CN107715160B - 实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法 - Google Patents
实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107715160B CN107715160B CN201710813894.XA CN201710813894A CN107715160B CN 107715160 B CN107715160 B CN 107715160B CN 201710813894 A CN201710813894 A CN 201710813894A CN 107715160 B CN107715160 B CN 107715160B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bioaerosol
- microwave radiation
- endotoxin
- airborne
- radiation 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L9/00—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
- A61L9/16—Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开了实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法,包括以下步骤:将配制好的大肠杆菌生物气溶胶菌悬浮液装入生物气溶胶发生器中;打开生物气溶胶发生器使生物气溶胶发生器中大肠杆菌生物气溶胶悬浮液产生大肠杆菌生物气溶胶,并且同时启动真空抽气泵,大肠杆菌生物气溶胶与真空抽气泵抽入的空气混合后通入微波辐射装置进入气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理前浓度;打开微波辐射装置调整真空抽气泵流量和生物气溶胶发生装置流量使生物气溶胶在微波辐射装置中进行微波加热后进入气载内毒素采样器。采用本方法可以达到较好的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及大气微生物领域的处理方法,更具体地说,涉及一种微波辐射处理生物气溶胶中气载内毒素的方法。
背景技术
内毒素是革兰氏阴性菌中可以引起人体发热及肺功能损伤的一种有害物质,存在于革兰氏阴性菌细胞膜外层。以气溶胶或气体形式存在空气中的内毒素称之为气载内毒素。涉及微生物实验的实验室如生物气溶胶控制实验室及VOCs控制实验室中存在大量气载内毒素,尤其是在VOCs控制实验室中生物过滤塔尾气中排出气载内毒素。人类持续暴露在低浓度水平的气载内毒素条件下,会产生咳嗽、哮喘、有机尘肺病及慢性阻塞性肺炎等症状。传统的处理方法如紫外等对气载内毒素去除处理能力有限。
现在,微波辐射广泛应用于食品及液体领域,但在处理气载内毒素方面的应用还很有限。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的缺点,提供一种高效迅速的实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现:
本发明的实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法,包括以下步骤:
步骤1:将生物气溶胶发生装置出口和真空抽气泵排气口分别通过橡胶管与微波辐射装置进口连接,将K型热电偶接入微波辐射装置中的Fe3O4吸波材料中,将气载内毒素采样器与微波辐射装置出口连接,K型热电偶用于对微波辐射装置内部实时检测温度;
步骤2:将配制好的大肠杆菌生物气溶胶菌悬浮液装入生物气溶胶发生器中;
步骤3:打开生物气溶胶发生器使生物气溶胶发生器中大肠杆菌生物气溶胶悬浮液产生大肠杆菌生物气溶胶,并且同时启动真空抽气泵,所述的大肠杆菌生物气溶胶与真空抽气泵抽入的空气混合后通入微波辐射装置进入气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理前浓度;
步骤4:打开微波辐射装置,将吸波材料的温度控制在40-200℃,将微波辐射装置的微波辐射输出功率调整为119-700W,调整真空抽气泵流量和生物气溶胶发生装置流量使生物气溶胶在微波辐射装置中进行微波加热4-20s后进入气载内毒素采样器,通过气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理后浓度,最后得出气载内毒素去除率。
本发明的有益效果是:
微波电磁场的共振作用产生热能,高温可破坏细胞形态及结构,细胞失活,存在其细胞膜上的气载内毒素被去除,反应器温度在40℃-200℃范围内,随着温度的升高,气载内毒素的去除率增大;微波辐射输出功率在119-700W时,随着辐射功率的增大,气载内毒素的去除率增大,微波辐射产生的能量导致大肠杆菌细胞形态受损,细胞结构被破坏,可以被存在于细胞膜上的内毒素选择性吸收,使其发生不可逆的变化;微波辐射时间在4-20s时,随着暴露时间的增大,气载内毒素在微波场中反应充分,达到较好的处理效果。
附图说明
图1为采用本发明方法的实施例的微波辐射温度与生物气溶胶中气载内毒素去除率的关系;
图2为实施例的微波暴露时间及功率与生物气溶胶中气载内毒素去除率的关系。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明的实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法,包括以下步骤:
步骤1:将生物气溶胶发生装置出口和真空抽气泵排气口分别通过橡胶管与微波辐射装置进口连接,将K型热电偶接入微波辐射装置中的Fe3O4吸波材料中,将气载内毒素采样器与微波辐射装置出口连接,K型热电偶用于对微波辐射装置内部实时检测温度;
