微生物采样范文（精选4篇）
微生物采样 第1篇
1 PM2.5的微生物采样
现阶段具有空气微生物采样功能的采样器种类较多，例如Andersen采样器等在细菌类微生物采集中较为常用；LVS在病毒采集中较为常用等，在具体采样器选择时要保证采样微生物的活性保持，而且在生长过程中不会受到外界因素的损伤。PM2.5作为有机气溶胶的重要来源，其主要存在于交通污染和固体污染的排放中，对空气质量和人体均会产生严重的影响，由于空气中的微生物种类多样，如口蹄疫病毒、大肠杆菌、假单胞菌、厌氧菌等，对PM2.5微生物组成采样进行分析可有效的避免传染病的爆发[1]。
现阶段人们结合空气动力学和国内外气溶胶采样器的研究现状，研制了PM10～PM2.5分级采样器，对PM2.5微生物组成采样具有积极的作用。此类分级采样器将气溶胶微粒过滤机制和撞击式采样器的工作原理有机融合，其中α代表填充密度；T代表滤材厚度；df代表纤维直径；Ea代表单一纤维过滤的总效率；P代表悬浮微粒的穿透率，通过气溶胶微粒过滤机制可以对采集器的捕捉性能进行反映。现阶段通常将采样器采样的物质动力学行为表示为，其中rr代表颗粒的密度；v0代表喷嘴进口空气的平均流速；dp代表颗粒空气动力学直径；m和W分别代表空气粘度和采集器喷嘴的直径；c代表康宁校正因子[2]。空气在负压作用下会以一定的速度进入采样器，但由于空气中含有的颗粒直径差异形成的动量不同，气流较大的颗粒会在采样器捕集板处集中，而粉尘会运动至过滤材料并被其截留，实现过滤不同颗粒的目的，所以可以对空气中PM10和PM2.5实现分离，并获取相关的数据。在此基础上制备制膜液、复合膜，对壳聚糖醋酸溶液的浓度和其应用的厚度、复合膜的微孔结构、通量、采样时间等进行确定，。并在此基础上，利用复合膜截留法、复合膜富集法等，针对PM2.5中可能存在的大肠杆菌噬菌体、细菌、甲流感病毒等进行采样。
2 PM2.5微生物组成的分析方法
人体的生理结构决定，人体对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力，PM2.5除了本身对人体呼吸系统具有直接的刺激作用、致敏作用外，它还可能作为携带细菌微生物、病毒和致癌物的载体侵入人体肺部，严重危害人体健康，所以对PM2.5微生物组成进行分析具有重要现实意义[3]。现阶段主要通过T—RFLP、克隆文库和测序方法等对其微生物组成进行分析，其中T—RFLP分析方法在分析PM2.5微生物群落特征方面的效率和准确性较高；结合各种分析方法可以发现PM2.5颗粒物的细菌群落主要包括拟杆菌纲、放线菌纲、支原体和变形杆菌四种菌群构成，其分别占PM2.5微生物成分的2.91%、10.67%、47.76%和44.66%，在此基础上可以将其细菌群进一步分为7个纲和19个属，针对每种成分在PM2.5中的所占比例，可以对其主要存在污染性的微生物进行确定，为城市规划和公共环境健康评价提供依据，在检测中发现PM2.5中的真核微型生物群落可以划分为11个属，这对更加全面的对PM2.5微生物组分进行分析提供了支持。结合细菌总数=培养皿上细菌菌落数×稀释倍数/采样器流量×采样时间×1000的计算公式可以对单位PM2.5中含有的细菌总量进行计算，在以上分析方法应用的过程中需要注意撞击距离会影响空气的流动速度、采样流速会对空气流动产生影响、切割板导流孔的直径对截留成分会产生影响，在具体应用的过程中需要结合实际需要进行灵活的调整。同时相同的滤膜材料对微生物气溶胶的影响也存在差异，在对PM2.5微生物组份进行分析的过程中应避免应用具有杀菌或抑制作用的滤膜材料，复合膜凭借自身的生物活性，在此方面的应用范围较广，通过对PM2.5微生物组成的分析方法研究，可以为不同区域的PM2.5微生物污染防治提供依据，所以相关研究应受到高度关注。
3 结语
通过上述分析可以发现，对PM2.5微生物组成采样和分析，对降低PM2.5的环境污染和对人身健康的威胁具有重要的意义，在采样的过程中需要结合微生物溶胶的特点选择适当的采样方法，相关研究随着PM2.5大气污染范围的不断扩大而越来越受重视。
参考文献
