CN208883905U - 医学实验用供氧量可调的细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，包括：培养箱体、箱盖、培养架和培养液导入导出机构。培养箱体包括内箱体和围绕内箱体而设于内箱体外周侧的外箱体；内箱体具有一空心腔体以及在空心腔体的顶部设置为对应内箱体底部的开口；外箱体与内箱体之间形成有环形空腔，以及外箱体的顶部设为封闭板；箱盖上开设有一个进气孔和至少一个排气孔；进气孔通过乳胶管与培养箱体外的气体供给组件相连；排气孔处覆盖有透气滤菌膜；培养架适于置于培养箱体的空心腔体中以用于承载细胞；以及培养液导入导出机构，包括适于通过外箱体的封闭板与环形空腔连通的出液组件，以及适于通过箱盖与空心腔体连通的进液组件。

Description

医学实验用供氧量可调的细胞培养装置

技术领域

本实用新型涉及医学实验设备技术领域，尤其涉及一种医学实验用供氧量可调的细胞培养装置。

背景技术

在医院实验中，细胞培养是实验手段中较为常用的一种，细胞培养过程中需要使用培养液，由于细胞在培养过程中会产生代谢物，代谢物会对培养液的成分产生影响，从而降低培养液的质量，故此，在细胞培养过程中需要对培养液进行更换，现有很多细胞培养设备中当需要对培养液进行更换时，往往需要对细胞进行转移，例如对放置于培养箱体内的培养板或培养皿转移出培养箱体，如此，不仅操作繁琐，而且在细胞培养的过程中突然对细胞进行转移，可能存在由于培养箱体内外的温度的差异导致细胞死亡的问题。

在医学实验中涉及的细胞种类繁多，不同的细胞往往需要不同的培养环境，空气中的含氧量、二氧化碳量、温度、湿度以及培养基质等都对细胞生长有着不同的影响，而好氧性细胞则必须要恒定的氧气才能快速繁殖，低氧细胞则需要的氧气的量则需要控制在一定的含量以下；因为细胞一般是在培养基中繁殖，但是培养基中的溶解氧又与空气中氧含量有所不同，所以就需要一种能够既能同时监控空气和培养基中氧含量，又能及时调节氧气供给的装置。

在多数的细胞培养设备中，对于培养液的供给管多为直插式对培养箱体内加入培养液，而对于整体的培养箱体为了保持细胞培养相对稳定的环境，不会对培养箱体进行进行摇晃，如此，对于加入培养箱体内的培养液难易实现对于培养箱体内进行较为均匀地实现培养液的供给，当培养液供给不均匀时，往往会容易使得在对培养箱体内进行培养液的添加的过程中，会造成新添加的培养液较为集中在某个区域，如此对于整体培养箱体内部的细胞而言，无法形成平衡均匀的生长环境，对于后期的细胞的观察即会造成误差。

另一方面，在现有技术中的细胞培养设备中通常使用的多为培养板和培养皿等平板结构的细胞承载结构，这样的结构不仅存在能够培养的细胞数量有限的问题，且容易出现细胞堆叠现象，不利于给细胞营造均衡生长的环境。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，以解决细胞培养环境的氧气含量可针对性调节和更换培养液可以避免转移细胞培养架的技术问题。

本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置是这样实现的：

一种医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，包括：

培养箱体，所述培养箱体包括内箱体和围绕所述内箱体而设于内箱体外周侧的外箱体；所述内箱体具有一空心腔体以及在空心腔体的顶部设置为对应所述内箱体底部的开口；所述外箱体与内箱体之间形成有环形空腔，以及所述外箱体的顶部设为封闭板；在所述内箱体的侧壁设有适于连通所述内箱体与外箱体的开孔；所述开孔处设置有过滤组织；

箱盖，所述箱盖适于盖合于所述内箱体的开口处；所述箱盖上开设有一个进气孔和至少一个排气孔；所述进气孔通过乳胶管与培养箱体外的气体供给组件相连；所述排气孔处覆盖有透气滤菌膜；

