CN112029652B - 一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法 - Google Patents
一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112029652B CN112029652B CN202010812852.6A CN202010812852A CN112029652B CN 112029652 B CN112029652 B CN 112029652B CN 202010812852 A CN202010812852 A CN 202010812852A CN 112029652 B CN112029652 B CN 112029652B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microalgae
- tank
- phototactic
- experimental tank
- algae
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000002319 phototactic effect Effects 0.000 title claims abstract description 68
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 83
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000011160 research Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 abstract description 13
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 3
- 230000029264 phototaxis Effects 0.000 description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
- C12M21/02—Photobioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/18—Open ponds; Greenhouse type or underground installations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/22—Transparent or translucent parts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/26—Conditioning fluids entering or exiting the reaction vessel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M31/00—Means for providing, directing, scattering or concentrating light
- C12M31/02—Means for providing, directing, scattering or concentrating light located outside the reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/06—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of illumination
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
Abstract
本发明提供一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法，装置包括：实验槽、照明装置和控制器，实验槽内设置有温度控制装置，照明装置置于实验槽的正上方，控制器分别连接控制照明装置和温度控制装置；实验槽上设置有多个采样口，采样口均匀分布于实验槽的两侧，温度控制装置与采样口对应设置；方法包括：步骤S100、微藻培养；步骤S200、遮光处理；步骤S300、环境条件控制；步骤S400、观察微藻；步骤S500、取样。本发明一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法能够实现不同光照强度以及水温条件对微藻趋光规律影响的研究，方便研究藻在竖向方向上的运动，取样研究操作简单，能够直观地观察微藻运行轨迹和聚集位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种微藻研究技术领域，特别涉及一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法。
背景技术
