CN115877023B - 一种全自动细胞检测专机 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物技术领域，涉及一种全自动细胞检测专机，包括空气净化区、自动化操作区以及底层操控区，以上三个区域集成设计；所述空气净化区用于向自动化操作区提供制造A级环境和/或B级环境所需的正压气流；所述底层操控区布设废液收集装置和废物收集装置；所述自动化操作区处于所述空气净化区所制造的A级环境和/或B级环境中，并且所述自动化操作区能够按需连通于所述废液收集装置或所述废物收集装置。本申请的专机自备无菌检测功能，能适用于医院端等特殊环境下进行细胞产品质检。

Description

一种全自动细胞检测专机

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及一种全自动细胞检测专机。

背景技术

细胞治疗一般是指将正常的或某些具有特定功能的细胞采用生物工程方法获取和（或）通过体外扩增、特殊培养等处理后，使这些细胞具有增强免疫、杀死病原体和肿瘤细胞、促进组织器官再生和机体康复等治疗功效；然后将这些细胞移植或输入到患者体内，新输入细胞将替代受损或患病的细胞、或刺激身体的免疫反应、或细胞再生的治疗从而达到治疗或者缓解疾病的目的。

相对于传统的化学药、中药，细胞药物由于具有生物活性，无法在生产后进行灭菌处理；故除在生产过程中有效控制生产条件，以保证产品的无菌安全，在细胞药物的使用前还需要对药物进行无菌检测。

现有技术的细胞无菌检测主要是采用人工手段进行，但由于人工检测过程中个体操作差异大，易导致细胞状态不稳定。比如传统的细胞复苏：由水浴或金属浴进行复温，将液氮（-196℃）下保存的冻存细胞，复温至37℃状态，随后根据细胞类型加入对应的细胞复苏液，完成细胞的复苏。现有的情况是人工进行复苏操作，复苏后细胞的状态因不同操作人、不同操作环境存在较大差异性。

另外，在医院端，细胞药物进行注射前也需要进行细胞无菌检测，但实际情况是医院制备部门往往不具备检测微生物、生物活性等功能室。一是因为建立相关功能室耗资大、成本高；二是传统的生物实验室中，往往需要对房间进行整体改造，如设置风机、空调系统、回风系统等，部分医院或其他场合并不能满足相关要求。

现有技术如ZL 202210087584.5 公布了“一种用于细胞治疗制剂制备的移动实验室”，其一仍保留全流程人工操作；其二，其具有流动性，造价成本高，不适用于固定端长期对细胞制剂进行标准化质检的需求。

因此，目前的设备无法满足：其一、自动化标准化对细胞进行无菌检测的技术要求；其二、无法满足于非细胞产品生产/质检企业的细胞药物的检测需求。

发明内容

本申请提供一种全自动细胞检测专机，该专机整合了细胞复苏、无菌、外观检测等功能。其能在细胞药物完成复苏制备后，自动提取样本进行无菌检测，以满足不同环境条件的质检需求。

为实现上述技术目的，本申请采取的技术方案为：一种全自动细胞检测专机，包括空气净化区、自动化操作区以及底层操控区，以上三个区域集成设计；

所述空气净化区用于向自动化操作区提供制造A级环境和/或B级环境所需的正压气流；

所述底层操控区布设废液收集装置和废物收集装置，分别用于收集所述自动化操作区工作过程中产生的废液与废物；

所述自动化操作区处于所述空气净化区所制造的A级环境和/或B级环境中，并且所述自动化操作区能够按需连通于所述废液收集装置或所述废物收集装置。

在一些实施例中，具体应用时，根据外界环境选择自上向下的方式集成、或者自上向下集成与自左向右集成的组合方式实现集成设计；即三个区域集成设计为如下方式中的任一种：

方式一，所述空气净化区位于所述自动化操作区的上方，所述自动化操作区位于所述底层操控区的上方，即三个区域自上向下集成设计；

方式二，所述空气净化区与所述自动化操作区位于同一平面，所述底层操控区位于所述自动化操作区的下方，即三个区域为自上向下的集成与自左向右的集成的组合；定义：左和右仅是用于界定同一平面上空气净化区与自动化操作区的相对位置关系，无其他含义的约束；

方式三，所述自动化操作区位于所述底层操控区的上方，所述空气净化区位于所述自动化操作区与所述底层操控区的侧面，即三个区域为自上向下的集成与自左向右的集成的组合；定义：左和右仅是用于界定同一平面上空气净化区与自动化操作区的相对位置关系，无其他含义的约束。

作为本申请改进的技术方案，当外界环境为B级环境时，所述自动化操作区包括A级环境工作区；当外界环境为A级环境时，所述自动化操作区、所述底层操控区均A级环境；当外界环境为C级环境时，所述自动化操作区为相互独立的A级环境工作区和B级环境工作区，或所述自动化操作区均为A级环境工作区。

当外界环境为C级环境时，优选地，所述底层操控区可设为C级环境，也可按需设计为其他环境等级，如B级环境。

作为本申请改进的技术方案，所述自动化操作区包括相互独立的B级环境工作区和A级环境工作区；所述B级环境工作区连通于所述空气净化区，并位于所述空气净化区所制造的B级环境中；所述A级环境工作区连通于所述空气净化区，并处于所述空气净化区所制造的A级环境中；所述B级环境工作区与所述A级环境工作区采用B/A物料传递窗进行物料传递。

作为本申请改进的技术方案，所述B/A物料传递窗包含生物传递窗、磁悬浮导轨、滑块以及支架；所述磁悬浮导轨包括位于B级环境中的B级环境区导轨、位于生物传递窗内的生物传递窗内导轨和位于A级环境中的A级环境区导轨，各区的导轨均有内置驱动模块组；所述滑块在内置驱动模块组的驱动下能带动支架在B级环境区导轨、生物传递窗内导轨和A级环境区导轨之间往复运动；所述支架以可拆卸的方式安装于滑块上。

作为本申请改进的技术方案，所述滑块采用永磁体动子滑块，该永磁体动子滑块具有匹配于磁悬浮导轨的导向槽；所述内置驱动模块组能促使所述磁悬浮导轨产生交变磁场，所述永磁体动子滑块能在该交变磁场的驱动下在各导轨之间以磁悬浮的方式往复运动。此处各导轨是指B级环境区导轨、生物传递窗内导轨和A级环境区导轨。其主要作用原理基于现有技术的磁悬浮传送原理，其实现的是滑块与导轨在工作过程中无接触无摩擦，避免对A级环境工作区环境的破坏；同时，也保证物料的传递高速精准。

作为本申请改进的技术方案，B级环境区导轨与生物传递窗内导轨之间具有间隙一，所述间隙一的最小尺寸大于等于生物传递窗的壁厚，最大尺寸小于等于滑块长度的1/2；生物传递窗内导轨和A级环境区导轨之间具有间隙二，所述间隙二的最小尺寸大于等于该生物传递窗的壁厚，最大尺寸小于等于滑块长度的1/2，定义，所述滑块的长度方向为平行于所述位于B级环境中的B级环境区导轨布设的方向；其中，滑块的长度大于生物传递窗壁厚的2倍。

作为本申请改进的技术方案，空气净化区制造B级环境采用的是，在B级环境工作区顶部布设空气净化区的出风口，出风口设计按照B级环境工作区的顶面积进行四等分、并位于四等分区域中心，即保证出风口处于B级环境工作区顶部的四等分中心，以保证B级环境具有均匀的出风；同时，所述B级环境工作区在具有动态动作的结构上方均设有空气净化区的出风口。

作为本申请改进的技术方案，B级环境工作区中设有样本传递窗、机器人、以及通过机器人操控的复苏仪与无菌仪；所述无菌仪安装于所述B级环境工作区远离所述A级环境工作区的一侧；所述复苏仪安装于所述B级环境工作区临近所述A级环境工作区的一侧；所述机器人安装于所述无菌仪的前方，并且所述机器人的操控范程能够覆盖复苏仪与无菌仪；所述样本传递窗设于所述B级环境工作区临近所述A级环境工作区的一侧，并位于所述复苏仪的前方；所述样本传递窗用于外界向B级环境工作区传递物料。

作为本申请改进的技术方案，所述无菌仪具有用于无菌检测的无菌仪本体以及密封所述无菌仪本体的电控门；同时，在所述电控门和所述机器人之间还设有无菌瓶废弃物窗口，所述无菌瓶废弃物窗口连通于所述底层操控区的废物收集装置。

作为本申请改进的技术方案，所述复苏仪包括敞开式设计的液体容纳仓、置于所述液体容纳仓中的置物平台、为所述液体容纳仓提供无菌水的进水箱以及用于排出所述液体容纳仓中废水的出水箱；同时，所述液体容纳仓中还设有温度检测仪；其中，所述进水箱与所述出水箱均沉降式布设于所述底层操控区。

作为本申请改进的技术方案，B级环境工作区设有信息采集装置；细胞药物在其包装上呈现有代表其信息的识别标记；所述信息采集装置包括信息拍照扫描单元与信息发送单元，所述信息拍照扫描单元用于获取细胞药物包装上的识别标记，所述信息发送单元连接于外部数据库，用于将信息拍照扫描单元获取的信息传递于所述外部数据库，以便与所述外部数据库中预存的数据进行信息比对。

