专利名称：平板菌落影印装置与方法
技术领域：
本发明属于微生物领域，涉及细菌的培养和筛选方法，尤其是涉及平板菌 落影印的装置与方法。
背景技术：
在原位杂交，营养缺陷型和抗药性等细菌筛选过程中需要将一个平板上的 菌落转移到另一个含相应抗生素或处理因子的平板，由此形成母板的复制板， 即子板。根据菌株在子板的生长情况，寻找到符合要求的菌株，然后在母板上 找到目的菌株。
影印平板法的产生及原理
1952年，丄Lederberg夫妇在论文《平板影印培养法和细菌突变株的间接 选择》中首次提出了影印平板(Replica plating)方法，并通过该方法证明了 细菌抗药性的产生确实是在菌落中早已产生了抗药性而非细菌适应新的环境造 成的。
影印平板法的基本原理是首先在完全培养基(例如琼脂平板)上制备密 度适当的菌落。将灭菌丝绒绷在一个比培养皿稍小的圆柱体上，然后将平板倒 扣于其上并轻轻使压，原平板的菌落就可以转移到丝绒上面。以此为蓝本，将
含相应抗生素或处理因子的平板重复扣于绒布上同时轻轻使压，就可以将菌落 转移至该平板，形成一系列子板。 传统的影印平板法特点
自平板影印方法产生以来，经过半个多世纪的改进，现在已经成为微生物 遗传学研究中经常采用的一种技术，可以很方便的进行目的菌的筛选。
传统的影印方法也存在一些缺陷，主要表现为
1)影印要求较高质量的丝绒，该材料不仅价格较贵，而且在影印过程中
容易掉毛，如图1 (图中标号10和13的箭头所指之处)和图2中所示的落毛
处2 (图中标号15的箭头所指之处)。
2) 在平板影印过程中，为了保证母板菌落转移至丝绒上，需要轻轻使压，
菌落(尤其边缘部分)会被压平，造成面积扩大，如图1所示(图中标号11
的箭头所指之处为边缘被压平的菌落，标号12的箭头所指之处为正常菌落)， 从而在子板上形成接近扁平的菌苔样菌落，如图2所示(图中标号14的箭头 所指之处)。如果细菌密度稍微高一些，就容易造成菌落间污染。
3) 由于边缘部分比中央部分容易受力，所以边缘部分比中央部分易于影 印；基于同样的原因，为了照顾平板中间菌落的影印效果，往往造成边缘菌落 受压过大，而变成了扁平的菌苔。这种情况在影印第二版时尤为显著，如图3 所示(图中标号16的箭头所指之处，菌落变为菌苔)。
4) 对于生长较快、体积较大的菌落和生长较慢、体积较小的菌落影印效 果不同。如果在影印时照顾后者，将使前者受压过大，变成扁平的菌苔。
5) 每次都需要将绒布或其他影印介质取出并固定于圆柱面上，既增加了 操作步骤又增加了菌种污染的可能性。
前人的改进措施
由于传统的影印方法存在的这些缺陷，前人对影印平板法也不断尝试做了 一些改进。在影印方法方面，基本上还是通过将不同介质如影印用胶布，棉布 或薄纸等绷在某个圆柱面上进行影印。除此之外的其他措施，比如霉菌培育中， 曾经采用薄纸点种，将孢子点种在薄纸上，铺在琼脂平板表面。待菌丝生长穿 过薄纸后，再将该纸铺在另一个培养皿中。这些措施对操作要求较高，不仅操 作过于麻烦而且对材料要求也较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平板菌落影印装置，该装置的制作材料要求不 高，制作工艺非常简单，无需任何中介材料，使用方法比现有的影印工具更为 简便，而且影印的效果比现有技术更为清晰，几乎达到与母板相同的生长状况。
本发明所述的平板菌落影印装置，包括多个棒状物，该棒状物的至少一端 为尖端；以及至少一条用于捆扎多个棒状物的带状物；所述带状物将多个棒状 物捆扎为圆柱形的装置，各棒状物的尖端都朝向同一个方向，形成尖端密集的
顶部；所述圆柱形装置的直径比培养皿的底盖直径略小。
所述棒状物的数量、粗细程度以及各棒状物的尖端之间的距离是根据所要 影印的平板上菌落的密度、直径或者间距而确定的。例如，对于大肠杆菌，菌
落直径通常在小于2 mm范围，可将本装置的各棒状物的尖端之间的距离调整 为1.5-2.0mm之间。对于培养超过2天的菌落(如酵母菌)，其菌落直径会大 于2mm，这时可相应调整各棒状物的尖端之间的距离。
