[发明专利]基于ATP生物化学发光的生物气溶胶在线监测系统及方法

权利要求书

1.一种生物气溶胶在线监测系统，包括生物气溶胶采样装置、ATP生物化学发光信号检测输出装置和反应试剂自动化控制系统，其中：所述生物气溶胶采样装置包括风机、旋流采样管和集液管，所述旋流采样管是上部为圆筒、下部为圆锥形漏斗的组合体，进风口设置在圆筒上部侧面；所述集液管为底部为半球形的圆柱状透明瓶；所述风机位于旋流采样管的顶端，集液管连接在旋流采样管的锥形末端，在风机的作用下旋流采样管将空气中的生物气溶胶分离并富集到集液管中；所述ATP生物化学发光信号检测输出装置包括屏蔽暗室、光电传感器、信号处理模块和信号输出天线；所述反应试剂自动化控制系统包括储液管、废液管、进液蠕动泵和出液蠕动泵；在所述集液管中部设置有突出的小管，该小管通过进液软管连接储液管；在所述集液管的底部设有突出的小管，该小管通过出液软管连接废液管；进液蠕动泵和出液蠕动泵分别设置在进液软管和出液软管上；储液管中存储有进行ATP生物化学发光反应的反应试剂，包括萤光素、萤光素酶和细胞裂解液；所述集液管和光电传感器置于屏蔽暗室中，储液管中的反应试剂在进液蠕动泵的作用下输送到集液管中，与集液管中富集的生物气溶胶中的活性微生物发生反应，产生的荧光信号由光电传感器转化为电信号传输至信号处理模块，处理后的信号直接输出或由信号输出天线发射到网络中；反应后的废液在出液蠕动泵的作用下从集液管输送至废液管中。

2.如权利要求1所述的生物气溶胶在线监测系统，其特征在于，所述萤光素为萤火虫萤光素，所述萤光素酶为萤火虫萤光素酶。

3.如权利要求1所述的生物气溶胶在线监测系统，其特征在于，所述风机是风量为30~300 CFM的微型大流量风机。

4.如权利要求1所述的生物气溶胶在线监测系统，其特征在于，所述旋流采样管的材质为金属或塑料，其内壁具有聚四氟乙烯涂层。

5.如权利要求1所述的生物气溶胶在线监测系统，其特征在于，所述屏蔽暗室外侧涂布有含金属粉末的涂料，形成电磁屏蔽层。

6.如权利要求1所述的生物气溶胶在线监测系统，其特征在于，所述集液管中设置有液位传感器。

7.如权利要求1所述的生物气溶胶在线监测系统，其特征在于，所述生物气溶胶在线监测系统还包括一直流电源，该直流电源分别连接风机、进液蠕动泵和出液蠕动泵。

8.一种生物气溶胶在线监测方法，利用权利要求1~7任一所述的生物气溶胶在线监测系统对空气中的活性微生物进行实时在线监测，环境空气由风机驱动采集到旋流采集管中，其中的生物气溶胶经过旋流采样管分离富集到集液管中；同时反应试剂自动化控制系统启动进液蠕动泵，将储液管中的反应试剂输入到集液管中，生物气溶胶中的活性微生物被裂解，释放出ATP，在萤光素酶的催化下与萤光素反应产生荧光信号，荧光信号被光电传感器接收并转化为电信号输出到信号处理模块，处理后的信号直接输出或通过信号输出天线远程传输给移动终端；反应后的废液由出液蠕动泵从集液管输出到废液管中存放。