一种取样结构、无菌取样装置的制作方法

本技术涉及取样，具体为一种取样结构，以及基于取样结构的无菌取样装置。

背景技术：

1、生物制品的制备需要在无菌条件下进行。生物制品生产过程中需要取样进行检定分析，以研究工艺参数或确保工艺稳定。取样指在某一生产过程或时间点从生产设备中获取样品，该过程可能导致产品暴漏而造成污染，因此在取样时使用合适的装置保证产品与接样装置隔离，确保取样过程无外源微生物污染产品(即无菌取样)对于生物制品生产至关重要。一些无菌取样技术已经被使用，如专利号为cn211847947u的无菌取样装置采用缓冲瓶的方法确保生产设备与取样设备不直接连通；专利号为cn217516940u的一种发酵罐无菌取样装置和专利号为cn216951805u的一种无菌取样阀均采用无菌蒸汽对取样管道进行灭菌处理以避免污染。

2、使用反应器进行细胞培养是疫苗、重组蛋白、重组酶、益生菌等生物制品大规模生产的常用方法，该过程需要进行无菌取样。当细胞培养物处于取样管道中时，其不能与反应器中的液体充分混匀，因而理化性质、生物活性组分含量等均可能与反应器中的整体情况不一致。因此取样残留将影响样品分析结果。为了避免这一弊端专利号为cn216947000u的探杆主体及无菌取样探杆对取样管进行了优化，使用了小内径取样管路。当没有特殊装置时，取样采用放弃前端部分料液的策略避免样品污染，该方法涉及反复接管或切换管路，操作繁琐且可能引入新的污染风险。为避免这一问题在专利号为cn215975803u的一种无菌取样装置及多通道无菌取样器、专利号为cn215767835u的无菌取样装置等的一些设计中，利用外接无菌空气排空取样管内液体，该方法需要对排气量进行精确控制，以免大量气体经取液管排进培养物中损伤细胞。

3、综上，需要一种高密闭且低残留的简单机械无菌取样装置，来适应无菌取样技术领域对设备高密闭、低残留和易操作的要求。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有无菌取样装置结构复杂、操作繁琐且会造成新的污染风险的问题，提供一种取样结构，以及基于取样结构的无菌取样装置。

2、为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

3、一种取样结构，包括外壳、活塞、内管。

4、外壳包括活塞管和吸液管。活塞管的首端封闭设置，活塞管的管侧面至少开有一个用于取样的室孔。活塞管的尾端与吸液管的首端同轴连通。活塞管的直径大于吸液管的直径。

5、活塞位于活塞管内部。活塞的外侧面贴合活塞管内壁面。活塞的首端面与活塞管首端之间形成后室，活塞的尾端面与活塞管尾端之间形成前室。活塞面向室孔一侧的轴向长度小于活塞管首端与室孔的距离，且大于室孔与活塞管尾端的距离。

6、内管的一端设置于活塞尾端面，另一端延伸至吸液管内部。内管与吸液管内壁面之间的空隙构成管腔。工作时活塞可被管腔内的压缩空气驱动向活塞管顶部移动。

7、进一步的，取样结构还包括驱动部件，用以驱动活塞移动。

8、进一步的，驱动部件包括磁铁和磁片。磁铁安装于活塞管的首端外表面。磁片安装于活塞的首端面，当磁片与磁铁相对面的磁性相同时，二者磁性相斥，可推动活塞向活塞管底部移动，当磁铁于磁片磁性相对面的磁性相反时，二者相吸，可推动活塞向活塞首端移动。因此磁铁可以采用为永磁铁或电磁铁。

9、进一步的，取样结构驱动部件包括设置于活塞管的首端和活塞管首端之间的弹性部件，弹性部件可在活塞向活塞管顶部移动时被压缩，压缩的弹性部件形变恢复时可推动活塞向活塞管底部移动。弹性部件可以采用弹簧或密闭可压缩气囊。

10、进一步的，驱动部件包括气管和气泵。气管的一端与活塞管的首端连通连接，另一端与气泵相连，当连接为吸气泵时，可推动活塞向活塞管首端移动，当连接为吹气泵时，可推动活塞向活塞管底部移动。气泵可以采用吸吹两用气泵，调整气泵的模式来改变活塞的移动方向。或者与气管的配合分别连接吹气泵和吸气泵，根据活塞所需移动的方向启动吹气泵或者吸气泵。

