一種可拆式氮氣循環厭氧培養裝置的製作方法

2023-10-05 03:36:39 2

專利名稱：一種可拆式氮氣循環厭氧培養裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種厭氧培養裝置，尤其涉及一種對水-沉積物的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，屬於環境樣品的培養技術領域。
背景技術：
由於大多數農藥為人工合成的產物，一般都是疏水親脂類型。在沉積物中，特別是有機物質高的沉積物中含量較高，而且大多數有機氯農藥的理化性質非常穩定，難以降解，在環境中易積累。雖已在1983年逐步停止了有機氯農藥的使用，但其本身很難降解，在土壤和沉積物中能長期殘留；而沉積物中殘留的農藥對底棲生物，魚類和飛鳥有直接的危害，也可能再次釋放到水體，加之有機氯農藥生物富集和擴大效應顯著，對人體也能造成很大的危害。近年來，科研人員為了更好地研究有機合成農藥在環境中的降解以及最終去向，從而米用一種室內模擬培養方式一厭氧培養。現有的厭氧培養裝置主要是針對微生物菌群的篩選，而環境樣品的厭氧培養主要依靠在土壤上面加水層，從而阻隔空氣與土壤的接觸，水層的厚度大概要在2釐米以上，再進行每一個樣品瓶的密封，最後置於真空乾燥器內進行抽真空，衝氮氣，再置於人工智慧氣候箱內進行黑暗恆溼的培養；然而此操作方法存在許多不足之處，如一、操作程序繁瑣，需要一定的實驗經驗；二、試驗成本較高。真空乾燥器內的空間大小有限，每次只能裝六個樣品瓶，而每一個智能人工氣候箱最多只能裝兩個真空乾燥器，這樣做一批樣品大概需要四至五個人工氣候箱，成本較高；三、樣品不能獨立取樣。每次取樣都需要重新密封抽真空，充氮氣，容易造成真空乾燥器爆裂，樣品損壞甚至造成人員危險；四、不能保證完全的厭氧環境。每一次取樣都會有2 3個小時的有氧環境，造成厭氧環境的破壞，影響農藥降解的準確性；五、與實際水-沉積物的厭氧環境相差甚遠，實驗結果與實際環境脫軌。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，即一種在無真空乾燥裝置的條件下，可在室內大批量厭氧培養樣品的裝置，以解決現有厭氧培養裝置存在的操作繁瑣、成本高、樣品不能獨立取樣以及不能保證完全的厭氧環境的問題。為達此目的，本實用新型採用以下技術方案一種可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，包括一氮氣發生裝置、智能人工氣候箱、氮吹儀，其中，智能人工氣候箱的進氣管與所述氮氣發生裝置的出氣管相連接，智能人工氣候箱的出氣管與氮吹儀的通氣管相連接。進一步地，所述智能人工氣候箱中有一支架，所述支架上放置有多個培養器皿，每個所述培養器皿開口處設置有相對應的密封蓋，所述密封蓋上設置有兩個通氣孔，一個通氣孔中設置進氣管，另一個通氣孔中設置出氣管。[0013]進一步地，多個所述培養器皿之間的進氣管、出氣管依次地相互串聯形成氣路，並且，其中一個培養器皿的進氣管與氮氣發生裝置的輸出管連通，另一個所述培養器皿的出氣管與氮吹儀連通。進一步地，所述培養器皿依次通過塑膠管相連通，所述培養器皿的進氣管與氮氣發生裝置的輸出管通過塑膠管相連通，所述培養器皿的出氣管與氮吹儀相連通。進一步地，所述進氣管的末端插入到培養器皿的內部一位置處，所述出氣管連通培養器皿與外部環境空間。進一步地，所述支架為一箱體形狀，其包括底板與側壁板，以及在底板與側壁板組成的空間交叉排列且平行於底板設置的至少一層間隔層。進一步地，所述支架的側壁板為三邊形、四邊形、圓形、橢圓形或者其他異性形狀；所述支架側壁板的數量根據其具體的外形來確定。