用于微生物计数的检测系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于微生物计数的检测系统，其包含：具有流体入口与流体出口的流体泵、流体控制装置和光谱检测系统，其中，所述流体控制装置包括混样池、具有第一端部和第二端部的流体管路以及稀释液池；其中，所述混样池分别与所述流体出口、第一端部以及稀释液池流体连通，所述流体管路包含倒V型管单元，所述倒V型管单元包含上升部分和下降部分，并且，靠近所述第二端部的位置设有检测区；所述光谱检测系统包括光源和检测装置，其中，所述光源被设置为产生从所述检测区穿过的激发光；所述检测装置被设置为接收并检测从所述检测区产生的光信号，以产生光谱。本发明专利技术还提供了一种用于微生物计数的方法，其包括使用本发明专利技术的检测系统。

Detection System and Method for Microbial Counting

The invention provides a detection system for microbial counting, which comprises: a fluid pump, a fluid control device and a spectrum detection system with fluid inlet and fluid outlet, wherein the fluid control device comprises a mixing tank, a fluid pipeline with first and second ends, and a dilution tank, wherein the mixing tank respectively relates to the fluid outlet and the first end. The fluid pipeline comprises an inverted V-shaped tube unit, the inverted V-shaped tube unit comprises an ascending part and a descending part, and a detection area is arranged near the end of the second end; the spectral detection system includes a light source and a detection device, wherein the light source is set to generate excitation light passing through the detection area; and the detection device. It is set to receive and detect optical signals generated from the detection area to generate spectra. The invention also provides a method for counting microorganisms, including a detection system using the invention.

【技术实现步骤摘要】
用于微生物计数的检测系统和方法
本专利技术涉及微生物领域，具体地涉及一种用于微生物计数的检测系统和方法。
技术介绍
食品因其丰富、多变的口感及营养物质，一直以来都是人们日常生活必需品，但是丰富的营养物质也为微生物生长提供良好的条件。微生物含量也成为评估食品安全的一项重要指标。目前，国际公认的卫生标准是以细菌总数、真菌总数作为安全评估指标。各国为保障食品安全，都相应的制定标准化的检测流程和菌落总数的记数方法。标准化的检测流程不仅有利于评估食品的安全性，而且为食品监管部门提供可靠的科学依据。标准化检测流程还为食品生产企业严格控制产品质量提供依据，可以及时发现不合格产品，避免不合产品流入市场给人们的生活及生命带来威胁。目前，中国国家标准中测检微生物的方法主要采用微生物培养法：通过采用不同的培养基以定向或者非定向培养方式检测微生物；可直观观察到所测检微生物总数，一般所需时间为24-72h，部分微生物甚至更久才能得到检测结果，所需培养时间长、操作步聚繁琐、工作量大。甚至有些微生物因无法培养而逃过检测。新技术和方法的引入对于微生物测检技术的发展至关重要，荧光标记技术、细胞膜电生理技术以及高分辨率显微镜使我们对微生物生命活动的直接探索成为可能，但各种抗体、染色技术不仅价格昂贵而且会对生理状态下的微生物细胞造成不同程度的影响或损伤。