專利名稱：通過(guò)監(jiān)測(cè)單分子層檢測(cè)生物武器使用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)將病原菌作為生物武器在攻擊地點(diǎn)秘密投放的方法。如下所述，檢測(cè)上述攻擊的方法涉及到一種監(jiān)測(cè)在表面化學(xué)中被稱為“單分子膜”或“單分子層”的界面膜特性的方法，其中提出在水體表面形成界面膜，該水體布置在相信可能會(huì)投放病原菌進(jìn)行污染的目的地。監(jiān)測(cè)所要明確尋找的，按本發(fā)明人解釋，是一種“生物攻擊產(chǎn)生的信息變化”，即一種在技術(shù)上可檢測(cè)的變化，也就是下文所討論的可監(jiān)測(cè)的單分子層特性的變化，可用來(lái)推斷覆蓋單分子層水體處病原菌以非自然存在量侵入所產(chǎn)生正確結(jié)果的可能性。
背景技術(shù)：
-2.背景信息從2001年底美國(guó)發(fā)生的幾起炭疽致命性事故中可以看出未授權(quán)個(gè)人能以某種方式獲得足夠量的炭疽(炭疽桿菌)以生產(chǎn)出致命性生物武器這一可怕事實(shí)，因此我們需要一種能檢測(cè)病原菌秘密投放的方法。
采用像開(kāi)始于海灣戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期但結(jié)束于1998年的對(duì)軍事人員進(jìn)行的全體炭疽免疫計(jì)劃，迄今為止看來(lái)不太可能，同時(shí)保護(hù)民用設(shè)施不受生物攻擊也困難重重，因?yàn)橥斗挪≡膶?shí)際舉動(dòng)多半無(wú)法直接目擊。這類攻擊發(fā)生后，其確認(rèn)往往會(huì)拖上較長(zhǎng)一段時(shí)間從而增加了感染致死率。在細(xì)菌暴露感染人群后，必需盡可能快地給予受害者抗生素和抗毒素。
當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有生物攻擊警報(bào)系統(tǒng)時(shí)，往往將吸入性炭疽受害者解釋為最初階段的疾病癥狀，如發(fā)熱和疼痛解釋為流感發(fā)作；因此，他們可能嘗試使用非處方(OTC)流感藥物進(jìn)行自我藥療法而不去尋求正確的醫(yī)護(hù)護(hù)理，且這些藥物對(duì)所感染的疾病無(wú)效。即使患者在具流感樣癥狀最初征兆時(shí)尋求專業(yè)醫(yī)療護(hù)理，正確診斷吸入炭疽的可能性也很小，除非根據(jù)諸如患者工作場(chǎng)所可能被污染的證據(jù)指示，才在臨床上懷疑癥狀發(fā)作前曾暴露于炭疽。
在最近發(fā)生的炭疽致命性事故兩年半之前，據(jù)報(bào)道民間生物防御工作組(Working Group on Civilian Biodefense)在1999年5月12日的Journalof the American Medical Association一份共同聲明中指出“當(dāng)前，還沒(méi)有有效的大氣警報(bào)系統(tǒng)用于檢測(cè)氣溶膠云霧狀的炭疽孢子”。在包括英國(guó)、蘇聯(lián)、美國(guó)以及不久前的伊拉克的幾個(gè)國(guó)家投資研究炭疽武器八十多年后，在技術(shù)上仍然不存在這樣一種報(bào)警系統(tǒng)，不同尋常地表明人們忽略了去設(shè)計(jì)某種東西，該東西是所有生物戰(zhàn)相關(guān)人員能列出眾多理由想設(shè)計(jì)的東西。至少，現(xiàn)在有一份最新報(bào)告表明一些病原菌傳感器正秘密進(jìn)行最終研發(fā)。在2002年3月發(fā)行的Scientific American中，R.Casagrande的一篇名為“Detecting Anthrax”的短文中確定已知有三種不同的傳感器正在研發(fā)中，但其“尚未準(zhǔn)備用于部署”。本發(fā)明人對(duì)R.Casagrande所提及的傳感器知之甚少，因此不便對(duì)其發(fā)表評(píng)論。一般而言，有可能會(huì)有多種基于不同原理的不同操作方式能充分證明可獨(dú)立工作，因此只要一種病原菌傳感檢測(cè)設(shè)備可選擇作為有用替代物就可以替代其它設(shè)備。一旦證明適于實(shí)際部署，估計(jì)就會(huì)與以前一樣制造出多種傳感器在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)，其中主要購(gòu)買決定因素包括開(kāi)價(jià)、包括耗材再供應(yīng)的操作成本、設(shè)備校準(zhǔn)是否容易，以及培訓(xùn)人員使用和有效維護(hù)該新傳感器是否容易。
上述引用的Scientific American報(bào)道中三種傳感器據(jù)稱“包括了最前沿(cutting edge)的技術(shù)”，該術(shù)語(yǔ)，在本發(fā)明人來(lái)看，與并不全然依賴“最前沿技術(shù)”的病原菌傳感方法相比，可能要承擔(dān)相對(duì)更高的購(gòu)買成本-決定因素，因?yàn)椴捎梅恰白钋把丶夹g(shù)”的方法能廣泛地使用更成熟的科學(xué)檢測(cè)技術(shù)、更容易獲得的材料以及下架設(shè)備以減少病原體檢測(cè)成本。
本發(fā)明人致力于發(fā)現(xiàn)的節(jié)省成本的生物攻擊報(bào)警方法的技術(shù)門類是表面化學(xué)的分支，其涉及氣水界面上表面活性化學(xué)藥品的超簿膜，其眾所周知為“單分子膜”或“單分子層”。通常用于形成單分子層特征分子結(jié)構(gòu)的表面活性有機(jī)化合物每個(gè)分子具有兩個(gè)不同的官能團(tuán)一個(gè)基本不溶于水的、非極性的、長(zhǎng)鏈碳?xì)浠衔锊糠?；以及另一個(gè)短的、未端疏水極性部分。在置于氣水界面時(shí)，一些這樣的兩性有機(jī)化合物-具有不同的名稱‘兩性的’、‘兩性分子的’或‘雙特性分子的’化合物(取決于文獻(xiàn)來(lái)源)-會(huì)形成穩(wěn)定的分子定向結(jié)構(gòu)，其分子親水部分會(huì)浸入水面下相中，如水中，而非極性水不溶部分會(huì)互相排列成行，并由于疏水效應(yīng)而定向離開(kāi)水面，伸入覆蓋其上的氣相中，如空氣中。在理想情況下，于此考慮的膜分子會(huì)各自取向垂直，極性的“頭部基團(tuán)”浸入水面下相中而非極性的“尾部基團(tuán)”在此則垂直朝上。
