隨著環(huán)境問題的日益突出，微生物學在環(huán)境科學中扮演著越來越重要的角色。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，對于水質(zhì)監(jiān)測及污染治理具有重要意義。因此，設(shè)計一種高效且易操作的浮游菌采樣器對于相關(guān)領(lǐng)域研究工作至關(guān)重要。

　　一、基本原理

　　傳統(tǒng)上，人們通過手動抽取或使用網(wǎng)兜式捕獲器進行采集。由于這兩種方法操作難度較大且不夠精確，在檢測結(jié)果方面會有很大誤差。為了解決這個問題，現(xiàn)代技術(shù)已經(jīng)開發(fā)出了多種類型的自動化微型流通系統(tǒng)（MicrofluidicSystem）用作細胞分離和分析等應用。

　　針對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、河流等運動性比較強導致污染物向下層堆積嚴重而無法完全被表層采樣器截獲，因此對于設(shè)計出新型浮游菌采樣器的需求提高。

　　二、設(shè)計分析

　　傳感探頭：利用光電檢測技術(shù)或者陰極氧化鋁（Al2O3）納米線以及導電聚合物等材料制作傳感探頭，在水體中檢測到特定微生物細胞后即時觸發(fā)開啟抽取機構(gòu)進行精準快速的捕捉和收集；

　　抽取機構(gòu)：根據(jù)實際需要，可以使用吸管式、泵式或其他具有自動化操作功能的結(jié)構(gòu)。在充分考慮流量和負壓之間平衡關(guān)系的同時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，并且可重復使用。同時也必須考慮其容量大小與便攜性問題，不宜過大影響植入設(shè)備布局；

　　控制系統(tǒng)：針對單個設(shè)備或多個聯(lián)網(wǎng)情況下均需要提供遠程監(jiān)視管理界面并且配備相應硬件模塊用于更新升級固件版本保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行。

　　三、應用

　　浮游菌采樣技術(shù)已經(jīng)廣泛應用于水質(zhì)監(jiān)測和環(huán)境保護等領(lǐng)域。例如，在淡水湖泊中使用這種自動化的微型流通系統(tǒng)可以更加準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水質(zhì)影響提供了重要依據(jù)；在海洋科學方面，則常常被用來探討海洋富營養(yǎng)化問題以及相關(guān)藻類增殖現(xiàn)象。

　　綜上所述，設(shè)計一種高效且易操作的浮游菌采樣器是目前環(huán)境科學領(lǐng)域研究工作重要手段之一。隨著各項新材料、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，相信未來會出現(xiàn)越來越多具有創(chuàng)新性與實際意義并存特點的優(yōu)秀設(shè)備問世。