Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit sind die Schlüsselfaktoren, die die Wirkung der Probenahme der Mikroorganismen in der Luft beeinflussen, und sie beeinflussen direkt die Probeneffizienz (Anteil der Mikroorganismen), die Überlebensrate der Mikroorganismen (Anzahl der Mikroorganismen, die nach der Probenahme kultiviert werden können) und die Genauigkeit der Endergebnisse durch die Änderung der Aktivität der Mikroorganismen, der Eigenschaften der Luftflüssigkeit und der Funktion der Kernkomponenten des Probenahmers. Die spezifischen Auswirkungsmechanismen sind wie folgt:
Auswirkungen der Temperatur auf den Probeneffekt: Kernfunktion auf die "mikrobiologische Aktivität" und die "physikalischen Eigenschaften der Luft"
Die Temperatur beeinflusst indirekt die Erfassung und Aufbewahrung von Mikroben durch Veränderungen des physiologischen Zustands (Überleben / Inaktivierung) und der Luftdichte und -viskosität des Probenahmers:
1. Hochtemperaturumgebung (in der Regel > 35 ° C): Verringerung der Überlebensrate von Mikroben, die Probeneffizienz verringern kann
Verringerung der mikrobiellen Überlebensrate:
Die geeignete Überlebentemperatur für die meisten Mikroben in der Luft (wie Bakterien, Pilzsporen) beträgt 20-30 ° C, hohe Temperaturen beschleunigen mikrobielle Proteinedegeneration und Nukleinsäureschäden - zum Beispiel bei der Probenahme in einer Umgebung von 40 ° C kann die Überlebensrate von Bakterien (wie E. coli und Staphylococcus) von 80% auf weniger als 30% bei normaler Temperatur sinken, was zu einer "Anzahl von Kolonien nach der Probenahme" führt, die weit niedriger ist als die tatsächliche Anzahl von Mikroben in der Luft, "falsch negativ" oder "niedrige Ergebnisse".
Insbesondere bei "nicht-bacteriotipen" Mikroorganismen (wie Grippeviren, Hefen) ist die Inaktivierungsrate bei hohen Temperaturen schneller und kann kaum durch nachfolgende Kulturen nachgewiesen werden.
Änderungen der Luftphysikalien beeinflussen die Effizienz der Probenaufnahme:
Erhöhte Temperaturen reduzieren die Luftdichte und reduzieren die Viskosität (z. B. 20 ° C Luftdichte 1,205 kg / m³, 35 ° C auf 1,145 kg / m³). Wenn der Probenahmer "Impact-Typ" (wie Anderson-Probenahmer, Mikroorganismen durch einen hohen Luftstrom auf das Medium zu treffen), kann die Luftviskositätsverringerung zu einer leichten Erhöhung der Luftstromgeschwindigkeit führen, was einige kleine mikrobielle Partikel (wie <1 μm Viruspartikel) aufgrund einer mangelnden Trägheit nicht effektiv auf die Oberfläche des Mediums treffen kann, sondern mit dem Luftstrom entfliehen und die Probenahmeeffizienz verringern.
2. Tieftemperaturumgebung (in der Regel < 10 ° C): Unterdrückung des mikrobiellen Stoffwechsels und erhöhtes Risiko für Ausfälle der Probenteile
Mikrobielle Stoffwechsel unterdrückt, überlebt, aber schwer zu kultivieren:
Kryotemperaturen hemmen die Enzymaktivität der Mikroben und bringen sie in den "Schlafzustand" (wie Pilzsporen, Bacteria), obwohl sie kurzfristig nicht deaktiviert werden, aber nach der Probenahme, wenn sie direkt in der konventionellen Kultur (wie 37 ° C thermostatische Kultur) durchgeführt werden, kann die Erholungsgeschwindigkeit der schlafenden Mikroben langsam sein, was zu "Mangel an Kolonienzahlen bei Mangel an Kulturzeit" führen kann, die falsch als "niedrige Konzentration von Mikroben in der Luft" eingestuft wird.
Beispielsweise müssen Bakterien, die in einer Umgebung von 5 ° C abgenommen wurden, die Kulturzeit verlängern (von 24 Stunden auf 48 Stunden erhöht), um ihre Aktivität wiederherzustellen, sonst werden die Testergebnisse um 30 bis 50% niedriger sein.
Abfallende Funktionen der Probenteile:
Wenn der Probenahmer "Luftstromkontrollteile" (z. B. Durchflussmesser, Pumpenkörper-Dichtungsringe) enthält, kann eine niedrige Temperatur dazu führen, dass der Gummidichtungsring ausgehärtet wird, die Flüssigkeit im Durchflussmesser (z. B. Arbeitsflüssigkeit des Rotor-Durchflussmessers) erhöht wird, was die Luftstromstabilität beeinflusst - zum Beispiel zeigt das Durchflussmesser, dass der Probenahmeverlauf 28,3 L / min ist (Standarddurchfluss), und der Durchfluss auf 25 L / min sinkt, was zu einer Verringerung der mikrobiellen Partikel führt, die innerhalb der Einheitszeit erfasst werden, und die Probenergebnisse sind systematisch niedrig.
