CN109349112A - 一种外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器及其应用，包括振荡器和消毒杯；消毒杯包括杯身、杯盖和分室筛板，分室筛板置于杯身内并通过杯盖扣合杯身，分室筛板将杯身内腔分隔为多个独立的腔室；振荡器包括振荡部和振荡托盘，振荡托盘连接在振荡部的上方，消毒杯安放在振荡托盘上。本发明利用分室筛板能够一次性处理多种外植体的消毒作业，分室筛板将外植体隔离在不同空间，避免病菌接触传播，同时振荡器能够有效模拟回旋式晃动的节奏，消毒均匀、彻底、最大限度地减轻外植体损伤；节省人工，实现药剂振荡处理自动化和时间、速度可调。

Description

一种外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器 及其应用

技术领域

本发明涉及一种外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器及其应用，属于实验器材技术领域。

背景技术

外植体消毒是植物组织培养中非常重要的环节，对物种能否建立再生体系起到决定作用。外植体常取自于自然环境或温室，表面附着大量微生物和病菌，不仅与外植体争夺养分，还会污染培养基。外植体通常要经过2种以上的消毒药剂处理，时间为2s-60min，处理时为提高杀毒效果需要不断的振荡，每种药剂处理后都要用无菌水漂洗数次，过程繁琐。在生产和实验中，消毒过程主要依靠人工进行，器材多用烧杯和镊子，消毒不均匀不彻底、费工费时、效率不高；在消毒漂洗过程中还容易漏失外植体，浪费植物材料，特别是种子、茎尖和茎段等体积和重量比较小的试材。

现在有一些用于外植体的消毒装置，如中国专利文献CN204191321U公开了一种喷淋式外植体消毒装置，该装置包括储液罐、导管、清洗柜和用于存取外植体的网状盒，清洗柜通过导管与储液罐连接，导管与清洗柜连接之处设置有喷头，喷头位于清洗柜的内部；储液罐的顶部设置有气泵和用于驱动气泵运行的第一驱动装置，气泵包括出气阀，出气阀位于储液罐的内部；清洗柜包括顶板，顶板开有通孔，网状盒插在通孔内，网状盒的外侧套接有从动轮，从动轮位于清洗柜的外部，清洗柜的顶部设置有用于驱动从动轮转动的第二驱动装置；清洗柜的底部设置有排液管，排液管上设置有排液阀。中国专利文献CN102018969A公开了一种植物体植体表面消毒装置，该消毒装置包括：储液瓶、氯气发生器、盐酸滴入管、储气瓶和灭菌瓶，其中：第一储液瓶与氯气发生器相连接，盐酸滴入管的输出端与氯气发生器相连，氯气发生器的输出端与灭菌瓶相连，灭菌瓶的底部与储气瓶的输入端相连，储气瓶的输出端与第二储液瓶相连接，第一储液瓶和第二储液瓶的底部相连通。本发明装置密闭，确保氯气不外泄；一次生成氯气后可以重复使用，节约成本；装置内氯气的量保持不变，不同的植物材料可以通过试验确定合适的消毒时间，便于把消毒条件准确量化。

但是，现有技术虽然对消毒容器增加了网状结构或动力系统，但仍存在问题：1.消毒容器功能单一，不能根据外植体来源、大小进行变化和选择，不能将一次处理的多个外植体进行有效隔离以避免病菌接触传播；2.消毒过程中需要反复将消毒容器放入、取出消毒药剂，过程繁琐，易对外植体和工作环境造成二次污染；3.动力系统(手动或自动)与外植体共享消毒容器，易造成机械损伤和二次污染；4.一次处理的外植体数量有限；5.外植体浸泡时间和振荡速率无法调节；6.有些只适用于自来水冲洗等前期消毒，不适用消毒药剂处理；7.体积庞大，不适用于超净工作台内部操作室；8.振荡器多设计为往复运动或采用震动式，运动方向单一、漂洗不充分、消毒不彻底不均匀、易损伤外植体。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器。

本发明还提供上述一种外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器的工作方法。

本发明的技术方案如下：

一种外植体消毒设备，包括振荡器和消毒杯；消毒杯包括杯身、杯盖和分室筛板，分室筛板置于杯身内并通过杯盖扣合杯身，分室筛板将杯身内腔分隔为多个独立的腔室；振荡器包括振荡部和振荡托盘，振荡托盘连接在振荡部的上方，消毒杯安放在振荡托盘上。

