CN102478489A

CN102478489A - 一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统

Info

Publication number: CN102478489A
Application number: CN2010105608621A
Authority: CN
Inventors: 刘毅; 刘强; 刘航; 陈艳学; 李晓静
Original assignee: BEIJING HSBC LUNG ECONOMIC AND TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: BEIJING HSBC LUNG ECONOMIC AND TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2010-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-05-30

Abstract

本发明公开了一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统，包括设有出气口的密闭暗室、安装于密闭暗室内的由具有涂敷明胶的基带及其驱动装置组成的检测盒、用于收集及喷射气溶胶生物粒子的气路系统、由LED光源和光学透镜组成的用于气溶胶生物粒子监测分析的光学系统、用于光电转换的光电转换模组、用于使密闭暗室内产生负压的抽气泵。气路系统的喷口在具有涂敷明胶的基带上喷射形成一个圆形的气溶胶生物粒子样品斑以供检测，基带驱动装置带动基带将样品斑输送到固定监测点，光学透镜的探头完成样品斑生物粒子特性的数据采集。本系统具有控制精度高、检测结果可靠性高、可连续不间断不低于70小时的监测、使用方便等优点。

Description

一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统

技术领域

本发明涉及一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统。

背景技术

人类赖以生存的大气环境中，存在各种各样的生物粒子，这些粒子通常是人的眼睛无法直接看到或者嗅觉无法感知的。即使是对人类存在危害的生物粒子也是如此。生物武器出现的频率在世界范围内呈现逐渐增长的态势。如何在最短的时间内及时发现生物粒子的存在，做到及时发现及时防御才是把损失降到最低的关键。

气溶胶粒子检测所面临的两个最大问题是如何采集空气中的气溶胶粒子，如何在最短的时间内监测这些粒子是否属于生物粒子。常用的系统是利用采样器将气溶胶粒子浓缩后，注入到特定的溶液中。相关检测人员手动或利用辅助设备自动提取液体，进行物理、化学或生物检测，从而得到气溶胶状态的相应结论。这种做法不能连续进行监测，相关检测人员工作量量非常大，对存在的危害不能及时发现。

目前，有一些能够预警的生物粒子监测设备能够及时监测到大生物粒子，但是通常都要用到激光器，激光器对外界环境变化比较敏感，工作环境温度范围比较窄，因而制约了其使用环境。

不仅如此，市场上用于群体生物粒子检测的设备在气溶胶粒子采集上，需在采集前用极少量的甘油、酒精或特定的碳氢化合物湿润基底，便于气溶胶粒子附着在其表面。这些溶剂的量都是及其微少的，因此对喷涂设备精度提出比较高的要求，而且只能在需要收集前很短的时间内进行涂敷，无法实现离线操作，增加了设备的复杂程度。不仅如此，不均匀的涂敷会造成比较大的背景噪声，严重影响检测结果。

此外，某些设备采用盘式转动结构，具有可再生性，其操作流程大致为湿润基底，收集粒子，粒子特性光电检测，表面再生，然后进入下一个循环。虽然这种设备具有可再生性，但须增加滚轮或毛刷一类的装置用以实现检测基底或表面再生，无法确保收集表面无残留，不能保证下一次检测的可靠性和准确性。同样增加了设备的复杂程度。对系统控制提出更高要求。

发明内容

与上述现有技术和设备相比，本发明提供了一种简单、便捷且可连续监测气溶胶生物粒子的系统。

一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统，包括设有出气口的密闭暗室、安装于密闭暗室内的由具有涂敷明胶的基带及其驱动装置组成的检测盒、用于收集及喷射气溶胶生物粒子的气路系统、由LED光源和光学透镜组成的用于气溶胶生物粒子监测分析的光学系统、用于光电转换的光电转换模组、用于使密闭暗室内产生负压的抽气泵。气路系统的喷口在具有涂敷明胶的基带上喷射形成一个圆形的气溶胶生物粒子样品斑以供检测，基带驱动装置带动基带将样品斑输送到固定监测点，光学透镜的探头完成样品斑生物粒子特性的数据采集。

