一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置的制作方法

本发明涉及类器官培养，具体涉及一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置。

背景技术：

1、类器官是指由具有干细胞潜能的细胞通过体外3d细胞培养技术进行培养后形成的细胞团。类器官在医疗领域具有巨大的潜力，不仅可以长期传代培养，且其表型和遗传学特性比二维培养产物更加稳定，在模拟器官组织的发生过程及生理病理状态方面优势突出。3d细胞培养所需的物理化学特性十分严格，这是由于需要维持细胞生存和增长所要求的正常生理性条件。而在培养过程中尤其需要注意营养成分的注入，有时涉及几种成分按不同比例同时注入，这对注射系统的性能要求越来越严格。

2、现有的注射泵存在着注射精度低、注射流量不稳定，且根据注射液体的变化需要配备多台多通道注射泵，无论是工作效率还是经济成本都十分巨大。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，为类器官培养提供标准化、可自控、高效率、高稳定性的分液装置。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，包括底座模块1，固定于底座模块1上的分液模块2、移液器模块3和储液模块4；

4、所述底座模块1位于最底部，可旋转；包括底部圆盘11、旋转轴13和步进电机12；底部圆盘11位于最下方，底部圆盘可旋转；步进电机12位于于底部圆盘11上方中心位置，通过控制器驱动；旋转轴13连接于步进电机12上方，具有螺纹，由步进电机12控制旋转；

5、所述分液模块2固定于底座模块1上，包括导杆21、顶端支架22、电磁阀23、电磁阀外部接口24-1、电磁阀内部接口24-2和电磁阀下方接口24-3；导杆21为多根对称固定于底部圆盘11上，上部连接顶端支架22；顶端支架22为中空结构；多个电磁阀23位于顶端支架22内部，由外部向内部水平贯穿顶端支架22，电磁阀外部接口24-1连接电磁阀23和外部的细胞培养部件，位于顶端支架22外侧，电磁阀内部接口24-2连接电磁阀23和储液模块4的储液柱41，位于顶端支架22内侧，电磁阀下方接口24-3连接电磁阀23和移液器模块3的高精度注射器32，位于顶部支架22下侧；通过控制器控制电磁阀外部接口24-1、电磁阀内部接口24-2和电磁阀下方接口24-3打开与关闭，进而控制细胞培养液从储液柱41进入高精度注射器32中或从高精度注射器32中进入外部细胞培养部件用于细胞培养。

6、所述移液器模块3通过旋转轴13连接在底座模块1和分液模块2之间，移液器模块3包括活塞推动台31和高精度注射器32；活塞推动台31通过其上对应螺母穿过旋转轴13和导杆21，活塞推动台31通过步进电机和驱动器的控制能够往复移动；高精度注射器32下部通过活塞杆连接活塞推动台31，上部连通分液模块2的电磁阀下方接口24-3；

7、所述储液模块4位于分液模块2和移液器模块3之间，包括储液柱41，储液柱41上部与分液模块2中的电磁阀内部接口24-2相连，其内部液体由外部补充，用于高精度注射器32的吸取；

8、将细胞培养液充入储液柱41中备用，多通道注射泵分液装置工作时：控制器控制步进电机使活塞推动台31首先向下移动，并控制与储液柱41连接的电磁阀内部接口24-2和高精度注射器32连接的电磁阀下方接口24-3同时打开，使得与电磁阀23相连的储液柱41和高精度注射器32连通，此时细胞培养液从储液柱41进入高精度注射器32中；当需要进行注射分液时，控制器控制步进电机使活塞推动台31向上移动，并控制与高精度注射器32连接的电磁阀下方接口24-3和与外部连接的电磁阀外部接口24-1打开，使得与电磁阀23相连的高精度注射器32和外部连通，细胞培养液从高精度注射器32中进入外部相应的细胞培养部件用于细胞培养。

