CN118440813B - 一种防水汽凝结装置及活细胞成像仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水汽凝结装置及活细胞成像仪，涉及活细胞成像和活细胞动态分析技术领域。包括内部中空的L形支架；L形支架一端固定于活细胞成像仪上，L形支架与活细胞成像仪连接的一端设置有与活细胞成像仪的机箱壳体内部连通的气流进风孔，L形支架顶部靠近活细胞成像仪的一侧设置有气流出风孔，气流出风孔位于活细胞成像仪的自动成像系统正上方；L形支架的内部设置有风机。本发明在活细胞成像仪进行活细胞成像及检测实验中有效防止培养器皿雾气、水汽产生，同时，该装置能在室温很低的情况下突然开培养箱门或者培养箱本身引起的水汽凝结，已产生了水汽的情况下能够有效去除，保证活细胞成像仪的图像效果不受影响。
Description
技术领域
本发明涉及活细胞成像和活细胞动态分析技术领域，特别是涉及一种防水汽凝结装置及活细胞成像仪。
背景技术
随着对生物学和医学研究的深入，科学家们对活细胞内部生物过程的实时监测和分析需求日益增加，这促进了活细胞检测技术的发展，活细胞成像仪能够放置在培养箱中，对活细胞进行长时间的成像和检测分析，一般活细胞观察和检测分析实验的时间都在1天至数天。水份在活细胞培养中是不可或缺的，它直接或间接地影响着细胞的生存、生长和功能发挥。
现有的活细胞成像结构存在以下问题：在细胞培养的过程中，必须确保培养基中水的含量，以维持细胞的正常生理状态由于培养箱内本身的温度环境一般是37℃，会导致细胞培养基内水分快速的蒸发，一般情况下，由于培养器皿带盖子，且培养箱温度维持恒定，水份一部分会在培养器皿内部循环回到培养基，一部分外泄到培养箱内部空间。而放置在活细胞成像仪载物台上的培养器皿，由于活细胞成像仪内部电子元器件的能量转换及镜头电动对焦，载物台xy轴运动摩擦，本身会产生热量，经过活细胞成像仪载物台传导到培养皿底部，会导致活细胞培养皿底部比培养箱环境稍微高一点，水份蒸发后，到达上盖时，由于培养器皿上盖比底部温度略微低一点，产生的水汽会凝结在培养器具上盖或上层，由于液体表面张力的影响，会形成雾状或水滴状的水汽凝结，而无法回流到培养基；而活细胞成像的原理是光源在培养器皿上方，由于成像光源会经过上盖照射到培养基中活细胞，光学信号才能被成像系统捕获，一旦有水汽凝结，活细胞成像就会受到干扰，导致成像画面明暗度不一致(如图4所示)，严重的会直接导致无法成像，严重影响活细胞的实时监测及分析。此外，部分细胞培养箱没有采用强制空气对流和空气循环，内部温度均一性差，本身也会导致培养皿上盖水蒸气凝结成雾或水珠；同时由于细胞培养箱可以培养多组细胞，在活细胞观察实验进行中时，别的实验人员开启培养箱门，导致培养箱外部冷空气进入，也会瞬间引起冷空气波及到的培养器皿上盖起雾。正是由于以上问题的存在，导致了活细胞成像仪的应用受限制，即便是科学家们对活细胞内部生物过程的实时监测和分析需求日益增加的情况下，活细胞成像仪的推广和使用也比较缓慢。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种防水汽凝结装置及活细胞成像仪，以解决上述问题。
为达上述目的，本发明提供一种防水汽凝结装置，包括内部中空的L形支架；所述L形支架一端固定于活细胞成像仪上，所述L形支架与活细胞成像仪连接的一端设置有与活细胞成像仪的机箱壳体内部连通的气流进风孔，所述L形支架顶部靠近活细胞成像仪的一侧设置有气流出风孔，所述气流出风孔位于活细胞成像仪的自动成像系统正上方；所述L形支架的内部设置有风机；所述L形支架顶部与活细胞成像仪的培养器皿放置台之间的距离大于培养器皿的高度。
进一步的，所述L形支架内部安装有固定板；所述L形支架顶部靠近活细胞成像仪的一侧设置有安装口，所述安装口上密封安装有支架盖板，所述气流出风孔位于支架盖板上；所述固定板与支架盖板的内侧面紧密贴合；所述固定板靠近支架盖板的一侧开设有连通的风机安装槽和风道槽；所述风机安装在风机安装槽内；所述风道槽一端正对风机的出风口，另一端与气流出风孔连通；所述固定板远离支架盖板的一侧设置有通孔，所述通孔正对风机的进风口；所述固定板远离支架盖板的一侧与L形支架的内壁之间间隔有一定距离；所述风机采用离心风机。
