微生物在線檢測儀是現代生物技術、微流控技術及自動化控制深度融合的產物,其核心功能在于實現微生物發酵、環境監測、食品安全等領域的實時、精準、無損檢測。這類儀器通過集成在線取樣、快速處理、多參數分析及數據反饋系統,突破了傳統檢測方法耗時長、操作繁瑣的局限,成為生物制造、公共衛生及科研領域的關鍵工具。
微生物在線檢測儀的核心技術基于微流控芯片與傳感器陣列的協同工作。以微生物發酵在線檢測儀(BODS)為例,其通過微流控管道直接對接發酵罐,實現取樣、稀釋、混合及檢測的全流程自動化,每次檢測僅需2mL樣本,10-15分鐘即可完成菌濃度、底物濃度及產物濃度的同步分析。該系統采用非侵入式設計,取樣部件可高溫滅菌,避免交叉污染,同時結合代謝網絡分析軟件,可實時解析發酵過程中的代謝路徑,為工藝優化提供數據支撐。
微生物在線檢測儀操作前的準備工作需從儀器檢查、環境準備、耗材處理、樣品采集與處理四個方面系統開展,具體操作步驟如下:
一、儀器檢查與調試
外觀與部件檢查
檢查儀器外觀是否有損壞、變形,確認泵頭、濾杯、管道等部件安裝牢固,連接緊密無松動。
接通電源后,測試泵的吸力是否足夠,檢查定時器、壓力顯示等功能是否正常,進行空載運行測試,觀察是否有異常噪音或振動。
二、環境準備
實驗室清潔
擦拭實驗臺面、地面,清除灰塵和雜物,使用75%乙醇或含氯消毒劑進行擦拭消毒。
用紫外線燈照射消毒30分鐘以上,減少環境中微生物數量。
環境條件控制
保持環境溫度在10℃~30℃,相對濕度≤80%RH,且無水珠凝結現象。
若使用化學消毒劑,需將儀器置于密封罩內或搬出無菌室,避免損壞電子部件或腐蝕金屬部件。
三、耗材準備與處理
濾膜選擇與消毒
根據樣品特性選擇合適孔徑(如0.45μm或0.22μm)和材質的濾膜(如纖維素酯膜、聚四氟乙烯膜)。
將濾膜浸泡于純化水中3~5分鐘,進行火焰滅菌或高壓蒸汽滅菌處理。
培養基與稀釋液準備
按標準配方配制培養基(如營養瓊脂、玫瑰紅鈉瓊脂),高壓蒸汽滅菌后,在規定溫度和時間內使用。
準備無菌生理鹽水、磷酸鹽緩沖液等稀釋液,同樣進行滅菌處理。
其他耗材準備
準備無菌吸管、無菌平皿、鑷子、移液器或注射器等,采用干熱滅菌、濕熱滅菌或紫外線照射等方法滅菌。
四、樣品采集與處理
采樣
按照相關標準和規范采集樣品,確保代表性。例如,食品樣品需從不同部位、不同包裝中采集適量樣品。
采樣過程嚴格遵守無菌操作原則,防止污染。
樣品預處理
固體樣品需粉碎、溶解或稀釋;液體樣品可直接過濾或稀釋。
若樣品含不溶性顆粒或懸浮物,需預先過濾或離心去除,避免堵塞濾膜。
處理后的樣品盡快檢測,防止微生物數量變化。
