CZ201185A3 - Vzorkovac rostlinných pletiv - Google Patents

Abstract

Vzorkovac rostlinných pletiv sestává ze dvou cástecne vzájemne otocne spojených ramen (1). Jedno z ramen (1) je na svém jednom konci opatreno strižníkem (3) a druhé rameno (1) je na svém konci proti strižníku (2) a v jeho ose vybaveno strižnicí (4) pod jejímž otvorem je na spodní strane ramena (1) je vytvoren držák (6) sberné nádobky (12). Ramena (1) jsou spolu otocne spojena cepem (2) blíže jejich koncovým cástem (10), která nejsou opatrena strižníkem (3) a strižnicí (4). Osa cepu (2) leží mezi rameny (1) pro zajištení jejich rozevrení do tvaru písmene V. Uložení konce strižníku (3) je provedeno kluzne ve vodicí drážce (7) vytvorené v telese ramene (1) v jeho podélném smeru a jeho druhý konec s ostrím je uložen osove posuvne ve vodítku (5) strižníku (3), který je vytvoren mezi obema rameny (1). Vodící drážka (7) a vodítko (5) jsou vytvoreny pro zmenu trajektorie ostrí strižníku (3) z obloukové dráhy na prímocarý pohyb v ose otvoru strižnice (4).

Description

Nástroj pro odběr, zkoumání a analýzu vzorků rostlinných pletiv

Oblast techniky

Vynález sc týká Široké oblasti iaboratomích analýz prováděných ze vzorků rostlinných pletiv, zejména pak vzorkovače rostlinných pletiv pro jejich odběr z rostlin.

Dosavadní stav techniky

Používané metody a přístrojové vybavení analytických laboratoří je na velmi vysoké technické úrovni, metody jsou stále citlivější, spolehlivější a automatizovanější, vlastní proces provedení analýzy se stále více manipulačně zjednodušuje, zvyšuje se množství a rychlost provedených analýz. V sériové analytice jsou také stále více využívány komerční sady reagencí tzv. kity, což mimo jiné výrazně zvyšuje spolehlivost analýz a validitu výsledků.

Doposud velmi málo automatizovanou, manipulačně a časově velmi náročnou a technicky nedostatečně řešenou oblastí je odběr a zpracování vzorků, tzv. vzorkování v případech, kdy je analýza prováděna z pletiv rostlin.

Postup vzorkování rostlinných pletiv má ve standardní podobě dvě části. V první je přímo v terénu odebrán hrubý základní vzorek, tvořený částmi rostlin doporučenými pro analýzu, který je transportován do laboratoře, kde je z něho v souladu s konkrétní metodikou vytvořen finální vzorek požadovaných parametrů.

Odběr základního vzorku se prakticky provádí otrháním, nebo ostříháním větších částí rostlin - listy, větve apod., nebo odběrem celých rostlin, které jsou vloženy do přepravních plastových, nebo papírových sáčků. Po převozu do laboratoře, nebo po ukončení skladování jsou základní vzorky vyndány a jsou z nich za pomocí pinzety, nůžek, korkovrtu apod. odebrány dílčí vzorky, ze kterých se vytvoří kompozitní finální vzorek potřebného objemu, nebo hmotnosti.

Tento postup, kdy jsou transportovány a skladovány větší části rostlinných pletiv, které musí být chráněny před znehodnocením je pracovně i prostorově náročný. Při delším transportu, nebo nutnosti skladování je velmi obtížné zabránit změnám stavu vzorků vlivem odparu vody - zavadání, nekróza, nebo rozkladným procesům vlivem mikroorganismů hniloby. Odběr většího vzorku způsobuje také větší poškození testované rostliny. Nutnost opakované manipulace se vzorky výrazně zvyšuje pracovní a časovou náročnost vzorkování, stoupá riziko poškození, kontaminace, nebo záměny vzorků.

Metodicky přínosným řešením je možnost vytvoření finálního vzorku přímo v terénu tak, aby byl bez dalších úprav použitelný pro laboratorní analýzu. Takovýto postup je používán v oblasti molekulárně biologických diagnostických metod, kde je prováděna analýza nukleových kyselin izolovaných z rostlinných pletiv a kde homogenizace vzorků probíhá v tekutém dusíku. Dílčí vzorky jsou přímo v terénu odebírány pomocí pinzety do speciálních vzorkovacích sáčků, uloženy do přenosného mrazicího boxu s teplotou -18 °C, ve kterém je vytvořený finální kompozitní vzorek transportován do laboratoře. Takto připravený vzorek již nevyžaduje další úpravu v laboratoři a je přímo použit pro izolaci nukleových kyselin. Tento postup také umožňuje vytvořit směsný vzorek z libovolného počtu rostlin přímo na lokalitě a eliminuje většinu rizik standardního postupu.

