CN106029864B - 空气微生物检测设备和检测方法 - Google Patents
空气微生物检测设备和检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106029864B CN106029864B CN201480075309.5A CN201480075309A CN106029864B CN 106029864 B CN106029864 B CN 106029864B CN 201480075309 A CN201480075309 A CN 201480075309A CN 106029864 B CN106029864 B CN 106029864B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air
- air microbe
- bar
- microbe
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 16
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 8
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 3
- ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N Adenosine triphosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 15
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 description 3
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N D-Luciferin Chemical compound OC(=O)[C@H]1CSC(C=2SC3=CC=C(O)C=C3N=2)=N1 IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 2
- CYCGRDQQIOGCKX-UHFFFAOYSA-N Dehydro-luciferin Natural products OC(=O)C1=CSC(C=2SC3=CC(O)=CC=C3N=2)=N1 CYCGRDQQIOGCKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJGNCJDXODQBOB-UHFFFAOYSA-N Fivefly Luciferin Natural products OC(=O)C1CSC(C=2SC3=CC(O)=CC=C3N=2)=N1 BJGNCJDXODQBOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDWFXDSYGUXRAY-UHFFFAOYSA-N Luciferin Natural products CCc1c(C)c(CC2NC(=O)C(=C2C=C)C)[nH]c1Cc3[nH]c4C(=C5/NC(CC(=O)O)C(C)C5CC(=O)O)CC(=O)c4c3C DDWFXDSYGUXRAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N Adenosine triphosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O)C(O)C1O ZKHQWZAMYRWXGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 206010064097 avian influenza Diseases 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007850 degeneration Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 1
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/24—Methods of sampling, or inoculating or spreading a sample; Methods of physically isolating an intact microorganisms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Abstract
提供了一种空气微生物检测设备及其检测方法。该空气微生物检测设备包括：颗粒分离装置，包括主体和收集单元，该主体具有供空气微生物在其中流动的流动空间，该收集单元可分离地联接到主体的一侧以收集空气微生物；试剂容器，在此容器中储存与收集在收集单元中的空气微生物起反应的裂解试剂和一发光材料；以及发光测量装置，用以测量在空气微生物与裂解试剂和发光材料发生反应后所发出的光的强度。
Description
技术领域
本公开涉及一种空气微生物(airborne microorganism，气载微生物)检测设备及方法。
