CN102703567A - 一种多相联合培养与检测方法及其装置 - Google Patents

一种多相联合培养与检测方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多相联合培养与检测方法及其装置，属于微生物培养技术领域。本发明在底盘设置培养池（1.1）和包括若干个小室的培养室（1.2），在培养池（1.1）中注入液体培养基，在培养室（1.2）的小室中注入各种固体或半固体培养基。通过摇动该装置将液体培养基涂布至固体或半固体培养基，完成菌落的接种培养过程和获得相应的检测结果。本发明可使固相、液相、半固相培养基相互分离，而在一定的物理条件下可相互接触，省去了在不同的培养基之间接种细菌的繁琐，减少了因环境微生物污染所导致的假阳性结果，从而使微生物样本的培养与检测的操作简单化，提高了检测效率和检测结果的稳定性，还可以使培养与检测进行规模化操作。

Description

一种多相联合培养与检测方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种微生物培养与检测方法及其装置，属于微生物培养技术领域。
背景技术
微生物检测是医疗卫生、检验检疫、食品安全、疾病控制等领域的最基本和最重要的工作。如何快捷准确地鉴别出样本中所含微生物的生物学种类、遗传变异的状态，已经成为日常检验工作中不可或缺的目标。
细菌培养基依照其功能可区分为增菌培养基、选择培养基和鉴别培养基。目前市售的培养基或培养装置功能单一，尚不能同时兼容上述三种功能。细菌的检验过程一般是分别使用增菌培养基或选择培养基，即分别进行增菌或选择培养，而后再使用鉴别培养基进行生物化学分析。
传统的检测过程中细菌的接种培养是通过实验员手持接种针、将顶端的接种环蘸取检测样本在固体培养基上划线接种而成。整个检测过程需要循序渐进，严格遵循一定的操作步骤才能圆满完成。使用目前市售的培养基或培养装置，操作十分繁琐、耗时、效率低下；且需反复打开皿盖，器皿内的培养基易受环境中的微生物污染而出现假阳性。
目前应用最广泛的培养装置是一种形状如同圆盘的培养皿；接种细菌前先将含营养成分的琼脂倒入其内，再用接种针通过划线的方式将含菌的被检测物质接种在琼脂表面，通过一定温度和时间的培养，细菌长大并形成菌落，再通过肉眼或仪器观察检测其中的菌落形态和数目。这一接种过程不仅耗费人力、时间，而且会因人为因素导致涂布不均，影响菌落的分布和单一菌落的形成，从而导致检测失败。同时人工接种效率低下，不适应规模化的微生物培养和检测。
另外，含有一定营养成分的营养琼脂只适合某些特定细菌的生长；如果待检样本所含的细菌是未知的，则必须采用多个培养皿，分别承装含有各种不同营养成分的培养基来进行尝试性试验，以满足分离、鉴别细菌的需要。此外传统方法只能检测细菌菌落数，判断细菌的种属，要靠鉴别培养基进行生化反应才能得出结论。
CN201695031中，介绍了一种分格培养皿，弥补了上述传统培养皿只能进行单一微生物培养与检测的不足，实现了在同一条件下同时进行数项微生物培养与检测，但其仍采用划线涂布接种，接种效率低下，不适合规模化操作。
CN202139235中，介绍了一种双相培养瓶，其做到了固相培养基与液相培养基的有效接触，但由于无法做到固相、液相的完全分离，营养分子可能在两相中扩散，造成结果的谬误。另外，瓶口大小限制和固体培养基竖直表面给取固体菌落做阳性转种带来不便。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种多相联合培养与检测方法及其装置，可使固相、液相、半固相培养基相互分离，而在一定的物理条件下可相互接触，从而使微生物样本的培养与检测的操作简单化，省去了在不同的培养基之间接种细菌的繁琐，减少了因环境微生物污染所导致的假阳性结果，提高了检测效率和检测结果的稳定性，还可以使培养与检测进行规模化操作。
本发明的目的是这样实现的: 一种多相联合培养与检测方法，该培养与检测方法包括以下步骤：
步骤一：取多相联合培养与检测装置置于操作台上，将培养室倾斜一角度，使培养室的小室之一呈水平放置，小室开口向上；
步骤二：将固体或半固体培养基加热融化至液体状；
