适用于培养干细胞所需组织块清洗用的清洗池的制作方法

文档序号:15808110发布日期:2018-11-02 21:58阅读:196来源:国知局

本发明涉及生物细胞组织清洗设备技术领域,具体是涉及适用于培养干细胞所需组织块清洗用的清洗池。

背景技术

随着分子生物技术日新月异以及该技术应用于人类疾病研究的频率与日俱增,使得现今的生物科学界正处于精密生物医疗革命的开端。例如在临床医学试验中,为便于以分子生物医学的角度来对细胞组织进行病理分析,所以需要巨量的干细胞,细胞干细胞由原代细胞培养得到,因此为培养巨量的干细胞,则需要大量培养原代细胞。

对于实验室研究的工作人员而言,为了满足医学试验的要求得到大量的原代细胞,则需要采集并处理较多的组织块。目前还没有专门用于清洗组织块的设备,组织块采集后的清洗方式一般为由技术人员用镊子夹住组织块在清洗液中来回晃动进行清洗,以除去血细胞等杂质。手工清洗组织块,工作量大,浪费时间,且易造成实验室技术人员的疲劳,严重影响试验的工作效率。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供一种清洗效果好、自动化程度高、工作效率高的适用于培养干细胞所需组织块清洗用的清洗池。

为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:适用于培养干细胞所需组织块清洗用的清洗池,包括有一清洗操控机、若干用于盛放组织块的网框组件、一个清洗固定架、一plc控制柜;

所述网框组件包括有一用于放置组织块、侧壁设有可开合开关门的网状圆柱形框体、一竖向分布且底端固定在框体顶面上的悬吊柱、一固定在悬吊柱顶端的抓柄座;

所述清洗池内设有一用于盛放清洗液的清洗箱、一用于驱动清洗箱周向旋转的旋转驱动组件,所述清洗箱内可拆卸地固定有一顶端及底端均设开口、竖向分布的圆环形清洗筒,该清洗筒侧壁均匀开设有若干流通孔,且清洗筒内侧壁上固定有一圆环形清洁毛刷,该圆环形清洁毛刷的内腔形成了与框体相对应的升降空间;

所述清洗固定架包括有一个与清洗箱内侧壁上部相对应的环形上固定板、及一个与清洗箱内侧壁底部相对应的环形下固定板,所述上固定板、下固定板分别对应套接固定在清洗筒外侧壁顶端、底端以组装固定成一个清洗架;所述清洗箱内侧壁上部对应上固定板的位置处均匀有固定有四个锁位柱、下部对应下固定板的位置处均匀固定有四个卡柱,所述上固定板开设有四个贯穿上下表面且与锁位柱相对应的通孔,所述下固定板底面上嵌入有四个与卡柱相对应的卡孔;所述清洗架竖向放入清洗箱内,各卡柱对应卡入下固定板的各卡孔内,各锁位柱对应穿过上固定板的通孔内螺纹连接有锁位螺母;

所述清洗操控机包括有一用于抓取或放开抓柄座的机械抓手、用于驱动机械抓手直线升降运动的升降驱动装置、及用于驱动机械抓手做横向往复直线运动的横驱装置。

在上述技术方案基础上,所述清洗箱顶面向外延伸出一环形的旋转连接部,所述清洗池上部的内侧壁上嵌入有与旋转连接部相对应的旋转容纳槽,旋转连接部随着旋转驱动组件驱动清洗箱在清洗池内旋转而实现在旋转容纳槽内的旋转运动;所述旋转连接部顶面和底面上分别均匀固定有至少四个滚轮,所述旋转容纳槽对应的顶面和嵌入分别嵌入有与滚轮相对应的环形滚槽,旋转连接部顶面和底面的滚轮分别对应置于旋转容纳槽上、下的滚槽内。

