[實(shí)用新型]基于單片機(jī)控制的小型便攜式細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320745315.X
• 申請(qǐng)日: 2013-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203639467U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王元國(guó);張鵬;王學(xué)民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00;C12M1/34
• 代理公司: 天津市宗欣專利商標(biāo)代理有限公司 12103
• 代理人: 王寧寧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)用細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)，特別是涉及一種基于單片機(jī)控制的小型便攜式細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

低氧培養(yǎng)系統(tǒng)主要用于研究動(dòng)物或細(xì)胞在相對(duì)低氧環(huán)境下所發(fā)生的一系列病理、生理及分子生物學(xué)指標(biāo)的變化。由于人類本身是復(fù)雜的、自我修復(fù)的生物系統(tǒng)，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)往往受到生活環(huán)境、個(gè)人體質(zhì)、循環(huán)呼吸系統(tǒng)等復(fù)雜因素的影響，很難從人體實(shí)驗(yàn)上解釋某單一因素對(duì)疾病的作用力度和影響水平。因此，在研究細(xì)胞處于低氧環(huán)境中的整體結(jié)構(gòu)變化和各種相關(guān)基因表達(dá)的文獻(xiàn)中，體外模擬細(xì)胞生長(zhǎng)的低氧環(huán)境、建立低氧細(xì)胞模型的工作是非常重要的。通過(guò)各種技術(shù)手段建立體外細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)，是細(xì)胞生物學(xué)研究中一項(xiàng)不可缺少的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。目前市售的細(xì)胞低氧培養(yǎng)裝置普遍體積龐大，價(jià)格昂貴。近年來(lái)，對(duì)于細(xì)胞學(xué)低氧的研究一直很多，但一直沒(méi)有質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的低氧培養(yǎng)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，而提供了一種基于單片機(jī)控制的小型便攜式細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)自動(dòng)控制，可以調(diào)節(jié)培養(yǎng)艙內(nèi)的低氧濃度水平，從而模擬各種細(xì)胞在人體內(nèi)生長(zhǎng)的低氧環(huán)境，尤其是模擬腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的低氧環(huán)境。

本實(shí)用新型為解決這一問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型的基于單片機(jī)控制的小型便攜式細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)，包括低氧環(huán)境的細(xì)胞培養(yǎng)艙、氧氣鋼瓶和氮?dú)怃撈浚鯕怃撈亢偷獨(dú)怃撈糠謩e通過(guò)減壓表和電磁閥與培養(yǎng)艙的不同進(jìn)氣口連接，培養(yǎng)艙內(nèi)設(shè)置有氧氣傳感器；該系統(tǒng)設(shè)置有一個(gè)控制器單元，與氧氣傳感器和電磁閥連接，接收氧氣傳感器測(cè)得的培養(yǎng)艙內(nèi)的氧濃度值，并根據(jù)氧濃度值控制不同電磁閥的通斷。

所述的控制器單元以單片機(jī)為控制核心，包括鍵盤模塊、液晶屏顯示模塊以及系統(tǒng)工作電路、采集氧氣傳感器信號(hào)的數(shù)據(jù)采集電路、繼電器控制電路。

所述的單片機(jī)采用PIC系列單片機(jī)。

所述的氧氣傳感器采用KE-25氧傳感器。

所述的培養(yǎng)艙的頂部形成有一水封出氣孔，從水封出氣孔引出一管路，外部接水封瓶，在進(jìn)氣時(shí)維持培養(yǎng)艙內(nèi)外壓力相同。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本實(shí)用新型的基于單片機(jī)控制的小型便攜式細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)，是一種實(shí)時(shí)控制的低氧培養(yǎng)系統(tǒng)，本系統(tǒng)具有運(yùn)行響應(yīng)時(shí)間短，對(duì)氧濃度控制精確性高且穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，使用方便等特點(diǎn)。

與傳統(tǒng)裝置相比，本系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢(shì)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小；完全自動(dòng)化運(yùn)行，且能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整培養(yǎng)艙內(nèi)的氧濃度，并隨著氧氣的消耗及時(shí)自動(dòng)補(bǔ)充氧氣；制作成本低；實(shí)用性高，由于低氧與各種臨床疾病密切相關(guān)，器官組織的低氧可引起腫瘤等各種疾病，對(duì)于細(xì)胞學(xué)低氧的研究一直很多，因此，本系統(tǒng)為科研工作者提供了良好的平臺(tái)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的控制器單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本實(shí)用新型的單片機(jī)的系統(tǒng)工作電路圖；

圖4是本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集電路的電路圖；

圖5是本實(shí)用新型的單片機(jī)與液晶屏的管腳連接圖；

圖6是本實(shí)用新型的繼電器控制電路的電路圖。?

附圖中主要部件符號(hào)說(shuō)明：

1：氧氣傳感器????????2：水封出氣孔。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的基于單片機(jī)控制的小型便攜式細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的基于單片機(jī)控制的小型便攜式細(xì)胞低氧培養(yǎng)系統(tǒng)，包括低氧環(huán)境的細(xì)胞培養(yǎng)艙、氧氣鋼瓶和氮?dú)怃撈浚鯕怃撈亢偷獨(dú)怃撈糠謩e通過(guò)減壓表和電磁閥與培養(yǎng)艙的不同進(jìn)氣口連接，培養(yǎng)艙內(nèi)設(shè)置有氧氣傳感器；該系統(tǒng)設(shè)置有一個(gè)控制器單元，與氧氣傳感器和電磁閥連接，接收氧氣傳感器測(cè)得的培養(yǎng)艙內(nèi)的氧濃度值，并根據(jù)氧濃度值控制不同電磁閥的通斷。

培養(yǎng)艙為耐高溫工程塑料培養(yǎng)艙，用于細(xì)胞培養(yǎng)。該培養(yǎng)艙可高溫高壓滅菌。培養(yǎng)艙內(nèi)置一KE-25氧傳感器，用于監(jiān)測(cè)培養(yǎng)艙中的氧氣濃度，并將信號(hào)以電壓信號(hào)的方式輸出。培養(yǎng)艙的頂部形成有一水封出氣孔，從水封出氣孔引出一管路，外部接水封瓶，在進(jìn)氣時(shí)維持培養(yǎng)艙內(nèi)外壓力相同。氣路的傳輸采用醫(yī)用壓力延長(zhǎng)管，氧氣鋼瓶和氮?dú)怃撈恳龅臍怏w管路通過(guò)減壓表和電磁閥與培養(yǎng)艙的不同進(jìn)氣口連接。

氧氣鋼瓶?jī)?nèi)含95%的氧氣和5%的二氧化碳，氮?dú)怃撈績(jī)?nèi)含95%的氮?dú)夂?%的二氧化碳。