一种用于遗传学研究的细胞分离装置的制作方法

文档序号:31780660发布日期:2022-10-12 10:05阅读:47来源:国知局

1.本发明涉及细胞分离领域,具体涉及一种用于遗传学研究的细胞分离装置。


背景技术:

2.遗传学是研究遗传和变异规律的学科,研究对象小到病毒微生物,单个细胞,大到动物植物,本质上来说现代遗传学研究的是以dna为中心的遗传规律,dna如何调控生物性状,环境又如何影响着dna调控。
3.目前,在对细胞进行研究时,需要对含细胞的组织液进行分离,使组织液进行分层,细胞分离通常使用离心分离设备使细胞分层,离心分离设备在使用需要进行配平,即保证放置样本后的离心分离设备旋转部的整体重心与其旋转中心重合,避免离心分离设备运转时发生晃动,当仅仅使用样本无法进行配平时,还需要制作一个盛水的试管放入其中进行配平,大大的影响了细胞分离的效率。
4.因此,发明一种用于遗传学研究的细胞分离装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素:

5.本发明的目的是提供一种用于遗传学研究的细胞分离装置,以解决技术中的离心设备使用时需要进行配平,使用更繁琐,影响使用效率的问题。
6.为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种用于遗传学研究的细胞分离装置,包括箱体、安装在箱体内部的隔板、设置在隔板顶部用于在遗传学研究时对含细胞组织液进行离心分离的转盘、设置在隔板底部用于驱动转盘转动的驱动机构,以及环状分布在转盘上用于盛放含细胞组织液的多个承载部,所述承载部一侧设置有用于控制承载部距离转盘中心的距离,使多个承载部处于平衡状态的配平调节机构;
7.所述承载部包括用于承载含细胞组织液的承载试管,以及活动设置在转盘顶部用于安放承载试管的活动块;
8.所述配平调节机构包括用于根据活动块上是否放置承载试管而活动的控制组件,以及驱动承载部沿着转盘径向移动,调节转盘与承载部整体重心位置的活动组件;
9.所述箱体包括壳体、与壳体通过阻尼铰链相连接的箱盖,以及用于根据箱盖开启驱动多个承载部同步向转盘中心移动的活动机构。
10.优选的,所述活动块包括呈扁平状的承载滑块、安装在承载滑块底部的限位滑条,以及开设在承载滑块一侧呈倾斜设置的用于存放承载试管的放置孔。
11.优选的,所述转盘包括呈圆盘状的盘体、呈放射状分布在盘体顶部并与限位滑条相对应的滑槽、顶端与转盘通过螺钉相连接的转轴,以及安装在盘体顶部的固定环。
12.优选的,所述驱动机构包括安装在隔板底部的伺服电机,以及用于连接伺服电机输出轴和转轴的同步带。
13.优选的,所述控制组件包括设置在活动块一侧呈弧形的挡板、连接在挡板底部用于控制挡板上下活动的活动条,以及用于推动活动条和挡板,使挡板初始位于放置孔开口
处遮挡放置孔的复位结构。
14.优选的,所述复位结构包括套设在活动条外部且与活动块相连接,用于限位活动条的两个固定套、设置在两个固定套之间安装在活动条两侧的两个连接块、贯穿连接块且两端分别与两个固定套相连接的限位杆,以及套设在限位杆外部的复位弹簧一。
15.优选的,所述活动组件包括安装在活动块一侧的支架、安装在转盘顶部并与活动块相对应的拉杆,以及与支架转动连接用于连接拉杆和控制组件的传动块。
16.优选的,所述传动块包括呈l形的与支架相连接的活动板、两组分别设置在活动板两端的呈冂字形的连接框,以及设置在活动板外部与连接框滑动连接的短杆。
17.优选的,每组连接框数量设置为两个,两个连接框对称设置在活动板的两侧,两组连接框分别与拉杆和活动条相连接。
18.优选的,所述活动机构包括多个呈环状分布且顶端与限位滑条相连接的限位块、设置在转盘底部并与限位块相对应的环套、设置在环套与壳体之间用于对环套进行导向的限位组件,以及连接限位组件与箱盖的连接组件。
19.优选的,所述限位块截面形状设置为直角三角形,所述环套形状设置为圆环状,所述环套的内表面设置为倾斜状且与限位块的倾斜面滑动连接。
20.优选的,所述限位组件包括套设在环套外部的活动套、呈环状分布在活动套外部用于对活动套进行限位的连接条、套设在活动套外部并于活动套滑动连接的活动环、开设在活动套外侧呈螺旋状的导向槽,以及与导向槽相匹配的导向滑块。
21.优选的,所述壳体内部开设有与连接条相匹配的竖槽,所述导向滑块与活动环相连接,所述活动环与壳体滑动连接。
22.优选的,所述连接组件包括设置在活动环外部的齿圈、设置齿圈一侧与齿圈啮合的齿轮、设置在齿轮底部用于驱动齿轮复位的发条弹簧、安装在齿轮顶部的线轮、缠绕在线轮外部的连接线,以及对连接线进行导向的导向轮。
