收稿日期:2010 04 06;修订日期:2010 05 01
基金项目:国家建设部科技项目(05 K2 6),青岛理工大学博士基金项目(C2007 006)。
作者简介:张国伟(1984 ),女,硕士在读,从事环境微生物学研究工作。
监测技术
do:i 10.3969/.j issn .1674 6732.2010.05.005
微生物传感器测定水中BOD 的研究进展
张国伟,李 捷,刘泽浩,李永强
(青岛理工大学环境与市政工程学院,山东 青岛 266033)
摘 要:详细介绍了BOD 微生物传感器的构造、基本工作原理以及微生物膜的制备和固定化技术;分析了近年来B OD 微生物传感器的发展情况及其使用过程中的存在问题。根据BOD 传感器的研究现状提出今后的研究方向和工作重点。关键词:BOD 生物传感器;微生物固定化技术;微生物膜
中图分类号:X 853 文献标识码:A 文章编号:1674 6732(2010) 05 0015 04
St udy on the M icrobial Sensor D eter m ini n g BOD inW ater
Z HANG Guo w e,i LI Jie ,LI U Ze hao ,LI Yong qiang
(Institute o f Env ir onm ent &M un icipa l Eng ineeri n g ,Q ingdao Techno log ica l U niversity ,Q i n gdao ,Shandong 266033,Ch i n a)
AB STRACT :The structure ,wo rk i ng pri nc i ple and m icrob i a l i m m obilization m ethods of BOD m icrobia l sensors were introduced .Based on the curren t deve lop m ent of BOD m i crob ial senso r ,the proble m s ex isted i n w orki ng process was d i scussed .A cco rd i ng t o t he current study status o f BOD biosenso rs ,w e a l so suggested t he po ssi b l e research directi on and the key po i nts i n future wo rk .K EY W ORDS :BOD b i o senso r ;m icrob i a l i m m ob ili zati on ;b i ofil m s
生化需氧量(BOD)是环境监测最基本的水质污染指标之一,现在测定B OD 的标准方法是5日生化需氧量法,即样品在20!1?的条件下培养5d ,测定样品培养前后的溶解氧,两者之差即为5日生化需氧量。此方法存在着耗时耗力、易受干扰、结果重复性差等缺点,而且对操作人员的技术要求较高。为此,各国环境科学工作者开展了快速测定BOD 方法的研究,焦点集中在缩短测定时间上,1977年,KARUBE 等首先研发出基于微生物传感器法的BOD 测定仪[1]
,在其后的几十年间,BOD 快速测定仪的研究取得了长足的发展。
1 B OD 微生物传感器及其工作原理1.1 BOD 微生物传感器的组成
生物传感器由生物识别元件和物理换能器组成,它可以将被测物浓度与可测量的物理化学信号关联起来。生物识别元件(微生物膜)是生物传感器的核心部分,很大程度上决定了B OD 传感器的性能和测定的准确性。B OD 传感器的换能器的主要作用是将微生物降解水中有机物产生的变化转化成可以定量表示的信号输出。B OD 传感器的换
能器大致有溶解氧(DO )电极、光纤换能器、压电晶体(SP QC )系统
[2]
,以及以生物燃料电池(M FC)
构建的换能器等,目前应用最广泛的换能器是C lark 溶解氧探针。
1.2 BOD 微生物传感器的工作原理
BOD 微生物传感器一般是由固定化的微生物膜与氧电极紧密结合而组成。当传感器处于氧饱和的磷酸盐缓冲溶液中时,微生物处于内源呼吸阶段,其呼吸活性是恒定的,当溶解氧扩散进入氧电极表面的速率达到恒定时,BOD 电极输出的电流达到稳定。当含有一定浓度缓冲液的BOD 标样(或水样)加入时,水样中溶解性可生化降解的有机物被微生物作为营养源所利用,同时微生物呼吸活性加强,消耗溶液中的溶解氧,相应其扩散进入电极表面的速率减小,输出电流值降低,并在几分钟内达到新的稳定态,上述两种稳定电流值之差,
15 第2卷 第5期2010年10月环 境 监 控 与 预 警Env iron m enta lM onito ri ng and F ore w arn i ng V o.l 2,N o .5
O ctober 2010
与被测试样浓度呈线性关系,借此可以进行BOD 值的测定[4]。
2BOD微生物传感器的研究进展
2.1BOD微生物传感器的主要类型
30多年来,BOD传感器在微生物、换能器、测量原理等方面有了许多改进,大致有这样几种类型:
(1)以溶氧电极为基础的微生物电极。2005年,李捷等研制了BOD微生物传感流动注射检测仪,其测量周期为15m i n,误差率<5%,偏差< 5%,自动化程度高,准确度、稳定性均达到国家标准,具有良好的适应性[4]。流通式B OD微生物传感器检测仪的研制实现了加样与充氧的同步化,解决了人工加样的误差,可以适用于不同来源的水样测定[5]。
(2)利用固定化微生物颗粒作为生物识别元件。使用这种高灵敏度生物传感器的B OD快速测定仪,可以检测BOD质量浓度低于1m g/L的水样,该仪器采用多孔高分子凝胶材料包埋固定化微生物技术,制备出不同直径不同微生物量的颗粒,仪器采用反应器式测量方式,广谱性好[6]。2002年,李花子等采用固定化微生物分散悬浮的方法进行了B OD微生物传感器的研究,成功解决了夹膜法菌体易流失、响应小、稳定性差的问题,传感器在BOD质量浓度0~500m g/L的范围内具有很好的线性关系,相关系数可达到0.99以上,响应时间在12m in内[7]。
(3)以燃料电池电极与固定化微生物膜组成的微生物电极。2004年,C HANG报道了一种无需电子媒介物的微生物燃料细胞型传感器,响应重现性标准偏差<10%。该传感器可稳定运行5a以上[8]。2005年,C HANG又报道了一种新型的微生物燃料电池BOD传感器,加入叠氮化物和氰化物作为抑制剂,以减少由于硝酸盐和氧气等高氧化还原电子受体的存在对传感器输出信号产生的干扰,该传感器适用于测定含有硝酸盐或氧气的水样,可以提高其测量的准确性,省去对样品预处理的麻烦[9]。
此外,2000年,C H EE报导一种光导纤维作为换能器的生物传感器,用于测定低B OD值,响应值与BOD5法有很好的相关性[10]。2.2BOD传感器微生物的类型
不同的菌种对不同的微生物的降解能力不同,选择时可根据污水的具体情况而定。C H EE等利用嗜盐菌(P seudo m onas putida)检测低浓度的BOD,其不受氯化物及重金属的影响[11]。利用耐渗透压的酵母菌作为敏感材料进行BOD的快速测定,其结果具有较好的稳定性[12]。使用溶胶凝胶法固定二高氯酸4,7 二苯基 1,10 邻菲咯啉钌作为氧敏感材料所制得测量淡水样品的光化学BOD 微生物传感器,在2~30m g/L范围内其线性相关系数达到0.97以上[13]。RASTOG I报道使用从活性污泥中筛选出多种具有协同代谢功能的合成微生物菌团作为电极响应菌株,所测的BOD值重现性在5%以内,传感器可以稳定工作180d[14]。RE I SS等将 淀粉酶与T richos poron cu taneu m一起固定化,制备生物识别元件,可以提高BOD传感器在测定高含量淀粉废水时的响应能力及准确度[15]。
2.3BOD微生物膜的固定化技术
微生物固定化技术是微生物传感器制作的核心技术和关键环节,影响着微生物传感器的准确度、稳定性、使用寿命等性能。目前,国内外普遍采用的用于BOD微生物传感器上的微生物固定化技术主要有吸附法、包埋法、交联法、夹层法。由于各种固定化方法都有其独特的优缺点,故目前还没有一种理想的、普遍适用的方法,在实际工作中,还须根据研究目标选择合适的微生物固定技术,使其达到最理想的效果。采用聚乙烯醇包埋法对耐高渗透压的酵母菌进行包埋,可在15m in内完成一个海水BOD标准样品的测量,测定结果具有很好的线性关系[16]。采用有机改性溶胶凝胶 PVA包埋技术包埋菌种,以光化学氧传感膜为二次传感制备的光化学BOD微生物传感器响应良好,菌膜荧光强度变化速率最大值与测定液种B OD值在一定范围内呈良好的线性关系[17]。
2.4BOD微生物传感器的商业现状
1983年,N issh in D enki公司成功研制了世界上第一台商业化BOD传感器,现在美国、日本、德国、比利时等国家已有商品化的BOD快速测定仪应用于各种水体的BOD测定。中国对B OD生物传感器的研究和探索始于20世纪80年代,2002年7月,国家正式公布BOD微生物传感器快速测定的国家标准[18]。
16
3BOD微生物传感器的优点及存在的问题BOD生物传感器用于水样BOD测定,具有以下优点:
(1)仪器面板配有按钮,可进行简易的操作。并可与电脑连接,生物传感器产生的信号可用计算机处理,直接显示或者打印测定结果,避免了稀释法繁琐的操作和计算[19],实现智能化监测。
(2)相对于稀释法,只要保持微生物活性相对稳定且测定过程中其他条件不变,其结果重现性高,测试周期低。李洛娜等利用聚乙烯醇包埋枯草芽孢杆菌,制作BOD生物传感器微生物膜,对国家标准品及几种典型水样的检测结果表明,该微生物传感器的响应时间为8m i n,测试结果准确度较高,相对误差#5%,可连续稳定测试10d以上,与5日法的测试结果有良好的相关性[20]。
(3)对于可生化性好的水样,测量稳定,重现性好。BOD快速测定仪的温控精度好,其测量过程在恒温条件下进行[21]。
(4)不使用任何危险试剂,排出的废液都无害。
(5)相对于标准稀释法,节省了人力、物力,为环境监测的连续性提供了可能,降低了环境监测成本。
BOD微生物传感器的出现为环境监测的连续化和自动化提供了可能,但目前大部分传感器还处于研究阶段,监测过程中仍存在着一些问题。
传统的5日法所反映的是微生物菌群5d内代谢污水中易降解有机物及高分子聚合物等各种代谢活动的综合结果,而BOD微生物传感器则反映的是所固定的微生物在短时间(几分钟)内的代谢活性,所以两种方法所测得的结果不会达到完全一致;微生物培养的不稳定性会影响传感器的稳定性能;并且微生物的活性会随着使用时间的累积而逐步降低;对于含有高浓度聚合物的废水、含重金属水样、农药类以及高浓度杀菌剂类废水,会对菌膜中的微生物起到毒害作用,所测结果与5日法没有可比性,故不适合此类废水的测定。
综上所述,目前急需解决的问题是如何提高微生物膜的稳定性及其广谱性。
基于以上的种种不足,今后的研究重点应放在如何制备广谱、高效、对特殊测定环境适应性强的微生物膜和开发新的固定化材料和固定化技术,提高微生物膜的稳定性和使用寿命上。4BOD微生物传感器的研究展望
BOD微生物传感器提供了快捷方便的检测水中BOD的方法,但由于其存在各种缺陷,故目前还不能完全替代5日法应用于环境监测,今后的研究方向将集中在以下几个方面:?制作活性高、选择性强的微生物膜,提高生物传感器的响应范围及稳定性。由于不同菌种对于不同有机物的降解能力不同,可考虑针对不同的污水选择专门的菌种进行培养、驯化、制膜,并通过筛选、驯化以获得适应特殊水质的菌种。%考虑使用几种微生物混合制作微生物膜。但由于不同菌种之间存在相互干扰性,混合菌种之间可能会有竞争、捕食等关系,影响传感器的测量稳定性。&对微生物活性降低的微生物膜进行再生研究,刘建昌对微生物膜的再利用进行了初步的探索研究,对失去大部分活性的微生物膜进行再培养,实验结果初步表明,在1/2M S培养基中加入一定量的植物激素,不仅可以使膜的电位值显著升高,且活性强,稳定性好,可重复利用,降低检测成本[22]。?改进微生物固定化技术,解决微生物膜种菌体易流失等问题。
微生物传感器的推广具有较好的环境效益与社会效益,是环境研究工作者的重要研究课题及迫切需要解决的实际难题。研究重点应放在如何制作活性高、重现性好、具有良好的稳定性且适用污水范围广泛的微生物膜上。
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(下转第22页)
17
2.3.2参数修改
进入岛津TNP 4110服务菜单可以进行参数修改,有时会收到事半功倍的效果。下面举3个例子说明。
(1)ANALOG ADJ U ST模拟信号输出调整:仪器运行满2年后一般会出现远程监控数据与现场数据存在偏差的现象。其原因是元器件老化引起的非线性失真,导致原有4~20mA模拟信号漂移,只需调整该参数使上下位机数据一致即可解决。
(2)S M PL TN OXI D I E D TI M E(M I N)总氮氧化时间:TN是很难测准的,原因是TN测量过程易受浊度影响。适当增加总氮氧化时间,可降低浊度影响。
(3)ENABLE WATC HDOG RESET看门狗自动复位:将其设为1,可在操作软件死机情况下自动进行复位,设备无需断电。
2.3.3经验共享
(1)试剂问题:
a.氢氧化钠不能用塑料瓶来装,否则会在瓶底出现强碱氧化反应产生的白色絮状物,严重干扰TN测量。
b.更换试剂时要保留好原有试剂,待新试剂测量通过后,旧试剂才能处理掉。否则一旦新更换的试剂上机出现问题,你无法很快判断出是试剂问题还是其他原因引起。
c.切忌将新老试剂混用,这样反而缩短新试剂使用时间。有时在解决试剂失效问题时,更新全部试剂、纯净水往往能最终解决问题。
d.稀释、溶解、清洗用纯水最好为纯度较高的去离子水,否则时间长了结垢会直接导致光强下降影响测量精度。
(2)做好仪器电源单独接地,这直接关系到TN测量曲线零点漂移大小。
(3)仪器本身输入电压是AC100!10V,需要通过稳压器转换而不是直接将其插入220V 插座。
[参考文献]
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[3]岛津在线TNP 4110分析仪原厂使用说明书[Z].
