[發明專利]一種電磁激勵磁珠旋轉型微生物氣溶膠采集富集儀

有效

• 申請號: 201610099429.X
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105733934B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 馬雪征;寧圃奇;張麗萍;胡孔新
• 申請（專利權）人: 中國檢驗檢疫科學研究院
• 主分類號: C12M1/26
• 分類號: C12M1/26;C12M1/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11465
• 代理人: 苗青盛

技術領域

本發明涉及一種微生物氣溶膠采集富集裝置，具體涉及一種電磁激勵磁珠旋轉型微生物氣溶膠采集富集儀。

背景技術

人類傳染病和動物流行疫病一直影響著人類的健康，困擾著國際旅行、貿易及畜牧養殖業經濟發展，甚至被利用成為生物恐怖因子影響社會穩定。而導致人類傳染病和動物流行疫病的罪魁禍首，具有致病性的微生物，經常以氣溶膠的形式存在于大氣層的底層，當達到一定濃度時就會給人類健康和動物帶來大規模威脅，如SARS、H1N1流感、MERS，H7N9流感，H5N1禽流感、口蹄疫、非洲豬瘟等。因此，及時、簡便、準確地監測空氣環境中的微生物，對保障人民健康和動物有著非常重要的意義。

高效、全面的采樣是準確檢測空氣微生物的前提，常規的空氣微生物采樣方式主要有以下三種：基于固體培養基的采樣法、基于物理作用及特性的采樣法、基于液體采樣介質的采樣法。其中，固體培養基采樣法難以及時、全面、準確地反映空氣微生物組成的真實情況，物理作用及特性采樣法對微生物的存活不利，且操作相對復雜，耗費時間也較長。業內普遍使用的是基于液體介質采樣法，液體對微生物具有一定的保護作用，可避免收集過程中由于猛烈撞擊導致的微生物死亡。

液體介質采樣法又可分為：沖擊法、氣旋法、磁珠輔助氣旋法等。沖擊法利用噴射氣流的方式將空氣中的微生物粒子收集在小體積的液體中。氣旋法利用空氣高速流動，推動收集液形成漩渦，將空氣中的顆粒物質溶入收集液中。磁珠輔助氣旋法在采集液中投入納米級免疫磁珠，配合氣旋裝置更好地采集富集氣溶膠。

在傳染病氣溶膠監測中，以上三種液體介質采集儀的實用性均有待一步提高，主要原因可以歸納為3點：

1)采集效率較低，氣溶膠與采集液不能充分接觸，難以被采集液全部收集，并且易產生再流失現象；富集過程采用納米磁珠吸附病毒，單磁珠與氣溶膠顆粒相對運動速度低，近似于靜止狀態，致使其空間接觸概率低，富集率不理想，易導致假陰性結果。

2)單位時間內耗電量大，純電池供電狀態下可持續工作時間短，僅為10～90分鐘，不適合用于外接電源的野外作業和特殊環境作業。同時，受此限制，現有采集器設計的總流通量偏低，難以采集到足夠多的空氣樣品，降低了細菌、病毒的檢出率。

3)便攜性差，多數儀器重量為20～40公斤，體積約為10～30升，攜帶困難，增加了單人作業和多儀器多點協同作業的難度。

現有微生物氣溶膠采集儀的采樣效率、耗電量及便攜性等方面還需完善，距離實際應用尚有發展空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電磁激勵磁珠旋轉型微生物氣溶膠采集富集儀以解決現有微生物氣溶膠采集的采樣效率低、耗電量大及不易攜帶等技術問題。

本發明提供了一種電磁激勵磁珠旋轉型微生物氣溶膠采集富集儀，包括支架、軸流風扇、出氣腔、采集器、電力電子單元和勵磁線圈組；所述采集器、出氣腔和軸流風扇固定設于所述支架上，所述出氣腔套設于所述采集器內，所述采集器用于放置采集液；所述軸流風扇設于所述出氣腔的上方，其用于收集待檢測的氣體樣本，并通過所述出氣腔下端設置的出氣口將氣體樣本輸入到所述采集器的采集液中，所述勵磁線圈組連接所述電子電力單元，該勵磁線圈組用于產生旋轉磁場，其設于所述采集器的外側，所述支架的內部。

在一些實施例中，優選為，所述出氣腔為上部為倒錐形開口、下部為圓柱形的腔室，在其下部底面上設置有若干出氣口，所有所述出氣口相對于所述出氣腔的軸線均布，所有所述氣口的軸線均與所述出氣腔的軸線平行。

在一些實施例中，優選為，所述出氣口管道的數量大于等于12個，所有所述出氣口管道的橫截面總面積大于所述出氣腔下端圓柱形部分橫截面積的1/3。

在一些實施例中，優選為，所述出氣腔下端的底面設為水平面。

在一些實施例中，優選為，所述采集器為上端倒錐形、下端圓筒形的容器，所述圓筒形的容量大于等于15mL。

在一些實施例中，優選為，所述采集器為上端倒錐形的頂部外邊緣拓展為方形，該方形上設有與所述支架固定的安裝孔。

在一些實施例中，優選為，所述軸流風扇、出氣腔、采集器和勵磁線圈組的中心軸重合，所述勵磁線圈組的高度與所述采集器內放置有采集液靜止時的中心高度一致。

在一些實施例中，優選為，所述勵磁線圈組由六組勵磁繞組構成，其空間呈環形，對稱分布，每個所述勵磁繞組均由3個勵磁線圈組成，其垂直方向中心高度一致。