CN110387318B - 一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器 - Google Patents

一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,主要用于空气微生物的相关分析,此采样器可单级或者多级串联富集瓶,每级富集瓶均可盛装大体积富集液,其特征在于富集更多微生物,底端设置气体喷射柱,进气口连接流量计,气溶胶首先进入单级或者多级富集瓶的第一级,如设置多级串联富集瓶,未在第一级富集瓶中洗脱的空气微生物会再次进入第二级或者之后的更多级富集液进一步充分洗脱,单级或者多级的最后一级富集瓶后连接隔膜真空泵,富集微生物的富集液从富集瓶下方出口收集。本发明的气溶胶液体采样器,可实现长时间无明显微生物二次增殖采样;其样品可保证微生物活性及可培养性,并能保证高质量DNA提取;不限采样地点微生物浓度限制,适应采样类型广泛,简洁高效,造价便宜。

Description

一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采 样器
技术领域
本发明属于微生物气溶胶采样领域,具体涉及一种适用于空气微生物分析大体积富集液气溶胶液体采样器。
背景技术
目前针对空气微生物分析,大流量过膜式采样器及市售液体采样器均已广泛应用于采集气溶胶样品;大流量过膜式采样器采集气溶胶虽可一定程度提高DNA提取量,但不能保证微生物活性及可培养性;市售液体采样器流速大,富集液体积小,更新富集液时存在交叉污染,富集液疏水性、剧烈扰动及气流二次夹带等导致微生物与富集液洗脱效率低,引起的微生物损失等问题。
具有高效捕获效率的气溶胶采样器,通过其采集样品能够满足16S rRNA高通量测序、qPCR(quantitative polymerase chain reactions)、宏基因组测序、培养、筛选分离单菌等手段,是分析空气微生物及基因污染的重要设备之一。目前,关于气溶胶采样方法及采样效率尚未有成型标准。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气溶胶液体采样器,既能保证所采集的空气微生物的活性、可培养性又能具有高质量的DNA提取量以能够满足后续宏基因等多种测序手段进行生物信息分析。
本发明的技术方案为:
一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,是由单级或者多级富集瓶串联组成,每级富集瓶内设有富集液,并且每级富集瓶内部底端设置气体喷射柱;每级富集瓶通过气管连接,气体进入每级富集瓶时均从安装于富集瓶内底端的气体喷射柱以洒花形式均匀喷入富集液中,富集瓶结构后连接隔膜真空泵,已富集微生物的富集液从富集瓶下方出口收集;所述气体喷射柱顶部与侧面布满若干不同孔径的微孔。
进一步的,所述的每级富集瓶的气体喷射柱通过流量计连接进气口,单级或者多级富集瓶最后一级通过气管与隔膜真空泵连接。
进一步的,所述每级富集瓶内富集液选择灭菌缓冲溶液或者水。
进一步的,所述气体喷射柱顶部设置微孔25个,孔径0.8mm,呈米字型分布;侧面设置27个微孔,孔径1.2mm,分三层分布。
进一步的,所述采样器整个装置包括上端支架和下端支架,上端支架独立设置在富集瓶顶部,下端支架设置在富集瓶底部,目的是使单级或多级富集瓶固定在同一支架上,使采样器能够在采样时能够牢固置于地面。
6.如权利要求2所述一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,其特征在于:所述隔膜真空泵放置于单级或者多级富集瓶后,采用气管连接。
进一步的,所述隔膜真空泵与气体调节阀之间的管段联通段设有连接法兰。
进一步的,采样器的进气口与流量计连接并固定于第一级富集瓶上;所述流量计用于采样器采样时进行流量控制。
进一步的,每级富集瓶顶部均设有富集液进样口。
本发明的优点是:
1、采样器设置单级或者多级富集瓶串联,采集的气溶胶首先通过进气口,再通过流量计通过进气管进入第一级富集瓶内部底端气体喷射柱,以洒花形式喷入富集液中进行洗脱;如设置多级富集瓶,未在第一级富集液中洗脱的空气微生物会再次以同样方式进入之后设置的富集瓶中富集液进一步充分洗脱。
2、富集瓶可盛装大体积富集液,能够使更多容量空气微生物被洗脱进富集液且不会因为过早饱和,降低采样效率。
3、富集瓶内部底端设置的气体喷射柱,通过在气体喷射柱顶部及侧面设置多个微孔,便于采集进来的空气能以洒花形式喷射入富集液中,多孔进入,多方向将微生物进行充分洗脱,同时低速喷入能够增加空气微生物与富集液的接触时间,减少因高速带来的气溶胶剧烈碰撞及强剪切力所致的气溶胶重气溶胶化、微生物细胞膜损坏等弊端。
4、隔膜真空泵连接的进气管上设置调节阀能够调节进气流量控制气溶胶进入富集瓶底端气体喷射柱后喷入所形成的水花形态,使微生物达到最佳洗脱效果。
5、富集瓶外部底端设置富集液收集口,便于已富集空气微生物的富集液用于时时检测所捕获的空气微生物形态、数量、分离培养致病微生物等,最后所有富集液通过收集口收集后,其富集微生物被过滤至水系0.22μm膜上进行DNA提取,便于后续分子生物分析等。
附图说明
图1为液体采样器整体的结构示意图(以设置两级富集瓶为例)。
图2为采样器气体喷射柱的正视结构示意图(以设置两级富集瓶为例)。
图3为采样器气体喷射柱的俯视结构示意图(以设置两级富集瓶为例)。
附图标记如下:1-气管;2-富集液进样口;3-第一级富集瓶;4-富集液;5-微孔;6-气体喷射柱;7-富集液收集口;8-流量计;9-气体调节阀;10-上端支架;11-第二级富集瓶;12-法兰;13-隔膜真空泵;14-下端支架。
具体实施方式
本发明所提供的一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器及喷射柱正视图及俯视图示意图如图1和图2所示。本发明要求保护的范围并不局限于实施例所述的范围,本领域的技术人员依据本发明技术方案做出的不同于本实施例的改变均属本发明的保护范围,下面结合实施例来进一步说明本发明。
实施例1:
如图1所示,本发明(以设置两级富集瓶为例)包括由第一级富集瓶3和第二级富集瓶11组成的两级富集瓶,其特殊之处在于每级富集瓶均可盛装超大体积富集液,以富集更多微生物,两级富集瓶顶部均设有富集液进样口2。富集瓶内富集液可选择灭菌缓冲溶液或者水。包括进气口,进气口连接流量计8与第一级富集瓶3连接,第一级富集瓶3通过气管1与第二级富集瓶11连接;每级富集瓶内部底端设置气体喷射柱6,外部底端设置富集液收集口7;第二级富集瓶11通过气管与隔膜真空泵13连接。本发明采样器的进气口与流量计8连接并固定于第一级富集瓶3上,流量计8用于采样器采样时进行流量控制。在隔膜真空泵13与第二级富集瓶11连接的气管上设有气体调节阀9,本发明中流量计8进气流量通过控制该气体调节阀9实现。
本发明设有上端支架10和下端支架14,上端支架10独立设置在两级富集瓶顶部,下端支架14设置在两级富集瓶底部,两级富集瓶固定在该下端支架14上。
参见附图2和附图3,本发明以两级串联富集瓶为例,在两级富集瓶尺寸基础上,气体喷射柱6顶部与侧面布满若干不同孔径的微孔5,气体喷射柱顶部设置微孔25个,孔径0.8mm,呈米字型分布;侧面设置27个微孔,孔径1.2mm,分三层分布。气体喷射柱6顶部与侧面微孔5的个数及孔径不同,目的是为保证气体喷射柱6顶部和侧面出气量均匀。
本发明隔膜真空泵13设有进气口和出气管口,进气口与第二级富集瓶11连接,出气口为整套装置的出气口。
使用时,将本发明采样器外部及内部进行提前灭菌处理,检查第一级富集瓶3、第二级富集瓶11和隔膜真空泵13之间气管连接正常,启动隔膜真空泵13,气溶胶首先通过流量计8从第一级富集瓶3内部底端气体喷射柱6上的微孔5以洒花形式喷入第一级富集瓶3内的富集液4中进行空气微生物的初级洗脱,未在第一级级富集瓶3富集液中被洗脱的微生物继续通过两级间的连接气管进入第二级富集瓶11内部底端的气体喷射柱以洒花形式再次喷入富集液中进行第二次洗脱,被两级富集液洗脱后的空气沿着气管从隔膜真空泵13的出气管流出;将已富集空气微生物的富集液从两级富集瓶外部底端富集液收集口7收集至灭菌容器内,一部分富集液可直接用于镜检、微生物培养计数、筛选分离单菌等,另一部分富集液可过滤至0.22μm水系膜进行DNA提取,提取的DNA可用于后续16S rRNA高通量、qPCR、宏基因、培养、筛选分离单菌等分析。
本发明隔膜真空泵13与气体调节阀9之间的管段设有连接法兰12,法兰12可连接硬质气管,气管长度可自行设定,用于不同地面高度处及一些狭窄空间等不易放置采样器地点的气溶胶采集。