步骤2:将配制好的大肠杆菌生物气溶胶菌悬浮液装入生物气溶胶发生器中;大肠杆菌生物气溶胶菌悬浮液的配置方法采用现有方法即可。
步骤3:打开生物气溶胶发生器使生物气溶胶发生器中大肠杆菌生物气溶胶悬浮液产生大肠杆菌生物气溶胶,并且同时启动真空抽气泵,所述的大肠杆菌生物气溶胶与真空抽气泵抽入的空气混合后通入微波辐射装置进入气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理前浓度;
步骤4:打开微波辐射装置,将吸波材料的温度控制在40-200℃,将微波辐射装置的微波辐射输出功率调整为119-700W,调整真空抽气泵流量和生物气溶胶发生装置流量使生物气溶胶在微波辐射装置中进行微波加热4-20s后进入气载内毒素采样器,通过气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理后浓度,最后得出气载内毒素去除率。
优选的生物气溶胶在微波辐射装置中进行微波加热20s后进入气载内毒素采样器,所述的吸波材料的温度控制在200℃,所述的微波辐射装置的微波辐射输出功率调整为700W。
实施例1
步骤1:将生物气溶胶发生装置出口和真空抽气泵排气口分别通过橡胶管与微波辐射装置进口连接,将K型热电偶接入微波辐射装置中的Fe3O4吸波材料中,将气载内毒素采样器与微波辐射装置出口连接;
步骤2:将配制好的大肠杆菌生物气溶胶菌悬浮液装入生物气溶胶发生器中;
步骤3:打开生物气溶胶发生器使生物气溶胶发生器中大肠杆菌生物气溶胶菌悬浮液产生大肠杆菌生物气溶胶,并且同时启动真空抽气泵,所述的大肠杆菌生物气溶胶与真空抽气泵抽入的空气混合后通入微波辐射装置进入气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理前浓度;
步骤4:打开微波辐射装置,将吸波材料的温度控制在40-200℃,将微波辐射装置的微波辐射输出功率调整为119-700W,调整真空抽气泵流量和生物气溶胶发生装置流量使生物气溶胶在微波辐射装置中进行微波加热4-20s后进入气载内毒素采样器,通过气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理后浓度,最后得出气载内毒素去除率。
本实施例中使用的实验仪器和药品如下:
实验仪器:
生物气溶胶发生装置(中山市浩奇电器有限公司)
真空抽气泵(常州市索奥仪器制造有限公司)
K型热电偶(天津荣创先科科技发展有限公司)
微波辐射装置(M1-L213B,广东美的电器制造有限公司)
药品:
大肠杆菌标准菌株(中科院菌种保藏中心购得)
四氧化三铁Fe3O4(天津元立化工有限公司)
具体实验结果与分析如下:以下分别通过对温度、微波辐射功率和暴露时间对生物气溶胶处理效果的影响,对本技术方案进行详细陈述,在研究某对应关系时其他实验条件均保持一致。
从图1中可以看出,随着辐射温度的升高,气载内毒素的去除率逐渐增大,40℃时,去除率约为0.52%,80℃时,去除率约为8.47%,150℃时,去除率升高至24.39%,升高温度至200℃,去除率达到35.61%。内毒素是存在于革兰氏阴性菌细胞膜外层的脂多糖,高温首先破坏细胞膜,对存在于其上的内毒素有较好的去除效果。
图2可以看出,增加暴露时间,可以大幅度提高生物气溶胶中内毒素的去除率,微波辐射下暴露4s,去除率约为2.11%,增加暴露时间到10s,去除率升高至5.22%,暴露时间为20s时,气载内毒素的去除率最大,为10.64%。增加暴露时间,利于气载内毒素充分吸收微波辐射产生的能量,使其反应充分,提高其去除率。
随着微波辐射功率的增大,气载内毒素去除率呈升高的趋势,辐射功率为119W时,气载内毒素的去除率最高约为10.64%,增大辐射功率到385W,气载内毒素的去除率为11.96%,在700W时,气载内毒素的去除率升高至14.63%。微波产生的能量可以导致大肠杆菌细胞形态受损,细胞结构被破坏,可以被存在于细胞膜上的内毒素选择性吸收,使其发生不可逆的变化,同时微波共振作用产生的热能加剧了内毒素的去除。由图可见,微波暴露时间为20s,辐射能量为700W时,微波辐射对生物气溶胶中内毒素的去除效果最好。
以上对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1:将生物气溶胶发生装置出口和真空抽气泵排气口分别通过橡胶管与微波辐射装置进口连接,将K型热电偶接入微波辐射装置中的Fe3O4吸波材料中,将气载内毒素采样器与微波辐射装置出口连接,K型热电偶用于对微波辐射装置内部实时检测温度;
步骤2:将配制好的大肠杆菌生物气溶胶菌悬浮液装入生物气溶胶发生器中;
步骤3:打开生物气溶胶发生器使生物气溶胶发生器中大肠杆菌生物气溶胶悬浮液产生大肠杆菌生物气溶胶,并且同时启动真空抽气泵,所述的大肠杆菌生物气溶胶与真空抽气泵抽入的空气混合后通入微波辐射装置进入气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理前浓度;
步骤4:打开微波辐射装置,将吸波材料的温度控制在40-200℃,将微波辐射装置的微波辐射输出功率调整为119-700W,调整真空抽气泵流量和生物气溶胶发生装置流量使生物气溶胶在微波辐射装置中进行微波加热4-20s后进入气载内毒素采样器,通过气载内毒素采样器采集气载内毒素并计算其处理后浓度,最后得出气载内毒素去除率。
2.根据权利要求1所述的实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法,其特征在于:生物气溶胶在微波辐射装置中进行微波加热20s后进入气载内毒素采样器,所述的吸波材料的温度控制在200℃,所述的微波辐射装置的微波辐射输出功率调整为700W。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710813894.XA CN107715160B (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710813894.XA CN107715160B (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107715160A CN107715160A (zh) | 2018-02-23 |
