[发明专利]一种可用于环境DNA采样的夹取式滤膜更换系统

说明书

本发明提供一种可用于环境DNA采样的夹取式滤膜更换系统，滤膜被环状的壳体装配为一体结构的滤饼，滤膜更换系统包括：弹匣式机构，弹匣式机构的内部设置有若干待采样的滤饼；采样区，采样区用于接收待采样的滤饼，并对待采样的滤饼进行水样采集；夹取装置，夹取装置包括夹具，夹具用于将待采样的滤饼夹取至采样区进行水样采集，避免了通过人工更换滤膜由于手法不同造成的误差，通过夹具夹取滤饼的方式大大提高了滤膜更换的精度。

技术领域

本发明属于水样采集技术领域，特别涉及一种可用于环境DNA采样的夹取式滤膜更换系统。

背景技术

伴随着全球生物多样性治理新战略的推进，以及联合国《生物多样性公约》的实施，生物多样性调查研究的重要性越来越凸显。随着生物多样性调查研究的发展，通常需要对水体中的环境DNA和微生物进行大规模和高频次的宏基因组分析，这就要求对水样进行大规模的过滤以及高频次的更换滤膜。不同于普通的更换滤膜场景，在环境DNA采样或微生物采样场景中，还需要格外注意避免样品之间的交叉污染，避免操作过程引入新的污染，从而确保样品的独立性和检测结果的准确性。以往简单直接地更换滤膜方法，是将水样经圆片滤膜过滤之后，实验员手动打开滤头并用干净镊子取出包含样品的滤膜，随后使用干净的镊子夹取新的圆片滤膜更换上去，最后手动重新安装好滤头。不论是应用于固定地点的长期连续监测，还是应用于跟随调查船对多个地点依次采样，都意味着大规模高频次的更换圆片滤膜操作。现有技术中存在的主要问题和不足包括：由于当前这种手动更换圆片滤膜的方式，操作繁复，不同实验员可能会因为操作手法不同而引入误差。并且，这种拆开-取膜-换膜-再安装的操作流程，白白的消耗掉了大量的时间和劳动，不利于进行高频次的采样。再次，人工手动更换滤膜也容易引入污染，造成样品调查结果的偏差。最后，人工手动更换滤膜的方式，离不开人的操作，不利于自动化采样过滤，也不利于标准化的长期连续采样或在线连续监测活动。其它领域中使用的气动吸附更换滤膜的方案，容易导致滤膜之间的交叉污染。其它领域中使用的转盘式更换滤膜的方案，能够容纳的滤膜数量较少，无法满足大规模高频次的更换圆片滤膜场景的应用。

也即，滤膜的更换方式而言，现有技术中，通过人工进行滤膜更换，存在操作繁复、不同实验员可能会因为操作手法不同而引入误差，并且更换效率低的弊端。

可见，对于滤膜的更换方式，如何提高更换速度，并且降低更换过程中出现的误差，进而提高滤膜的更换效率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供的一种可用于环境DNA采样的夹取式滤膜更换系统，以至少解决上述技术问题：

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供一种可用于环境DNA采样的夹取式滤膜更换系统，所述滤膜被环状的壳体装配为一体结构的滤饼，所述滤膜更换系统包括：弹匣式机构，所述弹匣式机构的内部设置有若干待采样的所述滤饼；采样区，所述采样区用于接收待采样的所述滤饼，并对待采样的所述滤饼进行水样采集；夹取装置，所述夹取装置包括夹具，所述夹具用于将待采样的滤饼夹取至所述采样区。

在第一方面中，所述采样区包括半圆形的底座，所述底座的上部一侧设置顶盖，所述底座与顶盖之间形成用于接收所述滤饼的容饼空间；所述弹匣式机构包括弹匣筒，所述弹匣筒内的若干待采样所述滤饼按照上下堆叠的方式设置，所述弹匣筒位于所述底座的上部另一侧，且所述弹匣筒距离所述底座的上部留有可通过一个滤饼高度的过饼通道；所述夹取装置还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置用于执行转动动作，所述第一驱动装置设置在所述底座的圆心位置，并与所述夹具驱动连接，用于驱动所述夹具绕所述圆心转动；其中，所述容饼空间和所述过饼通道均位于所述夹具绕所述圆心转动的路径上；当所述第一驱动装置执行转动动作，且使所述夹具沿所述过饼通道至所述容饼空间做往复转动时，逐一将所述通道内待采样的所述滤饼夹取至所述容饼空间以进行水样采集。