Устройство для отбора проб культуры

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и> 9г91230 (61) Дополнительное к ввт. саид-ву % 913121 (22) Заявлено 03.04.81 (2l ) 3303671/23-26 с присоединением заявки М— (23) П риоритетОпубликоваио 23.01-83. Бюллетень .% 3

Дата опубликования описания 23.01.83 (51)М. Кл.

601 Й 1/10

С12М 1 00

Гееударстеениык кемнтет ю делам наебретени» н »термарий (5З) УДК 543.08Э (088.8) I

Б. А. Клюшин, А. И. Воронин, С. Б./Сперайскф -.

В. Н. Ложкин и Г. А; Шф ф (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ КУЛЬТУРЫ

Изобретение относится к микробиоло гии, а именно к произвоцству вакпинных препаратов, и может быть использовано, например, цля отбора проб из ферментера при глубинном культивировании микроорганизмов..

По основному авг, св. % 913121 известно устройство цля отбора проб культуры из ферментера, соцеркашее со-, суд для сбора культуры и отсасываюший элемент, связанные межцу собой магистральным трубопровоцом, датчик уровня отобранной культуры в сосуде, цозатор проб, установленный на магистральноьп трубопроводе, и линию подачи сжатого стерильного возцуха с запорным узлом, связанным с выхоцом цозатора проб, вход которого подключен. к выходу цатчика уровня, соединенного с управляюшим вхо- 2о цом отсасываюшего элемента, при этом линия подачи сжатого воздуха поцключена к магистральному трубопровоцу на выхоце из ферментера 1 1.

Нецостатками известного устройства являются ограниченная область применения и высокая погрешность измерений, обусловленная работой только при определен ных значениях оптической плотности проб культуры.

Бель изобретения - расширение области применения и повьппение точносги устройства за счет ликвидации возможнос ти изменения значения плотности проб культуры на протяжении всего периода пробоотбора.

Указанная цель цостигается тем, что устройство цополнительно соцержит сис тему поцачи жицкого реагейта s сосуц для сбора культуры и блок управления послецователъностью операций, а сосуд для сбо в культуры снабжен датрубком, слива с запорным узлом, мешалкой, уста новленной в нижней части сосуца, и измерителем оптической плогности культуры, подключенным к одному из входов блока управления, цругой вхоц которого соеци1

l3 М1Й нен с выходом дат яка уровня, при этом первый выход блока! управления связан

1 с входом системы Йодачи жидкого реагента, второй выхоц - с мешалкой, а тревий - с запорным у @лом патрубка слива.

Причем система! подачи жидкого реагента. выполнена в,,виде емкости, соединенной с сосудом для сбора культуры до полнительным трубопроводом, на котором ! установлен отсасывйюший элемент. о !

Кроме того, блоф управления выполнен в виде элементов задержки, логического элемента И, порого ого элемента и элеУстройство состоит из ферментера 1, отсасываюшего элемента 2, соединенного магистральным трубопроводом 3 с ферментером 1 и сосудом 4 для сбора проб культуры, цозатора проб 5, установленного на магистральном трубопроводе 3,линии 6 подачи сжатого стерильного воз.-!

1 духа с установленным на ней запорным

1 . узлом 7 и подключенной к .магистральномуз трубопроводу 3 на выходе из ферментера 1, датчика уров я 8 отобранной кульбло а управления последоера ий, выполненного в t еме та 9 задеркки, логи- "О а И 10, порогового элеого лемента 12 задеркки эле ента 13. бже патрубком слива с

14 измерителем 15 " 4> нос и культуры. и.мешалкой влен отобранных проб аген ом устройство сопод чи жидкого реагента щую иэ емкости 17, соеите ьным трубопроводом ннь на нем отсасываю

19 сосудом 4. Емкость сх омером 20. отса ывающих элементов

ыть применены перисталь» еющие .ряд сущесъвенных достоинств, апример отсутствие! мента управления, с запорным узлом дом через первый выходом логичес ко которого соединень элемента задержки порогового элемент гим выходом к отс системы подачи ж этом вход второго соединен с выходом

На чертеже пред устройства для отб туры в сосуде,. вательностью оп виде первого эл ческого элемент мента 1 1, втор и управляющего

Сосуд 4 сна запорным узлом, оптической плот (. 16, Для разба нейтральным ре держит систему (азота ; состоя диненной дополн

18 с установле щим элементом.

17 снабжена ра

В качестве

2 и 19 могут б тические насосы вязанного выходом атрубка сливе, а вхо 1s емент задеркки - с о элемента И, входы с выходом второго одним из выходов подключенного дру 20 сывающему элементу кого реагента, при элемента заде ркки датчика уровня. тавлена блок-схема 2s ра проб культуры.