(上接第17页)
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22
第2卷第5期屈刚.岛津TN P 4110在线分析仪的日常维护2010年10月
1.微生物：微生物是肉眼难以看清需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。 2.微生物的特点 （1）体积大、面积大（比面积大）。 （2）种类多，目前已知的微生物种类有10万多种而且这一类数目还在不断增加。 （3）分布广。广泛分布于土壤、空气和水等自然环境以及高温、高盐等极端环境。 （4）生长旺，繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，10h就可以繁殖为数亿个。 （5）适应强，易变异。这一特点使微生物较适应外界环境条件的变化。 3.水中常见微生物种类:细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒。 4.原核微生物：是一类细胞核无核膜包裹只存在称为核区的裸露的DNA，无细胞器的原始单细胞生物。 5.革兰氏染色：丹麦医生（革兰）于1884年发明了一类不同类型细菌的染色方法，根据此染色法，细菌可以分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 6.菌落：单个细胞在固体培养基生长繁殖时产生大量细胞排序便以此母细胞为中心而聚集到一起形成一个肉眼可见的具有一定形态结构的子细胞群。 7.菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌基团。 8.芽孢：某些细菌（特别是杆菌）在生活史中的一个阶段，细胞内会形成一个圆型或椭圆型的对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。 9.酵母菌：单细胞出芽生殖的真菌总称。 10.真核微生物：是一类细胞核具有核膜与核仁分化的较高等的微生物，细胞质中有线粒体等多种细胞器的生物。 11.硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。 12.生物监测：利用水生生物个体，种群，群落对水体污染或变化所产生的状况的一种监测方法。 13.体内积累速率=吸收速率-（体内分解速率+排泄速率） 14.余氯：氯加入水中后，一部分被能与氯结合的杂质消耗掉，剩余的部分称为余氯。 15.培养基：由人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。 16.生物浓缩系数（富集因子）：BCF=物质在生物体内的浓度/物质在环境介质中的浓度。 17.烈性噬菌体:大多数噬菌体感染细菌细胞后产生大量的子噬菌体并能使细菌细胞裂解。1.试述微生物在给排水工程的应用。 （1）污染水体。了解水中的致病菌并设法去除，防止传染病的蔓延使水生色或者产生气味。（2）阻塞作用。影响水厂的正常运行：冷却器、凝结器阻塞。 （3）利用微生物处理废水：利用有益微生物分解污水中的有机污染物。 （4）利用微生物进行自净：自然生态系统利用细菌和藻类互生的原理让细菌分解有机污染物，即氧化塘法。
水中常见微生物图谱 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
污水处理常见微生物照片 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 相关微生物的图片提供如下： 1、变形虫（阿米巴）amoeba. 顾名思义，变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。 一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。而有些种类根本没有假足。他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。 大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。 变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物. 变形虫生命力强,在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关.
微生物传感器的研发与应用 摘要：本文介绍了微生物传感器的结构组成，工作原理及分类，总结了该传感器在发酵工业、生物工程、医学等领域的应用，并对其今后的发展进行了展望。 关键词：微生物传感器；结构；原理；应用； 1.前言 生物传感器是一门集微电子学、生物技术等学科为一体的高新技术。由分 子识别元件和与之结合的信号转换器件两部分组成的分析工具。前者可以是生 物体成分（酶、抗原等）或生物体本身（细胞、细胞器、组织），它们能特异 地识别各种被测物质并与之反应；后者主要有电化学电极、离子敏场效应晶体 管（ISFET ）、热敏电阻器等，其功能为将敏感元件感知的生物化学信号转变 为可测量的电信号。 2.微生物传感器： 微生物传感器是生物传感器的一个重要分支。1975年Divies制成了第一 支微生物传感器，由此开辟了生物传感器发展的又一新领域。 在不损坏微生物机能情况下，将微生物固定在载体上制作出微生物传感器，达到对被分析物进行检测的目的。 3.微生物传感器的组成和原理： 3.1固定化微生物：微生物利用被检测物质进行呼吸或代谢，在此过程中， 消耗溶液中的溶解氧或产生一些电活性物质。 3.2换能器：燃料电池、光敏二极管、离子敏场效应管、气体敏感膜电极等 物质检测溶解氧和电活性物质的变化。 3.3信号输出装置：信号输出。 4.微生物传感器的分类：
根据微生物作用的生理特点分为： 1.呼吸活性测定性微生物传感器：由固定化需氧性细菌膜和氧电极组合而成。 它是以细菌呼吸活性物质为基础测定被测物的。试液中的有机物受到细菌细胞的同化作用，细菌细胞呼吸加强，扩散到电极表面上氧的量减少，电流减小。当有机物由试液向细菌膜扩散速度达到恒定时，产生一个恒定电流，此电流与试液中的有机物浓度存在定量关系，据此可测定有关有机物。 2.代谢活性型微生物传感器：固定化的厌氧菌膜和相应的电化学传感元件组合 而成。它是以细菌代谢活性物质为基础测定被测物的。此类细菌摄取有机物产生各种代谢产物，若代谢产物是氢、甲酸或各种还原型辅酶等，则可用电流法测定；若代谢产物是二氧化碳、有机酸（氢离子）等，则可用电位法测定。根据测定的电流或电位便可得到有机物浓度的信息。 5.微生物传感器的优势： 微生物传感器的稳定性较好，使用寿命也较长且价廉。微生物细胞中的酶因为仍处于它的自然环境中，这就增加了稳定性和活性，还免除了花费昂贵的酶纯化和辅助因素再生的步骤。另外，传感器的生物学成分可通过浸入生长基使之再生。因而有可能长时间地保持其生物催化活性，延长传感器的有效使用期限。微生物传感器的应用范围十分广泛。现已应用于发酵工业、环境监测、临床医学、食品检验等领域。 6.微生物传感器在发展中面临的问题： 一是多酶体系的存在，有可能对复杂样品产生非特异性响应。二是维持细胞活性是一个精细的过程。然而常常由于缺乏足够的经验而导致细胞过旱的死亡。微生物传感器的工作寿命因而受到影响。三是以全细胞为敏感元件的微生物电极，测定受到多种因素的影响，如细胞的通透性、酶的诱导活性、细胞内相关酶的活性状态等，因而微生物电极测定的精度和重复性一般比酶电极的要差。四是微生物固定化方法也需要进一步完善。首先，要尽可能保证细胞的活性；其次，细胞与基础膜结合要牢固，以避免细胞的流失；另外，微生物膜的长期保存问题也有待进一步的改进，否则难以实现大规模的商品化。五是生物
