一种无菌条件下进行培养基灌装的装置及无菌灌装方法
【专利摘要】一种无菌条件下进行培养基灌装的装置，其中，包括用于放置培养基瓶的第一平台和用于放置培养皿的电动升降平台，且第一平台的水平高度高于第二平台的水平高度；一“n”玻璃导管，在所述瓶盖上设有一进气口，在所述进气口上连接一带有气阀的气管；导管的顶部被一第二支架上的夹子夹持，一安装有燃烧嘴的所述燃气管可穿过导管，所述燃气管通过燃气阀连接到气源。并提供了一种无菌灌装方法。该装置结构简单，仅有培养基瓶、导管和培养皿，可以方便的对其进行火焰灭菌，能够实现绝对的无菌，满足无菌操作的一般要求。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 该方案一种实验室中使用的用于无菌灌装培养皿的装置及方法，具体地说是一种 无菌条件下进行培养基灌装的装置及无菌灌装方法。 一种无菌条件下进行培养基灌装的装置及无菌灌装方法
【背景技术】
[0002] 培养基灌装培养皿制作"平板"是实验室基本实验操作之一，在病原菌分离、抗性 鉴定等操作中使用大量这种平板，工作量很大。一般操作步骤为，将灭好菌的培养基自冰箱 取出，利用水浴锅或微波炉加热融化，再在超净工作台上利用酒精灯火焰辅助营造无菌环 境，将融化的培养基导入培养皿中，逐个操作，待培养基冷却凝固后再进行相关接种操作。 这种做法的不足在于，一是效率较低，培养基融化，冷却到一定温度（既不太烫手，手可持 瓶，又不凝固，一般温度在60°C以上），逐个手工倒入，费时费力；二是易污染，关键环节在 于培养基倾倒时长期暴露在空气中，虽然是超净工作台，还是有一定的污染几率的；三是培 养基的量靠人工估量，多少不一致，更不能实现定量。目前市场上有类似大批量培养基分装 仪器，是培养基制备和培养基分装结合在一起的一套装置，仅分装部分售价都在30万元人 民币以上，价格相当昂贵，且只适于大批量培养皿分装。
[0003] 本专利旨在发明一种简易的用于无菌条件下的培养基自动定量灌装装置，实现小 批量培养皿定量分装，结构简单，价格低廉，易于生产和使用。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术的不足，本发明提供一种无菌条件下进行培养基灌装的装置及 无菌灌装方法，首先是一种低成本的灌装装置，其次可以实现绝对无菌条件下的灌装，且操 作简单，可以实现小批量的培养基进行的绝对无菌灌装作业。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种无菌条件下进行培养基灌装的 装置，包括
[0006] 提供支撑和安装空间的底座；
[0007] 用于放置培养基瓶的第一支架，在所述第一支架上固定一个高度可调的第一平 台，在所述第一平台上放置一培养基瓶，所述培养基瓶的瓶口为圆锥形；
[0008] 用于放置培养皿的电动升降平台，所述电动升降平台包括第二平台、顶升杆、丝 杠、涡轮蜗杆和驱动电机，所述第二平台通过顶升杆及直线轴承安装在底座上，且在所述顶 升杆的下端固定一个同轴设置的丝杠，一涡轮中设有丝套并套装在丝杆上，驱动电机直接 与蜗杆连接；在所述第二平台上放置一个培养皿座，所述培养皿座中放置一个培养皿；
[0009] 所述第一平台的水平高度高于第二平台的水平高度；
[0010] 一"η"玻璃导管，所述导管的高点进口设有一个外敞口的圆锥形瓶盖，且在所述圆 锥形瓶盖和培养基瓶锥形瓶的圆锥形瓶嘴相配合的表面处为毛玻璃配合面，在所述瓶盖上 设有一进气口，在所述进气口上连接一带有气阀的气管；
[0011] 所述导管的顶部被一第二支架上的夹子夹持，
[0012] 一安装有燃烧嘴的所述燃气管可穿过导管，所述燃气管通过燃气阀连接到气源。
[0013] 进一步地，所述气源为氢气，辅助气源为氧气。
[0014] 基于上述装置进行无菌灌装的方法，包括如下步骤，其特征在于，
[0015] 步骤一，装置放置在无菌操作平台的无菌区域中，并将培养基瓶放置在第一平台 的恒温桶中待用，所述保温桶的温度足以使得培养基进行融化，保持液体状态；
[0016] 步骤二，将燃烧嘴穿过导管并穿出，打开燃气阀并点燃燃烧嘴，然后对导管上的瓶 盖出进行火烤，并抽动燃烧管，使得燃烧状态的燃烧嘴自管道内部后退，在此过程中完成对 管道内壁的灭菌工作，最后关闭燃气阀并将带有瓶盖的导管一端插入培养基瓶中；
