CN107192655A - 一种家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法 - Google Patents
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Abstract
一种家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，使用微米胶体荧光微球为隐孢子虫模拟物，通过配置模拟浓度，经过微量定量计量泵注入到被检测纯净水机组中的供水管中，经过机组反渗透膜过滤后产生的纯水，进行流量实时计量后过0.22μm孔径的可拆卸不锈钢滤膜器，经过计量取样后将滤膜取下，放在无荧光玻璃板中，于落射型荧光显微镜下观测和计数，并经过计算机图像识别和测量大小，计算得出隐孢子虫滤除率。采用无生物危险的模拟隐孢子虫大小的水分散性好且可以实现光学条件下与背景明显分辨的荧光微硅胶颗粒，通过荧光落射型显微镜经过电子图像采集由计算机的图像软件实现观测判定和几何尺寸的测定，并且实验过程方便和重复，数据可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物技术检测，特别是一种家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法。
背景技术
隐孢子虫（Cryptosporidium Tyzzer,1907）为体积微小的球虫类寄生虫。广泛存在多种脊椎动物体内，寄生于人和大多数哺乳动物的主要为微小隐孢子虫（C.parvum），由微小隐孢子虫引起的疾病称隐孢子虫病（cryptosporidiosis），是一种以腹泻为主要临床表现的人畜共患性原虫病。本虫主要寄生于小肠上皮细胞的刷状缘纳虫空泡内。空肠近端是虫体寄生数量最多的部位，严重者可扩散到整个消化道。亦可寄生在呼吸道、肺脏、扁桃体、胰腺、胆囊和胆管等器官。
寄生于肠粘膜的虫体，使粘膜表面出现凹陷，或呈火山口状。寄生数量多时，可导致广泛的肠上皮细胞的绒毛萎缩、变短、变粗、或融合、移位和脱落，上皮细胞老化和脱落速度加快。固有层多形核白细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润。此外，艾滋病患者并发隐孢子虫性胆囊炎、胆管炎时，除呈急性炎症改变外，尚可引起坏疽样坏死。该病原体是目前威胁我国生活饮用水安全的重要因子，随着家庭用净水设备的普及和使用对于家用净水机组的对隐孢子虫滤除效果的检验和评价因为检验方法和技术限制很难普及和开展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种具有成本较低，配制及使用方便且生物安全符合法规要求的家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法。适于目前成品家用反渗透净水机组针对水体中所含隐孢子虫寄生虫滤除效果的检验和评价方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特点是：使用微米胶体荧光微球为隐孢子虫模拟物，通过配置模拟浓度，经过微量定量计量泵注入到被检测纯净水机组中的供水管中，经过机组反渗透膜过滤后产生的纯水，进行流量实时计量后过0.22μm孔径的可拆卸不锈钢滤膜器，经过计量取样后将0.22μm滤膜取下，放在无荧光玻璃板中，于落射型荧光显微镜下观测和计数，并经过计算机图像识别和测量大小，计算得出隐孢子虫滤除率。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的微米胶体荧光球，是指接枝了荧光染料异硫氰酸荧光素的硅胶微球，球体大小直径4－6μm之间。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，荧光微米胶球模拟浓度为每毫升900－1100个。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，微量定量计量泵为具有可调节范围的脉冲式计量泵，泵体进料口装有孔径为10μm的滤膜，以保证所进入检测供水管路的测试模拟物直径符合隐孢子虫直径大小。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的流量实时计量采用非接触式超声波流量计，在流量计前段设有取样口，以检测测试水样的模拟物浓度，用于数据比对计算。