快速微生物检测技术及运用分析

快速微生物检测技术及运用分析

郑晓飞

华测检测认证集团股份有限公司  广东 深圳 518100

摘要：快速微生物检测技术是针对各种腐败细菌、病原体以及污染物实施检测的先进技术，这类技术与传统微生物检测技术相比，通常无需富集处理微生物，也不用经过繁琐流程进行生化确认，具有效率较高、灵敏度强以及操作便捷等优点，因此在诸多领域都得到广泛应用。本文通过分析快速微生物检测技术的常见类型，进一步分析了快速微生物检测技术的实际应用。

关键词：微生物检测；ATP荧光法；医疗领域

引言：在微生物检测技术发展过程中，其结合了生物传感器设备、基于生物学相关原理研发出快速检测技术，旨在提高微生物检测的执行效率，快速判断微生物细胞的存活状态，以此来支持对应工作。

1.快速微生物检测技术的几种类型

1.1聚合酶链反应检测技术

常见的快速微生物检测技术之一就是聚合酶链反应技术，该技术也被称作PCR技术，其特点是检测的结果十分精密，作用原理为，在95℃反应温度条件下微生物原本双链DNA会变性为单链状态，当温度下降至60℃时，单链间会产生碱基互补结合作用，当温度提高到75℃时，微生物基因聚合酶发生活化作用，方向为磷酸—五碳糖，形成互补配对链态。由此原理可以看出，该项检测方法主要是对目标微生物的DNA碱基配对，进而得到较为准确的微生物数量，但其实际检测也可能遇到假阳性问题，从而导致结果失准，这种情况是因为部分死亡微生物的DNA也可能被检测出来，干扰结果。需要注意的是，该方法检测微生物的相关反应对外部温度条件敏感度较高，因此，为保证检测工作的可靠进行，还应做好温控工作，采用各种先进的设备辅助校准[1]。

1.2流式细胞计数检测技术

该项检测技术也是快速便捷的微生物检测技术之一，其主要可以高效判断生物细胞数量并分析微生物群落，对应检测的样品在流过设备小孔时其细胞本身的环境参数会有所变化，再经过光散射处理、电传导处理以及荧光标记处理等，进一步计算微生物细胞数量并判断大小。同时，在检测过程中也会使用精密仪器来分析细胞的死活状态和对应微生物种类。流失细胞技术检测过程中的核心系统包括5种，即光学系统、分析系统、液流系统以及信号收集与转换系统等，其中收集检测信号的方式主要是荧光标记再计算核对，速度颇快，通常只需要15分钟，能够给批量检测，从而提高工作效率[2]。检测过程中可以准确判断微生物细胞是否存活，进而减少假阳性的错误检测概率，此外，该项检测技术也具有很强的灵活应变特性，比如说在主体检测设备不变状况下，若要进一步拓展或更换实际检测项目，则只需要调节使用耗材并适当改变检测工作程序即可，因此，该技术实际检测的利用率较高，不过其前期有着投入成本颇大的缺点。

1.3ATP荧光检测技术

快速微生物检测技术中的ATP荧光法在实施检测时，基于虫光素酶催化处理萤火虫荧光素致使其发光的原理，因此，对于被检测的微生物生命体中可以使用腺苷三磷酸基于有氧条件来催化氧化还原反应，进而使微生物能量物质出现荧光状态，若荧光素与对应酶的含量都较多，则可以依据发光效果的强弱来判断微生物数量。但要注意将一些非检测项目中的腺苷三磷酸影响因素排除，之后计算准确的微生物目标量。对于一些情况较复杂的、特定的微生物检测项目来说，还需在检测前做好前处理，主要是采用涂布法优化培养基，使微生物菌落的培养更为科学，比如可以过滤掉其他类有机活性物质，使发光反应的干扰性降低。整个ATP荧光检测过程通常在15-30分钟，且检测实验的现场环境要求不高，操作步骤较少，且发生错误操作或存在失效数据时都容易被快速发觉，进而检测质量较高，目前已经出现了小型ATP检测仪器，只需要取样、操控仪器以及读数等三个步骤就能获得结果[3]。

1.4电阻抗检测技术

大多数微生物在活动过程中都会产生电化学活性或惰性物质，前者多为小分子形式，后者则是大分子形式，其都会对周围产生一定的电化学反应。通过这种反应变化来检测其存在数量、状态以及大小的技术就是电阻抗检测技术，其可以对相关体系的电化学阻抗情况加以检测，再推算指标参数。该项技术的敏感性较强，还具有很好的特异性，检测时的反应速度较快且可以重复进行，相关仪器成本不高。待检测的样品无需开展繁琐前处理工作就能在线实现检测，但这种技术的缺点也是十分显著，即只能针对阻抗因素开展检测，然而有不少因素会导致阻抗发生改变，因此，检测时要控制样品处于合适的固定环境中，避免检测失效，譬如可以在一些物品的生产线中实施检测，再进一步计算[4]。

2.快速微生物检测技术的实际应用

2.1在食品领域的应用

食品生产加工领域可以利用快速微生物检测技术来检测各种致病菌、污染物以及腐败菌等，从而保障食品卫生的安全。该领域比较常用的快速微生物检测技术为ATP荧光检测技术，对应仪器小巧、方便操作，比如即食类型的肉类、蔬菜等为了把控生产中的微生物含量，利用该技术可以进行采样、预处理、提取ATP以及计算最终结果，进而判断微生物的数量，如熟肉制品的菌落含量安全标准限值为≤3000cfu/g，还有部分乳制品中可能会含有多种类型细菌，ATP荧光检测仪器不仅可以测得细菌含量，还能判别细菌的种类，进而把控乳制品的质量，如牛奶的细菌总数安全标准限值为100000cfu/ml

[5]。此外，检测食品微生物过程中，部分ATP仪器还能自动记录信息并存档，方便后续判断食品安全问题进行追溯排查，加强质量的追责管控。

2.2在临床医学领域的应用

目前临床医学工作中也常会运用快速微生物检测技术，比如聚合酶链反应检测技术在其中的应用较多，其可以与核酸进行杂交，存在特异性、敏感性特征，因而可以快速完成各种病原菌的快速检测，该项技术也能与基因芯片技术配合使用，在一些有关病原微生物引起的耐药性情况中，其高效检测的优势能够快速判断出对应耐药菌，进而帮助专业人员选择合适抗生素，促进治疗效果的提升，由此可见，快速微生物检测技术对临床用药有着指导作用。

结论：综上所述，快速微生物检测技术的优点较多，故而在当前的食品安全领域、临床医学领域以及制药生产领域都得到了广泛运用，通过有效检测来判断微生物的状态、含量等。由本文分析可知，快速微生物检测技术的常见类型包括：聚合酶链反应检测技术、流式细胞计数检测技术、ATP荧光检测技术、电阻抗检测技术。

参考文献：

[1]邵长芳;孔浩;孙祥敏;杜建冬;张云. 快速微生物检测技术在放射性药品中的应用展望 [J]. 标记免疫分析与临床, 2023, 30 (03): 536-540.

[2]杨元义;杨超. 快速检测片技术在食品微生物检测中的应用 [J]. 陇东学院学报, 2023, 34 (02): 112-116.

[3]王旭. 食品微生物快速检测技术的现状分析及应用 [J]. 食品工程, 2023, (03): 4-6.

[4]秦雯娜. 快速检测方法在食品微生物检测中的应用 [J]. 中国食品工业, 2023, (15): 79-81+85.

[5]周宇轩;全颖莹. 微生物快速检验技术的应用进展研究 [J]. 智慧健康, 2022, 8 (36): 38-42.