内置式二氧化碳发生器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种与封闭式细菌培养集成培养基通过内螺旋匹配的内置式二氧化碳发生器。定量干冰在室温条件下很快气化，产生二氧化碳气体并储存于发生器密闭的气囊（4）内。当二氧化碳发生器与培养基连接，随着螺旋（1）旋紧，弹簧（2）收缩，托板（5）上升，空心针（3）刺破气囊，定量二氧化碳迅速释放并储存于培养基内。本品可替代二氧化碳培养箱，降低设备成本；二氧化碳不外泄，不污染实验室空气；气溶胶不会扩散到培养箱或周围环境，安全，环保；操作方便，无需培训；成本低廉，适合在各类微生物实验室推广。
【专利说明】内置式二氧化碳发生器
[0001]本实用新型为分案申请，原 申请日期:2013年3月9日，申请号为2013201064232，实用新型名称为“封闭式细菌培养集成培养基”。
【技术领域】
[0002]本实用新型属于医学检验【技术领域】，具体涉及一种内置式二氧化碳发生器的设计和使用方法。
【背景技术】
[0003]细菌分离培养是进行细菌鉴定和药物敏感试验的基础。利用接种环分区划线以获取单个菌落，是经典的细菌接种方法。由于对仪器、设备等工作条件要求较低而便于推广，该方法一直沿用至今。但，该方法也存在一些弊端。首先，该方法对个人操作水平要求较高，必须做到无菌操作，通过严格培训和长期操作实践才能获得理想分离效果；其次，在标本接种过程中需要点燃酒精灯、电炉等明火，用以接种环快速灭菌，而使用明火会对生物安全柜的气流产生影响，并且在处理挥发性物品和易燃物品时，易造成危险；再次，人工接种方法，总体效率低，并受操作者个人水平和接种习惯影响；另外，在预处理及接种过程中，标本完全暴露于空气中，操作者与标本近距离接触，自身健康受到威胁，不符合实验室生物安全越来越高的要求。尽管自动化细菌接种仪能够提高工作效率，尽可能降低生物危害，但其价格极其昂贵，中、小实验室难以推广，尤其是在发展中国家更无法普及。
[0004]目前，在临床微生物学实验室，最广泛使用的是一种商品化的一次性塑料平皿，消毒后采用真空包装，打开即可使用，比较方便。但这种一次性塑料平皿同时也存在一些缺陷，如，平皿与平皿O盖密封效果差，外包装一旦打开，必须一次用完，否则平皿易被污染，只能弃去而造成浪费；其次，由于平皿开口大，在制备成平板后，放置2-8°C冰箱也不能长时间储存，平板容易污染，琼脂中水分也易丢失，平板质量不稳定；而近年来细菌培养标本愈来愈多，尤其是在一些大型综合性医院。标本量增加，不仅使接种平板数量增多，而且细菌培养平板需要孵育24h-48h以免漏检生长缓慢的细菌，孵育平板数量也很多，实验室需要配置更大、更多CO2孵育箱，以提供足够容量孵育平板，增加了实验室运行成本；平板数量增多，也给实验室工作人员观察平板培养结果时带来极大不便:一方面，生物安全柜容积有限，大量的平板难以在生物安全柜内归类、排序、摆开进行观察；另一方面，每个标本往往同时接种几种不同平板，要在几百个平板中找出同一个标本接种的平板，尤其是续孵的前一个工作日已处理、顺序被打乱的平板，非常麻烦；而且，同样类型的待检标本在不同的实验室所接种培养基的数量和种类也不尽相同，难以进行全程质量控制，不符合实验室对程序化、标准化的发展要求；最后，按照规定，在最终检测报告发出之前，处于鉴定过程中的所有菌株的初代培养平板都需要保存，而根据生物安全要求，一方面需要专门容器和储存空间，另一方面，生长有病原菌的平板储存过程中需要有效密封，而这种普通平板根本难以做到。
