CN106119084A - 不泄压连续取样式高压微生物培养装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其中，内嵌式釜盖封装于釜体的顶部；第一针阀与加压接口相连接，并用于控制加压接口的开启和关闭，加压接口分别连接外部压力泵和釜体；安全阀和压力表接口的一端连通至内嵌式釜盖的下表面，安全阀和压力表接口的另一端连接安全阀和压力表；取样管穿透内嵌式釜盖并与釜体相连通，第二针阀与取样管相连接，存样管设置于第二针阀和第三针阀之间。本发明保证培养压强能够满足大多数深海嗜压微生物的生存要求；耐受温度范围广，培养体积较大，在不影响微生物高压培养的条件下随时监控釜内化学参数和生物种群变化；方便与多种加压设备连接，成本低，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及微生物学培养实验技术领域的实验装置，具体是一种不泄压连续取样式高压微生物培养装置。
背景技术
深海深部生物圈的微生物生物量占全球总量的90％。从深海检测到的微生物与其他环境的微生物有明显差异，具有独特代谢途径、信号传导和防御机制，是研究早期生命过程与地球环境演化的活化石，具有无可替代的科学价值。高压是深海区别于其他生态系统的一个基本环境参数。就海水70％的海洋是处在38MPa以上的高压环境。因此深海微生物适应了高压环境，具有耐压性甚至嗜压性。
对微生物的研究需要高压培养技术。
为了得到一定量的生物量或者生物代谢产生的化学物质用于后续的研究，培养体积上有要求。
深海微生物与陆地微生物相比普遍培养周期较长，培养中需要补充营养物质并监测随时间变化微生物种群和化学参数的变化。目前的静置式高压培养要完全泄压后才能取样，泄压和二次加压过程中对生物的破坏比较大。而流动式高压培养则需要诸如背压阀、液体计量泵等辅助元件，造价高，不适于推广使用。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种不泄压连续取样式高压微生物培养装置，该装置在实验室提供高温高压环境，进行深海热液生态系统中嗜热嗜压微生物的富集培养。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种不泄压连续取样式高压微生物培养装置，包括加压取样单元、密闭单元和釜体培养单元；
所述加压取样单元包括以下部件：
-第一针阀；
-加压接口；
-安全阀和压力表接口；
-第二针阀；
-第三针阀；
-取样管；
-存样管；
所述密闭单元包括以下部件：
-内嵌式釜盖；
所述釜体培养单元包括以下部件：
-设有培养腔的釜体；
其中：所述内嵌式釜盖封装于釜体的顶部；所述第一针阀与加压接口相连接，并用于控制加压接口的开启和关闭，所述加压接口分别连接外部压力泵和釜体；所述安全阀和压力表接口的一端连通至内嵌式釜盖的下表面，安全阀和压力表接口的另一端连接安全阀和压力表；所述取样管穿透内嵌式釜盖并与釜体相连通，所述第二针阀与取样管相连接，所述存样管设置于第二针阀和第三针阀之间。
优选地，所述内嵌式釜盖设有用于开启或关闭内嵌式釜盖的插入式手柄。
优选地，所述内嵌式釜盖与釜体的连接处设有相适配的螺纹，内嵌式釜盖通过螺纹与釜体培养单元固定连接；所述内嵌式釜盖的上端和下端均设有非螺纹区域，其中，下端的非螺纹区域设有密封圈，上端的非螺纹区域设有两个对称设置的凹槽，所述插入式手柄设置于凹槽内。
优选地，所述密封圈为双层结构。
优选地，所述加压接口与釜体底部相连接。
本发明提供的不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其工作原理为：
将欲培养的微生物样本放入釜体内，盖上嵌入式釜盖。将第一针阀与加压泵连接，通过加压泵，将海水注入釜体内从而增加釜内压强直至预设值。培养时，将釜体静置，由于沉降作用，生物在釜底富集。取样时，将第一针阀与加压泵连接并打开，在关闭第三针阀的情况下打开第二针阀，釜体上表面液体流入存样管内。将高压泵打开加压至培养要求，关闭第一针阀，第二针阀，此时釜内压力维持不变。打开第三针阀，将存样管内液体收集，取样完成。
本发明可以根据取样要求改变取样管体积，也可以通过改变取样管的长度以获得不同深度的培养液。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、保证培养压强能够满足大多数深海嗜压微生物的生存要求；
2、耐受温度范围广(-20～150℃)，适合多种深海环境来源的微生物的培养；
3、培养体积较大，满足生物学研究以及初步应用的需求；
4、能够在培养过程中不泄压取到混合均匀的微生物样本，在不影响微生物高压培养的条件下随时监控釜内化学参数和生物种群变化；
5、方便与多种加压设备连接，成本低，便于推广使用。
本发明主要针对微生物学研究需要，进行高温高压条件下大体积并行培养实验，同时得到准确的实验结果，并且产生大量的生物产物。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明整体结构示意图；
图中：11第一针阀为，12为加压接口，13为安全阀和压力表接口，14为第二针阀，15为第三针阀，16为存样管，17为取样管，21为内嵌式釜盖，22为螺纹口，23为密闭圈，24为凹槽，25为插入式手柄，31为釜体。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对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。
