CN110093267A - 一种细胞复苏仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于细胞复苏技术领域，公开了一种细胞复苏仪，其包括本体和上盖，本体内设置有工作腔体，上盖连接于本体以打开或关闭工作腔体，细胞复苏仪还包括：振荡机构，设置于工作腔体内；受热托盘，连接于震荡机构，受热托盘上设置有多个用于放置细胞冻存容器的放置槽；及热风加热装置，设置于工作腔体内，热风加热装置被配置为对受热托盘及细胞冻存容器吹热风。通过振荡机构驱动受热托盘晃动使细胞冻存容器内的细胞均匀受热，实现快速解冻；受热托盘一次可承载多个细胞冻存容器，提高细胞复苏效率；通过热风加热装置对受热托盘及细胞冻存容器吹热风，细胞冻存容器被加热，并将热量传导至内部的细胞，能够实现快速升温，高效地实现对细胞的复苏。

Description

一种细胞复苏仪

技术领域

本发明涉及细胞复苏技术领域，尤其涉及一种细胞复苏仪。

背景技术

在细胞生物学领域，对已有细胞资源长期保存的一种重要方式就是低温冷冻(液氮)，当需要使用时，取出冻存的细胞进行复苏，目前细胞复苏最佳方法是在37℃下快速融化，避免由于缓慢融化使水分渗入细胞内形成胞内再结晶对细胞造成损伤。

在现有技术方案中，常采用人工手动操作，融解方法为水浴加热。具体操作为操作人员通过镊子夹取一支细胞冻存管，在普通水浴锅内通过剧烈晃动使细胞快速解冻，但是该方法耗时，无法大量复苏；长时间晃动易疲劳，无法达到细胞均匀快速受热的效果。为了实现多管同时复苏，有人会在水浴锅内放置泡沫浮板，但是多支超低温的细胞冻存管容易引起水浴锅局部水温下降，不能实现快速升温效果，复苏时间延长，增加了重复结晶风险，影响细胞活性及活率；另外此方法不能保证多支冻存管震荡均匀，无法均匀受热；也有利用金属浴复苏细胞，但该方法不能充分震荡。

因此，亟需一种细胞复苏仪，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种细胞复苏仪，能够高效地实现细胞复苏。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种细胞复苏仪，包括本体和上盖，所述本体内设置有工作腔体，所述上盖连接于所述本体以打开或关闭所述工作腔体，所述细胞复苏仪还包括：

振荡机构，设置于所述工作腔体内，保证细胞冻存容器内解冻温度均匀分布；

受热托盘，连接于所述振荡机构，所述受热托盘上设置有多个用于放置细胞冻存容器的放置槽；及

热风加热装置，设置于所述工作腔体内，所述热风加热装置被配置为对所述受热托盘及所述细胞冻存容器吹热风。

作为优选，所述热风加热装置的数量为两个，两个所述热风加热装置分别位于所述受热托盘的上下两侧。

作为优选，所述热风加热装置包括：

电热元件，设置于所述工作腔体内；

鼓风组件，设置于所述工作腔体内且位于所述电热元件的远离所述受热托盘的一侧。

作为优选，所述电热元件为电热丝。

作为优选，所述鼓风组件包括设置于所述工作腔体内的电动机及周向设置于所述电动机输出端的若干风叶。

作为优选，所述工作腔体的靠近所述热风加热装置的腔壁上设置有进风孔，所述进风孔处设置有一级过滤器。

作为优选，所述细胞复苏仪还包括二级过滤器，所述二级过滤器设置于所述工作腔体内且位于所述热风加热装置及所述受热托盘之间，所述二级过滤器的过滤强度高于所述一级过滤器的过滤强度。

作为优选，所述振荡机构包括：

电机，连接于所述工作腔体内；及

偏心轮，所述偏心轮连接于所述电机的输出端，所述受热托盘连接于所述偏心轮。

作为优选，所述细胞复苏仪还包括第一温度传感器，所述第一温度传感器设置于所述工作腔体内，且与受热托盘处于同一水平面，所述第一温度传感器被配置为检测所述工作腔体内细胞冻存容器放置区域的工作温度。

