本發(fā)明屬于等離子體技術(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)：
：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)化菌種開發(fā)的需要，亟需開發(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。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：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、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，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。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。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)長時(shí)間工作。此時(shí)在整個(gè)處理過程中，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，此時(shí)產(chǎn)生的等離子體射流的溫度會(huì)不斷升高， 存在無法保持長期穩(wěn)定噴射給定溫度范圍的等離子體射流的問題。同時(shí)，如果這樣的裝置在夏天或者熱帶地區(qū)長時(shí)間使用，噴射的等離子體射流的溫度會(huì)升高的更快，更無法長時(shí)間保持噴射穩(wěn)定溫度范圍的射流。進(jìn)一步如上所述，在長時(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)常或者隨時(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。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內(nèi)等待的時(shí)間較長，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，則在潔凈工作倉內(nèi)放置較長時(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。本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題提供一種新型等離子體誘變育種裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：1.一種等離子體誘變育種裝置，其包括：樣品處理系統(tǒng)，其包括無生物活性污染物的潔凈工作倉、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，所述等離子體發(fā)生器在生物樣品處理過程中穩(wěn)定發(fā)射37±3℃的等離子體射流。2.根據(jù)項(xiàng)1所述的等離子體誘變育種裝置，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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子體誘變育種裝置，其中，所述樣品處理系統(tǒng)、檢測系統(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，所述潔凈工作倉具有消毒裝置安裝位置。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，所述溫度傳感器將檢測的射流溫度的結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，并根據(jù)該結(jié)果控制冷卻系統(tǒng)工作以使整個(gè)樣品處理過程中等離子體發(fā)生器發(fā)射的等離子體射流的溫度保持在37±3℃。5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)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)，且待處理樣品的體積為200μl以下，優(yōu)選為150μl以下，進(jìn)一步優(yōu)選在100μl以下，進(jìn)一步優(yōu)選在50μl以下，進(jìn)一步優(yōu)選在20μl以下，且在3μl以上，優(yōu)選在5μl以上。6.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)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)，且待處理樣品的體積為0.1ml～10ml，優(yōu)選為0.5ml～10ml，進(jìn)一步優(yōu)選1ml～5ml。7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述潔凈工作倉內(nèi)設(shè)置有步進(jìn)電機(jī)和載物臺(tái)，所述控制器通過控制步進(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)。8.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在所述潔凈工作倉內(nèi)設(shè)置有載物傳送帶、加樣器、以及樣品回收帶。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的等離子體誘變育種裝置，其中，在通過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。10.根據(jù)權(quán)利要求9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。