Hiukkaskeräin HK-10 Käyttöohje
Hiukkaskeräin HK-10 Käyttöohje Hiukkaskeräin HK-10 Pietiko Oy sivu 2 Pietiko Oy Tykistökatu 4 B 310 20520 Turku Puh. (02)2514402 [email protected] www.pietiko.fi Hiukkaskeräin HK-10 Pietiko Oy sivu 3 Hiukkaskeräimen osat Hiukkaskeräin HK-10 on tarkoitettu mikrobisten hiukkasten näytteenottoon. Näytteenoton yhteydessä keräin lajittelee hiukkaset osaskoon mukaan kuuteen eri luokkaan. Varsinainen keräin muodostuu eloksoidusta alumiinista valmistetusta koottavasta kammiojärjestelmästä, jossa hiukkaset lajitellaan osaskoon mukaan ja kerätään agar-pohjaisiin Petri-maljoihin. Keräimen lajitteluominaisuuksista on kerrotu enemmän kohdassa ”Hiukkaskeräimen toiminta”. Näytteenottoa varten tarvittava ilmavirtaus saadaan aikaan hiililamellipumpulla, jossa on rotametrityyppinen ilmanvirtausmittari. Ilman virtausta voidaan säätää mukana seuraavalla työkalulla. Lisäksi mukana seuraa kytkinkello, joka helpottaa näytteenottoajan valvontaa, sekä jatkojohtokela ja kantolaukku. Tarvittavat alustetut maljat hankitaan yleensä viljelyn suorittavasta laboratoriosta. Hiukkaskeräimen toiminta Johdanto Kokeiden suorittamiset ilman mikrobisesta sisällöstä ovat tulleet yhä merkityksellisimmiksi viime vuosikymmenen myötä sitä mukaa kun "saaasteettoman” ympäristön tarve on tullut ilmeisemmäksi. Suuren infektioriskin omaavien sairaalapotilaiden sekä lääkinnällinen, että kirurginen hoito vaatii steriilien materiaalien ja lääkeaineidenvalmistamista ja jalostamista. Lisäksi näiden tuotteiden kasvava käyttö, massatuotanto ja sopivien elintarvikkeiden laaja-alainen jakelu sekä kasvava kuluttajansuojan korostaminen ovat myötävaikuttaneet käyttöympäristön kontrolloimisen tarpeeseen. Biologiset aerosolit on määritelty, koska mikrobien biologista epäpuhtautta esiintyy sekä kiinteissä että nestemäisissä ilman hiukkasissa. Näiden hiukkasten koko voi vaihdella alle 0. 1:n mikronin viruksista yli 100:n mikrmin sieni-itiöihin. Ne voivat esiintyä yksittäisinä vapaina organismeina tai ryhminä Mikrobisten hiukkasten näytteenottolaitteita on käytetty pääasiassa kokoamaan ja suorittamaan kokeita bakteerien ja sienikasvuston aerobisista lajeista. Vaikkakin monet näytteenottolaitteet -myös luukkaskeräimet voivat kerätä joitakin virushiukkasia ei ole olemassa helppoa ja käytännöllistä tapaa näiden hiukkasten viljelyyn ja luetteloimiseen. Kaikille mikrobisten hiukkasten näytteenottolaitteille on olemassa kaksi rajoitusta, joiden vuoksi ei-biologiside aerosoleille ei ole olemassa analogista koetta. Ensinnäkin hiukkaset täytyy erottaa ilmasta ennen minkäänlaista mikrobista koetta ja toiseksi niiden lisääntymiskyky täytyy demonstroida. Hiukkaskeräin HK-10 Pietiko Oy sivu 4 ESITTELY 6-KAMMIOINEN MIKROBISTEN HIUKKASTEN NÄYTTEENOTTOLAITE Hiukkaskeräin eli 6-kammioinenn näytteenottolaite on moniaukkoimen kaskadierotin (= suihkeen osaskoon määritys), jota käytetään normaalisti mittamaan aerobisen bakteeriston ja sienikasvuston keskittymiä sekä seinien sisäpuolella olevasta että ympäröivästä ilmasta. Tätä laitetta on käytetty laajasti standardina luetteloitaessa mikrobisia hiukkasia mikrobiologisista aerosoleista. Nämä hiukkaset voidaan kerätä bakteorologiseksi agar -lajitelmaksi ja idättää ne