CN204569945U - 一体式间隙浸没植物生物培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一体式间隙浸没植物培养装置，包括培养罐本体、培养罐本体包括罐体盖、培养盘、底盘和至少两个密封结构，培养罐本体由底盘和罐体盖通过密封结构密封相连构成一个密闭空间，所述密闭空间被培养盘隔开形成上层培养室和下层储液室两个腔室，培养盘上设有导液管，导液管连通培养室和储液室。所述培养室体积大于或等于所述储液室，可以为植物组织培养提供更大的生长空间；垂直导液管则将储液室的培养液导入培养室，可以为植物组织培养提供充足的营养；同时培养罐本体由底盘和罐体盖通过密封结构密封相连构成一个密闭空间，实现了密封性能很好的整体的一体式的培养装置，又能实现培养液和空气的交流，结构简单且操作方便。

Description

一体式间隙浸没植物生物培养装置

技术领域

本实用新型涉及一种既可用于植物细胞、组织、装置官大量培养，也可用于微生物与植物组织共培养体系的建立，来获取具有药用价值的天然活性产物的培养装置。

背景技术

目前在植物组织培养领域，培养方式大致可分为固体和液体培养两类，其各自优缺点如表1。与固体培养相比较，液体培体培养优点较为明显，但仍存在诸多缺点与不足，例如空气交换有限，易于玻璃化等等。为了进一步解决上述问题，国内外学者进行了大量试验，其中间歇浸没系统增殖效果较为显著。间歇浸没式植物生物反应装置种类众多，其中多种反应装置是实验者实际试验中改进的培养系统，这些生物反应装置中较成熟，具有代表性的主要有四种，如表2。

表1 固体培养与液体培养优缺点比较

表2 四种间歇浸没式生物反应装置结构与特点

上述四种间隙浸没式生物反应装置代表了不同时期的成果，前2种由于高污染和空间等问题而没有得到广泛应用；后2种采用了双瓶式，原理一样，利用气压实现间歇浸没，降低污染率，也在一定程度上降低了成本，提高了效率，已经投入商业化生产应用，但是该种间隙浸没生物反应装置依然构造复杂，维修困难，会造成一定的使用不便。

间歇浸没式生物反应装置不仅能满足植物组织培养物生长所需营养物质与氧气供给，还解决了悬浮培养中遇到的玻璃化问题；此类培养方式国内外研究较多，且均申请了相关的专利，如中国专利(申请号98205797.0)公开了一种“气升式周期浸没光照植物细胞组织器官培养反应装置”，中国专利(申请号98102396.7)公开了一种“气升式周期浸没光照植物细胞组织培养方法及培养反应装置”，上述两个专利所公开的反应装置均因设备构造复杂、制造成本高，导致不适用于广泛推广。同时，中国专利(专利公告号CN 201420083Y)公开了一种“间歇浸没植物组织培养器官的培养反应器”虽然设计简单，成本低廉，但该设备的主反应罐开口较小，植物组织培养物不易取出，有时甚至需要破坏主反应罐才能取苗；此外，由于储液罐和主反应罐为两个独立元件，给携带和灭菌带来不便，污染的可能性大大增加。中国专利(专利公告号CN 201809355U)公开了一种“间歇浸没的开合式植物生物反应器”实现了一体式的植物生物反应器，但是由于其操作繁琐，材质笨重，密封性差，污染严重，最终也未得到广泛应用。

因此，现在急需要研发一种一体式密封性好，污染低，材质轻，结构简单，操作简单的植物生物反应装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有的不足，提供一种密封性好，污染低，材质轻，结构和操作简单的一体式间隙浸没植物生物培养装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，该一体式间隙浸没植物生物培养装置，包括培养罐本体，培养罐本体包括罐体盖、培养盘、底盘和至少两个密封结构，所述培养罐本体由所述底盘和所述罐体盖通过密封结构密封相连构成一个密闭空间，所述密闭空间被所述培养盘分隔开形成培养室和储液室两个腔室，所述培养盘上设有导液管，所述导液管连通所述培养室和所述储液室。罐体盖呈铜鼎形，底盘呈碗状，通过培养盘将培养罐本体分隔成培养室和储液室，所述培养室体积大于或等于所述储液室，培养室占整个培养罐本体的1/2～4/5，储液室占整个培养罐本体的1/5～1/2，这样的设计为植物组织培养提供了更大的生长空间；通过设置导液管将培养室和储液室连通，导液管则可以将储液室的培养液导入培养室，则可以为植物组织培养提供充足的营养；同时培养罐本体由底盘和罐体盖通过密封结构密封相连构成一个密闭空间，实现了密封性能很好的整体的一体式的培养装置，结构简单且操作方便；此外，培养盘设置成可移动的，当在培养过程中需要更换培养液或培养基的时候，可以直接将培养盘连同培养的植物一起移至新的培养罐体中；或者在培养一个阶段完成后，可以直接将培养盘连同培养的植物移动到下一阶段的培养罐体中，从而不影响植物的生长状态且操作简单方便。

