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一种基于PCR-DGGE技术的小麦秸秆生物制气微生物源分析设备

摘要

本发明公开了一种基于PCR‑DGGE技术的小麦秸秆生物制气微生物源分析设备,包括面板和温育晃动板,所述面板的底部安装有立柜,所述立柜的内部放置有温育晃动板,所述温育晃动板的顶部设有滑槽,所述滑块的顶部安装有隔热板,所述隔热板的顶部安装有等面积的加热垫,所述加热垫的顶部安装有水浴桶,所述水浴桶的内部安装有等直径的限位圆盘,所述温育晃动板的顶部安装有电动伸缩滑杆,所述面板的顶部安装有显影组板和检测板。本发明通过设置有温育晃动板,可辅助装置对厌氧活性污泥样品进行温育处理,进而获取样本中较全的DNA阻止,以便进行后续的PCR扩增以及DGGE图谱处理分析,辅助装置判断小麦秸秆生物制气的微生物源与不同种微生物菌种的相似性。

著录项

  • 公开/公告号CN113846006A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-12-28

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 嘉兴学院;

    申请/专利号CN202111191665.1

  • 发明设计人 沈丽尧;薛冰;杨尧;姚勇波;周丰;

    申请日2021-10-13

  • 分类号C12M1/36(20060101);C12M1/34(20060101);C12M1/26(20060101);C12M1/02(20060101);C12M1/00(20060101);C12N15/10(20060101);C12Q1/6806(20180101);C12Q1/686(20180101);C12Q1/04(20060101);B01L7/02(20060101);C02F1/00(20060101);C02F3/28(20060101);C02F103/04(20060101);

  • 代理机构11649 北京贵都专利代理事务所(普通合伙);

  • 代理人李新锋

  • 地址 314001 浙江省嘉兴市秀洲区康和路1288号光伏科创园2号楼

  • 入库时间 2023-06-19 13:27:45

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-01-13

    专利申请权的转移 IPC(主分类):C12M 1/36 专利申请号:2021111916651 登记生效日:20230104 变更事项:申请人 变更前权利人:嘉兴学院 变更后权利人:嘉兴学院 变更事项:地址 变更前权利人:314001 浙江省嘉兴市秀洲区康和路1288号光伏科创园2号楼 变更后权利人:314001 浙江省嘉兴市秀洲区康和路1288号光伏科创园2号楼 变更事项:申请人 变更前权利人: 变更后权利人:嘉兴南湖学院

    专利申请权、专利权的转移

说明书

技术领域

本发明涉及生物制气技术领域,具体为一种基于PCR-DGGE技术的小麦秸秆生物制气微生物源分析设备。

背景技术

生物活性处理已成为环境工程中三废处理的重要方法之一,在农业生产中,收割完毕的小麦留下的秸秆大多就地燃烧做肥,对环境的污染性较大,随着生物技术的发展,可以小麦秸秆为原料,以活性污泥为载体,进行生物制气处理,其中活性污泥一般成絮状结构,包含了复杂的微生物菌群,微生物通过胞外聚合物以及离子桥作用聚集在一起,随着生物技术的发展,PCR-DGGE基因指纹图谱技术越来越多的应用于各种环境污水处理的微生物生态多样性及种群动态变化研究,因此通过PCR-DGGE技术研究小麦秸秆生物制气微生物源有着重要的意义。

现有的小麦制气设备存在的缺陷是:

