CN113549553A - 一种gmp合规的高通量智能化的生物药品生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物药品生产技术领域，具体为一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，包括检测舱、中转出料舱、入料舱、培养舱、中心舱、一号配液舱、存储舱、二号配液舱、层流回风管道和层流回风舱，所述检测舱的端部右侧设置有中转出料舱，所述入料舱的左侧设置有培养舱，所述培养舱的后侧设置有中心舱，所述中心舱的后侧设置有二号配液舱，所述二号配液舱的右侧设置有存储舱，所述存储舱的右侧设置有一号配液舱，此系统通过合理设置并隔离不同操作区域，重要的物料传递、液体操作、培养等不同的工艺操作在全部封闭、气密的舱体内执行，并结合智能化的调度系统、操作系统、数据采集系统实现生物药品的全自动研发与生产。

Description

一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统

技术领域

本发明涉及生物药品生产技术领域，具体为一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统。

背景技术

CAR-T、TCR-T、TI L等新型生物药品(免疫细胞类药品)高速发展，在国内及全球范围内连续有新型药品上市，需要规模化、个性化的生产以满足广大病患个性化用药的需求。新型的生物药品，如定制化蛋白药品、核酸药品、基因病毒药品，基于各类型载体细胞进行生产，需要高度安全性、高通量的生产模式满足个性化药品需求。

在完整工艺流程中涉及样本传入、耗材传递、培养基补料、隔离培养、日常检测取样、检测样本传递、样本混合、离心换液、细胞计数、流式操作、样本拍照等多工艺步骤。传统手工操作复杂需要耗费大量人员，人员极易误操作，导致产品或样本报废，耗费时间且造成浪费。

传统的手工操作过程需要众多具有专业知识背景的技术人员才能完整的执行整个工艺步骤，且需要具备操作众多检测设备的能力，导致生产方需要储备一批经过专业培训的技术人员，耗费大量资金及人力，导致现有产品成本一直居高不下。

传统手工操作模式下，不同操作人员的操作手法难以保持一致性，可能导致不同操作人员进行操作后，所生产出来的成品无法保证质量的一致性。同一生产工艺，交由不同人员操作，有严重的工艺可重复性风险。

传统手工操作方式在开放实验室内完成，产品生产过程中易发生污染，导致产品报废，造成原材料及时间的浪费。无法满足监管机构生物药品生产全流程无菌要求。传统手工操作模式无法快速有效的将生产过程中的各类环境数据、生产工艺数据进行电子化，手工记录过程又极易发生错误，无法进行数据溯源、数据分析等操作，导致工艺研发、工艺更新速度缓慢。

以上种种手工操作的缺陷，导致即使是成功的生物药品工艺流程也无法快速在其他地方进行快速部署，大大阻碍了生物药品的推广与使用。

现有半自动化桌面实验室设备，部分解决了封闭体系的问题。但设备单一时间段内只能完成单一样本的操作，无法满足规模化的多批次并行生产，大量病患个性化生产需求依然无法得到有效满足。现有主要依靠进口的半自动化桌面实验室设备，绑定工艺流程及配套耗材，限制新工艺的快速迭代发展，同时进一步推高药品成本，造成终端用户难以负担新型生物药品，限制产业的快速发展，因此需要一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统对上述问题做出改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，包括检测舱、中转出料舱、入料舱、培养舱、中心舱、一号配液舱、存储舱、二号配液舱、层流回风管道和层流回风舱，所述检测舱的端部右侧设置有中转出料舱，所述中转出料舱的左侧设置有入料舱，所述入料舱的左侧设置有培养舱，所述培养舱的后侧设置有中心舱，所述中心舱的后侧设置有二号配液舱，所述二号配液舱的右侧设置有存储舱，所述存储舱的右侧设置有一号配液舱，所述中转出料舱、入料舱、中心舱、一号配液舱、存储舱、二号配液舱的底部均与层流回风管道连接，所述层流回风管道的另一端设置有层流回风舱。

作为本发明优选的方案，所述中心舱的底部设置有中心舱底舱框架，所述中心舱底舱框架的上侧设置有中心舱中间舱，所述中心舱中间舱的正面右侧设置有舱室隔离门，所述中心舱底舱框架的内部左下侧设置有灭菌液路底部单元，所述中中心舱中间舱的左上侧设置有中心舱轨道层流进风口，所述中心舱中间舱位于中心舱轨道层流进风口的前侧设置有中心舱层流进风口，所述中心舱轨道层流进风口上安装有中心舱机械臂，所述中心舱中间舱的左前侧设置有金属浴模块，所述中心舱中间舱的前侧设置有中心舱低温冰箱，所述中心舱低温冰箱上设置有冰箱自动门，所述中心舱中间舱的后侧设置有低温孵育冰箱，所述中心舱中间舱的右后侧设置有环境监测模块，所述中心舱中间舱的端部设置有静压舱。

