用于细胞培养的培养箱的制作方法

文档序号:36382253发布日期:2023-12-14 16:27阅读:40来源:国知局
用于细胞培养的培养箱的制作方法

本发明涉及一种用于生物细胞生长的培养箱。此外,本发明还涉及用于测量培养箱环境的一种系统和一种方法。


背景技术:

1、在生物和医学实验室中,利用这种培养箱在受控的周围环境条件下将细胞保持在细胞培养物中,并且因此使活细胞能在体外生长。为此,通过培养箱的仪器装置将在与周围环境隔绝的培养箱腔室内部中的环境的温度和气体成分或空气湿度保持到期望值。真核细胞需要co2培养箱。环境由具有特定的co2和o2含量和特定的空气湿度的空气形成,适宜的温度常常为37℃。

2、培养箱不仅是细胞培养物的理想的生长环境,而且也是生物污染的理想的生长环境。细胞培养物的生物污染的后果会在生物研究、疫苗生产、个人医疗和再生医学应用中引起广泛的问题。因此生物污染的后果是时间和金钱的损失、不精确的或错误的实验结果。例如在法医学或生殖医学中也存在一些情况,在这些情况下,单个样本的、特别是在细胞培养皿中的细胞的价值,远高于例如整个培养箱的价值,因此一定要避免因污染造成的样本损失。

3、但培养箱腔室的污染可能也由非生物原因造成,并且尤其可能是从培养箱的周围环境带入到培养箱腔室中的污染。当有机物质从塑料、特别是从绝缘材料和/或密封材料蒸发或释放出来并且侵入到培养箱腔室中时,那么在培养箱的制造过程中就可能造成非生物的污染。

4、现有技术的培养箱的功能范围也常常包括为了高温灭菌的目的而将培养箱腔室例如加热到180℃。在高温灭菌时,培养箱腔室不应包含任何热敏物体。因此必须在高温灭菌之前清理培养箱腔室,并且敏感的样本在此必须被转移到至少一个第二培养箱中。由于对样本的这种额外的操作,样本损失的风险加大。此外还产生的风险是,会由于重置样本容器而将培养箱中可能产生的污染带入到至少一个第二培养箱中,并且必要时还进一步扩散。无论如何,谨慎执行高温灭菌并结合样本重置,均意味着巨大的耗费。然而由于培养箱腔室的无菌性很重要,生产商的标准建议是定期、例如每月两次执行高温灭菌。以这种方式使因污染造成的样本损失的风险从统计学上来看降低。值得期望的是,减少了使用者用于培养箱腔室的尽可能无菌的运行的耗费。


技术实现思路

1、因此本发明的任务是,提供一种培养箱,用户可以用尽可能少的耗费可靠地、少污染地运行其培养箱腔室。

2、本发明通过一种根据权利要求1所述的培养箱、根据权利要求16所述的方法和根据权利要求17所述的能加装传感器装置解决这个任务。优选的设计方案尤其是从属权利要求的主题。

3、按本发明的用于培养活体细胞培养物的培养箱具有:用于将物体、特别是细胞培养容器容纳在培养箱腔室的能关闭的内部空间中的培养箱腔室,该培养箱腔室能用受控的气体环境运行;用于探测所述内部空间的气体环境中的挥发性有机化合物(voc)的富集、特别是污染的传感器装置,传感器装置具有至少一个用于探测voc的voc传感器,该voc传感器具有与内部空间的气体环境流动连通地布置的测量区域。

4、本发明基于的思想是,不是“盲目地”周期性地执行培养箱腔室的高温灭菌,而是在能自动检测的条件下,当在培养箱腔室中产生了污染时才执行高温灭菌。为此应当借助污染探测器(voc传感器,参看下文)探测污染,并且优选也直接告知用户探测到了污染,因此这个用户可以导入高温灭菌。由此能够在客观的条件下在需要时执行灭菌,并且因此有最大的效率。

5、已知的是,将由污染过程、特别是由细菌和微生物的生长决定的污染物质排出到周围环境中。微生物的挥发性的有机的气态代谢产物称为mvoc(英文为:microbialvolatile organic compounds,即微生物挥发性有机化合物)并且可以用作微生物生长的指标。在本发明的范畴内,在mvoc检测概念的概括化中,所有通过化学过程、特别是污染过程排出到周围环境中或培养箱气体环境中的物质均称为voc(挥发性有机化合物)。

6、由现有技术wo 97/08337a已知培养箱中的单独器皿监控功能,培养箱具有培养箱腔室的贯通开口,以便借助导入到布置在培养箱腔室中的器皿的放置在样本体积上方的空气承受(luftüberstand)区域中的气体管线将气体从这个空气承受区域取出并且运输给布置在培养箱外的voc传感器装置。因为在空气承受区域的气体中形成了器皿气体环境,来自包含在器皿中的细胞培养物的voc痕迹可能在该器皿气体环境中富集,所以用这种测量装置有针对性地检测包含在器皿中的细胞培养物的污染。但以这种方式无法检测在培养箱腔室本身中、例如在培养箱腔室的水盘中、门封或培养的样本容器的外侧处或者在其它由于冷凝引起的湿气形成而容易滋生细菌的部位处的污染。

7、在基于本发明的研究工作的范畴内研发出了一种新的装置,在该装置中,借助培养箱自身的voc传感器装置,更确切地说优选作为培养箱运行持续期间的定期的主动的监控功能,来测试培养箱腔室(在培养箱腔室中可以布置大量封闭的细胞培养容器)的内部空间的气体环境。无论污染源如何,均能以这种方式向用户发出警告并且推动培养箱腔室的内部空间的灭菌或清洁。除污染外通常也可以测量培养箱气体环境中的voc的富集,特别是用于证实特定的生化过程。

8、传感器装置用于探测内部空间的气体环境的污染。传感器装置具有优选至少一个、优选正好一个用于探测至少一种挥发性有机化合物(voc)的voc传感器。这种voc传感器优选被这样设计或选择,使其对由于污染而释放的至少一种voc敏感,并且可以测量,在内部空间的气体环境中的voc的浓度是否发生改变、特别是是否增加。

9、微生物的和所有其它生物产生气态的代谢产物是一种基本特性。微生物的挥发性的有机的气态代谢产物称为mvoc(英文为:microbial volatile organic compounds,即微生物挥发性有机化合物),并且可以用作微生物生长的指标,其中,它的形成主要取决于物种和培养介质。因为细胞培养物不是微生物有机体,因此气态的代谢产物被称为voc。为简单起见,在本专利申请的范畴内,voc和mvoc均被称为voc。所述术语此外也包括例如可能在制造后的一段时间内从塑料件蒸发出来的化合物、特别是有机的化合物。voc并非指co2气体(二氧化碳气体),co2气体尤其是培养室腔室的气体环境的组成部分。与微生物的voc类似,细胞培养物的voc同样可以用作生长指标,因为它们提供了有关细胞的新陈代谢状态和生理状态的这些信息。

10、传感器装置优选具有多个,即n个(n>1)voc传感器、优选n>=10个voc传感器。传感器装置的voc传感器的数量优选限于最大数目m=2000、100、50、25或10。voc传感器全部可以类型不同,因此得到了多种多样的类型不同的测量结果并且因此获得了voc探测的或可能的voc识别或可能的voc分类的更好的可区分性。也可以设置相同类型的多个voc传感器。例如由生物学已知,人的鼻子使用约380种不同的受体类型,其它哺乳动物使用的数量明显更高,因此这种方案可以被视作在技术上“得到证实”。

