一种防玷污的环境DNA采样装置及采样方法

本发明涉及环境工程领域，特别是涉及一种防玷污的环境dna采样装置，还涉及采用所述采样装置来进行采样的环境dna采样方法。

背景技术：

1、环境dna，亦称edna，一般认为是存在于环境中的各类生物dna片段，可很方便地用于各类生物学、环境学相关的调查和研究分析，是当前较为新颖的一种研究技术和手段，鉴于水域环境中水体的连通性和流动性，因此，环境dna技术更多的用于水域环境相关研究和调查。

2、水域环境dna采样技术多种多样，约二百余项，一般基于滤膜负压抽滤过程为底层技术基础，主要集中于采样效率和便捷性等技术革新方面，包括解决滤膜快速更换、预防泥沙堵塞、提升采样效率等问题。但当前所有的环境dna采样技术，均忽略了一个问题，即如何避免前一个样品采样过程对于下一个样品采样的玷污问题。当前各类的环境dna采样设施，前端配置采样盛放容器、相应的管路及阀门等等，均不可避免地存在前一次采样过程中的微量环境dna残留，导致出现玷污下一次采集的环境dna样品的问题，而多次重复采样的情况下，累计所造成的dna玷污必将更加严重。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防玷污的环境dna采样装置及采样方法来进行简洁高效的采样，并克服因前一次采样过程中的微量环境dna残留，而玷污下一次采集的环境dna样品的问题。

2、一种防玷污的环境dna采样装置，包括：

3、真空箱；

4、电磁阀组件，其装设在真空箱上；

5、采样系统，其包括一次性过滤器和置放在一次性过滤器内的环境dna样品滤膜；以及用于控制电磁阀组件通断的控制系统，其装设在真空箱上；

6、其中，所述采样装置具备四种工作模式，分别为抽真空模式、样品抽吸过滤模式、水下原位采样模式和样品排空模式。

7、在其中一个实施例中，所述电磁阀组件包括用于抽真空的电磁阀i、用于抽吸样品的电磁阀ii和用于排空样品的电磁阀iii；所述采样系统和电磁阀ii相连通。

8、进一步地，所述电磁阀ii装设在真空箱相对应一侧壁处，且真空箱相对应另一侧壁处固定连接有液位观察管；所述电磁阀iii装设在真空箱箱底处。

9、在其中一个实施例中，所述采样装置还包括用于对真空箱抽真空的真空泵、装设在所述真空箱内的监测组件、以及上位机。

10、进一步地，所述监测组件包括真空度检测探头和温度检测探头；所述上位机通过超声无线通信模块和所述控制系统相联通。

11、在其中一个实施例中，所述一次性过滤器为由过滤壳体i和过滤壳体ii经螺旋旋接构成的密封结构，且环境dna样品滤膜可拆卸设置于过滤壳体i和过滤壳体ii之间；所述一次性过滤器的数量为一个，或所述一次性过滤器的数量为至少三个。

12、进一步地，当一次性过滤器的数量为一个时，所述一次性过滤器装设在电磁阀ii抽吸口处，或所述一次性过滤器通过耐压软管和电磁阀ii相连接。

13、进一步地，当一次性过滤器的数量为至少三个时，所述采样系统还包括连接件；至少三个所述一次性过滤器排设在连接件上；所述连接件装设在电磁阀ii抽吸口处，或，所述连接件通过耐压软管和电磁阀ii相连接。

14、一种环境dna采样方法，包括以下步骤：

15、s1制定采样计划；

16、s2制定样品过滤计划；

17、s3制定采样装置的抽真空计划；

18、s4根据采样计划、样品过滤计划，相继启动采样装置，逐步进行抽吸过滤、样品排空、抽真空，循环工作，直至计划中的环境样品dna采集完成。

19、在其中一个实施例中，所述采样装置为一种防玷污的环境dna采样装置。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、本发明的采样装置，组合及循环采用抽真空模式、抽吸过滤模式、水下工作模式、排空模式来完成环境样品dna的采样计划，操作简洁高效，且可预防环境样品的交叉污染，克服了因前一次采样过程中的微量环境dna残留，而玷污下一次采集的环境dna样品的问题。

22、本发明的采样方法，创新性地将预先抽真空、样品抽吸过滤、样品排空三个阶段分开进行，从而形成了相互独立的抽真空模式、抽吸过滤模式/水下工作模式、排空模式，有效地避免了环境dna样品交叉玷污的问题，整个采样过程简洁高效。

技术特征：

1.一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，所述电磁阀组件包括用于抽真空的电磁阀i（2）、用于抽吸样品的电磁阀ii（3）和用于排空样品的电磁阀iii（4）；

3.根据权利要求2所述的一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，所述电磁阀ii（3）装设在真空箱（1）相对应一侧壁处，且真空箱（1）相对应另一侧壁处固定连接有液位观察管；

4.根据权利要求1所述的一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，所述采样装置还包括用于对真空箱（1）抽真空的真空泵（8）、装设在所述真空箱（1）内的监测组件、以及上位机（10）。

5.根据权利要求4所述的一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，所述监测组件包括真空度检测探头和温度检测探头；所述上位机（10）通过超声无线通信模块和所述控制系统（9）相联通。

6.根据权利要求1所述的一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，所述一次性过滤器（5）为由过滤壳体i和过滤壳体ii经螺旋旋接构成的密封结构，且环境dna样品滤膜（6）可拆卸设置于过滤壳体i和过滤壳体ii之间；

7.根据权利要求6所述的一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，当一次性过滤器（5）的数量为一个时，所述一次性过滤器（5）装设在电磁阀ii（3）抽吸口处，或，所述一次性过滤器（5）通过耐压软管和电磁阀ii（3）相连接。

8.根据权利要求6所述的一种防玷污的环境dna采样装置，其特征在于，当一次性过滤器（5）的数量为至少三个时，所述采样系统还包括连接件（7）；

9.一种环境dna采样方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种环境dna采样方法，其特征在于，所述采样装置为，如权利要求1至8中任意一项所述的一种防玷污的环境dna采样装置。

技术总结本发明公开了一种防玷污的环境DNA采样装置及采样方法。上述采样装置包括真空箱、监测组件、电磁阀组件、采样系统、用于对真空箱抽真空的真空泵、用于控制电磁阀组件通断的控制系统、以及通过超声无线通信模块和所述控制系统相联通的上位机。采样系统包括一个一次性过滤器和置放在一次性过滤器内的环境DNA样品滤膜。采样装置具备四种工作模式，分别为抽真空模式、样品抽吸过滤模式、水下原位采样模式和样品排空模式。本发明组合及循环采用抽真空、抽吸过滤、排空模式来完成环境样品DNA的采样计划，操作简洁高效，且可预防环境样品的交叉污染，克服了因前一次采样过程中的微量环境DNA残留，而玷污下一次采集的环境DNA样品的问题。技术研发人员：游奎,任嘉俊,白赫扬,易鹏飞,张忆和,许景康,李兴华,马伟伟,马彩华,张议文,韩方鑫,邓平纠,孙楠,刘心田,徐吴玉阳,赵鲁豫受保护的技术使用者：大连理工大学技术研发日：技术公布日：2024/9/2