进一步的，所述固定板靠近支架盖板的一侧开设有与风道槽连通的集气槽；所述气流出风孔通过集气槽与风道槽连通，所述集气槽内设置有正对风道槽的挡风板，所述气流出风孔位于挡风板后方位置。
进一步的，所述支架盖板的内侧面上开设有进气槽，所述进气槽正对风机的进风口。
进一步的，所述固定板是透明的，所述固定板远离支架盖板的一侧安装有灯板。
进一步的，所述固定板为有机玻璃板。
本发明还提供一种活细胞成像仪，包括上述的防水汽凝结装置。
进一步的，还包括机箱壳体、自动成像系统和培养器皿放置台，所述自动成像系统位于机箱壳体内并安装于培养器皿放置台下表面，所述培养器皿放置台位于机箱壳体顶部，防水汽凝结装置安装在培养器皿放置台上。
本发明具有以下有益效果：
本发明的防水汽凝结装置，在活细胞成像仪进行活细胞成像及检测实验中有效防止培养器皿雾气、水汽产生，同时，该装置能在其他条件如在室温很低的情况下突然开培养箱门或者培养箱本身引起的水汽凝结，已产生了水汽的情况下能够有效去除，保证活细胞成像仪的图像效果不受影响，能够正常观察活细胞动态生长过程。
附图说明
图1为本发明一种活细胞成像仪的局部剖视图。
图2为本发明一种防水汽凝结装置的爆炸图。
图3为本发明一种防水汽凝结装置的另一角度爆炸图。
图4为有水汽状态下拍摄效果图。
图5为开启防水汽凝结装置无水汽状态下拍摄效果图。
其中，1-机箱壳体；2-自动成像系统；3-培养器皿放置台；4-培养器皿；5-防水汽凝结装置；51-L形支架；52-灯板；53-固定板；54-风机；55-支架盖板；511-气流进风孔；512-安装口；531-通孔；532-风机安装槽；533-风道槽；534-集气槽；535-挡风板；551-进气槽；552-气流出风孔。
具体实施方式
为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，结合附图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能。
如图1-3所示，本发明中提供了一种防水汽凝结装置，包括内部中空的L形支架51；所述L形支架51一端固定于活细胞成像仪上，所述L形支架51与活细胞成像仪连接的一端设置有与活细胞成像仪的机箱壳体1内部连通的气流进风孔511，所述L形支架51顶部靠近活细胞成像仪的一侧设置有气流出风孔552，所述气流出风孔552位于活细胞成像仪的自动成像系统2正上方；所述L形支架51的内部设置有风机54；所述L形支架51顶部与活细胞成像仪的培养器皿放置台3之间的距离大于培养器皿4的高度。使用时，培养器皿4放在培养器皿放置台3，并将其置于自动成像系统2正上方，即气流出风孔552正下方，开启风机54，风机54通过气流进风孔511从机箱壳体1内吸取高温气体，并通过气流出风孔552将高温气体送至培养器皿4上。
本发明在活细胞成像仪的正常结构基础上，创新的增加一个特殊设计的风道线路规划，运用空气动力学的原理，充分利用活细胞成像仪机箱壳体1内部产生的高温气体，回输到培养器皿4顶部，使培养器皿4顶部温度略高于培养器皿4内培养基温度，这样即便在培养箱内部高温环境中，培养器皿4内部培养基水汽蒸发到器皿顶部时，由于温度更高，导致水汽无法凝结，并根据培养器皿4内部温差形成的气流走向回落到培养基，这样形成一个水汽的闭环，减少了培养基水分的散失。同时由于水汽无法凝结在顶部，活细胞成像仪光源无阻挡的照射到培养基中的细胞，这样成像才会清晰。
在另一实施例中，所述L形支架51内部安装有固定板53；所述L形支架51顶部靠近活细胞成像仪的一侧设置有安装口512，所述安装口512上密封安装有支架盖板55，所述气流出风孔552位于支架盖板55上；所述固定板53与支架盖板55的内侧面紧密贴合；所述固定板53靠近支架盖板55的一侧开设有连通的风机安装槽532和风道槽533；所述风机54安装在风机安装槽532内；所述风道槽533一端正对风机54的出风口，另一端与气流出风孔552连通；所述固定板53远离支架盖板的一侧设置有通孔531，所述通孔531正对风机54的进风口；所述固定板53远离支架盖板55的一侧与L形支架51的内壁之间间隔有一定距离；所述风机54采用离心风机。高温气体从气流进风孔511进入L形支架51的腔室内，再依次经过通孔531、风机54、风道槽533，最后从气流出风孔552排出
