CN216129592U - 一种微生物接种装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种微生物接种装置，属于微生物技术领域。接种装置包括观测平台、培养腔室、转移机构以及接种机构；其中，观测平台用于菌落的识别；培养平台用于菌落培养；转移机构中的夹持件和第一转移件分别用于培养皿夹持以及将培养皿从培养腔室转移至观测平台能够进行拍照的位置进行检测；接种机构的接种件、第一驱动件和第二驱动件相互配合、共同作用，以实现菌落的自动接种功能。该接种装置将菌落识别以及接种功能集于一体，能够在识别特定的菌落以后，继续对其进行接种实验，具备全程自动操作的功能。

Description

一种微生物接种装置

技术领域

本申请涉及微生物技术领域，具体而言，涉及一种微生物接种装置。

背景技术

现有技术中，微生物全自动智能操作设备能间隔一定时间自动抓取培养皿进行拍照，并对图像中的菌落总数、大肠埃希氏菌、总大肠菌群和粪大肠菌群等四种微生物检测指标的菌落特征利用软件进行全自动的识别。

此外，在识别到特定菌落以后，往往需要进行菌落接种。但是，当前的全自动微生物智能操作设备，仅能实现菌落识别或菌落自动接种的其中一种功能，无法在识别特定的菌落以后，继续进行菌落接种实验，不具备全程自动操作的功能。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种微生物接种装置，该接种装置将菌落识别以及自动接种功能集于一体。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种微生物接种装置，包括：观测平台、培养腔室、转移机构以及接种机构。

培养腔室具有用于放置培养皿的培养平台。

转移机构具有相互连接的夹持件和第一转移件，夹持件用于夹持培养皿，第一转移件用于驱动夹持件将培养皿从培养平台转移至第一位置，第一位置为视觉计数平台能够进行拍摄的位置。

接种机构具有接种件、第一驱动件和第二驱动件，第一驱动件用于驱动接种件在第二位置以及第三位置之间往复运动，第二位置位于第一位置的上方，第三位置位于接种位置的上方；第二驱动件用于驱动接种件沿接种装置的高度方向移动，以使接种件能够在第一位置和第二位置之间以及第三位置和接种位置之间往复运动。

上述技术方案中，培养腔室中的培养平台用于菌落培养；观测平台用于对培养皿中的菌落进行拍照并识别；转移机构的夹持件和第一转移件分别用来夹取培养皿以及将培养皿在培养平台以及观测平台之间进行转移；接种机构的接种件、第一驱动件和第二驱动件相互配合、共同作用，以实现菌落的提取和接种功能；该接种装置将菌落识别与自动接种功能集于一体，从而在菌落的识别以及后续的菌落接种实验中达到全程自动操作的目的。

在一些可选的实施方案中，接种件为接种环、接种针、接种圈和接种钩中的任一种。

上述技术方案中，接种件的形式多样，使得该装置的应用范围较广。

在一些可选的实施方案中，接种件为接种环。

上述技术方案中，接种件的形式为接种环，能够较好地适用于固体培养环境。

在一些可选的实施方案中，接种环的圆环的轴心线垂直接种装置的高度方向。

上述技术方案中，接种环按照该方向进行设置时，便于进行菌落的提取、接种操作；同时，该设置使得在进行菌落提取时，接种环与培养皿的接触面积小，能够保证尽可能提取到识别范围内的相应菌落，从而增加菌落提取的精确度。

在一些可选的实施方案中，接种环的圆环为柔性圆环。

上述技术方案中，柔性圆环的设置使得在培养皿中提取菌落时不会对培养皿造成挤压，从而起到保护菌落以及培养皿的作用。

在一些可选的实施方案中，转移机构和接种机构连接于同一底座。

上述技术方案中，转移机构和接种机构连接于同一底座，能够节约装置的内部空间，同时节约构件的制备以及安装时间。

在一些可选的实施方案中，底座为筒体，筒体沿接种装置的高度方向设有第一转动轴，筒体可绕第一转动轴转动。

上述技术方案中，底座设置为可转动的筒体，其能够发挥粗调功能，将转移机构和接种机构先旋转至大概的工作位置，再调节相应结构的旋转功能件即可，从而提高工作效率。

在一些可选的实施方案中，转移机构和接种机构对称分布于底座两侧。

上述技术方案中，转移机构和接种机构按照该位置关系进行设置，使得二者处于相对较远的位置，防止二者发生干涉，便于二者更好的发挥各自的功能。

在一些可选的实施方案中，培养腔室沿接种装置的高度方向设有第二转动轴，培养腔室沿第二转动轴的周向间隔设置有多个培养平台。

上述技术方案中，培养腔室设置有多个培养平台，能够容纳较多的培养皿，从而能够对更多的菌落进行识别以及接种，增加装置的可处理容量。

在一些可选的实施方案中，培养腔室还包括带有编码器的电机，所述电机用于驱动所述培养腔室转动预设角度，以使所述培养腔室在周向上的不同所述培养平台均能转动至所述夹持件的夹取位置。

