微生物威脅檢測的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種依賴于光學(xué)檢測分析物內(nèi)部微生物的生長追蹤并預(yù)測微生物在環(huán)境中擴散的方法，所述分析物含有用于待檢測的一種或多種微生物的生長培養(yǎng)基。用于每種微生物的容器和生長培養(yǎng)基的標準化允許快速檢測具體生物的生長模式和實施在野外從便攜式培養(yǎng)箱單元（1201）遠程自我報告結(jié)果的方案，所述便攜式培養(yǎng)箱單元包括存儲結(jié)果的存儲器（1206）、提供位置信息的GPS單元（1204）和發(fā)送結(jié)果至允許快速追蹤并預(yù)測環(huán)境源有機體擴散的中央測繪機構(gòu)的發(fā)射器（1203）。
【專利說明】微生物威脅檢測
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及從整理跨擴展區(qū)域檢測到的微生物的結(jié)果推斷威脅，涉及在實驗室和在野外培養(yǎng)并分析微生物以確定威脅并且整理來自多個分析實例的結(jié)果以允許作出推斷。
[0002]更具體地，本發(fā)明涉及從其中浸沒了有機體的培養(yǎng)基的顏色的變化檢測并計數(shù)多種不同微生物、在某些位置追蹤這些微生物種群并追蹤微生物空間種群的出現(xiàn)和擴散或衰落。
[0003]額外地，本發(fā)明涉及用于分析物中微生物的生長培養(yǎng)基和輔助劑的標準化，以及分析后使這種分析物在生物學(xué)上惰性的介質(zhì)。
[0004]更具體地，本發(fā)明涉及提供用于培養(yǎng)微生物、分析結(jié)果并將這些結(jié)果報告至用于整理數(shù)據(jù)的遠端點的便攜式可重置裝置。
【背景技術(shù)】
[0005]染料還原試驗是已知的，但是認為它們不是微生物類型或存在量的可靠指示劑。它們提供指示細菌存在或不存在的粗略指導(dǎo)。
[0006]以下取自Atherton (阿瑟頓)，H.V.和 Newlander (紐藍德)，J.A.1977Chemistryand Testing of Dairy Products.(乳產(chǎn)品的化學(xué)和測試)第4版,AVI, Westport(西港)，CT.援弓丨于 http://www.foodsc1.uoguelph.ca/dairyedu/resazurin.html
[0007]“亞甲基藍還原試驗基于以下事實，通過添加染料(例如亞甲基藍)向乳賦予的顏色將或多或少迅速消失。從乳移除氧并且細菌代謝期間形成還原性物質(zhì)造成顏色消失。負責(zé)耗氧的因子是細菌。盡管某些細菌物種比其他物種具有明顯更大的影響，但是通常假定乳中細菌數(shù)目越大，則氧消耗得越迅速，并轉(zhuǎn)而顏色消失得越快。因而，以還原時間作為乳中有機體數(shù)目的量值，不過，實際上有可能它是在細菌細胞表面繼續(xù)進行的總代謝反應(yīng)的更真實量值。
[0008]與亞甲基藍還原試驗相似實施刃天青試驗，基于孵育規(guī)定時間后產(chǎn)生的顏色亦或或基于還原染料至給定終點所需要的時間，判定質(zhì)量。如果恰當(dāng)?shù)貙嵤┎⒚髦堑亟庾x，刃天青試驗可能是一項省時的有價值工具，但是應(yīng)當(dāng)輔以顯微鏡檢查。
[0009]刃天青試驗可靠性的結(jié)果是矛盾的。一個在235份樣品上比較刃天青試驗與Breed (布里德)顯微鏡法的研究發(fā)現(xiàn)該檢驗是可靠的。其他報告宣稱刃天青試驗是乳中細菌學(xué)品質(zhì)的不可靠指標。對該方法的主要批評在于，在20°C或37°C冷藏瓶裝的乳的刃天青還原時間太長，以至于在評價儲存乳的細菌學(xué)腐敗變質(zhì)方面沒有任何價值。
[0010]標準方法指出，在任何情況下均不應(yīng)當(dāng)就細菌數(shù)目報告亞甲基藍試驗亦或刃天青試驗的結(jié)果。美國公共衛(wèi)生協(xié)會編纂的第13版標準方法的第15章中更詳細地描述了這兩種染料還原方法”。
[0011]已經(jīng)存在許多嘗試以開發(fā)出鑒定細菌物種或確定污染程度的檢驗法。大多數(shù)這類檢驗法需要樣品迅速快遞(優(yōu)選地以冰冷狀態(tài))至實驗室，在此將樣品培養(yǎng)24至48小時(典型地在瓊脂平板上）并且通過顯微鏡檢查所產(chǎn)生的培養(yǎng)物以確定存在的細菌量和類型。這類檢驗法的典型返回時間是3至5日，這個時間太長以至于不能提供對水道中或海灘上污染的充分報警。導(dǎo)致在污染已經(jīng)過去后仍長久關(guān)閉海灘。對食品原料尤其對甲殼類而言完成和報告這類檢驗法的時間延遲意味著多批產(chǎn)品不得不在發(fā)出后召回亦或保持儲存5日直至已經(jīng)接到清晰的檢驗結(jié)果。類似地，家禽和乳產(chǎn)品連同其他產(chǎn)品的冗長細菌學(xué)檢驗產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟后果。明顯需要快得多然而精確的用于檢驗細菌存在和類型的系統(tǒng)，這樣使得可以迅速處理任何污染地并且可以確定污染源，使得可以采取補救行動。在食品加工廠尤其是這樣，但是這也適用于海水養(yǎng)殖場。
[0012]已知通過取得有機體樣品，在合適的培養(yǎng)基中培養(yǎng)該樣品并且測量在培養(yǎng)后培養(yǎng)物基中有機體的數(shù)目，測量微生物(例如大腸型細菌）在環(huán)境中的出現(xiàn)。還已知對具體地點(例如泳灘）反復(fù)采樣以提供感興趣的有機體當(dāng)前種群的持續(xù)狀態(tài)的指示。以這種方式，可以基于或多或少連續(xù)基礎(chǔ)監(jiān)測該水平。
[0013]已知提供便攜式分析裝置用于分析化學(xué)物質(zhì)，例如空氣中的氣體、水中的痕量雜質(zhì)和油中的金屬顆粒。這類裝置總體上以低電力要求為特征，允許使用小電池。
[0014]不幸地，用于培養(yǎng)微生物的當(dāng)前方法要求培養(yǎng)物應(yīng)當(dāng)保持恒定溫度至少24小時的時間。在該裝置沒有主電源的地點維持培養(yǎng)物處于恒定溫度持續(xù)這種長的時間高度依賴于環(huán)境溫度，其中如果環(huán)境溫度距離所需培養(yǎng)溫度大幅變動，則該裝置將需要不可行的電池尺寸以給出所需要的耐久性。額外地，需要一些精確檢測微生物計數(shù)的方法。
[0015]自從產(chǎn)生能夠檢驗樣品中感興趣的分析物存在的儀器后，已經(jīng)需要輔助收集和檢驗樣品的容器。因此，已經(jīng)制造了允許使用者取得樣品、將樣品帶至實驗室并隨后轉(zhuǎn)移樣品至另一個容器以便檢驗亦或 在檢驗過程中直接使用該容器的樣品容器。雖然，先前開發(fā)的這些容器夠用，但是這些容器未擺脫它們的問題。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)存容器經(jīng)常需要用手過多處置，在采樣和檢驗期間經(jīng)常需要打開并關(guān)閉容器多次，這經(jīng)常導(dǎo)致將雜質(zhì)引入樣品中并且不必要地讓使用者暴露于可能有害的物質(zhì)和微生物。而且，一旦檢驗已經(jīng)完成，經(jīng)常必須將檢驗容器及其內(nèi)容物正確地作為危害廢物處置，因為內(nèi)容物仍可能含有可能有害于人類或環(huán)境的物質(zhì)或微生物。
[0016]可以在以下文件中找到現(xiàn)有檢驗法的實例：
[0017]【背景技術(shù)】
[0018]專利標題/提要
[0019]FR2831182用于培養(yǎng)和監(jiān)測微生物的生物反應(yīng)器
[0020]JP10150976用于檢測微生物的設(shè)備
[0021]JP09159671用于測量衍生自微生物的組分的方法和器材
[0022]US5501959使用刃天青的抗生素和細胞毒藥物敏感性測定法
[0023]EP0301699用于確定生物液態(tài)混合物的生物活性的方法和設(shè)備
[0024]US6597450用于核酸測定法的自動化光讀取器
[0025]US4551766 光讀取器
[0026]US3504376自動化的化學(xué)分析儀
[0027]US6055050光度計和用于其中的測試樣品座、方法和系統(tǒng)
[0028]US6395537雙容器裝置和用于檢測并計數(shù)樣品中微生物的方法[0029]US6653096過程質(zhì)詢裝置和方法
[0030]W02004/060766混合分配器
[0031]W02001/069329使用一個或多個多維變量控制工業(yè)過程
[0032]US4321322微生物的脈沖伏安檢測
[0033]HU0500591檢測和計數(shù)固態(tài)、液態(tài)、無形物質(zhì)中微生物的方法
[0034]US5366873用于檢測樣品中微生物的裝置和方法
[0035]US6197576用于檢測微生物的儀器
[0036]US20060285539用于網(wǎng)絡(luò)上傳輸已分析數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
[0037]US6465242便攜式培養(yǎng)箱
[0038]W02006/123946具有帶切割齒的膜開口裝置的分配封口
[0039]US4174035雙組分容器和包裝物
[0040]US4103772具有易碎分區(qū)的密封容器 [0041]W02004/085278具有推壓型開口的封口
[0042]W02002/074647推壓 / 牽拉封口
[0043]W01990/014288具有戳穿容器頸部上蓋的穿孔件的用于燒瓶和相似容器的噴嘴
[0044]US4903828用于雙組分包裝物的瓶封蓋
[0045]W00027717用于可釋放片劑的釋放蓋
[0046]GB659553滴劑遞送瓶
