一種3d細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和生物工程生產(chǎn)中應(yīng)用的3D立體細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括細(xì)胞培養(yǎng)皿、無菌軟管、蠕動泵、光纖傳感器、信號處理系統(tǒng)、溫度控制器、氣體控制儀、細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐、二氧化碳儲氣罐、計(jì)算機(jī)及配套控制軟件和光源。其工作原理是通過光纖傳感器實(shí)時監(jiān)測細(xì)胞培養(yǎng)皿中的溫度、pH和細(xì)胞密度等信息，并通過計(jì)算機(jī)分析處理，從而控制相關(guān)組件精確調(diào)節(jié)相應(yīng)的培養(yǎng)條件，以維持細(xì)胞培養(yǎng)基中各種指標(biāo)的平衡和穩(wěn)定。由于該系統(tǒng)可自動完成細(xì)胞觀察、更換培養(yǎng)液、測量溫度和酸堿度等復(fù)雜繁瑣的實(shí)驗(yàn)操作，代替人工勞動，節(jié)省人力成本，而且系統(tǒng)對培養(yǎng)條件控制精準(zhǔn)，保證了的實(shí)驗(yàn)因素的穩(wěn)定與統(tǒng)一。
【專利說明】
一種3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種可在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和生物工程生產(chǎn)中應(yīng)用的3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，可自動通過傳感器和各種調(diào)控部件維持穩(wěn)定的細(xì)胞培養(yǎng)條件，具有自動化、智能化、無人看管和可實(shí)時監(jiān)控等特點(diǎn)，該應(yīng)用可降低勞動成本，提高實(shí)驗(yàn)效率，屬于生物實(shí)驗(yàn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)胞培養(yǎng)是用無菌操作的方法將動物體內(nèi)的組織(或器官)取出，模擬動物體內(nèi)的生理?xiàng)l件，在體外進(jìn)行培養(yǎng)，使其不斷地生長、繁殖，人們借以觀察細(xì)胞的生長、繁殖、細(xì)胞分化以及細(xì)胞衰老等過程的生命現(xiàn)象。細(xì)胞培養(yǎng)的突出優(yōu)點(diǎn)，一是便于研究各種物理、化學(xué)等外界因素對細(xì)胞生長發(fā)育和分化等的影響；二是細(xì)胞培養(yǎng)便于人們對細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)(如細(xì)胞骨架等)、細(xì)胞生長及發(fā)育等過程的觀察。因而細(xì)胞培養(yǎng)是探索和顯示細(xì)胞生命活動規(guī)律的一種簡便易行的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)目前已廣泛地被應(yīng)用于生物學(xué)的各個領(lǐng)域。如分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、腫瘤學(xué)及病毒學(xué)等。近年來發(fā)展起來的核移植、細(xì)胞雜交、DNA介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)移以及一些物理圖譜的建立，也都需要與細(xì)胞培養(yǎng)緊密結(jié)合。因此，細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是當(dāng)今傳統(tǒng)生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)方法主要分為原代細(xì)胞培養(yǎng)和傳代細(xì)胞培養(yǎng)。其中，原代細(xì)胞培養(yǎng)又分單層細(xì)胞培養(yǎng)和懸浮培養(yǎng);傳代細(xì)胞培養(yǎng)又分貼壁型細(xì)胞的傳代和懸浮型細(xì)胞的傳代。
[0003]然而，細(xì)胞培養(yǎng)是一種操作繁瑣而又要求十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)技術(shù)。要使細(xì)胞能在體外長期生長，必須滿足兩個基本要求:一是供給細(xì)胞存活所必須的條件，如適量的水、無機(jī)鹽、氨基酸、維生素、葡萄糖及其有關(guān)的生長因子、氧氣、適宜的溫度，注意外環(huán)境酸堿度與滲透壓的調(diào)節(jié)。二是嚴(yán)格控制無菌條件。傳統(tǒng)的人工細(xì)胞培養(yǎng)，不僅費(fèi)時費(fèi)力，經(jīng)常出現(xiàn)差錯，甚至導(dǎo)致細(xì)胞的污染，而且人工檢測細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時分析與控制，對細(xì)胞實(shí)驗(yàn)或工業(yè)生產(chǎn)帶來不利影響。