吸入药物喷雾气溶胶粒径谱仪

通过喷雾干燥配制可吸入药物没有什么比在山上徒步旅行和呼吸新鲜空气更让我喜欢的了。事实上，我们呼吸的空气会超过一整个肺，因为普通人每分钟吸入 7 到 8 升空气，相当于每天吸入大约 11000 升。这种无意识的吸入和呼出过程对我们的健康至关重要，并确保身体细胞获得所需的氧气来发挥作用。肺通过气体交换过程吸收氧气，气体交换发生在肺中数以百万计的小气囊(称为肺泡)中。肺泡如此之多，如果你把它们平摊开来，它们会覆盖一个网球场那么大的区域。当我们吸气时，空气沿着我们的气管进入我们的肺部，通过两条被称为支气管的管道，这些管道分支成更小的细支气管，并在微小的肺泡群中结束。每个肺泡都被称为毛细血管的小血管网络所包围。肺泡壁的厚度约为人类头发的 1/50，允许气体通过肺泡壁进入毛细血管中的血液。进入血液的氧气与血红蛋白结合，通过心脏输送到身体的所有细胞。药物制造商利用这种高效的运输系统，制造出可吸入的干粉药物(通常直径小于 5 微米)，小到足以通过上呼吸道和支气管。当颗粒沉积在肺部后，它们需要溶解在肺泡内衬的薄层中，然后它们才能被吸收到血液中。一旦进入血液，它就可以被运送到目标部位，最终，药物被代谢并从体内排出，通常是通过肝脏和肾脏。可吸入的干粉药物(通常直径小于 5μm)足够小，可以通过上呼吸道，然后溶解在肺泡内壁的薄层中，在那里它们可以被吸收到血液中。我相信你可以想象，制造足够小的粒子来穿过这个管道网络不是一件简单的任务；然而，这种传输系统的几个优点使这些工作都是值得的。对于需要立即治疗的问题，如哮喘发作，肺部是理想的递送系统。口服的药物必须经过消化系统才能生效；在这个过程中也有活性成分的损失。有些递送系统更容易设计和制造，但它们也有缺点。病毒传递系统简单，最大的优点是在人体组织中转染效率高；然而，病毒的毒性可以引发免疫反应，并且预先存在的抗体可以中和传递系统及其携带的分子，从而降低治疗效率。非病毒输送系统已被用于规避这些问题。脂质、聚合物和肽基系统可以被修改，用以提高生物相容性，增加内化，并定制药物输送的确切要求。这些类型的材料用于药物颗粒的配方，并用于包封或携带药物，保护其免受降解，并增强其在肺部的吸收，在病毒传递系统中发挥病毒的作用。干粉肺输送最常见的辅料之一是乳糖。基于脂质、聚合物和肽的系统可以被修改，用以提高生物相容性，增加内化，并定制药物传递的确切要求。乳糖具有几种有利的材料特性，使其成为可吸入药物的理想材料。它是美国食品药品监督管理局（FDA）批准的载体，因为它在给药后具有的无毒和易于降解的性质。其他美国食品药品监督管理局（FDA）批准的载体包括亮氨酸、甘露醇、葡萄糖、海藻糖和蔗糖。乳糖是理想的，因为它粘性比其他糖更低，并且具有更高的玻璃态化转变温度，在喷雾干燥时易于流动成粉末。雾化用于制造一系列可吸入粉末，包括多肽、抗生素、疫苗和生物可降解的载体颗粒。这些药物可以针对全身的疾病，但它们对治疗囊性纤维化、哮喘、慢性肺部感染、肺癌和结核病的肺部特异性应用尤其有益。使用喷雾干燥技术制造可吸入药物涉及到通过在不同固体浓度的水中溶解活性成分(药物、纳米颗粒)和赋形剂(乳糖或其他)来制备水溶液。偶尔在溶液中加入乙醇来促进蒸发。所得的喷雾干燥粉末由旋风分离器分离并收集在容器中。有几种常用的分析方法用于表征喷雾干粉，例如：扫描电镜分析粒子形态与大小激光衍射颗粒大小安德森撞击器细颗粒部分X射线衍射非晶/结晶状态差示扫描量热仪玻璃态转变温度气体吸附水分含量卡尔费休水分仪水分含量使用喷雾干燥技术制造可吸入药物涉及到通过将活性成分(药物、纳米颗粒)和赋形剂(乳糖或其他)溶解在不同固体浓度的水中来制备水溶液还有其他方法可以制造用于肺部的可吸入药物，例如冷冻干燥和气流粉碎；然而，喷雾干燥与这些方法相比有许多优点。喷雾干燥能产生高度分散的粉末，而不需要冷冻干燥时所需的载体颗粒。射流铣削过程产生流动性能差的扁平颗粒。气流粉碎的乳糖具有结晶结构，而喷雾干燥的乳糖则是无定形的。无定形态复合物形成的原因是干燥过程迅速，蒸发和形成固相的时间很少。喷雾干燥制成的球形颗粒具有较低的接触面积和均匀的粒度分布，从而增加了可吸入的颗粒组分。喷雾干燥也是一种成本效益高的一步工艺，直接从液体到干燥配方，具有较高的工艺放大能力。喷雾干燥制成的球形颗粒具有较低的接触面积和均匀的粒度分布，从而增加了可吸入的颗粒组分。有四种策略可用于制造干粉配方。第一种是小的无载体药物颗粒，它是 1 到 5μm 的气溶胶粉末，是在日益狭窄的气道之外沉积的最佳尺寸。然而，这种小颗粒经常粘在一起，并且具有很强的凝聚力，流动性差。这可以通过使用小药物和更大的载体颗粒，从而改善药物经吸入器的流动。如前所述，乳糖是最常用的载体，通常设计为 50μm 至 80μm 的尺寸。在吸入过程中，较小的颗粒与载体颗粒分离并沉积在肺泡中。第三个策略是在吸入干粉气溶胶研究方面取得突破，涉及低质量密度(0.4g/cm)的大孔药物颗粒(5μm)。作为第一种策略的替代方案，这些较大的颗粒更容易聚集和分解，具有更好的流动性，并且可以逃避肺部的吞噬清除机制。最后一种策略是在药物的载体颗粒中使用胶囊化的纳米颗粒，并已成为大量研究的课题。纳米医学是生物医学领域的一个新兴领域，由于上述肺给药的好处，已经提出了诸多肺给药的建议。然而，细小的颗粒大小限制了肺沉积，使它们在吸入后从肺部呼出。通过喷雾干燥将纳米颗粒结合到载体颗粒中，使其用于肺部药物递送成为可能。喷雾干燥的多功能性和对方法的高度控制使每种策略都成为可能，并且考虑到可吸入药物相对于其他更具侵入性的输送方式的优势，我期待着未来。▲小型喷雾干燥仪 S-300▲纳米喷雾干燥仪高性能款 B-90 HP

2012年5月新推出GRIMM EDM系列气溶胶粒径谱仪/在线环境颗粒物监测仪（德国GRIMM气溶胶技术公司研制生产）。该系列监测仪采用激光散射原理，可同时获得环境大气中PM10、PM2.5、PM1的质量浓度值，并可下载0.25 ~ 32 um范围的31个粒径通道数浓度值。EDM180型在线环境颗粒物/气溶胶粒径谱仪，符合欧洲标准EN 12341 (PM10) 和EN 14907 (PM2.5)，并获得美国EPA认证(PM2.5，认证号：EQPM-0311-195)。EDM180型粒径谱仪是目前唯一通过按重量参考认证的光学系统的环境颗粒物监测仪（PM10和PM2.5）。并成为仅有的一款通过认证的能够同时在线监测PM10和PM2.5的分析仪。

研究背景气溶胶对人体健康、气候变化及空气质量都有显著的影响，一个关键影响因素是其粒径。在进行相关研究时，需要以高时空分辨率的气溶胶粒径分布数据为基础，这些数据需要通过组建高密度的监测网络获取。扫描电迁移率粒径谱仪 (SMPS) 是一种常用的粒径分布测量仪器，通过对气溶胶进行荷电、筛分、计数来获得粒径分布。其结果准确，但是价格昂贵、尺寸较大，不适用于高密度的组网监测。已有仪器公司开发出了商业化的便携式 SMPS，但在提升了便携性的同时也牺牲了其结果的准确度。这种便携式 SMPS 的不确定度通常来源于使用单极荷电器对气溶胶进行荷电，这种荷电器因其尺寸小、荷电效率高而在便携式 SMPS 中常用，但也同时有荷电分布不稳定的缺点，而荷电分布正是获得准确粒径分布的重要参数。近日，清华大学蒋靖坤教授研究组展示了一种能够降低荷电过程带来的不确定度的新测量方法，包括使用大气天然离子对气溶胶的荷电和同时测量带正电和带负电的气溶胶粒径分布，将新方法应用于一台商用的便携式SMPS 以减少单极荷电器带来的不确定度。通过使用这种新的测量方法，研究组提高了便携式 SMPS 的性能，同时进一步减小了其尺寸，使其更适合于建立大气网格化监测设施。该文章题为 “Improving the performance of portable aerosol size spectrometers for building dense monitoring networks” (《研发适用于大气网格化监测的便携式气溶胶粒径谱仪》)，发表在期刊 Environmental Science: Atmospheres 上。论文详情本工作中，研究人员通过对一台商业化的便携式 SMPS 进行改造，实现了新方法的应用。该台便携式 SMPS 原本通过单极人工荷电器调节气溶胶的荷电分布，并测量带正电的气溶胶粒径分布，结合荷电分布反演得到全部气溶胶（带正电+带负电+不带电）的粒径分布，这也是大多数 SMPS 的常用方法。而大气中有天然离子在调节着气溶胶的荷电分布，即使不使用人工荷电器，同时测量带正电和带负电的气溶胶粒径分布就可以获知这一荷电分布，并用于数据反演，这一新方法已被应用于 SMPS 上并证明了可靠性。在本工作中，通过去掉便携式 SMPS 上单极荷电器进而使用天然大气离子荷电，并将原本的单极高压电源替换为双极高压电源，使新方法可以被应用于这台仪器。为了检验改造后的仪器性能，研究人员使用了大气气溶胶和室内气溶胶进行测试，并将改进前后的粒径谱仪测量结果与一套参考粒径谱仪的测量结果进行了比较。比较的指标包括分粒径段数浓度、几何平均粒径、几何标准偏差等刻画粒径分布的重要参数，改进后的仪器与参考仪器具有更好的一致性。图 1. 改造前后便携式 SMPS 与参考 SMPS 不同参数的对比，(a) 改造后, (b) 改造前总结展望在选择应用于高密度组网监测的粒径分布测量仪器时，一大挑战是在测量结果的准确性与仪器的便携性和易于维护之间找到一定平衡。现有的商用便携式 SMPS 具有很大的应用潜力，它们已经成功地将尺寸缩小到合理的范围，但是其常用的单极荷电器对测量结果造成了较大不确定性。在本工作中，研究人员展示了新测量方法在便携式 SMPS 中的应用，通过利用天然大气离子荷电和测量两个极性的带电气溶胶，改造后的仪器更紧凑，也可以获得更准确的结果。新方法的应用使便携式 SMPS 更接近于建立密集监测网络的理想仪器，未来也可以被应用于职业暴露监测、机载测量等应用场景。论文信息Improving the performance of portable aerosol size spectrometers for building dense monitoring networksYiran Li, Jiming Hao and Jingkun Jiang*Environ. Sci.: Atmos., 2023https://doi.org/10.1039/D2EA00163B 作者介绍李怡然 清华大学博士研究生第一作者，博士研究生，指导教师为郝吉明院士和蒋靖坤教授，主要研究方向为双极气溶胶电迁移率粒径谱仪研发与应用。郝吉明 清华大学教授合作作者，清华大学环境学院教授，中国工程院院士、美国工程院外籍院士。主要研究领域为能源与环境、大气污染控制工程。主持全国酸沉降控制规划与对策研究，为确定我国酸雨防治对策起到了主导作用。建立了城市机动车污染控制规划方法，推动我国机动车污染控制的进程。深入开展大气复合污染特征、成因及控制策略研究，发展了特大城市空气质量改善的理论与技术方法，推动我国区域性大气复合污染的联防联控。蒋靖坤 清华大学教授通讯作者，清华大学环境学院教授，清华大学科研院副院长、环境学院副院长和环境模拟与污染控制国家重点联合实验室副主任。从事气溶胶测量和颗粒物成因研究。承担了国家重点研发计划、基金委重大项目、国家重大科研仪器设备研制专项等任务。发表 SCI 论文 180 余篇，授权发明专利 10 余项。入选教育部长江学者特聘教授，获国际气溶胶领域 Smoluchowski Award 和亚洲青年气溶胶科学家奖。任 Aerosol Science and Technology 副主编和 ES&T Letters 编委。

喷雾干燥技术制备利福平可吸入干粉制剂结核是一种全球性健康问题，由结核分枝杆菌从感染者通过气溶胶形式传播到健康人肺部，随后发展为主要局限于肺部的坏死性肉芽肿性炎症，同时也影响人体的任何肺外部位。结核主要影响低收入国家，2018 年造成 1000 多万例新发感染和 150 多万人死亡。治疗药物敏感性结核病的推荐方法是口服多药治疗方案，包括异烟肼、利福平、吡嗪酰胺、乙胺丁醇和链霉素作为抗结核分枝杆菌的一线药物。目前的治疗方法面临着挑战，因为治疗方案冗长，药物在位于肺部干酪化病变内的细菌靶点的浓度低，导致细菌杀灭效率低，治疗失败，并出现耐药菌株。通过吸入途径直接给药到肺部局部感染部位可以治疗局部和全身性疾病。抗结核药物肺部给药可以在肺部实现高浓度，从而有效治疗结核病，使用比口服剂量更低的总剂量，同时避免口服途径的全身副作用。利福平是一种非常有效的一线抗结核药物，目前通过口服途径给药，剂量为每日 10mg/kg 体重，推荐的最大剂量为每日 600mg。利福平由于其对结核分枝杆菌的高效杀菌活性，在结核病治疗中发挥着重要作用，多年来一直是抗结核病方案的核心。利福平在人类中的长期使用历史以及有充分记录的安全性和有效性使其成为一种很有前途的肺部给药候选药物，因此，吸入型利福平剂型以前曾被探索用于结核病治疗，涉及：自组装纳米颗粒、脂质体干粉、聚合纳米和微粒到利福平负载胶束等。所有这些制剂都采用喷雾干燥或冷冻干燥来获得可吸入的干粉。这些技术产生的粉末通常是无定型的或含有无定型部分。干粉制剂中的无定型颗粒可以实现难溶性药物的更高溶解度和生物利用度，并且还以其在深肺给药的快速吸收而闻名。在这项研究中，我们报道了使用喷雾干燥技术，改良的溶剂-抗溶剂沉淀结合超声结晶，以制备用于结核病治疗的高剂量利福平无定型和不同晶型干粉可吸入制剂；同时又比较了晶体剂型与非晶形利福平剂型的粉体性能、体外雾化性和雾化稳定性等性质差异。 1实验材料和方法材料：利福平（英国药典，BP 级）、磷酸二氢钠（试剂级）、正磷酸（HPLC 电化学级）、六水硝酸镁、硅油、3 号 HPMC 胶囊、甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、制水系统（Millipore miller-q）本实验使用结晶技术和喷雾干燥技术制备了 3 个批次的 4 种不同的可吸入利福平干粉制剂，如表 2。并将获得的粉末制剂收集在螺旋盖玻璃小瓶中，在室温（22±3℃）下存储在干燥器中，然后进行药物含量、粒径、粒径分布、粉末密度和流动性、颗粒形态、颗粒溶解度、XRPD、DSC、TGA 等的粉体表征研究。结晶方法：将利福平添加到玻璃瓶中的结晶溶剂中，并使用磁力搅拌器搅拌 30min，以避免形成团块并使利福平均匀分散。然后将药物悬浮液转移至浴式超声波仪中 30min，温度保持在 25℃ 到 30℃ 之间，使利福平的固态转变来实现结晶。经肉眼观察证实，结晶发生在超声 30min 内。然后，将悬浮液在 25℃ 下以 200rpm 离心 5min 以从溶液（上清液）中分离颗粒（沉淀物）。分离上清液，将沉淀物重新悬浮于去离子水中，涡旋混合 30s，在 25℃ 下以 2000rpm 再次离心 5min。获得的上清液与沉淀物分离，将沉淀物进行干燥得到结晶粉末。喷雾干燥方法采用 BUCHI Mini Spray Dry B-290 以高性能气旋闭合模式连接到 B-295 惰性回路进行工艺研究，具体操作：干燥 90% 乙醇溶液，进口温度 90℃，吸气率为 90%（约35m3/h），进料速率 2.0ml/min，0.7mm 不锈钢喷嘴。出口温度在 67-70℃。▲ BUCHI Mini Spray Dryer B-290 & 295 2结果与讨论工艺回收率和粉体颜色分析：由表 2 可知四种不同工艺制备的粉剂制剂中，每种配方在 3-4g 的批量下，利福平粉末的百分比产率均超过 74.8%，所有配方的百分比产率的标准偏差均＜5.0，表明批次间变化较小。RIF C2、RIF C3 的工艺成品率显著高于 RIF A，说明结晶法的活性原料损耗量低于喷雾干燥法， RIF C1 的工艺成品率高于 RIF A，但差异不显著。干燥的粉末有其特有的颜色，其中 RIF C1 和 RIF C2 在目测上似乎相似，如图 1 所示。干粉颗粒尺寸分布和药物含量分析：表3中列出了不同配方在工艺条件下获得的粒径和药物回收率。喷雾干燥法和结晶法制备的粉末粒径D50都小于5 μm。粉末制备后，立即通过HPLC法分析利福平的平均药物含量值，所有配方中平均药物含量值在99.5%至100.7%之间，完全满足药典规定要求。粉体粒子形态分析：如图2所示，与喷雾干燥的颗粒在形状上呈褶皱，类似于文献中报道的非晶形喷雾干燥利福平颗粒的形态。在喷雾干燥过程中，来自喷嘴尖端的液滴在其表面含有高浓度的溶质，这增加了局部粘度，并有助于形成一定厚度的壳层，溶剂通过该壳层快速蒸发，导致中空颗粒坍塌，最终形成褶皱颗粒。结晶法制备的颗粒 SEM 图像显示出与喷雾干燥颗粒不同的形貌。在结晶法制备的颗粒中，RIF C1 和 RIF C2 呈长方体形状，具有结晶性。通过对两种配方的 SEM 图像的进一步比较，RIF C2 颗粒被拉长，而 RIF C2 颗粒被拓宽。然而，两种制剂中的粒子均呈立方体形状。在另一种通过结晶制备的粉末制剂 RIF C3 的情况下，观察到颗粒呈片状，类似于 Son 和 McConville 在其研究中报道的利福平二水合物结晶颗粒。粉体密度和流动性：通过喷雾干燥和结晶后获得的粉末配方，堆密度和振实密度与供应商的利福平相比显著降低，见表 4。对于相同尺寸的颗粒，较高的流动性可能对应较好的气溶胶性能。因此，在制备粉末制剂中，具有最低振实密度的 RIF A 有望显示出最佳的雾化性能。粉体溶解性：溶解性是可吸入粉末的一个重要特性，可调节吸入后药物的溶出度，肺内停留时间和生物利用度，因此也被用于不同剂型的比较。因此，评估可吸入药物粉末的水溶性是很重要的。在制备的利福平制剂中，与无定型利福平制剂 RIF A 相比，RIF C1 和 RIF C2 在水中的溶解度较低，如表 5 所示。这符合理论概念，即与结晶形式相比，无定型形式以更高的自由能状态存在，因此是一种具有更高水分的亚稳定形式，溶解度比结晶形式更稳定。利福平干粉体外沉积或气溶胶雾化分析：通过喷雾干燥和结晶制备的利福平粉剂在 NGI 不同阶段的体外沉积模式研究如下图 Fig. 7A，计算得到的体外雾化参数如图 Fig. 7B 所示。与结晶粉末相比，无定型粉末在吸入器装置中的滞留较高，这导致结晶粉末与无定型配方相比具有显著较高的发射剂量。无定型与晶形粉末配方之间发射剂量的这些差异支持无定型粒子往往具有较低的发射剂量，这是由于这些粒子中较高的表面静电荷增加了粉末的聚集性和内聚性。然而，一旦颗粒从吸入器装置中释放出来，我们发现无定型颗粒在 NGI 阶段 1 中的滞留量较低，而结晶粉末在阶段 1 中的沉积量较高。所有制剂的细颗粒部分-直径≤5 μm差异无统计学意义。但 RIF A 的 MMAD 值显著低于 RIF C1、RIF C2 和 RIF C3，表明通过喷雾干燥制备的利福平无定型剂型的体外雾化能力总体优于结晶剂型。 3结论在这项研究中，来自新西兰奥塔哥大学的科学家们使用喷雾干燥和结晶技术制备了可吸入的利福平粉末制剂，以分别获得无定型和结晶剂型的利福平，用于大剂量输送到肺部。本研究制备的利福平粉剂有希望用于进一步的体外和体内研究，以研究它们的溶出性能；与肺细胞系的相互作用；以及吸入后的安全性和药代动力学。本研究中报告的用于生产利福平粉末的喷雾干燥技术和结晶方法是新颖和有前景的，为利福平口服制剂的开发提供一些思路。综上，使用瑞士步琦喷雾干燥技术，可以轻松获得 5μm 粒径以内的可吸入粉体，同时步琦具有高功率、强制冷、全回收、平台式的有机溶剂处理惰性循环装置系统，确保安全性，同时具有出口温度和样品温度双重监控设计，保护您的珍贵样品，如需喷雾干燥设备，请联系我们！ 4文献来源A study on polymorphic forms of rifampicin for inhaled high dose delivery in tuberculosis treatment

