无菌作业系统的制作方法

本发明涉及在隔离器等无菌作业室的腔室的内部使用机器人的情况下的无菌作业系统。

背景技术：

1、在制造医药品等的制造现场，重要的是维持室内的无菌状态。特别是在作为医药品制造的作业室的无菌作业室的除污中，需要完成符合gmp(good manufacturingpractice：药品生产质量管理规范)的高度的除污验证。

2、在这样的无菌环境下的小规模的作业中，作为作业室采用小型的腔室，使用作业者能够从该腔室的外部经由手套、半身衣进行作业的隔离器。在该隔离器的腔室设置有以不从外部环境混入污染物质的方式维持无菌状态的封围机构。另外，在从外部环境向无菌状态的隔离器的腔室的内部搬入必要的器具、物品时，也实现无菌状态的维持。

3、近年来，在隔离器中进行采用了机器人的作业。例如，在下述专利文献1中，公开了用于无菌地转移填充于罐中的粉体的医药品的封围装置。另外，在下述专利文献2中，公开了用于向医药品用的小瓶无菌填充液体的功能模块。这样，提出了通过使用机器人，高效地进行在无菌状态下将粉体、液体无菌填充到医药品用的小瓶等容器的作业的方案。

4、但是，在变更作业中处理的粉体、液体的医药品的种类的情况下，存在之前的医药品附着于机器人的臂、手等的风险，需要对隔离器的腔室的内部和机器人等再次进行除污。并且，在机器人的作业中，存在从机器人的臂、手等在运转中扬尘的风险，期望提高机器人自身的清洁性能的技术。作为机器人自身的防扬尘对策，也有安装罩的方法，但罩自身的气密保持并不容易，即使进行周围除污，也担心罩内的非除污区域的空气的漏出。

5、另外，伴随着近年来的再生医疗领域的发展，广泛使用培养箱来培养细胞。在使用细胞的再生医疗中，需要采集的细胞的调整、培养、加工等工序(细胞处理；cellprocessing)，在被称为细胞处理中心(cpc)的设施中进行。例如，在下述专利文献3中，公开了能够将各工序中使用的处理装置组合利用、提高了无菌性和效率性的细胞培养处理系统。在该cpc中，使用隔离器作为要求清洁度最高的等级a的作业室。此时，将隔离器和培养箱在无菌状态下连接，为了培养而将结束了调整的细胞配置在培养箱的腔室内。

6、在这些作业中，也需要防止异物、粉尘的侵入，并且防止杂菌的侵入而维持无菌性。进而，在培养(自体培养)患者本人的细胞的情况下，必须防止他人或其他种类的细胞、自体以外的细胞或来自该细胞的病毒、细菌等混入。这样，在变更处理的细胞等的情况下，存在之前的细胞等附着于机器人的臂、手等的风险，需要对隔离器的腔室的内部和机器人等再次进行除污。

7、[现有技术文献]

8、[专利文献]

9、[专利文献1]日本特表2022-547842号公报

10、[专利文献2]日本特表2023-534219号公报

11、[专利文献3]日本特开2012-147685号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的课题]

2、因此，本发明的目的在于，应对上述各问题，提供一种无菌作业系统，对在无菌环境的作业中与粉体、液体、细胞等接触的可能性高的机器人臂的规定部分的污染状况、以及从该机器人臂的规定部分产生或附着的异物、粉尘等的污染状况进行确认、记录，并且在检测到污染时对机器人臂的规定部分进行局部除污或局部清洗，由此能够确保无菌环境的作业的可靠性。

3、[用于解决课题的手段]

4、为了解决上述课题，本发明人等进行了深入研究，结果发现，着眼于在无菌作业中与对象物接触的机器人臂的手以及臂的规定部分，确认该部分的污染状况，在检测到污染时进行除污，由此能够解决上述课题，从而完成了本发明。

