CN109929907A - 适用于空间环境的表面微生物显色检测片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于空间环境的表面微生物显色检测片及其制备方法。该检测片由底板、培养区、上盖构成，其特征在于，底板由能弯曲且具有硬度的聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成，培养区包括载体和滴加于载体上的含有显色底物的固体培养基；上盖采用透明的聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成。该检测片使用便捷，无需额外操作即可在一个检测片上完成微生物的采样、培养、检测。

Description

适用于空间环境的表面微生物显色检测片及其制备方法

技术领域

本发明涉及空间站平整表面及有弧度表面微生物的采样、培养、检测领域，具体而言涉及适用于空间环境的表面微生物显色检测片及其制备方法。

背景技术

在空间站运行过程中，人员活动、设备运行及飞船对接等都将是潜在的微生物污染来源。如果不加以控制，微生物污染会严重影响舱内材料的完整性和设备的正常功能，减少在轨空间飞行器的使用寿命，对航天员的健康也将产生不利的影响。

根据国际空间站在轨微生物安全防控的要求和经验，空间站需要对空气和表面微生物进行长期监测和定期检测，确保舱内微生物水平维持在指定范围内。空间站表面的微生物来源于地面生产和总装测试过程环境，以及在轨航天员操作和空气中的微生物气溶胶沉淀。微生物会附着在材料表面以周围的营养物质或者材料本身作为营养物质进行生长繁殖。空间站目前常用的表面微生物采样是通过接触碟，将培养基直接按压在表面获取微生物进行在轨培养计数，可进行细菌或真菌的计数。但是，这种接触碟的底板较硬，只能对平整表面进行采样，不能对管道等弯曲表面采样，而且使用的培养基是常规细菌或真菌培养基，无显色反应，且只能对微生物数量进行计数，不能对微生物进行检测鉴定。

发明内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种检测片及其制备方法，能够实现平整及弯曲表面微生物的采样、显色培养及检测鉴定。

本发明的一个方面是用于空间环境的表面微生物显色检测片，该表面微生物显色检测片由底板、培养区和上盖构成，其特征在于，

所述底板由能弯曲且具有硬度的聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成，

所述培养区包括载体、和滴加于所述载体上的含有显色底物的固体培养基；

所述上盖采用透明的聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成。

作为一优选方案，所述固定培养基为包括凝固剂的凝固显色培养基。

所述显色培养基优选为细菌总数显色培养基、霉菌/酵母显色培养基、或金黄色葡萄球菌显色培养基。

另外，所述载体优选为无纺布，材质为网纹木浆、平纹木浆或纯棉，平方米克重为30-60g/m²，酸碱度中性，表面平整，具有透气性和吸湿性能。

所述培养基中优选含有1-5％甘油，含有0.1-1％的果胶。

另外，所述上盖上画有网格，且所述上盖的边缘向外延伸，粘附在所述底板上。

本发明的另一个方面是用于空间环境的表面微生物显色检测片的制备方法，该制备方法包括下述步骤：

准备由聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成的具有规定尺寸和规定形状的底板；

准备由无纺布裁剪而成的具有规定尺寸和规定形状的载体，并将所述载体贴于所述底板的规定位置；

准备由聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成的上盖；

对所述上盖、以及贴附有所述载体的所述底板进行辐射灭菌；

准备固体显色培养基，即：在含有凝固剂的液态显色培养基中加入0.1-0.5％的果胶，再加入1-5％的甘油，以100℃以上的温度高压灭菌后，放凉至50℃左右，均匀滴加于所述载体，放置使其凝固；

将所述上盖盖于凝固了的显色培养基，并将所述上盖的边缘粘附于所述底板，从而将所述固体显色培养基密封于所述上盖与所述底板之间。

在上述的制备方法中，优选还包括将制成的所述表面微生物显色检测片装于密封袋内，并将该密封袋内抽成真空状态的步骤。

在上述的制备方法中，优选的是，所述底板为边长为8cm的正方形；所述载体为直径为5.6cm的圆片；通过γ射线进行辐射灭菌，辐射强度为15-25Gy。

在上述的制备方法中，在准备固体显色培养基的步骤中，优选以121℃高压灭菌20分钟后，放凉至50℃左右，使用移液器均匀滴加于无纺布上，每块无纺布上滴加2-5mL的培养基，放置使其自然凝固。

