批量包被装置、批量包被方法和批量包被系统与流程

1.本发明涉及细胞培养技术领域，更具体地说，涉及一种批量包被装置，还涉及一种批量包被方法，一种批量包被系统。


背景技术：

2.包被如培养瓶或培养板等培养器皿是细胞培养中常用的处理方式，能极好地促进细胞生产。
3.目前实际应用中，对培养器皿进行包被通常以人工手动为主，效率低，无法大批量包被生产。
4.另外，操作人员手动操作时完全凭借经验进行，包被效果一致性差。
5.再者，人工手动包被的方式对操作环境要求严格，需在无菌环境中进行，要额外设置无菌室，增大成本。
6.综上，如何避免人工手动对培养器皿包被，提高效率，以便实现大批量包被生产，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明提供一种批量包被装置，能够利用高精度液体均分装置将包被液均分为多份，并利用机电单元驱动器皿架活动，使各份包被液分别在不同培养器皿内包被，避免人工手动操作，提高效率，便于实现大批量包被生产。本发明还提供一种用于上述批量包被装置的批量包被方法，一种执行该方法的批量包被系统，适用于大批量包被生产。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种批量包被装置，包括：
10.底座；
11.培养器皿，所述培养器皿为多个，各所述培养器皿分别安装于器皿架；所述器皿架能够活动地安装于所述底座；
12.高精度液体均分装置，所述高精度液体均分装置用于将包被液均分为多份，并将各份包被液通过连通管输送至不同的所述培养器皿；所述高精度液体均分装置固定于所述器皿架；
13.机电单元，所述机电单元用于控制所述器皿架活动，使所述培养器皿包被。
14.优选的，上述批量包被装置中，所述机电单元由控制处理器控制；所述控制处理器连接有数据采集器，用于采集用户输入的数据。
15.优选的，上述批量包被装置中，所述高精度液体均分装置包括外壳，所述外壳设有进液口和出液口，所述出液口位于所述外壳朝向所述培养器皿的一侧、所述进液口位于所述外壳背离所述培养器皿的一侧。
16.优选的，上述批量包被装置中，所述培养器皿的开口位于该培养器皿朝向所述高精度液体均分装置的一侧。
17.一种批量包被方法，用于上述技术方案中任意一项所述的批量包被装置，包括：
18.(1)利用所述高精度液体均分装置将包被液均分为多份，并使各份包被液分别输送至不同的所述培养器皿内；使包被液沉积在所述培养器皿的底部；
19.(2)利用所述机电单元翻转、晃动所述器皿架，使所述培养器皿中至少一侧内壁表面吸附包被液；
20.(3)利用所述机电单元翻转所述器皿架，使各所述培养器皿中多余的包被液排出。
21.优选的，上述批量包被方法中，所述步骤(1)包括：
22.(11)利用所述高精度液体均分装置将包被液均分为多份，并使各份包被液在重力作用下完全流入不同的所述培养器皿中，所述培养器皿的开口朝上；
23.(12)使所述培养器皿静置第一预设时间。
24.优选的，上述批量包被方法中，所述步骤(1)包括：
25.(11)利用所述高精度液体均分装置将包被液均分为多份，并使各份包被液在重力作用下完全流入不同的所述培养器皿中，所述培养器皿的开口朝上；
26.(12)开启所述机电单元的翻转电机，使所述培养器皿由开口朝向的状态在竖直面内沿第一方向旋转第一角度；然后开启所述机电单元的混匀电机，沿水平方向晃动所述培养器皿预设次数；使所述混匀电机继续保持同样的状态工作，开启所述翻转电机，使所述培养器皿在竖直面内沿所述第一方向的反方向旋转第二角度，然后使所述混匀电机继续保持同样的状态工作，以沿水平方向晃动所述培养器皿预设次数。
27.优选的，上述批量包被方法中，所述步骤(2)包括：
28.(21)开启所述机电单元的翻转电机，使所述培养器皿在竖直面内沿第一方向旋转至开口朝向水平方向的状态；
29.(22)通过所述翻转电机控制所述培养器皿在竖直面内继续沿第一方向旋转第三角度，使包被液能够覆盖所述培养器皿的一侧内壁表面，然后静置；
