CN116355740A - 一种动态评价织物抗菌性的测试装置、评价方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于抗菌性能检测技术领域,涉及一种动态评价织物抗菌性的测试装置、评价方法及应用。该测试装置包括通过导管连接的样品固定系统和进出气系统;样品固定系统用于对待测织物及对照样品的固定,进出气系统包括用于控制进气的进气系统和用于控制出气的出气系统。利用该装置,通过制备微生物悬液、待测样品处理、模拟呼吸过程参数设置、细菌培养及样品测试等过程,可以对口罩类产品、衣服织物类产品的抗菌性能进行动态评价。该装置简单易操作,该评价方法与现有抗菌检测技术相比,更直观且更具有时效性。
Description
技术领域
本发明属于抗菌性能检测技术领域,涉及一种动态评价织物抗菌性的测试装置、评价方法及应用。
背景技术
口罩作为保护人们身体健康和生命安全的一道防线,其作用是阻断病菌飞沫传播,具有双向隔离保护作用。减少空气病原微生物被吸入体内致病的危险,起到保护自身的作用,又能避免病原体从自身扩散到他人,为保护在高浓度微生物气溶胶环境中工作的人们,选择合适的个体防护用品显得尤为重要。手术衣作为医务人员手术、研究时穿戴必要的防护服装,在阻菌的同时也降低了病原体微生物在医务人员与患者之间相互传播的风险,避免对病人造成二次感染,保持手术或实验环境的清洁,是对自身健康和他人健康的双重保护。
越来越多的技术被引入到织物制造中,赋予织物新的功能,近期抗菌性被应用于织物中,使织物不仅具有双向隔离保护作用,而且具有抗菌作用,这种具有抗菌功能的织物可进一步的保护佩戴者的安全,同时在丢弃后防止二次污染。比如,目前评价抗口罩抗菌性的方法一般为洗脱或静态培养等,该类评价方法未考虑到口罩实际佩戴过程中,持续不断气流吸入呼出的应用场景,不能完整体现出该类产品实际发挥作用方式,且样品后处理繁琐,测试效率不高,需开发适合评价口罩抗菌作用的方法。
CN 115216515 A中提到一种一次性卫生用品抗菌性的微生物检测方法,该方法提到样品的微生物检测需要制备浸提液,将浸提液涂刷在培养基上培养一周后观察结果。GB/T 20944.3-2008中提到织物品抗菌性能评价方法,该方法提到将样品浸入一定浓度的实验菌液中,在规定温度下震荡一定时间,测定在振荡前及振荡一定时间后的活菌浓度。上述方法中提到的微生物检测方法繁琐且不符合实际使用场景,不能快速、准确地判断样品抗菌效果。
发明内容
基于此,本发明的目的在于提供了一种动态评价织物抗菌性的测试装置,包括通过导管连接的样品固定系统和进出气系统。所述样品固定系统包括待测织物固定系统1及对照样品固定系统2,用于对待测织物及对照样品的固定;其中,所述待测织物固定于通过旋转螺栓连接的第一上固定夹具1-1及第一下固定夹具1-2之间,所述对照样品固定于通过旋转螺栓连接的第二上固定夹具2-1及第二下固定夹具2-2之间。
进一步地,所述进出气系统包括进气系统和出气系统,所述进气系统用于控制进气,包括通过导管贯通连接的第一压缩机控制阀3、第一压缩机4、第一菌液瓶5、第一蠕动泵6、第一雾化室7、第一气雾室8、第一真空泵控制阀9、第一真空泵10、第二真空泵控制阀11、第二真空泵12。工作时,通过打开第一压缩机控制阀3、第一真空泵控制阀9和第二真空泵控制阀11,启动第一压缩机4、第一真空泵10和第二真空泵12开始工作,同时第一菌液瓶5中的微生物悬液通过第一蠕动泵6的作用进入第一雾化室7,在第一压缩机4的作用下进入第一雾化室7的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶,经第一气雾室8稳定之后分两路经导管在第一真空泵10及第二真空泵12的作用下从样品上侧分别作用在待测织物和对照样品上,针对口罩类产品,样品的上侧对应于佩戴时口罩的外侧。
所述的出气系统用于控制出气,包括通过导管贯通连接的第二压缩机控制13、第二压缩机14、第二菌液瓶15、第二蠕动泵16、第二雾化室17、第二气雾室18、第三真空泵控制阀19、第三真空泵20、第四真空泵控制阀21、第四真空泵22。工作时,通过打开第二压缩机控制阀13、第三真空泵控制阀19和第四真空泵控制阀21,启动第二压缩机14、第三真空泵20、第四真空泵22开始工作,同时第二菌液瓶15中的微生物悬液通过第二蠕动泵16的作用进入第二雾化室17,在第二压缩机14的作用下进入第二雾化室17的微生物悬液被雾化成细菌气溶胶,经第二气雾室18稳定之后分两路经导管在第三真空泵20及第四真空泵22的作用下从样品下侧分别作用在待测织物和对照样品上,针对口罩类产品,样品的下侧对应于佩戴时口罩贴于面部的内侧。
