微型厭氧培養裝置的製作方法

2023-05-30 22:21:16 1

專利名稱：微型厭氧培養裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及分離和培養厭氧菌操作裝置的製造和應用領域，尤其是醫院臨床檢驗室分離和培養厭氧菌操作裝置的製造和應用領域。
細菌學中對厭氧菌分離、培養和鑑定等商品性厭氧操作裝置的發展已有30餘年的歷史。目前國內外分離和鑑定出的厭氧菌菌種數目逐年增加，厭氧菌的研究和應用領域越來越廣。例如環境保護上的汙水厭氧淨化工程，能源上的沼氣生產，化學工業厭氧菌發酵生產某些化工原料，保健和食品工業生產雙歧因子和對肉毒桿菌等的監測，製藥工業利用厭氧菌轉化出珍貴的熊去氧膽酸鈉以及土壤細菌學和獸醫學中的應用。尤其是臨床醫學上近10餘年來對臨床厭氧菌感染和治療的重要性越來越引起高度重視。
然而在實驗室內接種、分離、培養和鑑定厭氧菌的過程中均需要在一個氧濃度極低的厭氧環境的操作和培養裝置內進行。基於上述的需要，現今國內、外市場上有多種厭氧培養裝置出售。典型產品例如法國墨裡埃(bioMérieux)公司出售的厭氧袋，美國的GasPak和英國的Oxoid公司生產的厭氧罐以及各種國產型號的厭氧罐，包括常用的浙江義烏冷凍機廠生產的DY-II型厭氧菌箱。它們的主要缺點是接種標本、觀察菌落和轉種等必須暴露在含氧的空氣中進行；容器的密封墊圈易老化，使用壽命短；或者因長期正壓作用使罐蓋變形而漏氣；以上均能造成罐內的氧濃度過高而使厭氧菌陽性分離率降低；「抽氣換氣」技術又可能造成培養基的雜菌汙染。
更高檔的產品是各種型號的厭氧操作箱兼備恆溫厭氧培養裝置，例如上海躍進醫療器械廠生產的YQX厭氧培養箱，美國謝爾登國際公司生產的厭氧作業系統，英國Electrotek出售的臺式微型厭氧工作站等。它們的共同缺點是售價高，佔據實驗室空間大，必須使用昂貴的無氧混合氣體，操作費用增加，操作程序繁雜，且均無有效的當地售後服務，一旦出故障，只有報廢。故僅適合科研機構實驗室使用，而不適合我國大多數臨床檢驗室普及推廣。
本實用新型的目的在於能克服上述的缺點或不足之處而提供一種全新設計的，至本實用新型申請日止沒有同樣的發明創造在國內外出版物上公開發表過的(見查新諮詢報告書附件)、結構簡單、製造工藝不複雜、適合商品化批量生產的厭氧操作和培養裝置。
本實用新型是通過以下組件來實現的一種微型厭氧操作和培養裝置系統，由最新設計的厭氧培養器和厭氧氣幕操作室兩大主件組成，均由能夠隔絕氧氣的材料和設計數據加以製造。
本實用新型形成厭氧環境是擯棄了傳統的「催化劑耗氧法」和「抽氣換氣法」或兩種技術相結合的方法，創造性地採用了「氣體相對密度差置換技術」新概念，並通過本實用新型特殊設計的組件和裝置以下述方式實現的厭氧培養器內設內置式氣體發生盒，加水激活後產生10倍於培養器內容積的無氧氣體經內置式氣體導流罩從培養器底部導入，將培養器內的含氧空氣和過剩的無氧氣體通過排氣管道迅速排出培養器外而達到厭氧培養環境。當必須使厭氧氣幕操作室時，外源性壓縮氣體鋼瓶提供無氧氣源，經可彎曲金屬管道由操作室底部導入，將上方開口的操作室內的空氣迅速置換出厭氧氣幕操作室外，並在操作過程中持續地提供無氧氣體，避免外界空氣重新進入操作室內而維持室內的厭氧操作環境。
本實用新型的積極效果在於克服了上述國內、外各種商品性厭氧操作和培養裝置的缺點和不足之處。優點是裝置佔據實驗室空間小，操作簡便，安全，不產熱，高效厭氧環境，厭氧菌陽性分離率高，厭氧培養基不易受雜菌汙染，操作費用低，有效使用壽命很長，不需售後維修，易於普及推廣使用和經濟效益明顯等。故本產品的性能/價格比明顯高於上述任何類型的同類產品。綜上所述，本實用新型與現有技術相比，具有實質性特點和明顯的進步。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明