1、对比文件CN212077027U公开了一种微生物源抗氧化蛋白酶的制备装置,“包括底座,所述底座上方设有进液箱与处理箱,且进液箱与处理箱并排放置,所述进液箱与处理箱之间通过第一出液管连通,所述进液箱上方设有储液箱,且储液箱贯穿进液箱的上侧壁设置,所述进液箱底壁设有第一驱动电机,且第一驱动电机的输出端连接有转盘,所述转盘通过第一转轴转动连接有第一转动杆,所述第一转动杆远离转盘的一端通过第二转轴转动连接有第二转动杆,所述第二转动杆远离第一转动杆的一端连接有移动台,且移动台与进液箱的两侧内壁滑动连接,所述移动台内部设有安装腔。本实用新型能够使用微生物源制取抗氧化蛋白酶,便于人们摄取抗氧化蛋白酶”,但是该装置在使用微生物源时,忽视了对微生物源进行相应的温育晃动处理,部分微生物源内部细胞在常温状态下难以裂解,导致装置在使用微生物源进行相关操作时,微生物源中的有效DNA难以突破至实验环境进行相关的基因重组,导致实验制取操作的效率较低;

2、对比文件CN208840198U公开了一种小麦秸秆快速生物降解装置,“包含破碎部分和降解部分;所述破碎部分包含破碎箱体,所述破碎箱体的顶部开设下料管口,且所述下料管口的顶部转动连接盖板;所述破碎箱体的内部转动连接两个切割刀片;所述破碎箱体的底部设有下料斗;所述降解部分包含喷水部分和混料部分;所述喷水部分包含降解池、喷头、进水管;所述混料部分包含第二转轴、搅拌叶片、弹簧钢片和第二电机。本实用新型利用破碎箱体对需要降解的秸秆进行初次破碎,而后在重力的作用下进入到降解池的内部,在添加微生物和水后通过搅拌的方式对内部进行搅拌,使内部原料混合充分、均匀,并在必要时通过破碎箱体的下落对小麦秸秆进行压实”,但是该装置在工作时,忽视了对降解结果进行显影分析,进而影响装置后续降解效率的提升;

3、对比文件CN210966337U公开了一种小麦秸秆快速生物降解装置,“包括主体,所述主体的底部设置有支撑腿,且主体底部的中间位置处安装有步进电机,所述步进电机的输出端连接有贯穿至主体内部的转轴,且转轴外侧的顶端套接有上盖板,所述转轴外侧的低端通过螺纹转动连接有下盖板。本实用新型通过设置的步进电机带动转轴进行旋转,在螺纹的作用下,转轴带动下盖板进行上升与下降,与此同时在滑动槽与滑块相互配合的作用下,转轴带动上盖板进行旋转,下盖板进行上升时与上盖板相互配合,使得秸秆混合效果更加良好,提高降解效率,同时上盖板与转轴可拆卸,下盖板可上升,从而便于对下盖板顶部废料进行清理”,但是装置在进行降解操作时,忽视了无菌环境的重要性,外部细菌的干扰会破坏小麦秸秆的正常降解进度以及产物,导致装置降解效率和质量难以提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于PCR-DGGE技术的小麦秸秆生物制气微生物源分析设备,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于PCR-DGGE技术的小麦秸秆生物制气微生物源分析设备,包括面板和温育晃动板,所述面板的底部安装有立柜,所述立柜的内部放置有温育晃动板;

所述温育晃动板的顶部设有两组对称布置的滑槽,所述滑槽的内部滑动连接有滑块,所述滑块的顶部安装有矩形的隔热板,所述隔热板的顶部安装有等面积的加热垫,所述加热垫的顶部安装有水浴桶,所述水浴桶的内部安装有等直径的限位圆盘,所述限位圆盘的内部设有插孔,所述温育晃动板的顶部安装有电动伸缩滑杆,且电动伸缩滑杆位于两组滑槽的中间,所述电动伸缩滑杆的尾端与隔热板的一侧表面连接;

所述面板的顶部安装有显影组板和检测板,且显影组板与检测板的安装位置相互垂直。

优选的,所述显影组板的顶部安装有四组前后布置的夹板组,所述夹板组的内部嵌合安装有背景板,所述背景板的背面安装有压缩弹簧,所述压缩弹簧远离背景板的一端连接有C型的滑动框,且滑动框靠近背景板的表面与背景板的表面贴合,所述背景板的内部安装有荧光灯板。

