实验,防止由于氧含量过低造成暴露动物的死亡。
[0031 ]上述动物气溶胶暴露试验系统的操作方法,具体如下:
[0032](I)气溶胶发生:首先称量染毒物质溶液加入到储液瓶内,启动喷雾,待孔口流量计I检测的流量稳定,压力达到喷雾要求后,启动蠕动栗,将储液瓶内的染毒物质溶液添加到克里森发生器内,此时开始启动计时,克里森发生器内的染毒物质溶液雾化为染毒气溶胶排出;
[0033](2)气溶胶采样:采样吸收瓶添加吸收液,平衡吸收瓶添加清水,两个吸收瓶阻力完全一致;启动采样,夹管阀I首先打开,夹管阀II关断,气流经过平衡吸收瓶流经分水滤气器11、过滤器11、孔口流量计I1、气容I1、抽气栗;当孔口流量计II测得的流量稳定后,夹管阀I关断,夹管阀II打开,气流经过采样吸收瓶进入采样气路内,染毒物质溶解在吸收液内;当夹管阀切换后开始计时,到达设定时间后,抽气栗停止抽气;
[0034](3)自净气体循环:气体经循环补气过滤器补气进入暴露舱后依次经过分水滤气器1、顶部过滤器、孔口流量计III后经自净风机排出;在气溶胶发生单元的喷雾启动时,自净气体循环单元即开始工作,一直到喷雾结束后,依照设定时间自净,待暴露舱内空气洁净无毒后停止;
[0035](4)负压保护:在气溶胶暴露试验过程和喷雾结束后的自净过程中全程开启,保持隔离密封舱内为负压环境。
[0036]本发明提供了一种安全、可靠的动物暴露染毒实验隔离系统,相比于现有技术,其优点主要在于:
[0037]1.全程实验实现自动化控制,防止人为误差的出现。
[0038]2.可以精确控制染毒的量,并有采样系统做过程控制,增加整个实验系统的确定性。传统技术在采样计时初期采样流量不稳定,会造成染毒物质气溶胶浓度计算上的误差;本系统中通过增加一个吸收瓶做压力平衡可以使采样过程始终处在一个稳定的采样流量下,使得计算得到的染毒量更加准确。
[0039]3.传统技术在发生气溶胶时,先向克里森发生器内添加染毒物质溶液,然后通过喷雾栗向克里森发生器内加压,由于克里森发生器的特点,在初始阶段压力未能达到要求压力时,雾化效果不好;本系统通过蠕动栗来添加染毒物质溶液,发生气溶胶时首先启动喷雾栗,待孔口流量计I检测得到的压力达到要求后,再通过蠕动栗向克里森发生器内加入染毒物质溶液可以保证整个实验过程中良好的雾化效果。
[0040]4.具有丰富的传感器,可以实时监控、记录实验过程中的详细数据并及时作出相应处理。
[0041]5.整个实验过程中不断通过自净风机将暴露舱内部的气溶胶过滤后排出,不会有染毒气体排出保证实验人员安全;暴露舱内的染毒气溶胶一直处在一个动态过程中,有利于气溶胶的扩散;同时通过底部两个循环补气过滤器进行气体补充,使得暴露舱内的气压与大气压平衡。
[0042]6.气溶胶喷雾结束、即暴露实验完成后,保持自净气体循环单元开启进行持续自净,直到细菌浓度为O。通过定点自净可以快速的将暴露舱内的染菌气溶胶过滤排出,而非现有技术中的自发扩散,因此清洁所用时间更短,且更彻底,在确定暴露舱内无细菌残留时打开舱门取出实验动物,不会造成感染气体外泄造成环境污染、危害人身安全。自净时间也可以通过实验得到一个经验值,经验值的获取方法是:染菌后的气溶胶经过自净一段时间后再进行采样,采样后的细菌浓度为O则该时间即为自净的最短时间,以后每次实验结束后可以直接按照经验值进行自净,也可在经验值的基础上再增加一段时间以增加保险系数。
[0043]7.整个实验系统有完善的负压隔离保护系统,从开机即可实现负压保护,并且有失压报警功能,有效防止实验人员受到感染。
【附图说明】
[0044]图1隔离密封舱剖视图;
[0045]图2隔离密封舱A-A面剖视图;
[0046]图3自净系统气路连接图;
[0047]图4气溶胶发生单元的气路连接图;
[0048]图5气溶胶采样单元的气路连接图;
[0049]图6监测单元连接关系结构示意图。
[0050]图中:1-隔离密封舱;2-暴露舱;3-循环补气过滤器;4-克里森发生器;5-分水滤气器I; 6-顶部过滤器;7-孔口流量计III; 8-自净风机;9-排风过滤器;10-负压风机;11-消音装置;12-孔口流量计I; 13-气容I; 14-喷雾栗;15-过滤器I; 16-蠕动栗;17-储液瓶;18-抽气栗;19-气容II; 20-孔口流量计II; 21-过滤器II; 22-分水滤气器11; 23-平衡吸收瓶;24-采样吸收瓶;25-接嘴I; 26-接嘴II; 27-夹管阀I; 28-夹管阀II。图中箭头表示气体或液体的流动方向。