背景技术
近年来，随着禽流感和新型流感的发生，空气传染问题正在成为社会的主要议题。为此原因，与检测空气中的空气微生物颗粒的方法相关的课题倍受重视，且生物传感器市场相应地急剧增长。
作为现有的检测空气中的空气微生物颗粒的方法，有一种培养法，在该方法中，将样本气体中的气载生物颗粒收集到适于生长的固体或液体表面上，以便将收集的生物颗粒在适当的温度-湿度条件下培养一预定时间，进而根据该表面上产生的菌落数量来计算收集到的微生物的数量；还有一种染色法，在该方法中，将生物颗粒染色以便使用荧光显微镜来检测微生物的数量。
近年来，开发出了一种使用ATP与荧光素/荧光素酶反应而发光的原理的三磷酸腺苷(ATP)生物发光法，使得包括ATP消除过程、ATP提取和发光量检测的一系列过程能够在大约三十分钟内完成，进而实现快速作业。
然而，根据上述方法，可能并不会实时地检测空气中存在的空气微生物颗粒，且需要包括分离样品过程和预处理过程在内的一系列手工操作。因此存在这样的局限性：使用这些方法不能够开发出自动检测空气中的空气微生物的系统。
图1是根据相关技术的颗粒分离装置中设置的电集尘器的视图。
参见图1，根据相关技术的电集尘器包括在其两侧设置的多个收集板以及在该电集尘器两侧设置的收集板之间设置的电荷线(放电电极)。
当向电荷线施加高电压时，发生电晕放电以产生离子。这里，气体中的预定的颗粒被产生的离子充电。而且，被充电(带电)的颗粒可以移动并借助电场力而被收集在集尘电极(收集板)上。即是说，电集尘器可被理解为能够使用静电原理来收集预定的颗粒的集尘装置。上述预定的颗粒可包括如尘埃或空气微生物之类的异物。
根据相关技术的空气微生物检测设备可包括电集尘器和用以收集被收集在收集板上的微生物的收集杆。在根据相关技术的空气微生物检测设备中，当通过电集尘器的驱动而将空气微生物收集在收集板上时，使用者手动将收集杆与收集板接触以便收集空气微生物或对其进行采样。而且，收集到的空气微生物与裂解试剂(lysis reagent，细胞溶解试剂)反应而发光。这里，该检测设备探测所发出的光以检测微生物的浓度。
这样，在根据相关技术的空气微生物检测设备的情况下，由于必须单独地提供收集杆，且使用者必须使用收集杆来收集被收集在收集板上的空气微生物，因此耗用大量的时间并且因此成本高昂。
发明内容
技术问题
多个实施例提供了一种能够快速检测存在于空气中的空气微生物颗粒的空气微生物检测设备，以及提供了一种空气微生物检测方法。
技术方案
在一个实施例中，一种空气微生物检测设备包括：颗粒分离装置，包括主体和收集单元，该主体具有供空气微生物在其中流动的流动空间，该收集单元可分离地联接到主体的一侧以收集空气微生物；试剂容器，其中储存裂解试剂和发光材料，该裂解试剂与被收集在收集单元中的空气微生物起反应；以及发光测量(measurement，检测)装置，用于测量在空气微生物与裂解试剂和发光材料反应后所发出的光的强度。
而且，该收集单元可包括：收集本体，具有流入孔，含有空气微生物的空气被引入到该流入孔；以及收集杆，设置在收集本体上且位于流动空间中。
而且，该颗粒分离装置可包括电荷部(electric charge part，充电部)，该电荷部设置在流入孔的一侧以使空气微生物带电。
而且，该电荷部可包括：接地电极；以及放电线，设置为与接地电极相隔开。
而且，上述接地电极和放电线均可设置为多个，且上述多个接地电极和放电线可交替设置。
而且，该收集单元还可包括支撑构件，该支撑构件联接到收集本体以支撑该收集杆，且该收集杆可从支撑构件向流动空间延伸。
该颗粒分离装置的主体可限定有与流入孔连通的插孔，且该流动空间可限定该流入孔的内部空间。
而且，该收集杆可沿流动空间的中心部延伸。
而且，该颗粒分离装置可包括流动产生单元，该流动产生单元设置在流动空间的一侧以产生空气的流动。
而且，该流动产生单元可包括风扇。
而且，该空气微生物检测设备还可包括：至少一个引导构件，联接到该收集本体以引导收集杆和主体的联接；以及引导构件插入部，限定在主体中以允许引导构件插入其中。
而且，该收集单元可包括惯性冲击器或旋流器，且该惯性冲击器可包括加速喷嘴和设置在该加速喷嘴下方的冲击板。
在另一个实施例中，一种检测空气微生物的方法包括：在含有空气微生物的空气流动的同时，将空气微生物收集到收集杆上；使收集杆与颗粒分离装置的主体分离；将收集杆联接到试剂容器以使收集杆上的空气微生物能够与裂解试剂和发光材料起反应；以及使用发光测量装置测量在反应之后所发出的光的强度。
而且，空气微生物的收集可包括：将电压施加到包括接地电极和放电线的电荷部中。
而且，空气微生物的收集还可包括：操作流动产生单元，以使含有空气微生物的空气能够穿过电荷部，从而使空气带电并且流入其中设有收集杆的流动空间。
在又一个实施例中，一种空气微生物检测设备包括：颗粒分离装置，其将空气微生物与空气分离；试剂容器，其中储存有裂解试剂和发光材料，该裂解试剂与从颗粒分离装置分离的空气微生物起反应；以及发光测量装置，用以测量通过空气微生物与裂解试剂和发光材料之间的反应而发出的光的强度，其中，该颗粒分离装置可包括：流入孔，空气微生物被引入其中；流动产生单元，用以产生空气的流动，以便通过流入孔引入空气微生物；电荷部，设置在流入孔的一侧以使空气微生物带电；以及收集杆，设置在电荷部与流动产生单元之间，用以收集被电荷部充电的空气微生物。
而且，与施加到电荷部中的电压呈相反极性的电压可被施加到收集杆。
