CN101024853A - 快速微生物分析方法 - Google Patents

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CN101024853A CNA2007100058534A CN200710005853A CN101024853A CN 101024853 A CN101024853 A CN 101024853A CN A2007100058534 A CNA2007100058534 A CN A2007100058534A CN 200710005853 A CN200710005853 A CN 200710005853A CN 101024853 A CN101024853 A CN 101024853A
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Abstract

适于滞留微生物的支承物(19)的快速微生物分析方法,其包括选择适于显示ATP存在的试剂的步骤及:作用于所述微生物以使所述微生物的ATP可被所述试剂触及的步骤;然后将适于显示ATP存在的所述试剂沉积在所述支承物(19)上的步骤;以及检测所述支承物对所述试剂的响应的步骤,所述方法在作用于所述微生物的步骤之前包括预处理步骤,所述预处理步骤包括:选择适于消耗存在于所述支承物(19)上的非需要的ATP的试剂;以及,接着:将适于消耗ATP的所述试剂沉积在所述支承物(19)上的步骤;以及当非需要的ATP已经被消耗掉时消除适于消耗ATP的所述试剂的步骤。

Description

快速微生物分析方法
技术领域
本发明涉及一种快速微生物分析方法。
背景技术
目前,检测工业和医疗活动中的液体、气体或表面的微生物的量必须遵守严格的标准。
因此,工业健康安全机构必须具有尽可能快速地检测微生物污染的手段,以便能够在最佳时间以最少的费用进行补救。
实践中,微生物监测在凝胶介质上进行,将收集在一个微孔膜上的微生物在所述凝胶介质上培养直至其可为肉眼所见。
不同的微生物的温育时间不同,但通常至少24小时,有时对于生长较慢的微生物(例如分枝杆菌属(mycobacteria))或者因为所述微生物已被其环境条件应激而会更长。
一种加速检测的方法是通过将微生物的检测基于其代谢活性而减少最少培养时间(或者甚至在某些微生物的情况下完全不需培养)。
通过将活的微生物中含有的一种通用代谢标记物,三磷酸腺苷(ATP)与一种生物发光试剂接触以通过发光显示ATP的存在,从而可以检测微生物的存在而不用等待在凝胶介质上形成肉眼可见的菌落。
发射的光的量是ATP量的函数,因此也是微生物数的函数。
已知在测试溶液中计数活的微生物数的方法,特别是根据欧洲专利0 529 084,这种方法包含如下步骤:
-通过微孔膜过滤所述溶液以滞留所述溶液中含有的活的微生物;
-喷洒一种制剂,其可以使微生物的ATP可被之后喷洒的并且通过发光显示ATP存在的一种试剂触及;
-然后向膜上喷洒那种试剂;及
-根据对所述试剂沉积的响应而发射的光的量检测微生物的存在。
发明内容
本发明的目的在于增加这种分析结果的可靠性,同时便于使用。
为此,本发明提出一种适于滞留微生物的支承物的快速微生物分析方法,其包括选择适于显示ATP存在的试剂的步骤以及:
作用于所述微生物以使所述微生物的ATP可被所述试剂触及的步骤;然后
将适于显示ATP存在的所述试剂沉积在所述支承物上的步骤;以及
检测所述支承物对所述试剂的响应的步骤;
其特征在于,所述方法在作用于所述微生物的步骤之前包括预处理步骤,所述预处理步骤包括:
选择适于消耗存在于所述支承物上的非需要的ATP的试剂;以及,接着:
将适于消耗ATP的所述试剂沉积在所述支承物上的步骤;以及
当非需要的ATP已经被消耗掉时消除适于消耗ATP的所述试剂的步骤。
所述预处理步骤消除了支承物上存在的非需要的ATP,即,不是来自于微生物而是可能包含在将被分析的产品中或由于外部污染而产生的ATP(例如在制造或输送支承物的过程中或在过滤步骤中发生的)。
非需要的ATP被试剂消耗而不消耗微生物的ATP,这是因为在预处理过程中其受到微生物的细胞壁的保护而免受试剂的作用。
只有在消除该试剂之后才处理微生物以使得微生物的ATP随后可与用于通过发光显示ATP的试剂相接触。
由于预处理消除非需要的ATP,在处理过程中只有来自微生物的ATP被分析,很大程度上降低了“假阳性”检测结果的风险(微生物存在的错误检测结果)。