喷雾干燥技术制备裸 siRNA 干粉吸入剂自从 RNA 干扰（RNAi）在 20 多年前被发现以来，利用这种基因沉默机制来治疗疾病引起了科学家的关注。小干扰 RNA(siRNA) 是一类双链 RNA 分子，长度为 20-25 个碱基对，类似于 miRNA，并且在 RNAi 途径内操作。它干扰了表达与互补的核苷酸序列的特定基因的转录后降解的 mRNA，从而防止翻译。因此它们可以被设计成沉默任何特定蛋白质的表达，通过 RNA 干扰沉默基因治疗各种呼吸系统疾病，这已在动物和临床研究中得到了广泛的研究。siRNA 是一种亲水性、带负电荷的大分子，不能穿透生物膜，需要一个递送载体来促进细胞摄取，以便 siRNA 在细胞中发挥其基因沉默作用。在许多体内研究中，siRNA 与递送载体结合，并通过静脉给药，递送载体可保护 siRNA 免受核酸酶降解和血清蛋白结合。对于呼吸系统的局部效应，吸入是一种有利的给药途径。在酶活性最低的作用位点可以实现高药物浓度，其非侵入性提高了患者的依从性并降低了总治疗成本。肺部给药带来的另一个吸引点是，可能不需要专门的给药载体，而且裸 siRNA 可获得令人满意的基因沉默效果，这一点已在一些研究中得到证实。但关于 siRNA 的研究中，使用液体气溶胶的研究相对较多，干粉可吸入制剂研究较为有限，本篇文献中科学家重点研究了将裸 siRNA 以及和不同分散载体如甘露醇和L-亮氨酸通过喷雾干燥进行制剂来考察 siRNA 制备干粉可吸入制剂的可能性。 1实验材料和方法表1 显示采用超纯水溶解制备甘露醇、L-亮氨酸、 HSDNA 和 siRNA 水溶液，所有溶液的总溶质浓度均为 1.5% w/v。仪器参数：BUCHI Mini Spray Dryer B-290 & B-296 形成闭环模式加热温度80℃，吸气率为90%（干燥气流约35m3/h），进料速率 1.4ml/min,雾化气体流量 742L/h。双流体喷嘴，喷冒孔径 1.5mm。料液进行雾化干燥，得到的干燥粉末通过旋风分离器收集到玻璃小瓶中，粉末样品收集后室温下保存在带硅胶的干燥器中。将各粉体通过凝胶阻滞试验、粒度检测、SEM、XPS、PXRD 和 HPLC 等方式进行物理化学表征。▲ BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 & 296 2结果表2 通过激光衍射测量粉末的粒度，2% siRNA 的体积直径较大，范围为 2.6-8.0um，可见随着配方中 L-亮氨酸含量的增加，粉末的粒径减小。▲ BUCHI Mini Spray Dry B-290 & 296图1 采用凝胶阻滞试验检测喷雾干燥后 siRNA 的结构完整性。所有三种粉体中的 siRNA 均保持完整，喷雾干燥后未观察到降解。图2 采用 HPLC 色谱检测结果与凝胶阻滞测定结果一致，从喷雾干燥后造粒粉体中获得的 siRNA 光谱和喷雾干燥前的相应料液中获得的光谱几乎相同（峰重叠）。图3 通过 SEM 观察粉体形态，无亮氨酸粉末显示相对光滑的表面球形，随着亮氨酸的增加，颗粒表面变粗糙，球形变差。当含有甘露醇和L-亮氨酸等质量制剂时，颗粒坍缩，失去球形。 3结论在这项研究中，香港大学和悉尼大学的科学家首次使用喷雾干燥技术将 siRNA 的裸形式配制成可吸入的干粉。研究了 siRNA 与甘露醇和 L-亮氨酸共混合后进行喷雾干燥造粒，过去没有 siRNA 载量 ＞2% w/w 的吸入型 siRNA 粉剂（含递送载体）的报道。同时 siRNA 经喷雾干燥后，即使没有通常用于络合或封装保护的 siRNA 的递送载体，也能成功保持其完整性；siRNA 粉末呈结晶状，残余水分低，这是稳定配方的关键特征，但含水量都在 5%以下，说明喷雾干燥具有良好的工艺可行性。最后掺入 L-亮氨酸富集在颗粒表面，显著促进了粉末的分散性，改善了 siRNA 粉末的雾化效果。并通过X射线光电子能谱检测，结果表明，L-亮氨酸在颗粒表面富集，作为分散增强剂，能够有效促进粉末的分散。再检测的不同 siRNA 配方中，含 50% w/w L-亮氨酸的 siRNA 表现出最佳的空气动力学性能，其高发射分数（EF）约为 80%，适度的细颗粒分数（FPF）约为 45%，对于干粉吸入剂具有很好实际参考意义。更重要的是，通过凝胶阻滞试验和 HPLC 评估，成功地保留了 siRNA 的完整性，确保了药物的活性！使用瑞士步琦喷雾干燥技术，可以轻松获得 1-5um 粒径的粉末颗粒，同时瑞士步琦提供低温条件下温和干燥生物制剂样品的多种解决方案，全新喷雾干燥仪 S-300 具有样品温度多重监控和保护工艺设计，保护您的珍贵样品，如需咨询相关内容更多干燥产品信息，请联系我们！ 4文献来源Inhaled powder formulation of naked siRNA using spray drying technology with L-leucine as dispersion enhancer

Winner311XP喷雾粒度仪助力雾化吸入式新冠疫苗研发截至6月16日，全球新冠确诊达到176303596例；死亡病例达到3820026例。现在成百上千万的确诊病例，数十上百万的死亡病例，在一条条的新闻报道前面，都成了冷冰冰的数字。看着它一天天的上涨，就仿佛急救室里，任你如何电击，也没有任何波澜的绿色线条，配着哔哔哔的仪器声，让人近乎窒息。幸运的是，我们生在中国。对于战胜新冠病毒疫情，除了治疗以外就是预防，研制有效的疫苗就是预防形式。6月3日中国工程院院士-陈薇院士提到，其团队正在研究双非疫苗，即非注射、非冷链疫苗。我们都知道现在疫苗都是通过注射，但其实还可以通过别的方式接种的，比如雾化吸入，其实雾化吸入疫苗早已经有过应用，比如流感疫苗就有注射、雾化吸入、鼻喷入等应用。吸入式疫苗是通过口腔、鼻腔等黏膜部位给药，刺激鼻腔黏膜和呼吸道黏膜产生免疫反应的疫苗类型，这种疫苗并非是新冠疫苗，在去年，流感疫苗就已经研发出鼻喷的疫苗剂型，通过鼻腔给药的方式让人体产生对流感病毒的免疫力。 鼻喷器也可以应用新冠疫苗方面 鼻喷疫苗使用的是“黏膜接种”技术。其中鼻喷流感疫苗早在2003年和2012年批准美国和欧盟这些发达国家就以批准使用，在全球范围内，鼻喷疫苗已经使用了数亿剂次，安全性已经得到了验证。下图装置为一种雾化给药装置，该装置由推杆，储液管，阻断器，伞状喷雾器，限位剂量器等零件组装而成。预期用途是将液体药剂转化为雾状粒子，并喷洒在人体表面组织（或器官）表面，使之充分接触，从而使给药效果大化。 鼻喷疫苗的优点 鼻腔给药雾化装置是一体化设计无污染风险；透气阻菌包装，微粒化喷头，药物快速吸收，无针无痛：伞状喷雾，不会对人体造成任何损伤、或刺激。准确给药，病人可自行用药；不需要无菌技术、静脉导管或其他侵入式装置；提高患者的依从性；简单易用、安全和方便；。 鼻喷疫苗产生效果的关键点 鼻喷式疫苗接种或者治疗给药最核心点是要让喷入鼻腔的雾化效果要好，而雾化效果的好坏关键点是：雾滴粒径、喷雾角、喷雾缕等指标。 有效雾化颗粒直径与其沉积部位的关系： 疫苗雾滴粒径大小和分布的重要性 雾化吸入治疗是呼吸系统疾病治疗方法中一种十分有效的治疗方法。雾化治疗一般采用雾化器将药液雾化成微小颗粒，使药物通过呼吸吸入的方式进入呼吸道和肺部，从而达到无痛和迅速有效治疗的目的。雾化的药物液滴的大小直接影响药物的吸收效果。如果液滴大，雾化快，导致患者吸入过多的水蒸气，使呼吸道湿化，呼吸道内原先部分堵塞支气管的干稠分泌物吸收水分后膨胀，加大呼吸道阻力，可能会产生缺氧现象，且会使药液结成水珠挂在内腔壁上，对药物需求量大，造成浪费的现象，并且对于疾病雾化治疗的效果不佳。所以，雾化出来的粒度决定了雾化器的治疗效果和质量。 Winner311XP喷雾粒度仪的作用 济南微纳颗粒仪器股份有限公司研究开发的Winner311XP喷雾激光粒度分析仪能够对雾化液滴、烟雾、油雾等雾滴颗粒的粒度分布进行快速准确的测试分析并给出测试报告。Win311XP喷雾激光粒度仪是以Mie散射为原理，针对国家药典中对吸入型气雾剂、喷雾剂、粉雾剂等粒度要求而研发的台式喷雾激光粒度仪，可以对各种小型喷雾装置进行测试，融和了济南微纳多种研发技术，外观小巧，能很好地对小型喷雾粒度进行测试，并实现数据的快速采集，能够可靠地在喷雾过程中实时连续测量雾化液滴的粒度分布，1分钟内即可完成测量，并提供详细的数据报告。能够有效指导生产厂家进行成品检验和科技研发。 Winner311XP喷雾粒度仪采用了单光束平行光路和双镜头双阵列探测器技术，保证了不同角度散射光的采集。激光器发出的细窄光束，通过扩束镜进行会聚后发散，然后再通过一个准直透镜将出射光变成平行光，当平行光束通过测试区域时，由于雾滴的遮挡，光束向四周散射，由于不同粒度的颗粒的散射角度不同，我们在光路的前方以及上方设计了多个探测器来收集不同角度的散射光，之后探测器将接收到的光信号传输转换为电信号并通过计算机进行计算，得出颗粒的粒度分布。Winner311XP喷雾粒度分析仪使用平行平晶来对平行光进行校准，并使用国家标样来对测试数据进行标定，能够很好地保证测试数据的准确性和重复性。 Winner311XP喷雾粒度仪测试步骤： 1 开启Winner311XP,首次使用时需要验证光路是否为平行光，在测试区域放置一块平晶，观察通过平晶前后面反射后的两个光斑重叠区域是否存在明暗相间条纹，如果是，就证明是光束平行性较好，满足测试要求，否则就需调节光路。 2 联机测试，观察背景是否为稳定、均匀的能谱图，否则需要调节探测器，使其中心小孔位于主光汇聚位置，并保证透过小孔的出射光斑为圆形光斑。光路正常后测试背景，背景测试完毕后进入能谱测试界面。 3 组装某医疗器械公司生产的雾化器，雾化杯里加入药液至刻度线，打开开关，预先雾化1-2分钟，使雾化气流稳定。 4 然后将雾化杯口对准winner311XP的测试区域，握住雾化杯，保持平稳，且保持每次测量时位置不变。当雾滴通过主光束时即开始数据采集，电脑开始显示采集到的能谱图，并在能谱图稳定后保存数据。 测试结果分析 由测试报告得出，该样品（雾化装置）的雾化粒径基本控制在10μm以内：D10值:小于2.587μm的粒径颗粒体积含量占全部颗粒的10%；D50值（中值粒径）:该样品的所有粒径的颗粒中，大于4.135μm的颗粒占50％，小于4.135μm的颗粒也占50％；D90值:小于6.334μm的粒径颗粒体积含量占全部颗粒的90%；平均粒径：该样品雾化后雾滴颗粒的平均粒径是4.320μm； 结论： 雾化液滴的粒度、雾化夹角、雾化缕直接关系到雾化治疗的效果好坏，通过激光粒度测试技术（Winner311XP激光粒度分析仪）能够快速准确测试分析雾滴粒径分布，重现性1%，并详细给出特殊尺寸的雾滴的累积百分数；通过喷雾图像采集分析系统（Winner311- Imaging）能够快速准确的测量雾化夹角，是测试雾化器雾滴粒径分布的一项新技术；能够为雾化器厂商提供准确的数据来检验雾化器的性能。

仪器信息网讯 7月30日，2010年全国质谱大会暨第三届华人质谱大会在长春国际会展中心盛大开幕，广州禾信分析仪器有限公司在会议期间向与会者介绍了最新推出的“移动式实时在线单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(Single Partical Aerosol Mass Spectrometer)SPAMS 05-- 系列”。其中SPAMS0515可实现单颗粒气溶胶粒径和化学成分同时检测；升级的SPAM0516除具有SPAMS0515功能外还可实现颗粒光学特性同步测定。SPAMS 05-- 系列　　SPAMS05 系列，采用空气动力学透镜、双光束粒径测量系统、激光电离系统及双极有网反射飞行时间质量分析器，融合国际上气溶胶真空采集、质谱分析检测的最新技术以及气溶胶光学特性和密度测量技术，是当前国内最复杂的商品化质谱仪器，国外同类进口产品售价在400万元左右。　　SPAMS05--系列的实时在线检测技术克服传统离线分析采样时间长、样品在采集、贮存和运输过程中可能发生如挥发、结晶、气-粒转化等反应的缺点，还原气溶胶单颗粒的真实状况，可灵活转场满足跨地区实验要求，为研究人员提供真实可靠的实时颗粒信息。广泛应用于大气环境监测、工业过程监测以及全球气候变化、大气化学、气溶胶药物-释放、吸入毒理学等研究领域，是功能强大而精准的新型分析测试工具。　　SPAMS05--系列移动式实时在线单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪，可根据用户的工作环境和研究要求定制或改制仪器、达到最优的检测效果。领先的质谱原创团队为用户量身定做最优的检测方案以及提供强大的技术支持。　　关于广州禾信分析仪器有限公司　　　　广州禾信分析仪器有限公司——坚持“做中国人自己的质谱仪”，是一家专门从事质谱类仪器研发、生产、销售及服务的高新技术企业。拥有自主知识产权的飞行时间、四级杆质谱及多种离子源核心技术。产品包括：工业在线气体检测系列、大气气溶胶在线分析SPAMS05--系列、500-10000分辨率飞行时间质谱检测器系列、四级杆检测器系列、离子源、高速数据采集卡、高精密电源等，同时为用户提供个性化服务，提供各种高端专用质谱仪器的定制服务。　　公司地址：广州科学城开源大道11号A3栋第三层　　电话：020-82071906(直线) 82071911、82071902(总机)—8017　　传真：020-82071902　　邮编：510530　　网址：www.tofms.net　　邮箱：hexintofms@163.com

