CN112048439B - 一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，包括动力固定装置、取样/注气固定装置、培养取样装置、电动注气装置、电动取样装置、装置壳体、气体循环及真空吸放增压装置；动力固定装置用于将电动注气装置分别定位在气体瓶和微生物培养瓶处，将电动取样装置分别定位在微生物培养瓶和取样瓶处；电动注气装置用于从气体瓶抽取气体并注入到微生物培养瓶；电动取样装置用于从微生物培养瓶抽取上清液并注入到取样瓶；取样/注气固定装置用于固定电动注气装置和电动取样装置；气体循环及真空吸放增压装置用于控制装置壳体内的气体环境。本发明可减少体系扰动对海洋微生物生长过程的影响。

Description

一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置
技术领域
本发明属于海洋微生物培养领域，涉及一种实验装置，更确切的说是一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置。
背景技术
海洋微生物在自然界种类繁多，数量庞大，且不同群落和种群之间存在着错综复杂的联系。研究者们通过不断积累，获得了一些实验室培养海洋微生物的技巧和方法。然而，大多数海洋微生物都有其特定的最适生长环境，且对生态环境的变化反应敏感。在实验室培养海洋微生物，研究海洋微生物的种类、群落结构、生理代谢类型和生态功能时，即使微小的扰动和变化，也会对体系造成影响。另外，对于一些极端环境下的海洋微生物，如深海海洋微生物、厌氧海洋微生物、嗜热/嗜盐海洋微生物等，由于实验所用样品量少，加之海洋微生物对环境的特殊适应性和高度的选择性随着周围生境的改变而改变，因此体系扰动对实验结果的影响更加显著。
目前，海洋微生物实验中由于扰动对体系产生的影响主要有三方面。一是在实验和培养过程中，需要对实验过程进行记录和观察，培养瓶被移动时，体系会发生扰动；二是取样时多采用手动操作，使用针头注射器或手持式移液枪取样，其过程也会对体系造成扰动；三是对某些特异性菌的培养，如需要在厌氧或者黑暗的条件下，当需要对气液两相体系或者气液固三相混合体系，抽取上清液样品时，体系扰动对实验结果的影响更加显著。
另外，在海洋微生物培养实验过程中，注气工艺也经常带来体系扰动，干扰实验结果的准确性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，减少体系扰动对海洋微生物生长过程的影响
为实现上述目的，本发明专利采用的技术方案是：
一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，包括动力固定装置、取样/注气固定装置、培养取样装置、电动注气装置、电动取样装置、装置壳体、气体循环及真空吸放增压装置；培养取样装置位于装置壳体下方，其上设置有气体瓶、取样瓶和微生物培养瓶；动力固定装置位于装置壳体上方，用于将电动注气装置分别定位在气体瓶和微生物培养瓶处，将电动取样装置分别定位在微生物培养瓶和取样瓶处；电动注气装置用于从气体瓶抽取气体并注入到微生物培养瓶；电动取样装置用于从微生物培养瓶抽取上清液并注入到取样瓶；取样/注气固定装置用于固定电动注气装置和电动取样装置；气体循环及真空吸放增压装置用于控制装置壳体内的气体环境。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的取样及培养装置，可应用于厌氧、不同光照强度、不同温度等条件下的海洋微生物培养，可实现实验过程的半自动化控制，不仅减少了体系扰动对实验结果的影响，还满足了海洋微生物培养及研究的各项条件。
附图说明
图1为本实施例的取样及培养装置的整体结构示意图。
图2为本实施例的动力固定装置的结构示意图。
图3为本实施例的电缸杆固定圆盘的仰视图。