CN107715160B true CN107715160B (zh) | 2020-03-03 |
Family
ID=61204978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710813894.XA Active CN107715160B (zh) | 2017-09-11 | 2017-09-11 | 实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107715160B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110772911B (zh) * | 2018-07-30 | 2021-11-09 | 天津大学 | 一种去除生物气溶胶的微波反应装置、反应系统及其应用 |
CN110776332B (zh) * | 2018-07-30 | 2022-03-04 | 天津大学 | 一种四氧化三铁陶粒及其制备方法和应用 |
CN110772890B (zh) * | 2018-07-30 | 2021-11-19 | 天津大学 | 一种负载四氧化三铁的SiC泡沫陶瓷及其制备方法和应用 |
CN112831493A (zh) * | 2019-11-25 | 2021-05-25 | 天津大学 | 生物气溶胶中四环素抗性基因的微波辐射处理方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102068710A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-25 | 北京大学 | 一种灭活空气中微生物的设备和方法 |
-
2017
- 2017-09-11 CN CN201710813894.XA patent/CN107715160B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102068710A (zh) * | 2011-01-18 | 2011-05-25 | 北京大学 | 一种灭活空气中微生物的设备和方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Effects of microwave irradiation on concentration, diversity and gene mutation of culturable airborne microorganisms of inhalable sizes in different environments;Yan Wu, et al;《Journal of Aerosol Science》;20110721;800-810 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107715160A (zh) | 2018-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107715160B (zh) | 实验室尾气生物气溶胶中气载内毒素的微波辐射处理方法 | |
CN103791560B (zh) | 一种空气净化装置 | |
WO2016058251A1 (zh) | 一种闪速处理挥发性有机废气的装置及处理挥发性有机气体的方法 | |
CN205420277U (zh) | 一种市政污泥制备生物炭热解加工装置 | |
CN109046254A (zh) | 一种低温等离子体改性生物炭吸附材料及其制备方法与应用 | |
CN113004567A (zh) | 一种超低吸附移液吸头的表面处理方法 | |
CN111849529B (zh) | 一种放射性废树脂的热裂解处理装置和方法 | |
CN106140115B (zh) | 一种处理含铅废水的吸附剂及其制备方法 | |
CN108854475A (zh) | 一种高效的废气净化器 | |
CN107789643A (zh) | 一种实验室尾气生物气溶胶的微波辐射处理方法 | |
CN105921138A (zh) | 一种用于吸附半挥发性重金属的高岭土改性制备方法 | |
WO2024114835A2 (zh) | 用于脱硫脱硝去除二噁英的陶瓷复合纤维催化滤管及其制备方法 | |
CN108151035B (zh) | 一种电热氧化VOCs装置及处理方法 | |
CN206285631U (zh) | 一种附加吸附单元的低温等离子净化装置 | |
CN102040216A (zh) | 一种微波处理提高碳纳米管晶化程度和热稳定性的方法 | |
CN217498763U (zh) | 一种等离子体技术降低电子化学品中金属离子含量的装置 | |
CN105983295A (zh) | 一种低温等离子体协同吸附处理工业废气方法 | |
CN105301201A (zh) | 一种气液协同作用下固体废弃物污染物浸出特性试验系统 | |
CN108355469A (zh) | 一种两段式等离子体耦合深度净化餐饮废气的方法 | |
CN203587811U (zh) | 一种生物样品烘干、碳化和灰化一体装置 | |
CN109250708B (zh) | 一种光微波还原氧化石墨烯的系统 | |
CN103710335B (zh) | 一种利用常压室温等离子体制备微生物感受态细胞的方法 | |
CN106369619B (zh) | 一种实验室用重金属超富集植物燃烧炉 | |
CN110624501A (zh) | 一种强化氡气去除的吸附剂及吸附净化装置 | |
CN114469988B (zh) | 一种含有水溶性脂肪酸和瓜蒌皮多糖的生物制剂 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |