CN102759517B - 用于评价物体的微生物污染的分析仪器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于评价物体的微生物污染的分析仪器和方法。一种用于确定t0时刻的存活的好氧微生物计数的仪器和方法，采用了每一样本类型的两点式t阈值-TVC校准曲线。校准曲线上的一个点是x轴截距(即，测试起始时(t0)样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值)。另一点从在t0时刻具有较小的已知存活的好氧微生物计数的样本上实验地确定。

Description

用于评价物体的微生物污染的分析仪器和方法
本申请要求于2011年4月21日提交的申请号为61/477,695的美国临时专利申请的权利。
背景技术
基于预先建立的t阈值-TVC校准曲线，通过监视样本中的随时间的耗氧量直至达到阈值，可确定出样本中好氧菌的总存活计数(TVC)。例如参见，F.C.O’Mahony和D.B.Papkovsky所著的Rapid High-Throughput Assessment ofAerobic Bacteria in Complex Samples by Fluorescence-Based OxygenRespirometry，Applied and Environmental Microbiology，第72卷第2号，1279-1287页，2006年2月。
通过对包含不同的已知起始TVC的数个样本实验地确定t阈值、以对数刻度绘制结果并对回归线建立线性方程，来建立t阈值-TVC校准曲线。
虽然这种系统相对快速、容易和准确，但在建立各种样本(例如，每一单品(SKU)、每种擦拭类型或擦拭取样协议)的t阈值-TVC校准曲线中所涉及的时间和成本致使该系统不适于商用，特别地不适合那些具有不断变化的生产线的公司和/或那些具有数十或甚至数千种不同SKU的公司。
因此，存在着对快速且廉价地获得各种样本的t阈值-TVC校准曲线的系统和方法的大量需求。
发明概述
本发明人惊人地发现，可根据仅两个点建立各种样本的准确的t阈值-TVC校准曲线，其中一个点是x轴截距值(即，测试起始时(t0)样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值)，另一点则根据样本实验地确定，该样本在t0时刻具有较小的已知存活的好氧微生物计数，优选地，t0时刻的存活的好氧微生物计数比x轴截距处的t0小数个数量级。
本发明的第一方面是一种用于评价物体的微生物污染的方法，包括以下步骤：(a)自时刻t0开始，培养取自物体的样本，(b)定期确定培养中的样本的O2浓度，直至所探测的O2浓度减少至低于阈值，(c)测量从t0到O2浓度减少至低于阈值时的时间，建立时间段t阈值，和(d)将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数相关联，其中采用下述线性方程：
y＝mx+b    (方程1)
其中，x＝t0时刻每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数，
y＝t阈值，
x轴截距＝(-b/m)＝t0时刻样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值，以及
m(斜率)＝(y2-y1)/(x2-x1)，其中通过对取自具有已知x的物体的样本建立t阈值来实验地确定x1和y1，且，x2和y2是x轴截距(-b/m，0)处的x和y值。
优选地，在存在氧敏性光致发光染料的密封腔室中培养样本，并通过测量氧敏性染料的荧光确定培养中的样本的O2浓度。
本发明的第二方面是一种分析仪器，其包括O2传感器和与该传感器电通信的微处理器，其中该仪器用于(i)定期确定培养中的取自物体的样本的O2浓度，(ii)确定从开始培养样本的t0时刻到所确定的样本的O2浓度首次低于阈值时的时间段t阈值，(iii)将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数相关联，其中采用下述线性方程：
y＝mx+b    (方程1)
