一种微生物释放气体采集箱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种微生物释放气体采集箱，能够针对不同环境条件下处于不同生长阶段的微生物的气体排放进行精细化观察。该采集箱包括内舱、外舱、下层舱、紫外舱和采样管路，微生物在内舱内进行培养，通过准确控制培养温度、湿度、光照、空气成分条件，精细化分析环境条件对于微生物生长和排放气体的影响；通过紫外消毒灯、紫外舱、蒸汽消毒管路以及其它管路的细菌过滤器和单向阀相配合，完成了微生物排放气体的安全采集流程；并且通过内置菌落计数器、培养容器底座转动泵、营养液注入管路、培养液吸出管路的相互配合，完成了微生物的连续培养和多次计数，提高分析微生物释放气体成分及影响因素的分析效率。影响因素的分析效率。影响因素的分析效率。

【技术实现步骤摘要】
一种微生物释放气体采集箱


[0001]本技术涉及用于微生物释放气体采集的装置，具体涉及一种微生物培养箱和气体采集管路，可以在控制条件下实现微生物的连续培养、计数和气体采集，属于环境检测仪器


技术介绍

[0002]2020年爆发的严重疫情再次提醒民众关注居住环境中有害微生物的不利影响。目前，确定微生物数量主要通过离线检测和在线监测两种方式。微生物离线检测主要指通过离线方法采集目标样品后带回实验室，然后对目标样品通过培养或者PCR等方法进行微生物计数。这种方法准确度高，针对性强，但是很难抓住微生物爆发的窗口时间，一般只适用于微生物活度稳定的空间。微生物在线监测可以直接反映场所内微生物水平的波动情况，一般方法是通过判断场所内的颗粒物浓度、温湿度、生物密度(如养殖场的牛羊)间接反映场所内有害微生物的活度。但这种间接方法得到的微生物活度是否能代表真实微生物活度仍然有待商榷，缺少科学数据的支撑。还有一部分学者试图引入碳纳米线、WIBS等成熟的科研用微生物在线监测技术进入民用领域，但造价过于高昂。
[0003]微生物排放的挥发性有机物(VOCs)是室内VOCs的重要源头，监测微生物标志性VOCs是在线监测微生物的一种经济、方便、快捷的替代性方法。例如，吲哚可以用来指征大肠杆菌，烟酸甲酯可以用来指征结核分歧杆菌，2
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壬酮可以用来指征绿脓杆菌等。乙醇、正丁醇、异戊醇、甲醛、乙醛、异丁醛、苯甲醛、丙酮、3
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羟基
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丁酮、2
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壬酮、乙酸、丙酸、3
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甲基
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丁酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯、丁酸戊酯、吲哚、硫化氢、三甲胺是室内微生物释放的常见VOCs，它们的组合可以很好的反映微生物的真实活度。使用标志性VOCs检测微生物还有一个优点就是VOCs浓度除了可以反映微生物活度之外，还能代表具体代谢过程的强度。所以，基于标志性VOCs的微生物监测方法还适用于大规模微生物次级代谢物生产的应用场景。
[0004]然而，微生物标志性VOCs的定性往往具有偶然性，一般在微生物浓度极高的场景下(例如畜牧场、发酵厂、医院等)才能发现VOCs，且难以区分何种VOCs来自于何种微生物。不同操作环境(改变温度、湿度、气体比例等微生物生长相关的因素)下目标微生物不同生长阶段标志性VOCs的定量研究更是缺乏有效的手段。
[0005]目前尚无用于微生物释放气体采集的装置或者产品，下面对已有的几项用于微生物培养的方法或者设备进行描述。
[0006]中国在审的专利技术专利申请“多功能微生物培养装置及培养方法”(申请号：CN202010798321.6)提供了一种多功能微生物培养装置及培养方法，该装置可以控制微生物培养时的温度、湿度、光照，提供了多个微生物培养容器的放置位置，通过进风过滤单元保证进风质量，从而提升微生物的培养效率。中国技术专利CN209508262U公开了一种医学检验微生物培养设备，该设备划分出多个培养舱室，通过混合气罐和热交换管路配合调整进入培养舱室的气体的温度，从而调整培养舱室温度，能够同时培养多种微生物，且有利于保证培养舱内的温度的稳定。中国在审的专利技术专利申请“一种用于微生物培养的培养
