CN109666589A - 一种动态细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及实验仪器领域，公开了一种动态细胞培养装置，所述动态细胞培养装置包括细胞培养板和振荡装置，所述细胞培养板包括托板、细胞培养孔、第一驱动装置、支撑座、第一驱动轴、第一齿轮、连接杆、培养基槽、预留孔以及叶轮；所述振荡装置包括包括振荡装置本体、托盘、第二驱动装置、第二驱动轴、第二齿轮以及杠杆；所述振荡装置的托盘上四周设有挡板，所述细胞培养板的托板嵌套于所述托盘上四周挡板合围成的空腔内。本发明的动态细胞培养装置解决了现有大多数细胞培养装置均是静态培养细胞，无法模拟机体内的动态环境对细胞进行动态培养的问题，具有体积小、使用方便、可提高实验结果准确性和科学性的优点。

Description

一种动态细胞培养装置

技术领域

本发明涉及实验仪器领域，更具体的，涉及一种动态细胞培养装置。

背景技术

目前实验室常用的细胞培养装置大多数为静态培养装置，培养基是静态的，细胞在静态环境下培养，而在动物体内，组织液是可以流动的，因此细胞是生活于动态环境中。静态细胞培养装置上培养的细胞状态、功能等都与动态下培养有差异，其实验结果也可能会与动物体内的细胞检测结果有差异。因此，有必要使用动态细胞培养装置在动态环境下培养细胞，维持细胞正常功能、分化、分泌等，提高实验结果的准确性和科学性。

市面上也有一种仪器，可以流动状态下培养细胞，然而主要用于检测流体剪切力，是一种流体剪切力***，其不足之处在于：①.不适用于各种实验，使用范围小；②.仪器价格昂贵，其细胞板也较贵，成本高；③.使用时需要连接的附属设备较多，使用不方便；④.体积大，不便放入细胞培养箱或超净台内使用。

由于细胞在动物体内的生存环境是动态的，而动物体大多数情况下是处于运动状态，因此，研发一种体积小、使用方便，能模拟细胞的真实生存环境与动物体的整体运动相结合的动态环境来培养细胞，从而提高实验结果准确性和科学性的动态细胞培养装置实为必要。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供了一种体积小、成本低、使用方便的动态细胞培养装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种动态细胞培养装置，其特征在于，所述动态细胞培养装置包括细胞培养板和振荡装置：

所述细胞培养板包括托板、细胞培养孔、第一驱动装置、支撑座、第一驱动轴、第一齿轮、连接杆、培养基槽、预留孔以及叶轮，所述第一驱动装置与支撑座连接，所述支撑座与托板连接，所述第一驱动轴与第一驱动装置连接，所述第一驱动装置通过第一驱动轴带动第一齿轮与连接杆旋转，所述连接杆贯穿培养基槽侧壁且连接杆端部设置有叶轮，所述培养基槽内部设置有细胞培养孔和预留孔；

所述振荡装置包括包括振荡装置本体、托盘、第二驱动装置、第二驱动轴、第二齿轮以及杠杆，所述第二驱动装置设置在振荡装置本体内部，所述第二驱动轴一端与第二驱动装置连接，第二驱动轴的另一端与第二齿轮中心连接，所述第二齿轮的齿顶与所述杠杆接触，所述杠杆的两端与振荡装置本体活动连接，所述托盘通过支柱连接在杠杆的中部；

所述振荡装置的托盘上四周设有挡板，所述细胞培养板的托板嵌套于所述托盘上四周挡板合围成的空腔内。所述托盘与托板之间设置有卡紧部件，所述卡紧部件为挡针，所述挡针的一端与挡板活动连接，挡针的另一端可以拨动，能将托板压紧在托盘上，所述卡紧部件在托板与托盘之间可设置多个。

本发明的动态细胞培养装置体积小、成本低、使用方便，模拟细胞的真实生存环境来培养细胞，从而提高实验结果准确性和科学性。

进一步的，所述细胞培养板的培养基槽呈方形对称分布在托板上，所述第一驱动装置设置于支撑座上部，所述第一驱动轴一端与第一驱动装置连接，第一驱动轴的另一端与设置在托板上的支撑杆活动连接，第一驱动轴表面等间距设置有外螺纹，所述外螺纹与连接杆中部固定设置的第一齿轮啮合，所述连接杆的两端分别贯穿相对应的培养基槽侧壁且连接杆的两端均设置有叶轮。培养基槽呈方形分布，可以适应更多的实验场合。采用齿轮传动方式，既可以实现驱动力的变向，同时又具有传动稳定、效率高、结构紧凑的特点。

进一步的，所述细胞培养板的培养基槽的数量可以根据实验的需要呈双数增加或减少，至少在托板上对称设置两个，所述培养基槽内设置一个细胞培养孔和一个预留孔。细胞培养孔用来培养贴壁细胞，设置预留孔既可以利用其外形结构在培养基槽内形成培养基的特殊流道，也可以在预留孔内静态培养细胞，或者作为细胞培养的对照观察区。

进一步的，所述培养基槽内也可以设置两个细胞培养孔和一个预留孔。设置两个细胞培养孔的目的是用来培养两种细胞，每个细胞培养孔培养一种细胞，这样两种细胞生活在同一流动的培养基中，可以分析观察两种细胞之间的相互作用和影响。设置预留孔既可以利用其外形结构在培养基槽内形成培养基的特殊流道，也可以在预留孔内静态培养细胞，或者作为细胞培养的对照观察区。

