細胞培養箱及其工作方法與流程
作者：聚同電子 來源：聚同電子 2022-07-17 瀏覽量：219
字號：T | T
細胞培養箱及其工作方法與流程
細胞培養需要提供合適的溫度和氣體環境，因此一般采用培養箱的形式來滿足細胞培養的要求。目前培養箱的加熱方式主要有氣套式加熱，水套式加熱，直熱式加熱，并且氣體檢測大多采用原位測量的方式。氣套式加熱，水套式加熱，直熱式加熱都能滿足培養箱的溫度控制，氣體的檢測方式主要采用原位測量的方式，傳感器通過深入培養箱內部的形式測量。
但是原位測量技術主要存在以下不足：傳感器模塊不利于直接校正，需要有額外的部件或者取下傳感器進行校正。另外現有的旁路檢測方式，往往會造成氣路管道積水，造成設備損壞。
技術實現要素：
為解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種校正方便、取樣管道內無凝水的細胞培養箱。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種細胞培養箱，所述細胞培養箱包括培養腔，所述培養腔內設置溫度傳感器、加熱部件；所述細胞培養箱進一步包括：
檢測腔，所述檢測腔內部設置：
管道，所述管道連通所述培養腔，取樣培養腔內的氣體；
DI二管道，所述DI二管道連通所述培養腔，將取樣的氣體送回培養腔內；
檢測儀，所述檢測儀分析通過管道取樣的氣體；
DI二溫度傳感器，所述DI二溫度傳感器檢測取樣的氣體的溫度；
加熱器，所述加熱器設置在所述檢測腔內。
根據上述的細胞培養箱，可選地，所述細胞培養箱進一步包括：
隔熱層，所述隔熱層設置在所述檢測腔和培養腔之間。
根據上述的細胞培養箱，優選地，所述加熱部件包括加熱片，設置在培養腔內的頂壁、下壁和側壁。
根據上述的細胞培養箱，優選地，所述溫度傳感器設置在所述培養腔內的上部。
根據上述的細胞培養箱，可選地，所述細胞培養箱進一步包括：
過濾器，所述過濾器設置在所述管道的入口端。
本發明的目的還在于提供了上述的細胞培養箱的工作方法，該發明目的是通過以下技術方案得以實現的：
根據上述的細胞培養箱的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：
(A1)溫度傳感器輸出溫度值A；DI二溫度傳感器輸出溫度值B；
(A2)判斷溫度差(B-A)是否處于區間[ΔT+C，ΔT+D]內，C、D為常數；ΔT＝k•x2+0.013•x+0.05；k＝-2×10-8•y2-3×10-6•y+0.0001，x為培養腔中心與頂壁的間距，y為培養腔中心到側壁的間距；x、y的單位是cm；
如溫度差處于上述區間內，無需調整；
如溫度差不處于上述區間內，進入下一步驟；
(A3)調整加熱器的工作狀態。
根據上述的工作方法，優選地，C＝-0.05、D＝1。
與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：
1.本發明采用取樣式檢測，檢測腔和培養腔相互隔離，取樣后的氣體送入檢測腔，檢測后的氣體送回培養腔內，便于檢測儀的維護和校正；
2.培養腔和檢測腔分別采用獨立的溫控，檢測腔的溫控目標取決于培養腔的溫度、溫度偏差ΔT以及常數C、D，常數C、D人為設定，以取樣管道內沒有凝水為準。
附圖說明
參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中：
圖1是根據本發明實施例的細胞培養箱的結構簡圖。
具體實施方式
圖1和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發明。為了教導本發明技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變型。由此，本發明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權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明實施例1的細胞培養箱的結構簡圖，如圖1所示，所述細胞培養箱包括：
培養腔1，所述培養腔內設置溫度傳感器、加熱部件；
檢測腔11，所述檢測腔內部設置：
管道4，所述管道連通所述培養腔，取樣培養腔內的氣體；
DI二管道14，所述DI二管道連通所述培養腔，將取樣的氣體送回培養腔內；
檢測儀5，所述檢測儀分析通過管道取樣的氣體；
DI二溫度傳感器7，所述DI二溫度傳感器檢測取樣的氣體的溫度；
加熱器6，所述加熱器設置在所述檢測腔內。
為了防止溫控的相互影響，進一步地，所述細胞培養箱進一步包括：
隔熱層3，所述隔熱層設置在所述檢測腔和培養腔之間。
為了提供加熱的效率和均勻性，進一步地，所述加熱部件包括加熱片2，設置在培養腔內的頂壁、下壁和側壁。
為了減小氣體對檢測儀的不利影響以保證氣體的清潔度，進一步地，所述細胞培養箱進一步包括：
過濾器10，所述過濾器設置在所述管道的入口端。
本發明實施例的上述細胞培養箱的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：
(A1)溫度傳感器輸出溫度值A；DI二溫度傳感器輸出溫度值B；
(A2)判斷溫度差(B-A)是否處于區間[ΔT+C，ΔT+D]內，C、D為常數；常數C、D人為設定，以取樣管道內沒有凝水為準；ΔT＝k•x2+0.013•x+0.05；k＝-2×10-8•y2-3×10-6•y+0.0001，x為培養腔中心9與頂壁的間距，y為培養腔中心到側壁的間距；x、y的單位是cm；
如溫度差處于上述區間內，無需調整；
如溫度差不處于上述區間內，進入下一步驟；
(A3)調整加熱器的工作狀態，進入步驟(A1)。
實施例2：
本發明實施例的細胞培養箱及其工作方法的應用例。
