[发明专利]连续监测细胞生长速率的装置和方法

说明书

本发明公开了一种连续监测细胞生长速率的装置和方法。所述的装置包括底部设有凹槽的培养瓶，插入凹槽的传感器以及传感器固定装置，利用凹槽中的传感器在培养瓶底部测定培养瓶内细胞培养液的浊度，再通过数据处理和数据输出模块获得细胞培养液浊度值，绘制生长曲线，动态实时监测细胞的生长速率。本发明在监测细胞生长速率时，无需打开培养瓶取样，可快速、准确的连续监测细胞生长速率，绘制生长曲线，减少实验员工作量，提高实验精确度。

技术领域

本发明属于微生物检测技术领域，涉及一种连续监测细胞生长速率的装置和方法。

背景技术

微生物细胞生长曲线是当微生物细胞在适宜的条件下培养时，以培养时间为横坐标，微生物细胞数量变化为纵坐标绘制出的一条反应微生物细胞在培养期间细胞数量变化规律的曲线。例如细菌生长曲线反应了细菌生长的不同阶段：滞后期、对数期、稳定期和衰亡期，可以反应出细菌的数量、生长状况及代谢情况等。微生物细胞生长曲线在微生物培养及发酵过程的实时监测，克隆菌株的筛选及生长特征表征、微生物抑制及药物毒理实验、培养基优化、微生物质量与活力控制等实验中都有重要的指导意义。

传统的微生物细胞生长曲线测量通常是使用分光光度法，将少量的单细胞微生物接种到含有一定容积液体培养基的锥形瓶内，在适宜的条件下培养，按照设计的时间点从培养瓶中取样，用分光光度计测量细胞培养液OD值，通过取样时间和所测量的细胞培养液OD值绘制微生物细胞生长曲线。该方法要求实验员定时反复开瓶取样检测，这样既容易引入污染，也会增加实验员的工作量。而且室温和培养条件温度不同，反复取样会影响微生物细胞的生长，且多次取样造成培养液体积减少，造成测试数据不准确，无法真实反映微生物细胞的生长状态。且对于需要在厌氧或其他特殊条件下培养的微生物细胞，通过手动取样测量微生物细胞的生长速率难度很大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续监测细胞生长速率的装置和方法。该装置能够在不干扰细胞生长的前提下，实时连续监测细胞的生长状态。

本发明所述的连续监测细胞生长速率的装置，包括底部设有凹槽的培养瓶，插入凹槽的传感器以及传感器固定装置，所述的凹槽成对设计。

上述连续监测细胞生长速率的装置中，凹槽的数量为一对以上。凹槽的结构与传感器的探头相匹配。

作为优选的实施方式，凹槽的深度为5mm～30mm，宽度为3mm～50mm。

本发明所述的细胞为本领域技术人员熟知的微生物细胞，包括细菌、真菌或者微藻等。

本发明所述的培养瓶的底部为透明材质，利于光从底部成对的凹槽形成的凸起部分透过，包括但不限于玻璃和塑料等。所述的培养瓶包括但不限于细胞培养用的宽体培养瓶，三角培养瓶和斜颈培养瓶或培养罐等。

本发明提供的连续监测细胞生长速率的方法，包括以下步骤：

将细胞接种至底部设有凹槽的培养瓶中，在凹槽内插入传感器，将插有传感器的培养瓶放入培养箱或摇床中培养，监测细胞培养液的浊度，通过有线或无线数据模块将监测到的细胞培养液的浊度数据传输到电脑上，输出并绘制生长曲线。

上述方法中，所述的培养箱或摇床包括但不限于有氧或无氧的培养箱或摇床。

上述方法中，采样间隔时间为10s～30min，培养时长为24～72h。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明利用传感器在细胞培养瓶外测定培养瓶内细胞培养液的浊度，传感器无需直接接触培养液，只需将培养液装入培养瓶中灭菌，传感器不需要灭菌，增加了传感器的使用寿命和稳定性。