[发明专利]一种用于生物反应过程在线取样检测装置及其方法

说明书

本发明涉及一种用于生物反应过程在线取样检测装置，包括取样留样模块和反应检测模块两大功能模块，以及对反应检测数据进行收集和信息处理与反馈的控制系统。本发明能够实现生物反应过程的在线留样和快速检测，依据所检测数据可以及时了解生物反应过程的动态变化，可以进一步实现精准的反馈控制。

技术领域

本发明涉及在线检测装置，特别涉及一种用于生物反应过程在线取样检测装置及其方法。

背景技术

生物反应过程是生物系统在生物反应装置中进行生化反应的过程。与化学反应相比，生物反应所需的条件比较温和、反应速率过程缓慢，过程机理复杂。

生物反应过程包括反应前准备阶段、反应过程监控和反应后处理三个阶段。其中，实施监控生物反应中的培养基、细胞/微生物的状态等，有利于了解生物代谢状态，为生物反应过程的优化提供十分重要的参考依据。

目前，生物反应过程的监控方式主要有两种：一个是采用生物反应器自带的温度、pH、溶氧等可灭菌电极进行在线检测；另一个是通过取样在实验室中进行检测来反馈控制。然而，生物反应器尽管可对生物反应条件参数进行检测控制，但是常常无法实时获取生化参数。在生物反应过程中，生物的生长代谢旺盛，短期内生物生化指标就会发生很大的改变，因此如何实现生物反应器连续或定时在线检测，并留取样品进行事后分析，十分重要。

发明内容

为了克服现有技术的不足，实现生物反应器上在线连续、定时取样、留样与检测，本发明提供了一种用于生物反应过程在线取样检测装置及其方法。

一种用于生物反应过程在线取样检测装置通过以下技术手段得以实现：

1.一种用于生物反应过程在线取样检测装置，包括

液压动力源，所述液压动力源通过管道与生物反应器相连；

多个管道切换阀，所述管道切换阀均是多通道切换阀；

多个电磁控制阀，所述电磁控制阀分别用于控制液体或气体管路的开关；

多个注射泵，所述注射泵可以对注入管道中的体积进行精确控制，其中至少一个注射泵的液体管道与光纤光谱仪相连；

废液瓶，所述废液瓶一个或多个；

多个反应检测池，所述反应检测池一端连接管道、一端通过管道与废液瓶相连；

多个稀释池，所述稀释池直接或者间接与注射泵相连；

气压动力源，所述气压动力源用于控制无菌空气流入管道中；

低温保存箱，所述低温保存箱中设置有自动留样装置；

液体混合芯片，所述液体混合芯片设置有T型通道；

溶剂瓶，所述溶剂瓶中装有用于稀释的溶剂；

管道，所述管道至少为内径不同的两种管道；

控制系统，所述控制系统包括用于控制液压动力源进液时间、流速、流量的控制器，用于控制气压动力源进气时间、流速、流量的控制器，用于控制管道切换阀、电磁切换阀工作状态的控制器，用于控制注射泵启动注入或者反抽液体动作、流速、流量的控制器，用于控制低温保存箱运行状态的控制器，以及通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路，专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA；

显示界面，所述显示界面显示液样动作状态、液样检测的实时数据、液样释倍数、数据分析曲线。

2. 根据权利要求1所述的用于生物反应过程在线取样检测装置，其特征在于，所述液压动力源为注射泵、蠕动泵、隔膜泵和/或柱塞泵，所述气压动力源为气泵。