微生物实验室检测设备配置方案 一类微生物检验实验室配置——供国家级食品质检机构实验室参考 仪器设备检测用途 自动菌落成像分析系统菌种计数 全自动微生物鉴定仪主要可鉴定的菌属：肠杆菌、非发酵G（-）杆菌、葡萄球菌、酵 母菌、厌氧菌等 便携式细菌快速检测仪细菌总数、霉菌、酵母菌 PCR仪定量核酸检测及分子诊断 微量全自动荧光酶标仪微生物血清学鉴定 荧光定量PCR仪核酸定量 冷冻台式高速离心机用于离心、加速沉淀等前处理 冻干机保存样品 超低温冰箱保存样品 普通冰箱保存样品 超净工作台空气净化作用的设备 生物安全柜保护工作人员健康\样品\环境安全 生化培养箱微生物培养 霉菌培养箱霉菌培养 荧光显微镜微生物检验 生物显微镜微生物检验 高压蒸汽灭菌器灭菌设备 干热灭菌器灭菌设备 恒温水浴精密恒温、辅助加热 均质器微生物学检测的样品制备 用于经均质和/或稀释好的样品进行培养皿螺旋式接种全自动微生物平皿螺旋加 样系统 精密电子稀释仪样品稀释 数字式液体稀释仪样品稀释 细胞染色仪细胞染色
空气采样仪空气采样 二类微生物检验实验室配置——供省级和有条件的地市级食品安全实验室参考 仪器设备检测用途 全自动微生物鉴定仪主要可鉴定的菌属：肠杆菌、非发酵G（-）杆菌、葡萄球 菌、酵母菌、厌氧菌等 便携式细菌快速检测仪细菌总数、霉菌、酵母菌 微生物定量检测仪微生物定量检测 酶标仪定性或定量分析 冷冻台式高速离心机分子生物学鉴定 冻干机冷冻干燥 超低温冰箱菌种保存-86℃ 普通冰箱菌种保存 超净工作台局部净化 生物安全柜保护工作人员\样品\环境安全 生化培养箱细菌培养 霉菌培养箱霉菌培养 荧光显微镜微生物检验 生物显微镜细菌观察 高压蒸汽灭菌器灭菌设备 干热灭菌器灭菌设备 恒温水浴制备 均质器样品处理 全自动微生物平皿螺旋加样系统用于经均质或稀释好的样品进行培养皿螺旋式接种 精密电子稀释仪样品稀释 自动菌落成像分析系统菌落计数 数字式液体稀释仪样品稀释 细胞染色仪细胞染色 空气采样仪空气中微生物采样 三类微生物检验实验室配置——供地市级和有条件的县级食品安全实验室参考
综合实验二：水中细菌总数和大肠菌群的测定 一、实验目的 1学习并掌握水样采集的方法、规则及注意事项； 2了解检查水中细菌总数和总大肠菌群的测定方法及检测意义； 3学习对所检测的水样作综合分析。 二、实验原理 1.水体的微生物污染问题日趋严重： 在各种水体，特别是污染水体中存在有大量有机物质，适于各种微生物的生长； 水中的微生物污染来源：土壤，以及人类、动物的排泄物污染； 水体中少数致病微生物（主要来自人或动物的粪便污染）可导致某些肠道传染病传播。 2.水微生物检测可用于评价水质情况，预报水质的污染趋势，以保证水质的卫生安全。 在实际工作中，对水质卫生质量的评价和控制，是无法对水体中各种可能存在的致病性微生物一一进行检测。一般选择有代表性的一种或一类微生物作为指示菌，通过对指示菌的检测，来了解水体是否受到过的微生物污染，是否有肠道病原微生物存在的可能。 3.水微生物的监测指标： ⑴菌落总数 ①是指1ml水样在营养琼脂培养基中，于37℃经24h培养后，所生长的细菌菌落的总数。 ②检测意义：作为一般性污染的指标，即评价被检样品的微生物污染程度和安全性。水样菌落总数越多，说明水被微生物污染程度越严重，病原微生物存在的可能性越大，但不能说明污染的来源。 ⑵总大肠菌群 ①是指一群需氧及兼性厌氧的，37℃生长时能使乳糖发酵，在24h内产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。 ②检测意义：作为粪便污染的指标。水样总大肠菌群数的含量，表明水被粪便污染的程度，而且间接地表明有肠道致病菌存在的可能。 4.多管发酵法测定总大肠杆菌群 ⑴初发酵试验：采用乳糖蛋白胨培养液37℃培养24h，观察产酸产气情况，产酸产气说明水中存在大肠菌群，为阳性结果。但是，有个别其他类型细菌在此条件下可能产气，而不属于大肠菌群；产酸不产气的发酵管，也不一定是非大肠菌群，因其量少，可能延迟48 h后产气，这两种视为可疑结果，需进行下面的实验，才能确定是否是大肠菌群。 ⑵平板分离：对阳性管培养物及假阳性管培养物，接种于伊红美蓝培养基，观察菌落特征，将符合大肠菌群菌落特征的菌落并进行革兰氏染色和镜检，只有染色为革兰式阴性、无芽孢杆菌的菌落才是大肠菌群菌落。 ⑶复发酵证实试验：将以上两次实验已证实为大肠菌群阳性的菌群，接种于乳糖蛋白胨培养液，进行复发酵证实试验，经24 h培养产酸又产气的，最终确定为大肠菌群阳性结果。 最后，根据确定有大肠菌群存在的初发酵管（瓶数目），查阅专用统计表，得出总大肠菌指数。 三、实验用品 1.溶液及试剂： 蛋白胨、Nacl、20%乳糖、2%伊红水溶液、0.5%美兰水溶液、牛肉膏、1.6%溴甲酚紫乙醇溶液、草酸铵结晶紫染液、卢戈氏碘液、95%乙醇、番红复染液、蒸馏水、NaOH溶液、HCl 溶液等 2.仪器和其他用品： 试管、德汉式小管、三角瓶、注射器、搪瓷缸、培养皿、载玻片、电磁炉、玻璃棒、移液管、酒精灯、接种环、试管架、恒温培养箱、灭菌锅、显微镜等 四、实验内容及步骤 1.培养基配制
一、填空题（共35个空，共计70分） 1、菌落总数：食品检样经过处理，在一定条件下(如培养基、培养温度和培养时间等)培养后，所得每g（mL）检样中形成的微生物菌落总数。 2、平板计数琼脂培养基的成分有胰蛋白胨、酵母浸膏、葡萄糖、琼脂、蒸馏水。 3、菌落总数小于100 CFU 时,按“四舍五入”原则修约，以整数报告。 4、大肠菌群：在一定培养条件下能发酵乳糖、产酸产气的需氧和兼性厌氧革兰氏阴性无芽胞杆菌。 5、GB 4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》中第一法适用于大肠菌群含量较低的食品中大肠菌群的计数；第二法适用于大肠菌群含量较高的食品中大肠菌群的计数。 6、MPN法是统计学和微生物学结合的一种定量检测法。待测样品经系列稀释并培养后,根据其未生长的最低稀释度与生长的最高稀释度，应用统计学概率论推算出待测样品中大肠菌群的最大可能数。 