1.本实用新型属于生物发酵技术领域，具体涉及一种孔径可控的细菌纤维素发酵培养设备。


背景技术：

2.细菌纤维素是一种由细菌发酵而成的产物，发酵合成方法有静态发酵和动态发酵，其中静态发酵是指细菌在静置的液态培养基与空气的气液接触面进行发酵培养而产生纤维素。静态发酵法形成的膜状细菌纤维素，具有含水量高，强度高，孔隙多的特点，而且因为良好的生物可降解性和组织相容性，被广泛用于食品、医疗、航空、化学材料等各个领域，如组织支架等。细菌纤维素在人体内可提供细胞迁移的载体，除了可以自然降解，还可以与多种化学物质如胶原蛋白、透明质酸、明胶、海藻酸钠、壳聚糖等混合，冻干后作为组织支架。
3.正常培养情况下，细菌纤维素本身内部孔隙率大小为1-10um左右，细胞不能进入细菌纤维素支架内部进行生长，为了能让孔径变大（150-500um），满足细胞进入支架内部生长的条件，中国发明专利授权公告号cn103272266b介绍的“一种细菌纤维素三维阵列多孔支架的制备方法”中进行了石蜡的三维陈列多孔支架的制备，该方法用石蜡作为支架，在石蜡表面均匀涂抹细菌，培养完成之后的发酵产物需要经过石蜡脱除、纯化处理。此处，石蜡赋型的一个缺点是细菌虽然均匀涂抹在赋型表面，但是加入培养液之后，细菌就会脱落，实际操作困难，重复性难；另一个缺点就是，石蜡赋型在成型后需要脱除，这一步在上述专利中需要时长为5小时以上，另外需要运用多种化学试剂如乙醇、异丙醇，即使清洗完成之后，因为细菌纤维素本身的微米级孔径，一样有可能有残留，这可能与组织工程的要求相悖。
4.中国专利申请公布号cn105483179a提及的“一种孔径可控的细菌纤维素多孔微球的制备方法”，是应用不同直径的微粒加入到培养液中造成更大的孔径，然而这种方法的工艺依然要经历去除微粒以及化学物质（正丁醇、丙酮、乙醇）的清洗，其中丙酮为有毒物质，另外在分散微粒的过程中，需要均匀分散，实际操作困难。该专利中采用了超声波分散剂，不利于大量生产，而且超声波会导致部分细菌纤维素的主链断裂。
5.鉴于上述已有技术，有必要对现有细菌纤维素的培养设备或者培养方式加以改进，为此，本技术人作了有益的设计，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种孔径可控的细菌纤维素发酵培养设备，既能让细菌纤维素孔径变大以满足细胞生长条件，又能扩大生产且无有害物质残留。
7.本实用新型的目的是这样来达到的，一种孔径可控的细菌纤维素发酵培养设备，包括培养箱以及用于支撑培养箱的底座支架，其特征在于：还包括插头组件，所述的插头组件包括插头以及用于驱动插头伸缩的机械臂，所述的插头上呈矩阵间隔分布有细针，插头组件的数量有三个，分别从培养箱的左侧、右侧及上侧插入到培养箱中。
8.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的插头与机械臂为可拆卸连接。
9.在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的插头组件还包括气压机，所述的气压机与机械臂连接，控制机械臂推拉插头。
10.在本实用新型的又一个具体的实施例中，所述的插头的材质为玻璃、不锈钢或具有防腐涂层的不锈钢。
11.在本实用新型的再一个具体的实施例中，所述的细针为圆柱状，直径为0.1mm～10mm，相邻细针之间的间距为0.5mm～100mm。
12.在本实用新型的还有一个具体的实施例中，所述的细针在外圆周面且自上而下间隔设有若干沿圆周方向延伸的凹槽。
13.在本实用新型的进而一个具体的实施例中，所述的细针为细长金属丝、工程塑料细丝或者石材细丝的一种。
14.在本实用新型的更而一个具体的实施例中，所述的培养箱的材质为硅胶、泡沫或聚乙烯中的一种。
15.在本实用新型的又进而一个具体的实施例中，所述的底座支架的截面呈u型，内部形成朝上开口且与培养箱适配的凹腔。
16.在本实用新型的又更而一个具体的实施例中，所述的培养箱构成为正方体，所述的插头的宽度与培养箱的边长尺寸一致，插头上的细针的长度与培养箱的边长尺寸一致。
