生物气溶胶采样器助力集中空调通风系统军团菌快速检测
2023-09-17 来源:本站 点击次数:1470
一、军团菌的危害
军团病（legionnaires disease）是由军团菌属细菌（legionella）、主要是由嗜肺军团菌（legionella pneumophila）引起的一种细菌性呼吸道传染病，本病在全球普遍存在。由于军团菌肺炎与其他肺炎不易区别，且老年人容易受到侵犯，一旦患病，病情相当严重。如治疗不当，其病死率可高达15%~20%[1]。在北京、上海、广州、西安等城市地铁集中空调系统中军团菌检出率为28%-100%[2]。
二、集中空调通风系统军团菌检验标准
我国对于空气和集中空调通风系统中军团菌的检测已形成多项标准，其中有《GBT18204公共场所卫生检验方法》第3部分：空气微生物、第5部分：集中空调通风系统、第6部分：卫生监测技术规范，《WS394-2012公共场所集中空调通风系统卫生规范》等，标准要求军团菌“不得检出”。
三、《GB/T18204.5-2013公共场所卫生检验方法第5部分：集中空调通风系统》中军团菌检验方法及弊端
以《GB/T18204.5-2013公共场所卫生检验方法第5部分：集中空调通风系统》为例，对于空气和集中空调通风系统中军团菌定性测定工作主要分成“采样”和“检验”两部分。其中对采样仪器设备要求为：1）浓缩器：流量≥100L/min，直径0.3μm以上颗粒物捕集效率≥80%；2）采样器：液体撞击法，流量7L/min~15L/min，直径0.5μm以上颗粒物捕集效率≥90%。要求的采样量为：单个样品采集空气量1m³~2m³，每套空调系统选择3个～5个送风口[3]。另外，《GB/T18204.3-2013公共场所卫生检验方法 第3部分：空气微生物》中要求“室内面积不足50m2的设置1个采样点，50m2~200m2的设置2个采样点，200m2以上的设置3个～5个采样点”[4]。
按以上仪器设备性能结合要求的采样量计算，单个样品采样时间需要67~285min，每次检测任务根据所需样品数量，采样时间为67~285min的3~5倍。其中规定的检验方法为培养法，步骤为：酸处理→中和→GVPC平板接种培养10d→BCYE平板和BCYE-CYE平板接种培养2d→生化培养/血清学试验。每次检验时间需要12d以上。
四、军团菌检验新方法－快检法
我国对于空气和集中空调通风系统中军团菌的检测标准基本在2013年左右编制，2014年左右实施，距今已经有8年左右时间。近几年随着生物技术和工业水平的发展，市面上衍生了多种新的采样和检验技术及设备，可实现军团菌的快速检测。
采样设备以便携式大流量生物气溶胶采样器WA-400II为例，设备符合GB/T 38517-2020《颗粒 生物气溶胶采样和分析 通则》，属于离心式采样（大流量采样、液体介质），适用于真菌、病毒、毒素气溶胶采样。采样时无需预浓缩，直接将生物气溶胶采样到采集液中，流量达到400L/min，0.5μm以上颗粒物捕集效率大于54%，单个样品采样1~2m³的一倍仅需4.5~9min。
检验设备以Hydrosense军团菌检测试剂盒为例，采用胶体金法（抗原免疫法），无需经过实验室多天培养，现场25min快速出结果。检验时将样品经过过滤后，取100μL水样加入到免疫试剂条试纸上，反应25min，根据规定的位置出现的条带数判定为阴性（一条）或阳性（两条），操作简单，结果可视化。
五、国标法与快检法对比分析
我们就国标方法和本文所推荐的快检法进行简单对比分析，汇总如下：
六、军团菌快速检测方法的前景
大流量生物气溶胶采样器WA-400II配合Hydrosense军团菌快速检测试剂盒的方式，为空气和集中空调通风系统中的军团菌检测提供一个新思路，可在1h内完成采样到出检测结果全过程，大大降低检测所需人力物力成本，在满足“不可检出”的定性检验的原则下提供一个更便捷、快速、安全的方法。
军团菌快速检测胶体金法目前已收录于《DB11/T 485-2020 北京市集中空调通风系统卫生管理规范》附录G快检方法中。
参考资料：
[1] WS195-2001军团病诊断标准及处理原则
[2] 公共场所卫生标准与传染病防控技术培训班，金银龙主任课件《公共场所面临的挑战与对策》
[3] 《GB/T18204.5-2013公共场所卫生检验方法 第5部分：集中空调通风系统》
[4] 《GB/T18204.3-2013公共场所卫生检验方法 第3部分：空气微生物》
军团病（legionnaires disease）是由军团菌属细菌（legionella）、主要是由嗜肺军团菌（legionella pneumophila）引起的一种细菌性呼吸道传染病，本病在全球普遍存在。由于军团菌肺炎与其他肺炎不易区别，且老年人容易受到侵犯，一旦患病，病情相当严重。如治疗不当，其病死率可高达15%~20%[1]。在北京、上海、广州、西安等城市地铁集中空调系统中军团菌检出率为28%-100%[2]。
二、集中空调通风系统军团菌检验标准
我国对于空气和集中空调通风系统中军团菌的检测已形成多项标准，其中有《GBT18204公共场所卫生检验方法》第3部分：空气微生物、第5部分：集中空调通风系统、第6部分：卫生监测技术规范，《WS394-2012公共场所集中空调通风系统卫生规范》等，标准要求军团菌“不得检出”。
