气溶胶检测

新冠病毒确认可通过气溶胶传播2019年末以来，新冠病毒的爆发性疫情对世界范围产生了巨大影响。该病毒也从最早的原始毒株不断变异，其主流毒株的传染性也逐渐增强。经过广泛的科学论证，普遍认为目前世界范围内流行的奥密克戎毒株既可以通过常见的飞沫、黏膜接触等传播，也可以通过气溶胶形式进行传播。2020年10月20日，世界卫生组织（WHO）认定气溶胶可以传播新冠病毒，在接下来的六个月里，通过官方文件确认了气溶胶可以携带病毒，并留在空气中。在我国2022年颁布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》中，也明确说明了传播途径包括“在相对封闭的环境中经气溶胶传播”。 01生物气溶胶什么是气溶胶？气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。其中，包含生物性物质的气溶胶，例如病毒、细菌、真菌、花粉、过敏原、立克次体、衣原体、动植物源性蛋白、各种菌类毒素和它们的碎片和分泌物等，被称作生物气溶胶。生物气溶胶主要来源于土壤、植被、水体等源排放和动物（包含人类）、医院、养殖场、垃圾填埋场、污水处理厂等源排放。生物气溶胶在传染病、公共卫生、大气环境、食品安全、生态环境、气候变化、生物反恐、疾病检测以及环境与健康等方面均有重要影响。生物气溶胶颗粒形成后，便可在较长时间内悬浮于空气之中并且保持感染活性，因此可持续产生感染风险。 根据科学研究，新冠病毒的粒径约为0.1μm，而新冠病毒也可能附着于其他气溶胶颗粒上，常见的生物气溶胶颗粒的直径范围在0.01~10μm之间，因此粒径范围在0.1-10μm之间的生物气溶胶均可能含有新冠病毒。而对于生物气溶胶的检测也构成了对流行病学调查、风险评估等工作的重要组成部分。不同于污染区域的表面采样或者对人筛查使用的鼻咽拭子采样，要实现对漂浮在空气中看不到摸不着的生物气溶胶进行检测，必须首先经过特殊的生物气溶胶采样器对生物气溶胶进行富集。 新型冠状病毒（图源：新型冠状病毒国家科技资源服务系统） 02捕获生物气溶胶 生物气溶胶是传播病毒细菌的方式，要如何对它进行捕获并进一步检测它呢？生物气溶胶采样器可以实现。生物气溶胶在空气中看不到、摸不着、闻不到，几乎无影无踪，在空气中直接对生物气溶胶进行详细生化指标测试极为困难，因此在很长一段时间内，人们对于空气中的生物气溶胶的性质知之甚少。为了研究空气中的生物气溶胶，就需要开发气溶胶采集器，通过物理方法将空气中微生物富集到采样载体上，以便于我们对空气环境中浓度低、颗粒小的微生物进行充分的分析研究。对于生物病原体的采集，要求采样器具有高效的采样效率、合理的粒径采集区间、优秀的工作稳定性与可靠性，且需要能够充分保持被采样物质的生物学特征，例如活性、核酸片段等信息，以用于后续细胞生物学和分子生物学方法的进一步研究。 03新冠病毒的气溶胶采样 疫情以来，大家对于核酸PCR检测已经再熟悉不过了，通过核酸PCR检测，能够发现人体中是否存在新冠病毒。对于人体新冠病毒的检测，通过咽拭子采样，其有严格的标准采样动作要求。同样，对空气中新冠病毒检测采样也有着严格的要求。 ①便于核酸PCR检测。对于空气中的细菌和真菌分析多采用传统的营养基培养计数法，但由于新冠病毒必须在生物体细胞内进行繁殖，不能在营养基上直接培养，因此针对新冠病毒筛查的气溶胶富集采样方法不应使用传统方法。核酸PCR检测是针对病毒含有的核酸进行检测分析，不需要培养病毒，并且具有非常高的灵敏度，因此适用于新冠病毒的检测。②采样方法不破坏病毒核酸。由于PCR检测的是新冠病毒的RNA核酸，因此采样方法应不破坏生物的分子结构和生物活性。③采样后样品体积小。PCR检测方法对于样品量体积需求低，往往只有200μL，为了更灵敏地检出可能存在的新冠病毒，气溶胶采集器的采样载体应尽可能做到体积小、采集效率高，液体采样基的采样后体积或者用于在洗脱固体采样基后得到的洗脱液体积宜小于1mL。