藻类爆发是当前困扰中国水环境的巨大难题之一。除了物理因素和外源污染物，藻类自身的生理特性也是其爆发的重要原因。研究发现，藻类具有趋光性(phototaxis)，能够让藻细胞竖向迁移到某个最佳生长位置，形成聚集层，提高了藻类对高温、高光照的适应能力，不仅如此，趋光性还扩大了藻利用营养的范围，促进藻的爆发。针对地表水污染现状，***地研究微藻的趋光规律及环境效应对于藻类爆发风险预测和控制有着重要的意义。
目前实验室对藻趋光性的研究主要采用培养皿在显微镜下进行观察，该方法对于研究藻的趋光机理具有重要的意义，但是实际环境中，海洋、河流和湖泊都有一定的深度，藻在竖向方向的运动除了受到趋光性的牵引还会受到重力、浮力等多种力的影响，怎样更好的模拟实际环境来研究藻的趋光规律对于藻的控制具有重要的意义。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种能够直观观察光照强度变化下微藻的趋光位置变化、通过水温调节研究温度对微藻聚集位置影响和精准取样研究微藻趋光机理的用于研究藻类趋光规律的装置和方法。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明公开了一种用于研究藻类趋光规律的装置，包括：实验槽、照明装置和控制器，所述实验槽内设置有温度控制装置，所述照明装置置于所述实验槽的正上方，所述控制器分别连接控制所述照明装置和所述温度控制装置；所述实验槽上设置有多个采样口，所述采样口竖向等间距分布于所述实验槽的两侧，所述温度控制装置与所述采样口对应设置，在此结构中，所述实验槽为竖向设置且具有深度，并将所述照明装置置于所述实验槽的正上方，通过所述照明装置对所述实验槽的竖向光照使所述实验槽在竖向方向上产生不同的光照强度，并利用微藻的趋光性机理能够研究微藻在竖向方向上的运动表现，且通过对照明装置的光照调节，可以更为直观地研究在不同光照强度条件下，微藻对于趋光性的反应情况，另外所述控制器分别连接控制所述照明装置和所述温度控制装置，调节不同的光照强度或不同水温条件来研究微藻趋光规律，在所述实验槽两侧设置的所述采样口能够对微藻起到聚集采样作用，便于研究者对不同光照强度下或不同水温条件下的取样研究，整体的结构简单，能够有效模拟海洋、河流和湖泊的实际环境条件，使微藻趋光研究的实验结果更加精准，减少培养皿观察方式所带来的误差，为藻类爆发风险预测和控制提供重要的试验依据。
进一步的，所述实验槽的一侧连接有过滤器，所述过滤器的一端连接外部加压装置，所述过滤器的另一端与所述实验槽连接并用于给所述实验槽输送灭菌空气，所述实验槽的一侧连接有灭菌槽，所述灭菌槽与所述实验槽的上端部连通，为了使得实验数据的误差更小，需要在所述实验槽内产生无菌的环境，通过外部的加压装置对空气加压通过过滤器进行过滤以产生无菌的空气并通入所述试验槽内，且通过设置的所述灭菌槽能够有效避免由于外部的细菌影响微藻的聚集分布研究结果，保证了对试验数据的高精准度和低误差控制，能够使得微藻在不同光照条件或水温条件下更加贴近其趋光机理所带来的结果。
进一步的，所述采样口纵向并列分布在所述实验槽的两侧，所述采样口为半球形，且所述采样口对称设置在所述实验槽的两侧，通过将所述采样口纵向分布，所述照明装置设置在所述试验槽的正上方，在竖向方向上，所述采样口的光照强度从上向下逐渐减弱，能够模拟实际海水的光照条件，更加方便地研究在不同光照强度下，且存在着重力、浮力等多力因素影响的条件下，微藻的趋光机理，使实验过程和试验数据更加贴近实际环境。
进一步的，所述实验槽由透明材料制成，能够更加直观地观察实验槽内微藻的运动规律，所述实验槽的上端设置有上盖，所述照明装置置于所述上盖的正上方，由于微藻在有光照的条件下，会通过趋光性的牵引向光照处进行聚集，因此所述上盖的设置能够使得在所述照明装置的正下方进行遮光处理，使光照分布与所述实验槽两侧的所述采样口内，使微藻能够在两侧所述采样口内进行聚集，方便实验后的采样研究，同时能够更为直观地观察到微藻在光照条件下的运动轨迹和聚集情况，使实验过程更加直观化。
进一步的，照明装置包括：灯罩和灯泡，所述灯泡为球形氙灯，由于氙灯的光谱最为接近太阳光光谱，包括紫外、可见光、红外波段，同时在紫外部分光谱的含量比例、强度比例也和太阳光非常接近，作为人造光源，可以在很多应用领域替代太阳光，其他灯没法达到这样的效果，降低照明装置对微藻趋光机理的影响，使微藻的趋光规律更加贴近自然实际情况。
一种用于研究藻类趋光规律的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S100、微藻培养，将微藻置于实验槽内进行初步培养至光敏感时期；处于微藻的光敏感时期，微藻的趋光性最强能够有效地保证对实验结果的高精准性，方便研究者对于微藻的研究试验；
步骤S200、遮光处理，将上盖遮盖在所述实验槽的上端部，使所述实验槽的中部空间形成遮光环境；此方法能够对使实验槽中部进行遮光处理，对所述实验槽两侧的所述采样口通过不同的外部条件变化来研究微藻的趋光机理；
步骤S300、环境条件控制，通过控制器调节控制所述实验槽的外部环境，使微藻向所述实验槽两侧的采样口分布聚集移动；通过单一变量控制研究不同条件变化下的微藻趋光规律，控制方法简单，利用外部控制器调节即可，更为真实模拟实际环境；
步骤S400、观察微藻，通过所述采样口观察微藻的分布情况并记录数据；