作为优选，所述细胞复苏仪还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设置于所述受热托盘的放置槽内，所述第二温度传感器被配置为感应所述细胞冻存容器内复苏细胞的温度变化。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种细胞复苏仪，通过振荡机构的震荡作用驱动受热托盘晃动使细胞冻存容器内的细胞均匀受热；受热托盘一次可承载多个细胞冻存容器，提高细胞复苏效率；通过热风加热装置对受热托盘及细胞冻存容器吹热风，细胞冻存容器经过热风加热装置和受热托盘多方受热，并将热量传导至内部的细胞，能够实现快速升温解冻效果；由于热风加热装置采用吹热风的方式进行加热，热控流动较快，使得工作腔室内温度较均匀，同时持续的热风吹入能够保证工作腔室内温度热量供应充足，最终高效地实现对细胞的复苏。

附图说明

图1是本发明提供的细胞复苏仪的结构示意图；

图2是本发明提供的细胞复苏仪的剖视图。

图中：

1、本体；2、上盖；3、振荡机构；31、电机；32、偏心轮；4、受热托盘；51、电热元件；52、鼓风组件；521、电动机；522、风叶；6、一级过滤器；7、二级过滤器；8、吸盘；9、压力感应器；10、压力阀；11、第一温度传感器；12、第二温度传感器；13、警报器；14、指示灯；15、显示屏；16、密封圈；17、紧扣件；18、细胞冻存管。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明提供了一种细胞复苏仪，如图1和图2所示，该细胞复苏仪包括本体1和上盖2，本体1内设置有工作腔体，上盖2连接于本体1以打开或关闭工作腔体。本体1和上盖2之间设有密封圈16和紧扣件17，当两者合上时，保证工作腔体处于一个相对密封状态，以提供一个适应于细胞复苏的环境。细胞复苏仪还包括振荡机构3、受热托盘4和热风加热装置，其中，振荡机构3设置于工作腔体内；受热托盘4连接于震荡机构3，受热托盘4上设置有多个用于放置细胞冻存容器的放置槽；热风加热装置设置于工作腔体内，热风加热装置被配置为对受热托盘4及细胞冻存容器吹热风。

该细胞复苏仪通过振荡机构3的振荡作用驱动受热托盘4晃动使细胞冻存容器内的细胞搅拌均匀；受热托盘4一次可承载多个细胞冻存容器，提高细胞复苏效率；通过热风加热装置对受热托盘4及细胞冻存容器吹热风，细胞冻存容器被多处加热，并将热量传导至内部的细胞，能够实现快速升温解冻效果；由于热风加热装置采用吹热风的方式进行加热，热控流动较快，使得工作腔室内温度较均匀，同时持续的热风吹入能够保证工作腔室内温度热量供应充足，最终高效地实现对细胞的复苏。

为了适应不同的细胞冻存容器，受热托盘4可以分为两种，一种用于复苏细胞冻存管18，细胞冻存管18悬挂于放置槽内，有利于充分接触上下加热装置提供的热风；另一种用于复苏细胞冻存袋，受热托盘4上均匀分布大量的透风孔隙，以便于下方的热气进入受热托盘4上方来对复苏细胞冻存袋进行加热。此外，受热托盘4可以由金属铝制成，铝具有导热快的特点，能够快速受热，并将自身热量传递至复苏细胞冻存管18或复苏细胞冻存袋。

为保证快速全面地对受热托盘4及细胞冻存容器进行加热，热风加热装置的数量为两个，两个热风加热装置分别位于受热托盘4的上下两侧。两个热风加热装置距离受热托盘的距离可以相等，以保证受热托盘上下温度相同。热风加热装置从上下两侧对受热托盘4及细胞冻存容器进行加热，保证受热均匀以及细胞快速解冻。

热风加热装置可以包括电热元件51和鼓风组件52，电热元件51设置于工作腔体内；鼓风组件52设置于工作腔体内且位于电热元件51的远离受热托盘4的一侧。通过电热元件51产生热量，并通过鼓风组件52的鼓风作用将电热元件51产生的热量吹向受热托盘4及细胞冻存容器，从而对受热托盘4及细胞冻存容器进行加热。

具体地，电热元件51为电热丝。电热丝安装于工作腔体的内壁上，通过连接外部电源通电产生热量。电热丝产热快，热量能够持续稳定供应。

鼓风组件52包括设置于工作腔体内的电动机521及周向设置于电动机521输出端的若干风叶522。电动机521输出端旋转带动若干风叶522转动，从而向电热元件51吹风，将电热元件51的热量吹至受热托盘4。电动机521采用直流永磁式电动机，具有重量轻、转速高、物美价廉等优点。

