专利名称：空气微生物采样系统的制作方法
技术领域：
空气微生物采样系统
技术领域：
本实用新型涉及一种微生物采样系统，特别涉及一种空气微生物采样系统。背景技术：
微生物作为参与物质循环的重要生物，对维持自然界生态平衡起着非常重要的作用。绝大多数的微生物存在于土壤中，少部分的微生物以气溶胶的形式存在于大气层的底层，其中的一部分具有致病性，当达到一定浓度时会给人类的健康带来威胁。尤其是近年来诸如SARS、H5m禽流感、Hmi流感在全球的爆发，给人类的健康带来了重大危害，给经济发展带来了巨大损失，因此，及时、简便、准确的监测环境中的空气微生物组成，对保障人民健康有着非常重要的意义。对空气微生物的高效、全面的采样是空气微生物准确检测的前提。传统的空气微生物的采样方式主要有以下三种基于固体培养基的采样法、基于液体采样介质的采样法及基于物理作用及特性的采样法。由于基于固体培养基的采样法难以及时、全面、准确的反映空气微生物组成的真实情况，基于物理及特性的采样法对微生物的存活不利，操作相对复杂，因此，普遍使用的是基于液体采样介质的采样法。基于液体采样介质的采样法，主要有气旋法和冲击法。前者是利用空气高速流动， 推动收集液而形成漩涡，同时将一部分空气中的颗粒物质溶入收集液中，达到收集空气微生物的目的。后者是利用喷射气流的方式将空气中的微生物粒子收集在小体积的液体中。 最著名的有Porton采样器和AGI-30采样器。该类方法的优点在于样品的采样形式为液体样品，样品后续处理高度灵活，样品可进行稀释和浓缩，以获得更大范围更精确的生物样品信息；可用于多种检测技术包括琼脂平板培养、免疫测定、PCR(聚合酶链式反应)、流式细胞仪、颗粒微生物计数以及显微镜观察等；同时液体对微生物具有一定的保护作用，可避免微生物在收集的过程中由于猛烈撞击导致的死亡。但两种基于液体采样介质的采样法普遍存在空气与收集液的接触不够充分的问题，从而收集效率不高。
实用新型内容基于此，有必要提供一种微生物收集效率较高的空气微生物采样系统。一种空气微生物采样系统，包括采样瓶、进气管、喷嘴、出气管及抽气机；所述进气管伸入所述采样瓶中与所述喷嘴连通并将所述喷嘴固定悬置于所述采样瓶内，所述出气管连通所述采样瓶及抽气机；所述喷嘴包括主体部及设在所述主体部侧面并沿所述主体部轴线延伸的导流部，其中，所述喷嘴内部开设有与所述进气管连通的气腔，所述喷嘴与所述进气管相对的一端开设有连通所述气腔的冲击孔，所述导流部上设有连通所述气腔的气旋孔。在优选的实施方式中，所述导流部绕所述主体部的表面弯折，所述导流部包括沿弯折方向延伸的导流面及与所述导流面相对的内侧面，所述气旋孔设在所述内侧面上。在优选的实施方式中，所述气旋孔为沿所述柱状主体轴线方向延伸的狭长开孔，所述气旋孔设置在所述内侧面上靠近所述柱状主体的一侧，且在所述内侧面上靠近所述冲击孔的一端。在优选的实施方式中，所述冲击孔包括绕所述主体部中轴线分布的多个狭长开孔。在优选的实施方式中，还包括与所述采样瓶适配的采样密封盖，所述采样密封盖上设有与所述进气管适配的固定孔，所述进气管穿过所述固定孔并固定在所述采样密封盖上。在优选的实施方式中，所述出气管设在所述采样密封盖上。在优选的实施方式中，所述进气管、所述出气管及所述采样密封盖为一体成型。在优选的实施方式中，还包括与所述进气管的入口端适配的进气管密封盖、与所述出气管的出口端适配的出气管密封盖及与所述采样瓶适配的在采样完毕后用于密封保存采样液的保存密封盖。在优选的实施方式中，所述进气管包括漏斗状的入口部及与所述入口部连通的伸入所述采样瓶内与所述喷嘴连接的管状延伸部。在优选的实施方式中，还包括位于所述出气管及所述抽气机之间的用于控制或统计气体流量的流量计。该空气微生物采样系统采用吸入式漩涡水滤原理，在一定时间内对一定体积空气中的微生物通过液体过滤的方式进行富集，喷嘴的底端设有冲击孔，可以利用喷射气流将气体形成更多更小的气泡，导流部上开设有气旋孔，可以利用空气的高速流动推动收集液形成漩涡，促进气泡间的相互挤压，增大空气与富集液的接触面积，提高微生物的收集效率。
图1为一实施例的空气微生物采样系统的剖面示意图；图2为图1中喷嘴的立体图；图3为图1中喷嘴另一视角的立体图；图4为图2中喷嘴沿IV-IV线的剖视图；图5为图1中采集密封盖及出气管的结构示意图。