本发明还提供了一种利用动态评价织物抗菌性的测试装置进行织物抗菌性能评价的方法,包括如下步骤:
步骤A,首先取一定量的实验用定量菌株于反应容器中,然后向反应容器中加入缓冲液将定量菌种稀释成一定浓度的微生物悬液;然后将所述微生物悬液加入菌液瓶中备用;所述定量菌株包括黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和乙型溶血性链球菌中的任意一种或者多种。所述缓冲液包括氯化钠-蛋白胨缓冲液或PBS缓冲液中的任意一种。
步骤B,将待测织物及对照样品平整固定于样品固定系统中;启动进出气系统,进行系统参数设置,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长;所述微生物气溶胶通过导管以相同的量喷洒于待测织物及对照样品上,气流量为28.3 L/min,作用时间为0-8 h。
步骤C,将步骤B中处理过的待测织物及对照样品,置于无菌环境中将其沿中间部分裁剪成大小相同尺寸,分别平整地贴在固化的TTC营养琼脂培养板上;若样品有多层,则分层进行贴板,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,然后盖上培养皿的盖子;待上层半固化的TTC营养琼脂培养基固化之后放置于37℃生化培养箱中培养16-48 h至菌落清晰可见后取出培养板统计菌落数;
步骤D,通过比较待测织物与对照样品的菌落数,利用公式计算样品动态环境的抗菌效果,所述公式如下所示,其中CFU对照代表对照样品的菌落数,CFU待代表待测织物样品的菌落数:
((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%。
本发明进一步提供了一种利用该评价方法进行口罩类产品动态抗菌性能评价的应用方法,具体为:
将步骤A中所述微生物悬液依次加入到进气系统的第一菌液瓶5和出气系统的第二菌液瓶15中,其中第一菌液瓶5中微生物悬液的浓度为208-1667 cfu/ml;第二菌液瓶15中微生物悬液的浓度为200-600 cfu/ml。
然后在步骤B中,依次启动所述进气系统及出气系统模拟呼吸过程,从样品两侧双向作用,进行系统参数设置的过程为:启动进气系统模拟吸气动作,设置一定工作时间,关闭进气系统,设置一定等待时间;启动出气系统模拟呼气动作,设置一定工作时间,关闭出气系统,设置一定等待时间;所述参数设置过程循环进行一定时间后结束。
进一步地,步骤B进行系统参数设置的过程为:启动进气系统模拟吸气动作,设置一定工作时间1-4 s,关闭进气系统,设置一定等待时间0-2 s;启动出气系统模拟呼气动作,设置一定工作时间1-4 s,关闭出气系统,设置一定等待时间0-2 s;所述参数设置过程循环进行0-8 h后结束。
本发明进一步提供了一种利用该评价方法进行衣服织物类产品动态抗菌性能评价的应用方法,具体为:
将步骤A中所述微生物悬液单独加入到进气系统的第一菌液瓶5中或出气系统的第二菌液瓶15中;所述微生物悬液的浓度为10-5-105 cfu/ml,然后在步骤B中,单独启动所述进气系统或者出气系统,从样品的一侧给菌,进行系统参数设置的过程为:单独启动进气系统或者出气系统,设置一定工作时间,关闭进气系统或者出气系统,设置一定等待时间,所述参数设置过程循环进行一定时间后结束。
进一步地,步骤B进行系统参数设置的过程为:启单独动进气系统或者出气系统,设置一定的工作时间1-20 s,关闭系统,设置一定等待时间0-60 s;所述参数设置过程循环进行0-8 h后结束。
本发明的有益效果是:
1.本发明提供的一种动态评价织物抗菌性的测试装置,同时具有呼吸双向过程,可模拟人体呼吸过程用于口罩样品,与现有抗菌检测技术相比,更直观、更具有时效性。
2.本发明提供的一种织物抗菌性能评价的方法,利用该方法对抗菌口罩的性能进行测定,其结果与不同场景真实佩戴试验结果符合度更高,可以有效模拟口罩类产品真实使用过程。
3.本发明提供的一种动态评价织物抗菌性的测试装置,可以模拟织物在使用中的动态过程,利用原位贴板对织物的动态抗菌有效性进行验证,为织物的动态抗菌有效性验证提供更有说服力的方法。
4.本发明提供了一种动态评价织物抗菌性的测试装置,根据织物实际使用场景,可以有效模拟衣服织物类产品真实抗菌过程。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图1为本发明提供的测试装置示意图。