11、传感器装置优选设置成电子鼻,在电子鼻中,多个或大量voc传感器特别是同时测量内部空间的气体环境,特别是通过同时检测来自气体环境的voc到voc传感器的测量区域处的积聚。电子鼻尤其适用于或者设置用于,共同评估多个或大量即n个voc传感器的所收集的测量信号、特别是voc传感器中每个voc传感器的每个测量信号,以便探测污染、特别是识别、优选也量化污染的类型或种类。电子鼻尤其被设置用于区分至少两种在气体环境中存在的voc。电子鼻尤其被设置用于区分不同类型或种类的污染。此外,与唯一一个voc传感器相比,还可以借助多个voc传感器达到对污染的更为可靠的和因此也更为灵敏的探测。

12、传感器装置优选具有至少一个voc传感器,其设置用于探测微生物的、特别是细菌的、支原体的、真菌的、酵母菌的气态的代谢产物。传感器装置优选具有多个特别是探测的选择性不同的voc传感器。

13、传感器装置优选具有至少一个voc传感器,其设置用于探测生物细胞的气态的代谢产物。由此可以获取有关细胞培养物的生长状况、特别是生长状况的时间发展的信息。

14、传感器装置优选具有至少一个voc传感器,其设置用于探测特别是在培养箱制造后的一定的时间段内从培养箱构件的材料逸出的气态物质。属于这些气态物质的可以有溶剂或软化剂,或者从培养箱的塑料构件逸出的其它物质。

15、传感器装置优选包括至少一个voc传感器,其设置用于探测至少一种属于醇类的化合物、优选多种属于醇类的不同的化合物。在本发明所依据的研究工作中确认,在污染探测的范畴内可以特别灵敏地探测醇类。这是因为与培养箱的污染特别相关的细菌的代谢过程特别会生成醇类。另一方面,市面上能买到的相应的醇类传感器非常适合灵敏地探测到已经很微量的醇类痕迹。

16、传感器装置优选具有至少一个voc传感器,其设置用于探测至少一种属于芳烃的化合物、优选多种属于芳烃的不同的化合物。在本发明所依据的研究工作中尤其也确认了,在污染探测的范畴中也可以特别灵敏地探测出芳烃。这也是因为,与培养箱的污染特别相关的细菌的代谢过程会产生芳烃。另一方面,市面上能买到的相应的芳烃传感器非常适合灵敏地探测到已经很微量的芳烃痕迹。

17、传感器装置优选具有至少一个voc传感器,其设置用于探测至少一种属于烷烃的化合物、优选多种属于烷烃的不同的化合物。在本发明所依据的研究工作中尤其也确认了,在污染探测的范畴内也可以特别灵敏地探测烷烃。这也是因为与培养箱的污染特别相关的细菌的代谢过程产生了各种烷烃。这一点也尤其适用于细胞的代谢过程。另一方面,市面上能买到的相应的烷烃传感器非常适合灵敏地探测到已经很微量的烷烃痕迹。

18、voc传感器特别优选被设置用于检测醇类和芳烃和/或烷烃。

19、传感器装置优选具有至少一个voc传感器,其设置用于探测至少一种化合物、优选多种不同的化合物,化合物组中的化合物包括{醇、芳烃、苯、烷基苯、烷烃、烯烃、烷烃、醛、酯、酮、吡唑、肟、萜烯、酸、羧酸、杂环胺和吲哚}。在本发明所依据的研究工作中尤其也确认了,在污染探测的范畴内可以特别灵敏地探测这些物质。这也是因为与培养箱的污染特别相关的细菌的代谢过程产生了各种这样的物质。这一点也尤其适用于细胞的代谢过程。另一方面,市面上能买到的相应的传感器适合各种物质地敏感地探测已经很微量的这些物质痕迹。

20、voc传感器尤其是用于探测气体环境中的voc的化学传感器。在气体环境中探测到的同类的或不同的voc被传感器探测到并且转换成电信号。

21、voc传感器可以是电导性传感器,其特别是测量取决于至少一种voc发生改变的电导率。voc传感器特别优选是也简称为mox传感器的金属氧化物半导体(mox)气体传感器。这些化学的传感器具有探测层,借助探测层可以将化学的相互作用转换成电信号。它们适用于连续的测量运行。

22、mox传感器的功能尤其基于,气敏的金属氧化物层或半导体的电导率取决于目标气体的浓度地发生改变并且因此确定了目标气体的存在和量。mox传感器典型地由四个元件构成:气敏的金属氧化物层、电极、加热元件和绝缘层。加热元件通过绝缘层与气敏的金属氧化物层和接触电极分开。气敏的金属氧化物层被加热元件加热并且来自周围环境的氧分子被吸附在气敏的金属氧化物层的表面处。被吸附的氧分子从半导体的导电带捕获电子并且形成能量势垒,能量势垒因此阻断半导体中的电子流的一部分以及因此使电导率变差或提高了气体传感器的电阻。一旦出现还原性气体(目标气体),这些气体就会与结合的氧分子发生反应。氧分子从气敏的金属氧化物层的表面脱离并且电导率上升或电阻下降。

23、voc传感器可以是电容式传感器,其特别是检测取决于至少一种voc发生改变的电容。voc传感器可以是光学传感器,其特别是测量取决于至少一种voc发生改变的光学特性,例如变化的折射率、变化的光强或变化的光谱,其中,所使用的光的波长不受限制并且特别是也包括红外线。voc传感器可以是一种质量敏感的传感器,它尤其可以测量取决于至少一种voc发生变化的质量,例如通过检测与至少一种voc相互作用的振动体的已改变的振动。

24、传感器装置优选是培养箱的组成部分,并且特别是布置在培养箱的壳体或壳体部分中。

25、优选设有电子的评估装置,其优选包括数据处理装置。评估装置被设置用于检测和特别是评估至少一个voc传感器的至少一个测量信号、特别是测量值。评估装置优选是培养箱的组成部分,并且特别是布置在培养箱的壳体或壳体部分中。评估装置也可以是传感器装置的组成部分,特别是当后者设置成特别是还不具有这种传感器装置的培养箱的加装系统的一部分时。

26、评估装置、特别是培养箱,优选具有数据存储装置,该数据存储装置与数据处理装置连接以交换数据。

27、评估装置、特别是数据处理装置,优选能用程序代码进行编程,并且特别是被编程用于,特别是根据这种程序代码实施下列步骤:

28、·接收至少一个voc传感器的至少一个测量信号、特别是测量数据;特别是:在时间上前后相继地、特别是在测量时间△t的持续时间内,接收测量信号序列,测量信号尤其形成了至少一个voc传感器的测量的时间变化曲线;

29、·将至少一个测量信号与至少一个参考值进行比较;

30、·借助这个比较的结果判断,是否存在内部空间的气体环境中的voc浓度的变化、特别是表征内部空间的污染的变化。

31、所述至少一个参考值可以是预先确定的并且可以储存在数据存储装置中。所述至少一个参考值也可以是由在测量时间△t开始时的测量得出的初值,期间至少一个voc传感器检测内部空间的气体环境中的voc分子。当特别是通过用冲洗气体、例如氮气n2冲洗测量区域来初始化相应的voc传感器的测量区域时,尤其就能检测voc传感器的初值。这种冲洗优选一直进行到至少一个voc传感器的测量信号的时间变化曲线是恒定不变的或具有已知的参考变化曲线、例如线性上升或下降。