具体实施方式下面主要结合附图及具体实施例对空气微生物采样系统作进一步详细的说明。如图1所示，一实施例的空气微生物采样系统100包括采样瓶110、进气管120、 喷嘴130、出气管140、与采样瓶110适配的采样密封盖150及抽气机160。其中，进气管120 伸入采样瓶110中与喷嘴130连通。喷嘴130固定连接在进气管120的一端而悬置于采样瓶110内。出气管140主要用于连通采样瓶110及抽气机160。本实施例的采样瓶110大致呈平底烧瓶状，包括柱状的瓶颈部112及球形的瓶肚部114。瓶肚部114主要用于盛装采样液(图未示)。优选的，喷嘴130悬置于瓶肚部114 内，采样液浸没喷嘴130。进气管120包括漏斗状的入口部122及与入口部122连通的伸入采样瓶110内与喷嘴130连接的管状延伸部124。入口部122呈漏斗状，可以增大气体的进入面积，提高空气微生物的富集效率。如图2至图4所示，喷嘴130包括主体部132及设在主体部132的侧面并沿主体部 132轴线延伸的导流部134。本实施例的喷嘴130包括5个导流部134。5个导流部134绕主体部132的表面弯折并与主体部132 —起形成叶轮状的截面形状，如图4所示。在其他的实施例中，导流部134还可以为1个、2个、3个、4个、7个、8个或更多。多个导流部134 可以在主体部132的表面均勻分布。喷嘴130的内部开设有与进气管120连通的气腔322， 也即整个喷嘴130为内部空心的壳体结构。喷嘴130与进气管120连接相对的一端开设有连通气腔322的冲击孔324。冲击孔3M可以为在喷嘴130 —端开设的多个点状小孔，也可以为绕主体部132的中轴线分布的多个狭长开孔，如本实施例中的多个冲击孔324。冲击孔3 主要用于产生向下冲击的气流，遇到采样液时将收集的气体打碎成较多较小的气泡，增大气体与液体的接触面积，提高微生物的富集效率。导流部134包括沿弯折方向延伸的导流面342及与导流面342相对的内侧面344。 内侧面344上开设有用于带动采样液旋转的气旋孔346。气旋孔346喷出的气流绕导流部 Π4弯折方向运动，带动采样液作同向旋转运动。气旋孔346可以为沿主体部132轴线方向延伸的狭长开孔，如本实施例中的气旋孔346，也可以为间隔分布的大致呈条形的点状小孔，条形延伸方向与主体部132的轴线方向平行。气旋孔346在内侧面348上靠近主体部132的一侧设置。进一步优选的，气旋孔 346在内侧面344上靠近冲击孔的一端设置，狭长型气旋孔346的长度不超多内侧面344高度的一半，长度过长则可能因为采样液旋转过程时中心产生漩涡，漩涡及以上部分喷出的气体接触不到采样液而影响收集效率并造成误差。如图5所示，本实施例的出气管140设在采样密封盖150上，与采样密封盖150 — 体成型，方便组装、拆卸及对采样瓶110的密封保存。在其他实施例中，出气管140也可以在柱状的瓶颈部112上直接开孔形成。采样密封盖150上开设有与进气管120适配的固定孔152。进气管120穿过固定孔152并固定在采样密封盖150上。在其它实施例中，采样密封盖150还可以与采样瓶110 一体成型，密封性更好，此时省略了密封盖150。优选的，进气管120、出气管140及采样密封盖150为一体成型，从而在空气微生物采样过程中方便组装，在采样完毕后，便于拆卸，减少操作时间，可以避免采样液污染。相应的，该空气微生物采样系统100还包括与进气管120的入口端适配的进气管密封盖(图未示)、与出气管140的出口端适配的出气管密封盖(图未示)及与采样瓶110 适配的在采样完毕后用于密封保存采样液的保存密封盖(图未示)。本实施例的空气微生物采样系统100各部件装配处均采用螺纹旋转方式进行密封连接，如进气管120与采样密封盖150之间、采样密封盖150同采样瓶110之间、进气管 120同喷嘴130之间、进气管密封盖与进气管120之间、出气管密封盖与出气管140之间及保存密封盖与采样瓶110之间等，均采用螺纹连接。在其它实施例中，还可以采用卡扣结构，相应的卡扣部位设有密封垫等密封件。此外，进一步优选的，为统计及控制气体流量，该空气微生物采样系统100还包括设置在出气管140及抽气机160之间的流量计(图未示)。空气微生物采样系统100可以根据需要使用流量计对收集流量和时间参数等进行设置。应用上述空气微生物采样系统100对空气微生物进行收集，一般包括如下步骤步骤Si.灭菌将进气管120、喷嘴130、出气管140及采样密封盖150同采样瓶110、进气管密封盖、出气管密封盖及保存密封盖一起置于灭菌袋中做高压灭菌处理。步骤S2.