除此以外，大部分技术还存在着试验操作复杂，耗时长等诸多弊端。显微拉曼光谱技术采用低功率激光器、高转换效率的全息技术以及共焦技术，具有检测灵敏度高、时间短、所需样品量小、样品无需另外的试剂或复杂的手段进行制备等优点，以上显著优势使得其越来越广泛的应用于微生物测检分析领域。然而，目前应用拉曼光谱进行微生物菌落总数检测时首先需将检测样品制成小型样品片，样品片的厚度或合适的样品量较难控制，若控制不当易对测试结果产生直接的影响，然后制成的样品片通过拉曼光谱进行显微镜检测时，需要人为寻找微生物样品，对确定的视野范围内的微生物才能进行测定，因此限制拉曼光谱技术在样品中检测微生物的能力。因此，本领域仍然需要改进的检测方法和系统，以实现准确、快速、便捷地微生物检测或计数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于光流体技术检测流体样品中微生物总数的检测系统及方法，其通过将微生物进行快速有序的排列并均速的通过拉曼光谱，并对检测结果进行统计学分析，从而实现对流体样品中微生物总数的测定。因此，在一个方面，本专利技术提供了一种用于检测或计数微生物的系统，其包含：具有流体入口与流体出口的流体泵1；流体控制装置2，其包括具有第一端部和第二端部的流体管路21、混样池22以及稀释液池23；其中，所述混样池22分别与所述流体出口、第一端部以及稀释液池23流体连通，所述流体管路21包含倒V型管单元211，所述倒V型管单元211包含上升部分211a和下降部分211b，并且，靠近所述第二端部的位置设有检测区；光谱检测系统3，其包括光源31和检测装置32，其中，所述光源31被设置为产生从所述检测区穿过的激发光；所述检测装置32被设置为接收并检测从所述检测区产生的光信号，以产生光谱。在某些实施方案中，所述流体管路21包含多个流体连通的倒V型管单元211。在某些实施方案中，所述流体管路21包含3个、4个或5个流体连通的倒V型管单元211。在某些实施方案中，所述上升部分211a与下降部分211b形成的夹角为锐角。优选地，所述锐角的范围在45到75度之间。在某些实施方案中，所述上升部分211a与水平线的夹角为钝角。优选地，所述钝角的范围在100到135度之间。在某些实施方案中，所述上升部分211a与下降部分211b等长。在某些实施方案中，所述流体管路的内径为20μm-50μm，例如20μm-30μm。在某些实施方案中，所述流体管路21由激发光可穿透的材料制成。在某些实施方案中，所述激发光可穿透的材料选自聚甲基丙烯酸甲酯PMMA或聚二甲基硅氧烷PDMS。在某些实施方案中，所述流体管路21的第一端部及其附近部分沿水平方向延伸。在某些实施方案中，所述系统还包括：用于接收待测流体样品的流体源4，其与所述流体泵1的流体入口流体连通。在某些实施方案中，所述待测流体样品是液体食品，例如饮品、液体调味品或饮用水。在某些实施方案中，所述系统还包括：废液池5，其与所述流体管路21的第二端部流体连通。在某些实施方案中，所述系统还包括：阀门6，其用于控制流体从所述混样池22到所述流体管路21的流动。在某些实施方案中，所述系统包含至少2个流体控制装置2，所述至少2个流体控制装置2中所包含的混样池22彼此流体连通。在某些实施方案中，所述系统包含至少3个流体控制装置2，所述至少3个流体控制装置2中所包含的混样池22彼此流体连通。在某些实施方案中，所述光谱检测系统3进一步包含控制装置，其与所述光源31和检测装置32进行数据通信。在某些实施方案中，所述检测装置32包括光电转换器。在某些实施方案中，所述光谱检测系统3选自拉曼光谱检测系统、红外光谱检测系统和紫外光谱检测系统。在某些实施方案中，所述光谱检测系统3是拉曼光谱检测系统，所述检测装置32包括CCD(电荷耦合装置)。在某些实施方案中，所述检测装置32还包括光电倍增管。在某些实施方案中，所述检测装置32进一步包括分光部分，所述分光部分用于根据波长来对拉曼散射光进行分离。例如，分光部分可以是衍射光栅。在另一个方面，本专利技术提供了用于检测或计数样品中的微生物的方法，其包括以下步骤：(i)使含有微生物的待测流体样品通过本专利技术系统的流体泵1并在流体管路21中按第一端部至第二端部方向、并以5-1200μL/min的流动速度移动，以使所述待测流体样品中的微生物逐个通过所述流体管路21的检测区；(ii)通过本专利技术的检测系统3对通过所述检测区的待测流体样品进行光谱法检测，以获得从所述检测区产生的光谱，所述光谱包含归因于所述待测流体样品中的菌体的图谱；(iii)对所述检测区产生的光谱进行分析，以获得归因于微生物的图谱；(iv)对所述归因于微生物的图谱进行统计分析，以获得所述微生物的数量。在某些实施方案中，在步骤(i)中，将所述待测流体样品应用于本专利技术系统的流体源4。