④对于小直径气溶胶颗粒采样效率高，采样颗粒直径覆盖范围广。根据前文论述，粒径范围在0.1-10μm之间的气溶胶均可能含有新冠病毒，因此针对新冠病毒的气溶胶采样器应有效采集以上粒径范围的生物气溶胶。⑤采样流量大、可连续采样时间长。新冠病毒在空气中处于气溶胶状态时浓度往往较低。为了进一步提高生物气溶胶检测的灵敏度与覆盖范围，提高采样的时效性与可靠性，具有大流量采样能力和长时间采样可靠性的采样器，更适合实际应用场景的使用。⑥具有生物安全性设计。新冠病毒具有非常强的感染能力，对环境的采样载体应具有良好的生物安全性设计，采样之后采样载体能够充分密封保存，采样设备便于灭活洗消和更换耗材与一次性部件，避免采样载体或者误操作等因素造成对操作人员的潜在危险。⑦环境适应性好。我国由于地跨多个地理纬度，各地大气、温度环境各不相同。作为环境采样装置，应具有较好的温度、湿度、气压适应能力，尤其可以在低于零度的环境中使用，使用固体采样基的采集器在这方面具有优势。⑧结构简单，使用方便，采样载体易于保存。对于实际应用场景的采样，往往需要由一线防疫人员经过简单的训练即可正确操作使用，因此可靠、简单的结构搭配易于保存的固体采样载体更有利于生物气溶胶检测的广泛使用。 04不同类型的采样器及特点自然界中含有大量微生物气溶胶，其中粒径为0.1~10.0μm的微生物气溶胶与人类健康关系密切。空气中针对不同应用场景、不同目标微生物的气溶胶的采样方法种类繁多。根据采样原理的不同，国标GB/T 38517-2020中罗列出了多种常见的生物气溶胶采样器类型，主要分为撞击式采样器、冲击式采样器、过滤式采样器、离心式采样器、静电吸附采样器、自然沉降采样器等，以及基于这些原理的大流量采样器。 撞击式采样器撞击式采样器是一种利用惯性作用，通过喷嘴、喷口或裂隙的加速作用把生物气溶胶粒子采集到固体介质表面的气溶胶采样装置。撞击式采样器通常分为筛孔式和狭缝式，主要区别为气溶胶通过的喷嘴、喷口或裂隙形状不同，不同形状对应的采样流量也不同。安德森采样器是最常见的筛孔式采样器，使用层叠的带有不同孔径的筛孔收集不同粒径范围的气溶胶颗粒，工作流量一般为28.3L/min。作为一种可靠的空气微生物采样器，国际微生物会议和美国政府工业卫生学家协会推荐为标准空气微生物采样器，也是应用最广泛的空气微生物采样器。其通过直接将空气浮游菌采集到营养琼脂平皿上，采样后可直接进行培养，对在培养基上形成的菌落数进行计数即可以反推出采样时的浮游菌数量。但是这种采样器不能长时间工作，否则气流的冲击会造成营养琼脂平皿的过度失水。安德森采样器适用于对于医院、超净间、公共场所、制药车间等场所的浮游菌检测和相关科学研究。由于病毒必须在细胞内繁殖，使用琼脂平皿的安德森采样器不能有效地培养出病毒斑迹，同时为了适配比浮游菌颗粒更小的病毒气溶胶颗粒，对于包括新冠病毒在内的病毒采样往往使用经过特殊空气动力学设计、具有更大流量、采集颗粒能力更强的狭缝式撞击式采样器。撞击式采样原理图冲击式采样器冲击式采样器是一种利用气流对液体的冲击、清洗或雾化等原理，能够使具有足够大惯性的生物气溶胶粒子撞击液体并进入液体介质中的气溶胶采样装置。通常可以分为全玻璃液体冲击式采样器、气旋冲击式采样器等。这类采样器的最大特点是可将空气中的微生物直接富集到液体中，方便后续的试验分析，经常用于野外环境的采样和现场快速检测。但其采样流量小，多适用于高浓度的生物气溶胶采样，且采样液体积有限，随着采样的进行，液体会挥发，不能用于长时间、大流量的冲击采样。 冲击式采样器原理图过滤式采样器过滤式采样器又叫滤膜式采样器，是一种当生物气溶胶粒子通过各种滤材时，由于滤材小孔对粒子的阻留或／和滤材对粒子的静电吸引阻留作用，将粒子捕获在滤材上的采样装置。过滤采样被认为是最简单且有效的采样方式，其结构相对简单，通常由采样滤膜载体和气泵组成，可根据使用的需求，灵活调整采样流量。此类采样器具有采样效率高、流量可调节范围广、操作简单等特点，但受滤膜材质的影响，过滤式采样器采样效率在长时间工作后可靠性会下降，不适宜用于超过30min的长时间采样。 