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微生物采样 第2篇
1.1 一般资料
收集该院从2013年1月到12月的尿标本295例,其中采样过程中存在问题的有25例,占总标本数的8.47%,所采样本的病人年龄在21～82岁之间,其中男性有43例,男性有62例。有问题标本中尿量不足有7例,标本污染有11例,送检不及时导致失效的有5例,几率不清2例。在标本采集过程中,患者的基本资料无统计学意义。
1.2 方法
对有问题的标本进行严格的检查,对标本采样的各个环节都要进行严密的调查和分析,包括留取的尿液量,留取的时间,留取的方法以及送检时间和护送情况。根据调查结果进行分析总结,然后才去相应的措施来减少失误和污染。
1.3 统计学处理
文本资料均采用IBM SPSS 20.0统计软件进行统计学分析,其中计量资料应用t检验,计数资料应用X2检验,有统计学意义用P<0.05表示。
2 结果
通过上述方法的统计分析,尿标本采样过程中存在问题见表一:
在分析统计过程中了解到四大主要问题的出现一个很重要的原因就是标本采样流程的联系性较差,没有规范采样流程,导致出现多处漏洞。面对尿标本采样的多个问题,得出以下应对措施:第一,规范采样流程。设立一个规范的采样团队,从整体上提高效率和准确率,加强对这个团队的知识性培训,改进尿培养标本留置和送检流程,降低尿培养标本不合格率。在这个过程中需要医护人员有足够的责任感,同时各个流程的负责人也需要进行交流沟通,以便于各个阶段能够流畅的进行,不至于出现送检不及时和几率不清的状况。第二,建立一个宣传团队。主要是对留取尿液标本的患者进行留尿指导,告诉他们如何规范留取尿液标本,在留取之前对自己的会阴部及尿道口进行必要的清洗,避免粪便、月经血污染尿标本。当然也要对护理人员进行教育,增强他们的责任感,比如要保证标本容器的清洁度,在知道断尿时一定要规范,留取的尿液需要死中段尿,由于有些护理人员是新进的实习生,所以很容易在这几方面出现纰漏,导致无用功。第三,建立专门的培训部。对一些专业知识较薄弱的医护人员进行培训,提高护理人员的业务素质和专业技术能力[1]。强化护送队对及时进行标本送检重要性的意识,明确送检时注意事项。第四,加强质量督查,落实奖惩制度[3]。为了使得整个流程真正的规范化,还要对相关的医护人员进行阶段性的考核,将所有的措施落实到实处,让医护人员意识到自己职务的重要性,激发相关医护人员的责任感。第五,定期分析标本出现的问题并采取措施。通过上述问题的分析和及时采取措施,尿标本的采样有了明显的改善,采样错误率明显下降。
3 结论
标本采集是临床微生物检验工作的第一道程序,标本采集过程是否正确,直接影响检验结果的准确性[2]。上述的调查可以发现,标本污染是标本出现问题的主要原因,所以在采取措施过程中,规范护理人员的采样流程和加强护理人员专业知识培训是降低尿标本采样出现错误率的关键。在尿标本的采样过程中,除了患者的操作之外,更加需要关注的是整个采样流程的紧密性和联系性。一旦中间出现脱节,那么很容易出现标本不合格,这对于整个采样过程来说是最浪费的,所以各个部门要进行必要的跨科分工协作、密切配合,加强自我监督[4]。在面对较顽固的患者时,护理人员需要保有耐心,向患者解释其中的利害关系。面对一些无法自行进行尿液采样的患者,医护人员更要发挥自己的职责,不厌其烦的提供帮助和解释[5]。为了能够使得诊断更加的准确,就需要督促广大医护人员从思想上重视标本采集工作,从而降低标本的不合格率,促进微生物检验质量的,最大程度的发挥尿标本采样的作用。
参考文献
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高采样率高精度的光采样系统设计 第3篇
