[实用新型]取样装置和取样系统

说明书

本公开涉及一种取样装置，其用于生物反应器，并且包括上壳体和下壳体，所述上壳体中设置有多个针头组件，每个针头组件适于连接至一个取样管，所述下壳体中设置有适于与所述生物反应器流体连通的下开口以及从所述下开口延伸的多个流体路径，所述多个流体路径由膜元件覆盖，以与所述多个针头组件隔离开，在每次取样时，所述多个针头组件中的一个针头组件能够被朝向所述膜元件下压以刺穿所述膜元件，从而与所述多个流体路径中的相应流体路径连通，以经由所述相应流体路径从所述生物反应器获取样品。本公开还涉及一种包括上述取样装置的取样系统。根据本公开的取样装置和取样系统操作简便，并且能实现较小的取样体积消耗，同时能避免染菌的风险。

技术领域

本公开总体上涉及生物反应器的技术领域。更特别地，本公开涉及一种用于生物反应器的取样装置以及包含该取样装置的取样系统。

背景技术

用于生物反应器的取样装置是生物反应器设备中必不可缺的部件。对于小体积生物反应器而言，取样体积的大小会显著影响培养基浓度、细胞浓度等，从而影响实验结果、甚至影响细胞培养的效果。因此，在小体积生物反应器中，取样装置的设计对实验结果或细胞培养结果至关重要。

小体积生物反应器通常是指体积在100～3000ml之间的反应器。在取样过程中，按照取样量为10次、总取样体积一般不超过反应器体积的5％来计算，每次的取样体积应控制在0.5ml～15ml之间。然而，目前的取样装置大多沿用微生物发酵罐和单克隆抗体工艺等常用的大型生物反应器的取样设计，其由单向阀(即：止回阀)和接头组成，取样一般采用注射器吸取，或直接利用罐压压出。这种取样装置在每次取样时都需要首先排出连接管道内的剩余溶液，并且存在以下缺点：第一，虽然其包括止回阀，但是在取样过程中仍存在染菌的风险；第二，取样体积消耗过大，这种取样装置每次的取样体积通常在10～100ml左右，这对于小于1000ml的生物反应器来说是难以接受的。

随着一次性生物反应器的大规模应用，其方便客户定制的优势发挥出来。很多客户为了取样，将取样袋设计在生物反应器的接口上。每次取样仅需打开设置在管路上的软管夹、待取好样品后关掉并断开管路即可。这种设计的优势在于：取样袋事先就与生物反应器一起进行了伽马射线辐照灭菌并且在取样过程中不接触外界环境，从而充分地保证了取样过程的安全性。然而，取样袋的设计仍然需要排出管路中的在上次取样过程中剩余的液体。另外，其需要操作人员有一定的取样经验、要对取样速率有所预计，否则液体会充满取样袋而给后续取样袋的断开操作带来不便。

此外，还有很多自动化取样装置的厂商采用取样管连接蠕动泵或注射泵作为取样的动力来源。然而，这种取样装置从原理上来说是和前面的取样装置类似的，即：需要排出管路中的剩余液体，然后再取样。尽管其可以定量化地取样、而且通过多向阀的操作可以自动完成取样，但是其缺点也是很明显的。除了取样量大之外，其染菌的风险甚至更高，因为这种取样装置的多向阀和相应的管路在实验之前均需为无菌环境，然而其在培养过程和取样过程中多次和外界接触，从而对取样管路带来了很大的染菌风险。

实用新型内容

本公开的目的之一是提供一种用于生物反应器、尤其是小体积生物反应器的取样装置以及包含该取样装置的取样系统，其能够克服现有技术中所存在的至少一个或多个问题。

本公开涉及一种取样装置，所述取样装置用于生物反应器，所述取样装置包括上壳体和下壳体，所述上壳体中设置有多个针头组件，每个针头组件适于连接至一个取样管，所述下壳体中设置有适于与所述生物反应器流体连通的下开口以及从所述下开口延伸的多个流体路径，所述多个流体路径由膜元件覆盖，以与所述多个针头组件隔离开，在每次取样时，所述多个针头组件中的一个针头组件能够被朝向所述膜元件下压以刺穿所述膜元件，从而与所述多个流体路径中的相应流体路径连通，以经由所述相应流体路径从所述生物反应器获取样品。根据本公开的取样装置操作简便，并且能够实现较小的取样体积消耗，同时能够避免染菌的风险。