[發明專利]多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置與控制方法

在審

• 申請號: 202310186004.2
• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN116179305A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 馮景春;張偲;鐘松;楊志峰;王屹
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/26;C12M1/34;C12M1/36;C12Q3/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 楊可維;勞劍東

1.一種多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，包括培養釜，以及設置在所述培養釜內部的膜形成與降解單元，所述培養釜的頂部設置有可視窗和電機，所述電機的輸出軸進入所述培養釜的內部，并與所述膜形成與降解單元的頂端中心耦合，所述膜形成與降解單元包括固定盤，以及圓周分布在所述固定盤表面的穿孔，所述穿孔的上端面可拆卸固定有手柄，所述手柄的下端固定有膜片，所述膜片穿過所述穿孔后暴露在所述固定盤的下方，所述培養釜的頂部還設置有保壓伸縮單元，所述保壓伸縮單元與所述手柄于豎直方向同軸，且所述保壓伸縮單元的活動端用于抓取所述手柄。

2.如權利要求1所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，所述保壓伸縮單元包括固定在所述培養釜頂部的筒體，所述筒體的頂部設置有第一閥門，所述筒體的下部側壁設置有氣動閥和第二閥門，所述第二閥門位于所述第一閥門和所述氣動閥之間，所述筒體的內部設置有活塞，所述活塞的下端設置有連接桿，所述連接桿的下端設置有用于抓取所述手柄的抓取件。

3.如權利要求2所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，所述筒體包括固定在所述培養釜頂部的第一固定筒，以及可拆卸安裝在所述第一固定筒上端的第二固定筒，當所述活塞運動到所述第二固定筒的頂部，所述抓取件的水平高度大于所述氣動閥的水平高度；當所述活塞運動到所述第二固定筒的底部，所述抓取件的水平高度大于或等于所述手柄頂端水平高度。

4.如權利要求3所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，所述第一固定筒和所述第二固定筒通過活接頭進行可拆卸連接。

5.如權利要求2所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，所述抓取件為磁鐵，所述手柄由磁性金屬加工而成。

6.如權利要求2所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，還包括壓力控制單元，所述壓力控制單元的輸出端分別連接到所述培養釜以及所述第一閥門。

7.如權利要求6所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，所述壓力控制單元包括依次連接的空壓機、增壓閥、儲氣罐、調壓閥以及送氣閥，所述送氣閥通過送氣管連接到所述培養釜以及所述第一閥門。

8.如權利要求1所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，所述培養釜的頂部還設置有溫度傳感器、壓力傳感器以及放空閥。

9.如權利要求1所述的多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的裝置，其特征在于，所述膜片與所述培養釜的底部無接觸。

10.一種多序列保壓取樣觀察生物膜形成機制的控制方法，用于權利要求1-9任一項所述的裝置，其特征在于，包括以下步驟：

在培養環節，啟動所述電機，所述電機在預設時間內按照預定速度控制所述固定盤進行旋轉；

在取樣環節，所述電機驅動所述固定盤進行旋轉，令目標的所述手柄位于所述保壓伸縮單元的正下方，啟動所述保壓伸縮單元進行增壓，當所述保壓伸縮單元的內部壓力大于所述培養釜的內部壓力時，控制所述保壓伸縮單元的活動端下探進入所述培養釜的內部抓取目標的所述手柄，然后所述保壓伸縮單元的活動端攜帶目標的所述手柄返回原始位置，并斷開所述保壓伸縮單元和所述培養釜之間的連接通道，所述保壓伸縮單元進行泄壓，直至所述保壓伸縮單元的內部壓力達到常壓，從所述保壓伸縮單元的內部取出目標的所述手柄，并從目標的所述手柄上取下攜帶的所述膜片。