细胞培养皿细菌感染实验装置

摘要

本发明提供一种细胞培养皿细菌感染实验装置，包括安装在活动支脚架上的密闭细菌感染舱，其正面有密封舱门和舱门手锁可开启和关闭并锁定密封舱门，细菌感染舱内部的舱体后壁上有若干舱内托盘可摆放细胞培养皿暴露在感染实验环境中，细菌感染舱上部连接雾化扩散器将含有细菌的药液雾化并扩散出来传送到细胞培养皿进行暴露感染实验，细菌感染舱下端密封连接到废气处理器，将细菌感染舱流通来的废气消毒灭菌和高效过滤，保证排出气体安全排放，实验完成后用细菌感染舱内的紫外消毒灯进行灭菌消毒。本发明的有益效果是：开发了一种结构简单、安全方便的细胞培养皿细菌感染实验装置，解决了细胞培养皿进行细菌感染研究工作中自动操作和密封隔离的难题。

权利要求

1.一种细胞培养皿细菌感染实验装置，其特征是：包括一个安装在活动支脚架（37）上的密闭的细菌感染舱（41），细菌感染舱（41）是一个内外表面光滑的中部宽大且无缝连接着上下两端呈逐渐收缩形状的密闭舱体，密闭舱体的中部宽大部分是由舱体后壁（12）、舱体侧壁（13）和透明前壁（34）密封连接组成，密闭舱体的上端呈逐渐收缩形状的部分为扩散漏斗（46），扩散漏斗（46）的收缩上端无缝连接到雾化扩散器（6），密闭舱体的下端呈逐渐收缩形状的部分为收集漏斗（29），密闭舱体的两侧的舱体侧壁（13）上均匀排布有采样接口（10），细菌感染舱（41）的正面装有一个密封舱门（39）和舱门手锁（17）能够随意开启和关闭并锁定密封舱门（39）的活动门板（18），细菌感染舱（41）内部的舱体后壁（12）上均匀排列安装有若干个舱内托盘（42），每一个舱内托盘（42）上能够摆放一个细胞培养皿（43），雾化扩散器（6）是一个由坚固耐腐蚀材料制作而成的雾化发生和扩散装置，其主体是一个薄板材料制作的内外表面光滑的倒扣半球形的雾化漏斗（5），雾化漏斗（5）的下边无缝连接到细菌感染舱（41）的扩散漏斗（46）的收缩上端，雾化漏斗（5）的上边无缝连接着空气进气管（1）的一端，空气进气管（1）的另一端连接着进气漏斗（3），进气漏斗（3）内安装有进气风机（2）和进气过滤器（4），能够随时向细菌感染舱（41）内输送新鲜空气，雾化扩散器（6）中间装有菌液雾化器（51），菌液雾化器（51）是一个固定安装在雾化扩散器（6）中央的具有加温功能的气液二相流雾化装置，雾化装置中间安装有二相喷头（52），二相喷头（52）的底部是一个电加温片（49）能够保持温度，二相喷头（52）的顶部是一个过滤网（50）能够筛选出实验需要的颗粒大小合适的雾化气体，安装在雾化漏斗（5）一端的压缩气瓶（45）通过压力控制阀（47）的控制，带有一定压力的压缩气体经由压缩气导管（48）输送到二相喷头（52）的进气口，安装在雾化漏斗（5）另一端的进液泵（8）经过进液导管（7）将细菌培养液瓶（9）中的细菌培养液输送到二相喷头（52）的进液口，压缩气体和细菌培养液在二相喷头（52）相遇，在文丘里原理作用下形成雾化产生出含有细菌的感染气体，经过细菌感染舱（41）上端的扩散漏斗（46）传送到细菌感染舱（41）内对安放在内的舱内托盘（42）上的细胞培养皿（43）进行暴露感染实验，实验完成后通过安装在细菌感染舱（41）内部的舱体后壁（12）两边的紫外消毒灯（14）对整个细菌感染舱（41）舱体内部进行必要的灭菌消毒，收集漏斗（29）的收缩下端无缝连接到废气处理器（25），废气处理器（25）是一个由耐腐蚀耐高温材料制作而成密闭通气通道的筒形装置，筒形装置的上端密封连接到细菌感染舱（41）的收集漏斗（29）的末端，与收集漏斗（29）密封连接的一端是一个填充玻璃纤维类具有透气和隔绝温度功能的温度隔离器（19），在温度隔离器（19）下边连接一个高温灭菌器（20），高温灭菌器（20）是由具有缝隙排列的电子发热装置制作被密封安装在一个密闭的耐高温容器中形成一个气体流动回路，具有将流通过来的带菌废气气体加热成高温气体来完成对废气的消毒灭菌，在高温灭菌器（20）的下面安装有由特殊滤膜做成的高效过滤器（21），将废气中的细菌和其他固体颗粒过滤出保证排出的废气是无菌无害气体，在筒形装置末端是安装有排气风机（22）的废气排出口（23），随时抽吸排出经过处理能够安全排放的废气。