[0005]同时，由于多数细菌初次分离培养过程中需要5%_10%的CO2气体环境，因此，相对于普通培养箱，实验室采用价格较高的CO2孵育箱，外接I个装有CO2压缩气体的钢瓶，源源不断地向孵箱输入CO2气体。按照要求，接到标本后要及时接种、及时孵育，这样就需要频繁地开关孵育箱，导致CO2气体大量外泄；尽管无色无味，但由于CO2气体密度大于空气而不易消散，使细菌室空气污浊；另外，接种标本后，平板需要在温箱中孵育18-24h，在孵育过程中标本本身及生长细菌容易在平皿内形成大量气溶胶，由于平皿盖密封效果差，培养基中部分气溶胶会扩散到整个孵育箱中，打开孵育箱，会使整个实验室充满污浊的恶臭气体，对实验室内空气造成污染(如进行粪便培养时最明显)，长期吸入混合生物气溶胶和高浓度CO2的温湿气体，会给实验室工作人员的身体带来严重危害；尤其是培养物含有一些能够引起传染病的呼吸道病毒、细菌(如炭疽杆菌、鼠疫耶尔森菌、结核分枝杆菌，布氏菌等)、以及能够产生气生菌丝的病原性丝状真菌(如曲霉菌)时，其气溶胶危害更大，实验室工作人员自身健康受到威胁，稍有不慎可能造成实验室感染或人群间传播，例如，SARS流行期间就曾经出现过严重的实验室内感染，带来灾难性后果；另外，近年来在少数临床微生物学实验室就发生过布氏杆菌实验室内感染事件。因此，实验室生物安全问题逐渐得到世界范围内多数国家卫生行政管理部门的高度重视。
[0006]本实用新型的目的，是设计一种与封闭式细菌培养集成培养基匹配的内置式二氧化碳发生器。所谓集成培养基就是在I个培养皿中含有接种I份标本所需全部培养基(3种或4种)，减少了平板数量，避免了标本接种时频繁更换平板带来的麻烦，特别是避免了观察培养结果时寻找平板、排列平板的麻烦，提高处理平板的工作效率，同时降低了对孵育空间的需求；集成培养基匹配有内置式二氧化碳发生器的设计，淘汰了沿用至今的二氧化碳培养箱，降低实验室设备成本；在整个培养过程中，CO2气体不会外泄，不会污染实验室空气；封闭式集成培养基具有良好的密闭性，琼脂水分不易丢失，培养基不易被污染，保存期更长；培养过程中产生的气溶胶不会扩散到培养箱或周围环境，在储存、孵育过程中对环境无污染；在生物安全柜内打开培养基观察培养结果，能更有效避免微生物气溶胶等生物危害，安全、环保；本实用新型采用封闭式微生物标本快速接种仪(已另案申请专利，专利申请号2013201064213)进行接种，实现标本有层次展开，即保证检测灵敏度又可以得到足够单个菌落；淘汰了接种针和接种环，并杜绝了标本间交叉污染，操作方便，无需特别培训，接种效果好，工作效率高；节约资源，生产成本低廉，适合在各类微生物实验室应用推广；小巧，携带方便，密闭性好，适合野外现场采样、现场接种；配合生物安全柜使用，符合生物安全要求。
【发明内容】
[0007]本发明包括内置式二氧化碳发生器设计及其临床应用方法。
[0008]内置式二氧化碳发生器的设计及制备。该发生器主要组成原件为:外部为与集成培养基开口部形状、大小匹配并通过内螺旋紧密连接的外壳，(形似培养基盖子)；外壳的内侧顶端固定有密闭的装有定量二氧化碳(干冰)的气囊(干冰质量按照公式m= (0.5%-10%) X P V计算，其中P为二氧化碳在常温常压条件下的密度，V为集成培养基的体积)；气囊的下面设置一个环形并有内十字连接的硬塑料托板；托板十字部位的中心固定有一根穿过塑料托板的空心针，空心针的下端刚刚穿过塑料托板而不伸出；该塑料托板的直径小于培养基盖子的内直径，上面固定四个呈十字排列的小弹簧，弹簧的另一端固定于培养基盖的内侧顶端(气囊的四周)，弹簧自然伸展时的长度使固定于塑料托板十字部位的空心针长与气囊保持不接触(分离)状态，以保障在干冰完全气化后，空心针与气囊分离(相距5-10mm)，保护气囊在自然存放状态下不被空心针刺破；塑料托板的下面设置一层柔软的具孔圆形橡胶垫，该橡胶垫接近但不与塑料托板接触，其圆周固定于盖子内侧，从而将上述结果封闭起来，并有利于培养基的密封(如图1、图2)。