類器官在線監測培養裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及類器官培養技術領域，公開一種類器官在線監測培養裝置。該類器官在線監測培養裝置包括：基架、多個流動室、光學相干斷層掃描成像結構、拉曼光譜成像結構、近紅外光譜成像結構、光學顯微成像結構、酶聯免疫吸附測定結構、三維移動結構和控制器；控制器與三維移動結構電連接，用于驅動三維移動結構移動至流動室的指定位置，以觀測所述流動室內類器官細胞和培養基；控制器與酶聯免疫吸附測定結構電連接。通過類器官在線監測培養裝置能夠對流動室內的類器官和培養基進行在線原位監測，并實時反饋數據、調整流動室內的環境，通過動態監測維持類器官生長狀態與環境，實現長時程、均質化培養。質化培養。質化培養。

【技術實現步驟摘要】
類器官在線監測培養裝置


[0001]本專利技術涉及類器官培養
，具體涉及一種類器官在線監測培養裝置。

技術介紹

[0002]類器官屬于三維(3D)細胞培養物，包含其代表器官的一些關鍵特性。此類體外培養系統包括一個自我更新干細胞群，可分化為多個器官特異性的細胞類型，與對應的器官擁有類似的空間組織并能夠重現對應器官的部分功能，從而提供一個高度生理相關系統。
[0003]由于類器官的發育需要較長的培養期，所以在培養類器官的過程中監測其環境和生長進程是至關重要的。現有技術中，在對類器官培養監測過程中，一種通常采用人工為類器官補給營養的靜態培養，在培養的過程中需要手動提取大量數據處理分析然后對類器官的生長環境和狀態進行評估，人為的直接干預容易造成類器官生長環境污染，導致分析的結果出現偏差；一種通過微技術提供的動態培養，該技術可以避免人工換液等的手動操作，但是并沒有實現多個功能模塊的集成，因此在線監測的生化指標有限，無法實現多種指標原位在線檢測，不利于長時間維持類器官培養環境及其生長發育。

