自動化血培養檢測和分析系統

一、 自動化血培養檢測和分析系統

血培養檢杳是用于檢驗血液樣品中有無細菌存在的一種微生物學檢查方法，對于快速檢測食物中毒癥患者血液中是否有細菌生長以明確診斷有十分重要的作用。近年來，隨著科學技術進步和微生物學的發展，已經創造出許多自動化、電腦化的智能型自動血培養儀。

自動血培養儀包括培養系統或恒溫孵育系統、檢測系統、計算機及外圍設備。自動血培養儀的檢測原理主要有二氧化碳感受器、熒光檢測和放射性標記物質檢測三種檢測技術。美國BD公司BACTEC系列自動血培養儀熒光增強檢測技術的原理是細菌在代謝過程中釋放出二氧化碳，二氧化碳與培養瓶底部含有熒光染料的感應器反應，使感應器內結合二氧化碳的熒光物質被激發出熒光，系統每10min自動測定一次熒光水平，通過電腦數據系統處理得出培養結果。法國生物-梅里埃公司VITAL自動血培養儀的檢測原理是在液體培養瓶內含有發熒光物質的分子，如有細菌生長，其代謝過程中會產生氫離子、電子和各種帶電荷的原子團，發熒光的分子接受了這些物質后改變自身結構轉變為不發光的化合物，出現熒光衰減現象，即提示有細菌生長。荷蘭Organon Teknika公司BaCT/alert自動血培養儀的檢測原理是在血培養瓶底部有一個固相感應器，上面有半滲透性薄膜將培養基與感應裝置隔離。當培養瓶內有細菌生長，其釋放的二氧化碳可滲透至感應器，經水飽和后，產生氫離子pH值發生改變，感應器的顏色由原來的綠色變成黃色，這一過程由一個置于檢測組件內部的光反射檢測計進行連續監測。

二、全自動抗原抗體檢測系統

隨著免疫學檢測技術的發展，自動化的抗原抗體檢測系統陸續出現，將免疫學檢測中的取樣、加試劑、孵育、信號檢測、數據處理等都自動化進行，使免疫檢測的速度進一步提高。如自動化的免疫濁度分析系統、自動化化學發光免疫分析系統、酶聯免疫分析系統如法國生物梅里埃的Mini-VIDAS等。自動化的免疫濁度分析系統是利用抗原抗體結合后濁度的變化進行檢測的一種方法，已成為免疫檢測技術的一種重要手段。自動化化學發光免疫分析系統是利用標記在抗原或抗體上的發光物質在特定條件下發射光子產生發光現象，通過檢測光信號再對光信號進行轉化而進行檢測的一種檢測系統。酶聯免疫分析系統主要是利用酶聯免疫的原理對微生物或毒素等進行篩選檢測。如Mini-VIDAS是抗原與試劑條中的抗體結合后，然后以帶熒光的酶聯抗體再次結合，經充分沖洗，通過激發光源檢測，即能自動讀出發光的陽性標本。

三、現代食品微生物檢測技術的發展趨勢

隨著人們生活水平不斷提高，各種安全問題越來越受到人們的重視，微生物的污染問題也相應地備受關注。在食品和環境等各個方面都有微生物污染的可能，一旦污染，微生物將大量繁殖而導致食源性疾病或環境污染。微生物污染食源現象嚴重，食品法典委員會(CAC）將微生物性健康危害列為食源性健康危害的三大原因之一。其中致病性微生物所導致相關疾病是當前食品安全面臨的首要問題。特別是近年來隨著環境污染的加劇和生態平衡的不斷破壞，導致感染的致病菌的種類越來越多。傳統的檢驗方法，主要包括形態特征觀察和生理生化試驗，涉及的實驗較多、操作煩瑣、需要時間較長、準備和后處理工作非常繁重。總之，隨著現代科技的發展，可以預料在不遠的將來，傳統的微生物檢測技術將逐漸被各種新型簡便的微生物快速診斷技術所取代。

(1)基于微量生化和藥敏反應為的新的快速檢測系統是食品微生物檢測技術的重要發展趨勢之一食源性致病菌及感染性疾患仍然是危害人類健康的重要因素。WHO宣布近30年來，新發現了29種新病原體，致使感染人類的微生物日趨復雜。常見致病微生物的威脅不但沒有消除，且出現了嚴重的耐藥問題，如葡萄球菌、腸球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希氏菌、克雷伯氏菌。嚴峻的現實向微生物檢驗提出了更高的要求—更準確、更快速地檢出與監測病原體，因此，生物一梅里埃公司的VITEK 2作為最新一代的全自動鑒定及藥敏分析系統適應了這一要求。食品安全局勢期待有更多更好的類似的檢測系統出現。