所述的带状物可以为具有弹性的带状物，例如橡皮筋或者弹簧丝。
所述的带状物也可以为细绳或者丝线。
进一步的，本发明所述的平板菌落影印装置还包括支撑体；所述装置中，
与尖端密集的顶部相对的另一端即底部固定在该支撑体上。因此，该装置可以
更便于平放和使用，也便于手持支撑体来清洁尖端。
进一步的，本发明所述的平板菌落影印装置还包括可分离的顶盖或者套筒，
用于罩住所述装置中的尖端密集的顶部。因此，可避免尖端污染，而且便于该 装置的灭菌消毒，重复使用。
本发明的另一目的在于提供了一种平板菌落影印的方法。
本发明所述的平板菌落影印的方法，包括以下歩骤
A、 提供本发明所述的平板菌落影印装置；
B、 将所述装置平放，将长有菌落的母平板培养皿倒置于所述装置的尖端 密集的顶部，使各棒状物的尖端沾上来自母平板的菌落；
C、 移开母平板培养皿，将子平板培养皿倒置于所述装置的尖端密集的顶 部，使来自母平板的菌落被接种在子平板上；
D、 重复上述步骤C，将母平板的菌落影印到多个子平板上。
本发明所述的平板菌落影印的方法，还包括以下步骤当第一母平板影印
结束后，需要更换第二母平板继续影印时，将所述装置的尖端密集的顶部在灭
菌试剂中浸泡，去除灭菌试剂，取第二母平板培养皿进行步骤B至D的操作，
将第二母平板的菌落影印到多个子平板上。
本发明所述的平板菌落影印的方法，还包括以下步骤当所述的平板菌落
影印装置在非使用状态或者使用完的状态下，清洁所述装置的尖端密集的顶部， 盖上顶盖或者套筒。本发明所述的平板菌落影印装置和方法，具有以下优点和特点
1) 制作材料容易获得，主要材料棒状物可选用常见的牙签，也可用金属 针或者专门制作的符合要求的至少一端为尖端的棒状物。无需昂贵的丝绒或其 他介质，降低了成本。
2) 制作工艺简单，便于推广使用。该装置在几分钟内即可制作完成，一 次成型，可多次反复使用。
3) 影印方法的操作简单无需现有技术中的中介材料，不但减少了操作 步骤，而且降低了污染的可能性。
4) 对平板边缘菌落和中央菌落影印效果相同。例如，当将平板覆盖在该 影印工具上时，就可以使牙签的尖部扎入所有菌落内，而无需考虑菌落大小。 在影印时轻轻使压，就可以保证平板的任何部位(边缘或中央)与所有的带菌 牙签尖部接触，由此完成影印。
5) 对于大菌落和小菌落影印效果相同(如图10所示)。现有技术不能达 到这样的效果。
6) 影印效果极好。不仅不会将原始菌落压平，而且在子板上形成的菌落 是与母板菌落类似的圆形，不会形成菌苔状扩散，由此也就避免了菌落间相互 污染；无论影印几版，都不会使菌落扩散。子板生长完成的菌落与母板的几乎 完全相同(如图10所示)。
7) 本法影印是高效和精确的。如图10所示，母板上没有菌落的地方，在
子板上不会形成菌落，而是一些小的凹坑。
8) 如果需要检测大量菌落，提高每个平板的细菌数量不失为经济有效的
检测策略。而当菌落密度较高时，传统的平板影印工具显然不能满足要求。因 为细菌密度高间距很小时，菌落稍被压平就将导致菌落间的污染。此时，本发 明所述的平板菌落影印装置就非常符合大量密集菌落影印的要求。
图1为用传统影印方法影印过后的母板，图中显示菌落(尤其边缘部分) 被压平；还可以看到平板上有绒布掉下来的绒毛。
图2为传统影印方法的第一次影印子板，图中显示菌落面积比母板有了
较大扩展，在子板上形成接近扁平的菌苔样菌落。
图3为用传统影印方法的第二次影印子板，图中显示由于边缘部分比中 央部分容易受力，造成边缘菌落受压过大，最终变成了扁平的菌苔。
图4为本发明所述的平板菌落影印装置的放大示意图。
图5a、图5b为图1的A-A向截面示意图。图5a中显示棒状物的一端
为尖端。图5b中显示棒状物的两端均为尖端。
图6为本发明所述的平板菌落影印装置的改进实施例的示意图。图中显
示圆柱形装置的下端固定在一支撑体上。
图7为图6的B-B向截面示意图。
图8为本发明所述的平板菌落影印装置的进一步改进实施例的示意图。图
中显示圆柱形的装置的上端盖有一个顶盖。
图9为图8的B-B向截面示意图。