水文學(xué)和生物化學(xué)在其材料、技術(shù)和設(shè)備方面都取得了很大進(jìn)展首先，給水體覆蓋上形成單分子層的化學(xué)膜；其次，接著監(jiān)測(cè)所述單分子層特性的變化，具有多種已知原因。從下面內(nèi)容可看出，幾種已知單分子層監(jiān)測(cè)方法的基本原理能容易地適用于本發(fā)明的實(shí)施。
以下概述的重要背景信息涉及能容易地監(jiān)測(cè)單分子層特性或相關(guān)現(xiàn)象，對(duì)于上述基本的單分子層監(jiān)測(cè)而言，除了通常已知方法或設(shè)備外應(yīng)具有簡(jiǎn)單的指示。根據(jù)記載，除來(lái)源于已知與單分子層相關(guān)的基本粘滯阻尼特性外，在可感覺(jué)到的特性中最先可監(jiān)測(cè)到的現(xiàn)象是光學(xué)現(xiàn)象，除了于此稱為“圖像反射”的現(xiàn)象外，也還能以其它可感覺(jué)的方式來(lái)顯示其以將其與諸如包括光吸收的其他光學(xué)現(xiàn)象區(qū)分，并使用光譜儀、橢圓偏振計(jì)和干涉儀設(shè)備進(jìn)行研究。
在合適條件下，覆蓋單分子層的液體表面圖像反射，與相同條件下但不覆蓋單分子層的相同面下相液體表面相比顯示出截然不同的目視現(xiàn)象。在V.K.Lamer編輯的Retardation of Evaporation by Monolayers(Academic Pres，NY，1996)中，R.G.Vines標(biāo)題為“Evaporation ControlAMethod of Treating Large Water Storages”的一章的圖1-3標(biāo)示的是用鯨蠟醇單分子層以不同程度覆蓋的Umberumberka水庫(kù)照片。這三張圖片表明如果天氣合適，即沒(méi)有雨且能泛起波紋的輕風(fēng)不超過(guò)8kmh時(shí)，只需簡(jiǎn)單目測(cè)就能測(cè)定在相當(dāng)大面積的水體上單分子層的分布區(qū)域，因?yàn)閱畏肿訉痈采w的區(qū)域其鏡樣光學(xué)反射會(huì)很明顯，但是由輕風(fēng)引起的小波紋阻止了未覆蓋區(qū)域類似的圖像鏡樣反射。正如R.G.Vines的恰當(dāng)陳述，該現(xiàn)象原因是單分子層“對(duì)波紋施加了很強(qiáng)的阻尼效應(yīng)”。在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，J.A.Mann、Jr.和R.S.Hansen設(shè)計(jì)了用于人工形成波紋的裝置并測(cè)量了波紋速率及其受單分子層影響的衰減情況。參見(jiàn)Journal of Colloid Science18，757-771頁(yè)和805-819頁(yè)(1963)。
從Umberumberka水庫(kù)照片可得出一點(diǎn)啟示，即如果推測(cè)容許單分子層覆蓋和未覆蓋區(qū)域之間存在簡(jiǎn)單視覺(jué)差別的條件不變的話，那么隨之可預(yù)期由同樣簡(jiǎn)單的視覺(jué)結(jié)果推論出導(dǎo)致單分子層破壞的原因，因?yàn)槭畏肿訉拥膮^(qū)域就回復(fù)為未覆蓋的外觀。
為闡明上述觀點(diǎn)，我們假設(shè)將一種不為水庫(kù)看管人所知的單分子層破壞劑添加到250英畝大小的Umberumberka水庫(kù)照片中所示鏡樣單分子層覆蓋區(qū)域下的水面下相(在水下)中，那么，在給定產(chǎn)生密波紋的輕風(fēng)不變的條件下，可以預(yù)計(jì)到無(wú)覆蓋單分子層的波紋覆蓋區(qū)域會(huì)增加直至任何區(qū)域不再有鏡樣反射為止。如果假定其它所有可能影響單分子層的因素此時(shí)都不起作用，那么鏡樣反射消失會(huì)使水庫(kù)看管人引起警覺(jué)，要么證明推論是正確的，要么至少是強(qiáng)烈懷疑水庫(kù)水可能被某種單分子層破壞劑污染了。對(duì)于長(zhǎng)鏈乙醇單分子層來(lái)說(shuō)，細(xì)菌是最有可能的候選污染物之一，因?yàn)槲覀冎滥承┘?xì)菌在溫暖天氣下的群體暴增可導(dǎo)致由高脂肪族乙醇材料構(gòu)成的單分子層生物降解，該乙醇材料通過(guò)其含碳養(yǎng)分供養(yǎng)細(xì)菌。
小尺寸單分子層最具代表性和廣泛性的被監(jiān)測(cè)特性是密切相關(guān)的界面張力和界面壓力，在某些文獻(xiàn)中也稱為“表面張力”和“表面壓力”(或“膜壓力”)。本領(lǐng)域技術(shù)人員在準(zhǔn)確測(cè)量其它特性的基礎(chǔ)上能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出給定單分子層的界面張力或界面壓力。假定界面膜的覆蓋面積已知，我們所知的這些特性響應(yīng)于環(huán)境條件的變化而具有敏感的變化，所述環(huán)境條件包括諸如風(fēng)、氣溫和相對(duì)濕度的氣象參數(shù)以及污染物的侵入。界面壓力是一種作用在單分子膜平面內(nèi)的力，其是取決于膜在一定覆蓋區(qū)域內(nèi)的密封程度的變量。當(dāng)障礙物鄰接在單分子層覆蓋區(qū)域時(shí)，將該區(qū)域限制在較障礙物不存在時(shí)所使用的相當(dāng)數(shù)量薄膜構(gòu)成材料完全伸展所更小的區(qū)域，從而產(chǎn)生側(cè)面被壓縮的或“壓緊的”薄膜。我們知道當(dāng)鯨蠟醇膜和硬脂醇膜在壓縮態(tài)時(shí)能有效抑制被覆蓋的面下相中水份蒸發(fā)，這里我們假定在可利用區(qū)域內(nèi)覆蓋上足量的單分子層。
