生物量监测方法和适于进行该方法的生物量监测探针

摘要

本发明涉及用于从一种或多种生物介质获得多个生物量测量值的方法，以及用于这些方法的生物量传感探针(1)。

权利要求

1.一种用于从一种或多种生物介质获得多个生物量测量值的方法，所述方法包括：i)提供生物量传感探针，所述生物量传感探针包括主体和设置在所述主体的第一区域上的至少一个电极；

ii)使所述至少一个电极和所述主体的第一区域与生物介质接触，并获得指示所述生物介质内的活细胞数量的第一生物量读数；

iii)从所述生物介质中移除所述至少一个电极和所述主体的第一区域；

iv)对所述至少一个电极和所述主体的第一区域进行灭菌；以及v)使所述至少一个电极和所述主体的第一区域与生物介质接触，并获得指示所述生物介质内活细胞数量的第二生物量读数；

其中，所述主体的第一区域由液晶聚合物、酚醛聚合物、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、缩醛树脂、砜、聚砜、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚酮、聚甲醛、聚邻苯二甲酰胺、聚醚酮酮、热塑性聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物形成。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：vi)从所述生物介质中移除所述至少一个电极和所述主体的第一区域；

vii-a)对所述至少一个电极和所述主体的第一区域进行灭菌；

vii-b)使所述至少一个电极和所述主体的第一区域与生物介质接触，并获得指示所述生物介质内活细胞数量的其它生物量读数；以及vii-c)从所述生物介质中移除所述电极和所述主体的第一区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤vii-a)至步骤vii-c)重复3次或更多次。

4.根据权利要求2或3所述方法，其中，步骤vii-a)至步骤vii-c)重复13次或更多次。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤iv)和/或步骤vii-a)中进行的灭菌步骤是热和/或蒸汽灭菌。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤iv)和/或步骤iiv-a)中，对所述探针的整个主体和电极进行灭菌。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述探针具有细长结构。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述探针的主体的横截面是圆形。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，所述探针的主体具有的直径为约5mm至约

15mm。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述探针的主体具有的长度为约100mm至约

250mm。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述探针包括尖端，并且所述尖端包括一个或多个电极。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述探针包括2至6个电极。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述探针的主体为注塑成型。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主体的第一区域由半结晶聚合物材料形成。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述主体的第一区域由液晶聚合物形成。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括校准所述探针的步骤。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，校准所述探针的步骤在所述方法的步骤ii)之前进行。

18.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤ii)之前的初步灭菌步骤。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述初步灭菌步骤是γ灭菌。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤ii)中获得所述第一生物量读数的生物介质是第一生物介质，并且在步骤v)中获得所述第二生物量读数的生物介质是第二生物介质，所述第二生物介质不同于所述第一生物介质。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括以下步骤：vi)从所述生物介质中移除所述至少一个电极和所述主体的第一区域；

vii-a)对所述至少一个电极和所述主体的第一区域进行灭菌；

vii-b)使所述至少一个电极和所述主体的第一区域与生物介质接触，并获得指示所述生物介质内活细胞数量的其它生物量读数；以及vii-c)从所述生物介质中移除所述电极和所述主体的第一区域，其中，在步骤vii-b)中获得其它生物量读数的所述生物介质是其它生物介质，所述其它生物介质不同于所述第一和/或第二生物介质。

22.一种用于权利要求1至21中任一项所述的方法的探针。

说明书

生物量监测方法和适于进行该方法的生物量监测探针

[0001] 众所周知，电容测量技术用于测量液体和悬浮液(诸如生物细胞在离子水溶液中)的电容(或比电容或介电常数)。

[0002] 并入这种测量能力的监测系统有益于测量活细胞的浓度。特别是在酿造工业中，活酵母的浓度可以用在线电容探针测量。从探针的电极施加的射频使悬浮介质(例如麦芽汁或生啤)中的离子和酵母的细胞质朝向两个各自带相反电荷的电极移动。由于质膜不导电，会在细胞中产生电荷的积累，据说酵母细胞在介质中充当微小的电容器，从而使细胞极化。非活细胞或具有受损膜的细胞不会干扰信号。因此，不会发生电荷累积，这是由于离子可以自由地跨膜移动，因此细胞不会极化。测量的电容与在宽浓度范围内的样品中的活酵母量成正比。这种技术还可用于测量生物技术领域中的生物量，例如，控制细胞培养过程。

