CN105969637A - 一种深海微生物原位培养富集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深海微生物原位培养富集装置，包括可自由拆、装的六面箱体，六面箱体由前板和后板、底板和顶板、左板和右板组成；在前板和后板、底板和顶板、左板和右板上设置通孔；在六面箱体的内部，在前板和后板的内壁上、相邻两排通孔之间，对应设置有凹槽；在相对的两凹槽之间、从顶板到底板插设有微生物附着基板；微生物附着基板将六面箱体内部空间分成若干个分空间；在前板与后板、底板和顶板的相对应的通孔内，分别穿设有紧固件。其优点是：六面箱体具有更优良的耐压能力，能用于深渊和超深渊的微生物原位培养与富集；不同材料的微生物附着基板易于全面富集极端条件下的微生物，保持微生物群落结构的自然状态；其制造简单、造价低廉，节约实验成本。

Description

一种深海微生物原位培养富集装置

技术领域

本发明属于海洋微生物培养技术领域，具体涉及一种深海微生物原位培养富集装置。

背景技术

微生物的培养在微生物及其制品基础研究与应用开发方面的作用不可替代。然而，目前绝大多数微生物属于不能在实验室进行培养的“未培养微生物”。据分析，陆源微生物（包括淡水、土壤、污泥等）未培养微生物的比例约为85-99.75%不等，而海洋中未培养微生物的比例则高达99.9-99.9999%。随着人们对微生物在全球生物地化循环具有生态系统以及资源开发利用中所独具的重要作用的认识程度不断加深，对未培养微生物开展相应的研究已成为当前学科发展的当务之急。海洋作为全球最大的生物圈，所栖息的各种微生物无论是数量还是作用均居首位，特别是2000米以下的深海，微生物的蕴藏量接近全球生物量的一半，然而因条件所限，对其的认知几近于无。

目前为了解决深海、超深渊等极端环境微生物的培养难题，国内外先后研制了多种保压培养设备，用于将采集到的超深渊微生物转移至实验室加以培养。这些设备基本采用培养釜设计，自动或半自动控压，最大可承受静水压力可达60 MPa。虽然这些技术已可将深海或超深渊采集的样本进行平行保压转移，但也存在种种不足之处，一方面是造价昂贵，动辄以数百万元计，另一方面，受限于成本、材料、质量等因素，培养釜容积过低（≈10 mL）使其应用范围极其有限，无法应用于微生物种群与群落结构分析等生态环境与资源调查研究中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种深海微生物原位培养富集装置，它能够稳定工作在深海至超深渊等极端环境条件下；结合定点布放、定时回收技术，可用于现有技术无法实现的深海乃至超深渊微生物的原位培养、富集以及生物膜组成、群体感应、群落演替等研究。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：包括一可自由拆、装的六面箱体，所述六面箱体由前板和后板、底板和顶板、左板和右板组成；在所述前板、后板的相对应的位置上，设置若干排通孔；在所述六面箱体的内部，在所述前板和后板的内壁上、相邻两排所述通孔之间，对应设置有一凹槽；在相对的两所述凹槽之间、从所述顶板到所述底板插设有一微生物附着基板；所述微生物附着基板将所述六面箱体的内部空间，间隔分成若干个分空间。

优选的，在所述底板和顶板的相对应的位置上，设置若干排通孔。

优选的，在所述左板和右板的上，设置若干通孔。

优选的，所述前板、后板、底板、顶板、左板和右板，相互间均采用卯榫结构进行扣合，组成所述六面箱体。

优选的，在所述前板与后板上的相对应的通孔内，穿设有一紧固件；在所述底板和顶板的相对应的通孔内，穿设有一紧固件。

优选的，所述紧固件为螺栓、螺母。

优选的，所述若干排通孔相互对称，规则排列。

优选的，所述六面箱体为长方形箱体。

优选的，所述通孔均一一对应、规则排列。

优选的，所述微生物附着基板的材料为食品级的聚酰胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚，可同时使用其中的一种或几种；所述六面箱体、螺栓和螺母的材料为聚碳酸酯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用聚碳酸酯及其它不同性质的材料制作而成的微生物附着基板，结合外部由前板和后板、底板和顶板、左板和右板组成的六面箱体、通孔等设计，使之具有优秀的耐压和天然状态下的微生物无扰动培养富集能力。与现有技术相比，其理化及生物性质更为适合深渊和超深渊微生物的无扰动自然培养与富集。具体表现在：1、耐压强度高，本发明已通过80 MPa静水压力测试；2、内外压均衡，不存在安全风险；3、材料具有很好的生物安全性，与金属不同，其既不会为微生物所利用，也不会释放对环境和生物有影响的化学成分，从而保持天然微生物的原有状态；4、不同性质的微生物附着基板涵盖了微生物附着的不同需求，能够高保真的采集原位微生物群落结构信息；5、大面积（30X30cm）的微生物附着基板能够富集培养足量的微生物用于高通量分析；6、微生物附着基板为微生物生物膜的形成提供了必须的条件；7、其制造简单、造价低廉，节约实验成本。综合上述特征，结合定时回收，本发明可完整的分析极端环境微生物种群建立、演化乃至演替的规律，为开展极端环境生物膜形成机制的研究提供了可能。

