CN116547374A - 用于流体控制装置的控制单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于流体控制装置的控制单元，其中该控制单元包括用于提供正压和/或负压的压力单元；至少一个第一控制单元出口，其可流体连接至包括有至少一个用于接收流体样本的容器的加工装置；至少一个第二控制单元出口，其可流体连接至具有用于接收该加工装置的腔室的处理装置；以及连接单元，通过该连接单元使该压力单元可流体连接于或流体连接于该第一控制单元出口和/或该第二控制单元出口，其中该控制单元适于通过由该连接单元向该第一控制单元出口施加由该压力单元所提供的正压或负压来控制该加工装置中的该流体样本的加工，并且适于控制该处理装置的腔室中的物理状态。

Description

用于流体控制装置的控制单元
技术领域
本发明涉及一种用于流体控制装置的控制单元及一种包括该控制单元的流体控制装置。
背景技术
在生物相似性药物的医药制程中，大部分生物制药需要细胞株开发制程。细胞株开发是一种筛选蛋白质/抗体、达成蛋白质/抗体的高产率以及使其质量最优化的方法。然而，另一方面，细胞株开发是相当复杂、劳力密集且昂贵的制程。大部分药厂的开发时间为半年。
细胞株开发中所需的核心工具是用于细胞培育的生物反应器。制程中从培育单细胞开始，通过重复筛选及放大的转移步骤将规模连续扩大至大量生产规模。因此，针对不同阶段及不同量的细胞，需要从微公升等级的生物反应器至大量生产等级的大型生物反应器的不同尺寸的生物反应器。然而，较小尺寸生物反应器的细胞培育环境的最优化存在限制。理想的生物反应器一般需要使细胞能够在悬液中连续生长，动态监测生物信号，及对溶氧量及pH值进行反馈控制。很难在微公升等级的生物反应器中实现上述功能。
细胞培育设备中的传统方法是将细胞置于用于静态培养的具有不同尺寸的培育孔盘(96孔盘及24孔盘)中。然而，以此方式，细胞会沉降至孔盘的底部。结果是，细胞在不适当的环境中生长。静态培养的缺点如下：1.细胞的生长环境受限于2D空间；2.氧自上方的气-液界面溶解至培养溶液中，且在细胞与氧之间存在一距离；3.细胞代谢物连续累积于细胞周围，等等。
在生物反应器中，存在许多能达成均匀混合物的培养环境的方式。搅拌或摇动是达成均匀混合物的效应的最常见方式。然而，由于96孔盘及24孔盘中的液体量过小(雷诺数(Reynoldsnumber)小)，因此很难以传统方式达成均匀混合物的效应。因此，就96孔盘细胞培育及24孔盘细胞培育而言，仅可选择静态培养，至多是以摇动方式的静态培养，来达成部分的混合物效应。
就大多数现有的生物反应器而言，使用快速摇动方式来达成流体混合物的效应。然而，该方式仅在48孔盘及24孔盘中才可达成均匀混合物的效应，且在96孔盘中无法成功地进行均匀混合物的实验。其原因是96孔盘中的液体量过小且雷诺数相对小。所以，快速摇动速度需大于1000rpm才能达成混合物效应。除此之外，在利用此种速度的快速摇动期间，很难整合各光学感测器。在快速摇动期间无法进行光学信号的检测。这是为何现有生物反应器的孔盘仅可具有至多48孔的原因。
WO2018/189398A1披露一种生物反应器，其包括控制单元、用于接收包含生物粒子的流体样本的孔以及盖。由于上述组件是一个布置于另一个之上，该生物反应器具有堆叠式构造。该生物反应器存在的缺点为其具有复杂的结构且培养样本的操作通量低。
发明内容
因此，本发明的目的是要提供一种可避免上述缺点的控制单元。
该目的由一种用于流体控制装置的控制单元获得解决，其中该控制单元包括：用于提供正压和/或负压的压力单元；至少一个第一控制单元出口，其可流体连接至包括有至少一个用于接收流体样本的容器的加工装置；至少一个第二控制单元出口，其可流体连接至具有用于接收该加工装置的腔室的处理装置；以及连接单元，通过该连接单元使该压力单元可流体连接于或流体连接于该第一控制单元出口和/或该第二控制单元出口，其中该控制单元适于通过由该连接单元向该第一控制单元出口施加由该压力单元所提供的正压或负压来控制该加工装置中的该流体样本的加工，并且适于控制该处理装置的腔室中的物理状态。
根据本发明的控制单元具有经认定的如下优点：控制单元及处理装置可彼此分开，从而简化了处理装置的结构。另外，经认定，可将同一控制单元用于两项功能，即控制加工装置中的加工及控制处理装置中的物理状态。已经认定，与已知实施例相反，控制单元不仅用于控制布置在加工装置中的流体样本的加工并且还用于控制其中设置有加工装置的处理装置的腔室中的物理状态。特别地，当加工装置设置于处理装置的腔室内时，可通过控制单元来控制加工装置的环境。因此，培养中的生物粒子的出产率得以提高。
处理装置及加工装置并非控制单元的一部分。加工装置可设置于处理装置的腔室内。加工装置可为任何种类的可用于加工流体样本的装置。特别地，加工装置可为可用于将流体供应至或移除于加工装置的容器中以移动和/或混合布置于容器中的流体样本的装置。这样的装置可包括盖及容器，且在下文中进行更详细说明。备选地，加工装置可为任何种类的微流体装置，其中必需在该微流体装置上施加力以加工微流体装置内的液体。微流体装置可为微流体芯片。
流体样本视流体控制装置而定。如果流体控制装置与生物反应器相关，则流体样本包含生物粒子。生物粒子可以是细胞或微生物。流体样本可包含液体及至少一种生物粒子。液体可促进设置于液体中的生物粒子(特别地细胞或微生物)的生长。
如果流体控制装置与化学反应器相关，则液体样本可包含一或多种化学试剂。然而，如果流体控制装置包括微流体装置作为加工装置，则流体样本取决于微流体装置的使用领域而定。
腔室中的物理状态可为腔室的至少一个物理参数，如腔室温度或腔室压力或腔室内的气体湿度或腔室内的气体组成。
如前所述，流体样本的加工可包括将流体(特别地为气体)供应至或移除于加工装置的容器和/或混合流体样本和/或移动流体样本和/或搅动流体样本的生物粒子。混合流体样本应理解为是一种使流体样本的组分以产生新配置型态的方式相对于彼此运动的过程。加工装置可执行前述加工步骤中的至少一者和/或是通过向第一控制单元出口施加正压或负压来控制。
控制单元可适于选择性地向第一控制单元出口施加正压或负压。正压或负压可交替地施加至第一控制单元出口。附加或备选地，可向第一控制单元出口多次施加负压或正压。通过以前述方式向第一控制单元出口施加正压或负压，可确保位于加工单元中的流体样本经得以被加工，特别地是得以被混合。
当流体可自一组件流入至另一组件(或反的亦然)时，两组件之间存在流体连接。
连接单元是用于使压力单元流体连接于或能流体连接于第一控制单元出口和/或第二控制单元出口的单元。
