一种研究浮游生物之间信息交流的装置及方法

专利申请类型:发明专利;
地区:山东-青岛；
源自:青岛高价值专利检索信息库;

专利名称：一种研究浮游生物之间信息交流的装置及方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211310702.0

专利申请（专利权）人：青岛农业大学
权利人地址：山东省青岛市城阳区长城路700号

专利发明（设计）人：陈伟,高磊,张铎,王奉景,周琪,于晓雨,赵佳琪,侯鑫彬,吴天月,王超平,宋雪宾

专利摘要：本发明提供了一种研究浮游生物之间信息交流的装置及方法，包括：透析袋、加固密封单元和外部容器，透析袋通过加固密封单元进行密封并放置于外部容器中；透析袋内用于容置第一浮游生物，透析袋可允许第一浮游生物的代谢物质透过，外部容器用于容置第二浮游生物，第一浮游生物的代谢物质透过透析袋作用于第二浮游生物，该装置避免了实验生物体之间的直接接触，在浮游生物不直接接触的情况下实现两者之间的相互信息交流，直接避免了其他因素对实验产生的干扰，为科研人员提供一种简单、快速的实验方式，提供研究生物之间相互作用中单一因素的工具。

主权利要求：
1.一种研究浮游生物之间信息交流的装置，其特征在于，包括：透析袋、加固密封单元和外部容器，透析袋通过加固密封单元进行密封并放置于外部容器中；
所述透析袋内用于容置第一浮游生物，透析袋可允许第一浮游生物的代谢物质透过，外部容器用于容置第二浮游生物，第一浮游生物的代谢物质透过透析袋作用于第二浮游生物；
所述加固密封单元包括拦截件，拦截件包括绳线和封口膜，绳线用于扎紧透析袋的两端，封口膜对绳线扎紧部位进行缠绕；
所述加固密封单元还包括干燥件，所述干燥件包括密闭容器和干燥剂，密闭容器内容置干燥剂，透析袋通过拦截件扎紧后多余的部分深入密闭容器内部。
2.如权利要求1所述的研究浮游生物之间信息交流的装置，其特征在于，所述透析袋由只允许离子或小分子物质通过的半透膜材料组成。
3.如权利要求1所述的研究浮游生物之间信息交流的装置，其特征在于，所述绳线采用尼龙扎带、尼龙绳或细线。
4.如权利要求1所述的研究浮游生物之间信息交流的装置，其特征在于，所述干燥剂为氧化钙、无水氯化钙或变色硅胶。
5.如权利要求1所述的研究浮游生物之间信息交流的装置，其特征在于，所述密闭容器为离心管或带盖子的塑料瓶。
6.如权利要求1所述的研究浮游生物之间信息交流的装置，其特征在于，所述第一浮游生物可与第二浮游生物为同一种类浮游生物。
7.如权利要求1所述的研究浮游生物之间信息交流的装置，其特征在于，所述第一浮游生物可与第二浮游生物为不同种类的浮游生物。
8.一种研究浮游生物之间信息交流的装置的工作方法，其特征在于，包括：将透析袋内盛装一定浓度的第一浮游生物培养液，透析袋两端通过加固密封单元密封；
将外部容器内盛装一定浓度的第二浮游生物培养液，并将透析袋放入外部容器中；
将外部容器放入设定温度和光暗比的恒温培养箱中，并对培养过程相关数据进行记录。 说明书 : 一种研究浮游生物之间信息交流的装置及方法技术领域[0001] 本发明属于生物信息化学物质交流领域，具体涉及一种研究浮游生物之间信息交流的装置及方法。背景技术[0002] 不同营养级生物之间的相互作用对于生态系统之间的能量流动以及食物网和食物链的动态变化都具有相当重要的作用。许多浮游生物会互相产生信息素影响彼此，而且这种信息素的影响甚至比他们之间因为直接摄食或者机械活动等方式的影响更为显著。最近的研究表明，淡水生态系统中的化学信息交换可能在塑造这些系统的结构和功能方面发挥决定性作用。[0003] 对此，许多科研工作者将浮游生物与代谢信息化学物质的相互作用作为研究重点，如浮游生物的化感作用，从而集中研究浮游生物的相互作用。以研究大型溞与微囊藻之间的相互作用(信息化学物质)为例，现阶段的研究多为直接将大型溞用过的培养基(含未知化学物质)直接加入微囊藻培养物中。