17.本实用新型由于采用了上述结构，与现有技术相比，具有的有益效果是：可实现自动化生产，成本低、工艺简单、不添加化学物质、无污染；能够通过改变细针的尺寸及形态来改变细菌纤维素中孔隙大小、分布及形态，并且产品形态稳定。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体结构示意图。
19.图2为本实用新型的俯视图。
20.图3为本实用新型所述的细针的一形态示意图。
21.图4为本实用新型所述的细针的另一形态示意图。
22.图5为本实用新型所述的细针的再一形态示意图。
23.图中：1.培养箱；2.底座支架、21.凹腔；3.插头组件、31.插头、311.细针、3111.凹槽、32.机械臂、33.气压机。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。
25.在下面描述中凡是涉及上、下、左、右、前和后的方向性（或者称方位性）的概念均是针对正在被描述的图所处的位置状态而言的，目的在于方便公众理解，因而不能将其理解为对本实用新型提供的技术方案的特别限定。
26.实施例1：
27.请参阅图1及图2，本实用新型涉及一种孔径可控的细菌纤维素发酵培养设备，包
括培养箱1、底座支架2以及插头组件3，所述的底座支架2的截面呈u型，内部形成朝上开口且与培养箱1适配的凹腔21，所述的培养箱1放置在凹腔21内。所述的插头组件3包括插头31、机械臂32以及气压机33，所述的插头组件3的数量有三个，分别从培养箱1的左侧、右侧及上侧插入到培养箱1中。本实施例中培养箱1构成为正方体，所述的插头31的宽度与培养箱1的边长一致。插头31上呈矩阵间隔分布有细针311，所述的细针311为圆柱状，直径为0.1mm～10mm，相邻细针311之间的间距为0.5mm～100mm。插头31设置在机械臂32的前端，与机械臂32构成可拆卸连接，方便更换。所述的气压机33与机械臂32连接，构成机械臂32的动力源，控制机械臂32推拉插头31。机械臂32可以调整上下左右的位置，该技术已有诸多公开，此处省略具体描述。
28.进一步地，所述的培养箱1的材质为硅胶、泡沫或聚乙烯中的一种，例如橡胶、软性硅胶或者是软塑料等，可以循环使用，也可以一次性使用。所述的底座支架2由不锈钢组成；所述的插头31的材质为玻璃、不锈钢或具有涂层的不锈钢，所述的涂层可以是如聚四氟乙烯、镀铬金属类、环氧树脂、聚氨酯、纳米陶瓷等具有防腐效果的涂层；所述的细针311为细长金属丝、工程塑料或者石材细丝的一种。
29.进一步地，所述的细针311在外圆周且自上而下间隔设有凹槽3111，用于改变形成的孔洞的形态，凹槽3111的分布可以有多种形式，图3至图5给出了几种示意。
30.以下，结合培养过程进一步描述本实施例。在该实施例中，所述的培养箱1采用边长为0.5m的正方体封闭泡沫箱。先将培养箱1固定在底座支架2的凹腔21中，加入40升培养基以及适量木醋杆菌菌种，打开气压计33。通常，为了方便确定三个插头31的坐标，是先调整位于培养箱1左右两侧的两个机械臂32的角度，将该两个机械臂32上的插头31分别插入培养箱1，再调整位于培养箱1上侧的机械臂32的角度，将该机械臂32上的插头31插入培养箱1内。当然，在已经确定好三个插头31的坐标，且相互不影响的情况下，三个插头31可以同时插入培养箱1内。然后在37℃的环境下静置培养15天左右，待培养完成后再开启气压计33，将三个插头31从培养箱1中抽出。最后取出样品，用0.5m的氢氧化钠加热煮沸清洗4h，接着用纯化水清洗至中性，再分切待用测试。制备的产品可以用于医用材料，食品，美容等领域。
31.在本实施例中，位于培养箱1左侧及上侧的插头31上的细针311直径为500um，两相邻细针311之间的间距为800um；位于培养箱1右侧的插头31上的细针311直径为500um，两相邻细针311之间的间距为1000um。通过改变插头31上细针311的分布，可以改变细菌纤维素中孔隙大小和分布，通过改变细针311上凹槽3111的形态，可以改变孔隙形态。
32.实施例2：
33.在该实施例中，三个插头31上的细针311直径均为700um，两相邻细针311之间的间距均为2000um。