专利名称：一种用于生物实验的暴露试验管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物技术领域，尤其涉及环境样品的生物毒性测试技术，具体来说涉及用于生物毒性测试实验的暴露试验管。
背景技术：
传统的生物暴露实验，尤其是环境样品的生物毒性测试实验中，通常采用聚苯乙烯离心管或者普通试管作为暴露管进行实验，但总是存在这样或那样的缺陷。
例如，为了监测环境样品中的二恶英类、多环芳烃类等内分泌干扰物质，Miller于1997年建立了重组基因酵母芳香烃受体效应测试方法，该方法具有快速简单，不需要经过细胞培养的复杂步骤，灵敏度高等优点，实验中需要将酵母培养液与样品溶液在暴露管中混合进行前培养，通常人们使用容积为1.5mL的聚苯乙烯离心管作为暴露管，然而，由于显示芳香烃受体效应的物质往往是低极性的化学物质，聚苯乙烯材质有可能吸附这类物质，从而造成实验结果的偏差甚至是错误。
又如，1985年Oda等人根据DNA损伤时诱导SOS反应而表达umuC基因的原理建立了一种检测环境诱变物的短期筛选试验——遗传毒性-umu测试方法，该检测法具有快速、敏感、廉价等优点，被广泛应用于遗传毒理学研究、酶代动力学分析、环境监测与质量评估，以及药效学评价和新药筛选等方面，1997年，国际标准化组织(International Organizationfor Standardization，ISO)更是将umu方法确立为该标准体系中唯一用于监测环境水样遗传毒性的标准方法。该检测法自问世以来，得到不断的发展和完善，目前在实际应用中，主要有两大类操作方法，即平板法和试管法，平板法能大批量地对样品进行检测，且只需少量被测物质，但试验的灵敏度及精确度都不及试管法，而试管法需要的样品量大。
因此，为了避免上述用于生物实验的传统暴露试验管的种种弊端，避免聚苯乙烯离心管管材对化学物质的吸附，以及克服普通试管样品需要量大的缺点，有必要设计一种新型的暴露试验管，既不吸附环境样品中存在的大量的低极性有机化学物质，又能容纳足够量的菌液进行显色反应，且保证管内氧气充足，从而能在不降低试验灵敏度和精确度的前提下，大批量地对样品进行检测。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于生物实验的暴露试验管，制备材料为玻璃或聚四氟乙烯，优选高硼硅玻璃，样式为柱形圆管，管口为平口，管底为半球形，尺寸如下管长l为45～55mm，优选50mm.外径do长度为9～11mm，优选10mm；内径di长度为7～9mm，优选8mm。
本实用新型的另一个目的在于提供上述暴露试验管在生物实验中的用途，尤其是在环境样品的生物毒性测试实验中的用途。本实用新型的暴露试验管特别可应用于重组基因酵母芳香烃受体效应测试实验和遗传毒性-umu测试实验。
本实用新型的暴露试验管方便操作，节约样品和试剂，保证或提高了试验的灵敏度和精确度。
图1是本实用新型的暴露试验管外观示意图。
图2是采用本实用新型的高硼硅玻璃暴露试验管与普通聚苯乙烯离心管进行重组基因酵母芳香烃受体效应测试结果比较图。
图3是采用本实用新型的高硼硅玻璃暴露试验管与普通试管进行遗传毒性-umu测试结果比较图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
环境样品的生物毒性测试实验要求所用容器的材质不能吸附低极性的有机化学物质，因此可供选择的材料主要有玻璃和聚四氟乙烯材料，玻璃又分为高硼硅玻璃和硼硅玻璃两种。从成本方面考虑，玻璃材质在价格上更具有优势。好的玻璃材质还要求具有较小的线膨胀系数、较高的耐热冲击值和较好抗酸碱水的侵蚀能力，因此优先选择高硼硅作为暴露实验管的制造材料。
