微生物學(xué)實(shí)驗室的主要設備介紹

（一）凈化工作臺(Clean Bench)
 
凈化工作臺是一種局部層流裝置，能在局部形成高潔度的工作環(huán)境。它由工作臺、過(guò)濾器、風(fēng)機、靜壓箱和支撐體等組成，采用過(guò)濾空氣使工作臺操作區達到凈化除菌的目的。室內空氣經(jīng)預過(guò)濾器和高效過(guò)濾除塵后以垂直或水平層流狀態(tài)通過(guò)工作臺的操作區，由于空氣沒(méi)有渦流，所以，任何一點(diǎn)灰塵或附著(zhù)在灰塵上的雜菌都能被排除，不易向別處擴散和轉移。因此，可使操作區保持無(wú)菌狀態(tài)。
 
與無(wú)菌室和接種箱比較，使用凈化工作臺具有工作條件好、操作方便、無(wú)菌效果可靠、無(wú)消毒藥劑對人體危害、占用面積小且可移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。如果放在無(wú)菌室內使用，無(wú)菌效果更好。其缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，預過(guò)濾器和高效過(guò)濾器還需要定期清洗和更換。

（二）微生物發(fā)酵罐（Microbial fermentor）進(jìn)行微生物深層培養的設備統稱(chēng)發(fā)酵罐。一個(gè)優(yōu)良的發(fā)酵裝置應具有嚴密的結構，良好的液體混和性能，較高的傳質(zhì)、傳熱速率，同時(shí)還應具有配套而又可靠的檢測及控制儀表。由于微生物有好氧與厭氧之分，所以其培養裝置也相應地分為好氧發(fā)酵設備與厭氧發(fā)酵設備。對于好氧微生物，發(fā)酵罐通常采用通氣和攪拌來(lái)增加氧的溶解，以滿(mǎn)足其代謝需要。根據攪拌方式的不同，好氧發(fā)酵設備又可分為機械攪拌式發(fā)酵罐和通風(fēng)攪拌式發(fā)酵罐。

機械攪拌式發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠(chǎng)常用類(lèi)型之一。它是利用機械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促進(jìn)氧的溶解，以保證供給微生物生長(cháng)繁殖和代謝所需的溶解氧。比較典型的是通用式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐。
 
（三）高壓蒸汽滅菌鍋（High-Pressure Steam Sterilization Pot）
 
高壓蒸汽滅菌鍋是一個(gè)密閉的、可以耐受一定壓力的雙層金屬鍋。鍋底或夾層內盛水，當水在鍋內沸騰時(shí)由于蒸汽不能逸出，使鍋內壓力逐漸升高，水的沸點(diǎn)和溫度可隨之升高，從而達到高溫滅菌的目的。一般在0.11MPa的壓力下，121℃滅菌20~30min，包括芽孢在內的所有微生物均可被殺死。如果滅菌物品體積較大，蒸汽穿透困難，可以適當提高蒸汽壓力或延長(cháng)滅菌時(shí)間。

高壓滅菌鍋有臥式、立式、手提式等多種類(lèi)型，在微生物學(xué)實(shí)驗室，最為常用的是手提式和立式高壓蒸汽滅菌鍋。和常壓滅菌鍋相比，高壓滅菌鍋的優(yōu)點(diǎn)是滅菌所需的時(shí)間短、節約燃料、滅菌徹底等。其缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，滅菌容量較小。
 
（四）培養箱（CultureBox）
 
培養箱是培養微生物的專(zhuān)用設備。制熱式培養箱是由電爐絲和溫度控制儀合成的固定體積的恒溫培養裝置，大小規格不一。微生物實(shí)驗室常用的培養箱工作容積有450×450×350mm3或650×500×500mm3，適用于室溫至60℃之間的各類(lèi)微生物培養。目前，隨著(zhù)科學(xué)水平的發(fā)展，培養箱設備的完善程度和價(jià)格有很大差別。有各種結構合理、功能齊全的培養箱，如恒溫培養箱、恒溫恒濕培養箱、低溫培養箱、微生物多用培養箱和二氧化碳培養箱等。有的用計算機控制，可選擇多條時(shí)間線(xiàn)變換溫差，從而克服了環(huán)境溫度的影響，一年四季均能達到培養要求的溫度。
 
微生物多用培養箱是集加熱、制冷和振蕩于一體的微生物液體發(fā)酵裝置。工作室的溫度在15~50℃范圍內任意選定，選定后經(jīng)溫控儀自動(dòng)控制，保持工作室內恒溫。同時(shí)設有可控硅調速系統，振蕩機轉速可在1~220rpm范圍內任意調控。
 
（五）干燥箱（DryingBox）
 
干燥箱是用于除去潮濕物料內及器皿內外水分或其它揮發(fā)性溶液的設備。類(lèi)型很多，有箱式、滾筒式、套間式、回轉式等。微生物學(xué)實(shí)驗室多用箱式干燥箱，大小規格不一。工作室內配有可活動(dòng)的鐵絲網(wǎng)板，便于放置被干燥的物品。制熱升溫式干燥箱也是有電爐絲和溫度控制儀組成，可調節溫度從室溫至300℃任意選擇。有的干燥箱采用導電溫度計為敏感元件，配合晶體管和繼電器組成自動(dòng)控制系統，克服了金屬管型熱膨脹控制的缺點(diǎn)。
 
此外，還有真空干燥箱(配有真空泵和氣壓表)，可在常壓或減壓下操作。
 
（六）搖床（ShakingBed）

搖床又稱(chēng)搖瓶機，它是培養好氣性微生物的小型試驗設備或作為種子擴大培養之用，常用的搖床有往復式和旋轉式兩種。往復式搖床的往復頻率一般在80~140次/min，沖程一般為5~14cm，如頻率過(guò)快、沖程過(guò)大或瓶?jì)纫后w裝量過(guò)多，在搖動(dòng)時(shí)液體會(huì )濺到包扎瓶口的紗布或棉塞上，導致雜菌污染，特別是啟動(dòng)時(shí)更容易發(fā)生這種情況。
 
旋轉式搖床的偏心距一般在3~6cm之間，旋轉次數為60~300rpm。
 
放在搖床上的培養瓶（一般為三角瓶）中的發(fā)酵液所需要的氧是由空氣經(jīng)瓶口包扎的紗布(一般8層)或棉塞通入的，所以氧的傳遞與瓶口的大小、瓶口的幾何形狀、棉塞或紗布的厚度和密度有關(guān)。在通常情況下，搖瓶的氧吸收系數取決于搖床的特性和三角瓶的裝樣量。
 
往復式搖床是利用曲柄原理帶動(dòng)搖床作往復運動(dòng)，機身為鐵制或木制的長(cháng)方框子，有一層至三層托盤(pán)，托盤(pán)上有圓孔備放培養瓶，孔中凸出一個(gè)三角形橡皮，用以固定培養瓶并減少瓶的振動(dòng)，傳動(dòng)機構一般采用二級皮帶輪減速，調換調速皮帶輪可改變往復頻率。偏心輪上開(kāi)有不同的偏心孔，以便調節偏心距。往復式搖床的頻率和偏心距的大小對氧的吸收有明顯的影響。
 
旋轉式搖床是利用旋轉的偏心軸使托盤(pán)擺動(dòng)，托盤(pán)有一層或兩層，可用不銹鋼板、鋁板或木制板制造。在三個(gè)偏心軸上裝有螺栓可調節上下，使托盤(pán)保持水平。這種搖床結構復雜，造價(jià)高。其優(yōu)點(diǎn)是氧的傳遞較好、功率消耗小、培養基不會(huì )濺到瓶口的紗布上。
 
（七）顯微鏡（Microscope）
 
微生物個(gè)體微小，必須借助顯微鏡才能觀(guān)察清楚它們的個(gè)體形態(tài)和細胞結構。因此，在微生物學(xué)的各項研究中，顯微鏡就成為不可缺少的工具。

