一 方案概述

本方案为Bioscreen C Pro搭配原厂厌氧气体模块实现整机密闭条件下光合细菌厌氧生长高通量监测标准化流程。光合细菌为厌氧光合微生物,生长需要无氧环境与合适光照条件,整套方案通过腔体气体置换构建厌氧密闭环境,同步设置时序光照程序、恒温振荡、宽波段或单色光浊度扫描,实现长时间无人值守连续监测,获取光合细菌生长动力学曲线。方案涵盖硬件准备、气密性检查、样品前处理、上机参数设置、运行管控、实验收尾全流程。


二 实验前期准备

1. 硬件与耗材准备

设备包含Bioscreen C Pro主机、厌氧气体控制模块,配套PTFE管路、减压阀、气体过滤器、单向止回阀。气源选用氮气与二氧化碳预混气体,用于腔体内部氧气置换。

耗材选用原装蜂窝培养板、气密性封板膜、光合细菌专用无菌培养基。根据菌种需求准备光源配件,确认仪器外接光照组件功能正常。

实验前完成仪器腔体清洁,使用70%异丙醇擦拭托盘与舱体内壁,消除杂菌污染风险,确认仪器光路校准有效,振荡、温控模块运行正常。


2. 气密性预检测

连接整套气体管路,锁紧所有接头,关闭并锁死仪器舱门。通入混合气体持续吹扫20分钟,之后关闭进气阀门密闭腔体静置30分钟,监控氧浓度变化,30分钟内氧含量上升不超过0.2%判定气密性合格。若泄漏,依次检查管路接头、舱门密封条位置。


3. 样品无菌预处理

光合细菌菌种提前活化,在厌氧条件下制备标准化菌悬液。培养基提前置于厌氧环境平衡12小时,去除培养基内溶解氧。

超净台内完成加样,每孔加入培养液200~250 μL,接入定量菌悬液并轻柔混匀。外圈微孔设置空白对照孔,缓解长期培养水分蒸发效应。加样完成后使用气密性封板膜密封蜂窝板,防止气体交换与水汽流失。


三 上机放置与硬件确认

平稳将密封后的蜂窝板放置在仪器托盘,确认定位卡扣卡紧,闭合加热盖板,锁紧仪器舱门。

检查厌氧气体模块通讯正常,光照组件位置无遮挡,光线可以均匀照射蜂窝微孔区域,避免局部光照不均造成生长差异。


四 软件完整参数设置

1. 温控与振荡参数

按照目标光合细菌适宜温度设定培养温度。启用读数前自动间歇振荡,每次扫描前振荡60~90秒,振荡结束静置30秒后执行光学检测,减少菌体沉降带来的读数偏差。

2. 光学检测参数

检测通道优先选择宽波段通道,也可根据实验需求选用600 nm单色通道,统一设置扫描间隔,根据实验周期设定时序扫描方案,完整记录OD生长曲线。

3. 厌氧气体程序

启动腔体吹扫流程,持续通入混合气置换腔体内部空气,吹扫时长20~30分钟。吹扫完成后切断气源,形成整机静态密闭厌氧环境,实验全程不再持续通气,模拟密闭厌氧培养条件,开启氧浓度实时监测。

4. 光照时序程序

根据光合细菌培养要求设置连续光照或者光暗交替程序,记录光照强度参数。光照程序、气体程序、扫描程序同步启动,保存整套实验方案。


五 实验运行管控要点

实验完整周期内严禁开启仪器舱门,开门会引入氧气破坏厌氧环境,同时改变腔体光照条件,造成整组数据失效。

持续监测氧浓度、温度曲线,一旦氧浓度持续升高,说明存在泄漏,及时记录并评估数据有效性。

留意光照组件运行状态,防止光源中途故障。光合细菌长时间培养易发生菌体沉降,依靠自动振荡功能维持悬浮状态,降低检测误差。


六 实验结束停机流程

1. 实验程序运行结束,第一时间导出并备份全部OD原始数据。

2. 在通风环境下缓慢开启舱门,取出蜂窝板。密封微孔内存在厌氧代谢气体,避免正对板面开盖。

3. 蜂窝板统一高压灭菌处理,不可随意撕开密封膜倾倒废液。

4. 关闭气瓶阀门,释放管路内残余气压,依次关闭气体模块、主机、光照组件电源。

5. 擦拭腔体、托盘残留水汽与培养基,保持舱内干燥。


七 实验注意事项

光合细菌对氧气敏感,样品加样、封板操作尽量快速,缩短菌悬液接触空气的时间。

各组实验光照时长、光照强度、厌氧条件、振荡参数必须保持完全一致,保证组间结果具备可比性。

静态密闭体系长时间培养后,孔内二氧化碳不断积累,开展论文写作时需要注明该环境特点。

不要使用透气型封板膜,透气膜会造成氧气缓慢渗入,破坏厌氧密闭培养条件。

实验结束充分消杀仪器腔体,避免残留菌体污染后续实验。