全自动培养液滴制备系统的制作方法

1.本实用新型属于细胞培养技术领域，特别是在辅助生殖技术领域使用的一种全自动培养液滴制备系统。


背景技术：

2.随着细胞与胚胎工程等技术比如细胞培养、辅助生殖技术的不断进步，体外授精与胚胎培养技术已经成为人类不孕症治疗的重要手段，细胞培养技术也普遍应用于细胞生物学研究及转基因动物模型的制备。
3.目前，细胞培养与胚胎培养实验室通常采用微滴法或微孔法来制作液滴，通过实验室人员手持移液器逐滴制备，滴定的大小需要实验室人员手工控制，这种完全由人工操作的方法制备培养液滴对技术操作的熟练度要求较高，且容易出现培养液滴大小不均一、液滴位置不均匀等认为因素造成的误差，操作繁琐，效率低下，不适合批量制备。另外，由于手工添加培养液，需要手动移动培养皿盖子，容易污染培养液。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于改善现有技术的缺点，提供一种全自动培养液滴制备系统。
5.其技术方案如下：
6.一种全自动培养液滴制备系统，包括载物平台、自动点样器、移盖机构及与自动点样器和移盖机构均连接的驱动装置，所述载物平台用于放置培养皿，所述自动点样器用于在驱动装置的驱动下向培养皿添加培养液滴，所述移盖机构设于载物平台上方并用于在驱动装置的驱动下移开培养皿上的盖子或者将盖子盖合在培养皿上。
7.在其中一个实施例中，所述移盖机构包括真空吸盘、真空发生器及储气容器，所述真空发生器连接于储气容器与真空吸盘之间并使真空吸盘产生吸力。
8.在其中一个实施例中，所述移盖机构还包括吸盘控制开关，所述吸盘控制开关连接于储气容器与真空发生器之间并用于控制气体的通断或气体流量。
9.在其中一个实施例中，所述自动点样器包括培养液储存筒、点样针头、输气管及液体分配器，所述培养液储存筒具有相连通的进气口和出液口，所述点样针头连接在所述出液口，所述液体分配器通过输气管连接在进气口和储气容器之间。
10.在其中一个实施例中，所述培养液储存筒设有两个，分别用于储存培养液和培养油，每个所述培养液储存筒连接有一个所述点样针头和一个液体分配器。
11.在其中一个实施例中，两个所述培养液储存筒相互固定并收纳于一防护壳内。
12.在其中一个实施例中，所述点样针头与出液口之间连接有注射器三通管。
13.在其中一个实施例中，所述制备系统还包括机架，所述机架包括横梁，所述横梁设于所述载物平台的上方；所述驱动装置包括平移机构和升降机构，所述平移机构设于所述横梁，所述升降机构固定于所述平移机构并可由平移机构驱动沿横梁横向移动，所述自动
点样器和移盖机构均固定于所述升降机构并由升降机构驱动沿垂直于培养皿的方向活动。
14.在其中一个实施例中，所述制备系统还包括机箱，所述机架及载物平台均设于所述机箱内，所述机箱上设有点样器控制开关、复位开关及急停开关。
15.在其中一个实施例中，所述载物平台可移动地设于机箱内，并且其移动方向垂直于所述横梁。
16.本实用新型所提供的技术方案具有以下的优点及效果：
17.本实用新型提供的全自动培养液滴制备系统中，通过移盖机构可以自动移开培养皿上的盖子，以便于自动点样器自动向培养皿上滴加培养液，在添加培养液后自动盖上盖子，实现了培养液制造的高度自动化，避免人员参与开关盖子和滴加培养液，避免对培养液造成污染。
18.另外，所述移盖机构与自动点样器由同一套驱动装置驱动移动，移盖机构与自动点样器均连接于同一储气容器，可以提高设备的复用率，降低成本。
附图说明
19.此处的附图，示出了本实用新型所述技术方案的具体实例，并与具体实施方式构成说明书的一部分，用于解释本实用新型的技术方案、原理及效果。
20.除非特别说明或另有定义，不同附图中，相同的附图标记代表相同或相似的技术特征，对于相同或相似的技术特征，也可能会采用不同的附图标记进行表示。
21.图1是本实用新型实施例的全自动培养液滴制备系统的主视图；
22.图2是本实用新型实施例的全自动培养液滴制备系统的后视图；
23.图3是本实用新型实施例的全自动培养液滴制备系统的局部放大图，示出自动点样器的主要结构。