第一控制单元出口是流体(特别是气体)通过其离开控制单元或进入控制单元的出口。同样地，第二控制单元出口是流体(特别是气体)通过其离开控制单元或进入控制单元的出口。第一控制单元出口可为供流体(特别是气体)在其中流动的第一管的一部分。备选地，第一控制单元出口可为可用于与加工装置建立流体连接的第一连接器的一部分。第二控制单元出口可为供流体(特别地气体)在其中流动的第二管的一部分。备选地，第二控制单元出口可为可用于与处理装置建立流体连接的第二连接器的一部分。
根据一实施例，控制单元可适于通过使压力单元凭借连接单元与第二控制单元流体连接或分离来控制处理装置的腔室中的物理状态。
压力单元可包括具有正压的加压气箱，其中该加压气箱可流体连接至第一控制单元出口和/或第二控制单元出口。当加压气箱流体连接至第一控制单元和/或第二控制单元时，气体自加压气箱流向第一控制单元出口和/或第二控制单元出口。
附加或备选地，压力单元可包括具有负压的真空气箱，其中该真空气箱可流体连接至第一控制单元出口和/或第二控制单元出口。当第一控制单元出口和/或第二控制单元出口流体连接至真空气箱时，气体自第一控制单元出口和/或第二控制单元出口流向真空气箱。正压气体是具有高于大气压力的压力的气体。负压气体是具有低于大气压力的压力的气体。
此外，压力单元可包括设置于加压气箱上游的气体混合器。气体混合器用于混合至少两种气体。随之，气体混合器可包括至少两个用于气体进入的入口。环境空气或氧可经由一个入口添加至气体混合器中。二氧化碳可经由另一入口添加至气体混合器中。备选地，可将其他气体通过至少一个入口添加至气体混合器中。气体混合器可包括用于释放混合气体的出口。
压力单元可包括设置于加压气箱的上游和/或适于提高加压气箱中的压力的泵。泵可设置于气体混合器的下游。通过提供泵，以简单的方式确保了加压气箱中的压力具有预定压力。另外，可将气体过滤器设置于加压气箱的上游用于过滤气体。因此，可避免例如经由第一控制单元出口和/或第二控制单元出口将灰尘粒子供应至处理装置及加工装置。
此外，压力单元可包括设置于真空气箱的下游和/或适于降低真空气箱中的压力的另一泵。通过提供该另一泵，使真空气箱具有预定的气体压力。压力单元具有气体出口，由该另一泵所泵送的气体通过该气体出口离开压力单元。特别地，气体出口设置为使得由该另一泵所泵送的气体被排出到环境中。可在真空气箱的下游设置另一气体过滤器。
压力单元可包括止回阀。止回阀可流体式设置在加压气箱与第一控制单元出口和/或第二控制单元出口之间。这确保了仅出现从加压气箱至第一控制单元出口和/或第二控制单元出口的气体流动。另外，确保了没有气体能从处理装置流动至加压气箱和/或从加工装置流动至加压气箱。
控制单元可将相同气体供应至处理装置及加工装置。特别地，当第一控制单元出口和第二控制单元出口流体连接至加压气箱时，加压气箱可将相同气体供应至处理装置和加工装置。由于储存于加压气箱中的气体可以是用于为位于加工装置中的生物粒子提供培养支持的气体混合物，因此在流体控制装置与生物反应器相关的实施例中，将气体混合物供应至加工装置和处理装置中会提高生物粒子的培养的出产率。
根据一实施例，连接单元可包括至少一个用于选择性地将加压气箱或真空气箱与第一控制单元出口进行流体连接的阀。这意味着，阀确保了加压气箱或真空气箱与第一控制单元出口流体连接。阀可设置于加压气箱的下游。
另外，连接单元包括至少一个另一阀，其在第一位置时使加压气箱与特别是第二控制单元出口(并由此与处理装置)流体连接，并且在第二位置处将加压气箱与特别是第二控制单元出口(并由此与处理装置)之间的流体连接分开。
控制单元可包括至少一个用于控制阀和/或另一阀的控制器。因此，控制器可控制第一控制单元出口(并由此控制加工装置)是与加压气箱连接还是与真空气箱流体连接。另外，控制器可控制加压气箱是否与第二控制单元出口(并由此与处理装置)流体连接。该控制可基于从一个或多个感测器所确定的感测器信号。感测器可检测处理装置的腔室中的至少一个物理状态和/或加工装置的至少一个物理状态。
特别地，控制器可基于流经第一控制单元出口的气体流量来控制阀。就此而言，控制器可基于流经第一控制单元出口的气体流量来控制阀的出口的开度。这意味着，阀不仅适于与第一和/或第二控制单元出口流体连接，而且其还能够控制通过阀的气体流量。
附加或备选地，控制器可基于处理装置的腔室中的物理状态(特别是压力)并基于加工装置的物理状态(特别是加工装置内的压力)来控制阀。处理装置的物理状态和加工装置的物理状态可由感测器来检测。
最终，控制器可基于处理装置的腔室中的物理状态并基于加工装置的物理状态来控制阀是使第一控制单元出口与加压气箱连接还是与或真空气箱流体连接。这意味着，可使用至少两种物理状态来控制阀。
如前所述，控制器可控制另一阀。特别地，控制器可基于处理装置的腔室的物理状态来控制另一阀。该物理状态可以是腔室内的气体组成。备选地和/或附加地，控制器可基于加工装置的物理状态(特别是位于加工装置中的流体样本的物理状态)来控制另一阀。
控制器基于处理装置的腔室的物理状态(特别是气体组成)和/或加工装置中的流体样本的物理状态来控制气体混合器。当加工装置与处理装置流体连接时，处理装置的腔室中的物理状态(特别是腔室内的气体组成)的变化对生物粒子培养的出产率具有正面影响。
关于位于加工装置中的流体样本的信息可由获取单元来获取。获取单元可包括光学成像设备，如拍摄加工装置的图像的相机。另外，获取单元可基于所获取的信息来确定位于加工装置中的流体样本的物理状态。控制器可基于所确定的流体样本的物理状态来控制气体混合器和/或另一阀。物理状态可以是液体样本的pH值和/或液体样本的氧含量。
另外，控制器适于控制设置于处理装置中的增湿器。因此，控制器可通过控制增湿来控制腔室中的物理状态，特别是气体湿度。
所有前述的控制任务可由同一控制器来执行。备选地，至少一些任务可借由子控制器来执行。特别地，控制器可包括用于控制阀是使第一控制单元出口与加压气箱连接还是与真空气箱流体连接的第一子控制器和/或用于控制阀出口开口的开度的第二子控制器。附加或备选地，控制器可包括用于控制另一阀和/或气体混合器的第三子控制器和/或用于控制增湿器的第四子控制器。控制器或子控制器可接收感测器信号作为输入信号。
根据一实施例，控制单元可包括外壳。外壳可环绕设置有加压气箱和/或真空气箱和/或泵和/或另一泵和/或气体混合器和/或阀和/或另一阀和/或止回阀的内部空间。因此，压力单元及连接单元设置于外壳内。这致使紧凑型的控制单元包括了用于控制处理装置及加工单元的所有必要组件。
外壳可具有至少一个用于接收处理装置的流体连接器的贯穿孔和/或用于接收加工装置的另一流体连接器的另一贯穿孔。在该情况下，流体连接器与控制单元的管连接以使得气体可从控制单元流动至处理装置，反之亦然。另一流体连接器与控制单元的另一管连接以使得气体可从控制单元流动至加工装置，反之亦然。外壳可与处理装置机械连接。机械和/或流体连接可呈可释放方式。另外，外壳可包括设置于另一泵的下游且与该另一泵流体连接的出口。另外，外壳可包括至少两个设置于气体混合器的上游且与气体混合器流体连接的入口。