图10本发明所述的平板菌落影印装置的影印效果图，图中显示1)子板
上的菌落形成与母板菌落类似的圆形，未见菌苔状扩散，由此也就避免了菌落
间相互污染。2)母板上没有菌落的地方，在子板上不会形成菌落，而是一些
小的凹坑(参加图右上部)，由此也表明影印是高效和精确的。
具体实施例方式
实施例一本发明所述的平板菌落影印装置的制作
材料市售的普通牙签，可以是两端为尖端的牙签，也可以是一端尖一端
平的牙签；橡皮筋或细绳(例如，约40cm);培养皿一套。
制作过程用细绳或橡皮筋将牙签捆扎成比培养皿底盖直径稍小的一捆， 在平面桌子上轻轻撞击，使底面和顶面平整，要求捆扎好的牙签在培养皿底盖 内可以轻松转动，不至于太紧。至此该装置制作完成，放入烘箱内烘干后即可 灭菌使用。
本实施例中，所用的橡皮筋可以用其他具有弹性的带状物，例如弹簧丝等， 来替换。所用的细绳可以用丝线等带状物来替换。
如图4、图5a和图5b所示，本发明所述的平板菌落影印装置，包括多个
棒状物1，该棒状物1的至少一端为尖端；以及至少一条用于捆扎多个棒状物 1的带状物2;所述带状物2将多个棒状物1捆扎为圆柱形的装置3，各棒状 物1的尖端都朝向同一个方向，形成尖端密集的顶部4;所述圆柱形装置3的
直径比培养皿的底盖直径略小(例如，小0.5-1.5mm)，要求捆扎好的装置在 培养皿底盖内可以轻松转动，不至于太紧。
图5a和图5b分别代表两种可选择的方案，所述棒状物1的一端为尖端， 或者棒状物1的两端均为尖端。
实施例二本发明所述的平板菌落影印装置的进一步制作
材料培养皿一套；普通胶水一瓶；实施例一所制作的装置。
制作过程在实施例一所制作的装置的尖端密集的顶部相对的另一端(即
不与平板菌落接触的一端)涂上普通胶水，稍待片刻等胶水渗入；将一个培养
皿底(作为所述的支撑体)扣在涂胶水的一面，将培养皿和牙签轻轻翻转过来。
至此该装置制作完成，放入烘箱内烘千后即可灭菌使用。
如图6和图7所示，本发明所述的平板菌落影印装置还包括支撑体5;所 述装置3中，与尖端密集的顶部4相对的另一端即底部6固定在该支撑体5上。 因此，该装置3可以更便于平放和使用，也便于手持支撑体5来清洁尖端。
实施例三本发明所述的平板菌落影印装置的进一步完善 材料培养皿一套。实施例二所制作的装置。
制作过程在实施例一所制作的装置的尖端密集的顶部(即将来与细菌接 触的平整面)上扣上上盖。至此该工具制作完成，放入烘箱内烘干后即可灭菌 使用。
如图8和图9所示，本发明所述的平板菌落影印装置还包括可分离的顶盖 7，用于罩住所述装置3中的尖端密集的顶部4。因此，可避免尖端污染，而且 便于该装置的灭菌消毒，重复使用。
当然，也可在实施例一所制作的装置上，直接加上顶盖。 需要说明的是，所述顶盖可以扩展为一个可以将整个装置套住的套筒(图 中未示出)。 实施例四本发明所述的平板菌落影印装置的影印方法
采用上述任一实施例中制作的平板菌落影印装置来说明本实施例所述的平 板菌落影印装置的影印方法。
本实施例中，捆扎在一起的牙签尖端间距1mm左右，对于生长1-2天的 菌落非常合适。实验证明，用该装置取得了的影印效果，明显好于传统影印方 法的影印效果。需要说明的是，所述棒状物(如牙签、金属条等)的数量、粗 细程度以及各棒状物的尖端之间的距离是根据所要影印的平板上菌落的密度、 直径或者间距而确定的。
将该工具与细菌接触的一面向上平放在超净台上，打开上盖，即可用于影 印，不需要其他任何介质。将所述装置平放，将长有菌落的母平板培养皿倒置
于所述装置的尖端密集的顶部，使各牙签的尖端沾上来自母平板的菌落；移开
母平板培养皿，将子平板培养皿倒置于所述装置的尖端密集的顶部，使来自母
平板的菌落被接种在子平板上；重复上述步骤C，将母平板的菌落影印到多个 子平板上。
如果有多个平板需要影印，可在第一次影印结束后，将牙签尖部在无水乙
醇中浸泡2min，轻轻甩去过多的无水乙醇，在超净台上吹干5min即可重复使 用。也可以采用其他灭菌试剂和清洁方法。
