本发明涉及无菌取样技术领域，尤其是涉及一种无菌取样装置及取样方法。
背景技术：
生物反应器(或称发酵罐)是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，它是一种生物功能模拟机，在如今的国内外生产和科研领域广泛运用，要维持发酵罐的高效运行，即获得最大的生物转化率和最低的成本，需要对反应器中的生物过程进行控制，其控制的基础就是对反应器内各种参数进行检测，而小型的发酵罐样品检测通常需要通过人工取样，然后通过相应的实验仪器进行参数测定。在对发酵罐内样品取样时，容易对发酵罐内样品造成污染，从而影响样品质量和测定参数的准确性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种无菌取样装置及取样方法，可以实现无菌取样。
第一方面，本发明提供的无菌取样装置，包括：样品容器、缓冲容器和取样抽吸器件；
所述样品容器设有延伸至所述样品容器的内腔底部的第一管路，所述第一管路与所述缓冲容器流体连通；
所述取样抽吸器件与所述缓冲容器流体连通，以抽吸试剂自所述样品容器经所述缓冲容器进入所述取样抽吸器件。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述缓冲容器设有第二管路和第三管路，所述第二管路和所述第三管路分别连通所述缓冲容器的内腔，且所述第二管路延伸至所述缓冲容器的内腔底部；
所述取样抽吸器件择一且可拆卸地连接于所述第二管路和所述第三管路。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述第二管路连通无针交换阀，所述无针交换阀设有与所述取样抽吸器件相适配的第二接口；
当所述取样抽吸器件与所述无针交换阀拆分时，所述无针交换阀封闭；
当所述取样抽吸器件与所述无针交换阀连接时，所述无针交换阀开启。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述无针交换阀包括单向阀；
所述单向阀配置为：当所述取样抽吸器件连接所述第二管路，并抽吸所述缓冲容器中的试剂时，所述单向阀开启。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述无菌取样装置还包括第二开关阀，所述第二开关阀用于调控所述第二管路的开闭状态。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述第三管路连通空气滤器，所述空气滤器设有与所述取样抽吸器件相适配的第一接口。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述样品容器设有通气管路，所述通气管路配置为将所述样品容器的内腔与外部连通。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述样品容器包括发酵罐。
结合第一方面，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述第一管路与所述缓冲容器之间设有第一开关阀。
第二方面，本发明提供的取样方法，包括以下步骤：
将取样抽吸器件与第三管路连通；
关闭第二开关阀，开启第一开关阀，通过所述取样抽吸器件抽吸缓冲容器内气体，以将样品容器内的试剂吸入所述缓冲容器；
将所述取样抽吸器件与第二管路连通；
开启所述第二开关阀，通过所述取样抽吸器件抽吸缓冲容器内的试剂。
本发明实施例带来了以下有益效果：采用样品容器设有延伸至样品容器的内腔底部的第一管路，第一管路与缓冲容器流体连通，且第一管路与缓冲容器之间设有第一开关阀；取样抽吸器件与取样抽吸器件流体连通，以抽吸试剂自样品容器经缓冲容器进入取样抽吸器件，取样过程中无需使用注射器伸入样品容器，可以避免对样品容器内试剂造成污染，能够实现无菌取样，提高取样质量及取样效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的无菌取样装置的示意图。
图标：100-样品容器；101-第一管路；102-通气管路；200-缓冲容器；201-第二管路；202-第三管路；300-取样抽吸器件；400-第一开关阀；500-空气滤器；600-第二开关阀；700-无针交换阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的无菌取样装置，包括：样品容器100、缓冲容器200和取样抽吸器件300；样品容器100设有延伸至样品容器100的内腔底部的第一管路101，第一管路101与缓冲容器200流体连通；取样抽吸器件300与缓冲容器200流体连通，以抽吸试剂自样品容器100经缓冲容器200进入取样抽吸器件300。
