面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法和系统，包括第一机械手、西林瓶盒、第一软管安装辅助机构、第二机械手、第一蠕动泵、缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒、第二蠕动泵、软管限流/热封机构、第三机械手、集菌瓶支架、黄帽塞、红帽塞、第四机械手、软管等废弃物回收区、第五机械手、第二软管安装辅助机构、第六机械手、集菌瓶/软管/帽塞盒、第七机械手、第八机械手、西林瓶开启机构、试剂瓶等回收区、震荡器。本发明专利技术对待检的西林瓶装粉末供试品采用多流程串、并行优化方法，实现连续、高效的微生物自动富集，大大提高操作效率，并降低误检风险。

【技术实现步骤摘要】
面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法和系统
本专利技术属于无菌检查系统自动化
，涉及一种面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法和系统。技术背景根据2015年版《中国药典》，供试品的无菌检查法包括薄膜过滤法和直接接种法。薄膜过滤法一般应采用封闭式薄膜过滤器。无菌检查用的滤膜孔径应不大于0.45μm，直径约为50mm。供试品包括：水溶液供试品、水溶性固体供试品、非水溶性供试品、可溶于十四烷酸异丙酯的裔剂和黏性油剂供试品、无菌气（喷）雾剂供试品、装有药物的注射器供试品、具有导管的医疗器具（输血、输液袋等）供试品等。同时，《中国药典》对供试品的检验数量和检验量也做出了明确的规定。可见，在无菌检测过程中面临着多样品种类、多规格样品包装、多流程过程分析、非连续性操作、低集菌分析效率的问题。在现有的无菌检测过程中，面临着多样品种类、多规格样品包装、多流程过程分析、非连续性操作、低集菌分析效率的问题，普遍使用手工方式完成相关操作，自动化、智能化程度较低；集菌操作、清洗等关键过程受人员影响的因素较大，也会因不同人员操作而带来无菌检查结果与效率的显著差异。
技术实现思路
针对无菌检测过程中手工方式完成相关操作存在的问题，本专利技术提出面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法和系统。本专利技术所述的面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法，包括以下步骤：（1）夹取导轨上的西林瓶盒、缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒、集菌瓶/软管/帽塞盒分别放入固定位置。（2）打开集菌瓶/软管/帽塞盒，将与集菌瓶相连的带针头的软管安装入第二蠕动泵；同时将盒内的带针头的另一套软管安装入第一蠕动泵。（3）将与集菌瓶相连的带针头的软管安装入软管限流/热封机构；同时将集菌瓶放入集菌瓶支架中，集菌瓶/软管/帽塞盒内的黄帽塞、红帽塞放入固定位置。（4）将安装在第二蠕动泵中的软管上的针头插入缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒中的润膜液瓶上，倒置润膜液瓶后开启第二蠕动泵，将润膜液泵入集菌瓶中对微孔滤膜进行润湿，当润膜液达到一定容量后关闭第二蠕动泵。（5）将红帽塞盖入集菌瓶顶部，正置润膜液瓶后开启第二蠕动泵，将气体泵入集菌瓶中进行增压，使得润膜液完全从集菌瓶排出，当润膜液完全排出后关闭第二蠕动泵，移走红帽塞至固定位置。（6）在步骤二至步骤（5）进行的同时，将西林瓶盒内的西林瓶送到西林瓶开启机构中进行开启，开启结束后送回到西林瓶盒中。（7）在步骤（6）进行的同时，将安装在第一蠕动泵中的软管一端上的针头插入已开启的西林瓶中，软管另一端的针头插入缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒中的缓冲罐上，倒置溶解液瓶后开启第一蠕动泵，并让第一蠕动泵反转，将溶解液瓶内的溶解液泵入西林瓶中，加入一定量的溶解液后关闭第一蠕动泵。（8）将针头移除已注入溶解液的西林瓶至另一已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵，并让第一蠕动泵反转，将溶解液瓶内的溶解液泵入该西林瓶中，加入一定量的溶解液后关闭第一蠕动泵。（9）重复步骤（8）的操作，直至所有待检查的西林瓶中全部加入溶解液。（10）将安装在第一蠕动泵中的软管一端上的针头从最后加入溶解液中的西林瓶上拔出，软管另一端的针头从缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒中的溶液解瓶上拔出后插入缓冲罐上。