体外实验系统及其温度调节方法与流程

1.本发明涉及体外实验器材领域，特别是涉及一种体外实验系统及其温度调节方法。


背景技术：

2.肿瘤治疗电场(ttfields)是一种通过干扰肿瘤细胞有丝分裂从而抑制肿瘤细胞增殖的治疗方法。这种低强度、中高频的交变电场被用于干预治疗多种肿瘤疾病，是一种临床上有效的癌症治疗方法。国内外已有许多基础研究证实了ttfields的生物学效应。细胞实验研究结果表明ttfields可以调控肿瘤细胞内生化分子表达，干扰肿瘤细胞的分裂周期，抑制肿瘤细胞的增殖以及促进肿瘤细胞凋亡。动物实验研究结果表明ttfields能够有效地抑制荷瘤小鼠体内的肿瘤血管新生并抑制其体内肿瘤的生长。目前国内外的临床研究结果，也证实了ttfields对肿瘤治疗的积极作用。
3.在体外研究中，ttfields作用在细胞培养装置中的细胞培养液上会产生大量的热能，使培养液温度不断上升。然而，生物组织体外培养对环境温度要求较高，细胞培养液需要维持在37℃左右，否则生物组织容易因环境温度不适宜而凋亡，影响ttfields体外实验的参考性。现有的如发明公开专利第112680349号所揭示的培养液的温度是由设置在电极板上的热敏传感器监测的，热敏传感器监测到的温度信号被传输至外部控制单元，外部控制单元依据温度信号调整交流电性号输出强度，以控制电场所产生的热量，使细胞培养液的温度维持在37℃左右。上述细胞培养液温度维持的方式是通过调整电信号输出的强度实现的，引起交变电场场强大小的波动，这种波动的场强对于体外研究实验本身的重复性，实验结果的量化统计等都是不利的。同时，电极片上的热敏传感器长时间浸没在培养液中，容易使细胞培养液渗入热敏传感器外围包覆的封胶内影响热敏传感器，导致热敏传感器监测的温度出现误差，进一步影响培养液的温度。
4.因此，确有必要提供一种改进的体外实验系统及其温度调节方法，以避免上述体外实验系统及温度调节方法存在的不足。


技术实现要素：

5.本发明提供一种场强稳定、温度监测准确的体外实验系统及其温度调节方法。
6.本发明的体外实验系统通过如下技术方案实现的：一种体外实验系统，包括：培养箱，所述培养箱包括温度调节器，所述温度调节器配置成调节所述培养箱的内部温度；培养装置，设置在所述培养箱内部，包括：至少一个培养皿，用于容纳用于培养生物组织的培养液；和至少一组电极板，每组电极板至少部分地设置于所述至少一个培养皿中一个对应的培养皿内，用于向该培养皿中容纳的培养液施加电场；以及测温器，用于检测所述至少一个培养皿中容纳的培养液的温度，其中，所述温度调节器在所述测温器检测到所述培养液温度超出温度阈值范围时于调节所述培养箱的内部温度以使得所述培养液温度落入所述温度阈值范围内。
7.进一步的，所述测温器包括：至少一测温线，每一测温线末端为热电偶探头，所述热电偶探头伸入到相应的培养皿内的培养液中；以及测试仪表，用于将所述至少一个检测信号转换为相应的温度值。
8.进一步的，所述培养装置还包括：电路插板，设置于所述至少一个培养皿的上方，用以电性连接至少一组电极板。
9.进一步的，所述电路插板上设置有用于插接所述至少一组电极板的多个插孔，在多个插孔环绕的区域内还设有至少一个用于测温线穿过的针孔，所述至少一个培养皿在各自的顶端处设置有相应开口，所述至少一组电极板通过所述多个插孔设置在所述电路插板上，并且通过所述至少一个培养皿的相应开口沿着远离所述电路插板的方向延伸至所述至少一个培养皿内。
10.进一步的，所述每组电极板组至少包括两对电极板。
11.进一步的，所述每个电极板包括柔性电路板、设于柔性电路板相对两侧的绝缘基板与陶瓷电极。
12.进一步的，所述柔性电路板与绝缘基板的形状大致相同，均大致呈“t”型形状设置。
13.进一步的，所述柔性电路板靠近电路插板的一端宽度较小，而远离电路插板的一端宽度较大。
14.进一步的，所述陶瓷电极设于柔性电路板远离电路插板的一端。
