技术领域
[0001] 本实用新型涉及
生物细胞培养技术领域，具体而言，涉及一种细胞动态培养芯片及细胞动态培养装置。
背景技术
[0002] 随着细胞培养技术的不断发展，为了解决平面静态培养对细胞生长微环境模拟程度低，细胞生长环境和生物体本身差异较大的问题，人们开始使用动态培养的方式在生物体外进行细胞培养，常见的细胞动态培养方式包括灌流培养，微重
力培养，组织工程三维
支架培养，机械力刺激培养等多种形式。细胞动态培养由于能更好地模拟生物体内细胞生长的微环境，并引入剪切力，机械力，微重力等外力刺激，对促进目标培养细胞的增殖分化等都有较好的效果。随着研究的发展和深入，对于经常需要使用细胞动态培养技术的研究者和工程技术人员而言，通常都会面临需要培养多个种类细胞的问题。
[0003] 由于不同种类的细胞需要使用不同的动态培养方法进行培养，与其相对应地，也需要使用不同功能的细胞培养设备和耗材；培养不同种类的细胞可能就意味着需要更换与其相配套的实验仪器与耗材，这无疑将会带来实验仪器闲置和实验进度缓慢的问题。
[0004] 另外，由于目前
现有技术中尚无可用于多种细胞联合动态培养的细胞培养装置，因而，对于有多种细胞联合动态培养需求的工程技术人员而言，则只能通过自行组合不同厂商生产的培养装置，甚至自行设计制作新的培养装置来完成实验目的，存在实验准备时间长、且实验过程操作繁琐难等问题。实用新型内容
[0005] 本实用新型是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种细胞动态培养芯片及细胞动态培养装置，其能够通过循环流道连通多个细胞培养室，并通过向循环流道的弹性段施加外力从而使循环流道中的培养液处于流动状态以满足细胞动态培养条件；同时，在需要对不同种类细胞培养时，可通过弹性密封
阀对各个细胞培养室之间进行针对性隔离培养，进而同时培养多种种类的细胞，具有操作方便、实验效率高等有益效果。
[0006] 为实现本实用新型的目的采用如下的技术方案：
[0007] 第一方面，本实用新型
实施例提供一种细胞动态培养芯片，该细胞动态培养芯片包括芯片
基板和设置于芯片基板上的至少两个细胞培养室；
[0008] 至少两个细胞培养室之间通过循环流道依次连通形成闭合回路；且在循环流道的位于相邻两个细胞培养室之间的部位上设置有弹性密封阀，弹性密封阀配置成控制循环流道的通断；循环流道包括由弹性膜材料制成的弹性段，且弹性段包括至少一段弯折部。
[0009] 结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，在芯片基板上设置有多个培养槽，且每两个培养槽之间相互间隔；在至少两个培养槽上对应安装有细胞培养单元，细胞培养单元与对应的培养槽之间构成细胞培养室。
[0010] 结合第一方面及其第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，细胞培养单元包括半透膜培养单元；
[0011] 半透膜培养单元包括由下至上依次连通设置的半透膜细胞培养容器、半透膜细胞培养室密封盖以及顶盖，在半透膜细胞培养室密封盖上安装有气
管接头，在顶盖上安装有介质循环管道；半透膜细胞培养容器安装于一个培养槽上并与对应的培养槽之间构成半透膜细胞培养室。
[0012] 结合第一方面及其第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，细胞培养单元包括组织细胞培养单元；
[0013] 组织细胞培养单元包括组织
块细胞培养容器、组织块细胞培养室封盖以及肝素帽；组织块细胞培养室封盖具有开口朝下的容纳腔，肝素帽安装于组织块细胞培养室封盖的顶部并与容纳腔的内部连通；组织块细胞培养容器安装于容纳腔的内部；组织块细胞培养室封盖安装于一个培养槽上并与对应的培养槽之间构成组织细胞培养室。
[0014] 结合第一方面及其第一至第三种可能的实施方式之一，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，该细胞动态培养芯片还包括透气单元，透气单元包括除泡结构、透气孔密封盖和空气
过滤器，且除泡结构、透气孔密封盖和
空气过滤器由下而上依次设置；空气过滤器与透气孔密封盖的内部相互连通；透气孔密封盖安装于一个培养槽上并将除泡结构封闭于对应的培养槽的内部，透气孔密封盖与对应的培养槽之间构成除泡室；
[0015] 循环流道流经除泡室，从而使除泡室和各个细胞培养室之间形成闭合回路；且在循环流道的位于除泡室与相邻细胞培养室之间的部位上分别设置有弹性密封阀。
[0016] 第二方面，本实用新型实施例还提供一种细胞动态培养装置，该细胞动态培养装置包括组织培养组件和上述第一方面及其各可能的实施方式之一提供的细胞动态培养芯片；
[0017] 该组织培养组件包括第一功能
基座，第一功能基座包括第一基座本体、通过转动机构安装于第一基座本体上的旋转盘，在旋转盘的端面上设置有端面滚轮，端面滚轮与弹性段
接触；
