一种活体细胞自动培养箱的制作方法

本发明涉及细胞培养技术领域，特别涉及一种活体细胞自动培养箱。

背景技术：

细胞培养是指在体外模拟体内环境，使细胞生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法，细胞培养一般包括贴壁培养、悬浮培养和固定化培养等方式，其中悬浮培养指的是一种在受到不断搅动或摇动的液体培养基里，培养单细胞及小细胞团的组织培养系统，是非贴壁依赖性细胞的一种培养方式。

现有的悬浮培养设备大多都是将搅动机构直接伸入培养液进行搅动，搅动设备在搅动时会产生剪切力以及热量，剪切力会造成细胞的死亡，而热量会影响到培养液的温度，进而影响到细胞的培养，造成大量的损失。

技术实现要素：

鉴以此，本发明提出一种活体细胞自动培养箱，对培养瓶进行摇摆后，防止内部的细胞静止发生贴壁现象，并且无需搅拌设备，防止造成细胞的死亡，提高细胞培养成活率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种活体细胞自动培养箱，包括箱体，所述箱体包括培养腔，所述培养腔内设置有u型支架、培养瓶、摇摆机构以及往复机构，所述u型支架滑动设置在培养腔中，其包括底板以及两个侧板，所述培养瓶活动连接在两个侧板之间，所述摇摆机构设置在其中一个侧板内并与培养瓶连接，所述往复机构驱动u型支架往复移动；所述培养瓶两侧上端设置有第一连接端和第二连接端，所述第一连接端与其中一个侧板活动连接，第二连接端伸入到另一侧板中；所述摇摆机构包括设置在第二连接端上的从动齿轮、对称设置在从动齿轮两侧的第一半边齿轮以及与第一半边齿轮连接的旋转电机，两个所述旋转电机依次带动与其连接的第一半边齿轮与从动齿轮啮合连接。

优选的，所述往复机构包括驱动电机、第二半边齿轮以及齿条，所述齿条设置在底板内部上下表面，所述驱动电机设置在培养腔中，其输出轴伸入到底板内部，所述第二半边齿轮设置在驱动电机的输出轴上，所述驱动电机带动第二半边齿轮依次与两个齿条啮合连接。

优选的，所述底板侧壁设置有条形槽，所述驱动电机的输出轴穿过条形槽进入到底板内部。

优选的，所述底板下表面设置有滑条，所述培养腔底面设置有滑槽，所述滑条位于滑槽中。

优选的，所述侧板上设置有凹槽，另一侧板上设置有连通其内部的通槽，所述第一连接端设置在凹槽中，所述第二连接端穿过通槽。

优选的，所述通槽中设置有挡块，所述第二连接端上设置有限位块，所述挡块位于限位块的转动行程上。

优选的，所述培养瓶包括进液口以及出液口，所述进液口和出液口上均设置有上盖。

优选的，包括控制面板以及温度传感器，所述控制面板设置在箱体侧面，所述温度传感器设置在培养腔中，所述温度传感器与控制面板电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种活体细胞自动培养箱，适用于细胞的悬浮培养，培养瓶设置在u型支架上，在u型支架侧板内设置的摇摆机构可以对培养瓶进行摇摆，从而使得培养瓶内的培养液发生波浪形晃动，保证培养液不会长期处于静止状态，从而保持细胞的悬浮状态，保证细胞培养的效果，同时还设置了往复机构，可以对u型支架进行往复运动，可以进一步的对培养液进行搅动，并且搅动的过程无需外部搅拌设备伸入到培养液中，防止搅拌设备的搅拌造成细胞的死亡，提高细胞的成活率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种活体细胞自动培养箱的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为本发明的一种活体细胞自动培养箱的摇摆机构的结构示意图；

图4为本发明的一种活体细胞自动培养箱的往复机构的结构示意图；

图中，1为箱体，2为培养腔，3为u型支架，4为培养瓶，5为底板，6为侧板，7为第一连接端，8为第二连接端，9为从动齿轮，10为第一半边齿轮，11为旋转电机，12为驱动电机，13为第二半边齿轮，14为齿条，15为条形槽，16为滑条，17为滑槽，18为凹槽，19为通槽，20为挡块，21为限位块，22为出液口，23为进液口，24为上盖，25为控制面板，26为温度传感器。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图4，本发明提供的一种活体细胞自动培养箱，包括箱体1，所述箱体1包括培养腔2，所述培养腔2内设置有u型支架3、培养瓶4、摇摆机构以及往复机构，所述u型支架3滑动设置在培养腔2中，其包括底板5以及两个侧板6，所述培养瓶4活动连接在两个侧板6之间，所述摇摆机构设置在其中一个侧板6内并与培养瓶4连接，所述往复机构驱动u型支架3往复移动；所述培养瓶4两侧上端设置有第一连接端7和第二连接端8，所述第一连接端7与其中一个侧板6活动连接，第二连接端8伸入到另一侧板6中；所述摇摆机构包括设置在第二连接端8上的从动齿轮9、对称设置在从动齿轮9两侧的第一半边齿轮10以及与第一半边齿轮10连接的旋转电机11，两个所述旋转电机11依次带动与其连接的第一半边齿轮10与从动齿轮9啮合连接。

