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CN108148749A - 保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统 - Google Patents

保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统 Download PDF

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CN108148749A
CN108148749A CN201611105344.4A CN201611105344A CN108148749A CN 108148749 A CN108148749 A CN 108148749A CN 201611105344 A CN201611105344 A CN 201611105344A CN 108148749 A CN108148749 A CN 108148749A
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冯可
王丽
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Abstract

保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其通过固定保持培养液溶解氧浓度，并且采用微流控芯片灌流培养的方式，将细胞生长的代谢产物排出，以保证营养细胞的培养液中氧浓度，从而维持细胞实验过程中培养液溶解氧浓度不变，同时培养液的酸碱度也不会发生变化，确保实验结果的准确性。本发明的培养液瓶(1)内有培养液和混合气体，能维持培养液溶解氧浓度和培养液酸碱度恒定；培养系统结构简单，体积小。本发明可操作性很强，技术效果优良，其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。

Description

保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统
技术领域
本发明涉及生物医学领域和微流控芯片的应用技术领域，特别提供了一种保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统。
背景技术
现代生物技术中所包括的细胞工程技术与细胞培养有密切关系，特别是在医药领域的发展，细胞培养更具有特殊的作用和价值。细胞工程中更是离不细胞培养，杂交瘤单克隆抗体，完全是通过细胞培养来实现的，既使是现在飞速发展的基因工程抗体也离不开细胞培养。正在倍受重视的基因治疗、体细胞治疗也要经过细胞培养过程才能实现，发酵工程和酶工程有的也与细胞培养密切相关。总之，细胞培养在整个生物技术产业的发展中起到了很关键的核心作用。
体外培养就是将活体结构成分或活的个体从体内或其寄生体内取出，放在类似于体内生存环境的体外环境中，让其生长和发育的方法。所需体外环境是模拟特定生物体体内生存环境，在科学研究中，常需要气体环境是缺氧环境，常规做法是控制培养箱中氧气浓度较低，使培养液溶解氧浓度也处于缺氧状态，从而实现缺氧环境下细胞培养实验。在实验过程中细胞始终是淹没在培养基中，培养液中氧的浓度是实现细胞缺氧培养的关键，然而，在实际实验过程中，由于细胞生长消耗氧气速度超过了培养液溶解氧的速度，使得培养液中氧浓度低于实验要求氧的浓度，但此时培养箱内氧气浓度是恒定不变的，另外在细胞生长过程中代谢产物也会使培养液的酸碱度发生改变，这种情况会使实验数据不准确。
人们迫切希望获得一种技术效果优良的保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果优良的保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统。
本发明提供了一种保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其特征在于：其通过固定保持培养液溶解氧浓度，以保证营养细胞的培养液溶解氧浓度不变，同时培养液的酸碱度也不会发生变化，并且采用微流控芯片灌流培养的方式，将细胞生长的代谢产物排出，保证实验结果的准确性。
所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其特征在于：所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统构成如下：培养液瓶1、蠕动泵2、管3、温度控制器4、连接线5、加热电极6、微流控芯片7、废液收集瓶8、温度传感器9；其中：培养液瓶1通过管3连接着蠕动泵2；微流控芯片7通过管3分别连接着蠕动泵2、废液收集瓶8；温度控制器4还通过连接线5分别连接着微流控芯片7和加热电极6；微流控芯片7上设置有温度传感器9；
电极6用来加热培养环境所需温度，温度传感器9用于在工作时把温度控制在培养细胞所需范围内；
培养液瓶1内有培养液和混合气体，能保证培养液溶解氧浓度和培养液酸碱度恒定；由于利用混合气体灌入培养液瓶中保持溶解氧浓度和酸碱度恒定，不需要大型气瓶灌气，因此培养系统结构简单，体积小。
所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其特征在于：所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统在培养细胞时，实验确定需要培养液溶解氧浓度后，根据此浓度向培养液瓶1中灌注二氧化碳、氧气和氮气混合气，混合气体使培养液溶解氧浓度和酸碱度维持在实验所需要水平，然后停止灌注气体，密封培养液瓶1的进气口，使得培养液瓶1中的培养液始终保持在试验所需的溶解氧浓度和酸碱度；
所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统连接好后培养液瓶1中的培养液在蠕动泵2的驱动下，沿着管3由培养液瓶1流出，经过蠕动泵2进入微流控芯片7营养所培养的细胞，废液最后到达废液收集瓶8；培养细胞时加热电极6由温度控制器4供电，加热整个微流控芯片7，加热温度被温度传感器9接收并传给温度控制器4，由温度控制器4控制细胞培养所需温度环境。
本发明所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统具有以下有益效果：
(1)培养液瓶1内有培养液和混合气体，能保证培养液溶解氧浓度和培养液酸碱度恒定；
(2)由于利用混合气体灌入培养液瓶1中保持溶解氧浓度和酸碱度恒定，不需要大型气瓶灌气，因此培养系统结构简单，体积小。
本发明提出了一种可操作性很强、技术效果优良的能保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统构成示意简图。
具体实施方式
实施例1
一种保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其通过固定保持培养液溶解氧浓度，并且采用微流控芯片灌流培养的方式，将细胞生长的代谢产物排出，以保证营养细胞的培养液中氧浓度，从而保证细胞实验过程中培养液溶解氧浓度不变，同时培养液的酸碱度也不会发生变化，保证实验结果的准确性。
所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统构成如下(参照图1)：培养液瓶1、蠕动泵2、管3、温度控制器4、连接线5、加热电极6、微流控芯片7、废液收集瓶8、温度传感器9；其中：培养液瓶1通过管3连接着蠕动泵2；微流控芯片7通过管3分别连接着蠕动泵2、废液收集瓶8；温度控制器4还通过连接线5分别连接着微流控芯片7和加热电极6；微流控芯片7上设置有温度传感器9；
电极6用来加热培养环境所需温度，温度传感器9用于在工作时把温度控制在培养细胞所需范围内；
培养液瓶1内有培养液和混合气体，能保证培养液溶解氧浓度和培养液酸碱度恒定；由于利用混合气体灌入培养液瓶中保持溶解氧浓度和酸碱度恒定，不需要大型气瓶灌气，因此培养系统结构简单，体积小。
所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统在培养细胞时，实验确定需要培养液溶解氧浓度后，根据此浓度向培养液瓶1中灌注二氧化碳、氧气和氮气混合气，混合气体使培养液溶解氧浓度和酸碱度维持在实验所需要水平，然后停止灌注气体，密封培养液瓶1的进气口，使得培养液瓶1中的培养液始终保持在试验所需的溶解氧浓度和酸碱度；
所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统连接好后培养液瓶1中的培养液在蠕动泵2的驱动下，沿着管3由培养液瓶1流出，经过蠕动泵2进入微流控芯片7营养所培养的细胞，废液最后到达废液收集瓶8；培养细胞时加热电极6由温度控制器4供电，加热整个微流控芯片7，加热温度被温度传感器9接收并传给温度控制器4，由温度控制器4控制细胞培养所需温度环境。
本实施例所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统具有以下有益效果：(1)培养液瓶1内有培养液和混合气体，能保证培养液溶解氧浓度和培养液酸碱度恒定。(2)由于利用混合气体灌入培养液瓶1中保持溶解氧浓度和酸碱度恒定，不需要大型气瓶灌气，因此培养系统结构简单，体积小。
本实施例提出了一种可操作性很强、技术效果优良的能保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其具有可预期的较为巨大的经济价值和社会价值。
实施例2
一种保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，参照图1保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统包括：培养液瓶1、蠕动泵2、管3、温度控制器4、连接线5、加热电极6、微流控芯片7、废液收集瓶8和温度传感器9，
所述培养液瓶1通过管3与蠕动泵2连接，蠕动泵2再由管3与微流控芯片7连接，最后微流控芯片7也通过管3与废液收集瓶8联通，
所述加热电极6和温度传感器9通过连接线5都与温度控制器4相连接，加热电极6用来加热培养环境所需温度，温度传感器把温度控制在培养细胞所需范围内，
所述微流控芯片培养系统在培养细胞时，实验确定需要培养液溶解氧浓度后，根据此浓度向培养液瓶1中灌注二氧化碳、氧气和氮气混合气，混合气体使培养液溶解氧浓度和酸碱度维持在实验所需要水平，然后停止灌注气体，密封培养液瓶1进气口，因此培养液瓶1中的培养液始终保持在试验所需的溶解氧浓度和酸碱度；将微流控芯片培养系统连接好后培养液瓶1中的培养液在蠕动泵2的驱动下，沿着管3由培养液瓶1流出，经过蠕动泵2进入微流控芯片7营养所培养的细胞，最后到达废液收集瓶8；培养细胞时加热电极6由温度控制器4供电，加热整个微流控芯片，加热温度被温度传感器9接收并传给温度控制器4，由温度控制器4控制细胞培养所需温度环境。