[0018] 转动机构包括转动轴，旋转盘安装于转动轴上，且旋转盘能够绕转动轴转动。
[0019] 结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，弹性段设置于芯片基板的下表面；第一基座本体设置于芯片基板的下表面；
[0021] 转动轴竖直安装于第一基座本体上，浮动弹簧和轴承座由下而上依次套设于转动轴上，且轴承座能够沿转动轴上下滑动从而释放或压缩浮动弹簧，旋转盘安装于轴承座的顶部，端面滚轮设置于旋转盘的顶面上，配置成
挤压弹性段；在转动机构的作用下，旋转盘能够沿上下方向浮动。
[0022] 结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，第一功能基座还包括顶升机构；
[0023] 顶升机构包括顶升阀
门杆和顶升阀门
复位弹簧；在第一基座本体上设置有沿竖直方向延伸的通孔，顶升阀门杆安装于通孔的内部，顶升阀门复位弹簧套设于顶升阀门杆的上端，且顶升阀门杆能够在通孔的内部上升以压缩顶升阀门复位弹簧，在顶升阀门复位弹簧处于压缩状态的工况下，顶升阀门杆的顶部穿出通孔；在顶升阀门复位弹簧处于自由状态下，顶升阀门杆的顶部位于通孔的内部。
[0024] 结合第二方面的第一种可能的实施方式和第二方面的第二种可能的实施方式之一，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，在第一基座本体的侧边部设置有卡扣，卡扣配置成将芯片基板固定于第一基座本体的顶部。
[0025] 结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，细胞培养单元包括半透膜培养单元；半透膜培养单元包括半透膜细胞培养容器、半透膜细胞培养室密封盖和顶盖，且半透膜细胞培养容器、半透膜细胞培养室密封盖和顶盖由下而上依次连通；在半透膜细胞培养室密封盖上安装有气管接头，在顶盖上安装有介质循环管道；半透膜细胞培养容器安装于一个培养槽上并与对应的培养槽之间构成半透膜细胞培养室；
[0026] 细胞动态培养装置还包括外部
柱塞泵组件，外部柱塞泵组件包括第二功能基座，第二功能基座包括第二基座本体和设置于第二基座本体上的精密进样器和精密进样器推进机构；
[0027] 精密进样器包括
注射管和安装于注射管的内部的注射用
活塞；注射管的出液口通过第一连接管路与气管接头连通；精密进样器推进机构配置成能够控制注射用活塞在注射管的内部往复移动以控制精密进样器进行抽吸动作。
[0028] 结合第二方面及其第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，精密进样器推进机构包括
丝杠和套设于丝杠上的丝杠
螺母，丝杠螺母与注射用活塞固定连接，丝杠能够转动以驱动丝杠螺母沿丝杠的长度方向往复移动从而驱动注射用活塞在注射管的内部往复移动。
[0029] 结合第二方面及其第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第六种可能的实施方式，细胞动态培养装置还包括外部
蠕动泵组件，外部蠕动泵组件包括第三功能基座；
[0030] 第三功能基座包括第三基座本体、蠕动泵和蠕动泵驱动机构，蠕动泵和蠕动泵驱动机构均安装于第三基座本体上；蠕动泵的进液口通过第二连接管路与盛装有待检药物的储药罐连接；蠕动泵的出液口通过第三连接管路与介质循环管道连接；蠕动泵驱动机构配置成能够驱动蠕动泵转动从而将待检药物泵入介质循环管道。
[0031] 结合第二方面及其第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第七种可能的实施方式，细胞动态培养装置还包括多通道切换阀组件；
[0032] 储药罐具有多个，第二连接管路包括主管路和分别与主管路连接的多个支管路，各个支管路的远离主管路一端与多个储药罐一一对应连通；
[0033] 多通道切换阀组件配置成能够控制仅有一个支管路与主管路之间处于液体连通状态。
[0034] 结合第二方面及其第七种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第八种可能的实施方式，多通道切换阀组件包括第四功能基座；
[0035] 第四功能基座包括第四基座本体、旋转阀芯以及多个连通管；在第四基座本体的内部安装旋转阀芯，在第四基座本体上安装多个连通管；多个连通管包括中部连通管和围绕中部连通管环形排列的多个边部连通管；
[0036] 旋转阀芯包括阀板、安装于阀板下端的阀芯
转轴以及安装于阀板上的阀芯管，阀芯管的一端与中部连通管连通，阀芯管的另一端形成为开口端；阀板能够绕阀芯转轴转动以使阀芯管的开口端与一个边部连通管连通；
[0037] 中部连通管的远离阀芯管的一端与主管路连通，各个边部连通管的远离阀芯管的一端与各个支管路的远离储药罐的一端一一对应连通。