其中，x＝t0时刻每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数，
y＝t阈值，
x轴截距＝(-b/m)＝t0时刻样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值，以及
m(斜率)＝(y2-y1)/(x2-x1)，其中通过对取自具有已知x的物体的样本建立t阈值来实验地确定x1和y1，且，x2和y2是x轴截距(-b/m，0)处的x和y值，和
(iv)将x的关联值传输至外围装置。
O2传感器优选地包括具有发光寿命的氧敏性光致发光染料，和通过测量该氧敏性染料的荧光在与该染料流体连通的环境中有效地确定O2浓度的读取器。
附图简述
图1是根据本发明准备的示例性校准曲线。
图2是根据本发明从培养中的样本中进行读取的示例性的O2传感器和微处理器，其中该样本是从被评价的物体上分离出的液化标本。
图3是根据本发明示例性的培养中的样本，其中该样本是从被评价的物体的表面上擦拭取样的。
优选实施方案详述
命名法
10询问(Interrogation)装置
15询问装置的显示元件
16微处理器
20容器、小瓶(Vial)或试管
21容器、小瓶或试管的开口顶端
22容器、小瓶或试管的封闭底端
29容器、小瓶或试管的保持腔
30探针
40生长介质
50样本
51包含样本的拭刷
构造
本发明涉及一种通过以下步骤来评价物体(未示出)的微生物污染的仪器和方法：监视取自物体(未示出)的培养中的样本50中氧气浓度的变化，以及采用简单的校准线性方程将观察的变化关联至培养前样本50中的存活的好氧微生物计数。
待评价微生物污染的物体(未示出)基本上是不受限制的，可以是固体，例如肉类加工和包装设备中使用的设备、食物准备工作台面、医疗器械、水果、蔬菜和肉类，还可以是流体，例如奶制品、水塔中保持的水、生物样本、污水处理系统处理的污水、河流和溪流中的流动水等。
本领域普通技术人员能够从感兴趣的各种物体(未示出)中获取并准备合适的样本50，包括，特别地但不排他地，从诸如鸡胸的固体物体(未示出)的分离标本、取自诸如食物准备区中所使用的消毒不锈钢工作台面的坚硬表面的擦拭样本、取自污水处理设备的等分样本，等等。
每个样本50被放置在容器20的保持腔29中，容器20具有开口顶端21、封闭底端22和保持腔29内的探针30。容器20优选地为具有较高的深度-圆周的长径比的小瓶或试管，例如在公开号为2009/0029402的美国专利申请中所披露的，其披露的内容以引用的方式合并入本文。鉴于优选的容器20是小瓶或试管20，下文中将引用容器20作为小瓶20，但这么引用并不意在进行任何限定。
本文所描述的优选的方法和仪器，基于氧气(O2)造成的光致发光的猝灭(quenching of photoluminescence)，监视样本50中微生物的氧气(O2)消耗量。发光包括荧光和磷光。紫外或可见光区域的电磁辐射可用来将分子激发到更高的电子能级。被激发的分子借由几种方法中的一种损失它们的过剩能。这些方法中的一种是荧光。荧光涉及电子从第一激发单重态向单重基态(S1至S0)的辐射跃迁。荧光的寿命相对较短，大约为10-9到10-7秒。然而，从最低的激发单重态向三重态(triplet state)的系统间跨越时常发生，这归结于两态势能曲线的跨越。如此产生的三重态可通过已知为磷光的辐射过程返回至基态。磷光是电子从最低的激发三重态向单重基态(T1至S0)的辐射驰豫。由于引起磷光的跃迁涉及自旋多重性的改变，因而其具有较低的概率和相对较长的寿命，为10-4至10秒。已知，荧光和磷光的寿命以确定的方式相对于能够猝灭光致发光分子的分析物分压(PA)的改变而改变。因此，可通过测量光致发光寿命来确定与光致发光材料流体连通的PA。
在优选的实施方案中，探针30是光活性的、氧气分压敏感的材料，且配置并设置成经历样本50中的氧气分压PO2的变化，其中样本50放置在小瓶20的保持腔29中。氧敏性材料优选地为嵌入在透氧聚合物基质内的光致发光染料。可选地，氧敏性发光染料可溶解在样本50和/或任何加入的生长介质40中。