所有前述组件可通过管彼此流体连接。
如前所述，控制单元适于控制处理装置的腔室中的至少一个物理状态并控制加工装置中的流体样本的加工。然而，也可使用相同的控制单元来控制多个处理装置和加工装置。这是由控制单元凭借连接单元对第一控制单元出口中的每一个施加由压力单元提供的正压或负压来完成。各个第一控制单元出口在施加的压力上彼此不同。另外，控制单元可控制各处理装置的各腔室中的物理状态。控制单元可适于使得不同的物理状态受到控制和/或使得各处理装置的腔室中的物理状态彼此不同。因此，不再需要为每个加工装置提供控制单元，而是可使用相同的(特别是仅一个)控制单元来控制多个处理装置和加工装置。
控制单元可包括仅一个压力单元和/或若干个连接单元。连接单元的数目可与能和控制单元流体连接的处理装置和/或加工装置的数目相对应。连接单元的每一个均可包括相同的组件并且可具有如前所述的结构。压力单元可包括相同的组件并且具有如前所述的相同结构。
在一特定实施例中，控制单元可包括多个第一控制单元出口和多个第二控制单元出口。多个第一控制单元出口中的每一个均可流体连接至一个加工装置。另外，多个第二控制单元出口中的每一个均可流体连接至一个处理装置。多个第一控制单元出口中的每一个独立于其他的第一控制单元出口。因此，气体流动可经由一个或多个第一控制单元出口发生。多个第二控制单元出口中的每一个独立于其他的第二控制单元出口。因此，气体流动可经由一个或多个第二控制单元出口发生。
同一加压气箱可与多个第一控制单元出口中的每一个和/或多个第二控制单元出口中的每一个连接。附加或备选地，同一真空气箱可与多个第一控制单元出口中的每一个连接。
如前所述，控制单元可包括多个连接单元以使得控制单元可包括多个阀。每个阀与多个第一控制单元出口中的一者、与加压气箱以及与真空气箱流体连接。每个阀与多个第二控制单元出口中的一者以及与加压气箱流体连接。
在控制单元可与多个处理装置和/或加工装置流体连接的实施例中，控制单元可包括一个或多个控制器。如果控制单元包括一个控制器，则该控制器控制所有处理装置中的物理状态以及所有加工装置中的液体样本的加工。或者，控制单元可包括若干个控制器。特别地，控制器的数量可与连接单元的数量相对应。控制器可分别具有如前所述的子控制器。
压力单元可具有能使压力单元与处理装置和/或加工装置流体连接的管。
在一特别有利的实施例中，提供一种流体控制装置。该流体控制装置包括本发明的控制单元、至少一个处理装置及至少一个设置于该处理装置的腔室中的加工装置。该加工装置与第一控制单元出口流体连接，并且该处理装置与第二控制单元出口连接。
流体控制装置可与生物反应器相关。在这样的实施例中，加工装置的一个或多个容器可以是微升等级。或者，一个或多个容器可具有更大的量级。
如果流体控制装置包括若干个处理装置，其中加工装置可设置于各个处理装置的腔室中，则达成一有利的流体控制装置。这样的流体控制装置具有的有点是：由于同一控制单元可用于不同的处理装置和/或加工装置，因而紧凑。
加工装置可包括至少一个用于接收流体样本的容器以及覆盖容器的盖。该盖可包括至少一个延伸至容器中且可与第一控制单元出口流体连接的延伸管。该盖可包括流体连接于第一控制单元出口及容器的内部空间。加工装置可具有多个容器。特别地，加工装置可包括多孔盘。在该情况下，盖可具有多于一个延伸管。特别地，盖可形成为至少一个延伸管在每个容器中延伸。
控制器可控制阀以使得经由盖将由加压气箱所提供的正压施加至容器中或经由盖将由真空气箱所提供的负压施加至容器中。通过施加这样的压力，流体样本可被吸入到延伸管中或从延伸管分配。
控制器控制另一阀以使得在处理装置的腔室中达成预定物理状态。该预定物理状态可以是腔室内的气体组成。另外，控制器可控制增湿器以使得腔室中的气体具有预定湿度。
处理装置可包括用于加热加工装置和/或加热处理装置的腔室的加热单元。控制器可控制腔室中的物理状态，即通过控制加热单元以提高腔室温度。或者，控制器可控制加热单元以提高位于加工单元中的液体样本的温度。
处理装置可包括环绕设置有加工装置的腔室的外壳。因此，处理装置具有简单的结构。处理装置包括能使获取单元获取关于位于加工装置中的流体样本的信息的透明外壳部分。
附图说明
在附图中，示意性地示出本发明的主题，其中相同或类似作用的元件通常具有相同的附图标记。
图1(A)是加工装置的分解图。
图1(B)是加工装置的示意横截面视图。
图2是根据本发明第一实施例的流体控制装置的系统示意图。
图3是根据本发明第一实施例的流体控制装置的操作方式的流程图。
图4是根据本发明第二实施例的流体控制装置的系统示意图。
图5是根据本发明第二实施例的流体控制装置的操作方式的流程图。
图6是根据本发明第三实施例的流体控制装置的系统示意图。
图7是根据本发明第三实施例的流体控制装置的操作方式的流程图。
图8是处理装置的透视图。
图9是根据本发明的流体控制装置中使用的控制单元的一部分的透视图。
图10是根据本发明的流体控制装置的透视图。
具体实施方式
图1(A)及图1(B)分别示出了加工装置。该加工装置包括具有多个容器20的多孔盘12。图中示出的实施例具有96个容器。流体样本26位于各个容器20中，其中流体样本26包含液体6和多个例如细胞的生物粒子5。多孔盘12由盖14覆盖。盖14具有盖顶层16和盖底层18。在盖14的盖顶层16与盖底层18之间形成有空间。盖顶层16设置有中空连接端口22，并且盖底层18设置有中空延伸管24。盖底层18的每个延伸管24插入至多孔盘12的每个容器20中的流体样本26中。
空气通道贯穿盖顶层16的中空连接端口22、盖顶层16与盖底层18之间的空间以及盖底层18的中空延伸管24而形成。当气体自盖顶层16的连接端口22注入时，气体穿过盖顶层16的连接端口22、盖顶层16与盖底层18之间的空间以及盖底层18的延伸管24，向延伸管24中的流体样本26施加压力，从而使延伸管24中的细胞悬液的液位下降。当通过盖顶层16的连接端口22进行抽真空时，气体穿过盖顶层16的连接端口22、盖顶层16与盖底层18之间的空间以及盖底层18的延伸管24被抽出，从而降低施加至延伸管24中的流体样本26的压力，使得延伸管24中的流体样本26的液位上升(如图1(B)所示)。
图2是根据本发明第一实施例的流体控制装置80的系统示意图。在第一实施例中，流体控制装置80包括控制单元1和四个处理装置30。应当明白，流体控制装置80可包括多于或少于四个处理装置30。每个处理装置30均具有相同结构和组件，因此以下仅对一个处理装置30进行说明。另外，流体控制装置80包括如图1(A)及(B)中所示出的加工装置4。加工装置4设置于处理装置30的腔室32中。在该情况，流体控制装置80是与生物反应器相关。特别地，流体控制装置80可包括四个加工装置4，其中每个加工装置4分别设置于处理装置30的腔室32中。