作为本申请改进的技术方案，A级环境工作区中设有A级物料传递窗；所述A级物料传递窗具有上中下三层置物层；每一层置物层上均设有多个物品放置位点，同时，每一个物品放置位点处对应设有一红外传感器。

作为本申请改进的技术方案，所述A级物料传递窗包含消杀单元；所述消杀单元包括具有多孔位的雾化出口，进风口和出风口；其中，雾化出口的多孔位均匀分布于上中下三层置物层的侧壁；进风口和出风口分别设于所述A级物料传递窗的顶部和底部，形成上下对流风。

作为本申请改进的技术方案，A级环境工作区中包含：吊装机器臂、移液拧盖装置、穿刺装置、离心机以及储液袋暂存框；所述吊装机器臂倒挂式设于所述A级环境工作区的顶部，操控范围能够覆盖移液拧盖装置、穿刺装置、离心机与储液袋暂存框的工作空间；所述移液拧盖装置与所述穿刺装置位于所述A级环境工作区的同一侧，并临近于所述B级环境工作区；所述离心机与所述储液袋暂存框位于所述A级环境工作区的另一侧，并远离于所述B级环境工作区；同时，所述移液拧盖装置与所述离心机临近于所述B/A物料传递窗，所述离心机与所述储液袋暂存框远离于所述B/A物料传递窗。

作为本申请改进的技术方案，所述移液拧盖装置包括龙门架、和设于该龙门架上的移液单元与拧盖单元；所述龙门架具有X轴、Y轴和Z轴，X轴、Y轴和Z轴形成类XYZ坐标系；其中，Y轴安装于Z轴上、并能在Z轴上进行移动；X轴安装于Y轴上、并能在Y轴上进行移动；所述Z轴能沿所述A级环境工作区邻接所述B级环境工作区的一个墙面上水平移动；所述移液单元和拧盖单元通过旋转元件连接，所述旋转元件以能移动的方式安装于X轴上，同时所述旋转元件能够被设于所述A级环境工作区中的倒挂式机器臂或内置控制系统操控旋转。

作为本申请改进的技术方案，所述穿刺装置包括穿刺弹头与穿刺主机；

穿刺弹头包括依次连通的弹头顶口、液体仓和穿刺针头；所述弹头顶口的外部具有内凹环，内部设连通穿刺针头的液体仓；

所述穿刺主机包括穿刺主机的头部与液体仓抽吸气结构；所述穿刺主机的头部设有匹配于所述内凹环的橡胶圈、和对橡胶圈进行抽吸气的橡胶圈用抽吸气结构；

其中，所述橡胶圈在橡胶圈用抽吸气结构的吸气作用下膨胀，并与所述内凹环嵌合；所述橡胶圈在橡胶圈用抽吸气结构的抽气作用下恢复原状，并与所述内凹环解除嵌合；

在所述橡胶圈与所述内凹环嵌合时，所述液体仓抽吸气结构连通于所述液体仓；所述液体仓抽吸气结构对液体仓抽气时，所述液体仓进液；所述液体仓抽吸气结构对液体仓吸气时，所述液体仓排液。

作为本申请改进的技术方案，所述穿刺装置安装于龙门架上；所述龙门架包括穿刺装置X轴、穿刺装置Y轴和穿刺装置Z轴，穿刺装置X轴、穿刺装置Y轴和穿刺装置Z轴形成类XYZ坐标系；所述穿刺装置安装于穿刺装置X轴上，并能在穿刺装置X轴上移动；所述穿刺装置X轴安装于所述穿刺装置Y轴上，并能在穿刺装置Y轴移动；所述穿刺装置Y轴安装于所述穿刺装置Z轴上，并能在穿刺装置Z轴移动。

作为本申请改进的技术方案，所述离心机为嵌入式离心机，即离心机的工作面平行于所述A级环境工作区的工作面；离心机的本体置于所述底层操控区。

作为本申请改进的技术方案，所述废液收集装置包括废液收集区、缓冲区和手套箱；所述废液收集区与所述缓冲区之间设有电控门；所述缓冲区中设有空气净化单元，并且所述缓冲区的侧面设有缓冲区隔离门；所述手套箱与所述缓冲区之间设有自动门，以供手套箱的手套能够伸入缓冲区打开缓冲区隔离门或伸入废液收集区收集废液。

作为本申请改进的技术方案，所述废物收集装置包括废物收集区、缓冲区和手套箱；所述废物收集区与所述缓冲区之间设有电控门；所述缓冲区中设有空气净化单元，并且所述缓冲区的侧面设有缓冲区隔离门；所述手套箱与所述缓冲区之间设有自动门，以供手套箱的手套能够伸入缓冲区打开缓冲区隔离门或伸入废物收集区收集废物。

有益效果

本申请的技术方案是从专机本身进行设计，以控制专机内各空间区域满足GMP要求，其不需要对外界硬件环境进行改变；同时，本申请的专机能够独立使用，不依赖外部环境，同时占地空间小。综上，本申请的专机能够适用于不同企业的检测端、医院的检测端的使用场景，减少了使用端的场地建设成本和使用成本。

采用本申请的检测专机能够将细胞的生产与质检控制在制造端与使用端，规避其他第三方的检测；避免细胞的重复复苏与检测，有效减少使用端（如医院端）寻找第三方检测机构的成本；避免样品在运往第三方进行检测过程中导致的污染，同时节约细胞的使用量。

本申请提供的检测专机，是基于自动化程序与自动化机器人执行细胞的复苏、无菌检测。相对于人工操作，本申请的检测专机能够保证细胞复苏程序的稳定性，保证细胞复苏质量的均一性。

为了减少细胞药物在使用端（如医院、科研机构等）的检测成本（场地建设成本、环境控制成本、检测人员培养成本），本申请提供一种独立于外界硬件环境的、全自动的、能够实现细胞药物临床应用前的复苏与无菌检测的专机。其为一个独立的可整体销售、运输和使用的专机，能够方便使用端质检后立即进行终产品的制备/应用，缩短了现在工艺过程中需要使用端在使用前将细胞药物送往第三方质检并等待检测结果后再用于临床的整个周期。

附图说明

图1 绘示本申请专机中自动化操作区的布局结构示意图；图中：1、样本传递窗；2、B/A物料传递窗；3、A级物料传递窗；4、无菌瓶废弃物窗口；5、废液孔；6、废物孔；7、控制屏；8、嵌入式离心机；9、桌面试剂管结构；10、桌面离心管结构；11、无菌仪；12、复苏仪；13、穿刺装置；14、移液拧盖装置；15、桌面枪头存放结构；16、储液袋暂存框。

图2 绘示本申请专机中B/A物料传递窗处于B级环境区的结构示意图一；

图3绘示本申请专机中B/A物料传递窗处于物料传递窗中的结构示意图二；

图4绘示本申请专机中B/A物料传递窗处于A级环境区的结构示意图三；

图2-图4中，21、B级环境区导轨；22、生物传递窗；23、A级环境区导轨；24、生物传递窗内导轨；25、上开窗门；26、带滑块的支架；虚线所标识的滑块代表已经经过的导轨或准备到达的导轨，实线所绘示的滑块代表是滑块当前的位置。

图5 绘示本申请专机中A级物料传递窗的结构示意图；图中，31、轨道；32、置物盘；33、物品放置位点；34、排风口；35、雾化出口。

图6 绘示本申请中复苏仪的隐藏前面一个壁面后的透视结构示意图；图中，121、进水箱；122、出水箱；123、温度检测仪；124、置物平台；125、进水管；126、出水管；127、出水水泵；128、进水水泵。

图7 绘示穿刺装置的使用状态示意图；

图8 绘示穿刺装置未使用状态示意图；图中，131、穿刺针头；132、液体仓；133、内凹环；134、橡胶圈；135、橡胶圈用抽吸气结构；136、液体仓抽吸气结构。

图9 绘示移液拧盖装置的结构示意图；图中，141、拧盖单元；142、旋转元件；143、移液单元。

图10 绘示储液袋暂存框使用状态结构示意图；图中：161、框体；162、储液袋；163、储液袋悬挂夹具。

图11 绘示废液收集装置的使用状态一结构示意图；

图12 绘示废液收集装置的使用状态二结构示意图；

图13 绘示废液收集装置在未使用状态的结构示意图；

图11-13中，171、废液收集区；172、手套；173、手套箱；174、缓冲区隔离门；175、电控门；176、缓冲区。

实施方式

术语定义：

本文中“细胞复苏”，生物学的一种术语，是指将冻存在液氮或者-70℃冰箱中的细胞解冻之后，再通过特定的试剂进行细胞处理，完成细胞药物制备的过程。

本文中“质量检验”“放行检验”，是细胞药物为确保制剂的质量及可控性，所采用的必需手段。干细胞制剂的检验分为“质量检验”和“放行检验”，“质量检验”是为保证干细胞经特定体外处理后的安全性、有效性和质量可控性而进行的较全面质量检验；“放行检验”是在完成质量检验的基础上，对每一类型的每一批次干细胞制剂在临床应用前所应进行的相对快速和简化的细胞检验。

