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生物气溶胶采样技术分类及特点

发表时间:2020-12-21  |  点击率:611

1 惯性撞击类

自然沉降法自然沉降法是德国细菌学家早在1881年建立的。它是利用空气微生物粒子的重力作用,在一定的时间内,让所处区域的空气中微生物颗粒逐步沉降到带有培养介质的平皿内的一种采样方法。本法虽然古老,但由于其所需设备简单,方法易行,能对空气污染情况作初步了解,因此在相当长的时期内是空气微生物检测的一种普遍方法,在我国广大基层医疗卫生部门仍被广泛利用其主要缺点是:由于地心吸引弱,小粒子很难在短时间内采集到15um颗粒在空气中沉降速度慢、悬浮时间长,沉降法对其捕获率低。(2)容易受外界气流影响。(3)我国较普遍使用奥姆斯基公式将平板上长出的菌落数,换算成一定体积空气中的微生物含量。奥姆斯基根据经验设定: 营养琼脂上暴露5mm后生长的菌落相当于10L空气中的微生物颗粒。实践证明,空气微生物沉降量与空气微生物粒子浓度间确实存在着非常明显的正相关关系,但沉降量还和颗粒的大小这一基本因素有关 2。自然沉降法粗糙,不能测定空气流量和悬浮在空气中的小粒子上的细菌,但对于那些因菌粒子沉着而致的污染,例如伤口的污染仍有一定的价值。

2 射流撞击式采样器(裂隙式采样器)

这是当今微生物采样器中应用广、品种多的一类采样器。它是利用各种抽气装置,以每分钟恒定气流量,使空气通过狭小喷嘴,以便空气和悬浮于其中的微生物粒子形成高速气流,在离开喷嘴时气流射向采集面,气体沿采集面拐弯而去,而颗粒则按惯性继续直线前进,撞击并粘附于采集面上,从而被捕获。这类采样器能作空气微生物的定量测定。按其所用的撞击面不同,又分为固体撞击式采样器和液体撞击式采样器两种。

3 固体撞击武采样器固体撞击式采样器

如营养琼脂,或涂覆有一薄层粘性介质的固体表面。这类采样器有单级撞击型和多级撞击型两种采样器是美国于1958年报道的一种6级筛板式空气微生物采样器,它由6个带有微细孔眼的金属撞击圆盘组成,盘下放置盛有培养基的平皿(该平皿不能转动),每个圆盘由400个环形排列小孔,由上到下孔径逐级减小。气流速度由此逐级增大,把粒子逐级撞击在平皿上。它不仅能测定空气中活性粒子数量,且能测定其大小。采样器具有以下特性:(1)采样粒谱范围广,一般在0220um(2)采样效率高,对呼吸道易沉着的粒子大小逃失少。(3)微生物存活率高。(4)敏感性高。(5)操作简便。其缺点是:存在由于壁损失,粒子从采集面滑脱和粒子被打碎等所致的采样结果误差。每次采样的手续复杂,所需营养琼脂平板也比较多。国产的多采用国产元件生产的国产6级安德森采样器和2级安德森采样器型空气微生物采样器。其特点是:(1)采样喷嘴是排成一线的l8个圆孔,营养琼脂平板在采样时可转动,这样有圆孔喷嘴采样效率高的优点,又克服了粒子重复撞击在一起的缺陷。(2)采样装置可以从主机上分离出来,悬在特定的采样区域。(3)喷嘴和撞击面距离恰当设计采样效率高。(4)功能比较完善,适用范围广。m 一Ⅱ型尚有时间记忆结构。缺点是:(1)虽对15um颗粒的捕获率较高,但对520im大粒子捕获率仍显不足。(2)采样时菌落有时会相互融合和产生静电,影响捕获效率。                                                                                                                                                   

4 液体撞击式采样器液体撞击式采样器和固体撞击式采样器

利用喷射气流的方式将空气中的微生物粒子收集在小体积的液体中。该采样器具有以下优点:(1)适于高浓度的空气微生物采样。(2)能将采集的样品分别分析。(3)采样时因气流冲击和采样液搅动,可将粒子中的微生物释放并均匀分布于采样液,从而能测出空气中活微生物数量,而固体撞击采样器只能反映空气中含活菌粒子数。(4)采样液有保护作用,对脆弱的微生物(如病毒、立克次氏体)也能采样。(5)使用方便、价格低廉、易消毒、可反复使用。其缺点如下:(1)不适宜低温或长时间采样。(2)采样空气流量小,微生物浓度低时,难于检测。(3)采样液易污染。由于是玻璃制品携带不便,也不适宜现场多次采样 

5离心撞击式采样器离心撞击式采样器

利用气体在旋转径路中运动时所产生的离心力,使粒子获得一定动量,并因其惯性而偏离气体流线,撞击沉着在附近的采集面上。由于离心撞击式采样器结构简单、体积小、重量轻、噪音小、使用方便灵活,对空气微生物粒子捕获率较高,因而在领域得到普遍应用。微孔滤膜式、吸收棉式、全玻璃撞击式、旋风式等采样器相比较,其采样效率除旋风式外,都高于或等于它们。另外离心撞击式采样器不仅可采到空气中的细菌,还可采集到真菌、病毒(T3噬菌体)及霉菌毒素。同样存在着缺陷:(1)无法判断其采气量和有效采气量。(2)有效采气量不恒定。(3)对于呼吸道感染有重要意义的5um 以下的微生物粒子采样效率低。(4)由于一部分细菌粒子会损耗于抽气叶轮的叶片上,而导致结果误差。(5)采样片及其外套的灭菌存在问题。

6过滤阻留类

过滤采样即是利用抽气装置,使空气通过滤材而使微生物粒子阻留在滤材上,供进一步分析。此类采样器的特点是能在低温条件下采样,采集效率高。实验证明它比缝隙采样法对微生物粒子的捕获率要高。但过滤式采样器使耐干燥能力低的微生物会被气流吹干致死,且滤膜孔径易堵塞,难以保持稳定的采气量。根据过滤所用材料不同,它有深层过滤和膜式过滤两种采样器。前者是指由纤维型或颗粒型介质制成的,采样效率高,但滤材不能直接培养,影响准确性。后者有不溶性滤膜和可溶性滤膜,不溶性滤膜有硝酸纤维素酯或醋酸纤维素酯或其混合物,可直接贴在培养基表面培养,而可溶性滤膜有味精滤膜、明胶滤膜等,采样后溶入水中即可分析

7 静电沉着类

静电沉着采样器是利用高压静电场,使空气中的微生物粒子带上一定量的电荷后,被带相反电荷的采集面所吸着,而将空气中微生物采集下来。其基本结构包括高压电源、放电电极、采集电极(即采集面)和抽气装置。其特点是:(1)采集空气标本容量大。(2)浓缩空气倍数高。(3)对小粒子的捕获率高。(4)实用性强(适于空气中微生物浓度很低条件下的采样,尤其是空气中致病微生物的采集)。其缺点是在电晕放电过程中会产生紫外线、臭氧和氧化氮,这对微生物的存活不利;其次,空气的相对湿度≥85%时易漏电,采样效率低;另外设备大、结构复杂,使用维护和消毒均不便。 

8 温差迫降类

温差迫降采样器是基于粒子的热泳原理,使空气中的微生物粒子沉着于采集面上。粒子从温度高的区带向温度低的区带运动叫热泳。采样器结构包括加热面、冷却面和狭窄的空气通道。其特点是:可将采样滤纸片贴于营养琼脂上直接培养;对于低浓度气溶胶,它快速、简单和对粒子的损伤小。但对高浓度气溶胶,存活的微生物的回收率低;其缺点有采气量小,采样时间只能维持5min;此外采集面需要冷水冷却,使用也不便利。因此,在空气微生物采样方面,除了实验室进行过个别工作外,没有在现场中获得应用。

 采样器的选择

在选择采样器时应考虑如下因素:(1)采样器的灵敏度;(2)采样效率;(3)可重复性;(4)使用方便;(5)有利于微生物存活;(6)易于分析;(7)易于操作;(8)粒子大小的区分;(9)价格。

                 碧水精仪大流量生物气溶胶采样器EA-500

 

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