旋转式细胞复苏仪

技术领域

本发明涉及生物实验器材，确切的说是用于细胞复苏的设备。

背景技术

细胞生物学研究的主要实验对象是各种原代培养或传代培养的细胞或细胞株。为了避免培养细胞在长期体外培养过程中造成的污染或多次传代引起的基因突变，实验者会将所培养的细胞在生长旺盛期时进行冻存，冻存细胞储存在加入细胞冻存液的细胞冻存管中，然后放置于的液氮中，在这种超低温环境下，细胞可以长期保存。在实验需要时，实验者可以将所冻存细胞在左右的温水中复苏进行所需要的实验，这样可以最大限度的保证细胞的遗传稳定性。

现有生物实验中通常采用：操作者将冻存管置于水浴锅内并晃动实现细胞复苏，操作效率低、耗时长以及操作人员劳动强度大。为解决该问题，在公开的现有技术中存在自动化的细胞复苏装置结构设计，如中国专利号为CN201920583562.1公开的《一种细胞复苏装置》，达到自动化复苏多个细胞冻存管，提高效率和降低操作人员的劳动强度，但其采用板架摇晃装置对冻存管实施左右晃动，横向往复晃动势必需要预留晃动所需空间，造成水浴锅的体积大，加热效率低，另外，批量的冻存管采用微小幅度的晃动存在细胞复苏效率低下；另外将冻存管直接置于水浴锅的水中，冻存管外壁上残留的水被带入实验环境中，容易导致冻存细胞被污染。为解决细胞冻存管污染问题，在中国专利号为CN201510694871.2公开的《细胞复苏器》中指出采用隔套的方式供细胞冻存管放入，从而保证细胞复苏过程中，细胞冻存管与水隔绝，避免细胞冻存管上残留水，其也采用盖板的形式将隔套的口封闭，避免外界环境对细胞复苏温度的影响。但其采用直接静至浸入水浴的方式；仍然存在细胞复苏效率低下的问题，且如考虑晃动方式，则隔套势必加高，冻存管没入隔套内，造成冻存管的取放操作不便。且冻存管在隔套内并无固定，晃动方式易造成冻存管在隔套内移动；而如果隔套与冻存管采用较为紧密的配合，则进一步的使得冻存管取放不便。

发明内容

本发明发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种冻存管固定可靠以及取放操作方便的旋转式细胞复苏仪，具有加热效率高，细胞复苏效率高以及污染少的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种旋转式细胞复苏仪，包括机体、水浴锅以及水浴执行装置，水浴执行装置包括升降机头、驱动升降机头升降的升降机构以及冻存管承载装置，冻存管承载装置安装在升降机头上，冻存管承载装置包括带隔套的浸浴托盘，其特征在于：所述的浸浴托盘经旋转机构安装在升降机头上，旋转机构包括空心转轴以及旋转驱动组件，空心转轴下端固定安装浸浴托盘，空心转轴上端为经旋转驱动组件驱动的旋转驱动端，所述的冻存管承载装置还包括有升降配合于升降机头上的冻存管固定机构，冻存管固定机构包括盘形冻存管搁置架，盘形冻存管搁置架包括盘座以及冻存管定位盘，盘座沿轴向滑动配合于空心转轴上，空心转轴沿轴向开设有避让槽孔，空心转轴内直线定位滑动配合有驱动头，驱动头与空心转轴周向联动，驱动头安装有连接销，连接销穿过避让槽孔连接于盘座上，驱动头连接有驱动芯轴，驱动头以周向转动且轴向联动方式固定在驱动芯轴一端，冻存管定位盘周向一侧设有U型开口，冻存管定位盘沿U型开口可拆卸的推插装配于盘座上，冻存管定位盘上设有与浸浴托盘上隔套一一对应配合的冻存管搁置座孔，冻存管搁置座孔具有供冻存管盖下端支撑的环形支撑面，冻存管搁置座孔的下部可密封扣装在隔套的端口上，盘座上设有可打开和盖住冻存管搁置座孔上端口的盘形盖板，盘形盖板上设有弹性抵压于冻存管盖顶部，以实现与环形支撑面配合从而将冻存管盖弹性夹紧的弹性夹持部。

