一种平板涂布装置及涂布方法与流程

一种平板涂布装置及涂布方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年2月9日提交的申请号为202110176455.9的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明属于平板涂布设备技术领域，涉及一种平板涂布装置及涂布方法。


背景技术：

4.基因克隆一般流程包括pcr、连转(连接转化)、菌检(筛选阳性克隆)及测序等步骤。连转处于整个基因克隆过程的核心位置，承上启下。连转就像一个车间，pcr提供原材料，连转把这些材料连接组装成品，菌检筛选其中的合格品送去进一步检验。为了更加简单、快捷地挑取单菌落筛选出正确的阳性克隆，平板涂布是决定其关键的步骤，平板涂布是大多微生物操作中微生物计数法、菌种分离纯化的常见的方式。传统的人工玻璃棒涂布平板的方法操作费时费力、效率低、易染杂菌，且不能保证涂布的均匀性，尤其是每次只能操作一个平板，不适用于基因大批量生产。
5.摇床一般用于菌液的扩大培养，可调整一定的转速有规律地进行往复运动；玻璃珠涂布常用于传统的菌液涂布方式，将两者结合可节约大量的人力和物力。
6.现已经有多种菌液的涂布装置和方法的相关专利，如cn109694818a-一种微生物培养平板涂布装置和cn108395982a-一种菌液喷布装置，该两种装置提到的涂布方法，均无法做到批量生产应用，且在涂布过程中，需要长时间的打开平板盖子，易染菌；cn108977351a-实验室用自动菌液涂布器发明的装置一次只能涂布四个平板，且在涂布不同的种子液时，需要对玻璃棒进行灭菌。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种平板涂布装置及涂布方法。
8.本发明提供的一种平板涂布装置，通过在平板中加入玻璃珠，将平板固定于涂布装置上，利用装置底盘的往复运动代替传统的人工玻璃棒涂布，能够一次性批量完成100个以上的平板涂布，大大地提高整个基因生产工作的效率，可用于测定微生物的数量及从自然界中筛选特定的菌种。
9.本发明提供了一种平板涂布装置，所述平板涂布装置主要包括：底座、底盘、水平往复运动结构和细柱组。所述平板涂布装置利用电动机带动底座中的铁板，从而继续带动底盘进行可调节速度的水平往复运动，所述细柱组可固定涂布平板，由此带动平板中的无菌玻璃珠或钢珠匀速、平稳地进行水平往复运动，使得菌液均一地涂布于平板。
10.其中，所述底座为盒状，具体地，为铁质的长方体盒子，内设水平往复运动结构；所述水平往复运动结构上方固定连接底盘；
11.所述底盘为板状，具体地，为长方形铁板或塑料板，随着水平往复运动结构做规律性水平往复运动；
12.所述细柱组至少为1个，垂直固定于所述底盘上，用于固定平板。在一些实施方案中，所述细柱组为1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、16个、17个、18个、19个、20个等，所述细柱组个数与底盘的大小有关。所述每个细柱组包含至少三根细柱，在一些实施方案中，所述每个细柱组包含3根、4根、5根、6根、7根、8根、9根、10根细柱等，所述每个细柱组包含的细柱根数与平板直径、细柱直径等有关，只要所述每个细柱组的细柱之间可卡住至少一个水平放置的平板即可；细柱的长度与在同一细柱组中同时进行涂布的平板堆叠数量有关。
13.进一步地，所述细柱组包含3根细柱；所述细柱为直径相等的铁质的圆柱；
14.具体地，所述细柱5、6、7的所在位置形成内切圆直径为30-150mm的等边三角形；优选地，为90mm；
15.所述等边三角形内可水平放置至少一个平板，所述平板的直径小于或等于等边三角形内切圆直径；优选地，所述平板的直径与等边三角形内切圆直径相等，用以固定培养平板并减少平板运动。
16.进一步地，所述水平往复运动结构包括：电动机、圆盘、轴承、轴承轨道、铁板和横杆。
17.其中，所述电动机通过螺丝固定于底座的下箱体，并通过转轴连接着圆盘，所述圆盘随着电动机启动后做圆周转动；
18.所述圆盘通过曲柄装置连杆连接在至少一侧轴承之间连接的横杆上，带动固定于两根横杆上方的铁板沿着轴承轨道做水平往复运动；所述铁板平行于底座箱体上表面，并通过螺丝或立柱与所述底盘连接；
19.所述轴承架于轴承轨道上；铁板的四个角位置分别有1个、2个、3个或4个轴承位于轴承轨道上方和/或下方；所述铁板四个角位置的轴承数量相同；
20.所述横杆的两端与架于轴承轨道上的轴承固定连接，并与轴承轨道垂直；
21.所述轴承轨道通过螺丝固定于底座内。
22.进一步地，所述细柱外包裹有橡胶管，用于减少所述平板的震动。
23.进一步地，所述平板内放有无菌玻璃珠或钢珠，用于平板内菌液的均匀涂布。
24.进一步地，底座外表面设有控制电动机启动和关闭的电源开关及用于调节往复运动速度的速度调节旋钮。
25.进一步地，所述外表面还设有速度显示器和用于调节往复运动时间的定时旋钮。
26.本发明还提供了所述的平板涂布装置在平板涂布中的应用。
27.进一步地，提供了所述的平板涂布装置在菌液涂布中的应用。
28.本发明还提供了一种利用上述平板涂布装置进行菌液涂布的方法，利用电动机间接带动底盘进行可调节速度的水平往复运动，从而带动平板中的无菌玻璃珠或钢珠均速、平稳地进行水平往复运动，使得菌液均一地涂布于平板，所述方法具体包括以下步骤：
29.步骤1、在超净工作台中，加入接种菌液；
30.步骤2、在超净工作台中，在加入菌液后的平板中，倒入4-9颗无菌玻璃珠或钢珠；
31.步骤3、将步骤2中所述平板固定于所述平板涂布装置细柱组的等边三角形细柱中
间；
32.步骤4、启动装置开关，设定底盘水平往复运动时间，并旋转速度调节旋钮调节底盘水平往复运动的速度；
33.步骤5、3-5分钟后，关闭电源，倒出无菌玻璃珠或钢珠；
34.步骤6、将涂布好的平板放置于培养箱培养。
35.本发明的有益效果包括：本发明通过定制的平板涂布装置，通过在平板中加入玻璃珠，同时使平板进行水平往复运动进行平板涂布，可适用于大批量的基因生产，同时具有以下优点：
36.a.省时省力，传统的人工玻璃棒涂布一次只能涂布一个平板，每涂一个板子需要对涂布棒进行灭菌，且需涂布棒冷却后才能进行下一平板的涂布，且当涂布平板的数量达上百个时，通过传统的人工玻璃棒涂布平板，会消耗大量的人力和物力，利用本发明中的平板涂布装置和方法可同时涂布100多块平板，且至多5min完成，效率大大提高；
37.b.涂布均匀，由于平板的琼脂糖表面不平，传统的人工玻璃棒涂布极易导致涂布不均匀，使得多个细胞聚集一起，不易得到均匀、单一的菌落，本发明中提供的平板涂布装置利用电动机间接带动底盘进行可调节速度的水平往复运动，从而带动平板中的玻璃珠匀速、平稳地进行水平往复运动，使得菌液均一地涂布于平板；
38.c.杂菌的污染较少，传统的人工玻璃棒涂布因操作复杂，涂布时平板一直处于敞开状态，极易引起杂菌的污染，而使用本发明提供的平板涂布装置涂布过程在密闭空间内进行，避免了杂菌的污染。
39.综上所述，本发明提供的平板涂布装置和涂布方法，大大减少了大批量转化的相关工作内容，节省了大量的人力和物力，且涂布的平板中都为均匀、单一、无污染的菌落，为下一步更加简单快捷挑取单菌落、筛选正确的阳性克隆奠定良好的基础。
附图说明
40.图1是本发明平板涂布装置正视图。
41.图2是本发明平板涂布装置俯视图。
42.图3是本发明平板涂布装置放置平板后的正视图。
43.图4是本发明平板涂布装置放置平板后的俯视图。
44.图5是本发明水平往复运动结构示意图。
45.图6是本发明底座内部结构示意图。
46.图7是本发明底座内部结构拆解图。
