[发明专利]一种新型等离子体诱变育种装置

说明书

本发明涉及一种新型等离子体诱变育种装置。该装置包括：样品处理系统，其包括无生物活性的污染物的洁净工作仓、等离子体发生器、以及与等离子体发生器连接的射频电源模块；用于对等离子体发生器进行冷却的冷却系统；检测系统，其包括：用于控制产生等离子体射流的气体流量的气体流量控制器、和检测等离子体发生器发射的射流温度的温度传感器；以及用于控制诱变育种装置操作且包括操作面板和控制器的控制系统，所述控制器分别连接射频电源模块、气体流量控制器、温度传感器、冷却系统以及操作面板，所述等离子体发生器在生物样品处理过程中稳定发射37±3℃的等离子体射流。

技术领域

本发明属于等离子体技术处理设备领域，特别涉及用于生物育种的一种新型等离子体诱变育种装置。

背景技术

品质优良的微生物菌株始终是生物产业的核心，如何利用高效的生物诱变技术实现菌株的快速优化，是生物产业的重要工作。常规的生物诱变方法普遍存在工作效率低、工作量大、盲目性大等问题，化学诱变还易对操作人员造成身体伤害、对环境造成污染，物理诱变的诱变性能较差且微生物反复使用后产生了一定的耐受性，其它方法均需要专业的复杂设备，有的方法操作成本非常高昂，故常规的生物诱变方法已不能适应工业化菌种开发的需要，亟需开发新型、高效、易操作的诱变育种技术，以提高诱变效率、缩短筛选周期。

发明内容

等离子体技术作为一种诱变育种新技术，不仅克服了常规育种周期长、进程慢、难以获得高效变异品种的缺点，而且比基因工程更具效率和成本优势，尤其对具有复杂代谢网络的生物细胞，非转基因诱变方法更有其独特的优势。等离子体是与物质的固态、液态和气态并存的物质第四态，是以大量自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，宏观上呈电中性。研究表明，等离子体中大量存在的活性粒子能够作用于不同的生物样品，并引起多种目标性状的改进，在生物技术领域具有良好的应用前景。

目前现有的等离子体诱变育种装置往往仅能处理一个或数个样品。而目前生物育种领域往往需要对大量生物样品进行处理，因此需要等离子体发生器持续长时间工作。此时在整个处理过程中，由于射频电源一直处于工作状态输出射频能量提供给等离子体发生器，等离子体发生器持续产生等离子体射流，随着操作时间的增长，此时产生的等离子体射流的温度会不断升高，存在无法保持长期稳定喷射给定温度范围的等离子体射流的问题。同时，如果这样的装置在夏天或者热带地区长时间使用，喷射的等离子体射流的温度会升高的更快，更无法长时间保持喷射稳定温度范围的射流。

进一步如上所述，在长时间处理多个样品的装置中，需要射频电源一直以稳定的状态发射射频给等离子体发生器。但通常在诱变育种装置中，射频电源会受到诱变育种装置中其它各部件的干扰，从而导致射频电源无法稳定地发射射频能量，进而影响等离子体发生器发射出稳定的射流。此外，如果诱变育种装置长期使用、或者在炎热的地区或季节使用时，等离子体发生器本身的操作温度会逐渐升高，温度升高会导致等离子体发生器的电容值改变，如果此时不能及时调节射频电源的设置，也会导致产生的射流不稳定。目前现有的等离子体诱变育种装置是采用为射频电源设置一个手动的匹配器来匹配该射频电源，此时当射频电源受到干扰或者等离子体发生器的电容值等发生变化时，手动调节与射频电源和等离子体发生器连接的匹配器来使其两者匹配，从而使射频电源传递给等离子发生器适当的射频并由等离子体发生器发出适当的等离子体射流。因此，存在如果干扰较为严重或者温度的变化较为显著时，需要经常或者随时中止操作重新手动进行匹配，从而严重地影响了育种装置对样品处理的效果和效率。此外，为了屏蔽不必要的等离子体装置内部的干扰，现有技术中的装置往往使用的是接地性质较好的钢材料作为壳体，以实现可以屏蔽装置内部的干扰的问题，但这会导致整个诱变育种装置的重量非常重，体积也较为庞大。