23.优选的,所述连接线的一端与线轮相连接,所述连接线的另一端绕过导向轮并与箱盖相连接。
24.在上述技术方案中,本发明提供的技术效果和优点:
25.1、通过设置配平调节机构,可以带动装载了含细胞组织液的承载部靠近转盘的中心,即向重心偏移的反方向移动,从而使偏离的重心复位,保证离心分离时,转盘不会发生晃动,与现有的离心分离设备相比,可以随意放置承载试管,配平调节结构可以自动进行配平,无需遗传学研究人员刻意进行配平,操作更加方便;
26.2、通过开启盒盖可以带动传动环套向上运动,进而传动多个承载滑块同步靠近盘体中心,承载滑块通过传动块带动挡板下降,使挡板离开放置孔的开口位置,在开启盒盖后,可以直接向放置孔中放入承载试管,不会被挡板所阻挡,可以更快速的插入承载试管。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明的整体结构示意图;
29.图2为本发明箱体的内部结构示意图;
30.图3为本发明驱动机构与转盘的配合结构示意图;
31.图4为本发明承载部与配平调节机构的配合示意图;
32.图5为本发明配平调节机构没放置承载试管的立体图;
33.图6为本发明配平调节机构放置承载试管的立体图;
34.图7为本发明转盘的立体结构示意图;
35.图8为本发明配平调节机构放置承载试管的平面图;
36.图9为本发明配平调节机构没放置承载试管的平面图;
37.图10为本发明控制组件的整体结构示意图;
38.图11为本发明活动组件的整体结构示意图;
39.图12为本发明环套与盘体的配合结构示意图;
40.图13为本发明限位块与环套的配合结构示意图;
41.图14为本发明限位组件的局部爆炸图;
42.图15为本发明箱体的内部结构示意图;
43.图16为本发明连接组件的整体结构示意图。
44.附图标记说明:
45.01箱体、02隔板、03转盘、04驱动机构、05承载部、06配平调节机构;
46.1承载试管、2活动块、3控制组件、4活动组件、5壳体、6箱盖、7活动机构;
47.21承载滑块、22限位滑条、23放置孔;
48.031盘体、032滑槽、033转轴、034固定环;
49.041伺服电机、042同步带;
50.31挡板、32活动条、33复位结构;
51.331固定套、332连接块、333限位杆、334复位弹簧一;
52.41支架、42拉杆、43传动块;
53.431活动板、432连接框、433短杆;
54.71限位块、72环套、73限位组件、74连接组件;
55.731活动套、732连接条、733活动环、734导向槽、735导向滑块、736竖槽;
56.741齿圈、742齿轮、743发条弹簧、744线轮、745连接线、746导向轮。
具体实施方式
57.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
58.实施例1
59.本发明提供了如图1-4和图11所示的一种用于遗传学研究的细胞分离装置,包括箱体01、隔板02、转盘03、驱动机构04、承载部05和配平调节机构06,隔板02安装在箱体01内部,驱动机构04的作用在于驱动转盘03进行转动,使其带动转盘03顶部的承载部05进行圆周运动,承载部05的数量设置为多个,且呈环状分布,可以使多个承载部05保持对称,维持转盘03和承载部05整体的重心与转盘03的旋转中心重合,使承载部05空载时,转盘03转动时不会发生晃动,遗传学研究人员将需要分离的含细胞组织液装载到承载部05上,通过承
载部05的高速圆周运动,对含细胞组织液进行离心分离,将含细胞组织液装载到承载部05时,转盘03和承载部05整体的重心向装载含细胞组织液的承载部05方向偏移,使转盘03和承载部05整体的重心与转盘03的旋转中心偏移,会导致转盘05在转动时发生晃动,而配平调节机构06的作用在于,将装载了含细胞组织液的承载部05靠近转盘03的中心,没装载含细胞组织液的承载部5远离转盘03的中心,平衡转盘03和承载部05整体的重心,避免离心分离时发生晃动。
60.承载部05包括承载试管1和活动块2,活动块2与转盘03顶部相连接,且可以在转盘03的径向做小幅的移动,承载试管1用于盛装待分离的含细胞组织液,并放置在活动块2上。
61.配平调节机构06包括控制组件3和活动组件4,控制组件3的作用在于检测是否有承载试管1放置到活动块2上,而活动组件4的作用在于,当有承载试管1放置在活动块2上并被控制组件3检测到时,活动组件4可以控制活动块2靠近转盘03的中心,使因装载承载试管1而发生偏移的重心复位,而未装载承载试管1的活动块2则不会靠近转盘03的中心,转盘03和承载部05整体的重心不会偏移,因此而使转盘03和承载部05整体的重心维持与转盘03的中心重合。
