CN111829865A - 一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法 - Google Patents

一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及植物病理学技术，具体是公开了一种在常温和无菌条件下把植物病理学研究材料快速脱水的辅助装置及其应用方法。该辅助装置主要由气道底板A1、气道上盖板A2、气道上隔板A3、气道左垫B1、气道右垫B2、阻滑板C构件组成，该辅助装置需要与超净台配合使用，其应用方法主要步骤如下：1)超净台的准备；2)辅助装置的装配；3)工作气道无菌化；4)载入待脱水样品；5)运行脱水；6)后续操作。本发明的优点是：1)无需昂贵的设备条件；2)技术方案简单易行，可在普通实验室实施；3)保持样品材料的生物活性的可靠性高；4)能有效防止生物污染。

Description

一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法
技术领域
本发明涉及植物病理学技术，具体是一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法。
技术背景
植物病害的有效防治依赖于对植物病原菌的基础研究，需要深入探索和了解病原菌生物学。在研究和探索过程中，需要将一些病原菌材料或一些与研究探索相关的生物材料进行快速干燥或浓缩的脱水工作，包括将病原细菌(如稻白叶枯病菌)菌种材料或生物防治菌种材料悬浮分散于保护剂并进行干燥保存；将一些病原真菌(如稻瘟病菌)制备培养取得的纯净孢子悬浮液进行干燥保存；将一些病原真菌(如稻纹枯病菌)菌核材料进行干燥保存；将生长于植物籽粒材料的菌丝体进行干燥存放(如稻瘟病菌)，将一些生物源防治药物的分离探索产物或中间产物进行浓缩或干燥等。这些生物材料的最大特点是不能被污染和需要保持生物活性，因此不能在常规条件下采用晒干、吹干或烘干技术进行材料的快速脱水工作，当前可行有效的脱水技术主要是冷冻干燥技术，不过，冷冻干燥技术容易导致细胞冰晶现象，而存在影响生物活性的问题，而且在许多普通实验室中缺乏较为昂贵的冷冻干燥机条件，这影响或限制了一些普通实验室开展有关的研究工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种在常温和无菌条件下把生物材料快速脱水的辅助装置及其应用方法。
本发明采用一种防污染浓缩干燥的辅助装置与超净工作台(后文简称“超净台”)配合使用，解决上述技术问题，解决的技术方案如下：
1.一种防污染浓缩干燥的辅助装置，主要由气道底板A1、气道上盖板A2、气道上隔板A3、气道左垫B1、气道右垫B2、阻滑板C构件组成，如图1和图2所示。全部构件的表面平整光洁。
气道底板A1、气道上盖板A2、气道上隔板A3、气道左垫B1、气道右垫B2五个构件合围成一个能把样品材料脱水的工作气道。
2.一种防污染浓缩干燥的辅助装置的应用方法，该辅助装置与超净台配合使用，应用方法步骤如下：
1)超净台的准备
按常规程序正常清洁超净台后，开机运行超净台，在运行状态下封堵超净台工作面的无菌气流泄流孔，封堵泄流孔后让超净台运行净化超净台内部的工作空间。
2)辅助装置的装配
辅助装置的装配操作如下：
①抬起玻璃挡板：保持步骤1准备好的超净台正常运行，将操作者面对的超净台玻璃挡板抬起，玻璃挡板与超净台工作面形成一长方形开口。
②转入辅助装置：将辅助装置的构件从存放容器内取出，先表面清洁和表面消毒，再通过操作①形成的开口转入超净台工作面。
③装配辅助装置：通过操作①形成的开口，将气道底板A1平放于超净台工作面上，其长边缘与工作面外边缘齐平，取气道左垫B1和气道右垫B2分别摆置于气道底板A1面的左边和右边；然后取阻滑板D放于气道左垫B1和气道右垫B2之间的底板A1面上；再取气道上盖板A2和气道上隔板A3架在气道左垫B1和气道右垫B2的上面，两块板连合在一起。装配完毕后，3块气道板与2条气道垫合围成一个工作气道。
④封堵漏气小开口：操作③完毕后，将操作①抬起的玻璃挡板下放至贴近气道上隔板A3板面，玻璃挡板下方留下两个小开口，取干净的物品将这两个小开口封堵，阻止无菌气流向外排泄。
