一种转基因细胞培养装置及方法与流程

本发明涉及基因培育技术领域，具体来说，涉及一种转基因细胞培养装置及方法。

背景技术：

转基因技术的原理是将人工分离和修饰过的优质基因，导入到生物体基因组中，从而达到改造生物的目的。由于导入基因的表达，引起生物体的性状，可遗传的修饰改变，这一技术称之为人工转基因技术，人工转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体dna中的生物技术。具有不确定性。常用的方法和工具包括显微注射、基因枪、电破法、脂质体等。转基因最初用于研究基因的功能，即把外源基因导入受体生物体基因组内，观察生物体表现出的性状，达到揭示基因功能的目的。

转基因技术离不开转基因细胞培养，但是目前的细胞培养箱在开箱观察时容易被细菌入侵，难以满足市场上的需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种细菌难以入侵的转基因细胞培养装置。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种转基因细胞培养装置，包括箱体和控制装置，所述箱体内设置有加热装置、制冷装置和保持架，所述保持架上设置有插孔，所述插孔内插入有培养装置，所述培养装置包含有培养筒和盖子，所述培养筒和盖子螺纹连接，所述培养筒和盖子之间形成有缝隙，所述缝隙内设置有蜡封层，所述盖子背面设置有温度传感器和湿度传感器，所述盖子上设置有第一管体、第二管体，所述第一管体一端连有第一电磁阀，所述第一管体另一端连有雾化喷头，所述第一电磁阀连有加湿管，所述加湿管末端设置有电子注射器，所述第二管体一端连有第二电磁阀，所述第二管体另一端设置有管盖，所述第二管体内设置有不锈钢网，所述不锈钢网上依次搭载有防水透气膜层和第一银纤维布层，所述第一银纤维布层与管盖之间设置有储药盒，所述储药盒上设置有透气孔，所述储药盒内设置有干燥剂层，所述加热装置、制冷装置、第一电磁阀、电子注射器、温度传感器、湿度传感器和第二电磁阀均与控制装置电性连接；

所述培养筒由按重量份数配比的金属银粉末14-18份、氮化铝23-29份、石墨烯粉末20-31份、碳纤维11-13份、聚醚砜121-129份、聚乙烯蜡10-14份、聚对苯二甲酸乙二醇酯22-29份、硼纤维8-11份、气相白炭黑12-14份、钡皂6-8份、硬脂醇4-7份、单硬脂酸甘油酯4-6份、镉皂6-8份、铜片48-56份和氧化锌7-10份组成。

作为优选，所述加热装置和制冷装置均位于箱体底面，所述箱体内设置有第一热管和第二热管，所述第一热管和第二热管分别与加热装置和制冷装置螺栓连接，所述第一热管和第二热管末端均与培养筒的底面紧贴，通过设置有第一热管和第二热管，可以有效的加快对培养筒的冷却速度和加热速度。

作为优选，所述盖子上设置有加料管，所述加料管末端塞有橡胶塞，通过设置有加料管，可以方便工作人员往培养装置内添加物料。

作为优选，所述温度传感器、湿度传感器、第一管体、第二管体和加料管均与盖子一体成型设置，采用了一体成型的方式，整体性好。

作为优选，所述盖子上设置有插入部，所述插入部上外表面包裹有第二银纤维布层，所述第二银纤维布层与插入部粘合，通过在插入部上外表面包裹有第二银纤维布层，可以有效的防止细菌从培养筒和盖子之间进入到培养筒内。

作为优选，所述第二管体与不锈钢网焊接，第二管体与不锈钢网连接稳定，不锈钢网不易脱落。

作为优选，所述保持架外表面为镀银设置，所述保持架上设置有用于夹住培养筒的夹具，所述保持架为中空设置，所述保持架上设置有直角连接件，所述保持架和箱体均与直角连接件螺栓连接，通过在保持架外表面镀银，可以起到良好的耐腐蚀效果，可以有效的提升保持架的使用寿命，并且保持架采用了中空的设计，可以有效的减少直角连接件的负担。

作为优选，所述第一管体和第一电磁阀的连接处、第一电磁阀和加湿管的连接处以及加湿管与电子注射器的连接处均包覆有第三银纤维布层，通过设置有第三银纤维布层，可以有效的放置从第一管体进入到培养筒内。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种转基因细胞培养装置的自动化控制方法，包括以下步骤：