进一步的，所述细胞培养板的培养基槽呈圆形分布在托板上，所述第一驱动装置安装于支撑座内部，所述支撑座通过支撑柱设置于托板上方，所述第一驱动轴一端连接第一驱动装置，第一驱动轴的另一端设置有第一齿轮，所述第一齿轮为锥齿轮，所述连接杆的一端设置有小锥齿轮，所述小锥齿轮与所述第一齿轮啮合，连接杆的另一端贯穿对应的培养基槽侧壁且端部设置有叶轮，所述培养基槽内有一个细胞培养孔和一个预留孔。培养基槽呈圆形分布，可以适应更多的实验场合，同时培养基槽的数量可以根据实验的需要增加或减少，只需同时增加或减少带有小锥齿轮的连接杆的数量即可。采用齿轮传动方式，既可以实现驱动力的变向，同时又具有传动稳定、效率高、结构紧凑的特点。

进一步的，所述细胞培养板的细胞培养孔侧壁对称设置有通孔，每个细胞培养孔内部配套一个可拆卸的圆形套筒。所述细胞培养板的细胞培养孔侧壁对称设置有通孔，每个细胞培养孔内部配套一个可拆卸的圆形套筒，套筒的高度略高于细胞培养孔，便于从细胞培养孔内取出。所述细胞培养孔适合培养贴壁细胞，实验初期，先将套筒放入细胞培养孔，这样细胞培养孔侧壁的通孔被封堵，细胞培养孔内的培养基处于封闭静止状态，细胞可在细胞培养孔内部底板上进行贴壁，待细胞完全贴壁后，拿掉套筒，这样细胞培养孔内的培养基和培养基槽内的培养基就可以汇合为一体。

进一步的，所述细胞培养板的连接杆贯穿培养基槽侧壁的结合部设置有橡胶密封圈，这样在连接杆转动过程中，既可以减少培养基槽侧壁与连接杆结合处的磨损，消除噪音，又可以起到密封作用，防止培养基渗漏到外部，同时还可做为连接杆的一个支点，确保连接杆的动平衡。

进一步的，所述叶轮可以选择开式叶轮、半开式或者闭式叶轮，本发明优选闭式叶轮，因为闭式叶轮效率较高，同时可以防止培养液向四周飞溅，确保培养基在叶轮作用下平稳流动。

进一步的，所述振荡装置的杠杆与第二齿轮的齿顶接触的部位为爪形结构，爪形结构的底端与杠杆连接，爪形结构的顶端与第二齿轮的齿顶接触。

进一步的，所述振荡装置的杠杆的两端通过枢轴结构与振荡装置本体活动连接，所述枢轴结构包括第一支撑轴和第二支撑轴，第一支撑轴设置在杠杆与爪形结构连接的一端，第二支撑轴设置在杠杆的另一端，所述第一支撑轴的一端贯穿爪形结构的中部，第一支撑轴的另一端连接在振荡装置本体上，第二支撑轴的中部贯穿杠杆，第二支撑轴的两端与振荡装置本体固定连接。

进一步的，所述振荡装置还包括两根限位杆，两根限位杆分别设置在爪形结构下部的杠杆的两侧，所述限位杆的一端与振荡装置本体固定连接，限位杆的另一端悬空。

更进一步的，所述细胞培养板上的培养基槽、细胞培养孔、预留孔的形状可以做成任意形状，只要能实现本发明的技术效果，满足动态培养细胞的要求即可。

更进一步的，为防止细胞样品被污染，所述动态细胞培养板可配套一个透明外罩，透明外罩的材质可以选用塑料、有机玻璃等材料制成，既便于观察细胞培养状态，又可以将细胞样品与外界隔离，防止细胞样品被污染。透明外罩的形状可以做成任意形状，只要能将所述细胞培养板上的细胞样品与外界环境隔离就行，本发明中不对其进行赘述。

在一些实施方式中，所述第一驱动装置为电机装置，所述电机装置与支撑座固定连接，电机装置的一侧连接第一驱动轴，所述支撑座内部设置电池盒和电源线，电源线连接电机和电池盒，采用电池为电机提供电源，支撑座外部设置第一电源开关。采用电机驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

在一些实施方式中，所述第一驱动装置为发条装置，所述发条装置与支撑座固定连接，发条装置的一侧连接第一驱动轴，发条装置的另一侧设置有第一发条手柄。采用发条驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

在一些实施方式中，所述第二驱动装置为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体内部，所述第二驱动轴一端与电机连接，第二驱动轴的另一端与第二齿轮中心固定连接，所述振荡装置本体内部设置有电池盒，为电机提供电源，本体外部设置第二电源开关。采用电机驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

在一些实施方式中，所述第二驱动装置为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄，第二发条手柄贯穿振荡装置本体侧壁后露于振荡装置本体外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴与第二齿轮中心固定连接。采用发条驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

本发明公开的动态细胞培养装置在使用时，启动第一驱动装置，通过与第一驱动装置连接的第一驱动轴带动第一齿轮旋转，第一齿轮再带动连接杆及连接杆端部的叶轮旋转，在叶轮作用下，培养基会在培养基槽内流动起来，这样细胞孔内的细胞就处于动态环境中，然后启动第二驱动装置，第二驱动装置通过第二驱动轴带动第二齿轮旋转，第二齿轮转动过程中，第二齿轮的齿顶与杠杆一端的爪形结构接触，推动爪形结构产生位移，从而使杠杆带动托盘摆动；当第二齿轮继续转动，第二齿轮的齿顶与杠杆端部的爪形结构脱开，爪形结构回归原位，在惯性作用下，爪形结构会继续向相反方向产生位移，而杠杆带动托盘也会向之前摆动方向的相反方向继续摆动，这样，杠杆与托盘的运动类似于单摆运动原理，如此循环，即实现了托盘左右摆动，对放置于托盘上的细胞培养板起到振荡作用，实现细胞动态培养。