圖1是本實用新型實施例的主視圖。
圖2是
圖1所示微型厭氧培養系統沿A-A線的剖面圖。
圖3是圖2所示氣體導流罩的主視圖。
圖4是
圖1所示氣體導流罩沿B-B線的俯視圖。
圖5是
圖1所示厭氧氣幕操作室底座沿C-C線的俯視圖。
圖1示出，本實用新型由厭氧培養器(1)和厭氧氣幕操作室(2)兩大主件組成。當單獨使用培養器時，採用內置式氣體發生盒，加水激活後發生大量無氧、無塵、無菌和不具爆炸性氣體，由氣體導流罩(3)從底部導入培養器內，被置換出的含氧空氣和過剩無氧氣體經排氣管道(4)排出培養器外而達到厭氧培養環境。當必須使用厭氧氣幕操作室時，採用外源性供氣方式，正壓無氧氣體由壓縮氣體鋼瓶(5)提供，經管道和進氣閥門(6)從底部導入操作室內，含氧空氣和持續提供的無氧氣體經操作室上方的開口排出外界而達到厭氧操作環境。
結合
圖1和圖2，形成內空間厭氧氛圍的詳細過程如下厭氧培養器由透明頂罩(7)和厭氧培養器底座(8)兩個組件構成。帶加液漏鬥(9)的鎖定/防蒸發環蓋(10)通過座突(11)和罩突(12)將培養器頂罩鎖定。透明頂罩設由上至下的排氣管道(4)。操作時，先向底座的盛液槽內加入200毫升左右隔氧劑溶液，並向底座的放置平臺(13)放上一隻已撕開口的氣體發生盒(14)備用，在氣體導流罩上插入美蘭指示管(16)等指示液系統，插上活動性可調節內容物直徑的防滑板(18)4根，向氣體導流罩的吸氧槽(17)內放入吸氧包並加水適量激活之。向預還原厭氧培養基(19)上接種厭氧菌標本，併疊放在氣體導流罩上，加水激活氣體發生盒，迅速罩上已上載的氣體導流罩和透明頂罩，鎖定頂罩，培養器即被隔氧劑溶液密閉。氣體發生盒以10倍於培養器內容積的產氣量發生無氧，、無塵、無菌和無爆炸性的氣體，使培養器的內壓增大，將隔氧劑溶液由內液槽(20)排至外液槽(21)，同時，無氧氣體經氣體導流罩導入培養器底部，迅速將含氧空氣和過剩的無氧氣體從排氣管道進口(22)經排氣管道出口(23)置換出培養器外，再經加液漏鬥的加液口(24)排出外界。在恆溫箱內培養過程中，厭氧培養器內的無氧氣體因化學反應被消耗掉一部份而形成負壓，溶液由外液槽重新回流至內液槽。為了不使氣體導流罩上浮，導流罩的側壁上設有排氣小孔(25)，同時4隻防滑板上浮時頂住透明頂罩頂部，兼起避免平皿傾斜的功能。單獨使用厭氧培養器便可滿足臨床標本中常見的中度厭氧菌(moderateanaerobes)的分離，培養和鑑定等需要。
當需要對嚴格厭氧菌(Strict anaerobes)進行分離時，則厭氧培養器外圍必須加裝厭氧氣幕操作室(2)。它由室底座(26)，透明套筒(27)和活動頂蓋(28)組成。操作時，將厭氧培養器底座放置在室底座的支柱(15)上，再將透明套筒插入室底座的溶液密閉環槽(29)上，蓋上活動頂蓋，持續性提供外源無氧氣體，經進氣閥門安裝口(30)由室底導入室內。被置換出的室內含氧空氣和過剩無氧氣體經活動頂蓋出氣孔(31)及縫隙排出外界。取下活動頂蓋，當測試火焰進入操作室內上緣即熄滅時，便可在室內已放置的多孔操作板(未圖示)上進行各種厭氧操作(接種標本，定期或者隨時揭開培養器觀察菌落，轉種，增補培養皿等)，操作完畢，取出接種物件，取出摺疊式多孔操作板，罩上透明頂罩，培養器內立即達到培養厭氧環境，省去了內置式氣體發生盒，並能多放培養基平皿。取下透明套筒，鎖定培養器後即可進行恆溫培養。
圖3是
圖1和圖2所示氣體導流罩的主視圖，排氣小孔(25)起防止罩向上浮動功能，罩側壁(32)引導無氧氣體向下流入培養器底部。指示液系統放置槽(33)供插入美蘭指示管、CO2濃度指示小杯和H2S產生指示瀘紙片等。平皿支持棒(34)使放置平皿後與罩頂面之間留出空隙，以利吸氧包吸收培養器內的殘留氧氣。