paikoillaan lämpökaapissa laskemista ja tunnistamista varten. Näytteenottolaite on kalibroitu siten että kaikki kerätyt hiukkaset välittämättä fyysisestä koosta, muodosta tai tiheydestä lajitellaan acrodynaamisesti ja voidaan suoraan verrata ihmiskeuhkon kerrostumiin 6-KAMMIOINEN NÄYTTEENOTTOLAITE (lyhyt kuvaus laitteen käytöstä) a.) Keräyslevyt preparoidaan aseptisesti pipetoimalla 27 ml s bakteorologista agaria (4550 C) jokaiseen kuuteen mielellään lasiseen Petrimaljaan. Maljat on steriloitava ennen käyttöä. . Muovisissa Petri-maljoissa staattinen varaus heikentää keräystehokkuutta . b.) Riippumatta näytteenoton päätarkoituksesta keräyslevyillä voidaan käyttää kiinteää bakteriologista väliainetta, kuten tryptikaanista soija- tai veriagaria. Valikoivia väliaineita ei suositella koska ne estävät vioittuneen tai rasittuneen solukon paranemisen ja kasvun. c.) Jokaiseen kammioon asetetaan yksi keräyslevy, josta on kansi poistettu. d.) Näyteilma menee sisään kartiomaisesta tuloaukosta ja iskeytyy peräkkäisesti kammioiden läpi järjestyksessä suuremmalla aukkonopeudella kammiosta yksi kammioon kuusi. Järjestyksessä pienemmät hiukkaset painuvat hitaammin agar keräyspinnoille. e) Hiukkaset jäävät agarlevyille ja ”tyhjennetty ilma” johdetaan imuletkun läpi imulähteeseen (pumppu tai sisäinen imusysteemi). f) Maksimaalisen keräystehon saavuttamiseksi on huolehdittava ilmanäytteen vakiovirtauksesta laitteeseen. Tästä vakiovirtuaksesta huolehtii jatkuvakäyttöinen imupumppu ja sitä kotrolloidaan pumpussa olevalla säädettävällä venttiilillä. Suositus on 28.3 l/min. g-) Näytteenoton jälkeen näytteenottoaika merkitään muistiin, agar keräyslevyt poistetaan laitteesta ja jokainen Petrimalja peitetään kannella. Merkistse jokainen levy näytteen- ja kammionumeron mukaan ( esim 1-1, 1-2, 1-3 ..jne.). h.) Aseta kaikki agarlevyt ylösalaisin (tämä estää kondensoitumisesta aiheutuvan pisaroinnin) idätyskaappiin 35 C:n lämpötilaan 18-24 tumiksi. Levyjä voidaan Hiukkaskeräin HK-10 Pietiko Oy sivu 5 idättää huoneenlämmössä mikäli käyttäjä on kiinnostunein ympäristöbakteereista, joiden optimi kasvulämpötila on alhaisempi kuin ruumiinlämpö tai 20..25 C:ssa sienikasvuston palautumisen maksimoimiseksi. i.) ldätyksen jälkeen lasketaan pesäkkeiden määrä jokaisesta laatasta käyttämällä tavallista pesäkkeiden laskulaattaa. j.) Kun tietää ilmanäytteen virtausmäärän, näytteenottoajan ja hiukkasten (aerobiset bakteerit ja/tai sienikasvusto) keskiarvomäärän, voidaan ilman yksikkötilavuus laskea ja hiukkasprosentti jokaisessa kokoalueessa arvioida. AERODYNAAMINEN HIUKKASLAJITTELIJA, perusteita Näytteenottolaitteen idea kehittyi seuraavasti: Ihmisen hengityselimet ovat aerodynaamisesti lajitteleva systeemi ilmassa leijuville hiukkasille. Näytteenottolaitetta voidaan käyttää korvaamaan hengitysehmet hiukkasten keruussa ja laitteen pitäisi antaa kohtuullinen vertailuarvo keuhkojen läpäisykyvylle hiukkasten suhteen. Murto-osa sisäänhengitetyistä hiukkasista säilyy hengityselimissäja kerrostumien sijainti vaihtelee hiukkasten fyysisten ommaisuuksien mukaan (koko, muoto, tiheys)kts.aerodynaaminen mitoitus . Koska keuhkojen läpäisykyky hiukkasten yksikkötiheyden suhteen tiedetään ja kun laitteen kammioon