在另一实施例中，所述固定板53靠近支架盖板55的一侧开设有与风道槽533连通的集气槽534；所述气流出风孔552通过集气槽534与风道槽533连通，所述集气槽534内设置有正对风道槽533的挡风板535，所述气流出风孔552位于挡风板535后方位置。通过设置挡风板535，一方面降低从风道槽533出来的风压，另一方面将集气槽534分隔为两个气道，两个气道末端作用于支架盖板55的气流出风孔552，双通道风道有效保证从气流出风孔552出去的风能够垂直于培养器皿4，使同样大小的风量到达培养器皿上的热量最大化。
在另一实施例中，所述支架盖板55的内侧面上开设有进气槽551，所述进气槽551正对风机54的进风口；所述进气槽551一端与L形支架51的腔室连通。通过设置进气槽551，使风机54上下两侧均可靠进风，增大了进风面积，保证使用最小功耗的风机54能顺畅的将热气流引入L型支架的腔室内。
在另一实施例中，所述固定板53采用透明的有机玻璃板，所述固定板53远离支架盖板55的一侧安装有灯板52。灯板52发出的光透过固定板53和气流出风孔552照射在培养器皿4上，将防水汽凝结装置5与成像光源集成，节省空间，降低成本。
本发明还提供一种活细胞成像仪，包括机箱壳体1、自动成像系统2、培养器皿放置台3和防水汽凝结装置5，所述自动成像系统2位于机箱壳体1内并安装于培养器皿放置台3下表面，所述培养器皿3放置台位于机箱壳体1顶部，防水汽凝结装置5安装在培养器皿放置台3上。
本发明在使用时，将培养器皿4放在培养器皿放置台3上，并置于自动成像系统镜头正上方，实现自动对焦，光信号经过物镜传送到相机感光元件上并将光信号转化为数字信号实现自动成像；同时内部风机54运行，防水汽凝结装置5得以启动，热气流源源不断经过预定的风道作用于培养器皿4上方，使得培养器皿4上方温度始略微高于培养液体温度，防止培养器皿起雾，使得进入相机的光信号强度始终保持不变，从而相机呈现的图像明暗均匀，画质清晰，能够精确的反映出活细胞在任何一个时刻的生长状态。
以上所述仅为本发明较佳实施例而已，非全部实施例，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种防水汽凝结装置，其特征在于，包括内部中空的L形支架；所述L形支架一端固定于活细胞成像仪上，所述L形支架与活细胞成像仪连接的一端设置有与活细胞成像仪的机箱壳体内部连通的气流进风孔，所述L形支架顶部靠近活细胞成像仪的一侧设置有气流出风孔，所述气流出风孔位于活细胞成像仪的自动成像系统正上方；所述L形支架的内部设置有风机；所述L形支架顶部与活细胞成像仪的培养器皿放置台之间的距离大于培养器皿的高度；
所述L形支架内部安装有固定板；所述L形支架顶部靠近活细胞成像仪的一侧设置有安装口，所述安装口上密封安装有支架盖板，所述气流出风孔位于支架盖板上；所述固定板与支架盖板的内侧面紧密贴合；所述固定板靠近支架盖板的一侧开设有连通的风机安装槽和风道槽；所述风机安装在风机安装槽内；所述风道槽一端正对风机的出风口，另一端与气流出风孔连通；所述固定板远离支架盖板的一侧设置有通孔，所述通孔正对风机的进风口；所述固定板远离支架盖板的一侧与L形支架的内壁之间间隔有一定距离；所述风机采用离心风机；
所述固定板靠近支架盖板的一侧开设有与风道槽连通的集气槽；所述气流出风孔通过集气槽与风道槽连通，所述集气槽内设置有正对风道槽的挡风板，所述气流出风孔位于挡风板后方位置。
2.如权利要求1所述的一种防水汽凝结装置，其特征在于，所述支架盖板的内侧面上开设有进气槽，所述进气槽正对风机的进风口。
3.如权利要求2所述的一种防水汽凝结装置，其特征在于，所述固定板是透明的，所述固定板远离支架盖板的一侧安装有灯板。
4.如权利要求3所述的一种防水汽凝结装置，其特征在于，所述固定板为有机玻璃板。
5.一种活细胞成像仪，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的防水汽凝结装置。
6.如权利要求5所述的一种活细胞成像仪，其特征在于，还包括机箱壳体、自动成像系统和培养器皿放置台，所述自动成像系统位于机箱壳体内并安装于培养器皿放置台下表面，所述培养器皿放置台位于机箱壳体顶部，防水汽凝结装置安装在培养器皿放置台上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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