本發(fā)明涉及細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
在細(xì)胞生物學(xué)研究領(lǐng)域和生命科學(xué)研究領(lǐng)域中，細(xì)胞培養(yǎng)是最基本的環(huán)節(jié)。細(xì)胞培養(yǎng)是把細(xì)胞在人工環(huán)境下，利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，將其繁育增值，并用于“各種目的”的培養(yǎng)過(guò)程。
現(xiàn)有技術(shù)細(xì)胞培養(yǎng)需要分兩個(gè)環(huán)境，一個(gè)是處于低溫的培養(yǎng)液存放環(huán)境，一個(gè)是處于適宜溫度的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境，現(xiàn)有技術(shù)兩者都是分開(kāi)設(shè)置的，當(dāng)需要進(jìn)行培養(yǎng)液更換時(shí)，需要操作人員手動(dòng)從其中一個(gè)培養(yǎng)環(huán)境中取出存放培養(yǎng)液的培養(yǎng)液瓶，從另一個(gè)培養(yǎng)環(huán)境中取出細(xì)胞培養(yǎng)瓶，然后再工人通過(guò)工具進(jìn)行培養(yǎng)液的更換，最后再分別將培養(yǎng)液瓶以及細(xì)胞培養(yǎng)瓶放回到各自的培養(yǎng)環(huán)境中，這樣的操作方式具有以下缺點(diǎn)：
一、采用手動(dòng)操作，難以精確控制培養(yǎng)液的用量；
二、手動(dòng)操作需要將細(xì)胞培養(yǎng)瓶從培養(yǎng)環(huán)境中取出操作，可能會(huì)影響細(xì)胞的生長(zhǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生一定影響；
三、采用手動(dòng)操作，所以培養(yǎng)液更換效率較低，并且容易出錯(cuò)；
四、采用手動(dòng)操作，不能任意選定更換培養(yǎng)液的時(shí)間，需要有操作員時(shí)才可以進(jìn)行更換。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：提供一種換液方便、快捷、精確且對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)沒(méi)有影響的全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置。
本發(fā)明所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：一種全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于：它包括控制器、至少設(shè)有儲(chǔ)藏腔、培養(yǎng)腔、操作腔以及觀測(cè)腔四個(gè)腔室的主體、設(shè)置在儲(chǔ)藏腔內(nèi)用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)藏腔環(huán)境狀態(tài)的第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在培養(yǎng)腔內(nèi)用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)腔環(huán)境狀態(tài)的第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔內(nèi)用于調(diào)節(jié)操作腔環(huán)境狀態(tài)的第三調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在觀測(cè)腔內(nèi)用于調(diào)節(jié)觀測(cè)腔環(huán)境狀態(tài)的第四調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在培養(yǎng)腔內(nèi)用于放置細(xì)胞培養(yǎng)瓶的培養(yǎng)架、設(shè)置在培養(yǎng)腔與觀測(cè)腔之間的第一控制門(mén)、設(shè)置在觀測(cè)腔與操作腔之間的第二控制門(mén)、設(shè)置在培養(yǎng)腔內(nèi)用于取放細(xì)胞培養(yǎng)瓶并且?guī)?dòng)細(xì)胞培養(yǎng)瓶移動(dòng)到觀測(cè)腔進(jìn)行觀察的第一移液機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔內(nèi)用于抓取第一移液機(jī)構(gòu)送過(guò)來(lái)的細(xì)胞培養(yǎng)瓶并控制培養(yǎng)瓶進(jìn)行動(dòng)作的第二移液機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔內(nèi)的用于收集從細(xì)胞培養(yǎng)瓶中倒出的廢液的廢液收集機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔內(nèi)用于開(kāi)關(guān)細(xì)胞培養(yǎng)瓶瓶蓋的開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔內(nèi)用于給細(xì)胞培養(yǎng)瓶加液的加液機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在儲(chǔ)藏腔內(nèi)用于儲(chǔ)存培養(yǎng)基的培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器，所述加液機(jī)構(gòu)與培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器通過(guò)導(dǎo)管連通，且所述第一控制門(mén)、第二控制門(mén)、第一移液機(jī)構(gòu)、第二移液機(jī)構(gòu)、廢液收集機(jī)構(gòu)、開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)、加液機(jī)構(gòu)、第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及第四調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均與控制器電連接。
