CN108034583A - 一种细胞工艺疫苗制造系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种细胞工艺疫苗制造系统，包括配液罐、细胞培养罐、病毒培养罐、乳化罐；配液罐嵌有配液芯片，细胞培养罐嵌有细胞培养芯片，乳化罐嵌有乳化芯片，病毒培养罐嵌有病毒培养芯片；细胞培养芯片、病毒培养芯片、配液芯片和乳化芯片通信连接；配液芯片传输配液启动信息给细胞培养芯片，细胞培养芯片返回确认信息时配液罐向细胞培养罐配液；病毒培养芯片传输乳化启动信息给乳化芯片，乳化芯片返回确认信息时病毒培养罐向乳化罐转移液体。各工序都设置有控制芯片，各控制芯片通信连接。相邻工序控制芯片通信连接，上游工序启动操作，下游工序确认操作，实现跨区域联动控制，提高了系统自动化程度，避免上下游工序因沟通不及时造成失误。

Description

一种细胞工艺疫苗制造系统

技术领域

本发明涉及疫苗生产技术领域，具体而言，涉及一种细胞工艺疫苗制造系统。

背景技术

细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术，已广泛应用于生物学、医学、新药研发等各个领域。通过细胞培养得到大量的细胞及其代谢产物，生物胚胎、疫苗等生物产品都是从细胞得来，随着研发需求及工业生产需求的不断增加，对细胞工艺疫苗制造系统的工作效率要求越来越高。

当前，相关技术中细胞工艺疫苗制造系统采用三层自动化平台进行控制，第一层自动控制平台通过现场仪表和执行器进行数据采集和执行。第二层为PLC(ProgrammableLogic Controller，可编程逻辑控制器)控制器，进行信号处理、过程分析及控制。第三层为人机界面，显示PLC控制器的当前状态，设定控制参数。通过这三层自动控制平台的有序结合，实现细胞工艺疫苗制造系统各区域自动化联动控制，达到一体化全自动控制。

但细胞工艺疫苗制造系统包含配液、细胞、接毒、灭活等多个工序，上述相关技术采用的三层自动化平台只能在单个工序中实现自动控制，无法实现跨工序的联动控制，工序与工序之间的相互配合需要人工干预实现，导致工序之间常因沟通不及时造成失误，降低了整个系统的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种细胞工艺疫苗制造系统，以解决现有技术中无法实现跨工序的联动控制，工序与工序之间的相互配合需要人工干预实现，导致工序之间常因沟通不及时造成失误的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种细胞工艺疫苗制造系统，包括配液罐、细胞培养罐、病毒培养罐、乳化罐；所述配液罐上嵌有配液芯片，所述细胞培养罐上嵌有细胞培养芯片，所述病毒培养罐上嵌有病毒培养芯片，所述乳化罐上嵌有乳化芯片；

所述细胞培养芯片、所述病毒培养芯片、所述配液芯片和所述乳化芯片通信连接；所述病毒培养罐通过管道分别与所述配液罐、所述细胞培养罐及所述乳化罐连接，所述配液罐与所述细胞培养罐连接；

所述配液芯片传输配液启动信息给所述细胞培养芯片，所述配液芯片接收到所述细胞培养芯片返回的确认信息时所述配液罐向所述细胞培养罐配液；

所述病毒培养芯片传输乳化启动信息给所述乳化芯片，所述病毒培养芯片接收到所述乳化芯片返回确认信息时所述病毒培养罐向所述乳化罐转移液体。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述配液罐的罐壁为长筒状，罐体底部呈弧形向外拱起；

所述配液罐内还包括第一搅拌装置，所述第一搅拌装置设置于所述罐体底部中心点至所述罐壁底部所成弧线的1/2～5/6处；所述罐壁上设置有第一挡板。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述第一搅拌装置的旋转平面与水平线呈11°～15°夹角；所述第一挡板为4个，且均匀分布于所述配液罐的罐壁上。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述乳化罐的罐体顶部设置有喷淋头；所述罐体内部还设置有第二搅拌装置及剪切装置。