進一步地，所述支架側壁板為四邊形，其側壁板包括前隔板、後隔板、左隔板以及右隔板，且所述前隔板、後隔板、左隔板以及右隔板在同一高度位置處並排開設有多個孔。進一步地，所述支架的底板與側壁板為木製、鋁製、鋼製或塑料制等多種方式製備。進一步地，所述間隔層由多根彈簧以十字連接組成，且每4根組成一個方形的空格，用以固定所述培養器皿；所述彈簧兩端設置鉤形結構與所述側壁板上的孔對應配合。優選地，所述彈簧為壓縮或拉伸彈簧，所述彈簧為金屬或非金屬製成。進一步地，所述密封蓋為與所述培養器皿開口處相互緊密配合的形狀。進一步地，所述氮氣發生裝置包括氮氣發生器以及三通閥；所述氮氣發生器出氣管由塑膠管連出，在塑膠管伸出的某一處設置有三通閥，所述三通閥用來控制氣體流速及分流。當所述培養器皿中樣品培養完成後，可從最裡側的樣品培養器皿逐個取樣，直接拆除塑膠管後取出樣品即可。本實用新型的有益效果為通過塑膠管連通氮氣發生裝置與每個單獨厭氧培養器皿，進行氮氣循環，並通過三通閥隨時控制氮氣流量，當培養完成後，可以隨時取出任一厭氧培養器皿而不影響其他培養器皿的培養環境，具有更嚴格的厭氧環境，成本低廉、操作方便、節省空間和應用廣泛等諸多優點。

圖1是本實用新型可拆式氮氣循環厭氧培養裝置整體示意圖。圖2是本實用新型可拆式氮氣循環厭氧培養裝置支架與培養器皿布局示意圖。圖3是本實用新型可拆式氮氣循環厭氧培養裝置支架側視圖。圖4是本實用新型可拆式氮氣循環厭氧培養裝置培養器皿示意圖。圖中1、支架；2、氮氣發生裝置；3、培養器皿；4、塑膠管；5、智能人工氣候箱；6、氮吹儀；11、底板；12、前隔板；13、後隔板；14、左隔板；15、右隔板；121、前孔；131、後孔；16、間隔層；161、彈簧；21、氮氣發生器；22、三通閥；31、磨口棕色瓶；32、密封蓋；33、出氣管；34、進氣管；341、進氣管末端。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，一種可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，包括一氮氣發生裝置2、智能人工氣候箱5、氮吹儀6，智能人工氣候箱5引出的進氣管與氮氣發生裝置2引出的出氣管相連接，智能人工氣候箱5引出的出氣管與氮吹儀6引出的通氣管相連接。智能人工氣候箱5中有一支架1，支架I上放置有多個培養器皿3，每個所述培養器皿3開口處設置有相對應的密封蓋32，所述密封蓋32上設置有兩個通氣孔，一個為進氣管34，一個為出氣管33，所述培養器皿3依次通過塑膠管4相連通，串聯形成氣路，其中一個所述培養器皿3的進氣管34與氮氣發生裝置2的輸出管通過塑膠管4相連通，另一個所述培養器皿3的出氣管33與氮吹儀6相連通。如圖2、圖3所示，支架I為一箱體形狀，其包括底板11與側壁板，以及在底板11與側壁板組成的空間交叉排列且平行於底板設置的至少一層間隔層16。支架I的側壁板為三邊形、四邊形、圓形、橢圓形或者其他異性形狀，該側壁板的數量根據其具體的外形來確定。優選地，本實施例中支架I側壁板為四邊形但並不僅限於此，其側壁板包括前隔板12、後隔板13、左隔板14以及右隔板15，且前隔板12、後隔板13、左隔板14以及右隔板15的表面在同一高度處並排開有多個孔；支架I的底板11與側壁板為木製、鋁製、鋼製或塑料制等多種方式製備。優選地，本實用新型中底板11由鋼材製備，而側壁板都由聚丙烯製備而成，本實施例具體尺寸參數如下底板11 :呈正方形長寬各40cm,高為10cm。前隔板12 :長40cm,寬IOcm0圓孔直徑1. 8cm,間距2. 6cm,總孔數為9,間距5cm。後隔板13 :長40cm,寬IOcm0圓孔直徑1. 8cm,間距2. 6cm,總孔數為9,間距5cm。