2.根据权利要求1所述的细胞培养皿细菌感染实验装置，其特征是：所述密封舱门（39）是一个由活动门板（18）和前壁舱口（40）部件组成的内外表面光滑的复合结构，活动门板（18）是由外表面光滑耐腐蚀刚性材料制造而成的能自由开启关闭密封的平面薄板形状的活动门，其大小尺寸和前壁舱口（40）相适应形成对细菌感染舱（41 ）的密闭，前壁舱口（40）是位于细菌感染舱（41 ）的透明前壁（34）的中央位置上，其开口尺寸比活动门板（18）的尺寸小一些，在前壁舱口（40）的开口周边均匀安装一圈舱门胶条（44），其大小尺寸与活动门板（18）相适应形成对细菌感染舱（41）的密闭，活动门板（18）的一侧通过舱门活轴（11）连接到细菌感染舱（41）的透明前壁（34）中央位置的前壁舱口（40）附近，活动门板（18）的另一端边缘装有舱门手锁（17），旋转舱门手锁（17）能够随意开启和关闭并锁定活动门板（18），活动门板（18）压紧舱口胶条（44 ）就能够封闭前壁舱口（40）形成对细菌感染舱（41）的密闭。

3.根据权利要求1所述的细胞培养皿细菌感染实验装置，其特征是：所述舱门手锁（17）是由坚固耐磨刚性材料制作而成的用来开启或锁紧活动门板（18）的双向复合机械装置，活动门板（18）的一端边缘通过手锁活轴（16）连接着舱门手锁（17），舱门手锁（17）上有用手操作的锁手柄（15）和刚性材料制作的手锁钩（32），前壁舱口（40）附近固定安装有刚性材料制作的单面开口的舱门锁环（38），能够约束住舱门手锁（17）上的手锁钩（32），旋转舱门手锁（17）上的锁手柄（15）能够随意开启和关闭并锁定活动门板（18）。

4.根据权利要求1所述的细胞培养皿细菌感染实验装置，其特征是：所述活动支脚架（37）是由坚固承重刚性材料制作而成的并能够随意移动的固定台架装置，包括一个水平安装好中间安放固定承载整个细胞培养皿细菌感染实验装置的细菌感染舱（41）的固定平台（36）和四个安装在固定平台（36）的四角可分别调整固定平台（36）高低并可移动的活动支撑腿组件（30），每一个活动支撑腿组件（30）的最上边都有一个金属材料制作的支脚法兰（35），被固定安装在固定平台（36）的台面底板下表面靠近的一个边角处，支脚法兰（35）中间垂直固定一根上支脚杆（33），在上支脚杆（33）的下端套有一段下套筒（28），下套筒（28）上部固定有紧固轮（31），当松开紧固轮（31）时，就能够改变上支脚杆（33）插入下套筒（28）之间的长度，也就改变了活动支撑腿组件（30）的高度，当拧紧紧固轮（31）时，活动支撑腿组件（30）的高度被固定不动，每一个下套筒（28）的下端连接一个带有脚刹车（27）的脚轮（26），由于整个细胞培养皿细菌感染实验装置的细菌感染舱（41）被固定安装在固定平台（36）上，固定平台（36）的台面底板下表面的四角分别固定在四个活动支撑腿组件（30）上，所以调整四角的活动支撑腿组件（30），就能够调整整个细胞培养皿细菌感染实验装置的细菌感染舱（41）的高度和平面度。

