[發明專利]一種船舶壓載水中微藻的分類裝置和分類方法

有效

• 申請號: 201310612638.6
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103616356A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 王俊生;徐永奕;潘新祥;孫野青;李冬青
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/47;G01N27/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發明涉及一種對船舶壓載水中存活的微藻進行種類判別的技術，特別是一種船舶壓載水中微藻的分類裝置和分類方法。

背景技術

船舶壓載水是用于為船舶提供穩定性及調整船舶的吃水，以滿足船舶良好的操縱性能要求。船舶壓載水中含有大量的水生生物，并且由船舶壓載水造成的外來海洋生物入侵，已被全球環境基金組織（GEF）確認為危害海洋的四大威脅之一。為了有效應對壓載水造成的生物入侵問題，2007年《國務院關于印發國家環境保護“十一五”規劃的通知》（國發[2007]37號）提出，“以近岸海域為重點，開展重點海域生物多樣性普查，查清外來物種入侵現狀，對引進外來海洋生物物種實行管理”的要求。而微藻是船舶壓載水中最普遍存在的一種生物，準確鑒別船舶壓載水中的微藻種類并對其進行分類，篩選出外來有害微藻，這對于目前船舶壓載水處理具有重大科學意義。

目前對于船舶壓載水微藻分類的方法主要有：形態學觀察法、生物化學分類法、生物學分子分類法等。

形態學觀察法是普遍使用也是最具歷史的微藻類分類方法。形態學分類主要是跟據藻細胞大小、鞭毛及色素體有無、鞭毛的位置及數目，腹孔的有無，色素體的個數及形狀，群體或個體膠被形態和群體中細胞個數等特征來確定微藻的種類，而微藻的種類繁多，且許多種屬的微藻形態差異細微，只有長期從事該工作的專業人員才能勝任形態分類，而且形態學特征的鑒定需要大量長期細致費時費力的工作。很多野生藻株經過培養后，形態會發生變化，這帶給培養后的藻種鑒定很大麻煩。由此可見，形態學鑒定的人為因素太強，受許多條件制約，且不同研究者的鑒定結果也存在差異，檢測標準化難度較大。

生物化學分類法是根據細胞的生物大分子的組成差異來對微藻進行分類的方法。目前能夠用于生化分類的海洋微藻“特征化學成分”有色素、脂肪酸、甾醇、醛類、碳水化合物(糖類)和氨基酸等。但“特征化學成分”易受到破壞，作為分類鑒定指標不穩定。并且同一種藻在不同的生理狀態，其分子物質組成有變化，這些變化影響鑒定標準的形成；進行色素和脂肪酸分析的儀器較為昂貴限制了它們作為分類方法的發展和應用。這種方法雖然能很靈敏地檢測出共生體的物種差異，但很難區別出共生體中藻的屬內差異。

生物學分子分類法包括同工酶分析、蛋白質分析和以DNA多態性為基礎的分類方法。然而同工酶和蛋白質的標記位點十分有限、化學成分差別細微且不穩定，可提供的信息很少；同時它們除受基因的作用外，還易受多種內外環境因素的影響，因而很難獲得準確的結果。而以DNA多態性為基礎的分類方法可以在基因水平上對生物進行指紋分析，由于基因序列的多樣化與穩定性，對它們的差異進行比較就無疑為植物分子分類和鑒定提供了有力的依據。從理論上講，對生物基因組直接測序進行比較來揭示這種差異，是對生物個體進行分類和鑒定的最可靠、直接而有效的手段。而生物的基因組DNA是極為龐大的，對每種生物的基因組進行測序比較將是一項十分浩大的工程。因財力、物力、人力的消耗都非常巨大，目前這種方法還不現實，僅在一些在科學研究上有重要意義的物種上進行應用(如人類基因組計劃、水稻基因組計劃等)。

綜上分析，現有船舶壓載水中微藻分類方法中存在無法現場快速分類、設備昂貴、工作量龐大、耗時費力、受許多外界條件制約、鑒定指標不穩定等問題，而簡單便捷的微藻分類鑒別方法是船舶壓載水微藻分類領域中急需解決的關鍵問題。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種可以實現現場快速分類、設備成本低廉、工作量小且鑒定指標穩定的船舶壓載水中微藻的分類裝置和分類方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種船舶壓載水中微藻的分類裝置，包括微流控芯片承載平臺、微流控芯片、直流電驅動組件、激發光源、光濾波組件、光檢測組件和數據處理組件，所述微流控芯片承載平臺為無光封閉式結構，微流控芯片、光檢測組件和光濾波組件固定在微流控芯片承載平臺內，光濾波組件位于微流控芯片和光檢測組件之間，直流電驅動組件與微流控芯片連接，光檢測組件與數據處理組件連接；所述的光濾波組件、光檢測組件和數據處理組件各有兩套，呈上下對稱結構安裝在微流控芯片承載平臺上；