【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生化分析，特別是涉及到一種生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統及方法。
技術介紹
1、工業生物過程一般是在生物反應器中進行，如微生物發酵罐、動植物細胞培養器等。要實現對生物反應過程的優化控制，首先要解決在線檢測問題，特別是培養液成分、細胞代謝產物等關鍵參數(葡萄糖、乳酸等)在線檢測技術已成為生物工業普遍關注的問題。
2、酶電極是常用生物傳感器的一種類型，一般由固定化酶和電化學電極組成，其特點是分析速度快、測定成本低、樣品用量少，樣品不需要脫色、過濾、分離等復雜預處理就可測定，適合工業樣品大批量、多批次連續檢測。
3、流動注射分析是一種基于微管道系統的連續流動分析技術，利用蠕動泵進行不同管徑的泵管壓縮，在一個密閉、連續的流動載流中完成化學反應與信號檢測，特點是流路簡單、操作方便、檢測速度快、樣品用量少等。
4、流動注射與酶電極聯用的全自動或在線檢測分析儀在食品、發酵、環境等領域得到廣泛應用。目前，全自動或在線檢測的流動注射分析儀主要采用蠕動泵和機械手臂對樣品盤中的多個樣品管進行連續取樣、稀釋、進樣和測定。但在工業環境下(如微生物發酵車間)，由于溫度、濕度、灰塵、振動等因素的變化或積累會導致機械手臂運行不穩定，影響在線檢測的穩定性和準確性。
5、生物反應器(發酵液)組分濃度變化范圍很大(0-10.0g％)，而酶電極線性響應濃度范圍窄(0-0.10g％)，因此，樣品需要稀釋后測定，另外，酶電極中的固定化酶活性隨著使用時間的延長逐步降低，也需要進行標定。常規機械加工的逆流型
6、在申請號：cn202023053891.7的中國專利申請中，涉及到一種雙指標酶電極檢測裝置。本技術提供的雙指標酶電極檢測裝置包括反應池、底物酶電極、產物酶電極、緩沖液瓶、標準液瓶和樣品液瓶，所述反應池包括通過管道串聯的第一反應池和第二反應池；所述第一反應池內設置底物酶電極，第二反應池內設置產物酶電極；所述緩沖液瓶、標準液瓶和樣品液瓶通過管道匯總后，再分別與第一反應池和第二反應池通過管道連接。所述雙指標酶電極檢測裝置可實現低濃度和高濃度物質的同時檢測且不需要在儀器外進行額外的稀釋，提高了檢測的精確度。
7、在申請號：cn202011493669.0的中國專利申請中，涉及到一種雙指標酶電極檢測裝置和實現生物反應器底物和產物的在線測試方法。本專利技術提供的雙指標酶電極檢測裝置包括反應池、底物酶電極、產物酶電極、緩沖液瓶、標準液瓶和樣品液瓶，所述反應池包括通過管道串聯的第一反應池和第二反應池；所述第一反應池內設置底物酶電極，第二反應池內設置產物酶電極；所述緩沖液瓶、標準液瓶和樣品液瓶通過管道匯總后，再分別與第一反應池和第二反應池通過管道連接。所述雙指標酶電極檢測裝置可實現低濃度和高濃度物質的同時檢測且不需要在儀器外進行額外的稀釋，提高了檢測的精確度。
8、在申請號：cn201810491581.1的中國專利申請中，涉及到一種用于發酵液檢測的直接生物電極分析裝置與分析方法，包括：反應池、生物電極、緩沖液試劑盒以及排空泵。反應一段時間后生物電極接觸到生物敏感電極之后，會產生直接電極轉移，形成微弱的生物電化學反應電流信號，當進入反應池中的待測底物濃度高的時候，形成的反應電流也高，并且在一點的濃度范圍之內，成線性比例關系。由于反應池中采用的工作腔為容量大的反應腔體，稀釋了發酵液樣品濃度，提供了改系統的抗干擾能力，同時增加了質控、定標、清洗等測空環節，直接生物電極采用高精度工業級微弱信號采集系統，可以了采集測試系統的電磁兼容性能。
9、以上現有技術均與本專利技術有較大區別，未能解決我們想要解決的技術問題，為此我們專利技術了一種新的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統及方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種適用于工業現場生物反應器樣品組分在線檢測的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統及方法。
