構(gòu)建工藝樣品中微生物的多樣性指數(shù)和生存力指數(shù)的方法【專利摘要】本發(fā)明涉及用于鑒別造紙過程的特定部分存在的特定微生物的方法和組合物。該方法包括獲得并且比較來自所述過程的樣品的多樣性指數(shù)。由于沒有系統(tǒng)完全不含生物感染，所以利用取自群體變化的信息提供用于防止系統(tǒng)不受不希望有的影響的有用的信息。多樣性指數(shù)不僅允許區(qū)分生物事件和非生物事件之間的不同，其甚至允許在先前未知特定生物體將引起特定問題的情況下預(yù)測問題。【專利說明】構(gòu)建工藝樣品中微生物的多樣性指數(shù)和生存力指數(shù)的方法[0001]相關(guān)申請的交叉引用[0002]本申請為2012年I月24日提交的美國專利申請13/360，238的部分繼續(xù)申請。[0003]關(guān)于聯(lián)邦贊助的研宄或開發(fā)的聲明[0004]不適用。[0005]發(fā)明背景[0006]本發(fā)明大體涉及用于檢測、鑒別和處理存在于工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的微生物的物質(zhì)的組合物、裝置和方法。[0007]工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的某些微生物的存在和生長是持續(xù)的挑戰(zhàn)。工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)的各個階段中的許多階段包含具有不同量的水、營養(yǎng)素、熱、遮蔽物、錨定基質(zhì)、化學(xué)條件和/或不存在捕食者的各種條件，這些條件常常擔(dān)任適合于由所有種類的微生物定殖的環(huán)境生態(tài)位。經(jīng)由這些微生物的種群增長常常造成許多問題，包括使過程功能退化和使最終產(chǎn)品結(jié)垢。[0008]一個這樣的問題為微生物誘發(fā)的殼(crust)沉積物的形成。殼為包括沉積的有機(jī)材料和/或無機(jī)材料的剛性固體組合物在存在于工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的物品表面上的累積。殼可以為微生物的分泌物和/或微生物自身的菌落。特別地，殼可以包括或由一種或更多種硬殼生物體和/或帶有幾丁質(zhì)的生物體和/或珊瑚生物體的累積組成。殼可能對系統(tǒng)具有許多負(fù)面影響，比如降低的操作效率、過早的設(shè)備故障、生產(chǎn)力的損失、產(chǎn)品質(zhì)量的損失和增加的健康相關(guān)的風(fēng)險。最糟糕的是，殼常常必須通過刮削或其他物理手段物理地去除，并且這需要昂貴地關(guān)閉或拆卸生產(chǎn)系統(tǒng)的一部分或全部。[0009]微生物造成的另一問題是經(jīng)由生物膜的形成。生物膜是包括微生物或由微生物分泌的胞外聚合物的有機(jī)材料層，其幫助形成微生物群落。生物膜可以在生產(chǎn)設(shè)備的表面上以及在流體池中生長。這些生物膜為復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，其建立用于濃縮營養(yǎng)素的手段并且為生長提供保護(hù)。生物膜可以加速結(jié)殼、腐蝕和其他結(jié)垢過程。生物膜不僅促成系統(tǒng)效率的降低，而且它們還為包括病原生物體的其他微生物的微生物增殖提供極好的環(huán)境。因此，重要的是，盡最大可能程度地減少生物膜和其他結(jié)垢過程，以使過程效率最大化并且使來自該病原體的健康相關(guān)的風(fēng)險最小化。[0010]一些因素促成生物污染的程度并且控制適當(dāng)反應(yīng)。水溫^KpH;有機(jī)和無機(jī)營養(yǎng)素；生長條件，比如需氧條件或厭氧條件；以及在某些情況下存在或不存在日光等可以起重要作用。這些因素還幫助判定什么類型的微生物可能存在于水系統(tǒng)中以及如何最好地控制那些微生物。正確鑒別微生物對作出適當(dāng)反應(yīng)也是至關(guān)重要的。關(guān)于微生物為植物、動物或真菌或者它們?yōu)楦∮紊锘蚬讨锏牟町悰Q定各種生物控制將如何有效。由于不同微生物誘發(fā)不同問題，所以正確鑒別對適當(dāng)矯正不希望有的微生物影響是至關(guān)重要的。最后，由于化學(xué)引起的問題不能用殺生物劑矯正，所以還需要鑒別哪些問題具有基于非生物學(xué)來源。[0011]通常用來監(jiān)測生產(chǎn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)技術(shù)。這些技術(shù)需要漫長的培育期并且不提供用于積極控制和預(yù)防與微生物生長相關(guān)的問題的充足信息。最近，腺苷三磷酸(ATP)測量已經(jīng)被用作積極控制的手段。然而，試劑價格高并且自大的水系統(tǒng)取樣體積小。雖然借助于ATP分析定量樣品中的微生物活性是可能的，但反應(yīng)不能區(qū)別由微生物的一種類型與另一種相比產(chǎn)生的ATP，并且其不檢測活的但受抑制的生物體。另一缺點(diǎn)為此方法不能用來確定微生物對紙張缺陷的貢獻(xiàn)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)生物體在暴露于干燥器部分的熱量之后不是活的。數(shù)據(jù)收集也是不頻發(fā)的，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的顯著空缺。因此，此方法提供了關(guān)于感興趣的系統(tǒng)中的微生物的狀態(tài)的有限信息。此外，這些方法通常用來監(jiān)測浮游細(xì)菌。盡管在某些情況下，表面可以被擦拭以及分析以便定量生物膜細(xì)菌。這些方法非常繁瑣并且費(fèi)時。[0012]溶氧(DO)探針已經(jīng)被用來測量流體中的微生物活性，因?yàn)楸娝苤氖牵⑸锘钚院托柩醮x導(dǎo)致溶氧濃度降低。美國專利5，190，728和5，282，537公開用于利用DO測量監(jiān)測商用水中的污垢的方法和裝置。然而，方法需要使用營養(yǎng)素添加物以區(qū)分生物污垢與非生物污垢，并且沒有提及在探針表面已經(jīng)結(jié)垢之后如何更新探針以用于進(jìn)一步測量。此外，公開的方法需要連續(xù)供應(yīng)氧的手段。[0013]標(biāo)準(zhǔn)克拉克(Clark)型電化學(xué)DO探針具有許多限制，比如:化學(xué)干擾(H2S、pH、C02、NH3、S04、Cl-、C12、C102、MeOH、EtOH和各種離子種類)、頻繁校準(zhǔn)和膜更換、緩慢反應(yīng)和浮動讀數(shù)、熱沖擊和穿過膜的高流量需求。近來由許多公司(例如HACH、Loveland、CO)市售的新型溶氧探針克服幾乎所有這些限制，以便可以在線測量生產(chǎn)用水中的D0。此新DO探針(LDO)基于熒光壽命衰減，其中氧的存在縮短被激發(fā)的熒光團(tuán)的熒光壽命。熒光團(tuán)被固定在傳感器表面處的膜中并且激發(fā)由藍(lán)色LED來提供。