CN203128547U - 一种微藻连续高效光培养的简易装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微藻连续高效光培养的简易装置,包括容器***、照明***、曝气***、温度控制***、支架***、培养基半自动添加***和定时控制***,照明***的照明装置位于容器***内部,容器***底部设有放藻管,培养基半自动添加***通过加液管给容器***提供新鲜培养基,定时控制***控制照明***和曝气***。该装置能够根据要求控制照明***的光照强度以及光周期,通过曝气***在补充藻类生长繁殖所需氧气以及二氧化碳的同时保持***内水体的流动;容器***弧形底部的放藻管能定期排放微藻和残渣,通过培养基半自动添加***能及时补充新鲜培养基;装置造价低廉、操作简单、便于管理、维护方便,对于需氧微藻室内快速大量连续培养非常实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及微藻培养生物技术领域,具体地说,是一种微藻连续高效光培养的简易装置。
背景技术
在贝类等滤食性水生动物生理学实验中通常会用到小球藻,小球藻经常用于贝类等滤食性水生动物的基础饵料。有毒铜绿微囊藻是水华藻类中的优势种群,也是近年来最为常用的淡水毒藻的研究材料。由中科院水生所购买的普通小球藻和有毒铜绿微囊藻均使用BG11培养基进行培养,普通小球藻的最适温度为25±1℃,最适光照强度为2000Lx,光照周期为12D:12L;有毒铜绿微囊藻的最适温度为25±1℃,最适光照强度为2000Lx,光照周期为12D:12L,普遍认为有毒铜绿微囊藻在较强光照强度条件下会出现变黄现象。
目前还没有一种专门用于这两种藻类连续高效培养的简易装置,根据藻细胞的生长特性,在其生长过程中,对光照、溶氧、无菌等环境要求较高。传统的藻类培养装置由高压蒸汽灭菌锅-光照培养箱-增氧泵-锥形瓶一系列仪器组成,由于培养箱规模小、体积有限、利用率低,藻细胞培养产量低,步骤繁琐,扩培周期长,人力、物力消耗较大,无法实现半自动化连续培养。如何精确地控制藻细胞生长环境的同时,高效地生产小球藻和有毒铜绿微囊藻是亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足,提供一种微藻连续高效光培养的简易装置,以实现微藻的高效、快速、大量的培养。
为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案是:
一种微藻连续高效光培养的简易装置,包括容器***、照明***、曝气***、温度控制***、支架***、培养基半自动添加***和定时控制***,所述照明***的照明装置位于容器***内部,容器***底部设有放藻管,培养基半自动添加***通过加液管给容器***提供新鲜培养基,所述的定时控制***控制照明***和曝气***。
所述的容器***的主体为圆筒柱,圆筒柱的底部为弧形并在底部内侧设有卡座,圆筒柱的壁上置有磁力刷,容器***的盖子为环形,中部的缺口适合照明装置穿过,在盖子上还设有凸起的加液口,加液口侧壁上开有线孔,加液口配有盖子。
所述的照明***的光源为荧光灯,荧光灯固定在柱子上后放入圆柱形的透明灯罩内,透明灯罩的底部封闭并在底部外侧固定有卡子,透明灯罩顶端的盖子上设有电源开关和线孔。
所述的荧光灯设有四个,所述的柱子为细长方体状,四个荧光灯两两相对排列。
所述的曝气***包括空气过滤箱、气泵、防倒吸气管、控气阀门和气石,防倒吸气管的出气口伸入容器***的底部并与气石连接,防倒吸气管的最高点高于容器***的顶端。
所述的防倒吸气管的出气口设有六个,六个出气口均匀分布在容器***底部,每个出气口均连接有气石。
所述的温度控制***包括加热棒和冷却管,所述的加热棒和冷却管固定在容器***内部。
所述的培养基半自动添加***包括培养基存储箱、水泵、加液管、总阀门和分阀门,培养基存储箱顶端设有存储箱盖。
所述的定时控制***包括定时控制器和串联插座,照明***和曝气***的电源接在串联插座上。
所述的支架***用于放置容器***和曝气***,设有两层,上层镂空适合容器***底部的放藻管向下延伸,下层设有隔板适合放置曝气***的部件。
本实用新型优点在于:
1、本实用新型微藻连续高效光培养的简易装置能够根据实验要求控制照明***的光照强度以及光周期,通过曝气***在补充藻类生长繁殖所需氧气以及二氧化碳的同时保持***内水体的流动;
2、容器***弧形底部的放藻管能定期排放微藻和残渣,通过培养基半自动添加***能及时补充新鲜培养基,可以达到连续快速培养的效果,圆筒柱盖子的特殊设计既保证了容器***的密闭性又方便后期的清洗;
3、温度控制***可以在不同季节将容器***内的温度控制在一个最佳值状态,满足微藻的生长增殖要求;