所述第一移液機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在培養(yǎng)腔內(nèi)的第一軌道、設(shè)置在觀測(cè)腔內(nèi)且與第一軌道連接的第二軌道、滑動(dòng)連接在第一軌道和第二軌道上的第一滑座以及設(shè)置在第一滑座上用于抓放細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第一機(jī)械手，所述第一滑座以及第一機(jī)械手均與控制器電連接；所述第二移液機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在操作腔內(nèi)且與第二軌道連接的第三軌道、滑動(dòng)連接在第三軌道上的第二滑座以及設(shè)置在第二滑座上用于抓放細(xì)胞培養(yǎng)瓶且用于帶動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)瓶執(zhí)行動(dòng)作的第二機(jī)械手，所述第二滑座以及第二機(jī)械手均與控制器電連接。
所述細(xì)胞培養(yǎng)瓶上設(shè)有供抓取的固定夾塊，所述第一機(jī)械手以及第二機(jī)械手均與固定塊相配。
所述觀測(cè)腔內(nèi)設(shè)有供細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置的透明放置臺(tái)以及設(shè)置在透明放置臺(tái)下用于觀測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)情況的觀測(cè)成像機(jī)構(gòu)，所述觀測(cè)成像機(jī)構(gòu)與控制器電連接。
所述儲(chǔ)藏腔分為三個(gè)腔室，且三個(gè)腔室內(nèi)分別設(shè)有培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器、緩沖液儲(chǔ)藏容器以及消化液儲(chǔ)藏容器，所述培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器、緩沖液儲(chǔ)藏容器以及消化液儲(chǔ)藏容器均通過(guò)導(dǎo)管與加液機(jī)構(gòu)連通，且加液機(jī)構(gòu)上分別設(shè)有供培養(yǎng)基、緩沖液以及消化液流出的加液口。
所述加液機(jī)構(gòu)上設(shè)有用于預(yù)熱培養(yǎng)基的培養(yǎng)基預(yù)熱機(jī)構(gòu)，且所述培養(yǎng)基預(yù)熱機(jī)構(gòu)與控制器電連接。
所述操作腔內(nèi)還設(shè)有供細(xì)胞培養(yǎng)瓶中途放置的第一放置架、用于儲(chǔ)存空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二放置架、用于開(kāi)關(guān)空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶瓶蓋的瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)、用于放置廢棄瓶的廢瓶放置架、用于放置吸管的吸管放置盒以及用于收集用過(guò)的吸管的吸管收集盒，且所述第二機(jī)械手上還設(shè)有與吸管配合用于吹吸吸管的吹吸機(jī)構(gòu)，且所述吹吸機(jī)構(gòu)與控制器電連接。
所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一溫度傳感器以及第一濕度傳感器，所述第二調(diào)節(jié)裝置包括第二溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、二氧化碳濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二溫度傳感器、第二濕度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器，所述第三調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第三溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三溫度傳感器以及第三濕度傳感器，所述第四調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第四溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四溫度傳感器以及第四濕度傳感器，所述第一溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一溫度傳感器、第一濕度傳感器、第二溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、二氧化碳濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二溫度傳感器、第二濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、第三溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三溫度傳感器、第三濕度傳感器、第四溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四溫度傳感器以及第四濕度傳感器均與控制器電連接。
采用以上機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)控制器控制機(jī)械手完成換液操作，這樣就不需要手動(dòng)操作，能精確控制培養(yǎng)液的用量；而且不需要將細(xì)胞培養(yǎng)瓶從培養(yǎng)環(huán)境中取出再換液，所以細(xì)胞的生長(zhǎng)不會(huì)受到太大影響，試驗(yàn)準(zhǔn)確性較高；而且采用控制器控制進(jìn)行換液，錯(cuò)誤率較低；并且只要設(shè)定好并且放置足夠的培養(yǎng)基即可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)換液，不需要操作員實(shí)時(shí)在場(chǎng)，而且設(shè)置了觀測(cè)腔在換液前后進(jìn)行觀測(cè)，這樣能保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性更高。