由我司（青岛众瑞智能仪器有限公司）参与起草的《颗粒 微生物气溶胶采样和分析通则（GB/T38517-2020）》已于2020年3月6日正式发布，并将于6月1日正式实施。 本标准为环境空气中细菌、病毒、真菌和毒素等不同特性的生物气溶胶（也称之为空气微生物）的采样提供了采样方法和生物气溶胶的分析，其中，采样方法包括采样原理、采样器的选择和采样过程中应关注的问题；分析方法包括分析方法的类型、方法的适用性、分析结果的表达方式。 一 生物气溶胶采样方法及采样器 众瑞仪器相关产品 ZR-2000型智能空气微生物采样器是经精心研制的新型智能空气微生物采样器,主机配备不同的采样终端可以实现安德森采样、冲击式采样、过滤式采样等功能，做到一机多用，具有极高的性价比。该仪器可广泛应用于环保、医疗卫生、食品工业、发酵工业、制药工业、农牧业、工矿企业、劳动卫生以及其它相关研究部门。 1 撞击式采样原理：利用惯性作用，通过喷嘴、喷口或裂隙的加速作用把生物气溶胶粒子采集到固体介质表面的气溶胶采集方式。 众瑞仪器相关配件 ZR-A01型二级安德森采样头是微生物采样专用器皿，采用惯性撞击原理，既能测定空气中微生物的总数，又能区分可吸入微粒和不可吸入微粒的数量。采样头每级中放置一个装有琼脂培养基的培养皿，用于收集空气中的微生物粒子，采样过程中，微生物粒子会随气流的撞击留在培养基上，随后培养皿取出培养后，可进行菌落总数统计或单独菌落分析。技术特点：?标准撞击法筛孔式工作方式。?标准二级分层生物气溶胶采样。 ZR-A02型六级安德森采样头是符合国际标准的多级采样装置，用于监测细菌和真菌的浓度和粒径分布，它可以真实模拟人类肺部的沉积情况进行采集所有微粒，无论物理尺寸、形状或密度，都具有较高的准确度和可靠性。采样头每级中放置一个装有琼脂培养基的培养皿，用于收集空气中的微生物粒子，采样过程中，微生物粒子会随气流的撞击留在培养基上，随后培养皿取出培养后，可进行菌落总数统计或单独菌落分析。技术特点：?标准撞击法筛孔式工作方式；?标准六级分层生物气溶胶采样； ZR-A05型八级安德森采样头是一个多孔、层叠碰撞(空气)取样器，通常用于环境中的需氧细菌和真菌浓度和颗粒大小分布的测量。该采样器可以根据人体肺部的沉积情况进行采集所有微粒，无论物理尺寸、形状或密度。采样器的每级中可放置一个装有琼脂培养基的培养皿，用于收集采样空气中的微生物粒子，微生物粒子会随气流的撞 击留在培养基上。随后培养皿可以取出，进行培养后，用菌落计算公式计算。技术特点：?标准撞击法筛孔式工作方式；?标准八级分层生物气溶胶采样； 2 冲击式采样能够使具有足够大惯性的生物气溶胶粒子撞击液体并进入液体介质中的气溶胶采集方式。 众瑞仪器相关配件 ZR-A03型冲击式采样头是微生物采样专用器皿，其工作原理是利用喷射气流的方式将空气中的微生物粒子采集于小量的采样液体中。在吸收瓶中加入采样液后，启动抽气动力，空气就从吸收瓶入口处进入，由于入气口末端喷咀孔径狭小，因而微生物气溶胶在此处流动加速，当速度达到一定程度后，空气中的微生物粒子被冲击到吸收瓶的采样液中，由于液体的粘附性，将微生物粒子捕获。 ZR-B01型空气微生物吸收瓶(AGI-30)是微生物采样专用器皿，其工作原理是利用喷射气流的方式将空气中的微生物粒子采集于小量的采样液体中。在吸收瓶中加入采样液后，启动抽气动力，空气就从吸收瓶入口处进入，由于入气口末端喷咀孔径狭小，因而微生物气溶胶在此处流动加速，当速度达到一定程度后，空气中的微生物粒子就冲击到吸收瓶的采样液中，由于液体的粘附性，将微生物粒子捕获。 ZR-B02型空气微生物吸收瓶(AGI)是微生物采样专用器皿，其工作原理是利用喷射气流的方式将空气中的微生物粒子采集于小量的采样液体中。在吸收瓶中加入采样液后，启动抽气动力，空气就从吸收瓶入口处进入，由于入气口末端喷咀孔径狭小，因而微生物气溶胶在此处流动加速，当速度达到一定程度后，空气中的微生物粒子被冲击到吸收瓶的采样液中，由于液体的粘附性，将微生物粒子捕获。 二 生物气溶胶采样方法的选择 新标准中，生物气溶胶细分为细菌、真菌、病毒及毒素四钟，采样方法主要分为定量、定性两种，以细菌为例（其他种类可点击“阅读原文”下载原文件查看）：

在昨日浦江创新论坛全体大会上，军事科学院研究员、中国科协副主席、中国工程院院士陈薇表示，正在申请雾化吸入式新冠疫苗紧急使用。吸入式新冠疫苗的研发初衷是什么？对于吸入药物的设计，粒度扮演了什么样的角色？一、吸入式新冠疫苗 vs 注射式新冠疫苗据陈院士介绍，吸入式新冠疫苗可以：强化免疫状态注射式新冠疫苗形成的体液免疫、细胞免疫，吸入式新冠疫苗还可形成黏膜免疫，这三重免疫是最理想的状态。减少药物剂量雾化吸入式疫苗只需针剂疫苗的五分之一的剂量。解决包装问题注射式新冠疫苗需要一瓶一瓶装，而雾化吸入式疫苗就可以解决目前疫苗瓶子的瓶颈问题。 二、吸入式新冠疫苗是如何作用的呢？雾化吸入治疗，是应用特制的吸入装置将药物以及溶剂，雾化成液体的微滴，吸入并沉积于各级气管、支气管、肺泡中，从而激发黏膜免疫。这种免疫是通过肌肉注射所不能带来的。通常，通过肌肉注射的新冠疫苗只能诱导体液免疫和细胞免疫。此外，使用雾化吸入方式免疫是无痛的，且拥有更高的可及性。该治疗方法是一种方便的局部给药的方式，与其他全身给药方式相比，药物以微滴的形式输送至呼吸道，具有副作用小，起效迅速等优势。 三、雾化吸入药物的粒度设计要求雾化吸入治疗，药物在肺部沉积的区域主要取决于吸入气雾剂中颗粒（液滴）的空气动力学粒径分布。颗粒的粒径分布须能达到设计要求，从而使药物能有效地沉积在肺部的目标靶位。一般认为粒径 0.5 - 7μm的药物微粒才能到达肺部发挥药效，其中大多数应在 5μm 以下，以确保药物能有效沉积到肺部起效。如下图：目前吸入制剂粒径分布测量方法主要有多级撞击器和激光衍射法两种。因激光衍射法具有测量速度快、粒级分级多，且实验操作简便等优势，是雾化吸入制剂研发和生产过程中进行快速的装置筛选、处方研究和质量控制的理想方法。四、雾化颗粒的粒度表征技术 德国新帕泰克 HELOS & INHALER 激光衍射粒度仪，专门针对干粉吸入剂DPI、定量吸入气雾剂MDI、雾化吸入溶液Nebulizer、柔雾剂Soft mist和喷雾器分析开发的粒径分析仪。能够实现在 0.25 - 1750μm 范围内的粒度测量。 采用新帕泰克专业的人工喉管以及泵系统完美连接，确保吸入测试条件符合要求，并且通过适配器可与各种不同的吸入装置适配，广泛应用于气雾剂装置的开发与评估、处方研究的粒度分析等。HELOS & INHALER 气雾激光粒度仪五、HELOS &INHALER 应用实例示例1：输出特性分析 | Nebulizer吸入药物雾化过程中，雾滴的量比较稳定，雾滴的粒度大小恒定一致示例2：输出特性分析 | DPI吸入过程中粒径的动态变化，0.4 秒后，活性成分API不再释放（红色曲线）示例3：局部作用吸入剂的粒度分析 | 支气管粒径分布结构清楚地将吸入剂的API与载体乳糖区分开。API约占药物体积的25％，平均粒径为 4 µm。示例4：全身作用吸入剂的粒度分析 | 细支气管API成分约占吸入药物体积含量的 15%， API的平均粒径约为 2.5 µm， 这样可以使药物更深地渗透到呼吸道，直至细支气管。德国新帕泰克 HELOS & INHALER，正在助力吸入式新冠疫苗的开发与评估，是加速气雾剂装置的开发与评估、处方研究，医药DPI、MDI以及Nebulizer等产品粒度分析的好帮手！

新冠病毒确认可通过气溶胶传播2019年末以来，新冠病毒的爆发性疫情对世界范围产生了巨大影响。该病毒也从最早的原始毒株不断变异，其主流毒株的传染性也逐渐增强。经过广泛的科学论证，普遍认为目前世界范围内流行的奥密克戎毒株既可以通过常见的飞沫、黏膜接触等传播，也可以通过气溶胶形式进行传播。2020年10月20日，世界卫生组织（WHO）认定气溶胶可以传播新冠病毒，在接下来的六个月里，通过官方文件确认了气溶胶可以携带病毒，并留在空气中。在我国2022年颁布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第九版）》中，也明确说明了传播途径包括“在相对封闭的环境中经气溶胶传播”。 01生物气溶胶什么是气溶胶？气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。其中，包含生物性物质的气溶胶，例如病毒、细菌、真菌、花粉、过敏原、立克次体、衣原体、动植物源性蛋白、各种菌类毒素和它们的碎片和分泌物等，被称作生物气溶胶。生物气溶胶主要来源于土壤、植被、水体等源排放和动物（包含人类）、医院、养殖场、垃圾填埋场、污水处理厂等源排放。生物气溶胶在传染病、公共卫生、大气环境、食品安全、生态环境、气候变化、生物反恐、疾病检测以及环境与健康等方面均有重要影响。生物气溶胶颗粒形成后，便可在较长时间内悬浮于空气之中并且保持感染活性，因此可持续产生感染风险。 根据科学研究，新冠病毒的粒径约为0.1μm，而新冠病毒也可能附着于其他气溶胶颗粒上，常见的生物气溶胶颗粒的直径范围在0.01~10μm之间，因此粒径范围在0.1-10μm之间的生物气溶胶均可能含有新冠病毒。而对于生物气溶胶的检测也构成了对流行病学调查、风险评估等工作的重要组成部分。不同于污染区域的表面采样或者对人筛查使用的鼻咽拭子采样，要实现对漂浮在空气中看不到摸不着的生物气溶胶进行检测，必须首先经过特殊的生物气溶胶采样器对生物气溶胶进行富集。 新型冠状病毒（图源：新型冠状病毒国家科技资源服务系统） 02捕获生物气溶胶 生物气溶胶是传播病毒细菌的方式，要如何对它进行捕获并进一步检测它呢？生物气溶胶采样器可以实现。生物气溶胶在空气中看不到、摸不着、闻不到，几乎无影无踪，在空气中直接对生物气溶胶进行详细生化指标测试极为困难，因此在很长一段时间内，人们对于空气中的生物气溶胶的性质知之甚少。为了研究空气中的生物气溶胶，就需要开发气溶胶采集器，通过物理方法将空气中微生物富集到采样载体上，以便于我们对空气环境中浓度低、颗粒小的微生物进行充分的分析研究。对于生物病原体的采集，要求采样器具有高效的采样效率、合理的粒径采集区间、优秀的工作稳定性与可靠性，且需要能够充分保持被采样物质的生物学特征，例如活性、核酸片段等信息，以用于后续细胞生物学和分子生物学方法的进一步研究。 03新冠病毒的气溶胶采样 疫情以来，大家对于核酸PCR检测已经再熟悉不过了，通过核酸PCR检测，能够发现人体中是否存在新冠病毒。对于人体新冠病毒的检测，通过咽拭子采样，其有严格的标准采样动作要求。同样，对空气中新冠病毒检测采样也有着严格的要求。 ①便于核酸PCR检测。对于空气中的细菌和真菌分析多采用传统的营养基培养计数法，但由于新冠病毒必须在生物体细胞内进行繁殖，不能在营养基上直接培养，因此针对新冠病毒筛查的气溶胶富集采样方法不应使用传统方法。核酸PCR检测是针对病毒含有的核酸进行检测分析，不需要培养病毒，并且具有非常高的灵敏度，因此适用于新冠病毒的检测。②采样方法不破坏病毒核酸。由于PCR检测的是新冠病毒的RNA核酸，因此采样方法应不破坏生物的分子结构和生物活性。③采样后样品体积小。PCR检测方法对于样品量体积需求低，往往只有200μL，为了更灵敏地检出可能存在的新冠病毒，气溶胶采集器的采样载体应尽可能做到体积小、采集效率高，液体采样基的采样后体积或者用于在洗脱固体采样基后得到的洗脱液体积宜小于1mL。④对于小直径气溶胶颗粒采样效率高，采样颗粒直径覆盖范围广。根据前文论述，粒径范围在0.1-10μm之间的气溶胶均可能含有新冠病毒，因此针对新冠病毒的气溶胶采样器应有效采集以上粒径范围的生物气溶胶。⑤采样流量大、可连续采样时间长。新冠病毒在空气中处于气溶胶状态时浓度往往较低。为了进一步提高生物气溶胶检测的灵敏度与覆盖范围，提高采样的时效性与可靠性，具有大流量采样能力和长时间采样可靠性的采样器，更适合实际应用场景的使用。⑥具有生物安全性设计。新冠病毒具有非常强的感染能力，对环境的采样载体应具有良好的生物安全性设计，采样之后采样载体能够充分密封保存，采样设备便于灭活洗消和更换耗材与一次性部件，避免采样载体或者误操作等因素造成对操作人员的潜在危险。⑦环境适应性好。我国由于地跨多个地理纬度，各地大气、温度环境各不相同。作为环境采样装置，应具有较好的温度、湿度、气压适应能力，尤其可以在低于零度的环境中使用，使用固体采样基的采集器在这方面具有优势。⑧结构简单，使用方便，采样载体易于保存。对于实际应用场景的采样，往往需要由一线防疫人员经过简单的训练即可正确操作使用，因此可靠、简单的结构搭配易于保存的固体采样载体更有利于生物气溶胶检测的广泛使用。 04不同类型的采样器及特点自然界中含有大量微生物气溶胶，其中粒径为0.1~10.0μm的微生物气溶胶与人类健康关系密切。空气中针对不同应用场景、不同目标微生物的气溶胶的采样方法种类繁多。根据采样原理的不同，国标GB/T 38517-2020中罗列出了多种常见的生物气溶胶采样器类型，主要分为撞击式采样器、冲击式采样器、过滤式采样器、离心式采样器、静电吸附采样器、自然沉降采样器等，以及基于这些原理的大流量采样器。 撞击式采样器撞击式采样器是一种利用惯性作用，通过喷嘴、喷口或裂隙的加速作用把生物气溶胶粒子采集到固体介质表面的气溶胶采样装置。撞击式采样器通常分为筛孔式和狭缝式，主要区别为气溶胶通过的喷嘴、喷口或裂隙形状不同，不同形状对应的采样流量也不同。安德森采样器是最常见的筛孔式采样器，使用层叠的带有不同孔径的筛孔收集不同粒径范围的气溶胶颗粒，工作流量一般为28.3L/min。作为一种可靠的空气微生物采样器，国际微生物会议和美国政府工业卫生学家协会推荐为标准空气微生物采样器，也是应用最广泛的空气微生物采样器。其通过直接将空气浮游菌采集到营养琼脂平皿上，采样后可直接进行培养，对在培养基上形成的菌落数进行计数即可以反推出采样时的浮游菌数量。但是这种采样器不能长时间工作，否则气流的冲击会造成营养琼脂平皿的过度失水。安德森采样器适用于对于医院、超净间、公共场所、制药车间等场所的浮游菌检测和相关科学研究。由于病毒必须在细胞内繁殖，使用琼脂平皿的安德森采样器不能有效地培养出病毒斑迹，同时为了适配比浮游菌颗粒更小的病毒气溶胶颗粒，对于包括新冠病毒在内的病毒采样往往使用经过特殊空气动力学设计、具有更大流量、采集颗粒能力更强的狭缝式撞击式采样器。撞击式采样原理图冲击式采样器冲击式采样器是一种利用气流对液体的冲击、清洗或雾化等原理，能够使具有足够大惯性的生物气溶胶粒子撞击液体并进入液体介质中的气溶胶采样装置。通常可以分为全玻璃液体冲击式采样器、气旋冲击式采样器等。这类采样器的最大特点是可将空气中的微生物直接富集到液体中，方便后续的试验分析，经常用于野外环境的采样和现场快速检测。但其采样流量小，多适用于高浓度的生物气溶胶采样，且采样液体积有限，随着采样的进行，液体会挥发，不能用于长时间、大流量的冲击采样。 冲击式采样器原理图过滤式采样器过滤式采样器又叫滤膜式采样器，是一种当生物气溶胶粒子通过各种滤材时，由于滤材小孔对粒子的阻留或／和滤材对粒子的静电吸引阻留作用，将粒子捕获在滤材上的采样装置。过滤采样被认为是最简单且有效的采样方式，其结构相对简单，通常由采样滤膜载体和气泵组成，可根据使用的需求，灵活调整采样流量。此类采样器具有采样效率高、流量可调节范围广、操作简单等特点，但受滤膜材质的影响，过滤式采样器采样效率在长时间工作后可靠性会下降，不适宜用于超过30min的长时间采样。 离心式采样器离心式采样器是一种让气体以高速旋转所产生的离心力将生物气溶胶粒子与气流分开并撞击到固体介质表面上或富集到液体介质里的采样装置。此类采样器也称之为气旋式采样器，多采用液体为采样介质，因其结构的差异又有湿壁气旋式和干壁气旋式之分。湿壁气旋采样器采样过程中，生物气溶胶颗粒接触湿的采样管内壁，进而进入采样液中。此种采样器的特点是采样效率高，采完后的液体样品可以直接用于后续试验分析，但也受到采样液易挥发、采样过程不稳定及易污染等缺点的限制。干壁气旋采样器采用旋风分离的方法，将生物气溶胶样品撞击进入采样液中，其能在一定程度上减少采样液挥发等问题，但对于0.5μm 以下粒子（例如病毒） 的采样效率往往较低。离心式采样器常用于环境中细菌、真菌、孢子等生物颗粒的采集与后续分析工作。 旋风分离技术原理静电吸附采样器：静电吸附采样器是一种使用多种方法使生物气溶胶粒子带上电荷，在电场的作用下通过静电吸附收集生物气溶胶粒子的采样装置。目前常用的带电方式是电极高压放电，但是该方法有可能造成生物体活性降低和结构破坏。静电富集采样往往被集成于长期连续工作的纸带式收集与监测系统之中。 自然沉降采样器自然沉降采样器是一种利用生物气溶胶粒子在重力作用自然下沉降到采样面（即微生物营养琼脂平皿表面）的采样器。其特点是等待菌体自行沉降，所需采样时间较长，采样效率低，且不能采集到长期漂浮在环境中的浮游菌。但是这种方法所需仪器设备少，可在部分场景下替代安德森采样器，常用于洁净间、医院等场所的辅助例行检查。类似于安德森采样器，其采用的培养基也不能用于培养病毒。 自然沉降采样 针对不同种类采样器的工作原理和特点，结合对新冠病毒采样的要求，下表对各类采样器对新冠病毒气溶胶采样的适用性进行了比较。 狭缝式撞击采样器安德森采样器冲击式采样器过滤式采样器离心式采样器静电吸附采样器自然沉降采样器采样后便于核酸PCR检测√❌√√√√❌不破坏病毒核酸√√√❌√❌√采样样品体积小√❌❌❌❌√❌采样效率高，采集粒径覆盖广√√√√❌√❌采样流量大√❌❌√√√❌可长时间连续稳定采样√❌❌❌❌❌√生物安全性设计√❌❌√√√❌环境适应性好√√❌√❌√√结构简单，使用方便，采样载体易于保存√√❌√❌√√综合对含有新冠病毒气溶胶的采样需求，狭缝式撞击式采样原理的采样器具有最好的适应性。 本节相关技术原理图片部分来自文献《Methods for Sampling of Airborne Viruses》，MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY REVIEWS, Sept. 2008, p. 413–444 05 BC500生物气溶胶采样器 BC500生物气溶胶采样器是基于狭缝式撞击式采样原理进行设计开发的一款高效、便携、全天候的大流量生物气溶胶采样器。该设备配备生物性气溶胶采样载体及洗脱液，可以满足以上对生物气溶胶颗粒采样的多方面要求，适用于如细菌、病毒、真菌、芽孢等生物气溶胶颗粒的富集采样。该设备可以单独使用，也可与生物气溶胶报警器联合使用，实现监控、报警、采样一体化操作，满足多种生物气溶胶采样的要求。其特点包括： l参考最新国标设计：《GB/T 39990-2021 颗粒 生物气溶胶采样器 技术条件》；l设备联动采样：可以和生物气溶胶报警器联用，在生物气溶胶报警器报警同时，触发启动生物气溶胶采样器自动实施；l采样效率高：对于小粒径气溶胶颗粒采样效率高；l环境适应性好：采样性能不受环境温湿度变化影响；l生物安全性高：采集后可保持密封状态，设备整体便于洗消；l人机工程设计：生物气溶胶采样载体便于安装，设备可单手携带、一键操作、移动采样；l运输方便：标配携行箱，适应铁路、水运、公路、空运等运输方式。