附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图；

图2是图1中取掉顶板后的立体结构示意图；

图3是本发明实施例中底板或顶板的主视结构示意图；

图4是本发明实施例中左板或右板的主视结构示意图；

图5是本发明实施例中前板或后板的主视结构示意图。

图中标记为：

1、长方形箱体；11、前板；12、后板；13、底板；14、顶板；15、左板；16、右板；

6、紧固件；7、微生物附着基板；8、凹槽；9、通孔。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步描述。

如图1、2、3、4、5所示，一种深海微生物原位培养富集装置，包括可自由拆、装的长方形箱体1，长方形箱体1由前板11和后板12、底板13和顶板14、左板15和右板16组成；在前板11、后板12的相对应的位置上，设置七排通孔9；在长方形箱体1的内部，在前板11和后板12的内壁上、相邻两排通孔9之间，对应设置有凹槽8；在相对的两凹槽8之间、从顶板14到底板13插设有六块微生物附着基板7，微生物附着基板7的两侧边插在位于前板11和后板12的内壁上的相对应的两凹槽8内；微生物附着基板7将长方形箱体1的内部空间，间隔分成七个分空间；在中部的五个分空间里，前后、上下均有一排通孔9；在左右两侧的二个分空间里，前后、上下均有一排通孔9，且其右侧或左侧具有横纵各七排通孔9。

前板11、后板12、底板13、顶板14、左板15、右板16，在其相互的连接处，均采用卯榫结构进行扣合，组成长方形箱体1；在前板11与后板12上的相对应的通孔9内，穿设有螺栓、螺母相配合的紧固件6；在底板13和顶板14的相对应的通孔9内，穿设有螺栓、螺母相配合的紧固件6；所有的通孔9均一一对应、规则排列。

长方形箱体1内装的六块微生物附着基板7的制作材料，可以是相同的也可以是不同的；可同时采用食品级的聚酰胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚其中的一种或几种；长方形箱体1的制作材料以及螺栓、螺母相配合的紧固件6的制作材料均为聚碳酸酯。同时使用六块由前述不同材料制成的微生物附着基板7，更易于全面富集极端条件下的微生物，保持微生物群落结构的自然状态。

本发明的工作过程如下：

如图1至5所示，先将前板11、后板12、底板13、左板15、右板16等五块板一一进行卯榫扣合，然后将微生物附着基板7的两侧边插在前板11和后板12的内壁上的相对应的凹槽8内，再将顶板14扣上，组成长方形箱体1；分别在前板11与后板12、底板13和顶板14上的相对应的通孔9内，穿设由螺栓、螺母相配合的紧固件6进行紧固；装配完成。与深海潜标和释放器连用时，用Φ8 mm（或更高）的凯夫拉绳穿过左板15和右板16上的通孔9通过卸扣相连，搭载于释放器配合深海潜标定点布放并定时回收。长方形箱体1上所有的通孔9任由海水自由流动，既大大减小了海水对于长方形箱体1承受的压力，又使得微生物附着基板7的两侧面上的微生物在该深海处生长。本发明更适宜于深渊和超深渊（2000米以下或更深）的微生物原位培养与富集；不同材料的微生物附着基板7上易于全面富集极端条件下的微生物，且保持微生物群落结构的自然状态；其制造简单、造价低廉，节约实验成本。

微生物附着基板7的大小可根据深海潜标的负载能力进行调整，以适应不同大规模、高通量分析的需要，从而解决当前深海、超深渊微生物富集与培养的难题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：包括一可自由拆、装的六面箱体，所述六面箱体由前板和后板、底板和顶板、左板和右板组成；在所述前板、后板的相对应的位置上，设置若干排通孔；

在所述六面箱体的内部，在所述前板和后板的内壁上、相邻两排所述通孔之间，对应设置有一凹槽；在相对的两所述凹槽之间、从所述顶板到所述底板插设有一微生物附着基板；所述微生物附着基板将所述六面箱体的内部空间，间隔分成若干个分空间。

2.根据权利要求1所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：在所述底板和顶板的相对应的位置上，设置若干排通孔。

3.根据权利要求2所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：在所述左板和右板的上，设置若干通孔。

4.根据权利要求1至3任一所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：所述前板、后板、底板、顶板、左板和右板，相互间采用卯榫结构进行扣合，组成所述六面箱体。

5.根据权利要求4所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：在所述前板与后板上的相对应的通孔内，穿设有一紧固件；在所述底板和顶板的相对应的通孔内，穿设有一紧固件。

6.根据权利要求5所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：所述紧固件为螺栓、螺母。

7.根据权利要求6所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：所述若干排通孔相互对称，规则排列。

8.根据权利要求7所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：所述六面箱体为长方形箱体。

9.根据权利要求8所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：所述通孔均一一对应、规则排列。

10.根据权利要求9所述的深海微生物原位培养富集装置，其特征在于：所述微生物附着基板的材料为食品级的聚酰胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯醚其中的一种或几种；所述六面箱体、螺栓和螺母的材料为聚碳酸酯。