CN106075508A - 一种多联发酵罐的补料管的灭菌方法和灭菌装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多联发酵罐的补料管的灭菌方法，其能解决现有的多联发酵罐的用于补料的各补料管灭菌前的预处理操作复杂，费时费力，并且灭菌后染菌风险大的技术问题；此外，本发明还提供了一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置。该灭菌方法，包括依次使用75%体积百分数的乙醇溶液、2 mol/L的氢氧化钠溶液和纯净水冲洗补料管。

Description

一种多联发酵罐的补料管的灭菌方法和灭菌装置
技术领域
本发明涉及液体灭菌技术领域，具体涉及一种多联发酵罐的补料管的灭菌方法和灭菌装置。
背景技术
多联发酵罐可用于细胞和菌种的高通量筛选、酶活性测试、发酵工艺优化、蛋白表达及动力学研究和合成生物学研究等，并已在被高校、生物技术公司、医药企业中得到应用。其中，每个单独的发酵罐在发酵过程中需通过蠕动泵和补料管向罐体内补酸、补碱、补培养基以及消泡剂，在多个发酵罐共用一个补料瓶的情况，这些补料管的灭菌就成为一个头疼的问题。现在大部分实验人员都是将所有补料管路连接上发酵罐后放在蒸汽灭菌锅中灭菌，但这个过程相当痛苦：这么多补料管与发酵罐和补料瓶连接后会成为一个庞大的整体，各管路互相牵扯，一个实验人员很难进行移动；小型发酵罐封头空间较小，每个接口都用绳子或者扎带固定牢靠，非常困难，工作量也很大，就造成补料管在灭菌和灭完菌后移至操作台的过程中容易与罐体脱落，增加染菌的风险；灭菌后将管路理清并分别卡装蠕动泵的过程更加费时费力，让人抓狂。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种多联发酵罐的补料管的灭菌方法，其能解决现有的多联发酵罐的用于补料的各补料管灭菌前的预处理操作复杂，费时费力，并且灭菌后染菌风险大的技术问题；此外，本发明还提供了一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置。
其技术方案是这样的，包括依次使用75%体积百分数的乙醇溶液、2 mol/L的氢氧化钠溶液和纯净水冲洗补料管。
一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其包括分别设有输液管的乙醇洗瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水洗瓶；其还包括用于调节所述乙醇洗瓶、氢氧化钠洗瓶和纯净水洗瓶瓶内气压的气压调节装置，使得各洗瓶内的液体顺利流出，以及用于存储废液的收集瓶。
进一步地，所述气压调节装置为排气管，所述排气管上设有空气过滤装置。
进一步地，所述灭菌装置还包括第一管路连接件，所述第一管路连接件的输入端连接输液管、输出端连接联发酵罐的补料管的输入总管。
更进一步的，所述乙醇洗瓶、氢氧化钠洗瓶和纯净水洗瓶分别设有排气管，各输液管上分别设有流量调节装置。
更进一步的，所述灭菌装置还包括氢氧化钠缓冲瓶和纯净水缓冲瓶；
所述乙醇洗瓶通过输液管与第一管路连接件的输入端连接；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶和氢氧化钠洗瓶通过输液管依次连通，所述乙醇洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶通过输液管依次连通，所述氢氧化钠缓冲瓶、纯净水缓冲瓶与所述乙醇洗瓶连通的输液管上分别设有流量调节装置，所述氢氧化钠洗瓶、所述纯净水洗瓶分别设有排气管，所述排气管连通空气过滤器。
具体的，所述氢氧化钠缓冲瓶、所述纯净水缓冲瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度小于所述乙醇洗瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶对应的输液管的输入端连通至各瓶体底部，所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶对应的输液管的输出端连通至各瓶体的顶部。
更进一步的，所述灭菌装置还包括氢氧化钠缓冲瓶和纯净水缓冲瓶；
所述乙醇洗瓶通过输液管与第一管路连接件的输入端连接；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶和氢氧化钠洗瓶通过输液管依次连通，所述乙醇洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶通过输液管依次连通，所述纯净水缓冲瓶与所述乙醇洗瓶连通的输液管上设有流量调节装置，所述氢氧化钠洗瓶、所述纯净水洗瓶分别设有排气管，所述氢氧化钠洗瓶的排气管连通所述纯净水缓冲瓶，所述纯净水洗瓶的排气管连通空气过滤器。
具体的，所述氢氧化钠缓冲瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度大于所述纯净水缓冲瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度、并小于所述乙醇洗瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶对应的输液管的输入端连通至各瓶体底部，所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶对应的输液管的输出端连通至各瓶体的顶部。
进一步的，所述乙醇洗瓶内设有75%体积百分数的乙醇，所述氢氧化钠洗瓶内设有2 mol/L的氢氧化钠溶液，所述纯净水洗瓶内设有纯净水。