[0038] 结合第二方面及其第八种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第九种可能的实施方式，多通道切换阀组件还包括旋转
角度测量传感结构；
[0039] 旋转角度测量传感结构包括光栅盘和光电
传感器；
[0040] 光栅盘以能够与阀板同步转动的方式安装于阀芯转轴上，在光栅盘的边缘部位均匀分布有栅格；
光电传感器设置于光栅盘的边缘部位，配置成检测阀板的旋转角度。
[0041] 结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第十种可能的实施方式，细胞动态培养芯片还包括透气单元，透气单元包括除泡结构、透气孔密封盖和空气过滤器，且除泡结构、透气孔密封盖和空气过滤器由下而上依次设置；透气孔密封盖安装于一个培养槽上并将除泡结构封闭于对应的培养槽的内部，从而与对应的培养槽之间构成除泡室；循环流道流经除泡室，从而使除泡室和各个细胞培养室之间形成闭合回路；且在循环流道的位于除泡室与相邻细胞培养室之间的部位上分别设置有弹性密封阀，弹性密封阀配置成控制循环流道的通断；
[0042] 细胞动态培养装置还包括气罐，气罐通过第四连接管路与空气过滤器连通。
[0043] 结合第二方面及其第八种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第十一种可能的实施方式，细胞动态培养装置还包括主控
驱动器和运动执行器；
[0044] 运动执行器具有多个，且第一功能基座、第二功能基座、第三功能基座、第四功能基座以及运动执行器分别具有各自的旋转
离合器、标准化切换
接口以及传感器接口；运动执行器还包括与各自的旋转离合器连接的旋转驱动机构；
[0045] 多个运动执行器分别通过各自的旋转离合器、标准化切换接口以及传感器接口与第一功能基座、第二功能基座、第三功能基座以及第四功能基座的旋转离合器、标准化切换接口以及传感器接口一一对应连接；
[0046] 主控驱动器分别通过连接
电缆与各个运动执行器连接，且主控驱动器能够分别控制各个运动执行器的旋转驱动机构的运转状态以分别控制第一功能基座、第二功能基座、第三功能基座以及第四功能基座的各自的工作状态。
[0047] 结合第二方面及其第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第十二种可能的实施方式，细胞动态培养装置还包括主控驱动器和运动执行器；
[0048] 运动执行器包括第一运动执行器，第一运动执行器和第一功能基座分别包括各自的旋转离合器、标准化切换接口以及传感器接口；第一功能基座的旋转离合器与转动轴连接；第一运动执行器的旋转离合器与第一功能基座的旋转离合器配合连接；第一运动执行器的标准化切换接口与第一功能基座的标准化切换接口连接；第一运动执行器的传感器接口与第一功能基座的传感器接口连接；
[0049] 第一运动执行器还包括旋转驱动机构和升降驱动机构，旋转驱动机构与第一运动执行器的旋转离合器连接；升降驱动机构对准顶升阀门杆，配置成使顶升阀门杆在通孔的内部升降；
[0050] 主控驱动器通过连接电缆与第一运动执行器连接，且主控驱动器能够分别控制旋转驱动机构和升降驱动机构的工作状态，以控制转动轴的转动状态和顶升阀门杆的升降状态。
[0051] 结合第二方面及其第十二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第十三种可能的实施方式，第一运动执行器还包括显示屏和按钮，显示屏和按钮分别与旋转驱动机构和升降驱动机构电连接；显示屏用于显示旋转驱动机构和升降驱动机构的运动状态信息；按钮用于分别控制旋转驱动机构和升降驱动机构各自的启停。
[0052] 与现有技术相比，本实用新型实施例具有如下有益效果：
[0053] 本实用新型实施例的第一方面提供了一种细胞动态培养芯片，该细胞动态培养芯片包括芯片基板和设置于芯片基板上的至少两个细胞培养室；至少两个细胞培养室之间通过循环流道依次连通形成闭合回路；且在循环流道的位于相邻细胞培养室之间的部位上设置有弹性密封阀，弹性密封阀配置成控制循环流道的通断；循环流道包括由弹性膜材料制成的弹性段，且弹性段包括至少一段弯折部。
[0054] 在上述结构中，由于至少两个细胞培养室之间通过循环流道连通，从而，可通过向循环流道的弹性段施加外力进而使循环流道中的培养液处于流动状态以满足细胞动态培养条件；同时，由于在循环流道的位于相邻细胞培养室之间的部位上设置有弹性密封阀，从而，在需要对不同种类细胞培养时，可通过弹性密封阀对各个细胞培养室之间进行针对性隔离培养，进而同时培养多种种类的细胞；具有操作方便、实验效率高等有益效果。
[0055] 另外，本实用新型实施例的第二方面还提供了一种细胞动态培养装置，该细胞动态培养装置包括组织培养组件和上述第一方面及其各可能的实施方式之一提供的细胞动态培养芯片；该组织培养组件包括第一功能基座，第一功能基座包括第一基座本体、通过转动机构安装于第一基座本体上的旋转盘，在旋转盘的端面上设置有端面滚轮，端面滚轮与弹性段接触；其中，转动机构包括转动轴，旋转盘安装于转动轴上，且旋转盘能够绕转动轴转动。
