專利名稱：一種用于鑒定和分離趨磁細(xì)菌的磁泳分離儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于分離和鑒定趨磁細(xì)菌的磁泳分離儀。
背景技術(shù)：
分離細(xì)菌的常規(guī)方法可以分為三類固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)、 半固體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)和液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)。液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)通常采用的是稀釋法，接種物在液體培養(yǎng)基中進(jìn) 行順序稀釋，以得到高度稀釋的效果，使一支試管中分配不到一個微生物， 如果經(jīng)稀釋后的大多數(shù)試管中沒有微生物生長，那么有微生物生長的試管得 到的培養(yǎng)物可能就是純培養(yǎng)物。如果經(jīng)稀釋后的試管中細(xì)菌生長的比例提高 了，得到純培養(yǎng)的概率就會急劇下降。因此，采用稀釋法進(jìn)行液體分離時， 必須在同一個稀釋度的許多平行試管中進(jìn)行，而且大多數(shù)表現(xiàn)為不生長。液 體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng)簡單易行，但是獲得純培養(yǎng)的難度較大，通常獲得的培 養(yǎng)物須經(jīng)過幾次的分離才能達(dá)到目的，而且，普通的液體培養(yǎng)基分離純培養(yǎng) 對于有趨向性的細(xì)菌來說，也是不適用的。發(fā)明內(nèi)容本實用新型利用細(xì)菌的趨磁性，提供一種用于分離趨磁細(xì)菌 的磁泳分離儀，從混合菌中分離趨磁細(xì)菌，檢測細(xì)菌的趨磁性，并對其在磁 場下的泳動平均速度進(jìn)行測定。本實用新型的基本原理是通過磁場與液體培養(yǎng)基組合，再加以光電檢測裝 置，將含有生物納米磁性顆粒的細(xì)菌置于梯度磁場中，含有該微粒的細(xì)菌受磁力 的作用產(chǎn)生泳動，從而達(dá)到分離純培養(yǎng)的目的。一種用于鑒定和分離趨磁細(xì)菌的磁泳分離儀，包括二個通過聯(lián)接板固定的 磁泳槽，在聯(lián)接板上方設(shè)置有蓋板，蓋板上固定有毛細(xì)管，毛細(xì)管用以連通或隔 開兩邊的液體；毛細(xì)管一端距端點0. 5 1. 5扁處彎成15 90度角，毛細(xì)管 可以繞其軸線在蓋板內(nèi)轉(zhuǎn)動，二個磁泳槽之間的距離為80 150mm，蓋板寬度 為50 80mm，聯(lián)接板靠近磁泳槽的二端點處分別設(shè)置有光電檢測裝置，用于檢測通過毛細(xì)管的細(xì)菌，在二個磁泳槽中設(shè)置有帶溫度反饋調(diào)節(jié)的電加熱裝置； 磁泳槽處于磁場中，磁泳槽平均磁場梯度為0. 85 2. OTelsa/m，磁場既可以是永 磁體，也可以是電磁體。
細(xì)菌趨磁性的檢測首先采用光學(xué)顯微鏡和外加磁場對待分離細(xì)菌進(jìn)行 簡單觀察，初步判定其是否具有趨磁性；用磁泳分離儀做進(jìn)一步檢測實驗， 將細(xì)菌接到磁泳分離儀遠(yuǎn)磁端，磁泳分離儀以平行和垂直磁力線方向放置；如圖2所示，發(fā)現(xiàn)磁泳一段時間后，圖2a中近磁端有細(xì)菌，而圖2b、圖2c中近磁端無細(xì)菌，說明該細(xì)菌具有趨磁性，通過以上兩種實驗方法用磁泳分 離儀進(jìn)行檢測后，完全可以確定細(xì)菌具有趨磁性。
如果三種情況下均有細(xì)菌，則說明該細(xì)菌通過擴散進(jìn)入了近磁端槽中，此時需要調(diào)整磁泳時間；如果三種情況下均無細(xì)菌，則說明細(xì)菌難以短時間內(nèi)通過毛細(xì)管，需要延長時間或增加菌液濃度，來增細(xì)菌進(jìn)入毛細(xì)管磁泳的 機會。
