一種新型等離子體誘變育種裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種新型等離子體誘變育種裝置。該裝置包括：樣品處理系統(tǒng)，其包括無(wú)生物活性的污染物的潔凈工作倉(cāng)、等離子體發(fā)生器、以及與等離子體發(fā)生器連接的射頻電源模塊；用于對(duì)等離子體發(fā)生器進(jìn)行冷卻的冷卻系統(tǒng)；檢測(cè)系統(tǒng)，其包括：用于控制產(chǎn)生等離子體射流的氣體流量的氣體流量控制器、和檢測(cè)等離子體發(fā)生器發(fā)射的射流溫度的溫度傳感器；以及用于控制誘變育種裝置操作且包括操作面板和控制器的控制系統(tǒng)，所述控制器分別連接射頻電源模塊、氣體流量控制器、溫度傳感器、冷卻系統(tǒng)以及操作面板。
【專利說(shuō)明】
一種新型等離子體誘變育種裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于等離子體技術(shù)處理設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及用于生物育種的一種新型等離子體誘變育種裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]品質(zhì)優(yōu)良的微生物菌株始終是生物產(chǎn)業(yè)的核心，如何利用高效的生物誘變技術(shù)實(shí)現(xiàn)菌株的快速優(yōu)化，是生物產(chǎn)業(yè)的重要工作。常規(guī)的生物誘變方法普遍存在工作效率低、工作量大、盲目性大等問(wèn)題，化學(xué)誘變還易對(duì)操作人員造成身體傷害、對(duì)環(huán)境造成污染，物理誘變的誘變性能較差且微生物反復(fù)使用后產(chǎn)生了一定的耐受性，其它方法均需要專業(yè)的復(fù)雜設(shè)備，有的方法操作成本非常高昂，故常規(guī)的生物誘變方法已不能適應(yīng)工業(yè)化菌種開(kāi)發(fā)的需要，亟需開(kāi)發(fā)新型、高效、易操作的誘變育種技術(shù)，以提高誘變效率、縮短篩選周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]等離子體技術(shù)作為一種誘變育種新技術(shù)，不僅克服了常規(guī)育種周期長(zhǎng)、進(jìn)程慢、難以獲得高效變異品種的缺點(diǎn)，而且比基因工程更具效率和成本優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)具有復(fù)雜代謝網(wǎng)絡(luò)的生物細(xì)胞，非轉(zhuǎn)基因誘變方法更有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。等離子體是與物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)并存的物質(zhì)第四態(tài)，是以大量自由電子和帶電離子為主要成分的物質(zhì)形態(tài)，宏觀上呈電中性。研究表明，等離子體中大量存在的活性粒子能夠作用于不同的生物樣品，并引起多種目標(biāo)性狀的改進(jìn)，在生物技術(shù)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
[0004]目前現(xiàn)有的等離子體誘變育種裝置往往僅能處理一個(gè)或數(shù)個(gè)樣品。而目前生物育種領(lǐng)域往往需要對(duì)大量生物樣品進(jìn)行處理，因此需要等離子體發(fā)生器持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作。此時(shí)在整個(gè)處理過(guò)程中，由于射頻電源一直處于工作狀態(tài)輸出射頻能量提供給等離子體發(fā)生器，等離子體發(fā)生器持續(xù)產(chǎn)生等離子體射流，隨著操作時(shí)間的增長(zhǎng)，此時(shí)產(chǎn)生的等離子體射流的溫度會(huì)不斷升高，存在無(wú)法保持長(zhǎng)期穩(wěn)定噴射給定溫度范圍的等離子體射流的問(wèn)題。同時(shí)，如果這樣的裝置在夏天或者熱帶地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間使用，噴射的等離子體射流的溫度會(huì)升高的更快，更無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保持噴射穩(wěn)定溫度范圍的射流。
