一种干式细胞复苏仪的制作方法

本发明涉及生物医学仪器，尤其涉及一种干式细胞复苏仪。

背景技术：

在细胞生物学领域，对细胞生物资源进行保存的重要方式是液氮冷冻，即将细胞冻存于液氮罐中，当实验需要时，再取出冻存细胞进行复苏。在细胞复苏时，最佳操作是将液氮罐刚取出的细胞冻存管快速升温至37℃，使之迅速通过细胞最易受损的－5～0℃，以避免冰晶重新结晶对细胞造成伤害，导致细胞的死亡。

目前的实际操作中，实验人员通过镊子夹取2～4支细胞冻存管，在普通水浴锅内通过剧烈晃动使细胞快速解冻，但这种常规操作方式很难完成大批量细胞的复苏工作；也有公司通过在水浴锅内添加单独的托盘，实现同时解冻多管细胞的做法；但是由于细胞冻存管从液氮内取出时本身温度就在零下一百多度，同时将多管细胞放入水浴锅时，必然造成该区域的水温在长时间内达不到37℃，与传统方法解冻单管细胞相比，延长了细胞复苏的时间，违反了细胞“慢冻速溶”的原则，增加重复结晶的风险，降低了细胞活性。水浴复苏细胞也增加了细胞污染的可能，不能满足细胞生产、冻存、复苏全流程无菌化操作要求。

此外，传统的细胞复苏仍然需要人工操作复苏过程，不能保证复苏的准确时间；且也不能够实时监测复苏器温度的变化，不能保证复苏的准确温度。

技术实现要素：

本发明的目的是在于提供一种干式细胞复苏仪，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一个方面，提供一种干式细胞复苏仪，包括功能舱，功能舱包括舱体和能够盖合于舱体的舱盖；舱体设有导热托盘和能够对导热托盘进行加热的第一加热元件；舱盖设有导热盖板和能够对导热盖板进行加热的第二加热元件；当舱盖盖合于舱体时，导热盖板与导热托盘之间共同形成工作腔；舱体内设有振动电机，舱体底部设有弹性支撑部。

本发明通过加热元件进行干式加热，再利用导热介质材质制成的托盘和盖板进行导热，导热盖板与导热托盘之间共同形成细胞工作腔进行细胞复苏，以代替传统的水浴装置，采用干式细胞复苏，避免了水浴细胞复苏带来的污染风险；还通过设置振动电机和弹性支撑部，能够实现水平圆周震荡功能，振动电机带动功能舱做水平圆周震荡，弹性支撑部提高功能舱震动的效果，继而带动工作腔内的细胞冻存袋或细胞冻存管震荡，使融化的液体及时混匀，受热均匀。

在一些实施方式中：弹性支撑部为四个，且分别设于舱体的四个角落，弹性支撑部包括弹簧和吸盘，弹簧一端固定连接于舱体，另一端固定连接于吸盘。由此，吸盘可以将功能舱进行固定，弹簧可以配合振动电机使功能舱做水平圆周震荡。

在一些实施方式中：第一加热元件和第二加热元件为帕尔帖、石墨烯电热膜或陶瓷发热板。由此，能够提供干式加热，不会对细胞复苏带来污染风险。

在一些实施方式中：导热托盘位于工作腔的一侧面为平面，导热盖板位于工作腔的一侧面为平面。由此能够对细胞冻存袋进行细胞复苏。

在一些实施方式中：导热托盘位于工作腔的一侧面设有多个第一半弧凹槽，导热盖板位于工作腔的一侧面设有多个与第一半弧凹槽配合形成管腔的第二半弧凹槽。由此能够对细胞冻存管进行细胞复苏。

在一些实施方式中：工作腔包括冻存袋工作腔和冻存管工作腔；导热托盘位于冻存袋工作腔的一侧面为平面，导热盖板位于冻存袋工作腔的一侧面为平面；导热托盘位于冻存管工作腔的一侧面设有多个第一半弧凹槽，导热盖板位于冻存管工作腔的一侧面设有多个与第一半弧凹槽配合形成管腔的第二半弧凹槽。由此，既能对细胞冻存袋进行细胞复苏，又能对细胞冻存管进行细胞复苏。

