CN118620714A - 一种正负压旋转生物培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正负压旋转生物培养装置，属于生物样本实验设备技术领域，包括控制主机、环境调节系统以及设置在环境调节系统内的旋转培养系统，旋转培养系统包括旋转机构和至少一个球形底培养瓶，球形底培养瓶设置在旋转机构上，使得球形底培养瓶在旋转机构的驱动下进行旋转运动。采用上述一种正负压旋转生物培养装置，为不同环境需要的生物样本发育提供稳定的培养环境，为生物培养研究提供不同的培养环境选择，同时能够提高生物细胞营养交换速率，减少生物样本细胞发育迟缓或者死亡的现象的发生。

Description

一种正负压旋转生物培养装置

技术领域

本发明涉及生物样本实验设备技术领域，尤其是涉及一种正负压旋转生物培养装置。

背景技术

在生物样本培养领域，传统的静态培养方式（生物培养样本静态悬浮在营养物质中或吸附在培养器皿内壁培养）对于生物样本细胞发育到细胞聚集体时会因为细胞与培养液的营养交换不足和培养环境不符合原生物体条件要求，导致生物样本细胞发育迟缓或者死亡。

同时对于有特殊环境要求的生物样本细胞，发育阶段对于环境压力（气压或水压）有要求：

比如老鼠胚胎细胞在母鼠子宫内发育成长，随着老鼠胚胎细胞从受精卵发育到囊胚需要低氧、常压和恒温发育环境，当囊胚细胞发育到细胞聚集体（有心跳阶段）发育需要高压、高氧和恒温发育环境。在老鼠胚胎细胞发育过程中可明显观察到发育环境在发生改变，从最初的低氧、常压发育环境变为高氧、高压发育环境。

比如水生植物样本细胞生长在高压力、低氧的环境中，传统静态培养方式无法提供水生植物样本细胞生发发育所需的高压（气压或水压）环境。

比如高海拔植物样本细胞生长在低压力和低氧环境中，传统静态培养方式无法提供高海拔植物样本细胞生长发育所需的低压发育的环境；

因此，传统的静态培养方式并不满足对于有营养交换需求、气体（水）压力需求和氧气和二氧化碳浓度需求的生物样本培养。静态培养方式不能够模拟体内生理条件下的细胞状态，它提供的生长环境不能使培养样本能够表现出与完整的植物、动物或人体内发育条件下相似的功能。

申请号为CN202210264642.7的专利公开了一种深海微生物分离培养装置与培养方法，申请号为CN201880083597.7的专利公开了内部压力可变的席保平生物培养器，上述专利均仅仅实现了压力、温度以及湿度的调节，属于静态培养方式，并未解决对于生物样本细胞发育到细胞聚集体时会因为细胞与培养液的营养交换不足和培养环境不符合原生物体条件要求，导致生物样本细胞发育迟缓或者死亡的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种正负压旋转生物培养装置，能够解决静态培养方式不能够真实模拟生物体内发育环境的问题，尤其涉及包括球状体、类器官和其他细胞聚集体的体外培养实验。

为实现上述目的，本发明提供了一种正负压旋转生物培养装置，包括控制主机和环境调节系统，还包括设置在环境调节系统内的旋转培养系统，旋转培养系统包括旋转机构和至少一个球形底培养瓶，球形底培养瓶设置在旋转机构上，使得球形底培养瓶在旋转机构的驱动下进行旋转运动。

优选的，球形底培养瓶包括球形培养部和圆柱连接部，球形培养部用于盛放生物样本，圆柱连接部一端与球形培养部相连通，圆柱连接部另一端设置有可拆卸连接段，将生物样本和营养液放置球形底培养瓶内，在球形底培养瓶横向安装时，生物样本和营养液的液面高度低于圆柱连接部的最低处。

优选的，旋转机构包括用于提供旋转动力的旋转驱动电机，旋转驱动电机通过旋转接头连接有分气盘，旋转接头与环境调节系统相连接，使得旋转驱动电机驱动分气盘转动时同时进行气体的输送、压力调节以及温湿度的调节，分气盘上连接有若干分气块，分气块上设置有连接座，连接座与可拆卸连接段相连接，分气块上设置有进气管和回气管，用于球形底培养瓶内气体交换，进气管的尾端与球形培养部相对设置，回气管的尾端设置在圆柱连接部内；旋转驱动电机与控制主机电连接，用于调控分气盘的转速。