具体地，取样抽吸器件300具有抽吸作用，从而使缓冲容器200内部气压小于样品容器100内部的气压。在压差作用下，试剂自样品容器100流入缓冲容器200，可以通过取样抽吸器件300将流入缓冲容器200中的试剂吸出。取样过程中无需使用注射器伸入样品容器100，可以避免样品容器100内试剂被污染。无菌取样过程中无需进行清洁操作，可以提高取样效率，且可以提高取样质量。
在本发明实施例中，缓冲容器200设有第二管路201和第三管路202，第二管路201和第三管路202分别连通缓冲容器200的内腔，且第二管路201延伸至缓冲容器200的内腔底部；取样抽吸器件300择一且可拆卸地连接于第二管路201和第三管路202。
具体的，当取样抽吸器件300与第三管路202连接时，通过取样抽吸器件300可抽吸缓冲容器200内的气体，从而使缓冲容器200内气压降低。在压差作用下，试剂自样品容器100流入到缓冲容器200中。当取样抽吸器件300与第二管路201连接时，通过取样抽吸器件300可抽吸缓冲容器200内的试剂，从而将缓冲容器200内的试剂吸入取样抽吸器件300内。
需要说明的是，当缓冲容器200内通入试剂时，第一管路101连通至缓冲容器200内试剂液面的上方，从而避免试剂自缓冲容器200经第一管路101流回样品容器100。此外，为避免缓冲容器200内的试剂流回至样品容器100，第一管路101通过软管连通缓冲容器200，软管延伸至缓冲容器200内部，且软管端部设有单向阀，通过单向阀可阻隔缓冲容器200内的试剂流入第一管路101。
进一步的，第二管路201连通无针交换阀700，无针交换阀700设有与取样抽吸器件300相适配的第二接口；当取样抽吸器件300与无针交换阀700拆分时，无针交换阀700封闭；当取样抽吸器件300与无针交换阀700连接时，无针交换阀700开启。
具体的，无针交换阀700内设弹性胶塞，当取样抽吸器件300连接无针交换阀700时，弹性胶塞受挤压，从而使无针交换阀700的通道开启；当取样抽吸器件300与无针交换阀700拆分时，弹性胶塞回弹，通过弹性胶塞可以将无针交换阀700的通道封闭，从而避免外部污物自无针交换阀700进入缓冲容器200。
一些实施例中，无针交换阀700包括单向阀；单向阀配置为：当取样抽吸器件300连接第二管路201，并抽吸缓冲容器200中的试剂时，单向阀开启，以将缓冲容器200中的试剂通入取样抽吸器件300中。单向阀可阻隔流体自取样抽吸器件300流向第二管路201，从而避免污物进入缓冲容器200的内腔。
进一步的，第三管路202连通空气滤器500，空气滤器500设有与取样抽吸器件300相适配的第一接口。
具体的，空气滤器500可对自缓冲容器200流入取样抽吸器件300的试剂进行过滤。此外，当取样抽吸器件300连接无针交换阀700，并抽吸缓冲容器200内的试剂时，外部气体经空气滤器500和第三管路202进入缓冲容器200，从而确保缓冲容器200内外气压平衡。在此过程中，通过空气滤器500过滤进入缓冲容器200的气体，从而避免外部空气造成缓冲容器200内试剂污染。
进一步的，无菌取样装置还包括第二开关阀600，第二开关阀600用于调控第二管路201的开闭状态。
具体的，第二管路201可采用软管，第二开关阀600包括夹持在软管上的夹持件，通过夹持件可夹紧软管，从而封闭第二管路201的流体通道。
进一步的，样品容器100设有通气管路102，通气管路102配置为将样品容器100的内腔与外部连通。
具体的，为避免空气中的杂质进入样品容器100，通气管路102中设有空气滤器。当试剂自样品容器100流入缓冲容器200中时，外部空气经通气管路102流入样品容器100，从而维持样品容器100内气压与外部气压平衡。
进一步的，样品容器100包括发酵罐。其中，发酵罐利用酶或生物体的生物功能，实现生物功能模拟，以在生物体外进行生化反应。通过对发酵罐内试剂进行无菌取样，可以对试剂进行参数测定。
进一步的，第一管路101与缓冲容器200之间设有第一开关阀400。
具体的，使用取样抽吸器件300抽吸缓冲容器200内的试剂时，使用第一开关阀400将第一管路101封闭，从而避免样品容器100内试剂持续流入缓冲容器200中。其中，第一管路101与缓冲容器200通过硅胶软管连接，第一开关阀400包括夹持件，通过夹持件可将硅胶软管夹紧，从而使硅胶软管封闭。
进一步的，取样抽吸器件300包括鲁尔接头注射器。其中，鲁尔接头注射器的端部设有螺纹，空气滤器500和无针交换阀700分别可以与鲁尔接头注射器通过螺纹配合连接，可以避免连接处漏气，且可以防止鲁尔接头注射器松脱。
实施例二
如图1所示，本发明实施例提供的取样方法，包括以下步骤：将取样抽吸器件300与第三管路202连通；关闭第二开关阀600，开启第一开关阀400，通过取样抽吸器件300抽吸缓冲容器200内气体，以将样品容器100内的试剂吸入缓冲容器200；将取样抽吸器件300与第二管路201连通；开启第二开关阀600，通过取样抽吸器件300抽吸缓冲容器200内的试剂。
具体地，在取样完成后，通过关闭第一开关阀400可以避免自样品容器100进入缓冲容器200的试剂回流，进而避免取样试剂回流造成样品容器100内试剂被污染。缓冲容器200内试剂需要尽量抽吸干净，从而避免残留在缓冲容器200中的试剂影响下次取样。此外，取样完成时，需要将第二开关阀600均关闭，从而避免外部污物经第二管路201进入缓冲容器200中。
需要说明的是，取样抽吸器件300采用鲁尔接头注射器，在鲁尔接头注射器连接空气滤器500或无针交换阀700之前，应先将鲁尔接头注射器内的气体排尽。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
1.一种无菌取样装置，其特征在于，包括：样品容器(100)、缓冲容器(200)和取样抽吸器件(300)；
所述样品容器(100)设有延伸至所述样品容器(100)的内腔底部的第一管路(101)，所述第一管路(101)与所述缓冲容器(200)流体连通；
所述取样抽吸器件(300)与所述缓冲容器(200)流体连通，以抽吸试剂自所述样品容器(100)经所述缓冲容器(200)进入所述取样抽吸器件(300)。
2.根据权利要求1所述的无菌取样装置，其特征在于，所述缓冲容器(200)设有第二管路(201)和第三管路(202)，所述第二管路(201)和所述第三管路(202)分别连通所述缓冲容器(200)的内腔，且所述第二管路(201)延伸至所述缓冲容器(200)的内腔底部；
所述取样抽吸器件(300)择一且可拆卸地连接于所述第二管路(201)和所述第三管路(202)。
3.根据权利要求2所述的无菌取样装置，其特征在于，所述第二管路(201)连通无针交换阀(700)，所述无针交换阀(700)设有与所述取样抽吸器件(300)相适配的第二接口；
当所述取样抽吸器件(300)与所述无针交换阀(700)拆分时，所述无针交换阀(700)封闭；
当所述取样抽吸器件(300)与所述无针交换阀(700)连接时，所述无针交换阀(700)开启。
4.根据权利要求3所述的无菌取样装置，其特征在于，所述无针交换阀(700)包括单向阀；
所述单向阀配置为：当所述取样抽吸器件(300)连接所述第二管路(201)，并抽吸所述缓冲容器(200)中的试剂时，所述单向阀开启。
5.根据权利要求2所述的无菌取样装置，其特征在于，所述无菌取样装置还包括第二开关阀(600)，所述第二开关阀(600)用于调控所述第二管路(201)的开闭状态。
6.根据权利要求2所述的无菌取样装置，其特征在于，所述第三管路(202)连通空气滤器(500)，所述空气滤器(500)设有与所述取样抽吸器件(300)相适配的第一接口。
7.根据权利要求1所述的无菌取样装置，其特征在于，所述样品容器(100)设有通气管路(102)，所述通气管路(102)配置为将所述样品容器(100)的内腔与外部连通。
8.根据权利要求1所述的无菌取样装置，其特征在于，所述样品容器(100)包括发酵罐。
9.根据权利要求1所述的无菌取样装置，其特征在于，所述第一管路(101)与所述缓冲容器(200)之间设有第一开关阀(400)。
10.一种取样方法，其特征在于，包括以下步骤：
将取样抽吸器件(300)与第三管路(202)连通；
关闭第二开关阀(600)，开启第一开关阀(400)，通过所述取样抽吸器件(300)抽吸缓冲容器(200)内气体，以将样品容器(100)内的试剂吸入所述缓冲容器(200)；
将所述取样抽吸器件(300)与第二管路(201)连通；
开启所述第二开关阀(600)，通过所述取样抽吸器件(300)抽吸缓冲容器(200)内的试剂。
技术总结