氧敏性光致发光染料可以选自任一种已知的氧敏性光致发光染料。本领域普通技术人员能够基于探针的预期用途选择出合适的染料。合适的氧敏性光致发光染料的非穷举的列表特别地、但不排他地包括：钌(II)-联吡啶(ruthenium(II)-bipyridyl)和钌(II)-联苯邻二氮杂菲络合物(ruthenium(II)-diphenylphenanothroline complexes)，诸如铂(II)-八乙基卟吩-酮(platinum(II)-octaethylporphine-tetone)的卟啉-酮(porphyrin-ketones)，诸如铂(II)-四(五氟苯基)卟吩(platinum(II)-tetrakis(pentafluorophenyl)porphine)的铂(II)-卟啉(platinum(II)-porphyrin)，诸如钯(II)-四(五氟苯基)卟吩(palladium(II)-tetrakis(pentafluorophenyl)porphine)的钯(II)-卟啉(palladium(II)-porphyrin)，四苯并卟啉(tetrabenzoporphyrins)、氯、氮杂卟啉(azaporphytins)的磷光性金属络合物，以及铱(III)或锇(II)的长衰减发光络合物。
典型地，疏水的氧敏性光致发光染料由合适的透氧疏水载体基质混合。同样，本领域普通技术人员能够基于探针30的预期用途和所选的染料选择出合适的透氧疏水载体基质。适合作为透氧疏水截体基质的聚合物的非穷举的列表特别地、但不排他地包括：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚氯乙烯和一些共聚物。
当探针30基于分析物引起的光致发光的猝灭，小瓶20、或小瓶20上至少被探针30涂覆的部分必须允许激发态的辐射和发射波长以最小的干涉传输至探针30并被探针30接收。
用于探询基于分析物引起的光致发光的猝灭的探针30的仪器10是公知的，并可从各种来源购买，包括新泽西州富兰克林湖的Becton Dickinson、和明尼苏达州的Mocon股份有限公司。这种仪器10典型地包括下列器件、或装备为与下列器件通信：微处理器16、电脑内存(未示出)、诸如鼠标(未示出)和/或键盘(未示出)的输入装置、显示器15以及打印机(未示出)。
包含探针30的小瓶20的制造
包含探针30的小瓶20可通过下述步骤便利地制造：(A)准备涂覆用混合物(cocktail)(未示出)，该混合物包括在诸如乙酸乙酯的有机溶剂(未示出)中的光致发光氧敏性染料和透氧聚合物，(B)将混合物沉积入保持腔29的底部22，例如通过使用注射器(未示出)，以及(C)干燥混合物(未示出)，由此在小瓶20底部22处在保持腔29内形成了固态涂覆层，因而在小瓶20内形成了探针30。
通常，有机溶剂中的聚合物浓度应当在0.1-20％w/w的范围内，其中染料和聚合物的比例在1∶20至1∶10,000w/w的范围内，优选地在1∶50至1∶5,000w/w的范围内。
使用
通过下述步骤可评价物体的微生物污染：(a)获得取自物体的样本50，并将其沉积入装备有探针30的容器20的保持腔29中，(b)可选地，以限定的时间段消解或消化(digesting or stomaching)样本50，(c)可选地，当生长介质对支持包含在沉积样本50中的微生物生长是必需且适合的时候，将生长介质40沉积入保持腔29中，(d)自时刻t0开始，培养样本50，(e)定期确定培养中的样本50的O2浓度，直至在探针30处探测的氧浓度减少至低于阈值，(f)测量从t0到O2浓度减少至低于阈值时的时间，建立时间段t阈值，(g)将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数相关联，采用下述线性方程
y＝mx+b    (方程1)
其中，x＝t0时刻每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数，
y＝t阈值，
x轴截距＝(-b/m)＝t0时刻，样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值，以及