为保证鼓风组件52的风源的持续供应，工作腔体的靠近热风加热装置的腔壁上设置有进风孔，鼓风组件52的风叶522转动时，由于风叶522处气体流动加快，形成低压环境，外部气体从进风口处进入工作腔体内，并由鼓风组件52吹向电热元件51。由于细胞复苏需要在较为清洁无污染的环境下进行，为避免外部进入的气体携带污染物污染细胞，本实施例中，进风孔处设置有一级过滤器6。一级过滤器6为初效过滤器，可以由中细孔聚乙烯泡沫塑料组成。一级过滤器6主要用于过滤5μm以上尘埃粒子。

为进一步获得洁净气源，细胞复苏仪还包括二级过滤器7，二级过滤器7设置于工作腔体内且位于热风加热装置及受热托盘4之间，二级过滤器7的过滤强度高于一级过滤器6的过滤强度。二级过滤器7能够在一级过滤器6的基础上进一步过滤气体，降低气体内的污染物，避免污染细胞。二级过滤器7为高效过滤器，可以由玻璃纤维滤纸组成，主要用于捕集0.1～0.5um的细小微粒。二级过滤器7与工作腔体内壁之间的连接为可拆卸连接，便于更换清理。传统的加热方式通常采用水浴和金属浴，污染细胞概率高，本实施例提供的细胞复苏仪采用洁净的电热风进行加热，并对进风质量进行初效和高效过滤，保证了热风的洁净度，降低细胞污染概率。

振荡机构3包括电机31和偏心轮32，电机31连接于工作腔体内；偏心轮32连接于电机31的输出端，受热托盘4连接于偏心轮32。振荡机构3采用电机31转动带动偏心轮32旋转，使受热托盘4作水平圆周运动，采用永磁直流电机作为动力，具有使用寿命长特点。为避免振荡机构3的晃动对整个装置造成较大的晃动，导致装置倾倒，本体1下部设有4个吸盘8，4个吸盘8吸附于细胞复苏仪的放置面上，对整个装置起到固定作用。

细胞复苏仪还包括压力感应器9和压力阀10，压力传感器设置于工作腔体内，本体1上设置有连通工作腔体和外界的排气管，排气管上设置有压力阀10。随着热风加热装置的工作，工作腔体内工作温度和工作压力逐渐增大，此时压力感受器能够检测腔体内的压力变化，当压力高于设定值后(压力设定值和温度设定值相匹配)，可以开启压力阀10，起到维持腔内压力在复苏细胞时处于稳定状态。

为了对工作腔体内的温度进行监控，细胞复苏仪还包括第一温度传感器11，第一温度传感器11设置于工作腔体内，并与受热托盘处于同一水平面，第一温度传感器11被配置为检测细胞冻存容器放置区域范围内的工作温度。优选地，细胞复苏仪还可以包括温控仪，温控仪分别与第一温度传感器11和热风加热装置电连接以调控工作腔体内的温度。第一温度传感器11可以为热电偶类温度传感器。热电偶类的温度传感器对温度变化响应快，温度变化造成阻值变化，进而将信号转化为电信号，流入到温控仪，进而控制电加热装置的通断。

为了对细胞复苏过程的温度进行实时监控，细胞复苏仪还包括第二温度传感器12，第二温度传感器12设置于受热托盘4的放置槽内，第二温度传感器12被配置为感应细胞冻存容器内复苏细胞的温度变化。第二温度传感器12能够实时检测细胞冻存管18或复苏细胞冻存袋由固态转变液态温度变化趋势。优选地，细胞复苏仪还可以包括控制器，控制器分别与第二温度传感器12、热风加热装置及振荡机构3电连接。第二温度传感器12可以为红外温度感应器。红外温度感应器实时监测复苏细胞温度变化情况，将温度信号以电信号的形式传递给控制器，进而实现控制器调控电热风机和震荡机构3的工作状态，实现全自动化运行。

