CN106497784A - 一种实现培养液和废液交换的压力控制系统及其压力控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种实现培养液和废液交换的压力控制系统及其压力控制方法。能够实现培养液和废液的有效交换，为细胞生长提供更为稳定的生理环境，提高细胞培养效率。一种实现培养液和废液交换的压力控制系统，该压力控制系统应用于中空纤维反应器，包括：压力扩展箱，所述压力扩展箱内充有气体，所述压力扩展箱的底部与培养液通道或者细胞生长腔连通；输出端与所述培养液通道连通的培养液输送泵，所述培养液输送泵用于以脉冲波的形式向所述培养液通道输送培养液；所述压力扩展箱用于通过气体容积的变化使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力平衡。

Description

一种实现培养液和废液交换的压力控制系统及其压力控制 方法

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种实现培养液和废液交换的压力控制系统及其压力控制方法。

背景技术

T细胞是由胸腺内的淋巴干细胞分化而成，它具有多种生物学功能，如直接杀伤靶细胞，辅助或抑制B细胞产生抗体，对特异性抗原和促有丝分裂原的应答反应以及产生细胞因子等，成熟的T细胞经血流分布至外周免疫器官的胸腺依赖区定居，并可经淋巴管、外周血和组织液等进行再循环，发挥细胞免疫及免疫调节等功能。

有关T细胞的演化以及它与癌症的研究取得了不少进展。特别是21世纪初人类开始的生命方舟计划对于T细胞的演化以及它与癌症的研究更是取得了突破性的进展。人体可天然产生T细胞，但数量较少。成功培育T细胞，并将这种细胞大量注入患者体内，以增强免疫系统成为一种可能。

现有的细胞培养方法主要有两类：第一种方法是使用细胞培养皿，高品位的层流罩和二氧化碳培养箱进行培养，这种方法效率较低，不能满足临床需求；第二种方法是通过中空纤维反应器对细胞进行培养，参见图1，所述中空纤维反应器1包括中空纤维管以及安装所述中空纤维管的圆柱形的外壳(图中未示出)，所述中空纤维管内用于输入培养液(图中箭头a所示)，为培养液通道11，所述中空纤维管外与所述外壳之间的空隙用于接种细胞，为细胞生长腔12，所述外壳上设置有用于连通所述空隙与外界的出口，培养液流经所述中空纤维管时，可以经所述中空纤维管的孔径进入所述空隙为细胞提供营养，所述空隙内的细胞培养过程中产生的废液可经所述出口排至外部；这样，培养液不断地更新，用量较大，并且在将废液排出时会将细胞培养过程中产生的有利于细胞生长的细胞生长因子一同排出，细胞培养环境不稳定，不利于细胞生长。

发明内容

本发明的实施例提供一种实现培养液和废液交换的压力控制系统及其压力控制方法，能够实现培养液和废液的有效交换，减少培养液消耗，对培养液进行更新的同时模拟体内培养，提高细胞培养效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种实现培养液和废液交换的压力控制系统，该压力控制系统应用于中空纤维反应器，所述中空纤维反应器包括培养液通道和细胞生长腔；所述压力控制系统包括：

压力扩展箱，所述压力扩展箱内充有气体，所述压力扩展箱的底部与所述培养液通道或者细胞生长腔连通；

输出端与所述培养液通道连通的培养液输送泵，所述培养液输送泵用于以脉冲波的形式向所述培养液通道输送培养液；所述压力扩展箱用于通过气体容积的变化使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力平衡。

优选的，所述细胞生长腔还设置有第一压力传感器，所述压力控制系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第一压力传感器和所述培养液输送泵电连接，所述控制器用于根据所述第一压力传感器发送的压力控制所述培养液输送泵以第一预设速度和第二预设速度交替输送培养液。

优选的，所述培养液输送泵的输出端与所述培养液通道连通的管道上设置有第二压力传感器，所述控制器与所述第二压力传感器电连接，所述控制器还用于根据所述第二压力传感器反馈的压力对所述第一预设速度和第二预设速度进行校正。

进一步优选的，所述压力扩展箱的顶部还设置有与外界连通的管道，所述管道上设置有第一阀门；

所述压力控制系统还包括用于检测所述压力扩展箱内液面高度的液面传感器，所述控制器与所述液面传感器电连接，用于根据所述液面传感器发送的液面高度控制所述第一阀门开启，向所述压力扩展箱内充入气体或者放出气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度增大第一预设阈值或者减小第二预设阈值，使得所述培养液的液面高度保持在预设范围内。