图中:1为待测织物固定系统,2为对照样品固定系统,1-1为第一上固定夹具,1-2为第一下固定夹具,2-1为第二上固定夹具,2-2为第二下固定夹具,3为第一压缩机控制阀,4为第一压缩机,5为第一菌液瓶,6为第一蠕动泵,7为第一喷雾器,8为第一气雾室,9为第一真空泵控制阀,10为第一真空泵,11为第二真空泵控制阀,12为第二真空泵,13为第二压缩机控制阀,14为第二压缩机,15为第二菌液瓶,16为第二蠕动泵,17为第二喷雾器,18为第二气雾室,19为第三真空泵控制阀,20为第三真空泵,21为第四真空泵控制阀,22为第四真空泵。
实施方式
下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。所提到的实施例均在以本发明的技术方案为前提下实施,给出了详细的实施过程,但是需要声明的是,本发明的保护范围不仅仅局限于下述实施例。
本发明所提供的动态评价织物抗菌性的测试装置中样品固定系统和进出气系统的工作原理如下:
对于样品固定系统,用于待测织物及对照样品的固定,包括待测织物固定系统1及对照样品固定系统,使用时,旋松第一上固定夹具1-1及第一下固定夹具1-2上的螺栓,将待测织物放置在第一上固定夹具1-1及第一下固定夹具1-2之间,旋紧螺栓将样品固定即可。同理,旋松第二上固定夹具2-1及第二下固定夹具2-2上的螺栓,将对照样品放置在第二上固定夹具2-1及第二下固定夹具2-2之间,旋紧螺栓将样品固定即可。
对于进出气系统,用于控制进出气,可以同时进行进气和出气控制,模拟人体呼吸过程,即进气对应着吸气,出气对应着呼气,对口罩类产品的实际使用过程进行模拟。也可以单独进行进气控制或者出气控制,对衣服类织物的使用过程进行模拟。
进气系统工作时,通过打开第一压缩机控制阀3、第一真空泵控制阀9和第二真空泵控制阀11,启动第一压缩机4、第一真空泵10和第二真空泵12开始工作,同时第一菌液瓶5中的微生物悬液通过第一蠕动泵6的作用进入第一雾化室7,在第一压缩机4的作用下进入第一雾化室7的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶,经第一气雾室8稳定之后分两路经导管在第一真空泵10及第二真空泵12的作用下从样品上侧分别作用在待测织物和对照样品上,针对口罩类产品,样品的上侧对应于佩戴时口罩的外侧。
出气系统工作时,通过打开第二压缩机控制阀13、第三真空泵控制阀19和第四真空泵控制阀21,启动第二压缩机14、第三真空泵20、第四真空泵22开始工作,同时第二菌液瓶15中的微生物悬液通过第二蠕动泵16的作用进入第二雾化室17,在第二压缩机14的作用下进入第二雾化室17的微生物悬液被雾化成细菌气溶胶,经第二气雾室18稳定之后分两路经导管在第三真空泵20及第四真空泵22的作用下从样品下侧分别作用在待测织物和对照样品上,针对口罩类产品,样品的下侧对应于佩戴时口罩贴于面部的内侧。
基于该测试装置的工作原理,选择口罩类产品和衣服织物类产品作为待测织物,对其抗菌性进行动态评价相关的测试,详见以下实施例,实施例1-5中及对比例1和对比例2中所用季铵盐平面抗菌口罩具有三层结构,其抗菌作用源于中间层使用了添加有季铵盐抗菌剂的熔喷布。实施例6所用抗菌手术衣的抗菌作用源于其制作原料中添加了抗菌剂成分。
实施例1:
对口罩类产品的抗菌性进行动态评价,具体为:
(1)将金黄色葡萄球菌定量菌株CMCC(B)1.0-2.0*106 cfu/颗置于反应容器中,然后向其中加入氯化钠-蛋白胨缓冲液,将菌株定量稀释至105 cfu/ml,将采样1 min所需菌量稀释至模拟呼吸4 h所用菌量,即稀释240倍,菌悬液终浓度为417 cfu/ml,混匀后依次加入到进气系统的第一菌液瓶5和出气系统的第二菌液瓶15中。
(2)将待测季铵盐平面抗菌口罩样品及普通外科平面口罩对照样品外层朝上平整固定于样品固定系统的对应位置。
(3)设置模拟呼吸程序参数,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长,具体为:启动进气系统模拟吸气动作,工作2s,关闭进气系统,等待0.5 s;启动出气系统模拟呼气动作,工作2s,关闭出气系统,等待1 s;按照上述步骤进入下一个循环,程序直至结束,持续时间14400 s,气流量为28.3 L/min。
(4)模拟呼吸后,置于无菌环境中,超净台中取出样品,裁剪口罩采样部位至5 cm*5 cm尺寸,小心分离口罩外、中、内三层,分别将三层口罩平整地原位固定于TTC营养琼脂培养板上,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,使每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基,然后盖上培养皿的盖子。
