[发明专利]矩阵式水套培养箱及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，具体涉及一种矩阵式水套培养箱及其控制方法。

背景技术

二氧化碳培养箱是通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞/组织在生物体内的生长环境，如稳定的温度(37℃)、稳定的CO₂浓度(5％)、恒定的酸碱度(pH值：7.2-7.4)、较高的相对饱和湿度(95％)，来对细胞/组织进行体外培养的一种装置。因此要求箱内的温度、湿度等参数尽可能保持恒定值，以免影响细胞的生长。三气培养箱是在二氧化碳培养箱的基础上进一步改进后形成的新产品，其原理同二氧化碳培养箱一样，区别在于三气培养箱不仅可加入二氧化碳，还可加入氮气和氧气，并由电脑控制和调节各种气体的含量。

水套式二氧化碳培养箱是通过一个独立的热水间隔间包围内部的箱体来维持温度恒定。热水通过自然对流在箱体内循环流动，热量传递到箱体内部从而保持温度的恒定。对于水套式二氧化碳培养箱，当遇到断电的时候，水套式系统能长时间保持培养箱内温度的准确性和稳定性。

中国专利文献CN2335972Y公开了一种新型水套式CO₂细胞培养箱，其箱体顶部做成台阶状水套，电机装在水套外面，电机轴和传感器导线与箱内的风轮和传感器连接，风轮附近还装有空气加热器，由门开关控制启动，传感器采用超声波换能器，并与控制电路连接，控制电路输出端与显示面板表、气阀开关连接。该培养箱不受环境温度影响、调整容易、电路简单、检测控制精度高、使用寿命长。但是此培养箱对于规模化细胞的培养效率较低，而且操作繁杂，浪费人力和时间。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种矩阵式水套培养箱，可实现独立控制每组培养箱内的培养环境，使每组培养箱中的所有子培养箱的培养环境保持一致。

本发明的另一个目的在于提供一种矩阵式水套培养箱的控制方法，通过该控制方法可实现集中控制矩阵式水套培养箱，提高培养效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种矩阵式水套培养箱，包括m组培养箱，每组培养箱包括n个并联的子培养箱，组成m*n矩阵式箱体群，所述m、n均为不小于2的整数；

每个所述子培养箱内均设置有检测培养环境的检测装置，每组所述培养箱均与供气系统和温度可控的供水系统连接，所述检测装置、所述供气系统以及所述供水系统均与控制器连接，所述控制器根据所述检测装置反馈的信号自动调节每组所述培养箱的培养环境。

具体地，每组所述培养箱内的所有所述子培养箱均与同一组所述供气系统和所述供水系统连接。

具体地，所述子培养箱为水套培养箱，所述子培养箱的水套的进水口通过进水管与所述供水系统连接，所述子培养箱的水套的出水口通过出水管与所述供水系统连接，所述进水管设置有水泵和水阀。

具体地，所述供水系统包括采用PID控温的智能电热恒温水箱。

具体地，所述供气系统包括CO₂气瓶和N₂气瓶，所述CO₂气瓶、所述N₂气瓶分别通过气路与所述子培养箱连接，所述气路中设置有气泵和气阀。

具体地，所述检测装置设置于所述子培养箱的箱体顶部，所述检测装置包括检测所述子培养箱内温度的温度传感器，所述温度传感器与所述控制器连接。

具体地，所述子培养箱的箱体底部设置有湿度水盘，所述检测装置还包括检测所述子培养箱内湿度的湿度传感器，所述湿度传感器与所述控制器连接。

具体地，所述检测装置还包括检测所述子培养箱内CO₂、O₂、N₂浓度的气体传感器，所述气体传感器与所述控制器连接。

具体地，所述子培养箱内并位于箱体的顶部设置有风扇，所述风扇与所述控制器连接。

具体地，所述矩阵式箱体群的内部还设置有指示灯，用以观察箱体群内各组培养箱的工作状态。

本发明还提供一种矩阵式水套培养箱的控制方法，使用上述矩阵式水套培养箱，包括以下步骤：

S100、关闭子培养箱的箱门后，设定每组培养箱的温度、湿度及CO₂、O₂、N₂的浓度值；

S200、检测装置对每组培养箱内的培养环境进行检测，控制器根据检测值和设定值之间的差异自动控制供水系统、供气系统的工作状态；