[实用新型]基于发光二极管的荧光微生物检测仪

说明书

技术领域

本实用新型属于环境微生物检测及污染控制技术领域，涉及一种利用发光二极管（LED）作为微生物内源荧光物质的激发光源的空气微生物（细菌和真菌）检测技术，具体地说是一种基于发光二极管的荧光微生物检测仪。 

背景技术

现有技术中，许多生产环境需要进行严格的环境污染物（包括尘埃粒子及细菌）控制。在公共卫生相关的行业，比如，在制药及医疗器械生产环境中，不仅需要对空气中的总粒子数进行控制，同时还需要控制细菌及真菌的数目。微生物可以导致药品（器械）受到污染而产生伤害患者的潜在风险。 而且，对污染事件进行实时检测，获得污染源的即时信息，确认是生物污染还是非生物污染，在药厂或医疗器械厂的生产中极其重要。 

传统的微生物检测手段是通过微生物采样器采集空气微生物，通过培养基来培养3-5天后再进行鉴别。从收集微生物到培养后检测这段时间的延误对于生产过程的控制来说是一个很大的问题。现在，新的微生物实时检测方法逐渐被引入生产环境控制环节。比如，用于检测微生物自发荧光物质（如：还原型辅酶NADH、核黄素）的光学检测仪器已经面世，这些光学检测仪器具备即时给出微生物污染检测结果的优势，这一优势使医疗保健相关行业受益匪浅。 

这些空气微生物光学检测仪大部分是使用激光二极管作为光源，这些光源具备合适的波长，对于微生物体内的荧光物质具备良好的激发作用。但是这些激光二极管光源非常昂贵。从降低成本，延长光源寿命的角度出发，使用发光二极管（LED）来替代激光二极管作为微生物检测过程中的荧光激发光源是一个更好的选择。 

与激光二极管相比，发光二极管的光能量扩散更广，若要使用发光二极管作为微生物检测过程荧光激发光源，需要对发光二极管进行一些特殊的光学修改，将发光二极管发散的发射光收集起来，以产生一个能够有效激发生物荧光的光束。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于发光二极管的荧光微生物检测仪，该检测仪利用发光二极管（LED）作为微生物内源荧光物质的激发光源，能够对空气微生物（细菌和真菌）进行即时检测，并且制造成本较低。 

按照本实用新型提供的技术方案：基于发光二极管的荧光微生物检测仪，包括光源，其特征在于：所述光源采用发光二极管光源，在光源发射光的传播方向上依次设置有发射光收集聚焦系统、气流管路、荧光聚集系统和光电检测器，所述光源的发射光经发射光收集聚焦系统收集聚焦为一个聚焦光点，并且该聚焦光点位于所述气流管路上，以激发气流管路内被检测气体中的微生物细胞内的内源性荧光物质，使内源性荧光物质产生荧光信号，形成荧光光源；所述荧光聚集系统设置于气流管路旁侧，荧光聚集系统用于聚集激发产生的荧光信号并将其聚焦在光电检测器上。 

作为本实用新型的进一步改进，所述发射光收集聚焦系统包括沿发射光发射方向顺次设置的收集透镜和发射光聚焦透镜组，所述发光二极管光源位于收集透镜的主光轴上。 

作为本实用新型的进一步改进，所述收集透镜采用广角透镜、鱼目透镜或弯月透镜，其能够收集发光二极管光源发出的70％~90％的发射光。 

作为本实用新型的进一步改进，所述发射光聚焦透镜组包括至少一个聚焦透镜，其用于将收集透镜收集的发射光汇聚为一个聚焦光点。 

作为本实用新型的进一步改进，所述发光二极管光源前端设置有光学滤光片，该光学滤光片能够传递发光二极管光源的350-420nm标称波长的发射光，并能过滤掉比标称波长长的发射光；所述光电检测器前设置有用于滤除发光二极管光源的发射光，同时让荧光通过的干涉滤波器。优选地，所述光学滤光片及干涉滤波器均采用干涉滤光片。 

作为本实用新型的进一步改进，所述荧光聚集系统包括椭球反射镜，所述荧光光源位于所述椭球反射镜的一个焦点上，所述椭球反射镜的另一个焦点位于所述光电检测器上。 

作为本实用新型的进一步改进，所述荧光聚集系统包括抛物面反射镜和荧光聚焦透镜组，所述荧光光源位于所述抛物面反射镜的焦点上，荧光光源发出的荧光经抛物面反射镜反射后形成准直的荧光光束，该荧光光束通过荧光聚焦透镜组聚焦到所述光电检测器上。 

所述荧光聚焦透镜组包括至少一个聚焦透镜。 

作为本实用新型的进一步改进，所述光电检测器采用光电倍增管。 

本实用新型与现有技术相比，优点在于：本实用新型利用发光二极管（LED）作为微生物内源荧光物质的激发光源，能够对空气微生物（细菌和真菌）进行即时检测，并且制造成本较低。 

附图说明