CN220201924U - 用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第一软管、取样瓶、第二软管、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器以及废液瓶；取样瓶、废液瓶、第二过滤器、第二软管、第三过滤器均放置在样品分装所用的生物安全柜中；第一软管为具有预设长度的软管，第一软管的一端连接第四阀门的出口，另一端延伸至生物安全柜中，与取样瓶连接；且第一软管上安装有第一过滤器；取样瓶与废液瓶之间通过第二软管连通；第二过滤器通过管道连通至取样瓶中；第三过滤器通过管道连通至取样瓶中。本实用新型能够反复使用，使用成本低，并且能够相对自由的决定取样量的多少。本实用新型实现了对于生物反应器的连续取样。

Description

用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置

技术领域

本实用新型涉及样品测试领域，具体地，涉及一种用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置。

背景技术

生物反应器是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应系统。通常基于生物反应器的大小及进出料便利性考虑，生物反应器通常放置在无菌环境的生物安全柜外。但对于生物反应器进行取样分样时，为了保证料液不被污染，通常需要在无菌环境下进行取样与分样。

现有针对生物反应器的取样分样主要有两种手段。

第一种手段是利用一次性无菌取样袋，此种方式取样的料液量，仅能根据取样袋自身的大小决定，对于取样的料液量无法自由决定，并且不同型号，品牌取样袋其接头也大小不一，往往会出现需要大量取样时，取样袋接头与生物反应器接头不能匹配，而发生无法采样的情况。除此以外，袋取样还存在价钱昂贵，不可重复使用的缺点，极大地增加了取样成本。

第二种手段是利用取样阀和单一取样瓶，此种方案是利用在线灭菌后的取样阀及管路在生物安全柜外将料液的导入取样瓶，然后拆下取样阀、管路及取样瓶组成的整体，将整体移至生物安全柜后，再打开取样瓶瓶盖，进行分样。若要第二次进行取样分样，需要重新安装取样阀，再次进行在线灭菌、降温冷却后进行取样，工序较为麻烦，而且灭菌时间较长，容易错过取样时间节点，对纯蒸汽也会造成浪费。其不足主要在于，一、短时间内只能取1次样品；二、取多个样品时，需多次反复拆装和在线灭菌，多次耗费人力、物力。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置。

根据本实用新型提供的一种用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第一软管、取样瓶、第二软管、第一过滤器、第二过滤器、第三过滤器以及废液瓶；

所述取样瓶、废液瓶、第二过滤器、第二软管、第三过滤器均放置在样品分装所用的生物安全柜中；

所述第二阀门具有两个入口，一个出口；所述第二阀门的一个入口与外界生物反应器连接，第二阀门的另一个入口通过管道连接第一阀门的出口，外界蒸汽能够从第一阀门的入口通入所述连续性取样的装置中；所述第三阀门的入口、第四阀门的入口均通过管道与第二阀门的出口连接；

所述第一软管为具有预设长度的软管，第一软管的一端连接第四阀门的出口，另一端延伸至生物安全柜中，与所述取样瓶连接；且所述第一软管上安装有第一过滤器；

所述取样瓶与废液瓶之间通过第二软管连通；

所述第二过滤器通过管道连通至取样瓶中；所述第三过滤器通过管道连通至废液瓶中。

优选的，所述第二阀门包括T型阀。

优选的，第一软管、第二软管均为硅胶软管。

优选的，所述第二软管的端部伸入到取样瓶的底端。

优选的，第一过滤器、第二过滤器以及第三过滤器均为陀螺过滤器。

优选的，第四阀门为三通阀。

优选的，所述第一软管中段还设置有开关阀。

优选的，第二软管中段还设置有开关阀。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

本实用新型由阀门，管路及放置在生物安全柜中的取样瓶组成，能够反复使用，使用成本低，并且能够相对自由的决定取样量的多少。本实用新型由于将取样瓶直接放置在生物安全柜中，避免了现有技术中，多次取样时，需要反复拆装阀门，反复灭菌的操作，能够实现对于生物反应器的连续取样。除此以外，本实用新型还通过设置废液瓶及将废液瓶设置在生物安全柜中，保证了废液瓶中的料液也是无菌干净的状态，因此废液瓶中的料液也是可以进行后续使用的(如试验用小试，正常使用等)，进一步起到了节约资源，避免浪费的效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的结构示意图；

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供了一种用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，包括第一阀门2、第二阀门3、第三阀门4、第四阀门5、第一软管9、取样瓶6、第二软管10、第一过滤器13、第二过滤器8、第三过滤器11以及废液瓶7；所述取样瓶6、废液瓶7、第二过滤器8、第二软管10、第三过滤器11均放置在区域内样品分装所用的生物安全柜中。

