专利名称：用于培养细菌的多功能试管及其使用方法
技术领域：
本发明涉及一种试管，特别是涉及一种用于培养细菌的多功能试管，尤其适用需要观察细菌生长形态的试管，特别适用于自动检测细菌生长仪器中需要细菌形态观察的试管，也适用于需要计算液体培养环境中细菌克隆浓度的试管。此外，本发明还涉及该多功能试管的使用方法。
背景技术：
现有的用于液体培养基中细菌培养使用的试管，通常是圆柱体或者是方柱体。由于折光太强，现有的圆柱体形的试管无法用于显微镜下液体培养基中细菌形态的观察；由于现有的方柱体形的试管有棱角，不便于细菌生长指示剂的仪器检测，尤其不便于仪器自动检测大规模的样品。因此，我们需要一种可同时满足下面要求的多功能试管①可以随时用于显微镜下试管中细菌形态的观察；无需开盖取菌，同时解决了污染和生物安全的问题； ②可以用于全自动仪器大规模地根据细菌生长指示剂的变化监测细菌生长情况可以计算细菌菌落数量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于培养细菌的多功能试管，该试管可用于细菌的培养，并且在培养过程中无需开盖取菌，直接在显微镜下观察管内细菌的形态，也可以加入细菌生长指示剂用仪器自动监测细菌的生长情况，尤其可以进行大规模样品中细菌生长情况的监测，根据多功能试管管壁上的刻度或外部附件刻度可以计算试管内部细菌克隆的数量。为此，本发明还提供该多功能试管的使用方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种用于培养细菌的多功能试管，该多功能试管包括试管主体和试管盖；所述试管主体包括试管主体上部、试管主体下部以及试管主体上部和下部的连接部分；所述试管主体下部为圆柱体,所述试管主体上部为方柱体；所述试管主体底部为“U”形或者平底。所述试管主体上部方柱体的横截面可以是正方形或长方形；所述试管主体上部方柱体管壁上可以刻有用于计算细菌克隆数量的刻度，或者可以使用带有刻度的外部附件(例如刻度尺)来计算细菌克隆数量。优选地，所述试管主体上部方柱体的横截面的对角直径小于等于试管主体下部圆柱体的直径。优选地，所述试管主体上部与下部的连接部分的直径小于等于试管主体上部与试管主体下部的最大直径。所述试管主体上部与下部的连接部分可以采用任意形状。优选地，所述试管主体上部与下部的连接部分可以为圆柱体，该圆柱体的直径小于等于试管主体上部的横截面的对角直径。优选地，所述试管主体上部与下部的连接部分可以为不规则体，该连接部分的连接试管主体上部与下部两端的直径较大，两端向中间部分的直径渐渐变小，该连接部分的截面呈凹陷的弧形。优选 地，所述试管盖是一种密闭、透气的试管盖，可以防止液体和细菌漏出，但空气能够无菌出入，该试管盖内垫微米级的疏水滤膜，优选O. 2微米疏水滤膜(O. 2微米的疏水滤膜可以隔离细菌)。此外，本发明还提供一种该用于培养细菌的多功能试管的使用方法，包括如下步骤第一步，试管经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态；第二步，打开试管盖，加入培养液，再加入需要检测的痰液标本、其它类型的标本，盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养；第三步，根据细菌生长的特点，在特定的时间取出试管，在倒置显微镜下直接观察试管内液体培养基中细菌特异性的形态，以判定是否有受检细菌的生长，以及其生长情况。优选地，在第一步之前可以加入如下步骤打开试管盖，在试管底部加入细菌生长指示剂。在第三步之后增加如下步骤根据试管方柱体部分管壁上的刻度，可以计数出刻度盘内的细菌菌落数量；然后根据相应体积内的细菌菌落数量计算出细菌菌落浓度。在第二步中，所述合适的培养环境包括恒温培养箱、全自动细菌培养检测仪、手动细菌培养检测仪、全自动分枝杆菌培养检测仪、手动分枝杆菌培养检测仪。