一种深海生物样品原位化学固定装置
技术领域
本发明属于深海采样装备技术领域，具体涉及一种深海生物样品原位化学固定装置，可以应用于不同水体中生物样品的采集与化学固定场景。
背景技术
随着生命科学探索的逐步精细化，通常需要对生物样品在原来的环境中所呈现的基因表达模式或染色质三维构型信息进行检测，这就要求在采集样品的同时要实现原位化学固定。以往简单直接地样品采集方法，是将生物样品从深海捕捞到甲板上之后，再添加化学试剂进行固定。
现有技术中存在的主要问题和不足包括：
由于大部分深海生物样品在捕捞到海面时已经死亡多时，细胞内的基因表达情况、染色质三维结构已经发生很大改变，导致无法获得比较有科学意义的生物信息。近年来出现了一些通过深潜器机械手挤压来释放化学固定液的技术方案，然而下潜深度大于1000米并且拥有机械手的深海深潜器数量很少，使该方案的应用受到很大局限。高压模拟仓内能够模拟深海的高水压环境，常常用来研究深海生物对高压环境的适应性，为了获得有科学意义的生物信息，也需要使用原位化学固定装置，然而高压模拟仓的内部容量有限，依赖于机械手或依赖于深潜器的化学固定装置显然无法使用。
解决上述技术问题的意义：
需要一种针对深海生物样品的能够独立释放固定剂的原位化学固定装置，从而实现生物样品在原环境中被采集的同时也被化学试剂固定，最大限度地保留有科学意义的生物信息，并且能够广泛地适配于多种应用场景，例如独立使用、放入高压仓内使用、搭载于采水架使用、搭载于载人或无人深潜器使用。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题和不足，本发明提供了一种深海生物样品原位化学固定装置，能够广泛适用于多种应用场景，包括在高压模拟仓内的应用，结构简单，使用方便，提高了生物样品化学固定的效率。
为此，本发明采用了以下技术方案：
一种深海生物样品原位化学固定装置，包括瓶体、卡盖、释放器单元和固定架；所述瓶体的两端开口，所述卡盖位于瓶体的两个开口处，位于瓶体内的橡胶绳的两端分别与两个卡盖的内侧连接，卡盖的外侧通过释放器单元连接；所述瓶体内设置有两个固定架，两个固定架之间设置有母液袋；所述固定架上设置有刺刀限位孔，两个固定架的刺刀限位孔内均设置有刺刀，刺刀的尖头端与母液袋相对，刺刀的钝头端延伸至瓶体的开口处。
优选地，所述卡盖包括帽檐板，帽檐板的一侧面设置有外把，另一侧面设置有内塞，内塞与内把连接，内塞外周套设有外密封圈，瓶体的开口内壁设置有与外密封圈适配的内密封圈；所述外把上开设有外把孔，外把孔与释放器单元连接，所述内把上开设有内把孔，内把孔与橡胶绳连接。
优选地，所述固定架包括两个多孔圆盘，多孔圆盘之间通过支撑柱连接，多孔圆盘上设置有刺刀限位孔，两个多孔圆盘的刺刀限位孔位置一一对应，刺刀贯穿两个多孔圆盘上位置一一对应的两个刺刀限位孔，两个多孔圆盘上均设置有位置对应的长形孔，母液袋上设置有与长形孔位置对应的母液袋贯通孔，橡胶绳穿过长形孔和母液袋贯通孔。
优选地，所述刺刀上固定有磁环，磁环设置在刺刀限位孔朝向母液袋的一侧。
优选地，所述多孔圆盘为导磁材质。
优选地，所述多孔圆盘为不锈钢。
优选地，所述母液袋包括多个，采用并联方式布置。
优选地，所述母液袋为一次性用品，采用弹性材质。
优选地，所述瓶体的瓶侧设有出水咀，出水咀上堵设有咀帽；瓶体的瓶侧还设置有把手。
