自动化血培养检测和分析系统

一、 自动化血培养检测和分析系统

血培养检杳是用于检验血液样品中有无细菌存在的一种微生物学检查方法，对于快速检测食物中毒症患者血液中是否有细菌生长以明确诊断有十分重要的作用。近年来，随着科学技术进步和微生物学的发展，已经创造出许多自动化、电脑化的智能型自动血培养仪。

自动血培养仪包括培养系统或恒温孵育系统、检测系统、计算机及外围设备。自动血培养仪的检测原理主要有二氧化碳感受器、荧光检测和放射性标记物质检测三种检测技术。美国BD公司BACTEC系列自动血培养仪荧光增强检测技术的原理是细菌在代谢过程中释放出二氧化碳，二氧化碳与培养瓶底部含有荧光染料的感应器反应，使感应器内结合二氧化碳的荧光物质被激发出荧光，系统每10min自动测定一次荧光水平，通过电脑数据系统处理得出培养结果。法国生物-梅里埃公司VITAL自动血培养仪的检测原理是在液体培养瓶内含有发荧光物质的分子，如有细菌生长，其代谢过程中会产生氢离子、电子和各种带电荷的原子团，发荧光的分子接受了这些物质后改变自身结构转变为不发光的化合物，出现荧光衰减现象，即提示有细菌生长。荷兰Organon Teknika公司BaCT/alert自动血培养仪的检测原理是在血培养瓶底部有一个固相感应器，上面有半渗透性薄膜将培养基与感应装置隔离。当培养瓶内有细菌生长，其释放的二氧化碳可渗透至感应器，经水饱和后，产生氢离子pH值发生改变，感应器的颜色由原来的绿色变成黄色，这一过程由一个置于检测组件内部的光反射检测计进行连续监测。

二、全自动抗原抗体检测系统

随着免疫学检测技术的发展，自动化的抗原抗体检测系统陆续出现，将免疫学检测中的取样、加试剂、孵育、信号检测、数据处理等都自动化进行，使免疫检测的速度进一步提高。如自动化的免疫浊度分析系统、自动化化学发光免疫分析系统、酶联免疫分析系统如法国生物梅里埃的Mini-VIDAS等。自动化的免疫浊度分析系统是利用抗原抗体结合后浊度的变化进行检测的一种方法，已成为免疫检测技术的一种重要手段。自动化化学发光免疫分析系统是利用标记在抗原或抗体上的发光物质在特定条件下发射光子产生发光现象，通过检测光信号再对光信号进行转化而进行检测的一种检测系统。酶联免疫分析系统主要是利用酶联免疫的原理对微生物或毒素等进行筛选检测。如Mini-VIDAS是抗原与试剂条中的抗体结合后，然后以带荧光的酶联抗体再次结合，经充分冲洗，通过激发光源检测，即能自动读出发光的阳性标本。

三、现代食品微生物检测技术的发展趋势

随着人们生活水平不断提高，各种安全问题越来越受到人们的重视，微生物的污染问题也相应地备受关注。在食品和环境等各个方面都有微生物污染的可能，一旦污染，微生物将大量繁殖而导致食源性疾病或环境污染。微生物污染食源现象严重，食品法典委员会(CAC）将微生物性健康危害列为食源性健康危害的三大原因之一。其中致病性微生物所导致相关疾病是当前食品安全面临的首要问题。特别是近年来随着环境污染的加剧和生态平衡的不断破坏，导致感染的致病菌的种类越来越多。传统的检验方法，主要包括形态特征观察和生理生化试验，涉及的实验较多、操作烦琐、需要时间较长、准备和后处理工作非常繁重。总之，随着现代科技的发展，可以预料在不远的将来，传统的微生物检测技术将逐渐被各种新型简便的微生物快速诊断技术所取代。

(1)基于微量生化和药敏反应为的新的快速检测系统是食品微生物检测技术的重要发展趋势之一食源性致病菌及感染性疾患仍然是危害人类健康的重要因素。WHO宣布近30年来，新发现了29种新病原体，致使感染人类的微生物日趋复杂。常见致病微生物的威胁不但没有消除，且出现了严重的耐药问题，如葡萄球菌、肠球菌、铜绿假单胞菌、大肠埃希氏菌、克雷伯氏菌。严峻的现实向微生物检验提出了更高的要求—更准确、更快速地检出与监测病原体，因此，生物一梅里埃公司的VITEK 2作为最新一代的全自动鉴定及药敏分析系统适应了这一要求。食品安全局势期待有更多更好的类似的检测系统出现。

