CN106462730B - 用于检测样品的琼脂糖培养基或膜上生长的微群落的方法和无菌试验装置 - Google Patents

用于检测样品的琼脂糖培养基或膜上生长的微群落的方法和无菌试验装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于检测在闭合设备（3）中的样品（5）的琼脂糖培养基或膜（1）上生长的微群落的方法和装置。根据本发明，从所述设备（3）外部利用以关于琼脂糖培养基的表面或膜（1）的法线的角度（β）入射的光来辐射样品（5）。从所述设备（3）外部借助于光接收元件（9）使用与关于琼脂糖培养基的表面或膜（1）的法线的角度（β）不同的成像角度（α）来对琼脂糖培养基的表面或膜（1）上的光的入射区域（7）成像。检测从琼脂糖培养基的表面或膜和/或膜上的微群落和/或琼脂糖培养基上的微群落反射、散射和/或漫射的光。

Description

用于检测样品的琼脂糖培养基或膜上生长的微群落的方法和 无菌试验装置
本发明涉及用于检测琼脂糖培养基或膜上的微群落的方法，并且涉及无菌试验（sterility test）装置。
用于制药产业中的无菌试验的当前药典方法保持基于细菌培养（culture-based）并且包括14天的培育（incubation）期。
三磷酸腺苷（ATP）生物体发光是利用特异性底物和酶组合，荧光素/荧光素酶来将微生物ATP从生长细胞分解并且产生可见光的完善的快速方法，所述可见光可以使用光度计来测量。已经开发了若干商业系统以用于一系列制药试验应用，包括无菌试验，特别地用于其中样品中的非微生物ATP较少被关注的可过滤样品。试验时间可以大幅减少，因为培养基中的微生物生长的检测通过ATP生物体发光而不是通过可见浑浊度来实现。典型地，等效于药典试验的那些的结果在7天或更短之内可得到。
来自Merck Millipore的Milliflex®快速微生物学检测和列举系统同样使用ATP生物体发光来检测微生物细胞并且特别地设计用于监视可过滤样品中的微生物污染。其是自动化的，在生物体发光试剂的添加之后采用图像分析技术来检测直接在膜滤器的表面上生长的微群落。该系统被设计成是定量的，但是方法已经被开发和验证以将其用于快速无菌试验。
比色的生长检测方法依赖于作为在生长期间的微生物新陈代谢的结果（通常作为CO2产物的结果）而在生长培养基中产生的颜色改变。商业比色化验系统的示例，其可以用于无菌试验，是来自bioMerieux的BacT/ALERT® 3D Dual-T微生物检测系统。该系统是自动化的并且采用灵敏的颜色检测和分析技术。其可以检测需氧和厌氧细菌二者，以及酵母和霉菌。
所有活细胞产生小量的荧光（自体荧光）并且，这可以用于早在固体表面上生长的微群落对于裸眼可见之前检测它们。该技术对于可过滤样品特别有用，其中膜滤器可以在常规营养培养基上培育并且使用高度灵敏的成像系统进行扫描以检测微群落，有时比使用传统的群落计数方法早若干天。
自体荧光检测已通过快速微生物系统被商业化为Growth Direct，其使用没有放大的大面积CCD成像系统来检测发展中的微群落。尽管尚未针对试验无菌产品进行验证，但是已建立了“概念验证”。该系统是自动化的并且采用灵敏的颜色检测和分析技术。其可以检测需氧和厌氧细菌二者，以及酵母和霉菌。
另一方面，血细胞计数不依赖于微生物生长来检测污染，而是替代地使用细胞标记技术来检测活的微生物。该方案具有在数分钟内检测大量的有机体（包括酵母和霉菌）的潜力。商业系统利用组合的荧光细胞标记和流式血细胞计数或固相血细胞计数来检测活的微生物细胞。典型地，使用荧光染料或非荧光底物来标记细胞，其被转换成活细胞中的荧色物。经标记的细胞的检测通过在流式细胞中（流式血细胞计数）或在诸如膜滤器的固相平台上（固相血细胞计数）进行激光扫描而发生。AES Chemunex已开发了固相血细胞计数检测系统。