3)工作气道无菌化
步骤2)操作完毕后，将超净台玻璃挡板上的两个操作孔的盖门合上；超净台内空的无菌气流被集中通过辅助装置的工作气道向外排泄，继续运行超净台10分钟以上，将工作气道无菌化。
4)载入待脱水样品
将待脱水样品材料及脱水用装载器具，通过超净台操作孔转入超净台内，并在超净台内把待脱水的样品转到装载器具；揭开经过步骤3)无菌化处理的气道上盖板A2，将装载样品材料的装载器具放在揭去气道上盖板A2露出的气道底板A1面上，将阻滑板D移靠装载器具，盖回气道上盖板A2；然后将操作孔的盖门合上。
5)运行脱水
保持超净台运行，工作气道的快速无菌气流将样品蒸发的水分快速带走，样品材料快速脱水浓缩和干燥。
6)后续操作
保持超净台运行，揭开气道上盖板A2，将步骤5)浓缩或干燥的样品转到恰当的容器接续有关的工作处置。抬起超净台的玻璃挡板，按照辅助装置装配的反程序，将各个构件取出放回洁净的容器内存放；再关停超净台。
本发明的优点是：
1)无需昂贵的设备条件。
2)技术方案简单易行，可在普通实验室实施。
3)常温条件下病原菌不易失活，因而保持样品材料的生物活性的可靠性高。
4)样品材料全程处于无菌条件环境，能有效防止生物污染。
附图说明
图1是本发明辅助装置工作状态的结构示意图。图中，气道底板A1，气道上盖板A2，气道上隔板A3；气道左垫B1，气道右垫B2；阻滑板C。
图2是将本发明辅助装置拆开后的各构件的结构示意图。图中，气道底板A1，气道上盖板A2，气道上隔板A3；气道左垫B1，气道右垫B2；阻滑板C。
图3是超净台无菌气流在本发明辅助装置工作气道的流向以及样品摆放位置示意图。图中，气道底板A1，气道上盖板A2，气道上隔板A3；气道左垫B1，气道右垫B2；阻滑板C；D1、D2、D3区域是样品材料摆放区域。
图4是本发明的辅助装置与超净台的联接状态的结构示意图。图中，气道底板A1，气道上盖板A2，气道上隔板A3；气道左垫B1，气道右垫B2；阻滑板C；D1、D2、D3是样品材料摆放区域；E1和E2分别是处在辅助装置左右两边的、超净台玻璃挡板与工作台面之间的间隙小开口；F1和F2分别是超净台玻璃挡板上的两个操作孔。
具体实施方案
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法，将辅助装置与超净台配合使用，整体功用是，将超净台无菌气流阻堵限制，迫使气流集中从辅助装置狭窄的工作气道通过，从而形成快速无菌气流，样品材料在快速气流作用下，快速蒸发脱水，达到样品在无菌条件和常温条件下快速浓缩或干燥的目的。
辅助装置工作状态的结构如图1所示，拆开后各构件的结构如图2所示。主要由气道底板A1、气道上盖板A2、气道上隔板A3、气道左垫B1、气道右垫B2、阻滑板C构件组成。各个构件都属于表面平整光洁的构件。
气道底板A1、气道上盖板A2、气道上隔板A3三者都是长矩形板，采用便于观察材料和利于表面清洁消毒的普通透明玻璃板制作。气道底板A1的大小不超过超净台工作面的大小，以长度为超净台工作面长度的2/3、宽度为超净台工作面宽度的1/2较为适宜。气道底板A1、气道上盖板A2、和气道上隔板A3三者的长度等同，气道上盖板A2的宽度与气道上隔板A3宽度相加等于气道底板A1的宽度。
气道左垫B1和气道右垫B2二者都是矩形长棒，采用表面平滑便于表面清洁消毒的普通铝制方料制作。长度与气道底板A1的宽度等同，宽度以能稳定垫架起气道上盖板A2与气道上隔板A3为宜，厚度以稍高于装载生物样品的载样器具的高度为宜。
将气道底板A1、气道左垫B1、气道右垫B2、气道上盖板A2、气道上隔板A3有序装配，能围成一个截面狭窄的长方形工作气道，如图1所示。气道上盖板A2下方的开口是入气口，气道上隔板A3下方的开口是出气口，待脱水的样品材料摆放在气道上盖板A2下方的气道底板A1面上，如图3所示。脱水工作过程可依需要随时打开或盖回气道上盖板A2，但通常不需要变动气道上隔板A3。
阻滑板C也是长矩形的玻璃板，大小为稍小于气道底板A1与气道左垫B1、气道右垫B2围成的内空间，能在底板A1上平移。其作用是阻止器具的滑动。当实际脱水工作正常运行时，样品材料蒸发脱水慢慢变轻，载样器具容易在快速气流作用下滑出工作气道，掉落在地上，阻滑板C的功用就是阻止载样器具的滑动。