优选的，环境调节系统包括气体正负压控制子系统、温度控制子系统、浓度控制子系统和湿度控制子系统；

浓度控制子系统与正负压控制子系统相连接，正负压控制子系统与湿度控制子系统相连接，湿度控制子系统与旋转接头相连接；旋转接头与正负压控制子系统相连接；

气体正负压控制子系统、温度控制子系统、浓度控制子系统和湿度控制子系统均与控制主机电连接，用于调控球形底培养瓶的培养环境。

优选的，气体正负压控制子系统用于为生物培养提供正压、负压或常压生物样本发育环境；

气体正负压控制子系统包括切换阀和正负压发生器，切换阀上依次设置有混合气体通气口、常压通气口、调压输入通气口以及输出通气口，混合气体通气口与浓度控制子系统的输出端相连接，浓度控制子系统的输出端与正负压发生器通过混合气体通气管路相连接；常压通气与空气相通；调压输入通气口与正负压发生器的输出端相连接，输出通气口与湿度控制子系统的输入端相连接；回气管通过回气通气管路与正负压发生器输入端相连接；

切换阀和正负压发生器均与控制主机电连接。

优选的，气体正负压子系统根据设定的压力参数使得气路中的混合气体处于常压状态、正压状态和负压状态。

气体正负压控制过程如下：

常压状态过程：

切换阀打开混合气体通气口、常压通气口、调压输入通气口以及输出通气口，正负压发生器打开回气通气管路并关闭混合气体通气管路，正负压发生器使得回气通气管路与切换阀的调压通气口连通，经过旋转培养系统的混合气体通过切换阀的常压通气口流出到空气中，旋转培养系统中的混合气体的气压处于常压状态；

正压状态过程：

切换阀关闭混合气体通气口和常压通气口，打开调压输入通气口和输出通气口，正负压发生器关闭回气通气管路并打开混合气体通气管路，正负压发生器对旋转培养系统进行气体加压操作；

负压状态过程：

切换阀打开混合气体通气口、常压通气口、调压输入通气口和输出通气口，正负压发生器打开回气通气管路并混合气体通气管路，正负压发生器对旋转培养系统进行气体负压操作。

优选的，温度控制子系统包括恒温舱，旋转培养系统设置在恒温舱内，用于提供稳定的温度发育环境，恒温舱内设置有舱室温度控制单元，恒温舱的舱门上设置有舱门温度控制单元，恒温舱侧面设置有加湿瓶温度控制单元，用于为加湿瓶提供稳定的温度环境，舱室温度控制单元、舱门温度控制单元以及加湿瓶温度控制单元均包括电加热板和温度传感器，恒温舱内的加热板设置在恒温舱内壁，电加热板和温度传感器均与控制主机电连接。

优选的，浓度控制子系统用于为生物培养提供稳定的气体浓度发育环境；

浓度控制子系统包括进气控制组件，进气控制组件的输入端设置有空气通气口、氧气通气口、二氧化碳通气口以及氮气通气口，进气控制组件的输出端连接有风扇泵，风扇泵为气路中的气体流动提供循环动力，进气控制组件的输出端与风扇泵之间设置有气体浓度检测组件用于检测输出气体中相应气体浓度；

进气控制组件、风扇泵以及气体浓度检测组件均与控制主机电连接。

优选的，浓度控制子系统根据设定的浓度参数进行相应气体混合形成混合气体；

气体浓度检测组件检测气路中相应气体的气体浓度，检测得到的气体浓度与设定的气体浓度参数进行比，并反馈给控制主机，控制主机对进气控制组件进行相应调控补充对应气体，直到相应气体的气体浓度达到设定浓度；

氧浓度调节操作如下：

打开空气通气口和氮气通气口，并关闭氧气通气口关闭，通过持续输入氮气排出浓度控制子系统中气路内的氧气来降低氧气浓度，氧气浓度小于210000ppm；

关闭空气通气口和氮气通气口，并打开氧气通气口，通过持续输入氧气来提高浓度控制子系统中气路内氧气浓度，氧气浓度大于210000ppm；

关闭氧气通气口和氮气通气口，并打开空气通气口，通过持续输入空气来提高浓度控制子系统中气路内氧气浓度，氧气浓度等于210000ppm；

二氧化碳调节操作如下：

关闭二氧化碳通气口，打开空气通气口或氮气通气口，通过持续往浓度控制子系统中气路内通入空气或氮气，降低二氧化碳浓度；

打开二氧化碳通气口，通过持续往浓度控制子系统中气路内通入二氧化碳，提高二氧化碳浓度。

优选的，湿度控制子系统用于为生物培养提供设定湿度的湿度环境；湿度控制子系统包括加湿瓶和设置在回气管上的湿度检测组件，湿度检测组件用于检测经过球形底培养瓶后流出的混合气体的湿度；加湿瓶的输入端与输出通气口相连接，加湿瓶的输出端与旋转接头相连接；