WO 2011/125033 A1（PCT/IB2011/051481）公开了一种用于检测琼脂糖培养基或膜上的生物颗粒的集群的方法。该目前工艺水平的文献的方法公开了确定表面的地形表示并且通过地形表示检测限定有可能对应于生物颗粒的集群（即，微群落）的区的至少一个轮廓。
该方法旨在于其生长的早期阶段检测微群落，此时它们具有对于它们而言过小以至于无法对于裸眼可见的直径（几十微米的直径，例如30μm或更小）。
为了获得表面的地形表示，将膜放置在打开的培养皿中并且在暴露于环境的同时对其进行扫描。这可能造成膜的附加污染。
另一方面，EP 1428018 B1公开了一种用于通过使用大面积成像检测从原位细胞分裂得到的微群落来对活细胞编号的方法。基于该文献的微生物列举试验包括用于在没有标记试剂的情况下检测细胞微群落的非破坏性无菌方法。这些方法允许纯培养物的生成，其可以用于微生物识别和抗菌素耐药性的确定。
COPAN公司在2011年4月呈现了一种在商标WASPLab之下的用于确定微群落的生长的设备。膜的图像通过平面视图摄影术以及激光地形绘图来取得。然后，在膜暴露于环境的同时获得数据。该方法因而不适合于无菌试验。
所有的以上方法要么依赖于开放设备中的检测、附加试剂的使用，要么过于缓慢以至于无法顺应针对无菌试验的当今要求。
最近，WO 2014/005669 A公开了优选地用于无菌试验的一种样品制备设备，包括包含用于过滤单元的一个或多个容器的歧管，优选地用于培养基容纳物/小瓶的一个或多个附加容器，以及至少一个入口和/或出口端口。（一个或多个）容器分别设有一个或多个连接器以用于当其插入到相应容器中时建立与过滤单元和培养基容纳物/小瓶的配对端口的流体连通（communication）。连接器经由歧管中限定的通道与（一个或多个）入口和出口端口流体连通以允许通过歧管的期望的流体输送。过滤单元包括限定膜支撑物的底部、用于与底部限定膜腔体并且从环境密封膜腔体的可移除盖，以及至少一个入口端口和至少一个出口端口，其分别从过滤单元的外部可接入并且当其提供在膜支撑物上时在膜的上游和下游位置处与膜腔体连通。（一个或多个）入口和出口端口分别设有密封机构，其被形成以便在与外部容器上的配对连接器（优选地，样品制备设备的歧管的连接器）连接时打开，并且以便在断开时可自动重密封。
本发明的目的是提供一种用于无菌试验的新方法和对应装置，其允许在闭合设备中的微群落和微生物的快速检测而没有通过环境的污染的风险并且不使用附加的试剂。
以上目的通过根据权利要求1的方法和根据权利要求12的装置来实现。从属权利要求涉及本发明的不同有利方面。
根据本发明，提供了一种用于检测在闭合设备中的样品的琼脂糖培养基或膜上生长的微群落的方法。该方法包括步骤：
从闭合设备外部利用以关于琼脂糖培养基的表面或膜的法线的角度β入射的光来辐射样品；
从闭合设备外部借助于光接收元件使用与关于琼脂糖培养基的表面或膜的法线的角度β不同的成像角度α来对琼脂糖培养基的表面或膜上的光的入射区域成像；
检测从琼脂糖培养基的表面或膜和/或膜上的微群落和/或琼脂糖培养基上的微群落反射或散射回的光。
作为另外的方面，以上方法意图使用电动光源，其中照射样品的图案为点、线、多个线、方形图案、弧或圆图案、十字图案、多（方形/圆形）图案、网格图案或二维区域、圆点、矩形点或方形点，并且其中光接收元件包含像素传感器的阵列。