[0047]DE4139784具有再裝填單元的瓶型容器
[0048]NZ540021具有帶切割齒的膜開口裝置的分配封口
[0049]W098/38104用于保持產(chǎn)品在使用之前分離的包裝物
[0050]US6098795用于添加組分至包裝物的裝置
[0051]W003/106292用于組合粉末與液體的飲料容器
[0052]W099/24806用于確定最佳加權(quán)小波變換法的方法
[0053]US4757916允許兩種產(chǎn)物分別和同時儲存的單元
[0054]US4637934具有集成開口設(shè)備的液體容器
[0055]US6059443用于容器中儲存并混合兩種物質(zhì)的方法和系統(tǒng)
[0056]US5984141飲料儲存和混合裝置
[0057]US2005/0218032無菌清潔試劑盒
[0058]CA2176895具有膠化內(nèi)容物和顏色檢驗法的檢驗包。
[0059]CA2199445具有獨立輔助劑和鈍化劑的檢驗包。
[0060]DE4139784具有插入式膠囊的生長瓶。
[0061]GB659553通過擠壓顯示含量的瓶。
[0062]NZ541057混合分配器
[0063]US2004-028608生物學(xué)存在的棉拭子測試。
[0064]US2005-218032瓶含有內(nèi)容物混入第一瓶的第二瓶。
[0065]US4321322通過電傳導(dǎo)檢測有機體的生長曲線。
[0066]US4406547自動化連續(xù)反應(yīng)分析儀
[0067]US4637934通過內(nèi)部機構(gòu)刺穿密封出口的嬰兒奶瓶。[0068]US4757916容器在混合時分散兩種分離的產(chǎn)物。
[0069]US4903828用于兩個組件包的瓶封口。
[0070]US4925789顯示微生物的組分
[0071]US5164301通過熒光染料指示微生物。
[0072]US5284772可再密封的檢驗標本瓶。
[0073]US5393662大腸型檢測顏色對比檢驗。
[0074]US5411867大腸型檢測連續(xù)顏色檢驗。
[0075]US5605812借助凝膠板顏色計數(shù)的大腸型檢測。
[0076]US5610029具有顏色變化的微生物生長培養(yǎng)基。
[0077]US5620865生長培 養(yǎng)基阻抑除腸球菌屬之外的細菌。
[0078]US5620895具有多個樣品孔的袋。
[0079]US5827675生物發(fā)光ATP分析試劑盒。
[0080]US5965453飲料容器混合兩種飲料。
[0081]US5984141飲料分配器分配兩種飲料。
[0082]US6055050光度計測量來自微生物樣品的發(fā)光。
[0083]US6059443第二物質(zhì)在頸部中密封膠囊內(nèi)的混合容器。
[0084]具有加熱器(化學(xué))、生長曲線、光學(xué)檢測和培養(yǎng)滅活的便攜式大腸
[0085]US6060266桿菌培養(yǎng)試劑盒。
[0086]US6465242便攜式培養(yǎng)箱_容器具有用于加熱器的凹陷。
[0087]US6978212分析物的遠程分析和中央報告。
[0088]US6984500具有生長曲線的便攜式培養(yǎng)試劑盒。
[0089]W000/27717具有通風(fēng)道的容器。
[0090]W003/106292嬰兒奶瓶_圖顯示可切割密封。
[0091]W095/23026用于液體樣品中定量生物材料的設(shè)備和方法
[0092]W098/38104瓶包括具有可破裂膠囊的螺旋蓋。
[0093]W099/24086多室柔性容器。各室之間的密封通過操作破壞。
[0094]W02004009756增殖和遞送裝置
[0095]US5292644用于檢測大腸型的快速過程
[0096]US5364766用于快速計數(shù)大腸型細菌的培養(yǎng)基
[0097]US5817475自動微生物檢驗
[0098]US5528363用于瞬時檢測和鑒定實體的集成裝置
[0099]US5003611用于檢測不希望的微生物存在的方法
[0100]US6372485自動化微生物檢驗設(shè)備及其方法
[0101]US6849422用于分析生物樣品的抗生素敏感性的系統(tǒng)和方法
[0102]JP3225484微生物檢驗、微生物數(shù)目檢驗、用于檢驗微生物的工具
[0103]US6597450用于核酸測定法的自動化光讀取器
[0104]US2008/0179331具有帶切割齒的膜開口裝置的分配封口
[0105]US5728542用于細菌的一次性檢驗試劑盒設(shè)備和方法[0106]US7828141 其內(nèi)部具有膠囊的容器封口
[0107] 申請人:已經(jīng)描述了一種新穎的檢驗機器和方法，所述檢驗機器和方法基于生長培養(yǎng)基中顏色和透射率的機器可檢測變化作為樣品起初中存在的微生物的數(shù)目的函數(shù)，如 申請人:新西蘭專利539210中所述。典型地,生長培養(yǎng)基是一種液體,所述液體含有微生物生長促進輔助劑和因微生物作用而還原，由此改變生長培養(yǎng)基的顏色的指示劑，例如刃天青。顏色變化歸因于指示劑的變化、該液體中其他化學(xué)分子的變化和來自該液體中顆粒(例如有機體或有機體團塊）的光反射的變化。濁度可能是影響穿過養(yǎng)基的光的總體透射的因素之一 O
[0108]盡管可以光學(xué)地測量有機體生長，如以上專利申請中那樣，但是如果樣品中存在多于一種有機體，則不可能區(qū)分有機體。兩個或更多個有機體種群的生長曲線形成一個結(jié)果，并且從使用者觀點看，觀察沒有給出哪種有機體占優(yōu)勢或最重要的任何指示。
[0109]在這類情況下，通常需要求助于在瓊脂平板上生長并檢查以便區(qū)分微生物。
[0110]因此，需要針對以下問題的解決方案：追蹤一個或多個位置內(nèi)的微生物種群并從量值預(yù)測該微生物的過去和將來種群。
[0111]仍存在以下問題：追蹤擴展區(qū)域范圍內(nèi)微生物的出現(xiàn)、就出現(xiàn)區(qū)域及水平而言檢測該種群的進展和預(yù)測未來種群。
[0112]此外，如果將在擴展的自然區(qū)域內(nèi)監(jiān)測一個種群或初期種群，為做到這一點所需的人力付出高昂，涉及在許多位置重復(fù)測量。
[0113]將希望提供用于原 位分析微生物并遠程報告以允許在遠程地點簡單檢測生物污染或有機體擴散(如在“赤潮”情況下）的便攜式裝置。然后將可能為不熟練的工作人員提供該裝置以攜帶至野外以便安置在所需位置，提供樣品以培養(yǎng)，并且留下來向中央端點報告培養(yǎng)結(jié)果。這將允許快速闡明微生物威脅和相對簡單地追蹤其擴張或收縮的面積。
[0114]這種快速部署和結(jié)果的返回允許創(chuàng)造在許多食品原料供應(yīng)情況下提供針對生物污染響應(yīng)的方法。
[0115]下文列出許多這類應(yīng)用。全部這些均是可以在自然集水區(qū)或系列集水區(qū)內(nèi)存在的產(chǎn)業(yè)或服務(wù)業(yè)。
[0116]可以通過鑒定生物污染可能發(fā)生的每個食品原料供應(yīng)或生產(chǎn)階段并且在這些階段提供檢驗，按相同方式看待每種產(chǎn)業(yè)或服務(wù)業(yè)。例如對于乳牛場，擠乳過程、運輸、加工、分銷和供應(yīng)鏈均提供污染機會。如同巨大自然集水區(qū)內(nèi)的水流經(jīng)景觀，可能在其途中變質(zhì)那樣，所以從農(nóng)場至顧客的乳面臨相似生物學(xué)挑戰(zhàn)。
[0117]在每種況下，食品的集水區(qū)相互聯(lián)系并受人類干預(yù)影響。在以下的每種供應(yīng)服務(wù)業(yè)中，鑒定可能的污染點。在這些點的每一處，可以進行污染檢驗。
[0118]I.農(nóng)業(yè)
[0119]?畜牧供水(廢水污染）
[0120]?環(huán)境廢水管理
[0121]·灌溉系統(tǒng)
[0122]?家禽和禽蛋生產(chǎn)
[0123]·馬產(chǎn)業(yè)
[0124]2.乳品業(yè)[0125]?養(yǎng)殖場上水質(zhì)(檢查上游污染）
[0126]?乳品生產(chǎn)(沖洗）
[0127]·奶油檢驗/顏色檢驗
[0128]?排放流檢驗
[0129]·罐車抽樣檢驗
[0130]·生產(chǎn)線檢驗(奶粉、黃油、奶油）
[0131]?無菌檢驗(例如蜜胺）
[0132]3.園藝
[0133]?灌溉系統(tǒng)（內(nèi)部、外部）
[0134]?水培系統(tǒng)
[0135]?農(nóng)產(chǎn)品清潔和系統(tǒng)
[0136]·噴撒承包商
[0137]·防霜凍系統(tǒng)
[0138]4.水產(chǎn)養(yǎng)殖
[0139]?魚類和蝦蟹養(yǎng)殖場水質(zhì)
[0140]·魚類和蝦蟹類加工廠
[0141]?水產(chǎn)管理
[0142]·魚飼料制造商
[0143]·從水道釋至海洋
[0144]5.招待
[0145]·商業(yè)保潔
[0146]·飲食服務(wù)
[0147]·快餐
[0148]·餐廳管理
[0149]·酒店
[0150]6.應(yīng)急管理
[0151]·商業(yè)和居民區(qū)洪水維護和恢復(fù)
[0152]·應(yīng)急服務(wù)車輛(飲用水儲存）
[0153]?有害物質(zhì)管理和控制
[0154]?野外醫(yī)院供應(yīng)
[0155]?流行病和疾病管理
[0156]7.旅行
[0157]?假日公園、營地
[0158]?水供應(yīng)-井、河流
[0159]?健康度假-日間水療
[0160]?游輪：供應(yīng)、儲藏、制備和遞送
[0161]·空運：供應(yīng)、儲藏、制備和遞送
[0162]·鐵路旅行：供應(yīng)、儲藏、制備和遞送
[0163]?海運：供應(yīng)、儲藏、制備和遞送[0164]8.工業(yè)、商業(yè)、住宅責(zé)任調(diào)查