培养架，所述培养架适于置于所述培养箱体的空心腔体中以用于承载细胞；以及

培养液导入导出机构，包括适于通过所述外箱体的封闭板与所述环形空腔连通的出液组件，以及适于通过箱盖与所述空心腔体连通的进液组件。

在本实用新型较佳的实施例中，所述气体供给组件包括均与乳胶管相连通的氧气供气瓶、二氧化碳供气瓶和氮气供气瓶。

在本实用新型较佳的实施例中，所述氧气供气瓶与所述乳胶管之间的导气管上设有一氧气流量控制阀；所述二氧化碳供气瓶与所述乳胶管之间的导气管上设有一二氧化碳流量控制阀；所述氮气供气瓶与所述乳胶管之间的导气管上设有一氮气流量控制阀；以及

所述内箱体的空心腔体的侧壁设有二氧化碳浓度传感器和氧气浓度传感器；

所述氧气流量控制阀、二氧化碳流量控制阀、氮气流量控制阀和二氧化碳浓度传感器以及氧气浓度传感器均与一PLC控制器相连。

在本实用新型较佳的实施例中，所述氧气供气瓶、二氧化碳供气瓶和氮气供气瓶均通过同一个气量调节控制器与乳胶管相连；气量调节控制器的出气口与乳胶管相连；以及

所述内箱体的空心腔体的侧壁设有二氧化碳浓度传感器和氧气浓度传感器；

所述气量调节控制器和二氧化碳浓度传感器以及氧气浓度传感器均与一PLC控制器相连。

在本实用新型较佳的实施例中，所述氧气供气瓶还通过一气管连接有氧气气量控制器；

所述氧气气量控制器通过进气管穿过箱盖后***所述内箱体的空心腔体内的培养液中；

所述内箱体的空心腔体内的培养液中设置有适于与PLC控制器相连的溶解氧传感器。

在本实用新型较佳的实施例中，所述出液组件包括适于***所述环形空腔中且近外箱体底端部的出液管、与所述出液管相连的出液蠕动泵，以及通过出液连接管与所述出液蠕动泵相连的出液收集箱。

在本实用新型较佳的实施例中，所述进液组件包括横架于所述箱盖两侧壁之间的至少两根投液管；

两根所述投液管的两端分别相连接以分别形成进液第一端和进液第二端；所述进液第一端为与两根所述投液管内腔贯通的空心结构；所述进液第二端为与两根所述投液管内腔隔绝的实心结构；

所述进液第一端贯穿所述箱盖的侧壁以与箱盖外的进液蠕动泵相连；所述进液蠕动泵通过进液连接管与进液箱体连接；以及

所述投液管为多孔结构的选择性通透膜制成的通透性管道。

在本实用新型较佳的实施例中，所述培养架包括多个层叠的纤维支架层；

所述纤维支架层具有多条纤维丝，多条所述纤维丝平行设置；以及

每相邻两层所述纤维支架层的纤维丝交错设置；

位于同一层的相邻两条所述纤维丝之间形成供细胞贴附生长和培养液流通的间隙。

在本实用新型较佳的实施例中，所述过滤组织包括其内设置的双层过滤膜的柱式中空柱体和与所述柱式中空柱体一体相连的空心连接头；

所述空心连接头的外侧设有外螺纹，以及在所述内箱体的开孔的孔壁设有适于与空心连接头的外螺纹适配的内螺纹；

所述双层过滤膜的滤孔孔径由内箱体朝向外箱体的方向依次减小。

在本实用新型较佳的实施例中，所述内箱体的开孔包括在所述内箱体的侧壁开设的至少一对开孔；以及

一对所述开孔均设置于所述内箱体的侧壁上近内箱体的底部位置。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，在箱盖设置的进气孔通过乳胶管与培养箱体外的气体供给组件相连，可以对内箱体中的细胞生长环境进行供氧量的调节，特别对于好氧性细胞和低氧性细胞进行针对性的氧气供给量的调节，使得整体的培养箱体营造适合细胞生长的环境。

又通过设计的培养箱体包括内箱体和外箱体，结合培养液导入导出机构，可以使得需要更换培养液的时候，不需要将承载细胞的培养架移出培养箱体，可以避免由于转移培养架可能出现的细胞受损的问题的产生。又通过采用的多个层叠的纤维支架层的培养架相较于平板结构的培养皿和培养板而言，可以实现在三维空间内培养细胞，减少细胞堆叠现象的发生，以及在不增加空间体积条件下显著增加细胞培养表面积，细胞增殖量与二维平面培养相比，可以几倍甚至几十倍增长，能够实现细胞的大规模培养，满足大量培养细胞的使用需求。

进一步的，进液组件包括横架于箱盖两侧壁之间的至少两根投液管，如此的投液结构相较于现有技术中的单一***式插设在培养箱体内部的结构而言，可以在对培养箱体内补充培养液的过程中，对培养箱内进行均衡地培养液的供给，避免新添加的培养液的分布过于集中的问题，营造培养箱体内细胞的均衡的生长环境。

又进一步的，对于本实用新型涉及的过滤组织采用螺纹连接的方式与内箱体相连，如此，在针对不同大小的细胞进行培养的过程中，便于更换不同的过滤组织，起到细胞与培养液的分离作用，大大提高了本实用新型整体结构的适用范围。

附图说明

图1为本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置的结构示意图；

图2为本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置的另一实施方式下的结构示意图；

图3为本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置的培养箱体的结构示意图；

图4为本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置的投液管的结构示意图；

图5为本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置的过滤组织的结构示意图；

图6为本实用新型的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置的培养架的结构示意图。

图中：培养箱体100、外箱体101、内箱体102、空心腔体103、环形空腔104、开孔105、开口106、L形转角108、凸柱110、箱盖200、卡口201、穿槽203、进气孔205、排气孔206、透气滤菌膜207、培养架300、纤维丝302、间隙303、出液管401、出液蠕动泵402、出液连接管403、出液收集箱405、投液管501、进液第一端502、进液第二端503、进液蠕动泵505、进液箱体506、过滤膜601、空心连接头602、柱式中空柱体603、乳胶管701、氧气供气瓶702、二氧化碳供气瓶703、氮气供气瓶705、氧气流量控制阀706、二氧化碳流量控制阀707、氮气流量控制阀708、PLC控制器709、气量调节控制器710、二氧化碳浓度传感器712、氧气浓度传感器713、氧气气量控制器715、气管718。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅1所示，本实施例提供了一种医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，包括：培养箱体100、箱盖200、培养架300和培养液导入导出机构。需要说明的是，本实施例设计的医学实验用细胞培养装置特别适用于培养过程中好氧或者低氧细胞使用，即对于氧气的供给需要特别进行针对性调控的细胞的培养使用。

培养箱体100包括内箱体102和围绕内箱体102而设于内箱体102外周侧的外箱体101；内箱体102具有一空心腔体103以及在空心腔体103的顶部设置为对应内箱体102底部的开口106；外箱体101与内箱体102之间形成有环形空腔104，以及外箱体101的顶部设为封闭板；在内箱体102的侧壁设有适于连通内箱体102与外箱体101的开孔105；开孔105处设置有过滤组织。箱盖200适于盖合于内箱体102的开口106处。空心腔体103用于防止承载细胞的细胞培养架300和容纳培养液，环形空腔104用于培养液的流通。

为了便于从培养箱外部观察内箱体102内的细胞和培养液的情况，箱盖200上可设有一透明的观察口(图中未标注)。

需要说明的是，对于外箱体101和内箱体102的顶端面可以设置为齐平结构，还可设置为，在内箱体102的顶端面与外箱体101的顶端面之间形成L形转角108，本实施例附图仅以设置有L形转角108的情况为例，对于此处设置有L形转角108，可以有助于箱盖200与内箱体102的开口106处的过程中，L形转角108中对应的内箱体102的侧壁可以形成对于箱盖200的导向作用，在箱盖200盖合在内箱体102的开口106处后，箱盖200朝向外箱体101的边沿搭载于外箱体101的封闭板上。

在箱盖200上开设有一个进气孔205和至少一个排气孔206；进气孔205通过乳胶管701与培养箱体100外的气体供给组件相连；排气孔206处覆盖有透气滤菌膜207，透气滤菌膜207可以便于气体通过，但是可以避免细菌的通过，透气滤菌膜207可选通过强力粘胶与排气孔206的边沿相接。此处在箱盖200设置排气孔206的主要作用在于便于内箱体102内部的气体向培养箱体100外部流通。可选的，在箱盖200上设置一个排气孔206，还可设置为两个，此处的排气孔206的孔径不用太大，可以设置为微孔结构即可，满足气体的流通要求即可。由于本实施例还需要通过进气孔205来调节内箱体102内部的气体成分，因此排气孔206的孔径可以控制得比较小，避免由于排气孔206的孔径过大造成对于内箱体102内部的气体成分的影响较大。还需要说明的是，关于进气孔205与乳胶管701的相接方式，可以在箱盖200的顶端围绕进气孔205设有一段凸起柱状结构，该段凸起柱状结构用来与乳胶管701进行装配，例如使得乳胶管701与凸起柱状结构进行螺纹旋接，具体的，对于进气孔205与乳胶管701的装配方式本实施例不做绝对的限定。