离心式采样器离心式采样器是一种让气体以高速旋转所产生的离心力将生物气溶胶粒子与气流分开并撞击到固体介质表面上或富集到液体介质里的采样装置。此类采样器也称之为气旋式采样器，多采用液体为采样介质，因其结构的差异又有湿壁气旋式和干壁气旋式之分。湿壁气旋采样器采样过程中，生物气溶胶颗粒接触湿的采样管内壁，进而进入采样液中。此种采样器的特点是采样效率高，采完后的液体样品可以直接用于后续试验分析，但也受到采样液易挥发、采样过程不稳定及易污染等缺点的限制。干壁气旋采样器采用旋风分离的方法，将生物气溶胶样品撞击进入采样液中，其能在一定程度上减少采样液挥发等问题，但对于0.5μm 以下粒子（例如病毒） 的采样效率往往较低。离心式采样器常用于环境中细菌、真菌、孢子等生物颗粒的采集与后续分析工作。 旋风分离技术原理静电吸附采样器：静电吸附采样器是一种使用多种方法使生物气溶胶粒子带上电荷，在电场的作用下通过静电吸附收集生物气溶胶粒子的采样装置。目前常用的带电方式是电极高压放电，但是该方法有可能造成生物体活性降低和结构破坏。静电富集采样往往被集成于长期连续工作的纸带式收集与监测系统之中。 自然沉降采样器自然沉降采样器是一种利用生物气溶胶粒子在重力作用自然下沉降到采样面（即微生物营养琼脂平皿表面）的采样器。其特点是等待菌体自行沉降，所需采样时间较长，采样效率低，且不能采集到长期漂浮在环境中的浮游菌。但是这种方法所需仪器设备少，可在部分场景下替代安德森采样器，常用于洁净间、医院等场所的辅助例行检查。类似于安德森采样器，其采用的培养基也不能用于培养病毒。 自然沉降采样 针对不同种类采样器的工作原理和特点，结合对新冠病毒采样的要求，下表对各类采样器对新冠病毒气溶胶采样的适用性进行了比较。 狭缝式撞击采样器安德森采样器冲击式采样器过滤式采样器离心式采样器静电吸附采样器自然沉降采样器采样后便于核酸PCR检测√❌√√√√❌不破坏病毒核酸√√√❌√❌√采样样品体积小√❌❌❌❌√❌采样效率高，采集粒径覆盖广√√√√❌√❌采样流量大√❌❌√√√❌可长时间连续稳定采样√❌❌❌❌❌√生物安全性设计√❌❌√√√❌环境适应性好√√❌√❌√√结构简单，使用方便，采样载体易于保存√√❌√❌√√综合对含有新冠病毒气溶胶的采样需求，狭缝式撞击式采样原理的采样器具有最好的适应性。 本节相关技术原理图片部分来自文献《Methods for Sampling of Airborne Viruses》，MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY REVIEWS, Sept. 2008, p. 413–444 05 BC500生物气溶胶采样器 BC500生物气溶胶采样器是基于狭缝式撞击式采样原理进行设计开发的一款高效、便携、全天候的大流量生物气溶胶采样器。该设备配备生物性气溶胶采样载体及洗脱液，可以满足以上对生物气溶胶颗粒采样的多方面要求，适用于如细菌、病毒、真菌、芽孢等生物气溶胶颗粒的富集采样。该设备可以单独使用，也可与生物气溶胶报警器联合使用，实现监控、报警、采样一体化操作，满足多种生物气溶胶采样的要求。其特点包括： l参考最新国标设计：《GB/T 39990-2021 颗粒 生物气溶胶采样器 技术条件》；l设备联动采样：可以和生物气溶胶报警器联用，在生物气溶胶报警器报警同时，触发启动生物气溶胶采样器自动实施；l采样效率高：对于小粒径气溶胶颗粒采样效率高；l环境适应性好：采样性能不受环境温湿度变化影响；l生物安全性高：采集后可保持密封状态，设备整体便于洗消；l人机工程设计：生物气溶胶采样载体便于安装，设备可单手携带、一键操作、移动采样；l运输方便：标配携行箱，适应铁路、水运、公路、空运等运输方式。