根据本发明的优选便于和利于制造和使用的目的的特征:
沉积适于消耗ATP的所述试剂的所述步骤包括至少一个将所述试剂喷洒在所述支承物上的步骤。
根据本发明的上述优选目的的特征:
所述作用于所述微生物上的步骤包括裂解所述微生物的步骤;以及
选择适于消耗ATP的所述试剂的所述步骤和沉积所述试剂的所述步骤适于使消除所述试剂的步骤和所述裂解步骤通过加热所述支承物的单个步骤完成。
令人吃惊的是,因为消耗非需要的ATP的试剂在微生物裂解前通过加热基本消除,因此有可能在单个步骤中通过加热消除试剂并进行微生物裂解,而在还没有消除的试剂和微生物的ATP之间不发生任何显著的相互作用。这通过以下事实得以解释:消耗非需要的ATP的试剂在微生物裂解前通过加热被基本消除。微生物的ATP只有在消除试剂后才被释放。
根据本发明的上述优选目的的特征:
所述加热步骤包括将加热温度升高至从50℃至150℃的一个值;
步骤包括将加热温度升高至从70℃至100℃的一个值;
所述支承物被微波加热;
作用于所述微生物上的所述步骤包括使所述微生物可透过的步骤;
使所述微生物可透过的所述步骤包括将适于使所述微生物可透过的试剂喷洒到所述支承物上的步骤;
适于显示ATP存在的所述试剂选自适于通过发光显示ATP的试剂;
适于消耗ATP的所述试剂选自适于通过发光显示ATP的试剂;和/或
将适于消耗ATP的所述试剂沉积在所述支承物上的所述步骤包括:
喷洒所述试剂的步骤;
在所述喷洒步骤中,对将所述试剂与非需要的ATP相接触而发出的光的量进行测量的步骤;以及
一旦所述测量的光的量低于预先确定的阈值就停止所述喷洒步骤的步骤。
如果消耗ATP的试剂是通过发光显示ATP存在的试剂,使非需要的ATP和消耗它的试剂相接触会导致发光,其显示支承物上是否保留有不可忽略的、没有被消耗掉的非需要的ATP的量。因此,通过在喷洒过程中测量发出的光的量,有可能精确测量将被喷洒到支承物上以消耗所有非需要的ATP的试剂的量。
根据本发明的优选便于和利于制造和使用的目的的特征:
适于显示ATP存在的所述试剂和适于消耗ATP的所述试剂基于荧光素-荧光素酶;
适于显示ATP存在的所述试剂和适于消耗ATP的所述试剂是相同的;
所述检测步骤包括:
记录由所述支承物发出的、作为在进行所述沉积步骤的时刻t0之前的时刻t1到所述时刻t0之后的时刻t2之间的时间函数的光的量的步骤;
从所述记录的光的量外推到在未沉积所述试剂情况下在所述时刻t1到所述时刻t2之间由所述支承物发出的、作为时间的函数的光的量的步骤;以及
由所述记录的光的量和由所述外推的光的量确定一组仅仅是由于所述试剂与ATP相接触而发出的、作为从所述时间t0开始的时间的函数的光的量的数值的步骤。
确定所述数值组的所述步骤包括确定所述记录的光的量和所述外推的光的量之间的差值的步骤;
在确定所述一组数据的步骤之后,检测步骤还包括:
对所述一组时间函数的数值进行积分的步骤;以及
将所述积分结果与预定数值进行比较以推断微生物的存在的步骤;和/或
在确定所述一组数值之后,检测步骤还包括:
选择所述一组数值的最大值的步骤;
将所述选择的结果与预定数值进行比较以推断微生物的存在的步骤;和/或
所述支承物是微孔膜。
附图说明
通过如下优选但非限制性实施例并参考所附附图描述了本发明的特征和优点,其中:
-图1是快速微生物分析装置的透视图,示出了所述装置的活动托架处于容纳过滤单元的位置;
-图2是比图1所示的装置比例更大的、通过所述托架轨道中心的竖直平面的截面透视图;
-图3和4是与图2相似的两张图,分别示出了在第一位置和第二位置处理所述过滤单元的膜的活动托架;
-图5和6分别是比图3比例更大的、不同角度的截面透视图;
-图7是计时图,用常规时标(横轴)和常规百分比刻度(纵轴)示出了当将包括所述过滤单元的膜加热至90℃时,事先沉积在膜上的试剂的残留活性的比率和膜上存在的第一和第二种类型的微生物的裂解比例如何作为时间函数进行变化;
-图8是计时图,用常规时标(横轴)示出了在沉积用于通过发光显示ATP存在的试剂之前、期间和之后,所述膜及其紧邻环境发射的光的相对量和未沉积所述试剂时将会发射的光的量;
-图9是类似图8的计时图,但是离散示出了仅仅由于将所述通过发光显示ATP存在的试剂与膜上微生物接触而发射的光的量;
-图10是所述装置的模块图,特别示出了该装置的微计算机;
-图11是通过微计算机对所述装置的光电倍增器(photomultiplier)提供的数据进行操作的流程图;及
