细胞观测仪的制作方法

1.本实用新型涉及细胞培养技术领域，特别是涉及细胞观测仪。


背景技术：

2.在一些生物化学实验中，细胞培养是必不可少的环节。通常，样品被置于培养皿，培养皿放入特定温度与湿度的培养箱内。在培养过程中各个阶段，需要对细胞生长状态与数量等进行检测，常规做法是将培养皿从培养箱内取出，并放置于显微镜等观察机构下进行观察，待观察完毕，再将培养皿放入培养箱内。然而，多次取放不仅会增加样品被污染的风险，而且操作较为繁琐，较为耗费人力。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型提出一种细胞观测仪，能够简化培养过程中进行观察的操作，降低样品被污染的风险。
4.细胞观测仪，包括：
5.培养箱；
6.置物台，所述置物台设置于所述培养箱内，所述置物台用于放置培养皿；
7.观测机构，所述观测机构包括镜头组件与显示器，所述镜头组件包括镜头与图像传感器，所述镜头组件用于拍摄所述培养皿内的细胞，所述显示器用于显示成像，所述镜头组件设置于所述培养箱内，所述显示器设置于所述培养箱外，所述镜头组件与所述显示器通信连接；
8.第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述镜头组件连接，且所述第一驱动机构与所述细胞观测仪的处理器通信连接，所述第一驱动机构用于驱动所述镜头组件沿所述镜头组件与所述置物台的排布方向移动。
9.在其中一个实施例中，所述第一驱动机构包括第一电机与丝杆组件，所述第一电机通过所述丝杆组件驱动所述镜头组件沿所述排布方向移动。
10.在其中一个实施例中，还包括机架与移动座，所述镜头组件与所述移动座连接，所述置物台间隔设置于所述镜头组件的上方，所述丝杆组件包括丝杆与螺母，所述螺母套设于所述丝杆且二者螺纹连接，所述螺母与所述移动座连接，所述移动座与所述机架滑动连接。
11.在其中一个实施例中，所述机架与所述移动座中，其中一个连接有滑块，另一个连接有滑轨，所述滑块滑动连接于所述滑轨，所述第一电机转动时，所述滑块能够沿所述滑轨上下滑动。
12.在其中一个实施例中，所述置物台包括水平设置的放置部，以及连接于所述放置部的支撑部，所述放置部用于放置所述培养皿，所述放置部位于所述镜头的上方，所述放置部上设置有通光孔，所述通光孔位于所述镜头的正上方。
13.在其中一个实施例中，还包括设置于所述培养箱内的光源，所述光源位于所述放
置部的上方，所述光源用于照亮放置于所述放置部的所述培养皿。
14.在其中一个实施例中，所述置物台上连接有朝上伸出的悬架，所述光源安装于所述悬架，所述光源位于所述通光孔的正上方。
15.在其中一个实施例中，所述图像传感器上设置有usb3.0接口，所述usb3.0接口用于与电源电性连接，且所述usb3.0接口用于与所述处理器通信连接。
16.在其中一个实施例中，还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述置物台连接，所述置物台能够在所述第二驱动机构的驱动下沿竖直方向移动以伸出至所述培养箱外。
17.在其中一个实施例中，所述第二驱动机构包括第二电机、齿轮与齿条，所述齿轮连接于所述第二电机的输出轴，所述齿条沿竖直方向延伸且与所述齿轮啮合，所述齿条连接于所述置物台。
18.上述细胞观测仪，观测机构中的镜头组件设置于培养箱内，与镜头组件通信连接的显示器设置于培养箱外，因此，无需频繁打开培养箱将培养皿取出进行观察，只需通过镜头组件拍摄设置于置物台的培养皿内的细胞后，通过培养箱外的显示器进行显示即可，操作人员通过查看显示器上的成像即可获知细胞生长状态，操作非常方便。并且在整个培养过程中，培养皿一直位于培养箱内，细胞能够一直处于较为稳定的培养环境，不会因频繁取出和放入时切换环境而导致培养失败，也不会因此而导致细胞污染，从而使得污染风险大幅降低，培养成功率更高。此外，培养箱内设置的与镜头组件连接的第一驱动机构可以驱动镜头组件沿镜头组件与置物台的排布方向移动，从而实现镜头的调焦，使镜头组件能够拍摄到较为清晰的画面，以便于操作人员观察。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例中的细胞观测仪的培养箱内的结构示意图；
20.图2为图1中罩设于置物台下方的部件的结构示意图。