加湿瓶和湿度检测组件均与控制主机电连接；

混合气体经过加湿瓶加湿后进入旋转培养系统中的球形底培养瓶，并通过回气管上的湿度检测组件进行湿度检测，并根据检测到的湿度数据和设定湿度调控加湿瓶的工作功率。

因此，本发明采用上述一种正负压旋转生物培养装置，具有以下有益效果：

（1）设置旋转培养系统，球形底培养瓶设置在旋转机构上，使得球形底培养瓶在旋转机构的驱动下进行旋转运动，通过采用旋转培养的方式提高生物样本在培养过程中的营养物质交换和废弃物排出，且采用球形底培养瓶，使得在旋转培养过程不会对培养样品产生过大的冲击，不影响培养样品的生存率。

（2）环境调节系统包括气体正负压控制子系统、温度控制子系统、浓度控制子系统和湿度控制子系统，对于不同生物样本发育环境要求，提供多种组合发育环境，提供正压、负压和常压生物样本发育环境；提供高氧气浓度发育环境、低氧气浓度发育环境、高二氧化碳浓度发育环境以及低二氧化碳浓度发育环境；提供不同湿度发育环境。能够模拟生物体内发育环境，促进3D细胞结构（包括球状体，类器官和其他细胞聚集体）的生长，保持和恢复其体内功能性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明一种正负压旋转生物培养装置的立体结构示意图；

图2是本发明旋转培养系统结构示意图；

图3是本发明气体正负压控制子系统和浓度控制子系统原理框图；

图4是本发明浓度控制子系统的控制原理框图；

图5是本发明一种正负压旋转生物培养装置控制原理框图。

附图标记

1、旋转培养系统；11、旋转机构；111、分气盘、112、分气块；113、螺纹连接座；114、旋转接头；115、旋转驱动电机；116、进气管；117、回气管；12、球形底培养瓶；121、球形培养部；122、圆柱连接部；123、连接螺纹段；

2、环境调节系统；21、气体正负压控制子系统；211、正负压发生器；211a、混合气体通气管路；211b、回气通气管路；212、切换阀；212a、混合气体通气口；212b、常压通气口；212c、调压输入通气口；212d、输出通气口；22、温度控制子系统；221、舱门温度控制单元；222、舱室温度控制单元；223、加湿瓶温度控制单元；22a、加热板；23、浓度控制子系统；231、进气控制组件；231a、空气通气口；231b、氧气通气口；231c、二氧化碳通气口；231d、氮气通气口；232、气体浓度检测组件；233、风扇泵；24、湿度控制子系统；241、加湿瓶；242、湿度检测组件；

3、控制主机。

具体实施方式

实施例

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的实施方式作详细说明。

如图1所示，一种正负压旋转生物培养装置，包括控制主机3、环境调节系统2以及设置在环境调节系统2内的旋转培养系统1。

如图2所示，旋转培养系统1包括旋转机构11和至少一个球形底培养瓶12，本实施例设置有六个圆周分布的球形底培养瓶12，根据实际需要还可以增加球形底培养瓶12的数量和调整球形底培养瓶12的布置。球形底培养瓶12包括球形培养部121和圆柱连接部122，球形培养部121用于盛放生物样本，圆柱连接部122一端与球形培养部121相连通，圆柱连接部122另一端设置有连接螺纹段123，将生物样本和营养液放置球形底培养瓶12内，在球形底培养瓶12横向安装时，生物样本和营养液的液面高度低于圆柱连接部122的最低处，使得在旋转过程中，生物样本和营养液始终在球形培养部121内。

球形底培养瓶12设置在旋转机构11上，使得球形底培养瓶12在旋转机构11的驱动下进行旋转运动。旋转机构11包括用于提供旋转动力的旋转驱动电机115，旋转驱动电机115通过旋转接头114连接有分气盘111，旋转接头114与环境调节系统2相连接，使得旋转驱动电机115驱动分气盘111转动时同时进行气体的输送、压力调节以及温湿度的调节，分气盘111上圆周分布有若干分气块112，分气块112上设置有螺纹连接座113，螺纹连接座113与连接螺纹段123螺纹连接，且分气块上设置有进气管116和回气管117，用于球形底培养瓶12内气体交换，进气管116的尾端与球形培养部121相对设置，回气管117的尾端设置在圆柱连接部122内，采用螺纹旋紧安装，能够保证球形底培养瓶12与旋转机构11安装处能够耐受高压气体或负压气体而不漏气，同时保证球形底培养瓶12在高压气体环境下不松脱。同时根据实际需要还可以采用卡扣连接方式和与硅胶塞采取过盈配合连接方式，均可实现可拆卸连接。