7、GB 29921-2013《食品安全国家标准食品中致病菌限量》n为同一批次产品应采集的样品件数；c为最大可允许超出m值的样品数；m为致病菌指标可接受水平的限量值；M为致病菌指标的最高安全限量值。 8、无菌生理盐水的制法：称取8.5g氯化钠溶于1000mL蒸馏水中，121℃高压灭菌15min。 9、霉菌和酵母平板计数法的培养过程：琼脂凝固后，正置平板，置28±1℃培养箱中培养，观察并记录培养至第5天的结果。 10、菌落总数的培养过程：待琼脂凝固后，将平板翻转，36±1℃培养48±2h。 11、霉菌和酵母平板计数法：若空白对照平板上有菌落出现，则此次检测结果无效。 12、大肠菌群平板计数法：在固体培养基中发酵乳糖产酸，在指示剂的作用下形成可计数的红色或紫色，带有或不带有沉淀环的菌落。 二、简答题（共1题，共计30分） GB 2749-2015《食品安全国家标准蛋与蛋制品》中液蛋制品的菌落总数和大肠菌群的微生 菌落总数：25g（ml）样品+225ml稀释液，均质→10倍系列稀释→选择2～3个适宜稀释度的样品匀液，各取1ml分别加入无菌培养皿中→每皿中加入15～20ml平板计数琼脂培养基，混匀→培养→计数各平板菌落数→计数菌落总数→报告 大肠菌群（平板计数法）：25g（ml）样品+225ml稀释液，均质→10倍系列稀释→选择2～3个适宜稀释度的样品匀液，倾入VRBA平板(36±1℃培养18～24h)→计数典型和可疑菌落→BGLB肉汤(36±1℃培养24～48h)→报告结果 1/ 1
微生物传感器及其应用 作者：赵蔚 上海交通大学生命学院研究生 学号：1080809077 摘要 本文介绍了微生物传感器的结构组成，工作原理及分类，总结了该传感器在发酵工业、生物工程、医学等领域的应用，并对其今后的发展进行了展望。 关键词 微生物传感器；结构；原理；应用 生物传感器是一门集微电子学、材料科学、生物技术等学科为一体的高新技术。它由分子识别元件(感受器)和与之结合的信号转换器件(换能器)两部分组成的分析工具或系统。前者可以是生物体成分(酶、抗原、抗体、激素、DNA)或生物体本身(细胞、细胞器、组织)，它们能特异地识别各种被测物质并与之反应；后者主要有电化学电极、离子敏场效应晶体管(ISFET )、热敏电阻器、光电管、光纤、压电晶体等，其功能为将敏感元件感知的生物化学信号转变为可测量的电信号。 微生物传感器是生物传感器的一个重要分支。1975年Divies制成了第一支微生物传感器。由此开辟了生物传感器发展的又一新领域。与最早问世的酶电极相比较，微生物传感器的稳定性较好，使用寿命也较长且价廉。微生物细胞中的酶因为仍处于它的自然环境中，这就增加了稳定性和活性，还免除了花费昂贵的酶纯化和辅助因素再生的步骤。另外，传感器的生物学成分可通过浸入生长基使之再生。因而有可能长时间地保持其生物催化活性，延长传感器的有效使用期限。微生物传感器的应用范围十分广泛。现已应用于发酵工业、环境监测、临床医学、食品检验等领域。微生物传感器具有广泛的发展前景。 结构和组成 微生物传感器由固定化微生物、换能器和信号输出装置组成，利用固定化微生物代谢消耗溶液中的溶解氧或产生一些电活性物质并放出光或热的原理实现待测物质的定量测定。其中最主要的部分是固定化微生物和换能器，这两部分对
微生物室上岗人员操作技术基础测试卷A(化妆品） 说明：1.本试卷命题范围为化妆品微生物检测标准汇编·操作规程及相关专业基础知识 2.本测试为闭卷考试，满分为120分，时间为120分钟 3.本测试在人员入职后进行，以检验人员对工作的掌握程度。 姓名：测试时间：年月日 阅卷：成绩： 一、填空题（44*1） 1. 化妆品微生物检验项目包括：、、 、、。 液体供检样品前处理时，水溶性样品用溶解，油溶性样品用溶解。 4.在测定霉菌和酵母菌时，虎红培养基中含有，以抑制其他细菌的生长。 5. 化妆品粪大肠菌群检测时，报告被检样品中检出粪大肠菌群应符合的条件：、、 、。 6.金黄色葡萄球菌革兰氏染色镜检结果为：革兰氏，排列成 状，芽孢，荚膜，致病性葡萄球菌。 7.在电压220V时，普通30W直管型紫外线灯，在室温为20~25℃的使用情况下，紫外线辐射强度（垂直1m处）应≥ 8.卵磷脂吐温80培养基灭菌条件为℃高压灭菌分钟. 9.金黄色葡萄球菌在 Baird-Parker 平板上, 菌落直径为 ,颜色呈 ,边缘为色 ,周围为一带 ,在其外层有一 .圈。一般认为阳性的金黄色葡萄球菌菌株有致病力. 10.检测粪大肠菌群时，所用的双料乳糖胆盐培养基中，溴甲酚紫的作用是 培养基原理是：蛋白胨提供源和源；糖是大肠菌群可发酵的糖类；磷酸氢二钾是；琼脂是培养基凝固剂； 伊红和美蓝是剂和剂，可抑制革兰氏阳性菌，在酸性条件下产生沉淀，形成色菌落或具黑色中心的外围的菌落。 12.高压灭菌锅必须每个月进行一次灭菌效果评价，用菌进行评价检验，而平时也要用进行检测。 13. 10-1 和10-2两个稀释度每ml的菌落数分别是260,28，则菌落总数报告值为
水中常见微生物图谱
污水处理常见微生物照片 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
相关微生物的图片提供如下： 1、变形虫（阿米巴）amoeba. 顾名思义，变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。 一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。而有些种类根本没有假足。他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。 大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。 变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物. 变形虫生命力强,在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关. 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
污水处理常见微生物照片 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随窗之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。 相关微生物的图片提供如下： 1、变形虫（阿米巴）amoeba. 顾名思义，变形虫是能变形的。不过这种变形也是有限度的。 一些种类的变形虫能向四外伸出假足，以探查水中的化学成分，决定移动方向。而有些种类根本没有假足。他们猎食时覆盖它的猎物，把猎物裹起来，这样就产生了一个食物泡，食物泡可以消化吸收猎物。 大多数变形虫对人体无害,但有几种变形虫能产生人类疾病：阿米巴痢疾，主要发生在贫穷国家。 变形虫食性广,单细胞藻类,细菌,小原生动物，真菌，有机碎片等皆是它们的食物. 变形虫生命力强,在条件不好时，可以形成一个包囊(休眠体)度过难关.