21.附图标记：
22.置物台100、放置部110、通光孔111、支撑部120；
23.第一电机210、丝杆220、螺母230；
24.镜头310、图像传感器320；
25.移动座410、支撑柱420、连接件430、机架440、伸出件441；
26.滑轨510、第一滑块520、第二滑块530；
27.悬架610、竖直延伸部611、水平延伸部612、光源620。
具体实施方式
28.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽
度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.参阅图1与图2，本实用新型一实施例提供的细胞观测仪包括培养箱、置物台100、观测机构与第一驱动机构等结构，培养箱内设置有置物台100，置物台100用于放置培养皿。观测机构包括镜头组件与显示器，镜头组件包括镜头310与图像传感器320，镜头组件设置于培养箱内，显示器设置于培养箱外。镜头组件用于拍摄培养皿内的细胞，显示器用于显示成像，镜头组件与显示器通信连接。第一驱动机构与镜头组件连接，且第一驱动机构与细胞观测仪的处理器通信连接，第一驱动机构也设置于培养箱内，第一驱动机构用于驱动镜头组件沿镜头组件与置物台100的排布方向移动。
35.由于观测机构中的镜头组件设置于培养箱内，与镜头组件通信连接的显示器设置于培养箱外，因此，无需频繁打开培养箱将培养皿取出进行观察，只需通过镜头组件拍摄设置于置物台100的培养皿内的细胞后，通过培养箱外的显示器进行显示即可，操作人员通过查看显示器上的成像即可获知细胞生长状态，操作非常方便。并且在整个培养过程中，培养皿一直位于培养箱内，细胞能够一直处于较为稳定的培养环境，不会因频繁取出和放入时切换环境而导致培养失败，也不会因此而导致细胞污染，从而使得污染风险大幅降低，培养成功率更高。此外，培养箱内设置的与镜头组件连接的第一驱动机构可以驱动镜头组件沿镜头组件与置物台100的排布方向移动，从而实现镜头310的调焦，使镜头组件能够拍摄到
较为清晰的画面，以便于操作人员观察；并且相较于手动调焦，直接通过第一驱动机构来驱动使得整个培养过程操作更加方便。
36.在一些实施例中，第一驱动机构包括第一电机210与丝杆组件，第一电机210通过丝杆组件驱动镜头组件沿镜头组件与置物台100的排布方向移动。具体地，镜头组件与置物台100的排布方向为竖直方向，镜头组件可以位于置物台100的下方，或者，镜头组件也可以位于置物台100的上方，第一电机210通过丝杆组件驱动镜头组件上下移动以靠近或远离置物台100。在其他实施例中，也可以直接通过直线电机驱动镜头组件上下移动；或者，也可以通过电动推杆驱动镜头组件上下移动。当然，其他类似的方式亦可。
37.具体地，在一些实施例中，还包括机架440与移动座410，镜头组件与移动座410连接，置物台100间隔设置于镜头组件的上方，丝杆组件包括丝杆220与螺母230，丝杆220与第一电机210的输出轴连接，螺母230套设于丝杆220且二者螺纹连接，螺母230与移动座410连接，移动座410与机架440滑动连接。具体地，第一电机210安装于机架440，镜头310的底端与图像传感器320固定连接，图像传感器320的部分区域穿设于移动座410中心设置的圆孔内。图像传感器320的底板与移动座410的底板之间通过支撑柱420固定连接。连接件430呈“l”形，连接件430中水平延伸的水平板套设于螺母230的外部，且该水平板固定连接于螺母230的顶部，连接件430中竖直延伸的竖直板固定连接于移动座410的一个侧板(图2角度下为右侧侧板)。移动座410与机架440滑动连接，移动座410能够相对于机架400上下滑动。当第一电机210转动时，连接于第一电机210输出端的丝杆220随之同步转动，由于机架400对于移动座410的限制，使得移动座410仅能随连接件430以及螺母230同步上下移动，从而使镜头组件随之上下移动。在其他实施例中，直接选用输出轴可以当做丝杆使用的电机作为第一电机210，即螺母直接螺纹连接于电机的输出轴。
