CN206783672U - 一种去除细胞培养液中气体的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供一种去除细胞培养液中气体的装置，涉及细胞培养技术领域，可以去除供给细胞的营养液内的气泡。一种去除细胞培养液中气体的装置，包括用于缓存营养液的缓冲瓶，所述缓冲瓶包括进液口和出液口，所述缓冲瓶的进液口用于与营养液储罐连通，所述缓冲瓶的出液口用于与细胞反应器连通，且所述缓冲瓶的进液口与细胞反应器连通，以使所述缓冲瓶和所述细胞反应器形成营养液循环通道，所述缓冲瓶的进液口高于所述缓冲瓶内的营养液液面，所述缓冲瓶的出液口低于所述缓冲瓶内的营养液液面。本实用新型用于细胞培养。

Description

一种去除细胞培养液中气体的装置

技术领域

本实用新型涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种去除细胞培养液中气体的装置。

背景技术

细胞培养泛指所有体外培养，其含义是指从动物或人体体内取出组织，通过机械的方法或酶消化的方法将组织分离成单细胞，让其在模拟体内生理环境等特定的体外条件下进行孵育培养，使之生存并生长。现有的细胞培养供给营养液的方式一般为：将细胞接种于反应器内，再通过输送管道将营养液储罐内的营养液输送至细胞反应器内，以为细胞或组织提供营养液供其生长。

一般的，供给细胞生长的营养液在低温状态下保存，而细胞生长环境的温度远大于营养液保存的温度，因此，现有技术中为了使供给给细胞的营养液符合细胞生长条件的温度，常在营养液供给中增加一个缓冲罐，让低温的营养液先进入缓冲罐内，经过缓冲罐的缓冲使营养液升温，再输送至细胞反应器内，进而适应细胞的生长。

但是，在营养液源源不断得供给到细胞反应器内的过程中，由于营养液长期储存内部融入气体，或营养液输送管路连接时管路内残留气体，使营养液内往往会夹杂一些空气，产生气泡，进而可能影响供给到细胞反应器内营养液的酸碱度和溶氧量等指标，不利于细胞的生长。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种去除细胞培养液中气体的装置，可以去除供给细胞的营养液内的气泡。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种去除细胞培养液中气体的装置，包括用于缓存营养液的缓冲瓶，所述缓冲瓶包括进液口和出液口，所述缓冲瓶的进液口用于与营养液储罐连通，所述缓冲瓶的出液口用于与细胞反应器连通，且所述缓冲瓶的进液口与细胞反应器连通，以使所述缓冲瓶和所述细胞反应器形成营养液循环通道，所述缓冲瓶的进液口高于所述缓冲瓶内的营养液液面，所述缓冲瓶的出液口低于所述缓冲瓶内的营养液液面。

进一步地，所述缓冲瓶还设有用于排出废气的排气口。

进一步地，所述缓冲瓶的排气口处设有可打开或关闭所述排气口的阀门。

进一步地，所述缓冲瓶的排气口处设置有空气过滤器。

更进一步地，所述缓冲瓶的瓶口分别设置有用于输入营养液的进液管，以及用于输出营养液的出液管，所述进液管的开口为所述缓冲瓶的进液口，所述出液管的开口为所述缓冲瓶的出液口，所述进液管和所述出液管分别位于所述缓冲瓶的瓶口最大宽度方向的两端。

进一步地，所述缓冲瓶的进液口和出液口之间设有隔板，所述隔板与所述缓冲瓶的瓶口固定，且与所述缓冲瓶的瓶底之间具有间隙。

进一步地，所述缓冲瓶的进液口位于所述缓冲瓶的瓶口处，所述缓冲瓶的出液口位于所述缓冲瓶的瓶底处。

进一步地，还包括液面检测装置，所述液面检测装置包括第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置和第二检测装置分别用于监测所述缓冲瓶内的最低液面高度和最高液面高度。

更进一步地，所述缓冲瓶的进液口与营养液储罐之间连通有营养液输送泵，所述营养液输送泵和所述液面检测装置均连接有控制装置，当所述液面检测装置检测到所述缓冲瓶内的液面位于所述最低液面高度时，所述控制装置可将所述营养液输送泵打开，以向所述缓冲瓶内输送营养液；当所述液面检测装置检测到所述缓冲瓶内的液面位于所述最高液面高度时，所述控制装置可将所述营养液输送泵关闭，以停止向所述缓冲瓶内输送营养液。