和现有技术相比，本发明的有益效果在于本发明通过“U”形或者平底的试管主体底部，可便于仪器检测细菌生长指示剂的变化。本发明通过试管的方柱体部分可使显微镜下能够观察细菌形态(克服了现有的圆柱体试管由于折光太强无法用于显微镜下液体培养基中细菌形态的观察的缺陷)。本发明通过试管盖可以防止液体和细菌漏出，但气体能够无菌出入供细菌生长需要。本发明多功能试管在细菌培养过程中无需开盖取菌，直接在显微镜下就能观察管内细菌的形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。也可以在多功能试管中加入细菌生长指示剂用仪器自动监测细菌的生长情况，尤其可以进行大规模样品中细菌生长情况的监测。可以通过方柱体部分的刻度或带有刻度的外部附件(如刻度尺)来计算试管内细菌克隆的浓度。本发明用于培养细菌的多功能试管尤其适合于传染性细菌、病毒等病原微生物的培养、鉴定和对药物敏感性检测使用，例如结核分枝杆菌复合群的培养、鉴定和对药物敏感性检测使用。本发明还适合于无菌培养和培养物形态观察使用，例如悬浮细胞的培养和形态观察使用。
图Ia和图Ib是本发明的底部为”U”形的多功能试管的结构示意图；其中，图Ia是试管主体下部与上部的连接部分是柱状体；图Ib是试管主体下部与上部的连接部分是不规则体。图2a和图2b是本发明的底部为平底的多功能试管的结构示意图；其中，图2a是试管主体下部与上部的连接部分是柱状体；图2b是试管主体下部与上部的连接部分是不规则体。图3是本发明的柱状体管壁上带刻度的多功能试管的结构示意图。图4a、图4b、图4c和图4d是实施例1、2、3中倒置显微镜下在本发明多功能试管方柱体形部分观察到的结核分枝杆菌复合群的特异性索状形态示意图；其中，图4a代表40倍放大倍数的示意图；图4b代表100倍放大倍数的示意图；图4c代表200倍放大倍数的示意图；图4(1代表400倍放大倍数的示意图。图中附图标记说明I为试管盖；2为试管主体上部；3试管主体上部与下部的连接部分；4为试管主体下部；5为试管主体底部；6、7为用于计算细菌克隆数量的刻度。
具体实施例方式请参阅图la、图lb、图2a、图2b，本发明试管包括试管主体和试管盖。试管主体，通常由塑料或玻璃或其它光学透明材料制成，试管主体包括试管主体上部2、试管主体下部4以及试管主体上部与下部的连接部分3，试管主体上部2为方柱体、试管主体下部4为圆柱体，试管主体上部2的横截面是正方形或长方形。试管主体上部2的横截面(正方形或长方形)的对角直径小于等于试管主体下部4的圆柱体直径。试管主体 底部5可以为”U”形(见图la、图2a)或者为平底(图lb、图2b)。试管主体上部与下部的连接部分3可以采用不同的形状结构，例如，连接部分3采用圆柱体形状，该圆柱体的直径小于等于试管主体上部2的横截面(正方形或长方形)的对角直径(见图la、图lb)。又如，连接部分3为不规则体，连接部分3的连接试管主体上部与下部的两端的直径较大，两端向中间部分的直径渐渐变小，连接部分3的截面呈凹陷的弧形(见图2a、图2b);所述试管主体两种形态的连接部分3的直径小于等于试管主体上部2与试管主体下部4的最大直径。试管盖1，是有透气功能的密封盖，可以防止液体和细菌漏出，但空气能够无菌出入。试管盖I内垫微米级的疏水滤膜，优选O. 2微米疏水滤膜(O. 2微米的疏水滤膜可以隔离细菌)，提供无菌气体交换。本发明多功能试管的另一实施例如图3所示，试管主体上部2的管壁上刻有用于计算细菌克隆数量的刻度6、7，试管主体上部2是正方柱体(例如，正方柱体的边长为I厘米)，正方柱体的一面管壁上有刻度7 (例如，刻度7的尺寸为10毫米XlO毫米)，相邻面管壁上有刻度6 (例如，刻度6的尺寸为10毫米)。下面列举实施例来具体说明本发明多功能试管用于细菌培养鉴定的具体过程实施例I本发明试管在全自动分枝杆菌培养检测仪器上参与结核分枝杆菌复合群的培养和鉴定的过程如下第I步，打开试管盖，试管底部加入细菌生长指示剂，盖紧试管盖。经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态。第2步，打开试管盖，加入培养液，再加入需要检测的痰液标本、其它类型标本或者结核分枝杆菌复合群，盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养，例如美国BD公司生产的BACTEC MGIT 960,320系列全自动分枝杆菌培养检测仪器，法国梅里埃公司生产的全自动细菌培养检测仪器等。第3步，在培养期间，仪器自动检测试管的底部，根据细菌生长指示剂的变化判定是否有生长物。根据仪器的提示，取出试管，在倒置显微镜下观察的试管方柱体部分，检测其中结核分枝杆菌复合群特异性的索状形态(见图4a、4b、4c、4d)，以判定生长物是否为结核分枝杆菌复合群，同时可以观察其生长状态。无需开盖吸取细菌，就可以在显微镜下观察细菌的生长形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。第4步，根据试管方柱体部分管壁上的刻度，可以计数出刻度盘内的细菌菌落数量；然后根据相应体积内的细菌菌落数量计算出细菌菌落浓度。实施例2本发明试管在手动分枝杆菌培养检测仪器上参与结核分枝杆菌复合群培养和鉴定的过程如下第I步，打开试管盖，试管底部加入细菌生长指示剂，盖紧试管盖。经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态。
第2步，打开试管盖，加入培养液，再加入需要检测的痰液标本、其它类型标本或者结核分枝杆菌复合群，盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养，例如美国BD公司生产的BACTEC MGIT手动分枝杆菌培养检测仪器，法国梅里埃公司生产的手动细菌培养检测仪器等。第3步，根据仪器使用说明，在特定的时间取出试管，首先通过手动检测仪器检测试管底部细菌生长指示剂的变化，判定是否有生长物；然后在倒置显微镜下观察的试管方柱体部分，检测其中结核分枝杆菌复合群特异性的索状形态(见图4a、4b、4c、4d)，以判定生长物是否为结核分枝杆菌复合群，同时可以观察其生长状态。无需开盖吸取细菌，就可以在显微镜下观察细菌的生长形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。第4步，根据试管方柱体部分管壁上的刻度，可以计数出刻度盘内的细菌菌落数量；然后根据相应体积内的细菌菌落数量计算出细菌菌落浓度。实施例3本发明试管在恒温培养箱上参与结核分枝杆菌复合群培养和鉴定的过程如下第I步，试管经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态。第2步，打开试管盖，加入培养液，再加入需要检测的痰液标本、其它类型标本或者结核分枝杆菌复合群，盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养，例如传统的恒温培养箱等。第3步，根据细菌生长的特点，在特定的时间取出试管，在倒置显微镜下观察的试管方柱体部分，检测其中结核分枝杆菌复合群特异性的索状形态(见图4a、4b、4c、4d)，以判定是否有结核分枝杆菌复合群的生长，同时可以观察其生长状态。观察完毕试管可以重新放入检测环境中继续进行培养。无需开盖吸取细菌，就可以在显微镜下观察细菌的生长形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。第4步，根据试管方柱体部分管壁上的刻度，可以计数出刻度盘内的细菌菌落数量；然后根据相应体积内的细菌菌落数量计算出细菌菌落浓度。实施例4本发明试管参与分枝杆菌的培养和鉴定的过程如下第I步，试管经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态。第2步，打开试管盖，加入培养液，再加入需要检测的痰液标本、其它类型标本或者分枝杆菌，盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养，例如传统的恒温培养箱、全自动细菌培养检测仪、手动细菌培养检测仪、全自动分枝杆菌培养检测仪、手动分枝杆菌培养检测仪等。第3步，根据细菌生长的特点，在特定的时间取出试管，在倒置显微镜下观察的试管方柱体部分，检测其中分枝杆菌特异性的形态，以判定是否有受检分枝杆菌的生长，同时可以观察其生长状态。观察完毕试管可以重新放入检测环境中继续进行培养。无需开盖吸取细菌，就可以在显微镜下观察细菌的生长形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。第4步，根据试管方柱体部分管壁上的刻度，可以计数出刻度盘内的细菌菌落数量；然后根据相应体积内的细菌菌落数量计算出细菌菌落浓度。实施例5本发明试管参与抗菌药物敏感性检测的过程如下第I步，试管的方柱体部分是正方柱体(例如，正方柱体的边长为I厘米)，正方柱体的一面管壁上有刻度7 (例如，刻度7的尺寸为10毫米X 10毫米)，相邻面管壁上有刻度6 (例如，刻度6的尺寸为10毫米)，见图3。第2步，试管经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态。第3步，设定生长对照管和药物检测管；打开试管盖，加入固定量培养液；根据抗菌药物敏感性检测规程加入需要检测的固定量痰液标本、其它类型标本或者受检细菌；药物检测管内加入抗菌药物；盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养，例如传统的恒温培养箱、全自动细菌培养检测仪、手动细菌培养检测仪、全自动分枝杆菌培养检测仪、手动分枝杆菌培养检测仪等。第4步，根据细菌生长的特点，在特定的时间取出试管，在倒置显微镜下观察的试管方柱体部分，检测其中受检细菌的特异形态，以判定是否有受检细菌的生长。第5步，同时在显微镜下计数3毫米X 9毫米的刻度盘上的细菌克隆数量，通过相邻面管壁上的刻度测量出管内液面的高度，计算出相应体积内的细菌克隆浓度。可以根据·生长对照管和药物检测管内细菌克隆浓度的不同以判定受检细菌对该药物的敏感性和耐药性。无需开盖吸取细菌，就可以在显微镜下观察细菌的生长形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。实施例6本发明试管使用外部刻度尺参与抗菌药物敏感性检测的过程如下第I步，将试管的方柱体部分设计为是边长为I厘米的正方柱体。第2步，试管经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态。第3步，设定生长对照管和药物检测管；打开试管盖，加入固定量培养液；根据抗菌药物敏感性检测规程加入需要检测的固定量痰液标本、其它类型标本或者受检细菌；药物检测管内加入抗菌药物；盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养，例如传统的恒温培养箱、全自动细菌培养检测仪、手动细菌培养检测仪、全自动分枝杆菌培养检测仪、手动分枝杆菌培养检测仪等。第4步，根据细菌生长的特点，在特定的时间取出试管，在倒置显微镜下观察的试管方柱体部分，检测其中受检细菌的特异形态，以判定是否有受检细菌的生长。第5步，使用一把由光学透明材质制备的、10毫米X 10毫米的刻度尺。将本发明试管的方柱体部分放在该刻度尺上。在显微镜下计数3毫米X9毫米的刻度盘上的细菌克隆数量，通过刻度尺测量出管内液面的高度，计算出相应体积内的细菌克隆浓度。可以观察生长对照管和药物检测管内细菌克隆浓度的不同以判定受检细菌对该药物的敏感性和耐药性。无需开盖吸取细菌，就可以在显微镜下观察细菌的生长形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。
