[發(fā)明專利]臨近空間自動采樣檢測裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910374948.6
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110079453B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉軍濤;蔡新霞;羅金平;徐聲偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/26;C12Q1/24;C12Q1/06;C12Q3/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周天宇

一種臨近空間自動采樣檢測裝置及方法，應(yīng)用于臨近空間微生物檢測技術(shù)領(lǐng)域，包括：采集檢測模塊，用于對臨界空間的空氣進行自動采樣和對空氣中的微生物進行生物發(fā)光檢測，溫度控制模塊，用于當(dāng)對所述微生物進行生物發(fā)光檢測時，檢測并調(diào)節(jié)采集檢測模塊內(nèi)部的溫度，流量監(jiān)測模塊，用于采集空氣時，測量空氣的流量，中央控制器，用于控制采集檢測模塊、溫度控制模塊、流量監(jiān)測模塊工作，并根據(jù)生物發(fā)光檢測過程中產(chǎn)生的熒光光強計算微生物的數(shù)量，電源模塊，用于為采集檢測模塊、溫度控制模塊、流量監(jiān)測模塊、中央控制器供電。本公開可實現(xiàn)在軌完成臨界空間的微生物采樣及檢測，有效解決現(xiàn)階段無法實現(xiàn)在臨界空間對微生物同時進行采樣并檢測的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及空氣微生物采集檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種臨近空間自動采樣檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

臨近空間是指距地面20～100公里的空域，其環(huán)境與早期地球和火星環(huán)境條件最為相近，因此研究臨近空間中的微生物對于揭示地球人類生命起源和宇宙生命來源具有重要啟示。由于臨近空間環(huán)境惡劣，現(xiàn)階段缺乏相應(yīng)的在軌探測技術(shù)，目前對在臨近空間中不同高度存在的生物量仍存在很大爭議。

在現(xiàn)有研究技術(shù)中，主要的臨近空間生物量檢測方法是先從平流層取樣，然后將樣品帶回地面進行檢測研究。例如，意大利研制了Duster采樣裝置，采用濾膜法在臨近空間進行微生物取樣，等返回地面后用掃描電鏡對取樣進行研究。從臨界空間取樣再將樣品帶回地面檢測的方示存在較大局限性，例如將臨界空間的取樣帶回地面檢測容易使樣品受到污染、由于環(huán)境變化使很多細菌無法培養(yǎng)等。目前對樣品中生物量的檢測方法也存在缺陷，例如熒光染色和培養(yǎng)計數(shù)法無法實現(xiàn)對細胞存活率探測、DNA測序技術(shù)復(fù)雜且只能鑒定種類。專利200710179864.4給出了一種基于三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate，簡稱ATP)生物發(fā)光法的細菌總數(shù)快速檢測方法，但是該方法不含微生物采樣的內(nèi)容。

上述方法不能同時實現(xiàn)在臨時空間內(nèi)實時取樣并檢測臨近空間生物量的功能，因此，開發(fā)一種臨近空間在軌自動采樣檢測裝置，具有很重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供了一種臨近空間自動采樣檢測裝置及方法，可實現(xiàn)在一個裝置上自動完成微生物采樣、富集、檢測等功能。

本公開的一個方面提供了一種臨近空間自動采樣檢測裝置，包括：采集檢測模塊，用于對臨界空間的空氣進行自動采樣和對所述空氣中的微生物進行生物發(fā)光檢測；溫度控制模塊，用于當(dāng)對所述微生物進行所述生物發(fā)光檢測時，檢測并調(diào)節(jié)所述采集檢測模塊內(nèi)部的溫度；流量監(jiān)測模塊，用于采集所述空氣時，測量所述空氣的流量；中央控制器，用于控制所述采集檢測模塊、溫度控制模塊、流量監(jiān)測模塊工作，并根據(jù)所述生物發(fā)光檢測過程中產(chǎn)生的熒光光強計算所述微生物的數(shù)量；電源模塊，用于為所述采集檢測模塊、溫度控制模塊、流量監(jiān)測模塊、中央控制器供電。

可選的，所述采集檢測模塊包括：氣體通路模塊，用于采集所述空氣；液體通路模塊，用于輸入進行所述生物發(fā)光檢測的試劑和輸出所述試劑的廢液；兩用膜，設(shè)置于所述氣體通路模塊和所述液體通路模塊的連接處，一方面用于在流經(jīng)所述氣體通路模塊中過濾空氣，以采集所述微生物，一方面用于在所述液體通路模塊中接收所述生物發(fā)光檢測的試劑和排出所述試劑的廢液，一方面用于采集所述微生物完畢后，作為對所述微生物進行所述生物發(fā)光檢測的容器；光電檢測模塊，用于檢測所述生物發(fā)光檢測過程中產(chǎn)生的熒光光強，并將所述熒光光強轉(zhuǎn)換為電信號并發(fā)送給所述中央控制器。