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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810315022.5 (22)申请日 2018.04.10 (71)申请人 中国科学院上海技术物理研究所 地址 200083 上海市虹口区玉田路500号 (72)发明人 郑伟波张涛张寅顾建忠 郭奕松孙浩童广辉袁永春 刘方武章美敏彭菲董栋 (74)专利代理机构 上海沪慧律师事务所 31311 代理人 李秀兰 (51)Int.Cl. C12M 1/38(2006.01) C12M 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于空间胚胎发育及状态保存装置 (57)摘要 。
2、本发明公开了一种用于空间胚胎发育及状 态保存装置， 包括控制器、 培养单元、 可变温度 室、 固定液室、 输运泵和夹管阀组； 培养单元、 固 定液室、 输运泵和夹管阀组通过管路相连， 培养 单元安装在可变温度室内； 控制器根据指令控制 可变温度室的温度和输运泵及夹管阀组的开关。 在胚胎发育阶段， 通过控制器设置可变温室的温 度， 使得培养单元中的胚胎处于37度培养环境 中； 空间胚胎发育实验结束后， 通过指令开启夹 管阀组、 输运泵， 将固定液室中的固定液注入培 养单元中， 废液回收至废液腔， 实现胚胎的化学 固定， 同时通过控制器将可变温度室温度降为4 度， 以便更好的保存胚胎在轨的状态， 。
3、卫星返地 后由科学家进行进一步分析。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 108641943 A 2018.10.12 CN 108641943 A 1.一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 包括控制器(1)、 培养单元(2)、 可变温度室 (3)、 固定液室(4)、 输运泵(5)和夹管阀组(6)； 其特征在于， 所述的培养单元(1)、 固定液室(4)、 输运泵(5)和夹管阀组(6)通过管路相连， 培养单元 (2)安装在可变温度室内； 控制器(1)根据指令控制可变温度室(3)的温度和输运泵(5)及夹 管阀组(6)的开关。 2.如权利要求1所述的一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其特。
4、征在于： 所述的控 制器(1)为板级CPU控制器， 接收卫星转发的控制指令， 控制输运泵(5)和夹管阀组(6)的开 关， 调节控制可变温度室(3)的温度。 3.如权利要求1所述的一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其特征在于： 所述的培 养单元(2)为聚碳酸酯材料的培养盒， 包括进液口、 过滤膜和出液口。 4.如权利要求1所述的一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其特征在于： 所述的可 变温度室(3)由制冷器和多层保温材料构成的腔室， 制冷器实现加热和制冷两种工作模式。 5.如权利要求1所述的一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其特征在于： 所述的固 定液室(4)由一个翻转膜构建成的两个。
5、腔室， 分别存放固定液和废液。 6.如权利要求1所述的一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其特征在于： 所述的输 运泵(5)为5V供电的微型液泵。 7.如权利要求1所述的一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其特征在于： 所述的夹 管阀组(6)为5V供电的常闭夹管阀组， 用于控制阻断固定液管路， 管路为硅橡胶管。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108641943 A 2 一种用于空间胚胎发育及状态保存装置 技术领域 0001 本发明属于空间科学实验技术领域， 特别涉及一种空间胚胎或细胞培养和固定的 技术方法和系统。 背景技术 0002 地球上的生物均是在一个重力环境下生长繁衍的， 在空间。
6、微重力环境中有何影 响， 特别在细胞、 胚胎层次上有何影响， 对未来人类长期在轨飞行意义重大。 开展空间细胞、 胚胎培养实验需要特殊的生保条件， 同时为了减少卫星返地过程对实验结果的影响， 需要 实现样品的在轨固定。 传统的实验室二氧化碳培养箱体积庞大， 不能满足卫星的力学环境 条件和资源条件， 为此需要研制适合空间应用的胚胎发育及状态保存的装置。 发明内容 0003 为解决上述问题， 本发明提供一种可用于卫星平台的空间胚胎发育及状态保存装 置。 0004 本发明提供一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其使用包括如下步骤： A1.胚 胎样品装载在培养单元内； A2.培养单元安装到可变温度室；。
