CN1446314A

CN1446314A - 生物膜生长装置

Info

Publication number: CN1446314A
Application number: CN01813852A
Authority: CN
Inventors: 凯利·S·史密斯; 克劳迪娅·德苏扎; 迈克·迈耶; 弗雷德·L·辛格尔顿
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2021-07-12
Also published as: WO2002010434A3; CA2424711A1; MXPA03000949A; CN1283988C; US6361963B1; CA2424711C; EP1305593A2; WO2002010434A2; AU2001273449A1; BR0112921A

Abstract

本发明公开了一种方法和装置，用于测定不同试剂对生物材料(生物膜)的生长、微生物影响的腐蚀及有机和无机污染物的沉积的影响。所述方法和装置可以模拟在如应用于纸浆和造纸工业中的工业设备表面上的生物污染物的生长及有机和无机材料的沉积。所述设备由一个塔盘组成，它包括用于接受取样管的凹陷区域，以及用于使液体样品经过取样管的流体入口和流体出口。所述装置的设计和构造对于在选择的环境条件下试验不同的抗微生物剂和其它试剂提供了很大的通用性。

Description

生物膜生长装置

技术领域

本发明涉及一种用于研究和筛选用于调节取样管上的生物材料生长及有机和无机污染物的沉积的试剂的方法和装置。更具体地，本发明涉及用于研究和筛选用于调节在不锈钢取样管上的细菌生长的抗微生物剂的方法和装置。

背景技术

许多工业过程，比如纸浆和造纸业，在处理步骤中使用水和/或其它液体。这些工业流体通常提供了充足的碳和营养物促进细菌生长。例如在造纸厂中，不需要的细菌膜(生物膜)在制备过程中在使用的工业设备的钢表面可轻易形成。这些生物膜通常伴随有保护性外多糖(粘液)，出现在这些装备表面和工业水流的界面上。另外，无机污染物，比如碳酸盐(水垢)和有机污染物常常沉积在这些表面上。所述有机污染物通常为沥青(例如来自树木的树脂)和粘性物(如胶水、粘合剂、胶带和蜡颗粒)。生物膜的生长和这些无机和有机污染物的沉积对这些设备的效率是有损害的，导致系统的产品质量降低、操作性能下降和总体操作困难。在稠度调节器和其它仪器探针上的生物膜生长及有机和无机污染物沉积可使这些元件失效，在筛子上的生长和沉积减少了系统的产量和使操作不正常。生长和沉积不仅发生在系统的金属表面，而且可以发生在塑料和合成表面，如机械金属丝、毡圈、薄片、Uhle箱和压头箱元件。由这些生长和沉积引起的问题包括对被污染表面的效能的直接干扰，其导致产量减少，以及洞、灰尘和其它片型缺陷，它们降低了纸张对于后续操作的质量和可用性，如涂敷、转化或打印。

因此，防止和除去在纸浆和造纸厂设备表面的这些生长和沉积的方法具有极大的工业重要性。当需要使造纸机停止运转而进行清洗时，这是不希望的，因为它必然导致生产率和产品的损失，在清洗前的结果是质量低，因为它由于生长和沉积而被部分污染了，所述生长和沉积脱落后卷入产品层中。同样的，除去生长和沉积也必然导致在这些除去之前制备的产品质量下降。因此特别优选防止生物膜生长和污染物沉积，因为它可以以一种有效的方式连续生产高质量的产品。具体地说，包含明胶的组合物的使用，如Nguyen在U.S.5,536,363公开的那些，已被发现非常适合调节在纸浆和造纸系统中有机和无机污染物的沉积。

在金属表面上粘液的生长创造了一个适于腐蚀的环境。这种微生物影响的腐蚀通常发生在粘液和金属表面之间的界面处。同样，由粘液引起的污垢或堵塞易于在纸浆和造纸厂系统中发生。通常，粘液附带于所生产的纸中，引起造纸机故障，由此带来工作中断，生产时间损失。它也在最终产品中引起难看的瑕疵，导致不合格和产量浪费。这些污染问题已经导致在纸浆和造纸厂系统中使用的水中抗微生物剂的广泛使用。在这些领域中已广泛使用的试剂包括氯、有机汞、氯苯酚、有机溴和各种有机硫化合物，所有这些一般用作抗微生物剂，但其中每个都伴随有各种缺陷。