活性污泥中常见微生物 微生物在调试过程中起着很重要的指示左右，通过镜检而根据活性污泥中的微生物可以发现该活性污泥的好差，其指示作用有： (1) 着生的缘毛目多时，处理效果良好，出水BOD5和浊度低。(如小口钟虫、八钟虫、沟钟虫、褶钟虫、瓶累枝虫、微盘盖虫、独缩虫)这些缘毛目的种类都固定在絮状物上，并随之而翻动，其中还夹杂一些爬行的栖纤虫、游仆虫、尖毛虫、卑气管叶虫等，这说明优质而成熟的活性污泥。 (2) 小口钟虫在生活污水和工业废水处理很好时往往就是优势菌种。 (3) 如果大量鞭毛虫出现，而着生的缘毛目很少时，表明净化作用较差。 (4) 大量的自由游泳的纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。 (5) 如出现主要有柄纤毛虫，如钟虫、累枝虫、盖虫、轮虫、寡毛类时，则水质澄清良好，出水清澈透明，酚类去除率在90%以上。 (6) 根足虫的大量出现，往往是污泥中毒的表现。 (7) 如在生活污水处理中，累枝虫的大量出现，则是污泥膨胀、解絮的征兆。 (8) 而在印染废水中，累枝虫则作为污泥正常或改善的指示生物。 (9) 在石油废水处理中钟虫出现是理想的效果。 (10) 过量的轮虫出现，则是污泥要膨胀的预兆。 (11) 另在一些对原生动物不宜生长的污泥中，主要看菌胶团的大小用数量来判断处理效果。
如何根据活性污泥中的微生物来判断污泥的状况? （1）活性污泥净化性能良好时出现的微生物有钟虫、累枝虫、楯纤虫、盖纤虫、聚缩虫及各种后生动物及吸管虫类等固着性生物或匍匐型生物，当这些生物的个数达到1000个/mL以上，占整个生物个体数80%以上时，可以断定这种活性污泥具有较高的净化效果。 （2）活性污泥净化性能恶化时出现的生物有多波虫、侧滴虫、屋滴虫、豆形虫等快速游泳的生物。这时絮体很碎约100um大小。严重恶化时只出现多波虫、屋滴虫。极端恶化时原生动物和后生动物都不出现。 （3）活性污泥由恶化状态进行恢复时出现的生物为漫泳虫、斜叶虫、斜管虫、尖毛虫等缓慢游泳型或匍匐型生物。 （4）活性污泥分散解体时出现的生物为蛞蝓简变虫、辐射变形虫等肉足类。这些生物出现数万个以上时絮体变小，使处理水浑浊。当发现这些生物剧增时可通过减少回流污泥量和送气量，能在某种程度上抑制这种现象。 （5）活性污泥膨胀时出现的微生物为球衣菌、各种霉菌等，这些丝状微生物引起污泥膨胀，当SVI在200以上时，这些丝状微生物呈丝屑状。膨胀污泥中的微型动物比正常污泥少。 （6）溶解氧不足时出现的微生物为贝氏硫黄细菌等。这些微生物适于溶解氧浓度低时生存。这些微生物出现是，活性污泥呈黑色、腐败发臭。 （7）曝气过量时出现的微生物，若过曝气时间持续很长时，各种变形虫和轮虫为优势生物。 （8）废水浓度过低时大量出现的微生物为游仆虫等。 （9）BOD负荷低时出现的微生物。表壳虫、鳞壳虫、轮虫、寡毛虫等为优势生物，这些生物多时也是硝化进行的指标。 （10）冲击负荷和毒物流入时出现的生物。因为原生动物对环境条件的变化反应比细菌为快，所以可通过观察原生动物的变化情况来看冲击负荷和毒物对活性污泥的影响。原生动物中对冲击负荷和毒物反映最灵敏的楯纤虫，当楯纤虫急剧减少时，说明发生了冲击负荷和流入少量毒物。
一.基础知识 （一）微生物基础知识 1.培养基 培养基是供微生物生长、繁殖、代谢的混合养料。由于微生物具有不同的营养类型，对营养物质的要求也各不相同，加之实验和研究的目的不同，所以培养基的种类很多，使用的原料也各有差异，但从营养角度分析，培养基中一般含有微生物所必需的碳源、氮源、无机盐、生长素以及水分等。 另外，培养基还应具有适宜的pH值、一定的缓冲能力、一定的氧化还原电位及合适的渗透压。 琼脂是从石花菜等海藻中提取的胶体物质，是应用最广的凝固剂。加琼脂制成的培养基在98～100℃下融化，于45℃以下凝固。但多次反复融化，其凝固性降低。 任何一种培养基一经制成就应及时彻底灭菌，以备纯培养用。一般培养基的灭菌采用高压蒸汽灭菌。 （二）消毒与灭菌知识 5.2灭菌方法 灭菌是指杀死或消灭一定环境中的所有微生物，灭菌的方法分物理和化学灭菌法两大类。本实验主要介绍物理方法的一种，即加热灭菌。 加热灭菌包括湿热和干热灭菌两种。通过加热使菌体内蛋白质凝固变性，从而达到杀菌目的。蛋白质的凝固变性与其自身含水量有关，含水量越高，其凝固所需要的温度越低。在同一温度下，湿热的杀菌效力比干热大，因为在湿热情况下，菌体吸收水分，使蛋白质易于凝固；同时湿热的穿透力强，可增加灭菌效力。 （三）洁净室行为规范 （四）实验室安全知识 二.基本操作 （一）培养基配制、灭菌、使用和保藏 1.配制
1.1按照培养基瓶签所示，准确称量一定培养基干粉于合适的容器，加纯化 水溶解。 1.2根据培养基对pH的要求，用5%NaOH或5%HC1溶液调至所需pH。 1.3如需分装，应先加热搅拌，待培养基完全溶解并均一后进行。分装时注 意不要使培养基沾染在管口或瓶口，以免污染。液体分装高度以试管 高度的1/4左右为宜。固体分装装量为管高的1/5，半固体分装试管一 般以试管高度的1/3为宜；分装三角瓶，其装量以不超过三角瓶容积 的一半为宜。 1.4培养基经灭菌后，如需要作斜面固体培养基，则灭菌后立即摆放成斜面， 斜面长度一般以不超过试管长度的1/2为宜；半固体培养基灭菌后， 垂直冷凝成半固体深层琼脂。 2.灭菌 2.1按照培养基瓶签所示的灭菌条件（温度和时间）对配制好的培养基进行 高压灭菌。配制好的培养基应在2小时内进行灭菌。 3.保藏和使用 3.1液体培养基管 置专用不锈钢筒内，2～25℃避光保存，3周内使用。在不锈钢筒贴标 签，标明培养基名称、培养基配制日期、高压灭菌编号等信息。不同批 次培养基不得置于同一不锈钢筒内。 3.2平板和接触皿 置专用不锈钢筒，标明培养基名称、制备日期、培养基的灭菌编号， 用保鲜膜密封筒口后，2～25℃避光保存，3周内使用。不同批次平板 和接触皿不得置于同一容器内。 3.3培养基使用之前应预培养，合格后方可使用。 营养琼脂培养基：25-35℃，预培养3天。 硫乙醇酸盐液体培养基：25-35℃，预培养2天。 虎红琼脂培养基和改良马丁培养基：23-28℃，预培养3天。 （二）消毒剂配制和使用 1.0.1%新洁尔灭溶液的配制和使用
全自动微生物快速检测质谱仪 一设备名称：微生物快速质谱鉴定仪 二主要技术规格及系统概述： 1. 微生物快速鉴定仪主要由质谱仪主机和微生物数据库、计算机工作站、软件等组成。主要用微生物快速鉴定和分型。 2．技术规格与要求： 2.1 分子量范围:1-500KDa 2.2．灵敏度：大于250 fmol BSA（m/z66,000），信噪比50：1 2.3．质量准确度：蛋白混合物：< 200 ppm 2.4．激光器： 2.4.1 气态激光器 *2.4.2最大频率≥50Hz，且激光频率在其范围内任意连续可调。 2.4.3．激光照射次数≥60,000,000 shots 2.5．离子源及清洗方式：独立的自动清洗离子源装置，可软件控制，方便日常维护，确保仪器长期稳定运行。 2.6．检测器：检测器具有长寿命、宽的动态范围、高分辨和高质量精度。 2.7．真空泵：采用无油真空泵，运行噪音低保证科室工作环境安静，后期免维护，节约成本。 2.8．离子源：离子源电离处为无网格设计，提高仪器检测灵敏度。离子源具备红外激光自动清洗功能，无需泄真空，方便日常维护，确保仪器长期稳定运行。 2.9．稳定性：校准标准品为蛋白质混合物且校正能保持24小时 2.10. 自诊断系统：提供自动化的自诊断程序。