在超宽带雷达、超宽带通信和电子对抗等军民需求中存在大量瞬态超宽带信号，目前针对此类高速信号的测试手段主要是超高速示波器[1,2]。纯电示波器主要是通过多片高性能高速A/D(模/数)芯片的“拼接”和“集成”达到很高的带宽，但受限于电子取样门宽和取样时间抖动，因此依靠微电子学进一步提高采样率和取样精度的发展空间极为有限，难度非常大。而光采样技术借助高速飞秒激光脉冲，通过时分复用、波分复用和时间拉伸[3,4,5]等方法产生了很高的采样率，并能通过电光调制实现对宽带信号的实时采样，该技术既可以实现对周期信号的测量，也可以实现对非周期信号的测量。由于光采样脉冲时间抖动可以控制在几飞秒，比电采样抖动小两个数量级，因此光采样可以兼顾很高的采样率和较高的采样精度[6]。本文采用光采样与电量化相结合的方法，考虑了光采样过程中的各种干扰，设计了一套高采样高精度的光采样系统，通过多路并行的方法，有效提高了示波器的采样率及采样带宽。
1 基本原理及偏振特性分析
光纤激光器输出高重复频率的飞秒宽谱超短光脉冲，该脉冲经过波分复用和时分复用后形成超快采样光时钟。该光时钟在电光调制器中通过光电相互作用，对被测瞬态电信号进行光采样，产生携带有被测瞬态信号包络的光脉冲串。该脉冲串经过波分解复用之后，形成较低频率的多路光脉冲串，各路光脉冲串同时经过光电探测器转换为电信号，进入后端的多路电A/D进行量化、编码，最后通过数据对齐、复接、融合、处理和显示，实现对被测瞬态电信号的还原，完成整个采样过程。
系统包括两次采样过程，前端光脉冲串对模拟信号的调制以及后端电ADC(模数转换器)对光电转换之后的电脉冲幅度进行A/D转换。与电采样类似，光采样有效比特位依赖于采样光脉冲的时间抖动及采样率，由于是强度调制，其有效比特位还与采样脉冲幅度一致性相关。光采样过程中的量化噪声为
式中，ΔP为采样光脉冲幅度抖动;Δt为采样光脉冲时间抖动;f为模拟信号带宽，根据奈奎斯特采样率，采样率FN必须大于2f;Noise与有效比特位N的关系为Noise≤1/2 N。因此，知道了系统设计指标，就可根据式(1)计算光采样脉冲的时间抖动和幅度抖动。
将脉冲激光通过保偏三端口环行器送入波分复用器并通过法拉第旋转镜返回输出，采用此三端口环行器结合法拉第旋转镜结构，可使输入与输出光偏振态保持相同[7]。此外，时分复用部分通过选用保偏耦合器和保偏光纤，且采取保偏熔接方式，可保证通过波分复用、时分复用产生的高速采样光脉冲保持与激光器输出相同的偏振态，从而最大程度地降低光采样过程中铌酸锂强度调制器的偏振损耗。
2 光采样脉冲的时间抖动
光采样脉冲的时间抖动包括激光器输出脉冲抖动、延迟线延时误差、环境温度引起的光纤折射率变化从而引起的时间抖动、以及色散累积时间误差，其中激光器时间抖动和色散累积时间误差属于确定性误差，只能优化设计使其减到最小，而延迟线延时误差和折射率误差属于随机误差，应计算其均方根值，整体误差为确定性误差加上随机误差。
2.1 折射率变化引起的时间抖动
光纤折射率随温度变化，会引起光脉冲在光纤链路中传输的时间漂移。包括光纤链路的整体时间漂移以及光纤延迟线的相对时间漂移。相对时间漂移会引起光脉冲间的相对“位移”，即时间抖动，对于普通单模光纤，有ν=c/n，进行微分后，有Δν=(c/n2)·Δn;同样对l=ν·t，进行微分后，有Δt=(t/ν)·Δν，其中，ν为光在光纤中的传播速度，c为光在真空中的速度，n为光纤折射率，l为光纤长度，t为传播时间。知道了延迟线长度，即可得出不同路径光脉冲传输的时间抖动。由于各路径互不影响，因折射率变化引起的总的时间抖动为所有路径时间抖动的均方根。
2.2 色度色散引起的时间抖动
对于高频时钟系统，不同波长的脉冲的群速度延时是不同的，因此相对于参考时间位置的脉冲而言，不同波长的时间位置会发生偏移。波分复用部分的群延时可以直接通过可调延迟线进行补偿，而对于时分复用部分，每个路径对于不同波长脉冲具有共享性，无法简单通过延迟线的调节对其进行补偿。
令激光器输出脉冲重复频率为RS，波分复用通道数为M，时分复用通道数为N，理论上时分复用部分最短光纤长度为L1，相邻通道光纤长度差为ΔL，则第i个通道的光纤长度为Li=L1+(i-1)ΔL。
由于光纤色散，不同波长的群延迟是不同的。若用ν(λj)(j=1,2…M)表示群速度，则λj经过第i个路径所产生的时延差为
而理想时延差为
其差值为