m(斜率)＝(y2-y1)/(x2-x1)，其中通过对取自具有已知x的物体的样本建立t阈值来实验地确定x1和y1，且，x2和y2是x轴截距(-b/m，0)处的x和y值。
优选地，在存在氧敏性光致发光染料的密封腔室中培养样本，采用包括O2传感器和与该传感器电通信的微处理器的分析仪器10，通过测量氧敏性染料的荧光确定培养中的样本的O2浓度。
O2浓度阈值可建立为(i)与大气O2浓度相比小a％，(ii)与容器20的探针30连通的流体的O2浓度，相比于t0时刻与容器20的探针30连通的流体的O2浓度，小a％，或，(iii)容器20的保持腔29内O2浓度的绝对值。当采用选项(i)或选项(ii)时，优选的减小％为减小25％至75％。当采用选项(iii)时，优选绝对值为5％至16％。
在消解或消化样本50时，应在样本50已被消化预定的时间段t消化后建立t0。该定义的时间段优选地设置于发生在样本50内的细菌迟缓生长期间，典型地可接受的时间段是少于60分钟，通常需要的时间段是少于5分钟。
可基本上按照任何期望的预定读数间隔查看保持腔29内的氧气浓度，但若每隔超过两个小时才进行读数，则往往产生导致最终确定的t0时刻的TVC值极不准确的结果，而若每隔少于半小时就进行读数，则需要大量附加的时间和努力，且仅仅适度地改进了最终确定的t0时刻的TVC值的准确度。
依据光强和/或寿命(衰变率、相移或各向异性)可测量被激发的探针30所发射的辐射，在试图通过测量染料已被氧气猝灭的程度以确立氧气浓度的情况下，通常优选地，测量寿命被作为更加准确和可靠的测量技术。
线性方程及其校准
为了由被密封的样本50消耗限定量或百分比的氧气所需要的时间来确定样本50中好氧细菌的总存活计数(TVC)，需要使用先前建立的t阈值-TVC校准曲线，例如图1所示。
传统地，通过对同种类型(例如，地下水、牛奶、鸡胸、磨碎的汉堡、磨碎的蛋壳、取自完整鸡蛋表面的擦拭样本、取自消毒不锈钢食物处理工作台表面的擦拭样本，等)的数个包括不同的已知起始TVC的样本50实验地确定t阈 值，以对数刻度绘制结果，并对回归线建立线性方程，来建立这种t阈值-TVC校准曲线。
本发明人惊人地发现，可根据仅两个点来建立各种样本的准确的t阈值-TVC校准曲线，其中，一个点是x轴截距值(即，测试起始时(t0)样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本50在开始培养时基本上即时地达到t阈值)，另一点则根据样本50实验地确定，该样本在t0时刻具有较小的已知存活的好氧微生物计数，优选地，t0时刻的存活的好氧微生物计数比t0时刻x轴截距处的计数小数个数量级。使用的对数优选自然对数。
一旦建立样本类型的t阈值-TVC校准曲线之后，采用下述线性方程，可由实验获得的t阈值值确定出培养前同种类型的样本50中的存活的好氧微生物计数，其中t阈值是测量从t0到O2浓度减少至低于阈值时的时间得到的：
y＝mx+b    (方程1)
其中，x＝t0时刻每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数，
y＝t阈值，
x轴截距＝(-b/m)＝t0时刻样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值，以及
m(斜率)＝(y2-y1)/(x2-x1)，其中通过对取自具有已知x的物体的样本建立t阈值来实验地确定x1和y1，且，x2和y2是x轴截距(-b/m，0)处的x和y值。
优选地，实验地建立x轴截距，但也可估算。当估算时，在大部分情形下，发现介于6到10之间的估计值、更通常地介于7到9之间的估计值产生可接受的结果。
实施例
实施例1(预料的)
分离的样本
能够通过测量探针30中的氧敏性染料的荧光来确定出与探针30流体连通的样本50中的O2浓度的询问装置10，被提供有用于各种特定类型样本的m(斜率)和b(y轴截距)，由此，一旦在根据数个特定类型的样本50中的一个样本50实验地获得y(t阈值)之后，可求解对于x的方程1(t0时刻，每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数)。