15.进一步的，所述每个电极板还包括设于柔性电路板远离电路插板的一端的至少一温度传感器，所述温度传感器设于柔性电路板位于与陶瓷电极同一侧。
16.进一步的，所述每个电极板还包括设于柔性电路板靠近电路插板的一端的多个导电端子，所述每个导电端子的一端分别与柔性电路板电性连接，另一端分别与培养皿上方的电路插板电性连接。
17.进一步的，所述每个导电端子的另一端分别电路插板上的相应的插孔电性连接。
18.进一步的，所述培养装置还包括：安装板组件，用于安装固定所述至少一个培养皿和所述电路插板。
19.进一步的，所述安装板组件包括一底板、固定于底板上的多个支撑柱以及与多个支撑柱可拆卸固定的一顶板。
20.进一步的，所述底板大致为板状构造，用于支承至少一个培养皿。
21.进一步的，所述底板支承培养皿的一侧表面设置有限制培养皿水平移动的至少一个定位部件。
22.进一步的，所述每个支撑柱的顶部均设有第一固定部件。
23.进一步的，所述顶板位于与多个支撑柱的第一固定部件相应位置处一一对应设置有多个第二固定部件。
24.进一步的，所述顶板通过其多个第二固定部件与相应的支撑柱的第一固定部件可拆卸地固定连接。
25.进一步的，所述顶板设置于至少一个培养皿的上方，用于支承电路插板。
26.进一步的，所述顶板上开设有至少一个限位口，用于分别容纳至少一个培养皿的各自的顶端。
27.进一步的，所述电路插板一端设有排线连接端子，所述排线连接端子用于连接排线。
28.进一步的，还包括：电场发生器，用于产生至少一个交变电场信号传输给至少一组电极板。
29.进一步的，还包括转接器，所述转接器电性连接所述电场发生器，用于将所述至少一个交变电场信号通过转接器提供给至少一组电极板。
30.进一步的，还包括：控制器，所述控制器配置为响应于检测到所述培养液温度超出温度阈值范围时，自动控制所述温度调节器调节所述培养箱的内部温度以使得所述培养液温度落入所述温度阈值范围内。
31.进一步的，所述温度阈值范围为36℃-38℃。
32.本发明体外实验系统的温度调节方法是通过如下方案实现的：一种如上述所述的体外实验系统的温度调节方法，所述方法包括：利用所述测温器周期性地检测所述至少一个培养皿中容纳的培养液的温度；以及响应于检测到所述培养液温度超出温度阈值范围，控制所述温度调节器调节所述培养箱的内部温度以使得所述培养液温度落入所述温度阈值范围内，所述温度阈值范围为36℃-38℃。
33.进一步的，所述温度阈值范围包括期望所述培养液保持的理想温度值，其中，控制所述温度调节器调节所述培养箱的内部温度还包括：获取为所述温度调节器设定的当前运行温度；以及基于所述当前运行温度与所述培养液温度之差以及所述理想温度值来设定所述温度调节器的目标运行温度。
34.进一步的，还包括：响应于检测到所述培养液温度未超出所述温度阈值范围，不改变所述温度调节器的温度设定。
35.本发明的体外实验系统利用测温器检测培养皿内的温度，检测到所述培养液温度超出温度阈值范围时，通过调节培养箱的温度调节器来调节培养箱的内部温度以使得所述培养液温度落入所述温度阈值范围内，无需调节交变电压，避免场强大小的波动对实验的影响，以利于体外研究中实验本身的重复性、实验结果的量化统计等。
36.根据在下文中所描述的实施例，本公开的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。
附图说明
37.图1是依据本发明的体外实验系统的示意性框图。
38.图2是图1中的培养装置与测温器的立体图；
39.图3是图2中的培养装置的a-a截面的示意图；
40.图4是图2中的培养装置的立体分解图；
41.图5是图4中的培养装置的电极板的平面示意图；并且
42.图6是图5所示电极板的立体分解图；
43.图7是图4中的培养装置的电路板的立体图；
44.图8是图2中的培养装置在组装过程中的示意图；
45.图9是依据本发明第一实施例的用于体外实验系统的温度调节方法的流程图；
46.图10是依据本发明第二实施例的用于体外实验系统的温度调节方法的流程图。
