专利名称：模拟微生物/大分子膜生成的实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微生物腐蚀监测设备的改进，具体讲是一种模拟微生物/大分子膜生成的实验装置。其是在实验室内模拟生成微生物膜，而进行微生物腐蚀研究的实验装置，其属于微生物学和腐蚀科学交叉的技术领域技术背景现有技术的微生物腐蚀主要发生在各种液体环境中，如工业冷凝水管道内、污水处理厂、河流湖泊和海水环境中的各种金属设施表面。在这些环境中存在着大量的微生物，它们首先在材料表面附着，如果环境条件适合，这些微生物就开始不断的代谢繁殖，同时分泌大量的胞外分泌物(EPS)。这些胞外分泌物将微生物牢固的粘附在材料表面形成以EPS为骨架，各种微生物及其代谢产物分布其中的微生物/大分子膜，虽然其中90％以上是水，但是这层微生物/大分子膜可以局部改变微生物膜/金属表面的物理和化学环境，从而诱发金属表面局部腐蚀的发生。微生物腐蚀是一个很复杂的过程，所以要想对其机理进行研究，必须在实验室内对微生物腐蚀的过程进行模拟，其中微生物/大分子膜的模拟是很重要的一个步骤，只有模拟出不同发展阶段的微生物/大分子膜，才能在实验室内对微生物腐蚀过程有详细了解。所以微生物/大分子模拟膜的建立对于解释微生物腐蚀的发生发展有着重要意义。
发明内容
本实用新型目的在于设计一种可以在实验室内模拟出不同阶段生长的微生物/大分子膜的设备，即模拟微生物/大分子膜生成的实验装置。该装置要具有模拟生成初期的“条件膜”，单层膜，成熟膜等不同阶段形成的微生物/大分子膜的功能；要具有结构简单，安装使用方便，可取出来进行表征分析观察和在线进行显微观察和扫描测量的功能。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其包括循环实验液，流动床池和研究电极。在模拟微生物腐蚀环境的流动池床两端，设置循环实验液出、入口，在两口之间的池床床面上至少设有一枚研究电极的安装槽孔，该研究电极的电极面顺平于或略低于该池床床面，在该池床床面上方的床身空间处设置循环实验液流动池床的密封仓及其仓盖。
所述的研究电极的安装槽孔，其孔径等于或略大于研究电极的孔径，该槽孔内密封安装的研究电极通过螺纹旋塞将其密封固定在在该槽孔内；该槽孔在池床床面上设置的孔数为；1-8枚。
所述的密封仓，其由该池床床面上方的床身槽壁和密封仓盖组成；在该床身槽壁上螺纹连接有密封仓盖，该仓盖或为透明的有机玻璃制成的，或为不锈钢制成的。
所述的密封仓盖，其还安装有实时摄像的、在线进行显微观察探头和扫描测量系统的机构。
所述的循环实验液出、入口，其除了与流动池床的密封仓两端相通外，该出、入口外端之间通过导管和蠕动泵相互连通。
所述的循环实验液，其或为模拟微生物腐蚀环境的无菌海水稀释的含菌培养基溶液；其或为包括有多糖，核酸和蛋白质的生物大分子溶液；其或为模拟工业冷凝水环境的溶液，其或为模拟污水环境的溶液，其或为模拟河流，湖泊或海水环境的溶液。
本实用新型的优点在于由于在模拟微生物腐蚀环境的流动池床两端，设置循环实验液出、入口，在两口之间的池床床面上至少设有一枚研究电极的安装槽孔。即该安装槽孔，其孔径等于或略大于研究电极的孔径，该槽孔内密封安装的研究电极通过螺纹旋塞将其密封固定在在该槽孔内；该槽孔在池床床面上设置的孔数为；1——8枚。因此可以同时平行模拟多个微生物膜的制备，以便取得微生物/大分子膜生成的规律性数据。由于该研究电极的电极面顺平于或略低于该池床床面，又由于在循环实验液出、入口外端之间设置的导管和蠕动泵，可以模拟在工业冷凝水管道内、污水处理厂、河流湖泊和海水环境中的各种金属设施表面流动液体的流动速率，使得微生物能够在研究电极表面的附着而生成初期的“条件膜”，单层膜，成熟膜等不同阶段形成的微生物/大分子膜。由于在该池床床面上方的床身空间处设置循环实验液流动池床的密封仓及其仓盖。该仓盖或为透明的有机玻璃制成的，或为不锈钢制成的。该仓盖还安装有实时摄像的、在线进行显微观察探头和扫描测量系统的机构，该装置可以在线进行显微观察和扫描开尔文测量，也可以取出来进行表征分析观察，如SEM，ESEM等。
附图及其具体实施方式
图1为模拟微生物/大分子膜生成的实验装置结构剖视图。
图2为模拟微生物/大分子膜生成的实验装置俯视图。
参见
图1，2制成的一种模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其包括循环实验液7，流动床池8和研究电极3。在模拟微生物腐蚀环境的流动池床8两端，设置循环实验液7出、入口1、6，在两口之间的池床8床面上至少设有一枚研究电极3的安装槽孔4，该研究电极3的电极面顺平于或略低于该池床8床面，在该池床8床面上方的床身空间处设置循环实验液7流动池床的密封仓9及其仓盖5。