以上所涉及的“第一”、“第二”的描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

1.体积小：容易放入细胞培养箱和超净台等仪器内使用；

2.使用方便：操作简单，不需连接过多设备和交流电源；

3.模拟动物体内动态环境培养细胞，可提高实验结果准确性和科学性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施方式1的立体结构示意图；

图2为实施方式2的立体结构示意图；

图3为实施方式3的立体结构示意图；

图4为实施方式4的立体结构示意图；

图5为实施方式5的立体结构示意图；

图6为实施方式6的立体结构示意图；

图7为实施方式7的立体结构示意图；

图8为实施方式8的立体结构示意图；

图9为实施方式9的立体结构示意图；

图10为实施方式10的立体结构示意图；

图11为实施方式11的立体结构示意图；

图12为实施方式12的立体结构示意图；

图13为电机驱动振荡装置立体结构示意图；

图14为图13的A-A剖面图；

图15为发条驱动振荡装置立体结构示意图；

图16为图15的B-B剖面图；

图17为第二齿轮与爪形结构的连接结构示意图；

图18为第一齿轮（大锥齿轮）与小锥齿轮152的连接结构侧视图；

图19为第一齿轮（大锥齿轮）与小锥齿轮152的连接结构仰视图；

图20为细胞培养孔与套筒的结构示意图；

图21为叶轮的立体结构示意图；

图22为图21的A-A剖面图。

图中：11-托板、12-细胞培养孔、121-套筒、122-通孔、13-第一驱动装置、131-第一驱动轴、132-支撑杆、133-支撑座、134-支撑柱、14-第一齿轮、141-外螺纹、15-连接杆、151-叶轮、152-小锥齿轮、16-培养基槽、161-预留孔、17-橡胶密封圈、18-第一发条手柄、19-第一电源开关；

21-振荡装置本体、22-托盘、221-支柱、23-第二驱动装置、231-第二驱动轴、24-第二齿轮、241-爪形结构、25-杠杆、251-第一支撑轴、252-第二支撑轴、26-限位杆、27-第二发条手柄、28-第二电源开关、29-电池盒；

3-卡紧部件。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施方式中所涉及的“第一”、“第二”的描述，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的实施方式不限于此。

实施方式1：

如图1、图13和图14所示，一种动态细胞培养装置，包括细胞培养板和振荡装置：

所述细胞培养板包括托板11、细胞培养孔12、第一驱动装置13、支撑座133、第一驱动轴131、第一齿轮14、连接杆15、培养基槽16、预留孔161以及叶轮151，所述第一驱动装置13设置于支撑座133上部，所述支撑座133设置于托板11上，所述第一驱动轴131与第一驱动装置13连接，所述第一驱动装置13通过第一驱动轴131带动第一齿轮14与连接杆15旋转，所述连接杆15贯穿培养基槽16侧壁且连接杆15端部设置有叶轮151，所述培养基槽16内部设置有细胞培养孔12和预留孔161；

所述振荡装置包括包括振荡装置本体21、托盘22、第二驱动装置23、第二驱动轴231、第二齿轮24以及杠杆25，所述第二驱动装置23设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与第二驱动装置23连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心连接，所述第二齿轮24的齿顶与所述杠杆25接触，所述杠杆25的两端与振荡装置本体21活动连接，所述托盘22通过支柱221连接在杠杆25的中部；

所述振荡装置的托盘22上四周设有挡板，所述细胞培养板的托板11嵌套于所述托盘22上四周挡板合围成的空腔内，所述托盘22与托板11之间设置有卡紧部件3，所述卡紧部件3为挡针，所述挡针的一端与挡板活动连接，挡针的另一端可以拨动，能将托板11压紧在托盘22上，所述卡紧部件3在托板11与托盘22之间设置有多个。

所述细胞培养板的培养基槽16呈方形对称分布在托板11上，所述第一驱动轴131一端与第一驱动装置13连接，第一驱动轴131的另一端与设置在托板11上的支撑杆132活动连接，第一驱动轴131表面等间距设置有外螺纹141，所述外螺纹141与连接杆15中部固定设置的第一齿轮14啮合，所述连接杆15的两端分别贯穿相对应的培养基槽16侧壁且连接杆15的两端均设置有叶轮151。培养基槽16呈方形分布，可以适应更多的实验场合。

所述培养基槽16内设置有一个细胞培养孔12和一个预留孔161。细胞培养孔12用来培养贴壁细胞，设置预留孔161既可以利用其外形结构在培养基槽16内形成培养基的特殊流道，也可以在预留孔161内静态培养细胞，或者作为细胞培养的对照观察区。

所述细胞培养板的连接杆15贯穿培养基槽16侧壁的结合部设置有橡胶密封圈17，这样在连接杆15转动过程中，既可以减少培养基槽16侧壁与连接杆15结合处的磨损，消除噪音，又可以起到密封作用，防止培养基渗漏到外部，同时还可做为连接杆15的一个支点，确保连接杆15的动平衡。