界面單分子層薄膜的形成具有能使水面原先未覆蓋單分子層前的界面張力出現(xiàn)明顯減少的特性，表面化學(xué)將此應(yīng)用于能夠檢測(cè)界面膜特性如下變化的高速發(fā)展的研究設(shè)備中。用于單分子層研究的最重要一類設(shè)備是通常稱為“膜平衡”的設(shè)備，該設(shè)備先前更經(jīng)常稱為‘朗繆爾槽(Langmuirtrough)’。本發(fā)明方法更適用于在使用中將膜平衡設(shè)備作為一個(gè)可按需設(shè)置的小型水庫(kù)。
可利用的大量教科書均教導(dǎo)在單分子層研究中使用膜平衡設(shè)備，我們推薦的實(shí)例是Finlay MacRitchie的Chemistry at Interfaces(AcademicPress 1990)，其中第4、5、6章提供了大量信息，涉及使用膜平衡及使用該設(shè)備來(lái)研究這里所稱的“可監(jiān)測(cè)單分子層特性”，包括界面壓力、界面張力，表面電勢(shì)、界面流變能力(粘彈性)、表面溫度、吸光率和反射率。該MacRitchie的教科書，包括了許多由特定設(shè)備裝配的膜平衡的示意圖。
在Lipid and Biopolymer Monolayers at Interfaces(Plenum Press，NY，1989)中，K.S.Birdi贊揚(yáng)了本發(fā)明人R.N.O’Brien及其同事，他們通過(guò)使用激光干涉測(cè)量技術(shù)來(lái)補(bǔ)充常規(guī)的單分子層研究方法。R.N.O’Brien等，Canadian Journal of Chemistry，vol.54，pp.2739-44(1976)的文章“The effect of monolayers on the rate of evaporation of H2Oand solution of O2in H2O”描述了如何制備并使用與表面溫度變化而導(dǎo)致的折射率變化相關(guān)的干涉圖。最近，頒給本發(fā)明人的名稱為FILM-SPREADING POWDER FOR SUPPRESSING WATER EVAPORATION的美國(guó)專利6,303,133 B1號(hào)(2001年10月16日)，表明其正在進(jìn)行的研究涉及單分子層技術(shù)。從中可以看到特定的季銨鹵化物具有與高級(jí)脂肪醇通常類似的展布?jí)毫?，該事?shí)提示利用這兩種化合物來(lái)形成混合單分子層是可行的。
作為R.E.Jansson和S.Visaisouk的名稱為SURFACE-FUNCTIONALIZEDBIOCIDAL POLYMERS的美國(guó)專利5,104,649號(hào)(1992年5月14日)的共同發(fā)明人，本發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)塑料表面上結(jié)合有殺菌劑時(shí)，剛性塑料表面會(huì)被死亡細(xì)菌所封閉。根據(jù)Jansson等專利的教導(dǎo)，上述殺菌劑包括原位季銨化的胺鹽。與該情況不同的是，如果置于細(xì)菌污染的水體表面處的單分子層中，由于不存在殺菌劑與剛性塑料表面的結(jié)合，因此季銨鹵化物殺菌劑殺菌劑不產(chǎn)生類似的表面封閉。相反，本發(fā)明人估計(jì)在單分子層中存在殺菌劑時(shí)，被殺死的細(xì)菌會(huì)與殺菌劑分子粘附在一起，后者易于從單分子層脫離出來(lái)進(jìn)入水面下相中，從而改變界面膜。
即使撇開(kāi)是否單分子層應(yīng)當(dāng)配備化學(xué)藥品以殺死可能污染環(huán)境或進(jìn)入水體的特定種類細(xì)菌這個(gè)問(wèn)題，單分子層領(lǐng)域的技術(shù)人員也不應(yīng)懷疑以下建議建立單分子層的環(huán)境中任何明顯的細(xì)菌侵入，都有可能會(huì)使單分子層一種或多種可監(jiān)測(cè)特性發(fā)生明顯變化，這一點(diǎn)可用于提示細(xì)菌的侵入。
在本發(fā)明人所能知道的范圍內(nèi)，之前從未有人提出使用已知的單分子層研究技術(shù)手段來(lái)提供一種通過(guò)監(jiān)測(cè)單分子層檢測(cè)生物武器使用的方法。
發(fā)明概述本發(fā)明主要目的是利用已經(jīng)成熟的單分子層監(jiān)測(cè)技術(shù)、容易獲取的單分子層形成材料和下架設(shè)備在切實(shí)可行的范圍內(nèi)獲得一種節(jié)約成本的生物武器使用檢測(cè)方法。盡管本發(fā)明本身至今仍未知，但實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所需的技術(shù)、物質(zhì)和設(shè)備在多數(shù)情況下已為人們所眾所周知幾十年，其中在水文部門人們將工作重點(diǎn)集中于利用單分子層抑制蒸發(fā)以保存水，在生化領(lǐng)域中人們將工作重點(diǎn)集中于界面膜處可監(jiān)測(cè)單分子層參與反應(yīng)時(shí)其特性變化的測(cè)量上。
僅有本發(fā)明人建議根據(jù)具有如下所述五種必需要素特征的方法，通過(guò)監(jiān)測(cè)生物攻擊場(chǎng)所單分子層而進(jìn)行病原菌災(zāi)難性侵入檢測(cè)。
第一要素是在可能被生物攻擊的目標(biāo)點(diǎn)預(yù)先布置一個(gè)水庫(kù)，如果該地點(diǎn)沒(méi)有天然水庫(kù)的話，應(yīng)蓄上一個(gè)暴露于當(dāng)?shù)卮髿獾乃w，如果此處出現(xiàn)生物攻擊釋放了大量病原菌，就會(huì)使所述水庫(kù)所蓄水體被污染。換句話說(shuō)，所述水體被提議用作為一種工具來(lái)收集攻擊中所使用的細(xì)菌制劑樣本。該水庫(kù)可以是一個(gè)相當(dāng)大型的水庫(kù)，像Umberumberka水庫(kù)，也可以是一個(gè)小型水庫(kù)，就像在單分子層研究中所常用的實(shí)驗(yàn)室膜平衡裝置。