本發(fā)明的技術(shù)效果如下：根據(jù)本發(fā)明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)長時(shí)間使用該裝置對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)處理，也能夠保持等離子體發(fā)生器發(fā)出的射流溫度在37±3℃的范圍，從而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。由于本發(fā)明的等離子體誘變育種裝置可以根據(jù)不同的樣品來更換適當(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。根據(jù)本發(fā)明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，保證等離子體發(fā)生器可以穩(wěn)定地發(fā)出在37±3℃溫度范圍的等離子體射流。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。根據(jù)本發(fā)明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)樣品處理過程中的其他的樣品在等待過程中的變干、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。附圖說明圖1為本發(fā)明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。圖2為本發(fā)明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3為本發(fā)明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。圖4為本發(fā)明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。圖5為本發(fā)明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。圖6為本發(fā)明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。符號(hào)說明：1殼體；2潔凈工作倉；3散熱孔；4操作面板；5電源控制按鈕；6控制器；7等離子體發(fā)生器；8射頻電源模塊；10載物臺(tái)；12噴嘴；13溫度傳感器；16氣體流量控制器；20步進(jìn)電機(jī)；32載物傳送帶；33加樣器34樣品回收帶具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。本發(fā)明的等離子體誘變育種裝置，其用于在常壓室溫條件下通過等離子體技術(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)、檢測系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)。其中樣品處理系統(tǒng)，其包括無生物活性污染物的潔凈工作倉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。其中本發(fā)明的等離子體誘變育種裝置的等離子體發(fā)生器7在處理全部樣品的過程中穩(wěn)定發(fā)射37±3℃的射流。利用本發(fā)明的等離子體誘變育種裝置，由于可以保持用于處理生物樣品的發(fā)射的等離子體射流的溫度在37±3℃，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。在本發(fā)明一個(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之間通過射頻線連接，通過該射頻線匹配器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)通過匹配器8”檢測出該變化并自動(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)定地接收來自射頻電源的射頻源，并穩(wěn)定地發(fā)射出溫度在37±3℃范圍的等離子體射流。此外，通過將射頻電源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。在本發(fā)明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8～20mm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。在利用同軸電極產(chǎn)生等離子體射流時(shí)，待處理樣品的體積通常為200μl以下，優(yōu)選為150μl以下，進(jìn)一步優(yōu)選在100μl以下，進(jìn)一步優(yōu)選在50μl以下，進(jìn)一步優(yōu)選在20μl以下，且在3μl以上，優(yōu)選在5μl以上。在本發(fā)明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。在利用平板電極產(chǎn)生等離子體射流時(shí)，待處理樣品的體積通常為0.1ml～10ml，優(yōu)選為0.5ml～10ml，進(jìn)一步優(yōu)選1ml～5ml。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。圖1示出了本發(fā)明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)、檢測系統(tǒng)和控制器設(shè)置在殼體1內(nèi)，所述冷卻系統(tǒng)設(shè)置在殼體1外部，如圖1中緊靠殼體1設(shè)置的小型箱體結(jié)構(gòu)即為冷卻系統(tǒng)。在本發(fā)明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。而由于本發(fā)明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。