美國專利5，698，412和5，856，119公開用于監(jiān)測和控制流體中的生物活性的方法，其中與PH和/或ORP(氧化還原電勢)組合測量D0，以測量尤其與營養(yǎng)素/基質(zhì)消耗相關(guān)的代謝行為的轉(zhuǎn)變。[0014]常規(guī)涂板(plating)技術(shù)和氧化劑殘留可能指示充足的殺生物劑劑量和微生物生長的控制，而沉積、缺陷和破裂依然普遍。明顯需要提供關(guān)于工業(yè)系統(tǒng)中微生物生長和生物膜形成的更準(zhǔn)確的信息。定量PCR技術(shù)允許快速分析紙張缺陷、毛氈、生產(chǎn)用水樣品等，以測定微生物對質(zhì)量問題的貢獻(xiàn)。此新方法已經(jīng)證實(shí)允許更積極地診斷問題，導(dǎo)致改良的機(jī)器效率和產(chǎn)品質(zhì)量。[0015]因此，清楚的是，用于正確鑒別存在于工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)上中的微生物的新方法和組合物有明顯效用。此部分中描述的技術(shù)并非意圖構(gòu)成承認(rèn):此處提到的任何專利、出版物或其他信息是與本發(fā)明相關(guān)的“現(xiàn)有技術(shù)”，除非明確地指定為這樣。此外，此部分不應(yīng)當(dāng)被理解為意指已經(jīng)進(jìn)行了搜索或不存在如37CFR§1.56(a)中定義的其他相關(guān)信息。[0016]發(fā)明簡要概述[0017]本發(fā)明的至少一個實(shí)施方案是針對解決工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中微生物感染的方法。該方法包括以下步驟:1)進(jìn)行至少一次第一測量，其鑒別存在于工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的至少一部分中的兩種或更多種生物體的相對濃度，所述鑒別至少部分地限定基線多樣性指數(shù)，2)進(jìn)行至少一次第二測量，其鑒別存在于工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的所述至少一部分中的兩種或更多種生物體的相對濃度，所述鑒別至少部分地限定隨后的多樣性指數(shù)，所述至少一次第二測量比第一測量更遲地進(jìn)行，3)記錄兩種生物體的任何相對的濃度的變化，4)如果第二測量與測量相差的量大于預(yù)定的閾值量，則測定所述變化是否與對工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的不希望有的影響相關(guān)，以及5)實(shí)施矯正法以矯正不希望有的影響。[0018]第一和第二測量可以通過選自由以下組成的清單的至少一項(xiàng)來進(jìn)行:DNA分析、PCR分析、qPCR分析及其任何組合。閾值量可以為100個細(xì)胞/ml的取自系統(tǒng)的流體或100個細(xì)胞/克的工業(yè)生產(chǎn)的最終產(chǎn)品或取自該過程的其他固體樣品(包括但不限于毛氈)。該方法還可包括以下步驟:鑒別生物體之一是否為先鋒生物(p1neer)以及一種是否為適應(yīng)生物，如果一個為先鋒生物并且其濃度增加超過隨后的指數(shù)中的閾值，則矯正包括應(yīng)用靶向先鋒生物的殺生物劑方案，如果未檢測到生物膜形成者，則矯正包括鑒別和消除促進(jìn)微生物的沉降的非生物載體。[0019]不論所述至少一種生物體的身份如何，如果它們的相對濃度相對于先前測量增加超過閾值的量，則即使整個生物群體保持相同，殺生物劑處理可被添加至系統(tǒng)。[0020]方法還可以包括以下步驟:將多樣化指數(shù)的變化與工業(yè)系統(tǒng)中發(fā)生的另一事件相關(guān)，所述另一事件選自由以下組成的清單:改變至少一種進(jìn)料材料的來源、改變至少一種進(jìn)料材料的種類、改變系統(tǒng)的至少一部分的操作速率及其任何組合，以及使事件逆轉(zhuǎn)。樣品中的細(xì)胞的整體濃度可以在第一測量和第二測量之間保持不變。測量可以在已經(jīng)形成有沉積物并且該沉積物不包含任何顯著生物組分的系統(tǒng)的一部分中進(jìn)行。測量可以在遍布系統(tǒng)的多個位置上進(jìn)行，并且指數(shù)比較整個系統(tǒng)群體。[0021]繼第二測量之后以及在矯正之后可以進(jìn)行至少一次第三多樣性指數(shù)測量，并且矯正的功效通過所述至少兩種生物體的相對濃度變化來評估，如在第三多樣性指數(shù)測量中所測量的。樣品中細(xì)胞的整體濃度可以在第一測量和第二測量之間保持不變，未知第一生物體和第二生物體的身份對生產(chǎn)設(shè)備或最終產(chǎn)品引起任何不希望有的影響，并且當(dāng)檢測到閾值變化時，可以添加有效殺生物劑至系統(tǒng)以殺死第一生物體和第二生物體。生物體之一能夠形成對殺生物劑抗性的孢子，并且當(dāng)該生物體的相對量生長超過閾值時，處理可以靶向具有營養(yǎng)細(xì)胞的生產(chǎn)區(qū)域以防止孢子形成。[0022]附圖簡要描述[0023]在下文中通過對附圖的具體參考來描述本發(fā)明的詳細(xì)描述，其中[0024]圖1包含三幅圖，其圖示本發(fā)明用于快速檢測銅版紙碾軋機(jī)(coatedfreesheetmill)處收集的流漿箱沉積物中的總細(xì)菌(A)、形成生物膜的原代細(xì)菌(B)和形成生物膜的適應(yīng)性細(xì)菌(C)的應(yīng)用。[0025]圖2圖示來自本發(fā)明應(yīng)用的銅版紙碾軋機(jī)(1-5)、棉紙碾軋機(jī)(tissuemill)(6)和非銅版紙(uncoatedfreesheet)碾乳機(jī)(7)的紙張缺陷的總細(xì)菌負(fù)荷的圖。[0026]圖3是本發(fā)明應(yīng)用的紙張缺陷樣品的總細(xì)菌負(fù)荷的圖。[0027]圖4圖示圓餅圖，其指示從來自三個不同的紙碾軋機(jī)的機(jī)氈收集的DNA樣品的微生物多樣性。[0028]發(fā)明詳述[0029]提供下列定義以確定如何解釋本申請中，以及特別是權(quán)利要求中使用的術(shù)語。定義的組織方式僅僅是為了方便起見，并且并非意圖將任何定義限定至任何具體類別。[0030]“適應(yīng)生物(adaptor)”意指對生物控制程序(b1controlprogram)展現(xiàn)一定耐受性水平的生物體。當(dāng)適應(yīng)生物的微生物競爭被殺生物劑減小時，此適應(yīng)性生物體能夠茁壯成長并且可形成生物膜。[0031]“生物的”意指其中組合物的至少10%(按體積計(jì)或按質(zhì)量計(jì))包括來自生物體的細(xì)胞的物質(zhì)的組合物。[0032]“缺陷”意指與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的物品的不希望有的屬性。其包括但不限于:毛氈上的一個或多個氈塞，和紙張的諸如洞、褪色、條紋、污點(diǎn)、半透明點(diǎn)及其任意組合的屬性。