[發明專利]保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統

在審

• 申請號: 201611105344.4
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108148749A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 秦建華;馮可;王麗
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/38;C12M1/34;C12M1/02
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 樊南星

保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統，其通過固定保持培養液溶解氧濃度，并且采用微流控芯片灌流培養的方式，將細胞生長的代謝產物排出，以保證營養細胞的培養液中氧濃度，從而維持細胞實驗過程中培養液溶解氧濃度不變，同時培養液的酸堿度也不會發生變化，確保實驗結果的準確性。本發明的培養液瓶(1)內有培養液和混合氣體，能維持培養液溶解氧濃度和培養液酸堿度恒定；培養系統結構簡單，體積小。本發明可操作性很強，技術效果優良，其具有可預期的較為巨大的經濟價值和社會價值。

技術領域

本發明涉及生物醫學領域和微流控芯片的應用技術領域，特別提供了一種保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統。

背景技術

現代生物技術中所包括的細胞工程技術與細胞培養有密切關系，特別是在醫藥領域的發展，細胞培養更具有特殊的作用和價值。細胞工程中更是離不細胞培養，雜交瘤單克隆抗體，完全是通過細胞培養來實現的，既使是現在飛速發展的基因工程抗體也離不開細胞培養。正在倍受重視的基因治療、體細胞治療也要經過細胞培養過程才能實現，發酵工程和酶工程有的也與細胞培養密切相關。總之，細胞培養在整個生物技術產業的發展中起到了很關鍵的核心作用。

體外培養就是將活體結構成分或活的個體從體內或其寄生體內取出，放在類似于體內生存環境的體外環境中，讓其生長和發育的方法。所需體外環境是模擬特定生物體體內生存環境，在科學研究中，常需要氣體環境是缺氧環境，常規做法是控制培養箱中氧氣濃度較低，使培養液溶解氧濃度也處于缺氧狀態，從而實現缺氧環境下細胞培養實驗。在實驗過程中細胞始終是淹沒在培養基中，培養液中氧的濃度是實現細胞缺氧培養的關鍵，然而，在實際實驗過程中，由于細胞生長消耗氧氣速度超過了培養液溶解氧的速度，使得培養液中氧濃度低于實驗要求氧的濃度，但此時培養箱內氧氣濃度是恒定不變的，另外在細胞生長過程中代謝產物也會使培養液的酸堿度發生改變，這種情況會使實驗數據不準確。

人們迫切希望獲得一種技術效果優良的保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統。

發明內容

本發明的目的是提供一種技術效果優良的保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統。

本發明提供了一種保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統，其特征在于：其通過固定保持培養液溶解氧濃度，以保證營養細胞的培養液溶解氧濃度不變，同時培養液的酸堿度也不會發生變化，并且采用微流控芯片灌流培養的方式，將細胞生長的代謝產物排出，保證實驗結果的準確性。

所述保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統，其特征在于：所述保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統構成如下：培養液瓶1、蠕動泵2、管3、溫度控制器4、連接線5、加熱電極6、微流控芯片7、廢液收集瓶8、溫度傳感器9；其中：培養液瓶1通過管3連接著蠕動泵2；微流控芯片7通過管3分別連接著蠕動泵2、廢液收集瓶8；溫度控制器4還通過連接線5分別連接著微流控芯片7和加熱電極6；微流控芯片7上設置有溫度傳感器9；

電極6用來加熱培養環境所需溫度，溫度傳感器9用于在工作時把溫度控制在培養細胞所需范圍內；

培養液瓶1內有培養液和混合氣體，能保證培養液溶解氧濃度和培養液酸堿度恒定；由于利用混合氣體灌入培養液瓶中保持溶解氧濃度和酸堿度恒定，不需要大型氣瓶灌氣，因此培養系統結構簡單，體積小。

所述保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統，其特征在于：所述保持培養液溶解氧濃度和酸堿度的微流控芯片培養系統在培養細胞時，實驗確定需要培養液溶解氧濃度后，根據此濃度向培養液瓶1中灌注二氧化碳、氧氣和氮氣混合氣，混合氣體使培養液溶解氧濃度和酸堿度維持在實驗所需要水平，然后停止灌注氣體，密封培養液瓶1的進氣口，使得培養液瓶1中的培養液始終保持在試驗所需的溶解氧濃度和酸堿度；