CN220352139U - 一种分枝杆菌的超声提取装置 - Google Patents

一种分枝杆菌的超声提取装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种分枝杆菌的超声提取装置,包括:超声萃取器,包括超声槽,超声槽中装盛液体;提取装置,包括壳体和塞体,壳体内具有容纳液体的容纳腔;所述容纳腔底部开口设置,所述塞体由底部开口插入容纳腔中并可在容纳腔内移动;所述的提取装置位于超声槽中,并且容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb‑Hc为‑30mm至+70mm。本实用新型能够很好地对分枝杆菌进行超声萃取,避免提取装置被超声击穿破坏,提高提取和检测效果。

Description

一种分枝杆菌的超声提取装置
技术领域
本实用新型属于微生物医药领域,具体地说,涉及一种分枝杆菌的超声提取装置。
背景技术
分枝杆菌是一类细长略弯曲、可呈分枝状生长的杆菌。分枝杆菌的细胞壁含有大量脂质,主要是分枝菌酸。分枝杆菌种类较多,可分为结核分枝杆菌、非结核分枝杆菌和麻风分枝杆菌三类。
结核分枝杆菌,俗称结核杆菌或结核菌,是引起结核病的病原菌,包括人型结核杆菌和牛型结核杆菌。
结核病的症状与体征往往不典型,虽可借助X光摄片诊断,但确诊仍有赖于细菌学检查。临床上许多症状的鉴别诊断需要做结核杆菌微生物检查以排除结核病。虽然目前已有许多结核病检测系统被发展出来,但结核菌的检出精度及检出率均有待提高。
申请人的专利号为ZL202021491736.0的申请中公开了一种分枝杆菌的提取装置,包括:壳体,所述壳体内部具有容纳腔,所述容纳腔的底部开口设置,所述容纳腔的上部具有连通口,所述容纳腔通过连通口与进/出液管路相连通;塞体,所述塞体由底部开口插入壳体的容纳腔内以密封容纳腔,并可在容纳腔内移动;挤压装置,所述挤压装置推动所述塞体向容纳腔内移动。该提取装置能够保证萃取和分液的顺利进行,也能够减少分枝杆菌在提取装置中的粘附。申请人在研究过程中发现,在进行超声萃取时,标本瓶需要与超声萃取装置相互配合才能达到更好的提取效果。
有鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种分枝杆菌的超声提取装置,能够很好地对分枝杆菌进行超声萃取,避免提取装置被超声击穿破坏,提高提取和检测效果。
为解决上述技术问题,本实用新型采用技术方案的基本构思是:
本实用新型提供一种分枝杆菌的超声提取装置,包括:
超声萃取器,包括超声槽,超声槽中装盛液体;
提取装置,包括壳体和塞体,壳体内具有容纳液体的容纳腔;所述容纳腔底部开口设置,所述塞体由底部开口插入容纳腔中并可在容纳腔内移动;
所述的提取装置位于超声槽中,并且容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm。
本方案的分枝杆菌的提取装置中,容纳腔中容纳的液体为分枝杆菌的标本液、氯化钠稀释剂、萃取剂组成的混合溶液。提取装置置于超声槽中,容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm时,既能够很好地对分枝杆菌进行超声萃取,还可以避免提取装置被超声击穿破坏,从而提高提取和检测效果。否则达不到对分枝杆菌进行提取的效果,并可能致提取装置被超声击穿破坏,导致检测失败。
作为一种优选的方案,容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为0至30mm。
进一步的方案,所述提取装置还包括挤压装置,所述挤压装置推动所述塞体向容纳腔内移动以调节容纳腔中的液面高度。
进一步的方案,所述挤压装置具有第一施力部和第二施力部,所述的第一施力部和第二施力部分别作用于壳体和塞体,推动塞体向容纳腔内移动,调节容纳腔中的液面高度。
进一步的方案,包括第一液位检测装置,所述第一液位检测装置检测提取装置的容纳腔中的液面高度。
进一步的方案,所述超声槽的侧壁上设有溢水孔,超声槽中的液体从溢水孔中溢出,使超声槽中液面高度保持恒定为Hc
进一步的,溢水孔可以设置一个或者多个,多个溢水孔的高度相同,可以对称设置或者非对称设置。
进一步的方案,包括第二液位检测装置和泵,所述第二液位检测装置检测超声槽中的液面高度,所述泵向超声槽中输送液体或者抽出液体。
作为一种可实施的方案,还包括控制单元,所述控制单元与第一液位检测装置、挤压装置电连接;
控制单元根据第一液位检测装置的检测结果,控制挤压装置调整容纳腔中的液面高度,使容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的恒定的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm。
进一步的方案,超声槽中的液面高度Hc恒定,挤压装置的挤压高度ΔH为:
其中,Vbn为容纳腔内混合液中分枝杆菌标本的体积;
Sb为容纳腔的横截面积。
作为另一种可实施的方案,还包括控制单元,所述控制单元分别与第一液位检测装置、第二液位装置和挤压装置电连接;
