[发明专利]一种细胞培养箱三气供气系统进气控制方法

说明书

本发明公开了一种细胞培养箱三气供气系统进气控制方法，属于细胞培养领域，通过采用分步调整策略，优先保证二氧化碳气体的浓度，当二氧化碳气体浓度稳定后，为了使氧气达到设定浓度并且二氧化碳浓度不变，后续加入的气体中始终含有该比例的二氧化碳气体；如果二氧化碳浓度偏高，优先充入氮气使其浓度下降达到设定值，通过上述方法，能够实现任意浓度氧气和二氧化碳浓度调整和高精度控制要求。

技术领域

本发明涉及细胞培养领域，尤其是涉及细胞培养箱三气供气系统进气控制方法。

背景技术

细胞培养混合气体是细胞体外培养生存必需条件之一，混合气体主要成分为O₂（氧气）、CO₂（二氧化碳气）和N₂（氮气）。O₂能够支持细胞呼吸，产生供给细胞生长所需的能量和合成细胞生长所需用的各种成分。CO₂既是细胞代谢产物，也是细胞生长繁殖所需成分,它在细胞培养中的主要作用在于调节和维持培养液的pH值，大多数细胞的适宜pH为7.2-7.4，偏离这一范围对细胞培养将产生有害的影响。以胚胎细胞体外培养为例，为保证胚胎最佳发育状态，主流的混合气配比为6%CO₂、5%O₂和89%N₂。

目前细胞培养箱的较为灵活的供气方式一般采用两气气源，两气气源（N₂和CO₂）配合培养箱的气体控制系统可以实现气体浓度调控范围更广、浓度更准确、受环境影响更小的优势，可以更好地满足体外受精（IVF）胚胎细胞、干细胞培养等的严苛要求。

但是目前两气气源供气存在以下问题：1）难以实现高氧浓度下的气体浓度调节；2）当氧气浓度偏低时，无法直接调节氧气的浓度，只能通过打开仓盖让空气进入来提高氧气的浓度，调整时间长，并且开盖会对当前正在培养的仓室造成影响。

申请号为CN202210421460.6，名称为一种用于细胞培养箱的供气系统及气体浓度动态控制方法的专利公开了三气气源的细胞培养箱的供气系统，但不同气体的进气量的计算以及控制非常复杂，不利于培养箱的自动化。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种细胞培养箱三气供气系统进气控制方法，简化了三气气源的进气量计算，便于培养箱自动化控制程序代码编制和系统测试。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种细胞培养箱三气供气系统进气控制方法，应用于CO₂、O₂、N₂三种气源的细胞培养箱，包括混气控制步骤，所述混气控制步骤包括：

S11：浓度传感器测量细胞培养箱内的CO₂浓度C_c以及O₂浓度C_o；

S12：当C_c大于等于设定CO₂浓度C_c设时，加入N₂进行稀释，N₂的进气量Z₁= (C_c－C_c设)V/ C_c，V为系统总体积，此时O₂浓度为C_o1 =C_o C_c设 / C_c，