【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及感测探针和相关联的组件以及使用方法。
技术介绍
1、已知电容测量技术可用于测量液体和悬浮液的电容(或比电容或介电常数)，例如包括离子水溶液中的生物细胞的生物介质。具有这种测量能力的监测系统有利于测量生物介质中活细胞的浓度。
2、在酿造工业中，可以使用在线电容探针来测量活酵母细胞的浓度。从位于探针上的电极施加的射频导致悬浮介质(例如麦芽汁或绿啤酒)和酵母细胞的细胞质中的离子向两个各自带相反电荷的电极移动。由于酵母细胞的质膜不导电，细胞内会发生电荷积聚，细胞会极化，本质上充当介质内的微型电容器。无活力的细胞或膜受损的细胞不会干扰信号，因为离子可以自由地穿过膜，因此细胞质中不会发生电荷积聚。因此，测得的电容与样品中宽浓度范围内活酵母的量成正比。
3、除了酿造业之外，这种技术还可以用于测量生物
的生物质，例如细胞培养过程。
4、在某些应用中，无论是酿造、生物技术还是其他工业领域，都希望使用一次性加工设备。在此类应用中，可以采用一次性生物反应器，其被构造为在废弃之前仅用于单个过程。一系列一次性生物反应器是可从市场上获得并且是本领域技术人员已知的。这种生物反应器的示例已经以thermo-fisher的商品名或sartorius的商品名商业化。
5、除了在此类应用中采用的生物反应器是一次性的之外，还可能期望用于监测容纳在生物反应器内的生物介质的部件也是一次性的。
6、已经尝试提供具有一体形成在生物反应器的壁内的感测探针的一次性生物反应器。wo 2010/01031
7、虽然这种类型的布置确实提供了直接的构造，允许对生物反应器内容纳的生物介质进行监测，但也存在与其使用相关的一些缺点。特别是，感测探针不会明显伸入生物反应器中，这意味着，为了进行可靠的生物质测量，探针的定位和生物反应器的方向必须使得生物质感测探针的电极与生物反应器内的介质持续接触，这可能会因生物反应器内生物质的体积或生物反应器的布置或位置而出现问题。此外，由于感测探针与生物反应器一体形成，生物反应器的使用者对于使用哪个感测探针没有任何选择，并且如果在使用生物反应器之前发现任何感测探针有缺陷，则必须处置整个生物反应器。此外，想要使用这种感测技术的使用者受限于提供这种特定附着方法的制造商生产的生物反应器，但这可能与使用者的其他基础设施不兼容。由于一次性反应器组件中使用的材料和结构不同，这种定制的附接方法要求每个生物反应器制造商开发自己的工艺来有效地固定传感器，这导致将传感器集成需要额外的时间、精力和成本。
8、wo2019/116043中公开的系统包括感测探针和生物反应器，该生物反应器包括被构造成接收探针并与探针形成水密密封的端口。这种布置允许单独的感测探针与生物反应器的专有端口接合，以便监测容纳在生物反应器内的生物介质的特性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种感测探针，例如，用于从容纳在酿造或生物技术工业中所使用的生物反应器内的生物介质进行测量的探针，其克服或基本上减轻了上述问题和/或与现有技术相关联的其他问题。
2、因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于以可操作的方式与端口接合的感测探针，该端口包括在生物反应器的内部与外部之间连通的通道，该探针包括：
3、长形本体，该长形本体包括：
4、第一本体部分，所述第一本体部分能够定位于端口通道内；以及
5、第二本体部分，该第二本体部分包括用于使探针能够固定到端口的装置；以及，
6、感测装置，所述感测装置位于第一本体部分上，
7、其中，探针被构造成以可操作的方式与端口接合成使得第一本体部分至少部分地位于端口通道内并且感测装置暴露于生物反应器的内部。
8、根据本专利技术的第一方面的探针能够以可操作的方式接合并固定至通常位于生物反应器上的标准端口，并且与wo2019/116043中公开的系统不同，根据本专利技术的第一方面的探针不需要专有端口或任何其他与生物反应器相适应的特殊装置以发挥作用。另外，尽管探针本体的尺寸和构造至少部分地由探针旨在接合的端口的尺寸确定，因为这些端口存在于一系列标准尺寸和构造中，探针也可以提供一系列匹配的标准尺寸和构造。
9、根据本专利技术的第一方面的探针还允许感测探针和生物反应器作为单独的部件来提供，并且因此使生物反应器的使用者能够选择使用哪些探针。此外，如果使用者在进行生物反应器的使用前验证时发现感测探针有缺陷，则只需更换有缺陷的探针，而不像wo2010/010313中公开的布置那样必须更换整个生物反应器。
10、本专利技术的探针以可操作的方式接合的端口是通常位于生物反应器上的类型的端口，该端口包括在生物反应器的内部与外部之间连通的通道。该端口通常允许流体在生物反应器的内部与外部之间转移并且可以是生物反应器壁的主要组成部分。
11、感测探针可以用于以可操作的方式与端口接合，在该端口中通道基本上是直的并且具有基本上恒定的横截面和横截面面积。端口通道的纵向轴线通常基本上垂直于生物反应器的壁的平面。尽管根据本专利技术的探针可以构造成与包括具有基本上任何横截面形状的通道的端口以可操作的方式接合，但是端口通道通常具有圆形横截面。
