一种实时检测细胞行为和状态的装置的制作方法

本实用新型涉及细胞检测装置，更具体的说是一种实时检测细胞行为和状态的装置。

背景技术：

代谢是生物体内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称。这些反应进程使得生物体能够生长和繁殖、保持它们的结构以及对外界环境做出反应。代谢通常被分为两类：分解代谢可以对大的分子进行分解以获得能量(如细胞呼吸)；合成代谢则可以利用能量来合成细胞中的各个组分，如蛋白质和核酸等。代谢可以被认为是生物体不断进行物质和能量交换的过程，一旦物质和能量的交换停止，生物体的结构和系统就会解体。代谢的中心途径，如糖酵解和三羧酸循环，存在于三域中的所有生物体中，也曾存在于“最后的共同祖先”中。共同祖先细胞是原核生物，并且很可能是一种具有广泛的氨基酸、糖类和脂类代谢的产甲烷菌。

细胞代谢产物、细胞溶液内的各个物理量的变化的研究已经成为科研人员研究的重点，所以设计了这种同时检测细胞外环境毒物与细胞代谢的装置。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种实时检测细胞行为和状态的装置，可以检测细胞在单位时间内的溶液内代谢物的变化，进而达到检测细胞形位和状态的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种细胞检测装置，更具体的说是一种实时检测细胞行为和状态的装置，包括主机、导线、盖、电源模块、检测模块、塞、培养箱、通信模块、外壳和控制模块，可以检测细胞在单位时间内的溶液内代谢物的变化，进而达到检测细胞形位和状态的目的。

培养箱内部底端设有外壳，外壳内部固定连接有电源模块、检测模块、控制模块和通信模块，盖放置在培养箱顶端，盖上端中间设有通孔，塞与该孔过盈配合，培养箱底端右侧设有孔，导线的一端穿过该孔与外壳内固定连接的通信模块的数据端连接，导线的另一端连接在主机的通信端上。

电源模块的输出端连接着控制模块的输入端，检测模块的数据端连接着控制模块的数据端，控制模块与主机通过通信模块进行有线连接。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置所述的电源模块为检测模块、通信模块、控制模块进行供电。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置所述的检测模块上设有代谢检测传感器、温度检测传感器、时间变量检测装置和流量监控装置。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置所述的温度检测传感器型号为ZTP-148SR；时间变量检测装置采用STM32；代谢检测传感器型号为ZH10477；流量监控单元为DATA-7203。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置所述盖与培养箱连接处设有密封条。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置所述的培养箱内装有培养液。

作为本技术方案的进一步优化，本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置所述的外壳上端设有一个或一个以上探头，并且该探头与检测模块连接。

本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的有益效果为：

本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置，可以检测细胞在单位时间内的溶液内代谢物的变化，进而达到检测细胞形位和状态的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的工作原理图。

图3为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的控制模块的电路图。

图4为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的检测模块中温度检测传感器的电路图。

图5为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的检测模块中时间变量检测装置的电路图。

图6为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的检测模块中流量监控单元的电路图。

图7为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的检测模块中流量监控装置的图。

图8为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的电源模块的电路图。

图9为本实用新型一种实时检测细胞行为和状态的装置的通信模块的电路图。

图中：主机1；导线2；盖3；电源模块4；检测模块5；塞6；培养箱7；培养液8；通信模块9；外壳10。

具体实施方式

具体实施方式一：

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实用新型涉及细胞检测装置，更具体的说是一种实时检测细胞行为和状态的装置，包括主机1、导线2、盖3、电源模块4、检测模块5、塞6、培养箱7、通信模块9、外壳10和控制模块11，可以检测细胞在单位时间内的溶液内代谢物的变化，进而达到检测细胞形位和状态的目的。

所述的培养箱7内部底端设有外壳10，外壳10内部固定连接有电源模块4、检测模块5、控制模块11和通信模块9，盖3放置在培养箱7顶端，盖3上端中间设有通孔，塞6与该孔过盈配合，培养箱7底端右侧设有孔，导线2的一端穿过该孔与外壳10内部的通信模块9的数据端连接，导线2的另一端连接在主机1的通信端上。将培养液8倒入培养箱7内，检测模块5中的代谢检测传感器、温度检测传感器、时间变量检测装置和流量监控装置通过外壳10上端的探头分别检测培养液8内的细胞代谢物变化、温度变化、单位时间计量以及从盖3上端的孔中倒入培养液8的流量变化，通过计量单位时间内的培养液8内各个代谢物量的变化，并将数据传输至主机1。