2.11. 远程监控：提供安全的ISDN点对点连接，实现远程服务。 2.12．软件： 2.12.1 基于Windows操作系统的仪器控制、数据采集、数据处理及分析的全套最新软件。 2.12.2 常规细菌，酵母菌，分枝杆菌、丝状真菌鉴定分析软件。 2.12.3 需要包含IVD和科研操作软件，科研库与临床库采用相同的建库原理和算法，以便确保自建库的可靠性。 3. 微生物数据库 *3.1 微生物数据库含标准配置的细菌、酵母菌数据库，同时配置分枝杆菌、丝状真菌菌库科研库。 3.2 数据库含有大于5600种以上微生物菌株的信息。每一张MSP（数据库内数据）都是平均20-24的平行实验图谱所得统计结果，保持更新。 *3.3 数据库中包括了不少于380个属、总计≥1046个菌种的特征指纹图谱。3.4 允许用户轻松自建微生物数据库，完成数据库的扩充和自定义，且数据库可共享。 4.配置要求 4.1. 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪/一套，台式机以节约科室空间 4.2．计算机工作站/一套，激光打印机/一台，UPS电源/一台。 *4.3．不少于3块可重复使用靶板，以便降低检测成本。 4.4．仪器控制软件； 4.5．其它所必需的附件、专用工具和消耗品 4.6. LIS对接联网。
VITEK全自动微生物检测系统原理及其应用 近年来，微生物的检测鉴定技术已逐步由手工检测走向仪器化和电脑化，并力求简便、快速、准确。由生物梅里埃公司出品的全自动微生物鉴定/药敏分析系统VITEK是目前世界上最先进、自动化程度最高的细菌鉴定仪器之一。 近年来，微生物的检测鉴定技术已逐步由手工检测走向仪器化和电脑化，并力求简便、快速、准确。由生物梅里埃公司出品的全自动微生物鉴定/药敏分析系统VITEK是目前世界上最先进、自动化程度最高的细菌鉴定仪器之一。VITEK已被许多国家定为细菌最终鉴定设备，并获美国药品食品管理局（FDA）认可。该系统有高度的特异性、敏感性和重复性，还具有操作简便、检测速度快的特点，绝大多数细菌的鉴定在2～18 h内可得出结果。现将该系统的工作原理、主要结构、功能并结合我们使用后的一些体会介绍如下。 1工作原理 VITEK对细菌的鉴定是以每种细菌的微量生化反应为基础，不同种类的VITEK试卡（检测卡）含有多种的生化反应孔，可达30种。将手工分离的待检菌的纯菌落制成符合一定浊度要求的菌悬液，经充填机将菌悬液注入试卡内，封口后放入读数器/恒温培养箱，根据试卡各生化反应孔中的生长变化情况，由读数器按光学扫描原理，定时测定各生化介质中指示剂的显色(或浊度反应，然后把读出信息输入电脑储存并进行分析，再和预定的阈值进行比较，判定反应，再通过数值编码技术与数据库中反应文件进行比较，最后鉴定报告将在显示器上自动显示)并在打印机上自动打印。 2VITEK系统的结构组成 2.1检测卡 目前VITEK系统的检测卡有14种，微生物常用的有7种，即：革兰氏阳性菌鉴定卡（GPI）、革兰氏阴性菌卡（GNI+）、非发酵菌卡（NFC）、酵母菌卡（YBC）、厌氧菌卡（ANI）、芽胞杆菌卡（BAC）、奈瑟氏菌嗜血杆菌卡（NHI），以及药敏检测卡等。每张检测卡对应接种1份标本，检测卡为一次性消耗品。 2.2充填机将待测菌的菌悬液注入试卡内。 2.3读数器/恒温箱可在培养过程中定时读出细菌在试卡内培养基中的生长变化值。 2.4电脑主机/显示器/键盘/打印机用于储存和分析资料、系统的操作和结果分析鉴定，实验结果的自动显示报告和打印。 2.5电源稳压器和UPS在外围断电的情况下提供电脑主机约10 min持续电源。 3VITEK系统的功能
环境监测微生物知识培训试题 一、填空题（共20空，每空3分） 1.环境监测微生物测试主要包括的项目有沉降菌、浮游菌、表面微生物、人员微生物。 其中沉降菌测试的时间一般为4h。 2.对于洁净区表面微生物取样,对于规则表面通常使用RODAC双碟进行测试,对于不规 则表面一般使用擦拭取样法。 3.静态状态下进行的环境监测，除监测操作人员（不得超过2人），无其他操作人员 活动。 4.酵母菌和霉菌的监测为1年4次，一般在1、4、7、10月采用沙堡氏培养基加测。 5.所用的每一批号的培养基，应选取3只进行阴性对照，以检验此批号培养基无菌是 否良好。 6.应在A级关键操作的同时，对A级背景区域进行微生物项目的监测。 7.807车间的N1070/06房间及809车间的T128、T149、T207、T239房间，如某一品 种在该区域生产时需要进行A级操作，则该房间按相连B级频率测试；如该房间没有A级操作过程，则按不相连B级频率测试。 8.无菌双碟在洁净区使用时，应在双碟表面标明测试区域、测试位点、测试日期、产 品批号（限有产品的A级区域），避免混淆。用于写标识的笔应为不易擦除的无尘记号笔。 9.沉降菌测试时，在准备好的双碟底部写好编号后放置在各取样点，将培养皿大盖全 部打开，并扣在不产尘的灭菌纸或PE膜上。 10.沉降菌测试过程中，如双碟被不慎触碰，A级双碟继续监测；其他级别的双碟结束 测试并重新放置双碟继续监测，结束后结果按累加计数。 11.浮游菌测试测试位置一般距地面左右，A级区域仪器放在工作台面上。 二、问答题（共2题，每题20分） 1.简述培养基双碟递入递出流程。 1.培养基由车间物流通道进入。 2.在D级递物柜间黄线外去掉纸箱或转运筐。 3.打开物流递物柜房间递物柜紫外灯，空照30分钟后，递入培养基双碟。 4.用紫外灯照射60分钟后方可递入C级区。5操作人员在C级区对双碟进行表面清洁，去掉最外层塑料袋包装，递入B级区递物柜内，用紫外灯照射60分钟后递入B级区存放。
环境污染物对人类健康带来了很大风险，有一些微生物传感器被用来检测有有机和无机毒性，并被广泛应用于工业中。重金属是废水中主要的有毒物质，非生物降解性金属离子在活着的生物体中积累，会导致许多疾病的出现。有机毒性是另一种对人体有害的主要环境污染物。关于一种低成本、简单快捷、监控重金属的工具的构想，微生物传感器可以列入考虑之中。此外还有许多传感器的环保应用途径，如对食物的判断。微生物传感器由于其承包地、稳定和反应快速等优点已被广泛应用于许多行业领域。 微生物传感器是一种结合了生物识别元件与信号传感器的检测分析装置，这种装置将微生物固定在换能器上，然后对目标物进行检测。信号传感器是用来将分析物的反应转换成可测量的与分析物的浓度成比例的信号。随着纳米技术的发展，纳米材料已被用于开发更可靠和有选择性的生物传感器，而且在产生更高灵敏度的换能器方面也有了巨大进展。微生物传感器已成为环境监控最有效的一种方法。 微生物传感器主要分为两种：光学微生物传感器和微生物燃料电池传感器。前者的使用可以产生变化多样的光学性能如吸附、荧光、柔光或折射率。这些都与分析物浓度一致;后者通过微生物分解代谢将有机机基质转化为电能，让微生物燃料电池在微生物传感器中作为传感器工作成为可能。光学微生物传感器又分为荧光微生物传感器、发光微生物传感器和比色微生物传感器。微生物传感器还有一个比较有前途的应用，就是应用于法医鉴定。可以对一件物品的物理特性进行判断，这是为了将其从同类物品中区分开来。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型，报价，采购，参数，图片，批发信息，请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/ef7837282.html,/