[0005]進(jìn)一步如上所述，在長(zhǎng)時(shí)間處理多個(gè)樣品的裝置中，需要射頻電源一直以穩(wěn)定的狀態(tài)發(fā)射射頻給等離子體發(fā)生器。但通常在誘變育種裝置中，射頻電源會(huì)受到誘變育種裝置中其它各部件的干擾，從而導(dǎo)致射頻電源無(wú)法穩(wěn)定地發(fā)射射頻能量，進(jìn)而影響等離子體發(fā)生器發(fā)射出穩(wěn)定的射流。此外，如果誘變育種裝置長(zhǎng)期使用、或者在炎熱的地區(qū)或季節(jié)使用時(shí)，等離子體發(fā)生器本身的操作溫度會(huì)逐漸升高，溫度升高會(huì)導(dǎo)致等離子體發(fā)生器的電容值改變，如果此時(shí)不能及時(shí)調(diào)節(jié)射頻電源的設(shè)置，也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的射流不穩(wěn)定。目前現(xiàn)有的等離子體誘變育種裝置是采用為射頻電源設(shè)置一個(gè)手動(dòng)的匹配器來(lái)匹配該射頻電源，此時(shí)當(dāng)射頻電源受到干擾或者等離子體發(fā)生器的電容值等發(fā)生變化時(shí)，手動(dòng)調(diào)節(jié)與射頻電源和等離子體發(fā)生器連接的匹配器來(lái)使其兩者匹配，從而使射頻電源傳遞給等離子發(fā)生器適當(dāng)?shù)纳漕l并由等離子體發(fā)生器發(fā)出適當(dāng)?shù)牡入x子體射流。因此，存在如果干擾較為嚴(yán)重或者溫度的變化較為顯著時(shí)，需要經(jīng)?；蛘唠S時(shí)中止操作重新手動(dòng)進(jìn)行匹配，從而嚴(yán)重地影響了育種裝置對(duì)樣品處理的效果和效率。此外，為了屏蔽不必要的等離子體裝置內(nèi)部的干擾，現(xiàn)有技術(shù)中的裝置往往使用的是接地性質(zhì)較好的鋼材料作為殼體，以實(shí)現(xiàn)可以屏蔽裝置內(nèi)部的干擾的問(wèn)題，但這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)誘變育種裝置的重量非常重，體積也較為龐大。
[0006]針對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行處理時(shí)，還存在如果樣品較多，則待處理樣品在工作倉(cāng)內(nèi)等待的時(shí)間較長(zhǎng)，處理前，生物樣品染菌的風(fēng)險(xiǎn)大幅升高。進(jìn)一步，如果待處理的樣品是液體樣品，則在潔凈工作倉(cāng)內(nèi)放置較長(zhǎng)時(shí)間后，生物樣品中液體成分，例如培養(yǎng)基部分會(huì)干燥蒸發(fā)，從而導(dǎo)致在對(duì)該樣品進(jìn)行處理時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)已經(jīng)沒(méi)有足夠進(jìn)行處理的液體體積。另一方面，如果處理后的樣品不能及時(shí)進(jìn)行收集，可能也會(huì)影響誘變育種的效果。因此，希望新型的等離子體誘變育種裝置可以實(shí)現(xiàn)在即將噴射等離子體射流前向潔凈工作倉(cāng)內(nèi)添加待處理的樣品，并且在經(jīng)等離子體處理之后可以迅速地對(duì)該樣品進(jìn)行收集。
[0007]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題提供一種新型等離子體誘變育種裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0008]1.一種等離子體誘變育種裝置，其包括:
[0009]樣品處理系統(tǒng)，其包括無(wú)生物活性污染物的潔凈工作倉(cāng)、等離子體發(fā)生器、以及與等離子體發(fā)生器連接的射頻電源模塊；
[0010]用于對(duì)等離子體發(fā)生器進(jìn)行冷卻的冷卻系統(tǒng)；
[0011 ]檢測(cè)系統(tǒng)，其包括:用于控制產(chǎn)生等離子體射流的氣體的流量的氣體流量控制器、和檢測(cè)等離子體發(fā)生器發(fā)射的射流的溫度的溫度傳感器;以及
[0012]用于控制誘變育種裝置操作且包括操作面板和控制器的控制系統(tǒng)，所述控制器分別連接射頻電源模塊、氣體流量控制器、溫度傳感器、冷卻系統(tǒng)以及操作面板，
[0013]其中，所述射頻電源模塊包括射頻電源和自動(dòng)對(duì)射頻電源進(jìn)行匹配的匹配器，所述射頻電源經(jīng)由匹配器與等離子體發(fā)生器連接，所述樣品處理系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和控制器設(shè)置在一殼體內(nèi)，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在所述殼體外部，且該殼體為鋁型材殼體，所述潔凈工作倉(cāng)具有消毒裝置安裝位置。
[0014]2.根據(jù)項(xiàng)I所述的等離子體誘變育種裝置，其中，等離子體發(fā)生器為同軸型結(jié)構(gòu)。
[0015]3.根據(jù)項(xiàng)I所述的等離子體誘變育種裝置，其中，等離子體發(fā)生器為平板型結(jié)構(gòu)。
