一种细胞运输装置的制作方法

1.本发明涉及细胞运输领域，具体涉及一种细胞运输装置。


背景技术：

2.随着细胞治疗行业的不断发展，细胞储存和培养机构需不断的将细胞样本运往指定的医疗机构，加上细胞培养为医学、生物学领域研究的发展提供了重要的原材料和实验检测手段，在实验室之间进行细胞的传递也成了研究过程中必不可少的环节。安全和有效的活细胞运输问题的解决，将有助于实验室基础科学研究、临床细胞治疗(免疫治疗、干细胞治疗、微生物治疗等)、尿液和血液检测等相关领域的发展，有望提升基础科研质量和临床治疗效果，降低科研研究及相关治疗费用，避免很多不必要的浪费。因此，细胞运输装置及其运输技术方法逐渐引起相关人员的重视。
3.然而，目前国内外不同实验室、不同地区之间的细胞运输装置，主要是通过将细胞装入普通的细胞培养瓶实现，无法保持新鲜和合适的气体环境，导致细胞出现较差的状态，甚至大量死亡。此外，细胞培养瓶内难以保持恒温状态、培养瓶容易受撞击导致碎裂也是细胞运输过程中常见的问题。
4.因此，亟需一种可以实现气体环境更新、维持细胞状态、提高运输过程中细胞存活率的细胞运输装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决现有细胞运输装置在运输过程中无法满足培养瓶内气体环境更新、瓶内温度难以保持合适温度、培养瓶易受撞击碎裂等缺陷。
6.为了达到上述目的，本发明提供了一种细胞运输装置，所述细胞运输装置至少包含：
7.一箱体，用于容纳各部件，所述箱体内部至少含有一水平隔板，将所述箱体分为上腔体和下腔体，所述水平隔板上设有通孔；
8.一减震部件，位于所述下腔体内，所述减震部件包含一端固定于下腔体底部的若干个弹簧和固定于弹簧末端的固定板，所述固定板上设有凹槽；
9.若干细胞培养瓶，卡设于所述凹槽内，位于所述固定板与所述水平隔板之间，所述细胞培养瓶设有与之相盖合的换气瓶盖，所述换气瓶盖上分别设有进气接口和出气接口，所述进气接口和所述出气接口均内置一层半透膜；
10.一换气系统，固定于所述水平隔板上，所述换气系统包含一进气组件和一废气收集组件，所述进气组件穿过所述通孔与所述换气瓶盖的进气接口经管道连通，用于将新鲜空气输送至细胞培养瓶内，所述废气收集组件穿过所述通孔与所述换气瓶盖的出气接口经管道连通，用于排出细胞培养瓶内废气。
11.较佳地，所述细胞运输装置还包含一控制电路板，所述进气组件与所述控制电路板相应端子连接，控制新鲜气体的进入，所述废气收集组件与所述控制电路板相应端子连
接，控制废气的排出。
12.较佳地，所述箱体的上端通过合页转动连接有上箱盖，所述上箱盖朝向箱体内侧嵌设有风扇。
13.较佳地，所述风扇连接有风速调节模块，所述风速调节模块与所述控制电路板相应端子连接。
14.较佳地，所述固定板上设有不少于一个的温度传感器，与所述控制电路板电连接，所述温度传感器用于实时监测所述箱体内的温度并将对应的温度信号发送至所述控制电路板，所述控制电路板用于响应所述温度传感器发送的温度信号后驱使所述风速调节模块对所述风扇的转速进行调节。
15.较佳地，所述换气瓶盖的进气接口和出气接口均为磁吸式接口，便于细胞培养瓶与所述换气系统进行连接或分离。
16.较佳地，所述箱体的侧端通过合页转动连接有侧箱盖。
17.较佳地，所述固定板的材质选自乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚乙烯、聚氨酯中的任意一种。
18.较佳地，所述细胞运输装置还包含一供电电源，与所述控制电路板电连接，用于所述细胞运输装置的供电。
19.本发明的有益效果：