（11）在步骤十进行的同时，开启震荡器对西林瓶进行震荡，待粉末供试品溶解后关闭震荡器。（12）将安装在第一蠕动泵中的软管一端上的针头插入已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵将西林瓶内溶解有粉末供试品的液体泵入缓冲罐中；待西林瓶中溶解有粉末供试品的溶液完全泵入缓冲罐后，关闭第一蠕动泵；将针头移除已完毕的西林瓶至其他已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵将西林瓶内溶解有粉末供试品的液体泵入缓冲罐中。（13）待所有送入的西林瓶中内溶解有粉末供试品的液体完全泵入缓冲罐后，将润膜液瓶上的针头拔出并插入缓冲罐上，倒置缓冲罐并开启第二蠕动泵，将缓冲罐内溶解有粉末供试品的液体供试品泵入集菌瓶中，当溶解有粉末供试品的液体完全转移至集菌瓶中后关闭第二蠕动泵。（14）将红帽塞盖入集菌瓶顶部，正置缓冲罐后开启第二蠕动泵，将气体泵入集菌瓶中进行增压，通过集菌瓶中的微孔滤膜对溶解有粉末供试品的液体过滤和微生物富集，当溶解有粉末供试品的液体完全从集菌瓶排出后关闭第二蠕动泵，移走红帽塞至固定位置。（15）将缓冲罐上的针头拔出并插入清洗液瓶上，倒置清洗液瓶并开启第二蠕动泵，将清洗液泵入集菌瓶中，当清洗液达到一定容量后关闭第二蠕动泵。（16）将红帽塞盖入集菌瓶顶部，正置清洗液瓶后开启第二蠕动泵，将气体泵入集菌瓶中进行增压，清洗液从集菌瓶中排出实现对微孔滤膜的清洗，当清洗液完全排出后关闭第二蠕动泵，移走红帽塞至固定位置。（17）将黄帽塞移至集菌瓶的底部并压入，进行密封，防止滴漏。（18）将清洗液瓶上的针头拔出并插入装有某一培养基的培养基瓶上，同时关闭与第二、第三集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵，将培养基泵入第一个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵。（19）将培养基瓶上的针头拔出并插入另一装有相同培养基的培养基瓶上，同时关闭与第一、第三集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵，将培养基泵入第二个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵。（20）将培养基瓶上的针头拔出并插入另一装有不同培养基的培养基瓶上，同时关闭与第一、第二集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵，将培养基泵入第三个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵。（21）将红帽塞盖入集菌瓶顶部，剪断并同时密封与集菌瓶相连接的三根软管。（22）缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒放回缓冲罐/润膜液/清洗液/培养基瓶盒内，同时将第一蠕动泵和第二蠕动泵上带针头的软管取下，把所有的废弃物转移至软管等废弃物回收区。（23）复位所有装置至初始状态，等待下一批次水溶液供试品的自动集菌操作。进一步说，当西林瓶盒内的全部西林瓶的开启时间、全部粉末供试品溶解时间以及溶解有粉末供试品的液体转移至缓冲罐的时间之和，大于与集菌瓶相连的软管在第二蠕动泵、软管限流/热封机构中的安装时间与集菌瓶内微孔滤膜的润湿、排出时间之和时，步骤（13）进入等待，直至全部西林瓶内溶解有粉末供试品的液体转移至缓冲罐后方可运行。进一步说，待检查的粉末供试品种类对清洗液的清洗量需满足要求，如果清洗量超过单瓶清洗液，需要在步骤（11）后增加两个步骤：（1）将第一清洗液瓶上的针头拔出并插入第二清洗液瓶上，倒置第二清洗液瓶并开启第二蠕动泵将清洗液泵入集菌瓶中，当清洗液达到一定容量后关闭第二蠕动泵。（2）将红帽塞盖入集菌瓶顶部，正置第二清洗液瓶后开启第二蠕动泵，将气体泵入集菌瓶中进行增压，清洗液从集菌瓶中排出实现对微孔滤膜的清洗，当清洗液完全排出后关闭第二蠕动泵，移走红帽塞至固定位置。本专利技术所述的面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作系统，包括第一机械手、西林瓶盒、第一软管安装辅助机构、第二机械手、第一蠕动泵、缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒、第二蠕动泵、软管限流/热封机构、第三机械手、集菌瓶支架、黄帽塞、红帽塞、第四机械手、软管等废弃物回收区本文档来自技高网...

