CN110117533A - 全自动菌落计数器质控物、基于该质控物的全自动菌落计数器质控方法 - Google Patents

全自动菌落计数器质控物、基于该质控物的全自动菌落计数器质控方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及菌落计数器质控技术领域，具体涉及一种全自动菌落计数器质控物、基于该质控物的全自动菌落计数器质控方法，包括透光的质控物本体、透明连接层和检测区域，所述检测区域通过透明连接层置于质控物本体表面；所述检测区域为银盐乳剂层，所述银盐乳剂经曝光显影后形成若干仿菌落大小、形态及分布的遮光单元，全自动菌落计数器对遮光单元能识别并进行计数。本发明采用菌落的模拟物来代表活性菌落，根据菌落的特点，将菌落模拟物成像在透明基板上，或制成全自动菌落计数器校准用标准片，便于存放、携带，用于对全自动菌落计数器的精密度、准确性以及重复性的测量。

Description

全自动菌落计数器质控物、基于该质控物的全自动菌落计数 器质控方法
技术领域
本发明涉及菌落计数器质控技术领域，具体涉及一种全自动菌落计数器质控物、基于该质控物的全自动菌落计数器质控方法。
背景技术
目前全自动菌落计数器的质控无标准品，现有质控技术中：
吴玉峰等(全自动菌落分析仪计数结果的初步探讨[J].环境卫生学,2013,3(5):420-421,425)选取两位长期从事微生物检验工作的专业人员采用双盲法对水样菌落总数计数，取两人计数值的平均数，与该仪器分析结果进行对比验证。虽然该方法可以验证全自动菌落计数器测量的重复性和精确性，但对操作人员要求较高，既消耗人力又耗材，还不能避免因人为因素所产生的偏差。
张春晨等(分值计算法应用于培养基质量评价及菌落计数的质控[J].预防医学情报杂志,1999,15(2):109-110)采用枯黑芽孢制备菌片管冷藏，随意抽取10％的样品进行检测，制作质控图；应用质控菌片在营养琼脂上进行菌落计数，将数值标在质控图内以观察质控现状，由此来进行菌落总数计数质量控制。该质控方法中由于枯黑芽孢是生物活体，其菌落本身不稳定，且不便携带，不适合广泛推广使用。
因此，制作可重复性的、便携带的质控标准品，并将其用于全自动菌落计数器的质控显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动菌落计数器质控物，以解决现有技术中无全自动菌落计数器质控用的标准品，以及质控物不便携、不稳定的的问题。
本发明的另一个目的在于提供一种全自动菌落计数器质控方法，以解决现有技术中无法简单评价全自动菌落计数器测定不同大小菌落时的精密度、全自动菌落计数器系统内的误差和偏差的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种全自动菌落计数器质控物，包括：透光的质控物本体、透明连接层和检测区域，检测区域通过透明连接层置于质控物本体表面；其中，检测区域为银盐乳剂层，银盐乳剂经曝光后形成若干仿菌落大小、形态及分布的遮光单元，全自动菌落计数器对遮光单元能识别并进行计数；未经曝光的银盐乳剂洗去后在检测区上形成透光区域。由此，通过银盐印刷技术利用遮光单元模拟菌落而研发出全自动菌落计数器质控物，该质控物上的"菌落"数量和分布不会因为人为操作、气候条件等因素而出现不稳定、差异化大的情况，而且便于携带和运输。
在一些实施方式中，遮光单元所模拟的菌落直径为0.1-5.0mm，由此，以满足现有全自动菌落计数器对可识别的菌落的要求，使得全自动菌落计数器能准确识别出遮光单元。
在一些实施方式中，遮光单元以相同直径或不同直径、单个或若干个部分重叠设于检测区域上。由此，以模拟菌落的真实分布情况，因为根据菌落的实际生长情况，菌落总数较少时，基本呈单个无序分布；菌落总数较多时，菌落大小并不一致，而且部分粘连，形成重叠的菌落。