-图12是计时图,用常规时标(横轴)示出了在沉积通过发光显示ATP存在的试剂之前、期间和之后,针对不同起始量的非需要ATP,所述膜及其紧邻环境发射的光的量如何变化。
具体实施方式
过滤单元15的快速分析装置1包括喷洒工位2、裂解工位3和光测量工位4。
喷洒工位2和测量工位4相对,并且裂解工位3在站2和4的附近。
喷洒工位2包括通过管22与未示出的烧瓶连接的喷嘴21。
喷嘴21具有圆锥形头部25,并且通过板23固定于所述装置的框架上(未示出)。
管22连接的烧瓶含有基于水、荧光素-荧光素酶复合物和镁通过发光显示ATP存在的试剂。所述烧瓶携带具有与所述试剂相关信息的RFID芯片,所述信息如烧瓶中含有的试剂的初始体积,所述试剂的保质期或者使用烧瓶中剩余体积的试剂可以进行的循环数。
裂解工位3包括大致为平行六面体形状的封罩30和通过同轴电缆(未示出)与封罩30内的天线(不可见)连接的磁控管31(在图1中用其电子控制板表示)。
如喷嘴21的板23一样,磁控管31及其控制板被安装于所述装置的框架上(未示出)。
封罩30具有上封罩部28,下封罩部29和U形截面钳32。
每个封罩部都是大致平行六面体形状并具有一个开口面。
封罩部28(或者29)在其开口面周围具有一个与封罩部其余部分横向连接的矩形轮廓凸缘41(或者42)。
U形钳32具有通过横向小分支45连接在一起的两个大分支43。
在组装的状态,每个凸缘41、42与钳32的分支协作使得封罩部28和29的开口面面对面放置。
封罩30的封罩部28、29和钳32具有使磁控管31在封罩30限制的腔内产生驻波的尺寸。
在组装的状态,在分支43之间和凸缘41和42之间的、与分支45相对的封罩侧的空间通过窗39朝向喷洒工位2和测量工位4方向打开。
在窗39的附近,有一个用于阻挡这个窗的挡板68以便将喷洒工位2和测量工位4与磁控管31所产生的电磁干扰相隔离。
测量工位4包括通过工作台51的光电倍增器50和关闭件52(图6)。
光电倍增器50是Electron Tubes9266B光电倍增器。
关闭件52在图6中详细示出,其包括不透明板53、杆56、曲柄55和马达54。
板53是活动的且容纳在工作台51形成的腔中并通过杆56与曲柄55连接。
装置1还包括具有板12和边沿9的托架5(图2-4)。板12通过两个螺钉7固定于边沿9上(图1)。
板12中的柱状孔开口在板的每一侧上。
这个孔的两侧是相对于板12的每一侧为凹陷的环形凸缘13。
板12面向光电倍增器50的一侧上的凹槽安放玻璃窗17。
过滤单元15包括围绕微孔膜19的本体18,膜19具有两个相反面10和11。
托架5上的边沿9通过用螺钉8固定在该边沿上的带64以及一组滑轮62、63和67与位于封罩30外部在钳32的分支45附近的马达65连接(图1和2)。
并且为可以卷绕在滑轮上,带64具有曲线截面,使其获得抗弯强度,从而使其可以传送推力。
带64通过窗39和在钳32的小分支45中形成的扁长形孔46穿过封罩30(图2-4)。
托架5固定于所述带上以在接收位置(图1和2)、第一处理位置(图3、5和6)和第二处理位置(图4)之间活动托架。
在马达65的相反侧,装置1还包括窗60和可以使窗60在关闭时不透光的盖61。
在接收位置,盖61打开,板12通过窗60从装置中伸出。
在第一处理位置,托架5处于喷嘴21和光电倍增器50之间,结果在这个位置喷洒工位2面向膜19的面10并与其对准,而测量工位4通过窗17而面向膜的面11并与其对准。
在接收位置和第一处理位置,带64完全穿过封罩30。
在第二处理位置,托架5处于裂解工位3的封罩内以便膜19完全处于这个封罩内且边沿9在凸缘41和42之间。
在不同处理工位的传感器监测所述装置的运行状态,特别是监测含有所述试剂的烧瓶旁的RFID读数器/记录器、多个托架位置传感器和多个温度传感器(例如针对光电倍增器和磁控管的那些传感器)。
喷洒工位2、裂解工位3、测量工位4、马达54和65以及多个传感器与微计算机82连接,如图10流程图所示。
微计算机82特别可以执行启动或停止分析循环的指令、通过人-机界面85接收来自操作者的指令和在存储器中存储来自光电倍增器的数据。微计算机82还可以在屏幕83上显示和/或通过标记印字机84打印操作者使用的信息(例如当前循环的进展、烧瓶中还有的循环数、先前分析结果和多种装置报警和维护报告)。
下面描述装置1的操作。
