[發(fā)明專利]一種三維微流控芯片級細(xì)胞培養(yǎng)箱

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010590854.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111849767A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范巧林;李曉
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/04;C12M1/02
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 景鵬飛

本發(fā)明提供一種三維微流控芯片級細(xì)胞培養(yǎng)箱，包括培養(yǎng)腔室，設(shè)置于培養(yǎng)腔室內(nèi)的三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片、溫度控制模塊、氣體控制模塊以及液體控制模塊；三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片為利用液態(tài)金屬以及可溶性有機材料、通過3D打印技術(shù)構(gòu)建而成；溫度控制模塊、氣體控制模塊以及液體控制模塊分別與三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片相連接。本發(fā)明可用于簡易方便的細(xì)胞培養(yǎng)，有效解決了現(xiàn)在大型的細(xì)胞培養(yǎng)裝置效果雖好，但價格普遍較高的問題，對于非醫(yī)學(xué)人員想要培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行研究時，可以提供相對良好的細(xì)胞生長環(huán)境，保證細(xì)胞穩(wěn)定繁殖，為研究提供便利，也可用于實驗室的簡易細(xì)胞培養(yǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三維微流控芯片級細(xì)胞培養(yǎng)箱。

背景技術(shù)

近年來，跨學(xué)科交流日漸頻繁，醫(yī)工結(jié)合是未來學(xué)科發(fā)展的前沿和趨勢。尤其在醫(yī)療器械的制造方面，工程技術(shù)的發(fā)展、儀器設(shè)備的更新?lián)Q代，將不斷促進(jìn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展。細(xì)胞培養(yǎng)箱是實現(xiàn)細(xì)胞、組織、細(xì)菌規(guī)模化培養(yǎng)的一種先進(jìn)儀器，是現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域開展免疫學(xué)、腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)及生物工程等前沿科學(xué)研究所必須的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于微生物、農(nóng)業(yè)科學(xué)、醫(yī)療實驗等科學(xué)研究和生產(chǎn)。

現(xiàn)今投入使用的大型細(xì)胞培養(yǎng)箱雖然能夠?qū)崿F(xiàn)各項參數(shù)控制精確，可靠性高，但是尺寸重量較大、工作時需要外接電源，不便于移動，但是實驗培養(yǎng)的細(xì)胞樣本往往需要遠(yuǎn)距離傳輸，現(xiàn)有的細(xì)胞培養(yǎng)箱不適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男枨螅谝苿拥倪^程中無法保持細(xì)胞培養(yǎng)箱中的參數(shù)的穩(wěn)定。這些因素已經(jīng)成為制約相關(guān)實驗開展、阻礙技術(shù)發(fā)展的一大阻力。

因此，針對以上問題急需一種能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)控制培養(yǎng)區(qū)域參數(shù)、實現(xiàn)恒溫恒濕、能長時間穩(wěn)定的工作、體積較小、重量輕、便于攜帶、能夠遠(yuǎn)距離傳輸?shù)募?xì)胞培養(yǎng)箱。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種三維微流控芯片級細(xì)胞培養(yǎng)箱。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種三維微流控芯片級細(xì)胞培養(yǎng)箱，包括培養(yǎng)腔室，設(shè)置于培養(yǎng)腔室內(nèi)的三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片、溫度控制模塊、氣體控制模塊以及液體控制模塊；三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片為利用液態(tài)金屬以及可溶性有機材料、通過3D打印技術(shù)構(gòu)建而成；溫度控制模塊、氣體控制模塊以及液體控制模塊分別與三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片相連接。進(jìn)一步地，溫度控制模塊用于維持培養(yǎng)腔室內(nèi)的溫度，以符合細(xì)胞生長的溫度需求。

進(jìn)一步地，溫度控制模塊包括依次與三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片相串聯(lián)的溫度控制單片機、發(fā)熱片、功放開關(guān)、紅外溫度傳感器。

進(jìn)一步地，氣體控制模塊為CO2供給模塊，用于維持培養(yǎng)腔室內(nèi)的CO2濃度，為細(xì)胞提供生存、增殖所需的氣體環(huán)境條件。

進(jìn)一步地，氣體控制模塊包括依次與三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片相串聯(lián)的氣體控制單片機、功放開關(guān)、電磁閥以及CO2濃度傳感器，還包括CO2氣瓶；電磁閥安裝于CO2氣瓶的瓶口處。

進(jìn)一步地，液體控制模塊為營養(yǎng)液輸送模塊，根據(jù)不同細(xì)胞的生長需要，實現(xiàn)進(jìn)液控制。

進(jìn)一步地，液體控制模塊包括依次與三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片相串聯(lián)的液體控制單片機、空氣泵以及功放開關(guān)，還包括培養(yǎng)液試劑瓶；空氣泵安裝于培養(yǎng)液試劑瓶的瓶口處。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，可用于簡易方便的細(xì)胞培養(yǎng)，有效解決了現(xiàn)在大型的細(xì)胞培養(yǎng)裝置效果雖好，但價格普遍較高的問題，對于非醫(yī)學(xué)人員想要培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行研究時，可以提供相對良好的細(xì)胞生長環(huán)境，保證細(xì)胞穩(wěn)定繁殖，為研究提供便利，也可用于實驗室的簡易細(xì)胞培養(yǎng)。

附圖說明

圖1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記列表：培養(yǎng)腔室1、三維空間結(jié)構(gòu)微流控芯片2、溫度控制模塊3、氣體控制模塊4、液體控制模塊5。

具體實施方式