温度可控的细胞培养装置的制作方法

本发明涉及细胞培养领域，尤其涉及一种温度可控的细胞培养装置。

背景技术：

在生物工程技术中，细胞培养是一个必不可少的过程。细胞培养一般是将细胞置入培养瓶，再放到培养箱中进行。细胞培养期间会将培养瓶从培养箱中拿出并放到显微镜下以观察细胞的生长情况。通常情况下由于培养箱的温度比室温要高，培养瓶中的水蒸气骤冷后会在瓶顶凝结成水雾。水雾会造成光线漫反射，使得显微镜成像不清楚。

并且由于此承载膜较薄，质量较轻，因此在培养容器内加入细胞溶液过程中，承载膜往往会产生悬浮并褶皱，使后续的细胞培养以及检测难度增大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种温度可控的细胞培养装置，解决了细胞培养中便于控制细胞培养温度，以及降低细胞培养难度的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了技术方案为：一种温度可控的细胞培养装置，包括细胞培养室、设于所述细胞培养室上的细胞观察罩、位于所述细胞培养室内的细胞培养组件，以及一细胞培养温度控制组件；其中细胞培养室，包括一底座和与该底座连接的支撑架体；细胞观察罩与所述支撑架体的上端固定连接，且所述细胞观察罩顶部设有一适于显微镜探察的观测口；细胞培养组件，设于所述底座上，且包括盛液器皿，以及置于所述盛液器皿内细胞培养架；该细胞培养架包括承载架和固定于承载架上的承载膜；以及细胞培养温度控制组件，设于支撑架体内壁上，包括温度调节器和温度感应器。

进一步的，所述细胞观察罩的顶部由设于左、右两侧的可绕中心线翻转的左挡板和右挡板组成，并且左、右挡板相对的一侧面上设有对称的半圆形开口；即左、右挡板合起来便形成所述的观测口。

进一步的，所述的支撑架体为中空的柱体结构，其中相对的两侧面上分别开设有一圆孔，所述圆孔均连接有一设于所述支撑架体内部的操作手套。

进一步的，所述盛液器皿为盛液板，所述盛液板上设有若干盛液孔，且每个盛液孔内均设有所述的细胞培养架。

进一步的，所述承载架为环状结构，所述承载架下端开口面为用于伸入盛液器皿内的承载口，设于所述承载架上端开口边缘处的为用于悬挂在盛液孔壁上的悬挂部；其中所述悬挂部外边缘设有互相对称的一对把手。

进一步的，所述细胞培养架还包括一套设于承载口处用于固定承载膜的紧固环；即所述紧固环配合套设于承载口处，将所述承载膜的边缘部沿所述承载口的一周压紧于所述承载口的外侧壁表面上。

进一步的，所述盛液器皿采用it0导电玻璃，其相对的两端分别连接一铜导片。

进一步的，所述支撑架体内壁上还设有一端与所述铜导片电性连接，另一端与所述温度调节器电性连接的直流稳压电源。

进一步的，所述的温度感应器包括与所述温度调节器电性连接的温度感应针；所述温度感应针伸入所述盛液器皿内传递盛液器皿内的温度。

进一步可选的，所述温度调节器采用rex-c900继电器电子式温控仪。本发明的有益效果为：采用细胞观察罩可以为细胞培养提供恒温的观察环境，避免雾气产生，并且方便操作与观察。并且在支撑架体上设置操作手套，方便显微镜观察时能调整所需角度。

进一步的，所述细胞培养组件中采用承载口与承载膜配合，并且承载架上端悬挂在盛液器皿上，承载口伸入盛液器皿内，使均匀附着在承载膜上的细胞可以充分吸收盛液器皿内的溶液的养分。

又进一步的，采用导电玻璃制作的盛液器皿可以使其发热，改变培养温度，并且通过温度调节器调节所需温度，结构简单，安装方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的温度可控的细胞培养装置的整体结构示意图；