【技术保护点】
面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法，其特征在于采用串、并行处理和流程优化方法，包括以下步骤：步骤（1）夹取导轨上的西林瓶盒（2）、缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）、集菌瓶/软管/帽塞盒（18）分别放入固定位置；步骤（2）打开集菌瓶/软管/帽塞盒（18），将与集菌瓶相连的带针头的软管安装入第二蠕动泵（7）；同时将盒内的带针头的另一套软管安装入第一蠕动泵（5）；步骤（3）将与集菌瓶相连的带针头的软管安装入软管限流/热封机构（8）；同时将集菌瓶放入集菌瓶支架（10）中，集菌瓶/软管/帽塞盒（18）内的黄帽塞（11）、红帽塞（12）放入固定位置；步骤（4）将安装在第二蠕动泵（7）中的软管上的针头插入缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）中的润膜液瓶上，倒置润膜液瓶后开启第二蠕动泵（7），将润膜液泵入集菌瓶中对微孔滤膜进行润湿，当润膜液达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（5）将红帽塞（12）盖入集菌瓶顶部，正置润膜液瓶后开启第二蠕动泵（7），将气体泵入集菌瓶中进行增压，使得润膜液完全从集菌瓶排出，当润膜液完全排出后关闭第二蠕动泵（7），移走红帽塞（12）至固定位置；步骤（6）在步骤（2）至步骤（5）进行的同时，将西林瓶盒（2）内的西林瓶送到西林瓶开启机构（21）中进行开启，开启结束后送回到西林瓶盒（2）中；步骤（7）在步骤（6）进行的同时，将安装在第一蠕动泵（5）中的软管一端上的针头插入已开启的西林瓶中，软管另一端的针头插入缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）中的缓冲罐上，倒置溶解液瓶后开启第一蠕动泵（5），并让第一蠕动泵（5）反转，将溶解液瓶内的溶解液泵入西林瓶中，加入一定量的溶解液后关闭第一蠕动泵（5）；步骤（8）将针头移除已注入溶解液的西林瓶至另一已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵（5），并让第一蠕动泵（5）反转，将溶解液瓶内的溶解液泵入该西林瓶中，加入一定量的溶解液后关闭第一蠕动泵（5）；步骤（9）重复步骤（8）的操作，直至所有待检查的西林瓶中全部加入溶解液；步骤（10）将安装在第一蠕动泵（5）中的软管一端上的针头从最后加入溶解液中的西林瓶上拔出，软管另一端的针头从缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）中的溶液解瓶上拔出后插入缓冲罐上；步骤（11）在步骤十进行的同时，开启震荡器（23）对西林瓶进行震荡，待粉末供试品溶解后关闭震荡器（23）；步骤（12）将安装在第一蠕动泵（5）中的软管一端上的针头插入已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵（5）将西林瓶内溶解有粉末供试品的液体泵入缓冲罐中；待西林瓶中溶解有粉末供试品的溶液完全泵入缓冲罐后，关闭第一蠕动泵（5）；将针头移除已完毕的西林瓶至其他已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵（5）将西林瓶内溶解有粉末供试品的液体泵入缓冲罐中；步骤（13）待所有送入的西林瓶中内溶解有粉末供试品的液体完全泵入缓冲罐后，将润膜液瓶上的针头拔出并插入缓冲罐上，倒置缓冲罐并开启第二蠕动泵（7），将缓冲罐内溶解有粉末供试品的液体供试品泵入集菌瓶中，当溶解有粉末供试品的液体完全转移至集菌瓶中后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（14）将红帽塞（12）盖入集菌瓶顶部，正置缓冲罐后开启第二蠕动泵（7），将气体泵入集菌瓶中进行增压，通过集菌瓶中的微孔滤膜对溶解有粉末供试品的液体过滤和微生物富集，当溶解有粉末供试品的液体完全从集菌瓶排出后关闭第二蠕动泵（7），移走红帽塞（12）至固定位置；步骤（15）将缓冲罐上的针头拔出并插入清洗液瓶上，倒置清洗液瓶并开启第二蠕动泵（7），将清洗液泵入集菌瓶中，当清洗液达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（16）将红帽塞（12）盖入集菌瓶顶部，正置清洗液瓶后开启第二蠕动泵（7），将气体泵入集菌瓶中进行增压，清洗液从集菌瓶中排出实现对微孔滤膜的清洗，当清洗液完全排出后关闭第二蠕动泵（7），移走红帽塞（12）至固定位置；步骤（17）将黄帽塞（11）移至集菌瓶的底部并压入，进行密封，防止滴漏；步骤（18）将清洗液瓶上的针头拔出并插入装有某一培养基的培养基瓶上，同时关闭与第二、第三集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵（7），将培养基泵入第一个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（19）将培养基瓶上的针头拔出并插入另一装有相同培养基的培养基瓶上，同时关闭与第一、第三集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵（7），将培养基泵入第二个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（20）将培养基瓶上的针头拔出并插入另一装有不同培养基的培养基瓶上，同时关闭与第一、第二集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵（7），将培养基泵入第三个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7...

