本发明属于生物设备,尤其涉及一种制备肠道微生态洗涤菌的装置及方法。
背景技术:
1、在人体肠道中,存在这肠道菌群,这些肠道菌群在人体环境中发挥这重要作用,能够维持肠道菌群、促进身体代谢、修复肠道屏障、抑制有害菌群、提高免疫;
2、肠道菌群移植是一种医学疗法,通过将健康人的粪便中的菌群转移至患者的肠道,以调整和恢复患者的肠道微生物群落。它的原理基于肠道菌群在维持人体健康和免疫功能方面的重要作用,在这项技术中需要从供体获取新鲜的粪便样品,并进行处理。处理过程通常包括稀释、搅拌和过滤等步骤,以获得含有菌群的液体或悬浊液。
3、现有技术一中:如中国专利(cn118371048a)公开的一种肠道菌群的分离浓缩装置及菌群制备方法,属于生物提取技术领域,该分离浓缩装置包括菌群提取装置和负压引流器,所述菌群提取装置自上而下依次连接的多个过滤器,相邻两个过滤器可拆卸连接,各级过滤器的筛网的网孔尺寸自最上级向下逐步缩小,最下级过滤器用于对上一级过滤器分离的肠道菌群混悬液富集浓缩,负压引流器与最下级过滤器连接,用于收集最下级过滤器富集浓缩过程产生的液体;该分离浓缩装置将均浆装置、多级过滤装置和富集浓缩装置集成为一个整体,简化了菌群分离浓缩的过程,提高了肠道菌群的提取效率。
4、采用这种方式,该装置在过滤混合液提取菌群浓缩液的过程中,不能在分离过滤的同时将各级过滤器上的残留过滤物自动排出,需要过滤提取完毕后将各级过滤器拆卸下后手动分开清洗,费时费力,增加额外工序,同时过滤物在清洗过程中也会对周围环境造成污染。
5、现有技术二中:如中国专利(cn113136319a)公开的一种制备肠道微生态洗涤菌的装置及方法,包括便池、搅拌盒和菌收集盒,便池的下部通过连接管分别连通两个搅拌盒,搅拌盒内设有搅拌桨叶,便池的下部还设有排污口,搅拌盒分别连通进水管、排污管和收集管,其中之一的搅拌盒还连通氮气输入管,连接管、进水管、排污管和收集管均设有开关,搅拌盒和收集管连接位置设有截留膜,收集管连通菌收集盒,最快的获得新鲜来源于粪便的洗涤菌,得到有益的肠道菌群。
6、采用这种方式,该装置在过滤提取菌群混合液的过程中,随着工作时间的增加,附着在过滤装置上的杂质与黏液会堆积在滤网底部,导致滤网的过滤效率降低,并因此降低装置的过滤提取效率;并且这种方式不能根据实验制作情况的不同将提取到的菌液分配充装到不同规格的菌液瓶中,并且在取出收集盒后,与收集盒连接的管道内残留的菌液与气体会逸出到外界造成污染。
7、综上所述,在现有技术中存在以下缺陷:一、在过滤混合液提取菌群浓缩液的过程中,不能在分离过滤的同时将各级过滤器上的残留过滤物自动排出,需要过滤提取完毕后将各级过滤器拆卸下后手动分开清洗,费时费力,增加额外工序,同时过滤物在清洗过程中也会对周围环境造成污染;二、随着工作时间的增加,附着在过滤装置上的杂质与黏液会堆积在滤网底部,导致滤网的过滤效率降低,并因此降低装置的过滤提取效率;三、不能根据实验制作情况的不同将提取到的菌液分配充装到不同规格的菌液瓶中,并且在取出收集盒后,与收集盒连接的管道内残留的菌液与气体会逸出到外界造成污染。
8、为此,本文提供了一种制备肠道微生态洗涤菌的装置及方法。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明公开了一种制备肠道微生态洗涤菌的装置及方法,该装置可以在对混合液进行过滤处理的同时,装置自动清洗,减少操作工序,防止提取过程中对外界环境造成污染;增加对菌液的过滤提取效率;可以将提取到的菌液分配充装到不同规格的菌液瓶中的同时,防止分装时残留的菌液与气体会逸出到外界造成污染。
2、为达成上述技术效果,本发明提供了一种制备肠道微生态洗涤菌的装置,包括箱体、进料装置、原料处理系统、氮气系统、供水系统、真空分装瓶、控制系统,进料装置设置在箱体上方左侧内部,原料处理系统设置在进料装置下方,氮气系统设置在箱体内部上方右侧,供水系统设置在氮气系统左侧,为装置提供无氧环境的氮气系统、提供无菌生理盐水清洁的供水系统分别与进料装置、原料处理系统之间通过管道连接,真空分装瓶设置在原料处理系统出口下方,控制系统分别与箱体、进料装置、原料处理系统、氮气系统、供水系统、真空分装瓶之间电信连接;所述的原料处理系统还包括搅拌装置、过滤装置、分离装置、分装装置、污水箱,搅拌装置设置在进料装置右侧且与进料装置之间通过管道连接,过滤装置设置在搅拌装置下方且正对搅拌装置下方管道出口,分离装置设置在过滤装置下方右侧且与过滤装置之间通过管道连接,分装装置设置在分离装置右侧且分装装置上方进口与分离装置上方出口之间通过管道连接,污水箱设置在过滤装置下方且分别与过滤装置、分离装置之间通过管道连接。
