微生物的检测制造技术

本发明专利技术涉及检测在液体、气体和固体试样中是否存在某种微生物的方法及其应用的装置。本发明专利技术包括使用多个中空纤维过滤液体，并通过特异性结合对在膜上捕获微生物。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测胶态混合物如啤酒中的微生物尤其是酵母和细菌的改进方法。还涉及在空气和可以处在液相悬浮物或可以被溶解的固体试样(如食物或细菌孢子)中检测微生物。在食品和饮料如啤酒的生产过程中，伴随着检测是否存在某些微生物以确保最终产品的质量。例如酿造过程中可能需要每隔几个小时就对至少25ml的试样进行在线测试，试样体积优选为250ml。必须先将可能包含微生物如酵母和细菌的颗粒物质从试样中分离出来，然后再对其进行检测从而确定其中是否存在特定微生物。用于实现该目的的装置包括Bibby一次性真空过滤器单元和Nalgene过滤器固定器，前者带有一个平均孔径为0.45μm的平面过滤器，后者带有接收器和一个平均孔径为0.45μm或0.2μm的平面过滤器(例如Merck实验室供应目录1998，p482)。此类装置允许过滤最大体积为100ml的试样，其平面积为50cm2，由于使用复杂，所以检测一个试样可能需要30分钟。一旦过滤完最大体积的试样，过滤器就会被试样液体(例如贮藏啤酒、麦芽酒和其它胶状溶液)中的颗粒物质如蛋白质堵塞，而任何随后的过滤都将需要很大压力，容易导致细胞溶解，从而防碍微生物的检测，产生错误的结果。相对于应用本专利技术的装置和方法的要求而言，现有技术的装置基本上要求更长的时间从试样中分离和检测微生物。WO01/11006在现有技术的基础上提出了一些改进，不仅可对微生物进行更快速的分离和检测，并使随后的微生物回收较为简单和容易，从而使微生物的测定也较为简单和容易。本专利技术的装置和方法与WO01/11006公开的技术方案有着显著的区别，尤其(如下详述)是本专利技术的方法还包括一洗涤步骤而不仅仅是再悬浮步骤。本专利技术的装置和方法还通过提供一种更快速和简单的分离和检测试样中微生物的方法，从而在WO01/11006和其它现有技术的基础上作了进一步的改进。具体而言，已发现本专利技术的装置可对只包含少至1-3种细菌的100ml体积的测试溶液中的全部细菌进行快速检测。使用含1-3种细菌的更大体积的1000ml贮藏啤酒也可获得类似的结果。根据本专利技术，提供一种检测液体试样中是否存在一种微生物的方法，包括以下步骤i)使所述试样通过过滤装置的试样入口，该过滤装置包括大量中空纤维滤过膜，膜上附着有一种特异性结合对的第一成员，所述微生物显示该特异性结合对的第二成员，该膜具有第一和第二末端、外表面和界定一个腔的内表面，每一个该膜的第一末端是开放的并与试样入口相通，每个该膜的该第二末端中的流动受到限制，以使该流动仅发生在该第一末端和该膜的孔，试样混合物通过膜孔过滤，而滤渣留在该膜的该腔内；ii)洗涤来自该膜内的该腔的该滤渣的未结合部分；iii)检测是否存在任何附着于膜上的该特异性结合对；iv)把检测步骤(iii)的结果与该液体试样中是否存在该微生物联系起来。试样的体积可以至少是25、50、100、200、250、300、400、500、600、700、750、800、900或1000ml。“一种特异性结合对的成员”是指这样的两种不同分子中的一种所述分子在其表面或一个腔中具有一个区域，该区域特异性地与另一分子特异性结合，因而被定义为具有特定空间和极性结构的另一分子的补充物。通常把特异性结合对的成员称之为配体和受体(抗配体)、sbp成员和sbp配体、sbp成员等。这些是常见的免疫对如抗原-抗体的成员，虽然所述术语确实还具有包含其它特异性结合对的更广泛的含义。本文所使用的各种语法形式的术语“抗体”指免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性部分，也就是包含一种抗体结合部位或互补位的分子。这种分子也可称之为免疫球蛋白分子的“抗原结合片段”。“附着”是指特异性结合对的第一成员被物理束缚并防止或阻止其与膜分离。这种附着可以通过与膜的共价结合，例如通过抗体与膜的共价结合，或者可以通过其它方式如范德华力。因此，一种特异性结合对的第一成员如抗体可以简单地被一个膜上的纤维截留而不需要将与膜共价结合。