CN110184322A - 一种生物气溶胶样品采集培养方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种生物气溶胶样品采集培养方法，所述方法包括以下步骤：S1、生物气溶胶样品培养基的制备；S2、对生物气溶胶样品的生物质进行预处理；S3、对生物质进行燃烧处理，并通过微生物采集器采集燃烧烟羽中的微生物；S4、利用惯性撞击远离将悬浮在烟羽中的微生物分等级地收集到培养基表面；S5、将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养。本发明可以很好地对生物气溶胶样品进行采集，样品原料采集效果好且通过分类培养提高样品培养效率，提高对生物样品的研究成果。

Description

一种生物气溶胶样品采集培养方法及装置
技术领域
本发明涉及生物气溶胶技术领域，尤其涉及一种生物气溶胶样品采集培养方法及装置。
背景技术
生物气溶胶是指由生物圈直接排放进入大气圈的生物粒子或活性微粒，包括花粉、真菌粒子（包括真菌及其孢子）、细菌、病毒、以及动植物碎屑等。生物气溶胶在大气中的数浓度很高，通常维持在大气数浓度的30%左右，而且变化幅度也很大。细菌气溶胶是生物气溶胶的重要组成部分，它在空气是以气溶胶的形态存在的。由于大气环境中不存在细菌可以直接利用的养分,细菌不能单独生长繁衍,所以空气中是不存在固有细菌群的,都是短暂悬浮于大气环境中的微粒携带的细菌，换言之空气中的细菌气溶胶其实是自然和人为因素共同污染的结果。
现在越愈严重的环境污染与生物质的燃烧息息相关，生物质燃烧作为潜在的生物气溶胶的来源。目前我国对于生物质燃烧的研究主要是以下几个方面：生物质燃烧烟羽对雾霾的影响，雾霾天过后的晴朗天气下细菌、真菌气溶胶浓度明显高于雾霾天气时的浓度；生物质燃烧烟羽对气象的影响，气溶胶广泛参与大气中的各种化学过程,对大气污染物的传输、转化、去除等都起着重要作用,在酸雨的形成过程也扮演重要角色,并间接或直接影响生态系统；生物质燃烧烟羽中的各类有机物，生物质燃烧烟羽中的VOCs是加剧地区的区域性光化学污染的重要因素。由于生物气溶胶对人体和环境的恶劣影响，因此对生物气溶胶的研究成了重要的课题，不过目前对生物气溶胶样品的采集和培养还做得不够好，导致影响研究成果。
为解决上述问题，本申请中提出一种生物气溶胶样品采集培养方法及装置。
发明内容
（一）发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种生物气溶胶样品采集培养方法及装置，可以很好地对生物气溶胶样品进行采集，样品原料采集效果好且通过分类培养提高样品培养效率，提高对生物样品的研究成果。
（二）技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种生物气溶胶样品采集培养方法，所述方法包括以下步骤：
S1、生物气溶胶样品培养基的制备；
S2、对生物气溶胶样品的生物质进行预处理；
S3、对生物质进行燃烧处理，并通过微生物采集器采集燃烧烟羽中的微生物；
S4、利用惯性撞击远离将悬浮在烟羽中的微生物分等级地收集到培养基表面；
S5、将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养。
优选的，所述生物气溶胶培养基选用牛肉膏蛋白胨培养基。
优选的，所述步骤S1生物气溶胶样品培养基的制备包括以下内容：
S11、称取营养琼脂，并将其溶于适量蒸馏水中；
S12、将配置好的培养基分别倒入存储容器中，并确保存储容器洁净无菌；
S13、对分装好的培养基进行棉塞密封，保持良好的通气性能；
S14、利用牛皮纸将存储容器封扎，并备注培养基相关信息；
S15、将上述培养基放入蒸汽灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌
S16、将灭菌完成后的培养基放置于常温环境中静置并检查灭菌是否彻底。
优选的，所述步骤S2对生物气溶胶样品的生物质进行预处理通过高压灭菌消除生物质表面微生物细菌。
优选的，所述步骤S4利用惯性撞击远离将悬浮在烟羽中的微生物分等级地收集到培养基表面中，所述微生物分等级根据微生物粒径大小进行分类，分别分为第六级0.65～1.1μm，第五级1.1～2.1μm，第四级2.1～3.3μm，第三级3.3～4.7μm，第二级4.7～7.0μm和第一级＞7.0μm。