[0003] 已使用各种不同的探针布置来测量生物量。一般而言，生物量传感探针可分为两组，即一次性或一次性使用探针与可重复使用的探针。

[0004] 决定生物量传感探针是可重复使用还是一次性使用的一个重要特性是其对灭菌的抵抗力。一旦生物量探针用于在第一介质中获得生物量测量，则不能将其用于在第二介质中获得此类测量直至其已被灭菌。灭菌是必要的，以确保在与第一介质一起使用后沉积在探针上的痕量残留的含细胞的介质不影响随后在第二介质中使用探针时获得的生物量读数，以及防止第二介质被残留的第一介质污染。

[0005] 对于生物技术应用来说，介质间污染的问题尤其严重，因为这些应用的产品的污染会对这些产品的使用者造成严重的健康风险。因此，根据法规要求，生物量传感探针(和培养系统的其它组件)一旦被使用，如果它们将在随后的生物量传感操作中被再次使用，就必须对它们进行灭菌。

[0006] 如本领域技术人员将意识到的，存在许多用于对生物量传感探针进行灭菌的技术，包括干热灭菌(例如在高压灭菌器中)、蒸汽灭菌和γ射线辐射。应该认识到，将探针暴露于苛刻条件的这些技术会致其损坏，导致探针出现缺陷。灭菌引起的探针损坏在生物量传感领域中是特别严重的问题，这是由于使用的探针检测到的电容信号相对较弱，因此即使探针灵敏度的微小降低也会使探针失效。在英国专利NO.GB2177801中考虑了由灭菌引起的电极损坏的问题。

[0007] 大量的可重复使用的探针，即对灭菌引起的损坏具有抗性的探针已被商业化。例如，Aber Instruments Limited已经将一系列可重复使用的探针商业化，用于酿造和生物技术行业，例如以 品牌销售的钉扎电极、冲洗电极和环形电极探针。 品牌探针已被证明可用于50次的(最近开发的探针可用100次)通过蒸汽、干热或高压灭菌器的灭菌。

[0008] 在英国专利No.2479783和英国专利No.2507283中公开了其它可重复使用的生物量探针。

[0009] 因此，虽然可以生产可重复使用的生物量传感探针，但为了使它们能够抗灭菌，它们的结构很复杂。此外，可重复使用的生物量传感探针必须由高档材质形成，因此它们的成本相对较高。虽然在某些应用中对可重复使用的生物量传感探针的投资可能是合理的，但在其它情况下，较低成本的选择可能是更好的选择。

[0010] 一次性使用的探针通常比可重复使用的探针成本低。这是因为一次性使用的探针不必耐受灭菌，其结构通常不那么复杂，并且制造材料成本较低。另外，最终用户不需要购买灭菌设备，其在工业规模上的实施和操作可显着增加操作成本。一次性使用的探针的明显缺点是其适用性有限，顾名思义，其只能使用一次。因此，在需要进行重复生物量读数的应用中，将需要大量的一次性使用的探针，这将增加成本，并且在使用后增加环境负担，探针通常会被丢弃。

[0011] 因此，虽然传统的生物量传感探针为生物技术和酿造工业提供了许多选择，但仍需要可重复使用的生物量探针，其具有比传统的可重复使用的生物量传感探针更简单的结构和/或更便宜和/或更复杂的生产。

[0012] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于从一种或多种生物介质获得多个生物量测量值的方法，该方法包括：