本实用新型实施例提供的去除细胞培养液中气体的装置，包括用于缓存营养液的缓冲瓶，缓冲瓶包括进液口和出液口，缓冲瓶的进液口用于与营养液储罐连通，缓冲瓶的出液口用于与细胞反应器连通。这样，营养液储罐内的低温营养液先通过缓冲瓶的进液口进入缓冲瓶内，在缓冲瓶内缓冲升温，再通入细胞反应器内，以适应细胞的生长。同时，缓冲瓶的进液口与细胞反应器连通，以使缓冲瓶和所述细胞反应器形成营养液循环通道。通过营养液循环通道可以使营养液循环利用，且有利于保持细胞生存环境的稳定。为了可以去除营养液内的气泡，缓冲瓶的进液口高于缓冲瓶内的营养液液面，缓冲瓶的出液口低于缓冲瓶内的营养液液面。这样，当含有气泡的营养液从缓冲瓶的进液口进入缓冲瓶内时，由于进液口高于缓冲瓶内的营养液液面，气泡会从进液口处直接排出至缓冲瓶内营养液液面以上，而不会进入缓冲瓶内的营养液内，使营养液内的气泡被分离，并去除，进而从低于缓冲瓶内营养液液面的缓冲瓶的出液口输出的营养液内不会有气泡。另外，营养液内的气泡可能是营养液长期储存或连接输送管路时产生的，也可能是细胞循环培养所带来的细胞新陈代谢废气。通过缓冲瓶的进液口高于缓冲瓶内的营养液液面，缓冲瓶的出液口低于缓冲瓶内的营养液液面，可以在缓冲瓶的出液口将上述气泡去除，保证营养液的正常指标参数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的去除细胞培养液中气体的装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的去除细胞培养液中气体的装置的缓冲瓶内设置隔板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的实施例提供一种去除细胞培养液中气体的装置，如图1所示，包括用于缓存营养液的缓冲瓶1，缓冲瓶1包括进液口11和出液口12，缓冲瓶1的进液口11用于与营养液储罐2连通，缓冲瓶1的出液口12用于与细胞反应器3连通，且缓冲瓶1的进液口11与细胞反应器3连通，以使缓冲瓶1和细胞反应器3形成营养液循环通道，缓冲瓶1的进液口11高于缓冲瓶1内的营养液液面，缓冲瓶1的出液口12低于缓冲瓶1内的营养液液面。

本实用新型实施例提供的去除细胞培养液中气体的装置，包括用于缓存营养液的缓冲瓶1，缓冲瓶1包括进液口11和出液口12，缓冲瓶1的进液口11用于与营养液储罐2连通，缓冲瓶1的出液口12用于与细胞反应器3连通。这样，营养液储罐2内的低温营养液先通过缓冲瓶1的进液口11进入缓冲瓶1内，在缓冲瓶1内缓冲升温，再通入细胞反应器3内，以适应细胞的生长。同时，缓冲瓶1的进液口11与细胞反应器3连通，以使缓冲瓶1和细胞反应器3形成营养液循环通道。通过营养液循环通道可以使营养液循环利用，且有利于保持细胞生存环境的稳定。为了可以去除营养液内的气泡，缓冲瓶1的进液口11高于缓冲瓶1内的营养液液面，缓冲瓶1的出液口12低于缓冲瓶1内的营养液液面。这样，当含有气泡的营养液从缓冲瓶1的进液口11进入缓冲瓶1内时，由于进液口1高于缓冲瓶1内的营养液液面，气泡会从进液口11处直接排出至缓冲瓶1内营养液液面以上，而不会进入缓冲瓶1内的营养液内，使营养液内的气泡被分离，并去除，进而从低于缓冲瓶1内营养液液面的缓冲瓶1的出液口12输出的营养液内不会有气泡。

需要说明的是，营养液内的气泡可能是营养液长期储存或连接输送管路时产生的，也可能是细胞循环培养所带来的细胞新陈代谢废气，通过缓冲瓶1的进液口11高于缓冲瓶1内的营养液液面，缓冲瓶1的出液口12低于缓冲瓶1内的营养液液面，可以在缓冲瓶1的出液口11将上述气泡分离，并去除，保证营养液的正常指标参数。另外，为实现营养液循环，如图1所示，营养液循环通道内设有营养液循环泵31。

营养液内的残留气体或气泡被排入缓冲瓶1内的营养液液面以上，需要及时的排出。因此，如图1所示，缓冲瓶1还设有用于排出废气的排气口13。营养液内排出的残留气体可以通过排气口13排出。

