[实用新型]一种空间环境用微流控灌流培养集成芯片卡盒

说明书

本实用新型提出一种空间环境用微流控灌流培养集成芯片卡盒，包括卡盒框架结构体、微流控灌流培养模块和气密型电连接器，卡盒框架结构体由中间框板、上、下盖板形成全密封结构，所述微流控灌流培养模块封闭在卡盒框架结构体内部，卡盒框架结构体通过气密型电连接器与外部控制设备连接。本实用新型的微流控灌流培养集成芯片卡盒为全封闭，内部的微生物与外界操作人员隔离，适用于空间环境下使用。

技术领域

本实用新型属于生物医学检测领域，具体涉及一种空间环境用微流控灌流培养集成芯片卡盒。

背景技术

在空间生命科学与生物技术方向，利用空间站提供的长期微重力、有规律的磁场和昼夜的快速交变，以及特殊辐射等环境条件，以促进对生命现象本质的理解和认识、探索科学规律为目标，开展生命体对重力变化的感应、空间辐射下的损伤，以及生命起源、演化、发育、繁殖等研究，开展利用空间条件的生物技术开发应用研究，促进现代生命科学和生物技术的发展，服务于人类健康和社会进步。

空间环境下对细胞培养装置的密封性能要求更高，现有技术中的灌流培养芯片与灌流设备间需要液体管路连接，在空间环境中更换芯片并重新连接管路不方便；芯片外接灌流管路，如果裸露在设备内则有液体泄漏的风险，影响设备正常运转，甚至会污染空间环境；如果将芯片与灌流设备做成一体，则不能重复利用机械与控制电器件，形成载荷浪费。

实用新型内容

为了克服现有技术上的问题，本实用新型提供了一种适用于空间环境的，可更换的微流控灌流培养集成芯片卡盒。其功能是将微生物培养所需要的培养基、培养腔室以及液体流路和控制阀门等部件集成到微流控芯片卡盒内部，提供全封闭式的微生物培养和检测环境，降低微生物培养芯片的人工更换操作难度，同时，避免了在更换过程中的生物样本泄漏风险。

本实用新型提供以下技术方案：

一种空间环境用微流控灌流培养集成芯片卡盒，包括卡盒框架结构体、微流控灌流培养模块和气密型电连接器，卡盒框架结构体由中间框板、上、下盖板形成全密封结构，所述微流控灌流培养模块封闭在卡盒框架结构体内部，卡盒框架结构体通过气密型电连接器与外部控制设备连接。

进一步的，所述微流控灌流培养模块和气密型电连接器设置在中间框板内，中间框板与上下盖板对应的两侧设有环形密封槽，密封槽内设有密封圈，上、下盖板与中间框板之间螺栓固定。

进一步的，所述微流控灌流培养模块包括储液单元、注射泵单元、分液控制单元和培养检测腔室单元。

进一步的，所述培养检测腔室单元固定在分液控制单元上，所述培养检测腔室单元由上盖板和中间孔板组成密封培养腔室，上盖板与中间孔板之间设有加热片和温度传感器，中间孔板与底部分液控制单元之间设有微生物过滤膜和密封垫圈，并通过滤膜将培养腔室与流路相连。

进一步的，所述储液单元的储液袋、废液袋通过螺栓固定在中间框板内，储液口和废液口分别连接到分液控制单元的进液通道、出液通道上，注射泵单元通过鲁尔接头连接在分液控制单元上，与储液袋液路连通，注射泵本体穿过中间框板的侧壁，中间框板内侧与注射泵本体对应位置设有密封槽，在密封槽内设有O型圈。

进一步的，在中间框板外侧设有中空密封螺钉，固定伸出中间框板的注射泵本体，在中间框板外侧设有可拆卸的限位块，用于存放时限制注射泵的推杆横向移动。

进一步的，所述的分液控制单元设有电磁阀，控制进液通道、出液通道的开闭。

进一步的，所述卡盒框架结构体的长为150-190mm，宽为80-100mm，厚度为20-25mm，培养检测腔室体积为200～300uL，储液袋、废液袋容积为5～10mL，注射泵容积为200-2000uL。

进一步的，在所述卡盒框架结构体侧面设有提手。

进一步的，气密型电连接器固定在中间框板上，气密型电连接器分别连接加热片、温度传感器和电磁阀，外部与控制设备对插。