第十章临床微生物检测仪器 一、名词解释 1.自动血培养检测和分析系统：主要由培养系统和检测系统组成。培养系统包括培养基、恒温装置和震荡培养装置。检测系统由计算机控制，对血培养实施连续、无损伤瓶外监测。通过自动监测培养基中的混浊度、pH 值、代谢终产物CO2 的浓度、荧光标记底物或代谢产物等的变化，定性地检测微生物的存在。 2.检测导电性和电压的血培养系统：血培养基中因含有不同电解质而具有一定导电性。微生物在生长代谢的过程中可产生质子、电子和各种带电荷的原子团 （例如在液体培养基内CO2 转变成CO3－ ） ，通过电极检测培养基的导电性或电压 可判断有无微生物生长。 3.应用测压原理的血培养系统：许多细菌生长过程中，常伴有吸收或产生气体现象，如很多需氧菌在胰酶消化大豆肉汤中生长时，由于消耗培养瓶中的氧气而首先表现为吸收气体。而厌氧菌生长时最初均无吸收气体现象，仅表现为产生气体（主要为 CO2），因此可利用培养瓶内压力的改变检测微生物的生长情况。 4.采用光电检测原理的血培养系统：微生物在代谢过程中必然会产生终代谢产 物C O2，引起培养基p H 值及氧化还原电位改变。利用光电比色检测血培养瓶中某 些代谢产物量的改变，可判断有无微生物生长。 5.BacT/Alert自动血培养系统：系统在每个培养瓶底部装置一带含水指示剂的CO2 感受器，当培养瓶内有微生物生长时，其释放出的CO2 可渗透至感受器， 并与感受器指示剂上饱和水发生化学反应，产生游离氢离子使pH 值降低，感 受器上的指示剂由绿变黄。感受器上方的光发射二极管每 10min 发一次光投 射到感受器上，再由一光电探测器测量其产生的反射光。反射光强度传送至 微机后，会自动连续记忆并绘成生长曲线图，由微机分析判断阴性或阳性， 以此确定是否有微生物生长。 6.Bactec9000自动血培养系统：系统利用荧光法作为检测手段，其C O2 感受器上含有荧光物质。当培养瓶中有微生物存在时，产生的C O 可与感受器中的水发生反应 产生H + ，使pH 值降低，酸性环境促使感受器释放出荧光物质。从光发射二极管发射 的光激发荧光感受器而产生荧光。光电比色检测仪每10min 直接对荧光强度进行检测，此荧光强度随C O2 的产生量增多而增强。数据传输到计算机后，生长监测系 统根据荧光的线性增加或荧光产量的增加等特有标准，分析细菌的生长情况，最终判断阳性或阴性。 7.Vital血培养系统：系统采用同源荧光技术来监测微生物的生长。与培养基结合
一、名词解释 1.消毒 2.灭菌 3.防腐 4.无菌 5.无菌操作 6.正常菌群 7.菌群失调 二、填空题 1.化学消毒剂杀菌或抑菌的作用机理是 _____ ， _____ 和 _____ 。 2.干热灭菌法包括 _____ ， _____ ， _____ 。 3.巴氏消毒法常用于消毒 _____ 和 _____ 。 4.常用的湿热灭菌法包括 _____ ， _____ ， _____ 、 _____ 和 _____ 。 5.紫外线杀菌机理是 _____ ，导致细菌 _____ 和 _____ 。 6.环境中的有机物对细菌有 _____ 作用，其可与消毒剂发生反应，使消毒剂的杀菌力_____ 。 7.普通琼脂培养基灭菌可采用 _____ 法。 8.手术室空气消毒常采用 _____ 法。 9.用于新生儿滴眼，预防淋球菌感染常用的消毒剂是 _____ 。 10.葡萄球菌对其敏感，常用于浅表创伤消毒的消毒剂是 _____ 。 11.一般化学消毒剂在常用浓度下，只对细菌的 _____ 有效。对芽胞需要提高消毒剂的_____ 和 _____ 方可奏效。 12.影响化学消毒剂消毒效果的因素主要有 _____ 、 _____ 、 _____ 和 _____ 等。 13.常用于消毒饮水和游泳池的消毒剂是 _____ 和 _____ 。 14.生石灰可用于 _____ 和 _____ 的消毒。 15.酚类消毒剂包括 _____ 和 _____ 。 三、单选题 1.关于紫外线杀菌不正确的是
A.紫外线杀菌与波长有关 B.紫外线损伤细菌 D.NA.构型 C.紫外线的穿透力弱，故对人体无害 D.紫外线适用于空气或物体表面的消毒 E.一般用紫外线灯做紫外线的杀菌处理 2.关于高压蒸汽灭菌法不正确的是 A.灭菌效果最可靠，应用最广 B.适用于耐高温和潮湿的物品 C.可杀灭包括细菌芽胞在内的所有微生物 D.通常压力为 2.05kg/ C.m2 E.通常温度为121.3℃ 3.对普通培养基的灭菌，宜采用 A.煮沸法 B.巴氏消毒法 C.流通蒸汽灭菌法 D.高压蒸汽灭菌法 E.间歇灭菌法 4.关于乙醇的叙述，不正确的是 A.浓度在70~75%时消毒效果好 B.易挥发，需加盖保存，定期调整浓度 C.经常用于皮肤消毒 D.用于体温计浸泡消毒 E.用于粘膜及创伤的消毒 5.欲对血清培养基进行灭菌，宜选用 A.间歇灭菌法 B.巴氏消毒法 C.高压蒸汽灭菌法 D.流通蒸汽灭菌法 E.紫外线照射法 6.杀灭细菌芽胞最常用而有效的方法是 A.紫外线照射 B.干烤灭菌法 C.间歇灭菌法 D.流通蒸汽灭菌法 E.高压蒸汽灭菌法 7.湿热灭菌法中效果最好的是 A.高压蒸汽灭菌法 B.流通蒸汽法 C.间歇灭菌法 D.巴氏消毒法 E.煮沸法 8.酒精消毒最适宜浓度是 A.100% B.95% C.75% D.50% E.30% 9.关于紫外线，下述哪项不正确 A.能干扰 D.NA.合成 B.消毒效果与作用时间有关 C.常用于空气，物品表面消毒 D.对眼和皮肤有刺激作用 E.穿透力强 10.关于消毒剂作用原理是 A.使菌体蛋白变性 B.使菌体蛋白凝固 C.使菌体酶失去活性 D.破坏细菌细胞膜 E.以上均正确 11.紫外线杀菌原理是 A.破坏细菌细胞壁肽聚糖结构 B.使菌体蛋白变性凝固 C.破坏 D.NA.构型 D.影响细胞膜通透性 E.与细菌核蛋白结合 12.血清，抗毒素等可用下列哪种方法除菌 A.加热56℃30min B.紫外线照射 C.滤菌器过滤 D.高压蒸汽灭菌 E.巴氏消毒法 13.判断消毒灭菌是否彻底的主要依据是 A.繁殖体被完全消灭 B.芽胞被完全消灭 C.鞭毛蛋白变性 D.菌体 D.NA.变性 E.以上都不是 14.引起菌群失调症的原因是（） A.生态制剂的大量使用 B.正常菌群的遗传特性明显改变 C. 正常菌群的耐药性明显改变 D.正常菌群的增殖方式明显改变 E. 正常菌群的组成和数量明显改变 15.关于正常菌群的描述，正确的是（） A.一般情况下，正常菌群对人体有益无害 B.肠道内的痢疾杆菌可产生碱性物质拮抗其他细菌 C.口腔中的正常菌群主要是需氧