以固體培養基為採樣介質之採樣器（Agar-based samplers）效能評

本研究所評估之 Agar-based sampler 係指 Andersen 1-STG（Andersen Samplers, Ins., Atlanta, GA, USA）。Andersen 1-STG 為一階衝擊採樣器，內有 400 個孔徑為 0.25 mm 之孔洞，抽氣流量為 28.3 L/min，截取粒徑（cut-off size）為 0.57 μm（Li et al. 2003b）。Andersen 1-STG之流量校正皆於每次進行效能評估實驗前完成，並 於採樣實驗結束時再進行流量後測。

5.8.1.1 選擇 S. aureus 最佳空氣採樣培養基

根據文獻顯示，曾用於 S. aureus 空氣採樣之培養基包括非選擇性培養基 Tryptic soy agar（TSA）（Gandara et al. 2006）與四種選擇性培養基，後者為Mannitol salt agar（MSA）（Schulz et al. 2011）、Baird-Park agarose（BPA）（Zhong et al. 2009）、

CHROMagar staph aureus（CSA）（Hsiao et al. 2011）與Chapman Stone Medium

（CSM）（Gandara et al. 2006）。故本研究針對此五種培養基，評估其對於空氣中 S. aureus 之採樣效能。實驗過程如圖 3 所示，在備製與調整 S. aureus 菌液濃度後，

開啟生物氣膠產生系統之壓縮空氣，使其通過乾、溼空氣管線與內裝有40 mL 無 菌水之 Nebulizer，並校正三種氣體流量至前述之預設流量。20 分鐘後，將連接 Nebulizer 之壓縮空氣暫時關閉，並以 40 mL 且濃度為 10⁵ CFU/mL 之 S. aureus 菌 液取代無菌水後，重新開啟連接Nebulizer 之壓縮空氣，使 S. aureus 菌液氣懸，並 受到壓縮空氣推送而進入暴露艙中，共運作30 分鐘。此時暫時關閉連接 Nebulizer 之壓縮空氣，並自Nebulizer 中取出 0.1 mL S. aureus 菌液，經適當稀釋後利用推盤 法塗抹至與Andersen 1-STG 內相同之測試培養基上，作為 Andersen 1-STG 採樣前 Nebulizer 中菌液濃度之測試值。其後重新開啟壓縮空氣，等待 10 分鐘後至暴露艙 中生物氣膠分佈均勻，再將置有相同培養基之Andersen 1-STG 置於暴露艙下方採 樣口並進行6 分鐘空氣採樣。採樣結束後亦自 Nebulizer 中取 0.1mL 菌液進行同樣

培養基之推盤，以獲得空氣採樣後Nebulizer 中菌液濃度。被測試之五種培養基係 採隨機順序方式置入Andersen 1-STG 內以進行採樣效能評估，暴露艙內空氣中生 物氣膠濃度為10²至10³ CFU/m³。每種培養基均進行四重複測試。

圖 3 選擇 S. aureus 最佳空氣採樣培養基之實驗流程 1000 ×g 於 4℃下離心 5 分鐘

S. aureus（ATCC 29213）於 50mL LB broth 在 37℃下培養 14 小時（2.36 ×g）

移除上清液後加入適量無菌水，再將此細菌懸浮液進行A600測定，調製 為40 mL 10⁵ CFU/mL 之菌液

開啟系統壓縮空氣，進行乾、溼空氣與Nebulizer 的流量校正

（乾空氣：27 L/min、溼空氣：30 L/min、Nebulizer：3 L/min）

20 分鐘

暫時關閉連接Nebulizer 之壓縮空氣，將 40 mL 具適當濃度之 S. aureus 菌液置入Nebulizer 後，重新開啟壓縮空氣

30 分鐘

暫時關閉連接Nebulizer 之壓縮空氣，進行空氣採樣前 Nebulizer 中菌液 濃度測試後，重新開啟壓縮空氣

10 分鐘

Andersen 1-STG 隨機搭配 TSA、MSA、BPA、CSA 與 CSM，於暴露艙 進行6 分鐘空氣採樣

6 分鐘

關閉連接Nebulizer 之壓縮空氣，進行空氣採樣後 Nebulizer 中菌液濃度 測試

培養基置於37℃培養箱中培養 24 小時後計數菌落，並計算 R 值以評估 五種培養基之採樣效能

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上述培養基皆置於37℃培養箱中培養 24 小時並計數菌落。Andersen 1-STG 搭 配各種培養基採樣所得之菌落數，經positive hole correction table、採樣時間與採樣 流量的校正，可得到其空氣中 S. aureus 採樣濃度（Cair_Andersen 1-STG）。將此濃度除以 其相對應採樣前後Nebulizer 中菌液濃度（Csusp）之平均值，所得之比值即為該培 養基空氣採樣之效能指標值（R, R = Cair_Andersen 1-STG /Csusp）。R 值愈大表示該採樣 方法對於空氣中 S. aureus 之採樣效能較佳。有關上述各濃度與 R 值之計算公式如 下：