[0033]“毛氈”意指造紙過程中使用的由編織的羊毛或任何其它纖維制成的帶，其用作材料的運(yùn)送物，其中編織的纖維界定水或其它液體可通過的多個腔。毛氈還可以在壓輥之間提供緩沖并且還可以是用來從造紙材料中去除水的介質(zhì)。毛氈包括但不限于底氈、底板毛租(bottomboardfelt)、圓筒棉紙濕毛租(cylindertissuewetfelt)、干燥毛租(drierfelt)、循環(huán)毛租(endlessfelt)、引紙毛租(pickupfelt)、真空引紙毛租(suct1npickupfelt)、Harper頂租和頂租。[0034]“機(jī)會主義生物”意指通過安定到預(yù)先建立的生物膜、殼、沉積物或其他生物體群落茁壯成長，以及傾向于代替、置換先鋒生物體和/或先前機(jī)會主義生物體或與其共存的生物體。[0035]“紙產(chǎn)品或紙張”意指造紙過程的任何形成的纖維結(jié)構(gòu)最終產(chǎn)品，其傳統(tǒng)地但非必需地包括纖維素纖維。此類最終產(chǎn)品的實(shí)例包括但不限于面紙、衛(wèi)生紙、餐巾紙、復(fù)印紙、打印紙、書寫紙、筆記本紙、新聞紙、紙板、廣告紙、證券紙、卡紙板等。[0036]“造紙過程”意指用于使原料轉(zhuǎn)化成紙產(chǎn)品的一個或更多個過程，并且其包括但不限于諸如打漿、消化、精制、干燥、乳光、壓榨、皺化(crepeing)、脫水和漂白中的一個或更多個的步驟。[0037]“PCR分析”意指聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)分析。[0038]“先鋒生物或原代生物(Primary)”意指附著至清潔表面或區(qū)域從而在該表面處引發(fā)生物膜、殼或沉積物形成的生物體。[0039]“氈塞”意指位于毛氈的腔內(nèi)的材料的固體、半固體、粘稠的和/或其它沉積物。氈塞可抑制材料通過腔的流動，和/或可損害毛氈的任何其他功能性。[0040]“引物”意指已知與DNA的特定部分互補(bǔ)并且作為用于合成互補(bǔ)于與該DNA特定部分相鄰的DNA的核苷酸鏈的起始位點(diǎn)的物質(zhì)的組合物，通常為短鏈的核苷酸。[0041]“探針”意指被構(gòu)造和安排來結(jié)合DNA的靶向部分，并且當(dāng)如此結(jié)合時可被易于檢測到，從而用來指示DNA的靶向部分的存在或不存在的物質(zhì)的組合物。[0042]“qPCR分析”意指定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)分析。[0043]“微生物”意指，小至足以使其本身潛入工業(yè)生產(chǎn)(包括造紙)中使用的設(shè)備的內(nèi)部、附近、頂上或附接至所述設(shè)備的任何生物，其包括但不限于:如此小以至它們在不借助于顯微鏡的情況下不能被看到的那些生物體，可通過裸眼看到但包含許多太小以至于不能通過裸眼看到的單個生物體的小的生物體的集合或菌落；以及一種或更多種可通過裸眼看到的生物體，其包括但不限于，其存在以一定方式損害(比如在毛氈內(nèi)形成氈塞和/或在紙張內(nèi)引起缺陷)工業(yè)生產(chǎn)的任何生物體。[0044]如果在本申請的以上定義或別處陳述的描述與通常使用的、在詞典中的或在通過引用并入本申請的來源中陳述的含義(明確的或隱含的)不一致，則本申請和特別地權(quán)利要求的術(shù)語應(yīng)理解為根據(jù)本申請中的定義或描述，而非根據(jù)通常的定義、詞典定義或通過引用并入的定義來解釋。鑒于以上，如果術(shù)語只能按詞典解釋來進(jìn)行理解的話，例如術(shù)語由Kirk-OthmerEncyclopediaofChemicalTechnology,第5版，(2005)，(由Wiley,John&Sons,Inc.出版的)來定義，貝U此定義應(yīng)控制該術(shù)語如何在權(quán)利要求中被定義。[0045]本發(fā)明的至少一個實(shí)施方案涉及通過將系統(tǒng)的至少一部分的當(dāng)前多樣性指數(shù)與基線指數(shù)比較來鑒別微生物感染的方法。實(shí)際上，沒有工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)是100%不含微生物生物體的。生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備常常包括具有很多輸入的巨大體積，生物體可以通過所述輸入進(jìn)入并且所述輸入包含很多不同的生態(tài)位以用于生物體定殖使得其一直具有某些生物群體。然而，從商業(yè)立場來看，用良性生物體填充于系統(tǒng)比用有害生物體填充是遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)選的，所述有害生物體為比如損害過程、損壞產(chǎn)品或?qū)θ嗽斐晌ｋU的那些生物體。因此，使用多樣性指數(shù)為有用的診斷方法，其使群體變化與從良性效應(yīng)至有害效應(yīng)的變化相關(guān)。正確鑒別存在哪些生物體并且它們在哪里的方法可以幫助選擇適當(dāng)?shù)某C正法并且將其部署在最佳位置。[0046]多樣性指數(shù)是存在于工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)中的微生物的生物多樣性的快照。多樣性指數(shù)可以為全系統(tǒng)的或可以限于生產(chǎn)系統(tǒng)的某些部分。例如，由于造紙過程的流漿箱為許多富含流體輸入的集中點(diǎn)，所以其常常高度填充微生物并且可以預(yù)期具有隨時間廣泛變化的多樣性指數(shù)。相比之下，用于造紙過程的經(jīng)處理的淡水幾乎不含生物體，因此其中從幾個微生物至一批細(xì)菌的多樣性和豐度的變化將指示問題。因此，有時記錄特定部分的多樣性指數(shù)提供全系統(tǒng)多樣性指數(shù)未提供的深入了解。記錄多樣性變化的種類以及它們定位于何處影響殺生物劑的進(jìn)料點(diǎn)應(yīng)定位于何處以及群體應(yīng)如何處理。[0047]在至少一個實(shí)施方案中，多樣性指數(shù)被用來在有害微生物效應(yīng)出現(xiàn)之前優(yōu)先地避免有害微生物效應(yīng)。由于有如此多對應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)中特定的特定問題的不同種類的生物體，所以有時集中于特定靶生物體的存在或不存在或者相對比率是有效的。例如，某些生物為先鋒生物并且某些為適應(yīng)性生物膜形成者。先鋒生物產(chǎn)生其中先前沒有的生物膜或殼沉積物，而適應(yīng)性生物膜形成者對處理程序展現(xiàn)抗性。如果多樣性指數(shù)的檢查首先顯示膜或殼主要包含一種生物體，然后其組成變成不同的生物體，則其可以指示從先鋒生物轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)會主義適應(yīng)生物并且殺生物劑方案可以被修改以恰當(dāng)?shù)亟鉀Q此情況。