專利名稱：一種衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于衛(wèi)生防疫技術(shù)領(lǐng)域，涉及光機(jī)電一體化技術(shù)及生物發(fā)光 技術(shù)，具體的涉及衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
背景技術(shù)：
隨著化妝品，食品，藥品等公共衛(wèi)生事業(yè)為細(xì)菌或微生物的控制和 檢測(cè)需求越來(lái)越高，對(duì)相關(guān)的檢驗(yàn)方法及檢測(cè)裝置的要求越來(lái)越高。目 前，質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫部門對(duì)細(xì)菌總數(shù)及微生物指標(biāo)的檢測(cè)普遍采用傳統(tǒng)的培養(yǎng)法，具體采樣方法，培養(yǎng)方法及測(cè)量方法在國(guó)標(biāo)(GB/T4789.2-2003) 中都做了詳盡的規(guī)定。這一方法的優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確度高，缺點(diǎn)是檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)， 操作步驟復(fù)雜繁瑣，需專業(yè)技術(shù)人員。ATP生物發(fā)光技術(shù)是目前最有希 望實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)細(xì)菌及微生物的方法。ATP，即三磷酸腺苷是廣泛存在與生物體內(nèi)的一種能量物質(zhì)。1942 年，Johns Hopkins大學(xué)的McElory發(fā)現(xiàn)ATP可以作用于熒光素與熒光素 酶，使熒光素受激發(fā)射熒光。ATP在一定濃度范圍內(nèi)時(shí)，其濃度與熒光 素酶催化的發(fā)光強(qiáng)度成線性相關(guān)，因此通過(guò)測(cè)量光強(qiáng)可以定量測(cè)量ATP 含量。這種技術(shù)被稱作ATP生物發(fā)光技術(shù)，由20世紀(jì)60年代由美國(guó)航 空航天局提出，其反應(yīng)方程式為熒光素+ ATP + 0,熒光，呵熒光素——磷磷酸腺苷復(fù)合+焦磷磷+水+ CO, +光 一 Mg-+D，Eustachio和Levin長(zhǎng)期研究表明，各生長(zhǎng)期的細(xì)菌具有較為恒定的 ATP含量，因此利用ATP生物熒光技術(shù)通過(guò)檢測(cè)細(xì)菌內(nèi)ATP含量可以 推算出樣品的含菌量。由于ATP生物熒光技術(shù)測(cè)量細(xì)菌微生物無(wú)需培養(yǎng) 過(guò)程，檢測(cè)時(shí)間短，靈敏度高，操作簡(jiǎn)便，受到了眾多研究人員的關(guān)注， 國(guó)外已經(jīng)有公司根據(jù)此原理研制出微生物數(shù)量快速檢測(cè)試劑及試劑盒以 及相關(guān)檢測(cè)裝置。對(duì)已有報(bào)道及產(chǎn)品進(jìn)行分析認(rèn)為，現(xiàn)有裝置在設(shè)計(jì)方 面仍需進(jìn)一步改進(jìn)，主要表現(xiàn)以下兩個(gè)方面1、 由于檢測(cè)過(guò)程本身需要多種檢測(cè)試劑，目前裝置中添加多采用手 工方式，步驟繁瑣，自動(dòng)化程度不夠，需專業(yè)人員操作，且所需附件較 多，包括移液槍，試劑盒等，不利于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；2、 應(yīng)用面相對(duì)較窄， 一般只針對(duì)細(xì)菌總數(shù)或表面清潔度其中之一個(gè) 參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。因此該兩參數(shù)結(jié)合，將使檢測(cè)裝置有更大的應(yīng)用范圍。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述技術(shù)問題的分析，本發(fā)明的目的是提供一種集成、可用于 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面，是提供一種用于衛(wèi)生狀況現(xiàn) 場(chǎng)快速檢測(cè)裝置。