TW201618666A - 光合作用微流道室與光合作用方法 - Google Patents

光合作用微流道室與光合作用方法 Download PDF

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Abstract

一種光合作用微流道室，包括：至少一連通空間；複數微流道，分別連接至該至少一連通空間；至少一食鹽水注入微流道，分別連接至該至少一連通空間；複數過濾栓，分別連接至複數微流道與至少一食鹽水注入微流道的另一端；以及一光源，照射至少一連通空間、複數微流道與至少一食鹽水注入微流道，其中，葉綠體與生理食鹽水被注入至少一連通空間、複數微流道與至少一食鹽水注入微流道。

Description

光合作用微流道室與光合作用方法
本發明涉及一種光合作用微流道室與光合作用方法。
近年來的氣候變遷的主因為人類活動所產生的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等所謂的溫室氣體濃度提升，造成溫室效應，全球溫度提升。溫度增加會造成蒸散量增加，可能會改變熱平衡系統，進而改變降雨帶的分布，使得原本該降雨的地區發生乾旱，而原本乾旱的地方卻發生水災。對糧食作物生產而言，不僅溫度改變了，也可能造成作物在需要水分的季節無法獲得水分，或反之獲得過多水分，明顯降低作物的生產。
氣候變遷除了造成水資源危機，其連鎖反應更牽動糧食安全。根據聯合國針對全球土地資源的評估，全球近四分之一農地已嚴重退化，世界人口卻相反的仍持續增長，若要餵飽全人類，至2050年勢必得增加70%的糧食產量。
因此，如何解決接下來所要面對的糧食不足以及如何有效地減少溫室氣體排放等問題，實為目前各界極欲解決之技術問題。
為達上述目的及其他目的，本發明提供一種光合作用微流道室，包括：至少一連通空間；複數微流道，分別連接至該至少一連通空間；至少一食鹽水注入微流道，分別連接至該至少一連通空間；複數過濾栓，分別連接至該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道的另一端；以及一 光源，照射該至少一連通空間、該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道，其中，葉綠體與生理食鹽水被注入至該至少一連通空間、該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道。
其中，生理食鹽水不斷地從該至少一食鹽水注入微流道被注入至該至少一連通空間與該複數微流道中，且該複數過濾栓防止該葉綠體流出。
此外，該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道為可旋轉的。
再者，當該至少一連通空間為複數連通空間時，更包括至少一連通空間微流道用以連接該複數連通空間，且該至少一連通空間微流道為可旋轉的。
本發明進一步提供一種光合作用方法，包括：注入葉綠體與生理食鹽水至一光合作用微流道室中；不斷地從至少一食鹽水注入微流道注入生理食鹽水；以及照射光線至該光合作用微流道室，其中，該光合作用微流道室包括至少一連通空間、複數微流道、該至少一食鹽水注入微流道與複數過濾栓，該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道分別連接至該至少一連通空間，該複數過濾栓分別連接該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道的另一端。
其中，當該至少一連通空間為複數連通空間時，更包括至少一連通空間微流道用以連接該複數連通空間，且該至少一連通空間微流道為可旋轉的。
此外，該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道為可旋轉的。
100、200‧‧‧光合作用微流道室
101、201‧‧‧連通空間
102、202‧‧‧微流道
103、203‧‧‧食鹽水注入微流道
104、204‧‧‧過濾栓
105、205‧‧‧光源
106、206‧‧‧綠葉體
207‧‧‧連通空間微流道
S31~S33‧‧‧步驟
第1圖係顯示依據本發明一實施例之光合作用微流道室；第2圖係顯示依據本發明一實施例之光合作用微流道室；第3圖係顯示依據本發明一實施例之光合作用方法；以及第4圖係顯示根據第1圖光合作用微流道室之光合作用反應後的葡萄糖量示意圖。
以下依據本發明的實施例，描述光合作用微流道室。
第1圖係顯示依據本發明一實施例之光合作用微流道室。
如第1圖所示，光合作用微流道室100包括連通空間101、複數微流道102、食鹽水注入微流道103、複數過濾栓104與光源105。在本發明一實施例中，舉例而言，光合作用微流道室的體積為3.5cm*3.5cm*0.7cm，但並不限制於此。舉例而言，連通空間101為直徑2公分的圓，但並不限制於此。在本發明一實施例中，連通空間101、微流道102與食鹽水注入微流道103為透明材質，例如玻璃等材質。微流道102與食鹽水注入微流道103的一端各自連接連通空間101。微流道102與食鹽水注入微流道103的另一端分別連接過濾栓104。葉綠體106與生理食鹽水被注入以充滿光合作用微流道室100中的連通空間101、複數微流道102與食鹽水注入微流道103。光源105持續照射連通空間101與複數微流道102，以使葉綠體106進行光合作用。在本發明一實施例中，微流道102與食鹽水注入微流道103為可旋轉的，藉以使葉綠體106能夠均勻分布在其中。
在本發明一實施例中，生理食鹽水持續藉由食鹽水注入微流道103被注入連通空間101與複數微流道102中，以不斷擾動連通空間101與複數微流道102中的葉綠體106，使葉綠體106能持續分散在連通空間101與複數微流道102之中，進而有效地進行光合作用，其中，過濾栓104用以防止葉綠體106流出光合作用微流道室100。
第2圖係顯示依據本發明一實施例之光合作用微流道室。
如第2圖所示，光合作用微流道室200包括複數連通空間201、複數微流道202、食鹽水注入微流道203、複數過濾栓204、光源205與連通空間微流道207。在本發明一實施例中，光合作用微流道室具有兩個以上的連通空間時，連通空間微流道係用以連接連通空間。舉例而言，連通空間微流道207用以連接連通空間201。在本發明一實施例中，連通空間微流道207為可旋轉的，藉以使葉綠體206能夠均勻分布在連通空間微流道207之中。第2圖中之複數連通空間201、複數微流道202、食鹽水注入微流道 203、複數過濾栓204以及光源205與第1圖中之連通空間101、複數微流道102、食鹽水注入微流道103、複數過濾栓104以及光源105的實施方式相同，此處不再重複描述。需注意的是，在此實施例中利用兩個連通空間以及一個食鹽水注入微流道，但並不限制於此。在其他實施例中，也可利用複數個食鹽水注入微流道。
第3圖係顯示依據本發明一實施例之光合作用方法。
在步驟S31中，注入葉綠體與生理食鹽水至光合作用微流道室中，其中光合作用微流道室包括至少一連通空間、複數微流道、至少一食鹽水注入微流道與複數過濾栓，複數微流道與至少一食鹽水注入微流道分別連接至至少一連通空間，複數過濾栓分別連接複數微流道與至少一食鹽水注入微流道的另一端，在本發明一實施例中，當至少一連通空間為複數連通空間時，更包括至少一連通空間微流道用以連接複數連通空間。在本發明一實施例中，微流道、食鹽水注入微流道與連通空間微流道為可旋轉的。在步驟S32中，不斷地從至少一食鹽水注入微流道注入生理食鹽水。在步驟S33中，照射光線至光合作用微流道室。
第4圖係顯示根據第1圖光合作用微流道室之光合作用反應後的葡萄糖量示意圖。
在第1圖中，由於生理食鹽水不斷地從食鹽水注入微流道103被注入連通空間101與複數微流道102中，因此經由光合作用反應後含有葡萄糖的生理食鹽水也會不斷地從複數過濾栓104流出。第4圖中葡萄糖的含量係經由量測從複數過濾栓104流出的液體中所得知。如第4圖所示，在經過一小時後，葡萄糖量約為0.25g/ml，經過兩小時後，葡萄糖量約為0.5g/ml，在經過六小時後，葡萄糖量約為2.0g/ml。
本發明所提供的光合作用微流道室不需要在植物體內所進行，只要能萃取出葉綠體即可在植物體外有效地進行光合作用，以成功取得葡萄糖作為能量食物的來源，也能藉此減少空氣中的二氧化碳。
儘管已參考本申請的許多說明性實施例描述了實施方式，但應瞭解的是，本領域技術人員能夠想到多種其他改變及實施例，這些改變及實施例將落入本公開原理的精神與範圍內。尤其是，在本公開、圖式以及所附申請專利範圍的範圍內，對主題結合配置的組成部分及/或配置可作出 各種變化與修飾。除對組成部分及/或配置做出的變化與修飾之外，可替代的用途對本領域技術人員而言將是顯而易見的。
100‧‧‧光合作用微流道室
101‧‧‧連通空間
102‧‧‧微流道
103‧‧‧食鹽水注入微流道
104‧‧‧過濾栓
105‧‧‧光源
106‧‧‧綠葉體