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的不锈钢滤膜器是以不锈钢筛板为承载体，后部设有负压真空装置的滤器，不锈钢滤膜器前端设有三通阀用于转换测试状态和非测试状态下的排空水的作用，负压工况值为-0.1Mpa，采用缓冲水汽分离器与正空泵链接。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的落射型荧光显微镜为带有低温制冷模块的CCD电子图像采集的显微镜，以保护操作人员眼睛。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的显微测量采用电子自动测量方式，由所配置与荧光显微镜的工作站直接在软件下实现检测，并计数。
本发明与现有技术相比，采用无生物危险的模拟隐孢子虫大小的水分散性好且可以实现光学条件下与背景明显分辨的荧光微硅胶颗粒，通过荧光落射型显微镜经过电子图像采集由计算机的图像软件实现观测判定和几何尺寸的测定，并且实验过程方便和重复，数据可靠。是一种实验生物安全符合法规要求且实验材料容易控制和获得的检验方法，以增强对目前市场上销售和生产的纯净水机组的隐孢子虫滤出效果的评价。
具体有益效果是：
(1)可以无限制使用该荧光微胶球用于模拟家用纯净水机组和净水机组的隐孢子虫滤除率测试，可以明显和背景干扰物区分和识别，具有典型性的几何尺寸和荧光特征；
(2)本方法的建立具有实验可重复性好，数据高可靠性；
(3)该方法具有符合生物安全规范要求，对环境无生物安全风险和污染；
(4)提高实验效率，实验中的消耗材料易获得和保存，配置方便且稳定性高，便于长周期实验需要；
(5)通过荧光示踪方法可以获得很好的背景区别，避免不必要的背景干扰导致的数据失真，同时可以实现良好的图像软件的测量质控；
(6)方法简便易于普及，装置设计和使用合理方便。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
一种家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，使用微米胶体荧光微球为隐孢子虫模拟物，通过配置模拟浓度，经过微量定量计量泵注入到被检测纯净水机组中的供水管中，经过机组反渗透膜过滤后产生的纯水，进行流量实时计量后过0.22μm孔径的可拆卸不锈钢滤膜器，经过计量取样后将0.22μm滤膜取下，放在无荧光玻璃板中，于落射型荧光显微镜下观测和计数，并经过计算机图像识别和测量大小，计算得出隐孢子虫滤除率。
所述的微米胶体荧光球，是指接枝了荧光染料异硫氰酸荧光素的硅胶微球，球体大小直径4－6μm之间。
荧光微米胶球模拟浓度为每毫升900－1100个。
微量定量计量泵为具有可调节范围的脉冲式计量泵，泵体进料口装有孔径为10μm的滤膜，以保证所进入检测供水管路的测试模拟物直径符合隐孢子虫直径大小。
所述的流量实时计量采用非接触式超声波流量计，在流量计前段设有取样口，以检测测试水样的模拟物浓度，用于数据比对计算。
所述的不锈钢滤膜器是以不锈钢筛板为承载体，后部设有负压真空装置的滤器，不锈钢滤膜器前端设有三通阀用于转换测试状态和非测试状态下的排空水的作用，负压工况值为-0.1Mpa，采用缓冲水汽分离器与正空泵链接。
所述的落射型荧光显微镜为带有低温制冷模块的CCD电子图像采集的显微镜，以保护操作人员眼睛。
所述的显微测量采用电子自动测量方式，由所配置与荧光显微镜的工作站直接在软件下实现检测，并计数。
隐孢子虫的培养和浓度控制很难，而用实体实验存在生物安全风险。而且家用净水机组的实验周期长数量大，而用实体虫很难实现，折旧及需要一种模拟物和方法来提高效率和安全性，在此要求下经过试验研究本发明采取了生物安全且实验重复性好的模拟微米微球荧光模拟物来实现检测需要获得良好效果。
微米荧光硅胶微球是通过高分子接枝荧光染料获得的一类具有稳定性好的高分子球型微粒，其颗粒直径为4-6μm。水中分散性良好不会出现聚合而增大直径，为实验提供了技术保障。
可侧卸式滤膜组件是通过漩口装置实现密封，在组件体内有不锈钢微孔筛板作为受力支撑体，以支撑0.22μm孔径的高分子滤膜工作。组件进水端有分流三通，用以控制实验过程流量和实现最后的膜面负压干燥。
低温CCD是装在荧光落射型显微镜上的视频装置，具有相对一般CCD更高的图像分辨率和景深，通过电子图像系统实现观测过程保护检验者眼睛和实现软件取图尺寸测量。
隐孢子虫脱除率的计算是以1减去括号内1L体积测试后水中膜过滤法获得荧光点计数值除以1L原测试水样中膜法过滤获得荧光点计数值，最后乘以100%的数值即为隐孢子虫滤除率。