作为另外的方面，以上方法包括以下步骤：使用三角测量方法基于光接收元件上的入射光的图像的位置确定琼脂糖培养基的表面或膜的入射区域的高度中的变化。
作为另外的方面，以上方法意图通过以下来检测污染物，像微群落：通过使用接收到针对像素传感器的像素阵列的每一行或列的光强度峰值附近的阈值以上的信号电平的像素的数目来确定来自琼脂糖的表面或膜的反射、散射和/或漫射的光中的变化。
作为另外的方面，以上方法意图通过以下来检测微群落：通过使用像素传感器的像素阵列的每一行或列的最高信号电平来确定从琼脂糖的表面或膜反射、散射和/或漫射的光的峰值强度值中的变化。
作为另外的方面，以上方法意图通过以下来检测微群落：通过使用像素传感器的阵列的信号电平来确定从琼脂糖的表面或膜反射、散射和/或漫射的光的强度值中的变化。
作为另外的方面，以上方法包括通过样品相对于光接收元件的线性和/或旋转移动来扫描琼脂糖培养基的表面或膜和/或膜上的微群落和/或琼脂糖培养基上的微群落。
作为以上方法的另外的方面，样品相对于光接收元件的相对移动通过一系列：线性移动——使入射区域从样品的中心朝向其边界移位——随后是样品绕其中心轴的旋转移动——使入射区域从样品的边界朝向其中心移位；或者使入射区域从样品的中心朝向其边界移位——使入射区域从样品的边界朝向其中心移位——随后是样品绕其中心轴的旋转移动来形成。
作为另外的方面，以上方法包括布置光源和光接收元件以便对琼脂糖培养基的整个表面或整个膜进行照射和成像同时执行样品关于光源和光接收元件的相对运动。
作为另外的方面，在以上方法中，使入射区域从中心向边界移位的线性移动的方向与光接收元件的成像方向之间的角度δ被设置成超过使入射区域从中心向边界移位的线性移动的方向与激光的辐射方向之间的角度γ。
作为另外的方面，在以上方法中，使入射区域从中心向边界移位的线性移动的方向与激光的辐射方向之间的角度γ被设置成超过使入射区域从中心向边界移位的线性移动的方向与光接收元件的成像方向之间的角度δ。
作为另外的方面，本发明提供一种用于执行前述方法中的任一个的无菌试验装置。
特别地，无菌试验装置配置用于检测在闭合设备中的样品的琼脂糖培养基或膜上生长的微群落，并且包括：用于从闭合设备外部利用以关于琼脂糖培养基的表面或膜的法线的角度β入射的光来辐射样品的光源；用于从闭合设备外部借助于光接收元件使用与关于琼脂糖培养基的表面或膜的法线的角度β不同的成像角度α来对琼脂糖培养基的表面或膜上的光的入射区域成像的光接收构件；以及用于检测从琼脂糖培养基的表面或膜和/或膜上的微群落和/或琼脂糖培养基上的微群落反射、散射和/或漫射的光的构件。
本发明的另外的方面的无菌试验装置具有光源，其为被配置成辐射照射样品的图案的电动光源，所述图案为点、线、多个线、方形图案、弧或圆图案、十字图案、多（方形/圆形）图案、网格图案或二维区域、圆点、矩形点或方形点，并且光接收元件包含像素传感器的阵列。
本发明的另外的方面的无菌试验装置包括用于通过样品相对于光接收元件的线性和/或旋转移动扫描琼脂糖培养基的表面或膜和/或膜上的微群落和/或琼脂糖培养基上的微群落的构件。
特别地，针对地形其自身本发明可以利用3D摄像机。此外，3D摄像机的2D成像能力可以用于提供附加信息。例如，由摄像机记录的“质量图”（即，线内的最高灰度值）可以与地形同时使用。可替换地或此外，由摄像机记录的“宽度图”（即，线宽）可以与地形同时使用。
根据本发明，单独使用高度测量或利用与其它信号（像2D图片、质量图或宽度图）的组合是可能的。
在下文中，将参照附图来描述本发明的优选实施例。
图1是激光源和3D摄像机关于样品的布置的示意性视图；
图2是在入射区域靠近样品的边界时的根据权利要求1的示意性视图；
