一种环境DNA的智能采集方法技术

本发明专利技术提供一种环境DNA的智能采集方法，方法包括：控制组件控制气液两用泵对水样进行第一次抽滤动作，使得水样由进水管道流经当前采集滤膜后，通过出水管道后排出，一对采样设备进行润洗，润洗后，对第一次抽滤动作后的当前采集滤膜进行标记和储存；然后，利用控制组件控制气液两用泵对水样进行N次抽滤动作，N次抽滤动作中每一次抽滤动作对应使用一个备用滤膜，使得水样由进水管道流经对应的一个备用滤膜后通过出水管道后排出；且N为大于等于2的整数；对N次抽滤动作中每一次所获取的备用滤膜进行标记和储存，以通过多个滤膜对水样进行采样的技术目的，进而达到提高采样效率的技术效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种环境DNA的智能采集方法


[0001]本专利技术属于水样采集
，特别涉及一种环境DNA的智能采集方法。

技术介绍

[0002]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的远程连续采集与过滤。不同于普通的采样场景，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的污染，注意控制滤膜上的压力，注意及时排出滤液，及时记录环境参数，从而确保样品的独立性和检测结果的准确性。
[0003]其它领域中使用的利用切换真空泵吸气排气方向来排出滤液的方案，需要对滤瓶和真空泵的多个阀门进行打开和关闭，操作复杂，无法连续排出滤液。
[0004]其它领域中使用的智能化采样的方案，没有考虑单个样品的独立标签，以及环境参数和过程参数的记录，无法满足大规模远程连续采样场景的应用，不利于获取有科学参考意义的数据。其它领域中的水泵抽水过滤方案，没有考虑水的浊度、温度、对滤膜的压力等，无法有针对地调整抽滤参数，不利于标准化采样。其它领域中使用的智能化采样的方案，没有考虑样品的长期妥善保存。其它领域中使用的智能化采样的方案，没有考虑气溶胶中的微生物可能对样品的污染。
[0005]也即，对于水环境的DNA采样技术而言，现有技术存在通过利用切换真空泵排气方向来进行排除滤液，操过程繁琐，以及无法完成自动采样的技术问题。
[0006]可见，随时与水环境DNA采样技术而言，如何提高采样效率，并进行自动采样，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供的一种环境DNA的智能采集方法，以至少解决上述技术问题；
[0008]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种环境DNA的智能采集方法，应用于一采样设备，所述采样设备包括：换膜过滤装置、进水管道、出水管道、阀体组件、第一传感器组件、第二传感器组件、气液两用泵和控制组件，所述换膜过滤装置包括滤膜储存区和采样区，所述滤膜储存区用于放置有多个备用滤膜，所述采样区放置有当前采集滤膜，所述采集方法包括：所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行第一次抽滤动作，使得所述水样由所述进水管道流经所述当前采集滤膜后，通过所述出水管道后排出；对所述第一次抽滤动作后的所述当前采集滤膜进行标记和储存；所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行N次抽滤动作，所述N次抽滤动作中每一次抽滤动作对应使用一个所述备用滤膜，使得所述水样由所述进水管道流经对应的一个所述备用滤膜后通过所述出水管道后排出；所述N为大于等于2的整数；对所述N次抽滤动作中每一次所获取的所述备用滤膜进行标记和储存。
[0009]在第一方面中,所述阀体组件设置在所述进水管路上，所述阀体组件包括阀腔，所述阀腔包括一对第一阀门、第二阀门和第三阀门，一对所述第一阀门相互靠近的一端连通所述阀腔，一对所述第一阀门相互远离的一端对应连通所述进水管路的进水方向和出水方向，所述第二阀门通过一空气过滤装置与所述阀腔相连，所述第三阀门的两端对应连通所述阀腔和一固定液存储装置，所述采集方法还包括：在对所述第一次抽滤动作后的所述当前采集滤膜进行标记和储存之前，所述控制组件控制所述第二阀门打开，并控制所述气液两用泵对空气进行第一次抽气动作，以对所述当前采集滤膜进行第一次空气干燥；所述控制组件控制所述第二阀门关闭、控制所述第三阀门开启后，控制所述气液两用泵对固定液存储装置进行抽液动