然而大型溞用过的培养基存在其化学成分难以标准化以完全等同于蓝藻培养基的局限性，并且它还可能含有由喂养枝角类动物的微藻(如栅藻等)释放的化感代谢物。[0004] 此外，研究对象通过直接接触进行实验(发生摄食作用)难以达到实验目的。在这些情况下，实验条件变量、干扰因素太多，很难辨别是何种原因引起的相互作用，导致实验结果可信性不高，无法对后续实验做进一步的诠释。[0005] 为了避免目前出现的这些问题，如避免暴露于与水蚤存在直接无关且可能改变研究结果的化合物等诸多问题，确保实验的严谨性，越来越多的科研人员开始采用间接接触的研究方式，探究代谢信息化学物质对实验生物体的影响，从而研究浮游生物之间的相互作用。然而，目前研究中缺乏简便的、可操作性强的用于研究浮游生物之间信息交流的装置及方法。[0006] 同时，如何实现在浮游生物不直接接触的情况下实现两者之间的相互信息交流，避免了其他因素对实验产生的干扰，同时如何在实验过程保证浮游生物合适的生境避免污染，目前，尚没有明确简便的解决方案。发明内容[0007] 本发明为了解决上述问题，根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：[0008] 第一方面，本发明提供了一种研究浮游生物之间信息交流的装置，包括：透析袋、加固密封单元和外部容器，透析袋通过加固密封单元进行密封并放置于外部容器中；[0009] 所述透析袋内用于容置第一浮游生物，透析袋可允许第一浮游生物的代谢物质透过，外部容器用于容置第二浮游生物，第一浮游生物的代谢物质透过透析袋作用于第二浮游生物。[0010] 进一步的，所述透析袋由只允许离子或小分子物质通过的半透膜材料组成。[0011] 进一步的，所述加固密封单元包括拦截件，拦截件包括绳线和封口膜，绳线用于扎紧透析袋的两端，封口膜对绳线扎紧部位进行缠绕。[0012] 进一步的，所述加固密封单元还包括干燥件，所述干燥件包括密闭容器和干燥剂，密闭容器内容置干燥剂，透析袋通过拦截件扎紧后多余的部分深入密闭容器内部。[0013] 进一步的，所述绳线采用尼龙扎带、尼龙绳或细线。[0014] 进一步的，所述干燥剂为氧化钙、无水氯化钙或变色硅胶。[0015] 进一步的，所述密闭容器为离心管或带盖子的塑料瓶。[0016] 进一步的，所述第一浮游生物可与第二浮游生物为同一种类浮游生物。[0017] 进一步的，所述第一浮游生物可与第二浮游生物为不同种类的浮游生物。[0018] 第二方面，本发明提供了一种研究浮游生物之间信息交流的装置的工作方法，包括：[0019] 将透析袋内盛装一定浓度的第一浮游生物培养液，透析袋两端通过加固密封单元密封；[0020] 将外部容器内盛装一定浓度的第二浮游生物培养液，并将透析袋放入外部容器中；[0021] 将外部容器放入设定温度和光暗比的恒温培养箱中，并对培养过程相关数据进行记录。[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：[0023] 1、本发明采用透析袋、加固密封单元和外部容器，透析袋通过加固密封单元进行密封并放置于外部容器中，透析袋可允许第一浮游生物的代谢物质透过，提供的一种用于研究浮游生物之间信息交流的装置及方法，为科研人员提供一种简单、快速的实验方式，提供研究生物之间相互作用中单一因素的工具，对于后续研究浮游生物之间的相互作用做出了极大的贡献意义。[0024] 2、本发明采用包括以透析袋(不同分子量)等透析材料为主信息交流装置部分，透析袋由只允许离子或小分子物质通过的半透膜材料(不同分子量)组成，可以阻止半透膜两侧的浮游生物直接接触，而一种生物产生的代谢物质尤其是次生代谢物可以透过半透膜来作用于另一种生物，在不直接接触的情况下达到研究两者信息交流的目的，该装置避免了实验生物体之间的直接接触，在浮游生物不直接接触的情况下实现两者之间的相互信息交流，直接避免了其他因素对实验产生的干扰。