一种生物样本转移培养系统

技术领域

本发明涉及生物样本实验设备技术领域，特别涉及一种生物样本转移培养系统。

背景技术

在辅助生殖医疗的手术过程中，需要在手术室和胚胎实验室之间样本流转流程，即涉及到在手术室对患者进行取卵操作后将该患者的卵子胚胎传递到胚胎实验室进行受精和培养在胚胎实验室完成培养和受精后再将该患者胚胎传递到手术室中进行胚胎移植进行受孕。

对于样本流程的流程目前还没有相关的规范，通常在样本上贴上标签，放在指定位置进行暂存，之后其它部门再进行拿取后进行相关操作。在相关技术中，会在手术室和胚胎实验室之间设置用于胚胎传递的窗口进行样本的流转。

采用相关技术中的传递方式，由于手术室和胚胎实验室中的人员隶属于不同部门和团队，在其中一个部门的医护人员将贴好标签的卵细胞或胚胎的培养皿放置在窗口暂存区后，需要等待另外一个部门进行拿取，在存放和拿取的过程中通常存在流程上的时间差和人为原因所造成的时间差，由于卵子细胞和胚胎对环境极其敏感，暂存区不能够提供卵子和胚胎发育所需的恒定温度环境和浓度环境，因此暂存过程中会对胚胎造成不可逆转的损伤而降低患者的生育成功率。并且在有多个样本在暂存区暂存时，医护人员存在同时拿多个患者的卵子或胚胎进行后续处理的情况，在多患者卵子和胚胎同步处理过程中存在患者卵子信息对应错误而造成严重医疗事故的风险。

发明内容

本发明提出了一种生物样本转移培养系统，以解决相关技术中生物细胞生物样本在转移交接过程中容易出现的信息对应错误和暂存区难以提供样本生存环境，从而造成医疗事故的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种生物样本转移培养系统，其特殊之处在于：包括培养箱主体、传动转移系统和控制系统；

培养箱主体：包括至少两个具有输出口的操作台面和设置于内腔中的多个生物样本放置舱，培养箱主体的内腔由环境感知系统维持生物样本发育所需的物理环境；

传动转移系统：设置于培养箱主体内腔中，用于承载生物样本放置舱，并根据控制系统的指令将指定生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口；

控制系统：根据用户指令将生物样本信息与生物样本放置舱绑定，并根据用户指令向传动转移系统发送存储和取出的控制指令，以控制传动转移系统将指定的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口或存储于培养箱主体内腔。这样，通过控制系统采集权限识别系统发送的生物样本信息和/或授权信息，可以做到生物样本放置舱和样本信息的一一对应，之后利用传动转移系统进行生物样本的转移，防止了转移错误的发生。

优选地，所述控制系统包括权限识别模块，用于识别样本标签中的样本信息和/或人员标签中的操作人员信息。

进一步地，操作人员权限信息包括手术人员信息和实验人员信息。

更进一步地，控制系统包括转移控制模块，转移控制模块接收权限识别系统发送的操作人员信息。

当接收到手术人员信息和存储的控制指令时，将空置的生物样本放置舱与识别的生物样本信息进行绑定，并控制所述传动转移系统将空置的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口进行样本的存放；之后与生物样本信息对应的生物样本放置舱，只能接收实验人员信息且为拿取的控制指令，并通过所述传动转移系统将与生物样本信息对应的生物样本放置舱，转移至指定的操作台面的输出口进行样本的拿取，并删除对应生物样本放置舱的绑定信息；

当接收到实验人员信息和存储的控制指令时，将空置的生物样本放置舱与识别的生物样本信息进行绑定，并控制所述传动转移系统将空置的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口进行样本的存放；之后与生物样本信息对应的生物样本放置舱，只能接收手术人员信息且为拿取的控制指令，并通过所述传动转移系统将与生物样本信息对应的生物样本放置舱，转移至指定的操作台面的输出口进行样本的拿取，并删除对应生物样本放置舱的绑定信息。

优选地，存放和拿取的输出口的操作台面设置于相互隔离的不同空间内。这样，由于手术室和胚胎实验室的环境安全级别要求不同，通常设定不同的消毒环境、压力环境、温度环境、气体浓度环境，通过将存放和拿取的输出口的操作台面设置于相互隔离的不同空间内，使存放和拿取时位于不同的空间中，防止手术室和实验室的交叉感染并造成胚胎污染的重大医疗事故。