电源模块4的输出端连接着控制模块11的输入端，控制模块11采用AT89C51单片机，电源模块4采用AP5056芯片，AP5056芯片可以对聚合物锂电池进行恒流/恒压充电，外围只需接极少的元器件，可以适应USB电源和适配器电源工作，非常适用于便携式应用的领域旧。充电输出电压为4.2V充电电流可以通过一个外部电阻设置。在恒压充电阶段，当充电电流降至设定值1/10时，AP5056将终止充电循环。其它功能包括输入电压掉电自动进入睡眠模式、电压输入过低锁存、芯片使能控制输入、自动再充电、充放电状态指示以及电池温度监控等功能。电源模块4与控制模块11通过VCC引脚相连接。

检测模块5的数据端连接着控制模块11的数据端，检测模块5上设有代谢检测传感器、温度检测传感器、时间变量检测装置和流量监控装置，温度检测传感器型号为DS18B20，DS18B20的测温原理为温度传感器DS18B20中的低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，DS18B20温度传感器中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度，温度传感器的T1引脚与控制模块的P1.0引脚相连接；时间变量检测装置采用DS1302时钟芯片，时间变量检测装置为控制模块提供标准时间信号，通过时间变量检测装置控制单位时间内检测信号，DS1302时钟芯片的通讯接口由3个口线组成，即RST、SCLK、I/O，其中RST从低电平变成高电平启动一次数据传输过程，SCLK是时钟线，I/O是数据线，DS1302时钟芯片的3个口线，RST口与控制模块的P3.2引脚相连接，SCLK口与控制模块的P3.0引脚相连接，I/O口与控制模块的P3.1引脚相连接；代谢检测传感器型号为ZH10477，代谢检测传感器型号为ZH10477，代谢检测传感器型号检测培养液中细胞活性，代谢检测传感器型号中的生物传感器检测培养液中细胞的活性，检测后的信号通过代谢测量芯片内部进行数据处理，将信号通过D1数据端与控制模块11的P1.1引脚相连接；流量监控单元YF-2012-A流量传感器，流量监控单元用于检测注入的培养液的流量，当培养液通过水流转子组件时，磁性转子转动并且转速随着流量变化而变化，传感器输出相应脉冲信号，传送到控制模块，流量监控单元的VOUT端与控制模块的P1.2引脚相连接。

控制模块11与主机1通过通信模块9进行有线连接，控制模块11采用MAX232芯片，通过USB接口，控制模块11进行有线数据传输，MAX232芯片将控制模块11输出的电压转换成控制模块11进行数据传输所需的电压，为控制模块11提供电压转换，通信模块9的TXD1、RXD1引脚与控制模块11的P0.0、P0.1引脚连接进行数据传输。

具体实施方式二：

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的电源模块4为检测模块5、通信模块9、控制模块11进行供电。

具体实施方式三：

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的检测模块5上设有代谢检测传感器、温度检测传感器、时间变量检测装置和流量监控装置。

具体实施方式四：

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述的温度检测传感器型号为ZTP-148SR；时间变量检测装置采用STM32；代谢检测传感器型号为ZH10477；流量监控单元DATA-7203。

具体实施方式五：

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的盖3与培养箱7连接处设有密封条。

具体实施方式六：

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的培养箱7内装有培养液8。

具体实施方式七：

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述的外壳10上端设有一个或一个以上探头，并且该探头与检测模块5连接。

本实用新型的工作原理是：将培养液8倒入培养箱7内，检测模块5中的代谢检测传感器、温度检测传感器、时间变量检测装置和流量监控装置通过外壳10上端的探头分别检测培养液8内的细胞代谢物变化、温度变化、单位时间计量以及从盖3上端的孔中倒入培养液8的流量变化，通过计量单位时间内的培养液8内各个代谢物量的变化，并将数据传输至主机1。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。