评估纸缺陷和机毡中的微生物的生物量的核酸的检测和定量制造技术

本发明专利技术涉及用于鉴定存在于造纸过程的特定部分的特定微生物的方法和组合物。所述方法包括，从所述过程获得样品，所述过程几乎没有或没有活的微生物样品被保留。然而，因为来自生物的DNA仍然存在，因此，鉴定特异于特定生物的DNA部分的分析将正确地鉴定存在的微生物。这允许分析存在于毛毡或纸张上的感染，当样品被获取用于分析时，所述毛毡或纸张上通常不再具有许多活的微生物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】评估纸缺陷和机毡中的微生物的生物量的核酸的检测和定量交叉参考相关申请不适用的。关于联邦政府资助的研究或开发的声明不适用的。专利技术背景本专利技术总地来说涉及，用于检测和鉴定引起机毡(machinefelt)和纸缺陷(paperdefects)或存在于机毡中和纸缺陷上的微生物的物质组合物、装置和方法。如例如美国专利7,306,702和5,928,875中所述，纸以连续的方式从通常由水和纤维素纤维制成的纤维悬浮液(纸浆(pulpfurnish))产生。典型的造纸过程由3个阶段组成：成型、压榨和干燥。在成型阶段，将稀释的纸浆置于网上或2个网之间。大部分水从纸浆排出，通过网，从而产生湿纸幅(paperweb)。在压榨阶段，纸幅与一个或通常更多个用于从纸幅汲取大量剩余水的多孔机毡接触。引纸毛毡(pickupfelt)通常是湿纸幅接触的第一毛毡，其用于通过位于毛毡后的真空领纸辊将纸幅从网中取出，随后将纸幅传输至压榨部分的其余部分。随后纸幅通常通过一个或多个彼此靠近的压榨机(这通常称为压区(pressnip))，所述压榨机各自由旋转压辊和/或静止元件例如压榨靴组成。在每一个压区中，纸幅与一个或两个机毡接触，在所述机毡中通过压力和/或真空将水从纸幅压入压榨毛毡。在单毛毡压区中，纸幅在一侧与压辊接触，且在另一侧与毛毡接触。在双毛毡压区中，纸幅在两个毛毡之间通过。在压榨部分后，通常通过穿过一系列蒸汽加热的干燥器罐来干燥纸幅以除去剩余的水。机毡通常由羊毛或尼龙底布组成，所述底布通常由1至4个以编织模式排列的细丝单层制成。挤压聚合物膜或网也可被包含作为底布层的一层或多层。具有比底布细丝更小的直径的棉絮纤维(Battfiber)被缝入底布两侧，从而赋予毛毡厚的毯子样外观。机毡被设计用于快速地从压区中的纸幅吸取水并保持水，以便当纸和毛毡退出压区时水不会重新吸入纸片。机毡通常是传送带，其通过在纸片接触阶段与返回阶段之间连续循环的无限环路。在压区被从纸幅吸入毛毡的水通常在毛毡返回阶段过程中在通常也称为吸水箱(uhlebox)的物体上通过真空从毛毡中去除。造纸系统利用了几种将微生物引入机械系统的原材料。这包括未使用过的木质纤维、再循环纤维、淡水、淀粉、染料和其它化学添加剂。微生物在存在于造纸系统中的许多或全部温暖、营养丰富的环境中增殖，且产生不同的微生物群落。微生物生长的控制不足导致形成脱落的表面沉着物，从而导致滤器或喷嘴阻塞和纸缺陷(例如斑点或洞)或纸片的破裂。微生物还可在毛毡和机器织物中增殖，负面地影响了水的去除以及机器或操作效率。造纸系统中的微生物生长可以是相当有害的和花费昂贵的。微生物在设备表面上的生长可导致沉积物的形成，其脱落并使纸张产生裂缝和洞。被污染的喷水处理或加工水可导致微生物在毛毡上的生长，这通常导致在毛毡上形成毡塞。这些毡塞反过来引起许多问题，最明显地导致水从纸幅去除的削弱。因此，微生物生长可导致对毛毡或其它造纸设备的多次煮沸和清洁的过度和昂贵的需要。当错误地测定微生物时，这些问题可更加严重，因为这可导致进一步降低纸的质量，进一步影响加工设备和/或甚至可能不能控制潜在的微生物感染的处理。此外，错误地区分生物引起的问题与机械或化学引起的问题可进一步导致不充分的、浪费的以及可能地适得其反的努力。许多用于鉴定哪种微生物存在于造纸系统中的现有技术方法是已知的。然而，这些方法，当用于纸张或毛毡时，是特别有缺陷的。一些现有技术方法例如美国专利8,012,758、7,981,679和7,949,432检测由活微生物在造纸系统的液体中产生的各种效应。其它方法例如US5,281,537依赖于获得活微生物污染物的样品和使其生长，以进行各种分析。然而，在纸张和毛毡的背景中，这些方法特别不合适，因为在获取毛毡或纸的样品时，它们不再包含充足(或任何)活生物体(用于培养)或它们产生的任何化学产物。此外，加热或干燥部分的下游的造纸系统物件(例如纸张和毛毡)也将使得所有引起缺陷的微生物在微生物已造成缺陷后被杀光。不依赖于活生物体的存在的备选方法也倾向于是有缺陷的，因为它们通常产生假阳性。例如茚三酮(其用于检测伯胺或仲胺)和IR光谱法通常产生假阳性或阴性，因为它们检测可具有非生物来源(例如化学添加剂或污染)的材料。因此，很清楚的是，用于正确鉴定存在于机毡和纸张上的微生物的新型方法和组合物具有明确的功用。