(2)基于免疫酶反应的新的快速检测系统是食品微生物检测技术的重要发展趋势之一免疫学技术的优点是可直接选择细菌，而不需要对细菌进行分离，直接通过免疫法进行细菌的筛选。免疫法具备非常高的精确度，被检测食品可通过增菌后，在短时间中便能检测到，而且更为突出的一点便是，抗原与抗体之间的反应时间相当短。免疫磁珠分离法、免疫乳胶试剂、免疫胶体金技术、免疫电泳技术的快速准确及以免疫酶技术为基础的Mini-VIDAS全自动免疫荧光酶标仪对大量样品进行微生物或毒素快速筛选检测的优势，使用该仪器操作简便，只加一次样品，按一次键整个检测过程都由仪器自动完成。多数试验50min内结束（不含增菌过程），无交叉污染。为当前食品安全检测提供了良好的前景。

近年来兴起的基因探针技术及全自动微生物检测系统，将从根本上改变微生物的检测方法，具有非常广阔的应用前景。自动化的微生物鉴定和药敏试验分析系统在临床微生物实验室的应用，为微生物检验工作者对病原菌的快速诊断和药敏试验提供了有力工具。鉴定系统的工作原理因不同的仪器和系统而异。不同的细菌对底物的反应不同是生化反应鉴定细菌的基础，而试验结果的准确度取决于鉴定系统配套培养基的制备方法、培养物浓度、孵育条件和结果判定等。大多鉴定系统采用细菌分解底物后反应液中pH的变化，色原性或荧光原性底物的酶解，测定挥发或不挥发酸，或识别是否生长等方法来分析鉴定细菌。

药敏试验分析系统的基本原理是将抗生素微量稀释在条孔或条板中，加入菌悬液孵育后放入仪器或在仪器中直接孵育，通过测定细菌生长的浊度，或测定培养基中荧光指示剂的强度或荧光原性物质的水解，观察细菌的生长情况。在含有抗生素的培养基中，浊度的增加提示细菌生长，根据判断标准解释敏感或耐药。

(3)以PCR代表的分子生物学技术的发展及自动化仪器的应用现代食品微生物检测技术的发展趋势之一近年来兴起的PCR技术及全自动微生物检测系统，从分子水平对微生物进行检测，从根本上改变了微生物的检测方法。PCR技术灵敏度高，理论上可以检出一个细菌的拷贝基因，因此在细菌的检测中只需短时间增菌甚至不增菌，即可通过PCR进行筛选，节约了大量时间，而且其最大的优势在于可对人工无法培养的微生物进行检测，目前，已有自动化PCR检测试剂盒对仪器，使用方便，如美国杜邦快立康公司的BAX病原菌检测系统，可检测多种致病菌。近年来兴起的基因芯片技术其检测时间与PCR技术相比，大大缩短。基因芯片检测技术的发展极大地推动了食品微生物检测技术的发展。PCR技术及基因芯片技术是一项全新的技术，快速、灵敏、准确，在致病菌鉴定方面具有广阔的前景。

(4)快速检测培养基、快速测试片现代食品微生物检测技术的发展趋势之一微生物检测产品更新很快，新技术变化日新月异，快速检测不限于快速的检测系统，快速检测培养基、快速测试片现代食品微生物检测技术的发展趋势之一，目前最常用的是显色培养基、简易测试片培养基等，大大缩短了检测时间，节省了劳动力，提高了检测效率，加速了产品的市场流通，增加了资金流动。而且更重要的是快速检测培养基、快速测试片使用方便、简单，价格相对较便宜，这就使得这方面的快速检测产品在微生物检测实验室首先得到最广泛的推广应用，其良好的应用现状必将推动更快捷、更方便、更准确的新产品的出现。

总之，食品微生物检验技术的发展方向是向着更新的快速检测系统、快速检测培养基和快速测试片方向发展，这些新的检测技术必须能体现以下特点：①能提高检验效率，更方便、快速和大批量；②简化检测步骤，从而使检测中人为的误差降至最低；③试验条件标准化；④高精度和高灵敏度。