一种悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统，所述系统包括病毒培养反应器、病毒收获储罐、电极探头检测单元、阀门执行器单元和识别控制单元，电极探头检测单元的溶解氧检测电极电连接到识别控制单元，识别控制单元利用溶解氧检测电极检测出溶解氧值自动识别病毒培养过程中的悬浮细胞病变终点。本实用新型专利技术系统通过溶解氧检测电极检测出细胞培养环境的溶解氧值，并通过识别控制单元自动识别病毒繁殖过程中的细胞病变终点，控制培养完成的病毒液自动降温并自动转移到病毒收获储罐，减少人为主观随意性，确定了标准统一的操作流程，提高操作时机的精确性和及时性，有利于生产工序的连续性，同时大大降低了产品的批间差，提高了产品的收率。

Automatic identification and control system of suspended cell lesion end point

The utility model provides a suspension cell lesion end point identification and control system automatically, the system includes a reactor, storage tank, virus harvest electrode probe detection unit, a valve actuator unit and the control unit identification of virus culture, dissolved oxygen detection electrode probe detection unit measuring electrode is electrically connected to the control unit identification, identification and control unit detection the electrode to detect dissolved oxygen automatic identification of virus suspension cell culture in the process of end point lesions using dissolved oxygen. The utility model system through the detection of dissolved oxygen electrode to detect the dissolved oxygen value of the cell culture environment, and by identifying the cell lesion end point control unit for automatic recognition of virus reproduction process, control training complete virus liquid automatic cooling and automatically transferred to the virus harvest tank, reduce human subjectivity, determine the standard operating procedures to improve the accuracy and timeliness, operation time, helpful for the production process, but also greatly reduces the difference between batches of products, improve product yield.

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统
本技术属于生物学
，具体涉及一种能够减少人为主观随意性、增加生产工序连续性的悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统。
技术介绍
细胞培养为病毒疫苗的生产提供培养基质，也是多种生物制品生产不可缺少的工具。细胞悬浮培养是利用生物反应器大规模培养细胞、生产生物制品的核心技术，是当前国际上生物制品生产的主流模式。细胞悬浮培养技术可以进行大规模细胞培养，能够获得大量的病毒产物和高质量的疫苗产品。病毒有高度的寄生性，完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，当遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征。通常，悬浮细胞培养及病毒繁殖流程为：已经驯化的悬浮细胞种子复苏培养后，通过扁瓶、摇瓶及生物反应器逐级培养放大，然后将病毒种子接种到放大的悬浮培养细胞中，进行细胞感染培养，当宿主细胞的物质和能量被病毒繁殖吸收殆尽时，标志病毒繁殖培养到达终点(培养完成)，即细胞病变程度(或CPE)达100％。虽然中国工业自动控制系统制造行业在近几年取得了令人瞩目的成绩，但仍有些行业在自动化控制方面处于起步阶段，特别是兽用疫苗生产行业。目前，很多企业都是通过人工取样，并将样品在显微镜下观察后判断细胞的病变程度，决定病毒的收获时机。此过程中受人为的操作方法和主观因素影响，产生很大的批间差，很大程度上靠经验生产。兽用疫苗生产行业近几年刚从手工操作发展为机械设备工业化规模生产，在设备自动控制方面也多数为单台控制，很少有系统自动化控制。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述问题，提供一种能够减少人为主观随意性、自动并准确识别细胞病变终点、增加生产工序连续性的悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统。本技术的上述目的是由以下技术方案来实现的：一种悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统，包括病毒培养反应器(00)、病毒收获储罐(01)和阀门执行器单元(04)，病毒培养反应器(00)的反应器出料口(2)与病毒收获储罐(01)的储罐进料口(11)通过管道相连，病毒液在病毒培养反应器(00)中培养完成后通过反应器出料口(2)经储罐进料口(11)转移到病毒收获储罐(01)的罐体内保存；所述系统还包括电极探头检测单元(03)和识别控制单元(02)，所述电极探头检测单元(03)包括安装于病毒培养反应器(00)的罐体上的溶解氧检测电极(Q1)，溶解氧检测电极(Q1)电连接到所述识别控制单元(02)。上述悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统中，所述溶解氧检测电极(Q1)安装在带密封圈的电极套筒内，电极套筒通过快开卡箍和密封垫片与病毒培养反应器(00)的罐体上开设的电极安装口连接，所述溶解氧检测电极(Q1)与罐体内液体直接接触。上述悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统中，所述电极探头检测单元(03)还包括设置在病毒培养反应器(00)的罐体顶部和底部的反应器液位检测探头一(L1)和反应器液位检测探头二(L2)所构成的差压液位计，反应器液位检测探头二(L2)接液相，反应器液位检测探头一(L1)接气相。上述悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统中，所述电极探头检测单元(03)还包括设置在病毒收获储罐(01)的罐体顶部和底部的储罐液位检测探头一(L3)和反应器液位检测探头二(L4)所构成的差压液位计，储罐液位检测探头二(L4)接液相，储罐液位检测探头一(L3)接气相。上述悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统中，所述电极探头检测单元(03)还包括设置在病毒培养反应器(00)的罐体上的反应器温度检测探头T1和设置在病毒收获储罐(01)的罐体上的储罐温度检测探头T2。上述悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统中，所述阀门执行器单元(04)包括设置在病毒培养反应器(00)的罐体上的反应器补气口(3)、反应器排气口(4)、反应器进料口(1)、反应器出料口(2)和病毒培养反应器(00)的控温管道上的反应器温控水进口(5)、反应器温控水出口(6)处的反应器阀门(V1～V6)以及设置在病毒收获储罐(01)的罐体上的储罐进料口(11)、储罐出料口(12)、储罐补气口(13)、储罐排气口(14)和病毒收获储罐(01)的控温管道上的储罐温控水进口(15)、储罐温控水出口(16)处的储罐阀门(V11～V16)，各阀门均电连接到识别控制单元(02)。上述悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统中，所述识别控制单元(02)为PLC/DCS控制器，所述识别控制单元(02)包括用于记录悬浮细胞病变时间的计时器和用于显示电极探头检测单元(03)检测到的数据和阀门执行器单元(04)中各阀门的工作状态以及设置工作参数的显示屏。采用上述技术方案，本技术的技术效果是：本技术系统通过溶解氧检测电极检测出病毒培养反应器中悬浮细胞液的溶解氧值，并通过识别控制单元自动识别病毒培养过程中的悬浮细胞病变终点，控制培养完成的病毒液自动降温并自动转移到病毒收获储罐，从而减少人为主观随意性，确定了标准统一的操作流程，又提高了操作时机的精确性和及时性，有利于生产工序的连续性，同时大大降低了产品的批间差，还提高了产品的收率。附图说明图1是本技术系统的整体结构示意图；图2是本技术系统的悬浮细胞病变终点自动识别与控制流程图。图中附图标记表示为：00：病毒培养反应器，01：病毒收获储罐；02：识别控制单元，03：电极探头检测单元，04：阀门执行器单元；1：反应器进料口，2：反应器出料口，3：反应器补气口，4：反应器排气口，5：反应器温控水进口，6：反应器温控水出口；T1：反应器温度检测探头，Q1：溶解氧检测电极，L1：反应器液位检测探头一，L2：反应器液位检测探头二；11：储罐进料口，12：储罐出料口，13：储罐补气口，14：储罐排气口，15：储罐温控水进口，16：储罐温控水出口；T2:储罐温度检测探头，L3：储罐液位检测探头一，L4：储罐液位检测探头二；V1～V6：反应器阀门，V11～V16：储罐阀门。具体实施方式细胞悬浮培养技术可以进行大规模细胞培养，能够获得大量的病毒产物和高质量的疫苗产品。目前，很多生物制品企业都是通过人工取样，并将样品在显微镜下观察后判断细胞的病变程度，决定病毒的收获时机，此过程中受人为的操作方法和主观因素影响，很大程度上靠经验生产，产生很大的批间差。针对以上不足，本技术系统采用识别控制单元自动识别病毒繁殖过程中的细胞病变终点，从而减少人为主观随意性，增加生产工序的连续性。本技术系统通过硬件设备检测出细胞培养环境的溶解氧实际值，并与设定值相比较做出判断，并自动执行相应的流程，如自动停止培养流程、自动启动降温流程和自动启动转液流程，完成细胞病变过程，进而获得病毒抗原。以下结合附图和具体实施例，对本技术的悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统进行详细说明。悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统图1为本技术系统的结构示例(粗线表示物理管道连接，细线表示电连接)，在该实施例中，本技术的悬浮细胞病变终点识别与控制系统包括病毒培养反应器00、病毒收获储罐01、电极探头检测单元03、阀门执行器单元04和识别控制单元02，其中：病毒培养反应器00为中空的罐体结构，用于病毒在悬浮细胞中进行繁殖培养，罐体上部设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统，包括病毒培养反应器(00)、病毒收获储罐(01)和阀门执行器单元(04)，病毒培养反应器(00)的反应器出料口(2)与病毒收获储罐(01)的储罐进料口(11)通过管道相连，病毒液在病毒培养反应器(00)中培养完成后通过反应器出料口(2)经储罐进料口(11)转移到病毒收获储罐(01)的罐体内保存，其特征在于，还包括电极探头检测单元(03)和识别控制单元(02)，所述电极探头检测单元(03)包括安装于病毒培养反应器(00)的罐体上的溶解氧检测电极(Q1)，溶解氧检测电极(Q1)电连接到所述识别控制单元(02)。

