專利名稱：光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬生物培養(yǎng)領(lǐng)域，涉及一種生物培養(yǎng)裝置，具體是一種可進(jìn)行光照、溫度培養(yǎng)條件優(yōu)化的光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱。
背景技術(shù)：
微藻是一類生長(zhǎng)于海水或淡水中的單細(xì)胞或多細(xì)胞微小植物，具有重要的研究和應(yīng)用價(jià)值。微藻的研究和應(yīng)用需要篩選出優(yōu)勢(shì)藻種，由于在不同的溫度和光照條件下篩選出的優(yōu)勢(shì)藻種都不相同，因此，微藻的光照和溫度培養(yǎng)條件的優(yōu)化是藻類資源開發(fā)和利用的必備前提不同溫度和光照條件下，可以篩選獲得不同的優(yōu)勢(shì)藻種；不同藻種都有一個(gè)最適的光照和溫度范圍，這一基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲得是進(jìn)行微藻生產(chǎn)和研究的前提。目前，微藻的光/溫培養(yǎng)條件的優(yōu)化即微藻的最適光照、溫度條件的選擇是在溫度控制儀器中進(jìn)行多輪實(shí)驗(yàn)獲得，每一輪實(shí)驗(yàn)所需的時(shí)間是微藻的一個(gè)培養(yǎng)周期(靜止培養(yǎng)需要20天左右)，因此微藻的光/溫培養(yǎng)條件的優(yōu)化是一項(xiàng)極其繁瑣和耗費(fèi)時(shí)的工作，此外，多輪實(shí)驗(yàn)不可避免地增加了實(shí)驗(yàn)誤差，降低實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而影響微藻的光/溫培養(yǎng)條件的優(yōu)化結(jié)果。就現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、人力和時(shí)間條件，傳統(tǒng)的方法已不能滿足微藻生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和微藻研發(fā)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，采用光照、溫度雙梯度控制的方式可有效地快速、高通量的進(jìn)行藻種篩選和培養(yǎng)條件優(yōu)化，減少實(shí)驗(yàn)勞動(dòng)強(qiáng)度與實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)微藻光、溫復(fù)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一次性完成，簡(jiǎn)化藻類的研發(fā)過(guò)程。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，包括箱體，箱體的外部設(shè)置保溫層，在箱體的左右兩側(cè)分別設(shè)置制冷區(qū)和加熱區(qū)，中部為工作區(qū)，制冷區(qū)和加熱區(qū)的相對(duì)位置上分別設(shè)置熱傳遞效率較好的金屬隔板，制冷區(qū)里設(shè)置制冷器和控溫器，可制冷并維持制冷區(qū)的溫度恒定在較低溫條件下，在加熱區(qū)里設(shè)置加熱棒和控溫器，可加熱并維持加熱區(qū)的溫度恒定在較高溫條件下；在箱體的中部工作區(qū)均勻設(shè)置金屬網(wǎng)格，即采用熱傳遞效率較好的金屬制作成規(guī)格大小相同的網(wǎng)格，在金屬網(wǎng)格里設(shè)有熱傳導(dǎo)介質(zhì)，由此在箱體內(nèi)的兩端設(shè)制一個(gè)高溫端和一個(gè)低溫端，兩端之間出現(xiàn)溫度差，熱量通過(guò)兩端中間的熱傳導(dǎo)介質(zhì)自然傳導(dǎo)，由高溫至低溫連續(xù)變化，從而在金屬網(wǎng)格中形成連續(xù)的溫度梯度；在工作區(qū)的上方同一平面上由少至多均勻固定排列數(shù)個(gè)冷光燈，冷光燈的排列方向與制冷區(qū)和加熱區(qū)的方向呈直角，當(dāng)光源均處在同一平面時(shí)，與光源平行的另一平面上的光照強(qiáng)度與光源在此平面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的密度有關(guān)，密度越大(即測(cè)量點(diǎn)與所有光源距離之和越小)光照強(qiáng)度越大，由此通過(guò)控制光源密度來(lái)實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度的梯度變化，從而在工作區(qū)的金屬網(wǎng)格中形成連續(xù)的光照梯度。