式中，δj为波分复用部分第j个波长通道λj所对应的时延;δ'j为λj在波分复用部分的实际时延;λs为参考波长，此波长处理想时延差与实际时延差相等;D为色散参量，由于τi j的周期性和离散型，D是一个离散的均匀分布，因此由色散导致的抖动的均方根可以计算如下：
以L1=0.4m，首通道波长为191.45GHz，通道间隔为200GHz波分复用器为例，计算了参考通道与色散引起的均方根时间抖动关系，其结果如图1所示。
由图可知，当参考波长取整个波分复用波段中心波长时，引入的均方根抖动最小，为47fs。另外，通过在波分复用j通道加入延迟线补偿，其除了能消除式(4)中的δ'j-δj项之外，还能提供一定的时延Cj，从而将式(4)修正为
通过选择合适的Cj，可以得到较好的补偿效果。
3 脉冲畸变
高功率脉冲在光纤中传输时需要综合考虑群速度色散和非线性效应，非线性效应主要包括自相位调制、互相位调制、四波混频、受激布里渊散射和受激拉曼散射等，尤其是过高的峰值功率会引起较强的光谱抖动，直接影响采样光脉冲的幅度一致性。
光纤非线性长度为LNL=1/(γP0)，色散长度为LD=T02/|β2|，其中，γ为非线性参量，P0为脉冲激光峰值功率，T0为脉冲宽度，β2为群速度色散参量。只有在光纤传输长度远小于非线性长度和色散长度时，才能不考虑非线性效应和色散效应。对于峰值功率为5 000 W，脉冲宽度为200fs，啁啾因子为1.7rad/s的短脉冲激光器，其色散长度和非线性长度分别为1.53和1.27m。采用分步傅里叶算法仿真计算，激光脉冲经过0.5m长的单模光纤后，其光谱及波形如图2所示。激光器输出光经过0.5m长的单模光纤后，其光谱半高全宽有一定的压缩，波形发生了一定的畸变。在实际情况中，可以通过适当减小光纤长度和采用大芯径单模光纤来抑制非线性效应。
4 系统仿真结果及分析
我们采用重复频率为250 MHz，线宽为90fs，中心波长为1 550nm，啁啾因子为0的激光器。由于激光高峰值功率引起的非线性效应，根据上一节中的分析，激光器尾纤长度选为0.4m，波分复用器通道间隔一般有50、100、200和400GHz，综合考虑激光器输出光谱宽度和采样脉冲宽度对采样精度的影响，波分复用器根据ITU-T标准选择16通道，通道间隔为200GHz，每通道相对延时为7.812 5ps，这样相邻两脉冲波长不一样，光采样之后经过波分解复用器根据波长选择性分为相对低速的16路光脉冲，从而为后端电学采样处理创造了条件。波分复用每一路连接精密可调衰减器进行功率调节，从环行器三端口输出光脉冲时序，如图3所示。经过波分复用的16个脉冲只占了激光脉冲间隔4ns的1/32，因此再采用5级时分复用，相对延时分别为2、1、0.5、0.25和0.125ns，对这16个脉冲进行整体“复制搬移”，使经过波分复用、时分复用之后的光脉冲达到128GHz重频。另外飞秒激光器输出为线偏振光，且整个系统采用保偏光纤，因此通过调整电光调制器输入光偏振态与调制器晶体光轴平行，即可以达到较好的调制效果。输入20GHz正弦信号进行调制，结果如图4所示，每个光脉冲的强度变化正好对应了输入正弦信号幅度，即可以进行非常好的光采样。采用正弦插值方法进行采样数据还原，128GHz采样率对应51.8GHz输入模拟信号带宽。
经过系统仿真发现，理想情况下，100GHz以上的光采样率是可以实现的，但工程中涉及到精密延迟控制、偏振态管理和光传输损耗控制等诸多问题，目前课题组正在积极进行相关方面的研究工作。
5 结束语
本文给出了一种基于极低时间抖动短脉冲激光器的光采样设计方案，并从理论上分析了采样脉冲时间抖动、高功率脉冲传输光谱畸变以及光脉冲传输偏振特性。通过系统温度控制、光纤延迟线长度补偿及选用谱分割中心波长作为延迟线切割中心波长，可以有效降低光采样系统的时间抖动，采用三端口环行器加法拉第旋转镜结构有效改善了系统的偏振特性。
参考文献
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微生物采样 第4篇
1 内容与方法
