[实用新型]细胞微载体灌流培养系统中的自控装置

说明书

本实用新型涉及一种细胞微载体灌流培养系统的自控装置，属生物工程技术。

已有的灌流培养技术如国外NBS公司的Celligen型产品由三部分组成，即：1）加液灌流部分由一加液软管道（3）一头连接加液罐（4）出液口，经加液蠕动泵（1）上挤管轮卡座（2），连接于培养罐（8）进液口；2）培养部分由一台培养罐（8）以及罐盖上垂直安装一个排液柱（1）及其所附的滤网（11），柱的下口（12）伸入培养罐内液体深层；3）排液部分自排液柱上口（13）连接一排液软管道（16）经排液蠕动泵（14）上挤管轮卡座（15）连接于排液液罐（17）接口。

该设备在灌流培养时是通过加液蠕动泵和排液蠕动泵的同步运转，不断从加液罐（4）向培养罐（8）内灌注新鲜培养液，同时排液蠕动泵还不断从培养罐内抽走含有代谢废物的培养液，但是，也随着废液不断带出大量的细胞和微载体，堵塞在排液柱（10）内滤网（11）上，影响培养运转。目前消除堵塞的方法有：1）中空纤维滤器阻留法（Strand1984）；2）不锈钢或聚四氟乙烯网状旋转滤器阻留法（Argrinos    1990），3）Celligen型培养设备是利用一根上粗下细的园柱体插入培养罐中，柱顶部加一筛网和空气滤器（Bullter    1983），试图利用自然空气压力从滤网上将堆积的细胞冲刷下来，但是成功率很低。

本实用新型提出一个自动控制装置的方法，其目的在于利用Celligen培养设备上排液蠕动泵（14）的挤管轮（15）具有正、反转向的特点，以一台电子数字定时交替控制器（19）来自动控制该挤管轮（15）的正反转向，以造成密闭的培养系统内部产生相应的正压和负压力的不断变换，驱使不断变换流向的培养液间歇性地将堵塞滤网（11）的细胞和微载体如数压回培养罐内，以此解决培养细胞的损失问题。

以下是为实现本实用新型的目的而选用的技术方案：

一、用一台电子数字定时交替控制器（19）中的执行电路终端继电器J（42）的6个引脚分别连接于培养设备上排液蠕动泵（14）驱动电路电源电压零电位的各接线点，在培养运转中，通过自动控制器的调控，使排液蠕动泵挤管轮正转时，培养系统内部呈负压状态，废液被抽入排液罐（47），反之，挤管轮（15）被控制在反转时，培养管道内部为压力迅速转换为正压；迫使改向培养罐内倒灌的培养液将滤网（11）上的细胞和微载体全部驱回培养罐内（8）。如此控制正、负压力交替变换所产生的冲刷作用来清除滤网（11）上的细胞堆积比较理想。

二、自控装置上的电子数字定时交替控制器的电路组成包括：1）时基电路，2）定时1电路和定时2电路，3）设定1电路和设定2电路，4）交替控制电路以及5）执行电路。现结合图2）进一步叙述如下：

（一）时基电路：包括一个秒发生器3272（20），两个分计数器CD4018（21）、（22），一个用作震荡分频的石英晶体管（47）和三极管3DG6（36）、（37）、3DG14（38）以及与三极管（36）、（37）连接的发光二极管（48）。利用石英晶体管的震荡频率经秒发生器（20）的分频，产生秒信号，该信号经三极管（36）、（37）放大，使发光二极管（48）闪光，同时将放大的信号输入分计数器（21）、（22）计数，产生分信号，并分别提供给定时电路。

（二）定时电路包括定时1电路和定时2电路

1、定时1电路含两个集成电路分计数器CD4017（23）、（24）进行1－99分钟的定时工作。

2、定时2电路含两个集成电路分计数器CD4017（25）、（26），其作用与定时1电路同。

（三）设定电路    包括设定1电路和设定2电路。

1、设定1电路由两个十进制数字拨盘开关（43）、（44）组成，该电路专门设置定时1电路的计时时间。

2、设定2电路由两个十进制数字拨盘开关CD4017（45）、（46）组成，专门设置定时2电路的计时时间。