全自動(dòng)細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，至少包括：控制模塊、控制平臺(tái)、用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡、細(xì)胞培養(yǎng)搖床和細(xì)胞培養(yǎng)袋；細(xì)胞培養(yǎng)搖床包括培養(yǎng)袋托架、搖擺架及搖動(dòng)裝置，培養(yǎng)袋托架設(shè)有弧形底板及細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件，弧形底板上設(shè)有物鏡插入缺口；細(xì)胞培養(yǎng)袋，包括封閉式袋體，底面中部設(shè)有透明觀察區(qū)；袋體置于細(xì)胞培養(yǎng)搖床上，透明觀察區(qū)與物鏡缺口位置一致；用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡，物鏡正好可插入細(xì)胞培養(yǎng)搖床上的物鏡插入缺口；控制平臺(tái)分別連接用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡和細(xì)胞培養(yǎng)搖床；控制模塊連接控制平臺(tái)。采用本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)和觀察，方便快捷，大大提高了培養(yǎng)細(xì)胞的效率。
【專利說(shuō)明】
全自動(dòng)細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)，主要用于培養(yǎng)和觀察細(xì)胞。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，用于人體治療的免疫細(xì)胞培養(yǎng)，主要還是在實(shí)驗(yàn)室超凈臺(tái)下用細(xì)胞培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶進(jìn)行培養(yǎng)，并根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)的密度，進(jìn)行不斷分瓶培養(yǎng)，這種細(xì)胞培養(yǎng)模式，不僅耗時(shí)耗力，同時(shí)由于需要不同分瓶、加樣，比較容易造成污染。與此同時(shí)，目前實(shí)驗(yàn)室用于觀察細(xì)胞的方法還較為原始，大多包括取樣和制作標(biāo)本的環(huán)節(jié)，操作較為繁瑣，無(wú)法實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的連續(xù)和實(shí)時(shí)觀察。
[0003]隨著科技的發(fā)展以及人工智能的進(jìn)步，細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)和觀察已經(jīng)開始被人們所關(guān)注，但是還未出現(xiàn)一種可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)和觀察的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種全自動(dòng)細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)和觀察，以及對(duì)培養(yǎng)液的各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)定。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，所述細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)至少包括:控制模塊、控制平臺(tái)、用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡、細(xì)胞培養(yǎng)搖床、細(xì)胞培養(yǎng)袋和電源模塊；
[0006]所述細(xì)胞培養(yǎng)搖床包括培養(yǎng)袋托架、搖擺架及搖動(dòng)裝置，所述培養(yǎng)袋托架設(shè)有弧形底板及細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件，所述搖擺架包括搖擺底座，所述搖擺底座上設(shè)有支撐臂，所述培養(yǎng)袋托架與所述搖擺架經(jīng)支撐臂固定連接，所述搖動(dòng)裝置包括基座，基座上設(shè)有搖擺組件，所述搖擺底座與搖擺組件連接，所述弧形底板上設(shè)有物鏡插入缺口 ；
[0007]所述細(xì)胞培養(yǎng)袋，包括封閉式袋體，所述袋體的底面中部設(shè)有透明觀察區(qū)；所述袋體置于細(xì)胞培養(yǎng)搖床上，所述透明觀察區(qū)與物鏡缺口位置一致；
[0008]所述用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡，包括物鏡，所述物鏡正好可插入細(xì)胞培養(yǎng)搖床上的物鏡插入缺口 ；
[0009]所述控制平臺(tái)分別連接用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡和細(xì)胞培養(yǎng)搖床；
[0010]所述控制模塊連接控制平臺(tái)；
[0011]所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)供電。
[0012]為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，所述用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡包括照明元件、可移動(dòng)式支架、支撐底座、感光元件、管徑單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、電源模塊以及控制模塊，所述照明元件設(shè)置在可移動(dòng)式支架的頂部，所述可移動(dòng)式支架設(shè)置在支撐底座上，所述管徑單元連接在可移動(dòng)式支架下部，所述物鏡設(shè)置在管徑單元上并對(duì)應(yīng)在照明元件的下方，所述感光元件設(shè)置在管徑單元內(nèi)用于采集物鏡上的光源信號(hào)，所述A/D轉(zhuǎn)換單元連接感光元件，所述控制模塊連接A/D轉(zhuǎn)換單元。
[0013]優(yōu)選地，所述照明元件包括圓形的燈座，以及設(shè)置在燈座上圍成若干個(gè)同心圓排列的照明燈所述同心圓的圓心與燈座的圓心位置一致。
[0014]優(yōu)選地，所述燈座到物鏡的距離為為10-30厘米。
[0015]優(yōu)選地，所述照明燈的光源與物鏡形成暗視場(chǎng)，滿足暗視場(chǎng)照明的需要。
[0016]優(yōu)選地，所述照明燈為L(zhǎng)ED燈。
[0017]優(yōu)選地，所述支撐底座包括步進(jìn)電機(jī)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和底座，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑塊與滑軌，所述控制模塊連接并控制步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接滑塊，所述滑塊經(jīng)滑軌滑動(dòng)連接在底座上且可水平移動(dòng)，所述可移動(dòng)式支架設(shè)置在滑塊上。
[0018]為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，所述弧形底板上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)配件固定孔位，所述配件固定孔位下留有用于安裝或插入外部配件的空間。
[0019]優(yōu)選地，所述弧形底板上設(shè)有加熱板。
[0020]優(yōu)選地，所述弧形底板的邊緣設(shè)有擋板。
[0021 ]優(yōu)選地，所述細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件設(shè)于弧形底板的兩側(cè)，包括自弧形底板兩側(cè)向兩邊延伸的平臺(tái)，所述平臺(tái)上設(shè)有固定棒夾具和/或固定棒插入機(jī)構(gòu)。
[0022]優(yōu)選地，所述搖擺底座為平板，兩端設(shè)有支撐臂，培養(yǎng)袋托架與搖擺底座不接觸，之間留有空隙以安裝或插入外部配件。