采用軌道、滑座以及機(jī)械手的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)換液，這樣結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且換液比較方便。
并且將大部分換液操作均設(shè)置在操作腔內(nèi)，這樣不會(huì)影響在培養(yǎng)腔內(nèi)培養(yǎng)的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，使得試驗(yàn)準(zhǔn)確性更好。
在細(xì)胞培養(yǎng)瓶上設(shè)置固定塊，能使機(jī)械手更好的抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶。
并且在儲(chǔ)藏腔內(nèi)還設(shè)置了緩沖液與消化液，并且在操作腔內(nèi)還設(shè)置第一放置架、第二放置架、瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)、廢瓶放置架、吸管放置盒以及吸管收集盒，并且在第二機(jī)械手上設(shè)置了吹吸機(jī)構(gòu)，這樣使得裝置本身具有消化傳代功能，使得整體功能更加多樣化。
在加液機(jī)構(gòu)上設(shè)置了預(yù)熱機(jī)構(gòu)，這樣培養(yǎng)基加入細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)之前可以先進(jìn)行預(yù)熱，使得試驗(yàn)更加準(zhǔn)確。
設(shè)置采用這些模塊的第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及第四調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，能更好的保持與調(diào)節(jié)培養(yǎng)腔、觀測(cè)腔、操作腔以及儲(chǔ)藏腔的環(huán)境。
本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：提供一種換液方便、快捷、精確且對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)沒(méi)有影響的全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置的控制方法。
本發(fā)明所采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：一種全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置的控制方法，它包括換液方法以及消化傳代方法，所述換液方法包括以下步驟：
（1）、控制器控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著控制第一控制門(mén)打開(kāi)，然后控制第一滑座滑動(dòng)帶動(dòng)第一機(jī)械手伸入到觀測(cè)腔內(nèi)，之后將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到透明放置臺(tái)上觀測(cè)，同時(shí)關(guān)閉第一控制門(mén)；
（2）、控制器控制第一機(jī)械手抓取放置在透明放置臺(tái)上的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著控制第二控制門(mén)打開(kāi)，然后控制第一滑座移動(dòng)帶動(dòng)第一機(jī)械手進(jìn)入操作腔；
（3）、控制器控制第二滑座移動(dòng)帶動(dòng)第二機(jī)械手移動(dòng)到第一機(jī)械手處，接著控制第二機(jī)械手抓取第一機(jī)械手上的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，同時(shí)控制第一機(jī)械手松開(kāi)細(xì)胞培養(yǎng)瓶，同時(shí)控制第二控制門(mén)關(guān)閉；
（4）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處，接著控制開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)擰下細(xì)胞培養(yǎng)瓶的瓶蓋；
（5）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到廢液收集機(jī)構(gòu)處，然后控制第二機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而將細(xì)胞培養(yǎng)瓶中的廢液倒入廢液收集機(jī)構(gòu)；
（6）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)處，同時(shí)控制培養(yǎng)基預(yù)熱機(jī)構(gòu)將加液機(jī)構(gòu)內(nèi)的培養(yǎng)基預(yù)熱，然后控制加液機(jī)構(gòu)給細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)加入從培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器中抽取出來(lái)的培養(yǎng)基；
（7）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處，然后控制開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)將瓶蓋重新擰回細(xì)胞培養(yǎng)瓶上；
（8）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到第一機(jī)械手處，接著控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，同時(shí)控制第二機(jī)械手松開(kāi)細(xì)胞培養(yǎng)瓶；
（9）、控制器控制第二控制門(mén)打開(kāi)，接著控制第一滑座帶動(dòng)第一機(jī)械手進(jìn)入觀測(cè)腔，然后控制第一機(jī)械手將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到透明放置臺(tái)上觀測(cè)，同時(shí)關(guān)閉第二控制門(mén)；