具体实施方式
47.这里将详细地对示例性实施方式进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施方式中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的电极片的示例。
48.图1至图8所示为本发明的体外实验系统1000，其包括培养装置100、放置培养装置100的培养箱200、监测培养装置100内培养液温度的热电偶式的测温器300、提供交变电信号的电场发生器410、将交变电信号从电场发生器410传输给培养装置的转接器420以及控制体外实验系统1的空间环境温度(室温)的空调器500。所述培养箱200包括调节培养箱200的制热温度以调节培养箱200内的环境温度的温度调节器210。所述体外实验系统1000通过热电偶式的测温器300监测培养装置100内培养液的温度，监测的温度数据更加准确可靠。所述体外实验系统1000依据测温器300监测到的培养液的温度，调节温度调节器210制热温度使放置培养箱200内的培养装置100内培养液的温度落入温度阈值范围36℃-38℃内，其空调器500用以辅助调节培养箱200内的环境温度，使培养箱200内的热量传递到培养箱200外的空间环境中，如此可以保证细胞培养液在稳定的交变电场的场强环境下进行ttf体外研究实验，有利于体外研究实验的重复性、实验结果的量化统计。在一些情况下，体外实验系统1000中的空调器500不是必要的，如空间环境温度较培养箱200内的温度低，培养箱200内的热量传递到培养箱200外的空间环境中。在一些情况下，体外实验系统1000中的空调器500是必要的，如空间环境温度较培养箱200内的温度高，培养箱200内的热量无法传递到培养箱200外的空间环境中，需要通过空调器500降低培养箱200外的空间环境的温度直至低于培养箱200内的温度，培养箱200内的热量再传递到培养箱200外的空间环境中。
49.所述培养装置100包括至少一个培养皿110、至少一组电极板组120、固定至少一个培养皿110的安装板组130以及位于至少一个培养皿110上方并与至少一组电极板组120电性连接的电路插板140。所述培养皿110容纳用于培养生物组织的培养液。所述电极板组120至少部分地设置于培养皿110内，用于向该培养皿110中容纳的培养液施加电场。本实施例中，培养皿110和电极板组120的数量可以均为3个，以构成不同对照组。所述每组电极板组120设置于相应的一个培养皿110内。3个培养皿110沿着直线方向间隔排列设置。所述每个培养皿110的大小、形状均相同。本实施例中，每个培养皿110均为立方体结构，且培养皿110在其顶端处设置有相应开口1101，培养液可以经由该开口1101被装入培养皿110内部。在其他实施例中，培养皿110的数量可以多于3个或少于3个，培养皿110也可以具有除立方体以外的其他形状，例如长方体、圆柱体结构等，以及除直线排列以外的其他排列方式，这里不再一一列举。
50.每组电极板组120可以包括4个电极板121，4个电极板121组成两对电极板121，每对电极板121都包括两个相互面对、且极性相反的电极板121，以用于向培养液施加均匀的电场。在其他实施例中，每组电极板组120还可以包括其他组数的电极板121，每组电极板组120也可以按照其他合适的排布方式进行设置，这里不再一一列举。
51.每个电极板121包括柔性电路板1210、设于柔性电路板1210相对两侧的绝缘基板1211与陶瓷电极1212。所述绝缘基板用于支撑柔性电路板1210。所述柔性电路板1210与绝缘基板1211的形状大致相同，均大致呈“t”型形状设置。所述柔性电路板1210靠近电路插板
