CN101939814A - 通过同时的尺寸/荧光测量进行的病原体检测 - Google Patents
通过同时的尺寸/荧光测量进行的病原体检测 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101939814A CN101939814A CN2008801264813A CN200880126481A CN101939814A CN 101939814 A CN101939814 A CN 101939814A CN 2008801264813 A CN2008801264813 A CN 2008801264813A CN 200880126481 A CN200880126481 A CN 200880126481A CN 101939814 A CN101939814 A CN 101939814A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle
- light beam
- light
- fluorescence
- detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 244000052769 pathogen Species 0.000 title abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 7
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 title description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 124
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 10
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 9
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 8
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 6
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 229930027945 nicotinamide-adenine dinucleotide Natural products 0.000 description 5
- BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N nicotinamide-adenine dinucleotide Chemical compound C1=CCC(C(=O)N)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=NC=NC(N)=C3N=C2)O)O1 BOPGDPNILDQYTO-NNYOXOHSSA-N 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M thiamine hydrochloride Chemical compound Cl.[Cl-].CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N DPJRMOMPQZCRJU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108090000723 Insulin-Like Growth Factor I Proteins 0.000 description 4
- 102000013275 Somatomedins Human genes 0.000 description 4
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 4
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 4
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 235000015220 hamburgers Nutrition 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 2
- LVPMIMZXDYBCDF-UHFFFAOYSA-N isocinchomeronic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)N=C1 LVPMIMZXDYBCDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- RPQXVSUAYFXFJA-HGRQIUPRSA-N saxitoxin Chemical compound NC(=O)OC[C@@H]1N=C(N)N2CCC(O)(O)[C@@]22N=C(N)N[C@@H]12 RPQXVSUAYFXFJA-HGRQIUPRSA-N 0.000 description 2
- RPQXVSUAYFXFJA-UHFFFAOYSA-N saxitoxin hydrate Natural products NC(=O)OCC1N=C(N)N2CCC(O)(O)C22NC(N)=NC12 RPQXVSUAYFXFJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YUFFSWGQGVEMMI-UHFFFAOYSA-N (7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-7,10,13,16,19-docosapentaenoic acid Natural products CCC=CCC=CCC=CCC=CCC=CCCCCCC(O)=O YUFFSWGQGVEMMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUFFSWGQGVEMMI-JLNKQSITSA-N (7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-docosapentaenoic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCC(O)=O YUFFSWGQGVEMMI-JLNKQSITSA-N 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- 241000193155 Clostridium botulinum Species 0.000 description 1
- 206010065042 Immune reconstitution inflammatory syndrome Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 231100000678 Mycotoxin Toxicity 0.000 description 1
- 108010039491 Ricin Proteins 0.000 description 1
- 241000606701 Rickettsia Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 108010079723 Shiga Toxin Proteins 0.000 description 1
- 108010055044 Tetanus Toxin Proteins 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002498 deadly effect Effects 0.000 description 1
