【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物制样，具体涉及一种微生物梯度浓度制样系统及方法。
技术介绍
1、测量微生物浓度常采用以下方法：干重法、血球板计数法、pct平板计数法、生物传感器测定法、代谢产物法、光学测定法等。相较上述多种方法，光学测定法存在显著优势。该方法以浊度来表征微生物浓度，在1min内可实现高准确度测量（r2>0.9），且以非接触、非破坏的方式自动测量。一般来说，微生物可视为直径约为1μm的颗粒，受光照射后会产生反射、散射、吸收或透射现象。依据朗伯比尔定律，微生物浓度愈高，溶液吸收的光、反射及散射的光愈多，光强的衰减也愈显著。故通过实时监测透射光强，可以间接测量微生物的浓度变化。
2、但是通过光学测定法测定od值时，一方面微生物培养与od测定分离，取样破坏原生环境，且增加染菌风险的同时会消耗样本，另一方面微生物完整生长周期时间长，取样工作量大。以大肠杆菌为例，10h后方进入平台期，需间隔半小时取样测量一次od。
3、对微藻做微生物控制系列试验时，微藻生长周期较长，一般需要5~20d，同时微生物的生长状态不断改变，在试验时需要保证微生物处于对数生长期，且同一系列试验一般需要设置不同浓度梯度的样品，如果错过将耗费大量时间精力，且操作容易出错；在制备不同浓度梯度的样品时，如何保证不同浓度的精度也是需要考虑的问题，同时如果搅拌不充分会出现絮凝的情况发生。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种微生物梯度浓度制样系统及方法，本专利
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种微生物浓度梯度制样系统，包括母液池，所述母液池有多个，所述母液池的底部均设有母液出口并且母液出口上安装有阀门；每个母液出口通过出液管并联在一起，并且出液管的出液处下方设有第一样品池；
4、所述第一样品池的下方依次设有多个第二样品池，所述第一样品池和多个第二样品池容量相同且呈阶梯状串联布设；所述第一样品池的一侧上方开设有第一样品出口，多个第二样品池的一侧上方均开设有第二样品出口；第一样品出口和第二样品出口的样品流入下方的对应样品池中，位于最下端第二样品池的第二样品出口下方设有对比样品池；
5、系统还包括营养液池，所述营养液池的底部设有营养液出口，所述营养液出口上安装有阀门；所述营养液出口通过分流结构与第二样品池相连接；所述第二样品池的内部安装有曝气搅拌装置。
6、进一步地，每个第二样品池上方均设有一个分流结构，所述分流结构包括互相连通的第一分流管、第二分流管和第三分流管，所述第二分流管与下方第二样品池的一侧顶部连接，多组所述分流结构的第三分流管与第一分流管首尾相接；位于最上端分流结构的第一分流管与营养液出口连通，位于最下端分流结构的第三分流管出口位于对比样品池上方；
7、每组分流结构的第一分流管的出液口正下方为第二分流管的进液口，第三分流管的进液口与第一分流管的侧方连通，从而使第一分流管的营养液通过重力首先流入第二分流管。
8、更进一步地，所述第二样品池的侧壁上安装有步进电机，所述步进电机位于第二分流管和第二样品出口之间，所述步进电机的输出端伸入第二样品池内并且步进电机的输出端固定连接有密封板，通过步进电机带动密封板转动从而使密封板对第二样品出口或第二分流管进行对接密封。
9、进一步地，所述第一样品出口距离第一样品池底部的距离为第一样品池整体深度的十分之九，所述第二样品出口距离第二样品池底部的距离为第二样品池整体深度的十分之九。
10、进一步地，所述第一样品出口上安装有阀门，位于最下端分流结构的第二分流管上安装有阀门。
11、进一步地，所述曝气搅拌装置包括位于第二样品池内部的螺旋搅拌头，所述螺旋搅拌头包括相连通的直线管和螺旋管，所述直线管通过旋转密封轴承与第二样品池的侧壁转动连接，第二样品池的侧壁外通过螺栓固定连接有支架，所述支架上安装有转动电机和气泵；位于第二样品池外部的直线管上固定连接有第一齿轮，所述转动电机的输出轴上固定连接有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合；所述气泵的输出端与直线管的端部进行转动密封连接。
12、更进一步地，所述螺旋管的一端封闭，螺旋管外侧的管壁上固定连接有连续的扰动叶片，所述螺旋管内侧的管壁上均匀设有多个曝气头，并且相邻曝气头相对设置。
13、进一步地，所述第二样品池的数量为4个。
14、进一步地，所述母液池中设置有od值监测器。
15、一种利用上述微生物浓度梯度制样系统的制样方法，包括如下步骤：
16、s1、根据目标微生物的生长周期确定母液池的数目，分批次在母液池中接种目标微生物；通过od值监测器监测菌液od值，当菌液od值达到对数期与稳定期交点时，开启对应母液出口的阀门，使菌液进入第一样品池，当菌液od值低于目标范围时，继续培养，当菌液od值高于目标范围时，加培养基稀释到较低浓度继续培养；
17、s2、当第一样品池的菌液装满时，开启第一样品出口的阀门，使第一样品池的十分之一菌液流入下方的第二样品池，开启营养液出口的阀门，使营养液通过重力从第一分流管流入第二分流管中，进而进入下方的第二样品池中与菌液混合，开启转动电机和气泵，同时进行加营养液和搅拌曝气操作，当营养液加满第二样品池时，完成倍率稀释；
18、s3、当营养液加满第二样品池后，开启步进电机，使密封板旋转180°对第二分流管进行密封操作，第一分流管的营养液改变流向流入第三分流管中，进而通过下一个分流结构进入下方的样品池中，同时第二样品池的第二样品出口开启，第二样品池的十分之一菌液流入下方的样品池中，然后进行下一个制样循环；
19、s4、当对多个第二样品池进行循环操作制样后，通过关闭位于最下端分流结构的第二分流管上的阀门，使营养液最后流入对比样品池中作为对比样，此时对比样品池中对应的浓度为0，最终完成制样操作。
20、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
21、（1）本专利技术通过并联设置的母液池以及od值监测器的配合监测，能够高效快速获取od值处于对数期与稳定期交点处的菌液，实现对第一样品池持续加样，有效降低了试验周期，加快了试验效率，微生物生理均一性高；同时通过串联设置的第一样品出口和多个第二样品池，使样品能够快速流转，从而快速形成不同梯度浓度的样品，提高工作效率，有利于实验的快速准确研究。