图4为本实施例的取样/注气固定装置的结构示意图。
图5为本实施例的针头固定盖的结构示意图。
图6为本实施例的装置固定杆的结构示意图。
图7为图6的仰视图。
图8为本实施例的电动取样装置固定在取样/注气固定装置上的示意图。
图9为本实施例的电动注气装置固定在取样/注气固定装置上的示意图；
图10为本实施例的电动注气装置的结构示意图。
图11为本实施例的培养取样装置的结构示意图。
图12为图11的俯视图(去掉金属保温盖板)。
图13为本实施例的金属保温盖板的结构示意图。
图14为本实施例的装置壳体的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例的一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，可应用于厌氧、不同光照强度、不同温度等条件下的海洋微生物培养，主要包括动力固定装置、取样/注气固定装置3、培养取样装置、电动注气装置、电动取样装置、装置壳体4、水浴循环装置6、控制面板7、气体循环及真空吸放增压装置8。
如图2和图3所示，动力固定装置主要由伺服电缸1、伺服电缸控制器2、电杠杆固定圆盘9、气缸10、气缸控制器11、取样/注气固定装置卡槽12、受力金属体13组成。其中，伺服电缸1的电缸杆焊接下方的电杠杆固定圆盘9，并由伺服电缸控制器2控制电缸杆固定圆盘9的精准升降以及升降速度，其升降精度为±1mm，升降速度可控范围为1-20mm/s。电缸杆固定圆盘9采用圆形设计，其直径为830mm，并距离圆心92mm处，均匀分布八个气缸10。气缸10及气缸控制器11焊接在电缸杆固定圆盘9下方，气缸控制器11可以控制气缸10实现取样/注气固定装置3的水平运动，其水平运动速度为1mm/s-20mm/s。气缸杆可伸缩长度为110mm，末端焊接边长为50mm的正方形取样/注气固定装置卡槽12，便于取样/注气固定装置3的安装。取样/注气固定装置卡槽12上方的受力金属体13焊接于电杠杆固定圆盘9上，其作用是承受取样/注气固定装置3取样时的压力。
如图4至图9所示，取样/注气固定装置3主要由装置固定腔体15、装置固定杆14、针头固定腔体16、针头固定盖24组成。装置固定腔体15的上端设计取样/注气固定装置卡扣17与取样/注气固定装置卡槽12相对应，取样/注气固定装置卡扣17采用T字形设计，方便取样/注气固定装置3的拆卸。取样/注气固定装置卡扣17下方焊接装置固定腔体15，其中上腔体采用半圆锥形设计，其圆锥底部直径为44mm，高度为80mm，中间腔体采用半圆柱形结构，其直径为60mm，高度为300mm，下腔体同样采用采用半圆柱形设计，其直径为35mm，高度为140mm。针头固定腔体16位于装置固定腔体15的下方，同样为半圆柱形腔体，尺寸参照国家标准中针栓的尺寸制定，两侧设置针头固定腔卡槽25。针头固定盖24为半圆柱形盖子，并具有磁性，两侧设计针头固定腔卡扣48与针头固定腔体卡槽25对应。针头固定腔卡扣48与针头固定腔体卡槽25卡紧时，针头固定盖24与针头固定腔体16贴合，构成闭合的圆柱形针头固定腔，可以使针头精准固定，配合磁力吸附作用，使针头的固定更稳定，不易脱落，且便于拆卸。在取样时，先将一次性针头镶嵌入针头固定腔体16，然后盖上针头固定盖24，实现针头的固定，针头的针栓作为主要受力体承受针头刺穿及拔出培养瓶丁基橡胶塞时的压力及拉力。
装置固定杆14位于上腔体内，且固定于取样/注气固定装置卡扣17下方，其中心线与腔体中心线重合。装置固定杆14由外杆20、内杆21、内置弹簧22、螺纹固定扣23及固定硅胶垫19组成。外杆20长度为130mm，内置弹簧22及内杆21位于外杆20内部，内置弹簧22上端与外杆20顶面连接，下端与内杆21上端连接，内杆20下端伸出外杆21与固定硅胶垫19相连，螺纹固定扣20则连接在外杆21下端，如此，外杆20和固定硅胶垫19可上下调节，以适应不同长度的电动取样装置18和电动注气装置49。固定硅胶垫19边长为40mm，确保取样及注气装置的固定。