本文中“无菌检测”是指无菌检查法，系用于检查药典要求无菌的药品、医疗器具、原料、辅料、及其他品种是否无菌的一种方法。在干细胞制剂的“质量检验”与“放行检验”中，均需进行无菌检测。

以上术语定义依据于《干细胞制剂质量控制与临床前研究指导原则》。

本文中涉及的各“传递窗”，均是基于GB50073-2001《洁净厂房设计规范》“为在洁净室隔墙上设置的传递物料和工器具的开口，两侧装有不能同时开启的窗扇/窗门。”所设计与改进的。这里表述的洁净室的隔墙，在本文中具体指用于安装传递窗的墙，如：A级环境与B级环境之间的隔墙（专机的一个壁面），A级环境与建筑物室内环境的隔墙，B级环境与建筑物室内环境的隔墙（专机的一个壁面）等。

实际应用中，可选择风淋式传递窗或层流传递窗。其选用满足《中华人民共和国建筑工业行业标准》JG/T382-2012。

本文中使用的“A级环境”、“B级环境”和“C级环境”同GB 50457-2019《医药工业洁净厂房设计标准》中所定义的A级洁净度级别、B级洁净度级别与C级洁净度级别。

本文中“空气净化区”是指集成有一定设备的一个空间区域，该空间区域能够提供不同级别净化的空气。

本文中“自动化操作区”是指集成有一些设备的一个空间区域，该空间区域中的各个设备具有自动化操作的功能，该自动化操作的实现可以是主动进行也可以为被动实现。

本文中“底层操控区”是指布设有一些设备的一个空间区域，该空间区域中各个设备能实现与“自动化操作区”的连通/或对“自动化操作区”中一些设备进行控制。

本文中“A级环境”均是用于形成A级工作环境区的环境，二者可替换。

本文中“B级环境”均是用于形成B级工作环境区的环境，二者可替换。

本文中，A级环境（工作区）、B级环境（工作区）中的“出风口”无特殊说明的均为空气净化区为制造A级环境（工作区）、B级环境（工作区）的供风口/进风口。

由于本申请的专机为一体机，故本申请中A级环境、B级环境或C级环境均采用垂直单向流或水平单向流。

在一些实施例中，本申请专机中空气净化区、自动化操作区置于同一平面（即采用自左向右集成与自上向下集成的集合，定义：左、右均是相对而言，仅是用于界定同一平面上空气净化区与自动化操作区的相对位置关系，无其他含义的约束；自左向右方向可理解为沿着水平单向流的方向或与水平单向流的方向相反）。并且二者并排设计时， A级环境、B级环境或C级环境选择水平单向流，此时，底层操控区设于空气净化区和自动化操作区的下面。

在一些实施例中，本申请专机中所述自动化操作区位于所述底层操控区的上方，所述空气净化区位于所述自动化操作区与所述底层操控区的侧面，即三个区域为自上向下的集成与自左向右的集成的组合；定义：左和右仅是用于界定同一平面上空气净化区与自动化操作区的相对位置关系，无其他含义的约束。

在一些实施例中，本申请空气净化区、自动化操作区以及底层操控区，以上三个区域自上向下集成设计（定义：上、下均是相对而言，自上向下方向可理解为与垂直单向流方向一致），此时，A级环境、B级环境或C级环境选择垂直单向流。

技术原理：

本申请的专机，将细胞复苏、无菌检测以及样本外观检测用的装置集中于一个独立的可整体销售、运输和使用的专机中。实现采用一台专机进行细胞复苏自动化检测、细胞无菌自动化检测以及细胞样本外观的自动化检测。

下面结合附图与实施例对本申请的技术方案进行详细的说明。

实施例1，

为了实现专机的独立化，在使用过程中不用对外界的硬件环境（房间）进行整体改造，本申请的专机分为空气净化区、自动化操作区和底层操控区，共三个独立工作区域（即各个区域之间工作环境独立），但三个独立工作区域集成为一个整体专机。

空气净化区，实现对专机工作区的空气净化，具体是：所述空气净化区用于向自动化操作区提供制造A级环境和/或B级环境所需的正压气流。将空气净化区集成式设于专机中，是本申请专机能够实现独立化运行和工作的核心环节。

空气净化区在向自动化操作区提供不同等级环境的正压气流时，不同环境之间具有不同的压差，如A级环境与B级环境之间具有不小于5Pa的压差，A级环境或B级环境与室外具有不小于10Pa的压差。压差的实际设计，根据自动化操作区的工作环境按需选择。

自动化操作区，实现专机的主要功能：细胞复苏、无菌检测与外观检测等工作，其是本申请专机对细胞进行检测的主要工作区域。

为实现专机能独立进行各项检测工作，在自动化操作区主要布设有复苏仪12、移液拧盖装置14、穿刺装置13、落地机器臂（机器人）、吊装机器臂（倒挂机器臂）、B/A物料传递窗2、A级物料传递窗3、无菌仪11、离心机、桌面专位、粒子监测装置（现有设备，粒子监测装置监测的区域：如复苏仪12前、A级环境的各个角落等，用于监测环境中的粒子）、视觉识别（用于对细胞药品进行识别，视觉识别系统为现有技术）等。

由于自动化操作区的各项操作，需根据细胞制药各项流程，满足药典规定的GMP要求。本申请的专机在实际使用时可能处于A级环境、B级环境或C级环境，故所述自动化操作区处于所述空气净化区所制造的A级环境和/或B级环境中，并且所述自动化操作区能够连通于所述废液收集装置或所述废物收集装置。

底层操控区，实现废液废弃物自动打包收集，并放置机器人控制器的区域。具体是，所述底层操控区布设废液收集装置和废物收集装置，用于收集所述自动化操作区工作过程中产生的废物与废液。将废液废弃物自动打包收集的废液收集装置和废物收集装置设于底层操控区，主要是避免自动化操作区在不同工作阶段产生的废物之间产生交叉污染；也能减少自动化操作区机器臂/机器人的工作内容，降低自动化操控软件成本；还能减少自动化操作区的占地面积，尽量实现专机的立体化布局。

机器人控制器是用于控制设于A级环境工作区中的吊装机器臂和设于B级环境工作区中的机器人。将机器人控制器设于底层操控区，即将机器人的控制器布设于底层操控区，其一是方便机器人工作过程中的检修与调控；其二能满足《药品生产质量管理规范》（2010年修订）“第六十五条必要时，应当设置专门的仪器室，使灵敏度高的仪器免受静电、震动、潮湿或其他外界因素的干扰。”的要求；其三是将机器人控制器置于底层操控区能够避免机器人控制器工作过程中产生灰尘，继而破坏自动化操作区工作过程中的A级环境或B级环境。

本申请的专机将具有三种不同特性的区域进行集成，最大程度上满足《药品生产质量管理规范》（2010年修订）“第五十三条 产尘操作间（如干燥物料或产品的取样、称量、混合、包装等操作间）应当保持相对负压或采取专门的措施，防止粉尘扩散、避免交叉污染并便于清洁。”的要求。

具体应用时，在一些实施例中，当本申请的专机处于A级环境或B级环境时，自动化操作区仅包括A级环境工作区，即所有工作仪器与装置均处于A级环境。专机内的A级环境是由外界的A级环境统一调控（外界A级环境调控空气净化区的输出风，以保证自动化操作区以及底层操控区均处于A级环境）。

在另一些实施例中，当本申请的专机是置于C级环境或者C级以下的环境中时，为了最小化本申请专机的生产成本，本申请根据各检测项目的GMP要求，将专机的内部环境分为A级环境工作区与B级环境工作区，并将对检测环境要求为B级环境的检测统一放置于B级环境工作区、将对检测环境要求为A级环境的检测统一放置于A级环境工作区。

实施例2，空气净化区:

所述空气净化区能够制造A级环境和/或B级环境。

相对于实施例1，本实施例优化了空气净化区出风口的布设；而对于实现空气净化的风机、空调系统、高效过滤器、回风系统等不做任何改进，除了出风口布设以外的装置设备均是依据《药品生产质量管理规范（2010修订）》的要求实现。

具体实施时，方式一：在B级环境工作区的顶部布设满足B级环境工作区的高效过滤器（出风口），在A级环境工作区的顶部布满高效过滤器（空气净化区形成A级环境的出风口）；空气净化区的入风是通过风机抽取外部环境的风后经过初效过滤器、中效过滤器等的过滤，经空调系统（控温控湿系统）调控温度和湿度，输出经过高效过滤区输入A级环境工作区和/或B级环境工作区；A级环境工作区的排风口通过回风系统返回高效过滤器；B级环境工作区的排风口排出的风则外排。

方式二：空气净化区制造B级环境工作区所需B级环境风的空气净化系统，包括空调风机、空调系统、高效过滤器和回风系统等。此时，B级环境排风口排出的风通过回风系统重新进入高效过滤器，空气净化区中空气净化回路的设计属于现有技术，此处强调的是排风口出风的利用问题。空气净化区设计制造A级环境工作区的A级环境的空气净化系统，不同于B级环境工作区，A级环境工作区的出风口设计仅在于高效过滤器分布度更密集以实现A级环境；不同于B级环境工作区，A级环境工作区的排风口的经过回风系统重新进入高效过滤器。

空气净化区制造A级环境（A级环境工作区）采用的是，在A级环境的需求区顶部均匀布设出风口（空气净化区的出风口），A级环境区的底层均匀布设A级环境的排风口，出风口与排风口的对流实现通过垂直单向流保证A级环境中整体呈正压状态。

空气净化区制造B级环境采用的是，在B级环境工作区顶部采用风口（空气净化区的出风口），风口设计按照B级环境工作区的顶面积进行四等分，并位于四等分区域中心，即保证出风口处于B级环境工作区顶部的四等分中心，以保证B级环境工作区具有均匀的出风。同时，在所有具有动态动作的机器结构上方均设有出风口，其目的是避免如机器臂运动所带来的环境污染、避免如仪器运转时仪器压缩机产生的空气对环境造成污染。故，在本实施例中，具有动态动作的机器结构包括：机器人（落地机器臂）和无菌仪11等设备。

本申请在专机中集成用于制造A级环境和/或B级环境的空气净化区，其对外界环境要求低，并减少使用端的场地建设成本。

配套的，对环境有严格要求的自动化操作区会自配环境净化系统（即在自动化操作区布设30%的过氧化氢的喷淋设备—现有技术，以对自动化操作区进行环境消杀；喷淋设备的消杀口在A级环境工作区四周内侧壁面多位点布设，以保证自动化操作区能被均匀消杀），可以有效保证自动化操作区的无菌环境。

实施例3，B级环境工作区:

在B级环境工作区中，主要满足操作条件适用于B级环境的检测，如细胞复苏与无菌检测。故，所述自动化操作区的B级环境工作区中设有机器人（落地机器臂）、以及通过机器人操控的复苏仪12与无菌仪11。为了方便B级环境工作区中机器人的工作，需要优化B级环境工作区中各设备的布局。本实施例的B级环境区设有无菌仪11与复苏仪12，主要进行的操作为无菌检测与细胞复苏。具体布局为：

B级环境工作区信息采集装置的一侧安置一个样本传递窗1，用于细胞药物的传入与包装自净；所述样本传递窗1采用缓冲传递窗，为生物实验室传递窗。

为保证机械臂的运作臂展兼容，且不因位置关系对同一空间区域仪器设备工作产生干扰，导致机械臂需要进行避障，无菌仪11与复苏仪12并排排放。其中，复苏仪12摆放紧靠B级环境工作区传递A级环境工作区的B/A物料传递窗2一侧，便于细胞复苏后以最快的路径进入A级环境工作区；无菌仪11位于复苏仪12的外侧（远离A级环境工作区），减少仪器本身运行对环境的潜在污染；同时，无菌仪11放至外侧，可便于无菌仪11的打开关闭，而不对机器人产生影响。

所述样本传递窗1设于所述B级环境工作区临近所述A级环境工作区的一侧，并位于所述复苏仪12的前方。以方便物料进入B级环境工作区后能够快速取用，同时辅助实现A级环境中各装置设备的布设，以方便A级环境中各装置工作过程处于层层递进状态。

结合前文对空气净化区的描述，所述机器臂上方设有B级环境工作区的出风口（即空气净化区的出风口）。

优选地，为了方便对进入本申请检测专机的样本进行信息登记，信息采集装置安装于样本传递窗1的窗口，以在细胞药物进入B级环境工作区时可以进行信息的采集。

实施例4，无菌仪11:

相对于实施例3，本实施例改进的为无菌仪11。现有技术的无菌仪11均是手动开门、手动操作，但在自动化场景，手动开门的无菌仪11需要采用复杂程序控制机器人操作。为了优化机器人的操作动作：

本申请的无菌仪11具有用于无菌检测的无菌仪11本体（现有技术，不做改进）以及密封所述无菌仪11检测本体的电控门（即仅对无菌仪11的门进行改进）。电控门可以通过机器人的操作实现开启（如采用按压门，按压开启—为现有技术，不详述）、机器人操控关闭。也可以将电控门采用现有技术中能够通过电控压缩机控制门（现有技术）的自动开关。

进一步地，为了方便机器人取放无菌瓶，所述机器人放置于无菌仪11的电控门门口，并且所述机器人的操控范程能够覆盖复苏仪12与无菌仪11。

进一步地，由于无菌仪11操作过程中会产生废弃物，故自动化操作区在无菌仪11电控门的开口处设计有无菌瓶废弃物窗口4，以保证每次检测完成后可以直接丢弃无菌检测瓶。所述无菌瓶废弃物窗口4通过一电动门连通于所述底层操控区的废物收集装置（即无菌瓶自净舱）。所述电动门通过外部控制器控制，以保证在丢弃废弃物时，自动化操作区的环境与所述底层操控区的环境不会互通。

实施例5，复苏仪12:

现有技术的复苏仪12用于专机中，复苏仪12中无菌水长时间存留会滋生微生物；如果人工更换无菌水则需要高频次破坏B级环境。故本实施例通过优化复苏仪12实现对该现状的改进。具体为：

如图6所示，复苏仪12包括敞开式设计的液体容纳仓（以便于机器人将待复苏的细胞放入）、置于液体容纳仓中的置物平台124、为液体容纳仓提供无菌水的进水箱121以及用于排出液体容纳仓中废水的出水箱122，同时，液体容纳仓中还设有温度检测仪123。当每天需要进行样本复苏时，需提前在进水箱121准备无菌水，使用完成后，出水管126会自动清空液体容纳箱内的水，注入出水箱122内。避免水在环境中长时间存留，对环境造成污染。

优选地，为了避免液体容纳仓中有液体滞留，进水箱121通过进水管125连通于液体容纳仓，在进水管125位于液体容纳仓的一端设有进水水泵128，将进水水泵128设于液体容纳仓中能避免在排空液体容纳仓时进水管125中残留无菌水。出水箱122通过出水管126连通于液体容纳仓，在出水管126位于出水箱122的一端设有出水水泵127；将出水水泵127设于出水箱122中能保证液体容纳仓中完全无无菌水的残留，同时，在液体容纳仓中进无菌水时，最先进入液体容纳仓中的无菌水会汇集于出水管126中（该部分无菌水能实现对液体容纳仓底部进行冲洗）。

优选地，进水箱121、出水箱122均下放至底层操控区中，以减少对自动化操作区A级环境的空间占用；同时，方便无菌水的更换，也避免更换无菌水时对自动化操作区的A级环境造成污染。

优选地，进水箱121和出水箱122具有抽屉式的储水结构，以方便换水和清洗；或者进水箱121通过蠕动泵连通于外部水源，出水箱122通过阀门连通外部废水收集装置。

复苏仪12的操控主要基于机器人完成，即采用机器人与复苏仪12（水浴/金属浴）的结合实现细胞复苏。在满足GMP要求的环境下操作，能控制复苏过程整体环境的洁净，并保证整体环境的温度和湿度，以确保细胞复苏过程中环境与操作动态的稳定性。同时，复苏仪12的置物平台124上可以放置细胞冻存架或匹配储液袋162的架子（细胞冻存架或匹配储液袋162的架子均是通过样本传递窗1直接传递进入B级环境工作区），使其可以匹配冻存管、储液袋162等多种细胞存储方式的复苏。相对于传统的复苏方式，可以有效减少人力成本，同时避免操作人面对多种细胞复苏时，出现操作混淆，进而影响细胞复苏状态的情况。

实施例6，信息采集装置:

为了方便对进入本申请检测专机检测的样本进行信息采集与登记。所述自动化操作区的B级环境工作区还设有信息采集装置；所述信息采集装置用于扫描识别通过样本传递窗1传递的细胞药物。

所述细胞药物在其包装上呈现有代表其信息的识别标记；所述信息采集装置包括信息拍照扫描单元与信息发送单元，所述信息拍照扫描单元用于获取所述细胞药物包装上的识别标记；所述信息发送单元连接于外部数据库，用于将信息拍照扫描单元获取的信息传递于所述外部数据库，以便与所述外部数据库中的数据进行信息比对。外部数据库中设有细胞药物的标识库：细胞药物的批次、生产日期、类型、细胞药物外观等，即信息采集装置同时实现细胞药物的外观质检与细胞药物检测信息的校核双重功能。

实施例7，A级环境工作区:

所述自动化操作区的A级环境工作区中包含：吊装机器臂（以下简称机器臂或倒挂机器臂）、移液拧盖装置14、穿刺装置13、离心机（嵌入式离心机8）以及储液袋暂存框16。所述吊装机器臂倒挂式设于所述A级环境工作区的顶部，操控范围能够覆盖移液拧盖装置14、穿刺装置13、离心机与储液袋暂存框16的工作空间；所述移液拧盖装置14与所述穿刺装置13位于所述A级环境工作区的同一侧，并临近于所述B级环境工作区；所述离心机与所述储液袋暂存框16位于所述A级环境工作区的同一侧，并远离于所述B级环境工作区；同时，所述移液拧盖装置14与所述离心机临近于所述B/A物料传递窗2，所述离心机与所述储液袋暂存框16远离于所述B/A物料传递窗2。

移液拧盖装置14的作用是在细胞复苏过程中离心管的开/关盖，进行复苏过程中复苏液的添加/弃去。

穿刺装置13的目的是完成无菌检测过程中样本的添加，和储液袋162类细胞药物的制备。

嵌入式离心机8的目的是保持桌面无清洁死角/规避机器臂的运动阻碍，主机嵌入底层操控区，避免主机工作过程中产生震动和污染。

A级环境工作区还设有A级物料传递窗3，用于实现外部向A级环境工作区提供物料。A级环境工作区还设有B/A物料传递窗2，用于B级环境工作区与A级环境工作区之间的物料传递。在A级物料传递窗3与B/A物料传递窗2的工作位处于同一侧，以保证吊装机器臂或者移液拧盖装置14或穿刺装置13能够快速获取物料。

所述吊装机器臂设于A级环境工作区的顶部，用于对A级环境工作区的实验进行操控。

其工作过程中，复苏仪12完成细胞的复苏，细胞经由B/A物料传递窗2传递至A级环境工作区，由倒挂机器臂（吊装机器臂）将细胞取放供移液拧盖装置14操作；移液拧盖装置14完成冻存管拧盖、结合离心机完成细胞的离心、并采取无菌仪11检测用离心上清液（无菌检测用样本）；穿刺装置13获取无菌检测用样本，并将样本穿刺注入无菌瓶中；最后通过吊装机器臂将装有样本的无菌瓶传递至B/A物料传递窗2，通过B/A物料传递窗2将物料传递给B级工作区中的机器人，并由该机器人操控无菌仪11进行无菌检测。

各工作单元的位置设计呈现的最终效果为：A级环境工作区中的物料以层层递进的方式传递和检测，能够减少吊装机器臂在移液拧盖装置14、穿刺装置13、嵌入式离心机以及储液袋暂存框16之间往复穿梭，也避免机器臂往复穿梭过程中带来的潜在污染。

具体实施过程中:A级环境工作区中包含：移液拧盖装置14、穿刺装置13、嵌入式离心机、终产品配置区、机械臂、桌面试剂管架结构、桌面离心管架结构、桌面冻存管架结构、桌面枪头存放结构15、桌面穿刺耗材存放结构，无菌瓶架、无菌样本架放置于A级环境区；A级物料传递窗3位于控制屏7一侧，便于操作人进行物料传递时，观测参数与信息。

在A级物料传递窗3与B级环境工作区传A级环境工作区的B/A物料传递窗2中间位置，设有桌面试剂管结构9、桌面离心管结构10、桌面冻存管结构、桌面枪头存放结构15、移液拧盖装置14，以组成细胞药物复苏、药物制备、检测取样功能区，该位置便于细胞药物复苏后可以快速进行复苏加液操作。

在A级物料传递窗3的另外一侧，放置一台嵌入式离心机8，该嵌入式离心机8的舱口位于桌面，与A级环境工作区互通；该嵌入式离心机8的离心舱体位于下方，仪器的机械组位于下方B级环境内，避免仪器运行本身对环境造成污染。

无菌检测区（穿刺装置进行的第二个功能）位于细胞药物复苏（移液拧盖装置进行第一个功能）、药物制备（穿刺装置进行的第一个功能）、检测取样功能（移液拧盖装置进行的第二个功能）区后方，可避免前面吊装机器臂在进行复苏操作时，对其造成潜在污染。当细胞药物完成复苏，检测取样后，无菌检测样本被吊装机器臂传递至无菌检测区，穿刺机构进行后续的样本转移、加样操作。

本申请将不同用途的物料分别通过B/A物料传递窗2、A级物料传递窗3和B级环境物料传递窗（样本传递窗1）分类传递，保证各用途的物料具有最短的物料传递路线，并且保证物料在传递过程中通过各传递窗的清洁后不会对A级环境、B级环境产生影响。

实施例8，移液拧盖装置14:

移液拧盖实现的方式一：

可采用双臂机器臂直接操作冻存管、离心管等。

移液拧盖实现的方式二：

可以采用现有技术的移液装置和拧盖装置，分别进行操作；移液装置和拧盖装置之间通过传送装置传送。如现有技术的ZL202110405649.1所述的技术方案。

移液拧盖实现的方式三：

如图9所示，所述移液拧盖装置14包括移液单元143与拧盖单元141，以及龙门架；所述移液单元143与拧盖单元141设于该龙门架上，龙门架实现带动移液单元143和拧盖单元141在XYZ三个维度的自由运动。

优选地是，移液单元143包括：配有多连排气压式移液头（现有技术，本申请选用8连排排气压式移液头，如ZL202110405649.1公布的技术方案），可同时进行进行1-8个吸液操作；每个移液头前段具有双层结构，内层用于与枪头进行安装，外层用于给液完成后的排枪头作用，如thermo的4652140 Finnpipette™ F2 固定量程单通道移液器。

优选地是，拧盖单元141包括：具备多个拧盖装置（现有技术，如中国专利ZL202110381033.5），与多个移液头对应，同时进行1-8个离心管的拧盖操作。

优选地是，移液单元143与拧盖单元141通过旋转元件142连接，当驱动机构驱动旋转元件142转动时，实现移液单元143与拧盖单元141之间的工作切换。即当需要拧盖时，移液单元143顺时针转动设定角度（移液单元143与拧盖单元141之间的夹角，优选为180°），切换至拧盖单元141；当需要移液时，拧盖装置再逆时针转动该角度，切换至移液单元143进行工作。

具体安装时：移液单元143与拧盖单元141安装在一个类似于XYZ坐标系结构的可移动的龙门架滑块上，以进行三维空间的任意移动。具体为：所述龙门架具有X轴、Y轴和Z轴，其中，Y轴安装于Z轴上、并能在Z轴上进行移动，X轴安装于Y轴上、并能在Y轴上进行移动，所述Z轴能沿所述A级环境工作区邻接所述B级环境工作区的一个墙面上水平（横向）移动（具体是该墙面上设有供Z轴滑动的轨道）；所述移液单元143和拧盖单元141通过旋转元件142连接，旋转元件142以能转动的方式安装于X轴上。通过龙门架安装移液拧盖装置14，使得移液拧盖装置14具有XYZ三个维度方向的自由调动，能辅助移液拧盖装置14完成移液、弃液、拧盖、吹打能功能。移液拧盖装置14在XYZ各个维度上的自由调动由驱动电机驱动实现，驱动电机的安装方式属于现有技术。

传统的移液装置需要载具处于敞口状态，且仅仅可以进行液体的添加、吸取与转移，并不能实现拧盖等动作。细胞复苏后、在转移过程中，为了确保无菌性，采用封闭容器，为了优化工作方式，需要一种装置可同时满足复苏过程中的液体添加、吸取、转移功能，还可对封闭的容器进行开盖。本申请的移液拧盖结构将移液和拧盖整合在一个单元，可以高效完成开盖、移液、拧盖的连续性操作，即能避免细胞的多次转移，又可高速进行细胞复苏液添加保证细胞的活率（细胞复苏过程中，细胞在复温后，处于冻存液中，长时间滞留会对细胞的活率造成影响）。

为了方便移液拧盖装置14实现其各项功能，在移液拧盖装置14的工作区域内，自B/A物料传递窗2开始依次并排布设有桌面冻存管架结构（可以有多个）、桌面试剂管架结构（其上的装有试剂的试剂管是通过A级物料传递窗3传递进入）、多排桌面离心管（50ml）架结构（离心管属于耗材，经由A级物料传递窗3传递进入）、桌面离心管（10ml）架结构、桌面枪头存放结构15（枪头属于耗材，经由A级物料传递窗3传递进入）等。

为了方便移液拧盖装置14丢弃工作过程中产生的废物，如离心管，在移液拧盖装置14与所述穿刺装置13工作过程中二者具有交集（即二者在各自独立工作过程中均能到达的位置）的一个位点设有废物孔A（即废物孔6，实际应用中废物孔6有多个，分别命名为废物孔A、废物孔B等），该废物孔A通过电动门连通于所述废物收集装置（主要是连通废物收集区）。在移液拧盖装置14工作过程中的另一个位点设有废液孔5，所述废液孔5连通于所述废液收集装置（主要是连通废液收集区）。

实施例9，穿刺装置13:

实现无菌瓶穿刺的方式一：

采用双臂机器臂，操作注射器做为穿刺装置13进行穿刺。该方式需要配置较高性能的吊装机器臂，且成本较高。但对于一些特殊场合（如穿刺量较小的场合、又如场地过小的场合），可以使用该方式。

