用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，包括培养基容器、蠕动泵、培养反应器、气体橱、抽换气系统、计算机、电化学工作站。本发明的有益效果：含有三对平行培养反应室，在电刺激类实验中可实现完全平行对比；六个培养反应室可独立进行连续培养，提供不同流动速度与不同电极表面剪切力；长时间保持气液密闭及隔绝化学与生物污染；实现实验过程中培养液采样与电极表面采样；广泛适应的接口与模块化设计，方便地根据实验需求改装、加装特定电极或其他部件；主要针对于海洋来源的微生物，适用于包括环境样本、纯培养样本在内的多种生物样本分析。
【专利说明】用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及微生物电化学技术与培养【技术领域】，特别是指一种针对深海微生物研究的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统。
【背景技术】
[0002]微生物燃料电池技术能够将污水中有机物所含的能量转换成电能收集起来，利用微生物电化学反应开发燃料电池、处理污水等具有巨大潜力；同时，采用电化学方法研究微生物代谢过程及微生物-环境互作机理受到广泛关注；另一方面，海洋作为了解尚浅的自然资源库，具有巨大的研究与开发潜力，海洋来源微生物的研究对于解释微生物-环境互作机理、开发新型自然资源具有重要作用。然而，至今已发表或公开的设备方案大多基于传统化学研究，研究范围较单一，难以适用于海洋来源的微生物富集等研究中对多类型生物样本适用性、连续培养、实验中采样及实时参数检测等功能的综合需求，成为海洋来源微生物电化学研究与应用中的重大障碍。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种针对深海微生物研究的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，在实现连续培养、实验中采样等多任务情况下，维持培养体系内无污染，可根据不同实验，更换所需电极等组件，在连续培养、实时参数检测等不中断实验的情况下，进行培养液采样或电极表面采样。
[0004]本发明提供一种用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，包括培养基容器、蠕动泵、培养反应器、气体橱、抽换气系统、计算机、电化学工作站；
[0005]所述培养基容器用于通过蠕动泵为培养反应器提供培养基；所述气体橱用于通过抽换气系统为培养反应器提供气体；所`述计算机用于输入控制指令；所述电化学工作站用于根据计算机输入的控制指令实时检测培养反应器的数据参数。
[0006]优选地，所述电化学工作站还用于根据计算机输入的控制指令向培养反应器输入电刺激。
[0007]优选地，所述计算机还用于存储电化学工作站所检测到的数据参数。
[0008]优选地，还包括采样系统，其中，所述采样系统连接所述培养反应器，所述采样系统用于米样培养反应器中的培养物。
[0009]优选地，还包括恒温培养箱，其中，所述培养反应器设置在所述恒温培养箱内，述培养反应器用于为培养反应器提供温度可调节环境。
[0010]优选地，所述培养反应器包括交换膜、有机玻璃槽、硅橡胶密封圈、高纯石墨电极、硅橡胶密封垫、有机玻璃板、螺钉，其中，所述交换膜的两侧由内而外分别通过螺钉呈对称结构依次固定有机玻璃槽、硅橡胶密封圈、高纯石墨电极、硅橡胶密封垫和有机玻璃板。
[0011]优选地，所述培养反应器包括多对平行培养反应室。
[0012]优选地，所述培养反应室为能够独立进行连续培养的培养反应室。[0013]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0014]1、含有三对平行培养反应室，在电刺激类实验中可实现完全平行对比；
[0015]2、六个培养反应室可独立进行连续培养，提供不同流动速度与不同电极表面剪切力；[0016]3、长时间保持气液密闭及隔绝化学与生物污染；
[0017]4、实现实验过程中采样与电极表面采样；
[0018]5、广泛适应的接口与模块化设计，方便地根据实验需求改装、加装特定电极或其他部件；
[0019]6、主要针对于海洋来源的微生物，适用于包括环境样本、纯培养样本在内的多种生物样本分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0021]图1为本发明的原理框图。
[0022]图2为图1中培养反应器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0024]本发明针对现有技术的不足提供一种针对深海微生物研究的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，如图1所示，包括培养基容器、蠕动泵、培养反应器、气体橱、抽换气系统、计算机和电化学工作站，所述培养基容器用于通过蠕动泵为培养反应器提供培养基；所述气体橱用于通过抽换气系统为培养反应器提供气体；所述计算机用于输入控制指令；所述电化学工作站用于根据计算机输入的控制指令实时检测培养反应器的数据参数；所述电化学工作站还用于根据计算机输入的控制指令为培养反应器输入电刺激；所述计算机还用于存储电化学工作站所检测到的数据参数。
[0025]所述培养反应器还连接有用于采样培养反应器中的培养物的采样系统。
[0026]所述培养反应器外还设有用于为培养反应器提供温度可调节环境的恒温培养箱。
[0027]如图2所不,所述培养反应器包括一交换膜7、两有机玻璃槽6、两娃橡胶密封圈5、两高纯石墨电极4、两硅橡胶密封垫3、两有机玻璃板2和十字螺钉1，所述十字螺钉分别固定培养反应器四周，所述交换膜的两侧由内而外分别通过螺钉呈对称结构依次固定有机玻璃槽、硅橡胶密封圈、高纯石墨电极、硅橡胶密封垫和有机玻璃板。
[0028]在一个优选的【具体实施方式】中，本发明提供的微生物电化学系统的培养反应器含有三对平行培养反应室，在电刺激类实验中可实现完全平行对比；六个培养反应室可独立进行连续培养，提供不同流动速度与不同电极表面剪切力；长时间保持气液密闭及隔绝化学与生物污染；实现实验过程中采样与电极表面采样；广泛适应的接口与模块化设计，方便地根据实验需求改装、加装特定电极或其他部件；针对海洋来源的微生物，包括环境样本、纯培养样本在内的多种生物样本分析。[0029]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，包括培养基容器、蠕动泵、培养反应器、气体橱、抽换气系统、计算机、电化学工作站； 所述培养基容器用于通过蠕动泵为培养反应器提供培养基；所述气体橱用于通过抽换气系统为培养反应器提供气体；所述计算机用于输入控制指令；所述电化学工作站用于根据计算机输入的控制指令实时检测培养反应器的数据参数。
2.根据权利要求1所述的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，所述电化学工作站还用于根据计算机输入的控制指令向培养反应器输入电刺激。
3.根据权利要求1所述的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，所述计算机还用于存储电化学工作站所检测到的数据参数。
4.根据权利要求1所述的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，还包括采样系统，其中，所述采样系统连接所述培养反应器，所述采样系统用于采样培养反应器中的培养物。
5.根据权利要求1所述的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，还包括恒温培养箱，其中，所述培养反应器设置在所述恒温培养箱内，所述培养反应器用于为培养反应器提供温度可调节环境。
6.根据权利要求1所述的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，所述培养反应器包括交换膜、有机玻璃槽、娃橡胶密封圈、高纯石墨电极、娃橡胶密封垫、有机玻璃板、螺钉，其中，所述交换膜的两侧由内而外分别通过螺钉呈对称结构依次固定有机玻璃槽、硅橡胶密封圈、高纯石墨电极、硅橡胶密封垫和有机玻璃板。
7.根据权利要求1所述的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，所述培养反应器包括多对平行培养反应室。
8.根据权利要求7所述的用于连续培养、采样与实时检测的微生物电化学系统，其特征在于，所述培养反应室为能够独立进行连续培养的培养反应室。
【文档编号】C12M1/26GK103571748SQ201310467369
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月9日 优先权日:2013年10月9日
【发明者】张宇, 李介夫, 肖湘 申请人:上海交通大学