加工过的包含防腐剂的食品的样本50，匹配某种类型的样本50，对于该类样本询问装置10具有m值和b值，在即将包装之前，每逢半点每隔一小时从生产线上取出样本50以确定总存活细菌计数(TVC、APC或CFU)。将每个样本50从生产线传送至测试间、消解预定的时间段，并且将已知体积或重量的样本50沉积入包含光致发光氧敏性探针30的标记有条形码的小瓶20中。
通过使用询问装置10询问探针30，从每个包含样本50的小瓶20的探针30上获取初始读数。样本50的类型、初始读数结果以及初始读数时的日期都被记录并与测试小瓶20的条形码相关联。在完成初始询问后，建立时间表以顺序地询问每一小瓶20，并将小瓶20放置在培养腔(未示出)中。
基于建立的询问时间表，顺序地询问每一小瓶20。对于每一小瓶20，记录每次询问的结果和自初始询问起所流逝的时间。
询问每一小瓶20，直至从探针30获得的读数达到阈值，此时询问装置10指示测试完成，采用先前提供的对应所测试样本50的类型的m值和b值，确定存活细菌计数(x)并实验地确定y值，基于预设的x的阈值，向操作者提供样本50是否包含可接受或不可接受的存活细菌计数的指示。基于请求，操作者可从询问装置10获得存活细菌计数的实际值。
实施例2(预料的)
擦拭的样本
能够通过测量探针30中的氧敏性染料的荧光来确定出与探针30流体连通的样本50中的O2浓度的询问装置10，被提供有用于各种特定类型样本的m(斜率)和b(y轴截距)，由此，一旦在由数个特定类型的样本50中的一个样本50实验地获得y(t阈值)之后，可求解对于x的方程1(t0时刻每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数)。
擦拭食品加工厂的工作台表面的已知区域所获得的样本50，匹配某种类型的样本50，对于该类样本询问装置10具有m值和b值，每次清洁并消毒工作台表面时提取出样本50以确定存活的细菌计数(TVC、APC或CFU)，并据此验证清洁和消毒过程的有效性。拭刷51上包含样本的部分被立即沉积入标记有条形码的小瓶20中，小瓶20包含光致发光氧敏性探针30，并加入合适的生长介质40。
通过使用询问装置10询问探针30，从每个包含样本50的小瓶20的探针30上获取初始读数。样本50的类型、初始读数结果以及初始读数时的日期都被记录并与测试小瓶20的条形码相关联。在完成初始询问后，建立时间表以顺序地询问每一小瓶20，并将小瓶20放置在培养腔(未示出)中。
基于建立的询问时间表，顺序地询问每一小瓶20。对于每一小瓶20，记录每次询问的结果和自初始询问起所流逝的时间。
询问每一小瓶20，直至从探针30获得的读数达到阈值，此时询问装置10指示测试完成，采用先前提供的对应所测试样本50的类型的m值和b值，确定存活的细菌计数(x)并实验地确定y值，并基于预设的x的阈值，向操作者提供样本50是否包含可接受或不可接受的存活的细菌计数的指示。基于请求，操作者可从询问装置10中获得存活的细菌计数的实际值。

Claims (28)

1.用于评价物体的微生物污染的方法，包括以下步骤：
(a)自时刻t0开始，培养取自该物体的样本，(b)定期确定培养中的样本的O2浓度，直至所探测的O2浓度减少至低于阈值，(c)测量从t0到O2浓度减少至低于阈值时的时刻，建立时间段t阈值，和(d)将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数相关联，其中采用下述线性方程：
y＝mx+b    (方程1)
其中，
x＝t0时刻每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数，
y＝t阈值，
x轴截距＝(-b/m)＝t0时刻样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值，以及
m(斜率)＝(y2-y1)/(x2-x1)，其中通过对取自具有已知x的物体的样本建立t阈值来实验地确定x1和y1，且，x2和y2是x轴截距(-b/m，0)处的x和y值。
2.根据权利要求1的方法，其中对数为自然对数。
3.根据权利要求1的方法，其中样本是从物体上分离的标本，且，x＝t0时刻每单位重量的样本或每单位体积的样本的存活的好氧微生物计数的对数。