[0013] i)提供生物量传感探针，其包括主体和设置在主体的第一区域上的至少一个电极；

[0014] ii)使至少一个电极和主体的第一区域与生物介质接触，并获得指示生物介质中活细胞数量的第一生物量读数；

[0015] iii)从生物介质中移除至少一个电极和主体的第一区域；

[0016] iv)对至少一个电极和主体的第一区域进行灭菌；以及

[0017] v)使至少一个电极和主体的第一区域与生物介质接触，并获得指示生物介质中活细胞数量的第二生物量读数；

[0018] 其中主体的第一区域由液晶聚合物、酚醛聚合物、尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、缩醛树脂、砜、聚砜、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚酮、聚甲醛、聚邻苯二甲酰胺、聚醚酮酮、热塑性聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物形成。

[0019] 显然，本发明的方法允许重复使用至少部分由塑料形成的生物量传感探针。相比于传统的可重复使用的探针，用于本发明方法的探针制造相对简单，结构也没那么复杂，并且也比传统的可重复使用的探针便宜。考虑到生物量传感器探针所需的灵敏度水平，至少部分地由塑料形成的生物量传感探针抵抗灭菌以使得其可以再次用于随后的生物量读数的能力是令人惊讶的。

[0020] 提供具有至少部分由能够抵抗灭菌引起的损坏的塑料材料形成的主体的探针是有利的，因为它不仅允许对电极进行灭菌，还允许至少一部分主体进行灭菌(尽管由塑料形成)。

[0021] 这是对现有技术的布置的显著进步，诸如GB2177801中公开的，其中仅电极经受灭菌，这意味着在该布置中使用的其它部件未被灭菌(并且不能被重复灭菌)，因此存在污染的风险。

[0022] 本发明的方法包括单次使用间灭菌步骤，即第一和第二生物量读数之间的灭菌步骤。然而，在本发明的实施方式中，尽管探针由塑料形成，但探针可以被灭菌并且可以多次重复使用。

[0023] 因此，在本发明的实施方式中，该方法还包括vi)从生物介质中移除至少一个电极和主体的第一区域；vii-a)对至少一个电极和主体的第一区域进行灭菌；vii-b)使至少一个电极和主体的第一区域与生物介质接触并获得指示生物介质内的活细胞数量的其它生物量读数(进一步生物量读数)的步骤；以及vii-c)从生物介质中移除电极和主体的第一区域。

[0024] 在本发明的实施方式中，获取第一生物量读数、第二生物量读数和其它的生物量读数(如果进行)的生物介质可以是相同或不同的介质。例如，第一生物量读数可以取自第一生物介质，第二生物量读数可以取自不同于第一生物介质的第二生物介质。可以从与第一和/或第二生物介质相同或不同的生物介质中获取其它的生物量读数。

[0025] 在本发明的实施方式中，步骤vii-a)至vii-c)可重复3次或更多次、8次或更多次、13次或更多次或18次或更多次，即使得总共使用探针获取5或更多、10或更多、15或更多或
20或更多的生物量读数。

[0026] 本领域技术人员将认识到，只有在读数在可接受的准确度限度内时，该方法才可使用。因此，为避免疑问，当提及获得生物量读数作为本发明方法的一部分时，该生物量读数必须是可行的。为了确定探针的生物量读数的可行性，当探针(一旦适当校准)用于电导率标准溶液，诸如氯化钾(例如由NIST提供作为标准参照材料，参照编号SRM2202)或氟化钾(例如由NIST提供作为标准参照材料，参照编号SRM2203)时，必须提供的电导率读数与电导率标准溶液的参照值相差约5％或更少、约3％或更少、约2％或更少或者约1％或更少。有利地，用于本发明方法的探针在多次灭菌后能够满足该要求。

