[发明专利]一种带液路和电气接口的小型二氧化碳细胞培养箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种细胞培养箱，具体涉及一种带液路和电气接口的小型二氧化碳细胞培养箱。 

背景技术

细胞是生命体组成的最基本的功能单位，对生命体各种复杂的生理、病理现象和机制的研究都离不开对细胞及分子水平学的研究，因此，细胞培养技术已成为当今生命科学各研究领域最核心、最基础的技术。在体外对细胞功能、代谢及分子学机制的研究离不开适合保持细胞存活状态和维持细胞正常代谢水平的环境条件。常规的二氧化碳细胞培养箱就是这样一种能够使细胞保持正常代谢水平和生长的科学实验装置。细胞培养箱能够精确地提供细胞培养所需的温度、湿度和气体组成等环境参数，目前这类商品化细胞培养箱性能稳定、响应迅速、可靠性高，且能有效防范细胞培养的污染。 

随着细胞生物学研究的深入，一些新兴的细胞培养、分析技术得到长足发展，典型的两类技术是基于微流控芯片的细胞培养分析技术以及细胞传感技术。微流控芯片是微流控技术实现的主要平台，其装置主要特征是其容纳流体的有效结构（通道、反应室及其它某些功能部件）在微米级尺度，具有液体流动可控，消耗试样和试剂极少，分析速度提高等特点，微流控芯片在细胞学研究方面具有巨大优势：1）微流控芯片通道尺寸与单个细胞大小相近，便于对细胞进行操控；2）微流控芯片的多维网络结构形成相对封闭的环境，更接近细胞在体的生理状态；3）微流控芯片能够满足高通量、高内涵细胞分析的需要；4）在微流控芯片上同时实现细胞进样、培养、捕获、裂解和分离检测等步骤；由于微流控芯片为在单细胞和多细胞水平上的研究优势，已成为国内外细胞生物学基础和应用研究的热点。细胞传感器（cell-based sensor）是分析科学和生物科学交叉学科中的研究热点，它利用活细胞作为探测单元，测量待分析物的功能性信息；利用细胞传感器可以连续检测和分析细胞在外界刺激下的生理功能，从生物学角度来看，能够探求细胞的状态、功能和基本生命活动信息；从被分析物的角度来看，能够研究和评价分析 物的对细胞的功能效益。由于细胞传感器具有敏感性高、选择性好、响应迅速，目前在生物医学和环境监测、药物开发中有着广泛应用。 

微流控芯片技术和细胞传感技术等新兴细胞分析技术在实际应用过程中常需要两个条件：一是在实验过程中能够较长时间维持细胞的存活状态和正常的生理代谢功能，二是能够和外部流体泵送设备或电气检测装置的有效集成。目前常规的细胞培养箱虽然能够实现各项参数的精确控制且可靠性高，但设备尺寸和质量均较大，更重要的是细胞培养腔内结构封闭，不适用与外部细胞操控、分析设备的集成，一定程度上限制了这些新兴技术的实际操作和应用。 

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种小型化二氧化碳细胞培养箱，该细胞培养箱带有液路和电气接口。 

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种小型二氧化碳细胞培养箱，包括以下组件：根据细胞培养功能的需求，由第一隔断板和第二隔断板分别依次将细胞箱体内区域分为发热区、细胞培养区和缓冲区3个区；发热区内安装了发热片（PTC加热器）和风扇，发热片主要用来加热培养箱内温度，风扇使空气产生对流，有利于培养箱内温度均匀分布，第一隔断板上设置了通风口，使加热区与细胞培养区能够进行热量传导；培养区放置了由不锈钢制成的细胞培养架以及温度、湿度和二氧化碳浓度传感器；细胞培养架由耐腐蚀且便于清洗不锈钢制成，能够放置细胞培养皿（培养瓶）、微流控芯片、细胞传感器等装置，传感器用于实时监测培养区内的环境参数；缓冲区放置了气体过滤装置和超声雾化器，分别用于过滤二氧化碳气体和加湿细胞培养区的空气，过滤后的二氧化碳气体和水汽通过管路与细胞培养区相连；缓冲区还设计了外部液路和电气接口，通过缓冲区与细胞培养区相连，使培养区与培养箱外环境进行了缓冲隔离；培养箱通过培养箱盖闭合形成密闭空间，通过硅胶圈进行密封，通过锁扣装置将培养箱盖闭合；培养箱盖上有透光观察区，便于实验过程中的观察；培养箱盖与培养箱体通过连接轴连接；整个培养箱由热塑性塑料ABS或聚碳酸酯PC加工而成；细胞培养箱通过电缆与电路控制系统及人机界面相连接。