2、本專利技術的目的可通過如下技術措施來實現：生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統包括反應池、精密注射器、稀釋池、儲液管道、第一蠕動泵、第二蠕動泵、第一標準樣品瓶、第二標準樣品瓶、緩沖液瓶、發酵罐和液體流向轉換的第一多通道切換閥、第二多通道切換閥，該第一標準樣瓶中裝有第一標準液，該第二標準樣瓶中裝有第二標準液，該發酵罐中裝有樣品液，該第一多通道切換閥分別連接于該第一標準樣品瓶、該第二標準樣品瓶、該發酵罐，該第一蠕動泵的一端連接于該第一多通道切換閥，另一端連接于該第二多通道切換閥，該緩沖液瓶中裝有緩沖液，并連接于該第二蠕動泵的一端，該第二蠕動泵的另一端連接于該精密注射器，該精密注射器連接于驅動電機進行驅動，并連接于該第二多通道切換閥，該稀釋池中裝有稀釋液，其進液端連接于該第二多通道切換閥，出液端連接于該第一多通道切換閥，該反應池的進液端連接于該第二多通道切換閥，該儲液管道的一端連接于該第二多通道切換閥。
3、本專利技術的目的還可通過如下技術措施來實現：
4、該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統還包括廢液池，該廢液池分別連接于該儲液管道的另一端、該反應池上部的逆流口以及該稀釋池上部的逆流口。
5、該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統在運行時，首先，將該緩沖液瓶中的緩沖液充滿該反應池和該稀釋池；其次，在該反應池進行酶電極定標；再次，在該稀釋池進行定標；最后，在該反應池進行樣品測定。
6、在需要將緩沖液充滿該反應池時，該第二蠕動泵啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二多通道轉換閥進入該反應池，至該反應池充滿、溢出，溢出的緩沖液經該反應池上部的逆流口進入該廢液瓶，該反應池充滿緩沖液后，該第二蠕動泵停止運行；
7、在需要將緩沖液充滿該稀釋池時，該第二蠕動泵啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二多通道轉換閥進入該稀釋池，至該稀釋池充滿、溢出，溢出的緩沖液經該稀釋池上部的逆流口進入該廢液瓶，該稀釋池充滿緩沖液后，該第二蠕動泵停止運行。
8、在該反應池進行酶電極定標時，首先，該第一蠕動泵啟動，第二標準液瓶中的第二標準液通過該第一多通道切換閥、該第二多通道切換閥進入到該儲液管道，該儲液管道充滿第二標準液時，該第一蠕動泵停止運行；其次，該精密注射器驅動電機啟動，該儲液管道中的第二標準液通過該第二多通道切換閥，進入到該取樣環中，吸取一定量的第二標準液；再次，該驅動電機啟動，將吸取的一定量的第二標準液推出到該第二多通道切換閥后停止，該第二蠕動泵啟動，一定量的第二標準液從該第二多通道切換閥注入該反應池中，該第二蠕動泵停止運行，記錄該反應池中待酶電極響應過程信號，將酶電極峰值響應信號值定標為x1；待酶電極響應峰值穩定采樣后，該第二蠕動泵再次啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統包括反應池、精密注射器、稀釋池、儲液管道、第一蠕動泵、第二蠕動泵、第一標準樣品瓶、第二標準樣品瓶、緩沖液瓶、發酵罐和液體流向轉換的第一多通道切換閥、第二多通道切換閥；該第一標準樣瓶中裝有第一標準液，該第二標準樣瓶中裝有第二標準液，該發酵罐中裝有樣品液；該第一多通道切換閥分別連接于該第一標準樣品瓶、該第二標準樣品瓶、該發酵罐；該第一蠕動泵的一端連接于該第一多通道切換閥，另一端連接于該第二多通道切換閥，該緩沖液瓶中裝有緩沖液，并連接于該第二蠕動泵的一端；該第二蠕動泵的另一端連接于該精密注射器，該精密注射器連接于驅動電機進行驅動，并連接于該第二多通道切換閥，該稀釋池中裝有稀釋液，其進液端連接于該第二多通道切換閥，出液端連接于該第一多通道切換閥；該反應池的進液端連接于該第二多通道切換閥，該儲液管道的一端連接于該第二多通道切換閥。