因此急需研發(fā)一種全自動、無人看管、實(shí)時監(jiān)測和自動維持平衡的3D立體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和培養(yǎng)系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明成果就是在上述背景下經(jīng)過研究探索，不斷試驗(yàn)、調(diào)試和優(yōu)化中研制出的一種新型3D立體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和培養(yǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明采用光纖傳感器，實(shí)時監(jiān)測培養(yǎng)環(huán)境中的各項(xiàng)指標(biāo)，通過計(jì)算機(jī)精確控制培養(yǎng)基中的細(xì)胞培養(yǎng)條件，使細(xì)胞穩(wěn)定生長并維持系統(tǒng)的平衡，省去各項(xiàng)繁雜的檢測操作，統(tǒng)一于一項(xiàng)檢測手段，省時省力，降低了細(xì)胞染菌受污染的幾率，大大提高細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的效率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，滿足日益增長的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)需求，提供一種能夠全自動、無人看管、實(shí)時監(jiān)測和自動維持平衡的3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)。
[0006]為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，包括包括細(xì)胞培養(yǎng)皿、無菌軟管、蠕動栗、光纖傳感器、信號處理系統(tǒng)、溫度控制器、氣體控制儀、細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐、二氧化碳儲氣罐、計(jì)算機(jī)及配套控制軟件和光源。
[0007]本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)為:細(xì)胞培養(yǎng)皿底部連接兩支無菌軟管、一個溫度控制器和通入一束光纖傳感器，其中兩支無菌軟管分別接在蠕動栗和氣體控制儀上，并且通過細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐和二氧化碳儲氣罐向細(xì)胞培養(yǎng)皿中輸送細(xì)胞培養(yǎng)液和二氧化碳?xì)怏w;其中光纖傳感器一端連接在光源上，另一端接入信號處理系統(tǒng);蠕動栗、氣體控制儀溫度控制器和信號處理系統(tǒng)都與計(jì)算機(jī)連接，用以獲取調(diào)控指令和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)自動控制。
[0008]本發(fā)明裝置的工作原理為:根據(jù)光纖傳感器所采集到的溫度、pH和細(xì)胞密度等信息，通過計(jì)算機(jī)控制調(diào)整其溫度、二氧化碳濃度和培養(yǎng)液量，使其維持適宜的培養(yǎng)條件，以便細(xì)胞持續(xù)穩(wěn)定的生長。
[0009]其中細(xì)胞培養(yǎng)皿為一個細(xì)胞實(shí)驗(yàn)通用培養(yǎng)皿或由多個培養(yǎng)皿聯(lián)合構(gòu)成細(xì)胞培養(yǎng)板，并且底部設(shè)有若干接口:其底部通過一束光纖傳感器，包括溫度傳感器、PH傳感器和折射率傳感器，分別可以測量培養(yǎng)液的溫度、酸堿度和細(xì)胞密度;底部通有無菌軟管，可通過蠕動栗和氣體控制儀向細(xì)胞培養(yǎng)皿中添加培養(yǎng)基和二氧化碳;底部加裝溫度控制器，可對培養(yǎng)基內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)控。
[0010]其中光纖傳感器的結(jié)構(gòu)分為兩個光纖傳輸區(qū)段和一個感受區(qū)段。其中一個傳輸區(qū)段接收光源發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)激光的注入，標(biāo)準(zhǔn)激光傳輸至感受區(qū)段時受到所測環(huán)境的影響而發(fā)生變化從而成為信號光，另一個傳輸區(qū)段將測量的信號光傳輸至信號處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理;感受區(qū)段由三根并行排列的特種光纖構(gòu)成，包括溫度傳感器、PH傳感器和折射率傳感器構(gòu)成，可分別測量細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度、酸堿度和細(xì)胞密度。
[0011]其中光源為普通的激光器，其作用是向光纖傳感器中注入標(biāo)準(zhǔn)激光。
[0012]其中蠕動栗、溫度控制器和氣體控制儀分別接受計(jì)算機(jī)的控制，為培養(yǎng)皿添加培養(yǎng)液、調(diào)節(jié)溫度和充入二氧化碳。
[0013]其中細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐和二氧化碳儲氣罐分別與蠕動栗和氣體控制儀相連接，為細(xì)胞培養(yǎng)皿提供原料。