作为本发明优选的方案，所述所述入料舱的右侧面设置有入料舱中间框架，所述入料舱的内部右后侧设置有入料舱垃圾桶，所述入料舱的左下侧设置有入料舱DD马达组件，所述入料舱DD马达组件的驱动端设置有入料舱滚筒，所述入料舱的内部右前侧设置有沉降菌收集器，所述入料舱的下侧设置有沉降菌分析仪，所述入料舱的内部前上侧设置有入料舱风速传感器。

作为本发明优选的方案，所述中转出料舱的内部右后侧设置有温湿度传感器，所述中转出料舱的底部右前侧设置有中转舱上翻门，所述中转出料舱的左下侧设置有中转DD马达组件，所述中转DD马达组件的驱动端设置有中转滚筒，所述中转出料舱的内部后侧设置有出料舱载架，所述中转出料舱的右侧面设置有中转出料舱中间框架，所述中转出料舱的内部前上侧设置有中转风速传感器。

作为本发明优选的方案，所述检测舱设置有检测舱框架，所述检测舱框架的内部左后侧设置有检测设备控制器，所述检测舱框架的内部右前侧设置有垃圾自动转运模块，所述垃圾自动转运模块的下侧设置有垃圾滑道，所述检测舱框架的内部右下侧设置有低温存储冰箱，所述检测舱框架的内部右侧中间处设置有移液单元，所述检测舱框架的底部左侧设置有全自动离心机，所述检测舱框架的内部且位于低温存储冰箱的左侧设置有机械臂，所述检测舱框架的内部左前侧设置有流式细胞仪，所述流式细胞仪的正面右上侧设置有细胞计数器，所述流式细胞仪的正面左侧设置有手动上料区，所述流式细胞仪的端部右侧设置有显微镜，所述流式细胞仪的右上侧设置有全自动开盖机。

作为本发明优选的方案，所述存储舱设置有存储舱中间框架，所述存储舱中间框架的右下侧设置有存储舱DD马达组件，所述存储舱DD马达组件的驱动端设置有存储舱滚筒，所述存储舱中间框架的内部左后侧设置有存储舱温湿度传感器，所述存储舱中间框架的内部后上侧设置有存储舱风速传感器。

作为本发明优选的方案，所述一号配液舱和二号配液舱设置有配液舱底舱框架，所述配液舱底舱框架的上侧设置有配液舱中间框架，所述配液舱底舱框架的内部左下侧设置有配液舱全自动离心机，所述配液舱底舱框架的内部右侧设置有冷藏冰箱组件，所述配液舱中间框架的内部左侧设置有配液舱滚筒，所述配液舱中间框架的内部且位于配液舱滚筒的右侧设置有配液舱机械臂，所述配液舱中间框架的内部右侧设置有配液舱全自动开盖机。

作为本发明优选的方案，所述培养舱设置有底舱框架组件，所述底舱框架组件的上侧设置有中间框架组件，所述底舱框架组件的内部左前侧设置有培养单元控制组件，所述底舱框架组件的内部右侧设置有培养单元监测组件，所述中间框架组件的端部设置有灭菌液路顶部组件，所述中间框架组件的内部设置有独立培养单元安装轨道，所述独立培养单元安装轨道上安装有独立培养单元，所述底舱框架组件的内部左后侧设置有独立培养单元气管和水管，所述中间框架组件的左侧面设置有独立培养单元电缆，所述独立培养单元设置有培养单元滑轨组件，所述培养单元滑轨组件的左侧面设置有培养单元电气接线组件，所述培养单元滑轨组件的右侧面设置有培养单元供水供气组件，所述培养单元滑轨组件的右前侧设置有培养单元水气转接口，所述培养单元滑轨组件的前侧设置有培养单元应急门，所述培养单元滑轨组件的前侧上下对车设置有培养单元锁紧支架，所述培养单元滑轨组件的左后侧设置有培养单元滑台驱动组件，所述培养单元滑轨组件的左前侧设置有培养单元电气转接口，所述培养单元滑轨组件的端部设置有培养单元舱体组件，所述培养单元舱体组件的端部设置有培养单元风道组件，所述培养单元滑轨组件的内部设置有培养瓶。