[0165]?水質(zhì)檢驗
[0166]?食品安全檢驗
[0167]?保險咨詢和責(zé)任
[0168]?風(fēng)險管理咨詢
[0169]·污染源/集水區(qū)事務(wù)調(diào)查
[0170]9.基礎(chǔ)設(shè)施
[0171]?水檢驗實驗室
[0172]?含水層
[0173]·儲水罐和管道建設(shè)/清潔
[0174]?商業(yè)和家用鉆井服務(wù)
[0175]·滲濾液檢驗：污染的垃圾填埋點、堆碴場、再循環(huán)中心、建筑場地和侵蝕場地
[0176]·實驗室檢驗：全部水樣和液態(tài)洗液
[0177]·排水檢驗：污染/滲濾
`[0178]?廢水處理廠，包括處置和擴展
[0179]?水再循環(huán)和凈化廠
[0180]·鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)飲用水供應(yīng)檢驗
[0181]·鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn)娛樂/環(huán)境用水檢驗
[0182]10.商業(yè)
[0183]·瓶裝水廠，包括通風(fēng)機
[0184]?無菌包裝專用設(shè)備
[0185]·水冷卻器：制造/維護/耗材
[0186]·水過濾和凈化：初始檢驗、單元維護和耗材
[0187]·空調(diào)冷卻塔：器材測試和性能測試
[0188]·罐頭食品廠
[0189]·面包房
[0190]·軟飲料、果汁、葡萄園、釀酒廠
[0191]·房屋和建筑監(jiān)察機構(gòu)
[0192]?化學(xué)品制造商
[0193]·制冰商
[0194]?冰箱和冷卻儲藏維持
[0195]?食品機械制造和維護
[0196]·肉類和農(nóng)產(chǎn)品腌制和保存
[0197]·商業(yè)噴水清理/化學(xué)清洗
[0198]?商業(yè)洗衣店(泰國新西蘭女子死亡案例）
[0199]·制管商、襯砌和清潔承包商
[0200]·水暖承包商
[0201]·醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生保健門診
[0202]·敬老院和養(yǎng)老院[0203]·安全設(shè)備和產(chǎn)品儲存
[0204]·清潔衛(wèi)生服務(wù)
[0205]·水療池清潔劑和維護
[0206]·泳池維護
[0207]11.娛樂
[0208]·船舶：個人用和租賃-儲存并從儲罐遞送水 [0209]· RV :個人用和租賃-儲存并從儲罐遞送水
[0210]·淡水娛樂場所檢驗，包括水道、河流、湖泊、池塘、泉眼和公共游泳池
[0211]·海水娛樂場所檢驗,包括海灘、河口和水道
[0212]12.輔助項目
[0213]·現(xiàn)場評價飲用水品質(zhì)
[0214]·現(xiàn)場飲用水處理和儲存系統(tǒng)的性能監(jiān)測
[0215]·用于化學(xué)投藥的數(shù)據(jù)供給：遠程供水
[0216]13.軍事應(yīng)用
[0217]·現(xiàn)場評價飲用水品質(zhì)(細菌和其他）
[0218]·現(xiàn)場飲用水處理和儲存系統(tǒng)的性能
[0219]·用于化學(xué)投藥的數(shù)據(jù)供給-遠程給水設(shè)施
[0220]·食堂和廚房管理
[0221]?野外廚房管理
[0222]14.教育
[0223]·校園游泳池
[0224]·校園廚房和餐食服務(wù)區(qū)
[0225]·對社區(qū)內(nèi)學(xué)?；谡n程的研究-環(huán)境和居民供水應(yīng)監(jiān)測
[0226]15.職業(yè)體育和文化團體
[0227]·事件管理期間的飲用水和液體監(jiān)測
[0228]·基于馬拉埃的事件(水質(zhì)問題）
[0229]16.醫(yī)學(xué)
[0230]·尿路感染
[0231]·針對穩(wěn)定結(jié)果的流體監(jiān)測
[0232]17.管理機關(guān)
[0233]·本地、地區(qū)、中央政府機關(guān)健康和質(zhì)量標準監(jiān)督
[0234]18.滑雪產(chǎn)業(yè)
[0235]·基于水和食品
[0236]?造雪操作。
[0237]這些環(huán)境中每種均需要在延誤盡可能少情況下提供污染檢驗結(jié)果的一些方法。因此，需要下述問題的解決方案：怎樣提供一種自持式微生物分析裝置，該裝置依賴實際電池電力供應(yīng)將培養(yǎng)樣品持續(xù)僅足以提供可靠結(jié)果的長時間并且向遠端點報告該結(jié)果。
[0238]因此，需要具有以下一個或多個特征的改良檢驗容器：減少采樣或檢驗期間將雜質(zhì)引入該容器中的可能、減少容器內(nèi)容物將在采樣或檢驗期間或在采樣或檢驗完成后對人類和環(huán)境造成損害的可能，更可靠，制造成本更低、具有更少部件、更易使用、和更可靠。
[0239]本發(fā)明為這個問題和其他問題提供一種解決方案，所述解決方案提供勝過現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點或?qū)⒅辽贋楣娞峁┮环N有用選項。
[0240]承認在不同司法權(quán)下，術(shù)語“包含(comprise)”可以被賦予排他性亦或包含性意思。出于本說明書的目的，并且除非另外指出，否則術(shù)語“包含(comprise)”應(yīng)當(dāng)具有包含性意思-即它將意指不僅包含列出它直接所指的組分，還包含其他未指定的組分或要素。當(dāng)術(shù)語“包含(comprised)”或“包含著(comprising)”相對于方法或過程中的一個或多個步驟使用時，該原理也將適用。
[0241]在本說明書內(nèi)，提到色“頻”和色“頻帶”。對“頻”的稱謂將是具體顏色的光的總體頻率，并且對“頻帶”的稱謂是光在某個頻率范圍內(nèi)延伸但具有一種一般顏色。
[0242]全部參考文獻，包括本說明書中援引的任何專利或?qū)＠暾?，均通過引用結(jié)合在此。絕不承認任何參考文獻構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。參考文獻的討論部分宣稱了其作者的斷言，并且 申請人:保留權(quán)利對所引用文件的精確性和關(guān)聯(lián)性提出異議的權(quán)利。將清楚地理解，雖然在此提到的許多現(xiàn)有技術(shù)出版物；但是這些參考文獻不構(gòu)成承認這些文件的任一者在新西蘭或在任何其他國家形成本領(lǐng)域公知常識的部分。
[0243]發(fā)明目標
[0244]本發(fā)明的一個目標是提供一種用于輔助使用者收集并檢驗環(huán)境樣品的檢驗方法，所述檢驗方法改善已知現(xiàn)有技術(shù)的一些缺點和局限性或至少為公眾提供一種有用選項。
[0245]本發(fā)明的又一個目標是提供一種自動進行環(huán)境樣品檢驗并且以下述可能性報告它們的方法:整理持續(xù)不斷的結(jié)果以產(chǎn)生來自環(huán)境的任何威脅的指示。
[0246]本發(fā)明的又一個目的是為這個問題和其他問題提供一種解決方案，所述解決方案提供勝過現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點或?qū)⒅辽贋楣娞峁┮环N有用選項。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0247]在第一方面，本發(fā)明提供一種便攜式微生物檢測設(shè)備，所述設(shè)備包括:
[0248]培養(yǎng)箱，其至少部分包圍能夠接納基本上透明的剛性流體容器的容器接收空間，所述容器具有穿過所述容器的至少一條光路
[0249]安裝在培養(yǎng)箱上或其中的能夠傳輸光至所述流體容器中的至少一個光源
[0250]至少一個光傳感器，其安裝在所述培養(yǎng)箱上或其中并且能夠檢測至少一種顏色的光，所述光已經(jīng)從所述至少一個光源穿過至少部分的流體
[0251]在非瞬態(tài)介質(zhì)上存儲的校準信息，所述校準信息關(guān)于在含有鑒定的已知微生物樣品的相似容器中所測量的隨時間推移的光變化
[0252]連接至或安裝在所述培養(yǎng)箱上以提供所述樣品在何處取得的位置數(shù)據(jù)的位置檢測工具
[0253]微處理器，能夠控制培養(yǎng)箱和一個或多個光源和一個和多個光傳感器的運行并且比較、分析和存儲結(jié)果并且接收來自位置檢測工具的位置數(shù)據(jù)
[0254]在非瞬態(tài)介質(zhì)上存儲的校準信息，所述校準信息關(guān)于在含有鑒定的已知微生物樣品的相似容器中所測量的隨時間推移的光變化
[0255]具有比較器的微處理器，所述比較器能夠檢測隨時間推移因在所述培養(yǎng)箱中孵育的基本上透明的剛性流體容器中樣品所致的變化，并且將所述變化與存儲的校準信息比較以確定具體微生物的存在或不存在
[0256]存儲比較結(jié)果及來自位置檢測工具的日期和時戳及位置信息的數(shù)據(jù)記錄器。
[0257]優(yōu)選地，該培養(yǎng)箱具有發(fā)送結(jié)果至基站的發(fā)射器。
[0258]在另一個方面，本發(fā)明提供一種通過下方式從其中浸沒了可能含有微生物的樣品的生長培養(yǎng)基的顏色變化檢測微生物的方法:將來自一個位置的樣品密封于基本上透明的剛性流體容器中，所述流體容器具有穿過容器的至少一條光路；將該容器置于培養(yǎng)箱中，隨時間推移從安裝在培養(yǎng)箱上或其中的至少一個光源傳輸光至該流體容器中；通過安裝在該培養(yǎng)箱上或其中的至少一個光傳感器檢測至少一種顏色的光，所述光已經(jīng)從至少一個光源穿過至少部分的流體；從所述至少一個光傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)至具有比較器的微處理器，所述比較器通過以下方式分析隨時間推移因在培養(yǎng)箱內(nèi)正在孵育的基本上透明的剛性流體容器中樣品所致的光變化以確定至少一種特定微生物的存在或不存在:將檢測到的光變化與存儲的校準信息比較；并且將樣品的比較結(jié)果連同這份樣品的位置信息和日期和時戳存儲于數(shù)據(jù)記錄器中。
