[发明专利]临近空间自动采样检测装置及方法

说明书

一种临近空间自动采样检测装置及方法，应用于临近空间微生物检测技术领域，包括：采集检测模块，用于对临界空间的空气进行自动采样和对空气中的微生物进行生物发光检测，温度控制模块，用于当对所述微生物进行生物发光检测时，检测并调节采集检测模块内部的温度，流量监测模块，用于采集空气时，测量空气的流量，中央控制器，用于控制采集检测模块、温度控制模块、流量监测模块工作，并根据生物发光检测过程中产生的荧光光强计算微生物的数量，电源模块，用于为采集检测模块、温度控制模块、流量监测模块、中央控制器供电。本公开可实现在轨完成临界空间的微生物采样及检测，有效解决现阶段无法实现在临界空间对微生物同时进行采样并检测的问题。

技术领域

本公开涉及空气微生物采集检测技术领域，尤其涉及一种临近空间自动采样检测装置及方法。

背景技术

临近空间是指距地面20～100公里的空域，其环境与早期地球和火星环境条件最为相近，因此研究临近空间中的微生物对于揭示地球人类生命起源和宇宙生命来源具有重要启示。由于临近空间环境恶劣，现阶段缺乏相应的在轨探测技术，目前对在临近空间中不同高度存在的生物量仍存在很大争议。

在现有研究技术中，主要的临近空间生物量检测方法是先从平流层取样，然后将样品带回地面进行检测研究。例如，意大利研制了Duster采样装置，采用滤膜法在临近空间进行微生物取样，等返回地面后用扫描电镜对取样进行研究。从临界空间取样再将样品带回地面检测的方示存在较大局限性，例如将临界空间的取样带回地面检测容易使样品受到污染、由于环境变化使很多细菌无法培养等。目前对样品中生物量的检测方法也存在缺陷，例如荧光染色和培养计数法无法实现对细胞存活率探测、DNA测序技术复杂且只能鉴定种类。专利200710179864.4给出了一种基于三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate，简称ATP)生物发光法的细菌总数快速检测方法，但是该方法不含微生物采样的内容。

上述方法不能同时实现在临时空间内实时取样并检测临近空间生物量的功能，因此，开发一种临近空间在轨自动采样检测装置，具有很重要的意义。

发明内容

本公开提供了一种临近空间自动采样检测装置及方法，可实现在一个装置上自动完成微生物采样、富集、检测等功能。

本公开的一个方面提供了一种临近空间自动采样检测装置，包括：采集检测模块，用于对临界空间的空气进行自动采样和对所述空气中的微生物进行生物发光检测；温度控制模块，用于当对所述微生物进行所述生物发光检测时，检测并调节所述采集检测模块内部的温度；流量监测模块，用于采集所述空气时，测量所述空气的流量；中央控制器，用于控制所述采集检测模块、温度控制模块、流量监测模块工作，并根据所述生物发光检测过程中产生的荧光光强计算所述微生物的数量；电源模块，用于为所述采集检测模块、温度控制模块、流量监测模块、中央控制器供电。

可选的，所述采集检测模块包括：气体通路模块，用于采集所述空气；液体通路模块，用于输入进行所述生物发光检测的试剂和输出所述试剂的废液；两用膜，设置于所述气体通路模块和所述液体通路模块的连接处，一方面用于在流经所述气体通路模块中过滤空气，以采集所述微生物，一方面用于在所述液体通路模块中接收所述生物发光检测的试剂和排出所述试剂的废液，一方面用于采集所述微生物完毕后，作为对所述微生物进行所述生物发光检测的容器；光电检测模块，用于检测所述生物发光检测过程中产生的荧光光强，并将所述荧光光强转换为电信号并发送给所述中央控制器。