优选地，所述母液袋内设有固定剂，母液袋被刺刀刺破后母液袋内的固定剂与瓶体内的海水混合后形成固定剂工作液，与生物样品发生预期的化学反应，完成生物样品的原位化学固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)依靠样品瓶自身的释放器单元、瓶盖、内置固定架、刺刀与母液袋的连锁传动，实现固定剂的释放，使该装置能够独立完成释放化学固定剂的任务，因而能够广泛适用于多种应用场景，包括在高压模拟仓内的应用。
(2)依靠卡盖撞击刺刀实现母液袋中的固定剂的释放，实现了瓶体的闭合与固定剂的释放几乎同步，传动机构简单，成功率高；同时形成密闭腔室，有利于化学试剂发挥作用。
(3)依靠母液袋的破裂来释放固定剂，开口巨大，释放速度快，有利于实现快速原位固定。
(4)固定剂保存在柔软材质的母液袋中，有利于提前排出空气，更适用于深海高压环境。
(5)可以并联使用多个母液袋，能够避免某些化学试剂之间提前发生反应，有利于保存化学试剂的活性。
(6)母液袋采用弹性材质，经过刺刀的破坏，裂口更大，释放试剂更快速。
(7)母液袋为一次性用品，可以避免相互污染。
(8)固定架不仅可以用于限制刺刀滑动的方向，还用于固定饵料，吸引生物的聚集，提高生物样品化学固定的效率。
附图说明
图1是本发明所提供的一种深海生物样品原位化学固定装置的右视结构示意图。
图2是本发明所提供的一种深海生物样品原位化学固定装置的俯视结构示意图。
图3是瓶体内的展开示意图。
图4是刺刀的结构示意图。
图5是固定架的结构示意图。
附图标记说明：1、瓶体；2、卡盖；3、释放器单元；4、固定架；201、帽檐板；202、内塞；203、内把；204、内把孔；205、橡胶绳；206、外密封圈；207外把；208、外把孔；401、多孔圆盘；402、支撑柱；403、刺刀限位孔；404、刺刀；405、长形孔；406、磁环；407、母液袋；408、母液袋贯通孔；4041、钝头端；4042、尖头端。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1和图2所示，本发明公开了一种深海生物样品原位化学固定装置，包括瓶体1、卡盖2、释放器单元3和固定架4；所述瓶体1的两端开口，所述卡盖2位于瓶体1的两个开口处，位于瓶体1内的橡胶绳205的两端分别与两个卡盖2的内侧连接，卡盖2的外侧通过释放器单元3连接；所述瓶体1内设置有两个固定架4，两个固定架4之间设置有母液袋407；所述固定架4上设置有刺刀限位孔403，两个固定架4的刺刀限位孔403内均设置有刺刀404，刺刀404的尖头端4042与母液袋407相对，刺刀404的钝头端4041延伸至瓶体1的开口处。
具体地，所述卡盖2包括帽檐板201，帽檐板201的一侧面设置有外把207，另一侧面设置有内塞202，内塞202与内把203连接，内塞202外周套设有外密封圈206，瓶体1的开口内壁设置有与外密封圈206适配的内密封圈；所述外把207上开设有外把孔208，外把孔208与释放器单元3连接，所述内把203上开设有内把孔204，内把孔204与橡胶绳205连接。
具体地，如图3和图5所示，所述固定架4包括两个多孔圆盘401，多孔圆盘401之间通过支撑柱402连接，多孔圆盘401上设置有刺刀限位孔403，两个多孔圆盘401的刺刀限位孔403位置一一对应，刺刀404贯穿两个多孔圆盘401上位置一一对应的两个刺刀限位孔403，两个多孔圆盘401上均设置有位置对应的长形孔405，母液袋407上设置有与长形孔405位置对应的母液袋贯通孔408，橡胶绳205穿过长形孔405和母液袋贯通孔408。
具体地，如图4所示，所述刺刀404上固定有磁环406，磁环406设置在刺刀限位孔403朝向母液袋407的一侧。