图2是本发明的细胞观察罩的结构示意图；

图3是本发明的细胞培养架的结构示意图；

图4是本发明的紧固环的结构示意图。

图中：细胞培养室1、细胞观察罩2、细胞培养组件3、细胞培养温度控制组件4、底座5、支撑架体6、观测口7、盛液器皿8、细胞培养架9、承载架10、承载膜11、左挡板12、右挡板13、半圆形开口14、圆孔15、操作手套16、盛液孔17、承载口18、悬挂部19、把手20、紧固环21、凸起22、铜导片23、直流稳压电源24、温度感应针25、引线26、温度传感器27。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上端”、“下端”、“相对”、“左”、“右”、、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。

实施例1：

如图1至图4所示，本发明提供了一种温度可控的细胞培养装置，包括细胞培养室1、设于所述细胞培养室1上的细胞观察罩2、位于所述细胞培养室1内的细胞培养组件3，以及一细胞培养温度控制组件4；其中细胞培养室1包括一底座5和与该底座5连接的支撑架体6；细胞观察罩2与所述支撑架体6的上端固定连接，且所述细胞观察罩2顶部设有一适于显微镜探察的观测口7；采用细胞观察罩2可以为细胞培养提供恒温的观察环境，避免雾气产生，并且方便操作与观察。

可选的，所述底座5可采用例如但不限于圆形底座5或者方向底座5等。

具体的，细胞培养组件3设于所述底座5上，且包括盛液器皿8，以及置于所述盛液器皿8内细胞培养架9；该细胞培养架9包括承载架10和固定于承载架10上的承载膜11；以及设于支撑架体6内壁上的细胞培养温度控制组件4包括温度调节器和温度感应器。

承载架10用于固定承载膜11，因此为了防止承载膜11上的活性细胞迁移至承载架10上而影响了后续在承载膜11上细胞检测的准确性，可以将承载架10制作为不利于细胞生长繁殖的结构。为了将承载架10制作为不利于细胞生长繁殖的结构，优选地，承载架10由聚乳酸熔融沉积成型，由于聚乳酸具有疏水性，而不具有亲水性，因此细胞很难贴在此材料上生长，因此不能用于支撑细胞，由此阻止了活性细胞向承载架10上的转移。而且，熔融沉积成型技术属于3d打印技术中的一种，具有成型产品精度高、表面质量好等优点，同时由于聚乳酸材料具有无毒害等优点，使由聚乳酸熔融沉积成型后的承载架10具有精度高、表面质量好、无环境污染等特性。

可选的，承载膜11选用静电纺丝工艺成型，静电纺丝工艺的接收载体为缓冲液，静电纺丝成型后的承载膜11由于质量较轻，厚度较薄，因此可漂浮于此缓冲液上，只需采用镊子将承载膜11由溶液中取出并清洗干净即可实现承载膜11与缓冲液的分离，承载膜11的孔隙尺寸未发生改变。而且，由于常用的缓冲液对细胞无毒害作用，因此即使在缓冲液中取出承载膜11后未能完全清洗掉此溶液，在采用此承载膜11承载细胞时，也不会对细胞生长产生较大的影响。

具体的，如图2所示，细胞观察罩2的顶部由设于左、右两侧的可绕中心线翻转的左挡板12和右挡板13组成，并且左、右挡板相对的一侧面上设有对称的半圆形开口14；即左、右挡板合起来便形成所述的观测口7。观测口7适于显微镜的目镜穿过。并且所述观测口7上设有一档盖，在不观察的细胞培养的过程中将观测口7挡住，形成细胞培养的培养空间。

所述的支撑架体6为中空的柱体结构，其中相对的两侧面上分别开设有一圆孔15，所述圆孔15均连接有一设于所述支撑架体6内部的操作手套16。

其中可选的，支撑架体6可选用与底座5配合的例如但不限于圆柱体、四棱柱体等。

在进行观测时，拿掉观测口7的档盖，将目镜穿过观测口7进行观察，通过操作手套16进行盛液器皿8和显微镜目镜的角度调节。

所述盛液器皿8为盛液板，所述盛液板上设有若干盛液孔17，且每个盛液孔17内均设有所述的细胞培养架9。

如图3所示，承载架10可以采用环状结构，形成内部中空的结构，其中承载架10下端开口面为用于伸入盛液器皿8内的承载口18，承载口18的形状可以采用例如但不限于圆形、正方形、多边形等。设于承载架10上端开口边缘处的为用于悬挂在盛液孔17壁上的悬挂部19，所形成的悬挂部19可以方便将细胞培养架9取出，以避免用镊子伸入盛液器皿8内镊取，降低操作难度。

