CN219752327U - 一种高通量小样本组织体外动态培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高通量小样本组织体外动态培养装置，包括固定底板、旋转电机、独立摇床和培养管，所述固定底板上设有若干个独立摇床，所述独立摇床的一端连接旋转电机的输出端，所述独立摇床上设有若干个固定工位，所述固定工位上设有培养管；装置体积小巧，可轻松放置于生物安全柜或细胞培养箱中进行操作，有效降低了样品污染的风险；单个独立摇床设有多个固定工位，从而在同一参数下，动态培养多种样本；单个装置内，可安装多个并行的独立摇床，每个摇床由独立的旋转电机控制，用户可根据需求，设置不同培养参数。

Description

一种高通量小样本组织体外动态培养装置

技术领域

本实用新型涉及体外组织培养技术领域，特别涉及一种高通量小样本组织体外动态培养装置。

背景技术

目前生物反应器，已经广泛用于植物学、动物学和生命科学的研究中，因其稳定、廉价和优越的培养性能，常被用于大批量生产和制备生化制品。随着精准医学研究的不断深入，类器官越来越成为体外药物筛查的重要工具。然而，在传统的类器官培养过程中，主要依靠人工手动种板的方式对类器官进行培养，通过类器官传代的方式进行扩增。对于小样本，如穿刺、活检样本等，为得到足够数量的类器官用于药物筛查，其培养和扩增过程往往需要数月时间，为高效精准药物筛查带来了巨大的挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高通量小样本组织体外动态培养装置，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请公开了一种高通量小样本组织体外动态培养装置，包括固定底板、旋转电机、独立摇床和培养管，所述固定底板上设有若干个独立摇床，所述独立摇床的一端连接旋转电机的输出端，所述独立摇床上设有若干个固定工位，所述固定工位上设有培养管。

作为优选，所述培养管包括管盖和管体，所述管盖内部嵌入有滤菌透气膜；所述管体采用外径从管底至管口逐渐减小的锥形结构，所述管盖与管体之间设有橡胶密封圈。

作为优选，所述固定工位上设有培养管固定器，所述培养管固定器包括底座、固定片和连接弹簧，所述底座固定于固定工位上，所述底座的顶面外沿处设有若干个固定片，所述固定片之间呈等间距分布，所述固定片的顶部设有弹簧安装腔，所述弹簧安装腔内设有连接弹簧，相邻两个固定片之间通过连接弹簧相连接。

作为优选，所述底座与固定工位的连接方式包括一次性注塑成型、胶水粘连或螺钉固定中的一种。

作为优选，所述固定底板上设有若干个摇床工位，所述摇床工位由两个摇床固定座组成，所述摇床固定座的底部固定于所述固定底板上，所述独立摇床位于摇床工位的两个摇床固定座之间；所述独立摇床包括工作主板和两个连接板，所述工作主板的两端设有连接板，所述固定工位位于所述工作主板上，所述连接板的外侧与摇床固定座的上部转动连接，所述独立摇床的底面与固定底板之间设有摇晃空隙。

作为优选，所述摇床固定座上部与连接板的外侧均设有连接孔，所述摇床固定座的连接孔内设有轴承，所述连接板外侧与摇床固定座上部之间通过摇杆连接，其中一个摇杆的另一端连接旋转电机的输出轴。

作为优选，所述旋转电机位于所述固定底板上，靠近旋转电机一侧的摇床固定座外侧设有联轴器安装座，所述联轴器安装座的中部设有联轴器，所述旋转电机的输出端与摇杆之间通过联轴器连接作为优选，所述旋转电机工作时的旋转角速度0.1~5rpm；所述独立摇床工作时的摇晃角度为0~90°。

本实用新型的有益效果：

1、操作简便，仅需将类器官移移至培养微管内，并固定于摇床上，设置相关控制参数，便可进行类器官动态培养。

2、适用于小体积样本的快速培养；锥形培养微管，其大小与细胞冻存管相似，口径约为2cm，优化了传统生物反应器只能应用于大量样本的培养制备的局限。

3、高通量培养：单个独立摇床可放置多个固定工位，从而在同一参数下，动态培养多种样本；单个装置内，可安装多个并行的独立摇床，每个摇床由独立的旋转电机控制，用户可根据需求，设置不同培养参数。