它的解決方案是采用自動(dòng)加樣裝置，根據(jù)檢測(cè)需求控 制向樣品池中添加相應(yīng)檢測(cè)試劑，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)和清潔度集成化的 檢測(cè)。本發(fā)明一種衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，包括自動(dòng)加樣單元，光電 轉(zhuǎn)換單元，控制單元，將自動(dòng)加樣單元的自動(dòng)加樣部件分別與光電檢測(cè) 單元信號(hào)的一個(gè)輸入端和控制單元的輸出端聯(lián)接，根據(jù)檢測(cè)需求由控制 單元控制向樣品池中添加相應(yīng)檢測(cè)試劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品細(xì)菌總數(shù)和表面潔 凈度兩參數(shù)集成化檢測(cè)。所述自動(dòng)加樣單元，包括三個(gè)試劑瓶、三組獨(dú)立的自動(dòng)加樣部件以 及樣品池；三組獨(dú)立的自動(dòng)加樣部件分別與三個(gè)試劑瓶和一個(gè)樣品池連 接，控制單元與三組自動(dòng)加樣部件連接，用于將試劑瓶中的檢測(cè)試劑吸 出、注入樣品池，并且使檢測(cè)試劑與樣品池中的被檢樣品反應(yīng)。所述三個(gè)試劑瓶分別盛放三種檢測(cè)試劑，即體細(xì)胞裂解劑及ATP消 去試劑，細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。所述在樣品池為透光性好的聚合材料。所述樣品池上部的進(jìn)樣口與自動(dòng)加樣部件連接樣品池的下部與光 電轉(zhuǎn)換單元相接。 所述光電轉(zhuǎn)換單元置于密閉腔中，光電轉(zhuǎn)換單元的輸出信號(hào)與外電 路連接。所述光電轉(zhuǎn)換單元包括檢測(cè)腔，光電轉(zhuǎn)換器件，檢測(cè)腔置于密閉腔 中，檢測(cè)腔用于放置及定位樣品池；光電轉(zhuǎn)換器件位于檢測(cè)腔的下部， 用于采集樣品池內(nèi)發(fā)出的熒光，并將其匯聚到光電轉(zhuǎn)換器件。所述光電轉(zhuǎn)換單元選擇高靈敏度光電倍增管。所述控制單元包括信號(hào)采集控制及處理單元、存儲(chǔ)模塊和顯示模塊， 信號(hào)采集控制及處理單元控制存儲(chǔ)模塊和顯示模塊協(xié)調(diào)工作，信號(hào)采集 控制及處理單元根據(jù)檢測(cè)需求控制自動(dòng)加樣單元向樣品池中添加相應(yīng)檢 測(cè)試劑；信號(hào)采集控制及處理單元將光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電信號(hào)進(jìn)行處 理及運(yùn)算，獲得最終檢測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊；顯示模塊將檢測(cè)結(jié)果實(shí) 時(shí)顯示。所述三組檢測(cè)試劑瓶與對(duì)應(yīng)三組自動(dòng)加樣部件間滑動(dòng)連接。 所述自動(dòng)加樣單元采用微型泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣及加樣。 本發(fā)明的另一方面，提供一種衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，檢測(cè)步 驟如下系統(tǒng)初始化，進(jìn)入選擇被測(cè)參數(shù)步驟，基于ATP生物發(fā)光在樣品池 中加入被測(cè)樣品和加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，測(cè)量總ATP含量來(lái)獲得樣 品表面潔凈度狀況，測(cè)量細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)ATP含量來(lái)定量檢測(cè)樣品中的細(xì)菌 總數(shù)，顯示樣品池中被測(cè)樣品的細(xì)菌總數(shù)或表面潔凈度，并返回選擇被 測(cè)參數(shù)步驟。所述生物發(fā)光反應(yīng)試劑組為體細(xì)胞裂解劑及ATP消去試劑、細(xì)菌細(xì) 胞裂解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。所述被測(cè)參數(shù)為細(xì)菌總數(shù)和表面潔凈度。所述加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，若是選擇被測(cè)樣品參數(shù)為細(xì)菌總數(shù)， 則在樣品池中加入體細(xì)胞裂解劑及ATP消去試劑，細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒 光素及熒光素酶發(fā)光試劑。所述加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，若是選擇被測(cè)樣品參數(shù)為表面潔凈 度，則在樣品池中加入，細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。本發(fā)明的特征是對(duì)于每組試劑都有一套獨(dú)立的自動(dòng)進(jìn)樣單元與樣品
