[實用新型]一種實時微生物粒子計數器

有效

• 申請號: 201420230311.2
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN203908913U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 黃惠杰;張佩;楊巍;朱永康;王光輝
• 申請（專利權）人: 南京中科神光科技有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型屬于懸浮微生物檢測領域，特別涉及一種實時微生物粒子計數器。

背景技術

傳染性病菌或病毒等微生物都是以氣溶膠粒子狀態存在于大氣中，當大氣中傳染性病菌或病毒的濃度超過某一閾值時，將對人類和動植物的健康造成威脅。與此同時，由于微生物能產生各種休眠體，可在空氣中長時間存活，并借助空氣介質擴散和傳輸，從而導致各種傳染病的爆發與蔓延，造成嚴重危害。所以急需能夠實時檢測周圍環境中微生物粒子的技術與設備。

微生物粒子含有多種有機分子，其中主要的熒光物質為色氨酸、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)、核黃素以及吡啶二羧酸(DPA)等。生物體的這些代謝物在紫外光或藍紫光照射下會發出本征熒光，其中，色氨酸有三個吸收峰，分別為220nm、280nm和288nm；煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)有兩個吸收峰，分別為260mn和340nm；核黃素有三個吸收峰，分別為240nm、370nm和450nm；吡啶二羧酸(DPA)主要存在于細菌芽孢內壁，吸收波段約為320～420nm，吸收峰值約為400nm。不同的微生物粒子所含的成分往往不同，如細菌、真菌、孢子中往往含有上述各種有機分子，而病毒、毒素中一般僅含有氨基酸成分。所以，不同的微生物粒子呈現不同的光吸收與發光特性。

空氣中微生物粒子的檢測不僅廣泛應用于醫藥工業潔凈室、醫院潔凈手術部、生物制品潔凈室等室內環境空氣質量的評價，而且在軍事與反恐領域可有效地用于生物武器預警。

現有的微生物檢測方法主要是浮游菌采樣培養法：通過浮游菌采樣器收集懸浮在空氣中的活性微生物粒子于培養皿的培養基上，在適宜的條件下讓其繁殖到可見的菌落進行計數，以培養皿中的菌落數來判定潔凈環境內的活微生物數，并以此來評定潔凈室(或潔凈區)的生物粒子潔凈度。

上述現有方法存在如下缺點：

(1)測試步驟復雜，流程繁瑣。

每次測試均要經過消毒、采樣、培養、計數等步驟，測試過程中都需要人員操作。測試前，需要具備浮游菌采樣器、培養皿、培養基、恒溫培養箱、高壓蒸汽滅菌器、放大鏡等多種設備與器材。

(2)檢測周期長，不具有實時性。

浮游菌采樣培養法一般需要幾天時間才能得到檢測結果，檢測周期較長，不具有實時性。因此該方法無法應用于對實時性要求較高的應用領域，如生物武器預警。

(3)漏報率較高。

浮游菌采樣培養法通過對微生物進行培養后進行計數，但不同的微生物生長周期也并不相同，因此難以保證對所有微生物的數量進行完全統計。在培養時間內，有些微生物可能尚未繁殖到可計數程度，有些微生物則可能已經死亡。另外，空氣中存在大量的不可培養微生物，它們無法在培養基上形成菌落，也無法通過浮游菌采樣培養法進行計數。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型提供了一種實時微生物粒子計數器，能實時監測空氣中微生物粒子的濃度。

技術方案：一種實時微生物粒子計數器，包括光路、與光路相交的氣路、與光路連接的信號處理系統：

光路，包括用于照射被測粒子的照明光路和沿照明光路前進方向上設置的收集光路，收集光路還包括用于分離光路并對分離光路分開探測的轉像系統；

氣路，用于采樣被測粒子；

信號處理系統，用于分析和處理信號，包括熒光前置放大器(31)和散射光前置放大器(36)。

其中氣路為采樣氣路，含有進氣嘴、出氣嘴及真空氣泵。進氣嘴與出氣嘴分別位于照明光路的光照射區域的兩側。在真空氣泵的驅動下，被采樣氣體從進氣嘴進入，氣體中的粒子以一定的速度逐個通過光照射區域，之后由出氣嘴排出。

所述照明光路與轉像系統之間還依次設有曲面鏡、第一光陷阱、非球面透鏡，曲面鏡的焦點位于所述光路和氣路交匯形成的光敏感區。

所述曲面鏡為拋物面集光鏡，所述拋物面集光鏡的焦點位于光敏感區的中心。

所述轉像系統包括沿收集光路前進方向上依次設置的準直鏡、分色鏡和熒光收集光路，分色鏡反射方向的下方設有散射光收集光路。

所述轉像系統還包括用于吸收多余散射光的第二光陷阱，第二光陷阱設置在分色鏡反射方向的上方，與散射光收集光路相對。

所述分色鏡的入射角度為30°～60°。

所述熒光收集光路包括沿收集光路前進方向上依次設置的熒光濾光片、熒光聚焦鏡、熒光光闌和熒光探測器，熒光光闌位于熒光聚焦鏡的焦面處，熒光探測器與熒光前置放大器相連。