CN202881248U - 一种用于微藻大规模培养的模拟装置 - Google Patents

一种用于微藻大规模培养的模拟装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于微藻大规模培养的模拟装置，该装置的主体包括灭菌器、数显电箱、若干个培养容器和增氧泵，所述的灭菌器连接数显电箱，灭菌器的顶部设有注液管，灭菌器的底部设有送液管，所述的送液管连接培养容器的顶部，所述的增氧泵连接培养容器的底部，在注液管和送液管上设有阀门。本实用新型装置将培养液灭菌、培养液供应、微藻培养、微藻收集等单元操作衔接起来，通过不断地补给培养液和收集微藻，实现了微藻的半自动化、连续、大规模培养；装置操作简便、耗费人力少，提高了微藻的培养效率。

Description

一种用于微藻大规模培养的模拟装置
技术领域
本实用新型涉及微藻培养生物技术领域，具体地说，是一种用于微藻大规模培养的模拟装置。
背景技术
微藻是一类在陆地及海洋分布广泛、营养丰富、生物量大、生长周期短、光合利用度高的自养植物。微藻细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等产物能应用在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域，具有很好的开发前景。
自然界没有可以大量直接收集的微藻，一般都是通过工程培养。根据微藻细胞的生长特性，在其生长过程中，对光照、溶氧、无菌等环境要求较高。传统的微藻培养装置由高压蒸汽灭菌锅-光照培养箱-增氧泵-锥形瓶一系列仪器组成，由于培养箱规模小、体积有限、利用率低，微藻培养产量低，步骤繁琐，扩培周期长，人力、物力消耗较大，无法实现半自动化连续培养。
中国专利申请：申请号201210009402.9，公布日2012年7月4日，公开了一种基于模拟微藻扩大培养的封闭连续培养实验装置，包括相互并联的第一管式光生物反应器和第二管式光生物反应器、气体循环系统、液体循环系统、数据采集系统和恒温水系统，其结合了以研究微藻生长机理类和扩大培养类为目的的培养系统的长处，并且吸取了管式光生物反应器的优点，但是培养规模仍然受反应器限制，并且没有与灭菌器相结合。
如何精确地控制微藻生长环境的同时，高效地生产微藻是亟待解决的问题。因此，极需要一种能提高生物量、提高培养效率的微藻培养装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中微藻培养装置的不足，提供一种用于微藻大规模培养的模拟装置，实现半自动化、连续培养微藻的目的。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种用于微藻大规模培养的模拟装置，该装置的主体包括灭菌器、数显电箱、培养容器和增氧泵，所述的灭菌器连接数显电箱，灭菌器的顶部设有注液管，灭菌器的底部设有送液管，所述的送液管连接培养容器的顶部，所述的增氧泵连接培养容器的底部。
所述的培养容器至少一个，采用并列方式与送液管连接，培养容器是透明的有机玻璃容器。
所述的培养容器内部安装有日光灯管柱，所述的日光灯管柱的底部通过卡槽与培养容器连接固定。
所述的日光灯管柱由空心的有机玻璃柱子为主体，其中镶嵌上下两排共八个日光灯管。
所述的培养容器的底部设有放藻管，所述的放藻管上设有阀门。
所述的灭菌器的注液管和送液管上分别设有阀门。
所述的灭菌器在底部还设有排液管，所述的排液管上设有阀门。
所述的灭菌器还配备一个温度检测器。
所述的灭菌器、送液管和培养容器为全封闭结构。
所述的增氧泵通过导气管连接培养容器的底部。
本实用新型优点在于：
1、本实用新型装置将培养液灭菌、培养液供应、微藻培养、微藻收集等单元操作衔接起来，通过不断地补给培养液和收集微藻，实现了微藻的半自动化、连续培养。
2、多个培养容器同时连续运作，大大增加了微藻的培养规模。
3、一次性给予微藻母液，减少了操作步骤，降低了微藻培养环境受外界影响的几率。
4、日光灯管柱的安装能保证每个培养容器光照充足，满足微藻生长繁殖的需要。
5、透明设计的培养容器能够对微藻的颜色变化进行实时监控。
6、本实用新型装置操作简便、耗费人力少，提高了微藻的培养效率。
附图说明
附图1是本实用新型用于微藻大规模培养的模拟装置的结构示意图。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
1.灭菌器                     11.注液管
111.阀门                     12.送液管
121.阀门                     13.排液管
131.阀门                     2.数显电箱
3.温度检测器                 4.培养容器
41.放藻管                    411.阀门
5.日光灯管柱                 6.增氧泵
