CN207738760U - 一种细胞处理全站系统 - Google Patents

Abstract

一种细胞处理全站系统，包括自左至右依次布置的电气控制柜、物料输入区、细胞制备区、细胞培养区和物料输出区；物料输入区包括传递窗支撑架、传递窗腔体和传递窗静压箱；细胞制备区包括操作腔支撑架、操作腔体、操作腔静压箱以及操作腔体内部集成的离心机和摇床；细胞培养区包括操作腔支撑架、操作腔体、操作腔静压箱以及操作腔体内部集成的离心机、CO2培养箱、4℃的冷藏箱和倒置显微镜；物料输出区包括传递窗支撑架、传递窗腔体和传递窗静压箱。设备内部的操作区域与外部环境完全隔离开，减少了细胞样本被外界环境污染的风险；设备使用背景环境等级要求低，使细胞生产洁净区域缩小、使生产区域可控性大幅度增强，降低了运行成本和维护成本。

Description

一种细胞处理全站系统

技术领域

本实用新型属于生物制药技术领域，涉及一种细胞处理设备，尤其是一种细胞处理全站系统。

背景技术

随着现代医学的发展，医疗技术不断的取得振奋人心的进步，以生物技术为基础的新兴治疗手段，尤其是细胞治疗，其革命性的应用前景获得各大知名制药公司及金融资本的青睐，在生物领域显得异常耀眼。

目前，国内对细胞研究大多在B级洁净室内的局部A级环境中进行，通常使用生物安全柜，仅部分处理操作在生物安全柜中进行。进入B级区进行操作，需要进行复杂的更衣程序，经过一更、二更、气闸间和缓冲间。由于频繁更衣，降低了工作效率；消耗品用量大，例如衣服、手套、口罩、清洁剂等；为了维持房间洁净度，需要严格控制洁净区域入口。

综合来看，对处理细胞的实验室的运行成本、维护成本、耗材成本非常昂贵。细胞实验室内，对于处理细胞所需要的仪器设备均暴露于背景环境中，极大的增加了样品污染的风险。因此，开发一款集成式细胞处理设备势在必行，以方便细胞制备工艺集成化，并有效降低运行成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种细胞处理全站系统，它为细胞制备工艺提供稳定的、低污染风险的、完全密封的百级无菌环境区域。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种细胞处理全站系统，其特征在于，包括自左至右依次布置的电气控制柜、物料输入区、细胞制备区、细胞培养区和物料输出区；

所述电气控制柜内设置有控制和检测设备运行的电气元器件，与所述电气元器件电连接的指示灯、触摸屏、电源按钮、急停按钮和打印机分别设置在电气控制柜的面板上；

所述物料输入区包括自下而上依次安装的传递窗支撑架、传递窗腔体和传递窗静压箱；

所述细胞制备区包括自下而上依次安装的操作腔支撑架、操作腔体、操作腔静压箱、操作腔静压箱采风箱以及集成在所述操作腔体内部的离心机和摇床；

所述细胞培养区包括自下而上依次安装的操作腔支撑架、操作腔体、操作腔静压箱、操作腔静压箱采风箱；

所述物料输出区包括自下而上依次安装的传递窗支撑架、传递窗腔体和传递窗静压箱；

将细胞处理全站系统外部的组织样本通过物料输入区传递到细胞制备区内进行细胞制备操作，之后将提取的细胞传递到细胞培养区内对细胞进行扩增培养，待细胞扩增到一定的数量后，在细胞培养区收集细胞，最后将收集的细胞通过物料输出区将其传递到细胞处理全站系统外部；整个细胞生产过程均通过电气控制柜实现控制和检测，并且实时记入过程操作数据，形成报表文件后通过打印机打印出，便于生产过程追溯。