38.在一些实施例中，机架440与移动座410中，其中一个连接有滑块，另一个连接有滑轨，滑块滑动连接于滑轨，第一电机210转动时，滑块能够沿滑轨上下滑动。通过滑块与滑轨配合，可以限制移动座410仅能上下移动，且可以对移动座410的移动过程进行导向与限位，使其移动过程更加稳定，不易出现位置偏移。具体地，机架440上连接有滑轨510，移动座410上连接有第一滑块520，第一滑块520滑动连接于滑轨510，当第一电机210转动时，第一滑块520将会沿滑轨510上下滑动，以进行导向限位。或者，第一滑块520与滑轨510也可以互换位置。优选地，还设置有滑动连接的伸出件441与第二滑块530，伸出件441自机架440上伸出且二者固定连接，伸出件441上设置有凹槽，第二滑块530嵌入该凹槽，当第一电机210转动时，第二滑块530将会在沿该凹槽上下滑动，以进行导向限位。
39.在一些实施例中，置物台100包括水平设置的放置部110，以及连接于放置部110的支撑部120，放置部110用于放置培养皿，放置部110被支撑部120支撑以悬空于镜头310的上方，放置部110上设置有通光孔111，通光孔111位于镜头310的正上方。具体地，支撑部120包括四个竖板，放置部110为连接于四个竖板的顶端的横板，支撑部120与放置部110围成空腔，图2所示的结构均设置于该空腔内。放置部110上设置通光孔111的区域即为放置培养皿的位置，培养皿的直径大于通光孔111的直径，因此，放置于此的培养皿不会从通光孔111落下。培养皿通常都为透明状，将培养皿放置于通光孔111时，使培养皿内的细胞位于通光孔111所在范围内，则细胞将会落入位于通光孔111正下方的镜头组件的观测范围，从而实现观测。优选地，放置部110上设置有朝下凹陷的放置槽，放置槽围绕通光孔111设置，放置槽
的形状尺寸与培养皿相匹配，培养皿可以放置于放置槽内，通过放置槽对培养皿进行限位，以免在培养箱受到碰撞时培养皿移位至距离通光孔111较远的位置而无法观测。
40.在一些实施例中，还包括设置于培养箱内的光源620，光源620位于放置部110的上方，光源620用于照亮放置于放置部110的培养皿。具体地，光源620可以选用led灯，通过led灯将培养皿照亮，以便于观察到更清晰的图像。
41.具体地，在一些实施例中，置物台100上连接有朝上伸出的悬架610，光源620安装于悬架610，光源620位于通光孔111的正上方。具体地，悬架610包括竖直延伸部611与水平延伸部612。竖直延伸部611为沿竖直方向延伸的竖板，竖直延伸部611的底端连接于放置部110，顶端连接于水平延伸部612。水平延伸部612上远离竖直延伸部611的自由端的底部安装有光源620，光源620发出的光线竖直向下，从而将设置于光源620正下方的通光孔111处的培养皿内照亮。在其他实施例中，悬架610也可以独立于置物台100以外设置。
42.在一些实施例中，图像传感器320上设置有usb3.0接口，usb3.0接口用于与电源电性连接，且usb3.0接口用于与处理器通信连接。具体地，usb3.0内插入连接线，连接线另一端连接于处理器，处理器电性连接于电源，显示器通信连接于处理器。通过电性连接于处理器的电源为镜头组件等部件供电，使其能够正常工作，同时，图像传感器320拍摄的图像被镜头310放大后可以经连接线回传至处理器，并经处理器传至显示器进行显示。处理器可以为电脑主机，显示器为电脑显示屏。
43.在一些实施例中，还包括第二驱动机构，第二驱动机构与置物台100连接，置物台100能够在第二驱动机构的驱动下沿竖直方向移动以伸出至培养箱外。具体地，在放入培养皿或者培养完成取出培养皿时，可以通过第二驱动机构驱动置物台100朝上移动伸出至培养箱以外，以便于操作人员取放培养皿。
44.在一些实施例中，第二驱动机构包括第二电机、齿轮与齿条，齿轮连接于第二电机的输出轴，齿条沿竖直方向延伸且与齿轮啮合，齿条连接于置物台100。具体地，第二电机也可以安装于机架440，当第二电机驱动置物台100朝上升起时，安装于置物台100的悬架610与光源620也随之朝上升起。在其他实施例中，第二驱动机构也可以选用与第一驱动机构类似的结构，即电机与丝杆组件配合实现驱动，或者，也可以直接选用直线电机、气缸或电动推杆等驱动件进行驱动，
45.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
46.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。