本实施例具体采用的气体供给组件包括均与乳胶管701相连通的氧气供气瓶702、二氧化碳供气瓶703和氮气供气瓶705。

作为一种可选的实施例方式，请参阅图1所示，氧气供气瓶702与乳胶管701之间的导气管717上设有一氧气流量控制阀706；二氧化碳供气瓶703与乳胶管701之间的导气管上设有一二氧化碳流量控制阀707；氮气供气瓶705与乳胶管701之间的导气管上设有一氮气流量控制阀708；以及内箱体102的空心腔体103的侧壁设有二氧化碳浓度传感器712和氧气浓度传感器713；氧气流量控制阀706、二氧化碳流量控制阀707、氮气流量控制阀708和二氧化碳浓度传感器712以及氧气浓度传感器713均与一PLC控制器709相连。PLC控制器709可以总体控制整个培养箱体100内部的气体成分，分别通过氧气流量控制阀706、二氧化碳流量控制阀707、氮气流量控制阀708来调节进入内箱体102中的氮气、氧气和二氧化碳的比例，从而针对好氧性细胞和低氧性细胞提供相应有利的生长环境，由二氧化碳浓度传感器712和氧气浓度传感器713来监测培养箱中二氧化碳和氧气的浓度。此时，可选的，PLC控制器709可选设置在箱盖200的外侧，氧气流量控制阀706、二氧化碳流量控制阀707、氮气流量控制阀708分别与PLC控制器709电性连接，而二氧化碳浓度传感器712以及氧气浓度传感器713上分别连接有无线节点适配器，且通过无线节点适配器实现与PLC控制器709的无线网关之间的无线连接。PLC控制器709采用例如但不限于为51单片机。

作为另一种可选的实施例方式，请参阅图2所示，氧气供气瓶702、二氧化碳供气瓶703和氮气供气瓶705均通过同一个气量调节控制器710与乳胶管701相连；气量调节控制器710的出气口与乳胶管701相连；以及内箱体102的空心腔体103的侧壁设有二氧化碳浓度传感器712和氧气浓度传感器713；气量调节控制器710和二氧化碳浓度传感器712以及氧气浓度传感器713均与一PLC控制器709相连。即在这种实施方式下，通过一个气量调节控制器710来取代上一个实施方式下的氧气流量控制阀706、二氧化碳流量控制阀707、氮气流量控制阀708，具有简化结构的优点。具体的其余实施原理与上一个实施方式的原理雷同。

还可选的，为了有效检测培养液中的溶解氧的浓度，氧气供气瓶702还通过一气管718连接有氧气气量控制器715；氧气气量控制器715通过进气管720穿过箱盖200后***内箱体102的空心腔体103内的培养液中；氧气气量控制器715的出口与进气管720相连；即通过氧气供气瓶702直接对培养液进行供氧，而在内箱体102的空心腔体103内的培养液中设置有适于与PLC控制器709相连的溶解氧传感器721。溶解氧传感器721可连接有无线节点适配器，且通过无线节点适配器实现与PLC控制器709的无线网关之间的无线连接，这种实施方式特别适用于好氧性细胞的培养，以充分保证培养液的溶解氧的浓度，确保培养液中的氧气含量满足好氧性细胞的培养需求。

培养架300，培养架300适于置于培养箱体100的空心腔体103中以用于承载细胞；对于本实施例采用的培养架300为多个层叠的纤维支架层。

请参阅图6所示，具体的，纤维支架层具有多条纤维丝302，多条纤维丝302平行设置；以及每相邻两层纤维支架层的纤维丝302交错设置；位于同一层的相邻两条纤维丝302之间形成供细胞贴附生长和培养液流通的间隙303。纤维支架层的形状为圆柱体或多边形柱体。以本实用新型的附图为例，相邻两层纤维支架层的纤维丝302垂直设置，这种设置方式更便于观察。