上述的细胞处理全站系统，其中，

所述指示灯、触摸屏、电源按钮、急停按钮和打印机设置在所述电气控制柜的正面板的中部；所述正面板的下部设有H₂O₂存储盒；所述电气控制柜的左侧面设有双开门。

传递窗腔体的正面板上设有前窗玻璃门，该传递窗腔体与所述细胞制备区的操作腔体的连接侧面板上设有内翻转玻璃门；

所述传递窗腔体的正面板上沿前窗玻璃门的一周和侧面板上沿内翻转玻璃门的一周均设置充气密封圈。

所述细胞制备区的操作腔体由不锈钢板制作，其正面设有带若干个手套孔的玻璃门，所述操作腔体内集成有离心机、摇床，以及通过RTP对接在操作腔体外部的废物桶。

细胞制备区操作腔体内的离心机、摇床通过在操作腔体台面下侧焊接密闭腔室实现零部件集成，在保证功能满足的条件下同时确保了整个操作腔室的密封性；操作腔体外部的废物桶通过RTP接口来实现废物桶与操作腔体的无菌对接。

所述细胞培养区的操作腔体由不锈钢板制作，其正面设有带若干个手套孔的玻璃门，集成在所述操作腔体内的离心机、CO₂培养箱、4℃冷藏冰箱和倒置显微镜，以及通过RTP对接在操作腔体外部的废物桶。

细胞培养区的操作腔体内的离心机、废物桶与操作腔体的对接方式与细胞制备区相同；

所述CO₂培养箱和4℃冷藏冰箱通过在操作腔体后侧焊接密闭腔室来实现零部件集成，所述倒置显微镜布置在操作腔体内部工作台面上，通过数据传输的方式将细胞观察的画面显示到设备外部的显示器中，以便于观察和研究细胞生长状态。

操作腔体内的气流形式为垂直层流，操作腔体内部洁净等级为A级；操作者通过将手放入正面玻璃门上的手套孔内在操作腔体内工作台上实现细胞更换培养基及细胞观察等操作。

物料输出区的传递窗静压箱内设有新风通道和排风通道；所述传递窗腔体的正面板上同样设有前窗玻璃门，该传递窗腔体与所述细胞培养区操作腔体连接的侧面板上也设有内翻转玻璃门。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)解决了实验室细胞制备过程中由于背景环境和人为因素等对细胞样品造成污染，以及在制备过程中样品与样品间造成的交叉污染的风险；

2)细胞处理过程高品质的控制要求，满足生产及法规相关规范要求；

3)设备内部各功能区功能划分明确，功能区与功能区之间相互隔离并且独立，并且相互之间存在一定压差梯度；

4)设备可应在背景环境为D级的洁净度下，使细胞生产洁净区域缩小、可控性大大增加，进而降低了运行成本和维护成本。

附图说明

图1是本实用新型的细胞处理全站系统的主视结构示意图；

图2是图1的左侧结构示意图；

图3是本实用新型的细胞处理全站系统中的电器控制柜的主视结构示意图；

图4是图3的左侧视结构示意图；

图5是本实用新型的细胞处理全站系统中的物料输入区的主视结构示意图；

图6是图5的右侧视结构示意图；

图7是本实用新型的细胞处理全站系统中的细胞制备区的主视结构示意图；

图8是图7中的细胞制备区操作腔体的主视结构示意图；

图9是图8中操作腔体的左视结构示意图；

图10是本实用新型的细胞处理全站系统中的细胞培养区的主视结构示意图；

图11是本实用新型的细胞处理全站系统中的细胞培养区操作腔体的主视结构示意图；

图12是图10中细胞培养区操作腔体的左视结构示意图；

图13是本实用新型的细胞处理全站系统中的物料输出区的主视结构示意图；

图14是图13的左侧结构示意图。

具体实施方式

下面结合以上附图，对本实用新型的技术方案和有益效果做进一步的描述和说明。

请参阅图1、2，配合参阅图3-14，图中示出了本实用新型涉及的一种细胞处理全站系统，其关键技术方案在于：

该细胞处理全站系统，包括自左至右依次布置的电气控制柜10、物料输入区20、细胞制备区30、细胞培养区40和物料输出区50；

电气控制柜10内设置有控制和检测设备运行的电气元器件，与电气元器件电连接的指示灯11、触摸屏12、电源按钮13、急停按钮16和打印机14分别设置在电气控制柜10的面板上；