以上各实施例所述的结构、材料、步骤、仪器等均为示意，再不违反本发明思想与精神的前提下，对本发明所作的任何修改均应视为在本发明的保护范围之内。·
权利要求
1.一种用于培养细菌的多功能试管，其特征在于，该多功能试管包括试管主体和试管盖；所述试管主体包括试管主体上部、试管主体下部以及试管主体上部和下部的连接部分；所述试管主体下部为圆柱体，所述试管主体上部为方柱体；所述试管主体底部为“U”形或者平底。
2.如权利要求I所述的试管，其特征在于，所述试管主体上部方柱体的横截面是正方形或长方形；所述试管主体上部方柱体管壁上刻有用于计算细菌克隆数量的刻度，或者使用带有刻度的外部附件来计算细菌克隆数量。
3.如权利要求I或2所述的试管，其特征在于，所述试管主体上部方柱体的横截面的对角直径小于等于试管主体下部圆柱体的直径。
4.如权利要求I所述的试管，其特征在于，所述试管主体上部与下部的连接部分的直径小于等于试管主体上部与试管主体下部的最大直径。
5.如权利要求I或4所述的试管，其特征在于，所述试管主体上部与下部的连接部分为圆柱体，该圆柱体的直径小于等于试管主体上部的横截面的对角直径。
6.如权利要求I或4所述的试管，其特征在于，所述试管主体上部与下部的连接部分为不规则体，该连接部分的连接试管主体上部与下部两端的直径较大，两端向中间部分的直径渐渐变小，该连接部分的截面呈凹陷的弧形。
7.如权利要求I所述的试管，其特征在于，所述试管盖是一种密闭、透气的试管盖，该试管盖内垫微米级的疏水滤膜。
8.—种如权利要求1-7任一项所述的用于培养细菌的多功能试管的使用方法，其特征在于，包括如下步骤 第一步，试管经过灭菌工艺，保证封闭的试管主体内部为无菌状态； 第二步,打开试管盖,加入培养液,再加入需要检测的痰液标本、其它类型的标本,盖紧试管盖，放入合适的培养环境中进行细菌培养； 第三步，根据细菌生长的特点，在特定的时间取出试管，在倒置显微镜下直接观察试管内液体培养基中细菌特异性的形态，以判定是否有受检细菌的生长，以及其生长情况。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在第一步之前加入如下步骤打开试管盖，在试管底部加入细菌生长指示剂；在第三步之后增加如下步骤根据试管方柱体部分管壁上的刻度，计数出刻度盘内的细菌菌落数量；然后根据相应体积内的细菌菌落数量计算出细菌菌落浓度。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，第二步中，所述合适的培养环境包括恒温培养箱、全自动细菌培养检测仪、手动细菌培养检测仪、全自动分枝杆菌培养检测仪、手动分枝杆菌培养检测仪。
全文摘要
本发明公开了一种用于培养细菌的多功能试管，该多功能试管包括试管主体和试管盖；所述试管主体包括试管主体上部、试管主体下部以及试管主体上部和下部的连接部分；所述试管主体下部为圆柱体，所述试管主体上部为方柱体；所述试管主体底部为“U”形或者平底。此外，本发明还公开了上述多功能试管的使用方法。本发明多功能试管在细菌培养过程中无需开盖取菌，直接在显微镜下就能观察管内细菌的形态，避免了传染性病原微生物的生物危害，也防止培养物的污染，也避免了培养基挥发。也可以在多功能试管中加入细菌生长指示剂用仪器自动监测细菌的生长情况，尤其可以进行大规模样品中细菌生长情况的监测。
文档编号C12N1/20GK102899242SQ201210434480
公开日2013年1月30日 申请日期2012年11月2日 优先权日2012年11月2日
发明者王健, 张晓航, 陆晔, 韩晓辉, 贾哲甫, 叶魏, 章琪, 方筠 申请人:中华人民共和国上海出入境检验检疫局, 上海国际旅行卫生保健中心