CN210071666U - 一种病原微生物检测装置及智能手机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种病原微生物检测装置及智能手机，检测装置包括APP模块和读取装置；读取装置包括荧光检测模块、数据采集模块以及通信模块；读取装置通过通信模块与APP模块通信连接；荧光检测模块用于检测活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的ATP荧光强度值；数据采集模块用于将荧光检测模块检测的ATP荧光强度值转换成数字信号，并通过通信模块传输至APP模块；APP模块通过数据采集模块提供的数据计算病原微生物的检测值；本实用新型提供的方案，可以自动利用检测装置传输的数据计算出待检物品表面或水样中病原微生物的含量，具有体积小、成本低、携带方便、使用简便等优点。

Description

一种病原微生物检测装置及智能手机

技术领域

本实用新型属于病原微生物检测技术领域，具体涉及一种病原微生物检测装置及智能手机。

背景技术

在我们生活的环境里，病原微生物无处不在，会导致破伤风、伤寒、肺炎、霍乱和肺结核等疾病。病原微生物的传播方式包括接触、空气传播、食物、水等。食品加工厂、制药厂、医院、餐厅、超市、化妆品厂、水处理厂等企业和食品卫生监督、环保、水政、海关出入境检疫等执法部门都需要对物品、器具表面或水样的病原微生物进行现场快速检测。

ATP(Adenosine Triphosphate)，即腺嘌呤核苷三磷酸(简称三磷酸腺苷)，是一种不稳定的高能化合物，由1分子腺嘌呤、1分子核糖以及3分子磷酸基团组成，是生物体内新陈代谢的能量物质，普遍存在于病原微生物细胞内；ATP生物发光法的基本原理是：在有氧的条件下，荧光素酶催化荧光素和ATP之间发生氧化反应，形成氧化荧光素并发出荧光，其生化反应式如下：

用专用的荧光检测仪来检测荧光强度，由于被测样本所含病原微生物的数量与ATP 的量成正比，ATP的含量与发光值也成正比，因此通过检测荧光值即能得到被测标本所含病原微生物的含量。

国标GB4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中菌落总数的检测采用琼脂平板菌落计数法，操作繁琐，对菌落总数的检测时间为48～ 72小时，并且需要超净工作台进行操作，对现场抽检作来说有很大局限性，且其检测设备体积过大，不易携带。ATP检测仪由英国人在20世纪80年代首先研制出来，欧洲其他国家、美国和日本随后也开展研究。ATP检测技术能在1分钟内检测病原微生物的含量，实验结果准确可靠，检测精度可达1×10^-18molATP。美国多个专业权威机构研究了1000个以上的样品，这种只需十几秒就能完成检测的快速检测法所得实验结果90％以上与24～48小时标准细菌培养法/平皿法所得结果一致。2010年，世界卫生组织将ATP生物荧光法列为几种科学评价环境清洁状况的方法之一。美国CDC制定的《医疗机构消毒灭菌指南2008》也将ATP方法作为评价内镜清洗或内镜处理效果的方法。中国卫计委卫生行业标准WS/T367-2012《医疗机构消毒技术规范》将ATP生物荧光检测技术作为器械清洗效果的评价方法之一；WS/T512-2016《医疗机构环境物体表面清洁消毒管理规范》也提到了利用ATP方法评价清洁消毒效果；GB15982-2012《医院消毒卫生标准》则推荐使用经验证的现场快速检测方法用于环境、物体表面等微生物污染情况和医疗器材清洁度的筛查。因为ATP生物荧光检测方法具有快速、准确等优势，也被用在了大型事件的公共卫生安全保障工作中。

中国专利ZL200710017609X公开了“一种手持式三磷酸腺苷荧光检测装置”，能通过检测活微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的荧光强度，确定ATP的含量，从而间接确定微生物的存在和含量；该专利提到的ATP荧光检测装置能在现场快速检测微生物；但因其价格昂贵，只能适用于食品安全，环境检测执法部门或相关生产企业，不适宜向普通消费者推广；且其为单片机设计，且市面上现有的手持式ATP荧光检测仪都为单片机；在智能终端普及、“万物互联”的时代背景下，不能与手机等智能终端连接，无法满足普通消费者对快捷检测的需求和食品加工厂、制药厂等企业以及食品卫生监督、环保等执法部门对远程监控和大数据管理的要求。 2018年11月曝光的五星酒店卫生问题，使人们对日用品的病原微生物污染问题更加关注。

基于上述病原微生物检测中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种病原微生物检测装置及智能手机，旨在解决现有病原微生物检测不方便、成本高的问题。