由于在金屬網(wǎng)格中的溫度梯度和光照梯度呈交互垂直分布，可在箱體的工作區(qū)的金屬網(wǎng)格內(nèi)形成多個(gè)不同溫度和光照強(qiáng)度的組合，實(shí)現(xiàn)微藻光、溫復(fù)合實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)微藻光、溫復(fù)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一次性完成的效果。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備成本低，采用光照、溫度雙梯度控制的方式可有效地快速、 高通量的進(jìn)行藻種篩選和培養(yǎng)條件優(yōu)化，能夠大量減少實(shí)驗(yàn)勞動(dòng)強(qiáng)度與實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)微藻光、溫復(fù)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一次性完成，短縮研發(fā)周期，簡(jiǎn)化研發(fā)過(guò)程，具有成本低、易制作、操作容易的特點(diǎn)，為藻類的研發(fā)提供一條有效途徑。


圖1是本發(fā)明的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意俯視圖。圖中1、箱體；2、保溫層；3、制冷區(qū)；4、金屬隔板；5、工作區(qū)；6、金屬網(wǎng)格；7、冷光燈；8、加熱區(qū)；9、熱傳導(dǎo)介質(zhì)。
具體實(shí)施例方式在圖中所示的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明包括箱體1，箱體1由5mm厚度的PMMA有機(jī)板粘結(jié)而成，外部加金屬支撐架，箱體的外部設(shè)置保溫層2，在箱體的左右兩側(cè)分別設(shè)置制冷區(qū)3和加熱區(qū)8，中部為工作區(qū)5，制冷區(qū)和加熱區(qū)的相對(duì)位置上分別設(shè)置熱傳遞效率較好的金屬隔板4，制冷區(qū)里設(shè)置制冷器和控溫器，由制冷器和控溫器組合可制冷并維持制冷區(qū)的溫度恒定在較低溫條件下(如維持在0°C )，在加熱區(qū)里設(shè)置加熱棒和控溫器，由加熱棒和溫控器組合可加熱并維持加熱區(qū)的溫度恒定在較高溫條件下(如維持在45°C)；在箱體的中部工作區(qū)5均勻設(shè)置規(guī)格大小相同金屬網(wǎng)格6，在金屬網(wǎng)格里設(shè)有熱傳導(dǎo)介質(zhì)9，可進(jìn)行熱量傳導(dǎo)；在工作區(qū)5的上方同一平面上由少至多均勻固定排列數(shù)個(gè)冷光燈7，冷光燈7的排列方向與制冷區(qū)和加熱區(qū)的方向呈直角(即制冷區(qū)和加熱區(qū)的連線為橫向時(shí)，冷光燈的排列方向?yàn)榭v向)。由于在箱體內(nèi)的兩端設(shè)制一個(gè)高溫端(加熱區(qū)8)和一個(gè)低溫端(制冷區(qū) 3)，兩端之間出現(xiàn)溫度差，熱量通過(guò)兩端中間的熱傳導(dǎo)介質(zhì)9自然傳導(dǎo)，由高溫(如45°C) 至低溫(如0°C)連續(xù)變化，從而利用熱量轉(zhuǎn)移的三種自然方式(即熱傳導(dǎo)、熱傳遞和熱輻射)在金屬網(wǎng)格6中形成連續(xù)的溫度梯度。由于冷光燈7均處在同一平面，與冷光燈7平行的另一平面上的金屬網(wǎng)格6的光照強(qiáng)度與冷光燈7上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的密度有關(guān)，密度越大光照強(qiáng)度越大，由此通過(guò)控制冷光燈7的密度可實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度的梯度變化，從而在工作區(qū)5的金屬網(wǎng)格6中形成連續(xù)的光照梯度。由于在金屬網(wǎng)格中的溫度梯度和光照梯度呈交互垂直分布，可有效地在箱體1的工作區(qū)5的金屬網(wǎng)格6內(nèi)形成多個(gè)不同溫度和光照強(qiáng)度的組合，實(shí)現(xiàn)微藻光、溫復(fù)合實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)微藻光、溫復(fù)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一次性完成的效果。