详情

原文传递空气生物气溶胶采样装置及其采样方法

专利名称：	空气生物气溶胶采样装置及其采样方法
摘要：	本发明提供了生物气溶胶采样技术领域一种空气生物气溶胶采样装置及其采样方法，包括聚合回流通道、流量计、控温筒、真空泵、温度计、进气口、气化液储瓶、陶瓷气化芯、凝结增长通道、采样瓶、回流液导流盘、陶瓷雾化片、雾化液储瓶、回流液收集槽、回流液出口。本发明通过设置陶瓷气化芯与凝结增长通道，陶瓷气化芯加热气化液储瓶内丙三醇产生亲水性分子，进入凝结增长通道中的亲水性分子以及空气中的水蒸气不断凝结在生物气溶胶表面，使其体积不断增长而形成液滴，凝结作用以及与雾化液滴的聚合作用可以使得环境样本中生物气溶胶体积在采样器中逐级增大，有效防止微小气溶胶的逃逸，极大程度地实现对空气中不同粒径生物气溶胶的捕集。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海交通大学
发明人：	白晓慧;宿耀程;季斌;韩晓嫣;余凯华;苏笑丰;耿亮;朱弋;顾竹琴
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-22T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-06T00:00:00+0800
申请号：	CN202211157199.X
公开号：	CN115575185A
代理机构：	上海汉声知识产权代理有限公司
代理人：	胡晶
分类号：	G01N1/14;A61L2/04;G;A;G01;A61;G01N;A61L;G01N1;A61L2;G01N1/14;A61L2/04
申请人地址：	200240 上海市闵行区东川路800号
主权项：	1.一种空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，包括真空泵(4)和聚合回流通道(1)，所述真空泵(4)连通所述聚合回流通道(1)的一端；所述聚合回流通道(1)另一端连接有回流液导流盘(11)，所述回流液导流盘(11)设置于采样瓶(10)内；所述采样瓶(10)顶端连接有凝结增长通道(9)一端，所述采样瓶(10)底端连接有回流液出口(15)，所述采样瓶(10)内部设置有雾化液储瓶(13)，所述雾化液储瓶(13)顶端连接有陶瓷雾化片(12)；所述凝结增长通道(9)上设置有进气口(6)，所述凝结增长通道(9)的另一端连接有气化液储瓶(7)，所述气化液储瓶(7)内部底端设置有陶瓷气化芯(8)；所述回流液导流盘(11)防止所述聚合回流通道(1)内流动的回流液滴落在所述陶瓷雾化片(12)上。 2.根据权利要求1所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，所述真空泵(4)上进气口连通所述聚合回流通道上出气口。 3.根据权利要求1所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，所述真空泵(4)与所述聚合回流通道(1)之间设置有流量计(2)。 4.根据权利要求1所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，所述进气口(6)上端连接有温度计(5)，所述温度计(5)用于测量所述进气口(6)的温度。 5.根据权利要求4所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，所述雾化液储瓶(13)与所述采样瓶(10)之间设置有回流液收集槽(14)；所述回流液导流盘(11)引流所述回流液到所述回流液收集槽(14)中，所述回流液出口(15)排出所述回流液。 6.根据权利要求5所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，还包括控温筒(3)，所述控温筒(3)可拆卸设置在所述采样瓶(10)外部，且所述聚合回流通道(1)的部分管路与所述凝结增长通道(9)的部分管路伸入所述控温筒(3)内部。 7.根据权利要求6所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，所述气化液储瓶(7)、陶瓷气化芯(8)、凝结增长通道(9)、控温筒(3)、进气口(6)、温度计(5)以及回流液收集槽(14)共同组成下向流气化凝结系统；所述雾化液储瓶(13)、陶瓷雾化片(12)、回流液导流盘(11)、聚合回流通道(1)以及回流液收集槽(14)共同组成上向流聚合回收系统。 8.根据权利要求1所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，所述气化液储瓶(7)中的液体采用丙三醇，所述雾化液储瓶(13)中的液体采用PBS缓冲液。 9.一种空气生物气溶胶采样方法，应用权利要求1-8任一所述的空气生物气溶胶采样装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采样开始之前，需将除所述流量计(2)、所述控温筒(3)、所述真空泵(4)以及所述温度计(5)外的所有部件置于灭菌锅内进行高温蒸汽灭菌；采样开始时，向所述雾化液储瓶(13)内注入一定量的预灭菌PBS缓冲液，再开启所述陶瓷雾化片(12)产生大量纳米级液滴；接着向所述气化液储瓶(7)内注入一定量的预灭菌丙三醇，再开启所述陶瓷气化芯(8)加热产生适量亲水性分子；步骤2：开启所述真空泵(4)，在负压作用下，空气与所述陶瓷气化芯(8)加热产生的所述亲水性分子由所述进气口(6)处混合进入所述凝结增长通道(9)中；在所述控温筒(3)根据所述温度计(5)显示来提供的低温作用下，进入所述凝结增长通道(9)中的所述亲水性分子以及所述空气中的水蒸气逐渐凝结在生物气溶胶表面，使其体积不断增大而形成液滴；所述液滴随气流夹带进入所述采样瓶(10)中，或沿所述凝结增长通道(9)管壁、所述采样瓶(10)内壁流入所述回流液收集槽(14)中；步骤3；在所述采样瓶(10)中，来自所述凝结增长通道(9)的依旧悬浮的微小液滴与所述陶瓷雾化片(12)产生的纳米级液滴充分接触，由于撞击作用在气路中进一步聚集增大，并在离心力作用下于所述聚合回流通道(1)中汇聚成液流；在重力作用下沿所述聚合回流通道(1)管路底部流经回所述流液导流盘(11)，最终汇集在所述回流液收集槽(14)中；步骤4：采样结束后，打开所述回流液出口(15)，将所述回流液收集至无菌容器中用于后续检测分析。 10.根据权利要求9所述的空气生物气溶胶采样方法，其特征在于，所述真空泵(4)提供的流量范围为5L/min到25L/min，所述控温筒(3)提供的温度与所述温度计(5)测量的温度相差5℃到30℃。