[0259]優(yōu)選地，將結(jié)果傳輸至基站并存儲于數(shù)據(jù)庫中。
[0260]優(yōu)選地，分析多份樣品并將結(jié)果傳輸至基站用于通過計算機分析。
[0261]優(yōu)選地，評估樣品內(nèi)部一種或多種微生物隨時間推移的生長速率以計數(shù)在所述位置處檢測到的一種或多種微生物的數(shù)目。
[0262]優(yōu)選地，該計算機從每份樣品的樣品數(shù)據(jù)和位置與日期時戳分析微生物空間種群的出現(xiàn)或擴散或衰落。
[0263]優(yōu)選地，隨時間推移的生長速率針對不同微生物的存儲校準信息進行匹配以確定最接近的匹配。
[0264]優(yōu)選地，該生長培養(yǎng)基對大腸桿菌進行優(yōu)化。
[0265]優(yōu)選地，該生長培養(yǎng)基含有乳糖、酪胨、NaCl, KC1、CaCl2、和MgCl2作為生長輔助劑。
[0266]在另外一個方面，本發(fā)明提供一種通過下方式從其中浸沒了可能含有微生物的樣品的標準化生長培養(yǎng)基(其含有一種或多種指示劑染料)的顏色變化檢測微生物的方法:將來自一個位置的樣品密封于基本上透明的剛性流體容器中，所述流體容器具有穿過容器的至少一條光路；將該容器置于培養(yǎng)箱中，隨時間推移從安裝在培養(yǎng)箱上或其中的至少一個光源傳輸光至該流體容器中；通過安裝在該培養(yǎng)箱上或其中的至少一個光傳感器檢測至少一種顏色的光，所述光已經(jīng)從至少一個光源穿過至少部分的流體；從所述至少一個光傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)至具有比較器的微處理器，所述比較器通過以下方式分析隨時間推移因在培養(yǎng)箱內(nèi)正在孵育的基本上透明的剛性流體容器中樣品所致的光變化以確定最接近的匹配或多個匹配并報告不同微生物的存在或不存在:將檢測到的光變化與存儲的存儲的不同微生物校準信息比較，所述校準信息已經(jīng)通過在具有相同量和類型的生長培養(yǎng)基以及相同類型指示劑染料的相同類型容器中孵育已知的微生物而校準過。
[0267]優(yōu)選地，分析樣品的結(jié)果連同這份樣品的位置信息和日期及時戳一起存儲于數(shù)據(jù)記錄器中。
[0268]優(yōu)選地，將結(jié)果傳輸至基站并存儲于數(shù)據(jù)庫中。[0269]優(yōu)選地，分析多份樣品并將結(jié)果傳輸至基站用于通過計算機分析。
[0270]優(yōu)選地，評估樣品內(nèi)部一種或多種微生物隨時間推移的生長速率以計數(shù)在所述位置處檢測到的一種或多種微生物的數(shù)目。
[0271]優(yōu)選地，該計算機從每份樣品的樣品數(shù)據(jù)和位置與日期時戳分析微生物空間種群的出現(xiàn)或擴散或衰落。
[0272]優(yōu)選地，生長培養(yǎng)基含有乳糖和生長輔助劑。
[0273]仍在另外一個方面，本發(fā)明提供一種從其中浸沒了可能含有微生物的樣品的生長培養(yǎng)基的顏色變化檢測并計數(shù)微生物，記錄這些微生物在已知位置計數(shù)，從這種計數(shù)結(jié)果追蹤微生物的空間種群出現(xiàn)和擴散或衰落的方法，所述方法特征在于生長培養(yǎng)基最初密封于樣品沉積在其中的容器內(nèi)部、在于將生長培養(yǎng)基釋放至樣品中、在于至少隨時間光學(xué)地監(jiān)測生長培養(yǎng)基的透明性和在于報告取決于樣品內(nèi)部有機體消逝的生長速率的至少一種微生物的計數(shù)結(jié)果用于在遠程位置進行記錄。
[0274]優(yōu)選地，對至少一種色頻帶監(jiān)測透明性。
[0275]優(yōu)選地，對若干色頻帶分別監(jiān)測透明性。
[0276]優(yōu)選地除透明性之外還監(jiān)測濁度。
[0277]優(yōu)選地，這種消逝的生長速率針對不同微生物的消逝生長速率匹配以確定最接近的匹配。
[0278]優(yōu)選地，通過以下方式進行比較:用時間歸一化樣品透明性的記錄并將歸一化的記錄與相同物理條件下相同生長培養(yǎng)基中的已知微生物的那些記錄進行比較。
[0279]優(yōu)選地，如果不存在針對任一種微生物的匹配，則將消逝的生長速率針對該份樣品內(nèi)部的多種微生物進行匹配。
[0280]優(yōu)選地，密封于容器中的生長培養(yǎng)基對具體微生物進行優(yōu)化。
[0281 ] 優(yōu)選地，該生長培養(yǎng)基對大腸桿菌進行優(yōu)化。
[0282]優(yōu)選地，該生長培養(yǎng)基含有乳糖、酪胨、似(:1、1((:1工&(:12和1%(:12作為生長輔助劑。
[0283]優(yōu)選地，酪胨以體積計0.1%和1%之間的濃度存在。
[0284]優(yōu)選地，乳糖以體積計0.5%和10%之間的濃度存在。
[0285]優(yōu)選地，生長培養(yǎng)基含有膽鹽作為其他非特異性微生物的抑制劑。
[0286]優(yōu)選地，生長培養(yǎng)基含有氧化還原染料指示劑。
[0287]在另一個方面，本發(fā)明涉及一種微生物計數(shù)器，它包括:
[0288]容器，其包含以隔離方式密封于該容器內(nèi)部的用于至少一種微生物的生長培養(yǎng)基
[0289]允許插入可能含有微生物的樣品的可關(guān)閉容器開口
[0290]允許釋放密封的生長培養(yǎng)基至容器內(nèi)部的樣品中的釋放結(jié)構(gòu)
[0291]用于該容器的培養(yǎng)箱，所述培養(yǎng)箱維持該容器和內(nèi)容物處于希望的溫度
[0292]該培養(yǎng)箱包括光源和與監(jiān)視器連接的至少一個光傳感器，所述監(jiān)視器至少連續(xù)測量容器內(nèi)部樣品和生長培養(yǎng)基的透明性
[0293]至少記錄樣品和生長培養(yǎng)基隨時間的透明性的培養(yǎng)箱記錄儀
[0294]培養(yǎng)箱透明性匹配比較器，所述比較器將樣品和生長培養(yǎng)基的透明性隨時間的變化與這類可能變化的數(shù)據(jù)庫比較并且抽取最可能的匹配
[0295]向遠處位置報告最可能匹配的培養(yǎng)箱報告器。[0296]優(yōu)選地，該容器還包括密封的殺生物劑，所述殺生物劑可釋放至樣品和生長培養(yǎng)基內(nèi)。
[0297]優(yōu)選地，手工實現(xiàn)釋放。
[0298]優(yōu)選地，樣品透明性由穿過該容器的光來測量。
[0299]優(yōu)選地,光源于培養(yǎng)箱內(nèi)并且由培養(yǎng)箱中的光傳感器檢測到。
[0300]優(yōu)選地，測量樣品透明性并將其對單一光色進行比較。
[0301]優(yōu)選地，測量樣品透明性并將其對多種光色進行比較。
[0302]優(yōu)選地，額外測量并比較樣品濁度。
[0303]優(yōu)選地,容器可以含有用于選擇性生長單一微生物屬或物種的生長培養(yǎng)基。
[0304]優(yōu)選地，容器可以含有用于選擇性抑制一個或多個微生物屬或物種生長的生長培養(yǎng)基。
[0305]優(yōu)選地，容器生長培養(yǎng)基在靶向特異性微生物的全部容器之間是標準的。
[0306]優(yōu)選地，培養(yǎng)箱報告器可以含有報告可能匹配的無線電發(fā)射器。
[0307]優(yōu)選地，培養(yǎng)箱無線電發(fā)射器是移動電話。
[0308]優(yōu)選地，就至少一份樣品生長周期的電源而言，該培養(yǎng)箱是便攜和自持式的。
[0309]優(yōu)選地，該容器在與培養(yǎng)箱光源相鄰和相對的至少那些區(qū)域內(nèi)是透明的。
[0310]優(yōu)選地，該容器額外地在水平垂直于培養(yǎng)箱光源的那些區(qū)域內(nèi)是透明的。
[0311 ] 優(yōu)選地，培養(yǎng)箱包括允許自我鑒定該單元位置的GPS接收器。
[0312]在本說明書中，我們已經(jīng)提及“位置檢測系統(tǒng)”或“位置檢測工具”。在目前實現(xiàn)這種檢測的最實用方式是使用GPS芯片(一種芯片組，其訪問全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)以便基于來自衛(wèi)星的三角測量提供位置的坐標)。這種芯片可以是接至微處理器的現(xiàn)貨GPS接收器，或它可以是形成該微處理器的部分的芯片組。
[0313]可替代地，可以使用其他位置檢測系統(tǒng)。例如，該便攜式培養(yǎng)箱可以包括顯示器和一組儲存的地圖，并且它可以允許操作員依照培養(yǎng)箱中存儲的地圖手工切入該位置，或該培養(yǎng)箱可以包括具體采樣地點的坐標，所述采樣地點已經(jīng)預(yù)定并且已經(jīng)在該地圖上鑒定或以一些其他方式鑒定，這樣使得操作員然后可以從這個具體預(yù)定義位置取得樣品并且通過適合地參考樣品位置的樣品編號鑒定該樣品。
[0314]優(yōu)選地，培養(yǎng)箱允許輸入所希望的地理參照位置。
[0315]優(yōu)選地，這種地理參照位置可以遠程輸入。
[0316]在另外一個實施例中，本發(fā)明涉及通過以下方式累加并顯示在一個自然區(qū)域內(nèi)部分析特定微生物的結(jié)果的方法:在該區(qū)域內(nèi)部提供多個微生物分析單元，在微生物分析單元中培養(yǎng)來自該自然區(qū)域內(nèi)部已知位置的樣品，遠離該自然區(qū)域提供能夠從分析單元接收結(jié)果的中央位置，在該中央位置從遠程分析單元接收分析結(jié)果和分析樣品的位置，基于微生物計數(shù)對比時間在自然區(qū)域的地圖上顯示結(jié)果，從時間/計數(shù)逆轉(zhuǎn)鑒定該區(qū)域的一個亞區(qū)域作為微生物增加的假定來源，至少將分析單元再放置于所鑒定的亞區(qū)域內(nèi)部的多個位置并且重復(fù)該方法直至證實假定來源。
