本发明专利技术公开一种对多个单克隆菌落快速分类和挑取的装置，所述装置包括挑菌工作站、原位检测装置和电脑端，挑菌工作站、原位检测装置分别通过电气信号通路与电脑端连接，实现信息的传输和设备控制。挑菌工作站通过摄像单元对培养物进行拍照，电脑端对照片分析定位菌落，然后将培养物转移至显微检测装置上对菌落进行原位检测，检测后将培养物再次按照相同位置放到挑菌工作站的载物台上，电脑端对原位检测信息进行分析处理，并将菌落分类结果发送给挑菌工作站挑取菌落。挑菌工作站挑取菌落。挑菌工作站挑取菌落。
【技术实现步骤摘要】
一种对多个单克隆菌落快速分类和挑取的装置
[0001]本专利技术涉及一种能够快速对多个单克隆菌落进行分类并自动挑取的装置。
技术介绍
[0002]细菌的分离和纯化培养是进行细菌研究的重要一环，随着微生物研究的快速发展，科研人员需要从生物体或周围环境中快速分离培养尽可能多的细菌物种进行分析研究。随着分离工作的进行，越来越多的细菌物种被分离出来，与之对应的，分离新的、未被培养过的细菌物种的工作难度也越来越大，工作效率较低，其原因主要在于：同种菌株被重复挑选、重复鉴定，浪费人力、物力和时间。要突破当前局面，一方面需要对同种菌株识别以降重，另一方面要变革人工挑菌的低效率。
[0003]人工挑菌是通过人工操作将待鉴定的菌落从培养基中挑选出来转移到目标容器中进行纯化，存在效率低、误差大的问题。
[0004]原位检测技术是一种可以快速、准确地检测单克隆菌落的方法，原位检测技术更加方便快捷，且对检测样品无破坏性和侵入性，可在原位状态下对菌落状态或内部结构进行无损害检测。常用的原位检测技术有拉曼光谱技术、近红外光谱技术、和高光谱成像技术等。拉曼光谱技术有无标记、不破坏样品的优势，通过对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到菌落包含的分子振动、转动方面的分子结构信息，来帮助研究人员对单克隆菌落快速分类，极大提高采样效率。近红外光谱技术是一种基于光谱技术对菌落种属、状态方面进行检测，菌落中微生物的核酸、蛋白质等成分可吸收近红外光产生不同的光谱信息，可以建立近红外光谱信息和微生物的结构组成以及微生物数量上的相关性检测。高光谱成像技术融合了光谱学和图像学技术的特点,能同时检测到待测的光谱信息和图像信息，通过吸收光谱产生的曲线分析菌落检测信息。
[0005]现有技术中已经有一些原位检测技术在菌落鉴定中应用的例子。例如专利CN107586823A使用便携式拉曼检测仪对碳青霉烯类敏感菌或耐药菌进行快速检测及鉴定。专利CN112098389B结合空间限位效应和拉曼指纹光谱，实现对单增李斯特菌的快速特异性检测。但现在各菌种的特异性光谱信息尚且不足，又菌落在不同生长阶段和生长环境中光谱信息也不同，因而无法实现对任一菌种的原位鉴定，现有技术提供的都是某个特定菌种的原位鉴定方法。
[0006]就挑菌技术方面，为了提高挑菌的效率，专利CN217377872U和CN109321429A提供了能自动挑菌的装置。
[0007]但这些现有技术都无法实现自动、高效挑取不同种菌株的效果。
技术实现思路
[0008]本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种能够快速对多个单克隆菌落进行分类并自动挑取的装置和方法。
[0009]作为本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种对多个单克隆菌落快速分类和挑取的
装置，所述装置包括：
[0010]1)挑菌工作站，所述挑菌工作站包括水平箱体、垂直箱体、摄像单元、挑菌单元、移动组件、载物台和收集板，所述载物台、收集板和移动组件固定在水平箱体上，载物台以可拆卸方式固定，水平箱体与垂直箱体垂向固定连接，所述摄像单元固定在垂直箱体上，所述挑菌单元固定在移动组件上且位于载物台上方，移动组件带动挑菌单元在水平和垂直方向上运动，摄像单元位于载物台上方对载物台上的样品进行拍照，所述挑菌单元包括移液抽吸模块和安装在其底部的移液头，挑菌单元挑取载物台上的样品转移到收集板中；
[0011]2)原位检测装置，所述原位检测装置包括显微检测仪、原位检测光谱仪和激光器，所述激光器向原位检测光谱仪提供激发光源，并经原位检测光谱仪处理后传递光路至显微检测仪的样品点上，显微检测仪成像得到样品的原位检测信息；和
[0012]3)电脑端，所述挑菌单元、移动组件、摄像单元、原位检测光谱仪和显微检测仪分别通过电气信号通路与电脑端连接，实现信息的传输和设备控制。
[0013]通过本专利技术的装置可以实现对多个单克隆菌落快速分类和自动挑取，其步骤包括将培养物放在挑菌工作站的载物台上，通过摄像单元对培养物进行拍照，电脑端对照片分析定位菌落，然后将培养物转移至显微检测仪上，进行原位检测，后将培养物再次按照相同位置放到挑菌工作站的载物台上。电脑端对原位检测信息进行分析处理，包括对原位检测信息进行分类分析处理，对每一分类菌落选择目标菌落，然后将分类结果包括菌落的编号、坐标信息、所属分类堆号等信息发送给挑菌工作站，挑菌工作站的挑菌单元在移动组件的带动下对准目标菌落，依次挑取不同分类堆号的目标菌落并转移到收集板中，从而实现多个单克隆菌落快速分类和自动挑取。
