一种深海微生物分离培养装置与培养方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种深海微生物分离培养装置，包括分离培养器、控制采集系统、进样管道和注液单元，在保持分离培养器内部压力、温度与深海微生物培养的环境一致的情况下，通过注液单元向进样管道注入微生物菌液，进样管道向分离培养器的内螺纹内投入培养菌液样品，样品在重力作用下沿着内螺纹向下滑动，在移动过程中，其携带的微生物菌液将逐步递减，实现了对微生物的分离；本发明专利技术还提出了一种深海微生物分离培养方法，通过重力作用使得样品在内螺纹中向下滑动，可以在海洋原位环境条件下，实现环境采样富集的微生物菌液的自动划线分离，有效的提高了微生物固体分离培养的效率，为分离培养高效的海洋特殊微生物菌提供重要的基础手段。手段。手段。

【技术实现步骤摘要】
一种深海微生物分离培养装置与培养方法


[0001]本专利技术涉及微生物培养
，特别是涉及一种深海微生物分离培养装置与培养方法。

技术介绍

[0002]海洋中蕴藏着巨大的微生物资源,并以其广阔的应用前景,吸引了世界各国大量财力和物力的投入。海洋环境比较特殊,具有寡营养、低温、低氧和高压的特点，这些特殊环境导致了海洋微生物种类的多样性和特殊性,如抗逆性(耐盐、耐高压、耐寒等)，生物降解特性(对石油等有机污染物及重金属离子的降解)和其他优良的生物特性(杀虫、杀菌)。
[0003]常规的微生物固体平板分离方法主要包括涂布平板法、接种划线法，需要复杂的消毒、接种、划线流程，难以进行自动筛选，需要专业的操作人员。此外，海洋环境中的微生物一般存在高压环境下，在分离过程中，需要释压后才可以进行单菌落划线分离，这样的技术制约了海洋特殊环境微生物培养工程的发展，也进一步限制了我们对海洋微生物的认识。
[0004]对于此，现有技术公开了一种深海微生物培养舱，包括：直线轴承、拉簧、压力补偿腔、固定顶板、深海电机组件、固定底板、软管和培养舱本体；该方案通过深海电机组件转动顶开培养舱本体的端盖，在完全开放的状态下进行微生物富集培养，在布放和回收过程中，关闭培养舱本体的端盖实现微生物培养舱体密封。其虽然可实现深海原位状态的微生物富集培养，但并未将海洋微生物进行分离培养，无法有效提高培养的成功率。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决以上至少一种技术缺陷，提供一种深海微生物分离培养装置与培养方法，在高压环境下实现自动化划线分离工艺，有效的提高纯培养的效率，为分离培养高效的海洋特殊微生物菌提供重要的基础手段。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种深海微生物分离培养装置，包括分离培养器、控制采集系统、压力控制系统、温度控制系统、进样管道和注液单元；所述分离培养器包括底座、上盖和螺杆；底座与上盖螺纹连接；在底座内壁表面设置有内螺纹，内螺纹的形状为“U”型；所述螺杆外表面设置有与内螺纹配合连接的外螺纹，外螺纹的形状类似“L”型；所述底座、螺杆之间通过内螺纹和外螺纹连接后，内螺纹与外螺纹之间具有一定的空隙，用于装入固体培养基；所述进样管道设置在上盖上，用于向分离培养器内投入培养菌液样品；所述注液单元与进样管道连接，用于向进样管道注入微生物菌液；所述压力控制系统、温度控制系统分别与分离培养器连接，用于保证分离培养器内部压力、温度与深海微生物培养的环境一致；所述压力控制系统的控制端、压力控制系统的采集端、温度控制系统的控制端、温度控制系统的采集端、进样管道的控制端和注液单元的控制端与控制采集系统电性连接。
[0008]当固体培养基凝固后，取出螺杆，关闭上盖，开启压力控制系统、温度控制系统保
