高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱、其溫度控制方法及壓強(qiáng)控制方法技術(shù)

一種高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，包括：箱體；提供所述箱體工作溫度的水套，所述水套包覆于所述箱體內(nèi)表面。本發(fā)明專利技術(shù)還提供了該高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱的溫度控制方法及壓強(qiáng)控制方法。采用本發(fā)明專利技術(shù)的技術(shù)方案，可以提供細(xì)胞在高壓下的生長(zhǎng)環(huán)境。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱、該高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱的溫度控制方法及壓強(qiáng)控制方法。
技術(shù)介紹
從多細(xì)胞生物中分離所需要細(xì)胞和擴(kuò)增獲得的細(xì)胞以及對(duì)細(xì)胞進(jìn)行體外改造、觀察，必須首先解決細(xì)胞離體培養(yǎng)問(wèn)題，同微生物細(xì)胞培養(yǎng)相比，比較困難的是來(lái)自多細(xì)胞生物的單細(xì)胞培養(yǎng)，特別是動(dòng)物(包括人)細(xì)胞的培養(yǎng)。細(xì)胞培養(yǎng)箱的功能即是提供細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境。具體來(lái)說(shuō)，細(xì)胞生長(zhǎng)的一般條件包括1)溫度，2)PH值，3)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，4)壓強(qiáng)。對(duì)于前三個(gè)條件，現(xiàn)有技術(shù)均有一些相關(guān)技術(shù)提出，以人的細(xì)胞為例，適宜的溫度環(huán)境例如為37攝氏度，可以通過(guò)加熱方式實(shí)現(xiàn)；細(xì)胞不斷吸入氧氣，呼出二氧化碳，該二氧化碳聚集起 來(lái)會(huì)造成培養(yǎng)基的PH值降低，不利于細(xì)胞的生長(zhǎng)，因而，可以通過(guò)不斷調(diào)節(jié)細(xì)胞培養(yǎng)箱體內(nèi)的氧氣濃度與二氧化碳濃度實(shí)現(xiàn)；關(guān)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一般通過(guò)在培養(yǎng)箱體內(nèi)通入氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)。然而，對(duì)于第四個(gè)條件，現(xiàn)有的細(xì)胞培養(yǎng)箱一般用于提供常壓(0. IMpa左右)下細(xì)胞生長(zhǎng)環(huán)境，對(duì)于細(xì)胞在高壓下(2. 5Mpa左右)的生長(zhǎng)情況，有待研究。針對(duì)上述高壓環(huán)境下細(xì)胞培養(yǎng)的需求，現(xiàn)有的加熱方式及氣體檢測(cè)方式并不適用。例如現(xiàn)有的細(xì)胞培養(yǎng)箱大多采用電阻絲直接加熱，該電阻絲的高壓環(huán)境下有可能引起爆炸等安全隱患。基于此，本專利技術(shù)提出一種，以提供細(xì)胞在高壓下的生長(zhǎng)環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的目的是提出一種，以提供細(xì)胞在高壓下的生長(zhǎng)環(huán)境。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，包括箱體；提供所述箱體工作溫度的水套，所述水套包覆于所述箱體內(nèi)表面。可選地，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括設(shè)置在所述箱體與所述水套外部的加熱裝置；設(shè)置在所述加熱裝置與所述水套之間的管道，使得被加熱裝置加熱的水流入所述水套，在所述水套內(nèi)循環(huán)一周釋放熱量后得以流回所述加熱裝置重新加熱后循環(huán)。可選地，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括設(shè)置于所述管道上的水泵。可選地，被所述加熱裝置加熱的水流經(jīng)過(guò)所述水泵后進(jìn)入所述水套。可選地，所述水泵的工作與否與箱體內(nèi)的溫度相關(guān)，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括檢測(cè)箱體內(nèi)溫度的傳感器；與所述傳感器、所述水泵相連的溫度控制裝置，所述溫度控制裝置根據(jù)所述傳感器測(cè)得的所述箱體內(nèi)的溫度信號(hào)控制所述水泵的工作與否，以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述水套的水流。可選地，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括對(duì)所述循環(huán)的水流進(jìn)行補(bǔ)給的補(bǔ)液箱。 可選地，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括用于過(guò)濾所述管道內(nèi)水流的過(guò)濾器。可選地，流出所述水套的水流經(jīng)過(guò)所述過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入所述加熱裝置。