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Abstract

本发明公开了一种液体中细菌的计数方法，包括如下步骤：取需要检测的溶液，选择三个连续级的10倍稀释梯度，得到三个稀释度溶液；从每个稀释度溶液中分别取三份样品得到A1、A2、A3，形成液滴后逐滴滴下；用激光束从液滴一侧射入，从液滴中射出形成投影；获取每滴溶液的投影图像，对投影图像采用模式识别判断是否有细菌，采用MPN计数方法计算细菌数量；本发明耗时短、操作简便、易于实施，可广泛用于环境监测、食品安全和医疗卫生等领域对液体中细菌的检测。

Description

一种液体中细菌的计数方法
技术领域
本发明涉及一种液体中的粒子计数方法，具体涉及一种液体中细菌的计数方法。
背景技术
细菌是自然界分布最广、个体数量最多的生命体，是构成自然界物质循环的主要部分；按照基本形态可分为球菌、杆菌和螺旋菌等。细菌广泛分布于环境中，人体身上也带有相当多的细菌；据估计，人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍；细菌对环境、人类和动物既有用处又有危害，一些细菌作为病原体，可以导致霍乱、肺结核等疾病，也会导致植物产生疾病；细菌对人类的活动有很大的影响，例如酸奶的制作、抗生素的制造、废水的处理等，都与细菌有关，细菌在生物技术领域，也有广泛的应用；另外，某些细菌在环境监测、食品安全以及医疗卫生等领域也是重要检测指标，例如大肠杆菌的检测；传统的检测细菌的方法，例如涂布计数法，发酵法等方法操作复杂、耗时长并且误差大。
发明内容
本发明提供一种易于操作、快速和成本低的液体中细菌的计数方法。
本发明采用的技术方案是：一种液体中细菌的计数方法，包括如下步骤：
取需要检测的溶液，选择三个连续级的10倍稀释梯度，得到三个稀释度溶液；
从每个稀释度溶液中分别取三份样品得到A1、A2、A3，形成液滴后逐滴滴下；
用激光束从液滴一侧射入，从液滴中射出形成投影；
获取每滴溶液的投影图像，对投影图像采用模式识别判断是否有细菌，采用MPN计数方法计算细菌数量。
进一步的，将液滴逐滴滴到超疏水材料上，激光束从液滴上部射入，分别进行投影。
进一步的，所述液滴采用蠕动泵通过导管将水样抽出形成。
进一步的，所述液滴通过注射器形成。
进一步的，所述激光束为可见光激光。
进一步的，所述MPN计数方法步骤如下：
每个液滴中有细菌标记为+，没有细菌标记为-；
每个稀释度的三份样品A1、A2、A3中存在+，记为1，没有+，记为0；
将每个稀释度的三份样品的标记相加，为该稀释度的标记；
将三个稀释度的标记按顺序排列,形成一组三位数，检索MPN表中的排列查每毫升中细菌数量。
进一步的，操作过程在黑暗的环境中进行。
进一步的，获取投影图像之前，调整激光光束的位置，待细菌移动到液滴中央位置时，再获取投影图像。
进一步的，所述超疏水材料由四甲硅烷和含氟硅氧烷负载在玻璃上构成。
进一步的，溶液进行稀释之前，在溶液中添加细菌染色剂或者添加纳米粒子。
(1)本发明不需要进行细菌培养，结合微生物检测和光学现象，检测过程简单、分析过程快速；
(2)本发明采用的设备结构简单、成本低，可以对水样给出定性定量结果；
(3)本发明可以快速、准确识别不同细菌，方法操作简单，适用于大范围检测。
附图说明
图1为本发明水样的处理方法。
图2为本发明具体实施例一的结构示意图。
图3为本发明具体实施例二的结构示意图。
图4为本发明具体实施例三的结构示意图。
图中：1-激光发生器，2-液滴，3-细菌，4-屏幕，5-拍照装置，6-处理装置，7-超疏水材料，8-注射器，9-蠕动泵。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
一种液体中细菌的计数方法，包括如下步骤：
取需要检测的溶液，选择三个连续级的10倍稀释梯度，得到三个稀释度溶液；
从每个稀释度溶液中分别取三份样品得到A1、A2、A3，形成液滴后逐滴滴下；
用激光束从液滴一侧射入，从液滴中射出形成投影；