11、进一步的，内管的中轴线与活塞的中轴线重合。

12、进一步的，内管与活塞偏心连接，内管中轴线位于活塞中轴线背离室孔的一侧。

13、进一步的，活塞和内管可拆卸连接或者一体设置。

14、进一步的，活塞的尾端面向室孔方向倾斜，活塞的轴向长度向室孔方向逐渐增大；活塞管的尾端面内部设置有斜面。斜面与活塞的尾端面相吻合。

15、本实用新型还涉及一种无菌取样装置，包括反应器，无菌管道，以及前述的取样结构。

16、反应器的内部存储有所需取样的料液。

17、取样结构的外壳尾端从反应器外部向内延伸内至料液内。

18、无菌管道包括三通无菌管和顶通阀。三通无菌管的其中一端与反应器的顶部连通，且该端位于反应器外部的壁面上连接有顶通阀。三通无菌管的另外两端分别与活塞管的室孔和一个取样管道连通。

19、与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

20、1、本实用新型取样管为套管结构，取样管内腔体积小；取样操作无需精准控制排气量，通过活塞与室孔间的预留气体在活塞复位的同时将取样结构的剩余料液排出，具有取样低残留的优势；

21、2、本实用新型结构简单，通过活塞的移动打开或关闭取样结构与无菌管道的连接。设计的取样结构、反应器与无菌管道构成的无菌取样装置，反应器内腔、取样管道与无菌管道组成密闭系统，整个取样过程反应器内腔不与外界连接，具有便于操作和无菌风险低的优势。

技术特征：

1.一种取样结构，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的取样结构，其特征在于，所述取样结构还包括驱动部件，用以驱动活塞(2)移动。

3.根据权利要求2所述的取样结构，其特征在于，所述驱动部件包括磁铁(41)、磁片(42)；磁铁(41)安装于活塞管(11)的首端外表面；磁片(42)安装于活塞(2)的首端面且与磁铁(41)磁性匹配。

4.根据权利要求3所述的取样结构，其特征在于，所述驱动部件还包括弹性部件(43)；所述弹性部件(43)设置于活塞管(11)的首端和活塞(2)的首端之间。

5.根据权利要求2所述的取样结构，其特征在于，所述驱动部件包括气管(51)和气泵(52)；气管(51)的一端与活塞管(11)的首端连通连接，另一端与气泵(52)相连。

6.根据权利要求1所述的取样结构，其特征在于，所述内管(3)的中轴线与活塞(2)的中轴线重合。

7.根据权利要求1所述的取样结构，其特征在于，所述内管(3)与活塞(2)偏心连接，内管(3)中轴线位于活塞(2)中轴线背离所述室孔的一侧。

8.根据权利要求1所述的取样结构，其特征在于，所述活塞(2)和内管(3)可拆卸连接或者一体设置。

9.根据权利要求1所述的取样结构，其特征在于，所述活塞(2)的尾端面向所述室孔方向倾斜，活塞(2)的轴向长度向室孔方向逐渐增大；活塞管(11)的尾端面内部设置有斜面；所述斜面与活塞(2)的尾端面相吻合。

10.一种无菌取样装置，其包括：

技术总结
本技术提供一种取样结构、无菌取样装置。该取样结构包括外壳、活塞、内管。外壳包括活塞管和吸液管。活塞管的首端封闭设置，活塞管的管侧面至少开有一个用于取样的室孔。活塞管的尾端与吸液管的首端同轴连通。活塞管的直径大于吸液管的直径。活塞位于活塞管内部。活塞的外侧面贴合活塞管内壁面。活塞的首端面与活塞管首端之间形成后室，活塞的尾端面与活塞管尾端之间形成前室。内管的一端设置于活塞尾端面，另一端延伸至吸液管内部。本技术设计的取样管为套管结构，取样管内腔体积小。取样操作无需精准控制排气量，通过活塞与室孔间的预留气体在活塞复位的同时将取样结构的剩余料液排出，具有取样低残留的优势。

技术研发人员：陈琦
受保护的技术使用者：义翘神州（苏州）生物技术有限公司
技术研发日：20221229
技术公布日：2024/1/12