[发明专利]微生物威胁检测

说明书

技术领域

本发明总体上涉及从整理跨扩展区域检测到的微生物的结果推断威胁，涉及在实验室和在野外培养并分析微生物以确定威胁并且整理来自多个分析实例的结果以允许作出推断。

更具体地，本发明涉及从其中浸没了有机体的培养基的颜色的变化检测并计数多种不同微生物、在某些位置追踪这些微生物种群并追踪微生物空间种群的出现和扩散或衰落。

额外地，本发明涉及用于分析物中微生物的生长培养基和辅助剂的标准化，以及分析后使这种分析物在生物学上惰性的介质。

更具体地，本发明涉及提供用于培养微生物、分析结果并将这些结果报告至用于整理数据的远端点的便携式可重置装置。

背景技术

染料还原试验是已知的，但是认为它们不是微生物类型或存在量的可靠指示剂。它们提供指示细菌存在或不存在的粗略指导。

以下取自Atherton（阿瑟顿）,H.V.和Newlander（纽蓝德）,J.A.1977Chemistry and Testing of Dairy Products.（乳产品的化学和测试）第4版，AVI,Westport（西港）,CT.援引于http://www.foodsci.uoguelph.ca/dairyedu/resazurin.html

“亚甲基蓝还原试验基于以下事实，通过添加染料（例如亚甲基蓝）向乳赋予的颜色将或多或少迅速消失。从乳移除氧并且细菌代谢期间形成还原性物质造成颜色消失。负责耗氧的因子是细菌。尽管某些细菌物种比其他物种具有明显更大的影响，但是通常假定乳中细菌数目越大，则氧消耗得越迅速，并转而颜色消失得越快。因而，以还原时间作为乳中有机体数目的量值，不过，实际上有可能它是在细菌细胞表面继续进行的总代谢反应的更真实量值。

与亚甲基蓝还原试验相似实施刃天青试验，基于孵育规定时间后产生的颜色亦或或基于还原染料至给定终点所需要的时间，判定质量。如果恰当地实施并明智地解读，刃天青试验可能是一项省时的有价值工具，但是应当辅以显微镜检查。

刃天青试验可靠性的结果是矛盾的。一个在235份样品上比较刃天青试验与Breed（布里德）显微镜法的研究发现该检验是可靠的。其他报告宣称刃天青试验是乳中细菌学品质的不可靠指标。对该方法的主要批评在于，在20℃或37℃冷藏瓶装的乳的刃天青还原时间太长，以至于在评价储存乳的细菌学腐败变质方面没有任何价值。

标准方法指出，在任何情况下均不应当就细菌数目报告亚甲基蓝试验亦或刃天青试验的结果。美国公共卫生协会编纂的第13版标准方法的第15章中更详细地描述了这两种染料还原方法”。

已经存在许多尝试以开发出鉴定细菌物种或确定污染程度的检验法。大多数这类检验法需要样品迅速快递（优选地以冰冷状态）至实验室，在此将样品培养24至48小时（典型地在琼脂平板上）并且通过显微镜检查所产生的培养物以确定存在的细菌量和类型。这类检验法的典型返回时间是3至5日，这个时间太长以至于不能提供对水道中或海滩上污染的充分报警。导致在污染已经过去后仍长久关闭海滩。对食品原料尤其对甲壳类而言完成和报告这类检验法的时间延迟意味着多批产品不得不在发出后召回亦或保持储存5日直至已经接到清晰的检验结果。类似地，家禽和乳产品连同其他产品的冗长细菌学检验产生巨大的经济后果。明显需要快得多然而精确的用于检验细菌存在和类型的系统，这样使得可以迅速处理任何污染地并且可以确定污染源，使得可以采取补救行动。在食品加工厂尤其是这样，但是这也适用于海水养殖场。

已知通过取得有机体样品，在合适的培养基中培养该样品并且测量在培养后培养物基中有机体的数目，测量微生物（例如大肠型细菌）在环境中的出现。还已知对具体地点（例如泳滩）反复采样以提供感兴趣的有机体当前种群的持续状态的指示。以这种方式，可以基于或多或少连续基础监测该水平。

已知提供便携式分析装置用于分析化学物质，例如空气中的气体、水中的痕量杂质和油中的金属颗粒。这类装置总体上以低电力要求为特征，允许使用小电池。

不幸地，用于培养微生物的当前方法要求培养物应当保持恒定温度至少24小时的时间。在该装置没有主电源的地点维持培养物处于恒定温度持续这种长的时间高度依赖于环境温度，其中如果环境温度距离所需培养温度大幅变动，则该装置将需要不可行的电池尺寸以给出所需要的耐久性。额外地，需要一些精确检测微生物计数的方法。