有孔虫诱捕装置及其使用方法

1.本发明涉及深海生物样品采集技术领域，特别是涉及一种有孔虫诱捕装置及其使用方法。


背景技术：

2.有孔虫是无组织无器官的单细胞生物。有孔虫可以是浮游生物，也可以是底栖生物。浮游有孔虫生活在海洋的上部，底栖有孔虫一般生活在洋底或洋底下面。有孔虫的个体极其微小，只有0.15毫米大小，有孔虫种类繁多，现今约6000余种，并且还以每天2个新种的速度增加。
3.有孔虫对环境的反应特别敏感，有明显的深度分布范围，因而是最好的海深指示生物。不同时期的有孔虫沉积物不但能确定地层的地质年代，而且还能提示地下情况，可为寻找矿藏尤其是石油提供重要依据。有孔虫数量丰富，分布广泛，可生活于各种各样的海洋环境，其壳体可反映出非常有用的环境信息，可用于诸多研究领域，被誉为“大海里的小巨人”。获取高质量的有孔虫样品，可以展开多个学科领域的研究，具有重要科学意义。
4.目前缺乏能够应用在深海环境中捕获有孔虫生物样品的装置，无法满足对海底生物的多个学科领域的研究需求。


技术实现要素：

5.基于此，本发明的一目的是，提供一种有孔虫诱捕装置，所述有孔虫诱捕装置具备底栖和浮游有孔虫样品捕获功能和有孔虫样品原位固定保存功能，能够在深海环境中获取高质量的有孔虫样品，为海底生物的多个学科领域的研究提供样品支持。
6.本发明在一方面提供了一种有孔虫诱捕装置，包括：
7.安装底板，所述安装底板设置有有孔虫诱捕盒安装位、运载平台安装位以及样品存放及原位固定底座安装位，所述有孔虫诱捕装置经由所述运载平台安装位被装载在运载平台上；
8.有孔虫诱捕盒，所述有孔虫诱捕盒安装于所述安装底板的所述有孔虫诱捕盒安装位，用于利用有孔虫的趋磁性对有孔虫进行诱捕；以及
9.样品存放及原位固定底座，所述样品存放及原位固定底座安装于所述安装底板的所述样品存放及原位固定底座安装位，用于对所述有孔虫诱捕盒采集的有孔虫进行存放和原位固定。
10.在本发明的一实施例中，所述有孔虫诱捕盒包括从上到下依次设置的诱捕盒上盖、上层过滤组件、磁性件、下层过滤组件、诱捕盒下盖以及锯齿切割底座；所述诱捕盒上盖和所述诱捕盒下盖分别用于固定所述有孔虫诱捕盒的上表面和下表面，所述磁性件用于诱捕有孔虫进入所述有孔虫诱捕盒，所述上层过滤组件和所述下层过滤组件用于筛选和保存有孔虫样品，所述锯齿切割底座用于在所述有孔虫诱捕盒被回收存放至所述样品存放及原位固定底座时刺破薄膜试剂袋，以释放出原位固定液，对有孔虫细胞组织进行原位固定。
11.在本发明的一实施例中，所述上层过滤组件包括两层上层多孔支撑板和设置于两层所述上层多孔支撑板之间的上层滤纸，所述下层过滤组件包括两层下层多孔支撑板和设置于两层所述下层多孔支撑板之间的下层滤纸。
12.在本发明的一实施例中，所述上层滤纸和所述下层滤纸的孔径为50μm～150μm。
13.在本发明的一实施例中，所述上层过滤组件和所述下层过滤组件与所述磁性件之间均设置有间隙，以供有孔虫活动。
14.在本发明的一实施例中，所述诱捕盒上盖和所述诱捕盒下盖均为镂空盖板。
15.在本发明的一实施例中，所述有孔虫诱捕盒还包括用于供机械手抓取的第一抓取件，所述诱捕盒上盖的中心位置设置有用于安装所述第一抓取件的第一安装吊环。
16.在本发明的一实施例中，所述样品存放及原位固定底座包括：
17.存放底座，所述存放底座用于存放所述有孔虫诱捕盒；
18.薄膜试剂袋，所述薄膜试剂袋设置于所述存放底座内，并存放有用于固定有孔虫细胞组织的原位固定液；
19.上盖，所述上盖盖设于所述存放底座之上，用于与所述存放底座形成密封的存放空间；
20.密封圈，所述密封圈设置于所述存放底座和所述上盖之间，用于所述存放底座和所述上盖之间的密封。
21.在本发明的一实施例中，所述样品存放及原位固定底座还包括用于供机械手抓取的第二抓取件，所述上盖的中心位置设置有用于安装所述第二抓取件的第二安装吊环。
22.本发明在另一方面还提供了一种有孔虫诱捕装置的使用方法，包括步骤：
23.将样品存放及原位固定底座的薄膜试剂袋装满原位固定液，并将所述薄膜试剂袋固定在所述样品存放及原位固定底座的存放底座内；
