一种能够自动进行换气生物细胞培养装置的制作方法

本发明涉及生物细胞技术领域，具体为一种能够自动进行换气生物细胞培养装置。

背景技术：

生物细胞一般指干细胞，多年来干细胞的定义在不断修正，并从不同的层面上来进行定义，目前大多数生物学家和医学家认为干细胞是来自于胚胎、胎儿或成人体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞。

在生物细胞研究中，需要在特定环境下对生物细胞进行培养，培养环境中需要一定比例的氧气与二氧化碳，因此工作人员需要定时给培养装置进行换气，但是当工作人员比较忙绿时，容易忘记给培养装置换气，导致细胞的呼吸作用被抑制，细胞的生长速率降低，甚至导致细胞的大量死亡，由此我们提出了一种能够自动进行换气生物细胞培养装置。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够自动进行换气生物细胞培养装置，具备自动对生物细胞进行换气的优点，解决了现有的细胞培养装置需要工作人员定时换气，当工作人员比较忙绿，容易忘记给培养装置换气时，容易导致细胞的呼吸作用被抑制，细胞的生长速率降低，甚至导致细胞大量死亡的问题。

(二)技术方案

为实现上述自动对生物细胞进行换气的目的，本发明提供如下技术方案：一种能够自动进行换气生物细胞培养装置，包括箱体，所述箱体的内后壁固定连接有固定筒，所述固定筒的内后壁转动连接有主动轮，所述固定筒的右侧固定连接有第一管道，所述固定筒的左侧固定连接有第二管道，所述固定筒的左右内壁均插接有顶板，所述箱体的内部固定连接有隔板，所述隔板的顶部固定连接有储氧箱和缓冲箱，所述缓冲箱的内部活动连接有缓冲活塞，是缓冲活塞的左侧固定连接有活动齿条，所述缓冲箱的顶部固定连接有抽氧箱，所述抽氧箱的内部活动连接有抽氧活塞，所述抽氧活塞的顶部固定连接有挤压杆，所述抽氧箱的右侧与储氧箱的左侧之间固定连接有吸氧管道，所述隔板的底部转动连接有转动轮，所述隔板的底部固定连接有固定盒和固定架，所述固定盒的底部转动连接有摆动轮，所述摆动轮的底部固定连接有出氧管，所述摆动轮背面的下方转动连接有转动齿条，所述固定架的底部固定连接有膨胀球，所述固定架的内部活动连接有活动板。

优选的，所述第一管道的底部穿过隔板与其下方的培养气体连接，所述第二管道的顶部穿过箱体与外界连接。

优选的，两个所述顶板相背的一侧均固定连接有挤压弹簧，起到往相向的一侧挤压顶板，使顶板紧贴主动轮，所述主动轮的外部开设有六个环形排列的弧形槽，主动轮与固定筒的内侧壁紧贴。

优选的，所述缓冲箱的顶部与抽氧箱的底部之间开始有充氧孔，充氧孔和吸氧管道的内部均设置有单向阀。

优选的，所述活动齿条外部位于缓冲箱内的部分套接有第一弹簧，起到带动缓冲活塞向右复位的作用，所述挤压杆位于主动轮的正下方，且挤压杆外部位于抽氧箱外的部分套接有复位弹簧，起到带动抽氧活塞向上复位的作用。

优选的，所述转动轮的顶部和底部均设置有分别与活动齿条和转动齿条啮合的齿牙，活动齿条左右移动时通过转动轮带动转动齿条左右移动，所述转动齿条的左侧固定连接有拉簧，使转动齿条始终与转动轮啮合。

优选的，所述活动板的底部固定连接有第二弹簧，起到向下拉活动板的作用，活动板的顶部固定连接有第一触点，所述固定架的内顶壁固定连接有第二触点，第一触点与第二触点接触后会使主动轮逆时针转动，所述膨胀球的内部装有受热膨胀的气体。

优选的，所述缓冲箱的底部与固定盒的顶部之间开设有第一开口，所述摆动轮的顶部开设有第二开口，缓冲箱内的氧气通过第一开口和第二开口进入出氧管内。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种能够自动进行换气生物细胞培养装置，具备以下有益效果：

1、该能够自动进行换气生物细胞培养装置，通过将培养液放入箱体的内部位于隔板下方的部分，细胞呼吸时消耗氧气，产生二氧化碳，培养液中二氧化碳的增多导致温度增加，进而使膨胀球内的气体受热膨胀，带动活动板向上移动，活动板上方的第一触点与第二触点接触，进而使电机通电带动主动轮逆时针转动，主动轮转动时通过其外部的弧形槽与复位弹簧配合带动挤压杆和抽氧活塞在抽氧箱内做上下往复运动，间歇性将储氧箱内的氧气通过吸氧管道压进抽氧箱，在通过充氧孔压进缓冲箱内，然后通过第一开口、第二开口和出氧管进入培养液内，抽氧箱内的氧气从充氧孔进入缓冲箱时，由于充氧孔的孔径大于出氧管的孔径，部分氧气会暂时留在缓冲箱内，带动缓冲活塞向左移动，抽氧箱内的氧气暂停进入缓冲箱时，第一弹簧带动缓冲活塞向右复位，将缓冲箱内暂存的氧气通过出氧管排出，从而达到了在细胞培养时，自动向培养液添加氧气的效果，降低了工作人员的工作量，避免了工作人员忘记换气时导致细胞死亡。