140的一端宽度较小，而远离电路插板140的一端宽度较大，以便于在其宽度较大一端设置陶瓷电极1212。所述每个电极板121的陶瓷电极1212至少为一个。本实施例中，所述每个电极板121的陶瓷电极1212的数量为两个。所述柔性电路板1210用于传输电信号。至少一个陶瓷电极1212与柔性电路板1210电性连接，以从柔性电路板1210获得施加交变电场的电信号。本实施例中，所述陶瓷电极1212呈圆形片状设置。所述两个陶瓷电极1212通过焊锡(未图示)焊接设置于柔性电路板1210上以实现两者之间电性连接。所述陶瓷电极1212与柔性电路板1210之间因焊接产生一间隙(未图示)。所述间隙(未图示)中还填充设置密封胶(未图示)，避免陶瓷电极1212受外力影响而导致焊接处断裂，进而导致交变电场无法通过陶瓷电极1212施加于培养液内的细胞；同时还可以避免空气中的水汽进入间隙(未图示)而侵蚀陶瓷电极1212与柔性电路板1210之间的焊锡(未图示)，进而影响陶瓷电极1212与柔性电路板1210之间的电性连接。
52.所述每个电极板121还设有至少一温度传感器1214。所述温度传感器1214设于柔性电路板1210上与陶瓷电极1212同一侧。所述温度传感器1214位于陶瓷电极1212同一端，以便于检测培养液的温度。所述温度传感器1214外围包覆密封胶(未图示)以保护温度传感器1214。所述每个电极板121还包括一组导电端子1213。该组导电端子1213设置在柔性电路板1210的靠近电路插板140的端部上。该组导电端子1213的一端分别与柔性电路板1210电性连接，另一端分别与培养皿110上方的电路插板140电性连接。该组导电端子1213通过柔性电路板1210分别与陶瓷电极1212、温度传感器1214电性连接。本实施例中，每个电极板121上设置的温度传感器1214的数量为2个。所述每个电极板121的导电端子1213设有4个。
53.培养装置100的安装板组件130用于安装固定至少一个培养皿110。所述安装板组件130包括一底板131，固定于底板131上的多个支撑柱132以及与多个支撑柱132可拆卸固定的一顶板133。
54.所述底板131大致为长方形板状构造。所述底板131用于支承至少一个培养皿110。所述底板131支承培养皿110的一侧表面设置有限制培养皿110水平移动的至少一个定位部件1310。本实施例中，所述定位部件1310设有3个。所述定位部件1310为凹槽，其凹陷区域与培养皿110的底面的形状及大小大致相同。在其他实施方式中，所述定位部件1310为其他具有相同定位功能的形状，例如凸环、环状间隔设置的多个凸点等。
55.所述多个支撑柱132的底端均固定在底板131上，例如每个支撑柱132的底端可以通过螺钉固定在底板131的上表面。所述多个支撑柱132分别间隔地设置在相邻两个培养皿110之间，并且位于底板131相对两侧的边缘，使得多个支撑柱132避让培养皿110的位置，使得培养装置100的整体结构更加紧凑。所述每个支撑柱132的顶部均设有第一固定部件1320。所述每个第一固定部件1320均呈凸起状设置于相应的支撑柱132的顶部，所述每个支撑柱132大致呈“凸”字形设置。所述顶板133位于与多个支撑柱132的第一固定部件1320相应位置处一一对应设置有多个第二固定部件1330。所述多个第二固定部件1330均呈缺口状设置。所述顶板133通过其多个第二固定部件1330与相应的支撑柱132的第一固定部件1320可拆卸地固定连接。所述顶板133的多个第二固定部件1330与相应的支撑柱132的第一固定部件1320构成榫卯固定。即第一固定部件1320为榫头，第二固定部件1330为卯眼。在其他实施方式中，所述每个支撑柱132的顶部的第一固定部件1320均呈缺口状设置，所述每个支撑柱132大致呈“凹”字形设置。所述顶板133上与每个第一固定部件1320对应的第二固定部件
1330均呈由其底面向下凸起状设置。