[0025] 3、本发明提供的装置通过拦截件和干燥件对透析袋进行密封，能够长时间使得透析袋处于安全稳定的环境，满足浮游生物的长时间稳定培育，以及满足检测其各种指标数据用于实验研究，可操作性强，具有普适性，可适用范围广，确定实验对象后，可直接用于探究浮游生物之间的相互作用，为生物间信息交流的研究提供简单、高效方式。[0026] 4、本发明提供的装置通过透析膜实现在浮游生物不直接接触的情况下实现两者之间的相互信息交流，原理构造简单，易于科研工作者快速理解并使用，缺乏研究生物之间相互作用中单一因素的工具，及时解决了实验工具空白的问题。[0027] 本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。[0028] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明[0029] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。[0030] 图1为本发明的用于研究浮游生物之间信息交流的装置结构示意图；[0031] 图2为本发明提供的加固密封装置结构示意图；[0032] 图3为本发明提供的加固密封装置操作组装示意图；[0033] 图4为实施例2的研究浮游生物之间信息交流的装置具体实验实施的展示图；[0034] 图5为实施例3的研究浮游生物之间信息交流的装置具体实施方式的展示图；[0035] 图6为本发明研究浮游生物之间信息交流的装置放置于恒温培养箱中的展示图；[0036] 其中：1‑透析交换装置(透析袋)；2‑透析交换装置内部；3‑透析交换装置外侧；4‑加固密封装置；5‑外部容器装置；6‑干燥材料；7‑磨损缓冲带；8‑扎紧材料；9‑密闭离心管。具体实施方式[0037] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。[0038] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。[0039] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。[0040] 实施例一：[0041] 如图1所示，本实施例提供了一种研究浮游生物之间信息交流的装置，包括：透析袋、加固密封单元和外部容器，透析袋通过加固密封单元进行密封并放置于外部容器中，透析袋内用于容置第一浮游生物，透析袋可允许第一浮游生物的代谢物质透过，外部容器用于容置第二浮游生物，第一浮游生物的代谢物质透过透析袋作用于第二浮游生物，以研究在不直接接触情况下的浮游生物之间的信息交流。[0042] 所述透析袋允许第二浮游生物的代谢物质透过。[0043] 所述第一浮游生物可与第二浮游生物为同一种类浮游生物，也可为不同种类的浮游生物。[0044] 所述透析袋由只允许离子或小分子物质通过的半透膜材料(不同分子量)组成，可以阻止半透膜两侧的浮游生物直接接触，而一种生物产生的代谢物质尤其是次生代谢物可以透过半透膜来作用于另一种生物，在不直接接触的情况下达到研究两者信息交流的目的。[0045] 具体半透膜材料的分子量可以根据实验中浮游生物可能产生物质的分子量或者根据实验目的而灵活选择。透析袋等透析材料有不同分子量的规格可满足要求。[0046] 所述加固密封单元包括拦截件和干燥件，拦截件包括绳线和封口膜，绳线用于扎紧透析袋的两端，封口膜对绳线扎紧部位进行缠绕，防止绳线磨损破裂。所述绳线采用尼龙扎带、尼龙绳、细线或其他可以捆紧的绳线等扎紧，其扎紧部位用封口膜缠绕，但不仅限于封口膜，也可为其他可塑的、不溶解的物质，防止绳线缠绕的部位因移动或长时间放置而磨损破裂，保证在长时间段内透析交换装置的安全性。