[0014]本专利技术利用原位检测信息对培养物中的菌落进行分类，再根据分类结果每类仅挑取一个菌落，分类去重方法方便快捷，且对被检样品无破坏性和侵入性，自动挑菌也极大提高了挑菌效率。
[0015]在一个优选的实施方案中，前述的对多个单克隆菌落快速分类和挑取的装置，还包括固定在水平箱体上的移液头盒和卡扣结构，所述移液头盒内装有两个及以上的移液头，所述卡扣结构具有一个倒L型开口，并通过一个斜坡滑道通向水平箱体外。该优选的方案可以在每次取放完菌落后，由移动组件带动挑菌单元使移液头插入倒L型开口中使其被卡住，移动组件向上抬起，移液头分离并顺着滑道排除到水平箱体外，移动组件再带动挑菌单元到移液头盒上方，向下装上新的移液头，挑取另一个菌落，以此往复实现自动多次挑菌。
[0016]在一个优选的实施方案中，所述载物台设有固定培养皿的结构，例如螺丝，通过拧紧螺丝可将含有培养物的培养皿固定在载物台上，防止发生偏转或移动。固定培养皿的结构还可以是弹性结构，培养皿放入使弹性结构变形产生压力从而固定培养皿。
[0017]在另一个优选的实施方案中，所述收集板为96孔板或384孔板。
[0018]在另一个优选的实施方案中，所述载物台的中部镂空，水平箱体内安装有位于中部镂空结构下方的底部照明单元，所述底部照明单元可以直接照射到装有培养物的器皿底部。底部照明单元从底部提供透射器皿的光可以提高照明度，使样品的照片更加清晰，特别是在培养基中有一定深度的菌落通过透射光能更清楚地成像，避免一些稀有菌落无法被挑取。
[0019]在另一个优选的实施方案中，所述载物台具有第一定位结构，所述水平箱体设有与第一定位结构的形状相匹配的第二定位结构。
[0020]本专利技术需要将培养物样品在挑菌工作站和原位检测装置之间来回移动，装有培养物的器皿通常是圆形的培养皿，移动后较难再次以相同位置放回。为了快速将培养物以相同的位置放置以提高挑菌的速度和准确度，可以将装有培养物的器皿固定在载物台上，连带载物台一并转移。但是即便如此，操作人员也需要在操作时仔细辨识载物台的安装方式以免装错。定位结构的设置使工作人员可以立刻确认安装方位，重新以相同的位置快速放回载物台。
[0021]在另一个优选的实施方案中，前述的单克隆菌落快速分类和挑取装置，所述显微检测仪的位移台设有与第一定位结构的形状相匹配的第三定位结构。第三定位结构的设置有助于从物理角度对挑菌工作站和原位检测装置中同一菌落的坐标快速标定一致。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种对多个单克隆菌落快速分类和挑取的装置，其特征在于，所述装置包括：1)挑菌工作站，所述挑菌工作站包括水平箱体(1)、垂直箱体(2)、摄像单元(3)、挑菌单元(4)、移动组件、载物台(5)和收集板(6)，所述载物台(5)、收集板(6)和移动组件固定在水平箱体(1)上，载物台(5)以可拆卸方式固定，水平箱体(1)与垂直箱体(2)垂向固定连接，所述摄像单元(3)固定在垂直箱体(2)上，所述挑菌单元(4)固定在移动组件上且位于载物台(5)上方，移动组件带动挑菌单元(4)在水平和垂直方向上运动，摄像单元(3)位于载物台(5)上方对载物台(5)上的样品进行拍照，所述挑菌单元(4)包括移液抽吸模块和安装在其底部的移液头(41)，挑菌单元(4)挑取载物台(5)上的样品转移到收集板(6)中；2)原位检测装置，所述原位检测装置包括显微检测仪(13)、原位检测光谱仪(15)和激光器(14)，所述激光器(14)向原位检测光谱仪(15)提供激发光源，并经原位检测光谱仪(15)处理后传递光路至显微检测仪(13)的样品点上，显微检测仪(13)成像得到样品的原位检测信息；和3)电脑端，所述挑菌单元(4)、移动组件、摄像单元(3)、原位检测光谱仪(15)和显微检测仪(13)分别通过电气信号通路与电脑端连接，实现信息的传输和设备控制。2.根据权利要求1所述的对多个单克隆菌落快速分类和挑取的装置，其特征在于，还包括固定在水平箱体(1)上的移液头盒(7)和卡扣结构(8)，所述移液头盒(7)内装有两个或以上的移液头(41)，所述卡扣结构(8)具有一个倒L型开口(81)，并通过一个具有斜坡的滑道(9)通向水平箱体(1)外。3.根据权利要求1或2所述的对多个单克隆菌落快速分类和挑取的装置，其特征在于，所述载物台(5)的中部镂空，水平箱体...
【专利技术属性】
技术研发人员：承磊，李备，麦照文，庞滋东，王琼，
申请(专利权)人：农业部沼气科学研究所，
类型：新型
国别省市：
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