[实用新型]旋转式细胞培养装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种细胞的培养装置，尤其是一种模拟细胞在三维环境下培养的装置。

背景技术

细胞培养工程是一门在生化工程学科领域中迅速发展起来的新型工程学科，它具有生物技术、化学工程技术以及其它工程学科技术相结合的特色，因此这门学科在基础研究和运用科学研究方面越来越受到广泛的关注。在细胞的二维静态培养中，由于重力的因素，细胞很容易聚集在载体外部或载体底部，导致支架中细胞生长分布不均，成活率不高。

发明内容

本实用新型是要提供一种旋转式细胞培养装置，为细胞提供相对稳定的温度和CO₂浓度环境，减少重力因素导致的细胞生长分布不均。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种旋转式细胞培养装置，由控制单元、机械单元和细胞培养单元三部分组成，其特点是：控制单元包括微处理器、驱动电路，机械单元包括步进电机、滑动支架、直线导轨；细胞培养单元包括硅胶弹性腔、细胞及培养液；机械单元和细胞培养单元置于培养箱中，微处理器通过驱动电路与步进电机输入端相连，步进电机通过连轴器与滑动支架轴相连，滑动支架通过滑槽与直线导轨相连，硅胶弹性腔固定于滑动支架中心轴的两端，并与滑动支架相连，滑动支架一端设有用于注入细胞、微载体和细胞培养基进入硅胶弹性腔中的通孔。

旋转式细胞培养装置上显示面板，显示面板与微处理器相连接。

控制单元中还包括由电源、控制器、加热器、散热器、保温罩组成的温度控制系统，加热器在细胞培养区温控范围：37.0±1.0℃，恒温后温度波动≤0.2℃。

步进电机正、反转速为0～3转/分。

本实用新型的有益效果是：该装置可避免因重力导致的细胞生长分布不均，维持稳定的温度和CO₂浓度，使细胞贴壁良好，生长均匀。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型的结构平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型的旋转式细胞培养装置由控制单元1、机械单元2和细胞培养单元3三部分组成。控制单元1主要由微处理器、驱动电路和显示面板组成；机械单元2由步进电机4、滑动支架7和直线导轨组成；细胞培养单元3包括硅胶弹性腔6、细胞及培养液等。机械单元2和细胞培养单元3置于培养箱中。

控制单元1实现电机的控制和温度的控制。微处理器按预设的参数向步进电机4发放驱动信号，控制步进电机4转动。由按键设置步进电机转速、转动方向等参数，这些参数在显示面板上显示。温度控制系统主要由电源、控制器、加热器、散热器、保温罩等组成，细胞培养区温度控制在37.0±1.0℃，恒温后温度波动不大于0.2℃。本装置只对细胞培养区进行加热，保温罩使得细胞培养区与外界隔离。跟步进电机4控制一样，由按键实现温度设置，这些参数在面板上显示。控制器按预设的参数驱动电加热器工作。电加热器的主要功能就是产生足够的热量，使细胞培养区达到细胞能正常生长所要求的温度范围。为了将细胞培养区温度尽快升至所需的范围，本装置的加热器中设置了两套电加热系统：主加热系统和辅助加热系统。在周围环境温度偏低的情况下，细胞培养区升温阶段，两套加热系统同时工作以提高产热速率；当达到所需的范围后，可停止辅助加热系统的工作，细胞培养区温度由主加热系统维持。

如图2所示，步进电机4通过连轴器5与滑动支架轴相连，在微处理器的控制下带动中心轴产生周期性旋转运动，步进电机4转速：0～3转/分(10档可调)，转动方向正、反可调。滑动支架7通过滑槽与直线导轨相连，可自由调节支架的宽度以适应不同长度的硅胶弹性腔，并由螺母定位。硅胶弹性腔6固定于支架轴的两端，随同轴一起运动。硅胶弹性腔6通过连轴器5与滑动支架7相连，实验前将细胞、微载体和细胞培养基通过滑动支架轴上的通孔8注入硅胶弹性腔中，并可外接导管通入二氧化碳气体，以保持适于细胞生长的5％二氧化碳浓度。若整台细胞培养器至于二氧化碳温箱中，则可不接导管。