组装灭菌完成后，在无菌条件下首先将进气管120、喷嘴130、出气管140及采样密封盖 150组装好；然后将连接有进气管120、喷嘴130及出气管140的采样密封盖150同装有采样液的采样瓶110进行组装；最后将进气管120及出气管130用相应的进气管密封盖及出气管密封盖封好备用。步骤S3.收集在收集场所，去掉进气管密封盖、出气管密封盖后，将出气管同气体流量计、抽气机等外接设备连接完毕，根据需要对收集流量和时间参数等进行设置，开始收集过程。步骤S4.密封保存及后续检测收集完毕后，取下连接有进气管120、喷嘴130及出气管140的采样密封盖150，采样瓶110用相应的保存密封盖封盖好，采样瓶110内的采样液用于后续的微生物检测，如， 可以进行核酸提取(首先对采样液进行离心处理，然后向沉淀中加入裂解液，采用酚-氯仿抽提法或玻璃珠法进行核酸的提取、纯化)，或者利用平板计数的方法对空气中可培养微生物进行统计等。该空气微生物采样系统100采用吸入式漩涡水滤原理，在一定时间内对一定体积空气中的微生物通过液体过滤的方式进行富集，喷嘴130的底端设有冲击孔324，可以利用喷射气流将气体形成更多更小的气泡，导流部134上开设有气旋孔346，可以利用空气的高速流动推动收集液形成漩涡，促进气泡间的相互挤压，增大空气与富集液的接触面积，提高微生物的收集效率。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种空气微生物采样系统，其特征在于，包括采样瓶、进气管、喷嘴、出气管及抽气机；所述进气管伸入所述采样瓶中与所述喷嘴连通并将所述喷嘴固定悬置于所述采样瓶内，所述出气管连通所述采样瓶及抽气机；所述喷嘴包括主体部及设在所述主体部侧面并沿所述主体部轴线延伸的导流部，其中，所述喷嘴内部开设有与所述进气管连通的气腔，所述喷嘴与所述进气管相对的一端开设有连通所述气腔的冲击孔，所述导流部上设有连通所述气腔的气旋孔。
2.如权利要求1所述的空气微生物采样系统，其特征在于，所述导流部绕所述主体部的表面弯折，所述导流部包括沿弯折方向延伸的导流面及与所述导流面相对的内侧面，所述气旋孔设在所述内侧面上。
3.如权利要求1或2所述的空气微生物采样系统，其特征在于，所述气旋孔为沿所述柱状主体轴线方向延伸的狭长开孔，所述气旋孔设置在所述内侧面上靠近所述柱状主体的一侧，且在所述内侧面上靠近所述冲击孔的一端。
4.如权利要求1所述的空气微生物采样系统，其特征在于，所述冲击孔包括绕所述主体部中轴线分布的多个狭长开孔。
5.如权利要求1所述的空气微生物采样系统，其特征在于，还包括与所述采样瓶适配的采样密封盖，所述采样密封盖上设有与所述进气管适配的固定孔，所述进气管穿过所述固定孔并固定在所述采样密封盖上。
6.如权利要求5所述的空气微生物采样系统，其特征在于，所述出气管设在所述采样 S封盖上ο
7.如权利要求5所述的空气微生物采样系统，其特征在于，所述进气管、所述出气管及所述采样密封盖为一体成型。
8.如权利要求1所述的空气微生物采样系统，其特征在于，还包括与所述进气管的入口端适配的进气管密封盖、与所述出气管的出口端适配的出气管密封盖及与所述采样瓶适配的在采样完毕后用于密封保存采样液的保存密封盖。
9.如权利要求1所述的空气微生物采样系统，其特征在于，所述进气管包括漏斗状的入口部及与所述入口部连通的伸入所述采样瓶内与所述喷嘴连接的管状延伸部。
10.如权利要求1所述的空气微生物采样系统，其特征在于，还包括位于所述出气管及所述抽气机之间的用于控制或统计气体流量的流量计。
专利摘要本实用新型涉及一种空气微生物采样系统，该空气微生物采样系统采用吸入式漩涡水滤原理，在一定时间内对一定体积空气中的微生物通过液体过滤的方式进行富集，喷嘴的底端设有冲击孔，可以利用喷射气流将气体形成更多更小的气泡，导流部上开设有气旋孔，可以利用空气的高速流动推动收集液形成漩涡，促进气泡间的相互挤压，增大空气与富集液的接触面积，提高微生物的收集效率。
文档编号C12Q1/24GK202002827SQ2010206784
公开日2011年10月5日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者刘春晓, 史蕾, 孙杰, 张巍, 徐云庆, 李长春, 李震, 杨燕秋, 蒋以山, 谢维杰, 赵纯中, 顾大勇 申请人:中国人民解放军海军潜艇学院, 深圳国际旅行卫生保健中心