圖4是
圖1所示氣體導流罩沿B-B線的俯視圖。(32)，(33)和(34)所示標號已在圖3中說明。吸氧槽(17)內放置吸氧包，加水激活後強力吸氧。防滑板插入槽(35)供插入四根防滑板，並可根據中平皿直徑大小調節內直徑。放置大平皿時不需插入防滑板。
圖5是
圖1所示厭氧氣幕操作室沿C-C線的俯視圖。進氣閥門(6)，等距排列的支柱(15)和溶液密封環槽(29)的功能前已述及，滅菌的一次性氣體過濾器(36)是將外源性無氧氣體中的塵埃和雜菌等瀘掉，防止操作時汙染厭氧培養基的表面。
權利要求1.一種微型厭氧培養系統，擯棄傳統的「催化劑耗氧技術」和「抽氣換氣技術」或兩者相結合的綜合方法造成厭氧環境，創造性地採用「氣體相對密度差置換技術」新概念，通過本實用新型特殊設計的組件達到理想的操作和培養厭氧菌的厭氧環境，它包括厭氧培養器(1)由透明頂罩(7)，頂罩上設置的排氣管道(4)和厭氧培養器底座(8)組成，其特徵在於厭氧培養器由內置式氣體發生盒(14)提供無氧氣體，經氣體導流罩(3)從培養器底部導入，被置換出的含氧空氣經排氣管道(4)排出外界而達到厭氧菌的培養厭氧環境，厭氧氣幕操作室(2)由室底座(26)，透明套筒(27)和活動頂蓋(28)組成，其特徵在於外源性無氧氣體由壓縮氣體鋼瓶(5)提供，從操作室底部導入，被置換出的含氧空氣由活動頂蓋縫隙及出氣孔(31)排出外界而造成厭氧操作環境。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵是內置式氣體發生盒(14)，加水激活後產生大量無氧氣體置換出培養器內的含氧空氣。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於內置式氣體導流罩(3)，能將氣體發生盒產生的無氧氣體從培養器底部導入，增強氣體置換效果，併兼具放置平皿，指示液系統和吸氧包的功能。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於排氣管道(4)，氣體從位於培養器上部的排氣管道進氣口(22)經位於培養器下部的管道出氣口(23)排出培養器外，管道出氣口被隔氧劑溶液淹沒，使被排出的氣體能夠自由地通過，同時達到防止外界空氣進入和外界氧氣滲入培養器內的功能。
5.根據權利要求1所述的厭氧氣幕操作室(2)，其特徵是在厭氧培養器外圍套上一個凹槽形組件，其高度超過厭氧培養器，而製造厭氧操作環境。
6.根據權利要求1或5所述的裝置，其特徵在於厭氧氣幕操作室底座(26)內設置有等距離排列的支柱(15)，供放置厭氧培養器用，同時在培養器與底座平面之間留出空間，供室底座進氣閥門(6)的進氣口上連接滅菌的一次性氣體過濾器(36)放置之用，氣體過濾器濾除外源性無氧氣體中的塵埃和細菌，防止操作時雜菌汙染培養基表面。
專利摘要本實用新型公開了一種微型厭氧培養系統,屬厭氧菌培養裝置製造和應用領域。採用「相對密度差置換技術」新概念,以特殊設計的組件,解決操作和培養厭氧環境。由厭氧培養器(1)和厭氧氣幕操作室(2)組成。罩上透明頂罩,培養器即被隔氧劑液密閉,採用氣體導流罩(3)下的氣體發生盒產生無氧氣體,將空氣經排氣管道(4)排出達培養厭氧環境。厭氧氣幕操作室以壓縮氣體鋼瓶(5)供無氧氣體,經室底進氣閥門(6)導入,置換空氣,並持續供氣,造成操作厭氧環境。
文檔編號C12M3/00GK2441809SQ00244369
公開日2001年8月8日 申請日期2000年9月5日 優先權日2000年9月5日
發明者閻侗有 申請人:閻侗有