CN109486655A - 一种全自动化生物制品系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物制品技术领域，尤其为一种全自动化生物制品系统，包括有中心转运舱、功能单元和物料转运操作台，所述中心转运舱包含中心转运单元，所述中心转运舱外部环设有多组功能单元，所述中心转运舱和功能单元之间设有标准连接接口，所述功能单元包含培养功能单元A类型、培养功能单元B类型、培养功能单元C类型、液体操作单元A、液体操作单元B、综合操作单元、进出料单元和检测单元，所述培养功能单元A类型包含顶部层流单元、中部工艺操作单元、底部层流单元和底部电气设备单元。本发明高度的模块化，系统可灵活适应不同生物产品生产应用中不同功能单元的灵活调整。

Description

一种全自动化生物制品系统

技术领域

本发明涉及物制品技术领域，尤其涉及一种全自动化生物制品系统。

背景技术

免疫治疗与再生医学进入大规模应用的阶段,对各类型贴壁细胞的大规模生产提出了全新的要求,传统手工方式试验室生产方式已经远远不能达到大规模工业化生产的需求，智能的自动化生产系统成为了解决大规模贴壁细胞生产的必要手段，自动化系统在生产过程中，会涉及到样品的转运、样品的操作、样品的检测、样品的存储，及生产过程中耗材与试剂药剂的存储。

自动化系统在总体布局设计时，需要完整地系统性地满足需求:1、自动化设备的安装空间，达到安装场地的高效利用；2、自动化设备中，运动与操作模块可便利与高效地到达不同功能单元的工作位置，并在各个工位进行高效的操作。相关动作的执行需高的可靠性与可重复性，避免故障发生时带来的各类型成本增加、产品污染与废弃的风险，及人为干预的需要；3、自动化系统应便于运输与安装操作，避免过大尺寸的单一部件运输；4、自动化系统应该在现场安装后，便于现场的调试与校正；5、自动化系统投入系统后，为了满足不同应用工艺的需求应能便于调整、更换、添加新的功能，系统应能便利地提供功能单元的升级与更换，同时，在系统某单元发生故障时，应可高效地模块化地更换相关单元；6、提供统一的标准化的接口。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种全自动化生物制品系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种全自动化生物制品系统，包括有中心转运舱、功能单元和物料转运操作台，所述中心转运舱包含中心转运单元，且所述中心转运单元内部设有中心转运操作舱操作空间，所述中心转运舱外部环设有多组功能单元，所述中心转运舱和功能单元之间设有标准连接接口，所述功能单元包含培养功能单元A类型、培养功能单元B类型、培养功能单元C类型、液体操作单元A、液体操作单元B、综合操作单元、进出料单元和检测单元，且所述培养功能单元A类型一侧固定连接有培养功能单元B类型，所述培养功能单元B类型远离培养功能单元A类型的一侧固定连接有培养功能单元C类型，所述培养功能单元C类型远离培养功能单元B类型的一侧固定连接有液体操作单元B，所述液体操作单元B远离培养功能单元C类型的一侧固定连接有检测单元，所述检测单元远离液体操作单元B的一侧固定连接有进出料单元，所述进出料单元远离检测单元的一侧固定连接有综合操作单元，所述综合操作单元远离进出料单元的一侧固定连接有液体操作单元A，所述培养功能单元A类型包含顶部层流单元、中部工艺操作单元、底部层流单元和底部电气设备单元，且所述培养功能单元B类型、培养功能单元C类型、液体操作单元A、液体操作单元B、综合操作单元、进出料单元、检测单元和培养功能单元A类型结构相同，所述中部工艺操作单元内部设有物料转运操作台。

优选的，所述中心转运舱和功能单元构成群簇结构。

优选的，所述功能单元设有八组工位，且所述中心转运舱和八组工位连接处设有密封挡板。

优选的，所述培养功能单元A类型、培养功能单元B类型、培养功能单元C类型、液体操作单元A、液体操作单元B、综合操作单元、进出料单元和检测单元均为标准结构，且所述培养功能单元A类型、培养功能单元B类型、培养功能单元C类型、液体操作单元A、液体操作单元B、综合操作单元、进出料单元、检测单元和中心转运舱之间均设有标准连接接口。

优选的，所述顶部层流单元设有顶部层流单元进入通道。

优选的，所述底部电气设备单元内设有灭菌消毒发生器、控制模块、液体操作泵组和冷冻冷藏模块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明高度的模块化，系统可灵活适应不同生物产品生产应用中不同功能单元的灵活调整。