在备选实施例中，可使用不包括含有生物粒子的流体样本而仅包括化学试剂的加工装置4。或者，加工装置4可以是微流体装置，特别地是微流体芯片。
控制单元1包括一个压力单元2和四个连接单元8。连接单元8具有相同的结构和组件，因此以下仅对一个连接单元8进行说明。应当明白，控制单元1可包括多于或少于四个连接单元8。特别地，连接单元8的数目可与处理装置30的数目相对应。
另外，控制单元1包括若干个子控制器，即命名为压力控制器41的第一子控制器、命名为流量控制器38的第二子控制器、命名为混合气体控制器65的第三子控制器、命名为湿度控制器69的第四子控制器、命名为压力控制器51的第五子控制器以及命名为真空控制器53的第六子控制器。流量控制器38、压力控制器41、压力控制器51、真空控制器53、混合气体控制器65和湿度控制器69可整合为一个控制器或多个控制器。
处理装置30包括由处理装置30的外壳76环绕的腔室32。增湿器66设置于腔室32内。如图1(A)及(B)中所示出的加工装置也设置于腔室32内。处理装置30与控制单元1机械连接，特别是与控制单元1的外壳77机械连接。另外，加工装置4与第一控制单元出口3流体连接，并且处理装置30与第二控制单元出口7流体连接。第一控制单元出口3是控制单元1的管78的一部分，并且第二控制单元出口7是控制单元1的另一管79的一部分。
压力单元2包括加压气箱42和泵46。泵46将加压气体泵送至气箱42中。过滤器54设置于泵46的下游。过滤器54过滤出由泵46泵送至加压气箱42中的气体中的杂质。压力单元2还包括用于控制泵46的压力控制器51，以及压力计50。压力计50测量加压气箱42中的正压气体的压力以生成正压测量信号。压力控制器51接收由压力计50所生成的正压测量信号并确定正压测量信号是否低于临界正压值。如正压测量信号低于临界正压值，则压力控制器51控制泵46以将加压气体泵送至加压气箱42中；否则，泵46不将气体泵送至加压气箱42中。
气体混合器60设置于泵46的上游。气体混合器60将由气体供应器(图中未示出)提供的多种类型的气体，诸如空气(此实施例中为大气空气)以及特定混合气体(此实施例中为二氧化碳)，混合成具有混合气体预设浓度的混合气体(即，具有预设浓度的二氧化碳)。混合气体由泵46加压以泵送至加压气箱42中。气体混合器60包括两个用于气体进入的入口10以及一个用于排出混合气体的出口9。
压力单元2包括真空气箱44和另一泵48。另一泵48将真空气箱44抽真空。真空过滤器56设置于真空气箱44的下游，并过滤出由该另一泵48抽真空的真空气箱44中的气体中的杂质。
另外，压力单元2包括真空计52。真空计52测量真空气箱44中的负压气体的压力以生成负压测量信号。真空控制器53接收由真空计52所生成的负压测量信号并确定负压测量信号是否大于临界负压值。如负压测量信号大于临界负压值，则真空控制器53控制该另一泵48以将真空气箱44抽真空；否则，另一泵48不将真空气箱44抽真空。
连接单元8包括阀34。阀34与包括有第一控制单元出口3的管78流体连接。另外，阀34与真空气箱44和加压气箱42流体连接。加压气箱42将正压气体提供至阀34和真空气箱44将负压气体提供至阀34。压力单元2的止回阀58提供并设置为使其能够防止由加压气箱42所提供的正压气体回流至阀34。
阀34将正压气体和负压气体交替地递送至第一控制单元出口3，并由此递送至加工装置4。特别地，将正压气体或负压气体递送至盖14的内部空间(即，盖顶层16与盖底层18之间的空间)。这导致可将正压气体和负压气体施加至盖14的每个延伸管24中的流体样本26，从而在多孔盘12的每个容器20中形成反复上下泵送流体样本26的液体混合机制。
连接单元8的流量感测器36可设置于阀34的下游且第一控制单元出口3的上游。流量感测器36感测由阀34递送至加工装置4(特别地是腔室32内的盖14的内部空间)中的正压气体和负压气体的气体流量，并生成流量感测信号。流量控制器38接收由流量感测器36所生成的流量感测信号并确定流量感测信号与目标流量信号之间的差，以控制阀34的开度，即，控制由阀34递送至加工装置4(特别地是腔室32内的盖14的内部空间)中的正压气体和负压气体的气体流量。
连接单元8包括压力感测器40。压力感测器40感测处理装置30的腔室32中的压力。另外，压力感测器20感测盖14的内部空间中的压力。基于该感测到的压力信号，压力感测器40生成一压力感测信号。控制单元1的压力控制器41接收由压力感测器40所生成的压力感测信号并确定压力感测信号是否大于或等于临界正压值或低于临界负压值，以控制阀34使其连接至通道，即，当盖14的压力感测信号大于或等于临界正压值时，压力控制器41控制阀34使其与负压气体的通道(连接真空气箱44的通道)连接；而当压力感测信号低于或等于临界负压值时，压力控制器41控制阀34使其与正压气体的通道(连接加压气箱42的通道)连接。
连接单元8另外包括流体连接至加压气箱42以将加压气箱42中的混合气体递送至处理装置30的腔室32中的另一阀62。阀62并未流体连接至真空气箱44。连接单元8包括用于感测腔室32中混合气体的浓度并生成一混合气体感测信号的混合气体感测器64。
混合气体控制器65接收由混合气体感测器64所生成的混合气体感测信号并确定混合气体感测信号是否大于或等于混合气体预设浓度值，以控制该另一阀62的开启或关闭。另外，混合气体控制器65控制气体混合器60以将空气与特定混合气体混合成具有混合气体预设浓度的混合气体。这意味着，当混合气体感测信号大于或等于混合气体预设浓度值时，混合气体控制器65控制该另一阀62使其关闭，而当混合气体感测信号低于混合气体预设浓度值时，混合气体控制器65控制该另一阀62使其连接至加压气箱42，并且控制气体混合器60以将由气体供应器所提供的多种类型的气体混合成为具有混合气体预设浓度的混合气体。
增湿器66设有加热器70。加热器70加热增湿器66中的水以提高腔室32中的湿度。连接单元8的湿度感测器68感测腔室32中的湿度以生成湿度感测信号。
湿度控制器69接收由湿度感测器68所生成的湿度感测信号并确定湿度感测信号是否低于预设临界湿度值，以控制增湿器66的加热器70来进行加热。这意味着，当湿度感测信号低于预设临界湿度值时，湿度控制器69控制增湿器66的加热器70以加热增湿器66中的水从而提高腔室32中的湿度，而当湿度感测信号大于或等于预设临界湿度值时，湿度控制器69控制增湿器66的加热器70不进行加热。