结合第一方面的第三种实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述喷淋头由中空的固定部和旋转部组成，所述固定部为下部收紧的圆柱体，下部收紧处留有圆形开口，所述旋转部的顶部插入所述圆形开口并与所述固定部活动连接；所述旋转部表面设置有至少两个大小不同出液口。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述细胞培养罐的内部设置有微泡通气装置及第三搅拌装置；所述细胞培养罐的罐壁内部设置有第二挡板；

所述细胞培养罐的罐壁上方设置有碱液喷射头，所述碱液喷射头通过阀门与储碱容器相连；所述细胞培养罐的罐壁上方还设置有表层进气口。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述微泡通气装置为带有缺口的不闭合圆环形，环壁上设置有一个进气口以及若干个均匀分布的微孔；所述微泡通气装置的环体内部中空，所述微孔贯穿环壁与所述环体的中空腔体相通。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实现方式，其中，所述配液罐、所述细胞培养罐、所述病毒培养罐及所述乳化罐上均设置有显示屏。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第八种可能的实现方式，其中，所述配液罐向所述细胞培养罐配液完成后，所述配液罐与所述细胞培养罐之间的管道上的阀门关闭；

所述病毒培养罐向所述乳化罐转移液体完毕后，所述病毒培养罐与所述乳化罐之间的管道上的阀门关闭。

结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第九种可能的实现方式，其中，还包括分装缓冲罐和灭活罐；所述灭活罐分别与所述病毒培养罐及所述乳化罐连接，所述分装缓冲罐与所述乳化罐连接。

在本发明实施例中，细胞工艺疫苗制造系统包括配液罐、细胞培养罐、病毒培养罐、乳化罐、分装缓冲罐；配液罐上嵌有配液芯片，细胞培养罐上嵌有细胞培养芯片，病毒培养罐上嵌有病毒培养芯片，乳化罐上嵌有乳化芯片；细胞培养芯片、病毒培养芯片、配液芯片和乳化芯片通信连接；配液芯片传输配液启动信息给细胞培养芯片，接收细胞培养芯片返回确认信息时配液罐向细胞培养罐配液；病毒培养芯片传输乳化启动信息给乳化芯片，接收乳化芯片返回确认信息时病毒培养罐向乳化罐转移液体。本发明各工序都设置有相应的控制芯片，各控制芯片之间建立通信连接。基于相邻工序的控制芯片之间的通信连接，由上游工序启动操作，下游工序确认操作，实现跨区域的联动控制，提高了细胞工艺疫苗制造系统的自动化程度，避免上下游工序之间因沟通不及时造成的失误。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例1所提供的一种细胞工艺疫苗制造系统的结构示意图；

图2示出了本发明实施例1所提供的一种细胞工艺疫苗制造的工序流程示意图；

图3示出了本发明实施例1所提供的一种细胞工艺疫苗制造系统的另一种结构示意图；

图4示出了本发明实施例1所提供的一种控制界面的示意图；

图5示出了本发明实施例1所提供的一种配液罐的结构示意图；

图6示出了本发明实施例1所提供的一种乳化罐的结构示意图；

图7示出了本发明实施例1所提供的一种细胞培养罐的结构示意图；

图8示出了本发明实施例1所提供的碱液喷射头的位置示意图。

附图标记：

1：配液罐，2：细胞培养罐，3：乳化罐，4：病毒培养罐，5：配液芯片，:6：培养芯片，7：乳化芯片，8：病毒培养芯片，9：显示屏，10：第一搅拌装置，11：第一挡板，12：喷淋头，13：第二搅拌装置，14：剪切装置，15：微泡通气装置，16：第三搅拌装置，17：第二挡板，18：碱液喷射头：19：表层进气口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到相关技术中采用的三层自动化平台只能在单个工序中实现自动控制，无法实现跨工序的联动控制，工序与工序之间的相互配合需要人工干预实现，导致工序之间常因沟通不及时造成失误，降低了整个系统的效率。基于此，本发明实施例提供了一种细胞工艺疫苗制造系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1，本发明实施例提供了一种细胞工艺疫苗制造系统，该系统包括配液罐1、细胞培养罐2、乳化罐3、病毒培养罐4；配液罐1上嵌有配液芯片5，细胞培养罐2上嵌有细胞培养芯片6，乳化罐3上嵌有乳化芯片7，病毒培养罐4上嵌有病毒培养芯片8。细胞培养芯片6、病毒培养芯片8、配液芯片5和乳化芯片7通信连接；病毒培养罐4通过管道分别与配液罐1、细胞培养罐2及乳化罐3连接，配液罐1还与细胞培养罐2连接。