4、体积小巧：装置体积小巧，可轻松放置于生物安全柜或细胞培养箱中进行操作，有效降低了样品污染的风险。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型一种高通量小样本组织体外动态培养装置的结构示意图；

图2是本实用新型的培养管及培养管固定器的结构示意图；

图3是本实用新型的固定底板及独立摇床的结构示意图；

其中：1-固定底板、11-摇床固定座、2-旋转电机、21-联轴器安装座、22-联轴器、23-摇杆、24-轴承、3-独立摇床、31-工作主板、32-连接板、4-培养管、41-管盖、411-滤菌透气膜、412-橡胶密封圈、42-管体、5-固定工位、51-底座、52-固定片、53-弹簧安装腔、54-连接弹簧。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

参阅图1，本实用新型实施例提供一种高通量小样本组织体外动态培养装置，包括固定底板1、旋转电机2、独立摇床3和培养管4，所述固定底板1上设有若干个独立摇床3，所述独立摇床3的一端连接旋转电机2的输出端，所述独立摇床3上设有若干个固定工位5，所述固定工位5上设有培养管4。

参阅图2，所述培养管4包括管盖41和管体42，所述管盖41内部嵌入有滤菌透气膜411，用于为培养管内的类器官提供适宜的空气环境；所述管体42采用外径从管底至管口逐渐减小的锥形结构，锥形培养瓶外观与锥形瓶相似，其结构能够保证底部培养基在培养过程中充分搅拌混匀；锥形培养管体42的锥形结构，能够保证独立摇床3在进行摇动时，管内液体能够进行充分的搅动；所述管盖41与管体42之间设有橡胶密封圈412；用于保证结构的密闭性；

所述固定工位5上设有培养管固定器，所述培养管固定器包括底座51、固定片52和连接弹簧54，所述底座51固定于固定工位5上，所述底座51的顶面外沿处设有若干个固定片52，所述固定片52之间呈等间距分布，所述固定片52的顶部设有弹簧安装腔53，所述弹簧安装腔53内设有连接弹簧54，相邻两个固定片52之间通过连接弹簧54相连接。所述底座51与固定工位5的连接方式包括一次性注塑成型、胶水粘连或螺钉固定中的一种。

固定片52由韧性材料制成，包括但不限于：钢，铜，塑料等，连接弹簧54可有效维持培养管固定器，从而固定培养管4；通过拨开固定片52，可将培养管4***，并由连接弹簧54将培养管4固定住；

参阅图3，所述固定底板1上设有若干个摇床工位，所述摇床工位由两个摇床固定座11组成，所述摇床固定座11的底部固定于所述固定底板1上，所述独立摇床3位于摇床工位的两个摇床固定座11之间；所述独立摇床3包括工作主板31和两个连接板32，所述工作主板31的两端设有连接板32，所述固定工位5位于所述工作主板31上，所述连接板32的外侧与摇床固定座11的上部转动连接，所述独立摇床3的底面与固定底板1之间设有摇晃空隙。所述摇床固定座11上部与连接板32的外侧均设有连接孔，所述摇床固定座11的连接孔内设有轴承24，所述连接板32外侧与摇床固定座11上部之间通过摇杆23连接；

两个摇杆分别与独立摇床上左右的连接孔，通过嵌套固定；其中一个摇杆23的另一端连接旋转电机2的输出轴。所述旋转电机2位于所述固定底板1上，靠近旋转电机2一侧的摇床固定座11外侧设有联轴器安装座21，所述联轴器安装座21的中部设有联轴器22，所述旋转电机2的输出端与摇杆23之间通过联轴器22连接。旋转电机2的输出端因为长度问题，因此添加联轴器22使输出端与摇杆23连接起来，延伸长度。

