細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于：包括密閉工作艙和移液組件；移液組件包括供液容器固定支架、受液容器固定支架、定量蠕動泵、移液管路和驅動與控制系統；供液容器固定支架和所述受液容器固定支架分別位于定量蠕動泵的兩側；所述移液管路包括一根導流軟管，導流軟管的兩端分別連接有供液引流針管支架和受液引流針管支架，供液引流針管支架和受液引流支架上分別固定有引流針，導流軟管與定量蠕動泵適配安裝；驅動與控制系統用于驅動所述供液引流針管支架相對供液容器固定支架移動、驅動所述受液引流針管支架相對受液容器固定支架移動和驅動所述定量蠕動泵。本發明具有降低污染和操作復雜度的優點。
【專利說明】細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及細胞醫療設備，尤其是涉及一種細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置。
【背景技術】
[0002]細胞治療作為一種新型治療手段，得到日益廣泛的應用。細胞治療是修復和重建患者組織器官損傷，提高患者造血和免疫功能的有效方法。細胞培養是細胞治療的關鍵過程，這一過程不同于藥物生產，活體細胞無法滅菌處理，因此要求更高的無菌操作環境和無菌操作技術。如何消除在細胞培養操作過程中的污染和交叉污染是細胞治療的新挑戰。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是，提供一種細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置以減少人工操作并降低污染。
[0004]本發明的技術問題通過下述技術方案予以解決:
[0005]一種細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，包括密閉工作艙和移液組件；
[0006]所述移液組件包括供液容器固定支架、受液容器固定支架、定量蠕動泵、移液管路和驅動與控制系統；`
[0007]所述供液容器固定支架、受液容器固定支架、定量蠕動泵和移液管路均位于所述密閉工作艙內，所述供液容器固定支架和所述受液容器固定支架分別位于所述定量蠕動泵的兩側；
[0008]所述移液管路包括一根導流軟管，導流軟管的一端連接有供液引流針管支架、另一端連接有受液引流針管支架，供液引流針管支架上固定有供液引流針，受液引流支架上固定有受液引流針，所述導流軟管與所述蠕動泵適配安裝；
[0009]所述驅動與控制系統用于驅動所述供液引流針管支架相對供液容器固定支架移動、驅動所述受液引流針管支架相對受液容器固定支架移動和驅動所述定量蠕動泵。
[0010]與現有技術相比，本發明的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置的引流操作、定量移液操作等整個過程均可通過驅動與控制系統自動完成，移液過程完全不需要人工操作和打開密閉工作艙，在絕對的人機操作分離下仍然可實現連續或間歇移液操作，因此，不但簡化了移液操作，實現自動化，而且能夠最大限度的減少微生物污染風險。
[0011]優選地:所述供液容器固定支架上固定有與供液容器的瓶口匹配的第一配套瓶蓋；所述受液容器固定支架上固定有與受液容器的瓶口匹配的第二配套瓶蓋。本優選方案可便于供、受液容器的安裝和固定。