[0056] 使用时，可通过驱动转动轴转动进而使旋转盘转动，从而通过旋转盘上的端面滚轮对弹性段进行外力干扰，使循环流道中的液体顺向或者逆向流动，以达到细胞动态培养功能。
[0057] 综上，本实用新型实施例提供的细胞培养芯片和细胞培养装置可同时对不同种类细胞进行动态培养，具有操作方便、实验效率高等有益效果。
附图说明
[0058] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0059] 图1为本实用新型实施例提供的细胞动态培养芯片的爆炸结构示意图；
[0060] 图2为本实用新型实施例提供的细胞动态培养芯片中的半透膜培养单元的爆炸结构示意图；
[0061] 图3为本实用新型实施例提供的细胞动态培养芯片中的组织细胞培养单元的爆炸结构示意图；
[0062] 图4为本实用新型实施例提供的细胞动态培养芯片中的透气单元的爆炸结构示意图；
[0063] 图5为本实用新型实施例提供的细胞动态培养芯片中的循环流道的连接图；
[0064] 图6为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的组织培养组件的整体结构示意图；
[0065] 图7为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的外部柱塞泵组件的整体结构示意图；
[0066] 图8为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的外部蠕动泵组件的整体结构示意图；
[0067] 图9为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的多通道切换阀组件的整体结构示意图；
[0068] 图10为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的主控驱动器的整体结构示意图；
[0069] 图11为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的运动执行器的整体结构示意图；
[0070] 图12为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的连接电缆接线图；
[0071] 图13为本实用新型实施例提供的细胞动态培养装置的整体结构示意图。
[0072] 附图标记：A1-第一运动执行器；A1-1-第一运动执行器的传感器接口；A1-2-旋转驱动机构；A1-3-升降驱动机构；A1-4-显示屏；A1-5-按钮；A1-6-控制
电路；A1-7-第一运动执行器的标准化切换接口；A1-8-第一运动执行器的旋转离合器；B1-第一基座本体；B1-1-端面滚轮；B1-2-旋转盘；B1-3-浮动弹簧；B1-4-第一功能基座的传感器接口；B1-5-第一功能基座的旋转离合器；B1-6-顶升阀门杆；B1-7-第一功能基座的标准化切换接口；B1-8-顶升阀门复位弹簧；B1-9-卡扣；B1-10-转动轴；B1-11-轴承座；B1-12-通孔；B2-第二基座本体；B2-1-丝杠；B2-2-丝杠螺母；B2-3-第二功能基座的旋转离合器；B2-4-第二功能基座的标准化切换接口；B2-5-第二功能基座的传感器接口；B2-6-精密进样器；B2-61-注射管；B2-62-注射用活塞；B3-第三基座本体；B3-1-第三功能基座的标准化切换接口；B3-2-第三功能基座的传感器接口；B3-3-第三功能基座的旋转离合器；B3-4-蠕动泵；B4-第四基座本体；
B4-1-第四功能基座的标准化切换接口；B4-2-第四功能基座的传感器接口；B4-3-第四功能基座的旋转离合器；B4-4-光电传感器；B4-5-光栅盘；B4-6-旋转阀芯；B4-61-阀板；B4-62-阀芯转轴；B4-63-阀芯管；B4-7-连通管；B4-71-中部连通管；B4-72-边部连通管；C1-1-半透膜细胞培养室密封盖；C1-2-透气孔；C1-3-组织块细胞培养室封盖；C1-4-肝素帽；C1-5-弹性密封阀；C1-6-透气孔密封盖；C1-7-弹性段；C1-8-芯片基板；C1-9-除泡结构；C1-10-空气过滤器；C1-11-组织块细胞培养容器；C1-12-半透膜细胞培养容器；C1-13-气管接头；C1-
14-顶盖；C1-15-介质循环管道；C1-16-培养槽；C1-17-循环流道；D-1-气泵；D-2-内置电源模块；D-3-
主板；G-连接电缆；E1-第一连接管路；E21-主管路；E22-支管路；E2-第二连接管路；E3-第三连接管路；E4-第四连接管路；F1-待检药物；F3-取样
注射器；F4-气罐。
具体实施方式
[0073] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0074] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的
