一種新型臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱的研究

許安琪 宗曉雨 程茜 趙敏敏 王秀麗

摘要：現(xiàn)代醫(yī)療需要大量的抗生素藥物，而細(xì)菌的培養(yǎng)是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此臨床試驗(yàn)中的細(xì)胞培養(yǎng)是必不可少的步驟之一。目前我國絕大部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)的培養(yǎng)箱存在清洗不方便的問題，而且不方便放置不同類型的培養(yǎng)基。因此我們設(shè)計了一種新型臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱（包括培養(yǎng)箱本體，培養(yǎng)箱本體被支撐板分隔成培養(yǎng)皿放置室、試管放置室和厭氧培養(yǎng)室）來解決上述問題。

關(guān)鍵詞：精密培養(yǎng)，臨床醫(yī)學(xué)，培養(yǎng)箱

引言：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)得到了很大的進(jìn)步和提高，人們對臨床的醫(yī)療設(shè)備需求量越來越大，對藥品質(zhì)量的要求也日益提高，臨床醫(yī)療器械的要求也就更加嚴(yán)格。醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱是通過在培養(yǎng)箱箱體內(nèi)模擬一個類似細(xì)胞、組織、微生物在生物體內(nèi)或某一特定情況的生長環(huán)境，如一定的溫度、濕度、光照或一定的CO2水平、酸堿度等來對細(xì)胞、組織、生物體進(jìn)行體外培養(yǎng)的一種裝置。它可以對培養(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進(jìn)行有效地防范，并且它的有效使用可以維持和促使細(xì)胞、組織更好地生長，因此活菌培養(yǎng)箱在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。

1.臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱的現(xiàn)狀

隨著社會和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對細(xì)胞和組織的保存愈發(fā)地重視。目前，我國活菌培養(yǎng)箱的市場銷售量總體來說還是比較可觀的，特別是高校的市場前景十分的廣闊。眾所周知，高校一直以來都是主要科技領(lǐng)域課題研究的前沿陣地，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性要求也十分嚴(yán)格，所以活菌培養(yǎng)箱的應(yīng)用在高校里較為普遍。

雖然臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱在我國市場占有率占80%以上，但是相比較于美國、德國、日本這些發(fā)達(dá)國家來說市場占有率仍處于劣勢。究其原因主要是廠家對產(chǎn)品的不夠重視，國內(nèi)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，加之資金、技術(shù)的不夠成熟，缺乏專業(yè)生產(chǎn)，并且我國對活菌培養(yǎng)箱的認(rèn)識稍加欠缺，導(dǎo)致生產(chǎn)出來的活菌發(fā)酵液質(zhì)量不穩(wěn)定，菌落率比較高，不能滿足生產(chǎn)的需求。另外，使用者沒有對實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和保養(yǎng)， 影響了產(chǎn)品的質(zhì)量[1]。我國臨床活菌培養(yǎng)箱的價格也比較高，難以滿足普通人的需求。作為精密培養(yǎng)設(shè)備，培養(yǎng)箱主要有光照培養(yǎng)箱、霉菌培養(yǎng)箱、恒溫培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱等。它們的特點(diǎn)是能夠?qū)囟?、二氧化碳濃度和濕度提供最精確穩(wěn)定的控制，以便于研究工作的進(jìn)展;其次可以對培養(yǎng)箱內(nèi)的微生物污染進(jìn)行有效地防范，并且能夠定期消除污染，以保護(hù)研究成果，防止樣品損失。

國外的培養(yǎng)箱相對于國內(nèi)培養(yǎng)箱性能比較完善、控溫精確、可用溫度范圍大，能提供一個可靠適用的培養(yǎng)環(huán)境。主要技術(shù)特點(diǎn)之一也就是培養(yǎng)對應(yīng)的精密二氧化碳恒溫空氣氣體濃度、溫度、控制精度高，誤差小[2]。國外的培養(yǎng)專用精密二氧化碳恒溫空氣氣體濃度感應(yīng)控制器和傳感器的控制技術(shù)以及溫度控制比較出色，這就直接就會導(dǎo)致目前我國的培養(yǎng)箱在很大一定程度上主要還是依賴國外。

2.醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱的缺點(diǎn)