该部分中描述的技术无意构成承认：本文中提及的任何专利、公开案或其它信息是与本专利技术相关的“现有技术”，除非这样明确地指定。此外，该部分不应当被解释为意指，已进行了检索或不存在如37CFR§1.56(a)中定义的其它相关信息。专利技术概述本专利技术的至少一个实施方案涉及鉴定造纸过程中的微生物感染的方法。该方法包括步骤：1)指出与造纸过程相关的物品的缺陷，2)对获自所述物品的至少一个样品进行至少一次PCR分析，所述PCR分析使用靶向已知与至少一种类型的生物相关的核苷酸序列的引物，3)如果显示阳性结果，则确定测量的生物的浓度是否超过预定阈值，4)如果测量的浓度超过阈值，则进行至少一次另外的PCR来测定存在于样品中的特定生物，5)如果每一种检测的生物的测量的浓度超过预定阈值，则所述缺陷至少部分因该生物的感染引起。物品可以是毛毡。缺陷可以是毛毡中的一个或多个毡塞(plug)。物品可以是通过造纸方法产生的纸张并且缺陷可以是纸张上的一个或多个洞、褪色、条纹、污点、半透明点及其任意组合。所述方法还可包括，将鉴定的生物记录成可被存储和/或传输的格式的步骤。所述方法还可包括进行与补救鉴定的生物相关的杀生物程序的步骤。PCR分析可以是qPCR分析。PCR分析的阈值可以为104个细胞/ml或104个细胞/克。物品可被干燥，以便物品上不存在可引起所述缺陷的活生物。物品的状况可与物品在造纸过程中遭遇的液体如此不同，以至于定居在物品中的生物与液体中的不同，并且测定液体中的定殖者将导致物品上引起缺陷的生物的错误鉴定。所述方法还可包括对物品的样品施用充足类型的引物以便高于阈值的任何生物的存在可被测定的步骤。所述方法还可包括步骤：如果PCR分析未显示任何生物超过阈值，则将缺陷鉴定为基于非生物学的。所述方法还可包括对造纸过程施用针对非生物的化学污染的补救的步骤。PCR分析可测定感染样品的生物的量。物品可在缺陷被指出之前已通过造纸过程的加热或干燥器部分，从而引起缺陷的生物可以是已被杀死的。附图概述在下文中通过具体参照附图来进行本专利技术的详细描述，其中图1包括3个举例说明对其施用本专利技术的样品的结果的图。图2举例说明对其施用本专利技术的样品的总的细菌负荷的图。图3是对其施用本专利技术的样品的总的细菌负荷的图。图4举例说明表示从两个不同碾轧机(mill)的机毡收集的DNA样品中变化的微生物多样性的饼图。专利技术详述提供下列定义以确定本申请中如何使用术语，特别是如何解释权利要求。定义的组织方式仅仅是为了方便起见，而无意将任何定义限定至任何具体类别。“缺陷”意指，与造纸过程相关的物品的不期望的属性。其包括但不限于，毛毡上的一个或多个毡塞，和纸张的这样的属性，例如洞、褪色、条纹、污点、半透明点及其任意组合。“毛毡”意指，造纸过程中使用的、由编织的羊毛或任何其它纤维制成的带，其用作材料的运送物，其中编织的纤维界定了多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
鉴定造纸过程中的微生物感染的方法，所述方法包括步骤：指出与造纸过程相关的物品上的缺陷，对获自所述物品的至少一个样品进行至少一次PCR分析，所述PCR分析使用靶向已知与至少一种类型的生物相关的核苷酸序列的引物，如果显示阳性结果，则测定测量的生物浓度是否超过预定的阈值，如果测量的浓度超过阈值，则进行至少一次另外的PCR分析，以测定存在于样品中的特定生物，如果每一种检测的生物的测量的浓度都超过预定阈值，则所述缺陷至少部分因该生物的感染引起。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.24 US 13/374,9491.鉴定造纸过程中的微生物感染的方法，所述方法包括步骤：指出与造纸过程相关的物品上的缺陷，对获自所述物品的至少一个样品进行至少一次PCR分析，所述PCR分析使用靶向已知定居于被指缺陷物品类型的生物类型相关的核苷酸序列的引物，如果显示阳性结果，则测定测量的由PCR分析引物所靶向的生物类型的浓度是否超过预定的阈值，如果测量的浓度超过阈值，则进行至少一次另外的PCR分析，以测定存在于样品中的特定生物，和如果确定为存在的特定生物的测量浓度超过预定阈值，则确定所述缺陷至少部分因该生物的感染引起，其中PCR分析的阈值为104个细胞/ml或104个细胞/克。2.权利要求1的方法，其中所述物品为毛毡并且所述缺陷为毛毡中的一个或多个毡塞。3.权利要求1的方法，其中所述物品为由造纸过程产生的纸张，并且所述缺陷是纸张上的一个或多个洞、褪色、条纹、污点、半透明点及其任意组合。4.权利要求1的方法，其还包括将鉴定的生物记录成可被存储和/或传输的...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·E·赖斯，L·伦德，
申请(专利权)人：纳尔科公司，
类型：发明
国别省市：美国;US