作为本发明优选的方案，所述检测舱、中转出料舱、入料舱、培养舱、中心舱、一号配液舱、存储舱、二号配液舱之间通过快速定位销和紧固螺栓快速对齐安装。

作为本发明优选的方案，所述中转出料舱、入料舱、中心舱、一号配液舱、存储舱、二号配液舱的端部均设置有静压舱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过本发明，除了生产开始阶段手工上料、耗材上料及配液舱培养基更换为手动操作，全工艺流程实现全自动操作，包括自动物料传递、自动耗材传递、自动样本提取、自动样本检测、自动隔离培养、自动液体操作、自动灭菌与排残、生产数据自动储存、处理。实现了高通量的智能生产；通过本发明，只需培训少量具备相关专业背景的人员熟练操作本机系统，即可快速进行生物药品的研究、开发与生产。适合不同类型的药品生产在多地复制；通过本发明，在确定的工艺流程下，所有操作人员操作本发明的结果都是高度一致无差异的；通过本发明，所有的物料传递、耗材传递、培养、液体操作、产品取样等均在密封的隔离器内进行，可确保样本及产品不被污染；通过本发明，可以实现所有物料操作、耗材操作、工艺操作的完整溯源，在半成品或产品出现问题时可以快速进行分析处理；通过本发明，可以实现所有生产数据、工艺数据、产品数据的自动储存、分析、备份；通过本发明，可实现并行的生物药品生产与开发，在设备生产信息系统内进行数据隔离，进而实现设备内物料、半成品、成品的隔离；通过本发明，可以快速在不同地点进行已验证工艺流程的快速部署与实施，大大提高生物药品的应用；本发明整体GMP合规，可有效保证所生产的生物药品的可靠性、安全性。通过控制设备中的灭菌系统进行在线式灭菌，避免了多生产批次的交叉污染。

附图说明

图1为本发明的系统基本结构俯视图；

图2为本发明的系统基本结构正视图；

图3为本发明的模块化舱体快速对齐与安装结构图；

图4为本发明的具体实施例系统右视图；

图5为本发明的具体实施例系统正视图；

图6为本发明的具体实施例系统轴测图；

图7为本发明的具体实施例系统工作流程；

图8为本发明的具体实施例中心舱正视图；

图9为本发明的具体实施例中心舱左视图；

图10为本发明的具体实施例中心舱顶视图；

图11为本发明的具体实施例中心舱轴测图；

图12为本发明的具体实施例入料舱综合视图；

图13为本发明的具体实施例中转出料舱综合视图；

图14为本发明的具体实施例检测舱正视图；

图15为本发明的具体实施例检测舱轴测图；

图16为本发明的具体实施例存储舱综合视图；

图17为本发明的具体实施例配液舱正视图；

图18为本发明的具体实施例培养舱正视图；

图19为本发明的具体实施例培养舱轴测图；

图20为本发明的具体实施例培养舱滑台伸出轴测图；

图21为本发明的具体实施例独立培养单元轴测图；

图22为本发明的具体实施例独立培养单元轴测图；

图23为本发明的自动控制系统架构；

图24为本发明的信息系统架构；

图25为本发明的系统软件架构；

图26为本发明的可调整的系统单元数量与布局；

图27为本发明的星型群组扩展布局。

图中：1、检测舱；101、检测舱框架；102、检测设备控制器；103、垃圾自动转运模块；104、垃圾滑道；105、低温存储冰箱；106、移液单元；107、全自动离心机；108、机械臂；109、流式细胞仪；110、细胞计数器；111、手动上料区；112、显微镜；113、全自动开盖机；2、中转出料舱；201、温湿度传感器；202、中转舱上翻门；203、中转DD马达组件；204、中转滚筒；205、出料舱载架；206、中转出料舱中间框架；207、中转风速传感器；3、入料舱；301、入料舱中间框架；302、入料舱垃圾桶；303、入料舱DD马达组件；304、入料舱滚筒；305、沉降菌收集器；306、沉降菌分析仪；307、入料舱风速传感器；4、培养舱；401、底舱框架组件；402、中间框架组件；403、培养单元控制组件；404、培养单元监测组件；405、灭菌液路顶部组件；406、独立培养单元安装轨道；407、独立培养单元；408、独立培养单元气管和水管；409、独立培养单元电缆；410、培养单元滑轨组件；411、培养单元电气接线组件；412、培养单元供水供气组件；413、培养单元水气转接口；414、培养单元应急门；415、培养单元锁紧支架；416、培养单元滑台驱动组件；417、培养单元电气转接口；418、培养单元舱体组件；419、培养单元风道组件；420、培养瓶；5、中心舱；501、中心舱底舱框架；502、中心舱机械臂；503、中心舱中间舱；504、舱室隔离门；505、静压舱；506、灭菌液路底部单元；507、低温孵育冰箱；508、环境监测模块；509、金属浴模块；510、冰箱自动门；511、中心舱低温冰箱；512、中心舱层流进风口；513、中心舱轨道层流进风口；6、一号配液舱；601、配液舱底舱框架；602、配液舱中间框架；603、配液舱全自动离心机；604、冷藏冰箱组件；605、配液舱滚筒；606、配液舱机械臂；607、配液舱全自动开盖机；7、存储舱；701、存储舱中间框架；702、存储舱DD马达组件；703、存储舱滚筒；704、存储舱温湿度传感器；705、存储舱风速传感器；8、二号配液舱；9、层流回风管道；10、层流回风舱。