Určitou nevýhodou tohoto postupu je, že odběr vzorků požadované velikosti z rostliny pomocí pinzety je náročný na zručnost vzorkovatele a přes veškerou snahu způsobuje někdy silnější poškození vzorkované části rostliny až následnou nekrózu listové čepele. Obtížný je také odhad velikosti vytvořeného kompozitního vzorku, aby přibližně odpovídal navážkou předem stanovenému objemu určitého druhu vzorkovaného rostlinného pletiva. Vzorkovatel také musí při odběru použít obě ruce a proto je vhodnější přímá spolupráce dvou osob. Za nepříznivých klimatických podmínek jako jsou vítr a déšť, je obtížné i vkládání dílčích vzorků do odběrového sáčku.

V této oblasti techniky bylo také publikováno v Annals of the Missouri Botanical Garden, Vol. ΊΊ, No. 4, 1990 vzorkování postupem „Způsob sběru suchých rostlinných vzorků pro analýzy DNA“ ve kterém je uvedena možnosti transportu odebraných vzorků na ledu či v tekutém dusíku, tuto metodu však uvádí jako nevýhodnou a dále využívají postup s vysušením vzorků zabalených v hedvábném papíru nad CaSO4 - anhydrous a takto upravené vzorky jsou skladovány v -20°C. Metoda transportu vzorků na ledu je problematická z hlediska udržení stálé teploty, skladování a transport v tekutém dusíku vyžaduje speciální režim zacházení a oba postupy jsou manipulačně náročné.

Snahou předloženého vynálezu je vytvořit konstrukci, který umožňuje snadný odběr vzorků rostlinných pletiv přímo z rostliny v terénu. Odběr lze provádět bez nutnosti přímého dotyku rukou s odebíranými pletivy.

Tohoto cíle lze dosáhnout sestrojením konstrukce vzorkovač typu děrovačky. Takové děrovačky, ovšem mající zcela jiný účel použití jsou známé např. ze spisu DE 5632, představující děrovačku sestávající ze dvou paralelních ramen, vytvořených z jednoho kusu profilu, ohnutou do tvaru písmene LJ, přičemž na obou koncích ramen je vsazen děrovací tm a proti němu je vytvořen stižný otvor. Ramena jsou ve svém ohybu zeslabena pro docílení pružnosti. Tentýž typ je předmětem spisu WO 99/54101. Pro zachycení odstřižených částí materiálu lze pak k jednomu rameni s nástrojem připojit nějaký sběrný sáček, jak je tomu v řešení např. podle spisu JP 2005261573.

Nicméně, tyto příklady konstrukcí jsou zcela nevhodné pro odběr vzorků rostlinných pletiv, jak je uvažováno pro vynález a navíc ani jeden z nich nemá všechny atributy, jak již konstrukčního , tak užitného charakteru.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky stavu techniky jsou odstraněny vzorkovačem rostlinných pletiv podle vynálezu sestávajícím ze dvou částečně vzájemně otočně spojených ramen, kde jedno z ramen je na svém jednom konci opatřeno střižníkem a druhé rameno je na svém konci proti střižníku a v jeho ose vybaveno střižnicí, pod jejímž otvorem je na spodní straně tohoto ramena vytvořen držák sběrné nádobky, jehož podstata spočívá v tom, že ramena jsou spolu otočně spojena Čepem blíže jejich koncovým částem, která nejsou opatřena střižníkem a střižnicí, přičemž osa čepu leží mezi rameny pro zajištění jejich rozevření do tvaru písmene V, kde uložení konce střižníku je provedeno suvně ve vodící drážce vytvořené v tělese ramene v jeho podélném směru a jeho druhý konec s ostřím je uložen osově posuvně ve vodítku střižníku, který je vytvořen mezi oběma rameny, přičemž vodící drážka a vodítko jsou vytvořeny pro změnu trajektorie ostří střižníku z obloukové dráhy na přímočarý pohyb v ose otvoru střižnice, jakož i v tom, že na koncových částech ramen je uchycen svěrný pružný prvek pro aretaci ramen v jejich rozevřené poloze, nebo že svěrný pružný prvek je tvořen části kroužku ploché svěmé pružiny.