[0016]4.根據(jù)項(xiàng)I?3中任一項(xiàng)所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述潔凈工作倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)和載物臺(tái)，所述控制器通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的升降或水平旋轉(zhuǎn)以對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行自動(dòng)處理，并控制載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度，使得樣品處理后自動(dòng)替換下一待處理樣品的時(shí)間間隔在5s以內(nèi)。
[0017]5.根據(jù)項(xiàng)I?3中任一項(xiàng)所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述潔凈工作倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有載物傳送帶、加樣器、以及樣品回收帶。
[0018]6.根據(jù)項(xiàng)5所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在通過(guò)加樣器添加樣品之后5秒以內(nèi)，對(duì)由載物傳送帶傳送至噴嘴下方的樣品噴射射流，處理后的樣品在5秒以內(nèi)由樣品回收帶回收。
[0019]7.根據(jù)項(xiàng)6所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述樣品回收帶上設(shè)置有用于回收樣品的容納有保護(hù)劑的容器。
[0020]本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下:
[0021]根據(jù)本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置，即使在炎熱的夏季或者是熱帶地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間使用該裝置對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)處理，能夠引起微生物適當(dāng)?shù)膽?yīng)急修復(fù)系統(tǒng)，從而有效地激發(fā)突變，實(shí)現(xiàn)高效地對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行誘變育種。
[0022]由于本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置可以根據(jù)不同的樣品來(lái)更換適當(dāng)?shù)牡入x子體發(fā)生器，能夠?qū)崿F(xiàn)處理不同類型、不同體積大小的樣品。例如可以處理從細(xì)菌、放線菌、霉菌到植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞、植物組織、動(dòng)物組織等各種樣品。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置，由于射頻電源模塊中的匹配器會(huì)根據(jù)周圍環(huán)境、溫度變化自動(dòng)對(duì)射頻電源和等離子體發(fā)生器進(jìn)行匹配，從而不受外界環(huán)境和其它部件的干擾的影響。此外，由于將匹配器與射頻電源模塊化，與現(xiàn)有的等離子體誘變育種射頻電源模塊相比體積減少1/3。并且由于可以采用較為輕便的鋁型材殼體，誘變育種裝置的重量也與現(xiàn)有裝置相比減少了三分之一。在整個(gè)操作的過(guò)程中，也不需要經(jīng)常進(jìn)行手動(dòng)匹配，從而減少了操作人員的工作強(qiáng)度。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置，可以處理大量的生物樣品。并且可以在多個(gè)樣品的處理過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)加樣，即時(shí)處理，處理后馬上進(jìn)行收集，從而避免了多個(gè)樣品處理過(guò)程中的其他的樣品在等待過(guò)程中的變干、染菌等風(fēng)險(xiǎn)，能夠及時(shí)對(duì)處理之后的樣品進(jìn)行收集，以確保誘變育種的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖3為本實(shí)用新型等離子體誘變育種裝置的另一實(shí)施方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖4為本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式中的加樣系統(tǒng)的示意圖。
[0029]圖5為本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式中的同軸型結(jié)構(gòu)的等離子體發(fā)生器。
[0030]圖6為本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式中的平板型結(jié)構(gòu)的等離子體發(fā)生器。
[0031]符號(hào)說(shuō)明:
[0032]I 殼體；
[0033]2潔凈工作倉(cāng)；
[0034]3散熱孔；
[0035]4操作面板；
[0036]5電源控制按鈕；
[0037]6控制器；
[0038]7等離子體發(fā)生器；
[0039]8射頻電源模塊；
[0040]10載物臺(tái)；
[0041 ] 12 噴嘴；
[0042]13溫度傳感器；
[0043]16氣體流量控制器；
[0044]20步進(jìn)電機(jī)；
[0045]32載物傳送帶；
[0046]33加樣器
[0047]34樣品回收帶
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。
[0049]本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置，其用于在常壓室溫條件下通過(guò)等離子體技術(shù)對(duì)生物育種樣品進(jìn)行誘變育種，其包括樣品處理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)。其中樣品處理系統(tǒng)，其包括無(wú)生物活性污染物的潔凈工作倉(cāng)2、等離子體發(fā)生器7、以及與等離子體發(fā)生器7連接的射頻電源模塊8;冷卻系統(tǒng)是用于對(duì)等離子體發(fā)生器7進(jìn)行冷卻的系統(tǒng);檢測(cè)系統(tǒng)包括:用于控制產(chǎn)生等離子體射流的氣體的流量的氣體流量控制器16、和檢測(cè)等離子體發(fā)生器發(fā)射的射流的溫度的溫度傳感器13;以及控制系統(tǒng)用于控制誘變育種裝置操作且包括操作面板4和控制器6，控制器6分別連接射頻電源模塊8、氣體流量控制器16、溫度傳感器13、冷卻系統(tǒng)以及操作面板4。利用本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置，能夠引起微生物適當(dāng)?shù)膽?yīng)急修復(fù)系統(tǒng)，可以有效地對(duì)待處理的生物樣品進(jìn)行育種。
[0050]在本實(shí)用新型一個(gè)具體的實(shí)施方式中，射頻電源模塊8包括射頻電源8’和自動(dòng)對(duì)射頻電源進(jìn)行匹配的匹配器8”。射頻電源8’通過(guò)匹配器8”與等離子體發(fā)生器7連接，射頻電源8’將射頻源傳遞給匹配器8”，經(jīng)匹配器8”匹配后將該射頻源的射頻能量傳遞給等離子體發(fā)生器7，從而將例如氦氣等氣體轉(zhuǎn)化為等離子體狀態(tài)的能量(即等離子體射流)。在射頻電源8 ’和匹配器8”之間存在發(fā)送和收集反饋信號(hào)的信號(hào)線，匹配器8”和等離子體發(fā)生器7之間通過(guò)射頻線連接，通過(guò)該射頻線匹配器8”可以收集關(guān)于等離子體發(fā)生器7物理性質(zhì)(例如，電容值)的信息，且匹配器8”可以通過(guò)信號(hào)線反饋給射頻電源8’該物質(zhì)性質(zhì)的信息。當(dāng)?shù)入x子體發(fā)生器7的溫度隨環(huán)境變化較為明顯或由于長(zhǎng)期工作而等離子體發(fā)生器7自身溫度升高時(shí)，等離子體發(fā)生器7的物理性質(zhì)(例如，電容值)會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)通過(guò)匹配器8”檢測(cè)出該變化并自動(dòng)改變其匹配的數(shù)值，并將該信號(hào)反饋給射頻電源8’，從而射頻電源8’會(huì)根據(jù)反饋的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整發(fā)射的射頻。由于在本實(shí)施方式中，能夠自動(dòng)匹配等離子體發(fā)生器的溫度變化、以及外界環(huán)境的溫度變化，可以保持等離子體發(fā)生器穩(wěn)定地接收來(lái)自射頻電源的射頻源。此外，通過(guò)將射頻電源8’和匹配器8”模塊化處理，可以大大地減少整個(gè)射頻電源模塊8的體積，與現(xiàn)有的等離子體誘變育種射頻電源模塊相比體積減少1/3。
[0051]在本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式中，等離子體發(fā)生器7是同軸型結(jié)構(gòu)的等離子體發(fā)生器(以下，有時(shí)也稱為同軸電極)，同軸型結(jié)構(gòu)的等離子體發(fā)生器采用的是同軸型裸露金屬用來(lái)產(chǎn)生等離子體射流。作為同軸電極的一個(gè)實(shí)例，如圖5所示。同軸電極的出口端形成噴嘴12，噴嘴12的截面積可以是為直徑8?20_的圓形截面。由于同軸電極用于噴射等離子體射流的噴嘴截面積較小，但其可以實(shí)現(xiàn)集中穩(wěn)定地噴射，因此通常通過(guò)同軸電極產(chǎn)生的等離子體射流適用于處理面積、體積較小的樣品，例如可以用于處理細(xì)菌、放線菌、霉菌等的培養(yǎng)懸浮菌液或孢子的懸浮液。
