專利名稱：平板菌落影印裝置與方法
技術領域：
本發明屬于微生物領域，涉及細菌的培養和篩選方法，尤其是涉及平板菌 落影印的裝置與方法。
背景技術：
在原位雜交，營養缺陷型和抗藥性等細菌篩選過程中需要將一個平板上的 菌落轉移到另一個含相應抗生素或處理因子的平板，由此形成母板的復制板， 即子板。根據菌株在子板的生長情況，尋找到符合要求的菌株，然后在母板上 找到目的菌株。
影印平板法的產生及原理
1952年，丄Lederberg夫婦在論文《平板影印培養法和細菌突變株的間接 選擇》中首次提出了影印平板(Replica plating)方法，并通過該方法證明了 細菌抗藥性的產生確實是在菌落中早已產生了抗藥性而非細菌適應新的環境造 成的。
影印平板法的基本原理是首先在完全培養基(例如瓊脂平板)上制備密 度適當的菌落。將滅菌絲絨繃在一個比培養皿稍小的圓柱體上，然后將平板倒 扣于其上并輕輕使壓，原平板的菌落就可以轉移到絲絨上面。以此為藍本，將
含相應抗生素或處理因子的平板重復扣于絨布上同時輕輕使壓，就可以將菌落 轉移至該平板，形成一系列子板。 傳統的影印平板法特點
自平板影印方法產生以來，經過半個多世紀的改進，現在已經成為微生物 遺傳學研究中經常采用的一種技術，可以很方便的進行目的菌的篩選。
傳統的影印方法也存在一些缺陷，主要表現為
1)影印要求較高質量的絲絨，該材料不僅價格較貴，而且在影印過程中
容易掉毛，如圖1 (圖中標號10和13的箭頭所指之處)和圖2中所示的落毛
處2 (圖中標號15的箭頭所指之處)。
2) 在平板影印過程中，為了保證母板菌落轉移至絲絨上，需要輕輕使壓，
菌落(尤其邊緣部分)會被壓平，造成面積擴大，如圖1所示(圖中標號11
的箭頭所指之處為邊緣被壓平的菌落，標號12的箭頭所指之處為正常菌落)， 從而在子板上形成接近扁平的菌苔樣菌落，如圖2所示(圖中標號14的箭頭 所指之處)。如果細菌密度稍微高一些，就容易造成菌落間污染。
3) 由于邊緣部分比中央部分容易受力，所以邊緣部分比中央部分易于影 印；基于同樣的原因，為了照顧平板中間菌落的影印效果，往往造成邊緣菌落 受壓過大，而變成了扁平的菌苔。這種情況在影印第二版時尤為顯著，如圖3 所示(圖中標號16的箭頭所指之處，菌落變為菌苔)。
4) 對于生長較快、體積較大的菌落和生長較慢、體積較小的菌落影印效 果不同。如果在影印時照顧后者，將使前者受壓過大，變成扁平的菌苔。
5) 每次都需要將絨布或其他影印介質取出并固定于圓柱面上，既增加了 操作步驟又增加了菌種污染的可能性。
前人的改進措施
由于傳統的影印方法存在的這些缺陷，前人對影印平板法也不斷嘗試做了 一些改進。在影印方法方面，基本上還是通過將不同介質如影印用膠布，棉布 或薄紙等繃在某個圓柱面上進行影印。除此之外的其他措施，比如霉菌培育中， 曾經采用薄紙點種，將孢子點種在薄紙上，鋪在瓊脂平板表面。待菌絲生長穿 過薄紙后，再將該紙鋪在另一個培養皿中。這些措施對操作要求較高，不僅操 作過于麻煩而且對材料要求也較高。
發明內容
本發明的目的在于提供一種平板菌落影印裝置，該裝置的制作材料要求不 高，制作工藝非常簡單，無需任何中介材料，使用方法比現有的影印工具更為 簡便，而且影印的效果比現有技術更為清晰，幾乎達到與母板相同的生長狀況。
本發明所述的平板菌落影印裝置，包括多個棒狀物，該棒狀物的至少一端 為尖端；以及至少一條用于捆扎多個棒狀物的帶狀物；所述帶狀物將多個棒狀 物捆扎為圓柱形的裝置，各棒狀物的尖端都朝向同一個方向，形成尖端密集的
頂部；所述圓柱形裝置的直徑比培養皿的底蓋直徑略小。
所述棒狀物的數量、粗細程度以及各棒狀物的尖端之間的距離是根據所要 影印的平板上菌落的密度、直徑或者間距而確定的。例如，對于大腸桿菌，菌
落直徑通常在小于2 mm范圍，可將本裝置的各棒狀物的尖端之間的距離調整 為1.5-2.0mm之間。對于培養超過2天的菌落(如酵母菌)，其菌落直徑會大 于2mm，這時可相應調整各棒狀物的尖端之間的距離。