[0014]本發(fā)明裝置測量溫度的目的主要是為了給計(jì)算機(jī)對溫度的控制提供反饋信息，以便計(jì)算機(jī)通過溫控儀調(diào)節(jié)培養(yǎng)溫度，使細(xì)胞在適宜的溫度下生長。因?yàn)橐磺猩锘瘜W(xué)反應(yīng)或活動都離不開酶的催化作用，酶作為一種蛋白質(zhì)，只有在溫度適宜的情況下才能保證其結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)定，所以為細(xì)胞培養(yǎng)提供合適的溫度，有利于細(xì)胞生長。
[0015]本發(fā)明裝置測量pH值得目的主要是為了給計(jì)算機(jī)對pH的控制提供反饋信息，以便計(jì)算機(jī)通過控制氣體控制儀，調(diào)節(jié)二氧化碳含量，維持一定的pH值ο因?yàn)榧?xì)胞培養(yǎng)需要7.0-7.4的合適pH值，一方面可以維持酶活性，另一方面也有一定的抑菌作用。通常在培養(yǎng)液的緩沖體系中由Na2CO3-NaHCO3緩沖對來調(diào)節(jié)，而細(xì)胞代謝會消耗HC03—，從而使pH升高，因而通入二氧化碳可使pH維持合適的水平。
[0016]本發(fā)明裝置測量折射率主要為了給計(jì)算機(jī)控制細(xì)胞密度提供反饋信息，以便計(jì)算機(jī)通過控制蠕動栗，調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的量，使培養(yǎng)液量與細(xì)胞數(shù)量成合適的比例。因?yàn)殡S著細(xì)胞的生長繁殖，對培養(yǎng)液的消耗量增大，排泄出的代謝廢物增多，會使得細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境變得惡劣，不利于細(xì)胞培養(yǎng)。因此需要添加更多的培養(yǎng)液以維持適宜的生長條件。對于懸浮細(xì)胞，整個細(xì)胞懸浮液的折射率會隨細(xì)胞密度的增大而增大，因此可以通過測量折射率來獲知細(xì)胞密度，從而通過計(jì)算機(jī)精確控制蠕動栗栗入新的培養(yǎng)液，以維持系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。
[0017]本發(fā)明裝置通過細(xì)胞培養(yǎng)皿中的光纖傳感器，實(shí)時監(jiān)測溫度、pH和細(xì)胞密度的變化，通過計(jì)算機(jī)自動控制溫控儀、連接有二氧化碳儲罐的氣體控制儀、連接有培養(yǎng)液儲罐的蠕動栗，來精確調(diào)節(jié)細(xì)胞培養(yǎng)溫度、PH和細(xì)胞的密度，以維持細(xì)胞平衡、穩(wěn)定地生長。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn):
1.傳統(tǒng)的人工細(xì)胞培養(yǎng)，需要對工作人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)操作十分繁瑣，耗時費(fèi)力，效率低下。而本發(fā)明全自動、無人看管的3D立體細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，可代替人工勞動，節(jié)約勞動成本，省時省力，提高效率。
[0019]2.傳統(tǒng)的人工細(xì)胞培養(yǎng)，由于人為操作的因素，對細(xì)胞培養(yǎng)條件的檢測不準(zhǔn)確，而且只能是間斷測量，不能反映實(shí)時的情況變動。而本發(fā)明由先進(jìn)的光纖傳感系統(tǒng)，可對培養(yǎng)條件精確地實(shí)時監(jiān)測，及時掌握細(xì)胞狀況。
[0020]3.傳統(tǒng)的人工細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞更換培養(yǎng)液、擴(kuò)大培養(yǎng)、溫度調(diào)節(jié)等操作十分繁瑣，而且人工難以保證培養(yǎng)條件的統(tǒng)一，并且稍有不慎容易染菌。而本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)精確控制加料加氣調(diào)溫過程，能夠保證實(shí)驗(yàn)因素的單一和培養(yǎng)條件的統(tǒng)一，并且無人化操作，避免染菌。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是單培養(yǎng)皿系統(tǒng)的示意圖圖2是多培養(yǎng)皿系統(tǒng)的示意圖圖3是多培養(yǎng)皿系統(tǒng)俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下實(shí)施例一:
在本實(shí)施例中，參見圖1，本3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，包括包括細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)、無菌軟管(2)、蠕動栗(3)、光纖傳感器(4)、信號處理系統(tǒng)(5)、溫度控制器(6)、氣體控制儀(7)、細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐(8)、二氧化碳儲氣罐(9)、計(jì)算機(jī)及配套控制軟件(10)和光源(11)。其特征在于所述細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)底部接通兩支無菌軟管(2)、插入一個溫度控制器(6)和通入光纖傳感器