第二要素是建立單分子層，包括將一種或多種合適的物質(zhì)形成覆蓋于預(yù)置水庫(kù)所蓄水體表面重要部分的界面膜。如果想同時(shí)通過(guò)抑制水分蒸發(fā)而保存大型水庫(kù)中的蓄水，那么最好將該水庫(kù)整個(gè)表面基本上都覆蓋。然而，為了單獨(dú)使用膜平衡裝置檢測(cè)生物攻擊，最好如下所述不要使水庫(kù)水體為單分子層所完全覆蓋。
第三要素是利用常規(guī)手段來(lái)監(jiān)測(cè)，如果可行，控制那些影響水庫(kù)的常見(jiàn)環(huán)境條件，包括相對(duì)濕度、氣溫和水溫、空氣或水流速度(如果存在的話)、光譜輻射強(qiáng)度以及水體中所有可能正常存在或或特有的生物有機(jī)體數(shù)量。這些是我們已知的所有能影響單分子層可監(jiān)測(cè)特性測(cè)量值的環(huán)境條件，亦可稱為能單獨(dú)或共同破壞或損耗單分子層涂層的因素。如果在室外大規(guī)模實(shí)施本發(fā)明的方法，顯然，上述的環(huán)境條件并不像監(jiān)測(cè)它們那樣容易控制，但如果在室內(nèi)用膜平衡裝置小規(guī)模實(shí)施該方法，可采取成熟的控制和監(jiān)測(cè)技術(shù)手段。
第四要素是提供合適設(shè)備在水庫(kù)水體上涂覆單分子層，通過(guò)至少任意一種方法，但優(yōu)選多種已知方法測(cè)量前面背景技術(shù)中所提及的和/或，等價(jià)地，是根據(jù)任何現(xiàn)有技術(shù)的工具和研究手段啟示已知可被測(cè)量的單分子層可監(jiān)測(cè)特性。
第五要素，其與第三要素一起用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一、第二和第四要素的整體操作，是在使用前對(duì)所選擇的單分子層監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。在開(kāi)始任何實(shí)際的生物攻擊報(bào)警檢測(cè)之前，多少都要使用一些技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，取決于業(yè)已掌握信息的數(shù)量和性質(zhì)，預(yù)計(jì)所述信息與單分子層構(gòu)成物質(zhì)不同的可能組合結(jié)果、水體成分及細(xì)菌種類特別相關(guān)，其中細(xì)菌種類對(duì)于實(shí)施特定的本發(fā)明檢測(cè)方法具指導(dǎo)意義。當(dāng)現(xiàn)有知識(shí)需要給定單分子層被污染降解程度時(shí)，校準(zhǔn)方案包括了在極端情況下最小必需限度的工作量，應(yīng)預(yù)計(jì)在細(xì)菌污染水體后幾小時(shí)內(nèi)儀器讀數(shù)能指示單分子層受到破壞。
在另一涉及大量校準(zhǔn)結(jié)果的極端情況下，要求需要使用真實(shí)的特定細(xì)菌種類的致命細(xì)菌樣本進(jìn)行新系統(tǒng)測(cè)試和儀器校準(zhǔn)。例如，建議將本質(zhì)上是一種膜平衡裝置的小型水庫(kù)布置在建筑物附近，很清楚，相信建筑物的輔助通風(fēng)系統(tǒng)是作為生物武器的炭疽孢子投放的潛在目標(biāo)，現(xiàn)今其應(yīng)為那些能勝任的表面化學(xué)家所精通的常規(guī)知識(shí)，并與疾病控制中心的細(xì)菌學(xué)家合作來(lái)發(fā)現(xiàn)炭疽與給定單分子層相互作用所導(dǎo)致的生物攻擊信號(hào)變化。坦白地講，本發(fā)明人承認(rèn)迄今為止還沒(méi)有關(guān)于上述相互作用的真實(shí)數(shù)據(jù)，主要是因?yàn)槠溥€沒(méi)獲得炭疽桿菌樣本，并將之用于生物攻擊檢測(cè)用途的膜平衡裝置的校準(zhǔn)。本發(fā)明人估計(jì)，由于表面化學(xué)家和細(xì)菌學(xué)家的卓越才能，以及迄今為止單分子層技術(shù)的高度發(fā)展，獲取數(shù)據(jù)以識(shí)別炭疽-或其它任何物質(zhì)-細(xì)菌生物攻擊信號(hào)變化不再需要正常合作者常規(guī)工作之外的不適當(dāng)實(shí)驗(yàn)，即表面化學(xué)家和細(xì)菌學(xué)家是我們所認(rèn)為最適合進(jìn)行‘信號(hào)尋找’測(cè)試工作的，其暗含于本發(fā)明方法第五要素于此所提出的儀器校準(zhǔn)中。
顯而易見(jiàn)，要覆蓋單分子層的水體尺寸可大可小。據(jù)此，本發(fā)明能大批量生產(chǎn)大量的生物攻擊監(jiān)測(cè)器，這些監(jiān)測(cè)器基本上特別適用，并裝備有膜平衡裝置適合于布置在城市中可能被恐怖分子進(jìn)行秘密生物攻擊的目標(biāo)建筑物附近。對(duì)于合理的監(jiān)測(cè)器選址而言，正確的位置是與建筑物采風(fēng)口相毗連，并靠近建筑物內(nèi)排風(fēng)口，才能抓住最有利的機(jī)會(huì)。同時(shí)，沒(méi)有什么固有的困難能阻止本發(fā)明實(shí)施，如果環(huán)境條件允許，在室外可以大規(guī)模地監(jiān)測(cè)公共蓄水池是否發(fā)生災(zāi)難性污染。
仿效2001年晚期對(duì)美國(guó)所進(jìn)行的悲慘的恐怖襲擊，恐怖分子有可能駕駛裝備有作物噴粉的飛機(jī)試圖嘗試污染大型公共蓄水池。本發(fā)明下面詳細(xì)描述將從舉例說(shuō)明一種設(shè)置大型水庫(kù)以監(jiān)測(cè)上述生物攻擊的方法開(kāi)始。接著，詳細(xì)描述了利用專門設(shè)計(jì)的膜平衡裝置的本發(fā)明方法的小型化應(yīng)用。