证分离培养器内部温度和压力与微生物生长的环境一致；由注液单元向进样管道注入微生物菌液，进样管道向分离培养器的内螺纹内投入培养菌液样品，样品在重力作用下沿着内螺纹向下滑动，在移动过程中，其携带的微生物菌液将逐步递减，实现了对微生物的分离；分离后的微生物在固体培养基上生长，实现了微生物的分离培养。
[0009]上述方案中，通过重力作用使得样品在内螺纹中向下滑动，可以在海洋原位环境条件下，实现环境采样富集的微生物菌液的自动划线分离，改善现有平板划线分离培养需要压力释放的难点，有效的提高了微生物固体分离培养的效率，为分离培养高效的海洋特殊微生物菌提供重要的基础手段。
[0010]分离培养器是本方案的核心，在原位高压环境下，可以直接实现菌群的分离过程；同时可以不依赖专业人员利用接种环进行接种划线操作，避免接种环消毒过程不标准引入杂菌，或者接种环温度不合适，导致挑选菌种死亡，带来划线生长过程失败的问题。
[0011]上述方案中，控制采集系统包括中央控制系统、计算机等，实现富集的海洋微生物在高压环境分离和培养过程中各项环境数据信息变化、以及实时采集、处理、存储和图像输出等功能。
[0012]其中，在所述内螺纹一侧的侧壁上设置有垫片，垫片位于内螺纹一侧的中部，用于在内螺纹与螺杆上的外螺纹相互配对时，保证内螺纹与外螺纹之间具有一定的空隙，用于装入固体培养基。
[0013]其中，所述压力控制系统包括储气罐、调压阀、空压机、增压泵、注气管道、压力传感器和注气阀门；所述空压机、增压泵、储气罐和调压阀通过注气管道依次连接，最后注气管道通过注气阀门与所述上盖连接；所述压力传感器探头设置在所述分离培养器内部，其信号输出端与所述控制采集系统电性连接；所述调压阀控制端、空压机控制端、增压泵控制端、注气阀门控制端与所述控制采集系统电性连接。
[0014]其中，所述温度控制系统包括水浴装置和温度传感器；所述水浴装置包裹在所述分离培养器外壁，其控制端与所述控制采集系统电性连接；所述温度传感器探头设置在所述分离培养器内部，其信号输出端与所述控制采集系统电性连接。
[0015]上述方案中，压力传感器和温度传感器的设置用于监控培养过程中，分离培养器的环境参数变化，便于实时进行调整，保障培养环境的稳定。
[0016]其中，所述进样管道包括掷样阀门、管道主体、投样阀门和携样小球；所述管道主体固定设置在所述在上盖上，与内螺纹连通；所述掷样阀门固定设置在上盖外部的管道主体上；所述投样阀门固定设置在掷样阀门和上盖外部的管道主体之间；掷样阀门控制端、投样阀门控制端均与所述控制采集系统电性连接；其中：先打开掷样阀门，向管道主体投入携样小球后关闭掷样阀门；开启注液单元向管道主体内注入微生物菌液，使得携样小球浸没在微生物菌液中；然后开启投样阀门，使得携样小球掉落到分离培养器的内螺纹内，携样小球在重力作用下沿着内螺纹向下滑动，在移动过程中，其携带的微生物菌液将逐步递减，实现了对微生物的分离。
[0017]其中，所述注液单元包括微生物培养釜、微注泵和注液管道；所述微生物培养釜通过注液管道与所述管道主体连接，微注泵设置在所述注液管道上；所述微注泵的控制端与所述控制采集系统电性连接；微生物培养釜用于培养深海微生物并产出微生物菌液，所述微注泵将微生物菌液泵入所述管道主体中。
[0018]本方案还提出一种深海微生物分离培养方法，应用上述一种深海微生物分离培养装置实现，具体包括以下步骤：
[0019]S1：对深海微生物分离培养装置进行清洗灭菌，并装入固体培养基；
[0020]S2：根据深海微生物培养的环境压力值确定分离培养器内的压力值，开启注气阀门，用压力控制系统往分离培养器注入微生物培养所需的气体或惰性气体，直至分离培养器中的压力值与微生物培养的压力值一致；
[0021]S3：根据深海微生物培养的环境温度值确定分离培养器内的温度值，开启温度控制系统使分离培养器内具有与微生物培养环境一致的温度；