优选的,所述检测板的一侧外壁安装有三组前后布置的去离子超纯水机,所述检测板的一侧外壁安装有水质细菌检测仪,且水质细菌检测仪位于去离子超纯水机的下方,所述去离子超纯水机的底部安装有出水管,所述出水管的表面安装有取样管,且取样管的一端延伸进出水管的内部,所述取样管和出水管的表面均安装有控制阀,所述水质细菌检测仪的顶部设有三组内陷的测试口,所述水质细菌检测仪的表面安装有三组平行布置的状态灯,且状态灯的安装位置与测试口的安装位置一一对应。

优选的,所述面板的顶部安装有底板,且底板位于显影组板的侧前方,所述底板的顶部设置有支撑调节结构,所述支撑调节结构包括有轴架、一号轴杆、弧形凹槽、二号轴杆、立杆和三号轴杆,所述底板的顶部四角均安装有轴架,所述轴架的顶部安装有一号轴杆,所述一号轴杆的表面设有两组对称布置的弧形凹槽,所述一号轴杆的表面顶端贯穿安装有两组对称布置的二号轴杆,且二号轴杆为L型,所述二号轴杆的内部贯穿连接有三号轴杆,所述三号轴杆的顶部表面安装有立杆,且立杆的长度和一号轴杆的长度相同。

优选的,所述立杆的顶部连接有盖板,所述盖板的底部四角均设有内陷的收纳槽,且四组收纳槽均位于轴架的正上方,所述收纳槽的长度与一号轴杆的长度相同。

优选的,所述立柜的一侧外壁安装有两组前后置的挂杆,所述立柜的内部滑动安装有收纳抽屉,且收纳抽屉位于温育晃动板的一侧。

优选的,所述面板的顶部设置有计算模块,且计算模块位于盖板的后方,所述计算模块包括有无线端口、伸缩杆、计算机、键盘和挂钩,所述面板的顶部通过螺栓安装有底座,所述底座的顶部安装有伸缩杆,所述伸缩杆的顶部安装有计算机,所述计算机靠近挂杆的一侧外壁设有无线端口。

优选的,所述盖板的顶部放置有键盘,所述键盘的顶部表面覆盖有抑菌保护膜,所述键盘的背面安装有两组对称布置的挂钩。

优选的,该装置的工作步骤如下:

S1、在使用本装置进行小麦秸秆生物制气微生物源分析操作前,可将小麦秸秆生物制气过程中需要使用的厌氧活性污泥样品放进离心管中裂解,随后将盛放有厌氧活性污泥样品的离心管插进限位圆盘内部的插孔中,以备进行后续的温育处理,以此实现微生物总DNA的提取;

S2、在实施温育处理时,可启动加热垫,使其内部的限位圆盘内部限位的离心管内部存放的厌氧活性污泥样品可在水浴桶内部接受水浴加热,进行温育处理,并且在此过程中,间歇性定时启动电动伸缩滑杆,使其往复伸缩运动,可带动隔热板以及加热垫上方的水浴桶随着电动伸缩滑杆同步往复移动,形成晃动效果,通过加温可促进离心管样本中难裂解的细菌裂解,并且在晃动效果下加强裂解后细菌的溶解,以此最大程度获得厌氧活性污泥样品中DNA的总成分;

S3、随后对获取的DNA样本进行相应的电泳、纯化以及PCR扩增处理后,制备DGGE胶,并对DGGE胶进行电泳处理,之后可从得到的DGGE指纹图谱中把优势条带及不同时间段的差异条带从DGGE胶上切下进行回收;

S4、在回收优势条带及不同时间段的差异条带时,先对需要切胶回收的条带进行编号并准备无菌牙签以及无菌去离子水,将切下的有用条带按编制的序号放到对应序号的离心管中,随后分别在每个离心管中加入无菌水,并用牙签捣碎胶块悬浮于水并将离心管放在-20℃冰箱过夜,等待后续操作;