32、评估装置、尤其是数据处理装置,优选被编程用于,特别是根据这种程序代码实施下列步骤:

33、·接收mox传感器的测量信号,特别是代表了电阻值、特别是测量区域的电阻或电导率的测量信号,特别是测量数据;特别是:在时间上前后相继地、特别是在测量时间△t的持续时间内,接收测量信号序列,测量信号尤其形成了mox传感器的测量的时间变化曲线;

34、·优选:评估一个测量信号或多个测量信号,以便从中重新获得一个或多个测量信号;

35、·将一个测量信号或多个测量信号与至少一个参考值进行比较;

36、·借助这种比较结果判定在内部空间的气体环境中的voc浓度是否存在变化、特别是表征内部空间的污染的变化。

37、培养箱的控制装置、特别是数据处理装置,优选设置和/或编程用于,用恒定的电压驱控一个或多个voc传感器。

38、培养箱的控制装置、特别是数据处理装置,特别优选设置和/或编程用于,用周期性变化的电压驱控一个或多个voc传感器。由于化学反应产率在voc传感器处可能取决于这个电压,或者甚至可能取决于特定的voc,因此这种周期性的驱控是传感器装置的一种有利的运行模式。

39、培养箱的控制装置、特别是数据处理装置,优选设置和/或编程用于,用周期性变化的电压驱控mox传感器的加热元件,以便在金属氧化物表面处产生相应地周期性地变化的温度。传感器设备的这种运行方式也被称为“温度循环运行”(temperature cycledoperation,即“tco”)。为此,加热器在此用具有阶梯状的变化曲线的电压u-h-soll驱控,该电压在每个加热周期t内规定多个不同的值。这些电压值中的每个电压值优选为加热周期t的预定的部分所设定。加热周期优选在1秒[s]和60s之间、优选在5s和30s之间、优选在15s和25s之间、优选在17s和23s之间,并且在此为20s。由所述驱控得出了有测量周期t的周期性变化的测量信号。加热周期尤其可以根据voc传感器的热质量加以选择。

40、在周期性的测量信号的情况下优选以如下方式进行评估,即,对测量信号的一个或优选多个周期进行统计学评估,以便获得(经评估的)测量信号。数据处理装置优选被编程用于,求出测量周期的平均的变化曲线。这可以包含,叠加数量为m个的测量周期的测量信号的值并且然后将这条相加的周期变化曲线乘以倒数1/m。以这种方式使测量信号变平滑并且减小测量伪值的影响。也可以使用用于平滑的中值滤波器。也可以进行平滑,使得特别是一个测量周期的多个连续相继的测量信号,被联合成平均值,由此减少了测量曲线的测量信号(然后平均值)的数量;这也作为平滑的平均值已知。

41、数据处理装置优选被编程用于,从唯一一个测量周期的信号或者从测量周期的平均的变化曲线推导出至少一个涉及到测量周期的称为二次特征的特征的二次值。二次值可以是在测量周期的表征性的时间点上、例如电压值转换的时间点上存在的斜率。表征性的斜率尤其可以在这些时间点前不久或后不久被检测,因为斜率在转换时可能是无法定义的。为了进一步评估的目的,可以将所述二次值作为新的测量信号如所说明那样与至少一个这种二次值的参考值进行比较。

42、数据处理装置优选被编程用于,求出多个测量信号的平均值,特别是求出一个测量周期的多个或基本上所有的测量信号的平均值。为了进一步评估的目的,可以将所述平均值如所说明那样与这个平均值的至少一个参考值进行比较。

43、培养箱、特别是传感器装置,优选具有电子的控制装置,该电子的控制装置尤其可以具有第二数据处理装置或者使用传感器装置的数据处理装置,并且被编程用于,控制至少一个阀,通过打开该阀使冲洗气体、特别是n2,流到至少一个voc传感器的测量区域上。这个阀尤其可以根据至少一个voc传感器的测量信号被打开和/或关闭。

44、评估装置、特别是数据处理装置,优选是能编程的,并且特别是被编程用于,实施下列步骤:

45、·接收多个或大量voc传感器中的至少两个、两个以上或所有的voc传感器的至少一个测量值、特别是测量数据;特别是针对该至少两个voc传感器中的每一个voc传感器;

46、·特别是时间上并行地:在时间上前后相继地、特别是在测量时间△t的持续时间内,接收至少一个voc传感器的测量信号序列,测量信号尤其形成了至少一个voc传感器的测量的时间变化曲线;

47、·将至少两个voc传感器中的每个voc传感器的至少一个测量值与至少一个参考值进行比较;

48、·借助这种比较的结果判定在内部空间的气体环境中的voc浓度是否存在变化、特别是表征内部空间的污染的变化。

49、可以特别是由此求出至少一个参考值,即,在测量培养箱气体环境的气体体积之前或之后的一个时间段内,用冲洗气体、尤其是氮气,冲洗至少一个voc传感器的至少一个测量区域,并且执行参考测量以检测在用冲洗气体冲洗的测量区域处的一个或多个参考值。测量值和参考值的比较,在可选额外考虑到能常规选择的公差值的情况下,可靠地促成了对培养箱腔室的气体环境中的voc的探测。

50、正如在本发明所基于的研究工作的范畴中所发现的那样,尤其可以良好地证明细菌引起的voc、即污染物在培养室腔室的气体环境中的富集,因为细菌由于在相应的对数生长期中的指数式增长,其新陈代谢也伴随相应地指数式增长的voc释放而呈指数式增长。与之相比,来自正常生长的细胞培养物的voc排放则非常低,除非这些“正常的”voc的一部分例如由于未严密封闭的细胞培养容器、如佩特里培养皿而进入培养箱腔室的气体环境中。因此,由细菌引起的新陈代谢主导了培养箱腔室的气体环境的由voc引起的“气味”。

51、评估装置、特别是数据处理装置,优选是能编程的,并且特别是被编程用于,实施下列步骤或下列步骤中的至少一个步骤:

52、·可选:产生结果数据,所述结果数据包含了有关在内部空间的气体环境中是否存在voc浓度的变化、特别是是否存在表征内部空间的污染的变化的信息;

53、·可选:根据结果数据向培养箱的用户输出在内部空间的气体环境中是否存在voc浓度的变化、特别是是否存在表征内部空间的污染的变化的信息;这个信息的输出可以以视觉信号或声学信号的形式完成,它们借助培养箱的合适的输出装置、特别是显示器和/或扬声器产生。这种输出可以特别是设计成警示信号,从而警示用户存在污染;

54、·可选:将结果数据储存在数据存储装置中;

55、·可选:特别是借助有线的或无线的信号连接将结果数据传输给外部的数据处理装置、特别是pc、智能手机、平板电脑。

56、voc传感器用于探测挥发性有机化合物(voc),其中,voc传感器具有测量区域,该测量区域与内部空间的气体环境处于流动连通。至少一个voc传感器或多个或所有的voc传感器的测量区域优选布置在培养箱腔室中。至少一个voc传感器或多个或所有的voc传感器的测量区域优选布置在至少一个或多个测量室中。测量室的内部空间气体环境优选与培养箱腔室的内部空间的气体环境处于流动连通。这种流动连通可以通过使培养箱腔室和测量室经由至少一条流动通道连接起来而形成。不过测量室也可以布置在培养箱腔室中或者测量室的内部空间可以在不需要专用的流动通道的情况下直接通入到培养箱腔室的内部空间中。穿流的流动通道的所述区段也可以被视作测量室,至少一个voc传感器的至少一个测量区域沿着该区段布置。测量室可以具有流入开口和特别是流出开口,有待测量的气体通过该流入开口进入到测量室中,并且有待测量的气体通过该流出开口从测量室出来。

57、传感器装置尤其具有至少一个温度传感器和/或空气湿度传感器和/或压力传感器,所述传感器优选为了测量气体环境而布置在测量室中。

58、至少一个voc传感器的至少一个测量区域优选布置在测量室的一个区段中,沿在测量室的流入开口和流出开口之间的直线连线观察的话,所述区段处在流入开口和流出开口之间。至少一个voc传感器的至少一个测量区域优选平行于流动方向地、特别是主流动方向地布置在测量室中。这个流动方向特别是追随一条连接测量室的流入开口和流出开口的线、特别是直线。至少一个voc传感器的至少一个测量区域优选与测量室的侧壁平行布置和/或形成了测量室的侧壁。在此,侧壁尤其是测量室的内壁,有待测量的气体/有待测量的气体环境在该侧壁处沿着该侧壁流动。通过这些措施尤其使来自气体环境的voc的浓度以如下方式沿着测量区域尽可能恒定不变,即,用原始的气体环境取代由于voc在测量区域处的分离而可能已经耗尽的气体环境。

59、可能和优选的是,多个voc传感器的测量区域平行于彼此地并且特别是平行于穿过测量室的流动方向地布置。可能和优选的是,多个voc传感器的测量区域平行于彼此和/或特别是平行于穿过测量室的流动方向布置。测量区域在此可以使包围穿过测量室的流动区段,可以特别是同心地围绕这个流动区段或流动方向布置。测量区域尤其这样围绕流动区段或流动方向布置,使得处在测量室中的并且流过测量室的气体体积部分同时施加在多个voc传感器的多个或所有的测量区域上。由此特别是确保了,在所述测量区域处存在同样的气体成分,并且例如voc在处于上游的传感器处的分离不会导致处于下游的传感器测量到其它气体成分。

60、流动通道特别是由至少一条气体管线形成。该气体管线的一端特别是通入到培养箱腔室中,并且该气体管线的另一端特别是通入到测量室中。

61、可以提供至少一个阀门装置,以通过培养箱的或传感器装置的电子的控制装置控制地打开或关闭、特别是也限制至少一个流动通道。阀装置可以尤其具有至少一个换向阀、特别是至少一个3/2换向阀。培养箱或传感器装置可以特别是具有冲洗气体贮存器,在该冲洗气体贮存器中包含有用于冲洗测量室的冲洗气体、特别是n2或惰性气体并且冲洗气体贮存器借助阀连接到至少一条流动通道上。至少一个换向阀可以设置用于,在第一开关位置中通过阀打开在培养箱腔室和测量室之间的通路并且同时通过所述阀关闭在冲洗气体贮存器和测量室之间的通路,并且在第二开关位置中通过阀关闭在培养箱腔室和测量室之间的通路并且同时通过阀打开在冲洗气体贮存器和测量室之间的通路。取代冲洗气体贮存器的是也可以设置用于输入冲洗气体的接头,冲洗气体贮存器能连接在该接头上或者能输入冲洗气体流(例如输送特别是经过滤的周围环境空气)。

62、培养箱或传感器装置优选具有气体输送装置、特别是风扇或泵,借助其将气体环境从培养箱腔室通过流动通道输送到测量室中。测量室优选具有流动通道、特别是至少一条气体管线,通过该流动通道将气体环境从测量室导出。气体环境尤其从测量室被导引到培养箱的周围环境中、特别是导引到培养箱的朝着周围环境敞开的壳体区域中。

63、但也可能和优选的是,设置流动通道,其将从测量室出来的气体导回到培养箱腔室中。由此防止了培养气体、特别是co2的流失。被导回的气体优选导引通过过滤装置,过滤装置尤其可以具有hepa过滤器。过滤装置尤其设置用于,将从测量室添加给气体的物质和颗粒再次过滤掉。

64、将培养箱腔室和测量室在测量室的上游或下游连接起来的至少一条流动通道、特别是气体管线,优选也用一种热绝缘装置使至少一个测量室外侧的至少一个区段热绝缘。热绝缘装置可以具有双重壁,或者具有热绝缘的材料层,其尤其可以具有起绝缘作用的空气夹杂物。

65、将培养箱腔室和测量室在测量室的上游或下游连接起来的至少一条流动通道、特别是气体管线,优选与调温器件、特别是加热装置接触,以便加热流动通道,特别是加热到培养箱腔室的温度或更高。至少一条流动通道尤其可以在总是已经被调温的培养箱腔室的一个壁上沿着该壁导引。用这些措施应当防止出现冷凝效果或者voc受温度影响发生改变或析出。

66、培养箱的内部空间的气体环境尤其具有不同于在布置在内部空间中的细胞培养容器中的气体环境中的成分。在细胞培养容器中的气体环境尤其直接与液态的生长介质(细胞培养介质)接触。进入到测量室中的气体和内部空间的气体环境尤其具有相同的成分。

67、至少一个voc传感器的测量区域优选通过将其布置在培养箱腔室中而与内部空间的气体环境气体处于流动连通,其中,在这种情况下,尤其不需要、但可以设置单独的测量室。至少一个测量区域可以特别是直接毗邻培养箱腔室的内部空间并且与内部空间的气体环境直接处于接触,其中,至少一个voc传感器的生成废热的组成部分,布置在培养箱腔室外并且特别是布置在培养箱腔室的周围环境中。这个周围环境尤其不与测量区域接触并且特别是被冷却、优选被空冷。

68、特别优选的是,至少一个voc传感器部分和特别是不是完全布置在培养箱腔室中和/或测量室中。特别优选的是,至少一个voc传感器的至少一个与传感器的测量区域对置的区段布置在培养箱腔室外和/或测量室外。特别优选的是,至少一个voc传感器的至少一个加热器件或所有的加热器件均布置在培养箱腔室外和/或测量室外。以这种方式实现了并且特别是简化了至少一个voc传感器到电气的控制装置上的电连接。此外,还能实现和特别是简化至少一个voc传感器的特别是加热器件的背对测量区域的侧面的调温或冷却。

69、借助气体管线尤其能将气体环境气体直接从培养箱腔室运输到培养箱的外部空间中,或者以这种方式直接运输。传感器装置优选具有一个或者优选具有多个测量室,在测量室中布置有至少一个voc传感器的至少一个测量区域。在一端处通入到培养箱腔室中的流动通道可以在另一端处通入到测量室中或者可以被划分,以便用多个端部通入到多个测量室中。尤其可以为每个测量室设置数量为n个(10≥n≥1)的voc传感器,气体管线尤其通入这些测量室。可以将voc传感器的正好一个测量区域或者可以将voc传感器的正好两个测量区域布置在一个测量室中。来自培养箱腔室的气体环境气体因此尤其能运输到至少一个、优选每个测量室中并且特别是经电气的控制装置控制地被运输。

70、测量室优选具有排气管线,排气管线被布置用于将排出空气从测量室输送到培养箱腔室的或培养箱的外部空间中。

71、传感器装置优选具有多个voc传感器,它们的测量区域、特别是它们的吸附面,与测量室的内部空间接触布置。

72、传感器装置优选具有多个voc传感器,它们的测量区域、特别是它们的用于将voc吸附到测量区域上的吸附面,与测量室的内部空间接触布置,其中,voc传感器具有加热侧,加热侧分别布置在测量室外。

73、测量室优选具有环面型构造的内部空间,特别是以闭合的环面的形状,特别是带有至少一个流入开口和至少一个流出开口。环面可以平行于平面,流入开口可以基本上布置在平面的这一边和特别是环面的这一边,并且流出开口可以基本上布置在平面的那一边和特别是环面的那一边。但流入开口和流出开口也可以处在平面中或者与这个平面交叉。

74、培养箱或传感器装置尤其可以具有用于输送气体的输送器件,借助输送器件可以使处在测量室的内部空间中的、之前从培养箱腔室取出的气体环境气体发生循环。在此,流入开口和/或流出开口可以具有特别是能由电气控制装置控制的封闭盖,用封闭盖能选择性地封闭相应的开口。通过气体的循环达到了在测量区域/吸附面处的气体交换,并且可以避免有待测量的气体环境从培养箱腔室较为长期地导出。由此可以避免消耗诸如co2之类的气体和能量,它们要不然可能是重建培养箱腔室中的培养箱气体环境和/或压力均衡所需的。

75、培养箱和/或其电子的控制装置优选被设置用于,根据通过流动通道从培养箱腔室沿测量室的方向流出的体积流量控制至少一种培养箱气体的、特别是诸如n2和co2之类的培养箱气体的固定的混合物的相应的流入的体积流量。由此也在借助传感器装置测量期间保持培养箱气体环境尽可能不改变。培养箱气体环境的可能由于这种气体排出和输入而改变或下降的温度,可以通过借助培养箱的温度调节装置的、特别是其调温装置和温度传感器的调温而保持恒定不变或者被再调节,特别是再调节到目标温度,例如37℃。

76、传感器装置优选设计成电子鼻。为此,传感器装置尤其具有电子控制装置以及多个优选类型不同的voc传感器,以及特别是冲洗装置,借助冲洗装置可以通过冲洗气体冲洗至少一个测量室。

77、设计成电子鼻的传感器装置或者培养箱的电子的控制装置优选具有带至少一个数据存储器的数据处理装置,数据处理装置被编程用于,实施至少一个、多个或任一下列步骤。按本发明的方法可以类似地具有这些步骤:

78、i)将测量数据集储存在数据存储器中,测量数据集包含数量为n>1个voc传感器的特别是取决于时间地、特别是在相同的至少一个时间段内检测到的测量值,其中,测量值表征相应的voc传感器的探测到的测量信号,该测量信号在存在气体环境的来自培养箱腔室的并且施加在voc传感器的测量区域处的特别是流过的体积的情况下被检测到;

79、ii)特别是在使用测量数据集和参考数据集的差的情况下从测量数据集与参考数据集的比较求出第一结果测量数据,参考数据集包含了数量为n>1的voc传感器的特别是取决于时间地检测到的参考测量值,其中,参考测量值表征相应的voc传感器的探测到的测量信号,所述测量信号在存在来自冲洗装置的并且施加在voc传感器的测量区域处的特别是流过的冲洗气体的情况下被检测到;

80、iii)可选:识别在含有结果测量数据的结果测量数据集中的表征性的数据模式,其中,表征性的数据模式代表了特定的、在气体环境气体中被证实的voc、特别是其浓度或量。

81、在含有结果测量数据的结果测量数据集中的表征性的数据模式可以优选通过下列评估被考虑到:当传感器装置的voc传感器的特定的子集的测量值可选在考虑到公差值的情况下偏离了其相应的参考值时,可选可以考虑到偏差的相关程度,但当传感器装置的其它的voc传感器的测量值可选在考虑到公差值的情况下没有偏离它们的相应的参考值时,尤其可能存在污染。表征性的数据模式可以事先通过在有限定的voc含量的一种或多种测试气体处的测量求出。

82、步骤iii)可以优选包括,借助机器学习求出的分类算法、特别是人工神经网络,被用于对表征性的数据模式进行分类。

83、控制装置优选具有带至少一个数据存储器的数据处理装置,数据处理装置被编程用于,实施至少一个第一或者多个或者所有下列步骤。按本发明的方法可以类似地具有这些步骤:

84、i)将测试测量数据集储存在数据存储器中,测试测量数据集包含数量为n>

85、1个voc传感器的特别是取决于时间地、特别是在相同的至少一个时间段内检测到的测试测量值,其中,测试测量值表征相应的voc传感器的探测到的测量信号,该测量信号在存在特别是具有在类型和/或量上预先已知的voc含量的预先已知的测试气体的输送给测量室的并且施加在voc传感器测量区域上的、特别是流过的体积的情况下被检测到;

86、ii)特别是在使用测试测量数据集和参考数据集的差的情况下从测试测量数据集与参考数据集的比较求出第二结果测量数据,该参考数据集包含了数量为n>1的voc传感器的特别是取决于时间地检测到的参考测量值,其中,

87、参考测量值表征相应的voc传感器的探测到的测量信号,所述测量信号在存在来自冲洗装置的并且施加在voc传感器的测量区域处的特别是流过的冲洗气体的情况下被检测到;

88、iii)储存含有第二结果测量数据的第二结果测量数据集,该第二结果测量数据集具有现在已知的表征测试气体的数据模式。

89、借助前述步骤可以特别是实现一种方法,借助该方法可以识别在气体环境中的特定的voc的出现,特别是可以估计在气体环境中的至少一种voc的浓度。

90、优选实施步骤iv),在该步骤中,将在iii)中获得的第二结果测量数据用作标签数据,以便通过机器学习训练有学习能力的分类算法,特别是接下来能用于对已测得的表征性数据模式进行分类的神经网络。借助这个步骤也可以特别是实现一种方法,借助该方法可以识别到气体环境中的特定的voc的存在,特别是可以估计气体环境中的至少一种voc的浓度。

91、培养箱优选具有信息输出系统、特别是显示器、扬声器或与外部的处理数据的设备的数据接口,以便根据借助传感器装置检测到的对voc的探测输出有关这种探测的信息,特别是以便将警示信息输出给用户或正在监控的系统。

92、本发明也涉及到一种用于检测至少一个培养箱腔室的污染的实验室监控系统,其具有:

93、*至少一个按本发明的培养箱;

94、*至少一个布置在至少一个培养箱外部的处理数据的设备,该设备尤其经由局域网或因特网特别是与至少一个培养箱处于交换数据的连接;

95、其中,处理数据的设备被编程用于,检测由至少一个培养箱获得的、借助培养箱的传感器装置通过探测求出的有关培养箱腔室的可能的污染的测量数据,并将其储存在数据存储装置中,特别是以便将这些测量数据与另一个设备、特别是pc、移动无线电设备、智能手机或平板电脑通信。

96、本发明也涉及一种用于检测培养箱的、特别是按本发明的培养箱的培养箱腔室中的污染的方法,其具有下列步骤:

97、*借助传感器装置检测测量数据,传感器装置具有至少一个用于探测挥发性有机化合物(voc)的voc传感器,其中,该voc传感器具有测量区域,该测量区域布置成与内部空间的气体环境气体处于流动连通;