在本發(fā)明的一實(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泵、水箱、換熱器，等離子體發(fā)生器7的兩端分別與水泵和散熱器相連，形成循環(huán)。在本發(fā)明的另一實(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7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)通過如下方式與殼體1連接：殼體1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1的進(jìn)水口上，然后進(jìn)入到殼體1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1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)。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，優(yōu)選使用水冷系統(tǒng)作為冷卻系統(tǒng)。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，溫度傳感器13將檢測的射流溫度的結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，并根據(jù)該結(jié)果控制冷卻系統(tǒng)工作以使整個(gè)樣品處理過程中等離子體發(fā)生器7發(fā)射的等離子體射流的溫度保持在37±3℃。通過采用這樣的方式，保證了等離子體發(fā)射器7可以穩(wěn)定地發(fā)射溫度在37±3℃范圍的等離子體射流。從而確保了本發(fā)明的裝置可以在炎熱季節(jié)、炎熱的區(qū)域長時(shí)間穩(wěn)定的使用。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，溫度傳感器13將檢測的射流溫度的結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，如果射流溫度低于37±3℃范圍時(shí)，控制器6會(huì)根據(jù)溫度傳感器13反饋的溫度的結(jié)果發(fā)出“預(yù)熱中”的信號(hào)，此時(shí)該結(jié)果會(huì)顯示在操作面板上，以提醒操作者此時(shí)不要添加樣品，當(dāng)射頻電源模塊8持續(xù)放出射頻，等離子體發(fā)生器7發(fā)出的等離子體射流的溫度會(huì)逐漸升高，當(dāng)升高至37±3℃范圍時(shí)，溫度傳感器13將檢測到射流溫度的結(jié)果反饋給控制系統(tǒng)，此時(shí)操作面板上會(huì)顯示“可以進(jìn)行處理”的信號(hào)，提醒操作者可以繼續(xù)進(jìn)行添加樣品的處理。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，潔凈工作倉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的壁上所開的通孔，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)給管通過所述通孔伸入所述潔凈工作倉內(nèi)。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在所述潔凈工作倉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示出了本發(fā)明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。當(dāng)控制器6通過控制步進(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)10沿圓周設(shè)置有多個(gè)用于儲(chǔ)存樣品的凹陷部，通過載物臺(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，通過簡單易行的結(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。本發(fā)明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。通過在潔凈工作倉內(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)通過人工進(jìn)行樣品放置和取出的繁瑣工作，確保誘變過程不受雜菌污染，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)。在本發(fā)明的一實(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串行電纜或現(xiàn)場總線與操作面板連接。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，在潔凈工作倉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示出了本發(fā)明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)。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)的樣品處理過程類似。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％左右的無菌生理鹽水等。通過采用上述加樣系統(tǒng)，在通過加樣器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)本發(fā)明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)樣品處理過程中的其他的樣品在等待過程中的變干、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。