实现无菌瓶穿刺的方式二：

设计穿刺装置13专机，以有效的完成样本注入无菌检测瓶。具体如图7和图8所示，所述穿刺装置包括穿刺弹头与穿刺主机；

穿刺弹头包括依次连通的弹头顶口、液体仓132和穿刺针头131；所述弹头顶口的外部具有内凹环133，内部设连通穿刺针头131的液体仓132；

所述穿刺主机包括穿刺主机的头部与液体仓抽吸气结构136；所述穿刺主机的头部设有匹配于所述内凹环133的橡胶圈134、和对橡胶圈134进行抽吸气的橡胶圈用抽吸气结构135；

其中，所述橡胶圈134在橡胶圈用抽吸气结构135的吸气作用下膨胀，并与所述内凹环133嵌合；所述橡胶圈134在橡胶圈用抽吸气结构135的抽气作用下恢复原状，并与所述内凹环133解除嵌合；

在所述橡胶圈134与所述内凹环133嵌合时，所述液体仓抽吸气结构136连通于所述液体仓132（可以通过一液体通道连通，也可直接连通）；所述液体仓抽吸气结构136抽气时，液体仓132中形成负压，所述液体仓132进液；所述液体仓抽吸气结构136吸气时，液体仓132中形成正压，所述液体仓132排液。

其中，液体仓抽吸气结构为活塞与推动活塞运动的气体伸缩缸，气体伸缩缸伸缩带动活塞运动进行推动液体仓进液和排液。由于气体伸缩缸抽气和吸气均为A级环境工作区的气体，故其不会破坏A级环境。

为了满足穿刺装置13的半自动化工作，所述穿刺装置安装于龙门架上；所述龙门架包括穿刺装置X轴、穿刺装置Y轴和穿刺装置Z轴，所述穿刺装置以可移动的方式安装于所述穿刺装置X轴上；所述穿刺装置X轴安装于所述穿刺装置Y轴上，并能在穿刺装置Y轴移动；所述穿刺装置Y轴安装于所述穿刺装置Z轴上，并能在穿刺装置Z轴移动。

细分的为了实现穿刺装置13的三维运动：所述穿刺装置Z轴以可滑动的方式安装于所述A级环境工作区邻接所述B级环境工作区的一个墙面上，即该墙面上设有供Z轴滑动的水平轨道（水平轨道平行于A级环境工作区的地面）；或者所述穿刺装置通过伸缩气缸以可移动的方式安装于所述穿刺装置X轴上。

为了方便穿刺装置13丢弃工作过程中产生的废弃物，如穿刺弹头，在穿刺装置13与所述移液拧盖装置14工作过程中二者具有交集的另一个位点设有废物孔B，该废物孔B通过电动门连通于所述废物收集装置,所述废物孔B用于穿刺弹头的丢弃。

为了方便穿刺装置13的工作，且在各环节的工作过程中层层递进。穿刺装置13的下方自临近B/A物料传递窗2的方向开始依次布设有多个无菌样本架、多个无菌瓶架（存放无菌瓶，来自于A级物料传递窗3）与多个穿刺耗材存放结构等。实际应用过程中，可根据无菌样本架、无菌瓶架与穿刺耗材存放结构选择依次递进式排放或局部并排放置（如无菌瓶架较少，可以将无菌瓶架与穿刺耗材存放结构并排放置）。

为了满足细胞药物的检测需求，穿刺弹头：含有前段穿刺针头131，和液体仓132（直径28mm，高度90mm；也可采用其他满足要求的量程的液体仓），可从10ml离心管内完全吸取10ml样本试剂。液体仓的量程选择大于实际穿刺用液体容量，以保证液体仓抽吸气结构136始终不与液体接触。

具体工作方式为：将无菌检测样本放至桌面无菌样本架上，穿刺主机的穿刺主机的头部在穿刺耗材区取得穿刺弹头；通过橡胶圈用抽吸气结构135对橡胶圈134进行吸气（橡胶圈134充气），实现穿刺弹头与穿刺主机的嵌合安装。在嵌合后，液体仓抽吸气结构136抽气（使液体仓132处于负压），穿刺主机进行负压，抽取无菌样本架区的无菌样本。穿刺装置13移动，将样本转移至无菌瓶架区，穿刺弹头插入无菌检测瓶，液体仓抽吸气结构136吸气（使液体仓132内液体处于正压），同时在无菌瓶内部负压条件下，将穿刺弹头内部的液体注入无菌瓶中，进行穿刺注液。完成注液后，橡胶圈用抽吸气结构135对橡胶圈134进行吸气（排气），穿刺弹头与穿刺主机的解除嵌合，基于穿刺弹头的重力作用拔出无菌弹头，扔进废物孔6，并被废弃物收集装置收集。

实施例10，储液袋暂存框16:

终产品制备的最佳方式是在A级环境工作区。本实施例中在位于穿刺装置13的一个工作位点，设有储液袋暂存框16（终产品配置区），用于样本制备完成后，液体注射于储液袋162内。

如图10所示，储液袋暂存框16包括框体161以及设于框体161上储液袋悬挂夹具163，该储液袋悬挂夹具163能够保证储液袋162袋口朝上，并能方便穿刺针头131插入储液袋162。具体是该储液袋悬挂夹具163具有匹配于储液袋162袋口的夹持仓。被储液袋暂存框16暂存的储液袋162均是人工夹持于储液袋暂存框16上，并通过A级物料传递窗3传入A级环境工作区储液袋暂存框16的位点。

实施例11，嵌入式离心机8:

区别于现有技术的是，本实施例采用的是嵌入式离心机8，包括用于放置离心管的舱口、与离心舱体。其中，舱口位于桌面（A级环境工作区的工作基面），离心舱体位于下方（底层操控区），离心舱体与A级环境互通，离心舱体的机械组位于下方B级环境内，避免仪器运行本身对环境造成污染。

实施例12，A级物料传递窗3:

区别于现有技术的是，如图5所示，A级物料传递窗3：内部设置三层机械结构，分别用于存放试剂（第一层）、枪头盒（第二层）、离心管（第三层）；每层的表面设有定位装置（物品放置位点33），确认物料摆放到位；每个物品放置位点33上设有红外传感器，当物料摆放到位置时，记录数量与位置信息。传递窗设有多孔位的雾化出口35（多孔位的雾化出口，即多个雾化出口分布于多个位点），用于多层结构的有效消杀，具体是：物料传递窗的侧面在上中下设计三排雾化出口35，并保证每排有至少两个雾化出口35。A级物料传递窗3在顶部设有进风口、在底部设有排风口34，进风口与排风口呈上下对流布设，进风口与排风口34用于当消杀结束后进行空气交换，清除内部的消毒剂，避免残留物危害操作人员健康。

优选地，为了方便吊装机器臂从不同层取物料，定位装置包括：均设有轨道31与带有滑块的置物盘32。所述置物盘32用于放置物品，红外传感装置设于置物盘32上用于放置物品的位点（放置物品位点33）。所述滑块采用电机驱动并沿轨道31滑动，在滑块滑动的至少一个位点能够保证所述置物盘32的至少1/2部分处于A级物料传递窗3的外部。

实施例13，B/A物料传递窗2:

所述自动化操作区包括B级环境工作区和A级环境工作区；所述B级环境工作区连通于所述空气净化区所制造的B级环境中；所述A级环境工作区处于所述空气净化区所制造的A级环境中。为了保证A级环境工作区与B级环境工作区的环境不互通，并能顺利传递物料，所述B级环境工作区与所述A级环境工作区采用B/A物料传递窗2进行物料传递。

相较于实施例1，本实施例优化的是B级环境的工作区与A级环境的工作区之间的物料传递方式。

B/A物料传递窗2：如图2至图4所示，所述B/A物料传递窗2包含生物传递窗22、磁悬浮导轨和滑块以及被滑块所支撑的支架（带滑块的支架26）；所述磁悬浮导轨包括位于B级环境中的B级环境区导轨21、位于生物传递窗22内的生物传递窗内导轨24和位于A级环境中的A级环境区导轨23。

为了方便B/A物料传递窗2的密封：

方式一，所述B级环境区导轨21与生物传递窗内导轨24之间、生物传递窗内导轨24与A级环境区导轨23之间均留有供B/A物料传递窗2的窗门关闭的缝隙，该缝隙的宽度小于所述滑块的1/2的长度（定义：滑块平行于导轨的方向为长度方向），此时的B/A物料传递窗2采用侧开窗门，即窗门沿自身宽度方向自一侧滑向另一侧打开/关闭。

方式二，B/A物料传递窗2的窗门在所述B级环境区导轨21与生物传递窗内导轨24交接处、生物传递窗内导轨24与A级环境区导轨23的交接处设有导轨通道，为了保证导轨通道处具有密封性，B/A物料传递窗2的窗门在导轨通道处设有密封条，此时的B/A物料传递窗2采用上开窗门25，即窗门沿自身高度方向自上向下关闭。当采用方式二时，所述B级环境区导轨21，生物传递窗内导轨24与A级环境区导轨23可采用一体式设计。

