[發(fā)明專利]細(xì)胞培養(yǎng)方法及能產(chǎn)生可變脈沖電場的細(xì)胞培養(yǎng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910728482.5
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110511869B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林婷婷;王倩;徐奡澍;胡智能
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 沈陽銘揚(yáng)聯(lián)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 21241
• 代理人: 屈芳

1.一種能產(chǎn)生可變脈沖電場的細(xì)胞培養(yǎng)裝置，其特征在于，該裝置包括：

一箱體，在所述箱體的一側(cè)側(cè)壁設(shè)有加熱管和O₃通入孔，

在箱體對應(yīng)加熱管的另一側(cè)壁設(shè)有降溫管和CO₂通入孔，

在箱體后壁裝有溫度傳感器，CO₂傳感器和O₃傳感器分別用于檢測溫度、CO₂氣體濃度和O₃氣體濃度，

在箱體頂部裝有電極裝置及步進(jìn)電機(jī)、以及照明用的LED燈，所述電極裝置為具備多個(gè)電極針的陣列式電極，通過選擇不同的電極針實(shí)現(xiàn)電極間距的控制，通過所述步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)電極裝置的位置；

在箱體內(nèi)電極裝置的下方設(shè)有可固定培養(yǎng)皿的載物臺(tái)，載物臺(tái)上裝有位置傳感器用于檢測電極裝置與載物臺(tái)之間的距離；

設(shè)置有CO₂發(fā)生裝置以及O₃發(fā)生裝置分別通過管線與CO₂通入孔和O₃通入孔分別向培養(yǎng)裝置內(nèi)通入CO₂、O₃；

設(shè)置控制系統(tǒng)包括一上位機(jī)對一主控模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，并通過主控模塊接收溫度傳感器、CO₂傳感器、O₃傳感器、位置傳感器檢測的信號，通過主控模塊對脈沖、溫度、CO₂濃度、O₃濃度和以及電極裝置與載物臺(tái)之間的距離進(jìn)行控制；

所述控制系統(tǒng)還包括通過主控模塊控制的：

脈沖產(chǎn)生模塊，與電極裝置連接產(chǎn)生脈沖信號；

溫度控制模塊，驅(qū)動(dòng)加熱管與降溫管的內(nèi)水流的循環(huán)；

CO₂濃度調(diào)節(jié)模塊，給箱體通入濃度為5％的CO₂并維持培養(yǎng)環(huán)境；

O₃濃度調(diào)節(jié)模塊，為裝置及進(jìn)行電場處理前后殺菌消毒；

所述脈沖產(chǎn)生模塊包括：PWM脈沖控制單元、電脈沖驅(qū)動(dòng)單元、脈沖測量單元以及大功率可調(diào)高壓直流電源，其中所述PWM脈沖控制單元產(chǎn)生電脈沖信號，大功率可調(diào)高壓直流電源包括電源模塊、MOSFET開關(guān)和電極裝置，大功率可調(diào)高壓直流電源為電極裝置提供高壓電源，由PWM脈沖控制單元產(chǎn)生的脈沖信號，經(jīng)電脈沖驅(qū)動(dòng)單元通過控制MOSFET開關(guān)的開通與關(guān)斷在電極裝置上產(chǎn)生高壓脈沖信號，同時(shí)將輸出的脈沖電場信號通過脈沖測量單元反饋至主控模塊通過上位機(jī)存儲(chǔ)及顯示，所述上位機(jī)通過操作控制界面可選擇電極裝置的電極針編號，調(diào)整電場間距；

主控模塊通過放置在箱體內(nèi)內(nèi)的位置傳感器讀取電極裝置與載物臺(tái)間距離，在與設(shè)定值進(jìn)行比較后，控制步進(jìn)電機(jī)，使電極裝置與載物臺(tái)距離到達(dá)設(shè)定值，伸縮至放置于載外物臺(tái)上的培養(yǎng)皿中，當(dāng)距離達(dá)到設(shè)定值時(shí)，LED燈點(diǎn)亮，電脈沖驅(qū)動(dòng)單元導(dǎo)通，將電脈沖信號輸出至電極裝置，完成脈沖電場處理實(shí)驗(yàn)。

2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述主控模塊通過讀取放置在箱體體內(nèi)部溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù)，并與設(shè)定溫度比較后，通過一雙路選擇開關(guān)，選擇溫度控制模塊的工作狀態(tài)，當(dāng)溫度低于設(shè)定值時(shí)，通過外部控制電路會(huì)啟動(dòng)加熱管對箱體內(nèi)進(jìn)行升溫操作；當(dāng)溫度高于設(shè)定值時(shí)，通過外部控制電路會(huì)啟動(dòng)水泵，水流通過水泵開關(guān)進(jìn)入降溫管，吸收箱體內(nèi)的熱量，對裝置內(nèi)進(jìn)行降溫操作。

3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，主控模塊通過放置在箱體內(nèi)的CO₂傳感器讀取箱體內(nèi)的CO₂濃度值，在與設(shè)定值進(jìn)行比較后，通過CO₂濃度調(diào)節(jié)模塊控制CO₂閥門，通過CO₂通入孔使箱體內(nèi)的CO₂濃度基本維持在恒定值，當(dāng)箱體內(nèi)CO₂濃度高于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉CO₂閥門，停止CO₂通入孔對箱體輸入CO₂，使得箱體內(nèi)的CO₂濃度下降；當(dāng)箱體內(nèi)CO₂濃度低于設(shè)定值時(shí)，開啟CO₂閥門，通過CO₂通入孔對箱體輸入CO₂，使得箱體內(nèi)的CO₂濃度上升。