一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置及方法。其目的是在保持蚯蚓體液成分性質不變，盡量降低對蚯蚓活體損傷的前提下，解決蚯蚓體液自然分泌量少，難于收集的技術難題，滿足試驗研究中蚯蚓體液快速提取的需求。其裝置包括：提取盒、分離板、收集盒采用超高分子量聚乙烯等疏水材料；分離板孔型采用錐形沉孔；金屬電極板在一端安裝絕緣把手，導電端與絕緣把手相鄰放置構成距離可調的極板組；可調直流電源輸出電壓范圍可調。其方法包括：將洗凈的蚯蚓活體置于極板組之間，調整極板間距緊密夾持蚯蚓；電源通電后蚯蚓身體連通極板形成回路電流，刺激蚯蚓大量分泌體液；體液在重力作用下透過分離板落入收集盒中，獲得蚯蚓體液粗提取物。
【專利說明】一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及生物體液提取裝置及方法，具體地說，涉及一種采用電刺激式快速提取蚯蚓體液并及時將體液分離、收集的裝置及配套的操作方法。
【背景技術】
[0002]蚯蚓體液是蚯蚓呼吸系統(tǒng)和免疫防御系統(tǒng)重要組成部分。蚯蚓體液由體表液與體腔液混合形成。蚯蚓體表液是由粘液細胞分泌的無色略有粘性液體，能夠防止蚯蚓皮膚干燥，溶解氧氣供蚯蚓呼吸，并將體內的N以粘液蛋白的形式排出體外。蚯蚓體腔液作為免疫屏障，存在多種類型的白細胞和溶血活性的蛋白質、多肽等生物活性分子，具有選擇性抑菌和溶解紅細胞的生物學特性。目前，我國廣泛應用的蚯蚓體液類生化藥物是蚯蚓纖溶酶和蚓激酶，可顯著改善血液流變特性，降低血小板聚集，多用于對心腦血管疾病治療等方面。此外，蚯蚓體液排出體外時帶走大量含氮物質，在維持蚯蚓代謝平衡的同時，為土壤微生物提供了良好的營養(yǎng)物質，體液組成成分可作為液體肥料配制的參考依據(jù)。農業(yè)工程學者研究發(fā)現(xiàn):蚯蚓體液具有潤滑功能，運動時能減少蚓體與土壤之間的摩擦，雖然體液粘性較大，但對聚合在一起的土壤又不粘附，這一特性對研究減粘脫土有著重要的啟示意義。
[0003]深入研究蚯蚓體液的組成成分及性質，需要快速提取并收集到足夠量的蚯蚓體液。目前在體液研究試驗中采用的蚯蚓體液提取裝置及方法主要有:自然采集法、熱水刺激法和導線一干電池刺激法。自然采集法是將蚯蚓靜置于燒杯或其他蚯蚓不易逃離的容器中，等待蚯蚓自然分泌體液并實施采集。該方法優(yōu)點在于:蚯蚓體液屬自然分泌，提取采集過程對蚯蚓活體損傷較小，體液成分較為穩(wěn)定。但該方法收集體液的時間較長，蚯蚓分泌體液的重量大約僅占蚓體體重的10%。左右，體液在空氣中長時間靜置容易蒸發(fā)，且蚓糞與體液在燒杯分離不及時，使得體液不易收集。熱水刺激法是將熱水注入置有蚯蚓的容器中，刺激蚯蚓分泌體液并實施采集。熱水刺激法對促進蚯蚓分泌體液效果顯著，但熱水對蚯蚓活體和體液蛋白的破壞性較大，并稀釋了體液原始濃度，不利于精確測定體液成分。導線一干電池刺激法采用多節(jié)1.5V干電池串聯(lián)，2條導線分別連通干電池正負極用于刺激置于容器中的蚯蚓。導線一干電池刺激法促進蚯蚓分泌體液效果顯著，但沒有成熟配套的提取收集裝置和實施方法，主要體現(xiàn)在:每次對蚯蚓實施刺激時導線僅能刺激到個體較大的單條蚯蚓，提取目標受限；受刺激時蚯蚓劇烈扭動容易擺脫刺激點，操作人員需要不停“追逐”蚯蚓實施刺激，提取效率較低；體液粘滯性大，玻璃容器與體液分離不凈，產生收集損耗。因此，有必要發(fā)明一種蚯蚓體液快速提取裝置及配套實施方法，解決蚯蚓體液自然分泌量少，難于收集的技術難題，滿足試驗研究中蚯蚓體液快速提取的需求。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是:在保持蚯蚓體液中蛋白質、氨基酸、糖類等主要成分性質不變，同時盡量降低提取過程對蚯·蚓活體損傷的前提下，提供一種適用于不同種類蚯蚓活體提取體液的實用裝置及簡便有效的操作方法，從而實現(xiàn)蚯蚓體液的連續(xù)提取，體液與提取裝置、體液與蚯蚓活體的及時分離以及對提取液的收集和保存。
[0005]本發(fā)明上述目的是這樣實現(xiàn)的，結合【專利附圖】

【附圖說明】如下:
[0006]所述一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置，主要由提取盒、分離板、收集盒、電極板和可調直流電源組成，所述提取盒I位于裝置上部，下部為一側裝有液位計3的收集盒4，提取盒I和收集盒4通過內外卡槽連接，所述分離板2裝在提取盒I和收集盒4之間，提取盒I兩側面安裝接線柱5，并與嵌入式金屬導軌6相連，所述電極板9置于金屬導軌6上，通過鎖定機構7壓緊刻度標尺8固定其相對位置，所述可調直流電源10通過金屬夾頭14、導線15連接提取盒I兩側的接線柱5，為電極板9供電，蚯蚓在兩極板間活動，用身體連通電極板9之后形成回路，產生刺激電流。
[0007]所述提取盒1、分離板2、收集盒4采用如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)疏水材料制成。
[0008]所述分離板2為孔型結構，所述孔型采用錐形沉孔形式，以利于減小體液流經分離板時的摩擦阻力，實現(xiàn)體液與蚯蚓活體、體液與提取盒I的及時分離，孔直徑d為3-5_，深度h為3_5mm,倒角0為20-45。,孔間距:橫向x和縱向y均為10_20mm。
[0009]所述電極板9采用L型、T型或E型結構，所述電極板9由能夠導電的金屬電極板9-1和一端安裝的絕緣把手9-2組成，所述電極板9兩端與兩條帶電金屬導軌6分別接觸時，只有金屬電極板導電端9-1能夠與帶電金屬導軌6連通，即單個電極板9僅帶正電或僅帶負電。
[0010]所述電極板9的金屬電極板導電端9-1與相鄰極板的絕緣把手9-2在同一金屬導軌6上相鄰放置，構成極板間距可調的極板組，極板間距為5-30mm，極板間距值通過刻度標尺8讀出，鎖定機構7通過壓緊刻度標尺8固定極板組的相對位置，通電之后極板組呈現(xiàn)正負極電壓交替狀態(tài)。
[0011]一種采用所述裝置進行電刺激式蚯蚓體液快速提取的方法:
[0012]步驟一，挑選多條性成熟的蚯蚓即蚯蚓具有明顯生殖環(huán)帶，并用清水洗凈；
[0013]步驟二，將洗凈的待提取蚯蚓活體置于提取盒I成組排列的電極板9之間，調整距離使蚯蚓能夠緊密接觸到兩極板；
[0014]步驟三，調整鎖定機構7的旋鈕壓緊刻度標尺8固定極板間距；
[0015]步驟四，接通可調直流電源10，并根據(jù)待提取蚯蚓種類和總質量施加電壓，蚯蚓經電流刺激后強烈扭動收縮，并從背孔噴射出黃色體腔液，同時蚯蚓表皮滲透大量白色粘稠體表液；
[0016]步驟五，體液在重力作用下透過分離板2落入收集盒4中；
[0017]步驟六，關閉可調直流電源10電源開關，松開鎖定機構7，取出并更換下一批次蚯蟲引;
[0018]步驟七，重復以上過程，在刺激過程中觀察電壓、電流數(shù)值對蚯蚓活體的影響，并根據(jù)蚯蚓種類和總質量選擇適宜的輸出電壓和刺激時長；
[0019]步驟八，觀察液位計3的數(shù)值，直至體液提取量滿足要求之后完成蚯蚓體液的提取收集過程。
[0020]單批次待提取艇蝴活體質量為100_500g。
·[0021]所述的可調直流電源10，由電壓調節(jié)裝置11、電流調節(jié)裝置12、正極輸出端子13、金屬夾頭14、導線15、負極輸出端子16、電流指示燈17、電源開關18、電壓指示燈19、電流數(shù)字顯示屏20、電壓數(shù)字顯示屏21組成，輸出電壓調整范圍為3-15V。
[0022]所述可調直流電源10輸出電壓調整范圍為3-15V，刺激時長30-60s。
[0023]本發(fā)明可以快速提取、及時分離并連續(xù)收集蚯蚓體液，最終獲得蚯蚓體液的粗提取物。
[0024]本發(fā)明設計了一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置，并結合該裝置提供具體操作方法；從實際出發(fā)，該套裝置及操作方法考慮了提取收集方式的便捷性和連續(xù)性，考慮了提取收集過程中對蚯蚓活體損傷和活體重復利用等方面的工程問題，實現(xiàn)了蚯蚓體液的快速提取和連續(xù)收集。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置示意圖；
[0026]圖2是電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置主視圖；
[0027]圖3是圖2中所示A-A向剖視圖；
[0028]圖4是圖2中所示B向視圖；
[0029]圖5是分離板孔型結構(圖2中第C處局部放大圖)；
