La temperatura y la humedad ambiente son factores clave que afectan el efecto de muestreo del muestreador de microorganismos del aire, que afecta directamente la eficiencia del muestreo (proporción de microorganismos capturados), la supervivencia microbiana (número de microorganismos cultivados después del muestreo) y la precisión de los resultados finales de la prueba cambiando las tres vías principales de la propia actividad microbiana, las características de los fluidos del aire y las funciones de los componentes centrales del muestreador. Los mecanismos de impacto específicos son los siguientes:

I. el efecto de la temperatura en el efecto de muestreo: el núcleo actúa sobre la "actividad microbiana" y las "características físicas del aire"

La temperatura afecta indirectamente el efecto de captura y retención del muestreador sobre los microorganismos cambiando el estado fisiológico (supervivencia / inactivación) y la densidad y viscosidad del aire:

1. ambiente de alta temperatura (generalmente superior a 35 ° c): reducir la supervivencia microbiana puede reducir la eficiencia del muestreo

Disminución de la supervivencia microbiana:

La temperatura de supervivencia adecuada para la mayoría de los microorganismos del aire (como bacterias, esporas fúngicas) es de 20 - 30 ° c, y las altas temperaturas aceleran la degeneración de proteínas microbianas y el daño de ácidos nucleicos - por ejemplo, en un ambiente de 40 ° c, la tasa de supervivencia de bacterias (como Escherichia coli, estafilococos) puede reducirse del 80% a temperatura ambiente a menos del 30%, lo que resulta en "un número de colonias cultivadas después del muestreo" muy inferior al número de microorganismos en el aire real, con "falsos negativos" o "resultados bajos".

Especialmente para los "microorganismos no esporádicos" (como el virus de la gripe, las levaduras), la inactivación es más rápida a altas temperaturas y es casi imposible detectarlo a través de cultivos posteriores.

Los cambios en las características físicas del aire afectan la eficiencia de la captura de muestreo:

El aumento de la temperatura puede reducir la densidad del aire y la viscosidad (por ejemplo, la densidad del aire a 20 ° C es de 1.205 kg / mwh, y a 35 ° C se reduce a 1.145 kg / mwh). Si el muestreador es "impactante" (como el muestreador anderson, que impacta microorganismos en el medio de cultivo a través de un flujo de aire de alta velocidad), la reducción de la viscosidad del aire puede provocar un ligero aumento de la velocidad del flujo de aire, lo que puede hacer que algunas partículas microbianas (como las partículas virales de menos de 1 μm) no puedan impactar eficazmente en la superficie del medio de cultivo debido a la inercia insuficiente, sino que escapan con el flujo de aire, lo que reduce la eficiencia del muestreo.

2. ambiente criogénico (generalmente menos de 10 ° c): inhibir el metabolismo microbiano y aumentar el riesgo de fallo de los componentes del muestreador

El metabolismo microbiano se inhibe, sobrevive pero es difícil de cultivar:

Las bajas temperaturas inhiben la actividad enzimática del microorganismo, lo que le permite entrar en un "estado de hibernación" (como esporas de hongos, bacilos), aunque no se inactiva a corto plazo, si se realiza directamente un cultivo convencional después del muestreo (como un cultivo a temperatura constante de 37 ° c), la lenta recuperación del microorganismo latente puede conducir a "un bajo número de colonias cuando el tiempo de cultivo es insuficiente" y se juzga erróneamente como "baja concentración microbiana en el aire".

Por ejemplo, las bacterias muestreadas en un ambiente de 5 ° C necesitan prolongar el tiempo de cultivo (de 24 H a 48 h) para recuperar su actividad, de lo contrario los resultados de la prueba serán un 30% - 50% más Bajos.

Las funciones de los componentes del muestreador son anormales:

Si el muestreador contiene "componentes de control de flujo de aire" (como El medidor de flujo, el anillo de sellado del cuerpo de la bomba), las bajas temperaturas pueden causar el endurecimiento del anillo de sellado de goma, el aumento de la viscosidad del líquido en el medidor de flujo (como el líquido de trabajo del medidor de flujo del rotor), lo que afecta La estabilidad del flujo de aire - por ejemplo, El medidor de flujo muestra un flujo de muestreo de 28,3 L / MIN (flujo estándar), que en realidad se reduce a 25 L / MIN debido al aumento de la viscosidad del líquido, lo que resulta en una disminución de las partículas microbianas capturadas por unidad de tiempo y un resultado

II. el efecto de la humedad en el efecto de muestreo: el núcleo actúa sobre la "morfología de las partículas microbianas" y el "mecanismo de captura de muestreo"

