隨著環(huán)境問(wèn)題的日益突出，微生物學(xué)在環(huán)境科學(xué)中扮演著越來(lái)越重要的角色。浮游菌是一種非常普遍存在于水體、土壤和空氣等自然環(huán)境中的微生物，對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測(cè)及污染治理具有重要意義。因此，設(shè)計(jì)一種高效且易操作的浮游菌采樣器對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域研究工作至關(guān)重要。

　　一、基本原理

　　傳統(tǒng)上，人們通過(guò)手動(dòng)抽取或使用網(wǎng)兜式捕獲器進(jìn)行采集。由于這兩種方法操作難度較大且不夠精確，在檢測(cè)結(jié)果方面會(huì)有很大誤差。為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了多種類(lèi)型的自動(dòng)化微型流通系統(tǒng)（MicrofluidicSystem）用作細(xì)胞分離和分析等應(yīng)用。

　　針對(duì)海洋或淡水湖泊等含鹽堿成分高或者酸堿度較大情況下需要提供防腐蝕材料；另外由于湖泊、河流等運(yùn)動(dòng)性比較強(qiáng)導(dǎo)致污染物向下層堆積嚴(yán)重而無(wú)法完全被表層采樣器截獲，因此對(duì)于設(shè)計(jì)出新型浮游菌采樣器的需求提高。

　　二、設(shè)計(jì)分析

　　傳感探頭：利用光電檢測(cè)技術(shù)或者陰極氧化鋁（Al2O3）納米線以及導(dǎo)電聚合物等材料制作傳感探頭，在水體中檢測(cè)到特定微生物細(xì)胞后即時(shí)觸發(fā)開(kāi)啟抽取機(jī)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)快速的捕捉和收集；

　　抽取機(jī)構(gòu)：根據(jù)實(shí)際需要，可以使用吸管式、泵式或其他具有自動(dòng)化操作功能的結(jié)構(gòu)。在充分考慮流量和負(fù)壓之間平衡關(guān)系的同時(shí)還要考慮所使用材料耐酸堿腐蝕性能；

　　收集容器：通常是由玻璃或塑料制成，并且可重復(fù)使用。同時(shí)也必須考慮其容量大小與便攜性問(wèn)題，不宜過(guò)大影響植入設(shè)備布局；

　　控制系統(tǒng)：針對(duì)單個(gè)設(shè)備或多個(gè)聯(lián)網(wǎng)情況下均需要提供遠(yuǎn)程監(jiān)視管理界面并且配備相應(yīng)硬件模塊用于更新升級(jí)固件版本保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行。

　　三、應(yīng)用

　　浮游菌采樣技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。例如，在淡水湖泊中使用這種自動(dòng)化的微型流通系統(tǒng)可以更加準(zhǔn)確地分析不同深度層次下表面和底部水體中的浮游生物群落，為研究不同污染源對(duì)水質(zhì)影響提供了重要依據(jù)；在海洋科學(xué)方面，則常常被用來(lái)探討海洋富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題以及相關(guān)藻類(lèi)增殖現(xiàn)象。

　　綜上所述，設(shè)計(jì)一種高效且易操作的浮游菌采樣器是目前環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究工作重要手段之一。隨著各項(xiàng)新材料、傳感技術(shù)以及智能監(jiān)控設(shè)備等技術(shù)的快速發(fā)展，相信未來(lái)會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多具有創(chuàng)新性與實(shí)際意義并存特點(diǎn)的優(yōu)秀設(shè)備問(wèn)世。