方式三，B/A物料传递窗2的窗门为沿自身高度方向自上向下滑动实现打开或关闭；所述位于B级环境中的B级环境区导轨21与位于生物传递窗22内的生物传递窗内导轨24之间具有间隙一，所述间隙一的最小尺寸大于等于该生物传递窗22的壁厚，最大尺寸小于等于所述带滑块的支架26中滑块长度的1/2；所述位于生物传递窗22内的生物传递窗内导轨24和位于A级环境中的A级环境区导轨23之间具有间隙二，所述间隙二的最小尺寸大于等于该生物传递窗22的壁厚，最大尺寸小于等于所述带滑块的支架26中滑块长度的1/2，定义，所述滑块的长度方向为平行于所述位于B级环境中的B级环境区导轨21布设的方向。间隙一与间隙二的设计主要是避免因为在各区增设导轨而需要对传递窗的窗门进行改变，目的其一是降低传递窗的改进成本；其二是避免因为改变传递窗的窗门而破坏传递窗的密闭性和传递窗的净化能力；其三控制间隙的最大尺寸主要避免滑块在承载支架进行运动时，由于间隙过大、滑块重心不稳导致滑块无法在导轨上正常运行。

为了避免物料传递过程中产生摩擦废屑进而影响A级环境工作区，本申请选用磁悬浮运输系统（现有技术进行的一种新的应用），即：B级环境区导轨21、生物传递窗内导轨24和A级环境区导轨23均有内置驱动模块组（使得导轨能够产生交变磁场的装置，为现有技术不详述）；所述滑块能在B级环境区导轨21、生物传递窗内导轨24和A级环境区导轨23之间往复运动。具体是：所述滑块采用永磁体动子滑块，该永磁体动子滑块具有匹配于所述磁悬浮导轨的导向槽；所述内置驱动模块组能促使所述磁悬浮导轨产生交变磁场，所述滑块能在该交变磁场的驱动下在各导轨之间以磁悬浮的方式往复运动；所述导向槽则约束所述永磁体动子滑块能够沿各导轨进行往复运动，并不发生偏离。图2-图4中显示了同一个带滑块的支架在移动过程中处于不同位置处的运动示意，虚线所标识的滑块代表已经经过的导轨或准备到达的导轨位置，实线所绘示的滑块代表是滑块当前的位置。

所述支架用于承载各类物料，采用的是现有技术中能够匹配冻存管、无菌瓶等复苏、离心以及无菌检测过程中所用器皿，如运输冻存管的冻存管支架、运输无菌瓶的无菌瓶支架等。所述导轨用于细胞、试剂等在B级环境与A级环境之间的传递。采用生物传递窗配合导轨的方式能够解决A级环境工作区与B级环境工作区的机器臂/机器人的臂展不足的问题。

实施例14，底层操控区:

底层操控区主要对应自动化操作区的工作内容进行设计，主要分为两个部分，其一是机器人控制柜，其主要通过计算机程序控制A级环境工作区中的吊装机器臂的工作与控制B级环境工作区中机器臂（或机器人）的工作；其二是废液废弃物的自动打包区，即该区域布设有废液收集装置和废物收集装置。由于底层操控区的空间位置相较自动化操控区的空间大，为了优化结构，节省空间，本申请：在自动化操作区的B级环境的下方设计机器人控制柜、复苏仪12水箱（包括复苏仪12的进水箱121和复苏仪12的出水箱122）、无菌瓶废弃物净化舱（连通无菌瓶废弃物窗口4）；在A级环境的下方设计袋装箱舱体、离心机舱体（放置嵌入式离心机的主机）、废液收集装置（能够连通废液孔5）和废物收集装置（能够连通于废物孔A）。

其中，机器人控制柜控制自动化操作区中机器人/吊装机器臂的动作，目的是避免仪器工作过程中产生空气污染，进而影响A级环境工作区或B级环境工作区。

复苏仪12水箱（包括复苏仪12的进水箱121和复苏仪12的出水箱122）用于控制复苏仪12的进水和出水。

无菌瓶废弃物净化仓通过无菌瓶废弃物窗口4（连通于废物收集装置）收集无菌仪11使用后的废弃物。

其中，袋装箱舱体，用于收集穿刺装置13产生的废物，包括打包袋与打包袋捆扎装置，所述打包袋连通于废物孔6，所述打包袋捆扎装置用于捆扎打包袋；说明：打包袋捆扎装置为现有技术。

离心机舱体的设计主要是使得自动化操作区中离心机能以嵌入式形式安装于自动化操作区的A级环境中，以方便吊装机器臂的操控。

如图11-13，所述废液收集装置包括废液收集区171、缓冲区176和手套箱173；所述废液收集区171与所述缓冲区176之间设有电控门175；所述缓冲区176中设有空气净化单元，并且所述缓冲区176在侧面设有缓冲区隔离门174；所述手套箱173的手套172能够伸入所述废液收集区171，同时所述手套172能够打开所述缓冲区隔离门174。

所述废物收集装置包括废物收集区、缓冲区176和手套箱173；所述废物收集区与所述缓冲区之间设有电控门175；所述缓冲区176中设有空气净化单元，并且所述缓冲区176在侧面设有缓冲区隔离门174；所述手套箱173的手套172能够伸入所述废物收集区，同时所述手套172能够打开所述缓冲区隔离门174。

通过手套箱173与缓冲区的配合，实现废液收集区171/废物收集区与外界环境的隔离。在缓冲区176与废物收集区/废液收集区的环境一致时，电控门175打开，手套箱173操作取出废液收集袋/废物收集袋，并放置于缓冲区；待电控门175关闭后，通过手套箱173打开缓冲区隔离门174，将废液收集袋/废物收集袋取出缓冲区，同时缓冲区实现内部环境自净。

本申请专机的工作原理：

细胞药物复苏：当细胞药物进行复苏时，细胞从B级环境工作区样本传递窗1传入，在样本传递窗1内进行空气净化；B级环境工作区机器人（落地机器臂）取得样本后，转移至复苏仪12中，进行细胞复苏的复温操作；细胞复温完成后，机器人将细胞转移至B/A物料传递窗2，在B/A物料传递窗2自净后通过滑块转移至A级环境工作区；放至在A级环境工作区冻存细胞存放位，移液拧盖装置14打开冻存管盖，吸取细胞，转移至离心管孔，再从试剂孔吸取复苏液，进行细胞复苏。

终药物制备：复苏液添加，随后转移至离心机，进行离心分离。离心结束后，吊装机器臂再次转移至50ml离心管架，取上清作为无菌等微生物检测样本；样本转移至10ml离心管内，随后吊装机器臂再次将离心管转移至无菌样本架，进行后续的无菌检测；剩下的细胞由移液拧盖装置14进行细胞的终药物制备，完成后从A级物料传递窗3递出。复苏过程中产生的枪头、离心管等废物，由吊装机器臂丢至废物孔A，多余的废液由移液拧盖装置14排入废液孔5。

无菌检测：细胞复苏完成后，无菌检测样本被吊装机器臂转移至无菌样本架；穿刺装置13通过龙门架，移动至穿刺耗材区，进行穿刺弹头安装；随后转移至无菌样本架吸取无菌检测样本；完成样本吸取后，穿刺装置13转移至无菌瓶架，进行样本穿刺进样；当以上步骤均完成后，吊装机器臂将无菌瓶取出无菌瓶架，转移至B/A物料传递窗2上位于A级环境区的支架上；支架被滑块带动传入B级环境工作区，B级环境工作区的机器人收到指令，进行样本交接；无菌检测仪的门（电控门）的电控信号收到信息，进行门的打开操作；机器人将无菌瓶转移至无菌仪11内部的检测仓内，随后无菌仪11关闭门，进行培养检测；检测完成后，无菌仪11的门再次自动打开，B级环境工作区的机器人取出无菌瓶，丢至B级环境工作区的无菌瓶废弃物窗口4，由操作员再每天实验结束后进行收集。

Claims (17)

1.一种全自动细胞检测专机，其特征在于，包括空气净化区、自动化操作区以及底层操控区，以上三个区域集成设计；所述空气净化区用于向自动化操作区提供制造A级环境和B级环境所需的正压气流；所述底层操控区布设废液收集装置和废物收集装置，分别用于收集所述自动化操作区工作过程中产生的废液与废物；

所述自动化操作区处于所述空气净化区所制造的A级环境和/或B级环境中，并且所述自动化操作区能够按需连通于所述废液收集装置或所述废物收集装置；所述自动化操作区位于所述底层操控区的上方；

所述自动化操作区包括相互独立的B级环境工作区和A级环境工作区；所述B级环境工作区中设有样本传递窗、机器人、以及通过机器人操控的复苏仪与无菌仪；A级环境工作区中包含：吊装机器臂、移液拧盖装置、穿刺装置、离心机以及储液袋暂存框；所述吊装机器臂倒挂式设于所述A级环境工作区的顶部，操控范围能够覆盖移液拧盖装置、穿刺装置、离心机与储液袋暂存框的工作空间；

所述自动化操作区包括相互独立的B级环境工作区和A级环境工作区；所述B级环境工作区连通于所述空气净化区，并位于所述空气净化区所制造的B级环境中；所述A级环境工作区连通于所述空气净化区，并处于所述空气净化区所制造的A级环境中；所述B级环境工作区与所述A级环境工作区采用B/A物料传递窗进行物料传递；