步骤S500、取样，通过所述采样口对微藻进行取样以进行趋光性研究，在两侧设置的所述采样口能够方便研究者对微藻进行取样研究。
进一步的，在所述步骤S300中，可以通过以下任一步骤进行环境条件控制：
步骤S3001、光照调节，通过所述控制器调节控制照明装置的光照强度，使微藻向所述实验槽两侧的所述采样口分布聚集移动，通过不同的光照强度调节进行微藻的趋光试验，能够模拟实际海洋中太阳光强度变化下的微藻运动、生长和趋光规律；
步骤S3002、温度调节，通过所述控制器控制温度控制装置来进行对所述采样口4的温度设置，使微藻向所述实验槽两侧的所述采样口分布聚集移动，通过竖向方向上的不同水温调节，模拟海水中深度不同水温不同的实际坏境，使微藻的研究结果更加接近实际情况，实验数据更加精准。
进一步的，在所述步骤S100之前还包括：
步骤S001、通入无菌空气，通过外部加压装置使外部空气经过过滤器5并产生无菌空气，通入所述实验槽内，保证无菌条件，避免外部环境对微藻研究的影响。
进一步的，在所述步骤S100之前还包括：
步骤S002、灭菌处理，通过灭菌槽对所述实验槽进行灭菌处理，进一步保证无菌实验，降低实验误差。
(三)有益效果
本发明一种用于研究藻类趋光规律的装置相对于现有技术的优点在于：
1)、能够直观地观察研究藻在竖向方向上不同高度的运动规律，实验槽具有一定的深度和实验槽由透明材料制成方便观察，且采样口竖向分布在实验槽上能够对不同深度下藻的运动变化进行观察研究；
2)、能实现光照强度的条件下对微藻趋光规律的实验，通过在实验槽正上方设置的照明装置，通过灯泡对实验槽进行照射，控制光照强度进行微藻的趋光机制研究；
3)、能实现水温度微藻趋光规律的实验，通过在实验槽的一侧设置有温度控制装置，通过外部控制器控制水温调节，使得实验槽内产生不同的水温变化，从而进行水温微藻取关规律实验；
4)、方便研究者取样研究，在实验槽的两侧设置有采样口，通过纵向分布在实验槽的两侧方便对微藻的研究取样，且半球形的采样口设置能够方便对微藻进行聚集取样。
本发明一种用于研究藻类趋光规律的方法相对于现有技术的优点在于：
1)、能够实现光照强度变化调节，通过控制器对不同光照强度的调节，观察研究光照影响下微藻的趋光规律和运动轨迹，研究者控制操作方便；
2)、能够实现温度变化调节，通过控制器对不同水温进行调节，观察研究水温影响下微藻的趋光规律影响，控制方便简单；
3)、能够实现无菌实验操作，实验过程误差低，通过过滤器和无菌槽对实验槽内通入无菌空气，使实验结果的误差更小，保证微藻趋光规律研究的可行性。
附图说明
图1为本发明一种用于研究藻类趋光规律的装置的结构示意简图；
图2为本发明一种用于研究藻类趋光规律的方法的流程示意框图；
其中：1为实验槽、2为照明装置、201为灯罩、202为灯泡、3为控制器、4为采样口、5为过滤器、6为灭菌槽、7为上盖。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一：
参阅图1，本实施例提供一种用于研究藻类趋光规律的装置，包括：实验槽1、照明装置2和控制器3，实验槽1内设置有温度控制装置8，照明装置2置于实验槽1的正上方，照明装置2包括：灯罩201和灯泡202，灯泡202为球形氙灯，控制器3分别连接控制照明装置2和温度控制装置8；实验槽1上设置有多个采样口4，采样口4竖向等间距分布于实验槽1的两侧，采样口4竖向并列分布在实验槽1的两侧，采样口4为半球形，且采样口4对称设置在实验槽1的两侧，温度控制装置8与采样口4对应设置；具体的：控制器3分别通过电线连接控制照明装置2和温度控制装置8，温度控制装置8分别对应多个采样口4设置以达到不同温度控制效果，将微藻和培养液置于实验槽内，过滤器5通入无菌空气以满足微藻的正常活动需求，在进行光照条件影响的变化情况下，保持温度控制装置8对每个采样口4的温度一致，由于照明装置2置于实验槽1的正上方，且在实验槽1的上端设置有上盖7，实验槽1的中部变为遮光环境，照明装置2的光照分布设置在实验两侧的采样口4上，且在本实施例中，实验槽1内采用的是人工湖槽，模拟实际湖泊的水深和环境条件，实验槽1具有深度，模拟湖泊从水面至水底的深度条件，在实验槽1两侧设置竖向向分布的采样口4数量为七层，每层采样口4受的光照强度各不相同，使实验更加接近实际湖泊水深的环境，通过在湖面上采用照明装置2的光照处理，以观察微藻在不同的水深深度下的分布情况，且微藻由于趋光性机制不断向两端进行移动和聚集，并在采样口4完成聚集，研究者对采样口进行取样进行后续的研究工作；在进行温度条件影响的变化情况下，关闭照明装置2，通过温度控制装置8控制每层采样口4的温度各不相同，以此进行温度条件对微藻的趋光性机理研究，整体的结构简单，能够模拟实际海水和湖泊环境，通过不同的光照条件和温度条件变化进行微藻趋光机理和运动轨迹的研究，对预防和控制微藻爆发具有一定的积极意义。
参阅图1，实验槽1的一侧连接有过滤器5，过滤器5的一端连接外部加压装置，过滤器5的另一端与实验槽1连接并用于给实验槽1输送灭菌空气，实验槽1的一侧连接有灭菌槽6，灭菌槽6与实验槽1的上端部连通，通过外部加压装置将气体通入至过滤器5内，利用过滤器5将空气进行过滤除菌后产生灭菌的空气，并通过实验槽1上端输送至实验槽1内供微藻使用，设置的灭菌槽能够起到杀菌效果，保持实验槽1内的无菌操作，降低实验误差。