电动取样装置采用可商购获得的电动移液枪18及配套的符合国标的移液枪头，并与控制面板7连锁，两者采用便携式插口连接，从而实现统一控制。
如图10所示，电动注气装置49用于培养瓶中气体的补充，包括真空孔26、活塞27、储气腔28。活塞27在储气腔28中做往复运动，储气腔28直径为25mm，高度为360mm，真空孔26位于电动注气装置49上方，内部连接储气腔28，外部通过气体管道与气体循环及真空吸放增压装置8连锁。通过真空吸放增压装置8的压力变化实现储气腔28中活塞27的精确运动，从而实现储气腔28中气体的定量吸入，并通过活塞27上方压力的缓慢增加实现储气腔28中气体的排除。
如图11至图13所示，培养取样装置位于取样/注气固定装置3的下方，主要包括培养装置底盘29、培养瓶固定底座30、金属保温外壁31、金属保温内壁41、金属保温盖板32、培养瓶固定杆33、取样/气体瓶固定底座39，可实现海洋微生物实验室培养时所需的温度、光照及可视化等条件。最底部的培养装置底盘29采用金属材质，设计直径为1080mm，距离圆心275mm及385mm处均匀分布8个培养瓶固定底座30及8个取样/气体瓶固定底座39。其中培养瓶固定底座30采用透光性极好的玻璃材质，其下方镶嵌可拆卸变频冷光灯管37，可实现不同光照条件对微生物培养的影响研究。培养装置底盘29底面对应变频冷光灯管37设置有冷光灯更换口38。培养瓶固定底座30内部采用阶梯圆形设计，可满足不同尺寸的微生物培养瓶36的底部固定，且圆形底部开槽，便于循环水的流动。培养瓶固定底座30两侧设计高度为250mm金属保温内壁41、金属保温外壁31，其距离培养装置底盘29圆心处分别为135mm及330mm。两金属壁间形成环形的金属保温腔体5，通过水路循环管路(b、d)与水浴循环装置6相连，通过水浴循环，从而满足微生物培养瓶36中的温度调节。取样/气体瓶固定底座39位于金属保温外壁31外侧，采用记忆海绵固定取样瓶或气体瓶。金属保温外壁31上方设置摄像头更换口34，其内镶嵌可拆卸式摄像头35，用以观察取证腔体内部培养瓶的变化。金属保温内壁41中间位置横向安装培养瓶固定杆33，固定杆末端采用卡扣式松紧带，用以固定微生物培养瓶36，防止在取样及注气过程中培养瓶产生晃动。金属保温腔体5的上方设置直径为710mm的金属保温盖32，金属保温盖32与金属保温腔体5采用固定卡槽44卡住。金属保温盖32设置8个与培养瓶对应的取样器取样口43，直径为60mm，配套活动保温盖42，在无取样及注气操作时，可确保培养环境的稳定。
如图14所示，装置壳体4包括金属外壳、玻璃推拉门45。金属外壳是由金属盖体47、培养装置底盘29以及四根金属支撑架40组成。装置壳体4四面设置玻璃推拉门45，培养装置底盘29一侧设计气体循环进气口，与之中心对称的金属盖体47另一侧设计气体循环出气口，进气口与出气口通过气体管道(a、c)与气体循环及真空吸放增压装置8的进气口与出气口连接。进气口与出气口的直径设计为50mm。玻璃推拉门45上设计两个200mm的手工取样口46，取样完成后，手动取出取样瓶或气体瓶。手工取样口46上设计橡胶套体，可防止气体循环时装置内气体外泄。
气体循环及真空吸放增压装置8具备气体循环、气体检测、气体回收及真空吸放增压功能。气体循环功能可以保持装置内纯净气体的循环(如氮气、惰性气体等)；气体检测功能位于气体循环装置末端，可检测从装置口卸出的气体的纯度，待达到纯度后方可进行取样操作；真空吸放增压功能通过气体管道与电动注气装置49连接。该装置对8个电动注气装置49可实现单独控制，增压功能的增压范围为101.325-111.325kPa.取样完成后，需进行空气置换，置换后的气体储存于气体回收装置中，防止污染空气。
控制面板7集合伺服电缸控制器2、气缸控制器11、冷光灯控制器、摄像头控制器、气体循环及真空吸放增压装置控制器，并通过编程设计自动化流程。