左隔板14 :長40cm,寬IOcm0圓孔直徑1. 8cm,間距2. 6cm,總孔數為9,間距5cm。右隔板15 :長40cm,寬IOcm0圓孔直徑1. 8cm,間距2. 6cm,總孔數為9,間距5cm。間隔層16由多根彈簧161十字方式連接組成，且每4根組成一個方形的空格，用以放置所述培養器皿。所述彈簧161的一端連接前隔板的第一孔，另一端連接後隔板的第一孔；另一彈簧161的一端連接左隔板的第一孔，另一端連接右隔板的第一孔，如圖2所示；優選地，本實施例中所述彈簧161為拉伸彈簧，為鋼材材質，共18根呈十字排列，長度40cm，兩端各帶有兩個掛鈎。優選地，所述間隔層16僅有一層，底板11與間隔層16之間的垂直高度與磨口棕色瓶31的高度相適應，放置時應使磨口棕色瓶31稍稍高出上層間隔層16，方便拿取。如圖4所示，培養器皿3包括磨口棕色瓶31、與磨口棕色瓶31相配合使用的密封蓋32、以及在密封蓋32上相對設置的出氣管33與進氣管34。優選地，在本實施例中，進氣管末端341插入到培養器皿3的內部一位置處，出氣管33管道連通磨口棕色瓶31與外部環境空間即可。在本實施例中，磨口棕色玻璃瓶3的高為20cm，其中瓶口磨口高3cm，瓶口直徑3. 5cm，瓶內直徑5cm，底座直徑7cm，瓶厚度O. 3cm ;密封蓋31為玻璃材質，其高為5. 5cm,其中磨口高度為3cm。進氣管深入瓶內14cm，瓶外玻璃管左右長為3cm，玻璃管直徑O. 8cm，內直徑O. 6cm。氮氣發生裝置2包括氮氣發生器21以及三通閥22 ;所述氮氣發生器21出氣管由塑膠管4連出，在塑膠管4伸出的某一處設置有三通閥22，該三通閥22用來控制氣體流速及分流。循環氮氣厭氧培養技術主要基於氮氣的不間斷循環，排除樣品瓶中的空氣使之充滿氮氣，大量的樣品不用按照順序，可以隨意排列，並且可以實時取樣，抽樣進行檢驗，對其他樣品不存在幹擾，每一個樣品瓶屬於獨立的個體，樣品瓶中基質量大與現實更加接近，更符合實驗的要求。本實施例以培養有機氯農藥在水-沉積物中厭氧降解操作為例，進一步說明其操作過程(I)樣品稱量準確稱量土壤樣品於磨口棕色瓶3中，再加上3 4倍土壤樣品量的水樣於內，加入一定濃度的有機氯農藥與水相混合。(2)裝置安裝裝好樣品的磨口棕色瓶3放置在支架I裡面(如圖2所示)，通過彈簧161側面固定，罩上密封蓋32，並連上塑膠管4，使支架I上的每一個磨口棕色瓶3都穩固安置。(3)黑暗恆溫恆溼培養將裝好磨口棕色瓶3的支架I置於智能人工氣候箱5中，將連在磨口棕色瓶3上的一端的塑膠管4從氣候箱的進氣管34連出，並接在氮氣發生裝置2上，另一端連在氮吹儀6上，同時設置溫度、溼度。(4)培養開通氮氣發生器21，打開三通閥22進行氣體流速的調整。(5)取樣經一段時間培養後，進行取樣，不需要關閉氮氣發生器，直接斷開樣品瓶與氮吹儀6上面的塑膠管4，取出樣品，然後再連上。通過上述實施例中的連接方式進行厭氧培養，可以隨時抽取樣品，也可隨時增加樣品，單獨控制將不影響其他樣品瓶的培養環境，操作方便，成本較低，且節省空間。以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，包括氮氣發生裝置(2)、智能人工氣候箱(5)以及氮吹儀(6);所述智能人工氣候箱(5)的進氣管與所述氮氣發生裝置(2)的出氣管相連接，所述智能人工氣候箱(5)的出氣管與氮吹儀(6)引出的通氣管相連接。
2.根據權利要求1所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，所述智能人工氣候箱(5)中有一支架(1)，所述支架(I)上放置有多個培養器皿(3);每個所述培養器皿(3)的開口處設置有相對應的密封蓋(32)，所述密封蓋(32)上設置有兩個通氣孔，一個通氣孔中設置進氣管(34)，另一個通氣孔中設置出氣管(33)。