(5)于37℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板16-48 h,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数。
(6)比较抗菌口罩与对照口罩菌落数,通过公式:((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%计算抗菌效果。
实施例2:
对口罩类产品的抗菌性进行动态评价,具体为:
(1)将金黄色葡萄球菌定量菌株CMCC(B)1.0-2.0*106 cfu/颗置于反应容器中,然后向其中加入PBS缓冲液,定量稀释至105 cfu/ml,将采样1 min所需菌量稀释至模拟呼吸4h所用菌量,即稀释240倍,菌悬液终浓度为417 cfu/ml,混匀后依次加入到进气系统的第一菌液瓶5和出气系统的第二菌液瓶15中。
(2)将待测季铵盐平面抗菌口罩样品及普通外科平面口罩对照样品外层朝上平整固定于样品固定系统的对应位置。
(3)设置模拟呼吸程序参数,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长,具体为:启动进气系统模拟吸气动作,工作2s,关闭进气系统,等待0.5 s;启动出气系统模拟呼气动作,工作2s,关闭出气系统,等待1 s;按照上述步骤进入下一个循环,程序直至结束,持续时间14400 s,气流量为28.3 L/min。
(4)模拟呼吸后,置于无菌环境中,超净台中取出样品,裁剪口罩采样部位至5 cm*5 cm尺寸,小心分离口罩外、中、内三层,分别将三层口罩平整地原位固定于TTC营养琼脂培养板上,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,使每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基,然后盖上培养皿的盖子。
(5)于37℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板16-48 h,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数。
(6)比较抗菌口罩与对照口罩菌落数,通过公式:((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%计算抗菌效果。
实施例3:
对口罩类产品的抗菌性进行动态评价,具体为:
(1)将金黄色葡萄球菌定量菌株CMCC(B)1.0-2.0*106 cfu/颗置于反应容器中,然后向其中加入氯化钠-蛋白胨缓冲液,定量稀释至105 cfu/ml,将采样1 min所需菌量稀释至模拟呼吸1 h所用菌量,即稀释60倍,菌悬液终浓度为1667 cfu/ml,混匀后依次加入到进气系统的第一菌液瓶5和出气系统的第二菌液瓶15中。
(2)将待测季铵盐平面抗菌口罩样品及普通外科平面口罩对照样品外层朝上平整固定于样品固定系统的对应位置。
(3)设置模拟呼吸程序参数,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长,具体为:启动进气系统模拟吸气动作,工作2s,关闭进气系统,等待0.5 s;启动出气系统模拟呼气动作,工作2s,关闭出气系统,等待1 s;按照上述步骤进入下一个循环,程序直至结束,持续时间3600 s,气流量为28.3 L/min。
(4)模拟呼吸后,置于无菌环境中,超净台中取出样品,裁剪口罩采样部位至5 cm*5 cm尺寸,小心分离口罩外、中、内三层,分别将三层口罩平整地原位固定于TTC营养琼脂培养板上,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,使每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基,然后盖上培养皿的盖子。
(5)于37 ℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板16-48 h,,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数。
(6)比较抗菌口罩与对照口罩菌落数,通过公式:((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%计算抗菌效果。