《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》试行第五版指出，经呼吸道飞沫和接触传播是主要的传播途径。气溶胶和消化道等传播途径尚待明确。那么，什么是微生物气溶胶，它有何特性？我们该如何防范气溶胶传播？跟着众瑞君一起看看吧！呼吸、说话都会产生微生物气溶胶1. 什么是微生物气溶胶？微生物气溶胶是指在1~100微米粒径范围内，其中包含细菌、古真菌、真菌孢子、花粉、病毒、活性生物分泌的有机物质以及植物或动物碎片和碎屑的颗粒物，是悬浮在空气中的微生物所形成的胶体体系。2. 微生物气溶胶是如何形成的？呼吸活动导致含微生物气溶胶的产生。当病人在进行呼吸、说话、唱歌、咳嗽、打喷嚏等呼吸活动时，会产生携带病原体的飞沫，由于人员的个体差异，在进行不同呼吸活动时呼气流速各不相同，所产生的飞沫数量和粒径分布也不同。飞沫主要受到重力和空气的拉拽力作用，大粒径的飞沫(100 微米)在重力作用下会在数秒内下沉到地面，100微米以下的飞沫在数秒内会蒸发干。由于飞沫中通常含有溶质（如氯化钠），飞沫蒸发干后会形成飞沫核．飞沫核的粒径通常小于5微米，飞沫核存在空气中，与空气的成分和大气水分混合，形成气溶胶，然后长时间悬浮于空气中，进行远距离传播。未与患者见面也会通过微生物气溶胶染疾3. 气溶胶内微生物的存活特性病人呼出的飞沫携带大量病原体，致病微生物离开其宿主并雾化成微生物气溶胶会受到各种环境因素的影响，随着时间的推移逐渐丧失活性。影响飞沫中病原体生存的因素包括飞沫中的介质、温度、相对湿度、氧敏感性以及紫外或电磁辐射。如果病原体在传播过程没有丧失活性且被易感染人员吸人一定剂量，那么就可能造成疾病感染。一般认为有包膜病毒（大部分呼吸道病毒、流感病毒，新型冠状病毒为有包膜病毒），在较低湿度下(20%～30%)存活时间较长。4.微生物气溶胶传播的距离空气传播的微生物气溶胶由称为液滴核（≤５微米）和液滴（＞５微米）的小粒子组成。气溶胶在气体介质中作布朗运动，液滴核可悬浮于空气之中达数小时甚至更久，不易因重力作用而沉降，从而造成远距离的传播；液滴可污染１米（３英尺）范围内的表面。这些气溶胶能作为潜在的感染物深入到肺泡中。所以易感染者即使未与患者见面也可以通过空气中悬浮的微生物气溶胶而感染疾病。微生物气溶胶在部分环境里容易再生5. 微生物气溶胶再生微生物气溶胶粒子一旦沉降于物表，落地变干的飞沫核或患者分泌物直接落地变干后，也可与尘埃混合在一起，如遇到风、扰动或各种机械力，如随着人员的快速走动、不合适的清扫，带菌的尘埃又会飞扬到空气中，产生再生气溶胶，这经常被忽视。微生物气溶胶粒子可沉积、悬浮、再沉积、再悬浮不停地播散，直至微生物粒子失去活性。微生物气溶胶的再生性决定了其感染的广泛性。因此，在医院环境或感染者生活或工作的环境，要充分估计微生物气溶胶的传播作用，强调空气消毒是必要的。6.了解微生物气溶胶及特性对传染病的预防和控制具有重要的意义随着城市化进程的加速，现代大城市拥挤状况的恶化，可能使得传染性疾病传播更加快速，尤其是呼吸道传播疾病。患有传染病的病人呼出气流中包含大量携带病原体的飞沫和飞沫核等，病原体通过生物气溶胶传播给易感染人群是呼吸道传染病传播的重要方式，了解人体呼出微生物气溶胶的蒸发、散布及微生物在其中的凋亡特性以及感染风险对于呼吸道传染病的预防和控制有着重要作用。相关问答如下气溶胶传播对我们的威胁是不是很大？要重视，但不必恐慌。气溶胶虽然容易形成，但要感染人并不容易，而且我们还有措施预防。一般的医用口罩可阻挡大部分气溶胶颗粒。由于一般气溶胶颗粒比较大，通常大于 10 微米、50 微米以上的最多，一般的医用口罩就可以阻挡。特别小的气溶胶微粒（半径小于 0.1 微米），重量轻，主要分布在高空（来自土壤的靠近地面），它们会随风飘走，被人呼吸到的可能性不大。另外，气溶胶质点比表面能很大，又有电荷，病毒很容易被破坏，存活度不高。对于非医务人员的普通人，在实际生活中，只有达到极高数量级的阈值，部分病毒才能由黏膜进入人体。而通过气溶胶形式悬停在衣物、皮肤的病毒，只有极微小的比例能通过手部触摸进入眼口鼻。这样的病毒量，引发疾病的可能性不高。气溶胶存在于空气里还能开窗通风吗？对于一般小区的居民，能开窗通风。要减少悬浮的气溶胶的影响，适当的通风措施是必要的。例如在建设医疗设施时，往往采用上进下出方式，替换房间内的污染空气。但需要注意，气溶胶是有可能随空气流动的，由于气流方向不当，可导致污染气溶胶流向干净的区域。如果有居家隔离者，必须单间隔离，或处在全屋出风的位置，公共区域或其它房间自然通风时必须关闭患者所在屋子门窗。同时注意不要用风扇等高流速设备通风，以免引起湍流，让本已沉降的微粒重新悬浮。如果在不通风的环境怎么预防？不通风的环境中，包含病毒的气溶胶会在空气中停留很久。比如，患者乘坐电梯后，电梯中就会有病毒的气溶胶，而由于空气流通较差，如果健康的人随后进入电梯，传染风险会增加。所以，进入电梯的人都建议佩戴口罩，不能因为电梯里面只有一个人就不戴。此外，含病毒的气溶胶可能沿中央空调系统、下水道系统等相对封闭的循环系统进入房间。需要特别注意的是全空气系统的中央空调，不同房间内空气会交叉流动，容易造成交叉污染。这类中央空调一般用于商场、机场、体育馆、礼堂、影剧院等场所，所以在疫情期间要停用。为防止下水道的气溶胶传播，需及时给地漏加水，形成有效的堵塞，以免气溶胶逆行进入室内。防臭地漏可有效避免气溶胶逆行。还有什么措施能预防气溶胶传播？关于这点，上海的发布会给了 7 个建议，做到「七个要」：一要取消一切人员聚集活动，要劝阻重点疫区的亲朋好友来访；二要常开窗，多通风，保持室内空气的流通；三要做好日常家庭消毒：对门把手、桌椅、马桶坐垫等重点部位用 75% 酒精或含氯消毒液擦拭消毒；四要讲个人卫生：饭前便后用流动的水、肥皂或者洗手液来洗手，咳嗽打喷嚏时用纸巾或手肘弯曲遮掩口鼻；五要避免空气和接触传播：家庭成员要避免接触可疑症状者身体分泌物，不要共用个人生活用品；就餐时，公筷分餐，快进食，少说话，相互交流不宜近，避免握手和拥抱，拱手微笑讲礼仪；六要严格做好居家隔离：外来人员要配合相关调查，准确报告实情、主动接受隔离；需要居家隔离、观察的，应尽量与家人分住所居住，条件有限的，要分房间居住，单间隔离，同屋居住的全部家庭成员都要戴好口罩；七要密切关注家庭成员健康状况，如出现发热、咳嗽等症状，应自觉避免接触他人，佩戴好口罩后尽快到就近的发热门诊就诊，全力配合治疗。

仪器器信息网讯 2011年3月7日至14日，广州禾信分析仪器有限公司在国家863计划项目支持下完成的“气溶胶质谱仪”，入选在北京国家会议中心举办的国家“十一五”重大科技成就展。气溶胶质谱仪(右为广州禾信公司董事长周振博士)　该仪器可实现单颗粒气溶胶粒径大小、化学成分的同步检测，整体性能达到国际商品仪器先进水平，且相对体积小、重量轻、抗震性好，适宜野外现场检测，已成功通过广州市计量检测技术研究院测试，参与上海世博会、广州亚运会的大气联合监测，仪器运行稳定，展示了我国在复杂的高端气溶胶质谱仪方面已拥有完全的自主知识产权。　　仪器在展馆现场对环境气溶胶进行实时在线检测，清晰的谱图、生动的影像资料介绍以及研发人员专业的现场讲解，吸引了不少观众驻足参观，特别是得到了军事医学科学院、中科院大气物理研究所、中国气象科学研究院等单位科学家的高度评介，在环保、大气研究、气象研究、医药、烟草等领域发挥着不可替代的重要应用。　　关于广州禾信分析仪器有限公司：　　广州禾信分析仪器有限公司、昆山禾信质谱技术有限公司专业从事质谱仪器的研发、生产、销售及服务，是一家具有质谱仪器产业化能力与经验的创业型企业，已通过ISO9001:2008质量管理体系认证。在产品研发过程中得到国家863计划、广东省各级科技攻关计划的大力支持。公司拥有多项完全自主知识产权的质谱核心技术，包括100-10000分辨率飞行时间质谱检测器技术、四极杆检测器技术、多种离子源技术、质谱专用高速数据采集卡技术等。

p　　strong仪器信息网讯/strong 2011年3月7日至14日，广州禾信分析仪器有限公司在国家863计划项目支持下完成的“气溶胶质谱仪”，入选在北京国家会议中心举办的国家“十一五”重大科技成就展。/pp style="text-align:center "strongspan style="font-family:楷体_GB2312"img src="https://img1.17img.cn/17img/old/UploadFile/20113/201131311613651.jpg" border="0"//span/strong/pp style="text-align:center "strongspan style="font-family:楷体_GB2312"气溶胶质谱仪(右为广州禾信公司董事长周振博士)/span/strong/pp　　该仪器可实现单颗粒气溶胶粒径大小、化学成分的同步检测，整体性能达到国际商品仪器先进水平，且相对体积小、重量轻、抗震性好，适宜野外现场检测，已成功通过广州市计量检测技术研究院测试，参与上海世博会、广州亚运会的大气联合监测，仪器运行稳定，展示了我国在复杂的高端气溶胶质谱仪方面已拥有完全的自主知识产权。/pp　　仪器在展馆现场对环境气溶胶进行实时在线检测，清晰的谱图、生动的影像资料介绍以及研发人员专业的现场讲解，吸引了不少观众驻足参观，特别是得到了军事医学科学院、中科院大气物理研究所、中国气象科学研究院等单位科学家的高度评介，在环保、大气研究、气象研究、医药、烟草等领域发挥着不可替代的重要应用。/ppstrongspan style="font-family:楷体_GB2312"　　关于广州禾信分析仪器有限公司：/span/strong/ppspan style="font-family:楷体_GB2312"　　广州禾信分析仪器有限公司、昆山禾信质谱技术有限公司专业从事质谱仪器的研发、生产、销售及服务，是一家具有质谱仪器产业化能力与经验的“千人计划”创业型企业，已通过span style="font-family:Arial"ISO9001:2008/span质量管理体系认证。在产品研发过程中得到国家span style="font-family:Arial"863/span计划、广东省各级科技攻关计划的大力支持。/spanspan style="font-family:楷体_GB2312"公司拥有多项完全自主知识产权的质谱核心技术，包括span style="font-family:Arial"100-10000/span分辨率飞行时间质谱检测器技术、四极杆检测器技术、多种离子源技术、质谱专用高速数据采集卡技术等。/span/p

在很多的实验测试中需要用到气溶胶发生器，而且需要以固定的粒径分布持续稳定地产生浓度可调的气溶胶颗粒。美国 BGI 公司研制的 Collison 喷雾器（科里森雾化器）被公认为将各种液体气溶胶化的最有效技术。Collison 喷雾器包括许多不同配置的喷雾器，经过了广泛的性能测试以确保满足不同用户的具体要求。1、3 或 6 喷射 Collison 雾化器所有金属部件均由 316 不锈钢制成。所有 O 形圈均采用丁腈橡胶或硅橡胶。玻璃罐是 Crown Glass（标准）或 Pyrex（仅限贵重液体罐）。24 喷射 Collison 罐涂有透明 PVC。气溶胶发生器的工作原理是在喷气口高速气流的作用下，气溶胶喷出口形成负压，把发生器里的液体吸至喷嘴处，又被喷气口高速气流碎裂或分散成无数的气溶胶粒子，经喷雾口喷出。液体气溶胶发生器有两个外接口，一个是连接气源的供气接口，另一个是注液和喷雾两用接口。该发生器为玻璃材质，可选配专用的固定支架。使用转接头能用于正压系统的检测，现场维护简单。内置的空压机使使用非常简单，只需要电源，而不需要额外的压缩空气。气溶胶发生器是一种非常重要的气溶胶制备装置，在空气生物学，气溶胶研究，生物危害性测试，过滤器的性能评估等领域应用非常广泛。1.科学研究：气溶胶发生器在环境科学、大气科学、材料科学等领域的研究中起着重要作用。通过控制气溶胶的粒径、浓度和成分，可以模拟和研究大气中的气溶胶现象，了解其对气候变化、空气质量和健康影响等方面的影响。2.环境监测：气溶胶发生器可用于模拟和生成特定类型的气溶胶，用于环境监测和评估。例如，可以使用气溶胶发生器生成特定粒径和成分的气溶胶，用于测试和评估空气净化设备的性能。3.医药研发领域：气溶胶发生器可用于制备药物和生物颗粒的气溶胶，用于药物递送和医疗治疗。通过控制气溶胶的粒径和浓度，可以实现药物的精确输送和治疗效果的提高。相关领域主要作用动物吸入染毒实验PM2.5颗粒物吸入染毒实验，细菌或病毒溶液的气溶胶雾化及动物肺部感染染毒实验生物安全服务与研究气溶胶动物感染的剂量，气溶胶存活的回收率，气溶胶示踪剂的研究，空气消毒剂和消毒器的灭菌效果，生物气溶胶采样器进行评价环保领域制备空气净化器，用于去除空气中的有害物质工业领域制备涂料，油墨等颗粒物，用于喷涂和印刷吸入制剂研发制备吸入药物，开展药理毒理，吸入制剂的安全性评价等，用于呼吸系统疾病治疗颗粒流场示踪LDA, L2F, 流动形象化,产生盐类气溶胶，产生PSL小球颗粒粒径分析光散射粒子计数器，激光折射粒径谱仪，标准粒子计数器的计数效率、计数准确度评测过滤器测试，质量控制容尘量测试，分级效率曲线，总效率曲线，测试HEPA和ULPA过滤器效率,过滤器及洁净间现场检测公司简介：北京元森凯德生物技术有限公司2013年成立于北京中关村科技园，是一家专业从事生命科学类实验仪器研制、生产与销售的科技创新型企业。服务毒理学、药理学、免疫学、生物安全、大气污染物、化学物质毒性鉴定、临床前药物开发与安全性评价、呼吸系统、环境与健康等领域。 元森凯德（YSKD）在中国北京、美国宾夕法尼亚均设有技术联络中心，注重仪器的售前、售中、售后沟通，时刻关注行业的新新进展动态，客户群体主要有全国各大高校、实验动物科研单位、药物研发机构、第三方CRO及医院中心实验室等。我们将以卓越的技术、优质的产品、完善的服务致力于成为业内优质的实验仪器设备供应厂商。 我们的目标是：服务用户至上，让科研仪器的使用变得更简便和高效。

