(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211009480.9 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 中国科学院深海科 学与工程研究所 地址 572000 海南省三 亚市吉阳区鹿回头 路28号 (72)发明人 孙海燕　李平静　高怀宁　杨文才　 陈志勇　 (74)专利代理 机构 深圳市科进知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44316 专利代理师 孟洁 (51)Int.Cl. C12M 1/38(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/00(2006.01)G02B 21/36(2006.01) (54)发明名称 一种高压控温在线培 养观测样品台 (57)摘要 本申请提供的高压控温在线培养观测样品 台， 所述活塞培养釜内设置有培养液， 所述培养 液中培养有微生物， 所述活塞培养釜的进口通过 管道连接 所述恒速泵， 所述活塞培养釜的一侧连 接所述恒温浴槽， 所述活塞培养釜的出口通过管 道连接所述背压阀， 所述背压阀连接所述背压控 制泵， 所述活塞培养釜的出口通过管道还连接所 述真空泵， 所述活塞培养釜的出口连接的管道上 还设置有用于观察所述管道内微生物的所述观 察窗， 所述显微镜用于通过所述观 察窗观察微生 物， 本申请提供的高压控温在线培养观测样品 台， 可以进行温度及安全压力的调节， 通过高压 泵可以进行快速或慢速加、 减压控制， 通过观察 窗可以实时观测不同压力、 不同温度条件下的微 生物活动， 通过显微镜可以检测荧 光强度。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 115418313 A 2022.12.02 CN 115418313 A 1.一种高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 包括： 活塞培养釜、 背压控制泵、 背 压阀、 恒速泵、 恒温浴槽、 真空泵、 观察窗及显微镜； 其中： 所述活塞培养釜内设置有培养液， 所述培养液中培养有微生物， 所述活塞培养釜的进 口通过管道连接所述恒速泵， 所述活塞培养釜的一侧连接所述恒温浴槽， 所述活塞培养釜 的出口通过管道连接所述背压阀， 所述背压阀连接所述背压控制泵， 所述活塞培养釜的出 口通过管道还连接所述真空泵， 所述活塞培养釜的出口连接的管道上还设置有用于观察所 述管道内微 生物的所述观察窗， 所述显微镜用于通过 所述观察窗观察 微生物。 2.如权利要求1所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述活塞培养釜与 所述恒速泵之间设置有第一阀， 沿所述活塞培养釜的出口所在管道上还依次设置有第二 阀、 第三阀、 第四阀、 第五阀及第六阀， 所述第四阀与所述第五阀之间设置有所述观察窗。 3.如权利要求2所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述第 三阀及所述 第四阀之间设置有第一快接接头， 所述第一快接接头连接有第七阀， 所述第七阀通过第二 快接接头连接所述真空泵。 4.如权利要求2所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述第五阀及第六 阀之间设置有第三快接 接头， 所述第三快接 接头连接有第八阀。 5.如权利要求2所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述第六阀连接所 述背压阀， 所述背压阀与所述背压控制泵之间还设置有第九阀。 6.如权利要求2所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述第六阀还连接 有承载废液筒的天平。 7.如权利要求5所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述第九阀还连接 有背压传感器。 8.如权利要求6所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述第 二阀及所述 第三阀之间还通过 管道连接有培 养压力传感器及防爆阀。 9.如权利要求1所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 所述背压控制泵还 连接有第十阀。 10.如权利要求6所述的高压控温在线培养观测样品台， 其特征在于， 还包括电脑， 所述 电脑电性连接所述恒速泵、 所述恒温浴槽、 所述背压传感器及所述培 养压力传感器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115418313 A 2一种高压控温在线培养观测样品台 技术领域 [0001]本申请涉及 微生物在线显微观测装置， 特别涉及 一种高压控 温在线培养观测样品 台。 背景技术 [0002]深海的奥秘对于人类来说， 不仅仅是丰富的资源， 还意味着地球上生命的起源。 破 解深海的奥秘， 有助于我们了解地球上 的生命如何从只有不起眼的微生物孤独地存在， 变 成了现在人类和各种生物共存的状态。 研究极端生命的边界条件， 将为 我们探索域外生命 或其他潜在生命形式提供新的线索。 当我们研究深海极端微生物 时， 我们就有机会了解生 命的某些基本规 律以及生命发展的历史。 [0003]深海微生物在高压 的极端环境下具有独特的性质。 从相对简单的蛋白质性质、 复 合物结构， 到复杂的生命过程如物质运输、 细胞分裂， 都受外界压力的影响， 因而， 以深海微 生物为主要内容的深海生命研究是全球生物学家共同关注的热点和焦点。 在深海微生物 中,根据微生物对压力的耐受情况可以分为几种类型:常压菌、 耐压菌、 嗜压菌、 极端嗜压 菌。 嗜压微菌是深海生态系统中的重要类群。 根据嗜压菌的最适生长温度,可以分为4类:低 温嗜压菌(<15℃)、 中温嗜压菌(15℃ ‑45℃)、 高温嗜压菌(45℃ ‑80℃)及超高温嗜压菌(>80 ℃)。 通常,低 温嗜压菌的最适生长压力低于其分离地点的压力,而高温嗜压菌的最适生长 压力则高于其分离地点的压力,而且对高温嗜压菌而言,提升培养压力往往可以提高其耐 受温度的上限。 [0004]深海生命研究需要工程技术与科学检测相结合， 主要可分为原位分析及采样分 析。 科学家一直致力于在深海冷泉、 热液等特殊地点开展长期原位观测， 通过摄像、 探头等 设备记录当地的生物活动、 环境参数以及微生物活性等。 长期原位观测平台的建立主要需 要解决供电和信号传递两大难题。 目前 的原位技术进展来看， 原位分析通常还只能获得简 单的参数和粗略的数据。 除了原 位分析技术， 通过各种深潜 器、 着陆器等工程装 备对深海样 品进行采样， 并借助实验室的先进分析仪器进行分析， 可获得更丰富的科学数据， 探讨更深 入的科学问题。 采样后 实验室分析 的主要挑战是如何采样后进行微生物样品保压， 保压培 养及保压原 位分析。 目前， 在保压采样方面深海所相关课题组已成功研制出保压采样 器， 实 验证明可获得的深海细菌种类比不保压所获得的细菌种类数量更多。 保压培养及保压 分析 方面是重要的研究领域， 但目前进 展缓慢。 [0005]激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)， 能够开展对深海微生物独特的细胞结构、 代谢途 径、 蛋白质功能和生理特征的分析工作， 有助于解析深海低温高压条件下的生命 特征， 研究 深海微生物如嗜压微生物在脂肪酸的组成、 压力调控元件、 嗜压基因的表达、 运动性等方面 有别于常压微生物的独特机制。 然而， 商用的激光扫描共聚焦显微镜需离线制样， 无法直接 用于保压 分析。 目前， 市场上没有可购置的直接用于微生物保压 分析的共聚焦分析配件。 结 合激光扫描共聚焦显微镜既可以进行形貌实时观测， 又可以测量荧光强度的功能， 研究了 一套高压控温在线观测平台， 既可 以模拟全海深压力0～110MPa， 又可以温度控制(0～85说　明　书 1/6 页 3 CN 115418313 A 3