【技术特征摘要】
1.面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法，其特征在于采用串、并行处理和流程优化方法，包括以下步骤：步骤（1）夹取导轨上的西林瓶盒（2）、缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）、集菌瓶/软管/帽塞盒（18）分别放入固定位置；步骤（2）打开集菌瓶/软管/帽塞盒（18），将与集菌瓶相连的带针头的软管安装入第二蠕动泵（7）；同时将盒内的带针头的另一套软管安装入第一蠕动泵（5）；步骤（3）将与集菌瓶相连的带针头的软管安装入软管限流/热封机构（8）；同时将集菌瓶放入集菌瓶支架（10）中，集菌瓶/软管/帽塞盒（18）内的黄帽塞（11）、红帽塞（12）放入固定位置；步骤（4）将安装在第二蠕动泵（7）中的软管上的针头插入缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）中的润膜液瓶上，倒置润膜液瓶后开启第二蠕动泵（7），将润膜液泵入集菌瓶中对微孔滤膜进行润湿，当润膜液达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（5）将红帽塞（12）盖入集菌瓶顶部，正置润膜液瓶后开启第二蠕动泵（7），将气体泵入集菌瓶中进行增压，使得润膜液完全从集菌瓶排出，当润膜液完全排出后关闭第二蠕动泵（7），移走红帽塞（12）至固定位置；步骤（6）在步骤（2）至步骤（5）进行的同时，将西林瓶盒（2）内的西林瓶送到西林瓶开启机构（21）中进行开启，开启结束后送回到西林瓶盒（2）中；步骤（7）在步骤（6）进行的同时，将安装在第一蠕动泵（5）中的软管一端上的针头插入已开启的西林瓶中，软管另一端的针头插入缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）中的缓冲罐上，倒置溶解液瓶后开启第一蠕动泵（5），并让第一蠕动泵（5）反转，将溶解液瓶内的溶解液泵入西林瓶中，加入一定量的溶解液后关闭第一蠕动泵（5）；步骤（8）将针头移除已注入溶解液的西林瓶至另一已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵（5），并让第一蠕动泵（5）反转，将溶解液瓶内的溶解液泵入该西林瓶中，加入一定量的溶解液后关闭第一蠕动泵（5）；步骤（9）重复步骤（8）的操作，直至所有待检查的西林瓶中全部加入溶解液；步骤（10）将安装在第一蠕动泵（5）中的软管一端上的针头从最后加入溶解液中的西林瓶上拔出，软管另一端的针头从缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）中的溶液解瓶上拔出后插入缓冲罐上；步骤（11）在步骤十进行的同时，开启震荡器（23）对西林瓶进行震荡，待粉末供试品溶解后关闭震荡器（23）；步骤（12）将安装在第一蠕动泵（5）中的软管一端上的针头插入已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵（5）将西林瓶内溶解有粉末供试品的液体泵入缓冲罐中；待西林瓶中溶解有粉末供试品的溶液完全泵入缓冲罐后，关闭第一蠕动泵（5）；将针头移除已完毕的西林瓶至其他已开启的西林瓶中，开启第一蠕动泵（5）将西林瓶内溶解有粉末供试品的液体泵入缓冲罐中；步骤（13）待所有送入的西林瓶中内溶解有粉末供试品的液体完全泵入缓冲罐后，将润膜液瓶上的针头拔出并插入缓冲罐上，倒置缓冲罐并开启第二蠕动泵（7），将缓冲罐内溶解有粉末供试品的液体供试品泵入集菌瓶中，当溶解有粉末供试品的液体完全转移至集菌瓶中后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（14）将红帽塞（12）盖入集菌瓶顶部，正置缓冲罐后开启第二蠕动泵（7），将气体泵入集菌瓶