98、*通过评估测量数据求出内部空间的气体环境的可能的污染。

99、本发明也涉及一种加装系统,其带有用于探测培养箱腔室的内部空间的气体环境的可能的污染的能加装的传感器装置,其中,传感器装置具有至少一个用于探测挥发性有机化合物(voc)的voc传感器(11),其中,voc传感器具有测量区域,该测量区域能布置成与内部空间的气体环境气体处于流动连通,并且其中,传感器装置优选具有气体管线和优选具有泵,该气体管线能布置在内部空间和测量区域之间,泵用于通过气体管线将培养箱腔室的内部空间的气体环境的体积输送给测量区域。本发明也涉及用于培养箱的这种能加装的传感器装置。加装系统或能加装的传感器装置还尤其包括一种电子评估装置,该电子评估装置优选包含数据处理装置。评估装置优选被设置用于,检测和特别是评估至少一个voc传感器的至少一个测量信号、特别是测量值。加装系统备选和/或附加地包括程序代码,在运行程序代码时,特别是培养箱的数据处理装置检测检测和特别是评估至少一个voc传感器的特别是测量值。程序代码的可能的步骤在此已经/还要说明。

100、本发明也涉及一种培养箱装置,其具有一种培养箱,该培养箱如上所述带有培养箱腔室和能加装的传感器装置,传感器装置为了探测培养箱腔室的内部空间的气体环境的可能的污染而布置在培养箱处或培养箱的培养箱腔室中。

101、培养箱是一种实验室设备或实验室培养箱。培养箱尤其指的是一种带有培养箱腔室的实验室设备,该培养箱腔室的气体环境能被或者被培养箱调节到预定的目标温度。尤其涉及一种实验室设备,用其可以为各种生物发展和生长过程创造和获得经控制的气候条件。培养箱可以优选是摇床,即带有用于使布置在培养箱腔室中的物体运动的运动装置的培养箱,或者可以包含这种摇床。培养箱可以是细胞培养装置,即一种微生物培养箱(也没有co2)。培养箱尤其用于创造和获得具有在培养箱腔室中的经调节的气体条件和/或空气湿度条件和/或温度条件的微气候,其中,这种处理可以与时间相关。实验室培养箱、特别是实验室培养箱的处理装置,可以尤其具有定时器、特别是定时开关、加热/冷却装置和优选用于调节输送给培养箱腔室的交换气体的设定机构、针对培养箱的培养箱腔室中的气体成分的设定装置,特别是用于设定气体的co2含量和/或o2含量和/或n2含量的设定装置和/或用于设定培养箱的培养箱腔室中的空气湿度的设定装置。培养箱、特别是培养箱的处理装置,尤其具有培养箱腔室,此外还具有带至少一个调节回路的调节装置,调节回路配设有至少一个加热/冷却装置作为执行机构并且配设有至少一个温度测量装置作为测量机构。借助调节装置可以调节培养箱中的温度。由此视实施形式而定也可以调节空气湿度。在培养箱腔室中的用水填充的槽可以被加热或冷却,以便通过蒸发设定空气湿度。备选和/或附加地可以设置水蒸发器作为培养箱的组成部分,借助水蒸发器来调整培养箱腔室的气体环境中的空气湿度。co2培养箱尤其用于培养动物的或人类的细胞。培养箱可以具有用于使至少一个细胞培养容器翻转的翻转装置和/或用于使至少一个细胞培养容器摇动或运动的摇动装置。

102、培养箱的特别是可以配设给调节装置的传感器系统,尤其具有至少一个温度传感器、优选多个温度传感器。温度传感器可以例如是pt 100温度传感器或pt 1000温度传感器。传感器装置优选具有用于求出相对气体浓度、特别是用于求出co2含量和/或o2含量和/或n2含量的传感器。传感器装置优选具有用于求出相对空气湿度的传感器。

103、培养箱优选具有一个或唯一一个培养箱腔室。这个培养箱腔室可以被分成若干隔间。隔间可以通过特别是打孔的支承板分开,其中,尤其能在隔间之间进行气体交换。支承板、特别是其下方的侧面,可以设置用于保持传感器装置或流动通道(借助流动通道将培养箱气体环境导入到测量室中)并且可以尤其具有用于这些部分的支架。

104、培养箱腔室具有腔室壁或腔室内壁和正好一个或至少一个腔室开口,物体或细胞培养容器能通过该腔室开口置放在培养箱腔室的内部和从中取出。这个腔室开口能通过与培养箱腔室以能运动的方式连接的封闭元件封闭,特别是能借助铰链以可以运动的方式安装在培养箱腔室上的培养箱门,特别是一个或多个腔室门封闭。培养箱可以具有一个或多个内门,内门可以尤其是透明的,并且可以具有一个特别是不透明的外门,外门尤其将培养箱腔室和必要时封闭或打开腔室开口的至少一个内部的培养箱门与周围环境热隔绝。

105、在腔室开口的封闭的位置中,培养箱腔室的内部(同义:内部空间)优选以这样的方式与周围环境隔开,因而在内部中能设定、特别是能调节期望的、由培养箱控制的气体环境。术语“培养箱腔室的内部空间的气体环境”并非指的是布置在培养箱腔室中的基本上封闭的中空的物体的内部空间,特别是并非指的是布置在培养箱腔室中的容器的容器内部空间,该容器的开口被关闭、特别是遮盖或者非气密地或气密地封闭。例如细胞培养容器的这个容器内部空间,典型地具有液态的介质和处在这种液体上方的过量空气。在腔室开口的打开位置中,通过这个开口实现在培养箱的周围环境和培养箱腔室的内部之间的气体交换。腔室开口典型地处在环绕腔室开口的前壁中。

106、培养箱腔室优选具有多个壁或内壁面,它们特别是可以一体地和特别是无棱边地相互连接。壁或内壁面优选基本上平面地成形,但也可以全部或部分具有弧形的形状。培养箱腔室优选长方体形地成形,但也可以成形成其它形状,例如球形、椭圆形、抛物线形。壁或内壁面优选由一种耐腐蚀的材料、特别是不锈钢、铜、黄铜或塑料、特别是复合塑料制成。由此方便了对腔室内部的清洁/灭菌。与用于装入/取出物体或细胞培养容器的腔室开口无关的是,培养箱腔室可以具有至少一个用于穿引相应地设定尺寸的装置或气体管线和/或从培养箱腔室的内部其在其外侧处或到培养箱的周围环境中的电缆连接结构的端口。所述端口尤其包含在培养箱腔室的腔室壁中的开口,以穿引相应地设定尺寸的装置或气体管线和/或从培养箱腔室的内部其在其外侧处或到培养箱的周围环境中的电缆连接结构。

107、培养箱腔室的内部的典型的尺寸大小在50l和400l之间。

108、培养箱可以具有正好一个培养箱腔室,但也可以具有多个培养箱腔室,其气体环境(温度、相对气体浓度、空气湿度)尤其能个性化地或集中设定。培养箱可以具有多个培养箱腔室,它们分别可以具有自己的腔室开口和用于封闭腔室开口的自己的腔室门、特别是自己的端口。可以设置多个传感器装置、特别是每个腔室一个传感器装置。

