Die Prüftechnik des Mikrobiologischen Schnelldetektors dient hauptsächlich der schnellen und genauen Detektion von pathogenen Mikroben. Diese Art von Instrumenten wird weit verbreitet in Lebensmittelsicherheit, Umweltüberwachung, Gesundheit, industrielle Produktion und anderen Bereichen verwendet, um Bakterien, Viren, Pilze, Schimmel und andere mikrobielle Verunreinigungen schnell zu erkennen und die Übertragung von Krankheiten und Lebensmittelverschmutzung zu verhindern. Um die Effizienz und Genauigkeit der Prüfung zu verbessern, verwenden Mikrobielle Schnelldetektoren eine Vielzahl von Technologien, darunter hauptsächlich die folgenden:
1. Molekularbiologische Technologie
Molekularbiologische Technologien beruhen hauptsächlich auf der Detektion und Analyse von mikrobiellem genetischem Material (DNA / RNA). Diese Technologie verfügt über hohe Empfindlichkeit, Spezifizität und andere Merkmale, die es ermöglichen, Krankheitserreger in kürzester Zeit genau zu identifizieren.
(1) Polymerase-Kettenreaktion (PCR)
Prinzip: Die PCR-Technik untersucht das genetische Material von Mikroorganismen durch die Amplifikation einer bestimmten DNA-Sequenz. Durch mehrfache Amplifikationen können Spuren von pathogener DNA innerhalb weniger Stunden nachgewiesen werden.
Anwendung: PCR ist eine der derzeit häufig verwendeten mikrobiologischen Testtechniken und wird in den Bereichen Lebensmittelsicherheit, Umwelthygiene und medizinische Klinik weit verbreitet. Es kann spezifische Gensequenzen von Mikroorganismen genau identifizieren und eignet sich für den Nachweis von Bakterien, Viren, Pilzen usw.
Echtzeit-Fluoreszenz-PCR (qPCR)
Prinzip: Echtzeit-Fluoreszenz-PCR ist eine Verbesserung der PCR-Technologie, die durch die Echtzeit-Überwachung der Veränderungen des Fluoreszenzsignals die Konzentration von Mikroben während des Amplifikationsprozesses quantitativ analysieren kann.
Anwendung: qPCR ist schneller und quantitativ analytisch als herkömmliche PCR und wird weit verbreitet bei der schnellen Detektion und quantitativen Analyse von Mikroorganismen.
(3) Gen-Chip-Technologie
Prinzip: Der Genchip prüft, ob die Gene dieser Mikroben in der Probe vorhanden sind, indem er bestimmte Gensequenzen (Sonden) einer großen Anzahl bekannter Mikroben auf einer festen Oberfläche festlegt und dann durch eine Hybridreaktion mit der DNA in der Probe.
Anwendung: Der Genchip kann mehrere pathogene Mikroorganismen auf einmal erkennen und verfügt über hohe Durchfluss-, schnelle und effiziente Eigenschaften, die sich für die Detektion mehrerer Pathogene eignen.
Nukleensäure-Amplifikationstechnologie (LAMP, RPA)
Prinzip: LAMP (Ring-Mediated Isothermal Amplification) und RPA (Recombinase Polymerase Amplification) Technologien ermöglichen den Nachweis von mikrobieller DNA oder RNA durch Nukleensäure-Amplifikation unter isothermen Bedingungen und vermeiden den Temperaturzyklus der herkömmlichen PCR.
Anwendung: LAMP- und RPA-Technologien erfordern keine teuren Geräte, eignen sich für die Prüfung vor Ort, haben schnelle, empfindliche Eigenschaften, insbesondere für die schnelle Detektion von Mikroben in Lebensmitteln und Umweltproben.
2. Immunologie
Immunologische Techniken untersuchen Mikroorganismen durch Antigen-Antikörper-Reaktionen, die sich in der Regel auf spezifische Antikörper oder die Bindung von Antigenen an Zielmikroorganismen verlassen.
(1) Enzymverbindeter Immunabsorptionstest (ELISA)
Prinzip: ELISA erzeugt durch die Bindung von Antigenen und Antikörpern messbare Signale (z. B. Farbwechseln) mittels enzymatischer Katalyse, um die Mikroorganismen in der Probe quantitativ oder qualitativ zu analysieren.
Anwendung: ELISA wird weit verbreitet in der Erkennung von pathogenen Mikroorganismen verwendet, insbesondere in der Erkennung von Viren, Bakterien, Schimmel und anderen, geeignet für den Test von Lebensmitteln und klinischen Proben.
(2) Immunschichtanalyse (LFA)
Prinzip: Die Immunschiranalyse ist das Prinzip der Bindung spezifischer Antikörper an Antigene, die Technologie der Bindemimbranfilterung zur schnellen Erkennung von Mikroben in der Probe verwendet.
Anwendung: Diese Technologie ist schnell und einfach, geeignet für die Prüfung vor Ort, wie die Qualitätsprüfung von Lebensmitteln, die Umweltüberwachung und andere Vorteile, die einfache Bedienung und keine spezielle Ausrüstung erfordern.