類似地，如果原代膜形成者傾向于根據(jù)一種機(jī)制并且適應(yīng)生物根據(jù)另一機(jī)制進(jìn)入系統(tǒng)，則適當(dāng)鑒別存在哪種生物體幫助鑒別微生物污染的載體來源。[0048]在至少一個實(shí)施方案中，多樣性分析可以被用來集中最終產(chǎn)品的質(zhì)量控制檢查。例如，一些生物體比如一些真菌自身不引起顯著損害過程，但它們形成傾向于變成嵌入最終產(chǎn)品或機(jī)器部件中的塊并且從而引起不希望有的缺陷、毛氈脫水減少以及機(jī)械效率降低。多樣性指數(shù)中真菌濃度的上升將表明對最終產(chǎn)品的缺陷的尤其密切審查是適當(dāng)?shù)摹0049]在至少一個實(shí)施方案中，指數(shù)變化的性質(zhì)沒有多樣性變化的速率重要。例如，如果給定的多樣性指數(shù)隨時間傾向于顯示相對靜態(tài)的群體多樣性但其突然改變，則此指示在系統(tǒng)中重要的一些東西已經(jīng)改變。此可意指材料輸入可以具有刺激群體變化的缺陷；或一件設(shè)備可能被損壞或出故障，其為不同生物體開拓新的生態(tài)位。因此，多樣性指數(shù)分析可以被用來檢測生產(chǎn)系統(tǒng)中的非生物問題。[0050]在至少一個實(shí)施方案中，多樣性指數(shù)的變化可以被用來在其實(shí)際上顯露之前檢測即將爆發(fā)的問題。如先前提到的，多樣性指數(shù)的變化可以指示有缺陷的材料或損壞的或出故障的設(shè)備。有時多樣性的變化可以在其他不希望有的影響(比如操作效率的損失或有缺陷的最終產(chǎn)品)出現(xiàn)之前被檢測，并且多樣性變化的原因的鑒別可以在潛在問題的效應(yīng)以顯著或昂貴的方式顯露之前提出其供討論。類似地，多樣性的變化可以指示殼沉積物或生物膜或另一生物體誘發(fā)的問題將發(fā)生，但指數(shù)允許有問題的微生物在其引起其相關(guān)問題之前被去除。有時，快速變化指示:先前阻斷有害生物體的定殖努力的良性物種不再有效，并且有害生物體現(xiàn)在自由定殖于該生態(tài)位。[0051]在至少一個實(shí)施方案中，多樣性指數(shù)的分析發(fā)生在其中分析的區(qū)域內(nèi)的總細(xì)胞計(jì)數(shù)保持不變但微生物的組成變化的情況下。在至少一個實(shí)施方案中，多樣性的變化對應(yīng)于其中總細(xì)胞計(jì)數(shù)增加或減少的情況。[0052]在至少一個實(shí)施方案中，對生產(chǎn)系統(tǒng)的一個或更多個部分定期地取樣以用于其多樣性指數(shù)。樣品指數(shù)可以隨時間變化并且可以與設(shè)施處的其它事件相關(guān)，所述其它事件為比如某些設(shè)備的激活、去活、操作狀態(tài)、生產(chǎn)率和/或溫度，和/或不同材料、添加劑或化學(xué)品的使用。此允許生物多樣性作為設(shè)施處質(zhì)量控制的另一手段的使用。對應(yīng)于某些其他事件的多樣性的顯著變化指示該其他事件可以對該過程具有某些預(yù)料不到的正面影響或負(fù)面影響。[0053]在至少一個實(shí)施方案中，已知某些微生物誘發(fā)的效應(yīng)在自污染時刻起特定量的時間已經(jīng)過去之后出現(xiàn)。因此，多樣性指數(shù)的變化可以被用來測定生物體花費(fèi)多久來引起其相關(guān)問題。此方法可以被用作診斷工具(以查明生物體如何起作用)以及用作成本優(yōu)化工具。成本優(yōu)化可以通過以下來實(shí)現(xiàn):從多樣性變化接收問題將在給定時間段內(nèi)出現(xiàn)的預(yù)警，當(dāng)其與作為對預(yù)料不到的緊急事件的突然反應(yīng)而換取時相比具有更低的成本或更高的可用性時使用該預(yù)警以換取或使用矯正法。[0054]在至少一個實(shí)施方案中，多樣性指數(shù)可以被用來檢測形成孢子的生物體。當(dāng)這些生物體呈孢子形式時，它們幾乎很少或不具有代謝活性并且對殺生物劑為高度抗性的。一旦它們呈孢子狀態(tài)，則需要大量的殺生物劑來控制生物體，并且使孢子進(jìn)入完成的產(chǎn)品中的可能性變得極高。酪農(nóng)的和液體包裝標(biāo)準(zhǔn)(Dairyman’sandliquidpackagingstandards)可能不滿足其中存在孢子的情況。相比之下，當(dāng)這些生物體呈營養(yǎng)狀態(tài)時，其對殺生物劑敏感并且更易于控制。通過多樣性指數(shù)方法檢測形成孢子的生物體使生物控制程序的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移為防止孢子的形成。[0055]在至少一個實(shí)施方案中，多樣性指數(shù)分析的結(jié)果被用來通過確定一種或更多種殺生物劑組合物以多少、什么種類以及什么頻率添加至工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的一個或更多個位置來加強(qiáng)生物控制程序。在至少一個實(shí)施方案中，以上實(shí)施方案和以下實(shí)施方案中的任何一個以及全部都被應(yīng)用于商用系統(tǒng)比如工業(yè)系統(tǒng)，包括但不限于:生產(chǎn)用水系統(tǒng)、造紙過程(papermakingprocess)、制楽過程(pulpingprocess)、食品加工過程(foodprocessingprocess)、化學(xué)精煉過程(chemicalrefiningprocess)、木材加工過程(woodprocessingprocess)、水過濾過程(waterfiltrat1nprocess)、水純化過程(waterpurificat1nprocess)、化學(xué)合成過程(chemicalsynthesisprocess)、涂層過程(coatingprocess)、使用有機(jī)化學(xué)的過程(organicchemistryusingprocess)及其任何組合。在至少一個實(shí)施方案中，多樣性指數(shù)被用來評估在機(jī)器沉積物、紙張缺陷、完成的產(chǎn)品、毛氈等中發(fā)現(xiàn)的問題性微生物。該方法基于樣品提取物中核酸的分析。[0056]在至少一個實(shí)施方案中，多樣性指數(shù)的成分的鑒別通過基于DNA的分析來實(shí)現(xiàn)，DNA的分析涉及使用PCR引物來檢測微生物的存在、不存在和量。美國專利5，928，875描述使用PCR引物來檢測形成孢子的細(xì)菌的存在或不存在。在至少一個實(shí)施方案中，引物靶向在一組生物體之中高度保守的DNA鏈的一部分。因此，檢測DNA的該特定部分的存在為特定生物體存在的明確證據(jù)。因?yàn)槊珰趾图垙堄捎谌狈τ糜趥鹘y(tǒng)涂板方法或ATP測量的活生物體而難以正確鑒別其污染性微生物，PCR分析對于毛氈和紙張的分析是特別有用的。[0057]在至少一個實(shí)施方案中，PCR分析涉及利用以下文章中描述的一種或更多種方法:PrimerDirectedEnzymaticAmplificat1nofDNAwithaThermostableDNAPolymerase,RandallSaiki等人，Science，第239卷，第487-491頁(1988)。