本发明的功能包括三个部分，一是海洋微生物培养工艺，二是海洋微生物培养瓶防扰动取样工艺，三是海洋微生物培养瓶防扰动注气工艺。
海洋微生物培养工艺具体实施过程如下：
首先打开水浴循环装置6，将水在金属保温腔体5内循环，达到预设温度并稳定后，将配置好的微生物培养瓶36放置于培养瓶固定底座30上，并使用培养瓶固定杆33固定。然后将金属保温盖板32盖到金属保温腔体上5，打开摄像头35及变频冷光灯管37，进行相关海底微生物的培养研究。
海洋微生物培养防扰动取样的具体实施过程如下：
(1)打开玻璃推拉门45，手动将取样瓶放置于取样/气体瓶固定底座39，并采用记忆海绵固定；取样瓶固定后，将电动移液枪18放置于取样/注气固定装置3内，并使用装置固定杆14固定电动移液枪18；固定完成后，将电动移液枪电动装置与控制面板7连接；然后将取样/注气固定装置3嵌于取样/注气固定装置卡槽12，并采用针头固定盖24的磁力吸附，将一次性通用针头固定于针头固定腔体16中；
(2)关闭玻璃推拉门45，通过控制面板7，打开气体循环及真空吸放增压装置8，确保装置内部环境纯净；
(3)打开金属保温盖32上的活动保温盖42，并通过控制面板7操纵伺服电缸控制器2，控制伺服电缸1开始动作，电缸杆固定圆盘9带动电动移液枪18按照设定的参数精准下降，电动移液枪18连接的针头击穿微生物培养瓶36的丁基橡胶塞，缓慢到达微生物培养瓶36内上清液设定高度后，开始取样，该过程缓慢进行，可防止微生物培养瓶内体系的扰动；
(4)上清液取样完成后，伺服电缸控制器2操纵伺服电缸1动作，电缸杆固定圆盘9带动电动移液枪18缓慢上升，待电缸杆固定圆盘9复位后，气缸控制器11操纵气缸10动作，将取样/注气固定装置3外推至指定位置，如图3(b)；伺服电缸控制器2操纵伺服电缸1动作，电缸杆固定圆盘9带动电动移液枪18按照设定的参数精准下降。到达设定值后，电动移液枪18动作，通过连接的针头将样品排入取样瓶中。
(5)伺服电缸控制器2操纵伺服电缸1动作，电缸杆固定圆盘9带动电动移液枪18上升，待电缸杆固定圆盘9复位后，气缸控制器11操纵气缸10动作，将取样/注气固定装置3复位，如图3(a)，关闭金属保温盖32上的活动保温盖42，取样完成。
(6)从人工取样孔46中手动取出取样瓶后，进行空气循环。将装置内气体(氮气或惰性气体等)置换，并回收至气体回收装置，防止空气污染。待装置内气体置换完成后，打开玻璃推拉门45取下电动移液枪18和针头，装置复原，如图1。
海洋微生物培养防扰动注气工艺操作步骤和海洋微生物培养防扰动取样工艺类似。海洋微生物培养周期较长，培养瓶内气体消耗后，需进行补充。具体实施过程如下：
(1)打开玻璃推拉门45，手动将气体瓶放置于取样/气体瓶固定底座39，并采用记忆海绵固定；气体瓶固定后，将电动注气装置49放置于取样/注气固定装置3内，并使用装置固定杆14固定电动注气装置49；固定完成后，用气管将真空孔26与气体循环及真空吸放增压装置8连接；后将取样/注气固定装置3嵌于取样/注气固定装置卡槽12，并采用针头固定盖24的磁力吸附，将一次性通用针头固定于针头固定腔体16中；
(2)打开金属保温盖32上的活动保温盖42，并关闭玻璃推拉门45，通过控制面板7操纵气缸控制器11控制气缸10动作，将电动注气装置49外推至指定位置，如图3(b)，伺服电缸控制器2操纵伺服电缸1动作，电缸杆固定圆盘9带动电动注气装置49按照设定的参数精准下降；连接的针头击穿气体瓶的丁基橡胶塞达到设定高度后，气体循环及真空吸放增压装置8开始动作，进行抽真空操作，带动电动注气装置49中的活塞27上移，气体由气体瓶吸入储气腔28；