顯微鏡的種類(lèi)很多，根據其結構，可以分為光學(xué)顯微鏡和非光學(xué)顯微鏡兩大類(lèi)。光學(xué)顯微鏡又可分為單式顯微鏡和復式顯微鏡。最簡(jiǎn)單的單式顯微鏡即放大鏡（放大倍數常在10倍左右），構造復雜的單式顯微鏡為解剖顯微鏡（放大倍數在200左右）。在微生物學(xué)的研究中，主要是復式顯微鏡。其中以普通光學(xué)顯微鏡（明視野顯微鏡）最為常用。此外，還有暗視野顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡、偏光顯微鏡、紫外光顯微鏡和倒置顯微鏡等。非光學(xué)顯微鏡為電子顯微鏡。

（八）接種箱（Clean Box）
 
接種箱分為固體菌種接種箱和液體菌種接種箱兩種。固體菌種接種箱是一個(gè)用木料和玻璃制成或由有機玻璃焊接而成的密閉小箱。又分為雙人和單人操作箱。箱體可大可小，一般箱體長(cháng)約143cm，寬86cm，總高154cm，支架76cm。箱的上部左右兩側各裝有兩扇能啟閉的玻璃推拉門(mén)，方便菌種進(jìn)出。窗的下部分別設有兩個(gè)直徑約13cm的圓洞，兩洞的中心距離為52cm（同肩寬），洞口裝有帶松緊帶的袖套，以防雙手在箱內操作時(shí)，外界空氣進(jìn)入箱內造成污染。操作時(shí)兩人相對而坐，雙手通過(guò)袖套伸入箱內。箱兩側最好也裝上玻璃，箱頂部為木板或玻璃。箱內頂部裝有紫外線(xiàn)殺菌燈和照明用日光燈各一支。箱體安裝木板或玻璃均可，但要注意密封。
 
液體菌種接種箱是專(zhuān)為移接液體菌種而設計的。比固體菌種箱窄長(cháng)，單側兩人操作。內設軌道和紫外線(xiàn)燈，箱兩端開(kāi)有高25cm，寬10cm的長(cháng)方形出口，方便菌種進(jìn)出，洞口設有小推門(mén)。進(jìn)出口下處設蒸汽源，接種時(shí)用蒸汽封住進(jìn)出口，以防雜菌進(jìn)入箱內。箱背面設有液體菌種移接管能進(jìn)入的小孔。

接種箱滅菌時(shí)，用紫外線(xiàn)照射30min。如果沒(méi)有紫外線(xiàn)燈，可用甲醛和高錳酸鉀（甲醛10～14mL/m3+高錳酸鉀5～7g/m3空間）熏蒸30min以上。使用時(shí)，先將所需物品和工具放入接種箱內，然后進(jìn)行藥劑熏蒸和紫外線(xiàn)滅菌，再按無(wú)菌操作進(jìn)行接種。
 
接種箱的結構簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易消毒滅菌，操作方便，而且人在箱外操作，氣溫較高時(shí)也能作業(yè)。缺點(diǎn)是進(jìn)出培養基費工費時(shí)，每次接種前都需要進(jìn)行滅菌。
 
（九）冰箱

微生物實(shí)驗室的冰箱主要有兩種：普通冰箱和低溫冷凍冰箱。普通冰箱一般都具有兩個(gè)柜子，即鮮藏柜和冷藏柜，溫度分別為4℃和－20℃；低溫冷凍冰箱溫度一般控制在－40～－80℃。它們都可以用于微生物菌種保藏。鮮藏柜常用于保存斜面菌種，保藏時(shí)間在3個(gè)月左右。超過(guò)3個(gè)月，斜面就會(huì )變干，因此需要轉接菌種。如果要長(cháng)時(shí)間保存菌種，則需要經(jīng)過(guò)處理后，貯藏于普通冰箱的冷藏柜或低溫冷凍冰箱中，它們的保藏時(shí)間較長(cháng)，一般都在1年以上。