本发明的上述灭菌方法，依次使用75%体积百分数的乙醇溶液、2 mol/L的氢氧化钠溶液和纯净水冲洗补料管，乙醇溶液、氢氧化钠溶液和纯净水可由多联发酵罐的蠕动泵提供流通动力，避免了各补料管在灭菌前的拆卸、安装等预处理操作，并且能够降低染菌风险。
附图说明
图1为本发明的实施例1的结构示意图。
图2为本发明的实施例2的结构示意图。
图3为本发明的实施例3的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其包括乙醇洗瓶1、氢氧化钠洗瓶2、纯净水洗瓶3和收集瓶6；乙醇洗瓶1、氢氧化钠洗瓶2和纯净水洗瓶3上对应的设有输液管，分别为输液管12、22、32；输液管12、22、32对应的设有流量调节装置，分别为流量调节装置13、23、33；乙醇洗瓶1、氢氧化钠洗瓶2和纯净水洗瓶3的瓶塞上设有连通瓶体的排气管，分别为排气管11、21、31，使得各洗瓶内的液体顺利流出，排气管上设有空气过滤装置，图1中34为空气过滤装置。
灭菌装置还包括第一管路连接件4，第一管路连接件4的输入端连接输液管12、22、32、输出端连接联发酵罐的补料管的输入总管51。
图1中的输入总管51，在多联发酵罐使用时，连通补料瓶，在蠕动泵54的作用下，通过管路接头52以及输入分管53向各个发酵罐体补酸、补碱、补培养基或消泡剂。
图1中41为公母鲁尔接头，便于管道的连接。
灭菌操作时，依次开启流量调节装置13、23、33，并保持另外两个流量调节装置关闭，开启蠕动泵，开始在线液体灭菌。补液管中会依次通过75%乙醇和2 mol/L 氢氧化钠溶液，最后通过无菌纯净水将残存在补液管中的氢氧化钠冲洗干净，完成后关闭蠕动泵。
实施例2
一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其包括分别设有输液管的乙醇洗瓶1、氢氧化钠洗瓶2、纯净水洗瓶3、氢氧化钠缓冲瓶7和纯净水缓冲瓶8；
乙醇洗瓶1通过输液管12与第一管路连接件4的输入端连接；
乙醇洗瓶1、氢氧化钠缓冲瓶7和氢氧化钠洗瓶2通过输液管71、22依次连通，乙醇洗瓶1、纯净水缓冲瓶8和纯净水洗瓶3通过输液管81、32依次连通，氢氧化钠缓冲瓶、纯净水缓冲瓶与乙醇洗瓶连通的输液管上分别设有流量调节装置，分别为流量调节装置72、82，氢氧化钠洗瓶2、纯净水洗瓶3分别设有排气管，分别为排气管21、31，排气管21、31连通空气过滤器，图2中34为空气过滤器，9为三通，分别连通输液管71、81以及乙醇洗瓶1瓶塞上的接管。
具体的，氢氧化钠缓冲瓶7、纯净水缓冲瓶8对应的输液管71、81的输入端连通的瓶体深度小于乙醇洗瓶1对应的输液管12的输入端连通的瓶体深度，确保在乙醇全部流出前未有氢氧化钠或纯净水流入乙醇洗瓶，避免乙醇被稀释，确保灭菌效果；
乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶对应的输液管的输入端连通至各瓶体底部，乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶对应的输液管的输出端连通至各瓶体的顶部。
输液管的输入端是指乙醇、氢氧化钠或纯净水自管体流入的一端，输液管的输出端是指乙醇、氢氧化钠或纯净水自管体流出的一端。
图2中的输入总管51，在多联发酵罐使用时，连通补料瓶，在蠕动泵54的作用下，通过管路接头52以及输入分管53向各个发酵罐体补酸、补碱、补培养基或消泡剂。
图2中41、91为公母鲁尔接头，便于管道的连接。
灭菌操作时，首先开启流量调节装置72，开启蠕动泵，补液管中会依次通过75%乙醇和2 mol/L 氢氧化钠溶液；然后关闭流量调节装置72，开启流量调节装置82，最后通过无菌纯净水将残存在补液管中的氢氧化钠冲洗干净，完成后关闭蠕动泵。
实施例3
一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其包括分别设有输液管的乙醇洗瓶1、氢氧化钠洗瓶2、纯净水洗瓶3、氢氧化钠缓冲瓶7和纯净水缓冲瓶8；
乙醇洗瓶1通过输液管12与第一管路连接件4的输入端连接；
乙醇洗瓶1、氢氧化钠缓冲瓶7和氢氧化钠洗瓶2通过输液管71、22依次连通，乙醇洗瓶1、纯净水缓冲瓶8和纯净水洗瓶3通过输液管81、32依次连通，纯净水缓冲瓶8与乙醇洗瓶1连通的输液管81上设有流量调节装置82，氢氧化钠洗瓶2、纯净水洗瓶3分别设有排气管，分别为排气管24、31，氢氧化钠洗瓶的排气管24连通纯净水缓冲瓶8，纯净水洗瓶的排气管31连通空气过滤器34。
具体的，氢氧化钠缓冲瓶对应的输液管71的输入端连通至瓶体深度的三分之二，纯净水缓冲瓶对应的输液管81的输入端连通至瓶体深度的三分之一；
乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶对应的输液管12、22、32的输入端连通至各瓶体底部，乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶对应的输液管的输出端连通至各瓶体的顶部。
输液管的输入端是指乙醇、氢氧化钠或纯净水自管体流入的一端，输液管的输出端是指乙醇、氢氧化钠或纯净水自管体流出的一端。
图3中的输入总管51，在多联发酵罐使用时，连通补料瓶，在蠕动泵54的作用下，通过管路接头52以及输入分管53向各个发酵罐体补酸、补碱、补培养基或消泡剂。
图3中41、91为公母鲁尔接头，便于管道的连接。
灭菌操作时，流量调节装置82调节至最小，但仍能够使纯净水通过输液管81，开启蠕动泵，补液管中会依次通过75%乙醇、2 mol/L 氢氧化钠溶液和无菌纯净水，完成后关闭蠕动泵。
验证灭菌效果实验：
