环境DNA样品存储装置及环境DNA样品自动富集和储存设备

摘要

本实用新型公开了一种环境DNA样品存储装置，通过滤膜固定组件固定滤膜，以形成一个刚性的整体，便于滤膜的取样和存储，在保存单份样品时，将滤膜固定组件叠放于样品干燥组件轴向一侧；在保存多份样品时，多个滤膜固定组件和多个样品干燥组件彼此错位堆叠，即将滤膜固定组件叠放于样品干燥组件上，再将另一样品干燥组件叠放于滤膜固定组件上，彼此往复，实现保存多份样品，使滤膜固定组件中的滤膜始终处于密封腔中，实现密封干燥；本方案通过滤膜固定组件实现滤膜的固定，便于滤膜的取样和存储，再通过样品干燥组件与滤膜固定组件轴向堆叠配合，实现对滤膜的密封干燥，满足eDNA采样过程中滤膜的保存条件要求，实用性强，适于广泛推广和应用。

说明书

技术领域

本实用新型涉及水质采样技术领域，特别地，涉及一种环境DNA样品存储装置。此外，还涉及一种包括上述环境DNA样品存储装置的环境DNA样品自动富集和储存设备。

背景技术

生物多样性是人类赖以生存和发展的重要基础，水生生物群落组成是水生态系统物种多样性的主要研究对象，对于实施生物多样性保护措施及水生态健康评价起到至关重要的作用。从水体环境中获取DNA来反映水生生物物种分布及丰度等信息，是一种非侵入、快速的检测手段(eDNA条形码技术)，已经逐渐开始应用于水生态生物多样性和水生态健康评价中。相关研究的重要前提就是水环境DNA样品的获取、保存、运输以及DNA的提取，稳定、可靠而又方便的水环境DNA存储方案的研究显得尤为重要。

eDNA采样保存样品的方式不同于传统的水质采样保存样品的模式，此采样模式为过滤后保存滤膜，然后对滤出物质进行DNA分析，以了解水体中生物的多样性。目前水环境DNA样本富集多以人工采集现场水样及负压泵过膜抽滤处理获得，且获得的环境DNA滤膜多以低温冻冻保存、酒精或硅胶干燥保存，其中酒精和硅胶干燥保存方法多用于野外环境DNA滤膜样本保存，可保存约7天。现有的保存方式，需要人工将过滤后的滤膜取下并置于酒精中或者含干燥剂的密封袋中或者冰箱冰冻保存，过程操作繁琐，可能存在样品污染的风险，因此，如何保障采集的样品真实有效以及连续自动保存，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种环境DNA样品存储装置及环境DNA样品自动富集和储存设备，以解决现有的保存方式，存在样品污染的风险，无法满足eDNA采样过程中滤膜的保存条件要求的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种环境DNA样品存储装置，包括用于固定滤膜的滤膜固定组件以及布设于滤膜固定组件轴向一侧的用于干燥滤膜以保存样品的样品干燥组件，样品干燥组件和滤膜固定组件轴向堆叠布设并形成用于密封和干燥滤膜的密封腔。

