一种透析装置及包含该透析装置的微宇宙实验装置

摘要

本发明公开了一种透析装置及包含该透析装置的微宇宙实验装置。所述透析装置包括透析袋和去底离心管，所述去底离心管包括管盖和管身螺纹；所述透析袋撑开呈圆柱体，圆柱体透析袋两端分别通过两个去底离心管的管盖和管身螺纹密封。所述微宇宙实验装置包括前述透析装置和培养容器，所述透析装置放置在培养容器中。所述装置用于研究水域生态系统中种间关系的间接作用，可以应用于科学实验和浮游生物特别培养生产领域。将有利于相关研究的开展，具有科研价值和社会效益。

权利要求

1.一种微宇宙实验装置，其特征在于，所述装置包括透析装置，所述透析装置放置在培养容器中；

其中，所述透析装置包括透析袋和去底离心管，所述去底离心管包括管盖和管身螺纹；

所述透析装置的制备方法包括如下步骤：（1）将两个离心管去底，保留离心管管盖和管身螺纹部分；

（2）将透析袋撑开呈圆柱形，透析袋两端分别包裹一个去底离心管管身，透析袋两端袋口向内折，旋紧离心管管盖，构成封闭系统；即为所述透析装置；

所述透析装置下端离心管中放置负重，使透析装置沉在培养容器底部，透析膜悬浮在培养容器内液体中；

透析装置内溶液液面低于上部离心管口，保持透析装置直立于培养容器中的溶液内。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述负重为玻璃珠。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述去底离心管选用50ml离心管去底制成。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透析袋规格为截留分子量8000-

14000，宽55mm，撑开成圆柱形后直径3.5mm，袋长15cm。

5.权利要求1 4任一项所述装置在水生态系统种间关系研究中的应用。

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说明书

一种透析装置及包含该透析装置的微宇宙实验装置

技术领域

[0001] 本发明属生物技术领域，具体而言是一种利用透析袋截留大分子物质，透过小分子物质，从而阻隔生物的直接接触，通过信息物质的传递，研究种间相互关系的微宇宙实验装置。

背景技术

[0002] 生物的种间关系是生物群落中各个物种之间的相互关系。群落内的生物并非独立的个体，而是因能量和物质资源、栖息地等非生物因素普遍联系。生物的种间关系十分复杂，主要有原始合作、共栖、共生、寄生、捕食、竞争等类型。生物群落中占据不同营养级的生物通过物质、信号等形式进行能量的传递和信息的交流。生物的种间关系不仅有直接的相互作用，还有间接的作用。如同一营养级生物间的竞争关系中，有直接的竞争栖息地、争夺物质资源，同时也存在通过信号物质的传递抑制竞争物种的生长等间接的竞争行为。在捕食和被捕食关系中，也同样存在间接作用。研究发现，很多低等的猎物同样具有识别捕食者的能力：植物和藻类能够识别捕食者的信号分子，并且做出防御响应。

[0003] 在水域生态系统中，物种间具有普遍的以水为载体通过信号传递信息的现象。不同藻类间以及藻类与水生植物间能够通过化感物质影响竞争者的光合作用、细胞膜透过性等从而抑制竞争者的正常生长。许多藻类以及无脊椎动物还能利用捕食者的捕食信号、受伤同类的信号等来感知捕食者的存在，从而躲避捕食者。目前研究水生态系统种间关系的方法通常有直接接触法和间接作用法。直接接触法：将种间关系中相互作用的两个物种于同一体系中共同培养，观察两个物种的种群动态变化或生理生化过程。间接作用法：将两个物种分别培养，通过向一种生物的培养体系中添加另一种生物生活过的溶液，研究两种生物通过向水体释放化学信号进行相互交流。直接接触法能够直接反映种间关系的结局，但往往掩盖了化学信号传递和作用的过程。而间接作用法中通过添加生活液的方式虽然能够反映信号交流，但信号的作用常常会随着时间而衰减。自然水体中，种间相互关系时刻都在发生，因此如何优化种间相互关系的研究方法和手段，对于获得可靠的实验结论有着至关重要的作用。

[0004] 现有技术中常见的透析袋微宇宙装置中的透析装置多为一截透析袋，两端采用密封夹封住构成，这样的装置取样困难，并且由于密封夹多为塑料制品，不仅难以在水体中保持悬浮，同时无法高温灭菌。

发明内容

[0005] 本发明目的在于克服现有技术的问题，提供一种易于取样，容易在水体中保持悬浮，同时可进行高温灭菌的透析装置。

[0006] 为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

[0007] 一种透析装置，所述透析装置包括透析袋和去底离心管，所述去底离心管包括管盖和管身螺纹；所述透析袋撑开呈圆柱体，圆柱体透析袋两端分别通过两个去底离心管的管盖和管身螺纹密封。

[0008] 本发明还提供一种包含上述透析装置的微宇宙实验装置。通过模拟自然水体中长期存在的种间信号物质的传递，将种间关系双方间隔在透析袋内外，从而达到研究物种间通过信号物质相互影响的目的。所述装置使得实时观察和研究种间间接关系成为可能，由于关系双方虽不直接接触，但共同生活于同一水体，避免了信号物质衰减的可能。

[0009] 为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

[0010] 一种用于研究水生态系统种间关系的微宇宙透析袋实验装置，所述装置包括上述透析装置和培养容器，所述透析装置放置在培养容器中。

[0011] 所述去底离心管优选选用50ml规格的离心管，去底，保留管盖和管身螺纹部分制成，起固定和密封透析袋的功能。

[0012] 透析袋规格为截留分子量8000-14000，宽55mm，撑开成圆柱形后直径3.5mm，袋长15cm。该规格透析袋能有效地透过种间信息化学物质，截留大分子代谢废物和生物体，将透析袋内外两边生物体隔离，仅保留信息物质的传递。

[0013] 为保证透析膜悬浮在培养容器内液体中，下端离心管中放置负重，以保持离心管沉在培养容器底部，所述负重可为玻璃球或其他可起到相同功能的物质。

[0014] 透析容器内溶液液面低于上部离心管口，保持透析装置直立于培养容器中的溶液内。

[0015] 本发明还提供了前述透析装置的制备方法，包括如下步骤：

[0016] （1）将两个离心管去底，保留离心管管盖和管身螺纹部分；

[0017] （2）将透析袋撑开呈圆柱形，透析袋两端分别包裹一个去底离心管管身，下部去底离心管中放置负重玻璃珠，透析袋两端袋口向内折，旋紧离心管管盖，构成封闭系统；即为所述透析装置。

[0018] 本发明还提供了上述透析装置及微宇宙实验装置在水生态系统种间关系研究中的应用。

[0019] 通过上部透析袋口加入种间关系中的一种生物，在培养容器内添加另一种生物，构成研究水生态系统种间相互关系的微宇宙透析袋系统，进行水生态系统种间关系的研究。

[0020] 本发明技术优点：

[0021] 本发明通过结合直接接触法和间接作用法的思想，利用透析膜的截留性，将种间作用双方分别隔于透析袋的两边，保留信号物质的交换和传递，从而达到研究作用双方是否存在信息交流、信息交流的结果、作用双方对信息物质做出如何响应的目的。

[0022] 本发明针对改进水生态系统中复杂的种间关系研究的实验装置和实验手段，结合直接接触的持续影响特点和间接研究干扰小的特点，通过透析膜隔离种间关系双方，研究信号物质是否存在，如何影响种间关系双方以及生物响应种间信号物质的过程。本发明装置体系小，方便研究藻类、浮游动物等小型水生生物。透析袋内外两侧水流自由交换，信号物质能够自由通过透析袋进行传递。

[0023] 本发明采用去底离心管固定，透析袋更换容易简便。利用离心管的螺纹口对透析袋进行固定和密封，去底离心管制作方便简单，能在高温下灭菌，以供反复使用。通过离心管使得透析袋撑开成圆柱形，使透析装置能够很好地悬浮在培养基中，且与传统透析袋装置相比，有效增加了水体交换面积，有利于透析袋内外液体交换，且无需借助磁力搅拌就能很好地进行透析袋内外物质交换，避免由于磁力搅拌对实验的影响。利用遇水后两层透析袋容易粘黏的性质，透析袋通过离心管口向内折叠部分能够粘附在一起，起到固定作用，离心管口可以任意打开，方便实验中的日常取样。

附图说明

[0024] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0025] 图1是本发明透析装置的结构示意图。