9、所述步进电机12可以精确控制速度，重复性误差为千分之三，采用脉冲式输入，产生波动式流量流动方案，以达到细胞培养精确的需求，接近人体内部的流动方案；

10、所述高精度注射器32呈正方形对称排布，且柱体可进行替换，不同尺寸的柱体达到不同的注射流量要求，不同材质的柱体适配各种类器官培养的营养液。

11、所述储液柱41能替换为不同材质以适用于多种类型培养液，加入单一液体可用于批量实验，提升效率，或加入不同类型培养液用于进行对照实验。

12、所述底座模块1的底部圆盘11设置有对称分布于步进电机12四周用于活塞推动台31的支撑支撑板14。

13、所述储液模块4还包括固定支架42和储液支撑板43，固定支架42位于储液柱41之间，用于固定储液柱41位置保持稳定；储液支撑板43位于储液柱41下方，用于支撑储液柱41。

14、还包括盖板25，盖板25的大小尺寸与顶端支架22中空部分一致，能够严密盖住中空部分。

15、本发明所述的一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置应用于类器官培养；通过控制器实现全自动化，能够实现统一标准的高产量培养；通过全自动分液，降低人工分液的培养基污染风险；

16、与现有技术相比较，本发明具备如下优点：

17、1)本发明的结构具有更好的稳定性，空间利用率更高，且可实现多个高精度注射器同时工作，保证液体流量调节的科学性和稳定性，提升细胞培养产率；

18、2)本发明可产生波动式流量流动方案，更加符合类器官细胞培养需求，接近于人体内部的流动方式，增加细胞培养的良品率；

19、3)本发明可以通过控制器实现全自动化控制，精准控制流量流速，保证细胞培养液加入需求，实现统一标准的高产量培养。

20、4)本发明的注射器和储液柱的柱体均可替换，可同时用于不同营养成分的培养液注入，方便进行对照实验，并极大降低生产成本。

21、5)16根正方形对称注射器具有更高的稳定性，空间利用率更高，也可以保证流量的稳定性。

技术特征：

1.一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，其特征在于：包括底座模块(1)，固定于底座模块(1)上的分液模块(2)、移液器模块(3)和储液模块(4)；

2.根据权利要求1所述的一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，其特征在于：所述步进电机(12)能够精确控制速度，重复性误差为千分之三，采用脉冲式输入，产生波动式流量流动方案，以达到细胞培养精确的需求，接近人体内部的流动方案。

3.根据权利要求1所述的一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，其特征在于：所述高精度注射器(32)呈正方形对称排布，且柱体可进行替换，不同尺寸的柱体达到不同的注射流量要求，不同材质的柱体适配各种类器官培养的营养液。

4.根据权利要求1所述的一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，其特征在于：所述储液柱(41)能替换为不同材质以适用于多种类型培养液，加入单一液体可用于批量实验，提升效率，或加入不同类型培养液用于进行对照实验。

5.根据权利要求1所述的一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，其特征在于：所述底座模块(1)的底部圆盘(11)设置有对称分布于步进电机(12)四周用于活塞推动台(31)的支撑支撑板(14)。

6.根据权利要求1所述的一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，其特征在于：所述储液模块(4)还包括固定支架(42)和储液支撑板(43)，固定支架(42)位于储液柱(41)之间，用于固定储液柱(41)位置保持稳定；储液支撑板(43)位于储液柱(41)下方，用于支撑储液柱(41)。

7.根据权利要求1所述的一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，其特征在于：还包括盖板(25)，盖板(25)的大小尺寸与顶端支架(22)中空部分一致，能够严密盖住中空部分。

技术总结
本发明公开了一种用于类器官培养的多通道注射泵分液装置，包括底座模块，固定于底座模块上的分液模块、移液器模块和储液模块；移液器模块中活塞推动台的步进电机通过控制器可以精确控制速度，可以达到细胞培养精确的需求，增加培养良品率；移液器模块的高精度注射器呈正方形对称排布，提高了空间利用率保证液体流量调节的科学性和稳定性，提升培养生产效率；移液器模块的高精度注射器和储液模块的储液柱柱体均可进行替换，可以适配多种培养液，降低成本，也利于进行对照实验。

技术研发人员：李昕泽
受保护的技术使用者：陕西泽琰生物信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15