控制单元1包括压力单元2和连接单元8。控制单元1通过经由与压力单元2流体连接的连接单元8向第一控制单元出口3施加正压或负压，适合于处理加工装置4中的液体样本。特别地，阀34与压力单元2流体连接。另外，控制单元1适合于控制处理装置30的腔室32中的物理状态。随之，另一阀65和/或增湿器66受到控制。特别地，控制单元1适合于控制阀65，以使得压力单元2与第二控制单元出口7流体连接或分开。
如图2中所见，控制单元1包括多个管91。所述管91使压力单元2的组件与连接单元8的组件流体连接。图2中示出的流体控制装置80包括四个处理装置30。因此，管91具有通向各个连接单元8的四个分支。将管分支编号，其中将数字放在黑色圆圈中。
气体混合器60通过电线93与各别连接单元8的气体混合控制器65连接。电线也是分支，其中将各个分支编号并放在黑色圆圈中。
图3是根据本发明第一实施例的流体控制装置80的操作方式的流程图。参照图1(A)、图1(B)和图2中的设备及系统来说明图3中的步骤流程。
在第一实施例中，将流体样本26注入到多孔盘12的每个容器20中。将多孔盘12用盖14覆盖，以使盖14的每个延伸管24插入至多孔12的每个容器20中的流体26中。将多孔盘12和盖14设置于处理装置的腔室32中(步骤S100)。
气体混合器60将由气体供应器所提供的多种类型的气体，诸如空气(此实施例中为大气空气)和特定混合气体(此实施例中为二氧化碳)，混合成具有混合气体预设浓度的混合气体(即，此实施例中为预设浓度的二氧化碳)。泵46将由气体混合器60混合的混合气体加压成为待泵送至加压气箱42中的正压气体。连接至阀34的加压气箱42向阀34提供正压气体(步骤S102)。
过滤器54过滤出由泵46泵送至加压气箱42中的混合气体中的杂质。止回阀58防止由加压气箱42所提供的正压气体回流至阀34。压力计50测量加压气箱42中的正压气体的压力以生成正压测量信号。压力控制器51接收由压力计50所生成的正压测量信号并确定正压测量信号是否低于临界正压值。如正压测量信号低于临界正压值，则压力控制器51控制压力泵46以将经加压的正压气体泵送至加压气箱42中；否则，泵46不将气体泵送至加压气箱42中。
泵48将真空气箱44抽真空以使真空气箱44中的气体成为负压气体。连接至阀34的真空气箱44向阀34提供负压气体(步骤S104)。
真空过滤器56过滤出由真空泵48抽真空的真空气箱44中的负压气体中的杂质。真空计52测量真空气箱44中的负压气体的压力以生成负压测量信号。真空控制器53接收由真空计52所生成的负压测量信号并确定负压测量信号是否大于临界负压值。如负压测量信号大于临界负压值，则真空控制器53控制真空泵48以将真空气箱44抽真空；否则，真空泵48不将真空气箱44抽真空。
将阀34连接至包括有管91且连接了存有正压气体的加压气箱42的通道，并且阀34将加压气箱42中的正压气体经由第一控制单元出口3递送至腔室32内的加工装置4，特别地递送值盖14的内部空间中，以使正压气体向盖14的每个延伸管24中的流体样本26施加正压。
流量感测器36感测由阀34经由第一控制单元出口3递送至加工装置4中的正压气体的气体流量并生成流量感测信号。流量控制器38接收由流量感测器36所生成的流量感测信号并确定流量感测信号与目标流量信号之间的差，并且流量控制器38根据该差控制阀34的开度(步骤S106)。
压力感测器40感测腔室32中以及腔室32内的盖14的内部空间中的正压气体的正压并生成正压感测信号。压力控制器41接收由压力感测器40所生成的正压感测信号并确定正压感测信号是否大于或等于临界正压值。如正压感测信号大于或等于临界正压值，则压力控制器41控制阀34使其与包括有管91且连接了存有负压气体的真空气箱44的通道连接(步骤S108)。
将阀34连接至连接了存有负压气体的真空气箱44的通道，并且阀34将真空气箱44中的负压气体递送至腔室32内的盖14的内部空间中，从而向盖14的每个延伸管24中的流体样本26施加负压。
流量感测器36感测由阀34递送至培育腔室32内的盖14的内部空间中的负压气体的气体流量并生成流量感测信号。流量控制器38接收由流量感测器36所生成的流量感测信号并确定流量感测信号与目标流量信号之间的差，且流量控制器38根据该差控制阀34的开度(步骤S110)。
压力感测器40感测腔室32中以及腔室32内的盖14的内部空间中的负压气体的负压并生成负压感测信号。压力控制器41接收由压力感测器40所生成的负压感测信号并确定负压感测信号是否低于或等于临界负压值。如负压感测信号低于或等于临界负压值，则压力控制器41控制阀34使其连接至连接了存有正压气体的加压气箱42的通道(步骤S112)。
重复步骤S106、S108、S110以及S112以产生通过阀34和第一控制单元出口3流入至腔室32中的正压气体和负压气体，以便向盖14的每个延伸管24中的流体样本26施加正压和负压，从而在多孔盘12的每个容器20中形成反复上下泵送流体样本26的液体混合机制。
连接至加压气箱42的另一阀62经由第二控制单元出口将加压气箱42中的混合气体递送至腔室32中。混合气体感测器64感测培育腔室32中的混合气体的浓度并生成混合气体感测信号。
混合气体控制器65接收由混合气体感测器64所生成的混合气体感测信号并确定混合气体感测信号是否大于或等于混合气体预设浓度值，以控制该另一阀62的开启或关闭并且控制气体混合器60将空气和特定混合气体混合成具有混合气体预设浓度的混合气体。这意味着，当混合气体感测信号大于或等于混合气体预设浓度值时，混合气体控制器65控制该另一阀62关闭，而当混合气体感测信号低于混合气体预设浓度值时，混合气体控制器65控制阀62使其连接至加压气箱42并且控制气体混合器60将由气体供应器所提供的多种类型的气体混合成具有混合气体预设浓度的混合气体(步骤S114)。
增湿器66是设置于腔室32中。增湿器66设有加热器70。加热器70加热增湿器66中的水以提高腔室32中的湿度。湿度感测器68感测培育腔室32中的湿度以生成湿度感测信号。
湿度控制器69接收由湿度感测器68所生成的湿度感测信号并确定湿度感测信号是否低于预设临界湿度值，以控制增湿器66的加热器70来进行加热，即，如果湿度感测信号低于预设临界湿度值，则湿度控制器69控制增湿器66的加热器70加热增湿器66中的水以提高培育腔室32中的湿度，而如果湿度感测信号大于或等于预设临界湿度值，则湿度控制器69控制增湿器66的加热器70不进行加热(步骤S116)。
