Устройство для выращивания бактерий

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ БАКТЕРИЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Пундик Анастасия Николаевна Гапеева Тамара Александровна Волотовский Игорь Дмитриевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для выращивания бактерий, содержащее нагревательный теплоизолированный шкаф и установленную в нем вращающуюся платформу с ячейками для сосудов,отличающееся тем, что платформа выполнена с возможностью реверсивного вращения с частотой 60-80 об/мин, при этом ось вращения установлена под углом 30-60 градусов к горизонтальной плоскости нагревательного шкафа с возможностью дискретного изменения величины угла посредством регулирующей опоры.(56) 1. Описание научных принципов устройства новых приборов и методики пользования ими. - Пущино Научный центр биологических исследований, 1977. - С. 3-7. 2. Термошейкер Техническое описание. ООО Компания Биоком. - Москва, 2003. Полезная модель относится к биотехнологии, а точнее к устройствам для выращивания микроорганизмов, и может быть использована для выращивания жидких бактериальных культур в лабораторных условиях. 36612007.06.30 Известно устройство для выращивания микроорганизмов 1, содержащее нагревательную камеру, сосуды для выращивания микроорганизмов и узел перемешивания культуры. Температура в нагревательной камере изменяется в пределах от 5 С до 70 С, а используемые сосуды имеют емкость свыше 1000 мл, что позволяет применять механическое перемешивание культур, способствующее их росту. Недостатком устройства является невозможность применения его в лабораторных условиях, когда использование обычно нескольких небольших сосудов (пробирок) не позволяет осуществлять механическое перемешивание в них жидких бактериальных культур(бактерий), что приводит к замедлению их роста и уменьшает количество жизнеспособных клеток. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является устройство 2 (прототип), содержащее нагревательный теплоизолированный шкаф и установленную в нем подвижную платформу с ячейками для сосудов (пробирок). При вращении платформы с частотой 90-450 об/мин сосуды с жидкими бактериальными культурами (бактериями) совершают орбитальное движение, которое, по мнению авторов,создает аэрацию жидких бактериальных культур, способствующую их росту. Недостатком устройства является низкая эффективность процесса аэрации, затрудняющая рост бактерий и приводящая к низкому выходу жизнеспособных клеток бактериальной культуры. Это вызвано, вероятно, тем, что бактерии под действием центробежной силы и силы тяготения стремятся к внешней стороне и ко дну сосуда (пробирки) и это затрудняет их перемешивание. Задачей предполагаемой полезной модели является создание устройства, обеспечивающего повышение эффективности аэрации жидких бактериальных культур в сосудах,что способствует быстрому росту бактерий и повышению качества бактериальных культур. Задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем нагревательный теплоизолированный шкаф и установленную в нем вращающуюся платформу с ячейками для сосудов, платформа выполнена с возможностью реверсивного вращения с частотой 60-80 об/мин, при этом ось вращения установлена под углом 30-60 к горизонтальной плоскости нагревательного шкафа с возможностью дискретного изменения величины угла посредством регулирующей опоры. Сущность полезной модели поясняется общим видом устройства, представленного фиг. 1. Устройство содержит нагревательный теплоизолированный шкаф 1 с прозрачным открывающимся окном (на фиг. 1 не показано), через которое осуществляется доступ к сосудам, трехуровневую платформу 2 с ячейками 3, в которые устанавливают сосуды(пробирки) 4. Ячейки расположены по двум окружностям платформы. Платформа приводится во вращательное движение реверсивным двигателем с редуктором 5, в качестве которого используется двигатель типа РД-09-А. Ось 6 вращения платформы 2 устанавливается относительно нижней плоскости 7 шкафа 1 под угломс помощью регулируемой опоры 8. Она обеспечивает установку 3-х или 4-х фиксированных значений углав диапазоне 30-60. Управление реверса двигателя с редуктором 5 осуществляется с помощью узла управления 9. В качестве нагревательного теплоизолированного шкафа используется термостат. Устройство работает следующим образом. Сосуды с клетками штамма (бактериями) в питательной среде помещают в ячейки 3 платформы 2. Платформу с реверсивным двигателем 5 помещают в нагревательный шкаф 1 и устанавливают с помощью регулируемой опоры 8 ось вращения платформы на определенный угол в пределах 30-60 относительно горизонтальной плоскости 7 нагревательного шкафа 1. Включают нагревательный шкаф. При достижении в нем определенной температуры включают реверсивный двигатель 5, который с помощью узла управления 9 приводит платформу в реверсивно-вращательное движение. Начался процесс эффективной аэрации и роста бактериальной культуры. Периодически останавливают двигатель платформы и 2 36612007.06.30 через окно нагревательного шкафа отбирают пробы жидкой бактериальной культуры(бактерии) для измерения оптической плотности с целью определения скорости роста, а также определения титра количественного выхода бактерий. В конце эксперимента отключают двигатель платформы, выключают нагревательный шкаф, достают сосуды с бактериальной культурой. Сравнение предложенного устройства с прототипом при выращивании жидких культур бактерий показало, что в случае применения предложенного устройства процесс выращивания клеток бактерий протекает более интенсивно и позволяет получать культуры с необходимым титром более высокого качества. Полученные культуры характеризуются более высоким соотношением между числом жизнеспособных и погибших клеток. Это обстоятельство позволило на 1-2 порядка увеличить эффективность введения плазмидной ДНК в клетки бактерий (трансформации), выращенных с помощью предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом. Преимущества предложенного устройства перед прототипом обусловлены более эффективной аэрацией жидких бактериальных культур (бактерий) благодаря применению наклонного реверсивного вращения платформы, обеспечивающего более равномерное перемешивание выращиваемых культур. Путем выбора оптимального наклона оси вращения платформы в пределах угла 30-60 и скорости реверсивного вращения достигается значительный эффект при выращивании жидких культур различных бактерий. Таким образом, применение в устройстве для выращивания бактерий подвижной платформы с возможностью реверсивного вращения с частотой 60-80 об/мин вокруг оси, установленной под углом 30-60 градусов к горизонту, позволило увеличить интенсивность процесса выращивания клеток бактерий и повысить их жизнеспособность за счет повышения эффективности аэрации выращиваемых культур. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3