图3是图示一方面的样品与另一方面的光源和3D摄像机之间的扫描移动的示意性视图；以及
图4示出使用本发明的样品的扫描的结果。
在下文中，将参照以上提到的图来描述用于实现本发明的示例。
本发明涉及一种方法，其用于通过被实现以便避免任何“死区”和“伪像”的地形测量而一般检测在闭合设备（像WO 2014/005669 A中描述的那些）中的膜（或琼脂糖培养基）上生长的微群落并且适合于无菌试验应用。
一方面，任何“死区”是假阴性结果的增加的风险并且将把检测方法声明为与无菌试验应用不相关。另一方面，“伪像”将提高假阳性率然后将降低客户接受度，因为经济后果将是未被污染的批次的报废。
地形测量在用于无菌应用的常用膜上执行，所述常用膜即用于关于抗生素或抗微生物制剂的产品的纤维素膜（HA膜）和聚偏二氟乙烯（PVDF或HV膜）膜的混合酯。
地形测量使用利用光（优选地，LED光或激光）以及摄像机的帮助的三角测量方法。其避免由于闭合设备的边界（垂直边缘）处的光的多次反射导致的伪像，并且光总是由摄像机可见。
在优选实施例中，“LED光”被用作光源，因为其防止在使用激光源时可能令人烦扰的斑纹效应。LED光可以被布置为LED条。
利用LED可得到的典型波长为近UV（即，405nm）、蓝色（即，465nm）、或绿色（即，525nm）。然而，本发明不限于这些波长。
第一试验示出了465nm的波长比其它波长在HV膜上产生更少的噪声。
图1和2示出提供在闭合设备3中的膜1，包括一起形成样品5的透明盖15。利用来自发光设备13（例如，激光源）的光辐射样品5。激光源13通过透明盖15朝向样品5的闭合设备3中的膜1辐射激光，以便获得膜上的入射区域7。
光接收元件9，其在实施例中为包括像素传感器的阵列的摄像机（3D摄像机），对光入射区域7成像。光接收元件9可以例如是CCD摄像机、CMOS摄像机、有源像素传感器等。光入射区域7可以是点，线，一个、两个、三个等线图案，方形图案，弧或圆图案，十字图案，多（方形/圆形）图案，网格图案或表面（圆点、矩形点、方形点）中的任一个。
激光源13和摄像机9一起安装在支撑结构17上以便具有关于彼此的经限定且固定的位置关系。
作为示例，对于激光源13和光接收元件9的组合，分别地，可能使用具有405nm的波长的Keyence LJ-V 7060线激光扫描仪和作为具有8kHz的采样率的光接收元件的CMOS。由扫描仪获得的激光线的长度，即入射区域7，为大约15mm。扫描仪可以使用在距膜1 60mm的距离处。样品5将被放置在包括旋转台和线性台的运动台上，所述运动台可能设有夹具以抓取样品5并且将其放置在工作台上。
根据本发明，由摄像机的光轴关于膜表面上的法线，或激光的辐射方向与膜的表面上的法线形成的辐射角度β和成像角度α优选地分别不同于零。此外，这些角度应当与彼此不同。
在一个优选实施例中α=40°并且β=5°。
α和β的值可以在宽范围中选择。例如，激光源13和摄像机9的位置可以颠倒。
摄像机9与微群落检测单元（未示出）连接，所述微群落检测单元将接收从3D摄像机获得的图像信息并且处理该信息以检测任何微群落。因此，通过检测从琼脂糖培养基的表面或膜和/或膜上的微群落和/或琼脂糖培养基上的微群落反射、散射和/或漫射的光，并且通过处理和估计在3D摄像机上的检测到的经反射、散射和/或漫射的光的位置信息，可能确定微群落的存在。
微群落将具有垂直于膜的表面的方向上的某种生长。这可以被检测到。
根据三角测量的公知等式，膜1的高度中的变化dZ可以通过以下公式获得：
Figure 446453DEST_PATH_IMAGE001
其中dX是光接收元件9上的入射区域的图像的位置变化。
