CN111518674A - 适用于微生物定向进化的培养*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了适用于微生物定向进化的培养***，其能解决目前微生物定向进化中存在的菌种保藏操作繁琐，易染菌的问题。适用于微生物定向进化的培养***，包括培养装置，培养装置包括发酵罐，其特征在于：培养***还包括菌种保藏装置，菌种保藏装置包括管架、制冷机构、管盖打开机构和管体注液机构，管架开设有2个以上的用于盛放保藏管的管孔；制冷机构用于对盛放于管架上的保藏管进行制冷；管盖打开机构用于打开、闭合保藏管的管盖；管体注液机构用于将将发酵罐中的菌液输送至保藏管中。本发明的培养***，能够实现菌液定期、自动化保藏，避免了人工操作，降低了染菌风险。
Description
技术领域
本发明涉及微生物技术领域，具体涉及适用于微生物定向进化的培养***。
背景技术
微生物定向进化过程中，需要以不断的改变微生物培养的条件，同时每隔一段时间需要取出部分发酵液，对菌种进行保藏，人工操作复杂繁琐，容易染菌，进化效果不好，同时，人工取样无法准确控制时间，可能会漏取或忘取，如果可以使微生物的定向进化实现自动控制，则可以极大的提高工作效率，减轻人的负担，减少染菌的几率。
发明内容
本发明提供了适用于微生物定向进化的培养***，其能解决目前微生物定向进化中存在的菌种保藏操作繁琐，易染菌的问题。
其技术方案是这样的，适用于微生物定向进化的培养***，包括培养装置，所述培养装置包括发酵罐，其特征在于：所述培养***还包括菌种保藏装置，所述菌种保藏装置包括管架、制冷机构、管盖打开机构和管体注液机构，
所述管架开设有2个以上的用于盛放保藏管的管孔；
所述制冷机构用于对盛放于管架上的保藏管进行制冷；
所述管盖打开机构用于打开、闭合保藏管的管盖；
所述管体注液机构用于将所述将发酵罐中的菌液输送至保藏管中。
进一步的，所述发酵罐、制冷机构、管盖打开机构和管体注液机构分别与控制器电控连接。
进一步的，所述管架为环形结构，所述管架上均匀、间隔分布有所述管孔，所述管架连接管架驱动单元并在管架驱动单元的作用下绕轴线转动；
所述管盖打开机构包括管盖推杆、管盖升降臂、管盖电机和管盖夹紧器，所述管盖推杆安装于支架一侧，所述管盖推杆的输出端连接所述管盖升降臂的一端并用于带动所述管盖升降臂做升降运动，所述管盖升降臂的另一端与安装于支架的一对导柱沿竖向配合，所述管盖电机安装于所述管盖升降臂并用于带动所述管盖夹紧器做水平面内的旋转运动；优选地，所述管盖夹紧器为上端封板、下端开口的套筒结构，所述管盖夹紧器的侧壁开设有2道以上自下而上延伸的开缝以形成夹装管盖的弹簧瓣；所述管盖夹紧器的内侧壁设有防滑橡胶；
所述管体注液机构包括加注液管道、阀门、输送泵、液推杆、加液电机、加液升降臂、加液头，所述注液管道连通所述发酵罐和加液头上的液体接头，所述注液管道连接所述阀门和所述输送泵，所述加液推杆安装于支架另一侧，所述加液推杆的输出端连接加液电机并用于带动加液电机做升降运动，所述加液电机的输出端连接加液升降臂的一端并用于带动加液升降臂做水平面内的旋转运动，所述加液升降臂的另一端连接加液头。
进一步的，所述培养***还包括管体固定机构，所述管体固定机构用于固定所述保藏管的管体；优选地，所述管体固定机构包括左夹瓣、右夹瓣和动力源，所述左夹瓣和所述右夹瓣均设有与所述管身配合的弧形凹槽，所述左夹瓣、所述右夹瓣在所述动力源的作用下相向运动连以夹持所述管体，所述动力源为气缸。
进一步的，所述制冷机构包括均为环形结构的制冷片和传冷板，所述制冷片、传冷板与所述管架的支撑板自下而上依次连接，所述制冷片、所述传冷板的内、外侧分别环绕设置有侧部保温层，所述传冷板的上部设置有上部保温层，所述制冷片、传冷板设有与所述管孔连通并贯穿所述上部保温层的穿孔。
进一步的，所述加液头外套设有密封圈，所述加液头还设有气体接头，所述气体接头连接气源，所述保藏管的上部固定有滤芯。
进一步的，所述培养***还包括基座和外罩，所述管架、移动机构、制冷机构和管盖打开机构均设置于所述基座上并通过所述外罩盖合。
本发明的培养***，能够自动化实现每隔一定时间将发酵罐内的菌液输送至保藏管内进行保藏，具体的，首先，管盖打开机构将管盖旋转、提升至完全打开状态，然后，管体注液机构将发酵罐内的菌液输送至保藏管内，最后，管盖打开机构将管盖下移、旋转至闭合状态，实现了微生物定向进化培养过程中的菌种自动化保藏，避免了人工操作，降低了染菌风险。