以下提供一个具体的操作方法：
将所述荧光微米硅胶微胶粒用双蒸馏水配置成1000个/ml浓度的标准储备液，如果使用周期超过30d加入0.01%叠氮化钠防腐。
将荧光微米硅胶微胶粒储备液移入到脉冲式定量计量泵，流量调节范围0--120ml/min，视具体测试机组实验供水参数设定。
再打开测试机组后供水稳定情况下打开闭管式超声波流量器，打开脉冲式定量计量泵，开始流量计量，先取1L混合有荧光微米硅胶微粒的水样与洁净玻璃容器内，及时送到实验室采用膜过滤法采集荧光粒子浓度数据作为参考值。
接通混合有荧光微米硅胶微胶粒供水的测试机组水路，同步采用超声波计量仪计量水量，当测试水量1L时，转换为不含有荧光微米硅胶微胶粒的实验供水，继续供水10min确保机组内全部被无荧光微米硅胶微胶粒的实验水置换完毕结束实验。
将被测试机组纯净水或纯水管路上链接的0.22μm滤膜组件转换到排水状态，打开真空泵排尽滤膜上水，关闭真空阀，用扁头镊子小心取下放入无荧光反应的玻片上，及时与落射型荧光显微镜下观测，对产生绿色荧光的椭圆形或圆形的微体计数，并且随机抽取10个荧光个体测量其直径，对大于6μm的作为无效数计数。最后的按所占比率来折算有效率。最后对所有滤膜刻度视野进行计数，计数时参照国标镜检计数规则。
计算实例：
测试0.22μm滤膜上总荧光点数为167个，其中测量直径数10个，满足3-10μm要求数8个。
参照液0.22μm滤膜上荧光点10000个，其中测量直径数10个，满足3-10μm要求数7个。
则实验结果为：
有效测试滤膜上荧光计数为167×（8÷10）=133.6≈134个。
参照液滤膜上荧光计数为10000×（7÷10）=7000个。
测试机组隐孢子虫滤除率为（1-（133÷7000））×100=98.1%。
Claims (7)
1.一种家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特征在于：使用微米胶体荧光微球为隐孢子虫模拟物，通过配置模拟浓度，经过微量定量计量泵注入到被检测纯净水机组中的供水管中，经过机组反渗透膜过滤后产生的纯水，进行流量实时计量后过0.22μm孔径的可拆卸不锈钢滤膜器，经过计量取样后将0.22μm滤膜取下，放在无荧光玻璃板中，于落射型荧光显微镜下观测和计数，并经过计算机图像识别和测量大小，计算得出隐孢子虫滤除率。
2.根据权利要求1所述的家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特征在于：所述的微米胶体荧光球，是指接枝了荧光染料异硫氰酸荧光素的硅胶微球，球体大小直径4－6μm之间。
3.根据权利要求1所述的家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特征在于：荧光微米胶球模拟浓度为每毫升900－1100个。
4.根据权利要求1所述的家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特征在于：微量定量计量泵为具有可调节范围的脉冲式计量泵，泵体进料口装有孔径为10μm的滤膜，以保证所进入检测供水管路的测试模拟物直径符合隐孢子虫直径大小。
5.根据权利要求1所述的家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特征在于：所述的流量实时计量采用非接触式超声波流量计，在流量计前段设有取样口，以检测测试水样的模拟物浓度，用于数据比对计算。
6.根据权利要求1所述的家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特征在于：所述的不锈钢滤膜器是以不锈钢筛板为承载体，后部设有负压真空装置的滤器，不锈钢滤膜器前端设有三通阀用于转换测试状态和非测试状态下的排空水的作用，负压工况值为-0.1Mpa，采用缓冲水汽分离器与正空泵链接。
7.根据权利要求1所述的家用纯净水机隐孢子虫滤除率检验方法，其特征在于：所述的落射型荧光显微镜为带有低温制冷模块的CCD电子图像采集的显微镜，以保护操作人员眼睛。
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2017
- 2017-07-26 CN CN201710615164.9A patent/CN107192655A/zh active Pending
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