本实用新型进一步改进在于，所述密封结构包括第一凸台、第二凸台；所述第一凸台设置在所述底盘的外边沿结构上，且在横向方向上向外延伸；所述第二凸台设置在所述罐体盖的外边沿结构上，且在横向方向上与所述第一凸台对应向外延伸；所述第一凸台和第二凸台通过内螺丝上下紧固实现所述罐体盖和底盘的密封。密封结构通过螺丝固定后，可以进一步更好地实现培养罐本体的密封性能。

本实用新型进一步改进在于，所述培养罐本体还包括第一密封圈卡槽和第二密封圈卡槽，所述底盘的外沿结构上以底盘的圆心为中心设有第一密封圈卡槽，用于放置所述第一密封圈；所述培养盘的外沿结构上以培养盘的圆心为中心设有第二密封圈卡槽，用于放置所述第二密封圈。该培养罐本体进一步通过底盘与培养盘之间的第一密封圈和培养盘与罐体盖之间的第二密封圈，从而实现更好地密封性能。

本实用新型进一步改进在于，所述培养罐本体上设有除菌装置，所述除菌装置包括第一胶管、第二胶管、第一空气除菌器和第二空气除菌器；所述底盘的一侧设有进气嘴，所述进气嘴通过所述第一胶管与所述第一空气除菌器密封相连；所述罐体盖的顶部一侧设有气体交换嘴，所述气体交换嘴通过所述第二胶管与所述第二空气除菌器密封相连。通过设置除菌装置，可以实现培养装置中的气体无菌，可以为植物培养提供无菌的环境，降低污染，使植物很好地生长。

本实用新型进一步改进在于，所述导液管的顶部设有分流限流柱；所述培养盘呈漏斗状，所述培养盘的底部以圆心为中心向外发散设有至少2个凹凸相间的圆环；所述培养盘的底部以分流限流柱为中心向外延伸设有至少2条引流槽；所述引流槽连通所述凹凸相间的圆环。通过在导液管的顶部设有分流限流柱；可以控制和调节培养液进入培养室的流量；通过将培养盘的底部设置成凹凸相间的圆环和在凹凸相间的圆环上设置引流槽，可以防止植物培养时培养盘部泛潮和水流堵塞，从而使植物更好地培养，更好地生长。

本实用新型进一步改进在于，所述导液管的底部沿直径对称设有缺口；所述分流限流柱是中空结构且顶部是封闭的，所述分流限流柱的横截面呈“十”字形且高于所述培养槽的外边沿，所述分流限流柱的侧面设有4条竖形开口的引流口。通过在分流限流柱侧面设置引流口；可以进一步更好地控制和调节培养液进入培养室的流量；同时由于在分流限流柱的侧面设有4条竖形开口的引流口，可以防止培养室内培养的植物组织在培养液回流至储液室时一起被回流至储液室中。

本实用新型进一步改进在于，所述培养罐本体还包括手柄和脚垫，所述手柄设置在所述罐体盖的顶部中心处，所述手柄与所述罐体盖为一体成型设置；所述脚垫设置在所述底盘的下方，用于支撑所述培养罐本体，所述脚垫与所述底盘为一体成型设置。通过简单的一体成型设置手柄和脚垫，使该一体式间隙浸没培养装置使用更方便。

本实用新型的优选方案，所述手柄为倒锥形；所述培养罐本体包括6个密封结构，所述第一凸台与所述第二凸台的横截面均为等腰梯形；所述凹凸相间的圆环为7个，所述引流槽为4条。