而且，该颗粒分离装置还可包括具有流动空间的主体，被电荷部充电的空气微生物在该流动空间中流动，且收集杆可设置在该流动空间中。
而且，该空气微生物检测装置还可包括与收集杆相隔开地设置的至少一个引导构件。
而且，该主体可包括：插孔，收集杆被插入其中；以及引导构件插入部，引导构件被插入其中。
有益效果
根据上述空气微生物检测设备和方法，使用者可将收集杆本身与颗粒分离装置的主体分离，从而将分离后的收集杆放入裂解容器中，而无需对被收集在收集板上的空气微生物进行手动采样。由此，可减少检测所用的时间，而且可简单地执行空气微生物检测过程。
而且，由于设有试剂容器来储存用于裂解空气微生物以提取ATP的试剂和通过与ATP起反应而发光的发光材料，且收集杆被放入到试剂容器中以立刻执行ATP提取和发光操作，所以可以简化检测的过程。
而且，由于在颗粒分离装置中设有用于产生空气的流动的单元，且收集杆设置在电荷部与空气流动产生单元之间，所以可在短时间内执行如下一系列过程：当空气流动产生单元被驱动时，空气微生物在电荷部中被充电并且被收集到收集杆上。
而且，该空气流动产生单元可被设置为风扇，从而在与使用空气泵的情况相比时，实现了空气流动产生单元的小型化和轻量化。
附图说明
图1是根据相关技术的设置在颗粒分离装置中的电集尘器的视图。
图2是根据一个实施例的颗粒分离装置的立体图。
图3是示出根据一个实施例的颗粒分离装置的分解立体图。
图4是根据一个实施例的颗粒分离装置的风扇的平面图。
图5是示出根据一个实施例的颗粒分离装置的操作的示意图。
图6是根据一个实施例的试剂容器和发光测量装置的视图。
图7是阐示根据一个实施例的测量空气微生物的方法的流程图。
具体实施方式
以下将对发明的多个实施例进行详细描述，附图中示出这些实施例的示例。然而，本发明可以多种不同形式来实施，而不应被解读为局限于本文中描述的实施例；与之相反，包括其它退化的发明和落入本发明构思的精神和范围内的替代性实施例都会将本发明的构思完全地传达给本领域技术人员。
图2是根据一个实施例的颗粒分离装置的立体图，图3是示出根据一个实施例的颗粒分离装置的分解立体图，而图4是根据一个实施例的颗粒分离装置的风扇的平面图。
参见图2至图4，根据一个实施例的颗粒分离装置100包括：主体110，其中设有供电部(未示出)，以及收集单元120，可分离地联接到主体110。收集单元120包括设置在主体110的上部上的收集本体121和联接到收集本体121的电荷部130。
详细而言，收集本体121中限定流入孔122，含有空气微生物的空气流入到流入孔122中。而且，在主体110的下部设有用于产生空气流动的流动产生单元150。当流动产生单元150工作时，颗粒分离装置100外部的空气可通过流入孔122被引入到主体110中。
电荷部130包括接地电极131和放电线132，放电线132是设置为与接地电极131相隔开的放电电极。接地电极131和放电线132可被设置为多个。而且，上述多个接地电极131和多个放电线132可交替地设置。
而且，上述多个接地电极131和多个放电线132可设置在流入孔122 上方。在空气微生物被引入到流入孔122中的同时，当电荷部130被驱动时，空气微生物被充电(带电)从而移动到主体110中。
详细而言，当电荷部130被驱动时，从供电部向放电线132施加高电压，从而由于接地电极131与放电线132之间的电压差而引起电晕放电。而且，发生电晕放电时产生的负(-)或正(+)离子可被空气微生物所载带，由此空气微生物可被充电(带电)。带电的空气微生物可通过流入孔122流入到主体110中并被收集到收集杆140上。
收集单元120包括：收集杆140，带电的空气微生物被收集到其上；以及支撑构件125，用以将收集杆140支撑在收集本体121上。支撑构件125 在流入孔122的下侧联接到收集本体121。而且，收集杆140联接到支撑构件125从而向下延伸。即是说，收集杆140的一端联接到支撑构件125，而另一端设置在主体110中。
而且，收集杆140可设置在电荷部130(其设置在收集单元120的上部) 与流动产生单元150之间，而流动产生单元150设置在主体110的下部(相对于空气微生物的移动路径)。根据上述设置，当流动产生单元150被驱动时，空气中的空气微生物可被电荷部130充电，然后被收集到收集杆140 上。而且，空气可经过流动产生单元150并被排放到外部。
而且，收集杆140可从流入孔122的大致中心部位向下延伸。因此，在通过流入孔122的同时，带电的空气微生物可容易地被收集到收集杆140上。
可向收集杆140施加与施加到放电线132的电压极性相反的电压。例如，当施加到放电线132的电压对应于正(+)电压，且空气微生物被充有正(+) 离子时，可向收集杆140施加负(-)电压。另一方面，当施加到放电线132 的电压对应于负(-)电压，且空气微生物被充有负(-)离子时，可向收集杆140施加正(+)电压。根据这种结构，带电的空气微生物可被容易地收集到具有与之极性相反的收集杆140上。
收集单元120还可包括用以引导其在主体110处的联接位置的引导构件 145。例如，引导构件145可设置为多个，并且上述多个引导构件145可在收集杆140的两侧彼此相隔开且联接到收集本体121的底面而向下延伸。
主体110包括供引导构件145插入其中的引导构件插入部116。引导构件插入部116可从主体110的顶面的两侧向下凹入，且其尺寸可略大于引导构件145的直径，以便引导构件145容易地插入其中。