在一些实施方式中，质控物的直径约为90mm，厚度不能太薄也不能太厚，以模拟培养皿的大小和培养基的厚度。
在一些实施方式中，遮光单元采用银盐印刷技术获得并固着于检测区域且在检测区域显像，其显像原理如同胶片显影技术一般，即在检测区域表层涂覆一层明胶，明胶中悬浮着光敏物质，如卤化银晶体；卤化银晶体一经曝光其结构即发生变化，当其接收到的光量愈多，就有更多的晶体聚结在一起，光量愈少，晶体的变化和聚结也愈少；检测区域一经曝光，立即产生潜影，此时必须进行显影，经过显影，检测区域表面已发生结构性变化的卤化银晶体就转化为金属银颗粒，从而记录下影像，即形成检测区域上的各个遮光单元。
具体地，可以将颗粒尺寸在50nm左右的溴化银均匀分散在明胶介质中形成感光乳剂(即银盐乳剂，厚度约3-6μm)，在质控物本体上利用照相干版涂布机均匀涂布透明连接层，在透明连接层固化后，再在透明连接层上用干版涂布机均匀涂布纳米银盐乳化剂，根据设计的图形对纳米银盐乳化剂曝光显影后，即可。
在一些实施方式中，质控物本体为透光塑料板(如透光聚碳酸酯板或聚对苯二甲酸乙二醇酯板)，也可以为玻璃，可以为高透光、透光或半透光，其厚度约为170μm至几毫米。由此，在对全自动菌落计数器进行质控时，便于光线入射以采集质控物上遮光单元所模拟的菌落数量。
在一些实施方式中，透明连接层为明胶，主要将银盐乳剂粘结于质控物本体上。
在一些实施方式中，质控物本体表面涂覆有保护层，设于检测区域表面上层，其厚度约1-2μm，用于防止检测区域划伤或因光照而褪色。其中，保护层中的物质可以为明胶。
在一些实施方式中，还包括防光晕层，设于质控物本体底层，用于吸收产生光晕的有害光线，其中，防光晕层为哑光物料分散在明胶中的混合物，其涂布于质控物本体底层，哑光物质可以为二氧化硅或炭黑。由此，防光晕层能有效防止光线在质控物本体背面的反射，避免降低图像清晰度，影响画面质量。
本发明所提供的全自动菌落计数器质控物，利用银盐印刷原理，在检测区域形成遮光单元，采用形态性质稳定的、不受环境及人为因素影响的遮光单元来模拟菌落的大小和分布，由此得到性能稳定、便携的质控物。
全自动菌落计数器质控物的制备方法包括如下步骤：
(1)在质控物本体一面预涂连接层并烘干；
(2)在连接层上涂布银盐乳剂层并烘干，形成银盐片；
(3)根据模拟菌落大小、形态及分布绘制并制作的遮光单元分布图，成像在银盐片上，使银盐片曝光显影后即可。
其中，步骤(2)-步骤(4)均在暗光条件下中完成，步骤(4)绘制可采用CAD软件制图设计相应的模拟菌落的图形，上述制备方法中的烘干可采用低温干燥，可以采用。该质控物采用银盐印刷技术制备而成，也可直接于印刷店完成制备。
优选地，在涂布连接层前，在透光的质控物本体一面预涂防光晕层，其后再将质控物本体翻转，在另一面涂布连接层。由此，能有效防止光线在质控物本体背面的反射，影响画面质量。
优选地，步骤(2)在连接层上涂布银盐乳剂层并烘干后，在银盐乳剂层表面再涂覆保护层并烘干。由此，以保护银盐乳剂层免于划伤。
根据本发明的另一个目的，提供了一种全自动菌落计数器质控方法，具体步骤如下：将质控物置于全自动菌落计数器上，全自动菌落计数器对质控物上的遮光单元进行识别和计数；根据全自动菌落计数器对质控物的计数结果与质控物上模拟菌落的遮光单元数对比进行质控。
具体地，全自动菌落计数器准确度的评价方法为，全自动菌落计数器对高、中、低三个量程的质控物进行测量，每个量程的质控物取三份，计算示值误差(即测量值与被测量值的实际值之差)，示值误差在±5％范围内的则为合格。
具体地，全自动菌落计数器精密度的评价方法为，全自动菌落计数器对同一量程质控物连测6次，计算相对标准方法(RSD)，RSD不超过5％则为合格；或者，全自动菌落计数器对高、中、低三个量程的质控物进行测定，每个量程的质控物各取3份，一次开机后，一一测定，计算每个量程的RSD值，RSD不超过5％则为合格。
