CN110645751A - 一种胎盘间充质干细胞样本的存储方法和信息管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种胎盘间充质干细胞样本储存方法和信息管理系统，主要包括冷藏柜、仿生机器人、主控计算机；冷藏柜有若干个，冷藏柜包括存取装置、制冷装置、电源模块一，存取装置包括储存柜和存取窗口，仿生机器人位于存取窗口和储存柜之间，仿生机器人包括动力控制系统、立体视觉系统、电源模块二，本发明采用二维码识别，能够有效的避免在进行存、取样本时的出错，另外，增加立体视觉系统不仅可以配合标示牌将档案进行准确存取，同时可以记录标本存取历史信息，本发明在生物样本存储中实现了智能化，自动化，能够满足信息化的医疗背景，适合大量推广。

Description

一种胎盘间充质干细胞样本的存储方法和信息管理系统
技术领域
本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种胎盘间质干细胞样本存储方法和信息管理系统。
背景技术
胎盘间充质干细胞(mesenchymal stem cell，MSC)是一种多能干细胞，在胚胎发育中来源于中胚层。在机体正常的组织损伤修复过程中，MSC是一种重要的参与组织再生的细胞库。在组织损伤引起的特殊信号作用下，MSC迁移到受损部位，在局部聚集增殖，依据不同的损伤信号沿着不同途径分化。MSC易于分离扩增，体外倍增能力旺盛，即使扩增1亿倍仍能保持其多向分化能力。因此，MSC是一种实用的组织修复种子细胞。其优势在于：1.取材方便，原料来源充足，是生命资源的再生。2.分化能力强可以定向诱导分化为间充质干细胞、血管干细胞、上皮干细胞、神经干细胞和肝干细胞等多种干细胞。3.数量充足，使用方便，增殖能力强，培养后数目可达10亿，可以供多人多次使用。4.在人群中使用不需要配型，不会产生免疫排斥反应，同时，血缘关系越亲近，生物利用度会越高，使用的效果越好。5.治疗疾病范围广，抗衰老，恢复健康体态，心脑血管系统疾病，糖尿病，肝肾损伤，脑及脊髓神经损伤，自身免疫性疾病，移植物抗宿主病等多种疾病。干细胞行业数据显示，胎盘间充质干细胞基因稳定、不易突变，动物实验证明无致瘤性，使用安全可靠，对适应症范围疾病治疗效果好，优于传统医疗手段。
干细胞样本存储就是：将干细胞从不同的人体组织中分离培养出来，再经过检测鉴定，然后将其冻存于-196℃的深低温中，以便于在临床需要时可以将干细胞复苏用于给病人回输，达到治疗疾病的目的。胎盘的采集简便易行，不会引起母亲和新生儿任何不适的感觉或产生任何不良的影响。在新生儿娩出、胎盘剥离子宫排出后，专业妇产科医生按照干细胞库胎盘标准采集规程进行胎盘的采集，然后放置在干细胞库特定的装置工具中，在温控监控下及时运送到干细胞库，由专业技术人员进行间充质干细胞的分离、提取、培养、检测等技术流程，最终根据检测结果来确认所获得的干细胞是否具有长期保存的价值，从而获得胎盘间充质干细胞样本。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种胎盘间充质干细胞样本存储方法和信息管理系统。
本发明的技术方案为：一种胎盘间充质干细胞样本信息管理系统，主要包括冷藏柜、仿生机器人、主控计算机；
所述冷藏柜有若干个，冷藏柜包括存取装置、制冷装置、电源模块一，所述存取装置包括储存柜和存取窗口，所述存取窗口设置于存取装置一侧，存取窗口内底部设有传送带，所述储存柜包括若干个存储腔，所述存储腔外侧设有柜门，所述柜门一侧分别设有电磁锁，柜门上分别设有标示牌，所述制冷装置设置于所述储存柜底部，制冷装置、传送带、电磁锁分别与所述电源模块一电性连接；
所述仿生机器人位于所述存取窗口和储存柜之间的通道内，仿生机器人包括动力控制系统、立体视觉系统、电源模块二，所述动力控制系统包括机械臂、底座、驱动装置，所述底座上方设有电动升降平台，所述机械臂下端与所述电动升降平台连接，底座下方设有滑轮，所述驱动装置包括关节驱动器、升降电机、滑轮驱动电机，所述关节驱动器安装在机械臂上，所述升降电机安装在所述电动升降平台一侧，所述立体视觉系统设置在底座的前后端，所述滑轮驱动电机设置在底座底部，关节驱动器、升降电机、滑轮驱动电机、立体视觉系统分别与所述电源模块二电性连接；