步骤三：将上述液体状的固体或半固体培养基注入小室，以液体不溢出小室为准；
步骤四：在常温下静置，至液体状的固体或半固体培养基凝固；
步骤五：将多相联合培养与检测装置旋转一角度，重复步骤一，使另一待注入固体或半固体培养基的小室呈水平放置；
步骤六：若为同种固体或半固体培养基，重复步骤三、步骤四；若为不同种固体或半固体培养基，重复步骤二、步骤三、步骤四；
步骤七：将上述多相联合培养与检测装置水平放置，在培养池中注入液体培养基；
步骤八：将检测样本植入上述液体培养基中；
步骤九：在一定温度下，静置培养一段时间，或低速摇动培养一段时间，摇速以液体培养基不溅出培养池为准；
步骤十：将上述多相联合培养与检测装置进行摇动涂布，摇动速度以液体培养基能甩上固体或半固体培养基，且不溅出固体或半固体培养基为准，液体培养基充分浸润固体或半固体培养基；
步骤十一：将上述多相联合培养与检测装置在一定温度下静置培养，待检测样本在小室的菌落培养成形；
步骤十二：用肉眼或仪器观察并检测上述多相联合培养与检测装置内菌落种类和形态，或对培养室中的菌落或培养池中的菌液加入针对细菌所产生的酶的底物，进一步观察其形态变化。
在步骤九中，所述摇动可以通过手持多相联合培养与检测装置进行摇动，也可以将多相联合培养与检测装置固定于摇床设备上进行摇动。
在步骤九中，所述摇动可以是水平摇动，也可以是倾斜角度摇动。
在步骤十中，所述摇动涂布可以通过手持多相联合培养与检测装置进行摇动，也可以将多相联合培养与检测装置固定于摇床设备上进行摇动。
在步骤十中，所述摇动涂布可以是水平摇动，也可以是倾斜角度摇动。
所述液体培养基可为普通增菌培养基、选择性增菌培养基或特定菌种的增菌培养基的一种，也可为普通鉴别培养基、选择性鉴别培养基或特定菌种的鉴别培养基的一种。
所述固体或半固体培养基可为增菌培养基、选择性培养基、生化鉴别培养基中的一种或多种。
所述培养室的每个小室至少有一种或一种以上固体或半固体培养基。
本发明的有益效果是：
本发明一种多相联合培养与检测装置，在底盘设置培养池和包括若干个小室的培养室，将液体培养基注入培养池中，各种固体或半固体培养基注入培养室的各个小室中，实现了液体、固液、半固液三相培养基的完全分离，而在一定的物理条件下可相互接触，避免了不同相的培养基之间相互混合所造成的对检测结果的干扰，使检测结果稳定可靠；同时选用不同种类及功能的固体或半固体培养基进行对比检测，丰富了微生物样本培养与检测的多样性和完整性。
该多相联合培养与检测装置可由透明材质制成，可以直接观察和检测固液相培养基培养情况，实现了装置的封闭化操作，避免了在检测过程中使用市售培养装置（皿）需反复开盖操作的不便，从而使微生物样本的培养与检测的操作简单化；同时避免了因频繁打开装置（皿）盖、装置（皿）内的培养基受环境中的微生物污染而出现假阳性的干扰，不仅提高了检测效率和检测结果的精确度和稳定性，而且还可以使培养与检测进行规模化操作。
摇动涂布可以通过人工倾斜角度摇动完成，操作简单，适合小样本培养与检测；摇动涂布也可以通过水平摇床、倾角摇床等常规设备完成摇动完成，从而实现样本的自动化涂布接种和规模化培养与检测，摆脱了人工划线培养的不利因素。
所述培养室的底部向培养池倾斜，注入检测样本的液体培养基中的液体充分浸润固体或半固体培养基后，多相联合培养与检测装置放平静置，液体将流回到培养池中。随着液体在重力作用下下滑，液体在固相或半固相培养基表面形成了一个自动涂布的机制，随着菌体的自然吸附、重力沉降，其菌落密度呈梯度分布，越靠近培养池越大。可以比较容易找到单一菌落进行形态观察，而不会受液体培养基中微生物单位体积内数量的多少影响检测效果，提高了检测结果的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种多相联合培养与检测装置的示意图。
图2为图1中底盘的示意图。
图3为图2的A-A剖示图。
图4为图1中顶盖的示意图。
图5为图4的B-B剖示图。
图6为本发明一种多相联合培养与检测装置置于摇床设备上的示意图。
其中：
底盘1
培养池1.1
培养室1.2
隔离栅1.3
顶盖2
顶盖凸起2.1
摇床设备3。
具体实施方式
参见图1至图5，本发明一种多相联合培养与检测装置，其包括配合连接的底盘1和顶盖2，所述底盘1的侧壁的外径小于顶盖2的侧壁的内径，所述顶盖2的内周设有若干个顶盖凸起2.1。所述底盘1是中空的圆柱体结构，底盘1的侧壁和底部封闭，顶部开放。底盘1包括设置于底盘1中央的培养池1.1和围绕在培养池1.1周围的培养室1.2。所述培养池1.1呈盆状结构。所述培养室1.2高于培养池1.1，呈圆环状，其底部向培养池1.1倾斜，且圆环内口低于培养池1.1的池口。所述培养室1.2底部与培养池1.1的侧壁的夹角为0度至90度。所述培养室1.2内设置有若干个隔离栅1.3，所述隔离栅1.3呈片状，凸出于培养室1.2的底部，放射状排列，将培养室1.2分隔成若干个小室。所述隔离栅1.3的底部向下延伸至与培养池1.1的底部齐平。所述底盘1和顶盖2可由透明材料制成，方便观察微生物的培养状况和检测，实现装置的封闭化操作。
一种多相联合培养与检测装置的检测方法如下：
步骤一：取多相联合培养与检测装置置于操作台上，将培养室1.2倾斜一角度，使培养室1.2的小室之一呈水平放置，小室开口向上；
步骤二：将固体或半固体培养基加热融化至液体状，所述固体或半固体培养基可为选择性培养基、生化鉴别培养基中的一种或多种，这类培养基包括但不限于显色培养基，或者是一种培养基，在菌落形成后能和随后加入的一定配方的化合物发生反应，并呈现出一些外观的变化，如：变色、产生气泡等；
步骤三：将上述液体状的固体或半固体培养基注入小室，以液体不溢出小室为准，所述培养室1.2的每个小室至少有一种或一种以上固体或半固体培养基；
步骤四：在常温下静置，至液体状的固体或半固体培养基凝固；
步骤五：将多相联合培养与检测装置旋转一角度，重复步骤一，使另一待注入固体或半固体培养基的小室呈水平放置；
步骤六：若为同种固体或半固体培养基，重复步骤三、步骤四；若为不同种固体或半固体培养基，重复步骤二、步骤三、步骤四；
步骤七：将上述多相联合培养与检测装置水平放置，在培养池1.1中注入液体培养基，所述液体培养基可为普通增菌培养基、选择性增菌培养基或特定菌种的增菌培养基的一种，也可为普通鉴别培养基、选择性鉴别培养基或特定菌种的鉴别培养基的一种；这类培养基包括但不限于显色培养基，或者是一种培养基，在细菌增殖后大量菌体能和随后加入的特定化合物发生可见的反应，并呈现出一些外观的变化，如：变色、产生气泡等；
步骤八：将检测样本植入上述液体培养基中；
步骤九：在一定温度下，静置培养一段时间，或低速摇动培养一段时间，摇速以液体培养基不溅出培养池1.1为准，所述摇动可以通过手持多相联合培养与检测装置进行摇动，也可以将多相联合培养与检测装置固定于摇床设备3上进行摇动，如图6所示，所述摇动可以是水平摇动，也可以是倾斜角度摇动，摇床设备3上可以排布若干个上述多相联合培养与检测装置，同时进行操作；
步骤十：将上述多相联合培养与检测装置进行摇动涂布，摇动速度以液体培养基能甩上固体或半固体培养基，且不溅出固体或半固体培养基为准，液体培养基充分浸润固体或半固体培养基，所述摇动涂布可以将多相联合培养与检测装置固定于摇床设备3上进行摇动，如图6所示，所述摇动涂布可以是水平摇动，也可以是倾斜角度摇动，摇床设备3上可以排布若干个上述多相联合培养与检测装置，同时进行操作，也可以通过手持多相联合培养与检测装置进行摇动，完成涂布接种；
步骤十一：将上述多相联合培养与检测装置在一定温度下静置培养，待检测样本在小室的菌落培养成形；
步骤十二：用肉眼或仪器观察并检测上述多相联合培养与检测装置内菌落种类和形态；或对培养室中的菌落或培养池中的菌液加入针对细菌菌体产生的酶的底物，进一步观察其形态变化。
使用过程中，培养池1.1中注入液体培养基，培养室1.2的小室中注入各种固体或半固体培养基，实现了液体、固液、半固液三相培养基的完全分离，避免了不同相的培养基混合所造成的干扰检测结果的现象，使检测结果稳定可靠；培养室1.2 和培养池1.1 中可同时选用多种显色培养基和某些特殊培养基；显色培养基产生实时显色反应，可随时观察；特殊培养基可在一段时间的细菌培养后通过加入一定配方的化合物或底物，进一步观察菌落或菌液是否出现一些外观的变化，如：变色、产生气泡等。同时选用不同的固体或半固体培养基进行对比检测，丰富了微生物样本培养与检测的多样性和完整性。
