一种可无菌取样的肿瘤细胞加热装置的制作方法

本发明涉及肿瘤细胞加热领域，特别是一种可无菌取样的肿瘤细胞加热装置。

背景技术

肿瘤(tumour)是指机体在各种致瘤因子作用下，局部组织细胞增生所形成的新生物(neogrowth)，因为这种新生物多呈占位性块状突起，也称赘生物(neoplasm)，恶性肿瘤常常会导致患者死亡。

肿瘤细胞加热是一种常用的研究肿瘤细胞的手段，在加热肿瘤细胞时，需要研究肿瘤在不同温度下的反应，现有的检测实验用肿瘤细胞加热装置，大部分采用微波加热的方式加热，微波会通过高温使肿瘤细胞的蛋白质变性凝固，从而破坏肿瘤细胞，增加了实验的影响因素，影响实验结果。

传统的细胞加热装置还存在取样过程中遭受外来细菌，以及不正当操作造成的细胞非加热环境下的死亡，因此在进行细胞加热过程中的取样环节应采用无菌取样。

所以，本发明提供一种可无菌取样的肿瘤细胞加热装置来解决以上问题。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种可无菌取样的肿瘤细胞加热装置，有效的解决了肿瘤细胞加热过程中不能无取样的问题。

其解决问题的技术方案包括一个密闭且水平放置的培养皿，培养皿的左侧设有一个针头朝下且可上下运动的引流针，引流针的上方固定有一个上端伸出培养皿的压杆，压杆上套装有可使其向上复位的压簧，培养皿的底部设有一个置于引流针正下方的通孔，通孔内设有第一弹性盘，培养皿的下方设有与其同轴安装且可间歇转动的转盘，转盘上圆周均布有多个开口朝上且可上下移动的试管，试管的开口处设有一个可将其密封的第二弹性盘，转盘的转动可使多个试管依次置于第一弹性盘的正下方；

培养皿的左侧设有竖向放置的传动轴，传动轴下端固定有置于最左侧试管下方的第一端面凸轮，第一端面凸轮的转动可挤压最左侧试管向上运动，传动轴上端固定有置于压杆上方的第二端面凸轮，第二端面齿轮的转动可挤压压杆向下运动，传动轴的转动带动第一端面凸轮转动并使最左侧试管下端面在其推程角上滑动至远休止角，此过程中最左侧试管上的第二弹性盘的上端面逐渐接触并挤压第一弹性盘的下端面，完成挤压后第二端面凸轮的推程角开始接触并挤压压杆，压杆在第二端面凸轮推程角上滑动的过程中压杆带动引流针依次穿过第一弹性盘与第二弹性盘并使得培养皿与试管连通，完成连通后第二端面凸轮回程角与压杆接触，并在压簧的作用下实现引流针复位，完成复位后置于最左侧试管进入第一端面凸轮的回程角，转盘的转动带动第一弹性盘与第二弹性盘脱离。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，通过试管向上运动挤压第一有弹性盘，并通过从内部伸出的引流针来实现取液过程的无菌化，使得取液更加高效安全。

附图说明

图1为本发明主视剖面图。

图2为本发明转盘与试管的配合结构示意图。

图3为本发明传动系统的结构示意图。

图4为本发明第一端面凸轮的俯视剖面图。

图5为本发明第一端面凸轮的主视图。

图6为本发明第二端面凸轮的俯视剖面图。

图7为本发明第二端面凸轮的主视图。

图8为本发明第第一端面凸轮与二端面凸轮的行程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图8可知,本发明包括一个密闭且水平放置的培养皿1，培养皿1的左侧设有一个针头朝下且可上下运动的引流针2，引流针2的上方固定有一个上端伸出培养皿1的压杆3，压杆3上套装有可使其向上复位的压簧4，培养皿1的底部设有一个置于引流针2正下方的通孔，通孔内设有第一弹性盘5，培养皿1的下方设有与其同轴安装且可间歇转动的转盘6，转盘6上圆周均布有多个开口朝上且可上下移动的试管7，试管7的开口处设有一个可将其密封的第二弹性盘8，转盘6的转动可使多个试管7依次置于第一弹性盘5的正下方；

