一、配件型號基礎說明
1. Kibron原廠產品目錄中,沒有出廠成套的“厭氧密封樣品杯”標準套件,無官方SKU編號的密封杯蓋、厭氧密封墊圈組件。常規樣品杯為敞口設計,用于普通液相張力測試,直接測試厭氧發酵菌液會接觸空氣,氧化揮發性代謝物、改變菌液界面活性物質,造成曲線漂移失真。
2. 適配EZ?Pi Plus / AquaPi Plus單通道機型的原廠樣品杯物料編號。
PTFE材質樣品杯,貨號3640,單只包裝,容積3mL,耐發酵液酸堿腐蝕,適合厭氧改造使用。
PP一次性樣品杯,貨號3523,10只套裝,一次性使用,避免交叉污染,不適合長時間厭氧動態測試。
玻璃樣品杯,原廠無公開獨立SKU,需要向代理商定制訂貨。
3. 適配DeltaPi / DeltaPi?4多通道機型。
選用C型全PTFE帶進樣口多孔板,原廠配件,單孔容積150?1300μL,該多孔板本體帶有開孔,可外接氣路,適合搭建厭氧氣氛環境,無配套原裝密封上蓋,需要二次密封改造。
4. Delta?8高通量96孔機型。
原廠DynePlates貨號8650聚丙烯微孔板,完全敞口,沒有原廠厭氧密封配件,該機型不適合做長時間厭氧動態張力測試,僅適合短時間快速取樣測定。
二、厭氧密閉樣品杯改造配件選型(非原廠,實驗室可復現)
1. 針對貨號3640 PTFE 3mL樣品杯改造。
密封蓋主體選用PTFE材質加工蓋,中心預留探針穿過小孔,孔徑略大于DyneProbe探針外徑;配套丁基橡膠隔墊,隔墊中心薄化,探針可以穿刺穿過,保證探針上下運動同時腔體密閉;側面預留2個小接頭,用于通入高純氮氣置換杯內氧氣。整套改造件可以委托機加工按照3640樣品杯外徑尺寸定制。
2. 密封輔助耗材。
PTFE密封墊圈,用于杯體和密封蓋之間法蘭密封;微量氣體針閥2個,一路氮氣進氣,一路出氣;無氧操作手套箱或者厭氧工作站,用于菌液分裝上樣。
三、完整可復現厭氧發酵菌液Kibron測試操作流程
1. 儀器前期準備
儀器放置無震動、無直吹氣流臺面,整機通電預熱60min。DyneProbe探針依次超純水沖洗、無水乙醇沖洗,氮氣吹干。25℃超純水做張力校準,純水張力穩定72.0?72.8mN/m,通道偏差小于0.2mN/m。將改造完成的密閉樣品杯組件安裝在儀器溫控樣品臺,檢查全部氣路接頭,確認無漏氣。
2. 氧氣空白驗證
密閉樣品杯內部加入厭氧空白緩沖液,裝配密封蓋,開啟氮氣,控制低流速持續吹掃5?10min置換腔體內部空氣,關閉出氣閥維持微弱正壓。連續采集30min表面張力曲線,曲線無漂移、無明顯波動,證明密封改造合格,沒有氧氣滲入,方可開展菌液樣品測試。如果基線持續漂移,檢查隔墊、墊圈密封性,重新調整。
3. 厭氧菌液上樣操作
全部上樣操作在厭氧工作站內部完成。取貨號3640的PTFE樣品杯,在厭氧環境下轉移180?220μL厭氧發酵菌液,沿杯壁緩慢加入,嚴禁產生氣泡。將樣品杯轉移到儀器溫控臺,快速裝配PTFE密封蓋、丁基橡膠穿刺隔墊,探針穿過隔墊中心位置,保證探針僅接觸液面,隔墊不能擠壓探針。連接氮氣氣路,擰緊全部密封部位。
4. 氣氛置換與平衡
通入高純氮氣,低流速吹掃8?12min,置換杯內殘留空氣,之后調小氮氣流量,維持腔體內部微正壓,避免外界空氣反向滲入。關閉儀器防風罩,樣品在設定測試溫度下靜置平衡10?15min,消除上樣擾動,等待液面穩定。全程禁止大流量氮氣直吹液面,氣流沖擊會造成張力讀數劇烈波動。
5. 上機采集測試
軟件設置時間掃描模式,設定測試溫度,根據實驗需求設置采集時長,采集間隔2?5秒每個數據點,探針浸入深度0.3mm,探針下降速度2mm/min。確認探針正常接觸菌液液面,啟動采集,全程維持氮氣微正壓,不得拆卸密封組件。
6. 樣品切換與清洗
測試結束,停止通氣,在厭氧環境下拆卸密封蓋,取出樣品杯。探針超純水多次沖洗,乙醇沖洗,高純氮氣吹干。PTFE樣品杯使用稀酸?純水依次清洗,烘干備用。丁基橡膠隔墊屬于消耗件,多次穿刺后密封性能下降,建議每2?3個樣品更換一片隔墊。
四、關鍵細節與質量控制
1. 厭氧發酵菌液含有微生物、揮發性有機酸、硫化物,一旦接觸氧氣,組分發生改變,表面張力曲線持續漂移,密封和氮氣置換步驟不能省略。
2. 氮氣流速嚴格控制,禁止高速氣流直吹液面,氣流擾動會引入巨大測試噪音。腔體維持微正壓,而不是高壓,防止密封蓋被頂開漏氣。
3. 丁基橡膠隔墊反復穿刺后會出現微小縫隙,氧氣會滲入,不能無限次重復使用。
4. 不建議使用Delta?8高通量機型做長時間厭氧動態測試,該機型無原廠密閉配件,96孔板很難實現有效的無氧密封,適合厭氧箱內取樣后快速短時檢測。
5. 每次實驗必須同步做厭氧空白介質對照,排除氣路、密封組件帶來的基線漂移。
6. 發酵菌液存在菌體沉淀,測試前厭氧條件下輕柔混勻,避免劇烈震蕩產生氣泡,氣泡會直接干擾張力數據。
免責聲明:本實驗方案僅為芬蘭 Kibron 儀器的參考操作流程,不替代設備原廠說明書與官方操作規范,配件選型、樣品測試結果受樣品基質、改造配件、實驗環境、人員操作等多重因素影響,本方案不對實驗數據可靠性、配件適配性承擔責任。