整个发生器组装完成，以辐射方法进行消毒，然后包装于无菌塑封袋内。其工作原理为，气囊内定量的二氧化碳在室温条件下很快气化，产生二氧化碳气体并存储于密闭气囊内。塑料托板上的四个弹簧保护气囊在使用前不被空心针刺破，并且将托板相对固定，并保证空心针正对气囊中心。当二氧化碳发生器(相当于培养基盖子)与培养基开口处连接，随着螺旋的逐渐旋紧，开口处内伸，依次与具孔圆形橡胶垫和塑料托板接触，并逐渐施压将其内推，塑料托板上的弹簧收缩，托板上升，空心针逐渐接近并最终刺破气囊，气囊内定量的二氧化碳通过空心针迅速释放并储存于培养基内。
[0009]【专利附图】
【附图说明】
[0010]附图给出内置式二氧化碳发生器的结构示意图
[0011]图1内置式二氧化碳发生器整体结构示意图
[0012]1.螺旋2.弹簧3.空心针4.气囊5.环形内十字塑料托板6.具孔圆形橡胶垫
[0013]图2内置式二氧化碳发生器环形内十字硬塑料托板结构示意图
[0014]1.环形内十字塑料托板2.空心针3.弹簧
【具体实施方式】
[0015]集成培养基接种完毕后，从无菌包装袋内取出匹配规格的内置式二氧化碳发生器，与集成培养基开口处连接，图1所示，随着螺旋的逐渐旋紧，开口处内伸，依次与有空防护膜(6)和环形内十字塑料托板(5)接触，并逐渐施压将其内推，塑料托板上的弹簧(2)收缩，托板上升，空心针(3)逐渐接近并最终刺破气囊(4)，气囊内定量的二氧化碳通过中空针迅速释放并储存于培养基内，迅速旋紧螺旋至紧密不漏气，放孵育箱培养即可。
【权利要求】
1.一种用于封闭式细菌集成培养基或细胞培养基的内置式二氧化碳发生器，其特征在于: 所述内置式二氧化碳发生器的外部为，与集成培养基开口部分的形状、大小匹配并通过内螺旋紧密连接的外壳； 所述外壳的内侧顶端固定有封闭的、装有定量干冰的气囊，干冰质量按照公式m= (0.5%-10%) X P V计算，其中P为二氧化碳在常温常压条件下的密度，V为集成培养基的体积； 所述气囊下面设置一个环形并有内十字连接的硬塑料托板，该托板十字部位的中心固定有I根穿过硬塑料板的空心针，空心针的下端刚刚穿过该塑料托板而不伸出； 所述硬塑料托板直径小于培养基盖子的内直径，上面固定4个呈十字排列的小弹簧，弹簧的另一端固定于培养基盖子内侧顶端，弹簧自然伸展，使固定于塑料托板的空心针与气囊保持不接触； 所述硬塑料托板的下面设置一层柔软的具孔圆形橡胶垫，接近但不与塑料托板接触，其圆周固定于盖子内侧，从而将内置式二氧化碳发生器内部结构封闭起来。
2.根据权利要求1所述的一种内置式二氧化碳发生器，其结构包括具内螺旋外壳，气囊，环形内十字塑料托板，空心针。
【文档编号】C12M1/00GK203513662SQ201320106521
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年3月9日 优先权日:2013年3月9日
【发明者】王敬华, 虞培娟, 王科元 申请人:王敬华, 虞培娟, 王科元