在上述技术方案基础上,所述旋转驱动组件包括有一电连接于plc控制柜的旋转驱动电机、主动轮、从动轮和旋转盘,所述清洗池内腔下部固定有一横座,该横座将清洗池的内腔分隔成位于上部的容纳室及位于下部的操控室,所述清洗箱、旋转盘、旋转驱动电机均位于容纳室内且清洗箱固定在旋转盘上,所述主动轮、从动轮均位于操控室内,且旋转驱动电机通过减速器连接于主动轮并驱动主动轮旋转,旋转盘与从动轮之间通过一可旋转地穿过横座的旋转轴固定在一起,主动轮与从动轮之间通过带传动连接在一起;旋转驱动电机在plc控制柜的操控下实现驱动主动轮旋转,主动轮通过带传动带动从动轮旋转,从动轮进而通过旋转盘驱使清洗箱做旋转运动。

在上述技术方案基础上,所述清洗池外侧壁上设置与清洗池内腔相连通、可开合的检修门,所述清洗箱底部固定有一带开关阀的、与清洗箱内腔相连通的出水管。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是:本发明提供的清洗池,利用清洗操控机抓取网框组件置入升降空间内并在该升降空间内做直线升降运动,同时,利用旋转驱动组件驱动清洗箱旋转,借助升降运动和旋转运动相配合实现清洁毛刷对对框体内的组织块进行的清洗作业,清洗效果好。

附图说明

图1为本发明正视角度结构示意图;

图2为本发明清洗工作台俯视角度结构示意图;

图3为本发明清洗池结构示意图;

图4为本发明图1中a处放大图;

图5为本发明图3中b处放大图;

图6为本发明冲洗组件用于冲洗清洗箱内侧壁上部时的结构示意图;

图7为本发明冲洗组件用于冲洗清洗箱内侧壁下部时的结构示意图;

图中标号为:1-清洗工作台,11-支撑架,12-支撑板,121-导向轨道;2-装框工作台,21-固定放置桌,22-横移间隙;3-清洗池,31-清洗箱,311-出水管,312-锁位柱,313-锁位螺母,314-卡柱,315-旋转连接部,316-滚轮,32-旋转驱动组件,321-旋转驱动电机,322-主动轮,323-从动轮,324-旋转盘,325-旋转轴,33-清洗筒,331-流通孔,34-清洁毛刷,35-升降空间,36-检修门,37-横座,38-容纳室,39-操控室,30-旋转容纳槽,301-滚槽;4-淋水工作台,41-淋水收集槽,42-移动放置桌,421-横移放置槽,422-桌腿,423-移动轮,43-定位指示图标,44-排水管道,45-滑轨;5-清洗操控机,51-机械抓手,511-竖柱,512-抓取爪,513-第二电动伸缩杆,52-升降驱动装置,521-第一电动伸缩杆,522-伸缩驱动气缸,523-驱动板,53-横驱装置,531-丝杆,532-第二驱动电机,533-滑动座,534-导向块;6-网框组件,61-框体,62-悬吊柱,63-抓柄座,631-抓取卡位槽;7-plc控制柜;8-冲洗组件,81-固定盘,811-导向槽,82-竖梁,83-冲洗围板,84-连接板,85-第三电动伸缩杆,86-冲洗水管,87-冲洗喷头,88-导向座;9-清洗架,91-清洗固定架,92-上固定板,921-通孔,93-下固定板,931-卡孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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,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。

本发明提供的适用于培养干细胞所需组织块清洗用的清洗池,即为下述自动清洗设备所用的清洗池3,具体见下述自动清洗设备的描述。

参照图1至图7可知,用于培养干细胞所需组织块的自动清洗设备,包括有一清洗工作台1、一清洗操控机5、若干用于盛放组织块的网框组件6、一plc控制柜7、一冲洗组件8。

参照图1和图2,所述网框组件6包括有一用于放置组织块、侧壁设有可开合开关门的网状圆柱形框体61、一竖向分布且底端固定在框体61顶面上的悬吊柱62、一固定在悬吊柱62顶端的抓柄座63。打开框体61的开关门将待清洗的组织块放入后关闭上开关门,完成将待清洗组织块放入网框组件6内的工作。其中的框体61为网状的圆柱体结构,将网框组件6放入清洗液内后,便于清洗液通过网状的外壳进入网框组件6内与组织块接触并清洗,需要说明的是,该网状的框体61属于现有技术,此次不再赘述。

