（一）膜富集技术的原理

组织被消解成为溶液后，我们需要将硅颗粒与液体进行分离，将硅藻言集起来。膜富集技术，或者膜分离技术（membrane separation technology，MST）， 指天然或人工合

成的高分子薄膜以压力差、浓度差、电位差和温度差等外界能量位差为推动力，对双组分政多组分的溶质和溶液进行分离、分级、提纯和富集的方法。常用的膜分离方法有滤（micro-filtration，MF）、超滤（ultra-filtration，UF）、纳滤（nano- filtration，NF），反渗透（ reverse-osmosis，RO）和电渗析（ electro-dialysis，ED）等。

膜分离技术的根本原理在于选择透过性。制备膜元件的材料通常是有机高分子材料或陶瓷材料，其孔隙结构为物质选择性透过分离膜提供了前提，膜孔径决定了混合体系中能透过分离膜物质的粒径大小。

膜富集技术具有简单、高效、造价低、易于操作的优点。

（二）膜富集硅藻的方法

建立膜富集硅藻的方法，要从四个方面着手考虑。

1.膜的材料

微波消解组织的过程中，采用了HNO3和H2O2的混合液。反应完成后的消解液仍然具有很强的氧化性，这就要求用于过滤的滤膜应当具有耐酸性和抗氧化性。经对多种材质的滤膜进行实验研究，最终选择了尼龙滤膜和聚瞇砜滤膜。实际上，聚醚砜痣膜的酸性和抗氧化性均不如尼龙滤膜，但是由于其经过透明化处理后可以适用于光学显微镜观察，所以仍然是硅藻检验使用的主要滤膜之

2.滤膜孔径

膜孔径的选择主要根据要分离的目标颗粒物大小。自然界中的硅藻大小一般在2~500m。理论上，为确保所有硅藻被富集在滤膜上，滤膜孔径应足够小，然而滤膜孔径越小，消解液中悬浮的杂质颗粒也越容易堵塞膜孔，增大抽滤阻力，降低抽滤效率。研究表明，使用0.45um孔径的微孔滤膜能有效富集硅藻，且抽滤效率高（图7-5）。

3.有效过滤面积

有效过滤面积是指过滤过程中液体与滤膜实际接触的部分。有效过滤面积增大，虽然可以缩短过滤时间，但是硅藻在滤膜上分布的更加分散，需要观察分析的面积也变得更大，后期观察的时间也相应増加。所以，有效过滤面积需要在一个适当的范围。研究发现，有效过滤区域直径14~18m最为适宜。在保证过滤效率的同时，也保证了观察的效率。

4.过滤压力

滤膜孔径小，液体几乎无法在自然重力下通过滤膜。因此，通过在滤膜下方使用真空泵，增大滤膜两侧的压力差来帮助液体滤过。真空泵的压力范围建议在200~400mmHg。压力太小会导致过滤效率低下；压力过大，会导致滤膜在支撑网的空洞部分塌陷，使滤膜不平整，影响观察。同时，也会增加真空泵的负荷，可能导致仪器损坏。

（三）膜富集硅藻的设备——Forensic-gz/Forensic-gzs法医硅藻检验操作台

      法医硅藻检验操作系统平台是一款将硅藻检材提取台、硅藻检材微波消解处理系统、硅藻多联抽滤富集系统、硅藻消解罐清洗系统、纯水供应系统、硅藻用试剂定量添加系统、通风系统等多模块集成于一体，将法医学硅藻检验中微波消解-多联真空抽滤联用技术融合为一体化的操作平台。

建立在法医硅藻检验新方法基础上的十个“小心思”

1、集成硅藻检材提取、硅藻检材消解，硅藻富集，硅藻样本制作等模块于一体化，解决了实验流程不流畅、不规范的问题

2、功能模块嵌入式设计，大大提高有效利用空间，解决了实验室(尤其是中小型实验室)局限性的问题

3、法医硅藻检验完整性集成解决方案，整合了设备及技术方案，解决了以往实验室零散采购,受经验限制容易遗漏细节的问题

4、采用“上送下排”的通气式气流组织，一机多用，解决了-般实验室内通风/排风受限的问题

5、配有纯水生成系统以及纯水供应水龙头、牵引纯水添加管理等多处纯水出水口，解决了法医实验纯水水源供应,尤其硅藻富集中的纯水水源问题

6、集成硅藻消解专用试剂定量添加模块，满足浓硝酸、过氧化氢的定量添加，解决了危化试剂放置、加液等问题

7、集成检材称量、滤膜干燥，试剂添加、废液排放、硅藻清洗等法医硅藻检验中易忽略的细节，解决了硅藻检验规范化细节操作的问题

8、提供了一次性硅藻提取包、一次性抽滤杯、硅藻检验样品盒,消解罐专用硅藻清洗机等预防交叉污染的方案，解决了法医硅藻检验中担心最大的污染问题

9、采用离子式环境净化系统，可送净化新风，解决了硅藻检验中造成的空气环境污染等问题(净化升级版功能专享)

10、增设电动管路标本粉碎系统，可对发标本进行研磨粉碎解决了废弃检材难清洗等问题(净化升级版功能专享）