排气口13可以将气体从缓冲瓶内排出，但是，排气口13如果保持常开状态，可能导致外界空气进入缓冲瓶1内，进而可能污染营养液。因此，应当使排气口13在需要排出气体时可以打开，在不需要排出气体时关闭。如图1所示，缓冲瓶1的排气口13处设有可打开或关闭排气口13的阀门14。通过阀门14可以在需要排出气体时打开排气口13，在不需要排出气体时关闭排气口13，保证外界空气不进入缓冲瓶内，避免对营养液的污染。

排气口13排出的废气构成复杂，可能对大气环境造成污染，另外，为防止外界空气进入缓冲瓶内对营养液污染，如图1所示，缓冲瓶1的排气口13处设置有空气过滤器15。设置空气过滤器15后，一方面可以有效过滤排气口13排出的废气，利于大气环境保护。另一方面，当外界空间通过排气口13回流至缓冲瓶1内时，经过空气过滤器15的过滤，可以有效降低对缓冲瓶1内营养液的污染。

参照图1，由于缓冲瓶1的进液口11高于缓冲瓶1内的营养液液面，当营养液从缓冲瓶1的进液口11流入缓冲瓶1内时，由于重力的原因，可能产生溅射现象，进而在营养液滴落的位置可能产生一些气泡，而这部分气泡如果从缓冲瓶1的出液口12流出，也会营养营养液的供给，因此，为了避免上述溅射引起的气泡进入缓冲瓶1的出液口12，如图1所示，缓冲瓶1的瓶口16分别设置有用于输入营养液的进液管4，以及用于输出营养液的出液管5，进液管4的开口为缓冲瓶1的进液口11，出液管5的开口为缓冲瓶1的出液口12，进液管4和出液管5分别位于缓冲瓶1的瓶口16最大宽度方向的两端。进液管4的开口为缓冲瓶1的进液口11，出液管5的开口为缓冲瓶1的出液口12，这样，将进液管4的开口和出液管5的开口尽量远离，可以避免气泡进入缓冲瓶1的出液口12的现象发生，因此，将进液管4和出液管5分别设置在缓冲瓶1的瓶口16最大宽度方向的两端，而且，经过实际验证，在正常情况下(营养液的循环流速较低)，缓冲瓶1的进液口11产生的溅射气泡不会进入缓冲瓶1的出液口12内，气泡只会沿垂直朝上方向与营养液分离。

需要说明的是，将进液管4和出液管5分别设置在缓冲瓶1的瓶口16最大宽度方向的两端，是在缓冲瓶1的瓶口16的形状下选取的最大宽度方向的两端，为优选的方案。当然，如果缓冲瓶1的瓶口16宽度较大，可能进液管4和出液管5并不在缓冲瓶1的瓶口16最大宽度方向的两端，但是进液口11和出液口12距离足够远，也可以达到缓冲瓶1的进液口11产生的溅射气泡不会进入缓冲瓶1的出液口12内的效果。

当然，当缓冲瓶1的瓶口16宽度方向较小，或营养液循环的流速较高时，可能进液管4和出液管5分别设置在缓冲瓶1的瓶口16最大宽度方向的两端时，也并不能完全保证缓冲瓶1的进液口11产生的溅射气泡不会进入缓冲瓶1的出液口12内。因此，如图2所示，缓冲瓶1的进液口11和出液口12之间设有隔板6，隔板6与缓冲瓶1的瓶口16固定，且与缓冲瓶1的瓶底17之间具有间隙。参照图2，通过在缓冲瓶1的进液口11和出液口12之间设有隔板6，隔板6可以将从缓冲瓶1的进液口11流出的营养液溅射产生的气泡阻挡，进而，气泡会沿垂直朝上方向与营养液分离，不会进入缓冲瓶1的出液口12内。

为了将隔板6固定，将隔板6与缓冲瓶1的瓶口16固定，同时，隔板6与缓冲瓶1的瓶底17之间具有间隙，以保证缓冲瓶1内的营养液可以流入缓冲瓶1的出液口12。

缓冲瓶1的进液口11的营养液溅射产生的气泡是在营养液内由下向上升，且越靠近营养液液面，在横向方向的宽度越大。同样，由于营养液与气体的比重差别极大，营养液内越靠近底面，气泡越少，因此，隔板6与缓冲瓶1的瓶底17之间具有间隙，以在缓冲瓶1内的营养液可以流入缓冲瓶1的出液口12的前提下，保证气泡不会从上述间隙进入缓冲瓶1的出液口12内。另外，如图2所示，缓冲瓶1的进液口11位于缓冲瓶1的瓶口16处，缓冲瓶1的出液口12位于缓冲瓶1的瓶底17处。这样，缓冲瓶1的出液口12位于溅射气泡较少的缓冲瓶1瓶底17处，进一步地保证了缓冲瓶1的出液口12内不会进入气泡。

缓冲瓶1内的营养液在缓冲瓶1和细胞反应器3内循环，以供给细胞生长。经过一段时间后，营养液可能比较陈旧，需要更换营养液，即，将一部分陈旧营养液排出，并加入新的营养液。其中，排出营养液废液的装置可为另一个控制管路或系统。该系统可在检测到营养液的酸碱度和溶氧量不达标时，运行系统，新旧交换部分营养液，此处不做扩展。在营养液废液排出后，缓冲瓶1内的液面高度会发生变化，通过观察缓冲瓶1内营养液的液面高度可以及时添加营养液，以保证细胞循环通道内具有充足的营养液，保证系统稳定。为了精确检测缓冲瓶1内的营养液液面高度，如图1所示，还包括液面检测装置7，液面检测装置7包括第一检测装置71和第二检测装置72，第一检测装置71和第二检测装置72分别用于监测缓冲瓶1内的最低液面高度和最高液面高度。

需要说明的是，最低液面高度和最高液面高度分别为细胞培养时的预设最低液面高度和预设最高液面高度，其具体的数值可以根据细胞生长或实验的需要进行调整。

在预设了最低液面高度和最高液面高度后，缓冲瓶1内的营养液液面需要保证位于最低液面高度和最高液面高度之间，而人工观察、控制容易出现遗漏或失误，进而导致营养液供给失衡。因此，为了精确控制缓冲瓶1内营养液的量值，参照图1，缓冲瓶1的进液口11与营养液储罐2之间连通有营养液输送泵8，营养液输送泵8和液面检测装置7均连接有控制装置(图中未示出)。当液面检测装置7检测到缓冲瓶1内的液面位于最低液面高度时，控制装置可将营养液输送泵8打开，以向缓冲瓶1内输送营养液；当液面检测装置7检测到缓冲瓶1内的液面位于最高液面高度时，控制装置可将营养液输送泵8关闭，以停止向缓冲瓶1内输送营养液。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种去除细胞培养液中气体的装置，包括用于缓存营养液的缓冲瓶，所述缓冲瓶包括进液口和出液口，所述缓冲瓶的进液口用于与营养液储罐连通，所述缓冲瓶的出液口用于与细胞反应器连通，且所述缓冲瓶的进液口与细胞反应器连通，以使所述缓冲瓶和所述细胞反应器形成营养液循环通道，其特征在于，所述缓冲瓶的进液口高于所述缓冲瓶内的营养液液面，所述缓冲瓶的出液口低于所述缓冲瓶内的营养液液面。

2.根据权利要求1所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，所述缓冲瓶还设有用于排出废气的排气口。

3.根据权利要求2所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，所述缓冲瓶的排气口处设有可打开或关闭所述排气口的阀门。

4.根据权利要求2所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，所述缓冲瓶的排气口处设置有空气过滤器。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，所述缓冲瓶的瓶口分别设置有用于输入营养液的进液管，以及用于输出营养液的出液管，所述进液管的开口为所述缓冲瓶的进液口，所述出液管的开口为所述缓冲瓶的出液口，所述进液管和所述出液管分别位于所述缓冲瓶的瓶口最大宽度方向的两端。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，所述缓冲瓶的进液口和出液口之间设有隔板，所述隔板与所述缓冲瓶的瓶口固定，且与所述缓冲瓶的瓶底之间具有间隙。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，所述缓冲瓶的进液口位于所述缓冲瓶的瓶口处，所述缓冲瓶的出液口位于所述缓冲瓶的瓶底处。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，还包括液面检测装置，所述液面检测装置包括第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置和第二检测装置分别用于监测所述缓冲瓶内的最低液面高度和最高液面高度。

9.根据权利要求8所述的去除细胞培养液中气体的装置，其特征在于，所述缓冲瓶的进液口与营养液储罐之间连通有营养液输送泵，所述营养液输送泵和所述液面检测装置均连接有控制装置，

当所述液面检测装置检测到所述缓冲瓶内的液面位于所述最低液面高度时，所述控制装置可将所述营养液输送泵打开，以向所述缓冲瓶内输送营养液；

当所述液面检测装置检测到所述缓冲瓶内的液面位于所述最高液面高度时，所述控制装置可将所述营养液输送泵关闭，以停止向所述缓冲瓶内输送营养液。