CN105296353B - 一种菌株电驯化设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种菌株电驯化设备，包括电驯化设备本体、培养皿和立柱，所述培养皿用于放置菌株和培养基，所述电驯化设备本体的顶面设置有立柱槽，所述立柱槽沿槽体方向设置有固定件，所述固定件用于固定培养皿；所述立柱设置于所述立柱槽内，并与所述固定件连接；所述电驯化设备本体内部还设置有传动机构，所述立柱与所述传动机构传动连接；所述传动机构与电源电连接，所述立柱与所述培养基和菌株电连接。由于菌株的培养完全在单一的电场下进行，因而可以排除外界环境因素的干扰，提高所获取的菌株生长数据的准确性，便于对菌株进行活性筛选。

Description

一种菌株电驯化设备

技术领域

本发明涉及微生物培养领域，尤其涉及一种菌株电驯化设备。

背景技术

电动修复技术是具有原位、快速、能够处理低渗透性土壤等优点的土壤及水体污染的修复技术。其基本原理是向污染土壤或水体两端植入惰性电极构成直流电场，从而利用电场产生的各种电动力学效应，驱动污染物沿电场方向定向迁移，或通过电动效应增加有机污染物、营养物质和降解菌的传质作用，提高土著或外源微生物对污染物的降解效率。其中，微生物在电场下对污染物的降解、固化、富集等效果直接影响该技术的修复效率。

目前，国内外对于这一领域的研究主要集中在污染修复效率的提高、污染物的再利用、以及应用范围的扩展等方面，对于细菌在电场作用下生长繁殖的特性尚不明确。公知的微生物在电场作用下的生理指标的研究仍旧以修复系统为依托，借助PCR、DGGE、平板计数法等手段观察在不同作用区域的微生物数量、种类、以及代谢产物浓度等指标进而进行分析。这种修复系统下的数据测量具有较大的环境因素干扰，难以准确得到某一菌株的生理数据，也难以对某一菌株进行筛选。

发明内容

基于上述原因，需要提供一种菌株电驯化设备，用以解决目前通过电动修复技术来获取菌株的特性时，由于受环境影响(如土壤环境)导致所获取的菌株数据不准确、复数菌株无法有效活性筛选，进而导致土壤修复成本高等问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种菌株电驯化设备，包括电驯化设备本体、培养皿和立柱，所述培养皿用于放置菌株和培养基，所述电驯化设备本体包括顶面、底面和侧面；所述电驯化设备本体的顶面设置有立柱槽，所述立柱槽沿槽体方向设置有固定件，所述固定件用于固定培养皿；所述立柱设置于所述立柱槽内，且垂直于所述立柱槽，并与所述固定件连接；所述电驯化设备本体内部还设置有传动机构，所述立柱与所述传动机构传动连接；所述传动机构与电源电连接，所述立柱与所述培养基和菌株电连接。

进一步地，所述传动机构包括齿轮和传动杆，所述传动杆包括第一传动杆臂和第二传动杆臂，所述电驯化设备本体的侧面包括内侧面和外侧面，所述第一传动杆臂设置于电驯化设备本体的内侧面，第一传动杆臂上设置有与所述齿轮相啮合的啮合部；所述第二传动杆臂垂直于第一传动杆臂所在的内侧面，并与所述第一传动杆臂连接，所述第二传动杆臂还与所述立柱连接。

进一步地，所述传动杆的数量为两个，且所述两个传动杆分别设置于相互平行的电驯化设备本体的两个内侧面上。

进一步地，所述第一传动杆臂上还设置有第一导电片，所述立柱和第二传动杆臂内设置有相互连接的导线，所述导线与第一导电片连接，所述第一导电片与电源连接。

进一步地，所述第一导电片上设置有碳刷，所述导电片通过碳刷与电源电连接。

进一步地，所述立柱通过铂丝与所述培养基和菌株电连接。

进一步地，，所述立柱上还设置有导电帽，所述铂丝设置于所述导电帽内部，所述导电帽的形状与所述铂丝的形状相适配。

进一步地，所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述立柱的端面上设置有第二导电片，所述导电帽与立柱端面的连接处设置有第三导电片，所述第二导电片与所述第三导电片电连接。