24.附图标记说明：
25.1、点样针头；2、注射器三通管；3、培养液储存筒；4、培养液加样口；5、培养油加样口；6、输气管；7、分配器出气接口；8、气压显示器；9、气压调节旋钮；10、补气旋钮；11、液体分配器；12、自动点样控制线；13、手持编程器；14、编程器信号线；15、编程器接口；16、自动点样开关；17、自动点样开关；18、手动点样开关；19、急停开关；20、电源开关；21、复位开关；22、y轴驱动机构；23、平移机构和升降机构；24、进气插；25、电源插口；26、自动点样控制与驱动系统插口；27、压缩气体钢瓶；28、气压表；29、输气管；30、培养皿；31、真空吸盘；32、真空发生器；33、吸盘控制开关；34、输气管。
具体实施方式
26.为了便于理解本实用新型，下面将参照说明书附图对本实用新型的具体实施例进行更详细的描述。
27.除非特别说明或另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在结合本实用新型的技术方案以现实的场景的情况下，本文所使用的所有技术和科学术语也可以具有与实现本实用新型的技术方案的目的相对应的含义。
28.除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二
…”
仅仅是用于对名称的区
分，不代表具体的数量或顺序。
29.除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.需要说明的是，当元件被认为“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上，也可以是存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件，也可以是同时存在居中元件；当一个元件被认为是“安装在”另一个元件，它可以是直接安装在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设在”另一个元件，它可以是直接设在另一个元件，也可以是同时存在居中元件。
31.图1至图3共同示出本技术的全自动培养液滴制备系统(以下简称“制备系统”)，图中虚线为附图标记引线。如图1至图3所示，所述制备系统包括机箱、机架、载物平台(未标示，下同)、驱动系统、自动点样器、移盖机构和储气容器，所述机架、载物平台、驱动系统、自动点样器和移盖机构均设于机箱内，所述载物平台用于放置培养皿30，所述驱动系统包括驱动装置，其设于所述机架上并与自动点样器和移盖机构连接，用于驱动自动点样器向培养皿滴加培养液，驱动所述移盖机构移开培养皿的盖子或者将盖子盖合在培养皿上。可选地，所述储气容器为压缩气体钢瓶27，其内储存有压缩空气。
32.在一种实施方式中，所述自动点样器包括培养液储存筒3、点样针头1、输气管6及液体分配器11。
33.所述培养液储存筒设有两个，对应用于存储培养液和培养油，每个培养液存储筒具有相连通的进气口、出液口、加样口。两个所述加样口分别为培养液加样口4和培养油加样口5，用于向储液筒内添加培养液或培养油。
34.所述点样针头1设有两根，一一对应连接在两个培养液储存筒3的所述出液口，用于先后向培养皿上滴加培养液和培养油，具体地，先向培养皿滴加培养液，然后滴加培养油，将培养液与细胞包裹起来。在其中一个实施例中，所述点样针头1与出液口之间连接有注射器三通管2。
35.所述液体分配器11设有两个，每个液体分配器通过输气管6连接在一个培养液储存筒3的进气口和压缩气体钢瓶27之间，从而可通过输气管6向培养液储存筒3输送气体增加培养液储存筒3内的压力，迫使液滴通过点样针头1滴加于培养皿30上，另外，液体分配器11还可控制气体的流量，从而控制液滴的数量。所述液体分配器11具有进气口24、分配器出气接口7、气压显示器8、气压调节旋钮9、补气旋钮10，其中所述进气口24用于接入压缩空气，分配器出气接口7用于插接输气管，气压显示器用于显示该液体分配器与输出管连接处的气压，补气旋钮用于控制气体的通断，气压调节旋钮用于调节输气管内的气压。另外，液体分配器11还连接有自动点样控制线12，用于接收控制信号自动控制气体的通断，实现液滴的自动控制，可精确定位每个液滴的位置，保证的液滴体积大小均一，不串滴。