S5、在准备无菌水时,为避免事先放置无菌水内部生成细菌破坏无菌环境,须使用去离子超纯水机现场制作去离子无菌水,并在使用生成的无菌水之前,将取样管的尾端搁置在测试口内部,随即打开取样管表面的控制阀,可使得去离子超纯水机处理后生成的去离子水经过取样管流动传送至测试口内,测试口内部通过荧光素酶—荧光素体系快速检测三磷酸腺苷,继而判断水体内部是否存在有细菌,进而判断去离子水的无菌化质量,在状态灯未亮起的情况下,得出相应位置去离子超纯水机生成的去离子水满足无菌化要求;

S6、在进行厌氧处理系统中微生物动态变化的DGGE结果分析时,在DGGE指纹图谱中,如果一条泳道里的条带数目越多则代表这个样品中的微生物种类越多,与此同时,条带染色后的亮点代表了各种生物种群的丰度,如果检测的多个样品均在同一水平位置上有明显的条带,说明这种菌种分布比较广泛,在多个样品中均有存在,之后摁压压缩弹簧,可使得滑动框与背景板的正面产生缝隙,随即将DGGE指纹图塞进缝隙中,随后放开压缩弹簧,在弹性作用下可带动滑动框挤压贴合在背景板的正面,进而将DGGE指纹图固定,随即在荧光灯板的背景灯光下,加强DGGE指纹图谱中荧光对比的视觉效果,进而可以更加清晰的获知DGGE指纹图谱内条带中亮点的集中度。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明通过安装有温育晃动板、滑槽、加热垫、水浴桶、隔热板、电动伸缩滑杆和限位圆盘,通过限位圆盘内部的多组插孔,可辅助装置实现多组装有厌氧活性污泥样品的离心管同时进行温育处理,通过加热垫可对水浴桶内部的离心管提供水浴加热,进行相应的温育处理,隔热板可避免加热垫产生的热量向下传导,以此保证热量利用率的最大化,在此过程中,间歇性定时启动电动伸缩滑杆,使其往复伸缩运动,可带动水浴桶随着电动伸缩滑杆同步往复移动,形成晃动效果,通过加温可促进离心管样本中难裂解的细菌裂解,并且在晃动效果下加强裂解后细菌的溶解,以此最大程度获得厌氧活性污泥样品中DNA的总成分。

2、本发明通过安装有显影组板、夹板组、背景板、压缩弹簧、滑动框和荧光灯板,通过夹板组可对背景板形成限位,避免背景板发生倾倒,在需要查看获得的DGGE指纹图谱时,听通过压缩弹簧和滑动框的配合,可将DGGE指纹图固定,随即在荧光灯板的背景灯光下,加强DGGE指纹图谱中荧光对比的视觉效果,进而可以更加清晰的获知DGGE指纹图谱内条带中亮点的集中度。

3、本发明通过安装有检测板、去离子超纯水机、水质细菌检测仪、出水管、取样管、测试口和状态灯,通过取样管的引导,测试口可对因导致内部的去离子无菌水极性检测,随机通过状态灯是否亮起判断与取样管连接的去离子超纯水机是否正常工作,判断检测板表面三组去离子超纯水机是否可以正常提供去离子无菌水,随机打开与正常工作的去离子超纯水机连接的出水管表面的控制阀,将生成的去离子无菌水予以取用,通过现场制造,可避免长期储藏导致去离子无菌水因其内部细菌二次生成导致使用储藏的去离子无菌水破坏实验无菌性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图;

图2为本发明的底板、支撑调节结构和盖板安装结构示意图;

图3为本发明图2中的A处结构示意图;

图4为本发明的盖板与收纳槽安装结构示意图;

图5为本发明的质细菌检测仪、状态灯和测试口安装结构示意图;

图6为本发明的夹板组、背景板和滑动框安装结构示意图;

