[发明专利]轮盘式环境DNA滤饼更换装置的采样方法、控制方法及系统

说明书

本发明提供了轮盘式环境DNA滤饼更换装置的采样方法，方法通过第一驱动装置执行N次转动动作，N大于等于4；当第一驱动装置执行第一次转动动作时，使第一孔转动至第一位置，进行滤饼装载；当第一驱动装置执行第二次转动动作时，使第一孔转动至第二位置，进行水样采集，以及，使第二孔转动至第一位置；当第一驱动装置执行第三次转动动作时，使第一孔转动至第三位置，进行滤饼卸载，以及，使第二孔转动至第二位置、使第三孔转动至第一位置；当第一驱动装置，执行第四次转动动作时，使第一孔转动至第四位置，进行预装载动作，以及，使第二孔转动至第三位置、使第三孔转动至第二位置、使第四孔转动至第一位置；以通过多个孔进行滤膜的更换和采样。

技术领域

本发明属于农业技术领域，特别涉及轮盘式环境DNA滤饼更换装置的采样方法、控制方法及系统。

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

本发明提供的轮盘式环境DNA滤饼更换装置的采样方法，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轮盘式环境DNA滤饼更换装置的采样方法，所述滤饼被环状的壳体装配为一体结构的滤饼，所述更换装置包括：弹匣式机构、采样区和转盘，所述转盘为圆盘状并通过设置在转盘的圆心的第一驱动装置驱动其转动，所述转盘上设置有与所述滤饼相适配的第一孔、第二孔、第三孔和第四孔；所述弹匣式机构和所述采样区对应设置在所述第一孔、所述第二孔、所述第三孔和所述第四孔绕圆心转动的路径上；所述弹匣式机构内上下叠加设置有若干滤饼，且其底部预留刚好通过一个滤饼的通道；所述采样区用于对滤饼进行水样采集；所述采样方法包括：通过所述第一驱动装置执行N次转动动作，N大于等于4；当所述第一驱动装置执行第一次转动动作时，使所述第一孔转动至第一位置，进行滤饼装载；当所述第一驱动装置执行第二次转动动作时，使所述第一孔转动至第二位置，进行水样采集，以及使所述第二孔转动至所述第一位置；当所述第一驱动装置执行第三次转动动作时，使所述第一孔转动至第三位置，进行滤饼卸载，以及使所述第二孔转动至所述第二位置、使所述第三孔转动至所述第一位置；当所述第一驱动装置执行第四次转动动作时，使所述第一孔转动至第四位置，进行预装载动作，以及使所述第二孔转动至所述第三位置、使所述第三孔转动至所述第二位置、使所述第四孔转动至所述第一位置；其中，所述第一位置为所述弹匣式机构的所述通孔位置，所述第二位置为所述采样区的位置。