如图20所示，所述细胞培养板的细胞培养孔12侧壁对称设置有通孔122，每个细胞培养孔12内部配套一个可拆卸的圆形套筒121，套筒121的高度略高于细胞培养孔12，便于从细胞培养孔12内取出。所述细胞培养孔12适合培养贴壁细胞，实验初期，先将套筒121放入细胞培养孔12，这样细胞培养孔12侧壁的通孔122被封堵，细胞培养孔12内的培养基处于封闭静止状态，细胞可在细胞培养孔12内部底板上进行贴壁，待细胞完全贴壁后，拿掉套筒121，这样细胞培养孔12内的培养基和培养基槽16内的培养基就可以汇合为一体。

如图21和图22所示，所述叶轮151优选闭式叶轮，因为闭式叶轮效率较高，同时可以防止培养液向四周飞溅，确保培养基在叶轮151作用下平稳流动。

如图13、图14和图17所示，所述振荡装置的杠杆25与第二齿轮24的齿顶接触的部位为爪形结构241，爪形结构241的底端与杠杆25连接，爪形结构241的顶端与第二齿轮24的齿顶接触。

所述振荡装置的杠杆25的两端通过枢轴结构与振荡装置本体21活动连接，所述枢轴结构包括第一支撑轴251和第二支撑轴252，第一支撑轴251设置在杠杆25与爪形结构241连接的一端，第二支撑轴252设置在杠杆25的另一端，所述第一支撑轴251的一端贯穿爪形结构241的中部，第一支撑轴251的另一端连接在振荡装置本体21上，第二支撑轴252的中部贯穿杠杆25，第二支撑轴252的两端与振荡装置本体21固定连接。

所述振荡装置还包括两根限位杆26，两根限位杆26分别设置在爪形结构241下部的杠杆25的两侧，所述限位杆26的一端与振荡装置本体21固定连接，限位杆26的另一端悬空。

如图1所示，所述第一驱动装置13为电机装置，所述电机装置的一侧连接第一驱动轴131。采用电池为电机提供电源，电机装置底部固定连接支撑座133，所述支撑座133内部设置电池盒和电源线，电源线连接电机和电池盒，支撑座133外部设置第一电源开关19。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

如图14所示，所述第二驱动装置23为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与电机装置连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心固定连接，所述振荡装置本体21内部设置有电池盒，为电机提供电源，本体外部设置第二电源开关28。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

本发明公开的动态细胞培养装置在使用时，启动第一驱动装置13，通过与第一驱动装置13连接的第一驱动轴131带动第一齿轮14旋转，第一齿轮14通过外螺纹141带动连接杆15及连接杆15端部的叶轮151旋转，在叶轮151作用下，培养基会在培养基槽16内流动起来，这样细胞孔内的细胞就处于动态环境中，然后启动第二驱动装置23，第二驱动装置23通过第二驱动轴231带动第二齿轮24旋转，第二齿轮24转动过程中，第二齿轮24的齿顶与杠杆25一端的爪形结构241接触，推动爪形结构241产生位移，从而使杠杆25带动托盘22摆动；当第二齿轮24继续转动，第二齿轮24的齿顶与杠杆25端部的爪形结构241脱开，爪形结构241回归原位，在惯性作用下，爪形结构241会继续向相反方向产生位移，而杠杆25带动托盘22也会向之前摆动方向的相反方向继续摆动，这样，杠杆25与托盘22的运动类似于单摆运动原理，如此循环，即实现了托盘22左右摆动，对放置于托盘22上的细胞培养板起到振荡作用，实现细胞动态培养。

实施方式2：

如图1和图2所示，实施方式2与实施方式1的区别在于所述第二驱动装置23的驱动方式不同。

如图2和图16所示，所述第一驱动装置13为电机装置，所述电机装置的一侧连接第一驱动轴131。采用电池为电机提供电源，电机装置底部固定连接支撑座133，所述支撑座133内部设置电池盒和电源线，电源线连接电机和电池盒，支撑座133外部设置第一电源开关19。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

所述第二驱动装置23为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体21内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄27，第二发条手柄27贯穿振荡装置本体21侧壁后露于振荡装置本体21外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴231与第二齿轮24中心固定连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

实施方式3：

如图1和图3所示，实施方式3与实施方式1的区别在于所述第一驱动装置13的驱动方式不同。

如图3和图14所示，所述第一驱动装置13为发条装置，所述发条装置的一侧连接第一驱动轴131，发条装置的另一侧设置有第一发条手柄18。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

所述第二驱动装置23为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与电机连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心固定连接，所述振荡装置本体21内部设置有电池盒29，为电机提供电源，本体外部设置第二电源开关28。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

实施方式4：

如图1和图4所示，实施方式4与实施方式1的区别在于所述第一驱动装置13和第二驱动装置23的驱动方式不同。

如图4和图16所示，所述第一驱动装置13为发条装置，所述发条装置的一侧连接第一驱动轴131，发条装置的另一侧设置有第一发条手柄18。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

所述第二驱动装置23为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体21内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄27，第二发条手柄27贯穿振荡装置本体21侧壁后露于振荡装置本体21外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴231与第二齿轮24中心固定连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

实施方式5：

如图5、图13和图14所示，一种动态细胞培养装置，包括细胞培养板和振荡装置：

所述细胞培养板包括托板11、细胞培养孔12、第一驱动装置13、支撑座133、第一驱动轴131、第一齿轮14、连接杆15、培养基槽16、预留孔161以及叶轮151，所述第一驱动装置13设置于支撑座133上部，所述支撑座133设置于托板11上，所述第一驱动轴131与第一驱动装置13连接，所述第一驱动装置13通过第一驱动轴131带动第一齿轮14与连接杆15旋转，所述连接杆15贯穿培养基槽16侧壁且连接杆15端部设置有叶轮151，所述培养基槽16内部设置有细胞培养孔12和预留孔161；