作为上述技术方案的进一步改进：

进一步地，滤膜固定组件包括用于容纳滤膜并支撑滤膜的下端面的外卡环以及与外卡环的内壁面贴合装配的用于抵压滤膜的上端面的内卡环。

进一步地，外卡环的内侧壁包括沿径向向内延伸形成的用于支撑滤膜的下端面边缘的第一环形卡台。

进一步地，外卡环的外侧壁包括沿径向向外延伸形成的用于与样品干燥组件抵接的第二环形卡台。

进一步地，第二环形卡台的上端面设有沿轴向向上延伸形成的用于与样品干燥组件卡接的第三环形卡台。

进一步地，样品干燥组件包括与滤膜固定组件堆叠连接的圆盘状主体以及布设于圆盘状主体上的用于干燥滤膜以保存样品的干燥片。

进一步地，圆盘状主体的上端面凸设有用于与滤膜固定组件卡接的第一圆环卡台。

进一步地，圆盘状主体的下端面凸设有用于与滤膜固定组件卡接的第二圆环卡台。

进一步地，圆盘状主体的上端面凸设有与干燥片卡接的第一卡接凸起；和/或圆盘状主体的下端面凸设有与干燥片卡接的第二卡接凸起。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种环境DNA样品自动富集和储存设备，其包括上述的环境DNA样品存储装置。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的环境DNA样品存储装置，通过滤膜固定组件固定滤膜，以形成一个刚性的整体，便于滤膜的取样和存储，在保存单份样品时，将滤膜固定组件叠放于样品干燥组件轴向一侧，滤膜固定组件的轴向另一侧可以采用封盖形式，也可以采用叠放样品干燥组件；在保存多份样品时，多个滤膜固定组件和多个样品干燥组件彼此错位堆叠，即将滤膜固定组件叠放于样品干燥组件上，再将另一样品干燥组件叠放于滤膜固定组件上，彼此往复，实现保存多份样品，且滤膜固定组件未堆叠侧可以采用封盖形式密封，也可以采用样品干燥组件密封，进而使滤膜固定组件中的滤膜始终处于密封腔中，实现密封干燥；本方案通过滤膜固定组件实现滤膜的固定，便于滤膜的取样和存储，再通过样品干燥组件与滤膜固定组件轴向堆叠配合，实现对滤膜的密封干燥，避免样品受到污染和干扰，满足eDNA采样过程中滤膜的保存条件要求，实用性强，适于广泛推广和应用。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置中滤膜固定组件的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置中样品干燥组件的立体示意图；

图4是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置中样品干燥组件的结构示意图。图例说明：

1、滤膜固定组件；11、外卡环；12、内卡环；13、第一环形卡台；14、第二环形卡台；15、第三环形卡台；2、样品干燥组件；21、圆盘状主体；22、干燥片；23、第一圆环卡台；24、第二圆环卡台；3、样品存储筒体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置的结构示意图；图2是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置中滤膜固定组件的结构示意图；图3是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置中样品干燥组件的立体示意图；图4是本实用新型优选实施例的环境DNA样品存储装置中样品干燥组件的结构示意图。

如图1所示，本实施例的环境DNA样品存储装置，包括用于刚性固定滤膜的滤膜固定组件1以及布设于滤膜固定组件1轴向一侧的用于干燥滤膜以保存样品的样品干燥组件2，样品干燥组件2和滤膜固定组件1轴向堆叠布设形成用于密封干燥滤膜的密封腔。具体地，本实用新型的环境DNA样品存储装置，通过滤膜固定组件1固定滤膜，以形成一个刚性的整体，便于滤膜的取样和存储，在保存单份样品时，将滤膜固定组件1叠放于样品干燥组件2轴向一侧，滤膜固定组件1的轴向另一侧可以采用封盖形式，也可以采用叠放样品干燥组件；在保存多份样品时，多个滤膜固定组件1和多个样品干燥组件2彼此错位堆叠，即将滤膜固定组件1叠放于样品干燥组件2上，再将另一样品干燥组件2叠放于滤膜固定组件1上，彼此往复，实现保存多份样品，且滤膜固定组件1未堆叠侧可以采用封盖形式密封，也可以采用样品干燥组件2密封，进而使滤膜固定组件1中的滤膜始终处于密封腔中，实现密封干燥；本方案通过滤膜固定组件1实现滤膜的固定，便于滤膜的取样和存储，再通过样品干燥组件2与滤膜固定组件1轴向堆叠配合，实现对滤膜的密封干燥，避免样品受到污染和干扰，满足eDNA采样过程中滤膜的保存条件要求，实用性强，适于广泛推广和应用。如图2所示，本实施例中，滤膜固定组件1包括用于容纳滤膜并支撑滤膜的下端面的外卡环11以及与外卡环11的内壁面贴合装配的用于抵压滤膜的上端面的内卡环12。具体地，外卡环11支撑滤膜的下端面，内卡环12与外卡环11的内壁面贴合并抵压滤膜的上端面，以将滤膜卡持固定，通过内卡环12和外卡环11的紧密配合，将滤膜固定在滤膜固定组件1中，形成一个刚性的整体，便于滤膜固定组件1的转移和存储，进而便于滤膜的存储，还可避免滤膜在过滤过程中发生移动而降低过滤的效果，且外卡环11和内卡环12之间通过可拆卸的卡合设置，便于滤膜的取放，可以实现滤膜固定组件1的循环利用，避免资源浪费。