获取每滴溶液的投影图像，对投影图像采用模式识别判断是否有细菌，采用MPN计数方法计算细菌数量。
进一步的，将液滴逐滴滴到超疏水材料上，激光束从液滴上部射入，分别进行投影；超疏水材料的表面与水的接触角大于150°，滚角小于10°的特性，将水样滴在超疏水材料表面，液滴形成一个球状液滴并保持其形状不变。
进一步的，所述液滴采用蠕动泵通过导管将水样抽出形成；蠕动泵可以控制出水速度以及出水量，利用蠕动泵通过导管将水样抽出，水样从导管另一头缓慢流出形成液滴，可以维持其形状不变。
进一步的，所述液滴通过注射器形成；将注射器倒置，缓慢推动活塞挤出水样，从针头流出的水样形成液滴悬挂于针头，并维持其形状不变。
形成液滴的方式并不仅限于上述三种方式还可以采用模板法，即在透明材质上形成球孔，将液体注入形成球滴。
进一步的，所述激光束为可见光激光，一般采用波长为532nm的激光，也可以采用波长较小的绿光激光，能够减小衍射现象。
进一步的，操作过程在黑暗的环境中进行，能够保证拍摄出的图片更加清晰。
每个稀释度均取三份样品A1、A2、A3分别检测；可以提高测试的精度。
进一步的，所述MPN计数方法步骤如下：
每个液滴中有细菌标记为+，没有细菌标记为-；
每个稀释度的三份样品A1、A2、A3中存在+，记为1，没有+，记为0；
将每个稀释度的三份样品的标记相加，为该稀释度的标记；
将三个稀释度的标记按顺序排列，形成一组三位数，检索MPN表中的排列查每毫升中细菌数量。
进一步的，获取投影图像之前，调整激光光束的位置，待细菌移动到液滴中央位置时，再获取投影图像。
进一步的，所述超疏水材料由四甲硅烷和含氟硅氧烷负载在玻璃上构成。
进一步的，溶液进行稀释之前，在溶液中添加细菌染色剂或者添加纳米粒子；将细菌进行染色或者采用纳米粒子对细菌进行标记可以使得投影图像更加清晰。
根据水样中细菌的污染程度大致浓度确定稀释倍数，水样可以是任意体液(血液、尿液和唾液)，也可以是环境水样，甚至是食品等液体；譬如唾液，那么用棉签沾取，溶解在生理盐水中，然后按照本发明的方法进行处理；血液、生理盐水稀释，都可以按本发明的方法进行处理。
使用时，将溶液稀释成三个连续级的10倍稀释梯度，如图1中所示，从左到右，最左边100溶液为原溶液，取1mL原溶液加水至10mL溶液为10-1浓度的溶液，依次类推得到10-2、10-3浓度的溶液；分别取稀释后的水样溶液，每个稀释度取1mL样品，取三份1mL样品；每份样品等量分成数个液滴逐滴滴下；采用激光束照射液滴，在屏幕上投射出阴影；激光束照射液滴会产生发散光线，液滴具有凸透镜效应，液滴中的细菌被放大投影至屏幕上；拍摄投影照片，将照片采用模式识别方法判断是否有细菌，并采用MPN计数法计算样品中细菌的数量；对每滴水样的投影拍摄照片进行电脑识别，具体识别过程如下：
每个液滴中有细菌标记为+，没有细菌标记为-；
每个稀释度的三份样品A1、A2、A3中存在+，记为1，没有+，记为0；
将每个稀释度的三份样品的标记相加，为该稀释度的标记；
将三个稀释度的标记按顺序排列，形成一组三位数，检索MPN表中的排列查每毫升中细菌数量。
具体实施例一
如图2所示，使用时，将相对污染水样稀释度为0.1、0.01、0.001，每个稀释度样品取三份1mL样品；将每份样品等量分成数个液滴，滴到超疏水材料7表面，形成球状液滴2，由于液体的折射作用，液滴2可类似于一个凸透镜，采用激光发生器1将一束激光光线从液滴2的一侧射入，光线呈扩束发散的趋势从液滴2射出并投影至屏幕4上；采用拍照装置5获取投影图像，将获取的图像发送到处理装置6，处理装置6对获取的图像进行分析，采用MPN计数法获得细菌的数量；超疏水材料采用四甲基硅烷和含氟硅烷负载在玻璃上形成的透明材料，其表面稳定，接触角大于150°，滚动接触角小于10°，液滴2可以在超疏水材料表面保持球状。
具体实施例二
使用时，将相对污染水样稀释度为0.1、0.01、0.001，每个稀释度样品取三份1mL样品；将注射器8倒置，缓慢推动活塞挤出水样，从针头流出的水样形成液滴2悬挂于针头，并维持其形态不变；由于液体的折射作用，液滴2可类似于一个凸透镜，采用激光发生器1将一束激光光线从液滴2的一侧射入，光线呈扩束发散的趋势从液滴2射出并投影至屏幕4上；采用拍照装置5获取投影图像，将获取的图像发送到处理装置6，处理装置6对获取的图像进行分析，采用MPN计数法获得细菌的数量。
