[发明专利]检测微型系统的开发

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测室内环境中的真菌污染的装置及其用途，以及实施这种装置检测室内环境中的真菌污染的方法。

背景技术

在工业化国家，人们有超过90％的时间在封闭空间中度过，在封闭空间中暴露于众多的物理、化学和生物污染物。由于觉察到这些复合污染潜在地导致健康风险，政府当局在国家环境准则(Grenelle2environmental code)中引入了室内环境中的空气质量的监测法则。该法则包括用于在容纳脆弱人群(儿童、老人等)的设施和公共场所(学校、公共交通工具、博物馆等)中测量和提供信息的系统的实施方式。因此，世界卫生组织(WHO)在其2009年发表的报告“WHO室内空气质量指南：潮湿和霉菌”中指出：霉菌能够引发过敏、感染、中毒或刺激。这些微生物除了能影响健康以外，还可以作用于建筑物的实际结构，对建筑物的结构和装饰特征产生永久性的破坏，这也是文物保护专家普遍担忧的现象。

在工业化国家的许多住所都观察到了潮湿和/或霉菌问题，这一现象加剧了这些微生物的问题。因此，基于问卷或视觉观察的研究显示了非常高比例的住所存在污染。欧洲的研究因此报道具有可见霉菌的住所比例可达到25％(Brunekreef，1992；Pirhonen，1996)。在北美洲进行的研究显示污染率在14％到38％之间(Dales，1991)。而当考虑了在墙壁中检测到高度潮湿的住所时，这一比例达到80％(Miller，1988；Koskinen，1999)。

在法国，政府当局资助了一个由建筑物科学和技术中心(Centre Scientifique et Technique du (CSTB))管理的室内空气质量观测所(Observatoire de la Qualitéde l’Air Intérieur(OQAI))。由OQAI实施的国家房屋运动的结果在2007年底公布，构成了法国住所的空气质量的首份报告。这次测量活动特别显示出住所的霉菌污染涉及到数值是37％-42％的很大比例的法国家庭，其中2％(即超过610000处住所)具有超过1m²的被污染的表面积(Moularat，2008)。

在这些环境中的各种生物污染物之中，小型真菌(霉菌)是世界范围内众多团队(北美洲、北欧国家、比利时、意大利、澳大利亚、法国等)的研究焦点。

室内环境是指建筑物内部没有持续空气流通的受限空间。在住所、博物馆、教堂、洞穴、古迹、行政办公建筑、学校和医院中能找到室内环境的示例。

室内环境中霉菌的存在并不是对健康没有影响的。事实上，大量的研究已经证明：有霉菌建筑中的居住者会出现一些症状；并且同样，霉菌对它们聚集生长处的材料和结构有降解作用。事实上，真菌产生的酶和/或酸还能使它们的基片退化。

从它们生长的最初开始，真菌便释放出挥发性分子(挥发性有机化合物，VOC)，这些挥发性分子或者是真菌的代谢产物，或者是由真菌产生的酶或酸降解它们的生长附着材料而产生。VOC通过壁扩散，并且在隐藏性污染的情况下，在空气本身中能检测到VOC。但是，室内环境中存在的VOC还可以来自其它来源，例如建筑材料、家庭用品或者人类活动。与室内环境中存在的所有VOC相比，起源于真菌的VOC浓度特别是在早期污染阶段中是相对较低的。

在这样的背景下，本申请人用超过十年时间开展了多种研究活动，特别是在控制霉菌在基层上的生长和其生长的早期检测方面。

按照传统惯例，环境的真菌污染的检测是通过视觉检查，或者通过培养存在于空气中、表面上或灰尘中的微生物。因此，这些通常的方法基本不可能检测到隐藏污染(例如在隔离物背后、在建筑结构中或者通风系统中的生长)或者还没有明显生长迹象的新近污染。

以早期检测真菌生长为目的，本申请人的工作是基于：真菌生长最初几小时会释放出特异性的微生物挥发性有机化合物(MVOC)，MVOC会扩散到环境中，并且构成一种生化印记。检测这种生化印记是真菌活性的预兆。

因此，为了检测所有的污染情况，在专利申请FR2913501中，本申请人开发了一种基于识别包含这种印记的化学示踪剂的技术，并且该技术使污染指数的计算能够得到发展。