CN114507596A - 基于酶底物法的生物培养及检测***及方法 - Google Patents

基于酶底物法的生物培养及检测***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于酶底物法的生物培养及检测***及方法，该***包括：培养架、检测台和图像处理器；培养架用于放置多个定量盘，并为定量盘中的培养基提供培养环境；检测台上设置有紫外光源和图像生成器，紫外光源用于为位于检测台上的待测定量盘提供检测光源，图像生成器用于获取待测定量盘的图像；图像处理器用于接收并处理图像生成器生成的图像，以获得待测定量盘中的荧光格的数量；移送机构用于自动将位于培养架上的定量盘移送至检测台；通过上述生物培养及检测***，可实现基于酶底物法的生物培养和检查的自动化工作，无需检测员定时现场观察培养结果，也无需检查员人为观察并记录定量盘上的荧光格数量，且检测结果快速、准确。

Description

基于酶底物法的生物培养及检测***及方法
技术领域
本发明涉及生物培养检测技术领域，尤其涉及一种基于酶底物法的生物培养及检测***及方法。
背景技术
大肠埃希氏菌酶底物法，是指在选择性培养基上能产生β-半乳糖苷酶分解色原底物，释放出色原体培养基呈现颜色变化，并能产生β-葡萄糖醛酸酶分解荧光底物，释放出的荧光产物使菌落能够在紫外光下产生特征性荧光，以此技术来检测大肠埃希氏菌的方法为大肠埃希氏菌酶底物法。对于目前所采用的大肠埃希氏菌酶底物法，一般采用封口机对定量盘进行封装，然后恒温培养（需要在固定温度下至少培养24小时），最后需手动标记有颜色变化的孔格，并在紫外灯的照射下观察发出荧光的孔格，分别记录颜色变化和发出荧光数量并进行比对。在对比操作中，紫外线对眼睛和皮肤有伤害，且全过程操作都需要手动进行，劳动强度高，检测效率低。因此，对于目前的大肠埃希氏菌酶底物法来说，对人工操作和观察时间要求都较为苛刻，而且人工计数误差大，受背景环境光源影响明显，后续还要查询表格才能得出结果，容易导致结果出现偏差。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题而提供一种在基于酶底物法进行生物培养检测过程中可自动对培养基进行培养并检测，且可自动输出检测结果的基于酶底物法的生物培养及检测***及方法。
为了实现上述目的，本发明公开了一种基于酶底物法的生物培养及检测***，其包括：
培养架，其用于放置多个定量盘，并为所述定量盘中的培养基提供培养环境；
检测台，其上设置有紫外光源和图像生成器，所述紫外光源用于为位于所述检测台上的待测定量盘提供检测光源，所述图像生成器用于获取待测定量盘的图像；
图像处理器，其用于接收并处理所述图像生成器生成的图像，以获得待测定量盘中的荧光格的数量；
移送机构，用于自动将位于所述培养架上的所述定量盘移送至所述检测台。
较佳地，所述培养架自首端至尾端呈弧形延伸。
较佳地，还包括用于对所述培养架内部环境进行加热的加热器。
较佳地，所述加热器包括电加热管或半导体热管。
较佳地，还包括温度传感器以及与所述加热器和温度传感器电性连接的控制器，所述温度传感器用于检测培养架内的环境温度，所述控制器用于根据所述温度传感器的反馈控制所述加热器的工作状态。
较佳地，所述紫外光源包括一环形发光体，所述环形发光体的内侧设置有用于放置待测定量盘的放置部。
较佳地，所述移送机构包括一多轴机械臂。
较佳地，还包括接近所述检测台和所述培养架的物料台，所述物料台用于放置所述定量盘，所述移送机构可将所述物料台上的定量盘移送至所述培养架，并可将所述检测台上的定量盘移送至所述物料台。
较佳地，所述物料台可绕轴转动。
本发明还公开一种基于酶底物法的生物培养及检测方法，其包括如下步骤：
将装有培养基的若干定量盘放置在一培养架中，并控制培养架的内部温度，使其符合当前培养基的培养要求；
检测任一定量盘的培养时间是否到达预定时间，如果是，则通过移送机构将该定量盘移送至位于培养架附近的检测台上；
开启位于检测台上的紫外光源，使其投射到当前待测定量盘上；
获取检测台上当前待测定量盘的图像，并对该图像进行处理，以得到当前待测定量盘的荧光格的数量；
通过移送机构将检测完成的定量盘移送至设置在所述检测台和培养架附近的物料台上。
与现有技术相比，本发明生物培养及检测***，包括培养架、检测台、图像处理器以及移送机构，当基于酶底物法进行生物检测时，只需将装有培养基的若干定量盘放入培养架即可，后续培养和检测工作完全自动进行，即，通过移送机构将定量盘移送至检测台，然后自动启动紫外光源和图像生成器，并通过图像处理的方式获得定量盘中的荧光格数量，从而完成定量盘的检查；由此可知，通过上述生物培养及检测***，可实现基于酶底物法的生物培养和检查的自动化工作，无需检测员定时现场观察培养结果，也无需检查员人为观察并记录定量盘上的荧光格数量，且检测结果快速、准确。
附图说明
图1为本发明实施例中生物培养及检测***的平面结构示意图。
图2为本发明实施例中生物培养及检测***的控制原理结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本实施例公开了一种生物培养及检测***，以实现基于酶底物法的生物培养和检测，并实现无人值守化工作。具体地，如图1，该生物培养及检测***包括培养架1、检测台3、图像处理器51以及移送机构6。
其中，培养架1用于放置多个定量盘P，并为定量盘P中的培养基提供培养环境。
检测台3上设置有紫外光源40和图像生成器50，紫外光源40用于为位于检测台3上的待测定量盘P提供检测光源，图像生成器50用于获取待测定量盘P的图像。本实施例中的图像生成器50优选为CCD相机。
图像处理器51，其用于接收并处理图像生成器50生成的图像，以获得待测定量盘P中的荧光格的数量。在此需要说明的是，关于图像处理的具体过程属于本领域的常规技术，在此不再赘述。
移送机构6用于自动将位于培养架1上的定量盘P移送至检测台3。
上述生物培养及检测***工作过程为：
工作人员将制作好的培养基装入定量盘P，然后将定量盘P逐一放入培养架1培养。培养时间达到预定时间后，移送机构6启动，将培养架1上的定量盘P逐个移送到检测台3上，然后启动检测台3上的紫外光源40，以对当前待测定量盘P照射紫外光，在自紫外光的照射下，可分辨出定量盘P上颜色发生变化的空格，因此，通过图像生成器50获取该定量盘P的图像。然后，通过图像处理器51对图像进行分析处理，以获得该定量盘P上荧光格的数量，从而代替人工观察和计数。通过上述生物培养及检测***，可实现基于酶底物法的生物培养和检查的自动化工作，无需检测员定时现场观察培养结果，也无需检查员人为观察并记录定量盘P上的荧光格数量，且检测结果快速、准确。
为使得培养架1的结构更加紧凑，在有限长度的空间内容纳更多的定量盘P，培养架1自首端至尾端呈弧形延伸，从而使得培养架1整体呈扇形状。
为方便控制培养架1内的培养环境，本实施例中的生物培养及检测***还包括用于对培养架1内部环境进行加热的加热器70。具体地，该加热器70包括电加热管或半导体热管。进一步地，如图1和图2，培养架1内还设置有温度传感器71，该温度传感器71用于检测培养架1内的环境温度，并通过与温度传感器71和加热器70电性连接的控制器72控制加热器70的工作状态，从而精确控制培养架1内的温度，使得培养架1内的环境符合培养基的要求。另外需要说明的是，控制器72还与图像生成器50、图像处理器51、紫外光源40以及移送机构6电性连接。
为使得紫外光源40均匀照射到检测台3上定量盘P的周边，紫外光源40包括一环形发光体41，环形发光体41的内侧设置有用于放置待测定量盘P的放置部，也即将待测定量盘P放置在环形发光体41的内侧。本实施例中，还在紫外光源40的外侧设置有环形发光体41，
更进一步地，本实施例中的移送机构6包括一多轴机械臂。
另外，为实现自动接收和回收定量盘P，本发明生物培养及检测***另一较佳实施例中，还包括接近检测台3和培养架1的物料台8，物料台8用于放置定量盘P，移送机构6可将物料台8上的定量盘P移送至培养架1，并可将检测台3上的定量盘P移送至物料台8。具体地，物料台8可在控制器72的控制作用下绕轴转动。本实施例中，可将物料台8与物料传送机构对接，这样，可自动将装配好培养基的定量盘P传送至物料台8上，然后再通过移送机构6将物料台8上的定量盘P移送至培养架1中，然后，当检测结束后，再通过移送机构6将检测台3上的定量盘P移送至物料台8上，然后通过物料台8的转动，将该定量盘P移动至物料传送机构处，从而将检测完成的定量盘P通过物料传送机构传送至收料处。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，包括：
培养架，其用于放置多个定量盘，并为所述定量盘中的培养基提供培养环境；
检测台，其上设置有紫外光源和图像生成器，所述紫外光源用于为位于所述检测台上的待测定量盘提供检测光源，所述图像生成器用于获取待测定量盘的图像；
图像处理器，其用于接收并处理所述图像生成器生成的图像，以获得待测定量盘中的荧光格的数量；
移送机构，用于自动将位于所述培养架上的所述定量盘移送至所述检测台。
2.根据权利要求1所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，所述培养架自首端至尾端呈弧形延伸。
3.根据权利要求1所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，还包括用于对所述培养架内部环境进行加热的加热器。
4.根据权利要求3所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，所述加热器包括电加热管或半导体热管。
5.根据权利要求3所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，还包括温度传感器以及与所述加热器和温度传感器电性连接的控制器，所述温度传感器用于检测培养架内的环境温度，所述控制器用于根据所述温度传感器的反馈控制所述加热器的工作状态。
6.根据权利要求1所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，所述紫外光源包括一环形发光体，所述环形发光体的内侧设置有用于放置待测定量盘的放置部。
7.根据权利要求1所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，所述移送机构包括一多轴机械臂。
8.根据权利要求1所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，还包括接近所述检测台和所述培养架的物料台，所述物料台用于放置所述定量盘，所述移送机构可将所述物料台上的定量盘移送至所述培养架，并可将所述检测台上的定量盘移送至所述物料台。
9.根据权利要求8所述的基于酶底物法的生物培养及检测***，其特征在于，所述物料台可绕轴转动。
10.一种基于酶底物法的生物培养及检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
将装有培养基的若干定量盘放置在一培养架中，并控制培养架的内部温度，使其符合当前培养基的培养要求；
检测任一定量盘的培养时间是否到达预定时间，如果是，则通过移送机构将该定量盘移送至位于培养架附近的检测台上；
开启位于检测台上的紫外光源，使其投射到当前待测定量盘上；
获取检测台上当前待测定量盘的图像，并对该图像进行处理，以得到当前待测定量盘的荧光格的数量；
通过移送机构将检测完成的定量盘移送至设置在所述检测台和培养架附近的物料台上。
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