选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0075] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0076] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“
水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0077] 此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
[0078] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0079] 下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0080] 第一实施例
[0081] 请参照图1，结合图5，本实施例提供一种细胞动态培养芯片，该细胞动态培养芯片包括芯片基板C1-8和设置于芯片基板C1-8上的至少两个细胞培养室。
[0082] 上述的至少两个细胞培养室之间通过循环流道C1-17依次连通形成闭合回路；且在循环流道C1-17的位于相邻细胞培养室之间的部位上设置有弹性密封阀C1-5，弹性密封阀C1-5配置成控制循环流道C1-17的通断；循环流道C1-17包括由弹性膜材料制成的弹性段C1-7，且弹性段C1-7包括至少一段弯折部。其中，弯折部可包括但不限于包括一段或多段半环形弯折管段或包括一段或多段弧形弯折管段等。
[0083] 在上述结构中，由于至少两个细胞培养室之间通过循环流道C1-17连通，从而，可通过向循环流道C1-17的弹性段C1-7施加外力进而使循环流道C1-17中的培养液处于流动状态以满足细胞动态培养条件；同时，由于在循环流道C1-17的位于相邻细胞培养室之间的部位上设置有弹性密封阀C1-5，从而，在需要对不同种类细胞培养时，可通过挤压或其他外力使其
变形的方式截止流道，从而断开相互连通的细胞培养室之间的物质交换，对各个细胞培养室之间进行针对性隔离培养，进而同时培养多种种类的细胞；具有操作方便、实验效率高等有益效果。
[0084] 上述细胞培养室的设置方式具有多种，例如，通过直接在芯片基板C1-8上设置培养容器，培养容器本身的内部空间构成上述细胞培养室等，优选地，在芯片基板C1-8上设置有多个培养槽C1-16，且每两个培养槽C1-16之间相互间隔；在至少两个培养槽C1-16上对应安装有细胞培养单元，细胞培养单元与对应的培养槽C1-16之间构成上述细胞培养室。
[0085] 可选地，为能够动态培养小肠上皮细胞等半透膜细胞，参照图2，结合图5，在上述优选的细胞培养室的结构的
基础上，上述细胞培养单元包括半透膜培养单元。该半透膜培养单元包括半透膜细胞培养容器C1-12、半透膜细胞培养室密封盖C1-1和顶盖C1-14，且半透膜细胞培养容器C1-12、半透膜细胞培养室密封盖C1-1和顶盖C1-14由下而上依次连通；在半透膜细胞培养室密封盖C1-1上安装有气管接头C1-13，气管接头C1-13的管口处形成透气孔C1-2；在顶盖C1-14上安装有介质循环管道C1-15；半透膜细胞培养容器C1-12安装于一个培养槽C1-16上并与对应的培养槽C1-16之间构成半透膜细胞培养室。从而，可将半透膜细胞放置于半透膜细胞培养室中对其进行动态培养。其中，为确保半透膜细胞培养室的封闭性，可使半透膜细胞培养室密封盖C1-1通过
螺纹或压入半透膜细胞培养容器C1-12中，并在半透膜细胞培养室密封盖C1-1内插入标准的半透膜细胞培养耗材，插入后的半透膜培养耗材的外
侧壁与半透膜细胞培养容器C1-12的内侧壁紧密贴合形成密封。
[0086] 可选地，为能够动态培养肝脏组织、肾脏组织、脾脏组织、心肌组织等组织细胞，参照图3，结合图5，在上述优选的细胞培养室的结构的基础上，上述细胞培养单元包括组织细胞培养单元。该组织细胞培养单元包括组织块细胞培养容器C1-11、组织块细胞培养室封盖C1-3以及肝素帽C1-4；组织块细胞培养室封盖C1-3具有开口朝下的容纳腔，肝素帽C1-4安装于组织块细胞培养室封盖C1-3的顶部并与容纳腔的内部连通；组织块细胞培养容器C1-11安装于容纳腔的内部；组织块细胞培养室封盖C1-3安装于一个培养槽C1-16上并与对应的培养槽C1-16之间构成组织细胞培养室。从而，可将组织块细胞放置于组织细胞培养室中对其进行动态培养。其中，为确保组织细胞培养室的封闭性，可使组织块细胞培养室封盖C1-3通过螺纹或压入培养槽C1-16中。另外，可通过肝素帽C1-4作为注射器从组织细胞培养室中
抽取或注入
试剂的通道。
