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多通道細胞氣體動態染毒系統的製作方法

2023-07-14 05:35:01

專利名稱:多通道細胞氣體動態染毒系統的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種實驗儀器,尤其涉及一種多通道細胞氣體動態染毒系統。
背景技術:
化石和非化石燃料的燃燒、交通工具尾氣排放、噴灑農藥等工、農業生產和人們日常生活產生的有毒氣體以及實驗室發生的氣溶膠等,嚴重影響了人們的生活環境,越來越引起人們的重視。為研究和了解氣溶膠對人類的危害,特別是一些對人類健康有害的氣溶膠的研究,經常使用細胞進行暴露染毒評價,因此,細胞氣體動態染毒系統在工業、農業和醫學研究中都具有重要意義,目前亟需一種能對氣溶膠進行細胞染毒的專用設備。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種多通道細胞氣體動態染毒系統,以實現同時對多路細胞進行氣體染毒。為達到上述目的,本實用新型提供了一種多通道細胞氣體動態染毒系統,包括若干路細胞氣體動態染毒儀,其中:每路所述細胞氣體動態染毒儀包括細胞染毒腔,所述細胞染毒腔的進氣口連接有氣體混合裝置,所述細胞染毒腔通過其出氣口連接有排氣裝置,所述細胞染毒腔的進液口連接有培養液霧化供給裝置,還包括用於給所述細胞染毒腔提供恆溫染毒環境的恆溫裝置,以及用於控制上述裝置的控制裝置。本實用新型的 多通道細胞氣體動態染毒系統在使用時根據需要將每路細胞氣體動態染毒儀的氣體混合裝置與其氧氣發生裝置相連,在各自的控制裝置的控制下,當各自的細胞染毒腔在恆溫裝置作用下達到既定溫度(通常為37°C,及人體溫度)時,將活細胞對應放於每個細胞染毒腔內,活細胞的存活則由各自的培養液霧化供給裝置來保障,進而將來自氧氣發生裝置的符合既定濃度(通常為21%,即大氣中氧氣濃度)要求的氧氣和氣溶膠發生器產生的氣溶膠在各自的氣體混合裝置混合後通過第一出氣口對應送至各自的細胞染毒腔,從而實現了同時對多路細胞進行氣體染毒。

圖1為本實用新型一個實施例的多通道細胞氣體動態染毒系統的結構示意圖;圖2為圖1中單路細胞氣體動態染毒儀的結構放大示意圖;圖3為本實用新型一個實施例的多通道細胞氣體動態染毒系統中的控制裝置部分的電氣結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細描述:結合圖1所示,本實施例的多通道細胞氣體動態染毒系統包括五路細胞氣體動態染毒儀(細胞氣體動態染毒儀的路數具體可根據需要進行適當調整)。其中,每路細胞氣體動態染毒儀包括細胞染毒腔,細胞染毒腔的進氣口連接有氣體混合裝置,細胞染毒腔通過其出氣口連接有排氣裝置,細胞染毒腔的進液口連接有培養液霧化供給裝置,還包括用於給細胞染毒腔提供恆溫染毒環境的恆溫裝置,以及用於控制上述裝置的控制裝置。結合圖2所示,本實施例中,每路細胞氣體動態染毒儀還包括一個由依次相連的空氣壓縮機、氣體乾燥器、氣體穩定器、氣體過濾器和流量控制器構成的氣體動態系稀釋系統18,流量控制器與氣體混合器6相連,其中,空氣壓縮機用提供空氣源;氣體乾燥器用於去除空氣壓縮機輸出的空氣中的水分;氣體穩定器用於穩定氣體乾燥器輸出的乾燥空氣的氣壓,減小其氣流波動,以便於流量控制;氣體過濾器用於濾除氣體穩定器輸出的平穩乾燥空氣中的液體和固體雜質,提供純淨空氣;流量控制器用於控制氣體過濾器輸出的純淨空氣的流量。結合圖2所示,本實施例的多通道細胞氣體動態染毒系統還包括一個箱體形狀的淨化工作檯2,多路細胞氣體動態染毒儀均位於該淨化工作檯2內,以防止外界環境汙染。其中,細胞染毒腔為膠囊形腔室,其包括半膠囊形的上噴氣腔3和與其配合的半膠囊形的下營養腔4,下營養腔4內通過託架8安裝有用於容納活細胞的培養皿5,上噴氣腔3內設有直通培養皿5的第一進氣管,第一進氣管的上端向上伸出上噴氣腔3的球冠形上端並通過管道分別與氣體混合器6的出氣管以及臭氧發生器I的出氣管相連,臭氧發生器I位於淨化工作檯2外,其用於給每路細胞氣體動態染毒儀的細胞染毒腔消毒,上噴氣腔3在位於第一進氣管一側的部位上設有第一出氣管,第一出氣管與焦油過濾器10相連,下營養腔4設有第一進液管和第一出液管,第一進液管與超聲波加溼器11的出氣管相連,第一出液管的下端向下伸出下營養腔4的球冠形下端接有一個三通管,三通管的第二個通道與超聲波加溼器11的流入口相連,從而使超聲波加溼器11構成閉合循環裝置,三通管的第三個通道通過一個彎管伸出 淨化工作檯2外。