培养皿1的左侧设有竖向放置的传动轴9，传动轴9下端固定有置于最左侧试管7下方的第一端面凸轮10，第一端面凸轮10的转动可挤压最左侧试管7向上运动，传动轴9上端固定有置于压杆3上方的第二端面凸轮11，第二端面齿轮的转动可挤压压杆3向下运动，传动轴9的转动带动第一端面凸轮10转动并使最左侧试管7下端面在其推程角上滑动至远休止角，此过程中最左侧试管7上的第二弹性盘8的上端面逐渐接触并挤压第一弹性盘5的下端面，完成挤压后第二端面凸轮11的推程角开始接触并挤压压杆3，压杆3在第二端面凸轮11推程角上滑动的过程中压杆3带动引流针2依次穿过第一弹性盘5与第二弹性盘8并使得培养皿1与试管7连通，完成连通后第二端面凸轮11回程角与压杆3接触，并在压簧4的作用下实现引流针2复位，完成复位后置于最左侧试管7进入第一端面凸轮10的回程角，转盘6的转动带动第一弹性盘5与第二弹性盘8脱离。

为了实现培养皿1的安装与加热，所述培养皿1的外侧套有封闭的加热桶12，加热桶12的筒壁上设有加热装置，培养皿1的下方设有一个与其同轴且不能转动的竖杆13，竖杆13的上端与培养皿1的下底面固定连接，竖杆13的下端固定在加热桶12的下底面上，通过加热桶12和竖杆13的设置实现了培养皿1的支撑与加热。

为了实现更便捷的驱动效果，所述竖杆13上套装有可在其上转动的套筒14，转盘6固定在套筒14的上端，套筒14的下端固定有槽轮15，槽轮15上的槽口与转盘6上的试管7一一对应，槽轮15的左侧设有第一齿轮16，第一齿轮16上连接有步进电机，第一齿轮16的上端面设有可驱动槽轮15转动的拨杆17，第一齿轮16的左侧设有套在传动轴9上并与第一齿轮16相啮合的第二齿轮18，通过第一齿轮16的设置实现了第一齿轮16上的拨杆17可驱动槽轮15间歇运动，又可驱动传动轴9持续转动。

为了实现本加热装置更好的搅拌效果，所述培养皿1内设有搅拌轴19，搅拌轴19上连接有驱动电机，搅拌轴19的上端伸出培养皿1的上端面，搅拌轴19置于培养皿1内的部分圆周均布有多个l形的搅拌杆20，通过搅拌杆20实现对培养皿1内的培养液进行不间断的搅拌。

为了实现更方便的取出试管7，所述转盘6的外圆面上圆周均布有多个与试管7一一对应的卡槽21，卡槽21内设有弧形的橡胶垫22，通过卡槽21可实现将试管7沿转盘6径向取出，橡胶垫22可实现试管7上下运动过程中不会倾斜翻倒。

为了实现压簧4的安装，所述压杆3的上端设有挡块，压簧4套装在挡块与培养皿1上端面之间。

所述第一弹性盘5与第二弹性盘8的材质为医用橡胶或医用硅胶。

本文中所出现的推程角、回程角、近休止角、与远休止角均指端面凸轮所对应的推程、回程、远休止角虽对应的弧长，远休止角虽对应的弧长。

本发明的具体工作过程是：为了方便在加热过程中对试管7进行存取，加热桶12的侧面应开设有开关门以方便试管7的及时取出，在使用本装置时，首先打开加热桶12上的加热装置，细胞加热过程中常用的微波加热或红外线加热均可实现上述加热，在加热时打开驱动电机使得驱动电机带动搅拌轴19转动，搅拌轴19的转动带动搅拌杆20在培养皿1内转动，实现培养皿1的培养液加热均匀，以及悬浮培养过程中需要进行搅拌这一技术要求当培养皿1内的培养液达到预设定温度后即可开始进行无菌取样操作。

首先打开步进电机，步进电机的转动带动第一齿轮16转动，第一齿轮16转动会使得第一齿轮16端面上的拨杆17转动，拨杆17的转动会实现拨杆17置于槽轮15内，并带动槽轮15转动一个角度，槽轮15转动一个角度后，槽轮15与转盘6是通过套筒14固定连接的，因此槽轮15转动一个角度后转盘6就转动一个角度，在转盘6转动的这一个角度过程中即可完成前一个试管7上的第二弹性盘8脱离一第弹性盘，和后一个试管7置于第一弹性盘5的正下方。

由于第一齿轮16驱动拨杆17转动实现槽轮15带动转盘6转动一个角度的过程中，第一齿轮16带动第二齿轮18转动并实现第二齿轮18转动一个角度，第一齿轮16与第二齿轮18相同，第二齿轮18转动的这个角度的过程中始终保持第一端面凸轮10的近休止角置于第一弹性盘5的正下方，即此时转盘6转动带动上一个试管7脱离，和下一个试管7补位的过程中，第一端面凸轮10不会阻碍和推动试管7上下移动。