[0052]在本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置的另一實(shí)施方式中，等離子體發(fā)生器7采用平板型結(jié)構(gòu)的等離子體發(fā)生器(以下，有時(shí)也稱為平板電極)，作為平板型結(jié)構(gòu)的等離子體發(fā)生器的具體實(shí)例，例如可以參考CN100405879C發(fā)明專利中描述的等離子體發(fā)生器，采用平板型等離子體發(fā)生器可以用于處理體積較大的樣品，例如植物種子、植物幼苗、植物愈傷組織等。作為平板型結(jié)構(gòu)的等離子體發(fā)生器的一個(gè)實(shí)例，如圖6所示。
[0053]圖1示出了本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施方式中，樣品處理系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和控制器設(shè)置在殼體I內(nèi)，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在殼體I夕卜部，如圖1中緊靠殼體I設(shè)置的小型箱體結(jié)構(gòu)即為冷卻系統(tǒng)。
[0054]在本實(shí)用新型的等離子體誘變裝置的另一實(shí)施方式中，該殼體的材料為鋁型材。采用鋁型材后可以大大減輕裝置整體的重量，與現(xiàn)有的裝置相比，重量減少約1/3。在現(xiàn)有技術(shù)中，往往認(rèn)為鋁型材的接地性能不好，不能有效地屏蔽殼體內(nèi)各部件之間的干擾，因此在現(xiàn)有技術(shù)的裝置中通常采用接地更好的鋼材料作為殼體。而由于本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置采用了上述射頻電源模塊8，因此干擾的影響被大大減少，從而可以采用更為輕便、美觀的鋁型材作為殼體。
[0055]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述冷卻系統(tǒng)為風(fēng)冷系統(tǒng)，包括依次連接的外置的水栗、水箱、換熱器，等離子體發(fā)生器7的兩端分別與水栗和散熱器相連，形成循環(huán)。
[0056]在本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式中，所述冷卻系統(tǒng)為水冷系統(tǒng)，包括與等離子體發(fā)生器連接的外置冷卻水循環(huán)機(jī)。此時(shí)，外置冷卻水循環(huán)機(jī)通過(guò)如下方式與殼體I連接:殼體I上有進(jìn)水、出水2個(gè)接口，外置冷卻水循環(huán)機(jī)的出水口連接在殼體I的進(jìn)水口上，然后進(jìn)入到殼體I內(nèi)部連接到等離子體發(fā)生器7的進(jìn)水口，然后從等離子體發(fā)生器7出水口連接到殼體I的出水口上，最后進(jìn)入到冷卻機(jī)的進(jìn)水口形成循環(huán)。
[0057]在本實(shí)用新型的實(shí)施方式中，優(yōu)選使用水冷系統(tǒng)作為冷卻系統(tǒng)。
[0058]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，溫度傳感器13將檢測(cè)的射流溫度的結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)。通過(guò)采用這樣的方式，確保了本實(shí)用新型的裝置可以在炎熱季節(jié)、炎熱的區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的使用。
[0059]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，潔凈工作倉(cāng)2具有消毒裝置安裝位置，該消毒裝置安裝位置為潔凈工作倉(cāng)的壁上所預(yù)設(shè)的紫外燈燈座以及所述紫外燈燈座的電源線通孔，所述消毒裝置為紫外燈，所述紫外燈與控制器相連。在另一實(shí)施方式中，該消毒裝置安裝位置為潔凈工作倉(cāng)的壁上所開(kāi)的通孔，消毒裝置為化學(xué)消毒氣體補(bǔ)給管，化學(xué)消毒氣體補(bǔ)給管外連化學(xué)消毒氣體容器，化學(xué)消毒氣體補(bǔ)給管通過(guò)所述通孔伸入所述潔凈工作倉(cāng)內(nèi)。
[0060]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，在所述潔凈工作倉(cāng)2內(nèi)設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)20和載物臺(tái)10，所述控制器6通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)20實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)10的升降或水平旋轉(zhuǎn)以對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行自動(dòng)處理，并控制載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度，使得樣品處理后自動(dòng)替換下一待處理樣品的時(shí)間間隔在5s以內(nèi)。圖2示出了本實(shí)用新型等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0061 ]當(dāng)控制器6通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)20實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)10的水平旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述載物臺(tái)1沿圓周設(shè)置有多個(gè)用于儲(chǔ)存樣品的凹陷部，通過(guò)載物臺(tái)10的水平旋轉(zhuǎn)使得所述凹陷部依次與噴嘴對(duì)應(yīng)。在各凹陷部中設(shè)置待處理樣品，尤其適用于體積比較小的樣品，操作面板4通過(guò)控制器6控制步進(jìn)電機(jī)20實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)10的水平旋轉(zhuǎn)，放置待處理樣品的凹陷部依次與同軸電極的噴嘴12或平板電極對(duì)應(yīng)，由等離子體發(fā)生器7產(chǎn)生的等離子體射流開(kāi)始處理樣品，在樣品處理完成后，載物臺(tái)10再次水平旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使得下一個(gè)待處理樣品的凹陷部轉(zhuǎn)到與同軸電極的噴嘴12或平板電極對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行處理，以此類推，通過(guò)簡(jiǎn)單易行的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)大批量尤其是小體積的樣品的自動(dòng)化和連續(xù)化誘變處理。
[0062]本實(shí)用新型所述裝置可以確保等離子體高效、快捷的對(duì)生物材料進(jìn)行處理同時(shí)不會(huì)被其它雜質(zhì)、微生物等污染，從而在生物領(lǐng)域有良好的應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)在潔凈工作倉(cāng)內(nèi)設(shè)置步進(jìn)電機(jī)和載物臺(tái)，控制系統(tǒng)中的操作面板通過(guò)控制器控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的升降或水平旋轉(zhuǎn)以對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行自動(dòng)處理，該步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)配合載物臺(tái)的結(jié)構(gòu)使得載物臺(tái)中的待處理樣品隨之升降或水平旋轉(zhuǎn)，在某樣品處理后自動(dòng)替換下一待處理樣品，實(shí)現(xiàn)批量樣品連續(xù)自動(dòng)化處理，避免了現(xiàn)有技術(shù)通過(guò)人工進(jìn)行樣品放置和取出的繁瑣工作，確保誘變過(guò)程不受雜菌污染，降低了人工成本，提高了誘變育種效率。多功能控制的操作面板實(shí)現(xiàn)自動(dòng)消毒、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和控制功能，能夠更高效率地完成在常壓室溫環(huán)境下的等離子體誘變育種。此外，還可以控制載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度，使得樣品處理后自動(dòng)替換下一待處理樣品的時(shí)間間隔在5s以內(nèi)。
[0063]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述操作面板上設(shè)置有溫度顯示屏、氣體流量設(shè)定按鈕、氣體流量顯示屏、處理時(shí)間設(shè)定按鈕、消毒裝置控制按鈕、步進(jìn)電機(jī)控制按鈕、以及照明燈按鈕，所述控制器為可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器通過(guò)串行電纜或現(xiàn)場(chǎng)總線與操作面板連接。
[0064]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，在潔凈工作倉(cāng)2內(nèi)設(shè)置有載物傳送帶32、加樣器33、以及樣品回收帶34。圖3示出了本實(shí)用新型等離子體誘變育種裝置的一實(shí)施方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖4示出了該加樣系統(tǒng)的大致結(jié)構(gòu)。