所述B/A物料传递窗包含生物传递窗、磁悬浮导轨、滑块以及支架；

所述磁悬浮导轨包括位于B级环境中的B级环境区导轨、位于生物传递窗内的生物传递窗内导轨和位于A级环境中的A级环境区导轨，各区的导轨均有内置驱动模块组；所述滑块在内置驱动模块组的驱动下能带动支架在B级环境区导轨、生物传递窗内导轨和A级环境区导轨之间往复运动；

所述支架以可拆卸的方式安装于滑块上；

所述滑块采用永磁体动子滑块，该永磁体动子滑块具有匹配于磁悬浮导轨的导向槽；所述内置驱动模块组能促使所述磁悬浮导轨产生交变磁场，所述永磁体动子滑块能在该交变磁场的驱动下在各导轨之间以磁悬浮的方式往复运动；

B级环境区导轨与生物传递窗内导轨之间具有间隙一，所述间隙一的最小尺寸大于等于生物传递窗的壁厚，最大尺寸小于等于滑块长度的1/2；

生物传递窗内导轨和A级环境区导轨之间具有间隙二，所述间隙二的最小尺寸大于等于该生物传递窗的壁厚，最大尺寸小于等于滑块长度的1/2，定义，所述滑块的长度方向为平行于所述位于B级环境中的B级环境区导轨布设的方向；其中，滑块的长度大于生物传递窗壁厚的2倍。

2.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述三个区域集成设计为如下方式中的任一种：方式一，所述空气净化区位于所述自动化操作区的上方，所述自动化操作区位于所述底层操控区的上方，即三个区域自上向下集成设计；方式二，所述空气净化区与所述自动化操作区位于同一平面，所述底层操控区位于所述自动化操作区的下方，即三个区域为自上向下的集成与自左向右的集成的组合；定义：左和右仅是用于界定同一平面上空气净化区与自动化操作区的相对位置关系，无其他含义的约束；方式三，所述自动化操作区位于所述底层操控区的上方，所述空气净化区位于所述自动化操作区与所述底层操控区的侧面，即三个区域为自上向下的集成与自左向右的集成的组合；定义：左和右仅是用于界定同一平面上空气净化区与自动化操作区的相对位置关系，无其他含义的约束。

3.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，

空气净化区制造B级环境采用的是，在B级环境工作区顶部布设空气净化区的出风口；出风口设计按照B级环境工作区的顶面积进行四等分、并位于四等分区域中心，即保证出风口处于B级环境工作区顶部的四等分中心；

同时，所述B级环境工作区在具有动态动作的结构上方均设有空气净化区的出风口。

4.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，B级环境工作区中设有样本传递窗、机器人、以及通过机器人操控的复苏仪与无菌仪；

所述无菌仪安装于所述B级环境工作区远离所述A级环境工作区的一侧；所述复苏仪安装于所述B级环境工作区临近所述A级环境工作区的一侧；所述机器人安装于所述无菌仪的前方，并且所述机器人的操控范程能够覆盖复苏仪与无菌仪；所述样本传递窗设于所述B级环境工作区临近所述A级环境工作区的一侧，并位于所述复苏仪的前方；所述样本传递窗用于外界向B级环境工作区传递物料。

5.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述无菌仪具有用于无菌检测的无菌仪本体以及密封所述无菌仪本体的电控门；同时，在所述电控门和所述机器人之间还设有无菌瓶废弃物窗口，所述无菌瓶废弃物窗口连通于所述底层操控区的废物收集装置。

6.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述复苏仪包括敞开式设计的液体容纳仓、置于所述液体容纳仓中的置物平台、为所述液体容纳仓提供无菌水的进水箱以及用于排出所述液体容纳仓中废水的出水箱；同时，所述液体容纳仓中还设有温度检测仪；其中，所述进水箱与所述出水箱均沉降式布设于所述底层操控区。

7.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，B级环境工作区设有信息采集装置；细胞药物在其包装上呈现有代表其信息的识别标记；所述信息采集装置包括信息拍照扫描单元与信息发送单元，所述信息拍照扫描单元用于获取细胞药物包装上的识别标记，所述信息发送单元连接于外部数据库，用于将信息拍照扫描单元获取的信息传递于所述外部数据库，以便与所述外部数据库中预存的数据进行信息比对。

8.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，A级环境工作区中设有A级物料传递窗；所述A级物料传递窗具有上中下三层置物层；每一层置物层上均设有多个物品放置位点，同时，每一个物品放置位点处对应设有一红外传感器。

9.根据权利要求8所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述A级物料传递窗包含消杀单元；所述消杀单元包括具有多孔位的雾化出口，进风口和出风口；其中，雾化出口的多孔位均匀分布于上中下三层置物层的侧壁；进风口和出风口分别设于所述A级物料传递窗的顶部和底部，形成上下对流风。

10.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，A级环境工作区中包含：

吊装机器臂、移液拧盖装置、穿刺装置、离心机以及储液袋暂存框；所述吊装机器臂倒挂式设于所述A级环境工作区的顶部，操控范围能够覆盖移液拧盖装置、穿刺装置、离心机与储液袋暂存框的工作空间；

所述移液拧盖装置与所述穿刺装置位于所述A级环境工作区的同一侧，并临近于所述B级环境工作区；

所述离心机与所述储液袋暂存框位于所述A级环境工作区的另一侧，并远离于所述B级环境工作区；

同时，所述移液拧盖装置与所述离心机临近于所述B/A物料传递窗，所述离心机与所述储液袋暂存框远离于所述B/A物料传递窗。

11.根据权利要求10所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述移液拧盖装置包括龙门架、和设于该龙门架上的移液单元与拧盖单元；

所述龙门架具有X轴、Y轴和Z轴，X轴、Y轴和Z轴形成类XYZ坐标系；其中，Y轴安装于Z轴上、并能在Z轴上进行移动；X轴安装于Y轴上、并能在Y轴上进行移动；所述Z轴能沿所述A级环境工作区邻接所述B级环境工作区的一个墙面上水平移动；所述移液单元和拧盖单元通过旋转元件连接，所述旋转元件以能移动的方式安装于X轴上，同时所述旋转元件能够被设于所述A级环境工作区中的倒挂式机器臂或内置控制系统操控旋转。

12.根据权利要求10所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述穿刺装置包括穿刺弹头与穿刺主机；穿刺弹头包括依次连通的弹头顶口、液体仓和穿刺针头；所述弹头顶口的外部具有内凹环，内部设连通穿刺针头的液体仓；所述穿刺主机包括穿刺主机的头部与液体仓抽吸气结构；所述穿刺主机的头部设有匹配于所述内凹环的橡胶圈、和对橡胶圈进行抽吸气的橡胶圈用抽吸气结构；其中，所述橡胶圈在橡胶圈用抽吸气结构的吸气作用下膨胀，并与所述内凹环嵌合；所述橡胶圈在橡胶圈用抽吸气结构的抽气作用下恢复原状，并与所述内凹环解除嵌合；在所述橡胶圈与所述内凹环嵌合时，所述液体仓抽吸气结构连通于所述液体仓；所述液体仓抽吸气结构对液体仓抽气时，所述液体仓进液；所述液体仓抽吸气结构对液体仓吸气时，所述液体仓排液。

13.根据权利要求10所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述穿刺装置安装于龙门架上；所述龙门架包括穿刺装置X轴、穿刺装置Y轴和穿刺装置Z轴，穿刺装置X轴、穿刺装置Y轴和穿刺装置Z轴形成类XYZ坐标系；所述穿刺装置安装于穿刺装置X轴上，并能在穿刺装置X轴上移动；所述穿刺装置X轴安装于所述穿刺装置Y轴上，并能在穿刺装置Y轴移动；所述穿刺装置Y轴安装于所述穿刺装置Z轴上，并能在穿刺装置Z轴移动。

14.根据权利要求10所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述离心机为嵌入式离心机，即离心机的工作面平行于所述A级环境工作区的工作面；离心机的本体置于底层操控区。

15.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述废液收集装置包括废液收集区、缓冲区和手套箱；

所述废液收集区与所述缓冲区之间设有电控门；所述缓冲区中设有空气净化单元，并且所述缓冲区的侧面设有缓冲区隔离门；所述手套箱与所述缓冲区之间设有自动门，以供手套箱的手套能够伸入缓冲区打开缓冲区隔离门或伸入废液收集区收集废液。

16.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述废物收集装置包括废物收集区、缓冲区和手套箱；

所述废物收集区与所述缓冲区之间设有电控门；所述缓冲区中设有空气净化单元，并且所述缓冲区的侧面设有缓冲区隔离门；所述手套箱与所述缓冲区之间设有自动门，以供手套箱的手套能够伸入缓冲区打开缓冲区隔离门或伸入废物收集区收集废物。

17.根据权利要求1所述的一种全自动细胞检测专机，其特征在于，所述底层操控区包括两个部分，其一是机器人控制柜，分别控制吊装机器臂的工作与控制机器人的工作；其二是废液废弃物的自动打包区，即该区域布设所述废液收集装置和所述废物收集装置。