上述技术方案中，编码器电机的设置，能够使得培养腔室中的培养平台按照特定的角度进行旋转，从而将特定角度的培养平台旋转至转移机构能够夹取的位置，实现自动夹取培养皿的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种微生物接种装置的第一视图；

图2为本申请实施例提供的一种微生物接种装置的第二视图；

图3为本申请实施例提供的一种微生物接种装置的第三视图；

图4为本申请实施例提供的一种微生物接种装置的底座的第一视图。

图标：100-微生物接种装置；110-观测平台；111-相机；112-光源；120-培养腔室；121-培养平台；122-第二转动轴；123-带有编码器的电机；130-转移机构；131-夹持件；132-第一转移件；133-第二转移件；134-第三转移件；140-接种机构；141-接种件；142-第一驱动件；143第二驱动件；150-底座；151第一转动轴；160-培养基；

a-接种装置的高度方向。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或垂垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

发明人研究发现，现有技术中，微生物全自动智能操作设备能针对各个菌落的特征，利用软件进行自动识别。但是，在实际应用中，经常还需要对识别后的菌落进行接种，以便进行后续的确定性实验。当前，由于微生物全自动智能操作设备的功能较为单一，故还无法同时实现菌落的识别以及接种功能。

发明人研究还发现，基于目前的全自动微生物智能操作设备，将菌落识别以及自动接种功能集于一体，就能够在识别出特定菌落以后，继续对其进行后续的产酸、产气等确认性实验，从而具备全程自动操作的功能。

参阅图1～图3，本申请实施例提供一种微生物接种装置100，包括：观测平台110、培养腔室120、转移机构130以及接种机构140。

需要说明的是，在本申请的附图中，第一视图是参照图1的摆放位置下的俯视图；第二视图是参照图1的摆放位置下的左侧轴向视图；第三视图是参照图1的摆放位置下的右侧轴向视图。

培养腔室120具有用于放置培养皿的培养平台121。

转移机构130具有相互连接的夹持件131和第一转移件132，夹持件131用于夹持培养皿，第一转移件132用于驱动夹持件131将培养皿从培养平台121转移至第一位置，第一位置为视觉计数平台能够进行拍摄的位置。

接种机构140具有接种件141、第一驱动件142和第二驱动件，第一驱动件142用于驱动接种件141在第二位置以及第三位置之间往复运动，第二位置位于第一位置的上方，第三位置位于接种位置的上方；第二驱动件用于驱动接种件141沿接种装置的高度方向a移动，以使接种件141能够在第一位置和第二位置之间以及第三位置和接种位置之间往复运动。

本申请中，培养腔室120中的培养平台121用于菌落培养；观测平台110用于对培养皿中的菌落进行拍照并识别；转移机构130的夹持件131和第一转移件132分别用来夹取培养皿以及将培养皿在培养平台121以及观测平台110之间进行转移；接种机构140中的接种件141、第一驱动件142和第二驱动件相互配合，用来实现菌落的自动接种功能，从而将菌落的识别以及接种集于一体，并且在菌落的识别以及接种过程中达到全程自动操作的目的。

为了便于理解，对微生物接种装置100的工作原理进行具体说明：

转移机构130中的夹持件131夹取培养腔室120中位于培养平台121的培养皿；然后，转移机构130中的第一转移件132将培养皿从培养平台121转移至观测平台110；然后，观测平台110用于对培养皿中的菌落进行拍照并识别；然后，接种机构140中的第一驱动件142驱动接种件141从第三位置转移至第二位置；然后，接种机构140中的第二驱动件驱动接种件141从第二位置下降转移至第一位置进行菌落提取；然后，接种机构140中的第二驱动件驱动接种件141从第一位置上升转移至第二位置；然后，接种机构140中的第一驱动件142驱动接种件141从第二位置转移至第三位置；然后，接种机构140中的第二驱动件驱动接种件141从第三位置下降转移至接种位置进行接种。

作为一种示例，该微生物接种装置100用于识别总大肠菌群的菌落，并在识别到特定的总大肠菌群的菌落以后，通过接种装置完成菌落的自动接种以及后续的产酸、产气等确定性实验，实现全程自动识别以及接种的功能。

相应地，为了满足总大肠菌群的菌落的生长需求，确定性实验过程中采用乳糖液体培养基160进行菌落的培养。

可以理解的是，作为一种示例，观测平台110包括相机111和光源112。为了进一步理解观测平台110的工作原理，以下做具体说明：当转移机构130将培养腔室120中的培养皿转移到观测平台110时，通过相机111对培养皿中的菌落进行拍照，此时，往往需要根据不同的菌落类型，进行光源112的调节，以保证拍摄照片的质量。此外，观测平台110还连接有数据处理系统，该系统通过对拍摄图片进行分析，就能根据特定菌落的特征识别出图片中不同位置的菌落类型。

