[实用新型]一种用于致病菌检测及生存状态评估的太赫兹成像微孔检测板

说明书

本实用新型涉及一种用于致病菌检测及生存状态评估的太赫兹成像微孔检测板，所述微孔检测板包括阻值>10000Ω的双抛高阻硅片基底，所述基底上设置有按阵列排列的样品填充区，所述样品填充区外周设置有对准标记线，所述对准标记线分别与X轴和Y轴平行且延长线对准样品填充区中心点，结构简单，将细菌培养后的菌落放置于微孔检测板的微孔中，可通过太赫兹成像技述进行样本定性检测，且检测结果可视化仅通过其顶部颜色进行细菌种类的判读；检测耗时短，克服现有技术通过酶学和生化反应检测耗时较长的缺陷；并且用该装置进行检测可区分活菌和死菌，还可以检测混合样本中的不同病原菌，对临床感染性疾病的诊断具有重要意义。

技术领域

本实用新型属于检测装置，涉及一种用于致病菌检测及生存状态评估的太赫兹成像微孔检测板。

背景技术

病原菌的快速检测对于环境监控、食品安全和感染性疾病的诊断至关重要。目前临床微生物学中病原菌培养与鉴定仍然是主流技术与方法，即根据病原菌培养后的酶学和生化反应特性进行细菌种属的鉴定。这种经典方法仍然是临床微生物学中的金标准，但是往往随需时间较长，通常在细菌分离培养后还需要进行复杂的酶学和生化反应实验才能准确获取病原菌的类型。为了克服此弊端，近年来出现了一系列新的快速细菌检测技术，大大缩短了检测所需时间，将传统的一周左右的细菌鉴定周期缩短到1到2天，但是均具有相应的技术缺陷。基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱作为一种革命性的细菌鉴定方法，可在细菌培养后省略了酶学和生化反应实验，直接通过菌落中特异性的电荷比所决定的质谱峰来区分不同类型病原菌，但是只能检测纯的菌落并与数据库进行比对进行结果的判断，无法检测混合感染样本的多种细菌相互交叠在一起的混合菌落样本。虽然荧光PCR方法可以通过多种荧光标记同时检测几种病原菌，荧光染料间的干扰影响其检测特异性容易导致假阳性结果的产生。此外，这些新方法均为检测细菌特异性的核酸片段或蛋白成分，特异性成分可来自活菌也可来自死菌，而对人体具有潜在危害的仅限于活菌部分，检测到死菌对感染性疾病诊断意义不大。因此，建立一种从细胞层面可区分死菌和活菌、可以检测混合样本的方法对感染性病原菌的快速诊断具有非常重要的意义。

太赫兹(THz，1THz＝10¹²Hz)波是频率在0.1～10THz的电磁波，由于其所在频段的特殊性频率比红外更低、比微波更高，早些年未能找到产生有效太赫兹源的电子学或光学方法。近十年来，THz技术在天文学、农学和化学领域已取得了明显运用，包括残余抗生素的检测、有机材料的无损探测和化学物质的构象区分等。而最近几年，生物医学领域同样掀起了THz应用研究热潮，这是由于核酸、蛋白、糖类和脂类生物大分子之间/内的弱相互作用力(氢键、范德华力)、骨架振动和偶极子旋转等正好处于THz频谱范围，当THz波通过生物大分子时，激发其低频振动模式，引起能级跃迁，从而根据吸收光谱上不同的吸收峰位置和强度实现物质的表征。因此，可以通过生物物质特定结构在THz频段下具有不同的吸收光谱的特性实现物质的无标记检测。THz技术作为一种“图谱合一”新技术，THz既可以做成像研究还可以光谱测量，由于THz成像检测区域更加灵活并提供直观的检测结果，在肿瘤组织检测中取得了广泛的运用基础研究，包括皮肤癌、乳腺癌和神经胶质瘤组织切片的快速检测。然而，到目前为止，国内外还未有采用THz成像技术进行细菌检测的报道，这是由于菌落(无数个细菌的合集)处于一种介于固体和液体之间的特殊凝胶质地，没有现有的样本检测池进行样本的加载以便于菌落的检测。此外，由于生物样本中水分对THz波的强烈吸收，样本太厚时THz波的强烈衰减导致其无法穿透，而样品太薄时则因为有效光程不够导致检测信号的信噪比过低，因此，筛选出具有合适的样本厚度、填充尺寸的样本检测池是THz成像技术用于细菌检测的重要需求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于致病菌检测及生存状态评估的太赫兹成像微孔检测板，其结果简单便于批量加工，可以用于不同病原菌、活菌和死菌以及混合菌的检测。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：