其中,託架8通常為一系列不同高度的託架,使用時根據需要選擇,以調整上噴氣腔3的第一進氣管的下端與培養皿5之間的距離,滿足不同實驗要求。其中,氣體混合裝置包括一個氣體混合器6,氣體混合器6上設有用於與氧氣發生裝置(圖中未畫出)相連的氧氣進氣管和根據需要設置的一個或多個用於與氣溶膠發生裝置相連的氣溶膠進氣管,當需要加入其它一種或多種氣溶膠時,則設置對應數量的氣溶膠進氣管,氧氣進氣管和氣溶膠進氣管上分別對應安裝有用於控制氣體流入的第六電磁閥J6和第七電磁閥J7,氧氣進氣管和氣溶膠進氣管內均設有氣體濃度傳感器,以檢測進氣濃度(圖中未畫出氣體濃度傳感器),氣體混合器6的出口與氣溶膠流量控制閥Vl相連,氣溶膠流量控制閥Vl通過一個連接管與第一進氣管相連,連接管上安裝有用於控制混合氣體流入的第二電磁閥J2。其中,氣溶膠流量控制閥Vl與第二電磁閥J2之間的管道上安裝有氣體過濾器Ml。其中,排氣裝置包括第一抽氣泵9,第一抽氣泵9的進氣口依次通過串接的抽氣流量控制閥V2、第三電磁閥J3、焦油過濾器10與第一出氣管相連,第一抽氣泵9位於淨化工作檯2外。其中,抽氣流量控制閥V2與位於淨化工作檯2外的恆溫供水箱17之間的管道上安裝有抽氣過濾器M2。其中,培養液霧化供給裝置包括超聲波加溼器11,使用時其內注入有營養液,超聲波加溼器11的出氣管上依次設有第五電磁閥J5和用於檢測細胞染毒腔內壓力的壓力變送器12,第一進液管內設有用於檢測細胞染毒腔內溼度的溼度傳感器13,超聲波加溼器11的進氣管上設有第四電磁閥J4。其中,恆溫裝置包括分別對應罩在上噴氣腔3和下營養腔4上的上水箱14和下水箱15,上水箱14和下水箱15相通,上水箱14與電熱恆溫水箱16相連,電熱恆溫水箱16與恆溫供水箱17的回水口相連,恆溫供水箱17的出水口與下水箱15相連,使用時電熱恆溫水箱16產生恆定的37°C溫水,37°C溫水在恆溫供水箱17的作用下在電熱恆溫水箱16、下水箱15和上水箱14內循環流動,從而為位於上水箱14和下水箱15內的細胞染毒腔提供所需要的恆溫環境。結合圖3所示,其中,控制裝置包括氣體稀釋控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與第一電磁閥Jl相連,用於控制氣體混合的濃度;溼度控制單兀,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與第五電磁閥J5相連,用於根據溼度傳感器13和壓力變送器12傳回的數據控制培養液進入細胞染毒腔內;氧氣控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與第六電磁閥J6相連,用於根據氧氣濃度傳感器傳回的數據控制氧氣 進入氣體混合器6內;氣溶膠控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與第七電磁閥J7相連,用於根據氣溶膠濃度傳感器傳回的數據控制氣溶膠進入氣體混合器6內;進氣控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與第二電磁閥J2相連,用於通過控制氣溶膠流量控制閥Vl控制混合後的氣體進入細胞染毒腔內,其中混合後的氣體進入細胞染毒腔內的染毒過程可以手動控制也可以定時控制;抽氣控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與第三電磁閥J3相連,用於通過抽氣流量控制閥V2和第一抽氣泵9控制試驗後的氣體排出細胞染毒腔外;恆溫水箱控制單元,用於控制恆溫裝置維持在所需溫度;上位機,用於與控制單元進行通訊。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述,並非對本實用新型的範圍進行限定,在不脫離本實用新型設計精神的前提下,本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進,均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。