附图说明
图1是本发明的培养***的立体结构示意图。
图2是本发明的上基座、下基座和发酵罐的***结构示意图。
图3是本发明的菌种保藏装置的第一视角的***结构示意图。
图4是本发明的菌种保藏装置省略外罩的结构示意图。
图5是本发明的菌种保藏装置的第二视角的***结构示意图。
图6是本发明的管盖打开机构的***结构示意图。
图7是本发明的管体注液机构的***结构示意图。
图8是本发明的管体固定机构的结构示意图。
图9是本发明的保存管的***结构示意图。
图10是本发明的管架和制冷机构的***结构示意图。
具体实施方式
如图1~图10所示，适用于微生物定向进化的培养***，包括培养装置和菌种保藏装置。
培养装置包括发酵罐22、试剂瓶22和发酵罐注液机构，发酵罐注液机构包括连通试剂瓶和发酵罐22的补液管道23、将发酵罐22内菌液、废液输出的排液管道，补液管道23、排液管道分别连接补液阀门（夹管阀）和补液输送泵24（蠕动泵），发酵罐22、试剂瓶22、补液管道23、补液阀门和补液输送泵24的连接为现有常规技术，在此不再赘述。
菌种保藏装置包括基座、管架、培养装置、制冷机构、管体固定机构、管盖打开机构和管体注液机构。
基座包括上基座11和下基座12，上基座11安装有管架、支架14、移动机构、制冷机构和管盖打开机构均并通过外罩13盖合，外罩13与上基座11的两侧壁滑动配合，下基座12的下部向外延伸形成凸台121，凸台121上设有与发酵罐配合的定位槽122。
管架开设有2个以上的用于盛放保藏管的管孔311，具体的，管架为环形结构，管架上均匀、间隔分布有2个以上的管孔311，管架连接管架驱动单元并在管架驱动单元的作用下绕轴线转动，使得加样后的保藏管离开注液工位，而空保藏管移动至注液工位。
制冷机构用于对盛放于管架上的保藏管进行制冷，具体的，制冷机构包括均为环形结构的制冷片41（半导体制冷片41）和传冷板42，制冷片41、传冷板42与管架的支撑板31自下而上设置并通过环形分布的连接柱连接，制冷片41、传冷板42的内、外侧分别环绕设置有侧部保温层43，传冷板42上设置有上部保温层44，制冷片41、传冷板42设有与管孔311连通并贯穿上部保温层44的制冷片穿孔411、传冷板穿孔421。常规管架包括由连接柱连接的上支撑板和下支撑板，本实施例中，通过制冷片替代下支撑板与上支撑板形成稳定的管架，管架驱动单元的输出轴32与制冷片41中间的连接架412连接。
管体固定机构用于固定保藏管的管体；具体的，管体固定机构包括左夹瓣51、右夹瓣52和动力源53，左夹瓣51和右夹瓣52均设有与管身配合的弧形凹槽，右夹瓣52、左夹瓣51分别设置于管架的内外侧，上部保温层44和支撑板31之间设有间隙，右夹瓣52、左夹瓣51与该间隙等高设置。当管盖打开机构作用时，左夹瓣51、右夹瓣52在动力源的作用下相向运动并伸入间隙内以夹持管体，防止管体与管盖跟转，动力源53为气缸。
管盖打开机构60用于打开、闭合保藏管的管盖，具体的，管盖打开机构包括管盖推杆61、管盖升降臂63、管盖电机和管盖夹紧器62，管盖推杆61(电动推杆)安装于支架一侧，管盖推杆61的输出端连接管盖升降臂63的一端并用于带动管盖升降臂63做升降运动，管盖升降臂的另一端与安装于支架的一对导柱沿竖向配合，管盖电机安装于管盖升降臂并通过齿轮组与管盖夹紧器62传动配合以带动管盖夹紧器62做水平面内的旋转运动，当需要开启管盖时，管盖推杆驱动管盖升降臂下移，管盖夹紧器扣紧管盖，管盖电机驱动管盖夹紧器及其管盖旋转，同时，管盖推杆带动管盖提升至管盖完全开启，当需要闭合管盖时，则相反操作。管盖夹紧器62为上端封板、下端开口的套筒结构，管盖夹紧器62的侧壁开设有2道以上自下而上延伸的开缝以形成夹装管盖的弹簧瓣，以夹紧管盖；管盖夹紧器62的内侧壁设有防滑橡胶64，避免管盖打滑或脱落，确保管盖的顺利开启和闭合。
管体注液机构用于将将发酵罐中的菌液输送至保藏管中，具体的，管体注液机构包括加注液管道77、注液阀门76（夹管阀）、注液输送泵78（蠕动泵）、加液推杆71(电动推杆)、加液电机72、加液升降臂73、加液头74，注液管道77将发酵罐、试剂瓶（盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶、盛放去离子水的试剂瓶）分别与加液头74上的液体接头741连通，注液管道77上安装有注液阀门76和注液输送泵78，加液推杆71安装于支架另一侧，加液推杆71的输出端连接加液电机72并用于带动加液电机72做升降运动，加液电机72的输出端连接加液升降臂73的一端并用于带动加液升降臂73做水平面内的旋转运动，加液升降臂73的另一端连接加液头74。通过注液阀门、注液输送泵的开闭控制，使得氢氧化钠溶液、去离子水、含有微生物的培养基分别流经液体接头，其中，使用氢氧化钠溶液、去离子水对液体接头进行冲洗时，启动加液电机，使加液升降臂向外旋转至液体接头与废液槽正对，加液推杆带动加液电机、加液升降臂下降，使得液体接头伸入废液槽的上部开口，清洗后的废液流入废液槽内，清洗后，启动加液电机使加液升降臂向内旋转至加液头与保藏管正对，加液推杆带动加液电机、加液升降臂下降，使得液体接头伸入管体的上部开口，含有微生物的培养基流入保藏管内。在管盖打开机构作用时，加液电机带动加液升降臂向外旋转，能够避免两者相互干涉。
上述管架、制冷机构、管体固定机构、管盖打开机构和管体注液机构的设置，使得菌种保藏装置整体结构紧凑，能够有效缩小装置体积，缩短机械行程，提高保藏效率。
保藏管包括管盖81、插管82、滤芯和管体83，插管82插装于罐体83内并通过上部限位凸缘与管体上沿抵接，插管82的底壁为镂空结构，滤芯安装于插管82的底部并位于保藏管的上部，加液头74外套设有密封圈75、底部设有气体接头742，气体接头连接气源。通过设置滤芯，将微生物与培养基过滤分离，微生物保留在滤芯上，培养基流入保藏管下部；通过气源的设置，向滤芯上部的空间加压，促进微生物与培养基过滤分离，进一步提高保藏效率；压头压装于保藏管的管体上沿，两者连接处通过密封圈密封。将微生物和培养基分离之后，微生物细胞和培养基中的成分均不会发生较大变化，能够获得比较精确的取样点数据。
发酵罐、发酵罐注液机构、制冷机构、管体固定机构、管盖打开机构和管体注液机构分别与控制器电控连接。
Claims (9)
1.适用于微生物定向进化的培养***，包括培养装置，所述培养装置包括发酵罐，其特征在于：所述培养***还包括菌种保藏装置，所述菌种保藏装置包括管架、制冷机构、管盖打开机构和管体注液机构，
所述管架开设有2个以上的用于盛放保藏管的管孔；
所述制冷机构用于对盛放于管架上的保藏管进行制冷；
所述管盖打开机构用于打开、闭合保藏管的管盖；
所述管体注液机构用于将所述将发酵罐中的菌液输送至保藏管中。
2.根据权利要求1所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述发酵罐、制冷机构、管盖打开机构和管体注液机构分别与控制器电控连接。
3.根据权利要求1所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述管架为环形结构，所述管架上均匀、间隔分布有所述管孔，所述管架连接管架驱动单元并在管架驱动单元的作用下绕轴线转动；
所述管盖打开机构包括管盖推杆、管盖升降臂、管盖电机和管盖夹紧器，所述管盖推杆安装于支架一侧，所述管盖推杆的输出端连接所述管盖升降臂的一端并用于带动所述管盖升降臂做升降运动，所述管盖升降臂的另一端与安装于支架的一对导柱沿竖向配合，所述管盖电机安装于所述管盖升降臂并用于带动所述管盖夹紧器做水平面内的旋转运动；
所述管体注液机构包括加注液管道、阀门、输送泵、液推杆、加液电机、加液升降臂、加液头，所述注液管道连通所述发酵罐和加液头上的液体接头，所述注液管道连接所述阀门和所述输送泵，所述加液推杆安装于支架另一侧，所述加液推杆的输出端连接加液电机并用于带动加液电机做升降运动，所述加液电机的输出端连接加液升降臂的一端并用于带动加液升降臂做水平面内的旋转运动，所述加液升降臂的另一端连接加液头。
4.根据权利要求3所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述管盖夹紧器为上端封板、下端开口的套筒结构，所述管盖夹紧器的侧壁开设有2道以上自下而上延伸的开缝以形成夹装管盖的弹簧瓣；所述管盖夹紧器的内侧壁设有防滑橡胶。
5.根据权利要求3所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述培养***还包括管体固定机构，所述管体固定机构用于固定所述保藏管的管体。