进行分析循环之前,操作者收集可能存在于液体或气体中或在过滤单元15的微孔膜19表面上的所有微生物。
在选择用于与过滤单元的本体18协作的适当板12并将其用螺钉拧紧在边沿9上之后,操作者然后将过滤单元15置于活动托架5(此时其在图1和2所示的接收位置)上,相对于凸缘13对中,然后过滤单元15的本体18的下边沿搁靠在这个凸缘上。
使用人-机界面,操作者命令开始膜分析循环。
特别地,操作者可以选择3个不同的循环,即无预处理的循环(当然,该循环不涉及此处描述的本发明,只是为了完全而提及)、“人工”预处理循环和自动预处理循环。
人工预处理循环的几个步骤如下所述。
首先,控制模块驱动马达65以转动滑轮62、63和67以平移移动活动托架5。
这将托架从其接收位置移动至其位于喷洒模块2和测量模块4之间的第一处理位置(图3)。在移动期间,当托架5全部通过窗60时,该装置的盖61(其被弹性加载)闭合,在封闭和黑暗环境中进行随后的步骤。
在第一处理位置,工位2喷洒预定体积的试剂。喷嘴21设计为在整张膜19上均质规则沉积所述试剂的微滴。喷洒微滴充分地将沉积的试剂体积分开以避免任何稀释风险。
因此将所述试剂与膜上非需要ATP接触,该ATP不是来自膜上滞留的微生物,而是来自外部例如在运送或过滤过程中的污染。
将所述试剂与非需要ATP接触导致产光和消耗非需要ATP的化学反应。以这种方式消耗的非需要ATP将不干扰随后的分析循环步骤。
所述试剂不与微生物的ATP相互作用,在循环的这个阶段,其仍被微生物细胞壁保护不与试剂接触。
当喷洒所述试剂时,控制模块驱动马达65将托架5通过窗39移动至封罩30中以到达裂解工位3的微波腔内的第二处理位置。
当托架5被送入封罩30中时,被弹性加载的挡板68闭合,将封罩30与装置其它部分分离,并使微波发射引起的电磁干扰最小化。
然后磁控管31发射单波场,以便入射波在由封罩30形成的微波腔中传播。在封罩中建立驻波(由于封罩30表面反射入射波造成)。
凸缘41和42的、位于窗39附近的部分和开口46也辅助最小化通过这些开口的磁场泄漏。
被微波场激发,极化的分子(特别是过滤后膜上含有的和/或第一次喷洒所述试剂产生的水分子)将膜19加热至大约90℃的温度。
在此温度,膜上试剂被快速消除,如图7中曲线75所示,其以时间函数表示仍有活性的试剂比率(残余活性水平)。
暴露于这个温度6秒后,消除了20%的所述试剂,15秒后,消除了90%的的所述试剂,17秒后,消除了所有试剂。
在这个温度处微生物裂解动力学较慢。图7中曲线76和77以时间函数表示对于两种类型的微生物(曲线76表示酿酒酿母(Saccharomyces cerevisae),曲线77表示隐球菌属(cryptococcus))而言被裂解的微生物百分比。注意在所有试剂被消除的时间处只有少量的微生物被裂解。
因此,在预先沉积的所述试剂被消除前,大多数微生物的细胞壁尚未发生裂解(因此所述微生物的ATP还不可触及)。因此,大部分的微生物ATP未被所述试剂消耗。
再者,因为温度升高导致部分干燥了膜19,而使得热量在消除试剂时更有效,所以试剂的消除是被加速的。
微波加热表示仅是所需量的能量被输入,其是膜上存在的水的量的函数,而不产生干扰随后处理步骤的残余热量。
在该加热步骤之后,可对已经被裂解的微生物的ATP进行分析。然后马达65运行以将托架5移出封罩30,返回第一处理位置,之后测量工位的关闭件52的马达54运行转动曲柄55,将不透明板53移至远离光电倍增器50的位置(图3)。
然后,光电倍增器测量通过其窗17接收到的、位于光电倍增器的“视野”中的材料(此处为膜19及其紧邻环境)发射的光的量。
参考图11的流程图,下面描述关闭件打开时通过微计算机进行的操作。
在操作90中,从时刻t1(此处为30s)至时刻t2(此处为300s),微计算机记录由光电倍增器传送的测量数据。
在时刻t1之后和t2之前的时刻t0(图8),喷洒工位2将烧瓶中含有的所述试剂的微滴第二次规则均质沉积在整个膜19上,同时继续记录光的量。
光发射自膜19和板12的两侧,这是因为膜的厚度小以及为此目的在板12中形成的孔所致。
图8中曲线78表示了作为时间函数的、以相对光单位(RLU)记录的光的量,所述曲线示出光的量对于时刻t0以正则对数方式减少,t0对应于所述试剂喷洒到膜上的时刻。
这种减少模式相应于通过位于所述光电倍增器视野中的材料发射的天然光子磷光而去激发(deexcitation)。
