CN105660420A - 一种能分析生长状态的组培室 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能分析生长状态的组培室，其包括外室、内室和控制系统；外室长期使用紫外线照射灭菌，技术人员进出时可以先在外室中进行缓冲，换上无菌服装再进入内室，在一定程度上减少了外界不利于组培环境的物质被带到组培室内的可能性，同时通过组培架每层间的位置替换，技术人员能轻松地管理高处的组培苗，可以充分利用空间高度而节约空间，还能通过拍摄高清照片，分析照片像素确定组培苗的生长状态；最后组培室利用控制系统对组培室进行统一的控制可以做到实时、准确和自动化的控制。本发明提供的一种能分析生长状态的组培室具有自动化、环境细菌密度低且可分析组培苗状态的优点。

Description

一种能分析生长状态的组培室

技术领域

本发明属于植物组培设备领域，尤其涉及一种能分析生长状态的组培室。

背景技术

组织培养技术是在无菌的条件下将活器官、组织或细胞置于培养基内，并放在适宜的环境中，进行连续培养而成的细胞、组织或个体，其主要利用细胞全能性，即每个细胞都具有一套完整的遗传物质，通过培养基中的各种激素的特殊组合诱导已分化的植物组织进行脱分化，从而诱导成愈伤组织，再进一步诱导出新个体。这种技术已广泛应用于农业和生物、医药的研究，为植物快速繁殖、植物物种保护以及相关研究作出了巨大的贡献。

但是由于组织培养所使用的培养基中含有大量的营养物质，不仅仅适合植物细胞和组织生长，同时也适合各种细菌和真菌生长，细菌的生长会大量消耗培养基内的营养物质，对植物细胞的生长造成影响。另外由于愈伤组织分化程度低，对细菌和真菌的抵御能力差，极容易受到细菌和真菌所释放的物质影响，或是被毒害，或是产生变异，对组织培养行业造成极大的影响，所以干净无菌的环境对组织培养极其重要。

组培室是控制组培环境的重要手段，但是目前的组培室多为一间普通的房间，技术人员进出时难免会将外界的细菌、真菌等不利于组培环境的物质带到组培室内，影响组织培养的效果，另外目前的组培室中虽然有温度、光照强度等环境监测设备，但缺少组培苗生长状态的检测系统，仍然需要人力观察组培苗的生长状态，不能实现真正意义上的智能化组培室。

发明内容

基于现有技术存在上述问题，本发明提供一种能分析生长状态的组培室，其包括外室、内室和控制系统，外室包括更衣间、灭菌系统，内室包括组培架、检测系统、温度控制系统、组培光源系统、照明系统、生长状态分析系统，控制系统包括PLC控制系统和上位机；外室长期使用紫外线照射灭菌，技术人员进出时可以先在外室中进行缓冲，换上无菌服装再进入内室，在一定程度上减少了外界不利于组培环境的物质被带到组培室内的可能性，同时通过组培架每层间的位置替换，技术人员能轻松地管理高处的组培苗，可以充分利用空间高度而节约空间，还能通过拍摄高清照片，分析照片像素确定组培苗的生长状态；最后组培室利用控制系统对组培室进行统一的控制可以做到实时、准确和自动化的控制。本发明提供的一种能分析生长状态的组培室具有自动化、环境细菌密度低且可分析组培苗状态的优点。

一种能分析生长状态的组培室，其包括外室、内室和控制系统；

外室包括更衣间、灭菌系统，内室包括组培架、检测系统、温度控制系统、组培光源系统、照明系统，控制系统包括PLC控制系统和上位机；

组培架整齐摆放在内室里，每个组培架之间留有过道，组培架每层可以通过齿轮带动沿轨道移动而交换位置；检测系统包括温度传感器和光照强度传感器，挂于内室四面的墙壁上；温度控制系统包括空调，摆放于内室里；组培光源系统包括白光光管，安装在每个组培架的每一层的顶部；照明系统安装在组培室顶部，生长状态分析系统包括安装在组培架层底部的高清摄像头和存放于控制系统中的分析软件；

更衣间位于外室内，更衣间内包括衣架、灭菌后的公用白大褂及帽子；灭菌系统包括紫外线光管，安装在外室顶部；

内室相套于外室内，通过内室的门口能够从外室进入内室，控制系统位于外室内，与其他系统连接，控制协调各系统运行。

其中，外室的门框上具有送风系统，向着门外吹风，门框上的送风系统向外喷出无菌空气可以在一定程度上阻止外界空气中漂浮的灰尘、细菌和真菌等有害物质进入到外室内，也可以吹去进入人员身上的灰尘等有害物质，保证外室的环境比外界环境清洁。

其中，内室的门框上具有送风系统，向着门外吹风，门框上的送风系统向外喷出无菌空气可以在一定程度上阻止外室空气中漂浮的灰尘、细菌和真菌等有害物质进入到内室里，也可以吹去进入人员身上的灰尘等有害物质，保证内室的环境比外室环境清洁。

