CN112255054B - 一种空气气溶胶循环吸附液体采样器 - Google Patents
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Abstract
一种空气气溶胶循环吸附液体采样器，属于微生物气溶胶采样领域，包括采样瓶、空气进气口、空气出气口、采样液收集口，空气通过空气进气口进入采样瓶，从空气出气口排出，采样瓶内设有从顶部向下延伸的隔板，底部悬空，以每个隔间为单位，用通气管和空气分散头串联各个隔间，空气沿着通气管到达分散头，分散头以洒花形式将空气均匀散布于采样瓶内的采集液中，再从顶部通气管进入下一个隔间，从而实现空气气溶胶在采样液中的循环吸附。其效果是，既具有较高的空气气溶胶吸附效率，又保持了采样液体积较小，从而保证高质量的核酸提取，保证了进一步检测的空气微生物的活性和可培养性。
Description
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的空气气溶胶循环吸附液体采样器。
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应用于采集空气气溶胶样本；过膜式采样器采集气溶胶过程中，存在微生物活性和可培养性的严重损耗，同时影响核酸提取量，导致后续检测分析的较大误差；市售液体采样器，流速大使气溶胶洗脱吸附效率低下，无法得到高浓度的采样液，需要不断更新富集液，增大了采样液体积为采样和后续分析造成不便，并极易造成交叉污染，从而导致空气微生物损失和检测结果偏差。
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宏基因组测序、16SrRNA高通量测序、qPCR(quantitative polymerase chain reactions)、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，既具有较高的空气气溶胶吸附效率，又保持了采样液体积较小，从而保证高质量的核酸提取，以能够满足后续特定病毒的检测、宏病毒组测序、宏基因测序等，并保证了进一步检测的空气微生物的活性和可培养性。
本发明的技术方案为：
一种空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：包括采样瓶、空气进气口、空气出气口、采样液收集口，空气通过空气进气口进入采样瓶，从空气出气口排出，采样瓶内设有从顶部向下延伸的隔板，底部悬空，以每个隔间为单位，用通气管和空气分散头串联各个隔间，空气沿着通气管到达分散头，分散头以洒花形式将空气均匀散布于采样瓶内的采集液中，再从顶部通气管进入下一个隔间，从而实现空气气溶胶在采样液中的循环吸附。
进一步的，所述的隔板为若干个，并将采样瓶分隔为若干个隔间，隔板下方的各个隔间是互通的，实现采样液整体混匀。
进一步的，采样液的充入量为采样瓶总容积的2/3至3/4。
进一步的，通气管的入口靠近采样瓶顶部，空气分散头的下端设置位置不低于隔板的底部。
进一步的，空气通气管进气口连接的空气分散头设置在采样瓶一端隔间内，空气出气口设置在采样瓶远离空气通气管进气口的隔间内，使空气通过空气通气管进气口进入采样瓶的所有隔间，并完成整体循环后从空气出气口排出。
进一步的，采样液收集口设置在采样瓶底部位置，用于对采样瓶内采样液的收集。
进一步的，空气分散头为柱状体结构，其底面为平面或外凸的弧形面，其与进气管连接的一端为从侧壁向中间收缩的斜面，空气分散头上设有用于空气分散的微孔。空气分散头底面设置微孔呈米字型散布；垂直侧面设置微孔分三层分布；斜侧面设置微孔分三层交错散布。
进一步的，本发明包括隔膜真空泵，该隔膜真空泵连接在空气通气管进气口或空气出气口管路上。
进一步的，本发明包括流量计，与空气通气管进气口或空气出气口相连接，用于采样器采样时进行流量控制。
本发明的优点是：
1、在采样瓶相对较小体积的采样液中，实现循环吸附，提高吸附效率，获得高浓度气溶胶富集液，有利于后续核酸提取并进一步检测分析。
2、与隔膜真空泵相临近的隔间，压力会随着泵压瞬时增大或减小，采样液的整体互通有助于各个隔间的压力均衡，通过各个隔间上部液面高度的自动调节，而使各个隔间压力均衡，以实现均匀高效的空气分散效率，从而提高空气气溶胶吸附率。
附图说明
图1为液体采样器整体的结构示意图。
图2为液体采样器为方形结构的立体示意图。
图3为液体采样器为圆柱形结构的立体示意图。
图4为采样器空气分散头的正视结构示意图。
图5为采样器空气分散头的仰视结构示意图。
附图标记如下：1-隔膜真空泵；2-空气通气管进气口；3-空气分散头；4-采样液；5-采样液收集口；6-隔板；7-通气管；8-空气出气口；9-流量计
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空气气溶胶循环吸附液体采样器及喷射柱空气分散头3的正视及仰视示意图如图1-图4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和图2所示，本发明使用单极采样瓶，本实施例中采样瓶为方形结构，但并不限于方形。采样瓶内充装采样液4，采样液的充入量为采样瓶总容积的2/3至3/4，防止充气时采样液膨胀影响通气管路气体流通，对微生物吸附效果造成影响。本发明特殊之处在于在采样瓶内设置若干隔间，隔间是通过采样瓶内设置的隔板6形成，隔板6上部与采样瓶顶盖连接，并向下延伸，其底部与采样瓶底面不接触，使隔板6底部悬空。隔间的上部是密闭隔绝的，以通气管7和空气分散头3串联各个隔间，这样就实现了空气气溶胶在采样液中的循环往复吸附洗脱过程，提升洗脱效率；通气管7的入口靠近采样瓶顶部，空气分散头3的下端设置位置不低于隔板6的底部，该设置方式可以使空气分散头3以洒花形式将空气均匀散布于所在隔间中，再从顶部通气管7进入下一个隔间，从而实现空气气溶胶在采样液中的循环吸附。隔间底部是整体互通的，使采样瓶的采样液4均匀混合便于后续核酸提取及检测分析，与隔膜真空泵1相临近的隔间，压力会随着泵压瞬时增大或减小，采样液的整体互通有助于各个隔间的压力均衡，通过各个隔间上部液面高度的自动调节，而使各个隔间压力均衡，实现均匀高效的空气分散效率，从而提高空气气溶胶吸附率。
