CN113481100A - 一种透气型生物培养瓶盖及其制备方法、使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种透气型生物培养瓶盖及其制备方法、使用方法，瓶盖包括：盖体、多根中空纤维疏水膜、所述中空纤维疏水膜以树脂浇铸方式固定在盖体上。本发明采用中空纤维疏水膜替代现有膜片，一束中空纤维膜丝的气体交换面积远大于膜片，将膜丝浸没在培养液中，更有利于空气中的氧气溶解在培养液中和排出培养液中的二氧化碳等有害气体。

Description

一种透气型生物培养瓶盖及其制备方法、使用方法
技术领域
本发明属于生物实验仪器领域，涉及生物培养瓶，尤其是一种透气型生物培养瓶盖及其制备方法、使用方法。
背景技术
对于发酵液的菌种培养、细胞培养等，需要使用透气无菌培养瓶。为了实现培养瓶内的气体与环境中气体的交换，排出有害气体，补充氧气，现有透气瓶盖是在盖体上封有0.2μm左右孔径的平板形疏水膜片，如图1，提供无菌气体交换，减少空气中杂质污染培养液的风险。但是，存在交换面积小的缺点，且通过疏水膜片不能与瓶内的培养液直接交换，换气效果差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种透气面积大、可以与培养液直接进行气体交换的生物培养瓶盖及使用方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
一种透气型生物培养瓶盖，包括：
盖体、
多根中空纤维疏水膜、
而且，所述中空纤维疏水膜的孔径为0.1～0.5μm。
而且，所述中空纤维疏水膜的材料为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯等常规的中空纤维疏水膜。
而且，盖体采用旋盖或堵头方式与培养瓶密封连接。
而且，中空纤维疏水膜的数量和长度根据所述的传质或换气效果调节。
而且，多根中空纤维疏水膜之间以及中空纤维疏水膜与盖体之间通过胶连接。
中空纤维疏水膜的固定方式有两种：
一种是将膜丝U型弯曲后两端并拢，以树脂浇铸方式固定在盖体上，在盖体与生物培养瓶连接后，中空纤维疏水膜可置于生物培养瓶内部或外部。当中空纤维疏水膜位于生物培养瓶内时，使其浸入或不浸入培养液中，用于细胞或菌种的培养。
另一种是将中空纤维疏水膜的一端封堵，另一端不封堵，封堵的一端置于生物培养瓶内部或外部，不封堵的一端以树脂浇铸方式固定在盖体上。当中空纤维疏水膜位于生物培养瓶外时，可以用于植物种子的培养。这种固定方式要求中空纤维疏水膜具有一定的硬度，固定后为直立的。
浇铸树脂为环氧树脂或聚氨酯或硅胶树脂。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用中空纤维疏水膜替代现有膜片，一束中空纤维膜丝的气体交换面积远大于膜片，有利于培养瓶内外的气体交换。
2、本发明中空纤维疏水膜插入培养瓶内的培养液中，直接与培养液接触，传质效果好，更有利于空气中的氧气溶解在培养液中和排出培养液中的二氧化碳等有害气体。还可以使细胞或菌种在膜丝表面生长。可以用于细胞或菌种的增殖培养。
附图说明
图1为背景技术瓶盖的俯视图。
图2为本发明的瓶盖的使用状态图(中空纤维疏水膜一端封堵，封堵的一端插入培养液中)。
图3为图2的俯视图。
图4为本发明的瓶盖的使用状态图(中空纤维疏水膜一端封堵，封堵的一端没有插入培养液中)。
图5为本发明的瓶盖的使用状态图(中空纤维疏水膜一端封堵，封堵的一端在培养瓶的外侧)。
图6为本发明的瓶盖的使用状态图(中空纤维疏水膜为U形，插入培养液中)。
图7为图6的俯视图。
图8为本发明的瓶盖的使用状态图(中空纤维疏水膜为U形，不插入培养液中)。
图9为本发明的瓶盖的使用状态图(中空纤维疏水膜为U形，在培养瓶的外侧)。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种透气型生物培养瓶盖，包括盖体2、多根中空纤维疏水膜1、所述中空纤维疏水膜1固定在盖体2上，固定方式有两种：
中空纤维疏水膜1U型弯曲后，并拢的两端，采用常规的浇铸技术，用环氧树脂或聚氨酯或硅胶等，将膜丝端部固定在盖体上。在盖体与生物培养瓶3连接后，中空纤维疏水膜1可置于生物培养瓶3内部或外部。
或者，中空纤维疏水膜1的一端封堵，另一端不封堵，封堵的一端置于生物培养瓶3内部或外部，不封堵的一端如上述常规技术浇铸固定在盖体上。
所用中空纤维疏水膜1的孔径为0.1—0.5μm，优选0.2μm疏水膜，有利于气体交换，防止微生物通过。
中空纤维疏水膜1的材料采用聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等常规疏水材料，优选聚偏氟乙烯材料和聚丙烯材料。
所用中空纤维疏水膜1的外径0.20-3mm，优选0.2-1.80mm，膜丝数量依据需要可以很容易地增减。
如图2，中空纤维疏水膜1插入生物培养瓶3内的培养液中，直接与培养液4接触，传质效果好，有利于氧气和二氧化碳的交换。还可以使细胞或菌种在膜丝表面生长。可以用于细胞或菌种的增殖培养。
如图5，中空纤维疏水膜1不与培养液4接触，与现有技术相比，仅是增加了气液接触面积，可以用于植物种子等需要较大生长空间的生物培育。
对于细软的疏水膜丝，不易浸入培养液4中；可以采用粗硬的疏水膜丝，插入培养液4中。单端封堵的中空纤维疏水膜丝，封堵端像火柴头一样的自由端，每根膜丝端部单独封闭，这样，不容易在膜丝之间存留堆积菌体或细胞。
生物培养瓶3的材料为常规的玻璃或聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯等有机材料。生物培养瓶3可以横向放置与竖直放置，按照常规使用方式。
本发明是在采用现有常规生物培养瓶3基础上，设置本发明的透气盖子，关于生物培养瓶3的容积，没有限制，只是依据需要配置相应的膜丝数量与长度。因此，本发明的透气盖结构对生物培养瓶3的通用性好。
透气盖与生物培养瓶3的连接密封方式，可以采用旋盖或塞子方式。
如采用旋盖方式，可以用硅胶、聚氨酯胶等浇铸固定中空纤维疏水膜1。
如采用塞子方式，可以在橡胶塞中部打孔，用硅胶、聚氨酯胶等浇铸固定中空纤维疏水膜1。
实施例1
采用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜，内径0.30mm，壁厚0.10mm，膜分离孔径为0.20μm，透气盖U型膜丝长度30cm，膜丝根数100根，配用培养瓶口径2cm、容积为500mL的常规培养瓶。膜丝插入瓶内，气体交换面积为0.027m2，远大于现用常规透气盖0.00008m2的透气面积。
实施例2
采用聚丙烯中空纤维疏水膜，内径0.20mm，壁厚0.05mm，膜分离孔径为0.30μm，透气盖U型膜丝长度30cm，膜丝根数150根，配用配用培养瓶口径2cm、容积为500mL的常规培养瓶。膜丝插入瓶内，气体交换面积为0.027m2，远大于现用常规透气盖0.00008m2的透气面积。
实施例3
采用聚四氟乙烯中空纤维疏水膜，内径1.0mm，壁厚0.20mm，膜分离孔径为0.25μm，透气盖为类似火柴棒的单端封闭直型膜丝，膜丝长度10cm，膜丝根数50根，配用配用培养瓶口径2cm、容积为250mL的常规培养瓶。膜丝插入瓶内，气体交换面积为0.016m2，远大于现用常规透气盖0.00008m2的透气面积。
实施例4
采用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜，内径0.30mm，壁厚0.10mm，膜分离孔径为0.20μm，透气盖U型膜丝长度30cm，膜丝根数100根，配用培养瓶口径2cm、容积为500mL的常规培养瓶。膜丝暴露在瓶外，不影响瓶内生物的生长，气体交换面积为0.027m2，远大于现用常规透气盖0.00008m2的透气面积。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，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。

