[发明专利]微流控细胞培养用二氧化碳浓度控制方法与装置

权利要求书

1.一种微流控细胞培养用二氧化碳浓度控制装置，包括细胞培养室(14)，其特征是：纯二氧化碳储气瓶(1)经减压阀(2)、第一阀门(4)连通气体混合室(11)，第一活塞(3)连接第一阀门(4)且控制纯二氧化碳储气瓶(1)中的气体经第一阀门(4)单向流入气体混合室(11)；外部空气经第二阀门(6)连通气体混合室(11)，第二活塞(5)连接第二阀门(6)且控制外部和气体混合室(11)之间的气体经第二阀门(6)双向流动；第一活塞(3)和第二活塞(5)的结构相同且由MCU控制系统控制工作；细胞培养室(14)通过循环通气管道和气体混合室(11)联通，循环通气管道上串接排气扇(13)，排气扇(13)经控制线连接MCU控制系统；气体混合室(11)内部装有连接于MCU控制系统的气体压强传感器和二氧化碳传感器；

第一活塞(3)或第二活塞(5)的外部都是一个密闭的活塞套筒(20)，内部有活塞上腔(44)和活塞下腔(45)，活塞下腔(45)底部通过活塞出气口(26)连接第一阀门(4)或第二阀门(6)；活塞下腔(45)中从上至下同轴心地设有相连接的永磁铁(23)、连杆(24)和充气活塞头(25)，充气活塞头(25)与活塞下腔(45)的内壁之间密封且滑动连接；活塞上腔(44)内设有电动推杆(19)，电动推杆(19)输出轴底部同轴固定连接位于永磁铁(23)的正上方的活塞励磁线圈(22)；电动推杆(19)和活塞励磁线圈(22)均与MCU控制系统相接；

所述的第一阀门(4)外部是两端开口朝向下方的阀体(27)，内腔形成阀门气腔(35)，阀体(27)两端开口处各密封套有第一套筒(34a)、第二套筒(34b)；第一套筒(34a)顶部设有上下贯通的第一堵气通孔(32a)，第一堵气通孔(32a)正上方是固定连接第一弹簧(30a)下端的第一堵气凸块(31a)，第一弹簧(30a)上端固定连接贯通阀门气腔(35)的第一固定卡口(29a)，第一堵气凸块(31a)能向下运动正好堵住第一堵气通孔(32a)；第二套筒(34b)顶部设有上下贯通的第二固定卡口(29b)，第二固定卡口(29b)固定连接正上方的第二弹簧(30b)下端，第二弹簧(30b)上端固定连接第二堵气凸块(31b)，第二堵气凸块(31b)正上方是贯通阀门气腔(35)的第二堵气通孔(32b)，第二堵气凸块(31b)向上运动堵住第二堵气通孔(32b)；阀体(27)顶部中间设有连接第一活塞(3)的活塞出气口(26)的上出气孔(28)，第一套筒(34a)底部开有连接减压阀(2)第一个下出气孔(33a)，第二套筒(34b)底部开有连接气体混合室(11)的第二个下出气孔(33b)。

2.根据权利要求1所述的一种微流控细胞培养用二氧化碳浓度控制装置，其特征是：当第一活塞(3)的充气活塞头(25)向上运动，阀门气腔(35)中的气压降低，第一堵气凸块(31a)向上移动，第一堵气通孔(32a)打开，纯二氧化碳便通过第一个下出气孔(33a)进入阀门气腔(35)中；第二堵气凸块(31b)向上堵住着第二堵气通孔(32b)；当第一活塞(3)的充气活塞头(25)向下运动，阀门气腔(35)中的气压增大，第一堵气凸块(31a)向下运动，关闭第一堵气通孔(32a)；第二堵气凸块(31b)打开第二堵气通孔(32b)，阀门气腔(35)中的二氧化碳通过第二个下出气孔(33b)进入气体混合室(11)中。

3.根据权利要求1所述的一种微流控细胞培养用二氧化碳浓度控制装置，其特征是：所述的第二阀门(6)外部是阀体(37)，内部形成阀门气腔(41)，阀体(37)开有上方的一个上出气孔(36)和下方的第一通气孔(42a)、第二通气孔(42b)；上出气孔(36)连接第二活塞(5)的活塞出气口(26)，第一通气孔(42a)与大气相通，第二通气孔(42b)与气体混合室(11)连接；阀体(37)相对的两侧内壁上各设置一个励磁线圈，两个励磁线圈之间设有两个能沿阀体(37)内壁密封滑动的密封橡胶块，两个密封橡胶块(38b)之间通过橡胶块连杆(43)相连接，每个密封橡胶块的面对着励磁线圈这一面上固定连接一个铁块，两个励磁线圈均与MCU控制系统相接。