CN219730891U - 一种微流控微生物分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微流控微生物分离装置，包括用于存放待分离样品溶液的存储装置、用于输送待分离样品溶液的输送装置以及用于筛分、培养微生物的微流控装置，微流控装置具有微流控芯片，微流控芯片上配置有夹流分选管道以及设置在夹流分选管道上的多组微生物原位培养室，夹流分选管道包括多条不同筛分粒径的分离通道，输送装置分别连通存储装置和微流控装置的夹流分选管道。本实用新型能实现待分离样品溶液的高通量分离。
Description
技术领域
本实用新型涉及微生物分离的技术领域，具体来说涉及一种微流控微生物分离装置。
背景技术
微生物技术的发展对于农业、医药、食品、环境行业的发展均具有极大的促进作用。如在农业上可以作为微生物肥料、农药方面的应用，在医药上可以生产抗生素、维生素、氨基酸和激素等，在环境行业可以作为污水处理有机物降解、脱氮、除磷，净化水质等应用，可见，各行业对于微生物资源的依赖也越来越强。
微生物在各行业的应用决定了微生物资源开发的重要性。现阶段微生物分离与微生物育种主要还是依赖于传统的技术工具，通过大量的劳动进行重复验证测试。在微生物的分离过程中，传统的富集培养方式容易出现在培养过程中出现“赢家通吃”的现象，即竞争优势的微生物过度生长，使得一些功能强的微生物被忽略，且其培养过程所使用的培养本身就具有选择性，只适用于小部分微生物的生长，进一步地限制微生物分离的种类。另一种方式是采用原位培养的策略，通过稀释的方式将一个或几个微生物封装在允许营养物自由扩散的内腔中，在原生的环境中形成微菌落，进一步提高了可培养微生物的数量，但是这种方法仍是通过稀释的方法实现，导致分离通量低下。
由上可知，现有的微生物分离技术与装备，主要是通过不同功能的选择培养基进行富集与筛选和重复验证，通过梯度稀释的方法转移至固体培养基中，扩大培养后形成的菌落形态和显微形态进行肉眼分辨差异的而分离，经过繁琐的鉴定过程最终确定菌株信息。分离培养周期长，分离通量低下。因此，亟待一种高通量的分离装置，实现更加高效的微生物分离效率以满足科研工作的需要。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种微流控，能实现待分离样品溶液的高通量分离。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种微流控微生物分离装置，包括用于存放待分离样品溶液的存储装置、用于输送待分离样品溶液的输送装置以及用于筛分、培养微生物的微流控装置，微流控装置具有微流控芯片，微流控芯片上配置有夹流分选管道以及设置在夹流分选管道上的多组微生物原位培养室，夹流分选管道包括多条不同筛分粒径的分离通道，输送装置分别连通存储装置和微流控装置的夹流分选管道。
优选地，还包括显微镜，显微镜的物镜聚焦在所述微流控芯片上。
优选地，所述微流控微生物分离装置还包括计算机，所述显微镜为电子显微镜，计算机与显微镜通信连接，用于操作管理及参数设定。
优选地，所述输送装置包括压力泵和导管，压力泵通过导管依次连通存储装置和夹流选管道；计算机与压力泵通信连接，用于操作管理及参数设定。
优选地，存储装置包括玻璃圆管及封盖在玻璃圆管上的密封塞。
优选地，微流控芯片设置有进样孔，该进样孔与所述分离通道的入口连通。
优选地，微流控芯片设置有收集孔，该收集孔与所述分离通道的出口连通，该收集孔连接有收集槽。
优选地，微流控芯片的顶面和底面分别封盖有密封盖板，形成微流控装置。
优选地，所述微流控微生物分离装置还包括恒温装置，该恒温装置与微流控芯片相邻，用于对微流控芯片提供恒温热传递。
优选地，所述存储装置和微流控芯片之间的输送装置上设置有流量计，用于检测待分离样品溶液的流速。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型在输送装置提供动力的前提下，待分离样品溶液中的微生物根据形态、大小的差异，通过微流控芯片的多条分离通道时实现高通量分离，将不同粒径的微生物进行筛分，同时达到不同微生物的高效分离，在每个分离通道后设多组微生物原位培养室以实现高通量培养。
附图说明
图1为本实用新型微流控微生物分离装置的连接示意图(其中同一微流控装置分别示意在显微镜下及示意连接在输送装置中)
图2为本实用新型微流控装置的构造图；
图3为本实用新型微流控装置内夹流分选管道的结构示意图。
图中：1、压力泵；2、存储装置；3、微流控装置；4、显微镜；5、收集槽；6、计算机；7、导管；8、流量计；9、恒温装置；31、微流控芯片；32、密封盖板；33、进样孔；34、夹流分选管道；341、分离通道；35、微生物原位培养室；36、收集孔。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-3所示的一种微流控微生物分离装置，包括用于存放待分离样品溶液的存储装置2、用于输送待分离样品溶液的输送装置以及用于筛分、培养微生物的微流控装置3，微流控装置3具有微流控芯片31，微流控芯片31上配置有夹流分选管道34以及设置在夹流分选管道上的多组微生物原位培养室35，夹流分选管道34包括多条不同筛分粒径的分离通道341，输送装置分别连通存储装置2和微流控装置3的夹流分选管道34。
在输送装置提供动力的前提下，待分离样品溶液中的微生物根据形态、大小的差异，通过微流控芯片31的多条分离通道341时实现高通量分离，将不同粒径的微生物进行筛分，同时达到不同微生物的高效分离，在每个分离通道341后设多组微生物原位培养室35以实现高通量培养。
