Temperatura e umidade ambientais são fatores chave que afetam o efeito da amostragem do amostrador de micróbios de ar, que afetam diretamente a eficiência da amostragem (proporção de captura de micróbios), a taxa de sobrevivência de micróbios (número de micróbios que podem ser cultivados após a amostragem) e a precisão dos resultados finais de teste, alterando a própria atividade dos micróbios, as propriedades do fluido do ar e as funções dos componentes principais do amostrador. Os mecanismos específicos de impacto são os seguintes:

Efeito da temperatura no efeito da amostragem: o papel central na "atividade microbiana" e nas "propriedades físicas do ar"

A temperatura afeta indiretamente a captura e retenção de micróbios pelo amostrador, alterando o estado fisiológico (sobrevivência / inatividade) dos micróbios e a densidade e viscosidade do ar:

Ambiente de alta temperatura (geralmente > 35 ° C): redução da taxa de sobrevivência dos micróbios, que pode reduzir a eficiência da amostragem

Redução da sobrevivência microbiana:

A temperatura de sobrevivência adequada para a maioria dos micróbios no ar (como bactérias, esporos de fungos) é de 20 a 30 ° C, altas temperaturas podem acelerar a degeneração das proteínas microbianas e danos ao ácido nucleico - por exemplo, amostragem em ambientes de 40 ° C, a taxa de sobrevivência de bactérias (como E. coli, Staphylococcus) pode cair de 80% para abaixo de 30% à temperatura normal, resultando em "colônias cultivadas após amostragem" muito menor do que o número real de micróbios no ar, com "falsos negativos" ou "resultados baixos".

Especialmente para os "micróbios não bactérios" (como vírus da gripe, leveduras), a desativação é mais rápida a altas temperaturas e é quase impossível detectar através de culturas posteriores.

Alterações nas propriedades físicas do ar que afetam a eficiência da captura de amostragem:

O aumento da temperatura reduz a densidade do ar e a viscosidade (por exemplo, a densidade do ar a 20 ° C é de 1,205 kg / m³ e a 35 ° C é de 1,145 kg / m³). Se o amostrador é "tipo de impacto" (como o amostrador Anderson, através de fluxo de ar de alta velocidade para atingir os micróbios no meio de cultura), a viscosidade reduzida do ar pode levar a um ligeiro aumento da velocidade do fluxo de ar, que pode fazer com que algumas partículas micróbios minúsculas (como partículas de vírus de < 1 μm) devido à falta de inércia, não podem impactar efetivamente na superfície do meio de cultura, em vez disso, escapar com o fluxo de ar, reduzindo a eficiência da amostragem.

Ambiente de baixa temperatura (geralmente < 10 ° C): inibir o metabolismo microbiano e aumentar o risco de falha dos componentes do amostrador

Metabolismo micróbio inibido, sobrevivente, mas difícil de cultivar:

A temperatura baixa inibe a atividade enzimática dos micróbios, deixando-os em "estado de sono" (por exemplo, esporas de fungos, bactérias bactérias), embora não desativados a curto prazo, mas depois da amostragem, se a cultura convencional é realizada diretamente (por exemplo, cultura termostática de 37 ° C), a velocidade de recuperação dos micróbios em sono é lenta, o que pode levar a "poucas colônias quando o tempo de cultura é insuficiente", erroneamente julgado como "baixa concentração de micróbios no ar".

Por exemplo, a amostragem de bactérias em ambientes de 5 ° C requer um tempo de cultivo prolongado (de 24h para 48h) para recuperar a atividade, caso contrário os resultados serão 30% -50% inferiores.

Função anormal da peça do amostrador:

Se o amostrador contém "componentes de controle de fluxo de ar" (por exemplo, medidor de fluxo, anel de vedação do corpo da bomba), a baixa temperatura pode levar ao endurecimento do anel de vedação de borracha, aumento da viscosidade do líquido no medidor de fluxo (por exemplo, líquido de trabalho do medidor de fluxo do rotor), afetando a estabilidade do fluxo de ar - por exemplo, o medidor de fluxo mostra um fluxo de amostragem de 28,3 L / min (fluxo padrão), o fluxo cai para 25 L / min devido ao aumento da viscosidade do líquido, o que resulta em uma redução das partículas microbianas capturadas em um período de tempo unitário e resultados de amostragem sistematicamente baixos.