56.所述顶板133设置于至少一个培养皿110的上方，用于支承电路插板140，顶板133上开设有至少一个限位口1331，用于分别容纳至少一个培养皿110的各自的顶端。与电路插板140相比，所述顶板133具有更大的厚度。顶板133和电路插板140之间固定连接，例如可以使用螺钉将顶板133和电路插板140进行螺纹连接。所述顶板133上开设有至少一个与底板131的定位部件1310相对的限位口1331。本实施例中，顶板133上开设有3个限位口1331，每个限位口1331的形状与培养皿110的水平截面的形状大致相同，每个限位口1331用于分别容纳对应的培养皿110的顶端开口部分。可以理解，由于顶板133具有一定的厚度，因此顶板133的限位口1331和电路插板140共同形成了类似限位槽的结构。也就是说，培养皿110的顶端部分进入到上述限位槽结构内，从而使得上述限位槽结构起到对培养皿110限位的作用，以防止培养皿110相对于安装板组件发生移位。
57.所述电路插板140固定设置于顶板133的上方，且位于至少一个培养皿110的上方。所述电路插板140的形状大致与顶板133的形状相同。所述电路插板140具有多个与顶板133的第二固定部件1330对应设置的缺口144。电路插板140上设置有用于电性连接至少一组电极板组120的多个插孔142。本实施例中，所述至少一组电极板组120通过相应的插孔142与电路插板140靠近顶板133的一侧焊接以实现电性连接。所述至少一组电极板组120通过培养皿110的相应开口1101沿着远离电路插板140的方向延伸至培养皿110内。一组电极板组120包括至少一组电极板121。本实施例中，电极板组120设有3组，每组电极板组120的数量为4个。每组电极板组120对应的插孔142有16个。在其他实施方式中，所述电路插板140在靠近顶板133的一侧设置至少一组插座(未图示)，每组插座(未图示)的一端分别通过相应的插孔142与电路插板140电性连接，另一端分别与对应的电极板组120相连接。前述的每个电极板121通过其四个导电端子1213分别与相应的插孔142或插座(未图示)电性连接。
58.所述电路插板140一端设有一排线连接端子143。所述顶板131与电路插板140的排线连接端子143位置处设有一避让缺口1332，以收容电路插板140的排线连接端子143。所述排线连接端子143用于连接排线(未图示)。所述排线(未图示)的一端通过排线连接端子143电性连接电路插板140，再通过电路插板140电性连接多个电极板121；另一端电性连接转接器420，再通过转接器420电性连接电场发生器410。在其他实施例中，所述排线(未图示)的另一端也可以直接电性连接电场发生器410。由于培养装置100放置于培养箱200内培养，而电场发生器410、转接器420在培养箱200外，为了不影响培养箱200正常工作，在培养装置100与转接器420或电场发生器410之间选择更为薄的排线传导电信号。
59.所述电路插板140在多个插孔142环绕的区域内还设有至少一个针孔141，以供测温器300的至少一个测温线320中的对应测温线320穿过以进入至少一个培养皿110中的对应培养皿110内部。所述针孔141大致位于多个插孔142之间的中心处。在本实施例中，测温器300的测试仪表330设置在培养装置100的外部，测温器300的每条测温线320经由电路插板140的针孔141进入对应的培养皿110内，从而允许热电偶探头和培养液接触。由于上述多个插孔142环绕的区域与顶板133的限位口1331对应，因此测温线320可以不被顶板133阻挡，直接伸入到培养皿110的内部。
60.图8示出了根据本公开一个实施例的培养装置100在组装过程中的示意图。在对培养装置100进行组装时，可以先将多个电极板121焊接到电路插板140上，然后将顶板133和
电路插板140进行组装，然后将底板131和支撑柱132进行固定安装。再将盛装好培养液的培养皿110放置在底板131上的定位部件1310位置处。最后，将所述顶板133的多个第二固定部件1330与相应的支撑柱132的第一固定部件1320拼接。如图3所示，在培养装置100组装好之后，培养皿110进入限位口1331中，并且电极板121伸入到培养皿110内部。