La humedad afecta directamente la eficiencia del muestreo y la supervivencia microbiana cambiando el "estado de aglomeración de partículas" (partículas individuales frente a partículas aglomeradas) y la "adsorción del medio de muestreo" (como la capacidad de absorción de humedad del medio de cultivo y la película filtrante):

1. ambiente húmedo alto (humedad relativa RH > 80%): aglomeración de partículas microbianas, falla de absorción de humedad del medio de muestreo

Aglomeración de partículas microbianas, fluctuación de la eficiencia de captura:

En ambientes altamente húmedos, las partículas microbianas diminutas en el aire (como bacterias y esporas de hongos de 1 - 5 micras) se "aglomeran" debido a la condensación de vapor de agua, formando partículas más grandes (como 5 - 10 micras).

Para el "muestreador de impacto": las grandes masas de partículas tienen una mayor inercia y son más propensas a impactar en la superficie del medio de cultivo, y la eficiencia del muestreo puede aumentar a corto plazo (por ejemplo, cuando RH = 90%, la eficiencia del impacto es un 20% mayor que cuando RH = 50%); Sin embargo, si las partículas aglomeradas son demasiado grandes (> 10 micras), pueden ser interceptadas por el "filtro frontal" del muestreador (utilizado para filtrar el polvo), pero no pueden entrar en la zona de muestreo, lo que resulta en una disminución de la eficiencia.

Para los "muestreadores de membrana filtrante" (como la membrana filtrante microporosa para capturar microorganismos): las partículas aglomeradas pueden bloquear fácilmente el tamaño del agujero de la membrana filtrante (como la membrana filtrante de 0,45 micras está bloqueada por partículas aglomeradas de 5 micras), lo que resulta en un aumento de la resistencia al flujo de aire, una disminución del flujo en la etapa posterior del muestreo, una disminución de la captura microbiana y una distorsión de los resultados.

La absorción de humedad del medio de muestreo afecta la supervivencia y el cultivo de microorganismos:

La alta humedad puede causar una absorción excesiva de humedad del "medio de cultivo" del muestreador (como la placa de Agar del muestreador de impacto) o del "medio de adsorción" (como la película filtrante) - el medio de cultivo de Agar se suaviza y licua después de la absorción de humedad, y los microorganismos se propagan fácilmente con el líquido después del impacto, lo que resulta en "superposición de colonias" (varios microorganismos forman una gran colonia), que no se puede contar con precisión; La absorción de humedad de la membrana filtrante aumenta la capacidad de absorción de microorganismos, pero la humedad excesiva puede causar un ambiente anaeróbico, inactivando microorganismos aeróbicos (como la mayoría de las bacterias) y reduciendo la tasa de supervivencia.

2. ambiente bajo en humedad (humedad relativa RH < 30%): deshidratación microbiana inactivada, partículas fáciles de absorber electrostáticamente

La deshidratación microbiana es inactivada y la tasa de supervivencia disminuye bruscamente:

En ambientes bajos en humedad, la humedad del aire es mucho menor que la actividad hídrica dentro de las células microbianas (la mayoría de los microorganismos necesitan más actividad hídrica que 0,85), y los microorganismos se deshidratan rápidamente (como el colapso de la pared celular bacteriana, la degeneración de la capsídica viral), especialmente "microorganismos sin esporas / cápsula" (como estreptococos neumíticos, virus de la gripe), y la tasa de supervivencia puede ser inferior al 10% después de tomar muestras en un ambiente RH = 20%, lo que resulta en resultados de detección muy Bajos.

Incluso las esporas de hongos resistentes a la sequía (como las esporas de aspergillus), la exposición a largo plazo a ambientes bajos en humedad puede causar una disminución de la tasa de germinación debido a la deshidratación y una disminución del número de colonias en el cultivo.

Las partículas microbianas tienen electricidad estática y pérdida de adsorción:

En ambientes bajos y húmedos, la conductividad del aire es pobre, y las partículas microbianas (especialmente las esporas fúngicas no polares, las partículas virales) son propensas a la electricidad estática debido a la fricción (como la fricción con moléculas de aire, la pared interior del muestreador), que a su vez se absorbe en la "pared del tubo de admisión", "pared interior del medidor de flujo" o "soporte de la película filtrante" del muestreador, y no se puede llegar al medio de muestreo (como el medio de cultivo, la película filtrante) - por ejemplo, cuando RH = 25%, alrededor del 30% de las partículas bacterianas de 1 μm se absorben en la pared del tubo de admisión debido a la electricidad estática, lo que resulta en una captura real de solo el 70% del