专利名称：自动化细菌培养仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对血液等样本进行培养的设备，具体地说是自动化细菌培养仪。
背景技术：
在医院临床和医学研究试验中，往往需要对病人的血液等样本进行细菌培养，以 便获取致病菌，进一步进行对细菌的药物敏感试验，指导临床用药。现在的自动化血液培养 方法是将血液样本加入到装有液体培养基的培养瓶中，然后放入专用自动化培养仪，如样 本中有细菌生长，则培养瓶内会发生压力等变化，这些变化的信息会通过仪器传递给操作 人员，即将阳性标本及时报告出来。依照操作规程，实验室操作人员再用手工方法将阳性样 本划线接种到培养皿上，通过一段时间的培养后，才能从培养皿上获取到细菌。但这一过 程存在相当大的弊端。首先用自动化血液培养仪对血液样本进行细菌培养，对培养的阳性 样本还要进行手工转种。即这种方法对血液样本培养要经过两个阶段的培养过程，即仪器 自动化增菌培养过程与手工划线接种的分离培养过程，两个过程结合起来才能达到细菌培 养、获取到细菌的目的。并且手工操作要直接接触带有一定传染性的样本，容易造成传染， 对操作人员的身体健康构成威胁。另外，由于对一个样本要经过两个阶段的培养，培养所需 时间过长。有时会影响临床治疗时机。再者，手工培养阶段由于过程繁琐，工作量大且不利 于样本的随到随做，这也将直接影响培养的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现行培养方法存在的缺陷，提供一种自动化细 菌培养仪，它可以取代自动化血液培养与人工划线接种两个过程，使样本从采集到获得细 菌菌落实现全部自动化，将两个阶段的培养合二为一，快捷而准确地完成血液样本的细菌 培养过程。本发明的技术方案是这样实现的它包括一个密封的恒温箱，其特征是在恒温 箱的中间装有一个可旋转样本盘，可旋转样本盘的周边缘设有至少一个培养瓶座，培养瓶 座内设有双相培养瓶，可旋转样本盘的上方设有一个移动装置，移动装置上装有一个能抓 起双相培养瓶并能使双相培养瓶上下翻转的机械手，移动装置上还设有能对双相培养瓶中 的培养板进行动态观察的摄像装置。在上述方案中，所述的双相培养瓶由相互联通的第一培养室和第二培养室组成， 其中第一培养室的顶部设有无菌密闭封盖，第一培养室4. 1的顶部用于加注血液样本；第 二培养室顶部也设有用于密封的顶部封盖，顶部封盖与培养板相连，培养板两侧灌注有固 体培养基，培养板位于第二培养室的中上部，两培养室的内部下方装有液体培养基。在上述方案中，所述移动装置包括导向柱和可沿导向柱上下移动的机械臂，机械 手和摄像装置装在机械臂上。在上述方案中，所述机械手为一个能夹持双相培养瓶的夹具。在上述方案中，所述摄像装置为一 个摄像机，该摄像机装在机械臂上，位于机械手的一侧并对准双相培养瓶内的培养板，以便实时观察细菌的生长状态。在上述方案中，所述恒温箱上端设有顶罩，恒温箱内部设有至少一个气体浓度测 量感传器，恒温箱壳体上还设有多个进、排气导管，这样的设计用于调节恒温箱内气体浓度。在上述方案中，所述恒温箱内部设有至少一个加热装置，以保证恒温箱内的温度。在上述方案中，所述双相培养瓶内设有一个小磁块，对应的培养瓶座下方装有永 磁铁，永磁铁旁装有驱动电机，该消磁块用于搅拌容器内样本与液体培养基，使样本与液体 培养基充分接触，以达到良好的增菌效果。在上述方案中，所述永磁铁为马蹄形磁铁。与现有细菌培养方法相比，本发明具有以下特点1)血液等样本直接注入双相培养瓶中，操作人员无需打开双相培养瓶盖，减少操 作人员受感染的危险。2)双相培养瓶中放有液体培养基和固体培养基两种培养基，液体培养基用于样本 的增菌，固体培养基用于样本的接种与分离培养。双相培养瓶具有增菌培养和分离培养两个培养功能，优化、整合了血液样本培养 的两个过程，缩短培养结果的报出时间，提高培养效果，增强细菌培养的临床实用性。3)由于本发明还设有摄像装置，可以动态观察培养板上细菌的生长状态，便于及 早的发现阳性样本，为临床治疗争取宝贵时间。4)对阳性样本，可将培养板取出，更加方便于挑取固体培养基上的细菌菌落。5)节约了繁杂的手工程序，使培养更加随机、快捷。