3.根據權利要求2所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，多個所述培養器皿(3)之間的進氣管、出氣管依次地相互串聯形成氣路，並且，其中一個培養器皿(3)的進氣管(34)與氮氣發生裝置(2)的輸出管連通，另一個所述培養器皿(3)的出氣管(33)與氮吹儀(6)連通。
4.根據權利要求3所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，多個所述培養器皿(3 )之間通過塑膠管(4 )連通。
5.根據權利要求2所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，所述進氣管(34)的末端(341)插入到培養器皿(3)的內部一位置處，所述出氣管(33)連通培養器皿與外部環境空間。
6.根據權利要求2所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，所述支架(I)為一箱體形狀，其包括底板(11)與側壁板，以及在底板(11)與側壁板組成的空間交叉排列且平行於底板設置的至少一層間隔層(16)。
7.根據權利要求6所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，所述支架(I)的側壁板為三角形、四邊形、圓形、橢圓形或者其他形狀。
8.根據權利要求4所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，所述支架側壁板為四邊形，其側壁板包括前隔板(12)、後隔板(13)、左隔板(14)以及右隔板(15)，且所述前隔板(12)、後隔板(13)、左隔板(14)以及右隔板(15)在同一高度位置處並排開設有多個孔。
9.根據權利要求6所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，所述間隔層(16)由多根彈簧(161)以十字連接組成，且每4根組成一個方形的空格，用以固定所述培養器皿(3);所述彈簧(161)兩端設置鉤形結構與所述側壁板上的孔對應配合。
10.根據權利要求1所述的可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，其特徵在於，所述氮氣發生裝置(2)包括氮氣發生器(21)以及三通閥(22);所述氮氣發生器(21)出氣管由塑膠管(4)連出，在塑膠管(4)伸出的某一處設置有三通閥(22 )，所述三通閥(22 )用來控制氣體流速及分流。
專利摘要本實用新型涉及一種可拆式氮氣循環厭氧培養裝置，包括氮氣發生裝置、智能人工氣候箱以及氮吹儀，所述智能人工氣候箱引出的進氣管與所述氮氣發生裝置引出的出氣管相連接，所述智能人工氣候箱引出的出氣管與所述氮吹儀引出的通氣管相連接；所述智能人工氣候箱中有一支架，所述支架上放置有多個培養器皿，每個所述培養器皿開口處設置有相對應的密封蓋，所述密封蓋上設置有兩個通氣孔，所述培養器皿的進氣管與氮氣發生裝置的輸出管通過塑膠管相連通，所述培養器皿的出氣管與氮吹儀相連通。培養完成後，可隨時拆除塑膠管取出任一厭氧培養器皿而不影響其他培養器皿的培養環境，具有更嚴格的厭氧環境，成本低廉、操作方便、節省空間。
文檔編號G01N1/28GK202903559SQ20122038525
公開日2013年4月24日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者李敏敏, 鄭永權, 劉新剛, 徐軍, 董豐收 申請人:中國農業科學院植物保護研究所