图7为本发明的滑动框和压缩弹簧安装结构示意图;

图8为本发明背景板和荧光灯板安装结构示意图;

图9为本发明的温育晃动板安装结构示意图;

图10为本发明的水浴桶和限位圆盘安装结构示意图。

图中:1、面板;101、底板;2、盖板;201、收纳槽;3、支撑调节结构;301、轴架;302、一号轴杆;303、弧形凹槽;304、二号轴杆;305、立杆;306、三号轴杆;4、检测板;401、去离子超纯水机;402、水质细菌检测仪;403、出水管;404、状态灯;405、取样管;406、测试口;5、立柜;501、挂杆;502、收纳抽屉;6、计算模块;601、无线端口;602、伸缩杆;603、计算机;604、键盘;605、挂钩;7、显影组板;701、夹板组;702、背景板;703、滑动框;704、压缩弹簧;705、荧光灯板;8、温育晃动板;801、滑槽;802、加热垫;803、水浴桶;804、隔热板;805、电动伸缩滑杆;806、限位圆盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图10,本发明提供的一种实施例:一种基于PCR-DGGE技术的小麦秸秆生物制气微生物源分析设备,包括面板1和温育晃动板8,面板1的底部安装有立柜5,面板1可供装置进行实验操作,而立柜5则可为装置进行相关试剂、试剂瓶和离心管以及温育晃动板8的存放提供空间,立柜5的内部放置有温育晃动板8,可辅助装置对厌氧活性污泥样品进行温育处理,进而获取样本中较全的DNA阻止,以便进行后续的PCR扩增以及DGGE图谱处理分析,辅助装置判断小麦秸秆生物制气的微生物源与不同种微生物菌种的相似性;

温育晃动板8的顶部设有两组对称布置的滑槽801,滑槽801的内部滑动连接有滑块,滑块的顶部安装有矩形的隔热板804,隔热板804的顶部安装有等面积的加热垫802,加热垫802的顶部安装有水浴桶803,水浴桶803的内部安装有等直径的限位圆盘806,限位圆盘806的内部设有插孔,温育晃动板8的顶部安装有电动伸缩滑杆805,且电动伸缩滑杆805位于两组滑槽801的中间,电动伸缩滑杆805的尾端与隔热板804的一侧表面连接,通过限位圆盘806内部的多组插孔,可辅助装置实现多组装有厌氧活性污泥样品的离心管同时进行温育处理,在实施温育处理时,可启动加热垫802,使其内部的限位圆盘806内部限位的离心管内部存放的厌氧活性污泥样品可在水浴桶803内部接受水浴加热,进行温育处理,并且在此过程中,间歇性定时启动电动伸缩滑杆805,使其往复伸缩运动,可带动隔热板804沿着滑槽801往复运动,进而带动加热垫802上方的水浴桶803随着电动伸缩滑杆805同步往复移动,形成晃动效果,通过加温可促进离心管样本中难裂解的细菌裂解,并且在晃动效果下加强裂解后细菌的溶解,以此最大程度获得厌氧活性污泥样品中DNA的总成分,隔热板804可避免加热垫802产生的热量向下传导,以此保证热量利用率的最大化;

面板1的顶部安装有显影组板7和检测板4,且显影组板7与检测板4的安装位置相互垂直,显影组板7可对装置实验时获取的多组DGGE指纹图谱提供背景分析支持,而检测板可为装置提供现场制作的正常无菌的去离子无菌水,进而避免使用储藏的去离子无菌水,保证装置在进行实验时,保证装置的无菌性。