优选的，所述步骤S5将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养包括以下内容：
S51、将培养皿通过高压蒸汽进行灭菌，灭菌后取出放入无菌烘干箱内进行高温烘干；
S52、将生物气溶胶培养需要使用的器件通过紫外光进行消毒灭菌；
S53、在无菌操作环境中，将培养基倒入培养皿中；
S54、将培养皿放置于培养装置内进行培养，并定时观察细菌生长情况。
一种生物气溶胶样品采集培养装置，其特征在于，所述培养装置包括装置壳体、分隔板、培养皿、紫外灯、光照灯、电热带、温控器和保温层；
所述分隔板设置在所述装置壳体内且自上而下均匀设置有多组，所述分隔板上设置有滑槽；所述培养皿底部设置有与所述滑槽相配合的滑块，所述培养皿滑动设置在所述分隔板上；所述紫外灯和所述光照灯分别设置在所述分隔板底部和所述装置壳体内顶面上；所述电热带螺旋铺设在所述装置壳体外表面；所述保温层设置在所述装置壳体外周；所述温控器设置在所述装置壳体顶部，所述温控器上设置有感温探头，所述温控器与所述电热垫相连；所述感温探头位于装置壳体内部。
优选的，所述保温层选用橡塑保温材料。
优选的，所述光照灯为可调节光源节能光照灯。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：优先制备好培养基待用，通过对生物气溶胶样品生物质的预处理，去除生物质上含有的细菌杂质，确保气溶胶的纯度，避免在气溶胶制取过程中细菌微生物与之发生反应，影响正常的气溶胶采集，对生物质进行燃烧并通过微生物采集器采集燃烧后产生的微生物，完成对气溶胶微生物的原料采集，通过将微生物进行分类收集培养，避免不同类型微生物培养过程中产生影响，同类微生物的培育效果更好，便于对微生物进行分类研究。本发明可以很好地对生物气溶胶样品进行采集，样品原料采集效果好且通过分类培养提高样品培养效率，提高对生物样品的研究成果。
附图说明
图1为本发明提出的一种生物气溶胶样品采集培养方法的结构示意图。
图2为图1中步骤S1生物气溶胶样品培养基的制备的结构示意图。
图3为图1中步骤S5将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养的结构示意图。
图4为本发明提出的一种生物气溶胶样品采集培养装置的结构示意图。
附图标记：1、装置壳体；2、分隔板；21、滑槽；3、培养皿；31、滑块；4、紫外灯；5、光照灯；6、电热带；7、温控器；8、感温探头；9、保温层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1为本发明提出的一种生物气溶胶样品采集培养方法的结构示意图。
图2为图1中步骤S1生物气溶胶样品培养基的制备的结构示意图。
图3为图1中步骤S5将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养的结构示意图。
如图1-3所示，本发明提出的一种生物气溶胶样品采集培养方法，所述方法包括以下步骤：
S1、生物气溶胶样品培养基的制备；
S2、对生物气溶胶样品的生物质进行预处理；
S3、对生物质进行燃烧处理，并通过微生物采集器采集燃烧烟羽中的微生物；
S4、利用惯性撞击远离将悬浮在烟羽中的微生物分等级地收集到培养基表面；
S5、将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养。
本发明中，优先制备好培养基待用，通过对生物气溶胶样品生物质的预处理，去除生物质上含有的细菌杂质，确保气溶胶的纯度，避免在气溶胶制取过程中细菌微生物与之发生反应，影响正常的气溶胶采集，对生物质进行燃烧并通过微生物采集器采集燃烧后产生的微生物，完成对气溶胶微生物的原料采集，通过将微生物进行分类收集培养，避免不同类型微生物培养过程中产生影响，同类微生物的培育效果更好，便于对微生物进行分类研究。本发明可以很好地对生物气溶胶样品进行采集，样品原料采集效果好且通过分类培养提高样品培养效率，提高对生物样品的研究成果。
在一个可选的实施例中，所述生物气溶胶培养基选用牛肉膏蛋白胨培养基。