所述主控计算机包括触摸屏、信息储存模块、电磁锁控制模块、二维码生成模块、仿生机器人控制模块、二维码扫描模块、二维码解读模块、电源模块三，所述触摸屏设置存取窗口上方，所述触摸屏与仿生机器人控制模块、信息储存模块、电磁锁控制模块、二维码生成模块、二维码解读模块电性连接，所述仿生机器人控制模块与仿生机器人电性连接，所述电磁锁控制模块与电磁锁电性连接，所述二维码扫描模块设置在所述存取窗口内顶部，二维码扫描模块与所述二维码解读模块电性连接，所述电源模块三为主控计算机供电。
进一步地，所述机械臂包括大臂、小臂、肩关节、肘关节，腕关节、抓手，所述大臂下端通过肩关节与所述电动升降平台连接，大臂上端通过肘关节与所述小臂连接，小臂另一端通过腕关节与所述抓手连接，所述关节驱动器分别设置在肩关节、肘关节、腕关节上，关节驱动器用于驱动大臂和小臂的转动和移动，以及抓手的抓取动作，实现对样本的精确转移。
进一步地，所述立体视觉系统包括微型摄像机、位置传感器，所述微型摄像机和位置传感器分别为2个，微型摄像机、位置传感器分别与所述电源模块二电性连接，立体视觉系统为仿生机器人提供可视化条件，立体视觉系统与机械臂的配合，能够准确的观察并转移样本。
进一步地，所述抓手上设有压力传感器一，所述压力传感器一与电源模块二电性连接，压力传感器一能够监测到抓手抓取样本时的力度，避免抓取时力度过大，损坏样本。
进一步地，所述仿生机器人控制模块包括影像接收器、位置信号接收器、关节转动控制器，所述影像接收器与所述微型摄像机电性连接，所述位置信号接收器与所述位置传感器电性连接，所述关节转动控制器与所述关节驱动器电性连接，仿生机器人控制模块能够使仿生机器人实现智能化控制，不需要认为操作。
进一步地，所述传送带上设有读码区和传送区，所述读码区和传送区内部分别设有压力传感器二，所述二维码扫描模块位于所述读码区上方，所述压力传感器二与所述电源模块一电性连接，压力传感器二能够感应样本位置，实现样本的精准转移。
进一步地，一种胎盘间充质干细胞样本存储方法，包括以下步骤：
存入样本步骤：将样本从存取窗口放在传送带的读码区上，在触摸屏上输入样本数据，二维码生成模块生成样本对应的二维码标识，将二维码标识贴在样本上，压力传感器二感应到重力，然后将样本输送到传送区，电磁锁控制模块监测到空的储存腔，并随机打开其中一个存储腔的柜门，仿生机器人上的微型摄像机和位置传感器分别将样本位置和已打开的存储腔位置传送到仿生机器人控制模块中，且柜门上的标示牌与样本数据共同储存在信息储存模块中，机械臂抓取样本，并将样本放入存储腔中，机械臂关闭柜门。
取出样本步骤：在触摸屏上输入待取出样本数据，获取样本对应的标示牌，所述电磁锁控制模块控制打开对应的柜门，微型摄像机和位置传感器将样本位置传送到仿生机器人控制模块中，机械臂抓取样本，并将样本放入传送带的传送区上，然后由传送区输送至读码区，二维码扫描模块扫描样本上的二维码标识，并通过二维码解读模块解读后，与待取出样本信息对比，信息一致后，将样本从存取窗口取出。
本发明的工作原理为：在进行样本存储时，将样本从存取窗口放在传送带的读码区上，在触摸屏上输入样本数据，二维码生成模块生成样本对应的二维码标识，将二维码标识贴在样本上，压力传感器二感应到重力，然后将样本输送到传送区，电磁锁控制模块监测到空的储存腔，并随机打开其中一个存储腔的柜门，仿生机器人上的微型摄像机和位置传感器分别将样本位置和已打开的存储腔位置传送到仿生机器人控制模块中，且柜门上的标示牌与样本数据共同储存在信息储存模块中，机械臂抓取样本，并将样本放入存储腔中，机械臂关闭柜门。取出样本时，在触摸屏上输入待取出样本数据，获取样本对应的标示牌，电磁锁控制模块控制打开对应的柜门，微型摄像机和位置传感器将样本位置传送到仿生机器人控制模块中，机械臂抓取样本，并将样本放入传送带的传送区上，然后由传送区输送至读码区，二维码扫描模块扫描样本上的二维码标识，并通过二维码解读模块解读后，与待取出样本信息对比，信息一致后，将样本从存取窗口取出。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明采用智能化装置能够有效的减少工作人员的劳动量，同时，本发明采用二维码识别，能够有效的避免在进行存、取样本时的出错，另外，增加立体视觉系统不仅可以配合标示牌将档案进行准确存取，同时可以记录标本存取历史信息；本发明在生物样本存储中实现了智能化，自动化，能够满足信息化的医疗背景，适合大量推广。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明的仿生机器人的结构示意图；