（10）、控制器控制第一控制門(mén)打開(kāi)，接著控制第一機(jī)械手抓取放置在透明放置臺(tái)上的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，然后控制第一滑座移動(dòng)帶動(dòng)第一機(jī)械手進(jìn)入培養(yǎng)腔，之后控制第一機(jī)械手將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到原先取出的培養(yǎng)架上，同時(shí)關(guān)閉第一控制門(mén)。
10、所述消化傳代方法包括以下步驟：
A、控制器控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著控制第一機(jī)械手進(jìn)入觀測(cè)腔觀測(cè)，然后控制第一機(jī)械手進(jìn)入操作腔，之后控制第二機(jī)械手從第一機(jī)械手處抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶；
B、控制器控制第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，接著移動(dòng)到廢液收集機(jī)構(gòu)處倒出廢液，然后移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)加入緩沖液，之后移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處關(guān)上瓶蓋；
C、控制器控制第二機(jī)械手搖晃細(xì)胞培養(yǎng)瓶，使緩沖液與細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的細(xì)胞充分接觸；
D、控制器控制第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，接著移動(dòng)到廢液收集機(jī)構(gòu)處倒出廢液，然后移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)加入消化液；
E、控制器控制第二機(jī)械手將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到第一放置架處，接著控制第二機(jī)械手從吸管放置盒內(nèi)抓取吸管，然后將吸管伸入到放置在第一放置架處的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)通過(guò)吹吸機(jī)構(gòu)進(jìn)行吹打；
F、控制器控制第二機(jī)械手將吸管放入吸管收集盒內(nèi)，接著控制第二機(jī)械手將從第一放置架上抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，然后移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處關(guān)上瓶蓋，之后第一機(jī)械手從第二機(jī)械手處抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，并且將細(xì)胞培養(yǎng)瓶送入觀測(cè)腔內(nèi)觀測(cè)，直到觀測(cè)到細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)消化完畢，再進(jìn)入下一步；
G、控制器控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶進(jìn)入操作腔，接著控制第二機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，之后移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)處加入已經(jīng)預(yù)熱過(guò)的培養(yǎng)基終止消化；
H、控制器控制第二機(jī)械手移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)處加入預(yù)熱過(guò)的培養(yǎng)基，然后將加入了培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到第一放置架上；
I、控制器控制第二機(jī)械手抓取放置在第二放置架上的空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著移動(dòng)到瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，然后移動(dòng)到第二放置架處將空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置在第二放置架上；
J、控制器控制第二機(jī)械手抓取放置在吸管放置盒內(nèi)的吸管，接著將吸管伸入裝有培養(yǎng)基與細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，然后控制吹吸機(jī)構(gòu)吸取一部分細(xì)胞以及培養(yǎng)基，之后將吸取到的細(xì)胞以及培養(yǎng)基通過(guò)吸管放入放置在第二放置架上的空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)；
K、控制器控制第二機(jī)械手抓取放置在第二放置架上的培養(yǎng)瓶，接著移動(dòng)到瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)上瓶蓋，然后第一機(jī)械手抓取這個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)瓶，移動(dòng)到觀測(cè)腔內(nèi)觀察，之后送入培養(yǎng)腔內(nèi)的培養(yǎng)架上；
L、依次循環(huán)步驟I到步驟L，直到原先的細(xì)胞培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞以及培養(yǎng)基均已經(jīng)被分配到了空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)后，并且新加入細(xì)胞以及培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶均已經(jīng)被放置到了培養(yǎng)腔內(nèi)的培養(yǎng)架后，控制第二機(jī)械手將已經(jīng)取完細(xì)胞以及培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到廢瓶放置架，然后結(jié)束操作。