通过采用上述技术方案，可将冻存管定位盘抽出盘座，将需要细胞复活的冻存管放入冻存管定位盘的冻存管搁置座孔上，之后将冻存管定位盘推插安装在盘座上，盖上盘形盖板将冻存管实施固定，驱动芯轴驱动盘座下降，冻存管插入隔套内，直至冻存管搁置座孔压装于隔套端口密封，升降机头下降，将冻存管承载装置浸入水浴锅内，当然也可实现驱动升降机头下降，将浸浴托盘的隔套预先浸入水浴锅内，在连续操作时，可将浸浴托盘的隔套保持在水浴锅内，避免隔套预热占用时间，提高效率，旋转机构启动，实现冻存管承载装置转动，从而提高细胞复苏效率；在细胞复苏完成后，驱动冻存管固定机构上升，冻存管脱出隔套，打开盘形盖板，抽出冻存管定位盘，即可将多个冻存管同时拿出，操作更为简单方便。本发明的旋转式细胞复苏仪具有如下优点：1、细胞复苏采用旋转式操作，冻存管在水浴锅内旋转移动，提高细胞复苏效率，且盘形结构下，能够减小水浴锅所需体积，使得水浴锅水温控制更为方便和效率更高，另外隔套可预先浸入水浴锅内进行预热，进一步提高细胞复苏效率。2、冻存管定位盘可抽出式设计，方便操作者将多个冻存管放置冻存管定位盘上并一次性安装到设备上，操作更为方便，且解决了盘形结构下，直接放置冻存管时，空心转轴的位置干涉；另外，冻存管定位盘上的冻存管搁置座孔直接对冻存管挂装，冻存管的取放操作简单方便，后期经盘形盖板对冻存管实施弹性压紧定位，操作方便；3、冻存管被可靠的固定，避免细胞复苏旋转操作过程中，冻存管晃动。4、隔套能够保持冻存管的干净，减少污染，另外隔套内腔被封闭能够避免外界环境温度造成影响。5、具有整体结构紧凑的优点。

优选的，所述盘座包括内固定套以及活动座，盘形盖板固定安装于内固定套上，内固定套滑动套装在空心转轴外，内固定套外周壁上设有花键齿，所述活动座具有滑动座孔，滑动座孔内设有花键槽，活动座轴向滑动配合于内固定套上，冻存管定位盘插装于活动座上可随活动座沿内固定套滑动，活动座底部抵接有驱动冻存管定位盘靠向盘形盖板以构成盘形盖板盖住冻存管搁置座孔的复位弹簧，内固定套上安装有支撑复位弹簧的弹簧支撑环，所述盘形盖板上设有上下贯通的并与活动座位置对应的让位孔，所述空心转轴上固定有顶推活动座以控制盘形盖板启闭冻存管搁置座孔的控制环，控制环上设有与让位孔位置对应的顶推凸齿，顶推凸齿对应在冻存管固定机构上升行程末端位置。该结构设计下，冻存管固定机构上升到一定位置后，控制环的顶推凸齿插入让位孔内并顶推活动座，以使得冻存管定位盘离开盘形盖板，使得盘形盖板解除对冻存管盖的限制，同时复位弹簧蓄能，则冻存管定位盘可从活动座上拆装操作，反之冻存管固定机构下降，在复位弹簧的力作用下，盘形盖板重新盖住冻存管搁置座孔并对冻存管实施固定，实现盘形盖板自动开启和关闭，且该动作与冻存管固定机构升降动作对应，效率高，且由于盘形盖板的自动启闭操作，配合冻存管定位盘的侧向抽拉式拆装操作，使得盘形盖板与冻存管定位盘之间的活动间隙小，配合紧密上，具有结构紧凑，操作简单方便的优点。

优选的，所述盘形盖板上设有与冻存管搁置座孔一一对应配合的盖孔，盖孔内设有桶状海绵套，桶状海绵套具有与冻存管定位盘密封接触配合的外密封垫圈部，以及弹性抵压冻存管盖的内固定垫。该结构设计下，使得冻存管盖顶部外露冻存管搁置座孔口，便于冻存管的取放操作，且实现单孔密封，具有密封效果好，经海绵套实现密封和冻存管的夹紧固定，结构简单紧凑。