优选的，所述悬挂部19外边缘设有互相对称的一对把手20。可以通过镊子镊住把手20将细胞培养架9取出或者放入盛液器皿8内，由于把手20设置在悬挂部19的外边缘，向外伸出，因此若为了防止空气中的粉尘水进入器皿内而需在筒状结构的上端开口处盖设上盖时，把手20将不会与此上盖产生干涉。

具体可选的，承载架10采用结构例如但不限于为锥台型筒状结构、圆柱形筒状结构或者棱柱形筒状结构。但为了使承载架10上的承载口18能顺利进入盛液器皿8的盛液孔17中，避免互相碰撞造成承载膜11损伤，因此优选承载架10为锥台型筒状结构，且锥台型筒状结构的较小的开口朝下，形成承载口18，由于锥台型筒状结构的上端大下端小的结构特性，设置的承载口18的一端面积小，可以更容易的伸入盛液容器内，保护承载膜11不受损伤。

优选的，如图4所示，所述细胞培养架9还包括一套设于承载口18处用于固定承载膜11的紧固环21；即所述紧固环21配合套设于承载口18处，将所述承载膜11的边缘部沿所述承载口18的一周压紧于所述承载口18的外侧壁表面上。

具体的，紧固环21的内壁一周设有若干个个凸起22。当紧固环21配合套设于承载口18的侧壁外表面上时，此凸起22处于压紧状态，由此可对承载口18的侧壁外表面施加一定的挤压力以压紧细胞培养纤维膜的边沿一周。此结构简单，容易实现。

承载口18用于将承载膜11的边缘固定于承载口18侧壁的外表面上，通过与承载口18外侧壁配合的紧固环21压紧承载膜11的边缘，保证承载膜11在培养细胞时不会产生皱缩，并且细胞可均匀的附着于承载膜11上，使每个细胞可以吸收到盛液器皿8内培养液的养分。降低了细胞培养的难度。

其中，作为承载口18与承载膜11边沿的一种具体的固定连接方式，承载膜11的边沿一周通过医用粘胶剂粘接于承载口18处。此结构简单，且医用粘胶剂无毒副作用，对细胞的生长不会产生影响。

所述盛液器皿8采用it0导电玻璃，其相对的两端分别连接一铜导片23。为了避免另外制作盛液器皿8，节省成本，细胞培养架9中承载膜11的面积应与实验室常用培养容器的底面积相等，由此对比实验采用的盛液器皿8可以选用实验室常用的盛液器皿8，可避免另外制作，从而节省了成本。

所述支撑架体6内壁上还设有一端与所述铜导片23电性连接另一端与所述温度调节器电性连接的直流稳压电源24。直流稳压电源24给盛液器皿8传递电流，使盛液器皿8产生热量，加热器皿内的培养液。直流稳压电源24伸出两个引线26，且两个引线26与铜导片23连接端均设有用于加持铜导片23的夹子。

所述的温度感应器包括与所述温度调节器电性连接的温度感应针25；所述温度感应针25伸入所述盛液器皿8内传递盛液器皿8内的温度。

其中，温度感应针25采用导热材料，并且所述温度感应针25相对伸入液体内的另一端还连接有与温度调节器电性连接的温度传感器27。温度感应针25与温度传感器27转动连接。为避免温度感应针对培养液造成影响，所采用的温度感应针为无毒无害的导热塑料。

调节温度的原理为，通过温度感应针25感应的温度传递给温度传感器，温度传感器反馈给温度调节器，温度超过设定范围，便控制直流稳压电源24停止输出，保证温度控制在适宜范围内。

其中可选的，温度传感器27采用k型铠装热电偶wrnk-191探针热电偶温度传感器27。

可选的，温度调节器采用例如但不限于rex-c900继电器电子式温控仪。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。