采用以上方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)控制器控制機(jī)械手完成換液操作，這樣就不需要手動(dòng)操作，能精確控制培養(yǎng)液的用量；而且不需要將細(xì)胞培養(yǎng)瓶從培養(yǎng)環(huán)境中取出再換液，所以細(xì)胞的生長(zhǎng)不會(huì)受到太大影響，試驗(yàn)準(zhǔn)確性較高；而且采用控制器控制進(jìn)行換液，錯(cuò)誤率較低；并且只要設(shè)定好并且放置足夠的培養(yǎng)基即可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)換液，不需要操作員實(shí)時(shí)在場(chǎng)。而且還可以通過(guò)控制控制機(jī)械手完成消化傳代操作，這樣使得整機(jī)的功能多樣。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖所示：1、儲(chǔ)藏腔；2、培養(yǎng)腔；3、操作腔；4、觀測(cè)腔；5、主體；6、培養(yǎng)架；7、第一控制門(mén)；8、第二控制門(mén)；9、廢液收集機(jī)構(gòu)；10、開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)；11、加液機(jī)構(gòu)；12、第一軌道；13、第二軌道；14、第一滑座；15、第一機(jī)械手；16、第三軌道；17、第二滑座；18、第二機(jī)械手；19、透明放置臺(tái)；20、觀測(cè)成像機(jī)構(gòu)；21、第一放置架；2、第二放置架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但是本發(fā)明不僅限于以下具體實(shí)施方式。
一種全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置，它包括控制器、至少設(shè)有儲(chǔ)藏腔1、培養(yǎng)腔2、操作腔3以及觀測(cè)腔4四個(gè)腔室的主體5、設(shè)置在儲(chǔ)藏腔1內(nèi)用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)藏腔環(huán)境狀態(tài)的第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在培養(yǎng)腔2內(nèi)用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)腔環(huán)境狀態(tài)的第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔3內(nèi)用于調(diào)節(jié)操作腔環(huán)境狀態(tài)的第三調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在觀測(cè)腔4內(nèi)用于調(diào)節(jié)觀測(cè)腔環(huán)境狀態(tài)的第四調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在培養(yǎng)腔2內(nèi)用于放置細(xì)胞培養(yǎng)瓶的培養(yǎng)架6、設(shè)置在培養(yǎng)腔2與觀測(cè)腔4之間的第一控制門(mén)7、設(shè)置在觀測(cè)腔4與操作腔3之間的第二控制門(mén)8、設(shè)置在培養(yǎng)腔2內(nèi)用于取放細(xì)胞培養(yǎng)瓶并且?guī)?dòng)細(xì)胞培養(yǎng)瓶移動(dòng)到觀測(cè)腔進(jìn)行觀察的第一移液機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔3內(nèi)用于抓取第一移液機(jī)構(gòu)送過(guò)來(lái)的細(xì)胞培養(yǎng)瓶并控制培養(yǎng)瓶進(jìn)行動(dòng)作的第二移液機(jī)構(gòu)、設(shè)置在操作腔3內(nèi)的用于收集從細(xì)胞培養(yǎng)瓶中倒出的廢液的廢液收集機(jī)構(gòu)9、設(shè)置在操作腔3內(nèi)用于開(kāi)關(guān)細(xì)胞培養(yǎng)瓶瓶蓋的開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)10、設(shè)置在操作腔3內(nèi)用于給細(xì)胞培養(yǎng)瓶加液的加液機(jī)構(gòu)11以及設(shè)置在儲(chǔ)藏腔1內(nèi)用于儲(chǔ)存培養(yǎng)基的培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器，所述加液機(jī)構(gòu)11與培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器通過(guò)導(dǎo)管連通，且所述第一控制門(mén)7、第二控制門(mén)8、第一移液機(jī)構(gòu)、第二移液機(jī)構(gòu)、廢液收集機(jī)構(gòu)9、開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)10、加液機(jī)構(gòu)11、第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以及第四調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)均與控制器電連接。廢液收集機(jī)構(gòu)9可以是一個(gè)容器，開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)10包括一個(gè)夾頭以及用于帶動(dòng)夾頭松緊的第一動(dòng)力機(jī)構(gòu)以及用于帶動(dòng)夾頭旋轉(zhuǎn)的第二動(dòng)力機(jī)構(gòu)，加液機(jī)構(gòu)可以采用一個(gè)泵，開(kāi)啟后將通過(guò)導(dǎo)管將儲(chǔ)藏容器內(nèi)的液體吸上來(lái)然后從加液口流出。且所述儲(chǔ)藏腔1、培養(yǎng)腔2、操作腔3以及觀測(cè)腔4四個(gè)腔室均設(shè)有消毒機(jī)構(gòu)，這樣在試驗(yàn)開(kāi)始前，即將裝有細(xì)胞以及培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶放入到培養(yǎng)腔之前需要開(kāi)啟四個(gè)消毒機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面消毒，在試驗(yàn)后，即將主體內(nèi)所有細(xì)胞培養(yǎng)瓶以及廢液等雜物取出后，也需要開(kāi)啟四個(gè)消毒機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面消毒。