可选的，所述压力控制系统还包括培养液储罐，所述培养液储罐的出口与所述培养液输送泵的输入端连通，进口与所述培养液通道的出口连通，所述培养液通道的出口与所述培养液储罐的进口之间设置有第二阀门，所述控制器与所述第二阀门电连接，所述控制器还用于控制所述第二阀门在任意时间关闭，使得所述培养液通道和所述细胞生长腔之间的压力差发生突变。

另一方面，本发明实施例提供一种实现细胞培养液和废液交换的压力控制方法，应用于如上所述的压力控制系统；包括：

通过培养液输送泵将培养液以脉冲波的形式流经所述培养液通道，使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力差正负交替变化；

在所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力差正负交替变化时，通过所述压力扩展箱内气体容积的变化使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力平衡。

优选的，所述通过培养液输送泵将培养液以脉冲波的形式流经所述培养液通道具体包括：所述控制器根据所述第一压力传感器发送的压力，控制所述培养液输送泵以第一预设速度和第二预设速度交替输送培养液。

可选的，所述第一预设速度和第二预设速度交替变化的频率由所述细胞生长腔接种的细胞种类进行确定。

优选的，所述方法还包括：所述控制器在所述液面传感器检测到培养液的液面高度达到第一预设高度时控制所述第一阀门开启，向所述压力扩展箱内充入气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度增大第一预设阈值，在所述液面传感器检测到培养液的液面高度到达第二预设高度时控制所述第一阀门开启，从所述压力扩展箱内放出气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度减小第二预设阈值，使得所述培养液的液面高度保持在预设范围内。

可选的，所述方法还包括：每隔预设时间，通过所述控制器控制所述第一阀门开启，将所述细胞生长腔内细胞生长产生的废气排出。

本发明实施例提供的一种实现培养液和废液交换的压力控制系统及其压力控制方法，通过设置压力扩展箱，并在所述压力扩展箱内充入一定量的气体，将所述压力扩展箱与培养液通道或者细胞生长腔连通，并通过培养液输送泵以脉冲波的形式向所述培养液通道输送培养液，这样，所述培养液通道的培养液流量忽高忽低，使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力差正负交替变化，例如，当所述压力扩展箱与所述细胞生长腔连通，且在所述培养液通道和所述细胞生长腔之间的压力差为正时，所述培养液通道的培养液进入所述细胞生长腔，这时，所述压力扩展箱内的气体被压缩直至所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力平衡，在所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力差为负时，所述细胞生长腔的废液进入所述培养液通道，这时，所述压力扩展箱内的气体容积增大直至所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力平衡，从而能够实现培养液和废液的有效交换；对所述细胞生长腔的培养液进行更新的同时模拟体内培养，为细胞生长提供稳定的生理环境，减少培养液的消耗，提高细胞培养效率。

附图说明

图1为现有技术提供的一种细胞培养装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种实现培养液和废液交换的压力控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种实现培养液和废液交换的压力控制系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种实现培养液和废液交换的压力控制系统的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的再一种实现培养液和废液交换的压力控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例提供的控制培养液和废液交换的压力系统及其压力控制方法进行详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

一方面，参见图2，本发明实施例提供一种实现细胞培养液和废液交换的压力控制系统，该压力控制系统应用于中空纤维反应器1，所述中空纤维反应器1包括培养液通道11和细胞生长腔12；所述压力控制系统包括：

压力扩展箱2，所述压力扩展箱2内充有气体，所述压力扩展箱2的底部与所述培养液通道11或者细胞生长腔12连通；

输出端与所述培养液通道11连通的培养液输送泵3，所述培养液输送泵用于以脉冲波的形式向所述培养液通道11输送培养液；所述压力扩展箱2用于通过气体容积的变化使得所述培养液通道11和细胞生长腔12之间的压力平衡。