实施例4:
对口罩类产品的抗菌性进行动态评价,具体为:
(1)将金黄色葡萄球菌定量菌株CMCC(B)1.0-2.0*106 cfu/颗置于反应容器中,然后向其中加入氯化钠-蛋白胨缓冲液,定量稀释至105 cfu/ml,将采样1 min所需菌量稀释至模拟呼吸8 h所用菌量,即稀释480倍,菌悬液终浓度为208 cfu/ml,混匀后依次加入到进气系统的第一菌液瓶5和出气系统的第二菌液瓶15中。
(2)将待测季铵盐平面抗菌口罩样品及普通外科平面口罩对照样品外层朝上平整固定于样品固定系统的对应位置。
(3)设置模拟呼吸程序参数,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长,具体为:启动进气系统模拟吸气动作,工作2s,关闭进气系统,等待0.5 s;启动出气系统模拟呼气动作,工作2s,关闭出气系统,等待1 s;按照上述步骤进入下一个循环,程序直至结束,持续时间28800 s,气流量为28.3 L/min。
(4)模拟呼吸后,超净台中取出待测织物,裁剪口罩采样部位至5 cm*5 cm尺寸,小心分离口罩外、中、内三层,分别将三层口罩平整地原位固定于TTC营养琼脂培养板上,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,使每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基,然后盖上培养皿的盖子。
(5)于37 ℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板16-48 h,,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数。
(6)比较抗菌口罩与对照口罩菌落数,通过公式:((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%计算抗菌效果。
实施例5:
对口罩类产品的抗菌性进行动态评价,具体为:
(1)将大肠杆菌定量菌株CMCC(B)1.0-2.0*106 cfu/颗置于反应容器中,然后向其中加入氯化钠-蛋白胨缓冲液,定量稀释至105 cfu/ml,将采样1 min所需菌量稀释至模拟呼吸4 h所用菌量,即稀释240倍,菌悬液终浓度为417 cfu/ml,混匀后依次加入到进气系统的第一菌液瓶5和出气系统的第二菌液瓶15中。
(2)将待测季铵盐平面抗菌口罩样品及普通外科平面口罩对照样品外层朝上平整固定于样品固定系统的对应位置。
(3)设置模拟呼吸程序参数,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长,具体为:启动进气系统模拟吸气动作,工作2s,关闭进气系统,等待0.5 s;启动出气系统模拟呼气动作,工作2s,关闭出气系统,等待1 s;按照上述步骤进入下一个循环,程序直至结束,持续时间14400 s,气流量为28.3 L/min。
(4)模拟呼吸后,超净台中取出待测织物,裁剪口罩采样部位至5 cm*5 cm尺寸,小心分离口罩外、中、内三层,分别将三层口罩平整地原位固定于TTC营养琼脂培养板上,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,使每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基,然后盖上培养皿的盖子。
(5)于37 ℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板16-48 h,,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数。
(6)比较抗菌口罩与对照口罩菌落数,通过公式:((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%计算抗菌效果。
对比例1:
通过招募不同工作场景的志愿者进行真实佩戴测试,比较抗菌口罩与对照口罩抗菌效果,包括如下具体的检测步骤:
(1)招募不同工作场景的志愿者共计170人,其中包括生产车间、酒店、室内、室外及学校。因个人原因未能连续参与佩戴测试的有17人,剩余153人完成测试,其中男性60人,女性93人。