控制单元根据第一液位检测装置和第二液位检测装置的检测结果,控制挤压装置调整容纳腔中的液位和/或控制液位泵输送或者抽出液体,使容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm。
采用上述技术方案后,本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:
本实用新型的分枝杆菌超声提取装置,包括装盛液体的超声槽和提取装置,提取装置具有容纳混合液体的容纳腔。提取装置位于超声槽中,通过控制容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm,能够很好地对容纳器腔中的分枝杆菌进行超声萃取,同时可以避免提取装置被超声击穿破坏,从而提高提取和检测效果。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本实用新型的一部分,用来提供对本实用新型的进一步的理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,但不构成对本实用新型的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,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附图。在附图中:
图1是本实用新型的分枝杆菌的超声提取装置的结构示意图;
图2是超声槽上设有溢水孔时的结构示意图;
图3和图4为在超声槽中的液面高度Hc恒定时,挤压装置的挤压高度的设定方法定义图。
图中:100超声槽,101溢水孔;
200提取装置(标本瓶),201壳体,202塞体,203容纳腔,204密封圈,205分液导管,206标本和稀释剂、萃取剂的混合液;
300挤压装置,301第一施力部,302第二施力部,303挤压杆;
需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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实用新型中的具体含义。
分枝杆菌的检测方法包括:首先将标本液进行灭菌,然后进行超声萃取、分液、干燥,最后染色观察结果。
在进行标本灭菌步骤中,取标本液,加稀释剂氯化钠溶液,高压灭菌,在灭菌时,可以在标本液的上方覆有一微孔膜,以防止灭菌时分枝杆菌的污染产生假阳性。
在萃取的步骤中,在经过灭菌的标本液加入含有氯化钠稀释剂混合物萃取剂中,该萃取剂由乙酸丁酯与乙醚组成,进行超声萃取,然后静置20-50分钟。完成超声萃取后,该分枝杆菌位于萃取剂与其下方的标本液和稀释剂混合物的交界处的乳液中。
在分液的步骤中,将带有分枝杆菌的乳液通过管路输送至载玻片上,涂抹均匀并干燥后,供抗酸染色,镜检分枝杆菌进行鉴定。
本实用新型采用的分枝杆菌检测系统包括超声提取装置和染色镜检装置,标本液灭菌后加入提取装置中,加入萃取剂混匀,置于超声萃取器的超声槽中进行超声萃取,然后挤压装置,将萃取后位于中间层的菌体输送至染色镜检装置,干燥、染色观察结果。
其中,超声提取装置对于分枝杆菌的检出精度和检出率非常重要,倘若菌体容易粘附在提取装置内,则会大大降低输送至染色镜检装置的菌体量,影响检测精度和检出率。若超声提取装置与超声萃取器的相对位置不当,容易达不到分枝杆菌的提取效果,并可能致提取装置(标本瓶)被超声击穿破坏,导致检测失败。
如图1所示,为了避免击穿标本瓶,提高提取效果、检出精度和检出率,本实用新型提供一种分枝杆菌的超声提取装置200,包括:
超声萃取器,包括超声槽100,超声槽100中装盛液体;
提取装置200,包括壳体201和塞体202,壳体201内具有容纳液体的容纳腔203;所述容纳腔203底部开口设置,所述塞体202由底部开口插入容纳腔203中并可在容纳腔203内移动;
所述的提取装置200位于超声槽100中,并且容纳腔203中的液面高度Hb与超声槽100中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm。
本方案的提取装置200,具体结构如公开(公告)号为CN212800369U的专利所述。容纳腔203中容纳的液体为分枝杆菌的标本液、氯化钠稀释剂、萃取剂组成的混合溶液。提取装置200置于超声槽100中,容纳腔203中的液面高度Hb与超声槽100中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm时,既能够很好地对分枝杆菌进行超声萃取,还可以避免提取装置200被超声击穿破坏,从而提高提取和检测效果。
作为一种优选的方案,容纳腔203中的液面高度Hb与超声槽100中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为0至30mm。
所述提取装置200还包括挤压装置300,所述挤压装置300推动所述塞体202向容纳腔203内移动以调节容纳腔203中的液面高度。