有的醫(yī)療培養(yǎng)箱可以基本滿足實(shí)驗(yàn)要求，但隨著時代的不斷發(fā)展，對儀器精密度的要求也越來越高，它的弊端越來越明顯。如在取放的過程中容易造成其他樣品的污染，市場上的培養(yǎng)箱缺乏緩沖設(shè)備，拿取培養(yǎng)物很容易造成環(huán)境波動、觀察方式比較單一等。

3.臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱的設(shè)計方案

基于這些不利因素對實(shí)驗(yàn)的影響，我們著力于研究出一種新型的培養(yǎng)箱，以解決上述問題。我們這款培養(yǎng)箱的主要目的是提供一種恒溫醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱，用以創(chuàng)造一個清潔獨(dú)立、冷熱交換且取放便利、培養(yǎng)空間利用充足、不同微生物在同一空間內(nèi)不容易發(fā)生交叉感染等問題的臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)環(huán)境。

在結(jié)構(gòu)上，我們設(shè)計了三個不同的放置室：培養(yǎng)皿放置室、試管放置室和厭氧培養(yǎng)室的設(shè)計，可以放置不同類型的培養(yǎng)皿，這大大減少了在取放過程中污染其他樣品的概率。除此之外，我們還通過清洗噴頭、清洗水管、增壓泵、清洗液槽的設(shè)計，可以對培養(yǎng)箱本體內(nèi)側(cè)進(jìn)行清洗，這可以保證培養(yǎng)環(huán)境的整潔與結(jié)果的準(zhǔn)確性。在裝置內(nèi)正上方，我們設(shè)置了LED燈方便照明，紫外干燥燈便于消毒干燥。內(nèi)部還安裝有調(diào)溫模式，可以讓樣品不受外界溫度影響。該臨床醫(yī)學(xué)醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、使用方便、清洗效果好等優(yōu)點(diǎn)，可以普遍推廣使用。

4.臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱的優(yōu)點(diǎn)

我們設(shè)計的新型臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個方面：

第一，節(jié)約成本。在培養(yǎng)箱中放入培養(yǎng)皿，可以節(jié)省大量的時間和精力，而且在操作過程中，也不需要使用任何儀器設(shè)備，省去了很多的人力物力。

第二，方便快捷。在實(shí)驗(yàn)室，我們只需打開培養(yǎng)箱，就能進(jìn)行一系列的試驗(yàn)工作，大大提高了效率;在接種后，將培養(yǎng)箱放置在潔凈的環(huán)境中，這樣可以保證培養(yǎng)出的菌落比較均勻，不會出現(xiàn)污染情況。

第三，可以減少對藥品的損耗和浪費(fèi)。由于藥液易揮發(fā)，因此要對染缸的蓋子和外包裝盒的蓋子進(jìn)行嚴(yán)密的封口，以確保染缸的密閉性[3]。

第四，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。對于醫(yī)療活菌的抑制效果，一般都會采用不同的藥物來控制，使用培養(yǎng)箱就可以達(dá)到更好的抑菌作用。

小結(jié)

本文對臨床中的活菌培養(yǎng)箱進(jìn)行了研究，并對其中的應(yīng)用情況做了總結(jié)，同時也發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)有培養(yǎng)箱的一些不足之處，主要是取放過程易污染，清洗不便，使用者在使用過程中存在一定的誤區(qū)等問題。我們設(shè)計的這款新型醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱可以有效地提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，給使用人群帶來的極大的便利。鑒于現(xiàn)有培養(yǎng)箱的價格高出一般人的可接受范圍，我們這款培養(yǎng)箱在保證其功能的提高情況下極大程度地降低成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]張莉莉，王妍妍，朱輝，趙永新.2019—2020年某院血培養(yǎng)病原菌分布及耐藥性分析[J].河南醫(yī)學(xué)研究，2021，30（27）：5148-5151.

[2]俞世勛，吳順馨，謝曉萱，洪聰聰，譚理峰，李響，李運(yùn)運(yùn)，時梅林.基于ESP8266的便攜式厭氧菌培養(yǎng)箱的設(shè)計與性能測試[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床，2021，25（05）：539-545.

[3]湯福南，劉亞文，汪纓.基于樹莓派和物聯(lián)網(wǎng)的CO2培養(yǎng)箱監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J].中國醫(yī)療設(shè)備，2021，36（08）：5148-5151.

本文依托山東英才學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目：臨床醫(yī)療活菌培養(yǎng)箱 編號：2021YCXC237

許安琪，（2002.02-），女，浙江臺州人，護(hù)理學(xué)專業(yè)本科