所述第一移液機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在培養(yǎng)腔2內(nèi)的第一軌道12、設(shè)置在觀測(cè)腔4內(nèi)且與第一軌道12連接的第二軌道13、滑動(dòng)連接在第一軌道12和第二軌道13上的第一滑座14以及設(shè)置在第一滑座14上用于抓放細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第一機(jī)械手15，所述第一滑座14以及第一機(jī)械手15均與控制器電連接；所述第二移液機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在操作腔3內(nèi)且與第二軌道13連接的第三軌道16、滑動(dòng)連接在第三軌道16上的第二滑座17以及設(shè)置在第二滑座17上用于抓放細(xì)胞培養(yǎng)瓶且用于帶動(dòng)細(xì)胞培養(yǎng)瓶執(zhí)行動(dòng)作的第二機(jī)械手18，所述第二滑座17以及第二機(jī)械手18均與控制器電連接。附圖中的軌道并沒(méi)有表示完整。
所述細(xì)胞培養(yǎng)瓶上設(shè)有供抓取的固定夾塊，所述第一機(jī)械手15以及第二機(jī)械手18均與固定塊相配。
所述觀測(cè)腔4內(nèi)設(shè)有供細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置的透明放置臺(tái)19以及設(shè)置在透明放置臺(tái)19下用于觀測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)情況的觀測(cè)成像機(jī)構(gòu)20，所述觀測(cè)成像機(jī)構(gòu)20與控制器電連接。
所述儲(chǔ)藏腔1分為三個(gè)腔室，且三個(gè)腔室內(nèi)分別設(shè)有培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器、緩沖液儲(chǔ)藏容器以及消化液儲(chǔ)藏容器，所述培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器、緩沖液儲(chǔ)藏容器以及消化液儲(chǔ)藏容器均通過(guò)導(dǎo)管與加液機(jī)構(gòu)11連通，且加液機(jī)構(gòu)11上分別設(shè)有供培養(yǎng)基、緩沖液以及消化液流出的加液口。
所述加液機(jī)構(gòu)11上設(shè)有用于預(yù)熱培養(yǎng)基的培養(yǎng)基預(yù)熱機(jī)構(gòu)，且所述培養(yǎng)基預(yù)熱機(jī)構(gòu)與控制器電連接。加液機(jī)構(gòu)11中設(shè)有一個(gè)用于容置培養(yǎng)基的容置腔，預(yù)熱機(jī)構(gòu)設(shè)置在容置腔內(nèi)。
所述操作腔3內(nèi)還設(shè)有供細(xì)胞培養(yǎng)瓶中途放置的第一放置架21、用于儲(chǔ)存空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二放置架22、用于開(kāi)關(guān)空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶瓶蓋的瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)、用于放置廢棄瓶的廢瓶放置架、用于放置吸管的吸管放置盒以及用于收集用過(guò)的吸管的吸管收集盒，且所述第二機(jī)械手18上還設(shè)有與吸管配合用于吹吸吸管的吹吸機(jī)構(gòu)，且所述吹吸機(jī)構(gòu)與控制器電連接。這些機(jī)構(gòu)均是為了實(shí)現(xiàn)消化傳代而增加的，如果只是實(shí)現(xiàn)換液，則不需要這些機(jī)構(gòu)，所以在附圖中并沒(méi)有表示出來(lái)。且瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)與開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)10可以做在一起，廢瓶放置架與廢液收集機(jī)構(gòu)9可以做在一起。
所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第一溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一溫度傳感器以及第一濕度傳感器，所述第二調(diào)節(jié)裝置包括第二溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、二氧化碳濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二溫度傳感器、第二濕度傳感器以及二氧化碳濃度傳感器，所述第三調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第三溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三溫度傳感器以及第三濕度傳感器，所述第四調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括第四溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四溫度傳感器以及第四濕度傳感器，所述第一溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第一溫度傳感器、第一濕度傳感器、第二溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、二氧化碳濃度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第二溫度傳感器、第二濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、第三溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第三溫度傳感器、第三濕度傳感器、第四溫度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四濕度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、第四溫度傳感器以及第四濕度傳感器均與控制器電連接。