所述第二阀门3具有两个入口，一个出口；所述第二阀门3的一个入口与外界生物反应器1连接，第二阀门3的另一个入口通过管道连接第一阀门2的出口，外界蒸汽能够从第一阀门2的入口通入所述连续性取样的装置，具体的，所述第二阀门3的一个入口为料液入口，另一个入口为蒸汽入口；所述第三阀门4的入口、第四阀门5的入口均通过管道与第二阀门3的出口连接；所述第一软管9为具有预设长度的软管，第一软管9的一端连接第四阀门5的出口，另一端延伸至生物安全柜中，与所述取样瓶6连接；且所述第一软管9上安装有第一过滤器13；优选的，第一过滤器13通过不锈钢三通12安装在所述第一软管9上；所述取样瓶6与废液瓶7之间通过第二软管10连通；所述第二过滤器8通过软管连通至取样瓶6中；所述第三过滤器11通过管道连通至废液瓶7中；值得注意的是，在生物反应器进行取样的区域，会附带有生物安全柜(或超净工作台、层流车等)，为样品分装操作提供无菌环境，第一软管9的预设长度设置根据外界生物反应器1至生物安全柜的长度，一般来说，生物安全柜会设置在距离生物反应器近处，便于操作，例如，反应器与生物安全柜相距3m左右，第一软管9的长度采用4m至5m即可满足使用需求，即所述第一软管9的预设长度为4-5m，优选的，为4m。

具体的，所述第一软管9的端部伸入到取样瓶6的顶部或底部连通第二过滤器8与取样瓶6的管道，伸入取样瓶6的顶部。连通取样瓶6与废液瓶7的管道(即第二软管10)，一端伸入取样瓶6的底端，另一端伸入废液瓶7的顶部或底部；连通第三过滤器11与废液瓶7的管道，伸入废液瓶7的顶端。所述第一软管9中段还设置有开关阀；第二软管10中段还设置有开关阀。

在一个优选例中，所述第二阀门3包括T型阀；第一软管9、第二软管10均为硅胶软管；第一过滤器13、第二过滤器8以及第三过滤器11均为陀螺过滤器。第四阀门5为三通阀。在一个优选例中，第一阀门2为SIP管路阀门，所述第三阀门4为取样阀SIP疏水管路阀门(即蒸汽系统疏水管路阀门)。

本实用新型的工作及使用步骤如下：

步骤1、所述取样装置组装前，首先打开第四阀门5手柄，将第四阀门5连同整个取样装置的各个零件放在灭菌柜中进行离线灭菌，确认灭菌合格后，关闭第四阀门5手柄，待降温至室温时，将第四阀门5安装在1生物反应器取样管线上，开始组装所述连续性取样的装置。组装完成后，将第一软管9铺平摆放，确认没有卷折，然后将取样瓶6、废液瓶7、第二过滤器8、第二软管10、第三过滤器11放置在区域内样品分装所用的生物安全柜中，等待取样使用。

步骤2、所述取样装置安置完毕后(即步骤1完成后)，开启第一阀门2、第三阀门4，通入纯蒸汽对取样管线(主要是第二阀门3至第四阀门5之间的管道)进行在线灭菌。确保灭菌结束后，断开纯蒸汽供给，立即关闭第一阀门2、第三阀门4，等待第二阀门3与第四阀门5之间的取样管线自然冷却降温，降温过程中，可开启第四阀门5手柄，确保取样管线不会因冷却降温而形成负压，待降温至室温，关闭所有阀门，等待进行取样操作。

步骤3、从生物反应器1取样时，先开启第四阀门5，然后开启第二阀门3，放出适量可供检测的料液。目测放出足够的料液后(通常为了取出足够的料液，通过取出的料液会多余需要送检的料液)，先关闭第二阀门3，再关闭第四阀门5，用止血钳夹住第二软管10，此时，由于取样的量通常很少，第一软管9的长度较长，取出的样品液均容纳于第一软管9内，还未流入取样瓶6；然后寻找外接洁净压缩空气软管，调节至微正压(≤0.3bar)，接到第一过滤器13入口，将第一软管9内料液吹扫至取样瓶6中。软管吹扫干净后，在生物安全柜中打开取样瓶6所具有的瓶盖，将瓶中料液倒出，分装到送样管中，用于送检。然后盖上取样瓶6的瓶盖，拧紧。