如图1所示，本实施例提供了一种不泄压连续取样式高压微生物培养装置，包括加压取样单元、密闭单元和釜体培养单元；
所述加压取样单元包括以下部件：
-第一针阀；
-加压接口；
-安全阀和压力表接口；
-第二针阀；
-第三针阀；
-取样管；
-存样管；
所述密闭单元包括以下部件：
-内嵌式釜盖；
所述釜体培养单元包括以下部件：
-设有培养腔的釜体；
其中：所述内嵌式釜盖封装于釜体的顶部；所述第一针阀与加压接口相连接，并用于控制加压接口的开启和关闭，所述加压接口分别连接外部压力泵和釜体；所述安全阀和压力表接口的一端连通至内嵌式釜盖的下表面，安全阀和压力表接口的另一端连接安全阀和压力表；所述取样管穿透内嵌式釜盖并与釜体相连通，所述第二针阀与取样管相连接，所述存样管设置于第二针阀和第三针阀之间。
进一步地，所述内嵌式釜盖设有用于开启或关闭内嵌式釜盖的插入式手柄。
进一步地，所述内嵌式釜盖与釜体的连接处设有相适配的螺纹，内嵌式釜盖通过螺纹与釜体培养单元固定连接；所述内嵌式釜盖的上端和下端均设有非螺纹区域，其中，下端的非螺纹区域设有密封圈，上端的非螺纹区域设有两个对称设置的凹槽，所述插入式手柄设置于凹槽内。
进一步地，所述密封圈为双层结构。
进一步地，所述加压接口与釜体底部相连接。
本实施例具体为：
本实施例提供的不泄压连续取样式高压微生物培养装置，包括：加压取样单元，密闭单元，釜体培养单元。整体装置由耐压耐温材料制造，可直接高温蒸汽灭菌。
加压取样单元中包括：第一针阀11，用于控制加压接口12，前端与压力泵相连为釜体培养单元加压；安全阀和压力表接口13联通内嵌式釜盖21下表面，用于连接安全阀以及压力表以便时刻观测釜内压力，并且避免釜体培养单元内压力过高造成危险；第二针阀14和第三针阀15之间有存样管16连接。第二针阀14连接穿透内嵌式釜盖21的取样管17。
密闭单元包括：内嵌式釜盖21，通过螺纹口22与釜体培养单元固定；内嵌式釜盖21下部非螺纹口区有双层密闭圈23加强釜的高压密闭性；内嵌式釜盖21上部非螺纹口区有对称两个凹槽24，配合插入式手柄25，旋转打开或者关闭内嵌式釜盖21。
釜体培养单元包括：釜体31，用于承装需培养、储存或者转移的深海生物样本。
本实施例提供的不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其使用过程为：
在使用前，将整套装置清洗并高温蒸汽灭菌，将欲培养的微生物样本放入釜体内，盖上釜盖。将第一针阀与高压泵连接，通过加压泵，将海水注入釜体内从而增加釜内压强直至预设值。培养时将釜体静置，由于沉降作用，生物在釜底富集。取样时，将第一针阀与高压泵连接并打开，在关闭第三针阀的情况下打开第二针阀，釜体上表面液体流入存样管内。观察压力表，将高压泵打开加压至培养要求，关闭第一针阀，第二针阀，此时釜内压力维持不变。打开第三针阀，将存样管内液体收集，取样完成。可以根据取样要求改变取样管体积。也可以通过改变取样管的长度以获得不同深度的培养液。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (5)
1.一种不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其特征在于，包括加压取样单元、密闭单元和釜体培养单元；
所述加压取样单元包括以下部件：
-第一针阀；
-加压接口；
-安全阀和压力表接口；
-第二针阀；
-第三针阀；
-取样管；
-存样管；
所述密闭单元包括以下部件：
-内嵌式釜盖；
所述釜体培养单元包括以下部件：
-釜体；
其中：所述内嵌式釜盖封装于釜体的顶部；所述第一针阀与加压接口相连接，并用于控制加压接口的开启和关闭，所述加压接口分别连接外部压力泵和釜体；所述安全阀和压力表接口的一端连通至内嵌式釜盖的下表面，安全阀和压力表接口的另一端连接安全阀和压力表；所述取样管穿透内嵌式釜盖并与釜体相连通，所述第二针阀与取样管相连接，所述存样管设置于第二针阀和第三针阀之间。
2.根据权利要求1所述的不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其特征在于，所述内嵌式釜盖设有用于开启或关闭内嵌式釜盖的插入式手柄。
3.根据权利要求2所述的不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其特征在于，所述内嵌式釜盖与釜体的连接处设有相适配的螺纹，内嵌式釜盖通过螺纹与釜体培养单元固定连接；所述内嵌式釜盖的上端和下端均设有非螺纹区域，其中，下端的非螺纹区域设有密封圈，上端的非螺纹区域设有两个对称设置的凹槽，所述插入式手柄设置于凹槽内。
4.根据权利要求3述的不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其特征在于，所述密封圈为双层结构。
5.根据权利要求1所述的不泄压连续取样式高压微生物培养装置，其特征在于，所述加压接口与釜体底部相连接。
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