在某些实施方案中，在步骤(ii)中，通过拉曼光谱检测系统对通过所述检测区的待测流体样品进行拉曼光谱法检测，以获得从所述检测区产生的拉曼光谱；并且，在步骤(iii)中，对所述检测区产生的拉曼光谱进行分析，以获得归因于微生物的数量。在某些实施方案中，所述拉曼光谱法选自共焦拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、相干反斯托克斯拉曼光谱及激光镊子拉曼光谱。在某些实施方案中，在以下一项或多项条件下进行所述拉曼光谱法检测：(i)采集时间为8ms-15s；(ii)激发光的波长在紫外到近红外波长范围内；(iii)激光功率为2-20mW；在某些实施方案中，在选自下列的条件下进行所述拉曼光谱法检测：(a)采集时间为8ms，激发光波长为475nm，激光功率为2mW；(b)采集时间为15s，激发光波长为785nm，激光功率为20mW；(c)采集时间为2s，激发光波长为600nm，激光功率为10mW；(d)采集时间为100ms，激发光波长为500nm，激光功率为2mW。在某些实施方案中，在步骤(i)之前，所述方法还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检测或计数微生物的系统，其包含：具有流体入口与流体出口的流体泵(1)；流体控制装置(2)，其包括具有第一端部和第二端部的流体管路(21)、混样池(22)以及稀释液池(23)；其中，所述混样池(22)分别与所述流体出口、第一端部以及稀释液池(23)流体连通，所述流体管路(21)包含倒V型管单元(211)，所述倒V型管单元(211)包含上升部分(211a)和下降部分(211b)，并且，靠近所述第二端部的位置设有检测区；光谱检测系统(3)，其包括光源(31)和检测装置(32)，其中，所述光源(31)被设置为产生从所述检测区穿过的激发光；所述检测装置(32)被设置为接收并检测从所述检测区产生的光信号，以产生光谱。

【技术特征摘要】
1.用于检测或计数微生物的系统，其包含：具有流体入口与流体出口的流体泵(1)；流体控制装置(2)，其包括具有第一端部和第二端部的流体管路(21)、混样池(22)以及稀释液池(23)；其中，所述混样池(22)分别与所述流体出口、第一端部以及稀释液池(23)流体连通，所述流体管路(21)包含倒V型管单元(211)，所述倒V型管单元(211)包含上升部分(211a)和下降部分(211b)，并且，靠近所述第二端部的位置设有检测区；光谱检测系统(3)，其包括光源(31)和检测装置(32)，其中，所述光源(31)被设置为产生从所述检测区穿过的激发光；所述检测装置(32)被设置为接收并检测从所述检测区产生的光信号，以产生光谱。2.权利要求1所述的系统，其中，所述流体管路(21)包含多个流体连通的倒V型管单元(211)；优选地，所述流体管路(21)包含3个、4个或5个流体连通的倒V型管单元(211)。3.权利要求1或2所述的系统，其中，所述流体管路(21)具有以下特征中的一项或多项：(i)所述上升部分(211a)与下降部分(211b)形成的夹角为锐角；优选地，所述锐角的范围在45到75度之间；(ii)所述上升部分(211a)与水平线的夹角为钝角；优选地，所述钝角的范围在100到135度之间；(iii)所述上升部分(211a)与下降部分(211b)等长；(iv)所述流体管路的内径为20μm-50μm，例如20μm-30μm；(v)所述流体管路由激发光可穿透的材料制成；优选地，所述激发光可穿透的材料选自PMMA或PDMS；(vi)所述流体管路(21)的第一端部及其附近部分沿水平方向延伸。4.权利要求1-3任一项所述的系统，其中，所述系统还包括选自下列的一项或多项：(1)用于接收待测流体样品的流体源(4)，其与所述流体泵(1)的流体入口流体连通；优选地，所述待测流体样品是液体食品，例如饮品、液体调味品或饮用水；(2)废液池(5)，其与所述流体管路(21)的第二端部流体连通；(3)阀门(6)，其用于控制流体从所述混样池(22)到所述流体管路(21)的流动。5.权利要求1-4任一项所述的系统，其中，所述系统包含至少2个流体控制装置(2)，所述至少2个流体控制装置(2)中所包含的混样池(22)彼此流体连通；优选地，所述系统包含至少3个流体控制装置(2)，所述至少3个流体控制装置(2)中所包含的混样池(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，童星，周斌，孙爱华，
申请(专利权)人：广东海天创新技术有限公司，佛山市海天高明调味食品有限公司，佛山市海天调味食品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44