生物氣溶膠試驗艙是研究微生物氣溶膠傳播規(guī)律的核心設(shè)備,其操作規(guī)范性直接影響實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)性和人員安全。以下從預(yù)處理→實驗運行→收尾處置全流程解析關(guān)鍵使用細節(jié)。
一、前期準(zhǔn)備與安全確認
密閉性預(yù)檢:啟動前需進行負壓系統(tǒng)測試——關(guān)閉所有開口后啟動排風(fēng)機,靜置10分鐘,通過壓差計確認艙體內(nèi)外壓差維持在-30Pa以上,防止氣溶膠泄漏。
滅菌消毒:采用汽化過氧化氫(VHP)或紫外線+臭氧聯(lián)合消毒模式,重點照射艙體頂部、進氣口及觀察窗縫隙等死角,消毒后封閉靜置30分鐘以上。
物料準(zhǔn)入管理:所有入艙物品(培養(yǎng)皿、采樣器等)需經(jīng)表面酒精擦拭+紫外照射雙重滅菌,尖銳器械需包裹硅膠套防刺破手套。
二、核心操作要點
氣溶膠生成與注入
定量霧化:將菌液/孢子懸液注入碰撞式霧化器,控制載氣流速(建議5-8L/min),避免過度泡沫產(chǎn)生導(dǎo)致顆粒聚結(jié);
粒徑調(diào)控:通過調(diào)節(jié)霧化壓力(0.2~0.4MPa)實現(xiàn)PM1-PM10分級輸出,必要時串聯(lián)旋風(fēng)分離器去除大顆粒;
動態(tài)混合:開啟艙內(nèi)循環(huán)風(fēng)機(轉(zhuǎn)速≤0.5m/s),使氣溶膠均勻分布,避免局部高濃度熱點形成。
環(huán)境參數(shù)精準(zhǔn)控制
溫濕度匹配:根據(jù)目標(biāo)病原體特性設(shè)定環(huán)境(如真菌需RH>90%,細菌適宜25℃);
光照管理:紫外燈僅用于消毒階段,正式實驗需切換至可見光模式,避免光復(fù)活效應(yīng)干擾結(jié)果;
背景濃度監(jiān)測:空白運行30分鐘后,用粒子計數(shù)器檢測艙內(nèi)本底濃度應(yīng)<10個/L。
暴露過程監(jiān)控
時間控制:采用定時器+人工雙重計時,暴露時長誤差需控制在±5秒內(nèi);
采樣同步性:安德森六級采樣器應(yīng)在暴露終止前1分鐘啟動,確保捕獲完整沉降譜;
應(yīng)急中斷:設(shè)置緊急停止按鈕,遇漏液或異常振動立即切斷電源并啟動備用排風(fēng)系統(tǒng)。
三、收尾與生物安全處置
終末消毒程序:實驗結(jié)束后先排出殘余空氣,再用VHP進行三次脈沖式消毒(每次間隔1小時),最終臭氧熏蒸過夜。
廢物處理:用過的培養(yǎng)基需高壓滅菌(121℃,30min)后密封轉(zhuǎn)運;濾膜類耗材浸泡于75%乙醇溶液中滅活24小時。
數(shù)據(jù)追溯:完整記錄溫濕度曲線、氣溶膠濃度-時間序列、采樣位置圖等原始數(shù)據(jù),建立電子檔案備查。
通過嚴格執(zhí)行上述規(guī)范,可顯著提升生物氣溶膠實驗的可重復(fù)性和生物安全性。建議建立標(biāo)準(zhǔn)化操作日志,記錄每次實驗的艙體編號、過濾器型號、消毒周期等關(guān)鍵信息,為質(zhì)量追溯提供依據(jù)。