kerättyjen hiukkasten koot on määntelty - ja jos vakiomalleja näistä laitteista ja vakio toimintamenetelmia on käytetty - osoittaa kerätyn matenaahn jakauma kammioissa laajuudeltaan saman kuin mitä on hengityselimien läpäisykyky. Lukuisat pienet pyörösuihkut parantavat keräys (iskeytymis) tehokkuutta ja tuottavat terävämmän leikkauksen hiukkaskoosta kussakin kammiossa hitaassa iskeytymisessä. Täten 6 kammioinen laite ( 400 pientä pyörösuihkua per kammio) vastaa kaikkia vaatimuksia ilmassa leijuvien mikrobisten hikkasten tehokkaasta keräyksestä. Viimeaikaiset raportit ovat pohtineet kaskadierottimien tehokkuutta, koska hiukkasia kimpoaa pois keräyspinnalta ja katoaa poistoilman mukana. Tämä vaikutus minimituu kun tahmeaa agaria käytetään väliaineena keräilyssä. Varhaisin ja olennaisin perustyö hitaan iskeytymisen teoriasta johdettiin 1950 - luvun alussa Ranzin ja Wongin toimesta. Tässä työssä he osoittivat, että hiukkasten keruu esteeseen on funktio hitaan iskeytymisen parametrista: K= CρUDp2 / 18µDc jossa U = suhteellinen iskeytymisnopeus Hiukkaskeräin HK-10 Pietiko Oy sivu 6 ρ Dp µ Dc C = hiukkastiheys = hiukkasen halkaisija = kaasun viskositeetti = pyörösuihkun halkaisija = Cunninghamin virheenkorjauskerroin Tieto hitaasta leikkautumisesta esitetään yleensä 50 %:na tehokkaasta leikkauksen halkaisijasta. Hiukkaskeräimellä, jossa on pyörösuihkut ja laakeat keräyspinnat, 50 % leikkausläpimitta ontaa hitaan iskeytymisen parametriksi K arvon 0.14. Cunninghemin virheenkorjauskerroin on normaalissa lämpötilassa ja paineessa: C = 1 + 0.16 x 10 -4 / Dp Kerroin korjaa virheen, joka aiheutuu hiukkasten poikkeamisesta kokonaisvirtauksen keskiviivasta. Tämä johtuu siitä, että hiukkasen halkaisijan lähetessä kaasumolekyylin keskimääräisen vapaan matkan pituutta ne luiskahtavat helpommin kaasumolekyylin keskeltä. Keräyksen tehokkuus on tämän vuoksi hieman suurempi kuin se voisi olla ennustamalla hitaan iskeytymisen teorian mukaan., jossa hiukkasten läpimitta määritellään yhden tai kahden mikronin välein. Hiukkaskokojen limittyminen eri kammioiden välillä on ominaista kaikille kaskadierottimille, mutta tämä on minimoitu hiukkaskeräimessä muotoilun avulla. Ranz ja Wong ( 1952) totesivat, että kun hiukkanen kulkee suihkun läpi, sen läheisyys suihkun akselin kanssa on yksi määräävä osatekijä riippumatta siitä saavuttaako hiukkanen törmäyspinnan vai ei. Hiukkaskeräimessä on 400 pientä pyörösuihkua, joten hiukkasen matka on rajoittunut lähelle suihkun akselia. 6-kammioinen näytteenottolaite Kuvaus Laite koostuu kuudesta alumiinikammiosta, jotka pysyvät yhdessä jousipuristimella ja tiivisteenä on O-rengas. Kukin iskukammio sisältää tarkasti posratut aukot. Kun ilmaa imetään laitteen läpi, monikertaiset suihkut joka kammiossa kohdistavat leijuvat hiukkaset päin agar keräilypintaa. Yksittäisessä kammiossa olevat aukot ovat yhtäsuuria, mutta pienenevät aina jokaisessa seuraavassa kammiossa. Yksittäiseen kammioon kerättyjen hiukkasten koko riippuu suihkun nopeudesta ja edellisen kammion leikkauksesta. Hiukkanen, jota ei kerätä esnimmäisessä kammiossa, seuraa ilmavirtaa seuraavan kammion Petrimaljan alle. Kukin kammio sisältää 400 aukkoa kooltaanensimmäisen kammion 1.18 mm:stä kuudennen