研究生物材料的已知方法通常包括在一个固体载体上含有包含所述生物材料的含水样品流，如通过细胞群的一个流。通常，压力手段，如惰性气体，和/或真空手段用于使样品接触固体载体。例如，Jr.等人的美国专利5,641,458公开了通过细胞装置的流体，用于体液的非扩散性监控。该装置包括通过一个半透膜的与流体样品接触的传感器。与所述膜相连的传感器可以进行涉及用于光监控的流体样品的光化学反应。

Grant等人的美国专利5,624,815公开了一种方法和装置，通过一定量适于保持生物材料的离散井来传送液体样品，以用于分析生物材料。所述液体样品通过一个真空机械装置被吸入到井中。同样，Hamper的美国专利5,792,430、Grant等人的5,624,815、Smyczek等人的4,908,319和Ebersole等人的4,753,775都公开了研究生物材料的方法，其中液体样品被吸引到固体载体上。

因为操作条件，如温度、pH及有机和无机材料的存在可以在制备过程中发生极大的变化，需要连续研究用于预防和除去在这些不同的条件作用下的工艺设备上形成的生物膜及有机和无机污染物的材料。已知的实验技术，比如上述的那些，不能很好地适应这些研究。当它们适于某些生物材料的特定研究时，它们不能进行对于在所选条件下许多不同化学制品和组合物对各种基质的效果的有效和全面的分析。

另外，已知在水系统中监控生物膜生长，比如通过Sauer等人的美国专利5,049,492和Zeiher等人的美国专利6,017,459中公开的仪器和方法，在制备过程中进行水的取样。当这些仪器和方法对测定并保持水流的质量很重要时，组合物的发现和开发具有及其重要的意义，它们将防止和/或破坏水流中生物膜的生长及无机和有机污染物的沉积。因此，需要一个模型实验系统和涉及这个系统的方法，通过它，可以对物质进行有效的研究，所述物质用于在例如在纸浆和造纸工艺中所使用的设备表面上调节生物材料的生长及无机和有机污染物的沉积。

发明内容

在一方面，本发明提供了一个装置，使得流体，如纸浆和造纸系统中所用的白水或合成白水经过一个取样管。所述装置包括一个盘体(塔盘)，其限定了取样管接受室、与所述取样管接受室流体连通的流体入口通道，和与取样管接受室流体连通的流体出口通道。所述盘体使流体进入流体入口通道，接触取样管，然后进入流体出口通道。

优选，盘体是一个基本上细长的元件，包括第一和第二相对的侧表面、第一和第二相对的主表面、通过第一主表面可到达取样管接受室。所述盘体可包括多个取样管接受室、适于接受基本上细长的不锈钢取样管。

取样管接受室部分地与流体入口通道和流体出口通道标记处重叠，其包括取样管载体表面和围绕取样管载体表面的直立的周壁。取样管载体表面另外限定了与流体入口通道流体连通的流体入口，并限定了与流体出口通道流体连通的流体出口。盘体另外限定了一个流体入口小孔，与流体入口相对，并与流体入口通道流体连通。

盘体容纳有流体加料导管，用于通过流体入口小孔输送流体，并另外限定了流体出口小孔，与流体出口相对，并与流体出口通道流体连通。另外，所述盘体含有一个流体排出导管，用于通过流体出口小孔引导流体。

在本发明的一个优选实施例中，取样管载体表面为细长的，流体入口和流体出口限定在取样管载体表面的相对端部。本发明也可以包括在取样管接受室上面的可移动密封标记内的盖子。另外，本发明也可以包括在盘体和盖子之间的垫片，用于进一步密封取样管接受室。

本发明提供了一种方法，用于研究和筛选用于调节在取样管表面上面的生物膜生长及有机和无机污染物的沉积的试剂，包括如下步骤：(i)提供了一种控制在取样管表面上的流体的装置，其中所述装置包括一个限定取样管接受室的盘体，与取样管接受室流体连通的流体入口通道和与取样管接受室流体连通的流体出口通道；(ii)把取样管放置在取样管接受室中；和(iii)使流体流过取样管。本发明也可以包括确定取样管上生物材料生长的步骤，如将取样管染色和显微观察。

本发明还可以包括下述步骤，即将流体通过流体入口通道，并通过一个流体加料导管将流体引到流体入口通道。另外，本发明可以包括下述步骤，即将流体流过取样管，通过流体出口通道，从流体出口通道穿过流体排出通道。

附图简述

图1是本发明的生物膜生长盘的俯视图。

图2是本发明的显示一个限定了多个室及流体入口和流体出口的塔盘的俯视图。

图3是图1中的塔盘沿AA-AA线的截面图。

图4是本发明的塔盘的分解透视图，在其上面包括一个盖子。

发明详述

本发明非常适于研究在不同介质上的生物材料的生长及无机和有机污染物的沉积。这些生物材料包括，例如细菌、真菌、酵母、海藻、硅藻、原生动物、巨藻和类似物。在纸浆和造纸工业中，工艺用水提供了充足的有机和无机物质，促进了细菌(生物膜)和保护性外聚多糖(粘液)的生长，它们发生在机器表面(通常为钢)和工艺用水流之间的界面上。另外，无机污染物，比如碳酸钙(“水垢”)和有机污染物经常沉积在这些表面上。这些有机污染物通常为沥青(例如来自树木的树脂)和粘性物(例如：胶水、粘合剂、胶带和蜡颗粒)。本发明可以使用用于破坏或阻止这些生物膜和粘液的生长及这些有机和无机污染物的沉积的组合物，以进行研究或筛选。本发明还可用于监控在这些表面上的腐蚀及防腐蚀剂的效果。

图1-4显示了本发明的一个生物膜生长装置。所述装置由塔盘100组成，所述盘体限定了一个或多个室108，它们具有适当的大小，可以容纳待研究的材料。这些研究材料通常为本领域中的取样管109，其组成、大小和形状以工业过程中的设备表面为模型。塔盘100是细长的，通常为矩形的构件，具有相对的第一和第二主平面102和104，相对的横向侧面106和106，及相对的纵向侧面107和107。本领域的普通技术人员可知道塔盘100可由任何适合的材料制备，比如塑料或金属，可以为任何适合的形状和大小。优选，塔盘100由钢制成，以便以纸浆和造纸工艺中的使用的设备表面为模型。

盘100的各个室108包括一个凹陷的取样管载体表面110，用于容纳所研究的取样管109。各个室108通常为矩形，在顶端开口，包括一个围绕取样管载体表面110的周壁。所述周壁由相对的横向侧面112和112及相对的纵向侧面113和113限定。各个室108在其端口上进一步包括至少一个流体入口114和至少一个流体出口114。优选，流体入口114和流体出口114由各个室108的取样管载体表面110限定。本领域的普通技术人员可知道这些室108可以为用于本发明目的的任何适合的大小和形状。

如图1-4，室108的长度可容纳通常用于研究调查的取样管109。另外，本发明优选使用具有均一形状和大小的多个室108，这些室108以相同的方式互相隔开。在这样的排列中，本发明可以有效地进行制备，易于调整来模拟各种环境情况。另外，这样的排列可以同时进行多种抗微生物剂和其它试剂的筛选。

考虑到本发明也可以是一个限定了具有任意形状和大小的单个室或限定了具有不同形状和大小的多个室的塔盘，它们不同于在图1-4中所显示的那些室。这些排列被认为是满足具体筛选过程的独特要求所必需的。

再由图1-4中可看出，流体入口114和流体出口114分开放置，以使得所研究的室109位于其间。流体入口114和流体出口114的数目、形状和大小可以容许优选流量的液体流过待研究的取样管109的表面。例如，如图1、2和4所示，当使用圆形的三个流体入口114和三个流体出口114时，液体样品，如在纸浆和造纸工艺中所使用的，在所研究的取样管109的表面实现优选的流量。由此，本发明可以模拟在各种工业过程中的设备表面上的液体流。本领域的普通技术人员知道，流体入口114和流体出口114可以为任何配置数，以在所研究的取样管109上得到所需的液体流量，并在其上进行有效的制备。

各个室108还与用于提供液体样品至室108的至少一个流体入口小孔116和用于在液体样品通过所研究的取样管109后除去所述液体样品的流体出口小孔116相连。如在图3中说明的，这些小孔116和116与各个室108的取样管载体表面110流体连通。所述的流体连通分别由流体入口和流体出口通道118和118、流体入口和流体出口114和114限定。本领域的普通技术人员知道，流体入口小孔116和流体出口小孔116可用于许多配置中。

在本发明的一个优选方面，流体入口小孔和流体出口小孔116和116分别位于盘100的相对的纵向侧面107和107，用于分别容纳流体加料导管126和流体排出导管126，如图1和3所示。举例来说，这些小孔116和116优选攻出螺旋形螺纹，以给接受管线提供配套的连接器。如图1和3所示，流体入口和流体出口喷嘴128和128分别连于流体入口小孔和流体出口小孔116和116。流体加料和流体排出导管126和126可以是橡胶套管，分别连于流体入口和流体出口喷嘴128和128。另外，流体入口和流体出口通道118和118分别通过相对的侧面106和106位于盘100，如图1和3所示。

优选使盘100适合用于接受盖子124，如图4所示，它可以通过螺钉在螺钉接受凹口120处固定在盘100上。盖子124的大小和形状可以充分覆盖盘100的开口上端。如图3所示，通过将垫片插入于盘100的凹陷区域122，再将盖子固定在盘上面，从而使橡胶垫片119安装于盘100和盖子之间。凹陷区域122由盘100的第一主表面102限定，以便接受橡胶垫片119，橡胶垫片119具有细长的洞，相应于室108的大小、形状和位置，使得室108的取样管载体表面110不被垫片109覆盖。这样，当由非透明的材料比如清洁的塑料制备的盖子124被使用时，研究者可以观察到位于室108的取样管载体表面110上的取样管109上面的流体。本领域的普通技术人员知道本发明中可以不需要使用盖子124和/或垫片119，但优选使用它们的组合，以对环境条件进行有效的控制，在所述环境条件下，待研究的取样管109暴露于其中。

如上所述，本发明适用于研究取样管109上生物膜的生长及有机和无机污染物的沉积。本发明另外适用于监控取样管109的微生物影响的腐蚀，它来自于这些污染物以及防腐蚀剂的影响。所述取样管109可以是任何适合的材料，比如金属或塑料，可以为任何适合的大小和形状。优选，取样管109可以是适合室108的凹陷取样管载体表面110的大小和形状，这样从流体入口114进入室108的水流将以优选的方式流过取样管109的表面，如模拟流过工业机器表面的速度。这些取样管的实施例参见Mattioli等人的美国专利4,142,402。例如，在纸浆和造纸工业中，生物膜生长通常发生在不锈钢机器部件上。结果，不锈钢取样管将优选用于模拟这些机器的表面，以便研究可用于防止和/或破坏这些生物膜的生长的材料。

另外，这十二个室的测试条件可以任何分组排列，例如为了测试三个不同的粘液控制剂和没有控制剂加入的负对照物，可以使用四个含有三室的组。各个组优选从单独的储存器中挑选细菌和生长介质。塔盘的设计提供了大量多样化的实验设计。例如，可以既测试粘液控制剂的用于阻止生物膜生长的效果，也测试其除去已建立的生物膜的效果，仅通过改变在实验中向流体加入试剂的时间。

实施例

在本发明的一个优选方面，不锈钢盘100限定了12个室108，如图1、2和4所示。将盘100、清洁的塑料盖子124、垫片119、12个不锈钢取样管109(大约2.5英寸×0.5英寸)，24个橡胶软管，5对夹子和4个玻璃瓶塞子清洗、高压灭菌并在一个干燥烘箱中干燥过夜。清洗是以本领域中已知的方式进行的。例如，取样管109以温水和洗涤剂清洗，并在一个10％的漂白液中放置过夜。然后用蒸馏水漂洗，用洗涤剂清洗，放置于1％的丙酮溶液中，用超声波清洗30分钟。

根据所研究的试剂，所使用的不同方案如下所述：实验室细菌的纯培养物/限定的混合物

将四个具有上述塞子的9升玻璃瓶装入2升盐介质。给各个用薄膜覆盖的玻璃瓶加入搅拌棒，对这些玻璃瓶进行高压灭菌。从高压灭菌器中取出这些玻璃瓶，使得这些液体冷却到室温，然后使用。用所测试的细菌物种给2个小烧瓶培养物(每个25ml)接种，并培养过夜。

将细菌的培养物在20℃下以3500rpm旋转20分钟，在各个烧瓶中的盐混合物中重新悬浮，最后的光密度为大约0.024。得到一份分光光度计读数。合成白水实验

如下表1所示配制合成白水：

表1：浓缩的合成白水的浓缩组成

组分	mg/L^* dH₂O(1X)	mg/LdH₂O(2X)	替代配方mg/L
组分	mg/L^* dH₂O(1X)	mg/LdH₂O(2X)	替代配方mg/L	CaCl₂	111	222	CaCl₂·2(H₂O)147(1X)，294(2X)
MgSO₄	60	120		CaCl₂	111	222	CaCl₂·2(H₂O)147(1X)，294(2X)
MgSO₄	60	120		NaHCO₃	168	336
K₂HPO₄	140	280		NaHCO₃	168	336
K₂HPO₄	140	280		NH₄Cl	480	960
FeCl₃·6(H₂O)	1.04	2.08	无水FeCl₃、0.62(1X)、1.24(2X)	NH₄Cl	480	960
FeCl₃·6(H₂O)	1.04	2.08	无水FeCl₃、0.62(1X)、1.24(2X)	Na₂EDTA	1.48	2.96	Na·EDTA·2(HO)3.28(2X)
葡萄糖	3000	6000	淀粉10(1X)，20(2X)	Na₂EDTA	1.48	2.96	Na·EDTA·2(HO)3.28(2X)
葡萄糖	3000	6000	淀粉10(1X)，20(2X)	酵母提取物¹	1000	2000
HEPES²(pH7)	0.05	0.10		酵母提取物¹	1000	2000
HEPES²(pH7)	0.05	0.10		MES³(pH5.5)	9.76	19.52
Tricine(pH8)	8.96	17.92		MES³(pH5.5)	9.76	19.52

^*所有的组分以mg/L为单位，除了HEPES以M/L为单位；

¹例如，Difco牌酵母提取物或Fisher Scientific牌酵母提取物

²HEPES为4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸

³MES为β-吗啉乙磺酰脲水合物最后组合物的pH用NaOH或HCl调节。

对于使用合成白水的实验，对空玻璃瓶(除了搅拌棒)进行高压灭菌，然后冷却至室温。在用薄膜封盖的大的厄伦美厄(Erlenmeyer)烧瓶内对8升蒸馏水进行高压灭菌，然后冷却过夜。将用薄膜封盖的2个大量筒也进行高压灭菌，冷却过夜。向各个玻璃瓶中分别加入100ml 2X浓缩合成白水。用1900ml无菌去离子水稀释，用高压灭菌过的量筒测量。白水实验

对于使用白水的实验，对空玻璃瓶(除了搅拌棒)进行灭菌，冷却至室温。用无菌量筒测量，向无菌玻璃瓶内装入2升白水。玻璃瓶安置于与盘100相邻处，并置于搅拌它们的搅拌盘上。向白水中加入1g/L的酵母提取物，例如Difco牌酵母提取物和FisherScientific牌酵母提取物，混合过夜，用高压灭菌过的铝薄膜覆盖。

对于含有各个上述的样品的实验，一旦进行了上述准备，就可以组装蠕动泵，包括使用所有12个室108、12个大小为四分之一英寸管的泵头、四个马达和四个控制器。对于各个室108，将四分之一英寸管在其一端连于流体出口喷嘴128，所述喷嘴与流体出口小孔116相连，在其另一端与泵头相连。通过将取样管109放置于所研究的各个室108中从而组装盘100。当对在纸浆和造纸工艺中所含的机器表面进行研究时，使用不锈钢取样管109。将盖子124用5个螺钉在盘100的螺钉接受凹陷120处固定，形成介于盘100、盖子124和垫片构件119之间的牢固密封，垫片119置于盘100的凹陷区域122内。

然后安装玻璃瓶和塞子。在优选再循环流体的实验中，盘流体排出管126与塞子相连。然后将盘流体加料管126与所述塞子相连，但不与盘100相连。将塞子取出，向玻璃瓶中加入所研究的上述样品。另外，收集1ml或2ml的样品，然后存储于无菌容器中，以进行电镀和光密度读取。通过将Parafilm^缠绕于塞子和瓶颈周围，将塞子固定在适当的位置。

将5ml或10ml吸移管连于用电池发动的吸移管管理器，并把它们插入还没有与流体入口小孔116相连的流体加料管126中，从而灌注这些泵。运行所述吸移管管理器，以使流体通过流体加料管126吸取上来，直到它充满吸移管，此时将管道从一端的2-3英寸处夹住，并连于穿过流体入口小孔116的流体入口喷嘴128。对所有的流体加料导管126重复这个过程。

对于含有三个室108的各个组，它们的泵在一个控制器上，从这些流体入口导管126上除去夹子。立刻启动这些泵，并保持近似相同的速度。监控各个其中含有所研究的取样管109的室108，以确保液体样品以优选的方式流过各个取样管109，但不充满该室。优选，一个流体薄层覆盖取样管109。将装满液体样品的室108排干。

在一段指定时间后，关闭各个马达，流体加料管126被再次夹紧。将盖子124从盘100上取下。取样管109被取下，用干净无菌的取样管替换以进行下一次实验，取下和替换都是通过无菌夹子进行的。所使用的取样管109放置于一侧用于分析，包括染色和显微检查。

上述的实施例用于说明本发明，但不是用于限制本发明的精神和范围，本发明的保护范围如权利要求所述。

Claims

1.一种使得流体经过取样管的装置，包括：

一个盘体，限定了一个取样管接受室，所述盘体另外限定了一个与所述取样管接受室流体连通的流体入口通道，和一个与所述取样管接受室流体连通的流体出口通道，由此所述盘体使流体进入所述流体入口通道，接触所述取样管，并进入所述流体出口通道。

2.如权利要求1的装置，其中所述盘体为一个基本上细长的元件，包括第一和第二相对的纵向侧表面和第一和第二相对的平面表面，经所述第一平面表面可到达所述取样管接受室，并限定了所述取样管接受室的开口上端。

3.如权利要求1的装置，其中所述取样管接受室部分地与所述流体入口通道和所述流体出口通道的标记重叠。

4.如权利要求1的装置，其中所述取样管接受室包括一个取样管载体表面和围绕所述取样管载体表面的直立的周壁。

5.如权利要求1的装置，其中所述流体选自白水和合成白水。

6.如权利要求5的装置，其中所述白水和所述合成白水是纸浆和造纸系统中所特有的。

7.如权利要求4的装置，其中所述取样管载体表面进一步限定了与所述流体入口通道流体连通的流体入口。

8.如权利要求4的装置，其中所述取样管载体表面进一步限定了与所述流体出口通道流体连通的流体出口。

9.如权利要求1的装置，其中所述塔盘另外限定了一个与所述流体入口通道流体连通并与所述流体入口相对的流体入口小孔。

10.如权利要求9的装置，其中所述塔盘含有流体加料导管，以将流体输送通过所述流体入口小孔。

11.如权利要求1的装置，其中所述塔盘另外限定了一个与所述流体出口通道流体连通并与所述流体出口相对的流体出口小孔。

12.如权利要求11的装置，其中所述塔盘含有一个流体排出导管，用于将流体传导通过所述流体出口小孔。

13.如权利要求4的装置，其中所述取样管载体表面为细长的，其中所述流体入口和流体出口分别限定在它的相对端部。

14.如权利要求1的装置，在所述取样管接受室上的可移动密封标记处另外包括一个盖子。

15.如权利要求14的装置，在所述塔盘和盖子之间另外包含了一个垫片，以进一步密封所述取样管接受室。

16.如权利要求14的装置，另外包括多个所述取样管接受室。

17.如权利要求1的装置，另外包括一个取样管。

18.如权利要求17的装置，其中所述取样管由不锈钢制成。

19.如权利要求17的装置，其中所述取样管是基本上细长的。

20.一种将取样管置于流体中的装置，包括：

一个基本上细长的盘体，其限定了一个取样管接受室、与所述取样管接受室流体连通的一个流体入口通道，和与所述取样管接受室流体连通的一个流体出口通道；

其中所述取样管接受室包括取样管载体表面和围绕所述取样管载体表面的直立的周壁，其中所述取样管载体表面限定了与所述流体入口通道流体连通的一个流体入口和与所述流体出口通道流体连通的流体出口；和

其中所述塔盘另外限定了与所述流体入口相对的并与所述流体入口通道流体连通的流体入口小孔，和与所述流体出口相对的并与所述流体出口通道流体连通的流体出口小孔，由此所述盘体使流体进入所述流体入口通道，接触所述取样管，并进入所述流体出口通道。

21.如权利要求20的装置，其中所述塔盘包括与所述流体入口小孔流体连通的流体加料导管。

22.如权利要求20的装置，其中所述塔盘包括与所述流体出口小孔流体连通的流体排出导管。

23.如权利要求20的装置，其中所述取样管载体表面是细长的，并且其中所述流体入口和所述流体出口限定在它的相对端。

24.如权利要求20的装置，在所述取样管接受室上面的可移动密封标记处另外包括一个盖子。

25.如权利要求20的装置，其中所述流体选自白水和合成白水。

26.如权利要求25的装置，其中所述白水和所述合成白水是纸浆和造纸系统所特有的。

27.如权利要求24的装置，在所述塔盘和所述盖子之间另外载有一个垫片，用于进一步密封所述取样管接受室。

28.如权利要求20的装置，另外包括多个所述取样管接受室。

29.如权利要求20的装置，另外包括一个取样管。

30.如权利要求29的装置，其中所述取样管由不锈钢制成。

31.一种测定用于研究在取样管表面上的生物膜生长及有机和无机材料的沉积的试剂的方法，包括如下步骤：

提供一个装置，它调节流过所述取样管表面上的流体，所述装置包括一个限定取样管接受室的盘体、一个与所述取样管接受室流体连通的流体入口通道和一个与所述取样管接受室流体连通的流体出口通道；

将所述取样管放置于所述取样管接受室；和

使流体流过所述取样管。

32.如权利要求31的方法，其中所述试剂用于调节在所述取样管表面上的生物膜生长及有机和无机材料的沉积。

33.如权利要求31的方法，其中所述试剂用于调节所述取样管表面的腐蚀。

34.如权利要求31的方法，另外包括在所述取样管上测定生物膜生长的步骤。

35.如权利要求31的方法，另外包括在所述取样管上测定有机和无机材料的沉积的步骤。

36.如权利要求34的方法，其中所述测定步骤包括将所述取样管染色和显微检查。

37.如权利要求31的方法，其中所述实施步骤另外包括引导所述流体通过所述流体入口通道。

38.如权利要求37的方法，其中所述实施步骤另外包括通过一个流体加料导管引导所述流体至所述流体入口通道。

39.如权利要求31的方法，其中所述实施步骤另外包括引导所述流体穿过所述取样管并通过所述流体出口通道。

40.如权利要求31的方法，其中所述实施步骤另外包括引导所述流体从所述流体出口通道流出并通过流体排出导管。