[發明專利]一種用于海洋微生物原位高通量培養的裝置

有效

• 申請號: 201410658474.5
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104498322A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 劉晨光;魏文浩;張曉華;李誠博;張增虎
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/12
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 曾慶國

技術領域

本發明涉及一種海洋微生物培養裝置，具體涉及一種用于海洋微生物原位高通量培養的裝置，屬于微生物培養裝置的領域。

背景技術

海洋中蘊藏著極為豐富的微生物資源，與人類的生產生活以及環境保護的聯系越來越密切。但是由于缺乏有效的培養方法，阻礙了我們對其多樣性、生理生態功能的認識和對其功能的開發。迄今為止，通過傳統的培養方法培養分離的海洋微生物占總數的比例不足1％。

高通量(high?throughput)技術是20世紀80年代出現的一種新型技術，是在分子或細胞水平上對微量化的實驗體系進行培養，鑒定，篩選。高通量技術在藥物開發，生物檢測和微生物培養中應用比較廣泛。其中高通量培養法(high?throughput?culturing,HTC)在2002年由Connon提出，隨著高通量技術的應用，目前已經開發出了許多高通量培養環境微生物的方法與裝置：

如：基于培養板的高通量培養，該方法有效提高了微生物的培養效率，但效果不顯著。擴散盒裝置，可以為微生物提供生長所需要的成分和移除代謝產物，并且可以保證微生物群落間作用的存在，提高微生物的可培養性，但是，該裝置操作比較繁瑣，微生物的高通量培養和物種分選不能同時高效進行。中空纖維膜裝置，其多孔膜可以進行營養物質、代謝產物、信號分子等交換，存在微生物生長所必需的種間和種內的相互作用，但是，該裝置對微生物細胞的孵化培養必須依賴于稀釋，在一個裝置中只有小量的分離群體可以獲得培養。分離芯片裝置，通過物質擴散獲得一個原位環境，可以在其中進行平行培養，適于微生物生長，該裝置形成菌落的微生物細胞數量明顯高于傳統培養方法，易于觀察，但是，培養分選的效果也依賴于樣品的稀釋程度，并且制作平板和膜的材料要求嚴格，不能對微生物細胞的生存產生危害。

目前，應用比較廣泛的是層析柱與蠕動泵相結合，蠕動泵可以維持培養環境的穩定，層析柱則可以將培養環境進行分區，從而可以進行大規模的平行隔離培養；該方法原理簡單，但是操作繁瑣，對設備要求較高。高通量培養法存在或多或少的缺點，如何提高其培養效率是微生物培養的難點。

原位(in?situ)培養，是指微生物在原本生長的自然環境中生長，這樣可以最大限度的減少額外的外部環境的影響，使所培養或未來進行篩選的微生物得到正常的生長；與傳統方法相比，在微生物的可培養數量上有較大優勢。微包?埋技術是指采用天然或合成高分子材料，通過化學、物理或物理化學法將另一種物質包裹起來，根據材料不同可以形成一種具有半透性或密封囊膜的微型膠囊的技術，采用微包埋技術可以為微生物提供獨立生存所需的空間；與傳統微生物的平板培養方法相比，在空間的利用程度上微包埋技術具有極大的優勢。

如何將現有技術比如原位培養、微包埋技術有力的應用于高通量培養領域，提高高通量培養效率是本發明的重點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題針對現有技術存在的不足，而提供一種用于海洋微生物原位高通量培養的，可滿足海洋環境水文條件下耐高壓、耐溫差、耐碰撞的裝置；通過特定裝置與微包埋技術的結合使用，可以對微生物進行高通量的原位培養，顯著提高海洋微生物的可培養性，并且可以對海洋微生物進行初步篩選。

本發明是通過下述技術方案實現的：

一種用于海洋微生物原位高通量培養的裝置，包括一個提供模擬海洋環境的海水倉和若干個相互獨立的培養小室；所述的海水倉由下至上包括用螺栓固定相連的底板、儲液層、隔離板和培養層，儲液層中間開設有長方形或正方形的儲液槽，隔離板和培養層上開設有尺寸一致、與培養小室相匹配的圓孔，且隔離板和培養層上的圓孔位置上下相對；所述的隔離板和培養層之間設有一層濾膜，培養小室位于培養層內的圓孔中、且置于濾膜上；所述的底板為密封底板。

優選的，所述的海水倉整體為長方體倉體，規格為高5-7cm，長10-20cm，寬10-20cm；培養小室為圓柱型倉體，規格為直徑1-2cm，高度2-4cm。

優選的，所述的儲液層設有用于海水循環的進水口和出水口。

優選的，所用的濾膜為聚四氟乙烯親水膜，孔徑為0.22μm。

優選的，所述的海洋微生物原位高通量培養的裝置應用于實驗室模擬原位環境中，裝置放置于恒溫振蕩器中。

優選的，所述的每個培養小室用連有導管的獨立頂蓋密封，每根導管的末端連有獨立的微型二通閥；培養結束或培養期間，進水口閥門打開，出水口閥門關閉，打開所需取樣的培養小室的導管閥門，即可單獨對每個培養室進行樣品采集。

優選的，所述的帶有導管的獨立頂蓋，頂蓋和導管的材質均為聚四氟乙烯。