基于ATP生物發(fā)光的菌落總量快速檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、在當(dāng)今的中國(guó)溫飽問(wèn)題已經(jīng)被解決，日常生活中人們已經(jīng)不再僅僅關(guān)注如何吃飽，而是更加關(guān)注如何吃好，所以食品安全衛(wèi)生問(wèn)題為人們?cè)絹?lái)越關(guān)注，但是不斷爆出的食品衛(wèi)生事件使人們的神經(jīng)緊繃。在食品安全檢測(cè)中，細(xì)菌數(shù)目是判斷食品衛(wèi)生和新鮮程度的一個(gè)重要指標(biāo)。檢測(cè)食品生產(chǎn)場(chǎng)所的細(xì)菌數(shù)目也可以反映食品生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生是否達(dá)標(biāo)，細(xì)菌數(shù)目的檢測(cè)對(duì)于食品安全變得越來(lái)越重要。
　　現(xiàn)有的細(xì)菌檢測(cè)方法有光學(xué)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法、熒光顯微鏡計(jì)數(shù)法，以及平板計(jì)數(shù)法等[1]

2、。但是這些細(xì)菌檢測(cè)方法，由于受實(shí)驗(yàn)器材，檢測(cè)方法復(fù)雜程度，以及檢測(cè)設(shè)備人員素質(zhì)等各方面的影響，無(wú)法對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)。
　　例如光學(xué)顯微鏡直接計(jì)數(shù)法，需要檢測(cè)人員，在現(xiàn)場(chǎng)提取檢測(cè)樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室，制作成適合在顯微鏡下進(jìn)行觀察的載玻片，用肉眼通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)細(xì)菌，并記錄細(xì)菌的數(shù)目。這就對(duì)檢測(cè)人員提出了很高的專(zhuān)業(yè)要求，需要檢測(cè)人員具有相關(guān)的生物技術(shù)背景才能完成相應(yīng)的檢測(cè)，而且檢測(cè)結(jié)果容易受到人為因素的干擾。同時(shí)所檢測(cè)樣品，必

3、須帶回實(shí)驗(yàn)室才能夠進(jìn)行檢測(cè)。需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能得到樣品中細(xì)菌數(shù)目，這顯然極大的制約了該檢測(cè)法的適用場(chǎng)合和適用范圍，無(wú)法滿(mǎn)足我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的要求。熒光顯微鏡計(jì)數(shù)法以及平板計(jì)數(shù)法都存在各種各樣的技術(shù)問(wèn)題，無(wú)法滿(mǎn)足人們現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)細(xì)菌數(shù)目的要求。
　　為了滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)細(xì)菌的目的，基于ATP生物發(fā)光以最新的光電轉(zhuǎn)換和電子技術(shù)為基礎(chǔ)提出了基于ATP生物發(fā)光的菌落總量檢測(cè)方法。ATP的專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)為三磷腺苷。該檢測(cè)方法是以細(xì)菌細(xì)胞和各類(lèi)微

4、生物細(xì)胞中的供能物質(zhì)ATP為基礎(chǔ)，生物的細(xì)胞中都存在ATP，而且每個(gè)細(xì)胞中ATP的含量是大致相同的。ATP的數(shù)目與細(xì)菌細(xì)胞數(shù)目成線性比例關(guān)系，可以通過(guò)檢測(cè)細(xì)菌中ATP總體含量間接反映細(xì)菌的總體含量。但是ATP存在于細(xì)菌細(xì)胞中無(wú)法直接進(jìn)行檢測(cè)，需要把ATP游離于細(xì)胞體才能進(jìn)行檢測(cè)。ATP在氧離子、鎂離子和熒光素酶的催化下與熒光素反應(yīng)可以發(fā)出熒光。而熒光發(fā)光強(qiáng)度與ATP的數(shù)量也成線性比例關(guān)系，即熒光發(fā)光強(qiáng)度可以反映ATP的數(shù)目?？梢圆捎霉怆?/p>

5、轉(zhuǎn)換技術(shù)將熒光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字電壓信號(hào)送由單片機(jī)（MCU）或計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化處理，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
　　基于ATP的生物發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)檢測(cè)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。首先檢測(cè)時(shí)間短，只需短短幾分鐘就可以完成細(xì)菌數(shù)目檢測(cè)[2]。系統(tǒng)體積小便于攜帶，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需求。再次本系統(tǒng)操作方便，對(duì)檢測(cè)人員無(wú)需專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，便可完成整個(gè)檢測(cè)流程。本系統(tǒng)在準(zhǔn)確性和相關(guān)性上可以達(dá)到傳統(tǒng)方法的90％以上，可以和傳統(tǒng)方法聯(lián)

6、合使用進(jìn)一步提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性[3-5]。對(duì)當(dāng)今食品衛(wèi)生，以及醫(yī)療衛(wèi)生等有重要的指導(dǎo)意義。
　　ATP生物發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣泛，不僅可以應(yīng)用到食品衛(wèi)生現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方面。該系統(tǒng)還可以應(yīng)用到醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域指導(dǎo)醫(yī)院消毒衛(wèi)生情況，如果與其他醫(yī)療手段相結(jié)合可以監(jiān)測(cè)癌細(xì)胞的藥敏性等等。同時(shí)也可以應(yīng)用到生命科學(xué)、生態(tài)科學(xué)、自然環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
　　ATP生物發(fā)光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與其他學(xué)科結(jié)合使用可以極大的擴(kuò)寬其適用范圍。對(duì)科學(xué)研究有