参阅图1，实验槽1由透明材料制成，实验槽1的上端设置有上盖7，照明装置2置于上盖7的正上方，上盖7设置在实验槽1的正上方用于进行遮光处理，以产生遮光环境，保证了照明装置2能够对实验槽1两侧产生光照，使微藻能够向两端的采样口进行趋光移动和聚集，方便对微藻趋光规律进行研究。
本实施例用于研究藻类趋光规律的装置通过设置有照明装置和温度控制装置，利用控制器进行光照强度和温度变化的调节，实现不同光照强度和不同温度条件的微藻趋光规律研究，能够直观观察藻的整体运行轨迹和集聚位置，同时采样口的设置方便对微藻进行取样研究，方便实验者操作。
参阅图2，本实施例提供一种用于研究藻类趋光规律的方法，包括如下步骤：
步骤S001、通入无菌空气，通过外部加压装置使外部空气经过过滤器5并产生无菌空气，通入实验槽1内，使实验槽1内形成无菌环境，减少对微藻趋光实验结果的影响；
步骤S100、微藻培养，将微藻置于实验槽1内进行初步培养至光敏感时期，使微藻在后续的趋光实验中能够更加精准地反应其趋光规律和运动轨迹，方便实验者对微藻的观察和研究；
步骤S200、遮光处理，将上盖7遮盖在实验槽1的上端部，使实验槽1的中部空间形成遮光环境，利用遮光环境的形成使微藻能够向实验槽1两侧的采样口4进行移动，能够使实验者直观地观察到微藻的运动轨迹和聚集位置；
步骤S300、环境条件控制，通过控制器3调节控制实验槽1的外部环境，使微藻向实验槽1两侧的采样口4分布聚集移动；
其中在步骤S300中，可以通过以下任一步骤进行环境条件控制：
步骤S3001、光照调节，通过控制器3调节控制照明装置2的光照强度，使微藻向实验槽1两侧的采样口4分布聚集移动，控制器3进行对光照强度的调节能够使用户操作更为便捷，与遮光环境形成的光照环境使微藻向采样口4移动聚集，从而得到光照强度对微藻的影响实验结果；
步骤S3002、温度调节，通过控制器3控制温度控制装置8来进行对采样口4的温度设置，使微藻向实验槽1两侧的采样口4分布聚集移动，控制器3对温度控制装置的调节能够使不同层数的采样口4实现不同温度的控制，方便观察水温对于微藻的影响，从而得到温度变化与对微藻的影响实验结果。
步骤S400、观察微藻，通过采样口4观察微藻的分布情况并记录数据；
步骤S500、取样，通过采样口4对微藻进行取样以进行趋光性研究。
实施例二：
参阅图2，本实施例与实施例一的区别在于一种用于研究藻类趋光规律的方法。本实施例提供的一种用于研究藻类趋光规律的方法，包括如下步骤：
步骤S002、灭菌处理，通过灭菌槽6对实验槽1进行灭菌处理；
步骤S100、微藻培养，将微藻置于实验槽1内进行初步培养至光敏感时期，使微藻在后续的趋光实验中能够更加精准地反应其趋光规律和运动轨迹，方便实验者对微藻的观察和研究；
步骤S200、遮光处理，将上盖7遮盖在实验槽1的上端部，使实验槽1的中部空间形成遮光环境，利用遮光环境的形成使微藻能够向实验槽1两侧的采样口4进行移动，能够使实验者直观地观察到微藻的运动轨迹和聚集位置；
步骤S300、环境条件控制，通过控制器3调节控制实验槽1的外部环境，使微藻向实验槽1两侧的采样口4分布聚集移动；
其中在步骤S300中，可以通过以下任一步骤进行环境条件控制：
步骤S3001、光照调节，通过控制器3调节控制照明装置2的光照强度，使微藻向实验槽1两侧的采样口4分布聚集移动，控制器3进行对光照强度的调节能够使用户操作更为便捷，与遮光环境形成的光照环境使微藻向采样口4移动聚集，从而得到光照强度对微藻的影响实验结果；
步骤S3002、温度调节，通过控制器3控制温度控制装置8来进行对采样口4的温度设置，使微藻向实验槽1两侧的采样口4分布聚集移动，控制器3对温度控制装置的调节能够使不同层数的采样口4实现不同温度的控制，方便观察水温对于微藻的影响，从而得到温度变化与对微藻的影响实验结果。
步骤S400、观察微藻，通过采样口4观察微藻的分布情况并记录数据；
步骤S500、取样，通过采样口4对微藻进行取样以进行趋光性研究。
本发明用于研究藻类趋光规律的方法通过采用控制器控制光照强度或温度变化使实验槽内的环境条件发生变化，从而得到在不同光照强度下微藻的趋光规律以及在不同温度条件下微藻的趋光规律；另外采用过滤器过滤空气和灭菌槽实现的灭菌方法对实验槽内形成无菌环境，能够有效地降低外部条件对实验结果产生的误差，使实验数据更加贴近实际值。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于研究藻类趋光规律的装置，其特征在于，包括：实验槽（1）、照明装置（2）和控制器（3），所述实验槽（1）内设置有温度控制装置（8），所述照明装置（2）置于所述实验槽（1）的正上方，所述控制器（3）分别连接控制所述照明装置（2）和所述温度控制装置（8）；所述实验槽（1）上设置有多个采样口（4），所述采样口（4）竖向等间距分布于所述实验槽（1）的两侧，所述温度控制装置（8）与所述采样口（4）对应设置；
所述实验槽（1）由透明材料制成，所述实验槽（1）的上端设置有上盖（7），所述照明装置（2）置于所述上盖（7）的正上方；所述上盖（7）用于进行遮光处理，以在实验槽（1）的中部空间产生遮光环境。
2.如权利要求1所述用于研究藻类趋光规律的装置，其特征在于，所述实验槽（1）的一侧连接有过滤器（5），所述过滤器（5）的一端连接外部加压装置，所述过滤器（5）的另一端与所述实验槽（1）连接并用于给所述实验槽（1）输送灭菌空气。