Efeito da umidade no efeito da amostragem: o papel central na "forma das partículas microbianas" e no "mecanismo de captura de amostragem"

A umidade afeta diretamente a eficiência da amostragem e a sobrevivência dos micróbios, alterando o "estado de reunião de partículas" (partículas individuais vs partículas reunidas) e a "adsorção do meio de amostragem" (como a capacidade de absorção de umidade do meio de cultura, membrana de filtro) dos micróbios do ar:

Ambiente altamente úmido (umidade relativa RH > 80%): Reunião de partículas microbianas, falha de absorção de umidade do meio de amostragem

Reunião de partículas microbianas para capturar flutuações de eficiência:

Em ambientes altamente úmidos, pequenas partículas microbianas no ar (por exemplo, 1-5 μm de bactérias, esporos de fungos) podem ser "reunidas" pela condensação de vapor de água, formando aglomerados de partículas maiores (por exemplo, 5-10 μm).

Para "amostradores de impacto": grandes aglomerados de partículas têm maior inercia e são mais fáceis de atingir a superfície do meio de cultura, e a eficiência da amostragem pode aumentar a curto prazo (por exemplo, quando RH = 90%, a eficiência de impacto é 20% maior do que quando RH = 50%); No entanto, se as partículas de reunião forem grandes demais (> 10 μm), podem ser interceptadas pelo "filtro frontal" do amostrador (usado para filtrar a poeira) e, em vez disso, não podem entrar na área de amostragem, resultando em uma redução da eficiência.

Para "amostradores de membrana de filtro" (por exemplo, captura de micróbios por filtro microporoso): as partículas de reunião bloqueiam facilmente o orifício da membrana de filtro (por exemplo, a membrana de 0,45 μm é bloqueada por partículas de reunião de 5 μm), o que resulta em maior resistência ao fluxo de ar, diminuição do fluxo posterior da amostragem, redução da captura de micróbios e distorção do resultado.

Absorção de umidade no meio de amostragem, que afeta a sobrevivência e a cultura de micróbios:

Alta umidade pode levar à absorção excessiva de umidade do "meio de cultura" do amostrador (como a placa de agar do amostrador de impacto) ou do "meio de adsorção" (como a membrana de filtro) - o meio de cultura de agar suaviza e licua após a absorção, e os micróbios se espalham facilmente com o líquido após o impacto, resultando em "sobreposição de colônias" (vários micróbios formam uma grande colônia), não é possível contar com precisão; A absorção da membrana aumenta a adesão aos micróbios, mas a umidade excessiva pode levar a ambientes anaeróbicos que desativam os micróbios anaeróbicos (como a maioria das bactérias) e reduzem a taxa de sobrevivência.

Ambiente de baixa umidade (umidade relativa RH <30%): desidratação microbiana, partículas fáceis de adsorção eletrostática

Desidratação dos micróbios e redução da sobrevivência:

Em ambientes com baixa umidade, a umidade do ar é muito menor do que a atividade de umidade dentro das células microbianas (a maioria das necessidades de atividade de umidade microbiana > 0,85), os micróbios podem ser rapidamente desidratados (como rugas na parede celular bacteriana, degeneração da casca do vírus), especialmente "micróbios sem bactérios / pódulas" (como Streptococcus pneumoniae, vírus da gripe), após amostragem em ambientes com RH = 20%, a taxa de sobrevivência pode ser inferior a 10%, o que resulta em resultados de teste muito baixos.

Mesmo os esporos fúngicos resistentes à seca (por exemplo, os esporos de tricolose), a exposição prolongada a ambientes com baixa umidade pode resultar em uma diminuição da taxa de germinação devido à desidratação e uma diminuição do número de colônias durante a cultura.

partículas microbianas com eletricidade estática, perda de adsorção:

A condutividade do ar em ambientes de baixa umidade é pobre, partículas microbianas (especialmente esporas de fungos não polares, partículas de vírus) são fáceis de atrito (por exemplo, com moléculas de ar, atrito na parede interna do amostrador) com eletricidade estática e, em seguida, são adsorvidas na "parede do tubo de entrada", "parede interna do medidor de fluxo" ou "corpo de suporte de membrana de filtro" do amostrador, não podem chegar ao meio de amostragem (por exemplo, meio de cultura, membrana de filtro) - por exemplo, quando RH = 25%, cerca de 30% das partículas bacterianas de 1 μm serão adsorvidas pela eletricidade estática na parede do tubo de entrada, o que resulta na captura real de apenas 70% do valor teórico, o desvio do resultado é significativo.