技術實現思路

[0004]因此，本專利技術要解決的技術問題在于克服現有技術中人為的直接干預容易造成類器官生長環境污染，導致分析的結果出現偏差，無法實現多種指標原位在線檢測，不利于長時間維持類器官培養環境及其生長發育的缺陷，提供一種類器官在線檢測培養裝置，能夠通過類器官在線監測培養裝置對流動室內的類器官和培養基進行在線原位監測，并實時反饋數據、調整流動室內的環境，通過動態監測維持類器官生長狀態與環境，實現長時程、均質化培養。
[0005]為此，本專利技術提出一種類器官在線監測培養裝置，包括：
[0006]基架，所述基架自上而下依次平行間隔設置第一放置層和第二放置層；
[0007]多個流動室，適于放置類器官細胞和培養基；多個所述流動室沿所述第二放置臺的長度方向成排設于所述第二放置層上，所述流動室分別與氣罐和培養基存儲器連通；
[0008]光學相干斷層掃描成像結構，設置在所述第一放置層上，所述光學相干斷層掃描成像結構的成像探頭朝向所述流動室內的類器官細胞；
[0009]拉曼光譜成像結構，設置在所述第一放置層上，所述拉曼光譜成像結構的拉曼光纖探頭朝向所述流動室內的培養基；
[0010]近紅外光譜成像結構，設置在所述第一放置層上，所述近紅外光譜成像結構的紅外光纖探頭朝向所述流動室內的培養基；
[0011]光學顯微成像結構，設置在所述流動室的兩側，所述光學顯微成像結構朝向所述流動室內的類器官細胞；
[0012]酶聯免疫吸附測定結構，經管道與所述流動室連通；
[0013]三維移動結構，設于所述基架上，所述三維移動結構上分別固定設置所述成像探
頭、所述拉曼光纖探頭、所述紅外光纖探頭和光學顯微成像結構；
[0014]控制器，與所述三維移動結構電連接，用于驅動所述三維移動結構移動至所述流動室的指定位置，以觀測所述流動室內類器官細胞和培養基；所述控制器與所述酶聯免疫吸附測定結構電連接，用于控制所述酶聯免疫吸附測定結構抽取所述流動室內的培養基進行監測。
[0015]進一步的，所述酶聯免疫吸附測定結構包括固定架和三維移動裝置；
[0016]所述控制器與所述三維移動裝置電連接，用于控制所述三維移動裝置在所述固定架上移動；
[0017]所述固定架上設置有與所述管道連通的待測區；所述固定架上還設置有適于存放孔板的耗材區；所述固定架上還設置有制樣區和試劑區；
[0018]所述三維移動裝置上設置取樣針和夾取結構；所述控制器與所述取樣針電連接并控制所述取樣針抽取培養基和試劑；所述控制器與所述夾取結構電連接并控制所述夾取結構夾取孔板。
[0019]進一步的，所述固定架上還設置清洗區和洗板區；
[0020]所述清洗區適于清洗所述取樣針；
[0021]所述洗板區適于清洗所述孔板。
[0022]進一步的，所述酶聯免疫吸附測定結構還包括光學分析模塊；所述控制器與所述光學分析模塊電連接且控制所述光學分析模塊對所述孔板內的樣品進行光學檢測分析。
[0023]進一步的，所述三維移動裝置包括第一驅動裝置、第二驅動裝置和第三驅動裝置；
[0024]所述第一驅動裝置固定設于所述固定架上，所述固定架上設有與所述第一驅動裝置連接的第一移動裝置，所述控制器與所述第一驅動裝置電連接，用于控制所述第一驅動裝置驅動所述第一移動裝置沿所述固定架的長度方向移動；
[0025]所述第二驅動裝置固定設于所述第一移動裝置上，所述第一移動裝置上設有與所述第二驅動裝置連接的第二移動裝置，所述控制器與所述第二驅動裝置電連接，用于控制所述第二驅動裝置驅動所述第二移動裝置沿所述固定架的寬度方向移動；
[0026]所述第三驅動裝置固定設于所述第二移動裝置上，所述第二移動裝置上設有與所述第三驅動裝置連接的第三移動裝置，所述控制器與所述第三驅動裝置電連接，用于控制所述第三驅動裝置驅動所述第三移動裝置沿所述固定架的高度方向移動；所述第三移動裝置上分別設置所述取樣針和夾取結構。
[0027]進一步的，所述拉曼光譜成像結構還包括拉曼光譜分析模塊、拉曼光源模塊和電源盒；
[0028]所述拉曼光纖探頭分別與所述拉曼光譜分析模塊和所述拉曼光源模塊電連接；所述電源盒與所述拉曼光源模塊電連接。
[0029]進一步的，所述近紅外光譜成像結構還包括紅外光譜分析模塊和紅外光源模塊；所述紅外光纖探頭分別與所述紅外光譜分析模塊和所述紅外光源模塊電連接。
[0030]進一步的，所述光學顯微成像結構包括：基板、明場光源模塊、熒光光源模塊和探測模塊；
[0031]所述熒光光源模塊和所述探測模塊固定設置在所述基板上；
[0032]所述明場光源模塊與所述熒光光源模塊分別設置在所述流動室的兩側；所述明場
光源模塊與所述熒光光源模塊發射的光信號經過所述流動室；所述探測模塊與所述熒光光源模塊位于所述流動室的同一側。
[0033]進一步的，所述基架上還設有第三放置層，所述第二放置層設于第一放置層與第三放置層之間；
[0034]所述三維移動結構包括第一驅動件、第二驅動件和第三驅動件；
[0035]所述第一驅動件固定設置在所述第三放置層上，所述第三放置層上安裝有沿所述第三放置層的長度方向設置的導軌，所述導軌上對應安裝有移動板，所述第一驅動件與所述移動板連接，所述基板可移動設置在所述移動板上，所述控制器與所述第一驅動件電連接，適于控制所述第一驅動件驅動所述移動板沿所述導軌方向移動；
[0036]所述移動板上固定設置第二驅動件，所述第二驅動件與所述基板連接，所述控制器與第二驅動件電連接，適于控制所述第二驅動件驅動所述基板沿所述第三放置層的寬度方向移動；
[0037]所述基板上固定設置連接部，所述第三驅動件設于所述連接部，所述連接部上設有沿所述基架高度方向移動的移動部，所述移動部上分別固定設置所述成像探頭、所述拉曼光纖探頭、所述紅本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種類器官在線監測培養裝置，其特征在于，包括：基架(1)，所述基架(1)自上而下依次平行間隔設置第一放置層和第二放置層；多個流動室(7)，適于放置類器官細胞和培養基；多個所述流動室(7)沿所述第二放置臺的長度方向成排設于所述第二放置層上，所述流動室(7)分別與氣罐(2)和培養基存儲器(9)連通；光學相干斷層掃描成像結構(3)，設置在所述第一放置層上，所述光學相干斷層掃描成像結構(3)的成像探頭(302)朝向所述流動室(7)內的類器官細胞；拉曼光譜成像結構(4)，設置在所述第一放置層上，所述拉曼光譜成像結構(4)的拉曼光纖探頭(404)朝向所述流動室(7)內的培養基；近紅外光譜成像結構(5)，設置在所述第一放置層上，所述近紅外光譜成像結構(5)的紅外光纖探頭(503)朝向所述流動室(7)內的培養基；光學顯微成像結構(6)，設置在所述流動室(7)的兩側，所述光學顯微成像結構(6)朝向所述流動室(7)內的類器官細胞；酶聯免疫吸附測定結構(10)，經管道與所述流動室(7)連通；三維移動結構，設于所述基架(1)上，所述三維移動結構上分別固定設置所述成像探頭(302)、所述拉曼光纖探頭(404)、所述紅外光纖探頭(503)和光學顯微成像結構(6)；控制器，與所述三維移動結構電連接，用于驅動所述三維移動結構移動至所述流動室(7)的指定位置，以觀測所述流動室(7)內類器官細胞和培養基；所述控制器與所述酶聯免疫吸附測定結構(10)電連接，用于控制所述酶聯免疫吸附測定結構(10)抽取所述流動室(7)內的培養基進行監測。2.根據權利要求1所述的類器官在線監測培養裝置，其特征在于，所述酶聯免疫吸附測定結構(10)包括固定架(101)和三維移動裝置(104)；所述控制器與所述三維移動裝置(104)電連接，用于控制所述三維移動裝置(104)在所述固定架(101)上移動；所述固定架(101)上設置有與所述管道連通的待測區(106)；所述固定架(101)上還設置有適于存放孔板的耗材區(102)；所述固定架(101)上還設置有制樣區(1010)和試劑區(108)；所述三維移動裝置(104)上設置取樣針(105)和夾取結構(1011)；所述控制器與所述取樣針(105)電連接并控制所述取樣針(105)抽取培養基和試劑；所述控制器與所述夾取結構(1011)電連接并控制所述夾取結構(1011)夾取孔板。3.根據權利要求2所述的類器官在線監測培養裝置，其特征在于，所述固定架(101)上還設置清洗區(107)和洗板區(103)；所述清洗區(107)適于清洗所述取樣針(105)；所述洗板區(103)適于清洗所述孔板。4.根據權利要求3所述的類器官在線監測培養裝置，其特征在于，所述酶聯免疫吸附測定結構(10)還包括光學分析模塊(109)；所述控制器與所述光學分析模塊(109)電連接且控制所述光學分析模塊(109)對所述孔板內的樣品進行光學檢測分析。5.根據權利要求3所述的類器官在線監測培養裝置，其特征在于，所述三維移動裝置(104)包括第一驅動裝置、第二驅動裝置和第三驅動裝置；
所述第一驅動裝置固定設于所述固定架(101)上，所述固定架(101)上設有與所述第一驅動裝置連接的第一移動裝置，所述控制器與所述第一驅動裝置電連接，用于控制所述第一驅動裝置驅動所述第一移動裝置沿所述固定架(101)的長度方向移動；所述第二...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張哲，王振亞，劉亮，孫曉潔，薛金冰，羅剛銀，
申請(專利權)人：中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所，
類型：發明
國別省市：