优选地，环境感知系统包括温度传感器、温度控制器、气体输送管路和气体控制器；

温度传感器：用于采集培养箱主体内腔和生物样本放置舱的温度，并传输至温度控制器；

温度控制器：用于控制培养箱主体内腔和生物样本放置舱的温度不超过预设值的0.1℃；

气体输送管路：用于向生物样本放置舱的内腔输送指定浓度的气体；

气体控制器：用于控制向生物样本放置舱的内腔输送气体的流量，并控制气体输送浓度不超过预设值的0.1%。

优选地，控制系统包括放置舱开关控制模块；

放置舱开关控制模块用于控制生物样本放置舱的舱口的开闭，当收到存放的指令后，生物样本放置舱转移到指定的操作台面的输出口后，生物样本放置舱开启，放入生物样本后关闭且无法自行开启；当收到拿取的指令后，生物样本放置舱转移到指定的操作台面的输出口后，生物样本放置舱开启，取出生物样本后关闭且无法自行开启。这样，只有当放置舱开关控制模块控制对应的生物样本放置舱的舱口的开启后，操作人员才能进行存放或者拿取的操作，防止由于机械错位或人为误操作造成的风险。

优选地，控制系统包括远程控制模块；

远程控制模块，用于对生物样本转移培养系统进行远程控制，并展示和监控培养箱主体的运行状态数据。

优选地，控制系统包括传动安全控制模块，当控制系统接收到存储或取出的控制指令后，直到传动转移系统对控制指令执行完毕才接收下一指令。

优选地，控制系统包括状态显示模块；

状态显示模块，用于显示传动转移系统的运行状态。

优选地，气体输送管路输送预设定的气体浓度。这样，通过设置例如5.0%的CO

优选地，生物样本放置舱的舱底和舱盖均设置有温度控制器。

优选地，控制系统包括数据远程监控模块，数据远程监控系统用于展示和监控每个生物样本放置舱和传动转移系统的运行状态数据。

优选地，运行状态数据包括：传动转移系统的运动信息，生物样本放置舱的温度、运行浓度。

优选地，控制系统包括报警模块，用于根据数据远程监控模块监控的运行状态数据进行报警。

优选地，控制系统包括存储模块；存储模块用于记录所有的操作流程信息。

本发明的有益效果至少包括：采用该生物样本转移培养系统，通过控制系统采集权限识别系统发送的生物样本信息和/或授权信息，根据用户指令将生物样本信息与生物样本放置舱绑定，并根据用户指令向传动转移系统发送存储、锁定、取出的控制指令，以控制传动转移系统将指定的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口或存储于培养箱主体内腔，保证位于需要拿取生物样本的操作人员能够准确取得需要的生物样本进行后续的胚胎移植、人工授精等流程，杜绝因人工手动交接所造成的出错风险。能够有效解决相关技术中生物细胞生物样本在转移交接过程中容易出现的信息对应错误问题，避免造成医疗事故。

附图说明

图1为本发明实施例的系统示意图；

图2为本发明实施例的控制系统示意图；

图3为本发明实施例的培养箱主体立体结构示意图；

图4为本发明实施例的传动转移系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种生物样本转移培养系统，系统包括培养箱主体、权限识别系统、传动转移系统和控制系统；

培养箱主体：包括至少两个具有输出口的操作台面和设置于内腔中的多个生物样本放置舱，培养箱主体的内腔由环境感知系统维持生物样本发育所需的物理环境；

传动转移系统：设置于培养箱主体内腔中，用于承载生物样本放置舱，并根据控制系统的指令将指定生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口。

示例性地，传动转移系统包括但不限于为转盘、两面伸缩柜和传送带。

控制系统：根据用户指令将生物样本信息与生物样本放置舱绑定，并根据用户指令向传动转移系统发送存储、锁定、取出的控制指令，以控制传动转移系统将指定的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口或存储于培养箱主体内腔。

本发明实施例在使用时，操作人员将生物样本信息与生物样本放置舱进行绑定，绑定的形式包括但不限于为：1、通过对生物样本放置舱进行编号，并通过控制系统进行绑定；2、通过一维码进行扫描，并通过控制系统进行绑定；3、通过二维码进行扫码，并通过控制系统进行绑定；4、通过FRID电子标签进行扫描，并通过控制系统进行绑定。

如果为存储指令，则将空置的生物样本放置舱与生物样本信息进行绑定，同时控制传动转移系统将指定的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口进行存放；当为取出的控制指令时，控制传动转移系统将将与生物样本信息相对应的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口进行取出操作。保证样本的培养环境、样本定位、样本传输的准确性。