所述振荡装置包括包括振荡装置本体21、托盘22、第二驱动装置23、第二驱动轴231、第二齿轮24以及杠杆25，所述第二驱动装置23设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与第二驱动装置23连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心连接，所述第二齿轮24的齿顶与所述杠杆25接触，所述杠杆25的两端与振荡装置本体21活动连接，所述托盘22通过支柱221连接在杠杆25的中部；

所述振荡装置的托盘22上四周设有挡板，所述细胞培养板的托板11嵌套于所述托盘22上四周挡板合围成的空腔内，所述托盘22与托板11之间设置有卡紧部件3，所述卡紧部件3为挡针，所述挡针的一端与挡板活动连接，挡针的另一端可以拨动，能将托板11压紧在托盘22上，所述卡紧部件3在托板11与托盘22之间设置有多个。

所述细胞培养板的培养基槽16呈方形对称分布在托板11上，所述第一驱动轴131一端与第一驱动装置13连接，第一驱动轴131的另一端与设置在托板11上的支撑杆132活动连接，第一驱动轴131表面等间距设置有外螺纹141，所述外螺纹141与连接杆15中部固定设置的第一齿轮14啮合，所述连接杆15的两端分别贯穿相对应的培养基槽16侧壁且连接杆15的两端均设置有叶轮151。培养基槽16呈方形分布，可以适应更多的实验场合。

所述培养基槽16内设置有两个细胞培养孔12和一个预留孔161。设置两个细胞培养孔12的目的是用来培养两种细胞，每个细胞培养孔12培养一种细胞，这样两种细胞生活在同一流动的培养基中，可以分析观察两种细胞之间的相互作用和影响。设置预留孔161既可以利用其外形结构在培养基槽16内形成培养基的特殊流道，也可以在预留孔161内静态培养细胞，或者作为细胞培养的对照观察区。

所述细胞培养板的连接杆15贯穿培养基槽16侧壁的结合部设置有橡胶密封圈17，这样在连接杆15转动过程中，既可以减少培养基槽16侧壁与连接杆15结合处的磨损，消除噪音，又可以起到密封作用，防止培养基渗漏到外部，同时还可做为连接杆15的一个支点，确保连接杆15的动平衡。

如图20所示，所述细胞培养板的细胞培养孔12侧壁对称设置有通孔122，每个细胞培养孔12内部配套一个可拆卸的圆形套筒121，套筒121的高度略高于细胞培养孔12，便于从细胞培养孔12内取出。所述细胞培养孔12适合培养贴壁细胞，实验初期，先将套筒121放入细胞培养孔12，这样细胞培养孔12侧壁的通孔122被封堵，细胞培养孔12内的培养基处于封闭静止状态，细胞可在细胞培养孔12内部底板上进行贴壁，待细胞完全贴壁后，拿掉套筒121，这样细胞培养孔12内的培养基和培养基槽16内的培养基就可以汇合为一体。

如图21和图22所示，所述叶轮151优选闭式叶轮，因为闭式叶轮效率较高，同时可以防止培养液向四周飞溅，确保培养基在叶轮151作用下平稳流动。

如图13、图14和图17所示，所述振荡装置的杠杆25与第二齿轮24的齿顶接触的部位为爪形结构241，爪形结构241的底端与杠杆25连接，爪形结构241的顶端与第二齿轮24的齿顶接触。

所述振荡装置的杠杆25的两端通过枢轴结构与振荡装置本体21活动连接，所述枢轴结构包括第一支撑轴251和第二支撑轴252，第一支撑轴251设置在杠杆25与爪形结构241连接的一端，第二支撑轴252设置在杠杆25的另一端，所述第一支撑轴251的一端贯穿爪形结构241的中部，第一支撑轴251的另一端连接在振荡装置本体21上，第二支撑轴252的中部贯穿杠杆25，第二支撑轴252的两端与振荡装置本体21固定连接。

进一步的，所述振荡装置还包括两根限位杆26，两根限位杆26分别设置在爪形结构241下部的杠杆25的两侧，所述限位杆26的一端与振荡装置本体21固定连接，限位杆26的另一端悬空。

如图5所示，所述第一驱动装置13为电机装置，所述电机装置的一侧连接第一驱动轴131。采用电池为电机提供电源，电机装置底部固定连接支撑座133，所述支撑座133内部设置电池盒和电源线，电源线连接电机和电池盒，支撑座133外部设置第一电源开关19。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

如图14所示，所述第二驱动装置23为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与电机连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心固定连接，所述振荡装置本体21内部设置有电池盒29，为电机提供电源，本体外部设置第二电源开关28。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

本发明公开的动态细胞培养装置在使用时，启动第一驱动装置13，通过与第一驱动装置13连接的第一驱动轴131带动第一齿轮14旋转，第一齿轮14通过外螺纹141带动连接杆15及连接杆15端部的叶轮151旋转，在叶轮151作用下，培养基会在培养基槽16内流动起来，这样细胞孔内的细胞就处于动态环境中，然后启动第二驱动装置23，第二驱动装置23通过第二驱动轴231带动第二齿轮24旋转，第二齿轮24转动过程中，第二齿轮24的齿顶与杠杆25一端的爪形结构241接触，推动爪形结构241产生位移，从而使杠杆25带动托盘22摆动；当第二齿轮24继续转动，第二齿轮24的齿顶与杠杆25端部的爪形结构241脱开，爪形结构241回归原位，在惯性作用下，爪形结构241会继续向相反方向产生位移，而杠杆25带动托盘22也会向之前摆动方向的相反方向继续摆动，这样，杠杆25与托盘22的运动类似于单摆运动原理，如此循环，即实现了托盘22左右摆动，对放置于托盘22上的细胞培养板起到振荡作用，实现细胞动态培养。