根据优选实施例，激光或LED光源13发射光以便形成形式为膜的平坦部分上的Y方向上的线的光入射区域7。因此，通过执行膜1与摄像机9和激光源13的支撑结构17之间的相对移动，扫描膜1的经限定的表面区域是可能的。
如下制备样品5。首先，膜1被用于例如制药过程中的液体的过滤过程。此后，样品通过扫描膜的整个表面而不留下任何死区同时维持闭合设备3处于闭合状态以便防止该阶段处的污染来被用于无菌试验。在本发明的可替换的实施例中，在过滤之后并且在无菌试验之前，将样品5放置在适当的环境中以促进微群落在例如5天的时期内的生长。
如果膜1位于闭合设备3中，则膜的边界经常直接与闭合设备3的边缘或边沿11相邻。当扫描样品时必须确保该边缘或边沿11在扫描规程期间不阻碍激光或光入射区域7的成像，使得不留下死区并且使得不发生由于边缘或边沿11导致的伪像。
图2示出将这样的边缘或边沿11与图1的成像系统逼近的情况。根据本发明，总是确保入射光与实际扫描方向之间的角度γ大于90°。在逼近闭合设备3的边缘或边沿11的情况下，相同的关系适用于摄像机9的光轴与扫描方向之间的角度δ。
图3示出在使用图1或2中所示出的设备扫描期间样品关于光源13和3D摄像机9的优选相对移动的示例。在优选示例中，扫描序列在于使用样品5的线性工作台位移来扫描条带。当扫描到达其条带末尾时，也就是说，当扫描到达闭合设备3的边沿或边缘11时，旋转工作台旋转样品5以便将激光放置在下一扇区上并且开始对下一条带的扫描，然后在相反方向上移动样品，也就是说以便使入射区域7从闭合设备的边界朝向其中心移位。
该特殊扫描序列的优点在于所扫描的微群落的形式将不失真或改变，因为扫描总是利用样品相对于摄像机9的线性移动而执行。
为了减少条带的重叠，特别是在样品5的中心处，在距中心限定距离处开始朝向样品5的边界的线性移动是可能的。距离取决于入射区域的宽度。膜1的中心处的剩余未经扫描的区域应当具有与条带的宽度类似的直径。然后，膜的中心处的第一或最后扫描覆盖该区域。因此，将利用如图3中描绘的该特定序列扫描整个膜1。
扫描的数目取决于每一次扫描的宽度，相应地取决于入射区域的宽度和摄像机的视场。由于旋转台的定位误差，经扫描的条带的最小数目应当为三或更多。
膜扫描是迅速的，例如47mm膜扫描可能花费少于1min，具有至少20μm的空间分辨率。
根据奈奎斯特-香农采样定理，对于给出25μm的空间间距（pitch）的设置，通常的信噪比允许开始检测50μm大小的微群落。该理论关于图像的分析声明，要析解（resolve）的最小细节必须使用至少两个像素来采样。对于关于膜呈现低对比度的微群落，例如白色膜上的白色微群落，其意味着本发明能够在裸眼之前检测任何微群落。事实上，地形测量与颜色和对比度无关，而是仅关于形状，即高度和直径。
典型地，对于大多数细菌，这意味着它们在5天或更少的培育天之内被检测到。
可以利用HA或HV膜执行用于无菌试验的传统样品制备，因为这些膜类型利用＜600nm的激光波长来检测。
本发明具有检测所有种类的细菌像扭脱甲基杆菌、痤疮丙酸杆菌、巴西曲霉、异型德克酵母、铜绿假单胞菌的能力。
作为可替换的扫描序列，当入射区域到达朝向样品中心的线性移动的末尾时旋转样品是可能的。
在以上示例中，已将入射区域描述为线。然而，针对入射区域7使用多个线或不同形式是可能的，只要入射区域7的形式和扫描移动的序列确保完全扫描膜1的整个表面而没有留下任何死区。
尽管已关于圆形膜1描述了以上示例，但是对于本领域技术人员而言清楚的是，可能使用其它形式的膜1，像矩形膜。扫描序列然后应当被相应地适应。
为了执行通过闭合设备3的闭合盖15的扫描，并且具有从透明、半透明或不透明膜反射的光，闭合设备3被布置成以便具有在盖15与膜1之间的经确定的距离、具有＜600nm（例如，465nm）的光波长，并且执行对盖15的经反射、散射和/或漫射的光的掩蔽。