在时刻t0之外,由于试剂与通过裂解步骤而可被触及的微生物ATP相接触而导致光发射的突变。
在这个突变之后,光的量再次以对数方式减少。
使用记录的数据,微计算机执行操作91并以时间函数外推在所述试剂未沉积在膜上时将会发射的光的量。
在这个例子中,这个操作基于从t1(50s)至t0(100s)记录的数据以及从t3=t0+x至t2(300s)记录的数据,其中选择x以便t3充分远离t0,可认为超出t3后增加试剂的影响可忽略(此处t3=250s)。微计算机由记录的数据推导出从t1到t0和从t3到t2整体变化的、由曲线78表示的光的量的对数函数的参数。
在本实施例中,该函数是Q(t)=-16518.1n(t)+120334并由图8中的曲线79表示。此处,在时间间隔[t1,t0]和[t3到t2]中,记录数据和由外推函数得到的数据之间的相关系数是0.09994。
曲线78和79在下限为t0(100s)的、试剂被喷洒的时间间隔(此处间隔为[100s,150s])中明显不同。
通过操作92,微计算机然后由分别由曲线78和79表示的记录的光的量和外推的光的量来确定一组作为时间函数的、仅仅是由于微生物的ATP与试剂接触得到的光的量的数值。该组数据由图9中的曲线80表示。
在本示例中,在每次从t1到t2的光量值被记录的期间,微计算机计算所述数值与由外推函数Q(t)给出的同一时刻的数值之间的差值。
这种一点一点的减少以数字方式过滤掉了不期望的光背景噪声(减白,“decreasing white”)以获得对应于仅来自微生物的ATP的光的量的一组值。
过滤背景噪声消除了存储条件(其对于自然光的发射的影响是很重要的)、沉积或过滤在膜上的产物的自然特性(根据其组成发射光本身)、以及实验分析条件(不透光、热干涉、光电倍增器的效率)的影响。
然后对以这种方式过滤的光的量从时刻t1到时刻t2求积分(操作93),并进行将该积分的结果与使用者需要的微生物检测灵敏度对应的阈值进行比较的测试(94)。
此外,由于包含在微生物中的ATP的量可根据微生物的类型而明显不同,因此选择该阈值的值作为要检测的微生物的类型的函数。
如果积分结果高于阈值,则认为ATP产生光是由膜上存在微生物而导致的。
相反,如果积分结果低于阈值,则认为不存在足以认为微生物存在于膜上(以足够大的量存在)的足够量的ATP。
然后微计算机通过执行操作95或操作96将适当的信息显示在装置的屏幕上(作为测试94的结果的函数)。
一旦已经进行了分析,控制模块将托架5从第一处理位置移动到接收位置,在该接收位置,操作者可去除已经被分析过的过滤单元15并由将要被分析的下一单元替换。
测量工位4和喷洒工位2相对于膜19在第一处理位置的沉积是指光电倍增器50尽可能地靠近膜19并相对于其横向布置,而不会被喷洒工位阻止以及阻止喷洒工位。这种结构收集最大量的光并因此使光电倍增器的检测灵敏度最优化。
此外,使用具有薄的不透明板和远的打开关闭机构的关闭件进一步减小光电倍增器50和膜19之间的距离,并增加了检测灵敏度。
该装置的这种结构,预处理步骤和记录的光信号的数据处理使得检测装置具有高灵敏度。
上述类型的装置可检测只有大约10毫微微克的ATP的存在。
这种灵敏度是指可检测到较广种类的微生物,并且可检测到膜上的单种微生物的存在而不用温育。
下面描述在自动循环的情况下执行的预处理步骤。
自动分析循环确保所有非需要的ATP已经被消耗掉。
图12表示了在时刻t0沉积试剂用于还没有被消耗的非需要ATP的不同的量(曲线78A情况中的170毫微微克、曲线78B情况中的66毫微微克、曲线78C情况中的52毫微微克和曲线78D情况中的18毫微微克)之前和之后记录的光的量,没有被消耗的非需要的ATP可大量存在并产生错误的结果(检测“假阳性”:尽管膜上不具有任何微生物,但检测到微生物的存在)。
因此,为使用者提供这样一个循环是有利的,该循环确定预处理步骤已经消耗掉了所有非需要的ATP。
在进行裂解微生物之前,利用在第一处理位置的托架5和在同一时刻喷洒试剂,关闭件52被打开以便使光电倍增器50在喷洒过程中连续测量由膜和其紧邻环境发出的光的量。微计算机将该测量值与预定的阈值比较,并且只要由光电倍增器测量的光的量高于该阈值,试剂的喷洒就持续进行。
当测量的光的量低于该阈值时,仍存在于膜上的、未消耗掉的非需要的ATP的量被认为是可以忽视的,并且喷洒停止。托架然后移动到第二处理位置以继续分析循环。
在一个变化例中,不对与由曲线80表示的光的量相对应的所有的值进行积分,而是微计算机可从该组中选择最大值并将其与预定的阈值进行比较。