《作业场所空气采样仪器的技术规范》GB/T 17061-1997以及《呼吸性粉尘个体采样器》AQ 4204-2008中对呼吸性粉尘采样头的要求为:呼吸性粉尘透过预捕集器的效率各检验点与BMRC曲线各对应点的标准差小于±5%;第2级滤膜捕集器的有效直径为 (23±1) mm。因此, 旋风式采样头的检验重点在于对采样头采样效能的检验。我们通过对应用Barth理论设计出的旋风式采样头进行采样性能的检验, 以及对符合BMRC曲线的要求进口旋风式采样头进行采样性能的比对来验证使用旋风除尘器理论设计方法设计旋风式采样头的可行性。
1.1 验证实验设计
本实验利用机械发尘装置发生, 使用按照Barth理论设计的旋风式粉尘采样头作为验证对象, 使用进口旋风式粉尘采样头作为比对, 将两种采样头在实验环境进行采样, 分别采集空气中的呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘, 利用显微镜法[1]测定所采呼吸性粉尘和非呼吸性粉尘的粒数, 从而计算出两种旋风式粉尘采样头对各个粒径大小粉尘的分离效率, 与BMRC曲线进行比较验证。
1.2 主要实验用品
1.2.1 待验证旋风式粉尘采样头
待验证的旋风式粉尘采样头是利用旋风除尘器的理论设计方法——Barth法设计的一款能够用于个体采样器的呼吸性粉尘采样头[2]。其结构尺寸见表1。按Barth理论设计的旋风式粉尘采样头, 理论设计计算在每个检验点与BMRC曲线对应点的标准差为4.9%, 在理论上基本符合BMRC曲线的要求。
1.2.2 比对旋风式粉尘采样头
本次实验使用从美国Gilian公司购买的旋风式粉尘采样头进行实验室比对。该采样头采样性能指标经权威部门检验能够符合BMRC曲线的要求。
1.2.3 实验粉尘
实验用尘选用滑石粉尘。
1.3 实验流程
将待验证的旋风式粉尘采样头及进口旋风式粉尘采样头装上采样滤膜, 置于尘室中。利用机械恒定发尘装置发尘, 并开启采样泵, 以其要求的流量进行采样, 采样时间为30min。验证实验系统按图1连接。利用显微镜法测定所采呼吸性粉尘以及非呼吸性粉尘的粒数, 显微镜型号为R52, 目镜放大倍数为10倍, 物镜放大倍数为40倍, 目镜测微尺分度值为1.5μm。并通过计算机求得旋风式采样头对不同粒径大小粉尘的采样效率, 进而绘制采样曲线并与BMRC曲线进行比对。
1.4 实验数据处理
本次验证试验的数据处理软件为Microsoft Office Excel 2003。
2 结果
2.1 验证旋风式粉尘采样头实验数据
验证旋风式粉尘采样头集呼吸性粉尘样品实验数据见表2, 验证旋风式粉尘采样头采集非呼吸性粉尘样品实验数据见表3。
注:目镜测微尺分度值为1.5 μm。
注:目镜测微尺分度值为1.5 μm。
2.2 比对旋风式粉尘采样头实验数据
比对旋风式粉尘采样头采集呼吸性粉尘样品实验数据见表4, 比对旋风式粉尘采样头采集非呼吸性粉尘样品实验数据见表5。
注:目镜测微尺分度值为1.5 μm。
注:目镜测微尺分度值为1.5 μm。
3 讨论
利用上述实验数据进行待验证的旋风式粉尘采样头及比对的旋风式粉尘采样头捕集效率的计算, 其结果见表6。
上述6种粒径粉尘透过率检验值与BMRC曲线对应值的偏差由式 (1) 计算。
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式中:δ—旋风式预捕集器透过率与BMRC曲线标准差;η′i—某种粒径粒子的透过率, %;ηi—某种粒径粒子对应BMRC曲线透过率, %;n—标准粒子规格数。
验证的旋风式采样头与BMRC曲线对应值的偏差为4.8%, 而进口旋风式采样头与BMRC曲线对应值的偏差为2.3%。其对比见图2。
通过上述计算以及与进口采样头的比对得知, 使用Barth理论设计的旋风粉尘采样头与BMRC曲线对应值偏差的理论计算值及实验室测定值均小于±5%, 且与进口旋风式粉尘采样头的差别较小, 能够符合《作业场所空气采样仪器的技术规范》 (GB/T 17061-1997) 以及《呼吸性粉尘个体采样器》 (AQ 4204-2008) 的要求。由此也验证了使用Barth理论设计旋风式粉尘采样头的可行性和合理性。
参考文献
[1]苏汝维.工业通风与防尘工程学.北京:北京经济学院出版社, 1990.