生物实验用的暴露试验管根据其用途和配套器材的尺寸大小，还需要满足下列条件(1)暴露试验管内盛一定体积的溶液后，通常需要在转速为150-200rpm的摇床上振荡，以及在振荡器上振荡混匀，为了防止在振荡过程中液体溅出，要求试验管的容积大于等于溶液体积的3倍；(2)为了便于在操作过程中取放，试验管的长度至少要比离心管架的高度(约3.5cm)长0.5～1.5cm；(3)试验管的外径不能大于离心管架的孔径(1.1～1.2cm)，否则无法放置在管架上，内径不能太小，要使得移液器的吸头尖端可以抵达实验管的底部。
综合上述三方面的考虑，本实用新型设计的暴露试验管的尺寸为管长l为45～55mm，优选50mm；外径do长度为9～11mm，优选10mm；内径di长度为7～9mm，优选8mm。
暴露试验管的样式如图1所示，采用普通试管的样式，即为平口、半球形底的柱形圆管。
实施例通过下面的实施例可以看出，我们设计的暴露试验管方便操作，节约样品和试剂，并且提高了试验的灵敏度和精确度。
实施例1.重组基因酵母芳香烃受体效应实验实验用暴露试验管普通聚苯乙烯离心管和本实用新型的高硼硅玻璃管。
实验步骤用接种针挑取2～3环酵母菌株YCM3于放有0.2％葡萄糖培养液的培养瓶中，在30℃的条件下培养14～16h。取上述培养液50μL加入有200μL 0.2％半乳糖培养液的暴露实验管中，再添加2.5μL含不同浓度β-naphthoflavone(简称NF)的样品溶液(用DMSO溶解)，振荡摇匀。置于摇床(转速为200rpm)上30℃培养8小时。移取150μL上述培养液于96孔酶标板中，于595nm波长下测定菌液的吸光度值(以加入DMSO的培养液为参照空白)。余下的溶液15000rpm离心5min，弃去上清液后，加入200μL含1mg/mL Zymolyase的Z-buffer溶液(即含10mM的KCl，1mM的MgSO4，pH＝7.0的0.1M的碳酸钠缓冲溶液)，震荡混匀后，30℃静置反应20min去细胞壁。加入40μL的4mg/mL ONPG溶液(ONPG溶于0.1M的Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中)于上述溶液中，振荡混匀，再于30℃条件下静置反应至产生黄色，记录反应时间，加入100μL的1M Na2CO3溶液使反应停止。15000rpm离心5min，吸取上清液150μL于96孔酶标板中，分别于415nm和570nm波长下测定吸光度值(注以加入菌液的培养液为空白参照)。
最后用下式计算β-半乳糖甘酶诱导活性Ag=1000×OD415-1.75×OD570t×v×OD595]]>式中，Ag——β-半乳糖甘酶诱导活性，(units)；OD595——595nm波长下的吸光度；OD415——415nm波长下的吸光度；OD570——570nm波长下的吸光度；
t——加入ONPG到出现黄色的反应时间；v——菌液体积(本例中为0.05mL)实验结果如图-2所示，暴露实验管的材质对NF诱导芳香烃受体活性的影响很大，在相同的实验条件下，用聚苯乙烯离心管作为暴露实验管时，NF的芳香烃受体诱导效应明显低于用高硼硅玻璃管作为暴露实验管时的活性，说明采用本实用新型的高硼硅玻璃管大大提高了重组基因酵母芳香烃受体效应测试的灵敏度和精确度。
实施例2.遗传毒性-umu测试实验实验用暴露试验管普通试管和本实用新型的高硼硅玻璃管。