[0087] 可选地，参照图4，结合图5，上述细胞动态培养芯片还包括透气单元，在上述优选的细胞培养室的结构的基础上，透气单元包括除泡结构C1-9、透气孔密封盖C1-6和空气过滤器C1-10，且除泡结构C1-9、透气孔密封盖C1-6和空气过滤器C1-10由下而上依次设置；空气过滤器C1-10与透气孔密封盖C1-6的内部相互连通；透气孔密封盖C1-6安装于一个培养槽C1-16上并将除泡结构C1-9封闭于对应的培养槽C1-16的内部，透气孔密封盖C1-6与对应的培养槽C1-16之间构成除泡室；循环流道C1-17流经除泡室，从而使除泡室和各个细胞培养室之间形成闭合回路；且在循环流道C1-17的位于除泡室与相邻细胞培养室之间的部位上分别设置有弹性密封阀C1-5，弹性密封阀C1-5配置成控制循环流道C1-17的通断。从而，可通过除泡结构C1-9阻挡漂浮在细胞动态培养芯片内部循环介质表面的气泡或杂质，通过空气过滤器C1-10对扩散进入细胞培养室内的气体进行过滤；以提高细胞存活率。同样地，透气孔密封盖C1-6可通过螺纹或压入培养槽C1-16中。
[0088] 以上半透膜培养单元、组织细胞培养单元以及透气单元可根据实际试验需要进行选择性配置，例如，配置细胞培养单元包括半透膜培养单元、组织细胞培养单元以及透气单元中的一种或两种，或配置细胞培养单元包括半透膜培养单元、组织细胞培养单元以及透气单元。
[0089] 第二实施例
[0090] 请参照图6，本实施例提供一种细胞动态培养装置，该细胞动态培养装置包括组织培养组件和上述细胞动态培养芯片。
[0091] 其中，组织培养组件包括第一功能基座，第一功能基座包括第一基座本体B1、通过转动机构安装于第一基座本体B1上的旋转盘B1-2，在旋转盘B1-2的端面上设置有端面滚轮B1-1，端面滚轮B1-1与弹性段C1-7接触；转动机构包括转动轴B1-10，旋转盘B1-2安装于转动轴B1-10上，且旋转盘B1-2能够绕转动轴B1-10转动。
[0092] 使用时，可通过驱动转动轴B1-10转动进而使旋转盘B1-2转动，从而通过旋转盘B1-2上的端面滚轮B1-1对弹性段C1-7进行外力干扰，使循环流道C1-17中的液体顺向或者逆向流动，以达到细胞动态培养功能。
[0093] 可选地，继续参照图6，弹性段C1-7设置于芯片基板C1-8的下表面；第一基座本体B1设置于芯片基板C1-8的下表面；转动机构还包括浮动弹簧B1-3和轴承座B1-11；转动轴B1-10竖直安装于第一基座本体B1上，浮动弹簧B1-3和轴承座B1-11由下而上依次套设于转动轴B1-10上，且轴承座B1-11能够沿转动轴B1-10上下滑动从而释放或压缩浮动弹簧B1-3，旋转盘B1-2安装于轴承座B1-11的顶部，端面滚轮B1-1设置于旋转盘B1-2的顶面上，配置成挤压弹性段C1-7；在转动机构的作用下，旋转盘B1-2能够沿上下方向浮动。
[0094] 从而，可在装配时，利用浮动弹簧B1-3使旋转盘B1-2沿上下方向浮动以使端面滚轮B1-1与弹性段C1-7充分接触，进一步保证在转动机构的作用下，第一基座可驱动循环流道C1-17中的液体流动。当然，上述弹性段C1-7也可以不是设置于芯片基板C1-8的下表面，而是悬挂并倒置第一基座本体B1对循环流道C1-17中的液体进行驱动等。
[0095] 可选地，继续参照图6，第一功能基座还包括顶升机构；顶升机构包括顶升阀门杆B1-6和顶升阀门复位弹簧B1-8；在第一基座本体B1上设置有沿竖直方向延伸的通孔B1-12，顶升阀门杆B1-6安装于通孔B1-12的内部，顶升阀门复位弹簧B1-8套设于顶升阀门杆B1-6的上端，且顶升阀门杆B1-6能够在通孔B1-12的内部上升以压缩顶升阀门复位弹簧B1-8，在顶升阀门复位弹簧B1-8处于压缩状态的工况下，顶升阀门杆B1-6的顶部穿出通孔B1-12；在顶升阀门复位弹簧B1-8处于自由状态下，顶升阀门杆B1-6的顶部位于通孔B1-12的内部。由此，可使顶升阀门杆B1-6对准弹性密封阀C1-5，从而通过顶升阀门杆B1-6的顶部穿出或缩回通孔B1-12以对弹性密封阀C1-5进行关闭或打开，实现多种类细胞的动态培养。
[0096] 可选地，继续参照图6，在第一基座本体B1的侧边部设置有卡扣B1-9，卡扣B1-9配置成将芯片基板C1-8固定于第一基座本体B1的顶部。从而，可通过卡扣B1-9对芯片基板C1-8进行固定，提高实验过程中芯片基板C1-8的
稳定性。
[0097] 可选地，请参照图7，结合图2和图13，上述细胞培养单元包括半透膜培养单元；相应地，该细胞动态培养装置还包括外部柱塞泵组件。外部柱塞泵组件包括第二功能基座，第二功能基座包括第二基座本体B2和设置于第二基座本体B2上的精密进样器B2-6和精密进样器推进机构；精密进样器B2-6包括注射管B2-61和安装于注射管B2-61的内部的注射用活塞B2-62；注射管B2-61的出液口通过第一连接管路E1与气管接头C1-13连通；精密进样器推进机构配置成能够控制注射用活塞B2-62在注射管B2-61的内部往复移动以控制精密进样器B2-6进行抽吸动作。
[0098] 从而，可在对小肠上皮细胞等半透膜细胞进行动态培养时，由外部柱塞泵组件按设定