具体地，本发明实施例中，生物样本转移培养系统包括一套控制系统和至少一套培养箱主体，从而保证根据样本容量需求，可以通过一套控制系统对至少一台培养箱主体进行控制。

如图2所示，本发明实施例中，控制系统包括转移控制模块、放置舱开关控制模块、远程控制模块、传动安全控制模块、状态显示模块、数据远程监控模块、报警模块和存储模块。

转移控制模块接收权限识别系统发送的操作人员信息，通过转移控制模块和操作人员权限信息相互匹配。

当接收到手术人员信息和存储的控制指令时，将空置的生物样本放置舱与识别的生物样本信息进行绑定，并控制所述传动转移系统将空置的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口进行样本的存放；之后与生物样本信息对应的生物样本放置舱，只能接收实验人员信息且为拿取的控制指令，并通过所述传动转移系统将与生物样本信息对应的生物样本放置舱，转移至指定的操作台面的输出口进行样本的拿取，并删除对应生物样本放置舱的绑定信息；

当接收到实验人员信息和存储的控制指令时，将空置的生物样本放置舱与识别的生物样本信息进行绑定，并控制所述传动转移系统将空置的生物样本放置舱转移至指定操作台面的输出口进行样本的存放；之后与生物样本信息对应的生物样本放置舱，只能接收手术人员信息且为拿取的控制指令，并通过所述传动转移系统将与生物样本信息对应的生物样本放置舱，转移至指定的操作台面的输出口进行样本的拿取，并删除对应生物样本放置舱的绑定信息。

由于在实际的操作中，手术室和胚胎实验室通常隶属于不同部门或不同团队，示例性地，将手术人员信息和实验人员信息区分，分别设定相应的权限，在手术人员进行了取卵操作后，进行存放的操作，之后只能通过实验人员对其进行胚胎培养等后续操作后，手术人员才能再次进行后续操作。因此本发明实施例中，通过多部门的流转对转移控制模块进行说明如下，在部门A进行权限识别和存放操作后，之后只能通过部门B进行权限识别和拿取操作，在取得样本进行操作后，部门A或部门C才能再次进行拿取的操作。这样，防止了同一个部门在后续部门还没有进行操作的情况下，再次拿取样本，导致样本的污染和损坏，进一步杜绝了人工误操作的可能。

由于手术室和胚胎实验室的环境安全级别要求不同，通常设定不同的消毒环境、压力环境、温度环境、气体浓度环境，通过将存放和拿取的输出口的操作台面设置于相互隔离的不同空间内，使存放和拿取时位于不同的空间中，防止手术室和实验室的交叉感染并造成胚胎污染的重大医疗事故。因此，本发明实施例中，将存放和拿取的输出口的操作台面设置于相互隔离的不同空间内。示例性地，将输出口的操作台面设置于相互隔离的不同空间内，可以通过将培养箱主体内嵌安装在隔离体内，例如墙体和箱体等等，从而实现两个空间内的样本传递、暂存和培养；将培养箱主体内嵌安装在以一个中心点进行连接的三面隔离体内，实现三个空间内的样本传递。

放置舱开关控制模块用于控制生物样本放置舱的舱口的开闭，当收到存放的指令后，生物样本放置舱转移到指定的操作台面的输出口后，生物样本放置舱开启，放入生物样本后关闭且无法自行开启；当收到拿取的指令后，生物样本放置舱转移到指定的操作台面的输出口后，生物样本放置舱开启，取出生物样本后关闭且无法自行开启。从而实现只允许一次拿一个样本和一次取一次样本，相互互不干扰。

由于放置舱开关控制模块的设定，使得生物样本放置舱可以进行锁定，在没有收到开启舱口的控制指令前，无法通过人工进行存放和拿取生物样本的操作，防止人工进行非规范流程操作，导致样本的放置位置出错，通过锁定，保证了拿取样本的准确性。

远程控制模块用于对生物样本转移培养系统进行远程控制，并展示和监控培养箱主体的运行状态数据。同时，由于设置了远程控制模块，可以将权限识别系统设置于操作口空间有网络连通的任意位置，并通过控制系统与培养箱主体进行通讯，从而支持使用者远程进行样本标签的识别和操作。