本实施例中设有的隔膜真空泵1与空气通气管进气口2相连接，该空气通气管进气口2连接的空气分散头3设置在采样瓶一端隔间内。设有的空气出气口8设置在采样瓶远离空气通气管进气口2的隔间内，这样可以使空气通过空气通气管进气口2进入采样瓶的所有隔间，并完成整体循环后从空气出气口8排出。作为另一种实施方式，隔膜真空泵1可设置在空气出气口8所在的管路上。本发明采样器的空气通气管进气口2或空气出气口8与流量计9连接，流量计9用于采样器采样时进行流量控制。本发明设有采样液收集口5，设置在采样瓶底部位置，用于对采样瓶内采样液的收集。
参见附图1和2，作为本发明的实施例，本发明以通气管7和空气分散头3串联起三个隔间，空气分散头3在采样液下部散布空气。参见附图3和4，本发明空气分散头3为柱状体结构，其底面为平面或外凸的弧形面，其与进气管连接的一端为从侧壁向中间收缩的斜面。空气分散头3底面设置微孔15个，孔径0.6mm，呈米字型散布；垂直侧面设置42个微孔，孔径0.8mm，分三层分布；斜侧面设置32个微孔，孔径1.0mm，分三层交错散布，目的是为保证气体从底面和侧面出气量均匀。当然，本发明隔间不限于三个，可根据需要任意设置。
实施例2：
参见附图3，与实施例1不同的是，本实施例采样瓶采用圆柱形结构。本实施例中设置两块隔板6，两块隔板6采用十字交叉形设置在采样瓶内，使采样瓶内分隔为四个隔间，并以通气管7和空气分散头3串联各个隔间。隔板6上部与采样瓶顶盖连接，并向下延伸，其底部与采样瓶底面不接触，使隔板6底部悬空。通气管7的入口靠近采样瓶顶部，空气分散头3的下端设置位置不低于隔板6的底部，该设置方式可以使空气分散头3以洒花形式将空气均匀散布于所在隔间中，再从顶部通气管7进入下一个隔间，从而实现空气气溶胶在采样液中的循环吸附。本实施例中空气通气管进气口2和与其连接的空气分散头3设置在采样瓶一个隔间内，空气出气口8设置在与空气通气管进气口2所在的隔间相邻的隔间内，这样可以使空气通过空气通气管进气口2进入采样瓶的所有隔间，并完成整体循环后从空气出气口8排出。本实施例中，隔膜真空泵1同样可设置在空气出气口8所在的管路上，其具有相同的效果。除上述区别外，本实施例中流量计9、采样液收集口5的连接设置方式，以及空气分散头3的结构及设置方式均与实施例1相同。
使用时，将本发明采样器外部及内部进行提前灭菌处理，将已富集空气微生物的富集液从底端的采样液收集口5收集至灭菌容器内，一部分富集液可直用于核酸提取，进而宏病毒组或宏基因组测序分析，另一部分用于微生物培养计数等。
Claims (8)
1.一种空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：包括采样瓶、空气进气口、空气出气口、采样液收集口，空气通过空气进气口进入采样瓶，从空气出气口排出，采样瓶内设有从顶部向下延伸的隔板，底部悬空，以每个隔间为单位，用通气管和空气分散头串联各个隔间，空气沿着通气管到达分散头，分散头以洒花形式将空气均匀散布于采样瓶内的采集液中，再从顶部通气管进入下一个隔间，从而实现空气气溶胶在采样液中的循环吸附；
所述的隔板为若干个，并将采样瓶分隔为若干个隔间，隔板下方的各个隔间是互通的，实现采样液整体混匀；
通气管的入口靠近采样瓶顶部，空气分散头的下端设置位置不低于隔板的底部。
2.根据权利要求1所述的空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：采样液的充入量为采样瓶总容积的2/3至3/4。
3.根据权利要求1所述的空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：采样瓶为方形或圆柱形形状，采样瓶为方形形状时，空气通气管进气口连接的空气分散头设置在采样瓶一端隔间内，空气出气口设置在采样瓶远离空气通气管进气口的隔间内，使空气通过空气通气管进气口进入采样瓶的所有隔间，并完成整体循环后从空气出气口排出；采样瓶为圆柱形形状时，空气通气管进气口连接的空气分散头设置在采样瓶一端隔间内，空气出气口设置在与空气通气管进气口所在的隔间相邻的隔间内。
4.根据权利要求1所述的空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：采样液收集口设置在采样瓶底部位置，用于对采样瓶内采样液的收集。
5.根据权利要求1所述的空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：空气分散头为柱状体结构，其底面为平面或外凸的弧形面，其与进气管连接的一端为从侧壁向中间收缩的斜面，空气分散头上设有用于空气分散的微孔。
6.根据权利要求5所述的空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：空气分散头底面设置微孔呈米字型散布；垂直侧面设置微孔分三层分布；斜侧面设置微孔分三层交错散布。
7.根据权利要求1-6任一项所述的空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：包括隔膜真空泵，该隔膜真空泵连接在空气通气管进气口或空气出气口管路上。
8.根据权利要求1-6任一项所述的空气气溶胶循环吸附液体采样器，其特征在于：包括流量计，与空气通气管进气口或空气出气口相连接，用于采样器采样时进行流量控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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