主体110包括供收集杆140插入的插孔115以及从插孔115向下凹入的流动空间119。插孔115与流入孔122连通且限定流动空间119的入口。而且，插孔115的尺寸可大致与流入孔122的尺寸相同。而且，流动空间119 可大致呈圆柱形。
插孔115和流动空间119的直径或尺寸均可充分地大于收集杆140的直径。而且，流动空间119可限定一空间以供经由流入孔122引入的空气流过，且可限定在其中施加有静电引力的空间，以便使带电的空气微生物能被收集到收集杆140上。
以下将简要地描述将收集单元120联接到主体110以及与主体110分离的过程。
由于在收集单元120与主体110分离的状态下由使用者将引导构件145 装入到引导构件插入部116中，所以使用者可容易地确认收集单元120的联接位置。
当引导构件145被插入到引导构件插入部116中时，收集杆140可通过插孔115而被接纳在流动空间119中。这里，收集杆140可被设置为沿着流动空间119的中心部向下延伸。由于收集杆140沿着流动空间119的中心部被设置，亦即由于收集杆140和流动空间119被同轴地设置，所以通过插孔 115被引入的带电的空气微生物可被容易地收集到收集杆140上。
如果收集杆140被偏心地设置为从流动空间119的中心偏离，则在收集杆140周围形成的电场的范围之外流动的空气微生物会难以被收集到收集杆140上。本实施例可解决上述的限制。
当收集单元120联接到主体110时，收集本体121可被主体110的上部支撑，且流入孔122也可与插孔115连通。当要将收集单元120与主体110 分离时，使用者可抓住收集本体121而将收集本体121向上提起，因而容易地将收集单元120与主体110分离。
在主体110的下部上可设有用于产生空气流动的流动产生单元150。流动产生单元150可设置在流动空间119的下端。例如，流动产生单元150 包括风扇。该风扇可被理解为相比于空气泵时重量轻且尺寸小的结构。
流动产生单元150提供驱动力以允许室外空气通过流入孔122和插孔 115流入到流动空间119中。经过流动空间119的空气可通过流动产生单元 150而从主体110被排放。
图5是示出根据一个实施例的颗粒分离装置的操作的示意图，而图6 是根据一个实施例的试剂容器和发光测量装置的视图。
参见图5，以下将简要地描述收集空气中的空气微生物的过程。当将电压施加到放电线132以操作电荷部130，进而驱动流动产生单元150时，空气中的空气微生物A可在经过电荷部130的同时被充电。而且，带电的空气微生物B可由于在收集杆140周围形成的电场的作用而流向收集杆140，并随后附着到收集杆140的表面。
上述收集过程可在一预设时间内执行。在收集过程完成后，可关掉电荷部130和流动产生单元150。
而且，使用者可抓取收集本体121以将收集单元120与主体110分离。分离后的收集单元120的收集杆140可被放入到试剂容器200中。
具体来说，根据一个实施例的空气微生物检测设备包括：试剂容器200，其中装设有多种试剂；以及发光测量装置300，被放入到试剂容器200中以测量所发出的光的强度。
试剂容器200包括：容器体210，其中储存有多种试剂；以及止挡件220，用以阻塞容器体210的打开的上部。所述多种试剂包括：裂解试剂230，用以裂解空气微生物的细胞(或细胞壁)；以及发光材料240，用以通过与从裂解的细胞中提取的三磷酸腺苷(ATP)起反应来发光。
发光材料包括荧光素和荧光素酶。通过存在于裂解的细胞中的ATP使荧光素活化从而变为活化荧光素。活化荧光素通过荧光素酶(即发光酶)的作用而被氧化从而变为氧化荧光素。这里，化学能被转化为光能而发光。
发光材料240可设置在容器体210的下部。裂解试剂230可设置在发光材料240的上侧。发光材料240和裂解试剂230之间可形成一边界面。或者，发光材料240和裂解试剂230可设置为借助其间的预定的分隔器(或分隔材料)而彼此隔开。
可通过容器体210的打开的上部而将收集杆140放入到容器体210中。当收集杆140被放入时，收集杆140上的空气微生物可首先与裂解试剂230 起反应而将细胞裂解，由此使ATP暴露出或被提取。而且，所提取的ATP 与发光材料起反应而发光。
可通过发光测量装置300测量发出的光的强度。这里，可通过测得的光的强度来计算微生物的浓度或污染程度。发光测量装置300包括光电二极管 (PD)或光接收装置，例如将光转化为电的雪崩光电二极管(APD)。
而且，发光测量装置300还可包括显示部310，显示部310显示测得的光的强度、微生物的浓度或污染程度。
图7是示出通过使用根据一个实施例的空气微生物检测设备检测空气微生物的方法的流程图。现将参照图7描述根据本实施例的检测空气微生物的方法。
首先，将高电压施加到根据一个实施例的电荷部130，亦即施加到放电线132以运行流动产生单元150。然后，存在于颗粒分离装置100外部的空气可借助流动产生单元150的驱动力而流向流入孔122。
被引入到流入孔122中的空气包括空气微生物。在操作(步骤)S11和 S12中，在空气经过设置在流入孔122的上侧的电荷部130的同时，流入到流入孔122中的空气中的空气微生物可被充电为正(+)离子或负(-)离子。