闭合设备3的盖15与膜1之间的“远”距离允许通过透明盖15来检测HA和HV膜或其它类型的膜上的任何微群落，即使这些膜在琼脂培养基（液体或固体）上变成半透明。如所提到的，通过将盖15放置在距膜的“远”距离处，来自盖15的激光线的发射将不撞击摄像机9的传感器并且将因而未被检测。
如果，出于几何原因，不可能维持膜1与盖15之间的所要求的远距离，则将可能的是设置摄像机9以便限定感兴趣的区，其将包含膜1的信号，或换言之，将可能的是掩蔽传感器上的来自盖15的信号。
因此，根据本发明，摄像机9可以用于拍摄感兴趣的区域的灰度二维图片以便诊断每一个伪像的原因。在该方面，应当注意提供盖15与膜1之间的合理距离以便稳妥地区分由盖15或提供在膜1上的微群落导致的伪像。这将帮助避免假阳性检测。
尽管关于HV膜给出了以上描述，但是也可能使用其它种类的膜1，像HA膜。如果这些膜1具有相对平坦的表面，则对于给出检测设备25μm的空间间距的设置，开始检测大约50μm大小的微群落是可能的。
另外，对于关于膜呈现低对比度的微群落，例如白色膜上的白色微群落，其意味着在裸眼检测将是可能的之前利用扫描仪检测这些微群落将是可能的。
本发明因此允许在典型地5天或更少的培育时间之后以高可靠性来检测微群落。
由相应膜1上的微群落中的一些给出的地形的示例在图4中被描绘。
从地形的计算结果，可以确定感兴趣的区域。
此外，以灰度或彩色形式的感兴趣的区域的由摄像机9拍摄的二维图像可以用于进一步区分微群落在膜1上生长的真正感兴趣的区域与可能由盖15处的灰尘、刮擦或微滴导致的伪像。
基于这些步骤，可以以可靠且迅速的方式完成膜的无菌估计。
根据第二优选实施例，除用于三角测量的摄像机上的经反射光的位置信息之外，在确定任何微群落的存在或缺失中涉及由摄像机获得的附加图像信息。
根据该第二实施例，微群落检测单元利用由摄像机9获得的彩色或灰度图像，以便更有把握地区分伪像与真正的微群落。例如，微群落的检测通过以下来执行：通过使用针对像素传感器的阵列的每一列的最高信号电平来确定琼脂糖的表面或膜或者膜上的微群落或者琼脂糖培养基上的微群落上的入射光的峰值强度值中的变化。
可替换地，污染物的检测通过以下来执行：通过使用像素传感器的阵列的信号电平来确定琼脂糖培养基的表面或膜或者膜上的微群落或者琼脂糖培养基上的微群落上的入射光的强度值中的变化。
根据第三实施例，可能使用经反射的光图案的形式中的变化。例如，微群落的检测通过以下来执行：通过使用具有针对像素传感器的阵列的每一列的光强度峰值附近的给定值以上的信号电平的像素的数目来确定琼脂糖培养基的表面或膜或者膜上的微群落或者琼脂糖培养基上的微群落上的入射光的宽度（例如，线的厚度）中的变化。
当然，第二和第三示例可以被组合以便完全利用由摄像机获得的图像的信息。
尽管已基于详细示例描述了本发明，但是可能实现各种修改和变化。特别地，激光的波长不限于405nm。也可能使用其它激光波长，像450、465、525、532nm，不过优选的是激光波长应当在600nm以下。
这些不同波长也可以和LED条共同使用。
此外，在所说明的第一实施例中，相应地关于膜的法线的入射角度被设置成5°。然而，该值可以更大或更小，只要其不同于零。以类似的方式，优选的第一实施例中的摄像机的光轴的角度被设置为40°。该角度还可能具有不同的值。在此同样地，重要的是关于膜表面的法线的角度不同于零。此外，两个以上角度应当是不同的。
在优选的第一实施例中，工作台中的样品的移动是线性和旋转移动的序列。这具有以下优点：在线性移动期间检测到的微群落的形式将被准确地成像而没有由于旋转移动导致的失真。