基于喷雾干燥技术的表面增强拉曼光谱研究进展水污染是一个全球性问题，威胁着人类健康并损害生态系统的健康。水污染物含有多种对人体健康和生态系统产生不利影响的重金属和有机化合物，需要及时发现和分析以维持环境，同时可以尽量减少对人类健康的危害和对生态系统健康的损害。水样中重金属的检测常用检测方法如下原子吸收光谱法(AAS)阳极溶出伏安法(ASV)电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)电化学检测除了以上常用检测方法外，还可以利用喷雾干燥方法结合拉曼光谱技术-表面增强拉曼光谱(SERS)来测定水中污染物。SERS 技术是一种简便、快速进行有机化合物痕量分析的技术。与传统的拉曼光谱相比，它可以获得信号得到显著增强的拉曼光谱。SERS 中的拉曼增强发生在两个或多个聚集的金属纳米颗粒的连接处，即所谓的热点；贵金属纳米颗粒的聚集程度是 SERS 中拉曼信号增强效果的关键决定因素。喷雾干燥法是将储存溶液中的微小液滴雾化，研究者可以通过改变液滴的大小和液滴内纳米颗粒的浓度来控制纳米微粒的聚集程度。纳米微粒的形成是由于液滴内部溶剂蒸发的结果(图1)。同时，喷雾干燥法也可以在不添加表活物质的情况下制备纳米微粒。该方法获得的纳米微粒可以在使用中将探针分子困在热点中，获得比使用传统 SERS 衬底的方法更有效的信号增强效果。在使用传统 SERS 方法时，通常需要通过将待分析溶液滴到衬底上的方式使探针分子分散到热点附近。也可以将 SERS 制备成溶胶，在测试过程中需要添加表面活性剂，这导致在目标物质信号被放大的同时，表面活性剂的拉曼信号也被放大，会干扰测试。而采用喷雾干燥法制备的纳米微粒可避免这些情况的发生。▲图1，用于制备纳米银微粒的喷雾干燥系统示意图本研究采用喷雾干燥方法制备纳米微粒用于探针分子的痕量分析。首先，研究者采用定制化的喷雾干燥系统制备纳米微粒。之后研究制备的银纳米微粒的大小如何影响探针分子（罗丹明B）的 SERS 信号。最后，我们雾化了银纳米粒子和探针分子罗丹明 B 的预混合溶液，以促进探针分子在热点的捕获，从而进一步增强探针分子拉曼信号。1材料在本研究中选择银纳米颗粒(AgNPs)。购买主粒径为 30 nm的AgNP颗粒(Ag Nanocolloid H-1, Mitsubishi Materials Corporation)，用超纯水(18.2 MΩ cm)稀释，得到 0.01wt% 和 0.1wt% AgNP 溶胶。罗丹明 B (RhB)作为探针分子。所有材料均未经进一步提纯使用。2采用喷雾干燥法制备 AgNP 微粒用含有 AgNP 的雾化液滴制备用于 SERS 测试的 AgNP 微粒。实验装置示意图如图1所示。液滴雾化使用了一个定制的系统，该系统带有加压双流体喷嘴。当加压气体被引入时，液体样品通过喷嘴内出现的负压被吸入系统。在喷嘴内形成一层液体膜，然后在剪切应力的作用下分解成液滴。在雾化之前，将超纯水与 AgNPs 溶胶混合，以进一步稀释溶胶中任何浓度的潜在污染物。使用氮气作为干燥气和雾化气，将雾化后的液滴从喷嘴输送到加热区。再以 4.5 L/min 的流量将 N2 气体引入加热区，将雾化后的液滴加热至 150℃，促进溶剂蒸发，使 AgNP 气溶胶干燥。雾化系统总流量为 6.9 L/min，液滴停留时间为 0.93s。最后，使用定制的冲击器将干燥气溶胶形式的 AgNPs 沉积在直径为 14mm 的铜制圆形基板上。撞击喷嘴直径为 1mm，因此 AgNPs 以 17L/min 的流速加速撞击。在 SERS 实验前，将沉积的 AgNP 在常温常压下保存 24h。本次共制备四种不同粒径的 AgNPs 微粒，并对其在 SERS 分析中的敏感性进行了检验。雾化 0.01wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最小，雾化 0.1wt.% 的溶胶得到的 AgNP 微粒粒径最大。溶胶中 AgNP 的浓度直接影响单个液滴中 AgNPs 的数量。此外，采用差分迁移率分析仪对制备的四种 AgNPs 微粒进行颗粒度分析，四种微粒的平均粒径分别为 48、86、151 和 218nm。3SERS 分析将制备的四种不同大小的 AgNPs 微粒用于微量罗丹明 B 溶液的 SERS 信号获取。 将 100μL 一定浓度的罗丹明 B 标准水溶液滴在铜基底上制备的 AgNP 微粒上。采用 532nm 激光器，在激光功率为 0.157mW，曝光时间为 1s 的条件下获得 SERS 谱图。每个样品在不同位置获得十几张 SERS 光谱。利用数据处理软件对所得光谱进行背景减除，并获得罗丹明 B 位于 1649 cm&minus 1 处的峰强度。4尺寸和形态表征图2 显示了用浓度分别为 0.01wt% 和 0.1wt% 的 AgNg 溶胶喷雾制备的微粒的尺寸分布。可以看到二者的平均尺寸分别约为 38nm 和 66nm，前者微粒的大小与纯 AgNP 颗粒(~ 30nm)的大小大致一致，这证明前者微粒中主要为纯 AgNP 颗粒。后者微粒增大可归因于 AgNPs 浓度的增加，即溶胶浓度的增加。这表明由 0.1wt% 溶胶喷雾干燥得到的微粒中有聚集。由此可知，用该喷雾干燥系统得到的微粒大小可通过气溶胶浓度的大小控制。▲ 图2，由 0.01wt%、0.1wt% 和 0wt% 的纳米银溶胶喷雾干燥获得的纳米银微粒的粒径大小▲ 图3，沉积后纳米银微粒的SEM图像和尺寸分布。(a, e) 48 nm， (b, f) 86 nm， (c, g) 151 nm， (d, h) 218 nm图3 的 SEM 图像分别显示了在未添加探针分子(即RhB)情况下沉积在铜板上的四种纳米银微粒的相应尺寸分布。由 0.01wt% 的纳米银溶胶喷雾干燥获得的微粒形成了亚单层膜(图3a)，颗粒的平均测量尺寸为 48nm(图3e)，与制备溶胶前的纯颗粒尺寸(30nm)和气溶胶颗粒尺寸(38nm)基本一致，这表明滴在铜板上的纳米银微粒并未明显聚集。如 图3f 和 图3g 所示 3b 和 3c 的纳米银微粒的尺寸为 86 和 151nm。由 0.1wt% 溶胶制备得到的纳米银微粒形成了更大的球形聚集体(图3d)，尺寸为 218nm (图3h)，是气相测量中发现的 AgNP 气溶胶(图2)的两倍多。气相测量和 SEM 观察之间的这种尺寸差异可能归因于颗粒反弹效应。只有大的 AgNPs 微粒才能更好地沉积，因为微粒与基底之间的接触面积较大，所以具有较高的附着力。最终使用两种浓度的溶胶和 DMA，我们制备了四种不同尺寸的微粒：48、86、151 和 218 nm。5拉曼增强效果与微粒尺寸大小有关图4 显示了不同浓度的罗丹明 B(分别为 10&minus 6、10&minus 8 和 10&minus 10 M)，用四种纳米银微粒（尺寸分别为 48、86、151 和 218nm 时）获得的 SERS 光谱。在罗丹明浓度为 10&minus 6 M 时，采用四种纳米银微粒获得的谱图在 500-1700 cm&minus 1 处都均能清晰地观察到罗丹明 B 的所有特征峰(图4a)。表1 列出了罗丹明 B 的拉曼特征峰归属。其中，1649 cm&minus 1 处的 C-C 伸缩振动信号最为强烈，因此被用作计算 AEF，用于评价拉曼信号的增强情况。在未采用 SERS 增强时，没有观察到罗丹明 B 的特征峰(图4a)，这证实了纳米银微粒对罗丹明 B 的拉曼信号起到了增强作用。▲ 图4，(a) 10&minus 6 M， (b) 10&minus 8 M， (c) 10&minus 10 M 浓度下罗丹明 B 溶液的 SERS 光谱。箭头表示罗丹明 B 的拉曼特征峰(表1)表1，罗丹明 B 的主要特征峰及特征峰归属拉曼位移（cm-1）特征峰归属1199C-C 键的伸缩振动1281C-H 键的弯曲振动1360芳香基 C-C 键的弯曲振动1528C-H 键的伸缩振动1649C-C 键的伸缩振动6AgNPs 溶胶和探针分子混合后喷雾干燥图4 和 图5 表明，尺寸为 86nm 的 AgNP 微粒是信号增强效果是最好的。研究者又过在喷雾干燥前将罗丹明 B 溶液与 AgNP 溶胶进行预混合(即采用预混合雾化途径)，制备微粒。进一步探索了微粒的拉曼增强效果。图6显示了浓度为 10&minus 6、10&minus 8 和 10&minus 10 M 的罗丹明 B 溶液在 86nm AgNP 微粒中的 SERS 光谱。▲图5，粒径为 48、86、151和 218nm 的 AgNP 微粒在 浓度为 10-6 和 10-8 M 罗丹明 B 的 AEF 值。部分测试未获得罗丹明 B 特征峰，因此未计算 AEF 值▲图6 采用 AgNP 溶胶与罗丹明 B 预混后获得的微粒对浓度分别为(a) 10&minus 6 M， (b) 10&minus 8 M， (c) 10&minus 10 M 的罗丹明 B 溶液进行信号放大获得的 SERS 光谱▲图7 喷雾干燥制得 86nm 纳米银颗粒后加入罗丹明 B 溶液和罗丹明 B 溶液与 86nm 纳米银微粒预混后喷雾干燥后的 AEF 值▲图8 （a）喷雾干燥后滴入罗丹明B溶液 （b）罗丹明B 溶液与微粒预混后喷雾干燥7结论本研究采用喷雾干燥方法制备高灵敏度的纳米银微粒。使用定制的系统制备了粒径为 48、86、151 和 218nm 的 AgNP 微粒。滴入10&minus 6 M 罗丹明 B 溶液后，48、86、151 和 218nm AgNP 微粒的 AEF 值分别为 2.4 × 103、4.2 × 103、3.3 × 103 和 4.0 × 103，而滴入 10&minus 8 M 罗丹明 B 溶液后，86 和 151nm 微粒的 AEFs 为 3.4 × 104 和 2.2 × 104。我们发现 86nm 的 AgNP 微粒是本研究中最敏感的纳米结构。与 218nm AgNP 微粒相比，86nm AgNP 微粒的拉曼增强效果更好，这是由于高浓度溶胶制备的 AgNPs 微粒中电子云变形，降低了它的拉曼增强效果。在喷雾干燥前将罗丹明 B 溶液与 AgNP 溶胶预混后获得的拉曼增强效果较喷雾干燥后加入罗丹明 B 溶液更强。在测试浓度为 10&minus 6 M 和 10&minus 8 M 的罗丹明 B 溶液时，预混后喷雾干燥得到 86nm 微粒的 AEF 值分别为 5.1 × 104 和 3.7 × 106。该方式获得的 AEF 值分别是喷雾干燥后加入方式的 12 倍和 110 倍。该方法应该是更适合用于环境污染物痕量分析的方法。8文献引用Chigusa M. etc. Development of spray‐drying‐based surface‐enhanced Raman spectroscopy. Scientific Reports （2022）12：4511雷尼绍公司总部位于英国，自上世纪九十年代 开始提供显微拉曼光谱仪，是最早的商用显微拉曼供应商之一，一直在拉曼光谱领域是公认的领导者。雷尼绍为一系列应用生产高性能拉曼系统，具有完备的光谱产品系列：inVia 系列显微共焦拉曼光谱仪、 RA802 药物分析仪、 RA816 生物组织分析仪、Virsa 高性能光纤拉曼系统、Raman-AFM 联用系统接口、 Raman-SEM 联用系统等。 凭借优越的产品性能及完善的售后服务， 雷尼绍光谱产品系列极大地提高了客户的研发能力和科研水平，被广泛应用于高校科研和制药、材料、新能源、光伏等多个领域研发中。瑞士步琦公司是全球旋转蒸发技术的市场领先者，并且在中压分离纯化制备色谱，平行反应，喷雾干燥仪和冷冻干燥仪，熔点仪，凯氏定氮仪和萃取仪以及实验室/在线近红外等方面是全球市场主要的供货商。我们相信通过提供高质量的产品和优质的服务，我们能给广大的客户在研究开发创新和生产上提供强有力的支持。我们的所有产品均符合“Quality in your hands” (质量在您手中) 理念。我们始终致力于开发坚固耐用、设计巧妙、便于使用的产品与解决方案，以便满足客户的最高需求。凭借小型喷雾干燥仪 B-290 和 S-300，瑞士步琦巩固了其 40 多年来作为全球市场领导者的地位。实验室喷雾干燥仪融合卓越的产品设计与独特的仪器功能，可为用户提供极佳的使用体验。使用实验室喷雾干燥仪可安全处理有机溶剂；S-300 配备的自动模式可节省大量时间，让整个实验过程调节和可重现性更高；远程控制可以带来极致的灵活性，同时方法编程让操作变得对用户更友好。

2020年9月25-27日，“第五届全国生物气溶胶研讨会”在汕头国际大酒店成功举办。作为研讨会嘉宾，奕枫仪器展出多款最新仪器，引来相关学者、专家和老师前来参观，并进行了深入交流，取得有效成果。会议介绍：本次会议由广东工业大学环境健康与污染控制研究院、环境科学与工程学院主办，汕头广工大协同创新研究院承办，化学与精细化工广东省实验室协办，包含开幕式暨主会场、分会场、闭幕式三部分。会议开幕式由广东工业大学环境健康与污染控制研究院院长、汕头广工大协同创新研究院理事长安太成教授主持，广东工业大学副校长陈为民代表学校到会致欢迎词，国家自然科学基金委地学部环境地球科学处处长刘羽、广东省科技厅基础处钟自然调研员到会指导并讲话，中国工程院院士钟南山对大会进行视频致辞，北京大学陶澍院士等一批专家学者进行了学术报告。三个分会场分别以“生物气溶胶与健康效应”，“生物气溶胶组成、传播与大气污染”，“生物气溶胶安全、防护与处理技术”为主题展开交流随着今年病毒进入大流行状态，急需推动疫情病毒检测能力、传播机制和安全预防等多个方面的科研进展。钟院士指出，在全国各国正在英勇抗击新冠肺炎疫情的这一特殊时期，第五届全国生物气溶胶研讨会的举行正当其时，意义非凡。气溶胶尤其是生物气溶胶已经被科学家证实其在健康效应、气候变化等多方面对人类产生的重大影响，但是目前，该领域的研究还不够深入，本次大会为探讨生物气溶胶的前沿知识和最新发展成果、推进生物气溶胶基础科学研究和技术应用相关领域进行对话和合作等方面提供一个便捷的交流平台。希望气溶胶领域的专家和疾病控制方面的学者紧密结合、互相配合、互相协调，力争在气溶胶方面的快速环境检测、传播阻断机制、安全预防预警方面取得重大突破。气溶胶：生物气溶胶通常认为是悬浮于大气环境中具有生物来源或组成的气溶胶，如病毒、细菌、真菌、花粉和动植物碎片等。生物气溶胶在健康效应、公共安全、生态环境、大气理化过程和气候变化等多个方面均扮演着重要的角色。研讨会精彩回顾： 左 开幕式 右 安太成教授主持开幕式 左 陶澍院士作报告 右 会议研讨交流现场 左 陶澍院士作报告 右 钟南山院士视频致辞奕枫产品展示： 产品介绍： Coriolis Compact是一款超便携式干式气生物气溶胶采样器，用于生物气溶胶监测或生物识别任务，采样器非常便携，也可存放、安装在车辆或无人机上，它不断收集和浓缩空气中的生物气溶胶，最长可达8小时，然后可以用适当的缓冲溶液收集的颗粒物或微生物重悬，因此样品与多种下游分析方法兼容（NGS、qPCR、培养法等），结合快速分析方法，可以在很短时间内得到高特异性分析结果。产品介绍： Coriolis μ是一款创新的生物空气采样器，基于湿式气旋技术，结合最高300LPM高流速采样，可在10分钟内提供最高效的颗粒收集。收集生物颗粒包括病毒、细菌、霉菌、孢子等。产品特征： l 有效收集低粒径颗粒物，如病毒。l 样品以液体形式输出可与绝大多数分析兼容l 样品可分装用于不同分析方法l 结合快速分析方法只需几个小时即可获得高特异性的结果。 产品介绍： 安德森生物气溶胶分级采样器是一个多孔层叠碰撞式颗粒物采样器，通常用于环境中的需氧细菌和真菌浓度和颗粒大小分布的测量。采样器的每级中可放置一个培养皿，用于收集采样空气中的微生物粒子，微生物粒子会随气流的撞击留在培养基上。采样结束后，将培养皿取出，进行培养，并用菌落计数器计数。 产品介绍： 11-D是便携式气溶胶粒径谱仪中的佼佼者。基于90度激光散射原理，检测粒径范围0.25μm~35μm ，31个等距粒径通道。产品特征： l 31个粒径通道的数量浓度、质量浓度。l PM10、PM4、PM2.5、PM1.0、PMcoarse，l 符合EN481标准的环境健康评价参数：inhalable, thoracic, respirable.l 检测过的气体可被收集在滤膜上用于进一步分析。产品介绍： 7811通用型气溶胶发生器用于利用液体发生各类气溶胶颗粒，从盐水溶液到单分散或多分散悬浮颗粒。颗粒粒径范围取决于所提供的悬浮液，可以从几纳米到几微米范围内变化。该气溶胶发生器适合于不同液体，如微生物悬浮液、DOP、DEHS、PSL小球及盐水溶液。此次会议吸引了来自北京大学、清华大学、复旦大学、浙江大学、天津大学、中国科学技术大学、华中科技大学、中国海洋大学、北京航空航天大学、南方科技大学、中国科学院、中国疾病控制中心环境研究所、中国农业科学院等40余所高校和科研院所的专家学者参与，含企业代表近200余人参加了大会。 研讨会于9月27日上午闭幕。2021年，第六届全国生物气溶胶研讨会将在呼和浩特举行。

《综合医院建筑设计规范》ＧＢ５１０３９－２０１４于２０１５年８月１日正式实施，对医院洁净手术室的建造提出了明确的要求。洁净手术室是属于生物洁净室，是以防止微生物的污染为主要目的洁净室。洁净手术室是否能达到和保持设计的洁净级别在一定程度上与高效过滤器的性能及其安装有关。因此对洁净手术室的高效过滤器进行检漏测试，确保其符合要求，是保障医护人员安全和保证手术室洁净环境的重要手段之一。1、DOP（PAO）检漏法原理 高效过滤器的检漏通常采用 DOP（PAO）发生器在过滤器上游发尘，使用光度计（photometer）检测过滤器上下游气溶胶浓度来判定过滤器是否有泄漏。发尘的目的是因高效过滤器上游尘粒浓度较低，仅用气溶胶光度计在不发尘的情况下检测，较难发现有泄漏，需补充发尘才能明显、容易地发现泄漏。2、DOP（PAO）发生器①热发生器热发生器是利用蒸发冷凝的原理，被雾化的气溶胶粒子用加热器蒸发，并在特定条件下冷凝成微小液滴，去掉过大和过小的液滴后留下0.3μm左右的雾状DOP（PAO）进入风道，粒径分布在0.1μm ~0.3 μm。②冷发生器冷发生器是指利用压缩空气在液体中鼓气泡，经laskin喷管飞溅产生物态的多分散相DOP（PAO）气溶胶，最大分布粒径在0.65μm左右。对高效过滤器进行扫描检漏时，经常使用冷 DOP（PAO）。ZR-1300A型气溶胶发生器ZR-1303型气溶胶发生器3、检测仪器有两种，一种是气溶胶光度计，另一种是粒子计数器，高效过滤器检漏中最常使用的是气溶胶光度计。气溶胶光度计，是一种前散射线性光度计，其工作原理是：当气流被真空泵抽至光散射室时，其中的颗粒物质散射光线至光电倍增管。在光电倍增管中，光被转换成电信号，此信号经放大和数字化后由微处理器分析，从而测定散射光的强度。通过与参比物质产生的信号的对比，可以直接测量气体中颗粒物质的质量浓度，因此其用途十分广泛。ZR-6010型气溶胶光度计

全国生物气溶胶研讨会已先后在成都、广州、西安和南京成功举办4届，旨在促进专家学者关于生物气溶胶研究成果的交流与分享。随着今年病毒进入大流行状态，急需推动疫情病毒检测能力、传播机制和安全预防等多个方面的科研进展。第五届全国生物气溶胶研讨会将由广东工业大学环境健康与污染控制研究院、环境科学与工程学院主办，汕头广工大协同创新研究院承办，由安太成教授和要茂盛教授等人主持，旨在推进病毒、细菌等生物气溶胶基础科学研究和技术应用相关领域的对话与合作，从健康效应、传播机制、安全预防等多个方面共同探讨生物气溶胶前沿知识和最新研究成果，从健康效应、安全与疾病预防等多个方面共同探讨生物气溶胶前沿知识和研究成果，为相关学者和专家提供一个便捷的交流平台。 慧荣和公司总经理郑劲林、研发部主管温占波和研发部王瑛参加本次大会，公司展出大流量湿式采样器、安德森采样器及采样泵、全自动培养基分装仪、质量浓度检测仪、口鼻暴露塔等相关产品，引来了相关学者、药物研发中心等多位老师和专家前来参观与咨询，并就此进行了深入的交流，取得了非常积极有效的成果。 公司一直以“打造世界一流吸入毒理设备”为愿景，积极与世界各地的科研机构和客户合作，助力气溶胶科学的发展，致力于人体吸入健康相关产品的研发，并积极倡导相关检测标准的提升。慧荣和致力于生产国际一流吸入领域相关仪器。包括小动物口鼻吸入暴露系统、大动物口鼻吸入暴露系统、全自动AMES实验仪、液体气溶胶发生器、粉尘气溶胶发生器、NGI与呼吸模拟器等多款仪器。我们期待与您携手共进，共同为人类更美好的气溶胶环境而努力！

研究背景制备个人护理应用方面的喷雾产品对于配方师来说是个很大的挑战。产品要求在雾化容易的同时, 最佳尺寸范围的乳化液滴要确保足够数量在目标区域上的沉积，但也需避免形成小液滴(小于100 μM)来减小喷射漂移。后者对使用者来说也是一种潜在的危险(小液滴可能会导致吸入口中)，也可能造成喷射产品的效能降低。为了满足以上的需求 , 喷射乳液的配方必须保证符合以下的标准 :1.最合适的液滴尺寸分布，确保在目标区域上的最大沉积和附着 , 而且无漂移现象 2.在目标区域表面的良好涂布性和肤感。以上两个标准要求表面活性剂在气 / 液界面迅速吸附(降低动力学表面张力)。然而 , 这个表面张力不能低于临界值，从而可以防止乳化液滴尺寸过小而产生漂移 。喷雾液滴的形成原理在喷射过程中, 液体被压经喷嘴, 并在静力学压力下形成液滴 。高于某个静力学压力值, 液体通过喷嘴形成连续喷射, 而后分散成小液滴 。这个连续喷射, 而后分散成小液滴的过程是受到表面压力的结果 。球形的表面积和它的表面自由能(表面积 ×表面张力)小于其他对称体 。因此 , 少量的其它形状的液滴将会形成更小的球形液滴 。动态表面张力与粒径的关系表面活性剂和聚合物对于喷雾液滴尺寸分布的影响 , 在于他们对于表面张力的影响，表面张力一定程度上推动着雾化的产生。因为表面活性剂降低了水的表面张力 , 会形成粒径更小的液滴 。配方中含表面活性剂 , 帮助降低表面张力, 其雾化所需要的能量比不含表面活性剂的产品要少。因此 , 同样的能量输入, 会得到更小尺寸的液滴 。然而, 实际情况并不是这样简单 。在雾化的过程中，会不断形成新液体的表面。这种溶液的表面张力, 依赖于形成新界面的时间与表面活性剂从溶液内部迁移到气/ 液表面的吸附速度和扩散速度。如果形成新界面的时间比表面活性剂扩散和吸附的速度快, 那么喷雾液体的表面张力不会比纯水大很多，会形成大尺寸液滴 。相反, 如果形成新界面的时间比表面活性剂吸附的速度慢 , 那么喷雾液体的表面张力会进一步降低，形成较小的液滴尺寸 。图1显示两个不同表面活性剂体系A和B在不同吸附速度下 , 随时间t而变化的表面张力 γ，也可以叫作动态表面张力。这些曲线可以通过使用KRÜ SS最大气泡压力法来测量。气泡在表面活性剂溶液中以不同的频率形成，控制气泡形成的时间并且测量气泡中所产生的最大压强，可以得到不同时间下的表面张力。在短时间内，观察到表面活性剂体系B比A的体系所带来的表面张力更小 。许多体系的动态表面张力和时间对数的曲线可分为4个阶段：诱导区、表面张力快速下降区、介平衡区和平衡区。在诱导区，由于吸附在界面层上的助剂质量浓度太低，溶液的表面张力较大；随着助剂大量被吸附到溶液表面，表面张力急剧降低，就形成了快速下降区；而随着溶液表面助剂分子的积累，吸附接近饱和时吸附速度变慢，就形成了介平衡区；足够长的时间后当表面吸附达到饱和体系进入动态平衡阶段表面张力达到平衡，此即为平衡表面张力。表面活性剂种类和质量浓度不同，其溶液体系达到上述各阶段所需时间不同，表现为各溶液体系间动态表面活性的差异。从线性相关性关系的角度上来说，时间指标越小，动态表面张力与雾滴指标之间的关系越倾向于线性状态，可以通过测试表面活性剂体系的动态表面张力来优化雾滴尺寸和粒径。传统意义上采用静态表面张力为指标研究雾滴形成的方式并不合理，在有关喷雾的实践工作过程当中，选取动态表面张力作为研究指标有着更为显著的优势。 图2. 动态表面吸附曲线图动态表面张力与粒径关系的示例图3. 不同表面活性剂溶液的动态表面张力曲线 表1. 不同表面活性剂溶液的粒径分布从图3和表1示例曲线可以明显看到，可以通过控制动态表面张力来优化雾滴的粒径，张力在一定时间内下降的越快，雾滴粒径越细腻。为了避免雾滴尺寸过小而产生雾滴的漂移，可以将表面活性剂的张力调控在一定范围。在实际生产中，喷头尺寸、喷雾压力也是改变喷量、雾滴粒径的重要手段之一。本文仅讨论了动态表面张力的改变对喷雾粒径的影响，期望能为配方设计工作者提供合适的思路。本文有删减，详细信息见原文萨瓦特 塔琼斯,玛丽克莱尔 堤尔曼,杜 晶.喷雾型产品的配方原理[J].日用化学品科学, 2004.

16日夜间开始，北京经历今年来持续时间最长、程度最重的雾和霾天气过程。北京南部部分站点空气质量指数爆表，天地间一片昏暗。此时，网络上、朋友圈里各类关于空气质量的言论开始流传，其中人们最为关注的是“这次雾霾里主要是含硫酸铵，̷̷原来伦敦有次硫酸铵超标，有好多人没有防护而死亡”。　　网络流传硫酸铵会致命。　　此次重污染天气过程中，我们呼吸的空气里这到底包含什么物质?和之前的重污染天气相比有何不同?硫酸铵会直接导致死亡吗?为此，中国天气网记者采访了中国气象科学研究院大气成分所副研究员张养梅。　　北京的霾里到底有哪些成分?　　中国气象科学研究院位于北京市海淀区中国气象局大院内，在气科院大楼的楼顶，气溶胶质谱仪一直默默值守，在线采集、分析北京亚微米气溶胶的成分。张养梅介绍道，所谓亚微米气溶胶是指直径在1微米以下的粒子。大家熟悉的PM2.5其实是一个总称，包括空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴。研究显示，直径1微米及以下的粒子占PM2.5的60%左右，因此质谱仪采集的数据对于分析大气成分是具有代表性的。　　各类颗粒在采样颗粒中所占比重。绿色代表有机气溶胶，橙色为硫酸盐、蓝色为硝酸盐，粉色为氯化物，浅橙色为铵盐。有机气溶胶所占比重最大，硝酸盐次之。　　16日至20日，北京采样颗粒中有机气溶胶占比最多。　　通过仪器采集数据及分析，12月5日至20日采集到的1微米及以下的粒子，主要包括有机气溶胶、硝酸盐、硫酸盐等构成。有机气溶胶是一个总称概念，具体的组成目前还没有完全研究清楚，大家经常听说的多环芳烃就是有机气溶胶的一种。硫酸盐主要来自燃煤，燃煤排放的二氧化硫发生一系列氧化反应，成为硫酸铵。硝酸盐主要来自燃煤和机动车排放，氯化物的主要来源包括垃圾焚烧、燃煤以及燃放烟花爆竹等。　　16日至20日，北京采样颗粒中有机气溶胶占比最多。　　通过对12月16日至20日对北京的采样颗粒进行分析后，结果显示有机气溶胶是其中占比最大的颗粒，高达45% 硝酸盐颗粒占比24%排第二，主要来自燃煤和机动车排放等 硫酸盐占比15%，主要来自燃煤等 铵盐占比12%，氯化物占比4%。　　北京霾和伦敦烟雾一样吗?有致命成分?　　就在北京空气质量持续恶化之时，网络谣言也开始流传。针对网上流传的硫酸铵会致命，张养梅表示这是不可能的。空气质量好时，空气中也存在有机气溶胶、硫酸盐等颗粒，只是浓度较低、颗粒物较小。霾天气时，仪器不会观测到硫酸铵，观测到的是硫酸、铵两个离子，他们结合成硫酸铵的可能性很大，空气重污染时浓度更高一些。空气中含有硫酸铵并不是政府发布红色预警的必要条件。　　硫酸铵是颗粒物，和二氧化硫气体有明显区别，颗粒物对人体健康的影响程度没有气体迅速。如果空气中二氧化硫气体浓度很高的话，相当于人在“吸毒气”，对人体有致命影响。当年的伦敦烟雾在短短几天内造成数千人死亡，就是因为空气中酸性气体浓度太高。监测显示，12月5日以来，北京硫酸盐的浓度峰值出现在20日，达40-50微克/立方米，远远低于伦敦烟雾事件时的浓度。　　当然，硫酸铵等颗粒物也会影响人体健康。它们会随着呼吸进入人体肺部，引发心脑血管和呼吸道的疾病。另外，北京的空气污染物中，含有一定比例的铵，会和硫酸、硝酸发生中和形成颗粒，和酸性气体相比，颗粒的危害性相对轻一些。　　污染物浓度日间变化明显 夜间高白天低　　分析还表明，空气中各种污染物的浓度整体呈现白天低、夜间高的变化规律。分析时，将12月5日至20日每天同一时次颗粒浓度做分类平均统计，显示颗粒物夜间浓度明显偏高，白天下降明显。　　各类颗粒的浓度白天下降明显，夜间明显上升。　　张养梅表示，浓度变化主要受排放量和气象条件两个因素影响。在排放量相同的情况下，从气象条件来说，夜间湿度增大，可以吸附更多污染物。同时，冬季夜间气温较低，大气边界层下压。在气体容量不变的情况下，体积变小，空气污染物浓度升高。白天，大气边界层抬升，体积增大，污染物浓度降低。　　和2008年相比硫酸盐浓度下降　　总体来说，和之前相比，北京空气中的颗粒种类的浓度分布排位没有太大变化，有机气溶胶的浓度一直是最大。但是分析显示，今年12月和2008年1月相比，硫酸盐在不同颗粒物比重的排位下降。　　从图中可见，今年12月5日至20日，硝酸盐(蓝色)在颗粒物组成中浓度上升，基本都排在第二位，硫酸盐下降排在第三位 而2008年1月5日至2月2日，硫酸盐浓度排第二位，硝酸盐排第三位。张养梅表示，这一数据的变化也可以说明，政府对二氧化硫排放的监管和控制，比如煤改气措施、工厂加装脱硫设备等发挥了作用。硝酸盐浓度的上升，则与燃煤、机动车排放增加有一定关系。　　北京的雾霾将在明天减弱消散，但在近几年中，霾仍将在秋冬季反复出现。张养梅提醒大家，虽然霾天气对人体的危害没有那么“激烈”，但仍需防护，尽量减少在户外活动的时间，外出时戴口罩。在室内时，也可启动空气净化器等设备，营造相对安全的空气环境。

2013年5月17 - 18日，“第十一届全国气溶胶会议暨第十届海峡两岸气溶胶技术研讨会”在武汉珞珈山宾馆圆满落幕。来自海内外环境领域的知名专家、学者进行了深入研讨。广州禾信分析仪器有限公司带着自主研发生产的“在线单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)”在会议现场亮相，受到参会人员的极大关注。第十一届全国气溶胶会议现场广州禾信分析仪器有限公司周振博士作大会报告报告题目：大气重金属在线监测及源解析新方法　　禾信公司创始人周振在会议上作了《大气重金属在线监测及源解析新方法》的报告。周振博士首先介绍了传统测量大气重金属的测量方法，然后介绍测量大气重金属的在线测量方法之一的质谱法。详细讲解了粤北血铅事件和城市含铅颗粒物来源监测两个例子中的研究方法，介绍了SPAMS的原理、基本功能和特点。现在利用SPAMS已经实现污染过程的捕捉、污染程度的判断、污染源判断和解析。广州禾信分析仪器有限公司李梅博士作分会场报告报告题目：单颗粒气溶胶质谱仪在环境和香烟烟气分析中的应用实例　　会议上，禾信公司项目主管李梅博士作了《单颗粒气溶胶质谱仪在环境和香烟烟气分析中的应用实例》的报告。报告上详细介绍了“在线单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)”的三个应用实例——在雾霾天气研究中的应用、在沙尘暴研究中的应用以及在香烟烟气分析中的应用。单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)可进行上述实例的研究，得益于SPAMS的测量原理和特点。SPAMS的进样系统通过空气动力学透镜引入颗粒物至真空系统，聚焦颗粒物至中轴线；在测径系统测定单颗粒粒径，精确触发266nm激光电离颗粒物；在电离系统中单颗粒中的各种正负离子成分同时电离；最后在质谱分析系统中同时检测正负离子。SPAMS具有实时在线、单颗粒、高时间分辨、粒径测量、正负化学成分同时检测、机动性强等特点。禾信公司展位禾信公司技术人员耐心解答观众问题　　另外，昆山禾信质谱技术有限公司汪素萍副总经理亲临武汉拜会新老朋友，在交流会晚宴上为与会的用户朋友献上热情洋溢的致辞。昆山禾信质谱技术有限公司汪素萍副总经理汪素萍在晚宴上致辞　　在本次交流会上，禾信公司技术人员与参会者之间进行了较长时间的深入交流，观众对禾信先进的分析技术与检测解决方案充满了期待。禾信公司获得“年会赞助商特别贡献奖”　　关于广州禾信分析仪器有限公司　　禾信公司成立于2004年，是集质谱仪器研发、制造、销售及技术服务为一体的国家级火炬计划重点高新技术企业。注册资金4000万元，场地6000平方米。　　通过多年努力，掌握高分辨垂直引入式飞行时间质谱分析器、电喷雾离子源、电子轰击离子源、真空紫外光电离源、大气压基质辅助激光解析离子源、大气压差分真空接口、膜进样以及质谱专用高速数据采集卡等，具有自主知识产权的质谱核心技术和飞行时间质谱仪器全套装配工艺 通过ISO9001:2008质量管理体系认证。产品研发得到国家“863”计划、国家重大科学仪器设备开发专项、国家火炬计划以及多项省市级科技攻关重点项目的支持。在国内率先实现质谱仪器产品自主正向开发。　　禾信公司向环境监测、气象、工业生产、医药等领域提供商品化质谱仪器以及技术服务。近年来，质谱仪器销售额连创新高实现数量级增长，入选2012年中国优秀创业投资项目。2012年实现首台质谱仪器出口美国。

