[发明专利]一种高通量取样系统及取样方法

权利要求书

1.一种高通量取样系统，其特征在于：包括生物反应器、微滤膜、小废液瓶、清洗瓶、大废液瓶、空气过滤器、取样杯、单通道压管阀、双通道压管阀、取样泵、送样泵、清洗泵、多通道歧管、可移动取样针、生物反应器扩展连接模块、鲁尔快接头、三通T1、三通T2、三通T3、四通及多路硅胶管线；

所述生物反应器内取样管端口处设置有微滤膜，生物反应器外取样管端口处依次设置有鲁尔快接头、取样泵及三通T1，并通过硅胶软管进行连接导通；

所述三通T1的第一端口与取样泵通过硅胶软管相连，三通T1第二端口下设置有存样管路，存样管路下设置有小废液瓶，小废液瓶上设置有空气过滤器；三通T1的第三端口后依次设置有单通道压管阀和四通，并通过硅胶软管进行连接导通；

所述四通第一端口与单通道压管阀通过硅胶软管相连，四通的第二端口下依次设置有清洗泵、三通T2、双通道压管阀，清洗瓶及压缩空气管线，并通过硅胶软管进行连接；所述四通第三端口后依次设置有多通道歧管、三通T3，送样泵及可移动取样针，并通过硅胶软管进行连接。

2.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述四通第四端口连接有生物反应器扩展连接模块，满足连接多台生物反应器的取样操作。

3.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述可移动取样针下端设置有大废液瓶和取样杯，满足排废及留样操作。

4.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述生物反应器可为单个生物反应器或多联生物反应器，且每台生物反应器内取样管出料端口上设置的微滤膜，所述微滤膜的孔径为0.2μm及以下，能够有效的起到菌液分离的效果。

5.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述取样泵在取样的过程中正向旋转，保证生物反应器内的滤清液取出，当送样操作完成后，即启动反向运转，将残存在三通T1第一端口前端的滤清液返回到生物反应器中，以此完成对微滤膜的反冲洗操作。

6.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述三通T1第二端口与小废液瓶之间的硅胶软管即为存样管路，它既作为取样过程中的排废管路通道，也作为排废后待取样品的缓存管路，操作前可以根据需要留取的最终样品量来选择安装该段硅胶软管的容积量。

7.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述小废液瓶和清洗瓶上端口处都设置有空气过滤器，空气过滤器的孔径为0.2μm及以下，能够保证瓶体内的无菌性能及工作过程中的压力平衡作用。

8.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述四通及多通道歧管，根据实际匹配的生物反应器的数量来扩展四通的数量及多通道歧管的通道数，以满足多台生物反应器的操作。

9.根据权利要求1所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述可移动取样针安装在控制器的机械臂上，并根据设置命令进行空间移动；可移动取样针通过硅胶软管与送料泵进行连接。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的一种高通量取样系统，其特征在于：所述高通量取样系统的取样方法，包括以下步骤：

S1.系统组装：使用前根据实际需求利用硅胶软管连接好管路，尤其要注意存样管路的容积量，根据实际需求的最终取样量来进行选择存样管路硅胶软管的内径及长度，整个管线根据需求可以事先高温灭菌处理；

S2.开启取样存储功能：开启控制器主机取样存储功能，系统开始计时，直到到达取样频率设定的时间开始触发一次取样；

S3.取样：启动取样泵，生物反应器中的样品依次经由反应器微滤膜、鲁尔快接头、取样泵、三通T1将样品输送到小废液瓶上方，根据需求在控制器上设置取样泵的流速及运转时间，适当排废掉一些管路前端的样品到小废液瓶中，待留取的样品即暂时留存在样品缓冲管路中；

S4.送样：取样泵关闭，可移动取样针在控制器的作用下移动到取样杯上方，启动送样管路上的压管阀、多通道歧管及送样泵，暂存在样品缓冲管路中的待取样品依次经由三通T1、单通道压管阀、四通、多通道歧管、三通T3、送样泵、可移动取样针输送到取样杯中；

S5.清洗：单通道压管阀关闭，可移动取样针在控制器的作用下移动到大废液瓶上方，启动清洗管路上的双通道压管阀上的清洗液通道、清洗泵、多通道歧管、送样泵，清洗液将依次经由双通道压管阀、三通T2、清洗泵、四通、多通道歧管、三通T3、送样泵、可移动取样针输送到大废液瓶中，完成清洗液对送样管路的清洗；

S6.吹扫：清洗操作完成后，双通道压管阀上清洗液通道关闭，启动压缩空气通道、清洗泵、多通道歧管、送样泵，无菌压缩空气将依次经由空气过滤器、双通道压管阀、三通T2、清洗泵、四通、多通道歧管、三通T3、送样泵、可移动取样针输送到大废液瓶中，完成无菌压缩空气对送样管路的吹扫；

S7.滤膜反冲洗：单通道压管阀、送样泵、清洗泵关闭，启动取样泵，并反向运转，微滤膜到三通T1第一端管线上的液体即被抽回生物反应器中，并完成对微滤膜的反冲洗操作，避免滤膜被菌体细胞堵塞；

S8.再次取样时重复上述S3-S7步骤。