(2)基于免疫酶反應的新的快速檢測系統是食品微生物檢測技術的重要發展趨勢之一免疫學技術的優點是可直接選擇細菌，而不需要對細菌進行分離，直接通過免疫法進行細菌的篩選。免疫法具備非常高的精確度，被檢測食品可通過增菌后，在短時間中便能檢測到，而且更為突出的一點便是，抗原與抗體之間的反應時間相當短。免疫磁珠分離法、免疫乳膠試劑、免疫膠體金技術、免疫電泳技術的快速準確及以免疫酶技術為基礎的Mini-VIDAS全自動免疫熒光酶標儀對大量樣品進行微生物或毒素快速篩選檢測的優勢，使用該儀器操作簡便，只加一次樣品，按一次鍵整個檢測過程都由儀器自動完成。多數試驗50min內結束（不含增菌過程），無交叉污染。為當前食品安全檢測提供了良好的前景。

近年來興起的基因探針技術及全自動微生物檢測系統，將從根本上改變微生物的檢測方法，具有非常廣闊的應用前景。自動化的微生物鑒定和藥敏試驗分析系統在臨床微生物實驗室的應用，為微生物檢驗工作者對病原菌的快速診斷和藥敏試驗提供了有力工具。鑒定系統的工作原理因不同的儀器和系統而異。不同的細菌對底物的反應不同是生化反應鑒定細菌的基礎，而試驗結果的準確度取決于鑒定系統配套培養基的制備方法、培養物濃度、孵育條件和結果判定等。大多鑒定系統采用細菌分解底物后反應液中pH的變化，色原性或熒光原性底物的酶解，測定揮發或不揮發酸，或識別是否生長等方法來分析鑒定細菌。

藥敏試驗分析系統的基本原理是將抗生素微量稀釋在條孔或條板中，加入菌懸液孵育后放入儀器或在儀器中直接孵育，通過測定細菌生長的濁度，或測定培養基中熒光指示劑的強度或熒光原性物質的水解，觀察細菌的生長情況。在含有抗生素的培養基中，濁度的增加提示細菌生長，根據判斷標準解釋敏感或耐藥。

(3)以PCR代表的分子生物學技術的發展及自動化儀器的應用現代食品微生物檢測技術的發展趨勢之一近年來興起的PCR技術及全自動微生物檢測系統，從分子水平對微生物進行檢測，從根本上改變了微生物的檢測方法。PCR技術靈敏度高，理論上可以檢出一個細菌的拷貝基因，因此在細菌的檢測中只需短時間增菌甚至不增菌，即可通過PCR進行篩選，節約了大量時間，而且其最大的優勢在于可對人工無法培養的微生物進行檢測，目前，已有自動化PCR檢測試劑盒對儀器，使用方便，如美國杜邦快立康公司的BAX病原菌檢測系統，可檢測多種致病菌。近年來興起的基因芯片技術其檢測時間與PCR技術相比，大大縮短。基因芯片檢測技術的發展極大地推動了食品微生物檢測技術的發展。PCR技術及基因芯片技術是一項全新的技術，快速、靈敏、準確，在致病菌鑒定方面具有廣闊的前景。

(4)快速檢測培養基、快速測試片現代食品微生物檢測技術的發展趨勢之一微生物檢測產品更新很快，新技術變化日新月異，快速檢測不限于快速的檢測系統，快速檢測培養基、快速測試片現代食品微生物檢測技術的發展趨勢之一，目前最常用的是顯色培養基、簡易測試片培養基等，大大縮短了檢測時間，節省了勞動力，提高了檢測效率，加速了產品的市場流通，增加了資金流動。而且更重要的是快速檢測培養基、快速測試片使用方便、簡單，價格相對較便宜，這就使得這方面的快速檢測產品在微生物檢測實驗室首先得到最廣泛的推廣應用，其良好的應用現狀必將推動更快捷、更方便、更準確的新產品的出現。

總之，食品微生物檢驗技術的發展方向是向著更新的快速檢測系統、快速檢測培養基和快速測試片方向發展，這些新的檢測技術必須能體現以下特點：①能提高檢驗效率，更方便、快速和大批量；②簡化檢測步驟，從而使檢測中人為的誤差降至最低；③試驗條件標準化；④高精度和高靈敏度。