[0012]優選地:還包括紅外消毒裝置，該紅外消毒裝置包括與供液容器的瓶口位置相對的第一金屬套管和與受液容器的瓶口位置相對的第二金屬套管，所述第一金屬套管和第二金屬套管上分別包繞有電熱絲，所述第一金屬套管與所述供液容器的瓶口相距l-4mm，所述第二金屬套管與所述供液容器的瓶口相距1_4_。[0013]進一步地:紅外消毒裝置包括第一座架、第一支架、第一電熱絲、第二座架、第二支架和第二電熱絲；所述第一座架固定在所述供液容器固定支架上，所述第一支架為固定在第一座架上且與第一座架絕緣的導電金屬片，第一支架的一端設有小孔，該小孔內固定有與供液容器的瓶口位置相對第一金屬套管，第一金屬套管的管壁凸出于所述第一支架的表面形成第一電熱絲包繞部，所述第一電熱絲包繞于所述第一電熱絲包繞部；所述第二座架固定在所述受液容器固定支架上，所述第二支架為固定在第二座架上且與第二座架絕緣的導電金屬片，第二支架的一端設有小孔，該小孔內固定有與受液容器的瓶口位置相對的第二金屬套管，第二金屬套管的管壁凸出于所述第二支架的表面形成第二電熱絲包繞部，所述第二電熱絲包繞于所述第二電熱絲包繞部。
[0014]更進一步地，所述第一電熱絲的里端與第一金屬套管緊密鑲嵌而通過第一金屬套管與第一支架電連接，第一支架與第一電熱絲的外端分別與直流電源連接；
[0015]所述第二電熱絲的里端與第二金屬套管緊密鑲嵌而通過第二金屬套管與第二支架電連接，第二支架與第二電熱絲的外端分別與直流電源連接。
[0016]上述優選方案利用電熱絲形成微發熱裝置，可在引流之前對引流針及容器瓶口進行紅外線消毒，消毒過程不會破壞細胞培養液或細胞組織。
[0017]優選地，所述驅動與控制系統包括:控制器，與控制器連接的電機驅動器，與電機驅動器傳動的第一直線電機、第二直線電機和蠕動泵電機；所述第一直線驅動電機的電機軸與所述供液引流針管支架傳動連接，所述第二直線電機的電機軸與所述受液引流針管支架傳動連接，所述蠕動泵電機用于驅動所述定量蠕動泵。消毒完成后，兩個直線電機分別可準確地推送引流針穿透容器瓶口硅膠密封墊并進入相應的容器內進行引流，然后由蠕動泵進行準確移液，無需人工操作。
[0018]優選地:包括用于過濾從外部吸入密閉工作艙的空氣及維持密閉工作艙內空氣正壓的風壓空氣凈化系統。
[0019]進一步地:所述風壓空氣凈化系統包括風機組、進風通道和設置在所述進風通道內的至少兩級空氣過濾器。
[0020]更優選地:所述進風通道自進風口至出風口依次設有預過濾器、風機組、高效過濾器和擾流板，所述風機組與所述高效過濾器之間設有增壓空氣區，所述高效過濾器與所述擾流板之間設有潔凈空氣緩沖區。
[0021]上述優選方案中，利用風壓空氣凈化系統可保證工作艙內的工作氣壓及空氣潔凈。更優選地，空氣經增壓空氣區形成高壓空氣，可保證工作艙內的正壓，尤其是再開啟艙門的時候，可利用空氣正壓最大限度地避免外部空氣直接從艙門進入工作艙。
[0022]優選地，還包括設置在所述密閉工作艙內的紫外線消毒裝置。紫外消毒裝置能夠對整個密閉工作艙進行消毒。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發明具體實施例的細胞培養液添加和細胞回收裝置的結構示意圖；
[0024]圖2是本發明具體實施例的細胞培養液添加和細胞回收裝置的移液組件結構示意圖；
[0025]圖3是本發明具體實施例的風壓空氣凈化系統的結構示意圖；[0026]圖4是本發明具體實施例的紅外線消毒系統的結構示意圖；
[0027]圖5是本發明具體實施例的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面對照附圖并結合優選的實施方式對本發明作進一步說明。
[0029]如圖1所示,本實施例的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置包括密閉工作艙100、風壓空氣凈化系統200、紫外線消毒裝置400、紅外線消毒裝置300、移液組件500和驅動與控制系統600。
[0030]如圖2所示，密閉工作艙100包括艙門101，其用于形成密閉的工作空間并為其他組成部分提供支持與安裝空間。