磁泳分離細(xì)菌用磁泳分離儀分離細(xì)菌時，當(dāng)近磁端光電檢測裝置檢測到細(xì)菌泳動到近磁端槽中后，將毛細(xì)管向上轉(zhuǎn)，以避免其他細(xì)菌繼續(xù)泳動進(jìn)入近磁端槽中。磁泳過程中，采用無鐵9k培養(yǎng)基作緩沖體系，最大限度的減少 了菌體在磁泳過程中的死亡；在分離的過程中，體內(nèi)含有磁性顆粒的細(xì)菌在細(xì)長的毛細(xì)管中借助連續(xù)的磁場梯度進(jìn)行泳動，而體內(nèi)沒有磁性顆粒的細(xì)菌 則留在了遠(yuǎn)磁端非磁性細(xì)菌槽中。
對于浸礦細(xì)菌來說，其菌長0.9 2to,磁泳時，菌體泳動的距離是其 自身長度的110000/2=55000倍，所以可以排除其他浸礦菌是因為擴散而到另 外一個槽中去；在聯(lián)接板靠近磁泳槽的一端設(shè)置有二個光電檢測裝置，用于檢測通過毛細(xì)管的細(xì)菌，在二個磁泳槽中設(shè)置有帶溫度反饋調(diào)節(jié)的電加熱裝置；用 此法即可將具有微弱趨磁性的菌株分離出來。
用磁泳分離具有不同程度趨磁性的細(xì)菌。因為不同趨磁性細(xì)菌菌體中磁 性顆粒含量不同，表現(xiàn)在宏觀上就具有不同程度的趨磁性，需要通過控制磁 泳時間或者磁泳的磁場強度來對具有不同程度趨磁性的細(xì)菌進(jìn)行更細(xì)致的分 離?？紤]到體內(nèi)含有磁性顆粒的細(xì)菌受到的磁場力大，所以就會泳動的比較 快，因此，可以設(shè)計一系列的時間來取樣，而最先取到的樣品，其中含有的 就是趨磁性最強的細(xì)菌；也可以通過調(diào)節(jié)磁場強度來將不同趨磁性的細(xì)菌進(jìn) 行分離，磁場強度可以通過控制永磁體離磁泳分離儀磁場端的距離調(diào)節(jié)，也 可以通過控制電磁鐵的電流來調(diào)節(jié)磁場強度；當(dāng)磁場強度最弱的時候，具有 很強趨磁性的細(xì)菌會從非磁性細(xì)菌槽泳動到磁性細(xì)菌槽，逐漸加大磁場，就 磁場磁力線與磁泳槽平行或垂直。采用本實用新型，可以在液體培養(yǎng)基中將具有不同趨磁性的細(xì)菌分離而獲 得純培養(yǎng)，既避免了一些趨磁細(xì)菌不易在固體培養(yǎng)基上生長，又彌補了普通的液體培養(yǎng)基難以分離趨磁細(xì)菌的不足，從而解決了趨磁菌難以獲得純培養(yǎng)的問題；采用本實用新型，還可以有效判斷細(xì)菌是否具有趨磁性以及對具有 趨磁性的細(xì)菌在磁場作用下泳動的速率進(jìn)行測定，從而為細(xì)菌的趨磁性提供 了一個定量的研究方法；本實用新型可以結(jié)合生物納米磁性微球分離技術(shù)， 從而對一些蛋白質(zhì)、基因等生物大分子的分離提供簡易、快捷、無毒的新手 段。


圖l:本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2:采用本實用新型檢測細(xì)菌趨磁性示意圖；其中a:磁體靠近近磁 端，磁力線與磁泳分離儀平行；b:磁力線與磁泳分離儀垂直；c:磁體靠近遠(yuǎn) 磁端，磁力線與磁泳分離儀平行；圖3:本實用新型從帶有磁性顆粒的細(xì)菌體內(nèi)提取出的磁性顆粒的金相 圖，圖中標(biāo)尺為100nm，放大倍數(shù)為30萬倍；圖4:本實用新型從帶有磁性顆粒的細(xì)菌體內(nèi)提取出的磁性顆粒的能譜 圖，其中主要元素為O,C,Fe，百分含量分別為:50.42%, 26.45%, 20.82%。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。所使用磁泳分離儀結(jié)構(gòu)如圖1所示，用于獲得純菌且分離過程中靠近磁 體的磁泳槽為近磁端槽2，用于放置待分離混合菌的磁泳槽為遠(yuǎn)磁端槽6，聯(lián) 通二個磁泳槽2、 6的毛細(xì)管3 —端0. 