然而，执行其它种类的移动（例如，包括线性位移和旋转的组合的移动）是可能的，只要装置的图像处理部分能够重构所扫描的区域的实际形式。

Claims (9)

1.用于检测在闭合设备（3）中的样品（5）的膜（1）或闭合设备（3）中的样品（5）的琼脂糖培养基上生长的微群落的方法，所述方法包括步骤：
从设备（3）外部利用以关于琼脂糖培养基的表面或膜（1）的法线的不同于零的角度（β）入射的光来辐射样品（5）；
从设备（3）外部借助于光接收元件（9）使用与关于琼脂糖培养基的表面或膜（1）的法线的光入射角度（β）不同的成像角度（α）来对琼脂糖培养基的表面或膜（1）上的光的成像的入射区域（7）成像；所述成像角度（α）不同于零；
检测从琼脂糖培养基的表面或膜和/或膜上的微群落和/或琼脂糖培养基上的微群落反射、散射和/或漫射的光；
所述方法的特征在于它还包括：
通过样品相对于光接收元件（9）的线性和旋转移动来扫描琼脂糖培养基的表面或膜（1）；其中
样品（5）相对于光接收元件（9）的相对移动包括至少一系列以下操作：
使成像的入射区域（7）从样品（5）的中心朝向其边界移位的线性移动，随后是样品（5）绕其中心轴的旋转移动，以及使成像的入射区域（7）从样品（5）的边界朝向其中心移位的线性移动；或者
使成像的入射区域（7）从样品（5）的边界朝向其中心移位的线性移动，随后是样品（5）绕其中心轴的旋转移动，以及使成像的入射区域（7）从样品（5）的中心朝向其边界移位的线性移动；并且
其中使成像的入射区域（7）从样品（5）的中心朝向其边界移位的线性移动的方向与入射光之间的角度γ和使成像的入射区域（7）从样品（5）的中心朝向其边界移位的线性移动的方向与光接收元件（9）的成像方向之间的角度δ被设置成超过90°。
2.根据权利要求1所述的方法，使用电动光源，其具有照射样品的图案，所述图案为点、线、多条线、方形图案、弧或圆图案、十字图案、多方形/圆形图案、网格图案或二维区域、圆点、矩形点或方形点，并且其中光接收元件（9）包含像素传感器的阵列。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括如下步骤：使用三角测量方法基于光接收元件（9）上的入射区域的图像的位置来确定琼脂糖培养基的表面或膜（1）的成像的入射区域（7）的高度中的变化。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中通过以下来执行微群落的检测：通过使用接收到针对像素传感器的像素阵列的每一行或列的光强度峰值附近的阈值以上的信号电平的像素的数目来确定光中的变化。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中微群落的检测通过以下来执行：通过使用针对像素传感器的像素阵列的每一行或列的最高信号电平来确定光的峰值强度值中的变化。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中微群落的检测通过以下来执行：通过使用像素传感器的阵列的信号电平来确定光的强度值中的变化。
7.根据权利要求1或2所述的方法，包括：执行样品相对于光源（13）和光接收元件（9）的相对移动以便对琼脂糖培养基的整个表面或整个膜（1）进行照射和成像。
8.根据权利要求1所述的方法，其中角度δ被设置成超过角度γ。
9.根据权利要求1所述的方法，其中角度γ被设置成超过角度δ。
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