图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本发明的双相培养瓶的结构示意图；图4为图3的俯视图；图5为本发明的培养板和顶部封盖的结构关系立体图。图中，1-恒温箱，2-可旋转样本盘，3-培养瓶座，4-双相培养瓶，4. 1_第一培养室，4. 2-无菌密闭封盖，4. 3-第二培养室，4. 4-顶部封盖，5-机械臂，6-机械手，7-摄像装置， 8-导柱，9-培养板，10-小磁块，11-马蹄形磁铁，12-驱动电机，13-加热装置，14-氧气感应 装置，15-氮气加注导管，16- 二氧化碳加注导管，17-排气导管。
具体实施例方式如图1和图2所示，本发明包括一个密封的恒温箱1，在恒温箱1的中间装有一个 可旋转样本盘2，可旋转样本盘2的边缘设有若干个培养瓶座3，培养瓶座3内放置有双相 培养瓶4，可旋转样本盘2的上方设有一个移动装置，该移动装置包括导柱8和一个可以沿 导柱8上下自由移动的机械臂5，机械臂5上装有一个机械手6和一个摄像装置7，该机械 手6可抓取双相培养瓶4，并能将双相培养瓶4进行上下翻转，该摄像装置7位于机械手6 的一侧，并对准双相培养瓶4内的培养板9，能对双相培养瓶4中的培养板9进行动态观察，机械手6提起双相培养瓶4时，摄像装置7将对双相培养瓶4中的培养板9进行一次摄像， 观察培养板9上细菌生长状态。如图3、图4和图5所示，上述双相培养瓶4由相互联通的第一培养室4. 1和第二 培养室4. 3组成，第一培养室4. 1的顶部设有无菌密闭封盖4. 2，第一培养室4. 1的顶部用 于加注血液样本；第二培养室4. 3顶部也设有用于密封的顶部封盖4. 4，顶部封盖4. 4与培 养板9相连，培养板9两侧灌注有固体培养基，培养板9位于第二培养室4. 3的中上部，两 培养室的内部下方装有液体培养基。如图1和图2所示，上述恒温箱1内设有加热装置13，用于保持恒温箱1内设定的 温度；所述恒温箱1内设有氧气感应装置14，用于调节恒温箱1内气体浓度；当然，加热装 置13的个数可以根据实际情况的需要设计，气体浓度测量感传器的个数和类别也可根据 实际情况的需要设计。如图1和图2所示，上述双相培养瓶4内设有一个小磁块10，与小磁块10相对应 的培养瓶座3下方装有马蹄形磁铁11，马蹄形磁铁11旁装有驱动马蹄形磁铁的电机12 ；双 相培养瓶4内的小磁块10，用于搅拌容器内样本与液体培养基，使样本与液体培养基充分 接触，以达到良好的增菌效果。如图1和图2所示，上述恒温箱1内设置3个导管氮气加注导管15、二氧化碳加 注导管16和排气导管17。每个导管连接一个电磁阀，当然还可根据需要加设更多导管。在 实际使用过程中，可以根据样本的实际需要来调节恒温箱中的氧气、二氧化碳、氮气浓度， 以满足样本培养的需求。比如有的样本需要在无氧的状态下进行培养，就需要按照一定比 例加注氮气和二氧化碳气体，此时二氧化碳气阀和氮气气阀打开，C02和N2进入，恒温箱1 内达到一定压力时排气阀打开，如此进行呼吸循环，若干次呼吸循环完成后即可使恒温箱1 内形成厌氧环境。
分析仪器工作原理如下将双相培养瓶4放置于可旋转样本盘2的培养瓶座3中。驱动电机12驱动马蹄形磁铁11转动，从而产生交变磁场，双相培养瓶4内的小磁 块10位于交变磁场中，在交变磁场的作用下来回运动，使样本和液体培养基充分混合，以 达到良好的增菌效果。在停止的始点，机械手6位于双相培养瓶4上方，处于张开状态。机 械手6夹持端在垂直方向上与双相培养瓶4的顶盖对齐。启动电机，机械手6下降，下降至 双相培养瓶4的上部时，机械手6夹持双相培养瓶4并将其吊起，待双相培养瓶4的底部离 开样本盘2上沿后，机械手6携带培养瓶4上下翻转180°，维持一定时间后回复原来位置， 样本盘2转动，进行下一个样本的操作。这样，液体培养基中生长的细菌将会接种到培养板 9两侧的固体培养基上进行分离培养。翻转动作结束后，每隔一段时间，机械手6依次将双相培养瓶4提起，侧面的摄像 装置7通过摄像采集到培养板9上有无细菌生长，以获得培养板9上细菌生长的动态情况。 一旦发现培养板9上有细菌生长，通过报警装置，告知实验室操作人员，以便及早地挑去培 养板上的菌落，做进一步的细菌学检测，争取临床治疗时机。仪器控制单元用于控制移动装置的移动，可以适当地对控制单元编制程序，进行 任何类型的“培养瓶翻转方式”及“停留时间，，的编辑。翻转接种动作结束后，机械手6张 开，机械手6随机械臂5沿着导柱8上升，等待下一次操作。
