專利名稱：模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微生物腐蝕監(jiān)測設(shè)備的改進，具體講是一種模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置。其是在實驗室內(nèi)模擬生成微生物膜，而進行微生物腐蝕研究的實驗裝置，其屬于微生物學(xué)和腐蝕科學(xué)交叉的技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)的微生物腐蝕主要發(fā)生在各種液體環(huán)境中，如工業(yè)冷凝水管道內(nèi)、污水處理廠、河流湖泊和海水環(huán)境中的各種金屬設(shè)施表面。在這些環(huán)境中存在著大量的微生物，它們首先在材料表面附著，如果環(huán)境條件適合，這些微生物就開始不斷的代謝繁殖，同時分泌大量的胞外分泌物(EPS)。這些胞外分泌物將微生物牢固的粘附在材料表面形成以EPS為骨架，各種微生物及其代謝產(chǎn)物分布其中的微生物/大分子膜，雖然其中90％以上是水，但是這層微生物/大分子膜可以局部改變微生物膜/金屬表面的物理和化學(xué)環(huán)境，從而誘發(fā)金屬表面局部腐蝕的發(fā)生。微生物腐蝕是一個很復(fù)雜的過程，所以要想對其機理進行研究，必須在實驗室內(nèi)對微生物腐蝕的過程進行模擬，其中微生物/大分子膜的模擬是很重要的一個步驟，只有模擬出不同發(fā)展階段的微生物/大分子膜，才能在實驗室內(nèi)對微生物腐蝕過程有詳細了解。所以微生物/大分子模擬膜的建立對于解釋微生物腐蝕的發(fā)生發(fā)展有著重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的在于設(shè)計一種可以在實驗室內(nèi)模擬出不同階段生長的微生物/大分子膜的設(shè)備，即模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置。該裝置要具有模擬生成初期的“條件膜”，單層膜，成熟膜等不同階段形成的微生物/大分子膜的功能；要具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，可取出來進行表征分析觀察和在線進行顯微觀察和掃描測量的功能。
本實用新型的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，研制了一種模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其包括循環(huán)實驗液，流動床池和研究電極。在模擬微生物腐蝕環(huán)境的流動池床兩端，設(shè)置循環(huán)實驗液出、入口，在兩口之間的池床床面上至少設(shè)有一枚研究電極的安裝槽孔，該研究電極的電極面順平于或略低于該池床床面，在該池床床面上方的床身空間處設(shè)置循環(huán)實驗液流動池床的密封倉及其倉蓋。
所述的研究電極的安裝槽孔，其孔徑等于或略大于研究電極的孔徑，該槽孔內(nèi)密封安裝的研究電極通過螺紋旋塞將其密封固定在在該槽孔內(nèi)；該槽孔在池床床面上設(shè)置的孔數(shù)為；1-8枚。
所述的密封倉，其由該池床床面上方的床身槽壁和密封倉蓋組成；在該床身槽壁上螺紋連接有密封倉蓋，該倉蓋或為透明的有機玻璃制成的，或為不銹鋼制成的。
所述的密封倉蓋，其還安裝有實時攝像的、在線進行顯微觀察探頭和掃描測量系統(tǒng)的機構(gòu)。
所述的循環(huán)實驗液出、入口，其除了與流動池床的密封倉兩端相通外，該出、入口外端之間通過導(dǎo)管和蠕動泵相互連通。
所述的循環(huán)實驗液，其或為模擬微生物腐蝕環(huán)境的無菌海水稀釋的含菌培養(yǎng)基溶液；其或為包括有多糖，核酸和蛋白質(zhì)的生物大分子溶液；其或為模擬工業(yè)冷凝水環(huán)境的溶液，其或為模擬污水環(huán)境的溶液，其或為模擬河流，湖泊或海水環(huán)境的溶液。
本實用新型的優(yōu)點在于由于在模擬微生物腐蝕環(huán)境的流動池床兩端，設(shè)置循環(huán)實驗液出、入口，在兩口之間的池床床面上至少設(shè)有一枚研究電極的安裝槽孔。即該安裝槽孔，其孔徑等于或略大于研究電極的孔徑，該槽孔內(nèi)密封安裝的研究電極通過螺紋旋塞將其密封固定在在該槽孔內(nèi)；該槽孔在池床床面上設(shè)置的孔數(shù)為；1——8枚。因此可以同時平行模擬多個微生物膜的制備，以便取得微生物/大分子膜生成的規(guī)律性數(shù)據(jù)。由于該研究電極的電極面順平于或略低于該池床床面，又由于在循環(huán)實驗液出、入口外端之間設(shè)置的導(dǎo)管和蠕動泵，可以模擬在工業(yè)冷凝水管道內(nèi)、污水處理廠、河流湖泊和海水環(huán)境中的各種金屬設(shè)施表面流動液體的流動速率，使得微生物能夠在研究電極表面的附著而生成初期的“條件膜”，單層膜，成熟膜等不同階段形成的微生物/大分子膜。由于在該池床床面上方的床身空間處設(shè)置循環(huán)實驗液流動池床的密封倉及其倉蓋。該倉蓋或為透明的有機玻璃制成的，或為不銹鋼制成的。該倉蓋還安裝有實時攝像的、在線進行顯微觀察探頭和掃描測量系統(tǒng)的機構(gòu)，該裝置可以在線進行顯微觀察和掃描開爾文測量，也可以取出來進行表征分析觀察，如SEM，ESEM等。
附圖及其具體實施方式


圖1為模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2為模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置俯視圖。
參見