说明书

细胞培养皿细菌感染实验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种细胞培养皿细菌感染实验装置。

背景技术

[0002] 在涉及到环境、医学、军事、航空等领域的科学研究中，经常需要对细胞培养皿进行细菌感染实验，实验对感染环境的要求很严格，必须均匀培养，无杂菌污染，目前对细胞培养皿进行细菌感染实验的方法大致采用人工滴液，恒温箱培养，整个过程中滴液的量不能保证精确一致，感染环境不密闭，没有消毒灭菌措施，因此在培养过程中会有杂菌一起培养产生，不能保证细菌感染后的细胞培养皿的后续实验的准确性，同时对操作人员的身体也产生一定的危害，这样就不能满足目前相关领域日益发展的科学研究和实验需要，阻碍了相关研究的深入发展，为了从根本上解决细菌感染实验的基本问题，一种自动将含有细菌的药液均匀雾化并扩散出来传送到暴露在感染实验环境中的细胞培养皿进行暴露感染实验设备的研发就成了必然并且迫切需要研发的项目。

发明内容

[0003] 为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种细胞培养皿细菌感染实验装置，自动将含有细菌的药液均匀雾化并扩散出来传送到暴露在感染实验环境中的细胞培养皿进行暴露感染实验，实验后能自动消毒灭菌，并对产生的废气高效过滤保证安全排放。

[0004] 为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种细胞培养皿细菌感染实验装置，包括一个安装在活动支脚架上的密闭的细菌感染舱，其正面装有一个密封舱门和舱门手锁能够随意开启和关闭并锁定密封舱门的活动门板，细菌感染舱内部的舱体后壁上均匀排列安装有若干个舱内托盘，每一个舱内托盘上能够摆放一个细胞培养皿使之暴露在感染实验环境里，细菌感染舱上部连接有雾化扩散器，其内部装有菌液雾化器能够按照要求将实验所需的含有细菌的药液雾化成细小的颗粒物质扩散出来，经过细菌感染舱上端的扩散漏斗传送到细菌感染舱内对安放在内的舱内托盘上的细胞培养皿进行暴露感染实验，细菌感染舱下端的收集漏斗密封连接到废气处理器，将从细菌感染舱流通过来的废气中的细菌和其他固体颗粒气体消毒灭菌和高效过滤，保证排出的废气是无菌无害气体可以安全排放，实验完成后通过安装在细菌感染舱内部的舱体后壁两边的紫外消毒灯对整个细菌感染舱舱体内部进行必要的灭菌消毒。

[0005] 其有益效果是：在涉及到环境、医学、军事、航空等领域的科学研究中，提供了一个结构简单、安全方便、自动进行细胞培养皿细菌感染实验的装置，操作简便、完全密封隔离、自动消毒灭菌、无污染，解决了细胞培养皿在进行细菌感染研究工作中自动操作和密封隔离的难题，填补了此项的空白。