3.如权利要求1所述用于研究藻类趋光规律的装置，其特征在于，所述实验槽（1）的一侧连接有灭菌槽（6），所述灭菌槽（6）与所述实验槽（1）的上端部连通。
4.如权利要求1所述用于研究藻类趋光规律的装置，其特征在于，所述采样口（4）竖向并列分布在所述实验槽（1）的两侧，所述采样口（4）为半球形，且所述采样口（4）对称设置在所述实验槽（1）的两侧。
5.如权利要求1所述用于研究藻类趋光规律的装置，其特征在于，照明装置（2）包括：灯罩（201）和灯泡（202），所述灯泡（202）为球形氙灯。
6.一种用于研究藻类趋光规律的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S100、微藻培养，将微藻置于实验槽（1）内进行初步培养至光敏感时期；
步骤S200、遮光处理，将上盖（7）遮盖在所述实验槽（1）的上端部，使所述实验槽（1）的中部空间形成遮光环境；
步骤S300、环境条件控制，通过控制器（3）调节控制所述实验槽（1）的外部环境，使微藻向所述实验槽（1）两侧竖向的采样口（4）分布聚集移动；
步骤S400、观察微藻，通过所述采样口（4）观察微藻的分布情况并记录数据；
步骤S500、取样，通过所述采样口（4）对微藻进行取样以进行趋光性研究。
7.如权利要求6所述用于研究藻类趋光规律的方法，其特征在于，在所述步骤S300中，可以通过以下任一步骤进行环境条件控制：
步骤S3001、光照调节，通过所述控制器（3）调节控制照明装置（2）的光照强度，使微藻向所述实验槽（1）两侧的所述采样口（4）分布聚集移动；
步骤S3002、温度调节，通过所述控制器（3）控制温度控制装置（8）来进行对所述采样口（4）的温度设置，使微藻向所述实验槽（1）两侧的所述采样口（4）分布聚集移动。
8.如权利要求6所述用于研究藻类趋光规律的方法，其特征在于，在所述步骤S100之前还包括：
步骤S001、通入无菌空气，通过外部加压装置使外部空气经过过滤器（5）并产生无菌空气，通入所述实验槽（1）内。
9.如权利要求6所述用于研究藻类趋光规律的方法，其特征在于，在所述步骤S100之前还包括：
步骤S002、灭菌处理，通过灭菌槽（6）对所述实验槽（1）进行灭菌处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010812852.6A CN112029652B (zh) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | 一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010812852.6A CN112029652B (zh) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | 一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112029652A CN112029652A (zh) | 2020-12-04 |
| CN112029652B true CN112029652B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=73577208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010812852.6A Active CN112029652B (zh) | 2020-08-13 | 2020-08-13 | 一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112029652B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101294132A (zh) * | 2008-06-19 | 2008-10-29 | 蔡志武 | 气推式光生物反应器 |
| CN101519636A (zh) * | 2009-04-13 | 2009-09-02 | 新奥科技发展有限公司 | 利用趋光性采收微藻藻体的方法和装置 |
| CN106124708A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-16 | 中国林业科学研究院林业新技术研究所 | 藻类垂直迁移模拟实验装置及其应用 |
| KR101849629B1 (ko) * | 2017-08-28 | 2018-04-20 | 대한민국 | 남조류 채집 장치 |
| CN212223004U (zh) * | 2020-08-13 | 2020-12-25 | 宁波大学科学技术学院 | 一种用于研究藻类趋光规律的装置 |
-
2020
- 2020-08-13 CN CN202010812852.6A patent/CN112029652B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101294132A (zh) * | 2008-06-19 | 2008-10-29 | 蔡志武 | 气推式光生物反应器 |
