[實(shí)用新型]取樣裝置及具有該取樣裝置的生物反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320789542.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN203965191U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐寅;張明;黃明志;杭海峰;易小平;張建坤;郭謀之;何翌清;曾良平;金巍巍;徐奇聰;張偉平;馬文峰;張大鶴;滕小諾;莊英萍;張嗣良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);上海國強(qiáng)生化工程裝備有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/14
• 分類號(hào): G01N1/14
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31251
• 代理人: 王建國

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及生物化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種取樣裝置及具有該取樣裝置的生物反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

生物反應(yīng)器是利用酶或生物體（如微生物）所具有的生物功能，在體外進(jìn)行生化反應(yīng)的裝置系統(tǒng)，它是一種生物功能模擬機(jī)，如發(fā)酵罐、酶或細(xì)胞反應(yīng)器等。在酒類、醫(yī)藥生產(chǎn)、濃縮果醬、果汁發(fā)酵、有機(jī)污染物降解方面有重要應(yīng)用。

在生物反應(yīng)器的生物培養(yǎng)過程中經(jīng)常需要進(jìn)行取樣操作。該操作通常要滿足無菌、取樣量的控制與定量、多次取樣的差異控制等方面的要求。

在現(xiàn)有技術(shù)中，

如中國專利，專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N200520073106.0，其揭露了一種新型發(fā)酵自動(dòng)取樣閥，由液體入口、蒸汽入口、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、取樣口及控制閥門組成，其特征在于：在自動(dòng)取樣閥底部設(shè)置有帶有控制器的伺服電機(jī)，蒸汽入口和取樣口設(shè)在取樣閥兩側(cè)，一端靠近液體入口，一端位于閥體下部，位于取樣閥頂部的液體入口處的接口圓盤面設(shè)置了密封環(huán)形墊圈。

還如：如中國專利，專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201020102452.8，其公開了一種發(fā)酵罐專用取樣閥，包括發(fā)酵罐、第一閥和第二閥，所述第一閥的進(jìn)口與發(fā)酵罐相連通，第一閥的出口與第二閥的進(jìn)口相連通，在該第一閥位于其出口處的閥底座上開設(shè)有取樣口，在該取樣口處安裝有取樣閥，本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過在原有閥門的基礎(chǔ)之上再安裝一閥門，構(gòu)成閥上閥的結(jié)構(gòu)。

以上兩篇專利的共同特征都是由管道和閥門組件構(gòu)成的取樣裝置，能自動(dòng)、直接取出反應(yīng)器內(nèi)部的樣品（原樣），有蒸氣滅菌和密封墊圈，防止取樣污染。

如中國專利，專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N200910034515.2“發(fā)酵過程在線糖濃度檢測(cè)系統(tǒng)”，該專利的特征是由恒流泵直接從發(fā)酵罐中取樣（原樣），然后，樣品與純凈水按比例混合（稀釋）后，送入到檢測(cè)儀器上測(cè)定。其采用了恒流泵，不是由閥門的開或關(guān)取樣。通過液體的單向流動(dòng)，避免對(duì)反應(yīng)器（發(fā)酵罐）的污染。

如中國專利，專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N02138376.6“一種生物反應(yīng)過程在線檢測(cè)系統(tǒng)的取樣稀釋裝置”該專利在取樣探頭末端（與發(fā)酵罐連接）放置一陶瓷膜過濾件，反應(yīng)器內(nèi)的液體在膜件中連續(xù)的過濾，將微量的過濾液由管道引出（不是原樣），經(jīng)過一個(gè)稀釋裝置后，進(jìn)入檢測(cè)儀測(cè)定。陶瓷膜孔徑在0.1～0.2pm之間，微生物不能通過，能有效防止反應(yīng)器（發(fā)酵罐）污染。

如美國專利，專利號(hào)US4,942,770，Se1fert“一種無菌取樣裝置”。由一個(gè)三通閥與反應(yīng)器連接，通過變換閥門通路完成取樣，即先與發(fā)酵罐接通，（正向）流入取樣管道，然后變換閥門（關(guān)閉與發(fā)醉罐內(nèi)部的聯(lián)通，開啟與外部管道的聯(lián)通），將取樣管道內(nèi)的樣品（原樣）由液體泵反向送入下一步的稀釋裝置或檢測(cè)儀器。由于三通閥的切換，避免了反應(yīng)器內(nèi)部與外界的直接接觸，從而起到無污染取樣的效果。

如美國專利，專利號(hào)US5,409,841，Chow“紫外線滅菌的取樣裝置和方法”，采用紫外燈對(duì)取樣管道和容器進(jìn)行滅菌，不采用蒸汽滅菌。

如美國專利，專利號(hào)US4,695,551，Samhaber，“生物反應(yīng)器取樣裝置”，采用半透膜滲透過濾取樣。半透膜可隔離微生物通過，避免污染，同時(shí)增加一個(gè)半透膜震動(dòng)裝置，防止膜孔的阻塞。

如美國專利，專利號(hào)US5,914,092，Moon，“發(fā)酵罐取樣閥門蒸汽滅菌裝置”，涉及一種關(guān)于提高蒸汽對(duì)取樣閥門和管道滅菌效率的裝置和方法。

如美國專利，專利號(hào)US6,860,162，Jaeger，“液體取樣和方法”，在葡萄酒發(fā)酵罐取樣時(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)沉淀裝置，取樣探頭可以避開發(fā)酵液中沉淀物，防止阻塞。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的生物反應(yīng)中的取樣操作主要有兩種類型，一類是分離膜過濾，一類是由管道和閥門組成。

然而以上取樣操作方法存在以下缺陷及不足，具體如下：

分離膜過濾取樣：由于膜的孔徑阻止了菌體的通過，避免了外源污染。但對(duì)于需要檢測(cè)培養(yǎng)液中固形物含量、某些胞內(nèi)組分的檢測(cè)、對(duì)生物進(jìn)行鏡檢等實(shí)驗(yàn)要求，這種方式不能適用。

管道與閥門組成的取樣裝置：能滿足上述實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的需要。同時(shí)也存在以下局限：

一、對(duì)防止取樣造成污染的控制方式：

1、環(huán)境控制加消毒劑（酒精）對(duì)接口進(jìn)行消毒：對(duì)使用環(huán)境要求高，消毒劑對(duì)取出樣品有干擾（組分、鏡檢形態(tài)等）；

2、蒸汽對(duì)管路與接口進(jìn)行消毒：使用時(shí)需要配置蒸汽，對(duì)管道、實(shí)驗(yàn)裝置要求復(fù)雜（耐壓、防燙傷、蒸汽排放），適用于較大的金屬反應(yīng)裝置；

3、紫外線消毒法：給操作帶來復(fù)雜性，且對(duì)活性微生物的取樣帶來無法評(píng)估的影響。