圖1，2制成的一種模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其包括循環(huán)實驗液7，流動床池8和研究電極3。在模擬微生物腐蝕環(huán)境的流動池床8兩端，設(shè)置循環(huán)實驗液7出、入口1、6，在兩口之間的池床8床面上至少設(shè)有一枚研究電極3的安裝槽孔4，該研究電極3的電極面順平于或略低于該池床8床面，在該池床8床面上方的床身空間處設(shè)置循環(huán)實驗液7流動池床的密封倉9及其倉蓋5。
所述的研究電極的安裝槽孔4，其孔徑等于或略大于研究電極3的孔徑，該槽孔4內(nèi)密封安裝的研究電極3通過螺紋旋塞4′將其密封固定在在該槽孔4內(nèi)；該槽孔4在池床8床面上設(shè)置的孔數(shù)為；1——8枚。
所述的密封倉9，其由該池床8床面上方的床身槽壁和密封倉蓋5組成；在該床身槽壁上螺紋連接有密封倉蓋5，該倉蓋5或為透明的有機玻璃制成的，或為不銹鋼制成的。
所述的密封倉蓋5，其還安裝有實時攝像的、在線進行顯微觀察探頭和掃描測量系統(tǒng)的機構(gòu)(圖中未畫出)。
所述的循環(huán)實驗液出、入口1、6，其除了與流動池床8的密封倉9兩端相通外，該出、入口1、6外端之間通過導(dǎo)管和蠕動泵(圖中未畫出)相互連通。
所述的循環(huán)實驗液7，其或為模擬微生物腐蝕環(huán)境的無菌海水稀釋的含菌培養(yǎng)基溶液；其或為包括有多糖，核酸和蛋白質(zhì)的生物大分子溶液；其或為模擬工業(yè)冷凝水環(huán)境的溶液，其或為模擬污水環(huán)境的溶液，其或為模擬河流，湖泊或海水環(huán)境的溶液。
具體實施例研究海水中硫酸鹽還原菌(SRB)在不銹鋼表面附著的狀態(tài)。SRB從青島近海海泥中提取，純化分離后厭氧保存。取10毫升含菌培養(yǎng)基注入一升無菌海水(0.2微米膜過濾)中，無菌海水通過導(dǎo)管與本實驗裝置的出、入口1、6連接。海水循環(huán)通過蠕動泵進行。本實驗裝置包含六個研究電極的安裝槽孔4。循環(huán)實驗海水循環(huán)分別在1，2，3，5，7，10小時時，依次取出一個電極，經(jīng)甲醛固定、染色劑染色后進行顯微鏡觀察。通過觀察比較在該海水中SRB的數(shù)量隨時間變化。此外，還可以對電極進行掃描開爾文探針掃描。通過表面SRB位置特征和微區(qū)腐蝕電位特征的聯(lián)系，研究微生物附著過程中金屬表面微區(qū)腐蝕電位的變化特征。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都會理解，在本實用新型的保護范圍內(nèi)，對于上述實施例進行修改，添加和替換都是可能的，其都沒有超出本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其包括循環(huán)實驗液，流動床池和研究電極，其特征在于在模擬微生物腐蝕環(huán)境的流動池床兩端，設(shè)置循環(huán)實驗液出、入口，在兩口之間的池床床面上至少設(shè)有一枚研究電極的安裝槽孔，該研究電極的電極面順平于或略低于該池床床面，在該池床床面上方的床身空間處設(shè)置循環(huán)實驗液流動池床的密封倉及其倉蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其特征在于所述的研究電極的安裝槽孔，其孔徑等于或略大于研究電極的孔徑，該槽孔內(nèi)密封安裝的研究電極通過螺紋旋塞將其密封固定在在該槽孔內(nèi)；該槽孔在池床床面上設(shè)置的孔數(shù)為；1--8枚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其特征在于所述的密封倉，其由該池床床面上方的床身槽壁和密封倉蓋組成；在該床身槽壁上螺紋連接有密封倉蓋，該倉蓋或為透明的有機玻璃制成的，或為不銹鋼制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其特征在于所述的密封倉蓋，其還安裝有實時攝像的、在線進行顯微觀察探頭和掃描測量系統(tǒng)的機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其特征在于所述的循環(huán)實驗液出、入口，其除了與流動池床的密封倉兩端相通外，該出、入口外端之間通過導(dǎo)管和蠕動泵相互連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其特征在于所述的循環(huán)實驗液，其或為模擬微生物腐蝕環(huán)境的無菌海水稀釋的含菌培養(yǎng)基溶液；其或為包括有多糖，核酸和蛋白質(zhì)的生物大分子溶液；其或為模擬工業(yè)冷凝水環(huán)境的溶液，其或為模擬污水環(huán)境的溶液，其或為模擬河流，湖泊或海水環(huán)境的溶液。
專利摘要本實用新型公開了一種模擬微生物/大分子膜生成的實驗裝置，其在模擬微生物腐蝕環(huán)境的流動池床兩端，設(shè)置循環(huán)實驗液出、入口，在兩口之間的池床床面上至少設(shè)有一枚研究電極的安裝槽孔，該研究電極的電極面順平于或略低于該池床床面，在該床身空間處設(shè)置循環(huán)實驗液流動池床的密封倉及其倉蓋。該裝置可以同時平行模擬多個微生物膜的制備，以便取得微生物/大分子膜生成的規(guī)律性數(shù)據(jù)；可以模擬環(huán)境中的各種金屬設(shè)施表面流動液體的流動速率，使得微生物能夠在研究電極表面的附著而生成初期的“條件膜”，單層膜，成熟膜等不同階段形成的微生物/大分子膜；可以在線進行顯微觀察和掃描開爾文測量，也可以取出來進行表征分析觀察，如SEM，ESEM等。
文檔編號C12Q1/02GK2844899SQ2005201248
公開日2006年12月6日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者王偉, 王佳, 徐海波, 王燕華, 姜應(yīng)律, 孟潔 申請人:中國海洋大學(xué)