本发明使用具有一定弯曲度的材料作为底板，使用微生物显色培养基进行微生物培养，并对培养基进行优化，防止在对弯曲表面采样时培养基开裂。本检测片与现有的微生物接触碟相比，优点是使用了显色培养基、体积更小、采样表面多元化、能进行微生物检测分析；而且，与市场上现有的检测粘片相比，由于使用了凝固态的固体培养基，所以不需要在使用前进行复水等的额外操作，也不会在采样表面残留培养基，适合在空间环境下使用。

而且，根据本发明的检测片制备方法，不需要进行复杂的干燥工序，只需将在培养基溶液中加入凝固剂，待其自然凝固即可。因此，能够进一步降低制作成本。

附图说明

图1为本发明的检测片的结构示意图。

图2为除去上盖后的本发明的检测片中的培养区的示意图。

附图标记说明

1底板；2培养区；3上盖。

具体实施方式

如图1及图2所示，本发明的检测片，由底板1、培养区2以及上盖3构成。

底板1是由聚氯乙烯、聚苯乙烯或其类似物组成的材料中选择的高分子塑料，具有一定支撑能力和弯折能力，使检测片除能在平整表面使用外，还可以使用于弯曲表面。底板材料上附有粘胶，可使载体材料粘附其上。底板材料为透明材料，具有良好的防水、防渗透、耐高温、耐辐射等特点。

培养区2由载体及培养基构成。载体置于底板1上，载体采用网纹木浆无纺布、平纹木浆无纺布、纯棉无纺布中的一种，平方米克重为30-60g/m²，酸碱度中性，表面平整，具有透气性，吸湿性能良好。可裁剪成5-10厘米直径的圆形，贴于底板上。培养基可以采用细菌总数显色培养基、霉菌/酵母显色培养基、金黄色葡萄球菌显色培养基、大肠杆菌显色培养基等培养基，融化后加于载体上，培养基中含有凝固剂。载体及其上的可凝固显色培养基形成培养区。本发明所用培养基为显色培养基，根据检测目的不同，使用细菌总数显色培养基、霉菌/酵母显色培养基、金黄色葡萄球菌显色培养基、大肠杆菌显色培养基等培养基。微生物可在显色培养基上显现不同的颜色，如细菌总数显色培养基上细菌显现红色，霉菌/酵母显色培养基可以显现蓝绿色。区别于大多数细菌在传统琼脂培养基上显现的乳白色，微生物在显色培养基上显现鲜艳的颜色，有利于微生物计数，方便研究人员，特别是在空间条件下航天员操作。为防止培养基干裂，融化的培养基中加入1-5％甘油。为增加培养基粘附性，添加0.1-1％的果胶。上述培养基加在无纺布载体上，加入量为2-8mL。

本发明的检测片的上盖使用PP、PE、PVC或其类似物组成的材料中选择的高分子塑料，上盖上边缘向外延伸，能紧密粘附于底板上，防止培养基水分散失，同时防止微生物扩散。上盖为透明材料制成，可以明显看到长出的微生物。上盖上画有网格线，方便微生物计数。上盖高度为0.5-2cm。

本发明所制表面微生物显色检测片，上盖和底板使用15-25Gy的γ射线进行辐射灭菌，使用真空外包装。表面微生物显色检测片的采样面积为25cm²左右，可根据使用要求改变采样面积。采样后微生物培养温度为20-37℃。

本发明中所使用的显色培养基不受限制，本领域中技术人员可根据具体情况进行选择，不需付出创造性劳动。

实施例1适用于空间环境的表面微生物显色检测片制作

按照下列步骤制备适用于空间环境的表面微生物显色检测片：

底板材料裁剪成8×8cm的正方形；

载体材料无纺布裁剪成5.6cm直径的圆片，贴于底板材料中心位置上；

底板(含载体材料)及上盖进行γ射线辐射灭菌，辐射强度为15-25Gy。

细菌总数显色培养基加入0.1-0.5％的果胶，再加入1-5％的甘油，121℃高压灭菌20分钟后，放凉至50℃左右，使用移液器均匀滴加于无纺布上，每块无纺布上滴加2-5mL的培养基，放置使其自然凝固。

培养基凝固后，上盖盖在培养基上，边缘粘附于底板上，使培养基密封于上盖内。

上述检测片制好后，装于密封袋内，抽真空。

实施例2表面微生物显色检测片检测微生物

将几株不同的标准菌株活化后进行液体培养，培养液进行连续的倍比稀释，选择合适的稀释度的稀释液100微升，接种于表面微生物细菌总数显色检测片上，(35±1)℃培养24h后，计数红色菌落个数。将同稀释度的稀释液100微升接种于营养琼脂培养基(NA)上，(35±1)℃培养24h后，计数菌落数量。对比计数结果见表1。

