用于空气中细菌和病毒采样检测滤膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于空气中微生物采样检测用复合膜的制备方法。将支撑多孔膜放置于水平的玻璃板上，调节制膜刀的高度，以每分钟５～６ｃｍ的速度移动刀架，使制膜液均匀分布在多孔膜表面形成复合膜皮层，反应温度为２０～３０℃，湿度为２０～５０％，压强为低于大气压的负压，然后用４０～８０℃热处理１～３小时，同时通过调节制膜刀的高度制得孔径不同的复合膜。该复合膜中大分子物质能在一定程度上保持所截留微生物的活性。该复合膜对比其他滤膜可以减少滤饼的形成，比相同孔径的其他滤膜在相同测试条件下，通量明显增大。同时所用的大分子涂层溶液具有生物活性，可以一定程度上有助于微生物保持活性，使样品更真实的反应空气的状况，又改善了微生物采样时微生物活性保持的问题，减少检测误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
利用滤膜法来采集气溶胶颗粒是气溶胶采样最普遍的方法。所谓气溶胶是指固态或液态微粒悬浮在气体介质中的分散体系。早在1861年Pasteur和1888年Petri就开始通过滤膜来采集微生物气溶胶。它是收集气溶胶样品简单的和廉价的方法。近年来，滤膜法已经广泛应用作气溶胶采样。许多材料被用于滤膜材料，最重要的滤膜材料有纤维滤材和多孔膜式滤材。大多数纤维滤材都排列成与空气流动相垂直的方向，其孔隙率在70～99％，纤维的尺寸范围从亚微米到100μm，最常用的是木纤维素、玻璃纤维素和塑料纤维。大多数多孔滤材用的是纤维素酯、烧结金属、聚氯乙烯、聚四氟乙烯或其他材料。气溶胶常含有许多粉尘，细菌甚至病毒，是污染大气的主要成分，特别是空气中那些粘附有细菌和病毒的可吸入性颗粒，极易从呼吸道吸入肺腔，严重影响人类健康。因此建立气溶胶的采样和检测系统，及时有效地检测空气质量具有十分重要意义。目前国内外常采用空气污染指标PM10来表征空气质量的优劣，具有代表性而且十分方便。随着科学技术的进步，人们发现真正影响人类健康的是空气中动力学直径小于2.5μm的微粒。美国已经执行PM2.5标准，我国要在2008年奥运会前与发达国家的空气质量标准接轨，尽快执行PM2.5标准，开展与PM2.5相关的空气采样滤膜的研制，特别是能有效检测空气中微生物(特别是SARS病毒、流感病毒、腺病毒等的检测)的空气采样膜的研制具有十分重要的意义。随着人们对空气污染的重视，国内外开发出多种不同型式的空气采样装置，其中包括过滤式、撞击式和离心式等几种。这几种典型空气采样器中利用过滤来采集气溶胶颗粒是气溶胶采样最普遍的方法，也是收集气溶胶样品简单的和廉价的方法。过滤式采样器的最重要的特点是过滤效率高，它能把空气中粒子(粒径≥孔径或粒径稍小于孔径)截留下来。因此滤膜空气采样器被称为绝对采样器，常常被用作为其他采样器的最后对照。常用的滤膜材料存在明显的不足，表现为以下两个方面1、不能使通量和截留效率有益的结合。常用的滤膜材料大多采用10μm孔径的滤膜，孔径较大，不但较小的颗粒难以截留，且检测误差也较大。对于截留较小粒子，滤膜材料的孔径就要较小，必须采用孔径较小的滤膜，而要采集病毒，则膜的孔径要达到纳米级。采用孔径较小的膜其通量要相应减少，以致采样器不能正常工作。这些不足常常是由于滤膜本身的结构引起的。2、不能使对微生物的作用和截留效率有益的结合。在气溶胶采样时，往往只考虑到滤膜的截留效率，而忽视了滤膜材料对气溶胶粒子的生物作用。在采集生物气溶胶时，由于所采集的是有活性的微生物，所用的滤料至少是对微生物没有抑制或杀灭作用。由于滤膜法是先将气溶胶颗粒截留在滤膜上然后在进行培养，因此较理想的滤膜是在采样过程中对所截留的微生物能在一定程度上保持微生物的活性。这样实验的结果更具有可靠性。而常用的滤膜材料许多有抑制或杀灭微生物的作用，特别是一些含氯的材料。有些虽然没有抑制或杀灭微生物的作用，或者作用不明显，但基本没哪种滤膜材料能在一定程度上保持微生物的活性。由此可知，在滤膜式采样器中，关键技术就是制备出孔径可控、孔径分布窄、孔隙率高的滤膜材料。对于用在微生物采样器中的滤膜材料特别是用于SARS病毒、流行病毒、禽流感病毒等感染性病毒的采样材料，还要求有一定的生物活性，能在一段较短的时间内保持所截留微生物的活性。对于从目前国内过滤式采样器所用的滤膜材料来看，很难较好的解决上述的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种。