【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境样品自动检测，具体涉及一种环境样品微塑料自动检测装置与方法。
技术介绍
1、塑料由于其成本低，化学性质稳定，抗冲击性能好等特点，被广泛应用于日常生活、生产中。进入环境的塑料在光、热、生物等因素作用下会逐渐破碎或降解为微小颗粒，称之为微塑料。环境中的微塑料，可以通过食物链进入生物体内，尤其是人体内，可引起潜在的毒理学反应，例如诱发遗传畸变，生殖异常，激素紊乱或组织出现毒理学变化等，而成为人们高度关注的新型污染物。研究微塑料在环境中，以及生物体内的迁移情况是当前环境科学研究热点领域。
2、与以往人们熟悉的化学小分子污染物不同，微塑料由于在原材料类型、粒径、外形等方面具有更加丰富的多样性，进而给样品分析检测和研究带来复杂的挑战，常因分析检测操作上的细微差异导致检测结果存在很大的差异，进而导致相近的研究得出相反的结论。鉴于此，著名学术期刊《science of the total environment》在2023年11月10日刊发社论，对拟投稿的环境中微塑料检测的相关论文提出了检测方法方面的要求，即要求论文提供相应的检测方法和质量控制要求。关于环境中微塑料的研究离不开样品的检测，尤其是快速、有效、质量可控地测定样品中的目标微塑料组分。
3、与环境样品中微塑料自动检测相关的公开技术资料非常有限。aron mari针对环境样品中微塑料的检测需求，在“validation of microplastic sample preparationmethod for freshwater samples”
4、本专利披露了一种环境样品中微塑料自动检测装置与方法，能够自动完成“样品消解-分离提取-检测识别”整个检测过程，且具有自动质量控制功能。技术方案具有自动化程度高、分析检测效率高、样品适应性好、结果数据质量可靠等优点，可以更好地服务于环境科学领域微塑料污染相关研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种环境样品微塑料自动检测装置与方法。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、第一方面，本专利技术提供了一种环境样品微塑料自动检测装置，包括：控制单元、工作平台、xyz三轴移动装置、自动移液器、搬运抓手、恒温振荡装置、离心分离装置、流式检测装置、离心管、离心管载架、试剂槽、试剂槽载架、移液头、移液头载架、废弃物收集盒、样品管和样品管载架；所述控制单元用于完成所有流程的协同控制和相应的数据处理、判断决策；所述工作平台用于承载和固定xyz三轴移动装置、恒温振荡装置、离心分离装置、流式检测装置、离心管载架、试剂槽载架、移液头载架和废弃物收集盒；所述xyz三轴移动装置用于驱动自动移液器和搬运抓手在x、y、z轴三个方向上移动；所述自动移液器用于套取移液头，并定量吸取和排出液体；所述搬运抓手用于抓取和释放离心管；所述恒温振荡装置用于提供特定的振荡温度和振荡速度；所述离心分离装置用于离心分离样品；所述流式检测装置用于定性和定量检测样品；所述离心管载架用于容纳和定位离心管；所述试剂槽载架用于容纳和定位试剂槽；所述移液头载架用于容纳和定位移液头；所述废弃物收集盒用于容纳自动移液器排出的废液和使用后的移液头。
4、第二方面，本专利技术提供了一种环境样品微塑料自动检测方法，包括以下步骤：
5、(1)用户根据需求称取质量m的生物组织样品至第一离心管，随后将第一离心管转移至离心管载架上；所述质量m为0.1～0.3g；
6、(2)在控制单元的调度下，自动移液器套取第一移液头，从第一试剂槽中移取体积v1的纯净水至第二离心管中；并套取第二移液头，从第二试剂槽中移取体积v1的微塑料标准溶液至第三离心管中；所述体积v1为0.1～1.0ml；
7、(3)自动移液器套取第三移液头，从第三试剂槽中分别移取体积v2的第一消解剂溶液至第一离心管、第二离心管和第三离心管中；所述体积v2为0.1～0.5ml；
8、(4)搬运抓手随后将第一离心管、第二离心管和第三离心管转移至恒温振荡装置，然后按照设定的振荡温度t1、振荡速度r1、振荡时间t1，进行振荡直至振荡时间结束；
9、所述振荡温度t1为40～60℃；所述振荡速度r1为50～500rpm；所述振荡时间t1为0.1～6h；
10、(5)自动移液器套取第四移液头，从第四试剂槽中分别移取体积v3的密度离心溶液至第一离心管、第二离心管和第三离心管中，然后按照设定的振荡温度t2、振荡速度r2、振荡时间t2，进行振荡直至振荡时间结束，随后静置时间t3；
11、所述体积v3为0.2～1.5ml；所述振荡温度t2为20～35℃；振荡速度r2为50～500rpm；所述振荡时间t2为1～10min；所述时间t3为1～20min；
12、(6)自动移液器套取第五移液头，从第五试剂槽中分别移取体积v4的第一沉淀剂至第一离心管、第二离心管和第三离心管中；随后套取第六移液头，从第六试剂槽中分别移取体积v5的第二沉淀剂至第一离心管、第二离心管和第三离心管中；然后按照设定的振荡温度t2、振荡速度r3、振荡时间t4，进行振荡直至振荡时间结束，随后静置时间t5；
13、所述体积v4为0.05～0.1ml；所述体积v5为0.01～0.1ml；所述振荡速度r3为50～500rpm；所述振荡时间t4为1～10min；所述时间t5为5～40min；
14、(7)搬运抓手将第一离心管、第二离心管和第三离心管转移至离心分离装置，然后按照设定的离心温度t2、离心速度c1、离心时间t6，进行离心直至离心时间结束；
15、所述离心速度c1为5000～10000rpm；所述离心时间t6为5～30min；
16、(8)搬运抓手将第一离心管、第二离心管和第三离心管转移至离心管载架，随后自动移液器套取第七移液头，从第一离心管中吸取体积v6的上层液体至第一样品管中；并套取第八移液头，从第二离心管中吸取体积v6的上层液体至第二样品管中；并套取第九移液头，从第三离心管中吸取体积v6的上层液体至第三样品管中；
17、所述体积v6为0.4～0.8ml；
18、(9)使用流式检测装置分别对第一样品管、第二样品管和第三样品管中的样品进行定性和定量检测，获得第一样品管、第二样品管和第三样品管中的样品的微塑料颗粒浓度数据和粒径分布数据；
19、(10)根据第二样品管中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环境样品微塑料自动检测装置，其特征在于，包括：控制单元、工作平台、XYZ三轴移动装置、自动移液器、搬运抓手、恒温振荡装置、离心分离装置、流式检测装置、离心管、离心管载架、试剂槽、试剂槽载架、移液头、移液头载架、废弃物收集盒、样品管和样品管载架；所述控制单元用于完成所有流程的协同控制和相应的数据处理、判断决策；所述工作平台用于承载和固定XYZ三轴移动装置、恒温振荡装置、离心分离装置、流式检测装置、离心管载架、试剂槽载架、移液头载架和废弃物收集盒；所述XYZ三轴移动装置用于驱动自动移液器和搬运抓手在X、Y、Z轴三个方向上移动；所述自动移液器用于套取移液头，并定量吸取和排出液体；所述搬运抓手用于抓取和释放离心管；所述恒温振荡装置用于提供特定的振荡温度和振荡速度；所述离心分离装置用于离心分离样品；所述流式检测装置用于定性和定量检测样品；所述离心管载架用于容纳和定位离心管；所述试剂槽载架用于容纳和定位试剂槽；所述移液头载架用于容纳和定位移液头；所述废弃物收集盒用于容纳自动移液器排出的废液和使用后的移液头。
2.一种基于权利要求1所述的一种环境样品微塑料自动检测装置的自动
3.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，所述微塑料标准溶液为聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯聚酰胺微球微塑料标准溶液的一种或多种。
4.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，所述第一消解剂溶液为浓度400～800μg/mL的蛋白酶-K或3～6mol/L的NaClO4溶液。
5.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，所述密度离心溶液为饱和NaCl溶液、饱和NaI溶液或饱或ZnCl2溶液的一种或多种的组合。
6.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，所述第一沉淀剂为浓度10～100g/L的ZnSO4溶液；所述第二沉淀剂为浓度10～100g/L的NaOH溶液。
7.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，步骤(5)和步骤(6)顺序可互换。
8.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，完成步骤(3)后，自动移液器套取第十移液头，从第七试剂槽中分别移取体积V7的第二消解剂至第一离心管、第二离心管和第三离心管中；然后按照设定的振荡温度T1、振荡速度R4、振荡时间t7，进行振荡直至振荡时间结束；所述第二消解剂溶液为浓度400～800μg/mL的蛋白酶-K或3～6mol/L的NaClO4溶液；所述体积V7为0.1～0.5mL；所述振荡速度R4为50～500RPM；所述振荡时间t7为10～40min。
9.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，完成步骤(5)后，搬运抓手将第一离心管、第二离心管和第三离心管转移至离心分离装置中，然后按照设定的离心温度T3、离心速度C2、离心时间t8，进行离心直至离心时间结束；搬运抓手5随后将第一离心管、第二离心管和第三离心管转移至恒温振荡装置6中；所述离心温度T3为20～35℃；所述离心速度C2为5000～10000RPM；所述离心时间t8为5～30min。
...【技术特征摘要】
1.一种环境样品微塑料自动检测装置，其特征在于，包括：控制单元、工作平台、xyz三轴移动装置、自动移液器、搬运抓手、恒温振荡装置、离心分离装置、流式检测装置、离心管、离心管载架、试剂槽、试剂槽载架、移液头、移液头载架、废弃物收集盒、样品管和样品管载架；所述控制单元用于完成所有流程的协同控制和相应的数据处理、判断决策；所述工作平台用于承载和固定xyz三轴移动装置、恒温振荡装置、离心分离装置、流式检测装置、离心管载架、试剂槽载架、移液头载架和废弃物收集盒；所述xyz三轴移动装置用于驱动自动移液器和搬运抓手在x、y、z轴三个方向上移动；所述自动移液器用于套取移液头，并定量吸取和排出液体；所述搬运抓手用于抓取和释放离心管；所述恒温振荡装置用于提供特定的振荡温度和振荡速度；所述离心分离装置用于离心分离样品；所述流式检测装置用于定性和定量检测样品；所述离心管载架用于容纳和定位离心管；所述试剂槽载架用于容纳和定位试剂槽；所述移液头载架用于容纳和定位移液头；所述废弃物收集盒用于容纳自动移液器排出的废液和使用后的移液头。
2.一种基于权利要求1所述的一种环境样品微塑料自动检测装置的自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，所述微塑料标准溶液为聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚丙烯聚酰胺微球微塑料标准溶液的一种或多种。
4.根据权利要2所述的一种环境样品微塑料自动检测方法，其特征在于，所述第一消解剂溶液为浓度400～800μg/ml的蛋白酶-k或3～6mol/l的naclo4溶液。...
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