權利要求1.一種多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,包括若干路細胞氣體動態染毒儀,其中: 每路所述細胞氣體動態染毒儀包括細胞染毒腔,所述細胞染毒腔的進氣口連接有氣體混合裝置,所述細胞染毒腔通過其出氣口連接有排氣裝置,所述細胞染毒腔的進液口連接有培養液霧化供給裝置,還包括用於給所述細胞染毒腔提供恆溫染毒環境的恆溫裝置,以及用於控制上述裝置的控制裝置。
2.根據權利要求1所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,所述的若干路細胞氣體動態染毒儀位於一個箱體形狀的淨化工作檯(2)內。
3.根據權利要求2所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,還包括用於給每路所述細胞氣體動態染毒儀的細胞染毒腔消毒的臭氧發生器(1),所述臭氧發生器(I)位於所述淨化工作檯(2)外。
4.根據權利要求3所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,所述細胞染毒腔為膠囊形腔室,其包括半膠囊形的上噴氣腔(3)和與其配合的半膠囊形的下營養腔(4),所述下營養腔(4)內通過託架(8)安裝有用於容納活細胞的培養皿(5),所述上噴氣腔(3)內設有直通所述培養皿(5)的第一進氣管,所述第一進氣管的上端向上伸出所述上噴氣腔(3)的球冠形上端並通過管道分別與所述氣體混合裝置的出氣管和所述臭氧發生器(I)的出氣管相連,所述上噴氣腔(3)在位於所述第一進氣管一側的部位上設有第一出氣管,所述第一出氣管與所述排氣裝置相連,所述下營養腔(4)設有第一進液管和第一出液管,所述第一進液管與所述培養液霧化供給裝置相連,所述第一出液管的下端向下伸出所述下營養腔(4)的球冠形下端接有一個三通管,所述三通管的第二個通道與所述培養液霧化供給裝置的流入口相連構成閉合循 環裝置,所述三通管的第三個通道通過一個彎管伸出所述淨化工作檯(2)外。
5.根據權利要求4所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,所述氣體混合裝置包括一個氣體混合器(6),所述氣體混合器(6)上設有用於與氧氣發生裝置相連的氧氣進氣管和至少一個用於與氣溶膠發生裝置相連的氣溶膠進氣管,所述氧氣進氣管和所述氣溶膠進氣管上分別對應安裝有第六電磁閥(J6)和第七電磁閥(J7),所述氧氣進氣管和所述氣溶膠進氣管內均設有氣體濃度傳感器,所述氣體混合器(6)的出口與氣溶膠流量控制閥(Vl)相連,所述氣溶膠流量控制閥(Vl)通過一個連接管與所述第一進氣管相連,所述連接管上安裝有第二電磁閥(J2)。
6.根據權利要求5所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,所述排氣裝置包括第一抽氣泵(9),所述第一抽氣泵(9)的進氣口依次通過串接的抽氣流量控制閥(V2)、第三電磁閥(J3)、焦油過濾器(10)與所述第一出氣管相連,所述第一抽氣泵(9)位於所述淨化工作檯(2)外;所述氣溶膠流量控制閥(Vl)與所述第二電磁閥(J2)之間的管道上安裝有氣體過濾器(M1),所述抽氣流量控制閥(V2)與位於所述淨化工作檯(2)外的恆溫供水箱(17)之間的管道上安裝有抽氣過濾器(M2)。
7.根據權利要求6所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,所述培養液霧化供給裝置包括超聲波加溼器(11),所述超聲波加溼器(11)的出氣管與所述第一進液管相連,所述超聲波加溼器(11)的出氣管上依次設有第五電磁閥(J5)和壓力變送器(12),所述第一進液管內設有溼度傳感器(13),所述超聲波加溼器(11)的進氣管與所述三通相連,所述超聲波加溼器(11)的進氣管上設有第四電磁閥(J4 )。
