[發明專利]一種微生物附著實驗方法及裝置

有效

• 申請號: 201810123046.0
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108414429B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 張風臣;程沁靈;周建利;許鵬;蔣濤;張利鵬
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種微生物附著實驗方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：菌液制備：選擇和配制培養基，在培養基中進行微生物接菌與菌種培養；培養基及所用器皿均采用高壓蒸汽滅菌；其中，培養基的制備方法為：以30 g/L氯化鈉、5.0 g/L酵母提取物、10 g/L胰蛋白胨、0.8 g/L氯化鉀、1.3 g/L氯化鈣、6.6 g/L無水硫酸鎂進行配制，然后用碳酸鈉調節培養基pH值至8.03；

步驟二：待測試件制備：制備待測試件，并進行滅菌處理；

步驟三：實驗裝置滅菌：將實驗裝置中的容器、試件固定單元、電機軸、葉片和上蓋均進行高壓滅菌處理；

步驟四：待測試件安裝：將步驟3滅菌后的葉片安裝在電機軸上，電機軸與電機聯接；接著，將步驟一制備的菌液倒入容器中；再將步驟二制備的待測試件采用夾子固定在掛環底部的試件固定桿上；隨后，將掛環安放在容器頂部，所有待測試件均浸沒在容器中的菌液中；然后，再將容器置于加熱組件中，調整電機固定桿位置，合上上蓋；

步驟五：微生物附著實驗：通過控制器設置溫度和電機轉速隨時間的變化，進行實驗；實驗中，溫度傳感器和熱阻將對加熱溫度和加熱速率進行檢測；

步驟六：微生物附著特性檢測：到設定的時間后，取出步驟中的待測試件；通過分析待測試件表面微生物附著量、種類或形貌，進而分析微生物在對應待測試件材料表面的附著特性，利于研究基材的微生物腐蝕機理，同時為水體生態環境的改善提供材料上的支持；

通過調整加熱單元參數，模擬不同溫度下，基材表面的微生物附著特性；

通過調整電機轉速，模擬不同菌液作用力下，基材表面微生物附著特性；

通過調整試件固定單元，改變試件與菌液運動的方向，模擬不同菌液作用力、不同作用力方向下，基材表面微生物附著特性。

2.根據權利要求1所示的微生物附著實驗方法，其特征在于：步驟一中微生物接菌與菌種培養時，菌種為從某一海域海水中濾膜過濾、分離出的微生物，接菌量為培養基溶液體積的千分之一。

3.根據權利要求1所示的微生物附著實驗方法，其特征在于：步驟二中待測試件為兩種規格，分別為玻璃試件和水泥凈漿試件；其中，玻璃試件的制備方法為：將厚度2mm的玻璃劃成40mm × 40mm × 2mm正方形，進行高壓蒸汽滅菌；水泥凈漿試件的制備方法為：采用強度等級42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.4，成型40mm × 40mm×2mm水泥凈漿試件，置于溫度20℃±2℃、相對濕度95%以上的標準養護箱內，養護3d取出，浸泡在無水乙醇中，24h取出，60±0.5℃烘至恒重。

4.一種微生物附著實驗裝置，基于權利要求1-3任一項所述的微生物附著實驗方法，其特征在于：包括容器、加熱單元、試件固定單元、攪拌組件和控制單元；

容器頂部開口設置，容器內壁面為疏水層，容器內盛裝有含有微生物的菌液；

加熱單元包括加熱組件和上蓋，加熱組件的形狀與容器的形狀相同，并包覆在容器的外周；加熱組件內設置有溫度傳感器和熱阻，加熱組件的高度大于容器的高度；上蓋與加熱組件的頂部相蓋合；

試件固定單元包括掛環、試件固定桿和夾子；掛環放置在位于上蓋下方的容器頂部，掛環具有中心通孔；位于容器內的掛環下表面布設有若干根試件固定桿，每根試件固定桿的底部固設一個夾子，夾子能用于夾持待測試件；

攪拌組件包括電機、電機軸和葉片，電機軸的一端與電機相連接，電機軸的另一端依次穿過上蓋和掛環的中心通孔并伸入容器中部，葉片設置在位于容器內的電機軸上；

控制單元包括信號采集器和與信號采集器相連接的控制器，電機、溫度傳感器和熱阻均與信號采集器相連接。

5.根據權利要求4所述的微生物附著實驗裝置，其特征在于：加熱組件為雙層結構，外層為導熱系數小的保溫絕熱層，內層是導熱系數高的傳熱層。

6.根據權利要求4所述的微生物附著實驗裝置，其特征在于：容器采用高導熱系數材料制備，呈桶形結構，容器外徑小于加熱組件內徑0.1mm~1 mm。