CN116735329B - 一种水环境dna分子样本快速前处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种水环境DNA分子样本快速前处理装置，涉及分子样本前处理。本发明为了解决现有水环境DNA分子样本在野外采集后无法按照实验人员理想顺序放置在冻存盒中，存在不便于后续实验室更好的管理和挑选分子样本的问题。本发明的箱体长度方向上设有滑轨，滑轨的左侧为用于放置冻存管的样本放置区域，多个冻存盒顺次滑动安装在滑轨上，箱体的宽度方向上在样本放置区域侧设有样本放置门，多个扫码单元安装在箱体的内侧的上端面上，摄像机安装在箱体内侧的上部，箱体长度方向的侧壁上开设有长条形孔，密封条粘贴在长条形孔上，剪刀夹的头部插装在箱体内，其在剪刀夹水平移动时，仍然包裹住剪刀夹。本发明用于水环境DNA分子样本快速处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种样本处理装置，具体涉及一种水环境DNA分子样本快速前处理装置。属于水域生态技术领域。
背景技术
环境DNA(eDNA)是在环境样品中(如土壤、水、粪便或空气)发现的来自许多不同生物的基因组DNA的复杂混合物。eDNA包含细胞内和细胞外DNA。细胞内DNA源自环境样品中存在的活细胞或活多细胞生物。细胞外DNA是由细胞死亡和随后的细胞结构破坏导致的，并且可以通过物理，化学或生物过程降解。1987年首次提及eDNA的提取，较早期应用于微生物，后逐渐大量增加不同生物类群eDNA的研究。基于eDNA可开展评估人为压力对生态系统功能的潜在影响，评估污染对沉积物中真核生物的影响，评估水质，生物多样性监测，法医鉴定，宿主与病媒关系，食物网关系等。eDNA具有敏感性、准确性以及容易操作等诸多优势，更具有高通量的高效性等，近几年受到了世界各地学者们的大量关注。水域环境高度复杂，环境DNA在水域生态领域具有重要的应用价值。
目前，在对水环境DNA分子样本采集时，野外样本采集后放入2毫升冻存管中。均用便携式小口径液氮罐保存样本完整性。随着野外采集分子样本量的不断增大，以及液氮罐口径小无法将小冻存盒放入液氮罐中，样本顺序的摆放无法在野外完成。
因此，样本在野外采集时主要注重保存，无法按照实验人员理想顺序放置在冻存盒中，以便后续实验室更好的管理和挑选分子样本。
综上所述，现有水环境DNA分子样本在野外采集后无法按照实验人员理想顺序放置在冻存盒中，存在不便于后续实验室更好的管理和挑选分子样本的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有水环境DNA分子样本在野外采集后无法按照实验人员理想顺序放置在冻存盒中，存在不便于后续实验室更好的管理和挑选分子样本的问题。进而提供一种水环境DNA分子样本快速前处理装置。
本发明的技术方案是：一种水环境DNA分子样本快速前处理装置包括箱体，它还包括多个冻存盒、密封条、滑轨、多个扫码单元、摄像机和剪刀夹，箱体为长方体的-80℃箱体，箱体长度方向上设有滑轨，滑轨的左侧为用于放置冻存管的样本放置区域，多个冻存盒顺次滑动安装在滑轨上，箱体的宽度方向上在样本放置区域侧设有样本放置门，多个扫码单元安装在箱体的内侧的上端面上，摄像机安装在箱体内侧的上部且朝向箱体内部空间的中部，箱体长度方向的侧壁上开设有长条形孔，密封条粘贴在长条形孔上，剪刀夹的头部插装在箱体内，且密封条为耐冻弹性材质制成的密封条，其在剪刀夹水平移动时，仍然包裹住剪刀夹。
进一步地，剪刀夹包括两个手指插环、两个主连杆、转轴、两个伸缩杆、夹爪和防滑垫，两个主连杆的上部交叉并通过转轴转动连接，两个主连杆的下端分别与一个手指插环连接，两个主连杆的上端分别连接有一个伸缩杆，每个伸缩杆的伸缩端与一个夹爪连接，两个夹爪的内侧壁上分别安装在有一个防滑垫。