在至少一個實(shí)施方案中，PCR分析涉及利用以下文章中描述的一種或更多種方法-SpecificSynthesisofDNAinVitroviaaPolymerase-CatalyzedChainReact1n，KaryMullis等人，MethodsInEnzymology，第155卷，第335-350頁(1987)。[0058]在至少一個實(shí)施方案中，PCR分析是如通過JoVandesompele作序的TradeBrochureqPCRguide(如2012年I月19日從網(wǎng)站http://www.eurogentec.com/file-browser.html下載)中描述的qPCR分析。在至少一個實(shí)施方案中，該方法為定量qPCR分析。在至少一個實(shí)施方案中，該方法為定性qPCR分析。[0059]在至少一個實(shí)施方案中，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是用于靶向核酸(DNA或RNA)的序列并且增加靶序列的拷貝數(shù)以獲得有用量的核酸以用于下游分析的方法。此方法可以被應(yīng)用于檢測多種樣品中的微生物，所述多種樣品包括但不限于:機(jī)氈、紙張缺陷、機(jī)器沉積物等。[0060]在至少一個實(shí)施方案中，一旦使用可市售的DNA提取試劑盒中的任何一個從樣品提取DNA，則其可以使用比如定量PCR方法的PCR方法來實(shí)時分析。定量PCR利用與PCR相同的方法，但其包括實(shí)時定量組分。在此技術(shù)中，使用引物來基于生物體的身份或特定基因的功能靶向感興趣的DNA序列。某種形式的檢測比如熒光可以被用來檢測由此產(chǎn)生的DNA或“DNA擴(kuò)增子”。熒光的變化與靶DNA的量成正比。將達(dá)到預(yù)定熒光閾值需要的循環(huán)數(shù)與對應(yīng)于特定DNA靶的標(biāo)準(zhǔn)相比較。標(biāo)準(zhǔn)通常為純的并且具有跨越幾個對數(shù)的濃度下的已知量的靶基因。存在于樣品中的靶DNA的拷貝數(shù)使用標(biāo)準(zhǔn)曲線來計(jì)算。每個樣品的拷貝數(shù)然后被用來確定每個樣品中的細(xì)胞數(shù)。[0061]在至少一個實(shí)施方案中，使用靶向來自細(xì)菌的DNA序列的引物組，以使用保守方法定量總細(xì)菌。在至少一個實(shí)施方案中，使用靶向原代生物膜形成細(xì)菌的引物組，所述細(xì)菌包括但不限于:亞棲熱菌屬(Me1thermus)、假黃單胞菌屬(Pseudoxanthomonas)和奇異球菌屬(Deinococcus)。在至少一個實(shí)施方案中，使用引物組來革El向?qū)儆谇手瑔伟?Sphingomonadacea)細(xì)菌科的適應(yīng)性生物膜形成者。在至少一個實(shí)施方案中，適應(yīng)性生物膜形成者與其他生物膜和浮游微生物相比對基于氧化劑的生物控制程序展現(xiàn)更高的耐受性。在至少一個實(shí)施方案中，使用區(qū)分真菌感染和細(xì)菌感染的引物。[0062]在至少一個實(shí)施方案中，該方法涉及在生物域(b1logicaldomain)水平下區(qū)分DNA。在至少一個實(shí)施方案中，該方法涉及區(qū)分細(xì)菌、古生菌(Archaea)和真核生物(Eukaryota)的DNA。這些生物體具有差異極大的DNA，并且集中于在域水平下鑒別生物體的DNA的方案比更特定的測定方案簡單得多。因?yàn)樵诿珰值那闆r下，來自不同域的生物體常常被不同地最佳處理，所以這種簡單的鑒別形式可以被用來準(zhǔn)確鑒別最佳靶向特定污染物的特定方案。在至少一個實(shí)施方案中，使用的測試使得其不會在相同域的生物體之間或不同種類的細(xì)菌之間或不同種類的古生菌之間或不同種類的真核生物之間作出區(qū)分。[0063]在至少一個實(shí)施方案中，不止一種引物被用來鑒別具有不止一種獨(dú)特可識別的核苷酸序列。在至少一個實(shí)施方案中，使用PCR分析來檢測與特定生物體獨(dú)有的或接近獨(dú)有的酶有關(guān)的基因組序列。[0064]在至少一個實(shí)施方案中，該方法涉及檢測缺陷以及然后利用PCR分析來正確分析缺陷的多樣性指數(shù)。在至少一個實(shí)施方案中，該方法確定缺陷是完全基于生物的、完全基于非生物化學(xué)的(non-b1logicallychemical)還是由基于非生物化學(xué)的、機(jī)械的和生物的來源的組合產(chǎn)生。在至少一個實(shí)施方案中，缺陷是毛氈上的一個或更多個氈塞。在至少一個實(shí)施方案中，缺陷是具有以下至少一種或更多種的紙張:孔、在其至少一部分周圍具有褪色暈的孔、褪色的條紋、斑點(diǎn)、半透明斑點(diǎn)及其任何組合。[0065]在至少一個實(shí)施方案中，閾值水平為用來降低假陽性的方法學(xué)。有時PCR分析檢測雖然存在但不是特定缺陷的原因的痕量生物體。在至少一個實(shí)施方案中，該方法涉及忽略在低于對于一種或更多種特定生物體已知的預(yù)定水平的濃度下檢測到的任何生物體的存在。在至少一個實(shí)施方案中，該方法涉及忽略在低于14個細(xì)胞/克(的缺陷)的水平下檢測到的任何生物體的存在。在至少一個實(shí)施方案中，該方法涉及忽略在低于14個細(xì)胞/ml的水平下檢測到的任何生物體的存在。[0066]在至少一個實(shí)施方案中，該方法能夠檢測通過現(xiàn)有技術(shù)方法本來無法檢測的微生物。例如，在其中污垢由厭氧或硫酸鹽還原生物體的感染引起的情況下，比如ATP檢測的方法不會正確地鑒別污垢來源為生物的，因?yàn)橛晌⑸镌趨捬鯒l件下產(chǎn)生的ATP的量顯著少于在需氧條件下產(chǎn)生的ATP的量。因此，污垢來源將被不正確地鑒別，并且將使用化學(xué)方法而非抗生物方法來試圖解決該問題。在另一實(shí)施例中，因?yàn)槊珰衷谳斔推陂g變干并且所有活生物體死亡的事實(shí)，使用傳統(tǒng)方法比如涂板、ATP檢測等區(qū)分這些樣品中的微生物與化學(xué)污染物幾乎是不可能的。利用DNA方法將始終正確指示生物感染，因?yàn)樗猩及珼NA0[0067]多樣性指數(shù)可以使用PCR比如但不限于qPCR以用于檢測總生物體，比如細(xì)菌；鞘脂單胞菌屬(Sphingomonas)種；紅桿菌屬(Erythrobacter)種；假單胞菌屬(Pseudomonas)種；伯克霍爾德菌(Burkholderia)種；束縛桿菌屬(Haliscomenobacter)種；腐生螺旋菌屬(Saprospira)種；施萊格爾菌(Schlegelella)種；纖毛菌屬(Leptothrix)種；浮游球衣菌(Sphaerotilusnatans);桿菌屬(Bacillus)種；厭氧芽抱桿菌屬(Anoxybacillus)種；■細(xì)胞菌_黃桿菌_擬桿菌(Cytophaga-Flavobacterium-Bacteroides)門的成員；綠色非硫細(xì)菌，包括滑柱菌(Herpetosiphon)，奇異球菌-棲熱菌(Deinococcus-Thermus)門的成員，包括亞棲熱菌(Me1thermus)種；產(chǎn)生過氧化氫酶的細(xì)菌；產(chǎn)生淀粉酶的細(xì)菌；產(chǎn)生脲酶的細(xì)菌；硝化細(xì)菌、真菌等。