- XIVFQYWMMJWUCD-UHFFFAOYSA-N dihydrophaseic acid Natural products C1C(O)CC2(C)OCC1(C)C2(O)C=CC(C)=CC(O)=O XIVFQYWMMJWUCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- WITZDNDAZYTMTC-MJQGTENLSA-N erabutoxin b Chemical compound NC(=O)C[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)CC)NC(=O)CNC(=O)[C@@H]1CCCN1C(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H]1N(C(=O)[C@H](CS)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CS)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC=2C=CC=CC=2)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC=2C3=CC=CC=C3NC=2)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@H](CC=2NC=NC=2)NC(=O)[C@H](CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H]2N(CCC2)C(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CCCCN)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H]2N(CCC2)C(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CC=2NC=NC=2)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC=2C=CC=CC=2)NC(=O)[C@H](CS)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](N)CCCNC(N)=N)[C@@H](C)CC)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)[C@@H](C)O)[C@@H](C)CC)[C@@H](C)CC)CCC1 WITZDNDAZYTMTC-MJQGTENLSA-N 0.000 description 1
- 108010033899 erabutoxin b Proteins 0.000 description 1
- -1 fluorubber Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000007483 microbial process Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002636 mycotoxin Substances 0.000 description 1
- 229950006238 nadide Drugs 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- GJAWHXHKYYXBSV-UHFFFAOYSA-N pyridinedicarboxylic acid Natural products OC(=O)C1=CC=CN=C1C(O)=O GJAWHXHKYYXBSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229940118376 tetanus toxin Drugs 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1434—Optical arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J40/00—Photoelectric discharge tubes not involving the ionisation of a gas
- H01J40/02—Details
- H01J40/14—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2273—Atmospheric sampling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/01—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials specially adapted for biological cells, e.g. blood cells
- G01N2015/019—Biological contaminants; Fouling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N2015/025—Methods for single or grouped particles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N2015/1486—Counting the particles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N2015/1493—Particle size
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/061—Sources
- G01N2201/06113—Coherent sources; lasers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/061—Sources
- G01N2201/06193—Secundary in-situ sources, e.g. fluorescent particles
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
一种用于检测流体中的病原体和颗粒的方法和装置，其中确定单一颗粒的颗粒尺寸和固有荧光，包括：试样盒；在试样盒的一侧的光源，用于发送聚焦的光束通过试样，由此部分光束被存在于试样区域中的各种尺寸的颗粒朝各种角度散射；位于光路中的颗粒尺寸检测器，用于检测前向散射的光的一部分；一对荧光检测器，定位为偏离光束的轴线；以及一对椭球镜，被定位为使得入射颗粒流和光束的交叉点在每个椭球体的一个焦点处，并且所述一对荧光检测器中的一个位于另一焦点处。
Description
本发明总地涉及用于检测空气传播或者液体传播的颗粒的系统和方法，并且更具体地涉及用于检测空气传播或者液体传播的颗粒并且把检测到的颗粒分类的系统和方法。本发明特别用于在干净的环境(诸如无菌生产设施)中以及其它环境中检测和分类生物颗粒或污染并且将结合这样的效用(尽管可想到其它效用)被描述。
对环境污染(包括生物颗粒)的监测在许多的工业和商业环境(诸如用于药品、食品和医院的制造设施)中是重要的，并且在担心可能的城市恐怖分子袭击的公共场所(诸如机场、银行、邮政处理设施和政府办公室)也变得重要。
在药品、健康护理和食品工业中，环境的生物颗粒水平的实时检测器对公众卫生、质量控制和管理目的是有用的。例如，食品和药品管理局要求注射用药物生产者监控他们的无菌净化室内的颗粒和微生物的水平。传统的微生物方法要求在生长介质上收集试样，并且在恰当的时间段在恰当的温度培育(一般数天)。这些方法假定，当能生存的微生物被放置在生长介质中或者生长介质上时将经历细胞分裂。对于定量检测，增长表示为视觉上可检测的群体。相当多的已发表的文献指出使用传统的培植和平板计数方法的实质性限制。例如，已发表的文献表明，取决于使用的生长介质、培养时间和温度以及微生物在培植的尝试之前的状态(慢生长、受应力或者亚致死受损)可获得各种结果。此外传统的方法不能实时地找到可能的污染源。在这些应用中，可瞬间并以低浓度检测的环境中的微生物颗粒(包括细菌、酵母和霉菌)的仪器将是有用的工具，并且显著优于传统的营养平皿培植方法，该方法需要数日用于微生物的生长并且视觉上被检测。此外具有能优选地实时帮助找到颗粒污染源的仪器是有益的。
存在使用颗粒尺寸测量和光诱导的荧光技术作为用于生物制剂的早期报警传感器的现有技术设备。在上述设备中有由MIT Lincoln实验室研发的生物制剂报警传感器(BAWS)，Ho的荧光生物颗粒检测系统(JimYew-Wah Ho，美国专利No.5,701,012；No.5,895,922；No.6,831,279)；由明尼苏达的TSI发明的FLAPS和UV-APS(Peter P.Hairston；和Frderick R.Quant；美国专利No.5,999,250)，以及由Silcott发明的荧光传感器(美国专利No.6,885,440)。T.H.Jeys等人在Proc.IRIS Active System(虹膜活性系统学报)，第1卷，第235页，1998中描述了所提出的使用脉冲紫外激光基于激光诱导的荧光的生物传感器。其能够检测每升空气中5个颗粒的浮质浓度，但需要昂贵和精密的仪器。其它的颗粒计数器是由俄勒冈州的格兰茨帕斯市的Met One Instrument有限公司、科罗拉多州博尔德市的Particle Measurement Systems有限公司以及加利福尼亚州阿纳海姆市的Terra Universal公司制造的。
设计了各种检测器来检测空气传播的过敏原颗粒，并在空气试样内的颗粒的数量超过预定的最小值时，向敏感的个人提出警告。上述检测器中的一些在美国专利No.5,646,597，No.5,969,622，No.5,986,555，No.6,008,729，No.6,087,947以及No.7,053,783，(都授权给Hamburger等人)中描述。这些检测器都涉及指引光束通过环境空气的试样，使得部分光束将由空气中的任何颗粒散射，涉及用于只传送与预定过敏原的尺寸范围相对应的预定角度范围内散射的光的光束阻断器，以及用于检测所传送的光的检测器。
为了检测空气中或水中的包括微生物的生物颗粒，设计有效的系统来测量颗粒尺寸和由微生物固有生成的荧光是重要的。现有的申请，由本申请的受让人共有，通过提供基于颗粒能够同时测量颗粒尺寸和检测来自代谢物和其它生物分子的固有荧光的存在的传感器系统来对以前的设计进行改进。现有技术的示例包括三个主要部分：(1)用于测量单个颗粒尺寸的第一光学系统；(2)用于检测来自单个颗粒的激光诱导的固有荧光信号的第二光学系统；以及(3)用于把颗粒尺寸和荧光强度分配给单个颗粒的数据记录格式，以及用于区别微生物和非微生物(例如惰性灰尘颗粒)的计算机可读程序代码。
如图1中示出的，现有技术系统10包括激励源12，诸如提供具有源波长的电磁辐射束14的激光器、发光二极管或其它光源。激励源被选择为具有能从微生物内的代谢物激励出固有荧光的波长。环境空气(或者液体试样)经由管嘴16被吸入上述系统，用作颗粒采样。管嘴16在它的中部有一个开口18(形成试样单元)以允许激光束通过颗粒流。激光束正下游是米氏散射颗粒尺寸检测器20。米氏散射颗粒尺寸检测器20包括：在准直仪透镜24前面的光束阻断器22，和把由试样流中的颗粒散射的光束14的一部分聚焦到颗粒检测器28上的聚光镜26。偏离激光束14的轴线，椭球镜30被放置在颗粒试样区中，使得入射颗粒流和激光束的交叉点在椭球面的两个焦点的一个上，而荧光检测器32在另一个焦点上。在该光学设计中，椭球镜30聚集来自生物颗粒的荧光信号，并且把其聚焦到荧光检测器32上。光学滤波器34被放置在荧光检测器前，以阻断散射的光并让诱导的荧光通过。
然而，该系统的局限性在于：由荧光检测器接收到的荧光信号的量较小。伴随该弱荧光信号的噪声的量使得难以充分处理和放大数据。因此，存在有效地收集更大量的荧光信号并允许待处理的更干净的荧光信号的改进设计的需要。
本发明提供改进的传感器系统，该系统能够同时测量颗粒尺寸并基于颗粒，检测来自代谢物和其它生物分子的固有荧光的存在。该检测方案相对于现有技术有多个优点。第一，其允许对在每个单个颗粒上收集到的用于表示该颗粒的特征的数据(例如，随其截面面积或体积而变化的来自颗粒的荧光信号的强度)的详细分析，以便确定颗粒的生物状态。第二，本发明收集来自给定颗粒的更大量的荧光信号，从而增加了系统正确识别生物颗粒的能力。
本发明包括三个主要的元件：(1)用于测量单个颗粒尺寸的第一光学系统；(2)用于检测来自单个颗粒的激光诱发的固有荧光信号的第二光学系统；以及(3)用于把颗粒尺寸和荧光强度分配给单个颗粒的数据记录格式，以及用于区别生物颗粒和非生物颗粒(例如惰性灰尘颗粒)的计算机可读程序代码。
本发明的一种实施方式用一对荧光检测器通过使用一对椭球镜来改进第二光学系统的功能。镜和检测器被定位为当颗粒被测量尺寸时收集从同一颗粒的荧光辐射。对于每个椭球镜，一个焦点在激励光束的交叉点处，一个焦点在相面对的椭球镜的顶点，在该顶点处荧光信号进入荧光检测器中的一个。在另一实施方式中，椭球镜和球面镜被定位为收集来自颗粒的荧光辐射。
结合附图，根据下面的详细描述可见本发明的更多的特征和优点，在附图中：
图1是根据公知的现有技术的光学系统的示意图。
图2是根据本发明，用于执行颗粒尺寸和荧光的同时测量的光学系统的平面图。
图3是图2的光学系统的正视图。
图4是图2的光学系统的顶视图。
图5是沿图4的断面A-A的光学系统的剖面图。
图6是沿图4的断面B-B的光学系统的剖面图。
图7图示出本发明的另一种实施方式。
图8示出包括椭球镜和球镜的本发明的又一替代实施方式。
图9是根据本发明的实施方式的测量方案的框图。
本发明的方法和系统能通过同时测量颗粒的尺寸和任意固有荧光被用来对液体或气体中的颗粒进行检测和分类。本发明的方法和系统还可被用来区别和/或对生物颗粒和惰性颗粒分类。
本发明是用于流体颗粒检测器系统的光学系统。例如，上述系统被设计来检测工业应用(诸如食品和药品制造工业和医院、以及清洁室和其它受控环境应用)中的空气或者液体媒质中空气传播或者液体传播的颗粒，诸如生物颗粒。本发明也可被用在其它应用中，例如在建筑物内或者在公共交通区域内，以检测其它的空气传播或者液体传播的颗粒的有害程度，所述颗粒可能自然存在，诸如霉菌或细菌，或可能被偶然地、疏忽地或者故意地释放出来。本发明的系统也可被用来检测由恐怖分子或者其他人故意释放出来的生物恐怖主义制剂。
此处使用的词语“流体传播的颗粒”，是指空气传播的颗粒和液体传播的颗粒。液体传播的颗粒包括在水中或者其它液体媒质中的颗粒。流体传播的颗粒还包括空气中或者其它气体中的颗粒。如此处所用的，“水中传播的颗粒”包括在水中的和包括水的液体中的颗粒。
词语“微生物”颗粒、“生物”颗粒或者“生物”制剂被定义为任何微生物、病原体、或者传染性物质、生物毒素，或者任何这样的微生物、病原体、或者传染性物质的任何自然存在的、通过生物工程产生的或者合成的成分，无论其来源或者产生方法为何。这样的生物制剂包括，例如，生物毒素、细菌、病毒、立克次氏体属微生物、孢子、真菌和原生动物以及在本领域中已知的其它生物制剂。
此处使用的词语“病原体”是指任何空气传播或者液体传播的颗粒、生物制剂或毒素，它们可能潜在着危害或者如果存在足够的量，甚至杀死暴露于这样的颗粒的人。
“生物毒素”是产生或者源于活体的植物、动物或者微生物的有毒物质，但也可通过化学手段产生或者改变。然而，毒素通常在寄助物里自然地演变(例如，蛤蚌毒素是由海藻类产生的)，但是，遗传改变的和/或合成加工的毒素已在实验室环境下产生。与微生物相比，毒素有相对简单的生化成分，并且不能自身繁殖。在许多方面，它们可与化学制剂相比较。例如，这样的生物毒素是肉毒杆菌和破伤风毒素、葡萄球菌肠毒素B、霉菌毒素、蓖麻毒素、蛤蚌毒素、志贺毒素及志贺样毒素、树眼睛蛇毒素、埃拉布毒素b以及其它已知毒素。
本发明的检测器系统被设计来检测空气传播或者液体传播的颗粒并且产生例如指示在一个试样中检测到的范围内的每个尺寸的颗粒的数量的输出，并且指示颗粒是生物的或者非生物的。如果生物颗粒被检测到和/或如果颗粒的数量超过预定阈值，例如，检测到的颗粒的数量在正常背景水平以上，则系统也可产生报警信号或其它响应。