(4)，所述兩支無菌軟管(2)分別經(jīng)蠕動栗(3)和氣體控制儀(7)，接通細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐(8)和二氧化碳儲氣罐(9)，從而向細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)中輸送細(xì)胞培養(yǎng)液和二氧化碳?xì)怏w;所述光纖傳感器(4) 一端連接光源(11)，另一端接入信號處理系統(tǒng)(5);所述蠕動栗(3)、氣體控制儀
(7)溫度控制器(6)和信號處理系統(tǒng)(5)都與計(jì)算機(jī)(10)電連接，用以獲取調(diào)控指令和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)自動控制;本系統(tǒng)的工作原理:為根據(jù)光纖傳感器(4)所采集到的溫度、pH和細(xì)胞密度信息，通過計(jì)算機(jī)(10)控制調(diào)整其溫度、二氧化碳濃度和培養(yǎng)液量，使其維持給定的培養(yǎng)條件，以便細(xì)胞持續(xù)穩(wěn)定的生長。
[0023]該系統(tǒng)工作時，首先在培養(yǎng)皿(I)中加入細(xì)胞培養(yǎng)液并植入待培養(yǎng)的細(xì)胞閉蓋培養(yǎng)，整個系統(tǒng)的主要部分(培養(yǎng)皿或多孔培養(yǎng)板)置于密閉環(huán)境中。開啟系統(tǒng)，通過光源(11)將標(biāo)準(zhǔn)激光耦合注入光纖傳感器(4)的輸入端，并確保每根光纖中的光都相同。激光在光纖中傳輸進(jìn)入位于培養(yǎng)皿底部中央位置的光纖感受區(qū)段。感受區(qū)段分別受到溫度、PH和折射率的影響，改變原先輸入的光信號，改變后的光信號沿著光纖繼續(xù)傳輸，傳出培養(yǎng)皿(1)，輸入信號處理系統(tǒng)(5)進(jìn)行處理后信息傳至計(jì)算機(jī)(10)進(jìn)行分析，從而獲得培養(yǎng)皿中的溫度、pH和細(xì)胞密度等信息。同時計(jì)算機(jī)(10)根據(jù)當(dāng)前實(shí)時測量的溫度、pH和細(xì)胞密度，分別發(fā)出指令控制溫度控制儀(6)對培養(yǎng)基加熱或停止加熱來調(diào)節(jié)溫度，控制氣體控制儀(7)通過二氧化碳儲罐(9)向培養(yǎng)基中通二氧化碳，控制蠕動栗通過細(xì)胞培養(yǎng)基儲罐(8)向培養(yǎng)皿中添加培養(yǎng)基。此過程中每個步驟都是在傳感器和計(jì)算機(jī)的精確監(jiān)測和控制下完成的，不需要人為干預(yù)，以此確保能夠維持細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)的各項(xiàng)平衡和穩(wěn)定，利于細(xì)胞的正常生長。
[0024]本實(shí)施例能全自動、無人看管地對細(xì)胞培養(yǎng)條件進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測并通過計(jì)算機(jī)精確調(diào)節(jié)，維持系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的。
[0025]實(shí)施例二:
本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于:
所述細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)的結(jié)構(gòu)為一個細(xì)胞實(shí)驗(yàn)通用培養(yǎng)皿或由多個培養(yǎng)皿聯(lián)合構(gòu)成細(xì)胞培養(yǎng)板，其底部設(shè)有若干接口，通有一束光纖傳感器(4)用以檢測培養(yǎng)液中的溫度、pH值和折射率;接有兩支無菌軟管(2)，可通過蠕動栗(3)和氣體控制儀(7)向細(xì)胞培養(yǎng)皿中添加培養(yǎng)基和二氧化碳;加裝溫度控制器(6)，可對培養(yǎng)基內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)控。
[0026]所述光纖傳感器(4)的結(jié)構(gòu)分為兩個光纖傳輸區(qū)段和一個感受區(qū)段。其中一個光纖傳輸區(qū)段接收光源(11)發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)激光的注入，標(biāo)準(zhǔn)激光傳輸至感受區(qū)段時受到所測環(huán)境的影響而發(fā)生變化從而成為信號光，另一個光纖傳輸區(qū)段將測量的信號光傳輸至信號處理系統(tǒng)(5)中進(jìn)行處理;感受區(qū)段由3根并行排列的特種光纖構(gòu)成，既由溫度傳感器、pH傳感器和折射率傳感器構(gòu)成，可分別測量細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度、酸堿度和細(xì)胞密度。