用于气溶胶粒子采集和检测的暗室为密闭的暗室，密闭的设计保证暗室在出气口的动力泵抽气时在腔体内形成负压，气路系统的喷口携带的气溶胶粒子能够在腔体内负压作用下经过距基带一定距离的喷口喷射聚集在基带上，气溶胶粒子样品斑直径不大于3毫米，进而保证采样的气溶胶流量稳定，腔体内无多余的气溶胶，不会影响位于其左侧的固定检测点的检测，最大程度上降低检测误差；黑暗的检测腔室用于使光电系统在暗场工作，外界荧光不会透过腔体进入光电转换模组，以免造成仪器误报。

用于采样的基带是涂有明胶的盒式基带，基带紧凑的它可以较好的俘获气溶胶粒子；这种基带荧光检测背景噪声低，在无生物粒子时，检测出的荧光值比较稳定；此外，因为基带长度比较大，而两个样品斑之间的距离只有几毫米，采样时间间隔比较短，因此每盒检测基带可以连续使用72小时以上。

本系统具有控制精度高、检测结果可靠性高、可连续不间断不低于70小时的监测、使用方便等优点。

附图说明：

图1为本专利内部结构示意图：

图中：

1、LED光源；2、出气口；3、喷口；4、基带；5、密闭暗室；6、驱动装置；7、光电转换模组；8、光学透镜；9、抽气泵；10、气路系统；11、样品斑监测点；12、样品斑生成点。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本专利作进一步描述：

如图1所示，一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统，包括设有出气口2的密闭暗室5、安装于密闭暗室5内的由具有涂敷明胶的基带4及其驱动装置6组成的检测盒13、用于收集及喷射气溶胶生物粒子的气路系统10、由LED光源1和光学透镜8组成的用于气溶胶生物粒子监测分析的光学系统、用于光电转换的光电转换模组7、用于使密闭暗室内产生负压的抽气泵9。

设备运作时，先由抽气泵9通过抽气使密闭暗室5内产生负压，气路系统10收集的气溶胶生物粒子在密闭暗室5内的负压的作用下，经过距基带4一定距离的喷口3喷射聚集在基带4上，并形成一个圆形的气溶胶粒子样品斑，采样完毕后，驱动装置6拖动基带4平稳精确的向左移动一个固定距离，到达样品斑监测点11，基带4运动完毕，在样品斑生成点12继续进行气溶胶粒子采样，此时，特定波长的LED光源1点亮，经光学透镜8照射位于样品斑监测点11的样品斑，激发出的生物荧光经光学透镜8接收，经光电转换装置7转换后，以电压信号的形式送往荧光采集电路进行数据处理，这样即成功完成一个检测循环。

因基带涂敷有特殊工艺处理的明胶，涂敷均匀，荧光检测背景噪声低，因此，在基带上附着的生物粒子所激发的荧光很容易被检测出来。保证每个样品斑收集点在采集前都无气溶胶粒子，而且，基带是离线处理，可以提前处理，涂敷完毕后抽出多余空气用保鲜膜密封，放入冰箱保鲜室5℃左右保存。可存放1年以上。使用时，只需拆开包装，打开设备的舱门，取出已用过的基带，按照指示方向更换新基带即可，将舱门关闭，整个操作只需2分钟左右，实现了真正的便捷。

上述检测系统大大降低了设备的复杂程度，便于维护；便于设备的小型化；如果检测到样品斑上存在一定量的生物粒子，设备可以发出声光报警，提示值班人员在最短时间内采取相应的措施，达到及时预警的目的，把危害降到最低程度，实现长时间在线连续监测；因腔体是密封的暗室，即使不进行检测时，基带在2个月内无需更换，降低劳动强度。

以上所述实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换，如各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换都应包含在本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统，包括设有出气口的密闭暗室、安装于密闭暗室内的由具有涂敷明胶的基带及其驱动装置组成的检测盒、用于收集及喷射气溶胶生物粒子的气路系统、由LED光源和光学透镜组成的用于气溶胶生物粒子监测分析的光学系统、用于光电转换的光电转换模组、用于使密闭暗室内产生负压的抽气泵，其特征在于，用于生物粒子采集和监测的腔室为密闭暗室。

2.根据权利要求1所述的一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统，其特征在于，气溶胶粒子样品斑形成在具有涂敷明胶的基带上。

3.根据权利要求1所述的一种基于明胶检测基带的生物粒子检测系统，其特征在于，样品斑监测点检测光斑直径范围不大于3毫米。