1)在控制装置上设定培养装置内的湿度和稳定参数；

2)采用温度传感器对培养装置内部的当前温度进行探测，每5min探测1-3次；

3)一旦温度传感器探测值不符合设定值则控制装置开启加热装置或制冷装置对培养装置内部的当前温度进行调节，直至到培养装置内部的当前温度达到设定值；

4)采用湿度传感器对培养装置内部的当前湿度进行探测，每5min探测1-2次；

5)一旦湿度传感器的探测值不符合设定值则控制装置开启第一电磁阀和电子注射器对培养装置内部的加湿或开启第二电磁阀使得干燥剂层对培养装置内部进行干燥，直至到培养装置内部的当前湿度达到设定值。

培养筒的制备方法，包括以下步骤：

1)聚醚砜121-129份、聚乙烯蜡10-14份和聚对苯二甲酸乙二醇酯22-29份一起倒入到反应釜中进行加热搅拌处理，加热至300-400℃，搅拌数度为100-120r/min，粘稠液体，备用；

2)将金属银粉末14-18份、氮化铝23-29份、石墨烯粉末20-31份、碳纤维11-13份、硼纤维8-11份、气相白炭黑12-14份、钡皂6-8份、硬脂醇4-7份、单硬脂酸甘油酯4-6份、镉皂6-8份和氧化锌7-10份一起倒入到粘稠液体中，并继续搅拌，搅拌速度为80-100r/min，制得糊状物，备用；

3)将铜片48-56份卷成管型，制得铜管；

4)将步骤3)制得的铜管放入到模具中部，然后将步骤2)制得的糊状物以螺杆挤出法挤入模具内，以水冷却，即得培养筒。

以下是培养筒的原料的特点：

金属银粉末：银的理化性质均较为稳定，导热、导电性能很好，质软，富延展性；

氮化铝：共价键化合物，是原子晶体，属类金刚石氮化物、六方晶系，纤锌矿型的晶体结构，有较高的传热能力；

石墨烯粉末：导电导热性能最强的一种新型纳米材料，同时又可以左增强材料；

碳纤维：是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，具有良好的导热性能；

聚醚砜：是一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是得到应用的为数不多的特种工程塑料之一。它具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等，特别是具有可以在高温下连续使用和在温度急剧变化的环境中仍能保持性能稳定等突出优点，在许多领域已经得到广泛应用，在加入纤维增强后，200℃高负荷下4个月的变形小于0.005％；

聚乙烯蜡：它可以增加产品的光泽和加工性能。作为润滑剂，其化学性质稳定、电性能良好，作为橡胶加工助剂，可增强填充剂的扩散，提高挤压成型速率；

聚对苯二甲酸乙二醇酯：在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃；

硼纤维：树脂基复合材料增强剂，与碳纤维配合，可以起到良好的增强作用；

气相白炭黑：广泛用于各行业作为添加剂，可以起到出色的补强效果；

钡皂：用作润滑脂、塑料稳定剂、防结块剂；

硬脂醇：用作成色剂、表面活性剂和润滑剂；

单硬脂酸甘油酯：；在塑料加工中作润滑剂和抗静电剂；

镉皂：用作润滑脂、润滑油、塑料稳定剂和浮化稳定剂，与钡皂可以起到协同性的效果，可以起到良好的防结块效果，同时塑料的稳定性可以得到有效的提升；

铜片：是一种红棕色有光泽具延展性的金属，具有良好的导热性能；

氧化锌：氧化锌是一种常用的化学添加剂，广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。在橡胶工业中用作橡胶及乳胶的硫化活性剂、补强剂及着色剂。

本发明的有益效果为：通过设置有由培养筒和盖子组成的培养装置，将转基因细胞放置在培养装置内进行培养，可以有效的与箱体内的环境隔离，即使开箱时细菌随着空气进入到箱体内，也难以对培养装置内的转基因细胞造成影响，此外，加热装置和制冷装置均位于箱体底面，箱体内设置有第一热管和第二热管，第一热管和第二热管分别与加热装置和制冷装置螺栓连接，第一热管和第二热管末端均与培养筒的底面紧贴，通过设置有第一热管和第二热管，可以有效的加快对培养筒的冷却速度和加热速度。盖子上设置有加料管，加料管末端塞有橡胶塞，通过设置有加料管，可以方便工作人员往培养装置内添加物料。温度传感器、湿度传感器、第一管体、第二管体和加料管均与盖子一体成型设置，采用了一体成型的方式，整体性好。盖子上设置有插入部，插入部上外表面包裹有第二银纤维布层，第二银纤维布层与插入部粘合，通过在插入部上外表面包裹有第二银纤维布层，可以有效的防止细菌从培养筒和盖子之间进入到培养筒内。第二管体与不锈钢网焊接，第二管体与不锈钢网连接稳定，不锈钢网不易脱落。保持架外表面为镀银设置，保持架上设置有用于夹住培养筒的夹具，保持架为中空设置，保持架上设置有直角连接件，保持架和箱体均与直角连接件螺栓连接，通过在保持架外表面镀银，可以起到良好的耐腐蚀效果，可以有效的提升保持架的使用寿命，并且保持架采用了中空的设计，可以有效的减少直角连接件的负担。第一管体和第一电磁阀的连接处、第一电磁阀和加湿管的连接处以及加湿管与电子注射器的连接处均包覆有第三银纤维布层，通过设置有第三银纤维布层，可以有效的放置从第一管体进入到培养筒内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种转基因细胞培养装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种转基因细胞培养装置的培养筒的局部剖面图；