图3是本发明的存储柜的结构示意图；
图4是本发明的传送带的结构示意图。
其中，1-冷藏柜、101-存取装置、102-制冷装置、103-存取柜、104-存取窗口、105-传送带、106-存储腔、107-柜门、108-电磁锁、109-标示牌、110-压力传感器二、111-传送区、112-读码区、2-仿生机器人、201-动力控制装置、202-立体视觉系统、203-机械臂、204-底座、205-驱动装置、206-微型摄像机、207-位置传感器、208-滑轮驱动电机、209-电动升降平台、210-大臂、211-小臂、212-肩关节、213-肘关节、214-腕关节、215-抓手、216-关节驱动器、217-升降电机、218-压力传感器一、3-主控计算机、301-触摸屏、302-信息储存模块、303-电磁锁控制模块、304-二维码生成模块、305-仿生机器人控制模块、306-二维码扫描模块、307-二维码解读模块、308-影像接收器、309-位置信号接收器、310-关节转动控制器。
具体实施方式
实施例：如图1-4所示的一种胎盘间充质干细胞样本信息管理管理系统，主要包括冷藏柜1、仿生机器人2、主控计算机3；
如图1所示，冷藏柜1有若干个，冷藏柜1包括存取装置101、制冷装置102、电源模块一，存取装置101包括储存柜103和存取窗口104，存取窗口104设置于存取装置101一侧，存取窗口104内底部设有传送带105，如图4所示，传送带105上设有读码区112和传送区111，读码区112和传送区111内部分别设有压力传感器二110，压力传感器二110与电源模块一电性连接，压力传感器二110能够感应样本位置，实现样本的精准转移。如图3所示，储存柜103包括若干个存储腔106，存储腔106外侧设有柜门107，柜门107一侧分别设有电磁锁108，柜门107上分别设有标示牌109，制冷装置102设置于储存柜103底部，制冷装置102、传送带105、电磁锁108分别与电源模块一电性连接；
如图2所示，仿生机器人2位于存取窗口104和储存柜103之间的通道内，仿生机器人2包括动力控制系统201、立体视觉系统202、电源模块二，动力控制系统201包括机械臂203、底座204、驱动装置205，底座204上方设有电动升降平台209，机械臂203包括大臂210、小臂211、肩关节212、肘关节213，腕关节214、抓手215，大臂210下端通过肩关节212与电动升降平台209连接，大臂210上端通过肘关节213与小臂211连接，小臂211另一端通过腕关节214与抓手215连接，抓手215上设有压力传感器一218，压力传感器一218与电源模块二电性连接，压力传感器一218能够监测到抓手215抓取样本时的力度，避免抓取时力度过大，损坏样本。底座204下方设有滑轮216，驱动装置205包括关节驱动器216、升降电机217、滑轮驱动电机208，关节驱动器216分别设置在肩关节212、肘关节213、腕关节214上，关节驱动器216用于驱动大臂210和小臂211的转动和移动，以及抓手215的抓取动作，实现对样本的精确转移，升降电机217安装在电动升降平台209一侧，立体视觉系统202包括微型摄像机206、位置传感器207，微型摄像机206和位置传感器207分别为2个，滑轮驱动电机208设置在底座204底部，关节驱动器216、升降电机217、滑轮驱动电机208、微型摄像机206、位置传感器207分别与电源模块二电性连接；立体视觉系统202为仿生机器人2提供可视化条件，立体视觉系统202与机械臂203的配合，能够准确的观察并转移样本。
