專利名稱：空間細胞狀態固化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及空間生物技術，具體是指當空間細胞培養結束時，在飛船返回地面前，對細胞的空間狀態進行固化的空間細胞狀態固化裝置。
本實用新型的一種空間細胞狀態固化裝置包括柱塞泵、固化劑腔、補償液腔和控制構件。
柱塞泵有腔體，腔體內有一帶桿活塞，活塞桿上有上下二個定位槽，活塞桿外套有彈簧。
固化劑腔由腔體和帶小孔的腔蓋組成，腔體中有一乳膠囊。
補償液腔和固化劑腔結構相同。
控制構件由行程開關和聯動開關組成。聯動開關由定位銷釘和定位銷釘連成一體的關斷夾刀和止位軸組成，聯動開關的開閉由步進電機控制。
柱塞泵、固化劑腔和補償液腔通過輸液管道連接。當實驗開始時，柱塞泵中的活塞處于關閉狀態，活塞桿上的彈簧處于壓緊狀態，定位銷插在活塞的下定位槽，關斷夾刀將輸液管道壓扁，阻斷液體流動。此時柱塞泵和固化劑腔形成一個密封體，補償液腔和細胞培養腔各自形成一個密封體。當地面發出固化開指令時，定位銷釘移位同時帶動關斷夾刀和止位軸移位，彈簧處于自由伸長狀態，活塞下行，輸液管道暢通，此時利用壓差，固化劑腔中的固化劑和細胞培養腔中的細胞液自動抽至柱塞泵進行固化，同時補償液腔對細胞培養腔進行營養液補償，從而完成了空間細胞狀態的固化。
本實用新型的最大優點是結構簡單，使用方便可靠，功耗低；由于固化裝置要能有效開啟、抽取和關斷，因此，當抽取部分細胞樣品時，不會污染其余細胞。
固化劑腔2由腔體22和腔蓋21組成，腔體中有一乳膠囊23，囊內裝有固化劑，囊口邊沿在腔體和腔蓋口邊之間由螺接密封。乳膠囊為底部弧形的圓柱體，其體積小于腔體22的體積。腔蓋21上有一小孔24，通過硅膠管6與柱塞泵的固化劑輸入口18連接。
補償液腔3與固化劑腔2結構相同，腔體31中有一乳膠囊33，囊內裝有營養液，腔蓋32上開有小孔34通過硅膠管7與細胞培養腔4的輸入口41連接。
柱塞泵的細胞輸入口16通過硅膠管8與細胞培養腔4的輸出口42連接。
控制構件5由三只行程開關51、52、53和聯動開關54組成。聯動開關是由定位銷釘541和定位銷釘連成一體的關斷夾刀542和止位軸543組成。聯動開關54由步進電機驅動55。
步進電機的驅動電路中的KC為行程開關51，KE為行程開關53，KD2為行程開關52。KC、KE和KD與四二輸入與非門U7，四二輸入異或非門U5，電阻R3，R4，R5，R6，R7，R8，R9，電容C2四二輸入與門U8，U9組成的電路起控制固化電機開關及正反轉的作用；四二輸入與非門(U7)，電阻R1，R2，電容C1，RS觸發器U6組成的電路起產生驅動電機的時序脈沖的作用；達林頓驅動器U4提供大電流直接驅動固化電機。
實驗開始時，固化劑腔2和補償液腔3分別裝上一定量的固化劑和營養液，柱塞泵1中活塞桿13上的彈簧14處于壓緊狀態，定位銷釘541插在活塞的下定位槽132，關斷夾刀將硅膠管7和8壓扁，阻斷液體流動，此時柱塞泵和固化劑腔形成一個密封體，補償液腔3和細胞培養腔4也各自成一個密封體。當地面發出固化開指令后，步進電機開始正轉，驅動聯動開關54開，這時定位銷釘541移位同時帶動關斷夾刀542和止位軸543移位，彈簧處于自由伸長狀態，活塞下行，輸液管道暢通，此時利用壓差，乳膠囊會托起固化劑腔中的固化劑和補償液腔中的細胞液，固化劑和細胞培養腔中的細胞液會自動抽至柱塞泵腔體，在腔體中進行固化。營養液從補償腔中自動輸送至細胞培養腔。當活塞下移，活塞桿冒15觸壓到下行程開關53時，步進電機開始反轉，驅動聯動開關54上的定位銷釘541插入活塞桿的上定位槽131內，同時關斷夾刀將輸液管道壓扁，阻斷液體流動，止位軸543觸壓行程開關51，關斷步進電機。行程開關52是保護開關，當地面發出固化開指令后，出現故障時，活塞沒有下行，關斷夾刀行至行程開關52，關斷步進電機，起到保護電機和固化裝置的作用。
權利要求1.一種空間細胞狀態固化裝置，包括柱塞泵(1)、固化劑腔(2)、補償液腔(3)和控制構件(5)，其特征在于柱塞泵(1)由腔體(11)，腔體內有一帶桿活塞(12)，活塞桿(13)從腔體底部串出，并延伸一定長度，在延伸長度外套有彈簧(14)，活塞桿底部螺接桿冒(15)，活塞桿的上下端各有一個定位槽(131)和(132)，腔體(11)上置有帶細胞液輸入口(16)的腔蓋(17)，腔體側壁開有固化劑輸入口(18)；固化劑腔(2)由腔體(22)和腔蓋(21)組成，腔體中有一用于裝固化劑的乳膠囊(23)，囊口邊沿在腔體和腔蓋口邊之間，由螺接密封；乳膠囊為底部弧形的圓柱體，其體積小于腔體(22)的體積；腔蓋上(21)有一小孔(24)，通過硅膠管(6)與柱塞泵的固化劑輸入口(18)連接；補償液腔(3)與固化劑腔(2)結構相同，腔體(31)中有一用于裝營養液的乳膠囊(33)，腔蓋(32)上開有小孔(34)通過硅膠管(7)與細胞培養腔(4)的輸入口(41)連接；柱塞泵的細胞輸入口(16)通過硅膠管(8)與細胞培養腔(4)的輸出口(42)連接；控制構件(5)由三只行程開關(51)、(52)、(53)和聯動開關(54)組成；聯動開關是由定位銷釘(541)和定位銷釘連成一體的關斷夾刀(542)和止位軸(543)組成；聯動開關(54)由步進電機(55)驅動。
專利摘要本實用新型的一種空間細胞狀態固化裝置，包括柱塞泵、固化劑腔、補償液腔和控制構件。柱塞泵有腔體，腔體內有一帶桿活塞，活塞桿上有上下二個定位槽，活塞桿外套有彈簧。制構件由行程開關和聯動開關組成，聯動開關由定位銷釘和定位銷釘連成一體的關斷夾刀和止位軸組成，聯動開關的開閉由步進電機控制。柱塞泵、固化劑腔通過管道連接形成一個密封體。它是利用活塞移位產生的壓差，自定完成空間細胞狀態的固化。該裝置的最大優點是結構簡單，使用方便可靠，功耗低。由于固化裝置要能有效開啟、抽取和關閉，因此，當抽取部分細胞樣品時，不污染其余細胞。
文檔編號C12M1/00GK2579899SQ02261148
公開日2003年10月15日 申請日期2002年10月31日 優先權日2002年10月31日
發明者劉學明, 孫榕仁, 楊旭東, 李廣山, 鄭偉波, 張玉英 申請人:中國科學院上海技術物理研究所