本發(fā)明涉及細胞培養(yǎng)，特別涉及細胞培養(yǎng)箱及控制方法。

背景技術(shù)：

為保證細胞良好的生長環(huán)境，細胞的培養(yǎng)區(qū)域或者操作區(qū)域需要保持一定的氣體濃度(二氧化碳或者二氧化碳和氧氣)。目前的氣體控制方式主要采用升濃度的氣體和降濃度的氣體通過PID算法來控制內(nèi)部氣體的濃度。

但是該類技術(shù)主要存在以下不足：由于在升濃度或降濃度的過程中，為了保持內(nèi)部壓力的穩(wěn)定，氣體的注入會伴隨著氣體的排出，造成了注入氣體的浪費；降低了控制的效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種氣體消耗量小、氣體濃度控制效率高的細胞培養(yǎng)箱。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種細胞培養(yǎng)箱，所述細胞培養(yǎng)箱包括殼體；所述細胞培養(yǎng)箱進一步包括：

輸送單元，所述輸送單元用于將所述殼體內(nèi)的氣體輸送到調(diào)控裝置；

調(diào)控裝置，所述調(diào)控裝置根據(jù)工作參數(shù)的不同而分別處于目標氣體的儲存、釋放狀態(tài)，所述調(diào)控裝置的輸出端連通所述殼體內(nèi)部；

傳感器，所述傳感器將測得的殼體內(nèi)的目標氣體的含量傳送到處理器；

處理器，所述處理器根據(jù)接收到的含量控制所述調(diào)控裝置的工作狀態(tài)。

本發(fā)明的目的還在于提供了一種控制效率高的細胞培養(yǎng)箱的控制方法，該發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：

細胞培養(yǎng)箱的控制方法，所述細胞培養(yǎng)箱的控制方法包括以下步驟：

(A1)氣體傳感器檢測細胞培養(yǎng)箱內(nèi)的目標氣體的含量，并傳送到處理器；

(A2)處理器根據(jù)接收到的含量去控制調(diào)控裝置的工作狀態(tài)：

如需要降低目標氣體的含量，進入步驟(A3)；

如需要升高目標氣體的含量，進入步驟(A4)；

如無需調(diào)整，進入步驟(A5)；

(A3)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使調(diào)控裝置處于目標氣體儲存狀態(tài)；殼體內(nèi)的流經(jīng)調(diào)控裝置時，氣體中的目標氣體被儲存，處理后的氣體送回殼體內(nèi)；進入步驟(A1)；

(A4)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使用調(diào)控裝置處于目標氣體釋放狀態(tài)；殼體內(nèi)的流經(jīng)調(diào)控裝置時，目標氣體釋放到氣體中，處理后的氣體送回殼體內(nèi)；進入步驟(A1)；

(A5)結(jié)束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1.降低了氣體的損耗；

2.加快了氣體控制的效率；

3.內(nèi)層外圍的熱氣套保護夾層，通過空氣循環(huán)加熱內(nèi)層內(nèi)部的氣體，夾層內(nèi)的溫度要高于內(nèi)層內(nèi)部，有效防止內(nèi)層內(nèi)壁出現(xiàn)冷凝水，降低了被污染風險；

4.細胞培養(yǎng)操作一體化，有效地增加了細胞的培養(yǎng)量。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例1的細胞培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例3的細胞培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)簡圖。

具體實施方式

圖1-2和以下說明描述了本發(fā)明的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

實施例1：

圖1示意性地給出了本發(fā)明實施例的細胞培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，所述細胞培養(yǎng)箱包括：

殼體，所述殼體具有氣體入口，且為內(nèi)層、外層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)層的上壁和下壁具有通孔；