本实用新型提供一种病原微生物检测装置，包括APP模块和读取装置；读取装置包括荧光检测模块、数据采集模块以及通信模块；读取装置通过通信模块与APP模块通信连接；荧光检测模块用于检测活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的ATP荧光强度值；数据采集模块用于将荧光检测模块检测的ATP荧光强度值转换成数字信号，并通过通信模块传输至APP模块；APP模块通过数据采集模块提供的数据计算病原微生物的检测值。

进一步地，通信模块通过蓝牙、WiFi、红外、2G、3G、4G或5G与APP模块通信连接。

进一步地，还包括云端模块，云端模块分别与APP模块和读取装置通信连接；数据采集模块将荧光检测模块检测的荧光强度的数字信号通过通信模块传输至云端模块，再由服务器传输至APP模块。

进一步地，读取装置还包括用于荧光检测的电路板，电路板上安装有光电二极管、屏蔽罩以及避光金属块；光电二极管设置于避光金属块内，避光金属块另一端连接有试管仓。

进一步地，读取装置还包括控制模块、供电模块以及显示模块；控制模块用于控制读取装置的检测及数据传输；供电模块用于向读取装置提供电源；显示模块用于显示检测结果。

进一步地，读取装置上设有检测孔道；检测孔道用于插入检测拭子，以使读取装置中的荧光检测模块检测检测拭子上活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的荧光强度。

相应地，本实用新型还提供一种智能手机，应用于上述所述的病原微生物检测装置；APP模块为手机的功能模块，功能模块与手机处理器通信连接，并依靠手机处理器对病原微生物检测装置的数据进行处理。

本实用新型提供的方案，APP模块可以自动利用检测装置传输的数据计算出待检物品表面或水样中病原微生物的含量；所提出的检测装置具备体积小、成本低、携带方便、使用简便等优点，并且检测数据能实时读取并上传到服务器，便于大数据监控管理，有广阔的应用前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种病原微生物检测装置示意图；

图2为本实用新型读取装置结构示意图；

图3为本实用新型一种病原微生物检测方法流程图。

图中：1、显示屏；2、按键；3、显示模块；4、荧光检测模块；5、通信模块；6、控制系统；7、数据采集模块；8、供电模块；9、检测孔道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实用新型提供一种病原微生物检测装置，包括APP模块和读取装置；读取装置包括荧光检测模块4、数据采集模块7以及通信模块；其中通信模块6为无线通信模块；读取装置通过通信模块5与APP模块通信连接；具体地，通信模块通过蓝牙、WiFi、红外、2G、3G、4G或5G与APP模块通信连接；荧光检测模块4用于检测活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的 ATP荧光强度值；数据采集模块7用于将荧光检测模块检测的ATP荧光强度值转换成数字信号，并通过通信模块5传输至APP模块；APP模块通过数据采集模块7提供的数据计算病原微生物的检测值；本实用新型提供的病原微生物检测装置，成本低、使用简便、检测结果能实时读取，有广阔的应用前景。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，读取装置中的通信模块5通过蓝牙、WiFi、红外、2G、3G、4G或5G与APP模块通信连接，这样能够将检测到的荧光强度值等数据传输到智能手机等智能终端，智能终端通过APP模块处理、运算，得出病原微生物的检测值。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，病原微生物检测装置还包括云端模块，云端模块分别与APP模块和读取装置通信连接，这样，数据采集模块将荧光检测模块检测的荧光强度的数字信号通过通信模块传输至云端模块，再由服务器传输至APP模块，进行处理和计算，这样便于数据的保存和处理。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，读取装置还包括用于荧光检测的电路板，电路板上安装有光电二极管、屏蔽罩以及避光金属块；光电二极管设置于避光金属块内，避光金属块的另一端连接有试管仓，试管仓是容纳反应管的一个避光塑料管，检测拭子采过样后，插入到反应管，反应管插入到试管仓进行检测；反应管要长于试管仓，会伸到避光金属块内，伸到金属块内的部分会发射荧光信号；具体地，光电二极管是光电转换元件，即把接收到的微弱光信号转换成电信号；屏蔽罩是一个金属片，罩住光电二极管，防止电磁信号对光电二极管的信号干扰；避光金属块是为了避免外在光线照射到光电二极管，产生干扰电信号。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，读取装置还包括控制模块6、供电模块8以及显示模块3；控制模块6用于控制读取装置的检测及数据传输；供电模块8用于向读取装置提供电源；显示模块3通是显示屏1显示检测结果，这样便于实时查阅；具体地，控制模块即处理器，其功能包括病原微生物检测装置的参数设置、运算控制等；供电模块包括充电电池和供电电路；显示模块包括显示屏和相关电路。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，本实施例中，读取装置上设有检测孔道9；检测孔道9用于插入检测拭子，以使读取装置中的荧光检测模块检测检测拭子上活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的荧光强度。