优选的，所述杯身的杯口处设有一排液口，排液口内设有一三角筛板。

优选的，所述排液口为三角锥形，排液口的高度至少为杯身高度的二分之一。此设计的好处是，选择三角锥形的大排液口，便于液体迅速倒出。

优选的，所述杯盖包括一体连接的圆弧部和三角部。此设计的好处是，杯盖制作成与杯身顶部形状相吻合的形状，使其扣合在杯身上时，能够完全盖住杯口和排液口。

优选的，所述分室筛板为十字交叉形分室筛板，在杯身内腔的底部设置有分室筛板卡槽，十字交叉形分室筛板插在分室筛板卡槽内。

优选的，所述排液口的内壁处设置有三角筛板卡槽，三角筛板插入三角筛板卡槽内。

优选的，所述分室筛板、三角筛板上的筛孔分别为5mm、3mm、1mm、100目和200目。此设计的好处是，根据不同的实验要求，可以选择不同筛孔型号的筛板，通过卡槽插接的方式便于更换。

优选的，所述振荡托盘上表面设置有多个圆弧形杯托，圆弧形杯托的高度为杯身高度的三分之二，圆弧形杯托的开口占整个圆周的1/6～1/4。此设计的好处是，将消毒杯放置在圆弧形杯托内，能够保证振荡时消毒杯的稳定。

优选的，所述振荡托盘上表面设置有四个圆弧形杯托，四个圆弧形杯托均布在以振荡托盘中心为圆心的同一圆周上。此设计的好处是，保证振荡托盘受力均匀，在进行振荡作业时，提高其稳定性。

优选的，所述振荡部包括一机箱，机箱顶部设有一支撑台，支撑台上设有三个T口旋转轴，T口旋转轴与振荡托盘的底部连接，机箱内设有与T口旋转轴传动连接的电机。

优选的，所述T口旋转轴包括联接件、上T口螺栓和下T口螺栓，上T口螺栓和下T口螺栓分别通过螺母与联接件固定连接。

优选的，所述振荡托盘的底部设置有三个C口联接座，三个C口联接座与三个T口旋转轴一一对应连接。

优选的，所述C口联接座包括C口联接座上端和固定螺母A，C口联接座上端内开设有C口联接座凹槽，上T口螺栓穿过固定螺母A嵌合连接在C口联接座上端的C口联接座凹槽内，上T口螺栓可在C口联接座凹槽内转动，上T口螺栓的底端通过固定螺母B与联接件连接。

优选的，所述下T口螺栓穿过支撑台、联接件并通过固定螺母B与联接件连接。

优选的，所述的三个T口旋转轴，其中一个T口旋转轴位于支撑台的中心，另外两个T口旋转轴位于支撑台同一直径的两端，支撑台中心的T口旋转轴与电机的输出轴传动连接。

优选的，所述机箱内设有工控机、机箱的表面设置有开关旋钮、调速旋钮、时控旋钮和数显屏幕，开关旋钮、调速旋钮、时控旋钮、数显屏幕以及电机均与工控机连接控制。

一种外植体消毒设备的工作方法，包括以下步骤：

(1)外植体消毒预处理：将外植体分割或分份，依次经流水冲洗、洗洁精浸泡、无菌水冲洗；

(2)分放外植体并加入消毒液：将经过消毒预处理的外植体放入消毒杯内腔的各个腔室内；向各个腔室内倒入事先配置好的消毒液，然后扣合杯盖；

(3)定时定速振荡处理：将消毒杯放入机箱内的圆弧形杯托内，打开电源开关旋钮，根据实验要求，通过调速旋钮、时控旋钮来设定电机运行的速度和时间；电机启动并按照设定的参数运行，振荡托盘进行回旋运动对外植体进行振荡消毒；

(4)消毒液的排出与冲洗：当程序结束后，取下消毒杯，打开杯盖，将使用后的消毒液从排液口倒出，再用无菌水对外植体进行冲洗，冲掉残留消毒液。

本发明的有益效果在于：

1)本发明外植体消毒设备，利用十字交叉形分室筛板可将消毒杯内腔分隔为相互独立的四个腔室，能够一次性处理多种外植体的消毒作业，提高了消毒作业的效率。

2)杯口处设置有大排液口，倒液更加方便快捷，同时全封闭式杯盖能避免对操作人员的手和工作环境造成二次污染。

3)杯口处的三角筛板防止倒液时外植体漏失；十字交叉形分室筛板将外植体隔离在不同空间，避免病菌接触传播；并且三角筛板和十字交叉形分室筛板为活动设计，可随时放入和取下，两种筛板设有多种型号，可根据外植体大小进行选择。