需要说明的是，培养基是根据各种微生物对营养物质的需要配制而成进而用以培养微生物的基质，成分包括水、碳源、氮源、无机盐等。培养基对微生物的培养起着不可或缺的作用，它是微生物生长的营养物质。同时，培养基质量的好坏，影响着微生物培养和检验结果，因此需十分重视培养基的制备过程，这关系着微生物检验准确性和可靠性。牛肉膏蛋白胨培养基对生物质燃烧产生的细菌气溶胶培养效果更好。
在一个可选的实施例中，所述步骤S1生物气溶胶样品培养基的制备包括以下内容：
S11、称取营养琼脂，并将其溶于适量蒸馏水中；准确称取营养琼脂，并将其溶于适量蒸馏水中。将蒸馏水补充至1000ml，搅拌均匀并加热至沸腾，使琼脂完全溶解即可；
S12、将配置好的培养基分别倒入存储容器中，并确保存储容器洁净无菌；将配制好的培养基分别倒入存储容器中。要注意的是分装过程中不要使培养基沾在瓶口上，以免沾污棉塞而使培养基被污染。培养基分装量不宜超过存储容器总容量的3/5，以免灭菌时培养基沾染细菌；
S13、对分装好的培养基进行棉塞密封，保持良好的通气性能；培养基分装完成后，在瓶口塞上棉塞，以免外界微生物进入培养基内进而造成污染，并保证有良好的通气性能；
S14、利用牛皮纸将存储容器封扎，并备注培养基相关信息；存储容器加塞后，用牛皮纸包好平瓶口，并用棉绳或橡皮筋扎好，同时用记号笔注明培养基名称、日期及用途等信息；
S15、将上述培养基放入蒸汽灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌；将上述培养基放入高压蒸汽灭菌锅内并以121℃，20分钟高压蒸汽灭菌。如因特殊情况不能立即灭菌，应将培养基放入冰箱内暂时保存，之后再进行灭菌；
S16、将灭菌完成后的培养基放置于常温环境中静置并检查灭菌是否彻底；将培养基置于30℃下的环境中24-28小时，以检查灭菌是否彻底。一般情况下，用牛皮纸包裹好存放于2-8℃冰箱中备用即可。
在一个可选的实施例中，所述步骤S2对生物气溶胶样品的生物质进行预处理通过高压灭菌消除生物质表面微生物细菌。将生物质表面生存的微生物细菌去除，确保对生物气溶胶样品采集的纯度。
在一个可选的实施例中，所述步骤S4利用惯性撞击远离将悬浮在烟羽中的微生物分等级地收集到培养基表面中，所述微生物分等级根据微生物粒径大小进行分类，分别分为第六级0.65～1.1μm，第五级1.1～2.1μm，第四级2.1～3.3μm，第三级3.3～4.7μm，第二级4.7～7.0μm和第一级＞7.0μm。通过对微生物的多级分类收集，便于同类型微生物处于相同培养环境，便于对微生物的培养，有利于提高研究效果。
在一个可选的实施例中，所述步骤S5将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养包括以下内容：
S51、将培养皿通过高压蒸汽进行灭菌，灭菌后取出放入无菌烘干箱内进行高温烘干；对气溶胶样品微生物培养需要使用的器件进行消毒，防止培养器件上含有的细菌对微生物培养造成影响，提高培养效果；
S52、将生物气溶胶培养需要使用的器件通过紫外光进行消毒灭菌；通过紫外光的进一步消毒灭菌提高灭菌效果，确保气溶胶生物培养的纯度；
S53、在无菌操作环境中，将培养基倒入培养皿中；在无菌环境下进行培养基的操作，提高培养基纯净，确保气溶胶生物培养的纯度；
S54、将培养皿放置于培养装置内进行培养，并定时观察细菌生长情况，通过实施观察气溶胶微生物的生长情况，便于对气溶胶生物进行研究。
图4为本发明提出的一种生物气溶胶样品采集培养装置的结构示意图。
如图4所示，本发明提出一种生物气溶胶样品采集培养装置，其特征在于，所述培养装置包括装置壳体1、分隔板2、培养皿3、紫外灯4、光照灯5、电热带6、温控器7和保温层9；
所述分隔板2设置在所述装置壳体1内且自上而下均匀设置有多组，所述分隔板2上设置有滑槽21；所述培养皿3底部设置有与所述滑槽21相配合的滑块31，所述培养皿3滑动设置在所述分隔板2上；所述紫外灯4和所述光照灯5分别设置在所述分隔板2底部和所述装置壳体1内顶面上；所述电热带6螺旋铺设在所述装置壳体1外表面；所述保温层9设置在所述装置壳体1外周；所述温控器7设置在所述装置壳体1顶部，所述温控器7上设置有感温探头8，所述温控器7与所述电热垫6相连；所述感温探头8位于装置壳体1内部。