一種全自動(dòng)智能細(xì)胞培養(yǎng)裝置的控制方法，它包括換液方法以及消化傳代方法，所述換液方法包括以下步驟：
（1）、控制器控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著控制第一控制門(mén)打開(kāi)，然后控制第一滑座滑動(dòng)帶動(dòng)第一機(jī)械手伸入到觀測(cè)腔內(nèi)，之后將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到透明放置臺(tái)上觀測(cè)，同時(shí)關(guān)閉第一控制門(mén)；
（2）、控制器控制第一機(jī)械手抓取放置在透明放置臺(tái)上的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著控制第二控制門(mén)打開(kāi)，然后控制第一滑座移動(dòng)帶動(dòng)第一機(jī)械手進(jìn)入操作腔；
（3）、控制器控制第二滑座移動(dòng)帶動(dòng)第二機(jī)械手移動(dòng)到第一機(jī)械手處，接著控制第二機(jī)械手抓取第一機(jī)械手上的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，同時(shí)控制第一機(jī)械手松開(kāi)細(xì)胞培養(yǎng)瓶，同時(shí)控制第二控制門(mén)關(guān)閉；
（4）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處，接著控制開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)擰下細(xì)胞培養(yǎng)瓶的瓶蓋；
（5）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到廢液收集機(jī)構(gòu)處，然后控制第二機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而將細(xì)胞培養(yǎng)瓶中的廢液倒入廢液收集機(jī)構(gòu)；
（6）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)處，同時(shí)控制培養(yǎng)基預(yù)熱機(jī)構(gòu)將加液機(jī)構(gòu)內(nèi)的培養(yǎng)基預(yù)熱，然后控制加液機(jī)構(gòu)給細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)加入從培養(yǎng)基儲(chǔ)藏容器中抽取出來(lái)的培養(yǎng)基；
（7）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處，然后控制開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)將瓶蓋重新擰回細(xì)胞培養(yǎng)瓶上；
（8）、控制器控制第二滑座移動(dòng)將帶有細(xì)胞培養(yǎng)瓶的第二機(jī)械手移動(dòng)到第一機(jī)械手處，接著控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，同時(shí)控制第二機(jī)械手松開(kāi)細(xì)胞培養(yǎng)瓶；
（9）、控制器控制第二控制門(mén)打開(kāi)，接著控制第一滑座帶動(dòng)第一機(jī)械手進(jìn)入觀測(cè)腔，然后控制第一機(jī)械手將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到透明放置臺(tái)上觀測(cè)，同時(shí)關(guān)閉第二控制門(mén)；
（10）、控制器控制第一控制門(mén)打開(kāi)，接著控制第一機(jī)械手抓取放置在透明放置臺(tái)上的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，然后控制第一滑座移動(dòng)帶動(dòng)第一機(jī)械手進(jìn)入培養(yǎng)腔，之后控制第一機(jī)械手將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到原先取出的培養(yǎng)架上，同時(shí)關(guān)閉第一控制門(mén)。
所述消化傳代方法包括以下步驟：
A、控制器控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著控制第一機(jī)械手進(jìn)入觀測(cè)腔觀測(cè)，然后控制第一機(jī)械手進(jìn)入操作腔，之后控制第二機(jī)械手從第一機(jī)械手處抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶；
B、控制器控制第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，接著移動(dòng)到廢液收集機(jī)構(gòu)處倒出廢液，然后移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)加入緩沖液，之后移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處關(guān)上瓶蓋；
C、控制器控制第二機(jī)械手搖晃細(xì)胞培養(yǎng)瓶，使緩沖液與細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的細(xì)胞充分接觸；