(2)将每个场景的受试对象随机分成两组,一组对象佩戴季铵盐平面抗菌口罩,另外一组佩戴普通外科平面口罩,口罩佩戴测试分两天进行,第一天两组人员分别佩戴两种口罩连续佩戴4 h,完成一轮佩戴;第二天交叉佩戴,继续佩戴4 h,佩戴结束后,置于一次性使用无菌培养皿中送往实验室进行贴板测试。
(3)在生物安全柜中无菌操作,裁剪口罩接触口鼻部位至5 cm*5 cm尺寸,小心分离口罩外、中、内三层,分别将三层口罩原位固定于TTC营养琼脂培养板上,每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基;固定后,37 ℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数,统计平板上所有红色菌落数。
(4)为方便清晰统计菌落数,基于真实呼吸考虑,贴板固定时,将口罩外层接触外界空气面朝上,口罩中间层接触外界空气面朝上,口罩内层接触人体口鼻面朝上。
对比例2:
利用《YY 0469-2011 医用外科口罩》中附录B中的实验仪器对口罩类产品的抗菌性进行评价,具体为:
(1)将金黄色葡萄球菌定量菌株CMCC(B)1.0-2.0*106 cfu/颗置于反应容器中,然后向其中加入氯化钠-蛋白胨缓冲液,定量稀释至105 cfu/ml,将采样1 min所需菌量稀释至模拟呼吸4 h所用菌量,即稀释240倍,菌悬液终浓度为417 cfu/ml,混匀后加入菌液瓶中。
(2)将待测季铵盐平面抗菌口罩样品及普通外科平面口罩对照样品平整固定于样品固定系统的对应位置。
(3)使用细菌过滤效率测试仪,持续吹气14400 s,气流量为28.3 L/min。
(4)模拟吹气结束后,置于无菌环境中,超净台中取出样品,裁剪口罩采样部位至5cm*5 cm尺寸,小心分离口罩外、中、内三层,分别将三层口罩原位固定于TTC营养琼脂培养板上,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,使每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基,然后盖上培养皿的盖子。
(5)于37 ℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板16-48 h,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数。
(6)比较抗菌口罩与对照口罩菌落数,通过公式:((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%计算抗菌效果。
实施例6:
对衣服织物类产品的抗菌性进行动态评价,具体为:
(1)将金黄色葡萄球菌定量菌株CMCC(B)1.0-2.0*106 cfu/颗置于反应容器中,然后向其中加入氯化钠-蛋白胨缓冲液,定量稀释至105 cfu/ml,将采样1 min所需菌量稀释至模拟呼吸4 h所用菌量,即稀释240倍,菌悬液终浓度为417 cfu/ml,混匀后加入进气系统第一菌液瓶5中。
(2)将待测抗菌手术衣样品及对照样品外层朝上平整固定于样品固定系统的对应位置。
(3)设置程序参数,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长,具体为:启动从外向内侧作用系统,即进气系统,工作10 s后,关闭进气系统,设置一定等待30 s;按照上述步骤进入下一个循环,程序直至结束,持续时间28800 s,气流量为28.3 L/min。
(4)进气给菌后,置于无菌环境中,超净台中取出样品,裁剪手术衣采样部位至5cm*5 cm尺寸,小心将手术衣采样部位样品原位固定于TTC营养琼脂培养板上,贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,使每层口罩的上层也完全覆盖TTC营养琼脂培养基,然后盖上培养皿的盖子。
(5)于37 ℃生化培养箱中培养带有口罩的TTC营养琼脂培养板16-48 h,至菌落清晰可见后取出培养板统计每层菌落数。
(6)比较抗菌口罩与对照口罩菌落数,通过公式:((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%计算抗菌效果。
上述实施例1-6及对比例1-2测试结果如下表所示:
从以上结果中可以看出:
1.实施例1-5和对比例1-2的数据表明:
通过实施例1-5模拟呼吸测试结果和对比例1中不同场景真实佩戴试验结果相比,两者符合度更高,季铵盐口罩具有显著的抗菌作用,且防护作用更优于普通口罩;说明本发明提供的技术方案更能够真实的模拟人体呼气-吸气过程。