本实用新型进一步改进在于，所述培养罐本体的材质采用透明塑料或玻璃。可以采用耐高温、透光性好、轻的材质的透明塑料或玻璃。

本实用新型的一体式间隙浸没培养装置，可以外连到气泵等动力装置上，利用时控器来控制动力装置电流的通断，从而实现控制气泵的工作于否。当气泵工作时，在气压的作用下，储液室内的培养液进入培养室内，从而浸润培养室内的植物组织培养物，培养室内的气体可从出口管被排出；当气泵停止工作时，培养室内的培养液在重力的作用下返回至储液室。这样就可以实现培养盘上的植物组织被培养液间歇浸没。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该一体式间隙浸没植物生物培养装置材质轻，透光性好，操作与组装更为简便、设计更为合理、培养效果更好，降低了制造成本，便于规模化生产和推广使用。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是实用新型的一体式间隙浸没植物生物培养装置的结构示意图；

图2是实用新型的一体式间隙浸没植物生物培养装置的底盘的俯视示意图；

图3是实用新型的一体式间隙浸没植物生物培养装置的培养盘的俯视示意图；

图4是实用新型的一体式间隙浸没植物生物培养装置的限流分流柱的结构示意图；

图5是实用新型的一体式间隙浸没植物生物培养装置的罐体盖的俯视示意图；

其中：1-培养罐本体；2-罐体盖；3-培养盘；301-导液管；302-分流限流柱；303-引流槽；304-缺口；305-引流口；4-底盘；5-密封结构；501-第一凸台；502-第二凸台；6-培养室；7-储液室；8-螺丝；9-除菌装置；901-第一胶管；902-第二胶管；903-第一空气除菌器；904-第二空气除菌器；10-第一密封圈卡槽；11-第二密封圈卡槽；12-进气嘴；13-气体交换嘴；14-手柄；15-脚垫。

具体实施方式

实施例一：如图1-5所示，该一体式间隙浸没植物生物培养装置包括培养罐本体1，培养罐本体1包括罐体盖2，培养盘3，底盘4和至少两个密封结构5，培养罐本体1由底盘4和罐体盖2通过密封结构5密封相连构成一个密闭空间，密闭空间被所述培养盘3分隔开形成培养室6和储液室7两个腔室，培养盘3上设有导液管301，导液管301连通培养室6和储液室7；密封结构5包括第一凸台501，第二凸台503，第一圆孔502，第二圆孔504，围边505和卡口506；底盘4的外边沿结构上在横向方向上向外延伸设有第一凸台501，第一凸台501上设有第一圆孔502；罐体盖2的外边沿结构上在横向方向上且在所述第一凸台对应位置向外延伸设有第二凸台502，第一凸台501和第二凸台502通过内螺丝8上下紧固实现所述罐体盖2和底盘4的密封；培养罐本体1还包括第一密封圈卡槽10和第二密封圈卡槽11，底盘4的外沿结构上以底盘4的圆心为中心设有第一密封圈卡槽10，用于放置所述第一密封圈；所述培养盘3的外沿结构上以培养盘3的圆心为中心设有第二密封圈卡槽11，用于放置所述第二密封圈；培养罐本体1还设有除菌装置9，除菌装置9包括第一胶管901，第二胶管902，第一空气除菌器903和第二空气除菌器904；所述底盘4的一侧设有进气嘴12，所述进气嘴通过第一胶管901与第一空气除菌器903密封相连；罐体盖2的顶部一侧设有气体交换嘴13，气体交换嘴13通过第二胶管902与第二空气除菌器904密封相连；导液管301的顶部设有分流限流柱302；培养盘3呈漏斗状，培养盘3的底部以圆心为中心向外发散设有7个凹凸相间的圆环；培养盘3的底部以分流限流柱302为中心向外延伸设有4条引流槽303；引流槽303连通所述凹凸相间的圆环；导液管301的底部沿直径对称设有缺口304；分流限流柱302是中空结构且顶部是封闭的，分流限流柱302的横截面呈“十”字形且高于培养槽3的外边沿，分流限流柱302的侧面设有4条竖形开口的引流口305；培养罐本体1还包括手柄14和脚垫15，手柄14为倒锥形，手柄14设置在罐体盖2的顶部中心处，手柄14与罐体盖2为一体成型设置；脚垫15设置在底盘4的下方，用于支撑培养罐本体1，脚垫15与底盘4为一体成型设置；培养罐本体1包括6个密封结构5，所述第一凸台501与第二凸台503的横截面均为等腰梯形；培养罐本体1的材质采用玻璃。

