一种颗粒悬浮液灌装系统的制作方法

文档序号:36063877发布日期:2023-11-17 21:58阅读:48来源:国知局

本技术涉及生物制药领域,特别涉及一种颗粒悬浮液灌装系统。


背景技术:

1、随着生物制药行业的快速发展,行业内对细胞库的库存、质量、一致性和活性提出了更高的要求,通过人力使用移液枪进行颗粒悬浮液灌注的方法由于存在低效率、高污染风险等问题已难以满足行业内对细胞库的要求,因此,用于颗粒悬浮液的自动化灌装系统成为了研究重点。

2、现有的用于颗粒悬浮液的灌装系统如公开号为cn115650141a的中国专利公开的一种自动拧取盖的冻存管灌封机及其操作方法,包括一种自动拧取盖的冻存管灌封机,所述灌封机包括带有电控箱的拧盖灌装机以及与拧盖灌装机平行布置的轨道平台;所述轨道平台上设有放置包材的模具,所述轨道平台和拧盖灌装机均控制连接在电控箱上,位于拧松机械臂和拧紧机械臂之间的拧盖灌装机上还设有用于灌装的灌装针架,所述灌装针架伸缩式驱动在所述拧盖灌装机上。

3、但是上述专利提供的灌装机的冻存管灌装机、灌装针架以及拧盖灌装机每次操作仅能针对一个试管,且需要频繁的进行精密操作,虽然实现了自动化,但灌装效率较低且能耗较高。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题,本实用新型公开了一种颗粒悬浮液灌装系统。

2、一种颗粒悬浮液灌装系统,包括底板,还包括:

3、托管架机构,设于底板上,所述托管架机构设有用于放置悬浮液容器的放置腔,每一个放置腔内放置固定一个悬浮液容器,所述悬浮液容器包括管体和管盖,固定在放置腔内的悬浮液容器的管体的开口朝上;

4、开封盖装置,设于托管架机构上方,用于将悬浮液容器的管盖从管体上取下或安装在管体上;

5、灌注机构,固定在底板上,用于将颗粒悬浮液注入到管体内;

6、第一传送机构,用于实现悬浮液容器在开封盖装置和灌注机构之间的移动;

7、第二传送机构,用于使开封盖装置与托管架机构间的距离缩小或增大;

8、所述开封盖装置包括向着靠近托管架机构所在的方向依次设置的驱动电机、传动机构和动作机构;

9、所述传动机构包括一个输入轴以及若干输出轴,所述输出轴与放置腔数量相等、位置适配,所述驱动电机与输入轴固定,各所述输出轴与动作机构固定;

10、所述动作机构包括可拆卸连接的打滑机构和管盖夹紧板,所述打滑机构上设有若干打滑件,所述打滑件与输出轴数量相同、位置适配,且所述打滑件与输出轴一一对应固定,所述管盖夹紧板用于将管盖夹紧。

11、所述管盖夹紧板上设有与打滑件一一对应连接的夹紧件,所述夹紧件用于将管盖夹紧。

12、具体的,托管架机构底部设有滑动装置,所述滑动装置可为直接连接托管架机构和底板的滑块,也可为带有滑块的托盘,托管架机构设于托盘上。

13、具体使用时,s1、将若干悬浮液容器放置固定于托管架机构的放置腔中,随后将托管架机构放置在底板上的指定位置,启动第二传送机构使开封盖装置向着靠近悬浮液容器的方向运动,直至夹紧件将悬浮液容器的管盖夹紧,随后启动驱动电机,驱动电机通过传动机构带动管盖夹紧板上的夹紧件旋转、同时第二传送机构驱动开封盖装置缓慢向着远离悬浮液容器的方向运动,直至管盖与管体分离;

14、s2、第一传送机构驱动托管架机构带着悬浮液容器的管体向着靠近灌注机构所在的方向运动,直至第一列/行管体位于灌装针下方,第一传送机构暂停,待灌装针往第一列/行管体中注入指定量的颗粒悬浮液后,第一传送机构再次启动,待第二列/行管体位于灌装针下方后第一传送机构暂停,灌装针往第二列/行管体中注入指定量的颗粒悬浮液,循环操作直至将托管架机构上的所有管体均灌注有颗粒悬浮液;

15、或者通过设置灌装针的数量和排布与托管架机构上悬浮液容器的数量和排布相同,实现一次性全部灌装,即驱动托管架运动至各悬浮液容器的管体与各灌装针适配后,各灌装针往各管体内注入指定量的颗粒悬浮液。

16、s3、启动第一传送机构,第一传送机构驱动托管架机构带着装有颗粒悬浮液的管体运动至开封盖装置的正下方,第二传送机构驱动开封盖装置向着靠近管体的方向运动,直至夹紧件夹紧的管盖与管体开口处相接触,随后调整第二传送机构的驱动速度并同时启动驱动电机将管盖与管体拧紧后,关闭驱动电机同时夹紧件将管盖松开,随后第二传送机构驱动开封盖装置向着远离悬浮液容器的方向运动;

17、s4、取出悬浮液容器,灌装结束。

18、颗粒悬浮液中的颗粒可为活细胞、凝胶颗粒、油滴、填充有液体的颗粒或固体颗粒等。

19、此外,夹紧件可设计为本身具有收放功能的夹具(当夹紧件夹紧管盖时,夹紧件收紧;当需要脱盖时,夹紧件放松);夹紧件还可设计为带有脱盖板的结构,此种结构的夹紧件,在夹紧管盖时是利用压力将管盖压入夹紧件中,夹紧件利用摩擦力将管盖固定,当需要脱盖时,移动脱盖板将管盖推出即可。

