專利名稱：空氣微生物采樣系統的制作方法
技術領域：
空氣微生物采樣系統
技術領域：
本實用新型涉及一種微生物采樣系統，特別涉及一種空氣微生物采樣系統。背景技術：
微生物作為參與物質循環的重要生物，對維持自然界生態平衡起著非常重要的作用。絕大多數的微生物存在于土壤中，少部分的微生物以氣溶膠的形式存在于大氣層的底層，其中的一部分具有致病性，當達到一定濃度時會給人類的健康帶來威脅。尤其是近年來諸如SARS、H5m禽流感、Hmi流感在全球的爆發，給人類的健康帶來了重大危害，給經濟發展帶來了巨大損失，因此，及時、簡便、準確的監測環境中的空氣微生物組成，對保障人民健康有著非常重要的意義。對空氣微生物的高效、全面的采樣是空氣微生物準確檢測的前提。傳統的空氣微生物的采樣方式主要有以下三種基于固體培養基的采樣法、基于液體采樣介質的采樣法及基于物理作用及特性的采樣法。由于基于固體培養基的采樣法難以及時、全面、準確的反映空氣微生物組成的真實情況，基于物理及特性的采樣法對微生物的存活不利，操作相對復雜，因此，普遍使用的是基于液體采樣介質的采樣法。基于液體采樣介質的采樣法，主要有氣旋法和沖擊法。前者是利用空氣高速流動， 推動收集液而形成漩渦，同時將一部分空氣中的顆粒物質溶入收集液中，達到收集空氣微生物的目的。后者是利用噴射氣流的方式將空氣中的微生物粒子收集在小體積的液體中。 最著名的有Porton采樣器和AGI-30采樣器。該類方法的優點在于樣品的采樣形式為液體樣品，樣品后續處理高度靈活，樣品可進行稀釋和濃縮，以獲得更大范圍更精確的生物樣品信息；可用于多種檢測技術包括瓊脂平板培養、免疫測定、PCR(聚合酶鏈式反應)、流式細胞儀、顆粒微生物計數以及顯微鏡觀察等；同時液體對微生物具有一定的保護作用，可避免微生物在收集的過程中由于猛烈撞擊導致的死亡。但兩種基于液體采樣介質的采樣法普遍存在空氣與收集液的接觸不夠充分的問題，從而收集效率不高。
實用新型內容基于此，有必要提供一種微生物收集效率較高的空氣微生物采樣系統。一種空氣微生物采樣系統，包括采樣瓶、進氣管、噴嘴、出氣管及抽氣機；所述進氣管伸入所述采樣瓶中與所述噴嘴連通并將所述噴嘴固定懸置于所述采樣瓶內，所述出氣管連通所述采樣瓶及抽氣機；所述噴嘴包括主體部及設在所述主體部側面并沿所述主體部軸線延伸的導流部，其中，所述噴嘴內部開設有與所述進氣管連通的氣腔，所述噴嘴與所述進氣管相對的一端開設有連通所述氣腔的沖擊孔，所述導流部上設有連通所述氣腔的氣旋孔。在優選的實施方式中，所述導流部繞所述主體部的表面彎折，所述導流部包括沿彎折方向延伸的導流面及與所述導流面相對的內側面，所述氣旋孔設在所述內側面上。在優選的實施方式中，所述氣旋孔為沿所述柱狀主體軸線方向延伸的狹長開孔，所述氣旋孔設置在所述內側面上靠近所述柱狀主體的一側，且在所述內側面上靠近所述沖擊孔的一端。在優選的實施方式中，所述沖擊孔包括繞所述主體部中軸線分布的多個狹長開孔。在優選的實施方式中，還包括與所述采樣瓶適配的采樣密封蓋，所述采樣密封蓋上設有與所述進氣管適配的固定孔，所述進氣管穿過所述固定孔并固定在所述采樣密封蓋上。在優選的實施方式中，所述出氣管設在所述采樣密封蓋上。在優選的實施方式中，所述進氣管、所述出氣管及所述采樣密封蓋為一體成型。在優選的實施方式中，還包括與所述進氣管的入口端適配的進氣管密封蓋、與所述出氣管的出口端適配的出氣管密封蓋及與所述采樣瓶適配的在采樣完畢后用于密封保存采樣液的保存密封蓋。