12、本专利技术的探针可以以可操作的方式接合的端口可以包括套环，例如筒状套环，该筒状套环从壁的外部突出并限定端口的通道。
13、通道可以具有约3/32”(2.38mm)至约1”(25.4mm)、或更具体地1/8”(3.18mm)至约1”(25.4mm)并且优选地约3/4”(19.05mm)的直径或最大横截面尺寸。特别地，通道可以具有3/32”(2.38mm)、1/8”(3.18mm)、5/32”(3.97mm)、3/16”(4.76mm)、1/4”(6.35mm)、5/16”(7.94mm)、3/8”(9.53mm)、1/2”(12.7mm)、5/8”(15.88mm)、3/4”(19.05mm)、1”(25.4mm)或端口可用的任何其他的直径或最大横截面尺寸。
14、通道的长度可以在约10mm、约20mm、约50mm、约70mm、约100mm至约150mm、约200mm、约250mm、约300mm、约350mm、约400mm、约450mm、约500mm、约600mm、或约700mm的范围内。通道还可以具有大于约700mm的长度。
15、感测探针可以用于以可操作的方式与还包括一个或更多个突出部的端口接合，例如以促进与传统的管或通常与生物反应器端口接合的其他部件形成水密密封。特别地，包括从壁的外部突出并且限定端口的通道的套环的端口还可以包括在套环的外部表面上的一个或更多个突出部。一个或更多个突出部可以是环形的并且围绕套环的外部壁的整个圆周延伸，并且特别地一个或更多个突出部可以包括一个或更多个倒钩，该本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种感测探针，所述探针用于以可操作的方式与端口接合，所述端口包括在生物反应器的内部与外部之间连通的通道，所述探针包括：
2.根据权利要求1所述的探针，其中，所述第一本体部分具有与所述端口通道的横截面轮廓相同的横截面轮廓，或者所述第一本体部分具有稍微小于所述端口通道的横截面轮廓的横截面轮廓。
3.根据权利要求2所述的探针，其中，所述端口通道的直径或最大横截面尺寸比所述端口通道的直径或最大横截面尺寸小约3mm、约2mm、约1mm、约0.5mm或约0.1mm；或者，所述端口通道的直径或最大横截面尺寸比所述端口通道的直径或最大横截面尺寸小约10％、约7％、约5％、约3％或约1％。
4.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述第一本体部分为大致筒状形状。
5.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，当所述第一本体部分以可操作的方式与所述端口接合时，所述第一本体部分突出到所述生物反应器的内部，可选地，所述第一本体部分突出到所述生物反应器的内部约10mm、约20mm、约30mm、约40mm或约50mm。
6.根据任一前述权利要求所
7.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述第二本体部分具有比所述第一本体部分的横截面轮廓大的横截面轮廓。
8.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述第一本体部分和所述第二本体部分是长形的并且同轴布置。
9.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述探针本体还包括位于所述第一本体部分与第二本体部分之间的界面处的肩部。
10.根据权利要求9所述的探针，其中，所述肩部构造成当所述探针以可操作的方式与所述端口接合时抵靠所述端口。
11.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，用于使所述探针能够固定到所述端口的装置包括：用于将所述探针固定到所述端口的装置；或者用于与将所述探针固定到所述端口的一个或更多个附加部件接合的装置。
12.根据权利要求11所述的探针，其中，用于与一个或更多个附加部件接合的所述装置包括位于所述第二本体部分上的一个或更多个凹入部或突出部。
13.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述探针被构造成以可操作的方式与所述端口接合成使得：在所述感测探针以可操作的方式与所述端口接合时，所述感测装置至少部分地位于所述生物反应器的内部，可选地，所述感测装置至少部分地位于所述生物反应器的内部约10mm、约20mm、约30mm、约40mm或约50mm。
14.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述探针被构造成：在所述探针以可操作的方式与所述端口接合时，所述探针与所述端口形成水密密封。
15.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述第一本体部分包括一个或更多个密封构件，所述一个或更多个密封构件被构造成：在所述探针以可操作的方式与所述端口接合时，所述一个或更多个密封构件与所述端口通道的内表面接触。
