微生物在線檢測儀是現代生物技術、微流控技術及自動化控制深度融合的產物,其核心功能在于實現微生物發(fā)酵、環(huán)境監(jiān)測、食品安全等領域的實時、精準、無損檢測。這類儀器通過集成在線取樣、快速處理、多參數分析及數據反饋系統(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)生及科研領域的關鍵工具。
微生物在線檢測儀的核心技術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、底物濃度及產物濃度的同步分析。該系統(tǒng)采用非侵入式設計,取樣部件可高溫滅菌,避免交叉污染,同時結合代謝網絡分析軟件,可實時解析發(fā)酵過程中的代謝路徑,為工藝優(yōu)化提供數據支撐。
一、環(huán)境與安裝條件確認
安裝位置檢查
確認設備已安裝在平穩(wěn)、堅固的臺面或支架上,避免振動干擾。
周圍應有足夠操作空間,便于維護和耗材更換。
遠離強電磁干擾源(如大功率電機、變頻器)、高溫、高濕及陽光直射區(qū)域。
環(huán)境參數符合要求
檢查環(huán)境溫度、濕度是否在儀器規(guī)定的范圍內(通常為:溫度5~40℃,濕度<80%RH,無冷凝)。
對于需要空調恒溫的實驗室或潔凈區(qū),確保環(huán)境穩(wěn)定。
樣品流路連接
檢查進樣管路、出樣管路是否正確連接,無扭曲、壓扁或泄漏。
若為在線式安裝(如管道旁路),確認取樣點位置合理,能代表主管道水質。
安裝必要的過濾器、減壓閥或流量調節(jié)閥,防止顆粒物堵塞或壓力過高損壞傳感器。
二、電源與網絡連接
電源檢查
確認供電電壓與設備要求一致(通常為AC 220V±10%或DC 24V)。
使用獨立插座,避免與其他大功率設備共用,防止電壓波動。
確保設備良好接地,防止靜電或漏電風險。
通訊連接
連接網線、RS485/Modbus接口或無線模塊,確保與上位機、SCADA系統(tǒng)或云平臺通信正常。
測試數據上傳功能,確認遠程監(jiān)控可實現。
三、試劑與耗材準備
檢查試劑有效性
確認所用試劑(如熒光染料、裂解液、緩沖液、ATP提取液等)在有效期內,未出現渾濁、沉淀或變色。
部分試劑需冷藏保存(如2~8℃),使用前應提前取出平衡至室溫(除非說明書允許低溫運行)。
安裝或更換耗材
更換新的反應池、流通池、濾膜、采樣泵管等易損件(根據使用頻率和廠家建議周期)。
確保所有密封圈、O型圈完好無損,安裝到位,防止泄漏。
試劑裝載
按照操作手冊要求,將各試劑瓶正確連接到儀器的多通道泵或注射器系統(tǒng)。
排除管路中的氣泡,確保液體流動順暢。
四、系統(tǒng)啟動與自檢
開機順序
先開啟外部輔助設備(如采樣泵、恒溫裝置),再開啟主機電源。
觀察電源指示燈是否正常點亮。
系統(tǒng)自檢
儀器啟動后會自動進行系統(tǒng)診斷,包括:
光學系統(tǒng)(光源、光電倍增管/PMT、濾光片)狀態(tài)
流路壓力與泵運行狀態(tài)
溫控系統(tǒng)(如培養(yǎng)單元、反應室)
電氣與通訊模塊
等待自檢完成,確認無任何故障代碼或報警提示。
五、校準與驗證
零點/空白校準
使用無菌去離子水或空白緩沖液作為樣品,運行“空白校準”程序,設定檢測基線。
標準品校準(定期或s次使用)
使用已知濃度的標準菌懸液或ATP標準溶液進行校準,建立標準曲線,確保測量精度。
校準頻率依據法規(guī)要求或廠家建議(如每周、每月一次)。
性能驗證
加入陽性對照樣品(如含特定濃度大腸桿菌的樣本),驗證儀器能否正確檢出并定量,確保系統(tǒng)靈敏度和準確性。
六、參數設置與程序加載
設置檢測參數
根據檢測目標(如總菌落數、大腸桿菌、ATP值)選擇正確的檢測模式。
設置采樣頻率(如每小時一次)、檢測周期、報警閾值等。
配置報警與輸出
設定微生物濃度超標報警限值(如CFU/mL或RLU值)。
配置聲光報警、繼電器輸出或遠程通知功能。
七、安全與記錄
個人防護
操作人員應穿戴實驗服、手套和口罩,尤其在處理可能含病原微生物的樣品時。
建立運行日志
記錄開機時間、校準結果、試劑批號、維護情況等信息,滿足GMP、ISO或監(jiān)管審計要求。
