本发明专利技术公开了一种连续监测细胞生长速率的装置和方法。所述的装置包括底部设有凹槽的培养瓶，插入凹槽的传感器以及传感器固定装置，利用凹槽中的传感器在培养瓶底部测定培养瓶内细胞培养液的浊度，再通过数据处理和数据输出模块获得细胞培养液浊度值，绘制生长曲线，动态实时监测细胞的生长速率。本发明专利技术在监测细胞生长速率时，无需打开培养瓶取样，可快速、准确的连续监测细胞生长速率，绘制生长曲线，减少实验员工作量，提高实验精确度。提高实验精确度。提高实验精确度。
【技术实现步骤摘要】
连续监测细胞生长速率的装置和方法
[0001]本专利技术属于微生物检测
，涉及一种连续监测细胞生长速率的装置和方法。
技术介绍
[0002]微生物细胞生长曲线是当微生物细胞在适宜的条件下培养时，以培养时间为横坐标，微生物细胞数量变化为纵坐标绘制出的一条反应微生物细胞在培养期间细胞数量变化规律的曲线。例如细菌生长曲线反应了细菌生长的不同阶段：滞后期、对数期、稳定期和衰亡期，可以反应出细菌的数量、生长状况及代谢情况等。微生物细胞生长曲线在微生物培养及发酵过程的实时监测，克隆菌株的筛选及生长特征表征、微生物抑制及药物毒理实验、培养基优化、微生物质量与活力控制等实验中都有重要的指导意义。
[0003]传统的微生物细胞生长曲线测量通常是使用分光光度法，将少量的单细胞微生物接种到含有一定容积液体培养基的锥形瓶内，在适宜的条件下培养，按照设计的时间点从培养瓶中取样，用分光光度计测量细胞培养液OD值，通过取样时间和所测量的细胞培养液OD值绘制微生物细胞生长曲线。该方法要求实验员定时反复开瓶取样检测，这样既容易引入污染，也会增加实验员的工作量。而且室温和培养条件温度不同，反复取样会影响微生物细胞的生长，且多次取样造成培养液体积减少，造成测试数据不准确，无法真实反映微生物细胞的生长状态。且对于需要在厌氧或其他特殊条件下培养的微生物细胞，通过手动取样测量微生物细胞的生长速率难度很大。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种连续监测细胞生长速率的装置和方法。该装置能够在不干扰细胞生长的前提下，实时连续监测细胞的生长状态。
[0005]本专利技术所述的连续监测细胞生长速率的装置，包括底部设有凹槽的培养瓶，插入凹槽的传感器以及传感器固定装置，所述的凹槽成对设计。
[0006]上述连续监测细胞生长速率的装置中，凹槽的数量为一对以上。凹槽的结构与传感器的探头相匹配。
[0007]作为优选的实施方式，凹槽的深度为5mm～30mm，宽度为3mm～50mm。
[0008]本专利技术所述的细胞为本领域技术人员熟知的微生物细胞，包括细菌、真菌或者微藻等。
[0009]本专利技术所述的培养瓶的底部为透明材质，利于光从底部成对的凹槽形成的凸起部分透过，包括但不限于玻璃和塑料等。所述的培养瓶包括但不限于细胞培养用的宽体培养瓶，三角培养瓶和斜颈培养瓶或培养罐等。
[0010]本专利技术提供的连续监测细胞生长速率的方法，包括以下步骤：
[0011]将细胞接种至底部设有凹槽的培养瓶中，在凹槽内插入传感器，将插有传感器的培养瓶放入培养箱或摇床中培养，监测细胞培养液的浊度，通过有线或无线数据模块将监
测到的细胞培养液的浊度数据传输到电脑上，输出并绘制生长曲线。
[0012]上述方法中，所述的培养箱或摇床包括但不限于有氧或无氧的培养箱或摇床。
[0013]上述方法中，采样间隔时间为10s～30min，培养时长为24～72h。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0015](1)本专利技术利用传感器在细胞培养瓶外测定培养瓶内细胞培养液的浊度，传感器无需直接接触培养液，只需将培养液装入培养瓶中灭菌，传感器不需要灭菌，增加了传感器的使用寿命和稳定性。
[0016](2)本专利技术在监测细胞生长速率时，无需打开培养瓶取样，可防止细胞污染和培养液的损失，减少实验员工作量。本专利技术通过传感器、数据处理和数据输出模块，可快速、准确的连续监测细胞生长速率，绘制生长曲线，提高效率和实验精确度，得到的数据能够真实反应实际操作时细胞的生长状态。