kammion 0.25 mm:iin. Jokaisessa kammiossa on irroitettava Petrimalja. Kammiossa oleva tyhjä tila on noin Hiukkaskeräin HK-10 Pietiko Oy sivu 7 19 mm suurempi kuin Petrimalja. Tämän ansiosta törmäämättömät hiukkaset kulkeutuvat ilmavirran mukana seuraavaan kammioon. Näytteen vakioilmavirtauksesta huolehtii jatkuvakäyttöinen imupumppu. Virtausmäärä pidetään vakiona pumpussa olevalla säädettävällä kuristimella, jonka yhteydessä on virtausmittari. Virtausmäärää suositellaan kalibroitavaksi säännöllisesti. Suihkuaukon mitat ja hiukkaskoot / kammio Kammio Aukon koko (mm) 1 2 3 4 5 6 1.18 0.91 0.71 0.53 0.34 0.25 Hiukkaskoko (mikronia) 7.0 ja yli 4.7 - 7.0 3.3 - 4.7 2.1 - 3.3 1.1 - 2.1 0.65 - 1.1 Asennus Kammioiden aukot tulee puhdistaa ja desinfioida joka käytön yhteydessä. Mieto pesuaine ja lämmin vesi käyvät puhdistamiseen. Saippuan voi poistaa pitämällä kammiota juoksevan kuuman veden alla tai upottamalle ne puhtaaseen veteen ultraäänipuhdistimeen. Joka kammion suihkusikoista täytyy poistaa kaikki materiaali. Jos reiät ovat tukossa, ne voi puhdistaa paineilmalla tai freonipistoolilla. Juuri ennnen käyttöä pyyhi kaikki pinnat 70 % isopropanolilla käyttäen sideharsoa. Hiukkasekeräimen toimitukseen kuuluu keräin, virtausmittarilla varustettu imupumppu, joka on säädetty ilmamäärälle 28.3 l / min. , kantolaukun, kytkinkellon ja jatkojohtokelan pumpulle. Petrimaljoja ei toimitukseen kuulu, koska maljat saadaan viljelyn suorittavasta laboratoriosta. Keräin asennetaan käyttökuntoon asettamalla Petrimalja ilman kantta pohjalevyn päälle siten, että malja lepää kolmen metallitapin päällä. Aseta kammio 6 Petrimaljan päälle, Aseta toinen Petrimalja kammion 6 päälle ja jatka kunnes kaikki 6 maljaa on laitteessa. Aseta sisäänmenokansi kammion 1 päälle ja sulje laite. Petrimaljojen tulisi olla huoneenlämmössä ennen keräimeen asettamista. Yhdistä poiston yhdysputki imupumpun tai muun imulähteen pohjalaattaan. Näytteenotto. Liitä kytkinkello jatkojohdon pistukkaan ja varmista, että kello on asennossa OFF. Kytke pumppu kytkinkellon pistukkaan. Aseta kellon käynnisys 2 minuutin päähän ( jotta sinulla on hyvää aikaa asettaa kello) Aseta pysäytysaika halutuksi ( eli 12 Hiukkaskeräin HK-10 Pietiko Oy sivu 8 minuutin päähän, jos haluat 10 minuutin näytteenotttoaikaa). Kytke kello automaatille ja käynnistä kello ( run). Kellon asettaminen on helpointa, jos et kytke kelloon paristoja. Tällöin kello aloittaa aina ajasta nolla, kun se kytketään jännitteeseen. Näyttenoton jälkeen pura laite, ja poista Petrimaljat yksitellen ja merkitse jokaisen maljan kanteen näytteen numero ja kammion numero. Pumpun huolto. Moottori ja pumppu ei tarvitse voitelua. Pumppu on tehtaalla kalibroitu virtaukselle 28,3 l/s. Mukana olevalla työkalulla on mahdollista säätää kuristinta. Pumpussa olevassa virtausmittarissa on punainen viiva 28,3 l/min kohdalla. Virtausmittarin kartion paksuimman kohdan tulee olla punaisen viivan kohdalla. Alustetut Petri-maljat Käytettävät petrimaljat saa viljelyn suorittavasta laboratoriosta. Tälläisia ovat muuunmuassa Turun yliopiston aerobiologian laitos, ja Kuopion aluetyöterveyslaitos. Porvoon aluetyöterveyslaitos toimittaa myös alustettuja maljoja itse viljeltäväksi.
© Copyright 2024