[0317]優(yōu)選地，遠程分析單元是如上文所提及的單元。
[0318]優(yōu)選地，鑒定亞區(qū)域的步驟包括影響特定微生物轉(zhuǎn)移和增殖的自然因素作為輸入。[0319]優(yōu)選地，假定來源的鑒定可以包括以下步驟:向遠程分析單元提供所選擇的遠程分析單元的新位置。
[0320]優(yōu)選地，每個遠程分析單元包括GPS位置鑒定裝置和鑒定通向新位置的途徑的音頻和視頻輸出。
[0321]優(yōu)選地，從該分析單元接收的結(jié)果包括樣品收集時間。
[0322]優(yōu)選地，隨時間推移從相同位置收集多份樣品，并且該方法包括比較在不同時間來自相同位置的信息以測量在特定位置出現(xiàn)隨時間的變化。
[0323]優(yōu)選地，這比較揭示細菌在多個位置在指定地區(qū)內(nèi)隨時間推移的出現(xiàn)。
[0324]優(yōu)選地，將生長趨勢以空間和時間為單位繪制在地圖上。
[0325]優(yōu)選地，生長趨勢包括預(yù)測種群的輸出。
[0326]在另一個方面，本發(fā)明提供一種通過以下方式追蹤細菌出現(xiàn)的方法:
[0327]a)在相關(guān)地理位置取得樣品并且儲存該地理位置的機讀取身份證明(machinereadable identification)和每份樣品收集的時間，
[0328]b)分析樣品以獲得關(guān)于樣品中特定細菌的存在、不存在或其出現(xiàn)水平的信息，
[0329]c)以機讀形式傳輸關(guān)于每份樣品和其位置的信息至數(shù)據(jù)庫
[0330]d)比較關(guān)于每個位置處細菌的數(shù)據(jù)庫信息以鑒定某地理區(qū)域內(nèi)的細菌種群。
[0331]優(yōu)選地,每個單元包括能夠存儲樣品收集時GPS坐標的GPS組件。
[0332]優(yōu)選地，設(shè)定每個單元以存儲取得該樣品的人的身份證明。
[0333]優(yōu)選地，每個單元利用標準化的種群生長試驗，其中將樣品分別在每個單元中限定的樣品容器內(nèi)的標準化營養(yǎng)液中生長(其中該單元充當(dāng)培養(yǎng)箱和光記錄裝置以檢測檢驗下的樣品內(nèi)部光透射和反射的變化并且與已知種群的參比樣品進行比較，所述參比樣品的數(shù)據(jù)存儲于每個單元中。
[0334]優(yōu)選地，通過數(shù)據(jù)流的無線電傳送傳輸信息。
[0335]在另外一個實施例中，本發(fā)明在于便攜式分析裝置，所述分析裝置能夠接納含有培養(yǎng)基的至少部分透明的培養(yǎng)容器并包括:能夠維持培養(yǎng)基處于指定溫度的培養(yǎng)基溫度控制器；光透射率測量手段，所述測量手段能夠測量培養(yǎng)容器和培養(yǎng)基的光透射率并檢測指示培養(yǎng)物中至少一種微生物生長的透射率變化；數(shù)據(jù)記錄器，所述記錄器存儲代表檢測到的變化的數(shù)據(jù)；傳輸記錄器數(shù)據(jù)至遠程位置的發(fā)射器；和電源，所述電源能夠?qū)υ撗b置供電至其中存在顯著水平的待檢測微生物的所希望的培養(yǎng)終點或持續(xù)這樣的時間，所述時間超過為達到其中微生物不存在的水平所需要的時間。
[0336]優(yōu)選地，該便攜式分析裝置包括位置檢測系統(tǒng)。
[0337]優(yōu)選地，該位置檢測系統(tǒng)是全球定位系統(tǒng)接收器。
[0338]優(yōu)選地，傳輸記錄器數(shù)據(jù)的發(fā)射器是GPRS、CDMA或其他移動電話協(xié)議傳輸。
[0339]優(yōu)選地，在穿過培養(yǎng)基的至少兩條途徑范圍內(nèi)測量光透射率。
[0340]優(yōu)選地，還測量培養(yǎng)基的反射。
[0341 ] 優(yōu)選地，便攜式分析裝置具有可拆卸電池組。
[0342]優(yōu)選地，培養(yǎng)容器含于絕緣環(huán)境下的該裝置內(nèi)部。
[0343]優(yōu)選地，培養(yǎng)容器可以在該環(huán)境下加熱或冷卻。
[0344]在一個替代實施例中，本發(fā)明在于一種在便攜式分析裝置中培養(yǎng)微生物的方法，所述方法包括將樣品、培養(yǎng)基和微生物生長指示劑置入至少部分透明的培養(yǎng)容器中，將該容器置入能夠維持該容器處于基本上恒定溫度的便攜式裝置中，在至少一個光波長測量培養(yǎng)基的光透射率，從透射率的變化中檢測希望檢測的微生物的存在或不存在，儲存關(guān)于該微生物存在或不存的信息，向遠端點報告存儲的信息并且從內(nèi)部電源向便攜式分析裝置供電，所述內(nèi)部電源能夠?qū)υ撗b置供電至微生物檢測終點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0345]圖1是環(huán)境中多種微生物測量站設(shè)置的簡圖；
[0346]圖2是更大地區(qū)和檢測初始有機體種群的簡圖；
[0347]圖3是與圖2相同的地區(qū)的簡圖，該顯示與參考圖2描述的檢測相對應(yīng)，布置額外的測量站或采樣站；
[0348]圖4是便攜式分析裝置的孵育和分析模塊的頂部的總體透視圖；
[0349]圖5是圖4的頂部的俯視圖，孵育室蓋移除；
[0350]圖6是攜式分析裝置的供電和通訊模塊的透視圖；
[0351]圖7是供電和通訊模塊的上透視圖，罩取下；
[0352]圖8是供電和通訊模塊的底視圖，罩取下；
[0353]圖9是裝配的模塊的正視圖，罩取下；
[0354]圖10是裝配的模塊的左側(cè)視圖，罩取下；
[0355]圖11是孵育模塊的內(nèi)在部分的放大視圖；
[0356]圖12是一個分析過程的流程圖；
[0357]圖13是多種不同生物的生長曲線的圖；
[0358]圖14是來自多個樣品平板的許多生長曲線；
[0359]圖15是在單一光頻率處匹配單種或多種有機體的生長曲線的過程的流程圖；
[0360]圖16是在透射光所致的多色時單種有機體的生長曲線；
[0361]圖17是在反射光所致的多色時第二單種有機體的生長曲線；
[0362]圖18是圖16和圖17的一些曲線的微分；
[0363]圖19是通過利用生長曲線拐點檢測有機體的流程圖；
[0364]圖20是根據(jù)本發(fā)明形成的容器的一個實施例的前正視圖，所示的容器被包在保護罩內(nèi)并且在混合之前；
[0365]圖21是圖20的容器的放大剖視圖,截面切口(cross-sectional cut)穿過容器的中線垂直取得并且為清晰起見在移走保護罩的情況下顯示；
[0366]圖22是圖20容器的裝配的剖視圖；
[0367]圖23是在樣品收集件已經(jīng)從容器移走后顯示的用來收集樣品并返回該容器的圖22容器的前正視圖；
[0368]圖24是在第一屏障已經(jīng)受損，從而允許液體與試劑添加物和樣品混合后顯示的圖22容器的前正視圖；
[0369]圖25是在檢驗設(shè)備中檢驗容器內(nèi)容物期間顯示的圖22容器的前正視圖；并且
[0370]圖26是在第二屏障已經(jīng)受損，從而允許預(yù)防性添加物與容器內(nèi)容物混合后顯示的圖22容器的前正視圖；[0371]圖27顯示包括易腐敗食品原料供應(yīng)鏈中主要污染點的簡圖；
[0372]圖28顯示從環(huán)境檢驗結(jié)果的變化預(yù)測威脅的過程的流程圖。
[0373]本發(fā)明的所示實施例總體上涉及在輔助使用者收集和/或檢驗樣品時使用的樣品檢驗各器。
【具體實施方式】
[0374]現(xiàn)在參考圖1，該圖顯示從河流105、106輸入并通過河口 102與海濱103連接的河口湖101。草地107和樹104均包圍它們。便攜式分析單元108至117遍及該區(qū)域定位。當(dāng)要求測量特定微生物的當(dāng)前計數(shù)時，這些單元使得來自局部環(huán)境的樣品和容器內(nèi)的培養(yǎng)基輔助劑一起置于它們之中。這些單元將樣品培養(yǎng)至其中完成所希望的微生物生長的測量亦或未發(fā)現(xiàn)生長的點，并且它們?nèi)缓笙蜻h程中央位置報告生長曲線，典型地通過嵌入式移動電話模塊報告。
[0375]這些單元可以再裝填并定期(例如每周)讀取，并且因此可以隨時間推移提供微生物數(shù)目的量值。
[0376]讀取將隨時間、溫度等波動，但是可以例如見到靶微生物的持續(xù)來源源自位點112。
[0377]將來自分析單元的讀數(shù)輸入數(shù)據(jù)庫，典型地在遠程中央位置，并且然后可以與環(huán)境因素相關(guān)以允許靶微生物來源預(yù)的確定和它持續(xù)擴大或收縮的預(yù)測。因此，在所示的實例中，該河流下游的水流應(yīng)當(dāng)被認為是先前、當(dāng)前和預(yù)期降水的函數(shù)，河口湖中和離開河口湖的潮汐流量是已知的，沿岸的水流是已知的并且追蹤每日風(fēng)向，歷史(預(yù)期)風(fēng)向是已知的，追蹤每日溫度，歷史(預(yù)期)溫度是已知的，預(yù)報溫度、風(fēng)和降水是已知的。在所選擇位置處的初始作圖僅提供微生物來源的暫時鑒定，并且為了鑒定具體微生物的精確來源，以接收的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的反向預(yù)測可以用來指示主區(qū)域內(nèi)部的亞區(qū)域，其中應(yīng)當(dāng)將分析單元移動至所示亞區(qū)域用于更好地分辨來源。
[0378]圖2和3是顯示新西蘭奧克蘭懷特瑪塔港的部分的真實地圖。全部地名是真實地名以輔助解釋本發(fā)明。
