[發明專利]一種小型化空間實驗用細胞培養裝置

在審

• 申請號: 201610069101.3
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105602846A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 李曉瓊;楊春華;鄧玉林;樊云龍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕

1.一種小型化空間實驗用細胞培養裝置，其特征在于，包括高強度承載機構、環境參數測控單元、在線觀測單元和細胞培養芯片單元；其中：

所述高強度承載機構為細胞培養芯片單元提供支持結構和保溫環境；所述高強度承載機構采用鋁合金作為結構材料，為內外膽雙層結構形式，外層結構起到整體支撐和良好散熱的作用，能夠滿足空間搭載實驗環境苛刻的力學要求；內層結構為細胞培養芯片提供穩定的培養環境，并支持對培養過程進行實時觀測；

所述環境參數測控單元對細胞培養環境的溫度、濕度、CO2氣體濃度進行檢測，并將檢測信息發送給測控組件，實現環境參數反饋調節；所述環境參數測控單元采用半導體加熱制冷片結合溫度傳感器實現對裝置內部微環境溫度的反饋調節；所述半導體加熱制冷片采用貼壁導熱方式與高強度承載機構的外層結構連接；其余器件安裝在內層結構內，包括風扇、照明LED、溫度傳感器、濕度傳感器、CO2傳感器以及細胞培養芯片單元；上述器件均加裝減震固定機構，所有電氣線纜通過安裝在承載機構外層結構上的宇航級電連接器外接到測控組件，所有的氣液管路通過承載機構上的通孔外接到泵閥組件；

所述細胞培養芯片單元為承載機構內部的上層支架，為微流控芯片或其它微型培養器件的放置提供空間和加固結構以及氣液流路接口；在細胞培養芯片單元進出液方向的承載機構側壁上設置有氣液流路的開孔，實現細胞培養液及培養所需氣體的持續交換；

所述在線觀測單元為細胞培養過程的實時觀測提供照明調節、適用于光學顯微鏡觀測的窗口結構。

2.如權利要求1所述的一種小型化空間實驗用細胞培養裝置，其特征在于，進一步地，內外層結構之間填充隔熱材料，以提高內部環境的熱穩定性，有效降低熱控功耗。

3.如權利要求2所述的一種小型化空間實驗用細胞培養裝置，其特征在于，進一步地，小型化的濕度傳感器和CO2傳感器對裝置內的濕度和CO2氣體濃度進行檢測，為參數調節提供反饋信號。

4.如權利要求1或2或3所述的一種小型化空間實驗用細胞培養裝置，其特征在于，進一步地，所述在線觀測單元包括在線觀測所需的照明LED和適用于光學顯微鏡頭的觀測窗口，照明LED放置在細胞培養芯片下方合適的位置，觀測窗口利用適宜放大倍率的物鏡結合CCD成像組件即可實現對所培養細胞的調焦和長時間在線觀測記錄。