将支撑多孔膜放置于水平的玻璃板上，调节制膜刀的高度，以每分钟5～6cm的速度移动刀架，使壳聚糖制膜液均匀分布在多孔膜表面形成复合膜皮层，反应温度为20～30℃，湿度为20～50％，压强低于大气压的负压，然后用40～80℃热处理1～3小时.同时通过调节壳聚糖制膜液的浓度制得孔径不同的复合膜。本专利技术针对常用的滤膜材料不能使对微生物的作用和截留效率有益的结合，提供一种适合空气微生物采样的复合膜。该复合膜由多孔膜经大分子物质溶液涂层制得。该复合膜中大分子物质能在一定程度上保持所截留微生物的活性。该复合膜的这种性能取决于大分子物质的性质。该复合膜对比其他滤膜可以减少滤饼的形成，比相同孔径的其他滤膜在相同测试条件下，通量明显增大。同时所用的大分子涂层溶液具有生物活性，因此不但不会抑制或杀灭微生物，而且可以一定程度上有助于微生物保持活性，使样品更真实的反应空气的状况，又改善了微生物采样时微生物活性保持的问题，减少检测误差。附图说明图1是本专利技术的多孔膜通过PM2.5采样器采样后的电镜图；图2是本专利技术的实例8的粒径发布图；图3是本专利技术复合膜(0.5％壳聚糖制膜液涂布制得)的孔径分布图；图4是本专利技术的多孔膜孔径分布图。具体实施例方式本专利技术的制膜液为0.05～3.0％壳聚糖溶液。0.05～3.0％壳聚糖溶液的制备方法为称取脱乙酰基壳聚糖1～5克，放入250ml带盖三角烧杯中，然后加入100～250ml去离子水，在40～80℃下用磁力搅拌2～3小时，使壳聚糖溶液充分溶解，然后趁热抽滤，加入适量消泡剂搅拌消泡，滤液放置于暗室中冷却，并静置1～3天后待用。本专利技术的壳聚糖制膜液的质量百分比浓度为0.05～3.0％。多孔膜的材料为改性聚醚砜、聚酯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯的有机高分子材料，或者为氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆及其无机金属氧化物合金材料。多孔膜的孔道为柱形结构或成连通网状结构，孔径在0.1～1.0μm范围内，孔隙率在20～70％之间。复合膜皮层的孔径为0～200nm，孔隙率为0～50％，厚度为10～500nm。该多孔膜的优良特性取决于滤膜材料本身和制膜的工艺。我们首先对滤膜材料进行了初选，对初选后的滤膜材料进行了通量、机械强度和化学稳定性等方面的测定。最后选取了金属氧化物和高分子聚合物作制备多孔膜的材料。实施例1将支撑多孔膜放置于水平的玻璃板上，将配制待用的制膜液(0.75％壳聚糖溶液)涂布在支撑多孔膜表面.调节制膜刀的高度，以每分钟5cm的速度移动刀架，使制膜液均匀分布在支撑多孔膜上，然后用40℃热处理3小时。实施例2将支撑多孔膜放置于水平的玻璃板上，将配制待用的制膜液(0.75％壳聚糖溶液)涂布在支撑多孔膜表面.调节制膜刀的高度，以每分钟5cm的速度移动刀架，使制膜液均匀分布在支撑多孔膜上，然后用80℃热处理1小时。实施例3将支撑多孔膜放置于水平的玻璃板上，将配制待用的制膜液(0.75％壳聚糖溶液)涂布在支撑多孔膜表面.调节制膜刀的高度，以每分钟6cm的速度移动刀架，使制膜液均匀分布在支撑多孔膜上，然后用40℃热处理3小时。实施例4将支撑多孔膜放置于水平的玻璃板上，将配制待用的制膜液(0.75％壳聚糖溶液)涂布在支撑多孔膜表面.调节制膜刀的高度，以每分钟6cm的速度移动刀架，使制膜液均匀分布在支撑多孔膜上，然后用40℃热处理3小时。实施例5制膜过程中改变制膜液的浓度可以制得不同孔径的复合膜。制膜液的浓度范围从0.5％到3％。实施例6本例将无机金属氧化物多孔支撑复合膜置于PM2.5采样器中，复合膜直径为25mm，用于对空气动力学直径小于2.5μm颗粒的采样。在真空度80Kpa条件下，采样半小时，从PM2.5采样器中取出滤膜，进行膜面颗粒分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于空气中细菌和病毒采样检测滤膜的制备方法，其特征在于：将支撑多孔膜放置于水平的玻璃板上，调节制膜刀的高度，以每分钟５～６ｃｍ的速度移动刀架，使壳聚糖制膜液均匀分布在多孔膜表面形成复合膜皮层，反应温度为２０～３０℃，湿度为２０～５０％，压强低于大气压的负压，然后用４０～８０℃热处理１～３小时．同时通过调节壳聚糖制膜液的浓度制得孔径不同的复合膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈延京，张林，陈欢林，程丽华，宋明宇，谢林，盛吉芳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]