本实用新型的一体式间歇浸没植物培养装置，具体工作过程如下：

首先，将其至于121℃下进行25～35min的高压湿热灭菌，然后在超净工作台打开罐体盖2，将适量培养液放入培养室6内，培养液通过液体分流限流柱302、导流管301进入储液室7内，盖上罐体盖2；在无菌条件下，打开罐体盖2将待培养的植物(如细胞、组织、器官)，微生物及其两者共培养体系放入培养室6内，合上罐体盖2，保持整个培养装置密封性。

其次，气泵在时控器的控制下进行间歇工作。当气泵处于工作状态时，气体进入进气管并由第一空气除菌器903进行除菌处理，然后通过进气嘴12进入储液室7内腔；储液室7中的培养液在气压的作用下依次通过导流管301、分流限流柱302进入培养室6内，使培养室6内的植物组织浸没在培养液中；培养室内的气体则依次通过气体交换嘴13和第二空气除菌器904被排出；当气泵停止工作时，培养室6内的培养液在自身重力的作用下，依次通过分流限流柱302、导流管301回流至储液室7中；由于其上端封闭且侧面有4条竖形开口，因此培养室6内培养的植物组织不会随着培养液回流至储液室7中。此时整个培养室6内形成负压，外界的气体经过第二空气除菌器904除菌处理后沿着气体交换嘴13管进入培养室6内。

最后，培养结束后于无菌条件下，拧松螺丝8，待培养液完全漏入下层的储液室7后再打开罐体盖2，取出再生植株。

这样，培养室6内的植物组织器官就完成了一次间歇浸没循环培养，可通过调节时控器来调节上述循环的时间。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种一体式间隙浸没植物生物培养装置，包括培养罐本体，其特征在于，该培养罐本体包括罐体盖、培养盘、底盘和至少两个密封结构，所述培养罐本体由所述底盘和所述罐体盖通过密封结构密封相连构成一个密闭空间，所述密闭空间被培养盘隔开形成上层培养室和下层储液室两个腔室，所述培养盘是可以移动的，所述培养盘上设有导液管，所述导液管连通所述培养室和所述储液室。

2.根据权利要求1所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述密封结构包括第一凸台、第二凸台；所述第一凸台设置在所述底盘的外边沿结构上，且在横向方向上向外延伸；所述第二凸台设置在所述罐体盖的外边沿结构上，且在横向方向上与所述第一凸台对应向外延伸；所述第一凸台和第二凸台通过内螺丝上下紧固实现所述罐体盖和底盘的密封。

3.根据权利要求2所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述培养罐本体还包括第一密封圈卡槽和第二密封圈卡槽，所述底盘的外沿结构上以底盘的圆心为中心设有第一密封圈卡槽，用于放置所述第一密封圈；所述培养盘的外沿结构上以培养盘的圆心为中心设有第二密封圈卡槽，用于放置所述第二密封圈。

4.根据权利要求3所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述培养罐本体上设有除菌装置，所述除菌装置包括第一胶管、第二胶管、第一空气除菌器和第二空气除菌器；所述底盘的一侧设有进气嘴，所述进气嘴通过所述第一胶管与所述第一空气除菌器密封相连；所述罐体盖的顶部一侧设有气体交换嘴，所述气体交换嘴通过所述第二胶管与所述第二空气除菌器密封相连。

5.根据权利要求4所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述导液管的顶部设有分流限流柱；所述培养盘呈漏斗状，所述培养盘的底部以圆心为中心向外发散设有至少2个凹凸相间的圆环；所述培养盘的底部以分流限流柱为中心向外延伸设有至少2条引流槽；所述引流槽连通所述凹凸相间的圆环。

6.根据权利要求5所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述导液管的底部沿直径对称设有缺口；所述分流限流柱是中空结构且顶部是封闭的，所述分流限流柱的横截面呈“十”字形且高于所述培养槽的外边沿，所述分流限流柱的侧面设有4条竖形开口的引流口。

7.根据权利要求6所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述培养罐本体还包括手柄和脚垫，所述手柄设置在所述罐体盖的顶部中心处，所述手柄与所述罐体盖为一体成型设置；所述脚垫设置在所述底盘的下方，用于支撑所述培养罐本体，所述脚垫与所述底盘为一体成型设置。

8.根据权利要求7所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述手柄为倒锥形；所述培养罐本体包括6个密封结构，所述第一凸台与所述第二凸台的横截面均为等腰梯形；所述凹凸相间的圆环为7个，所述引流槽为4条。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一体式间隙浸没植物生物培养装置，其特征在于，所述培养罐本体的材质采用透明塑料或玻璃。