实施方式6：

如图5和图6所示，实施方式6与实施方式5的区别在于所述第二驱动装置23的驱动方式不同。

如图6和图16所示，所述第一驱动装置13为电机装置，所述电机装置的一侧连接第一驱动轴131。采用电池为电机提供电源，电机装置底部固定连接支撑座133，所述支撑座133内部设置电池盒和电源线，电源线连接电机和电池盒，支撑座133外部设置第一电源开关19。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

所述第二驱动装置23为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体21内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄27，第二发条手柄27贯穿振荡装置本体21侧壁后露于振荡装置本体21外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴231与第二齿轮24中心固定连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

实施方式7：

如图5和图7所示，实施方式7与实施方式5的区别在于所述第一驱动装置13的驱动方式不同。

如图7和图14所示，所述第一驱动装置13为发条装置，所述发条装置的一侧连接第一驱动轴131，发条装置的另一侧设置有第一发条手柄18。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

所述第二驱动装置23为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与电机装置连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心固定连接，所述振荡装置本体21内部设置有电池盒29，为电机提供电源，本体外部设置第二电源开关28。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

实施方式8：

如图5和图8所示，实施方式8与实施方式5的区别在于所述第一驱动装置13和第二驱动装置23的驱动方式不同。

如图8和图16所示，所述第一驱动装置13为发条装置，所述发条装置的一侧连接第一驱动轴131，发条装置的另一侧设置有第一发条手柄18。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

所述第二驱动装置23为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体21内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄27，第二发条手柄27贯穿振荡装置本体21侧壁后露于振荡装置本体21外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴231与第二齿轮24中心固定连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

实施方式9：

如图9、图13和图14所示，一种动态细胞培养装置，包括细胞培养板和振荡装置：

所述细胞培养板包括托板11、细胞培养孔12、第一驱动装置13、支撑座133、第一驱动轴131、第一齿轮14、连接杆15、培养基槽16、预留孔161以及叶轮151，所述第一驱动装置13设置在支撑座133内部，所述支撑座133通过支撑柱134设置于托板11上方，所述第一驱动轴131与第一驱动装置13连接，所述第一驱动装置13通过第一驱动轴131带动第一齿轮14与连接杆15旋转，所述连接杆15贯穿培养基槽16侧壁且连接杆15端部设置有叶轮151，所述培养基槽16内部设置有细胞培养孔12和预留孔161；

所述振荡装置包括包括振荡装置本体21、托盘22、第二驱动装置23、第二驱动轴231、第二齿轮24以及杠杆25，所述第二驱动装置23设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与第二驱动装置23连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心连接，所述第二齿轮24的齿顶与所述杠杆25接触，所述杠杆25的两端与振荡装置本体21活动连接，所述托盘22通过支柱221连接在杠杆25的中部；

所述振荡装置的托盘22上四周设有挡板，所述细胞培养板的托板11嵌套于所述托盘22上四周挡板合围成的空腔内，所述托盘22与托板11之间设置有卡紧部件3，所述卡紧部件3为挡针，所述挡针的一端与挡板活动连接，挡针的另一端可以拨动，能将托板11压紧在托盘22上，所述卡紧部件3在托板11与托盘22之间设置有多个。

如图9、图18和图19所示，所述细胞培养板的培养基槽16呈圆形分布在托板11上，所述培养基槽16内有一个细胞培养孔12和一个预留孔161，所述第一驱动装置13设置于支撑座133内部，所述支撑座133通过支撑柱134设置于托板11上方，所述第一驱动轴131一端连接第一驱动装置13，第一驱动轴131的另一端设置有第一齿轮14，所述第一齿轮14为大锥齿轮，所述连接杆15的一端设置有小锥齿轮152，所述小锥齿轮152与所述第一齿轮14（大锥齿轮）啮合，连接杆15的另一端贯穿对应的培养基槽16侧壁且端部设置有叶轮151。

所述细胞培养板的连接杆15贯穿培养基槽16侧壁的结合部设置有橡胶密封圈17，这样在连接杆15转动过程中，既可以减少培养基槽16侧壁与连接杆15结合处的磨损，消除噪音，又可以起到密封作用，防止培养基渗漏到外部，同时还可做为连接杆15的一个支点，确保连接杆15的动平衡。

如图20所示，所述细胞培养板的细胞培养孔12侧壁对称设置有通孔122，每个细胞培养孔12内部配套一个可拆卸的圆形套筒121，套筒121的高度略高于细胞培养孔12，便于从细胞培养孔12内取出。所述细胞培养孔12适合培养贴壁细胞，实验初期，先将套筒121放入细胞培养孔12，这样细胞培养孔12侧壁的通孔122被封堵，细胞培养孔12内的培养基处于封闭静止状态，细胞可在细胞培养孔12内部底板上进行贴壁，待细胞完全贴壁后，拿掉套筒121，这样细胞培养孔12内的培养基和培养基槽16内的培养基就可以汇合为一体。

