一种细胞接种装置及接种方法与流程

本发明属于生物医学工程，具体涉及一种细胞接种装置及接种方法。

背景技术：

1、细胞培养肉是基于细胞工程、组织工程等技术发展起来的一种新型食品生产技术，是解决肉品生产和消费困境的有效方案。

2、然而在现有技术中，细胞接种的机械装置往往通过喷涂或者浸润的方式完成接种，而在浸润接种的方式下，只有当培养基材质的孔隙率达到一定数值时才会发生接种溶液的渗透，进而完成接种，只能实现培养基质的表面喷涂，这对培养基质的种类有着特定的要求，不能满足对于细胞直接接种至培养基内部空间的技术要求，除此之外，现有的接种装置装夹操作复杂，且缺少高精度的传感和定位部件，无法保证接种的精度和质量要求，导致接种效率低下，因此，亟需一种细胞接种装置以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种细胞接种装置及接种方法，能够解决现有技术中通过喷涂或者浸润的方式完成接种，只能实现培养基质的表面喷涂，无法保证接种的精度和质量要求，导致接种效率低下的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种细胞接种装置，包括支承平台，还包括布置于所述支承平台上的运输机构、分布于所述支承平台两侧的龙门架、与所述龙门架连接的接种机构、与所述运输机构同步运动的的工位平台、作用于所述工位平台的定位机构、以及布置于所述工作平台上的培养基机构；

4、所述接种机构包括与所述龙门架支承部连接的模组固定平板、布置于所述模组固定平板上的第一滚珠丝杆模组、与所述第一滚珠丝杆模组的第一滑台可拆卸连接的接种针座、与所述接种针座可拆卸连接的第一接种针、用于驱动所述第一滚珠丝杠模组的第一伺服电机以及用于连接所述第一滚珠丝杠模组和第一伺服电机的第一联轴器。

5、进一步地，所述定位机构包括集成于所述支承平台上的安装座、可拆卸连接于所述安装座上的气缸、与所述气缸的输出端连接的定位摆臂以及布置于所述安装座内的转动轴；

6、所述定位摆臂与所述转动轴转动连接，所述定位摆臂的输出端在所述气缸的驱动下与所述工位平台的定位孔卡接，所述定位摆臂与所述工位平台卡接时，所述工位平台处于所述接种机构的下方。

7、进一步地，所述接种针座包括密封连接的第一上板和第一下板，所述第一上板上表面开设有用于固定连接件的螺纹孔，所述第一上板下表面加工有第一凹槽，所述第一下板上表面加工有与所述第一凹槽对应的第二凹槽，所述第一下板下表面阵列有多个用于安装所述第一接种针的螺纹通孔。

8、进一步地，还包括布置于所述龙门架上的储液机构，所述储液机构包括与所述龙门架的支承连接的阶梯固定板、与所述阶梯固定板一侧连接的第二滚珠丝杆模组、与所述第二滚珠丝杆模组的第二滑台连接的推板、与所述阶梯固定板另一侧连接的注射器固定底座、与所述注射器固定底座可拆卸连接的第一注射器、用于驱动所述第二滚珠丝杠模组的第二伺服电机以及用于连接所述第二滚珠丝杠模组和第二伺服电机的第二联轴器；

9、所述推板作用于所述第一注射器的推杆。

10、进一步地，所述连接件包括与所述第一上板的螺纹孔连接的鲁尔头和硅胶软管，通过所述鲁尔头和硅胶软管实现所述第一注射器的出液口和所述第一接种针的进液口连接。

11、进一步地，所述运输机构包括布置于所述支承平台上的环形导轨、位于所述环形导轨内与所述支承平台转动连接的的一对驱动盘、通过第三联轴器作用于其中一个所述驱动盘的第三伺服电机；

12、所述工位平台可拆卸连接于所述环形导轨上与所述驱动盘同步运动。

13、进一步地，所述培养基机构包括与所述运输机构连接的的支架外壳、与所述支架外壳滑动连接的培养基容器；所述支架外壳上设有对称的凸台用于与所述工位平台上对应的凹槽卡接。