所述挤压装置300包括挤压杆303,具有第一施力部301和第二施力部302,所述的第一施力部301和第二施力部302分别作用于壳体201和塞体202,推动塞体202向容纳腔203内移动,调节容纳腔203中的液面高度。
进一步的,所述塞体202包括塞杆和密封件,所述密封件固定在所述塞杆伸入容纳腔203内的一端,所述密封件与容纳腔203的侧壁配合密封。
作为一种方式,所述密封件为密封圈204,所述塞杆伸入容纳腔203内的一端的外周设有环形凹槽,所述密封圈204固定在环形凹槽内,所述密封圈204的外周壁与容纳腔203的内壁密封贴合。所述的环形凹槽围绕塞杆的周向设置,并距离塞杆的顶端间隔设置,既能保证密封效果,萃取剂不会溢出,也能够避免过度滑动。
进一步的,所述容纳腔203的内壁光滑设置,如此,能够避免粘附分枝杆菌,提高检出精度及检出率。所述容纳腔203的上部具有连通口,所述容纳腔203的顶壁的高度由中心向四周逐渐降低,所述的连通口设置在顶壁的中心处。所述容纳腔203通过连通口与分液导管205相连通。所述的分液导管205一端与连通口相连通,另一端穿过壳体201的侧壁,配置为与外部导管相连通。当超声萃取完成后,容纳腔203中的混合物为三层,中间层为菌体。下一步需要将容纳腔203中的分层的液体分离时,可以向容纳腔203内推动塞体202,减小容纳腔203的容积,增大压力,使分层的液体按照从上往下的顺序依次从容纳腔203中经过上部的连通口、分液导管205排出,从而将中间层的菌体分离输出。
进一步的,提取装置200还包括第一液位检测装置,所述第一液位检测装置检测提取装置200的容纳腔203中的液面高度。
第一液位检测装置可以设置在适当位置,例如设置在提取装置200上,能够检测容纳腔203中的液面高度即可。
所述超声槽100的侧壁上设有溢水孔101,超声槽100中的液体从溢水孔101中溢出,使超声槽100中液面高度保持恒定为Hc
所述的溢水孔101可以设置一个或者多个,多个溢水孔101的高度相同,可以对称设置或者非对称设置。
或者,超声萃取器还包括第二液位检测装置和泵,所述第二液位检测装置检测超声槽100中的液面高度,所述泵向超声槽100中输送液体或者抽出液体。
同样的,第二液位检测装置可以设置在适当位置,例如设置在超声槽100外部,能够检测超声槽100中的液面高度即可。
为了控制容纳腔203中的液面高度Hb与超声槽100中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm,优选0至30mm,具体的设定方法如下:
方案1:
如图2所示,超声槽内的液面高度Hc固定,通过挤压装置调节标本瓶内混合液206的液面高度,以达到设定液面高度差的要求。
为了使得超声槽内的液面高度Hc固定,可以在超声槽侧壁上高度为高度Hc处设置溢水孔,多余的水可以从溢水孔中排出,从而保持超声槽内的液面高度恒定为Hc。或者,通过第二液位检测装置的检测结果,控制泵向超声槽中输送液体或者抽出液体,使得超声槽内的液面高度恒定为Hc
在超声槽中的液面高度Hc恒定时,挤压装置的挤压高度计算方式如下(在下述内容中,提取装置称为标本瓶):
设定标本瓶内混合液中标本的体积(Vbn)为5ml时,标本瓶放入超声槽后,液面高度差符合设定标准,标本瓶外套内的截面积为(Sb)。
挤压装置向上挤压标本瓶的塞体,使标本瓶内的混合液的液面高度符合设定要求,其向上挤压的高度(ΔH)由如下公式计算:
其中,Vbn为容纳腔内混合液中分枝杆菌标本的体积;
Sb为容纳腔的横截面积。
具体的计算设定方法如下:
(1)超声槽内初始液面高度(Hc0)设定后,根据标本瓶内标本的多少和标本瓶的数量,通过计算达到液面高度差的设定要求。
标本瓶内标本含量(Vbn)一般为0.5~5mL,标本瓶的数量一般为1~50个。标本瓶的结构一致,其上部统一固定在超声槽上方的同一平面上,标本瓶内稀释液和萃取剂的体积为固定常量Vxc,设定当一个含5mL标本加固定量Vxc的稀释液和萃取剂的标本瓶放入超声槽时,超声槽内初始液面高度升高,此时标本瓶内的混合液的液面与超声槽的液面高度差符合设定要求。
当放入超声槽内的标本瓶的Vbn不同,放入的标本瓶数量变化时,各个标本瓶的ΔH具体计算和说明如下:
设有标本量分别为xi(i=1,2,…,n)mL标本瓶放入超声槽,此时超声槽的液面高度Hcn,标本瓶的液面高度为Hbn,按照规范要求,记h10=Hbn-Hcn
由于每个标本瓶的壳体的位置及壁厚是一定的,只是由于超声槽液面因标本量及标本数量不同,导致的超声槽液面高度不同,其对标本瓶壳体在超声槽液面下的体积的影响不大,所以把每个标本瓶壳体在超声槽液面下的体积当作一个统一的体积记为常量(Vt)。
挤压装置的挤压杆,由于标本量不同,需要挤压操作时,在超声槽液面下的体积变化,对超声槽液面高度变化的影响太小,可以忽略不计。
按照体积相等的思路,则有
其中:为超声槽的液面下的n个标本瓶内含标本混合液体积,n×h30×Sb为n个标本瓶的塞体的体积,h30为塞体的高度,Sc为超声槽的截面积,Sb为标本瓶的塞体的截面面积,nVt为n个标本瓶壳体在超声槽液面下的体积。
设放置一支标准标本x=5mL,记此时对应超声槽的液面高度为Hc标5,则有
