一种自动化阻湿态微生物穿透检测仪的制作方法

1.本发明属于医疗检测器械技术领域，具体涉及一种自动化阻湿态微生物穿透检测仪。
2.发明背景
3.(一)相关产品简介
4.手术衣、手术单和洁净服在临床中具有重要作用，用于降低医务人员接触病原微生物的风险，同时也能降低病原微生物在医务人员与患者之间相互传播的风险。其中阻湿态微生物穿透是衡量产品性能的重要指标。目前欧盟对阻湿态微生物穿透检验的方法完全基于操作人员手动检测，其具体检验方法是：(一)前期制备：配置浓度为5.0
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103～1.5
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104孢子/ml的萎缩芽孢杆菌悬浮液作为挑战菌，选取检品关键部位裁切5片25cm
×
25cm作为试件。取经灭菌的载菌材料聚氨酯膜，可浸湿膜面朝上放置于已灭菌托盘上，在膜中心直径14cm区域涂布1ml挑战菌悬液，晾置干燥备用。(二)试验过程：将试件覆盖在菌片上，于菌片上加一层hdpe膜，并用外环夹紧，作为试验组件。在湿态阻菌仪转盘上放入tge琼脂培养皿，去盖，加上试验组件，加至压力为3n的试验指开始试验，在转速为60r/min转台上保持15分钟。同法操作，5个培养皿完成一组试验。其余四片试件，同法操作，每片试件使用一张新菌膜。(三)培养与结果：将培养皿放入生化培养箱中，37℃倒置培养24h。取出，培养皿中心15mm半径区域内的菌落数不计，计数每只培养皿中萎缩芽孢杆菌菌落数，并按相应公式计算阻湿态微生物穿透率。
5.(二)相关产品现有检测/检验/分析方法简介及存在的问题或不足
6.现有的阻湿态微生物穿透检验仪存在以下不足：
7.1、检验工作强度高。整个检验过程需要7个小时，要求操作人员持续在实验台前作业，易导致操作人员出现疲劳的问题。
8.2、人工操作误差风险。在换取培养皿及试验组件的过程中易出现人员手指误触现象，使试验结果出现误差。
9.3、工作效率低。试验操作时间长，人员无法同时进行其他试验，工作效率低下。


技术实现要素：

10.本发明提供了一种自动化阻湿态微生物穿透检测仪，降低了人工操作时长，增加了工作效率，降低工作时长的同时，也避免了操作人员出现疲劳的情况，减少了操作时出现误差的几率。
11.为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种自动化阻湿态微生物穿透检测仪，包括负压柜和测仪主体，所述测仪主体置于负压柜内，所述测仪主体包括有底座、转盘和两组机械臂，所述转盘置于底座上方，所述转盘上方设有水平杆，所述水平杆端部装有一个垂直试验指，所述水平杆前半部分设有电驱动升降杆用于垂直控制试验指，水平杆后半部分由外向轮所引导，所述水平杆外向轮与电驱动升降杆之间设有配重，所述底座设有电子计时器；所述机械臂固定在负压柜内部，机械臂高度可调节，且两组机械臂端部设有机械
手。
12.进一步的，所述负压柜门由可便于操作人员观察内部情况的透明材料支撑。
13.进一步的，所述垂直试验指可拆卸，其尾端设有弹力平衡套、头部为半径11mm的抛光半球体。
14.进一步的，所述转盘为电驱动、定时器控制，转盘上可安装一个琼脂培养皿，另设有可用于固定试验组件的圆柱体。
15.进一步的，所述其中一组机械臂相连有一电驱动、定时器控制的圆形培养皿托盘架，且托盘内划分组设置区域。
16.进一步的，所述托盘内其中一组区域设置为两固定点位。
17.本发明的有益效果在于：
18.自动化阻湿态微生物穿透检测仪降低了人工操作时长，增加了工作效率，降低工作时长的同时，也避免了操作人员出现疲劳的情况，减少了操作时出现误差的几率；
19.1、利用本发明可以大大减轻试验人员的工作负担，实现操作过程的自动化，简化工作流程和操作。
20.2、本方法可以减少人员操作引起的误差，增加实验数据的可靠性和真实性。
附图说明
21.图1为本发明整体结构示意图；
22.图2为本发明测仪主体结构主视图；
23.图3为本发明测仪主体结构俯视图；