Claims (6)

1.一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,其特征在于:包括单级或者多级串联的富集瓶,每级富集瓶内设有富集液,并且每级富集瓶内部底端设置气体喷射柱;如设置多级富集瓶通过气管连接,气体进入每级富集瓶时均从安装于富集瓶内底端的气体喷射柱以洒花形式均匀喷入富集液中,单级富集瓶或多级富集瓶的最后一级后连接隔膜真空泵,已富集微生物的富集液从富集瓶下方出口收集;所述气体喷射柱顶部与侧面布满若干不同孔径的微孔,气体喷射柱顶部与侧面微孔的个数及孔径不同;
所述隔膜真空泵放置于单级或多级富集瓶后,隔膜真空泵连接的进气管上设置调节阀能够调节进气流量控制气溶胶进入富集瓶底端气体喷射柱后喷入所形成的水花形态。
2.如权利要求1所述一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,其特征在于:所述每级富集瓶内富集液选择灭菌缓冲溶液或者水。
3.如权利要求1所述一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,其特征在于:包括上端支架和下端支架,上端支架独立设置在富集瓶顶部,下端支架设置在单级或多级富集瓶底部,目的是使单级或多级富集瓶固定在同一支架上,使采样器能够在采样时能够牢固置于地面。
4.如权利要求1所述一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,其特征在于:所述隔膜真空泵与气体调节阀之间的管段联通段设有连接法兰。
5.如权利要求1所述一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,其特征在:采样器的进气口与流量计连接并固定于单级或多级富集瓶的第一级上;所述流量计用于采样器采样时进行流量控制。
6.如权利要求1所述一种适用于空气微生物分析的大体积富集液气溶胶液体采样器,其特征在:每级富集瓶顶部均设有富集液进样口。
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