优选的，所述冻存管定位盘上U型开口正对的侧向边缘设有把手。该结构设计下，方便冻存管定位盘的拆装操作，特别是在冻存管定位盘与盘形盖板之间较小间隙配合下。

优选的，所述活动座具有沿冻存管定位盘插装方向延伸并伸出盘形盖板边缘的叉状引导臂，叉状引导臂对冻存管定位盘支撑导向，叉状引导臂的叉口对冻存管定位盘的冻存管搁置座孔让位。该结构设计下，便于冻存管定位盘的推插操作，叉状引导臂的叉口对冻存管搁置座孔让位。

优选的，所述浸浴托盘中心设有对活动座、复位弹簧、弹簧支撑环实现让位的让位下凹部。该结构设计下，具有结构紧凑的优点。

优选的，所述冻存管定位盘的U型开口内横向两侧设有一对定位凹孔，所述活动座上环绕滑动座孔的实体环外壁上设有插槽，插槽内设有钢珠弹簧销，钢珠弹簧销与定位凹孔配合实现定位。该结构设计下，方便冻存管定位盘的推插拆装操作。

优选的，所述冻存管定位盘底部设有若干支撑脚，在浸浴托盘上设有防护管套，随着冻存光定位盘的升降所述支撑脚出入防护管套。该结构设计下，方便冻存管定位盘的搁置操作，防护管套对支撑脚实现让位，且避免水进入浸浴盘顶面。

优选的，所述防护管套的底端设有隔套固定环，隔套底部固定安装在隔套固定环上。该结构设计下，使得隔套的安装固定牢固可靠，且利用防护套管实现与浸浴托盘连接，结构简单紧凑。

优选的，所述浸浴托盘周向设有向上凸起的围板。该结构设计下，围板起到防护作用，从而对冻存管实施更好的隔离防护，且使得冻存管更为可靠有效的浸入水中。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例旋转式细胞复苏仪的结构示意图；

图2为本发明具体实施例冻存管承载装置的结构示意图一；

图3为本发明具体实施例冻存管承载装置的结构示意图二；

图4为本发明具体实施例冻存管固定机构的爆炸视图；

图5为本发明具体实施例活动座的结构示意图；

图6为本发明具体实施例冻存管定位盘的结构示意图。

具体实施方式

参见附图1~6，本发明公开的一种旋转式细胞复苏仪，包括机体1、水浴锅2以及水浴执行装置，水浴执行装置包括升降机头3、驱动升降机头3升降的升降机构3-1以及冻存管承载装置，升降机构3-1可以是电机驱动的丝杆螺母机构或采用电机驱动齿轮齿条机构或者为气缸等等，其为本领域常规技术，故对其具体结构不再赘述，冻存管承载装置安装在升降机头3上，冻存管承载装置包括带隔套41的浸浴托盘4，所述的浸浴托盘4经旋转机构安装在升降机头3上，旋转机构包括空心转轴42以及旋转驱动组件，空心转轴42下端固定安装浸浴托盘4，空心转轴42与浸浴托盘4之间可采用独立加工后焊接一体，空心转轴42上端为经旋转驱动组件驱动的旋转驱动端，所述的冻存管承载装置还包括有升降配合于升降机头3上的冻存管固定机构，冻存管固定机构包括盘形冻存管搁置架5，盘形冻存管搁置架5包括盘座51以及冻存管定位盘52，盘座51沿轴向滑动配合于空心转轴42上，空心转轴42沿轴向开设有避让槽孔421，空心转轴42内直线定位滑动配合有驱动头53，驱动头53与空心转轴42周向联动，在空心转轴42内设有导向凸齿，驱动头53上设有导向槽531，导向槽531与导向凸齿配合实现驱动头53的直线滑动导向以及周向联动，驱动头53安装有连接销532，连接销532穿过避让槽孔421连接于盘座51上，驱动头53连接有驱动芯轴54，驱动头53以周向转动且轴向联动方式固定在驱动芯轴54一端，冻存管定位盘52周向一侧设有U型开口521，冻存管定位盘52沿U型开口521可拆卸的推插装配于盘座51上，冻存管定位盘52上设有与浸浴托盘4上隔套41一一对应配合的冻存管搁置座孔522，冻存管搁置座孔522具有供冻存管盖下端支撑的环形支撑面5221，冻存管搁置座孔522的下部可密封扣装在隔套41的端口上，盘座51上设有可打开和盖住冻存管搁置座孔522上端口的盘形盖板55，盘形盖板55上设有弹性抵压于冻存管盖顶部，以实现与环形支撑面5221配合从而将冻存管盖弹性夹紧的弹性夹持部。在驱动芯轴54上设有环状槽540，环状槽540内安装有两片对扣的轴瓦541，驱动头53经紧固件固定连接轴瓦541。旋转驱动组件可以是电机配合传动组实现，其中传动组可以是齿轮副也可以是传动带组件，为保证后期的操作，传动组优先采用蜗轮蜗杆机构，便于安装布置在升降机头3上，且可实现自锁功能，方便后期冻存管定位盘52的拆装操作。