[0030]圖6是電極板結構示意圖，其中:
[0031]圖6a_l是L型電極板結構示意圖；
[0032]圖6a_2是圖6a_l的俯視圖；
[0033]圖6b_l是T型電極板結構示意圖；
[0034]圖6b_2是圖6b_l的俯視圖；
[0035]圖6c_l是E型電極板結構示意圖；
[0036]圖6c_2是圖6c_l的俯視圖。
[0037]圖中:1.提取盒；2.分尚板；3.液位計；4.收集盒；5.接線柱；6.金屬導軌；7.鎖定機構；8.刻度標尺；9.電極板，9-1.金屬電極板，9-2.絕緣把手；10.可調直流電源；11.電壓調節(jié)裝置；12.電流調節(jié)裝置；13.正極輸出端子；14.金屬夾頭；15.導線；16.負極輸出端子；17.電流指示燈；18.電源開關；19.電壓指示燈；20.電流數(shù)字顯示屏；21.電
壓數(shù)字顯示屏。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖所 示實施例進一步說明本發(fā)明的具體內容，本發(fā)明的非限定實施例如下:
[0039]實施例1:
[0040]本例的電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置及方法參閱圖1-圖5、圖6al_2。本例的裝置特點是:提取裝置上部是提取盒，其側面安裝接線柱，與嵌入式金屬導軌相連，其底面為分離板，孔型結構采用錐形沉孔形式，孔直徑d為3mm,深度h為3mm,倒角0為20° ,孔間距x,y均為1Omm ;4個L型電極板置于金屬導軌上,金屬導電端與相鄰極板的絕緣把手在同一金屬導軌上相鄰放置，構成3組距離可調的L型極板組，通電之后4個L型極板將呈現(xiàn)正負極電壓交替狀態(tài)；下部是收集盒，其側面裝有液位計，上下部分及分離板均由疏水材料UHMWPE制成，并通過內外卡槽連接。本例的方法特點是:取性成熟的赤子愛勝蚓(Eiseniafetida Savigny, 1826) 100g用清水洗凈之后分別置于3組極板之間,調整極板間距a、b、c均為5_，緊密夾持蚯蚓；通過鎖定旋鈕壓緊刻度標尺固定極板位置；從可調直流電源正負極接線端子引出導線、金屬夾頭，分別與提取盒兩側的接線柱相連；打開可調直流電源的電源開關，此時電壓指示燈亮，調節(jié)電壓輸出旋鈕，觀察電壓數(shù)字顯示屏，選擇3V輸出；蚯蚓用身體連通兩極板之后形成電流回路，此時電流指示燈亮，電流刺激蚯蚓分泌體液，刺激時長控制為30s ;體液在重力作用下由分離板孔落入收集盒之中；關閉電源，取下金屬夾頭，松開鎖定旋鈕，取出蚯蚓并將收集盒中的體液轉移保存至其他容器中，完成提取、收集過程。
[0041]實施例2:
[0042]本例的蚯蚓體液快速提取裝置及方法參閱圖4、圖5、圖6bl_2。本例所述的裝置與實施例1不同的是:提取裝置分離板錐形沉孔直徑d為4_，深度h為4_，倒角0為30°，孔間距x，y均為15mm ;4個T型電極板置于金屬導軌上，構成3組距離可調的T型極板組。本例所述的方法與實施例1不同的是:取性成熟的梯形流蝴(Aporrectodea trapezoidesDuges, 1828)300g用清水洗凈之后分別置于3組極板之間，調整極板間距a、b、c均為10mm，緊密夾持蚯蚓；選擇9V輸出，刺激時長控制為45s。其余未述之處與實施例1中所述相同。
[0043]實施例3:
[0044]本例的蚯蚓體液快速提取裝置及方法參閱圖4、圖5、圖6cl_2。本例所述的裝置與實施例1和實施例2不同的是:提取裝置分離板錐形沉孔直徑d為5mm，深度h為5mm，倒角9為45°，孔間距x，y均為20mm ;4個E型電極板置于金屬導軌上，構成3組距離可調的E型極板組。本例所述的方法與實施例1和實施例2不同的是:取性成熟的秉氏遠盲蚓(Amynthas pingi Stephenson, 1925)500g用清水洗凈之后分別置于3組極板之間,調整極板間距a、b、c均為30mm，緊密夾持蚯蚓；選擇15V輸出，刺激時長控制為60s。其余未述之處與實施例1和實施例2中所·述相同。
【權利要求】