兰州大学青藏高原大气粉尘气溶胶科考团队分别于2020年和2021年在喜马拉雅区域的亚东站和珠峰大本营站开展了粉尘气溶胶综合科学考察，获得了第一手观测资料，在喜马拉雅区域气溶胶辐射效应方面取得新认识。兰州大学青藏高原大气粉尘气溶胶科考团队于2020年6月11日至8月31日以及2021年5月20日至6月13日分别在亚东站和珠峰大本营站开展大气粉尘气溶胶综合科学考察课题组供图相关研究成果以《大气气溶胶粒径谱分布通过改变单次散射反照率影响喜马拉雅区域气溶胶的辐射效应》为题，于近日在《自然》旗下期刊《气候与大气科学》发表。大气气溶胶的光散射和吸收通过气溶胶-辐射和气溶胶-云相互作用对地气系统产生重要的辐射效应。气溶胶的单次散射反照率（散射与散射和吸收之和的比值）不仅影响辐射强迫的大小，还可能决定气溶胶在大气层顶的加热或冷却效应。喜马拉雅区域是南亚人为污染物向青藏高原输送的重要通道。南亚地区人为排放的黑碳等强吸收性气溶胶导致南亚和喜马拉雅区域单次散射反照率较低。以往在喜马拉雅和南亚开展的观测和数值模拟研究工作，仅用气溶胶吸收性来解释单次散射反照率的变化，其结果和结论存在矛盾和错误，给该区域气溶胶辐射效应的评估带来较大不确定性。青藏高原大气粉尘气溶胶科考团队研究发现，喜马拉雅区域气溶胶粒径谱分布决定了气溶胶的散射效率，从而决定了单次散射反照率的变化，而单次散射反照率的变化又影响气溶胶的直接辐射强迫效率。因此，大气气溶胶的粒径谱分布通过调节单次散射反照率影响喜马拉雅区域气溶胶的辐射效应。这项新认识将对理解全球范围内气溶胶的辐射效应具有重要意义。据悉，论文第一作者为兰州大学大气科学学院青年研究员田鹏飞，通讯作者为中国科学院院士、兰州大学教授黄建平和兰州大学教授张镭。

美国TSI公司参加了于2016年7月25–29日在江苏省盐城市举办的“第九届全国大气细及超细粒子技术研讨会及第十四届海峡两岸气溶胶技术研讨会”， 大气细及超细粒子研究是当前国内外大气气溶胶、大气环境和气候变化研究的前沿发展方向，同时由大气细及超细粒子带来的环境污染问题及其污染控制是国家和全国人民都关注的焦点。为进一步交流大气细及超细粒子领域的最新研究成果，会议主题为“大气细粒子污染控制新技术”，分享了国际上最前沿的细粒子污染研究和控制技术。 美国TSI公司针对大气超细粒子领域的测试需要，于会上展示了多种检测技术和设备，可适用于大气气溶胶、大气环境研究的不同应用和监测需求。美国TSI公司于展会上展示了新推出的3938E77 型1nm 扫描电迁移粒径谱仪(SMPS)被广泛用于测量1 微米以下的气溶胶粒径分布。选配3777 型纳米增强仪以及3086 型差分电迁移分析仪（1nm-DMA）组件后，SMPS 粒径谱仪能够测量的粒径范围扩展至1nm。3321 空气动力学粒径谱仪(APS™ ) 提供 0.5 至 20 微米粒径范围粒子的高分辨率、实时空气动力学检测。这些独特的粒径分析仪还检测 0.37 至 20 微米粒径范围粒子的光散射强度。APS 粒径谱仪通过向同一粒子提供成对数据向有兴趣研究气溶胶组成的人士开辟了令人振奋的新途径。TSI 3330型光学颗粒物粒径谱仪简单轻便，能够对颗粒物浓度和粒径谱分布进行快速和准确的测量。基于TSI公司40年气溶胶仪器设计的经验，本款产品使用120度光散射角收集散射光强度和精密的电子处理系统，从而得到高质量和高精度的数据。同时，TSI工厂严格的标定标准也确保仪器的精确性。该产品是广大环境研究机构和环境监测部门进行颗粒物监测分析和源解析的最佳仪器。更多信息，请关注美国TSI公司官方网站： www.tsi.com/cn 关于TSI公司TSI公司研究、确定和解决各种测量问题，为全球市场服务。作为精密仪器设计和生产的行业领导者，TSI与世界各地的科研机构和客户合作，确立与气溶胶科学、气流、健康和安全、室内空气质量、流体力学及生物危害检测有关的测量标准。TSI总部位于美国，在欧洲和亚洲设有代表处，在其服务的全球各个市场建立了机构。每天，我们专业的员工都在把科研成果转化成现实。

01GAOKAO“核酸采样亭”异军突起最近，随着中央毫不动摇坚持“动态清零”总方针的定调，IVD行业“核酸采样亭”异军突起，各大IVD企业纷纷涌入赛道；可以预见，核酸采样亭或将成为继方舱实验室、移动检测车之后的又一爆款产品，在中国城市的大街上，如上世纪的报刊亭一样随处可见。02GAOKAO对采样工作人员如何进行保护但是，我们能像上前买份报纸或杂志一样，走近小屋随意进行核酸采样吗？如果大流量人群导致空气中含有一定量的病毒，在我们摘下口罩张大嘴巴、与环境中的空气充分交融的片刻，有没有被感染的风险？全民核酸筛查的采样场景目前我国核酸采样小屋的功能设计，首当其冲考虑的是对采样工作人员的保护，正压系统、空调都是标配，而尚未有保护被采样者的产品面世。针对持续不断关于病毒气溶胶危害大、传染性强的研究进展，近日美国密歇根大学的一项研究结果分别在《暴露科学与环境流行病学杂志》和Nature 子刊发表，表明通过空气吸入导致新冠病毒感染的风险比接触物体表面导致感染的风险可能要高出1000倍。可以推断，“空气净化”对于防止新冠病毒传播如同釜底抽薪，可以通过净化空气介质有效阻断病毒传播。03采样防护仪式核酸采样亭横空出世对此，百泰克生物快速成立专题研发小组，从保护被采样者的角度出发，推出带有采样防护仪的核酸采样亭；此外还推出了独立的核酸采样防护仪，用于不具备采样小屋安装条件的场所使用。采样小屋整体设计简约大方，在配备正压系统、空调设施等基础功能外，秘密武器位于采样出口下的蓝色箱体---核酸采样防护仪，通过负压将可能具有传染性的空气气溶胶吸入，利用HEPA技术、紫外催化羟基技术以及等离子模块，高效快速对气溶胶中的有害微生物进行处理，检测报告显示单次冠状病毒净化效率大于99.9%。百泰克核酸采样小屋实物图04解决公共卫生的实际问题更值得思考仅用于核酸采样的小亭子，技术门槛并不高；如何利用技术原理，通过科技创新研发产品、转化落地技术应用，从而解决公共卫生的实际问题，更是值得IVD企业技术研发团队深入思考的问题。全方位防护、功能更完善的核酸采样设备与环境，未来或将成为我国常态化防疫体系的新型武器。

2013年11月13日，广州禾信分析仪器有限公司创始人周振博士作客仪器信息网“2013质谱网络研讨会”，进行了“大气气溶胶实时源解析方案”的主题讲座。本次研讨会采取“论坛讲座提问解答”形式，受到来自仪器信息网论坛网友的热烈好评，广州禾信分析仪器有限公司也参与了讲座的交流和讨论。　　本期线上讲座分为三个部分。第一部分引入在线源解析技术的重要性。中国大气污染是一个复合性的问题，“污染程度怎么样?PM2.5是怎么组成的?治什么?优先治理什么?治理手段效果评价?应急预警事件的发现与应对?”等这一系列的问题，需要先有“眼睛”来解答。　　第二部分，周振博士从传统源解析方法的缺点入手，讲述了实时在线源解析方法的优越性。在线源解析方法能在短时间内(小时)得到源分配饼图 可以进一步做源判识(主要污染单位、方向) 对特征污染过程捕捉，得出不同源的时间相位差 为应急、预警提供最快和直接的数据 能够长时间连续监测，自动出具数据结果 运行费用低、易维护 由于快速，能最大程度节约治理费用等。　　第三部分，周振博士介绍了“在线单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)”的原理以及解释了为何SPAMS能做在线污染源解析。禾信质谱具有完全自主产权的硬件技术、全面的源特征谱库、自主软件与合作三大基础。禾信公司自主研发、生产的“在线单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)”具有实时在线、高时间分辨、单颗粒、粒径测量、正负化学成分同时检测、机动性强：实验室、车载、船载等特点。该技术已应用到多个城市(如今年石家庄、武汉、广州、辽宁省中心城市、江苏省13城市等)进行推广示范。　　禾信公司踏实掌握核心技术作为基础手段——原始创新 致力于发展中国自主产权技术、而且是高端技术 做国产品牌，不代理、不忽悠、不贴牌，不“达芬奇” 站在国家的高度，针对国家需求，从7年前起，在多位院士的指导和863的支持下开始以大气灰霾和VOCs问题专心开发核心技术。　　讲座结束后，各位网友从数据来源、污染源类型划分、检测原理以及实际工作中遇到的技术难题等角度踊跃提问，周振博士针对各位网友在讲座过程中所感兴趣的和最关注的问题进行了耐心而细致的讲解。各位网友对本次线上讲座反响热烈，一致表示通过本次线上讲座受益匪浅，解决了很多实际问题，期待今后更多精彩的线上讲座。　　关于广州禾信分析仪器有限公司　　禾信公司成立于 2004 年，是集质谱仪器研发、制造、销售及技术服务为一体的国家级高新技术企业。注册资金4000 万元，研发场地6000 平方米。　　通过八年努力，掌握高分辨垂直引入式飞行时间质谱分析器、电喷雾离子源、电子轰击离子源、真空紫外光电离源、大气压基质辅助激光解析离子源、大气压差分真空接口、膜进样以及质谱专用高速数据采集卡等具有自主知识产权的质谱核心技术和飞行时间质谱仪器全套装配工艺 通过 ISO9001:2008质量管理体系认证。产品研发得到国家“863”计划、国家重大科学仪器设备开发专项、国家火炬计划以及多项省市级科技攻关重点项目的支持。在国内率先实现质谱仪器产品自主正向开发。　　禾信公司向环境科学、冶金工业、气象、科学研究等领域提供商品化质谱仪器以及技术服务，2012年实现首台质谱仪器出口美国。近年来，质谱仪器销售额连创新高实现数量级增长，入选 2012年中国优秀创业投资项目。

ATM-240S 盐溶液（KCL）气溶胶发生器——Aerosol generators一、仪器描述ATM-240S适用于发出盐溶液气溶胶颗粒，尤其适合于用盐溶液颗粒评价过滤性能中，包括KCL气溶胶颗粒。根据最新的国际标准ISO 16890，需用0.3~10.0μm的KCL气溶胶颗粒对一般通风的滤材和过滤器进行过滤性能的评价，应用ATM-240S，可将KCL溶液雾化从而产生所需的KCL颗粒。 二、仪器应用l 持续产生高度稳定的气溶胶【VDI 3491 Part 2】l 可产生大粒径盐颗粒 最大10μml 颗粒物产生速率在较大的范围内l 产生气溶胶盐颗粒含较少的水分，无需配置干燥装置l 易操作、易清理、易维护l 预热时间较短l 满足ISO 16890的测试要求 三、仪器规格参数型号ATM-240S 流量为50m3/h，试验时间为30s时的KCL颗粒分布压缩空气5 bar, 0.5 m3/h，无油洁净压缩空气体积流量200-300 L/h储液量100~300 ml颗粒粒径0.1~10.0 μm颗粒物产生速率3*103~1.3*105个/cm3设备尺寸900x400x300 mm气溶胶出口直径 13 mm颗粒类型KCL溶液或蒸馏水ATM-240S原理图简介盐溶液通过内置泵被吸入发生装置中，并通过喷嘴雾化成气溶胶颗粒，较大液体颗粒通过重力作用重新回到溶液中，较小颗粒则通过细管被输出，盐固体颗粒通过去除水分而得到，为了干燥，额外的干燥空气被送入细管中，由于喷嘴的特殊设计，使得非常小的KCl溶液就可以得到较高的颗粒输出量。创新点：1.满足国际最新标准ISO 16890的要求，可产生0.1~10微米的KCL颗粒，完全满足测试要求2.产生的气溶胶颗粒携带少量水分，无需配置干燥装置就能满足要求3.设备具有易操作、易维护保养的优势ATM 240S KCL盐溶液气溶胶发生器

背景：大量证据表明，新冠肺炎患者在咳嗽、喷嚏等呼吸活动过程中会产生大量携带新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的生物气溶胶，吸入SARS-CoV-2是新冠肺炎（COVID-19）的主要传播途径。新冠病毒在气溶胶中可以保持活性，在通风不良的室内空气中积聚，有可能导致超级传播事件。气溶胶是指固体或液体颗粒物均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系。生物气溶胶是含有生物性粒子的气溶胶，包括细菌、病毒以及致敏花粉等，具有传染性和致敏性。生物气溶胶可在空气中悬浮较长时间（图1），并可扩散至50米及以上的范围造成远距离传播。因此，为了阻断新冠病毒的传播，针对生物气溶胶的预警、采样、消杀工作具有重要意义，采用这些手段可以在做到早发现、早定性、早消杀，尽量减少人员受新冠病毒暴露的可能性。 图1 飞沫与飞沫核的传播产生与传播（图片来源：中国疾病控制预防中心） 01—气溶胶与呼吸道感染病不仅是SARS-CoV-2，气溶胶还可以传染多种呼吸道感染病。研究表明，非典病毒、中东呼吸系统综合征冠状病毒、流感病毒、麻疹病毒、鼻病毒等都可以通过气溶胶传播。而目前城市中的人类大部分活动都是在室内进行的，室内的体积有限并且与外部空气对流交换少，因此在室内由生物气溶胶引发的疾病越来越多。阻断空气中的潜在有害生物气溶胶的传播，对于疾病传播防控具有重要意义。 02— 生物气溶胶如何消杀目前各地为了尽快复工复产及消除疫情传播，都把公共空间的消毒视为常态化防控工作中重要的一环。除了物品表面的消毒工作，封闭、半封闭空间的生物气溶胶也需要科学消毒。消毒方法可以分为高、中、低水平消毒。高水平消毒指可以杀灭各种微生物，对细菌芽胞杀灭达到消毒效果的方法：这类消毒方法应能杀灭一切细菌繁殖体(包括结核分枝杆菌)、病毒、真菌及其抱子和绝大多数细菌芽胞。中水平消毒：是可以杀灭和去除细菌芽胞以外的各种病原微生物的消毒方法。低水平消毒法：只能杀灭细菌繁殖体(分枝杆菌除外)和亲脂病毒的化学消毒剂及通风换气、冲洗等机械除菌法。 传统消杀手段与存在的问题空气中细菌和病毒的消杀技术，大体上可分为物理和化学方法两大类，包括药物杀灭、过滤截留、紫外线、臭氧及光催化技术等。1、 药物杀灭 针对气溶胶消杀，目前使用得最多的是传统的喷洒方法，常用的化学试剂有84消毒液，二氧化氯，次氯酸钠，过氧乙酸，双氧水等。喷洒化学消杀药剂，剂量大时消杀见效快，但是往往具有异味大、刺激性强等缺点；而将剂量下降时所需的消毒时间则会延长，并且低浓度持续缓释技术也将额外带来仪器成本。另外，化学消毒剂消耗量大、人力物力成本高，不适宜人群密集场所，在舒适、经济、安全、效率等方面使用化学药物喷洒空气和物表的消杀方法很难全面满足。图2 化学消毒剂喷洒（图片来源：襄阳消防助力古隆中景区开展防疫消杀）2、过滤消毒 空气过滤消毒指用物理阻留的方法去除空气中的病原体，包括细菌、病毒和孢子等。针对不同病原体的尺寸，通常用不同孔径滤材对生物气溶胶进行过滤，其过滤效率与滤材的孔径密切相关。通常孔径越小，过滤效率越高。空气净化器大多采用此技术，在处理PM2.5、PM10等空气污染物的同时即可处理生物气溶胶。该技术的优点是在室温下就可以去除空气中的病原体，操作简易；缺点是只能起到过滤的作用，并不能杀灭微生物，而过滤膜上可能还存在湿度和其他营养物质，在温度合适时，反而可能成为微生物繁殖的温床，造成二次污染。3、紫外线消毒 紫外线消毒指利用波长 220～300 nm 的紫外线破坏微生物机体细胞中的 DNA 或 RNA 的分子结构，将各种细菌、病毒、寄生虫以及其他病原体直接杀死。这是最常用的密闭空间内生物气溶胶消杀技术。紫外线消毒速度快、效率高，并且几乎对所有的细菌、病毒都能有效灭活。紫外杀灭病原体的作用取决于照射剂量、空气的水分含量、空气运动模式以及密闭空间的大小。常规应用紫外线消毒需要无死角照射并且达到照射剂量才能达到杀菌消毒的效果，但是紫外线对人体的皮肤、眼睛均有害，可能造成红肿、发炎、疼痛，增加癌变风险，无死角直接照射不能应用于有人员活动的场所。目前使用该技术的消杀机使用紫外线向无人区域（房间顶部、底部等区域）进行照射，虽然显著降低了对人的危害，但是难以覆盖全部区域，需要等待生物气溶胶随机扩散到照射区域才能实现消杀，因而降低了效率。4、臭氧消毒 臭氧是一种强氧化剂，可直接氧化胞内有机物，遇到水蒸气可以产生强氧化性的羟基等自由基间接氧化病原体，从而达到杀菌消毒目的。臭氧消毒为溶菌级方法，杀菌彻底，具有杀菌广谱、高效的特点，对所有细菌和病毒都有明显的杀灭效果。但是臭氧对人体也有伤害，国标规定室内臭氧1小时的平均浓度不超过0.16 mg/m3,低于通常臭氧消杀的浓度。因此虽然臭氧在应用于室内消毒取得很好效果，但是杀菌时无法人机共存，杀菌后还需采取有效措施消除臭氧残留。5、光催化消杀技术 光催化杀菌技术是利用光催化剂在光的作用下产生活性氧物种(ROS)和自由基氧化微生物达到杀灭效果。如光触媒还原技术：光照下二氧化钛的表面形成电穴和游离电子，结合空气中的水和氧气，生成强氧剂分解空气中的有害气体和部分无机物。其缺点为需要光照射和经常喷涂，作用时间短，消毒效能有限。可见，不同的消杀方法均存在一定的局限性，在消毒的连续性、人机共存性、实时性上需要具体结合应用场景加以应用。而对于办公、公共交通、医院等大人流密集且不便无人消杀的场景，还需要采用其他方法或者复合方法联用进行连续实时消杀，确保在这些场所的人们的健康安全。 等离子体消杀技术：杀灭空气中病毒的新技术与常见的生物气溶胶消杀技术相比（表1），等离子体技术消毒杀菌效果显著，消杀过程对人体无伤害，适用范围广泛，被认为是一种相对理想的空气杀菌消毒技术。其原理包括几个方面（图3）：（1）持续不断产生的高浓度正负离子，在微生物表面产生的剪切力大于细胞膜表面张力，壁膜受到破坏，导致死亡。（2）当电场强度过高时，被加速的高速粒子会将微生物表面击穿从而起到破坏微生物的作用。（3）等离子体中，含有大量原子氧、自由基等活性物质，与细菌体内蛋白质、核酸、脂质层发生反应，致细菌/病毒死亡。此外，当细胞结合了正负离子而带电后，更容易被滤膜、口罩等吸附材料通过静电作用而被吸附，从而进一步降低空气中的生物气溶胶浓度。但是高压放电产生等离子时，有可能会产生臭氧等副产物，如何优化离子发生量并降低臭氧产量是研发高水平等离子消杀设备需要攻克的问题。 图3 等离子体除菌技术原理图（图片来源：陕西科技传媒网）多种消毒技术的对比表1 等离子体技术与其他消杀技术实用性对比 需求 技术优势消杀技术等离子体过滤紫外线药物臭氧光催化为高水平消毒法√❌√√√√气溶胶消杀适用性√√√√√❌可24小时持续消杀√√√❌√√可人机共存性√√❌❌❌❌无需耗材√❌√❌√❌不具有金属腐蚀性√√√❌❌√不会造成二次污染√❌√√√√综合各种消毒技术的原理与特征，等离子消杀手段在对生物气溶胶的消杀具有较为全面的技术优势。 实时空气消杀机结合以上的技术分析，适用于空气中生物气溶胶消杀的空气消毒机应采用大功率等离子体释放技术，可以实现99%以上的生物气溶胶灭火率，实现“高效杀灭”的特性。同时配备初中高效复合过滤系统，有效吸附净化甲醛、乙醛、苯、二甲苯、异味、PM2.5、PM10、过敏原等有害物质，实现“1+12”的效果，使一台空气消杀机具备“广谱适用”的功能特点。使用等离子消杀和过滤膜吸附的设备可人机共存，克服了传统消杀方法有刺激性、臭氧超标、紫外辐照的问题，有害物质在反应后主要生成氧气、二氧化碳、水，对人体无害，设备消杀时“安全环保”。同时考虑到气溶胶长期悬浮在空气中，采用这两种技术的消杀机可持续对室内生物气溶胶消杀，因此可以实现“持续保障”。此外，由于空气消毒机使用环境往往人流量大，空气消杀机应与生物气溶胶探测设备联动，动态调整功率与启停状态，做到全天候的动态防护。 03—生物气溶胶消杀效果为验证等离子体消杀技术在日常环境中对生物气溶胶消杀的优越性，我们进行了空气消毒模拟现场试验，实验采用安德森采样的菌落单位计数法评价某款实用了等离子消杀技术和高效过滤技术的空气消毒机的综合消杀效果。结果显示（表1）等离子体空气消毒机30min就可将病原体全部杀死，远超国标要求的消毒作用时间（2h），证明了等离子空气消毒机具有高效杀菌性，可在短时间内将实验舱内的细菌全部消除杀灭。表2 等离子体空气消毒机对白色葡萄球菌的杀灭效果消毒时间/min对照组试验组存活菌落数(CFU/m3)自然衰亡率（%）存活菌落数(CFU/m3)杀灭率（%）030247-14841-302204927.10100%601795140.650100%901484150.930100% 04—生物气溶胶消杀系统应用在新冠病毒肆虐的三年时间里，对人的安全防护（口罩、面罩、医用防护服）已经被广为接受，成为保障人员健康的有利手段。而针对环境中生物气溶胶的传播，也需要建立起生物气溶胶的预警、采集检测与消杀的防控系统，特别是在人员密集场所及高级别保障区域。只有对新冠病毒传播链条中的人与环境同时控制管理，才能保护每个人的身体健康，保障社会的稳定运行。

仪器名称病毒气溶胶采集富集仪单位名称检验检疫科学研究院联系人胡孔新联系邮箱kongxinhu@sina.com成果成熟度□正在研发 □已有样机 □通过小试 □通过中试 &radic 可以量产合作方式&radic 技术转让 &radic 技术入股 &radic 合作开发 &radic 其他成果简介：&mdash &mdash &ldquo 国家重点新产品&rdquo ，拥有自主知识产权的环境微生物气溶胶监测系统&mdash &mdash 专业针对空气病毒性微生物监测设计，现场实现目标浓缩富集，提升敏感性，超越现有空气微生物采样器&mdash &mdash 温湿度环境小气候数据同时采集&mdash &mdash 系统的收集、富集、样品处理、检测技术方案&mdash &mdash 轻巧、便于携带、友好软件智能控制符合国际ISO14698-1及GB/T:25916.1-2010： 洁净室及相关受控环境生物污染控制通用标准，是大型集会、公共场所、禽畜养殖场、生物反恐、生物安全、食品、制药、化妆品、医药等领域里对空气有机污染监测的理想设备。通过①计算机3D辅助制作符合流体动力学的气液混合装置、②表面活性剂样本处理技术、③磁珠富集、核酸提取技术一体化以及④病毒检测配套方法四个关键方面创新设计，解决了生物气溶胶采集效率问题，整合了收集、富集、核酸提取和目标检测等技术环节，提高了气溶胶回收率和监测敏感性，适用于各种类型的实验分析。收集、富集生物气溶胶同时监测环境温、湿度数据，彻底抛开传统Anderson法，且收集效果远远优于Anderson法，与后续检测技术对接程度及敏感性优于现有国内外采样器。智能控制、设计精美、外观紧凑，携带方便，高效、可靠收集、富集空气中的生物颗粒（病毒、细菌、真菌、花粉等&hellip ）。主要特点：1. 大体积液体样品收集气溶胶，防止大体量空气采集导致气溶胶再流失；现场浓缩成小体积样品，提高监测敏感性，避免现场大体积收集管过多，减轻工作量。2. 配套广谱和特异监测目标富集试剂，样品后续处理高度灵活，可满足多种分析检测技术，如免疫测定、PCR、颗粒微生物计数、分离培养及显微镜观察等，提升检测敏感性和现场操作简便性。3. 便携供电长达2h以上，体积小、外观紧凑，设计精美，标准支架、手提箱方便携带，设备坚固耐用可适用于各种恶劣环境。4. 自动进行温度、湿度监测，可连续提供小体积液体样品。5. 机器主要部件可拆分并进行灭菌或清洗、消毒。主要技术参数：型号BIO-Capturer-5病毒气溶胶采集富集仪应用传染病监测、动物疫病监测、卫生监督、生物反恐原理液体包裹收集，磁珠修饰富集温度监控有湿度监控有智能化控制触屏人机界面颗粒尺寸1um空气流速30-40L/min实时监控采集时间设定1-999min可调采样体积设定1-9999L可调采集液体积20ml+/-5回收样品体积100&mu L(配套广谱和特异微生物目标富集试剂)电池持续时间2h电压要求12VDC主机重量3kg噪声&le 70dB功耗＜40W工作环境温度+5℃ to +50℃+0℃ to +50(可选冬季温度防护箱)储藏环境温度-20℃ to 70℃国际同领域生物气溶胶监测仪器类比分析：产品设备国别知识产权大体积采集外接电源自备电源智能控制气体定量精确定量温湿度监测目标富集小样品回收配套试剂敏感性提升10-100倍SKC BIO-SAMPLER美国&radic &radic &radic × × × × × × × × × Coriolis空气采样器法国&radic &radic &radic &radic &radic &radic × × × × × × BIO-Capturer病毒气溶胶采集富集仪中国&radic &radic &radic &radic &radic &radic &radic &radic &radic &radic &radic &radic 数据展示：气溶胶采集、富集效果评价实验以10倍系列稀释流感病毒H3N2气溶胶模拟采集、富集实验，分别以统一条件real-time PCR方法对直接收集液样品、广谱富集磁珠处理后样品、特异富集磁珠处理后样品进行检测分析，评价采集、富集效果。结果显示：特异富集处理后，灵敏度高出至少2个数量级；广谱富集处理灵敏度高出至少1个数量级。（如下图所示）。应用前景： 该仪器可应用于： 各级出入境口岸，包括口岸场所及国际航行交通工具等卫生监督、生物反恐、传染病监测； 禽畜养殖场、市场等动物疫病环境监测； 各级疾病预防控制中心、医疗机构传染病监测、内部感染监控； 邮政处理场所、人口密集的公共场所、重大集会场所等反生物恐怖监测； 科研院所生物安全实验室等感染性生物气溶胶泄漏的监控； 其他存在有机污染的生物气溶胶环境监测领域等。知识产权及项目获奖情况：科技部、环保部、商务部、质检总局四部委认定&ldquo 国家重点新产品&rdquo 证书相关知识产权列表：知识产权类别知识产权名称状态实用新型专利生物气溶胶采集富集装置；授权专利号：ZL201220127837.9国家发明专利病毒性气溶胶采集富集仪，授权专利号：ZL201210089458.X国家发明专利用于固相膜免疫分析方法流动相的样本处理制剂，授权专利号：ZL200410091168.4国家发明专利一种特异性检测流感病毒合成多肽授权专利号：ZL201010233015.4专利技术：液面包裹喷气口，高效气溶胶粒子采集、易清洗采样头设计专利技术：高效/简便富集操作、回收浓缩小样品、对接分子生物学、免疫学检测成熟方法专利技术：系统、完整的病毒生物气溶胶现场监测解决技术方案与配套试剂

捷克科学院分析化学研究所(Institute of Analytical Chemistry of the Czech Academy of Sciences)的Mikuska P、Capka L和Vecera Z研制了用于分析细小气溶胶和超细气溶胶的气溶胶采样器，撰文发表在于Analytica Chimica Acta上。　　该文描述了基于原始版本的气溶胶逆流双喷嘴单元(ACTJU)的新型气雾剂采样器。ACTJU收集器与位于ACTJU上游的水基冷凝成长装置(CGU)连接，实现了直径达数纳米的精细和超细气溶胶颗粒的定量收集。 CGU中水蒸汽的凝结使纳米尺寸的颗粒在超微米范围内扩大到更大的尺寸，然后将形成的液滴收集到ACTJU收集器中的水中。　　使用CGU-ACTJU采样器连续采集气溶胶，可以对颗粒成分浓度变化进行时间分辨测量。 CGU-ACTJU采样器与在线检测设备的耦合允许以1s的高时间分辨率(例如，亚硝酸盐或硝酸盐的FIA检测)或1小时(例如，用于无机阴离子的预富集步骤的IC检测)。在最佳条件下(空气流速10L/min，水流速1.5mL/min)，氟化物，氯化物，亚硝酸盐，硝酸盐，硫酸盐和磷酸盐的检测限(包括预浓缩)分别为2.53,6.64,24.2,16.8,0.12和5.03ng/m3，　　引自：Aerosol sampler for analysis of fine and ultrafine aerosols.. Article?in?Analytica Chimica Acta 1020 March 2018　　原文可参阅：　　https://www.researchgate.net/publication/323690546_Aerosol_sampler_for_analysis_of_fine_and_ultrafine_aerosols [accessed Apr 19 2018]　　符斌供稿

吸入雾化技术的主要优点在于其高效性、低副作用及易操作性。该技术通过雾化装置将药物转化为微小颗粒，使动物能够轻松吸入，直达病灶，从而快速发挥药效。同时，由于药物直接作用于呼吸道，减少了全身用药可能带来的副作用。此外，雾化治疗操作简便，适用于多种呼吸道疾病，为精准医疗提供了便捷有效的治疗手段。2024年2月份，3月份，7月份多篇动物吸入雾化研究登上《Nature Communications》。（一）Inhalable cardiac targeting peptide modified nanomedicine prevents pressure overload heart failure in male mice本文创新之处主要包括以下几个方面：1. 新型纳米药物设计：开发了一种心脏靶向肽（CTP）修饰的钙磷酸盐（CaP）纳米粒子，用于输送选择性PDE10A抑制剂TP-10，这是一种新型的药物载体设计。2. 靶向递药系统：通过CTP修饰，实现了药物在心力衰竭病理状态下对心肌细胞和成纤维细胞的特异性靶向，提高了药物的心脏积累和治疗效果。3. 吸入式给药途径：利用吸入式给药方式，药物通过肺部快速吸收进入全身循环，提高了药物在心脏的积累速度和效率，这是一种非侵入性且有效的药物递送方法。4. 低剂量高效治疗：研究表明，低剂量的吸入药物（2.5 mg/kg/2天）就能发挥良好的治疗效果，减少了长期治疗所需的药物剂量，可能降低副作用。5. 长期治疗的生物安全性：通过长期吸入治疗的生物安全性评估，证明了该纳米药物在肺部的安全性，为长期临床应用提供了重要依据。6. 信号通路调节作用：揭示了TP-10@CaP-CTP纳米粒子通过cAMP/AMPK和cGMP/PKG信号通路对心肌细胞和心脏成纤维细胞的治疗作用，为心力衰竭的分子机制提供了新的见解。7. 心力衰竭治疗的新策略：这项研究提供了一种新的心力衰竭治疗策略，有望改善现有治疗方法的局限性，为患者提供更为有效和安全的治疗选择。（二）AAV-delivered muscone-induced transgene system for treating chronic diseases in mice via inhalation本文创新之处主要包括以下几个方面：1. 新型基因治疗系统：开发了一种基于腺相关病毒（AAV）载体的基因治疗系统（AAVMUSE），利用小鼠嗅觉受体（MOR215-1）和合成的cAMP响应启动子（PCRE）来实现对治疗基因表达的控制。2. 嗅觉受体介导的基因表达调控：利用G蛋白偶联的小鼠嗅觉受体MOR215-1，通过与麝香酮（muscone）结合来激活cAMP信号通路，从而启动治疗基因的表达。这种方法提供了一种非侵入性的基因表达调控手段。3. 吸入式给药方式：通过吸入麝香酮来远程、剂量依赖性地控制基因表达，这种方法避免了传统的注射给药方式，提供了一种更为便捷的治疗手段。4. 长期可控的基因表达：AAVMUSE系统能够在小鼠体内实现长达20周的基因表达控制，这对于需要长期治疗的慢性疾病具有重要意义。5. 治疗慢性疾病的应用：将AAVMUSE系统应用于治疗非酒精性脂肪肝病（NAFLD）和过敏性哮喘两种慢性炎症性疾病，展示了其在实际疾病治疗中的潜力。6. 安全性和耐受性：研究表明，AAVMUSE系统在小鼠体内的基因表达调控具有良好的安全性和耐受性，未引起显著的细胞毒性或免疫反应。7. 多细胞类型和器官的适用性：AAVMUSE系统在多种细胞类型（如肝细胞和肺细胞）和器官中均显示出有效的基因表达调控能力，表明其具有广泛的应用前景。8. 治疗蛋白的动态调控：通过一次性注射AAVMUSE系统，结合吸入麝香酮，实现了治疗蛋白（如ΔhFGF21和ΔmIL-4）的动态调控，为精准医疗提供了新的策略。（三）Inhalation of ACE2-expressing lung exosomes provides prophylactic protection against SARS-CoV-2本文创新之处主要包括以下几个方面：1. ACE2表达的肺外泌体（LSC-Exo）：研究团队利用表达ACE2的肺球状细胞（LSC）衍生的外泌体作为预防性保护剂，通过吸入的方式提供针对SARS-CoV-2的保护。这是一种新颖的方法，利用人体自身的细胞和分子机制来对抗病毒感染。2. 吸入式给药：通过吸入LSC-Exo的方式，实现了药物在肺部的沉积和生物分布，这种方法模拟了病毒感染的自然途径，可能更有效地在病毒感染的初始阶段提供保护。3. 体外和体内实验的结合：研究不仅在体外细胞实验中验证了LSC-Exo对SARS-CoV-2的中和作用，还在小鼠和叙利亚仓鼠模型中进行了体内实验，证明了其在预防和治疗SARS-CoV-2感染中的有效性。4. 对多种SARS-CoV-2变种的中和作用：LSC-Exo不仅对原始SARS-CoV-2毒株有效，还对D614G和B.1.617.2（Delta）变种显示出中和作用，这表明其可能对现有和新出现的病毒变种具有广泛的保护效果。5. 减少病毒载量和肺损伤：在叙利亚仓鼠模型中，LSC-Exo治疗显著减少了SARS-CoV-2引起的疾病和病毒载量，减轻了肺部炎症和纤维化，这为COVID-19的治疗提供了新的策略。6. 安全性评估：研究评估了LSC-Exo的长期安全性，未发现显著的免疫反应或副作用，这为临床应用提供了重要的安全性数据。7. 潜在的临床应用：这项研究展示了LSC-Exo作为一种日常预防药物的潜力，可能简化针对多种SARS-CoV-2变种的抗病毒治疗策略。8. 分子机制的探索：通过RNA测序分析，研究揭示了LSC-Exo在减轻SARS-CoV-2感染引起的免疫反应和氧化应激中的作用机制，为理解其治疗作用提供了分子层面的见解。2013年成立的北京元森凯德生物技术有限公司（YSKD），其自主研制的动物雾化吸入给药系列装置（气管肺部直接递送喷雾针，口鼻式吸入暴露，全身雾化给药仪，粉尘/液体/烟气气溶胶发生器等）可以应用在以下几个方面： 许多人类疾病难以直接在人体上进行深入研究，因此科学家利用动物建立疾病模型，模拟疾病的发生和发展过程。这些模型不仅有助于揭示疾病的病因、病理机制，还为寻找新的治疗方法提供了可能。通过动物呼吸疾病模型，研究人员可以观察和分析生物体在不同条件下的反应，从而揭示生命的基本规律。新药研发过程中，动物实验是不可或缺的环节。吸入型药物在进入临床试验前，需要在动物身上进行毒性测试、药效评估等，以确保其安全性和有效性。此外，动物吸入暴露实验还有助于确定药物的剂量、给药途径等关键参数。动物吸入暴露实验也被用于评估环境因素对人类健康的影响。例如，通过给动物暴露于特定的环境污染物中，观察其生理、生化及行为等方面的变化，可以推断这些污染物对人类健康可能产生的危害。用户案例：中日医院呼吸病学研究中心/中日友好临床医学研究所，北京中医药大学，中国药科大学，沈阳药科大学，复旦大学，浙江大学，四川大学，中南大学湘雅医学院等