进一步地，转轴包括“工”字形轴体和套筒，套筒固定套装在“工”字形轴体的外圆周上。
优选地，套筒为分体焊接而成的套筒。
进一步地，剪刀夹还包括摆轴和限位盘，套筒外圆周侧壁上在相对的两侧分别开设有一个摆动孔，摆轴的一端与主连杆固定，摆轴的另一端穿过摆动孔并与位于套筒内的限位盘固定连接。
进一步地，摆轴与摆动孔之间间隙配合。
优选地，夹爪为“＞”字形夹爪，两个夹爪相对布置。
优选地，防滑垫为带有水平凸棱的橡胶垫片。
更进一步地，滑轨包括滑槽和多个滚动体，滑槽安装在箱体内，多个滚动体滚动安装在滑槽内，且多个冻存盒在多个滚动体的滚动作用下滑动。
优选地，滚动体7-2为滚珠。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明的水环境DNA分子样本快速前处理装置在实际使用时，无需实验人员对采集到的样本进行顺序摆放，只需要实验人员对采集到的样品进行粘贴好二维码，该二维码的粘贴按照样品分类进行粘贴。采集到的样本冻存管随机放入到样本放置区域B内，通过扫码单元4对冻存管扫描，在剪刀夹6的夹持作用下按照其分类分别放入到相应的冻存盒内。本发明的箱体为-80℃箱体，保证了在低温环境下，快速扫码识别以及剪刀夹6的分装，从而实现大量分子样本的快速前处理。为后续实验室更好的管理和挑选分子样本提供了便利。
2、本发明的剪刀夹6由于采用了伸缩杆能够实现对各个位置处的冻存管的夹持，同时，还能够通过对剪刀夹伸入到箱体内深度进行协同调整，使用更加灵活。另外，本发明的剪刀夹6在实现对冻存管夹持的作用下，通过主连杆6-2和转轴6-3的结构优化，还能够实现剪刀夹在竖直方向的摆动，以保证对倾倒的冻存管进行夹起来。
3、本发明结构简单，成本低，野外采集样品便于携带，回到实验室时，通过扫码快速和剪刀夹的夹持下准确的进行分拣。
附图说明
图1是本发明在俯视视角下的内部结构示意图。图2是图1沿A-A处的剖视图。图3是图1的左视示意图。图4是剪刀夹6的结构示意图。图5是主连杆6-2和转轴6-3连接的主视示意图。图6是图5的侧视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式包括箱体1，它还包括多个冻存盒2、密封条3、滑轨7、多个扫码单元4、摄像机5和剪刀夹6，箱体1为长方体的-80℃箱体，箱体1长度方向上设有滑轨7，滑轨7的左侧为用于放置冻存管8的样本放置区域B，多个冻存盒2顺次滑动安装在滑轨7上，箱体1的宽度方向上在样本放置区域B侧设有样本放置门，多个扫码单元4安装在箱体1的内侧的上端面上，摄像机5安装在箱体1内侧的上部且朝向箱体1内部空间的中部，箱体1长度方向的侧壁上开设有长条形孔1-1，密封条3粘贴在长条形孔1-1上，剪刀夹6的头部插装在箱体1内，且密封条3为耐冻弹性材质制成的密封条，优选硅胶，其在剪刀夹6水平移动时，仍然包裹住剪刀夹6。
本实施方式中采用了密封条3实现对箱体1的密封，虽然密封条3并不能实现完全的密封，但已经最大限度的对箱体1的内部进行了密封。
本实施方式中的扫码单元4为二维码扫码单元。
本实施方式的摄像机5用于对箱体1内操作过程中的记录和显示。尤其是箱体1内还设有LED灯对箱体1内部进行照亮，使得使用者能够看清箱体内的情况,并通过外置的显示器对箱体1内的各环节进行准确操作。
本实施方式的箱体1在实际使用时，需先预冷到-80℃的环境(预冷的方式为现有技术)，然后再进行预处理。
本实施方式的摄像机5使用时，由于其应用在低温环境中，因此，摄像机5的头部为带有除霜装置的摄像头。
具体实施方式二：结合图3至图6说明本实施方式，本实施方式的剪刀夹6包括两个手指插环6-1、两个主连杆6-2、转轴6-3、两个伸缩杆6-4、夹爪6-5和防滑垫6-6，两个主连杆6-2的上部交叉并通过转轴6-3转动连接，两个主连杆6-2的下端分别与一个手指插环6-1连接，两个主连杆6-2的上端分别连接有一个伸缩杆6-4，每个伸缩杆6-4的伸缩端与一个夹爪6-5连接，两个夹爪6-5的内侧壁上分别安装在有一个防滑垫6-6。
如此设置，便于对内部冻存管进行夹持，操作简单，其中，伸缩杆6-4为电动伸缩杆(电动伸缩杆的电线图中未画出,为现有技术)，使用时由实验人员根据冻存管的远近控制伸缩杆6-4的启停以及伸缩程度。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图5至图6说明本实施方式，本实施方式的转轴6-3包括“工”字形轴体6-3-1和套筒6-3-2，套筒6-3-2固定套装在“工”字形轴体6-3-1的外圆周上。如此设置，便于同时实现转动和摆动两个动作过程。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
其中，本实施方式的“工”字形轴体6-3-1加工简单，而且为套筒6-3-2内安装摆轴6-7和限位盘6-8提供足够空间。
具体实施方式四：结合图5至图6说明本实施方式，本实施方式的套筒6-3-2为分体焊接而成的套筒。如此设置，便于先安装摆轴6-7和限位盘6-8之后，再将套筒焊接。在保证相应功能的前提下，实现快速和稳固的安装。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图6说明本实施方式，本实施方式的剪刀夹6还包括摆轴6-7和限位盘6-8，套筒6-3-2外圆周侧壁上在相对的两侧分别开设有一个摆动孔6-9，摆轴6-7的一端与主连杆6-2固定，摆轴6-7的另一端穿过摆动孔6-9并与位于套筒6-3-2内的限位盘6-8固定连接。
如此设置，限位盘6-8起到了对主连杆6-2动作过程的限位，保证使用的安全性能，摆轴6-7便于兼具转动和摆动的功能。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图6说明本实施方式，本实施方式的摆轴6-7与摆动孔6-9之间间隙配合。如此设置，便于顺畅的实现主连杆的转动，进而实现对冻存管的夹持。其它组成和连接关系与具体实施方式一至五中任意一项相同。
具体实施方式七：结合图4说明本实施方式，本实施方式的夹爪6-5为“＞”字形夹爪，两个夹爪6-5相对布置。如此设置，便于直接将冻存管进行夹持，其实际使用时，厚度较薄，一般为3-6mm，主要夹持在冻存管的瓶颈处。其它组成和连接关系与具体实施方式一至六中任意一项相同。
具体实施方式八：结合图4说明本实施方式，本实施方式的防滑垫6-6为带有水平凸棱的橡胶垫片。如此设置，目前，本领域常用的冻存管的上盖外圆柱表面带有竖直的凸起纹路，该水平凸棱便于增加与瓶颈，甚至突发夹持到瓶盖上时，仍然能够保证足够的摩擦力，避免冻存管发生掉落。其它组成和连接关系与具体实施方式一至五中任意一项相同。
具体实施方式九：结合图2说明本实施方式，本实施方式的滑轨7包括滑槽7-1和多个滚动体7-2，滑槽7-1安装在箱体1内，多个滚动体7-2滚动安装在滑槽7-1内，且多个冻存盒2在多个滚动体7-2的滚动作用下滑动。
如此设置，结构简单，成本低，而且使用方便，实验人员无需费力气就能轻松抽取。其它组成和连接关系与具体实施方式一至九中任意一项相同。
具体实施方式十：结合图2说明本实施方式，本实施方式的滚动体7-2为滚珠。
如此设置，在-80℃左右的低温环境中，滚珠外表面会有一层薄霜，该薄霜减小了其与冻存盒之间的摩擦力，更加省力，操作快捷。其它组成和连接关系与具体实施方式一至九中任意一项相同。
结合图1至图6说明本发明的工作原理：
本发明用于放置暂时低温存储的冻存管，该箱体1组成环境为低温-80℃环境；通过多个扫码单元4，可以识别样本所在的位置，为了便于操作，剪刀夹6抓取装有样本的冻存管后就近进行扫码。反应样本仓(指箱体1)中的情况通过外置的可视屏幕，连接扫码单元4和摄像机5实时显示；便于在外面操作剪刀夹6，也提高了操作剪刀夹6的准确性。