22、（2）本专利技术通过多组分流结构的连通设计，同时每组分流结构的第一分流管的出液口正下方为第二分流管的进液口，第三分流管的进液口与第一分流管的侧方连通，从而使第一分流管的营养液通过重力首先流入第二分流管，然后配合步进电机和密封板，使营养液准确本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微生物浓度梯度制样系统，包括母液池（100），其特征在于，所述母液池（100）有多个，所述母液池（100）的底部均设有母液出口（120）并且母液出口（120）上安装有阀门；每个母液出口（120）通过出液管（130）并联在一起，并且出液管（130）的出液处下方设有第一样品池（200）；
2.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，每个第二样品池（300）上方均设有一个分流结构，所述分流结构包括互相连通的第一分流管（610）、第二分流管（620）和第三分流管（630），所述第二分流管（620）与下方第二样品池（300）的一侧顶部连接，多组所述分流结构的第三分流管（630）与第一分流管（610）首尾相接；位于最上端分流结构的第一分流管（610）与营养液出口（510）连通，位于最下端分流结构的第三分流管（630）出口位于对比样品池（700）上方；
3.根据权利要求2所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述第二样品池（300）的侧壁上安装有步进电机（320），所述步进电机（320）位于第二分流管（620）和第二样品出口（310）
4.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述第一样品出口（210）距离第一样品池（200）底部的距离为第一样品池（200）整体深度的十分之九，所述第二样品出口（310）距离第二样品池（300）底部的距离为第二样品池（300）整体深度的十分之九。
5.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述第一样品出口（210）上安装有阀门，位于最下端分流结构的第二分流管（620）上安装有阀门。
6.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述曝气搅拌装置（400）包括位于第二样品池（300）内部的螺旋搅拌头（410），所述螺旋搅拌头（410）包括相连通的直线管（411）和螺旋管（412），所述直线管（411）通过旋转密封轴承（340）与第二样品池（300）的侧壁转动连接，第二样品池（300）的侧壁外通过螺栓固定连接有支架（460），所述支架（460）上安装有转动电机（440）和气泵（450）；位于第二样品池（300）外部的直线管（411）上固定连接有第一齿轮（420），所述转动电机（440）的输出轴上固定连接有第二齿轮（430），所述第一齿轮（420）和第二齿轮（430）相啮合；所述气泵（450）的输出端与直线管（411）的端部进行转动密封连接。
7.根据权利要求6所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述螺旋管（412）的一端封闭，螺旋管（412）外侧的管壁上固定连接有连续的扰动叶片（413），所述螺旋管（412）内侧的管壁上均匀设有多个曝气头（414），并且相邻曝气头（414）相对设置。
8.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述第二样品池（300）的数量为4个。
9.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述母液池（100）中设置有OD值监测器（110）。
10.一种利用权利要求1~9任一项所述微生物浓度梯度制样系统的制样方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种微生物浓度梯度制样系统，包括母液池（100），其特征在于，所述母液池（100）有多个，所述母液池（100）的底部均设有母液出口（120）并且母液出口（120）上安装有阀门；每个母液出口（120）通过出液管（130）并联在一起，并且出液管（130）的出液处下方设有第一样品池（200）；
2.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，每个第二样品池（300）上方均设有一个分流结构，所述分流结构包括互相连通的第一分流管（610）、第二分流管（620）和第三分流管（630），所述第二分流管（620）与下方第二样品池（300）的一侧顶部连接，多组所述分流结构的第三分流管（630）与第一分流管（610）首尾相接；位于最上端分流结构的第一分流管（610）与营养液出口（510）连通，位于最下端分流结构的第三分流管（630）出口位于对比样品池（700）上方；
3.根据权利要求2所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述第二样品池（300）的侧壁上安装有步进电机（320），所述步进电机（320）位于第二分流管（620）和第二样品出口（310）之间，所述步进电机（320）的输出端伸入第二样品池（300）内并且步进电机（320）的输出端固定连接有密封板（330），通过步进电机（320）带动密封板（330）转动从而使密封板（330）对第二样品出口（310）或第二分流管（620）进行对接密封。
4.根据权利要求1所述的一种微生物浓度梯度制样系统，其特征在于，所述第一样品出口（210）距离第一样品池（200）底部的距离为第一样品池（200）整体深度的十分之九，所述第二样品出口（310）距离第二样品池（300）底部的距离为第二样品池（300）整体深度...
【专利技术属性】
技术研发人员：张静，卢少勇，李琳琳，蒋昀耕，张贺玉，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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