图2-图6是根据本发明的用于流体颗粒检测器系统的优选实施方式的图示。如图5和图6所示，该系统包括：激励源112，诸如提供具有源波长的电磁辐射114的光束的激光器。激励源被选择为具有能够从微生物和生物颗粒内的代谢物激励固有荧光的波长。激励源还被选择为具有适合检测来自颗粒的米氏散射的波长，以确定颗粒尺寸。合适的激励源的示例包括：紫外光和可见光辐射源，诸如紫外光和可见光激光器、发光二极管等。举例而言，激励源112优选地工作在大约270nm到大约410nm的波长内，优选地在大约350nm到大约410nm的波长内。以微生物和生物颗粒包括以下三种主要的代谢物为前提选择大约270nm到410nm的波长：色氨酸，通常在大约270nm的激励波长(范围在大约220nm到大约300nm)发出荧光；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)，通常在大约为340nm的激励波长(范围大约在320nm到420nm)发出荧光；以及核黄素，通常在大约为400nm的激励波长(范围大约在320nm到420nm)发出荧光。在细菌孢子内壁的情况下，吡啶二羧酸(DPA)通常在大约为400nm的激励波长(范围大约在320nm到420nm之间)发出荧光。然而优选地，激励源112具有约350nm至410nm的波长。上述波长确保在生物颗粒中的上述三种主要代谢物(NADH、核黄素以及DPA)中的两种的激励，但是不包括干扰(诸如来自柴油发动机废气和其它惰性颗粒，如灰尘或者婴儿爽身粉)的激励。因此，在一种优选实施方式中，本发明对激励源112的波长或者波长范围做出周密公正的选择，其保留从NADH和核黄素激励荧光的能力(前述激励色氨酸的能力)同时不包括对干扰(诸如柴油发动机的废气)的激励。采用该步骤以减少由柴油废气产生的错误警报(柴油废气可通过短紫外波长诸如266nm的光来激励)。
在图2-6中示出的系统中，流体试样(例如，环境空气的试样或者液体的试样)通过进入管嘴116被引入系统，用作颗粒试样。管嘴116与出口管嘴117对齐，允许颗粒流通过电磁辐射114的路径。激光束的正下游的是米氏散射颗粒尺寸检测器。该米氏散射颗粒尺寸检测器包括：在准直仪透镜124前面的光束阻断器122和将由试样流中的颗粒散射的光束114的一部分聚焦到颗粒检测器(没有示出)上的聚光透镜126。
从电磁辐射114的轴线偏离，并且优选地与电磁辐射114正交，一对椭球镜130、131以倒置和互相面对的方式放置在颗粒试样区的周围，使得入射颗粒流和激光束的交叉点在每个镜子的一个焦点上，而荧光检测器132、133(例如，光电倍增管)在每个镜子的另一个焦点上。椭球镜优选地置于米氏散射光学部件的平面之外，以便它们与米氏散射光学部件正交。该设计利用了以下事实：发射自或者通过椭球面的两个焦点之一的光的点源将被聚焦到另一个上。在该光学设计中，椭球镜130、131聚集来自微生物的荧光信号，并且把荧光信号分别聚焦到荧光检测器132、133上。优选地，荧光检测器是光电倍增管(PMT)。光学滤波器134、135可被放置在荧光检测器的前面，以阻断散射的光并且使诱发的荧光通过。
一对椭球镜形成颗粒检测区周围的外罩，所述外罩具有用于管嘴116、117；荧光检测器132、133；电磁辐射114；以及米氏散射锥形物(见图5)的开口。如图中所示出的，所给出的椭球镜的最近焦点将在颗粒流和激光束的交叉处。所给出的镜的最远焦点将在荧光检测器处，如上所述。理想地，该相对的焦点将位于相对椭球镜的顶点处。如果两个椭球面相同，并且如果两个焦点间的距离等于椭球面的长轴的长度的三分之一，就是这种情况。
光束阻断器122被设计来吸收、阻断和/或抑制电磁辐射114(例如，激光束)的光束的非散射成分，并且可以包括光吸收材料(诸如乙烯基、氟橡胶、金属材料或者类似的东西)和/或被设计来收集和容纳附着到光学元件的前表面的辐射的几何形状。光束阻断器122的其它特征和考虑因素公开在前面列举的属于Hamburger等人的一些早期美国专利中，以及通过引用合并于此的PCT申请No.PCT/US2006027638中。颗粒检测器的其它特征和考虑因素被公开在前面列举的早期共有参考文献中，该公开与此处的公开相一致的公开内容通过引用而合并于此。
本发明的米氏散射的使用还便于用于对光诱导的荧光进行检测的光学元件的布置，以便同时对个体颗粒进行检测代谢物NADH、核黄素和其它生物分子的存在，这些代谢物是生物体的代谢所需的中间体，并且因此存在于微生物和生物颗粒(诸如细菌和真菌)中。如果这些化合物存在于生物浮质里，它们能被光子能量激励，并且随后发射可基于上面概述的检测方案被仪器检测到的自体荧光。虽然该检测方案不能辨别微生物的属或种类，并且病毒可能太小且缺少用于检测的新陈代谢，但是该检测方案能够同时针对每个颗粒确定颗粒的尺寸并且确定颗粒是生物的还是惰性的，向使用者表明微生物污染的存在与否。
一对椭球镜的配置相对于现有技术具有多个优点。根据图1，明显地，大量的荧光信号未被现有技术的椭球镜捕获。由检测器接收的信号较弱，并且还难以在不放大信号噪声的情况下放大。然而，用附加的椭球镜和检测器，检测器接收到的两个信号可被比较，使得信号处理器能识别来自噪音的荧光信号。
在一种替代实施方式中，只使用一个椭球镜。根据现有技术(图1)，椭球镜从其位置被旋转直到其和光源成90度角，并且与米氏散射部件正交。这要求荧光检测器的重新定位，以便与椭球镜对齐。该正交的配置允许构造更小的光盒。该设计通过减少光学路径的交迭，还允许光学元件和信号收集的优化。椭球镜可与光盒被构造为单个单元。该实施方式通过提供耐用和紧凑的设计而相对于现有技术有所改进。
在另一种替代实施方式中，如图7所示，光学元件可被放置在准直仪透镜前，以使未散射的激励光束的一部分反射到检测器(诸如光电检测器)上以测量激励源功率。在优选的实施方式中，光学元件使未散射光束的一部分反射90度，尽管也可使用其它反射角度。合适的光学元件的示例包括，但不限于，反射镜等。
另外，球面镜可与该单个椭球镜的实施方式一起使用，以获得从现有技术的实施方式中逃逸的荧光信号。球面镜212将被放置在椭球镜214的对面，颗粒流和电磁辐射交叉点在球面镜的焦点上。见图8。球面镜把光反射通过焦点回到椭球镜上，椭球镜然后引导光通过球面镜上的开口并进入荧光检测器216(在图8中示出为PMT)。本实施方式不需要附加的荧光检测器的成本而获得更大量的荧光信号。与优选的实施方式相似，球面镜212和椭球镜214会形成外罩218，外罩218具有只用作管嘴220、荧光检测器216和米氏散射锥的开口。椭球镜和球面镜可被延伸到两个表面相交叉的点，以便使外罩尽可能完整。在上述替换设计中，球面镜被定位为使得颗粒流和激光束的交叉点在球面的曲率中心。
在另一种替代实施方式中，想到用于颗粒尺寸检测系统的不同配置。在该实施方式中，准直透镜和聚光镜彼此成90度角。光学元件(例如，反射镜)被放置为将来自准直透镜的电磁辐射引导进入聚光镜。如上所述，光束阻断器可被放置在准直透镜前，或者，光学元件(例如发射镜)允许将来自激励源的辐射引导进入放置在光学元件后的光收集器。例如，这可通过在光学元件上放置适当尺寸的开口来完成。或者，光收集器可用另一个检测器替换。该检测器可测量接收到的光的量以便与光源的输出和由其它检测器接收到的量进行比较。该配置允许构造更小的光盒和更紧凑的系统设计。
图9中描述本发明的同时颗粒尺寸和荧光测量方案的功能性。工作原理如下：仪器连续监测环境空气(或者液体)，以实时测量每个单个空气传播的颗粒的尺寸，并且同时确定该颗粒是否发射荧光。为荧光信号设定一个或者更多个阈值。如果荧光信号落在设置参数外，则颗粒被标记为惰性。荧光信号阈值包括根据颗粒横截面面积或者颗粒体积，从荧光信号强度、荧光强度中选出的一个或者更多个。如果荧光信号阈值超过或者落在一个或更多个设置的阈值水平之内，则颗粒被标记为生物的。基于颗粒，颗粒尺寸和荧光信号强度的组合数据将确定微生物的存在与否。荧光信号阈值的其它特征和考虑因素被公开在Morrell等人共有的美国专利申请No.12/268,366，该申请与本公开一致的公开内容通过引用而合并于此。
