[發明專利]鑒定微生物的方法及其系統

在審

• 申請號: 202111464782.0
• 申請日: 2021-12-03
• 公開（公告）號: CN114196725A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 張興;劉錦濤;樊傲然;張玉針;張曉宇;王海東;馬維剛
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C12Q1/04
• 分類號: C12Q1/04;C12N1/20;C12M1/34;C12M1/42;C12M1/36;C12M1/00;C12R1/125;C12R1/225;G01N21/65;G01N27/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙麗婷

1.一種鑒定微生物的方法，其特征在于，包括：

(1)將含有待測微生物的菌液導入初步鑒定裝置的第一檢測通道中，向所述第一檢測通道的側壁上施加電壓并記錄電壓信號，基于電壓信號變化，判斷所述待測微生物是否團聚，收集未發生團聚的微生物；

(2)將所述未發生團聚的微生物導入拉曼鑒定裝置的第二檢測通道中，向所述第二檢測通道發射激光并記錄拉曼信號，基于所述拉曼信號繪制光譜圖，將所述光譜圖與已知微生物的光譜圖進行比對分析，確定所述待測微生物的類型。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進行步驟(1)之前，預先將所述菌液進行稀釋處理；

進行步驟(2)之后，將已確定類型的待測微生物進行培養。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述施加電壓是通過所述第一檢測通道側壁上的電極對實施的；

任選地，通過下列方式判斷所述待測微生物是否團聚：

按照公式計算微生物數目，其中，I：電流；t：時間；Δε：單個細胞引起的介電常數變化值；A：電極等效面積；V₁：電壓值；

所述微生物數目大于1是所述待測微生物發生團聚的指示；

所述微生物數目小于等于1是所述待測微生物未發生團聚的指示。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，進一步包括：采集所述第一檢測通道中的待測微生物的圖像信息，基于所述圖像信息初步鑒定所述待測微生物的類型。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一檢測通道的出口處分別與目標微生物通道的入口和廢液通道入口相連通，所述目標微生物通道的入口內徑小于所述廢液通道入口的內徑；所述目標微生物通道的出口與所述第二檢測通道的入口相連通；

所述方法進一步包括：向所述第一檢測通道的出口處施加壓力，以使所述未發生團聚的微生物通過所述目標微生物通道進入所述第二檢測通道中。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉曼鑒定裝置中含有多個第二檢測通道，發射到每個所述第二檢測通道的激光波長不同，所述第二檢測通道呈蛇形。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二檢測通道的入口處施加電壓，以控制所述未發生團聚的微生物進入所述第二檢測通道的流速和/或時間。

8.一種實施權利要求1～7任一項所述鑒定微生物的方法的系統，其特征在于，包括：

初步鑒定裝置，所述初步鑒定裝置包括第一檢測通道，所述第一檢測通道上設置有電極對；

拉曼鑒定裝置，所述拉曼鑒定裝置包括第二檢測通道和激光發射部件，所述激光發射部件適于向所述第二檢測通道中發射激光；

供電裝置，所述供電裝置與所述第一檢測通道上的電極對相連；

電信號收集裝置，所述信息收集裝置適于收集所述電極對的電信號；

光信號收集裝置，所述光信號收集裝置適于收集激光發射部件照射到的特定位置的激光信號；

分析裝置，所述分析裝置分別與所述電信號收集裝置和光信號收集裝置相連。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述第一檢測通道上進一步設置有圖像識別部件，優選CCD圖像傳感器；

所述第一檢測通道的出口處分別與目標微生物通道的入口和廢液通道入口相連通，所述目標微生物通道的入口內徑小于所述廢液通道入口的內徑；所述目標微生物通道的出口與所述第二檢測通道的入口相連通；

所述第一檢測通道的出口處設置有加壓裝置；

所述第二檢測通道的入口上設置有電極對，所述電極對與所述供電裝置相連；

所述系統進一步包括：培養裝置，所述培養裝置與所述拉曼鑒定裝置相連。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述拉曼鑒定裝置包括多個所述第二檢測通道，所述第二檢測通道呈蛇形，底部為凹面，所述凹面的焦點位置與所述激光發射部件的焦點重合；

所述系統進一步包括：

控制部件，所述控制部件分別與所述初步鑒定裝置、拉曼鑒定裝置、供電裝置、電信號收集裝置、光信號收集裝置、分析裝置、圖像識別部件、加壓裝置和培養裝置相連。