[发明专利]深海冷泉生物高压控温模拟培养装置及其使用方法

说明书

本发明属于冷泉高压大型生物或微生物培养模拟实验研究领域，具体地说是一种深海冷泉生物高压控温模拟培养装置及其使用方法，模拟装置包括混合舱，高压舱，高压过滤器装置以及各种阀体，利用高压管路连接。本发明在高压舱中，通过高压泵和温控系统实现深海高温或低温高静水压环境，同时经过富集过滤、固定装置，解决了高压下大型生物和微生物菌体的培养、富集、固定技术。且培养装置、富集过滤装置可进行外部扩展，材料绝大部分耐腐蚀性能强，成本低，体积可调。

技术领域

本发明属于高压大型生物或微生物培养、过滤、固定模拟实验研究领域，具体地说是一种深海冷泉生物高压控温模拟培养装置及其使用方法。

背景技术

深海是典型的高压环境，耐压及嗜压微生物是深海生态系统中的重要类群。随着深海采样技术的发展及高压微生物特殊培养设备的开发,已从深海环境中分离到一系列嗜压微生物,包括一些常压环境不能生长的严格嗜压菌。它们在脂肪酸的组成、压力调控元件、嗜压基因的表达、运动性等方面逐渐形成了有别于常压微生物的独特机制。

目前，国内外已有的深海模拟及低温高压微生物培养系统，如2014年1月29日公布的、公布号为CN103540521A的“深海冷泉模拟及低温高压微生物培养系统”是以水作为介质产生静水压，在特定的高压釜中，通过加压泵和温控系统实现深海高温或低温高静水压环境的模拟。培养结束后需要泄压至常压，再打开高压釜取样，无法精确反应微生物在高压下的状态。

在大型压力模拟装置方面，上海交通大学、中国科学院深海科学与工程研究所、哈尔滨工程大学、天津大学等单位搭建深海模拟与生物培养系统平台，开发了深海冷泉/热液模拟系统，2000米深海模拟试验装置、4000米深海高压模拟试验装置等装备，可以进行大设备和大体积的高压实验和高压培育；但是高压装备都为大型装备，体积较大，当进行样品获取时需要泄压操作，导致无法进行多样品分时操作。

发明内容

针对目前高压大型生物或微生物培养的瓶颈问题，本发明的目的在于提供一种深海冷泉生物高压控温模拟培养装置及其使用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明的模拟装置包括补充气瓶、混合舱、高压泵A、培养组件、四通、过滤组件、废液舱及海水舱，其中混合舱的入口分别与补充气瓶及海水舱相连通，所述混合舱的出口通过管道与培养组件的入口端连通，所述培养组件的出口端通过管道与四通的第一个接口连通，在所述混合舱与培养组件之间的管道上安装有高压泵A；所述培养组件包括高压舱及恒温箱，所述高压舱位于恒温箱内，高压舱入口通过管道与所述高压泵A的出口连通，高压舱出口通过管道与所述四通的第一个接口连通，所述高压泵A与高压舱入口之间的管道上设有背压阀A；所述高压舱内在进行微生物培养实验时放置有微生物袋，所述微生物袋内部与高压舱出口连通，所述四通的第二个接口在进行微生物培养实验时通过管道与过滤组件的入口端连通，所述过滤组件的出口端通过管道与废液舱连通；所述高压舱内在进行大型生物培养实验时，所述高压舱出口与高压舱内部连通，所述四通的第二个接口在进行大型生物培养实验时通过管道与废液舱直连；所述过滤组件包括高压过滤器装置，所述高压过滤器装置的入口通过管道与四通的第二个接口连通，所述高压过滤器装置的出口通过管道与废液舱连通，在所述高压过滤器装置的出口与废液舱之间的管道上设有背压阀B；所述四通的第四个接口在进行微生物培养实验时通过管道与固定液舱连通，该固定液舱与四通之间的管道上安装有高压泵B，所述固定液舱中的固定液通过高压泵B泵入过滤组件中，对所述过滤组件中存在于过滤器内的过滤膜进行固定；各管道上分别安装有控制管道开关的针阀。

其中：所述培养组件为多个，各所述培养组件并联连接；所述过滤组件为多个，各所述过滤组件并联连接。

所述四通第二个接口与废液舱直连的管道与各过滤组件并联连接。

所述混合舱上分别安装有安全阀A及压力表A，所述高压舱上分别安装有安装阀B及压力表B。