所述的研究电极的安装槽孔4，其孔径等于或略大于研究电极3的孔径，该槽孔4内密封安装的研究电极3通过螺纹旋塞4′将其密封固定在在该槽孔4内；该槽孔4在池床8床面上设置的孔数为；1——8枚。
所述的密封仓9，其由该池床8床面上方的床身槽壁和密封仓盖5组成；在该床身槽壁上螺纹连接有密封仓盖5，该仓盖5或为透明的有机玻璃制成的，或为不锈钢制成的。
所述的密封仓盖5，其还安装有实时摄像的、在线进行显微观察探头和扫描测量系统的机构(图中未画出)。
所述的循环实验液出、入口1、6，其除了与流动池床8的密封仓9两端相通外，该出、入口1、6外端之间通过导管和蠕动泵(图中未画出)相互连通。
所述的循环实验液7，其或为模拟微生物腐蚀环境的无菌海水稀释的含菌培养基溶液；其或为包括有多糖，核酸和蛋白质的生物大分子溶液；其或为模拟工业冷凝水环境的溶液，其或为模拟污水环境的溶液，其或为模拟河流，湖泊或海水环境的溶液。
具体实施例研究海水中硫酸盐还原菌(SRB)在不锈钢表面附着的状态。SRB从青岛近海海泥中提取，纯化分离后厌氧保存。取10毫升含菌培养基注入一升无菌海水(0.2微米膜过滤)中，无菌海水通过导管与本实验装置的出、入口1、6连接。海水循环通过蠕动泵进行。本实验装置包含六个研究电极的安装槽孔4。循环实验海水循环分别在1，2，3，5，7，10小时时，依次取出一个电极，经甲醛固定、染色剂染色后进行显微镜观察。通过观察比较在该海水中SRB的数量随时间变化。此外，还可以对电极进行扫描开尔文探针扫描。通过表面SRB位置特征和微区腐蚀电位特征的联系，研究微生物附着过程中金属表面微区腐蚀电位的变化特征。
本领域的普通技术人员都会理解，在本实用新型的保护范围内，对于上述实施例进行修改，添加和替换都是可能的，其都没有超出本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其包括循环实验液，流动床池和研究电极，其特征在于在模拟微生物腐蚀环境的流动池床两端，设置循环实验液出、入口，在两口之间的池床床面上至少设有一枚研究电极的安装槽孔，该研究电极的电极面顺平于或略低于该池床床面，在该池床床面上方的床身空间处设置循环实验液流动池床的密封仓及其仓盖。
2.根据权利要求1所述模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其特征在于所述的研究电极的安装槽孔，其孔径等于或略大于研究电极的孔径，该槽孔内密封安装的研究电极通过螺纹旋塞将其密封固定在在该槽孔内；该槽孔在池床床面上设置的孔数为；1--8枚。
3.根据权利要求1所述模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其特征在于所述的密封仓，其由该池床床面上方的床身槽壁和密封仓盖组成；在该床身槽壁上螺纹连接有密封仓盖，该仓盖或为透明的有机玻璃制成的，或为不锈钢制成的。
4.根据权利要求3所述模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其特征在于所述的密封仓盖，其还安装有实时摄像的、在线进行显微观察探头和扫描测量系统的机构。
5.根据权利要求1所述模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其特征在于所述的循环实验液出、入口，其除了与流动池床的密封仓两端相通外，该出、入口外端之间通过导管和蠕动泵相互连通。
6.根据权利要求1所述模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其特征在于所述的循环实验液，其或为模拟微生物腐蚀环境的无菌海水稀释的含菌培养基溶液；其或为包括有多糖，核酸和蛋白质的生物大分子溶液；其或为模拟工业冷凝水环境的溶液，其或为模拟污水环境的溶液，其或为模拟河流，湖泊或海水环境的溶液。
专利摘要本实用新型公开了一种模拟微生物/大分子膜生成的实验装置，其在模拟微生物腐蚀环境的流动池床两端，设置循环实验液出、入口，在两口之间的池床床面上至少设有一枚研究电极的安装槽孔，该研究电极的电极面顺平于或略低于该池床床面，在该床身空间处设置循环实验液流动池床的密封仓及其仓盖。该装置可以同时平行模拟多个微生物膜的制备，以便取得微生物/大分子膜生成的规律性数据；可以模拟环境中的各种金属设施表面流动液体的流动速率，使得微生物能够在研究电极表面的附着而生成初期的“条件膜”，单层膜，成熟膜等不同阶段形成的微生物/大分子膜；可以在线进行显微观察和扫描开尔文测量，也可以取出来进行表征分析观察，如SEM，ESEM等。
文档编号C12Q1/02GK2844899SQ2005201248
公开日2006年12月6日 申请日期2005年11月18日 优先权日2005年11月18日
发明者王伟, 王佳, 徐海波, 王燕华, 姜应律, 孟洁 申请人:中国海洋大学