[发明专利]一种细胞培养多环境因子的最优控制方法

摘要

本发明公开细胞培养应用领域中的一种细胞培养多环境因子的最优控制方法，利用BP神经网络算法构建出细胞生长率与葡萄糖浓度、溶氧浓度、PH值以及剪切力等环境因子的数学模型，然后用遗传算法寻找最优的环境因子，在实际的细胞培养中，根据最优的环境因子进行控制细胞培养，使细胞生长最佳，在以后的实验中就可利用这些环境因子的数值推算出预期的细胞生长状况，避免了复杂的摸索实验，不需要人工参与。

主权项

1.一种细胞培养多环境因子的最优控制方法，其特征是包括如下步骤：步骤1)：获取不同葡萄糖浓度L、PH值H、溶氧浓度O、剪切力τ的培养液，进行细胞培养；步骤2)：拍摄细胞的生长图并将图像传输给上位机，得到不同的葡萄糖浓度L、PH值H、溶氧浓度O、剪切力τ的环境下细胞生长的细胞生长率μ；步骤3)：以葡萄糖浓度L、PH值H、溶氧浓度O、剪切力τ作为输入，以细胞生长率μ作为输出构建BP神经网络数学模型μ＝f(L，O，H，τ)，即细胞生长的适应度函数C＝f(L，O，H，τ)；步骤4)：将葡萄糖浓度L分成个2^p等级，作为个体基因的前p位二进制；将溶氧浓度O分成个2^q等级，作为个体基因的p位后的q位二进制；将PH值H分成个2^r等级，作为个体基因的q位后的r位二进制；将剪切力τ分成个2^s等级，作为个体基因的最后的s位二进制；共有2^p+q+r+s种个体，每个个体有p+q+r+s位二进制编码；步骤5)：产生初始化群体，经复制、交叉、变异，输出的个体基因分成四段提取，前p位为葡萄糖浓度L，q位为溶氧浓度O，r位为PH值H，最后s位为剪切力τ，得到最优环境因子数值。