8.根據權利要求7所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,所述恆溫裝置包括分別對應罩在所述上噴氣腔(3)和所述下營養腔(4)上的上水箱(14)和下水箱(15),所述上水箱(14)和所述下水箱(15)相通,所述上水箱(14)與電熱恆溫水箱(16)相連,所述電熱恆溫水箱(16)與所述恆溫供水箱(17)的回水口相連,所述溫供水箱(17)的出水口與所述下水箱(15)相連。
9.根據權利要求8所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,還包括一個由依次相連的空氣壓縮機、氣體乾燥器、氣體穩定器、氣體過濾器和流量控制器構成的氣體動態系稀釋系統(18),所述流量控制器與所述氣體混合器(6)相連,其中, 所述空氣壓縮機,用提供空氣源; 所述氣體乾燥器,用於去除所述空氣壓縮機輸出的空氣中的水分; 所述氣體穩定器,用於穩定所述氣體乾燥器輸出的乾燥空氣的氣壓,減小其氣流波動,以便於流量控制; 所述氣體過濾器,用於濾除所述氣體穩定器輸出的平穩乾燥空氣中的液體和固體雜質,提供純淨空氣; 所述流量控制器,用於控制所述氣體過濾器輸出的純淨空氣的流量。
10.根據權利要求9所述的多通道細胞氣體動態染毒系統,其特徵在於,所述控制裝置包括: 氣體稀釋控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與所述第一電磁閥(Jl)相連,用於控制氣體混合的濃度; 溼度控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與所述第五電磁閥(J5)相連,用於根據所述溼度傳感器(13)和所述壓力變送器(12)傳回的數據控制培養液進入所述細胞染毒腔內; 氧氣控制單兀,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與所述第六電磁閥(J6)相連,用於根據氧氣濃度傳感器傳回的數據控制氧氣進入所述氣體混合器(6)內; 氣溶膠控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與所述第七電磁閥(J7)相連,用於根據氣溶膠濃度傳感器傳回的數據控制氣溶膠進入所述氣體混合器(6)內; 進氣控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與所述第二電磁閥(J2)相連,用於通過所述控制氣溶膠流量控制閥(Vl)控制混合後的氣體進入所述細胞染毒腔內; 抽氣控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與所述第三電磁閥(J3)相連,用於通過所述抽氣流量控制閥(V2)和所述第一抽氣泵(9)控制試驗後的氣體排出所述細胞染毒腔外; 臭氧排出控制單元,其依次通過一個開關三極體和一個固態繼電器與所述第四電磁閥(J4)相連,用於控制消毒後的臭氧排出所述細胞染毒腔外; 恆溫水箱控制單元,用於控制所述恆溫裝置維持在所需溫度; 上位機,用於與上述控制單元進行通訊。
專利摘要本實用新型公開了一種多通道細胞氣體動態染毒系統,包括若干路細胞氣體動態染毒儀,其中每路所述細胞氣體動態染毒儀包括細胞染毒腔,所述細胞染毒腔的進氣口連接有氣體混合裝置,所述細胞染毒腔通過其出氣口連接有排氣裝置,所述細胞染毒腔的進液口連接有培養液霧化供給裝置,還包括用於給所述細胞染毒腔提供恆溫染毒環境的恆溫裝置,以及用於控制上述裝置的控制裝置。該系統實現了同時多路細胞進行氣體染毒。
文檔編號C12M1/34GK203128576SQ20132004040
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月24日 優先權日2013年1月24日
發明者鄭勁林, 劉興餘, 虞建明, 張俊傑, 張麗仙 申請人:北京慧榮和科技有限公司

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