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。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述,附图中给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-5本发明提供一种技术方案：

一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，包括检测舱1、中转出料舱2、入料舱3、培养舱4、中心舱5、一号配液舱6、存储舱7、二号配液舱8、层流回风管道9和层流回风舱10，检测舱1的端部右侧设置有中转出料舱2，中转出料舱2的左侧设置有入料舱3，入料舱3的左侧设置有培养舱4，培养舱4的后侧设置有中心舱5，中心舱5的后侧设置有二号配液舱8，二号配液舱8的右侧设置有存储舱7，存储舱7的右侧设置有一号配液舱6，中转出料舱2、入料舱3、中心舱5、一号配液舱6、存储舱7、二号配液舱8的底部均与层流回风管道9连接，层流回风管道9的另一端设置有层流回风舱10。

中心舱5的底部设置有中心舱底舱框架501，中心舱底舱框架501的上侧设置有中心舱中间舱503，中心舱中间舱503的正面右侧设置有舱室隔离门504，中心舱底舱框架501的内部左下侧设置有灭菌液路底部单元506，中中心舱中间舱503的左上侧设置有中心舱轨道层流进风口513，中心舱中间舱503位于中心舱轨道层流进风口513的前侧设置有中心舱层流进风口512，中心舱轨道层流进风口513上安装有中心舱机械臂502，中心舱中间舱503的左前侧设置有金属浴模块509，中心舱中间舱503的前侧设置有中心舱低温冰箱511，中心舱低温冰箱511上设置有冰箱自动门510，中心舱中间舱503的后侧设置有低温孵育冰箱507，中心舱中间舱503的右后侧设置有环境监测模块508，中心舱中间舱503的端部设置有静压舱505。

入料舱3的右侧面设置有入料舱中间框架301，入料舱3的内部右后侧设置有入料舱垃圾桶302，入料舱3的左下侧设置有入料舱DD马达组件303，入料舱DD马达组件303的驱动端设置有入料舱滚筒304，入料舱3的内部右前侧设置有沉降菌收集器305，入料舱3的下侧设置有沉降菌分析仪306，入料舱3的内部前上侧设置有入料舱风速传感器307。

中转出料舱2的内部右后侧设置有温湿度传感器201，中转出料舱2的底部右前侧设置有中转舱上翻门202，中转出料舱2的左下侧设置有中转DD马达组件203，中转DD马达组件203的驱动端设置有中转滚筒204，中转出料舱2的内部后侧设置有出料舱载架205，中转出料舱2的右侧面设置有中转出料舱中间框架206，中转出料舱2的内部前上侧设置有中转风速传感器207。

检测舱1设置有检测舱框架101，检测舱框架101的内部左后侧设置有检测设备控制器102，检测舱框架101的内部右前侧设置有垃圾自动转运模块103，垃圾自动转运模块103的下侧设置有垃圾滑道104，检测舱框架101的内部右下侧设置有低温存储冰箱105，检测舱框架101的内部右侧中间处设置有移液单元106，检测舱框架101的底部左侧设置有全自动离心机107，检测舱框架101的内部且位于低温存储冰箱105的左侧设置有机械臂108，检测舱框架101的内部左前侧设置有流式细胞仪109，流式细胞仪109的正面右上侧设置有细胞计数器110，流式细胞仪109的正面左侧设置有手动上料区111，流式细胞仪109的端部右侧设置有显微镜112，流式细胞仪109的右上侧设置有全自动开盖机113。