辅助装置的构件可自由拆装，在非工作使用状态时，可以拆开各个构件，用洁净的容器(如塑料袋或纸盒等)存放备用。
本发明的辅助装置需要与超净台配合使用。使用前先按常规程序正常清洁和开启超净台，并在超净台工作状态下，取干净的塑料保鲜膜、或牛皮纸、或塑料薄片等，将超净台工作面板中的气流泄流孔阻堵，然后让超净台正常运行，净化内部工作空间，通常运行5分钟以上就行。接着在正常运行的超净台工作面上装配辅助装置，方法如下。
先行辅助装置的表面清洁与消毒：将操作者面对的超净台玻璃挡板抬起约20cm，该挡板下方形成一个可以将大件物品放入超净台内部的长方形开口，从存放辅助装置构件的容器内取出各构件，用干净的纱布进行表面清洁，并用75％的酒精表面消毒，移入并竖起靠放于超净台内侧壁。
再装配辅助装置：先将气道底板A1平放于工作台面上，其长边缘与工作台面外边缘齐平、也可以突出工作台面边缘之外，将气道左垫B1和气道右垫B2分别摆置于气道底板A1面的左边和右边；取阻滑板D放于气道左垫B1和气道右垫B2之间的气道底板A1面上；再取气道上盖板A2和气道上隔板A3架在气道左垫B1和气道右垫B2的上面，两块板连合在一起，气道上盖板A2远离操作者，气道上隔板A3靠近操作者，至此，辅助装置装配完毕。此时，气道板与气道垫围成一个狭长的气道，即为可用于样品材料脱水的工作气道。需要脱水的样品材料摆放在该气道的上盖板A2的下方，脱水工作过程可依需要随时打开或盖回气道上盖板A2，但通常不需要变动气道上隔板A3。
然后将已抬起的超净台玻璃挡板下放至贴近气道上隔板A3板面，并用预先准备的小物件垫架于玻璃挡板的两端，将玻璃挡板牢牢撑住，此时，超净台玻璃挡板下方的长形开口变成了两个小开口，处于辅助装置的左边和右边，如图4所示，超净台内空的无菌气流通过这两个小开口向外排泄；取表面洁净的方形小物件(如小纸盒等)通过玻璃挡板的两个操作孔，伸入工作台内部，将这两个小开口堵住，或直接用普通透明胶膜将这两个小开口堵住，阻止超净台内的无菌气流通过这两个小开口向外排泄。再接着将超净台玻璃挡板上的两个操作孔的盖门合上。此时，辅助装置与超净台的联接状态如图4所示。
由于超净台的正常泄气孔都已被堵塞，只剩下辅助装置围成的狭窄工作气道与外部相通，工作台内空间的无菌气流被迫集中从辅助装置的狭窄气道通过，产生快速的无菌气流。保持超净台正常运行10分钟，将工作气道及超净台内空间充分无菌化。
工作气道无菌化后，可以实际应用，应用方法如下：
预先准备开口面较大、而深度较浅的无菌容器，如培养皿或浅方盘等，作脱水用的样品装载器具，放入超净台内。把需要浓缩干燥的样品材料转入超净台，并在超净台内转到脱水用的装载器具，然后轻轻将辅助装置的气道上盖板A2揭开取出搁放在旁边，将装载样品材料的器具放在揭去气道上盖板A2露出的气道底板A1面上，将阻滑板D移靠并阻拦装载器具，再轻轻将气道上盖板A2盖回原来位置。然后将操作孔的盖门合上。
将操作孔的盖门合上后，超净台的无菌气流以较高的速度流过样品材料，造成样品材料快速蒸发脱水，保持超净台正常运行工作，直到样品材料浓缩或干燥。中途需要对样品材料进行观察或取样测试时，可以打开操作孔的盖门，伸手入内，轻轻揭去气道上盖板A2，就可对样品执行有关操作。
由于蒸发脱水快慢与气流的空气湿度、温度和流动速度有关，有条件的尽量降低室内环境空气湿度，如运行空调或抽湿机等。在不影响样品材料生物活性和用途的前提下，可适当提高环境空气温度，如在工作台内添置加热器具等。一般超净台都有调整无菌气流流量的功能，可适当加大无菌气流的流量。
样品材料浓缩或干燥后，可直接在超净台内将材料转回适合的无菌容器装存，或按需要进入下一步工作处置，样品材料处置或转移完毕后，按照辅助装置装配的反程序，抬起超净台的玻璃挡板，将辅助装置的各个构件取出放回洁净的容具内存放；最后再关停超净台。
实施例1
用9cm培养皿作样品材料的装载器具，取无菌水30ml转入一培养皿，采用本发明一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法，在25℃室内环境进行浓缩干燥处理6小时，结果能蒸发脱水21.9ml，剩下无菌水8.1ml。从剩下的无菌水中取样30次，每次5μl到PSA(马铃薯蔗糖琼脂培养基)平板，置于28℃恒温培养5天后查看，结果污染率为0。