根据样本类别的不同，会有不同的翻转方式和停留时间设定，以使分离培养效果 更加良好。
临床上样本培养的需求很多，双相培养瓶4内部下方的液体培养基及培养板9上 的固体培养基均可根据临床需要灌装各种不同种类的培养基。
权利要求
一种自动化细菌培养仪，它包括一个密封的恒温箱，其特征是在恒温箱的中间装有一个可旋转样本盘，可旋转样本盘的周边缘设有至少一个培养瓶座，培养瓶座内设有双相培养瓶，可旋转样本盘的上方设有一个移动装置，移动装置上装有一个能抓起双相培养瓶并能使双相培养瓶上下翻转的机械手，移动装置上还设有能对双相培养瓶中的培养板进行动态观察的摄像装置。
2.根据权利要求1所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述的双相培养瓶由相互联 通的第一培养室和第二培养室组成，其中第一培养室的顶部设有无菌密闭封盖，第一培养 室4. 1的顶部用于加注血液样本；第二培养室顶部也设有用于密封的顶部封盖，顶部封盖 与培养板相连，培养板两侧灌注有固体培养基，培养板位于第二培养室的中上部，两培养室 的内部下方装有液体培养基。
3.根据权利要求1所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述移动装置包括导向柱和 可沿导向柱上下移动的机械臂，机械手和摄像装置装在机械臂上。
4.根据权利要求1或3所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述机械手为一个能夹 持双相培养瓶的夹具。
5.根据权利要求1或3所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述摄像装置为一个摄 像机，该摄像机装在机械臂上，位于机械手的一侧并对准双相培养瓶内的培养板。
6.根据权利要求1所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述恒温箱上端设有顶罩，恒 温箱内部设有至少一个气体浓度测量感传器，恒温箱壳体上还设有多个进、排气导管。
7.根据权利要求1或6所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述恒温箱内部设有至 少一个加热装置。
8.根据权利要求2所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述双相培养瓶内设有一个 小磁块，对应的培养瓶座下方装有永磁铁，永磁铁旁装有驱动电机。
9.根据权利要求8所述的自动化细菌培养仪，其特征是所述永磁铁为马蹄形磁铁。
全文摘要
本发明涉及一种自动化细菌培养仪。它包括一个密封的恒温箱，在恒温箱的中间装有一个可旋转样本盘，可旋转样本盘的周边缘设有至少一个培养瓶座，培养瓶座内设有双相培养瓶，可旋转样本盘的上方设有一个移动装置，移动装置上装有一个能抓起双相培养瓶并能使双相培养瓶上下翻转的机械手，移动装置上还设有能对双相培养瓶中的培养板进行动态观察的摄像装置。本发明减少了复杂的手工培养操作程序，缩短了培养时间，便于及早的发现阳性样本。避免了操作人员与样本接触而造成传染的风险，保证了操作人员的健康，使送达实验室的样本能够及时的发现、报告阳性结果，为临床治疗争取宝贵的时间。
文档编号C12M1/26GK101845390SQ201010167940
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月30日 优先权日2010年4月30日
发明者姜世民 申请人:武汉迪艾斯科技有限公司