能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统技术方案

本发明专利技术涉及一种能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，为了实现远程控制、监控细胞培养而设计。本发明专利技术包括：细胞培养箱与细胞培养箱的控制器通过有线或无线方式连接的远程控制终端，细胞培养箱内设有细胞培养瓶、储液瓶、用于对细胞培养箱内的环境参数进行调整的环境设置组件，用于采集细胞培养瓶内细胞生长状况的图像采集装置、的细胞培养瓶和储液瓶通过若干输液管连通，在输液管上分别设有细胞培养液驱动泵，的环境设置组件、细胞培养液驱动泵、图像采集装置分别连接的控制器，各培养瓶分别对应一个图像采集装置，细胞培养箱的外壳上设有用于显示细胞生长状况的显示屏以及与控制器连接的按键。

A cell culture system capable of realizing real-time ground line monitoring and remote monitoring

The invention relates to a cell culture system which can realize real-time ground wire monitoring and remote monitoring. It is designed to realize remote control and monitor cell culture. The present invention includes: cell culture and cell culture box box controller through the remote control terminal connected to a wired or wireless mode, cell culture, cell culture bottle is provided with a liquid storage bottle, box for environmental parameters on cell culture to adjust the environment setting components, for collecting cell culture bottle cell growth image acquisition apparatus, cell culture bottle and a liquid storage bottle through a plurality of infusion tube connected with the infusion pipe are respectively provided with a cell culture fluid drive pump, setting components, cell culture fluid drive pump, the image acquisition device is connected to the controller, the culture bottle corresponds to an image acquisition device, cell culture box shell is used to display cell growth status screen and keys connected with the controller.