【具体实施方式】
[0051 ]下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。
[0052]—种动物气溶胶暴露实验系统,该系统包括:气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元。如图1所示,隔离密封舱I内设置暴露舱2,气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱2,内部环境监测单元连接隔离密封舱I和/或暴露舱2,负压保护单元连接隔离密封舱I。
[0053]如图4所示的气溶胶发生单元,包括:克里森发生器4、蠕动栗16、孔口流量计I 12、循环补气过滤器3、喷雾栗14、储液瓶17、气容I 13和过滤器I 15。克里森发生器4分别连接蠕动栗16、孔口流量计I 12、两个循环补气过滤器3,蠕动栗16与储液瓶17连接,孔口流量计I 12依次连接气容I 13、喷雾栗14、过滤器I 15。其中的连接方式均为采用硅胶管进行连接,克里森发生器4的喷雾口设置在暴露舱2内。
[0054]如图5所示的气溶胶采样单元,包括依次采用硅胶管连接的抽气栗18、气容II19、孔口流量计II 20、过滤器II 21和分水滤气器II 22,分水滤气器II 22以三通与夹管阀I27和夹管阀II 28连接,夹管阀I 27和夹管阀II 28分别通过接嘴I 25和接嘴II 26连接平衡吸收瓶23和采样吸收瓶24,平衡吸收瓶23和采样吸收瓶24设置在暴露舱2内。平衡吸收瓶23和采样吸收瓶24在相同的采样流量下产生的阻力相等。
[0055]如图3所示的自净气体循环单元,包括:自净风机8、顶部过滤器6、循环补气过滤器3,循环补气过滤器3通过克里森发生器4连通暴露舱2底部,暴露舱2顶部依次连接分水滤气器I 5、顶部过滤器6、孔口流量计III 7、自净风机8。
[0056]循环补气过滤器3为囊式高效过滤器。
[0057]自净风机8为普通轴流风机,流量可控,顶部过滤器6和循环补气过滤器3对0.3μπι以上粒子过滤效率为99.99 %。
[0058]如图2所示的负压保护单元,包括:负压风机10、排风过滤器9,负压风机10的抽气端连接隔离密封舱I,负压风机10的排风口连接排风过滤器9,排风过滤器9连接消音装置11,消音装置11连通到隔离密封舱外,气体经过滤、去噪后直接排到舱外。
[0059]排风过滤器9为板式高效过滤器,对0.3μπι以上粒子过滤效率为99.99%。
[0060]隔离密封舱I内压强为50_200Pa,内设压力传感器和失压报警灯,检测到负压过低时会启动报警;顶部装有光氢离子消毒器和LED照明灯。
[0061 ]隔离密封舱I内放置操作手套,可以不接触内部环境操作舱内实验器材。
[0062]隔离密封舱I为前后双开门结构,采用双层箱体保护结构,内胆为316不锈钢密封焊接成型,外层为冷乳钢板喷塑。隔离密封舱I具有良好的密闭性,保证柜内有一定的负压。由于隔离密封舱I的操作面深度较深,可达到1.2米,不易操作,因此采用了鸥翼式双开门设计,方便用户操作。
[0063]如图6所示的内部环境监测单元,包括:氧气传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器和中央处理器。氧气传感器、温度传感器、湿度传感器和压力传感器分别经模数转换器与中央处理器连接。暴露舱内设置氧气传感器、温度传感器和湿度传感器,隔离密封舱内设置压力传感器和温度传感器,分别用于实时采集暴露舱内的氧气含量、温度、湿度和压力数据,并将这些数据经模数转换后传送至中央处理器,中央处理器对这些数据进行分析、处理及储存。通过这些数据可以对暴露动物的生命体征进行分析,例如当检测到暴露舱内部氧气含量过低时,应停止实验,防止由于氧含量过低造成暴露动物的死亡。
[0064]上述系统的工作流程如下:
[0065]气溶胶喷雾流程中:首先称量一定体积的染毒物质溶液(体积及浓度根据实验需求设计)加入到储液瓶17内。启动喷雾后,喷雾栗14首先启动,将经过