具体实施例三
使用时，将相对污染水样稀释度为0.1、0.01、0.001，每个稀释度样品取三份1mL样品；将蠕动泵9通过导管将水样抽出，水样从导管另一头缓慢流出形成液滴2，并可以维持其形状不变；蠕动泵9可以控制出水速度以及出水量，可以使得液滴大小基本一致；由于液体的折射作用，液滴2可类似于一个凸透镜，采用激光发生器1将一束激光光线从液滴2的一侧射入，光线呈扩束发散的趋势从液滴2射出并投影至屏幕4上；采用拍照装置5获取投影图像，将获取的图像发送到处理装置6，处理装置6对获取的图像进行分析，采用MPN计数法获得细菌的数量。
本发明的优点在于耗时短(1～2小时)，操作简便、易于实施，预期可广泛用于环境监测、食品安全和医疗卫生等领域对液体中细菌的检测；这种快速检测水中细菌的方法是结合了微生物检测和光学现象的一种新型检测技术，不仅避免了传统检测方法繁琐、耗时长等缺点，也无需提供新型分子技术的复杂技术和高昂成本，使得本发明具有便捷高效的优点，可实现即测即显示分析，可对水样给出定性定量结果，对环境监测，食品安全及医疗卫生领域有十分重要的意义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，包括如下步骤：
取需要检测的溶液，选择三个连续级的10倍稀释梯度，得到三个稀释度溶液；
从每个稀释度溶液中分别取三份样品得到A1、A2、A3，形成液滴后逐滴滴下；
用激光束从液滴一侧射入，从液滴中射出形成投影；
获取每滴溶液的投影图像，对投影图像采用模式识别判断是否有细菌，采用MPN计数方法计算细菌数量。
2.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，将液滴逐滴滴到超疏水材料上，激光束从液滴上部射入，分别进行投影。
3.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，所述液滴采用蠕动泵通过导管将水样抽出形成。
4.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，所述液滴通过注射器形成。
5.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，所述激光束为可见光激光。
6.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，所述MPN计数方法步骤如下：
每个液滴中有细菌标记为+，没有细菌标记为-；
每个稀释度的三份样品A1、A2、A3中存在+，记为1，没有+，记为0；
将每个稀释度的三份样品的标记相加，为该稀释度的标记；
将三个稀释度的标记按顺序排列，形成一组三位数，检索MPN表中的排列查每毫升中细菌数量。
7.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，操作过程在黑暗的环境中进行。
8.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，获取投影图像之前，调整激光光束的位置，待细菌移动到液滴中央位置时，再获取投影图像。
9.根据权利要求2所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，所述超疏水材料由四甲硅烷和含氟硅氧烷负载在玻璃上构成。
10.根据权利要求1所述的一种液体中细菌的计数方法，其特征在于，溶液进行稀释之前，在溶液中添加细菌染色剂或者添加纳米粒子。
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Granted publication date: 20181120

Termination date: 20210119