专利名称：一种细菌活性比较仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物技术领域中比较不同培养液中细菌活性的一种检测装置。
背景技术：
目前，为了适应细菌活性检测技术发展的需要，一些发达国家相继研发了微生物活性的检测仪器。他们采用的主要技术路线是先用特定的染色剂将细菌染色，酶解后在特定波长的入射光的照射下，测量着色化合物的光吸收值，以其代表细菌的活性。
上述检测方法需要特定的染色试剂，染色反应时间长。同时需要专门的测定细菌光吸收试验装置，试验成本较高。操作复杂。要求配备专门的试验人员。
发明内容
本发明目的在于提供一种新型结构的检测同种细菌活性的装置，其结构简单，操作简便，性能稳定，损耗小，检测效率更高，更具有实用性，且具有产业利用价值。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。
本发明由两个以上细菌活性比较单元，电极电流引线，隔板底座、单片机和显示器组成。细菌活性比较单元数目越多，则可同时比较的样品越多。每个细菌活性比较单元均由形状尺寸相同，装载同种菌种的不同培养液的∪型管和分别置于∪型管两个侧管内的铂金丝电极和碳棒电极组成。隔板底座主要包括长方形箱体底座及竖立于箱体底座上方的隔板与隔板上部的固定环。长方形箱体底座的上部有弧形凹槽，∪型管放置凹槽内。单片机放置于隔板内。显示器放置于隔板底座下部的长方形箱体中，显示屏向外，以方便读数。各∪型管的侧管紧靠隔板两侧，垂直置于箱体底座的弧形凹槽内。各个∪型管放置的水平高度一致，各个电极下端位于同一水平高度上。∪型管两侧管上都标有等高的刻度线，以方便在注液时使各∪型管液位高度一致；注入培养液时，∪型管内培养液的液位高度不超过铂金丝电极和碳棒电极的上端高度。
每个∪型管内的铂金丝电极和碳棒电极的上端均有电极电流引线连接，电流引线的另一端穿过固定环，与单片机的电流信号输入端子对连接；铂金丝电极的电流引线接端子对的正端，碳棒电极接端子对的负端，构成一个电路回路。
每个细菌活性比较单元输出电流在单片机内构成各自的电流回路，并在单片机差分运算放大电路中进行比较放大，再由显示器驱动电路把信号输出至显示器，由显示器的显示屏显示出比较结果。
本发明工作原理和工作过程如下本发明基于生物电化学原理。利用微生物的代谢产物作为物理电极的活性物质，将细胞代谢过程中产生的电子传递到铂金丝阳极上，引起物理电极的电位偏移，从而增加了电位差，在电流回路中产生电流。该电流受菌体生理生化特性的影响很大，在菌体生长处于对数生长期时，菌体内酶的活性最大，电流值也最大。从不同∪型管中产生的电流传送到单片机控制的差分运算电路中，进行实时比较，并将比较的结果直接从显示面板输出，可以方便准确地比较得出何种细菌培养液中细菌的活性最大。本发明用于比较不同浓度培养液中同种细菌的活性。回路中的电流是在细菌细胞代谢过程中产生的，所以电流仅受细菌的活性影响。对于不同种类的细菌，参加反应的细菌不同，产生电流的大小也不同。在室温下，回路中产生电流的范围在0.5～1.3mA。由于两个以上的∪型管中发生的新陈代谢反应是在相同的外部环境下发生的，所以外界因素对检测误差的影响可以相互抵消，从而可以方便地比较不同培养液中细菌的活性。
本发明可以准确比较出微生物活性的大小，具有较强的实用性，并具有产业应用价值。如果需要比较更多种培养液中细菌活性，可以并联更多的∪型管，进行并行检测。
本发明中，各个∪型管中的电化学反应在同一反应条件下进行，因此保证了结果的准确性。将本发明置于条件均一的实验室中，由于各反应是并行的，可满足同温同压同湿度的条件。
本发明是通过电流实时对比各培养液中细菌的活性，可以动态直观地观察各反应溶液中细菌活性的变化。
本发明采用显示面板实时显示各反应溶液中细菌活性的变化，避免了传统方法中使用人眼长时间观察溶液变化造成的疲劳。
本发明中采用的∪型管可以从仪器上取下，能方便地注入培养液和进行彻底清洗。
本发明可采用触摸面板进行操作。
图1是本发明实施例主视图；图2是本发明实施例左视图；图3是本发明实施例右视图；图4是图2的俯视图；图5是本发明电路示意框图。
图中1单片机电路板，2∪型管，3显示器，4∪型管，5隔板，6固定环，7电流引线，8铂金丝电极，9底座，10碳棒电极，11橡皮塞，12固定环，13电流引线，14固定环，15电流引线，16橡皮塞，17碳棒电极，18铂金丝电极，19固定环，20电流引线。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例进一步说明本发明。
如图1、2、3、4所示，本发明主要包括两个形状尺寸相同的装载不同细菌培养液的∪型管2、4，两个形状尺寸相同的铂金丝电极8、18，两个形状尺寸相同的碳棒电极10、17，一个电路板1和一个显示器3。
∪型管2、4分别位于隔板5的两侧。铂金丝电极8上端通过电流引线7和固定环6固定在隔板5上，在隔板5的另一侧也用相同的方法固定有相同的铂金丝电极18。碳棒电极10上端通过电流引线13和固定环12固定在隔板5上，在隔板5的另一侧也用同样的方法固定有相同的碳棒电极17。铂金丝电极8、18和碳棒电极10、17长度相等，四个电极的下端位于同一水平高度。分别与四个电极相连的四根电流引线穿过隔板5，连接到位于隔板中的单片机电路板的差分运算电路中。其中位于隔板5同一侧的铂金丝电极8和碳棒电极10构成一个电路回路，铂金丝电极8接正极部分，碳棒电极10接负极部分。同样，位于隔板5另一侧的两个电极18、17也构成一个电路回路，其中铂金丝电极18为阳极，碳棒电极17为阴极。如图5所示，两路电流作为差分运算电路的两个输入电路，其比较结果输出至显示器的驱动电路，由显示器直接显示比较的结果。
实施例检测大肠杆菌的不同培养液中大肠杆菌的活性。检测时，将两种等量大肠杆菌的不同浓度的葡萄糖培养液分别注入∪型管2、4的两侧管内。两∪型管液位高度一致，表明注入的液体是等量的，此时四个电极被液体浸没部分的高度是一致的。∪型管2、4固定在隔板5两侧，其中，铂金丝电极8位于∪型管2的左侧管内；碳棒电极10位于∪型管2的右侧管内。隔板另一侧∪型管4和相应的电极的位置同上述。将∪型管2、4放置碳棒电极的管口，分别用橡皮塞11、16密封，以便微生物更快地发酵。此时，按下显示面板上的开关，差分运算电路开始采集分别来自∪型管2、4的电流信号，室温下，电流范围在0.5～1.3mA。差分运算电路对两路电流信号进行实时的减法运算，比较两边电流的大小，并将比较的结果直接从显示面板上输出。电流大的一方，细菌的发酵反应更多一些，该溶液中细菌的活性更大。
权利要求
1.一种细菌活性比较仪，其特征在于其主要由两个以上细菌活性比较单元，电极电流引线，隔板底座、单片机和显示器[3]组成；每个细菌活性比较单元均由形状尺寸相同，装载同种菌种的不同培养液的U型管[2、4]和分别置于U型管两个侧管内的铂金丝电极[8、18]和碳棒电极[10、17]组成；隔板底座主要包括长方形箱体底座[9]及竖立于箱体上方的隔板[5]与隔板上部的固定环[6]；长方形箱体底[9]座的上部有弧形凹槽，U型管[2、4]放置凹槽内；单片机置于隔板[5]内，显示器[3]置于隔板底座下部的长方形箱体中，显示屏向外；各U型管[2、4]的侧管紧靠隔板[5]两侧，垂直置于箱体底座[9]的弧形凹槽内；各个U型管[2、4]放置的水平高度一致，各个电极下端位于同一水平高度上；每个U型管[2、4]内的铂金丝电极[8、18]和碳棒电极[10、17]的上端均有电极电流引线连接位于隔板同一侧的铂金丝电极[8、18]和碳棒电极[10、17]，构成一电路回路，同样，位于底座隔板另一侧的两个电极也构成一个电流回路；电流引线的另一端穿过固定环[6]，与单片机的电流信号输入端子对连接，铂金丝电极的电流引线接端子对的正端，碳棒电极接端子对的负端；每个细菌活性比较单元输出电流在单片机内构成各自的电流回路，并在单片机差分运算放大电路中进行比较放大，再由显示器[3]驱动电路把信号输出至显示器[3]，由显示器的显示屏显示出比较结果。
2.根据权利要求1所说的细菌活性比较仪，其特征在于U型管[2、4]两侧管上均标有等高的刻度线，管内培养液的液位高度不超过铂金丝电极[8、18]和碳棒电极[10、17]的上端高度。
全文摘要
一种细菌活性比较仪，涉及生物技术领域中比较不同培养液中细菌活性的检测装置。包括两个以上细菌活性比较单元，电极电流引线，隔板底座、单片机和显示器[3]。每个细菌活性比较单元均由形状尺寸相同，装载同种菌种的不同培养液的U型管[2、4]和分别置于U型管内的铂金丝电极[8、18]和碳棒电极[10、17]组成；每个U型管[2、4]内的铂金丝电极[8、18]和碳棒电极[10、17]的上端有电极电流引线连接位于隔板同一侧的铂金丝电极[8、18]和碳棒电极[10、17]，构成一个电路回路，同样，位于底座隔板另一侧的两个电极也构成一个电流回路。电流引线的另一端与单片机的电流信号输入端子对连接。
文档编号C12M1/34GK1840688SQ200510011488
公开日2006年10月4日 申请日期2005年3月29日 优先权日2005年3月29日
发明者王珺, 吴岚军, 李建国, 刘鸿, 霍荣岭, 郭少朋, 闫献勇 申请人:中国科学院电工研究所