[發明專利]一種水質分析方法和裝置

有效

• 申請號: 201110461682.2
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102565018A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 忻鼎承;趙鵬
• 申請（專利權）人: 聚光科技(杭州)股份有限公司;杭州聚光環保科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種水質分析方法和裝置，尤其是一種在不進行樣品預處理時能夠扣除背景干擾的水質分析方法和裝置。

背景技術

微生物檢測是環境或食品安全評估的重要內容，其中，細菌總數、大腸菌和致病微生物等作為國際公認的衛生檢測指標，是判定環境或食品是否安全的重要科學依據。通過微生物檢測可以正確評價環境或食品的微生物污染程度，為各項衛生管理工作提供科學依據，為相關疾病的針對性防治提供重要的科學指導，以確保人們的身體健康；同時，微生物檢測對提高環境或食品質量、避免經濟損失、保證出口等方面具有重要的意義。

傳統的微生物檢測方法為培養法，采用液體培養或膜過濾后固體培養的細菌擴增模式，在細菌濃度達到較高水平時進行形態觀察或顯微鏡檢；此類方法需要較長的培養時間，且步驟繁瑣、工作量大，導致耗時較長，往往需要24-72小時甚至更久才能得到檢測結果。目前，酶底物法已成為微生物檢測的重要手段，此方法是利用微生物代謝產生的特異指示酶和相應發光底物水解反應后產生的光信號變化實現定性分析，再結合MPN計數法實現定量分析，可于18-24小時內獲得檢測結果，然而該方法的檢測速度仍顯滯后，檢測結果也還不夠準確。

為解決傳統的酶底物法用時較長的問題，二十世紀初期，研究人員在自動化連續檢測技術的基礎上，利用酶底物反應信號與微生物濃度的關聯性，結合閾值分析模式，展開了快速定性定量分析的研究。

如圖1所示，該方法主要是根據微生物生長曲線，即微生物生長產生的信號與檢測時間的關系曲線的特點，選擇微生物指數增長期顯著抬升段的酶底物反應的光信號絕對值或變化值作為閾值，并以此閾值作為檢測終點的判斷依據；然后依據微生物的檢測信號和檢測時間建立微生物濃度與檢測時間的標準曲線，如圖，2所示；最后結合待測微生物的檢測時間和標準曲線可得待測微生物的濃度。該方法的檢測時間由微生物的濃度決定，濃度越大，檢測時間越短；與傳統的微生物檢測方法相比，可將檢測時間縮短至4-18小時。

但是，在實際水樣應用中，由于分析水樣組成成分復雜，可能存在大量游離酶以及非待測微生物源酶，會隨著檢測任務的啟動快速催化底物分解反應，持續產生背景信號，表現為檢測信號在微生物生長延遲期的快速抬升，導致檢測終點判定前即達到信號飽和，如圖3所示，從而無法實現檢測時間的有效分析。此外，由于不同樣品可能存在不同的背景信號抬升幅度，導致閾值參數需要針對不同樣品予以調整，這對操作人員的技術要求較高，并且需要經常改變閾值參數設置，為儀器的應用推廣帶來了許多不便。

針對這一問題，實驗室常采用水樣過濾處理措施分離待測微生物和游離酶，并對濾膜一側截留的微生物進行反沖洗收集，再在檢測容器內加入培養基和反應底物進行酶底物檢測分析。但由于上述方式存在微生物殘留、操作繁瑣、濾膜使用壽命短和難以實現自動化等問題，在在線式儀表中難以有效應用。故此，目前存在的同類檢測設備還缺乏有效的在線式背景酶干擾克服措施，同時更缺乏針對不同背景樣品的閾值參數穩定設置方法。

發明內容

為了解決現有技術中的上述不足，本發明提供了一種無需特殊預處理的、廣泛適用的簡單、高效的水質分析方法和裝置。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種水質分析方法，包括以下步驟：

A、加入待測樣品；

B、設定目標菌對應的預判期，所述預判期在延遲期內；

C、對預判期內采集的信號進行擬合，得到擬合線；

D、啟動測量，在測量過程中，根據擬合線和生長曲線得到目標曲線，目標曲線結合已設定的閾值檢出時間，得出目標菌初始量。

作為優選，所述目標曲線經過擬合線和生長曲線相減或相除得到。

作為優選，所述預判期和延遲期的時間起算點相同。

進一步，在步驟B中，根據延遲期及設定的預判期選擇底物添加方式并添加相應目標物，其中，方式一特異底物，方式二含特異底物的培養基；

在步驟D中，若步驟B中為方式一，則需加入培養基后再啟動測量；若步驟B中為方式二，則直接啟動測量。

進一步，所述預判期的時間與延遲期的比值小于M時，底物添加方式為方式一，反之為方式二。

作為優選，M小于1/3。

進一步，在步驟C中，還包括增益調整步驟，所述增益調整步驟為若預判期內的信號超過儀器量程上限值，則進行增益調整后得到預判期內信號的擬合線。

作為優選，所述增益調整步驟為將擬合線的斜率調整至目標菌標準斜率值以下，所述目標菌標準斜率值是儀器量程上限值與目標菌延遲期時間比值。