其中，需要说明的是，所述细胞生长腔12为密封通道，在本发明实施例中，通过改变所述培养液通道11的压力，所述压力扩展箱2无论是与所述培养液通道11连通，还是与所述细胞生长腔12连通，都能够实现对所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力的调节，示例性的，当所述压力扩展箱2与所述培养液通道11连通时(图中虚线所示)，随着培养液通道11的压力忽高忽低地变化，所述培养液通道11与所述细胞生长腔12的压力差正负交替变化，当所述培养液通道11与所述细胞生长腔12的压力差为正时，随着所述培养液通道11的培养液进入所述细胞生长腔12，所述压力扩展箱3的气体增大直至所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力平衡，当所述培养液通道11与所述细胞生长腔12的压力差为负时，所述细胞生长腔12的废液进入所述培养液通道11，所述压力扩展箱3的气体被压缩直至所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力平衡。当所述压力扩展箱2与所述细胞生长腔12连通时(图中实线所示)，随着培养液通道11的压力忽高忽低地变化，所述培养液通道11与所述细胞生长腔12的压力差正负交替变化，当所述培养液通道11与所述细胞生长腔12的压力差为正时，随着所述培养液通道11的培养液进入所述细胞生长腔12，所述压力扩展箱3的气体被压缩直至所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力平衡，当所述培养液通道11与所述细胞生长腔12的压力差为负时，所述细胞生长腔12的废液进入所述培养液通道11，所述压力扩展箱3的气体增大直至所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力平衡。

本发明实施例提供的一种实现培养液和废液交换的压力控制系统，通过设置压力扩展箱2，并在所述压力扩展箱2内充入一定量的气体，将所述压力扩展箱2与所述培养液通道11或者细胞生长腔12连通，并通过培养液输送泵3以脉冲波的形式向所述培养液通道11输送培养液，这样，所述培养液通道11的培养液流量忽高忽低，所述压力扩展箱2能够通过所述气体容积的变化使得所述培养液通道11和所述细胞生长腔12之间的压力平衡，从而能够实现培养液和废液的有效交换；对所述细胞生长腔12的培养液进行更新的同时模拟体内培养，为细胞生长提供稳定的生理环境，减少培养液的消耗，提高细胞培养效率。

其中，需要说明的是，所述中空纤维反应器适用于各种细胞的培养，根据细胞种类的不同仅通过改变各种细胞生长所需的环境参数即可，例如，培养液中各营养物质的浓度参数等；本发明实施例尤其适用于悬浮细胞和贴壁细胞的培养。

由于中空纤维反应器通常包括容器以及设置在所述容器内的至少一个中空纤维管，所述中空纤维管的内部与外部分别为所述培养液通道11和所述细胞生长腔12，例如，当所述中空纤维管的内部为所述培养液通道11时，则所述中空纤维管的外部为所述细胞生长腔12，当所述中空纤维管的外部为培养液通道11时，则所述中空纤维管的内部为所述细胞生长腔12。

在对悬浮细胞进行培养时，可以直接将悬浮细胞接种于细胞生长腔12内，细胞呈悬浮状态，而在对贴壁细胞进行培养时，需要对细胞生长腔12的表面进行预处理，例如，当所述中空纤维管的内部为细胞生长腔12时，则在所述中空纤维管的内壁上铺设一层蛋白，使得细胞能够附着于所述中空纤维管的内壁进行贴壁培养。反之亦然。

其中，脉冲是指一个物理量在短持续时间内突变后迅速回到其初始状态的过程。对所述脉冲波的具体形式不做限定，所述脉冲波可以为方形波，可以为正弦波，也可以为其他形状的波形。

本发明的一实施例中，参见图3，所述细胞生长腔12还设置有第一压力传感器01，所述压力控制系统还包括控制器(图中未示出)，所述控制器分别与所述第一压力传感器01和所述培养液输送泵3电连接，所述控制器用于根据所述第一压力传感器01发送的压力控制所述培养液输送泵3以第一预设速度和第二预设速度交替输送培养液。

通过设置控制器，可以根据所述第一压力传感器01检测的压力信号对所述培养液输送泵3的速度进行调节，使得所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力差可以以方形波的形式变化，所述培养液输送泵3的速度在所述方形波的波峰时，所述培养液通道11的压力大于所述细胞生长腔12的压力，培养液进入所述细胞生长腔12直至压力平衡，接着，所述培养液输送泵3的速度转迅速换到所述方形波的波谷，所述细胞生长腔12的压力大于所述培养液通道11的压力，废液进入所述培养液通道11直至压力平衡，通过所述控制器，能够实现自动化控制。