[0379]圖2顯示更簡單地隔離污染性微生物的來源，該來源首次在示為201的傳教士灣處檢測到，該海灣是流行的浴場并且受來自懷特瑪塔港的河口集水區(qū)的落潮沖刷。建立其他監(jiān)測點202 (Pipemea (派普馬))和203 (Bastion(巴斯申)點)作為原始總區(qū)域內(nèi)部的亞區(qū)域并且在那里也檢測到有機體。
[0380]圖3顯示該來源的另外連續(xù)追蹤,如顯示在Hobson Point (霍布森點)碼頭(301)處的污染、在海岸路點(Shore Road point) (302)和Orakei (奧拉基)車站淺灘(303)處的一些污染，但是在懷阿塔魯溪(Waitarua Creek)排水口(304)處污染更多。通過持續(xù)再確定疑似區(qū)域沿河流向上后續(xù)采樣，將來源隔離至懷阿塔魯路向河流的通入點。
[0381]正常地，這類定位是一個緩慢過程，因為獲得樣品培養(yǎng)結(jié)果典型地耗時約14小時。使用新西蘭專利539210的設(shè)備，結(jié)果可以在2小時內(nèi)獲得，大幅度減少為定位微生物行進所耗費的時間并且允許培養(yǎng)一份樣品，同時將培養(yǎng)該樣品的設(shè)備移至將取得下一份樣品的位置。
[0382]為最佳利用這種快速分析，每個單元具有內(nèi)建的GPS單元。這具有兩個優(yōu)點。首先，可以將每個單元的位置的精確地理參考自動告知遠程中央位置，并且其次，每種裝置可以從中央位置就其下一個優(yōu)選的位置進行遠程編程。重置功能允許顯示器運行典型的GPS路徑方向視頻顯示輔以音頻伴奏，以允許將遠程單元搬運者導(dǎo)引至下一個位置。
[0383]現(xiàn)在參考圖4，該圖顯示孵育模塊400，所述孵育模塊包括耐候罩401、顯示任何分析的當(dāng)前狀態(tài)的LCD可視板402、觸敏鍵區(qū)403和圖5中更好地可見的用于孵育室的蓋404。蓋404具有與模塊本體頂部上的位置與轉(zhuǎn)動擋塊406相互嚙合的凹陷405和與孵育室周界周圍的插槽408相互嚙合的小塊407。盡管顯示觸敏鍵區(qū)，但是耐候罩也可以同等地具有可移動部分，從而可觸及對一些使用者而言可能為優(yōu)選的下折式鍵盤。
[0384]可以將蓋404降低就位并通過轉(zhuǎn)動固定以隨孵育室頂部一起形成耐候密封，所述孵育室頂部將含有標準化的透明容器，所述透明容器具有含有來自環(huán)境的樣品的標準化分析物?？梢栽谠撋w上方放置一個罩(未顯示)以提供額外的天氣防護作用。
[0385]在模塊的基板412上是向孵育模塊供給電力和輸出連接的連接器409和帶有釋放清洗器411的定位和鎖定凸起410，所述釋放清洗器與供電和通訊模塊緊密配合。
[0386]圖5顯示孵育模塊的俯視圖，移除蓋以顯示可拆溢流桶501，所述可拆溢流桶在圖12中更好地可見，具有培養(yǎng)基容器可以坐落于其上的接合點502和允許空氣經(jīng)溢流桶循環(huán)并且還為微生物檢測光學(xué)提供小口的插槽503。這些小口不延伸至桶底部，這樣使得在不污染該模塊剩余部分的情況下，捕獲來自培養(yǎng)基容器的溢流。
[0387]圖6顯示供電和通訊模塊600的外觀，所述模塊是從培養(yǎng)箱的剩余部分可拆下的并且具有耐候罩601、與培養(yǎng)箱模塊的連接器409緊密配合的連接器602、頂板604、在頂板604中與孵育模塊上的凸起410緊密配合的定位孔603和通過按鈕605致動的用于釋放板606的釋放機構(gòu)(圖7)。
[0388]圖7顯示相同模塊，蓋601和頂板604移除以顯示電池701、模塊化GPS接收器、數(shù)據(jù)記錄器和可以利用集成移動電話單元與遠端點通訊的通訊單元702和安裝有電池和連接器602的連接器面板703。夾在連接器面板703和釋放板606之間的是用于培養(yǎng)箱模塊的停留與釋放機構(gòu)，它由使滑動板606抵住凸起410偏斜以捕獲釋放清洗器411的彈簧定位板704和彈簧706組成。壓下按鈕605允許孵育模塊從供電和通訊模塊釋放。
[0389]圖8顯示其中電池701包圍中央配合孔603的供電和通訊模塊的基本視圖。
[0390]圖9和圖10分別顯示在罩被移走情況下兩個配合模塊的前視圖和側(cè)視圖。值得注意的是加熱器單元901和902，它們穿過塑料機匣907塑料安裝至內(nèi)部鋁管501。還顯示兩塊電路板903、904。這些電路板分別安裝有光源和傳感器，它們與機匣907中的孔和包圍中央腔的鋁管中的間隙協(xié)作，這樣使得光可以是傳輸至樣品中并穿過樣品，其中所述樣品在中央腔內(nèi)的基本上透明的容器中培養(yǎng)。
[0391]圖10的側(cè)視圖顯示前電路板和后電路板905和1006，這些電路板攜帶光傳感器、904和主處理電路，所述光傳感器用于檢測來自側(cè)電路板904上光源LED的光的散射，所述主處理電路用于在不同波長檢測光遮蔽和散射的趨勢并使散射匹配于一種或多種有機體。
[0392]LED光源可以在不同光波長(例如白、紅、綠、黃和紅外波長)運行。每種傳感器可以被過濾以僅響應(yīng)于受限的波段。
[0393]帶形電纜1002互連這些電路板，包括攜帶觸敏鍵盤和IXD顯示器102的電路板。
[0394]圖11顯示核芯組件的放大視圖，溢流桶501具有接合點502和插槽503以允許光從LED通過抵達傳感器。該桶含于鋁管1101內(nèi)部，所述鋁管具有孔1102、1103，以便光從光源抵達傳感器。加熱器901附接至座1104以提供遍及鋁管1101的熱分布。管1101起到維持均勻溫度遍及中央腔的作用，而機匣907起到使該腔與環(huán)境隔絕的作用。
[0395]盡管該實例顯示加熱器，然而同等可能的是在環(huán)境溫度預(yù)期超過所需要孵育溫度的情況下，還提供拍爾帖效應(yīng)(Peltier effect)冷卻裝置。
[0396]圖12顯示在分析或計數(shù)樣品時所遵循的過程。一旦樣品就位并且分析以步驟1201啟動，則使用嵌入式移動電話模塊1203和從1204處的GPS模塊獲得的位置在202處進行初始位置報告。
[0397]GPS不需要在全部時間開啟并且正常情況下將僅在分析開始和結(jié)束時開啟，以便為最終報告提供初始位置和證實位置，然而它可以按常規(guī)間隔時間打開，這樣使得模塊的所希望的位置的任何變化可以從中央位置遠程下載并且用來提示孵育模塊的位置中的轉(zhuǎn)移。
[0398]位置報告的結(jié)果在1205處取得并存儲在1206，正常情況下使用閃存RAM (隨機存取存儲器)以保留數(shù)據(jù)。在步驟1205處還打開照明用LED并且在要求的波長取得樣品透射率或透明性和反射率的讀數(shù)。在1207處，確定樣品是否已經(jīng)達到終點并且鑒定原始樣品中存在的微生物的水平。如果這樣，則最終結(jié)果存儲在1208，在1211處經(jīng)由來自模塊1203的遠程通訊報告并然后整個裝置在1212關(guān)閉。
[0399]如果未檢測到終點，在1209處檢查以便確定在其范圍內(nèi)可能預(yù)期某種結(jié)果的最長可能時間是否失效，并且如果是這樣，則將空結(jié)果(nil result)存儲于1210處并且再次存儲最終報告，并且發(fā)生關(guān)閉。
[0400]在這些檢查后，檢查樣品室中的溫度并且如果在1213處，發(fā)現(xiàn)溫度太低，則在1216處開啟加熱器601、602。類似地，如果在1214處發(fā)現(xiàn)溫度太高，則在1215關(guān)閉加熱器，并且然后重復(fù)測量循環(huán)，典型地以大致一分鐘的間隔時間重復(fù)以保留電力。
[0401]在使用中，將樣品置于透明樣品容器中并且將含有微生物敏感指示組分的培養(yǎng)基是添加至樣品并攪拌。典型地在培養(yǎng)基達到足夠水平的靶微生物濃度時，指示組分改變顏色。這種組分是刃天青，但是其他組分是熟知的。
[0402]隨后將樣品置于孵育和供電/通訊模塊組件中，并且鍵盤和IXD顯示器用來選擇需要的時間/溫度程序，所述程序?qū)Υ龣z測的微生物是特異的。鍵盤隨后用來啟動分析，此時如果需要，可以摒棄該單元。該單元經(jīng)編程以經(jīng)由無線電或移動電話鏈路報告，給出如通過GPS取回那樣給出其位置和其當(dāng)前環(huán)境。這種信息可以自動輸入遠程數(shù)據(jù)庫以允許未來驗證該單元。
[0403]在透明性、光透射率或濁度作為生長速率消逝的指示方面，來自培養(yǎng)基內(nèi)部微生物的持續(xù)發(fā)育或其他方面的數(shù)據(jù)被記錄至合并數(shù)據(jù)記錄器并且兩類事件之一最終發(fā)生?；蛘邔⒉淮嬖谏L培養(yǎng)基指示劑的可察覺變化，這表明微生物不存在于樣品中，或?qū)⒋嬖跇悠奉伾⑼干渎驶蚍瓷渎实淖兓@可以解讀作存在一種或多種微生物的量值。當(dāng)變化達到所希望的終點時，分析單元告知通訊模塊，所述通訊模塊將發(fā)送記錄器數(shù)據(jù)和它正在關(guān)閉進入睡眠模式的指示。在后一種情況下，如果需要，對嵌入式移動電話號碼的移動電話呼叫將允許喚醒并遠程控制該單元。
[0404]因為光波段傳感方法比確定特定類型微生物存在的任何其他已知方法更早給出結(jié)果，所以可行的是，遠離任何電源提供電池供電的裝置，所述電源由相對不熟練的人員可用，因為要求的全部事情是應(yīng)當(dāng)將樣品正確裝入該裝置中并且該裝置應(yīng)當(dāng)正確初始化。
[0405]盡管顯示的形式不是防水的，然而可能例如提供具由太陽能電池為電池充電的自由漂浮形式，它將自動吸入一部分該自由漂浮形式在其中漂浮的介質(zhì)至培養(yǎng)基中，孵育該介質(zhì)到期并且然后在其位置上載入培養(yǎng)物時提供結(jié)果，這樣使得在水流或潮汐驅(qū)動的位置提供對感興趣的微生物的繼續(xù)記錄。對于持續(xù)結(jié)果，每份完成的樣品和培養(yǎng)試驗可以通過以下來終結(jié):將殺生物劑投入培養(yǎng)基、從培養(yǎng)室沖洗出該培養(yǎng)基、用水沖洗清潔該室并且然后在該室內(nèi)安置更多培養(yǎng)基并裝入樣品。