物料输入区20包括自下而上依次安装的传递窗支撑架24、传递窗腔体22 和传递窗静压箱21；

细胞制备区30包括自下而上依次安装的操作腔支撑架31、操作腔体32、操作腔静压箱33、操作腔静压箱采风箱34以及集成在操作腔体32内部的离心机324和摇床323；

细胞培养区40包括自下而上依次安装的操作腔支撑架41、操作腔体42、操作腔静压箱43、操作腔静压箱采风箱44；

物料输出区50包括自下而上依次安装的传递窗支撑架54、传递窗腔体52 和传递窗静压箱51；

将细胞处理全站系统外部的组织样本通过物料输入区20传递到细胞制备区30内进行细胞制备操作，之后将提取的细胞传递到细胞培养区40内将细胞放入到培养箱422内进行扩增培养，待细胞扩增到一定的数量后，在细胞培养区40收集细胞，最后将收集的细胞通过物料输出区50将其传递到细胞处理全站系统外部；整个细胞生产过程均通过电气控制柜10实现控制和检测，并且实时记入过程操作数据，形成报表文件后通过打印机14打印出，便于生产过程追溯。

指示灯11、触摸屏12、电源按钮13、急停按钮16和打印机14设置在电气控制柜10的正面板的中部；正面板的下部设有H₂O₂存储盒15；电气控制柜 10的左侧面设有双开门17、18。

传递窗腔体22的正面板上设有前窗玻璃门23，该传递窗腔体22与细胞制备区30的操作腔体32的连接侧面板上设有内翻转玻璃门25；

传递窗腔体22的正面板上沿前窗玻璃门23的一周和侧面板上沿内翻转玻璃门25的一周均设置充气密封圈。

细胞制备区30的操作腔体32由不锈钢板制作，其正面设有带若干个手套孔321a的玻璃门321，操作腔体32内集成有离心机324、摇床323，以及通过 RTP对接在操作腔体32外部的废物桶322。

细胞制备区30操作腔体32内的离心机324、摇床323通过在操作腔体台面下侧焊接密闭腔室实现零部件集成，在保证功能满足的条件件下同时确保了整个操作腔室的密封性；操作腔体32外部的废物桶322通过RTP接口来实现废物桶322与操作腔体32的无菌对接。

细胞培养区40的操作腔体42由不锈钢板制作，其正面设有带若干个手套孔423a的玻璃门423，集成在操作腔体42内的离心机424、CO2培养箱422、4℃冷藏冰箱421和倒置显微镜425，以及通过RTP对接在操作腔体42外部的废物桶426。

细胞培养区40的操作腔体42内的离心机424、废物桶426与操作腔体42 的对接方式与细胞制备区30相同；

CO2培养箱422和4℃冷藏冰箱421通过在操作腔体42后侧焊接密闭腔室来实现零部件集成，倒置显微镜425布置在操作腔体42内部工作台面上，通过数据传输的方式将细胞观察的画面显示到设备外部的显示器中，以便于观察和研究细胞生长状态。

操作腔体42内的气流形式为垂直层流，操作腔体42内部洁净等级为A级；操作者通过将手放入正面玻璃门423上的手套孔内在操作腔体42内工作台上实现细胞更换培养基及细胞观察等操作。

物料输出区50的传递窗静压箱51内设有新风通道511和排风通道512；传递窗腔体52的正面板上同样设有前窗玻璃门523，该传递窗腔体52与细胞培养区操作腔体32连接的侧面板上也设有内翻转玻璃门55。