系统及培养方法”(申请号：CN201911179552.2)提供了一种用于微生物培养的培养筒，通过设置温控舱，使培养筒内，特别是培养基质腔的温度都处于适宜微生物生长发育繁殖的温度，确保微生物良好的培育质量。然而，上述及类似微生物培养舱均不适用于微生物释放气体的采集及相关的定量研究，原因在于：1)无法实现将微生物释放的气体进行消毒后采集；2)只适用于一般的好氧菌，不适应于厌氧菌，也无法观察环境空气成分的变化对于微生物生长及气体释放的影响；3)没有独立的舱体内灭菌设计，有一定的微生物外泄风险；4)如果需要准确分析舱体内微生物释放的气体浓度，不可以打开舱体，只能在培养完成后对微生物进行一次计数，无法观察培养过程中微生物浓度的动态变化以及微生物每个生长阶段气体释放的水平。
[0007]如何同步实现不同操作条件下微生物不同生长阶段的浓度计数和气体采集，高效地定量分析环境条件、微生物种类、微生物生长阶段对于释放VOCs种类和浓度的影响，是当下微生物释放气体采集领域需要解决的问题。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是提供一种可以控制温度、湿度、光照、空气成分条件的微生物释放气体采集箱，以实现微生物的连续培养，以及任意时间的微生物计数和释放气体的采集分析。培养、计数、采集过程应安全、高效。
[0009]本技术的技术方案如下：
[0010]一种微生物释放气体采集箱，是一种实现微生物的连续的受控培养并采集培养期间释放的气体的装置，包括内舱、外舱、下层舱、紫外舱和采样管路，其中，内舱位于外舱内，下层舱位于外舱下面，紫外舱设置在外舱上面；在内舱内设置有用于放置微生物培养容器的容器底座，其附近安装有温湿度传感器；外舱上固定有空调，用于控制内舱温度；内舱为透明材质，在外舱和内舱之间安装有紫外消毒灯和光照控制组件；下层舱中设置有通向内舱的进气管路和蒸汽消毒管路，进气管路调整进入内舱气体的成分、湿度和换气量，蒸汽消毒管路用于将饱和水蒸气注入内舱进行消毒；所述采样管路从内舱连出，穿过外舱，连接于紫外舱；外舱上安装有电子组件，包括屏幕、按键和控制元件，用于控制采集箱各部件的运转。
[0011]上述微生物释放气体采集箱中，所述容器底座用于放置培养皿或者培养试管或者培养烧杯，优选由上下两部分组成，上部可切换成内扣底座或者不同尺寸的交错钢丝弹簧，用于不同培养容器的固定，下部为转动泵，满足部分微生物培养时的摇匀要求。优选的，容器底座固定于内舱底部中心位置，附近安装有温湿度传感器，内舱中安装有小风扇，保证空气充分混合，采集气体的代表性高。
[0012]上述微生物释放气体采集箱中，内舱和各管路及管路连接构件优选为透明Teflon材料，或其它低吸附透明材料，材料的低吸附性降低微生物释放气体采集过程中的损耗。优选的，所述紫外消毒灯有两组，安装在外舱和内舱之间两处相对的位置上，用于培养完成后的内舱消毒。两组紫外消毒灯附近各设有一组光照控制组件，可以更换不同光照强度以影响某些微生物的生长速度。进一步的，在内外舱之间还固定有菌落计数器，菌落计数器的探头和视野放大装置直接对准容器底座中心。
[0013]进一步的，上述微生物释放气体采集箱还包括营养液注入管路和培养液吸出管
路，这两条管路均从外向内穿过外舱和内舱壁，直达微生物培养容器处。两条管路在远内舱端均设有开关，保证内舱与外部环境的隔离。
[0014]如果待培养微生物是好氧微生物，所述进气管路从外到内依次设有进气泵、流量计、活性碳罐、干燥组件、过滤膜、干湿管组合，这些部件均固定于下层舱中。如果待培养微生物是厌氧微生物或对空气成分有特殊需求的微生物，进气管路的进气泵应调整为气瓶。干燥组件可使用硅胶罐或者低温水箱降湿组件，或者其它具有干燥能力的组件。所述干湿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物释放气体采集箱，其特征在于，包括内舱、外舱、下层舱、紫外舱和采样管路，其中，内舱位于外舱内，下层舱位于外舱下面，紫外舱设置在外舱上面；在内舱内设置有用于放置微生物培养容器的容器底座，其附近安装有温湿度传感器；外舱上固定有空调，用于控制内舱温度；内舱为透明材质，在外舱和内舱之间安装有紫外消毒灯和光照控制组件；下层舱中设置有通向内舱的进气管路和蒸汽消毒管路，进气管路调整进入内舱气体的成分、湿度和换气量，蒸汽消毒管路用于将饱和水蒸气注入内舱进行消毒；所述采样管路从内舱连出，穿过外舱，连接于紫外舱；外舱上安装有电子组件，所述电子组件包括屏幕、按键和控制元件，用于控制采集箱各部件的运转。2.如权利要求1所述的微生物释放气体采集箱，其特征在于，所述容器底座由上下两部分组成，其中上部为内扣底座或交错钢丝弹簧，下部为转动泵。3.如权利要求1所述的微生物释放气体采集箱，其特征在于，所述紫外消毒灯有两组，安装在外舱和内舱之间两处相对的位置上，两组紫外消毒灯附近各设有一组光照控制组件。4.如权利要求1所述的微生物释放气体采集箱，其特征在于，在内舱和外舱之间固定有菌落计数器，菌落计数器的探头和视野放大装置直接对准容器底座中心。5.如权利要求1所述的微生物释放气体采集箱，其特征在于，所述微生物释放气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，白伟，任俊，
申请(专利权)人：雄安绿研检验认证有限公司，
类型：新型
国别省市：