Claims (3)

1.保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其特征在于：其通过固定保持培养液溶解氧浓度，保证细胞实验过程中培养液溶解氧浓度不变，同时培养液的酸碱度也不会发生变化，并且采用微流控芯片灌流培养的方式，将细胞生长的代谢产物排出，以保证营养细胞的培养液中氧浓度和实验结果的准确性。
2.按照权利要求1所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其特征在于：所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统构成如下：培养液瓶(1)、蠕动泵(2)、管(3)、温度控制器(4)、连接线(5)、加热电极(6)、微流控芯片(7)、废液收集瓶(8)、温度传感器(9)；其中：培养液瓶(1)通过管(3)连接着蠕动泵(2)；微流控芯片(7)通过管(3)分别连接着蠕动泵(2)、废液收集瓶(8)；温度控制器(4)还通过连接线(5)分别连接着微流控芯片(7)和加热电极(6)；微流控芯片(7)上设置有温度传感器(9)；
培养液瓶(1)内有培养液和混合气体，能保证培养液溶解氧浓度和培养液酸碱度恒定。
3.按照权利要求2所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统，其特征在于：所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统在培养细胞时，实验确定需要培养液溶解氧浓度后，根据此浓度向培养液瓶(1)中灌注二氧化碳、氧气和氮气混合气，混合气体使培养液溶解氧浓度和酸碱度维持在实验所需要水平，然后停止灌注气体，密封培养液瓶(1)的进气口，使得培养液瓶(1)中的培养液始终保持在试验所需的溶解氧浓度和酸碱度；
所述保持培养液溶解氧浓度和酸碱度的微流控芯片培养系统连接好后培养液瓶(1)中的培养液在蠕动泵(2)的驱动下，沿着管(3)由培养液瓶(1)流出，经过蠕动泵(2)进入微流控芯片(7)营养所培养的细胞，废液最后到达废液收集瓶(8)；培养细胞时加热电极(6)由温度控制器(4)供电，加热整个微流控芯片(7)，加热温度被温度传感器(9)接收并传给温度控制器(4)，由温度控制器(4)控制细胞培养所需温度环境。
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