CN205286945U - 往复推动的注射器推动装置 - Google Patents

Abstract

小剂量油包水疫苗乳化过程非常不可控。在制备一种乳剂时，通过手动推动柱塞使混合物从一侧注射器经过连接器流入到另一侧针筒，这样反复推动完成乳化的方法很难获得质量均匀的乳剂。本实用新型提供了一种注射器推动装置，包括：用于固定注射器的固定装置，用于交替地推动两个注射器柱塞的推动装置，和一个驱动系统。本实用新型用于代替人工方式制备抗原乳剂，有以下优点：1、每次推动柱塞的推动力均匀恒定；2、每次推动注射器柱塞的时间一致；3、可准确的控制每次推动所花时间的一致性，注射器内的液体受力均匀，每次通过连接器的速度一致，这样两种液体混合的速度均匀可控，容易获得质量均匀的乳剂，不受不同操作者不同操作批次的影响。

Description

往复推动的注射器推动装置

技术领域

本发明涉及一种装置，用于往复推动两支连接的注射器柱塞，特别是适合于匀速往复推动两支注射器柱塞使其中液体混合制备生物活性抗原乳剂的装置。

背景技术

肿瘤抗原的免疫治疗是目前生物医药领域最热门的研究方向，多种新的抗原以及新的疫苗佐剂被研发出来用于治疗各种肿瘤以及其他疾病。当通过使用一种抗原进行免疫诱导时，将抗原与佐剂一起注射，佐剂可起到促进免疫应答的作用。在这种情况下，佐剂是油组分，例如矿物油，在注射前需要将佐剂和抗原以及水混合成为乳剂。

目前小剂量油包水疫苗乳化（抗原水相溶液与油相佐剂混合）过程非常不可控。在手动制备一种乳剂时，通过往复推动柱塞使混合物从一侧注射器经过连接器流入到另一侧注射器，因为制备过程通常是手动的，操作人员很难控制每次推动的力量以及推动速度，这种方法很难获得质量均匀的乳剂，影响药物的给药质量，并且由于需要推动的次数较多，速度较快，增加乳剂制备人员的负担。

因此，为了实现两支注射器中液体混合过程的自动化，我们提出了一个自动推动注射器的装置。该装置包括：用于固定两个注射器的固定装置，用于交替地推动两个注射器柱塞的推动装置，和一个推动程序设定系统。

发明内容

本装置适用于注射器-连接器-注射器系统。在进行液体混合操作之前，需要将两支装有不同液体的注射器用连接器连接。具体操作如下：先用一支注射器吸取所需量的抗原溶液，将注射器与连接器任意一端连接旋紧，然后推动注射器柱塞，排出注射器与连接器中的气泡（液体充满连接器），取另一支注射器吸取适量佐剂，排尽其中气泡，将该注射器与连接器连接旋紧。当注射器-连接器-注射器三者连接完成后，即可左右推动注射器柱塞进行乳化操作。手动操作很难保证每个周期的推动速度和推动力的均匀性。

在乳液的制备中，不管手动操作或是仪器自动制备，当一个动力推动一侧柱塞时，注射器内液体流向另一只注射器内，可带动另一侧注射器柱塞往同一方向移动，而不用对其施力拉动，避免推-拉速度不一致引起的空气进入系统。每次推动都将一侧注射器中液体完全推至另一侧注射器中。注射器-连接器-注射器系统两支柱塞各推动一次为一个周期。根据推动速度的要求，本仪器的驱动系统设定了两个程序：慢速周期和快速周期，本装置可提供慢速推动、快速推动、慢速推动+快速推动三种推动模式来完成液体混合。

本实用新型各部分装置包括：用于固定两个注射器的固定装置，用于交替地推动两个注射器柱塞的推动装置，和一个驱动系统。它们的工作方式如下：触摸屏设定推动程序，触摸屏通过数据线连接于PLC驱动器，PLC驱动器通过数据线连接马达，马达带动推动杆按照设定程序做往复运动。

在设计本仪器时，首先考虑的是各装置位置的确定，也就是系统运动路径的确定。推动杆的安装位置与运动路径根据注射器柱塞位置而定，所以应先确定注射器的位置。注射器通过注射器固定座固定在操作台上。根据注射器-连接器-注射器系统的长度和相互位置确定注射器固定座在操作台上的预安装位置。注射器固定座上有注射器固定槽，将注射器嵌入固定槽中即可。固定槽是按照注射器的尺寸设计的，可根据不同注射器的尺寸选用相应尺寸的固定槽。在操作台预安装固定座的位置有定位柱，定位柱的个数为2-4个，在固定座与操作台接触的一面有与定位柱位置相对应的定位孔，安装时将固定座的定位孔套在定位柱上，方便拆卸。

