[实用新型]一种生物反应过程在线循环取样装置

说明书

本实用新型涉及一种用于生物反应过程在线循环取样装置，其包括循环管路系统、留样管路系统、切换系统组成，其中，循环管路系统，包括伸入生物反应装置中的取样探头、液压动力源、管道，液压动力源驱动生物反应装置中液体通过取样探头进入管道中，留样管路系统，包括留样容器、气压动力源、管道，切换系统，为多通道切换系统，对形成循环管路系统的回流通路或者回流通路断开时连接的留样管路系统进行切换控制。本实用新型实现了生物反应过程的在线取样，该取样方法为无菌取样、取样量少、取样间隔时间长短可控。此外，形成的死体积少，大大减少了液样的浪费。

技术领域

本实用新型属于生物反应过程在线取样装置领域，特别涉及一种生物反应过程在线循环取样装置。

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。在生物反应过程中，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了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，生物反应器可为生物系统中的生物反应提供了可控的环境条件，促使生物过程高效进行，生物反应器可实现温度、pH、溶氧等条件的在线检测；另一个是通过取样进行检测控制。由于生物反应器通常用于对生物反应条件的监控，而对于生化参数在线检测无法实时获取。但是在生物反应过程中，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，因此需要频繁地取样检测。

为了更多更好获得生物反应在线数据，为后续生物反应过程提供更多的改进依据，专利文献CN202246647U公开了设有连续或定时取样的在线检测装置的生物反应器，包括生物反应器、恒流泵、检测器、微机和电磁阀，实现了在连续或定时取样在线精确检测生物反应器中物料的瞬时浓度，被检测样品不会在管线中积累，精度较高，避免了控制的滞后，但是在检测管道中容易形成溶液积累，极易造成染菌，影响后续样品检测，甚至影响整个生物反应器的生物反应。专利文献CN105890923A公开了一种无菌微量在线取样装置及取样方法，其取样装置由无菌微量取样探头、可调速取样泵系统、管路清洗灭菌系统、定量取样环、无菌微量取样探头防堵反吹系统组成，按取样流程方法，实现发酵罐微量在线取样；该实用新型无菌取样，减少死体积，取样量微小，对发酵系统的影响极小，探头防堵反吹系统保障连续取样，管路清洗灭菌系统防染菌和液体残存。但是该专利无菌取样操作繁琐，无法实现在线循环取样，同时实现的造成的死体积较大，造成取样浪费。

发明内容

本实用新型为了克服上述问题，进行了深入研究。具体而言，本实用新型提供了一种生物反应过程在线循环取样装置。

本实用新型主要涉及以下部分：

一种生物反应过程在线循环取样装置，包括循环管路系统、留样管路系统、切换系统组成，其中，循环管路系统，包括伸入生物反应装置中的取样探头、液压动力源、管道，液压动力源驱动生物反应装置中液体通过取样探头进入管道中；留样管路系统，包括留样容器、气压动力源、管道；切换系统，为多通道切换系统，对形成循环管路系统的回流通路或者回流通路断开时连接的留样管路系统进行切换控制。

所述液压动力源为注射泵、蠕动泵、隔膜泵和/或柱塞泵，优选注射泵。

所述气压动力源为连接控制无菌空气进入所述取样装置管道的气压动力源，优选控制无菌空气进入所述取样装置管道的气泵。

所述多通道切换系统为多通道切换阀，所述多通道切换阀至少能够实现四个端口的切换控制。

所述多通道切换系统包括用于控制切换的自动控制单元。

所述液压动力源、气压动力源均包括用于控制进样的控制单元，所述控制单元分别调节液体、气体进入管道中的流速和流量。