Dále je podstatou to, že vodítko střižníku je tvořeno krátkým ramenem, které je upevněno na vnitřní straně ramene se střižnicí a vystupující směrem ven mezi oběma rameny nad osu střižnice, přičemž ve vodícím otvoru vodítka je suvně uložen konec střižníku s ostřím, nebo že držák sběrné nádobky je vytvořen ve tvaru vidlice upevněné v odstupu od spodní vnější plochy ramene soustředně s osou otvoru střižnice, kde odstup horní plochy vidlice od spodní plochy ramene je větší než tloušťka lemu sběrné nádoby a rozevření ramen vidlice je menši než vnější rozměr sběrné nádoby.

Podstatou vzorkovače je i to, že střižnice je součásti tělesa ramene, nebo že střižnice je vytvořena jako zvláštní díl, který je upevněn v rameni.

V neposlední řadě je pak i podstatou to, že mezi rameny je upevněn dorazový pružný prvek a že dorazový pružný prvek je tvořen listem ploché pružiny.

Vzorek je výkrojek pletiva ve tvaru kolečka, který je po vykrojení přímo protlačen do upevněné plastové kyvety typu Eppendorf- sběrná nádobka. Způsob vykrojení vzorkuje pro rostlinu velmi šetrný. Upevnění sběmé nádobky umožňuje její snadnou výměnu a neomezuje manipulaci při odběru vzorků. Proces odběru dílčích vzorků z různých částí rostliny, nebo různých rostlin se provádí opakovaně až do vytvoření finálního vzorku požadovaného objemu. Objem vzorku se snadno kontroluje podle počtu výkrojků. U konkrétních druhů vzorkovaných rostlinných pletiv se předem zjistí hmotnost jednoho výkrojků pro stanovení potřebného počtu na jeden finální kompozitní vzorek. Naplněná sběrná nádobka se vyjme ze vzorkovače, uloží do přepravního zařízení a do nástroje se zasune sběrná nádobka nová. Po vyjmutí sběmé nádobky je podle potřeby možné vzorkovač omýt, nebo dezinfikovat. Typizace vzorkovače pro použití kyvet typu Eppendorf výrazně zvyšuje univerzálnost použití nástroje. Vzorkovací nástroj výrazně eliminuje rizika uvedená ve stavu techniky.

Vzorkovač rostlinných pletiv svou konstrukcí umožňuje šetrný odběr vzorků přímo z rostliny v místě jejího růstu, bez přímého dotyku rukou a nutnosti oddělení vzorkované části od vlastní rostliny. Držák typizovaný pro plastovou kyvetu typu Eppendorf - sběrná nádobka, do kterého se zasune obruba otevřené sběmé nádobky, která se tímto dostatečně upevní, ale současně umožňuje průběžné snadné natočení uzavíracího jejího víčka v rozsahu cca 200 stupňů tak, aby nepřekáželo při odběru vzorku.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení vzorkovače rostlinných pletiv podle vynálezu je znázorněno na přiloženém výkrese, kde obr. představuje celkový pohled na konstrukci vzorkovače.

Popis příkladného provedeni vynálezu

Vzorkovač je tvořen dvěma rameny 1, které jsou u svého jednoho konce částečně otočně spojeny čepem 2. Na druhém konci jednoho z ramen 1 je ve vodící drážce 7 uložen jeden konec střižníku 3. Vodící drážka 7 je vytvořena v konci tělesa tohoto ramene U V konci druhého ramene 1 je vytvořena střižnice 4 souose se střižníkem 3. Střižnice 4 může být vytvořena jako součást příslušného ramene 1, nebo může být vytvořena zvlášť a pak je uchycena na rameni L

Konec střižníku 3 s ostřím je veden otvorem ve vodítku 5. Vodítko 5 střižníku 3 může být vytvořeno jakýmkoliv způsobem splňujícím účel, kterým je vedení střižníku 3 v ose otvoru střižnice 4. Nicméně v příkladném provedení je vodítko 5 tvořeno krátkým ramenem které je upevněno na vnitřní straně ramene 1 se střižnicí 4, přičemž toto krátké rameno směřuje nad otvor střižnice 4 mezi obě ramena L