应该强调的是，本发明的上述实施方式，特别是任何“优选的”实施方式，仅仅是可能的实施例，仅仅阐述用于对本发明的原理清楚的理解。在实质上不脱离本发明的精神和原则的情况下，可对本发明的上述实施方式进行改变和修改。例如，准直透镜和聚光镜可构造成本装置的单个部件。在本公开和本发明的范围内，所有这样的修改和变化旨在被包括于此，并且被所附权利要求保护。
Claims (18)
1.一种区别流体中的生物颗粒和惰性颗粒的方法，该方法包括同时测量颗粒尺寸和检测来自颗粒的固有荧光，其中，荧光的强度被测量并被赋值，并且包括基于颗粒尺寸和荧光强度把所述颗粒分类为惰性颗粒或生物颗粒的步骤，其中，使用两个荧光检测器来测量荧光。
2.如权利要求1所述的方法，其中，颗粒的尺寸信息被用来对所述颗粒是否是微生物进行分类。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述两个荧光检测器中的每一个都产生信号，所述信号被比较以确定相关的数据。
4.一种颗粒检测器系统，包括：
试样盒；
在试样盒的一侧的光源，用于发送聚焦的光束通过试样，由此部分所述光束被存在于所述试样区域中的各种尺寸的颗粒朝各种角度散射，并且光束中的未散射部分保持未散射；
在所述试样盒的另一侧的光束阻断器，用于阻断所述光束中的未散射部分的至少一部分并且用于限制所测量的颗粒尺寸的范围；
颗粒尺寸检测器，位于所述光束阻断器后的光路中，用于检测前向散射的光的一部分，并且产生包括与光路中的单个颗粒的尺寸有关的信息的输出；以及
与所述光束的轴线偏离的至少一个荧光检测器，用于检测来自所述同一单个颗粒的固有荧光，其中，所述荧光检测器与所述光束正交。
5.如权利要求4所述的系统，其中，一对椭球镜置于颗粒试样区内，使得所述入射颗粒流和所述光束的交叉点在每个椭球面的一个焦点处，并且所述一对荧光检测器中的一个位于另一个焦点处。
6.如权利要求4所述的系统，其中，所述荧光检测器是光电倍增管。
7.一个颗粒检测器系统，包括：
试样盒；
在试样盒的一侧的光源，用于发送聚焦的光束通过试样，由此部分所述光束被存在于所述试样区域中的各种尺寸的颗粒朝各种角度散射，并且光束中的未散射部分保持未散射；
位于光路中的颗粒尺寸检测器，用于检测前向散射的光的一部分，并且产生包括与光路中的单个颗粒的尺寸有关的信息的输出；
一对相对的椭球镜，其中，每个椭球镜都具有位于所述光束和所述颗粒交叉点处的一个焦点，并且具有在一对荧光检测器中的一个上的一个焦点。
8.如权利要求7所述的系统，还包括在试样盒的与所述光源相对一侧的光束阻断器，用于阻断所述光束中的未散射部分的至少一部分并且用于限制所测量的颗粒的范围。
9.如权利要求7所述的系统，还包括：准直透镜，在试样盒的与所述光源相对一侧；光学元件，用于把前向散射的光的所述部分反射进聚光镜，所述聚光镜把前向散射的光的所述部分聚集到所述颗粒尺寸检测器中，其中，所述未散射的光被聚光镜前的光束阻断器阻断或者通过所述光学元件进入光收集器。
10.如权利要求7所述的系统，还包括报警单元，用于当检测到在预定尺寸范围内的颗粒还发荧光时提供警报信号。
11.如权利要求7所述的系统，其中，光源以270nm到410nm范围中的波长发光。
12.如权利要求7所述的系统，还包括处理单元，用于在规定时间处理颗粒尺寸分布和颗粒荧光，以及在输出设备上显示信号。
13.如权利要求7所述的系统，其中，所述荧光检测器是电子倍增管。
14.如权利要求7所述的系统，还包括：用于把检测到的颗粒尺寸和检测到的固有荧光结合的计算机可读程序代码。
15.一个颗粒监测器系统，包括：
试样盒；
在试样盒的一侧的光源，用于发送聚焦的光束通过试样，由此部分所述光束被存在于所述试样区域中的各种尺寸的颗粒朝各种角度散射，并且光束中的未散射部分保持未散射；
位于光路中的第一检测器，用于检测前向散射的光的一部分，并且产生包括与光路中的单个颗粒在预定尺寸范围中的尺寸有关的信息的输出；
与所述光束正交的第二检测器，用于检测来自所述同一单个颗粒的固有荧光，
椭球镜，置于颗粒试样区内，使得入射颗粒流和光束的交叉点在椭球体的一个焦点处，并且所述第二检测器在另一个焦点处；以及
球面镜，朝向所述椭球镜，使得所述入射颗粒流和所述光束的交叉点在球面的焦点处。
16.如权利要求15所述的系统，还包括在试样盒的与所述光源相对一侧的光束阻断器，用于阻断所述光束中的未散射部分的至少一部分并且用于限制所测量的颗粒的范围。
17.如权利要求15所述的系统，还包括：准直透镜，在试样盒的与所述光源相对一侧；反射镜，用于把前向散射的光的所述部分反射进聚光镜，所述聚光镜把前向散射的光的所述部分聚集到所述颗粒尺寸检测器中，其中，所述未散射的光不被反射进入所述聚光镜。
18.如权利要求4所述的系统，包括与所述光束正交的一对荧光检测器，用于检测来自所述同一单个颗粒的固有荧光，其中，所述荧光检测器位于所述光束的相对两侧。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US1360707P | 2007-12-13 | 2007-12-13 | |
| US61/013,607 | 2007-12-13 | ||
| PCT/US2008/086886 WO2009076678A1 (en) | 2007-12-13 | 2008-12-15 | Pathogen detection by simultaneous size/fluorescence measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101939814A true CN101939814A (zh) | 2011-01-05 |
| CN101939814B CN101939814B (zh) | 2014-02-26 |
Family
ID=40755915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200880126481.3A Active CN101939814B (zh) | 2007-12-13 | 2008-12-15 | 通过同时的尺寸/荧光测量进行的病原体检测 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20110036995A1 (zh) |
| EP (1) | EP2235736B1 (zh) |
| JP (1) | JP2011506977A (zh) |
| KR (1) | KR101581056B1 (zh) |
| CN (1) | CN101939814B (zh) |
| WO (1) | WO2009076678A1 (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103512863A (zh) * | 2012-06-22 | 2014-01-15 | 阿自倍尔株式会社 | 光学式粒子检测装置以及粒子的检测方法 |
| CN103940709A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-07-23 | 南京中科神光科技有限公司 | 一种实时微生物粒子计数器 |
| CN104931471A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-09-23 | 北京大学 | 大气活性自由基的激光诱导荧光检测系统 |
| CN105445156A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-03-30 | 罗伯特·博世有限公司 | 运行室内通风技术设备的方法、传感器和室内通风技术设备 |
| CN105891119A (zh) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | 阿自倍尔株式会社 | 粒子检测装置 |
| CN109073531A (zh) * | 2016-05-17 | 2018-12-21 | 阿自倍尔株式会社 | 粒子检测装置以及粒子检测装置的检查方法 |
| CN110967284A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-04-07 | 南京工业大学 | 一种双通道生物气溶胶实时监测仪 |