另一变化例用于使膜被红外线装置加热。
另一变化例是由喷洒试剂替代热解步骤以实现微生物的化学裂解或使微生物能透过膜从而使它们包含的ATP可接触随后喷洒的试剂以通过发光来显示ATP。
又一变化例是利用CCD摄像机替代光电倍增器或通过一次一个单元区域地处理和/或分析膜几次以使用该装置计算膜上的微生物。
本发明不限于所描述和示出的实施例,其包含任何可实施的变化例。

Claims (19)

1.适于滞留微生物的支承物(19)的快速微生物分析方法,其包括选择适于显示ATP存在的试剂的步骤以及:
作用于所述微生物以便所述微生物的ATP可被所述试剂触及的步骤;然后
将适于显示ATP存在的所述试剂沉积在所述支承物(19)上的步骤;以及
检测所述支承物对所述试剂的响应的步骤;
其特征在于,所述方法在作用于所述微生物的步骤之前包括预处理步骤,所述预处理步骤包括:
选择适于消耗存在于所述支承物(19)上的非需要的ATP的试剂;以及,接着:
将适于消耗ATP的所述试剂沉积在所述支承物(19)上的步骤;以及
当非需要的ATP已经被消耗掉时消除适于消耗ATP的所述试剂的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,沉积适于消耗ATP的所述试剂的所述步骤包括至少一个将所述试剂喷洒在所述支承物(19)上的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述作用于所述微生物上的步骤包括裂解所述微生物的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,选择适于消耗ATP的所述试剂的所述步骤和沉积所述试剂的所述步骤适于使消除所述试剂的步骤和所述裂解步骤通过加热所述支承物(19)的单个步骤完成。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述加热步骤包括将加热温度升高至从50℃至150℃的一个值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤包括将加热温度升高至从70℃至100℃的一个值。
7.根据权利要求4-6中任一所述的方法,其特征在于,所述支承物(19)被微波加热。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,作用于所述微生物上的所述步骤包括使所述微生物可透过的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,使所述微生物可透过的所述步骤包括将适于使所述微生物可透过的试剂喷洒到所述支承物(19)上的步骤。
10.根据权利要求1至9中任一所述的方法,其特征在于,适于显示ATP存在的所述试剂选自适于通过发光显示ATP的试剂。
11.根据权利要求1至10中任一所述的方法,其特征在于,适于消耗ATP的所述试剂选自适于通过发光显示ATP的试剂。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,将适于消耗ATP的所述试剂沉积在所述支承物(19)上的所述步骤包括:
喷洒所述试剂的步骤;
在所述喷洒步骤中,对将所述试剂与非需要的ATP相接触而发出的光的量进行测量的步骤;以及
一旦所述测量的光的量低于预先确定的阈值就停止所述喷洒步骤的步骤。
13.根据权利要求1至12中任一所述的方法,其特征在于,适于显示ATP存在的所述试剂和适于消耗ATP的所述试剂基于荧光素-荧光素酶。
14.根据权利要求1至13中任一所述的方法,其特征在于,适于显示ATP存在的所述试剂和适于消耗ATP的所述试剂是相同的。
15.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述检测步骤包括:
步骤(90),在该步骤记录由所述支承物(19)发出的、作为在进行所述沉积步骤的时刻t0之前的时刻t1到所述时刻t0之后的时刻t2之间的时间的函数的光的量;
步骤(91),在该步骤从所述记录的光的量外推到在未沉积所述试剂情况下在所述时刻t1到所述时刻t2之间由所述支承物(19)发出的、作为时间的函数的光的量;以及
