Лабораторный учебно-профессиональный комплекс для автоматизации широкого спектра научно-технических исследований Российский патент 2024 года по МПК A61G10/00 B25J21/02 E04B1/343 B01L7/00 G09B9/00 

Лабораторный учебный комплекс предназначен для проведения лабораторных работ и научно-технических исследований, в частности, в области медицины, инфохимии, физической химии, биохимии и биотехнологий.

Известен мобильный противоэпидемический комплекс по патенту РФ №2623367, содержащий взаимосвязанные и легко разделяемые между собой при развертывании на местности, оснащенные системой жизнеобеспечения, имеющие герметично исполненные салоны с различными уровнями биологической защиты, с системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции, разделенные на отсеки, оснащенные диагностическим оборудованием функциональные модули - индикационная лаборатория, лаборатория особо опасных инфекций, бактериологическая лаборатория, санитарно-микробиологическая лаборатория, лаборатория поддержки бактериологических исследований, стыковочный модуль, соединяющий функциональные модули в развернутом состоянии, причем каждый модуль образован на основе кузова фургона, установленного на шасси автомобиля повышенной проходимости и/или прицепа, мобильный пункт управления, штабной автомобиль, модуль для доставки персонала, мобильную лабораторию эпидразведки, отличающийся тем, что функциональные модули выполнены с уровнем биологической безопасности BSL-3, дополнительно имеют технический отсек с доступом снаружи фургона с размещенными в нем органами управления системой жизнеобеспечения, оборудованы системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции с автоматическим поддержанием разницы давления между лабораторными отсеками, при этом индикационная лаборатория и лаборатория особо опасных инфекций оснащены боксом микробиологической безопасности II класса тип В2 и автоклавом, также лаборатория особо опасных инфекций дополнительно оснащена боксом микробиологической безопасности III класса, бактериологическая лаборатория и санитарно-микробиологическая оснащены боксом микробиологической безопасности II класса тип В2, герметичными передаточными шлюзовыми камерами, а также передаточными окнами, совмещаемыми соосно с передаточными шлюзовыми камерами лаборатории поддержки бактериологических исследований при развертывании на местности и соединяемыми посредством установки герметичных стыковочных межсекционных блоков. Функциональные модули комплекса оснащены системой видеонаблюдения.

Известен учебно-лабораторный патент комплекс по патенту РФ №140456, содержащий функциональный генератор, снабженный частотомером, измерительные приборы, панель индикации и управления, источник питания, выполненный в виде двух регулируемых источников, гальванически не связанных друг с другом, смонтированных на съемной панели элементами исследуемых электрических и электронных схем. Съемная панель снабжена специализированным разъемом для подключения к цепям учебно-лабораторного комплекса. Комплекс выполнен по модульной схеме из двух или более корпусов, крепящихся друг к другу легкоразъемными механическими соединениями, обеспечивающими в том числе электрическое соединение сопрягаемых корпусов, причем один из корпусов является самостоятельным устройством - лабораторным источником питания, в состав которого дополнительно входят два нерегулируемых источника постоянного напряжения, оснащенных световой индикацией наличия аварийного режима работы, остальные корпусы представляют собой самостоятельные модули с согласованным набором элементов исследуемых электрических и электронных схем, а также измерительных устройств.

Известен учебно-лабораторный комплекс для проведения практических занятий по биотехнологии по патенту РФ №76492, содержащий биореактор, блок управления биореактором, выполненный с возможностью подключения к ЭВМ, термодатчик, нагревательный элемент, перемешивающее устройство, отличающийся тем, что блок водоподготовки подключен шлангами с клапанами к магистральному водопроводу, к парогенератору, аппарату приготовления питательных сред, биореактору, а парогенератор подключен шлангом с клапаном к распределительной гребенке, в свою очередь подключенной шлангами с клапанами к аппарату для приготовления питательных сред, биореактору, коллектору, который оснащен дренажным клапаном, при этом блок газоподготовки содержит последовательно соединенные шлангами фильтр грубой очистки, компрессор, фильтр тонкой очистки, озонатор, причем компрессор и озонатор связаны со схемой управления, которая подключена к источнику питания, УФ-облучателю и парогенератору, фильтр грубой очистки снабжен штуцером для подвода воздуха/газа, а выходной штуцер озонатора соединен шлангом с УФ-облучателем, который подсоединен шлангом с клапаном к распределительной гребенке; аппарат для приготовления питательных сред связан с блоком управления аппаратом для приготовления питательных сред и оснащен трубой пере-давливания, клапаном для подачи компонентов питательной среды и клапаном для стравливания избыточного давления, а биореактор связан с блоком управления биореактором и оснащен трубой передавливания клапаном для подачи посевного материала и клапаном для стравливания избыточного давления, причем блоки управления аппаратом для приготовления питательных сред и управления биореактором подключены к ЭВМ и оснащены каждый термодатчиком, фотометрическим датчиком, кондуктометрическим датчиком, хлоридсе-ребряным и стеклянным электродами, которые выполнены с возможностью их размещения внутри аппарата для приготовления питательных сред и биореактора.