具体而言，抗体和特异性结合对的其它第一成员可通过与戊二醛交联而与聚丙烯膜共价结合。交联方法对本领域技术人员而言是显而易见的，例如可通过对反应单体的聚丙烯基团进行氧化或卤化来实现。为了测试不处在液相的试样，例如空气试样、颗粒物质或其它固体如食品，就必须先将其置于悬浮液中。这种测试的完成有两种基本情况测试空气或其他气体试样中微生物的存在，测试固体试样如粉末和食品中微生物的存在。1.气体试样的测试为了测试气体试样如空气中是否存在一种特殊的微生物，就要使用具有足以截留所选微生物的孔径的空气(也就是气体)过滤装置。例如炭疽(Bacillus anthracis)直径为1μm，那么就要使用孔径为0.2μm的过滤装置。空气过滤装置还可包括一个鼓风机以促进空气流过过滤器，而大量的空气就可在相对短的时间内通过过滤器，所有尺寸大于孔径的颗粒物质则留下来。然后将过滤器与一种微生物可悬浮或溶解于其中的试样液体(例如一种缓冲溶液或其它溶液、液体或混合物，其中特定微生物可悬浮或溶解)相接触，如果合适的话可以将任何截留的微生物置于悬浮液中或将其溶解(也就是液相)。一旦捕获微生物并将其置于悬浮液/溶解的初始步骤完成，就可以实施本专利技术的方法中剩下的步骤(也就是如上所述的步骤(i)-(iv))。可以溶解或悬浮特定微生物的试样液体如缓冲液或其它溶液、液体或混合物的确切性质取决于微生物本身和该步骤(i)中所用特异性结合对的第一成员的性质。试样液体的作用就是使特定微生物和特异性结合对的第一成员相互作用，从而可以合适地形成该特异性结合对，以允许进行特定微生物的检测。例如，特异性结合对的第一成员可以和该微生物或一种特定微生物形成一种特异性结合对，从而可以进行微生物检测，一种特异性结合对的形成与特定微生物的存在有关。2.固体的测试为了测试固体试样如食品(如蛋糕或面包)中是否存在一种特定微生物，该固体就必须与一种该微生物可悬浮或溶于其中的试样液体相接触，如果合适的话可以将所有截留下来的微生物置于悬浮液中或将其溶解。如前所述，一旦捕获微生物并将其置于悬浮液/溶解的初始步骤完成，就可以实施本专利技术的方法中剩下的步骤(也就是如上所述的步骤(i)-(iv))。因此，根据本专利技术，还提供一种检测固体试样中是否存在一种微生物的方法，该方法包括以下步骤a)使该固体试样与一种试样液体相接触，以使该微生物处在液相，从而得到一种液体试样；b)使该液体试样完成步骤(i)-(iv)的方法。测试固体试样的另一例子就是测试包装如信中的内容物。实施该方法，也就是使该固体与一种试样液体相接触，然后采用步骤(i)-(iv)来确定特定微生物的存在与否。然而，必须首先去除包装的内容物。为了实现这一目的，本专利技术提供一种装置，该装置包括可放置该包装的第一室、含有试样液体的第二室、用于改变第一、二室相对压力的装置(如泵或注射器)，其中第二室通过带腔的穿刺器具与第一室相通，由此可使流动发生。为了确定是否存在某种特定的微生物，本专利技术还提供一种测试包装内容物的方法，包括将该包装置于第一室，改变第一、二室的相对气压，并使该包装与该穿刺器具相接触，从而将该包装刺破，并使包装中的固体物质，尤其是颗粒物质从该包装流进所述试样液体，并悬浮或溶于该试样液体，从而得到一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测液体试样中是否存在微生物的方法，该方法包括以下步骤：　　　　ｉ）使所述试样通过过滤装置的试样入口，该过滤装置包括大量中空纤维滤过膜，膜上附着有一种特异性结合对的第一成员，所述微生物显示为该特异性结合对的第二成员，该膜具有第一和第二末端、外表面和界定一个腔的内表面，每一个该膜的第一末端是开放的并与试样入口相通，每个该膜的该第二末端中的流动受到限制，以使该流动仅发生在该第一末端和该膜的孔，试样混合物通过膜孔过滤，而滤渣留在该膜的该腔内；　　　　ｉｉ）洗涤来自该膜内的腔的滤渣的未结合部分；　　　　ｉｉｉ）检测是否存在任何附着于膜上的该特异性结合对；　　　　ｉｖ）把检测步骤（ｉｉｉ）的结果与该液体试样中是否存在微生物联系起来。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：EA基南，MS布伦南德，
申请(专利权)人：米凯普公共有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]