可選地，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括用于放出所述管道內(nèi)水流的放凈口。可選地，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括對(duì)所述箱體內(nèi)的氣體進(jìn)行采樣分析的裝置及對(duì)箱體內(nèi)的氣體進(jìn)行補(bǔ)充釋放的供排氣系統(tǒng)。可選地，所述氣體為氧氣與二氧化碳，所述采樣分析的裝置包括氣體分析儀；設(shè)置在所述氣體分析儀與所述箱體之間的第一閥門；設(shè)置在所述氣體分析儀與大氣之間的第二閥門。可選地，所述第一閥門為針型閥，第二閥門為針型閥，且經(jīng)過(guò)所述第一閥門的箱體內(nèi)的氣體與經(jīng)過(guò)所述第二閥門的大氣依次經(jīng)過(guò)氧氣減壓器、流量計(jì)進(jìn)入所述氣體分析儀。本專利技術(shù)還提供了上述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱的溫度控制方法，包括傳感器以第一頻率檢測(cè)箱體內(nèi)的溫度；若所述溫度低于所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)所需的溫度，所述溫度控制裝置控制所述水泵進(jìn)入工作模式，使得水流進(jìn)入所述水套；若所述溫度不低于所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)所需的溫度，所述溫度控制裝置控制所述水泵進(jìn)入休息模式，截止加熱裝置出來(lái)的水流進(jìn)入所述水套。除了上述溫度控制方法，本專利技術(shù)還提供了上述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱的壓強(qiáng)控制方法，包括若氣體分析儀測(cè)量所述箱體內(nèi)的氧氣和/或二氧化碳濃度與所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)所需的濃度不符，則啟動(dòng)供排氣系統(tǒng)。可選地，啟動(dòng)供排氣系統(tǒng)后，傳感器檢測(cè)到箱體內(nèi)溫度變化，則所述溫度控制裝置控制水泵是否工作，以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述水套的水流。可選地，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)所需的氧氣和二氧化碳濃度的獲取方法為關(guān)閉所述第一閥門，打開(kāi)所述第二閥門，使得大氣進(jìn)入所述氣體分析儀，所述氣體分析儀得到的氧氣與二氧化碳濃度為高壓細(xì)胞培養(yǎng)所需的氧氣和二氧化碳濃度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)I)本專利技術(shù)采用水套包覆于箱體內(nèi)表面，利用水套內(nèi)的水循環(huán)流動(dòng)，這樣通過(guò)對(duì)水套內(nèi)的水流提供熱量就可保持箱體的溫度，避免了電阻絲加熱導(dǎo)致高壓環(huán)境下容易發(fā)生爆炸的情況，此外，在高壓環(huán)境下，為維持箱體內(nèi)細(xì)胞培養(yǎng)所需的恒定壓強(qiáng)、氣體濃度，不可避免對(duì)箱體內(nèi)溫度造成影響，在箱體內(nèi)表面設(shè)置水套的方案，通過(guò)水套壁的快速傳熱，能靈敏地彌補(bǔ)這些溫度變化。2)可選方案中，采用加熱裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)水套內(nèi)的水流提供熱量，該加熱裝置設(shè)置在所述箱體與所述水套外部，并且在所述加熱裝置與所述水套之間設(shè)置管道，被加熱裝置加熱的水流沿著管道流入水套，在所述水套內(nèi)循環(huán)一周釋放熱量后得以沿著該管道流回所述加熱裝置重新加熱后循環(huán)。3)可選方案中，為驅(qū)動(dòng)水流流動(dòng)，該管道上設(shè)置水泵。4)可選方案中，被所述加熱裝置加熱的水流經(jīng)過(guò)所述水泵后進(jìn)入所述水套，通過(guò)此種方式對(duì)熱水提壓。5)可選方案中，所述水泵的工作與否與箱體內(nèi)溫度相關(guān)，且所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括檢測(cè)箱體內(nèi)溫度的傳感器和與所述傳感器、所述水泵相連的溫度控制裝置；所述溫度控制裝置根據(jù)所述傳感器測(cè)得的所述箱體內(nèi)的溫度信號(hào)控制所述水泵的工作狀態(tài)，若所述溫度低于所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)所需的溫度，所述水泵進(jìn)入工作模式，使得水流進(jìn)入所述水套；若所述溫度不低于所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)所需的溫度，所述水泵進(jìn)入休息模式，截止加熱裝置出來(lái)的水流進(jìn)入所述水套。6)可選方案中，為避免水在循環(huán)過(guò)程中由于泄露或蒸發(fā)等原因逐漸變少，本專利技術(shù)的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括對(duì)所述循環(huán)的水流進(jìn)行補(bǔ)給的補(bǔ)液箱，該補(bǔ)液箱例如與自來(lái)水管相連。 