所述的帶狀物可以為具有彈性的帶狀物，例如橡皮筋或者彈簧絲。
所述的帶狀物也可以為細繩或者絲線。
進一步的，本發明所述的平板菌落影印裝置還包括支撐體；所述裝置中，
與尖端密集的頂部相對的另一端即底部固定在該支撐體上。因此，該裝置可以
更便于平放和使用，也便于手持支撐體來清潔尖端。
進一步的，本發明所述的平板菌落影印裝置還包括可分離的頂蓋或者套筒，
用于罩住所述裝置中的尖端密集的頂部。因此，可避免尖端污染，而且便于該 裝置的滅菌消毒，重復使用。
本發明的另一目的在于提供了一種平板菌落影印的方法。
本發明所述的平板菌落影印的方法，包括以下歩驟
A、 提供本發明所述的平板菌落影印裝置；
B、 將所述裝置平放，將長有菌落的母平板培養皿倒置于所述裝置的尖端 密集的頂部，使各棒狀物的尖端沾上來自母平板的菌落；
C、 移開母平板培養皿，將子平板培養皿倒置于所述裝置的尖端密集的頂 部，使來自母平板的菌落被接種在子平板上；
D、 重復上述步驟C，將母平板的菌落影印到多個子平板上。
本發明所述的平板菌落影印的方法，還包括以下步驟當第一母平板影印
結束后，需要更換第二母平板繼續影印時，將所述裝置的尖端密集的頂部在滅
菌試劑中浸泡，去除滅菌試劑，取第二母平板培養皿進行步驟B至D的操作，
將第二母平板的菌落影印到多個子平板上。
本發明所述的平板菌落影印的方法，還包括以下步驟當所述的平板菌落
影印裝置在非使用狀態或者使用完的狀態下，清潔所述裝置的尖端密集的頂部， 蓋上頂蓋或者套筒。本發明所述的平板菌落影印裝置和方法，具有以下優點和特點
1) 制作材料容易獲得，主要材料棒狀物可選用常見的牙簽，也可用金屬 針或者專門制作的符合要求的至少一端為尖端的棒狀物。無需昂貴的絲絨或其 他介質，降低了成本。
2) 制作工藝簡單，便于推廣使用。該裝置在幾分鐘內即可制作完成，一 次成型，可多次反復使用。
3) 影印方法的操作簡單無需現有技術中的中介材料，不但減少了操作 步驟，而且降低了污染的可能性。
4) 對平板邊緣菌落和中央菌落影印效果相同。例如，當將平板覆蓋在該 影印工具上時，就可以使牙簽的尖部扎入所有菌落內，而無需考慮菌落大小。 在影印時輕輕使壓，就可以保證平板的任何部位(邊緣或中央)與所有的帶菌 牙簽尖部接觸，由此完成影印。
5) 對于大菌落和小菌落影印效果相同(如圖10所示)。現有技術不能達 到這樣的效果。
6) 影印效果極好。不僅不會將原始菌落壓平，而且在子板上形成的菌落 是與母板菌落類似的圓形，不會形成菌苔狀擴散，由此也就避免了菌落間相互 污染；無論影印幾版，都不會使菌落擴散。子板生長完成的菌落與母板的幾乎 完全相同(如圖10所示)。
7) 本法影印是高效和精確的。如圖10所示，母板上沒有菌落的地方，在
子板上不會形成菌落，而是一些小的凹坑。
8) 如果需要檢測大量菌落，提高每個平板的細菌數量不失為經濟有效的
檢測策略。而當菌落密度較高時，傳統的平板影印工具顯然不能滿足要求。因 為細菌密度高間距很小時，菌落稍被壓平就將導致菌落間的污染。此時，本發 明所述的平板菌落影印裝置就非常符合大量密集菌落影印的要求。
圖1為用傳統影印方法影印過后的母板，圖中顯示菌落(尤其邊緣部分) 被壓平；還可以看到平板上有絨布掉下來的絨毛。
圖2為傳統影印方法的第一次影印子板，圖中顯示菌落面積比母板有了
較大擴展，在子板上形成接近扁平的菌苔樣菌落。
圖3為用傳統影印方法的第二次影印子板，圖中顯示由于邊緣部分比中 央部分容易受力，造成邊緣菌落受壓過大，最終變成了扁平的菌苔。
圖4為本發明所述的平板菌落影印裝置的放大示意圖。
圖5a、圖5b為圖1的A-A向截面示意圖。圖5a中顯示棒狀物的一端
為尖端。圖5b中顯示棒狀物的兩端均為尖端。
圖6為本發明所述的平板菌落影印裝置的改進實施例的示意圖。圖中顯
示圓柱形裝置的下端固定在一支撐體上。
圖7為圖6的B-B向截面示意圖。
圖8為本發明所述的平板菌落影印裝置的進一步改進實施例的示意圖。圖