【技术特征摘要】
1.一种悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统，包括病毒培养反应器(00)、病毒收获储罐(01)和阀门执行器单元(04)，病毒培养反应器(00)的反应器出料口(2)与病毒收获储罐(01)的储罐进料口(11)通过管道相连，病毒液在病毒培养反应器(00)中培养完成后通过反应器出料口(2)经储罐进料口(11)转移到病毒收获储罐(01)的罐体内保存，其特征在于，还包括电极探头检测单元(03)和识别控制单元(02)，所述电极探头检测单元(03)包括安装于病毒培养反应器(00)的罐体上的溶解氧检测电极(Q1)，溶解氧检测电极(Q1)电连接到所述识别控制单元(02)。2.根据权利要求1所述的悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统，其特征在于，所述溶解氧检测电极(Q1)安装在带密封圈的电极套筒内，电极套筒通过快开卡箍和密封垫片与病毒培养反应器(00)的罐体上开设的电极安装口连接，所述溶解氧检测电极(Q1)与罐体内液体直接接触。3.根据权利要求2所述的悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统，其特征在于，所述电极探头检测单元(03)还包括设置在病毒培养反应器(00)的罐体顶部和底部的反应器液位检测探头一(L1)和反应器液位检测探头二(L2)所构成的差压液位计，反应器液位检测探头二(L2)接液相，反应器液位检测探头一(L1)接气相。4.根据权利要求3所述的悬浮细胞病变终点自动识别与控制系统，其特征在于，所述电极探头检测单元(03)还包括设置在病毒收获储罐(01)的罐体顶部和底部的储罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾英，李荣，王晓蒙，石凤霞，朱慧，周子辰，李森林，张晓宇，赵利平，
申请(专利权)人：金宇保灵生物药品有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15