进一步地，所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述导电帽与所述立柱可拆卸锁合。

进一步地，所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述固定件的形状为圆弧形，圆弧的开口方向朝向所述培养皿。

区别于现有技术，上述技术方案所述的电驯化设备，包括电驯化设备本体、培养皿和立柱，所述培养皿用于放置菌株和培养基，所述电驯化设备本体包括顶面、底面和侧面；所述电驯化设备本体的顶面设置有立柱槽，所述立柱槽沿槽体方向设置有固定件，所述固定件用于固定培养皿；所述立柱设置于所述立柱槽内，且垂直于所述立柱槽，并与所述固定件连接；所述电驯化设备本体内部还设置有传动机构，所述立柱与所述传动机构传动连接；所述传动机构与电源电连接，所述立柱与所述培养基和菌株电连接。在使用过程中，首先将待驯化的菌株以及培养基放入培养皿中，而后通过固定件将培养皿固定于电驯化设备本体，进而根据菌株生长状态判断菌株是否符合实验预期，并进行下一步培养或进一步筛选。由于菌株的培养完全在单一的电场下进行，因而可以排除外界环境因素的干扰，提高所获取的菌株生长数据的准确性，便于对菌株进行活性筛选，因而在微生物培养领域具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式涉及的电驯化设备的俯视图；

图2为本发明一具体实施方式涉及的电驯化设备的传动机构的俯视图；

图3为本发明一具体实施方式涉及的电驯化设备的剖面图。

附图标记说明：

1、电驯化设备本体；11、电驯化设备本体的顶面；12、电驯化设备本体的底面；

2、培养皿；

3、立柱；31、第二导电片；32、导线；

4、立柱槽；

5、固定件；

6、导电帽；61、铂丝；62、第三导电片；

7、齿轮；71、齿轮固定杆；

8、第一传动杆臂；81、第一导电片；82、碳刷；83、啮合部；

9、第二传动杆臂；

10、电源。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图3，为本发明提供了一种菌株电驯化设备，包括电驯化设备本体1、培养皿2和立柱3，所述培养皿2用于放置菌株和培养基，所述电驯化设备本体1包括顶面11、底面12和侧面；所述电驯化设备本体的顶面11设置有立柱槽4，所述立柱槽4沿槽体方向设置有固定件5，所述固定件5用于固定培养皿；所述立柱3设置于所述立柱槽4内，且垂直于所述立柱槽4，并与所述固定件5连接；所述电驯化设备本体1内部还设置有传动机构，所述立柱3与所述传动机构传动连接；所述传动机构与电源10电连接，所述立柱3与所述培养基和菌株电连接。

在本实施方式中，所述固定件的形状为圆弧形，圆弧的开口方向朝向所述培养皿。所述立柱穿过且垂直于所述固定件，其中，立柱的一部分位于菌株电驯化设备的外部，便于与固定件固定联动，其余部分位于菌株电驯化设备的内部。所述立柱3内置导线32，且所述立柱与所述传动机构电连接，这样当传动机构与电源接通后，立柱可以有效给培养皿中的菌体通电，进而观察菌株的生长状态。优选地，所述立柱的数量为两根，分别与电源的正极和负极电连接。对应地，所述立柱槽和固定件的数量分别为两个，两个立柱分别垂直设置于两个立柱槽内，分别与不同的固定件连接。在本实施方式中，所述立柱通过铂丝61与所述培养基和菌株电连接。铂化学性质稳定、导电性能良好，是进行菌株电驯化培养的良导体。铂丝造价昂贵且易断，为了保护铂丝不发生形变折断，所述立柱上还设置有导电帽6，所述铂丝设置于所述导电帽6内部，所述导电帽6的形状与所述铂丝61的形状相适配。导电帽的形状可以根据实际需要，与所采用的立柱至培养皿内的菌株的铂丝的延展路径相适配，这样可以对铂丝有效起到保护作用。