24.将所述有孔虫诱捕装置装载固定在运载平台上；
25.经由所述运载平台将所述有孔虫诱捕装置运载移动到海底目标地点；
26.通过所述运载平台的机械手将所述有孔虫诱捕装置的有孔虫诱捕盒取下，放置在所述海底目标地点，展开工作底栖和浮游有孔虫诱捕工作；以及
27.完成有孔虫诱捕工作后，通过所述运载平台的机械手将所述样品存放及原位固定底座的上盖打开，将所述有孔虫诱捕盒放入所述存放底座内，盖上所述上盖，所述有孔虫诱捕盒的锯齿切割底座将所述存放底座内的所述薄膜试剂袋刺破，原位固定液渗出，从而完成对有孔虫样品的原位固定。
28.本发明的所述有孔虫诱捕装置兼具底栖和浮游有孔虫样品捕获功能和有孔虫样品原位固定保存功能，能够在深海环境中获取高质量的有孔虫样品，极大提高了样品的质量，使得样品的科学价值大大提高。
29.本发明的所述有孔虫诱捕装置利用有孔虫的趋磁性展开诱捕，具有结构简单、成本低廉、稳定可靠的优点，有利于批量生产。
30.本发明的所述有孔虫诱捕装置能够搭载在现有的载人潜器或者rov等运载平台上进行移动和布放至海底目标地点，并能够经由运载平台的机械手执行有孔虫诱捕盒的布放和回收，使用方式简单、方便，具有广泛的应用前景。
31.本发明的所述有孔虫诱捕装置主体部分均为塑料材质，具有耐腐蚀、空气中及水
中质量轻等优点，减小了运载平台的负担，可一次搭载和布放多台进行作业。
32.通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
附图说明
33.图1为本发明的一优选实施例的所述有孔虫诱捕装置处于布放状态的立体结构示意图。
34.图2为图1所示的所述有孔虫诱捕装置的剖视示意图。
35.图3为图1所示的所述有孔虫诱捕装置的有孔虫诱捕盒的剖视示意图。
36.图4为图1所示的所述有孔虫诱捕装置的有孔虫诱捕盒的侧视示意图。
37.图5为图1所示的所述有孔虫诱捕装置的样品存放及原位固定底座的剖视示意图。
38.图6为图1所示的所述有孔虫诱捕装置的安装底板的立体结构示意图。
39.图7为图1所示的所述有孔虫诱捕装置处于回收状态的立体结构示意图。
40.图8为图1所示的所述有孔虫诱捕装置处于回收状态的剖视示意图。
41.附图标号说明：有孔虫诱捕装置100；安装底板10；有孔虫诱捕盒安装位11；运载平台安装位12；样品存放及原位固定底座安装位13；有孔虫诱捕盒20；诱捕盒上盖21；第一安装吊环211；上层过滤组件22；上层多孔支撑板221；上层滤纸222；磁性件23；下层过滤组件24；下层多孔支撑板241；下层滤纸242；诱捕盒下盖25；锯齿切割底座26；第一抓取件27；诱捕盒外壳28；样品存放及原位固定底座30；存放底座31；薄膜试剂袋32；上盖33；第二安装吊环331；密封圈34；第二抓取件35。
具体实施方式
42.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
43.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
44.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.有孔虫作为良好的环境记录载体，其分布特征的变化被广泛应用于海洋环境变化
研究，有孔虫种属及类群特征与微观的有孔虫壳体元素、同位素组成都可以记录环境信息，因此获取高质量的有孔虫样品具有重要科学意义。
47.因此，本发明提供了一种深海有孔虫诱捕装置，利用有孔虫的趋磁性对底栖和浮游的有孔虫进行诱捕，可单组或者多组布放在深海底部待研究区域，捕获底栖和浮游的有孔虫样品，回收时，所述深海有孔虫诱捕装置会释放原位固定液，迅速稳定有孔虫细胞组织，从而保证样品的保真性和可靠性。
48.如图1至图8所示，根据本发明的一优选实施例的一种有孔虫诱捕装置100的具体结构被阐明。
49.具体地，如图1至图6所示，所述有孔虫诱捕装置100包括：