注射器柱塞推动装置的设计思路如下：

固定好注射器的位置后，注射器柱塞的预计运动路径也基本固定，根据柱塞预计运动路径，将注射器中液体完全推至对侧注射器时，工作推动杆的位置为推动杆槽的近端，推动杆槽的远端应大于对侧推动杆的位置，按照相应位置，在操作台上切割出推动杆槽。推动杆上部从推动杆槽处伸出至操作台上，推动杆上部的高度高于注射器柱塞的高度。两个推动杆槽之间为注射器固定座。在操作台平面之下，两个推动杆下部分别安装在同一块拉伸板上的两侧，两个推动杆之间的距离，也就是拉伸板的长度，等于注射器-连接器-注射器系统固定后将两侧注射器柱塞都拉至最大容量时的距离。因为，在液体混合时，两支注射器中液体容量的总和不能超过单支注射器的容量，否则，当一侧液体被完全推至另一侧注射器时液体外漏。所以注射器-连接器-注射器系统工作时的总长不会超过两支注射器的最大长度加连接器长度。推动杆与注射器柱塞以及连接器的位置在同一直线上，以保证推动杆推动柱塞时，推动力垂直向前，而不是侧向注射器侧壁。两个推动杆的运动本质上是拉伸板的水平移动。拉伸板安装在拉伸板支架上，拉伸板支架也是拉伸板运动的轨道。

本仪器的驱动系统由马达和马达驱动器组成，在本仪器中，即为模组。马达驱动器驱动马达旋转，马达与模组相接，带动模组旋转，以使上述推动装置进行直线往返移动。用于管理推压机构的驱动时间周期的定时器的外部表现为触摸屏，可通过触摸屏设定乳化推动的周期时间以及周期次数，这样操作简单易学。慢速周期时间的设定范围是8-30秒，周期次数的设定范围是0-99次；快速周期时间的设定范围是1.0-3.0秒，周期次数的设定范围是0-99次。

整个仪器的形状为长方体。操作台在上面，触摸屏的安装位置在与操作台垂直相接的一个面上，此面即为本仪器的正面。除了触摸屏，正面还设置了各种控制开关：电源开关、开始开关、复位开关、急停开关、停止开关，各个开关也就是相应的指示灯。电源开关也可以伴随电源插口设置在仪器的侧面或者后面。

另外，本仪器还在操作台上安装了安全罩以及防尘盖，这些部位都是由透明材料构成，方便观察操作，又为乳化操作创造了一个密闭的环境，利于保持乳剂制备过程中的生物安全要求以及洁净度要求。在安全罩的两侧长边上安装滑轨，防尘盖在滑轨上运动来实现开关操作。防尘盖上装有一个把手。

当设定的推动程序结束后，可见混合液体呈乳白色。将注射器-连接器-注射器系统从固定座上拿出，取下装有混合液体的注射器，将注射器套上注射器针头，取一杯水，推动柱塞滴出几滴混合液体在水面上，可见液体先呈圆形颗粒悬浮在水中，之后浮出水面呈圆斑状，周围无浮油，也不会飘散，这样的混合液体为乳化成功的乳剂。

本实用新型用于代替人工方式制备抗原乳剂，有以下优点：1、每次推动柱塞的推动力均匀恒定；2、每次推动注射器柱塞的时间一致；3、可准确的控制每次推动所花时间的一致性，注射器内的液体受力均匀，每次通过连接器的速度一致，这样两种液体混合的速度均匀可控，容易获得质量均匀的乳剂，不受不同操作者不同操作批次的影响。

附图说明

图1为工作俯视图。

图2为工作俯视图（加防尘盖）。

图3为固定座俯视图（移除注射器）。

图4为固定座结构图。

图5为正面结果。

图6为触摸屏示意图。

图7为内部结构示意图。

附图标记说明

1-连接器，2-注射器，3-注射器固定座，4-推动杆，5-推动杆槽，11-透明防尘盖，12-防尘盖把手，51-注射器固定座定位柱，52-固定座位置，41-注射器固定槽，42-固定座定位孔，13-透明安全罩，14-触摸屏，15-防滑脚，16-复位开关，17-金属外壳，18-电源开关，19-急停开关，20-停止开关，21-开始开关，22-防尘盖滑轨，31-推动杆拉伸板，32-拉伸板支架，33-模组，34-电源插口。

具体实施方式

如图1所示，本仪器俯视图可见，操作台为一块金属平面，其上两个长条形镂空5为推动杆槽，即为推动杆的运动空间。推动杆槽之间区域为注射器固定装置，其中装有两个注射器固定座3，注射器可完全嵌入固定座的固定槽41中（见图4）。两支注射器通过连接器1进行连通。