中进行增压，通过集菌瓶中的微孔滤膜对溶解有粉末供试品的液体过滤和微生物富集，当溶解有粉末供试品的液体完全从集菌瓶排出后关闭第二蠕动泵（7），移走红帽塞（12）至固定位置；步骤（15）将缓冲罐上的针头拔出并插入清洗液瓶上，倒置清洗液瓶并开启第二蠕动泵（7），将清洗液泵入集菌瓶中，当清洗液达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（16）将红帽塞（12）盖入集菌瓶顶部，正置清洗液瓶后开启第二蠕动泵（7），将气体泵入集菌瓶中进行增压，清洗液从集菌瓶中排出实现对微孔滤膜的清洗，当清洗液完全排出后关闭第二蠕动泵（7），移走红帽塞（12）至固定位置；步骤（17）将黄帽塞（11）移至集菌瓶的底部并压入，进行密封，防止滴漏；步骤（18）将清洗液瓶上的针头拔出并插入装有某一培养基的培养基瓶上，同时关闭与第二、第三集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵（7），将培养基泵入第一个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（19）将培养基瓶上的针头拔出并插入另一装有相同培养基的培养基瓶上，同时关闭与第一、第三集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵（7），将培养基泵入第二个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（20）将培养基瓶上的针头拔出并插入另一装有不同培养基的培养基瓶上，同时关闭与第一、第二集菌瓶相连接的软管后，倒置培养基瓶并开启第二蠕动泵（7），将培养基泵入第三个集菌瓶中，当培养基达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（21）将红帽塞12盖入集菌瓶顶部，剪断并同时密封与集菌瓶相连接的三根软管；步骤（22）缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶放回缓冲罐/润膜液/溶解液/清洗液/培养基瓶盒（6）内，同时将第一蠕动泵（5）和第二蠕动泵（4）上带针头的软管取下，把所有的废弃物转移至软管等废弃物回收区（14）；步骤（23）复位所有装置至初始状态，等待下一批次水溶液供试品的自动集菌操作。2.根据权利要求1所述的面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法，其特征在于：当西林瓶盒（2）内的全部西林瓶的开启时间、全部粉末供试品溶解时间以及溶解有粉末供试品的液体转移至缓冲罐的时间之和，大于与集菌瓶相连的软管在第二蠕动泵（7）、软管限流/热封机构（8）中的安装时间与集菌瓶内微孔滤膜的润湿、排出时间之和时，步骤（13）进入等待，直至全部西林瓶内溶解有粉末供试品的液体转移至缓冲罐后方可运行。3.根据权利要求1所述的面向西林瓶装粉末供试品的全自动化流水线集菌操作方法，其特征在于：待检查的粉末供试品种类对清洗液的清洗量需满足要求，如果清洗量超过单瓶清洗液，需要在步骤（11）后增加两个步骤：步骤（a）将第一清洗液瓶上的针头拔出并插入第二清洗液瓶上，倒置第二清洗液瓶并开启第二蠕动泵（7）将清洗液泵入集菌瓶中，当清洗液达到一定容量后关闭第二蠕动泵（7）；步骤（b）将红帽塞（12）盖入集菌瓶顶部，正置第二清洗液瓶后开启第二蠕动泵（7），将气体泵入集菌瓶中进行增压，清洗液从集菌瓶中排出实现对微孔滤膜的清洗，当清洗液完全排出后关闭第二蠕动泵（7），移走红帽塞（12）...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪峰，龚友平，李盛姬，刘彦，徐江荣，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33