【摘要】： 深海微生物生物量的研究對深海生物多樣性、生態(tài)環(huán)境研究以及海洋生物地球化學循環(huán)過程的研究都具有重要意義。深海檢測儀器的進步是深海微生物研究發(fā)展的必要前提,因此具有保真性、實時性、連續(xù)性的新型深海微生物生物量檢測儀的研究迫在眉睫。 論文在分析了目前國內外微生物生物量測量方法及現(xiàn)有檢測儀器的現(xiàn)狀的基礎上,自主設計了一套基于ATP生物發(fā)光法的微生物生物量檢測儀。該儀器綜合利用了生物學、發(fā)光化學、機械、電子以及計算機等技術,實現(xiàn)了具有自動生化反應過程的深海微生物生物量檢測。論文主要介紹了儀器的電子檢測系統(tǒng),運用步進電機細分驅動技術、結合電磁閥驅動理論和熒光檢測手段,設計了一套基于C8051F040的自動生化反應控制及熒光檢測電路,實現(xiàn)了儀器的自動化檢測過程,大幅度提高了微生物量檢測的工作效率和檢測精度。 檢測實驗表明,儀器的系統(tǒng)噪聲小于0.01mA,檢測精度可達10-11mol/L,檢測誤差僅為6.93%,步進電機的轉動精度為0.225。,在國內外同類檢測儀器中具有領先水平。 論文分為六章： 第一章闡述了研究背景、意義、國內外技術手段及發(fā)展狀況,詳細分析了現(xiàn)有手段的優(yōu)缺點,提出了一套基于ATP生物發(fā)光法的新型儀器的設計方案。 第二章闡述了深海微生物生物量檢測儀器的工作原理以及整體設計方案,并在此基礎上對不同設計方案選擇以及器件選型進行了詳細討論。 第三、四章闡述了儀器電子系統(tǒng)的硬件設計以及軟件方案。 第五章給出了該系統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)以及檢測結果。 第六章為全文總結及展望。
【圖文】：

熱液、冷泉以及天然氣水合物等地質化學過程影響的大部分海域，沉積物微生物密度具有隨水深增加而降低的普遍性水平分布特征，，隨沉積物深度增加微生物密度呈對數(shù)線性減低(圖1.1)。但在海底熱液、冷泉和天然氣水合物富集區(qū)等高生物地球化學活動區(qū)，由于在沉積物各深度層中不均勻分布的生物能源和地球化學特征，微生物的分布不為規(guī)律性變化I3]。因此，熱液口、冷泉區(qū)及天然氣水合物富集區(qū)微生物生物量的研究對研究該類區(qū)域生態(tài)環(huán)境、沉積物等有重大意義。

光、電、計算機一體化的自動化結構，并向帶有自動控制、自動檢測、自動存儲、自我診斷、自行決策等高智能化儀器發(fā)展。流式細胞儀的出現(xiàn)為微生物生物量自動檢測開創(chuàng)了新的天地。圖1.2為流式細胞儀的內部結構圖。流式細胞儀是一種可區(qū)別不同微粒及細胞，并可對細胞進行多參·數(shù)分析及計數(shù)的儀器，它可以快速測量、存貯、顯示懸浮在液體中的分散細胞的一系列重要的生物物理、生物化學等方面的特征參量[9]�；卦皇占鲌D1.2流式細胞儀結構圖20世紀90年代末流式細胞儀引入到微生物學的研究領域中，主要用于快速地定量分析單細胞微生物。一般是根據(jù)細胞的葉綠素、藻藍素、藻紅素等色素的自發(fā)或激發(fā)熒光的波長差異，或通過染色DNA或蛋白質、熒光標記抗體、特殊功能探針如熒光素二乙酸醋l6]等標記與流式細胞儀結合，來測得微生物生物量。流式細胞儀是一種可以自動檢測分析的儀器，突破了傳統(tǒng)手動檢測的瓶頸，檢測更為為準確。但流式細胞儀依舊采用的是細胞熒光計數(shù)法，方法也較為復雜，
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH766.6

【引證文獻】

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1 董賢信;深海環(huán)境模擬裝置監(jiān)測與控制系統(tǒng)設計[D];浙江大學;2012年

本文編號：2658114