【技术实现步骤摘要】
能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统
本专利技术涉及一种能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统。
技术介绍
细胞培养是生物工程技术中一个必不可少的过程，该技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞。通过细胞培养可以得到大量的细胞或其代谢产物。由于大多数生物产品都是从细胞得来，因此细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术。细胞培养工作现已广泛应用于生物学、医学、新药研发等各个领域，它对整个生命科学研究起到至关重要的作用。目前，欧美发达国家已纷纷开展相关仪器装置的研发工作，细胞培养系统装置已开始逐步实现商品化发展。根据研究目的的不同，可采用大型自动化细胞培养系统和专用细胞培养系统对不同来源的细胞样品进行离体培养。国外相关产品中，在培养液的自动灌流上还未完全实现自动化，在图像实时监测、参数监测和处理不同类型的细胞样品上也存在一些不足。迄今为止，在细胞培养系统的开发中，国内尚未开发出自主研发的相关产品设备，特别是针对不同生长方式的细胞样品(贴壁细胞和悬浮细胞)进行自动换液和在线监测的细胞培养系统。鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种能够实时记录培养箱内细胞生产状况以及实现自动灌流的能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统。本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，包括：细胞培养箱与所述细胞培养箱的控制器通过有线或无线方式连接的远程控制终端，所述细胞培养箱内设有细胞培养瓶、储液瓶、用于对细胞培养箱内的环境参数进行调整的环境设置组件，用于采集细胞培养瓶内细胞生长状况的图像采集装置、所述的细胞培养瓶和储液瓶通过若干输液管连通，在所述输液管上分别设有细胞培养液驱动泵，所述的环境设置组件、细胞培养液驱动泵、图像采集装置分别连接的控制器，各培养瓶分别对应一个图像采集装置，所述细胞培养箱的外壳上设有用于显示细胞生长状况的显示屏以及与所述控制器连接的按键；所述控制器根据远程控制终端或本地按键输出的控制指令控制环境设置组件的工作状态，所述输液泵的开启、关闭，以及控制所述图像采集装置工作状态；所述图像采集装置，用于获取各培养瓶内细胞的实时生长状况图像，并输出该实时生长状况图像至控制器，所述控制器根据远程终端的请求或以预定时间间隔输出输出所述实时生长状况图像至远程终端，所述控制器根据用户按键请求或以预定时间间隔输出输出所述实时生长状况图像至本地显示屏显示；所述控制器以预定时间间隔采集细胞培养箱当前工作环境参数，并输出该当前工作环境参数至本地显示屏和远程终端；所述远程终端根据获取的细胞实时生长状况图像以及细胞培养箱当前工作环境参数输出相应的控制指令至控制器，所述控制器根据所述的控制指令控制所述的环境设置组件、输液泵、图像采集装置的工作状态。进一步地，所述图像采集装置包括调焦电动平台，设置在所述调焦电动平台上的相机组件，设置在所述相机组件镜头前的物镜组件以及激光测距装置；其中，在图像采集装置采集培养瓶图像时，首先通过激光测距装置测量相机组件距离培养瓶的距离，然后通过调焦电动平台调节焦距，最后图像采集装置采集培养瓶的图像，并输出至控制器。进一步地，所述图像采集装置的物镜可替换，镜头可选配×4，×10，×20，×40，×60五个放大倍率。进一步地，所述细胞培养箱内设有支架装置，所述支架装置包括底板，设置在所述底板上的中心立板，所述中心立板将细胞培养箱内分隔为左、右两部分，所述中心立板上安装有用于支撑细胞培养瓶的细胞培养瓶支撑件、用于支撑储液瓶的储液瓶支撑件、用于支撑所述图像采集装置的图像采集支撑件以及用于支撑细胞培养液驱动泵的细胞培养液驱动泵支撑件。进一步地，所述的细胞培养瓶支撑件、输液瓶支撑件均由支板和活动孔板组成，所述支板安装在所述中心立板上，所述活动孔板和所述支板通过活页连接，其中细胞培养瓶支撑件的支板上设有震荡电机，所述的震荡电机的动力输出端与所述活动孔板接触，所述的活动孔板通过震荡电机的驱动以实现活动孔板定量起伏。进一步地，所述支架装置通过两副滚柱交叉导轨副设置在所述细胞培养箱内，各滚柱交叉导轨副包括：安装于细胞箱侧壁的下导轨和安装于的底板上的上导轨，所述下导轨上设有滚子保持器。进一步地，所述活动孔板上设有培养瓶固定座，所述培养瓶固定座的形状与培养瓶放置在活动孔板上时与活动孔板接触面的形状相适配以固定所述培养瓶。进一步地，所述细胞培养瓶包括转染瓶，若干扩增瓶，各转染瓶配分别两台细胞培养液驱动泵，一台负责细胞在改造培养过程中，添加转染用细胞培养液，另一台泵负责扩增培养前移除转染用细胞培养液；各扩增瓶分别配置两台细胞培养液驱动泵，一台负责向细胞培养瓶中扩增接种细胞，另一台泵负责在细胞扩增培养期间向扩增瓶中添加培养液。进一步地，所述细胞培养液驱动泵为蠕动泵。进一步地，所述输液管为内径为2mm，壁厚为1mm的硅胶管借由上述方案，本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统至少具有以下优点：本专利技术通过在细胞培养箱内设置图像采集装置，能够实时获取细胞的生长状况，并将细胞的生长状况输出至本地显示终端或远程显示终端，以使用户实时了解细胞的生长状态。本专利技术根据所述实时生长状况图像控制各个细胞培养液驱动泵的开启或关闭，以实现培养瓶的自动加液控制。本专利技术由于培养瓶要求定期振荡，细胞样本采集图像前必需调节焦距。调节焦距通过调焦电动平台实现，将图像采集装置和物镜组件安装在调焦电动平台上，根据需要控制调焦电动平台的运动方向与运动距离，实现焦距调节。本专利技术细胞培养与传代扩增均能全自动实现，全过程全封闭，极大降低了细胞培养面临的污染风险；无需人员辅助操作，能适应贴壁细胞和悬浮细胞的传代要求；细胞培养全过程设备工况参数可实时显示、细胞生长情况图像信息可实时查看；配置的远程监控系统可实现设备远程监测与控制。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的示意图；图2是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的细胞培养箱的示意图；图3是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的内部支架示意图；图4是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的培养瓶支撑件示意图；图5是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的培养瓶支撑件的震荡示意图；图6是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的储液瓶支撑件的示意图；图7是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的内部支架示意图；图8是本专利技术能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统的图像采集装置示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1如图1所示，本实施例能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，包括：细胞培养箱与所述细胞培养箱的控制器通过有线或无线方式连接的远程控制终端01，所述细胞培养箱1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，其特征在于，包括：细胞培养箱与所述细胞培养箱的控制器通过有线或无线方式连接的远程控制终端，所述细胞培养箱内设有细胞培养瓶、储液瓶、用于对细胞培养箱内的环境参数进行调整的环境设置组件，用于采集细胞培养瓶内细胞生长状况的图像采集装置、所述的细胞培养瓶和储液瓶通过若干输液管连通，在所述输液管上分别设有细胞培养液驱动泵，所述的环境设置组件、细胞培养液驱动泵、图像采集装置分别连接的控制器，各培养瓶分别对应一个图像采集装置，所述细胞培养箱的外壳上设有用于显示细胞生长状况的显示屏以及与所述控制器连接的按键；所述控制器根据远程控制终端或本地按键输出的控制指令控制环境设置组件的工作状态，所述输液泵的开启、关闭，以及控制所述图像采集装置工作状态；所述图像采集装置，用于获取各培养瓶内细胞的实时生长状况图像，并输出该实时生长状况图像至控制器，所述控制器根据远程终端的请求或以预定时间间隔输出输出所述实时生长状况图像至远程终端，所述控制器根据用户按键请求或以预定时间间隔输出输出所述实时生长状况图像至本地显示屏显示；所述控制器以预定时间间隔采集细胞培养箱当前工作环境参数，并输出该当前工作环境参数至本地显示屏和远程终端；所述远程终端根据获取的细胞实时生长状况图像以及细胞培养箱当前工作环境参数输出相应的控制指令至控制器，所述控制器根据所述的控制指令控制所述的环境设置组件、输液泵、图像采集装置的工作状态。...