[0065]其中載物傳送帶32和樣品回收帶34采用履帶傳送的方式。履帶上從右到左有設(shè)置多個(gè)孔位，可以放置多個(gè)載片，在載物傳送帶32的一端側(cè)為可以加注樣品的加樣器33，在加樣器33的一側(cè)為等離子體發(fā)生器7的同軸電極的噴嘴12或平板電極。傳送帶運(yùn)行過(guò)程中最靠近加樣器33孔位先轉(zhuǎn)移到加樣器33的正下方，加入樣品后再轉(zhuǎn)移到例如，噴嘴12的正下方進(jìn)行處理，處理完之后繼續(xù)移動(dòng)一段距離后到載物傳送帶32的邊緣并掉落在已經(jīng)準(zhǔn)備好的盛有保護(hù)劑的容器(例如EP管)中，之后該容器隨著樣品回收帶34自動(dòng)位移，下一個(gè)空的容器替換其原有位置。后續(xù)編號(hào)的樣品處理過(guò)程類似。
[0066]在本實(shí)施方式中，保護(hù)劑可以是例如用于培養(yǎng)該生物樣品的液體培養(yǎng)基或滲透壓穩(wěn)定劑，如0.8%左右的無(wú)囷生理鹽水等。
[0067]通過(guò)采用上述加樣系統(tǒng)，在通過(guò)加樣器33添加樣品之后5秒以內(nèi)，對(duì)由載物傳送帶32傳送至例如，噴嘴12下方的樣品噴射射流，處理后的樣品在5秒以內(nèi)由樣品回收帶34回收。根據(jù)本實(shí)用新型的等離子體誘變育種裝置，可以處理大量的生物樣品。并且可以在多個(gè)樣品的處理過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)加樣，即時(shí)處理，處理后馬上進(jìn)行收集，從而避免了多個(gè)樣品處理過(guò)程中的其他的樣品在等待過(guò)程中的變干、染菌等風(fēng)險(xiǎn)，處理之后的樣品能夠即時(shí)地進(jìn)行收集，以確保誘變育種的效果。
[0068]在本實(shí)用新型的一實(shí)施方式中，所述操作面板上設(shè)置有溫度顯示屏、氣體流量設(shè)定按鈕、氣體流量顯示屏、處理時(shí)間設(shè)定按鈕、消毒裝置控制按鈕、載物傳送帶控制按鈕、加樣器控制按鈕、樣品回收帶控制按鈕以及照明燈按鈕，所述控制器為可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器通過(guò)串行電纜或現(xiàn)場(chǎng)總線與操作面板連接。
[0069]本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)包括氣體流量控制器16和溫度傳感器13。氣體流量控制器16與等離子體發(fā)生器7相連，溫度傳感器13位于等離子體發(fā)生器7的同軸電極的噴嘴12或平板電極附近即可，以檢測(cè)同軸電極的噴嘴12或平板電極噴射的等離子體射流的溫度。溫度傳感器13可采用軟管溫度探頭來(lái)調(diào)節(jié)其角度位置，實(shí)時(shí)顯示潔凈工作倉(cāng)2內(nèi)及等離子體發(fā)生器7從同軸電極的噴嘴12或平板電極噴射的等離子射流的溫度。
[0070]控制系統(tǒng)包括操作面板4、電源控制按鈕5和控制器6，在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器6分別連接步進(jìn)電機(jī)20、射頻電源模塊8、氣體流量控制器16、消毒裝置、照明系統(tǒng)、溫度傳感器13、冷卻系統(tǒng)和操作面板4?？刂破?優(yōu)選為可編程邏輯控制器，該可編程邏輯控制器通過(guò)串行電纜或現(xiàn)場(chǎng)總線與操作面板4連接。
[0071]在另一個(gè)實(shí)施方式中，控制器6分別連接載物傳送帶32、加樣器33、樣品回收帶34、射頻電源模塊8、氣體流量控制器16、消毒裝置、照明系統(tǒng)、溫度傳感器13、冷卻系統(tǒng)和操作面板4。控制器6優(yōu)選為可編程邏輯控制器，該可編程邏輯控制器通過(guò)串行電纜或現(xiàn)場(chǎng)總線與操作面板4連接。
[0072]操作面板4設(shè)置于殼體I外表面，即殼體I的外壁上設(shè)置有供操作人員調(diào)控控制器6的操作面板4，操作面板4上可以設(shè)置有溫度顯示屏、氣體流量設(shè)定按鈕、氣體流量顯示屏、處理時(shí)間設(shè)定按鈕、照明燈按鈕、參數(shù)設(shè)置顯示按鈕和設(shè)備說(shuō)明按鈕，還設(shè)置有消毒裝置控制按鈕、步進(jìn)電機(jī)控制按鈕和/或載物傳送帶、加樣器、以及樣品回收帶控制按鈕等。該操作面板4整體優(yōu)選為液晶觸摸屏，即可以理解為是液晶觸摸屏上具有“當(dāng)前日期時(shí)間”顯示屏、“氣體流量顯示及設(shè)定”屏、“溫度顯示”屏、“處理時(shí)間”屏、“照明燈”屏、“消毒裝置”屏等等。通過(guò)氣體流量顯示及設(shè)定屏能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)等離子體發(fā)生系統(tǒng)的供氣流量，并對(duì)其進(jìn)行控制。當(dāng)需要設(shè)定供氣體流量時(shí)，用手指點(diǎn)擊操作面板4中的氣體流量設(shè)定按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)彈出“數(shù)字設(shè)置界面”，在數(shù)值輸入完畢后，點(diǎn)擊確定鍵，確認(rèn)輸入值。隨后，控制器6將調(diào)節(jié)氣體流量至新的設(shè)定值，并通過(guò)氣量顯示屏顯示。如果上述流量設(shè)定值超過(guò)給定范圍，設(shè)定值將不能設(shè)定，設(shè)定輸入框一直顯示為O?！皽囟蕊@示”屏用于顯示溫度探頭測(cè)溫值，主要用于顯示等離子體發(fā)生器工作時(shí)的環(huán)境溫度。