5+Vxc-h10×Sb+h30×Sb+Vt=(Hc标5-Hc0)×(Sc-Sb)
若放置n个随机标本,标本量分别为xi(i=1,2,…,n)mL,则有
相对于标准标本,两者之差为挤压体积,即
(2)对每个随机标本量为xi的标本瓶挤压高度
由于n个标本的加入,使得超声槽的液面升高,高度为Hcn,与原来标准瓶(标本5mL)液面高度Hc标5相比,抬高差值为|Hc标5-Hcn|(即Hc标5与Hcn之差的绝对值)。
按照上面的计算,超声槽的液面下标本的体积为xi+Vxc-h10×Sb,标本高度为相对于标准瓶(标本5mL,体积为5+Vxc-h10×Sb,高度为),对标本xi的挤压量(体积)为5-xi,挤压高度差为/>
考虑超声槽液面的抬高值,则对于每个标本xi(i=1,2,…,n)的挤压高度为:
例如,只有一支随机标本,n=1,其标本量x=Vbn,对应的超声槽的液面高度为HcV,则有
Vbn+Vxc-h10×Sb+h30×Sb+Vt=(HcV-Hc0)×(Sc-Sb)。
标准标本x=5mL,记此时对应超声槽的液面高度为Hc标5,则有
5+Vxc-h10×Sb+h30×Sb+Vt=(Hc标5-Hc0)×(Sc-Sb),两者之差为相应的挤压体积,即
5-Vbn=(Hc标5-HcV)×(Sc-Sb)=ΔH×Sb
对该支随机标本的挤压高度(将x=5作为标准)为:
方案2:根据第一液位检测装置和第二液位检测装置的检测结果,控制单元控制泵自动调节超声槽中的液面高度和/或控制挤压装置调节容纳腔中的液面高度,使其差值满足设定要求。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型作任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,包括:
超声萃取器,包括超声槽,超声槽中装盛液体;
提取装置,包括壳体和塞体,壳体内具有容纳液体的容纳腔;所述容纳腔底部开口设置,所述塞体由底部开口插入容纳腔中并可在容纳腔内移动;
所述的提取装置位于超声槽中,并且容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm。
2.根据权利要求1所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为0至30mm。
3.根据权利要求1所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,所述提取装置还包括挤压装置,所述挤压装置推动所述塞体向容纳腔内移动以调节容纳腔中的液面高度。
4.根据权利要求3所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,所述挤压装置具有第一施力部和第二施力部,所述的第一施力部和第二施力部分别作用于壳体和塞体,推动塞体向容纳腔内移动,调节容纳腔中的液面高度。
5.根据权利要求3所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,包括第一液位检测装置,所述第一液位检测装置检测提取装置的容纳腔中的液面高度。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,所述超声槽的侧壁上设有溢水孔,超声槽中的液体从溢水孔中溢出,使超声槽中液面高度保持恒定为Hc
7.根据权利要求5所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,包括第二液位检测装置和泵,所述第二液位检测装置检测超声槽中的液面高度,所述泵向超声槽中输送液体或者抽出液体。
8.根据权利要求5所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,包括控制单元,所述控制单元与第一液位检测装置、挤压装置电连接;
控制单元根据第一液位检测装置的检测结果,控制挤压装置调整容纳腔中的液面高度,使容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的恒定的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm。
9.根据权利要求8所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,超声槽中的液面高度Hc恒定,挤压装置的挤压高度ΔH为:
其中,Vbn为容纳腔内混合液中分枝杆菌标本的体积;
Sb为容纳腔的横截面积。
10.根据权利要求7所述的分枝杆菌的超声提取装置,其特征在于,包括控制单元,所述控制单元分别与第一液位检测装置、第二液位装置和挤压装置电连接;
控制单元根据第一液位检测装置和第二液位检测装置的检测结果,控制挤压装置调整容纳腔中的液位和/或控制液位泵输送或者抽出液体,使容纳腔中的液面高度Hb与超声槽中的液面高度Hc的差值满足Hb-Hc为-30mm至+70mm。
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