其中，内室和外室上的门口以错位形式建成，可以阻止外界空气与内室空气直接连通，从外界进入到内室之中必须要经过外室的缓冲。

其中，内室和外室相隔的墙壁上有能够过滤紫外线的玻璃窗，通过玻璃窗能够从外室向内室观察，玻璃窗使技术人员可以从外室观察到内室的情况，随时对特发情况作出应变，同时过滤玻璃可以阻止外室的紫外线照射进内室里，造成植物组织变异。

其中，内室里的组培光源系统是通过计时通电开关连接组培室电源，自动控制内室的组培光源开启，营造自然环境中的光暗交替现象。

其中，内室还具有灭菌系统，安装在内室的顶部，在一批植物组织培养结束后可以开启内室顶部的灭菌系统对整个组培室进行彻底的灭菌处理。

其中，内室里的组培架与电机连接，通过电机可以带动组培架上的不同层之间的进行位置交换，使摆放于高处的组培苗可以移动到低处，方便技术人员日常管理。

其中，控制系统中的上位机先与PLC控制系统连接，PLC控制系统再与组培室内其他系统连接。

其中，生长状态分析系统是通过高清摄像头拍摄组培瓶，由分析软件对所拍摄的照片进行像素分析，确定组培苗的生长状况。

本发明的有益效果是：将普通的组织培养室作为内室，在其外面添加一层外室进行缓冲，避免组培室与外界直接连通，减少外界悬浮于空气中灰尘、细菌和真菌等进入或者被进出的技术人员带入到组培室中，影响组培环境；技术人员可以在外室中更换衣服，进一步降低污染组培室的受到污染的可能；外室在不使用时长期打开灭菌系统，使外室一直处于无菌或者细菌密度极低的状态，可以为组培室起到一个很好的缓冲作用，减少组培室受到污染的可能性；利用组培架每层之间可以交换位置而将高处的组培苗移动到低处，方便日常管理，充分利用空间高度而节约组培室的面积，达到节约空间的目的；使用生长状态分析系统对组培苗照片进行像素分析，可以确定组培苗的生长状态；使用控制系统对组培室进行统一的协调与控制，可以做到实时、准确和自动化的控制。

附图说明

图1，一种能分析生长状态的组培室的结构示意图。

图2，一种能分析生长状态的组培室的组培架的侧面结构示意图。

图3，一种能分析生长状态的组培室中控制系统与其他系统该链接示意图。

其中1-外室，2-内室，3-控制系统，11-更衣间，12-灭菌系统，21-组培架，22-检测系统，23-温度控制系统，24-组培光源系统，25-照明系统，211-齿轮，212-轨道，261-高清摄像头，31-PLC控制系统，32-上位机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的描述。

如附图1所示的一种能分析生长状态的组培室，其包括外室（1）、内室（2）和控制系统（3）；

外室（1）包括更衣间（11）、灭菌系统（12），内室（2）包括组培架（21）、检测系统（22）、温度控制系统（23）、组培光源系统（24）、照明系统（25），控制系统（3）包括PLC控制系统（31）和上位机（32）；

组培架（21）整齐摆放在内室（2）里，每个组培架（21）之间留有过道，组培架每层可以通过齿轮（211）带动沿轨道（212）移动而交换位置；检测系统（22）包括温度传感器和光照强度传感器，挂于内室（2）四面的墙壁上；温度控制系统（23）包括空调，摆放于内室（2）里；组培光源系统（24）包括白光光管，安装在每个组培架（21）的每一层的顶部；照明系统（25）安装在组培室顶部，生长状态分析系统包括安装在组培架层底部的高清摄像头（261）和存放于控制系统（3）中的分析软件；

更衣间（11）位于外室（1）内，更衣间（11）内包括衣架、灭菌后的公用白大褂及帽子；灭菌系统（12）包括紫外线光管，安装在外室（1）顶部；

内室（2）相套于外室（1）内，通过内室（2）的门口能够从外室（1）进入内室（2），控制系统（3）位于外室（1）内，与其他系统连接，控制协调各系统运行。

作为优选实施例，外室（1）的门框上具有送风系统，向着门外吹风。

作为优选实施例，内室（2）的门框上具有送风系统，向着门外吹风。

作为优选实施例，内室（2）和外室（1）上的门口以错位形式建成。

作为优选实施例，内室（2）和外室（1）相隔的墙壁上有能够过滤紫外线的玻璃窗，通过玻璃窗能够从外室（1）向内室（2）观察。

作为优选实施例，内室（2）里的组培光源系统（24）是通过计时通电开关连接组培室电源。

作为优选实施例，内室（2）还具有灭菌系统（12），安装在内室（2）的顶部。

作为优选实施例，内室里的组培架与电机连接，通过电机可以带动组培架（21）上的不同层之间的进行位置交换。

作为优选实施例，控制系统（3）中的上位机（32）先与PLC控制系统（31）连接，PLC控制系统（31）再与组培室内其他系统连接。

作为优选实施例，技术人员可以根据不同的植物的组培条件在控制系统（3）中对组培室进行设定，使用温度控制系统（23）的空调设置组培室内的温度，使组培室内的温度保持在植物组织生长的最佳温度。

作为优选实施例，技术人员可以根据不同的植物的组培条件在控制系统（3）中对组培室进行设定，使用定时通电开关设置组培光源的开和光，在组培室内模拟出早晚更替的的自然现象。

作为优选实施例，技术人员可以根据不同的植物的组培条件在控制系统（3）设定光照强度，通过打开不同数量的组培光源中的光管控制光照强度，以达到最适合植物组织生长的光照强度。

作为优选实施例，将接种完毕的植物组培瓶放置于组培架（21）上，按照植物组织培养所需的条件设定好相应的温度、光照强度和光照时间，组培室根据设定控制组培环境，技术人员每天进入组培室中观察植物组织的生长状况。

作为优选实施例，放置接种完毕的组培瓶时可先摆满下面的组培架层，然后使用电机将上下的组培架层交换位置，再放置组培瓶；在对组培苗进行日常管理时同样可以先处理完低层的组培苗，再通过电机交换上下层组培架层的位置继续处理剩余的组培苗。

作为优选实施例，高清摄像头（261）每12小时对组培苗进行一次拍摄，将照片传输到控制系统（3,），由上位机（32）中的分析软件对照片进行像素分析，确定组培苗是否被污染和其生长状态。

技术人员需要进入组培室时先关闭组培室外室（1）内的灭菌系统（12），然后进入组培室外室（1），在进门时组培室外室（1）门框上的送风系统不断向外送风，将技术人员身上的灰尘、细菌等物质吹走并阻止外界空气中的悬浮物进入，进入外室（1）后在更衣间（11）换上灭菌的白大褂、一次性拖鞋和帽子。

更衣完毕后再进入组培室内室（2），在进入组培室内室（2）时，内室（2）门框上的送风系统不断向外送风，将技术人员身上阻止外室（1）空气中的悬浮物进入内室（2），技术人员进入内室（2）后观察植物组织的生长状况，观察完毕后离开内室（2），在外室（1）换上自己衣服，然后离开外室（1），走出外室（1）后重新打开外室（1）的灭菌系统（12）。

使用本发明提供的一种能分析生长状态的组培室，可以大大减少组培室内的空气中的细菌密度，极大地减少了植物组织培养受到细菌污染的可能，明显地降低了污染率，同时充分利用了组培室的高处空间，节约了组培室的面积，能实现全自动、准确、实时的控制和分析组培苗生长状况，提高了组织培养的质量。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，其包括外室、内室和控制系统；

外室包括更衣间、灭菌系统，内室包括组培架、检测系统、温度控制系统、组培光源系统、照明系统、生长状态分析系统，控制系统包括PLC控制系统和上位机；

组培架整齐摆放在内室里，每个组培架之间留有过道，组培架每层可以通过齿轮带动沿轨道移动而交换位置；检测系统包括温度传感器和光照强度传感器，挂于内室四面的墙壁上；温度控制系统包括空调，摆放于内室里；组培光源系统包括白光光管，安装在每个组培架的每一层的顶部；照明系统安装在组培室顶部；生长状态分析系统包括安装在组培架层底部的高清摄像头和存放于控制系统中的分析软件；

更衣间位于外室内，更衣间内包括衣架、灭菌后的公用白大褂及帽子；灭菌系统包括紫外线光管，安装在外室顶部；

内室相套于外室内，通过内室的门口能够从外室进入内室，控制系统位于外室内，与其他系统连接，控制协调各系统运行。

2.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的外室和内室的门框上具有送风系统，向着门外吹风。

3.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的内室和外室上的门口以错位形式建成。

4.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的内室和外室相隔的墙壁上有能够过滤紫外线的玻璃窗，通过玻璃窗能够从外室向内室观察。

5.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的内室里的组培光源系统是通过计时通电开关连接组培室电源。

6.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的内室还具有灭菌系统，安装在内室的顶部。

7.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的内室里的组培架与电机连接，通过电机可以带动组培架上的不同层之间的进行位置交换。

8.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的控制系统中的上位机先与PLC控制系统连接，PLC控制系统再与组培室内其他系统连接。

9.根据权利要求1的一种能分析生长状态的组培室，其特征在于，所述的生长状态分析系统是通过高清摄像头拍摄组培瓶，由分析软件对所拍摄的照片进行像素分析，确定组培苗的生长状况。