所述金屬隔板4是鋁隔板。所述金屬網(wǎng)格6是鋁網(wǎng)格。所述熱傳導(dǎo)介質(zhì)9是液體熱傳導(dǎo)介質(zhì)或固體熱傳導(dǎo)介質(zhì)。所述液體熱傳導(dǎo)介質(zhì)是水。本發(fā)明可用于光合水生生物(微藻和大型海藻)和非光合水生生物的種質(zhì)資源篩選與培養(yǎng)條件優(yōu)化。通過(guò)調(diào)節(jié)光源密度和冷熱端的溫度可對(duì)培養(yǎng)箱的溫度和光照范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的水生生物生長(zhǎng)的需要。利用不同的熱傳導(dǎo)介質(zhì)9，可進(jìn)行不同種質(zhì)資源篩選與培養(yǎng)條件優(yōu)化，如采用固體熱傳導(dǎo)介質(zhì)時(shí)，本發(fā)明可以對(duì)微藻和微生物進(jìn)行固體培養(yǎng)。
權(quán)利要求
1.一種光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，其特征在于包括箱體(1)，箱體的外部設(shè)置保溫層 O)，在箱體的左右兩側(cè)分別設(shè)置制冷區(qū)C3)和加熱區(qū)(8)，中部為工作區(qū)(5)，冷區(qū)和加熱區(qū)的相對(duì)位置上分別設(shè)置金屬隔板，制冷區(qū)里設(shè)置制冷器和控溫器，在加熱區(qū)里設(shè)置加熱棒和控溫器；在箱體的中部工作區(qū)(5)均勻設(shè)置規(guī)格大小相同金屬網(wǎng)格(6)，在金屬網(wǎng)格里設(shè)有熱傳導(dǎo)介質(zhì)(9)；在工作區(qū)(5)的上方同一平面上由少至多均勻固定排列數(shù)個(gè)冷光燈(7)，冷光燈(7)的排列方向與制冷區(qū)和加熱區(qū)的方向呈直角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，其特征在于所述金屬隔板(4)是鋁隔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，其特征在于所述金屬網(wǎng)格(6)是鋁網(wǎng)格。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，其特征在于所述熱傳導(dǎo)介質(zhì)(9) 是液體熱傳導(dǎo)介質(zhì)或固體熱傳導(dǎo)介質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，其特征在于所述液體熱傳導(dǎo)介質(zhì)是水。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光/溫雙梯度微藻培養(yǎng)箱，括箱體(1)，箱體的外部設(shè)置保溫層(2)，在箱體的左右兩側(cè)分別設(shè)置制冷區(qū)(3)和加熱區(qū)(8)，中部為工作區(qū)(5)，制冷區(qū)里設(shè)置制冷器和控溫器，加熱區(qū)里設(shè)置加熱棒和控溫器；在工作區(qū)(5)均勻設(shè)置金屬網(wǎng)格(6)，在金屬網(wǎng)格里設(shè)有熱傳導(dǎo)介質(zhì)(9)；在工作區(qū)(5)的上方同一平面上由少至多均勻固定排列數(shù)個(gè)冷光燈(7)，冷光燈的排列方向與制冷區(qū)和加熱區(qū)的方向呈直角。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用光照、溫度雙梯度控制的方式可有效地快速、高通量的進(jìn)行藻種篩選和培養(yǎng)條件優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)微藻光、溫復(fù)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一次性完成，短縮研發(fā)周期，簡(jiǎn)化研發(fā)過(guò)程，為藻類的研發(fā)提供一條有效途徑。
文檔編號(hào)C12M1/38GK102337204SQ20111029454
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年10月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月2日
發(fā)明者劉志媛, 朱厚壯, 淘衛(wèi)然, 潘書哲 申請(qǐng)人:海南大學(xué)