新型冠状病毒肺炎疫情防控自2019年12月以来，湖北省武汉市持续开展流感及相关疾病监测，发现多起病毒性肺炎病例，诊断为病毒性肺炎/肺部感染，此新型病毒命名为“2019-nCoV”，该病毒传播性极强，与已知可引起中东呼吸综合征（MERS）和严重急性呼吸综合征（SARS）等较严重疾病，同属一个大型病毒家族。近日，来自于三联生活周刊微信平台发布的专访中提到:武汉一家医院检验科的检验师在没接触病人的情况下，感染了此新型冠状病毒，这其中是否有科学根据呢？信息来源：三联生活周刊微信平台新型冠状病毒国家卫生健康委办公厅、国家中医药管理局办公室在1月27日发布了《关于印发新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第四版)》文件。文件指出，实验室检测病人的咽拭子，痰，下呼吸道分泌物，血液等样本中均可检测出新型冠状病毒。2月1日，中国科学家又发现了新型冠状病毒存在粪口传播的科学证据。所以，实验人员在实验室进行样品处理的过程中，若不慎接触病人样本中的冠状病毒，即有感染的风险。另外，样品处理过程中产生的气溶胶（aerosol）也需要引起大家的高度重视。什么是气溶胶？气溶胶（aerosol）由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系，又称气体分散体系。其分散相为固体或液体小质点，其大小为0.001～100μm，分散介质为气体。液体气溶胶通常称为雾，固体气溶胶通常称为雾烟。气溶胶的产生？气溶胶的产生是因为某些外力的作用下样品中的分散体系向空气中扩散，从而形成分散体系。而在实验室检验的实验过程中，有许多操作是会形成气溶胶的。首先是离心机。离心机在高速运行的时候，周围的空气流动可能很高：通风型离心机4.5 M / sec，冷冻型离心机1M / sec。这种空气流动会从离心机周围和下方吸收污染物，并扩散到实验室的空气中，并且这些灰尘或污染物会在高速运转的过程中产生气溶胶。另一方面，由于离心的样品都是不同种类病人的标本，会含有病原微生物和生物分子，在这些样品进行离心运行的同时，也同样会产生气溶胶。另外在移液过程中，部分样本可能会在移液器吹吸力的作用下分散成小液滴，弥漫在移液器和吸头连接的空气柱中形成具有污染力的气溶胶。这些弥散到空气中的污染颗粒，会造成两种隐患：1） 污染移液器，进而威胁实验人员的健康。2） 产生样本的交叉污染，造成实验结果假阳性。气溶胶的危害？气溶胶会直接对人体的呼吸系统、消化系统、神经系统等产生很大的损害。有些检验人员没有接触到病人也感染到了冠状病毒。为了避免这种情况发生，想在离心过程中减少气溶胶的危害，需要离心机与生物安全柜的共同配合。首先，要进行完善的个人防护，正确穿戴防护服，口罩，眼罩等；其次，离心机应使用带生物安全性认证的转头达到有效防止气溶胶泄露的目的。对于极危险样品，建议把样品转移到生物安全柜内进行操作。必要时，连着转头一并转移到安全柜内后再进行开盖操作，能极大减少危害暴露的风险。因此，让赛默飞三大核心技术助力缔造更健康，更清洁，更安全的实验室。01ClickSeal™ 防生物污染密封盖● 提供 HPA（Porton Down， UK，原CAMR）第三方生物安全认证；创新的锁定设计确保病原微生物样品以及离心机内的灰尘或污物在高速运转过程中产生的气溶胶能够被安全隔离，有效防止气溶胶泄漏。● 透明的聚醚酰亚胺（ PEI）密封盖具有优异的化学防腐性及热稳定性，方便在打开前检查离心管是否破裂或泄漏，并且便于手套操作及习惯单手操作的用户设计。● 对于具有最高风险的样品（比如结核病痰液或传染病样本），我们还可以在试管周围再增加一层密闭性（比如分立式密封套筒），有助于防止试管之间发生交叉污染。同样，在整个实验室中运输样品时，这种密封等级还可以更轻松，更安全地进行处理。02Auto-Lock™ Ⅲ转头自锁系统● 只需一个按键，可在数秒内完成转头的装卸，而且确保转头锁牢；● 根据不同的应用场景，可迅速更换转头；● 对于极其危险的样本方便把转头和样品整体卸下，搬运至生物安全柜中进行操作，减少风险。