一种自动化处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种自动化处理系统，包括中央处理器、机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪；中央处理器与各部件分别连接，输出控制信号到各部件并控制器运作；机械手负责完成孔板的运送过程；二氧化碳细胞培养箱负责接收孔板、对孔板内的细胞样品进行培养和移出孔板；细胞成像仪负责对所述机械手运送来的孔板进行细胞成像，并将细胞成像结果传输至中央处理器；液体处理工作站负责对所述机械手运送来的孔板进行换液或扩增。该自动化处理系统还可以进一步整合标签机和储存箱。本实用新型专利技术的自动化程度高，能够减少实验人员移送孔板及等待仪器运作的时间浪费，更能够增加整体实验效率与避免误送及其他人为错误的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化处理系统
本技术涉及生物医药领域的仪器设备自动化领域，特别是涉及一种适用于悬浮细胞培养和细胞株构建中对成像、换液、扩增过程进行自动化处理的系统。
技术介绍
随着生物制药产业的进步与电子产业的发达，许多生物制药方面的检测与应用仪器已达到非常高的自动化水平，但此类自动化往往仅局限于个别仪器，在一个涉及多部仪器的流程中还是需要很多的人工运送与操作。以抗体制药为例，前期的细胞株构建就需要应用多种仪器，例如成像仪、静置培养箱、摇动培养箱、液体处理工作站、酶标仪等等，也同时涉及了与工作量对应的人工成本及人为实验错误概率。目前，细胞株构建的技术流程中一般都涉及稳定细胞群筛选和单克隆筛选，而这两个流程中含有类似和重复性的步骤。其一，成像仪与培养箱之间人工来回运送孔板。细胞群或单克隆在铺板后的一段时间内必须应用成像仪检测与记录细胞的汇合度或单克隆情况，操作人员需要在成像仪与培养箱之间来回运送孔板。在孔板数量较多的情况下，操作人员浪费于等待成像的时间也随之提高。根据细胞分裂的时间，操作人员有时也必须在正常工作时间以外的时间加班进行操作以捕获细胞一分为二的数据，劳动强度高。其二，液体处理工作站与培养箱之间人工来回运送孔板。细胞群或单克隆在铺板后的一段时间内必须进行更换培养液的操作，操作人员需要在液体处理工作站与培养箱之间来回运送孔板，在孔板数量较多的情况下，操作人员浪费于等待工作站操作的时间和出错概率也随之提高。其三，成像仪、液体处理工作站和培养箱之间的细胞群或单克隆的转移。细胞群或单克隆在铺板后的一段时间内必须进行细胞扩增的操作，把细胞从体积较小(如384和96孔)转移至体积较大(如24和6孔)的孔板。此操作涉及成像仪、液体处理工作站和培养箱的应用。依据成像仪的数据，细胞在大于某个设定的汇合度时必须人工或使用液体处理工作站把细胞转移到较大的孔板，反之，则在另一个较后的时间点重新检测汇合度并进行细胞转移。此操作在样品繁多的情况下工作量较大也容易发生错误。其四，孔板的标记。在孔板量较多的情况下，操作人员需要花费大量时间标记每个孔板，也容易发生标记错误或取板时识别错误的情况。因此，由上述内容可知，人工处理的上述程序主要造成人工时间和成本的浪费以及人为错误的发生，而将上述程序进行自动化整合，以机械手取代人工操作，将有效的降低人工成本、提高人员效率、以及降低因人为错误而造成的额外成本。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于，提供一种自动化处理系统，其用于悬浮细胞培养和细胞株构建中，能够实现孔板在包括细胞成像仪、二氧化碳细胞培养箱、液体处理工作站在内的仪器设备之间的自动化运输和细胞群或单克隆的自动化转移，降低人工操作带来的失误风险，降低劳动强度。为解决上述技术问题，本技术提供一种自动化处理系统，包括中央处理器、机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪；所述中央处理器与机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱、细胞成像仪分别连接；所述中央处理器，负责分别输出控制信号到机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪，控制机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪的运作；所述机械手，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来完成孔板在液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱、细胞成像仪之间的运送过程；所述运送过程包括拾取、转移和放下孔板的操作；所述二氧化碳细胞培养箱，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来接收孔板、对孔板内的细胞样品进行培养和移出孔板；所述二氧化碳细胞培养箱具有第一内置运送装置，所述第一内置运送装置负责接收由所述机械手运送至二氧化碳细胞培养箱并放下的孔板，将接收来的孔板运送至所述二氧化碳细胞培养箱内部的培养区，以及将孔板由培养区运送至供所述机械手拾取；所述细胞成像仪，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来对所述机械手运送来的孔板进行细胞成像；所述细胞成像仪将细胞成像结果传输至中央处理器；所述液体处理工作站，接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来对所述机械手运送来的孔板进行换液或扩增。具体的，所述自动化处理系统还包括与中央处理器连接的控制面板，所述控制面板用于输入指令以及显示系统当前工作状态，所述中央处理器接受由控制面板输入的指令并根据指令输出控制信号。所述指令包括预约孔板成像的时间、预约孔板换液的时间、预约细胞扩增的时间。具体的，所述系统还包括标签机，所述标签机负责对进入系统的孔板贴附标签，便于孔板的识别和追踪。优选的，所述标签机与中央处理器连接，所述中央处理器输出控制信号到所述标签机，控制所述标签机的运作，所述标签机输出标签信息到所述中央处理器，供中央处理器识别和追踪所述标签信息所对应的孔板。具体的，所述系统还包括用于存放枪头和未采样的孔板的储存箱；所述储存箱与中央处理器连接，接受中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来运送和存放枪头和未采样的孔板。优选的，所述储存箱具有第二内置运送装置，所述第二内置运送装置负责将枪头和/或未采样的孔板运送至供所述机械手拾取。