配液芯片5传输配液启动信息给细胞培养芯片6，配液芯片5接收到细胞培养芯片6返回的确认信息时配液罐1向细胞培养罐2配液；病毒培养芯片8传输乳化启动信息给乳化芯片7，病毒培养芯片8接收到乳化芯片7返回确认信息时病毒培养罐4向乳化罐3转移液体。

上述细胞培养芯片6、病毒培养芯片8、配液芯片5和乳化芯片7之间的通信连接可以为无线通信连接或有线通信连接。在本发明实施例中，细胞工艺疫苗制造系统至少包括配液、细胞、接毒及乳化三个工序，每个工序都配置有相应的控制芯片，各个工序的控制芯片之间建立了通信连接。本发明实施例正是基于各个工序的控制芯片之间的无线通信，实现对整个细胞工艺疫苗制造系统的整体联动控制。

当需要启动配液工序时，配液芯片5传输配液启动信息给细胞培养芯片6，该配液启动信息包括需配液的液体体积、压力、灭菌管路的选择和温度以及时间等。细胞培养芯片6接收到该配液启动信息后将该配液启动信息提示给用户，用户确认后通过细胞培养芯片6返回确认信息给配液芯片5，且细胞培养芯片6控制细胞培养罐2这端的相关阀门打开。配液芯片5接收到细胞培养芯片6返回的确认信息后，控制配液罐1这端的相关阀门打开，然后按照配液启动信息包括的液体体积、压力、灭菌管路的选择和温度以及时间等信息，向细胞培养罐2转移液体。配液罐1向细胞培养罐2配液完成后，配液罐1与细胞培养罐2之间的管道上的阀门关闭。在配液罐1向细胞培养罐2转移液体的控制过程中，由配液芯片5启动操作，细胞培养芯片6确认操作，避免了配液工序与细胞工序沟通不及时导致失误的情况。

配液罐1向细胞培养罐2转移液体后，在细胞培养罐2中进行细胞培养。细胞培养完成后需要启动接毒工序，配液芯片5传输液体转移启动信息给病毒培养芯片8，病毒培养芯片8接收到该液体转移启动信息后将该液体转移启动信息提示给用户，用户确认后通过病毒培养芯片8返回确认信息给配液芯片5，且病毒培养芯片8控制病毒培养罐4与配液罐1相连的管道上病毒培养罐4这端的相关阀门打开。配液芯片5接收到病毒培养芯片8返回的确认信息后，控制配液罐1与病毒培养罐4相连的管道上配液罐1这端的相关阀门打开，然后配液罐1按照液体转移启动信息包括的液体体积、压力、灭菌管路的选择和温度以及时间等信息，向病毒培养罐4转移液体。

同时，细胞培养芯片6传输接毒启动信息给病毒培养芯片8，病毒培养芯片8将该接毒启动信息提示给用户，用户确认后病毒培养芯片8返回确认信息给细胞培养芯片6，且病毒培养芯片8控制病毒培养罐4与细胞培养罐2相连的管道上病毒培养罐4这端的相关阀门打开。细胞培养芯片6接收到病毒培养芯片8返回的确认信息后，控制细胞培养罐2与病毒培养罐4相连的管道上细胞培养罐2这端的相关阀门打开，然后细胞培养罐2按照接毒启动信息包括的液体体积、压力、灭菌管路的选择和温度以及时间等信息，向病毒培养罐4转移液体。