本技术根据小样本组织特点，为其提供一个微小的动态培养环境，能够有效促进类器官生长，缩短培养时间，提高小样本组织在药物筛查领域中的应用。

工作中组件传动关系：

a.旋转电机2根据预设程序转动，通过控制器的可对旋转电机2的正转和反转进行控制，带动摇杆转动；

b.摇杆23是嵌套固定在独立摇床3上的，因此摇杆23转动就会带动独立摇床做来回的摆动；

c.旋转电机在摇动过程中，其角度推荐范围在0°~90°，旋转角速度推荐为0.1~5rpm。

装置结合生物制造技术和生物反应器扩增技术，为微滴类器官提供动态的培养环境，有助于小型样本的体外快速扩增培养。

本装置结合类器官技术和生物反应器技术，将微流控方法制成的微滴类器官收集与锥形培养管内，并提供动态的培养环境，从而加快类器官的生长，缩短类器官扩增的时间。

本发明与背景技术在功能上的区别：

1、传统点板式的类器官培养方式，主要为静态培养，细胞与培养基接触面积小，缺乏动态培养环境，物质运输与交换速率低，致使培养周期长。

2、传统生物反应器只适用于大样本生产制造，无法满足小样本小而精的培养需求。

3、本装置结合类器官技术和生物反应器技术，将小样本制备的少量类器官置于动态摇床上进行培养，锥形微量培养管有助于使用人员对培养环境进行精准设置与把控，同时有效节省培养基，缩短类器官扩增时间，在早期药物精准筛查中，具有重要的应用意义。

4、本装置多摇床，高通量的设置，能够满足不同样本同时培养的需求，有助于提高培养扩增效率。

5、本装置体积小巧，不同于传统生物反应器需要占据很大的空间，可置于生物安全柜内操作，也可置于生物培养箱中进行培养，简单的操作方式和小巧的体积，有助于装置未来的广泛推广与应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：包括固定底板（1）、旋转电机（2）、独立摇床（3）和培养管（4），所述固定底板（1）上设有若干个独立摇床（3），所述独立摇床（3）的一端连接旋转电机（2）的输出端，所述独立摇床（3）上设有若干个固定工位（5），所述固定工位（5）上设有培养管（4）。

2.如权利要求1所述的一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：所述培养管（4）包括管盖（41）和管体（42），所述管盖（41）内部嵌入有滤菌透气膜（411）；所述管体（42）采用外径从管底至管口逐渐减小的锥形结构，所述管盖（41）与管体（42）之间设有橡胶密封圈（412）。

3.如权利要求1所述的一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：所述固定工位（5）上设有培养管固定器，所述培养管固定器包括底座（51）、固定片（52）和连接弹簧（54），所述底座（51）固定于固定工位（5）上，所述底座（51）的顶面外沿处设有若干个固定片（52），所述固定片（52）之间呈等间距分布，所述固定片（52）的顶部设有弹簧安装腔（53），所述弹簧安装腔（53）内设有连接弹簧（54），相邻两个固定片（52）之间通过连接弹簧（54）相连接。

4.如权利要求3所述的一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：所述底座（51）与固定工位（5）的连接方式包括一次性注塑成型、胶水粘连或螺钉固定中的一种。

5.如权利要求1所述的一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：所述固定底板（1）上设有若干个摇床工位，所述摇床工位由两个摇床固定座（11）组成，所述摇床固定座（11）的底部固定于所述固定底板（1）上，所述独立摇床（3）位于摇床工位的两个摇床固定座（11）之间；所述独立摇床（3）包括工作主板（31）和两个连接板（32），所述工作主板（31）的两端设有连接板（32），所述固定工位（5）位于所述工作主板（31）上，所述连接板（32）的外侧与摇床固定座（11）的上部转动连接，所述独立摇床（3）的底面与固定底板（1）之间设有摇晃空隙。

6.如权利要求5所述的一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：所述摇床固定座（11）上部与连接板（32）的外侧均设有连接孔，所述摇床固定座（11）的连接孔内设有轴承（24），所述连接板（32）外侧与摇床固定座（11）上部之间通过摇杆（23）连接，其中一个摇杆（23）的另一端连接旋转电机（2）的输出轴。

7.如权利要求6所述的一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：所述旋转电机（2）位于所述固定底板（1）上，靠近旋转电机（2）一侧的摇床固定座（11）外侧设有联轴器安装座（21），所述联轴器安装座（21）的中部设有联轴器（22），所述旋转电机（2）的输出端与摇杆（23）之间通过联轴器（22）连接。

8.如权利要求1所述的一种高通量小样本组织体外动态培养装置，其特征在于：所述旋转电机（2）工作时的旋转角速度0.1~5rpm；所述独立摇床（3）工作时的摇晃角度为0~90°。