具体的，所述机械手安装于轨道上；所述机械手在所述轨道上移动并将所拾取的孔板转移。优选的，所述机械手的轴总和的工作范围高于或等于360度。优选的，所述轨道为架高式轨道或平面式轨道。具体的，所述二氧化碳细胞培养箱还安装有扫描装置，用于识别出入二氧化碳细胞培养箱的孔板的标签信息。具体的，所述液体处理工作站具有第三内置运送装置、蠕动泵、废弃固体容器、废弃液体容器、液体供给容器、至少两种不同通道移液装置和工作台面；所述第三内置运送装置负责将由所述机械手运送来的枪头和孔板布置于工作台面，并将已使用枪头转移至所述废弃固体容器；所述至少两种不同通道移液装置用于从孔板中吸取和添加培养液或细胞；所述废弃液体容器用于接收换液时吸出的培养液；所述蠕动泵连接所述至少两种不同通道移液装置并提供工作动力；所述液体供给容器通过管路连接蠕动泵，用于存放新鲜培养液。优选的，所述至少两种不同通道移液装置包括8通道移液装置和96通道移液装置。具体的，所述换液是指将一定量的培养液从孔板中吸出，然后再添加新鲜培养液至孔板；所述扩增是指将孔板中一定量的细胞转移至另一容量更大的孔板中。具体的，所述中央处理器接收细胞成像仪传输来的细胞成像结果，根据所述细胞成像结果输出体积转移信号至所述液体处理工作站；所述液体处理工作站接收所述体积转移信号，根据所述体积转移信号将一定量的细胞从一个孔板中转移至另一容量更大的孔板中。本技术的自动化处理系统具有如下技术效果：一、整合了中央处理器、机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪，由中央处理器控制各部件的运转，自动化程度高，能够减少实验人员移送孔板及等待仪器运作的时间浪费，更能够增加整体实验效率与避免误送及其他人为错误的情况发生。二、可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化处理系统，其特征在于，包括中央处理器、机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪；/n所述中央处理器与机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱、细胞成像仪分别连接；所述中央处理器，负责分别输出控制信号到机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪，控制机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪的运作；/n所述机械手，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来完成孔板在液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱、细胞成像仪之间的运送过程；所述运送过程包括拾取、转移和放下孔板的操作；/n所述二氧化碳细胞培养箱，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来接收孔板、对孔板内的细胞样品进行培养和移出孔板；所述二氧化碳细胞培养箱具有第一内置运送装置，所述第一内置运送装置负责接收由所述机械手运送至二氧化碳细胞培养箱并放下的孔板，将接收来的孔板运送至所述二氧化碳细胞培养箱内部的培养区，以及将孔板由培养区运送至供所述机械手拾取；/n所述细胞成像仪，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来对所述机械手运送来的孔板进行细胞成像；所述细胞成像仪将细胞成像结果传输至中央处理器；/n所述液体处理工作站，接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来对所述机械手运送来的孔板进行换液或扩增。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动化处理系统，其特征在于，包括中央处理器、机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪；
所述中央处理器与机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱、细胞成像仪分别连接；所述中央处理器，负责分别输出控制信号到机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪，控制机械手、液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱和细胞成像仪的运作；
所述机械手，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来完成孔板在液体处理工作站、二氧化碳细胞培养箱、细胞成像仪之间的运送过程；所述运送过程包括拾取、转移和放下孔板的操作；
所述二氧化碳细胞培养箱，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来接收孔板、对孔板内的细胞样品进行培养和移出孔板；所述二氧化碳细胞培养箱具有第一内置运送装置，所述第一内置运送装置负责接收由所述机械手运送至二氧化碳细胞培养箱并放下的孔板，将接收来的孔板运送至所述二氧化碳细胞培养箱内部的培养区，以及将孔板由培养区运送至供所述机械手拾取；
所述细胞成像仪，负责接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来对所述机械手运送来的孔板进行细胞成像；所述细胞成像仪将细胞成像结果传输至中央处理器；
所述液体处理工作站，接收中央处理器传输来的控制信号，根据中央处理器传输来的控制信号来对所述机械手运送来的孔板进行换液或扩增。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自动化处理系统还包括与中央处理器连接的控制面板，所述控制面板用于输入指令以及显示系统当前工作状态，所述中央处理器接受由控制面板输入的指令并根据指令输出控制信号。


3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括标签机，所述标签机负责...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈其伟，张文康，董文，张朗，董慧芳，蔡洁行，周伟昌，陈智胜，
申请(专利权)人：上海药明生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31