[0027]所述光纖傳感器(4)可實(shí)時監(jiān)測細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)中的溫度、pH和細(xì)胞密度信息，通過計(jì)算機(jī)(10)分析處理，從而控制相關(guān)組件以維持細(xì)胞培養(yǎng)基中各種指標(biāo)的平衡和穩(wěn)定。
[0028]實(shí)施例三:
在本實(shí)施例中，可以將本系統(tǒng)與多孔細(xì)胞培養(yǎng)板結(jié)合(圖2，圖3)，又稱為多培養(yǎng)皿系統(tǒng)，每個培養(yǎng)孔或皿中都獨(dú)立安裝與實(shí)施例一種相同的光纖傳感器(4)、無菌軟(2)管和溫度控制儀(6)等配套設(shè)備，并在培養(yǎng)板上合理布置好光纖、軟管和電線的線路(圖3)。整個系統(tǒng)中所有培養(yǎng)皿可同時且獨(dú)立工作，每孔或皿可實(shí)現(xiàn)不同的培養(yǎng)條件，分別由計(jì)算機(jī)單獨(dú)控制，以滿足不同的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)需求。
[0029]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，包括細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)、無菌軟管(2)、蠕動栗(3)、光纖傳感器(4)、信號處理系統(tǒng)(5)、溫度控制器(6)、氣體控制儀(7)、細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐(8)、二氧化碳儲氣罐(9)、計(jì)算機(jī)(10)和光源(11)，其特征在于:所述細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)底部接通兩支無菌軟管(2)、插入一個溫度控制器(6)和通入光纖傳感器(4)，所述兩支無菌軟管(2)分別經(jīng)蠕動栗(3)和氣體控制儀(7)，接通細(xì)胞培養(yǎng)液儲罐(8)和二氧化碳儲氣罐(9)，從而向細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)中輸送細(xì)胞培養(yǎng)液和二氧化碳?xì)怏w;所述光纖傳感器(4)一端連接光源(11)，另一端接入信號處理系統(tǒng)(5);所述蠕動栗(3)、氣體控制儀(7)溫度控制器(6)和信號處理系統(tǒng)(5)都與計(jì)算機(jī)(10)電連接，用以獲取調(diào)控指令和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)自動控制;本系統(tǒng)的工作原理:為根據(jù)光纖傳感器(4)所采集到的溫度、pH和細(xì)胞密度信息，通過計(jì)算機(jī)(10)控制調(diào)整其溫度、二氧化碳濃度和培養(yǎng)液量，使其維持給定的培養(yǎng)條件，以便細(xì)胞持續(xù)穩(wěn)定的生長。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)的結(jié)構(gòu)為一個細(xì)胞實(shí)驗(yàn)通用培養(yǎng)皿或由多個培養(yǎng)皿聯(lián)合構(gòu)成細(xì)胞培養(yǎng)板，其底部設(shè)有若干接口，通有一束光纖傳感器(4)用以檢測培養(yǎng)液中的溫度、pH值和折射率;接有兩支無菌軟管(2)，可通過蠕動栗(3)和氣體控制儀(7)向細(xì)胞培養(yǎng)皿中添加培養(yǎng)基和二氧化碳;加裝溫度控制器(6)，可對培養(yǎng)基內(nèi)部溫度進(jìn)行調(diào)控。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖傳感器(4)的結(jié)構(gòu)分為兩個光纖傳輸區(qū)段和一個感受區(qū)段，其中一個光纖傳輸區(qū)段接收光源(11)發(fā)出的標(biāo)準(zhǔn)激光的注入，標(biāo)準(zhǔn)激光傳輸至感受區(qū)段時受到所測環(huán)境的影響而發(fā)生變化從而成為信號光，另一個光纖傳輸區(qū)段將測量的信號光傳輸至信號處理系統(tǒng)(5)中進(jìn)行處理;感受區(qū)段由3根并行排列的特種光纖構(gòu)成，既由溫度傳感器、pH傳感器和折射率傳感器構(gòu)成，可分別測量細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度、酸堿度和細(xì)胞密度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型3D細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖傳感器(4)可實(shí)時監(jiān)測細(xì)胞培養(yǎng)皿(I)中的溫度、PH和細(xì)胞密度信息，通過計(jì)算機(jī)(10)分析處理，從而控制相關(guān)組件以維持細(xì)胞培養(yǎng)基中各種指標(biāo)的平衡和穩(wěn)定。
【文檔編號】C12M1/34GK106047691SQ201610360622
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月28日
【發(fā)明人】劉書朋, 張恒, 童愷琛, 梁江
【申請人】上海大學(xué)