| CN113945490A (zh) * | 2020-07-17 | 2022-01-18 | 航天神舟生物科技集团有限公司 | 一种激光粒子检测装置 |
| CN114459965A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-10 | 中船重工安谱（湖北）仪器有限公司 | 一种气溶胶监测系统及方法 |
| WO2023029733A1 (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 北京航空航天大学 | 一种光学颗粒计数器 |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8378661B1 (en) * | 2008-05-29 | 2013-02-19 | Alpha-Omega Power Technologies, Ltd.Co. | Solar simulator |
| DE102009020252B4 (de) * | 2009-05-07 | 2012-01-12 | Krohne Optosens Gmbh | Vorrichtung zur Messung der Fluoreszenz eines Mediums |
| FI20105645A0 (fi) * | 2010-06-07 | 2010-06-07 | Environics Oy | Laite ja menetelmä biologisen materiaalin havaitsemiseksi |
| KR20120071453A (ko) * | 2010-12-23 | 2012-07-03 | 삼성전자주식회사 | 미생물 검출장치 |
| KR20120074558A (ko) * | 2010-12-28 | 2012-07-06 | 삼성전자주식회사 | 미세입자 검출장치 |
| WO2012098287A1 (en) * | 2011-01-19 | 2012-07-26 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt | Method and system for determining particle size information |
| KR20140016923A (ko) | 2011-04-06 | 2014-02-10 | 인스턴트 바이오스캔, 엘엘씨 | 미생물 검출 장치 및 방법 |
| KR101411428B1 (ko) | 2012-07-12 | 2014-06-24 | 한국과학기술원 | 집광식 휴대용 형광 검출 시스템 |
| JP2014035246A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Azbil Corp | 粒子検出装置の光源情報記録装置及び粒子検出装置の光源情報記録方法 |
| JP6076680B2 (ja) * | 2012-10-15 | 2017-02-08 | アズビル株式会社 | 不溶性不純物判別方法及びその装置 |
| JP5993704B2 (ja) * | 2012-10-18 | 2016-09-14 | アズビル株式会社 | 気中液中粒子判別方法及びその装置 |
| JP5993752B2 (ja) * | 2013-02-01 | 2016-09-14 | アズビル株式会社 | 粒子検出システム及び粒子検出方法 |
| JP6031372B2 (ja) * | 2013-02-12 | 2016-11-24 | アズビル株式会社 | 粒子検出システム及び粒子検出方法 |
| US9400250B2 (en) * | 2013-09-30 | 2016-07-26 | Han Sheng Biotech Co., Ltd. | Method for analyzing mushrooms |
| JP6138037B2 (ja) * | 2013-12-10 | 2017-05-31 | アズビル株式会社 | 粒子検出装置及び粒子の検出方法 |
| JP6425918B2 (ja) * | 2014-05-27 | 2018-11-21 | アズビル株式会社 | 精製水製造装置の監視システム及び精製水製造装置の監視方法 |
| KR102258807B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2021-06-09 | (주)미디어에버 | 미세 먼지 및 미생물 검출 장치 |
| KR102258809B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2021-06-09 | (주)미디어에버 | 미세 먼지 및 미생물 검출 장치 |
| US9791370B2 (en) | 2015-04-14 | 2017-10-17 | Honeywell International Inc. | Die-integrated aspheric mirror |
| US10613029B2 (en) * | 2015-04-14 | 2020-04-07 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for forming an alignment cell |
| EP3761008B1 (en) * | 2015-12-14 | 2023-06-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Micro object detection apparatus |
| KR101967671B1 (ko) * | 2016-11-08 | 2019-04-11 | 한국전자통신연구원 | 필터 상태 모니터링 방법 및 그 방법을 수행하는 필터 상태 모니터링 장치 |
| KR102450625B1 (ko) * | 2017-08-31 | 2022-10-07 | 서울바이오시스 주식회사 | 검출기 |
| US10267723B1 (en) * | 2018-01-23 | 2019-04-23 | Cbrn International, Ltd. | Bioaerosol particle detector |
| US12019023B2 (en) | 2018-06-01 | 2024-06-25 | Orb Xyz, Inc. | Detecting an analyte in a medium |
| EP3803336A4 (en) * | 2018-06-01 | 2022-01-26 | ORB XYZ, Inc. | DETECTION OF BIOLOGICAL SUBSTANCES |
| CN108709848A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-10-26 | 佛山融芯智感科技有限公司 | 一种空气颗粒计数方法及装置 |
| WO2021070428A1 (ja) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 撮影装置 |
| US20240319063A1 (en) | 2020-04-26 | 2024-09-26 | Viktor TOMASOV | Airborne bacteria detection system |
| US20230258562A1 (en) * | 2022-02-10 | 2023-08-17 | ColdQuanta, Inc. | Miniature atomic spectroscopy reference cell system |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3850525A (en) * | 1973-07-09 | 1974-11-26 | Beckman Instruments Inc | Simultaneous multiple measurements in laser photometers |