2.根據權利要求1所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統還包括廢液池，該廢液池分別連接于該儲液
3.根據權利要求2所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統在運行時，首先，將該緩沖液瓶中的緩沖液充滿該反應池和該稀釋池；其次，在該反應池進行酶電極定標；再次，在該稀釋池進行定標；最后，在該反應池進行樣品測定。
4.根據權利要求2所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，在需要將緩沖液充滿該反應池時，該第二蠕動泵啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二多通道轉換閥進入該反應池，至該反應池充滿、溢出，溢出的緩沖液經該反應池上部的逆流口進入該廢液瓶，該反應池充滿緩沖液后，該第二蠕動泵停止運行；
5.根據權利要求2所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，在該反應池進行酶電極定標時，首先，該第一蠕動泵啟動，第二標準液瓶中的第二標準液通過該第一多通道切換閥、該第二多通道切換閥進入到該儲液管道，該儲液管道充滿第二標準液時，該第一蠕動泵停止運行；其次，該精密注射器驅動電機啟動，該儲液管道中的第二標準液通過該第二多通道切換閥，進入到該第二通道切換閥中的取樣環中，吸取一定量的第二標準液；再次，該驅動電機啟動，將吸取的一定量的第二標準液推出到該第二多通道切換閥后停止，該第二蠕動泵啟動，該第二通道切換閥中的取樣環中一定量的第二標準液從該第二多通道切換閥注入該反應池中，該第二蠕動泵停止運行，記錄該反應池中待酶電極響應過程信號，將酶電極峰值響應信號值定標為X1，待酶電極響應峰值穩定采樣后，該第二蠕動泵再次啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二多通道轉換閥進入該反應池，進行該反應池的清洗，溢出的緩沖液經該反應池上部的逆流口進入該廢液瓶，該反應池清洗完畢后，該第二蠕動泵停止運行。
6.根據權利要求5所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，在該稀釋池進行定標時，首先，該第一蠕動泵啟動，第一標準液瓶中的第一標準液通過該第一多通道切換閥、該第二多通道切換閥進入到該儲液管道，該儲液管道充滿第一標準液時，該第一蠕動泵停止運行；其次，該精密注射泵驅動電機啟動，該儲液管道中的第一標準液通過該第二多通道切換閥，進入到該第二多通道切換閥的取樣環中，吸取一定量的第一標準液；再次，該驅動電機啟動，將該第二通道切換閥中的取樣環中吸取的一定量的第一標準液推出到該第二多通道切換閥后停止，該第二蠕動泵啟動，一定量的第一標準液從該第二多通道切換閥注入該稀釋池中；然后，該第一蠕動泵啟動，該稀釋池中稀釋后的第一標準液通過該第一多通道切換閥、該第一蠕動泵、該第二多通道切換閥進入到該儲液管道中；隨后，該精密注射器驅動電機啟動，該儲液管道中的稀釋后的第一標準液通過該第二多通道切換閥，進入到該第二多通道切換閥的取樣環中，吸取一定量的稀釋后的第一標準液；再次，該驅動電機啟動，將吸取的一定量的稀釋后的第一標準液推出到該第二多通道切換閥后停止，該第二蠕動泵啟動，一定量的稀釋后的第一標準液從該第二多通道切換閥注入該反應池中，該第二蠕動泵停止運行，記錄待酶電極響應過程信號；在該反應池內產生的電信號的峰值為稀釋后第一標準液的測定值X2；電信號采集完成后，記錄和計算稀釋池的稀釋倍數Y，該第二蠕動泵再次啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二多通道轉換閥進入該反應池，進行該反應池的清...