进一步的，所述盘座51包括内固定套511以及活动座512，盘形盖板55固定安装于内固定套511上，内固定套511滑动套装在空心转轴42外，内固定套511外周壁上设有花键齿，所述活动座512具有滑动座孔5120，滑动座孔5120内设有花键槽，活动座512轴向滑动配合于内固定套511上，冻存管定位盘52插装于活动座512上可随活动座512沿内固定套511滑动，活动座512包括座套部5121以及条形支撑板体5122，冻存管定位盘52插装在条形支撑板体5122上，活动座512底部抵接有驱动冻存管定位盘52靠向盘形盖板55以构成盘形盖板55盖住冻存管搁置座孔522的复位弹簧56，内固定套上安装有支撑复位弹簧56的弹簧支撑环57，弹簧支撑环57可以是螺纹旋装在内固定套511上，所述盘形盖板55上设有上下贯通的并与活动座512位置对应的让位孔551，所述空心转轴42上固定有顶推活动座512以控制盘形盖板55启闭冻存管搁置座孔522的控制环58，控制环58上设有与让位孔551位置对应的顶推凸齿581，顶推凸齿581对应在冻存管固定机构上升行程末端位置。在冻存管固定机构上升到一定位置后，控制环58的顶推凸齿581插入让位孔551内并顶推活动座512，以使得冻存管定位盘52离开盘形盖板55，使得盘形盖板55解除对冻存管盖的限制，同时复位弹簧56蓄能，则冻存管定位盘52可从活动座512上拆装操作，反之冻存管固定机构下降，在复位弹簧56的力作用下，盘形盖板55重新盖住冻存管搁置座孔522并对冻存管实施固定，实现盘形盖板55自动开启和关闭，且该动作与冻存管固定机构升降动作对应，效率高，且由于盘形盖板55的自动启闭操作，配合冻存管定位盘52的侧向抽拉式拆装操作，使得盘形盖板55与冻存管定位盘52之间的活动间隙小，配合紧密上，具有结构紧凑，操作简单方便的优点。

为保证对隔套41的密封可靠，所述盘形盖板55上设有与冻存管搁置座孔522一一对应配合的盖孔551，盖孔551内设有桶状海绵套552，桶状海绵套552具有与冻存管定位盘52密封接触配合的外密封垫圈部5521，以及弹性抵压冻存管盖的内固定垫。使得冻存管盖顶部外露冻存管搁置座孔522口，便于冻存管的取放操作，且实现单孔密封，具有密封效果好，经海绵套实现密封和冻存管的夹紧固定，结构简单紧凑。

为便于冻存管定位盘52的拆装操作，采用如下优化结构设计：所述冻存管定位盘52上U型开口521正对的侧向边缘设有把手523。在所述活动座512具有沿冻存管定位盘52插装方向延伸并伸出盘形盖板55边缘的叉状引导臂51221，叉状引导臂51221由条形支撑板体5122一侧延伸形成，叉状引导臂51221对冻存管定位盘52支撑导向，叉状引导臂51221的叉口对冻存管定位盘52的冻存管搁置座孔522让位。便于冻存管定位盘52的推插操作，叉状引导臂51221的叉口对冻存管搁置座孔522让位。所述冻存管定位盘52的U型开口521内横向两侧设有一对定位凹孔5211，所述活动座512上环绕滑动座孔5120的实体环外壁上（即座套部5121外壁上）设有插槽51211，插槽51211内设有钢珠弹簧销51212，钢珠弹簧销51212与定位凹孔5211配合实现定位。方便冻存管定位盘52的推插拆装操作。

