一种样品中的微生物及有机分子快速高效分离装置的制作方法

本实用新型属于医疗器械技术领域，特别涉及一种快速自动分离混合样品中微颗粒物的装置，具体地说是含有目标物样品中的微生物及有机分子快速高效分离装置。

背景技术：

人体中含有的微生物数量超过人体自身细胞的10倍以上，其中肠道微生物群落最为庞大，它对营养物质代谢、人体自身发育、免疫及疾病的产生等方面都起到极其重要的作用。诸多研究结果都表明肠道微生物的组成与多种疾病发病密切相关，如肠道疾病、肥胖、胆结石、糖尿病、癌症、高血压、高血脂等疾病，甚至自闭症、抑郁以及人的精神状况都与之有直接的联系。在临床应用中，已经逐步将肠道菌群调节作为一个治疗各种疾病的重要靶点，其中一种最直接的方式就是将健康的人体肠道菌群经过处理后移植到患者肠道中去，但获取健康人体肠道菌群的处理过程是一个时间、环境条件要求苛刻的过程，高效获取肠道中这些目标成分，需要依赖于专业设备来完成。

“粪菌移植”也被称为“粪便移植”、“粪菌治疗”、“肠菌移植”或“肠微生态移植”，粪菌移植也被认为是一种特殊器官的移植，在治疗抗生素等药物无效的感染相关性疾病，如抗生素相关性腹泻、难治性肠易激综合征、免疫相关性难治性腹泻、难治性炎症性肠病、难辨梭状芽孢杆菌感染、食物过敏、肥胖、抑郁症肠道症状、脂肪肝等，治疗效果尤为显著，迄今全世界已有约一万例患者接受粪菌移植治疗。人体肠道内寄生着约1000万亿个细菌，约500～1000个不同的种类，由于其生存的肠道环境氧气含量低，温度为人体体温35℃至40℃，因此大部分肠道细菌为厌氧细菌。目前有50％-90％的肠道细菌不能被人工培养出来，对其功能及生存条件的认识均有限。粪菌移植治疗中，移植的目标物之一就是活菌，保证活菌移植率是治疗成功的基本保障。获取粪菌的主要来源是健康人体的粪便，粪便中混杂有食物残渣、粗纤维等固体颗粒，首先需要进行过滤处理。在从健康人体粪便中获取肠道菌群操作过程中：①如何保证无污染；②避免厌氧菌接触氧气损失；③如何控制操作环境温度使得菌体损失率最低，整体结构保持不变；④如何快速获得目标物，满足临床需要等问题都是获取粪菌的关键技术难点。

肠道内的有益菌，如双歧杆菌，乳酸杆菌等能合成多种人体生长发育必须的维生素， 如B族维生素(维生素B1、B2、B6、B12)，维生素K，烟酸、泛酸等，还能利用蛋白质残渣合成必需氨基酸。肠道菌群不在是寄生者，而是与人体共生群体，肠道菌群在肠道内的代谢源源不断的为提供人体必须的营养物质，因此肠道代谢也成为“首代谢”。代谢产物是作用于人体各个组织与器官最直接的物质，因此在粪菌移植过程中移植的另一目标物为人体所需的菌群代谢产物。一般有机代谢产物稳定性差，长时间在高温有氧环境条件下不稳定，在获取供体肠道代谢产物过程中仍需要解决样品处理温度、氧气浓度和时间的问题。

技术实现要素：

技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种样品中的微生物及有机分子快速高效分离装置。

技术方案：本实用新型提供的一种样品中的微生物及有机分子快速高效分离装置，包括箱体、以及设于箱体内的搅拌罐、过滤器、压力泵、液体收集装置、除臭装置、储水罐，搅拌罐、过滤器、压力泵、液体收集装置依次连接；所述箱体上分别设有第一进气口、第二进气口、第一出气口、第二出气口，所述第二进气口、第二出气口分别与箱体内部连通；所述第一进气口与搅拌罐的进气口连接，搅拌罐的出气口、过滤器的出气口、液体收集装置的出气口分别与除臭装置连接，除臭装置的出气口与第一出气口连接；所述搅拌罐内设有搅拌装置，过滤器内设有过滤网；所述储水罐分别与第一进气口和搅拌罐的进气口连接。

作为改进，还包括灭菌灯，所述灭菌灯设于箱体内。

作为另一种改进，还包括温度控制装置，所述温度控制装置设于箱体内。

作为另一种改进，还包括第一气体过滤装置和第二气体过滤装置，所述第一气体过滤装置分别与第一进气口、第二进气口连接，所述第二气体过滤装置分别与第一出气口、第二出气口连接。第一气体过滤装置通入单一气体或两种以上的混合气体；优选地，第一气体过滤装置通入的气体为氧气以外的其他气体，可创造无氧环境。

作为另一种改进，还包括气体检测装置，所述气体检测装置分别与第一出气口、第二出气口连接。

作为另一种改进，所述过滤器上设有使过滤器内待过滤材料震荡的装置；优选地，所述过滤器上设有使过滤器整体振动的振荡器，或者过滤器内设有使过滤网振动的振动装置。

作为另一种改进，所述过滤器内设有多层过滤网；过滤网为自上而下平行设置的一组滤网，其孔径自上而下依次减小；或者过滤网为自上而下倾斜设置一组滤网，相邻滤网边缘靠接或不靠接，其孔径自上而下依次减小；滤网为平面滤网，或者中部向下凹陷，或者中部向上凸起。