這些技術(shù)利用允許基于保守序列檢測和定量靶生物體的引物和標(biāo)準(zhǔn)對。引物靶向微生物基因組的在整個進(jìn)化中高度保守的區(qū)域，而對于特定門或?qū)俚囊锇邢蚧蚪M更加可變的區(qū)域。[0068]能夠準(zhǔn)確定量存在于樣品中的感興趣的生物體使得能夠以樣品中的總細(xì)菌負(fù)荷的百分比來表示該生物體。多樣性指數(shù)還可以以幾個靶生物體的相對豐度來定量表達(dá)。對于過程的任何部分的多樣性指數(shù)可以在機(jī)器或過程運(yùn)行良好的時候來測量，從而產(chǎn)生基線。然后可以將在不理想的機(jī)器性能或過程性能的時候測量的多樣性指數(shù)與基線相比，以尋找微生物群體的波動并且確定造成過程中的問題的原因的細(xì)菌組。為了便于比較，還可以使用香農(nóng)多樣性指數(shù)計(jì)算法(Shannondiversityindexcalculat1n)來定量多樣性指數(shù)，以比較樣品位置間的或相對于基線的監(jiān)測數(shù)據(jù)。因此，可以相應(yīng)地改變處理策略和進(jìn)料點(diǎn)以對抗該問題。[0069]基于DNA定量的多樣性指數(shù)測量在過程中的生物體的存在和多樣性，而不依賴于其生存力。核糖核酸(RNA)、尤其信使RNA(mRNA)為僅由活生物體產(chǎn)生的分子，并且具有根據(jù)靶，對特定門或?qū)俚募?xì)菌是獨(dú)有的性質(zhì)。通過擴(kuò)增對以上列舉的生物體獨(dú)有的mRNA序列，確定哪種細(xì)菌以其活體的形式存在成為可能?；钌矬w的準(zhǔn)確檢測然后可以被用作用于評估生產(chǎn)用水的處理策略的功效的工具。此可以通過將多樣性指數(shù)與生存力指數(shù)比較來完成。[0070]此方法將定量存在于工藝樣品中的活細(xì)菌的量和類型。定量(實(shí)時)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)方法可以應(yīng)用于檢測信使核糖核酸(mRNA)。mRNA為轉(zhuǎn)錄DNA，其被送至核糖體以在被稱為翻譯的過程中用作蛋白質(zhì)合成的藍(lán)圖。mRNA僅由活細(xì)胞產(chǎn)生。來自活細(xì)胞的RNA可以使用可商購的試劑盒來分離。在定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，mRNA的檢測需要額外步驟。逆轉(zhuǎn)錄酶被添加至反應(yīng)混合物以將mRNA轉(zhuǎn)錄為其互補(bǔ)DNA(cDNA)。此實(shí)驗(yàn)需要兩組引物。第一組靶向特定mRNA，而第二組被用來擴(kuò)增由逆轉(zhuǎn)錄酶反應(yīng)產(chǎn)生的所得cDNA。實(shí)施例[0071]可參考下列實(shí)施例來更好地理解上述內(nèi)容，所述實(shí)施例被提供以用于舉例說明的目的，并且并非意圖限定本發(fā)明的范圍。[0072]實(shí)施例#1[0073]銅版紙碾軋機(jī)在機(jī)流漿箱之一中經(jīng)歷持續(xù)沉積，這被認(rèn)為是造成最終產(chǎn)品的缺陷的原因。流漿箱自身遭受化學(xué)沉積物和纖維生長的累積。顯微分析和化學(xué)分析顯示累積物內(nèi)存在極少至無細(xì)菌。已假定微生物為該問題的根本原因。然而，用來分析工藝樣品的常規(guī)監(jiān)控技術(shù)(例如標(biāo)準(zhǔn)涂板計(jì)數(shù)和ATP水平)未顯示升高的微生物活性水平。具體來說，結(jié)果指示不超過100CFU/ml并且不超過100RLU(ATP)。[0074]使用qPCR技術(shù)在幾個月的過程中分析來自流漿箱的沉積物樣品來得出多樣性指數(shù)。來自流漿箱沉積物的分析的初始qPCR結(jié)果展現(xiàn)高水平的微生物負(fù)荷以及升高的先鋒生物膜形成者和適應(yīng)性生物膜形成者的密度(圖1)。通過將殺生物劑添加至碎漿機(jī)和破碎池(brokesilo)兩者來增強(qiáng)處理策略。還增加了基于氧化劑的生物控制程序的進(jìn)料速率。一個月后收集的沉積物的分析檢測到流漿箱沉積物的總細(xì)菌負(fù)荷幾乎無變化(圖1A)。先鋒生物膜形成者的數(shù)目減少一個對數(shù)(decreaseone-log)，而適應(yīng)性生物膜形成者的密度減少四個對數(shù)(圖1B和1C)。流漿箱沉積物的量和紙張缺陷的頻率繼續(xù)保持不變。原料和生產(chǎn)用水系統(tǒng)的常規(guī)涂板和ATP分析指示幾乎無生物活性。ATP和涂板計(jì)數(shù)值分別平均低于100RLU和100個菌落形成的單位/克(CFU/g)。[0075]通過將不穩(wěn)定的氯和殺生物劑添加至破碎池和碎漿機(jī)來進(jìn)一步優(yōu)化處理策略。在實(shí)施最后一組變化后，收集并且分析額外的樣品。沉積物的總細(xì)菌負(fù)荷顯示將近一個對數(shù)的減少(圖1A)。最終組的沉積物樣品顯示先鋒生物膜形成者的密度將近2個對數(shù)的減少(圖1B)。適應(yīng)性生物膜形成者保持接近本底水平(圖1C)。此外，盡管改善了微生物群體的控制，但缺陷頻率、缺陷性質(zhì)以及流漿箱沉積保持不變。[0076]來自該碾軋機(jī)的紙張缺陷使用相同的基于qPCR的方法來進(jìn)行分析。使用傳統(tǒng)涂板法和ATP法無法測定缺陷中的細(xì)菌含量，因?yàn)榭赡芤呀?jīng)存在于缺陷中的許多細(xì)菌被干燥器部分的高溫殺死?；瘜W(xué)分析未提供關(guān)于存在于紙張中的細(xì)菌的明確答案，因?yàn)槠湟蕾囉谲崛旧?。該方法是非特異性的并且易于產(chǎn)生假陽性和假陰性結(jié)果。來自該碾軋機(jī)的洞和紙張缺陷的DNA分析檢測到極低的細(xì)菌密度(圖2，樣品1-5)。原代和適應(yīng)性生物膜形成者在來自該碾軋機(jī)的分析的紙張中未被檢測到。因此，細(xì)菌粘液不太可能在該碾軋機(jī)中促成缺陷和質(zhì)量問題。相比之下，遭受顯著的生物沉積的碾軋機(jī)具有包含高得多的微生物負(fù)荷的缺陷(圖2，樣品6)。此外，在沉積物和缺陷中鑒別到相似的細(xì)菌種類。這些缺陷的茚三酮染色確實(shí)導(dǎo)致指示微生物存在的陽性反應(yīng)。在另一種情況下，在紙張缺陷中檢測到正好高于被認(rèn)為是生物缺陷所需的最小密度的水平的細(xì)菌。然而，茚三酮反應(yīng)是陰性的，指示缺陷不包含微生物(圖2，樣品7)。流漿箱沉積物的定量qPCR檢查表明，在對處理策略的每一次改進(jìn)后，原代和適應(yīng)性生物膜形成者兩者均減少。這些靶生物顯著減少以及沉積的量或缺陷頻率未減少的事實(shí)指示，細(xì)菌不太可能是在該機(jī)器系統(tǒng)中造成缺陷問題的原因。原代生物膜形成者定殖在機(jī)器表面并且產(chǎn)生對于其它生物類型的附著和增殖是有利的環(huán)境。