[发明专利]一种蓝藻的检测分析方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种蓝藻的检测分析方法，用于对蓝藻的不同生理期进行分析，有助于对水域中的蓝藻状况进行提前预警。

背景技术

湖泊是人类最重要的水资源之一，在湖泊周围也是我国人口和工业聚集区。因为人类活动的影响，今年湖泊的富营养化日趋严重，大中型湖泊太湖、巢湖、滇池、洞庭湖、洪泽湖、白洋淀等资源属性受到威胁。富营养化的直接后果就是蓝藻水华的发生，2008年太湖爆发的蓝藻水华严重影响了周边居民的正常生活。如何在蓝藻水华爆发前进行准确的预警变得非常重要。对水中蓝藻含量进行连续监测是切实可行的途径。

目前对蓝藻的监测都是通过检测蓝藻在特定波长下的吸收强度或者荧光强度来判断其浓度的，其技术为：

1.    利用蓝藻中的藻蓝蛋白对特定波长的光的吸收特性进行吸收度测量以确定蓝藻浓度，定量分析依据为朗伯-比尔定律，我们简称之为吸收法，如图1，包括光源1，样品池2，光接收器3，照射光束4，透射光束5。

2.    利用藻蓝蛋白在吸收光照之后受激发射的特定波长的荧光，根据检测到的荧光量的大小来确定蓝藻浓度，简称为荧光法。藻蓝蛋白的激发波长峰值在621nm，而发射波长的峰值在646nm，现有技术中大多是用这个波段的光源进行照射 。图2给出了荧光法的示意图，包括光源1，样品池2，，照射光束6，荧光光束7，探测器8，收集透镜9。图3为荧光法的另外一种实施例，基本原理一样，都是通过荧光强度的大小来判断蓝藻的浓度，包括光源1，样品池2，照射光束6，荧光光束7，探测器8，滤色片10。

上述方法的缺陷在于：

1.    检测的是一个样本的总体，而非每个蓝藻细胞的个体，光强的变化量（吸收光或者荧光）不能与蓝藻浓度直接对应，需要通过复杂的定标体系来实现，一般方法为显微镜镜检，非常费时费力，并且同一个检测仪器对不同的水域都需要重新定标。

2.    由于不同生理期的蓝藻荧光强度是不同的，会造成浓度定标的不准确。例如：生长期的蓝藻细胞荧光量大于成熟期的蓝藻细胞荧光量，那么低浓度的生长期蓝藻细胞与高浓度的成熟期蓝藻细胞就可能会得到同样的荧光量，此时定标已经失去意义。

3.    检测的只是通过蓝藻细胞的浓度，无法对水域的蓝藻的生理期进行判断，预警功效较差。

解决上述问题的最好方法是采用流式细胞仪对待测样本进行测量，但是流式细胞仪体积庞大、沉重、价格昂贵，且需要在机外进行样本处理，只适合在实验室测试，不能够进行现场测试以及在线实时监测。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，从而提供一种蓝藻的检测分析方法，该方法适合现场测量的蓝藻分析，可实现对待测样本所含的蓝藻细胞进行逐个测量；不仅精确得到蓝藻的浓度，而且对蓝藻的不同生理期进行分析，有助于对水域中的蓝藻生长状况进行提前预警。

按照本发明提供的技术方案，一种蓝藻的检测分析方法，包括以下检测分析步骤：

（1）、鞘流形成：被测对象由两种液体形成，一种是待测样本液，首先用吸样器采集水样，滤除水样中粒径大于1mm的泥沙颗粒；然后在吸样器内部经过筛选排除空气和砂粒，余下的浮游植物作为待测样本液；另一种是鞘液；由吸样与液路控制单元将两种液体送至流动室中，待测样本液在鞘液的包裹下流过流动室检测区，在流体聚焦的作用下将样本液压缩至2个蓝藻细胞的宽度，使蓝藻细胞逐个通过流动室检测区； 

（2）、光照射部分： 

光源经过第一聚焦透镜或透镜组，形成一个椭圆形光斑，椭圆形光斑照射到流动室检测区中流过的待测样本液上；鞘液在流动室整流区中形成层流，在流动室加速区中将样本液逐渐聚焦，直至在流动室检测区中将待测样本液压缩成直径为小于2个蓝藻细胞尺度的样本流，这样待测样本液中的蓝藻细胞就只能一个一个的通过检测区照射光的照射，在每次检测事件中只能检测一个细胞；

（3）、光接收探测部分：蓝藻细胞逐个地受到检测区照射光的照射而产生光学信号，所述光学信号通过第二聚焦透镜收集，再通过长通滤色片进入光电探测器；光学信号被光电探测器接收，经过光电转换后形成电脉冲信号，送至信号处理与数据分析单元，一个细胞流过检测区时就形成一个电脉冲信号，这样就实现了样本中单个细胞的逐个测量；