50.安装底板10，所述安装底板10设置有有孔虫诱捕盒安装位11、运载平台安装位12以及样品存放及原位固定底座安装位13，所述有孔虫诱捕装置100经由所述运载平台安装位12被装载在运载平台上；
51.有孔虫诱捕盒20，所述有孔虫诱捕盒20安装于所述安装底板10的所述有孔虫诱捕盒安装位11，用于利用有孔虫的趋磁性对有孔虫进行诱捕；以及
52.样品存放及原位固定底座30，所述样品存放及原位固定底座30安装于所述安装底板10的所述样品存放及原位固定底座安装位13，用于对所述有孔虫诱捕盒20采集的有孔虫进行存放和原位固定。
53.更具体地，所述有孔虫诱捕盒20为可移动部件，可由载人潜器或rov的机械手将其取下，放置在海底目标地点，利用有孔虫的趋磁性，对有孔虫进行诱捕。
54.如图2至图4所示，所述有孔虫诱捕盒20包括从上到下依次设置的诱捕盒上盖21、上层过滤组件22、磁性件23、下层过滤组件24、诱捕盒下盖25以及锯齿切割底座26；所述诱捕盒上盖21和所述诱捕盒下盖25分别用于固定所述有孔虫诱捕盒20的上表面和下表面，所述磁性件23用于诱捕有孔虫进入所述有孔虫诱捕盒20，所述上层过滤组件22和所述下层过滤组件24用于筛选和保存有孔虫样品，所述锯齿切割底座26用于在所述有孔虫诱捕盒20被回收存放至所述样品存放及原位固定底座30时刺破薄膜试剂袋32，以释放出原位固定液，对有孔虫细胞组织进行原位固定。
55.可以理解的是，根据有孔虫的趋磁性，所述磁性件23是诱捕有孔虫的核心部件，也就是说，由于有孔虫具有趋磁性，因此有孔虫会穿过所述上层过滤组件22和所述下层过滤组件24进入有所述磁性件23的空间内。特别地，所述上层过滤组件22和所述下层过滤组件24与所述磁性件23之间均留有间隙，以供有孔虫活动。
56.在本发明的这一具体实施例中，所述磁性件23为磁铁。
57.具体地，所述上层过滤组件22包括两层上层多孔支撑板221和设置于两层所述上层多孔支撑板221之间的上层滤纸222，即所述上层多孔支撑板221为双层结构，用于固定所述上层滤纸222。所述上层滤纸222用于筛选和保存有孔虫样品，安装在两层所述上层多孔支撑板221之间，有孔虫钻进所述上层滤纸222后，被保存在内部空间。
58.相同地，所述下层过滤组件24包括两层下层多孔支撑板241和设置于两层所述下层多孔支撑板241之间的下层滤纸242。所述下层滤纸242用于筛选和保存有孔虫样品，安装在两层所述下层多孔支撑板241之间，有孔虫钻进所述下层滤纸242后，被保存在内部空间。
59.可以理解的是，根据取样种类的需求，可更换不同孔径的滤纸，以诱捕不同种类的
有孔虫，可选地，在本发明的这一实施例中，所述上层滤纸222和所述下层滤纸242的孔径为50μm～150μm，例如可以具体采用150μm、100μm、50μm等孔径的所述上层滤纸222和所述下层滤纸242，所述上层滤纸222和所述下层滤纸242的孔径可以相同也可以不同，以便于能够灵活诱捕不同种类的有孔虫，提高所述有孔虫诱捕装置100的使用灵活性。
60.特别地，所述诱捕盒上盖21和所述诱捕盒下盖25均为镂空盖板。通过采用大面积镂空盖板，一方面能够方便有孔虫进入所述有孔虫诱捕盒20内，另一方面还能够在确保固定上下表面的基础上减轻所述有孔虫诱捕盒20的重量，减小运载平台的负担。
61.值得一提的是，所述有孔虫诱捕盒20还包括用于供机械手抓取的第一抓取件27，所述诱捕盒上盖21的中心位置设置有用于安装所述第一抓取件27的第一安装吊环211。
62.可以理解的是，所述有孔虫诱捕装置100通过所述运载平台的机械手抓取所述第一抓取件27来实现所述有孔虫诱捕盒20的布放。所述第一抓取件27可以为抓取吊耳或抓取软绳，本发明对此不作限制。
63.值得一提的是，所述有孔虫诱捕盒20还包括设置于所述诱捕盒上盖21和所述诱捕盒下盖25之间的诱捕盒外壳28。
64.在这一实施例中，所述有孔虫诱捕盒20整体为圆柱形结构，在本发明的一些实施例中，所述有孔虫诱捕盒20也可以为其他形状，本发明对此不作限制。