可以理解的是，实际应用中，经常会涉及到菌落计数的基础环节。作为一种示例，该数据处理系统中还可兼顾菌落计数的功能。

在此基础上，可以理解的是，微生物接种装置100在进行实际应用时，往往需要和相应的微生物检测方法相配合。

作为一种示例，当前设置的微生物接种装置100能够与酶底物法、多管发酵法和平皿法等微生物检测方法中的任一种相匹配并进行应用。

但是，需要特别注意的是，在滤膜法中，细菌培养以及运用智能装置进行菌落检测的过程中，会涉及到培养皿翻转的过程，当前的微生物接种装置100由于不具备培养皿翻转功能，无法在滤膜法中进行应用，故为了符合滤膜法的检测条件，还需要对其结构进行优化。

作为一种示例，转移机构130还设置有能够将夹持件131的底部翻转至朝向微生物接种装置100的顶部的第二转移件133。

需要注意的是，该设置情况下，第一转移件132和第二转移件133之间的连接关系是可调整的。

作为一种示例，夹持件131先连接于第一转移件132，再连接第二转移件133。在其它实施方式中，夹持件131先连接于第二转移件133，再连接第一转移件132。可以理解的是，只要能够同时满足将夹持件131翻转以及将夹持件131从培养平台121和观测平台110之间进行转移的功能即可。

在此基础上，为了对转移机构130的整体结构有更清楚的认识，以下做具体介绍。

作为一种示例，转移机构130包括旋转电机、夹持电机和夹持电机垂直旋转轴。其中，旋转电机用于将夹持件131从培养平台121和观测平台110之间进行转移；夹持电机用于夹持培养皿；夹持电机垂直旋转轴用于将夹持件131的底部翻转至朝向微生物接种装置100的顶部；以上三者相互配合，共同作用，从而实现将夹持件131翻转以及将夹持件131从培养平台121和观测平台110之间进行转移的功能。

相应地，接种机构140中的接种件141、第一驱动件142和第二驱动件之间连接关系也是可调整的。

作为一种示例，接种件141先连接于第一驱动件142，再连接第二驱动件。在其它实施方式中，接种件141先连接于第二驱动件，再连接第一驱动件142。可以理解的是，只要能够同时满足将接种件141在观察平台以及接种位置之间进行转移的功能即可。

需要注意的是，为了微生物接种装置100能够在多种工作环境中进行应用，接种件141的形式没有限定，往往需要根据实际情况进行调整。

作为一种示例，培养皿中的培养基160为液体，在没有特别要求的情况下，出于使用便利性考虑，接种件141可设置为接种环、接种针、接种圈和接种钩中的任一种；培养皿中的培养基160为固体，考虑到行业规范的层面，接种件141设置为接种环。

进一步地，考虑到实际操作时的便捷性、规范性以及数据的准确性，可以对接种环的设置形式进行优化。

作为一种示例，将接种环的圆环的轴心线垂直接种装置的高度方向a进行设置。该设置方式下，便于进行菌落的提取、接种操作；同时，该设置使得在进行菌落提取时，接种环与培养皿的接触面积小，能够保证尽可能提取到识别范围内的相应菌落，从而增加菌落提取的精确度。

在其它实施方式中，还可将接种环的圆环的轴心线与接种装置的高度方向a按照一定的倾斜角度进行设置，比如0°～90°之间，例如但不限于10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°和90°中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值。可以理解的是，只要使得接种环能够进行菌落的提取、接种即可。

在此基础上，为了防止在进行菌落的提取时，对培养皿中的菌落以及培养皿造成损坏，可以考虑对接种圆环的材质进行改进。

作为一种示例，接种环的圆环为柔性圆环。

发明人进一步研究发现，对装置内部各个结构之间的连接关系进行改进，不仅可以节省内部空间，还能节约构件的制备以及安装时间。

作为一种示例，将转移机构130和接种机构140连接于同一底座150。

在此基础上，为了进一步的节约转移机构130以及接种机构140的调节时间，从而提高工作效率，可以对底座150进行改进。

参阅图4，作为一种示例，底座150可设置为筒体，并且筒体沿接种装置的高度方向a设有第一转动轴，筒体可绕第一转动轴转动。该设置形式，筒体能够自行绕轴旋转，从而代替转移机构130以及接种机构140中部分构件的功能，已达到简化转移机构130以及接种机构140的目的。

