[发明专利]一种实时监测细胞生长状态的细胞培养装置及培养方法

说明书

本发明公开了一种实时监测细胞生长状态的细胞培养装置，包括底座、微培养箱箱体、光源机构、紫外灯、环境监测模块、加热模块、制冷模块、小孔连通器、图像传感器、数据采集器、数据处理模块和微培养箱控制器，底座上设置有蒸发池、微流控芯片，本发明结合无透镜成像技术与微流控技术，在细胞培养过程中实现实时监测。本发明还公开了一种细胞的培养监测方法，具体包括将微流控芯片放置在底座，对微培养箱箱体内部、微流控芯片进行UV光照灭菌，设置微培养箱箱体内部环境参数并运行，维持微培养箱箱体内部环境稳定至设定值，定时采集细胞图像并分析处理，实现细胞的实时培养监测。

技术领域

本发明属于细胞培养、监测技术领域，涉及一种实时监测细胞生长状态的细胞培养装置，还涉及一种细胞的培养监测方法。

背景技术

对细胞生长状态的监测是生命医学研究、药品研发以及病毒病理研究中重要的手段。目前，大多采用在无菌室中制作细胞培养样本，放入培养皿中，并通过二氧化碳培养箱对细胞进行培养。需要监测时，将培养皿取出并放置在显微镜下观察记录。该装置需要大量人工参与，无法做到智能化、自动化、微量处理等。亦有与显微镜集成一体的微培养系统，但其设备复杂，价格昂贵，观察视野小，仍未解决自动化、智能化的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种实时监测细胞生长状态的细胞培养装置，结合无透镜成像技术与微流控技术，在细胞培养过程中实现实时监测。

本发明的另一目的是提供一种细胞的培养监测方法，实时调整细胞培养参数，保证细胞培养环境的稳定性。

本发明所采用的第一种技术方案是，一种实时监测细胞生长状态的细胞培养装置，包括底座，底座上扣置有微培养箱箱体，底座上表面作为微培养箱箱体内的下底面，微培养箱箱体顶部设置有光源机构和紫外灯，微培养箱箱体内壁上设置有环境监测模块，微培养箱箱体侧壁上下设置有加热模块和制冷模块，微培养箱箱体侧壁开设有小孔，小孔处设置有小孔连通器，小孔连通器中具有导孔连通微培养箱箱体的内部和外部，底座上表面中央设置有图像传感器，图像传感器依次串连有数据采集器、数据处理模块和微培养箱控制器，底座上表面靠近边缘处设置有蒸发池，底座也设置有加热模块和制冷模块，底座上表面设置有微流控芯片，图像传感器位于微流控芯片正下方，环境监测模块、加热模块、制冷模块、光源机构和紫外灯均分别与微培养箱控制器连接。

本发明第一种技术方案的特点还在于，

微流控芯片设置有梭形通道，梭形通道一端为入口，另一端为出口。

光源机构包括LED灯，LED灯外部设置有罩壳，罩壳底部开设有微孔，微孔位于LED灯正下方，微孔位于微流控芯片正上方。

紫外灯设置有多个，多个紫外灯均匀设置在微培养箱箱体顶部四角处。

微培养箱箱体两相对侧壁上均开设有多个小孔，每个小孔处均设置有小孔连通器。

数据处理模块中设置有ASIC芯片或FPGA芯片，ASIC芯片或FPGA芯片连接有显示屏。

微培养箱控制器中设置有ASIC芯片或FPGA芯片，ASIC芯片或FPGA芯片连接有显示屏。

本发明所采用的第二种技术方案是，一种细胞的培养监测方法，应用本发明的实时监测细胞生长状态的细胞培养装置进行培养监测，具体按照以下步骤实施：

步骤1：将微流控芯片放置在底座，并与底座上表面紧密贴合，调节图像传感器与微流控芯片的距离，使图像传感器能够采集图像，并将微流控芯片的入口和出口分别通过导管连接到小孔连通器上；

步骤2：采用导管通过小孔连通器连接到蒸发池中，将微培养箱箱体扣置在底座上，通过微培养箱控制器打开紫外灯，对微培养箱箱体内部、微流控芯片进行UV光照灭菌；