具体地，将模拟菌落大小的质控物置于全自动菌落计数器上，以菌落计数器能够识别的最小模拟菌落的直径作为菌落计数器的鉴别力的评判标准。
采用上述质控方法对全自动菌落计数器进行质量控制，能在不同的时间和空间内对仪器进行有效测量，并能对测量结果进行比较，保证测量结果的可比性和有效性。
本发明采用菌落的模拟物(即借鉴利用银盐印刷原理形成遮光单元)来代表活性菌落，根据菌落的特点，将大小不一、分布不一的菌落模拟物成像在银盐片上，制成全自动菌落计数器质控物，以遮光单元直径大小和分布仿菌落直径大小和分布，便于存放、携带，还能用于对全自动菌落计数器的精密度、准确性的评判，解决了现有技术中使用人工计数来验证全自动菌落计数器测量准确性的无奈；而且遮光单元各种参数已知可控，便于工业化批量生产，具有较高的应用推广价值，能广泛运用于食品、药品、生物样品检测领域。
本发明所公开的全自动菌落计数器质控方法，方便、快捷、稳定，操作简单，还能对全自动菌落计数器的精密度、准确性以及重复性等性能进行质量控制，具有重要的推广价值。
附图说明
图1为本发明一实施方式的全自动菌落计数器质控物的结构示意图；
图2为图1所示质控物模拟36CFU菌落数的示意图；
图3为图1所示质控物的模拟180CFU菌落数的示意图；
图4为图1所示质控物的模拟290CFU菌落数的示意图；
图5为图1所示质控物的模拟120CFU菌落数的示意图；
图6为图1所示质控物模拟菌落大小为0.1mm～5.0mm时的示意图。
具体实施方式
图1～6示意性地显示了根据本发明的具体实施方式的全自动菌落计数器质控物，下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种全自动菌落计数器质控物，经过如下几个步骤制备得到：
(1)在透光的质控物本体上预涂防光晕层后，将质控物本体翻转，在另一面涂布连接层并烘干；
(2)在烘干的连接层上涂布银盐乳剂层并烘干；
(3)在烘干后的感光乳剂层表层涂布保护层并烘干，即制成银盐片；
(4)模拟菌落大小、形态及分布利用CAD作图软件绘制并制作遮光单元分布图，将遮光单元分布图成像在银盐片上，使银盐片曝光显影后即可。
按照上述制备方法，制备出如图2所示的质控物，该质控物呈直径为90mm的圆形板，由上至下依次为保护层1、检测区域2、透明连接层3、质控物本体4、以及防光晕层5，其中：
保护层1可为明胶薄膜，直接涂覆于检测区域2上，用于防止检测区域2所承载信息受光照而褪色以及保护检测区域2免于划伤；
检测区域2表面设有多个因银盐乳剂曝光后形成的遮光单元21，遮光单元21固着于检测区域2表面或内面，根据菌落生长特性，模拟菌落的大小形态及分布，其所模拟菌落的直径为3mm，全自动菌落计数器对遮光单元能识别并进行计数，未经曝光的银盐乳剂洗去后在检测区上形成透光区域；此外，检测区域2与质控物本体4之间通过透明连接层3相互粘连结合；
质控物本体4为高透光透明的聚碳酸酯材料板，作为质控物的载体基材；
防光晕层5可以粘合或涂布于质控物本体4的底面层，其为炭黑分散在明胶中的混合物，能吸收产生光晕的有害光线；
另外，图2中所示的质控物模拟菌落数36CFU，其上的遮光单元为不透明的边缘光滑的实心圆，且均匀分布于形如培养基的区域内，其所模拟的各个菌落大小、形态一致，均呈单个分布，每横向相邻遮光单元之间的距离与每竖向相邻遮光单元之间的距离相等，以此来消除菌落差异带来的对测量重复性的影响。
实施例2
实施例2的质控物的结构及制备方法与实施例1相同，不同之处在，实施例2质控物所模拟的菌落数为180CFU，即遮光单元个数、大小、分布情况不一样，如图3所示。
本实施例的质控物上有两类遮光区域：第一类为遮光单元以单个形式阵列排布所形成的区域，该区域每竖向由上至下(或每横向由左至右)遮光单元半径逐渐增大、且每相邻遮光单元之间距离相等(以圆心之间的距离计)；第二类由两个或两个以上的遮光单元形成叠层但不重合的单元，再以叠层单元阵列排布而成。由此，以模拟菌落大小不一、分布不均匀、叠层粘连分布的实际情况，使得该质控物更真实更接近现有情况。
实施例3
实施例3的质控物的结构及制备方法与实施例1相同，不同之处在，实施例3标准片所模拟的菌落数为290CFU，其模拟了大小不同、形态不同的菌落，其所模拟的菌落直径为0.1mm-5.0mm，如图4所示，其中存在部分“菌落”粘连的情形。
实施例4
实施例4的质控物的结构及制备方法与实施例1相同，不同之处在，实施例4标准片所模拟的菌落数为120CFU，如图5所示。
图5所示的标准片为模拟菌落数120CFU的质控物，其中的每个遮光单元为Φ2.5mm且边缘光滑的不透明实心圆，且每横向相邻遮光单元之间的距离与每竖向相邻遮光单元之间的距离相等，在形如培养基的区域内呈单个分布状态。
由此，通过实施例1～4的设计分别得到质控物-36(即菌落数为36CFU的质控物)、质控物-180(即菌落数为180CFU的质控物)、质控物-290(即菌落数为290CFU的质控物)、质控物-120(即菌落数为120CFU的质控物)，这是根据全自动计数器测量范围的高、中、低三个量程而研制；质控物所模拟的菌落的大小(0.1mm-5.0mm，如图6所示)是根据常见的培养情况下，菌落实际生长大小而研制；根据菌落的实际生长情况，菌落总数较多时，菌落大小并不一致，而且部分粘连，因此研制了180CFU和290CFU两个量程的质控物。此外，可以根据用户需求，根据菌落生长特性，对所需标准片上遮光单元的大小、分布、形态等进行个性化定制设计，然后制作成专用质控物，以满足用户特定需求。
为了满足需求，上述设计的质控物可成批量生产，以保障产品质量的均匀性和准确性。
下面通过试验一、试验二和试验三对质控物-36、质控物-180、质控物-290、质控物-120在全自动菌落计数器的验核、校准方面进行说明和验证。
检测时，采用的全自动菌落计数器结构包括显示屏、主机、相机、自动计数器、光源、培养皿放置池以及调节装置，检测步骤如下：打开全自动菌落计数器电源，仪器稳定后，取出干净无刮花的质控物置于培养皿放置池中，调节光源及调节装置使得质控物表面的遮光单元能清晰地显示于显示屏中，按下计数键计数，显示结果后记录，将得到的计数结果用于评价全自动菌落计数器的准确度和精确度。
一、对图2～图5所设计的质控物上模拟菌落识别的验核
对按照图2～图5所设计的模拟菌落的质控物进行验核，验核结果如表1所示，对比可知，标准片上实际的模拟菌落与验核结果一致，完全满足使用要求。
表1质控物设计值与核验值对比表
模拟菌落质控物设计值 模拟菌落质控物核验值
36 36
180 180
290 290
120 120
二、利用实施例1至3所设计的质控物对全自动菌落计数器准确性的测量
利用实施例1至3(如图2～图4所示)所设计的质控物对目前市售常用的全自动菌落计数器示值误差(即测量值与被测量值的实际值之差)进行测量，并按照如下公式计算：
式中：Δi—第i种标准物质的测量误差，％；
—第i种标准物质三次测量值的平均值，CFU；
Isi—标准值，CFU。
测量方法如下：
将图2～图4所设计的质控物放入全自动菌落计数器放置图像区域中，将其识别的结果与平板图片上设计的菌落数进行对比校准。
将质控物置于全自动菌落计数器内，全自动菌落计对质控物上的菌落分布及数量进行扫描和计数；根据全自动菌落计数器对质控物的检测结果与质控物上模拟菌落数对比进行质控。对全自动菌落计数器准确性的测量结构、仪器型号及厂家如表2所示，一般来说，菌落计数器最大允许误差不超过±5％，而仪器1和2仪器示值误差超大，究其原因为仪器分辨率太高，误认情况严重；而仪器7为负误差，需要对仪器进行维护，经检查发现，仪器7摄像头偏置，成像模糊，故造成仪器的负误差，同时，该仪器鉴别力为1.0mm，也远大于正常的技术要求0.4mm，维修后正常。
表2质控物对常用的全自动菌落计数器示值误差的测量结果
三、利用实施例4所设计的质控物对全自动菌落计数器重复性的测量