36.在一种实施方式中，所述移盖机构包括真空吸盘31、真空发生器32及吸盘控制开关33，所述真空发生器32连接于真空吸盘31与吸盘控制开关33之间，所述吸盘控制开关通过输气管与压缩气体钢瓶28连接，所述真空发生器32通过输气管34与真空吸盘31连接并可使真空吸盘31产生吸力，由此，通过吸盘控制开关33和真空发生器32使真空吸盘31产生吸力或吸力消失，从而可吸住并移动培养皿30盖子，其中，通过吸盘控制开关可以调节气体的通断和气体流量，实现真空吸盘吸力大小的控制。
37.由此，可通过控制液体分配器的工作状态，实现对培养液滴的控制，通过控制吸盘控制开关的工作状态，实现培养皿盖子的自动打开和盖合，培养液滴的自动制备，在液滴制备过程中，减少人员参与的环节，提高效率和准确度，另外，也可降低造成培养皿被污染的风险。
38.其中压缩气体钢瓶通过四通管为液体分配器和真空发生器提供高压空气，所述四通管与压缩气体钢瓶之间还连接有气压表28，用于显示压缩气体钢瓶内的气压。所述四通管通过输气管29连接到吸盘控制开关33和液体分配器11。
39.在其中一个实施例中，两个培养液储存筒并排设置，并收纳于一壳体内，所述壳体连接于驱动装置，从而可被驱动装置驱动同步移动。
40.所述真空吸盘31的一端具有螺杆，其连接于另一壳体，该壳体也连接于驱动装置，从而被驱动装置驱动移动。
41.在一种实施方式中，所述机架包括立柱和连接在立柱顶端的横梁，所述横梁设于所述载物平台的上方。所述驱动装置包括平移机构和升降机构23，所述平移机构设于所述横梁，所述升降机构固定于所述平移机构并可由平移机构驱动沿横梁横向移动(具体为沿x轴移动)，所述自动点样器和移盖机构均固定于所述升降机构并由升降机构驱动沿垂直于培养皿的方向活动(具体为沿z轴移动)。
42.所述驱动系统还包括y轴驱动机构22，所述y轴驱动机构22与载物平台相接，从而驱动载物平台沿y轴移动，具体地，所述y轴驱动机构22驱动载物平台沿垂直于横梁的方向移动。
43.由此，可通过驱动系统实现真空吸盘和点样针头的位置控制，可满足不同位置处的培养皿的培养液滴制备工作。
44.在其中一种实施方式中，所述机箱上设有点样器控制开关、复位开关21、电源开关20及急停开关19，其中所述点样器控制开关包括两个自动点样开关16、17和一个手动点样开关18，两个所述自动点样开关分别用于培养液和培养油的滴加控制，所述复位开关21用于使制备系统复位，即驱动载物平台、自动点样器和移盖机构返回初始位置，所述急停开关用于紧急状态下停止制备系统的工作状态。
45.所述机箱还设有电源插口25、自动点样控制与驱动系统插口26，所述电源插口用于连接到市电，用于为制备系统供电，所述液体分配器通过线缆连接于自动点样控制与驱动系统插口，用于为液体分配器供电和提供控制信号。
46.所述制备系统还包括手持编程器13，其通过编程器信号线14连接在机箱的编程器接口15上，以通过手持编程器输入控制指令，精确定位每个液滴的位置。
47.所述机箱底部还设有脚杯，用于调整机箱的高度，进而调节载物平台的水平度。
48.在其他实施方式中，所述真空吸盘可替代为机械手，通过气缸驱动实现移盖。所述压缩气体钢瓶可替代为空气压缩泵，液体分配器被替换为蠕动泵。
49.引用图纸说明时，是对出现的新特征进行说明；为了避免重复引用图纸导致描述不够简洁，在表述清楚的情况下已描述的特征，图纸不再一一引用。
50.以上实施例的目的，是对本实用新型的技术方案进行示例性的再现与推导，并以此完整的描述本实用新型的技术方案、目的及效果，其目的是使公众对本实用新型的公开内容的理解更加透彻、全面，并不以此限定本实用新型的保护范围。
51.以上实施例也并非是基于本实用新型的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。