近日，真邁生物聯(lián)合深圳市環(huán)境科學研究院在Frontiers in Environmental Science上發(fā)表題為“Water filter: A rapid water?environmental DNA collector in the field”的科研成果，系統(tǒng)描述了一款新型便攜式eDNA富集儀——GM dual-channel water filter（以下簡稱為GM eDNA富集儀）的基本組成及工作流程，并提供了一系列基準測試的比較。

該eDNA富集儀可用于野外大體積水樣的快速過濾（使用0.22 μm過濾膜，實現(xiàn)10分鐘內完成10升水的過濾），并配備一套適用于大型濾膜(?100 mm)的DNA提取試劑盒（GM Water Filter DNA Extraction Kit，以下簡稱為GM提取試劑盒），在野外水樣采集和生物多樣性監(jiān)測領域具有顯著優(yōu)勢：

1.有效減少過濾時間，顯著提升采樣效率，為快速響應野外作業(yè)需求提供了保障；

2.減少了對大體積水樣運輸?shù)囊蕾?，避免了長途運輸可能對樣本造成的污染和降解風險；

3.保護eDNA完整性，快速過濾最大限度地減緩了eDNA的降解，確保了eDNA分子的完整性，為后續(xù)的物種注釋和生物監(jiān)測提供了可靠的基礎。

這項創(chuàng)新簡化了大體積水樣eDNA收集的流程，為生物多樣性監(jiān)測和物種保護工作提供了有力的技術支持。

環(huán)境DNA（Environmental DNA，eDNA）是生物與環(huán)境相互作用時留下的微量DNA，可以從各種環(huán)境樣品(土壤、沉積物和水體等)中獲取。水生生態(tài)系統(tǒng)是人類賴以生存和發(fā)展的重要自然資源之一。通過直接提取水環(huán)境中的DNA片段，然后利用高通量測序技術進行生物物種的定性或定量分析，已經成為一種新的水生生物調查方法，在生物入侵的防治、瀕危物種的保護、生物多樣性的調查以及生物量的評估等方面具有廣泛應用。

水環(huán)境eDNA分析通常需要將水樣過濾，使eDNA被截留在濾膜上，并通過保存濾膜實現(xiàn)eDNA的采集。采樣體積通常在15?ml至10?L之間，1-2?L的采樣量最常見。對于稀有物種，需要增加采樣體積以提升eDNA的濃度。因此，能夠在野外迅速完成大體積水樣的過濾對于后續(xù)eDNA提取和測序工作都至關重要，有助于確保eDNA的完整性和測序的質量。已報道的背負式eDNA采樣設備Smith-Root ANDe? system，流速閾值為1.0 L/min，雖提高了采樣速度，并將eDNA的污染風險降至最低。然而，該系統(tǒng)適配的濾膜孔徑為1 μm和5 μm，不是通常eDNA研究中使用的小孔徑濾膜(0.22或0.45 μm)。另外一款已報道的便攜式水生eDNA過濾系統(tǒng)包含一個便攜式泵，可適配0.22 μm或0.45 μm?Sterivex過濾器，無阻礙過濾速率分別為150.05±7.01 mL/min和151.70±6.72 mL/min。顯而易見，對于大體積水樣的野外過濾來說，這個速率仍然很慢。

GM eDNA富集儀是一款創(chuàng)新的eDNA采樣設備，設計小巧便攜，適合野外作業(yè)。配備9000 mA的高容量鋰電池，可支持雙通道同時運行5小時，適配0.22?μm或0.45 μm孔徑的濾膜，并提供高達1 L/min的過濾速率，實現(xiàn)10分鐘之內完成10 L水體的過濾，滿足野外eDNA的高效富集需求。

本設備由電池、開關、蠕動泵、過濾裝置、連接管路、計時器、壓力監(jiān)控裝置、進水口、出水口、濾板等組成（圖1）。主要技術參數(shù)如下：

此外，進水管配備了一個桶狀濾網（120目）和一個蝶形過濾器（孔徑10?μm），可用于渾濁水體的預過濾。

本設備用戶界面直觀，操作步驟簡單，有些實驗人員甚至無需閱讀說明書即可使用?；玖鞒倘缦拢喊惭b前置預過濾器→連接管路→潤洗/消毒→放置濾膜，啟動過濾→收集/保存濾膜→清洗管路。在獲得含eDNA的濾膜（直徑100 mm）后，使用真邁生物團隊配套研發(fā)的磁珠法DNA提取試劑盒（GM提取試劑盒），完成eDNA提取，用于后續(xù)的文庫構建和高通量測序。