61.培养箱200包括温度调节器210，温度调节器210配置成调节培养箱200的内部温度。在本实施例中，培养箱200可以是二氧化碳培养箱，实验操作人员可以通过操作温度调节器210使二氧化碳培养箱的内部温度保持恒定。在本实施例中，二氧化碳培养箱200为水套式二氧化碳培养箱，其温度调节器210是一个包围培养箱箱体的独立的水套层，可以通过电热丝给水套层内的水加热，再通过箱体内部设置的温度传感器(未图示)来检测温度变化，使箱内的温度恒定在设置温度。另外，培养箱200还可以包括二氧化碳调节器(未图示)，用于调节培养箱200内部的二氧化碳的浓度，以使得培养箱内部的二氧化碳的浓度满足培养装置100的需求。
62.测温器300用于检测至少一个培养皿110中容纳的培养液的温度。在一些实施例中，测温器300可以是仪表式测温装置，例如热电偶测温器。热电偶测温器300包括至少一个测温线320。测温线320的末端为热电偶探头(未图示)。该至少一个热电偶探头用于分别伸入至少一个培养皿110中容纳的培养液中以生成指示一个培养皿110中容纳的培养液的温度的相应至少一个检测信号。测试仪表330可以设置在培养箱200之外，用于将该至少一个检测信号转换为相应的温度值。至少一个测温线320分别连接该至少一个热电偶探头(未图示)和测试仪表330，用于将上述至少一个检测信号分别传输到测试仪表330。所述热电偶探头(未图示)为合金制成，相比电极板121上的温度传感器1214具有更高的防水性能，其准确性更高。结合测温器300与温度传感器1214，可以对培养皿110温度的检测提供双重的保障，在温度传感器1214因水渗入密封胶(未图示)而失效时，可以测温器300检测的数据为准，及时调整培养箱200的制热温度。
63.电极板组120施加的交变电场形成电流流经培养液，而细胞培养液自身存在介电损耗，培养液会产生热量。培养液产生的热量会进一步向培养箱200内部的空气环境扩散。在本实施例中，响应于检测到培养液温度超出温度阈值范围36℃-38℃，可以操作培养箱200的温度调节器210用于调节培养箱200的内部温度以使得培养液温度落入温度阈值范围36℃-38℃内。根据检测到的培养液温度来控制培养箱内部的内部温度，从而维持整个培养液产热与散热的平衡，使得培养液处于适于培养生物组织的温度，从而提高了体外实验装置的培养装置100的培养效率。
64.在一些相关技术中，存在通过调节培养装置100的电极板121上的交变电压来控制输出能量，从而稳定培养液温度的方案。然而，使用这种方法的体外实验装置会导致电场作用过程中出现输出电压波动，引起场强大小的波动，这对于体外研究中实验本身的重复性、实验结果的量化统计等可能是不利的。与之相比，根据本实施例，通过调节培养箱200的内部温度实现培养液温度的稳定，从而避免调节电极板121上的电压，防止了场强大小的波动对实验的影响。
65.上述温度阈值范围36℃-38℃为预先设定好的温度范围，该温度范围表示培养液用于培养细胞组织所需的温度范围。该温度范围可以根据培养液用于培养细胞组织的理想温度进行设定，在该理想温度下，培养液能够实现最佳的培养效果。例如，上述理想温度可
以为37℃，那么可以将温度阈值范围设定为以37℃为基准上下浮动1℃的温度范围，即36℃至38℃。若检测到培养液温度超出该温度阈值范围，控制培养箱200的温度调节器210调节培养箱200的内部温度以使得培养液温度再次落入温度阈值范围内。
66.在一些实施例中，体外实验系统1000还可以包括控制器(未图示)，控制器(未图示)配置为响应于检测到培养液温度超出温度阈值范围，自动控制培养箱200的温度调节器210调节培养箱的内部温度以使得培养液温度落入温度阈值范围内。上述对培养箱的内部温度的调节可以通过控制器(未图示)自动执行。在一个示例中，控制器(未图示)可以与测温器300和温度调节器210分别电连接，测温器300检测完培养液温度之后生成检测信号，并将检测信号传输到控制器(未图示)，控制器(未图示)根据检测信号所包含的温度信息来控制温度调节器调节210培养箱的内部温度。在本上下文中，控制器(未图示)包括执行存储在固件和/或软件中的指令的微控制器或计算机。控制器是可编程的以执行本文中所描述的功能。如本文中所使用的，术语计算机不仅仅限于在本领域被称为计算机的集成电路，而宽泛地指代计算机、处理器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及其它可编程电路，且这些术语在本文中可互换地使用。
67.在另外一些实施例中，上述对培养箱200的内部温度的调节可以通过手动执行。在一个示例中，测温器300还可以额外包括一个报警器(未图示)，该报警器(未图示)可以例如是声音信号报警器或光信号报警器。报警器配置成当测温器300检测到培养液温度超出温度阈值范围时，生成报警信号。相关的实验操作人员在听到/看到报警信号后，可以通过手动设置温度调节器的运行温度来调节培养箱的内部温度。
68.空调器500和培养箱200设置在同一空间环境(例如同一室内)中。由于上述体培养箱200没有制冷功能，且培养箱200的保温能力虽然较好，但是导热能力较差，因此有时培养装置100产生的热量会大于培养箱200对外传递的热量，导致培养箱200内环境温度失控。为此，可以将体外实验系统1000的环境温度调至低温。例如，可以将空调器500的运行温度调至低于培养箱200的温度，培养箱200的热量便可以通过体外实验系统1000的空气环境散热。空调器500可以设置较低的运行温度(一般低于培养装置100内培养液的温度)，以使得培养装置100内的培养液保持在一个稳定的温度范围内。
69.下面将参照图9和图10详细描述根据本公开实施例的用于体外实验系统1000的温度调节方法。图9示出了根据本公开的一个实施例的用于体外实验系统1000的温度调节方法2000的流程图。该方法2000包括：
70.步骤2001，利用测温器300周期性地检测至少一个培养皿110中容纳的培养液的温度；以及
71.步骤2002，响应于检测到培养液温度超出温度阈值范围，控制温度调节器210调节培养箱200的内部温度以使得培养液温度落入温度阈值范围内。
72.在步骤2001中，可以每间隔一段预设时间检测培养皿110中容纳的培养液的温度，例如可以每间隔10s、1min、10min等时间，周期性地检测培养液温度。
73.在步骤2002中，温度阈值范围为预先设定的温度范围，该温度范围表示培养液用于培养细胞组织所需的温度范围。该温度范围可以根据培养液用于培养细胞组织的理想温度进行设定，在该理想温度下，能够实现最佳的培养效果。例如，上述理想温度可以为37℃，那么可以将温度阈值范围设定为37℃上下浮动1℃的温度范围，即36℃至38℃。若检测到培
养液温度超出该温度阈值范围，则控制温度调节器210调节培养箱200的内部温度以使得培养液温度再次落入温度阈值范围内。在一些实施例中，温度调节器210具备调节其运行温度的功能，例如，培养箱200上可以设置有控制面板(未图示)，该控制面板与温度调节器210相连并用于调节温度调节器210的运行温度。若检测到培养液温度高于38℃，那么可以适当调低温度调节器210当前设置的运行温度，以使得培养箱200的内部温度下降，并重新落入到温度阈值范围内。若检测到培养液温度低于36℃，那么可以适当调高温度调节器210当前设置的运行温度，以使得培养箱200的内部温度上升，并重新落入到温度阈值范围内。
74.图10示出了根据本公开另一个实施例的用于体外实验系统1000的温度调节方法3000的流程图。该温度调节方法3000可以应用于体外实验系统1000中。方法3000包括：
75.步骤3001，分别设置空调器500和温度调节器210的初始运行温度；
76.步骤3002，利用测温器300检测至少一个培养皿110中容纳的培养液的温度；
77.步骤3003，检测到的培养液温度是否超出上限阈值，如若判断结果为检测到的培养液温度超出上限阈值，则执行步骤3004，如若判断结果为检测到的培养液温度不超出上限阈值，则执行步骤3006；
78.步骤3004，生成报警信号并执行步骤3005；
79.步骤3005，基于当前运行温度与培养液温度之差以及理想温度值来设定温度调节器210的目标运行温度，并执行步骤3002；
80.步骤3006，检测到的培养液温度是否超出下限阈值，如若判断结果为检测到的培养液温度超出下限阈值，则执行步骤3004；如若判断结果为检测到的培养液温度不超出下限阈值，则执行步骤3007；
81.步骤3007，不改变温度调节器210的温度设定，继续重复执行步骤3002。
82.在步骤3001之前，首先将电场发生器410与转接器420连接、转接器420与培养装置100连接，将培养装置100放入培养箱200中，测温器300的热电偶探头插入培养液中。另外，可以预先将温度阈值范围设置为36℃到38℃，即将测温器300的报警器的报警上限阈值设定为38℃，将报警下限阈值设定为36℃。在步骤3001中，可以设置培养箱200的初始运行温度为30℃，设置二氧化碳浓度为5％，并且设置空调器500的初始运行温度为24℃。准备完毕后，开启电场发生器410，测温器300持续检测培养液的温度。
83.在步骤3003中，所述上限阈值是38℃。
84.在步骤3004中，当测温器300检测到的细胞培养液温度大于38℃时，所述报警信号由测温器300中的报警器发出的。
85.在步骤3005中，按下列公式调节培养箱200的运行温度：
86.ts＝tc-tl+37℃
87.其中，ts是培养箱200待设置的目标运行温度，tc是培养箱200当前设置的当前运行温度，tl是培养液温度。作为示例，若培养箱200的当前运行温度为32℃，在检测过程中检测到培养液温度达到39℃，则报警器发出报警信号，并且利用上式计算出的目标运行温度为30℃。于是，温度调节器210的运行温度将由原来的32℃调节到30℃。在将温度调节器210的运行温度调低之后，培养液的温度将会下降。
88.在步骤3006中，所述下限阈值是36℃。
89.当测温器300检测到的培养液温度小于等于38℃时，再判断该温度是否小于36℃。
若不小于36℃，则不改变温度调节器210的温度设定，即保持温度调节器210的当前运行温度。反之，报警器发出报警信号，以提示同样按照上述公式调节培养箱200的运行温度。
90.作为示例，若培养箱200的当前运行温度为32℃，在检测过程中检测到培养液温度仅有35℃，则报警器发出报警信号，并且利用上式计算出的目标运行温度为34℃。于是，温度调节器210的运行温度将由原来的32℃调节到34℃。在将温度调节器210的运行温度调高之后，培养液的温度将会上升。
91.在步骤3005和步骤3007之后，可以重复循环上述温度检测和对培养箱200的运行温度的控制，直至培养液温度区趋于稳定以后不再触发报警器发出报警信号。
92.在一些实施例中，上述对温度调节器210的运行温度的调节可以通过控制器自动执行，在一个示例中，控制器可以与测温器300和温度调节器210分别电连接，测温器300检测完培养液温度之后生成检测信号，并将检测信号传输到控制器，控制器根据检测信号所包含的温度信息来控制温度调节器210调节培养箱200的内部温度。
93.在另外一些实施例中，上述对培养箱200的内部温度的调节可以通过手动执行。在一个示例中，在相关的实验操作人员在接收到报警器的报警信号后，可以手动设置温度调节器210的运行温度。
94.本发明的体外实验系统1000利用测温器300检测培养皿110内的温度，检测到所述培养液温度超出温度阈值范围，通过调节培养箱200的温度调节器210来调节培养箱200的内部温度以使得所述培养液温度落入所述温度阈值范围内，无需调节交变电压，避免场强大小的波动对实验的影响，以利于体外研究中实验本身的重复性、实验结果的量化统计等。
95.本技术以上仅为本技术的较佳实施方式而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。