2、本发明标准的功能单元舱体结构设计，各应用只需专注舱内具体功能实现设计，大大缩短新功能开发周期，显著降低研发成本，并通过单一零部件的规模效应，有效降低产品规模化生产环节中的生产与质量检测成本。

3、本发明各功能单元可实现完全独立的舱内功能/验收试验，可显著提高新功能研发过程中的试验效率并显著降低各功能单元间的验证约束，在批量产品过程中，可在各功能单元独立测试台架完成测试验证后，再进行集成组装，可更加有效保障测试检验质量，并有效降低集成总装的周期与相关成本。

4、本发明中心转运单元在系统中的中心式布置，相比传统直线型流水线布置，可大量节省直线类操作单元转运机构，有效降低系统安装占地面积，有效降低核心部件设计、采购、生产成本。

5、本发明系统中心转运单元及圆周方向安装的各个功能单元，可拆解后独立运输至用户现场后再进行组装，大大降低运输过程中对运输载具与容器的要求，特别对于已建生产设施的用户，大大降低对运输通道、安装环境、安装工具与设施进行更改的要求，有效提高产品在不同用户环境中的适应性。

6、本发明方便层流与灭菌消毒模块，管路、接头、执行单元等在系统圆周方向的布局，大大简化层流与灭菌消毒单元在系统内部的布局，有效优化系统批量生产过程中的周期与成本。

7、本发明群簇中心布局，提供统一的功能单元安装结构及统一的单元接口，便于功能单元的添加、调整，实现各功能单元统一的安装，实现各功能单元物料转运功能的统一调试校正，实现各功能单元基本结构设计成本的大幅度优化，实现各功能单元基本结构生产成本的大幅度优化。

附图说明

图1为本发明提出的一种全自动化生物制品系统的整体图；

图2为本发明提出的一种全自动化生物制品系统的俯视图；

图3为本发明提出的一种全自动化生物制品系统的培养功能单元A类型结构图；

图4为本发明提出的一种全自动化生物制品系统的标准连接接口示意图。

图中：1-中心转运舱、2-功能单元、3-物料转运操作台、4-培养功能单元A类型、5-培养功能单元B类型、6-培养功能单元C类型、7-液体操作单元A、8-液体操作单元B、9-中心转运单元、10-综合操作单元、11-进出料单元、12-检测单元、13-顶部层流单元、14-中部工艺操作单元、15-底部层流单元、16-底部电气设备单元、17-中心转运操作舱操作空间、18-标准连接接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，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。

请参照图1-3，一种全自动化生物制品系统，包括有中心转运舱1、功能单元2和物料转运操作台3，中心转运舱包含中心转运单元9，且中心转运单元9内部设有中心转运操作舱操作空间17，中心转运舱1外部环设有多组功能单元2，中心转运舱1和功能单元2构成群簇结构，功能单元2设有八组工位，且中心转运舱1和八组工位连接处设有密封挡板，中心转运舱1和功能单元2之间设有标准连接接口18，功能单元2包含培养功能单元A类型4、培养功能单元B类型5、培养功能单元C类型6、液体操作单元A7、液体操作单元B8、综合操作单元10、进出料单元11和检测单元12，且培养功能单元A类型4一侧固定连接有培养功能单元B类型5，培养功能单元B类型5远离培养功能单元A类型4的一侧固定连接有培养功能单元C类型6，培养功能单元C类型6远离培养功能单元B类型5的一侧固定连接有液体操作单元B8，液体操作单元B8远离培养功能单元C类型6的一侧固定连接有检测单元12，检测单元12远离液体操作单元B8的一侧固定连接有进出料单元11，进出料单元11远离检测单元12的一侧固定连接有综合操作单元10，综合操作单元10远离进出料单元11的一侧固定连接有液体操作单元A7，培养功能单元A类型4包含顶部层流单元13、中部工艺操作单元14、底部层流单元15和底部电气设备单元16，底部电气设备单元16内设有灭菌消毒发生器、控制模块、液体操作泵组和冷冻冷藏模块，顶部层流单元13设有顶部层流单元进入通道，且培养功能单元B类型5、培养功能单元C类型6、液体操作单元A7、液体操作单元B8、综合操作单元10、进出料单元11、检测单元12和培养功能单元A类型4结构相同，培养功能单元A类型4、培养功能单元B类型5、培养功能单元C类型6、液体操作单元A7、液体操作单元B8、综合操作单元10、进出料单元11和检测单元12均为标准结构，且培养功能单元A类型4、培养功能单元B类型5、培养功能单元C类型6、液体操作单元A7、液体操作单元B8、综合操作单元10、进出料单元11、检测单元12和中心转运舱1之间均设有标准连接接口18，中部工艺操作单元14内部设有物料转运操作台3。

本发明的工作过程为：在中心转运舱1圆周方向安装标准化生物工艺操作的功能单元2，构成群簇结构，圆周方向的各个功能单元2连接位，可按照使用需求，添加功能单元2，如在未使用的工位，添加培养功能单元A类型4，功能单元2连接位未使用时，用密封挡板进行无菌隔离，圆周方向的各个功能单元2连接位，可按照使用需求，更换为同类型功能单元，如现安装液体操作单元A7的连接位，更换连接液体操作单元B8，圆周方向的各个功能单元2连接位，可按照使用需求，更换其他类型功能单元2，如现安装液体操作单元A7的连接位，更换连接培养功能单元C类型6，每个工艺模块采用标准结构，顶部层流单元13为层流与灭菌消单元的进入通道，中部工艺操作单元14为工艺操作区域，用于安装培养、液体操作、光学操作、流体操作、荧光染色操作、容器操作等工艺单元，底部层流单元15为层流回风通道，同时安装灭菌消毒发生器、控制模块、液体操作泵组、冷冻冷藏等底部电气设备单元16，中心转运舱1与圆周各功能单元2，采用标准的机械连接结构与标准连接接口18，保障不同舱体连接时的密封性，在圆周的各功能单元2，在中部工艺操作单元14内安装标准化的物料转运操作台3，便于中心转运操作舱操作空间17中机器人系统的物料抓取与放置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种全自动化生物制品系统，包括有中心转运舱(1)、功能单元(2)和物料转运操作台(3)，其特征在于，所述中心转运舱包含中心转运单元(9)，且所述中心转运单元(9)内部设有中心转运操作舱操作空间(17)，所述中心转运舱(1)外部环设有多组功能单元(2)，所述中心转运舱(1)和功能单元(2)之间设有标准连接接口(18)，所述功能单元(2)包含培养功能单元A类型(4)、培养功能单元B类型(5)、培养功能单元C类型(6)、液体操作单元A(7)、液体操作单元B(8)、综合操作单元(10)、进出料单元(11)和检测单元(12)，且所述培养功能单元A类型(4)一侧固定连接有培养功能单元B类型(5)，所述培养功能单元B类型(5)远离培养功能单元A类型(4)的一侧固定连接有培养功能单元C类型(6)，所述培养功能单元C类型(6)远离培养功能单元B类型(5)的一侧固定连接有液体操作单元B(8)，所述液体操作单元B(8)远离培养功能单元C类型(6)的一侧固定连接有检测单元(12)，所述检测单元(12)远离液体操作单元B(8)的一侧固定连接有进出料单元(11)，所述进出料单元(11)远离检测单元(12)的一侧固定连接有综合操作单元(10)，所述综合操作单元(10)远离进出料单元(11)的一侧固定连接有液体操作单元A(7)，所述培养功能单元A类型(4)包含顶部层流单元(13)、中部工艺操作单元(14)、底部层流单元(15)和底部电气设备单元(16)，且所述培养功能单元B类型(5)、培养功能单元C类型(6)、液体操作单元A(7)、液体操作单元B(8)、综合操作单元(10)、进出料单元(11)、检测单元(12)和培养功能单元A类型(4)结构相同，所述中部工艺操作单元(14)内部设有物料转运操作台(3)。

2.根据权利要求1所述的一种全自动化生物制品系统，其特征在于，所述中心转运舱(1)和功能单元(2)构成群簇结构。

3.根据权利要求1所述的一种全自动化生物制品系统，其特征在于，所述功能单元(2)设有八组工位，且所述中心转运舱(1)和八组工位连接处设有密封挡板。

4.根据权利要求1所述的一种全自动化生物制品系统，其特征在于，所述培养功能单元A类型(4)、培养功能单元B类型(5)、培养功能单元C类型(6)、液体操作单元A(7)、液体操作单元B(8)、综合操作单元(10)、进出料单元(11)和检测单元(12)均为标准结构，且所述培养功能单元A类型(4)、培养功能单元B类型(5)、培养功能单元C类型(6)、液体操作单元A(7)、液体操作单元B(8)、综合操作单元(10)、进出料单元(11)、检测单元(12)和中心转运舱(1)之间均设有标准连接接口(18)。

5.根据权利要求1所述的一种全自动化生物制品系统，其特征在于，所述顶部层流单元(13)设有顶部层流单元进入通道。

6.根据权利要求1所述的一种全自动化生物制品系统，其特征在于，所述底部电气设备单元(16)内设有灭菌消毒发生器、控制模块、液体操作泵组和冷冻冷藏模块。