109、培养箱可以具有壳体,壳体部分或完全包围培养箱腔室。壳体可以基本上构造成长方体形,并且尤其可以这样构造,使得培养箱能堆叠。传感器装置和/或至少一个voc传感器优选布置在壳体中或壳体区段中,特别是无法运动地与这个壳体或壳体区段连接。传感器装置以这种方式形成了培养箱的构成整体的组成部分。但也可以作为模块、特别是作为加装系统的一部分布置在壳体中,特别是可以无法运动地与这个壳体连接。

110、培养箱的支承区域尤其通过支承板、特别是搁板插入物实现,其尤其可以由不锈钢或铜或类似的材料构成或者具有这种材料。支承板用作底板、特别是用作中间底板。支承板可以从培养箱腔室取出(“支承板插入物”)或者可以固定插入地与这个培养箱腔室连接。培养箱腔室可以具有用于保持一个或多个支承板插入物或能插入的仪器的保持区段或保持框架。支承板可以在其底侧上设置用于保持传感器装置或至少一条气体管线、特别是具有用于这种传感器装置或气体管线的支架。培养箱腔室的内壁中的至少一个内壁备选或附加地可以设置用于保持一个或多个支承板插入物或能插入的仪器。为此可以设置一种集成到壁中的保持结构、特别是一个或多个凸起、沟槽或接片。支承板扩大了支承区域中的可用的支承面积。

111、用于至少一个支承板的保持框架同样优选由耐腐蚀的材料、优选不锈钢制成。保持框架优选以如下方式设计成竖立的物体,即,使保持框架具有至少一个基座区段,该基座区段支撑在培养箱腔室的底壁上。但其也可以支撑在培养箱腔室的侧壁处和/或悬挂在培养箱腔室的顶壁处。

112、支承板优选并且特别是基本上完全延伸经过培养箱腔室的水平的横截面。

113、培养箱优选具有用于处理至少一个细胞培养容器的处理装置。术语“处理”尤其意味着,使物体、特别是细胞培养物或细胞培养容器运动和/或被运输和/或被研究和/或被改变,特别是以物理地、化学地、生化地或以其它方式被改变。

114、处理装置可以是这样一种运动装置,借助其使至少一个细胞培养容器中的细胞培养基优选通过由控制程序控制的运动程序保持运动。运动装置可以是摇动或枢转装置。运动装置优选具有承载装置、特别是板,在该板上安放和/或固定着一个或多个细胞培养容器。运动装置优选具有驱动装置,特别是在摇动装置的情况下例如具有震荡驱动器,借助该震荡驱动器可以实现期望的运动程序。运动程序的设计可以取决于细胞培养物的细胞的生长阶段并且可以取决于细胞类型、特别是细胞系。处理装置、特别是运动程序的设计和/或控制,可以取决于细胞监控数据。所述一种处理装置可以是枢转装置,借助其来枢转至少一个细胞培养容器。枢转装置的组成部分可以对应摇动装置的组成部分,但也设置用于枢转运动。

115、处理装置也可以是运输装置,借助其能运输培养箱腔室中的至少一个细胞培养容器。运输装置可以是升降装置,其具有承载装置,在承载装置上可以置放至少一个细胞培养容器。升降装置优选具有运动机构和/或用于驱动运动机构的能电驱控的驱动机构。运输装置还可以是能运动的和能电驱控的用于抓取和保持至少一个细胞培养容器的抓臂。运输装置可以具有用于使至少一个置放于其上的细胞培养容器运动的传送带。通过运输可以使至少一个细胞培养容器在培养箱腔室中运动,特别是运动到培养箱腔室中处理工作站的处理位置中,并且离开这个处理位置。控制装置可以设置用于,根据由评估装置从传感器装置的测量值获取结果数据来控制运输装置。

116、传感器装置、特别是气体管线,此外还可以能固定在或者固定在处在培养箱腔室中的运输装置处。传感器装置可以能固定在或固定在定位结构处,借助定位机构使传感器装置能在培养箱腔室中运动和定位。定位机构可以包含能运动的机械臂并且优选能电气地控制,特别是通过控制装置的控制程序控制。以这种方式可以相继地用一个或用至少传感器装置相继测量在培养箱腔室中的不同的地点处的voc浓度。定位机构可以构造成能插入到培养箱腔室中的构件。这些构件的能量输入可以通过与培养箱的电缆连接完成,优选通过壁开口、例如端口或者通过与外部电源的这种电缆连接。控制装置可以设置用于,根据由评估装置从传感器装置的测量值获取的结果数据来控制定位机构。

117、培养箱腔室的调温装置也可以理解为是处理装置,用该调温装置能将培养箱腔室的内部中的气体环境调节到期望的值、特别是37℃。术语“调温”涉及到通过加热和冷却提高和降低气体环境温度。在内部中的温度优选通过培养箱的壁的温度变化进行设定。相应的温度调节装置的温度传感器分布在内部中的和/或培养箱腔室的外部的至少一个位置处、特别是培养箱腔室的壁处。

118、培养箱优选具有用户界面装置,用户可以通过用户界面装置将数据输入给数据处理装置或控制装置,和/或可以通过用户界面装置将信息输出给用户。培养箱或者这个用户界面装置优选设置用于,使用户可以获得与传感器装置的测量值、特别是评估装置的结果数据相关的信息。培养箱或这个用户界面装置优选被设置用于,使用户可以将用于运行培养箱或传感器装置的至少一个运行参数在这个用户界面装置处进行输入和/或从这个用户界面装置获得相应的信息。以这种方式可以由用户使用唯一一个用户界面装置,以便影响或者控制培养箱和至少一个传感器装置或者从这个用户界面装置获得信息。传感器装置尤其可以设置用于,就用户借助培养箱的用户界面装置进行的询问向用户显示测量值或结果数据或者从测量值推导出来的统计学信息和/或测量值的或结果数据的时间变化曲线。

119、培养箱的经设备控制的处理优选是一种经程序控制的处理,即通过程序控制的处理。样本的经程序控制的处理指的是,处理的过程基本上通过多个或大量程序步骤的运行进行。经程序控制的处理优选在使用至少一个程序参数、特别是至少一个由用户选择的程序参数的情况下进行。由用户选择的参数也称为用户参数。经程序控制的处理优选借助数字的数据处理装置进行,数据处理装置尤其是控制装置的组成部分。数据处理装置可以具有至少一个处理器,这就是说cpu,和/或具有至少一个微处理器。经程序控制的处理优选根据程序的、特别是控制程序的预定加以控制和/或执行。在经程序控制的处理中,至少在检测到用户侧所需的程序参数之后,尤其基本上不需要用户操作。培养箱的经设备控制的处理可以尤其根据至少一个传感器装置的测量值或结果数据进行。

120、程序参数指的是一个变量,其能以预先确定的方式在程序或子程序内对程序或子程序的至少一次执行(调用)有效地进行设定。程序参数例如由用户确定并且控制程序或子程序以及根据这个程序参数促成数据输出。程序参数尤其影响和/或控制对设备的控制、特别是对借助至少一个处理装置的处理的控制。和/或由程序输出的数据控制对设备的控制、特别是对借助至少一个处理装置的处理的控制。

121、程序尤其指的是计算机程序程序。程序是一系列指令,其特别是由声明和指示构成,以便在数字的数据处理装置上能处理和/或解决特定的功能、任务状况或问题状况。程序通常作为和数据处理装置一起使用的软件存在。程序可以尤其作为固件存在,在本发明的情况下尤其作为培养箱的或系统的控制装置的固件存在。程序大多在数据载体上作为能运行的程序文件经常在所谓的机器代码中存在,机器代码为了运行而被加载到数据处理装置的计算机的工作存储器中。程序被作为机器指令序列,这就是说计算机的一个/多个处理器的处理器指令序列加以处理和因此进行运行。“计算机代码”尤其也指的是程序的源文本,可以由其在控制实验室设备的过程中生成能运行的代码。