清洗工作台1包括有一纵向分布在右侧的装框工作台2、一纵向分布在左侧的淋水工作台4、和一固定连接在装框工作台2前端与淋水工作台4前端之间的清洗池3。在装框工作台2上完成将待清洗组织块装入框体61内的工作,然后清洗操控机5抓取装有待清洗组织块的网框组件6移动置入清洗池3内进行清洗工作,待清洗完成后,清洗操控机5再将该网框组件6移动放在淋水工作台4上进行淋水工作;然后清洗操控机5重复上述操作以清洗下一网框组件6内组织块。

所述装框工作台2台面前端固定有两个横向分布的固定放置桌21,两个固定放置桌21之间形成有一横向分布、可供悬吊柱62横移穿过的横移间隙22,且横移间隙22宽度小于抓柄座63长度;当网框组件6放置在两固定放置桌21时,抓柄座63长度方向上的两端分别放在两个固定放置桌21桌面上且悬吊柱62置于横移间隙22内、框体61置于固定放置桌21桌面下方。

上述的将待清洗组织块放入网框组件6内的工作可在装框工作台2上操作进行,当装框完成后将网框组件6自横移间隙22的右端进入并悬吊在两固定放置桌21之间;在固定放置桌21上设一个抓取位置标记,将固定放置桌21上最左侧的网框组件6推至该抓取位置标记处,右侧的网框组件6依次挨着处于抓取位置标记的网框组件6向右排列,等处于抓取位置标记的网框组件6被清洗操控机5抓取并自横移间隙22左端移出固定放置桌21后,再将在装框工作台2完成将待清洗组织块放入框体61内的网框组件6自横移间隙22右端进入悬吊在两固定放置桌21之间,并推动此时最左侧的网框组件6移至抓取位置标记处以待下一次被清洗操作机抓取。

所述清洗池3内设有一用于盛放清洗液的清洗箱31、一用于驱动清洗箱31周向旋转的旋转驱动组件32,该清洗箱31是横截面为环形的、纵截面为上宽下窄的等腰梯形的结构,便于提高旋转时的稳定性。所述清洗箱31内可拆卸地固定有一顶端及底端均设开口、竖向分布的圆环形清洗筒33,所述横移间隙22横向中心面的延长面过清洗筒33中心轴线,该清洗筒33侧壁均匀开设有若干流通孔331,且清洗筒33内侧壁上固定有一圆环形清洁毛刷34,该圆环形清洁毛刷34的内腔形成了与框体61相对应的升降空间35。利用清洗操控机5抓取网框组件6置入升降空间35内并在该升降空间35内做直线升降运动,同时,利用旋转驱动组件32驱动清洗箱31旋转,借助升降运动和旋转运动相配合实现清洁毛刷34对对框体61内的组织块进行的清洗作业,清洗效果好。

其中,上述的清洗箱31内还包括有一个清洗固定架91,所述清洗固定架91包括有一个与清洗箱31内侧壁上部相对应的环形上固定板92、及一个与清洗箱31内侧壁底部相对应的环形下固定板93,所述上固定板92、下固定板93分别对应套接固定在清洗筒33外侧壁顶端、底端以组装固定成一个清洗架9。所述清洗箱31内侧壁上部对应上固定板92的位置处均匀有固定有四个锁位柱312、下部对应下固定板93的位置处均匀固定有四个卡柱314,所述上固定板92开设有四个贯穿上下表面且与锁位柱312相对应的通孔921,所述下固定板93底面上嵌入有四个与卡柱314相对应的卡孔931;所述清洗架9竖向放入清洗箱31内,各卡柱314对应卡入下固定板93的各卡孔931内,各锁位柱312对应穿过上固定板92的通孔921内螺纹连接有锁位螺母313,如此即可将清洗架9锁位固定在清洗箱31内,帮助清洗筒33固定好在清洗箱31内的位置;而且,清洗架9采用上述方式与清洗箱31可拆卸连接,不仅在固定位置时,锁位牢固,同时也方便将清洗架9从清洗箱31内拆掉以对清洗箱31内侧壁进行冲洗;同时,清洗箱31内装入的清洗液的液位高度常态处于上固定板92下方,利用该清洗架9的上固定板92的无孔设计,降低出现在清洗过程中清洗液溅出清洗箱31的情况。