在這些生物不存在的情況下，在可用作良好生長培養(yǎng)基的化學(xué)碎片沉積后，細(xì)菌可以附著至機(jī)器表面?；瘜W(xué)添加劑和纖維可能沉積在流漿箱內(nèi)部，導(dǎo)致適合于微生物定殖的微環(huán)境。由于紙張缺陷的分析顯示可忽略的微生物存在，因此，排除了微生物作為流漿箱中的沉積和對產(chǎn)品質(zhì)量的不利影響的主要來源。改進(jìn)機(jī)器性能的努力從系統(tǒng)的生物控制轉(zhuǎn)向更好的機(jī)械控制，以允許改善操作條件和產(chǎn)品質(zhì)量。[0077]實(shí)施例#2[0078]銅版紙碾軋機(jī)利用基于競爭性氧化劑的生物控制程序持續(xù)幾年。微生物生長的控制被認(rèn)為是足夠的；然而，有機(jī)會來進(jìn)一步減少紙張破裂以提高過程效率。該程序在幾個階段中被實(shí)施和優(yōu)化。在整個過程中細(xì)菌密度保持低水平并且記錄到紙張破裂的減少。每天破裂的平均數(shù)目從平均1.2個破裂/天減少至0.42個破裂/天。[0079]在實(shí)施優(yōu)化程序后約兩年，觀察到工藝條件已變得更加可變并且需要增加生物控制產(chǎn)品的濃度來維持相同控制水平。使用傳統(tǒng)監(jiān)測工具比如涂板計(jì)數(shù)和ATP測量的系統(tǒng)調(diào)查指示，生產(chǎn)用水系統(tǒng)中的細(xì)菌密度保持低水平，并且在流漿箱和破碎系統(tǒng)中未觀察到或幾乎未觀察到增加。然而，碾軋機(jī)遭受洞和缺陷的嚴(yán)重暴發(fā)。雖然傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)指示生物控制程序的性能沒有變化，但在線活性監(jiān)控器檢測到增長的微生物活性(圖3)。[0080]機(jī)器沉積物和紙張缺陷的利用qPCR分析的多樣性指數(shù)分析全都確認(rèn)先鋒和適應(yīng)性生物膜形成者的存在。缺陷中總細(xì)菌的密度為約1.8X17個細(xì)胞/克(圖3)。該證據(jù)指示在缺陷和質(zhì)量問題中微生物的作用。使機(jī)器經(jīng)歷腐蝕性熬煮，隨后，在線活性監(jiān)控器顯示微生物活性的減小和更穩(wěn)定的ORP值，這表明改善的程序性能和復(fù)原。紙張缺陷中微生物的量在熬煮后從17個細(xì)胞/g降至105個細(xì)胞/g(圖3)。這確認(rèn)qPCR可檢測微生物對紙張缺陷的貢獻(xiàn)，所述缺陷使用傳統(tǒng)技術(shù)不能檢測到。此外，qPCR可用來評估生物控制程序?qū)ψ罱K產(chǎn)品的效力。[0081]實(shí)施例#3[0082]使用qPCR分析來自正經(jīng)歷性能問題的兩個紙碾軋機(jī)的毛氈樣品，其自身顯示機(jī)上沉積物和紙張缺陷。測試每一個樣品的微生物的存在。一旦測定每一個樣品包含大量的細(xì)菌，則然后分析樣品的適應(yīng)性和原代生物膜形成者的存在，所述適應(yīng)性和原代生物膜形成者包括已知促成關(guān)于機(jī)器效率和產(chǎn)品質(zhì)量的問題的鞘氨醇單胞菌科(Sphingomonadaceaefm.)、亞棲熱菌屬、地?zé)峋鷮?Geothermus)和假黃單胞菌屬細(xì)菌。兩個碾軋機(jī)都包含正常水平的適應(yīng)性生物膜形成者，然而，碾軋機(jī)I具有為碾軋機(jī)2兩倍的原代生物膜形成者(圖4)。適應(yīng)性生物膜形成者的水平經(jīng)測定是正常的，因?yàn)槠渌皆谥甘酒湓诳赡懿淮俪伤鰡栴}的范圍內(nèi)。多樣性指數(shù)顯示碾軋機(jī)2的先鋒生物膜形成者的水平在接近本底的水平處。碾軋機(jī)2的高水平的先鋒生物膜形成者指示毛氈中的生物膜形成，其導(dǎo)致毛氈堵塞和減少的水從紙張的去除。生物膜在毛氈上的存在可導(dǎo)致增加的其它物質(zhì)的沉積，所述物質(zhì)然后可再沉積至紙張上。碾軋機(jī)I的升高的先鋒生物膜形成者的水平表明，需要對過程的其它部分例如噴淋水、添加劑、貯料槽等進(jìn)行另外分析，以確定這些生物體源自何處。[0083]這些實(shí)施例的結(jié)果表明，常規(guī)涂板技術(shù)和氧化劑殘留可能指示充足的殺生物劑劑量和微生物生長的控制，然而沉積、缺陷和破碎仍然普遍。利用包括PCR法和qPCR法的多樣性指數(shù)提供關(guān)于工業(yè)水系統(tǒng)中的微生物生長和生物膜形成的更準(zhǔn)確的信息。這些策略允許快速分析微生物對沉積物形成的貢獻(xiàn)，并且可用來快速確定包含微生物的沉積物是否促成缺陷。[0084]基于qPCR的多樣性指數(shù)允許快速分析紙張缺陷以確定微生物對質(zhì)量問題的貢獻(xiàn)。已表明該新方法允許更積極地診斷問題，導(dǎo)致改善的機(jī)器效率和產(chǎn)品質(zhì)量。[0085]雖然本發(fā)明可以以許多不同的形式體現(xiàn)，但在本文中詳細(xì)地描述了本發(fā)明的特定優(yōu)選實(shí)施方案。本公開內(nèi)容是本發(fā)明的原理的示例，并且并非意圖將本發(fā)明限定至舉例說明的特定實(shí)施方案。本文中提到的所有專利、專利申請、科學(xué)文獻(xiàn)和任何其它參考材料通過引用以其整體并入。此外，本發(fā)明包括本文中描述的和/或本文中并入的各種實(shí)施方案的一些或全部的任何可能的組合。此外，本發(fā)明還包括，明確地排除本文中描述的和/或本文中并入的各種實(shí)施方案的任一個或一些的任何可能的組合。[0086]以上公開內(nèi)容意圖為說明性的而不是詳盡無遺的。本說明書將對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員建議許多變化和替代。所有這些替代和變化意圖被包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，其中術(shù)語“包含”意指“包括但不限于”。熟悉本領(lǐng)域的人員將認(rèn)識本文中描述的特定實(shí)施方案的其它等同物，其中所述等同物也意圖被包括在權(quán)利要求中。[0087]應(yīng)理解，本文公開的所有范圍和參數(shù)包括其中包含的任何和所有子范圍以及端點(diǎn)之間的每一個數(shù)字。例如，陳述的“I至10”的范圍應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是，包括最小值I與最大值10之間(并且包括端點(diǎn))的任何和所有子范圍；即，始于最小值I或更大的值(例如，I至6.1)并終于最大值10或更小的值(例如，2.3至9.4、3至8、4至7)的所有子范圍，以及最終每一個數(shù)字1、2、3、4、5、6、7、8、9和10都包含在該范圍內(nèi)。[0088]這完成了本發(fā)明的優(yōu)選和可選擇的實(shí)施方案的描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可識別本文中描述的特定實(shí)施方案的其它等同物，其中所述等同物被意圖包括在所附的權(quán)利要求中。【權(quán)利要求】1.