带电的空气微生物被引入到插孔115中，亦即被引入到流动空间119 中。在操作S13和S14中，收集杆140沿流动空间119的大致中心部位延伸，而带电的空气微生物可被收集在具有与之极性相反的电场的收集杆140 的外表面上。
当空气微生物被完全地收集到收集杆140的外表面上时，使用者可将收集杆140与颗粒分离装置100分离。此处，可根据是否经过了预设时间来确定空气微生物的收集是否完成。
分离后的收集杆140可被插入到试剂容器200中。而且，被收集到收集杆140上的空气微生物可与试剂容器200中储存的裂解试剂230和发光材料 240起反应。在反应过程期间，空气微生物的细胞(或细胞壁)可被裂解试剂230裂解。其结果是，空气微生物的ATP可被暴露出。在操作S16中，暴露出的ATP可与发光材料240起反应而发出预定的光。
可使用发光测量装置300来测量从试剂容器200发出的光的强度。例如，试剂容器200可联接到发光测量装置300或被设置为与发光测量装置300 相邻，由此发光测量装置300的光接收元件可检测光的强度。而且，在操作 S17中，所测得的光的强度可被转换为空气微生物的浓度值并且显示在发光测量装置300的显示部310上。
根据该检测设备和方法，使用者可将收集杆本身与颗粒分离装置的主体分离，从而将分离后的收集杆放入到裂解容器中，而无需对被收集在收集板上的空气微生物进行手动采样。由此，可减少检测所用的时间，而且可简单地执行检测过程。
而且，由于在颗粒分离装置中设有空气流动产生单元，且收集杆设置在电荷部与空气流动产生单元之间，所以可在短时间内执行如下一系列过程；当空气流动产生单元被驱动时，空气微生物在电荷部中被充电并且被收集在收集杆上。
以下将提出另一个实施例。
尽管在上述实施例中采用以电集尘的方式将空气微生物收集到收集杆上的方法，但也可采用多种不同的将空气微生物收集到收集杆上的方法。
例如，收集单元可包括惯性冲击器，以便采用通过使用惯性力来收集空气微生物的方法。详细而言，该惯性冲击器具有这样的结构：其中在加速喷嘴(冲击喷嘴)的下方设有冲击板或接收管(收集杆)。
经过加速喷嘴或喷射器的空气的流动方向可被接收管变换90°的角度。这里，空气中含有的具有预定重量的颗粒都会由于其惯性作用而与接收管碰撞并被收集到接收管中，而不会完全变换流动方向。
作为另一个示例，可采用通过使用旋流装置来收集微生物的方法。该旋流装置可被理解为一种利用离心力的分离装置，其广泛用于分离固体颗粒与流体或者分离气体与液滴。
具体来说，含有颗粒的空气可沿切向被引入到圆形旋流器中，从而沿着旋流器的柱形内壁流动，由此形成旋流。该旋流可被保持到旋流器下部中的锥形区域，以借助离心力将颗粒推向内壁，进而将颗粒与旋流分离。去除了颗粒的空气可从锥形部的下端朝向上侧上升，且通过出口被排放。这里，被分离出的颗粒可沿锥形部的内壁下降并且被收集在集尘斗(收集杆)上。
作为另一个示例，可采用通过使用离心分离器来收集微生物的方法。该离心分离器可以是利用物体在持续快速旋转时产生持续离心力的装置。旋流器也可以是使用离心力的分离器。然而，离心分离器可通过使用以当与旋流器相比时较高的速度旋转的旋转容器来将空气中含有的颗粒朝向旋转容器的外壁分离。
工业应用性
根据该空气微生物检测设备和方法，使用者可将收集杆本身与颗粒分离装置的主体分离，以便将分离后的收集杆放入裂解容器中，而无需对被收集到收集板上的空气微生物进行手动采样。因此，可减少检测所用的时间，而且可简单地执行空气微生物检测过程。因此，工业应用性相当高。
Claims (11)
1.一种空气微生物检测设备，包括：
颗粒分离装置，包括：主体，具有供空气微生物在其中流动的流动空间；以及收集单元，可分离地联接到所述主体以收集所述空气微生物；
试剂容器，包括容器体，所述容器体具有打开的上部，且所述容器体被配置为用以储存裂解试剂和发光材料，所述裂解试剂与收集在所述收集单元中的所述空气微生物起反应；以及
发光测量装置，用以测量在所述空气微生物与所述裂解试剂和所述发光材料起反应后所发出的光的强度，
其中，
所述收集单元包括：收集本体，具有流入孔，含有所述空气微生物的空气被引入到所述流入孔；电荷部，所述电荷部设置在所述流入孔的一侧以使被引入到所述流入孔的所述空气微生物带电；以及收集杆，设置在所述流动空间中并纵向延伸，用以收集被所述电荷部充电的空气微生物，并且
在所述容器体中，所述裂解试剂被设置在所述发光材料的上侧，以及
当通过所述打开的上部而将所述收集杆放入到所述容器体中时，所述收集杆上的空气微生物首先与所述裂解试剂起反应而将细胞裂解并且允许提取ATP，并且所提取的ATP与所述发光材料起反应而发光。
2.根据权利要求1所述的空气微生物检测设备，其中，所述电荷部包括：
接地电极；以及
放电线，设置为与所述接地电极相隔开。
3.根据权利要求2所述的空气微生物检测设备，其中，所述接地电极和所述放电线均设置为多个，且所述多个接地电极和放电线交替设置。
4.根据权利要求1所述的空气微生物检测设备，其中，所述收集单元还包括支撑构件，所述支撑构件联接到所述收集本体以支撑所述收集杆，并且
所述收集杆从所述支撑构件向所述流动空间延伸。
5.根据权利要求1所述的空气微生物检测设备，其中，所述颗粒分离装置的主体具有与所述流入孔连通的插孔，并且
所述流动空间限定所述流入孔的内部空间。
6.根据权利要求5所述的空气微生物检测设备，其中，所述收集杆沿所述流动空间的中心部延伸。
7.根据权利要求1所述的空气微生物检测设备，其中，所述颗粒分离装置包括流动产生单元，所述流动产生单元设置在所述流动空间的一侧以产生空气的流动。