[0017] 步骤四，使用一无菌的吸管对导管吸气并在吸气的过程中使得气管中的气阀处于 打开状态，直至培养基溶液自导管中流出，撤销吸管并关闭气阀，利用"虹吸功能"实现培养 基自动分装；
[0018] 步骤五，将待灌装的培养皿放置在第二平台上，然后启动驱动电机，使得第二平台 上升至导管的出液口插入到培养皿内，然后打开气阀，培养基液滴入到培养皿中最后关闭 气阀，完毕后第二平台复位并取下培养皿；
[0019] 步骤六，重复步骤五，完成多支培养皿的灌装。
[0020] 进一步地，所述恒温桶的温度保持在60°C以上。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 1、结构简单，仅有培养基瓶、导管和培养皿，可以方便的对其进行火焰灭菌，能够 实现绝对的无菌，满足无菌操作的一般要求。
[0023] 2、可操作做性能好，利用火焰法灭菌，且可徒手进行灭菌作业，火焰温度高，较利 用酒精灯进行灼烧或利用高压灭菌而言非常方便，且灭菌效果更好。
[0024] 3、可替代昂贵的进口无菌灌装设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1为原理图。
[0026] 图2为装置的立体示意图。
[0027] 图3为去除底座后的立体示意图。
[0028] 图4为图3的主视图。
[0029] 图5为灌装的过程示意图。
[0030] 图6为燃烧嘴火烧消毒的过程示意图。
[0031] 图7为无菌消毒方法流程图。
[0032] 图中：1底座，11开关和按钮，12第二支架，2培养基瓶，21第一支架，22第一平台， 23恒温桶，3电动升降平台，31顶升杆，32第二平台，33丝杠，34涡轮蜗杆，35驱动电机，36 培养皿座，4培养皿，5导管，51圆锥形瓶盖，52进气口，6燃气管，61燃烧嘴。
【具体实施方式】
[0033] 如图1至图6所示，
[0034] 一种无菌条件下进行培养基灌装的装置，由以下几部分组成。
[0035] 提供支撑和安装空间的底座1，在底座上安装有开关和按钮11。
[0036] 用于放置培养基瓶2的第一支架21，采用不锈钢杆件制作，第一支架下端通过螺 钉固定在底座上，在第一支架21上固定一个高度可调的第一平台22,通过紧固螺钉可以调 节第一平台的有效高度，在所述第一平台22上放置一培养基瓶2,所述培养基瓶2的瓶口为 圆锥形，并在圆锥形的瓶口外表面磨砂处理。并在第一支架上放置一个带有电加热功能的 恒温桶23，可以将培养基瓶放置在恒温桶中，通过电加热使得内部的温度保持在50度至60 度之间，使得培养基变成液态，以备灌装使用。
[0037] 用于放置培养皿的电动升降平台3,所述电动升降平台包括第二平台32、顶升杆 31、丝杠33、涡轮蜗杆34和驱动电机35,所述第二平台32通过顶升杆及直线轴承安装在底 座1上，可上下进行移动。在所述顶升杆31的下端固定一个同轴设置的丝杠33,一涡轮中 设有丝套并套装在丝杆上，驱动电机35直接与蜗杆连接，这样，在驱动电机35的驱动下，可 以驱动第二平台上升或者下降，形成一个电动的升降平台。在所述第二平台32上放置一个 培养皿座36,培养皿座中具有一插孔，然后在培养皿座中放置一个培养皿4,实现培养皿的 固定。
[0038] 在上述平台中，第一平台22的水平高度高于第二平台32的水平高度，这样形成一 个高度差，方便进行灌装。最佳的，第一平台和第二平台皆使用不锈钢平板进行制作。
[0039] - "η"玻璃导管5,其中两端的管口一个高一个低，高度差Η与两个平台的高度差 基本相近。导管5的高点进口设有一个外敞口的圆锥形瓶盖51，这样可以方便的插入培养 基瓶2中，且在所述圆锥形瓶盖和培养基瓶锥形瓶的圆锥形瓶嘴相配合的表面处为毛玻璃 配合面，形成良好的密封连接。同时，在瓶盖上设有一进气口 52,在所述进气口上连接一带 有气阀的气管，通过气阀的关闭和开启可以控制流速。
[0040] 所述导管5的顶部被一第二支架12上的夹子夹持，该第二支架是可以折弯的金属 软管，或者金属波纹管，具有一定的柔性，起到夹持导管的作用。
[0041] 在底座1的一侧面上安装一对燃气管6,燃气管一个接氢气，为燃气，一个接氧气， 为助燃气体，然后燃气管的一端接有燃烧嘴61，该燃烧嘴较小，可以顺利的穿过导管，并穿 出，所述燃气管通过燃气阀连接到气源，所述气源为氢气，辅助气源为氧气。通过燃烧产生 火焰，用于导管的消毒，且没有烟灰。
[0042] 使用上述装置进行无菌灌装的方法，如图7，
[0043] 步骤一，首先将整个装置放置在无菌操作平台的无菌区域中，以保证处于无菌环 境中，并将培养基瓶放置在第一平台的恒温桶中待用；
[0044] 步骤二，在无菌环境中，将燃烧嘴穿过导管并穿出，打开燃气阀并点燃燃烧嘴，然 后对导管上的瓶盖出进行火烤，使用高温火焰（温度高达800度左右）进行灭菌，并抽动燃 烧管，使得燃烧状态的燃烧嘴自管道内部后退，在此过程中完成对管道内壁的消毒工作，此 过程应该缓慢进行以保证最佳的消毒效果，最后关闭燃气阀并将带有瓶盖的导管一端插入 培养基瓶中，这样就可以避免被污染；
[0045] 步骤四，使用一无菌的吸管对导管吸气并在吸气的过程中使得气管中的气阀处于 打开状态，直至培养基溶液自导管中流出，完成引流工作，撤销吸管，同时关闭气阀，待用，
[0046] 步骤五，将待灌装的培养皿放置在第二平台上，然后启动驱动电机，使得第二平台 上升至导管的出液口插入到培养皿内，然后打开气阀，根据虹吸原理，培养基液滴入到培养 皿中最后关闭气阀，完毕后第二平台复位并取下培养皿；
[0047] 步骤六，重复步骤五，完成多个培养皿的灌装。
[0048] 此消毒、灌装作业都是在无菌工作台中进行的，可以保证绝对无菌，完全符合实验 中的各项要求。
[0049] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变 形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1. 一种无菌条件下进行培养基灌装的装置，包括 提供支撑和安装空间的底座； 用于放置培养基瓶的第一支架，在所述第一支架上固定一个高度可调的第一平台，在 所述第一平台上放置一培养基瓶，所述培养基瓶的瓶口为圆锥形； 用于放置培养皿的电动升降平台，所述电动升降平台包括第二平台、顶升杆、丝杠、涡 轮蜗杆和驱动电机，所述第二平台通过顶升杆及直线轴承安装在底座上，且在所述顶升杆 的下端固定一个同轴设置的丝杠，一涡轮中设有丝套并套装在丝杆上，驱动电机直接与蜗 杆连接；在所述第二平台上放置一个培养皿座，所述培养皿座中放置一个培养皿； 所述第一平台的水平高度高于第二平台的水平高度； 一"η"玻璃导管，所述导管的高点进口设有一个外敞口的圆锥形瓶盖，且在所述圆锥形 瓶盖和培养基瓶锥形瓶的圆锥形瓶嘴相配合的表面处为毛玻璃配合面，在所述瓶盖上设有 一进气口，在所述进气口上连接一带有气阀的气管； 所述导管的顶部被一第二支架上的夹子夹持， 一安装有燃烧嘴的所述燃气管可穿过导管，所述燃气管通过燃气阀连接到气源。
2. 根据权利要求1所述的一种无菌条件下进行培养基灌装的装置，其特征在于，所述 气源为氢气，辅助气源为氧气。
3. 基于权利要求1至2中任意一项所述的一种无菌条件下进行培养基灌装的装置进行 无菌灌装的方法，包括如下步骤，其特征在于， 步骤一，装置放置在无菌操作平台的无菌区域中，并将培养基瓶放置在第一平台的恒 温桶中待用； 步骤二，将燃烧嘴穿过导管并穿出，打开燃气阀并点燃燃烧嘴，然后对导管上的瓶盖出 进行火焰灭菌，并抽动燃烧管，使得燃烧状态的燃烧嘴自管道内部后退，在此过程中完成对 管道内壁的灭菌工作，最后关闭燃气阀并将带有瓶盖的导管一端插入培养基瓶中； 步骤四，使用一无菌的吸管对导管吸气并在吸气的过程中使得气管中的气阀处于打开 状态，直至培养基溶液自导管中流出，撤销吸管并关闭气阀， 步骤五，将待灌装的培养皿放置在第二平台上，然后启动驱动电机，使得第二平台上升 至导管的出液口插入到培养皿内，然后打开气阀，培养基液滴入到培养皿中最后关闭气阀， 完毕后第二平台复位并取下培养皿； 步骤六，重复步骤五，完成多个培养皿的灌装。
4. 根据权利要求3所述的一种无菌条件下进行培养基灌装的方法，其特征在于，所述 保温桶的温度设置为60°C以上。
【文档编号】B67C3/22GK104118836SQ201410366453
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】隋娜 申请人:山东师范大学