如图2所示，本实施例中，外卡环11的内侧壁包括沿径向向内延伸形成的用于支撑滤膜的下端面边缘的第一环形卡台13。具体地，通过第一环形卡台13的上端面对滤膜的下端面进行支撑，第一环形卡台13围合形成过滤时水样通过的过滤孔，在实现滤膜的支撑固定的同时，不影响滤膜的过滤，且当滤膜过滤完成后，第一环形卡台13与滤膜的下端面的接触面越小，越能减少水分在滤膜上的附着，越能提高滤膜的干燥处理效果，从而有利于滤膜取样后的保存。可选地，第一环形卡台13围合形成的过滤孔内布设有网状支撑结构，以实现对滤膜的稳定支撑。

如图2所示，本实施例中，外卡环11的外侧壁包括沿径向向外延伸形成的用于与样品干燥组件2抵接的第二环形卡台14。具体地，通过第二环形卡台14抵接样品干燥组件2的上端面，此时，外卡环11与样品干燥组件2的上端部卡接，以将滤膜固定组件1叠放于样品干燥组件2上，有利于滤膜取样后保存。

如图2所示，本实施例中，第二环形卡台14的上端面设有沿轴向向上延伸形成的用于与样品干燥组件2卡接的第三环形卡台15。具体地，通过第三环形卡台15与样品干燥组件2的下端部卡接，以将样品干燥组件2叠放于滤膜固定组件1上，实现对滤膜固定组件1中滤膜的干燥。可选地，第三环形卡台15的内径大于外卡环11的外径，以实现多个滤膜固定组件1的轴向堆叠，便于滤膜固定组件1过滤前的保存和取用。可选地，环境DNA样品存储装置还包括用于存储滤膜固定组件1的滤膜固定组件存储筒体以及布设于滤膜固定组件存储筒体内的用于带动滤膜固定组件1轴向升降的第一升降机构，通过滤膜固定组件存储筒体存储多个滤膜固定组件1，再通过第一升降机构带动滤膜固定组件1轴向升降，便于保存和取用滤膜固定组件1。可选地，第一升降机构包括沿轴向布设的第一升降丝杆、输出端与第一升降丝杆连接的第一驱动结构以及套设于第一升降丝杆上的第一升降丝杆套以及与第一升降丝杆套固定连接并伸入至滤膜固定组件存储筒体内的第一升降平台，滤膜固定组件储存筒体的侧壁沿轴向开设有用于第一升降平台伸入的第一升降槽，滤膜固定组件轴向堆叠于第一升降平台上，第一升降丝杆套与第一升降丝杆螺纹连接。可选地，第一驱动结构为电机、气缸和油缸等驱动装置中的一种。

如图3所示，本实施例中，样品干燥组件2包括与滤膜固定组件1堆叠连接的圆盘状主体21以及布设于圆盘状主体21上的用于干燥滤膜以保存样品的干燥片22。具体地，通过圆盘状主体21与滤膜固定组件1堆叠连接，再通过干燥片22干燥滤膜。可选地，圆盘状主体21与外卡环11堆叠连接。

如图4所示，本实施例中，圆盘状主体21的上端面凸设有用于与滤膜固定组件1卡接的第一圆环卡台23。具体地，通过第一圆环卡台23与滤膜固定组件1的下端部卡接，以将滤膜固定组件1叠放于样品干燥组件2上，有利于滤膜取样后的保存。可选地，第一圆环卡台23内径大于外卡环11的外径，第一圆环卡台23抵接于第二环形卡台14的下端面并卡接于外卡环11的外侧壁，结构紧凑可靠，密封性强。

如图4所示，本实施例中，圆盘状主体21的下端面凸设有用于与滤膜固定组件1卡接的第二圆环卡台24。具体地，通过第二圆环卡台24与滤膜固定组件1的上端部卡接，以将样品干燥组件2叠放于滤膜固定组件1上，有利于滤膜取样后的保存。可选地，第二圆环卡台24的内径大于第三环形卡台15的外径，第二圆环卡台24抵接于第二环形卡台14的上端面并卡接于第三环形卡台15的外侧壁，结构紧凑可靠，密封性强。可选地，第二圆环卡台24的内径大于第一圆环卡台23的外径，以实现多个样品干燥组件2的轴向堆叠，便于样品干燥组件2的保存和取用。可选地，环境DNA样品存储装置还包括用于存储样品干燥组件2的样品干燥组件存储筒体以及布设于样品干燥组件存储筒体内的用于带动样品干燥组件2轴向升降的第二升降机构，通过样品干燥组件存储筒体存储多个样品干燥组件2，再通过第二升降机构带动样品干燥组件2轴向升降，便于保存和取用样品干燥组件2。可选地，第二升降机构包括沿轴向布设的第二升降丝杆、输出端与第二升降丝杆连接的第二驱动结构以及套设于第二升降丝杆上的第二升降丝杆套以及与第二升降丝杆套固定连接并伸入至样品干燥组件存储筒体内的第二升降平台，样品干燥组件储存筒体的侧壁沿轴向开设有用于第二升降平台伸入的第二升降槽，样品干燥组件2轴向堆叠于第二升降平台上，第二升降丝杆套与第二升降丝杆螺纹连接。可选地，第二驱动结构为电机、气缸和油缸等驱动装置中的一种。