如图2所示，仪器的操作台上面有一个透明防尘盖11，拉动把手12通过滑轨22（图5）可推拉打开或关上防尘盖，有利于保持乳剂制备过程中的生物安全要求以及洁净度要求。

如图3和图4所示，注射器固定座3为可拆卸的，固定座通过将固定座定位孔42对应插在固定座定位柱51上进行定位52。根据不同尺寸的注射器装上相应的固定座。

如图5和图6所示，在将注射器-连接器-注射器系统固定好后，将防尘盖11关上后，旋开电源开关18和确认急停开关19是否打开（如果是按下状态，则选择按钮使其弹出），电源指示灯亮起，触摸屏亮起，在触摸屏上设置慢速周期时间和次数、快速周期时间和次数，参数设定好后，按下开始开关21，推动杆4即沿着推动杆槽5开始做往复运动，将注射器中的液体来回推动。当推动完成后，推动杆4会自动停止在起始位置，仪器会发出“嘀嘀”提示音，按下复位开关16，提示音消除。打开防尘盖11，取出注射器。如在乳化过程中需要停止操作，按下急停开关19，电源断掉，推动杆立即停止。向右旋转急停开关19，急停开关复位,电源指示灯亮，推动杆缓慢回复到初始位置。停止开关20可以暂停乳化操作。16、20、21同时也是指示灯。慢速周期时间的设定范围是8-30秒，周期次数的设定范围是0-99次；快速周期时间的设定范围是1.0-3.0秒，周期次数的设定范围是0-99次。

图7为仪器的内部结构示意图，本仪器使用普通的220V交流电。（需接电线，防止静电产生。）

Claims (12)

1.一种往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，该装置包括：用于固定两个注射器的固定装置，用于交替地推动两个注射器柱塞的推动装置，和一个驱动系统。

2.根据权利要求1所述的往复推动的注射器推动仪器，该装置工作方式如下：触摸屏设定推动程序，触摸屏通过数据线连接于PLC驱动器，PLC驱动器通过数据线连接马达，马达带动推动杆按照设定程序做往复运动。

3.根据权利要求1所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，用于固定两个注射器的固定装置，也就是固定座，通过操作台上的定位柱与固定座上的定位孔进行组合定位，方便拆卸，固定座上有注射器固定槽，注射器可嵌入固定槽中。

4.根据权利要求3所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，固定槽按照注射器的尺寸设计，不同注射器的尺寸选用相应尺寸的固定槽。

5.根据权利要求1所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，推动装置包括推动杆和连接推动杆的拉伸板，拉伸板安装在拉伸板支架上，拉伸板支架也是拉伸板运动的轨道。

6.根据权利要求5所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，两个推动杆的运动本质上是拉伸板的水平移动，在操作台平面之下，两个推动杆下部分别安装在同一块拉伸板上的两侧，两个推动杆之间的距离，也就是拉伸板的长度，等于注射器一连接器一注射器系统固定后将两侧注射器柱塞都拉至最大容量时的距离。

7.根据权利要求5所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，将注射器中液体完全推至对侧注射器时，工作推动杆的位置为推动杆槽的近端，推动杆槽的远端应大于对侧推动杆的位置，按照相应位置，在操作台上切割出推动杆槽，推动杆上部从推动杆槽处伸出至操作台上，推动杆上部的高度高于注射器柱塞的高度。

8.根据权利要求1所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，该仪器的驱动系统由马达和马达驱动器组成，在本仪器中，即为模组，马达驱动器驱动马达旋转，马达与模组相接，带动模组旋转，以使上述推动装置进行直线往返移动。

9.根据权利要求1所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，用于管理推压机构的驱动时间周期的定时器的外部表现为触摸屏，可通过触摸屏设定乳化推动的周期时间以及周期次数，根据推动速度的要求，本仪器的驱动系统设定了两个程序：慢速周期和快速周期，可提供慢速推动、快速推动、慢速推动+快速推动三种推动模式。

10.根据权利要求9所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，驱动系统程序慢速周期时间的设定范围是8-30秒，周期次数的设定范围是0-99次；快速周期时间的设定范围是1.0-3.0秒，周期次数的设定范围是0-99次。

11.根据权利要求1所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，整个仪器的形状为长方体，操作台在上面，触摸屏在正面，除了触摸屏，正面还设置了各种控制开关：电源开关、开始开关、复位开关、急停开关、停止开关，各个开关也是相应的指示灯。

12.根据权利要求1所述的往复推动的注射器推动仪器，其特征在于，本仪器在操作台上安装了安全罩以及防尘盖，防尘盖上装有一个把手，安全罩和防尘盖由透明材料构成。