在該應用例中，述溫度傳感器設置在所述培養腔內的上部；常數C＝-0.05、D＝1；培養腔內的加熱部件采用加熱片，分別固定在培養腔的一個頂壁、一個底壁和四個側壁；隔熱層設置在培養腔和檢測腔之間，厚度為1-20mm；管道的入口端和DI二管道的出口端均設置在培養腔內；過濾器設置在所述管道的入口端；利用泵抽出培養腔內的氣體。
但是原位測量技術主要存在以下不足：傳感器模塊不利于直接校正，需要有額外的部件或者取下傳感器進行校正。另外現有的旁路檢測方式，往往會造成氣路管道積水，造成設備損壞。
技術實現要素：
為解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種校正方便、取樣管道內無凝水的細胞培養箱。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種細胞培養箱，所述細胞培養箱包括培養腔，所述培養腔內設置溫度傳感器、加熱部件；所述細胞培養箱進一步包括：
檢測腔，所述檢測腔內部設置：
管道，所述管道連通所述培養腔，取樣培養腔內的氣體；
DI二管道，所述DI二管道連通所述培養腔，將取樣的氣體送回培養腔內；
檢測儀，所述檢測儀分析通過管道取樣的氣體；
DI二溫度傳感器，所述DI二溫度傳感器檢測取樣的氣體的溫度；
加熱器，所述加熱器設置在所述檢測腔內。
根據上述的細胞培養箱，可選地，所述細胞培養箱進一步包括：
隔熱層，所述隔熱層設置在所述檢測腔和培養腔之間。
根據上述的細胞培養箱，優選地，所述加熱部件包括加熱片，設置在培養腔內的頂壁、下壁和側壁。
根據上述的細胞培養箱，優選地，所述溫度傳感器設置在所述培養腔內的上部。
根據上述的細胞培養箱，可選地，所述細胞培養箱進一步包括：
過濾器，所述過濾器設置在所述管道的入口端。
本發明的目的還在于提供了上述的細胞培養箱的工作方法，該發明目的是通過以下技術方案得以實現的：
根據上述的細胞培養箱的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：
(A1)溫度傳感器輸出溫度值A；DI二溫度傳感器輸出溫度值B；
(A2)判斷溫度差(B-A)是否處于區間[ΔT+C，ΔT+D]內，C、D為常數；ΔT＝k•x2+0.013•x+0.05；k＝-2×10-8•y2-3×10-6•y+0.0001，x為培養腔中心與頂壁的間距，y為培養腔中心到側壁的間距；x、y的單位是cm；
如溫度差處于上述區間內，無需調整；
如溫度差不處于上述區間內，進入下一步驟；
(A3)調整加熱器的工作狀態。
根據上述的工作方法，優選地，C＝-0.05、D＝1。
與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：
1.本發明采用取樣式檢測，檢測腔和培養腔相互隔離，取樣后的氣體送入檢測腔，檢測后的氣體送回培養腔內，便于檢測儀的維護和校正；
2.培養腔和檢測腔分別采用獨立的溫控，檢測腔的溫控目標取決于培養腔的溫度、溫度偏差ΔT以及常數C、D，常數C、D人為設定，以取樣管道內沒有凝水為準。
附圖說明
參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中：
圖1是根據本發明實施例的細胞培養箱的結構簡圖。
具體實施方式
圖1和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發明。為了教導本發明技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變型。由此，本發明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權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明實施例1的細胞培養箱的結構簡圖，如圖1所示，所述細胞培養箱包括：
培養腔1，所述培養腔內設置溫度傳感器、加熱部件；
檢測腔11，所述檢測腔內部設置：
管道4，所述管道連通所述培養腔，取樣培養腔內的氣體；
DI二管道14，所述DI二管道連通所述培養腔，將取樣的氣體送回培養腔內；
檢測儀5，所述檢測儀分析通過管道取樣的氣體；
DI二溫度傳感器7，所述DI二溫度傳感器檢測取樣的氣體的溫度；
加熱器6，所述加熱器設置在所述檢測腔內。
為了防止溫控的相互影響，進一步地，所述細胞培養箱進一步包括：
隔熱層3，所述隔熱層設置在所述檢測腔和培養腔之間。
為了提供加熱的效率和均勻性，進一步地，所述加熱部件包括加熱片2，設置在培養腔內的頂壁、下壁和側壁。
為了減小氣體對檢測儀的不利影響以保證氣體的清潔度，進一步地，所述細胞培養箱進一步包括：
過濾器10，所述過濾器設置在所述管道的入口端。
本發明實施例的上述細胞培養箱的工作方法，所述工作方法包括以下步驟：
(A1)溫度傳感器輸出溫度值A；DI二溫度傳感器輸出溫度值B；
(A2)判斷溫度差(B-A)是否處于區間[ΔT+C，ΔT+D]內，C、D為常數；常數C、D人為設定，以取樣管道內沒有凝水為準；ΔT＝k•x2+0.013•x+0.05；k＝-2×10-8•y2-3×10-6•y+0.0001，x為培養腔中心9與頂壁的間距，y為培養腔中心到側壁的間距；x、y的單位是cm；
如溫度差處于上述區間內，無需調整；
如溫度差不處于上述區間內，進入下一步驟；
(A3)調整加熱器的工作狀態，進入步驟(A1)。
實施例2：
本發明實施例的細胞培養箱及其工作方法的應用例。
在該應用例中，述溫度傳感器設置在所述培養腔內的上部；常數C＝-0.05、D＝1；培養腔內的加熱部件采用加熱片，分別固定在培養腔的一個頂壁、一個底壁和四個側壁；隔熱層設置在培養腔和檢測腔之間，厚度為1-20mm；管道的入口端和DI二管道的出口端均設置在培養腔內；過濾器設置在所述管道的入口端；利用泵抽出培養腔內的氣體。