(3)吸气完成后，伺服电缸控制器2操纵伺服电缸1动作，电缸杆固定圆盘9带动电动注气装置49上升，待达到设定位置后，气缸控制器11操纵气缸10动作，将电动注气装置49复位，如图3(a)，复位后，伺服电缸控制器2操纵伺服电缸1动作，电缸杆固定圆盘9带动电动注气装置49按照设定的参数精准下降，电动注气装置49连接的针头击穿微生物培养瓶36的丁基橡胶塞，缓慢到达设定值后，气体循环及真空吸放增压装置8开始增压操作，将气体注入微生物培养瓶36，该过程缓慢进行，可防止微生物培养瓶内体系的扰动；
(4)注气完成后，伺服电缸控制器2操纵伺服电缸1动作，电缸杆固定圆盘9带动电动注气装置49上升，待电缸杆固定圆盘9复位后，关闭金属保温盖32上的活动保温盖42，注气完成；
(5)从人工取样孔46手动取出气体瓶，打开玻璃推拉门45取下电动注气装置49和针头，装置复原，如图1。
综上，本发明的显著优点在以下几个方面：
(1)采用培养瓶固定杆固定微生物培养瓶，有效避免了取样及注气时带来的人为性体系扰动，有利于取样结果的进一步准确测试。
(2)动力固定装置可连接8个取样/注气装置，可同时进行8个以内的培养瓶取样/注气，大大缩短了取样/注气时长，提高了实验效率。
(3)装置采用水浴控温，可以保持培养温度的稳定，采用变频光线控制，可实现不同光照对海洋微生物培养的研究。
(4)装置内部采用纯净气体循环，有效避免了环境中不利气体含量对实验结果的影响，不仅提高实验结果的准确性，而且节省了传统操作的相关步骤和设备，有效降低了实验成本。
(5)采用伺服电缸精准控制升降精度，采用真空吸放推动注气装置的吸气及注气，进一步减少了人工操作对实验结果的影响，提高了实验的精确度。
(6)取样/注气固定装置采用卡扣式连接，装置壳体采用玻璃推拉门，玻璃推拉门上设置手动取样口，极大的方便了装置的手动拆卸及取样。
(7)取样及注气工艺中，击穿微生物培养瓶的丁基橡胶塞后，伺服电缸升降速度缓慢，可以最大程度减少取样及注气工艺对微生物体系的扰动。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，其特征在于：包括动力固定装置、取样/注气固定装置、培养取样装置、电动注气装置、电动取样装置、装置壳体、气体循环及真空吸放增压装置；培养取样装置位于装置壳体下方，其上设置有气体瓶、取样瓶和微生物培养瓶；动力固定装置位于装置壳体上方，用于将电动注气装置分别定位在气体瓶和海洋微生物培养瓶处，将电动取样装置分别定位在微生物培养瓶和取样瓶处；电动注气装置用于从气体瓶抽取气体并注入到微生物培养瓶；电动取样装置用于从微生物培养瓶抽取上清液并注入到取样瓶；取样/注气固定装置用于固定电动注气装置和电动取样装置；气体循环及真空吸放增压装置用于控制装置壳体内的气体环境；
动力固定装置包括伺服电缸、电缸杆固定圆盘、气缸、取样/注气固定装置卡槽和受力金属体；电缸杆固定圆盘顶面中心与伺服电缸的电缸杆连接，并在伺服电缸的驱动下升降位移，气缸为多个，沿周向均匀安装在电缸杆固定圆盘底面，取样/注气固定装置卡槽和受力金属体的数量与气缸相一致，受力金属体固定在电缸杆固定圆盘底面，取样/注气固定装置卡槽用于卡紧取样/注气固定装置，其设置在气缸的气缸杆端部，并在气缸的驱动下沿受力金属体往返位移；
培养取样装置包括培养装置底盘、培养瓶固定底座、取样/气体瓶固定底座、金属保温外壁、金属保温内壁、金属保温盖板和培养瓶固定杆；金属保温外壁和金属保温内壁竖直设置在培养装置底盘上，围成环形的金属保温腔，培养瓶固定底座用于放置微生物培养瓶，沿周向均匀分布在金属保温腔中，金属保温腔与水浴循环装置相连，以调节微生物培养瓶的温度，培养瓶固定底座采用透光性材质，其下方镶嵌可拆卸的变频冷光灯管，以调节微生物培养瓶的光照条件，取样/气体瓶固定底座沿周向均匀分布在金属保温外壁外侧的培养装置底盘上，用于固定取样瓶或气体瓶，金属保温内壁中间位置横向安装培养瓶固定杆，培养瓶固定杆末端设置卡扣式松紧带，用以固定微生物培养瓶，防止在取样及注气过程中培养瓶产生晃动，金属保温腔体的上方设置金属保温盖，金属保温盖上设置有与微生物培养瓶相对应的取样器取样口，取样器取样口配套有活动保温盖；