在本發(fā)明的一實(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串行電纜或現(xiàn)場總線與操作面板連接。本發(fā)明的檢測系統(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調(diào)節(jié)其角度位置，實(shí)時(shí)顯示潔凈工作倉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體射流的溫度。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。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串行電纜或現(xiàn)場總線與操作面板4連接。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串行電纜或現(xiàn)場總線與操作面板4連接。操作面板4設(shè)置于殼體1外表面，即殼體1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。通過氣體流量顯示及設(shè)定屏能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測等離子體發(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，并通過氣量顯示屏顯示。如果上述流量設(shè)定值超過給定范圍，設(shè)定值將不能設(shè)定，設(shè)定輸入框一直顯示為0。“溫度顯示”屏用于顯示溫度探頭測溫值，主要用于顯示等離子體發(fā)生器工作時(shí)的環(huán)境溫度。本發(fā)明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。實(shí)施例以下參考實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的等離子體誘變育種裝置進(jìn)一步進(jìn)行說明。實(shí)施例1：利用不同溫度的等離子體射流進(jìn)行處理時(shí)樣品的dna損傷 程度dna損傷是產(chǎn)生突變的最直接的原因，在dna發(fā)生損傷時(shí)，細(xì)菌通過lexa和reca的共同作用，引起體內(nèi)的sos響應(yīng)，可通過測定β-半乳糖苷酶的酶活來反映sos的誘導(dǎo)水平，從而反映dna的損傷強(qiáng)度。采用umu-test方法(umu-testat試劑盒(isesaki,japan))表征基因損傷。umu-test采用2-硝基苯-β-d-吡喃半乳糖苷作為底物，利用分光光度法測定β-半乳糖苷酶活性，從而表征sos的誘導(dǎo)程度，并最終說明dna的損傷程度。1.實(shí)驗(yàn)菌株：采用s.typhimuriumnm2009；該菌株來源于蛋白精制工業(yè)公司(isesaki,japan)的umu-testat試劑盒。2.實(shí)驗(yàn)中采用的藥品：sds(十二烷基硫酸鈉)、dtt(二硫蘇糖醇)、onpg(鄰硝基苯β-d-半乳吡喃糖苷)、hepes(4-羥乙基哌嗪乙磺酸)、氨芐青霉素、氯霉素、ntg(亞硝基胍)、檸檬酸、檸檬酸鈉、磷酸二氫鉀、胰蛋白胨、na2co3、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉，以上這些樣品均可以商購。3.實(shí)驗(yàn)中使用的培養(yǎng)基和試劑tga培養(yǎng)基：溶解10g胰蛋白胨、5gnacl、11.9ghepes于900ml水中，調(diào)節(jié)ph至7.0±0.2，稀釋至970ml，然后高壓蒸汽滅菌。溶解2gd(+)葡萄糖于30ml水中，高壓蒸汽滅菌。lb培養(yǎng)基：胰蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，氯化鈉1％，瓊脂2％，蒸餾水。b緩沖液：溶解40.6gna2hpo4·12h2o，6.2gnah2po4·2h2o，0.75gkcl，0.25gmgso4·7h2o于900ml水中。調(diào)節(jié)ph值至7.0±0.2，加入1.0gsds稀釋至1000ml，加入0.154gdtt，并于4℃密封保存。磷酸緩沖液(p-buffer)：溶解2.18gna2hpo4·12h2o，0.61nah2po4·2h2o于100ml水中，調(diào)節(jié)ph值至7.0±0.2，高壓滅菌(121℃，20min)，于4℃密封保存。onpg溶液：溶解18mgonpg于4ml磷酸緩沖液中，黑暗中(或用錫箔紙包裹)振搖2h至溶解。反應(yīng)終止液：溶解106gna2co3于900ml水中再稀釋至1000ml。常溫密封保存。器材：無菌96孔板，酶標(biāo)儀，16mm玻璃皿(20個(gè))，1.5mlep管，排槍等。4.試驗(yàn)步驟(1)菌株活化和預(yù)培養(yǎng)針對(duì)s.typhimuriumnm2009，利用lb培養(yǎng)基加氨芐青霉素鈉(25μg·ml-1)和氯霉素(25μg·ml-1)的平板培養(yǎng)基對(duì)該菌株進(jìn)行平板活化。將經(jīng)平板活化的菌株轉(zhuǎn)接至tga液體培養(yǎng)基過夜預(yù)培養(yǎng)。以10％接種量轉(zhuǎn)接至tga培養(yǎng)基，37℃預(yù)培養(yǎng)至該菌株的對(duì)數(shù)生長期。(2)菌株誘變等離子體誘變：將每100μl預(yù)培養(yǎng)菌液加入到直徑16mm的玻璃皿中。共準(zhǔn)備6組實(shí)驗(yàn)，其中每組3個(gè)對(duì)照。誘變條件：通氣量10slpm，功率120w，等離子體發(fā)生器的噴嘴12與樣品之間的距離保持為2mm，測定等離子體射流的溫度，并在將等離子體射流的溫度分別控制在28℃、34℃、37℃、40℃、45℃的條件下對(duì)樣品進(jìn)行誘變，誘變時(shí)間60s。照射后菌液不足100μl的由tga培養(yǎng)基補(bǔ)滿100μl。