旋转驱动电机115与控制主机3电连接，用于调控分气盘111的转速，分气盘111带动六个球形底培养瓶12同步旋转。

通过采用旋转培养的方式提高生物样本在培养过程中的营养物质交换和废弃物排出，且采用球形底培养瓶12，使得在旋转培养过程不会对培养样品产生过大的冲击，不影响培养样品的生存率。

环境调节系统2包括气体正负压控制子系统21、温度控制子系统22、浓度控制子系统23和湿度控制子系统24。浓度控制子系统23与正负压控制子系统相连接，正负压控制子系统与湿度控制子系统24相连接，湿度控制子系统24与旋转接头114相连接；旋转接头114与正负压控制子系统相连接，气体正负压控制子系统21、温度控制子系统22、浓度控制子系统23和湿度控制子系统24均与控制主机3电连接，用于调控球形底培养瓶12的培养环境。

如图3-图5所示，气体正负压控制子系统21用于为生物培养提供正压、负压或常压生物样本发育环境。气体正负压控制子系统21包括切换阀212和正负压发生器211，切换阀212上依次设置有混合气体通气口212a、常压通气口212b、调压输入通气口212c以及输出通气口212d，混合气体通气口212a与浓度控制子系统23的输出端相连接，浓度控制子系统23的输出端与正负压发生器211通过混合气体通气管路211a相连接；常压通气与空气相通；调压输入通气口212c与正负压发生器211的输出端相连接，输出通气口212d与湿度控制子系统24的输入端相连接；回气管117通过回气通气管路211b与正负压发生器211输入端相连接，切换阀212和正负压发生器211均与控制主机3电连接，用于调控切换阀212相应通气口的开闭和正负压发生器211的工作功率。

气体正负压子系统根据设定的压力参数使得气路中的混合气体处于常压状态、正压状态和负压状态。

气体正负压控制过程如下：

常压状态过程：

切换阀212打开混合气体通气口212a、常压通气口212b、调压输入通气口212c以及输出通气口212d，正负压发生器211打开回气通气管路211b并关闭混合气体通气管路211a，正负压发生器211使得回气通气管路211b与切换阀212的调压输入通气口212c连通，经过旋转培养系统1的混合气体通过切换阀212的常压通气口212b流出到空气中，旋转培养系统1中的混合气体的气压处于常压状态。

正压状态过程：

切换阀212关闭混合气体通气口212a和常压通气口212b，打开调压输入通气口212c和输出通气口212d，正负压发生器211关闭回气通气管路211b并打开混合气体通气管路211a，正负压发生器211对旋转培养系统1进行气体加压操作。

负压状态过程：

切换阀212打开混合气体通气口212a、常压通气口212b、调压输入通气口212c和输出通气口212d，正负压发生器211打开回气通气管路211b，并关闭混合气体通气管路211a，正负压发生器211对旋转培养系统1进行气体负压操作。

温度控制子系统22包括恒温舱，旋转培养系统1设置在恒温舱内，用于提供稳定的温度发育环境，恒温舱内设置有舱室温度控制单元222，恒温舱的舱门上设置有舱门温度控制单元221，恒温舱侧面设置有加湿瓶温度控制单元223，用于为加湿瓶241提供稳定的温度环境，舱室温度控制单元222、舱门温度控制单元221以及加湿瓶温度控制单元223均包括电加热板22a和温度传感器，恒温舱内的加热板22a布满恒温舱，电加热板22a和温度传感器均与控制主机3电连接。

浓度控制子系统23用于为生物培养提供稳定的气体浓度发育环境，浓度控制子系统23包括进气控制组件231，进气控制组件231的输入端设置有空气通气口231a、氧气通气口231b、二氧化碳通气口231c以及氮气通气口231d，进气控制组件231的输出端连接有风扇泵233，风扇泵233为气路中的气体流动提供循环动力，进气控制组件231的输出端与风扇泵233之间设置有气体浓度检测组件232用于检测输出气体中相应气体浓度。