[0023]優(yōu)選地，所述搖擺組件包括鉸接座及至少一個(gè)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述鉸接座設(shè)于基座上，所述搖擺底座與鉸接座鉸接，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與搖擺底座連接或相抵壓。
[0024]為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，所述細(xì)胞培養(yǎng)袋包括:袋體兩側(cè)的固定部件，所述封閉式袋體頂面設(shè)有外部液體加樣口、外部液體注射口、氣體進(jìn)口和氣體出口，所述封閉式袋體底面設(shè)有液體回收口及至少一個(gè)傳感器接頭，所述外部液體加樣口、外部液體注射口、氣體進(jìn)口、氣體出口及液體回收口上均設(shè)有無(wú)菌快速接頭。
[0025]優(yōu)選地，所述封閉式袋體由上袋片、下袋片、左側(cè)袋片和右側(cè)袋片共同圍成一立體袋腔，所述左側(cè)袋片和所述右側(cè)袋片的下底邊呈弧形，所述左側(cè)袋片和所述右側(cè)袋片均呈橢圓形，所述上袋片和下袋片呈矩形。
[0026]優(yōu)選地，所述封閉式袋體最內(nèi)層為聚乙烯層。
[0027]優(yōu)選地，所述封閉式袋體所用的材質(zhì)為五層復(fù)合結(jié)構(gòu)，由內(nèi)至外依次為聚乙烯層、粘合層、乙烯丙烯醇層、粘合層及聚乙烯層。
[0028]優(yōu)選地，所述的傳感器接頭設(shè)有一個(gè)或多個(gè)。
[0029]優(yōu)選地，所述的傳感器接頭為非接觸式傳感器接頭或接觸式傳感器接頭。
[0030]優(yōu)選地，所述非接觸式的傳感器接頭包括基盤及傳感器探頭容置腔，所述基盤上設(shè)有透明隔斷，所述傳感器探頭容置腔與所述基盤相連且位于所述透明隔斷的一側(cè)，所述透明隔斷的另一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)換膜。
[0031 ]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)換膜為pH致變色膜或溶解氧致變色膜。
[0032]為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，所述控制平臺(tái)包括控制柜，以及設(shè)置在控制柜上的自動(dòng)加熱單元、預(yù)熱袋和蠕動(dòng)栗;所述自動(dòng)加熱單元設(shè)置包括預(yù)熱板，所述預(yù)熱袋設(shè)置在預(yù)熱板上，所述蠕動(dòng)栗包括第一蠕動(dòng)栗和第二蠕動(dòng)栗，所述自動(dòng)加熱單元還包括細(xì)胞培養(yǎng)液罐體，所述罐體通過(guò)第一管道連通預(yù)熱袋的進(jìn)液口，所述預(yù)熱袋的出口通過(guò)第二管道連通細(xì)胞培養(yǎng)袋，所述第一蠕動(dòng)栗連接第一管道，所述第二蠕動(dòng)栗連接第二管道，所述自動(dòng)加熱單元、第一蠕動(dòng)栗以及第二蠕動(dòng)栗連接控制模塊。
[0033]優(yōu)選地，所述控制柜內(nèi)部還設(shè)有氣體混合單元，所述氣體混合單元的出氣口設(shè)置在控制柜的上，并通過(guò)第三管道連通細(xì)胞培養(yǎng)袋，所述氣體混合單元的進(jìn)氣口連接外部氣源，所述氣體混合單元連接控制模塊。
[0034]優(yōu)選地，所述控制柜上還設(shè)有pH值檢測(cè)接頭以及溶氧檢測(cè)接頭，所述pH值檢測(cè)探頭以及溶氧檢測(cè)探頭。
[0035]為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為了實(shí)現(xiàn)控制模塊對(duì)整個(gè)培養(yǎng)系統(tǒng)的控制，所述控制豐吳塊包括:
[0036]可移動(dòng)式支架控制單元，用于控制可移動(dòng)式支架的移動(dòng)；
[0037]照明元件控制單元，用于控制照明元件的開關(guān)；
[0038]查看單元，用于查看當(dāng)前狀態(tài)下物鏡所觀測(cè)到的內(nèi)容，以及當(dāng)前狀態(tài)下細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)；
[0039]儲(chǔ)存單元，用于存儲(chǔ)需要保存的觀測(cè)到的內(nèi)容以及記錄細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)；
[0040]氣體控制單元，用于控制細(xì)胞培養(yǎng)袋中的氣體；
[0041]細(xì)胞培養(yǎng)液控制單元，用于控制細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度以及供給。
[0042]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供了用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡的應(yīng)用:用于觀察細(xì)胞培養(yǎng)袋。
[0043]本發(fā)明的另一個(gè)方面在于提供了細(xì)胞培養(yǎng)袋應(yīng)用:用于培養(yǎng)細(xì)胞的。
[0044]如上所述，本發(fā)明的全自動(dòng)細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)系統(tǒng)，具有以下有益效果:
[0045](I)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的連續(xù)培養(yǎng)，同時(shí)加熱、晃動(dòng)、加樣的連續(xù)進(jìn)行；
[0046](2)無(wú)需人工換液，對(duì)于細(xì)胞液的溫度可以實(shí)現(xiàn)智能的控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加液；
[0047](3)使用者可以根據(jù)細(xì)胞培養(yǎng)的狀態(tài)調(diào)節(jié)搖床擺頻和角度，確保細(xì)胞處于最佳的生長(zhǎng)環(huán)境；
[0048](4)由于在本發(fā)明中弧形底板上設(shè)置了多個(gè)固定孔位，因此，可以實(shí)現(xiàn)各種探測(cè)器的探頭對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)袋中的各種參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)；
[0049](5)用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡用于觀察細(xì)胞樣本，無(wú)需取樣，可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的連續(xù)實(shí)時(shí)觀察；
[0050](6)本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)袋結(jié)構(gòu)獨(dú)特，能滿足在少量培養(yǎng)液條件下持續(xù)加樣培養(yǎng)，直至達(dá)到培養(yǎng)需求；
[0051](7)本發(fā)明設(shè)計(jì)的3D異形細(xì)胞培養(yǎng)袋，在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)平臺(tái)的搖動(dòng)所產(chǎn)生剪切力最小，對(duì)細(xì)胞造成的剪切力損傷也最??；
[0052](8)本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)袋所有接頭采用無(wú)菌快接方式，最大限度地減少了培養(yǎng)操作所造成的細(xì)胞污染的風(fēng)險(xiǎn)；
[0053](9)本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)袋的體積可根據(jù)所需培養(yǎng)的量無(wú)限擴(kuò)大；
[0054](10)利用本發(fā)明的控制系統(tǒng)可以記錄和實(shí)時(shí)查看細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中各種參數(shù)；
[0055](11)智能化提供細(xì)胞培養(yǎng)所需的氣體。
【附圖說(shuō)明】
[0056]圖1顯示為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例細(xì)胞培養(yǎng)搖床的示意圖。