同时,通过与对比例2中使用常用的细菌过滤效率测试仪模拟人体持续吸气的测试结果相比,对比例2中样品口罩的内层没有菌落,不符合口罩实际使用的真实情况,说明常用的测试方法不能真实的模拟人体呼气-吸气过程。
以上结果充分说明了本发明提供的测试装置在模拟人体佩戴口罩过程中动态呼吸的过程能够真实反应人体呼吸,能够更加直观的评价口罩实际使用过程中的抗菌效果。
2.实施例6的数据表明:
利用本发明提供的测试装置及测试方法对衣服织物类产品进行动态抗菌性能评价的测试结果表明,抗菌手术衣具有显著的抗菌效果;而对照手术衣表面附着大量微生物,虽具有良好的阻菌效果,但在实际使用过程中,对照手术衣表面的微生物一方面可能会对病人健康造成影响,另一方面在使用后丢弃可能会对环境造成二次污染;使用该装置测试两种手术衣的抗菌性,不仅可以动态模拟抗菌过程,而且可以更直观的评价两种手术衣的抗菌效果。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (18)
1.一种动态评价织物抗菌性的测试装置,其特征在于,包括通过导管连接的样品固定系统和进出气系统;所述样品固定系统包括待测织物固定系统(1)及对照样品固定系统(2);所述进出气系统包括进气系统和出气系统,所述进气系统用于控制进气,包括通过导管贯通连接的第一压缩机控制阀(3)、第一压缩机(4)、第一菌液瓶(5)、第一蠕动泵(6)、第一雾化室(7)、第一气雾室(8)、第一真空泵控制阀(9)、第一真空泵(10)、第二真空泵控制阀(11)和第二真空泵(12);所述出气系统用于控制出气,包括通过导管贯通连接的第二压缩机控制阀(13)、第二压缩机(14)、第二菌液瓶(15)、第二蠕动泵(16)、第二雾化室(17)、第二气雾室(18)、第三真空泵控制阀(19)、第三真空泵(20)、第四真空泵控制阀(21)和第四真空泵(22)。
2.根据权利要求1所述的一种动态评价织物抗菌性的测试装置,其特征在于,所述样品固定系统用于对待测织物及对照样品的固定;其中,所述待测织物固定于通过旋转螺栓连接的第一上固定夹具(1-1)及第一下固定夹具(1-2)之间,所述对照样品固定于通过旋转螺栓连接的第二上固定夹具(2-1)及第二下固定夹具(2-2)之间。
3.根据权利要求1所述的一种动态评价织物抗菌性的测试装置,其特征在于,所述进气系统用于控制进气过程,具体为:工作时,通过打开第一压缩机控制阀(3)、第一真空泵控制阀(9)和第二真空泵控制阀(11),启动第一压缩机(4)、第一真空泵(10)和第二真空泵(12)开始工作,同时第一菌液瓶(5)中的微生物悬液通过第一蠕动泵(6)的作用进入第一雾化室(7),在第一压缩机(4)的作用下进入第一雾化室(7)的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶,经第一气雾室(8)稳定之后分两路经导管在第一真空泵(10)及第二真空泵(12)的作用下从样品上侧分别作用在待测织物和对照样品上。
4.根据权利要求1所述的一种动态评价织物抗菌性的测试装置,其特征在于,所述出气系统用于控制出气过程,具体为:工作时,通过打开第二压缩机控制阀(13)、第三真空泵控制阀(19)和第四真空泵控制阀(21),启动第二压缩机(14)、第三真空泵(20)和第四真空泵(22)开始工作,同时第二菌液瓶(15)中的微生物悬液通过第二蠕动泵(16)的作用进入第二雾化室(17),在第二压缩机(14)的作用下进入第二雾化室(17)的微生物悬液被雾化成细菌气溶胶,经第二气雾室(18)稳定之后分两路经导管在第三真空泵(20)及第四真空泵(22)的作用下从样品下侧分别作用在待测织物和对照样品上。
5.一种利用权利要求1-4所述任意一种动态评价织物抗菌性的测试装置进行织物抗菌性能评价的方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤A,首先取一定量的实验用定量菌株于反应容器中,然后向反应容器中加入缓冲液将定量菌种稀释成一定浓度的微生物悬液;然后将所述微生物悬液加入菌液瓶中备用;
步骤B,将待测织物及对照样品平整固定于样品固定系统中;启动进出气系统,进行系统参数设置,使菌液瓶中的微生物悬液被雾化成微生物气溶胶之后以一定的气流量动态喷射在待测样品及对照样品一定时长;
步骤C,将步骤B中处理过的待测织物及对照样品,置于无菌环境中将其沿中间部分裁剪成大小相同尺寸,分别平整地贴在固化的TTC营养琼脂培养板上;贴板之后在样品的上层倒入适量半固化的TTC营养琼脂培养基进行覆盖,然后盖上培养皿的盖子;待上层半固化的TTC营养琼脂培养基固化之后放置于37℃生化培养箱中培养16-48 h至菌落清晰可见后取出培养板统计菌落数;