立柱3与导电帽6直接电连接，具体地，所述立柱3的端面上设置有第二导电片31，所述导电帽与立柱端面的连接处设置有第三导电片62，所述第二导电片31与所述第三导电片62电连接。为了便于导电帽的更换与维护，所述导电帽与所述立柱可拆卸锁合，有利于降低电驯化设备的维护成本。

在本实施方式中，所述传动机构包括齿轮7和传动杆，所述传动杆包括第一传动杆臂8和第二传动杆臂9，所述第一传动杆臂8设置于电驯化设备本体的内侧面。所述第一传动杆臂8设置于电驯化设备本体的内侧面，第一传动杆臂8上设置有与所述齿轮相啮合的啮合部83。优选的，啮合部的数量为多个，且均匀分布在第一传动杆臂上。所述齿轮7的中心设置有齿轮固定杆71，电驯化设备本体的顶面11以及电驯化设备本体的底面12上分别设置有与齿轮固定杆71对应的定位槽，齿轮固定杆与两个定位槽相互固定。同理，在电驯化设备本体的内侧面设置有容置所述第一传动杆臂的定位槽，第一传动杆臂位于所述定位槽内。所述第二传动杆臂9垂直于第一传动杆臂8所在的内侧面，并与所述第一传动杆臂8连接，所述第二传动杆臂8还与所述立柱3连接。优选的，所述传动杆的数量为两个，且分别设置于相互平行的电驯化设备本体的两个内侧面上。

在本实施方式中，所述第一传动杆臂8上还设置有第一导电片81，所述立柱和第二传动杆臂内设置有相互连接的导线，所述导线与第一导电片连接，所述第一导电片与电源10连接。这样，立柱、第二传动杆臂、第一传动杆臂之间通过导线以及导电片电连接形成一个有机整体，当第一传动杆臂上的导电片接通电源后，则立柱也处于通电状态，而立柱又通过铂丝与培养皿中的菌株相连，铂丝插入培养皿中的菌体和培养基的液面下，进而进行电驯化操作。在本实施方式中，所述第一导电片上还设置有碳刷82，所述导电片通过碳刷82与电源电连接。碳刷82还与第一传动杆臂所在的内侧面连接，这样只需将碳刷与电源接通，无论传动杆处于何种位置，都可以保证传动杆始终处于通电状态。优选的，所述传动所述杆的数量为两个，对应的所述碳刷的数量为两个。下面以与正极接通的这一路各部件为例，对接通电源后电流的走向做进一步说明。首先电流从正极出发，通过导线传递至碳刷，而后依次经由第一传动杆臂上的第一导电片、第二传动杆臂内的导线、立柱内的导线、立柱的导电片，到达导电帽，并经由导电帽内的铂丝给培养皿内的培养基以及菌株通电。同理，与负极接通的这一路各部件的电流走向与正极的相似。

以下为上述方案所述的菌株电驯化设备的使用方法的一实施例，所述使用方法具体包括如下步骤：

步骤1：将两颗导电帽取下用滤纸包裹与将固体培养基及其他实验所需器械灭菌；

步骤2：活化待驯化的菌株，将冻存的菌株在适宜的液体培养基中过夜培养进行活化。在无菌培养皿中铺设培养基，待培养基冷却后用无菌接种环接种到培养皿内的培养基上。

步骤3：将接种后的培养皿放置于设备电驯化设备本体的顶面外侧，根据培养皿尺寸调整两个固定件间距，固定培养皿使其无法移动，在本实施方式中，培养皿适用直径4-20cm。取出灭过菌的导电帽安装在立柱上，在无菌操作台中用灭菌镊子将铂丝插入培养基边缘，盖上培养皿上盖。在碳刷对应的电源接口连接调压调流供电设备，根据实验需要设置相关参数，即可置于培养箱内开始驯化实验。