图4是根据本发明第二实施例的流体控制装置80的系统示意图。第二实施例中的流体控制装置80的系统结构与第一实施例中的流体控制装置80的系统结构之间的差异是第二实施例中的流体控制装置80设有获取单元(如设置于可移动电子平台上用于进行扫描的光学成像设备82)或设有四个光学成像设备82。第二实施例中的流体控制装置80中的其余设备与第一实施例中的流体控制装置80的相同且使用相同的元件符号。为简化说明，下面使用每个培育腔室32中的一个光学成像设备82来进行说明。相同的操作及功能适用于其余设备。
光学成像设备82以光学测试方式来测试培育腔室32的多孔盘12的容器20中的流体样本26的液体pH值及液体溶氧量。混合气体控制器65接收由光学成像设备82所测试的液体pH值及液体溶氧量，并确定液体pH值是否大于临界液体pH值以及液体溶氧量是否低于临界液体溶氧量，以控制另一阀62的开启或关闭，并且控制气体混合器60将由气体供应器所提供的多种类型的气体混合成具有预设液体pH值及预设液体溶氧量的混合气体，即，当测试液体pH值低于或等于临界液体pH值并且液体溶氧量大于或等于临界液体溶氧量时，混合气体控制器65控制该另一阀62关闭；而当测试液体pH值大于临界液体pH值并且液体溶氧量低于临界液体溶氧量时，混合气体控制器65控制阀62使其连接至加压气箱42并且控制气体混合器60将由气体供应器所提供的多种类型的气体混合成具有预设液体pH值及预设液体溶氧量的混合气体。
图5是根据本发明第二实施例在流体控制装置中培育细胞或微生物的操作方式的流程图。图5中的步骤流程是参照图1(A)、图1(B)和图4中的设备及系统来说明。
第二实施例中的流程步骤S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114以及S116的功能性操作与第一实施例中的流程步骤S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114以及S116相同，并因此在此省略其说明。差别在于在第二实施例中添加了控制细胞悬液的液体pH值及液体溶氧量的步骤S118的功能性操作。
光学成像设备82以光学测试方式来测试腔室32的多孔盘12的容器20中的流体样本26的液体pH值及液体溶氧量。混合气体控制器65接收由光学成像设备82所测试的液体pH值及液体溶氧量，并确定液体pH值是否大于临界液体pH值以及液体溶氧量是否低于临界液体溶氧量，以控制另一阀62的开启或关闭并且控制气体混合器60将由气体供应器所提供的多种类型的气体混合成具有预设液体pH值及预设液体溶氧量的混合气体，即，当测试液体pH值低于或等于临界液体pH值并且液体溶氧量大于或等于临界液体溶氧量时，混合气体控制器65控制该另一阀62闭；而当测试液体pH值大于临界液体pH值并且液体溶氧量低于临界液体溶氧量时，混合气体控制器65控制另一阀62使其连接至加压气箱42并且控制气体混合器60将由气体供应器所提供的多种类型的气体混合成具有预设液体pH值及预设液体溶氧量的混合气体(步骤S118)。
图6是根据本发明第三实施例的流体控制装置80的系统示意图。第三实施例中的流体控制装置80的系统结构与第一实施例中的流体控制装置80的系统结构之间的差异在于第三实施例中的流体控制装置80设有四个额外的加热单元。加热单元中的每一个包括加热板92、热块94、多个温度感测器96以及温度控制器98。第三实施例中的流体控制装置80中的其余设备与第一实施例中的流体控制装置80的相同并且使用相同的元件符号。为简化说明，下面使用于每个培育腔室32中的一个加热板92、一个热块94以及一个温度控制器98来进行说明。相同的操作及功能适用于其余设备。
热块94是设置于腔室32中。多孔盘12设置于热块94上。加热板92是设置于腔室32中。热块94设置于加热板92上。加热板92对热块94进行加热，使得热块94间接地加热多孔盘12。
位于热块94与多孔盘12之间的多个温度感测器96感测由热块94对多孔盘12上进行的加热的多个加热温度值。温度控制器98接收由多个温度感测器96所生成的多个加热温度值并确定多个加热温度值是否低于预设临界温度值，以控制加热板92来加热热块94，即，如果多个加热温度值低于预设临界温度值，则温度控制器98控制加热板92来加热热块94，使得热块94间接地加热多孔盘12；而如果多个温度感测信号全部大于或等于预设临界温度值，则温度控制器98控制加热板92不加热热块94。
图7是根据本发明第三实施例在流体控制装置中培育细胞的操作方式的流程图。图7中的步骤流程是参照图1(A)、图1(B)及图6中的设备及系统来说明。
第三实施例中的流程步骤S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114以及S116的功能性操作是与第一实施例中的流程步骤S100、S102、S104、S106、S108、S110、S112、S114以及S116中的相同，并因此在此省略其说明。差别在于在第三实施例中添加了控制细胞悬液的液体温度的步骤S120的功能性操作。
将多孔盘12设置于设置在腔室32中的热块94上。将热块94设置于设置在腔室32中的加热板92上。加热板92对热块94进行加热，使得热块94间接地加热多孔盘12。
位于热块94与多孔盘12之间的多个温度感测器96感测由热块94对多孔盘12进行的加热的多个加热温度值。温度控制器98接收由多个温度感测器96所生成的多个加热温度值并确定多个加热温度值是否低于预设临界温度值，以控制加热板92来加热热块94，即，如果多个加热温度值低于预设临界温度值，则温度控制器98控制加热板92来加热热块94，使得热块94间接地加热多孔盘12；而如果多个温度感测信号全部大于或等于预设临界温度值，则温度控制器98控制加热板92不加热热块94(步骤S120)。
图8示出处理装置30的透视图。特别地，示出了与控制单元1接触的处理装置30的侧面。处理装置30可使用于每个前述的流体控制装置80中，并且包括用于使控制单元1的管78与加工装置4流体连接的流体连接器71。流体连接器71自处理装置30的侧面突出且包括中空部分。控制单元1的管78是插入至流体连接器71的中空部分中。另外，处理装置30包括另一流体连接器72。该另一流体连接器72用于使控制单元1的另一管79与处理装置30的腔室32流体连接。处理装置30还包括额外的流体连接器95。该额外的流体连接器95用于使压力感测器40与加工装置4和腔室32连接。另一额外的流体连接器72、95与流体连接器71一样地自处理装置30的侧面突出。
处理装置30包括用于将处理装置30与控制单元1机械连接的连接区域97。特别地，连接区域97可具有用于接收借以使两组件机械连接的连接构件(如螺钉)的贯穿孔。
图9是控制单元1的一部分的透视图。图9并未示出控制单元1的全部前述组件。特别地，图9未示出覆盖控制单元1的上部分，未示出控制单元1与处理装置30和加工装置4之间的管及流体连接。前述流体控制装置80可包括如图9中所示出的控制单元1。