7、 A3.控制器控制可变温度室的 温度到37度； A4.胚胎样品在上述环境中培养发育若干时间； A5.控制器接收地面发送指令， 开启夹管阀组、 输运泵， 将固定液室中的固定液注入培养单元中， 废液回收至废液腔， 实现 胚胎的化学固定， 同时通过控制器将可变温度室温度降为4度。 该方法可以实现胚胎或细胞 的在轨发育或培养， 并把空间实验过程的胚胎或细胞状态保存下来， 便于返地后进一步开 展胚胎或细胞分析研究。 0005 本发明还提供一种可用于卫星平台的空间胚胎发育及状态保存装置， 包括控制器 1、 培养单元2、 可变温度室3、 固定液室4、 输运泵5和夹管阀组6。 培养单元、 固定液室、 输运泵 。
8、和夹管阀组通过管路相连， 培养单元安装在可变温度室内； 控制器根据指令控制可变温度 室的温度和输运泵及夹管阀组的开关。 0006 所述的控制器1为板级CPU控制器， 可以接收卫星转发的控制指令。 0007 所述的培养单元2为聚碳酸酯材料加工而成的培养盒， 包括进液口、 过滤膜和出液 口。 0008 所述的可变温度室3由制冷器和多层保温材料构成的腔室， 制冷器可实现加热和 制冷两种工作模式。 0009 所述的固定液室4由一个翻转膜构建成的两个腔室， 分别存放固定液和废液。 0010 所述的输运泵5为5V供电的微型液泵， 用于供给固定液。 0011 所述的夹管阀组6为5V供电的常闭阀组， 用于控制。
9、阻断固定液管路。 0012 本发明的有益效果为： 在胚胎发育阶段， 通过控制器1设置可变温室3的温度， 使得 培养单元2中的胚胎处于37度培养环境中； 空间胚胎发育实验结束后， 通过指令开启夹管阀 组6、 输运泵5， 将固定液室4中的固定液注入培养单元2中， 废液回收至废液腔， 实现胚胎的 说明书 1/3 页 3 CN 108641943 A 3 化学固定， 同时通过控制器1将可变温度室温度降为4度， 以便更好的保存胚胎在轨的状态。 本发明的方法和装置可以用于太空胚胎体外发育研究。 附图说明 0013 图1为本发明实施例的空间胚胎发育及状态保存装置的组成示意图。 具体实施方式 0014 下面结。
10、合具体实施方式， 并对照附图对本发明作进一步详细说明， 应该强调的是， 下述说明仅仅是示例性的， 而不是为了限制本发明的范围及其应用。 0015 本实施例提供一种用于空间胚胎发育及状态保存装置， 其使用包括如下步骤： A1. 胚胎样品装载在培养单元内； A2.培养单元安装到可变温度室； A3.控制器控制可变温度室 的温度到37度； A4.胚胎样品在上述环境中培养发育若干时间； A5.控制器接收地面发送指 令， 开启夹管阀组、 输运泵， 将固定液室中的固定液注入培养单元中， 废液回收至废液腔， 实 现胚胎的化学固定， 同时通过控制器将可变温度室温度降为4度。 该方法可以实现胚胎或细 胞的在轨发育。
11、或培养， 并把空间实验过程的胚胎或细胞状态保存下来， 便于返地后进一步 开展胚胎或细胞分析研究。 0016 实施例 0017 如图1所示， 一种可用于卫星平台的空间胚胎发育及状态保存装置， 包括控制器1、 培养单元2、 可变温度室3、 固定液室4、 输运泵5和夹管阀组6。 培养单元、 固定液室、 输运泵和 夹管阀组通过管路相连， 培养单元安装在可变温度室内； 控制器根据指令控制可变温度室 的温度和输运泵及夹管阀组的开关。 0018 控制器1为板级CPU控制器， 由SMJ2812主芯片构建， 可以通过422接口接收卫星转 发的控制指令， 经过指令解析， 响应控制指令。 在培养阶段， 温控点设定为。
12、37度； 当接收到样 品保存指令后， 装置进入状态保存工作模式， 开启夹管阀组和输运泵， 将固定液注入培养单 元， 温控点设定为4度， 使得胚胎等样品的在轨状态得到较长时间的保存。 0019 培养单元2为聚碳酸酯材料加工而成的培养盒， 包括进液口、 过滤膜和出液口。 胚 胎培养在两层过滤膜之间， 营养液通过浓度扩散经过过滤膜供给胚胎发育使用。 0020 可变温度室3由制冷器和多层保温材料构成的腔室， 制冷器可实现加热和制冷两 种工作模式。 空间微重力环境下没有重力对流， 空气是良好的绝热材料， 为此通过多层保温 材料减少辐射漏热， 能够更为有效地实现保温。 0021 固定液室4由一个翻转膜构建。
13、成的两个腔室， 分别存放固定液和废液。 开始时， 固 定液腔注满固定液， 翻转膜翻至废液腔； 注入固定液后， 固定液腔的容积减少， 废液流回废 液腔， 废液腔容积逐渐增大， 翻转膜逐渐翻转至固定液腔， 提高了空间利用率。 0022 输运泵5为5V供电的微型液泵， 由控制器控制开关工作， 用于供给固定液。 0023 夹管阀组6为5V供电的常闭阀组， 由控制器控制开关工作， 用于控制阻断固定液管 路。 0024 发射前将胚胎样品装载在培养单元内， 并将培养单元安装到可变温度室， 安装到 卫星上后， 本装置加电， 控制器控制可变温度室的温度到37度。 卫星发射入轨， 胚胎样品在 上述环境中培养发育若干时间。 控制器接收地面发送指令， 开启夹管阀组、 输运泵， 将固定 说明书 2/3 页 4 CN 108641943 A 4 液室中的固定液注入培养单元中， 废液回收至废液腔， 实现胚胎的化学固定， 同时通过控制 器将可变温度室温度降为4度。 从而实现胚胎或细胞的在轨发育或培养， 并把空间实验过程 的胚胎或细胞状态保存下来， 便于返地后进一步开展胚胎或细胞分析研究。 说明书 3/3 页 5 CN 108641943 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 108641943 A 6 。