[0031]本實施例的風壓空氣凈化系統200用于過濾從外部吸入密閉工作艙的空氣及維持密閉工作艙內空氣正壓，其包括連通密閉工作艙100內部的進風通道201，進風通道201中設有預過濾器202和高效過濾器203兩級空氣過濾器，預過濾器202設在進風通道201的進風口處，預過濾器202與高效過濾器之間設有風機組204，從而進風通道201被分割成介于預過濾器202與風機組204之間的低壓空氣區2011、介于風機組204與高效過濾器203之間的增壓空氣區2012，本實施例的進風通道201的出風口處還設有擾流板205，擾流板205與高效過濾器203之間形成有潔凈空氣緩沖區2013，擾流板205配合潔凈空氣緩沖區2013能夠起到輔助穩壓的作用。
[0032]如圖1所示，紫外線消毒裝置300優選安裝在密閉工作艙100的后頂部，用于對整個密閉工作艙100的內部空間進行消毒。
[0033]如圖3所示，移液`組件500包括供液容器固定支架501、受液容器固定支架502、定量蠕動泵503和移液管路；定量蠕動泵503安裝在密閉工作艙100中部，供液容器固定支架501和受液容器固定支架502分別設在定量蠕動泵的左右兩側，優選供液容器固定支架501位于定量蠕動泵的左上側，受液容器固定支架502位于定量蠕動泵的右下側，形成供夜容器高于受液容器的高低差；移液管路包括一根導流軟管5041，導流軟管5041的一端連接有供液引流針管支架5042、另一端連接有受液引流針管支架5043，供液引流針管支架5042上固定有供液引流針5044，受液引流針管支架5043上固定有受液引流針5045，所述導流軟管5041與所述定量蠕動泵503適配安裝，從而在導流軟管5041的內徑一定的情況下，通過控制定量蠕動泵503的轉速即能夠進行定量加液或回收細胞液。驅動與控制系統600包括:控制器601、與控制器連接的電機驅動器602、與電機驅動器傳動的第一直線電機603、第二直線電機604和蠕動泵電機605 ;第一直線驅動電機603的電機軸與供液引流針管支架501傳動連接，第二直線電機604的電機軸與受液引流針管支架5043傳動連接，蠕動泵電機605用于驅動所述定量螺動泵503。
[0034]本實施例的供液容器固定支架501上固定有與供液容器001的瓶口匹配的第一配套瓶蓋5011，該第一配套瓶蓋5011與供液容器001的匹配口朝上，從而使得供液容器可倒置安裝在供液容器固定支架501上；受液容器固定支架502上固定有與受液容器002的瓶口匹配的第二配套瓶蓋5021，該第二配套瓶蓋5021與供液容器002的匹配口朝下。采用配套瓶蓋的方式可便于供液、受液容器的固定，但該方式僅僅是一種優選實施方案，本發明包含但不限于采用配套瓶蓋的方式，在能夠實現供液、受液容器固定的前提下，現有其他的固定方式也可適用于本發明。
[0035]紅外消毒裝置300包括與供液容器001的瓶口位置相對的第一金屬套管和與受液容器002的瓶口位置相對的第二金屬套管，所述第一金屬套管和第二金屬套管上分別包繞有電熱絲，所述第一金屬套管與所述供液容器的瓶口相距l_4mm，所述第二金屬套管與所述供液容器的瓶口相距l_4mm。
[0036]作為一種優選實施例，如圖4所示，紅外消毒裝置300包括第一座架311、第一支架312、第一電熱絲313、第二座架、第二支架和第二電熱絲；第一座架311固定在供液容器固定支架501上，第一支架312為固定在第一座架311上且與第一座架311絕緣的導電金屬片，該金屬片的一端設有小孔，該小孔內固定有與供液容器001的瓶口位置相對第一金屬套管314，第一金屬套管314的管壁凸出于第一支架312的表面形成第一電熱絲包繞部，第一電熱絲313包繞于該第一電熱絲包繞部；第二座架固定在受液容器固定支架502上，第二支架為固定在第二座架上且與第二座架絕緣的導電金屬片，第二支架的一端設有小孔，該小孔內固定有與受液容器002的瓶口位置相對的第二金屬套管，第二金屬套管的管壁凸出于第二支架的表面形成第二電熱絲包繞部，第二電熱絲包繞于所述第二電熱絲包繞部。所述第一電熱絲的里端與第一金屬套管緊密鑲嵌而通過第一金屬套管與第一支架電連接，第一支架與第一電熱絲的外端分別與直流電源連接；所述第二電熱絲的里端與第二金屬套管緊密鑲嵌而通過第二金屬套管與第二支架電連接，第二支架與第二電熱絲的外端分別與直流電源連接。前述的導電金屬片可采用大約Imm后的長條形鋼片，金屬套管則可采用高3_左右的鋼質套管，通過焊接將兩者焊接為一體，電熱絲的繞制厚度優選大于5_，鋼制套管的頂部與供、受液容器的瓶口相距約2mm。