图9示出控制单元1具有环绕设置有压力单元2和连接单元8的内部空间的外壳77。当处理装置30与控制单元1流体且机械连接时，外壳77与处理装置30的外壳76直接接触。控制单元1包括分别用于接收处理模块30的接收部分35。特别地，控制单元1包括分别用于接收一个处理模块30的四个接收部分35。
图10示出流体控制装置80的透视图。流体控制装置80可以是如前所述的流体控制装置中的一者。流体控制装置80包括控制单元1，特别地是如图9所示的控制单元1，以及与控制单元1流体且机械连接的多个处理装置30。处理装置30是沿流体控制装置80的长度轴彼此相邻设置。另外，每个处理装置30设置于控制单元1的一个接收部分35中。
附图标记说明
1:控制单元
2:压力单元
3:第一控制单元出口
4:加工装置
5:生物粒子
6:液体
7:第二控制单元出口
8:连接单元
9:出口
10:入口
12:多孔盘
14:盖
16:盖顶层
18:盖底层
20:容器
22:连接端口
24:延伸管
26:流体样本
30:处理装置
32:腔室
34:阀
35:接收部分
36:流量感测器
38:流量控制器
40:压力感测器
41:压力控制器
42:加压气箱
44:真空气箱
46:泵
48:另一泵
50:压力计
51:压力控制器
52:真空计
53:真空控制器
54:过滤器
56:另一气体过滤器
58:止回阀
60:气体混合器
62:另一阀
64:混合气体感测器
65:混合气体控制器
66:增湿器
68:湿度感测器
69:湿度控制器
70:加热器
71:流体连接器
72:另一流体连接器
76:处理装置的外壳
77:控制单元的外壳
78:管
79:另一管
80:流体控制装置
82:光学成像设备
91:管
92:加热板
93:电线
94:热块
95:额外的流体连接器
96:温度感测器
97:连接区域
98:温度控制器

Claims (31)

1.用于流体控制装置(80)的控制单元(1)，其中所述控制单元(1)包括：
压力单元(2)，其用于提供正压和/或负压，
至少一个第一控制单元出口(3)，其可流体连接至包括有至少一个用于接收流体样本(26)(5)的容器(20)的加工装置(4)，
至少一个第二控制单元出口(7)，其可流体连接至具有用于接收所述加工装置(4)的腔室(32)的处理装置(30)，以及
连接单元(8)，通过所述连接单元使所述压力单元(2)可流体连接于或流体连接于所述第一控制单元出口(3)和/或所述第二控制单元出口(7)，其中
所述控制单元(1)适于通过由所述连接单元(8)向所述第一控制单元出口(3)施加由所述压力单元(2)提供的正压或负压来控制所述加工装置(4)中的所述流体样本(26)的加工，并且适于控制所述处理装置(4)的所述腔室(32)中的物理状态。
2.根据权利要求1所述的控制单元(1)，其特征在于，所述控制单元(1)适于通过借助所述连接单元(8)使所述压力单元(2)与所述第二控制单元出口(7)流体连接或分离来控制所述处理装置的所述腔室(32)中的物理状态。
3.根据权利要求1或2所述的控制单元(1)，其特征在于，所述压力单元(2)包括具有正压的加压气箱(42)，其中所述加压气箱(42)可流体连接于或流体连接于所述第一控制单元出口(3)和/或所述第二控制单元出口(7)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述压力单元包括具有负压的真空气箱(44)，其中所述真空气箱(44)可流体连接于或流体连接于所述第一控制单元出口(3)和/或所述第二控制单元出口(7)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述压力单元(2)包括气体混合器(60)，所述气体混合器
a.设置于所述加压气箱(42)的上游和/或
b.包括至少两个用于气体进入的入口(10)和/或
c.包括用于释放混合气体的出口(9)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述压力单元(2)包括
a.泵(46)，其设置于所述加压气箱(42)的上游和/或其适于提高所述加压气箱(42)中的压力，和/或
b.气体过滤器(54)，其设置于所述加压气箱(42)的上游用以过滤气体。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述压力单元(2)包括
a.另一泵(48)，其设置于所述真空气箱(44)的下游和/或适于降低所述真空气箱(44)中的压力，和/或
b.另一气体过滤器(56)，其设置于所述真空气箱(44)的下游。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述压力单元(2)包括止回阀(58)，所述止回阀(58)流体设置于所述加压气箱(42)与所述第一控制单元出口(3)和/或第二控制单元出口(7)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，
a.所述控制单元(2)适于将相同气体供应至所述处理装置(30)和所述加工装置(4)，和/或
b.所述加压气箱(42)将相同气体供应至所述第一控制单元出口(3)和所述第二控制单元出口(7)。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述连接单元包括用于选择性地使所述加压气箱(42)或所述真空气箱(44)与所述第一控制单元出口(3)流体连接的至少一个阀(34)。
11.根据权利要求3至10中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述连接单元(8)包括至少一个另一阀(62)，其在第一位置处使所述加压气箱(42)与所述处理装置(30)流体连接，并且在第二位置处使所述加压气箱(42)与所述处理装置(30)之间的流体连接分离。
12.根据权利要求10或11所述的控制单元(1)，其特征在于，所述控制单元(1)包括用于控制所述阀(34)和/或所述另一阀(62)的至少一个控制器。
13.根据权利要求12所述的控制单元(1)，其特征在于，
a.所述控制器基于流动通过所述第一控制单元出口(3)的气体流量来控制所述阀(34)，和/或
b.所述控制器基于所述处理装置(30)中的物理状态，特别地为压力，以及基于所述加工装置(4)的物理状态，特别地为压力，来控制所述阀(34)。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，
a.所述控制器基于流动通过所述第一控制单元出口(9)的气体流量来控制所述阀(34)的出口的开度，和/或