操作过程如下：通过实施例1/实施例2/实施例3的装置灭菌操作后，将四个管路接头52上的输入总管51分别与培养基补料瓶连通，培养基补料瓶中设有培养基（牛肉膏3 g/L，蛋白胨10 g/L，葡萄糖10 g/L，NaCl 5 g/L，pH7.0）；开启蠕动泵，将补料管中的无菌纯净水排除干净，并充满灭培养基，完成后关闭蠕动泵；然后将与废液瓶连通的输液管连接至发酵罐的补料接口，开启蠕动泵，使发酵罐中充有一定量的培养基后关闭蠕动泵；设置培养参数（37℃、500 rpm，通无菌空气），进行空白培养，培养时间5天；5天后观察四个发酵罐中的培养基是否污染杂菌。
其中，培养基，培养基补料瓶以及发酵罐均在实验前均已灭菌。
验证灭菌效果实验重复三次，发酵罐中培养基均无杂菌污染，说明实施例1/实施例2/实施例3装置的灭菌效果可靠。

Claims (10)

1.一种多联发酵罐的补料管的灭菌方法，包括依次使用75%体积百分数的乙醇溶液、2mol/L的氢氧化钠溶液和纯净水冲洗补料管。
2.一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其包括分别设有输液管的乙醇洗瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水洗瓶；其还包括用于调节所述乙醇洗瓶、氢氧化钠洗瓶和纯净水洗瓶瓶内气压的气压调节装置，使得各洗瓶内的液体顺利流出，以及用于存储废液的收集瓶。
3.根据权利要求2所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述气压调节装置为排气管，所述排气管上设有空气过滤装置。
4.根据权利要求3所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述灭菌装置还包括第一管路连接件，所述第一管路连接件的输入端连接输液管、输出端连接联发酵罐的补料管的输入总管。
5.根据权利要求3所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述乙醇洗瓶、氢氧化钠洗瓶和纯净水洗瓶分别设有排气管，各输液管上分别设有流量调节装置。
6.根据权利要求3所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述灭菌装置还包括氢氧化钠缓冲瓶和纯净水缓冲瓶；
所述乙醇洗瓶通过输液管与第一管路连接件的输入端连接；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶和氢氧化钠洗瓶通过输液管依次连通，所述乙醇洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶通过输液管依次连通，所述氢氧化钠缓冲瓶、纯净水缓冲瓶与所述乙醇洗瓶连通的输液管上分别设有流量调节装置，所述氢氧化钠洗瓶、所述纯净水洗瓶分别设有排气管，所述排气管连通空气过滤器。
7.根据权利要求6所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述氢氧化钠缓冲瓶、所述纯净水缓冲瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度小于所述乙醇洗瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶对应的输液管的输入端连通至各瓶体底部，所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶对应的输液管的输出端连通至各瓶体的顶部。
8.根据权利要求3所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述灭菌装置还包括氢氧化钠缓冲瓶和纯净水缓冲瓶；
所述乙醇洗瓶通过输液管与第一管路连接件的输入端连接；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶和氢氧化钠洗瓶通过输液管依次连通，所述乙醇洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶通过输液管依次连通，所述纯净水缓冲瓶与所述乙醇洗瓶连通的输液管上设有流量调节装置，所述氢氧化钠洗瓶、所述纯净水洗瓶分别设有排气管，所述氢氧化钠洗瓶的排气管连通所述纯净水缓冲瓶，所述纯净水洗瓶的排气管连通空气过滤器。
9.根据权利要求8所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述氢氧化钠缓冲瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度大于所述纯净水缓冲瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度、并小于所述乙醇洗瓶对应的输液管的输入端连通的瓶体深度；
所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶对应的输液管的输入端连通至各瓶体底部，所述乙醇洗瓶、氢氧化钠缓冲瓶、氢氧化钠洗瓶、纯净水缓冲瓶和纯净水洗瓶对应的输液管的输出端连通至各瓶体的顶部。
10.根据权利要求2~9所述的一种多联发酵罐的补料管的灭菌装置，其特征在于：所述乙醇洗瓶内设有75%体积百分数的乙醇，所述氢氧化钠洗瓶内设有2 mol/L的氢氧化钠溶液，所述纯净水洗瓶内设有纯净水。
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Application publication date: 20161109