神经干细胞扩增培养系统和干细胞扩增培养方法与流程

本发明涉及神经干细胞扩增培养系统相关，具体为神经干细胞扩增培养系统和干细胞扩增培养方法。

背景技术：

1、神经干细胞主要来源于胚胎期和成年动物的大脑和脊髓。根据来源的不同，神经干细胞可以分为胚胎神经干细胞和成体神经干细胞。胚胎神经干细胞主要存在于胚胎发育的第3-4周，而成体神经干细胞则广泛分布在成年动物的脑室壁、嗅球、海马齿状回等区域。

2、目前，神经干细胞的扩增培养过程一般是将分离得到的神经干细胞接种到含有生长因子(如dmem/f12、b27、n2等)的培养基中，以促进其增殖和扩增，采用这种方式进行神经干细胞的扩增培养存在以下不足：

3、在培养过程中，需要1-2天更换一次培养基，以保持营养物质的供应，目前，进行细胞换液时，需要在吸掉旧的培养基后，加入pbs缓冲液清洗1-2次，且清洗时需左右晃动培养皿，在吸掉pbs缓冲液后加入新的培养基，最后将培养皿重新放回培养箱继续培养，因而耗费时间多，不利于大规模培养，人工操作也不够精密，容易因为疲惫等原因出现失误而导致污染，且整个培养期间需要反复取放培养皿进行换液操作，同样存在高污染风险。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供神经干细胞扩增培养系统和干细胞扩增培养方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

3、本发明神经干细胞扩增培养系统，包括用于支撑各部件的扩增培养箱，扩增培养箱内经电动开关门分成培养室和换液室；

4、于换液室内设有用于换液的自动换液部，所述自动换液部由用于输送培养皿的环形输送线、用于转移培养皿的转移机械臂、用于抽液以及清洗培养皿的移液机械臂、用于添加培养基的加液机械臂以及设于环形输送线顶部的揭盖机构组成，所述揭盖机构用于揭开培养皿盖；

5、于环形输送线机架的内侧设有用于固定培养皿的适应部；

6、于适应部底部设有用于晃动培养皿的十字晃动机构；

7、于环形输送线一端设有用于支撑移液管支架的e形滑动支架；

8、于环形输送线一侧设有用于将培养皿推至承载板的换位机构，所述换位机构一侧设有用于检测干细胞密度的检测机构。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述适应部包括用于支撑培养皿的承载板、设于承载板底部的调节模组以及两个位于调节模组顶部的适应机构，所述承载板底部经连接件连接有用于支撑调节模组的支撑板；

10、所述适应机构包括安装于调节模组移动体顶部并与支撑板呈滑动配合的u形支架、安装于u形支架内侧的适应马达、转动设于u形支架底板顶部的转动杆以及套设于转动杆外的转动套筒，所述适应马达的输出轴安装有锥齿轮一，所述转动套筒和转动杆下部的外壁上均套接固定有与锥齿轮一啮合的锥齿轮二，转动套筒和转动杆上部的外壁上还套接固定有夹持件，且所述转动套筒贯穿u形支架顶板并通过轴承与其呈转动连接。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述十字晃动机构包括安装于换液室内底板的电动导轨、安装于电动导轨移动座顶部的十字形支架、安装于十字形支架内侧的方向调节电机、由方向调节电机驱动的转动体以及用于与支撑板连接的传动板，所述十字形支架外侧安装有两个驱动电机，十字形支架的内侧设有采用十字形分布方式设置的弧形限位板一和弧形限位板二，弧形限位板一和弧形限位板二上均开设有限位通槽，弧形限位板一和弧形限位板二下部的两端分别安装有与十字形支架转动连接的轴杆一和与驱动电机的输出轴连接的轴杆二；

12、所述转动体包括转动球，所述转动球上开设有两道呈十字形分布的滑槽，两个滑槽的交叉处分别设有与方向调节电机的输出轴连接的传动件以及经连接杆与传动板连接的弧形件，所述连接杆与限位通槽滑动配合。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述换位机构包括安装于安装支架顶部的换位缸以及安装于换位缸活塞端的换位支架，所述换位支架下部的一侧设有换位件，换位支架立板的一侧设有升降模组，升降模组移动体的一侧安装有压轮支架，压轮支架内侧转动设置有多个用于压住培养皿盖的压轮。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述检测机构包括用于检测干细胞密度的电子显微镜以及用于支撑电子显微镜的调焦支架，所述调焦支架一侧与换液室后封板固定连接。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述移液机械臂的末端连接有支撑支架一，支撑支架一顶板上贯穿设置有两个移液接口，支撑支架一内侧设有用于夹持移液管的移液夹具。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述加液机械臂的末端连接有支撑支架二，所述支撑支架二上安装有用于将培养基加入培养皿的加液管。