[0027] 在本发明的方法中，在步骤iv)和/或步骤vii-a)中进行的灭菌步骤可以是本领域技术人员已知的任何类型的灭菌，其可以为所需的应用提供所需的无菌水平。在本发明的实施方式中，步骤iv)和/或步骤vii-a)中进行的灭菌步骤可以是加热、化学(例如苛性碱、漂白剂和/或醇)、蒸汽和/或γ灭菌。

[0028] 如上所述，步骤iv)和iiv-a)需要对至少一个电极和主体的第一区域进行灭菌。该步骤的目的是确保探针主体与生物介质接触的部分(至少第一区域)被灭菌。然而，为了方便起见或者为了将污染的风险最小化，在本发明的实施方式中，步骤iv)和/或步骤iiv-a)可以包括对探针的整个主体和电极进行灭菌。附加地或替代地，探针可以在与本发明方法使用的其它组件相同的灭菌操作中灭菌。例如，在从生物反应器中的介质获取生物量读数的实施方式中，生物反应器和探针可以在同一操作中灭菌。

[0029] 用于本发明方法的探针可以是任何类型的，只要其允许从生物介质中获取生物量读数。本领域技术人员应熟悉细长生物量探针和盘式探针。在本发明的方法中可以采用任何一种结构。

[0030] 因此，在本发明的方法中使用的探针具有细长结构的情况下，探针的主体通常是细长的，在其远端处终止于尖端。主体可以具有任何形状，例如其横截面可以是圆形、方形或多边形和/或是中空或实心。

[0031] 在细长(探针)实施方式中，主体可具有的直径为约3mm、约5mm或约7mm至约10mm、约12mm、约15mm、约19mm或约25mm。主体的长度可以在约50mm、约70mm、约100mm、约150mm、或约200mm至约250mm、约300mm、约350mm、约400mm、约450mm、约500mm、约600mm或约700mm的范围内。或者，主体的长度可以大于约700mm。

[0032] 在这样的实施方式中，至少一个电极可以沿主体的外表面的一部分延伸和/或可以定位在主体的尖端处。电极可以沿着主体的一部分或全部纵向延伸。附加地或替代地，电极可以具有环形构造，围绕主体的一部分延伸，或者梯形地布置在探针上，例如，在其端部。英国专利No.2507283中公开了如何在细长探针中配置电极的实例，其内容通过引用并入本文。

[0033] 至少一个电极可以连接到一个或多个导电装置(例如导线、迹线等)，以将生物量读数信号传送到远离电极的位置。这种导电装置可以位于探针的主体内。

[0034] 可用于本发明方法的细长探针可通过一系列制造方法形成。在本发明的实施方式中，探针的主体是整体的，并且可以在一个或多个模塑(例如注塑成型)或挤出步骤中形成。

[0035] 可替代地，细长探针的主体可以为模块化。例如，可包括尖端部分和细长部分。细长部分可以在一个或多个模塑(例如注塑成型)或挤出步骤中形成。在这样的布置中，尖端可以包括至少一个电极并且可选地是基本上实心的。细长部分可以是中空的，以允许导电装置(例如导线、迹线等)穿过其内部，然后导电装置可以连接到尖端中的电极。可替代地，细长部分可以是实心的，并且具有注塑到其内部的导电装置，然后导电装置可以连接到尖端中的至少一个电极。一旦主体的细长部分内的任何导电装置被连接到尖端部分中的至少一个电极，细长部分和尖端部分就可以耦接在一起，例如黏附地，以提供防水密封，以防止生物介质进入主体的内部。

[0036] 附加地或替代地，细长部分(具有在其中整体形成或耦接到其上的尖端和/或电极)可以耦接到连接装置和/或耦接装置，和/或与连接装置和/或耦接装置一体形成。在细长部分耦接到连接装置和/或耦接装置的布置中，可以使用本领域技术人员已知的任何方法来实现，例如，使用粘合剂来提供密封，防止污染物或生物介质进入探针内部。

