小型培養(yǎng)基制備與分裝裝置的研制

陳 靜，董家新，梁士楚，趙豐麗

（廣西師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院；b.化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004）

小型培養(yǎng)基制備與分裝裝置的研制

陳 靜a，董家新b，梁士楚a，趙豐麗a

（廣西師范大學(xué)a.生命科學(xué)學(xué)院；b.化學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004）

為克服生化實(shí)驗(yàn)室中制備和分裝少量培養(yǎng)基過程中操作復(fù)雜，效率低，準(zhǔn)確性差，溫度不可控，勞動(dòng)強(qiáng)度大的弊端，研制了一套小型培養(yǎng)基制備與分裝裝置。該裝置可整體放入普通滅菌鍋中滅菌，也可以置于磁力攪拌器上進(jìn)行攪拌和恒溫。能一次制備幾百毫升至幾升培養(yǎng)基，滿足多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的需求。蠕動(dòng)泵自動(dòng)控制分裝過程，分裝均勻，速度快。特制的分裝頭在分裝時(shí)培養(yǎng)基不會(huì)沾在試管口部。該裝置提高了實(shí)驗(yàn)的效率和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

培養(yǎng)基制備；培養(yǎng)基分裝；裝置

培養(yǎng)基的制備和分裝是所有和微生物、細(xì)胞培養(yǎng)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)、分析和測(cè)試工作中最基本且非常重要的一項(xiàng)操作。傳統(tǒng)的培養(yǎng)基制備和分裝方法存在操作繁瑣費(fèi)時(shí)，效率低，易沾染試管口部，不能恒溫，易凝固，分裝不均勻等諸多缺點(diǎn)。文獻(xiàn)［1－9］設(shè)計(jì)了一些簡(jiǎn)易裝置，能一定程度上減小勞動(dòng)強(qiáng)度，但這些設(shè)計(jì)最終沒有變成一套成熟的裝置和產(chǎn)品?，F(xiàn)在有全自動(dòng)化的培養(yǎng)基配制與分裝儀器，如德國(guó)Systec公司的Systec Mediafill［10］、法國(guó)AES公司的APS320／APSOne［11］、瑞士Biotool公司的PC10／PS20［12］、瑞士INTEGRA Biosciences公司的MEDIACLAVE 10／30［13］等。這些設(shè)備的自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)效率高；但它們都是進(jìn)口設(shè)備，價(jià)格昂貴，維護(hù)復(fù)雜。一般只適用于大醫(yī)院、生化工廠等對(duì)培養(yǎng)基制備需求量特別大的單位。另一方面，這類設(shè)備主要是為分裝平板而設(shè)計(jì)的，沒有針對(duì)斜面培養(yǎng)基分裝特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道的大多也主要是針對(duì)平板分裝的研究［14－15］，而對(duì)于那些一批只需要制備數(shù)百份培養(yǎng)基，而且斜面培養(yǎng)基需求比較多的用戶，如高校生物實(shí)驗(yàn)室，小型生物公司、小醫(yī)院、食用菌種植公司等，還沒有非常適合的廉價(jià)而高效的產(chǎn)品。且這種適用于實(shí)驗(yàn)室的小型制備和分裝設(shè)備的需求還比較大。

為此，本文針對(duì)高校生物實(shí)驗(yàn)室日常實(shí)驗(yàn)需求研制了一套小型設(shè)備——培養(yǎng)基制備和分裝裝置，其特點(diǎn)是小型化、半自動(dòng)化、效率高、操作方便、分裝準(zhǔn)確、性價(jià)比高。它可整體滅菌，分裝時(shí)培養(yǎng)基不會(huì)沾在試管口部，分裝均勻，速度快，控溫方便，可避免溫度過高或過低帶來的諸多問題。非常適合制備和分裝斜面培養(yǎng)基，也可用于分裝到培養(yǎng)皿或其他容器中。該裝置可制備和分裝幾百毫升到幾升的培養(yǎng)基，特別適合高校生物實(shí)驗(yàn)室小劑量培養(yǎng)基的配制與分裝的使用，可大大提高實(shí)驗(yàn)效率，同時(shí)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果也更為準(zhǔn)確可靠。

1 裝置的結(jié)構(gòu)及使用

如圖1所示為一個(gè)可密封，能耐一定壓力的玻璃制的培養(yǎng)基容器。容器口上設(shè)有容器蓋，容器和容器蓋之間設(shè)有密封圈，容器蓋上設(shè)有加料口、分裝口、溫度計(jì)孔及壓力平衡孔，容器蓋和容器外壁設(shè)有互鎖，容器外壁還設(shè)有不銹鋼提手，容器內(nèi)設(shè)有磁力攪拌子。待培養(yǎng)基各成分稱量好后放入培養(yǎng)基容器中，加入適量水，放在電熱磁力攪拌器上進(jìn)行加熱，磁力攪拌器的轉(zhuǎn)子帶動(dòng)磁力攪拌子實(shí)現(xiàn)對(duì)培養(yǎng)基的攪拌。待各成分溶解后，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基pH值，并定好培養(yǎng)基體積。然后不需將培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移，直接使用互鎖將容器蓋壓緊在容器上密封好，用提手將整個(gè)培養(yǎng)基容器放入高壓滅菌鍋中滅菌，滅菌后再用提手從滅菌鍋中取出，避免燙手。