在一些实施方式中：导热盖板位于工作腔的一侧面设有导热硅胶。由此，导热硅胶将自行适应细胞冻存袋上表面的三维形状，使其与导热盖板之间完全没有空气缝隙，能够进行均匀和快速加热。

在一些实施方式中：导热盖板位于工作腔的一侧面设有导热硅胶；导热托盘的第一半弧凹槽表面设有导热硅胶。由此，导热硅胶将自行适应细胞冻存袋或细胞冻存管表面的三维形状，使其分别与导热盖板和导热托盘之间完全没有空气缝隙，能够进行均匀和快速加热。

在一些实施方式中：还包括控制器、和至少一个温度传感器，导热托盘和导热盖板均设有温度传感器，温度传感器用于测量放置于工作腔内物品的温度，温度传感器均与控制器电连接，控制器能够控制第一加热元件、第二加热元件和振动电机的开启与关闭；数据接口可以安装于基座，数据线接口可联网和下载数据。由此,温度传感器用于监测工作腔内的细胞冻存袋或细胞冻存管的温度,且将该温度信号发送给控制器,控制器根据该温度信号来控制第一加热元件、第二加热元件和振动电机的开启与关闭。

在一些实施方式中：还包括指示灯和警报器，指示灯和警报器均与控制器电连接，控制器能够控制指示灯和警报器。当功能舱的工作完成时，可以通过指示灯和警报器进行提醒。

在一些实施方式中：还包括触控屏和数据接口，触控屏和数据接口均与控制器电连接，可通过触控屏选择工作模式和工作程序、输入控制信息、输出数据等。

在一些实施方式中：导热托盘与舱体底部之间设有第一对流空间，舱体侧壁设有与第一对流空间相通的第一通气孔，导热盖板与舱盖顶部之间设有第二对流空间，舱盖顶部设有与第二对流空间相通的第二通气孔。由此，当工作腔需要开始降温或冷却时，第一对流空间、第二对流空间、第一通气孔和第二通气孔能够对工作腔、第一加热元件和第二加热元件进行快速散热降温。

在一些实施方式中：振动电机包括电机和设置于电机输出端的偏心轮，电机的转子垂直设置于舱体。由此，启动时，偏心轮的圆周运动引起重心改变，带动功能舱做水平圆周震荡。

附图说明

图1是本发明一种干式细胞复苏仪的结构示意图；

图2是本发明一种干式细胞复苏仪的导热托盘和导热盖板的第一实施例的结构示意图；

图3是本发明一种干式细胞复苏仪的导热托盘和导热盖板的第二实施例的结构示意图；

图4是本发明一种干式细胞复苏仪的导热托盘和导热盖板的第三实施例的结构示意图；

图5是本发明一种干式细胞复苏仪的控制器设置的第一实施例结构示意图；

图6是本发明一种干式细胞复苏仪的控制器设置的第二实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明，对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种干式细胞复苏仪，包括功能舱，功能舱包括舱体1和能够盖合于舱体1的舱盖2，具体来说，舱盖2的一侧铰接于舱体1的一侧。舱体1设有导热托盘11和能够对导热托盘11进行加热的第一加热元件12，具体来说，导热托盘11设置于舱体1的内部，导热托盘11的四周边缘固定连接于舱体1内壁，第一加热元件12贴设于导热托盘11的背面，导热托盘11的背面为朝向舱体1的一侧，在本实施例中导热托盘11为金属托盘，优选的，为金属铝制成，能够进行高效传热。舱盖2设有导热盖板21和能够对导热盖板21进行加热的第二加热元件23，导热盖板21固定安装于舱盖2，第二加热元件23贴设于导热盖板21的背面，导热盖板21的背面为朝向舱盖2的一侧，在本实施例中，导热盖板21为金属盖板，优选的，为金属铝制成，能够高效传热。当舱盖2盖合于舱体1时，导热盖板21与导热托盘11之间共同形成工作腔4，工作腔4可以用于放置细胞冻存袋或细胞冻存管进行细胞复苏。舱体1内设有振动电机16，振动电机16可以固定安装于导热托盘11的底部，振动电机16可以带动功能舱做水平圆周震荡，在本实施例中，振动电机16可以包括电机和设置于电机输出端的偏心轮，电机固定安装于舱体1的底部，电机的转子垂直设置于功能舱。由此，启动时，偏心轮的圆周运动引起重心改变，带动功能舱做水平圆周震荡。所述舱体1底部设有弹性支撑部，用来配合振动电机16，提高震动效果。由此，通过加热元件进行干式加热，再利用导热介质材质制成的托盘和盖板进行导热，导热盖板与导热托盘之间共同形成细胞工作腔进行细胞复苏，以代替传统的水浴装置，采用干式细胞复苏，避免了水浴细胞复苏带来的污染风险；还通过设置振动电机和弹性支撑部，实现舱体的水平圆周震荡运动，继而带动工作腔内的细胞冻存袋或细胞冻存管震荡，使融化的液体及时混匀，受热均匀。