16.根据任一前述权利要求所述的探针，所述探针是生物质感测探针、pH探针、温度探针、溶解氧探针或二氧化碳探针。
17.根据任一前述权利要求所述的探针，所述探针是一次性探针。
18.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述探针本体是由能够通过伽马辐射、电子束辐射、热灭菌、蒸汽灭菌或环氧乙烷(ETO)灭菌来进行灭菌的材料形成的。
19.根据任一前述权利要求所述的探针，所述探针本体由单个部件形成，或者所述探针本体由多个部件形成，所述多个部件通过使用医学上认可的且具有生物相容性的粘合剂紧固在一起，或者所述多个部件在不使用粘合剂的情况下紧固在一起。
20.一种组件，所述组件包括根据权利要求1至19中任一项所述的探针和端口，所述端口包括在生物反应器的内部与外部之间连通的通道，其中，所述探针以可操作的方式与所述端口接合。
21.根据权利要求20所述的组件，其中，所述探针包括防过度插入装置，所述防过度插入装置包括抵靠所述端口的一个或更多个突出部。
22.根据权利要求20或21中任一项所述的组件，所述组件还包括附加部件，所述附加部件与所述第二本体部分和所述端口接合，以将所述探针固定到所述端口，可选地，其中，所述附加部件包括：
23.一种套件，所述套件包括根据权利要求1至19中任一项所述的探针以及用于将所述探针固定至端口的一个或更多个附加部件，所述端口包括在生物反应器的内部与外部之间连通的通道。
24.一种系统，所述系统包括生物反...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种感测探针，所述探针用于以可操作的方式与端口接合，所述端口包括在生物反应器的内部与外部之间连通的通道，所述探针包括：
2.根据权利要求1所述的探针，其中，所述第一本体部分具有与所述端口通道的横截面轮廓相同的横截面轮廓，或者所述第一本体部分具有稍微小于所述端口通道的横截面轮廓的横截面轮廓。
3.根据权利要求2所述的探针，其中，所述端口通道的直径或最大横截面尺寸比所述端口通道的直径或最大横截面尺寸小约3mm、约2mm、约1mm、约0.5mm或约0.1mm；或者，所述端口通道的直径或最大横截面尺寸比所述端口通道的直径或最大横截面尺寸小约10％、约7％、约5％、约3％或约1％。
4.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述第一本体部分为大致筒状形状。
5.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，当所述第一本体部分以可操作的方式与所述端口接合时，所述第一本体部分突出到所述生物反应器的内部，可选地，所述第一本体部分突出到所述生物反应器的内部约10mm、约20mm、约30mm、约40mm或约50mm。
6.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，当所述探针以可操作的方式与所述端口接合时，所述第二本体部分位于所述端口通道的外侧且位于所述生物反应器的外部。
7.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述第二本体部分具有比所述第一本体部分的横截面轮廓大的横截面轮廓。
8.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述第一本体部分和所述第二本体部分是长形的并且同轴布置。
9.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述探针本体还包括位于所述第一本体部分与第二本体部分之间的界面处的肩部。
10.根据权利要求9所述的探针，其中，所述肩部构造成当所述探针以可操作的方式与所述端口接合时抵靠所述端口。
11.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，用于使所述探针能够固定到所述端口的装置包括：用于将所述探针固定到所述端口的装置；或者用于与将所述探针固定到所述端口的一个或更多个附加部件接合的装置。
12.根据权利要求11所述的探针，其中，用于与一个或更多个附加部件接合的所述装置包括位于所述第二本体部分上的一个或更多个凹入部或突出部。
13.根据任一前述权利要求所述的探针，其中，所述探针被构造成以可操作的方式与所述端口接合成使得：在所述感测探针以可操作的方式与所述端口接合时，所述感测装置至少部分地位于所述生物反应器的内部，可选地，所述感测装置至少部分地位于所述生物反应器的内...
【专利技术属性】
技术研发人员：科林·麦克尔达夫，斯蒂芬·琼斯，保尔·约曼斯，
申请(专利权)人：阿伯仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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