Устройство отбора проб воздушной среды для оценки микробиологического загрязнения на основе биолюминесцентного метода
Пробоотборник, люцифераза, биоконтроль, воздух
1. Разработана внутренняя техническая схема пробоотборника, с учетом представленных габаритных размеров и структурных параметров. Пробоотборник воздуха состоял из квадратного дюралюминиевого корпуса, установочного остека для микронного фильтра, самого микронного фильтра, регулятора расхода воздуха в виде поворотного переключателя, для активации устройства, побудителя расхода воздушного потока, выполненного в виде вращающегося лопастного вентилятора, запитанного от мобильного литий-ионного аккумулятора совокупной емкостью 20.000 мА/ч. Пробоотборник был дополнен необходимым сетевым зарядным устройством, для аккумулятора по типу  Micro USB cо следующими характеристиками зарядной мощности: 20.0v-1.35A 27.0W/11.0V-3.0A Max 33OW Max. Была сделана встроенная в корпус металлическая ручка переноска, для дополнительной мобильности устройства. Три установленные в нижний отдел корпуса стабилизационные ножки обеспечивали максимальную устойчивость устройства и снижение вибрации при работе лопастного вентилятора на макимальных оборотах, что соответствовало скорости отбора 10л/мин. Масса устройства составляла не более 2 кг, высота не более 40 см, что позволяло устанавливать пробоотборник под любым углом даже в самых труднодоступных и сложных местах для отбора.
2. Основная управляющая схема устройства включала в себя следующие компоненты: лопастной вентилятор воздухозаборник, расположенный в нижней части устройства и запитываемый от встроеннного литий-ионного аккумулятора, регулятора расхода вохдуха в виде поворотного переключателя,  имеющего при переключении три режима сокрости забора проб воздуха: 1л/мин, 5л/мин, 10л/мин. Регулятор расхода воздуха и поворотный переключатель связаны через управляющее реле, которое находилось на боковой внутренней части пробоотборника. Управляющее реле расположено таким образом, чтобы не мешать потоку воздуха и не создавать лишние завихрения внутри воздухопроводящей части устройства.
3.  Адаптация конструкции пробоотборника к биологическим и физико-химическим особенностям отбираемой микробиологической среды проводилась через установку необходимой впускной и выпускной решетки, между которыми был установлен компактный микрофильтр со следующими подобранными оптимальными характериcтиками. Cлой фильтра состоял из нитроцеллюлозы (смеси эфиров целлюлозы) -гидрофильные мембраны без подложки. Толщина фильтров подобрана в диапозоне 100-190um. Подобран необходимый диаметр пор мембранных фильтров от 0.22-0.7 мкм., т.к. большинство бактерий имеют характерный микронный  диапозон от 0.5мкм-12мкм, в связи с этим выбранный размер пор наиболее приемлем. Фильтры имели подходящую пропускную способность потока воздуха от 8 до 318,13 мл/мин. на 1 кв.см площади мембраны, что в пересчете на диаметр в 47 мм. составляло от 2 до 21 л/ мин. пропускной способности воздуха для мембранного слоя фильтра. Диаметр филльтра в 47 мм., был подобранный под картридж в пробоотборнике. Данные мембранные фильтры были удобны тем, что имели нетоксичный смачивающий агент, содержали менее 4% экстрагируемых веществ от своей массы, автоклавировались перед каждым отбором при 121 С со сроком хранения в 24 месяца. В процессе исследования данные фильтры эффективно адсорбировали следующие типы бактерий: Ecoli (1-3мкм); Spirulina (1-4 мкм); Micrococcus (5-10мкм), в связи с этим поровый диапозон был подобран наиболее близко к задачам исследования.
4. Cоздание и функциональные испытания образца пробоотборника воздушной среды для оценки микробиологического загрязнения биолюминесцентным методом проводились в помещении с активной микрофлорой. Разработанный пробоотборник сравнивался с уже имеющимися конкурентными устройствами для отбора проб воздуха, таких типов, как электроаспиратор м-822 и пу-4э. При отборе проб воздуха на одиноковых скоростях и схожих временных диапазонах, разработанный пробоотборник показывал наиболее эффективное улавливание микрофлоры, по сравнению с имеющимися аналогами, в процентном соотношении 54.6% против 46.4% у электроаспираторов  м-822 и пу-4э после тестирования на фирментативной биолюминесцентной системе светликовой люциферазы. Данный факт предварительно подтверждал потенциальную конкурентоспособность пробоотборника биоэрозолей из воздушной среды, перед имеющимися образцами отбора проб воздуха уже представленными на рынке более 20 лет.
Детские сады, больницы, офисные помещения, жилые зоны, в которых имеются приборы для очистки воздушной среды (ионизаторы, рециркуляторы воздуха всех типов, кондиционеры).
Производственные заводские площади, где присутствует большая концентрация вредных химических веществ. Оценка эффективности вентиляции в данных помещениях.
Илья
Довнарович
Кириллович
Студент
Отсутствует
Отсутствует
"-"
"-"
РОССИЯ
Илья
Довнарович
Кириллович
Студент
РОССИЯ
34.17.53
Прикладная биофизика
01.06.DA
BIOPHYSICS
Илья
Довнарович
Кириллович
РОССИЯ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФОНД СОДЕЙСТВИЯ РАЗВИТИЮ МАЛЫХ ФОРМ ПРЕДПРИЯТИЙ В НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СФЕРЕ"
1027739479734
СЕРГЕЙ
ПОЛЯКОВ
ГЕННАДЬЕВИЧ
Организация
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере"
Федеральные государственные бюджетные учреждения
Илья
Довнарович
Кириллович
Физическое лицо
РОССИЯ