4)本发明外植体消毒设备，消毒杯与动力系统完全分开，互不干扰，不会对外植体造成机械损伤和二次污染；药液振荡处理由手动改进为自动，简化了人工，且振荡处理时间和速率可调，振荡消毒效果更好。

5)本发明外植体消毒设备，振荡模式为回旋运动，可最大程度地还原人工振荡消毒模式，消毒均匀、彻底；且本发明消毒装置轻便小巧，可用于超净工作台内部操作室，避免处理过程中二次污染。

附图说明

图1为外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器结构示意图；

图2为消毒杯纵剖面图；

图3为与图2垂直方向的纵剖面图；

图4为消毒杯盖俯视图；

图5为十字交叉形分室筛板结构示意图；

图6为装有三角筛板和分室筛板的消毒杯俯视图；

图7为圆弧形杯托与振荡托盘俯视图；

图8为外植体分室消毒防漏失装置与数显时控调速回旋振荡器纵剖面图；

图9为C口联接座结构示意图；

图10为C口联接座仰视图；

图11为T口旋转轴结构示意图；

图12为T口双螺旋联接件结构示意图；

图13a为上T口螺栓形状结构示意图Ⅰ；

图13b为上T口螺栓形状结构示意图Ⅱ；

图14a为下T口螺栓形状结构示意图Ⅰ；

图14b为下T口螺栓形状结构示意图Ⅱ；

图15为T口旋转轴俯视图。

图中：1、消毒杯；11、消毒杯盖；12、排液口；13、三角筛板；14、三角筛板卡槽；15、十字交叉形分室筛板；16、分室筛板卡槽；2、振荡托盘；21、圆弧形杯托；22、C口联接座；221、C口联接座上端；222、C口联接座凹槽；223、固定螺母A；3、机箱；31、数显屏幕；311、数显元件；32、开关旋纽；321、开关元件；33、调速旋纽；331、转速调节元件；34、时控旋纽；341、时间控制元件；35、支撑台；36、电机；37、T口旋转轴；371、上T口螺栓；3711、螺母A圆形固定处；3712、T口双螺栓联接件六角形衔接处；3713、螺母B圆形固定处；372、固定螺母B；373、T口双螺栓联接件；3731、六角联接孔；374、下T口螺栓；3741、螺母B圆形固定处；3742、T口双螺栓联接件六角形衔接处；3743、螺母B圆形固定处；3744、支撑台圆形连接处。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供一种外植体消毒设备，该设备主要包括一个振荡器和四个消毒杯；每一消毒杯1包括杯身、杯盖11和分室筛板，分室筛板置于杯身内并通过杯盖11扣合杯身，分室筛板将杯身内腔分隔为多个独立的腔室；振荡器包括振荡部和振荡托盘，振荡托盘连接在振荡部的上方，消毒杯安放在振荡托盘上。

具体而言，如图1至图6所示，消毒杯包括杯盖11、大排液口12、三角筛板13和十字交叉形分室筛板15。消毒杯盖11一端为圆弧部，一端为三角部，三角部和圆弧部为一体成型结构，便于将杯身和大排液口12全部封住，防止振荡处理时液体外溅。大排液口12为三角锥形，高度为杯身高度的1/2，便于液体迅速排出。大排液口12与杯身衔接处内部设有卡槽14，用来放入、取下和固定三角筛板13，三角筛板13与杯身衔接紧密；杯身底部里面设有分室筛板卡槽16，用来放入、取下和固定十字交叉形分室筛板15，十字交叉形分室筛板15与杯身衔接紧密。三角筛板13和十字交叉形分室筛板15上面设有筛孔，便于液体流出；两种筛板根据筛孔大小设有不同型号，不同型号筛板上的孔径分别为5mm、3mm、1mm或筛孔数量为100目、200目，可根据外植体大小选择筛板型号；十字交叉形分室筛板15将一次处理的多个外植体分隔在4个不同空间，起到隔离外植体、避免病菌接触传播的作用。

如图1、图7至图10所示，振荡托盘2上面固定有4个圆弧形杯托21，起着振荡时固定消毒杯的作用，高度为杯身高度的2/3，四个圆弧形杯托21均布在以振荡托盘2中心为圆心的同一圆周上；圆弧形未闭合的部分占圆周的1/6～1/4，用于容纳消毒杯的大排液口12，便于取放；振荡托盘2下面中轴线上固定有3个C口联接座22，包括C口联接座上端221和固定螺母A 223两部分，3个C口联接座22等间距分布。