[0073]本實(shí)用新型所述裝置的操作面板可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體流量、處理時(shí)間的設(shè)置以及對(duì)照明燈、消毒裝置的控制，以及對(duì)步進(jìn)電機(jī)、載物傳送帶、加樣器和樣品回收帶的控制，實(shí)現(xiàn)樣品的連續(xù)自動(dòng)化處理、監(jiān)測(cè)和控制功能。該裝置的人機(jī)互動(dòng)界面功能完善、操作方法簡(jiǎn)易，可以將氣體激發(fā)，產(chǎn)生等離子體，用于生物樣品的誘變處理，在生物技術(shù)領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。
[0074]應(yīng)當(dāng)指出，以上所述【具體實(shí)施方式】可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本實(shí)用新型，但不以任何方式限制本實(shí)用新型。因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種等離子體誘變育種裝置，其包括: 樣品處理系統(tǒng)，其包括無(wú)生物活性污染物的潔凈工作倉(cāng)、等離子體發(fā)生器、以及與等離子體發(fā)生器連接的射頻電源模塊； 用于對(duì)等離子體發(fā)生器進(jìn)行冷卻的冷卻系統(tǒng)； 檢測(cè)系統(tǒng)，其包括:用于控制產(chǎn)生等離子體射流的氣體的流量的氣體流量控制器、和檢測(cè)等離子體發(fā)生器發(fā)射的射流的溫度的溫度傳感器;以及 用于控制誘變育種裝置操作且包括操作面板和控制器的控制系統(tǒng)，所述控制器分別連接射頻電源模塊、氣體流量控制器、溫度傳感器、冷卻系統(tǒng)以及操作面板， 其中，所述射頻電源模塊包括射頻電源和自動(dòng)對(duì)射頻電源進(jìn)行匹配的匹配器，所述射頻電源經(jīng)由匹配器與等離子體發(fā)生器連接，所述樣品處理系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和控制器設(shè)置在一殼體內(nèi)，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在所述殼體外部，且該殼體為鋁型材殼體，所述潔凈工作倉(cāng)具有消毒裝置安裝位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體誘變育種裝置，其中，等離子體發(fā)生器為同軸型結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體誘變育種裝置，其中，等離子體發(fā)生器為平板型結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述潔凈工作倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)和載物臺(tái)，所述控制器通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)的升降或水平旋轉(zhuǎn)以對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行自動(dòng)處理，并控制載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)速度，使得樣品處理后自動(dòng)替換下一待處理樣品的時(shí)間間隔在5s以內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述潔凈工作倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有載物傳送帶、加樣器、以及樣品回收帶。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在通過(guò)加樣器添加樣品之后5秒以內(nèi)，對(duì)由載物傳送帶傳送至噴嘴下方的樣品噴射射流，處理后的樣品在5秒以內(nèi)由樣品回收帶回收。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述樣品回收帶上設(shè)置有用于回收樣品的容納有保護(hù)劑的容器。
【文檔編號(hào)】C12M1/42GK205443321SQ201620203146
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月16日
【發(fā)明人】王立言, 畢鮮榮
【申請(qǐng)人】無(wú)錫源清天木生物科技有限公司