[0037] 可用于将细长构件耦接到尖端、耦接装置、连接装置和/或任何其它组件的粘合剂的实例包括氰基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚烯烃(例如热熔聚烯烃)、聚氨酯、环氧树脂，例如单组份环氧树脂和/或双组份环氧树脂。

[0038] 在探针的组件粘附到其它组件的实施方式中，可以处理探针组件以改善粘附性。例如，可以清洁探针组件，例如用溶剂清洁剂。附加地或替代地，探针组件的表面可以涂底漆，例如，用化学底漆和/或施加等离子能量。

[0039] 在替代实施方式中，探针可以是盘形探针。在这样的实施方式中，探针的主体通常是大致圆柱形的，在其上端和下端具有平坦的圆形表面。然而，在本发明的实施方式中，主体通常可以是棱柱形的，具有不同的横截面形状，例如，正方形或多边形。

[0040] 在这些实施方式中，至少一个电极定位于一个表面上，而连接装置定位于另一表面上，连接装置通过穿过主体的导电装置(例如导线、轨道或类似物)连接到至少一个电极。

[0041] 盘形探针可以设置有环形凸缘，该环形凸缘围绕主体的一些或全部圆周/周长延伸。

[0042] 在探针呈盘形结构的本发明的实施方式中，其可以是任何尺寸的，例如，主体(不包括凸缘)可以具有约5mm、约10mm或约15mm至约20mm、约30mm、约50mm或约100mm的周长。

[0043] 无论探针的配置如何，其都可以包含任意数量的电极。例如，探针可包含1、2、3、4、5、6、7、8或多于8个的电极。在本发明的实施方式中，探针可包含2至6或2至4个电极。

[0044] 在探针具有细长结构的布置中，第一区域和至少一个电极可以位于探针的末端。在替代实施方式中，其中探针具有盘形结构，第一区域和至少一个电极可以位于探针的上表面上。

[0045] 本领域技术人员熟悉可以形成或镀覆至少一个电极的材料。举例说明，电极可以由金、不锈钢、铱、铂(例如铂黑)和具有低或可控电极极化特性的任何其它材料形成或镀覆。

[0046] 用于本发明的方法的探针可以包括导电装置(例如可以在印刷电路板(PCB)中或在探针的主体中形成的迹线、导线等)以将生物量信号传送到远离至少一个电极的位置。导电装置可以由任何导电材料形成，例如铜。

[0047] 如上所述，探针的主体由塑料形成。该塑料优选是医学上核准的，具有高机械强度，耐化学降解并且具有高温稳定性。

[0048] 为了可重复使用，必须选择能够承受灭菌条件的塑料类型。在本发明的实施方式中，主体由塑料形成，该塑料耐受蒸汽、热和/或γ射线辐射灭菌。例如，塑料可具有至少约130℃的熔点以耐受高压灭菌，或至少约170℃以耐受蒸汽和热灭菌。在本发明的实施方式中，形成主体的塑料具有的熔点为至少约110℃、至少约115℃、至少约120℃、至少约130℃、至少约150°、至少约170℃、至少约190℃或至少约200℃。

[0049] 附加地或替代地，形成主体的塑料是可γ射线辐射的。在本发明的实施方式中，当以约10kGy、约20kGy、约30kGy、约40kGy或约50kGy的量暴露于γ射线辐射时，形成主体的塑料不会发生可观察到的变化。

[0050] 在本发明的实施方式中，形成探针主体的第一区域(和任选地其余探针主体的部分或全部)的材料是可注塑成型的塑料。在这些实施方式中，探针的主体通过注塑成型而形成。