[0026] 图2是本发明微宇宙实验装置的结构示意图。

[0027] 图3是本发明实施例1透析装置制备方式示意图。

[0028] 图4是本发明实施例4应用的实验装置结构示意图。

具体实施方式

[0029] 实施例1

[0030] 如图1所示，一种透析装置2，包括透析袋21和去底离心管22、23，所述去底离心管22、23包括管盖31和管身螺纹30；所述透析袋2撑开呈圆柱体，圆柱体透析袋2两端分别通过两个去底离心管22、23的管盖31和管身螺纹30密封。

[0031] 本实施例中，去底离心管22、23规格选用50ml离心管去底制成；透析袋2规格为截留分子量8000-14000，宽55mm，撑开成圆柱形后直径3.5mm，袋长15cm。

[0032] 实施例2

[0033] 如图2所示，一种用于研究水生态系统种间关系的微宇宙透析袋实验装置，包括透析装置2和培养容器1，所述透析装置2放置在培养容器1中；所述透析装置2包括透析袋21和去底离心管22、23，所述去底离心管22、23包括管盖31和管身螺纹30；所述透析袋2撑开呈圆柱体，圆柱体透析袋2两端分别通过两个去底离心管22、23的管盖31和管身螺纹30密封；

[0034] 透析装置2内溶液液面低于上部离心管口22，保持透析装置直立于培养容器中的溶液内。

[0035] 所述透析装置2内设玻璃珠24，使透析装置2沉在培养容器1底部。

[0036] 本实施例中，去底离心管22、23规格选用50ml离心管去底制成；透析袋2规格为截留分子量8000-14000，宽55mm，撑开成圆柱形后直径3.5mm，袋长15cm。

[0037] 本实施例中培养容器1选用烧杯。

[0038] 实施例3

[0039] 本实施例说明实施例1所述透析装置的制备方法。

[0040] 如图3所示，将两个离心管去底，保留离心管管盖和管身螺纹部分；将透析袋撑开呈圆柱形，透析袋两端分别包裹一个去底离心管管身，透析袋两端袋口向内折，旋紧离心管管盖，构成封闭系统；即为所述透析装置。

[0041] 在应用至微宇宙实验装置时，根据需要下部去底离心管中放置负重。

[0042] 所述去底离心管选用50ml离心管去底制成；所述透析袋规格为截留分子量8000-14000，宽55mm，撑开成圆柱形后直径3.5mm，袋长15cm。

[0043] 实施例4

[0044] 本实施例通过采用本发明的装置研究藻类释放化感物质影响不同种藻类的生长，提供一种本发明装置在水生态系统种间关系研究中的应用。

[0045] 本实施例研究大型藻类缘管浒苔（Enteromorpha linza）对微藻三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）的竞争性抑制作用。缘管浒苔分离自青岛近海海域，三角褐指藻由中国科学院海洋研究所提供，采用人工海水配置f/2培养基于恒温光照培养箱内培养。培养条件：25℃，光照2500lux，光暗比14h：10h。

[0046] 取图4所示的实验装置研究，其中，培养容器选用锥形瓶。取长度约为10cm缘管浒苔3根，至于透析袋内，添加培养基至低于管口，旋紧管盖，将透析袋装置置于1L锥形瓶中。透析袋外，即锥形瓶中接种三角褐指藻。通过对比透析袋装置内不加入缘管浒苔，即三角褐指藻纯培养，发现有缘管浒苔存在时，三角褐指藻的生长显著受到抑制。本实施例说明，缘管浒苔对三角褐指藻的生长抑制作用能够通过释放化感物质来达到，表明了该类化感物质是真实存在的。

[0047] 实施例5

[0048] 本实施例通过采用本发明实施例2所述装置研究微宇宙透析袋研究栅藻对浮游动物信息物质的响应，以及反牧食形态的形成，提供一种本发明装置在水生态系统种间关系研究中的应用。

[0049] 本实施例研究斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）在大型溞（Daphnia magna）存在时，反牧食防御形态的形成过程。斜生栅藻FACHB-416由中国科学院水生生物研究所淡水藻种库提供，采用BG-11培养基于恒温光照培养箱内培养。大型溞为实验室克隆系。选取实施例1所述装置研究。取指数期培养的斜生栅藻置于透析袋内，将大型溞置于透析袋外烧杯内，并投喂一定量的斜生栅藻为食物。每天于透析袋内取1ml藻样，观察斜生栅藻的种群动态变化和形态转变。通过对比透析袋外无大型溞的培养组发现，斜生栅藻在透析袋外有大型溞存在时，形态会发生显著的改变，由以单细胞为主向以4细胞、8细胞等定型群体的形式转变。