30.(23)通过所述翻转电机控制所述培养器皿在竖直面内沿第一方向的反方向旋转第三角度，使所述培养器皿的开口朝向水平方向；
31.(24)开启所述混匀电机，沿水平方向晃动所述培养器皿，令包被液在所述培养器皿中混匀，然后静置第二预设时间。
32.优选的，上述批量包被方法中，所述步骤(3)为：
33.通过所述翻转电机控制所述培养器皿在竖直面内沿第一方向旋转至开口朝下的状态，使所述培养器皿中多余的包被液通过所述开口回流至所述高精度液体均分装置，然后经所述高精度液体均分装置排至废液袋。
34.一种批量包被系统，包括用于执行上述技术方案中任一项所述的批量包被方法的处理器。
35.本发明提供一种批量包被装置，包括底座、培养器皿、高精度液体均分装置和机电单元，培养器皿为多个，各培养器皿分别安装于器皿架；器皿架能够活动地安装于底座；高精度液体均分装置用于将包被液均分为多份，并将各份包被液通过连通管输送至不同的培养器皿；高精度液体均分装置安装于器皿架；机电单元用于控制器皿架活动，使培养器皿包被。
36.上述批量包被装置能利用高精度液体均分装置将包被液均分为多份，并利用机电
单元驱动器皿架活动，使各份包被液分别在不同培养器皿内包被，避免人工手动操作，提高效率，便于实现大批量包被生产。
37.另外，上述批量包被装置中，多个培养器皿均安装于器皿架，通过机电单元控制器皿架活动能够使各培养器皿进行相同的包被操作，相较于现有技术中操作人员凭借经验进行包被的方式，能够保证各培养瓶包被效果的一致性。
38.再者，上述批量包被装置中，高精度液体均分装置与培养器皿通过连通管连通，形成封闭状态，避免受环境污染，无需设置无菌室，避免增加成本。
39.本发明还提供一种用于上述批量包被装置的批量包被方法，一种执行该方法的批量包被系统，适用于大批量包被生产。
附图说明
40.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
41.图1为本发明实施例提供的批量包被装置的结构示意图；
42.图2为本发明实施例提供的高精度液体均分装置的立体结构示意图；
43.图3为本发明实施例提供的高精度液体均分装置的剖视图；
44.其中，图1-图3中：
45.挂液架101；液袋102；控制处理器103；翻转电机104；器皿架105；培养器皿106；固定杆107；高精度液体均分装置108；混匀电机109；安装支架110；直线导轨111；底座112；
46.外壳10；进液口11；出液口12；连通孔13；通气孔14；导流层20。
具体实施方式
47.本发明实施例公开了一种批量包被装置，能够利用高精度液体均分装置将包被液均分为多份，并利用机电单元驱动器皿架活动，使各份包被液分别在不同培养器皿内包被，避免人工手动操作，提高效率，便于实现大批量包被生产。本发明实施例还公开一种用于上述批量包被装置的批量包被方法，一种执行该方法的批量包被系统，适用于大批量包被生产。
48.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。
49.请参阅图1，本发明实施例提供一种批量包被装置，包括底座112、培养器皿106、高精度液体均分装置108和机电单元，培养器皿106为多个，各培养器皿106分别安装于器皿架105；器皿架105能够活动地安装于底座112；高精度液体均分装置108用于将包被液均分为多份，并将各份包被液通过连通管输送至不同的培养器皿106；高精度液体均分装置108通过固定杆107固定于器皿架105；机电单元用于控制器皿架105活动，使培养器皿106包被。
50.上述批量包被装置能利用高精度液体均分装置108将包被液均分为多份，并利用
机电单元驱动器皿架105活动，使各份包被液分别在不同培养器皿106内包被，避免人工手动操作，提高效率，便于实现大批量包被生产。