存储舱7设置有存储舱中间框架701，存储舱中间框架701的右下侧设置有存储舱DD马达组件702，存储舱DD马达组件702的驱动端设置有存储舱滚筒703，存储舱中间框架701的内部左后侧设置有存储舱温湿度传感器704，存储舱中间框架701的内部后上侧设置有存储舱风速传感器705。

一号配液舱6和二号配液舱8设置有配液舱底舱框架601，配液舱底舱框架601的上侧设置有配液舱中间框架602，配液舱底舱框架601的内部左下侧设置有配液舱全自动离心机603，配液舱底舱框架601的内部右侧设置有冷藏冰箱组件604，配液舱中间框架602的内部左侧设置有配液舱滚筒605，配液舱中间框架602的内部且位于配液舱滚筒605的右侧设置有配液舱机械臂606，配液舱中间框架602的内部右侧设置有配液舱全自动开盖机607。

培养舱4设置有底舱框架组件401，底舱框架组件401的上侧设置有中间框架组件402，底舱框架组件401的内部左前侧设置有培养单元控制组件403，底舱框架组件401的内部右侧设置有培养单元监测组件404，中间框架组件402的端部设置有灭菌液路顶部组件405，中间框架组件402的内部设置有独立培养单元安装轨道406，独立培养单元安装轨道406上安装有独立培养单元407，底舱框架组件401的内部左后侧设置有独立培养单元气管和水管408，中间框架组件402的左侧面设置有独立培养单元电缆409，独立培养单元407设置有培养单元滑轨组件410，培养单元滑轨组件410的左侧面设置有培养单元电气接线组件411，培养单元滑轨组件410的右侧面设置有培养单元供水供气组件412，培养单元滑轨组件410的右前侧设置有培养单元水气转接口413，培养单元滑轨组件410的前侧设置有培养单元应急门414，培养单元滑轨组件410的前侧上下对车设置有培养单元锁紧支架415，培养单元滑轨组件410的左后侧设置有培养单元滑台驱动组件416，培养单元滑轨组件410的左前侧设置有培养单元电气转接口417，培养单元滑轨组件410的端部设置有培养单元舱体组件418，培养单元舱体组件418的端部设置有培养单元风道组件419，培养单元滑轨组件410的内部设置有培养瓶420。

检测舱1、中转出料舱2、入料舱3、培养舱4、中心舱5、一号配液舱6、存储舱7、二号配液舱8之间通过快速定位销和紧固螺栓快速对齐安装。

中转出料舱2、入料舱3、中心舱5、一号配液舱6、存储舱7、二号配液舱8的端部均设置有静压舱505。

实施例：为了满足更大通量的生产，可以基于实际工艺需求，配置不同数量的工艺舱室，具体的舱室布局，可根据实际工艺需求进行调整，如图26；系统单元可采用星型布局，进一步优化模块的安装与维护，同时星型布局可多端拼接，实现更加灵活的功能配置与通量调节，如图27；