[0022]S4：由注液单元向进样管道注入微生物菌液，进样管道向分离培养器的内螺纹内投入培养菌液样品，样品在重力作用下沿着内螺纹向下滑动，在移动过程中，其携带的微生物菌液将逐步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海微生物分离培养装置，其特征在于，包括分离培养器(1)、控制采集系统(2)、压力控制系统(3)、温度控制系统(4)、进样管道(5)和注液单元(6)；其中：所述分离培养器(1)包括底座(11)、上盖(12)和螺杆(13)；底座(11)与上盖(12)螺纹连接；在底座(11)内壁表明设置有内螺纹，所述螺杆(13)外表面设置有与内螺纹(11)配合连接的外螺纹，所述底座(11)、螺杆(13)之间通过内螺纹和外螺纹连接后，内螺纹与外螺纹之间具有一定的空隙，用于装入固体培养基；所述进样管道(5)设置在上盖(12)上，用于向分离培养器(1)内投入培养菌液样品；所述注液单元(6)与进样管道(5)连接，用于向进样管道(5)注入微生物菌液；所述压力控制系统(3)、温度控制系统(4)分别与分离培养器(1)连接，用于保证分离培养器(1)内部压力、温度与深海微生物培养的环境一致；所述压力控制系统(3)的控制端、压力控制系统(3)的采集端、温度控制系统(4)的控制端、温度控制系统(4)的采集端、进样管道(5)的控制端和注液单元(6)的控制端与控制采集系统(2)电性连接；当固体培养基凝固后，取出螺杆(13)，关闭上盖(12)，开启压力控制系统(3)、温度控制系统(4)保证分离培养器(1)内部温度和压力与微生物生长的环境一致；由注液单元(6)向进样管道(5)注入微生物菌液，进样管道(5)向分离培养器(1)的内螺纹内投入培养菌液样品，样品在重力作用下沿着内螺纹向下滑动，在移动过程中，其携带的微生物菌液将逐步递减，实现了对微生物的分离；分离后的微生物在固体培养基上生长，实现了微生物的分离培养。2.根据权利要求1所述的一种深海微生物分离培养装置，其特征在于，在所述内螺纹一侧的侧壁上设置有垫片，垫片位于内螺纹一侧的中部，用于在内螺纹与螺杆上的外螺纹相互配对时，保证内螺纹与外螺纹之间具有一定的空隙，用于装入固体培养基。3.根据权利要求1所述的一种深海微生物分离培养装置，其特征在于，所述压力控制系统(3)包括储气罐(31)、调压阀(32)、空压机(33)、增压泵(34)、注气管道(35)、压力传感器(36)和注气阀门(37)；所述空压机(33)、增压泵(34)、储气罐(31)和调压阀(32)通过注气管道(35)依次连接，最后注气管道(35)通过注气阀门(37)与所述上盖(12)连接，；所述压力传感器(36)探头设置在所述分离培养器(1)内部，其信号输出端与所述控制采集系统(2)电性连接；所述调压阀(32)控制端、空压机(33)控制端、增压泵(34)控制端、注气阀门(37)控制端与所述控制采集系统(2)电性连接。4.根据权利要求1所述的一种深海微生物分离培养装置，其特征在于，所述温度控制系统(4)包括水浴装置(41)和温度传感器(42)；所述水浴装置(41)包裹在所述分离培养器(1)外壁，其控制端与所述控制采集系统(2)电性连接；所述温度传感器(42)探头设置在所述分离培养器(1)内部，其信号输出端与所述控制采集系统(2)电性连接。5.根据权利要求1所述的一种深海微生物分离培养装置，其特征在于，所述进样管道(5)包括掷样阀门(51)、管道主体(52)、投样阀门(53)和携样小球(54)；所述管道主体(52)固定设置在所述在上盖(12)上，与内螺纹连通；所述掷样阀门(51)固定设置在上盖(12)外部的管道主体(52)上，所述投样阀门(53)固定设置在上盖(12)内部的管道主体(52)上；掷样阀门(51)控制端、投样阀门(53)控制端均与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯景春，钟松，张偲，杨志峰，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：