51.另外，上述批量包被装置中，多个培养器皿106均安装于器皿架105，通过机电单元控制器皿架105活动能够使各培养器皿106进行相同的包被操作，相较于现有技术中操作人员凭借经验进行包被的方式，能够保证各培养瓶包被效果的一致性。
52.再者，上述批量包被装置中，高精度液体均分装置108与培养器皿106通过连通管连通，形成封闭状态，避免受环境污染，无需设置无菌室，避免增加成本。
53.上述批量包被装置中，器皿架105能够在竖直面内转动地安装于安装支架110；底座112设有直线导轨111，安装支架110能够沿直线导轨111移动地设置于底座112。
54.机电单元包括混匀电机109和翻转电机104；混匀电机109安装于底座112，用于驱动安装支架110沿直线导轨111往复移动；翻转电机104固定于安装支架110，用于驱动器皿架105旋转。
55.具体的，上述机电单元由控制处理器103控制，即混匀电机109和翻转电机104分别由控制处理器103控制；控制处理器103连接有数据采集器，用于采集用户输入的控制参数，控制参数包括混匀电机109的转速参数、转动方向参数，翻转电机104的转速参数、转动角度参数，以及包被过程中不同步骤所需的时间参数等。
56.高精度液体均分装置108包括外壳10和隔板；外壳10设有进液口11和出液口12；进液口11和出液口12位于外壳10的两侧，具体出液口12位于外壳10朝向培养器皿106的一侧、进液口11位于外壳10背离培养器皿106的一侧；隔板固定在外壳10内并将外壳10的内部空间分隔为多个相同的导流层20(即各导流层20的形状和尺寸均相同)；导流层20的层数和出液口12的个数相同，且各导流层20分别与不同的出液口12联通；其中，外壳10设有连通孔13和通气孔14；连通孔13与各导流层20联通，并用于将进液口11输入的液体输送至各导流层20内；通气孔14与各导流层20联通，用于使各导流层20的气压一致。
57.本发明实施例提供的高精度液体均分装置108中，外壳10内通过隔板分隔成多个相同的导流层20，且各导流层20通过通气孔14相互联通，使各导流层20内气压相同，确保各导流层20内液面高度相同，进而确保进入各导流层20内液体的体积相同，便于外壳10旋转后各导流层20的液体由出液口12排出，实现均分，相比于现有技术中人工逐份称重或量筒量取平分的方式，操作更简单，效率更高。
58.上述高精度液体均分装置108具有灌装状态和分液状态，在灌装状态时，进液口11位于外壳10下侧、出液口12位于外壳10上侧，便于控制处理器103控制液袋102中包被液由进液口11输入外壳10；在分液状态时，进液口11位于外壳10上侧、出液口12位于外壳10下侧，便于各导流层20内包被液通过出液口12、连通管输送至不同的培养器皿106。应用过程中，将外壳10在竖直平面内旋转180
°
即可使高精度液体均分装置108由灌装状态切换为分液状态时。
59.具体的，上述批量包被装置中，培养器皿106的开口位于该培养器皿106朝向高精度液体均分装置108的一侧。
60.本发明实施例还提供一种批量包被方法，用于上述实施例提供的批量包被装置，包括：
61.(1)利用高精度液体均分装置108将包被液均分为多份，并使各份包被液分别输送
至不同的培养器皿106内；使包被液沉积在培养器皿106的底部；
62.(2)利用机电单元翻转、晃动器皿架105，使培养器皿106中至少一侧内壁表面吸附包被液；
63.(3)利用机电单元翻转器皿架105，使各培养器皿106中多余的包被液排出。
64.具体的，步骤(1)包括：(11)利用高精度液体均分装置108将包被液均分为多份，并使各份包被液在重力作用下完全流入不同的培养器皿106中，培养器皿106的开口朝上；(12)保持培养器皿106以瓶口朝上的状态静置第一预设时间，以使包被液沉积在培养器皿106的底部。
65.在均分的各份包被液较少时，为了使上述少量的包被液能够完全覆盖培养器皿106底部，可将上述步骤(12)改成如下：
66.开启机电单元的翻转电机104，使培养器皿106由开口朝上的初始状态在竖直面内沿第一方向旋转第一角度；然后关闭翻转电机104，开启机电单元的混匀电机109，沿水平方向晃动培养器皿106预设次数(如混匀电机109强度2500rpm，位移120mm，循环次数5次)；使混匀电机109继续保持同样的工作状态(即保持同样强度、位移持续工作)，开启翻转电机104，速度可设置为1.5rpm，使培养器皿106在竖直面内沿第一方向的反方向旋转第二角度(第二角度为第一角度的两倍)，之后接着使混匀电机保持同样的状态工作(保持同样强度、位移持续工作)，以沿水平方向晃动培养器皿106预设次数。
67.第一角度度可设置为3
°
，相应的第二角度为6
°
。
68.上述批量包被方法中，步骤(2)包括：
69.(21)开启机电单元的翻转电机104，使培养器皿106在竖直面内沿第一方向旋转至开口朝向水平方向的状态；
70.若步骤(12)为静置，且该步骤(21)中培养器皿106旋转90
°
，若步骤(12)采用上述通过机电单元晃动培养器皿106的步骤，则该步骤(21)中培养器皿106旋转90
°
+第一角度；该步骤(21)中翻转电机104速度可设置为100rpm；
71.(22)通过翻转电机104控制培养器皿106在竖直面内继续沿第一方向旋转第三角度，使包被液能够覆盖培养器皿106的一侧内壁表面，然后静置；
72.第三角度可设置为10
°
，该角度让包被液能在重力作用下向培养器皿106内壁表面进行蔓延，且不会从培养器皿106的开口中流出；该步骤(22)中翻转电机104的速度亦可设置为100rpm；
73.(23)通过翻转电机104控制培养器皿106在竖直面内沿第一方向的反方向旋转第三角度，使培养器皿106的开口朝向水平方向；
74.(24)开启混匀电机109，沿水平方向晃动培养器皿106，令包被液在培养器皿106中混匀，然后静置第二预设时间；
75.该步骤中混匀电机109强度2500rpm，位移120mm，次数20；第二预设时间可设置为4小时。
76.上述步骤(3)为：控制处理器103通过翻转电机104控制培养器皿106在竖直面内沿第一方向旋转至开口朝下的状态，使培养器皿106中多余的包被液通过开口回流至高精度液体均分装置108，然后经高精度液体均分装置108排至废液袋；
77.该步骤(3)中控制处理器103控制翻转电机104的开启后以速度100rpm运转，使培
养器皿106沿第一方向转动90
°
，使培养器皿106的开口朝下；多余的包被液在重力作用下回流至高精度液体均分装置108后可通过蠕动泵排至废液袋，蠕动泵由控制处理器103控制。
78.进行完步骤(3)后培养器皿106的一侧内壁表面已经吸附着一层包被液，从而完成包被吸附表面的工艺。
79.进一步的，为了尽可能排除干净多余的包被液，进行步骤(3)时可使培养器皿106在开口朝下的状态下继续沿第一方向旋转10
°
，使进液口11成为整个高精度液体均分装置108的最低点，便于包被液汇聚到进液口11处排出。
80.废液袋和盛装包被液的液袋102分别通过挂液架101安装于底座112。
81.本实施例提供的批量包被方法中，翻转电机104、混匀电机109、蠕动泵均由控制处理器103控制，能够自动执行本方法的各个步骤，实现全自动化。
82.本实施例提供的批量包被方法用于上述实施例提供的批量包被装置，适用于大批量包被生产。当然，本实施例提供的批量包被方法还具有上述实施例提供的有关批量包被装置的其他效果，在此不再赘述。
83.本发明实施例还提供一种批量包被系统，包括用于执行上述批量包被方法的处理器，所述处理器可以为中央处理器，所述处理器通过所述批量包被系统中的硬件或/和软件以实现上述批量包被方法。
84.本实施例提供的批量包被系统能执行该上述实施例提供的批量包被方法，适用于大批量包被生产。
85.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
86.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。