请参阅图1至图14，以下对本实用新型涉及的细胞处理全站系统的结构特征及其工作原理做进一步详细的描述：

本实用新型涉及的细胞处理全站系统，包括自左至右依次布置的电气控制柜10、物料输入区20、细胞制备区30、细胞培养区40、物料输出区50，如图 1所示。

电气控制柜10内用于存储电气元器件，并且控制和检测设备运行。电气控制柜10的正面板的中部设有指示灯11、触摸屏12、电源按钮13、打印机 14和急停开关16；正面板的下部设有H₂O₂存储盒15；为便于后期维修和调试，将电气控制柜10的左侧面设有双开门17、18。

物料输入区20包括自下而上依次安装的传递窗支撑架24、传递窗腔体22 和传递窗静压箱21；其中，传递窗静压箱21内设有新风通道26和排风通道 27；传递窗腔体22的正面板上设有前窗玻璃门23，细胞制备区30连接的侧面板上设有内翻转玻璃门25；传递窗腔体22的正面板上沿前窗玻璃门23的一周和侧面板上沿内翻转玻璃门25的一周均设置充气密封圈，通过注入一定量的压缩空气将充气密封圈撑起，从而实现完全密封要求；前窗玻璃门23和内翻转玻璃门25相配合在物料传递区20进行对接，可形成一个完全隔离、安全快速的物料传递通道。传递窗腔体22内通过VHP对物料外表进行灭菌；传递窗腔体22的新风通过中效过滤器、风机、高效过滤器引到腔体内，腔体内的排风通过高效过滤器、风机、催化分解过滤器、初效过滤器后排到设备外部。

细胞制备区30包括自下而上依次安装的操作腔支撑架31、操作腔体32、操作腔静压箱33和操作腔静压箱采风箱34，如图4所示；其中，操作腔体32 由不锈钢板制作并包括设在操作腔体32的正面板上并开设手套孔的正面玻璃门321，每个手套孔内均密封安装医用橡胶手套。操作腔体32的顶面板上安装若干泪滴灯。操作腔体32的正面板上沿正面玻璃门321的一周设置充气密封圈，通过注入一定量的压缩空气将充气密封圈撑起，从而实现完全密封要求；操作腔体32内集成的离心机324、摇床323，以及通过RTP对接在操作腔体外部的废物桶322；离心机324和摇床323是通过在操作腔体32台面下侧焊接密闭腔室来实现零部件集成的，在保证功能满足的条件件下同时确保了整个操作腔室的密封性；操作腔体32外部的废物桶322是通过RTP接口来实现废物桶与操作腔体32的无菌对接的。

操作腔体32内的气流形式为垂直层流，操作腔体32内部洁净等级为A级。操作者通过将手放进正面玻璃门321上的手套孔内在操作腔体32内工作台上实现细胞制备操作。

细胞培养区40包括自下而上依次安装的操作腔支撑架41、操作腔体42、操作腔静压箱43和操作腔静压箱采风箱44，如图5所示；其中，操作腔体42 由不锈钢板制作并包括设在操作腔体42的正面板上并开设手套孔的正面玻璃门423，每个手套孔内均密封安装医用橡胶手套。操作腔体42的顶面板上安装若干泪滴灯。操作腔体42的正面板上沿正面玻璃门421的一周设置充气密封圈，通过注入一定量的压缩空气将充气密封圈撑起，从而实现完全密封要求；操作腔体42内集成的离心机424、CO2培养箱422、4℃冷藏冰箱421和倒置显微镜425，以及通过RTP对接在操作腔体42外部的废物桶426；离心机424、废物桶426与操作腔体42的对接方式与细胞制备区30的一样；CO2培养箱422 和4℃冷藏冰箱421是通过在操作腔体42后侧焊接密闭腔室来实现零部件集成的，倒置显微镜425是布置在操作腔体42内部工作台面上，通过数据传输的方式将细胞观察的画面显示到设备外部的显示器中，这样更加便于观察和研究细胞生长状态。

操作腔体42内的气流形式为垂直层流，操作腔体42内部洁净等级为A级。操作者通过将手放进正面玻璃门423上的手套孔内在操作腔体42内工作台上实现细胞更换培养基及细胞观察等操作。

物料输出区50结构与物料输入区20结构基本一致，此处不再赘述。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (9)