一種解決工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中微生物感染的方法，所述方法包括以下步驟:進(jìn)行至少一次第一測量，其鑒別存在于所述工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的至少一部分中的兩種或更多種生物體的相對濃度，進(jìn)行至少一次第二測量，其鑒別存在于所述工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的所述至少一部分中的兩種或更多種生物體的相對濃度，所述鑒別至少部分地限定隨后的多樣性指數(shù)，所述至少一次第二測量比所述第一測量更遲地進(jìn)行，記錄所述兩種生物體的任何相對的濃度的變化，如果所測量的生物體之一的相對濃度超過預(yù)定的閾值量，則確定所述變化是否與對所述工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的不希望有的影響相關(guān)，以及實(shí)施矯正法以矯正所述不希望有的影響。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一測量和所述第二測量通過選自由以下組成的清單的至少一項(xiàng)來進(jìn)行:DNA分析、PCR分析、qPCR分析及其任何組合。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閾值量為104個細(xì)胞/ml取自所述系統(tǒng)的流體或14個細(xì)胞/克所述工業(yè)生產(chǎn)的最終產(chǎn)品或來自所述工業(yè)生產(chǎn)的固體樣品。4.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟:鑒別所述生物體之一是否為先鋒生物以及一種生物體是否為適應(yīng)生物，如果該生物體為先鋒生物并且其濃度增加超過所述隨后的指數(shù)中的所述閾值，則所述矯正包括應(yīng)用靶向所述先鋒生物的殺生物劑方案，如果未檢測到先鋒生物形成者，則所述矯正包括鑒別和消除促進(jìn)所述微生物的沉降的非生物載體。5.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟:鑒別所述生物體之一是否為先鋒生物以及一種生物體是否為機(jī)會主義生物，如果該生物體為先鋒生物并且其濃度增加超過所述隨后的指數(shù)中的所述閾值，則所述矯正包括應(yīng)用靶向所述先鋒生物的殺生物劑方案，如果未檢測到先鋒生物，則所述矯正包括鑒別和消除促進(jìn)所述微生物的沉降的非生物載體。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中不論所述至少一種生物體的身份如何，如果它們的相對濃度相對于先前測量增加超過所述閾值的量，則即使整個生物群體保持相同，仍添加殺生物劑處理至所述系統(tǒng)。7.如權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括以下步驟:將多樣化指數(shù)的變化與所述工業(yè)系統(tǒng)中發(fā)生的另一事件相關(guān)，所述另一事件選自由以下組成的清單:改變至少一種進(jìn)料材料的來源、改變至少一種進(jìn)料材料的種類、改變所述系統(tǒng)的至少一部分的操作速率及其任何組合，以及使所述事件逆轉(zhuǎn)。8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣品中的細(xì)胞的整體濃度在所述第一測量和所述第二測量之間保持不變。9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述測量在已經(jīng)形成有沉積物并且所述沉積物不包含任何顯著生物組分的系統(tǒng)的一部分中進(jìn)行。10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述測量在遍布所述系統(tǒng)的多個位置上進(jìn)行，并且所述指數(shù)比較整個系統(tǒng)群體。11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述第二測量之后以及在所述矯正之后進(jìn)行至少一次第三多樣性指數(shù)測量，并且所述矯正的功效通過在所述第三多樣性指數(shù)測量中所測量的所述至少兩種生物體的相對濃度變化來評估。12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣品中的細(xì)胞的整體濃度在所述第一測量和所述第二測量之間保持不變，未知第一生物體和第二生物體的身份對所述生產(chǎn)設(shè)備或最終產(chǎn)品引起任何不希望有的影響，并且當(dāng)檢測到閾值變化時，添加有效殺生物劑至所述系統(tǒng)以殺死所述第一生物體和所述第二生物體。13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述生物體之一能夠形成對殺生物劑抗性的孢子，并且當(dāng)該生物體的相對量生長超過所述閾值時，處理靶向具有營養(yǎng)細(xì)胞的生產(chǎn)區(qū)域以防止孢子形成。14.一種解決工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的微生物感染的方法，所述方法包括以下步驟:進(jìn)行至少一次第一測量，其鑒別存在于所述工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的至少一部分中的至少一種生物體的相對濃度，確定所述至少一種生物體的濃度是否超過該生物體的預(yù)定閾值，如果超過，則確定所述超過閾值的生物體是否為適應(yīng)生物或?yàn)橄蠕h生物，如果為適應(yīng)生物，則實(shí)施考慮到所述生物體對殺生物劑的抗性的矯正策略，如果為先鋒生物，則實(shí)施利用低于所述生物體為適應(yīng)生物時的殺生物劑的劑量的矯正策略。15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中還進(jìn)行測量，確定感染所述工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的所有微生物的絕對群體，以及確定所述至少一種生物體的濃度是否超過該生物體相對于所述微生物的整個群體的預(yù)定閾值，如果超過，則確定所述超過閾值的生物體是否為適應(yīng)生物或?yàn)橄蠕h生物，如果為適應(yīng)生物，則實(shí)施考慮到所述生物體對殺生物劑的抗性的矯正策略，如果為先鋒生物，則實(shí)施利用低于所述生物體為適應(yīng)生物時的殺生物劑的劑量的矯正策略。【文檔編號】C12Q1/04GK104471072SQ201380037910【公開日】2015年3月25日申請日期:2013年7月17日優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日【發(fā)明者】勞拉·E·賴斯,利利婭·隆德申請人:納爾科公司