本发明的一种活体细胞自动培养箱，用于细胞的悬浮培养，培养瓶4放置在培养腔2中的u型支架3上，u型支架3不仅作为培养瓶4的支撑体，同时在u型支架3内还设置了摇摆机构，u型支架3是由两块侧板6和一块底板5组成的u型结构，培养瓶4两侧的第一连接端7和第二连接端8分别与两个侧板6活动连接，而第一连接端7和第二连接端8是位于培养瓶4侧面上方的，当培养瓶4以第一连接端7和第二连接端8的连线为轴进行往复转动时，会形成前后摇摆的现象，本发明通过在u型支架3的其中一个侧板6内设置摇摆机构，摇摆机构和第二连接端8相连，带动第二连接端8依次向前后两个方向转动，从而实现培养瓶4的摇摆，使得培养瓶4内的培养液形成波浪式的搅动，从而打破培养液的静止状态，防止细胞发生贴壁现象，保持细胞的悬浮状态，从而为细胞提供有力的生长环境，同时由于不需要在培养瓶4中设置搅拌设备，可以防止搅拌设备的搅动造成细胞的死亡，也可以防止搅拌设备产生的热量影响到培养液的环境。

对此，需要对摇摆机构进行特殊的设置，本发明的摇摆机构包括两个旋转电机11、两个第一半边齿轮10以及一个从动齿轮9，从动齿轮9设置在第二连接端8伸入到侧板6内部的部分上，两个第一半边齿轮10对称设置在从动齿轮9的两侧，两个旋转电机11分别和两个第一半边齿轮10连接，在同一时间内，从动齿轮9只会与其中一个第一半边齿轮10啮合，两个旋转电机11可以依次带动第一半边齿轮10与从动齿轮9啮合连接，从而可以使得第二连接端8以及培养瓶4向两个不同的方向转动，形成摇摆。

同时，本发明还增加了对培养瓶4进行左右往复推动的功能，配合上培养瓶4的摇摆，可以对培养瓶4内的培养液进行震荡搅动，其中往复机构可以推动整个u型支架3的在培养腔2内部的滑动，配合摇摆机构后，培养液可以前后左右进行多方位的震荡搅动，保证细胞可以处于悬浮状态。

优选的，所述往复机构包括驱动电机12、第二半边齿轮13以及齿条14，所述齿条14设置在底板5内部上下表面，所述驱动电机12设置在培养腔2中，其输出轴伸入到底板5内部，所述第二半边齿轮13设置在驱动电机12的输出轴上，所述驱动电机12带动第二半边齿轮13依次与两个齿条14啮合连接。

本发明的往复机构通过一个驱动电机12来实现，驱动电机12带动第二半边齿轮13转动时，第二半边齿轮13会依次与底板5内部上下表面设置的两个齿条14啮合连接，由于驱动电机12本身是固定在培养腔2内的，因此，第二半边齿轮13在水平方向上不会发生移动，在转动时，会带动底板5向左右两个方向进行移动，从而实现u型支架3的往复运动，并带动培养瓶4左右往复移动。

优选的，所述底板5侧壁设置有条形槽15，所述驱动电机12的输出轴穿过条形槽15进入到底板5内部。

由于底板5受到驱动电机12的驱动会进行往复运动，因此，为了防止底板5运动时驱动电机12的输出轴阻碍到其运动，在底板5的侧面设置了条形槽15，驱动电机12的输出轴可以穿过条形槽15并进入到底板5内部，在底板5进行左右滑动时，条形槽15可以沿着驱动电机12输出轴进行滑动。

优选的，所述底板5下表面设置有滑条16，所述培养腔2底面设置有滑槽17，所述滑条16位于滑槽17中。

为了保证底板5滑动时不会发生偏移，在底板5下表面设置了滑条16，滑条16嵌入到培养腔2底面的滑槽17中，在底板5进行滑动时，滑条16可以沿着滑槽17进行滑动。

优选的，所述侧板6上设置有凹槽18，另一侧板6上设置有连通其内部的通槽19，所述第一连接端7设置在凹槽18中，所述第二连接端8穿过通槽19。

由于培养瓶4需要进行摇摆，因此在两个侧板6上均设置了相应的结构，分别为凹槽18以及通槽19，凹槽18为封闭式结构，第一连接端7可以插入到凹槽18中，并可以在凹槽18中转动，而第二连接端8则穿过通槽19进入到侧板6内部，第二连接端8穿入到侧板6内部的部分设置了从动齿轮9，通过从动齿轮9与摇摆机构的其他部分进行连接。

优选的，所述通槽19中设置有挡块20，所述第二连接端8上设置有限位块21，所述挡块20位于限位块21的转动行程上。

为了防止培养瓶4在摇摆的过程中由于惯性导致摇摆的幅度过大，在通槽19中设置了挡块20，挡块20有两个，对称设置在第二连接端8的两侧，同时在第二连接端8上设置了限位块21，当第一半边齿轮10转动带动第二连接端8转动完成后，第一半边齿轮10离开从动齿轮9时，为了防止培养瓶4在惯性的作用下继续摆动，设置的挡块20可以阻止限位块21继续转动。

优选的，所述培养瓶4包括进液口23以及出液口22，所述进液口23和出液口22上均设置有上盖24。

进液口23和出液口22用于向培养瓶4中增加培养液或者除去废液，所设置的上盖24可以防止培养瓶4在摆动的过程中，培养液从进液口23或出液口22中甩出。

优选的，包括控制面板25以及温度传感器26，所述控制面板25设置在箱体1侧面，所述温度传感器26设置在培养腔2中，所述温度传感器26与控制面板25电连接。

通过设置的控制面板25可以用于控制驱动电机12以及旋转电机11的启动，同时，在培养腔2内设置的温度传感器26可以检测培养腔2内的温度，并将温度信息显示在控制面板25上，用于监测细胞培养的温度环境。

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。