作为另一种改进，所述液体收集装置包括一组串联设置的收集瓶、密封收集瓶的橡胶塞、包裹橡胶塞的消毒塞、插入胶塞内的用于收集瓶串联的针头，针头为大输液用插瓶针；消毒塞内设有酒精棉球。

作为另一种改进，所述除臭装置包括进气管和出气管；进气管的气体出口位于除臭装置下部，出气管的气体进口位于除臭装置上部。

本实用新型还提供了一种利用上述装置对样品中的微生物及有机分子快速高效分离的方法，包括以下步骤：

(1)第一气体过滤装置通入气体为氧气以外的其他气体，第二进气口将箱体内的空气排出，第一进气口将搅拌罐、过滤器、液体收集装置、除臭装置内的空气排出，使装置内形成无氧环境；

(2)将待分离的样品置于搅拌罐中，利用储水罐将适量水压入搅拌罐中，开启搅拌装置搅拌；

(3)搅拌罐中的浆体进入过滤器中抽滤，含微生物和有机分子的滤液通过液体收集装置收集；

(4)第一进气口将气体通入搅拌罐中，并带入除臭装置中除臭；同时，过滤器以及液体收集装置中的气体通入除臭装置中除臭。

有益效果：本实用新型提供的分离装置结构简单、成本低廉、使用方便，可保证分离整体操作环境封闭无污染，同时可制造厌氧环境或好氧环境，控制分离过程中样品温度和最终获得菌液的温度，在最短时间内高效快速的获得目标物，以满足实际临床需要。

附图说明

图1为本实用新型样品中的微生物及有机分子快速高效分离装置的结构示意图。

图2为过滤器中相邻滤网边缘靠接的结构示意图。

图3为过滤器中中部向下凹陷的滤网的结构示意图。

图4为过滤器中中部向上凸起的滤网的结构示意图。

图5为液体收集装置的结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型作出进一步说明。

样品中的微生物及有机分子快速高效分离装置，见图1，包括箱体1、以及设于箱体1内的搅拌罐2、过滤器3、压力泵4、液体收集装置5、除臭装置6、储水罐7、灭菌灯8、温度控制装置9、第一气体过滤装置15和第二气体过滤装置16、气体检测装置17，搅拌罐2、过滤器3、压力泵4、液体收集装置5依次连接；箱体1上分别设有第一进气口11、第二进气口12、第一出气口13、第二出气口14；第一气体过滤装置15分别与第一进气口11、第二进气口12连接，第二气体过滤装置16分别与第一出气口13、第二出气口14连接，气体检测装置17与第二气体过滤装置16连接，第二进气口12、第二出气口14分别与箱体1内部连通；第一进气口11与搅拌罐2的进气口连接，搅拌罐2的出气口、过滤器3的出气口、液体收集装置5的出气口分别与除臭装置6连接，除臭装置6的出气口与第一出气口13连接；搅拌罐2内设有搅拌装置21，过滤器3内设有过滤网31；储水罐7分别与第一进气口11和搅拌罐2的进气口连接；灭菌灯8设于箱体1内；温度控制装置9设于箱体1内。

过滤器3上设有使过滤器3内待过滤材料震荡的装置；过滤器3上设有使过滤器3整体振动的振荡器32，或者过滤器3内设有使过滤网31振动的振动装置，均可以实现本实用新型目的。

过滤器3内设有多层过滤网31；过滤网的设置可采用多种形式，均可以实现本实用新型的目的，例如：过滤网31为自上而下平行设置的一组滤网，其孔径自上而下依次减小，见图1；或者过滤网31为自上而下倾斜设置一组滤网，相邻滤网边缘靠接见图2或不靠接，其孔径自上而下依次减小；滤网31为平面滤网，或者中部向下凹陷见图3，或者中部向上凸起见图4。

除臭装置6包括进气管61和出气管62；进气管61的气体出口位于除臭装置6下部，出气管62的气体进口位于除臭装置6上部。

液体收集装置5，见图5，包括一组串联设置的收集瓶51、密封收集瓶51的橡胶塞52、包裹橡胶塞52的消毒塞54、插入胶塞52内的用于收集瓶51串联的针头53，针头53为大输液用插瓶针；消毒塞54内设有酒精棉球；采用大输液用插瓶针具有多方面的好处：第一，方便更换收集瓶；第二，来源广泛，无菌。

利用上述装置对样品中的微生物及有机分子快速高效分离的方法，步骤如下：

(1)第一气体过滤装置15通入气体为氧气以外的其他气体，第二进气口12将箱体1内的空气排出，第一进气口11将搅拌罐2、过滤器3、液体收集装置5、除臭装置6内的空气排出，使装置内形成无氧环境；

(2)将待分离的样品置于搅拌罐2中，利用储水罐7将适量水压入搅拌罐2中，开启搅拌装置21搅拌；

(3)搅拌罐2中的浆体进入过滤器3中抽滤，含微生物和有机分子的滤液通过液体收集装置5收集；

(4)第一进气口11将气体通入搅拌罐2中，并带入除臭装置6中除臭；同时，过滤器3以及液体收集装置5中的气体通入除臭装置6中除臭。