[0406]盡管所示形式的裝置相對大，因為它意在說明手工容易操作的樣品容器，但是使樣品、樣品支架和孵育裝置微型化，例如通過使用納米蝕刻能力微型化是可行的。這轉(zhuǎn)而導(dǎo)致縮減所需要的電池的尺寸，因為必須加熱或冷卻更小體積，從而導(dǎo)致總裝置尺寸的明顯縮減。
[0407]圖13顯示測量不同微生物在樣品容器內(nèi)部的液體培養(yǎng)基中的生長曲線。典型地，培養(yǎng)基含有刃天青作為指示劑并且在37°C溫度孵育。通過孵育模塊以5分鐘間隔測量從穿越培養(yǎng)基的直接路徑反射的光和/或培養(yǎng)基的顏色透射率，并且將吸收或顏色作圖直至變化似乎有限。如圖13中所示，這種情況是在215個5分鐘循環(huán)或約18小時后。用于所示曲線的具體光帶寬是白光，并且有效地是下述光的量的量度，其中以相對于穿過培養(yǎng)基的光路的一個角度檢測到所述光。這種因來自培養(yǎng)基中顆粒的反射而分散，所述顆?？梢灾辽俨糠值厥钦跈z測的有機體。
[0408]該圖顯示多種有機體(例如大腸桿菌菌株0111、0117、2091、2250)和其他微生物(例如阪崎腸桿菌)的疊加生長曲線和對照曲線，例如不添加微生物的培養(yǎng)基，如“WC培養(yǎng)基”的對照曲線。應(yīng)當(dāng)指出，盡管這些生物中許多在所示曲線中使用的具體生長培養(yǎng)基或輔助劑中或在所用光的具體頻率全部亦或大多不以可檢測方式反應(yīng)，但是其他生物提供了非常特異的生長曲線。
[0409]在圖13中，培養(yǎng)基(WC培養(yǎng)基)的生長曲線單獨作為總體緩慢往上趨向的線顯示，所述曲線在37°C約16小時后達到峰值并然后隨著溶液老化而緩慢下降。光學(xué)測量過程的變動在測量過程中產(chǎn)生某個量的“噪聲”。
[0410]大腸桿菌從下述時間起產(chǎn)生培養(yǎng)基顏色的快速變化，所述時間依賴于培養(yǎng)基中有機體的初始計數(shù)，但是在顯示的實例中是約4小時以后。培養(yǎng)基然后緩慢澄清直至它在14小時標記后穩(wěn)定。不同大腸桿菌顯示非常相似的曲線，大腸桿菌2091，例如，起初顯示相似的曲線，但是在初始生長驟增后展示培養(yǎng)基顏色的穩(wěn)定性平臺期，之后再次繼續(xù)濁度的常規(guī)變化。大腸桿菌0111還顯示稍晚開始，但是在此，初始緩慢變化后是一個更快速變化的時期，之后緩慢衰落。相反，阪崎腸桿菌顯示接近于大腸桿菌的初始梯度，之后顯示明顯向上的梯度并且然后顯示最終向下的曲線。
[0411]眾多微生物在所示的培養(yǎng)基中和所示光頻帶中不顯示具體反應(yīng)，但是這些微生物在其他培養(yǎng)基中、在其他溫度和在不同的光頻帶顯示不同的生長模式。差異是足夠，可以說存在將允許幾乎區(qū)分任何微生物與任何其他微生物的一些培養(yǎng)基、溫度和光頻帶。
[0412]圖14顯示如從一臺70小室板讀數(shù)儀累加的生長曲線，將所述生長曲線以5分鐘間隔取得并壓縮，這樣使得將生長曲線(例如圖1中那些生長曲線之一)壓縮入單個小室。這些曲線顯示下述培養(yǎng)基的實例，所述培養(yǎng)基已經(jīng)稀釋到其中單個平板小室可能含有或可能不含有單種有機體并且非常不可能含有多于兩種有機體的點。可以將每條生長曲線解析為已知有機體的一條、兩條或更多條其他曲線的組合?？梢砸姷酱蟛糠中∈也缓杏袡C體，但是在1401處顯示出三個小室，所述小室含有提供可鑒定生長曲線的一種類型的有機體，如借助穿過該小室的透射所鑒定。其他兩個小室1402顯示不同的生長模式并且仍含有另一種有機體，并且三個小室1403含有仍另一種生長模式。后一種模式可以歸因于不同的有機體，但是更可能代表這樣的小室，其中定位小室1402中所示的兩個臨時黏附的有機體類型。多種有機體提供更快的生長曲線，不過曲線的形狀仍輕易地可識別。可以見到，提供混合有機體的大量量值的任何嘗試必須與下述生長曲線競爭，所述生長曲線將在針對培養(yǎng)基每種類型有機體的數(shù)目的依賴性方面不同。
[0413]為了將該生長曲線與取自已知有機體的那些進行比較，首先正規(guī)化該曲線的起點，即檢測任何生長曲線開始的起點，因為這個起點可能隨起初存在的有機體的個數(shù)變動。新曲線然后沿水平軸(時間)為最佳擬合定標(假定溫度或有機體個數(shù)可以已經(jīng)不同)并且隨后在垂直軸(量)上為最佳擬合定標(假定生長培養(yǎng)基可以不是相同的)。這個過程可以是遞歸的并且將提供所比較生長曲線的本體和終點的匹配程度的量值作為最終結(jié)果。全部可獲得的生長曲線針對新生長曲線進行匹配以便最佳擬合并且記錄擬合的緊密程度。
[0414]如果僅單種有機體存在，則可能針對至少一條存儲的生長曲線獲得非常接近的匹配，然而，如果多于一種有機體存在于樣品中并且在培養(yǎng)基中生長，該匹配將不是接近的并且發(fā)生第二步驟。
[0415]針對當(dāng)前曲線取得最接近匹配，將已知有機體的第二生長曲線與第一曲線合并以提供合并的生長曲線。再次，來自第二步驟的曲線在時標上和在量標上定標以便最佳擬合，并且從存儲的生長曲線中進行多重比較以確定總體最佳擬合。如果這種擬合沒有處于可接受擬合范圍內(nèi)(正常情況下保留作為當(dāng)前區(qū)域和匹配曲線的差異)，則可以用下一個最可能的擬合重復(fù)該過程。
[0416]最終，在所要求的標準內(nèi)部找到一個亦或多個匹配，并且提供在可接受參數(shù)范圍內(nèi)的最佳匹配的報告，同時指出哪個是最佳并因此最可能的，或否則無效報告將發(fā)布，并且可能要求由產(chǎn)生圖14的稀釋過程所致的匹配。在該過程成功的情況下，進行的計算將顯示找到的有機體并且還顯示培養(yǎng)基中最初的有機體濃度。
[0417]比較過程可以在計算機上或者借助GUI界面和使用者輔助標定或完全在軟件控制下進行，優(yōu)選地按照確定最佳匹配的已知方式使用“模糊匹配”算法。
[0418]在一些情況下，生長曲線的初始斜率可以單純足以允許分類。盡管在培養(yǎng)基中可能存在多種有機體，但僅需要鑒定它們當(dāng)中一種的情況下，這特別是如此。因而，可以早期區(qū)分相對明顯的大腸桿菌初始生長曲線并且除非必須鑒定培養(yǎng)基中的其他有機體，否則可以容易地提供存在大腸桿菌的指示。
[0419]圖15顯示一種實現(xiàn)這種匹配的方法，其中在1501接受待匹配的新生長曲線，在1502將這條曲線與單一現(xiàn)存的生長曲線進行比較，同時選擇曲線的起點和標度。針對全部現(xiàn)存的生長曲線進行比較。如果在1503檢測到精確匹配，則在1504產(chǎn)生報告，然而如果精確匹配不存在，則通過求取在1505處所見為最佳匹配并且在1506添加其他微生物的單一生長曲線以嘗試實現(xiàn)精確匹配，該過程繼續(xù)。如果嘗試之一在1507產(chǎn)生精確匹配，則在1504產(chǎn)生報，否則畢竟全部可能匹配均已經(jīng)失敗，則具有在1508產(chǎn)生最佳匹配的合格報告。這些匹配由數(shù)學(xué)計算采用線測量亦或面積測量進行，以向曲線指示“最佳擬合”。
[0420]盡管如上文所述的過程采用單一生長曲線，但是可以借助多個不同帶寬的光進行測量，并且匹配過程可以相對于該過程中使用的全部帶寬或相對于它們的組合發(fā)生。因為不同波長的生長曲線可以對于一些微生物而言非常不同，所以可能要求這樣，并且這允許證實或排除它們存在于測量的樣品中。類似地，即便在單一頻帶進行測量，但是可以選擇這個頻帶以最佳地顯示正在優(yōu)選追尋的有機體。
[0421]因為對有機體生長的檢測是光學(xué)方式并且借助透射光亦或反射光，所以需要用于該有機體和培養(yǎng)基或分析物的容器盡可能是一致的，因為顧慮光路扭曲和不同波長的吸收。因此，容器應(yīng)當(dāng)在顧慮的波長是透明的，并且光束穿過的區(qū)域應(yīng)當(dāng)具有一致成型的壁，這些壁在正常使用不可察覺地扭曲。容器應(yīng)當(dāng)包裝，這樣使得光束穿過的區(qū)域不容易在戶外被使用者污染。同時，容器是一次性使用物品，因此成本是一個因素，并且因此使用具有聚乙烯醇涂層以減少氧吸收的聚對苯二甲酸乙二醇酯。替代性選項可以是丙烯酸(苯乙烯-丙烯腈)容器。
[0422]為此目的，圖16顯示刃天青中含有大腸桿菌有機體的一份培養(yǎng)物的透射曲線，而圖17顯示相同培養(yǎng)物的反射比曲線。圖17中還包括針對培養(yǎng)物的散射的量，所述量是從光源散射的光的量度。這可以充當(dāng)培養(yǎng)物濁度的指示劑。
[0423]圖16顯示在紅色頻帶1601、綠色頻帶1602和藍色頻帶1603中的透射光，如對具體培養(yǎng)測量；圖17顯示紅色1701、綠色1702、藍色1703的反射光和散射1704，如相對于光路以90度對相同培養(yǎng)物所測量；圖18顯示組合(藍-紅)/紅光1801的第一微分、這種組合光在1802處的第二微分和散射光1704在1803處的微分。
[0424]可以見到在培養(yǎng)時期開始后360至540分鐘的時間范圍內(nèi)，培養(yǎng)基的濁度和顏色均發(fā)生巨大變化。為了從代表有機體在培養(yǎng)物內(nèi)部生長的這些曲線可重復(fù)地提取可檢測事件，必須檢測唯一鑒定具體有機體的一系列變化。在培養(yǎng)物中，必需將顯示一系列事件的生長模式鑒定為:
[0425]藍色/紅色比的變化(因為這些顏色是刃天青的指示劑顏色)。
[0426]培養(yǎng)物濁度的變化。
[0427]在這些變化內(nèi)部，可以按數(shù)學(xué)方式鑒定某些臨界點，并且尤其是生長曲線的拐點，如通過第一微分和第二微分更清晰顯示是有用的。一組這樣的臨界點借助以下順序是可鑒定的:
[0428](a)((透射藍光-透射紅光)/透射紅光)比率變化(即第一微分)可察覺地為負的點。
[0429](b)此后以上情況下累加變化的第二微分達到可察覺值的點。