[0037]實踐中，驅動與控制系統600的控制器601還用于控制風機組及紫外線消毒系統。本領域技術人員可以預見，其對風機組以及各個電機的控制可采用人工手動操作的方式實現，例如通過手動開關先啟動直線電機移動一定距離將引流針推送至對應的金屬套管內紅外消毒預定時間(例如2S)，然后自然冷卻預定時間(例如5S)后再次啟動以推動引流針穿破容器瓶的硅膠套，最后啟動蠕動泵電機進行移液。同理，對風機組的控制也可采用上述方式，優選在開啟密閉工作艙艙門期間，控`制風機組吹強風直至艙門關閉，風力降低至預定的值，為便于實現前述控制，風機組可包括多個小型風機，通過控制風機數量和轉速實現風速調節，從而實現密閉艙的氣壓調節。
[0038]當然，作為更優的方式，本發明的各個組件的工作可由控制器自動控制，采用在密閉艙外壁上設置與控制器連接的顯示及輸入設備用于接受預先輸入的操作時間，包括各個電機的啟停時間、電熱絲的加熱時間，風機的功率切換時間等，然后通過控制器自動控制其他組件工作。
[0039]如圖5所示，以下是本發明的細胞培養液添加和細胞回收裝置的一種典型工作過程:
[0040]I)密閉工作艙滅菌及消毒:外部空氣經本發明裝置內置雙級過濾器向工作艙內吹強風30秒，關閉工作艙艙門后過濾空氣風力減半，同時，點亮消毒紫外30分鐘。
[0041]2)安裝固定供液容器、受液容器及移液管路:相關配件均設計成集成模塊式并預先進行了消毒處理，符合醫用要求，安裝過程簡單方便，不需借助其它工具，憑手動可在20秒內完成安裝工作。[0042]3)啟動直線電機和紅外線消毒裝置:兩臺直線電機首先分別推送兩套鋼制引流針至相應容器口附件，微型發熱裝置發出紅外光熱，對鋼制引流針和相應容器瓶蓋的硅膠密封墊進行紅外線消毒2秒，自然冷卻5秒后，兩臺直線電機再次分別推送兩套鋼制引流針穿透硅膠密封墊并進入相應容器腔內。
[0043]4)培養液添加或細胞溶液回收轉移:開啟定量蠕動泵，根據對蠕動泵預先設定的轉速和轉數，培養液自動和定量地從供液容器轉移或添加至受液容器。
[0044]5)收取受液容器:啟動直線電機，退出鋼制引流針，取出受液容器備用。
[0045]本【具體實施方式】中，可以實現在細胞培養過程中所需各種培養藥液的添加和轉移，同時，將上述的整個操作過程中所需的部件集成在一個機體內并實現自動化，盡可能隔離人體接觸，減少操作污染的機會，最大程度保障細胞培養過程和細胞分選過程的清潔，以獲得聞品質的醫用藥液。
[0046]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬【技術領域】的技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應當視為屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:包括密閉工作艙和移液組件; 所述移液組件包括供液容器固定支架、受液容器固定支架、定量蠕動泵、移液管路和驅動與控制系統； 所述供液容器固定支架、受液容器固定支架、定量蠕動泵和移液管路均位于所述密閉工作艙內，所述供液容器固定支架和所述受液容器固定支架分別位于所述定量蠕動泵的兩側； 所述移液管路包括一根導流軟管，導流軟管的一端連接有供液引流針管支架、另一端連接有受液引流針管支架，供液引流針管支架上固定有供液引流針，受液引流支架上固定有受液引流針，所述導流軟管與所述定量蠕動泵適配安裝； 所述驅動與控制系統用于驅動所述供液引流針管支架相對供液容器固定支架移動、驅動所述受液引流針管支架相對受液容器固定支架移動和驅動所述定量蠕動泵。
