单次使用的生物反应器容器的有成本效益的拉曼探针组件的制作方法

文档序号:18744113发布日期:2019-09-21 02:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于把拉曼探针头部耦合至容纳反应介质的生物反应器容器中的端口的系统,所述系统包括:

浸探头部件,所述浸探头部件的远端包括具有近侧表面和远侧表面的整合窗口,所述浸探头部件在物理上被构造成由端口接收进入生物反应器容器,使得所述窗口的远侧表面暴露于所述容器中的反应介质;

光学部件,所述光学部件被构造成由所述浸探头部件接收,所述光学元件包括适于耦合到拉曼探针头部的近端和包括至少一个透镜的远端,所述透镜用于将光聚焦到所述反应介质中的样品焦点并收集来自所述反应介质中的所述样品焦点的光,使得利用耦合到所述探针头部的拉曼分析仪进行分析;以及

其中,所述反应介质中的所述透镜的所述样品焦点被设置在距所述窗口的远侧表面的精确的预定距离处。

2.根据权利要求1所述的系统,其中,包括所述整合窗口的所述浸探头部件是一次性部件。

3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述透镜操作中把来自所述拉曼探针头部的激光激发光聚焦至所述样品焦点并且对包括收集自所述样品焦点的拉曼光谱的光进行准直,使得所述光学部件传输相向传播的激发光束和收集光束。

4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述透镜的所述样品焦点是使用间隔件部件来设置在距所述窗口的远侧表面的所述精确的预定距离处的,所述间隔件部件是使用焦点对准工具来调整和对准的。

5.根据权利要求4所述的系统,其中:

所述透镜被固位在在所述光学部件内轴向可移动的透镜安装件内;

所述间隔件部件包括近端和远端,并且一旦使用所述焦点对准工具建立所述预定距离,所述间隔件部件的近端就被结合到所述透镜安装件,其中所述间隔件部件的远端适于与所述窗口的近侧表面接触;以及

还包括在所述光学部件中的弹簧,以用于向远侧偏置所述透镜安装件,从而确保所述间隔件部件的远端保持与所述窗口的近侧表面接触。

6.根据权利要求5所述的系统,其中:

所述焦点对准工具被构造成接收透镜安装件,所述透镜安装件包括透镜和间隔件部件;以及

所述焦点对准工具用于一旦建立了所述预定距离,就将所述间隔件部件调整并结合至所述透镜安装件。

7.根据权利要求6所述的系统,其中所述焦点对准工具还包括:

模拟窗口,所述模拟窗口具有近侧和远侧表面以模拟浸探头部件中的窗口;

靶,所述靶具有已知的拉曼光谱特征;

一个或多个垫片,所述一个或多个垫片将所述靶定位在距所述模拟窗口的远侧表面的预定距离处;

拉曼探针头部,所述拉曼探针头部耦合到拉曼分析仪,所述探针头部通过所述透镜安装件内的所述窗口和所述透镜与所述靶光学对准;以及

由此,在所述间隔件部件的远端抵靠所述模拟窗口定位的情况下,相对于所述间隔件部件来调整所述透镜在所述透镜安装件中的轴向位置以使得最大化来自所述样品的所述拉曼光谱特征,然后所述间隔件部件被结合至所述透镜安装件。

8.根据权利要求7所述的系统,其中,所述靶是硅薄片。

9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述生物反应器容器是柔性的一次性包袋。

10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述反应介质是液体。

11.一种把拉曼探针头部耦合至容纳反应介质的生物反应器容器中的端口的方法,所述方法包括下列步骤:

提供浸探头部件,其中所述浸探头部件的远端包括具有远侧表面的整合窗口;

把所述浸探头部件插入所述生物反应器容器的端口内,使得所述窗口的远侧表面暴露于反应介质;

提供光学部件,所述光学部件包括近端和包含聚焦透镜的远端;

把所述光学部件的近端耦合至拉曼探针头部,所述拉曼探针头部以相向传播的光束来输出激光激发并且收集拉曼光谱;以及

把所述光学部件耦合至所述浸探头部件中,使得所述透镜把所述相向传播的光聚焦至所述反应介质中的、距所述窗口的远侧表面的精确的预定距离处的区域。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,包括所述整合窗口的所述浸探头部件是一次性部件。

13.根据权利要求11所述的方法,包括下列步骤:把所述拉曼探针头部通过光纤耦合至激光激发源以及拉曼光谱仪以供对所收集的光谱进行分析。

14.根据权利要求11所述的方法,包括下列步骤:使用单独的对准工具利用在所述透镜与所述窗口之间的间隔件部件来把所述透镜的焦点设置在所述精确的预定距离处。

15.根据权利要求11所述的方法,包括下列步骤:

把所述透镜支撑在透镜安装件内,所述安装件在所述光学部件内轴向可移动;以及

提供间隔件部件,其中一旦使用所述焦点对准工具建立了所述预定距离,所述间隔件部件的近端便结合至所述透镜安装件并且所述间隔件部件的远端接触所述窗口的近侧表面。

16.根据权利要求15所述的方法,包括下列步骤:向远侧弹簧偏置所述透镜安装件,从而确保所述间隔件部件的远端保持与所述窗口的近侧表面接触。

17.根据权利要求16所述的方法,包括下列步骤:

提供焦点对准固定装置以用于接收透镜安装件中的透镜和间隔件部件;

在所述固定装置中调整所述间隔件部件以建立所述预定距离;以及

一旦实现了所述预定距离,就把所述间隔件部件结合至所述透镜安装件。

18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述焦点对准固定装置还包括:

模拟窗口,其中所述模拟窗口具有近侧表面和远侧表面以模拟所述浸探头部件中的窗口;

靶,其中所述靶具有已知的拉曼光谱特征;

一个或多个垫片,所述一个或多个垫片将所述靶定位在距所述模拟窗口的远侧表面的所述预定距离处;

拉曼探针头部,所述拉曼探针头部耦合到拉曼分析仪,所述探针头部通过所述透镜安装件内的所述窗口和所述透镜与所述靶光学对准;以及

在所述间隔件部件的远端抵靠所述模拟窗口定位的情况下,相对于所述间隔件部件来调整所述透镜在所述透镜安装件中的轴向位置以最大化来自所述样品的所述拉曼光谱特征。

19.根据权利要求18所述的方法,其中,所述靶是硅薄片。

20.根据权利要求19所述的方法,其中:

所述反应器容器为柔性的一次性包袋;以及

所述反应介质为液体。

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