步骤(92),在该步骤由所述记录的光的量和由所述外推的光的量确定一组仅仅是由于所述试剂与ATP相接触而发出的、作为从所述时间t0开始的时间的函数的光的量的数值。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,确定所述一组数值的所述步骤包括确定所述记录的光的量和所述外推的光的量之间的差值的步骤(92)。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于,在确定所述一组数据的步骤之后,检测步骤还包括:
对所述一组时间函数的数值进行积分的步骤(93);以及
将所述积分结果与预定数值进行比较以推断微生物的存在的步骤(94)。
18.根据权利要求15或16所述的方法,其特征在于,在确定所述一组数值之后,检测步骤还包括:
选择所述一组数值的最大值的步骤;
将所述选择的结果与预定数值进行比较以推断微生物的存在的步骤。
19.根据权利要求1至17中任一所述的方法,其特征在于,所述支承物(19)是微孔膜。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2897783B1 (fr) * 2006-02-24 2008-05-30 Millipore Corp Dispositif pour le controle microbiologique, ensembles de controle et d'incubation le comportant et procede le mettant en oeuvre
FR2915487B1 (fr) * 2007-04-26 2009-06-05 Millipore Corp Ensemble et procede pour analyse microbiologique
FR2922453B1 (fr) * 2007-10-17 2011-01-14 Millipore Corp Procede de decontamination et systeme le mettant en oeuvre

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2923669A (en) * 1954-11-22 1960-02-02 Millipore Filter Corp Method of bacterial analysis
US3745090A (en) * 1970-08-04 1973-07-10 Nasa Method of detecting and counting bacteria in body fluids
US3940250A (en) * 1972-01-31 1976-02-24 Vitatect Corporation Testing using luminescent reaction
US4283490A (en) * 1978-07-28 1981-08-11 Plakas Chris J Method for detection of low level bacterial concentration by luminescence
US4521111A (en) * 1982-07-23 1985-06-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Apparatus for measurement of molecular orientation
US4868357A (en) * 1987-04-14 1989-09-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Microwave heating appliance for automatically heating an object on the basis of a distinctive feature of the object
DE69219963T2 (de) * 1991-02-13 1997-10-16 Nihon Millipore Kogyo K K Verfahren zur bestimmung der zahl lebender mikroorganismen
FR2677664A1 (fr) * 1991-06-13 1992-12-18 Millipore Sa Dispositif et procede de controle microbiologique des liquides sous pression.
