[发明专利]可置于二氧化碳培养箱内使用的摇床及细胞悬浮培养方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物培养辅助设备领域，特别是涉及到了一种可置于二氧化碳培养箱内使用的摇床及细胞悬浮培养方法。

背景技术

二氧化碳（CO?)培养箱是模拟类似细胞/组织在生物体内的生长环境，进行体外细胞、组织培养和某些特殊微生物的培养的设备，广泛应用于细胞动力学研究、哺乳动物细胞分泌物的收集、各种物理、化学因素的致癌或毒理效应、抗原的研究和生产、培养杂交瘤细胞生产抗体、体外授精（IVF）、干细胞、免疫细胞、组织工程、药物筛选等研究领域。

二氧化碳（CO?)培养箱是一种常见的利用培养皿，培养瓶，培养罐和培养袋等容器对组织细胞进行静止培养的细胞培养装置，其模拟的细胞生长环境包括稳定的温度（通常37°C）、精确的二氧化碳水平（通常5%）、恒定的酸碱度（pH值：通常7.2-7.4）、较高的相对饱和湿度（通常95%）等。如果要利用普通二氧化碳（CO?)培养箱进行悬浮细胞培养，则需要将摇床置于二氧化碳（CO?)培养箱之中并通过摇床对细胞进行悬浮培养。然而，由于普通摇床的电源系统，包括稳压器，变压器，整流器等电子元件均为产热元件和遇潮湿易短路和损坏元件，将普通摇床置于二氧化碳（CO?)培养箱之中可因电子元件产热过多导致培养箱温控失灵（即箱内实际温度超过设定温度）以及潮湿易损元件短路烧毁。此外，普通摇床的调控系统和显示系统与主机一体，置于培养箱后必须开门观察转速和必要时的开关调控，而开培养箱门观察和调节会对培养箱温度和二氧化碳（CO?)浓度产生不利影响。虽然已有专用的二氧化碳（CO?)培养箱和摇床一体的专用的二氧化碳（CO?)培养箱摇床，但这种摇床不仅价格是极其昂贵，而且摇床机械固定在培养箱内，不便随意改变摇动模式固定，譬如通常的平面回旋运动，不能任意改变成三维（3D)空间回旋或跷跷板摇摆摇动运动模式。除此之外，更重要的是目前正在使用的普通二氧化碳培养箱数量是巨大的，如果仅为进行细胞悬浮培养而专门购置价格昂贵的专用二氧化碳（CO?)培养箱摇床，显然会大大增加企业或者科研单位的成本。但是如果能够通过一些手段实现将摇床结构，使之可置于普通二氧化碳（CO?)培养箱中使用，则可通过普通二氧化碳（CO?)培养箱解决上述悬浮细胞培养问题。

从结构特征方面讲，二氧化碳（CO?)培养箱体具有良好保温性能和封闭性能，在培养箱内门与箱门边框的配合处压装有弹性的密封垫，当关闭二氧化碳（CO?)培养箱门后起密封作用以防箱内气体泄漏导致二氧化碳（CO?)浓度不稳定。此外，多数箱体的背部还设有通透孔，通透孔平时通过相应的胶塞封堵，处于常闭状态，仅在个别情况下才需打开使用，因此，通过培养箱内门与箱门边框密封垫的配合处或经培养箱体背部的通透孔是作为进出培养箱的电源线和信号线的理想通过途径。由于普通二氧化碳（CO?)培养箱仅含升温装置，不含制冷装置，因为二氧化碳（CO?)培养箱通常置于室温（26°C左右)，或低于通常培养设置温度37°C的环境下使用，通过调控加热装置即可实现精准的温度调控故不需要制冷装置。如果环境温度高于培养设置温度，只能通过空调调节环境温度低于设置温度才能使用。虽然增加制冷装置可以满足任何二氧化碳（CO?)培养箱内外温度的变化要求，但会增加二氧化碳（CO?)培养箱结构成本和精确调控的复杂性，因此，几乎所有的CO?二氧化碳（CO?)培养箱都没有制冷装置。

现有摇床的结构在公告号为CN203648452U的中国专利说明书中有所体现，其主要包括电源系统、驱动装置和机械摇动装置，即执行机构。电源系统主要包括稳压变压器和整流器，驱动装置多数采用的是电机，执行机构有平面回旋机构、空间回旋机构、跷跷板式的摇摆机构等。在使用的时候，电源系统为驱动装置引入合适参数的电能，驱动装置进而产生运动并驱使执行机构动作，执行机构的动作变为最终需要的摇床的摇动动作。为了满足不同的需求，一些摇床同时包含有电子调控系统，电子调控系统主要包括传感器，信号线，调速器、和显示器，通过电子调控系统可控制驱动装置的运转速度，进而控制执行机构的摇动速度。然而，正如公告号为CN203648452U的中国专利说明书中所述的一样，现有的摇床均是通过设置一个底座，将电源系统、驱动装置、执行机构以及电子调控系统设置成了集成化的一体式结构。