相应地，结合上述方案，本实用新型提供一种智能手机，应用于上述所述的病原微生物检测装置；APP模块为手机的功能模块，功能模块与手机处理器通信连接，并依靠手机处理器对病原微生物检测装置的数据进行处理。

相应地，结合上述方案，本实用新型提供一种病原微生物检测方法，包括以下步骤：

S1：用检测拭子擦拭待检验的样品表面或采集水样；

S2：将检测拭子插入反应管并将采样棉头浸入反应管内包含荧光素和荧光素酶的检测试剂中；

S3：立刻将反应管插入读取装置的检测孔道内，读取装置读取ATP荧光强度值；具体地，读取装置包括荧光检测模块和数据采集模块；读取装置通过荧光检测模块检测活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的ATP荧光强度值，并通过数据采集模块将荧光检测模块检测的ATP荧光强度值转换成数字信号；

S4：读取装置通过通信模块将ATP荧光强度值数据传输至智能终端的APP模块；通信模块通过蓝牙、WiFi、红外、2G、3G、4G或5G与APP模块通信连接；

S5：智能终端通过APP模块运算，得出病原微生物的检测值。

优选地，结合上述方案，本实用新型提供的快速检测病原微生物的方法能够应用于上述所述的智能手机，以高效、便捷的检测出样品中病原微生物的含量，且便于查阅；智能终端为智能手机或iPad或计算机。

本实用新型提供的病原微生物检测装置可快速读取ATP的荧光强度值，通过APP模块实现对物品表面或水样中的病原微生物的快速定量检测；本实用新型提供一种病原微生物检测方法，操作简便、检测时间短，不需要传统的微生物检测方法所要求的配制培养基和长达48～72小时的恒温培养，能在1分钟内完成对病原微生物的检测，可以满足现场和实验室的快速检测要求。

本实用新型提供的方案，APP模块可以自动利用检测装置传输的数据计算出待检物品表面或水样中病原微生物的含量；所提出的检测装置具备体积小、成本低、携带方便、使用简便等优点，并且检测数据能实时读取并上传到服务器，便于大数据监控管理，有广阔的应用前景。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.一种病原微生物检测装置，其特征在于，包括APP模块和读取装置；所述读取装置包括荧光检测模块、数据采集模块以及通信模块；所述读取装置通过所述通信模块与所述APP模块通信连接；所述荧光检测模块用于检测活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的ATP荧光强度值；所述数据采集模块用于将所述荧光检测模块检测的ATP荧光强度值转换成数字信号，并通过所述通信模块传输至所述APP模块；所述APP模块通过所述数据采集模块提供的数据计算病原微生物的检测值。

2.根据权利要求1所述的病原微生物检测装置，其特征在于，所述通信模块通过蓝牙、WiFi、红外、2G、3G、4G或5G与所述APP模块通信连接。

3.根据权利要求1所述的病原微生物检测装置，其特征在于，还包括云端模块，所述云端模块分别与所述APP模块和所述读取装置通信连接；所述数据采集模块将所述荧光检测模块检测的荧光强度的数字信号通过所述通信模块传输至所述云端模块，再由服务器传输至所述APP模块。

4.根据权利要求1所述的病原微生物检测装置，其特征在于，所述读取装置还包括用于荧光检测的电路板，所述电路板上安装有光电二极管、屏蔽罩以及避光金属块；所述光电二极管设置于所述避光金属块内，所述避光金属块另一端连接有试管仓。

5.根据权利要求1所述的病原微生物检测装置，其特征在于，所述读取装置还包括控制模块、供电模块以及显示模块；所述控制模块用于控制所述读取装置的检测及数据传输；所述供电模块用于向所述读取装置提供电源；所述显示模块用于显示检测结果。

6.根据权利要求1所述的病原微生物检测装置，其特征在于，所述读取装置上设有检测孔道；所述检测孔道用于插入检测拭子，以使所述读取装置中的荧光检测模块检测所述检测拭子上活病原微生物体内的ATP与检测试剂中荧光素和荧光素酶反应产生的荧光强度。

7.一种智能手机，其特征在于，应用于上述权利要求1至6任一项所述的病原微生物检测装置；所述APP模块为手机的功能模块，所述功能模块与手机处理器通信连接，并依靠所述手机处理器对所述病原微生物检测装置的数据进行处理。

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