圖1通過(guò)斜角透視解說(shuō)明了覆蓋有單分子層的室外湖泊大小的水庫(kù)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置了一套系統(tǒng)，安排用于檢測(cè)由災(zāi)難性細(xì)菌侵入所產(chǎn)生的顏色變化。
圖2通過(guò)斜角透視解說(shuō)明了一個(gè)桌面大小的膜平衡裝置，用于在室內(nèi)實(shí)施本發(fā)明的方法。
發(fā)明詳述鑒于使用了容有水體的水庫(kù)，因此將根據(jù)圖1來(lái)說(shuō)明發(fā)明如何在更大限度范圍內(nèi)方便地實(shí)施。圖中所示湖泊大小的水庫(kù)通常標(biāo)示為10，其邊界為平頂壁9，包含由混合的單分子層11所覆蓋的水體，如此結(jié)構(gòu)使得站在高臺(tái)13俯瞰水庫(kù)10的觀察人員12通過(guò)肉眼所觀察到陽(yáng)光下水體表面在視覺(jué)上呈淡黃色。在非限制性的實(shí)例中，之所以呈現(xiàn)淡黃色外觀是因?yàn)榛旌系膯畏肿訉?1部分組分是一種含碘成分，即碘化十八烷基三甲銨，其基本上吸收了太陽(yáng)光的紫色光譜區(qū)。該物質(zhì)是有機(jī)化合物季銨鹵化物家族一員，其既是成膜表面活性劑又是殺菌劑。與此類殺菌劑接觸的細(xì)菌往往會(huì)附著在殺菌劑分子上。
混合單分子層11的其它組分優(yōu)選自鯨蠟醇、十八醇、通常用于抑制蒸發(fā)的這兩種高級(jí)脂肪醇混合物或本發(fā)明人最近取得專利權(quán)的抑制蒸發(fā)的組合物，包含少量的熟石灰和脂肪醇。
在通常情況下，對(duì)于膜11兩種組分的分子來(lái)說(shuō)，相對(duì)較長(zhǎng)(16-18個(gè)碳原子)的碳鏈部分遠(yuǎn)離覆蓋了膜的水庫(kù)水體。在某種意義上相信類似于生物化學(xué)家所教導(dǎo)的在雙層脂質(zhì)膜研究中溴化十六碳烷基三甲銨(HDTAB)碳?xì)浠衔镂膊吭谀懝檀挤肿又g的排列方式，在那些構(gòu)成單分子層的脂肪醇分子之間，碘化十八烷基三甲銨鏈也具有類似的尾部，從而形成了具有混合成分的界面單分子膜，其覆蓋在水體上，通常分子的極性或離子頭部浸入水體中。
膜11中存在的特定碘化物涉及淡黃色的產(chǎn)生，因?yàn)榉治龌瘜W(xué)發(fā)現(xiàn)在水中形成的三碘化物具有中心在360和290nm的寬譜帶，所述中心分別是接近紫外區(qū)邊緣和位于紫外區(qū)中的。在白天通過(guò)飛機(jī)所可能攜帶的光學(xué)設(shè)備、乃至地球資源探測(cè)衛(wèi)星可容易地從遠(yuǎn)處觀察到淡黃色?；蛲ㄟ^(guò)平臺(tái)13上觀察者12的肉眼就可更輕易地觀察到。預(yù)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)監(jiān)控可取代水庫(kù)看管人常年值班，并通過(guò)如圖1的50a和50b所示的一組紫外調(diào)諧激光器和匹配有布置在水庫(kù)對(duì)面的激光接收器51a和51b而得到圖解說(shuō)明。用來(lái)監(jiān)測(cè)顏色改變的調(diào)諧激光器是現(xiàn)有技術(shù)，無(wú)需詳細(xì)描述。基本上，圖1的裝置需要調(diào)諧兩個(gè)激光器輸出紫外光，利用激光器50a產(chǎn)生基準(zhǔn)光束并利用50b產(chǎn)生掠過(guò)表面的光束。連接著接收器51a和51b的電子平衡裝置52包括合適的橋接調(diào)整電路(圖中未示出)，當(dāng)單分子層薄膜11處于其中脂肪醇和碘組分都保持正常狀態(tài)時(shí)，容許系統(tǒng)校準(zhǔn)以給出特征讀數(shù)。
仍參見(jiàn)圖1，在配備有作物噴粉裝置的飛機(jī)飛過(guò)水庫(kù)10并攻擊性地散布了上述Jansson等專利中所提及的任意一種能被季胺殺死的病原菌后，由單分子層11中的三碘化物所形成的淡黃色在水庫(kù)受到這種災(zāi)難性污染后不會(huì)保持多長(zhǎng)時(shí)間。來(lái)自于這種攻擊的大部分細(xì)菌侵入會(huì)遭遇單分子層11中殺菌組分的攻擊，所述殺菌組分優(yōu)選占所使用的單分子層構(gòu)成物總量的大約10-30％。每一個(gè)與殺菌分子接觸的細(xì)菌都會(huì)附著到該分子上形成，在細(xì)菌和殺菌劑相互作用所形成的團(tuán)塊往往易于離開(kāi)單分子層11，落入水面下的水體中。該清除機(jī)制是淡黃色表面消失的原因，因?yàn)闅⒕鷦┤饣锍煞值奈锢砬宄怪h(yuǎn)離了激光器50b光束所掠過(guò)的超薄界面區(qū)。界面中不存在三碘化物成分，接收器51b當(dāng)然會(huì)接收到更多的紫外光，即，由于單分子層11中不存在三碘化物，因此在掠過(guò)后通過(guò)反射傳輸?shù)淖贤夤馑p更低，同時(shí)在掠過(guò)時(shí)被吸收的紫外光也更少。假定該裝置能連續(xù)自動(dòng)記錄兩束光線在其接收器上的差異，當(dāng)單分子層11最初伸展?fàn)顟B(tài)的信號(hào)改變時(shí)，任何嚴(yán)重違背常態(tài)的差異都將促使水庫(kù)看管人懷疑產(chǎn)生了污染性攻擊。無(wú)論使通過(guò)人視覺(jué)觀察或使用已知工具在光學(xué)上可檢測(cè)到的顏色消失，將促使人們尋找指示試圖污染水庫(kù)10的生物攻擊發(fā)生可能性的有意義的信號(hào)改變。
在本發(fā)明中實(shí)施這種特殊方法，其有效程度取決于當(dāng)?shù)氐奶鞖庖蛩兀@種天氣條件至少應(yīng)當(dāng)能夠保證水庫(kù)10上形成單分子層11。為了避免產(chǎn)生錯(cuò)誤的生物攻擊自動(dòng)指示，至少應(yīng)監(jiān)控能導(dǎo)致膜11產(chǎn)生嚴(yán)重改變的不受控制的常規(guī)環(huán)境條件，以便得到其公差值。能夠破壞單分子層11的雨和強(qiáng)風(fēng)也可能會(huì)使淡黃色消失，因此調(diào)諧激光器系統(tǒng)會(huì)指示出災(zāi)難性的改變。