而且,所述清洗箱31顶面向外延伸出一环形的旋转连接部315,所述清洗池3上部的内侧壁上嵌入有与旋转连接部315相对应的旋转容纳槽30,旋转连接部315随着旋转驱动组件32驱动清洗箱31在清洗池3内旋转而实现在旋转容纳槽30内的旋转运动;所述旋转连接部315顶面和底面上分别均匀固定有至少四个滚轮316,所述旋转容纳槽30对应的顶面和嵌入分别嵌入有与滚轮316相对应的环形滚槽301,旋转连接部315顶面和底面的滚轮316分别对应置于旋转容纳槽30上、下的滚槽301内;如此能提高清洗箱31在旋转过程中的稳定性和顺畅性。

其中,参照图3,上述的旋转驱动组件32包括有一电连接于plc控制柜7的旋转驱动电机321、主动轮322、从动轮323和旋转盘324,所述清洗池3内腔下部固定有一横座37,该横座37将清洗池3的内腔分隔成位于上部的容纳室38及位于下部的操控室39,所述清洗箱31、旋转盘324、旋转驱动电机321均位于容纳室38内且清洗箱31固定在旋转盘324上,所述主动轮322、从动轮323均位于操控室39内,且旋转驱动电机321通过减速器连接于主动轮322并驱动主动轮322旋转,旋转盘324与从动轮323之间通过一可旋转地穿过横座37的旋转轴325固定在一起,主动轮322与从动轮323之间通过带传动连接在一起;旋转驱动电机321在plc控制柜7的操控下实现驱动主动轮322旋转,主动轮322通过带传动带动从动轮323旋转,从动轮323进而通过旋转盘324驱使清洗箱31做旋转运动。

而且,所述清洗池3外侧壁上设置与清洗池3内腔相连通、可开合的检修门36,所述清洗箱31底部固定有一带开关阀的、与清洗箱31内腔相连通的出水管311。该检修门36的位置对应操控室39内容纳室38的下部,打开检修门36壳可对操控室39内的设备进行检修,也可在出水管311上连接污水排放管,以待清洗工作完成后将清洗箱31内的污水排掉,或者用于排放冲洗清洗箱31的冲洗污水,使用方便。

所述淋水工作台4台面上嵌入有一纵向分布的淋水收集槽41,且淋水工作台4台面上还设有横跨在淋水收集槽41上方、可纵向移动的移动放置桌42,该移动放置桌42桌面上开设有一横向分布、可供悬吊柱62横移穿过的横移放置槽421,该横移放置槽421宽度与横移间隙22宽度相等且横移放置槽421右端延伸至移动放置桌42桌面右侧面,所述淋水工作台4台面及移动放置桌42桌面上分别设有一个定位指示图标43;当移动放置桌42移动至两个定位指示图标43对齐时停下并固定位置,此时,所述横移放置槽421横向中心面与横移间隙22横向中心面位于同一平面上;且淋水工作台4上固定有一带开关阀的、与淋水收集槽41相连通的排水管道44。

其中,上述的移动放置桌42的四个桌腿422底部均固定有移动轮423,所述淋水工作台4台面上位于淋水收集槽41左右两侧的位置处分别嵌入有一纵向分布、与移动轮423相对应的滑轨45,所述移动放置桌42通过移动轮423与对应滑轨45的滑动配合实现在淋水工作台4台面上做纵向滑移运动;且两个滑轨45的前后两端分别对应延伸至淋水工作台4台面的前后侧面。

