第一章 Bilaerosol的研究历史
④ 新纪元
1988年PCR技术出现之后， 科学家们为了增进学术界 对生物气溶胶领域的了解 已经做了很多工作及努力。 在过去的近30年中的研究 气溶胶的研究经历了3个特 别的时刻：1994—— 1997——2005
01 Bioaerosol的研究 历史 02 Bioaerosol的样品采 集采集 03 基于PCR的Bioaerosol分 析技术 04 宏基因组分析 Bioaerosol
中发现天花病毒（1905） 的 传 播 。 1908 年 Science
仍有许多问题需
不见的生物，反驳无生源 说。
杂志报道了一种新方法撞 击法，此后人们对采样方
要解决！
法陆续进行了改进。
Bioaerosol发展阶段 19世纪
里程碑 20世纪(1900-1980s) 21世纪
② 里程碑式（1887）
Haldane&Anderson 调 查 了英国某所学校以及居民 住宅空气中的霉菌和细菌， 说明了通风以及昼夜变化 对空气中微生物的影响。 这一研究被视为气溶胶领 域开创性的研究。
第一章 Bilaerosol的研究历史
背景简 介
第一章 Bilaerosol的研究历史
1 发展进程
① 发现（1833）
③ 迅猛发展
达尔文（1833）从空气中 的灰尘中发现霉菌孢子。
在空气中陆续发现青霉孢 子（1901）、苏云金芽孢 杆菌（1902），以及医院
与传统学科相比，
Pasteur （ 1861 ） 提 出 空 气中本身存在人类肉眼看
第二章 Bioaerosol的样品采集
2 生物气溶胶的样 品采集来自采样器采样体积
采样方式
样品环境 回收率
Omni 3000 wet concentrator sampler
Bio Sampler
Mini-Vol 采样器
41558130L
375L
22752L
PM10气溶胶收集到无菌 DNA的PBS缓冲液中
通过静电场力 的作用将带电 的生物气溶胶 颗粒收集到采 样介质上。
使用滤膜截留 微生物颗粒。
第二章 Bioaerosol的样品采集
2 生物气溶胶的样 品采A集ndersen六级生物采样器和BioStage采样器都以培养基为采样介质，微 生物被采集后直接在培养基上培养。
Andersen生物采样器是在普通六级采样器的基础上改造的，是为了模仿人 的呼吸系统而设计的：第一层（最上面的一层）代表人的鼻腔和口腔；第二层代 表咽部；第三层代表气管和主支气管；第四层代表支气管；第五层代表终端支气 管；第六层是肺泡（Andersen, 1958）。 BioStage和Andersen六级生物采 样器为Bi均os为am28p.l3eLr/液m体in撞击采样器可以收集可吸入颗粒，同时避免了以往液体采 样器存在的一些问题，如颗粒回弹、二次汽化及保存生物颗粒的完整性等。该采 样器对于粒径在0.5μm以上颗粒的收集效率大约为90%。 BioSampler流量为 12.5在L/低m采in样。速率和高的静电场条件下，静电采样法对空气中的过敏原和毒素的 采集效果比BioStage更突出。与液体捕捉采样法相比，静电采样法需要消耗更 低的能耗，采样效果受静电场强、采样速率及目标微生物所带电荷影响，在一定 的条件下对0.3~0.5μm的颗粒的采样效率可以达到90%。
将PM10收集到无菌无DNA 的水中，该溶液用47mm无 菌聚碳酸酯膜过滤
养猪场，诊所 和避难所室内 空气
养猪场样品
将PM10颗粒收集到47mm 半都市室外空
无菌聚碳酸酯膜上
气样品
61% 69%
中等体积URG采样 器
中速双头过滤采样 器
190080L
收集到47mm无菌聚碳酸酯 膜上
森林室外空气 样品
够 非 特 异 性 地 与 DNA 双
体上，并转化到感受态细
链结合，发射荧光信号， 胞中，实现基因混合序列
从而实时记录整个扩增
的分离，进一步进行测序
过程
即可获得目标基因的多样
四、DEEG
性信息 五、ELISA（酶联免疫吸
通过含有梯度线性增加
采用抗附原剂与测抗定体）的特异
的 DNA 变 性 剂 的 聚 丙 烯
01 Bioaerosol的研究 历史 02 Bioaerosol的样品 采集 03 基于PCR的Bioaerosol分 析技术 04 宏基因组分析 Bioaerosol
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目录
Contents
01 Bioaerosol的研究 历史 02 Bioaerosol的样品采 集 03 基于PCR的Bioaerosol分 析技术 04 宏基因组分析 Bioaerosol
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过渡
Transition
2 生物气溶胶的样
品采集
由于不同颗粒物物理性质不同，分别适用于不 同的采样方式
撞击法
液体捕捉法 静电沉降法
膜过滤法
以培养基为采 集介质，微生 物撞击并附着 在培养基上。 如BioStage和 Andersen六级 采样器
气溶胶到水溶 胶的采样过程， 大体积采样和 是否便携是两 个关键考虑因 素，如 BioSampler
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过渡
Transition
3 基于PCR的Bioaerosol 分析技术
基于PCR的生物气溶胶识别、定量、分布特点的技术 第三章 基于PCR的Bioaerosol 分析技术
3 基于PCR的Bioaerosol 分析技术
一、qPCR
二、克隆
Sybr-Green 荧 光 染 料 能
将单个基因序列连接到载
72000L 无菌47mm石英滤膜
农业和城市室 外空气样品
84%
第二章 Bioaerosol的样品采集
2 生物气溶胶的样 品采集
静电场采样器
第二章 Bioaerosol的样品采集
自动监测采样器
01 Bioaerosol的研究 历史 02 Bioaerosol的样品采 集 03 基于PCR的Bioaerosol分的 析分技析术技术 04 宏基因组分析 Bioaerosol
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过渡
Transition
背景简
介
什么是 为bi什oa么er要os研o究l bioaerosol
生物气溶胶，通常是指空气动力学直径在100µm以内的含有微生物和其他物 成分的气溶胶，主要包括细菌、病毒、真菌、放线菌、昆虫（包过尘螨等） 及其碎片和分泌物、立克次体、花粉、蕨类孢子和各种菌类毒素等