對(duì)于不同的量度標(biāo)準(zhǔn)而言，為了避免錯(cuò)誤信號(hào)，還需對(duì)水的純度進(jìn)行監(jiān)測(cè)以確保膜的破壞不是由于天然存在的假單胞菌或黃質(zhì)菌激增所導(dǎo)致的，作為這些菌的營(yíng)養(yǎng)源，這些菌種首先會(huì)被吸引到占混合單分子層11大約70-90％的含有高級(jí)脂肪醇的組分中，然后被殺菌劑大量殺滅。我們很難評(píng)估水庫(kù)中藻類或者是其它外來(lái)物種對(duì)單分子層的攻擊以及在單分子層上死亡的所導(dǎo)致的嚴(yán)重后果。但是可在短期試驗(yàn)后評(píng)估這種危害性。
假定環(huán)境條件是有利的或至少是無(wú)害的，包括在前面發(fā)明概述中本發(fā)明方法的第三種要素所明確提及的所有那些條件，就能基本上根據(jù)圖1所述的設(shè)計(jì)方案實(shí)施該方法，因此當(dāng)大型公共水庫(kù)面臨可能的生物攻擊時(shí)，有助于采取有意義的民用防御準(zhǔn)備措施。適當(dāng)考慮到通常會(huì)雇人定期監(jiān)督承載公共飲水的大型水庫(kù)的基本安全，建議如圖1所示，水庫(kù)看管人/觀察者定期登上平臺(tái)13觀察。在夜間，如果單分子層完整的話，用諸如五個(gè)電池手電筒所產(chǎn)生的強(qiáng)光就能產(chǎn)生足夠長(zhǎng)的光束以指示黃色。
最后需要討論的圖1細(xì)節(jié)是使用標(biāo)記55和56所示的移動(dòng)平臺(tái)來(lái)支撐圖中所示的業(yè)已闡明的基于光學(xué)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的激光器的各組件。假定水庫(kù)相當(dāng)大，可以想象試圖從空中進(jìn)行污染的生物攻擊不可能使水庫(kù)整個(gè)水面上的膜都失去吸收紫外光的組分。而只是使空投細(xì)菌所污染的很小一塊區(qū)域失去所述組分，此時(shí)，除非受影響區(qū)域正好被激光器50b所發(fā)出的光束掠過(guò)，否則不會(huì)產(chǎn)生期望的污染報(bào)警信號(hào)。但是，這個(gè)問(wèn)題很容易得到解決，假定能連續(xù)掠過(guò)毗連的帶狀區(qū)域，則只需使系統(tǒng)部件移動(dòng)就能檢查整個(gè)水庫(kù)表面的膜損失。此外，移動(dòng)平臺(tái)55和56也有助于圖1中水庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在需要時(shí)移至另一個(gè)水庫(kù)。應(yīng)當(dāng)明白上述詳細(xì)具體描述或根據(jù)圖1所闡明的本發(fā)明實(shí)施方法并非用于限制本發(fā)明，而僅用來(lái)舉例說(shuō)明。
現(xiàn)在我們來(lái)看本發(fā)明在相對(duì)緊湊、小型并且在出現(xiàn)生物攻擊的任何時(shí)候都能得到實(shí)際使用的設(shè)備具體方案和實(shí)施方法，圖2提供了另一種指導(dǎo)性說(shuō)明，此外并不意在將本發(fā)明限制在其所具體展示的內(nèi)容。本發(fā)明人并不認(rèn)為于此通常標(biāo)記為10的并用于承載水體1的膜平衡裝置的物理結(jié)構(gòu)是唯一的，其中水體1中覆蓋單分子層的區(qū)域?yàn)閱畏肿訉?1，未覆蓋區(qū)域由圖中數(shù)字1的要素的鉛線所表示。可移動(dòng)的障礙物5以膜平衡裝置或朗繆爾槽最常見(jiàn)的方式將覆膜的(覆蓋單分子層的)和未覆膜的(未覆蓋單分子層的)表面分離。用于支撐并控制障礙物5移動(dòng)的承載裝置4由蝸桿驅(qū)動(dòng)桿3驅(qū)動(dòng)，其中驅(qū)動(dòng)桿與一個(gè)旋轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)器(圖中未示出)相連應(yīng)有助于在給定壓力下為單分子層11所覆蓋的界面區(qū)域大小。
為了測(cè)出單分子層11的界面壓力和張力，將一Wilhelmy板15橫跨單分子層11浸入水體1中。為了測(cè)量貫穿于界面處流體對(duì)板15的向下拉力，將板15懸掛在所示的傳感器16上。板15和傳感器16優(yōu)選組成為一個(gè)便攜單元以便如圖所示在膜平衡裝置10上進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)也能方便地移至膜平衡裝置的其它位置。
圖2是感受器部件分解圖，顯示了兩個(gè)類似于板15和傳感器16單元的矩形便攜整體設(shè)備25和26，圖中所示這兩個(gè)設(shè)備從放置位置取下，需要時(shí)它們可分別布置在膜平衡裝置10頂上。設(shè)備25意在表示為表面電勢(shì)計(jì)，設(shè)備26意在表示為度計(jì)。或者，設(shè)備26可表示組合了如前Mann、Jr和Hansen文章所述的毛細(xì)波紋發(fā)生和波紋感知探測(cè)器的部件，其中業(yè)已充分教導(dǎo)并描述了與單分子層粘彈性相關(guān)的波紋波幅衰減的測(cè)量方法。