进一步,显影组板7的顶部安装有四组前后布置的夹板组701,夹板组701的内部嵌合安装有背景板702,背景板702的背面安装有压缩弹簧704,压缩弹簧704远离背景板702的一端连接有C型的滑动框703,且滑动框703靠近背景板702的表面与背景板702的表面贴合,背景板702的内部安装有荧光灯板705,通过夹板组701可对背景板702形成限位,避免背景板702发生倾倒,在需要查看获得的DGGE指纹图谱时,需先摁压压缩弹簧704,使得滑动框703与背景板702的正面产生缝隙,随即将DGGE指纹图塞进缝隙中,随后放开压缩弹簧704,在弹性作用下可带动滑动框703挤压贴合在背景板702的正面,进而将DGGE指纹图固定,随即在荧光灯板705的背景灯光下,加强DGGE指纹图谱中荧光对比的视觉效果,进而可以更加清晰的获知DGGE指纹图谱内条带中亮点的集中度。

进一步,检测板4的一侧外壁安装有三组前后布置的去离子超纯水机401,检测板4的一侧外壁安装有水质细菌检测仪402,且水质细菌检测仪402位于去离子超纯水机401的下方,去离子超纯水机401的底部安装有出水管403,出水管403的表面安装有取样管405,且取样管405的一端延伸进出水管403的内部,取样管405和出水管403的表面均安装有控制阀,水质细菌检测仪402的顶部设有三组内陷的测试口406,水质细菌检测仪402的表面安装有三组平行布置的状态灯404,且状态灯404的安装位置与测试口406的安装位置一一对应,测试口406内部含有ATP拭子,而ATP拭子内部具有可以裂解细胞膜的试剂,可将细胞内部ATP释放,与试剂中含有的特异性酶发生发生,产生光,通过光点亮度值可判断微生物数量,在测试口406内壁产生亮光时,对应位置的状态灯404亮起,通过判断引导至测试口406内部的取样管405,即可判断检测板4表面三组去离子超纯水机401是否可以正常提供去离子无菌水,随机打开与正常工作的去离子超纯水机401连接的出水管403表面的控制阀,将生成的去离子无菌水予以取用,通过现场制造,可避免长期储藏导致去离子无菌水因其内部细菌二次生成导致使用储藏的去离子无菌水破坏实验无菌性。

进一步,面板1的顶部安装有底板101,且底板101位于显影组板7的侧前方,底板101的顶部设置有支撑调节结构3,支撑调节结构3包括有轴架301、一号轴杆302、弧形凹槽303、二号轴杆304、立杆305和三号轴杆306,底板101的顶部四角均安装有轴架301,轴架301的顶部安装有一号轴杆302,一号轴杆302的表面设有两组对称布置的弧形凹槽303,一号轴杆302的表面顶端贯穿安装有两组对称布置的二号轴杆304,且二号轴杆304为L型,二号轴杆304的内部贯穿连接有三号轴杆306,三号轴杆306的顶部表面安装有立杆305,且立杆305的长度和一号轴杆302的长度相同,在需要将底板101与盖板2分离成独立的双层支撑平面时,可拉伸盖板2使得一号轴杆302和立杆305绷直,进而形成支撑架,在需要收纳支撑调节结构3时,可向下按压盖板2,此时在三号轴杆306的传递作用下,立杆305受力带动二号轴杆304向弧形凹槽303表面转动,进而使得立杆305可折叠进弧形凹槽303内部,与一号轴杆302重合,进而减少支撑调节结构3整体需要的收纳空间,实现其灵活变化的效果。

进一步,立杆305的顶部连接有盖板2,盖板2的底部四角均设有内陷的收纳槽201,且四组收纳槽201均位于轴架301的正上方,收纳槽201的长度与一号轴杆302的长度相同,盖板2和底板101在支撑调节结构3的调节下,可实现灵活整理,以便在后续使用时可提供双层支撑平面,收纳槽201可为支撑调节结构3的受案提供空间,使得盖板2在为键盘604提供支撑平面时,能够与底板101紧密贴合,提供支撑作用。

进一步,立柜5的一侧外壁安装有两组前后置的挂杆501,立柜5的内部滑动安装有收纳抽屉502,且收纳抽屉502位于温育晃动板8的一侧,挂杆501可为键盘604的悬挂安装提供支撑作用,收纳抽屉502可辅助装置收纳相关物料,进而辅助装置进行后续的相关操作。

