CN112251327A - 培养皿架固定支架、培养箱及生物样本形态成像设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例公开了一种培养皿架固定支架、培养箱及生物样本形态成像设备，所述培养皿架固定支架包括：支架本体和架位固定件；所述支架本体包括间隔设置的若干第一支架，每个所述第一支架上至少固定一个所述架位固定件；所述架位固定件包括两列安装位，相邻两个所述第一支架的架位固定件上的相邻安装位用于固定一个培养皿架。该技术方案通过通用的架位固定件，可以在若干相邻安装位上固定多个培养皿架，然后利用成像装置依次对培养皿架内生物样本进行成像分析，提高了样品分析通量。

Description

培养皿架固定支架、培养箱及生物样本形态成像设备

技术领域

本公开涉及生物样本检测技术领域，具体涉及培养皿架固定支架、培养箱及生物样本形态成像设备。

背景技术

在传统的生物学研究中，受实验手段所限通常只能研究生物在某一个时间截面时的静止状态，反映的是该时间点以前全部生物学动态过程的累积效应。然而生物的生长发育是一系列时间—空间特异的过程的组合，只有观察动态变化过程才能更加全面地认识生物生长发育调控的时空特异性。

现有技术中提供了一种装置，该装置需要放置在恒温的黑暗温室内以维持生物生长环境的稳定，并通过控制相机的移动来使相机视野在样品之间切换，以对生物在不同时空特性下的生长发育进行观察。但是，该装置无法实现大规模样品的同时分析，而且只能提供单一的实验环境，无法满足施加正常的培养光源以及无法控制温度、氧气、二氧化碳等生物生长最基本的条件。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种培养皿架固定支架、培养箱及生物样本形态成像设备。

第一方面，本公开实施例提供一种培养皿架固定支架。

具体地，所述培养皿架固定支架包括：支架本体和架位固定件；所述支架本体包括间隔设置的若干第一支架，每个所述第一支架上至少固定一个所述架位固定件；所述架位固定件包括两列安装位，相邻两个所述第一支架的架位固定件上的相邻安装位用于固定一个培养皿架。

可选地，所述架位固定件包括：支架固定部分、成对设置的第一架位部分和第二架位部分；所述第一架位部分和第二架位部分分别位于所述支架固定部分的两侧；其中，所述第一架位部分和第二架位部分均设置有至少两个安装孔；所述安装孔组成一列安装位。

可选地，所述第一架位部分和第二架位部分分别与所述支架固定部分呈钝角设置。

可选地，所述安装孔为通孔结构或者U型槽。

可选地，同一所述第一支架的不同高度位置处固定有所述架位固定件；和/或

若干所述第一支架的相同高度位置处固定有所述架位固定件。

可选地，用于固定同一培养皿架的两个架位固定件上的所述安装孔的高度相匹配，并且，所述两个架位固定件的高度相同或不同。

可选地，所述架位固定件的一列安装位由两个安装孔组成，用于在所述架位固定件的一侧安装一个小型培养皿架；或者

所述架位固定件的一列安装位由四个以上的安装孔组成，用于在所述架位固定件的左侧或右侧安装两个以上小型培养皿架，或者至少一个大型培养皿架；或者

相邻两个所述第一支架的架位固定件的长度不同，较长的所述架位固定件与至少一个较短的所述架位固定件上所述安装孔的高度相匹配。

可选地，所述第一支架上还设置有电气插座接口，用于与所述培养皿架实现电连接。

可选地，所述电气插座接口包括具有控制引脚的电气线路连接器。

可选地，所述电气线路连接器中的控制引脚包括：

光源共阴/共阳极引脚和/或

顶置第1路光源引脚和/或

顶置第2路光源引脚和/或

顶置第3路光源引脚和/或

顶置第4路光源引脚和/或

侧置光源引脚和/或

伺服电机电源引脚和/或

伺服电机接地引脚和/或

伺服电机数据总线引脚。

可选地，所述第一支架上还设置有气泵固定板、气泵减震套以及气泵；所述气泵固定板上固定若干所述气泵减震套，所述气泵设置于所述气泵减震套的内部；所述气泵用于所述培养皿架内外气体交换。