EP0563858B1 (en) * 1992-04-01 1997-07-09 Nihon Millipore Kogyo Kabushiki Kaisha Method of determining viable count
JP3228812B2 (ja) * 1993-02-10 2001-11-12 日本マイクロリス株式会社 生菌数を測定する方法
JP3547882B2 (ja) * 1995-12-28 2004-07-28 キッコーマン株式会社 Atp消去剤、atp消去法、それを用いた生物細胞測定試薬及び生物細胞測定法
US5908751A (en) * 1996-04-26 1999-06-01 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Method for detecting and/or determining ATP from microorganism cells in a sample
JPH1028599A (ja) * 1996-04-26 1998-02-03 Toyo Ink Mfg Co Ltd 試料中に存在する微生物細胞に由来するatpを検出及び/または測定する方法、及びその試薬キット
US6416959B1 (en) * 1997-02-27 2002-07-09 Kenneth Giuliano System for cell-based screening
JPH1132792A (ja) * 1997-05-20 1999-02-09 Kyokuto Seiyaku Kogyo Kk 抗酸菌数測定試薬およびその方法並びに抗酸菌の薬剤感受性試験方法
US6157014A (en) * 1999-06-29 2000-12-05 Amana Company, L.P. Product-based microwave power level controller
US6776294B2 (en) * 2000-12-18 2004-08-17 Millipore Corporation Device for microbiological examination of a sample of liquid under pressure and method for draining this device
FR2830872B1 (fr) * 2001-10-12 2004-01-23 Millipore Sas Dispositif de controle microbiologique d'un echantillon de liquide sous pression
EP1348757A1 (de) * 2002-03-27 2003-10-01 Micronas GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Detektion von zellulären Vorgängen mittels Lumineszenzmessungen
AU2003274412A1 (en) * 2002-06-07 2003-12-22 Millipore Corporation Kit and process for microbiological for on-site examination of a liquid sample
KR101203402B1 (ko) * 2003-06-06 2012-11-23 마이크로닉스 인코포레이티드. 마이크로 유체 장치상에서의 가열, 냉각 및 열 순환 시스템및 방법
US6972184B2 (en) * 2003-12-23 2005-12-06 Millipore Corporation Cell motility assay
DK1763584T3 (da) * 2004-07-02 2009-08-03 Promega Corp Sammensætninger og fremgangsmåde til ekstraktionen og detektionen af mikrobiel ATP

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