[0051] 可用于形成本发明方法中使用的探针主体的第一区域的聚合物材料的实例包括液晶聚合物，诸如芳族聚酯(例如由Celanese以商品名 和 销售的聚合物)、酚醛树脂、尼龙(例如高温尼龙)、聚乙烯(例如HDPE、LDPE)、聚丙烯(例如由Ineos销售的聚合物)聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、缩醛树脂(例如由Du Pont以商品名出售的聚合物)、砜(例如由Solvay出售的聚合物，以商品名 的PPSU、
的PESU、 的PSU、 的改性PPSU)聚砜、聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚
酮、聚对苯二甲酸乙二酯、聚醚酮、聚甲醛、聚邻苯二甲酰胺、聚醚酮酮、热塑性聚酰亚胺(例如聚醚酰亚胺或聚酰胺酰亚胺)、聚丙烯酸酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物。

[0052] 在本发明的实施方式中，探针主体的第一区域和其余探针主体的部分或全部由前述段落中列举的聚合物材料形成。

[0053] 在实施方式中，在本发明的方法中使用的探针主体的第一区域(部分或完全)由半结晶和/或无定形聚合物形成。另外或可替代地，探针主体的第一区域和其余探针主体的部分或全部都(部分或完全)由半结晶和/或无定形聚合物形成。

[0054] 在本发明的方法中与探针的电极接触的生物介质(第一、第二和/或其它)可以包含在生物反应器中。生物反应器可以是可重复使用的生物反应器，例如由不锈钢、玻璃、塑料形成的发酵罐，并且可以具有从毫升(例如10mL至约950mL)到工业规模(例如约10,000L、约50,000L或约100,000L)的容量。可替代地，生物反应器可以是一次性使用的生物反应器，例如袋式生物反应器(例如由Applikon、Broadley James、Cellexus、Eppendorf、Finesse、GE Lifesciences、Infors、Pall或Sartorius Stedim销售)。无论是可重复使用的还是一次性使用的，生物反应器可以设置有端口或开口，探针可以通过该端口或开口插入并且可选地连接，以使生物介质与探针上的至少一个电极接触。

[0055] 本发明的方法可以有利地用任何类型的生物介质进行。上文已经提到了生物技术和酿造应用，但这些仅是说明性的。生物介质(例如第一、第二和/或其它生物介质)可以是液体并含有多个细胞。细胞可以是人、动物(哺乳动物或其它)、细菌、植物、茎、真菌(例如酵母)或其它。

[0056] 在实施方式中，可以在本发明的方法中校准探针。这种校准可以在该方法的任何阶段进行，但优选在步骤ii)之前进行。可以使用本领域技术人员已知的任何技术校准用于本发明方法的探针。例如，可以将探针置于标准电导率的一种或多种溶液中(例如氯化钾(例如由NIST作为标准参照材料提供，参照号SRM2202)或氟化钾(例如由NIST作为标准参照材料提供，参照号SRM2203))并获取电导率测量值。如果观察到的电导率测量值需要校正以等于标准溶液的电导率测量值，则对从探针获得的未来读数应用该校正。

[0057] 在本发明的实施方式中，用于本发明方法的探针可以配备有数据存储装置，例如微芯片。数据存储装置可以存储诸如校准校正值、一系列和/或部分数字、温度值或其它信息等信息。

[0058] 在本发明的实施方式中，可以使用生物量信号处理装置以获取生物量读数。本领域技术人员熟悉的生物量信号处理装置，例如 系列系统(Aber Instruments Limited)。

[0059] 生物量信号处理装置优选地与探针连通，以使生物量信号能够从探针传输到生物量信号处理装置。例如，探针可以永久地或可移除地(可拆卸地)直接耦接到生物量信号处理装置。

[0060] 可替代地，探针和生物量信号处理装置之间的连接可以是缆线。缆线可以永久地或可移除地耦接到探针。

[0061] 在其它实施方式中，探针和生物量信号处理装置之间的连接可以是无线的，例如，通过WLAN、蓝牙、RFID、NFC等。

[0062] 在探针可移除地耦接到其它部件(例如，耦接到缆线或直接耦接到生物量信号处理装置)的实施方式中，探针可以设置有耦接装置，以使探针能够连接到其它部件。在本发明的实施方式中，耦接装置包括插头/插座件(例如，其与探针待连接的部件互补)、滑动连接器、推拉连接器(例如由Redel销售的)、柔性锁扣和/或螺纹连接器。