其中，所述方形波的波峰和波谷的大小与每一次所需要交换的培养液和废液的量有关。而在一定的时间内需要交换的培养液和废液的量还可以通过改变所述方形波的频率来实现，在此不再赘述。

本发明的一实施例中，参见图3，所述培养液输送泵3的输出端与所述培养液通道11连通的管道上设置有第二压力传感器02，所述控制器与所述第二压力传感器02电连接，所述控制器还用于根据所述第二压力传感器02反馈的压力对所述第一预设速度和第二预设速度进行校正。

在本发明实施例中，通过控制器根据反馈的压力信号对所述培养液输送泵3的输送速度进行校正，确保所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力差以一定的量正负交替变化，从而能够对培养液和废液的交换量进行精确控制。

针对不同的细胞种类，培养液和废液进行交换的量也有所不同，所述培养液通道11和所述细胞生长腔12之间的压力差需求也会有所不同，例如，所述贴壁细胞与所述悬浮细胞相比，由于贴壁细胞贴附在所述中空纤维管的管壁上，或多或少会对培养液和废液的交换产生阻挡，因此，通常贴壁细胞培养时所述培养液通道11和所述细胞生长腔12之间的压力差略大于悬浮细胞培养时的压力差。

本发明的一实施例中，所述培养液输送泵3的输出端与所述第二压力传感器02之间还设置有气体溶解器4，所述气体溶解器4包括培养液进口与培养液出口，所述气体溶解器4的培养液进口与所述培养液输送泵3的输出端连通，所述气体溶解器4的培养液出口与所述培养液通道11的进口连通。通过设置气体溶解器4，能够将二氧化碳和氧气等气体溶解于培养液中，为细胞培养提供所需要的二氧化碳和氧气等气体。

其中，所述气体溶解器4可以由透气材料制成，当培养液流经所述气体溶解器4时，外界的二氧化碳和氧气能够通过透气材料溶解于所述培养液中。

本发明的又一实施例中，参见图3，所述气体溶解器4包括外壳以及设置在所述外壳中的至少一个中空纤维管41，所述中空纤维管的内部和外部分别为培养液流经侧42和气体流通侧43，所述培养液进口与所述培养液出口分别为所述培养液流经侧42的进口和出口，所述气体流通侧43包括用于通入气体的进气口，所述气体流通侧43流经的气体可通过所述中空纤维管41的管壁溶解于所述培养液流经侧42的培养液中。采用该气体溶解器4，能够通过向所述气体流通侧43通入气体来增大气体与所述培养液的接触面积，提高气体在培养液中的溶解度，并可以根据需要对气体的溶解度进行控制，例如，当培养液的pH值较大时，可以向其中通入大量的二氧化碳气体，反之，则可以向其中通入少量二氧化碳气体，并通入较多量的空气，使得所述培养液的pH值保持在适当的范围内。

本发明的又一实施例中，参见图4，所述压力扩展箱2的顶部设置有管道21，所述管道21上设置有第一阀门a；

所述压力控制系统还包括用于检测所述压力扩展箱2内液面高度的液面传感器，所述控制器与所述液面传感器电连接，用于根据所述液面传感器发送的液面高度控制所述第一阀门a开启，向所述压力扩展箱2内充入气体或者放出气体，或者，控制所述培养液输送泵3输送培养液的速度增大第一预设阈值或者减小第二预设阈值，使得所述培养液的液面高度保持在预设范围内。

通过对所述压力扩展箱2内的气体容积进行检测，并能够根据所检测到的气体容积，向所述压力扩展箱2内充气或者从所述压力扩展箱2内放气，使得所述压力扩展箱2内的气体容积保持在一定的范围内，更利于对所述培养液和所述废液的交换进行控制。

其中，对所述液面传感器不做限定。所述液面传感器可以为一个具有至少两个检测点的传感器，所述液面传感器的设置位置也不做限定，所述液面传感器可以设置在所述压力扩展箱2内，也可以设置在所述压力扩展箱2的外部，只要能够对所述压力扩展箱2内的液面进行检测即可。

本发明的一实施例中，所述液面传感器为两个，分别为第一液面传感器03和第二液面传感器04，依次从上到下设置在所述压力扩展箱2外侧的第一预设高度和第二预设高度处。

通过在所述压力扩展箱2所对应的不同液面高度处分别设置第一液面传感器03和第二液面传感器04，能够对所述压力扩展箱2内的液面高度进行控制，进而能够对所述压力扩展箱2内的气体容积进行控制。