2.根據權利要求1所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:所述供液容器固定支架上固定有與供液容器的瓶口匹配的第一配套瓶蓋；所述受液容器固定支架上固定有與受液容器的瓶口匹配的第二配套瓶蓋。
3.根據權利要求1或2所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:還包括紅外消毒裝置，該紅外消毒裝置包括與供液容器的瓶口位置相對的第一金屬套管和與受液容器的瓶口位置相對的第二金屬套管，所述第一金屬套管和第二金屬套管上分別包繞有電熱絲，所述第一金屬套管與所述供液容器的瓶口相距l_4mm，所述第二金屬套管與所述供液容器的瓶口相距l_4mm。
4.根據權利要求1或2所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:還包括紅外消毒裝置，該紅外消毒裝置包括第一座架、第一支架、第一電熱絲、第二座架、第二支架和第二電熱絲； 所述第一座架固定在所述供液容器固定支架上，所述第一支架為固定在第一座架上且與第一座架絕緣的導電金屬片，第一支架的一端設有小孔，該小孔內固定有與供液容器的瓶口位置相對第一金屬套管，第一金屬套管的管壁凸出于所述第一支架的表面形成第一電熱絲包繞部，所述第一電熱絲包繞于所述第一電熱絲包繞部； 所述第二座架固定在所述受液容器固定支架上，所述第二支架為固定在第二座架上且與第二座架絕緣的導電金屬片，第二支架的一端設有小孔，該小孔內固定有與受液容器的瓶口位置相對的第二金屬套管，第二金屬套管的管壁凸出于所述第二支架的表面形成第二電熱絲包繞部，所述第二電熱絲包繞于所述第二電熱絲包繞部。
5.根據權利要求4所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:所述第一電熱絲的里端與第一金屬套管緊密鑲嵌而通過第一金屬套管與第一支架電連接，第一支架與第一電熱絲的外端分別與直流電源連接； 所述第二電熱絲的里端與第二金屬套管緊密鑲嵌而通過第二金屬套管與第二支架電連接，第二支架與第二電熱絲的外端分別與直流電源連接。
6.根據權利要求1所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:所述驅動與控制系統包括: 控制器，與控制器連接的電機驅動器， 與電機驅動器傳動的第一直線電機、第二直線電機和螺動泵電機； 所述第一直線驅動電機的電機軸與所述供液引流針管支架傳動連接，所述第二直線電機的電機軸與所述受液引流針管支架傳動連接，所述蠕動泵電機用于驅動所述定量蠕動栗。
7.根據權利要求1所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:還包括用于過濾從外部吸入密閉工作艙的空氣及維持密閉工作艙內空氣正壓的風壓空氣凈化系統。
8.根據權利要求7所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:所述風壓空氣凈化系統包括風機組、進風通道和設置在所述進風通道內的至少兩級空氣過濾器。
9.根據權利要求8所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:所述進風通道自進風口至出風口依次設有預過濾器、風機組、高效過濾器和擾流板，所述風機組與所述高效過濾器之間設有增壓空氣區，所述高效過濾器與所述擾流板之間設有潔凈空氣緩沖區。
10.根據權利要求1所述的細胞培養液添加和細胞回收轉移裝置，其特征在于:還包括設置在所述密閉工作艙內`的紫外線消毒裝置。
【文檔編號】C12M3/00GK103555575SQ201310539097
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】汪華, 張利峰, 萬書波 申請人:深圳市賽特羅生物醫療技術有限公司