24.其中：a、负压柜；b1、测仪主体；b2、机械臂；c、培养皿托盘架；1、配重；2、水平杆；3、弹力平衡套；4、垂直试验指；5、外向轮；6、转盘；7、电子计时器；8、电驱动升降杆。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。
26.实施例：
27.(一)详细阐述本专利方法的具体分析步骤、参数等(实施例)，达到本领域人员可据此重复实施的程度。
28.关于阻湿态微生物穿透检测仪：
29.本仪器包括负压柜a及设置于所述负压柜a中的测仪主体b1。负压柜a提供负压清洁环境，确保在测试过程中不受外界影响，同时保护操作人员，避免细菌外漏。负压柜a门由透明材料(如玻璃)支撑，以便于操作人员观察。
30.测仪主体b1包括有转盘6和两组机械臂b2。电驱动、定时器控制的转盘6可安装一个14cm直径的琼脂培养皿。水平杆2的端部装有一个垂直试验指4，可使试验指从旋转60r/min琼脂培养皿中心向周边作侧向的往复运动。水平杆2前半部分用一个电驱动升降杆8控制垂直试验指4对材料施加的3.0n的作用力，水平杆2后半部分被一个以5.6r/min的旋转的外向轮5所引导。垂直试验指4可拆卸，头部为半径11mm的抛光半球体。该转盘6另有一圆柱体，直径9cm、高4cm；锥形钢环，总共为800g，用于固定试验组件。
31.该设备有两组机械臂b2，每一机械臂b2的高度均可调节，且各自配有十字型机械手。一号机械臂上机械手用以抓放试验组件，二号机械臂上机械手用以抓放琼脂培养皿。二号机械臂相连的有一电驱动、定时器控制的圆形培养基托盘货架，托盘内划分为6组，其中5组用来放置试验所需琼脂培养皿，另外1组用来放置已完成试验的琼脂培养皿。培养基托盘货架与二号机械臂相连处的2组区域设置为两固定点位a与b，用以机械手在试验前后抓取及放置琼脂培养皿。
32.1菌液制备
33.试验前一天，取储存在冷藏箱中109孢子/ml的萎缩芽孢杆菌atcc93721ml，用9ml 96％的乙醇稀释，并用菌落计数法来测定其浓度，37℃下培养24h。试验当天用蛋白胨水稀释至5.0
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103～1.5
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104孢子/ml的最终浓度用于接种。
34.2菌片制备
35.无菌环境下打开贴附在纸上的聚氨酯膜，将涂有孢子的载菌材料片的一面朝上，纸面朝下。在菌片材料上标记与琼脂培养皿相对应的接种面积。在该区域涂布1.0ml萎缩芽孢杆菌菌悬液。置于56℃干燥约30分钟直到完全干燥，菌片制备好后当日使用。
36.3试验组件
37.试件的尺寸应为25cm
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25cm。将圆柱体放在内环中央，再将试件覆盖在圆柱体和内环上，将除去贴附纸后的菌片染菌面向下放在试件上。最后在聚氨酯膜上覆盖一层hdpe膜，向下推紧外环，使三层材料牢固地夹在两个环之间，完成一个试验组件。同法操作完成其余四个试验组件。
38.4试验步骤
39.将试验所用试验组件及琼脂培养皿放置于负压柜a柜体内。其中试验组件放置于柜体工作台上，琼脂培养皿每5个一组按顺序放置于培养基托盘货架上。用二号机械臂上机械手将培养基托盘货架上a点位区域的第一个琼脂培养皿带盖放在转盘上，松开培养皿底部，抓取培养皿盖并抬起。用一号机械臂上机械手抓取第一个试验组件，使其轻搭在第一个取下盖子的琼脂培养皿上，松开试验组件并抬起。电驱动垂直试验指4位置降至皿口内侧的hdpe膜上，使试件与琼脂表面接触。试验仪器运行15min。转台的转速为60r/min。
40.15分钟后，一号机械臂上机械手下降至固定位置1抓取试验组件并抬高，二号机械臂上机械手下降至固定位置2，微微松开机械手将皿盖盖在培养皿上，从旋转盘6上抓取第一个培养皿底部，放置在培养基托盘货架上b点位区域上。同前法操作将a点位区域的第二个培养皿放在旋转盘6上并抬起。对后面的四个培养皿用同一个试验组件执行上述步骤，总共使用五个培养皿。在同一试验组件操作完成时，一号机械臂抓取试验组件将其放置在工作台上，并抓取一新的试验组件使其轻搭在琼脂培养皿上，松开试验组件并抬起。其余四个试验组件同样按上述方法各运行五个培养皿各15min。总共使用五个试验组件。将经过试验的琼脂培养皿从货架上取出，放置于37℃环境中培养24h，观察结果。