配液罐1及细胞培养罐2均向病毒培养罐4转移液体后，在病毒培养罐4中进行接毒工序，接毒完成后启动乳化工序时，病毒培养芯片8传输乳化启动信息给乳化芯片7，该乳化启动信息包括转移液体的液体体积、压力、灭菌管路的选择和温度以及时间等。乳化芯片7接收到该乳化启动信息后将该乳化启动信息提示给用户，用户确认后通过乳化芯片7返回确认信息给病毒培养芯片8，且乳化芯片7控制乳化罐3与病毒培养罐4相连的管道上乳化罐3这端的相关阀门打开。病毒培养芯片8接收到乳化芯片7返回的确认信息后，控制病毒培养罐4与乳化罐相连的管道上病毒培养罐4这端的相关阀门打开，然后病毒培养罐4按照乳化启动信息包括的液体体积、压力、灭菌管路的选择和温度以及时间等信息，向乳化罐3转移液体。病毒培养罐4向乳化罐3转移液体完毕后，病毒培养罐4与乳化罐3之间的管道上的阀门关闭。在病毒培养罐4向乳化罐3转移液体的控制过程中，由病毒培养芯片8启动操作，乳化芯片7确认操作，避免了接毒工序与乳化工序沟通不及时导致失误的情况。

在整个细胞工艺疫苗制造系统中，相邻工序之间基于控制芯片的通信连接，控制模式为上游工序启动操作，下游工序确定操作的模式。消除跨工序由于沟通不及时造成的失误。

如图2所示，细胞工艺疫苗制造系统除包括配液、细胞、接毒、乳化四个工序外，还可以包括灭活工序及分装工序。相应地，细胞工艺疫苗制造系统还包括分装缓冲罐和灭活罐；灭活罐分别与病毒培养罐4及乳化罐3连接，分装缓冲罐与乳化罐3连接。灭活罐上嵌有灭活芯片，分装缓冲罐上嵌有分装芯片。灭活芯片分别与乳化芯片7及病毒培养芯片8通信连接，分装芯片与乳化芯片7通信连接。配液工序与细胞工序和接毒工序的跨工序控制主要是供料管道灭菌温度、压力、时间和供料体积量的设置确认。细胞工序与接毒工序之间的跨工序控制主要是供料管道灭菌温度、压力、时间和供料体积量的设置确认。接毒工序和灭活工序之间的跨工序控制主要是供料管道灭菌温度、压力、时间和供料体积量的设置确认。灭活工序和乳化工序之间的跨工序控制主要是供料管道灭菌温度、压力、时间和供料体积量的设置确认。乳化工序和分装工序之间的跨工序控制主要是供料管道灭菌温度、压力、时间和供料体积维持量以及分装过程洁净空气供给压力的设置确认。

配液工序、细胞工序、接毒工序、灭活工序、乳化工序、分装工序均按照上游工序启动操作，下游工序确定操作的控制模式进行控制，实现细胞工艺疫苗制造系统各个工序之间整体联动控制，大大提高了细胞培养的自动化程度，避免了相邻工序之间沟通不及时造成的失误。

如图3所示，配液罐1、细胞培养罐2、乳化罐3及病毒培养罐4上均设置有显示屏9。显示屏9用于显示控制界面，用户通过控制界面设置液体体积、压力、灭菌管路的选择和温度以及时间等操作参数，以及通过控制界面提交确认指令。如图4所示为细胞培养罐2上设置的显示屏9显示的控制界面a和b，用户在控制界面a上设置压力、转移后剩余容积等操作参数，并通过点击启动按钮提交启动指令。用户在控制界面b上选择灭菌管路，并设置时间参数，同样通过点击启动按钮提交启动指令。当细胞培养芯片6检测到用户提交的启动指令后传输接毒启动信息给病毒培养芯片8。病毒培养芯片8接收到该接毒启动信息后通过病毒培养罐4上设置的显示屏9显示图4中所示的控制界面c，当用户点击控制界面c上的确认按钮时，病毒培养芯片8返回确认信息给细胞培养芯片6，细胞培养芯片6接收到该确认信息后控制细胞培养罐2开始向病毒培养罐4转移液体。

在本发明实施例中，配液罐1对应的配液芯片5及显示屏9也可以不设置在配液罐1上，而是单独组成一个配液控制设备。同样地，细胞培养罐2对应的细胞培养芯片6及显示屏9也可以单独组成一个培养控制设备。乳化罐3对应的乳化芯片7及显示屏9也可以单独组成一个乳化控制设备。病毒培养罐4对应的病毒培养芯片8及显示屏9也可以单独组成一个接毒控制设备。灭活罐对应的灭活芯片及显示屏9也可以单独组成一个灭活控制设备。分装缓冲罐对应的分装芯片及显示屏9也可以单独组成一个分装控制设备。