1.一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置，主要由提取盒、分離板、收集盒、電極板和可調直流電源組成，其特征在于: 所述提取盒(I)位于裝置上部，下部為一側裝有液位計(3)的收集盒(4)，提取盒(I)和收集盒(4)通過內外卡槽連接，所述分離板(2)裝在提取盒(I)和收集盒(4)之間，提取盒(I)兩側面安裝接線柱(5)，并與嵌入式金屬導軌(6)相連，所述電極板(9)置于金屬導軌(6)上，通過鎖定機構(7)壓緊刻度標尺(8)固定其相對位置，所述可調直流電源(10)通過金屬夾頭(14)、導線(15)連接提取盒(I)兩側的接線柱(5)，為電極板(9)供電，蚯蚓在兩極板間活動，用身體連通電極板(9)之后形成回路，產生刺激電流。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置，其特征在于: 所述提取盒(I)、分離板(2 )、收集盒(4)采用如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)疏水材料制成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置，其特征在于: 所述分離板(2)為孔型結構，所述孔型采用錐形沉孔形式，以利于減小體液流經分離板時的摩擦阻力，實現(xiàn)體液與蚯蚓活體、體液與提取盒(I)的及時分離，孔直徑d為3-5_，深度h為3_5mm,倒角0為20-45。,孔間距:橫向x和縱向y均為10_20mm。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置，其特征在于: 所述電極板(9)采用L型、T型或E型結構，所述電極板(9)由能夠導電的金屬電極板(9-1)和一端安裝的絕緣把手(9-2)組成，所述電極板(9)兩端與兩條帶電金屬導軌(6)分別接觸時，只有金屬電極板導電端`(9-1)能夠與帶電金屬導軌(6)連通，即單個電極板(9)僅帶正電或僅帶負電。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種電刺激式蚯蚓體液快速提取裝置，其特征在于: 所述電極板(9)的金屬電極板導電端(9-1)與相鄰極板的絕緣把手(9-2)在同一金屬導軌(6)上相鄰放置，構成極板間距可調的極板組，極板間距為5-30mm，極板間距值通過刻度標尺(8)讀出，鎖定機構(7)通過壓緊刻度標尺(8)固定極板組的相對位置，通電之后極板組呈現(xiàn)正負極電壓交替狀態(tài)。
6.一種采用如權利要求1至5任一項所述裝置進行電刺激式蚯蚓體液快速提取的方法，其特征在于: 步驟一，挑選多條性成熟的蚯蚓即蚯蚓具有明顯生殖環(huán)帶，并用清水洗凈； 步驟二，將洗凈的待提取蚯蚓活體置于提取盒(I)成組排列的電極板(9)之間，調整距離使蚯蚓能夠緊密接觸到兩極板； 步驟三，調整鎖定機構(7)的旋鈕壓緊刻度標尺(8)固定極板間距； 步驟四，接通可調直流電源(10)，并根據(jù)待提取蚯蚓種類和總質量施加電壓，蚯蚓經電流刺激后強烈扭動收縮，并從背孔噴射出黃色體腔液，同時蚯蚓表皮滲透大量白色粘稠體表液； 步驟五，體液在重力作用下透過分離板(2)落入收集盒(4)中； 步驟六，關閉可調直流電源(10)電源開關，松開鎖定機構(7)，取出并更換下一批次蚯蟲引; 步驟七，重復以上過程，在刺激過程中觀察電壓、電流數(shù)值對蚯蚓活體的影響，并根據(jù)該批次蚯蚓種類和總質量選擇適宜的輸出電壓和刺激時長；步驟八，觀察液位計(3)的數(shù)值，直至體液提取量滿足要求之后完成蚯蚓體液的提取收集過程。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種電刺激式蚯蚓體液快速提取方法，其特征在于: 單批次待提取蚯蚓活體質量為100-500g。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種電刺激式蚯蚓體液快速提取方法，其特征在于: 所述可調直流電源( 10)輸出電壓調整范圍為3-15V，刺激時長30-60s。
【文檔編號】A61B10/00GK103654995SQ201410001613
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權日:2014年1月2日
【發(fā)明者】佟金, 張東光, 陳玉香, 馬云海, 許順, 王慶洲, 常志勇, 李默, 郭麗, 周江 申請人:吉林大學