重复性是在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性，其结果用于评价仪器的精密性，一般以相对标准偏差(RSD)来表征。
在本发明中，为了体现本发明技术对全自动菌落计数器的重复性的测量，采用实施例4设计的的质控物-120(图5所示)对全自动菌落计数器重复性进行测量，将质控物-120导入全自动菌落计数器放置区域中，将全自动菌落计数器识别的结果与质控物-120上设计的菌落数进行对比校准，计算公式如下：
式中：RSD-相对标准偏差，％；
n—测量次数；
Ii—模拟菌落总数标准物质第i次测量值，CFU；
—模拟菌落总数标准物质测量平均值，CFU。
八款常用的全自动菌落计数器示值重复性的测量结果如表3所示，一般来说，菌落计数器的重复性一般不超过5％，同样因为仪器分辨率太高，仪器1和2仪器示值重复性超差。
表3常用的全自动菌落计数器示值重复性的测量结果
综上可知，本发明所设计的质控物用来评价全自动菌落计数器的性能，可以得到良好准确的效果。
另外，在全自动菌落计数器质控时，若使用全自动菌落计数器质控物进行质控工作，则应将此质控物置于全自动菌落计数器的计数池或直接使用全自动菌落计数器拍照，以获取并采集标准上所呈现的模拟菌落的遮光单元所形成的图像，然后再对所采集的图像进行下一步计数和校准。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.全自动菌落计数器质控物，其特征在于，所述质控物包括透光的质控物本体、透明连接层和检测区域，所述检测区域通过透明连接层置于质控物本体表面；
所述检测区域为银盐乳剂层，所述银盐乳剂经曝光显影后形成若干仿菌落大小、形态及分布的遮光单元，全自动菌落计数器对遮光单元能识别并进行计数。
2.根据权利要求1所述的全自动菌落计数器质控物，其特征在于，所述遮光单元所模拟的菌落直径为0.1-5.0mm。
3.根据权利要求1所述的全自动菌落计数器质控物，其特征在于，所述质控物本体为透光塑料板或玻璃。
4.根据权利要求3所述的全自动菌落计数器质控物，其特征在于，所述透明连接层为明胶。
5.根据权利要求4所述的全自动菌落计数器质控物，其特征在于，还包括保护层，涂覆于检测区域表面。
6.根据权利要求1-5任一项所述的全自动菌落计数器质控物，其特征在于，还包括防光晕层，涂覆于所述质控物本体的底层。
7.全自动菌落计数器质控物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在质控物本体一面涂布连接层并烘干；
(2)在连接层上涂布银盐乳剂层并烘干，形成银盐片；
(3)根据模拟菌落大小、形态及分布绘制并制作的遮光单元分布图成像在所述银盐片上，使银盐片曝光显影后即制成质控物。
8.根据权利要求7所述的全自动菌落计数器质控物的制备方法，其特征在于，在涂布连接层前，在透光的质控物本体一面预涂防光晕层，其后再将质控物本体翻转，在另一面涂布连接层。
9.根据权利要求8所述的全自动菌落计数器质控物的制备方法，其特征在于，步骤(2)在连接层上涂布银盐乳剂层并烘干后，在银盐乳剂层表面涂覆保护层并烘干。
10.基于权利要求1-6任一项所述的质控物对全自动菌落计数器进行质控的方法，其特征在于，将所述质控物置于全自动菌落计数器上，全自动菌落计对所述质控物上的遮光单元进行识别和计数；根据全自动菌落计数器对所述质控物的计数结果与质控物上模拟菌落数对比进行质控。
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CN117821556A (zh) * 2024-02-27 2024-04-05 珠海贝索生物技术有限公司 一种质控板及其制备方法和应用

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