CN113980793A - 一种用于微生物mpn检测的试管 - Google Patents

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庞兴荣
岳明祥
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Abstract

本发明提供一种用于微生物MPN检测的试管，包括试管本体、试管上部、试管中部、试管下部、防溅出结构、漏斗、收集区，所述试管本体包括三部分，分别为试管上部、试管中部、试管下部，所述防溅出结构设置在试管上部上，所述漏斗设置在试管下部内侧，所述漏斗下方设置有收集区。本发明的试管可以用于自动化检测装置，无需提前制备发酵管，可以随时开展MPN法检测工作，可以批量生产，且与现有技术中的杜汉式试管相比，同等培养条件下，可以收集到更多的气体，缩短培养时间，且收集到的发酵气体在试管的内壁，更容易用肉眼观察到，也便于用自动检测设备定量或半定量测量，即使培养基有颜色，也不会干扰观察。

Description

一种用于微生物MPN检测的试管
技术领域
本发明属于试管技术领域，尤其涉及一种用于微生物MPN检测的试管。
背景技术
本发明涉及到食品、药品、环境和公共卫生检验领域的细菌学检测技术，特别是涉及到应用“最可能数(Most Probable Number，以下简称MPN或MPN法)”原理检测微生物的自动化设备。
在食品(包括饮品)、药品、环境以及与人体密切接触的用品(包括化妆品)等公共产品的微生物检验指标中，大肠菌群、耐热大肠菌群(粪大肠菌群)及大肠埃希氏菌检测有多种方法，而MPN法以其技术难度低、试剂成本低、检测限低等优点获得了广泛应用。
在《化妆品安全技术规范(2015版)》中粪大肠菌群检验、《GB 4789.39-2013食品安全国家标准食品微生物学检验粪大肠菌群计数》，《GB/T 18204.4-2013公共场所卫生检验方法第四部分：公共用品用具微生物》中大肠菌群多管发酵法，《GB-18466-2005医疗机构水污染物排放标准》附录A(规范性附录)医疗机构污水和污泥中粪大肠菌群的检验方法中，多管发酵MPN法为唯一方法。
在国标《GB 4789.3-2016食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》，《GB4789.38-2012食品安全国家标准食品微生物学检验大肠埃希氏菌计数》、《GB/T5750.12-2006生活饮用水标准检验方法微生物指标》、《GB/T18204.10-2000游泳池水微生物检验方法大肠菌群测定》、《水和废水监测分析方法(第四版)》中水中总大肠菌群的测定和水中粪大肠菌群的测定等中MPN法均为第一推荐方法。
MPN法的基本实验流程包括：初发酵、平板分离和复发酵，以大肠菌群能发酵乳糖产酸产气的生化特征为基础，通过培养大肠菌群一段时间后观察产酸产气现象。
现在一般采用内置小倒置管(Durham Fermentation Tube杜汉氏发酵管，(见图1a)的含乳糖类培养基的发酵管培养受试样本，观察产酸产气的效果。
如附图1所示，杜汉氏发酵管检验开始时，倒置管内排空气体(见图1b)；经过培养后，大肠菌群阳性试验管的倒置管内可能会有气泡(见图1c)。
培养所用发酵管需要使用前实验室自制，即实验室自行配制培养基、将杜汉氏管倒置装入试管中、分装培养基、高压灭菌除气、培养后洗刷杜汉氏管等过程，程序复杂，耗费大量人工。制约该培养管即用型商品化的技术瓶颈在于目前使用的杜汉氏管，在细长的培养管中倒置一只小试管，若生产商制备后的成品培养管，经运输等震荡后空气易进入小倒管，由于倒管口径较小且与发酵试管呈180夹角倒置状态，使用前再次排出气体很难，则该培养管就不能再使用。培养基中的乳糖成分不能反复高压灭菌，导致该批已制备好的培养管只能作废。
这种传统的杜汉式试管在使用时存在以下缺点：
1、准备工作繁琐，需要提前在试管中手工放入杜汉氏管，再逐一分装培养基制备发酵管；
2、杜汉式试管底部开口小、位置低，只能收集小管内部分培养基和微生物产生的气体，若大肠菌群微生物数量少，或者个别大肠菌产气量少，则杜汉氏管能够收集的气体量小，气泡不明显，容易误判为假阴性；
3、杜汉氏管绝大部分位于发酵管中央，当培养基有颜色或浑浊时，不容易观察到倒置管内是否有气泡；
4、已制备好的大肠菌群发酵管一旦在加样前因晃动等原因进入气泡，难以恢复，只能作废；
5、需要在开展检测前提前估算样品所需发酵管数量，并提前制备和高压灭菌处理发酵管，该过程耗费时间较长。一旦估算数量不对，或者临时增加紧急样品，需要重新制备发酵管，不能在短时间内尽快开展检测工作；
6、不适合应用于自动化设备。
专利号为CN109652294A，名称为一种即用型培养装置的制备及灭菌方法和专利号为CN109679835A，名称为一种用于最可能数法检测菌群的即用型培养装置介绍了一种新的试管形状，如附图2所示，可以克服上述部分缺陷，但是该试管加工生产不易，而且在排除气泡时需要非常小心，否则容易倒出液体，也不适用于自动化设备。
因此，提出一种用于微生物MPN检测的试管，可用于自动化检测装置，且与现有杜汉式试管方法相比，同等培养条件下，可以收集到更多的气体，缩短培养时间。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于微生物MPN检测的试管，包括试管本体、试管上部、试管中部、试管下部、防溅出结构、漏斗、收集区，所述试管本体包括三部分，分别为试管上部、试管中部、试管下部，所述防溅出结构设置在试管上部上，所述漏斗设置在试管下部内侧，所述漏斗下方设置有收集区。
优选的，所述防溅出结构设置在试管上部的中心位置，且沿试管外壁向内凹陷。
优选的，所述防溅出结构的直径小于试管本体的直径。
优选的，所述漏斗及试管下部的内侧壁围成收集区。
优选的，所述漏斗的上端高度低于试管本体下方1/3的位置。
优选的，所述试管本体由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯的任意一种注塑而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明的试管可以用于自动化检测装置，无需提前制备发酵管，可以随时开展MPN法检测工作，且试管可以批量生产。
2、本发明区别于手工排空气泡，能够使用原位旋转混匀方法排空气泡。
3、本发明与现有技术中的杜汉式试管相比，同等培养条件下，可以收集到更多的气体，缩短培养时间，且收集到的发酵气体在试管的内壁，更容易用肉眼观察到，也便于用自动检测设备定量或半定量测量，即使培养基有颜色，也不会干扰观察。
附图说明
图1是杜汉式试管的结构示意图；
图2是新型试管的结构示意图；
图3是本发明的结构示意图；
图4是本发明的试管几种不同状态的示意图；
图5是本发明的拼装方式的示意图。
图中，1、试管本体；11、试管上部；12、试管中部；13、试管下部；2、防溅出结构；3、漏斗；4、收集区。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
实施例：
如附图3所示，一种用于微生物MPN检测的试管，包括试管本体1、试管上部11、试管中部12、试管下部13、防溅出结构2、漏斗3、收集区4，所述试管本体1包括三部分，分别为试管上部11、试管中部12、试管下部13，所述防溅出结构2设置在试管上部1上，所述防溅出结构2设置在试管上部11的中心位置，且沿试管外壁向内凹陷，所述防溅出结构2的直径小于试管本体1的直径，所述漏斗3设置在试管下部13内侧，所述漏斗3下方设置有收集区4，所述漏斗3及试管下部13的内侧壁围成收集区4。
具体的，所述漏斗3的上端高度低于试管本体1下方1/3的位置。
具体的，所述试管本体1由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的一种注塑而成。
工作原理：
如附图4所示，空试管内先后注入培养基和被测样本(见图4a)，收集区4内原有空气被封闭在收集区内(见图4b)。
将试管本体1放置在离心装置上，在外部旋转力的作用下，试管本体1沿轴向快速旋转，驱使试管本体1内的混合液体旋转，在旋转过程中，试管上部11上的防溅出结构2能够防止样本在旋转过程中溅出，由于离心力作用，收集区4内的空气被培养基和样本的混合液体赶走，此时收集区4内充满了混合物(见图4c)；
将试管本体1放到培养箱培养，如果样本中有细菌，培养过程中会产气体，试管d内的漏斗3正下方混合液内产生的气泡被收集到收集区4内，赶走了部分液体，从试管外侧可以用肉眼观察到是否有气泡，以此来判断样本中是否有大肠杆菌等菌种。也可以用光电传感器或成像装置，自动识别是否有气泡。
试管的加工采用以下两种方式：
1、整体注塑：采用聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯任意一种材料整体注塑。
2、分段注塑再拼装：如附图5所示，将试管上部11、试管中部12、试管下部13三部分分别注塑，再拼装到一起。
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于微生物MPN检测的试管，其特征在于，包括试管本体(1)、试管上部(11)、试管中部(12)、试管下部(13)、防溅出结构(2)、漏斗(3)、收集区(4)，所述试管本体(1)包括三部分，分别为试管上部(11)、试管中部(12)、试管下部(13)，所述防溅出结构(2)设置在试管上部(1)上，所述漏斗(3)设置在试管下部(13)内侧，所述漏斗(3)下方设置有收集区(4)。
2.如权利要求1所述的一种用于微生物MPN检测的试管，其特征在于，所述防溅出结构(2)设置在试管上部(11)的中心位置，且沿试管外壁向内凹陷。
3.如权利要求2所述的一种用于微生物MPN检测的试管，其特征在于，所述防溅出结构(2)的直径小于试管本体(1)的直径。
4.如权利要求1所述的一种用于微生物MPN检测的试管，其特征在于，所述漏斗(3)及试管下部(13)的内侧壁围成收集区(4)。
5.如权利要求1所述的一种用于微生物MPN检测的试管，其特征在于，所述漏斗(3)的上端高度低于试管本体(1)下方1/3的位置。
6.如权利要求1所述的一种用于微生物MPN检测的试管，其特征在于，所述试管本体(1)由聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料的任意一种注塑而成。
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