此外，盡管圖中沒(méi)有展示，但流體力學(xué)特征并無(wú)新穎之處，當(dāng)需要時(shí)則假定存在，即一些用于在水體1容器中攪拌并分配不活動(dòng)細(xì)菌的合適的水下方法，以便迫使上述不具運(yùn)動(dòng)能力的細(xì)菌在落入未覆蓋區(qū)或甚至穿過(guò)水體1表面覆蓋區(qū)之后與單分子層11的內(nèi)表面接觸。這種攪拌方法有利于前述成熟的生化研究技術(shù)的進(jìn)行，業(yè)已簡(jiǎn)要并明確地描述于Michael L.Hair編輯的Marcel Dekker Inc.(New York，1971)出版的Chemistry ofBiosurfaces中由Morris B.Abrahamson撰寫的“Lipids in Water”一章中的一段，具體內(nèi)容如下“在適當(dāng)溶劑中的生物敏感物質(zhì)(蛋白質(zhì)、麻醉劑或抗生素)在注射入液相中可活動(dòng)的漂流物之后。通過(guò)攪拌，被帶至膜下表面區(qū)域，于此可發(fā)生反應(yīng)，表面壓力或電勢(shì)的改變可用測(cè)量反應(yīng)程度”。當(dāng)病原體落在單分子層上時(shí)，通常能徹底破壞單分子層從而給出警報(bào)，因此這些建議的配件并非絕對(duì)必需，所述的額外配件會(huì)增加反應(yīng)的靈敏度并殺死更多的病原體，有可能的話在進(jìn)一步使用前對(duì)裝置進(jìn)行消毒。
現(xiàn)在為了達(dá)到系統(tǒng)評(píng)述本發(fā)明方法的第五要素的目的，假定可參考圖2的安裝方法使用小型膜平衡裝置，在本實(shí)例中建議采用的感興趣生物物質(zhì)可以是病原體，炭疽桿菌，因此這里所要用的單分子層就不是混合組合物，而是100％的碘化十八烷基三甲銨。
暴露于局部大氣中的承載水體的水庫(kù)視需要布置在可能被生物武器攻擊的地點(diǎn)。因?yàn)閳D2中的膜平衡裝置就是一種這樣的水庫(kù)，因此將其布置在郵局內(nèi)房間的排風(fēng)口附近，就可滿足本發(fā)明方法的第一種要素。我們可以想像到生物攻擊時(shí)所釋放的大量炭疽菌孢子會(huì)隨著空氣一起穿過(guò)管道并從排風(fēng)口出來(lái)從而污染膜平衡裝置10(一種小型水庫(kù))所承載的水體1。
本發(fā)明的第二要素是在預(yù)布置水庫(kù)的大部分水體表面涂覆界面膜以建立單分子層。
于此抑制蒸發(fā)并不重要，因?yàn)樗w1中少量液體有可能根據(jù)計(jì)劃經(jīng)常更換。通常使用高級(jí)脂肪醇以形成抑制蒸發(fā)的單分子層方法于此可不采用，取而代之的是100％殺菌單分子層物質(zhì)即碘化十八烷基三甲基銨，該物質(zhì)足以滿足本發(fā)明方法第二要素，需注意不要將水體表面全部覆蓋，只需覆蓋大部分即可。覆蓋部分的實(shí)際大小應(yīng)適當(dāng)，以便布置并使用所需設(shè)備測(cè)量可監(jiān)測(cè)的單分子層特性。
于此需要監(jiān)測(cè)并控制可影響膜平衡裝置10所在場(chǎng)所的常規(guī)環(huán)境條件，包括相對(duì)濕度、氣溫和水溫、水體攪動(dòng)時(shí)附近空氣流動(dòng)速度、光譜輻射強(qiáng)度以及若存在外來(lái)生物體的話，其數(shù)量，由于圖2中的膜平衡裝置10提供了水庫(kù)，因此本方法能在室內(nèi)小規(guī)模實(shí)施，此時(shí)對(duì)于上述這些環(huán)境條件無(wú)需開(kāi)發(fā)新的技術(shù)，只需用現(xiàn)有成熟技術(shù)就能控制并監(jiān)測(cè)其。于此僅通過(guò)常規(guī)參數(shù)控制環(huán)境條件亦能滿足本發(fā)明方法第三要素。
第四要素需要提供合適的設(shè)備以至少一種已知的方法來(lái)測(cè)量前述背景技術(shù)所提及的單分子層特性和/或，等價(jià)地，根據(jù)任一現(xiàn)有設(shè)備和單分子層研究技術(shù)啟示已知可用的測(cè)量方法。于此，從圖2中顯而易見(jiàn)優(yōu)選采用并易于實(shí)施的三種特性測(cè)量方法使用Wilhelmy板15和配套的傳感器26以常規(guī)方式測(cè)量界面張力和壓力；使用類似的已知設(shè)備測(cè)量表面電勢(shì)；以及使用一種手段來(lái)測(cè)量界面(流變學(xué))粘彈性，例如通過(guò)在掠射角使用一種簡(jiǎn)單的二極管激光器并監(jiān)測(cè)殘余光振幅，從而滿足本發(fā)明方法第四要素。
可回想第五要素，其與第三要素一起用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第一、第二和第四要素的整體操作，是在使用前對(duì)所選擇的單分子層監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。假定圖2所示的三種設(shè)備操作的實(shí)例常見(jiàn)于那些使用膜平衡裝置的表面化學(xué)研究中，則它們的校準(zhǔn)需要符合如下常規(guī)程序。在實(shí)際使用圖2所示裝置對(duì)生物攻擊進(jìn)行報(bào)警檢測(cè)之前所要做的就是先獲得前述膜平衡裝置10中單分子層11的可監(jiān)測(cè)單分子層特性的變化數(shù)據(jù)。在水體1為炭疽桿菌所污染時(shí)，該變化數(shù)據(jù)隨生物武器攻擊信號(hào)的變化而變化，并與之相當(dāng)。
為獲得相關(guān)壓力、張力電勢(shì)以及炭疽桿菌與諸如碘化十八烷基三甲銨的單分子層11相互作用的其它數(shù)據(jù)，需要獲得這種污染水體1的危險(xiǎn)菌種樣本。以常規(guī)方式攪拌可將反應(yīng)劑導(dǎo)至圖2膜平衡裝置10中單分子層膜11下。用于提供所需數(shù)據(jù)的上述測(cè)試無(wú)需費(fèi)時(shí)或進(jìn)行非常規(guī)實(shí)驗(yàn)，基本上是常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，盡管對(duì)于菌種具有致命性。所述攪拌可調(diào)節(jié)以在未覆蓋區(qū)域形成波紋，而在單分子層覆蓋區(qū)域則不產(chǎn)生波紋，以便進(jìn)行粘彈性測(cè)量。