进一步,面板1的顶部设置有计算模块6,且计算模块6位于盖板2的后方,计算模块6包括有无线端口601、伸缩杆602、计算机603、键盘604和挂钩605,面板1的顶部通过螺栓安装有底座,底座的顶部安装有伸缩杆602,伸缩杆602的顶部安装有计算机603,计算机603靠近挂杆501的一侧外壁设有无线端口601,无线端口601可辅助键盘604和计算机603实现无线连接,进而减少线缆连接的必要,进而避免线缆在装置操作过程中带倒试剂瓶、离心管,造成瓶内和管内物体的溢出,伸缩杆602可调整计算机603的工作高度,以便工作人员在使用计算机603时可保持合适的实现高度,辅助工作人员避免颈椎问题。

进一步,盖板2的顶部放置有键盘604,键盘604的顶部表面覆盖有抑菌保护膜,键盘604的背面安装有两组对称布置的挂钩605,键盘604可方便工作人员对计算机603进行指令输入,抑菌保护膜可对键盘604形成抑菌保护,进而减少工作人员操作键盘604时接触病菌的可能,保证装置在进行相关操作时保证无菌性,挂钩605的使用,可在工作人员进行相关操作时,将挂钩605悬挂在挂杆501表面,进而挪出空间可增加面板1的可操作空间。

进一步,该装置的工作步骤如下:

S1、在使用本装置进行小麦秸秆生物制气微生物源分析操作前,可将小麦秸秆生物制气过程中需要使用的厌氧活性污泥样品放进离心管中裂解,随后将盛放有厌氧活性污泥样品的离心管插进限位圆盘806内部的插孔中,以备进行后续的温育处理,以此实现微生物总DNA的提取;

S2、在实施温育处理时,可启动加热垫802,使其内部的限位圆盘806内部限位的离心管内部存放的厌氧活性污泥样品可在水浴桶803内部接受水浴加热,进行温育处理,并且在此过程中,间歇性定时启动电动伸缩滑杆805,使其往复伸缩运动,可带动隔热板804以及加热垫802上方的水浴桶803随着电动伸缩滑杆805同步往复移动,形成晃动效果,通过加温可促进离心管样本中难裂解的细菌裂解,并且在晃动效果下加强裂解后细菌的溶解,以此最大程度获得厌氧活性污泥样品中DNA的总成分;

S3、随后对获取的DNA样本进行相应的电泳、纯化以及PCR扩增处理后,制备DGGE胶,并对DGGE胶进行电泳处理,之后可从得到的DGGE指纹图谱中把优势条带及不同时间段的差异条带从DGGE胶上切下进行回收;

S4、在回收优势条带及不同时间段的差异条带时,先对需要切胶回收的条带进行编号并准备无菌牙签以及无菌去离子水,将切下的有用条带按编制的序号放到对应序号的离心管中,随后分别在每个离心管中加入无菌水,并用牙签捣碎胶块悬浮于水并将离心管放在-20℃冰箱过夜,等待后续操作;

S5、在准备无菌水时,为避免事先放置无菌水内部生成细菌破坏无菌环境,须使用去离子超纯水机401现场制作去离子无菌水,并在使用生成的无菌水之前,将取样管405的尾端搁置在测试口406内部,随即打开取样管405表面的控制阀,可使得去离子超纯水机401处理后生成的去离子水经过取样管405流动传送至测试口406内,测试口406内部通过荧光素酶—荧光素体系快速检测三磷酸腺苷,继而判断水体内部是否存在有细菌,进而判断去离子水的无菌化质量,在状态灯404未亮起的情况下,得出相应位置去离子超纯水机401生成的去离子水满足无菌化要求;