如图8至图15所示，机箱3上表面为支撑台35和三个T口旋转轴37。三个T口旋转轴37位于支撑台35中轴线，其中一个T口旋转轴37位于支撑台35的中心，另外两个T口旋转轴37位于支撑台35同一直径的两端，T口旋转轴37用于转动联接上部的振荡托盘2和下部机箱3内的电机36，T口旋转轴包括上T口螺栓371、下T口螺栓374、T口双螺旋联接件373和3枚固定螺母B 372。振荡托盘2下面的相应设置有三个C口联接座22，与3个T口旋转轴一一对应连接，C口联接座22用于嵌合联接上T口螺栓371，上T口螺栓371可以在C口联接座凹槽222内转动。下T口螺栓374通过固定螺母B 372将T口旋转轴37固定在支撑台35下面防止脱离，通电后可作自转运动。上T口螺栓371、下T口螺栓374通过T口双螺旋联接件373固定联接；T口双螺旋联接件373两侧各有一个六角联接孔3731；上T口螺栓371、下T口螺栓374与固定螺母A223、固定螺母B 372连接部分3711、371、3741、3743、3744为圆形，与六角联接孔3731联接部分3712、3742为六角形。支撑台中心的T口旋转轴37的下T口螺栓374与电机36的输出轴传动连接。

如图1、图8所示，机箱3外表面有调速旋纽33、时控旋纽34、开关旋纽32和数显屏幕31，内部分别与转速调节元件331、时间控制元件341、电源开关321和数显元件311相连，最终与机箱内的工控机连接并由其控制，具体连接线路按照常规技术可实现；机箱3内部电机36与支撑台中部的T口旋转轴37咬合联接，通电后T口旋转轴37下部自转，带动上T口螺栓371绕电机中轴作圆周运动；与上T口螺栓371嵌合活动联接的3个C口联接座22，相应地绕下T口螺栓374作圆周运动，进而带动上部支撑台35作回旋运动，从而实现振荡托盘上的消毒杯模拟人手来回旋转摇晃消毒的目的。

实施例2：

本实施例提供一种外植体消毒设备的工作方法，所用消毒设备为实施例1中所述的技术方案，其具体操作过程如下：

(1)外植体消毒预处理：选择大小为2cm左右、有健壮饱满芽的石榴茎段外植体16个，进行消毒前处理：放于漏筐中置于自来水龙头下冲洗，用0.5％市售洗洁精溶液浸泡10min，流水冲净；超净工作台中无菌水冲洗2遍；

(2)分放外植体并加入第一种消毒液：将整套消毒设备置于紫外线杀菌后的超净工作台中，选5mm型号的三角筛板13和十字交叉形分室筛板15，安装于消毒杯1内相应的三角筛板卡槽14和分室筛板卡槽16中，每个分室中放入1个外植体；4个消毒杯中分别倒入一半75％的酒精，扣上盖子11；

(3)定时定速振荡处理：将四个消毒杯1分别放入四个圆弧形杯托21，打开机箱3上电源开关32，通过时控旋纽34调整时间为25s，通过调速旋纽33调整转速为180r/min；通过数显屏幕31核对信息；25s后振荡托盘2停止回旋运动；取下消毒杯1打开杯盖11，将酒精倒入回收容器中，三角筛板13和十字交叉形分室筛板15有效阻止了茎段随酒精流出；倒入无菌水冲洗2次；

(4)加入第二种消毒液并振荡处理：4个消毒杯1中分别倒入10％的NaClO，盖好盖子11；重复步骤(3)，不同的是：将时间调整为6min，转速调整为150r/min，无菌水冲洗次数为5次；

(5)外植体接种至培养基：最后取下4个消毒杯1，用多把无菌镊子依次轮流夹出茎段，分别放入湿热灭菌、铺有滤纸的培养皿中，外植体之间不要接触，用解剖刀切去多余部分、调整大小，接种于经湿热灭菌、成分合适的培养基中。

实施例3：

本实施例提供一种外植体消毒设备的工作方法，所用消毒设备为实施例1中所述的技术方案，其具体操作过程如下：

(1)外植体消毒预处理：称取4份1g(共4g)无霉变的番茄种子，先进行消毒前处理：置于100目网兜中在自来水龙头下冲洗，用1％市售洗洁精溶液浸泡15min，流水冲净；超净工作台中无菌水冲洗2遍；

(2)分放外植体并加入第一种消毒液：将整套消毒设备置于紫外线杀菌后的超净工作台中，选100目型号的三角筛板13和十字交叉形分室筛板15，安装于消毒杯1内相应的三角筛板卡槽14和分室筛板卡槽16中，每个分室中放入1份外植体；4个消毒杯1中分别倒入一半75％的酒精，盖好盖子11；