2、该能够自动进行换气生物细胞培养装置，通过添加氧气时，缓冲活塞带动活动齿条左右移动，进而通过转动轮带动转动齿条左右移动，转动齿条左右移动时通过摆动轮带动出氧管来回摆动，从而使氧气能够均匀分布在培养液中。

3、该能够自动进行换气生物细胞培养装置，通过主动轮逆时针转动时，弧形槽转动到右侧时，右侧的顶板始终与主动轮紧贴，将弧形槽内的空气从右侧顶板下方的开口排出，弧形槽内的空气排出后，内部气压降低，将隔板下方漂浮在培养液上方的二氧化碳通过第一管道吸进弧形槽内，主动轮继续转动，充满二氧化碳的弧形槽转动到左侧时，在左侧顶板的作用下二氧化碳从第二管道排到外界，从而达到了添加氧气的同时排出细胞产生的二氧化碳的效果，二氧化碳含量减少后，隔板下方的温度降低，膨胀球内的气体收缩，活动板在第二弹簧的作用下向下复位，第一触点与第二触点分离，主动轮停止转动。

附图说明

图1为本发明整体结构正面示意图；

图2为本发明图1中固定筒结构放大示意图；

图3为本发明图1中a部分结构放大示意图；

图4为本发明图1中b部分结构放大示意图；

图5为本发明图1中摆动轮结构放大示意图；

图6为本发明图1中膨胀球结构放大示意图。

图中：1、箱体；2、固定筒；3、主动轮；4、第一管道；5、第二管道；6、顶板；7、隔板；8、储氧箱；9、缓冲箱；10、缓冲活塞；11、活动齿条；12、抽氧箱；13、抽氧活塞；14、挤压杆；15、吸氧管道；16、转动轮；17、固定盒；18、固定架；19、摆动轮；20、出氧管；21、转动齿条；22、膨胀球；23、活动板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，一种能够自动进行换气生物细胞培养装置，包括箱体1，箱体1的内后壁固定连接有固定筒2，固定筒2的内后壁转动连接有主动轮3，固定筒2的右侧固定连接有第一管道4，固定筒2的左侧固定连接有第二管道5，固定筒2的左右内壁均插接有顶板6，两个顶板6相背的一侧均固定连接有挤压弹簧，起到往相向的一侧挤压顶板6，使顶板6紧贴主动轮3，主动轮3的外部开设有六个环形排列的弧形槽，主动轮3与固定筒2的内侧壁紧贴，箱体1的内部固定连接有隔板7，第一管道4的底部穿过隔板7与其下方的培养气体连接，第二管道5的顶部穿过箱体1与外界连接，隔板7的顶部固定连接有储氧箱8和缓冲箱9，缓冲箱9的内部活动连接有缓冲活塞10，是缓冲活塞10的左侧固定连接有活动齿条11，缓冲箱9的顶部固定连接有抽氧箱12，抽氧箱12的内部活动连接有抽氧活塞13，抽氧活塞13的顶部固定连接有挤压杆14，活动齿条11外部位于缓冲箱9内的部分套接有第一弹簧，起到带动缓冲活塞10向右复位的作用，挤压杆14位于主动轮3的正下方，且挤压杆14外部位于抽氧箱12外的部分套接有复位弹簧，起到带动抽氧活塞13向上复位的作用，抽氧箱12的右侧与储氧箱8的左侧之间固定连接有吸氧管道15，缓冲箱9的顶部与抽氧箱12的底部之间开始有充氧孔，充氧孔和吸氧管道15的内部均设置有单向阀。

隔板7的底部转动连接有转动轮16，隔板7的底部固定连接有固定盒17和固定架18，固定盒17的底部转动连接有摆动轮19，摆动轮19的底部固定连接有出氧管20，缓冲箱9的底部与固定盒17的顶部之间开设有第一开口，摆动轮19的顶部开设有第二开口，缓冲箱9内的氧气通过第一开口和第二开口进入出氧管20内，摆动轮19背面的下方转动连接有转动齿条21，转动轮16的顶部和底部均设置有分别与活动齿条11和转动齿条21啮合的齿牙，活动齿条11左右移动时通过转动轮16带动转动齿条21左右移动，转动齿条21的左侧固定连接有拉簧，使转动齿条21始终与转动轮16啮合，固定架18的底部固定连接有膨胀球22，固定架18的内部活动连接有活动板23，活动板23的底部固定连接有第二弹簧，起到向下拉活动板23的作用，活动板23的顶部固定连接有第一触点，固定架18的内顶壁固定连接有第二触点，第一触点与第二触点接触后会使主动轮3逆时针转动，膨胀球22的内部装有受热膨胀的气体。