作，以将所述固定液存储装置内的固定液抽取至当前采集滤膜；所述控制组件控制所述第三阀门关闭、控制所述第二阀门开启后，控制所述气液两用泵对空气进行第二次抽气动作，以对所述当前采集滤膜进行第二次空气干燥；和/或，在对所述N次抽滤动作中每一次所获取的所述备用滤膜进行标记和储存之前，所述控制组件控制所述第二阀门打开，并控制所述气液两用泵对空气进行第一次抽气动作，以对所述备用滤膜进行第一次空气干燥；所述控制组件控制所述第二阀门关闭、控制所述第三阀门开启后，控制所述气液两用泵对固定液存储装置进行抽液动作，以将所述固定液存储装置内的固定液抽取至所述备用滤膜；所述控制组件控制所述第三阀门关闭、控制所述第二阀门开启后，控制所述气液两用泵对空气进行第二次抽气动作，以对所述备用滤膜进行第二次空气干燥。
[0010]在第一方面中,所述第二传感器组件包括流量传感器，所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行第一次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样被所述第一次抽滤动作抽滤的第一瞬时流量；依据所述第一瞬时流量获得所述水样被所述第一次抽滤动作抽滤的第一累计流量；若所述第一累计流量达到预设的累计流量阈值，则控制所述气液两用泵停止所述第一次抽滤动作；和/或；所述控制组件控制所述气液两用泵对所述水样进行N次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样在所述N次抽滤动作过程中每一次抽滤动作的第二瞬时流量；依据所述第二瞬时流量获得所述水样在对应一次抽滤动作过程中抽滤的第二累计流量；若所述第二累计流量达到预设的累计流量阈值，则控制所述气液两用泵停止对应的抽滤动作。
[0011]在第一方面中,所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行第一次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样被所述第一次抽滤动作抽滤的第三瞬时流量；若所述第三瞬时流量未达到预设的瞬时流量阈值，则控制所述气液两用泵停止所述第一次抽滤动作；和/或，所述控制组件控制所述气液两用泵对所述水样进行N次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样在所述N次抽滤动作过程中每一次抽滤动作的第四瞬时流量；若所述第四瞬时流量未达到预设的瞬时流量阈值，则控制所述气液两用泵停止对应的抽滤动作。
[0012]在第一方面中,所述第一传感器组件包括浊度传感器，所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行所述第一次抽滤动作还包括：所述控制组件通过所述浊度传感器获取所述水样被所述第一次抽滤动作抽滤时的浊度；若所述浊度超过预设的所述浊度阈值，所述控制组件则控制所述气液两用泵停止所述第一次抽滤动作；和/或，所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行所述N次抽滤动作还包括：所述控制组件通过所述浊度传感器获取所述水样在所述N次抽滤动作过程中每一次抽滤动作时的浊度；若所述浊度超过预设的
所述浊度阈值，则控制所述气液两用泵停止对应的抽滤动作。
[0013]在第一方面中,所述第一传感器组件包括压力传感器，所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行所述第一次抽滤动作还包括：所述控制组件通过所述压力传感器获取所述当前滤膜的压力；若所述当前滤膜在所述第一次抽滤动作中的压力超过预设的压力阈值范围，则所述控制组件控制所述气液两用泵调整抽滤频率，以将所述当前滤膜的压力调整至所述压力阈值范围内；和/或，所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行所述N次抽滤动作还包括：所述控制组件通过所述压力传感器获取所述备用滤膜在所述N次抽滤动作过程中每一次抽滤动作的压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环境DNA的智能采集方法，应用于一采样设备，所述采样设备包括：换膜过滤装置、进水管道、出水管道、阀体组件、第一传感器组件、第二传感器组件、气液两用泵和控制组件，所述换膜过滤装置包括滤膜储存区和采样区，所述滤膜储存区用于放置有多个备用滤膜，所述采样区放置有当前采集滤膜，其特征在于，所述采集方法包括：所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行第一次抽滤动作，使得所述水样由所述进水管道流经所述当前采集滤膜后，通过所述出水管道后排出；对所述第一次抽滤动作后的所述当前采集滤膜进行标记和储存；所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行N次抽滤动作，所述N次抽滤动作中每一次抽滤动作对应使用一个所述备用滤膜，使得所述水样由所述进水管道流经对应的一个所述备用滤膜后通过所述出水管道后排出；所述N为大于等于2的整数；对所述N次抽滤动作中每一次所获取的所述备用滤膜进行标记和储存。2.根据权利要求1所述的环境DNA的智能采集方法，所述阀体组件设置在所述进水管路上，所述阀体组件包括阀腔，所述阀腔包括一对第一阀门、第二阀门和第三阀门，一对所述第一阀门相互靠近的一端连通所述阀腔，一对所述第一阀门相互远离的一端对应连通所述进水管路的进水方向和出水方向，所述第二阀门通过一空气过滤装置与所述阀腔相连，所述第三阀门的两端对应连通所述阀腔和一固定液存储装置，其特征在于，所述采集方法还包括：在对所述第一次抽滤动作后的所述当前采集滤膜进行标记和储存之前，所述控制组件控制所述第二阀门打开，并控制所述气液两用泵对空气进行第一次抽气动作，以对所述当前采集滤膜进行第一次空气干燥；所述控制组件控制所述第二阀门关闭、控制所述第三阀门开启后，控制所述气液两用泵对固定液存储装置进行抽液动作，以将所述固定液存储装置内的固定液抽取至当前采集滤膜；所述控制组件控制所述第三阀门关闭、控制所述第二阀门开启后，控制所述气液两用泵对空气进行第二次抽气动作，以对所述当前采集滤膜进行第二次空气干燥；和/或，在对所述N次抽滤动作中每一次所获取的所述备用滤膜进行标记和储存之前，所述控制组件控制所述第二阀门打开，并控制所述气液两用泵对空气进行第一次抽气动作，以对所述备用滤膜进行第一次空气干燥；所述控制组件控制所述第二阀门关闭、控制所述第三阀门开启后，控制所述气液两用泵对固定液存储装置进行抽液动作，以将所述固定液存储装置内的固定液抽取至所述备用滤膜；所述控制组件控制所述第三阀门关闭、控制所述第二阀门开启后，控制所述气液两用泵对空气进行第二次抽气动作，以对所述备用滤膜进行第二次空气干燥。3.根据权利要求1所述的环境DNA的智能采集方法，所述第二传感器组件包括流量传感器，其特征在于：所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行第一次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样被所述第一次抽滤动作抽滤的第一瞬时流量；依据所述第一瞬时流量获得所述水样被所述第一次抽滤动作抽滤的第一累计流量；若所述第一累计流量达到预设的累计流量阈值，则控制所述气液两用泵停止所述第一次抽滤动作；和/或，
所述控制组件控制所述气液两用泵对所述水样进行N次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样在所述N次抽滤动作过程中每一次抽滤动作的第二瞬时流量；依据所述第二瞬时流量获得所述水样在对应一次抽滤动作过程中抽滤的第二累计流量；若所述第二累计流量达到预设的累计流量阈值，则控制所述气液两用泵停止对应的抽滤动作。4.根据权利要求3所述的环境DNA的智能采集方法，其特征在于：所述控制组件控制所述气液两用泵对水样进行第一次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样被所述第一次抽滤动作抽滤的第三瞬时流量；若所述第三瞬时流量未达到预设的瞬时流量阈值，则控制所述气液两用泵停止所述第一次抽滤动作；和/或，所述控制组件控制所述气液两用泵对所述水样进行N次抽滤动作具体包括：所述控制组件通过所述流量传感器获取所述水样在所述N次抽滤动作过程中每一次抽滤动作的第四瞬时流量；若所述第四瞬时流量未达到预设的瞬时流量阈值，则控制所述气液两用泵停止对应的抽滤动作。5.根据权利要求1所述的环境DNA的智能采...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宏辉，陆苏祥，熊凡，甘小妮，
申请(专利权)人：中国科学院水生生物研究所，
类型：发明
国别省市：