14、第二方面，本发明提供了一种上述任一项所述的细胞接种装置的细胞接种方法，包括：

15、通过所述运输机构将所述培养基机构从所述工作平台上移动至所述接种机构的下方；

16、当所述工位平台处于所述接种机构的下方时，通过所述定位机构对所述工位平台进行定位；

17、通过所述第一伺服电机驱动所述第一滚珠丝杆模组运动带动所述接种针座上的所述第一接种针刺入所述培养基机构内部完成细胞接种。

18、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

19、针对现有接种装置不能直接将种子细胞接种至培养基内部空间这一技术问题，本发明通过接种机构将第一接种针垂直刺入培养基分次注射接种；

20、针对现有接种装置无法满足产业化进程中的高效率要求这一技术问题，本发明选用了环形导轨运输工作平台，对工作平台上的培养基实时替换、接种，提高了接种效率；

21、本发明选用滚珠丝杆模组实现接种针和接种用量的高精度控制，通过定位机构实现培养基质位置的高精度定位。

技术特征：

1.一种细胞接种装置，包括支承平台（1），其特征在于，还包括布置于所述支承平台（1）上的运输机构、分布于所述支承平台（1）两侧的龙门架（4）、与所述龙门架（4）连接的接种机构、与所述运输机构同步运动的的工位平台、作用于所述工位平台的定位机构、以及布置于所述工作平台（3）上的培养基机构；

2.根据权利要求1所述的细胞接种装置，其特征在于，所述定位机构包括集成于所述支承平台（1）上的安装座（15）、可拆卸连接于所述安装座（15）上的气缸（14）、与所述气缸（14）的输出端连接的定位摆臂（17）以及布置于所述安装座（15）内的转动轴（16）；

3.根据权利要求1所述的细胞接种装置，其特征在于，所述接种针座（8）包括密封连接的第一上板和第一下板，所述第一上板上表面开设有用于固定连接件的螺纹孔，所述第一上板下表面加工有第一凹槽，所述第一下板上表面加工有与所述第一凹槽对应的第二凹槽，所述第一下板下表面阵列有多个用于安装所述第一接种针（9）的螺纹通孔。

4.根据权利要求3所述的细胞接种装置，其特征在于，还包括布置于所述龙门架（4）上的储液机构，所述储液机构包括与所述龙门架（4）的支承连接的阶梯固定板（18）、与所述阶梯固定板（18）一侧连接的第二滚珠丝杆模组（19）、与所述第二滚珠丝杆模组（19）的第二滑台（20）连接的推板（21）、与所述阶梯固定板（18）另一侧连接的注射器固定底座（23）、与所述注射器固定底座（23）可拆卸连接的第一注射器、用于驱动所述第二滚珠丝杠模组的第二伺服电机（24）以及用于连接所述第二滚珠丝杠模组和第二伺服电机（24）的第二联轴器（25）；

5.根据权利要求4所述的细胞接种装置，其特征在于，所述连接件包括与所述第一上板的螺纹孔连接的鲁尔头和硅胶软管，通过所述鲁尔头和硅胶软管实现所述第一注射器的出液口和所述第一接种针（9）的进液口连接。

6.根据权利要求1所述的细胞接种装置，其特征在于，所述运输机构包括布置于所述支承平台（1）上的环形导轨（2）、位于所述环形导轨（2）内与所述支承平台（1）转动连接的的一对驱动盘（26）、通过第三联轴器（28）作用于其中一个所述驱动盘（26）的第三伺服电机（27）；

7.根据权利要求1所述的细胞接种装置，其特征在于，所述培养基机构包括与所述运输机构连接的的支架外壳（10）、与所述支架外壳（10）滑动连接的培养基容器（11）；所述支架外壳（10）上设有对称的凸台用于与所述工位平台上对应的凹槽卡接。

8.一种权利要求1-7任一项所述的细胞接种装置的接种方法，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了生物医学工程技术领域的一种细胞接种装置及接种方法，装置包括支承平台，还包括布置于所述支承平台上的运输机构、分布于所述支承平台两侧的龙门架、与所述龙门架连接的接种机构、与所述运输机构同步运动的的工位平台、作用于所述工位平台的定位机构、以及布置于所述工作平台上的培养基机构；所述接种机构包括与所述龙门架支承部连接的模组固定平板、布置于所述模组固定平板上的第一滚珠丝杆模组、与所述第一滚珠丝杆模组的第一滑台可拆卸连接的接种针座、与所述接种针座可拆卸连接的第一接种针、用于驱动所述第一滚珠丝杠模组的第一伺服电机以及用于连接所述第一滚珠丝杠模组和第一伺服电机的第一联轴器。本发明能够解决现有技术中通过喷涂或者浸润的方式完成接种，只能实现培养基质的表面喷涂，无法保证接种的精度和质量要求，导致接种效率低下的技术问题。技术研发人员：李惠芳,鹿蒙蒙,况毅受保护的技术使用者：南京周子未来食品科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18