入料舱3相应执行以下操作：

1)人工扫码并撕开包装，将物料或耗材放置在入料舱滚筒304的相应位置上；

2)人工定期更换环境监测用的培养皿；

3)人工定期清除入料舱垃圾桶302内的外包装；

4)环境监测系统实时运行，并将数据上传至系统分析保存；

5)入料舱滚筒304旋转，将对应物料或耗材旋转至于中心舱5对接的方向；

6)定期执行VHP灭菌与排残操作，确保入料舱3A级环境的洁净度；

中转出料舱2相应执行以下操作：

1)中转滚筒204旋转到与中心舱5对接的方位，从中心舱5接收使用过的耗材或待检测样本；

2)中转舱上翻门202开启，打开与检测舱1的物料传递通道，进行垃圾转运或待检测舱样本的转运；

3)出料舱载架205接收从中心舱5传递过来的待收获产品；

4)环境监测系统实时运行，并将数据上传至系统分析保存；

定期执行VHP灭菌与排残操作，确保中转出料舱2A级环境的洁净度；

中心舱5相应执行以下操作：

1)从入料舱3抓取耗材传递至配液舱或存储舱7；

2)从入料舱3抓取细胞载盘传递至配液舱；

3)从入料舱3抓取物料传递至中心舱低温冰箱511；

4)将配液舱处理结束的装有细胞的培养瓶420送入培养舱4进行培养；

5)定期从培养舱5抓取培养瓶420传递至配液舱进行补液、换液、取样等操作；

6)将取样样本通过中转出料舱2传递至检测舱1进行检测；

7)将物料从低温存储冰箱105内取出传递至配液舱进行相关操作；

8)从存储舱7抓取耗材传递至配液舱；

9)将配液舱使用过的耗材通过中转出料舱2传递至检测舱1的垃圾滑道104进行收集；

10)定期执行VHP灭菌与排残操作，确保中心舱5A级环境的洁净度；

11)工艺结束时，将收获物料传递至中转出料舱2；

检测舱1相应执行以下操作：

1)垃圾自动转运模块从中转滚筒204抓取待检测样本盘放置到中转位；

2)机械臂108将待检测样本盘从中转位放置到存储位；

3)垃圾自动转运模块从中转滚筒204抓取垃圾转运至垃圾滑道104；

4)机械臂108将样本管、离心管送入全自动开盖机113进行开关盖操作；

5)机械臂108将人工上料物料放置到低温存储冰箱105内；

6)机械臂108将样本管送至移液单元106进行液体操作；

7)根据工艺，移液单元进行相应的吸液泵液操作；

8)机械臂108将样本管送至全自动离心机107进行离心操作；

9)机械臂108将样本管送至流式细胞仪10、细胞计数器110、显微镜112进行相应的检测操作；

10)机械臂108将检测结束的样本管丢弃至垃圾滑道104内；

存储舱7相应执行以下操作：

1)存储舱滚筒703旋转到与中心舱5对接的方位，从中心舱5接收备用的耗材；

2)根据工艺安排，中心舱机械臂502从存储舱滚筒703上抓取耗材至配液舱；

3)环境监测系统实时运行，并将数据上传至系统分析保存；

4)定期执行VHP灭菌与排残操作，确保存储舱7A级环境的洁净度；

配液舱相应执行以下操作：

1)配液舱滚筒605接收来自中心舱5物料、耗材；

2)配液舱机械臂606将物料、耗材夹取放置到相应的磁悬浮动子上；

3)磁悬浮定子控制磁悬浮动子移动到相应的开盖、泵液等工位；

4)配液舱机械臂606将注射器送入配液舱全自动开盖机607进行开关盖操作；

5)配液舱机械臂606将注射器送入相应的自动注射器操作组件内；

6)离心机上翻门开启，配液舱机械臂606将离心瓶送入配液舱全自动离心机603进行离心操作；

7)根据工艺，自动泵液模块对离心瓶、培养瓶420进行相应的泵液操作；

8)配液舱全自动开盖机607对注射器、离心瓶、培养瓶420、废液瓶、冻存管、离心管进行开关盖操作；

9)配液舱机械臂606将培养瓶、待检测样本盘等物料存放至配液舱滚筒605上；

10)环境监测系统实时运行，并将数据上传至系统分析保存；

11)定期执行VHP灭菌与排残操作，确保配液舱A级环境的洁净度。

12)配液舱机械臂606自动更换环境监测用的培养皿；

培养舱4相应执行以下操作：

1)独立培养单元内部清洁，系统灭菌排残；

2)培养单元滑轨组件410滑出，中心舱机械臂502将培养瓶420放入滑台内培养瓶存放位；

3)培养单元滑台组件滑入，门板自动密封；

4)按工艺要求送入空气、CO2和水，并实时监测舱体内温湿度、气体溶度；

5)定期取出培养瓶420进行换液操作、细胞生长情况检测操作；

6)完成培养，取出培养瓶处理，收获成品细胞；

7)独立培养单元内部清洁，准备下一批次培养。

工艺软件执行实现：如图23、24和25：

用户在操作界面上编辑工艺后，执行开始批次流程创建新批次，用户选择批次使用的生产工艺，放入存有细胞的容器后，用户操作界面通过通信服务层与调度软件中建立的流程操作服务交互，完成上料后的自动化灭菌和入料舱内物料的检查与确认；

开始批次流程成功完成后，仓储管理系统将为批次的物料分配合适的仓位，转运管理系统将物料转运至目的仓位存放，同时新创建批次被提交给批次管理系统处理，批次管理系统将依照新批次使用的工艺，以及其它批次的执行状态，为新批次分配合适的资源，依序执行工艺中的操作；