实施例2
用9cm培养皿作样品材料的装载器具，取灭菌脱脂牛奶30ml转入一培养皿，采用本发明一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法，在25℃室内环境进行浓缩干燥处理6小时，结果能蒸发脱水20.4ml，剩下浓缩奶9.6ml。从剩下的浓缩奶中取样20次，每次5μl到PSA(马铃薯蔗糖琼脂培养基)平板，置于28℃恒温培养5天后查看，结果污染率为0。
实施例3
将常规制备的燕麦粒培养基，转到一个9cm培养皿，均匀展开布满皿底面，采用本发明一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法，在25℃室内环境进行浓缩干燥处理6小时，结果全部燕麦粒能充分干燥。
实施例4
将在马铃薯蔗糖培养液中静止培养香蕉枯萎病菌10天所形成的浮面菌丝菌落，挑出转到一9cm培养皿，采用本发明一种防污染浓缩干燥的辅助装置及其应用方法，在25℃室内环境进行浓缩干燥处理6小时，结果菌丝菌落能充分干燥。

Claims (2)

1.一种防污染浓缩干燥的辅助装置，其特征是，辅助装置主要由气道底板(A1)、气道上盖板(A2)、气道上隔板(A3)、气道左垫(B1)、气道右垫(B2)、阻滑板(C)构件组成；全部构件的表面平整光洁；
气道底板(A1)、气道上盖板(A2)、气道上隔板(A3)、气道左垫(B1)、气道右垫(B2)五个构件合围成一个能把样品材料脱水的工作气道。
2.权利要求1所述的一种防污染浓缩干燥的辅助装置的应用方法，其特征是，该辅助装置与超净工作台配合使用，超净工作台简称为“超净台”；应用方法步骤如下：
1)超净台的准备
按常规程序正常清洁超净台后，开机运行超净台，在运行状态下封堵超净台工作面的无菌气流泄流孔，封堵泄流孔后让超净台运行净化超净台内部的工作空间；
2)辅助装置的装配
辅助装置的装配操作如下：
①抬起玻璃挡板：保持步骤1)准备好的超净台正常运行，将操作者面对的超净台玻璃挡板抬起，玻璃挡板与超净台工作面形成一长方形开口；
②转入辅助装置：将辅助装置的构件从存放容器内取出，先表面清洁和表面消毒，再通过操作①形成的开口转入超净台工作面；
③装配辅助装置：通过操作①形成的开口，将气道底板(A1)平放于超净台工作面上，其长边缘与工作面外边缘齐平，取气道左垫(B1)和气道右垫(B2)分别摆置于气道底板(A1)面的左边和右边；然后取阻滑板(D)放于气道左垫(B1)和气道右垫(B2)之间的底板(A1)面上；再取气道上盖板(A2)和气道上隔板(A3)架在气道左垫(B1)和气道右垫(B2)的上面，两块板连合在一起；装配完毕后，3块气道板与2条气道垫合围成一个工作气道；
④封堵漏气小开口：操作③完毕后，将操作①抬起的玻璃挡板下放至贴近气道上隔板(A3)板面，玻璃挡板下方留下两个小开口，取干净的物品将这两个小开口封堵，阻止无菌气流向外排泄；
3)工作气道无菌化
步骤2)操作完毕后，将超净台玻璃挡板上的两个操作孔的盖门合上；超净台内空的无菌气流被集中通过辅助装置的工作气道向外排泄，继续运行超净台10分钟以上，将工作气道无菌化；
4)载入待脱水样品
将待脱水样品材料及脱水用装载器具，通过超净台操作孔转入超净台内，并在超净台内把待脱水的样品材料转到装载器具；揭开经过步骤3)无菌化处理的气道上盖板(A2)，将装载样品材料的装载器具放在揭去气道上盖板(A2)露出的气道底板(A1)面上，将阻滑板(D)移靠装载器具，盖回气道上盖板(A2)；然后将操作孔的盖门合上；
5)运行脱水
保持超净台运行，工作气道的无菌气流将样品蒸发的水分快速带走，样品材料快速脱水浓缩和干燥；
6)后续操作
保持超净台运行，揭开气道上盖板(A2)，将步骤5)浓缩或干燥的样品转到恰当的容器接续有关的工作处置；抬起超净台的玻璃挡板，按照辅助装置装配的反程序，将各个构件取出放回洁净的容器内存放；再关停超净台。
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Inventor before: Zhang Juncheng

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