[0057]圖2顯示為本發(fā)明優(yōu)選培養(yǎng)袋托架示意圖。
[0058]圖3顯示為本發(fā)明另一優(yōu)選培養(yǎng)袋托架示意圖。
[0059]圖4顯示為本發(fā)明又一優(yōu)選實(shí)施例細(xì)胞培養(yǎng)搖床的示意圖。
[0060]圖5顯示為本發(fā)明再一優(yōu)選實(shí)施例細(xì)胞培養(yǎng)搖床的示意圖。
[0061]圖6顯示為本發(fā)明中用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062]圖7顯示為本發(fā)明中暗視場(chǎng)照明原理示意圖。
[0063]圖8顯示為本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)袋頂面示意圖。
[0064]圖9顯示為本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)袋底面示意圖。
[0065]圖10顯示為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)袋袋體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066]虛線指引線指向圖示角度理論被遮擋的袋
[0067]圖11顯示為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)袋使用狀態(tài)下袋體頂面連接管路示意圖。
[0068]圖12顯示為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)袋使用狀態(tài)下袋體底面連接管路示意圖。
[0069]圖13顯示為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的傳感器接頭剖面圖。
[0070]圖14顯示為控制模塊結(jié)構(gòu)框架圖。
[0071]圖15顯示為整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0072]I 培養(yǎng)袋托架
[0073]11 弧形底板
[0074]111 配件固定孔位
[0075]112 物鏡插入缺口
[0076]113 擋板
[0077]114 加熱板
[0078]12 細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件
[0079]121 平臺(tái)
[0080]122 固定棒夾具[00811123 固定棒插入機(jī)構(gòu)
[0082]2 搖擺架
[0083]21 搖擺底座
[0084]211 支撐臂
[0085]3 搖動(dòng)裝置
[0086]31 搖擺組件
[0087]311 鉸接座
[0088]312 上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0089]32 基座
[0090]4 細(xì)胞培養(yǎng)袋
[0091]41 封閉式袋體
[0092]411 外部液體加樣口
[0093]412 外部液體注射口
[0094]413氣體進(jìn)口
[0095]414氣體出口
[0096]415液體回收口
[0097]4161上袋片
[0098]4162下袋片
[0099]4163左側(cè)袋片
[0100]4164右側(cè)袋片
[0101]417傳感器接頭
[0102]4171用于接入pH值傳感器探頭的傳感器接頭
[0103]4172用于接入溶氧(DO)傳感器探頭的傳感器接頭
[0104]41701基盤
[0105]41702傳感器探頭容置腔
[0106]41703透明隔斷
[0107]418無(wú)菌快速接頭
[0108]419透明觀察區(qū)
[0109]42固定部件
[0110]431硅膠管
[0111]432魯爾接頭
[0112]433三通
[0113]434無(wú)針取樣器
[0114]435空氣過(guò)濾器
[0115]436空氣截止閥
[0116]437片夾
[0117]438扎帶
[0118]44密封區(qū)
[0119]5支撐底座
[0120]501步進(jìn)電機(jī)
[0121]502滑塊
[0122]503底座
[0123]6管徑單元
[0124]61物鏡
[0125]7控制模塊
[0126]8燈座
[0127]9可移動(dòng)式支架
[0128]10感光元件
[0129]13控制柜
[0130]1301第一蠕動(dòng)栗
[0131]1302第二蠕動(dòng)栗
[0132]1303pH檢測(cè)接頭
[0133]1304溶氧檢測(cè)接頭
[0134]1305氣體出口
[0135]1306外部細(xì)胞培養(yǎng)液
[0136]1307第二管道
[0137]1308第一管道
[0138]1309預(yù)熱袋
【具體實(shí)施方式】
[0139]以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0140]請(qǐng)參閱圖1至圖15。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范籌。
[0141 ]參見圖15，本發(fā)明公開了一種全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)至少包括:控制模塊、控制平臺(tái)、用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡、細(xì)胞培養(yǎng)搖床、細(xì)胞培養(yǎng)袋和電源模塊，控制模塊連接控制平臺(tái)，控制平臺(tái)分別連接并控制細(xì)胞培養(yǎng)搖床以及用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡，用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡用于觀察細(xì)胞培養(yǎng)搖床上培養(yǎng)的細(xì)胞，所述細(xì)胞培養(yǎng)袋設(shè)置在細(xì)胞培養(yǎng)搖床上，所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)供電。
[0142]實(shí)施例1細(xì)胞培養(yǎng)搖床
[0143]如圖1所示的細(xì)胞培養(yǎng)搖床，包括培養(yǎng)袋托架1、搖擺架2及搖動(dòng)裝置3，所述培養(yǎng)袋托架I設(shè)有弧形底板11及細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件12，所述搖擺架2包括搖擺底座21，所述搖擺底座21上設(shè)有支撐臂211，所述培養(yǎng)袋托架I與所述搖擺架2經(jīng)支撐臂211固定連接，所述搖動(dòng)裝置3包括基座32，基座上設(shè)有搖擺組件31，所述搖擺底座21與搖擺組件31連接。
[0144]如圖2所示的優(yōu)選實(shí)例中，所述弧形底板11上設(shè)有物鏡插入缺口112。為了在細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)中實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞情況，在培養(yǎng)袋底部設(shè)有透明觀察區(qū)，物鏡插入缺口 112匹配透明觀察區(qū)，可插入物鏡，從而利用物鏡，直接從底部觀察細(xì)胞培養(yǎng)袋內(nèi)的細(xì)胞情況。
[0145]所述弧形底板11用于容置弧形3D細(xì)胞培養(yǎng)袋4的主體部分?；⌒蔚装宓脑O(shè)計(jì)使得弧形3D細(xì)胞培養(yǎng)袋在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，底部能維持弧形，從而在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)平臺(tái)的搖動(dòng)所產(chǎn)生剪切力最小，對(duì)細(xì)胞造成的剪切力損傷也最小。
[0146]較佳的，所述弧形底板兩側(cè)邊為弧形。
[0147]進(jìn)一步的，如圖2所示，所述弧形底板11上可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)配件固定孔位111。較佳的，所述固定孔位111中設(shè)置有內(nèi)螺紋以更好地固定外部配件。外部配件可以是各種探測(cè)器的探頭，如PH值及溶氧值探測(cè)探頭等。外部配件也可以是各種外部液體進(jìn)液管、注入部件、出液管、外部氣體輸送管等便于細(xì)胞連續(xù)培養(yǎng)的配件。
[0148]所述弧形底板在使用狀態(tài)下為向下凹陷的弧形。進(jìn)一步的，所述物鏡插入缺口112設(shè)置于弧形底板的凹陷底部區(qū)域。
[0149]進(jìn)一步的，如圖2所示的優(yōu)選實(shí)例中，弧形底板11的邊緣設(shè)有擋板113。擋板可防止細(xì)胞培養(yǎng)袋自培養(yǎng)袋托架中滑脫、移位。
[0150]如圖3所示的優(yōu)選實(shí)例中，所述弧形底板11上設(shè)有加熱板114。加熱板可在細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)的加熱，以為細(xì)胞培養(yǎng)提供合適的溫度。控制模塊可以設(shè)定細(xì)胞培養(yǎng)袋4所需的溫度，控制加熱板的加熱。
[0151]如圖2所示，所述細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件12可設(shè)在弧形底板的兩側(cè)，可以是自弧形底板兩側(cè)邊緣向兩邊延伸的平臺(tái)121，其上設(shè)有與細(xì)胞培養(yǎng)袋上的固定部件相匹配的部件。例如可以是通過(guò)機(jī)械力、粘力、磁力等固定的部件，或者是在平臺(tái)121上設(shè)置螺孔和螺母將細(xì)胞培養(yǎng)袋4固定在平臺(tái)上。在如圖4所示的實(shí)施方式中，細(xì)胞培養(yǎng)袋4兩側(cè)設(shè)有固定棒，此時(shí)，可在平臺(tái)上設(shè)有固定棒夾具122和/或者固定棒插入機(jī)構(gòu)123，從而實(shí)現(xiàn)與細(xì)胞培養(yǎng)袋4固定棒的可拆卸式連接。
[0152]所述搖擺架2中支撐臂211的設(shè)計(jì)可以起到托高培養(yǎng)袋托架I的作用。培養(yǎng)袋托架I的配件固定孔位111下應(yīng)留有用于安裝或插入外部配件的空間。搖擺架中，支撐臂可以作為搖擺底座21的一部分與搖擺底座一體成型，亦可作為一個(gè)單獨(dú)的部件安裝在搖擺底座之上，或者亦可以與培養(yǎng)袋托架I 一體成型。支撐臂一方面可以為細(xì)胞培養(yǎng)袋與外部配件的連接預(yù)留空間，另一方面，由于架高了培養(yǎng)袋托架I，只需要對(duì)搖擺底座21提供一個(gè)小幅的搖擺力，培養(yǎng)袋托架I就能在一個(gè)較大范圍內(nèi)擺動(dòng)。
[0153]在如圖1、4、5所示的較佳實(shí)例中，搖擺底座21為平板，兩端設(shè)有支撐臂211，培養(yǎng)袋托架I與搖擺底座21不接觸，之間留有空隙以安裝或插入外部配件，包括各種探頭、物鏡。
[0154]所述搖擺組件31可以是任意現(xiàn)有的可實(shí)現(xiàn)搖擺動(dòng)作的機(jī)構(gòu)。
[0155]在如圖1所示的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述搖擺組件31包括鉸接座311及至少一個(gè)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312，所述鉸接座311設(shè)于基座32上，搖擺架2的搖擺底座21與鉸接座311鉸接，從而提供一個(gè)搖擺中心，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312與搖擺底座21連接或相抵壓，從而使得上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312能推動(dòng)搖擺底座21圍繞搖擺中心作往復(fù)搖擺運(yùn)動(dòng)。
[0156]所述鉸接座311可以有一個(gè)或多個(gè)，如圖5所示的實(shí)例中，在基座32的中部，對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)鉸接座311，從而使得搖擺更為穩(wěn)定?；谏舷峦鶑?fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312的工作，搖擺架可以作左右搖擺動(dòng)作。
[0157]所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312可以是各種現(xiàn)有的可實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，例如電動(dòng)推桿、直線電機(jī)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)等。具體的，例如，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312可以包括電機(jī)及凸輪，所述電機(jī)凸輪固定于電機(jī)的輸出軸上，凸輪與搖擺底座21直接相抵壓或者經(jīng)能在導(dǎo)槽中做上下運(yùn)動(dòng)的推桿相抵壓或鉸接。上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312的電機(jī)可置于基座32中。
[0158]所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312可以為一個(gè)或多個(gè)。通常情況下，一個(gè)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312即可滿足擺動(dòng)需求。基于這樣的搖擺設(shè)計(jì)，可以通過(guò)調(diào)整上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率，或者調(diào)整上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉸接座之間的距離，可以輕易調(diào)整搖床的搖擺幅度及頻率。
[0159]工作時(shí)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)312推動(dòng)搖擺底座21圍繞鉸接座搖擺運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)固定于支撐臂211上的培養(yǎng)袋托架I帶動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)袋4晃動(dòng)。托架通過(guò)加熱板對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行加熱，通過(guò)設(shè)置于托架底部的配件固定孔位111可以在細(xì)胞培養(yǎng)袋上接入各種監(jiān)控探頭，檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)狀態(tài)。培養(yǎng)過(guò)程中，亦可停止搖晃，在托架的物鏡插入缺口 112插入物鏡直接觀察細(xì)胞情況。
[0160]實(shí)施例2用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡
[0161]參見圖6、本實(shí)施例還公開了一種用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡，顯微鏡包括但不限于:照明元件、可移動(dòng)式支架9、支撐底座5、物鏡61、感光元件10、管徑單元6、A/D轉(zhuǎn)換單元，控制模塊。照明元件設(shè)置在可移動(dòng)式支架9頂部、可移動(dòng)式支架9設(shè)置在支撐底座5上，管徑單元6設(shè)置在可移動(dòng)式支架9下部，物鏡101設(shè)置在管徑單元6上并對(duì)應(yīng)在照明元件的下方，感光元件10設(shè)置在管徑單元6內(nèi)用于采集物鏡61上的光源信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換單元連接感光元件10和支撐底座5，控制模塊連接A/D轉(zhuǎn)換單元。
[0162]在本實(shí)施例中感光元件采用CCD傳感器，A/D轉(zhuǎn)換單元將CCD傳感器獲得的圖像信號(hào)傳遞給控制模塊?？刂颇K還包括設(shè)在計(jì)算機(jī)中的查看單元，用于查看當(dāng)前狀態(tài)下物鏡所觀測(cè)到的內(nèi)容，以及儲(chǔ)存單元，用于存儲(chǔ)需要保存的觀測(cè)到的內(nèi)容。
[0163]在本實(shí)施例中，照明元件設(shè)置在可移動(dòng)式支架9的頂部，照明元件包括但不限于圓形的燈座8、以及設(shè)置在圓形的燈座8上圍成5個(gè)同心圓排列的LED燈，燈座到物鏡之間的距離為18厘米，一般的可以設(shè)置為10-30厘米。每個(gè)同心圓上都包括十個(gè)到二十個(gè)LED燈，為整個(gè)裝置提供光源。每一同心圓上圓周上的燈可以同時(shí)打開或者關(guān)閉。
[0164]如圖7所示，為了滿足暗視場(chǎng)的照明，照明元件發(fā)出的光線與物鏡61水平軸的夾角小于角度A，所述角度A為照明元件的最中心的光線與物鏡61水平軸的夾角。
[0165]在本實(shí)施例中，支撐底座5包括步進(jìn)電機(jī)501、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和底座503，滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑塊502和滑軌，滑塊502經(jīng)過(guò)滑軌連接在底座503上，步進(jìn)電機(jī)501連接控制模塊并設(shè)在底座503的一端，滑塊502連接步進(jìn)電機(jī)501，可移動(dòng)式支架2設(shè)置在滑塊502上。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知曉步進(jìn)電機(jī)501可采用目前市場(chǎng)上普通的步進(jìn)電機(jī)501即可實(shí)現(xiàn)，步進(jìn)電機(jī)501可帶動(dòng)滑塊502的移動(dòng)進(jìn)而使得整個(gè)顯微鏡的可移動(dòng)式支架9的相對(duì)位置改變。
[0166]在本實(shí)施例中，管徑單元6滑動(dòng)連接在可移動(dòng)式支架上9，管徑單元6連接可移動(dòng)式支架9處設(shè)有滑槽，管徑單元6可順著滑槽上下滑動(dòng)，在可移動(dòng)式支架上9的相對(duì)的兩側(cè)設(shè)置通孔，兩個(gè)通孔上分別設(shè)置螺釘，當(dāng)需要調(diào)節(jié)升高管徑單元6時(shí)，可以松開螺釘，移動(dòng)管徑單元6，調(diào)節(jié)到適當(dāng)位置時(shí)，擰緊螺釘。當(dāng)然這個(gè)升高和降低的調(diào)節(jié)只是細(xì)微的調(diào)節(jié)，最大調(diào)節(jié)范圍是5厘米。當(dāng)然也可以采用其他市場(chǎng)上已知的類似卡扣的裝置用于起到固定的作用。當(dāng)然，根據(jù)需要還可以利用控制模塊7控制LED燈的開關(guān)，以滿足觀察的需要。
[0167]在另一實(shí)施例中，可移動(dòng)式支架9具有中空結(jié)構(gòu)，控制單元7的照明元件控制單元設(shè)置中空結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0168]本領(lǐng)域的技術(shù)人員均了解，如上所述控制模塊關(guān)于對(duì)照明元件控制的過(guò)程，CCD獲得的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化的過(guò)程以及控制支撐底座5的移動(dòng)的過(guò)程均可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算機(jī)、集成電路模塊、可編程邏輯器件、其它硬件或現(xiàn)有的軟件模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0169]采用本裝置在觀察樣本時(shí)，具有巨大的優(yōu)勢(shì)。觀察樣本時(shí)，利用控制模塊7移動(dòng)可移動(dòng)式支架9將整個(gè)培養(yǎng)容器置于照明元件和物鏡61之間，物鏡61通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)搖床物鏡插入缺口 112來(lái)觀察細(xì)胞，利用控制模塊移動(dòng)可移動(dòng)式支架9，使之離開培養(yǎng)容器，當(dāng)需要再次觀察時(shí)則利用控制模塊移動(dòng)可移動(dòng)支架9的位置。
[0170]實(shí)施例3細(xì)胞培養(yǎng)袋
[0171]如圖8和9所示，細(xì)胞培養(yǎng)袋4，包括:封閉式袋體41及設(shè)于袋體兩側(cè)的固定部件42，所述封閉式袋體41頂面設(shè)有外部液體加樣口 411、外部液體注射口 412、氣體進(jìn)口 413和氣體出口 414，所述封閉式袋體41底面設(shè)有液體回收口 415及至少一個(gè)傳感器接頭417，所述外部液體加樣口 411、外部液體注射口 412、氣體進(jìn)口 413、氣體出口 414及液體回收口 415上均設(shè)有無(wú)菌快速接頭418。
[0172]細(xì)胞培養(yǎng)袋4頂面設(shè)有外部液體加樣口、外部液體注射口、氣體進(jìn)口和氣體出口是為了滿足在細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中即便不移出培養(yǎng)裝置的情況下，也能滿足添加細(xì)胞培養(yǎng)液、外部液體(如青霉素溶液、鏈霉素溶液、接種液等)，以及提供細(xì)胞培養(yǎng)所需的氣分(如提供二氧化碳)的需要。細(xì)胞培養(yǎng)袋底面設(shè)有液體回收口可在不移出培養(yǎng)裝置的情況下，亦可全部或部分更換培養(yǎng)液。細(xì)胞培養(yǎng)袋底面設(shè)有傳感器接頭，可用于接通傳感器以監(jiān)測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)液袋內(nèi)的相關(guān)指標(biāo)。
[0173]快速接頭是指不需要工具就能實(shí)現(xiàn)管路接通或斷開的接頭。所用無(wú)菌快速接頭即為常規(guī)的無(wú)菌快速接頭，可市購(gòu)獲得。無(wú)菌快速接頭可焊接或熔接至袋體上。
[0174]所述的封閉式袋體可以是由柔性材質(zhì)制成。所述柔性材質(zhì)是指受力后可變形的材質(zhì)。較佳的，所述封閉式袋體所用材質(zhì)由PE和EVOH復(fù)合而成。
[0175]在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述封閉式袋體所用的材質(zhì)為多層復(fù)合結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述封閉式袋體最內(nèi)層為聚乙烯(PE)層。最內(nèi)層是指接觸培養(yǎng)液的那一層，接觸培養(yǎng)液的是穩(wěn)定的PE材料，低溶出物，無(wú)動(dòng)物性來(lái)源。
[0176]在更為優(yōu)選實(shí)施例中，所述封閉式袋體所用的材質(zhì)為五層復(fù)合結(jié)構(gòu)，由內(nèi)至外依次為聚乙烯(PE)層、粘合層、乙烯丙烯醇(EVOH)層、粘合層及聚乙烯(PE)。此類五層復(fù)合結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為現(xiàn)有技術(shù)，可市購(gòu)獲得。
[0177]構(gòu)成密封式袋體的袋片厚度可為常規(guī)，在優(yōu)選的實(shí)施例中采用了0.325mm。本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)袋可用γ射線進(jìn)行消毒滅菌，輻照劑量彡25Gy，<50Gy?？捎眉訜岬姆椒ㄟM(jìn)行密封。
[0178]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例中，所述封閉式袋體的由上袋片4161、下袋片4162、左側(cè)袋片4163和右側(cè)袋片4164共同圍成一立體袋腔。較為優(yōu)選的，所述左側(cè)袋片4163和所述右側(cè)袋片4164的下底邊呈弧形。底邊弧形設(shè)計(jì)可使得細(xì)胞培養(yǎng)袋在充氣后形成的3D形狀在培養(yǎng)平臺(tái)的搖動(dòng)中所產(chǎn)生的剪切力更小，對(duì)細(xì)胞造成的剪切力損傷也降至最低。在如圖10所示的實(shí)施例中，所述左側(cè)袋片4163和所述右側(cè)袋片4164均呈橢圓形，所述上袋片4161和下袋片4162呈矩形。
[0179]如圖9所示的優(yōu)選實(shí)施例中，所述袋體41的底部中部設(shè)有透明觀察區(qū)419。透明觀察區(qū)設(shè)于細(xì)胞培養(yǎng)袋的底部，可以在通過(guò)在培養(yǎng)平臺(tái)上設(shè)細(xì)胞形態(tài)觀察裝置而從底部直接觀察細(xì)胞培養(yǎng)袋內(nèi)的細(xì)胞情況。
[0180]所述的傳感器接頭可以設(shè)有一個(gè)或多個(gè)。較佳的，如圖9和12所示的優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)有兩個(gè)傳感器接頭，其中一個(gè)為用于接入PH值傳感器探頭的傳感器接頭4171，另一個(gè)為用于接入溶氧(DO)傳感器探頭的傳感器接頭4172。
[0181]傳感器接頭可為接觸式的傳感器接頭亦可為非接觸式的傳感器接頭。在優(yōu)選的實(shí)施例中，傳感器接頭為非接觸式的傳感器接頭，即傳感器探頭在插入所述傳感器接頭后，探頭與袋體內(nèi)的培養(yǎng)液并不接觸。
[0182]如圖12所示的優(yōu)選實(shí)施例中，所述非接觸式的傳感器接頭如圖13所示包括基盤41701及傳感器探頭容置腔41702，所述基盤的中部設(shè)有透明隔斷1703，所述傳感器探頭容置腔1702與所述基盤41701相連且位于所述透明隔斷41703的一側(cè)，所述透明隔斷的另一側(cè)(參見圖示箭頭指向)設(shè)有轉(zhuǎn)換膜。對(duì)用于接入PH值傳感器探頭的傳感器接頭，所述轉(zhuǎn)換膜為PH致變色膜。pH致變色膜可由pH指示劑與成膜材料混配后制膜獲得。所述pH致變色膜屬于現(xiàn)有技術(shù)，如PH電極所使用的pH傳感膜等。對(duì)用于接入溶氧傳感器探頭的傳感器接頭，所述轉(zhuǎn)換膜為溶解氧致變色膜。溶解氧致變色膜可由溶氧指示劑與成膜材料混配后制膜獲得。所述溶解氧致變色膜屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0183]經(jīng)過(guò)所述傳感器接頭，細(xì)胞培養(yǎng)袋內(nèi)培養(yǎng)液的pH及溶氧情況均被轉(zhuǎn)換為顏色信號(hào)，通過(guò)在傳感器接頭內(nèi)接入RGB傳感器，即可將顏色信號(hào)讀出，從而根據(jù)轉(zhuǎn)換膜顏色與pH值及溶氧的關(guān)系，獲得細(xì)胞培養(yǎng)液的pH值及溶氧值。傳感器接頭探測(cè)的結(jié)果均可傳送給控制模塊，以供記錄和查看。
[0184]非接觸式傳感器探頭配合使用的RGB顏色傳感器無(wú)需滅菌消毒，不僅操作更為方便，而且可更好的預(yù)防污染。
[0185]所述接觸式的傳感器接頭可為常規(guī)無(wú)菌快速接頭，可直接插接或螺紋連接消毒的PH傳感器或溶氧傳感器的探頭。前述非接觸式傳感器接頭去除透明隔斷和轉(zhuǎn)換膜后亦可作為接觸式的傳感器接頭。
[0186]所述的固定部件42用于在培養(yǎng)平臺(tái)中配合固定所述細(xì)胞培養(yǎng)袋，可以采用現(xiàn)有的各種能使盛液袋體固定的部件來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)袋的固定，例如可以是單獨(dú)使用即可實(shí)現(xiàn)固定的部件，例如帶有粘性的部件等，亦可是需要與培養(yǎng)平臺(tái)上設(shè)置的匹配裝置配合起到固定作用的部件，例如通過(guò)機(jī)械力、粘力、磁力固定的部件等。如圖10所示的實(shí)施例中，所述固定部件為固定棒，所述固定棒可與培養(yǎng)平臺(tái)上增設(shè)的固定棒夾具或者固定棒插入機(jī)構(gòu)可拆卸式連接，從而可以達(dá)到固定細(xì)胞培養(yǎng)袋的目的。
[0187]進(jìn)一步的，所述袋體41的兩端設(shè)有密封區(qū)44，所述固定棒置于密封區(qū)內(nèi)。
[0188]本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)袋在使用時(shí)，可通過(guò)固定部件42固定于培養(yǎng)平臺(tái)上，將細(xì)胞培養(yǎng)袋的外部液體加樣口 411、外部液體注射口 412、氣體進(jìn)口 413、氣體出口 414、液體回收口415通過(guò)無(wú)菌快速接頭，分別經(jīng)管路與提供外部液體、氣體或回收液體、氣體的裝置連接，所述傳感器接頭中插接相應(yīng)傳感器的探頭。在培養(yǎng)細(xì)胞的過(guò)程中，隨時(shí)根據(jù)需要加入外部液體，更換培養(yǎng)液，提供適當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)氣氛，并監(jiān)控細(xì)胞培養(yǎng)液的情況及細(xì)胞的生長(zhǎng)情況。
[0189]具體的，所述外部液體加樣口411可如圖11所示，經(jīng)無(wú)菌快速接頭418快速對(duì)接外部管路，所述外部管路可依次包括硅膠管431、魯爾接頭432，進(jìn)而連接至外部液體提供裝置，進(jìn)一步硅膠管上可以接入三通433以連接多路外部液體存儲(chǔ)單元。
[0190]所述外部液體注射口412可如圖11所示，經(jīng)無(wú)菌快速接頭18快速對(duì)接外部管路，所述外部管路可依次包括硅膠管431、魯爾接頭432、無(wú)針取樣器434，進(jìn)而連接外部液體提供
目.ο
[0191]所述氣體進(jìn)口413可如圖11所示，經(jīng)無(wú)菌快速接頭418快速對(duì)接外部管路，所述外部管路可依次包括硅膠管431、空氣過(guò)濾器435，進(jìn)而連接外部氣體提供裝置。
[0192]所述氣體出口414可如圖11所示，經(jīng)無(wú)菌快速接頭418快速對(duì)接外部管路，所述外部管路可依次包括硅膠管431、空氣過(guò)濾器435、硅膠管431、空氣截止閥436，進(jìn)而與外界或集氣裝置相通。
[0193]所述液體回收口415可如圖12所示，經(jīng)無(wú)菌快速接頭418快速對(duì)接外部管路，所述外部管路可依次包括硅膠管431及魯爾接頭432，進(jìn)而連接外部集液裝置。
[0194]管路的硅膠管上可設(shè)置片夾437以控制進(jìn)出樣，管路各部件可通過(guò)扎帶438密封連接。
[0195]關(guān)于本發(fā)明的中的細(xì)胞培養(yǎng)袋，可以滿足下列細(xì)胞培養(yǎng)要求:
[0196](I)滿足不更換連續(xù)培養(yǎng)條件:細(xì)胞起始培養(yǎng)，量較少，隨著細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞密度的增加，需不間斷增加細(xì)胞培養(yǎng)液;本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)袋能滿足起始細(xì)胞培養(yǎng)量較少的情況下，也能在細(xì)胞培養(yǎng)袋中進(jìn)行培養(yǎng)；
[0197](2)滿足細(xì)胞培養(yǎng)的溫度條件:無(wú)論細(xì)胞培養(yǎng)的起始量多少，都可用本發(fā)明的細(xì)胞培養(yǎng)袋進(jìn)行培養(yǎng)，并可對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)袋進(jìn)行加溫處理；
[0198](3)滿足細(xì)胞培養(yǎng)pH、溶氧(DO)等條件:3D培養(yǎng)袋的設(shè)計(jì)，可連接細(xì)胞培養(yǎng)必須的氣體裝置，并通過(guò)調(diào)整氣體環(huán)境進(jìn)行培養(yǎng)液的PH值和溶氧的修訂；
[0199](4)滿足細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中非接觸的pH、溶氧檢測(cè):通過(guò)在培養(yǎng)袋中設(shè)置特殊的無(wú)害無(wú)毒性的光化學(xué)反應(yīng)材料，透過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)袋進(jìn)行培養(yǎng)液的PH、溶氧(DO)的監(jiān)測(cè)；
[0200](5)滿足細(xì)胞培養(yǎng)的無(wú)菌條件:培養(yǎng)袋上所有接口，培養(yǎng)液進(jìn)口、回收管的接口、氣體進(jìn)出口，都實(shí)行無(wú)菌快速對(duì)接方式，氣體進(jìn)出口都安裝有氣體過(guò)濾器，保證細(xì)胞培養(yǎng)處于無(wú)菌狀態(tài)。
[0201](6)在細(xì)胞培養(yǎng)裝置晃動(dòng)的情況下，培養(yǎng)袋中的細(xì)胞所受到的剪切力也較小，有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)。
[0202]實(shí)施例4控制平臺(tái)
[0203]在本實(shí)施例中，控制平臺(tái)包括控制平臺(tái)包括控制柜13，以及設(shè)置在控制柜13上的自動(dòng)加熱單元、預(yù)熱袋1309和蠕動(dòng)栗；自動(dòng)加熱單元包括預(yù)熱板，所述預(yù)熱袋1309設(shè)置在預(yù)熱板上，蠕動(dòng)栗包括第一蠕動(dòng)栗1301和第二蠕動(dòng)栗1302，預(yù)熱袋1309的入口通過(guò)第一管道1308連通外部細(xì)胞培養(yǎng)液1306，預(yù)熱袋1309的出口通過(guò)第二管道1307連通細(xì)胞培養(yǎng)袋，第一蠕動(dòng)栗1301連接第一管道1308，第二蠕動(dòng)栗1302連接第二管道1307，自動(dòng)加熱單元、第一蠕動(dòng)栗1301以及第二蠕動(dòng)栗1302連接控制模塊。
[0204]在本實(shí)施例中，控制柜13就是具有規(guī)則的立方體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部可以容置各種工作單元和集成電路。其中，預(yù)熱板設(shè)置于控制柜13的頂部，其上設(shè)置預(yù)熱袋1309。預(yù)熱板的作用是給預(yù)熱袋1309中的細(xì)胞培養(yǎng)液加熱。細(xì)胞培養(yǎng)液采用市場(chǎng)上出售的，適合本次細(xì)胞培養(yǎng)所需的型號(hào)。預(yù)熱袋1309的體積一般設(shè)置為500ml。自動(dòng)加熱單元連接控制模塊，所以可以設(shè)定某一特定的溫度，當(dāng)預(yù)熱袋1309中的細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度低于這一溫度時(shí)，就會(huì)自動(dòng)利用預(yù)熱板給預(yù)熱袋1309加熱，達(dá)到這一溫度時(shí)，加熱停止。第一蠕動(dòng)栗1301將外部的細(xì)胞培養(yǎng)液栗入預(yù)熱袋1309，達(dá)到某一特定溫度的細(xì)胞培養(yǎng)液通過(guò)第二蠕動(dòng)栗1302栗入細(xì)胞培養(yǎng)袋。
[0205]在控制柜13的內(nèi)部還設(shè)有氣體混合單元，氣體混合單元連接外部的氣源，主要是氧氣、空氣和二氧化碳。外部氣體進(jìn)入氣體混合單元被混合后經(jīng)過(guò)氣體出口 1305、流經(jīng)第三管道(圖中未示出)后進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)袋。氣體混合單元連接控制模塊7，由控制模塊7控制氣體的供給，例如氣體的流量大小，輸送的時(shí)間以及各種氣體的成分比例等。
[0206]在本實(shí)施例中，控制柜上還設(shè)有pH值檢測(cè)接頭1303以及溶氧檢測(cè)接頭1304，且都分別連接控制模塊7和細(xì)胞培養(yǎng)袋上的傳感器接頭，將測(cè)得細(xì)胞培養(yǎng)袋中的pH值以及溶氧量的信號(hào)傳遞給控制模塊7 檢測(cè)接頭1303以及溶氧檢測(cè)接頭1304都采用市場(chǎng)上常用的信號(hào)傳遞接頭，例如采用SMA905插頭。pH檢測(cè)接頭1303以及溶氧檢測(cè)接頭1304與細(xì)胞培養(yǎng)袋之間采用信號(hào)傳導(dǎo)件(圖中未示出)連接，例如市場(chǎng)上常見的光線連接線。
[0207]實(shí)施例5控制模塊
[0208]參見圖14，為了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明還包括控制模塊7，控制模塊7設(shè)置在計(jì)算機(jī)上，包括但不限于照明元件控制單元;可移動(dòng)式支架連接控制單元，例如使用者可以通過(guò)輸入特定的數(shù)值來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)進(jìn)而控制可移動(dòng)式支架9的移動(dòng)距離;查看單元，主要用于使用者查看當(dāng)前狀態(tài)下通過(guò)物鏡可以觀察到的內(nèi)容以及細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù);儲(chǔ)存單元，主要用于存儲(chǔ)使用者認(rèn)為需要保存的觀察到的內(nèi)容以及細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中的環(huán)境參數(shù)，例如PH值以及溶氧等，以備再次查看;氣體控制單元，主要用于控制氣體混合單元，當(dāng)需要換氣時(shí)將外部氣體經(jīng)過(guò)混合后輸入細(xì)胞培養(yǎng)袋;培養(yǎng)液控制單元，主要作用是當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)袋中的細(xì)胞培養(yǎng)液需要更換時(shí)，將外部的細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)行加熱，并輸入細(xì)胞培養(yǎng)袋。
[0209]使用者可以通過(guò)控制單元7來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)以及查看和記錄各種細(xì)胞培養(yǎng)中的各種參數(shù)以及細(xì)胞的結(jié)構(gòu)等。
[0210]本領(lǐng)域技術(shù)人員均了解，如上所述的上述控制模塊對(duì)于可移動(dòng)式支架的控制過(guò)程，對(duì)照明元件的控制過(guò)程，查看細(xì)胞培養(yǎng)袋的內(nèi)容以及各種參數(shù)的過(guò)程、控制外部氣源以及細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)袋的過(guò)程，均可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的計(jì)算機(jī)、集成電路模塊、可編程邏輯器件、其它硬件或現(xiàn)有的軟件模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0211]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)至少包括:控制模塊、控制平臺(tái)、用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡、細(xì)胞培養(yǎng)搖床、細(xì)胞培養(yǎng)袋和電源模塊； 所述細(xì)胞培養(yǎng)搖床包括培養(yǎng)袋托架、搖擺架及搖動(dòng)裝置，所述培養(yǎng)袋托架設(shè)有弧形底板及細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件，所述搖擺架包括搖擺底座，所述搖擺底座上設(shè)有支撐臂，所述培養(yǎng)袋托架與所述搖擺架經(jīng)支撐臂固定連接，所述搖動(dòng)裝置包括基座，基座上設(shè)有搖擺組件，所述搖擺底座與搖擺組件連接，所述弧形底板上設(shè)有物鏡插入缺口 ； 所述細(xì)胞培養(yǎng)袋，包括封閉式袋體，所述袋體的底面中部設(shè)有透明觀察區(qū)；所述袋體置于細(xì)胞培養(yǎng)搖床上，所述透明觀察區(qū)與物鏡缺口位置匹配； 所述用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡，包括物鏡，所述物鏡正好可插入細(xì)胞培養(yǎng)搖床上的物鏡插入缺口 ； 所述控制平臺(tái)分別連接用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡和細(xì)胞培養(yǎng)搖床； 所述控制模塊連接控制平臺(tái)； 所述電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡包括照明元件、可移動(dòng)式支架、支撐底座、感光元件、管徑單元、A/D轉(zhuǎn)換單元，所述照明元件設(shè)置在可移動(dòng)式支架的頂部，所述可移動(dòng)式支架設(shè)置在支撐底座上，所述管徑單元連接在可移動(dòng)式支架下部，所述物鏡設(shè)置在管徑單元上并對(duì)應(yīng)在照明元件的下方，所述感光元件設(shè)置在管徑單元內(nèi)用于采集物鏡上的光源信號(hào)，所述A/D轉(zhuǎn)換單元連接感光元件，所述控制模塊連接A/D轉(zhuǎn)換單元。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述照明元件包括圓形的燈座，以及設(shè)置在燈座上圍成若干個(gè)同心圓排列的照明燈，所述同心圓的圓心與燈座的圓心位置一致。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述燈座到物鏡的距離為10-30厘米。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述照明燈的光源與物鏡形成暗視場(chǎng)，滿足暗視場(chǎng)照明的需要。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述照明燈為L(zhǎng)ED燈。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述支撐底座包括步進(jìn)電機(jī)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和底座，所述滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑塊與滑軌，所述控制模塊連接并控制步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)連接滑塊，所述滑塊經(jīng)滑軌滑動(dòng)連接在底座上且可水平移動(dòng)，所述可移動(dòng)式支架設(shè)置在滑塊上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述弧形底板上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)配件固定孔位，所述配件固定孔位下留有用于安裝或插入外部配件的空間。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述弧形底板上設(shè)有加熱板。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述弧形底板的邊緣設(shè)有擋板。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述細(xì)胞培養(yǎng)袋固定部件設(shè)于弧形底板的兩側(cè)，包括自弧形底板兩側(cè)向兩邊延伸的平臺(tái)，所述平臺(tái)上設(shè)有固定棒夾具和/或固定棒插入機(jī)構(gòu)。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述搖擺底座為平板，兩端設(shè)有支撐臂，培養(yǎng)袋托架與搖擺底座不接觸，之間留有空隙以安裝或插入外部配件。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述搖擺組件包括鉸接座及至少一個(gè)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述鉸接座設(shè)于基座上，所述搖擺底座與鉸接座鉸接，所述上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與搖擺底座連接或相抵壓。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述細(xì)胞培養(yǎng)袋包括:袋體兩側(cè)的固定部件，所述封閉式袋體頂面設(shè)有外部液體加樣口、外部液體注射口、氣體進(jìn)口和氣體出口，所述封閉式袋體底面設(shè)有液體回收口及至少一個(gè)傳感器接頭，所述外部液體加樣口、外部液體注射口、氣體進(jìn)口、氣體出口及液體回收口上均設(shè)有無(wú)菌快速接頭。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述封閉式袋體由上袋片、下袋片、左側(cè)袋片和右側(cè)袋片共同圍成一立體袋腔，所述左側(cè)袋片和所述右側(cè)袋片的下底邊呈弧形，所述左側(cè)袋片和所述右側(cè)袋片均呈橢圓形，所述上袋片和下袋片呈矩形。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述封閉式袋體的最內(nèi)層為聚乙如層。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述封閉式袋體所用的材質(zhì)為五層復(fù)合結(jié)構(gòu)，由內(nèi)至外依次為聚乙烯層、粘合層、乙烯丙烯醇層、粘合層及聚乙烯層。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器接頭設(shè)有一個(gè)或多個(gè)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述的傳感器接頭為非接觸式傳感器接頭或接觸式傳感器接頭。20.根據(jù)權(quán)利要求19述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述非接觸式的傳感器接頭包括基盤及傳感器探頭容置腔，所述基盤上設(shè)有透明隔斷，所述傳感器探頭容置腔與所述基盤相連且位于所述透明隔斷的一側(cè)，所述透明隔斷的另一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)換膜。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)換膜為pH致變色膜或溶解氧致變色膜。22.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制平臺(tái)包括控制柜，以及設(shè)置在控制柜上的自動(dòng)加熱單元、預(yù)熱袋和蠕動(dòng)栗;所述自動(dòng)加熱單元包括預(yù)熱板，所述預(yù)熱袋設(shè)置在預(yù)熱板上，所述蠕動(dòng)栗包括第一蠕動(dòng)栗和第二蠕動(dòng)栗，所述細(xì)胞預(yù)熱袋的進(jìn)口通過(guò)第一管道連通外部的細(xì)胞培養(yǎng)液，所述預(yù)熱袋的出口通過(guò)第二管道連通細(xì)胞培養(yǎng)袋，所述第一蠕動(dòng)栗連接第一管道，所述第二蠕動(dòng)栗連接第二管道，所述自動(dòng)加熱單元、第一蠕動(dòng)栗以及第二蠕動(dòng)栗連接控制模塊。23.根據(jù)權(quán)利要求22中所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制柜內(nèi)部還設(shè)有氣體混合單元，所述氣體混合單元的出氣口通過(guò)第三管道連通細(xì)胞培養(yǎng)袋，所述氣體混合單元的進(jìn)氣口連接外部氣源，所述氣體混合單元連接控制模塊。24.根據(jù)權(quán)利要求22中所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述控制柜上還設(shè)有PH值檢測(cè)接頭以及溶氧檢測(cè)接頭，所述PH值檢測(cè)探頭以及溶氧檢測(cè)探頭連接控制模塊和細(xì)胞培養(yǎng)袋。25.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的全自動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊包括: 可移動(dòng)式支架控制單元，用于控制可移動(dòng)式支架的移動(dòng)； 照明元件控制單元，用于控制照明元件的開關(guān)； 查看單元，用于查看當(dāng)前狀態(tài)下物鏡所觀測(cè)到的內(nèi)容，以及當(dāng)前狀態(tài)下細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)； 儲(chǔ)存單元，用于存儲(chǔ)需要保存的觀測(cè)到的內(nèi)容以及記錄細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境的各項(xiàng)參數(shù)； 氣體控制單元，用于控制細(xì)胞培養(yǎng)袋中的氣體輸送； 細(xì)胞培養(yǎng)液控制單元，用于控制細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度以及供給。26.根據(jù)權(quán)利要求1-25任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于細(xì)胞培養(yǎng)在線觀察的暗視場(chǎng)顯微鏡用于觀察細(xì)胞培養(yǎng)裝置。27.根據(jù)權(quán)利要求1-25任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的細(xì)胞培養(yǎng)袋用于培養(yǎng)細(xì)胞。
【文檔編號(hào)】C12M3/00GK105925481SQ201610325576
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】余學(xué)軍
【申請(qǐng)人】上海吉?jiǎng)P基因科技有限公司