| JP2560362B2 (ja) * | 1987-12-18 | 1996-12-04 | 富士通株式会社 | 多重反射鏡 |
| EP0515211A3 (en) * | 1991-05-23 | 1993-04-07 | Becton Dickinson And Company | Apparatus and method for phase resolved fluorescence lifetimes of independent and varying amplitude pulses |
| US5540494A (en) * | 1994-06-03 | 1996-07-30 | Purvis, Jr.; Norman B. | Method and apparatus for determining absolute particle size, surface area and volume normalized fluorescence using forward angle light scatter intensity in flow cytometry |
| US5895922A (en) | 1996-03-19 | 1999-04-20 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Fluorescent biological particle detection system |
| US5701012A (en) | 1996-03-19 | 1997-12-23 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Fluorescent biological particle detection system |
| US5999250A (en) * | 1997-03-17 | 1999-12-07 | Tsi Corporation | System for detecting fluorescing components in aerosols |
| US5870190A (en) * | 1997-11-25 | 1999-02-09 | Venturedyne, Ltd. | Particle sensor and related method offering improved particle discrimination |
| WO2002004527A2 (en) | 2000-07-11 | 2002-01-17 | Sri International | Encoding methods using up-converting phosphors for high-throughput screening of catalysts |
| US6787104B1 (en) * | 2000-09-14 | 2004-09-07 | The Regents Of The University Of California | Detection and treatment of chemical weapons and/or biological pathogens |
| US6594009B2 (en) * | 2001-02-27 | 2003-07-15 | Honeywell International Inc. | Flow cytometer and ultraviolet light disinfecting systems |
| CA2474036C (en) * | 2001-11-07 | 2012-09-25 | S3I, Llc | System and method for detecting and classifying biological particles |
| US6831279B2 (en) * | 2001-11-27 | 2004-12-14 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence | Laser diode-excited biological particle detection system |
| WO2004001382A2 (en) * | 2002-06-24 | 2003-12-31 | Tsi Incorporated | Analysis systems detecting particle size and fluorescence |
| US7053783B2 (en) * | 2002-12-18 | 2006-05-30 | Biovigilant Systems, Inc. | Pathogen detector system and method |
| US6936828B2 (en) | 2003-02-14 | 2005-08-30 | Honeywell International Inc. | Particle detection system and method |
| US20060237665A1 (en) * | 2003-03-10 | 2006-10-26 | Barney William S | Bioaerosol discrimination |
| US7106442B2 (en) * | 2003-04-29 | 2006-09-12 | Silcott David B | Multi-spectral optical method and system for detecting and classifying biological and non-biological particles |
| KR101170859B1 (ko) * | 2004-07-30 | 2012-08-02 | 바이오비질런트 시스템즈 인코포레이티드 | 병원균 및 입자 탐지기 시스템과 방법 |
| US20100045982A1 (en) * | 2005-11-29 | 2010-02-25 | Nidec Sankyo Corporation | Particle counter and particle counting device having particle counter, and particle counting system and its use method |
-
2008
- 2008-12-15 WO PCT/US2008/086886 patent/WO2009076678A1/en active Application Filing
- 2008-12-15 US US12/808,170 patent/US20110036995A1/en not_active Abandoned
- 2008-12-15 KR KR1020107015547A patent/KR101581056B1/ko active IP Right Grant
- 2008-12-15 JP JP2010538231A patent/JP2011506977A/ja active Pending
- 2008-12-15 CN CN200880126481.3A patent/CN101939814B/zh active Active
- 2008-12-15 EP EP08859342.1A patent/EP2235736B1/en not_active Not-in-force
-
2015
- 2015-01-28 US US14/607,655 patent/US20150168288A1/en not_active Abandoned
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103512863A (zh) * | 2012-06-22 | 2014-01-15 | 阿自倍尔株式会社 | 光学式粒子检测装置以及粒子的检测方法 |