中顯示圓柱形的裝置的上端蓋有一個頂蓋。
圖9為圖8的B-B向截面示意圖。
圖10本發明所述的平板菌落影印裝置的影印效果圖，圖中顯示1)子板
上的菌落形成與母板菌落類似的圓形，未見菌苔狀擴散，由此也就避免了菌落
間相互污染。2)母板上沒有菌落的地方，在子板上不會形成菌落，而是一些
小的凹坑(參加圖右上部)，由此也表明影印是高效和精確的。
具體實施例方式
實施例一本發明所述的平板菌落影印裝置的制作
材料市售的普通牙簽，可以是兩端為尖端的牙簽，也可以是一端尖一端
平的牙簽；橡皮筋或細繩(例如，約40cm);培養皿一套。
制作過程用細繩或橡皮筋將牙簽捆扎成比培養皿底蓋直徑稍小的一捆， 在平面桌子上輕輕撞擊，使底面和頂面平整，要求捆扎好的牙簽在培養皿底蓋 內可以輕松轉動，不至于太緊。至此該裝置制作完成，放入烘箱內烘干后即可 滅菌使用。
本實施例中，所用的橡皮筋可以用其他具有彈性的帶狀物，例如彈簧絲等， 來替換。所用的細繩可以用絲線等帶狀物來替換。
如圖4、圖5a和圖5b所示，本發明所述的平板菌落影印裝置，包括多個
棒狀物1，該棒狀物1的至少一端為尖端；以及至少一條用于捆扎多個棒狀物 1的帶狀物2;所述帶狀物2將多個棒狀物1捆扎為圓柱形的裝置3，各棒狀 物1的尖端都朝向同一個方向，形成尖端密集的頂部4;所述圓柱形裝置3的
直徑比培養皿的底蓋直徑略小(例如，小0.5-1.5mm)，要求捆扎好的裝置在 培養皿底蓋內可以輕松轉動，不至于太緊。
圖5a和圖5b分別代表兩種可選擇的方案，所述棒狀物1的一端為尖端， 或者棒狀物1的兩端均為尖端。
實施例二本發明所述的平板菌落影印裝置的進一步制作
材料培養皿一套；普通膠水一瓶；實施例一所制作的裝置。
制作過程在實施例一所制作的裝置的尖端密集的頂部相對的另一端(即
不與平板菌落接觸的一端)涂上普通膠水，稍待片刻等膠水滲入；將一個培養
皿底(作為所述的支撐體)扣在涂膠水的一面，將培養皿和牙簽輕輕翻轉過來。
至此該裝置制作完成，放入烘箱內烘千后即可滅菌使用。
如圖6和圖7所示，本發明所述的平板菌落影印裝置還包括支撐體5;所 述裝置3中，與尖端密集的頂部4相對的另一端即底部6固定在該支撐體5上。 因此，該裝置3可以更便于平放和使用，也便于手持支撐體5來清潔尖端。
實施例三本發明所述的平板菌落影印裝置的進一步完善 材料培養皿一套。實施例二所制作的裝置。
制作過程在實施例一所制作的裝置的尖端密集的頂部(即將來與細菌接 觸的平整面)上扣上上蓋。至此該工具制作完成，放入烘箱內烘干后即可滅菌 使用。
如圖8和圖9所示，本發明所述的平板菌落影印裝置還包括可分離的頂蓋 7，用于罩住所述裝置3中的尖端密集的頂部4。因此，可避免尖端污染，而且 便于該裝置的滅菌消毒，重復使用。
當然，也可在實施例一所制作的裝置上，直接加上頂蓋。 需要說明的是，所述頂蓋可以擴展為一個可以將整個裝置套住的套筒(圖 中未示出)。 實施例四本發明所述的平板菌落影印裝置的影印方法
采用上述任一實施例中制作的平板菌落影印裝置來說明本實施例所述的平 板菌落影印裝置的影印方法。
本實施例中，捆扎在一起的牙簽尖端間距1mm左右，對于生長1-2天的 菌落非常合適。實驗證明，用該裝置取得了的影印效果，明顯好于傳統影印方 法的影印效果。需要說明的是，所述棒狀物(如牙簽、金屬條等)的數量、粗 細程度以及各棒狀物的尖端之間的距離是根據所要影印的平板上菌落的密度、 直徑或者間距而確定的。
將該工具與細菌接觸的一面向上平放在超凈臺上，打開上蓋，即可用于影 印，不需要其他任何介質。將所述裝置平放，將長有菌落的母平板培養皿倒置
于所述裝置的尖端密集的頂部，使各牙簽的尖端沾上來自母平板的菌落；移開
母平板培養皿，將子平板培養皿倒置于所述裝置的尖端密集的頂部，使來自母
平板的菌落被接種在子平板上；重復上述步驟C，將母平板的菌落影印到多個 子平板上。
如果有多個平板需要影印，可在第一次影印結束后，將牙簽尖部在無水乙
醇中浸泡2min，輕輕甩去過多的無水乙醇，在超凈臺上吹干5min即可重復使 用。也可以采用其他滅菌試劑和清潔方法。
也可以制備多套，統一滅菌。實驗證明，該影印工具可以重復滅菌使用。 如果將牙簽換為金屬或鋼鐵則滅菌將更為方便，使用也更持久。
當所述的平板菌落影印裝置在非使用狀態或者使用完的狀態下，清潔所述 裝置的尖端密集的頂部，蓋上頂蓋。
本發明所述的平板菌落影印裝置的影印效果，如圖10所示1)子板上的 菌落形成與母板菌落類似的圓形，未見菌苔狀擴散(圖中標號18的箭頭所指 之處)，由此也就避免了菌落間相互污染。2)母板上沒有菌落的地方，在子板 上不會形成菌落，而是一些小的凹坑(圖中標號17的箭頭所指之處)，由此也 表明該影印是高效和精確的。
權利要求
1、一種平板菌落影印裝置，其特征在于包括多個棒狀物，該棒狀物的至少一端為尖端；以及至少一條用于捆扎多個棒狀物的帶狀物；所述帶狀物將多個棒狀物捆扎為圓柱形的裝置，各棒狀物的尖端都朝向同一個方向，形成尖端密集的頂部；所述圓柱形裝置的直徑比培養皿的底蓋直徑略小。
2、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述棒狀物的數量、粗細 程度以及各棒狀物的尖端之間的距離是根據所要影印的平板上菌落的密度、直 徑或者間距而確定的。
3、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的帶狀物為具有彈性的帶狀物。
4、 根據權利要求3所述的裝置，其特征在于所述具有彈性的帶狀物為橡皮筋或者彈簧絲。
5、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的帶狀物為細繩或者 絲線。
6、 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于還包括支撐體； 所述裝置中，與尖端密集的頂部相對的另一端即底部固定在該支撐體上。
7、 根據權利要求1或6所述的裝置，其特征在于還包括可分離的頂蓋 或者套筒，用于罩住所述裝置中的尖端密集的頂部。
8、 一種平板菌落影印的方法，其特征在于，包括以下步驟A、 提供如權利要求1所述的平板菌落影印裝置；B、 將所述裝置平放，將長有菌落的母平板培養皿倒置于所述裝置的尖端 密集的頂部，使各棒狀物的尖端沾上來自母平板的菌落；C、 移開母平板培養皿，將子平板培養皿倒置于所述裝置的尖端密集的頂 部，使來自母平板的菌落被接種在子平板上；D、 重復上述步驟C，將母平板的菌落影印到多個子平板上。
9、 根據權利要求8所述的平板菌落影印的方法，其特征在于，還包括以下步驟當第一母平板影印結束后，需要更換第二母平板繼續影印時，將所述裝置 的尖端密集的頂部在滅菌試劑中浸泡，去除滅菌試劑，取第二母平板培養皿進行步驟B至D的操作，將第二母平板的菌落影印到多個子平板上。
10、 根據權利要求8所述的平板菌落影印的方法，其特征在于，還包括以下步驟 '當所述的平板菌落影印裝置在非使用狀態或者使用完的狀態下，清潔所述 裝置的尖端密集的頂部，蓋上頂蓋或者套筒。
全文摘要
本發明屬于微生物領域，涉及細菌的培養和篩選方法，尤其是涉及平板菌落影印的裝置與方法。本發明所述的平板菌落影印裝置，包括多個棒狀物，該棒狀物的至少一端為尖端；以及至少一條用于捆扎多個棒狀物的帶狀物；所述帶狀物將多個棒狀物捆扎為圓柱形的裝置，各棒狀物的尖端都朝向同一個方向，形成尖端密集的頂部；所述圓柱形裝置的直徑比培養皿的底蓋直徑略小。本發明還提供了一種平板菌落影印的方法。本發明所述裝置的制作材料要求不高，制作工藝非常簡單，無需任何中介材料，使用方法比現有的影印工具更為簡便，而且影印的效果比現有技術更為清晰，幾乎達到與母板相同的生長狀況。
文檔編號C12Q1/18GK101096638SQ20071002913
公開日2008年1月2日 申請日期2007年7月12日 優先權日2007年7月12日
發明者周世寧, 徐民俊, 田小群 申請人:中山大學