进气控制组件231、风扇泵233以及气体浓度检测组件232均与控制主机3电连接。

浓度控制子系统23根据设定的浓度参数进行相应气体混合形成混合气体，气体浓度检测组件232检测气路中相应气体的气体浓度，检测得到的气体浓度与设定的气体浓度参数进行比，并反馈给控制主机3，控制主机3对进气控制组件231进行相应调控补充对应气体，直到相应气体的气体浓度达到设定浓度。可提供高氧气浓度发育环境、低氧气浓度发育环境、高二氧化碳浓度发育环境和低二氧化碳浓度发育环境。

氧浓度调节操作如下：

打开空气通气口231a和氮气通气口231d，并关闭氧气通气口231b关闭，通过持续输入氮气排出浓度控制子系统23中气路内的氧气来降低氧气浓度，氧气浓度小于210000ppm（空气中的氧气浓度）。

关闭空气通气口231a和氮气通气口231d，并打开氧气通气口231b，通过持续输入氧气来提高浓度控制子系统23中气路内氧气浓度，氧气浓度大于210000ppm。

关闭氧气通气口231b和氮气通气口231d，并打开空气通气口231a，通过持续输入空气来提高浓度控制子系统中气路内氧气浓度，氧气浓度等于210000ppm。

二氧化碳调节操作如下：

关闭二氧化碳通气口231c，打开空气通气口231a或氮气通气口231d，通过持续往浓度控制子系统23中气路内通入空气或氮气，降低二氧化碳浓度。

打开二氧化碳通气口231c，通过持续往浓度控制子系统23中气路内通入二氧化碳，提高二氧化碳浓度。

湿度控制子系统24用于为生物培养提供设定湿度的湿度环境；湿度控制子系统24包括加湿瓶241和设置在回气管117上的湿度检测组件242，湿度检测组件242用于检测经过球形底培养瓶12后流出的混合气体的湿度；加湿瓶241的输入端与输出通气口212d相连接，加湿瓶241的输出端与旋转接头114相连接，加湿瓶241和湿度检测组件242均与控制主机3电连接。混合气体经过加湿瓶241加湿后进入旋转培养系统1中的球形底培养瓶12，并通过回气管117上的湿度检测组件242进行湿度检测，并根据检测到的湿度数据和设定湿度调控加湿瓶241的工作功率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种正负压旋转生物培养装置，包括控制主机和环境调节系统，其特征在于：还包括设置在环境调节系统内的旋转培养系统，旋转培养系统包括旋转机构和至少一个球形底培养瓶，球形底培养瓶设置在旋转机构上，使得球形底培养瓶在旋转机构的驱动下进行旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：球形底培养瓶包括球形培养部和圆柱连接部，球形培养部用于盛放生物样本，圆柱连接部一端与球形培养部相连通，圆柱连接部另一端设置有可拆卸连接段，将生物样本和营养液放置球形底培养瓶内，在球形底培养瓶横向安装时，生物样本和营养液的液面高度低于圆柱连接部的最低处。

3.根据权利要求2所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：旋转机构包括用于提供旋转动力的旋转驱动电机，旋转驱动电机通过旋转接头连接有分气盘，旋转接头与环境调节系统相连接，使得旋转驱动电机驱动分气盘转动时同时进行气体的输送、压力调节以及温湿度的调节，分气盘上连接有若干分气块，分气块上设置有连接座，连接座与可拆卸连接段相连接，分气块上设置有进气管和回气管，用于球形底培养瓶内气体交换，进气管的尾端与球形培养部相对设置，回气管的尾端设置在圆柱连接部内；旋转驱动电机与控制主机电连接，用于调控分气盘的转速。

4.根据权利要求3所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：环境调节系统包括气体正负压控制子系统、温度控制子系统、浓度控制子系统和湿度控制子系统；

浓度控制子系统与正负压控制子系统相连接，正负压控制子系统与湿度控制子系统相连接，湿度控制子系统与旋转接头相连接；旋转接头与正负压控制子系统相连接；

气体正负压控制子系统、温度控制子系统、浓度控制子系统和湿度控制子系统均与控制主机电连接，用于调控球形底培养瓶的培养环境。

5.根据权利要求4所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：气体正负压控制子系统用于为生物培养提供正压、负压或常压生物样本发育环境；

气体正负压控制子系统包括切换阀和正负压发生器，切换阀上依次设置有混合气体通气口、常压通气口、调压输入通气口以及输出通气口，混合气体通气口与浓度控制子系统的输出端相连接，浓度控制子系统的输出端与正负压发生器通过混合气体通气管路相连接；常压通气与空气相通；调压输入通气口与正负压发生器的输出端相连接，输出通气口与湿度控制子系统的输入端相连接；回气管通过回气通气管路与正负压发生器输入端相连接；