其中，弹性支撑部为四个，且分别设于舱体1的四个角落，弹性支撑部包括弹簧5和吸盘6，弹簧5一端固定连接于舱体1，另一端固定连接于吸盘6。由此，吸盘可以将功能舱进行固定，弹簧可以配合振动电机使功能舱做水平圆周震荡。

其中，第一加热元件12和第二加热元件23为帕尔帖、石墨烯电热膜或陶瓷发热板。由此，能够提供干式加热，不会对细胞复苏带来污染风险。在本实施例中，第一加热元件12和第二加热元件23均为帕尔帖，其中，帕尔帖即半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵，不需要任何制冷剂，可连续工作，工作时没有震动和噪音，寿命长。半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，因此使用一个元件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。半导体制冷片是电流换能型元件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和微处理器控制手段，很容易组成自动控制系统。半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

实施例1，如图2所示，导热托盘11位于工作腔4的一侧面为平面，导热盖板21位于工作腔4的一侧面为平面。由此能够对细胞冻存袋进行细胞复苏。

实施例2，如图3所示，导热托盘11位于工作腔4的一侧面设有多个第一半弧凹槽，导热盖板21位于工作腔4的一侧面设有多个与第一半弧凹槽配合形成管腔的第二半弧凹槽。由此能够对细胞冻存管进行细胞复苏。

实施例3，如图4所示，工作腔4包括冻存袋工作腔和冻存管工作腔；导热托盘11位于冻存袋工作腔的一侧面为平面，导热盖板21位于冻存袋工作腔的一侧面为平面；导热托盘11位于冻存管工作腔的一侧面设有多个第一半弧凹槽，导热盖板21位于冻存管工作腔的一侧面设有多个与第一半弧凹槽配合形成管腔的第二半弧凹槽。由此，既能对细胞冻存袋进行细胞复苏，又能对细胞冻存管进行细胞复苏。

其中，在上述实施例1中，导热盖板21位于工作腔4的一侧面均可以贴设有导热硅胶24。由此，导热硅胶将自行适应细胞冻存袋上表面的三维形状，使其与导热盖板之间完全没有空气缝隙，能够进行均匀加热。在上述实施例2和3中，导热盖板21位于工作腔4的一侧面贴设有导热硅胶24；导热托盘11的第一半弧凹槽表面贴设有导热硅胶24。由此，导热硅胶将自行适应细胞冻存袋或细胞冻存管表面的三维形状，使其分别与导热盖板和导热托盘之间完全没有空气缝隙，能够进行均匀和快速加热。

此外，导热托盘11与舱体1底部之间设有第一对流空间13，舱体1侧壁开设有与第一对流空间13相通的第一通气孔(图未示)，在本实施例中，舱体1内设有隔板(图未示)，隔板与舱体1底部之间形成振动电机16的安装部，第一对流空间13位于导热托盘11与隔板之间。导热盖板21与舱盖2顶部之间设有第二对流空间22，舱盖2顶部开设有与第二对流空间22相通的第二通气孔(图未示)。由此，当工作腔需要开始降温或冷却时，第一对流空间、第二对流空间、第一通气孔和第二通气孔能够对工作腔、第一加热元件和第二加热元件进行快速散热降温。