(3)定时定速振荡处理：将消毒杯1分别放入圆弧形杯托21，打开机箱3上电源开关32，通过时控旋纽34调整时间为25s，通过调速旋纽33调整转速为200r/min；通过数显屏幕31核对信息；25s后振荡托盘2停止回旋运动；取下消毒杯1打开杯盖11，将酒精倒入回收容器中，三角筛板13和十字交叉形分室筛板15有效阻止了种子随酒精流出；倒入无菌水冲洗2次；

(4)加入第二种消毒液并振荡处理：4个消毒杯1中分别倒入10％的NaClO，盖好盖子11；重复步骤(3)，不同的是：将时间调整为7min，转速调整为180r/min，无菌水冲洗次数为5次；

(5)外植体接种至培养基：取下4个消毒杯1，用多把无菌金属药匙依次轮流刮取种子，分别放入湿热灭菌、铺有滤纸的培养皿中，各分室种子要分开放，吸干水分后接种于经湿热灭菌、成分合适的培养基中。

Claims (10)

1.一种外植体消毒设备，其特征在于，包括振荡器和消毒杯；消毒杯包括杯身、杯盖和分室筛板，杯身的杯口处设有一排液口，排液口内设有一三角筛板，分室筛板置于杯身内并通过杯盖扣合杯身，分室筛板将杯身内腔分隔为多个独立的腔室；振荡器包括振荡部和振荡托盘，振荡托盘连接在振荡部的上方，消毒杯安放在振荡托盘上。

2.如权利要求1所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述排液口为三角锥形，排液口的高度至少为杯身高度的二分之一。

3.如权利要求1所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述排液口的内壁处设置有三角筛板卡槽，三角筛板插入三角筛板卡槽内。

4.如权利要求1所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述分室筛板、三角筛板上的筛孔分别为5mm、3mm、1mm、100目和200目。

5.如权利要求1所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述振荡托盘上表面设置有多个圆弧形杯托，圆弧形杯托的高度为杯身高度的三分之二，圆弧形杯托的开口占整个圆周的1/6～1/4。

6.如权利要求1所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述振荡部包括一机箱，机箱顶部设有一支撑台，支撑台上设有三个T口旋转轴，T口旋转轴与振荡托盘的底部连接，机箱内设有与T口旋转轴传动连接的电机。

7.如权利要求6所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述T口旋转轴包括联接件、上T口螺栓和下T口螺栓，上T口螺栓和下T口螺栓分别通过螺母与联接件固定连接；所述振荡托盘的底部设置有三个C口联接座，三个C口联接座与三个T口旋转轴一一对应连接。

8.如权利要求7所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述C口联接座包括C口联接座上端和固定螺母A，C口联接座上端内开设有C口联接座凹槽，上T口螺栓穿过固定螺母A嵌合连接在C口联接座上端的C口联接座凹槽内，上T口螺栓可在C口联接座凹槽内转动，上T口螺栓的底端通过固定螺母B与联接件连接；所述的三个T口旋转轴，其中一个T口旋转轴位于支撑台的中心，另外两个T口旋转轴位于支撑台同一直径的两端，支撑台中心的T口旋转轴与电机的输出轴传动连接。

9.如权利要求6所述的外植体消毒设备，其特征在于，所述机箱内设有工控机、机箱的表面设置有开关旋钮、调速旋钮、时控旋钮和数显屏幕，开关旋钮、调速旋钮、时控旋钮、数显屏幕以及电机均与工控机连接控制。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的外植体消毒设备的工作方法，包括以下步骤：

(1)外植体消毒预处理：将外植体分割或分份，依次经流水冲洗、洗洁精浸泡、无菌水冲洗；

(2)分放外植体并加入消毒液：将经过消毒预处理的外植体放入消毒杯内腔的各个腔室内；向各个腔室内倒入事先配置好的消毒液，然后扣合杯盖；

(3)定时定速振荡处理：将消毒杯放入机箱内的圆弧形杯托内，打开电源开关旋钮，根据实验要求，通过调速旋钮、时控旋钮来设定电机运行的速度和时间；电机启动并按照设定的参数运行，振荡托盘进行回旋运动对外植体进行振荡消毒；

(4)消毒液的排出与冲洗：当程序结束后，取下消毒杯，打开杯盖，将使用后的消毒液从排液口倒出，再用无菌水对外植体进行冲洗，冲掉残留消毒液。