61.导气管
具体实施方式
下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。
请参照图1，图1是本实用新型用于微藻大规模培养的模拟装置的结构示意图。该装置的主体包括灭菌器1、数显电箱2、六个培养容器4和增氧泵6。灭菌器1通过电路连接数显电箱2，数显电箱2控制灭菌器1工作。灭菌器1的顶部设有注液管11，通过注液管11可以向灭菌器1内注入新鲜培养液，在注液管11上设有一个阀门111，在注液完成后用于封闭灭菌器1。灭菌器1的底部设有送液管12，在送液管12上设有阀门121，用于控制送液流速。送液管12通过分流分别连接在六个培养容器4的顶部，可以为培养容器4源源不断地提供灭过菌的培养液。增氧泵6通过导气管61分流后连接各个培养容器4的底部，为微藻培养提供充足的氧气。
六个培养容器4采用并列方式与送液管12连接，培养容器4是透明的有机玻璃容器，外面就能够对微藻的颜色变化进行实时监控。
培养容器4内部安装有日光灯管柱5，日光灯管柱5的底部通过卡槽（图中未标出）与培养容器4连接固定。日光灯管柱5由空心的有机玻璃柱子为主体，其中镶嵌上下两排共八个日光灯管，能保证每个培养容器4的光照充足，满足微藻生长繁殖的需要。培养容器4的底部设有放藻管41，放藻管41上设有阀门411，用于控制放藻速度。
灭菌器1还配备一个温度检测器3，可以显示灭过菌的培养液的温度。灭菌器1在底部还设有排液管13，作为备用出口，出现意外情况时使用，排液管13上设有阀门131。
需要说明的是，培养容器4的个数可以超过六个，灭菌器1、送液管12和培养容器4为全封闭结构，避免微藻的生长繁殖环境受到外界因素的影响。
工作原理：（1）通过注液管11向灭菌器1内注入一定量的培养液，关闭阀门111，通过调节数显电箱2控制灭菌器1，对培养液进行灭菌；（2）灭菌结束，通过温度检测器3监控培养液温度，待冷却至所需温度后，打开送液管12的阀门121向各个培养容器4提供培养液；（3）关闭阀门121，向培养容器4内添加一定量的微藻母液，打开日光灯管柱5和增氧泵6，为微藻提供光源和氧气，微藻培养开始；（4）培养一定时间后，由放藻管41进行微藻收集，同时打开送液管12的阀门121，控制阀门121和阀门411，调节流速，不断地补给培养液和收集微藻，保证流入和流出的平衡，不影响培养容器4内微藻的正常生长繁殖；（5）培养容器4不需要再次给予微藻母液，培养进入半自动化、连续培养阶段。
本实用新型装置将培养液灭菌、培养液供应、微藻培养、微藻收集等单元操作衔接起来，通过不断地补给培养液和收集微藻，实现了微藻的半自动化、连续培养。多个培养容器同时连续运作，大大增加了微藻的培养规模。一次性给予微藻母液，减少了操作步骤，降低了微藻培养环境受外界影响的几率。本实用新型装置操作简便、耗费人力少，提高了微藻的培养效率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于微藻大规模培养的模拟装置，其特征在于，该装置的主体包括灭菌器、数显电箱、培养容器和增氧泵，所述的灭菌器连接数显电箱，灭菌器的顶部设有注液管，灭菌器的底部设有送液管，所述的送液管连接培养容器的顶部，所述的增氧泵连接培养容器的底部。
2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述的培养容器至少一个，采用并列方式与送液管连接，培养容器是透明的有机玻璃容器。
3.根据权利要求1或2所述的模拟装置，其特征在于，所述的培养容器内部安装有日光灯管柱，所述的日光灯管柱的底部通过卡槽与培养容器连接固定。
4.根据权利要求3所述的模拟装置，其特征在于，所述的日光灯管柱由空心的有机玻璃柱子为主体，其中镶嵌上下两排共八个日光灯管。
5.根据权利要求1或2所述的模拟装置，其特征在于，所述的培养容器的底部设有放藻管，所述的放藻管上设有阀门。
6.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述的灭菌器的注液管和送液管上分别设有阀门。
7.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述的灭菌器在底部还设有排液管，所述的排液管上设有阀门。
8.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述的灭菌器还配备一个温度检测器。
9.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述的灭菌器、送液管和培养容器为全封闭结构。
10.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于，所述的增氧泵通过导气管连接培养容器的底部。
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