[发明专利]痕量微生物快速检测方法

说明书

本发明提供了一种痕量微生物快速检测方法，包括：(1)荧光标记：用荧光染料对目标微生物进行荧光标记；(2)溶液过滤：用无自发荧光的滤膜和换膜过滤器对样本溶液进行过滤，从而将目标微生物截留于滤膜上；(3)荧光信号的采集及样本的扫描：由中央控制单元同步进行荧光信号的采集和对滤膜的激光扫描，从而获得滤膜的目标微生物分布的二维图像和目标微生物的计数结果；本发明痕量微生物快速检测方法把荧光标记、溶液过滤、滤膜激光扫描及信号探测和处理结合为一体，通过设计自动检测系统简化了操作步骤，缩短了检测、计数及成像的时间，提高了检测的精度，实现了对痕量微生物的快速、准确、实时检测。

技术领域

本发明属于微生物检测领域，尤其涉及一种痕量微生物的快速检测方法。

背景技术

随着社会的快速发展，在工业生产、制药制水、食品药品监测等领域中，都亟需实现对痕量细菌的快速实时检测，从而保证工业生产电子元器件的质量，药品、水质及食品的质量安全。

当前对细菌的检测方法主要有经典的平板培养计数法、显微荧光计数法和当前热门的流式细胞术。

平板计数法计数准确，可靠度高，成本低，但因需进行细菌培养，检测速度慢，时间可长达48～72小时，不能满足特定场合的快速、实时性要求，同时，有些细菌的培养条件苛刻，当生长环境，如温度、营养物组成发生改变时，一些细菌会进入一种“活的不可培养”状态，导致计数结果不准确。

显微荧光计数法是先对目标物品进行染色处理后，置于荧光显微镜中进行观测，手动计数的方法。该方法检测时间较长，观测中存在较明显的离焦情况，一次所能观测的区域也较小，且手动计数存在很多不确定性，计数结果准确度不高。

流式细胞术是利用将标本预处理后，制成单细胞悬浮液，再进行具有特异性的、化学定量关系的染色后，悬浮液进入流动室，通过用激光激发，测定散射光和荧光，实现细菌形态及各种成分的检测。流式细胞术具有速度快，多参数检测的优点，但要求被测物浓度在几百到几千数量级，对于痕量微生物计数检测误差很大。

综上所述，目前虽然已有很多微生物检测方法与技术，但其中大多数方法的检测速度或检测精度上有很大不足，应用范围相当局限，尚不能实现痕量微生物的快速、多参数精确检测。

发明内容

针对现有技术微生物检测中存在的不足之处，本发明提供一种痕量微生物快速检测方法，该方法实现了对痕量微生物的快速实时检测。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种痕量微生物快速检测方法，包括以下步骤：

步骤一、采用粒径为小于0.1μm的荧光染料对目标微生物进行荧光标记；

步骤二、用孔径为0.2～1μm，且为无自发荧光的滤膜和换膜过滤器对样本溶液进行过滤，从而将目标微生物截留于所述滤膜上；

步骤三、由中央控制单元同步进行荧光信号的采集和对滤膜的激光扫描，从而获得滤膜的目标微生物分布的二维图像和目标微生物的计数结果；过程如下：

准直激光束经二维扫描振镜反射后进入扫描透镜，经由二维扫描透镜在被测滤膜上表面聚焦，发滤膜上的目标微生物吸收激光能量，通过能级跃迁，释放出荧光信号，该荧光信号由扫描透镜收集，之后投射到二维扫描振镜上，经二维扫描透镜反射后沿激光束入射反方向传播，然后依次通过二向分色镜、荧光滤光镜、聚焦透镜和共焦孔，进入光电探测器转换为模拟电信号，模拟电信号由数据采集卡转换为数字信号，并最终输出到中央控制单元，完成单点荧光信号采集；在中央控制单元控制下同步驱动振镜进行二维激光束扫描和荧光信号采集，完成对滤膜表面一个矩形区域的检测，获得的信号为一维信号；之后，对采集到的一维信号进行滤波、特征峰值提取、计数和二维图像重构处理，从而生成显示目标微生物分布状态的二维图像，并输出目标微生物的计数结果。