一种快速评估空气细菌污染状态的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种快速评估空气细菌污染状态的装置，包括目标粒子分离浓缩系统，用于将采样气流中的目标粒子分离出来，并进行浓缩液化处理；样本输送裂解系统包括与目标离粒子分离浓缩系统连接的定量移液器，通过管路与定量移液器连接的超声裂解反应池器，液化样本在超声裂解反应池器内进行裂解及发光反应；生物发光检测系统包括用于采集超声裂解反应池器的光强度的光接收组件，与光接收组件连接的信号处理装置。整个装置集采样、生物发光检测为一体，能够快速评估空气细菌污染状态。本发明专利技术可以广泛应用于生物气溶胶的细菌成分快速分析，在大气污染研究和监测、室内场所空气微生物污染分析、空气传播疾病的研究和监测等领域有应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种快速评估空气细菌污染状态的装置
本专利技术涉及一种污染评估的装置，特别涉及一种快速评估空气细菌污染状态的装置。
技术介绍
在进行室内空气微生物污染研究中，根据不同的研究目的，往往需要将某一粒径范围内的微生物气溶胶粒子分离并收集到特定液体中，再进行离线分析。空气微生物的检测分析传统经典方法是：(1)应用空气微生物采样器，把空气微生物采集到介质上，即固体营养琼脂、半固体营养琼脂、液体介质等；(2)定量分析方法有多种，主要是培养分析；(3)定性分析主要有生化分析、核酸检测分析、测序分析等。对空气微生物无论是定量分析，还是定性分析，都耗时耗力，使用耗材也多。目前，无论是对大气中的微生物，还是对室内空气中的微生物检测，主要是通过采样和样本的实验室培养来分析浓度，一般需要48～72hr，既费力，有费时，无法实现实时检测和在线监测的需要。ATP生物发光技术，是以活微生物细胞内ATP作为生物发光测试靶标，通过生物发光反应，测定发光强度，进一步估算样本中活细菌的浓度。ATP生物发光检测技术能够在≤5min的时间内完成样本中活微生物浓度的检测；该技术在国外已经做了30多年的应用研究，ATP生物发光技术已经成为评价表面细菌污染的常用方法。但是用于对空气细菌污染检测评估还是很少的，尤其是将采样、检测一体化的技术和装置目前还没有。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种采样、生物发光检测一体化的快速评估空气细菌污染状态的装置。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种快速评估空气细菌污染状态的装置，包括：目标粒子分离浓缩系统，用于将采样气流中的目标粒子分离出来，并进行浓缩液化处理；样本输送裂解系统，包括与所述目标离粒子分离浓缩系统连接的定量移液器，通过管路与所述定量移液器连接的超声裂解反应池器，所述定量移液器用于将液化样本输送至所述超声裂解反应池器内，液化样本在所述超声裂解反应池器内进行裂解及发光反应；生物发光检测系统，包括用于采集所述超声裂解反应池器的光强度的光接收组件，与所述光接收组件连接的信号处理装置，所述信号处理装置用于将所述光接收组件传来的光强度信号转化为目标粒子浓度。优选地，所述目标粒子分离浓缩系统包括：目标粒子分离浓缩器，用于对采样气流进行分离浓缩处理；样本收集器，所述样本收集器内放置有液体介质，所述样本收集器通过第一管路与所述目标粒子分离浓缩器连接，所述第一管路的一端与所述目标粒子分离浓缩器连通，所述第一管路的另一端伸入所述样本收集器的液体介质内，所述样本收集器通过第二管路与所述定量移液器连接，所述第二管路的一端伸入所述样本收集器的液体介质内，所述第二管路的另一端与所述定量移液器连通；抽风机，通过第三管路分别与所述目标粒子分离浓缩器和样本收集器连接。