如图21和图22所示，所述叶轮151为闭式叶轮，因为闭式叶轮效率较高，同时可以防止培养液向四周飞溅，确保培养基在叶轮151作用下平稳流动。

如图13、图14和图17所示，所述振荡装置的杠杆25与第二齿轮24的齿顶接触的部位为爪形结构241，爪形结构241的底端与杠杆25连接，爪形结构241的顶端与第二齿轮24的齿顶接触。

所述振荡装置的杠杆25的两端通过枢轴结构与振荡装置本体21活动连接，所述枢轴结构包括第一支撑轴251和第二支撑轴252，第一支撑轴251设置在杠杆25与爪形结构241连接的一端，第二支撑轴252设置在杠杆25的另一端，所述第一支撑轴251的一端贯穿爪形结构241的中部，第一支撑轴251的另一端连接在振荡装置本体21上，第二支撑轴252的中部贯穿杠杆25，第二支撑轴252的两端与振荡装置本体21固定连接。

所述振荡装置还包括两根限位杆26，两根限位杆26分别设置在爪形结构241下部的杠杆25的两侧，所述限位杆26的一端与振荡装置本体21固定连接，限位杆26的另一端悬空。

如图9所示，所述第一驱动装置为电机装置，所述电机装置安装于支撑座133内，所述第一驱动轴131贯穿支撑座133底部与电机装置连接。所述支撑座133内部设置电池盒和电源线，采用电池为电机提供电源，电源线连接电机和电池盒，支撑座133外部设置第一电源开关19。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

如图14所示，所述第二驱动装置23为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与电机装置连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心固定连接，所述振荡装置本体21内部设置有电池盒29，为电机提供电源，本体外部设置第二电源开关28。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

本发明公开的动态细胞培养装置在使用时，启动第一驱动装置13，通过与第一驱动装置13连接的第一驱动轴131带动第一齿轮14（大锥齿轮）旋转，第一齿轮14（大锥齿轮）通过小锥齿轮152带动连接杆15及连接杆15端部的叶轮151旋转，在叶轮151作用下，培养基会在培养基槽16内流动起来，这样细胞孔内的细胞就处于动态环境中，然后启动第二驱动装置23，第二驱动装置23通过第二驱动轴231带动第二齿轮24旋转，第二齿轮24转动过程中，第二齿轮24的齿顶与杠杆25一端的爪形结构241接触，推动爪形结构241产生位移，从而使杠杆25带动托盘22摆动；当第二齿轮24继续转动，第二齿轮24的齿顶与杠杆25端部的爪形结构241脱开，爪形结构241回归原位，在惯性作用下，爪形结构241会继续向相反方向产生位移，而杠杆25带动托盘22也会向之前摆动方向的相反方向继续摆动，这样，杠杆25与托盘22的运动类似于单摆运动原理，如此循环，即实现了托盘22左右摆动，对放置于托盘22上的细胞培养板起到振荡作用，实现细胞动态培养。

实施方式10：

如图9和图10所示，实施方式10与实施方式9的区别在于所述第二驱动装置23的驱动方式不同。

如图10和图16所示，所述第一驱动装置为电机装置，所述电机装置安装于支撑座133内，所述第一驱动轴131贯穿支撑座133底部与电机装置连接。所述支撑座133内部设置电池盒和电源线，采用电池为电机提供电源，电源线连接电机和电池盒，支撑座133外部设置第一电源开关19。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

所述第二驱动装置23为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体21内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄27，第二发条手柄27贯穿振荡装置本体21侧壁后露于振荡装置本体21外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴231与第二齿轮24中心固定连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

实施方式11：

如图9和图11所示，实施方式11与实施方式9的区别在于所述第一驱动装置13的驱动方式不同。

如图10和图16所示，所述第一驱动装置为发条装置，所述发条装置安装于支撑座133内部，所述第一驱动轴131贯穿支撑座133的底部与发条装置的一侧连接，所述第一发条手柄18贯穿支撑座133的顶部与发条装置的另一侧连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

所述第二驱动装置23为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体21内部，所述第二驱动轴231一端与电机装置连接，第二驱动轴231的另一端与第二齿轮24中心固定连接，所述振荡装置本体21内部设置有电池盒，为电机提供电源，本体外部设置第二电源开关28。采用电机装置驱动，结构简单，体积小，使用方便，运行持久稳定。

实施方式12：

如图9和图12所示，实施方式10与实施方式9的区别在于所述第一驱动装置13和第二驱动装置23的驱动方式不同。

如图10和图16所示，所述第一驱动装置为发条装置，所述发条装置安装于支撑座133内部，所述第一驱动轴131贯穿支撑座133的底部与发条装置的一侧连接，所述第一发条手柄18贯穿支撑座133的顶部与发条装置的另一侧连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

所述第二驱动装置23为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体21内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄27，第二发条手柄27贯穿振荡装置本体21侧壁后露于振荡装置本体21外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴231与第二齿轮24中心固定连接。采用发条装置驱动，无需能耗，结构简单，使用方便。

图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地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 (14)

1.一种动态细胞培养装置，其特征在于，所述动态细胞培养装置包括细胞培养板和振荡装置：

所述细胞培养板包括托板、细胞培养孔、第一驱动装置、支撑座、第一驱动轴、第一齿轮、连接杆、培养基槽、预留孔以及叶轮，所述第一驱动装置与支撑座连接，所述第一驱动轴与第一驱动装置连接，所述第一驱动装置通过第一驱动轴带动第一齿轮与连接杆旋转，所述连接杆贯穿培养基槽侧壁且连接杆的端部设置有叶轮，所述培养基槽内部设置有细胞培养孔和预留孔；

