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새로운 샘플러: 바이오-루미센스 상용 면봉 키트를 이용한 공기 중 세균의 신속한 측정방법
김도헌,오재호,Milad Massoudi Farid,신동민,최상수,황정호,변정훈 한국대기환경학회 2021 한국대기환경학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.10
코로나19 사태가 지속됨에 따라 실내외 공기중 미생물(바이오 에어로졸) 감지에 대한 관심도가 계속해서 높아지고 있다. 실내외 공기질을 포집하고 측정 및 감지하기 위한 방법들은 많이 있지만, 포집부터 감지하는데 걸리는 시간이 길어 실시간으로 정확한 실내외 공기질 측정은 어려운 상황이다. 이를 극복하기 위한 대안으로 바이오-루미센스 반응을 통해 미생물을 측정하는 상용 ATP 측정 면봉 키트를 사용하여 5분 만에 목표로 하는 크기의 에어로졸 내 바이오 에어로졸의 포집 및 측정이 가능한 샘플러를 제작하였다. 샘플러의 구조는 유입구, 면봉 포집부와 증기 발생기, 디퓨전 드라이어, 펌프, 배출구로 되어 있고 유입구에 임팩터를 장착하여 에어로졸의 크기에 따른 포집을 할 수 있다. 이후, CFU (Colony Forming Unit)과 RLU (Relative Light Unit)의 관계, 바이오 에어로졸 농도와 RLU의 관계를 확인하여 해당 샘플러의 타당성을 증명하고 사용 프로토콜을 최적화 하였다. 해당 샘플러와 앤더슨 임팩터로 다중 이용 시설인 신촌역, 영남대 병원 등에서 필드 테스트를 하였고, 바이오 에어로졸의 여부를 RLU 데이터와 CFU 데이터를 통해 측정할 수 있었으며, 필드에서의 RLU와 CFU 값의 상관관계를 알 수 있었다. 따라서 해당 샘플러를 사용하여 측정된 RLU 값을 통해 공기중 미생물의 농도를 대략적으로 알 수 있어 실내외 바이오 에어로졸을 포함한 공기질 정보를 실시간으로 보다 빠르고 쉽게 알 수 있게 된다. 그리고 임팩터를 장착시켜 목표로 하는 크기의 에어로졸 포집 및 측정이 쉽게 가능하여 바이오 에어로졸을 보다 효율적으로 분석할 수 있게 된다.
Mohamadi Nasrabadi, Ali,Han, Jang Seop,Massoudi Farid, Milad,Lee, Sang-Gu,Hwang, Jungho Informa UK (TaylorFrancis) 2017 AEROSOL SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.51 No.12
<P>For rapid and effective detection of airborne microorganisms, it is preferable to remove dust particles during the air sampling process because they can reduce the detection accuracy of measurements. In this study, a methodology of real-time separation ofaerosolized Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) andpolystyrene latex (PSL) particles of similar size was investigated. These two species represent biological and non-biological particles, respectively. Due to their different relative permittivities, they grasp different numbers of air ions under corona discharge. After these charged particles enter a mobility analyzer with airflow, in which an electric field is applied perpendicular to the airflow, the S. epidermidis and PSL particles separate, due to the difference in their electric mobilities, and exit through two different outlets. Purities and recoveries for S. epidermidis and PSLat their respective outlets were determined with measurements of aerosol number concentrations and ATP bioluminescence intensities at the inlet and two outlets. The results were that purities for PSL and S. epidermidis were 70% and 80%, respectively. This methodology provides a rapid and simple way to increase the detection accuracy of bacterial agents in air.</P>