为方便冻存管定位盘52直接可直接搁置在台面上，所述冻存管定位盘52底部设有若干支撑脚524，在浸浴托盘4上设有防护管套43，随着冻存光定位盘的升降所述支撑脚524出入防护管套43。方便冻存管定位盘52的搁置操作，防护管套43对支撑脚524实现让位，且避免水进入浸浴盘顶面。且为保证隔套41安装可靠，所述防护管套43的底端设有隔套固定环44，隔套41底部固定安装在隔套固定环44上。使得隔套41的安装固定牢固可靠，且利用防护套管实现与浸浴托盘4连接，结构简单紧凑。

冻存管定位盘52与浸浴托盘4之间需要扣合以保证隔套41口部的密封，因此为了冻存管定位盘52与浸浴托盘4配合紧密可靠，且便于加工，所述浸浴托盘4中心设有让位下凹部45，让位下凹部45对活动座512、复位弹簧56、弹簧支撑环57实现让位。该结构设计下，具有结构紧凑的优点。

为保证隔套41尽可能的浸入水浴锅2的水内，且对冻存管实施隔水保护，所述浸浴托盘4周向设有向上凸起的围板46。围板46将浸浴托盘4的顶面与水面实施良好的隔离效果，起到防护作用，从而对冻存管实施更好的隔离防护，且使得冻存管更为可靠有效的浸入水中。

在实施细胞复苏操作时，将冻存管固定机构上升，与浸浴托盘4脱开，且盘形盖板55脱开冻存管定位盘52，可将冻存管定位盘52抽出盘座51，冻存管定位盘52可直接搁置在台面上，将需要细胞复活的冻存管放入冻存管定位盘52的冻存管搁置座孔522上，之后将冻存管定位盘52推插安装在盘座51上，启动设备，冻存管固定机构下降，控制环58解除对活动座512顶推，在复位弹簧56作用，冻存管定位盘52压向盘形盖板55，实现冻存管顶部的弹性夹紧固定以及密封，冻存管固定机构持续下降，直至冻存管插入隔套41内并将隔套41顶部端口封闭，之后，升降机头3下降，将冻存管承载装置浸入水浴锅2内（当然升降机头3下降操作可预先进行，将浸浴托盘4的隔套41预先浸入水浴锅2内，在连续操作时，可将浸浴托盘4的隔套41保持在水浴锅2内，避免隔套41预热占用时间，提高效率）；旋转机构启动，实现冻存管承载装置转动，实现细胞复苏操作；在细胞复苏完成后，可将冻存管固定机构上升单独上升，完成取放冻存管操作；实验完成后，将升降机头3上升，隔套41脱出水浴锅2即可，避免操作过程中隔套41频繁出入水浴锅2，造成滴水和隔套41的多次加热操作；从而提高细胞复苏效率。

本发明的旋转式细胞复苏仪具有如下优点：

1、细胞复苏采用旋转式操作，冻存管在水浴锅内旋转移动，提高细胞复苏效率，且盘形结构下，能够减小水浴锅所需体积，使得水浴锅水温控制更为方便和效率更高，另外隔套可预先浸入水浴锅内进行预热，进一步提高细胞复苏效率。

2、冻存管定位盘可抽出式设计，方便操作者将多个冻存管放置冻存管定位盘上并一次性安装到设备上，操作更为方便，且解决了盘形结构下，直接放置冻存管时，空心转轴的位置干涉；另外，冻存管定位盘上的冻存管搁置座孔直接对冻存管挂装，冻存管的取放操作简单方便，后期经盘形盖板对冻存管实施弹性压紧定位，操作方便。

3、冻存管被可靠的固定，避免细胞复苏旋转操作过程中，冻存管晃动。

4、隔套能够保持冻存管的干净，减少污染，另外隔套内腔被封闭能够避免外界环境温度造成影响。

5、具有整体结构紧凑的优点。