[发明专利]多通道自动定量无菌取样装置及具有该装置的生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及多通道自动定量无菌取样装置及具有该装置的生物反应器。

背景技术

生物反应器是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，它是一种生物功能模拟机，如发酵罐、酶或细胞反应器等。在酒类、医药生产、浓缩果酱、果汁发酵、有机污染物降解方面有重要应用。

在生物反应器的生物培养过程中经常需要进行取样操作。该操作通常要满足无菌、取样量的控制、多次取样的差异控制等方面的要求。对培养液体积量较小或取样次数多、周期长的情况，尤其在使用微型反应器进行培养时，这些功能显得尤为重要。

在现有技术中，如中国专利，专利申请号：201310643371.7，该专利揭示了一种取样装置及具有该取样装置的生物反应装置，其中该取样装置用于对生物反应器中的反应物进行取样，其包括：加热冷却器；气体管道，穿过所述加热冷却器，一端连接于空气过滤器，另一端为排气口；第一夹管阀，设置于所述气体管道上，且位于所述空气过滤器和加热冷却器之间；第二夹管阀，设置于所述气体管道上，且位于所述加热冷却器和排气口之间；取样管道，穿过所述加热冷却器，一端位于生物反应器中，另一端为样品出口；第一蠕动泵，设置于所述取样管道上，且位于生物反应器和加热冷却器之间；第二蠕动泵，设置于所述取样管道上，且位于加热冷却器和样品出口之间；其中，所述气体管道与所述取样管道穿过所述加热冷却器的部分相通。该发明提供的取样装置及具有该取样装置的生物反应装置，由于采用无菌空气保压，并借助上述取样管路上各执行器件来保证无菌状态的前提下，能取出活体生物进行分析与镜检，同时避免了生物形态所受高温干扰的情况。其次，由于管道中采用无菌空气进行保压，即可通过蠕动泵的反转，用无菌空气将插入被取样液体中胶管内的残留液体反吹回被取样液体中，既避免了残留液体对实时取样分析结果的干扰，也使通常所需的残留废液排出量降为零；同时依靠蠕动泵正转的时间与流量的预先设定，使每次取样量能实现基于蠕动泵精度的定量化。最后，由于通过控制器的程序设定的取样操作步骤，能够使取样操作配合外接自动分析仪进行自动取样并在线分析，也能利用手动取样模式进行临时取样离线分析。

然而以上为单通道的自动定量无菌取样装置，该装置在应用于多通道生物反应器的培养实验时，如采用取样装置数量上的简单叠加，会带来以下不利因素：

1、装置重复带来用于购置装置的成本的增加；

2、每个通道的参数设置需要从头至尾多次重复；

3、管路简单重复，管线繁复；

4、在集成度较高的多通道微型反应器装置上使用时，会因过多占用空间而造成反应器操作困难。

由上可知，上述现有技术中的生物培养过程中的取样装置，无法满足多通道生物反应器取样的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种多通道自动定量无菌取样装置及具有该装置的生物反应器，实现在使用多通道生物反应器、特别是高度集成的微型生物反应器进行平行培养取样过程中，很好地消除系统偏差，保证在取样环节上实验数据的可信度。

本发明提供的技术方案如下：多通道自动定量无菌取样装置，用于对多通道生物反应器中的反应物进行取样，包括：多条取样管道，取样端分别位于不同的生物反应器中，另一端为样品出口；第一蠕动泵，设置于每一条所述取样管道上，且位于生物反应器和样品出口之间；第二蠕动泵，设置于每一条所述取样管道上，且位于第一蠕动泵和样品出口之间；第一加热冷却器，分别设于每一条取样管道上，且位于第二蠕动泵和样品出口之间；气体总管道，一端连接于空气过滤器，另一端设有多条气体分管道，每一条气体分管道分别与一条所述取样管道连通，且连接处位于所述第一蠕动泵与第二蠕动泵之间；第一夹管阀，设置于所述气体总管道上，且位于空气过滤器与气体分管道之间。

多通道自动定量无菌取样装置，用于对多通道生物反应器中的反应物进行取样，包括：多条取样管道，取样端分别位于不同的生物反应器中，另一端为样品出口；第一蠕动泵，设置于每一条所述取样管道上，且位于生物反应器和样品出口之间；第二夹管阀，设置于每一条所述取样管道上，且位于第一蠕动泵和样品出口之间；第一加热冷却器，分别设于每一条取样管道上，且位于第二夹管阀和样品出口之间；气体总管道，一端连接于空气过滤器，另一端设有多条气体分管道，每一条气体分管道分别与一条所述取样管道连通，且连接处位于所述第一蠕动泵与第二夹管阀之间；第一夹管阀，设置于所述气体总管道上，且位于空气过滤器与气体分管道之间。

进一步的，每一条所述气体分管道上分别设置有单向阀。