三、《GB/T18204.5-2013公共场所卫生检验方法第5部分：集中空调通风系统》中军团菌检验方法及弊端
以《GB/T18204.5-2013公共场所卫生检验方法第5部分：集中空调通风系统》为例，对于空气和集中空调通风系统中军团菌定性测定工作主要分成“采样”和“检验”两部分。其中对采样仪器设备要求为：1）浓缩器：流量≥100L/min，直径0.3μm以上颗粒物捕集效率≥80%；2）采样器：液体撞击法，流量7L/min~15L/min，直径0.5μm以上颗粒物捕集效率≥90%。要求的采样量为：单个样品采集空气量1m³~2m³，每套空调系统选择3个～5个送风口[3]。另外，《GB/T18204.3-2013公共场所卫生检验方法 第3部分：空气微生物》中要求“室内面积不足50m2的设置1个采样点，50m2~200m2的设置2个采样点，200m2以上的设置3个～5个采样点”[4]。
按以上仪器设备性能结合要求的采样量计算，单个样品采样时间需要67~285min，每次检测任务根据所需样品数量，采样时间为67~285min的3~5倍。其中规定的检验方法为培养法，步骤为：酸处理→中和→GVPC平板接种培养10d→BCYE平板和BCYE-CYE平板接种培养2d→生化培养/血清学试验。每次检验时间需要12d以上。
四、军团菌检验新方法－快检法
我国对于空气和集中空调通风系统中军团菌的检测标准基本在2013年左右编制，2014年左右实施，距今已经有8年左右时间。近几年随着生物技术和工业水平的发展，市面上衍生了多种新的采样和检验技术及设备，可实现军团菌的快速检测。
采样设备以便携式大流量生物气溶胶采样器WA-400II为例，设备符合GB/T 38517-2020《颗粒 生物气溶胶采样和分析 通则》，属于离心式采样（大流量采样、液体介质），适用于真菌、病毒、毒素气溶胶采样。采样时无需预浓缩，直接将生物气溶胶采样到采集液中，流量达到400L/min，0.5μm以上颗粒物捕集效率大于54%，单个样品采样1~2m³的一倍仅需4.5~9min。
检验设备以Hydrosense军团菌检测试剂盒为例，采用胶体金法（抗原免疫法），无需经过实验室多天培养，现场25min快速出结果。检验时将样品经过过滤后，取100μL水样加入到免疫试剂条试纸上，反应25min，根据规定的位置出现的条带数判定为阴性（一条）或阳性（两条），操作简单，结果可视化。
我们就国标方法和本文所推荐的快检法进行简单对比分析，汇总如下：
- 采样设备对比
| 采集方法 | 标准要求的采样器 | 便携式大流量生物气溶胶采样器WA-400II |
| 采样方式 | 采集到采样液中 | 采集到采样液中 |
| 设备组成 | 分富集器、采样器两部分 | 富集采样一体 |
| 采集流量 | 7~15L/min | 400L/min |
| 所需时间 | 67~285min | 4.5~9min |
| 优势 | 将军团菌从空气浓缩到采集液中，便于后期检验。 | 将军团菌从空气浓缩到采集液中，便于后期检验； 设备集成度高，减轻现场工作人员负担； 流量大效率高，大大缩短采集时间； |
| 弊端 | 设备便携性略差； 流量小，采样时间长； |
/ |
- 检测方法（设备）对比
| 检测方法 | 标准要求 | Hydrosense 军团菌检测试剂盒 |
| 检验方法 | 培养法 | 胶体金法（抗原免疫法） |
| 检出率 | >64% | >80% |
| 实验条件 | 专业的实验室和操作人员 | 无需专业人员、实验室 |
| 所需时间 | 12d | 25min |
| 成本 | 相近 | |
| 优势 | 有检出即是活菌 | 1) 便携的一次性套件，操作简单，无需专业的操作人员和实验室； 2) 无污染，对操作人员无危害； 3) 25min内快速出结果，风险管控更及时，降低危害； 4) 可以检出休眠菌； 5) 灵敏度高，检出限100CFU/L； |
| 弊端 | 1) 需要专业的操作人员、实验室； 2) 出结果需要12d，如果是阳性样本，期间危害一直存在； 3) 检出率仅>64%，易漏检； 4) 无法检测休眠菌，存在假阴性，易造成对群众的安全隐患； 5) 实验废液/废料存在污染，需要特殊处理； |
1) 有特定抗原检出时报阳性，无法区分活菌和死菌，存在假阳性； 2) 只能测I型，虽然军团菌中90%以上是I型，但不能排除存在漏检； |
六、军团菌快速检测方法的前景
大流量生物气溶胶采样器WA-400II配合Hydrosense军团菌快速检测试剂盒的方式，为空气和集中空调通风系统中的军团菌检测提供一个新思路，可在1h内完成采样到出检测结果全过程，大大降低检测所需人力物力成本，在满足“不可检出”的定性检验的原则下提供一个更便捷、快速、安全的方法。
军团菌快速检测胶体金法目前已收录于《DB11/T 485-2020 北京市集中空调通风系统卫生管理规范》附录G快检方法中。
参考资料：
[1] WS195-2001军团病诊断标准及处理原则
[2] 公共场所卫生标准与传染病防控技术培训班，金银龙主任课件《公共场所面临的挑战与对策》
[3] 《GB/T18204.5-2013公共场所卫生检验方法 第5部分：集中空调通风系统》
[4] 《GB/T18204.3-2013公共场所卫生检验方法 第3部分：空气微生物》
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