輸送單元，如風機，所述輸送單元用于將所述殼體內(nèi)的氣體輸送到調(diào)控裝置，具體設(shè)置在所述內(nèi)層的上壁的通孔的下側(cè)；

調(diào)控裝置，所述調(diào)控裝置根據(jù)工作參數(shù)的不同而分別處于目標氣體的儲存、釋放狀態(tài)，所述調(diào)控裝置的輸出端連通所述殼體內(nèi)部；所述調(diào)控裝置為2個，為氧氣分子篩、二氧化碳分子篩，利用變壓吸附技術(shù)(PSA)對氣體分子進行吸附和解吸附，從而儲存、釋放目標氣體；調(diào)控設(shè)置在所述雙層結(jié)構(gòu)的上部的夾層內(nèi)；

過濾器，所述過濾器設(shè)置在所述輸送單元的下部，所述過濾器在水平面上的投影與所述內(nèi)層的內(nèi)壁在所述水平面上圍成的圖形重合；

傳感器，所述傳感器將測得的殼體內(nèi)的氧氣、二氧化碳的含量傳送到處理器；

處理器，所述處理器根據(jù)接收到的含量控制所述調(diào)控裝置的工作狀態(tài)：若低于目標值，通過控制使調(diào)控裝置處于釋放狀態(tài)；若高于目標值，通過控制使調(diào)控裝置處于儲存狀態(tài)。

本發(fā)明實施例的細胞培養(yǎng)箱的控制方法，也即上述細胞培養(yǎng)箱的工作方法，所述細胞培養(yǎng)箱的控制方法包括以下步驟：

(A1)氣體傳感器檢測細胞培養(yǎng)箱內(nèi)層內(nèi)的氧氣、二氧化碳等目標氣體的含量，并傳送到處理器；

(A2)處理器根據(jù)接收到的含量去控制調(diào)控裝置的工作狀態(tài)：

如需要降低目標氣體的含量，進入步驟(A3)；

如需要升高目標氣體的含量，進入步驟(A4)；

如無需調(diào)整，進入步驟(A5)；

(A3)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使調(diào)控裝置處于目標氣體儲存狀態(tài)；在輸送單元的作用下，氣體從內(nèi)層的下壁進入夾層內(nèi)，沿著側(cè)壁間的夾層向上流動到上壁間的夾層內(nèi)，氣體中的目標氣體被調(diào)控裝置儲存，最后從內(nèi)層的上壁進入內(nèi)層內(nèi)部；進入步驟(A1)；

(A4)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使用調(diào)控裝置處于目標氣體釋放狀態(tài)；在輸送單元的作用下，氣體從內(nèi)層的下壁進入夾層內(nèi)，沿著側(cè)壁間的夾層向上流動到上壁間的夾層內(nèi)，調(diào)控裝置儲存的目標氣體釋放到氣體中，最后從內(nèi)層的上壁進入內(nèi)層內(nèi)部；進入步驟(A1)；

(A5)結(jié)束；

在上述過程中，如果經(jīng)過若干次循環(huán)，內(nèi)層內(nèi)的目標氣體含量仍然不能達到目標值，則需通過殼體上的氣體入口向所述殼體內(nèi)注入外來氣體：如殼體內(nèi)目標氣體含量始終低于目標值，則注入目標氣體含量高于目標值的氣體，從而降低殼體內(nèi)氣體中目標氣體的含量；如殼體內(nèi)目標氣體含量始終高于目標值，則注入目標氣體含量低于目標值的氣體，從而降低殼體內(nèi)氣體中目標氣體的含量。

實施例2：

本發(fā)明實施例的細胞培養(yǎng)箱，與實施例1不同的是：

1.調(diào)控裝置設(shè)置在所述殼體的外部，輸入端和輸出端分別連通殼體的雙層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁間的夾層；

2.另設(shè)有輸送單元，將夾層的氣體輸送到所述調(diào)控裝置。

實施例3：

圖2示意性地給出了本發(fā)明實施例的細胞培養(yǎng)箱的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖2所示，所述細胞培養(yǎng)箱包括：

殼體，所述殼體具有氣體入口、氣體出口和加濕口，且為內(nèi)層、外層構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)層的上壁和下壁具有通孔；殼體的前側(cè)具有操作手套；