8.根据权利要求1所述的空气微生物检测设备，其中，所述流动产生单元包括风扇。
9.根据权利要求1所述的空气微生物检测设备，还包括：
至少一个引导构件，联接到所述收集本体以引导所述收集杆和所述主体的联接；以及
引导构件插入部，限定在所述主体中以允许所述引导构件插入所述引导构件插入部中。
10.根据权利要求1所述的空气微生物检测设备，其中，所述收集单元包括惯性冲击器或旋流器，且
所述惯性冲击器包括加速喷嘴和设置在所述加速喷嘴的下方的冲击板。
11.一种检测空气微生物的方法，包括：
在含有所述空气微生物的空气流动的同时，将所述空气微生物收集到收集杆上，所述空气微生物的收集包括：
将电压施加到包括接地电极和放电线的电荷部中，以及
操作流动产生单元，以使含有所述空气微生物的空气能够穿过所述电荷部，从而使所述空气带电且流入其中设有所述收集杆的流动空间；
使所述收集杆与颗粒分离装置的主体分离；
将所述收集杆联接到试剂容器，以使所述收集杆的空气微生物能够与裂解试剂和发光材料起反应，所述试剂容器包括容器体，所述容器体具有打开的上部，所述收集杆通过所述打开的上部放置；以及
使用发光测量装置测量在所述反应之后所发出的光的强度，
其中：
在所述容器体中，所述裂解试剂被设置在所述发光材料的上侧，以及
当通过所述打开的上部而将所述收集杆放入到所述容器体中时，所述收集杆上的空气微生物首先与所述裂解试剂起反应而将细胞裂解并且允许提取ATP，并且所提取的ATP与所述发光材料起反应而发光。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140023203A KR102194687B1 (ko) | 2014-02-27 | 2014-02-27 | 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법 |
| KR10-2014-0023203 | 2014-02-27 | ||
| PCT/KR2014/012421 WO2015130002A1 (en) | 2014-02-27 | 2014-12-16 | Airborne microbial measurement apparatus and measurement method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106029864A CN106029864A (zh) | 2016-10-12 |
| CN106029864B true CN106029864B (zh) | 2018-06-19 |
Family
ID=54009283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201480075309.5A Expired - Fee Related CN106029864B (zh) | 2014-02-27 | 2014-12-16 | 空气微生物检测设备和检测方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10392648B2 (zh) |
| EP (1) | EP3110939B1 (zh) |
| JP (1) | JP6293932B2 (zh) |
| KR (1) | KR102194687B1 (zh) |
| CN (1) | CN106029864B (zh) |
| AU (1) | AU2014384783B2 (zh) |
| WO (1) | WO2015130002A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180080762A (ko) * | 2017-01-05 | 2018-07-13 | 연세대학교 산학협력단 | 전기 집진식 미생물 포집 장치 |
| KR102028821B1 (ko) * | 2017-09-13 | 2019-10-04 | 영남대학교 산학협력단 | 공중 부유 미생물 측정 장치 및 측정 방법 |
| KR102050166B1 (ko) * | 2018-08-10 | 2019-11-28 | 연세대학교 산학협력단 | 부유 미생물의 실시간 연속 측정장치 |
| KR102005324B1 (ko) * | 2018-10-22 | 2019-10-04 | 연세대학교 산학협력단 | 전기 집진식 미생물 포집 장치 |
| KR102159346B1 (ko) | 2019-11-13 | 2020-09-23 | 한국과학기술연구원 | 부유미생물 실시간 측정 장치 및 방법 |
| WO2021155422A1 (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-12 | Steve Naumovski | A system and method for detecting airborne pathogens |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013065497A1 (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 三菱電機株式会社 | 微生物・ウイルスの捕捉・不活化装置及びその方法 |