当批次需要执行液体操作时，调度器会依据系统资源为批次分配空闲的配液舱，提交给相应的配液舱管理系统处理，配液舱系统将依据批次工艺中的操作列表，计算执行所需要的各种耗材、液体的用量，向仓储管理系统提交物料申请，物料申请成功后，转运系统会将使用的耗材和装有批次细胞的容器转运至配液舱内，之后会按配置，自动对配液舱进行灭菌。配液舱管理系统会优化批次工艺的各种液体操作的执行顺序，生成加液、移液、吹打、取样、分瓶和离心等操作列表，并通过设备操作执行库，提交给相应的设备子系统服务来控制设备完成操作，执行期间，事件管理和MES数据系统会记录各项操作、生产数据，保存到数据库中；

当批次需要执行培养操作时，培养箱管理系统会为批次分配培养箱资源，装有批次细胞的培养瓶被转运系统送入培养箱中，培养箱管理系统控制合适培养参数，完成培养操作。期间环控系统记录培养箱中各项环控数据到数据库中；

批次生产过程中产生的垃圾被提交给垃圾物料系统，完成垃圾的送出以及中转舱室的灭菌清洁；

批次取样操作产生的检测试管被提交给质检系统，完成对检测试管的预处理和检测设备的控制操作，测试结果处理后保存在数据库中，用于展示与后续追踪；

生产期间，物料管理系统将检测各耗材的使用与存量，生成上料单提示用户补充耗材，环控系统也持续监测和记录整机中各传感器的数据，并在异常时提醒用户介入处理；

批次的生产指标达成后，用户界面会提示用户进行收获操作，用户通过执行收获流程，通知调度器收获指定批次，同前述，调度器将操作各管理系统完成收获工艺的执行，并将批次的终产品转运到出料舱中，通知用户取出。

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 (10)

1.一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，包括检测舱(1)、中转出料舱(2)、入料舱(3)、培养舱(4)、中心舱(5)、一号配液舱(6)、存储舱(7)、二号配液舱(8)、层流回风管道(9)和层流回风舱(10)，其特征在于：所述检测舱(1)的端部右侧设置有中转出料舱(2)，所述中转出料舱(2)的左侧设置有入料舱(3)，所述入料舱(3)的左侧设置有培养舱(4)，所述培养舱(4)的后侧设置有中心舱(5)，所述中心舱(5)的后侧设置有二号配液舱(8)，所述二号配液舱(8)的右侧设置有存储舱(7)，所述存储舱(7)的右侧设置有一号配液舱(6)，所述中转出料舱(2)、入料舱(3)、中心舱(5)、一号配液舱(6)、存储舱(7)、二号配液舱(8)的底部均与层流回风管道(9)连接，所述层流回风管道(9)的另一端设置有层流回风舱(10)。

2.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述中心舱(5)的底部设置有中心舱底舱框架(501)，所述中心舱底舱框架(501)的上侧设置有中心舱中间舱(503)，所述中心舱中间舱(503)的正面右侧设置有舱室隔离门(504)，所述中心舱底舱框架(501)的内部左下侧设置有灭菌液路底部单元(506)，所述中中心舱中间舱(503)的左上侧设置有中心舱轨道层流进风口(513)，所述中心舱中间舱(503)位于中心舱轨道层流进风口(513)的前侧设置有中心舱层流进风口(512)，所述中心舱轨道层流进风口(513)上安装有中心舱机械臂(502)，所述中心舱中间舱(503)的左前侧设置有金属浴模块(509)，所述中心舱中间舱(503)的前侧设置有中心舱低温冰箱(511)，所述中心舱低温冰箱(511)上设置有冰箱自动门(510)，所述中心舱中间舱(503)的后侧设置有低温孵育冰箱(507)，所述中心舱中间舱(503)的右后侧设置有环境监测模块(508)，所述中心舱中间舱(503)的端部设置有静压舱(505)。

3.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述所述入料舱(3)的右侧面设置有入料舱中间框架(301)，所述入料舱(3)的内部右后侧设置有入料舱垃圾桶(302)，所述入料舱(3)的左下侧设置有入料舱DD马达组件(303)，所述入料舱DD马达组件(303)的驱动端设置有入料舱滚筒(304)，所述入料舱(3)的内部右前侧设置有沉降菌收集器(305)，所述入料舱(3)的下侧设置有沉降菌分析仪(306)，所述入料舱(3)的内部前上侧设置有入料舱风速传感器(307)。

4.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述中转出料舱(2)的内部右后侧设置有温湿度传感器(201)，所述中转出料舱(2)的底部右前侧设置有中转舱上翻门(202)，所述中转出料舱(2)的左下侧设置有中转DD马达组件(203)，所述中转DD马达组件(203)的驱动端设置有中转滚筒(204)，所述中转出料舱(2)的内部后侧设置有出料舱载架(205)，所述中转出料舱(2)的右侧面设置有中转出料舱中间框架(206)，所述中转出料舱(2)的内部前上侧设置有中转风速传感器(207)。