62.箱体01包括述壳体5、箱盖6和活动机构7,壳体5用放置本装置的主体部分,箱盖6设置在壳体5顶部并通过阻尼铰链与其相连接,可以使箱盖6停留在任意位置,不会自动关闭,避免在操作时,箱盖6因重力或者触碰而自动关闭。
63.活动块2包括承载滑块21、限位滑条22和放置孔23,承载滑块21设置在转盘03顶部,而限位滑条22的作用在于,可以对承载滑块21进行限位,使承载滑块21可以沿着转盘03的径向活动,而放置孔23开设在承载滑块21靠近转盘03中心的一侧,并且有倾斜向下设置,可以倾斜的放置承载试管1,在离心分离含细胞组织液时,可以使被离心分离的细胞会靠近承载试管1底部,并且在转盘03旋转时,承载试管1不会脱出。
64.转盘03包括盘体031、滑槽032、转轴033和固定环034,盘体031呈圆盘状,而滑槽032数量设置为多个,且呈放射状开设在盘体031上,其作用在于,通过与承载滑块21底部的限位滑条22配合,可以对承载滑块21进行导向,使承载滑块21可以沿着滑槽032移动,而转轴033的作用在于连接驱动机构04,使驱动机构04带动盘体031转动,进行本装置的离心分离,最后固定环034安装在盘体031顶部。
65.驱动机构04包括伺服电机041和同步带042,伺服电机041安装在隔板底部,伺服电机041的输出轴通过同皮带042驱动转轴033转动,伺服电机041的作用在于可以盘体031的转动进行精确控制,并且,同步带042相较于链条传动更加平稳,同时具备传动比精确的优点,可以精确的控制盘体031的转速。
66.实施方式具体为:遗传学研究人员将含细胞组织液倒入承载试管1中,并将承载试管1安置到活动块2一侧的放置孔23内部,通过将安置了承载试管1的活动块2,沿着转盘03上的滑槽032向转盘03的中心靠近,因为安置了承载试管1的活动块2的重量更大,会导致转盘03的重心向其偏移,通过使其靠近转盘03的中心,进行补偿,使转盘03的重心与其旋转中心保持重合,避免发生晃动,然后通过启动伺服电机041,在同步带042的传动下带动转盘03进行离心分离。
67.实施例2
68.基于实施例1所提出的配平调节机构06,本发明提供如图3-10的控制组件3和活动
组件4的进一步技术方案。
69.控制组件3包括挡板31、活动条32和复位结构33,挡板31设置为弧形,挡板31的初始位置位于放置孔23的开口位置,当放置孔23内部放置了承载试管1时,需要向下移动挡板31,然后才能将承载试管1插入放置孔23中,活动条32连接在挡板31底部,通过活动条32传动挡板31上下移动,复位结构33的作用在于推动活动条32,使挡板31的初始位置一直处于放置孔23的开口处。
70.复位结构33包括固定套331、连接块332、限位杆333和复位弹簧一334,固定套331数量设置为两个,均套设在活动条32的外部,固定套331与承载滑块21固定连接,并与活动条32滑动连接,固定套331的作用在于,将活动条32靠紧承载滑块21,使活动条32可以在承载滑块21一侧上下滑动,连接块332数量设置为两个,且对称分布在活动条32的两侧,两个连接块332设置在两个固定套331之间,而限位杆333数量设置为两个,两个限位杆333分别贯穿两个连接块332,并与连接块332滑动连接,且限位杆333两端分别与两个固定套331相连接,最后复位弹簧一334套设在限位杆333的外部,且作用在于,推动连接块332,使活动条32带动其顶部的挡板31,使挡板31阻隔在放置孔23外部。
71.活动组件4包括支架41、拉杆42和传动块43,拉杆42安装在盘体031顶部的固定环034外部,传动块43设置在承载滑块21的一侧,并通过支架41安装在承载滑块21上,且传动块43两端分别连接拉杆42和活动条32,活动条32的移动可以带动传动块43,通过传动块43与拉杆42的连接,可以使传动块43通过支架41传动承载滑块21进行活动,通过挡板31的位置变化传动承载滑块21进行位移。