Auswirkungen der Feuchtigkeit auf den Probenaufnahmeeffekt: Kernfunktion auf die "mikrobielle Partikelform" und den "Probenaufnahmemechanismus"
Die Feuchtigkeit wirkt sich direkt auf die Probeneffizienz und das Überleben von Mikroben aus, indem sie den „Partikelzustand“ (einzelne Partikel vs. Partikel) und die „Adsorptivität des Probenmediums“ (z. B. die Feuchtigkeitsabsorptionsfähigkeit von Kulturmedien, Filtermembranen) der Luftmikroben verändert:
1. hohe feuchte Umgebung (relative Feuchtigkeit RH > 80%): mikrobielle Partikel Reunion, Probenmedium Feuchtigkeitsabsorption fehlt
Mikrobielle Partikel Reunion, Effizienzschwankungen erfassen:
In einer sehr feuchten Umgebung werden kleine mikrobielle Partikel in der Luft (z. B. 1-5 μm Bakterien, Pilzsporen) durch Wasserdampfkondensation "vereint" und größere Partikelgruppen bilden (z. B. 5-10 μm).
Für "Impact-Probenahmer": die Trägheit der großen Partikelgruppen ist größer und es ist leichter, auf die Oberfläche des Mediums zu treffen, und die Probenahmeeffizienz kann kurzfristig erhöht werden (z. B. bei RH = 90% ist die Impact-Effizienz 20% höher als bei RH = 50%); Allerdings kann das Reunion-Partikel, wenn es zu groß ist (> 10 μm), durch den „Vorfilter“ des Probenahmers (zum Filtern von Staub) abgefangen werden und nicht in den Probenahmebereich gelangen, was zu einer geringeren Effizienz führt.
Für den "Filterfilm-Probenahmer" (z. B. Mikroporenfilter, die Mikroorganismen erfassen): Reunierungspartikel blockieren leicht die Filterpore (z. B. 0,45 μm-Filter, das durch 5 μm-Reunierungspartikel blockiert wird), was zu einem erhöhten Luftstromwiderstand führt, der spätere Durchfluss der Probenahmung sinkt, die Mikroorganismenfassung verringert wird und das Ergebnis verzerrt wird.
Probenmedium absorbiert Feuchtigkeit, beeinflusst das Überleben und die Kultur von Mikroben:
Hohe Feuchtigkeit führt zu übermäßiger Feuchtigkeitsaufnahme des Probenahmers "Medium" (wie die Agalplatte des Impact-Probenahmers) oder des "Adsorptionsmediums" (wie die Filtermembran) - das Agalplatte wird nach der Feuchtigkeitsaufnahme weich und flüssig werden, Mikroorganismen können sich nach dem Impact leicht mit der Flüssigkeit ausbreiten, was zu "Kolonien überlappen" (mehrere Mikroorganismen bilden eine große Kolonie), die nicht genau zählt werden können; Filtermembrane verbessern die Adsorption an Mikroben nach Absorption, aber übermäßige Feuchtigkeit kann zu einer anaeroben Umgebung führen, die die anaeroben Mikroben (wie die meisten Bakterien) deaktiviert und die Überlebensrate verringert.
2. Niedrige feuchte Umgebung (relative Luftfeuchtigkeit RH <30%): Mikrobielle Dehydration ist deaktiviert, Partikel sind leicht elektrostatisch adsorbiert
Mikroorganismen werden deaktiviert und die Überlebensrate sinkt:
In einer niedrigen feuchten Umgebung ist die Luftfeuchtigkeit deutlich niedriger als die Feuchtigkeitsaktivität in den mikrobiellen Zellen (die meisten mikrobiellen Feuchtigkeitsaktivitätsbedarf > 0,85), Mikroben werden schnell entwässert (z. B. Bakterien Zellwandfalten, Virushüllendegeneration), insbesondere "Sporenfreie / Podmembranfreie Mikroben" (z. B. Streptococcus pneumoniae, Grippeviren), nach der Probenahme in einer Umgebung mit RH = 20% kann die Überlebensrate weniger als 10% sein, was zu ernsthaft niedrigen Testergebnissen führt.
Selbst bei drockenbeständigen Pilzsporen (wie z. B. Tracysporen) kann eine langfristige Exposition in einer feuchten Umgebung durch Dehydration eine geringere Entstehungsrate und eine geringere Anzahl von Kolonien bei der Kultivierung verursachen.
Mikrobielle Partikel mit statischer Elektrizität, Absorptionsverlust:
Luftleitfähigkeit in einer niedrigen feuchten Umgebung ist schlecht, mikrobielle Partikel (insbesondere unpolare Pilzsporen, Viruspartikel) können durch Reibung (z. B. mit Luftmolekülen, Probenahmer Innenwand Reibung) mit statischer Elektrizität absorbiert werden, und dann auf der Probenahmer "Eingangsrohrwand" "Durchflussmesser Innenwand" oder "Filtermembran Stützkörper", kann das Probenmedium (z. B. Kulturmedium, Filterfilm) nicht erreichen - zum Beispiel bei RH = 25% werden etwa 30% der 1 μm Bakterienpartikel durch statische Elektrizität in der Eingangsrohrwand absorbiert werden, was zu einer tatsächlichen Erfassung von nur 70% des theoretischen Wertes führt.