[發(fā)明專利]非接觸式多通道在線檢測(cè)發(fā)酵液的搖床裝置及測(cè)試方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310246480.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN103323433A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡裕杰;嚴(yán)廣號(hào);沈水興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海智城分析儀器制造有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/59
• 分類號(hào): G01N21/59
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 羅習(xí)群;劉瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生化儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種在搖床裝置中設(shè)置n個(gè)盛有發(fā)酵液的測(cè)試瓶，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)測(cè)試瓶?jī)?nèi)微生物生長(zhǎng)過程的裝置和測(cè)試方法。?

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)搖床上測(cè)試瓶?jī)?nèi)發(fā)酵液微生物生長(zhǎng)過程，都是采用離線測(cè)試方法。做法是對(duì)單個(gè)測(cè)試瓶?jī)?nèi)發(fā)酵液定時(shí)抽樣，移送到分光光度計(jì)比色皿內(nèi)，然后測(cè)試其透光率和光密度（分光光度計(jì)中一般稱為吸光度A），將所測(cè)量值與時(shí)間關(guān)系繪圖。這種方法是完全手工操作，不能在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，又很費(fèi)時(shí)。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決前述存在的問題，本發(fā)明提供一種非接觸式多通道在線檢測(cè)發(fā)酵液的搖床裝置及測(cè)試方法，多通道在線檢測(cè)發(fā)酵液的搖床裝置是，搖床上設(shè)置有n個(gè)盛有發(fā)酵液的測(cè)試瓶，每個(gè)測(cè)試瓶一側(cè)設(shè)置有激光發(fā)射器，另一側(cè)設(shè)置有激光接收器，激光接收器的輸出與數(shù)據(jù)采集和處理模塊連接，數(shù)據(jù)采集和處理模塊與計(jì)算機(jī)連接，構(gòu)成n個(gè)測(cè)試通道，計(jì)算機(jī)將n個(gè)盛有不同發(fā)酵液的微生物生長(zhǎng)過程，分別繪制成曲線，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)測(cè)試瓶?jī)?nèi)微生物的生長(zhǎng)過程。?

所述測(cè)試瓶的底部有一段圓柱體。?

多通道在線檢測(cè)發(fā)酵液的搖床裝置的測(cè)試方法是：?

（1）設(shè)置n個(gè)通道的編號(hào)，預(yù)設(shè)n個(gè)通道最大光密度值，啟動(dòng)搖床50-250rps；

（2）測(cè)量激光未點(diǎn)亮?xí)r，每個(gè)通道的激光接收器的最小輸出電壓值的N次平均值；

（3）點(diǎn)亮激光發(fā)射器；

（4）采集測(cè)量n個(gè)通道的激光接收器的輸出的最大電壓值的N次平均值；

（5）采集測(cè)量n個(gè)通道激光接收器輸出的實(shí)時(shí)電壓值；

（6）計(jì)算測(cè)試瓶?jī)?nèi)微生物的透光率；

透光率=（（實(shí)時(shí)電壓值-?最小電壓平均值）?/（最大電壓平均值-最電壓小平均值））×100；

（7）計(jì)算測(cè)試瓶?jī)?nèi)微生物的光密度OD值；

光密度（OD）=LOG（最大透光率/透光率）；

最大透光率=100%；

（8）繪制各通道測(cè)試瓶?jī)?nèi)微生物光密度隨時(shí)間變化曲線；

（9）達(dá)到預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)間或光密度值，試驗(yàn)結(jié)束，保存數(shù)據(jù)；

（10）未達(dá)到預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)時(shí)間或光密度值，返回步驟（5）。

激光發(fā)射器輸出的激光波長(zhǎng)一般選600nm或660nm，因?yàn)樵谶@一波長(zhǎng)的光波許多微生物本身不吸收光能，僅僅反射或散射光波。也可以根據(jù)微生物性質(zhì)不同，選其他波長(zhǎng)的激發(fā)光源，所以，這一實(shí)驗(yàn)是測(cè)定了微生物的濁度，但微生物研究人員習(xí)慣于用光密度OD?表示，與光譜分析用的吸光度?A?是相同的物理概念。?

光密度沒有量綱單位，是一個(gè)對(duì)數(shù)值，光密度是入射光與透射光比值的對(duì)數(shù)或者說是光線透過率倒數(shù)的對(duì)數(shù)。計(jì)算公式為OD=log10（入射光/透射光）或OD=log10（1/透光率）；?

激光發(fā)射器輸出的激光波長(zhǎng)一般選600nm或660nm，因?yàn)樵谶@一波長(zhǎng)的光波許多微生物本身不吸收光能，僅僅反射或散射光波。也可以根據(jù)微生物性質(zhì)不同，選其他波長(zhǎng)的激發(fā)光源，所以，這一實(shí)驗(yàn)是測(cè)定了微生物的濁度，但微生物研究人員習(xí)慣于用光密度OD?表示，與光譜分析用的吸光度?A?是相同的物理概念。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，能夠通過曲線圖示，直觀搖床上每個(gè)測(cè)試瓶?jī)?nèi)微生物生長(zhǎng)的各個(gè)過程，實(shí)時(shí)、方便，能為微生物研究提供自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)裝置，也能為微生物產(chǎn)品生產(chǎn)提供優(yōu)化數(shù)據(jù)和自動(dòng)控制信息。大大提高了科學(xué)研究和微生物產(chǎn)品生產(chǎn)效率。?

附圖說明

附圖1是微生物菌種增值曲線。?

附圖2是本發(fā)明方框圖。?

附圖3是本發(fā)明測(cè)試瓶立體圖。?

附圖4是本發(fā)明測(cè)試瓶?jī)?nèi)有發(fā)酵液的示意圖（圖中箭頭示意激光透過測(cè)試瓶）。?

附圖5是激光二極管驅(qū)動(dòng)電路圖。?

附圖6示是開關(guān)式激光二極管驅(qū)動(dòng)電路圖。?

附圖7是三種微生物發(fā)酵過程光密度曲線圖。?

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱附圖2所示，搖床上設(shè)置有n個(gè)盛有發(fā)酵液的測(cè)試瓶2，每個(gè)測(cè)試瓶2一側(cè)設(shè)置有激光發(fā)射器1，激光發(fā)射器1采用激光二極管，波長(zhǎng)為600nm（或660nm）；另一側(cè)設(shè)置有激光接收器3，采用硅光電二極管，波長(zhǎng)為550—750nm或配窄帶濾光片；激光接收器3的輸出與數(shù)據(jù)采集和處理模塊4連接，數(shù)據(jù)采集和處理模塊4與計(jì)算機(jī)5連接，構(gòu)成n個(gè)測(cè)試通道，計(jì)算機(jī)5將n個(gè)盛有不同發(fā)酵液的微生物生長(zhǎng)過程，分別繪制成曲線，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)測(cè)試瓶?jī)?nèi)微生物的生長(zhǎng)過程。?