Данное техническое решение, как наиболее близкое к заявленному по технической сути и достигаемому результату, принято в качестве его прототипа

Известный комплекс пригоден для проведения практических занятий по биотехнологии и позволяет реализовать ряд биотехнологических методов и приемов с использованием физико-химических методов контроля проводимого процесса.

Недостатками известного технического решения являются узкие функциональные возможности, рассчитанные на реализацию только ограниченного спектра исследований, в частности, только биотехнологических методов, а также сложность проведения исследовательских работ, низкая степень стерильности при проведении работ, а также то, что проведение практических занятий в нем затруднено его ограниченными размерами и отсутствием внешнего видеонаблюдения за происходящими внутри комплекса работами.

Задачей изобретения является создание лабораторного учебного комплекса для проведения научно-технических исследований, упрощающего проведение исследовательских работ, обеспечивающего стерильность и удобством для проведения учебно-практических занятий.

Сущность заявленного технического решения выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения указанной заявителем технической проблемы и получения обеспечиваемого изобретением технического результата.

Согласно изобретению лабораторный учебный комплекс для научно-технических исследований, включающий корпус для установки лабораторного и исследовательского оборудования, характеризуется тем, что корпус выполнен в виде разборной металлической конструкции, стены которой выполнены из прозрачного материала, а пол выполнен из абразивостойкого материала, при этом корпус выполнен из двух состыкованных между собой помещений - шлюзовой комнаты и стерильной лабораторной зоны, для чего шлюзовая комната снабжена двумя герметичными дверьми - наружной дверью для входа в лабораторный комплекс и внутренней дверью для входа в стерильную лабораторную зону, в которой установлен программируемый манипулятор с функциями, аналогичными человеческой руке, бокс биологической безопасности, аспиратор, бактерицидная УФ-камера, CO₂-инкубатор, микроскоп инвертированный, микроволновая камера для стерилизации, бактерицидный стерилизатор воздуха в помещении, холодильник, лабораторный стол и лабораторное оборудование, кроме того; кроме того помещения лабораторного комплекса снабжены розетками для подключения оборудования, системой управления освещением, полками под установку оборудования, электрическим щитом с группой автоматов для подключения к средствам электроснабжения, системой принудительной вытяжной вентиляции, вентиляционный блок которой установлен снаружи корпуса, помимо этого снаружи корпуса установлены шкаф для баллона с углекислым газом, монитор для наблюдений за процессом исследований и экспериментов внутри лаборатории.

Кроме того, заявленное техническое решение характеризуется наличием ряда дополнительных факультативных признаков, а именно:

- стены корпуса могут быть выполнены из акрилового стекла;

- стены корпуса могут быть выполнены из оргстекла;

- стены корпуса могут быть выполнены из поликарбоната;

- пол корпуса может быть выполнен из поликарбоната.

Заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, который заключается в том, что заявленный комплекс обладает широкими функциональными возможностями, необходимыми для проведения научно-технических исследований с обеспечением удобства проведения исследовательских работ, обеспечения стерильности и удобными средствами для проведения наглядных учебно-практических занятий.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, на котором представлен общий вид заявленного комплекса.

Лабораторный учебный комплекс для научно-технических исследований включает корпус 1 для установки лабораторного и исследовательского оборудования. Корпус 1 выполнен из двух состыкованных между собой помещений -шлюзовой комнаты 2 и стерильной лабораторной зоны 3. Шлюзовая комната 2 снабжена двумя герметичными дверьми - наружной дверью 4 для входа в комплекс и внутренней дверью 5 для входа в стерильную лабораторную зону 3. В стерильной лабораторной зоне 3 установлен программируемый манипулятор 6 с функциями, аналогичными человеческой руке, бокс биологической безопасности 7, аспиратор 8, бактерицидная УФ-камера 9, CO₂-инкубатор 10, микроскоп инвертированный 11, микроволновая камера 12 для стерилизации, бактерицидный стерилизатор воздуха 13, холодильник 14, лабораторный стол 15. Помещения лабораторного комплекса снабжены розетками для подключения оборудования, системой управления освещением, полками под установку оборудования, электрическим щитом с группой автоматов для подключения к средствам электроснабжения, системой принудительной вытяжной вентиляции, вентиляционным блоком 16, которой установлен снаружи корпуса 1. Кроме того, снаружи корпуса 1 установлены шкаф 17 для баллона с углекислым газом, монитор 18 и камера видеонаблюдения 19 для наблюдений за процессом исследований и экспериментов внутри лабораторной зоны.