41.5试验结果测定及计算
42.对培养皿中萎缩芽孢杆菌菌落数进行计数，培养皿中心15mm半径区域内的菌落数，因过度生长或重叠不能计数的，均不计入结果。对所得数值按照公式(1)计算每个试样的阻微生物湿态穿透率pn(％)：
43.44.pn：每个试样的阻微生物湿态穿透率
45.s:5个培养皿上计数的菌落总数
46.i:菌片上加入的1ml挑战菌菌悬液孢子数
47.计算5个试样的平均值作为阻微生物湿态穿透率p(％)
48.(二)针对前述问题、不足、缺陷等，利用实验数据证实本专利方法(实施例)在包括更安全、更环保、成本更低等在内的所有有益效果。
49.1、利用本发明可以大大减轻试验人员的工作负担，实现操作过程的自动化，简化工作流程和操作。
50.2、本方法可以减少人员操作引起的误差，增加实验数据的可靠性和真实性。
51.(三)必要时，描述对照实施方案。
52.试验对照材料为涤纶平纹织物，可高压灭菌，表面电阻率最大不超过1011ω，在0.1kpa条件下，透气性速度为10mm/s，重110-120g/m2，无化学处理，无染色。或者用经试验验证精度相当或更高的对照材料。
53.试验前一天，用9ml 96％的乙醇稀释1ml 109孢子/ml的萎缩芽孢杆菌atcc9372，37℃下培养24h。试验当天用蛋白胨水稀释至5.0
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103～1.5
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104孢子/ml的最终浓度。无菌环境下打开聚氨酯膜，将涂有孢子的载菌材料片的一面朝上，纸面朝下。在菌片材料上标记与琼脂培养皿相对应的接种面积。在该区域涂布1.0ml萎缩芽孢杆菌菌悬液。置于56℃干燥约30分钟直到完全干燥备用。裁取25cm
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25cm的对照材料试件，将圆柱体放在内环中央，再将对照材料试件覆盖在圆柱体和内环上，将除去贴附纸后的菌片染菌面向下放在试件上。最后在聚氨酯膜上覆盖一层hdpe膜，向下推紧外环，使三层材料牢固地夹在两个环之间，完成一个试验组件。同法操作完成其余四个试验组件。
54.将试验所用试验组件及琼脂培养皿放置于负压柜a柜体内。其中试验组件放置于柜体工作台上，琼脂培养皿每5个一组按顺序放置于培养基托盘货架上。用二号机械臂上机械手将培养基托盘货架上a点位区域的第一个琼脂培养皿带盖放在转盘上，松开培养皿底部，抓取培养皿盖并抬起。用一号机械臂上机械手抓取第一个试验组件，使其轻搭在第一个取下盖子的琼脂培养皿上，松开试验组件并抬起。电驱动试验指位置降至皿口内侧的hdpe膜上，使试件与琼脂表面接触。仪器运行15min。转台的转速为60r/min。
55.15分钟后，一号机械臂上机械手下降至固定位置1抓取试验组件并抬高，二号机械臂上机械手下降至固定位置2，微微松开机械手将皿盖盖在培养皿上，从旋转盘上抓取第一个培养皿底部，放置在培养基托盘货架上b点位区域上。同前法操作将a点位区域的第二个培养皿放在旋转盘上并抬起。同前法操作将第二个培养皿放在旋转盘上并抬起。对后面的四个培养皿用同一个试验组件执行上述步骤，总共使用五个培养皿。在同一试验组件操作完成时，一号机械臂抓取试验组件将其放置在旁边试验台上，并抓取一新的试验组件使其轻搭在琼脂培养皿上，松开试验组件并抬起。其余四个试验组件同样按上述方法各运行五个培养皿各15min。总共使用五个试验组件。将经过试验的琼脂培养皿放置于37℃环境中培养24h，观察结果。测定菌落数并按照公式计算对照材料的阻微生物湿态穿透率p(％)。
56.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行
任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。