(3)處理后培養(yǎng)從上述補(bǔ)充到100μl的處理后的樣品中取出各菌液30μl加入到96孔板，同時(shí)加入270μlgta培養(yǎng)基。以不加菌液而且不進(jìn)行等離子體處理的培養(yǎng)基為空白對(duì)照，以加菌液但不進(jìn)行等離子體處理的培養(yǎng)基為陰性對(duì)照。37℃100r·min-1培養(yǎng)2h。培養(yǎng)完成后測定a600。(4)β-半乳糖苷酶的酶活檢測從處理后培養(yǎng)完成后的菌液中取出30μl轉(zhuǎn)移到新96孔板。同時(shí)加入120μl的b緩沖溶液，30μl的onpg底物溶液溶液。在28℃反應(yīng)30min。加入上述反應(yīng)終止液120μl。測定a420，以表征β-半乳糖苷酶的酶活。(5)結(jié)果與計(jì)算對(duì)于不同遺傳毒性試驗(yàn)中，利用如下mum/sos/檢查的試驗(yàn)計(jì)算公式計(jì)算生長因子g和誘導(dǎo)率ir的結(jié)果：g-----------生長因子，其反應(yīng)了經(jīng)毒性物質(zhì)處理后，微生物存活并保持 生物活性的能力；ir------------誘導(dǎo)率，其反應(yīng)了經(jīng)毒性物質(zhì)處理后，mumc基因被誘導(dǎo)表達(dá)的能力；a600t------待測樣品在600nm處的吸光度；a600b------空白對(duì)照在600nm處的吸光度；a600n-------陰性對(duì)照在600nm處的吸光度；a420t------待測樣品在420nm處的吸光度；a420b------空白對(duì)照在420nm處的吸光度；a420n-------陰性對(duì)照在420nm處的吸光度；表1不同等離子體射流溫度處理下的損傷程度對(duì)比表等離子體射流溫度/℃gir280.57112.8524340.46743.6293370.47603.8419400.44123.3118450.55432.7761結(jié)論：由表1可以看出，從28℃起隨著等離子體溫度的升高，g值不斷降低而ir值不斷升高，表明溫度升高對(duì)s.typhimuriumnm2009有致死或抑制其生長的作用，并且增強(qiáng)了dna的損傷程度，引起微生物的應(yīng)急修復(fù)系統(tǒng)。在等離子體溫度高于40℃時(shí)，g值出現(xiàn)波動(dòng)而ir值明顯下降，表明部分菌株在生長方面出現(xiàn)耐受性而且受損傷程度減弱。從表1的結(jié)果可以看出，通過將等離子體射流的溫度保持在34～40℃的范圍時(shí)，可以將等離子體射流對(duì)于dna的損傷程度維持較高的范圍，能夠引起微生物適當(dāng)?shù)膽?yīng)急修復(fù)系統(tǒng)，從而激發(fā)有效的突變。實(shí)施例2：利用37±3℃等離子體射流進(jìn)行誘變時(shí)的致死率1.實(shí)驗(yàn)菌種：大腸桿菌accc01626。2.培養(yǎng)基和器材lb液體培養(yǎng)基：胰蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，氯化鈉1％，蒸餾水。lb固體培養(yǎng)基：胰蛋白胨1％，酵母浸粉0.5％，氯化鈉1％，瓊脂2％，蒸餾水。其他：0.8％生理鹽水、10％甘油、槍頭、涂布棒、離心管、ep管滅菌條件：121℃、滅菌20min3.試驗(yàn)步驟(1)接種大腸桿菌至lb液體培養(yǎng)基(50ml/250ml)，37℃、200rpm條件下培養(yǎng)12h。(2)吸取一定量的菌液(3ml左右)，4000rmp離心5min，用生理鹽水洗滌菌體2次，最終重懸于一定量的生理鹽水中，使菌濃為106-108個(gè)/ml(a600在0.6-0.8之間)。(3)由于大腸桿菌對(duì)干燥敏感，在菌液中添加甘油，使甘油的終濃度為5％(菌液與10％甘油1:1混合)。(4)吸取10μl菌懸液至載片上，涂布均勻，設(shè)置誘變參數(shù)：功率120w，氣量10slm，等離子體發(fā)生器的噴嘴12與樣品之間的距離為2mm，誘變時(shí)間30s。開始誘變，利用本發(fā)明的裝置對(duì)8個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)地誘變，在處理過程中，樣品處理后自動(dòng)替換下一待處理樣品的時(shí)間間隔被控制在5s以內(nèi)。在誘變的過程中，溫度傳感器檢測等離子體射流的溫度，顯示在對(duì)8個(gè)樣品進(jìn)行誘變的過程中，等離子體射流的溫度穩(wěn)定在37±3℃范圍。(5)誘變后的載片放入ep管中(含1ml生理鹽水)。(6)將裝有載片的ep管震蕩1min，取100μl涂布在lb培養(yǎng)基平板上，37℃培養(yǎng)16h。(7)對(duì)lb培養(yǎng)基平板上長出的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算致死率，繪制致死率曲線，致死率計(jì)算公式為：表2八個(gè)連續(xù)處理的樣品的致死率編號(hào)12345678誘變時(shí)間3030303030303030致死率75.3%73.4%73.6%74.6%72.2%72.9%73.5%73.8%結(jié)論：利用本發(fā)明的裝置，可以始終將等離子體射流的溫度控制在37±3℃范圍，在其他誘變參數(shù)也相同的情況下，不同批次樣品的致死率波動(dòng)范圍小，表明本發(fā)明的裝置可以穩(wěn)定地、長時(shí)間地誘變處理多個(gè)樣品。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發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造進(jìn)行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護(hù)范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12