6.根据权利要求5所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述管体固定机构包括左夹瓣、右夹瓣和动力源，所述左夹瓣和所述右夹瓣均设有与所述管身配合的弧形凹槽，所述左夹瓣、所述右夹瓣在所述动力源的作用下相向运动连以夹持所述管体，所述动力源为气缸。
7.根据权利要求3所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述制冷机构包括均为环形结构的制冷片和传冷板，所述制冷片、传冷板与所述管架的支撑板自下而上依次连接，所述制冷片、所述传冷板的内、外侧分别环绕设置有侧部保温层，所述传冷板的上部设置有上部保温层，所述制冷片、传冷板设有与所述管孔连通并贯穿所述上部保温层的穿孔。
8.根据权利要求3所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述加液头外套设有密封圈，所述加液头还设有气体接头，所述气体接头连接气源，所述保藏管的上部固定有滤芯。
9.根据权利要求1所述的适用于微生物定向进化的培养***，其特征在于：所述培养***还包括基座和外罩，所述管架、移动机构、制冷机构和管盖打开机构均设置于所述基座上并通过所述外罩盖合。
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|---|---|---|---|
| CN202010505026.7A Active CN111518674B (zh) | 2020-06-05 | 2020-06-05 | 适用于微生物定向进化的培养*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111518674B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114907964A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-16 | 北京蓝晶微生物科技有限公司 | 取样***及取样方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201962288U (zh) * | 2011-03-15 | 2011-09-07 | 河南科技学院 | 菌种培养保藏管 |
| CN110951612A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-04-03 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种自动换液装置 |
| CN212894668U (zh) * | 2020-06-05 | 2021-04-06 | 江南大学 | 一种适用于微生物定向进化的培养*** |
-
2020
- 2020-06-05 CN CN202010505026.7A patent/CN111518674B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201962288U (zh) * | 2011-03-15 | 2011-09-07 | 河南科技学院 | 菌种培养保藏管 |
| CN110951612A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-04-03 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 一种自动换液装置 |
| CN212894668U (zh) * | 2020-06-05 | 2021-04-06 | 江南大学 | 一种适用于微生物定向进化的培养*** |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114907964A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-08-16 | 北京蓝晶微生物科技有限公司 | 取样***及取样方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111518674B (zh) | 2024-06-04 |
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