20.(1)本发明将箱体分为上腔体和下腔体，上腔体放置换气系统，下腔体放置减震部件和细胞培养瓶，换气系统包含有进气组件和废气收集组件，可以实现细胞运输过程中，对细胞培养瓶内的气体进行定时定量的更新和更换，以使细胞培养瓶内的气体可根据细胞生长的规律进行气体更新，进而改善细胞培养瓶中细胞生活的气体环境，尤其对于长距离运输细胞来说，提供细胞所需的循环气体环境；
21.(2)本发明的减震部件位于下腔体，减震部件中的固定板材质为乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚乙烯、聚氨酯中的任意一种，可以有效吸收运输途中产生的振动，减少细胞与细胞培养瓶之间的碰撞，避免细胞之间产生剪切力，有利于维持细胞的高存活率；
22.(3)将智能控制技术引入细胞运输装置中，集成化的结构保证细胞在密封的细胞培养瓶中进行远距离运输时，实现对运输过程中细胞培养瓶内气体环境的智能化更新和对细胞培养瓶温度的智能化控制；
23.(4)当运输到达目的地时，由于换气瓶盖的进气接口和出气接口均是磁吸式设计，可轻松实现利用机械力将细胞培养瓶和换气瓶盖与换气系统的分离，保证细胞培养瓶无废弃物泄露到环境中，也避免了细胞运输时发生污染。
附图说明
24.图1为细胞运输装置的整体结构示意图。
25.图2为细胞运输装置的箱体结构示意图。
26.图3为细胞运输装置的减震部件结构示意图。
27.图4为细胞运输装置的换气系统结构示意图。
28.其中，1-箱体，11-水平隔板，111-通孔，12-上箱盖，13-侧箱盖，14-风扇，15-把手，2-细胞培养瓶，21-换气瓶盖，31-弹簧，32-固定板，33-温度传感器，41-可充气体存储室，
42-可充气体气泵，43-可充气体输送管道，44-废气收集室，45-废气收集气泵，46-废气收集管道，47-控制电路板，5-供电电源。
具体实施方式
29.以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
30.本发明提供了一种细胞运输装置，至少包含箱体、减震部件、细胞培养瓶、换气系统、控制电路板、供电电源。所述箱体内至少含有一水平隔板，将所述箱体分为上腔体和下腔体，所述水平隔板上设有通孔；所述减震部件位于所述下腔体内，所述减震部件包含一端固定于下腔体底部的若干个弹簧和固定于弹簧末端的固定板，所述固定板上设有凹槽；所述细胞培养瓶卡设于所述凹槽内，所述细胞培养瓶设有与之相盖合的换气瓶盖，所述换气瓶盖上设有进气接口和出气接口，所述进气接口和出气接口均内置一层半透膜；所述换气系统固定于所述水平隔板上，所述换气系统包含一进气组件和一废气收集组件。
31.一些实施例中，为了实现各部件的集成化分布，以实现最佳的运输效果。如图1所示，所述箱体1内部至少含有一水平隔板，本实施例中含有一块水平隔板11，将所述箱体1分成上腔体和下腔体，其中上腔体用于放置换气系统，下腔体用于放置减震部件、细胞培养瓶2以及下腔体最右侧放置供电电源5，用于给细胞运输装置进行供电，所述供电电源5还含有一个充电接口，便于给供电电源进行供电。
32.如图2所示，所述箱体1的上端和侧端通过合页转动连接有上箱盖12和侧箱盖13，所述上箱盖12的打开和关闭便于对换气系统中的气体进行更换和收集，所述侧箱盖13的打开和关闭便于细胞培养瓶2的拉出和推进，且侧箱盖13为磁吸式，运输到达目的地时，只需轻轻打开侧箱盖13，使用机械力往外拉出细胞培养瓶2并保持其瓶口朝上，即可轻松实现细胞培养瓶2及换气瓶盖21与所述换气系统分离，此时可对运输到目的地的细胞进行下一步的保存操作或者更换其他需要运输的细胞培养瓶。