03SmartFlow Plus 双风机系统具有专利设计的、独特的自动补偿、节能双直流无碳刷风机，不论 HEPA 过滤器处于任何负载水平下，都能确保适当的气流平衡， 给操作者带来持续保护。Thermo Scientific Multifuge X4 Pro 系列通用台式离心机● 现代化、直观的触摸屏操作界面. 智能化控制，可实现更方便地使用及编程，更快地实现结果。● Auto-Lock™ 转头自锁，一键三秒更换转头。● ClickSeal™ 防生物污染密封盖，具有国际机构认可第三方认证，有效防止气溶胶泄露。● Fiberlite™ 碳纤维转头，重量轻耐磨耐腐蚀，提供15年质保。Thermo Scientific HeraSafe 2030i 生物安全柜● SmartFlow Plus双风机系统，能根据HEPA负载智能自动调节风速，确保上下气流平衡，为人员提供持续的保护。 ● 全彩色触摸屏用户界面，便捷操作导航，气流安全性和相关数据的即时可见，消除用户关于安全柜能否正常运作，实验室人身安全能否得到保护的顾虑。● Smart Clean Plus可全开铰链式前窗设计，便于病毒检验后清洁消毒。Tips滤芯吸头，向气溶胶污染说NO赛默飞世尔科技提供多个系列的优质滤芯吸头。如：QSP滤芯吸头、ART自封闭滤芯吸头。赛默飞世尔科技滤芯吸头将有效屏蔽气溶胶对于移液器的潜在污染。在处理高传染性的新型冠状病毒时，不仅可以保证实验结果的准确可靠，更可以保护实验人员的安全健康。赛默飞世尔科技的滤芯吸头均具备无菌、无核酶、无PCR抑制、无人鼠源核酸认证，保证结果的安全可靠。ART自封闭滤芯吸头，对科研人员的安全防护会更上一个等级：自封闭滤芯能阻止液体、微生物、气溶胶、核放射性元素等通过滤芯，实现新型冠状病毒样本的安全移液。TipsE1可调电动移液器移液器是疫情检测环节必备精准移液工具，保持移液器的清洁无污染是实验必须的。常见的移液器的清洁办法有：1） 高温高压灭菌法，即121度20min，擅长针对非耐热性的细菌微生物进行灭活。2） 酒精擦拭法，即在移液器表面擦拭75%酒精进行消毒灭菌，隐蔽部位难以擦拭，有死角。3） UV照射法，移液器一直放在安全柜/超净台，经常辐照UV线，如无必要尽量不要取出，隐蔽部位无法辐照，灭菌不彻底。4） 灭菌/去酶水等浸泡法，主要去除酶类污染物，需要拆解移液器，污染物不容易彻底降解。对于气溶胶污染的移液器，曾经有客户尝试上述4种方法，结果都不能令人满意，气溶胶颗粒物都不完全去除，仍有再次漂浮和污染的风险，而清洁处理都需要花费大量时间。有资深专家建议大家，移液器一但被气溶胶污染，更换新移液器或确认未污染的移液器使用，是最经济实用的办法，被污染移液器可选做他用，不建议参与核酸提取PCR等实验。赛默飞世尔科技E1可调电动移液器，八通道，可调间距设计，足以媲美小型化的移液工作站，跟同类产品相比，装吸头省力87%，退吸头省力93%。希望所有检测人员在进行实验时注意安全。你们守护病人，而我们更关心你们的安全和健康！

点击了解更多产品→生物气溶胶检测仪-用于检测空气中浮游菌含量的仪器【新品】 生物气溶胶检测仪是一种用于监测空气中微生物气溶胶浓度和种类的设备。它通过采集空气中的微生物颗粒并进行分析，可以帮助人们了解环境中的微生物污染情况，对环境检测具有重要的作用。 生物气溶胶检测仪在多个领域中均有应用。在室内环境中，它可以检测出人体呼吸、宠物、植物等来源的微生物气溶胶，并发现隐藏在灰尘、飞沫等微小颗粒中的微生物。在公共场所，如医院、学校、办公楼等人员密集的地方，该检测仪可以检测空气中的微生物浓度，及时发现潜在的卫生问题，以便采取相应的卫生措施，保障公众的健康和安全。 生物气溶胶检测仪在食品加工和生产过程中也具有应用价值。它可以监测空气中的微生物浓度，及时发现潜在的食品污染源，采取相应的控制措施，保证食品的安全和卫生质量。同时，在环境监测和疫情防控中，该检测仪也可以用于了解自然环境中的微生物分布情况，为环境保护和疫情防控提供重要的参考依据。