实验步骤为了克服传统试验法中样品需要量大的缺点，在保证有足够菌液进行显色反应及OD595检测的基础上，我们将传统方法的反应菌液量与待检测样品量按等比例缩小，反应容器由普通试管换为本实用新型的高硼硅玻璃暴露试验管。传统方法需要菌液2.9mL，添加样品100μL，在容积约10mL的普通试管中进行；我们的改进方法只需要添加300μL菌液和3μL样品，试验转移到容积约3mL的本实用新型的暴露试验管中进行。具体步骤如下所示用移液枪移取40μL Salmonella typhimurium TA1535/PSK1002菌液于放有L-B培养液的培养瓶中，在30℃的条件下振荡(175rmp)过夜培养16个小时。次日将培养菌液用TGA培养液100倍稀释后37℃条件下振荡(175rmp)培养2个小时，进行前培养。取前培养后菌液300μL加入暴露试验管中，再添加3μL的样品溶液(用DMSO溶解)振荡摇匀，37℃再振荡(175rmp)培养2个小时。移取150μL上述培养液于96孔酶标板中，于595nm波长下测定菌液的吸光度值(以加入DMSO的培养液为空白参照)。另取100μL反应菌液加入1mL z-buffer溶液(含0.06M的Na2HPO4·12H2O，0.04M的NaH2PO4·1H2O，0.01M的KCl，0.001M的MgSO4及0.05M的β-巯基乙醇)，50μL SDS溶液(0.01％十二烷基磺酸钠)，10μL三氯甲烷，振荡摇匀，加入含6mg/mL ONPG的缓冲溶液(ONPG溶于0.1M的Na2HPO4-KH2PO4缓冲溶液中)200μL于上述溶液中，于30℃条件下静置反应20分钟，加入500μL的1M Na2CO3溶液停止反应，吸取上清液150μL于96孔酶标板中，分别于415nm和570nm波长下测定吸光度值。
最后用下式计算β-半乳糖甘酶诱导活性Ag=1000×OD415-1.75×OD570t×v×OD595]]>式中，Ag——β-半乳糖甘酶诱导活性(units/OD595)；OD595——595nm波长下的吸光度；OD415——415nm波长下的吸光度；OD570——570nm波长下的吸光度；t——ONPG反应时间(本例中为20min)；v——反应菌液在显色过程中的稀释倍率(本例中为100/(100+1000)＝0.09)。
实验结果如图3所示，采用本实用新型设计的暴露试验管测试样品的umu活性，在样品添加量减少到试管用量的1/33，样品浓缩倍数增加10倍的条件下，获得了和使用普通试管的传统方法相似的活性。在不降低试验的灵敏度及精确度的前提下，克服了传统方法样品需要量大的缺点。
权利要求1.一种用于生物实验的暴露试验管，其特征在于，所述暴露试验管为柱形圆管，管口为平口，管底为半球形，管长l为45～55mm，外径do长度为9～11mm，内径di长度为7～9mm。
2.如权利要求1所述的暴露试验管，其特征在于，所述管长l为50mm。
3.如权利要求1所述的暴露试验管，其特征在于，所述外径do长度为10mm。
4.如权利要求1所述的暴露试验管，其特征在于，所述内径di长度为8mm。
5.如权利要求1～4中任一权利要求所述的暴露试验管，其特征在于，该试验管管长l为50mm，外径do长度为10mm，内径di长度为8mm。
专利摘要本实用新型提供了一种新型生物实验用暴露试验管，为平口、半球形底的柱形圆管，制备材料为玻璃或聚四氟乙烯，优选高硼硅玻璃，尺寸为管长l为45～55mm，优选50mm；外径长9～11mm，优选10mm；内径长7～9mm，优选8mm。该暴露试验管可应用于生物实验，尤其是环境样品的生物毒性测试实验，特别可应用于重组基因酵母芳香烃受体效应测试实验和遗传毒性－umu测试实验。本实用新型的暴露试验管在提高或保证试验的灵敏度和精确度的前提下，方便操作，节约样品和试剂。
文档编号B01L3/14GK2838744SQ20052011454
公开日2006年11月22日 申请日期2005年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者胡建英, 金晓辉, 王乐征 申请人:北京大学