D、控制器控制第二機(jī)械手移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，接著移動(dòng)到廢液收集機(jī)構(gòu)處倒出廢液，然后移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)加入消化液；
E、控制器控制第二機(jī)械手將細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到第一放置架處，接著控制第二機(jī)械手從吸管放置盒內(nèi)抓取吸管，然后將吸管伸入到放置在第一放置架處的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)通過(guò)吹吸機(jī)構(gòu)進(jìn)行吹打；
F、控制器控制第二機(jī)械手將吸管放入吸管收集盒內(nèi)，接著控制第二機(jī)械手將從第一放置架上抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，然后移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處關(guān)上瓶蓋，之后第一機(jī)械手從第二機(jī)械手處抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，并且將細(xì)胞培養(yǎng)瓶送入觀測(cè)腔內(nèi)觀測(cè)，直到觀測(cè)到細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)消化完畢，再進(jìn)入下一步；
G控制器控制第一機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶進(jìn)入操作腔，接著控制第二機(jī)械手抓取細(xì)胞培養(yǎng)瓶，移動(dòng)到開(kāi)關(guān)瓶機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，之后移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)處加入已經(jīng)預(yù)熱過(guò)的培養(yǎng)基終止消化；
H、控制器控制第二機(jī)械手移動(dòng)到加液機(jī)構(gòu)處加入預(yù)熱過(guò)的培養(yǎng)基，然后將加入了培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到第一放置架上；
I、控制器控制第二機(jī)械手抓取放置在第二放置架上的空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，接著移動(dòng)到瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)處打開(kāi)瓶蓋，然后移動(dòng)到第二放置架處將空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置在第二放置架上；
J、控制器控制第二機(jī)械手抓取放置在吸管放置盒內(nèi)的吸管，接著將吸管伸入裝有培養(yǎng)基與細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)瓶，然后控制吹吸機(jī)構(gòu)吸取一部分細(xì)胞以及培養(yǎng)基，之后將吸取到的細(xì)胞以及培養(yǎng)基通過(guò)吸管放入放置在第二放置架上的空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)；
L、控制器控制第二機(jī)械手抓取放置在第二放置架上的培養(yǎng)瓶，接著移動(dòng)到瓶蓋開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)關(guān)上瓶蓋，然后第一機(jī)械手抓取這個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)瓶，移動(dòng)到觀測(cè)腔內(nèi)觀察，之后送入培養(yǎng)腔內(nèi)的培養(yǎng)架上；
L、依次循環(huán)步驟I到步驟L，直到原先的細(xì)胞培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞以及培養(yǎng)基均已經(jīng)被分配到了空的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)后，并且新加入細(xì)胞以及培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶均已經(jīng)被放置到了培養(yǎng)腔內(nèi)的培養(yǎng)架后，控制第二機(jī)械手將已經(jīng)取完細(xì)胞以及培養(yǎng)基的細(xì)胞培養(yǎng)瓶放置到廢瓶放置架，然后結(jié)束操作。
上述步驟只是將一個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞消化傳代到了多個(gè)培養(yǎng)瓶，如果需要將所有原先的培養(yǎng)架上的細(xì)胞培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)均消化傳代，則需要循環(huán)步驟A到步驟M，直到所有的細(xì)胞培養(yǎng)瓶均消化傳代完畢。
且上述步驟中第一機(jī)械手移動(dòng)到具體位置是通過(guò)第一滑座在第一軌道以及第二軌道上滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，并且第一機(jī)械手從培養(yǎng)腔到觀測(cè)腔是需要先打開(kāi)第一控制門(mén)的，從觀測(cè)腔到操作腔是需要先打開(kāi)第二控制門(mén)的，第二機(jī)械手移動(dòng)到具體位置是通過(guò)第二滑座在第三軌道上滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，并且第一機(jī)械手能進(jìn)行抓放操作以及有限范圍的移動(dòng)，這樣使得第一機(jī)械手結(jié)構(gòu)可以比較簡(jiǎn)單，第二機(jī)械手不但能實(shí)現(xiàn)抓放操作以及有限范圍的移動(dòng)，而且還能實(shí)現(xiàn)倒轉(zhuǎn)以及搖晃操作。