网框组件6内组织块清洗完成后,被清洗操控机5自清洗箱31内提升并移位至移动放置桌42的横移放置槽421位置处(该位置位于移动放置桌42右侧并用放下位置图标进行标记)放下,被放下的网框组件6被推至移动放置桌42左侧以腾出放下位置图标对应的位置,以待下一次网框组件6被放下。悬吊在在移动放置桌42上的网框组件6,其抓柄座63置于移动放置桌42桌面上、悬吊柱62置于横移放置槽421内、框体61悬吊在移动放置桌42下方且位于淋水收集槽41上方,框体61内被清洗后的组织块即可以进行淋水了,水落入淋水收集槽41内以待定期自排水管道44排出即可。当一移动放置桌42被放满网框组件6后,即可将该移动放置桌42沿着滑轨45向后移动,让另一个未放网框组件6的移动放置桌42自滑轨45前端进行滑轨45并移动至两个定位指示图标43对齐时停下并固定位置,以待放入网框组件6。放满网框组件6的移动放置桌42被推至淋水工作台4后端后,还可以继续淋水,等淋水完成后,将网框组件6自横移放置槽421右端取下,即可打开框体61的开挂门取出被清洗、淋水后的组织块,同时,该被腾空后的移动放置桌42可以自滑轨45后端移出淋水工作台4以待下一次循环使用。

参照图1和图4,所述清洗操控机5包括有一用于抓取或放开抓柄座63的机械抓手51、用于驱动机械抓手51直线升降运动的升降驱动装置52、及用于驱动机械抓手51做横向往复直线运动的横驱装置53,该机械抓手51横向往复直线运动和直线升降运动的轨迹位于横移间隙22横向中心面的延长面上。

本发明还包括有固定在清洗工作台1前侧左右两端的支撑架11、固定在两端支撑架11顶部之间的支撑板12,所述支撑板12横向分布在清洗池3正上方;所述横驱装置53包括有横向分布在支撑板12下方的丝杆531、固定连接于丝杆531且用于驱动丝杆531正反转的第二驱动电机532、螺纹连接在丝杆531上滑动座533,所述机械抓手51通过升降驱动装置52固定在滑动座533底面上,该第二驱动电机532固定在支撑板12上且电连接于plc控制柜7并在plc控制柜7的操控下实现驱使丝杆531正反转、进而驱动滑动座533带着机械抓手51做横向往复直线运动;且所述滑动座533顶部固定有一t形的导向块534,所述支撑板12底面上开设有与导向块534相对应的导向轨道121,所述滑动座533通过导向块534与导向轨道121的滑动配合实现可横向滑移地悬吊在支撑板12下方,能够提高滑动座533横移稳定性和导向性。

其中,上述的升降驱动装置52包括有一固定在滑动座533底面上的第一电动伸缩杆521、一固定在第一电动伸缩杆521底部伸缩端上的伸缩驱动气缸522,所述伸缩驱动气缸522上固定有一个驱动板523,所述机械抓手51固定在驱动板523底面上,所述第一电动伸缩杆521、伸缩驱动气缸522电连接于分别电连接于plc控制柜7。利用第一电动伸缩杆521和伸缩驱动气缸522可以驱使驱动板523带动机械抓手51开展直线升降运动。

其中,上述的机械抓手51包括有一竖向固定在驱动板523底面上的竖柱511、两个分别可上下翻转地转动连接在竖柱511底端两侧的抓取爪512、两个分别置于竖柱511两侧的第二电动伸缩杆513,所述第二电动伸缩杆513的顶端铰接在驱动板523底面上且底部伸缩端铰接于对应的抓取爪512,所述第二电动伸缩杆513电连接于plc控制柜7并在plc控制柜7的操控下实现伸缩运动以驱使抓取爪512上下翻转运动。