图3为本发明一种转基因细胞培养装置的第二管体的局部剖面图。

图中：

1、箱体；2、控制装置；3、加热装置；4、制冷装置；5、保持架；6、培养装置；7、培养筒；8、盖子；9、蜡封层；10、温度传感器；11、湿度传感器；12、第一管体；13、第二管体；14、第一电磁阀；15、雾化喷头；16、加湿管；17、电子注射器；18、第二电磁阀；19、管盖；20、不锈钢网；21、防水透气膜层；22、第一银纤维布层；23、储药盒；24、干燥剂层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-3所示，一种转基因细胞培养装置，包括箱体1和控制装置2，控制装置2采用plc，所述箱体1内设置有加热装置3、制冷装置4和保持架5，所述保持架5上设置有插孔(未图示)，所述插孔内插入有培养装置6，所述培养装置6包含有培养筒7和盖子8，所述培养筒7和盖子8螺纹连接，所述培养筒7和盖子8之间形成有缝隙(未图示)，所述缝隙内设置有蜡封层9，所述盖子8背面设置有温度传感器10和湿度传感器11，所述盖子8上设置有第一管体12、第二管体13，所述第一管体12一端连有第一电磁阀14，所述第一管体12另一端连有雾化喷头15，所述第一电磁阀14连有加湿管16，所述加湿管16末端设置有电子注射器17，所述第二管体13一端连有第二电磁阀18，所述第二管体13另一端设置有管盖19，所述第二管体13内设置有不锈钢网20，所述不锈钢网20上依次搭载有防水透气膜层21和第一银纤维布层22，所述第一银纤维布层22与管盖19之间设置有储药盒23，所述储药盒23上设置有透气孔(未图示)，所述储药盒23内设置有干燥剂层24，所述加热装置2、制冷装置3、第一电磁阀14、电子注射器17、温度传感器10、湿度传感器11和第二电磁阀18均与控制装置2电性连接，温度传感器10和湿度传感器11连有传感器数据线，温度传感器10和湿度传感器11通过传感器数据线与控制装置连接；

所述培养筒7由按重量份数配比的金属银粉末18份、氮化铝29份、石墨烯粉末31份、碳纤维13份、聚醚砜129份、聚乙烯蜡14份、聚对苯二甲酸乙二醇酯29份、硼纤维11份、气相白炭黑14份、钡皂8份、硬脂醇7份、单硬脂酸甘油酯6份、镉皂8份、铜片56份和氧化锌10份组成。

在本实施例中，所述加热装置3和制冷装置4均位于箱体1底面，所述加热装置3和制冷装置4均嵌入于箱体设置，所述加热装置3和制冷装置4分别为电热铁和半导体制冷片，半导体制冷片的热端面嵌入于箱体，所述箱体内设置有第一热管25和第二热管26，所述第一热管25和第二热管26分别与加热装置3和制冷装置4螺栓连接，所述第一热管25和第二热管26末端均与培养筒7的底面紧贴，通过设置有第一热管25和第二热管26，可以有效的加快对培养筒7的冷却速度和加热速度。

在本实施例中，所述盖子8上设置有加料管(未图示)，所述加料管末端塞有橡胶塞(未图示)，通过设置有加料管，可以方便工作人员往培养装置6内添加物料。

在本实施例中，所述温度传感器10、湿度传感器11、第一管体12、第二管体13和加料管均与盖子8一体成型设置，采用了一体成型的方式，整体性好。

在本实施例中，所述盖子8上设置有插入部27，所述插入部27上外表面包裹有第二银纤维布层28，所述第二银纤维布层28与插入部27粘合，通过在插入部27上外表面包裹有第二银纤维布层28，可以有效的防止细菌从培养筒7和盖子8之间进入到培养筒7内。

