[實(shí)用新型]一種水體環(huán)境DNA智能采集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822239670.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209400274U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊江華;張效偉;付召軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/14
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/14;C12M1/26
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務(wù)所 32346
• 代理人: 陳彬;蔣海軍

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種水體環(huán)境DNA智能采集裝置，屬于環(huán)境DNA檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型所提供的水體環(huán)境DNA智能采集裝置，集智能控制、樣品采集、殘夜排空以及管路堵塞泄壓保護(hù)功能于一體，既能進(jìn)行水體生物樣品的采集，又能進(jìn)行水樣采集，能有效的提高生物樣品采樣過(guò)程效率，濾水量計(jì)算準(zhǔn)確性，保證了樣品的時(shí)效性，使得檢測(cè)水樣的環(huán)境更接近自然環(huán)境；具有不易堵塞、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、易于制造的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于環(huán)境DNA檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種水體環(huán)境DNA智能采集裝置。

背景技術(shù)

物種分布，物種豐富度情況都是淡水生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性研究的主要問(wèn)題，這些對(duì)于實(shí)施生物多樣性保護(hù)措施起到至關(guān)重要的作用。從物種生存環(huán)境中獲取DNA反映物種分布，豐度等信息，是一種非侵入，快速的物種檢測(cè)手段。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展，基于環(huán)境DNA和分子生物學(xué)技術(shù)(eDNA宏條形碼技術(shù))的物種多樣性研究方法開(kāi)始越來(lái)越多的應(yīng)用到水生態(tài)健康評(píng)價(jià)中，顯著提高了我們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)物種多樣性的認(rèn)識(shí)水平。比如Ficetda 等研究者(Species detection using environmental DNA from water samples[J]Biol Lett,2008, 4(4):432-435)就曾成功利用環(huán)境DNA檢測(cè)方法，檢測(cè)了天然池塘中入侵物種美國(guó)牛蛙的存在情況。

眾所周知，分析過(guò)程的誤差可以通過(guò)技術(shù)進(jìn)步逐漸降低，但采樣技術(shù)在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)長(zhǎng)進(jìn)不足，因此分析測(cè)定最終結(jié)果的總誤差常常是來(lái)自采樣過(guò)程。與傳統(tǒng)生物多樣性調(diào)查的獲取生物個(gè)體樣本的取樣方式不同，DNA宏條形碼技術(shù)需要快速獲取受納水體中的總環(huán)境 DNA，因此，要獲得正確的、可靠的分析結(jié)果，所采樣品的代表性、準(zhǔn)確性以及完整性成為了水環(huán)境DNA監(jiān)測(cè)的首要問(wèn)題。正確選擇采樣方法和裝置，改進(jìn)采樣技術(shù)，對(duì)于提高分析監(jiān)測(cè)質(zhì)量是極其重要的。反之，如果采樣失誤，后續(xù)的分析過(guò)程將喪失意義，甚至造成巨大浪費(fèi)。

傳統(tǒng)的樣品采集方法以人工采集為主，后續(xù)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行脫水處理以獲得環(huán)境DNA 采集樣品，比如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，授權(quán)公告號(hào)：CN203811429U，授權(quán)公告日：2014.09.3，公開(kāi)了一種用于急流水體中浮游生物定性樣品采集的網(wǎng)具，包括袋狀的網(wǎng)體，網(wǎng)體的前端敞口末端設(shè)有閥門(mén)，網(wǎng)體的中部設(shè)有中空的管箍，管箍將網(wǎng)體分為漏斗狀的網(wǎng)身和位于網(wǎng)身后方且與網(wǎng)身導(dǎo)通的網(wǎng)肚，可廣泛用于浮游生物樣品采集領(lǐng)域。但是，該方法具有以下明顯缺陷：(1)人工操作，效率低下：受水體沿岸、船只等約束大，采樣范圍有限，樣品代表性差；且花費(fèi)太多人力、物力，工作效率低；(2)采樣位置難以準(zhǔn)確控制：受水流影響，浮游生物網(wǎng)取樣時(shí)極易漂離取樣點(diǎn)，以及船只等眾多因素影響，對(duì)于某些水域無(wú)法進(jìn)行船只采樣；(3) 濾水量的計(jì)算誤差較大：由于浮游生物網(wǎng)采樣深度的變化，根據(jù)鋼絲繩釋放長(zhǎng)度、采樣角度以及采樣時(shí)間估算出的濾水量存在較大誤差，而以該濾水量計(jì)算出的浮游植物生物密度與實(shí)際情況不符；(4)水環(huán)境樣品極易發(fā)生變化，從采集到分析測(cè)定這段時(shí)間內(nèi)，由于環(huán)境條件的改變，生物在水體中的新陳代謝活動(dòng)、化學(xué)作用以及物理作用的影響，會(huì)引起所采集樣品的變化，引起環(huán)境DNA的變化甚至是降解，進(jìn)而影響物種的檢測(cè)率，同時(shí)，也會(huì)影響物種分布等檢測(cè)結(jié)果。并且這些變化是很快的，因此，必須采取必要的保護(hù)措施對(duì)樣品進(jìn)行保存。雖然eDNA宏條形碼技術(shù)作為新興的環(huán)境監(jiān)測(cè)手段極大的提高了環(huán)境監(jiān)測(cè)的效率和準(zhǔn)確性，但是傳統(tǒng)的生物采樣方法并不滿(mǎn)足這種新型監(jiān)測(cè)技術(shù)的需求，也限制了該方法在環(huán)保系統(tǒng)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。因此，進(jìn)行水體環(huán)境采樣時(shí)，進(jìn)行采樣質(zhì)量的保證與控制是非常必要的。比如中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，申請(qǐng)日：2016.05.25，申請(qǐng)?zhí)枺?01620486713.8，公開(kāi)了一種水體環(huán)境DNA采樣裝置，包括防護(hù)罩、抽拉桿、抽水機(jī)及與之連接的抽水管道，抽水管道的另一端安裝有濾紙，濾紙通過(guò)固定環(huán)固定，固定環(huán)還包括多個(gè)用于罩住濾紙的扇葉，多個(gè)扇葉配合形成圓形，扇葉的其中的一個(gè)角與固定圈軸連接，扇葉的邊緣還通過(guò)連接管連接到防護(hù)罩；所述防護(hù)罩包括底部的項(xiàng)圈和活動(dòng)支桿，項(xiàng)圈安裝在抽水管道上，活動(dòng)支桿與撐桿連接，該實(shí)用新型可完成水體環(huán)境DNA的現(xiàn)場(chǎng)采集工作，無(wú)需后續(xù)繁重的過(guò)濾操作，省時(shí)省力，但是仍然存在，無(wú)法進(jìn)行定量采集，濾水量誤差大，尤其是設(shè)備在使用過(guò)程中，容易發(fā)生阻塞，輕則影響正常使用，重則損壞管路