切换阀和正负压发生器均与控制主机电连接。

6.根据权利要求5所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：气体正负压子系统根据设定的压力参数使得气路中的混合气体处于常压状态、正压状态和负压状态；

气体正负压控制过程如下：

常压状态过程：

切换阀打开混合气体通气口、常压通气口、调压输入通气口以及输出通气口，正负压发生器打开回气通气管路并关闭混合气体通气管路，正负压发生器使得回气通气管路与切换阀的调压通气口连通，经过旋转培养系统的混合气体通过切换阀的常压通气口流出到空气中，旋转培养系统中的混合气体的气压处于常压状态；

正压状态过程：

切换阀关闭混合气体通气口和常压通气口，打开调压输入通气口和输出通气口，正负压发生器关闭回气通气管路并打开混合气体通气管路，正负压发生器对旋转培养系统进行气体加压操作；

负压状态过程：

切换阀打开混合气体通气口、常压通气口、调压输入通气口和输出通气口，正负压发生器打开回气通气管路并混合气体通气管路，正负压发生器对旋转培养系统进行气体负压操作。

7.根据权利要求4所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：温度控制子系统包括恒温舱，旋转培养系统设置在恒温舱内，用于提供稳定的温度发育环境，恒温舱内设置有舱室温度控制单元，恒温舱的舱门上设置有舱门温度控制单元，恒温舱侧面设置有加湿瓶温度控制单元，用于为加湿瓶提供稳定的温度环境，舱室温度控制单元、舱门温度控制单元以及加湿瓶温度控制单元均包括电加热板和温度传感器，恒温舱内的加热板设置在恒温舱内壁，电加热板和温度传感器均与控制主机电连接。

8.根据权利要求4所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：浓度控制子系统用于为生物培养提供稳定的气体浓度发育环境；

浓度控制子系统包括进气控制组件，进气控制组件的输入端设置有空气通气口、氧气通气口、二氧化碳通气口以及氮气通气口，进气控制组件的输出端连接有风扇泵，风扇泵为气路中的气体流动提供循环动力，进气控制组件的输出端与风扇泵之间设置有气体浓度检测组件用于检测输出气体中相应气体浓度；

进气控制组件、风扇泵以及气体浓度检测组件均与控制主机电连接。

9.根据权利要求8所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：浓度控制子系统根据设定的浓度参数进行相应气体混合形成混合气体；

气体浓度检测组件检测气路中相应气体的气体浓度，检测得到的气体浓度与设定的气体浓度参数进行比，并反馈给控制主机，控制主机对进气控制组件进行相应调控补充对应气体，直到相应气体的气体浓度达到设定浓度；

氧浓度调节操作如下：

打开空气通气口和氮气通气口，并关闭氧气通气口关闭，通过持续输入氮气排出浓度控制子系统中气路内的氧气来降低氧气浓度，氧气浓度小于210000ppm；

关闭空气通气口和氮气通气口，并打开氧气通气口，通过持续输入氧气来提高浓度控制子系统中气路内氧气浓度，氧气浓度大于210000ppm；

关闭氧气通气口和氮气通气口，并打开空气通气口，通过持续输入空气来提高浓度控制子系统中气路内氧气浓度，氧气浓度等于210000ppm；

二氧化碳调节操作如下：

关闭二氧化碳通气口，打开空气通气口或氮气通气口，通过持续往浓度控制子系统中气路内通入空气或氮气，降低二氧化碳浓度；

打开二氧化碳通气口，通过持续往浓度控制子系统中气路内通入二氧化碳，提高二氧化碳浓度。

10.根据权利要求4所述的一种正负压旋转生物培养装置，其特征在于：湿度控制子系统用于为生物培养提供设定湿度的湿度环境；湿度控制子系统包括加湿瓶和设置在回气管上的湿度检测组件，湿度检测组件用于检测经过球形底培养瓶后流出的混合气体的湿度；加湿瓶的输入端与输出通气口相连接，加湿瓶的输出端与旋转接头相连接；

加湿瓶和湿度检测组件均与控制主机电连接；

混合气体经过加湿瓶加湿后进入旋转培养系统中的球形底培养瓶，并通过回气管上的湿度检测组件进行湿度检测，并根据检测到的湿度数据和设定湿度调控加湿瓶的工作功率。