[0047] 所述拦截件不限于次数的扎紧，可根据实验要求，任意分层进行拦截。[0048] 所述干燥件包括密闭容器和干燥剂，密闭容器内容置干燥剂，透析袋通过拦截件扎紧后多余的部分深入密闭容器内部。[0049] 所述干燥件设置在拦截件的外侧，位于透析交换装置两端最外侧，是盛有干燥剂且可打开的密闭容器，占用长度约为1‑2cm。[0050] 所述干燥剂可以是氧化钙、无水氯化钙、变色硅胶等吸水防潮并有明显变化的物质，以便随时观察是否有漏液或污染现象，密闭容器可以是小容量的离心管、带盖子的小塑料瓶等小型耗材。[0051] 所述外部容器是开放或密闭的外部容器装置，用于放置半透膜外侧生物和半透膜及其内部生物。[0052] 具体包括以透析袋(不同分子量)等透析材料为主信息交流装置部分；同时设有加固密封单元，其包括拦截件和干燥件，二者共同发挥作用，保证整个装置的密封安全性；搭配外侧容器(开放或密闭的容器)开展基础科学研究。基于此，本实施例在浮游生物不直接接触的情况下实现两者之间的相互信息交流，直接避免了其他因素对实验产生的干扰。本实施例公开的方法可操作性强，装置安装简单，成本低；原理构造简单，便于科研工作者快速掌握并使用。同时此装置具有一定的普适性，操作简单，可以成为研究生物之间信息交流的简便工具。[0053] 实施例二：[0054] 本实施案例具体展示浮游生物(大型溞与微囊藻Microcystisaeruginosa)之间的相互作用研究设计。透析交换部分选用透析袋,透析袋内接一定浓度的Microcystisaeruginosa915藻液。透析交换部分两端设置加固密封单元，占用长度3cm，包括拦截件和干燥件。拦截件采用三道扎带，干燥件使用装有氧化钙的离心管。外部容器部分使用500mL烧杯，每个烧杯含有50只大型溞，将盛装有Microcystisaeruginosa915的透析袋放入烧杯中(含大型溞)，将其一同放入23℃，光暗比为12：12h的恒温培养箱中，进行生物之间信息交流的实验，设置不同天数研究相关指标的动态变化基于实施例一的系统，[0055] 实施例三：[0056] 本实施案例具体展示浮游生物排泄物(大型溞排泄物)与浮游生物(Microcystisaeruginosa915)之间的相互作用研究设计。透析交换部分选用透析袋透析袋内接一定浓度的Microcystisaeruginosa915藻液。透析交换部分两端设置加固密封单元，占用长度3cm，包括拦截件和干燥件。拦截件采用三道扎带，干燥件使用装有氧化钙的离心管。外部容器使用500mL烧杯，每个烧杯含有400mL大型溞排泄物滤液，将盛装有Microcystisaeruginosa915的透析袋放入烧杯中(含大型溞)，将其一同放入23℃，光暗比为12：12h的恒温培养箱中，进行信息化学物质他感作用的实验，设置不同天数研究相关指标的动态变化。[0057] 实施例四[0058] 一种研究浮游生物之间信息交流的装置的工作方法，包括：[0059] 将透析袋内盛装一定浓度的第一浮游生物培养液，透析袋两端通过加固密封单元密封；[0060] 将外部容器内盛装一定浓度的第二浮游生物培养液，并将透析袋放入外部容器中；[0061] 将外部容器放入23℃，光暗比为12：12h的恒温培养箱中，并对培养过程相关数据进行记录。[0062] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

专利地区：山东

专利申请日期：2022-10-25

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN115651805B

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