一种全自动多功能细胞处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种全自动多功能细胞处理系统，包括生物安全柜和工作台，所述工作台包含台上部分及台下部分两部分；所述工作台的台上部分包括配平单元、加热单元、质控单元、接驳单元、样品单元、试剂单元、耗材单元、枪头单元、废物单元、吸液装置及第一控制器、带有识别及夹取功能的旋盖装置及第二控制器，所述台下部分包括离心机及供电控制模块，所述生物安全柜设置于所述工作台外部，在所述生物安全柜设置开关窗口。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动多功能细胞处理系统
本专利技术涉及生物医学
，尤其是涉及一种全自动多功能细胞处理系统。
技术介绍
近年来，随着细胞生物学的高速发展,涌现出了一大批以细胞为基础的生物医学实验及精准医疗项目,如CAR-T、TCR-T、DC-CIK等等,而细胞的完整性、活性、纯度和密度等都对生物医学实验产生或多或少的影响。此外,以免疫细胞为基础的医疗应用尤其是生物治疗在精准医疗领域快速发展,极大的影响传统医疗方法,其特有的个性化治疗、针对靶点的精准治疗具有安全性高、特异性好、疗效明确的优点，获得越来越多的重视和应用。目前主要的细胞处理方法包括磁珠法和密度梯度离心法这两种。磁珠法因需要加入的磁珠，可能对人体造成感染、栓塞等风险。密度梯度离心法处理一般可以分为血浆提取灭活、细胞分离、细胞洗涤及浓缩,细胞培养，然而,通过人工手动进行需要耗费很长的时间,影响细胞提取的效率,增大操作失误和污染的风险,且流程过长会影响所提取细胞的活性。还有，操作过程中，样本及人员的手部会多次进出生物安全柜，增加污染样本、污染环境的隐患。更重要的是，不同操作人员之间的技术有差异，无法保证质量的一致性。
技术实现思路
本专利技术公开了一种全自动多功能细胞处理系统，包括生物安全柜和工作台，所述工作台包含台上部分及台下部分两部分；所述工作台的台上部分包括配平单元、加热单元、质控单元、接驳单元、样品单元、试剂单元、耗材单元、枪头单元、废物单元、吸液装置及第一控制器、带有识别及夹取功能的旋盖装置及第二控制器，所述台下部分包括离心机及供电控制模块，所述生物安全柜设置于所述工作台外部，在所述生物安全柜设置开关窗口；所述生物安全柜，柜内包含照明灯及紫外灯；所述开关窗口采用玻璃材质，玻璃窗口采用电动驱动抬升及降下，两侧玻璃面板预留传递窗所述接驳装置，所述生物安全柜设有若干特殊气体接口、气体组分控制装置、气温控制装置及相应的红外/无线接收装置，以及环境及运行状态显示屏，能够根据实验需要引入二氧化碳、氮气气体并调节安全柜内气温以满足不同细胞实验需要、保障细胞活性；所述生物安全柜内设有可发射红外信号的监控系统，能够全程记录实验过程，能够进行远程监控所述生物安全柜内运行状态并调整生物安全柜内环境或回看录像以便溯源。所述的全自动多功能细胞处理系统，所述配平单元包含载架及砝码，砝码由离心管及一定量水制成，通过离心管盖的二维码进行识别，能够设置5ml、10ml、15ml、20ml、25ml、30ml、35ml、40ml、45ml、50ml规格；所述加热单元为金属浴装置,可对样品或试剂进行加热及散热；所述质控单元为放置病毒微生物检测板的装置，能够放置有若干血培养皿进行细菌检测及HIV-HCV-TP-HBsAg四联卡进行病毒检测；所述接驳单元为预留接口，单机状态下留空或仅放载架备用；所述样品单元为具有电动夹紧装置的载架，由电机驱动位移件靠近或远离离心管；所述样品单元还包括震荡主机，震荡主机包括驱动件和偏心件，载架设于偏心件上，驱动件驱动偏心件产生偏心运动，进而带动载架震荡，可用于混匀样品；所述试剂单元为具有电动夹紧装置的载架，由电机驱动位移件靠近或远离离心管；所述耗材单元为具有电动夹紧装置的载架，且其载架的培养瓶放置部位底面为倾斜设计，以便使培养瓶瓶口处于水平状态以实现旋盖操作；由电机驱动位移件靠近或远离离心管、培养瓶；所述枪头单元为载架，载架孔位为仿离心管设计，有螺纹口和配套螺纹盖，能够保持内部枪头为密闭不被污染，其内放置一次性使用枪头；所述废物单元包含废物回收容器及废液回收容器，废物回收容器其下连接医疗废物垃圾袋或医疗废物垃圾箱；废液回收容器连接吸液装置及其控制器；所述的全自动多功能细胞处理系统，所述吸液装置及第一控制器，可沿相互垂直的x、y、z轴移动进行传统意义上的左右、前后、上下移动，控制器还用于控制吸液装置吸取液体离开表面后进行二次回吸，防止枪头挂滴后污染工作台和样品单元中的样品等，进一步提高样品提取精度，实现高精度自动化标准化的细胞处理。所述的全自动多功能细胞处理系统，所述吸液装置及第一控制器包含电容感应液面检测装置和/或气压感应液面检测装置。所述的全自动多功能细胞处理系统，所述旋盖装置及第二控制器，可沿相互垂直的x、y、z轴移动进行传统意义上的左右、前后、上下移动；旋盖装置包括检测识别装置及旋盖抓取装置；所述检测识别装置包含摄像头组件、距离传感器、补光灯，整体置于旋盖抓取装置内部；所述的全自动多功能细胞处理系统，所述吸液装置及第一控制器和所述旋盖装置及第二控制器均包括移动导轨和执行件，移动导轨可移动地设置于后壁上且带动执行件沿x方向往复移动，并且移动导轨沿y方向延伸，执行件可移动地设置于x方向的移动导轨上，执行件可在其带动下沿x方向移动，且执行件可在y方向上移动，如此执行件可在x方向和y方向上同时移动，实现各个位置的吸液和旋盖抓取操作。所述的全自动多功能细胞处理系统，所述第一控制器还用于控制吸液装置中的移动导轨和执行件分别沿x、y方向同时移动，执行件移动轨迹可以为斜线或弧线，不会是折线，减少移动的时间；和/或控制器还用于控制旋盖装置的移动导轨和执行件分别沿x、y方向同时移动，如此可选择性地控制吸液装置和旋盖装置中的一者或两者同时沿第一方向和第二方向移动，节省移动的时间。所述的全自动多功能细胞处理系统，废料区包括枪头废料区和废液区,在操作的过程中,吸液装置装配枪头完成一种样品或者试剂的吸取后,需要更换用过的枪头,将废弃的枪头集中于枪头废料区,并且在处理样品的过程中需要移除废液,能够以将产生的废液通过吸液裝置移动至废液区,将不同的废料进行分类,便于后续处理。所述的全自动多功能细胞处理系统，所述离心机，具有温度控制装置及控制止位装置；所述供电控制模块用于控制离心机的供电，所述供电控制模块包括：开关管M1-M18，电容C1-C2，电感L1-L2，电阻R1，反向器U1；所述开关管M1-M2的第一非可控端连接电源VDD，开关管M1的可控端连接开关管M2的可控端和开关管M1的第二非可控端，开关管M1的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端，开关管M3的可控端连接开关管M4的可控端、开关管M4的第一非可控端和开关管M9的可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M5的第一非可控端，开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端、开关管M6的第一非可控端、开关管M11的可控端和开关管M12的可控端，开关管M5的第二非可控端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地；开关管M2的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M2的第二非可控端连接开关管M9的可控端、开关管M10的可控端和开关管M4的第一非可控端，开关管M4的可控端连接开关管M3的可控端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M11的可控端、开关管M12的可控端和开关管M6的第一非可控端，开关管M6的可控端连接开关管M5的可控端，开关管M6的第二非可控端接地；开关管M7-M8的第一非可控端连接电源VDD，开关管M7的可控端连接开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动多功能细胞处理系统，其特征在于，包括生物安全柜和工作台，所述工作台包含台上部分及台下部分两部分；所述工作台的台上部分包括配平单元、加热单元、质控单元、接驳单元、样品单元、试剂单元、耗材单元、枪头单元、废物单元、吸液装置及第一控制器、带有识别及夹取功能的旋盖装置及第二控制器，所述台下部分包括离心机及供电控制模块，所述生物安全柜设置于所述工作台外部，在所述生物安全柜设置开关窗口；/n所述生物安全柜，柜内包含照明灯及紫外灯；所述开关窗口采用玻璃材质，玻璃窗口采用电动驱动抬升及降下，两侧玻璃面板预留传递窗所述接驳装置，所述生物安全柜设有若干特殊气体接口、气体组分控制装置、气温控制装置及相应的红外/无线接收装置，以及环境及运行状态显示屏，能够根据实验需要引入二氧化碳、氮气气体并调节安全柜内气温以满足不同细胞实验需要、保障细胞活性；所述生物安全柜内设有可发射红外信号的监控系统，能够全程记录实验过程，能够进行远程监控所述生物安全柜内运行状态并调整生物安全柜内环境或回看录像以便溯源。/n

【技术特征摘要】
1.一种全自动多功能细胞处理系统，其特征在于，包括生物安全柜和工作台，所述工作台包含台上部分及台下部分两部分；所述工作台的台上部分包括配平单元、加热单元、质控单元、接驳单元、样品单元、试剂单元、耗材单元、枪头单元、废物单元、吸液装置及第一控制器、带有识别及夹取功能的旋盖装置及第二控制器，所述台下部分包括离心机及供电控制模块，所述生物安全柜设置于所述工作台外部，在所述生物安全柜设置开关窗口；
所述生物安全柜，柜内包含照明灯及紫外灯；所述开关窗口采用玻璃材质，玻璃窗口采用电动驱动抬升及降下，两侧玻璃面板预留传递窗所述接驳装置，所述生物安全柜设有若干特殊气体接口、气体组分控制装置、气温控制装置及相应的红外/无线接收装置，以及环境及运行状态显示屏，能够根据实验需要引入二氧化碳、氮气气体并调节安全柜内气温以满足不同细胞实验需要、保障细胞活性；所述生物安全柜内设有可发射红外信号的监控系统，能够全程记录实验过程，能够进行远程监控所述生物安全柜内运行状态并调整生物安全柜内环境或回看录像以便溯源。


2.如权利要求1所述的全自动多功能细胞处理系统，其特征在于，所述配平单元包含载架及砝码，砝码由离心管及一定量水制成，通过离心管盖的二维码进行识别，能够设置5ml、10ml、15ml、20ml、25ml、30ml、35ml、40ml、45ml、50ml规格；
所述加热单元为金属浴装置,可对样品或试剂进行加热及散热；
所述质控单元为放置病毒微生物检测板的装置，能够放置有若干血培养皿进行细菌检测及HIV-HCV-TP-HBsAg四联卡进行病毒检测；
所述接驳单元为预留接口，单机状态下留空或仅放载架备用；
所述样品单元为具有电动夹紧装置的载架，由电机驱动位移件靠近或远离离心管；所述样品单元还包括震荡主机，震荡主机包括驱动件和偏心件，载架设于偏心件上，驱动件驱动偏心件产生偏心运动，进而带动载架震荡，可用于混匀样品；
所述试剂单元为具有电动夹紧装置的载架，由电机驱动位移件靠近或远离离心管；
所述耗材单元为具有电动夹紧装置的载架，且其载架的培养瓶放置部位底面为倾斜设计，以便使培养瓶瓶口处于水平状态以实现旋盖操作；由电机驱动位移件靠近或远离离心管、培养瓶；
所述枪头单元为载架，载架孔位为仿离心管设计，有螺纹口和配套螺纹盖，能够保持内部枪头为密闭不被污染，其内放置一次性使用枪头；
所述废物单元包含废物回收容器及废液回收容器，废物回收容器其下连接医疗废物垃圾袋或医疗废物垃圾箱；废液回收容器连接吸液装置及其控制器。


3.如权利要求1所述的全自动多功能细胞处理系统，其特征在于，所述吸液装置及第一控制器，可沿相互垂直的x、y、z轴移动进行传统意义上的左右、前后、上下移动，控制器还用于控制吸液装置吸取液体离开表面后进行二次回吸，防止枪头挂滴后污染工作台和样品单元中的样品等，进一步提高样品提取精度，实现高精度自动化标准化的细胞处理。


4.如权利要求3所述的全自动多功能细胞处理系统，其特征在于，所述吸液装置及第一控制器包含电容感应液面检测装置和/或气压感应液面检测装置。


5.如权利要求3所述的全自动多功能细胞处理系统，其特征在于，所述旋盖装置及第二控制器，可沿相互垂直的x、y、z轴移动进行传统意义上的左右、前后、上下移动；旋盖装置包括检测识别装置及旋盖抓取装置；所述检测识别装置包含摄像头组件、距离传感器、补光灯，整体置于旋盖抓取装置内部。


6.如权利要求3所述的全自动多功能细胞处理系统，其特征在于，所述吸液装置及第一控制器和所述旋盖装置及第二控制器均包括移动导轨和执行件，移动导轨可移动地设置于后壁上且带动执行件沿x方向往复移动，并且移动导轨沿y方向延伸，执行件可移动地设置于x方向的移动导轨上，执行件可在其带动下沿x方向移动，且执行件可在y方向上移动，如此执行件可在x方向和y方向上同时移动，实现各个位置的吸液和旋盖抓取操作。


7.如权利要求6所述的全自动多功能细...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成龙，王丹丹，邓慧婷，李南南，吴迎梅，骆莹，朱争艳，高英堂，张自立，张金卷，
申请(专利权)人：天津市第三中心医院，
类型：发明
国别省市：天津;12