S6、在进行厌氧处理系统中微生物动态变化的DGGE结果分析时,在DGGE指纹图谱中,如果一条泳道里的条带数目越多则代表这个样品中的微生物种类越多,与此同时,条带染色后的亮点代表了各种生物种群的丰度,如果检测的多个样品均在同一水平位置上有明显的条带,说明这种菌种分布比较广泛,在多个样品中均有存在,之后摁压压缩弹簧704,可使得滑动框703与背景板702的正面产生缝隙,随即将DGGE指纹图塞进缝隙中,随后放开压缩弹簧704,在弹性作用下可带动滑动框703挤压贴合在背景板702的正面,进而将DGGE指纹图固定,随即在荧光灯板705的背景灯光下,加强DGGE指纹图谱中荧光对比的视觉效果,进而可以更加清晰的获知DGGE指纹图谱内条带中亮点的集中度。

工作原理:在使用本装置进行小麦秸秆生物制气微生物源分析操作前,可将小麦秸秆生物制气过程中需要使用的厌氧活性污泥样品放进离心管中裂解,随后将盛放有厌氧活性污泥样品的离心管插进限位圆盘806内部的插孔中,以备进行后续的温育处理,以此实现微生物总DNA的提取,在实施温育处理时,可启动加热垫802,使其内部的限位圆盘806内部限位的离心管内部存放的厌氧活性污泥样品可在水浴桶803内部接受水浴加热,进行温育处理,并且在此过程中,间歇性定时启动电动伸缩滑杆805,使其往复伸缩运动,可带动隔热板804以及加热垫802上方的水浴桶803随着电动伸缩滑杆805同步往复移动,形成晃动效果,通过加温可促进离心管样本中难裂解的细菌裂解,并且在晃动效果下加强裂解后细菌的溶解,以此最大程度获得厌氧活性污泥样品中DNA的总成分,随后对获取的DNA样本进行相应的电泳、纯化以及PCR扩增处理后,制备DGGE胶,并对DGGE胶进行电泳处理,之后可从得到的DGGE指纹图谱中把优势条带及不同时间段的差异条带从DGGE胶上切下进行回收,在回收优势条带及不同时间段的差异条带时,先对需要切胶回收的条带进行编号并准备无菌牙签以及无菌去离子水,将切下的有用条带按编制的序号放到对应序号的离心管中,随后分别在每个离心管中加入无菌水,并用牙签捣碎胶块悬浮于水并将离心管放在-20℃冰箱过夜,等待后续操作,在准备无菌水时,为避免事先放置无菌水内部生成细菌破坏无菌环境,须使用去离子超纯水机401现场制作去离子无菌水,并在使用生成的无菌水之前,将取样管405的尾端搁置在测试口406内部,随即打开取样管405表面的控制阀,可使得去离子超纯水机401处理后生成的去离子水经过取样管405流动传送至测试口406内,测试口406内部通过荧光素酶—荧光素体系快速检测三磷酸腺苷,继而判断水体内部是否存在有细菌,进而判断去离子水的无菌化质量,在状态灯404未亮起的情况下,得出相应位置去离子超纯水机401生成的去离子水满足无菌化要求,在进行厌氧处理系统中微生物动态变化的DGGE结果分析时,在DGGE指纹图谱中,如果一条泳道里的条带数目越多则代表这个样品中的微生物种类越多,与此同时,条带染色后的亮点代表了各种生物种群的丰度,如果检测的多个样品均在同一水平位置上有明显的条带,说明这种菌种分布比较广泛,在多个样品中均有存在,之后摁压压缩弹簧704,可使得滑动框703与背景板702的正面产生缝隙,随即将DGGE指纹图塞进缝隙中,随后放开压缩弹簧704,在弹性作用下可带动滑动框703挤压贴合在背景板702的正面,进而将DGGE指纹图固定,随即在荧光灯板705的背景灯光下,加强DGGE指纹图谱中荧光对比的视觉效果,进而可以更加清晰的获知DGGE指纹图谱内条带中亮点的集中度。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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