微生物在线检测仪是现代生物技术、微流控技术及自动化控制深度融合的产物,其核心功能在于实现微生物发酵、环境监测、食品安全等领域的实时、精准、无损检测。这类仪器通过集成在线取样、快速处理、多参数分析及数据反馈系统,突破了传统检测方法耗时长、操作繁琐的局限,成为生物制造、公共卫生及科研领域的关键工具。
微生物在线检测仪的核心技术基于微流控芯片与传感器阵列的协同工作。以微生物发酵在线检测仪(BODS)为例,其通过微流控管道直接对接发酵罐,实现取样、稀释、混合及检测的全流程自动化,每次检测仅需2mL样本,10-15分钟即可完成菌浓度、底物浓度及产物浓度的同步分析。该系统采用非侵入式设计,取样部件可高温灭菌,避免交叉污染,同时结合代谢网络分析软件,可实时解析发酵过程中的代谢路径,为工艺优化提供数据支撑。
微生物在线检测仪操作前的准备工作需从仪器检查、环境准备、耗材处理、样品采集与处理四个方面系统开展,具体操作步骤如下:
一、仪器检查与调试
外观与部件检查
检查仪器外观是否有损坏、变形,确认泵头、滤杯、管道等部件安装牢固,连接紧密无松动。
接通电源后,测试泵的吸力是否足够,检查定时器、压力显示等功能是否正常,进行空载运行测试,观察是否有异常噪音或振动。
二、环境准备
实验室清洁
擦拭实验台面、地面,清除灰尘和杂物,使用75%乙醇或含氯消毒剂进行擦拭消毒。
用紫外线灯照射消毒30分钟以上,减少环境中微生物数量。
环境条件控制
保持环境温度在10℃~30℃,相对湿度≤80%RH,且无水珠凝结现象。
若使用化学消毒剂,需将仪器置于密封罩内或搬出无菌室,避免损坏电子部件或腐蚀金属部件。
三、耗材准备与处理
滤膜选择与消毒
根据样品特性选择合适孔径(如0.45μm或0.22μm)和材质的滤膜(如纤维素酯膜、聚四氟乙烯膜)。
将滤膜浸泡于纯化水中3~5分钟,进行火焰灭菌或高压蒸汽灭菌处理。
培养基与稀释液准备
按标准配方配制培养基(如营养琼脂、玫瑰红钠琼脂),高压蒸汽灭菌后,在规定温度和时间内使用。
准备无菌生理盐水、磷酸盐缓冲液等稀释液,同样进行灭菌处理。
其他耗材准备
准备无菌吸管、无菌平皿、镊子、移液器或注射器等,采用干热灭菌、湿热灭菌或紫外线照射等方法灭菌。
四、样品采集与处理
采样
按照相关标准和规范采集样品,确保代表性。例如,食品样品需从不同部位、不同包装中采集适量样品。
采样过程严格遵守无菌操作原则,防止污染。
样品预处理
固体样品需粉碎、溶解或稀释;液体样品可直接过滤或稀释。
若样品含不溶性颗粒或悬浮物,需预先过滤或离心去除,避免堵塞滤膜。
处理后的样品尽快检测,防止微生物数量变化。