122、用户界面装置可以是培养箱的组成部分,或者是一种模块。用户界面装置优选分别具有:用于用户界面装置的控制装置;用于与实验室设备、特别是培养箱通过该实验室设备的接口装置建立数据连接的通信装置;用于检测用户的用户输入的输入装置;用于将信息输出给用户的输出装置、特别是显示器和/或屏幕、特别是触敏的屏幕。在此,用户界面装置的控制装置优选被设置用于,通过数据连接与培养箱的控制装置交换数据。

123、能存放在培养箱腔室中的物体尤其是细胞培养容器。细胞培养容器尤其是透明的。细胞培养容器尤其由塑料制成,特别是由pe或ps制成并且特别是具有平坦的底板,底板形成了细胞的生长面。这个生长面可以具有用于促进细胞粘附的表面处理结构。细胞培养容器能用或者可以用pe罩或气体交换罩、特别是可选包含过滤器的盖封闭,或者配设有所述罩或盖。细胞培养容器尤其是能堆叠的。艾本德细胞培养瓶尤为适用。

124、培养箱优选具有电气控制装置(同义词:控制装置),其尤其可以包含调节装置。数据处理装置优选是培养箱的控制装置的组成部分,控制装置控制培养箱的功能。控制装置的功能尤其通过电子的开关回路实现。控制装置可以具有微处理器,微处理器可以包含数据处理装置。控制装置和/或数据处理装置优选构造用于执行控制方法,控制方法也称为控制软件或控制程序。培养箱的和/或控制装置的和/或评估装置的功能可以在方法步骤中说明。它们可以被实现为控制程序的计算机程序(代码)的组成部分,特别是实现为控制程序的子程序。

125、控制装置在本发明的范畴内一般尤其具有用于处理数据的数据处理装置、特别是计算单元(cpu)和/或微处理器,或者是数据处理装置。培养箱的控制装置的数据处理装置优选也设置用于控制处理过程和/或控制个性化的处理,个性化的处理由培养箱的一个或多个特别是可选的处理装置执行。

126、数据处理装置备选优选是一种布置在培养箱外的并且与这个培养箱分开布置的装置,也称为外部的装置或外部的数据处理装置。数据处理装置和培养箱优选处于数据连接并且优选是用于数据交换的网络的组成部分。数据处理装置和培养箱在这种情况下尤其是用于检测voc富集、特别是用于检测污染的按本发明的实验室监控系统的组成部分。

127、培养箱尤其具有带至少一个调节回路的调节装置,为该调节回路分配至少一个调温装置作为执行机构和至少一个温度传感器作为测量机构。由此也可以视实施方式而定调节空气湿度,尽管空气湿度本身不是通过空气湿度传感器(rh传感器)测量的并且空气湿度不是调节回路的输入参量。培养箱腔室中的灌有水的槽可以被加热或冷却,以便通过蒸发来设定空气湿度。co2培养箱尤其用于培养动物的或人类的细胞。培养箱可以具有用于翻转至少一个细胞培养容器的翻转装置和/或用于使至少一个细胞培养容器摇动或运动的摇动装置。

128、在将传感器装置布置在培养箱腔室处或培养箱腔室中时要注意的是,电气装置在培养箱腔室内的运行导致了废热,废热可能使腔室气体环境以不可接受的程度变热。培养箱的控制装置因此可以尤其设置用于,根据腔室气体环境的借助温度传感器检测到的温度来控制电气装置、特别是至少一个传感器装置在培养箱腔室内或培养箱腔室处的运行。培养箱的控制装置尤其可以设置用于,借助至少一个调温装置对腔室气体环境调温并且根据彼此来控制电气装置在培养箱腔室中的运行,以便补偿腔室气体环境的不期望的变热。

129、控制装置可以设置用于,自动根据其它数据选择培养箱的程序参数或控制参数。对在至少一个细胞培养容器中的细胞培养物的由控制参数控制的处理,在培养箱中尤其对应至少一种细胞培养物所承受的气候处理。用于影响气候处理的可能的参数、特别是程序参数、特别是用户参数,尤其定义了其内培育有至少一个样本的培养箱内部空间的温度、培养箱内部空间中o2和/或co2和/或n2的相对气体浓度、培养箱内部空间中的空气湿度和/或至少一个流程参数,该流程参数影响或定义了由多个步骤组成的培养处理程序的流程、特别是顺序。

130、调温装置可以是组合式加热/冷却装置。它优选仅是加热装置。这个调温装置可以尤其通过电阻丝产生热量。

131、此外,所有影响物理状态即“培养箱气体环境的温度”的调温步骤、特别是借助约100℃至120℃或直至180℃或200℃的高温阶段在空的培养箱腔室中执行的可选的自动灭菌的步骤,均属于由培养箱控制的过程。

132、此外,气体交换过程也属于由培养箱控制的过程,在气体交换过程中,按照每单位时间有预先确定的体积的体积流量交换培养箱气体环境的一些部分,以便特别是作为调节过程的组成部分设定培养箱气体环境的期望的气体成分,特别是当这种气体成分在打开培养箱门后以不期望的方式发生改变时或者当在测量室中将培养箱腔室的气体环境抽出不期望地改变了腔室气体环境、特别是腔室压力时。相应的有待测量的物理状态在这种情况下是相对气体浓度或相对空气湿度。培养箱或其控制装置优选被设置用于,调节在特定的时间点上作为温度调节回路的额定值施加的相对气体浓度或者由于相对气体浓度探测到的气体值、特别是co2值和/或o2值。对空气湿度的调节也可以算作这种气体调节,所述调节借助传感器装置的空气湿度传感器完成,特别是借助用于测量相对空气湿度的传感器完成。

133、此外,气体运动过程还属于由培养箱本身控制的过程,在气体运动过程时,例如按照每单位时间有预先确定的体积的体积流量和特别是也沿一个或多个可变的或恒定不变的流动方向在培养箱腔室中使培养箱气体环境的一些部分运动。这可以尤其造成在培养箱腔室内的均匀的气体环境,以便在平均时间内用相同的气体环境加载特别是定位在不同位置的细胞培养容器。

134、本发明也涉及传感器装置如在本文献中所说明那样用于探测实验室设备的内部空间的气体环境中的挥发性有机化合物(voc)的富集、特别是污染的应用,其中,实验室设备用于在培养箱的培养箱腔室的内部空间的气体环境中处理液态的、特别是生物的实验室样本、特别是活体细胞,其中,voc分别优选通过:

135、·布置在内部空间中的微生物有机体;

136、·布置在内部空间中的活体细胞;

137、·从实验室设备的、特别是培养箱的设备组成部分、特别是培养箱腔室出来进入到内部空间;

138、而被释放。

139、其中,传感器装置具有至少一个用于探测voc的voc传感器并且至少一个voc传感器具有至少一个测量区域,测量区域与内部空间的气体环境气体处于流动连通。至少一个voc传感器、对其驱控和对其测量信号的评估,均可以按照本文献中的说明进行,并且可以特别是与用于探测相应的、源自所述源头的voc的要求相匹配。

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