频率循环抽吸为半透膜培养单元提供正向或负向的压力，带动半透膜按相应频率收缩和舒张进而为培养在半透膜上的细胞提供蠕动。
[0099] 可选地，继续参照图7，上述精密进样器推进机构包括丝杠B2-1和套设于丝杠B2-1上的丝杠螺母B2-2，丝杠螺母B2-2与注射用活塞B2-62固定连接，丝杠B2-1能够转动以驱动丝杠螺母B2-2沿丝杠B2-1的长度方向往复移动从而驱动注射用活塞B2-62在注射管B2-61的内部往复移动。当然，上述的精密进样器推进机构也可以为
气缸组件等直接传递直线运动的组成结构等，但是，为保证推进精密性，优选使用上述丝杠B2-1和丝杠螺母B2-2的组合结构。
[0100] 可选地，请参照图8，结合图2和图13，该细胞动态培养装置还包括外部蠕动泵组件。外部蠕动泵组件包括第三功能基座；第三功能基座包括第三基座本体B3、蠕动泵B3-4和蠕动泵驱动机构，蠕动泵B3-4和蠕动泵驱动机构均安装于第三基座本体B3上；蠕动泵B3-4的进液口通过第二连接管路E2与盛装有待检药物F1的储药罐连接；蠕动泵B3-4的出液口通过第三连接管路E3与介质循环管道C1-15连接；蠕动泵驱动机构配置成能够驱动蠕动泵B3-4转动从而将待检药物F1泵入介质循环管道C1-15。从而，可通过外部蠕动组件向各个细胞培养单元泵入待检药物F1，其中，待检药物F1可以是单种药物或多种药物，待检药物F1流经半透膜细胞时被半透膜细胞吸收进细胞芯片下方的循环流道C1-17中，由半透膜细胞吸收的药物经循环流道C1-17流经各个细胞培养单元。
[0101] 可选地，请参照图9，结合图2和图13，该细胞动态培养装置还包括多通道切换阀组件。储药罐具有多个，第二连接管路E2包括主管路E21和分别与主管路E21连接的多个支管路E22，各个支管路E22的远离主管路E21一端与多个储药罐一一对应连通；多通道切换阀组件配置成能够控制仅有一个支管路E22与主管路E21之间处于液体连通状态。
[0102] 从而，可通过多通道切换阀组件选择不用的药物种类对细胞进行培养。
[0103] 可选地，继续参照图9，该多通道切换阀组件包括第四功能基座；第四功能基座包括第四基座本体B4、旋转阀芯B4-6以及多个连通管B4-7；在第四基座本体B4的内部安装旋转阀芯B4-6，在第四基座本体B4上安装多个连通管B4-7；多个连通管B4-7包括中部连通管B4-71和围绕中部连通管B4-71环形排列的多个边部连通管B4-72；旋转阀芯B4-6包括阀板B4-61、安装于阀板B4-61下端的阀芯转轴B4-62以及安装于阀板B4-61上的阀芯管B4-63，阀芯管B4-63的一端与中部连通管B4-71连通，阀芯管B4-63的另一端形成为开口端；阀板B4-61能够绕阀芯转轴B4-62转动以使阀芯管B4-63的开口端与一个边部连通管B4-72连通；中部连通管B4-71的远离阀芯管B4-63的一端与主管路E21连通，各个边部连通管B4-72的远离阀芯管B4-63的一端与各个支管路E22的远离储药罐的一端一一对应连通。
[0104] 其工作原理为：在需要对药品进行更换时，转动阀芯转轴B4-62，则阀板B4-61转动，带动阀芯管B4-63转动，当阀芯管B4-63的开口端与一个边部连通管B4-72连通时停止转动，则可将对应的边部连通管B4-72与中部连通管B4-71连通，即将一个支管路E22与主管路E21连通，则可供药。
[0105] 可选地，继续参照图9，该多通道切换阀组件还包括旋转角度测量传感结构。旋转角度测量传感结构包括光栅盘B4-5和光电传感器B4-4；光栅盘B4-5以能够与阀板B4-61同步转动的方式安装于阀芯转轴B4-62上，在光栅盘B4-5的边缘部位均匀分布有栅格；光电传感器B4-4设置于光栅盘B4-5的边缘部位，配置成检测阀板B4-61的旋转角度。从而，可通过上述结构对阀板B4-61的转动角度进行检测，以配合外部控制单元对转动角度进行精密控制，提高实验效率的同时，避免药品
泄漏。
[0106] 可选地，参照图13，结合图4、图5，该细胞动态培养芯片还包括透气单元，相应地，该细胞动态培养装置还包括气罐F4，气罐F4通过第四连接管路E4与空气过滤器C1-10连通。由此，可通过气罐F4对各个细胞培养单元提供洁净气体。
[0107] 在以上结构中，为明确各类药物对组织块细胞造成的损伤，可待药物作用一段时间后停止外部蠕动泵组件工作。将第一基座本体B1上的顶升阀门杆B1-6抬升以封闭弹性密封阀C1-5。此时各个组织细胞培养单元处于独立分割的状态。将各个组织细胞培养单元中的组织细胞独立培养一段时间后使用取样注射器F3分别穿刺各个组织细胞培养单元上的肝素帽C1-4，加入台盼蓝等检测组织块细胞活死的试剂，反应一定时间后再用取样注射器F3穿刺肝素帽C1-4抽取反应液，检测组织受损情况。
[0108] 另外，可选地，参照图10、图11以及图12，该细胞动态培养装置还包括主控驱动器D和运动执行器A。