5.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述检测舱(1)设置有检测舱框架(101)，所述检测舱框架(101)的内部左后侧设置有检测设备控制器(102)，所述检测舱框架(101)的内部右前侧设置有垃圾自动转运模块(103)，所述垃圾自动转运模块(103)的下侧设置有垃圾滑道(104)，所述检测舱框架(101)的内部右下侧设置有低温存储冰箱(105)，所述检测舱框架(101)的内部右侧中间处设置有移液单元(106)，所述检测舱框架(101)的底部左侧设置有全自动离心机(107)，所述检测舱框架(101)的内部且位于低温存储冰箱(105)的左侧设置有机械臂(108)，所述检测舱框架(101)的内部左前侧设置有流式细胞仪(109)，所述流式细胞仪(109)的正面右上侧设置有细胞计数器(110)，所述流式细胞仪(109)的正面左侧设置有手动上料区(111)，所述流式细胞仪(109)的端部右侧设置有显微镜(112)，所述流式细胞仪(109)的右上侧设置有全自动开盖机(113)。

6.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述存储舱(7)设置有存储舱中间框架(701)，所述存储舱中间框架(701)的右下侧设置有存储舱DD马达组件(702)，所述存储舱DD马达组件(702)的驱动端设置有存储舱滚筒(703)，所述存储舱中间框架(701)的内部左后侧设置有存储舱温湿度传感器(704)，所述存储舱中间框架(701)的内部后上侧设置有存储舱风速传感器(705)。

7.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述一号配液舱(6)和二号配液舱(8)设置有配液舱底舱框架(601)，所述配液舱底舱框架(601)的上侧设置有配液舱中间框架(602)，所述配液舱底舱框架(601)的内部左下侧设置有配液舱全自动离心机(603)，所述配液舱底舱框架(601)的内部右侧设置有冷藏冰箱组件(604)，所述配液舱中间框架(602)的内部左侧设置有配液舱滚筒(605)，所述配液舱中间框架(602)的内部且位于配液舱滚筒(605)的右侧设置有配液舱机械臂(606)，所述配液舱中间框架(602)的内部右侧设置有配液舱全自动开盖机(607)。

8.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述培养舱(4)设置有底舱框架组件(401)，所述底舱框架组件(401)的上侧设置有中间框架组件(402)，所述底舱框架组件(401)的内部左前侧设置有培养单元控制组件(403)，所述底舱框架组件(401)的内部右侧设置有培养单元监测组件(404)，所述中间框架组件(402)的端部设置有灭菌液路顶部组件(405)，所述中间框架组件(402)的内部设置有独立培养单元安装轨道(406)，所述独立培养单元安装轨道(406)上安装有独立培养单元(407)，所述底舱框架组件(401)的内部左后侧设置有独立培养单元气管和水管(408)，所述中间框架组件(402)的左侧面设置有独立培养单元电缆(409)，所述独立培养单元(407)设置有培养单元滑轨组件(410)，所述培养单元滑轨组件(410)的左侧面设置有培养单元电气接线组件(411)，所述培养单元滑轨组件(410)的右侧面设置有培养单元供水供气组件(412)，所述培养单元滑轨组件(410)的右前侧设置有培养单元水气转接口(413)，所述培养单元滑轨组件(410)的前侧设置有培养单元应急门(414)，所述培养单元滑轨组件(410)的前侧上下对车设置有培养单元锁紧支架(415)，所述培养单元滑轨组件(410)的左后侧设置有培养单元滑台驱动组件(416)，所述培养单元滑轨组件(410)的左前侧设置有培养单元电气转接口(417)，所述培养单元滑轨组件(410)的端部设置有培养单元舱体组件(418)，所述培养单元舱体组件(418)的端部设置有培养单元风道组件(419)，所述培养单元滑轨组件(410)的内部设置有培养瓶(420)。

9.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述检测舱(1)、中转出料舱(2)、入料舱(3)、培养舱(4)、中心舱(5)、一号配液舱(6)、存储舱(7)、二号配液舱(8)之间通过快速定位销和紧固螺栓快速对齐安装。

10.根据权利要求1所述的一种GMP合规的高通量智能化的生物药品生产系统，其特征在于：所述中转出料舱(2)、入料舱(3)、中心舱(5)、一号配液舱(6)、存储舱(7)、二号配液舱(8)的端部均设置有静压舱(505)。

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