33.一些实施例中，为了实现细胞运输过程减震效果，避免细胞之间互相碰撞产生剪切力，在箱体1的下腔体内固定设有减震部件。如图3所示，减震部件包含有弹簧31和固定板32，弹簧31的一端通过螺丝固定于所述下腔体的底层，固定板32平铺于所述弹簧31上，所述固定板32上设有凹槽，用于放置细胞培养瓶2，所述固定板32的材质选自乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚乙烯、聚氨酯中的任意一种，本实施例中选用的是乙烯-乙酸乙烯共聚物；为了达到较佳的减震效果，一般设置多个弹簧31，本实施例中在固定板32的四个角分别对称设有4个弹簧31，用于避免在运输时由于震动使细胞培养瓶2内产生过大的剪切力，进而使得细胞死亡或受损。
34.一些实施例中，为了实现细胞运输过程中实现细胞培养瓶内气体的交换，如图3所示，细胞培养瓶2上配套设有一与之相盖合的换气瓶盖21，所述的换气瓶盖21上设有一进气接口和一出气接口，进气接口和出气接口分别与换气系统的进气组件和废气收集组件相连通，方便运输过程中实现气体环境的闭环更新，所述进气接口和出气接口均为磁吸式接口，方便运输达到目的地拆卸时，按压弹簧31，细胞培养瓶2与换气瓶盖21可轻松与换气系统进行分离，换气瓶盖21可以和细胞培养瓶2一起从箱体1的的下腔体取出，然后旋松换气瓶盖21即可取下细胞培养瓶2。所述换气瓶盖21的进气接口和出气接口均内置一层半透膜，材质选用的是超疏水性聚四氟乙烯微孔膜，可透气不可透水，主要用于防水和透气，防止细胞被
污染。
35.一些实施例中，为了实现细胞运输过程气体的自动更新，以维持细胞运输过程中所需要的循环气体。如图1、图4所示，所述箱体1的上腔体固定有一换气系统，所述换气系统包含一进气组件和一废气收集组件，所述进气组件穿过所述通孔111与所述换气瓶盖21的进气接口经管道连通，用于将新鲜空气输送至细胞培养瓶2内，所述废气收集组件穿过所述通孔111与所述换气瓶盖21的出气接口经管道连通，用于排出细胞培养瓶2内废气。
36.如图4所示，所述换气系统包含一进气组件和一废气收集组件，所述进气组件包含可充气体存储室41、可充气体输送管道43、可充气体气泵42，所述废气收集组件包含废气收集室44、废气收集输送管道46、废气收集气泵45，所述可充气体存储室41、可充气体气泵42、废气收集室44、废气收集气泵45均设有一进气接口和一出气接口。其中，所述可充气体存储室41的出气接口通过所述可充气体输送管道43与所述可充气体气泵42进气接口相连通，运输前通过可充气体存储室41的进气接口充满细胞生长所需要的气体，用于运输途中提供气体；所述可充气体气泵42出气接口通过所述可充气体输送管道43与所述换气瓶盖21的进气接口相连通；所述换气瓶盖21的出气接口通过所述废气收集输送管道46与所述废气收集气泵45的进气接口相连通；所述废气收集气泵45的出气接口通过所述废气收集输送管道46与所述废气收集室44的进气接口相连通；其中，进气组件中的可充气体输送管道43穿过所述通孔111将上腔体中的进气组件与下腔体中的换气瓶盖21的进气接口相连通，废气收集组件中的废气收集输送管道46穿过所述通孔111将上腔体中的废气收集组件与下腔体中的换气瓶盖21的出气接口相连通，一方面，所述通孔111可以将上腔体和下腔体各部件经管道连通，另一方面，所述通孔111也可以进行散热。
37.一些实施例中，为了实现细胞运输过程中气体的智能化控制。如图4所示，所述细胞运输装置还包含一控制电路板47，所述控制电路板47通过导线与所述可充气体气泵42和废气收集气泵45相应端子连接，分别控制可充气体气泵42和废气收集气泵45的开关实现对细胞培养瓶内的气体更新；所述控制电路板47通过导线与所述供电电源5电连接，用于所述细胞运输装置的供电。