步骤4：从培养箱中取出本设备及培养皿，置于无菌操作台，根据菌株生长状态及其与铂丝插入部位(即培养基内正负极位置)的距离判断菌株是否符合实验预期，并进行下一步培养或进一步筛选。

上述技术方案所述的电驯化设备，包括电驯化设备本体、培养皿和立柱，所述培养皿用于放置菌株和培养基，所述电驯化设备本体包括顶面、底面和侧面；所述电驯化设备本体的顶面设置有立柱槽，所述立柱槽沿槽体方向设置有固定件，所述固定件用于固定培养皿；所述立柱设置于所述立柱槽内，且垂直于所述立柱槽，并与所述固定件连接；所述电驯化设备本体内部还设置有传动机构，所述立柱与所述传动机构传动连接；所述传动机构与电源电连接，所述立柱与所述培养基和菌株电连接。在使用过程中，首先将待驯化的菌株以及培养基放入培养皿中，而后通过固定件将培养皿固定于电驯化设备本体，进而根据菌株生长状态判断菌株是否符合实验预期，并进行下一步培养或进一步筛选。由于菌株的培养完全在单一的电场下进行，因而可以排除外界环境因素的干扰，提高所获取的菌株生长数据的准确性，便于对菌株进行活性筛选，因而在微生物培养领域具有广阔的市场前景。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种菌株电驯化设备，其特征在于，包括电驯化设备本体、培养皿和立柱，所述培养皿用于放置菌株和培养基，所述电驯化设备本体包括顶面、底面和侧面；所述电驯化设备本体的顶面设置有立柱槽，所述立柱槽沿槽体方向设置有固定件，所述固定件用于固定所述培养皿；所述立柱设置于所述立柱槽内，且垂直于所述立柱槽，并与所述固定件连接；所述电驯化设备本体内部还设置有传动机构，所述立柱与所述传动机构传动连接；所述传动机构与电源电连接，所述立柱与所述培养基及菌株电连接；所述立柱的数量为两根，分别与电源的正极和负极电连接；所述传动机构包括传动杆，所述传动杆包括两个传动杆臂，且所述传动杆臂被定义为第一传动杆臂和第二传动杆臂；所述传动杆的数量为两个。

2.根据权利要求1所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述传动机构包括齿轮和传动杆，所述传动杆包括第一传动杆臂和第二传动杆臂，所述第一传动杆臂设置于电驯化设备本体的内侧面，第一传动杆臂上设置有与所述齿轮相啮合的啮合部；所述第二传动杆臂垂直于第一传动杆臂所在的内侧面，并与所述第一传动杆臂连接，所述第二传动杆臂还与所述立柱连接。

3.根据权利要求2所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述传动杆的数量为两个，且分别设置于相互平行的电驯化设备本体的两个内侧面上。

4.根据权利要求2或3所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述第一传动杆臂上还设置有第一导电片，所述立柱和第二传动杆臂内设置有相互连接的导线，所述导线与第一导电片连接，所述第一导电片与电源连接。

5.根据权利要求4所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述第一导电片上设置有碳刷，所述导电片通过碳刷与电源电连接。

6.根据权利要求1所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述立柱通过铂丝与所述培养基及菌株电连接。

7.根据权利要求6所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述立柱上还设置有导电帽，所述铂丝设置于所述导电帽内部，所述导电帽的形状与所述铂丝的形状相适配。

8.根据权利要求7所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述立柱的端面上设置有第二导电片，所述导电帽与立柱端面的连接处设置有第三导电片，所述第二导电片与所述第三导电片电连接。

9.根据权利要求7或8所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述导电帽与所述立柱可拆卸锁合。

10.根据权利要求1所述的菌株电驯化设备，其特征在于，所述固定件的形状为圆弧形，圆弧的开口方向朝向所述培养皿。