Oberflächenverstärktes Raman-Spektrum (SERS)
Prinzip: Die SERS-Technologie nutzt den Raman-Streueffekt, der auf der Metalloberfläche verstärkt wird, um die Detektionsempfindlichkeit gegenüber Mikroben zu erhöhen und das Vorhandensein von Mikroben durch Spektraländerungen zu erkennen.
Anwendung: Die SERS-Technologie hat eine extrem hohe Empfindlichkeit, die die schnelle Erkennung von pathogenen Mikroben in komplexen Kontexten ermöglicht und sich für die Umweltüberwachung und die Prüfung der Lebensmittelsicherheit eignet.
3. Optische Technologie
Die optische Technologie erkennt Mikroorganismen schnell und ohne Schäden, indem sie die physikalischen Eigenschaften des Lichts wie Streuung, Absorption, Reflexion usw. nutzen.
(1) UV-sichtbares Absorptionsspektrum (UV-Vis)
Prinzip: Mit den absorbierenden Eigenschaften von UV- und sichtbarem Licht sind die absorbierenden Eigenschaften verschiedener Mikroorganismen unterschiedlich, und das Instrument erkennt die Mikroorganismen durch die Erkennung der Absorption von Licht durch Proben.
Anwendung: Diese Methode wird häufig für das Screening von Mikrobiomen verwendet, insbesondere in Proben wie Wasserqualität, Luft und Lebensmittel, um die Gesamtmenge von Mikroben schnell zu bewerten.
(2) Lichtstreuungsmethode
Prinzip: Durch die Beachtung einer Probe mit Laser verursachen Mikroben das Phänomen der Lichtstreuung, und das Instrument beurteilt die Art und die Anzahl der Mikroben durch die Analyse des Lichtstreuungswinkels und der Intensität.
Anwendung: Wird häufig für die schnelle Detektion von Bakterien verwendet und eignet sich für die Vor-Ort-Überwachung, insbesondere im Bereich der Umwelt- oder Lebensmittelprüfung.
(3) Raman-Spektraltechnologie
Prinzip: Durch die Analyse der molekularen Schwingungscharakteristiken von Mikrobielproben durch Raman-Streuungsspektrum wird die Identifizierung von Mikrobieltypen erreicht.
Anwendung: Das Raman-Spektrum verfügt über hohe Auflösung, Nichtzerstörungsfähigkeit und andere Merkmale, die für die schnelle Identifizierung einer Vielzahl von Mikroben verwendet werden können, insbesondere für die qualitative Analyse von Mikroben in komplexen Proben.
4. Massenspektrumtechnik
Die Massenspektrometrie analysiert die Zusammensetzung der Substanz durch die Messung des Massenladungsverhältnisses der Ionen in der Probe (m / z), und die Detektion von Mikroben wird hauptsächlich durch die Analyse von Proteinen, Metaboliten und anderen Markern von Mikroben identifiziert.
(1) Matrix Assisted Laser Desorption Ionization - Flugzeitmassenspektrum (MALDI-TOFMS)
Prinzip: Die MALDI-TOF-Massenspektrometrie verwendet den Laser, um geladene Partikel freizugeben, um die Art des Mikrobies durch die Analyse der Molekularzusammensetzung der Probe zu bestimmen.
Anwendung: MALDI-TOFMS hat die Vorteile des hohen Durchflusses, der hohen Genauigkeit und ist weit verbreitet in der klinischen Mikrobiologie, der Lebensmittelprüfung und der Umweltmikrobiellen Überwachung.
5. Biosensorik
Biosensoren nutzen spezifische Reaktionen von Biomolekülen wie Enzymen, Antikörpern, Nukleinsäuren usw. mit Mikroben, um die Anwesenheit von Mikroben in elektrische, optische oder andere nachweisbare Signale umzuwandeln.
(1) Elektrochemische Sensoren
Prinzip: Elektrochemische Sensoren erkennen elektrochemische Reaktionsveränderungen, die durch Mikroorganismen ausgelöst werden und in elektrische Signale umgewandelt werden.
Anwendung: Geeignet für die einfache und schnelle Prüfung vor Ort von pathogenen Mikroben in Lebensmitteln, Umwelt und klinischen Proben.
(2) Optische Sensoren
Prinzip: Durch bestimmte optische Materialien oder Reaktionen verursacht die Anwesenheit von Mikroben eine Veränderung des Lichtsignals, die die Mikroben erkennt.
Anwendung: Optische Sensoren eignen sich für die schnelle Überwachung von Lebensmittelsicherheit und Umweltverschmutzung.
Zusammenfassung:
Mikrobiologische Schnelldetektoren ermöglichen die schnelle Detektion von Mikroben durch eine Vielzahl von technischen Mitteln, darunter molekularbiologische Technologien (wie PCR, LAMP, Genchips), immunologische Technologien (wie ELISA, Immunschichtlyse), optische Technologien (wie Lichtstreuung, UV-Absorption), Massenspektrometrie (wie MALDI-TOF) und Biosensorik (wie elektrochemische Sensoren) in verschiedenen Bereichen. Verschiedene Technologien können verschiedene Prüfmittel abhängig von den Eigenschaften des Prüfobjekts, den Anforderungen der Anwendungsszenarien und den Anforderungen an die Empfindlichkeit der Prüfung auswählen.