上述由纤维丝302构成的纤维支架层，目前在细胞培养上常用材料为PS(聚苯乙烯)、以及PS和PCL(聚己内酯)组合物、PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)等几种材料。而纤维支架层的制备可以传统的注塑，也可以新兴的3D打印方法制备。

优选的，纤维支架层表面经温敏材料接枝处理，可通过改变温度使温敏材料产生亲水和疏水之间的相变，从而使贴附于纤维支架层生长的细胞在培养结束后实现温敏性脱落收获。纤维支架层的接枝处理按照常规方式处理即可，该温敏材料能够在培养结束后通过将温度降低到其相变温度以下，实现细胞自动与支架脱离的目的。考虑到细胞培养的适宜温度为37℃左右，温敏材料的相变临界温度优选为32℃，则细胞贴壁生长温度为37℃，实验中最好的脱落温度为20℃左右。可以理解的，具体使用中的最佳脱落温度可根据所培养细胞类型的不同，以及选用温敏材料的不同来设定。

当然还可选的，纤维支架层表面也可不经过温敏材料接枝处理，不影响该装置的细胞培养效果，仅是在细胞收获时，需采用化学的胰蛋白酶消化或物理的细胞刮刀刮取的方式收集细胞，可能会对细胞造成化学或物理的损伤。

可选的，纤维支架层的层数为4-8层，本实施例附图以4层为例；以及间隙303的大小可选设置为为250-350μm。纤维丝302的直径可选为150-500μm。在本实施例中，常用的单根纤维丝302的直径为400μm，多根纤维丝302纵横交织形成的纤维支架层的间隙303有300μm、400μm、500μm三个规格。

请参阅图3所示，可选的，为了使得培养架300不直接贴合在内箱体102的空心腔体103的底部，最大程度地利用培养架300的表面积，在内箱体102的空心腔体103的底部设有多根凸柱110；多根凸柱110相对于空心腔体103底部的高度相等；以及培养架300支撑于多根凸柱110上。如此，使得培养架300的底端面形成相对于内箱体102的空心腔体103的底部的“凌空”结构。

培养液导入导出机构，包括适于通过外箱体101的封闭板与环形空腔104连通的出液组件，以及适于通过箱盖200与空心腔体103连通的进液组件。

具体的，出液组件包括适于***环形空腔104中且近外箱体101底端部的出液管401、与出液管401相连的出液蠕动泵402，以及通过出液连接管403与出液蠕动泵402相连的出液收集箱405。出液蠕动泵402和出液收集箱405可选直接与外箱体101的顶部的封闭板固连以实现外箱体101的封闭板对于出液蠕动泵402和出液收集箱405的承托，还可选的，在外箱体101的底部的封闭板上另外设置用于承托出液蠕动泵402和出液收集箱405的承托结构，对于，本实施例不做绝对限定。

请参阅图1和图4所示，由于细胞在不断的生长过程中，会产生相应的代谢物，而代谢物的存在会造成培养液的浓度的变化，故此，在更换培养液之前可以采取添加培养液的方式来达到调节培养箱体100内的细胞生长用的培养液的浓度的目的，故此，本实施例采用的进液组件包括横架于箱盖200两侧壁之间的至少两根投液管501；两根投液管501的两端分别相连接以分别形成进液第一端502和进液第二端503；进液第一端502为与两根投液管501内腔贯通的空心结构；进液第二端503为与两根投液管501内腔隔绝的实心结构；进液第一端502贯穿箱盖200的侧壁以与箱盖200外的进液蠕动泵505相连；在箱盖200的侧壁设有适于搭接进液第二端503的卡口201，以及在箱盖200的侧壁还设有适于进液第一端502穿过的穿槽203，为了使得进液第一端502和进液第二端503与箱盖200的侧壁之间连接牢固，在没有外力施加的作用下，进液第一端502和进液第二端503与箱盖200之间不会产生分离，在卡口201和穿槽203内分布设有一垫圈(图中未标注)，垫圈采用弹性材质制成，例如硅胶材质。进液蠕动泵505通过进液连接管与进液箱体506连接；以及投液管501为多孔结构的选择性通透膜制成的通透性管道，通透性管道便于培养液进行投放。对于进液蠕动泵505和进液箱体506可选直接与箱盖200的侧壁固连，还可通过在箱盖200的侧壁设置的承托板来实现对于进液蠕动泵505和进液箱体506的承托，对此，本实施例不做绝对限定。