Andersen 1-STG 採樣所得之暴露艙空氣中S. aureus 細菌濃度（Cair_Andersen 1-STG） 計算公式如下：

Cair_Andersen 1-STG（CFU/m³）= N /（L × T × 0.001）

N（CFU）：經校正表（Positive Hole Correction Table）校正過之菌落數 L（L/min）：Andersen 1-STG 採樣流量（28.3 L/min）

T（min）：空氣採樣時間

0.001：將空氣採樣之單位體積由 1 L 換算為 1 m³

Nebulizer 中 S. aureus 菌液濃度（Csusp）計算公式如下：

Csusp（CFU/mL）=（N / 0.1）× D

N（CFU）：測試培養基於37°C培養箱中培養24 小時後之菌落數 0.1（mL）：因自Nebulizer 中取出 0.1 mL 菌液推盤，需換算為 1 mL D：推盤時之稀釋倍數

採樣效能指標(R)計算公式如下：

R = Cair_Andersen 1-STG/Csusp

Cair_Andersen 1-STG（CFU/m³）：以Andersen 1-STG 於暴露艙採樣所得之空氣中 S. aureus 濃度

Csusp（CFU/mL）：該次空氣採樣前後Nebulizer 中菌液濃度之平均值

以R 作為比較各類採樣方法之指標曾應用於評估 Andersen 1-STG 與 cassette 對於 S. aureus 之採樣效能研究（Hsiao et al. 2011）、評估Andersen impactor、AGI-30 等採樣器對病毒性生物氣膠之採樣效能研究（Tseng and Li 2005），以及評估紫外

光和奈米光觸媒對空氣中 Legionella pneumophila 之控制效果研究中（Li et al.

2003b）。

5.8.1.2 採樣時間對 Andersen 1-STG 採樣效能之影響

本實驗流程如圖 4 所示。於系統開啟壓縮空氣後，將通過乾、溼空氣管線與 內裝40 mL 無菌水之Nebulizer 的氣體流量分別校正為前述之預設流量。20 分鐘後，

將連接Nebulizer 之壓縮空氣暫時關閉，並以 40 mL 且濃度介於5 × 10³至5 × 10⁴ CFU/mL 之 S. aureus 懸浮菌液取代無菌水後，重新開啟連接Nebulizer 之壓縮空氣，

使 S. aureus 菌液氣懸，並受到壓縮空氣推送而進入暴露艙中。30 分鐘後暫時關閉 連接Nebulizer 之壓縮空氣，以取出0.1mL Nebulizer 中 S. aureus 菌液，經適當稀釋 後利用推盤法塗抹至與Andersen 1-STG 內相同之測試培養基上，作為空氣採樣前 Nebulizer 中菌液濃度之測試。其後重新開啟壓縮空氣，等待 10 分鐘後暴露艙中生 物氣膠分佈均勻，再將內裝有先前實驗（5.8.1.1）評估具較佳採樣效能之培養基的 Andersen 1-STG，置於系統之暴露艙下方採樣口，進行 3、6、15、30 與 60 分鐘等 不同採樣時間採樣，暴露艙內空氣中生物氣膠濃度為10²至10³ CFU/m³。採樣結束 後亦自Nebulizer 中取 0.1mL 菌液進行推盤，以與採樣前相同實驗方式測試採樣後 Nebulizer 中菌液濃度。

上述培養基將置於 37℃培養箱中培養 24 小時。不同採樣時間之效能指標值（R）

如前述（5.8.1.1）之方式進行計算，每種採樣時間進行四重複測試。

S. aureus（ATCC 29213）於 50 mL LB broth 在 37℃下培養 14 小時（2.36 ×g）

1000 ×g 於 4℃下離心 5 分鐘

20 分鐘

暫時關閉連接Nebulizer 之壓縮空氣，將 40mL 具適當濃度之 S. aureus 菌 液置入Nebulizer 後，重新開啟壓縮空氣

開啟系統壓縮空氣，將乾、溼空氣與Nebulizer 管線校正為預設流量 移除上清液後加入適量無菌水，再將此細菌懸浮液進行A600測定，調製為

40 mL 且濃度介於5 × 10³至5 × 10⁴ CFU/mL之菌液

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圖 4 探討時間因子對 Andersen 1-STG 採樣效能的影響之實驗流程