4 прямой связи с содержимым трубопроводов 3 и 18, и обеспечиваюшие их запирание в нерабочем состоянии, что обеспечивает стерильность при отборе проб.

Трубопроводы 3, 6 и 18 могут быть выполнены в вице силиконовых трубок. Дозатор проб 5 может быть выполнен в вице фотометрируюшего устройства, состояше

ro из источника света, приемника ceera с усилителем и элементом памяти, например триггером, и выходного усилителя.

Также в виде фотометрируюших устройств, но без элемента памяти, могут быгь выполнены датчик оптической плотности измерителя 15 и расходомер 20. Причем амплитуда выходного аналогового сигнала с датчика измерителя 15 меняется в зависимости от оптической плотносги жидкосги, находяшейся в сосуде 4, чем обеспечивается управление срабатыванием порогового элемента 11. Аналогично работает фотометрируюшее устройство в расходомере 20, его выходной аналоговый сигнал, амплитуда которого зави сит от объема жидкого реагента в емкос ти 17, управляет работой индикагора, выполненного, например, в виде стрелочного прибора, по показаниям на шкале которого можно рассчитать pBcxog жидкого реагента для разбавления очередной пробы в сосуде 4 и тем самым учесть степень разбавления пробы при ее анализе. Запорные узлы 7 и 14 могут быть выполнены в виДе электромагнитных клайанов, управляемых соответственно сигналами с выхода дозатора 5 и управляющего элемента 13„выполненного, например, в виде реле. В исходном положении клапаны 7 и 14 закрыты, а с приходом сигналов с дозатора 5 и элемента 13 они открываются, соответственно пропуская сжатый стерильный выход в магистральный трубопровод 3 и обеспечивая слив жидкости из cocyqa 4, для его.подготовки к следуюшему пиклу отбора пробы. Стерильный воздух может быть получен, например, пропуская сжатый воздух через бактериологический фильтр. Датчик уровня 8 можег быть выполнен в виде кондуктометричес-: кого устройсгва, срабатываюшего при замыкании его контактов культуральной жидкостью при достижении ею заданного уровня в сосуде 4. При этом выходной сигнал с датчика 8 обеспечивает выклю» чение элемента 2 и сброс элемента памяти в датчике 5, и тем самым,запирание узла 7, а также запуск элемента 12 задержки. Элементы 9 и 12 задержки могуг быть выпол«

Мб 6 равляюший элемент 13 и откроет занорный44 узел 14. Отобранная проба из сосуда 4 поступит в вспомогательный сосуд цля анализа и устройство вновь готово к слецуюшему циклу отбора пробы.

Если же оптическая плотность отобранной пробы превысит заданную величи ну, то сработает триггер Шмитта порого вого элемента 11, и соответствуюшие управляющие сигналы с триггера посту пят цля запирания элемента И 10 и включения выходного реле порогового элемента 11. При этом включится мешалка 16 в сосуде 4 и отсасываюший элемент 19.

Жидкий реагент из емкости 17 начнет поступать цо дополнительному трубопрово ду 18 в сосуд 4, гце будет смешиваться с помощью. мешалки 16 с пробой иэ фер ментера 1 цо однородной по оптической плотности среды. В этом случае сигнал с выхоца элемента 12 задержки не поступит на вхоц элемента И 10, так как он будет закрыт к моменту его поступления,. разбавление пробы s сосуце 4 буцет про цолжаться цо тех пор, пока сигнал с вы хода датчика 15 нв уменьшится цо задан» ной величины. При этом произойцет обраъное срабатывание триггера Шмитта поро гового элемента 11, выключение выходного реле, тем самым выключение мешалки 16 и отсасываюшвго элемента 17.

Сигналом переключения триггере в исход» ное состояние занустнтся через логичео . кий элемент И первый элемент зацеркки . 9, так как по другому входу логический элемент И 10 будет открыт. Разведенная проба из сосуда 4 поступит во вспо могательный сосуд цля:анализа. На инни»

::каторв расхоцомера 20 будет показан обьем израсходованного жидкого реагента иэ емкости 19. Зная-.объем емкости

19 и отбираемый обьем пробы из ферментера 1, шкалу инцикатора расхоцомера

20 заранее градуируют по величине ра."-сбавления пробы qo зацанной .оптической плотности, что упрошает послвдуюший анализ пробы.