b.所述控制器基于所述处理装置(30)的物理状态以及基于所述加工装置的物理状态来控制所述阀(34)是使所述第一控制单元出口(3)与所述加压气箱(42)流体连接还是与所述真空气箱(44)流体连接。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，
a.所述控制器基于所述处理装置(30)的所述腔室(32)的物理状态，特别地为气体组成，和/或位于所述加工装置(4)中的所述流体样本(26)的物理状态来控制所述另一阀(62)，和/或
b.所述控制器基于所述处理装置(30)的所述腔室(32)的物理状态，特别地为气体组成，和/或位于所述加工装置(4)中的所述流体样本(26)的物理状态来控制所述气体混合器(60)。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，
a.所述控制器适于控制设置于所述处理装置(30)的所述腔室中的增湿器(66)，或者
b.所述控制器适于通过控制设置于所述处理装置(30)的所述腔室(32)中的增湿器(66)来控制所述腔室(32)中的物理状态。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述控制器包括：
a.第一子控制器，其用于控制所述阀(34)是使所述第一控制单元出口(3)与所述加压气箱(42)流体连接还是与所述真空气箱(44)流体连接，和/或
b.第二子控制器，其用于控制所述阀(34)的出口开口的开度，和/或
c.第三子控制器，其用于控制所述另一阀(62)和/或所述气体混合器(60)，和/或
d.第四子控制器，其用于控制所述增湿器。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述控制单元包括外壳，所述外壳环绕设置有所述加压气箱(42)和/或所述真空气箱(44)和/或所述泵(46)和/或所述另一泵(48)和/或所述气体混合器(60)和/或所述阀(32)和/或所述另一阀(62)和/或所述止回阀(58)的内部空间。
19.根据权利要求18所述的控制单元(1)，其特征在于，
a.所述外壳(77)具有用于接收所述处理装置(30)的流体连接器(71)的至少一个贯穿孔和/或用于接收所述加工装置(4)的另一流体连接器(72)的另一贯穿孔，和/或
b.所述外壳(77)可机械连接于所述处理装置(30)。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述控制单元包括：
a.多个第一控制单元出口(3)，其中所述多个第一控制单元出口(3)中的每一个可流体连接于一个加工装置(4)，和/或
b.多个第二控制单元出口(7)，其中所述多个第二控制单元出口(7)中的每一个可流体连接于一个处理装置(30)。
21.根据权利要求20所述的控制单元(1)，其特征在于，
a.所述控制单元(1)仅包括一个压力单元(2)，和/或
b.所述控制单元(1)包括若干个连接单元(8)，和/或
c.所述加压气箱(42)可连接于或连接于所述多个第一控制单元出口(3)中的每一个和/或所述多个第二控制单元出口(7)中的每一个，和/或
d.所述真空气箱(44)可连接于或连接于所述多个第一控制单元出口(3)中的每一个。
22.根据权利要求20或21所述的控制单元(1)，其特征在于，所述控制单元包括：
a.多个阀(34)，其中所述多个阀(34)中的每一个与所述多个第一控制单元出口(3)中的一者以及所述加压气箱(42)和所述真空气箱(44)流体连接，和/或
b.多个阀(34)，其中所述多个阀(34)中的每一个与所述多个第二控制单元出口(7)中的一者以及所述加压气箱(42)流体连接。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的控制单元(1)，其特征在于，所述控制单元包括用于获取关于所述加工装置(4)中的所述流体样本(26)的信息的获取单元，特别地为光学成像设备(82)。
24.根据权利要求23所述的控制单元(1)，其特征在于，所述获取单元基于所获取的信息来确定位于所述加工装置(4)中的所述流体样本(26)的物理状态。
25.流体控制装置(80)，其包括根据权利要求1至24中任一项所述的控制单元(1)、至少一个处理装置(30)以及设置于所述处理装置(30)的腔室(32)中的至少一个加工装置(4)，其中所述加工装置(4)与所述第一控制单元出口(3)流体连接，并且所述处理装置(30)与所述第二控制单元出口(7)流体连接。
26.根据权利要求25所述的流体控制装置(80)，其特征在于，
a.所述加工装置(4)包括用于接收所述流体样本(26)的至少一个容器(20)以及覆盖所述容器(20)的盖(14)，或者
b.所述加工装置(4)包括用于接收所述流体样本(26)的至少一个容器(20)以及覆盖所述容器(20)的盖(14)，其中所述盖(14)包括延伸至所述容器(20)中且与所述第一控制单元出口(3)流体连接的至少一个延伸管(24)。
27.根据权利要求25或26所述的流体控制装置(80)，其特征在于，所述控制器控制阀(34)以使得经由所述盖(14)对所述容器(20)中施加由所述加压气箱(42)提供的正压或者经由所述盖(14)对所述容器(20)中施加由所述真空气箱(44)提供的负压。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的流体控制装置(80)，其特征在于，所述控制器控制另一阀(62)以使得在所述处理装置(30)的腔室(32)中达成预定物理状态。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的流体控制装置(80)，其特征在于，所述处理装置包括由所述控制单元(1)的控制器控制的增湿器(66)。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的流体控制装置(80)，其特征在于，
a.所述处理装置包括用于加热所述加工装置(4)和/或所述处理装置(30)的腔室(32)的加热单元，和/或
b.所述控制单元(1)适于通过控制所述加热单元来控制所述处理装置(30)的所述腔室(32)中的物理状态。
31.根据权利要求25至30中任一项所述的流体控制装置(80)，其特征在于，
a.所述处理装置(30)包括环绕设置有所述加工装置(4)的腔室(32)的外壳(76)，和/或
b.所述处理装置(30)包括能使所述获取单元获取关于位于所述加工装置(4)中的流体样本(26)的信息的透明外壳部分。
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