工作原理：使用时，首先将培养液放入箱体1的内部位于隔板7下方的部分，细胞呼吸时消耗氧气，产生二氧化碳，培养液中二氧化碳的增多导致温度增加，进而使膨胀球22内的气体受热膨胀，带动活动板23向上移动，活动板23上方的第一触点与第二触点接触，进而使电机通电带动主动轮3逆时针转动，主动轮3转动时通过其外部的弧形槽与复位弹簧配合带动挤压杆14和抽氧活塞13在抽氧箱12内做上下往复运动，间歇性将储氧箱8内的氧气通过吸氧管道15压进抽氧箱12，在通过充氧孔压进缓冲箱9内，然后通过第一开口、第二开口和出氧管20进入培养液内，抽氧箱12内的氧气从充氧孔进入缓冲箱9时，由于充氧孔的孔径大于出氧管20的孔径，部分氧气会暂时留在缓冲箱9内，带动缓冲活塞10向左移动，抽氧箱12内的氧气暂停进入缓冲箱9时，第一弹簧带动缓冲活塞10向右复位，将缓冲箱9内暂存的氧气通过出氧管20排出，从而达到了在细胞培养时，自动向培养液添加氧气的效果，降低了工作人员的工作量，避免了工作人员忘记换气时导致细胞死亡；添加氧气时，缓冲活塞10带动活动齿条11左右移动，进而通过转动轮16带动转动齿条21左右移动，转动齿条21左右移动时通过摆动轮19带动出氧管20来回摆动，从而使氧气能够均匀分布在培养液中。

主动轮3逆时针转动时，弧形槽转动到右侧时，右侧的顶板6始终与主动轮3紧贴，将弧形槽内的空气从右侧顶板6下方的开口排出，弧形槽内的空气排出后，内部气压降低，将隔板7下方漂浮在培养液上方的二氧化碳通过第一管道4吸进弧形槽内，主动轮3继续转动，充满二氧化碳的弧形槽转动到左侧时，在左侧顶板6的作用下二氧化碳从第二管道5排到外界，从而达到了添加氧气的同时排出细胞产生的二氧化碳的效果，二氧化碳含量减少后，隔板7下方的温度降低，膨胀球22内的气体收缩，活动板23在第二弹簧的作用下向下复位，第一触点与第二触点分离，主动轮3停止转动。

综上所述，该能够自动进行换气生物细胞培养装置，通过将培养液放入箱体1的内部位于隔板7下方的部分，细胞呼吸时消耗氧气，产生二氧化碳，培养液中二氧化碳的增多导致温度增加，进而使膨胀球22内的气体受热膨胀，带动活动板23向上移动，活动板23上方的第一触点与第二触点接触，进而使电机通电带动主动轮3逆时针转动，主动轮3转动时通过其外部的弧形槽与复位弹簧配合带动挤压杆14和抽氧活塞13在抽氧箱12内做上下往复运动，间歇性将储氧箱8内的氧气通过吸氧管道15压进抽氧箱12，在通过充氧孔压进缓冲箱9内，然后通过第一开口、第二开口和出氧管20进入培养液内，抽氧箱12内的氧气从充氧孔进入缓冲箱9时，由于充氧孔的孔径大于出氧管20的孔径，部分氧气会暂时留在缓冲箱9内，带动缓冲活塞10向左移动，抽氧箱12内的氧气暂停进入缓冲箱9时，第一弹簧带动缓冲活塞10向右复位，将缓冲箱9内暂存的氧气通过出氧管20排出，从而达到了在细胞培养时，自动向培养液添加氧气的效果，降低了工作人员的工作量，避免了工作人员忘记换气时导致细胞死亡。

通过添加氧气时，缓冲活塞10带动活动齿条11左右移动，进而通过转动轮16带动转动齿条21左右移动，转动齿条21左右移动时通过摆动轮19带动出氧管20来回摆动，从而使氧气能够均匀分布在培养液中。

通过主动轮3逆时针转动时，弧形槽转动到右侧时，右侧的顶板6始终与主动轮3紧贴，将弧形槽内的空气从右侧顶板6下方的开口排出，弧形槽内的空气排出后，内部气压降低，将隔板7下方漂浮在培养液上方的二氧化碳通过第一管道4吸进弧形槽内，主动轮3继续转动，充满二氧化碳的弧形槽转动到左侧时，在左侧顶板6的作用下二氧化碳从第二管道5排到外界，从而达到了添加氧气的同时排出细胞产生的二氧化碳的效果，二氧化碳含量减少后，隔板7下方的温度降低，膨胀球22内的气体收缩，活动板23在第二弹簧的作用下向下复位，第一触点与第二触点分离，主动轮3停止转动，适用范围更加广泛。

已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。