[发明专利]快速大肠杆菌类检测系统

说明书

本申请是申请日为1991年2月8日的美国申请号为07/653,869的部分继续申请，而07/653,869号申请是现在已放弃的美国申请号为07/117,481(申请日为1987年11月5日)的继续。

                    技术背景

本发明涉及检测人类消费或使用产品中的微生物之快速方法，更具体地说(但不是以限定的方式)，涉及检测水源中是否存在粪便大肠杆菌类细菌。

由于报道了许多水源性疾病的病例，U.S.EPA于1991年颁布了新法规，要求更严格地监测饮水的卫生质量。在世界范围内同样存在这一问题。在发展中国家中，估计80％的发病率和33％的死亡率由恶劣的水卫生质量引起。在检测水卫生质量的快速方法市场上，本发明的结果具有实质性的发展。

尽管迫切和随时需要对水质量进行快速监测和控制，但是自从70年前引用“细菌大肠杆菌”作为指示剂后，仅取得了很少的改进。当前使用的对“大肠杆菌组”的检测方法一般仍需24-48小时的培养。

很明显，依赖于使用或供给一种安全的水质量的产业(例如，水、食品、饮料、药品和能源)需要对卫生变化作出快速反应，以便能立即采取行动。

另外的市场方面是军队，在战争和自然灾害条件下，需要不断监测和鉴定安全饮水质量并防止细菌战争。这对于军事野外作战，或负责公众卫生的军事人员处理公民紧急事件情况下尤其关键。

市场调查表明，在饮水产业中存在下列市场容量：

斯堪的纳维亚：每年650到850 000次试验；

EEC：每年6000到8000 000次试验；

世界范围：每年高达20 000 000次试验。

使用改进的技术和由于水产业中内部质量控制中心的增多可能增大市场的容量。

使用膜过滤(MF)或最大可能数(MPN)技术的评估水卫生质量的标准方法需要24到72小时完成。人们认识到这浪费的时间太长而不能对低于法定标准的质量提供警戒和防止衰弱或威胁生命的疾病的发生。根据参考的标准方法(美国公共卫生协会，1989，检查水和废水的标准方法，第17版，美国公共卫生协会，华盛顿，D.C)，依据不同的检测原理，有许多种快速方法。然而，这些方法一般要么缺乏灵敏性，要么需要相当长的时间而限制了真正快速检测的可能性。因此，需要一种快速检测样品中粪便大肠杆菌类之存在的系统。本文所用的术语“存在”定义为每100毫升样品中出现1个或更多粪便大肠杆菌类细胞。

                    本发明概述

本发明的内容之一包括一种当每100毫升原始液体或液化样品中至少含一个粪便大肠杆菌类细胞时用于检测所述细胞存在-不存在的方法。原始样品或液体样品分成几部分(例如3部分)，过滤每个部分以便将存在于样品中的微生物滞留在滤器上。

按这种方法，原始样品的第一部分通过第一滤器过滤，原始样品的第二部分通过第二滤器过滤，原始样品的第三部分通过第三滤器过滤，等等。

提供了含有用于产生荧光产物的荧光源底物的启动培养基。还提供第一、第二、和第三样品的样品容器以及与样品同时进行的对照之对照容器。每个容器都含有预定数量的启动培养基。过滤后，第一个滤器放入装入第一个样品容器的启动培养基中，第二个滤器放入装入第二个样品容器的启动培养基中，第三个滤器放入装入第三个样品容器的启动培养基中。

提供了具有热传递介质的培养箱，所述的介质与设置在培养箱中的每个容器保持密切物理接触。第一样品容器和第一对照容器培养一段短的第一时间长度。几乎同时开始，第二样品容器和第二对照容器培养一段第二时间长度，第三样品容器和第三对照容器培养一段第三时间长度。

经过短的第一时间长度后，第一样品容器的内容物和第一对照容器的内容物的pH调成碱性pH。同样地，第二时间长度后，第二样品容器的内容物和第二对照容器的内容物调成碱性pH，第三时间长度后第三样品容器的内容物和第三对照容器的内容物调成碱性pH。

样品容器和对照容器的pH调过后，用预定激发波长的光照射样品和对照容器。经过分别照射后，第一样品荧光值从第一样品容器中测量，第一对照荧光值从第一对照容器中测量。同样地，第二样品荧光值从第二样品容器中测量，第二对照荧光值从第二对照容器中测量，第三样品荧光值从第三样品容器中测量，第三对照荧光值从第三对照容器中测量。