细胞和组织培养液的pH/氧分压/二氧化碳分压的自动控制方法和系统技术方案

技术编号:9701733 阅读:345 留言:0更新日期:2014-02-21 22:37
本发明专利技术提供一种细胞和组织培养液的pH/氧分压/二氧化碳分压的自动控制方法和系统,该系统包括培养室,还包括中央控制单元、物质交换器和氮气、氧气、二氧化碳气源,所述培养室与物质交换器之间设有循环培养液管道,所述培养室的上游端与物质交换器的循环培养液出口之间的上游循环培养液管道上设有生化传感器,所述培养室的下游端与物质交换器的循环培养液入口之间的下游循环培养液管道上设有第一液流驱动装置,所述氮气、氧气、二氧化碳气源分别经电磁阀与物质交换器的气体入口通过气体管道连接,所述生化传感器、第一液流驱动装置、电磁阀分别与中央控制单元电连接。本发明专利技术的方法和系统在全封闭的情况下实现了组织的长期培养。

【技术实现步骤摘要】
细胞和组织培养液的pH/氧分压/ 二氧化碳分压的自动控制方法和系统
本专利技术涉及生物医学工程细胞和组织培育领域,特别涉及一种细胞和组织培养液的pH/氧分压/ 二氧化碳分压的自动控制方法和系统。
技术介绍
体外培养环境中,细胞和组织在生长过程中不断消耗O2,产生CO2并积聚在培养液中,使培养液PH不断下降。维持pH稳定的常规方法是丢弃旧培养液然后添加新培养液,称为换液。换液这一方式是在PH值下降到相当低时进行,导致生化环境的较大波动,同时频繁换液将大大增加污染的风险。维持培养液的氧分压/ 二氧化碳分压需要充分的气体交换,即氧气的供给和二氧化碳的排出。常规方法主要有:一、在二氧化碳孵箱中,借助培养液容器上的通气孔以开放的方式实现被动的气体交换 ,其交换效率低下,并不能按需要实施调控;二、在培养液中插入氧气管,管口安装微孔气体注入器,直接向培养液中注入氧气产生气泡与培养液接触充氧,此法易滋生细菌,产生的气泡也容易破坏培养的细胞。此外,一些细胞和组织则需要特殊的培养条件,例如在低氧的条件下软骨组织的生长更好,成纤维细胞需要偏碱性的环境,连续培养的细胞株则多需要偏酸性的环境。低氧孵箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细胞和组织培养液的pH/氧分压/二氧化碳分压的自动控制方法,其特征在于:包括如下步骤:1)预先设定培养液的pH、氧分压和二氧化碳分压的控制值范围;2)在培养液的循环使用过程中实时检测培养液的pH、氧分压和二氧化碳分压;3)将步骤2)中的实时检测获取的pH、氧分压和二氧化碳分压的测定值与步骤1)中预设的控制值范围进行比较,判断测定值是否在预设控制值范围内;4)若测定值不在预设控制值范围内,根据培养液的pH或氧分压或二氧化碳分压的情况,向培养液补充氮气、氧气、二氧化碳中的一种或几种,进行气体交换;5)待培养液进行气体交换,pH、氧分压和二氧化碳分压的测定值达到预设控制值范围后,停止向培养液补充...

【技术特征摘要】
1.一种细胞和组织培养液的PH/氧分压/二氧化碳分压的自动控制方法,其特征在于:包括如下步骤:O预先设定培养液的pH、氧分压和二氧化碳分压的控制值范围;2)在培养液的循环使用过程中实时检测培养液的pH、氧分压和二氧化碳分压;3)将步骤2)中的实时检测获取的pH、氧分压和二氧化碳分压的测定值与步骤I)中预设的控制值范围进行比较,判断测定值是否在预设控制值范围内;4)若测定值不在预设控制值范围内,根据培养液的PH或氧分压或二氧化碳分压的情况,向培养液补充氮气、氧气、二氧化碳中的一种或几种,进行气体交换;5)待培养液进行气体交换,pH、氧分压和二氧化碳分压的测定值达到预设控制值范围后,停止向培养液补充气体。2.根据权利要求1所述的自动控制方法,其特征在于:步骤4)所述若测定值不在预设控制值范围内,根据培养液的PH或氧分压或二氧化碳分压的情况,当其中一项指标不在预设控制值范围内,则调节该项指标,使该项指标恢复到预设控制值范围;当其中两项或三项指标不在预设控制值范围内,则按先后次序依次调节培养液的二氧化碳分压、氧分压、PH指标,使各项指标恢复到预设控制值范围。3.根据权利要求1或2所述的自动控制方法,其特征在于:若测定值不在预设控制值范围内,当PH的测定值低于pH预设控制值范围的下限时,向培养液补充氮气和氧气,进行气体交换,待培养 液进行气体交换,PH的测定值达到pH预设控制值范围内的判定点时,停止向培养液补充气体;ipH的测定值高于pH预设控制值范围的上限时,向培养液补充二氧化碳,进行气体交换,待培养液进行气体交换,PH的测定值达到pH预设控制值范围内的判定点时,停止向培养液补充气体。4.根据权利要求3所述的自动控制方法,其特征在于:所述pH预设控制值范围内的判定点是PH预设控制值范围的中间值。5.根据权利要求1或2所述的自动控制方法,其特征在于:若测定值不在预设控制值范围内,当氧分压的测定值低于氧分压预设控制值范围的下限时,向培养液补充氧气,进行气体交换,待培养液进行气体交换,氧分压的测定值达到氧分压预设控制值范围内的判定点时,停止向培养液补充气体;当氧分压的测定值高于...

【专利技术属性】
技术研发人员:李松涛周强徐源甘翼搏李培王浩明李瀚卿李玉东宋磊
申请(专利权)人:中国人民解放军第三军医大学第一附属医院
类型:发明
国别省市:

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