为了实现智能控制，还可以包括控制器17和至少一个温度传感器4，导热托盘11和导热盖板21均设有温度传感器4，温度传感器4用于测量放置于工作腔4内物品的温度，具体来说，温度传感器4的探头可以位于工作腔4内，温度传感器4均与控制器17电连接，控制器17能够控制第一加热元件12、第二加热元件23和振动电机16的开启与关闭。由此,温度传感器用于监测工作腔内的细胞冻存袋或细胞冻存管的温度,且将该温度信号发送给控制器,控制器根据该温度信号来控制第一加热元件、第二加热元件和振动电机的开启与关闭。

此外，还可以包括警报器15，警报器15可以安装于舱体1的外壁上，警报器15电连接于控制器17，警报器安装于基座1。由此，当细胞复苏完成，可以通过警报器15进行报警提醒。还可以包括指示灯14，指示灯14可以安装于舱体1的外壁上，指示灯14电连接于控制器17，指示灯14可以安装于基座1。由此，当细胞复苏完成，可以通过指示灯进行提醒。还可以包括触控屏18和数据接口，触控屏18和数据接口均电连接于控制器17，触控屏18用于设定加热温度、振动电机转速等工作参数，数据接口可以安装于舱体1的侧壁上，数据接口可以进行数据传输。

其中，如图5所示，还可以设置有壳体7，控制器17和触控屏18安装于壳体7，控制器17可以通过导线连接功能舱中的第一加热元件、第二加热元件、振动电机、温度传感器、警报器和指示灯。此外，如图6所示，还可以包括基座9，基座9可以替代吸盘6，也就是说，弹簧5一端固定连接于舱体1，另一端固定连接于基座9，控制器17和触控屏18可以安装于基座9上，控制器17可以通过导线连接功能舱中的第一加热元件、第二加热元件、振动电机、温度传感器、警报器、数据接口和指示灯。由此，可以使得整体结构简单合理。

在使用时，首先将本干式细胞复苏仪放置于平整的操作台表面，通过吸盘6进行固定，然后接通电源，在触控屏18上操作，设定加热温度、振动电机转速等工作参数，预热导热托盘11和导热盖板21至设定温度，将细胞冻存管或细胞冻存袋置于功能舱2的导热托盘11上，闭合舱盖2，舱盖2上的导热硅胶24将自行适应细胞冻存管或细胞冻存袋上表面的三维形状，使其与导热盖板21之间完全没有空气缝隙。然后进行细胞复苏，控制器17发出控制信号，控制舱体2上的第一加热元件12和舱盖2上的第二加热元件23同时快速产热，通过导热托盘11、导热盖板21和导热硅胶24将热量传递给细胞冻存管或细胞冻存袋。控制器17同时发出控制信号至振动电机16，振动电机16开始运转，带动功能舱震动，弹簧5能够增加功能舱的震动效果，带动功能舱2做水平圆周震荡，继而带动工作腔4内的细胞冻存管或细胞冻存袋震荡，使融化的液体及时混匀，受热均匀。当细胞冻存管或细胞冻存袋内的液体融化，温度升高超过0～4℃时，温度传感器4探测到细胞冻存管或细胞冻存袋的温度变化，将信号传递给控制器17，发出负反馈信号，使舱体2上的第一加热元件12和舱盖2上的第二加热元件23终止加热，振动电机16停止运转，同时发出控制信息使指示灯14发光，使警报器发声，告知操作者细胞复苏结束，此时及时取出细胞冻存管或细胞冻存袋，即可进行下一步操作。或者当温度传感器4探测到细胞冻存管或细胞冻存袋的温度达到或超过0～4℃时，立即将信号反馈给控制器17，发出负反馈信号，使振动电机16停止运转，舱体2上的第一加热元件12和舱盖2上的第二加热元件23终止加热，转为制冷模式，将温度降至并维持在4℃。同时发出控制信息使指示灯14发光，使警报器发声，告知操作者细胞复苏结束，此时及时取出细胞冻存管或细胞冻存袋，即可进行下一步操作。

以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。