[0017](3)本专利技术提供的装置适用范围广，可直接将插有传感器的培养瓶放置在有氧或无氧的培养箱、摇床中，不需要特殊的培养箱或摇床，使用实验室现有的培养箱、摇床即可实现连续监测细胞生长速率的实验。
[0018](4)本专利技术涉及的信号接收仪器中设置多个检测通道数目，可同时监测多组试验细胞的生长状态。
附图说明
[0019]图1是连续监测细胞生长速率的装置的结构示意图。A中：1-培养瓶本体；2-培养瓶底部凹槽；3-传感器；4-传感器固定装置。B为传感器插入培养瓶凹槽内的示意图。
[0020]图2是使用连续监测细胞生长速率的装置的6个检测通道测得的E.coli DH5α生长曲线。图中：A、检测通道1；B、检测通道2；C、检测通道3；D、检测通道4；E、检测通道5；F、检测通道6。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例和附图对本专利技术做进一步详述，下述实施例只用于说明本专利技术，不能用于限定本专利技术的保护范围。
[0022]连续监测细胞生长速率的装置，如图1所示，包括细胞培养瓶本体1，成对设计在培养瓶底部的凹槽2，传感器3和传感器固定装置4；其中传感器插入到细胞培养瓶的凹槽内，如图1B所示。另外还设置有线或无线数据模块，将监测到的细胞培养液的浊度数据传输到电脑上，输出并绘制生长曲线。
[0023]实施例
[0024]步骤1，配置E.coli DH5α生长所需的LB液体培养基，装入底部设计有成对凹槽的六个250mL无色透明锥形瓶内，装液量为100mL，封口、121℃灭菌20min；
[0025]步骤2，待灭菌培养基冷却至室温后，将固体LB平板上的E.coli DH5α单菌落分别接种到六个锥形瓶内；
[0026]步骤3，在步骤2六个锥形瓶的底部凹槽内插入传感器；
[0027]步骤4，将步骤3插有传感器的锥形瓶放入摇床，设置摇床温度37℃，转速200rpm；
[0028]步骤5，打开输出菌体生长曲线的软件，选中检测通道1-6，设定采样间隔时间为
10s，启动摇床开始培养；
[0029]步骤6，通过无线数据模块将监测到的E.coli DH5α培养液的浊度数据传输到电脑上，并绘制生长曲线，如图2，培养时长为24h。
[0030]从图2可以看出，采用本专利技术的连续监测细胞生长速率的装置所测得的生长曲线平滑，可以很清晰的观察到E.coli DH5α的不同生长时期。且六个通道测量结果一致，说明本专利技术的连续监测细胞生长速率的装置的测量结果稳定，重复性好。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.连续监测细胞生长速率的装置，其特征在于，包括底部设有凹槽(2)的培养瓶(1)，插入凹槽的传感器(3)以及传感器固定装置(4)，所述的凹槽成对设计。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，凹槽的数量为一对以上。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，凹槽的深度为5mm～30mm，宽度为3mm～50mm。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的培养瓶的底部为透明材质。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的透明材质为玻璃或塑料。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的培养瓶为细胞培养用的宽体培养瓶，三角培养瓶或斜颈培养瓶，或培养罐。7.连续监测细胞生...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建法，孙夏青，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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