池相連，根據(jù)檢測(cè)需求控制各個(gè)自動(dòng)進(jìn)樣單元，向樣品池中注入不同試劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中總ATP含量檢測(cè)或者只對(duì)細(xì)菌中ATP含量的檢測(cè)， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)被檢測(cè)物表面潔凈度評(píng)估或細(xì)菌總數(shù)的快速檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)細(xì)菌 總數(shù)檢測(cè)和潔凈度檢測(cè)兩參數(shù)集成化；且由于釆用自動(dòng)加樣方式，省去 多種試劑盒及加樣附件，自動(dòng)化程度高，利于非專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。本發(fā)明采用ATP生物發(fā)光技術(shù)，相比傳統(tǒng)檢測(cè)裝置，具有檢測(cè)時(shí)間 短的優(yōu)點(diǎn)，檢測(cè)時(shí)間可小于30分鐘，可用于衛(wèi)生狀況的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)； 本發(fā)明釆用自動(dòng)加樣系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)方法，自動(dòng)化程度更高，具有更好 的可操作性，在食品、化妝品、醫(yī)療、環(huán)境的領(lǐng)域的衛(wèi)生質(zhì)量檢測(cè)具有 很大的應(yīng)用潛力。本發(fā)明公開的一種用于對(duì)衛(wèi)生狀況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)及評(píng)估的裝 置，根據(jù)生物體內(nèi)能量物質(zhì)ATP在氧氣及Mg^環(huán)境中與熒光素及熒光 素酶反應(yīng)發(fā)出熒光，且熒光強(qiáng)度與ATP含量在一定范圍內(nèi)成比例的原 理，本發(fā)明可用于對(duì)被檢測(cè)樣品細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)及表面清潔度檢測(cè)。在食品衛(wèi)生監(jiān)督部門有很大應(yīng)用潛力。


圖1為本發(fā)明衛(wèi)生狀況檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)原理示意2為本發(fā)明衛(wèi)生狀況檢測(cè)裝置工作流程3為本發(fā)明衛(wèi)生狀況檢測(cè)裝置光電轉(zhuǎn)換單元結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)指出的是，所描述的實(shí) 施例僅旨在便于對(duì)本發(fā)明的理解，而對(duì)其不起任何限定作用。根據(jù)本發(fā)明，如圖1為本發(fā)明一種衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu) 原理示意圖所示，包括包括自動(dòng)加樣單元l，光電轉(zhuǎn)換單元2，控制單 元3，將自動(dòng)加樣單元l的自動(dòng)加樣部件分別與光電轉(zhuǎn)換單元2信號(hào)的 一個(gè)輸入端和控制單元3的輸出端聯(lián)接，根據(jù)檢測(cè)需求由控制、運(yùn)算及 存儲(chǔ)顯示電路單元3控制向樣品池10中添加相應(yīng)檢測(cè)試劑，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品 細(xì)菌總數(shù)和表面潔凈度兩參數(shù)集成化檢測(cè)。
具體實(shí)施例如下所述自動(dòng)加樣單元l，包括三個(gè)試劑瓶4、 5、 6，三組獨(dú)立的自動(dòng)加 樣部件7、 8、 9以及樣品池10;三組獨(dú)立的自動(dòng)加樣部件7、 8、 9分別 與試劑瓶4、 5、 6與樣品池10連接，控制單元3與自動(dòng)加樣部件7、 8、 9連接，用于將試劑瓶4、 5、 6中的檢測(cè)試劑由試劑瓶4、 5、 6吸出并 注入樣品池10,并檢測(cè)試劑與樣品池10中的被檢樣品反應(yīng)。其中，試 劑瓶4、 5、 6為4mL通用的棕色試劑瓶，以防止外界光對(duì)發(fā)光試劑的影 響。自動(dòng)加樣部件7、 8、 9可以選擇為微型蠕動(dòng)泵，其尺寸小，約為6 X5X3cm，利于集成在小型儀表中；轉(zhuǎn)速范圍為0.1 50rpm，流量范圍 為0.006 37mL/min，適合對(duì)加樣量的精確控制；樣品池10選擇透光性 好的聚合材料自行加工，如聚苯乙烯，其尺寸外徑為lcm，高度為1.5cm。 檢測(cè)腔12依據(jù)此尺寸設(shè)計(jì)，使樣品池10能夠穩(wěn)定固定。所述三個(gè)試劑瓶4、 5、 6分別盛放三種檢測(cè)試劑，即體細(xì)胞裂解劑 及ATP消去試劑、細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。所述樣品池10的上部為進(jìn)樣口與自動(dòng)加樣部件7、 8、 9連接；樣品 池10的下部與光電轉(zhuǎn)換單元2相接。所述光電轉(zhuǎn)換單元2置于密閉腔13中，光電轉(zhuǎn)換單元2的輸出信號(hào) 與外電路連接。圖3為本發(fā)明衛(wèi)生狀況檢測(cè)裝置光電轉(zhuǎn)換單元結(jié)構(gòu)圖，圖中 所述光電轉(zhuǎn)換單元2包括檢測(cè)腔12，光電轉(zhuǎn)換器件11，檢測(cè)腔12 置于密閉腔13中，檢測(cè)腔12用于放置及定位樣品池10;光電轉(zhuǎn)換器件 11位于檢測(cè)腔12的下部，用于釆集樣品池10內(nèi)發(fā)出的熒光，并將其匯 聚到光電轉(zhuǎn)換器件11。光電轉(zhuǎn)換器件11選擇高靈敏度光電倍增管，其 型號(hào)為H5773,其最大響應(yīng)波長(zhǎng)與該發(fā)明中涉及的發(fā)光試劑組所發(fā)出的 熒光波長(zhǎng)相吻合。檢測(cè)腔12尺寸根據(jù)樣品池10確定，目的是將樣品池 IO固定。密閉腔13與檢測(cè)腔12選擇鋁加工而成，整體涂黑，以減小雜 散光影響。檢測(cè)腔12為抽屜結(jié)構(gòu)，方便抽出以放入樣品池及檢測(cè)樣品。 密閉腔13整體參考尺寸約為10X8X5cm。光電轉(zhuǎn)換器件11固定在密閉 腔下端，與檢測(cè)腔12正對(duì)，以有效采集熒光。所述光電轉(zhuǎn)換單元2中的光電轉(zhuǎn)換器件11選擇為高靈敏度光電倍增管。所述控制單元3包括信號(hào)采集控制及處理單元14、存儲(chǔ)模塊15和 顯示模塊16，信號(hào)采集控制及處理單元14控制存儲(chǔ)模塊15和顯示模塊 16協(xié)調(diào)工作，信號(hào)采集控制及處理單元14中的微處理芯片根據(jù)檢測(cè)需 求控制自動(dòng)加樣單元1向樣品池10中添加相應(yīng)檢測(cè)試劑；信號(hào)采集控制 及處理單元14將光電轉(zhuǎn)換單元2輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理及運(yùn)算，獲得最 終檢測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)模塊15;顯示模塊16將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示。信號(hào)采集 及處理單元14和存儲(chǔ)模塊15采用一塊高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片ADUc834， 可同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，處理、存儲(chǔ)及對(duì)自動(dòng)加樣部件7、 8、 9的控制。 顯示模塊16可采用液晶顯示，在信號(hào)采集及處理單元控制下，顯示數(shù)據(jù) 處理結(jié)果。所述三組檢測(cè)試劑瓶4、 5、 6與對(duì)應(yīng)三組自動(dòng)加樣部件7、 8、 9間滑動(dòng)連接，可拆卸。所述自動(dòng)加樣單元7、 8、 9采用微型泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣及加樣。所述光電轉(zhuǎn)換單元2密封在一個(gè)密閉腔12內(nèi)，檢測(cè)試劑經(jīng)檢測(cè)腔 12與樣品池10連接，光電轉(zhuǎn)換單元2的輸出信號(hào)與外電路連接。三磷酸腺苷(ATP)是一種能量物質(zhì)，廣泛存在于各種生物體內(nèi)， 包括細(xì)菌細(xì)胞，體細(xì)胞等。ATP在氧氣及Mg+的環(huán)境中與熒光素及熒光 素酶發(fā)生反應(yīng)放出熒光，且熒光強(qiáng)度與ATP含量在一定范圍內(nèi)成比例。 本發(fā)明即是在此原理基礎(chǔ)上提出。通過(guò)測(cè)量總ATP含量可一定程度上反 映樣品表面潔凈度狀況；另外，ATP在各種細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的含量基本相同， 因此通過(guò)測(cè)量細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的ATP含量可定量檢測(cè)樣品中的細(xì)菌總數(shù)。熒 光素及熒光素酶發(fā)光試劑用于與檢測(cè)樣品中的ATP反應(yīng)發(fā)出熒光。由于細(xì)菌細(xì)胞裂解劑相比體細(xì)胞裂解劑有更強(qiáng)的裂解能力，因此同樣可用作 體細(xì)胞裂解劑。圖2為本發(fā)明衛(wèi)生狀況檢測(cè)裝置工作流程圖，圖中 根據(jù)本發(fā)明的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，具體檢測(cè)步驟如下系 統(tǒng)初始化，進(jìn)入選擇被測(cè)參數(shù)步驟，基于ATP生物發(fā)光在樣品池中加入 被測(cè)樣品和生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，測(cè)量總ATP含量來(lái)獲得樣品表面潔凈 度狀況，測(cè)量細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)ATP含量來(lái)定量檢測(cè)樣品中的細(xì)菌總數(shù)，顯示
樣品池中被測(cè)樣品的細(xì)菌總數(shù)或表面潔凈度，并返回選擇被測(cè)參數(shù)步驟。 所述生物發(fā)光反應(yīng)試劑組為體細(xì)胞裂解劑及ATP消去試劑、細(xì)菌細(xì)胞裂 解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。所述被測(cè)參數(shù)為細(xì)菌總數(shù)和表面潔 凈度。所述加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，若是選擇被測(cè)樣品參數(shù)為細(xì)菌總數(shù)，則在樣品池中加入體細(xì)胞裂解劑及ATP消去試劑、細(xì)菌細(xì)胞裂解劑 和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。所述加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，若是選 擇被測(cè)樣品參數(shù)為表面潔凈度，則在樣品池中加入細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒 光素及熒光素酶發(fā)光試劑。如果選擇被測(cè)參數(shù)為細(xì)菌總數(shù)測(cè)量，具體步驟為1. 試劑瓶4中的體細(xì)胞裂解劑及ATP消去素被加入樣品池10中以去 除體細(xì)胞及游離ATP對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；2. 約1分鐘后試劑瓶5中的細(xì)菌細(xì)胞裂解被自動(dòng)加入樣品池10中以裂 解出細(xì)菌中的ATP;3. 約1分鐘試劑瓶6中的熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑加入樣品池10 中，同時(shí)光電轉(zhuǎn)換器件11將樣品池10發(fā)出的熒光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)由信號(hào)采集及處理單元處理后顯示細(xì)菌總數(shù)結(jié)果。如果選擇的被測(cè)參數(shù)為表面清潔度測(cè)量，則由細(xì)菌總數(shù)測(cè)量的第二步開始，具體步驟為4. 試劑瓶5中的細(xì)菌細(xì)胞裂解被自動(dòng)加入樣品池10中以裂解出細(xì)菌 及體細(xì)胞中的ATP，即檢測(cè)樣品中總ATP;5. 約1分鐘試劑瓶6中的熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑加入樣品池10 中，同時(shí)光電轉(zhuǎn)換器件11將樣品池10發(fā)出的熒光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)由信號(hào)采 集及處理單元處理后顯示細(xì)菌總數(shù)結(jié)果。體細(xì)胞裂解劑及ATP消去試劑用于裂解體細(xì)胞并將體細(xì)胞內(nèi)及游 離ATP消除；細(xì)菌細(xì)胞裂解劑用于裂解細(xì)菌細(xì)胞，將其內(nèi)部ATP釋放；所述加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，若是選擇被測(cè)樣品參數(shù)為表面潔凈 度，則在樣品池中加入細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。' 本發(fā)明的實(shí)施例之--為食品中的細(xì)菌總數(shù)檢測(cè)。GB/T 4789.2—2003規(guī)定細(xì)菌總數(shù)為檢測(cè)樣品在一定條件下培養(yǎng)所
得lmL (g)中所含的細(xì)菌的總數(shù)，是判定食品被污染程度的標(biāo)志。目 前普遍采用平板計(jì)數(shù)法，檢測(cè)過(guò)程需培養(yǎng)24—48小時(shí)，檢測(cè)周期長(zhǎng)，效 率低。本發(fā)明根據(jù)ATP生物熒光法檢測(cè)食品中細(xì)菌總數(shù)。樣品按國(guó)標(biāo)GB/T 4789.2—2003中規(guī)定在無(wú)菌操作下取樣品25g (mL)研碎放入225mL 滅菌生理鹽水中，充分振蕩制備成l: IO的均勻稀釋液，以該溶液為檢 測(cè)樣品。取100uL該溶液加入樣品池10并放入密閉檢測(cè)腔12內(nèi)準(zhǔn)備測(cè) 量。通過(guò)儀表按鍵選擇檢測(cè)指標(biāo)為細(xì)菌總數(shù)并開始檢測(cè)。自動(dòng)加樣單元 在微處理芯片控制下首先向樣品池中注入體細(xì)胞裂解劑及ATP消去素， 并靜置約I分鐘，以充分裂解溶液中體細(xì)胞并消除體細(xì)胞內(nèi)ATP與游離 ATP;然后自動(dòng)加樣單元繼續(xù)在微處理芯片控制下向樣品池加入細(xì)菌細(xì) 胞裂解劑以提取細(xì)菌中的ATP。反應(yīng)約l分鐘后，自動(dòng)加入熒光素及熒 光酶發(fā)光試劑并同時(shí)開始檢測(cè)發(fā)光值。設(shè)定檢測(cè)時(shí)間為30s。根據(jù)預(yù)先 寫入微處理芯片的發(fā)光值與ATP濃度之間的標(biāo)準(zhǔn)方程，反推出檢測(cè)樣品 中的細(xì)菌總數(shù)。本發(fā)明的實(shí)施例之二為表面清潔度檢測(cè)。表面清潔度檢測(cè)不僅包括被檢物中的細(xì)菌總數(shù)，還包括各種體細(xì)胞， 食物殘留等，本發(fā)明以表面所有ATP為檢測(cè)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)對(duì)表面清潔度的 快速評(píng)估。檢測(cè)以國(guó)標(biāo)GB/T4789.17—2003中規(guī)定的棉拭采樣法進(jìn)行采 樣和樣品前處理，獲得檢測(cè)原液。取100uL該溶液加入樣品池中，由儀表按鍵控制選擇檢測(cè)指標(biāo)為清 潔度檢測(cè)。自動(dòng)加樣單元在微處理芯片控制下直接加入細(xì)菌細(xì)胞裂解劑， 靜置約1分鐘，將體細(xì)胞及細(xì)菌細(xì)胞同時(shí)裂解。然后自動(dòng)加入熒光素及 熒光素酶發(fā)光試劑，同時(shí)開始檢測(cè)發(fā)光值，檢測(cè)時(shí)間為30秒。檢測(cè)結(jié)果 以相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度給出，用以對(duì)表面清潔度狀況進(jìn)行快速評(píng)估。上面的描述是用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明及其實(shí)施例，因此，本發(fā)明的范圍不 應(yīng)由該描述來(lái)限定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的范 圍的任何修改或局部替換，均屬于本發(fā)明權(quán)利要求來(lái)限定的范圍。