步骤4、样品分装完毕，松开第二软管10上的止血钳，夹住第一软管9，用外接的洁净压缩空气软管，接到第二过滤器8处，将取样瓶6中剩余料液全部传输至废液瓶7中，然后松开止血钳，完成1次取样操作。

步骤5、间隔少许时间后，依照上述步骤3和4，取后续的多个样品。待所有分样操作完成后，将取样装置拆下，将废液按照要求集中处理，对取样瓶、废液瓶、硅胶软管等进行清洗，以备下次使用。

值得注意的是，在步骤3中，止血钳夹住第二软管10的操作，是为了阻止料液从取样瓶6中被误吹到了废液瓶7中，若第二软管10中段安装有开关阀，此操作也可通过关闭第二软管10中段的开关阀实现；在步骤4中，松开第二软管10上的止血钳的操作，也可通过打开第二软管10中段的开关阀实现。在步骤4中，夹住第一软管9的操作是为了阻止料液从取样瓶6中被误吹到了第一软管9中，若第一软管9中段安装有开关阀，此操作也可通过关闭第一软管9中段的开关阀实现。除此以外，还需要注意的是，本方案中，即使是废液瓶7中的料液也是无菌干净的状态，因此如有需要，废液瓶7中的料液也是可以进行后续使用的(如试验用小试，后续正常使用等)。

通过采用本实用新型，可以实现在线取样分样，并且经过多次对管路的消毒杀菌(通过步骤1、步骤2实现)能够保证取样过程的无菌性。本实用新型整个取样分样过程中，取样瓶6始终放置在生物安全柜中，无需拆下取样阀，再将管路和取样瓶转移至生物安全柜分样，能够在保证分样无菌性的前提下提高工作效率。通过采用本实用新型，可以实现连续性取样，无需等待较长时间即可取下一个样品。通过采用本实用新型，无需进行多次拆装和在线灭菌，节约人工的同时，也不会造成过多的纯蒸汽浪费。本实用新型可重复多次使用，且所用组件均为常规耗材，材料易得，组装方便。

本实用新型的组成，使用均可采用常规的组件组成(如：硅胶软管、小卡箍、取样三通阀、血清瓶、陀螺滤器、不锈钢三通、止血钳等)。本实用新型使用时，可在取样前，对取样装置离线灭菌，然后将通过第二阀门3将所述连续性取样的装置安装在1生物反应器经在线灭菌后，再对反应器的料液进行取样。该取样装置适合于取样间隔时间短、取样次数多的生产过程，连续两次取样间隙无需重复灭菌。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，包括第一阀门(2)、第二阀门(3)、第三阀门(4)、第四阀门(5)、第一软管(9)、取样瓶(6)、第二软管(10)、第一过滤器(13)、第二过滤器(8)、第三过滤器(11)以及废液瓶(7)；

所述取样瓶(6)、废液瓶(7)、第二过滤器(8)、第二软管(10)、第三过滤器(11)均放置在样品分装所用的生物安全柜中；

所述第二阀门(3)具有两个入口，一个出口；所述第二阀门(3)的一个入口与外界生物反应器(1)连接，第二阀门(3)的另一个入口通过管道连接第一阀门(2)的出口，外界蒸汽能够从第一阀门(2)的入口通入所述连续性取样的装置中；所述第三阀门(4)的入口、第四阀门(5)的入口均通过管道与第二阀门(3)的出口连接；

所述第一软管(9)为具有预设长度的软管，第一软管(9)的一端连接第四阀门(5)的出口，另一端延伸至生物安全柜中，与所述取样瓶(6)连接；且所述第一软管(9)上安装有第一过滤器(13)；

所述取样瓶(6)与废液瓶(7)之间通过第二软管(10)连通；

所述第二过滤器(8)通过管道连通至取样瓶(6)中；所述第三过滤器(11)通过管道连通至废液瓶(7)中。

2.根据权利要求1所述的用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，所述第二阀门(3)包括T型阀。

3.根据权利要求1所述的用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，第一软管(9)、第二软管(10)均为硅胶软管。

4.根据权利要求1所述的用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，所述第二软管(10)的端部伸入到取样瓶(6)的底端。

5.根据权利要求1所述的用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，第一过滤器(13)、第二过滤器(8)以及第三过滤器(11)均为陀螺过滤器。

6.根据权利要求1所述的用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，第四阀门(5)为三通阀。

7.根据权利要求1所述的用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，所述第一软管(9)中段还设置有开关阀。

8.根据权利要求1所述的用于生物反应器培养过程中连续性取样的装置，其特征在于，第二软管(10)中段还设置有开关阀。