所述抓柄座63两侧分别开设有与两侧抓取爪512相对应的抓取卡位槽631;两个抓取爪512分别在第二电动伸缩杆513的伸展驱动作用下向下翻转卡入对应的抓取卡位槽631内可实现抓取抓柄座63,两个抓取爪512分别在第二电动伸缩杆513的收缩驱动作用下向上下翻转脱离对应的抓取卡位槽631内可实现放开抓柄座63。上述关于清洗操控机5对网框组件6的抓取或放开操作均是通过机械抓手51与抓柄座63之间的抓取或放开动作来实现的。

同时,本发明的清洗箱31在组织块清洗工作完成后,通过出水管311将污水排出,并将清洗架9从清洗箱31内拆掉向上提起以取出,以便对清洗箱31内侧壁进行清洗。本发明还提供了一用于冲洗清洗箱31内侧壁的冲洗组件8;利用该冲洗组件8冲洗后产生的冲洗污水也可通过出水管311排出。

其中,上述的冲洗组件8包括有一圆形的固定盘81、一固定在固定盘81上表面上中部且与机械抓手51相对应的抓柄座63、一顶端竖向固定在固定盘81下表面中部的竖梁82、四个环绕分布在竖梁82周围的冲洗围板83,各冲洗围板83均通过三层连接板84连接在竖梁82上,四个冲洗围板83合围出一个与清洗箱31内侧壁形状及倾斜角度相对应的、横截面为环形的、纵截面为上宽下窄的等腰梯形的冲洗组合箱,该冲洗组合箱的四个冲洗围板83与清洗箱31对应位置的内侧壁之间是相平行的等间距分布。

各冲洗围板83内均分布有一冲洗水管86,各冲洗围板83上均匀固定有若干个连通于冲洗水管86的冲洗喷头87,四个冲洗水管86连通于同一个输水总管,该输水总管通过电动水泵连接于供水水源,所述电动水泵电连接于plc控制柜7。利用plc控制柜7操控电动水泵工作为各冲洗围板83供水。清洗操控机5利用机械抓手51抓取冲洗组件8的抓柄座63即可驱使冲洗组件8在清洗箱31内直线上下升降,同时利用旋转驱动组件32驱使清洗箱31旋转,即可利用各冲洗围板83方便对清洗箱31进行冲洗工作,且冲洗效果好。

更好的是,为了冲洗组件8在升降运动中对清洗箱31内侧壁的上部及下部均能够保持短距离的冲洗,进一步提高对清洗箱31内侧壁上部的冲洗效果。本发明提供的冲洗组件8,其连接板84通过第三电动伸缩杆85连接于竖梁82上,第三电动伸缩杆85电连接于plc控制柜7并在plc控制柜7的操控下进行伸缩运动以驱动连接板84、冲洗围板83做横向往复直线移动。且各冲洗围板83上的顶层连接板84对应竖梁82一端的端部均固定有一导向座88,所述固定盘81下表面上开设有与导向座88相对应的导向槽811,顶层连接板84通过导向座88与导向槽811的滑动配合实现可横向滑移地悬吊在固定盘81下方;能够提高冲洗围板83在横移过程中的稳定性和导向性。

如图6所示,当利用冲洗组件8对清洗箱31内侧壁的上部进行清洗时,利用plc控制柜7操控第三电动伸缩杆85伸展驱使各冲洗围板83靠近其对应的清洗箱31内侧壁,缩短与清洗箱31内侧壁之间的间距,提高冲洗效果;如图7所示,当冲洗组件8被清洗操控机5降下对清洗箱31内侧壁下部进行冲洗时,plc控制柜7操控第三电动伸缩杆85回缩以使各冲洗围板83复位重新合围成冲洗组合箱,依然保持对清洗箱31内侧壁的短距离冲洗;即本发明提供的由四个冲洗围板83围成的冲洗组合箱可合并、也可分拆,可根据对清洗箱31内侧壁不同高度位置的需求而调节各冲洗围板83的状态以始终保持对清洗箱31内侧壁的短距离冲洗,冲洗效果好,适用性强。

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