5、即，根据技术方案1的记载，本发明的无菌作业系统具有：无菌作业室，能够维持无菌状态；机器人，具备设置于该无菌作业室的内部的机器人臂；机器人臂检查装置，对所述机器人臂的规定部分局部地进行污染检测；以及污染去除装置，去除检测到的污染物质，

6、所述机器人臂检查装置具备：采样舱，收纳所述机器人臂的规定部分；以及污染检测装置，检测来自所述机器人臂的规定部分的扬尘及污染状态，该污染检测装置具备：清洁空气供给单元，向所述机器人臂的规定部分供给清洁空气；捕集单元，捕集被供给的清洁空气；微粒计数器，检测被捕集的空气中包含的微粒；以及生物微粒计数器，检测被捕集的空气中包含微生物的生物体系微粒，

7、所述污染去除装置具有除污机构，该除污机构具备在进行操作时将除污剂向所述采样舱内供给的除污剂供给装置和将残留在所述采样舱内的除污剂去除而维持无菌环境的换气装置，

8、在所述无菌作业室的内部的无菌作业空间中，在由所述机器人进行的无菌作业的中途阶段或无菌作业的结束阶段，在维持所述无菌作业室的内部的无菌状态的状态下，将如下操作进行1个循环或多个循环：

9、将所述机器人臂的规定部分向所述采样舱内移动的第一移动操作、通过所述污染检测装置检测来自移动后的所述机器人臂的规定部分的扬尘及基于无菌作业的污染状态的污染检测操作、在检测到污染时在所述采样舱内对所述机器人臂的规定部分进行除污的除污操作、利用所述换气装置将残留在除污后的所述采样舱内的除污剂排除的换气操作、以及在未检测到污染时或除污、换气后将所述机器人臂的规定部分从所述采样舱内向所述无菌作业空间移动的第二移动操作。

10、另外，根据技术方案2的记载，本发明在技术方案1所述的无菌作业系统的基础上，其特征在于，所述污染去除装置的除污机构具备超声波振动盘，实现污染检测效率的提高以及基于所述除污操作的除污效率的提高。

11、另外，根据技术方案3的记载，本发明在技术方案1所述的无菌作业系统的基础上，其特征在于，所述污染去除装置具有清洗机构，该清洗机构具备：清洗水供给装置，在进行基于水的清洗操作时供给清洗水；以及压缩空气供给装置，在进行基于压缩空气的清洗操作时供给压缩空气，除了所述除污操作之外还进行清洗操作。

12、另外，根据技术方案4的记载，本发明在技术方案3所述的无菌作业系统的基础上，其特征在于，所述污染去除装置的清洗机构具备超声波振动盘，实现污染检测效率的提高以及基于所述清洗操作的清洗效率的提高。

13、另外，根据技术方案5的记载，本发明在技术方案1~4中任一项所述的无菌作业系统的基础上，其特征在于，所述采样舱具有：插入口，将所述机器人臂的规定部分插入到所述采样舱内；以及封锁单元，设置于该插入口，所述封锁单元在将所述机器人臂的规定部分插入到所述采样舱内时处于释放状态，在所述机器人臂的规定部分插入到所述采样舱内之后，与所述机器人臂的臂外周紧贴，封锁所述无菌作业室的内部与所述采样舱的内部的边界。

14、另外，根据技术方案6的记载，本发明在技术方案5所述的无菌作业系统的基础上，其特征在于，所述污染检测装置具备1台或多台相机，通过该相机对除污操作及清洗操作的前后的机器人臂的规定部分的表面的污染状态进行确认、记录。

15、另外，根据技术方案7的记载，本发明在技术方案5所述的无菌作业系统的基础上，其特征在于，所述微粒计数器具备在检测出的微粒的数量超过预先设定的阈值的情况下自动地发出警告的警报功能。

16、另外，根据技术方案8的记载，本发明在技术方案5所述的无菌作业系统的基础上，其特征在于，所述生物微粒计数器具备在检测到的生物体系微粒的数量超过预先设定的阈值的情况下自动地发出警告的警报功能。