如图4所示，本实施例中，圆盘状主体21的上端面凸设有与干燥片22卡接的第一卡接凸起。具体地，通过第一卡接凸起将干燥片22卡接于圆盘状主体21的上端面，以在滤膜固定组件1叠放于样品干燥组件2上时对滤膜进行干燥。

如图4所示，本实施例中，圆盘状主体21的下端面凸设有与干燥片22卡接的第二卡接凸起。具体地，通过第二卡接凸起将干燥片22卡接于圆盘状主体21的下端面，以在样品干燥组件2叠放于滤膜固定组件1上时对滤膜进行干燥。

如图1所示，本实施例中，环境DNA样品存储装置还包括用于存储滤膜固定组件1和样品干燥组件2的样品存储筒体3。具体地，通过样品存储筒体3存储滤膜固定组件1和样品干燥组件2，实现滤膜的密封干燥和保存。可选地，多个滤膜固定组件1和多个样品干燥组件2错位堆叠于样品存储筒体3内，实现多份取样后滤膜的密封干燥和保存，样品存储筒体3的顶端和底端均为样品干燥组件2，密封干燥效果最好。可选地，环境DNA样品存储装置还包括布设于样品储存筒体内的用于带动滤膜固定组件1和/或样品干燥组件2轴向升降的第三升降机构。可选地，第三升降机构包括沿轴向布设的第三升降丝杆、输出端与第三升降丝杆连接的第三驱动结构以及套设于第三升降丝杆上的第三升降丝杆套以及与第三升降丝杆套固定连接并伸入至样品存储筒体3内的第三升降平台，样品储存筒体的侧壁沿轴向开设有用于第三升降平台伸入的第三升降槽，滤膜固定组件1和样品干燥组件2依次交替轴向堆叠于第三升降平台上，第三升降丝杆套与第三升降丝杆螺纹连接。可选地，第三驱动结构为电机、气缸和油缸等驱动装置中的一种。

本实施例的环境DNA样品自动富集和储存设备，包括上述的环境DNA样品存储装置。具体地，通过使用环境DNA样品存储装置，以实现对样品的密封干燥，满足eDNA采用过程中样品的保存条件要求。可选地，环境DNA样品自动富集和储存设备还包括用于与滤膜固定组件1配合进行样品富集的样品过滤单元以及传送单元；传送单元用于在滤膜固定组件存储筒体、样品过滤单元和样品存储筒体3之间移动滤膜固定组件1，和/或用于在样品处理组件存储筒体和样品存储筒体3之间移动样品处理组件2；通过滤膜固定组件1固定滤膜，以使薄且易碎的滤膜与滤膜固定组件1一体化，进而便于实现滤膜的移动和储存；首先通过传送单元将样品处理组件存储筒体内的样品处理组件移动至样品存储筒体3内，然后通过传送单元将滤膜固定组件存储筒体内的滤膜固定组件1移动至样品过滤单元上，以通过抽吸水样使水样中的DNA样品富集于滤膜上，再通过传送单元将样品过滤单元上已完成样品富集的滤膜固定组件1移动至样品存储筒体3中的样品处理组件2上，最后通过传送单元将样品处理组件存储筒体内的样品处理组件2移动至样品存储筒体3中的滤膜固定组件1上，以对滤膜固定组件1中的滤膜进行处理，实现长久的保存样品，以此循环往复，完成多份水样中环境DNA样品的自动富集及滤膜中环境DNA样品的自动储存；本方案通过各个部件的协同配合，实现多份环境DNA样品的自动采样和保存，消除了人工操作可能带来的样品污染问题，提高了环境DND采样富集及储存效率，满足了对多份水样中环境DNA样品的连续自动富集及滤膜中环境DNA样品的连续自动保存需求，实用性强，适于广泛推广和应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。