具体来说，样本仓能同时放两种模块，左侧是没有分格的，用于野外样本直接从液氮罐中取出来乱序倒入该模块进入机器样本仓，也就是样本放置区域B；右侧是可以放置不同规格冻存盒，用于样本按照实验人员(实际使用时实验人员需要佩戴防冻手套)要求顺序归类存放以及后续样本在被调用时使用。左侧也可以放置不同规格冻存盒，便于在后续调用样本时从左侧冻存盒取出样本直接放入右侧冻存盒然后从样本仓取出。
具体来说，野外样本在乱序放入左侧样本模块后的识别来自于冻存管上的条码，条码在野外样本初次采集时设置好粘贴在冻存管外侧。条码识别后显示在该装置外面的显示屏，从而确定需要放在右侧冻存盒的具体位置。然后操作剪刀夹6夹取样本。待样本处理完从箱体1的右侧出样口(优选开设在箱体1右侧)取出。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (5)
1.一种水环境DNA分子样本快速前处理装置，它包括箱体（1），其特征在于：它还包括多个冻存盒（2）、密封条（3）、滑轨（7）、多个扫码单元（4）、摄像机（5）和剪刀夹（6），
箱体（1）为长方体的-80℃箱体，箱体（1）长度方向上设有滑轨（7），滑轨（7）的左侧为用于放置冻存管（8）的样本放置区域（B），多个冻存盒（2）顺次滑动安装在滑轨（7）上，箱体（1）的宽度方向上在样本放置区域（B）侧设有样本放置门，多个扫码单元（4）安装在箱体（1）的内侧的上端面上，摄像机（5）安装在箱体（1）内侧的上部且朝向箱体（1）内部空间的中部，
箱体（1）长度方向的侧壁上开设有长条形孔（1-1），密封条（3）粘贴在长条形孔（1-1）上，剪刀夹（6）的头部插装在箱体（1）内，且密封条（3）为耐冻弹性材质制成的密封条，其在剪刀夹（6）水平移动时，仍然包裹住剪刀夹（6）；
剪刀夹（6）包括两个手指插环（6-1）、两个主连杆（6-2）、转轴（6-3）、两个伸缩杆（6-4）、夹爪（6-5）、防滑垫（6-6）、摆轴（6-7）和限位盘（6-8），两个主连杆（6-2）的上部交叉并通过转轴（6-3）转动连接，两个主连杆（6-2）的下端分别与一个手指插环（6-1）连接，两个主连杆（6-2）的上端分别连接有一个伸缩杆（6-4），每个伸缩杆（6-4）的伸缩端与一个夹爪（6-5）连接，两个夹爪（6-5）的内侧壁上分别安装在有一个防滑垫（6-6）；
转轴（6-3）包括“工”字形轴体（6-3-1）和套筒（6-3-2），套筒（6-3-2）固定套装在“工”字形轴体（6-3-1）的外圆周上；
套筒（6-3-2）为分体焊接而成的套筒；
套筒（6-3-2）外圆周侧壁上在相对的两侧分别开设有一个摆动孔（6-9），摆轴（6-7）的一端与主连杆（6-2）固定，摆轴（6-7）的另一端穿过摆动孔（6-9）并与位于套筒（6-3-2）内的限位盘（6-8）固定连接；
摆轴（6-7）与摆动孔（6-9）之间间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种水环境DNA分子样本快速前处理装置，其特征在于：夹爪（6-5）为“＞”字形夹爪，两个夹爪（6-5）相对布置。
3.根据权利要求2所述的一种水环境DNA分子样本快速前处理装置，其特征在于：防滑垫（6-6）为带有水平凸棱的橡胶垫片。
4.根据权利要求1或3所述的一种水环境DNA分子样本快速前处理装置，其特征在于：滑轨（7）包括滑槽（7-1）和多个滚动体（7-2），滑槽（7-1）安装在箱体（1）内，多个滚动体（7-2）滚动安装在滑槽（7-1）内，且多个冻存盒（2）在多个滚动体（7-2）的滚动作用下滑动。
5.根据权利要求4所述的一种水环境DNA分子样本快速前处理装置，其特征在于：滚动体（7-2）为滚珠。
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