8mm處彎成45度角，毛細(xì)管3可以繞其 軸線在蓋板內(nèi)轉(zhuǎn)動，用以連通或隔開兩邊的液體；磁泳槽2、 6之間的距離為 IIO咖，蓋板4寬度為65mm,在二個磁泳槽2、 6中設(shè)置帶溫度反饋調(diào)節(jié)裝置 的電加熱器l，聯(lián)接板靠近磁泳槽2、 6的端點處分別設(shè)置有光電檢測裝置5，蓋 板和聯(lián)接板之間密封，磁泳槽內(nèi)有磁泳緩沖液。在放置有彎角毛細(xì)管的磁泳槽2 端設(shè)置磁場，磁泳槽平均磁場梯度為1.20Telsa/m。磁泳緩沖體系采用無鐵的9k 鹽液(其主要成分:(肌)孤，KC1, K線，MgS04.7H20, Ca(N03)2,的濃度 分別為3.00， 0.10， 0.50， 0.50， O.Olg/1)做緩沖介質(zhì)。
可以將趨磁性從強到弱的細(xì)菌逐步的分離出來；在磁泳分離儀的磁場端，既 可以放置永磁體，也可以放置電磁體。經(jīng)過磁泳分離，擴大培養(yǎng)，并對分離出來的細(xì)菌進(jìn)行16S rDNA鑒定，確 定分離的菌為力cW z^'o力ac!7i"s, /e2Tooo'o^/7s 0. /erroar油W ，其在 Genbank中的登錄號為DQ321745， DQ321746;將分離到的細(xì)菌用富集9k培 養(yǎng)基對其進(jìn)行富集，然后對培養(yǎng)物作簡單鏡檢，觀察到其確實具有微弱的趨 磁性；進(jìn)一步對其做透射電鏡的鑒定，觀察到其體內(nèi)有2 3顆電子致密顆粒 (為生物納米磁性顆粒)；分別用超聲波、試劑盒、SDS將其破壁，均提取到 了其體內(nèi)的磁性顆粒，本發(fā)明提取到磁性顆粒的金相圖見圖3，其能譜分析見 圖4,其中主要元素為O,C,Fe，百分含量分別為:50.42%， 26.45%， 20.82%。
權(quán)利要求1.一種用于鑒定和分離趨磁細(xì)菌的磁泳分離儀，其特征在于包括二個通 過聯(lián)接板固定的磁泳槽，在聯(lián)接板上方設(shè)置有蓋板，蓋板上固定有毛細(xì)管，毛細(xì)管用以連通或隔開兩邊的液體；毛細(xì)管一端距端點0. 5 1. 5mm處彎成15 90 度角，毛細(xì)管可以繞其軸線在蓋板內(nèi)轉(zhuǎn)動，二個磁泳槽之間的距離為80 150 mm，蓋板寬度為50 80mm，聯(lián)接板靠近磁泳槽的二端點處分別設(shè)置有光電檢測 裝置，用于檢測通過毛細(xì)管的細(xì)菌，在二個磁泳槽中設(shè)置有帶溫度反饋調(diào)節(jié)的 電加熱裝置；磁泳槽處于磁場中，磁泳槽平均磁場梯度為0. 85 2. OTelsa/m。
專利摘要一種用于鑒定和分離趨磁細(xì)菌的磁泳分離儀。包括二個通過聯(lián)接板固定的磁泳槽，在聯(lián)接板上方設(shè)置有蓋板，蓋板上固定有毛細(xì)管，毛細(xì)管用以連通或隔開兩邊的液體；毛細(xì)管一端彎成一定角度，聯(lián)接板靠近磁泳槽的二端點處分別設(shè)置有光電檢測裝置，在二個磁泳槽中設(shè)置有帶溫度反饋調(diào)節(jié)的電加熱裝置；在放置有彎角毛細(xì)管的磁泳槽端設(shè)置磁場。采用本實用新型，可以在液體培養(yǎng)基中將具有不同趨磁性的細(xì)菌分離而獲得純培養(yǎng)，既避免了一些趨磁細(xì)菌不易在固體培養(yǎng)基上生長，又彌補了普通的液體培養(yǎng)基難以分離趨磁細(xì)菌的不足，從而解決了趨磁菌難以獲得純培養(yǎng)的問題；可以有效判斷細(xì)菌是否具有趨磁性以及對具有趨磁性的細(xì)菌在磁場作用下泳動的速率進(jìn)行測定。
文檔編號C12M1/34GK201021451SQ20062005074
公開日2008年2月13日 申請日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者劉文斌, 劉新星, 楊英杰, 謝建平, 邱冠周, 強 霍 申請人:中南大學(xué)