可选，进液组件包括三根投液管501，且三根投液管501的每相邻的两根投液管501之间存有间距，三根投液管501以均匀对应于内箱体102分布，以使得在通过三根投液管501对内箱体102进行培养液的添加的过程中，可以避免新加入的培养基分布过于集中的问题，使得新的培养液可以对内箱体102内部进行均匀的投放，以提供细胞生长的均衡的环境。

需要说明的是，进液第二端503由于与投液管501之间隔绝，因此在进液第二端503内不会有培养液的流通，故此，本实施例设计的进液第二端503主要的作用在于与箱盖200的侧壁搭接。而对于进液第一端502则与投液管501之间贯通可以流通培养液，因此对于进液第一端502不仅是用于与箱盖200的侧壁搭接以配合进液第二端503共同形成投液管501与箱盖200之间的相对固定，还具有通过进液第一端502使得培养液进入投液管501内的作用。为了便于对投液管501在一段时间的使用之后进行清洗和灭菌，投液管501采用弹性材质制成，例如弹性金属材料，如此设计的结构，使得进液第一端502和进二端可以从箱盖200的侧壁进行拆卸，此处需要说明的是，进液第一端502在从箱盖200的内部穿出在箱盖200外部的端部可拆卸地与进液蠕动泵505相连，这样，使得需要对投液管501相对于箱盖200拆卸时，可以将进液第一端502从箱盖200的侧壁分离。

本实施例设置的过滤组织主要的作用在于，需要对培养箱体100内的培养液进行更换时，使得内箱体102的空心腔体103内的培养液通过过滤组织进入外箱体101与内箱体102之间形成的环形空腔104，最后由出液管401经出液蠕动泵402后最终进入出液收集箱405。在此过程中，通过过滤组织，使得内箱体102的空心腔体103内的细胞不会通过过滤组织，即无法实现向环形空腔104的流通。

请参阅图5所示，由于不同的细胞的大小是有差异的，因此，对于此处的过滤组织，难易实现同一个过滤组织适应不同大小的细胞，故此，如果不便于更换过滤组织，会大大降低正规提的细胞培养装置的适用范围，对于医学实验来说，大大降低其使用价值。基于上述问题，本实施例设计的过滤组织包括其内设置的双层过滤膜601的柱式中空柱体603和与柱式中空柱体603一体相连的空心连接头602。空心连接头602为中空结构，以便于培养液流通。双层过滤膜601的滤孔孔径由内箱体102朝向外箱体101的方向依次减小。双层过滤膜601的滤孔的大小根据不同的大小的细胞设定不同的规格。本实施例设计的空心连接头602主要用于实现与内箱体102的侧壁之间的可拆卸式相连，具体的空心连接头602的外侧设有外螺纹，以及在内箱体102的开孔105的孔壁设有适于与空心连接头602的外螺纹适配的内螺纹，如此，在针对不同大小的细胞进行培养的时候，可以更换相应的过滤组织。此处需要加以说明的是，对于细胞的大小，虽然不同的细胞的大小一定是有绝对的差异的，但是对于过滤组织也不必要逐一针对不同大小的细胞进行定制化的设计，而是可以根据不同大小的细胞进行不同类别的区别，即在一定大小范围的一类细胞对应使用一种过滤组织，即将细胞的大小进行一定范围的划分，从而对应相应的过滤组织。

对于本实施例中用来与过滤组织装配的内箱体102的开孔105包括在内箱体102的侧壁开设的至少一对开孔105；以及一对开孔105均设置于内箱体102的侧壁上近内箱体102的底部位置。一对开孔105可以对称设置，这样提高了内箱体102中的培养液向环形空腔104流通的效率，以及一对开孔105设置在内箱体102的侧壁上近内箱体102的底部位置，使得在出液蠕动泵402经出液管401对环形空腔104内的培养液进行抽取的过程中，有利于在抽取作用力的作用下，加速内箱体102的培养液向环形空腔104的流通速度。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，包括：