也可以制备多套，统一灭菌。实验证明，该影印工具可以重复灭菌使用。 如果将牙签换为金属或钢铁则灭菌将更为方便，使用也更持久。
当所述的平板菌落影印装置在非使用状态或者使用完的状态下，清洁所述 装置的尖端密集的顶部，盖上顶盖。
本发明所述的平板菌落影印装置的影印效果，如图10所示1)子板上的 菌落形成与母板菌落类似的圆形，未见菌苔状扩散(图中标号18的箭头所指 之处)，由此也就避免了菌落间相互污染。2)母板上没有菌落的地方，在子板 上不会形成菌落，而是一些小的凹坑(图中标号17的箭头所指之处)，由此也 表明该影印是高效和精确的。
权利要求
1、一种平板菌落影印装置，其特征在于包括多个棒状物，该棒状物的至少一端为尖端；以及至少一条用于捆扎多个棒状物的带状物；所述带状物将多个棒状物捆扎为圆柱形的装置，各棒状物的尖端都朝向同一个方向，形成尖端密集的顶部；所述圆柱形装置的直径比培养皿的底盖直径略小。
2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述棒状物的数量、粗细 程度以及各棒状物的尖端之间的距离是根据所要影印的平板上菌落的密度、直 径或者间距而确定的。
3、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的带状物为具有弹性的带状物。
4、 根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述具有弹性的带状物为橡皮筋或者弹簧丝。
5、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的带状物为细绳或者 丝线。
6、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于还包括支撑体； 所述装置中，与尖端密集的顶部相对的另一端即底部固定在该支撑体上。
7、 根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于还包括可分离的顶盖 或者套筒，用于罩住所述装置中的尖端密集的顶部。
8、 一种平板菌落影印的方法，其特征在于，包括以下步骤A、 提供如权利要求1所述的平板菌落影印装置；B、 将所述装置平放，将长有菌落的母平板培养皿倒置于所述装置的尖端 密集的顶部，使各棒状物的尖端沾上来自母平板的菌落；C、 移开母平板培养皿，将子平板培养皿倒置于所述装置的尖端密集的顶 部，使来自母平板的菌落被接种在子平板上；D、 重复上述步骤C，将母平板的菌落影印到多个子平板上。
9、 根据权利要求8所述的平板菌落影印的方法，其特征在于，还包括以下步骤当第一母平板影印结束后，需要更换第二母平板继续影印时，将所述装置 的尖端密集的顶部在灭菌试剂中浸泡，去除灭菌试剂，取第二母平板培养皿进行步骤B至D的操作，将第二母平板的菌落影印到多个子平板上。
10、 根据权利要求8所述的平板菌落影印的方法，其特征在于，还包括以下步骤 '当所述的平板菌落影印装置在非使用状态或者使用完的状态下，清洁所述 装置的尖端密集的顶部，盖上顶盖或者套筒。
全文摘要
本发明属于微生物领域，涉及细菌的培养和筛选方法，尤其是涉及平板菌落影印的装置与方法。本发明所述的平板菌落影印装置，包括多个棒状物，该棒状物的至少一端为尖端；以及至少一条用于捆扎多个棒状物的带状物；所述带状物将多个棒状物捆扎为圆柱形的装置，各棒状物的尖端都朝向同一个方向，形成尖端密集的顶部；所述圆柱形装置的直径比培养皿的底盖直径略小。本发明还提供了一种平板菌落影印的方法。本发明所述装置的制作材料要求不高，制作工艺非常简单，无需任何中介材料，使用方法比现有的影印工具更为简便，而且影印的效果比现有技术更为清晰，几乎达到与母板相同的生长状况。
文档编号C12Q1/18GK101096638SQ20071002913
公开日2008年1月2日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日
发明者周世宁, 徐民俊, 田小群 申请人:中山大学