38.一些实施例中，为了实现实时监测细胞培养瓶的外部环境温度，并实时将测得的数据反馈到控制电路板。如图3所示，在所述固定板32的底部分别均匀设置5个温度传感器33，用于实时监测细胞培养瓶2的外部环境温度，待温度传感器33监测到温度数据，立即将温度数据反馈到所述控制电路板47。与此同时，在所述箱体1上箱盖12朝向箱体1内部一侧嵌设有一风扇14，所述风扇14连接有风速调节模块，所述风速调节模块通过导线与所述控制电路板47相应端子连接。在温度数据反馈到所述控制电路板47以后，所述控制电路板47用于响应所述温度传感器33发送的温度信号后驱使所述风速调节模块对所述风扇14的转速进行调节，从而实现实时监测并调整细胞培养瓶2的外部环境温度，维持细胞生长所需要的正常的环境气体温度。
39.不同类型细胞所需要的生长温度不同，如肿瘤细胞，在运输中其运输环境需要保持在37.5℃。所述控制电路板47上含有一温度设定按钮，可以在细胞运输前通过温度设定按钮进行特定温度的设定，当细胞培养瓶2的外部环境超过37.5℃的时候，启动风扇14，当温度达到40℃时，风扇14的转速会达到最大，以使得快速降温；当温度下降至37.5℃，风扇14会自动停止；同时温度如果在37.5℃～40℃之间发生变化，风扇14可自动调节转速大小，
以保证细胞培养瓶2内的细胞实时处于37.5℃的恒温环境。可以想到的是，如果换做其他类型细胞，如人体细胞，也可以在运输前将温度设置为36.5℃，从而可以实现运输过程中36.5℃恒温。
40.本发明所提出的细胞运输装置的工作原理：首先，操作人员预先向细胞培养瓶2中装好需要运输的细胞及其培养液，按顺时针方向与换气瓶盖21旋紧，打开所述侧箱盖13，按压弹簧31，将细胞培养瓶2送至箱体1下腔体中的固定板32的凹槽中，通过凹槽将细胞培养瓶2固定住；同时，打开上箱盖12，向可充气体存储室41中注入相应的气体，然后，依次关闭上箱盖12和侧箱盖13，最后，开启供电电源5，各个部件进入工作状态即可进行运输：控制电路板47相应端控制所述可充气体气泵42，进而控制进气组件对细胞培养瓶2内新鲜气体的输入；控制电路板47相应端控制所述废气收集气泵45，进而控制废气收集组件对细胞培养瓶2内废气的收集。运输之前根据细胞种类设置对应所需的温度，整个运输过程中，温度传感器33将监测到的温度信号发送至所述控制电路板47，所述控制电路板47响应所述温度传感器33发送的温度信号后驱使风速调节模块对风扇14的转速进行调节，从而使得细胞处于特定的恒温环境中。
41.待细胞运输到指定位置时，首先，打开所述侧箱盖13，按压弹簧31，使用机械力将细胞培养瓶2拉出后，将细胞培养瓶2竖直向上以逆时针方向旋松其与换气瓶盖21的连接，并将细胞培养瓶2放置于指定位置方便后续的使用，最后，关闭供电电源5，即可完成细胞在特定的恒温环境中实现长距离的安全运输。
42.综上所述，本发明的一种细胞运输装置，包含箱体、减震部件、细胞培养瓶、换气系统、控制电路板、供电电源。减震部件可以实现细胞运输过程中避免剪切力的产生而使细胞受损伤，换气系统可以使得细胞在运输过程中实现新鲜气体的输入和废气的输出，集成化的结构设计可以保证细胞在密封的细胞培养瓶中进行长距离运输时，均处在细胞生长所需的特定的恒温环境中，避免细胞运输时发生污染，提高了运输过程中细胞的存活率。
43.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。