權(quán)利要求
1、一種衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征是，包括自動(dòng)加樣單元1，光電轉(zhuǎn)換單元(2)，控制單元(3)，將自動(dòng)加樣單元(1)的自動(dòng)加樣部件分別與光電轉(zhuǎn)換單元(2)信號(hào)的一個(gè)輸入端和控制單元(3)的輸出端聯(lián)接，根據(jù)檢測(cè)需求由控制單元(3)控制向樣品池中添加相應(yīng)檢測(cè)試劑，用于對(duì)樣品細(xì)菌總數(shù)和表面潔凈度兩參數(shù)集成化檢測(cè)。
2、 如權(quán)利要求l所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述自動(dòng)加樣單元(1)，包括三個(gè)試劑瓶(4、 5、 6)、三組獨(dú)立的自動(dòng) 加樣部件(7、 8、 9)以及樣品池(10);三組獨(dú)立的自動(dòng)加樣部件(7、 8、 9)分別與三個(gè)試劑瓶(4、 5、 6)和一個(gè)樣品池(10)連接，控制單 元(3)分別與三組自動(dòng)加樣部件(7、 8、 9)連接，用于將試劑瓶(4、 5、 6)中的檢測(cè)試劑吸出、注入樣品池(10)，并且使檢測(cè)試劑與樣品池(10)中的被檢樣品反應(yīng)。
3、 如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述三個(gè)試劑瓶(4、 5、 6)分別盛放三種檢測(cè)試劑，即體細(xì)胞裂解劑及 ATP消去試劑，細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。
4、 如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述在樣品池(10)為透光性好的聚合材料。
5、 如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述樣品池(10)上部的進(jìn)樣口與三個(gè)自動(dòng)加樣部件(7、 8、 9)連接； 樣品池(10)的下部與光電轉(zhuǎn)換單元(2)相接。
6、 如權(quán)利要求l所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述光電轉(zhuǎn)換單元(2)置于密閉腔(13)中，光電轉(zhuǎn)換單元(2)的輸 出信號(hào)與外電路連接。
7、 如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述光電轉(zhuǎn)換單元(2)包括檢測(cè)腔(12)、光電轉(zhuǎn)換器件(11)，檢測(cè) 腔(12)置于密閉腔(13)中，檢測(cè)腔(12)用于放置及定位樣品池(10); 光電轉(zhuǎn)換器件(11)位于檢測(cè)腔(12)的下部，用于采集樣品池(10) 內(nèi)發(fā)出的熒光，并將其匯聚到光電轉(zhuǎn)換器件(IU。
8、 如權(quán)利要求l所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述光電轉(zhuǎn)換單元(2)選擇高靈敏度光電倍增管。
9、 如權(quán)利要求1所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述控制單元(3)包括信號(hào)采集控制及處理單元(14)、存儲(chǔ)模塊(15) 和顯示模塊(16)，信號(hào)采集控制及處理單元(14)控制存儲(chǔ)模塊(15) 和顯示模塊(16)協(xié)調(diào)工作，信號(hào)采集控制及處理單元(14)根據(jù)檢測(cè) 需求控制自動(dòng)加樣單元(1)向樣品池(10)中添加相應(yīng)檢測(cè)試劑；信號(hào) 采集控制及處理單元(14)將光電轉(zhuǎn)換單元(2)輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理 及運(yùn)算，獲得最終檢測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)于存儲(chǔ)模塊(15);顯示模塊(16)將檢 測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示。
10、 如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述三組試劑瓶(4、 5、 6)與對(duì)應(yīng)三組自動(dòng)加樣部件(7、 8、 9)間滑 動(dòng)連接。