4、该简易装置造价低廉、操作简单、便于管理、维护方便,对于小球藻、微囊藻等需氧微藻室内快速大量连续培养非常实用。
附图说明
附图1是本实用新型微藻连续高效光培养的简易装置的结构示意图。
附图2是简易装置的容器***的结构示意图,右图为左图的仰视图。
附图3是照明***与温度控制***的结构示意图,右上图为透明灯罩盖子的俯视图,右中图为左图中箭头所示部位的截面图,右下图为透明灯罩底部的俯视图。
附图4是曝气***的结构示意图。
附图5是培养基半自动添加***的结构示意图。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示:
1.容器*** 11.圆筒柱
12.放藻管 13.放藻管阀
14.卡座 15.磁力刷
16.圆筒柱盖子 17.加液口
18.加液口盖子 19.线孔
2.照明*** 21.荧光灯
22.柱子 23.透明灯罩
24.卡子 25.透明灯罩盖子
26.电源开关 27.荧光灯线孔
3.曝气*** 31.空气过滤箱
32.气泵 33.防倒吸气管
34.控气阀门 35.气石
4.温度控制*** 41.加热棒
42.冷却管 43.固定夹
5.支架*** 51.上层
52.下层隔板 6.培养基半自动添加***
61.培养基存储箱 62.存储箱盖
63.水泵 64.加液管
65.加液管总阀门 66.加液管分阀门
7.定时控制*** 71.定时控制器
72.串联插座 8.双层环形密封板
具体实施方式
下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。
请参照图1,图1是本实用新型微藻连续高效光培养的简易装置的结构示意图,该装置包括容器***1、照明***2、曝气***3、温度控制***4、支架***5、培养基半自动添加***6和定时控制***7。培养基半自动添加***6能给多个容器***1提供新鲜培养基,本实施例中仅以一个容器***1来进行说明。所述的定时控制***7包括定时控制器71和串联插座72,照明***2和曝气***3的电源接在串联插座72上,定时控制器71能控制照明***2和曝气***3的工作时间。支架***5设有两层,上层51镂空结构适合容器***1底部的放藻管12向下延伸,下层隔板52可放置曝气***3的空气过滤箱31和气泵32,支架***5优选为不锈钢材料制成。
请参照图2,图2是简易装置的容器***1的结构示意图,右图为左图的仰视图。所述的容器***1的主体为圆筒柱11,圆筒柱11为透明材质做成,优选为有机玻璃,便于观察内部微藻的生长状况,圆筒柱11的底部为弧形并在底部内侧设有镂空的卡座14,用于固定照明***2的照明装置。放藻管12设于弧形底部的最低点处,放藻管12上安装有放藻管阀13,用于控制藻液排放量。在弧形底部的同一圆周上有防倒吸气管33的六个出气口,出气口连接气石35,气石35位于圆筒柱11的弧形底部内侧。
圆筒柱11的壁上置有磁力刷15,磁力刷15用过滤棉或纱布包裹处理,既可以去除圆筒柱11内壁上附着的藻又可以减小磁力刷15对内壁的刮伤。圆筒柱盖子16为环形,中部的缺口适合照明装置穿过,圆筒柱盖子16与圆筒柱11的连接处用胶水密封。圆筒柱盖子16上还设有凸起的加液口17,通过加液口17可以向容器***1内添加藻液和培养基。加液口17侧壁上开有线孔19,线孔19可供温度控制***4的电源线穿过,同时也起到排气功能。加液口17配有加液口盖子18。
请参照图3,图3是照明***2与温度控制***4的结构示意图,右上图为透明灯罩盖子25的俯视图,右中图为左图中箭头所示部位的截面图,右下图为透明灯罩23底部的俯视图。照明***2的光源为荧光灯21,荧光灯21用捆线固定在柱子22上后放入圆柱形的透明灯罩23内,透明灯罩23的底部封闭并在底部外侧固定有卡子24,卡子24与容器***1的卡座14配套使用,能将透明灯罩23牢牢固定住。顶端的透明灯罩盖子25上设有电源开关26和荧光灯线孔27,电源开关26控制荧光灯的工作状态。在本实施例中,所述的荧光灯21设有四个,所述的柱子22为细长方体状,四个荧光灯21两两相对排列。
温度控制***4包括加热棒41和冷却管42,加热棒41和冷却管42均通过固定夹43固定在透明灯罩23上,然后一同放入容器***1的圆筒柱11内部,加热棒41和冷却管42的电源线通过线孔19引出接在串联插座72上。
透明灯罩23的上端与容器***1的圆筒柱盖子16之间设有双层环形密封板8,参见图1和图3,双层环形密封板8能将透明灯罩23与圆筒柱盖子16之间的环形空隙完全堵住,保证了容器***1的密闭性。