本发明的一实施例中，参见图5，所述压力控制系统还包括培养液储罐5，所述培养液储罐5的出口与所述培养液输送泵3的输入端连通，所述培养液通道11的出口与所述培养液储罐5的进口连通，所述培养液通道11的出口与所述培养液储罐5的进口之间设置有第二阀门b，所述控制器与所述第二阀门b电连接，所述控制器还用于控制所述第二阀门b在任意时间关闭，使得所述培养液通道11和所述细胞生长腔12之间的压力差发生突变。

在本发明实施例中，通过设置培养液储罐5，将培养液以循环的形式流经所述培养液通道11，能够实现培养液的循环利用，减少浪费，同时，通过在所述培养液的循环管路上设置所述第二阀门b，能够在需要时，突然关闭所述第二阀门b，使得所述培养液通道11的压力增大，从而能够对所述培养液通道11和所述细胞生长腔12的压力差进行调节，使得培养液和废液的交换更加灵活方便。

另一方面，本发明实施例提供一种实现细胞培养液和废液交换的压力控制方法，应用于如上所述的压力控制系统；包括：

通过培养液输送泵将培养液以脉冲波的形式流经所述培养液通道，使得所述培养液通道11和所述细胞生长腔12之间的压力差正负交替变化；

在所述培养液通道11和所述细胞生长腔12之间的压力差正负交替变化时，所述压力扩展箱通过气体容积的变化使得所述培养液通道11和所述细胞生长腔12之间的压力平衡。

本发明实施例提供的一种实现培养液和废液交换的压力控制方法，在将培养液流经所述培养液灌注侧的过程中，控制培养液以忽高忽低的方式流经所述培养液通道，使得所述培养液通道和所述细胞生长腔的压力差正负交替变化，所述压力扩展箱无论与所述培养液通道连通还是和与所述细胞生长腔连通，均能够通过气体容积的变化对所述培养液通道和所述细胞生长腔的压力进行平衡，从而能够实现培养液和废液的有效交换；对所述细胞生长腔的培养液进行更新的同时模拟体内培养，为细胞生长提供稳定的生理环境，减少培养液的消耗，提高细胞培养效率。

本发明的一实施例中，所述通过培养液输送泵将培养液以脉冲波的形式流经所述培养液通道具体包括：所述控制器根据所述第一压力传感器发送的压力，控制所述培养液输送泵以第一预设速度和第二预设速度交替输送培养液。

通过根据所述第一压力传感器发送的所述细胞生长腔的压力信号，能够对所述培养液通道的培养液的流经压力进行调节，使得所述培养液通道的压力忽高忽低地像脉冲波一样变化。

其中，对所述第一预设速度和第二预设速度交替变化的频率不做限定，只要能够满足对培养液和废液的及时交换即可。

需要说明的是，针对不同的细胞种类，其所要求的营养物质不同，进行培养液和废液交换的频率也有所不同。

本发明的一实施例中，所述第一预设速度和第二预设速度交替变化的频率由所述细胞生长腔接种的细胞种类进行确定。

本发明的一实施例中，所述脉冲波的时间周期为10-60s。由于随着细胞的培养，代谢产物不断增多，使得所述细胞生长腔内的培养液粘稠度增大，为了提高培养液和废液的交换效果，可以通过逐渐缩短所述脉冲波的时间周期或/和增大所述培养液通道和所述细胞生长腔之间的压力差来实现，其中，所述脉冲波的时间周期过短使得培养液和废液的交换频率过大，会造成培养液的大量消耗，所述脉冲波的时间周期过长不利于培养液和废液的有效交换。

本发明的又一实施例中，所述方法还包括：所述控制器在所述液面传感器检测到培养液的液面高度达到第一预设高度时控制所述第一阀门开启，向所述压力扩展箱内充入气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度增大第一预设阈值，在所述液面传感器检测到培养液的液面高度到达第二预设高度时控制所述第一阀门开启，从所述压力扩展箱内放出气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度减小第二预设阈值，使得所述培养液的液面高度保持在预设范围内。