附图说明

[0006] 附图1为本发明结构的示意图。

[0007] 图1中：

[0008] 1.空气进气管  2.进气风机  3.进气漏斗  4.进气过滤器  5.雾化漏斗  6.雾化扩散器

[0009] 7.进液导管  8.进液泵  9.细菌培养液瓶  10.采样接口  11.舱门活轴  12.舱体后壁

[0010] 13.舱体侧壁  14.紫外消毒灯  15.锁手柄  16.手锁活轴  17.舱门手锁  18.活动门板

[0011] 19.温度隔离器  20.高温灭菌器  21.高效过滤器  22.排气风机  23.废气排出口

[0012] 24.排气风管  25.废气处理器  26.脚轮  27.脚刹车  28.下套筒  29.收集漏斗

[0013] 30.活动支撑腿组件  31.紧固轮  32.手锁钩  33.上支脚杆  34.透明前壁  35.支脚法兰

[0014] 36.固定平台  37.活动支脚架  38.舱门锁环  39.密封舱门  40.前壁舱口  41.细菌感染舱

[0015] 42.舱内托盘  43.细胞培养皿  44. 舱门胶条  45.压缩气瓶 46.扩散漏斗  47.压力控制阀

[0016] 48.压缩气导管  49.电加温片  50.过滤网  51.菌液雾化器  52.二相喷头。

具体实施方式

[0017] 结合附图1及实施例对本发明加以说明。

[0018] 如附图1所示，本发明提供一种细胞培养皿细菌感染实验装置，包括一个安装在活动支脚架37上的密闭的细菌感染舱41，细菌感染舱41是一个内外表面光滑的中部宽大且无缝连接着上下两端呈逐渐收缩形状的密闭舱体，密闭舱体的上端呈逐渐收缩形状的部分为扩散漏斗46，扩散漏斗46的收缩上端无缝连接到雾化扩散器6，密闭舱体的下端呈逐渐收缩形状的部分为收集漏斗29，收集漏斗29的收缩下端无缝连接到废气处理器25，密闭舱体的中部宽大部分是由舱体后壁12、舱体侧壁13和透明前壁34密封连接组成，密闭舱体的舱体后壁12上均匀排列安装有若干个舱内托盘42，每一个舱内托盘42上能够摆放一个细胞培养皿43使之暴露在感染实验环境里，舱体后壁12的两边装有紫外消毒灯14，密闭舱体的两侧的舱体侧壁13上均匀排布有采样接口10，密闭舱体的透明前壁34上装有密封舱门39，开启可以取放细胞培养皿43和其他物品，密封舱门39关闭锁紧后可以实施对于细胞培养皿43的细菌感染实验；细菌感染舱41的正面装有一个密封舱门39和舱门手锁17能够随意开启和关闭并锁定密封舱门39的活动门板18，密封舱门39是一个由活动门板18和前壁舱口40部件组成的内外表面光滑的复合结构，活动门板18是由外表面光滑耐腐蚀刚性材料制造而成的能自由开启关闭密封的平面薄板形状的活动门，其大小尺寸和前壁舱口40相适应形成对细菌感染舱43的密闭，前壁舱口40是位于细菌感染舱43的透明前壁34的中央位置上，其开口尺寸比活动门板18的尺寸小一些，在前壁舱口40的开口周边均匀安装一圈舱门胶条44，其大小尺寸与活动门板18相适应形成对细菌感染舱41的密闭，活动门板18的一侧通过舱门活轴11连接到细菌感染舱41的透明前壁34中央位置的前壁舱口40附近，活动门板18的另一端边缘装有舱门手锁17，舱门手锁17是由坚固耐磨刚性材料制作而成的用来开启或锁紧活动门板18的双向复合机械装置，活动门板18的一端边缘通过手锁活轴16连接着舱门手锁17，舱门手锁17上有用手操作的锁手柄15和刚性材料制作的手锁钩32，前壁舱口40附近固定安装有刚性材料制作的单面开口的舱门锁环38，能够约束住舱门手锁17上的手锁钩32，旋转舱门手锁17上的锁手柄15能够随意开启和关闭并锁定活动门板18，活动门板18压紧舱口胶条
37就能够封闭前壁舱口40形成对细菌感染舱41的密闭；细菌感染舱41上部连接有雾化扩散器6，雾化扩散器6是一个由坚固耐腐蚀材料制作而成的雾化发生和扩散装置，其主体是一个薄板材料制作的内外表面光滑的倒扣半球形的雾化漏斗5，雾化漏斗5的下边无缝连接到细菌感染舱41的扩散漏斗46的收缩上端，雾化漏斗5的上边无缝连接着空气进气管1的一端，空气进气管1的另一端连接着进气漏斗3，进气漏斗3内安装有进气风机2和进气过滤器
4，能够随时向细菌感染舱41内输送新鲜空气，雾化漏斗5中间安装有菌液雾化器51，菌液雾化器51是一个固定安装在雾化扩散器6中央的具有加温功能的气液二相流雾化装置，雾化装置中间安装有二相喷头52，二相喷头52的底部是一个电加温片49能够保持温度，二相喷头52的顶部是一个过滤网50，能够筛选出实验需要的颗粒大小合适的雾化气体，安装在雾化漏斗5一端的压缩气瓶45通过压力控制阀47的控制，带有一定压力的压缩气体经由压缩气导管48输送到二相喷头52的进气口，安装在雾化漏斗5另一端的进液泵8经过进液导管7将细菌培养液瓶9中的细菌培养液输送到二相喷头52的进液口，压缩气体和细菌培养液在二相喷头52相遇，在文丘里原理作用下形成雾化产生出含有细菌的感染气体，菌液雾化器
51能够按照要求将实验所需的含有细菌的药液雾化成细小的颗粒物质扩散出来，经过细菌感染舱41上端的扩散漏斗46传送到细菌感染舱41内对安放在内的舱内托盘42上的细胞培养皿43进行暴露感染实验；细菌感染舱41下端的收集漏斗29密封连接到废气处理器25，废气处理器25是一个由耐腐蚀耐高温材料制作而成密闭通气通道的筒形装置，筒形装置的上端密封连接到细菌感染舱41的收集漏斗29的末端，与收集漏斗29密封连接的一端是一个填充玻璃纤维类具有透气和隔绝温度功能的温度隔离器19，在温度隔离器19的下边连接一个高温灭菌器20，高温灭菌器20是由具有缝隙排列的电子发热装置制作被密封安装在一个密闭的耐高温容器中形成一个气体流动回路，具有将流通过来的带菌废气气体加热成高温气体来完成对废气的消毒灭菌，在高温灭菌器20的下面安装有由特殊滤膜做成的高效过滤器
21，将废气中的细菌和其他固体颗粒过滤出保证排出的废气是无菌无害气体，在筒形装置末端是安装有排气风机22的废气排出口23，将从细菌感染舱41流通过来的废气中的细菌和其他固体颗粒气体消毒灭菌和高效过滤，保证排出的废气是无菌无害气体可以随时抽吸排出经过处理能够安全排放，实验完成后通过安装在细菌感染舱41内部的舱体后壁12两边的紫外消毒灯14对整个细菌感染舱41舱体内部进行必要的灭菌消毒；活动支脚架37是由坚固承重刚性材料制作而成的并能够随意移动的固定台架装置，包括一个水平安装好中间安放固定承载整个细胞培养皿细菌感染实验装置的细菌感染舱41的固定平台36和四个安装在固定平台36的四角可分别调整固定平台36高低并可移动的活动支撑腿组件30，每一个活动支撑腿组件30的最上边都有一个金属材料制作的支脚法兰35，被固定安装在固定平台36的台面底板下表面靠近的一个边角处，支脚法兰35中间垂直固定一根上支脚杆33，在上支脚杆33的下端套有一段下套筒28，下套筒28上部固定有紧固轮31，当松开紧固轮31时，就能够改变上支脚杆33插入下套筒28之间的长度，也就改变了活动支撑腿组件30的高度，当拧紧紧固轮31时，活动支撑腿组件30的高度被固定不动，每一个下套筒28的下端连接一个带有脚刹车27的脚轮26，由于整个细胞培养皿细菌感染实验装置的细菌感染舱41被固定安装在固定平台36上，固定平台36的台面底板下表面的四角分别固定在四个活动支撑腿组件30上，所以调整四角的活动支撑腿组件30，就能够调整整个细胞培养皿细菌感染实验装置的细菌感染舱41的高度和平面度。