輸送模塊，如風機，所述輸送模塊設(shè)置在所述內(nèi)層的上壁的通孔處或通孔的下側(cè)，用于將所述內(nèi)層內(nèi)的氣體輸送到調(diào)控裝置，使得氣體在內(nèi)層、夾層內(nèi)循環(huán)流動；

加熱模塊，所述片狀加熱器，所述加熱模塊設(shè)置在所述夾層內(nèi)，如外層的內(nèi)壁，側(cè)部夾層、上部夾層、下部夾層均有加熱模塊，其中前側(cè)夾層內(nèi)的加熱模塊是透明的，便于觀察內(nèi)層，同時提高了加熱均勻性；

過濾器，所述過濾器設(shè)置在所述輸送模塊的下部，所述過濾器在水平面上的投影與所述內(nèi)層的內(nèi)壁在所述水平面上圍成的圖形重合；

調(diào)控裝置，所述調(diào)控裝置根據(jù)工作參數(shù)的不同而分別處于目標氣體的儲存、釋放狀態(tài)，所述調(diào)控裝置設(shè)置在所述上部夾層內(nèi)；所述調(diào)控裝置為2個，為氧氣分子篩、二氧化碳分子篩，利用變壓吸附技術(shù)(PSA)對氣體分子進行吸附和解吸附，從而儲存、釋放目標氣體；

傳感器，所述傳感器將測得的內(nèi)層內(nèi)的氧氣、二氧化碳的含量傳送到處理器；

處理器，所述處理器根據(jù)接收到的含量控制所述調(diào)控裝置的工作狀態(tài)：若低于目標值，通過控制使調(diào)控裝置處于釋放狀態(tài)；若高于目標值，通過控制使調(diào)控裝置處于儲存狀態(tài)。

本發(fā)明實施例的細胞培養(yǎng)箱的控制方法，所述細胞培養(yǎng)箱的控制方法包括以下步驟：

(A1)氣體傳感器檢測細胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)內(nèi)層內(nèi)的氧氣、二氧化碳等目標氣體的含量，并傳送到處理器；

(A2)處理器根據(jù)接收到的含量去控制調(diào)控裝置的工作狀態(tài)：

如需要降低目標氣體的含量，進入步驟(A3)；

如需要升高目標氣體的含量，進入步驟(A4)；

如無需調(diào)整，進入步驟(A5)；

(A3)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使調(diào)控裝置處于目標氣體儲存狀態(tài)；在輸送模塊的作用下，氣體從內(nèi)層的下壁進入夾層內(nèi)，沿著側(cè)壁間的夾層向上流動到上壁間的夾層內(nèi)，氣體中的目標氣體被調(diào)控裝置儲存，最后從內(nèi)層的上壁進入內(nèi)層內(nèi)部；進入步驟(A1)；

(A4)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使用調(diào)控裝置處于目標氣體釋放狀態(tài)；在輸送模塊的作用下，氣體從內(nèi)層的下壁進入夾層內(nèi)，沿著側(cè)壁間的夾層向上流動到上壁間的夾層內(nèi)，調(diào)控裝置儲存的目標氣體釋放到氣體中，最后從內(nèi)層的上壁進入內(nèi)層內(nèi)部；進入步驟(A1)；

(A5)結(jié)束；

在上述過程中，如果經(jīng)過若干次循環(huán)，內(nèi)層內(nèi)的目標氣體含量仍然不能達到目標值，則需通過殼體上的氣體入口向所述殼體內(nèi)注入外來氣體：如殼體內(nèi)目標氣體含量始終低于目標值，則注入目標氣體含量高于目標值的氣體，從而降低殼體內(nèi)氣體中目標氣體的含量；如殼體內(nèi)目標氣體含量始終高于目標值，則注入目標氣體含量低于目標值的氣體，從而降低殼體內(nèi)氣體中目標氣體的含量；

在上述工作過程中，加熱模塊加熱夾層內(nèi)的氣體，使得夾層內(nèi)的溫度高于內(nèi)層內(nèi)的溫度，所述內(nèi)層的內(nèi)壁沒有冷凝水。