如图5所示，配液罐1的罐壁为长筒状，罐体底部呈弧形向外拱起；配液罐1内还包括第一搅拌装置10，第一搅拌装置10设置于罐体底部中心点至罐壁底部所成弧线的1/2～5/6处；罐壁上设置有第一挡板11。第一搅拌装置10的旋转平面与水平线呈11°～15°夹角；第一挡板11为4个，且均匀分布于配液罐1的罐壁上。

上述第一搅拌装置10的旋转平面与水平线之间的夹角优选为12°～14°，第一搅拌装置10的旋转平面与水平线之间的夹角优选为13°。第一搅拌装置10可以为磁力搅拌装置，磁力搅拌装置与动力装置相连，并在其作用下旋转。第一搅拌装置10使用搅拌桨进行搅拌，搅拌桨可以为涡轮式搅拌桨或推进式搅拌桨。进一步地，该搅拌桨可以为四叶推进式搅拌桨。

在本发明实施例中，配液罐1为3000L～6000L容积的配液罐。且配液罐1还设置有液位检测装置，该液位检测装置可以为电流液位检测装置。采用电流液位检测装置，液体密度不会影响液位，液位误差较小。外界物体接触配液罐1的罐体时不会对液位产生影响。在本发明实施例中，配液罐1的罐体底部还设置有出液口，该出液口设置于罐体底部的最低点处。该出液口可与水泵相连并在其作用下将配置好的液体输送到细胞培养罐2或病毒培养罐4等其他装置。本发明所提供的配液罐1符合流体动力学原理，能在第一搅拌装置10做功不变的前提下提高搅拌效率，快速使物料搅拌完全。

如图6所示，乳化罐3的罐体顶部设置有喷淋头12；罐体内部还设置有第二搅拌装置13及剪切装置14。喷淋头12由中空的固定部和旋转部组成，固定部为下部收紧的圆柱体，下部收紧处留有圆形开口，旋转部的顶部插入圆形开口并与固定部活动连接；旋转部表面设置有至少两个大小不同出液口，以使得在喷淋时不同的出液口喷出水的压力不同，在压力差的作用下旋转部能够旋转。

其中，上述旋转部的顶部可为膨大的结构，以便能够卡在圆形开口处，且圆形开口处与旋转部的连接处是比较宽松的，利于旋转部进行旋转。往固定部中送入高压的水，水会从固定部下部收紧处留有圆形开口流入到旋转部中，沿着旋转部的出水口喷出，喷出水产生的压力差产生的扭力可以使得旋转部以固定部所在轴心旋转。该旋转部可以为圆柱形，方形等各种形状，只要从该旋转体中喷出水的反作用力能够产生相对于支撑座的扭力，该旋转体都可以以支撑座为轴旋转。在本发明实施例中，旋转部采用球体结构，球体的直径≥42mm。球体的直径是与乳化罐3的罐体大小相适应的，直径42mm以上的球体适合于6000L～8000L的罐体。本发明所提供的喷淋头12靠水压冲击即可自动旋转喷洒液体，不需要额外的动力装置，且结构简单，易于维护。

上述剪切装置14设置于罐体底部，且偏离中心的位置。剪切装置14可以高效、快速、均匀地将一个相或多个相分布到另一个连续相中。由转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使不相溶的液相在相应成熟工艺的作用下，瞬间均匀精细的分散乳化，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。

第二搅拌装置13包括搅拌轴和搅拌桨，搅拌轴垂直于水平面且固定于乳化罐3的罐顶，搅拌轴的顶部与动力装置相连。搅拌桨设置于搅拌轴上。上述动力装置为磁力动力装置。在本发明实施例中，第二搅拌装置13包括的搅拌桨有三个，搅拌桨可以为涡轮式搅拌桨或推进式搅拌桨。进一步地，搅拌桨可以为四叶推进式搅拌桨。另外，乳化罐3的罐壁内部还设置有3～5个挡板，挡板垂直于水平面，且均匀分布于乳化罐3的罐壁上。优选的，乳化罐3的罐壁内部设置4个挡板，且均垂直于罐壁。

