[发明专利]一种电磁激励磁珠旋转型微生物气溶胶采集富集仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物气溶胶采集富集装置，具体涉及一种电磁激励磁珠旋转型微生物气溶胶采集富集仪。

背景技术

人类传染病和动物流行疫病一直影响着人类的健康，困扰着国际旅行、贸易及畜牧养殖业经济发展，甚至被利用成为生物恐怖因子影响社会稳定。而导致人类传染病和动物流行疫病的罪魁祸首，具有致病性的微生物，经常以气溶胶的形式存在于大气层的底层，当达到一定浓度时就会给人类健康和动物带来大规模威胁，如SARS、H1N1流感、MERS，H7N9流感，H5N1禽流感、口蹄疫、非洲猪瘟等。因此，及时、简便、准确地监测空气环境中的微生物，对保障人民健康和动物有着非常重要的意义。

高效、全面的采样是准确检测空气微生物的前提，常规的空气微生物采样方式主要有以下三种：基于固体培养基的采样法、基于物理作用及特性的采样法、基于液体采样介质的采样法。其中，固体培养基采样法难以及时、全面、准确地反映空气微生物组成的真实情况，物理作用及特性采样法对微生物的存活不利，且操作相对复杂，耗费时间也较长。业内普遍使用的是基于液体介质采样法，液体对微生物具有一定的保护作用，可避免收集过程中由于猛烈撞击导致的微生物死亡。

液体介质采样法又可分为：冲击法、气旋法、磁珠辅助气旋法等。冲击法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。气旋法利用空气高速流动，推动收集液形成漩涡，将空气中的颗粒物质溶入收集液中。磁珠辅助气旋法在采集液中投入纳米级免疫磁珠，配合气旋装置更好地采集富集气溶胶。

在传染病气溶胶监测中，以上三种液体介质采集仪的实用性均有待一步提高，主要原因可以归纳为3点：

1)采集效率较低，气溶胶与采集液不能充分接触，难以被采集液全部收集，并且易产生再流失现象；富集过程采用纳米磁珠吸附病毒，单磁珠与气溶胶颗粒相对运动速度低，近似于静止状态，致使其空间接触概率低，富集率不理想，易导致假阴性结果。

2)单位时间内耗电量大，纯电池供电状态下可持续工作时间短，仅为10～90分钟，不适合用于外接电源的野外作业和特殊环境作业。同时，受此限制，现有采集器设计的总流通量偏低，难以采集到足够多的空气样品，降低了细菌、病毒的检出率。

3)便携性差，多数仪器重量为20～40公斤，体积约为10～30升，携带困难，增加了单人作业和多仪器多点协同作业的难度。

现有微生物气溶胶采集仪的采样效率、耗电量及便携性等方面还需完善，距离实际应用尚有发展空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁激励磁珠旋转型微生物气溶胶采集富集仪以解决现有微生物气溶胶采集的采样效率低、耗电量大及不易携带等技术问题。

本发明提供了一种电磁激励磁珠旋转型微生物气溶胶采集富集仪，包括支架、轴流风扇、出气腔、采集器、电力电子单元和励磁线圈组；所述采集器、出气腔和轴流风扇固定设于所述支架上，所述出气腔套设于所述采集器内，所述采集器用于放置采集液；所述轴流风扇设于所述出气腔的上方，其用于收集待检测的气体样本，并通过所述出气腔下端设置的出气口将气体样本输入到所述采集器的采集液中，所述励磁线圈组连接所述电子电力单元，该励磁线圈组用于产生旋转磁场，其设于所述采集器的外侧，所述支架的内部。

在一些实施例中，优选为，所述出气腔为上部为倒锥形开口、下部为圆柱形的腔室，在其下部底面上设置有若干出气口，所有所述出气口相对于所述出气腔的轴线均布，所有所述气口的轴线均与所述出气腔的轴线平行。

在一些实施例中，优选为，所述出气口管道的数量大于等于12个，所有所述出气口管道的横截面总面积大于所述出气腔下端圆柱形部分横截面积的1/3。

在一些实施例中，优选为，所述出气腔下端的底面设为水平面。

在一些实施例中，优选为，所述采集器为上端倒锥形、下端圆筒形的容器，所述圆筒形的容量大于等于15mL。

在一些实施例中，优选为，所述采集器为上端倒锥形的顶部外边缘拓展为方形，该方形上设有与所述支架固定的安装孔。

在一些实施例中，优选为，所述轴流风扇、出气腔、采集器和励磁线圈组的中心轴重合，所述励磁线圈组的高度与所述采集器内放置有采集液静止时的中心高度一致。

在一些实施例中，优选为，所述励磁线圈组由六组励磁绕组构成，其空间呈环形，对称分布，每个所述励磁绕组均由3个励磁线圈组成，其垂直方向中心高度一致。