培养箱体，所述培养箱体包括内箱体和围绕所述内箱体而设于内箱体外周侧的外箱体；所述内箱体具有一空心腔体以及在空心腔体的顶部设置为对应所述内箱体底部的开口；所述外箱体与内箱体之间形成有环形空腔，以及所述外箱体的顶部设为封闭板；在所述内箱体的侧壁设有适于连通所述内箱体与外箱体的开孔；所述开孔处设置有过滤组织；

箱盖，所述箱盖适于盖合于所述内箱体的开口处；所述箱盖上开设有一个进气孔和至少一个排气孔；所述进气孔通过乳胶管与培养箱体外的气体供给组件相连；所述排气孔处覆盖有透气滤菌膜；

培养架，所述培养架适于置于所述培养箱体的空心腔体中以用于承载细胞；以及

培养液导入导出机构，包括适于通过所述外箱体的封闭板与所述环形空腔连通的出液组件，以及适于通过箱盖与所述空心腔体连通的进液组件。

2.根据权利要求1所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述气体供给组件包括均与乳胶管相连通的氧气供气瓶、二氧化碳供气瓶和氮气供气瓶。

3.根据权利要求2所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述氧气供气瓶与所述乳胶管之间的导气管上设有一氧气流量控制阀；所述二氧化碳供气瓶与所述乳胶管之间的导气管上设有一二氧化碳流量控制阀；所述氮气供气瓶与所述乳胶管之间的导气管上设有一氮气流量控制阀；以及

所述内箱体的空心腔体的侧壁设有二氧化碳浓度传感器和氧气浓度传感器；

所述氧气流量控制阀、二氧化碳流量控制阀、氮气流量控制阀和二氧化碳浓度传感器以及氧气浓度传感器均与一PLC控制器相连。

4.根据权利要求2所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述氧气供气瓶、二氧化碳供气瓶和氮气供气瓶均通过同一个气量调节控制器与乳胶管相连；气量调节控制器的出气口与乳胶管相连；以及

所述内箱体的空心腔体的侧壁设有二氧化碳浓度传感器和氧气浓度传感器；

所述气量调节控制器和二氧化碳浓度传感器以及氧气浓度传感器均与一PLC控制器相连。

5.根据权利要求3或4任一项所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述氧气供气瓶还通过一气管连接有氧气气量控制器；

所述氧气气量控制器通过进气管穿过箱盖后***所述内箱体的空心腔体内的培养液中；

所述内箱体的空心腔体内的培养液中设置有适于与PLC控制器相连的溶解氧传感器。

6.根据权利要求1所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述出液组件包括适于***所述环形空腔中且近外箱体底端部的出液管、与所述出液管相连的出液蠕动泵，以及通过出液连接管与所述出液蠕动泵相连的出液收集箱。

7.根据权利要求1或6任一项所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述进液组件包括横架于所述箱盖两侧壁之间的至少两根投液管；

两根所述投液管的两端分别相连接以分别形成进液第一端和进液第二端；所述进液第一端为与两根所述投液管内腔贯通的空心结构；所述进液第二端为与两根所述投液管内腔隔绝的实心结构；

所述进液第一端贯穿所述箱盖的侧壁以与箱盖外的进液蠕动泵相连；所述进液蠕动泵通过进液连接管与进液箱体连接；以及

所述投液管为多孔结构的选择性通透膜制成的通透性管道。

8.根据权利要求1所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述培养架包括多个层叠的纤维支架层；

所述纤维支架层具有多条纤维丝，多条所述纤维丝平行设置；以及

每相邻两层所述纤维支架层的纤维丝交错设置；

位于同一层的相邻两条所述纤维丝之间形成供细胞贴附生长和培养液流通的间隙。

9.根据权利要求1所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述过滤组织包括其内设置的双层过滤膜的柱式中空柱体和与所述柱式中空柱体一体相连的空心连接头；

所述空心连接头的外侧设有外螺纹，以及在所述内箱体的开孔的孔壁设有适于与空心连接头的外螺纹适配的内螺纹；

所述双层过滤膜的滤孔孔径由内箱体朝向外箱体的方向依次减小。

10.根据权利要求1或9任一项所述的医学实验用供氧量可调的细胞培养装置，其特征在于，所述内箱体的开孔包括在所述内箱体的侧壁开设的至少一对开孔；以及

一对所述开孔均设置于所述内箱体的侧壁上近内箱体的底部位置。