在本发明实施例中，乳化罐3的罐体容积为6000L～8000L。乳化罐3通过使用喷淋头12，能够快速将水相雾化，水相以极微小液滴形式滴加油相内，大水相与油相接触表面积，配合第二搅拌装置13与剪切装置14，能够快速将水相与油香快速混匀，以便更好地达到均质状态，进行乳化。

如图7所示，细胞培养罐2的内部设置有微泡通气装置15及第三搅拌装置16；细胞培养罐2的罐壁内部设置有第二挡板17。如图8所示，细胞培养罐2的罐壁上方设置有碱液喷射头18，碱液喷射头18通过阀门与储碱容器相连；细胞培养罐2的罐壁上方还设置有表层进气口19。

细胞培养罐2的罐壁为长筒状，罐体底部呈弧形向外拱起。细胞培养罐2的底部设置有排液口，该排液口用于出料和/或排污。细胞培养罐2还设置有控温系统，该控温系统可以为夹套控温系统。细胞培养罐2的罐壁上方设置有培养基进液口和/或移种口，培养基进液口与配液罐1相连，移种口与上级罐体相连。由于细胞培养工艺为逐级放大工艺。细胞培养时，优选可从5L→25L→125L→600L→1000L→3000L→6000L反应器进行逐级放大。所以6000L的细胞培养罐2的上级罐体可优选为3000L罐体。

上述微泡通气装置15为带有缺口的不闭合圆环形，环壁上设置有一个进气口以及若干个均匀分布的微孔；微泡通气装置15的环体内部中空，微孔贯穿环壁与环体的中空腔体相通。在所述微泡通气装置15进行使用时，由进气孔将氧气注入，在一定的气压下，氧气由内部中空的环体充满整个微泡通气装置15，并由微孔释放。该微泡通气装置15结构简单，因而微孔不易堵塞，维护也更为方便。环形的结构增大了布气面积，能够更均匀地将氧气释放于细胞培养液中。

需要的注意的是，在本发明中，“6000L”仅为突出本发明适用于大容积培养细胞，特别是悬浮细胞的培养，但“6000L”不代表对细胞工艺疫苗制造系统的保护范围具有限定作用。实际上，本发明的发明构思和内容适用于6000L～10000L容积范围内的细胞培养。

在本发明实施例中，基于各个工序的控制芯片之间的通信连接，实现整个系统跨工序的联动控制，如下各生产工艺流程全自动控制：

(1)全自动SIP(Sanitize in Place，原位消毒系统)：各个反应器及管路实现全自动SIP；设定好与SIP控制有关的温度、压力、时间等参数后，点击启动按钮，系统按照编制好的SIP自控程序自动运行，达到SIP设定温度后开始计时；计时过程中，监视罐体压力，系统会根据设定罐体压力上限值，改变进汽方式，开启泄压阀门，保证过程的安全、可靠。罐体灭菌方式采用空消和实消两种方式，用户可根据需要任选其中一种方式。

(2)全自动CIP(Clean In Place，原位清洗)：根据CIP系统的流程设计，本系统编制与之相对应的自动控制流程，通过两个系统的通信数据共享，实现一键式操作，设定好CIP过程有关的温度、时间、电导率、流量等参数，点击启动按钮，系统按照编制好的CIP自控程序自动运行，达到相关时间的设定值后，自动清洗结束。

(3)全自动物料流加和转移：根据工艺管道，模块化设计物料转移系统，各个模块可全自动SIP、CIP及物料流加，采用LABOM高精度压差式液位传感器或梅特勒称重模块控制各个罐的液位，能够精确的控制物料的流加量和转移量。

(4)工艺参数的自动控制；根据生产工艺要求，设定好相关工艺参数，如温度、压力、时间、进蒸汽的方式等，并将其与自动化控制系统进行关联，采用PID(ProportionIntegration Differentiation)调节方式，精确控制各个相关工艺参数。

本发明实施例中还设置中控室服务器，该中控室服务器通过MPI(Multi PointInterface，多点接口)连接配液芯片5、细胞培养芯片6、病毒培养芯片8、灭活芯片及乳化芯片7等各个工序的控制芯片，监控各项数据，此系统具有数据存储，报表打印等功能。