17、作为本发明的一种优选技术方案，所述e形滑动支架底部设有用于支撑e形滑动支架的固废收集箱，固废收集箱位于换液室内，且所述扩增培养箱一端的两侧均设有超净工作台，超净工作台的内侧设有用于支撑e形滑动支架的支撑台。

18、作为本发明的一种优选技术方案，所述扩增培养箱前侧开设有出口，出口内安装有电动升降门，出口一侧设有延伸仓，所述延伸仓内通过隔板分有出料腔和容纳腔，出料腔内设有培养皿拿取机构，容纳腔内设有用于提供培养基的供液器一，且所述扩增培养箱后侧还设有用于抽出废液的抽液器和用于提供缓冲液的供液器二。

19、干细胞扩增培养方法，包括上述的神经干细胞扩增培养系统，具体步骤如下：

20、步骤一：转移，通过转移机械臂将培养皿从培养室移到换液室内的环形输送线上，利用环形输送线输送培养皿；

21、步骤二：检测，利用检测机构检测干细胞密度，若是达到传代要求，则在环形输送线将其运送到出口处时，由培养皿拿取机构取出，若是还未达到传代要求，则继续下一步骤；

22、步骤三：移液，通过换位机构将培养皿稳定推至合适位置，由适应部固定培养皿，自动换液部运行，移液机械臂取得移液管后，由十字晃动机构控制培养皿倾斜，之后移液机械臂控制移液管伸入培养皿，通过抽液器完成抽液工作；

23、步骤四：缓冲液清洗，移液夹具取新的移液管后，移液机械臂控制移液管伸入培养皿，供液器二启动，沿培养皿侧壁加入缓冲液，由十字晃动机构控制培养皿进行十字晃动，最后抽出缓冲液，必要时，重复一次上述操作，进行第二次清洗；

24、步骤五：加液，由加液机械臂控制加液管伸入培养皿，供液器一启动，沿培养皿侧壁加入新的培养基，再由十字晃动机构控制培养皿进行十字晃动，使培养基均匀分布。

25、本发明的有益效果是：

26、1.该种神经干细胞扩增培养系统，通过环形输送线输送培养皿，配合检测机构检测干细胞密度，在换位机构将培养皿推至承载板上后，通过调节模组控制适应机构相互靠近，利用由夹持件组成的v形夹具来夹住培养皿，运行的自动换液部与十字晃动机构配合，实现自动换液，替代了人工，效率能大大提升的同时，操作精度也更高，可以有效避免因操作失误导致的污染，且换液操作在封闭环境中进行，能解决因反复取放培养皿进行换液操作而导致污染的问题。

27、2.该种神经干细胞扩增培养系统，通过十字晃动机构带动适应部，使利用适应机构固定的培养皿运动，从而能够在移液时使培养皿倾斜来利于废液的抽出，也能在清洗和加液时十字晃动培养皿，使缓冲液或培养基能够均匀分布在培养皿内。

28、3.该种神经干细胞扩增培养系统，由适应马达控制锥齿轮一与锥齿轮二啮合传动，使转动套筒和转动杆转动方向相反，利用转动套筒和转动杆带动夹持件，调节v形夹具的张开角度，以适应于不同直径的培养皿，使适用范围更广。

29、4.该种神经干细胞扩增培养系统，e形滑动支架内通过三个立板分有两个容纳移液管支架的容纳格，可以交替放置移液管支架，从而能避免因移液管支架上的移液管用尽导致的停工，进而能节省因更换移液管支架而造成的时间浪费，使工作效率更高。

30、5.该种神经干细胞扩增培养系统，移液管支架能在超净工作台更换，在更换过程中，可以有效的避免污染。

31、6.该种神经干细胞扩增培养系统，利用升降模组调节压轮支架的高度，使压轮刚好与培养皿盖接触，从而能适用于不同高度的培养皿，在推动培养皿的过程中，利用压轮对培养皿盖进行限位，可以有效的防止培养皿盖掉落。