65.如图2和图5所示，所述样品存放及原位固定底座30用于对有孔虫样品进行原位固定，以及在回收时对有孔虫样品进行保护，防止外部海水对有孔虫样品的混合及污染，包括：
66.存放底座31，所述存放底座31用于存放所述有孔虫诱捕盒20；
67.薄膜试剂袋32，所述薄膜试剂袋32设置于所述存放底座31内，并存放有用于固定有孔虫细胞组织的原位固定液，用于对有孔虫样品进行原位固定，避免有孔虫样品因为压力及温度变化，导致细胞组织分解；
68.上盖33，所述上盖33盖设于所述存放底座31之上，用于与所述存放底座31形成密封的存放空间；以及
69.密封圈34，所述密封圈34设置于所述存放底座31和所述上盖33之间，用于所述存放底座31和所述上盖33之间的密封。
70.值得一提的是，所述存放底座31的材料为低密度的塑料，具有保温性，从而能够更好地保存样品。
71.此外，还值得一提的是，所述上盖33用于所述存放底座31的上表面密封，隔绝回收过程中其他深度的海水对样品的冲刷和污染，材料为低密度的塑料板，具有保温性，从而能够更好地保存样品。
72.进一步地，所述样品存放及原位固定底座30还包括用于供机械手抓取的第二抓取件35，所述上盖33的中心位置设置有用于安装所述第二抓取件35的第二安装吊环331。所述第二抓取件35可以为抓取吊耳或抓取软绳，本发明对此不作限制。
73.如图6所示，所述安装底板10用于系统整体集成安装，预留有所述有孔虫诱捕盒安装位11和所述样品存放及原位固定底座安装位13，中间镂空孔用于系统整体与运载平台之间的安装与固定，即所述运载平台安装位12位于所述有孔虫诱捕盒安装位11和所述样品存放及原位固定底座安装位13之间。
74.所述有孔虫诱捕装置100的工作流程如下：
75.一、布放前准备
76.(1)将样品存放及原位固定底座30的薄膜试剂袋32装满原位固定液，并将所述薄膜试剂袋32固定在所述样品存放及原位固定底座30的存放底座31内；
77.(2)将所述有孔虫诱捕装置100装载固定在运载平台上。
78.二、布放作业
79.(1)完成布放准备工作后，经由载人潜器或者rov等运载平台，将所述有孔虫诱捕装置100运载移动到海底目标地点，其中所述有孔虫诱捕装置100的布放状态如图1和图2所示；
80.(2)通过所述运载平台的机械手将所述有孔虫诱捕装置100的有孔虫诱捕盒20取下，放置在所述海底目标地点，展开工作底栖和浮游有孔虫诱捕工作。
81.三、回收与样品保存
82.(1)完成有孔虫诱捕工作后，通过所述运载平台的机械手将所述样品存放及原位固定底座30的上盖33打开，将所述有孔虫诱捕盒20放入所述存放底座31内，盖上所述上盖33，所述有孔虫诱捕盒20的锯齿切割底座26将所述存放底座31内的所述薄膜试剂袋32刺破，原位固定液渗出，从而完成对有孔虫样品的原位固定，其中所述有孔虫诱捕装置100的回收状态如图7和图8所示。
83.总的来讲，本发明的所述有孔虫诱捕装置100具有以下有益效果：
84.所述有孔虫诱捕装置100兼具底栖和浮游有孔虫样品捕获功能和有孔虫样品原位固定保存功能，能够在深海环境中获取高质量的有孔虫样品，极大提高了样品的质量，使得样品的科学价值大大提高。
85.所述有孔虫诱捕装置100利用有孔虫的趋磁性展开诱捕，具有结构简单、成本低廉、稳定可靠的优点，有利于批量生产。
86.所述有孔虫诱捕装置100能够搭载在现有的载人潜器或者rov等运载平台上进行移动和布放至海底目标地点，并能够经由运载平台的机械手执行有孔虫诱捕盒20的布放和回收，使用方式简单、方便，具有广泛的应用前景。
87.所述有孔虫诱捕装置100主体部分均为塑料材质，具有耐腐蚀、空气中及水中质量轻等优点，减小了运载平台的负担，可一次搭载和布放多台进行作业。
88.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
89.以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。