所述的取样/注气固定装置包括装置固定腔体、装置固定杆、针头固定腔体和针头固定盖；装置固定腔体的上端设置有与取样/注气固定装置卡槽相配合的取样/注气固定装置卡扣，装置固定杆的上端固定在取样/注气固定装置卡扣的底面，用于与电动注气装置或电动取样装置相接的下端伸缩设置，针头固定腔体位于装置固定腔体的下方，装置固定腔体和针头固定腔体均为半圆柱形腔体，针头固定腔体侧面设置有针头固定腔卡槽，针头固定盖为半圆柱形盖子并具有磁性 ，侧面设置有与针头固定腔卡槽相配合的针头固定腔卡扣，当针头固定盖与针头固定腔体贴合时，构成闭合的圆柱形针头固定腔。
2.根据权利要求1所述的实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，其特征在于：所述的装置固定杆包括外杆、内杆、内置弹簧、螺纹固定扣和固定硅胶垫；外杆上端固定在取样/注气固定装置卡扣底面，内置弹簧和内杆位于外杆内部，内置弹簧上端与外杆顶面连接，下端与内杆上端连接，内杆下端伸出外杆与固定硅胶垫相连，螺纹固定扣连接在外杆下端。
3.根据权利要求1所述的实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，其特征在于：所述的培养瓶固定底座呈倒圆锥形，内部采用阶梯圆形设计，以满足不同尺寸的微生物培养瓶的底部固定，培养瓶固定底座的底部开槽，便于循环水的流动。
4.根据权利要求1所述的实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，其特征在于：所述的金属保温外壁上方设置摄像头更换口，其内镶嵌可拆卸式摄像头。
5.根据权利要求1所述的实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，其特征在于：所述的电动注气装置包括真空孔、活塞和储气腔；真空孔位于电动注气装置上方，内部连接储气腔，外部通过气体管道与气体循环及真空吸放增压装置相连，通过气体循环及真空吸放增压装置的压力变化驱动活塞在储气腔中的往复运动，实现储气腔中气体的定量吸入与排出。
6.根据权利要求1所述的实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，其特征在于：所述的装置壳体包括金属外壳和玻璃推拉窗；金属外壳包括金属盖体、培养装置底盘以及四根金属支撑架；金属外壳四面设置玻璃推拉窗，培养装置底盘一侧设计气体循环进气口，与之中心对称的金属盖体另一侧设计气体循环出气口，进气口与出气口通过气体管道与气体循环及真空吸放增压装置相连，玻璃推拉窗上设置有手工取样口，手工取样口上设置有橡胶套体。
7.根据权利要求1所述的实验用防止海洋微生物体系扰动的取样及培养装置，其特征在于：所述的气体循环及真空吸放增压装置具备气体循环、气体检测、气体回收及真空吸放增压功能。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113801789A (zh) * 2021-09-24 2021-12-17 柳州市柳铁中心医院 一种培养板自动加样培养装置
CN114350507A (zh) * 2022-03-17 2022-04-15 广东工业大学 一种深海原位环境的单菌落分离装置及分离方法
CN115628947B (zh) * 2022-12-20 2023-03-10 山东群鑫助剂有限公司 一种巯基乙酸甲酯检测用取样装置
CN116004375B (zh) * 2023-02-21 2023-06-13 威海德生技术检测有限公司 一种海洋食品中微生物含量的检测装置及方法
CN116676173B (zh) * 2023-07-24 2023-10-17 哈尔滨学院 一种集换液、取样一体化的微生物培养箱
