【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于自動化設備領域，具體涉及一種自動化細胞表達重組蛋白的設備。
技術介紹
1、重組蛋白表達已成為現代生物技術的重要工具，在醫學、農業和工業等領域具有廣泛的應用。在生物技術產業中，細胞表達重組蛋白是至關重要的過程。在哺乳動物細胞中表達蛋白的傳統方法涉及繁瑣且耗時的步驟，如轉染或轉化、擴大培養、細胞產量監測等。此外，目前的人工方法存在產量低、可變性大和污染的問題，并且不能更加有效地優化培養條件。目前，細胞培養過程的自動化成都已經較為完整的方案，例如在貼壁細胞的處理上已經有半自動培養方法（cn207727091u），但是類似的方法無法實現全流程自動化，也無法對表達產物進行檢測和收集；在懸浮細胞的處理上已有大規模培養技術（梅建國,et?al.?"動物細胞大規模培養技術."中國生物工程雜志?32.07?(2012):?127-132.），自動細胞培養裝置（cn109642201a），以及自動化細胞培養系統（cn106635790b），已有的培養裝置適用于已確定表達蛋白的細胞培養，但是無法用于細胞培養后續的蛋白表達條件優化和篩選的步驟，無法滿足目前的需求。
2、針對細胞表達重組蛋白的過程，現有設備無法實現從細胞培養到表達產物檢測和收集的全流程自動化，特別是在蛋白表達條件優化和篩選方面，仍然需要大量人工干預。此外，現有技術在培養過程中的潔凈度保障方面也存在不足，無法確保在多步驟操作中維持穩定的無菌環境。因此，開發一種具有高度自動化和潔凈度控制的設備顯得尤為重要。通過該裝置的潔凈控制系統，能夠在培養、表達及后續操作中減少人
技術實現思路
1、為了優化蛋白表達過程減少人工干預，提高蛋白質表達過程的可靠性和相關蛋白表達條件優化篩選的效率，本專利技術提供一種自動化細胞表達重組蛋白的設備。
2、本專利技術第一方面提供一種細胞表達重組蛋白的設備，所述設備包括多個獨立隔間，所述設備不同隔間內設有樣品處理裝置104、細胞培養裝置105、樣品監測裝置106、隔間轉移裝置205和206和滅菌裝置311；所述細胞培養裝置105內設有溫濕度監測和控制裝置3012；所述樣品處理裝置104、細胞培養裝置105、樣品監測裝置106和隔間轉移裝置205和206內設有滅菌裝置311；所述樣品處理裝置104內設有空氣流通裝置，空氣流通裝置包括進風裝置301和出風裝置302，所述進風裝置301與設備殼體連接的部分設有進風口107，所述出風裝置302與設備殼體連接的部分設有出風口108，設備外空氣通過進風口107進入進風裝置301，并通過出風裝置302后由出風口108排出設備，在設備內形成由一側向另一側的單向氣流。
3、在一些實施方案中，所述進風裝置301中設有過濾部件，例如hepa過濾器。
4、在一些實施方案中，所述樣品處理裝置104內還設有樣品預處理裝置、加樣裝置、廢物收集裝置和耗材存放裝置；和/或，
5、所述設備還包括控制系統裝置。
6、在一些實施方案中，所述隔間均設有滅菌裝置311。
7、在一些實施方案中，所述隔間為潔凈受控環境或低污染風險環境。
8、在隔間內設置滅菌裝置能夠有效殺滅或去除隔間內的細菌、病毒、真菌等微生物，降低隔間內的生物污染風險，同時可以去除空氣中的塵埃粒子、有害氣體等，提高隔間內空氣質量，降低顆粒物污染風險從而使隔間成為潔凈受控環境或低污染風險環境。
9、在一些實施方案中，所述樣品預處理裝置設在獨立的隔間內。
10、在一些實施方案中，所述樣品預處理裝置包括細胞培養液的預處理裝置201、細胞樣品的預處理裝置202、轉染樣品的預處理裝置203和廢棄物的預處理裝置204。
11、在一些實施方案中，所述樣品處理裝置104、細胞培養裝置105、樣品監測裝置106和隔間轉移裝置205和206設在獨立的隔間內。
12、所述樣品處理裝置104中包含不同的實驗耗材區域6003和6004、監測和轉染樣品上樣區5006、細胞培養液區5003、細胞樣品區5005和廢棄物收集區5007。
13、在一些實施方案中，所述耗材存放裝置包含用于不同實驗耗材的存放區域603和604，確保實驗耗材的分類擺放和使用；細胞培養裝置105中包含區域601，用于存放與細胞培養相關的設備和器材；樣品監測裝置106中包含區域602，用于存放用于監測細胞的生長情況及誘導狀態的監測儀器。
14、所述與細胞培養相關的設備和器材有培養箱、生物安全柜、液氮罐、冷凍箱，過濾裝置等。
15、所述用于監測細胞的生長情況及誘導狀態的監測儀器有光學顯微鏡、共聚焦激光掃描顯微鏡（clsm）、活細胞成像系統、流式細胞儀、細胞計數器、細胞分析儀、生物發光和熒光成像系統等。
16、在一些實施方案中，所述樣品處理裝置104中設有加樣裝置和區域定位系統401，區域定位系統401配備有移液頭4001，所述加樣裝置通過區域定位系統401配備的移液頭4001從一個區域吸取液體并將其加到另一個區域的樣品中。
17、在一些實施方案中，所述樣品處理裝置104和細胞培養裝置105通過隔間轉移裝置205進行樣品轉移，樣品處理裝置104和樣品監測裝置106之間通過隔間轉移裝置206進行樣品轉移。
18、在一些實施方案中，所述設備還包括底座103，所述移動裝置包括移動機械臂和軌道裝置，用于在各裝置內和各裝置之間傳輸樣品，所述軌道裝置位于底座103上。
19、在一些實施方案中，所述移動機械臂包括用于細胞培養液樣品的移動機械臂402、用于擴大培養的移動機械臂403、用于細胞樣品的移動機械臂404、用于轉染樣品的移動機械臂405，用于廢物收集裝置的移動機械臂406、用于細胞培養裝置105內樣品轉移的移動機械臂407、用于樣品監測裝置106內樣品轉移的移動機械臂408。