1）加料口上設(shè)有加料蓋，兩者之間設(shè)有硅膠墊片，當(dāng)培養(yǎng)基中需要加入不耐高溫的成分時(shí)，可以等滅菌過的培養(yǎng)基降到一定溫度后，通過該孔加入，避免添加成分的變性和損失。具體操作采用注射器針頭刺破硅膠墊片，注入試劑。同時(shí)加料口可以作為容器蓋的提鈕，方便操作。

2）溫度計(jì)孔設(shè)有溫度計(jì)護(hù)套管，溫度計(jì)或溫度探頭設(shè)在護(hù)套內(nèi)，起到既能實(shí)時(shí)測(cè)定培養(yǎng)基溫度，但又不會(huì)污染培養(yǎng)基的作用。

3）壓力平衡孔與硅膠管連接，硅膠管連接空氣過濾器，防止分裝時(shí)空氣中的微生物進(jìn)入容器內(nèi)。

4）分裝口是為分裝預(yù)留，內(nèi)置硅膠管和外置硅膠管通過分裝口連接容器的內(nèi)部和外部，內(nèi)置硅膠管伸到容器底部，外置硅膠管的中間部分與電子蠕動(dòng)泵的泵頭配合，末端連接分裝頭。

5）分裝頭專門為分裝到試管而設(shè)計(jì)，為套管式結(jié)構(gòu)，具有可上下移動(dòng)的分裝頭護(hù)套，內(nèi)管為出液管，出液管出口的直徑小于出液管直徑，能有效防止滴漏，且只有當(dāng)分裝頭插入到試管中一定距離后，出液口才露出來，而在電子蠕動(dòng)泵停止輸送培養(yǎng)基時(shí)，取出分裝頭更換試管，此時(shí)護(hù)套落下罩住出液管，防止出液管口殘留的液體粘到試管壁上。分裝頭可以手持操作，也可以固定在支架上操作。在使用其制備培養(yǎng)基時(shí)，可直接在制備容器中加熱煮沸，也可將其密封后整體連同硅膠管放到高壓鍋中滅菌。分裝時(shí)只需手工往分裝頭處傳送試管或平皿即可，勞動(dòng)強(qiáng)度小，效率高。

6）電子蠕動(dòng)泵采用雷氟蠕動(dòng)泵，型號(hào)為BT100L YZI5。具有可以設(shè)定流速、流量，重復(fù)泵送定量液體的功能。

7）電熱恒溫磁力攪拌器為大龍BlueSpin LCD數(shù)控加熱型磁力攪拌器（MS－H－Pro＋），具有電加熱、磁力攪拌和控溫功能的通用裝置。磁力攪拌器實(shí)現(xiàn)分裝時(shí)對(duì)培養(yǎng)基的保溫，使培養(yǎng)基不會(huì)因冷卻而凝固影響分裝。

圖1 培養(yǎng)基制備與分裝裝置示意圖

2 結(jié)果與討論

經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，使用本文所述的培養(yǎng)基制備與分裝裝置進(jìn)行培養(yǎng)基的制備與分裝，跟使用傳統(tǒng)方法相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，總結(jié)如表1所示。

Small Efficient Culture Medium Preparation and Filling Device

CHEN Jinga，DONG Jiaxinb，LIANG Shichua，ZHAO Fenglia
（a.College of Life Science；b.College of Chemistry and Pharmaceutical Sciences，Guangxi Normal University，Guilin 541004，China）

A set of small medium preparation and packing device is developed in order to overcome the defects arising in the process of biochemical laboratory preparation and filling few culture medium，including operation complexity，low efficiency，poor accuracy，uncontrollable temperature，and high labor intensity.This device can be whole sterilized in the ordinary sterilization，can also be placed on a magnetic stirrer for stirring and constant temperature.It can be used for preparating hundreds of milliliters to several liters of medium at a same time to meet most laboratory needs.Peristaltic pump controls automatically packing process，with uniform packing and high speed.And as the medium is packed by the special dividing head，the medium does not stick in the tube mouth.Thus，the efficiency of preparation of the experiment and the accuracy of experimental results will be improved.

preparation of culture media；Packing of culture media；device

表1 培養(yǎng)基制備與分裝裝置和傳統(tǒng)方法的比較

TH79

A

10.3969／j.issn.1672－4550.2016.06.023

2015－07－11；修改日期：2015－10－12

廣西師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理創(chuàng)新與技術(shù)革新基金（2012GJY02）。

陳靜（1980－），女，本科，實(shí)驗(yàn)師，主要從事微生物學(xué)方面的研究。