表1标准菌株检测对比结果

由实验结果可知，本发明的表面微生物显色检测片，培养基经过优化后，对微生物生长没有抑制作用，可以用于后续表面微生物的采样及培养。

实施例3表面微生物显色检测片对有弧度表面微生物的采样及检测

选择待检有弧度的管道表面，打开本发明的表面微生物细菌总数显色检测片上盖，弯折并均匀按压检测片，使显色培养基与管道表面充分接触，按压10秒。采样后，盖上上盖，压紧上盖边缘。采样后用75％乙醇拭擦被采样表面，以去除残留培养基。已采样的表面微生物细菌总数显色检测片放入32℃培养箱中培养72h。计数菌落数量，表面微生物细菌总数显色检测片上计数形成红色菌落。

另外，取市售的细菌总数接触碟，按说明书方法进行采样后，按上述方法培养，计数细菌数量。对比计数结果见表2。

表2平整表面微生物检测对比结果

检测片	细菌数量(CFU)
		表面微生物显色检测片	23±3
细菌总数接触碟	19±5

由实验结果可知，本发明的表面微生物显色检测片，可弯曲表面，使培养基与待检有弧度的表面充分接触，而市售接触碟由于底板较硬，无法与管道表面充分接触，导致取样微生物数量较少，不能准确反映微生物数量。且本发明的表面微生物显色检测片由于有显色反应，细菌呈现鲜艳的红色，利于计数。而常用的表面采样接触碟，使用传统琼脂培养基，形成的菌落颜色多为乳白色，与培养基颜色接近，计数时易漏记。

Claims (11)

1.一种用于空间环境的表面微生物显色检测片，该检测片由底板、培养区和上盖构成，其特征在于，

所述底板由能弯曲且具有硬度的聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成，

所述培养区包括载体、和滴加于所述载体上的含有显色底物的固体培养基；

所述上盖采用透明的聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成。

2.根据权利要求1所述的检测片，其中，所述固定培养基为包括凝固剂的凝固显色培养基。

3.根据权利要求2所述的检测片，其中，所述显色培养基为细菌总数显色培养基、霉菌/酵母显色培养基、或金黄色葡萄球菌显色培养基。

4.根据权利要求1所述的检测片，其中，所述载体为无纺布，材质为网纹木浆、平纹木浆或纯棉，平方米克重为30-60g/m²，酸碱度中性，表面平整，具有透气性和吸湿性能。

5.根据权利要求1所述的检测片，其中，所述培养基中含有1-5％甘油。

6.根据权利要求1所述的检测片，其中，所述培养基中含有0.1-1％的果胶。

7.根据权利要求1所述的检测片，其中，所述上盖上画有网格，且所述上盖的边缘向外延伸，粘附在所述底板上。

8.一种用于空间环境的表面微生物显色检测片的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

准备由聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成的具有规定尺寸和规定形状的底板；

准备由无纺布裁剪而成的具有规定尺寸和规定形状的载体，并将所述载体贴于所述底板的规定位置；

准备由聚丙烯、聚乙烯或聚氯乙烯材料制成的上盖；

对所述上盖、以及贴附有所述载体的所述底板进行辐射灭菌；

准备固体显色培养基，即：在含有凝固剂的液态显色培养基中加入0.1-0.5％的果胶，再加入1-5％的甘油，以100℃以上的温度高压灭菌后，放凉至50℃左右，均匀滴加于所述载体，放置使其凝固；

将所述上盖盖于凝固了的显色培养基，并将所述上盖的边缘粘附于所述底板，从而将所述固体显色培养基密封于所述上盖与所述底板之间。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，

还包括将制成的所述表面微生物显色检测片装于密封袋内，并将该密封袋内抽成真空状态的步骤。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其中，

所述底板为边长为8cm的正方形；

所述载体为直径为5.6cm的圆片；

通过γ射线进行辐射灭菌，辐射强度为15-25Gy。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，

在准备固体显色培养基的步骤中，以121℃高压灭菌20分钟后，放凉至50℃左右，使用移液器均匀滴加于无纺布上，每块无纺布上滴加2-5mL的培养基，放置使其自然凝固。