20、在一些實施方案中，所述軌道裝置包括用于細胞培養液樣品的軌道裝置503、用于細胞擴大培養樣品轉移的軌道裝置504、用于細胞樣品轉移的軌道裝置505、用于監測樣品轉移的軌道裝置506、用于廢物收集裝置轉移的軌道裝置507，以及用于隔間轉移裝置205和206移動的軌道裝置501和502。
21、在一些實施方案中，所述軌道裝置例如為鏈條式傳送帶。
22、在一些實施方案中，所述設備還包括控制系統裝置，用于控制設備內各裝置的運行。例如，使用控制系統裝置控制細胞培養溫度、培養時間等。
23、在一些實施方案中，所述控制系統裝置與設備內的各裝置間不流通。
24、本專利技術第二方面提供一種用于細胞自動化表達重組蛋白的方法，所述方法包括以下步驟：
25、步驟1）通過滅菌裝置311對設備內部進行滅菌；
26、步驟2）通過空氣流通裝置保持設備內部單向氣流；
27、步驟3）使用移動機械本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種細胞表達重組蛋白的設備，其特征在于，所述設備包括多個獨立隔間，所述設備不同隔間內設有樣品處理裝置（104）、細胞培養裝置（105）、樣品監測裝置（106）、隔間轉移裝置（205和206）和滅菌裝置（311）；所述細胞培養裝置（105）內設有溫濕度監測和控制裝置（3012）；所述樣品處理裝置（104）、細胞培養裝置（105）、樣品監測裝置（106）和隔間轉移裝置（205）和（206）內設有滅菌裝置（311）；所述樣品處理裝置（104）內設有空氣流通裝置，空氣流通裝置包括進風裝置（301）和出風裝置（302），所述進風裝置（301）與設備殼體連接的部分設有進風口（107），所述出風裝置（302）與設備殼體連接的部分設有出風口（108），設備外空氣通過進風口（107）進入進風裝置（301），并通過出風裝置（302）后由出風口（108）排出設備，在設備內形成由一側向另一側的單向氣流。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述設備還包括移動裝置；和/或，
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述樣品預處理裝置設在獨立的隔間內；和/或，
4
5.如權利要求1-4任一項所述的設備，其特征在于，所述樣品處理裝置（104）和細胞培養裝置（105）通過隔間轉移裝置（205）進行樣品轉移，樣品處理裝置（104）和樣品監測裝置（106）之間通過隔間轉移裝置（206）進行樣品轉移；和/或，
6.如權利要求5所述的設備，其特征在于，所述移動機械臂包括用于細胞培養液樣品的移動機械臂（402）、用于擴大培養的移動機械臂（403）、用于細胞樣品的移動機械臂（404）、用于轉染樣品的移動機械臂（405），用于廢物收集裝置的移動機械臂（406）、用于細胞培養裝置（105）內樣品轉移的移動機械臂（407）、用于樣品監測裝置（106）內樣品轉移的移動機械臂（408）；和/或，
7.如權利要求1-6任一項所述的設備，其特征在于，所述設備還包括控制系統裝置，所述控制系統裝置用于控制設備內各裝置的運行；所述控制系統裝置與設備內的各裝置間不流通。
8.一種用于細胞自動化表達重組蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，步驟11）中完成細胞擴增后，細胞表達重組蛋白的時間為1小時至1周，時間可以為1h、2h、3h或1天、2天、3天、7天。
10.如權利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述設備為如權利要求1-7任一項所述的設備。
...【技術特征摘要】
1.一種細胞表達重組蛋白的設備，其特征在于，所述設備包括多個獨立隔間，所述設備不同隔間內設有樣品處理裝置（104）、細胞培養裝置（105）、樣品監測裝置（106）、隔間轉移裝置（205和206）和滅菌裝置（311）；所述細胞培養裝置（105）內設有溫濕度監測和控制裝置（3012）；所述樣品處理裝置（104）、細胞培養裝置（105）、樣品監測裝置（106）和隔間轉移裝置（205）和（206）內設有滅菌裝置（311）；所述樣品處理裝置（104）內設有空氣流通裝置，空氣流通裝置包括進風裝置（301）和出風裝置（302），所述進風裝置（301）與設備殼體連接的部分設有進風口（107），所述出風裝置（302）與設備殼體連接的部分設有出風口（108），設備外空氣通過進風口（107）進入進風裝置（301），并通過出風裝置（302）后由出風口（108）排出設備，在設備內形成由一側向另一側的單向氣流。
2.如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述設備還包括移動裝置；和/或，
3.如權利要求2所述的設備，其特征在于，所述樣品預處理裝置設在獨立的隔間內；和/或，
4.如權利要求2或3所述的設備，其特征在于，所述耗材存放裝置包含用于不同實驗耗材的存放區域（603）和（604），確保實驗耗材的分類擺放和使用；細胞培養裝置（105）中包含區域（601），用于存放與細胞培養相關的設備和器材；樣品監測裝置（106）中包含區域（60...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李昂狄，徐昊，孫立萍，劉俊林，劉志杰，彭瑤，
申請(專利權)人：上海科技大學，
類型：發明
國別省市：
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