Claims (10)

1.一种透气型生物培养瓶盖，其特征在于：包括
盖体(2)、
多根中空纤维疏水膜(1)、
所述中空纤维疏水膜(1)固定在盖体(2)上。
2.根据权利要求1所述的透气型生物培养瓶盖，其特征在于：中空纤维疏水膜(1)的两端均固定在盖体上，在盖体与生物培养瓶(3)连接后，中空纤维疏水膜(1)在生物培养瓶(3)内部或外部。
3.根据权利要求1所述的透气型生物培养瓶盖，其特征在于：所述中空纤维疏水膜(1)的一端封堵，另一端不封堵，封堵的一端在盖体与生物培养瓶(3)连接后位于生物培养瓶(3)内部或外部，不封堵的一端固定在盖体上。
4.根据权利要求1所述的透气型生物培养瓶盖，其特征在于：所述中空纤维疏水膜(1)的孔径为0.1～0.5μm。
5.根据权利要求1所述的透气型生物培养瓶盖，其特征在于：所述中空纤维疏水膜(1)的材料为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯或聚四氟乙烯。
6.根据权利要求1所述的透气型生物培养瓶盖，其特征在于：盖体(2)采用旋盖或堵头方式与培养瓶密封连接。
7.根据权利要求1所述的透气型生物培养瓶盖，其特征在于：中空纤维疏水膜(1)的数量和长度根据所述的传质或换气效果调节。
8.一种权利要求1～7任一权利要求所述的透气型生物培养瓶盖的制备方法，其特征在于：所述中空纤维疏水膜(1)以树脂浇铸方式固定在盖体(2)上，浇铸树脂为环氧树脂或聚氨酯或硅胶树脂。
9.一种权利要求2或3所述的透气型生物培养瓶盖的使用方法，其特征在于：当中空纤维疏水膜(1)位于生物培养瓶(3)内时，使其浸入或不浸入培养液(4)中，用于细胞或菌种的培养。
10.一种权利要求2或3所述的透气型生物培养瓶盖的使用方法，其特征在于：当中空纤维疏水膜(1)位于生物培养瓶(3)外时，用于植物种子的培养。
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