Заявленный лабораторный комплекс работает следующим образом.

Лабораторный комплекс позволит оптимизировать пространство в учреждениях, где требуется проведение необходимых научно-исследовательских экспериментов, увеличить уровень безопасности экспериментов за счет отсутствия возможности попадания пыли и бактерий в стерильный блок, проводить наблюдение за экспериментами не входя в стерильный блок и не ставя, тем самым, под угрозу проведение самих экспериментов. Программируемый манипулятор 6 может быть установлен на любой поверхности либо неподвижно, либо на рельсах и эффективно использован при проведении различных исследовательских работ. Заявленный лабораторный комплекс можно, в случае необходимости, оперативно разместить практически в любом месте, в том числе на научных выставках, симпозиумах, специализированных форумах.

Заявленное устройство может быть реализовано с использованием известного оборудования, технических и технологических средств и предназначено для проведения лабораторных работ и самостоятельной исследовательской деятельности.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к лабораторному учебному комплексу для научно-технических исследований. Комплекс включает корпус для установки лабораторного и исследовательского оборудования. Корпус выполнен в виде разборной металлической конструкции, стены которой выполнены из прозрачного материала, а пол выполнен из абразивостойкого материала. Корпус выполнен из двух состыкованных между собой помещений - шлюзовой комнаты и стерильной лабораторной зоны, для чего шлюзовая комната снабжена двумя герметичными дверьми - наружной дверью для входа в лабораторный комплекс и внутренней дверью для входа в стерильную лабораторную зону, в которой установлен программируемый манипулятор с функциями, аналогичными человеческой руке. Корпус включает бокс биологической безопасности, аспиратор, бактерицидную УФ-камеру, СО₂-инкубатор, микроскоп инвертированный, микроволновую камеру для стерилизации, бактерицидный стерилизатор воздуха в помещении, холодильник, лабораторный стол и лабораторное оборудование. Помещения лабораторного комплекса снабжены розетками для подключения оборудования, системой управления освещением, полками под установку оборудования, электрическим щитом с группой автоматов для подключения к средствам электроснабжения, системой принудительной вытяжной вентиляции, вентиляционный блок которой установлен снаружи корпуса. Снаружи корпуса установлены шкаф для баллона с углекислым газом, монитор для наблюдений за процессом исследований внутри лабораторной зоны. Техническим результатом является создание лабораторного учебного комплекса для проведения научно-технических исследований, упрощающего проведение исследовательских работ, обеспечивающего стерильность и удобство для проведения учебно-практических занятий. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Лабораторный учебный комплекс для научно-технических исследований, включающий корпус для установки лабораторного и исследовательского оборудования, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде разборной металлической конструкции, стены которой выполнены из прозрачного материала, а пол выполнен из абразивостойкого материала, при этом корпус выполнен из двух состыкованных между собой помещений - шлюзовой комнаты и стерильной лабораторной зоны, для чего шлюзовая комната снабжена двумя герметичными дверьми - наружной дверью для входа в лабораторный комплекс и внутренней дверью для входа в стерильную лабораторную зону, в которой установлен программируемый манипулятор с функциями, аналогичными человеческой руке, бокс биологической безопасности, аспиратор, бактерицидная УФ-камера, СО₂-инкубатор, микроскоп инвертированный, микроволновая камера для стерилизации, бактерицидный стерилизатор воздуха в помещении, холодильник, лабораторный стол и лабораторное оборудование, кроме того, помещения лабораторного комплекса снабжены розетками для подключения оборудования, системой управления освещением, полками под установку оборудования, электрическим щитом с группой автоматов для подключения к средствам электроснабжения, системой принудительной вытяжной вентиляции, вентиляционный блок которой установлен снаружи корпуса, помимо этого снаружи корпуса установлены шкаф для баллона с углекислым газом, монитор для наблюдений за процессом исследований внутри лабораторной зоны.

2. Лабораторный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что стены корпуса выполнены из акрилового стекла.

3. Лабораторный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что стены корпуса выполнены из оргстекла.

4. Лабораторный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что стены корпуса выполнены из поликарбоната.

5. Лабораторный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что пол корпуса выполнен из поликарбоната.