[0430](C)此后累加變化的第二微分為負并然后再次可察覺地為正的點。
[0431](d)此后散射變化的3點移動平均值可察覺地為正的點。
[0432](e)如果這些標準滿足，可以確定地鑒定有機體為大腸桿菌并且可以將污染的水平讀取為在時間點(a)處的散射值。
[0433]這等同于:檢測在歸一化的藍色-紅色比較曲線上負斜率的存在，然后在該比較曲線中檢測下一個向上擺動，然后檢測在檢測的第一點后所檢測到的散射上升。如果這些條件滿足，則大腸桿菌存在并在培養(yǎng)物中占優(yōu)勢。
[0434]可以對于其他有機體遵循這種模式，即由指示劑設(shè)定使用的第一顏色集合，由指示劑設(shè)定使用的最終顏色集合、培養(yǎng)物中的初始濁度、培養(yǎng)物中的最終濁度。將存在醒目的色調(diào)變化事件，正常情況下是逐步的，但不必然如此。色調(diào)變化的部分將顯示對于這種有機體而言為恒定模式的變異。除此之外，隨著培養(yǎng)的有機體生長，培養(yǎng)基的濁度將增加，然而這種增加將不以線性速率進行，相反，隨著有機體生長，飽和曲線將顯示出可能是快并可以逆轉(zhuǎn)的變化。目前認為這歸因于有機體內(nèi)其中一些有機體傾向于群集或團聚并因此暫時降低濁度的生長階段。
[0435]圖19顯示使用表述為飽和度/色調(diào)曲線的培養(yǎng)基圖中的拐點檢測有機體類型的方法的流程圖，因為不以一種顏色中紅色、藍色和綠色的量表述，反而可以將一個量值表述為這種顏色的色調(diào)和這種顏色的飽和度的量。
[0436]在圖19中，在1901處提供了用于靶培養(yǎng)物的指示劑顏色的典型起點和終點。接下來，在1902，編碼在具有指示劑的培養(yǎng)物中生長時鑒定具體感興趣的有機體的色調(diào)拐點。類似地，在1903，輸入這些有機體的飽和曲線的拐點，并且這些拐點典型地不重合于色調(diào)的那些拐點。
[0437]在1904處，選擇當(dāng)前生長曲線的第一色調(diào)拐點，并且在1905處，選擇第二色調(diào)拐點。在1906，將這一比較輸入這樣的回路，其中通過以下方式針對每種存儲的有機體的值比較選擇的拐點:在1907從任何匹配選擇下一個色調(diào)拐點亦或在1908選擇下一個飽和拐點并且在1909比較第三個點相對于前兩個點的相對時間差異。如果在1910找到近似的匹配，則在1912將該匹配存儲為可能匹配。如果在1913未完成比較，則所選擇拐點的相對間距與勉強夠用的匹配的已知追蹤拐點在1915進行比較，并且如果存在一個拐點，則將它標記并且繼續(xù)比較直至排除該選擇。對于找到的每種可能匹配，全部拐點的間距與正在檢驗的當(dāng)前培養(yǎng)物在1914進行比較，并且在找到匹配的情況下，在1917返回結(jié)果。如果未找到匹配，則啟動以類似于圖15的方式利用有機體組合的另外一個分類過程(未顯示)以便鑒定含有靶定有機體的混合物的培養(yǎng)物。
[0438]光透射和反射曲線中拐度和拐點的檢測可以進行數(shù)學(xué)定量以允許自動檢測這些曲線上可以充當(dāng)指示一種或多種有機體存在的點。
[0439]相對于總體生長曲線對出現(xiàn)這種情況的時間進行檢測，連同色調(diào)變化的不規(guī)則性，提供了可解決的醒目特征標識。
[0440]生長培養(yǎng)基
[0441]樣品在已經(jīng)標準化并針對已知有機體校準過的培養(yǎng)基中培育。優(yōu)選地，將生長培養(yǎng)基以干燥狀態(tài)保存于PCT/NZ2005/000139中所描述類型的無菌透明塑料容器內(nèi)部的可破裂容器或小袋中。下文描述合適的生長培養(yǎng)基。無論選擇何種生長培養(yǎng)基，它應(yīng)當(dāng)在一系列標準檢驗容器之間是恒定的并且針對已知有機體校準，這樣使得上文所示的圖可以可靠地用來通過將生長模式與預(yù)先校準的圖和機讀數(shù)據(jù)進行比較，確定來自環(huán)境樣品的微生物的身份為了確?？煽繖z測一類有機體，全部參數(shù)(培養(yǎng)基、容器類型、光源、選擇的濾光片或波長、孵育溫度和液體樣品的體積)應(yīng)當(dāng)保持恒定，這一使得唯一變量是樣品中微生物的身份和量。
[0442]應(yīng)當(dāng)指出，可以改變這些生長培養(yǎng)基組成以允許特異生長和檢測不同微生物；本發(fā)明實例涉及檢測大腸型細菌(表1和表2)和葡萄球菌(表3)。
[0443]實例I-大腸型細菌
[0444]一個優(yōu)選的生長培養(yǎng)基組合物含有指示劑(例如刃天青)、非特異性微生物（即不進行檢驗的那些微生物）的抑制劑(例如膽鹽)、蛋白質(zhì)源(例如酪胨-酪蛋白胰酶消化物)、能量源(例如乳糖）和至少一種鹽(例如NaCl)。下文描述這種組合物的實例；表1。此外，已經(jīng)給出該組合物的每種組分的百分比范圍，在所述范圍內(nèi)仍可以按照本發(fā)明進行大腸型檢測。表2中給出適于檢驗大腸型細菌存在(包括大腸桿菌）的另一個生長培養(yǎng)基組合物。
[0445]表1
[0446]
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式微生物檢測設(shè)備，包括： 一個培養(yǎng)箱，其至少部分包圍能夠接納基本上透明的剛性流體容器的容器接收空間，所述容器具有穿過所述容器的至少一條光路， 安裝在培養(yǎng)箱上或其中的能夠傳輸光至所述流體容器中的至少一個光源， 至少一個光傳感器，其安裝在所述培養(yǎng)箱上或其中并且能夠檢測至少一種顏色的光，所述光已經(jīng)從所述至少一個光源穿過至少部分的流體， 在非瞬態(tài)介質(zhì)上存儲的校準信息，所述校準信息關(guān)于在含有鑒定的已知微生物樣品的相似容器中所測量的隨時間推移的光變化， 連接至或安裝在所述培養(yǎng)箱上以提供所述樣品在何處取得的位置數(shù)據(jù)的位置檢測系統(tǒng)， 一個微處理器，能夠控制培養(yǎng)箱和一個或多個光源和一個或多個光傳感器的運行并且比較、分析和存儲結(jié)果以及接收來自位置檢測系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)， 在非瞬態(tài)介質(zhì)上存儲的校準信息，所述校準信息關(guān)于在含有鑒定的已知微生物樣品的相似容器中所測量的隨時間推移的光變化， 具有比較器的微處理器，所述比較器能夠檢測隨時間推移因在所述培養(yǎng)箱中孵育的基本上透明的剛性流體容器中樣品所致的變化，并且將所述變化與存儲的校準信息比較以確定具體微生物的存在或不存在， 存儲比較結(jié)果及來自位置檢測系統(tǒng)的日期和時戳及位置信息的一個數(shù)據(jù)記錄器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的設(shè)備，其中所述培養(yǎng)箱具有發(fā)送結(jié)果至基站的一個發(fā)射器。
3.—種通過下方式從其中浸沒了可能含有微生物的樣品的生長培養(yǎng)基的顏色變化檢測微生物的方法：將來自一個位置的樣品密封于基本上透明的剛性流體容器中，所述流體容器具有穿過容器的至少一條光路；將所述容器置于培養(yǎng)箱中，隨時間推移從安裝在培養(yǎng)箱上或其中的至少一個光源傳輸光至所述流體容器中；通過安裝在培養(yǎng)箱上或其中的至少一個光傳感器檢測至少一種顏色的光，所述光已經(jīng)從至少一個光源穿過至少部分的所述流體；從所述至少一個光傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)至具有比較器的微處理器，所述比較器通過以下方式分析隨時間推移因在培養(yǎng)箱內(nèi)正在孵育的基本上透明的剛性流體容器中樣品所致的光變化以確定至少一種特定微生物的存在或不存在：將檢測到的光變化與存儲的校準信息比較；并且將樣品的比較結(jié)果連同這份樣品的位置信息和日期和時戳存儲于數(shù)據(jù)記錄器中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的方法，其中將結(jié)果傳輸至基站并存儲于數(shù)據(jù)庫中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的方法，其中分析多份樣品并將結(jié)果傳輸至基站用于通過計算機分析。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的方法，其中評估樣品內(nèi)部一種或多種微生物隨時間推移的生長速率以計數(shù)在所述位置處檢測到的一種或多種微生物的數(shù)目。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6中所述的方法，其中所述計算機從每份樣品的樣品數(shù)據(jù)和位置與日期時戳分析微生物空間種群的出現(xiàn)或擴散或下降。
8.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的方法，其中隨時間推移的生長速率針對不同微生物的存儲校準信息匹配以確定最接近的匹配。
9.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的檢測微生物的方法，其中生長培養(yǎng)基對大腸桿菌進行優(yōu)化。
10.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的檢測微生 物的方法，其中生長培養(yǎng)基含有乳糖和生長輔助劑。
【文檔編號】G01N21/00GK103765193SQ201280041284
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月22日
【發(fā)明者】羅斯瑪麗·凱瑟琳·卡梅倫·莎平 申請人:載澤吧檢測有限公司