Claims (9)

  1. 一種光合作用微流道室，包括：至少一連通空間；複數微流道，分別連接至該至少一連通空間；至少一食鹽水注入微流道，分別連接至該至少一連通空間；複數過濾栓，分別連接至該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道的另一端；以及一光源，照射該至少一連通空間、該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道，其中，葉綠體與生理食鹽水被注入至該至少一連通空間、該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光合作用微流道室，其中生理食鹽水不斷地從該至少一食鹽水注入微流道被注入至該至少一連通空間與該複數微流道中，且該複數過濾栓防止該葉綠體流出。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光合作用微流道室，其中該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道為可旋轉的。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光合作用微流道室，其中當該至少一連通空間為複數連通空間時，更包括至少一連通空間微流道用以連接該複數連通空間。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之光合作用微流道室，其中該至少一連通空間微流道為可旋轉的。
  6. 一種光合作用方法，包括：注入葉綠體與生理食鹽水至一光合作用微流道室中；不斷地從至少一食鹽水注入微流道注入生理食鹽水；以及照射光線至該光合作用微流道室， 其中，該光合作用微流道室包括至少一連通空間、複數微流道、該至少一食鹽水注入微流道與複數過濾栓，該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道分別連接至該至少一連通空間，該複數過濾栓分別連接該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道的另一端。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光合作用方法，其中當該至少一連通空間為複數連通空間時，更包括至少一連通空間微流道用以連接該複數連通空間。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之光合作用方法，其中該至少一連通空間微流道為可旋轉的。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之光合作用方法，其中該複數微流道與該至少一食鹽水注入微流道為可旋轉的。
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