【技术特征摘要】
1.一种能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，其特征在于，包括：细胞培养箱与所述细胞培养箱的控制器通过有线或无线方式连接的远程控制终端，所述细胞培养箱内设有细胞培养瓶、储液瓶、用于对细胞培养箱内的环境参数进行调整的环境设置组件，用于采集细胞培养瓶内细胞生长状况的图像采集装置、所述的细胞培养瓶和储液瓶通过若干输液管连通，在所述输液管上分别设有细胞培养液驱动泵，所述的环境设置组件、细胞培养液驱动泵、图像采集装置分别连接的控制器，各培养瓶分别对应一个图像采集装置，所述细胞培养箱的外壳上设有用于显示细胞生长状况的显示屏以及与所述控制器连接的按键；所述控制器根据远程控制终端或本地按键输出的控制指令控制环境设置组件的工作状态，所述输液泵的开启、关闭，以及控制所述图像采集装置工作状态；所述图像采集装置，用于获取各培养瓶内细胞的实时生长状况图像，并输出该实时生长状况图像至控制器，所述控制器根据远程终端的请求或以预定时间间隔输出输出所述实时生长状况图像至远程终端，所述控制器根据用户按键请求或以预定时间间隔输出输出所述实时生长状况图像至本地显示屏显示；所述控制器以预定时间间隔采集细胞培养箱当前工作环境参数，并输出该当前工作环境参数至本地显示屏和远程终端；所述远程终端根据获取的细胞实时生长状况图像以及细胞培养箱当前工作环境参数输出相应的控制指令至控制器，所述控制器根据所述的控制指令控制所述的环境设置组件、输液泵、图像采集装置的工作状态。2.根据权利要求1所述的能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，其特征在于，所述图像采集装置包括调焦电动平台，设置在所述调焦电动平台上的相机组件，设置在所述相机组件镜头前的物镜组件以及激光测距装置；其中，在图像采集装置采集培养瓶图像时，首先通过激光测距装置测量相机组件距离培养瓶的距离，然后通过调焦电动平台调节焦距，最后图像采集装置采集培养瓶的图像，并输出至控制器。3.根据权利要求2所述的能实现能实时地线监测和远程监控的细胞培养系统，其特征在于，所述图像采集装置的物镜可替换，镜头可选配×4，×10，×20，×40，×60五个放大倍率。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭映军，李莹辉，王春艳，施镠佳，聂捷琳，顾寅，
申请(专利权)人：中国航天员科研训练中心，
类型：发明
国别省市：北京,11