7)可選方案中，為避免管道中的水流污染水套，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括用于過(guò)濾所述管道內(nèi)水流的過(guò)濾器。8)可選方案中，為滿足在某些需求下，需將管道中的水流放空，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括用于放出所述管道內(nèi)水流的放凈口。9)可選方案中，由于細(xì)胞對(duì)二氧化碳及氧氣濃度較為敏感，因而，對(duì)高壓下的兩者的濃度的控制的精準(zhǔn)程度比常壓下要求更高，因而，對(duì)兩者氣體濃度的檢測(cè)所需的裝置及方法與現(xiàn)有技術(shù)也不同，具體地，本專利技術(shù)的技術(shù)方案為所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括對(duì)所述箱體內(nèi)的氣體進(jìn)行采樣分析的裝置，所述裝置重點(diǎn)分析氣體中的氧氣與二氧化碳；所述采樣分析的裝置包括氣體分析儀、設(shè)置在所述氣體分析儀與所述箱體之間的第一閥門、及設(shè)置在所述氣體分析儀與外界大氣之間的第二閥門；使得在采樣時(shí)，首先關(guān)閉所述第一閥門，打開(kāi)所述第二閥門，使得大氣進(jìn)入所述氣體分析儀，所述氣體分析儀得到的氧氣與二氧化碳濃度并將其作為高壓細(xì)胞培養(yǎng)兩者氣體所需的濃度的標(biāo)準(zhǔn)值；接著關(guān)閉所述第二閥門，打開(kāi)所述第一閥門，使得所述箱體內(nèi)的氣體進(jìn)入所述氣體分析儀，所述氣體分析儀測(cè)量所述箱體內(nèi)的氧氣與二氧化碳濃度；若測(cè)得的箱體內(nèi)的氧氣與二氧化碳濃度值與所述標(biāo)準(zhǔn)值不一致，則供排氣系統(tǒng)控制各氣體進(jìn)入箱體的流量/比例來(lái)調(diào)節(jié)。此外，供排氣系統(tǒng)控制各氣體進(jìn)入箱體的流量/比例時(shí)，由于供氣一般為高壓氣體(IOMp左右)，在進(jìn)入相對(duì)較低的高壓(2. 5Mp)的箱體內(nèi)時(shí)會(huì)膨脹吸熱，造成箱體內(nèi)溫度下降，此時(shí)，溫度控制系統(tǒng)也需加大水套內(nèi)水流速度。10)可選方案中，為避免采用普通閥門氣體流入過(guò)快而本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，包括：箱體；提供所述箱體工作溫度的水套，所述水套包覆于所述箱體內(nèi)表面。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，包括 箱體； 提供所述箱體工作溫度的水套，所述水套包覆于所述箱體內(nèi)表面。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，還包括 設(shè)置在所述箱體與所述水套外部的加熱裝置； 設(shè)置在所述加熱裝置與所述水套之間的管道，使得被加熱裝置加熱的水流入所述水套，在所述水套內(nèi)循環(huán)一周釋放熱量后得以流回所述加熱裝置重新加熱后循環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，還包括設(shè)置于所述管道上的水泵。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，被所述加熱裝置加熱的水流經(jīng)過(guò)所述水泵后進(jìn)入所述水套。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，所述水泵的工作與否與箱體內(nèi)的溫度相關(guān)，所述高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱還包括 檢測(cè)箱體內(nèi)溫度的傳感器； 與所述傳感器、所述水泵相連的溫度控制裝置，所述溫度控制裝置根據(jù)所述傳感器測(cè)得的所述箱體內(nèi)的溫度控制所述水泵的工作與否，以調(diào)節(jié)進(jìn)入所述水套的水流。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，還包括對(duì)所述循環(huán)的水流進(jìn)行補(bǔ)給的補(bǔ)液箱。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，還包括用于過(guò)濾所述管道內(nèi)水流的過(guò)濾器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，流出所述水套的水流經(jīng)過(guò)所述過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入所述加熱裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，還包括用于放出所述管道內(nèi)水流的放凈口。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓細(xì)胞培養(yǎng)箱，其特征在于，還包括對(duì)所述箱體內(nèi)的氣體進(jìn)行采樣分析的裝置及對(duì)箱體內(nèi)的氣體進(jìn)行補(bǔ)充釋放的供排氣系統(tǒng)。1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：方以群，陳杰，包曉辰，王芳芳，姚健，陳海庭，張師，陳亮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)人民解放軍海軍醫(yī)學(xué)研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：