11、 如權(quán)利要求2所述的衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置，其特征在于， 所述自動(dòng)加樣單元(7、 8、 9)采用微型泵實(shí)現(xiàn)自動(dòng)取樣及加樣。
12、 一種衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，其特征在于，步驟如下系 統(tǒng)初始化，進(jìn)入選擇被測(cè)參數(shù)步驟，基于ATP生物發(fā)光在樣品池中加入 被測(cè)樣品和生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，測(cè)量總ATP含量來(lái)獲得樣品表面潔凈 度狀況，測(cè)量細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)ATP含量來(lái)定量檢測(cè)樣品中的細(xì)菌總數(shù)，顯示樣品池中被測(cè)樣品的細(xì)菌總數(shù)或表面潔凈度，并返回選擇被測(cè)參數(shù)步驟。
13、 如權(quán)利要求12所述衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，其特征在于， 所述生物發(fā)光反應(yīng)試劑組為體細(xì)胞裂解劑及ATP消去試劑、細(xì)菌細(xì)胞裂 解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。
14、 如權(quán)利要求12所述衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述被測(cè)參數(shù)為細(xì)菌總數(shù)和表面潔凈度。
15、 如權(quán)利要求12所述衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，若是選擇被測(cè)樣品參數(shù)為細(xì)菌總數(shù)，則 在樣品池中加入體細(xì)胞裂解劑及ATP消去試劑、細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒光 素及熒光素酶發(fā)光試劑。
16、如權(quán)利要求12所述衛(wèi)生狀況現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法，其特征在于， 所述加入生物發(fā)光反應(yīng)試劑組，若是選擇被測(cè)樣品參數(shù)為表面潔凈度， 則在樣品池中加入細(xì)菌細(xì)胞裂解劑和熒光素及熒光素酶發(fā)光試劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對(duì)衛(wèi)生質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，裝置包括自動(dòng)加樣單元，光電轉(zhuǎn)換單元，控制、運(yùn)算及存儲(chǔ)顯示電路單元；方法包括選擇被測(cè)參數(shù)，基于ATP生物發(fā)光原理，在樣品池中加入被測(cè)樣品和體細(xì)胞裂解劑、細(xì)菌細(xì)胞裂解劑及熒光素-熒光素酶發(fā)光試劑的三組檢測(cè)試劑，每組試劑有自動(dòng)進(jìn)樣裝置與樣品池相連，根據(jù)檢測(cè)需求控制向樣品池中注入不同試劑，通過(guò)測(cè)量總ATP含量來(lái)獲得樣品表面潔凈度狀況，測(cè)量細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)ATP含量來(lái)定量檢測(cè)樣品中的細(xì)菌總數(shù)。相比傳統(tǒng)檢測(cè)裝置，本發(fā)明檢測(cè)速度快，檢測(cè)時(shí)間小于30分鐘，自動(dòng)化程度高，可操作性好，可用于食品、化妝品、醫(yī)療、環(huán)境等領(lǐng)域的衛(wèi)生質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/76GK101113985SQ20061008893
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者何保山, 劍 劉, 周愛玉, 岳偉偉, 羅金平, 蔡新霞 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所