请参见图4,图4是曝气***3的结构示意图,所述的曝气***3包括空气过滤箱31、气泵32、防倒吸气管33、控气阀门34和气石35。防倒吸气管33为倒U形,防倒吸气管33的出气口伸入容器***1的圆筒柱11底部并与气石35连接。防倒吸气管33的最高点高于容器***1的顶端,能有效的防止容器***1内部的液体倒吸入气泵32内。控气阀门34安装在气泵32出口处,能控制进气量。在本实施例中,防倒吸气管33的出气口设有六个,六个出气口均匀分布在圆筒柱11底部,每个出气口均连接有气石35。空气过滤箱31和气泵32放置在支架***5的下层隔板52上。
请参见图5,图5是培养基半自动添加系6的结构示意图,培养基半自动添加***6包括培养基存储箱61、水泵63、加液管64、加液管总阀门65和加液管分阀门66,培养基存储箱61的顶端设有存储箱盖62。培养基半自动添加***6通过加液管64给容器***1提供新鲜培养基,请见图1和图2,由于加液管64末端有分支,且分支上均设有加液管分阀门66,所以培养基半自动添加***6能给多个容器***1提供新鲜培养基。
该微藻连续高效光培养的简易装置能够根据实验要求控制照明***2的光照强度以及光周期,通过曝气***3在补充藻类生长繁殖所需氧气以及二氧化碳的同时保持***内水体的流动。容器***1弧形底部的放藻管12能定期排放微藻和残渣,通过培养基半自动添加***6能及时补充新鲜培养基,可以达到连续快速培养的效果,圆筒柱盖子16的特殊设计既保证了容器***1的密闭性又方便后期的清洗。温度控制***4可以在不同季节将容器***1内的温度控制在一个最佳值状态,满足微藻的生长增殖要求。该简易装置造价低廉、操作简单、便于管理、维护方便,对于小球藻、微囊藻等需氧微藻室内快速大量连续培养非常实用。
为了使本实用新型所要实现的技术手段、创新特点、研究目的和效果易于了解和掌握,下面给出一种关于该简易装置部件的规格和尺寸的具体描述。
ZYT16G微电脑时控开关,一个(上海卓一电子有限公司);气泵32,一个(海利电磁式空气压缩机,85W,90L/min);加热棒41,一根(佳宝2010,300W,30cm);冷却管42,一根(三鱼金属冷却管,30cm);荧光灯21,四个(飞利浦,36W,50cm);水泵63,一个(天润,40W,2000L/H);所使用的有机玻璃材料均为厚度8mm的亚克力有机玻璃。
圆筒柱11外径为50cm,高为61.5cm;圆筒柱盖子16的外环直径为50cm,内环直径为15.3cm(稍大于双层环形密封板8的上层外径);加液口17的直径为10cm,其圆心距圆筒柱盖子16的圆心16cm;透明灯罩23上的双层环形密封板8的内径均为12cm(固定在透明灯罩23上,并用胶水密封),上层的外径为15cm,下层外径为20cm;卡座14呈中空环状,外形类似平放的汽车轮胎,在其朝上的一侧开有三个口子,刚好能将固定在透明灯罩23底部的三个卡子24***其中,朝下一侧固定有三个高1cm的支脚,支脚用胶水固定在圆筒柱11的弧形底部;圆筒柱11的弧形底部的最低处还设有一个直径4cm的放藻管12,放藻管12在容器***外部安装有一个放藻管阀13;放藻管12周围出气口的直径为1.2cm,气石35是直径为2.5cm的半球形气石。
照明***2的透明灯罩23的外径为12cm,长为65cm;柱子22为一根长55cm的不锈钢管,钢管横截面尺寸为2.5×2.5cm;四个荧光灯21固定在钢管的四个面上,然后两两组合由两个电源开关26分别控制,两个开关均固定在透明灯罩盖子25上。
支架***5由3cm×3cm的钢管焊接而成,总高74cm,上层51是一个边长为47cm的正方形,正方形四个角上焊接上四个横杆,最后形成一个正八边形框,能稳固地支撑圆筒柱11;支架***5在距地面10cm高度处焊接连接杆,连接杆上固定一块长53cm、宽30cm的下层隔板52,气泵32和空气过滤箱31就放置在下层隔板52上。
培养基半自动添加***6的主体部分是一个塑料材质的封闭性培养基存储箱61,培养基存储箱61开有一直径为10cm的进液口和一个配套的存储箱盖62;培养基存储箱61底部放置一水泵63,水泵63出水口用PC管接到加液管64上,在加液管64上设有加液管总阀门65。
该微藻连续高效光培养的简易装置的具体工作方式如下:
1、微藻连续高效光培养的简易装置的安装
首先将不锈钢架依据实验室具体布局摆放好,然后将按照上述规格和尺寸做好的圆筒柱11架在支架上,然后用适当大小的PC管将放藻口接出形成放藻管12,并装上放藻管阀13,再接一个弯管使其出口朝外,然后将气泵32固定在支架的下层隔板52上,用PC管将气泵32和事先70%酒精灭菌后的空气过滤箱31连接好,然后接上倒U形防倒吸气管33、安装控气阀门34,最后接到圆筒柱11的六个出气口上,特制气石35由圆筒柱11内部穿出与外部气管用强力胶水粘结起来,做到完全密封的效果。