为确定细胞复苏是否完成，该细胞复苏仪还包括警报器13和指示灯14，警报器13和指示灯14均与控制器电连接，当红外温度检测器检测复苏细胞解冻完全，电信号传递控制器后，控制器控制警报器13和指示灯14开启，提示细胞复苏完成。为实现人机交互，本体1上设置有显示屏15，显示屏15能够用于设定工作温度和振幅等参数，显示屏15与控制器电连接。本体1外侧还设置有热风加热装置和振荡机构3的开关，分别用于控制热风加热装置和震荡机构3的启闭。

该细胞复苏仪的工作过程为：

使用时，通过显示屏15设置工作温度和振幅等参数，开启两个热风加热装置，利用上下两个热风加热装置进行预热。当第一温度传感器11检测到工作腔室内的温度达到设定温度、预热完成后，将复苏细胞放置于受热托盘4，并合上上盖2，开启振荡机构3，开始进行细胞复苏。复苏过程中，第二温度传感器12实时检测细胞冻存容器的温度状态，当冻存液由固态变化液态时，第二温度传感器12将电信号传递控制器，控制器即停止热风加热装置和振荡机构3的工作，同时开启警报器13和指示灯14，提示细胞复苏完成。

该细胞复苏仪具有以下优点：

1.采用洁净的电热风加热，能够降低传统水浴加热污染细胞的风险；

2.采用热电偶温度感应器、温控仪、压力感应器9、压力阀10能够维持工作腔处于一个恒温恒压状态，保证解冻温度恒定；

3.采用永磁直流震荡机构3代替人工摇晃，操作简单，保证冻存管或袋内细胞均匀受热，提高复苏细胞的活率；

4.采用红外温度感应器实时检测冻存管或袋内细胞解冻状态，并将电信号实时传递控制器，实现全自动化调控；

5.采用两种受热托盘4，实现大批量的冻存细胞，大大提高工作效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种细胞复苏仪，包括本体(1)和上盖(2)，所述本体(1)内设置有工作腔体，所述上盖(2)连接于所述本体(1)以打开或关闭所述工作腔体，其特征在于，所述细胞复苏仪还包括：

振荡机构(3)，设置于所述工作腔体内；

受热托盘(4)，连接于所述振荡机构(3)，所述受热托盘(4)上设置有多个用于放置细胞冻存容器的放置槽；及

热风加热装置，设置于所述工作腔体内，所述热风加热装置被配置为对所述受热托盘(4)及所述细胞冻存容器吹热风。

2.根据权利要求1所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述热风加热装置的数量为两个，两个所述热风加热装置分别位于所述受热托盘(4)的上下两侧。

3.根据权利要求1所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述热风加热装置包括：

电热元件(51)，设置于所述工作腔体内；

鼓风组件(52)，设置于所述工作腔体内且位于所述电热元件(51)的远离所述受热托盘(4)的一侧。

4.根据权利要求3所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述电热元件(51)为电热丝。

5.根据权利要求3所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述鼓风组件(52)包括设置于所述工作腔体内的电动机(521)及周向设置于所述电动机(521)输出端的若干风叶(522)。

6.根据权利要求1所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述工作腔体的靠近所述热风加热装置的腔壁上设置有进风孔，所述进风孔处设置有一级过滤器(6)。

7.根据权利要求6所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述细胞复苏仪还包括二级过滤器(7)，所述二级过滤器(7)设置于所述工作腔体内且位于所述热风加热装置及所述受热托盘(4)之间，所述二级过滤器(7)的过滤强度高于所述一级过滤器(6)的过滤强度。

8.根据权利要求1所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述振荡机构(3)包括：

电机(31)，连接于所述工作腔体内；及

偏心轮(32)，所述偏心轮(32)连接于所述电机(31)的输出端，所述受热托盘(4)连接于所述偏心轮(32)。

9.根据权利要求1所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述细胞复苏仪还包括第一温度传感器(11)，所述第一温度传感器(11)设置于所述工作腔体内，且与受热托盘处于同一水平面，所述第一温度传感器(11)被配置为检测所述工作腔体内细胞冻存容器放置区域的工作温度。

10.根据权利要求1所述的细胞复苏仪，其特征在于，所述细胞复苏仪还包括第二温度传感器(12)，所述第二温度传感器(12)设置于所述受热托盘(4)的放置槽内，所述第二温度传感器(12)被配置为感应所述细胞冻存容器内复苏细胞的温度变化。