72.传动块43包括活动板431、连接框432和短杆433,活动板431呈l形,且与支架41转动连接,连接框432的作用在于,可以使短杆433在连接框432的内部自由转动和滑动,连接框432数量设置为两组,且分别安装在活动条32和拉杆42上,两组连接框432分别与活动板431两端设置的短杆433相连接,短杆433与连接框432配合,在活动条32发生移动使,可以通过连接框432和短杆433带动活动板431发生转动,活动板431转动时,其一端的短杆433与拉杆42一侧的连接框432相连接,此时,活动板431的转动可以看做其顶端绕拉杆42一侧的连接框432发生摆动,从而通过支架41带动承载滑块21移动,可以保证在放置孔23内部插入承载试管1时,可以带动承载滑块21靠近盘体031的中心,而放置孔23内部没有插入承载试管1时,可以带动承载滑块21位于远离盘体031中心的位置。
73.实施方式具体为:承载试管1插入放置孔23中后,在转盘03进行离心分离而转动时,承载滑块21会因离心力而有向转盘03外部移动的趋势,而承载滑块21移动会使其远离拉杆42,这样会使传动块43发生转动,传动块43会推动其一端的活动条32向上,使活动条32顶部的挡板31向移动,而挡板31被承载试管1阻挡,故而不会向上移动,从而阻挡传动块43转动,从而锁定承载滑块21,避免承载滑块21因离心力而发生位移,可以对安置了承载试管1的承载滑块21进行固定,避免其因转动的离心力而发生位移,进一步的避免离心分离时发生晃动。
74.实施例3
75.基于实施例1所提出的箱体01,本发明提供如图11-16的活动机构7的进一步技术方案。
76.活动机构7包括限位块71、环套72、限位组件73和连接组件74,限位块71数量设置
为多个且呈环状分布,限位块71的顶端与限位滑条22固定,环套72则套设在多个限位块71的外部,环套72的内侧与截面为直角三角形的限位块71的斜边相接处,当环套72向上活动时,可以通过其余限位块71的接触而推动限位块71向转盘03的中心移动,进而通过限位滑条22驱动多个承载滑块21同步向转盘03的中心移动,而限位组件73的作用在于导向并驱动环套72上下运动,最后连接组件74连接在箱盖6和限位组件73之间,通过开合箱盖6可以通过连接组件74带动限位组件73,使限位组件73驱动环套72上下移动。
77.限位组件73包括活动套731、连接条732、活动环733、导向槽734、导向滑块735和竖槽736,活动套731套设在环套72的外部,连接条732设置为多个并与活动套731的外壁相连接,且多个连接条732呈环状分布,竖槽736竖直开设在壳体5的内壁上,连接条732一端延伸入竖槽736内部,通过连接条732与竖槽736配合,可以限位活动套731,使活动套731可以垂直上下移动,导向槽734开设在活动套731的外表面,导向槽734呈螺旋状设置,而活动环733设置在活动套731的外部,活动套731的内部设置有与导向槽734相匹配的导向滑块735,随着活动套731的转动,可以带动其外部的导向滑块735做圆周运动,随着导向滑块735在导向槽734内壁做圆周运动,可以推动开导向槽734的活动套731上下活动。
78.连接组件74包括齿圈741、齿轮742、发条弹簧743、线轮744、连接线745和导向轮746,齿圈741安装在活动环733外部,齿轮742与壳体5的内部,通过齿轮742可以驱动设置齿圈741的活动环733转动,而线轮744和发条弹簧743分别安装在齿轮742的上下两侧,通过拉扯线轮744外部缠绕的连接线745可以带动线轮744转动,进而驱动齿轮742转动,而齿轮742底部的发条弹簧743可以带动齿轮742复位,并使线轮744再次缠绕被拉出的连接线745,连接线745的另一端与箱盖6相连接,可以通过开启箱盖6带动拉扯连接线745,进而驱动活动环733转动,而导向轮746的作用在于对连接线745进行导向,使连接线745运行更加顺滑。
79.实施方式具体为:通过开启箱盖6,连接线745带动线轮744转动,通过齿轮742传动设置齿圈741的活动环733转动,通过限位组件73带动多个承载滑块21同步向盘体031中心靠近,使活动板431靠近拉杆42,驱动活动板431发生转动,进而传动挡板31,使挡板31向下离开被其遮挡的放置孔23,此时放置孔23没有了挡板31的遮挡,遗传学研究人员可以快速的将承载试管1插入放置孔23中,使承载试管1的安置更加方便,然后关闭箱盖6,发条弹簧743可以带动齿轮742和线轮744反转,传动环套72,使环套72脱离限位块71,此时,承载滑块21失去环套71的压力,可以避免环套71阻挡没有安置承载试管1的承载滑块21复位。
80.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
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