20、优选的,所述打滑件包括用于与夹紧件固定的连接件,以及与连接件齿形啮合的弹性件,所述弹性件远离夹紧件的一端与输出轴活动连接;

21、所述弹性件包括设有空腔的固定件,以及设于空腔内的弹性体,所述固定件与连接件齿形啮合,所述弹性体的两端分别与空腔壁和输出轴端部顶抵。

22、具体的,悬浮液容器的管盖与管体通常都采用螺纹连接的方式,所述无论是将管盖从管体上取下,还是将管盖安装到管体上,都是通过驱动夹紧件(夹紧件夹紧有管盖)转动实现的,但是,在将管盖安装在管体上时,经常会出现转动圈数过多、导致悬浮液容器损坏;当管盖与管体完成安装后,如若继续转动,需要加大扭矩,因此本实用新型设置有与夹紧件连接的打滑件,当扭矩过大时,弹性体会被过度压缩,被过度压缩的弹性体对连接件产生推力,而连接件与夹紧件固定无法被推动,因此连接件则会反向对固定件产生推力,固定件没有被固定,因此在力的作用下被推动导致固定件与连接件分离,最终固定件无法带动连接件的转动。

23、优选的,所述灌注机构包括蠕动机构、用于传输颗粒悬浮液的管路、与管路连通的灌装针、用于将管路夹紧在蠕动机构上的夹紧机构;所述灌装针倾斜设置、其延长线与地板之间的夹角为45°-65°。

24、具体的,颗粒悬浮液中若存在较多的泡沫,会对颗粒悬浮液的保存产生负面影响,特别是细胞悬浮液,泡沫会对细胞的生长和存活率产生负面影响,因此在对颗粒悬浮液进行灌注时,要尽量减少泡沫的产生,当灌装针的延长线与底板的夹角为45°-65°时,灌装针喷射出的颗粒悬浮液会打在管体的侧壁上,随后沿着管体的侧壁缓慢下流,因此在灌注的过程中不会产生泡沫。

25、优选的,设于托管架机构上的放置腔成阵列排布,所述灌装针的数量与放置腔的行数/列数/总数相等;

26、当灌装针的数量与放置腔的行数/列数相等时,灌装针成直线排布,当灌装针的数量与放置腔的总数相等时,灌装针成阵列排布,且灌装针的阵列排布与放置腔的阵列排布相适配。

27、优选的,所述灌装针设于夹紧机构上,所述夹紧机构与蠕动机构可拆卸连接,所述夹紧机构上设有拆装把手。

28、具体的,灌装针和用于传输颗粒悬浮液的管路属于耗材(使用一次之后需替换),因此将其设置在夹紧机构上便于替换,拆装把手的装置使得夹紧机构与蠕动机构之间的拆装更加便捷。

29、优选的,所述传送机构包括设于底板上、且位于托管架机构、开封盖装置和灌注机构下方的导轨,还包括用于驱动托管架机构沿着导轨运动的丝杠装置。

30、优选的,所述传动机构为多级齿轮传动装置。

31、具体的,多级齿轮传动装置包括一个主动轮以及若干从动轮,所述从动轮与放置腔数量相等、位置适配,还包括传动轮,所述传动轮包括第一传动轮和第二传动轮,且至少部分第二传动轮与主动轮啮合,所有第二传动轮均至少与一个从动轮啮合,且第一传动轮与第二传动轮间隔设置;同时,多级齿轮传动装置为双层结构,主动轮、第一传动轮、第二传动轮位于上层,从动轮位于下层;此种结构下,当主动轮转动则带动各从动轮均转动,且主动轮与从动轮的转动方向相同。

32、优选的,还包括机壳,所述托管架机构、开封盖装置均设置在机壳内,所述机壳上设置有便于取放托管架机构和/或悬浮液容器的腔门,所述腔门为透明的;

33、还包括挡门,所述挡门固定在托管架机构上,所述挡门与腔门相互垂直。

34、具体的,透明的腔门便于操作者实时观察悬浮液容器的开封盖状况;

35、当托管架机构处于开封盖装置正下方时(即对悬浮液容器进行开盖、封盖时),机壳、腔门和挡门合围成一个相对密封的环境,同时由于挡门固定在托管架机构上,因此当托管架机构运动时,挡门会随之一起运动,即挡门不会对托管架机构的运动造成干涉。

36、优选的,所述机壳外侧设置有具有交互功能的触摸屏,所述触摸屏用于实时显示灌装参数,并用于对灌装参数进行设置、对灌装流程进行控制;

37、所述机壳上还设置有按钮,所述按钮包括急停按钮、启动按钮、暂停按钮和复位按钮。

38、具体的,灌装参数包括灌注速度、灌注容量、悬浮液容器规格以及悬浮液容器的行数/列数;

39、按压复位按钮可将颗粒悬浮液灌装系统所有机构、装置全部一键复位;

40、此外,触摸屏为相对独立的结构,可将触摸屏从外壳上取下进行操作。

41、与现有技术相比,本实用新型的有益之处在于:

42、颗粒悬浮液灌装系统包括底板、托管架机构、开封盖装置、灌注机构、第一传送机构、第二传送机构,因此可在同一个系统里实现颗粒悬浮液的灌装的整个过程(包括悬浮液容器的开封盖)、且整个过程为全自动的标准化操作,不仅能够有效提升颗粒悬浮液的灌装效率,而且能够有效减少人工操作造成的误差和污染。

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