在優選的實施方式中，所述進氣管包括漏斗狀的入口部及與所述入口部連通的伸入所述采樣瓶內與所述噴嘴連接的管狀延伸部。在優選的實施方式中，還包括位于所述出氣管及所述抽氣機之間的用于控制或統計氣體流量的流量計。該空氣微生物采樣系統采用吸入式漩渦水濾原理，在一定時間內對一定體積空氣中的微生物通過液體過濾的方式進行富集，噴嘴的底端設有沖擊孔，可以利用噴射氣流將氣體形成更多更小的氣泡，導流部上開設有氣旋孔，可以利用空氣的高速流動推動收集液形成漩渦，促進氣泡間的相互擠壓，增大空氣與富集液的接觸面積，提高微生物的收集效率。
圖1為一實施例的空氣微生物采樣系統的剖面示意圖；圖2為圖1中噴嘴的立體圖；圖3為圖1中噴嘴另一視角的立體圖；圖4為圖2中噴嘴沿IV-IV線的剖視圖；圖5為圖1中采集密封蓋及出氣管的結構示意圖。
具體實施方式下面主要結合附圖及具體實施例對空氣微生物采樣系統作進一步詳細的說明。如圖1所示，一實施例的空氣微生物采樣系統100包括采樣瓶110、進氣管120、 噴嘴130、出氣管140、與采樣瓶110適配的采樣密封蓋150及抽氣機160。其中，進氣管120 伸入采樣瓶110中與噴嘴130連通。噴嘴130固定連接在進氣管120的一端而懸置于采樣瓶110內。出氣管140主要用于連通采樣瓶110及抽氣機160。本實施例的采樣瓶110大致呈平底燒瓶狀，包括柱狀的瓶頸部112及球形的瓶肚部114。瓶肚部114主要用于盛裝采樣液(圖未示)。優選的，噴嘴130懸置于瓶肚部114 內，采樣液浸沒噴嘴130。進氣管120包括漏斗狀的入口部122及與入口部122連通的伸入采樣瓶110內與噴嘴130連接的管狀延伸部124。入口部122呈漏斗狀，可以增大氣體的進入面積，提高空氣微生物的富集效率。如圖2至圖4所示，噴嘴130包括主體部132及設在主體部132的側面并沿主體部 132軸線延伸的導流部134。本實施例的噴嘴130包括5個導流部134。5個導流部134繞主體部132的表面彎折并與主體部132 —起形成葉輪狀的截面形狀，如圖4所示。在其他的實施例中，導流部134還可以為1個、2個、3個、4個、7個、8個或更多。多個導流部134 可以在主體部132的表面均勻分布。噴嘴130的內部開設有與進氣管120連通的氣腔322， 也即整個噴嘴130為內部空心的殼體結構。噴嘴130與進氣管120連接相對的一端開設有連通氣腔322的沖擊孔324。沖擊孔3M可以為在噴嘴130 —端開設的多個點狀小孔，也可以為繞主體部132的中軸線分布的多個狹長開孔，如本實施例中的多個沖擊孔324。沖擊孔3 主要用于產生向下沖擊的氣流，遇到采樣液時將收集的氣體打碎成較多較小的氣泡，增大氣體與液體的接觸面積，提高微生物的富集效率。導流部134包括沿彎折方向延伸的導流面342及與導流面342相對的內側面344。 內側面344上開設有用于帶動采樣液旋轉的氣旋孔346。氣旋孔346噴出的氣流繞導流部 Π4彎折方向運動，帶動采樣液作同向旋轉運動。氣旋孔346可以為沿主體部132軸線方向延伸的狹長開孔，如本實施例中的氣旋孔346，也可以為間隔分布的大致呈條形的點狀小孔，條形延伸方向與主體部132的軸線方向平行。氣旋孔346在內側面348上靠近主體部132的一側設置。進一步優選的，氣旋孔 346在內側面344上靠近沖擊孔的一端設置，狹長型氣旋孔346的長度不超多內側面344高度的一半，長度過長則可能因為采樣液旋轉過程時中心產生漩渦，漩渦及以上部分噴出的氣體接觸不到采樣液而影響收集效率并造成誤差。如圖5所示，本實施例的出氣管140設在采樣密封蓋150上，與采樣密封蓋150 — 體成型，方便組裝、拆卸及對采樣瓶110的密封保存。在其他實施例中，出氣管140也可以在柱狀的瓶頸部112上直接開孔形成。采樣密封蓋150上開設有與進氣管120適配的固定孔152。進氣管120穿過固定孔152并固定在采樣密封蓋150上。在其它實施例中，采樣密封蓋150還可以與采樣瓶110 一體成型，密封性更好，此時省略了密封蓋150。優選的，進氣管120、出氣管140及采樣密封蓋150為一體成型，從而在空氣微生物采樣過程中方便組裝，在采樣完畢后，便于拆卸，減少操作時間，可以避免采樣液污染。相應的，該空氣微生物采樣系統100還包括與進氣管120的入口端適配的進氣管密封蓋(圖未示)、與出氣管140的出口端適配的出氣管密封蓋(圖未示)及與采樣瓶110 適配的在采樣完畢后用于密封保存采樣液的保存密封蓋(圖未示)。本實施例的空氣微生物采樣系統100各部件裝配處均采用螺紋旋轉方式進行密封連接，如進氣管120與采樣密封蓋150之間、采樣密封蓋150同采樣瓶110之間、進氣管 120同噴嘴130之間、進氣管密封蓋與進氣管120之間、出氣管密封蓋與出氣管140之間及保存密封蓋與采樣瓶110之間等，均采用螺紋連接。在其它實施例中，還可以采用卡扣結構，相應的卡扣部位設有密封墊等密封件。此外，進一步優選的，為統計及控制氣體流量，該空氣微生物采樣系統100還包括設置在出氣管140及抽氣機160之間的流量計(圖未示)。空氣微生物采樣系統100可以根據需要使用流量計對收集流量和時間參數等進行設置。應用上述空氣微生物采樣系統100對空氣微生物進行收集，一般包括如下步驟步驟Si.滅菌將進氣管120、噴嘴130、出氣管140及采樣密封蓋150同采樣瓶110、進氣管密封蓋、出氣管密封蓋及保存密封蓋一起置于滅菌袋中做高壓滅菌處理。步驟S2.組裝滅菌完成后，在無菌條件下首先將進氣管120、噴嘴130、出氣管140及采樣密封蓋 150組裝好；然后將連接有進氣管120、噴嘴130及出氣管140的采樣密封蓋150同裝有采樣液的采樣瓶110進行組裝；最后將進氣管120及出氣管130用相應的進氣管密封蓋及出氣管密封蓋封好備用。步驟S3.收集在收集場所，去掉進氣管密封蓋、出氣管密封蓋后，將出氣管同氣體流量計、抽氣機等外接設備連接完畢，根據需要對收集流量和時間參數等進行設置，開始收集過程。步驟S4.密封保存及后續檢測收集完畢后，取下連接有進氣管120、噴嘴130及出氣管140的采樣密封蓋150，采樣瓶110用相應的保存密封蓋封蓋好，采樣瓶110內的采樣液用于后續的微生物檢測，如， 可以進行核酸提取(首先對采樣液進行離心處理，然后向沉淀中加入裂解液，采用酚-氯仿抽提法或玻璃珠法進行核酸的提取、純化)，或者利用平板計數的方法對空氣中可培養微生物進行統計等。該空氣微生物采樣系統100采用吸入式漩渦水濾原理，在一定時間內對一定體積空氣中的微生物通過液體過濾的方式進行富集，噴嘴130的底端設有沖擊孔324，可以利用噴射氣流將氣體形成更多更小的氣泡，導流部134上開設有氣旋孔346，可以利用空氣的高速流動推動收集液形成漩渦，促進氣泡間的相互擠壓，增大空氣與富集液的接觸面積，提高微生物的收集效率。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種空氣微生物采樣系統，其特征在于，包括采樣瓶、進氣管、噴嘴、出氣管及抽氣機；所述進氣管伸入所述采樣瓶中與所述噴嘴連通并將所述噴嘴固定懸置于所述采樣瓶內，所述出氣管連通所述采樣瓶及抽氣機；所述噴嘴包括主體部及設在所述主體部側面并沿所述主體部軸線延伸的導流部，其中，所述噴嘴內部開設有與所述進氣管連通的氣腔，所述噴嘴與所述進氣管相對的一端開設有連通所述氣腔的沖擊孔，所述導流部上設有連通所述氣腔的氣旋孔。
2.如權利要求1所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，所述導流部繞所述主體部的表面彎折，所述導流部包括沿彎折方向延伸的導流面及與所述導流面相對的內側面，所述氣旋孔設在所述內側面上。
3.如權利要求1或2所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，所述氣旋孔為沿所述柱狀主體軸線方向延伸的狹長開孔，所述氣旋孔設置在所述內側面上靠近所述柱狀主體的一側，且在所述內側面上靠近所述沖擊孔的一端。
4.如權利要求1所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，所述沖擊孔包括繞所述主體部中軸線分布的多個狹長開孔。
5.如權利要求1所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，還包括與所述采樣瓶適配的采樣密封蓋，所述采樣密封蓋上設有與所述進氣管適配的固定孔，所述進氣管穿過所述固定孔并固定在所述采樣密封蓋上。
6.如權利要求5所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，所述出氣管設在所述采樣 S封蓋上ο
7.如權利要求5所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，所述進氣管、所述出氣管及所述采樣密封蓋為一體成型。
8.如權利要求1所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，還包括與所述進氣管的入口端適配的進氣管密封蓋、與所述出氣管的出口端適配的出氣管密封蓋及與所述采樣瓶適配的在采樣完畢后用于密封保存采樣液的保存密封蓋。
9.如權利要求1所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，所述進氣管包括漏斗狀的入口部及與所述入口部連通的伸入所述采樣瓶內與所述噴嘴連接的管狀延伸部。
10.如權利要求1所述的空氣微生物采樣系統，其特征在于，還包括位于所述出氣管及所述抽氣機之間的用于控制或統計氣體流量的流量計。
專利摘要本實用新型涉及一種空氣微生物采樣系統，該空氣微生物采樣系統采用吸入式漩渦水濾原理，在一定時間內對一定體積空氣中的微生物通過液體過濾的方式進行富集，噴嘴的底端設有沖擊孔，可以利用噴射氣流將氣體形成更多更小的氣泡，導流部上開設有氣旋孔，可以利用空氣的高速流動推動收集液形成漩渦，促進氣泡間的相互擠壓，增大空氣與富集液的接觸面積，提高微生物的收集效率。
文檔編號C12Q1/24GK202002827SQ2010206784
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月24日 優先權日2010年12月24日
發明者劉春曉, 史蕾, 孫杰, 張巍, 徐云慶, 李長春, 李震, 楊燕秋, 蔣以山, 謝維杰, 趙純中, 顧大勇 申請人:中國人民解放軍海軍潛艇學院, 深圳國際旅行衛生保健中心