[发明专利]用于红外光谱测定的微生物测试标准及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于红外光谱测定的微生物测试标准，所述微生物测试标准具有在关闭时不透液体的至少两个可重复密封器皿，所述至少两个可重复密封器皿中的每一个含有预定量的微生物的干燥生物质。不同器皿中的所述微生物在至少一个特性方面不同，所述特性尤其选自包括物种、亚种、菌株、血清型、致病型、毒素型和变种的群组，并且差异自身以预定的微生物间光谱距离显现。本公开还包括一种使用微生物测试标准的方法。所述测试标准和所述使用方法能够确定并评定红外光谱测量的再现性和光谱特异性以及后续评估步骤。

技术领域

本发明涉及在红外光谱测定中，特别是在傅里叶变换红外光谱测定(FTIR)中，优选地在传输中用作测量的辅助和过程控制以区分、识别和/或表征微生物的微生物(特别是细菌)的测试标准。

背景技术

下文参考特殊方面解释现有技术。然而，这不应理解为限制。也可使用超出该介绍的相对较窄范围的从现有技术已知的其它有用扩展和修改，且所属领域的经验丰富的从业人员在阅读以下公开内容之后将容易地显而易见所述扩展和修改。

优选地在传输中获取的用于微生物识别的IR光谱通常含有在预定义波长范围内，特别是在中红外区(大致4000到400cm^-1)中的数个消光信号或吸收波段。作为待研究的样品，微生物在这些光谱中提供清晰且可辨识的光谱特征。这些特征展现了来自所有细胞成分(例如细胞质成分、膜和细胞壁成分(即，特别是多糖、DNA/RNA、蛋白质))的贡献的叠加，并且由此表示基因组(DNA/RNA)或基因指纹的表型表达。此指纹的特性形成使用红外光谱测定来区分、识别和表征微生物的基础。关于这些测量方法的细节，参考Dieter Naumann的《分析化学百科全书(Encyclopedia of Analytical Chemistry)》中的“微生物学中的红外光谱学(Infrared Spectroscopy in Microbiology)”(R.A.Meyers(Ed.),第102到131页,约翰·威利父子有限公司,奇切斯特,(John WileySons Ltd,Chichester)2000)的概述。

如今，可借助于自动测试和重新校准例程来检测并较为可靠地补偿某一操作时段内仪器设置和红外光谱仪属性的未预见且不期望的波动和改变，所述波动和改变可能会影响测量的再现性和可比较性。

然而，外部测量条件可在操作时段内变化，有时甚至从一个获取变化成下一获取。许多红外光谱仪未配备有调节的样品支撑腔室，所述样品支撑腔室确保恒定且稳定的环境条件，例如在各获取期间和之间的压力、温度和湿度。似乎合理的是，湿度的改变尤其会(例如)通过形成水化膜或结晶水而影响所制备样品的光谱属性，并且因此可能对于相似样品或甚至相同的复制品的可比较性具有不利影响。这些差异接着尤其在冬天(冷空气、较低的绝对湿度)与夏天(暖空气、较高的绝对湿度)之间的改变方面变得显而易见。因此，需要监控红外光谱测定以更好地考虑这些可能的外部影响并在短时间段内评定IR测量的更好过程。

用于IR测量的过程控制的简单形式已经是已知的。举例来说，在国际申请WO 99/16895 A1中，将待识别的四个批次的微生物各自测量三次以监控光谱再现性，且接着评定这些复制品相对于彼此的相似性。

借助于IR光谱测定来区分、识别或表征微生物的基本任务是区分菌株并评定其与彼此的表型关系。获取并比较微生物生物质的特定吸收光谱，以便借助于强大的聚类分析算法来确定光谱距离且使其可视化，使得关系变得对于用户可辨识。这呈现了以下挑战。一方面，需要高光谱特异性，尤其以便区分相同微生物物种的两种不同菌株；另一方面，相同菌株(即使其来源于不同取样点)必须可靠地属于分析中的同一簇，即，在施加到样品载体的复制品中，其必须相对于彼此并且在自身之间具有最小可能的微生物内光谱距离，以便实现测量的可靠再现性。

因此需要提供微生物测试标准和其合适的利用方法，当已知所测量的参考生物质的标识和属性时，可使用所述微生物测试标准和所述方法来确定并评定IR光谱测量的再现性和光谱特异性以及后续评估步骤。

发明内容