Pod otvorem střižnice 4 na spodní ploše ramene 1 je vytvořen držák 6 sběrné nádobky 12. Sběrnou nádobkou 12 je v příkladném provedení nádobka typu „eppendorf⁴. Její tvar je obecně známý a tudíž zde nebude blíže popisován. Zmíněný držák 6 je vytvořen jako vidlice 13 se dvěma rameny, probíhajícími paralelně s ramenem 1, přičemž otevřený konec vidlice 13 směřuje směrem ven od čepu 2. Rozpětí ramen vidlice 13 je menší než průměr sběrné nádobky 12 a odstup ramen vidlice 13 od spodní plochy ramene 1 je poněkud větší než je tloušťka lemu 11 sběrné nádobky 12 pro její volné zasunutí mezi ramena vidlice 13 a její mírné sevření rameny vidlice 13.

Mezi rameny 1 je umístěn a alespoň na jednom z nich upevněn dorazový pružný prvek 8. Tento může být proveden z jakéhokoliv pružného materiálu a jakéhokoliv tvaru, který splňuje funkci pružného dorazu ramen 1 při jejich pohybu směrem k sobě. Může to být vhodně tvarovaná pryž, nebo spirálová pružina apod.V příkladném provedení je dorazovým pružným prvkem 8 plochý pružný list tvaru rozevřeného písmene U upevněný na rameni 1 se střižníkem 3.

Na koncových částech 10 ramen 1, protilehlých ke koncům ramen 1, která jsou vybavena střižníkem 3 a střižnicí 4, je uchycen svěmý pružný prvek 9 pro sevření těchto koncových částí 10 k docílení rozevření opačných částí ramen 1 opatřených střižníkem 3 a střižnicí 4. V příkladném provedení je svěmým pružným prvkem 9 část kroužku ploché svěmé pružiny.

Funkce vzorkovač podle vynálezu je následující. Do držáku 6 sběrné nádobky 12 se zasune sběrná nádobka 12, která bude mírně sevřena a tím i fixována rameny vidlice 13. Vzorkovač, jehož ramena 1 se střižníkem 3 a střižnicí 4 jsou držena v otevřené poloze vlivem svěmé síly vyvozované svěrným pružným prvkem 9 na koncové části 10 ramen 1 se uchopí a nasune se na část rostliny, z níž má být sebrán vzorek tak, že tato část rostliny, většinou listová část, je umístěna mezi střižník 3 a střižnicí 4. Poté stiskem dlaně dojde k sevření ramen 1 tak, že se pohybují k sobě, čímž dojde i k pohybu střižníku 3 a střižnice 4 k sobě, střižník 3 projde otvorem ve střižnicí 4 a vysekne vzorek z listové částí rostliny, která se nachází mezi střižníkem 3 a střižnicí 4. Vyseknutý vzorek je pak vytlačen v rozsahu dorazového pružného prvku 8, dalším posunem střižníku 3 v otvoru střižnice 4 do sběrné nádobky 12. Vlastní vzorek, který má tvar kolečka vzniká tak, že ostří střižníku 3 procházející vodítkem 5 vykrojí oproti střižné hraně střižnice 4 spodního ramena f vzorek v pletivu vsunutém mezi vodítko střižníku 3 a spodní rameno 1 a protlačí tento do eppendorfky sběrné nádobky 12. což se opakuje, až do získání vzorku požadovaného objemu, kdy je sběrná nádobka 12 vyjmuta z držáku 6 a uzavřena víčkem.

Dorazový pružný prvek 8 zabrání průniku střižníku 3 otvorem střižnice 4 do sběrné nádobky 12 tak hluboko, aby nedošlo k jejímu poškození. Povolením stisku dlaně se ramena 1 vrací vlivem svěmé síly svěrného pružného prvku 9 do výchozí rozevřené polohy, vzorkovač se odsune z části rostliny, sběrná nádobka 12 se vyjme z držáku 6 a uzavře se.

Vzorkovač podle vynálezu je velmi operativní a velmi dobře manipulovatelný pro odběr dílčích vzorků z různých částí rostlin. Je velmi šetrný pro vzorkovanou rostlinu a na vyhodnocení vývoje odběrného místa z hlediska nekrotizace pletiv listů v porovnání se standardním postupem odběru vzorků pomocí kovové pinzety. Rovněž použití plastových kyvet - sběrné nádobky 12 prokazuje výrazné zjednodušení odběru z jednoho listu a jednoduché manipulace při opakovaném odběru více vzorků z jednoho listu i z různých listů na rostlině. Odběrová místa v podobě kruhového otvoru s ostrými hranami ve vnitřní části čepelí listů vykazuje velmi slabou reakcí na poškození a nedochází k plošné nekrotizaci pletiv v okolí odběrového místa. Kruhové otvory jsou pak spolehlivým indikátorem odběrového místa při opakovaném odběru po několika týdnech až měsících.

Tyto výhody se výrazně projevují při odběru vzorků z rostlin s listy kožovitého charakteru, kdy odběr pomocí pinzety je obtížný a poškození listu je velmi výrazné, přičemž při opakovaném odběru se velmi těžko indikuje původní místo odběru, pokud není označeno jinak.

Ve venkovních podmínkách umožňuje vzorkovač podle vynálezu velmi přesný odběr konkrétních míst na čepeli jednotlivých listů složených listů. Kruhové otvory po odběru vzorků vjuvenilních listech se při růstu lístků postupně zvětšují a nekróza v jejich okolí vzniká pouze ojediněle. Velmi mírné poškození umožňuje provádět opakované odběry z čepelí již dříve vzorkovaných listů. Vzorkování je velmi jednoduché a spolehlivé i za větrného počasí, zvládnutelné jedinou osobou.

Vzorkovač vykazuje velmi dobré vlastnosti ve všech užitných vlastnostech a jednoznačně eliminuje rizikové faktory odběru vzorků prováděných podle současného stavu techniky.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vzorkovač rostlinných pletiv sestává ze dvou částečně vzájemně otočně spojených ramen (l), kde jedno z ramen (1) je na svém jednom konci opatřeno střižníkem (3) a druhé rameno (1) je na svém konci proti střižníku (2) a v jeho ose vybaveno střižnicí (4) pod jejímž otvorem je na spodní straně ramena (1) je vytvořen držák (6) sběrné nádobky (12) vyznačující se tím, že ramena (1) jsou spolu otočně spojena čepem (2) blíže jejich koncovým částem (10), která nejsou opatřena střižníkem (3) a střižnicí (4), přičemž osa čepu (2) leží mezi rameny (1) pro zajištění jejich rozevření do tvaru písmene V, kde uložení konce střižníku (3) je provedeno kluzně ve vodící drážce (7) vytvořené v tělese ramene (1) v jeho podélném směru a jeho druhý konec s ostřím je uložen osově posuvně ve vodítku (5) střižníku (3), který je vytvořen mezi oběma rameny (1), přičemž vodící drážka (7) a vodítko (5) jsou vytvořeny pro změnu trajektorie ostří střižníku (3) z obloukové dráhy na přímočarý pohyb v ose otvoru střižnice (4).
2. 2. Vzorkovač podle nároku 1 vyznačující se tím, že na koncových částech (10) ramen (1) je uchycen svěmý pružný prvek (9) pro aretaci ramen (I) v jejich rozevřené poloze.
3. 3. Vzorkovač podle nároku 2 vyznačující se tím, že svěmý pružný prvek (9) je tvořen části kroužku ploché svěmé pružiny.
4. 4. Vzorkovač podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 3 vyznačující se tím, že vodítko (5) střižníku (3) je tvořeno krátkým ramenem, které je upevněno na vnitřní straně ramene (1) se střižnicí (4) a vystupující směrem ven mezí oběma rameny (1) nad osu střižnice (4), přičemž ve vodícím otvoru vodítka (5) je suvně uložen konec střižníku (3) s ostřím.
5. 5. Vzorkovač podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že držák (6) sběrné nádobky (12) je vytvořen ve tvaru vidlice (13) upevněné v odstupu od spodní vnější plochy ramene (1) soustředně s osou otvoru střižnice (4), kde odstup horní plochy vidlice (13) od spodní plochy ramene (1) je větší než tloušťka lemu (11) sběrné nádoby (12) a rozevření ramen vidlice (13) je menší než vnější rozměr sběrné nádoby (12).
6. 6. Vzorkovač podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že střižnice (4) je součásti tělesa ramene (1).
7. 7. Vzorkovač podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 6 vyznačující se tím, že střižnice je vytvořena jako zvláštní díl, který je upevněn v rameni (1).
8. 8. Vzorkovač podle kteréhokoliv z předchozích nároků 1 až 7 vyznačující se tím, že mezi rameny (1) je upevněn dorazový pružný prvek (8).
9. 9. Vzorkovač podle nároku 8 vyznačující se tím, že dorazový pružný prvek (8) je tvořen listem ploché pružiny,