空间细胞状态固化装置制作方法

刘学明, 孙榕仁, 杨旭东, 李广山, 郑伟波, 张玉英

2003年10月15日

2002年10月31日

2002年10月31日

中国科学院上海技术物理研究所

C12M1/00GK2579899SQ02261148

固化 装置 细胞 状态 空间

1.一种空间细胞状态固化装置，包括柱塞泵(1)、固化剂腔(2)、补偿液腔(3)和控制构件(5)，其特征在于柱塞泵(1)由腔体(11)，腔体内有一带杆活塞(12)，活塞杆(13)从腔体底部串出，并延伸一定长度，在延伸长度外套有弹簧(14)，活塞杆底部螺接杆冒(15)，活塞杆的上下端各有一个定位槽(131)和(132)，腔体(11)上置有带细胞液输入口(16)的腔盖(17)，腔体侧壁开有固化剂输入口(18)；固化剂腔(2)由腔体(22)和腔盖(21)组成，腔体中有一用于装固化剂的乳胶囊(23)，囊口边沿在腔体和腔盖口边之间，由螺接密封；乳胶囊为底部弧形的圆柱体，其体积小于腔体(22)的体积；腔盖上(21)有一小孔(24)，通过硅胶管(6)与柱塞泵的固化剂输入口(18)连接；补偿液腔(3)与固化剂腔(2)结构相同，腔体(31)中有一用于装营养液的乳胶囊(33)，腔盖(32)上开有小孔(34)通过硅胶管(7)与细胞培养腔(4)的输入口(41)连接；柱塞泵的细胞输入口(16)通过硅胶管(8)与细胞培养腔(4)的输出口(42)连接；控制构件(5)由三只行程开关(51)、(52)、(53)和联动开关(54)组成；联动开关是由定位销钉(541)和定位销钉连成一体的关断夹刀(542)和止位轴(543)组成；联动开关(54)由步进电机(55)驱动

本实用新型涉及空间生物技术，具体是指当空间细胞培养结束时，在飞船返回地面前，对细胞的空间状态进行固化的空间细胞状态固化装置本实用新型的一种空间细胞状态固化装置包括柱塞泵、固化剂腔、补偿液腔和控制构件柱塞泵有腔体，腔体内有一带杆活塞，活塞杆上有上下二个定位槽，活塞杆外套有弹簧固化剂腔由腔体和带小孔的腔盖组成，腔体中有一乳胶囊补偿液腔和固化剂腔结构相同控制构件由行程开关和联动开关组成联动开关由定位销钉和定位销钉连成一体的关断夹刀和止位轴组成，联动开关的开闭由步进电机控制柱塞泵、固化剂腔和补偿液腔通过输液管道连接当实验开始时，柱塞泵中的活塞处于关闭状态，活塞杆上的弹簧处于压紧状态，定位销插在活塞的下定位槽，关断夹刀将输液管道压扁，阻断液体流动此时柱塞泵和固化剂腔形成一个密封体，补偿液腔和细胞培养腔各自形成一个密封体当地面发出固化开指令时，定位销钉移位同时带动关断夹刀和止位轴移位，弹簧处于自由伸长状态，活塞下行，输液管道畅通，此时利用压差，固化剂腔中的固化剂和细胞培养腔中的细胞液自动抽至柱塞泵进行固化，同时补偿液腔对细胞培养腔进行营养液补偿，从而完成了空间细胞状态的固化本实用新型的最大优点是结构简单，使用方便可靠，功耗低；由于固化装置要能有效开启、抽取和关断，因此，当抽取部分细胞样品时，不会污染其余细胞固化剂腔2由腔体22和腔盖21组成，腔体中有一乳胶囊23，囊内装有固化剂，囊口边沿在腔体和腔盖口边之间由螺接密封乳胶囊为底部弧形的圆柱体，其体积小于腔体22的体积腔盖21上有一小孔24，通过硅胶管6与柱塞泵的固化剂输入口18连接补偿液腔3与固化剂腔2结构相同，腔体31中有一乳胶囊33，囊内装有营养液，腔盖32上开有小孔34通过硅胶管7与细胞培养腔4的输入口41连接柱塞泵的细胞输入口16通过硅胶管8与细胞培养腔4的输出口42连接控制构件5由三只行程开关51、52、53和联动开关54组成联动开关是由定位销钉541和定位销钉连成一体的关断夹刀542和止位轴543组成联动开关54由步进电机驱动55步进电机的驱动电路中的KC为行程开关51，KE为行程开关53，KD2为行程开关52KC、KE和KD与四二输入与非门U7，四二输入异或非门U5，电阻R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，电容C2四二输入与门U8，U9组成的电路起控制固化电机开关及正反转的作用；四二输入与非门(U7)，电阻R1，R2，电容C1，RS触发器U6组成的电路起产生驱动电机的时序脉冲的作用；达林顿驱动器U4提供大电流直接驱动固化电机实验开始时，固化剂腔2和补偿液腔3分别装上一定量的固化剂和营养液，柱塞泵1中活塞杆13上的弹簧14处于压紧状态，定位销钉541插在活塞的下定位槽132，关断夹刀将硅胶管7和8压扁，阻断液体流动，此时柱塞泵和固化剂腔形成一个密封体，补偿液腔3和细胞培养腔4也各自成一个密封体当地面发出固化开指令后，步进电机开始正转，驱动联动开关54开，这时定位销钉541移位同时带动关断夹刀542和止位轴543移位，弹簧处于自由伸长状态，活塞下行，输液管道畅通，此时利用压差，乳胶囊会托起固化剂腔中的固化剂和补偿液腔中的细胞液，固化剂和细胞培养腔中的细胞液会自动抽至柱塞泵腔体，在腔体中进行固化营养液从补偿腔中自动输送至细胞培养腔当活塞下移，活塞杆冒15触压到下行程开关53时，步进电机开始反转，驱动联动开关54上的定位销钉541插入活塞杆的上定位槽131内，同时关断夹刀将输液管道压扁，阻断液体流动，止位轴543触压行程开关51，关断步进电机行程开关52是保护开关，当地面发出固化开指令后，出现故障时，活塞没有下行，关断夹刀行至行程开关52，关断步进电机，起到保护电机和固化装置的作用

本实用新型的一种空间细胞状态固化装置，包括柱塞泵、固化剂腔、补偿液腔和控制构件。柱塞泵有腔体，腔体内有一带杆活塞，活塞杆上有上下二个定位槽，活塞杆外套有弹簧。制构件由行程开关和联动开关组成，联动开关由定位销钉和定位销钉连成一体的关断夹刀和止位轴组成，联动开关的开闭由步进电机控制。柱塞泵、固化剂腔通过管道连接形成一个密封体。它是利用活塞移位产生的压差，自定完成空间细胞状态的固化。该装置的最大优点是结构简单，使用方便可靠，功耗低。由于固化装置要能有效开启、抽取和关闭，因此，当抽取部分细胞样品时，不污染其余细胞。