在本实施例中，本微流控微生物分离装置包括显微镜4，显微镜4的物镜聚焦在所述微流控芯片31上。显微镜4为荧光显微镜4，荧光显微镜4物镜聚焦在微流控芯片31区域，物镜上方为图像采集摄像头，观察微生物分离情况、培养状态、荧光蛋白分泌和生物发光等，同时可以通过目镜直接观察。该微流控微生物分离装置还包括计算机6，所述显微镜4为电子显微镜4，计算机6与显微镜4通信连接，用于操作管理及参数设定。
本实施例的输送装置包括压力泵1和导管7，压力泵1通过导管7依次连通存储装置2和夹流选管道；计算机6与压力泵1通信连接，用于操作管理及参数设定。导管7采用聚聚醚醚酮材质，溶剂惰性和生物兼容性好；压力泵1为微流控微生物分离装置提供动力源。
具体地，本实施例的存储装置2包括玻璃圆管及封盖在玻璃圆管上的密封塞。使用密封塞密封后通过压力泵1驱动后获得稳定的液体流速。
在导管7连通的具体实现方式中，本实施例的微流控芯片31设置有进样孔33，该进样孔33与所述分离通道341的入口连通。微流控芯片31设置有收集孔36，该收集孔36与所述分离通道341的出口连通，该收集孔36连接有收集槽5。收集槽5用于收集微流控芯片31流出的流出物，进而检测微流控芯片31的微生物分离效率。
本实施例的微流控芯片31的顶面和底面分别封盖有密封盖板32，形成微流控装置3。密封盖板32由刚性石英玻璃组成，石英玻璃允许紫外和可见光自由透过，可使用显微镜4观察微生物状态和生物发光。
本实施例的微流控微生物分离装置还包括恒温装置9，该恒温装置9与微流控芯片31相邻，用于对微流控芯片31提供恒温热传递。恒温装置9具体为微生物原位培养室35提供恒温温度支持。存储装置2和微流控芯片31之间的输送装置上设置有流量计8，具体可设置在导管7上，用于检测待分离样品溶液的流速。
将待分离样品(微生物)与缓冲溶液分别加入到存储装置2的玻璃圆管21中，用密封塞22进行密封；通过压力泵1提供的恒定驱动力和连接的导管7将待分离样品溶液注入到微流控装置3的进样孔33中，微流控芯片31和上下两片密封盖板32组成了微流控装置3；待分离样品溶液进入微流控装置3后，首先经过夹流分选管道34进行不同粒径的微生物筛分，筛分后的微生物将被截留在微生物原位培养室35中进行进一步的培养，并通过恒温装置9提供稳定的培养温度；显微镜4观察微生物分离情况、培养状态、荧光蛋白分泌和生物发光等；微流控装置3分离后溶液通过收集孔36最终在收集槽5进行收集，以检测微生物分离效率；微流控流速和显微成像通过计算机6中相应操作程序进行控制。
本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述实施例内容，利用本领域的常规技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想且不冲突的前提下，以上优选实施例还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，所获得的其它实施例均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微流控微生物分离装置，其特征在于，包括用于存放待分离样品溶液的存储装置、用于输送待分离样品溶液的输送装置以及用于筛分、培养微生物的微流控装置，微流控装置具有微流控芯片，微流控芯片上配置有夹流分选管道以及设置在夹流分选管道上的多组微生物原位培养室，夹流分选管道包括多条不同筛分粒径的分离通道，输送装置分别连通存储装置和微流控装置的夹流分选管道。
2.根据权利要求1所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，还包括显微镜，显微镜的物镜聚焦在所述微流控芯片上。
3.根据权利要求2所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，所述微流控微生物分离装置还包括计算机，所述显微镜为电子显微镜，计算机与显微镜通信连接，用于操作管理及参数设定。
4.根据权利要求3所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，所述输送装置包括压力泵和导管，压力泵通过导管依次连通存储装置和夹流选管道；计算机与压力泵通信连接，用于操作管理及参数设定。
5.根据权利要求1-4任一项所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，存储装置包括玻璃圆管及封盖在玻璃圆管上的密封塞。
6.根据权利要求1-4任一项所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，微流控芯片设置有进样孔，该进样孔与所述分离通道的入口连通。
7.根据权利要求6所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，微流控芯片设置有收集孔，该收集孔与所述分离通道的出口连通，该收集孔连接有收集槽。
8.根据权利要求1-4任一项所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，微流控芯片的顶面和底面分别封盖有密封盖板，形成微流控装置。
9.根据权利要求1-4任一项所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，所述微流控微生物分离装置还包括恒温装置，该恒温装置与微流控芯片相邻，用于对微流控芯片提供恒温热传递。
10.根据权利要求1-4任一项所述的微流控微生物分离装置，其特征在于，所述存储装置和微流控芯片之间的输送装置上设置有流量计，用于检测待分离样品溶液的流速。
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