装好放藻管阀13和曝气***3后,关上放藻管阀13,用水将圆筒柱11进行彻底的清洗,清洗的过程要打开气泵32曝气,以便将防倒吸气管33中的脏物一并排出,清洗干净后排空圆筒柱11中的水。将装有荧光灯21的透明灯罩23***卡座14中旋转一定角度固定住,然后装上加热棒41和冷却管42,接着再盖上圆筒柱盖子16,将加热棒41和冷却管42的电源线由线孔19穿出。盖上加液口盖子18,最后将圆筒柱盖子16与双层环形密封板8的上层、圆筒柱盖子16与圆筒柱11的接触处用封箱胶密封起来,使容器***1成为封闭空间。
关闭放藻管阀13和加液管分阀门66,然后向圆筒柱11中注入其最大容量1/5的自来水,并向其中加入2%的次氯酸钠溶液,然后将包裹好棉布并清洗干净的磁力刷15扔进去。打开控气阀门34,开启曝气***3和照明***2运行24h后,排空圆筒柱11中的水,即可投入使用。
2、培养基的加入及接种
首先倒入少量高温灭菌的自来水将之前灭过菌的圆筒柱11冲洗一遍,排空圆筒柱11中的水,即可注入灭好菌的新鲜培养基,根据藻类的具体情况来决定藻的接种量,最初溶度为1×106个/mL为宜。加入的液体至少要没过加热棒41和冷却管42养殖***才能正常运转,否则温度控制***4无法开启。
3、试验及日常维护
以上步骤完成后,将荧光灯21和气泵32的电源接在一个由微电脑自动定时控制器71控制的串联插座72上,定时控制器71设置为自动控制档,每天8:00开启,22:00关闭。每天早晚各观察一次,及时用磁力刷15清除掉附着在圆筒柱11内壁上的藻体或脏物。检查照明***2是否正常运转,曝气***3是否出现漏气现象。定期更换空气过滤箱31上的滤纸。
4、使用效果总结
经过一个月的试用,在此期间定时控制***7运行正常,每天定时开关照明***2和曝气***3,大概每隔两天需要清除一下圆筒柱11内壁上的附着藻。微囊藻溶度由原来的1×106个/mL扩大到了5×107个/mL,扩大了50倍,基本达到了预期的效果。而且日常管理操作方便,维护简单。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,包括容器***、照明***、曝气***、温度控制***、支架***、培养基半自动添加***和定时控制***,所述照明***的照明装置位于容器***内部,容器***底部设有放藻管,培养基半自动添加***通过加液管给容器***提供新鲜培养基,所述的定时控制***控制照明***和曝气***。
2.根据权利要求1所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的容器***的主体为圆筒柱,圆筒柱的底部为弧形并在底部内侧设有卡座,圆筒柱的壁上置有磁力刷,容器***的盖子为环形,中部的缺口适合照明装置穿过,在盖子上还设有凸起的加液口,加液口侧壁上开有线孔,加液口配有盖子。
3.根据权利要求1所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的照明***的光源为荧光灯,荧光灯固定在柱子上后放入圆柱形的透明灯罩内,透明灯罩的底部封闭并在底部外侧固定有卡子,透明灯罩顶端的盖子上设有电源开关和线孔。
4.根据权利要求3所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的荧光灯设有四个,所述的柱子为细长方体状,四个荧光灯两两相对排列。
5.根据权利要求1所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的曝气***包括空气过滤箱、气泵、防倒吸气管、控气阀门和气石,防倒吸气管的出气口伸入容器***的底部并与气石连接,防倒吸气管的最高点高于容器***的顶端。
6.根据权利要求5所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的防倒吸气管的出气口设有六个,六个出气口均匀分布在容器***底部,每个出气口均连接有气石。
7.根据权利要求1所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的温度控制***包括加热棒和冷却管,所述的加热棒和冷却管固定在容器***内部。
8.根据权利要求1所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的培养基半自动添加***包括培养基存储箱、水泵、加液管、总阀门和分阀门,培养基存储箱顶端设有存储箱盖。
9.根据权利要求1所述的微藻连续高效光培养的简易装置,其特征在于,所述的定时控制***包括定时控制器和串联插座,照明***和曝气***的电源接在串联插座上。
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130814 Termination date: 20140329 |