具体地，所述多孔圆盘401为导磁材质。
具体地，所述多孔圆盘401为不锈钢。
具体地，所述母液袋407包括多个，采用并联方式布置。
具体地，所述母液袋407为一次性用品，采用弹性材质。
具体地，所述瓶体1的瓶侧设有出水咀，出水咀上堵设有咀帽；瓶体1的瓶侧还设置有把手。
具体地，所述母液袋407内设有固定剂，母液袋407被刺刀404刺破后母液袋407内的固定剂与瓶体1内的海水混合后形成固定剂工作液，与生物样品发生预期的化学反应，完成生物样品的原位化学固定。
实施例
一种深海生物样品原位化学固定装置，包括两端开口的瓶体1，还包括设置在瓶体1的两个开口处的卡盖2，位于瓶体1内的橡胶绳205的两端分别与两个卡盖2的内侧连接。
瓶体1内设置有两个固定架4，两个固定架4之间设置有母液袋407，固定架4上设置有刺刀限位孔403，两个固定架4的刺刀限位孔403内均设置有刺刀404，刺刀404的尖头端4042与母液袋407相对，刺刀404的钝头端4041延伸至瓶体1的开口处；刺刀404上面设有磁环406，能够使刺刀404暂时吸附在固定架4上。
卡盖2闭合的同时，卡盖2撞击刺刀404的钝头端4041，刺刀404沿着刺刀限位孔403向瓶体1的中间部分滑动，使刺刀404的尖头端4042刺入位于瓶体1中间位置的母液袋407，使母液袋407破裂，其中的母液袋407中的固定剂经由破口处迅速释放到瓶体1内，与瓶体1内海水混合后形成固定剂工作液，从而与生物样品发生预期的化学反应，完成生物样品的原位化学固定。
固定架4包括两个多孔圆盘401，多孔圆盘401之间通过支撑柱402连接，多孔圆盘401上设置有刺刀限位孔403，两个多孔圆盘401的刺刀限位孔403位置一一对应，刺刀404贯穿两个多孔圆盘401上位置一一对应的两个刺刀限位孔403，两个多孔圆盘401上均设置有位置对应的长形孔405，母液袋407上设置有与长形孔405位置对应的母液袋贯通孔408，橡胶绳205穿过长形孔405和母液袋贯通孔408。
刺刀404上固定有磁环406，多孔圆盘401为导磁材质，磁环406设置在刺刀限位孔403朝向母液袋407的一侧。
刺刀限位孔403对刺刀404起到限位作用，刺刀404只能沿刺刀限位孔403的轴向运动，使得卡盖2撞击刺刀404的钝头端4041时，刺刀404沿刺刀限位孔403的轴向方向运动，刺刀404的尖头端4042会刺破母液袋407。在刺刀404没有受到卡盖2撞击时，刺刀404可以通过磁环406与刺刀限位孔403内壁之间的磁吸力，保持与固定架4之间的相对位置关系。在刺刀404受到卡盖2撞击后，撞击力大于磁吸力，刺刀404的尖头端4042刺破母液袋407。
根据实际情况的不同，使用方式也不同，可以分为三种不同的应用形式：手动形式、定时形式和触发形式。
手动形式是指将释放器单元3连接到船上或岸上或载人深潜器的控制模块中，通过手动控制释放器单元3来实现生物样品原位化学固定。
定时形式是指通过提前在释放器单元3中写入时控程序，使其在设定的时间工作，闭合卡盖2，释放化学固定液。如果此时瓶体1内已经聚集了一些生物，则能够实现原位化学固定。这种使用形式比较独立，也可适用于高压模拟仓内的使用场景。
触发形式是指通过释放器单元3中传感器接受到的特定信号，例如生物进入到瓶体1内的信号等等，自动触发释放器单元3的工作，从而实现生物样品原位化学固定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