【技術特征摘要】
1.生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統包括反應池、精密注射器、稀釋池、儲液管道、第一蠕動泵、第二蠕動泵、第一標準樣品瓶、第二標準樣品瓶、緩沖液瓶、發酵罐和液體流向轉換的第一多通道切換閥、第二多通道切換閥；該第一標準樣瓶中裝有第一標準液，該第二標準樣瓶中裝有第二標準液，該發酵罐中裝有樣品液；該第一多通道切換閥分別連接于該第一標準樣品瓶、該第二標準樣品瓶、該發酵罐；該第一蠕動泵的一端連接于該第一多通道切換閥，另一端連接于該第二多通道切換閥，該緩沖液瓶中裝有緩沖液，并連接于該第二蠕動泵的一端；該第二蠕動泵的另一端連接于該精密注射器，該精密注射器連接于驅動電機進行驅動，并連接于該第二多通道切換閥，該稀釋池中裝有稀釋液，其進液端連接于該第二多通道切換閥，出液端連接于該第一多通道切換閥；該反應池的進液端連接于該第二多通道切換閥，該儲液管道的一端連接于該第二多通道切換閥。
2.根據權利要求1所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統還包括廢液池，該廢液池分別連接于該儲液管道的另一端、該反應池上部的逆流口以及該稀釋池上部的逆流口。
3.根據權利要求2所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，該生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統在運行時，首先，將該緩沖液瓶中的緩沖液充滿該反應池和該稀釋池；其次，在該反應池進行酶電極定標；再次，在該稀釋池進行定標；最后，在該反應池進行樣品測定。
4.根據權利要求2所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，在需要將緩沖液充滿該反應池時，該第二蠕動泵啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二多通道轉換閥進入該反應池，至該反應池充滿、溢出，溢出的緩沖液經該反應池上部的逆流口進入該廢液瓶，該反應池充滿緩沖液后，該第二蠕動泵停止運行；
5.根據權利要求2所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，在該反應池進行酶電極定標時，首先，該第一蠕動泵啟動，第二標準液瓶中的第二標準液通過該第一多通道切換閥、該第二多通道切換閥進入到該儲液管道，該儲液管道充滿第二標準液時，該第一蠕動泵停止運行；其次，該精密注射器驅動電機啟動，該儲液管道中的第二標準液通過該第二多通道切換閥，進入到該第二通道切換閥中的取樣環中，吸取一定量的第二標準液；再次，該驅動電機啟動，將吸取的一定量的第二標準液推出到該第二多通道切換閥后停止，該第二蠕動泵啟動，該第二通道切換閥中的取樣環中一定量的第二標準液從該第二多通道切換閥注入該反應池中，該第二蠕動泵停止運行，記錄該反應池中待酶電極響應過程信號，將酶電極峰值響應信號值定標為x1，待酶電極響應峰值穩定采樣后，該第二蠕動泵再次啟動，該緩沖液瓶中的緩沖液通過該第二蠕動泵進入該精密注射器，再經由該精密注射器、該第二多通道轉換閥進入該反應池，進行該反應池的清洗，溢出的緩沖液經該反應池上部的逆流口進入該廢液瓶，該反應池清洗完畢后，該第二蠕動泵停止運行。
6.根據權利要求5所述的生物反應器酶電極在線檢測的自動定標系統，其特征在于，在該稀釋池進行定標時，首先，該第一蠕動泵啟動，第一標準液瓶中的第一標準液通過該第一多通道切換閥、該第二多通道切換閥進入到該儲液管道，該儲液管道充滿第一標準液時，該第一蠕動泵停止運行；其次，該精密注射泵驅動電機啟動，該儲液管道中的第一標準液通過該第二多通道切換閥，進入到該第二多通道切換閥的取樣環中，吸取一定量的第一標準液；再次，該驅動電機啟動，將該第二通道切換閥中的取樣環中吸取的一定量的第一標準液推出到該第二多通道切換閥后停止，該第二蠕動泵啟動，一定量的第一標準液從該第二多通道切換閥注入該稀釋池中；然后，該第一蠕動泵啟動，該稀釋池中稀釋后的第一標準液通過該第一多通道切換閥、該第一蠕動泵、該第二多通道切換閥進入到該儲液管道中；隨后，該精密注射器驅動電機啟動，該儲液管道中的稀釋后的第一標準液通過該第二多通道切換閥，進入到該第二多通道切換閥的取樣環中，吸取一定量的稀釋后的第一標準液；再次，該驅動電機啟動，將吸取的一定量的稀釋后的第一標準液推出到該第二多通道切換閥后停止，該第二蠕動泵啟動...
【專利技術屬性】
技術研發人員：史建國，王瑩，田慶，任永新，賈慧慧，
申請(專利權)人：山東謙諾生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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