CN117343841B (zh) * 2023-12-05 2024-03-01 山东大学 一种密封装置及其带有密封装置的转盘式培养箱

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05306978A (ja) * 1992-05-01 1993-11-19 Meidensha Corp 微生物測定装置
CN101098962A (zh) * 2005-01-31 2008-01-02 富士胶片株式会社 样品溶液的制备方法和样品溶液的制备装置
CN102400882A (zh) * 2010-09-09 2012-04-04 杜志刚 前侧吸式抽充三功能气筒
CN104232477A (zh) * 2014-09-12 2014-12-24 天津蓠原农业生态科技有限公司 生物标本无菌化取样装置
CN204550577U (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 张彦 一种便携式微生物取样器
CN206768125U (zh) * 2017-04-13 2017-12-19 宁波希诺亚海洋生物科技有限公司 一种恒温培养摇床
CN209854174U (zh) * 2018-11-13 2019-12-27 广西医科大学第一附属医院 一种生物技术用细胞培养装置
CN210122564U (zh) * 2019-02-01 2020-03-03 中国科学院水生生物研究所 一种应用于藻类分析的自动化取样装置
CN111165317A (zh) * 2020-01-16 2020-05-19 郭振 一种园林灌溉用滴灌装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206014922U (zh) * 2016-08-25 2017-03-15 国家开发投资公司 一种高通量微藻生长测试装置
CN107779395A (zh) * 2016-08-25 2018-03-09 国家开发投资公司 一种高通量微藻生长测试装置及方法
CN109868206A (zh) * 2019-02-01 2019-06-11 中国科学院水生生物研究所 高通量藻类培养及测试方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05306978A (ja) * 1992-05-01 1993-11-19 Meidensha Corp 微生物測定装置
CN101098962A (zh) * 2005-01-31 2008-01-02 富士胶片株式会社 样品溶液的制备方法和样品溶液的制备装置
CN102400882A (zh) * 2010-09-09 2012-04-04 杜志刚 前侧吸式抽充三功能气筒
CN104232477A (zh) * 2014-09-12 2014-12-24 天津蓠原农业生态科技有限公司 生物标本无菌化取样装置
CN204550577U (zh) * 2015-04-17 2015-08-12 张彦 一种便携式微生物取样器
CN206768125U (zh) * 2017-04-13 2017-12-19 宁波希诺亚海洋生物科技有限公司 一种恒温培养摇床
CN209854174U (zh) * 2018-11-13 2019-12-27 广西医科大学第一附属医院 一种生物技术用细胞培养装置
CN210122564U (zh) * 2019-02-01 2020-03-03 中国科学院水生生物研究所 一种应用于藻类分析的自动化取样装置
CN111165317A (zh) * 2020-01-16 2020-05-19 郭振 一种园林灌溉用滴灌装置

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