当完成试管7的补位后，由于第一齿轮16的转动驱动第二齿轮18实现传动轴9的转动，第一端面凸轮10的转动实现此时置于第一弹性盘5正下方的试管7的底部开始接触到第一端面凸轮10的推程角，在此过程中在第一端面凸轮10的推程角的作用下实现置于第一弹性盘5正下方的试管7向上运动，当试管7从第一端面凸轮10的推程角滑动到第一端面凸轮10的远休止角的过程中实现了试管7上端的第二弹性盘8与第一弹性盘5的挤压并二者之间紧密贴合，完成后，传动轴9依然持续转动，并保持试管7的下端持续在第一端面凸轮10的远休止角上滑动。

当试管7的下端置于第一端面凸轮10的远休止角上后，传动轴9的转动带动第二端面凸轮11实现压杆3接触第二端面凸轮11的推程角，并在端面凸轮的推程角的作用下实现第二端面凸轮11挤压压杆3并使其向下运动，压杆3向下运动的过程中实现压簧4的挤压并使具有反弹的趋势和弹性势能，随着压杆3在第二端面凸轮11的推程角的推程角上持续滑动，引流针2持续向下运动，并依次穿过第一弹性盘5与低哦而弹性盘与其下方的试管7相连通，培养液通过引流针2注入试管7内，完成引流后，压杆3的上端开始从第二端面凸轮11的远休止角向回程角上滑动，此时在压簧4的作用下实现压杆3的上端始终与第二端面凸轮11相接触，随着传动轴9的持续转动引流针2逐渐从试管7内退回到培养皿1中，引流针2在培养皿1内上下运动的过程中始终保证引流针2的上端与培养皿1中的细胞培养液相连通，此过程中试管7的下端一直置于在第一端面凸轮10的远休止角上，当压杆3的上端重新回位至第二端面的近休止角上后，试管7的下端开始置于第一端面凸轮10的回程角上会最终置于第一端面凸轮10的近休止角上。

其运动过程总结为，第一端面凸轮10的远休止角大于第二端面凸轮11的远休止角，第一端面凸轮10的近休止角小于第二端面凸轮11的近休止角，初始位置，第一齿轮16转动一个角度时，第一端面凸轮10的近休止角置于第一弹向盘的正下方，第二端面凸轮11的的近休止角置于压杆3的正上方，挤压试管7向上运动时，拨杆17已经脱离槽轮15，及转盘6不再转动，第一端面凸轮10的推程角与试管7接触并挤压，第二端面凸轮11近休止角与压杆3接触，压杆3向下运动时，第一端面凸轮10的远休止角与试管7接触并挤压，第二端面凸轮11推程角与压杆3接触并挤压实现引流针2置于试管7内，引流针2回位时，第一端面凸轮10的远休止角与试管7接触并挤压，第二端面凸轮11回程角与压杆3接触，并在压簧4作用下引流针2回位，引流针2回位完成后，第一端面凸轮10的远回程角对应试管7位置，并逐渐实现第一端面凸轮10近休止角与试管7对应，此时完成第一齿轮16转动完整一圈。

本装置对比传统的清灰装置有以下好处：

1、本装置通过步进电机驱动第一齿轮16转动，从而实现第一齿轮16经拨杆17带动槽轮15转动，第一齿轮16每转动一圈会带动槽轮15转动一个角度，此角度实现转盘6转动，并完成多个试管7依次转换至第一弹性盘5的正下方从而实现本装置可实现定时间隔采样的技术要求。

2、本装置在采用过程中首先通过第一端面凸轮10挤压试管7使其上升并使得第一弹性盘5与第二弹性盘8紧密接触，完成接触后实现第二端面凸轮11挤压压杆3实现压杆3带动引流针2依次穿过第一弹性盘5与第二弹性盘8，并实现培养皿1与试管7的连通，完成后经过压簧4的复位实现引流针2先复位，复位完成后在实现第二弹性盘8与第一弹性盘5的脱离，此过程，有效的避免了引流针2与外界的接触，使得无菌取液得以实现。

3、本装置通过一个置于培养皿1内的引流针2来实现无菌取液，代替了传统的从外界伸入取液滴管等取液方式，使得取液更加安全高效，无菌环境更加彻底。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，通过试管向上运动挤压第一有弹性盘，并通过从内部伸出的引流针来实现取液过程的无菌化，使得取液更加高效安全。