本發(fā)明人認(rèn)為測(cè)量的參數(shù)更有可能具有與眾不同的數(shù)據(jù)，隨后可被監(jiān)測(cè)，膜平衡裝置10開(kāi)始監(jiān)測(cè)時(shí)具有新鮮的未污染水體1和建立的單分子層11。應(yīng)當(dāng)注意‘殺滅速率’的快慢不是于此所要討論的問(wèn)題。本發(fā)明并不聲稱是一種用于完全破壞污染細(xì)菌的方法；相反地，本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)約成本的生物攻擊檢測(cè)系統(tǒng)，可有效用于多種生物攻擊病原體的檢測(cè)。在不同濕度和溫度等常規(guī)條件下，每種殺菌劑對(duì)不同菌種均具有不同的‘殺滅速率’。即使在監(jiān)測(cè)裝置中所有細(xì)菌都沒(méi)有死亡，我們期望能發(fā)現(xiàn)受病原菌污染的單分子層中生物攻擊信號(hào)的改變。最后，參考圖1和2所討論的例證性實(shí)例并不意在限制本發(fā)明。僅有所附的權(quán)利要求才如此。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)生物武器使用的方法，包括以下基本要素第一要素，在相信可能被使用生物武器攻擊的地點(diǎn)布置一個(gè)承載有水體的水庫(kù)，其能為使用生物武器引起的細(xì)菌侵入所污染；第二要素，建立一種由合適的有機(jī)化合物所形成的單分子層覆蓋在所述水體上形成界面膜，其中所述有機(jī)化合物具有浸入到水體中的極性或離子末端基團(tuán)以及傾向從末端基團(tuán)向上突出的疏水碳鏈；第三要素，利用常規(guī)手段來(lái)監(jiān)測(cè)，如果可行，控制所述水庫(kù)附近易于影響單分子層改變的任何常規(guī)環(huán)境條件，所述的單分子層改變可能會(huì)與使用生物武器引起的細(xì)菌侵入污染所帶來(lái)的改變混淆；第四要素，提供能測(cè)量可監(jiān)測(cè)的單分子層特性的設(shè)備，特別是所述由于使用生物武器引起的細(xì)菌侵入污染結(jié)果而易于改變的特性；以及第五要素，校準(zhǔn)所述設(shè)備使得在沒(méi)有細(xì)菌侵入時(shí)和使用生物武器引起的細(xì)菌侵入時(shí)所測(cè)數(shù)據(jù)明顯不同，其中后者被監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)作為生物攻擊信號(hào)改變的特征，可通過(guò)在單分子層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用前進(jìn)行常規(guī)測(cè)試以預(yù)先確定有意引入病原菌樣本所產(chǎn)生的效果。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水庫(kù)是湖泊大小的公共供水水庫(kù)。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中所述單分子層是一種混合單分子層，基本上由大約70-90％的高級(jí)脂肪醇和大約10-30％的碘化十八烷基三甲銨組成。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水庫(kù)是一種表面化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室單分子層研究中經(jīng)常使用的膜平衡裝置特有的小型水庫(kù)。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中所述單分子層由100％的碘化十八烷基三甲銨組成。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)通過(guò)使用所述設(shè)備測(cè)量的所述可監(jiān)測(cè)單分子層特性進(jìn)行選擇，其可單獨(dú)使用，或組合使用構(gòu)成相對(duì)更復(fù)雜的特性組，所述單分子層特性包括界面壓力、界面張力、表面電勢(shì)、界面粘質(zhì)粘彈性、吸光率、反射率以及表面溫度；為使所測(cè)得的可監(jiān)測(cè)單分子層特性改變更能實(shí)際指示出生物攻擊，對(duì)于相同單分子層所要監(jiān)測(cè)的特性數(shù)量就更多，以便使得所述生物攻擊信號(hào)的改變更加準(zhǔn)確。
全文摘要
一種用于檢測(cè)生物武器使用的方法，其建議采用現(xiàn)有的界面膜技術(shù)；所形成單分子層的物質(zhì)具有這樣的分子，當(dāng)其在氣/水界面展開(kāi)時(shí)每一分子的親水末端基團(tuán)浸入水中，而長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)則背離水面向上伸出?？珊苋菀子矛F(xiàn)有的設(shè)備測(cè)量由于生物污染所引起的該單分子層可監(jiān)測(cè)特性改變，因此有可能通過(guò)適當(dāng)測(cè)試就能確定出生物攻擊信號(hào)如何改變。假定水庫(kù)水體上覆蓋單分子層地點(diǎn)可能發(fā)生生物攻擊，那么監(jiān)測(cè)單分子層特性的信號(hào)改變就能檢測(cè)出是否以及何時(shí)發(fā)生了攻擊。本方法一實(shí)例涉及一種湖泊大小、其上覆蓋了混合單分子層的水庫(kù)，當(dāng)細(xì)菌和單分子層中殺菌劑相互作用時(shí)混合單分子層的顏色吸收率會(huì)發(fā)生改變。另一實(shí)例采用了膜平衡裝置，即將朗繆爾槽作為水庫(kù)，其很小從而能布置到任何所需地方，如布置在郵局或其它重要的建筑物內(nèi)。
文檔編號(hào)C12Q1/04GK1742097SQ03825993
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2003年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月4日
發(fā)明者羅伯特·內(nèi)維爾·奧布賴恩 申請(qǐng)人:羅伯特·內(nèi)維爾·奧布賴恩