[0109] 运动执行器A具有多个，且第一功能基座、第二功能基座、第三功能基座、第四功能基座以及运动执行器A分别具有各自的旋转离合器、标准化切换接口以及传感器接口；运动执行器A还包括与各自的旋转离合器连接的旋转驱动机构；多个运动执行器A分别通过各自的旋转离合器、标准化切换接口以及传感器接口与第一功能基座、第二功能基座、第三功能基座以及第四功能基座的各自的旋转离合器、标准化切换接口以及传感器接口一一对应连接。主控驱动器D分别通过连接电缆G与各个运动执行器A连接，且主控驱动器D能够分别控制各个运动执行器A的旋转驱动机构的运转状态以分别控制第一功能基座、第二功能基座、第三功能基座以及第四功能基座的各自的工作状态。
[0110] 具体地，如图6所示，在细胞培养组件中，第一功能基座具有设置于第一基座本体B1上的第一功能基座的传感器接口B1-4、第一功能基座的旋转离合器B1-5、第一功能基座的标准化切换接口B1-7；
[0111] 如图7所示，在外部柱塞泵组件中，第二功能基座具有设置于第二基座本体B2上的第二功能基座的传感器接口B2-5、第二功能基座的旋转离合器B2-3、第二功能基座的标准化切换接口B2-4；
[0112] 如图8所示，在外部蠕动泵组件中，第三功能基座具有设置于第三基座本体B3上的第三功能基座的传感器接口B3-2、第三功能基座的旋转离合器B3-3、第三功能基座的标准化切换接口B3-1；
[0113] 如图9所示，在多通道切换阀组件中，第四功能基座具有设置于第四基座本体B4上的第四功能基座的传感器接口B4-2、第四功能基座的旋转离合器B4-3、第四功能基座的标准化切换接口B4-1。
[0114] 在第一功能基座既包括转动机构又包括顶升机构的基础上，以与第一功能基座对应连接的运动执行器A为第一运动执行器A1为例，对运动执行器A的结构进行说明，并具体说明运动执行器A与功能基座之间的连接关系：
[0115] 第一功能基座的旋转离合器B1-5与转动轴B1-10连接；第一运动执行器的旋转离合器A1-8与第一功能基座的旋转离合器B1-5配合连接；第一运动执行器的标准化切换接口A1-7与第一功能基座的标准化切换接口B1-7连接；第一运动执行器的传感器接口A1-1与第一功能基座的传感器接口B1-4连接；
[0116] 第一运动执行器A1还包括旋转驱动机构A1-2和升降驱动机构A1-3，旋转驱动机构A1-2与第一运动执行器的旋转离合器A1-8连接；升降驱动机构A1-3对准顶升阀门杆B1-6，配置成使顶升阀门杆B1-6在通孔B1-12的内部升降。
[0117] 其中，上述的旋转驱动机构A1-2可以使用伺服旋转
马达或
气动马达等，由步进
电机或其他种类的旋转电机提供旋转动力；旋转离合器之间可通过插入的方式相互连接或者使用摩擦盘或磁极吸引等方式相互连接以实现传递旋转运动；升降驱动机构A1-3可以使用直线步进电机或直线
舵机或气缸等作为线性运动执行器；可通过顶升-弹簧回位的方式或者使用
齿轮齿条或磁
铁吸引等方式实现传递线性运动；标准化接口之间则可通过插入-旋转的方式或者使用
磁铁吸合或粘接等形式进行相对固定；传感器间的电
信号传递可通过
电磁感应或光通信的方式实现。另外，还可以如图11所示，使第一运动执行器A1还包括显示屏A1-4和按钮A1-5，显示屏A1-4和按钮A1-5分别与旋转驱动机构A1-2和升降驱动机构A1-3电连接；显示屏A1-4用于显示旋转驱动机构A1-2和升降驱动机构A1-3的运动状态信息；按钮A1-5用于分别控制旋转驱动机构A1-2和升降驱动机构A1-3各自的启停。
[0118] 主控驱动器D通过连接电缆G与第一运动执行器A1连接，且主控驱动器D能够分别控制旋转驱动机构A1-2和升降驱动机构A1-3的工作状态，以控制转动轴B1-10的转动状态和顶升阀门杆B1-6的升降状态。本领域技术人员可知地，如图10所示，主控驱动器D包括主板D-3和内置电源模块D-2，从而，可通过内置电源模块D-2为主板D-3供电；另外，须为第一运动执行器A1配置控制电路A1-6，用于使第一运动执行器A1与主控驱动器D上的主板D-3之间进行双向数据通讯以及控制第一运动执行器A1内部各部件的运行状态，其中，具体应用时，可使主板D-3与安装有上位机
软件的PC连接，其中，控制电路A1-6和上位机软件均可通过对现有技术进行简单的参数变换、零部件替换而得，在此不再赘述。另外，在应用有气动马达等气动驱动组件的情况下，可在主控驱动器D上设置气泵D-1，用于提供正
负压力的输出。
[0119] 类似地，其他运动执行器A可根据各功能基座的具体结构进行具体配置，也可配置为统一的一种，以标准化切换接口与各功能基座之间进行连接。
[0120] 当然，需要说明的是：也可以不设置上述的主控驱动器D和运动执行器A，而是通过其他方式控制各个功能基座进行工作，例如，为各个功能基座单独配置旋转电机等。
[0121] 另外，本实用新型的细胞动态培养芯片及细胞动态培养装置可由上述实施例的各种结构组合而成，同样能够发挥上述的效果。
[0122] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