5 9М нены в вице оцновибраторов, причем задержка элемента 12 учитывает задержку сигнала в датчике йзмерителя 15 и пороговом элементе ll, а эацержка элемента 9 - время, необхоцимое цля полного освобождения 5 емкости сосуда 4. Пороговый элемент

11 может быть выполнен в вице триггера Шмитта с управляемыми порогами срабатывания и выходным реле, сигналы с которого управляют работой отсасываю- 10 шего элемента 19 и мешалки 16, построенной, например, на базе электромагнитного элемента.

Устройство работает слецуюшим образом.

В. исхоцном. состоянии отсасываюшие элементы 2 и 19, мешалка 16 .включены, запорные узлы 7 и 14 нахоцятся в положении "закрьгго"; Для отбора пробы щ включается в работу отсасываюший элемент 2 и культура иэ ферментера 1 за сасывается по магистральному трубопро воцу 3. В тот момент, когца культура из ферментера 1 достигнет уровня А в у$ трубопроводе 3, сработает цоэатор проб

5, по сигналу с выхода которого откроется запорный узел 7. При этом стериль» ный возцух по линии 6 начнет поступать в магистральный трубопровоц 3, отсекая тем самым поцлежаший отбору объем культуры на участке АБ, который продолжает продвигаться по магистральному трубопровоцу 3 за счет разрежения, соэ даваемого работаюшим отсасываюшим элементом 2. При поступлении эацанного

3$ объема.культуры в сосуд 4 срабатывает датчик уровня 8, который вьщает управ» ляюший сигнал на отсасываюший элемент, 2 и дозатор 5 цля выключения соответственно элемента 2 и запирания узла 7 при сбросе в исхоцное состояние цатчика до затора 5. Кроме того, сигналом с выхода датчика уровня 8 запустится второй элемент 12 зацержки. После. окончания ф$ времени задержки управляюший сигнал с элемента 12 поступает на логический элемент И 10. Если оптическая плотность отобранной пробы лежит в эацаннык пре делах (аналоговый сигнал с выхода датчика 15 меньше -пброга срабатывания трип50

: гера Шмитта в пороговом элементе 11); то на цругом вхоце логического элемента . И 10 буцет присутствовать разрешающий сигнал, и управляюший сигнал с эле мента 12, зацержки поступит на вхоц логического элемента 10 и запустит первый элемент 9 задеркки. На вымя срабатывания элемента 9 включится ун-q

После этого устройство вновь готово к следуюшему циклу отбора пробы.

Применение изобретения дозволит повысить точность контроля развития процесса культивирования в ферментерв эа счет повышения качества отбора пробы, уменьшить качество отбора пробы, уменьшить потери культуры s фврментере при периодическом отборе пробы в процессе периоцического культивирования микроорганизмов, сушественно сократить труцо9912

7 емкость и время приготовления проб с заданными параметрами, упростить при

1 этом их последуюший анализ.

Формула изобретения

1. Устройство для отбора проб культуры по авт. св. Ж;913121, о т л и-! ч а ю щ,е е с я тем, что, с целью рас- >6 ширения области прйменения, оно дополнительно содеркит систему подачи жидкого реагента в сосу6 для сбора культуры ! и блок управления последовательностью онераций, а сосуд д я сбора культуры И снабжен патрубком слива с запорным узлом, мешалкой, установлецной в нижней части сосуда, и измерителем оптической плотности культуры, подключенным к одному из входов блока управления, другой ур вход которого соедянен с выходом датчика уровня, при этом первый выход блока управления связан с входом системы подачи жидкого реагента, второй выходс мешалкой, а третий - с запорным уз- 2s лом патрубка слива.

30 8 Ф

2. Устройство по п, 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что система подачи жидкого реагента выполнена в виде емкости, соединенной с сосудом для сбора культуры дополнительным трубопроводом, на котором установлен отсасываюший элемент.

3. Устройство по п. 1, о т .л и ч а юш е е с я тем, что блок управления выполнен в виде элементов задержки, логи ческого элемента И., порогового элемента и элемента управления, связанного выход дом с запорным узлом патрубка слива, a sxonoM через первый элемент задеркки - с выходом логического элемента

И, входы которого соединены с выходом второго элемента задержки и одним из выходов порогового элемента, подключенного другим выходом к отсасываюшему элементу системы подачи жидкого реагента, при этом вход второго элемента задержки соединей с выходом датчика уровня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 913121, кл. GOlN 1/10, 1980.

991230

Составитель Н. Романникова

Рецактор В. Лазаренко Техрец А. Бабинец Корректор A- Йэятко

Заказ 118/57 Тираж 871 Поцписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., ц. 4/5 филиал ППП "Патент, r. Ужгороц, ул. Проектная, 4