[发明专利]微生物检测与定量

说明书

相关申请

本申请是2004年12月16日提交的PCT/US2004/042461号国际申请的部分继续申请，该国际申请要求2003年12月16日提交的美国专利申请第10/737,574号的优先权。

发明背景

本发明涉及检测微生物如细菌、酵母、霉菌和病毒的方法和产品。

在我们的日常生活中，我们不知不觉地暴露于受微生物污染的物体表面，这会导致发生疾病。已有研究表明，具体的细菌污染“热点”包括公用电话、门把手、医生候诊室和儿童看护场所中的玩具、干手用热风干燥机、厨房中使用的毛巾和海绵、进行日常患者护理的医护人员的手以及混合生肉和蔬菜的食品制作表面和刀具的交叉污染。

最近单在美国几个地方发生的细菌污染爆发事件，就已导致一些儿童和老年人死亡和其它人得病。食品的微生物污染也是全世界的主要问题。沙门氏菌、大肠杆菌和其它食品传染细菌每年造成数不清的病例。急性症状包括恶心、呕吐、腹部绞痛、腹泻、发烧和头痛。急性症状发作后接着可能就是慢性后果。由于物体表面的交叉污染会引起细菌从肉、鱼和家禽向未煮熟食品如蔬菜的转移，容易地检测出细菌在食品制作表面上的存在的能力将具有极大益处。

同样，食品加工企业中对有害水平的微生物的检测，对于保持各个家庭和消费者的健康是十分重要的。在食品加工工业中，细菌监测是至关重要的。几乎所有的食品的加工，无论从肉类包装到干酪生产，都涉及到监测微生物水平，以确保食品供应的安全性。

微生物污染带来的灾难不仅限于食品工业。最近几十年见证了“超级细菌(superbug)”的急剧增多，这个问题就集中出现在医院和保健机构中。抗生素的过度使用和医院清洁的不足已催生了甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(S.aureus)(MRSA)和艰难梭菌(Clostridiumdifficfle)以及万古霉素耐药肠球菌和其它革兰氏阴性杆菌(Dancer，2004)。最近英国广播公司(BBC)的报告说到，MRSA每年估计夺走5000条生命。报告文章接着断言“清洁仍然是主要的患者关注问题，MRSA是个越来越严重的问题。”试想医院里的许多患者已经无免疫应答作用，因此发生感染的风险更高，医院环境中的恶毒细菌所造成的威胁会变得越加险恶。

有许多报告和研究在探讨医院清洁和医院传染防治的课题。

同样，已知霉菌如麦角菌能在某些谷物如黑麦中生长，它们由于会产生与麦角酸相似的毒性生物碱而具有潜在的危害性。已知黑曲霉(Aspergillus niger)和其它霉菌产生的孢子会造成过敏反应及加重呼吸道病症如哮喘。如果黑曲霉在潮湿墙壁上或者在家庭或商业建筑中的空调设备中开始生长，就会特别成问题。

某些酵母如白色念珠菌(Candida albicans)可代表另一类讨厌的微生物。已将白色念珠菌与婴儿尿布疹、儿童和无免疫应答成人的鹅口疮以及阴道酵母感染联系起来。酵母还会感染身体的口咽区以及胃肠道。

目前的细菌检测方法涉及到从设备表面采集样品。在食品加工环境中，设备可能是切肉机械，而在食品制作环境如餐馆中或在家庭里，表面可能是桌子、砧板、冰箱内部或工作表面。然后将样品温育过夜以生长出培养物。过夜生长培养是让样品在琼脂平板上于适当的温度和湿度下生长，使细菌生长和繁殖至形成大得足以肉眼可见的菌落。在温育了规定的时间和让细菌菌落生长出来后，由经过训练的技术人员人工检查琼脂平板样品并估计菌落形成单位(CFU)。这个方法花费有些高，且时间上极大滞后；在滞后时间当中污染产品可能已被运输出去或者人们已暴露于所存在的微生物。

由上可知，需要有便于快速检测有害微生物的方法和产品。

发明概述

为应对本领域技术人员碰到的前述困难，我们开发出了一种指示组合物，它包括流动相和在微生物存在下会发生明显可检测变化的微生物灵敏色料(colorant)。所述组合物可施加到表面以显示微生物的存在。流动相可以是消毒剂。色料在微生物存在下提供肉眼可见的颜色变化。流动性可以是液体或凝胶，色料可以是染料(dye)。在一些实施方案中，色料改变颜色的程度与微生物的浓度成比例。在其它实施方案中，所存在的微生物的数量与发生颜色变化的色料的量成比例。