| CN103940709A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-07-23 | 南京中科神光科技有限公司 | 一种实时微生物粒子计数器 |
| CN105445156A (zh) * | 2014-08-08 | 2016-03-30 | 罗伯特·博世有限公司 | 运行室内通风技术设备的方法、传感器和室内通风技术设备 |
| CN105891119A (zh) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | 阿自倍尔株式会社 | 粒子检测装置 |
| CN105891119B (zh) * | 2015-02-18 | 2019-10-29 | 阿自倍尔株式会社 | 粒子检测装置 |
| CN104931471A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-09-23 | 北京大学 | 大气活性自由基的激光诱导荧光检测系统 |
| CN109073531A (zh) * | 2016-05-17 | 2018-12-21 | 阿自倍尔株式会社 | 粒子检测装置以及粒子检测装置的检查方法 |
| CN110967284A (zh) * | 2019-05-17 | 2020-04-07 | 南京工业大学 | 一种双通道生物气溶胶实时监测仪 |
| CN113945490A (zh) * | 2020-07-17 | 2022-01-18 | 航天神舟生物科技集团有限公司 | 一种激光粒子检测装置 |
| WO2023029733A1 (zh) * | 2021-08-31 | 2023-03-09 | 北京航空航天大学 | 一种光学颗粒计数器 |
| CN114459965A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-10 | 中船重工安谱（湖北）仪器有限公司 | 一种气溶胶监测系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2235736B1 (en) | 2015-04-01 |
| US20150168288A1 (en) | 2015-06-18 |
| JP2011506977A (ja) | 2011-03-03 |
| US20110036995A1 (en) | 2011-02-17 |
| CN101939814B (zh) | 2014-02-26 |
| EP2235736A1 (en) | 2010-10-06 |
| WO2009076678A1 (en) | 2009-06-18 |
| KR20110005677A (ko) | 2011-01-18 |
| KR101581056B1 (ko) | 2015-12-29 |
| EP2235736A4 (en) | 2011-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101939814B (zh) | 通过同时的尺寸/荧光测量进行的病原体检测 | |
| US8647860B2 (en) | Pathogen detection by simultaneous size/fluorescence measurement | |
| US8628976B2 (en) | Method for the detection of biologic particle contamination | |
| US7738099B2 (en) | Pathogen and particle detector system and method | |
| US8218144B2 (en) | Pathogen and particle detector system and method | |
| TWI447394B (zh) | 利用尺寸／螢光同步判定之病原體偵測方法及系統 | |
| US20050151968A1 (en) | Systems and methods for continuous, on-line, real-time surveillance of particles in a fluid | |
| CN103940709A (zh) | 一种实时微生物粒子计数器 | |
| US7616311B2 (en) | Systems and methods for a multiple angle light scattering (MALS) instrument having two-dimensional detector array | |
| CN103492585A (zh) | 微生物检测装置和方法 | |
| CN101398367A (zh) | 气溶胶粒子激光分析仪 | |
| EP2609414A2 (en) | Systems and methods for detecting normal levels of bacteria in water using a multiple angle light scattering (mals) instrument | |
| WO2009108223A2 (en) | Pathogen detection by simultaneous size/fluorescence measurement | |
| CN203908913U (zh) | 一种实时微生物粒子计数器 | |
| CN205786218U (zh) | 生物气溶胶激光监测预警与鉴别装置 | |
| CN115266491A (zh) | 一种水中微生物在线检测方法及装置 | |
| EP1904807A2 (en) | Systems and methods for a multiple angle light scattering (mals) instrument having two-dimensional dectector array |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1152798 Country of ref document: HK |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: AZBIL CORPORATION Free format text: FORMER OWNER: AZBIL BIOVIGILANT, INC. Effective date: 20141030 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: AZBIL BIOVIGILANT, INC. Free format text: FORMER NAME: BIOVIGILANT SYSTEMS INC. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Arizona, USA Patentee after: Baer times police Co. Address before: Arizona, USA Patentee before: BIOVIGILANT SYSTEMS, Inc. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20141030 Address after: Japan Tokyo Marunouchi Chiyoda 2 chome 7 No. 3 Tokyo building Patentee after: AZBIL Corp. Address before: Arizona, USA Patentee before: Baer times police Co. |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: WD Ref document number: 1152798 Country of ref document: HK |