优选地，所述目标粒子分离浓缩器包括顶盖、进气盖、第一级导流板、第一级撞击板、第二级导流板、采样腔体、第二级采集腔、第二级采集板、第二级排气孔板、排气口、底板和样品收集口；所述进气盖的顶部留有采样口，所述顶盖连接在所述进气盖的采样口上，所述第一级导流板和第二级撞击板上下间隔地设置在所述进气盖内，所述进气盖的底部与所述采样腔体的顶部连通，所述第一级导流板上设置若干第一导流孔，在位于若干所述第一导流孔的正下方的所述第二级撞击板的顶面上设置凹陷，在位于所述凹陷以外的第二级撞击板上开设有若干通孔；所述第二级导流板和第二级排气孔板上下间隔地设置在所述采样腔体内，所述第二导流板上设置有若干第二导流孔；所述第二级采集腔设置在所述第二级导流板和第二级排气孔板之间，所述第二级采集腔和采样腔体之间留有环隙，所述第二级采集腔包括自上而下依次连通的采集腔段、锥形腔段和直筒腔段，所述直筒腔段固定在所述第二级排气孔板上，所述直筒腔段的下部贯穿所述第二级排气孔板；所述第二级采集板设置在所述采集腔段内，在所述第二级采集板上开设若干采集孔，所述采集孔与第二导流孔上下一一对应；所述排气口垂直贯通设置在所述采样腔体的位于所述第二级排气孔板的侧壁上；所述底板固定设置在所述采样腔体的底部；所述样品收集口固定设置在所述底板上，所述样品收集口的上部伸入所述采样腔体内，并与所述直筒腔段的下部位置相对应；所述排气口通过第三管路与所述抽风机连接，所述样品收集口的下部通过第一管路与所述样本收集器连接。优选地，所述第二导流板上的若干所述第二导流孔位于所述第一级撞击板上的凹陷的正下方；所述第一级撞击板上的通孔的孔径大于所述第一级导流板上的第一导流孔的孔径，所述第二导流孔的孔径小于第一导流孔的孔径。优选地，所述超声裂解反应池器包括超声裂解槽，插置在所述超声裂解槽内的裂解反应池，以及开设在所述超声裂解槽的侧壁上的透光孔，所述裂解反应池内放有裂解剂；所述光接收组件通过所述透光孔采集所述裂解反应池的光强度。优选地，所述超声裂解槽是金属或塑料制成的槽体，容积为20ml～30ml。优选地，所述光接收组件包括用于采集超声裂解反应池器的光强度的光电倍增管，所述光电倍增管与所述信号处理装置连接。优选地，所述信号处理装置上设置与计算机连接的串口和USB接口，用于导出采样检测的数据；还包括用于控制所述目标粒子分离浓缩系统、样本输送裂解系统以及生物发光检测系统运行的电控系统。优选地，所述目标粒子分离浓缩器、样本收集器和抽风机集成设置于第一柜体内，所述第一柜体上留有第一柜门；所述抽风机和目标粒子分离浓缩器之间的第三管路上设置动力泵；所述样本收集器采用收集瓶，其内的液体介质为20ml。优选地，所述定量移液器、超声裂解反应池器集成设置于第二柜体内，所述第二柜体上留有第二柜门。本专利技术采用以上技术方案，其具有如下优点：1、本专利技术通过目标粒子分离浓缩系统将采样气流中的目标分离出来，并进行浓缩和液化处理，在样本输送裂解系统内发生裂解及发光反应，生物发光检测系统中的光接收组件采集光强度，并将光强度信号传至信号处理装置，信号处理装置将光强度信号转换为目标粒子浓度，即为采集样本中的细菌浓度，整个装置集采样、生物发光检测为一体，能够在位检测样本，快速评估空气细菌污染状态。本专利技术可以广泛应用于生物气溶胶的细菌成分快速分析，在大气污染研究和监测、室内场所空气微生物污染分析、空气传播疾病的研究和监测等领域有应用前景。2、本专利技术的目标粒子分离浓缩系统包括目标粒子分离浓缩器、样本收集器和抽风机，抽风机主要提供气流流动的动力，目标粒子分离浓缩器采用虚拟撞击的原理，能够去除样本中的大粒子和小粒子，保留粒子粒径(D)范围在0.5μm≤D≤10μm之间的粒子，并可将拟收集的目标粒子浓缩至5L/min-15L/min的气流中；目标粒子分离浓缩器也可采用其他能够采集气流进行分离浓缩的采样器，其采样流量不限；浓缩后的含目标粒子的气流冲击到样本收集器内的液体介质(介质包括无菌水、PBS缓冲液、0.9％的生理盐水等)中，实现样本的液化处理。