17、[发明效果]

18、根据上述结构，本发明的无菌作业系统具有具备无菌作业室和机器人臂的机器人、机器人臂检查装置以及污染去除装置。具备机器人臂的机器人和机器人臂检查装置设置于无菌作业室的内部。机器人臂检查装置具备收纳机器人臂的规定部分的采样舱和检测来自机器人臂的规定部分的扬尘及污染状态的污染检测装置。该污染检测装置具备清洁空气供给单元、捕集单元、微粒计数器以及生物微粒计数器。

19、清洁空气供给单元向机器人臂的规定部分供给清洁空气。捕集单元捕集所供给的清洁空气。微粒计数器检测被捕集的空气中包含的微粒。生物微粒计数器检测包含被捕集的空气中所含的微生物的生物体系微粒。另外，污染去除装置具有除污机构，该除污机构具备：除污剂供给装置，在进行除污操作时将除污剂向采样舱内供给；及换气装置，将残留在采样舱内的除污剂去除而维持无菌环境。

20、另外，本发明的无菌作业系统包括第一移动操作、污染检测操作、除污操作以及第二移动操作，在维持无菌作业室的内部的无菌状态的状态下，将这些操作进行一个循环或多个循环。第一移动操作在无菌作业室的内部的无菌作业空间中，在由机器人进行的无菌作业的中途阶段或无菌作业的结束阶段，将机器人臂的规定部分移动到采样舱内。污染检测操作通过污染检测装置检测来自移动后的机器人臂的规定部分的扬尘以及无菌作业的污染状态。除污操作在检测到污染时在采样舱内对机器人臂的规定部分进行除污。第二移动操作将未检测到污染时或除污、换气后的所述机器人臂的规定部分从采样舱内向无菌作业空间移动。

21、由此，能够提供如下的无菌作业系统：对在无菌环境的作业中与粉体、液体、细胞等接触的可能性高的机器人臂的规定部分的污染状况、以及从该机器人臂的规定部分产生或附着的异物、粉尘等的污染状况进行确认、记录，并且在检测到污染时对机器人臂的规定部分进行局部除污，由此能够确保无菌环境的作业的可靠性。

22、另外，根据上述结构，污染去除装置的除污机构具备在进行清洗操作时供给清洗水的清洗水供给装置和在进行基于压缩空气的清洗操作时供给压缩空气的压缩空气供给装置，除了所述除污操作之外，还能够进行清洗操作。由此，通过在局部除污的基础上进行局部清洗，能够更具体且有效地发挥上述作用效果。

23、另外，污染去除装置能够具备超声波振动盘。另外，通过超声波振动盘，能够实现污染检测的检测效率、除污操作的除污效率、以及清洗操作的清洗效率的提高。由此，能够更具体且有效地发挥上述作用效果。

24、另外，根据上述结构，采样舱具有插入口和封锁单元。插入口是将机器人臂的规定部分插入采样舱内的部分，设置有封锁单元。封锁单元在将机器人臂的规定部分插入采样舱内时处于释放状态。另一方面，在机器人臂的规定部分插入到采样舱内之后，与机器人臂的臂外周紧贴，将无菌作业室的内部与采样舱的内部的边界封锁。由此，能够更具体且有效地发挥上述作用效果。

25、另外，根据上述结构，污染检测装置具备1台或者多台相机。相机对除污操作以及清洗操作的前后的机器人臂的规定部分的表面的污染状态进行确认、记录。由此，能够更具体且有效地发挥上述作用效果。

26、另外，根据上述结构，生物微粒计数器具备在检测出的生物体系微粒的数量超过预先设定的阈值的情况下自动地发出警告的警报功能。另外，微粒计数器具备在检测出的微粒的数量超过预先设定的阈值的情况下自动地发出警告的警报功能。由此，能够更具体且有效地发挥上述作用效果。