此外，为了防止转移机构130和接种机构140各自工作时相互影响，还可以对二者在底座150的设置位置进行优化。

作为一种示例，转移机构130和接种机构140对称分布于底座150两侧。该设置使得二者处于相对较远的位置，便于二者更好的发挥各自的功能。

可以理解的是，培养腔室120中设置的培养平台121数量越多，能够容纳的培养皿数量就越多，从而能够对更多的菌落进行识别以及接种，相应的，微生物接种装置100的可处理容量得到增加。

作为一种示例，培养腔室120沿接种装置的高度方向a设有第二转动轴122，培养腔室120沿第二转动轴122的周向间隔设置有多个培养平台121。

在此基础上，为了能够让转移机构130对培养腔室120中特定位置的培养平台121中的培养皿进行夹取，还可以对培养腔室120的结构进行改进。

作为一种示例，培养腔室120还包括带有编码器的电机123，该电机的设置能够使得培养腔室120中的培养平台121按照特定的角度进行旋转，从而将特定角度的培养平台121旋转至转移机构130能够夹取的位置，实现自动夹取培养皿的目的。

此外，为了进一步增加微生物接种装置100的可处理容量，还可以对培养腔室120中培养平台121的分布形式进一步优化。

作为一种示例，培养腔室120沿接种装置的高度方向a还设有多个培养平台121。该设置方式使得培养腔室120中的培养平台121是多层多列的形式，从而赋予微生物接种装置100具备极大的可处理容量。

在此基础上，为了赋予转移机构130在接种装置的高度方向a的机动性，可以对转移机构130的结构进一步改进。作为一种示例，转移机构130设置有第三转移件134。相应的，夹持件131、第一转移件132、第二转移件133和第三转移件134之间的连接关系也是可调整的。

作为一种示例，夹持件131先连接于第一转移件132，再连接第二转移件133，最后连接第三转移件134。在其它实施方式中，夹持件131先连接于第二转移件133，再连接第一转移件132，最后连接第三转移件134。

为了便于理解，作为一种示例，第三转移件134为直线电机。

在此基础上，为了满足对不同工作半径范围内的培养皿进行抓取，可以对转移机构130进行改进。

作为一种示例，转移机构130还可设置增加工作半径的第四转移件，第四转移件连接于第三转移件134和第二转移件133之间。

相应的，为了满足对不同工作半径范围内的菌落进行接种，可以对接种机构140进行改进。

作为一种示例，接种机构140还可设置增加工作半径的第三驱动件，第三驱动件连接于第二驱动件和第一驱动件142之间。

综上所述，本申请实施例提供的一种微生物接种装置100，该装置将菌落识别以及自动接种功能集于一体，能够在识别到特定的菌落以后，继续对其进行后续的接种实验，具备全程自动操作的功能。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微生物接种装置，其特征在于，包括：

观测平台；

培养腔室，所述培养腔室具有用于放置培养皿的培养平台；

转移机构，所述转移机构具有相互连接的夹持件和第一转移件，所述夹持件用于夹持所述培养皿，所述第一转移件用于驱动所述夹持件将所述培养皿从所述培养平台转移至第一位置，所述第一位置为所述观测平台能够进行拍摄的位置；以及

接种机构，所述接种机构具有接种件、第一驱动件和第二驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述接种件在第二位置以及第三位置之间往复运动，所述第二位置位于所述第一位置的上方，所述第三位置位于接种位置的上方；所述第二驱动件用于驱动所述接种件沿所述接种装置的高度方向移动，以使所述接种件能够在所述第一位置和所述第二位置之间以及所述第三位置和所述接种位置之间往复运动。

2.根据权利要求1所述的接种装置，其特征在于，所述接种件为接种环、接种针、接种圈和接种钩中的任一种。

3.根据权利要求1所述的接种装置，其特征在于，所述接种件为接种环。

4.根据权利要求2～3任一项所述的接种装置，其特征在于，所述接种环的圆环的轴心线垂直所述接种装置的高度方向。

5.根据权利要求2～3任一项所述的接种装置，其特征在于，所述接种环的圆环为柔性圆环。

6.根据权利要求1所述的接种装置，其特征在于，所述转移机构和所述接种机构连接于同一底座。

7.根据权利要求6所述的接种装置，其特征在于，所述底座为筒体，所述筒体沿所述接种装置的高度方向设有第一转动轴，所述筒体可绕所述第一转动轴转动。

8.根据权利要求6～7任一项所述的接种装置，其特征在于，所述转移机构和所述接种机构对称分布于所述底座两侧。

9.根据权利要求1所述的接种装置，其特征在于，所述培养腔室沿所述接种装置的高度方向设有第二转动轴，所述培养腔室沿所述第二转动轴的周向间隔设置有多个所述培养平台。

10.根据权利要求9所述的接种装置，其特征在于，所述培养腔室还包括带有编码器的电机，所述电机用于驱动所述培养腔室转动预设角度，以使所述培养腔室在周向上的不同所述培养平台均能转动至所述夹持件的夹取位置。

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