3、本专利技术采集的样本在目标粒子分离浓缩器、样本收集器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速评估空气细菌污染状态的装置，其特征在于，包括：/n目标粒子分离浓缩系统，用于将采样气流中的目标粒子分离出来，并进行浓缩液化处理；/n样本输送裂解系统，包括与所述目标离粒子分离浓缩系统连接的定量移液器，通过管路与所述定量移液器连接的超声裂解反应池器，所述定量移液器用于将液化样本输送至所述超声裂解反应池器内，液化样本在所述超声裂解反应池器内进行裂解及发光反应；/n生物发光检测系统，包括用于采集所述超声裂解反应池器的光强度的光接收组件，与所述光接收组件连接的信号处理装置，所述信号处理装置用于将所述光接收组件传来的光强度信号转化为目标粒子浓度。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速评估空气细菌污染状态的装置，其特征在于，包括：
目标粒子分离浓缩系统，用于将采样气流中的目标粒子分离出来，并进行浓缩液化处理；
样本输送裂解系统，包括与所述目标离粒子分离浓缩系统连接的定量移液器，通过管路与所述定量移液器连接的超声裂解反应池器，所述定量移液器用于将液化样本输送至所述超声裂解反应池器内，液化样本在所述超声裂解反应池器内进行裂解及发光反应；
生物发光检测系统，包括用于采集所述超声裂解反应池器的光强度的光接收组件，与所述光接收组件连接的信号处理装置，所述信号处理装置用于将所述光接收组件传来的光强度信号转化为目标粒子浓度。


2.如权利要求1所述的一种快速评估空气细菌污染状态的装置，其特征在于，所述目标粒子分离浓缩系统包括：
目标粒子分离浓缩器，用于对采样气流进行分离浓缩处理；
样本收集器，所述样本收集器内放置有液体介质，所述样本收集器通过第一管路与所述目标粒子分离浓缩器连接，所述第一管路的一端与所述目标粒子分离浓缩器连通，所述第一管路的另一端伸入所述样本收集器的液体介质内，所述样本收集器通过第二管路与所述定量移液器连接，所述第二管路的一端伸入所述样本收集器的液体介质内，所述第二管路的另一端与所述定量移液器连通；
抽风机，通过第三管路分别与所述目标粒子分离浓缩器和样本收集器连接。


3.如权利要求2所述的一种快速评估空气细菌污染状态的装置，其特征在于：
所述目标粒子分离浓缩器包括顶盖、进气盖、第一级导流板、第一级撞击板、第二级导流板、采样腔体、第二级采集腔、第二级采集板、第二级排气孔板、排气口、底板和样品收集口；
所述进气盖的顶部留有采样口，所述顶盖连接在所述进气盖的采样口上，所述第一级导流板和第二级撞击板上下间隔地设置在所述进气盖内，所述进气盖的底部与所述采样腔体的顶部连通，所述第一级导流板上设置若干第一导流孔，在位于若干所述第一导流孔的正下方的所述第二级撞击板的顶面上设置凹陷，在位于所述凹陷以外的第二级撞击板上开设有若干通孔；
所述第二级导流板和第二级排气孔板上下间隔地设置在所述采样腔体内，所述第二导流板上设置有若干第二导流孔；所述第二级采集腔设置在所述第二级导流板和第二级排气孔板之间，所述第二级采集腔和采样腔体之间留有环隙，所述第二级采集腔包括自上而下依次连通的采集腔段、锥形腔段和直筒腔段，所述直筒腔段固定在所述第二级排气孔板上，所述直筒腔段的下部贯穿所述第二级排气孔板；所述第二级采集板设置在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李劲松，胡凌飞，李娜，曹杰，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11