47.图1-7中，1-底座；2-底盘；3-水平往复运动结构；4-橡胶管；5、6、7-细柱；8-平板；9-电动机；10-圆盘；11-轴承；12-轴承轨道；13-铁板；14-横杆；15-电源开关；16-速度调节旋钮；17-速度显示器；18-定时旋钮；19-曲柄装置连杆。
具体实施方式
48.结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
49.本发明提供了一种平板涂布装置，所述平板涂布装置主要包括：底座1、底盘2、水平往复运动结构3和细柱组。所述平板涂布装置利用电动机9带动底座1中的铁板13，从而继续带动底盘2进行可调节速度的水平往复运动，所述细柱组可固定涂布平板8，由此带动平板8中的无菌玻璃珠或钢珠匀速、平稳地进行水平往复运动，使得菌液均一地涂布于平板8。
50.其中，所述底座1为铁质的长方体盒子，内设水平往复运动结构3，所述水平往复运动结构3上方固定连接底盘2；
51.所述底盘2为长方形铁板或塑料板，随着水平往复运动结构3做规律性水平往复运动；
52.所述细柱组至少为1个，垂直固定于所述底盘2上，用于固定平板8。所述每个细柱组包含至少三根细柱5、6、7，所述每个细柱组包含的细柱根数与平板直径、细柱直径等有关，只要所述每个细柱组的细柱之间可卡住至少一个水平放置的平板8即可；细柱的长度与在同一细柱组中同时进行涂布的平板堆叠数量有关。
53.所述细柱为直径相等的铁质的圆柱；所述细柱外包裹有橡胶管，用于减少所述平板的震动。
54.如5、6、7所述细柱的所在位置形成内切圆直径为90mm的等边三角形，所述等边三角形内可水平放置至少一个平板8，用以固定培养平板并减少平板震动。
55.所述水平往复运动结构3具体还包括：电动机9、圆盘10、轴承11、轴承轨道12、铁板13和横杆14；
56.其中，所述电动机9通过螺丝固定于底座1的下箱体；并通过转轴连接着圆盘10，所述圆盘10随着电动机9启动后做圆周转动；
57.所述圆盘9通过曲柄装置连杆19连接在至少一侧轴承11之间连接的横杆14上，带动固定于两根横杆上方的铁板13做沿轴承轨道12做水平往复运动；所述铁板13平行于底座1箱体上表面，并通过螺丝或立柱与所述底盘2连接；
58.所述轴承11架于由钢管制成的轴承轨道12上；所述铁板13的四个角位置分别有相同数量的至少一个轴承11位于轴承轨道12上方和/或下方；
59.所述横杆14的两端与架于轴承轨道12上的轴承11固定连接，并与轴承轨道12垂直；
60.所述轴承轨道12通过螺丝固定于底座1内。
61.所述平板8内放有无菌玻璃珠或钢珠，用于平板内菌液的均匀涂布。
62.底座外表面设有控制电动机启动和关闭的电源开关15、用于调节往复运动速度的速度调节旋钮16；还设有速度显示器17和用于调节往复运动时间的定时旋钮18。
63.本发明还提供了所述的平板涂布装置在菌液涂布中的应用。
64.本发明还提供了一种利用上述平板涂布装置进行菌液涂布的方法，利用电动机9间接带动底盘2进行可调节速度的水平往复运动，从而带动平板8中的无菌玻璃珠或钢珠均速、平稳地进行水平往复运动，使得菌液均一地涂布于平板8，所述方法具体包括以下步骤：
65.步骤1、在超净工作台中，加入接种菌液；
66.步骤2、在超净工作台中，在加入菌液后的平板中，倒入4-9颗无菌玻璃珠或钢珠；
67.步骤3、将步骤2中所述平板固定于所述平板涂布装置细柱组的等边三角形细柱中间；
68.步骤4、启动装置开关，设定底盘水平往复运动时间，并旋转调节旋钮调节底盘水平往复运动的速度；
69.步骤5、3-5分钟后，关闭电源，倒出无菌玻璃珠或钢珠；
70.步骤6、将涂布好的平板放置于培养箱培养。
71.本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离本发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。