3、作为优选,所述的过滤装置还包括分离壁、搅拌盘、齿条、齿轮、驱动电机、电动阀a,搅拌盘设置在分离壁中部且与分离壁之间密封滑动连接,齿条设置在搅拌盘下方,齿轮设置在齿条左侧且与齿条啮合,驱动电机的输出端与齿条下方连接,电动阀a设置在搅拌盘下方且与搅拌盘中部管道之间连接,并且电动阀a下方通过管道连接到污水箱。
4、作为优选,所述的分离壁还包括分离层、引流壁、存液层,外扩环状并且表面粗糙的分离层设置在引流壁上方,存液层设置在引流壁下方且存液层右侧下方设置有出口与分离装置上方进口通过管道连接。
5、作为优选,所述的分离装置还包括分离筒、桶盖、离心底盘、排污口、进水机构,桶盖设置在分离筒下方且与分离筒之间密封滑动连接,分离筒设置为上下窄、中部宽的锥桶结构,离心底盘设置在分离筒下方,排污口设置在分离筒下方且通过管道穿过离心底盘连接到污水箱,进水机构设置在分离筒内部且穿过桶盖连接到分装装置上方进口。
6、作为优选,所述的进水机构还包括软管、进水口、滑槽、浮子,软管连接到进水口右侧,滑槽下方连接到进水口左侧,浮子滑动安装在滑槽内部,且浮子的直径大于进水口与滑槽连接处进口的直径。
7、作为优选,所述的浮子的密度小于分层后菌液的密度、大于分层后上层黏液的密度。
8、作为优选,所述的分装装置还包括存液箱、电动阀b、接触开关、滑块、针头、瓶口限位机构,电动阀b设置在存液箱下方,接触开关设置在电动阀b左侧且控制电动阀b的开启与关闭,滑块设置在接触开关下方,针头滑动套接在滑块内侧,瓶口限位机构滑动套接在滑块下方。
9、作为优选,所述的瓶口限位机构还包括限位块、接入口、标识,限位块分别设置在瓶口限位机构内侧下方的前后两侧,限位块之间的空隙构成接入口,限位块上设置有一个斜面将限位块分为上层与下层,标识设置在接入口的右侧。
10、作为优选,所述的真空分装瓶左右两侧还设置有挡块,且挡块外侧设置有与瓶口限位机构颜色相同的标识。
11、基于上述的技术方案,本发明还提供了一种制备肠道微生态洗涤菌的方法,具体包括以下步骤:
12、s1:将新鲜的粪便样品放入进料装置中,氮气系统向进料装置中通入氮气保证进料装置中的无氧环境,之后供水系统喷出无菌生理盐水将粪便带入搅拌装置中;
13、s2:粪便样品与无菌生理盐水在搅拌装置中搅拌混合形成混合液;
14、s3:混合液搅拌充分后缓慢向下排入到过滤装置中,溢出的液体与黏液由于液体的附壁效应沿着分离层的表面汇集到存液层,固态杂质沉淀到分离层底部,同时驱动电机带动搅拌盘缓慢转动加速分离过程;
15、s4:初步过滤后的混合液从存液层中进入到分离筒中,离心底盘带动分离筒中的混合液转动离心;
16、s5:氮气系统向分离筒中通入氮气加压,将中层的菌液通过浮在菌液层中的进水机构压入到分装装置的存液箱中,完成对菌液的提取;
17、s6:使用合适的真空分装瓶,将挡块上的标识与瓶口限位机构上的标识对准后向上插入并逆时针旋转,使针头插入真空分装瓶吸入菌液,待快要装满后顺时针转出真空分装瓶,分装瓶中剩余的真空压力将针头中剩余的菌液吸出后,取下真空分装瓶完成提取;
18、s7:菌液提取完毕后,通过供水系统提供无菌生理盐水将装置冲洗干净,冲洗出的污水存入污水箱等待处理,氮气系统同时提供氮气保持装置内的压力平衡,气体从污水箱的上方经过过滤处理后排出。
19、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
20、该装置包括箱体、进料装置、原料处理系统、氮气系统、供水系统、真空分装瓶,设置了原料处理系统中的搅拌装置、过滤装置、分离装置、分装装置、污水箱,并连接到氮气系统与供水系统,在对混合液进行过滤处理的同时,可以将各个步骤中过滤后的杂质分别排放到污水箱中,对装置自动清洗,减少操作工序,同时处理过程中装置处与外界环境的隔绝状态,防止提取过程中对外界环境造成污染;采用了过滤装置、分离装置分开过滤提取菌液,通过液体的附壁效应与离心作用将菌液从黏液与杂质中分离出来,这样不会出现滤网堵塞的情况,增加对菌液的过滤提取效率;设置了分装装置,可以将提取到的菌液分配充装到不同规格的菌液瓶中的同时,自动将分装装置前端中的菌液清理干净,防止分装时残留的菌液与气体会逸出到外界造成污染。