通过对所述压力扩展箱内的气体容积进行衡量，并及时补充或者放出气体，使得将所述压力扩展箱内的气体容积保持在一定的范围内，便于对培养液和废液的交换进行准确控制。

本发明的一实施例中，所述方法还包括：每隔预设时间，通过所述控制器控制所述第一阀门开启，将所述细胞生长腔内细胞生长产生的废气排出。

随着细胞的培养，所述细胞生长腔内的代谢产物含量不断增大，同时也会有细胞培养过程中所产生的废气，通过每隔一定的时间开启所述第一阀门，能够定期排出废气，保证细胞培养过程中的正常代谢。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种实现培养液和废液交换的压力控制系统，其特征在于，该压力控制系统应用于中空纤维反应器，所述中空纤维反应器包括培养液通道和细胞生长腔；所述压力控制系统包括：

压力扩展箱，所述压力扩展箱内充有气体，所述压力扩展箱的底部与所述培养液通道或者所述细胞生长腔连通；

输出端与所述培养液通道连通的培养液输送泵，所述培养液输送泵用于以脉冲波的形式向所述培养液通道输送培养液；所述压力扩展箱用于通过气体容积的变化使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力平衡。

2.根据权利要求1所述的压力控制系统，其特征在于，所述细胞生长腔还设置有第一压力传感器，所述压力控制系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第一压力传感器和所述培养液输送泵电连接，所述控制器用于根据所述第一压力传感器发送的压力控制所述培养液输送泵以第一预设速度和第二预设速度交替输送培养液。

3.根据权利要求2所述的压力控制系统，其特征在于，所述培养液输送泵的输出端与所述培养液通道连通的管道上设置有第二压力传感器，所述控制器与所述第二压力传感器电连接，所述控制器还用于根据所述第二压力传感器反馈的压力对所述第一预设速度和第二预设速度进行校正。

4.根据权利要求2所述的压力控制系统，其特征在于，

所述压力扩展箱的顶部还设置有与外界连通的管道，所述管道上设置有第一阀门；

所述压力控制系统还包括用于检测所述压力扩展箱内液面高度的液面传感器，所述控制器与所述液面传感器电连接，用于根据所述液面传感器发送的液面高度控制所述第一阀门开启，向所述压力扩展箱内充入气体或者放出气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度增大第一预设阈值或者减小第二预设阈值，使得所述培养液的液面高度保持在预设范围内。

5.根据权利要求4所述的压力控制系统，其特征在于，所述压力控制系统还包括培养液储罐，所述培养液储罐的出口与所述培养液输送泵的输入端连通，进口与所述培养液通道的出口连通，所述培养液通道的出口与所述培养液储罐的进口之间设置有第二阀门，所述控制器与所述第二阀门电连接，所述控制器还用于控制所述第二阀门在任意时间关闭，使得所述培养液通道和所述细胞生长腔之间的压力差发生突变。

6.一种实现细胞培养液和废液交换的压力控制方法，应用于权利要求1-5任一项所述的压力控制系统；其特征在于，包括：

通过培养液输送泵将培养液以脉冲波的形式流经所述培养液通道，使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力差正负交替变化；

在所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力差正负交替变化时，通过所述压力扩展箱内气体容积的变化使得所述培养液通道和细胞生长腔之间的压力平衡。

7.根据权利要求6所述的压力控制方法，其特征在于，

所述通过培养液输送泵将培养液以脉冲波的形式流经所述培养液通道具体包括：所述控制器根据所述第一压力传感器发送的压力，控制所述培养液输送泵以第一预设速度和第二预设速度交替输送培养液。

8.根据权利要求7所述的压力控制方法，其特征在于，

所述第一预设速度和第二预设速度交替变化的频率由所述细胞生长腔接种的细胞种类进行确定。

9.根据权利要求6所述的压力控制方法，其特征在于，

所述方法还包括：所述控制器在所述液面传感器检测到培养液的液面高度达到第一预设高度时控制所述第一阀门开启，向所述压力扩展箱内充入气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度增大第一预设阈值，在所述液面传感器检测到培养液的液面高度到达第二预设高度时控制所述第一阀门开启，从所述压力扩展箱内放出气体，或者，控制所述培养液输送泵输送培养液的速度减小第二预设阈值，使得所述培养液的液面高度保持在预设范围内。

10.根据权利要求6所述的压力控制方法，其特征在于，

所述方法还包括：每隔预设时间，通过所述控制器控制所述第一阀门开启，将所述细胞生长腔内细胞生长产生的废气排出。