步骤D,通过比较待测织物与对照样品的菌落数,利用公式计算样品动态环境的抗菌效果,所述公式如下所示,其中CFU对照代表对照样品的菌落数,CFU待代表待测织物样品的菌落数:
((CFU对照-CFU待测)/CFU对照)*100%。
6.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,步骤A中所述定量菌株包括黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌和乙型溶血性链球菌中的任意一种或者多种。
7.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,步骤A中所述缓冲液包括氯化钠-蛋白胨缓冲液或PBS缓冲液中的任意一种。
8.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,步骤B中所述微生物气溶胶通过导管以相同的量喷洒于待测织物及对照样品上,气流量为28.3 L/min,作用时间为0-8 h。
9.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,将步骤A中所述微生物悬液依次加入到进气系统的第一菌液瓶(5)和出气系统的第二菌液瓶(15)中;然后在步骤B中,依次启动所述进气系统及出气系统模拟呼吸过程。
10.根据权利要求9所述的评价方法,其特征在于,步骤A中所述第一菌液瓶(5)中微生物悬液的浓度为208-1667 cfu/ml;所述第二菌液瓶(15)中微生物悬液的浓度为200-600cfu/ml。
11.根据权利要求9所述的评价方法,其特征在于,步骤B中所述启动进出气系统,进行系统参数设置的过程为:启动进气系统模拟吸气动作,设置一定工作时间,关闭进气系统,设置一定等待时间;启动出气系统模拟呼气动作,设置一定工作时间,关闭出气系统,设置一定等待时间;所述参数设置过程循环进行一定时间后结束。
12.根据权利要求11所述的评价方法,其特征在于,步骤B中所述启动进出气系统,进行系统参数设置的过程为:启动进气系统模拟吸气动作,设置一定工作时间1-4 s,关闭进气系统,设置一定等待时间0-2 s;启动出气系统模拟呼气动作,设置一定工作时间1-4 s,关闭出气系统,设置一定等待时间0-2 s;所述参数设置过程循环进行0-8 h后结束。
13.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,将步骤A中所述微生物悬液单独加入到进气系统的第一菌液瓶(5)中或出气系统的第二菌液瓶(15)中;然后在步骤B中,单独启动进气系统或出气系统,从样品的一侧给菌。
14.根据权利要求13所述的评价方法,其特征在于,步骤A中所述微生物悬液的浓度为10-5-105 cfu/ml。
15.根据权利要求13所述的评价方法,其特征在于,所述单独启动进气系统或出气系统,进行系统参数设置的过程为:启动进气系统或者出气系统,设置一定工作时间,关闭进气系统或者出气系统,设置一定等待时间,所述参数设置过程循环进行一定时间后结束。
16.根据权利要求15所述的评价方法,其特征在于,所述单独启动进气系统或出气系统,进行系统参数设置的过程为:启动进气系统或者出气系统,设置一定的工作时间1-20s,关闭系统,设置一定等待时间0-60 s;所述参数设置过程循环进行0-8 h后结束。
17.权利要求6-12所述的任意一种评价方法在口罩类产品抗菌性能评价中的应用。
18.权利要求6-8、13-16所述的任意一种评价方法在衣服织物类产品抗菌性能评价中的应用。
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Cited By (1)
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CN117368470A (zh) * | 2023-10-09 | 2024-01-09 | 南通如日纺织有限公司 | 一种纺织品抗菌检测与质量评估系统 |
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2023
- 2023-03-29 CN CN202310321363.4A patent/CN116355740A/zh active Pending
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