在本实施例中，所述第二管体13与不锈钢网20焊接，第二管体13与不锈钢网20连接稳定，不锈钢网20不易脱落。

在本实施例中，所述保持架5外表面为镀银设置，所述保持架5上设置有用于夹住培养筒7的夹具(未图示)，所述保持架5为中空设置，所述保持架5上设置有直角连接件(未图示)，所述保持架5和箱体1均与直角连接件螺栓连接，通过在保持架5外表面镀银，可以起到良好的耐腐蚀效果，可以有效的提升保持架5的使用寿命，并且保持架采用了中空的设计，可以有效的减少直角连接件的负担。

在本实施例中，所述第一管体12和第一电磁阀14的连接处、第一电磁阀14和加湿管16的连接处以及加湿管16与电子注射器17的连接处均包覆有第三银纤维布层(未图示)，通过设置有第三银纤维布层，可以有效的放置从第一管体12进入到培养筒7内。

本实施例要解决的另一技术问题是提供一种转基因细胞培养装置的自动化控制方法，包括以下步骤：

1)在控制装置上设定培养装置内的湿度和稳定参数；

2)采用温度传感器对培养装置内部的当前温度进行探测，每5min探测1-3次；

3)一旦温度传感器探测值不符合设定值则控制装置开启加热装置或制冷装置对培养装置内部的当前温度进行调节，直至到培养装置内部的当前温度达到设定值；

4)采用湿度传感器对培养装置内部的当前湿度进行探测，每5min探测1-2次；

5)一旦湿度传感器的探测值不符合设定值则控制装置开启第一电磁阀和电子注射器对培养装置内部的加湿或开启第二电磁阀使得干燥剂层对培养装置内部进行干燥，直至到培养装置内部的当前湿度达到设定值。

培养筒的制备方法，包括以下步骤：

1)聚醚砜129份、聚乙烯蜡14份和聚对苯二甲酸乙二醇酯29份一起倒入到反应釜中进行加热搅拌处理，加热至400℃，搅拌数度为120r/min，粘稠液体，备用；

2)将金属银粉末18份、氮化铝29份、石墨烯粉末31份、碳纤维13份、硼纤维11份、气相白炭黑14份、钡皂8份、硬脂醇7份、单硬脂酸甘油酯6份、镉皂8份和氧化锌10份一起倒入到粘稠液体中，并继续搅拌，搅拌速度为100r/min，制得糊状物，备用；

3)将铜片56份卷成管型，制得铜管；

4)将步骤3)制得的铜管放入到模具中部，然后将步骤2)制得的糊状物以螺杆挤出法挤入模具内，以水冷却，即得培养筒。

本实施例的有益效果为：通过设置有由培养筒和盖子组成的培养装置，将转基因细胞放置在培养装置内进行培养，可以有效的与箱体内的环境隔离，即使开箱时细菌随着空气进入到箱体内，也难以对培养装置内的转基因细胞造成影响，此外，加热装置和制冷装置均位于箱体底面，箱体内设置有第一热管和第二热管，第一热管和第二热管分别与加热装置和制冷装置螺栓连接，第一热管和第二热管末端均与培养筒的底面紧贴，通过设置有第一热管和第二热管，可以有效的加快对培养筒的冷却速度和加热速度。盖子上设置有加料管，加料管末端塞有橡胶塞，通过设置有加料管，可以方便工作人员往培养装置内添加物料。温度传感器、湿度传感器、第一管体、第二管体和加料管均与盖子一体成型设置，采用了一体成型的方式，整体性好。盖子上设置有插入部，插入部上外表面包裹有第二银纤维布层，第二银纤维布层与插入部粘合，通过在插入部上外表面包裹有第二银纤维布层，可以有效的防止细菌从培养筒和盖子之间进入到培养筒内。第二管体与不锈钢网焊接，第二管体与不锈钢网连接稳定，不锈钢网不易脱落。保持架外表面为镀银设置，保持架上设置有用于夹住培养筒的夹具，保持架为中空设置，保持架上设置有直角连接件，保持架和箱体均与直角连接件螺栓连接，通过在保持架外表面镀银，可以起到良好的耐腐蚀效果，可以有效的提升保持架的使用寿命，并且保持架采用了中空的设计，可以有效的减少直角连接件的负担。第一管体和第一电磁阀的连接处、第一电磁阀和加湿管的连接处以及加湿管与电子注射器的连接处均包覆有第三银纤维布层，通过设置有第三银纤维布层，可以有效的放置从第一管体进入到培养筒内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。