安全控制模块用于当控制系统接收到存储或取出的控制指令后，直到传动转移系统对控制指令执行完毕才接收下一指令。状态显示模块，用于显示传动转移系统的运行状态。

通过传动安全控制模块，可以保证在一次存取或者拿取的操作完成后才进行下一步命令的执行，进一步减少人为操作失误的可能性。

同时通过状态显示模块，对当前的传动转移系统的运行状态进行显示，示例性地，当传动转移系统待机时显示蓝灯，当传动转移系统转动时显示红灯，当传到转移系统转移到达指定位置后显示绿灯，使用人员可以很清楚的知晓当前的运动状态，并选择合适的操作动作，使用更为方便。

数据远程监控模块用于展示和监控每个生物样本放置舱和传动转移系统的运行状态数据。其中，运行状态数据包括：运行温度、运行浓度、传动系统状态、样本信息和样本位置信息、每个生物样本放置舱的温度和运行浓度。

报警模块用于根据数据远程监控模块监控的运行状态数据进行报警。

数据远程监控模块可以更清晰的对整个生物样本转移培养系统的数据信息进行展示，通过报警模块，当运行状态数据偏离设定阈值推送声、光报警信息。

存储模块用于记录所有的操作流程信息，示例性地，样本在什么时间由谁放入到那个编号的舱室内，样本在什么时间由谁从哪个编号的舱室内拿出。

本发明实施例中，环境感知系统包括温度传感器、温度控制器、气体输送管路和气体控制器；

温度传感器：用于采集培养箱主体内腔和生物样本放置舱的温度，并传输至温度控制器；温度控制器：用于控制培养箱主体内腔和生物样本放置舱的温度不超过预设值的0.1℃；气体输送管路：用于向生物样本放置舱的内腔输送指定浓度的气体；气体控制器：用于控制向生物样本放置舱的内腔输送气体的流量，并控制培养箱气体输送浓度不超过预设值的0.1%。

通过温度传感器和温度控制器能够实现温度精确控制，保证样本维持培养和发育所需的恒定温度水平；通过气体输送管路和气体控制器能够实现样本培养环境气体精确控制，保证样本培养和发育所需的恒定气体浓度水平。并且每个生物样本放置舱内的温度和气体相互隔离，可以根据实际的需求进行设定。

示例性地，由于本发明实施例所描述的为胚胎的培养，因此气体输送管路输送5%的CO

本发明实施例中，每个生物样本放置舱的舱底和舱盖均设置有温度控制器。通过对舱盖进行加热，对整个生物样本防止舱形成一道温度隔热墙，防止温度的逸散，保证舱内温度恒定，减少舱内温度波动。

为了方便对本发明实施例进行说明，示例性地，作为较优地一种实施例，通过如图3和图4所示的生物样本转移培养装置进行说明。

在本发明实施例中，该生物样本转移培养装置的培养箱主体可以安装于相互隔离的不同空间之间，针对不同的空间，其培养箱主体1上可以设置对应的输出口12。在本发明实施例中，针对相隔的手术室a和胚胎实验室b，可以将培养箱主体嵌入安装于手术室a和胚胎实验室b之间的墙体中以替代传统的窗口设计。针对对胚胎培养皿的取放，在培养箱主体1位于手术室a和胚胎实验室b两侧的部分分别设置有第一输出口2a和第二输出口2b。在使用时，手术室a中的工作人员在取得卵细胞后将其存放于培养皿中，并在培养皿上贴附包括该卵细胞对应信息的标签。该标签内包含有多种信息，其中至少包括胚胎细胞所属人的信息以及操作人员信息。之后，手术室a中的工作人员通过权限识别系统4扫描标签信息，扫描操作人员信息，控制系统认证通过后，扫描生物样本信息并记录，控制系统可以基于该标签信息中的数据对该培养皿所需放置的生物样本放置舱进行定位。之后即可基于该标签信息向传送装置3发送控制指令，将空置的生物样本放置舱5转移至第一输出口12a进行胚胎的存放；同样地，位于胚胎实验室b中的工作人员通过权限识别系统4扫描标签信息，扫描操作人员信息，控制系统认证通过后，扫描生物样本信息并记录，之后即可基于该标签信息向传送装置3发送控制指令，通过传送装置3将与生物样本信息对应的生物样本放置舱，转移至第二输出口12a进行胚胎的拿取。

保证位于另一侧的工作人员能够准确取得需要的生物样本进行后续的胚胎发育和人工授精流程，在完成生物样本培养后也能够利用与前述相同的操作将培养皿一对一准确输送到进行胚胎移植手术的工作人员手中，杜绝因人工手动交接所造成的出错风险。能够有效解决相关技术中生物细胞生物样本在转移交接过程中容易出现的信息对应错误问题，避免造成医疗事故。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，仅表达了本发明的较佳实施例而已，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。