可选地，所述第一支架上还设置有气动接头，与所述气泵的气体管路连接，用于向所述培养皿架内输送气体。

可选地，所述第一支架上还设置有液体输送接头，用于向所述培养皿架内输送液体。

可选地，所述培养皿架固定支架还包括：

旋转平台，所述支架本体与所述旋转平台固定连接；

其中，所述支架本体还包括第二支架，所述第二支架呈放射状分布，第二支架延伸出所述旋转平台的端部固定有所述第一支架。

可选地，所述旋转平台包括：底座、固定于所述底座的法兰、挡片和固定于所述底座的光电限位开关；

其中，所述法兰的间隙处固定所述挡片，所述挡片的高度与所述光电限位开关的高度适配；所述挡片上带有豁口，所述光电限位开关的光信号能够通过所述豁口。

可选地，所述第一支架上还设置有电气插座接口，所述培养皿架固定支架还包括：

分线板，固定于所述旋转平台的上方；

其中，所述旋转平台内部设置有导电滑环，连接所述电气插座接口的线缆经由所述分线板汇合后，与所述导电滑环电连接。

可选地，所述旋转平台顶部设置有安装孔，通过所述安装孔固定所述第二支架和所述分线板；所述第二支架固定于所述分线板与所述旋转平台之间；

所述旋转平台还设置中心通孔，连接所述电气插座接口的线缆经由所述分线板汇合后，通过所述中心通孔与所述导电滑环电连接。

可选地，所述培养皿架固定支架还包括：电气设备罩，固定于所述第二支架上方；所述电子设备罩上设置有气泵管出口。

可选地，所述第一支架上还设置有液体输送接头，与所述导电滑环的液体管路连接。

可选地，所述液体输送接头设置在所述电气插座接口的侧面。

可选地，所述安装孔包括：支架安装孔和分线板安装孔；所述支架安装孔和分线板安装孔间隔排布。

第二方面，本公开实施例提供一种培养箱。

具体地，所述培养箱的内部设置有如第一方面任一项所述的培养皿架固定支架。

第三方面，本公开实施例提供一种生物样本形态成像设备。

具体地，所述生物样本形态成像设备包括：如第二方面所述的培养箱和成像装置；所述成像装置用于拍摄所述培养箱内部的生物样本形态。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例提供的培养皿架固定支架，通过通用的架位固定件，可以在若干相邻安装位上固定多个培养皿架，然后利用成像装置(比如CCD相机或CMOS相机)依次对培养皿架内生物样本进行成像分析，提高了样品分析通量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

结合附图，通过以下非限制性实施方式的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将变得更加明显。在附图中：

图1示出根据本公开实施例的培养皿架固定支架的主视图；

图2示出根据本公开实施例的架位固定件的结构示意图；

图3示出根据本公开实施例的导电滑环到电气插座接口间的电气连接的结构示意图；

图4示出根据本公开实施例的培养皿架固定支架固定培养皿架的示意图；

图5示出图1去除电气设备罩的示意图；

图6示出根据本公开实施例的培养皿架固定支架的俯视图；

图7示出根据本公开实施例的光电限位开关的位置关系示意图；

图8示出根据本公开实施例的培养箱的结构示意图；

图9示出根据本公开实施例的生物样本形态成像设备的结构示意图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例，以使本领域技术人员可容易地实现它们。此外，为了清楚起见，在附图中省略了与描述示例性实施例无关的部分。

在本公开中，应理解，诸如“包括”或“具有”等的术语旨在指示本说明书中所公开的特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合的存在，并且不欲排除一个或多个其他特征、数字、步骤、行为、部件、部分或其组合存在或被添加的可能性。

另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

现有技术中提供了一种装置，该装置需要放置在恒温的黑暗温室内以维持植物生长环境的稳定，并通过控制相机的移动来使相机视野在样品之间切换，以对生物在不同时空特性下的生长发育进行观察。但是，该装置无法实现大规模样品的同时分析，而且只能提供单一的实验环境，无法满足施加正常的培养光源以及无法控制温度、氧气、二氧化碳等生物生长最基本的条件。

在植物学的基础科学研究中，包括但不限于植物抗环境胁迫(抗高温、抗冻、抗盐、抗缺氧、抗氧化损伤)、光信号通路、光合作用、植物激素信号通路、植物发育生物学、植物育种等方向，均需要研究动态的时空特异性，因此需要与之匹配的实验技术。

为至少部分地解决发明人发现的现有技术中的问题而提出本公开。

如图1-图7所示，本公开实施例提供一种培养皿架固定支架，所述培养皿架固定支架1包括：支架本体11和架位固定件12；所述支架本体11包括间隔设置的若干第一支架111，每个所述第一支架111上至少固定一个所述架位固定件12；所述架位固定件12包括两列安装位，相邻两个所述第一支架111的架位固定件12上的相邻安装位用于固定一个培养皿架。

本公开实施例提供的培养皿架固定支架，通过通用的架位固定件，可以在若干相邻安装位上固定多个培养皿架，然后利用成像装置(比如CCD相机或CMOS相机)依次对培养皿架内生物样本进行成像分析，提高了样品分析通量。

根据本公开的实施例，所述架位固定件12包括：支架固定部分121、成对设置的第一架位部分122和第二架位部分123；所述第一架位部分122和第二架位部分123分别位于所述支架固定部分121的两侧；其中，所述第一架位部分122和第二架位部分123均设置有至少两个安装孔；所述安装孔组成一列安装位。

在本公开实施例的方式中，所述第一架位部分122和第二架位部分123分别与所述支架固定部分121呈钝角设置，从而呈现出开合状态，便于固定培养皿支架的操作。

在本公开实施例的方式中，所述安装孔包括上安装孔A1和下安装孔A2；所述上安装孔A1和下安装孔A2组成一列安装位。

在本公开实施例的方式中，上安装孔A1和下安装孔A2可以为通孔，也可以为U型槽或者L型槽，可以利用螺钉、螺母等零件穿过通孔或者U型槽或者推入L型槽横向部分后向下滑入竖直部分固定培养皿支架，本公开对此不做限制。

在本公开实施例的方式中，一列安装位不限于两个安装孔，也可以由多个安装孔组成一列安装位，根据培养皿固定架的大小选择安装位上合适的安装孔固定，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，同一所述第一支架111的不同高度位置处固定有所述架位固定件12；和/或若干所述第一支架111的相同高度位置处固定有所述架位固定件12。

在本公开实施例的方式中，可以在每个第一支架111上设置多个数量的架位固定件12，并且不同第一支架111上设置的架位固定件12的高度相同，从而使得不同第一支架111上的安装位高度接近，便于利用安装位将多个培养皿架分层固定在支架主体11上，提高了固定培养皿架的数量。

可以理解，若需要固定更多数量的培养皿架，只需相应地增加第一支架111的高度以及架位固定件12的数量，设置更多层的安装位即可，本公开对此不予赘述。

根据本公开的实施例，用于固定同一培养皿架的两个架位固定件12上的所述安装孔的高度相匹配，并且，所述两个架位固定件12的高度相同或不同。

在本公开实施例的方式中，固定同一培养皿架的两个架位固定件12可以是通用件，两个架位固定件的高度相同时安装位上的安装孔处于对齐状态，便于固定培养皿架。

在本公开实施例的方式中，若干所述第一支架111上架位固定件12间也可以错位一个或几个安装孔的位置设置，并保证其他安装孔的位置对齐，同样可以实现利用安装位分层固定多个培养皿支架，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，所述架位固定件12的一列安装位由两个安装孔组成，用于在所述架位固定件12的一侧安装一个小型培养皿架；或者

所述架位固定件12的一列安装位由四个以上的安装孔组成，用于在所述架位固定件12的左侧或右侧安装两个以上小型培养皿架，或者至少一个大型培养皿架；或者

相邻两个所述第一支架111的架位固定件12的长度不同，较长的所述架位固定件12与至少一个较短的所述架位固定件12上所述安装孔的高度相匹配。

在本公开实施例的方式中，例如可以在架位固定件12上开设两个安装孔，也可以开设四个安装孔作为一列安装位。固定小型培养皿架通常需要两个安装孔即可保证稳定，因此，可以利用两个安装孔的架位固定件12固定一个小型培养皿架，或者利用四个安装孔的架位固定件12固定两个小型培养皿架。当然也可以利用四个安装孔的架位固定件12固定一个大型培养皿架，从而保证稳定。依次类推，可以根据架位固定件12上开设的安装孔的数量安装不同大小、数量的培养皿架，本公开对此不做限制。

在本公开实施例的方式中，架位固定件12可以是非通用件，也就是说，相邻两个第一支架111的架位固定件12的长度可以不同，在固定培养皿架时，较长的所述架位固定件12与至少一个较短的所述架位固定件12上所述安装孔的高度相匹配，比如安装孔对齐设置或者错位一个或几个安装孔的位置后，其他安装孔对齐设置，就可以固定培养皿架。

根据本公开的实施例，所述第一支架111上还设置有电气插座接口13，用于与所述培养皿架实现电连接。电气插座接口13可以固定在每个第一支架111上，数量也可以根据需要灵活设置，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，所述电气插座接口13包括：具有控制引脚的电气线路连接器。

在本公开实施例的方式中，电气线路连接器可以包括：9针的排线插座，可以同时分别控制5路光源以及多路伺服电机。

具体针脚定义如下：

1-光源共阴/共阳极，2-顶置第1路光源，3-顶置第2路光源，4-顶置第3路光源，5-顶置第4路光源，6-侧置光源，7-伺服电机电源(VCC脚)，8-伺服电机接地(GND脚)，9-伺服电机数据总线(DATA脚)。

培养皿架内可以设置有不同波长和/或光强的光源，作为生物样本的培养光源。电气插座接口13用于与培养皿架内光源电连接，从而为生物样本提供培养的光源条件。例如，培养皿架上可以设置顶置培养光源和侧置培养光源。其中，顶置培养光源位于培养皿架的顶部，侧置培养光源位于培养皿架的侧部，对于顶置培养光源，使用9针插头但线缆仅接1～5脚，对于侧置培养光源，线缆仅接1、6脚。培养皿架还可以固定重力模块，重力模块可以改变生物样本在培养皿中的重力方向，对于重力模块，线缆仅接7～9脚。所有模块采用相同规格的9针插头，可以***第一支架111上任意一个电气插座接口，不必区分每个接口的位置和功能。

其中，伺服电机采用数据总线方式控制，将多路电机连接到同一条数据总线上，可以根据数据包中包含的地址信息，由总线上对应地址编号的伺服电机响应并执行指令。

电气线路连接器可以采用排线插座，也可以采用航空插头等其他类型的连接器，来实现线缆的快速连接与断开。连接器的针脚数不限于9针，可以根据连接器每针的额定电流，决定多路LED光源是采用共阴/共阳极，或者是采用每路光源一组独立的阴/阳极引脚。伺服电机使用的引脚，也可以根据数据总线的类型，采用单针数据引脚(TTL信号控制方式)或2针数据引脚(RS485信号控制方式)，还可以预留出其他针脚用于后续功能的扩展，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，所述培养皿架固定支架1还包括：旋转平台14；所述支架本体11与所述旋转平台14固定连接，所述支架本体11还包括第二支架112，所述第二支架112呈放射状分布，第二支架112延伸出所述旋转平台14的端部固定有所述第一支架111。

本公开实施例提供的培养皿架固定支架，在旋转平台的带动下，不同培养皿架可以分别对准固定位置设置的成像装置(比如CCD相机或CMOS相机)，进而能够便捷地同时对多个培养皿架内生物样本进行成像分析，提高了样品分析的效率。

根据本公开的实施例，所述旋转平台14包括：底座141、固定于所述底座141的法兰142、挡片143和固定于所述底座141的光电限位开关144；

其中，所述法兰142的间隙处固定所述挡片143，所述挡片143的高度与所述光电限位开关144的高度适配；所述挡片143上带有豁口1431，所述光电限位开关144的光信号能够通过所述豁口1431。

在本公开实施例的方式中，利用光电限位开关144来对旋转平台14的零点位置进行校准，当旋转平台14旋转时，挡片143可以阻挡光电限位开关144的光信号，豁口1431处光信号可以通过，通过检测光信号可以实现零点位置的校准，以使培养皿架能够对准成像设备。

一种示例性的校准方法如下：

a)以约25°/s的速度逆时针方向旋转，直到光电限位开关信号接通停止移动；

b)以约10°/s的速度顺时针方向旋转，直到光电限位开关信号断开停止移动；

c)以约0.1°/s的速度逆时针方向旋转，直到光电限位开关信号接通停止移动；

d)以正常驱动速度顺时针方向旋转1°，将当前位置设定为零点。

通过上述校准方法校准零点位置，以实现成像设备对培养皿架内生物样本的精准定位，能够提高生物样本分析的精度。

本领域普通技术人员可以知晓，还可以采用其它的顺时针、逆时针旋转方式及旋转速度实现校准零点位置，本公开对此不作限定。

根据本公开的实施例，所述培养皿架固定支架还包括：转角加固块113，设置在相邻所述第二支架112之间，用于加固所述支架本体11。

在本公开实施例的方式中，所述转角加固块113设置在第一支架111靠近第二支架112的位置，保证在旋转过程中支架主体20的平稳。

根据本公开的实施例，所述第一支架111上还设置有电气插座接口13，所述培养皿架固定支架还包括：分线板15，固定于所述旋转平台14的上方，其中，所述旋转平台14内部设置有导电滑环145，连接所述电气插座接口13的线缆经由所述分线板15汇合后，与所述导电滑环145电连接。

在本公开实施例的方式中，电气插座接口13的数量可以与培养皿架的数量对应，便于就近连接电气插座接口13与培养皿架，不同第一支架111上引出的线缆经由分线板15汇合后，与旋转平台14内部的导电滑环145电连接，保证培养皿架在第一支架111旋转带动的过程中，线缆能够跟随培养皿架一并旋转，不会发生线缆的缠绕，并且将电信号可靠地由导电滑环145传导至电气插座接口13。

以8路分线电路板为例进行说明，如图3所示，电气插座接口1-16分别为固定于若干个第一支架111上电气插座接口，分线电路板将导电滑环引入的8条线缆分别与每个电气插座接口电连接，其中，每一个电气插座接口与经过8路分线电路板分出的8条线缆实现电连接。

根据本公开的实施例，所述旋转平台14顶部设置有安装孔146，通过所述安装孔146固定所述第二支架112和所述分线板15。其中，所述第二支架112固定于所述分线板15与所述旋转平台14之间。所述旋转平台14还设置中心通孔147，连接所述电气插座口13的线缆经由所述分线板15汇合后，通过所述中心通孔147与所述导电滑环145电连接。

根据本公开的实施例，所述安装孔146包括：支架安装孔1461和分线板安装孔1462；所述支架安装孔1461和分线板安装孔1462间隔排布。其中，通过所述支架安装孔1461固定所述第二支架112形成放射状分布，将分线板15通过分线板安装孔1462固定于所述旋转平台14的上方，第二支架112从固定分线板15的竖直安装件之间的间隙处向旋转平台14的台面外延伸，形成自由端，在该自由端安装第一支架111。

根据本公开的实施例，所述支架安装孔1461至少为2组，从而形成至少一组相邻的第一支架111，以便于在相邻第一支架111的空间部分固定培养皿架。

根据本公开的实施例，所述支架安装孔1461为8组，每组之间夹角呈45°，从而形成八向主支架，即第一支架111的数量为8个，相邻第一支架111共有8组，用于固定培养皿架。

本领域普通技术人员可以知晓，支架安装孔1461可以为其它组数，每组间的夹角也可以为其它角度，从而形成八向之外的其它向数的主支架。本公开对此不做限定。

在本公开实施例的方式中，每组支架安装孔1461可以用于固定一组第二支架112，因此第一支架111以及第二支架112均为8组，相邻第一支架111上固定培养皿架后，对于固定位置的成像设备来说，可以在8个方向旋转，以使每个方向上的培养皿架对准成像设备，然后进行生物样本的成像分析。需要说明的是，第一支架111上可以在不同高度设置多个培养皿架，进行成像分析时，只需调整成像设备的高度对培养皿架内生物样本成像即可，而无需调整培养皿架的对准位置。

在本公开实施例的方式中，每组支架安装孔1461的数量可以是1-5个，为固定支架本体11提供支撑，具体数量可以根据需要灵活进行调整，本公开对此不做限制。

根据本公开的实施例，所述导电滑环145包括：定子部分和转子部分；所述转子部分固定于所述旋转平台14的台面；所述定子部分固定于所述旋转平台14的底座141上。

根据本公开的实施例，所述培养皿架固定支架还包括：气泵固定板16、气泵减震套17以及气泵18；所述气泵固定板16固定于所述分线板15的上方，气泵固定板16上固定若干所述气泵减震套17，所述气泵18设置于所述气泵减震套17的内部；所述气泵18用于所述培养皿架内外气体交换。

在本公开实施例的方式中，通过气泵可以将空气、氧气、二氧化碳、乙烯等气体泵入培养皿架内，以实现气密培养皿的空气成分与培养箱内保持一致，用于研究植物在该实验条件下的生长状态，从而够满足了不同实验条件的需求。

根据本公开的实施例，所述培养皿架固定支架还包括：电气设备罩19，固定于所述第二支架112上方；所述电气设备罩19上设置有气泵管出口191，连接所述气泵18的气泵管通过所述气泵管出口191与所述培养皿架连通。

根据本公开的实施例，所述培养皿架固定支架还包括：气动接头(图中未示出)，与所述气泵19的气体管路连接，设置在所述第一支架111上。

在本公开实施例的方式中，所述气动接头设置在所述电气插座接口13的侧面，例如可以安装一个用于连接气动软管的接头(快插式、快拧式或宝塔式接头)，通过埋藏在支架主体11内的软管与气泵19连接，通过软管与培养皿架的进气孔连接。

根据本公开的实施例，所述培养皿架固定支架还包括：液体输送接头(图中未示出)，与所述导电滑环145的液体管路连接，设置在所述第一支架111上，用于向所述培养皿架中提供培养液。

在本公开实施例的方式中，所述液体输送接头设置在所述电气插座接口13的侧面，为每个培养皿架内生物样本提供培养液。若连接液体管路，导电滑环145应选择电液混合型的滑环，培养液储存瓶、蠕动泵等液体管路其他元件可以设置于气泵固定板16上，用软管连接，并直到液体输送接头或者通过导电滑环145引入支架主体11内。

本领域普通技术人员可以理解，培养液储存瓶、蠕动泵、液体输入接头还可以用于向培养皿架中输送除培养液外的其它液体，本公开对比不作限定。

本公开实施例提供的培养皿架固定支架，可以固定于光学隔震平台，避免外部震动影响培养皿架与成像装置的对准精度，在利用成像设备对培养皿架内生物样本进行成像分析时，需要进行旋转平台零点位置的校准，在校准后，可以利用步进电机或直驱电机控制旋转平台的旋转速度，旋转平台带动支架主体旋转，使得每一个方向上需要成像的培养皿架能够与固定位置的成像装置对准，然后利用成像设备对拍摄的样本照片进行分析。本公开实施例提供的培养皿架固定支架可以固定多个培养皿架，从而能够同时对多个培养皿架内生物样本进行成像分析，提高了样品分析通量。

如图8所示，本公开提供一种培养箱，所述培养箱2可固定于光学隔震平台，包括：培养皿架固定支架1和箱体20。所述培养皿架固定支架参见图1-图7所示的实施例，在此不予赘述。

所述箱体20的底部开设有开孔21，所述培养皿架固定支架通过所述开孔21固定于所述光学隔震平台，以避免因箱体20机械强度不够而影响旋转平台11运行时的稳定性，并避免箱体20本身的震动直接传导到培养皿架固定支架上。开孔21与光学隔震平台之间，可加垫一层薄橡胶垫，以避免此处破坏箱体20的气密性。所述箱体20的其中一面侧壁上安装有观察窗3，旋转所述培养皿架固定支架，并通过所述观察窗3能够观测每个培养皿架A。

根据本公开的实施例，所述箱体20上安装有航空插座面板23，用于为所述培养皿架固定支架提供电气连接接口，箱体20内部设备与外界的电气连接均通过该面板上的航空插座，以保证走线处不透光、不漏气。

根据本公开的实施例，所述培养箱2还包括：温度控制设备，用于为所述培养箱提供恒温环境；所述温度控制设备包括：压缩机24，设置在所述培养箱外部，由铜管与箱体20连接，从而避免压缩机工作时产生的震动传导至培养皿架固定支架上，进一步提高了生物样本形态成像设备与培养皿架的对准精度。

所述温度控制设备还包括：冷凝器、蒸发器、循环风机、温度传感器、控制电路等部分，除压缩机24外，温度控制设备的其他部分设置于箱体20内，箱体20内还设置有底部长条形出风口25，当箱体20的箱门关闭后，温度控制设备冷却或加热后的空气从底部长条形出风口25吹出，从顶部循环风机吸回，以维持箱体20内密闭空间的恒温环境。

根据本公开的实施例，所述箱体20上开设有进气口26和排气口27，以及位于所述排气口27处的电磁阀；所述进气口26用于连通供气组件，所述供气组件用于提供所述培养箱内的气体环境；所述电磁阀用于控制所述排气口27的开合状态。

在本公开实施例的方式中，进气口26连通的供气组件可以为箱体20内密闭空间提供空气、氧气、二氧化碳、乙烯等实验环境，气泵19可以将箱体20内的气体泵入相应的培养皿架内，以研究在该实验环境下生物样本的生长状态。

需要说明的是，为了避免箱体20内的原有气体对实验条件(比如气体浓度)的影响，利用电磁阀打开排气口27，通入高压空气快速冲洗箱体20内的气体并排出箱体20外，然后利用电磁阀关闭排气口27，即可通过供气组件向箱体20内通入满足实验条件的气体。在关闭箱门后，箱体20内部保持严格密闭，除观察窗外不透光，且保持气密，当排气口27处的电磁阀关闭时，从进气口26通入气体可在箱体内部产生微小正气压，可以防止外部空气从生产制造工艺问题产生的可能缝隙中渗入对内部环境造成污染。

根据本公开的实施例，箱体20外侧的成像装置可以透过观察窗22对生物样本进行拍摄，观察窗22所用玻璃采用双面镀膜，同时增加玻璃在可见光与红外光波段的透光率，以减少箱体20外侧的红外照明光源反射到镜头中的反光，并减少箱体20内的生物样品在使用箱体20外侧的传感器检测时的可见光信号损失。

根据本公开的实施例，所述观察窗22的四周设置有加热件，用于防止观察窗玻璃在内部低温环境时的表面结霜。

如图9所示，本公开提供一种生物样本形态成像设备，所述生物样本形态成像设备包括：培养皿架固定支架1、培养箱2、光学隔震平台3和成像装置4；所述培养箱参见图8所示的实施例，在此不予赘述。所述培养箱2和成像装置4均固定于光学隔震平台3。

所述成像装置4用于通过所述观察窗拍摄所述培养皿架内部的生物样本形态。

根据本公开的实施例，以所述观察窗所在平面为三维空间中Z轴方向，所述成像装置的拍摄组件能够在三维空间中的X轴、Y轴、Z轴方向移动。通过调整成像设备在X轴、Y轴、Z轴方向的位移，并通过旋转平台将相应的培养皿架A旋转对准拍摄组件，可以对固定于培养皿架固定支架上的若干培养皿架A内生物样本成像，然后进行成像分析，而无需调整培养皿架的对准位置。也可以对同一个培养皿架A内的多个植物样品进行成像，并能够实现自动对焦，从而实现高通量成像。

本公开实施例提供的生物样本形态成像设备，可以用于植物样本，尤其是植物幼苗的生长状态的分析，通过旋转培养皿架固定支架实现了同时拍摄大量植物幼苗样本，提高了分析通量。而且，在满足高通量成像分析的同时，可以灵活调整培养皿架内植物幼苗培养环境的温度、气体成分浓度、光照等条件，满足了多种实验条件变量下，观察植物幼苗生长的变化，极大地扩展了设备的功能。

以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (23)

1.一种培养皿架固定支架，其特征在于，包括：支架本体和架位固定件；所述支架本体包括间隔设置的若干第一支架，每个所述第一支架上至少固定一个所述架位固定件；所述架位固定件包括两列安装位，相邻两个所述第一支架的架位固定件上的相邻安装位用于固定一个培养皿架。

2.根据权利要求1所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述架位固定件包括：支架固定部分、成对设置的第一架位部分和第二架位部分；所述第一架位部分和第二架位部分分别位于所述支架固定部分的两侧；其中，所述第一架位部分和第二架位部分均设置有至少两个安装孔；所述安装孔组成一列安装位。

3.根据权利要求2所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述第一架位部分和第二架位部分分别与所述支架固定部分呈钝角设置。

4.根据权利要求2所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述安装孔为通孔结构或者U型槽或者L型槽。

5.根据权利要求2-4所述的培养皿架固定支架，其特征在于，同一所述第一支架的不同高度位置处固定有所述架位固定件；和/或

若干所述第一支架的相同高度位置处固定有所述架位固定件。

6.根据权利要求2-4任一项所述的培养皿架固定支架，其特征在于，用于固定同一培养皿架的两个架位固定件上的所述安装孔的高度相匹配，并且，所述两个架位固定件的高度相同或不同。

7.根据权利要求1所述的培养皿架固定支架，其特征在于，

所述架位固定件的一列安装位由两个安装孔组成，用于在所述架位固定件的一侧安装一个小型培养皿架；或者

所述架位固定件的一列安装位由四个以上的安装孔组成，用于在所述架位固定件的左侧或右侧安装两个以上小型培养皿架，或者至少一个大型培养皿架；或者

相邻两个所述第一支架的架位固定件的长度不同，较长的所述架位固定件与至少一个较短的所述架位固定件上所述安装孔的高度相匹配。

8.根据权利要求1所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述第一支架上还设置有电气插座接口，用于与所述培养皿架实现电连接。

9.根据权利要求8所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述电气插座接口包括具有控制引脚的电气线路连接器。

10.根据权利要求9所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述电气线路连接器中的控制引脚包括：

光源共阴/共阳极引脚和/或

顶置第1路光源引脚和/或

顶置第2路光源引脚和/或

顶置第3路光源引脚和/或

顶置第4路光源引脚和/或

侧置光源引脚和/或

伺服电机电源引脚和/或

伺服电机接地引脚和/或

伺服电机数据总线引脚。

11.根据权利要求1所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述第一支架上还设置有气泵固定板、气泵减震套以及气泵；所述气泵固定板上固定若干所述气泵减震套，所述气泵设置于所述气泵减震套的内部；所述气泵用于所述培养皿架内外气体交换。

12.根据权利要求11所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述第一支架上还设置有气动接头，与所述气泵的气体管路连接，用于向所述培养皿架内输送气体。

13.根据权利要求1-4、7-12任一项所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述第一支架上还设置有液体输送接头，用于向所述培养皿架内输送液体。

14.根据权利要求1所述的培养皿架固定支架，其特征在于，还包括：

旋转平台，所述支架本体与所述旋转平台固定连接；

其中，所述支架本体还包括第二支架，所述第二支架呈放射状分布，第二支架延伸出所述旋转平台的端部固定有所述第一支架。

15.根据权利要求14所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述旋转平台包括：底座、固定于所述底座的法兰、挡片和固定于所述底座的光电限位开关；

其中，所述法兰的间隙处固定所述挡片，所述挡片的高度与所述光电限位开关的高度适配；所述挡片上带有豁口，所述光电限位开关的光信号能够通过所述豁口。

16.根据权利要求14所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述第一支架上还设置有电气插座接口，所述培养皿架固定支架还包括：

分线板，固定于所述旋转平台的上方；

其中，所述旋转平台内部设置有导电滑环，连接所述电气插座接口的线缆经由所述分线板汇合后，与所述导电滑环电连接。

17.根据权利要求16所述的培养皿架固定支架，其特征在于，

所述旋转平台顶部设置有安装孔，通过所述安装孔固定所述第二支架和所述分线板；所述第二支架固定于所述分线板与所述旋转平台之间；

所述旋转平台还设置中心通孔，连接所述电气插座接口的线缆经由所述分线板汇合后，通过所述中心通孔与所述导电滑环电连接。

18.根据权利要求14所述的培养皿架固定支架，其特征在于，还包括：电气设备罩，固定于所述第二支架上方；所述电子设备罩上设置有气泵管出口。

19.根据权利要求16所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述第一支架上还设置有液体输送接头，与所述导电滑环的液体管路连接。

20.根据权利要求19所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述液体输送接头设置在所述电气插座接口的侧面。

21.根据权利要求17所述的培养皿架固定支架，其特征在于，所述安装孔包括：支架安装孔和分线板安装孔；所述支架安装孔和分线板安装孔间隔排布。

22.一种培养箱，其特征在于，所述培养箱的内部设置有如权利要求1-21任一项所述的培养皿架固定支架。

23.一种生物样本形态成像设备，其特征在于，包括：如权利要求22所述的培养箱和成像装置；所述成像装置用于拍摄所述培养箱内部的生物样本形态。

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