需要说明的是，多个分隔板2的设置可以同时放置多个培养皿3进行微生物培养，提高培养效率，在进行培养之前和培养完成之后，通过紫外灯4对培养装置内进行消毒灭菌，确保每次培养时培养装置的无菌环境，光照灯5为培养基提供足够的光照，确保培养的顺利进行，温控器7感应培养装置内温度情况，并通过控制电热带6工作对培养装置内温度进行调节，确保培养环境温度处于最佳温度，保温层对培养装置进行保温，确保培养环境的维持。
在一个可选的实施例中，所述保温层9选用橡塑保温材料。橡塑保温材料具有柔软、耐屈绕、耐寒、耐热、阻燃、防水、导热系数低、减震、吸音等优良性能。
在一个可选的实施例中，所述光照灯5为可调节光源节能光照灯。光照灯5为气溶胶生物培养提供充足光源，可调节节能灯在节能同时有利于培养的顺利进行。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.一种生物气溶胶样品采集培养方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、生物气溶胶样品培养基的制备；
S2、对生物气溶胶样品的生物质进行预处理；
S3、对生物质进行燃烧处理，并通过微生物采集器采集燃烧烟羽中的微生物；
S4、利用惯性撞击远离将悬浮在烟羽中的微生物分等级地收集到培养基表面；
S5、将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养。
2.根据权利要求1所述的一种生物气溶胶样品采集培养方法，其特征在于，所述生物气溶胶培养基选用牛肉膏蛋白胨培养基。
3.根据权利要求1所述的一种生物气溶胶样品采集培养方法，其特征在于，
所述步骤S1生物气溶胶样品培养基的制备包括以下内容：
S11、称取营养琼脂，并将其溶于适量蒸馏水中；
S12、将配置好的培养基分别倒入存储容器中，并确保存储容器洁净无菌；
S13、对分装好的培养基进行棉塞密封，保持良好的通气性能；
S14、利用牛皮纸将存储容器封扎，并备注培养基相关信息；
S15、将上述培养基放入蒸汽灭菌锅中进行高压蒸汽灭菌
S16、将灭菌完成后的培养基放置于常温环境中静置并检查灭菌是否彻底。
4.根据权利要求1所述的一种生物气溶胶样品采集培养方法，其特征在于，所述步骤S2对生物气溶胶样品的生物质进行预处理通过高压灭菌消除生物质表面微生物细菌。
5.根据权利要求1所述的一种生物气溶胶样品采集培养方法，其特征在于，所述步骤S4利用惯性撞击远离将悬浮在烟羽中的微生物分等级地收集到培养基表面中，所述微生物分等级根据微生物粒径大小进行分类，分别分为第六级0.65～1.1μm，第五级1.1～2.1μm，第四级2.1～3.3μm，第三级3.3～4.7μm，第二级4.7～7.0μm和第一级＞7.0μm。
6.根据权利要求1所述的一种生物气溶胶样品采集培养方法，其特征在于，所述步骤S5将含有微生物的培养基放置于培养装置中进行培养包括以下内容：
S51、将培养皿通过高压蒸汽进行灭菌，灭菌后取出放入无菌烘干箱内进行高温烘干；
S52、将生物气溶胶培养需要使用的器件通过紫外光进行消毒灭菌；
S53、在无菌操作环境中，将培养基倒入培养皿中；
S54、将培养皿放置于培养装置内进行培养，并定时观察细菌生长情况。
7.一种生物气溶胶样品采集培养装置，其特征在于，所述培养装置包括装置壳体（1）、分隔板（2）、培养皿（3）、紫外灯（4）、光照灯（5）、电热带（6）、温控器（7）和保温层（9）；
所述分隔板（2）设置在所述装置壳体（1）内且自上而下均匀设置有多组，所述分隔板（2）上设置有滑槽（21）；所述培养皿（3）底部设置有与所述滑槽（21）相配合的滑块（31），所述培养皿（3）滑动设置在所述分隔板（2）上；所述紫外灯（4）和所述光照灯（5）分别设置在所述分隔板（2）底部和所述装置壳体（1）内顶面上；所述电热带（6）螺旋铺设在所述装置壳体（1）外表面；所述保温层（9）设置在所述装置壳体（1）外周；所述温控器（7）设置在所述装置壳体（1）顶部，所述温控器（7）上设置有感温探头（8），所述温控器（7）与所述电热垫（6）相连；所述感温探头（8）位于装置壳体（1）内部。
8.根据权利要求7所述的一种生物气溶胶样品采集培养装置，其特征在于，所述保温层（9）选用橡塑保温材料。
9.根据权利要求7所述的一种生物气溶胶样品采集培养装置，其特征在于，所述光照灯（5）为可调节光源节能光照灯。
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