| JP2013130435A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Sharp Corp | 粒子検出装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9405392D0 (en) * | 1994-03-18 | 1994-05-04 | Secr Defence | Microorganism detection apparatus and method |
| US20050136507A1 (en) * | 2003-12-19 | 2005-06-23 | Sullivan George D. | Portable disposable airborne pathogen collection device and system |
| KR100567789B1 (ko) * | 2006-02-20 | 2006-04-05 | 주식회사 현대교정인증기술원 | 입자측정기 및 입자측정방법 |
| JP5787515B2 (ja) * | 2010-01-08 | 2015-09-30 | 株式会社日立製作所 | 空中浮遊菌の検査方法 |
| US8474335B2 (en) * | 2010-01-12 | 2013-07-02 | Veltek Associates, Inc. | Microbial air sampler |
| JP5409556B2 (ja) | 2010-08-30 | 2014-02-05 | 株式会社日立製作所 | 空中浮遊菌捕集機の捕集具の装着部構造及び該捕集具の装着部構造を備えた空中浮遊菌捕集機 |
| US9481904B2 (en) * | 2010-11-30 | 2016-11-01 | Inspirotec, Inc. | Electrokinetic method for capturing and bioassaying airborne assayable pathogenic agents |
| US8906645B2 (en) * | 2010-12-29 | 2014-12-09 | 3M Innovative Properties Company | Microbial detection article having a water-absorbent filter assembly |
| KR101667060B1 (ko) * | 2011-01-26 | 2016-10-18 | 연세대학교 산학협력단 | 미생물 용해 시스템과 ａｔｐ발광을 이용한 기상 중 부유 미생물 실시간 측정장치 및 측정방법 |
| WO2013132630A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 株式会社日立製作所 | 液中微生物の検出方法及び装置 |
| KR102199814B1 (ko) * | 2014-02-27 | 2021-01-08 | 엘지전자 주식회사 | 부유미생물 측정장치 및 그 측정방법 |
-
2014
- 2014-02-27 KR KR1020140023203A patent/KR102194687B1/ko active IP Right Grant
- 2014-12-16 CN CN201480075309.5A patent/CN106029864B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-16 EP EP14884213.1A patent/EP3110939B1/en active Active
- 2014-12-16 AU AU2014384783A patent/AU2014384783B2/en not_active Ceased
- 2014-12-16 US US15/120,073 patent/US10392648B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-16 WO PCT/KR2014/012421 patent/WO2015130002A1/en active Application Filing
- 2014-12-16 JP JP2016570745A patent/JP6293932B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013065497A1 (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 三菱電機株式会社 | 微生物・ウイルスの捕捉・不活化装置及びその方法 |
| JP2013130435A (ja) * | 2011-12-20 | 2013-07-04 | Sharp Corp | 粒子検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106029864A (zh) | 2016-10-12 |
| WO2015130002A1 (en) | 2015-09-03 |
| US10392648B2 (en) | 2019-08-27 |
| EP3110939A4 (en) | 2017-10-04 |
| AU2014384783B2 (en) | 2017-02-23 |
| US20170058315A1 (en) | 2017-03-02 |
| KR20150101648A (ko) | 2015-09-04 |
| EP3110939B1 (en) | 2019-06-12 |
| AU2014384783A1 (en) | 2016-07-28 |
| JP6293932B2 (ja) | 2018-03-14 |
| JP2017512489A (ja) | 2017-05-25 |
| KR102194687B1 (ko) | 2020-12-24 |
| EP3110939A1 (en) | 2017-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106029864B (zh) | 空气微生物检测设备和检测方法 | |
| KR101667060B1 (ko) | 미생물 용해 시스템과 ａｔｐ발광을 이용한 기상 중 부유 미생물 실시간 측정장치 및 측정방법 | |
| US7578973B2 (en) | Devices for continuous sampling of airborne particles using a regenerative surface | |
| US7186502B2 (en) | Process for preparing control samples of particles such as microorganisms and cells | |
| CN106030290B (zh) | 空气微生物测量设备和方法 | |
| US20150099272A1 (en) | Apparatus for measuring floating microorganisms in a gas phase in real time using a system for dissolving microorganisms and atp illumination, and method for detecting same | |
| WO2005083391A9 (en) | Method, chip, device and system for collection of biological particles | |
| CN103168241B (zh) | 病毒检测装置及病毒检测方法 | |
| CN202956299U (zh) | 便携式的生物气溶胶富集及快速检测分析装置 | |
| US7201878B2 (en) | Aerosol particle analyzer for measuring an analyte in airborne particles | |
| US7153475B2 (en) | Aerosol particle analyzer for measuring the amount of analyte in airborne particles | |
| CN102109423B (zh) | 一种基于静电场的空气采样器及采样方法 | |
| US20120247232A1 (en) | Method and device for the collection of airborne particles and their concentration in small amounts of liquid | |
| KR100764693B1 (ko) | 부유세균 및 미세입자의 동시 측정장치 | |
| CN202075157U (zh) | 自动式气体采样器 | |
| CN212459419U (zh) | 一种快速评估空气细菌污染状态的装置 | |
| CN204286835U (zh) | 一种免电源的便携式采样器 | |
| KR20130004626A (ko) | 공기 중 미생물의 실시간 분리 및 검침 장치 및 방법 | |
| US20230417662A1 (en) | Optical inspection device and optical inspection method | |
| CN111458327A (zh) | 一种快速评估空气细菌污染状态的装置 | |
| JP2006043500A (ja) | 粒子分別採取装置およびその採取方法 | |
| CN116265135A (zh) | 液滴检测与分选装置 | |
| CN104344972A (zh) | 一种免电源的便携式采样器 | |
| Fang et al. | A Semi-Analytical Simulation and Test for Three-Dimensional Grid Array Dielectrophoresis Cells Cage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180619 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |