專利名稱：多培養基自動化細菌分離培養儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種對生物樣本進行多種培養基環境下的細菌分離 培養裝置，具體地說是一種多培養基自動化細菌分離培養儀。
背景技術：
在醫院臨床和醫學研究試驗中，往往需要對含有多種細菌的生物 樣本進行細菌的分離培養。現在一般的分離培養方法是用手工將樣本 進行必要的前處理后，用接種器將其劃線接種到幾塊培養皿上進行分 離培養，以便獲得細菌菌落，進一歩做細菌的鑒定與藥物敏感檢測。 這種手工操作方法存在相當大的弊端。首先由于操作人員要直接接觸 帶有一定傳染性的樣本，容易造成傳染，對操作人員的身體健康構成 嚴重威脅。另外，由于上述操作存在相當多的人為因素的影響，很難 進行規范化和標準化操作，同一個樣本因操作人員不同，培養結果會 有相當大的差異，從而影響分離培養的質量。再者，手工分離培養由 于過程繁瑣，前期處理耗費時間，工作量大且不利于樣本的隨到隨作， 延誤良好的培養時機，這也將影響分離培養的質量。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現行分離培養裝置存在的缺 陷，提供一種多培養基自動化細菌分離培養儀，它可以提供多個雙面 培養裝置而進行多種培養基環境下的分離培養，以便于更加準確地獲 取細菌菌落。
本發明的技術方案是這樣實現的它包括一個密封的恒溫箱，在 恒溫箱的中間裝有一個可旋轉樣本盤，可旋轉樣本盤由多個樣本架組 成，樣本架的周邊緣設有多個樣本槽，樣本槽有相互聯通的采集管室 槽和培養室槽兩部分，可旋轉樣本盤的上面設有一個移動裝置，移動 裝置上裝有一個施壓裝置和自動劃線裝置，樣本槽的下放設有可以運 轉的永磁鐵，在電機的驅動下產生交變磁場，放置其上方的樣本采集
管內小磁塊位于交變的磁場中，其特征是相鄰的培養室槽之間相互 聯通， 一個四面分離培養裝置占據一個采集管室槽和兩個培養室槽。 本發明較好的技術方案是所述的分離培養裝置由樣本采集管、采 集管室和兩個分離培養室組成，采集管室和分離培養室聯通，采集管 室放置樣本采集管，兩個分離培養室之間相互聯通；所述兩個分離培 養室的上端均設有一個圓形閥蓋，該閥蓋為一個圓柱型封蓋，封蓋的 底邊緣與培養室上端嚙合連接使培養室密封，圓柱型封蓋的底部中間 連接有一個長方形的培養板，此培養板插入分離培養室的中部，分離 培養室的上邊緣還設有一個搭扣裝置，用于固定圓柱形封蓋；每塊培 養板的兩側均設有劃線接種器，所述接種器包括兩個成分叉狀的臂， 兩個臂穿過分離培養室上端的閥蓋，兩臂的上端通過橫梁將兩臂連 接，兩個臂的下端分別連接有接種環，橫梁的中部連接有控制桿，控 制桿的頂端連接有驅動手柄，儀器機械手可控制接種手柄進行上下左 右方向移動以完成劃線接種過程。所述樣本采集管內設有一個磁鐵 塊，對應的樣本盤底部、設有永久磁鐵，磁鐵底部裝有驅動磁鐵的電 機，永久磁鐵在驅動磁鐵的電機帶動下形成交變的磁場，帶動采集管 內的小磁塊翻動；所述分離培養培養裝置的采集管室的底部是一個傾 斜面，向采集管室與培養室間的連接通道口處傾斜，其上設有向上凸 出的部分，用于刺破采集管底部；所述移動裝置由兩個柱狀支架固定 在樣本盤上方，移動裝置由施壓裝置和劃線機械手組成；所述施壓裝 置是移動裝置的重要組成部分，為一個可以上下運動的活動壓頭，它 裝在移動裝置上，活動壓頭在驅動電機的帶動下向下移動時，會將放 在樣本盤上的采集管向下推動，致使采集管的底部破損；所述自動劃 線裝置為一個活動夾鉗(機械手)，它是移動裝置上另一個重要的組 成部分，它裝在施壓裝置的旁邊，該機械手在驅動電機的驅動下可以 上下左右移動，當其移動至接種器上端驅動球的水平位置時，機械手 的兩臂合攏，控制接種器進行上下及左右方向的移動，使接種環攜帶 樣本劃線接種到固體培養基上；所述恒溫箱上部設有頂罩，恒溫箱內 部設有多個氣體濃度測量感傳器、加熱裝置以及多個進、排氣導管； 與傳統方法相比，本發明具有以下特點
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1) 本發明可以對同一個樣本提供多種培養基(如四種培養基)的選 擇，更加符合微生物實驗室對特殊生物樣本(如痰液標本)分離 培養的需要。
2) 本發明的樣本盤由若干個樣本架組成，樣本架上有若干個樣本槽， 樣本槽由采集管槽和培養室槽兩部分組成，相鄰兩培養室槽之間 相互聯通。從而該樣本盤可以放置多面分離培養裝置，同時也可 以放置單個雙面培養裝置，方便于用戶的選擇。
3) —個樣本提供多種培養基上的分離培養，更加易于對培養結果作 出初步鑒別。
4) 由于對同一個樣本可以提供多種培養基的選擇，使該儀器可以對 痰液樣本進行科學的劃線接種。
圖l為本發明結構示意圖
圖2為本發明移動裝置的結構示意圖
圖3為本發明樣本盤的結構示意圖
圖4為本發明樣本槽的結構圖
圖5為本發明培養裝置的結構示意圖
圖6為本發明采集管結構示意圖
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括一個密封的恒溫箱16，在恒溫箱16的 中間裝有一個可旋轉的樣本盤17，樣本盤17由若干個樣本架43組 成，樣本架43上設有若干樣本槽18，如圖4所示，樣本槽18是由采 集管室槽47和培養室槽46組成，采集管室槽47和培養室槽46之間 相互導通，相鄰的兩培養室槽46之間相互聯通，使樣本架上可以放 置多面分離培養裝置，樣本架43由托臂22連接到繞固定軸23旋轉 的中央襯套24上，多個樣本架由托臂連接起來形成一個圓形的樣本 盤。中央襯套24沿著外緣連接到齒圈上，齒圈與安裝在步進電機25 輸出軸的齒輪相配合，在步進電機的帶動下按照一定指令轉動。如圖 4所示采集管室槽47用于放置分離培養裝置19的采集管室1部分， 培養室槽46用于放置分離培養裝置19的兩個分離培養室2和2. 1部
分， 一個四面分離培養裝置占據1個采集管槽和兩個分離培養室槽。 所述的分離培養裝置19由采集管4、采集管室1和兩個分離培養室2
及2. 1組成，采集管室1和其中一個分離培養室2. 1的底部通過導管 48相聯通，兩個分離培養室2和2. 1的底部相互聯通。其中采集管 室1內插放采集管4;兩培養室2和2. 1的結構相同，均放置有雙面 分離培養板及接種器。培養室2的上端設有圓柱型閥蓋9，閥蓋9與 培養室2的頂部密封嚙合，閥蓋的底部中間連接有一個長方形的培養 板5，此培養板插入培養室2的內部，培養板的兩側面均可灌裝固體 培養基。雙面培養板5的兩側均設有劃線接種器。所述劃線接種器包 括兩個成分叉狀的臂10和11，臂10和11穿過閥蓋9，上端通過橫 梁12將兩臂連接，橫梁12的中部連接有控制桿14及其頂端的驅動 球44，臂10和11的末端分別連接有兩對接種環13，兩對接種環13 之間的距離較近，靠近培養板5，接種器臂10和11相互間的距離較 大，即臂部遠離培養板，通過上下、左右移動驅動球14，兩對接種 環13可做垂直移動和水平移動，使兩對接種環13可從2室的底端移 到培養板5的上端。所述樣本采集管內設有一個磁鐵塊15，與其相 對應的樣本盤下面裝有磁鐵40，磁鐵40裝配有驅動磁鐵轉動的電機 21，磁鐵的轉動會產生一個交變的磁場，采集管內的小磁塊位于此磁 場中，交變的磁場會帶動采集管中的小磁塊不停翻動，以對樣本進行 攪拌；所述采集管室底部是一個傾斜面，斜面向采集管室與培養室之 間的通道入口處，使釆集管室1內的液體能順利流入培養室2的底部。 斜面上設有向上凸出物6，用于刺破采集管4的底部的薄弱部分。采 集管室1的底部放入樣本采集管4后留有一定空隙，便于樣本采集管 底部刺破后其中的液體樣本流出。采集管4設有一個蓋7，蓋的中心 部分可以被壓力壓破脫離采集管蓋，從而使空氣進入以便于使采集管 中的液體樣本流出；樣本盤17的上面設有一個移動裝置20，移動裝 置20上裝有一個施壓裝置和自動劃線機械手。如圖2所示，所述移 動裝置由托板26支承一個活動滑座27和滑架28，滑座27固定在托 板26上的兩個導柱29和30上，滑架28由滑座27支承，兩個導柱 29和30上端通過橫梁31相連接；所述施壓裝置是移動裝置的重要
組成部分，它是一個活動壓頭32，它裝在滑架28的一側，活動亞頭 可以上下移動，利用其這一特性對采集管頂部施壓，致使采集管在其 壓力下向下移動，被采集管室底部的釘狀凸出物刺破；所述自動劃線 機械手為一個活動夾鉗33，它裝在滑架28上，夾鉗設有可以開合的 夾臂，當其在驅動裝置的帶動下移動至與接種器水平相當的水平位置 時，兩夾臂合攏，夾持住接種器的驅動球44。夾鉗33由電機控制其 張開或關閉；所述恒溫箱16上端設有頂罩34，恒溫箱內部設有三個 氣體濃度測量感傳器35、 41和42，分別測量氫氣、氮氣、氧氣的濃 度，加熱裝置36以及多個進、排氣導管37、 38和39; 本發明工作原理如下
將四面分離培養裝置放置于可旋轉樣本盤的樣本槽中。啟動電機 使可旋轉樣本盤旋轉，并可間隔停止。
磁鐵驅動電機開啟，使采集管內磁塊處于一個交變的磁場中，磁 塊在磁場中翻動，對樣本進行攪拌。此過程的時間由控制軟件控制， 該過程停止后，移動裝置運行到分離培養裝置上方，啟動壓頭向下移 動，使壓頭降到采集管的蓋子上，繼續向下移動，壓頭對下面的采集 管施加一個向下的推力，采集管底部被釘狀物刺破，壓頭上移回復原 位。繼而夾鉗機械手移動至接種器驅動手柄上方，并慢慢下移，張開 夾鉗的兩臂，移動至驅動球同一水平位置時夾鉗的兩臂合上。夾鉗機 械手驅動電機啟動，驅動接種器，使接種環攜帶樣本在多種固體培養 基上按照設定的路線劃線，將樣本接種到固體培養基上。
這樣，采集管底部被采集管室底部的釘狀物刺破，采集管中液體 通過導通管3流入培養室2底部的樣本池中，然后通過兩培養室3' 繼續進入培養室2'底部的樣本池中。夾鉗夾緊容器接種器控制桿頂 端的驅動球。在夾鉗夾緊的狀態下，在垂直位置和水平位置移動機械 手，使粘有樣本的接種環沿著培養板上的固體培養基表面移動，從而 實現所要求的劃線接種。
本發明控制單元用于移動裝置的移動控制，可以對控制單元編制 程序，進行任何類型的"接種方式"編輯。接種結束時，在C和D 方向上的運動停止，夾鉗33張開，儀器沿著支柱27上升，等待下一
次操作。
恒溫箱設置多個導管(示例中三個)氮氣加注導管38、 二氧化
碳加注導管39、氫氣加注導管45和廢氣排出導管37。每個導管連接 一個電磁閥。
頂罩適用于形成一個對容器中的樣品提供適宜的培養環境。根據 需要調節容器中的氧氣、二氧化碳、氮氣和氫氣的濃度。比如需要二 氧化碳濃度調整至10%和15%之間。在恒溫箱中加注氮氣，直至頂 罩34達到最高高度，這時，廢氣排出導管打開，氮氣加注導管關閉。
如果氧氣感應探頭測得氧氣濃度仍未達到要求的值，重新操作一 次。提高二氧化碳濃度的操作與此類似。
如果氫氣感應探頭測得氫氣濃度未達到要求的值，則氫氣輸入管 道45開啟，自動調節培養環境中的氫氣濃度。
最后，夾鉗和壓頭可以設置不同的運動方向，從而可以對不同的 樣本進行底部壓破處理和"劃線接種"操作，轉盤可以用替代傳送帶。
根據樣本類別的不同，會有不同的劃線方式，以使分離培養效果 更加良好。臨床上生物樣本的種類很多，培養板5上可根據需要灌裝 各種不同種類的培養基。
權利要求
1、一種多面培養基自動化細菌分離培養儀，它包括一個密封的恒溫箱，在恒溫箱的中間裝有一個可旋轉樣本盤，可旋轉樣本盤由多個樣本架組成，樣本架的周邊緣設有多個樣本槽，樣本槽有相互聯通的采集管室槽和培養室槽兩部分，可旋轉樣本盤的上面設有一個移動裝置，移動裝置上裝有一個施壓裝置和自動劃線裝置，樣本槽的下放設有可以運轉的永磁鐵，在電機的驅動下產生交變磁場，放置其上方的樣本采集管內小磁塊位于交變的磁場中，其特征是相鄰的培養室槽之間相互聯通，一個四面分離培養裝置占據一個采集管室槽和兩個培養室槽。
2、 根據權利要求1所述的多面培養基自動化細菌分離培養儀， 其特征是所述的四面分離培養裝置由采集管室和兩個培養室組成， 采集管室通過導管與其中一個培養室相互聯通，其中采集管室插放樣 本采集管，兩個培養室內分別裝有一塊灌裝有兩面固體培養基的培養 板，兩培養室內的培養板兩側還帶有劃線接種器，劃線接種器末端連 接有接種環，接種環靠近培養板，接種器的頂端有驅動手柄。
3、 根據權利要求1所述的多面培養基自動化細菌分離培養儀， 其特征是所述可旋轉樣本盤包括多個樣本架，每個樣本架設有多個 樣本槽，樣本槽由兩相互通聯的采集管室槽M和分離培養室槽N組 成，采集管室槽M用于放置分離培養裝置的采集管室部分，分離培養室槽N用于放置分離培養裝置的培養室部分，相鄰兩分離培養室N槽之間相互聯通，樣本架由支架連接到繞固定軸的中央襯套上，多個 樣本架組成圓形樣本盤，中央襯套沿著外緣連接到齒圈上，齒圈與安 裝在步進電機輸出軸的齒輪相配合。
4、 根據權利要求1所述的多面培養基自動化細菌分離培養儀，其特征是所述移動裝置位于樣本盤的上方，由托板支承一個活動滑 座和滑架，滑座固定在托板上的兩個導柱上，滑架由滑座支承，兩個 導柱上端通過橫梁相連接。
5、 根據權利要求1所述的多面培養基自動化細菌分離培養儀， 其特征是所述施壓裝置為一個可以上下運動的活動壓頭。
6、 根據權利要求1所述的多面培養基自動化細菌分離培養儀， 其特征是所述自動劃線裝置為一個可以上下運動的活動夾鉗。
7、 根據權利要求1所述的多面培養基自動化細菌分離培養儀， 其特征是所述恒溫箱上端設有頂罩，恒溫箱內部設有多個氣體濃度 測量感傳器、加熱裝置以及多個進、排氣導管。
8、 根據權利要求1或2所述的多面培養基自動化細菌分離培養儀，其特征是所述樣本采集管內設有一個磁鐵塊，與其向對應位置 的樣本槽下面裝有永磁鐵，永磁鐵裝有驅動永磁鐵的電機。
9、 根據權利要求1或2所述的自動化細菌分離培養儀，其特征 是所述采集管的培養室的底部是一個傾斜面，其上設有向上凸出的 部分，采集管蓋的中央部分與管蓋的外周部分連接薄弱，中央部分便 于受壓后脫離外周部分。
10、 根據權利要求1或2所述的自動化細菌分離培養儀，其特 征是所述接種器包括兩個成分叉狀的臂，兩個臂穿過培養室上端的 閥蓋，并通過橫梁將兩臂連接，橫梁的中部連接有控制桿及驅動球， 兩接種臂的下端連接有接種環。
全文摘要
本發明涉及一種多培養基自動化細菌分離培養儀。它包括一個密封的恒溫箱，其特征是在恒溫箱的中間裝有一個可旋轉樣本盤，可旋轉樣本盤由若干個樣本架組成，樣本架上設有若干個樣本槽，樣本槽有相互聯通的采集管槽和培養室槽，相鄰兩培養室槽之間相互通聯，采集管采集用于放置分離培養裝置的采集管室部分，培養室槽用于放置分離培養裝置的培養室部分。本發明規范了分離培養過程，縮短了分離培養時間，避免了操作人員與樣本接觸而造成的傳染，提供多面培養基培養以更加有利于提高培養陽性率，保證了操作人員的健康，使送達實驗室的樣本能夠隨機處理，更加適合臨床的需要。
文檔編號C12M1/36GK101186875SQ20071016899
公開日2008年5月28日 申請日期2007年12月24日 優先權日2007年12月24日
發明者姜世民 申請人:姜世民