微生物在線檢測儀是現(xiàn)代生物技術(shù)、微流控技術(shù)及自動化控制深度融合的產(chǎn)物,其核心功能在于實現(xiàn)微生物發(fā)酵、環(huán)境監(jiān)測、食品安全等領(lǐng)域的實時、精準、無損檢測。這類儀器通過集成在線取樣、快速處理、多參數(shù)分析及數(shù)據(jù)反饋系統(tǒng),突破了傳統(tǒng)檢測方法耗時長、操作繁瑣的局限,成為生物制造、公共衛(wèi)生及科研領(lǐng)域的關(guān)鍵工具。
微生物在線檢測儀的核心技術(shù)基于微流控芯片與傳感器陣列的協(xié)同工作。以微生物發(fā)酵在線檢測儀(BODS)為例,其通過微流控管道直接對接發(fā)酵罐,實現(xiàn)取樣、稀釋、混合及檢測的全流程自動化,每次檢測僅需2mL樣本,10-15分鐘即可完成菌濃度、底物濃度及產(chǎn)物濃度的同步分析。該系統(tǒng)采用非侵入式設(shè)計,取樣部件可高溫滅菌,避免交叉污染,同時結(jié)合代謝網(wǎng)絡(luò)分析軟件,可實時解析發(fā)酵過程中的代謝路徑,為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。
微生物在線檢測儀操作前的準備工作需從儀器檢查、環(huán)境準備、耗材處理、樣品采集與處理四個方面系統(tǒng)開展,具體操作步驟如下:
一、儀器檢查與調(diào)試
外觀與部件檢查
檢查儀器外觀是否有損壞、變形,確認泵頭、濾杯、管道等部件安裝牢固,連接緊密無松動。
接通電源后,測試泵的吸力是否足夠,檢查定時器、壓力顯示等功能是否正常,進行空載運行測試,觀察是否有異常噪音或振動。
二、環(huán)境準備
實驗室清潔
擦拭實驗臺面、地面,清除灰塵和雜物,使用75%乙醇或含氯消毒劑進行擦拭消毒。
用紫外線燈照射消毒30分鐘以上,減少環(huán)境中微生物數(shù)量。
環(huán)境條件控制
保持環(huán)境溫度在10℃~30℃,相對濕度≤80%RH,且無水珠凝結(jié)現(xiàn)象。
若使用化學消毒劑,需將儀器置于密封罩內(nèi)或搬出無菌室,避免損壞電子部件或腐蝕金屬部件。
三、耗材準備與處理
濾膜選擇與消毒
根據(jù)樣品特性選擇合適孔徑(如0.45μm或0.22μm)和材質(zhì)的濾膜(如纖維素酯膜、聚四氟乙烯膜)。
將濾膜浸泡于純化水中3~5分鐘,進行火焰滅菌或高壓蒸汽滅菌處理。
培養(yǎng)基與稀釋液準備
按標準配方配制培養(yǎng)基(如營養(yǎng)瓊脂、玫瑰紅鈉瓊脂),高壓蒸汽滅菌后,在規(guī)定溫度和時間內(nèi)使用。
準備無菌生理鹽水、磷酸鹽緩沖液等稀釋液,同樣進行滅菌處理。
其他耗材準備
準備無菌吸管、無菌平皿、鑷子、移液器或注射器等,采用干熱滅菌、濕熱滅菌或紫外線照射等方法滅菌。
四、樣品采集與處理
采樣
按照相關(guān)標準和規(guī)范采集樣品,確保代表性。例如,食品樣品需從不同部位、不同包裝中采集適量樣品。
采樣過程嚴格遵守無菌操作原則,防止污染。
樣品預處理
固體樣品需粉碎、溶解或稀釋;液體樣品可直接過濾或稀釋。
若樣品含不溶性顆?;驊腋∥?,需預先過濾或離心去除,避免堵塞濾膜。
處理后的樣品盡快檢測,防止微生物數(shù)量變化。