所述振荡装置包括包括振荡装置本体、托盘、第二驱动装置、第二驱动轴、第二齿轮以及杠杆，所述第二驱动装置设置在振荡装置本体内部，所述第二驱动轴一端与第二驱动装置连接，第二驱动轴的另一端与第二齿轮中心连接，所述第二齿轮的齿顶与所述杠杆接触，所述杠杆的两端与振荡装置本体活动连接，所述托盘通过支柱连接在杠杆的中部；

所述振荡装置的托盘上四周设有挡板，所述细胞培养板的托板嵌套于所述托盘上四周挡板合围成的空腔内，所述托盘与托板之间对称设置有卡紧部件。

2.根据权利要求1所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述卡紧部件为挡针，所述挡针的一端与托盘四周的挡板活动连接，挡针的另一端将托板压紧在托盘上。

3.根据权利要求2所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养板的培养基槽呈方形对称分布在托板上，所述培养基槽内部设置有一个细胞培养孔和一个预留孔，所述第一驱动装置设置于支撑座上部，所述支撑座设置于托板上，所述第一驱动轴一端与第一驱动装置连接，第一驱动轴的另一端与设置在托板上的支撑杆活动连接，第一驱动轴表面等间距设置有外螺纹，所述外螺纹与连接杆中部固定设置的第一齿轮啮合，所述连接杆的两端分别贯穿相对应的培养基槽侧壁且连接杆的两端均设置有叶轮。

4.根据权利要求2所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养板的培养基槽呈方形对称分布在托板上，所述培养基槽内部设置有两个细胞培养孔和一个预留孔，所述第一驱动装置设置于支撑座上部，所述支撑座设置于托板上，所述第一驱动轴一端与第一驱动装置连接，第一驱动轴的另一端与设置在托板上的支撑杆活动连接，第一驱动轴表面等间距设置有外螺纹，所述外螺纹与连接杆中部固定设置的第一齿轮啮合，所述连接杆的两端分别贯穿相对应的培养基槽侧壁且连接杆的两端均设置有叶轮。

5.根据权利要求2所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养板的培养基槽呈圆形分布在托板上，所述培养基槽内部设置有一个细胞培养孔和一个预留孔，所述第一驱动装置设置于支撑座内部，所述支撑座通过支撑柱设置于托板上方，所述第一驱动轴一端连接第一驱动装置，第一驱动轴的另一端设置有第一齿轮，所述第一齿轮为锥齿轮，所述连接杆的一端设置有小锥齿轮，所述小锥齿轮与所述第一齿轮啮合，连接杆的另一端贯穿对应的培养基槽侧壁且端部设置有叶轮。

6.根据权利要求1-5任一项所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述细胞培养孔侧壁对称设置有通孔，每个细胞培养孔内部配套一个可拆卸的圆形套筒。

7.根据权利要求6所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述连接杆贯穿培养基槽侧壁的结合部设置有橡胶密封圈，所述叶轮为闭式叶轮。

8.根据权利要求7所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述振荡装置的杠杆与第二齿轮的齿顶接触的部位为爪形结构，爪形结构的底端与杠杆连接，爪形结构的顶端与第二齿轮的齿顶接触。

9.根据权利要求8所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述杠杆的两端通过枢轴结构与振荡装置本体活动连接，所述枢轴结构包括第一支撑轴和第二支撑轴，第一支撑轴设置在杠杆与爪形结构连接的一端，第二支撑轴设置在杠杆的另一端，所述第一支撑轴的一端贯穿爪形结构的中部，第一支撑轴的另一端连接在振荡装置本体上，第二支撑轴的中部贯穿杠杆，第二支撑轴的两端与振荡装置本体连接。

10.根据权利要求9所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述振荡装置还包括两根限位杆，两根限位杆分别设置在爪形结构下部的杠杆的两侧，所述限位杆的一端与振荡装置本体固定连接，限位杆的另一端悬空。

11.根据权利要求10所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述第一驱动装置为电机装置，所述电机装置的一侧连接第一驱动轴；

所述第二驱动装置为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体内部，所述第二驱动轴一端与电机装置连接，第二驱动轴的另一端与第二齿轮中心固定连接。

12.根据权利要求10所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述第一驱动装置为电机装置，所述电机装置的一侧连接第一驱动轴；

所述第二驱动装置为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄，第二发条手柄贯穿振荡装置本体侧壁后露于振荡装置本体外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴与第二齿轮中心固定连接。

13.根据权利要求10所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述第一驱动装置为发条装置，所述发条装置的一侧连接第一驱动轴，发条装置的另一侧设置有第一发条手柄；

所述第二驱动装置为电机装置，所述电机装置设置在振荡装置本体内部，所述第二驱动轴一端与电机装置连接，第二驱动轴的另一端与第二齿轮中心固定连接。

14.根据权利要求10所述的动态细胞培养装置，其特征在于，所述第一驱动装置为发条装置，所述发条装置的一侧连接第一驱动轴，发条装置的另一侧设置有第一发条手柄；

所述第二驱动装置为发条装置，所述发条装置设置在振荡装置本体内部，发条装置的一侧设置第二发条手柄，第二发条手柄贯穿振荡装置本体侧壁后露于振荡装置本体外，发条装置的另一侧通过第二驱动轴与第二齿轮中心固定连接。