本發(fā)明涉及細(xì)胞培養(yǎng)，特別涉及細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)及工作方法。

背景技術(shù)：

細(xì)胞培養(yǎng)需要在一個(gè)合適的環(huán)境中，如合適的氣體濃度、合適的潔凈度、合適的溫度及合適的濕度(通常為飽和濕度或高濕度)，從而保證細(xì)胞安全、正常的生長。

目前，市面上細(xì)胞培養(yǎng)主要由細(xì)胞培養(yǎng)箱進(jìn)行，細(xì)胞操作主要在潔凈工作臺(tái)或生物安全柜中進(jìn)行，以防止污染。這類細(xì)胞培養(yǎng)箱的主要的不足在于：

1.細(xì)胞培養(yǎng)和操作分離，造成傳遞過程中的污染；

2.細(xì)胞操作的潔凈工作臺(tái)或生物安全柜無氣體濃度控制和溫度控制，無法確保細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境的一致性，影響細(xì)胞的正常生長；

3.高濕環(huán)境下，細(xì)胞培養(yǎng)箱的內(nèi)表面出現(xiàn)冷凝水，污染風(fēng)險(xiǎn)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種污染風(fēng)險(xiǎn)小、氣體消耗量小、氣體濃度控制效率高的細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)，所述細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)包括殼體，所述殼體的前側(cè)具有操作手套；

所述殼體為內(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；所述外層具有氣體進(jìn)口、氣體出口和加濕口；

所述細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)進(jìn)一步包括：

加熱模塊，所述加熱模塊設(shè)置在所述夾層內(nèi)；

輸送模塊，所述輸送模塊輸送氣體，使得氣體在內(nèi)層、夾層內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。

本發(fā)明的目的還在于提供了一種污染風(fēng)險(xiǎn)小、控制效率高的細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)的工作方法，該發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)：

細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)的工作方法，所述細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)的工作方法包括以下步驟：

(A1)在輸送模塊工作下，氣體在內(nèi)層內(nèi)向下流動(dòng)；

(A2)通過所述內(nèi)層下壁的通孔進(jìn)入夾層的氣體在底部夾層、側(cè)部夾層、上部夾層內(nèi)流動(dòng)，并被加熱模塊加熱；

所述內(nèi)層的內(nèi)壁沒有冷凝水；

(A3)氣體從所述內(nèi)層上壁的通孔進(jìn)入內(nèi)層內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為：

1.內(nèi)層外圍的熱氣套保護(hù)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(fēng)險(xiǎn)；

2.細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化，有效地增加了細(xì)胞的培養(yǎng)量；

3.降低了內(nèi)層目標(biāo)氣體濃度控制中的氣體的損耗，加快了氣體濃度控制的效率。

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(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖。

具體實(shí)施方式

圖1和以下說明描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)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(shí)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(gè)變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。

實(shí)施例1：

圖1示意性地給出了本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，所述細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)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(fēng)機(jī)，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(dòng)；

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(shí)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(biāo)氣體的儲(chǔ)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(gè)，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(jìn)行吸附和解吸附，從而儲(chǔ)存、釋放目標(biāo)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(biāo)值，通過控制使調(diào)控裝置處于釋放狀態(tài)；若高于目標(biāo)值，通過控制使調(diào)控裝置處于儲(chǔ)存狀態(tài)。

本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)的工作方法，所述細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)的工作方法包括以下步驟：

(A1)在輸送模塊工作下，氣體在內(nèi)層內(nèi)向下流動(dòng)；

(A2)通過所述內(nèi)層下壁的通孔進(jìn)入夾層的氣體在底部夾層、側(cè)部夾層、上部夾層內(nèi)流動(dòng)，并被加熱模塊加熱；

所述內(nèi)層的內(nèi)壁沒有冷凝水；

(A3)氣體從所述內(nèi)層上壁的通孔進(jìn)入內(nèi)層內(nèi)；

內(nèi)層內(nèi)目標(biāo)氣體含量的控制方法包括以下步驟：

(B1)氣體傳感器檢測細(xì)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(biāo)氣體的含量，并傳送到處理器；

(B2)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(biāo)氣體的含量，進(jìn)入步驟(B3)；

如需要升高目標(biāo)氣體的含量，進(jìn)入步驟(B4)；

如無需調(diào)整，進(jìn)入步驟(B5)；

(B3)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使調(diào)控裝置處于目標(biāo)氣體儲(chǔ)存狀態(tài)；在輸送模塊的作用下，氣體從內(nèi)層的下壁進(jìn)入夾層內(nèi)，沿著側(cè)壁間的夾層向上流動(dòng)到上壁間的夾層內(nèi)，氣體中的目標(biāo)氣體被調(diào)控裝置儲(chǔ)存，最后從內(nèi)層的上壁進(jìn)入內(nèi)層內(nèi)部；進(jìn)入步驟(B1)；

(B4)控制所述調(diào)控裝置的參數(shù)，使用調(diào)控裝置處于目標(biāo)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(jìn)入夾層內(nèi)，沿著側(cè)壁間的夾層向上流動(dòng)到上壁間的夾層內(nèi)，調(diào)控裝置儲(chǔ)存的目標(biāo)氣體釋放到氣體中，最后從內(nèi)層的上壁進(jìn)入內(nèi)層內(nèi)部；進(jìn)入步驟(B1)；

(B5)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(biāo)氣體含量仍然不能達(dá)到目標(biāo)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(biāo)氣體含量始終低于目標(biāo)值，則注入目標(biāo)氣體含量高于目標(biāo)值的氣體，從而降低殼體內(nèi)氣體中目標(biāo)氣體的含量；如殼體內(nèi)目標(biāo)氣體含量始終高于目標(biāo)值，則注入目標(biāo)氣體含量低于目標(biāo)值的氣體，從而降低殼體內(nèi)氣體中目標(biāo)氣體的含量。

實(shí)施例2：

本發(fā)明實(shí)施例的細(xì)胞培養(yǎng)操作一體化系統(tǒng)，與實(shí)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)有輸送模塊，將夾層的氣體輸送到所述調(diào)控裝置。