[0019] 实施例：

[0020] 使用时，首先准备好实验所用的细菌培养液并倒入细菌培养液瓶9，准备好本次实验用的若干个细胞培养皿43，检查压缩气瓶45内的压缩气体是否够用，然后将细胞培养皿细菌感染实验装置安放到需要使用此装置的地方，根据操作者的需求通过调整活动支脚架37来调节细胞培养皿细菌感染实验装置的高度和水平度，调节固定在固定平台36下表面四个角附近安装的四个活动支撑腿组件30，松开活动支撑腿组件30上的紧固轮31，按照适合的高度改变上支脚杆33插入下套筒28之间的长度，这样就改变了整个活动支撑腿组件30的高度，达到所需的高度后拧紧紧固轮28时，这时活动支撑腿组件30的高度被固定不动，依次将四个活动支撑腿组件30分别调整到同一高度，然后将每一个活动支撑腿组件30的下套筒
28下端的脚轮26的脚刹车27刹住，使整个实验装置保持同样的高度和平面度并且不能移动；现在打开细菌感染舱41的透明前壁34上的密封舱门39，用手旋转舱门手锁17上的锁手柄15，使舱门手锁17上的手锁钩32从舱门锁环38中脱离出来，这样就开启了密封舱门39的活动门板18，将准备好的若干个细胞培养皿43依次安放在舱体后壁12上均匀排列的若干个舱内托盘42上，每一个舱内托盘42上能够摆放一个细胞培养皿43使之暴露在感染实验环境里；关闭活动门板18，用手旋转舱门手锁17上的锁手柄15，使舱门手锁17上的手锁钩32进入舱门锁环38并约束住手锁钩32，这样活动门板18就压紧舱口胶条37封闭住透明前壁34中央位置上的前壁舱口40保证了对细菌感染舱41的密闭；打开雾化扩散器6的雾化漏斗5一端的压缩气瓶45的压力控制阀47，使带有符合实验要求的压力的压缩气体经由压缩气导管48被输送到二相喷头52的进气口，开启雾化漏斗5另一端的进液泵8，细菌培养液瓶9中的细菌培养液经过进液导管7被输送到二相喷头52的进液口，压缩气体和细菌培养液在二相喷头52相遇，二相喷头52底部的电加温片49始终保持所需温度，二相喷头52顶部的过滤网50筛选出实验需要的颗粒大小合适的雾化气体，在文丘里原理作用下形成雾化产生出含有细菌的感染气体，雾化漏斗5中间安装的菌液雾化器51将按照要求将实验所需的含有细菌的药液雾化成细小的颗粒物质扩散出来，经过细菌感染舱41上端的扩散漏斗46传送到细菌感染舱
41内对安放在内的舱内托盘42上的细胞培养皿43开始进行暴露感染实验，实验过程中，可以随时通过细菌感染舱41的舱体侧壁13上均匀排布的采样接口10进行采样；实验过程中细菌感染舱41流通来的废气经密闭舱体下端的收集漏斗29传送到废气处理器25，首先通过的是一个填充玻璃纤维类具有透气和隔绝温度功能的温度隔离器19，然后通过下面连接的高温灭菌器20将流通过来的带菌废气气体加热成高温气体来完成对废气的消毒灭菌，再通过高温灭菌器20下面安装的由特殊滤膜做成的高效过滤器21，将废气中的细菌和其他固体颗粒过滤出保证排出的废气是无菌无害气体，最后经废气处理器25末端的连接排气风机22的废气排出口23，将从细菌感染舱41流通过来的废气中的细菌和其他固体颗粒气体消毒灭菌和高效过滤，保证排出的废气是无菌无害气体，随时抽吸安全排放；实验完成，关闭压缩气瓶45的压力控制阀47和进液泵8，菌液雾化器51停止扩散和传送含有细菌的药液的细小的颗粒物质，打开细菌感染舱41的透明前壁34上的密封舱门39，用手旋转舱门手锁17上的锁手柄15，使舱门手锁17上的手锁钩32从舱门锁环38中脱离出来，这样就开启了密封舱门39的活动门板18，将完成细菌感染实验的若干个细胞培养皿43依次从安放在舱体后壁12上的若干个舱内托盘42上取出细菌感染舱41，然后关闭活动门板18，用手旋转舱门手锁17上的锁手柄15，使舱门手锁17上的手锁钩32进入舱门锁环38并约束住手锁钩32，这样就关闭并锁定了密封舱门39的活动门板18，然后通过安装在细菌感染舱41内部的舱体后壁12两边的紫外消毒灯14对整个细菌感染舱41舱体内部进行灭菌消毒；将细菌培养液瓶9中的细菌培养液倒空，然后松开活动支脚架37的四个活动支撑腿组件30的脚轮26的脚刹车27，将细胞培养皿细菌感染实验装置推到存放此装置的地方以备下次实验使用；取出的经过细菌感染实验的细胞培养皿43进行下一步的科学研究和应用。