摇动涂布接种可以通过人工倾斜角度摇动完成，操作简单，适合小样本培养与检测；摇动涂布接种也可以通过水平摇床、倾角摇床等常规设备完成摇动完成，从而实现大样本量的自动化涂布接种和规模化培养与检测，摆脱了人工划线培养的不利因素。同时，省略了在不同的培养基之间接种、转种细菌的繁琐；这样就极大地避免了由于频繁打开皿盖后，因环境微生物污染所导致的假阳性结果，从而使微生物样本的培养与检测的操作简单化，提高了检测效率和检测结果的精确度和稳定性，还可以使培养与检测进行规模化操作。
所述培养室1.2的底部向培养池1.1倾斜，注入检测样本的液体培养基中的液体充分浸润固体或半固体培养基后，多相联合培养与检测装置放平静置，液体将流回到培养池1.1中。随着液体在重力作用下下滑，液体在固相或半固相培养基表面形成了一个自动涂布的机制，随着菌体的自然吸附沉降、重力沉降，其菌落密度呈梯度分布，越靠近培养池1.1越大。可以比较容易找到单一菌落进行形态观察，而不会由于液体培养基中微生物单位体积内数量的多少影响检测效果，提高了检测结果的稳定性和可靠性。

Claims (8)

1.一种多相联合培养与检测方法，其特征在于：该培养与检测方法包括以下步骤：
步骤一：取多相联合培养与检测装置置于操作台上，将培养室（1.2）倾斜一角度，使培养室（1.2）的小室之一呈水平放置，小室开口向上；
步骤二：将固体或半固体培养基加热融化至液体状；
步骤三：将上述液体状的固体或半固体培养基注入小室，以液体不溢出小室为准；
步骤四：在常温下静置，至液体状的固体或半固体培养基凝固；
步骤五：将多相联合培养与检测装置旋转一角度，重复步骤一，使另一待注入固体或半固体培养基的小室呈水平放置；
步骤六：若为同种固体或半固体培养基，重复步骤三、步骤四；若为不同种固体或半固体培养基，重复步骤二、步骤三、步骤四；
步骤七：将上述多相联合培养与检测装置水平放置，在培养池（1.1）中注入液体培养基；
步骤八：将检测样本植入上述液体培养基中；
步骤九：在一定温度下，静置培养一段时间，或低速摇动培养一段时间，摇速以液体培养基不溅出培养池（1.1）为准；
步骤十：将上述多相联合培养与检测装置进行摇动涂布，摇动速度以液体培养基能甩上固体或半固体培养基，且不溅出固体或半固体培养基为准，液体培养基充分浸润固体或半固体培养基；
步骤十一：将上述多相联合培养与检测装置在一定温度下静置培养，待检测样本在小室的菌落培养成形；
步骤十二：用肉眼或仪器观察并检测上述多相联合培养与检测装置内菌落种类和形态，或对培养室（1.2）中的菌落或培养池（1.1）中的菌液加入针对细菌菌体产生的酶的底物，进一步观察其形态变化。
2.根据权利要求1所述的一种多相联合培养与检测方法及其装置，其特征在于：
在步骤九中，所述摇动可以通过手持多相联合培养与检测装置进行摇动，也可以将多相联合培养与检测装置固定于摇床设备（3）上进行摇动。
3.根据权利要求1或2 所述的一种多相联合培养与检测方法及其装置，其特征在于：
在步骤九中，所述摇动可以是水平摇动，也可以是倾斜角度摇动。
4.根据权利要求1所述的一种多相联合培养与检测方法及其装置，其特征在于：
在步骤十中，所述摇动涂布可以通过手持多相联合培养与检测装置进行摇动，也可以将多相联合培养与检测装置固定于摇床设备（3）上进行摇动。
5.根据权利要求1或4所述的一种多相联合培养与检测方法及其装置，其特征在于：
在步骤十中，所述摇动涂布可以是水平摇动，也可以是倾斜角度摇动。
6.根据权利要求1所述的一种多相联合培养与检测方法及其装置，其特征在于：所述液体培养基可为普通增菌培养基、选择性增菌培养基或特定菌种的增菌培养基的一种，也可为普通鉴别培养基、选择性鉴别培养基或特定菌种的鉴别培养基的一种。
7.根据权利要求1所述的一种多相联合培养与检测方法及其装置，其特征在于：所述固体或半固体培养基可为增菌培养基、选择性培养基、生化鉴别培养基中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种多相联合培养与检测方法及其装置，其特征在于：所述培养室（1.2）的每个小室至少有一种或一种以上固体或半固体培养基。
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