4.根据权利要求1的方法，其中样本是取自物体表面的擦拭样本，且，x＝t0时刻擦拭以获取样本的物体的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数。
5.根据权利要求4的方法，其中为验证表面的消毒，在表面被消毒后提取擦拭样本。
6.根据权利要求3的方法，其中物体为食品，且，t0发生在样本已被消化限定的时间段t消化之后。
7.根据权利要求6的方法，其中t消化在细菌的迟缓生长期间内完成。
8.根据权利要求1的方法，其中至少每隔一小时确定一次培养中的样本的O2浓度。
9.根据权利要求1的方法，其中O2浓度阈值比t0时刻的O2浓度小25％-75％。
10.根据权利要求1的方法，其中通过求解对于x的线性方程，完成将t阈 值与培养前样本中存活的好氧微生物计数的关联。
11.根据权利要求1的方法，其中通过使用查表，完成将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数的关联。
12.根据权利要求1的方法，其中x轴截距是实验值。
13.根据权利要求1的方法，其中x轴截距是介于6至10之间的估计值。
14.根据权利要求1的方法，其中在存在氧敏性光致发光染料的密封腔室中培养样本，并通过测量氧敏性染料的荧光确定培养中的样本的O2浓度。
15.根据权利要求14的方法，其中响应于培养中的样本的O2浓度的变化，氧敏性染料的发光寿命发生变化。
16.根据权利要求14的方法，其中氧敏性光致发光染料被嵌入与样本物理接触的透氧疏水聚合物基质中。
17.根据权利要求14的方法，其中氧敏性光致发光染料溶解于样本中。
18.分析仪器，包括O2传感器和与该传感器电通信的微处理器，其中该仪器用于(i)定期确定培养中的取自物体的样本的O2浓度，(ii)根据从开始培养样本的t0时刻到确定的样本的O2浓度首次低于阈值时的时刻的时间段t阈值，(iii)将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数相关联，其中采用下述线性方程：
y＝mx+b    (方程1)
其中，
x＝t0时刻每单位重量的样本、每单位体积的样本或擦拭以获取样本的每单位面积上的存活的好氧微生物计数的对数，
y＝t阈值，
x轴截距＝(-b/m)＝t0时刻样本中存活的好氧微生物计数最小值的对数的估计值或实验值，其有效地导致样本在开始培养时基本上即时地达到t阈值，以及
m(斜率)＝(y2-y1)/(x2-x1)，其中通过对取自具有已知x的物体的样本建立t阈值来实验地确定x1和y1，且，x2和y2是x轴截距(-b/m，0)处的x和y值，和
(iv)将x的关联值传输至外围装置。
19.根据权利要求18的仪器，其中对数为自然对数。
20.根据权利要求18的仪器，其中该仪器被编程为至少每2小时确定一次培养中的样本的O2浓度。
21.根据权利要求18的仪器，其中该仪器被编程为O2浓度阈值比t0时刻的O2浓度小25％-75％。
22.根据权利要求18的仪器，其中通过求解对于x的线性方程，该仪器完成将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数的关联。
23.根据权利要求18的仪器，其中通过使用查表，该仪器完成将t阈值与培养前样本中的存活的好氧微生物计数的关联。
24.根据权利要求18的仪器，其中该仪器进一步地包括至少一个用户界面，且所述x轴截距是人工输入的实验值。
25.根据权利要求18的仪器，其中该仪器进一步地包括至少一个用户界面，且所述x轴截距是人工输入的介于6至10之间的估计值。
26.根据权利要求18的仪器，其中该传感器包括具有发光寿命的氧敏性光致发光染料，和通过测量氧敏性染料的荧光来有效地确定在与该染料流体连通的环境中O2浓度的读取器。
27.根据权利要求26的仪器，其中响应于培养中的样本的O2浓度的变化，氧敏性染料的发光寿命发生变化。
28.根据权利要求27的仪器，其中氧敏性光致发光染料被嵌入透氧疏水聚合物基质中，该透氧疏水聚合物基质能够被放置于与取自物体的样本物理接触。
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