如图1所示，主控计算机3包括触摸屏301、信息储存模块302、电磁锁控制模块303、二维码生成模块304、仿生机器人控制模块305、二维码扫描模块306、二维码解读模块307、电源模块三，触摸屏301设置存取窗口104上方，触摸屏301与仿生机器人控制模块305、信息储存模块302、电磁锁控制模块303、二维码生成模块304、二维码解读模块307电性连接，仿生机器人控制模块305与仿生机器人2电性连接，仿生机器人控制模块305包括影像接收器308、位置信号接收器309、关节转动控制器310，影像接收器308与微型摄像机206电性连接，位置信号接收器309与位置传感器207电性连接，关节转动控制器310与关节驱动器216电性连接，仿生机器人控制模块305能够使仿生机器人2实现智能化控制，不需要人为操作，电磁锁控制模块303与电磁锁108电性连接，二维码扫描模块306设置在存取窗口104内顶部，且位于读码区112上方，二维码扫描模块306与二维码解读模块307电性连接，电源模块三为主控计算机3供电。
本发明的工作原理：在进行样本存储时，将样本从存取窗口104放在传送带105的读码区112上，在触摸屏301上输入样本数据，二维码生成模块304生成样本对应的二维码标识，将二维码标识贴在样本上，压力传感器二110感应到重力，然后将样本输送到传送区111，电磁锁控制模块303监测到空的储存腔106，并随机打开其中一个存储腔106的柜门107，仿生机器人2上的微型摄像机206和位置传感器207分别将样本位置和已打开的存储腔106位置传送到仿生机器人控制模块305中，且柜门107上的标示牌109与样本数据共同储存在信息储存模块302中，机械臂203抓取样本，并将样本放入存储腔106中，机械臂203关闭柜门107。取出样本时，在触摸屏301上输入待取出样本数据，获取样本对应的标示牌109，电磁锁控制模块303控制打开对应的柜门107，微型摄像机206和位置传感器207将样本位置传送到仿生机器人控制模块305中，机械臂203抓取样本，并将样本放入传送带21的传送区111上，然后由传送区111输送至读码区112，二维码扫描模块306扫描样本上的二维码标识，并通过二维码解读模块307解读后，与待取出样本信息对比，信息一致后，将样本从存取窗口104取出。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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。

Claims (6)

1.一种胎盘间充质干细胞样本信息管理系统，其特征在于，主要包括冷藏柜(1)、仿生机器人(2)、主控计算机(3)；
所述冷藏柜(1)有若干个，冷藏柜(1)包括存取装置(101)、制冷装置(102)、电源模块一，所述存取装置(101)包括储存柜(103)和存取窗口(104)，所述存取窗口(104)设置于存取装置(101)一侧，存取窗口(104)内底部设有传送带(105)，所述储存柜(103)包括若干个存储腔(106)，所述存储腔(106)外侧设有柜门(107)，所述柜门(107)一侧分别设有电磁锁(108)，柜门(107)上分别设有标示牌(109)，所述制冷装置(102)设置于所述储存柜(103)底部，制冷装置(102)、传送带(105)、电磁锁(108)分别与所述电源模块一电性连接；
所述仿生机器人(2)位于所述存取窗口(104)和储存柜(103)之间的通道内，仿生机器人(2)包括动力控制系统(201)、立体视觉系统(202)、电源模块二，所述动力控制系统(201)包括机械臂(203)、底座(204)、驱动装置(205)，所述底座(204)上方设有电动升降平台(209)，所述机械臂(203)下端与所述电动升降平台(209)连接，底座(204)下方设有滑轮(216)，所述驱动装置(205)包括关节驱动器(216)、升降电机(217)、滑轮驱动电机(208)，所述关节驱动器(216)安装在机械臂(203)上，所述升降电机(217)安装在所述电动升降平台(209)一侧，所述立体视觉系统(202)设置在底座(204)的前后端，所述滑轮驱动电机(208)设置在底座(204)底部，关节驱动器(216)、升降电机(217)、滑轮驱动电机(208)、立体视觉系统(202)分别与所述电源模块二电性连接；
所述主控计算机(3)包括触摸屏(301)、信息储存模块(302)、电磁锁控制模块(303)、二维码生成模块(304)、仿生机器人控制模块(305)、二维码扫描模块(306)、二维码解读模块(307)、电源模块三，所述触摸屏(301)设置存取窗口(104)上方，所述触摸屏(301)与仿生机器人控制模块(305)、信息储存模块(302)、电磁锁控制模块(303)、二维码生成模块(304)、二维码解读模块(307)电性连接，所述仿生机器人控制模块(305)与仿生机器人(2)电性连接，所述电磁锁控制模块(303)与电磁锁(108)电性连接，所述二维码扫描模块(306)设置在所述存取窗口(104)内顶部，二维码扫描模块(306)与所述二维码解读模块(307)电性连接，所述电源模块三为主控计算机(3)供电。
2.如权利要求1所述的一种胎盘间充质干细胞样本信息管理系统，其特征在于，所述机械臂(203)包括大臂(210)、小臂(211)、肩关节(212)、肘关节(213)，腕关节(214)、抓手(215)，所述大臂(210)下端通过肩关节(212)与所述电动升降平台(209)连接，大臂(210)上端通过肘关节(213)与所述小臂(211)连接，小臂(211)另一端通过腕关节(214)与所述抓手(215)连接，所述关节驱动器(216)分别设置在肩关节(212)、肘关节(213)、腕关节(214)上。
3.如权利要求1所述的一种胎盘间充质干细胞样本信息管理系统，其特征在于，所述立体视觉系统(202)包括微型摄像机(206)、位置传感器(207)，所述微型摄像机(206)和位置传感器(207)分别为2个，微型摄像机(206)、位置传感器(207)分别与所述电源模块二电性连接。
4.如权利要求2所述的一种胎盘间充质干细胞样本信息管理系统，其特征在于，所述抓手(215)上设有压力传感器一(218)，所述压力传感器一(218)与电源模块二电性连接。
5.如权利要求1所述的一种胎盘间充质干细胞样本信息管理系统，其特征在于，仿生机器人控制模块(305)包括影像接收器(308)、位置信号接收器(309)、关节转动控制器(310)，所述影像接收器(308)与所述微型摄像机(206)电性连接，所述位置信号接收器(309)与所述位置传感器(207)电性连接，所述关节转动控制器(310)与所述关节驱动器(216)电性连接。
6.如权利要求1所述的一种胎盘间充质干细胞样本存储方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)存入样本步骤：将样本从存取窗口(104)放在传送带(105)的读码区(112)上，在触摸屏(301)上输入样本数据，二维码生成模块(304)生成样本对应的二维码标识，将二维码标识贴在样本上，压力传感器二(110)感应到重力，然后将样本输送到传送区(111)，电磁锁控制模块(303)监测到空的储存腔(106)，并随机打开其中一个存储腔(106)的柜门(107)，仿生机器人(2)上的微型摄像机(206)和位置传感器(207)分别将样本位置和已打开的存储腔(106)位置传送到仿生机器人控制模块(305)中，且柜门(107)上的标示牌(109)与样本数据共同储存在信息储存模块(302)中，机械臂(203)抓取样本，并将样本放入存储腔(106)中，机械臂(203)关闭柜门(107)。
(2)取出样本步骤：在触摸屏(301)上输入待取出样本数据，获取样本对应的标示牌(109)，所述电磁锁控制模块(303)控制打开对应的柜门(107)，微型摄像机(206)和位置传感器(207)将样本位置传送到仿生机器人控制模块(305)中，机械臂(203)抓取样本，并将样本放入传送带(21)的传送区(111)上，然后由传送区(111)输送至读码区(112)，二维码扫描模块(306)扫描样本上的二维码标识，并通过二维码解读模块(307)解读后，与待取出样本信息对比，信息一致后，将样本从存取窗口(104)取出。
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