[发明专利]一种含碳纳米材料无菌培养基的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于培养基制备及其除菌技术领域，具体涉及一种含碳纳米材料无菌培养基的制备方法。

背景技术

碳纳米材料作为纳米级的碳材料，粒径分布在1-100nm之间，具有强烈的离子吸附性能。碳纳米材料在制备过程中产生丰富的羟基、羧基等官能团，在水中分散性较好。近些年来，碳纳米材料对植物生长发育的调节作用吸引了众多科研工作者的注意。研究发现低浓度的碳纳米材料对植物的生长发育起到积极作用，主要集中在刺激作物种子萌发、促进植物根系伸长、提高愈伤组织的生长速度以及植物生物量的积累等方面（赵振杰, 梁太波, 陈千思,等. 碳纳米材料对植物生长发育的调节作用[J]. 作物杂志, 2017(2):7-13.）。当前，碳纳米材料在植物生长领域逐步开始应用，在室内水培、大田生产等环节都有碳纳米材料的应用报道。

在植物生产中，经常会利用无菌培养技术对植物、细胞组织等进行培养，以用于科学研究或者大规模组织快繁等。然而，如何将碳纳米材料应用等无菌培养中，尚无明确方法。由于碳纳米材料性质活跃，传统的除菌方法如化学试剂、高温、高压等条件都会使其出现团聚现象，从而影响材料的理化性质。目前，没有一种既不改变材料性质又能做到严格除菌以用于植物培养基的方法，严重影响了碳纳米材料在无菌培养中的应用。

发明内容

本发明的目的正是针对现有技术的不足，而提供了一种含碳纳米材料无菌培养基的制备方法，能够有效解决培养基灭菌过程中碳纳米材料易团聚的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种含碳纳米材料无菌培养基的制备方法，是由MS培养基经过高压蒸汽灭菌后冷却，再加入经过滤除菌的碳纳米材料分散液制备而成。碳纳米材料分散液的浓度范围在1-5g/L，与MS培养基的体积比控制在1∶20-5000，使得最终制备的培养基中碳纳米材料的含量在1-50mg/L。

所述MS培养基是由培养基粉末、蔗糖、植物凝胶等混合而成，灭菌后冷却温度在50~80度。

碳纳米材料分散液的过滤除菌步骤为两步，第一步，利用0.45 um水相针式过滤器与注射器相连进行过滤；第二步，利用0.22um水相针式过滤器与注射器相连进行过滤；上述两步过滤步骤均可重复。

碳纳米材料可为纳米碳干粉、氧化石墨烯、富勒醇等。

更具体的说，本发明提供的含碳纳米材料的培养基是由MS（Murashige and Skoog medium)培养基和过滤除菌的碳纳米材料分散液混合而成。具体制备过程为：

（1）碳纳米材料分散液的制备：碳纳米材料分散液由碳纳米材料粉末溶于超纯水制备而成，超声30 min使碳纳米颗粒在水中均匀分散，浓度为1-5g/L。

（2）碳纳米材料除菌：碳纳米材料分散液首先利用0.45 um的水相针式过滤器过滤，以除去材料中未分散完全的团聚颗粒、杂质及真菌等较大的微生物；再利用0.22 um的水相针式过滤器过滤，以除去细菌等较小的微生物，以上两步均可重复。

（3）培养基配制：首先，制备MS培养基，MS培养基由MS培养基粉末、蔗糖和植物凝胶溶于超纯水制备而成，高压蒸汽灭菌。其次，将灭菌后的MS培养基置于超净工作台中，待温度降至50-80℃时，将过滤除菌的碳纳米材料分散液加入到MS培养基中二者的体积比控制在1∶20-5000，使得最终制备的培养基中碳纳米材料的含量在1-50mg/L；并混合均匀，冷却至室温，完成含碳纳米材料无菌培养基的制备。

本发明相比现有技术所具备的优点在于：1、本发明避免了碳纳米材料直接进行高压蒸汽灭菌的过程，从而有效解决了因团聚而影响其理化性质的问题。2、本发明能有效去除碳纳米材料中的团聚颗粒、杂质和微生物，除菌效果较好。3、制备的培养基可广泛应用于植物细胞、组织和幼苗等的培养，与传统培养基相比，能够明显促进植物组织的生长。此外，在碳纳米材料与植物结合的途径和机理研究领域，本发明提供了一种有效的培养基材料和方法。本发明所用材料简单，是一种简易省时、操作简便，能够有效避免碳纳米材料团聚且完全除菌的新方法。

附图说明

图1为本发明的配制方法流程图。

图2为本发明实施例1培养基除菌效果对比图。

图3为本发明实施例2培养基除菌效果对比图。

图4为本发明实施例3培养基除菌效果对比图。

具体实施方式

通过下面给出的具体实施实例，可以更清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。

实施例1