1.一种细胞处理全站系统，其特征在于，包括自左至右依次布置的电气控制柜、物料输入区、细胞制备区、细胞培养区和物料输出区；

所述电气控制柜内设置有控制和检测设备运行的电气元器件，与所述电气元器件电连接的指示灯、触摸屏、电源按钮、急停按钮和打印机分别设置在电气控制柜的面板上；

所述物料输入区包括自下而上依次安装的传递窗支撑架、传递窗腔体和传递窗静压箱；

所述细胞制备区包括自下而上依次安装的操作腔支撑架、操作腔体、操作腔静压箱、操作腔静压箱采风箱以及集成在所述操作腔体内部的离心机和摇床；

所述细胞培养区包括自下而上依次安装的操作腔支撑架、操作腔体、操作腔静压箱、操作腔静压箱采风箱；

所述物料输出区包括自下而上依次安装的传递窗支撑架、传递窗腔体和传递窗静压箱；

将细胞处理全站系统外部的组织样本通过物料输入区传递到细胞制备区内进行细胞制备操作，之后将提取的细胞传递到细胞培养区内对细胞进行扩增培养，待细胞扩增到一定的数量后，在细胞培养区收集细胞，最后将收集的细胞通过物料输出区将其传递到细胞处理全站系统外部；整个细胞生产过程均通过电气控制柜实现控制和检测，并且实时记入过程操作数据，形成报表文件后通过打印机打印出，便于生产过程追溯。

2.根据权利要求1所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述指示灯、触摸屏、电源按钮、急停按钮和打印机设置在所述电气控制柜的正面板的中部；所述正面板的下部设有H₂O₂存储盒；所述电气控制柜的左侧面设有双开门。

3.根据权利要求1或2所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述传递窗腔体的正面板上设有前窗玻璃门，该传递窗腔体与所述细胞制备区的操作腔体的连接侧面板上设有内翻转玻璃门；

所述传递窗腔体的正面板上沿前窗玻璃门的一周和侧面板上沿内翻转玻璃门的一周均设置充气密封圈。

4.根据权利要求3所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述细胞制备区的操作腔体由不锈钢板制作，其正面设有带若干个手套孔的玻璃门，所述操作腔体内集成有离心机、摇床，以及通过RTP对接在操作腔体外部的废物桶。

5.根据权利要求4所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述细胞制备区操作腔体内的离心机、摇床通过在操作腔体台面下侧焊接密闭腔室实现零部件集成，在保证功能满足的条件下同时确保了整个操作腔室的密封性；操作腔体外部的废物桶通过RTP接口来实现废物桶与操作腔体的无菌对接。

6.根据权利要求5所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述细胞培养区的操作腔体由不锈钢板制作，其正面设有带若干个手套孔的玻璃门，集成在所述操作腔体内的离心机、CO2培养箱、4℃冷藏冰箱和倒置显微镜，以及通过RTP对接在操作腔体外部的废物桶。

7.根据权利要求6所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述细胞培养区的操作腔体内的离心机、废物桶与操作腔体的对接方式与细胞制备区相同；

所述CO₂培养箱和4℃冷藏冰箱通过在操作腔体后侧焊接密闭腔室来实现零部件集成，所述倒置显微镜布置在操作腔体内部工作台面上，通过数据传输的方式将细胞观察的画面显示到设备外部的显示器中，以便于观察和研究细胞生长状态。

8.根据权利要求7所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述操作腔体内的气流形式为垂直层流，操作腔体内部洁净等级为A级；操作者通过将手放入正面玻璃门上的手套孔内在操作腔体内工作台上实现细胞更换培养基及细胞观察操作。

9.根据权利要求8所述的细胞处理全站系统，其特征在于，所述物料输出区的传递窗静压箱内设有新风通道和排风通道；所述传递窗腔体的正面板上同样设有前窗玻璃门，该传递窗腔体与所述细胞培养区操作腔体连接的侧面板上也设有内翻转玻璃门。