在本发明实施例中，细胞工艺疫苗制造系统包括配液罐、细胞培养罐、乳化罐、病毒培养罐；配液罐上嵌有配液芯片，细胞培养罐上嵌有细胞培养芯片，乳化罐上嵌有乳化芯片，病毒培养罐上嵌有病毒培养芯片；细胞培养芯片、病毒培养芯片、配液芯片和乳化芯片通信连接；配液芯片传输配液启动信息给细胞培养芯片，接收细胞培养芯片返回确认信息时配液罐向细胞培养罐配液；病毒培养芯片传输乳化启动信息给乳化芯片，接收乳化芯片返回确认信息时病毒培养罐向乳化罐转移液体。本发明各工序都设置有相应的控制芯片，各控制芯片之间建立通信连接。基于相邻工序的控制芯片之间的通信连接，由上游工序启动操作，下游工序确认操作，实现跨区域的联动控制，提高了细胞工艺疫苗制造系统的自动化程度，避免上下游工序之间因沟通不及时造成的失误。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“相连”、“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。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，包括配液罐、细胞培养罐、病毒培养罐、乳化罐；所述配液罐上嵌有配液芯片，所述细胞培养罐上嵌有细胞培养芯片，所述病毒培养罐上嵌有病毒培养芯片，所述乳化罐上嵌有乳化芯片；

所述细胞培养芯片、所述病毒培养芯片、所述配液芯片和所述乳化芯片通信连接；所述病毒培养罐通过管道分别与所述配液罐、所述细胞培养罐及所述乳化罐连接，所述配液罐与所述细胞培养罐连接；

所述配液芯片传输配液启动信息给所述细胞培养芯片，所述配液芯片接收到所述细胞培养芯片返回的确认信息时所述配液罐向所述细胞培养罐配液；

所述病毒培养芯片传输乳化启动信息给所述乳化芯片，所述病毒培养芯片接收到所述乳化芯片返回确认信息时所述病毒培养罐向所述乳化罐转移液体。

2.根据权利要求1所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述配液罐的罐壁为长筒状，罐体底部呈弧形向外拱起；

所述配液罐内还包括第一搅拌装置，所述第一搅拌装置设置于所述罐体底部中心点至所述罐壁底部所成弧线的1/2～5/6处；所述罐壁上设置有第一挡板。

3.根据权利要求2所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述第一搅拌装置的旋转平面与水平线呈11°～15°夹角；所述第一挡板为4个，且均匀分布于所述配液罐的罐壁上。

4.根据权利要求1所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述乳化罐的罐体顶部设置有喷淋头；所述罐体内部还设置有第二搅拌装置及剪切装置。

5.根据权利要求4所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述喷淋头由中空的固定部和旋转部组成，所述固定部为下部收紧的圆柱体，下部收紧处留有圆形开口，所述旋转部的顶部插入所述圆形开口并与所述固定部活动连接；所述旋转部表面设置有至少两个大小不同出液口。

6.根据权利要求1所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述细胞培养罐的内部设置有微泡通气装置及第三搅拌装置；所述细胞培养罐的罐壁内部设置有第二挡板；

所述细胞培养罐的罐壁上方设置有碱液喷射头，所述碱液喷射头通过阀门与储碱容器相连；所述细胞培养罐的罐壁上方还设置有表层进气口。

7.根据权利要求6所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述微泡通气装置为带有缺口的不闭合圆环形，环壁上设置有一个进气口以及若干个均匀分布的微孔；所述微泡通气装置的环体内部中空，所述微孔贯穿环壁与所述环体的中空腔体相通。

8.根据权利要求1所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述配液罐、所述细胞培养罐、所述病毒培养罐及所述乳化罐上均设置有显示屏。

9.根据权利要求1所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，所述配液罐向所述细胞培养罐配液完成后，所述配液罐与所述细胞培养罐之间的管道上的阀门关闭；

所述病毒培养罐向所述乳化罐转移液体完毕后，所述病毒培养罐与所述乳化罐之间的管道上的阀门关闭。

10.根据权利要求1所述的细胞工艺疫苗制造系统，其特征在于，还包括分装缓冲罐和灭活罐；所述灭活罐分别与所述病毒培养罐及所述乳化罐连接，所述分装缓冲罐与所述乳化罐连接。