[0063] 在实施方式中，探针可以预先灭菌，即使得它可以在不需要事先灭菌步骤的情况下使用。在这样的实施方式中，探针可以以无菌包装提供，因此该方法包括从其无菌包装中取出探针的步骤，例如，在无菌环境中，诸如特殊的气流罩。

[0064] 附加或可替代地，所述方法可包括初步灭菌步骤，任选地在步骤ii)之前进行。同样，该灭菌步骤可以是蒸汽、热和/或γ射线辐射灭菌步骤。

[0065] 如从本文的公开内容将认识到的，本发明方法的显著进步是使用具有由塑料形成的主体的生物量传感器探针。

[0066] 因此，根据本发明的另一方面，提供了一种可重复使用的生物量传感器探针，其用于从一种或多种生物介质中获取多个生物量读数，其中该探针耐受灭菌。

[0067] 现在将在以下实施例中描述本发明。

[0068] 实施例1–可重复使用的塑料探针

[0069] 图1示出具有塑料主体的可重复使用探针的实施例。探针的主体由半结晶液晶聚合物形成。可以看出，探针(1)具有细长结构。其采用模块化结构，并包括注塑成型的细长部分和尖端(3)。尖端(3)具有形成在其中的四个电极(5)，其呈梯形布置(图1中仅可见两个电极(5))。尖端(3)使用环氧树脂黏附地耦接至细长主体。在探针(1)的另一端，设置有推拉式Redel连接器(7)，以方便地使探针连接到信号处理装置(未示出)。连接器(7)使用环氧树脂黏附地耦接至细长主体。

[0070] 实施例2–高压灭菌的抗性

[0071] 用具有实施例1中详述的结构的两个探针(用标号PT26和PT30标识)进行一系列试验以证明其多次重复使用的能力，即尽管经过反复灭菌仍能获取精确的生物量测量值。

[0072] 将探针PT26和PT30在121℃下进行一系列高压灭菌循环1小时，在每个高压灭菌循环期间，将探针的远端浸没在盐水溶液中。在每次高压灭菌循环后，使探针干燥1小时。根据下文的试验1和2中评估探针/电极的降解。在下文的试验3中评估探针对标准盐水溶液的性能：

[0073] 1)漏电阻-测量探针电极之间的电阻。测量值≥32MΩ被认为是通过，记录的漏电阻<32MΩ且≥1MΩ被认为是通过。<1MΩ被认为是未通过。

[0074] 2)腐蚀程度-确定探针电极之间的电位差，如果观察到[读数/变化]不大于50mV，则认为是通过。

[0075] 3)电容-使用探针测量标准盐水溶液的电容。

[0076] 关于试验1)和2)的结果列于下表1中。

[0077] 表1：漏电阻和腐蚀试验结果

[0078]

[0079]

[0080] 从表1中所示的数据可以明显看出，实施例1的探针都能够被灭菌七次，而不会观察到漏电阻的降低或腐蚀信号的增强。虽然PT26在之后的第8和第12次高压灭菌循环未通过，且PT30在之后的第14次高压灭菌循环未通过，但这些是相对较小的。

[0081] 此外，可以看出，这种性能下降在随后的试验中被逆转，这强烈暗示观察到的失败不是探针的永久性结构问题，而更可能是试验方法的问题，可能是因为在循环之间没有足够的时间使探针完全干燥，这会影响测量。

[0082] 试验3)(电容)的结果显示在图2a和2b中。可以看出，重复灭菌对探针产生的电容测量值的影响程度可以忽略不计。该数据表明，与常规塑料探针不同，本发明的探针可以通过高压灭菌器进行灭菌并重复使用超过20次以获取可靠的电容测量值。