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基于螺旋气流微流控芯片的简易采样器实现雾霾微生物分析

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雾霾对人体健康的影响


虽然大风再次“拯救”了被雾霾围困的北京,但这种渐成常态化的大气污染现象,对人们身体健康已经造成了越来越严重的影响。


据研究显示,雾霾中含有多达1000多种微生物,包括真菌、病毒、细菌等,会造成呼吸障碍、微生物感染、过敏性反应等伤害,易对老人、小孩及体质较弱人群产生健康危害。


近日,复旦大学和上海海洋大学的研究团队发明了一种简易的采集装置,可用于雾霾、气溶胶中的微生物样品采集,结合质谱分析技术,实现了对雾霾传播的微生物分析与鉴定。该成果发布在美国化学会《Analytical Chemistry》(分析化学)杂志上。


据悉,常规的气溶胶微生物的采样方法依靠多级采样器,受限于仪器昂贵一般约数千元、携带不便约10公斤左右、采样时间较长约2小时以上、需要外接电源等因素,无法进行简单快速的采样分析。常规的多级采样器在环境监测、医疗卫生等领域的有害气体收集方面存在着广泛的应用。


据上海海洋大学博士卞晓军介绍,复旦大学和上海海洋大学的研究团队合作研发的基于螺旋气流微流控芯片的简易采样器,由微流控芯片、微型气泵、可充电锂电池、稳流阀等部件组成,利用气流在双螺旋通道的离心力对微生物样品进行分离捕获。


该简易采样器的主要部件是螺旋式鱼骨形微流控芯片。螺旋式的微通道给气流施加了较强的离心力,有利于气溶胶中的微生物附着在芯片通道中;鱼骨形的结构设计能够将气流由平流转化为湍流,增加了气溶胶中的微生物与芯片的接触几率。


“相比于传统的空气多级采样器,该简易采样器材料成本约150元,采样时间短缩至半小时之内,不依赖于外接电源,仅仅2.5公斤便于携带。”卞晓军说。


目前,科研人员正在应用该简易采样器对上海地区的雾霾微生物进行大规模采集分析,以及微生物实验室环境中有害生物气溶胶进行监测。未来,有望应用于野外农田采样、战地反恐采样、配合无人机高空采样等。


文章来源:仪器信息网  《新简易采集装置联接质谱实现雾霾微生物分析》


标签:   微流控芯片 雾霾
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