| CN101519636A (zh) * | 2009-04-13 | 2009-09-02 | 新奥科技发展有限公司 | 利用趋光性采收微藻藻体的方法和装置 |
| CN106124708A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-16 | 中国林业科学研究院林业新技术研究所 | 藻类垂直迁移模拟实验装置及其应用 |
| KR101849629B1 (ko) * | 2017-08-28 | 2018-04-20 | 대한민국 | 남조류 채집 장치 |
| CN212223004U (zh) * | 2020-08-13 | 2020-12-25 | 宁波大学科学技术学院 | 一种用于研究藻类趋光规律的装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112029652A (zh) | 2020-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tamburic et al. | Design of a novel flat-plate photobioreactor system for green algal hydrogen production | |
| Hu et al. | A photobioreactor for microalgae cultivation with internal illumination considering flashing light effect and optimized light-source arrangement | |
| Combe et al. | Long‐term adaptive response to high‐frequency light signals in the unicellular photosynthetic eukaryote Dunaliella salina | |
| CN103443263B (zh) | 一种全波长可控光源的生物反应装置 | |
| Hidasi et al. | Diurnal variation of various culture and biochemical parameters of Arthrospira platensis in large-scale outdoor raceway ponds | |
| Martin et al. | Synthetic algal-bacteria consortia for space-efficient microalgal growth in a simple hydrogel system | |
| CN105087371A (zh) | 一种自动化培养微藻的光生物反应器 | |
| CN112029652B (zh) | 一种用于研究藻类趋光规律的装置和方法 | |
| CN212223004U (zh) | 一种用于研究藻类趋光规律的装置 | |
| CN104178422A (zh) | 一种神经轴突牵拉生长装置 | |
| CN203187688U (zh) | 一种藻类培养箱 | |
| Sergejevová et al. | Photobioreactors with internal illumination | |
| CN112314506A (zh) | 同时模拟多种极端环境的生物反应装置、方法及应用 | |
| Bruyant et al. | An axenic cyclostat of Prochlorococcus PCC 9511 with a simulator of natural light regimes | |
| CN101693872B (zh) | 一种ustb高性能微藻智能测控仪及其测控方法 | |
| Phillips et al. | Chlorella sensors in liquid marbles and droplets | |
| CN101518219B (zh) | 水生生物磁悬浮培养装置 | |
| CN205669027U (zh) | 一种可变光谱与光强的led藻类培养箱 | |
| CN204305719U (zh) | 一种用于建立作物模型的作物生长模拟*** | |
| CN201403420Y (zh) | 水生生物磁悬浮培养装置 | |
| Hahne et al. | Disposable algae cultivation for high-value products using all around LED-illumination directly on the bags | |
| CN211379135U (zh) | 一种沉水植物根系观察及实验培养*** | |
| TWM546086U (zh) | 藻類垂直遷移模擬實驗裝置 | |
| JP2716627B2 (ja) | 光培養装置 | |
| CN1635107A (zh) | 大型海藻细胞或组织反应器预培养*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |