
在微生物檢測(cè)領(lǐng)域,精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)量是評(píng)估樣品微生物污染程度、發(fā)酵效率及抗菌效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。菌落計(jì)數(shù)器作為實(shí)驗(yàn)室核心設(shè)備,憑借自動(dòng)化計(jì)數(shù)能力,有效解決了人工計(jì)數(shù)效率低、誤差大的痛點(diǎn),廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域。
一、工作原理:從光學(xué)識(shí)別到數(shù)據(jù)輸出
核心原理是光學(xué)識(shí)別技術(shù)與圖像處理算法的結(jié)合,通過(guò)將肉眼可見(jiàn)的菌落轉(zhuǎn)化為可量化的數(shù)字信號(hào),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化計(jì)數(shù)。其工作流程主要分為三個(gè)階段:
首先是圖像采集。設(shè)備搭載高清攝像頭或光學(xué)傳感器,在特定光源(如白光、紫外光)照射下,捕捉培養(yǎng)皿中菌落的圖像。為提升識(shí)別精度,部分設(shè)備會(huì)配備背景板(黑色或白色),通過(guò)對(duì)比菌落與背景的顏色、灰度差異,突出菌落輪廓——例如,深色背景板可讓淺色菌落更清晰,避免雜菌或培養(yǎng)皿劃痕的干擾。
其次是圖像處理。系統(tǒng)內(nèi)置的算法可對(duì)采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理,包括去除噪聲(如培養(yǎng)皿邊緣的反光)、灰度化處理、閾值分割(根據(jù)灰度差異區(qū)分菌落與背景)。隨后,算法可根據(jù)菌落的大小、圓形度等特征進(jìn)行篩選,排除雜質(zhì)或過(guò)小的斑點(diǎn),確保計(jì)數(shù)對(duì)象為有效菌落。
最后是數(shù)據(jù)輸出。經(jīng)過(guò)處理后,系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)量,并在顯示屏上顯示結(jié)果,同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出(如通過(guò)USB、藍(lán)牙傳輸至電腦),部分設(shè)備還能生成計(jì)數(shù)報(bào)告,記錄菌落分布、直徑等附加信息,為后續(xù)分析提供依據(jù)。

二、操作步驟:標(biāo)準(zhǔn)化流程確保結(jié)果精準(zhǔn)
盡管不同品牌操作細(xì)節(jié)略有差異,但核心步驟遵循標(biāo)準(zhǔn)化流程,操作人員只需掌握以下5步,即可完成高效計(jì)數(shù):
樣品準(zhǔn)備:將培養(yǎng)完成的微生物培養(yǎng)皿取出,確認(rèn)菌落生長(zhǎng)狀態(tài)(需避免菌落重疊過(guò)多,若重疊嚴(yán)重需重新稀釋樣品),用無(wú)塵布擦拭培養(yǎng)皿表面的污漬或水漬,防止影響圖像采集。
設(shè)備校準(zhǔn):開(kāi)啟,進(jìn)入校準(zhǔn)模式。將空白培養(yǎng)皿(未接種微生物的無(wú)菌培養(yǎng)皿)放入載物臺(tái),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別背景灰度,消除培養(yǎng)皿本身雜質(zhì)(如玻璃劃痕)的干擾,確保后續(xù)計(jì)數(shù)僅針對(duì)菌落。部分設(shè)備還需手動(dòng)設(shè)置計(jì)數(shù)閾值,適配不同微生物的菌落特征(如細(xì)菌菌落較小,真菌菌落較大)。
圖像采集與計(jì)數(shù):將處理好的培養(yǎng)皿放入載物臺(tái),調(diào)整載物臺(tái)位置,確保培養(yǎng)皿中心對(duì)準(zhǔn)攝像頭。點(diǎn)擊“計(jì)數(shù)”按鈕,設(shè)備自動(dòng)完成圖像采集與處理,屏幕實(shí)時(shí)顯示菌落數(shù)量及分布標(biāo)記(如用紅色圓點(diǎn)標(biāo)注每個(gè)菌落)。操作人員可手動(dòng)修正計(jì)數(shù)結(jié)果——例如,若系統(tǒng)誤將雜質(zhì)識(shí)別為菌落,可點(diǎn)擊刪除;若遺漏重疊較少的菌落,可手動(dòng)添加。
數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出:確認(rèn)計(jì)數(shù)結(jié)果無(wú)誤后,在設(shè)備上記錄樣品信息(如樣品編號(hào)、培養(yǎng)時(shí)間、稀釋倍數(shù)),系統(tǒng)會(huì)根據(jù)稀釋倍數(shù)自動(dòng)計(jì)算樣品中的微生物濃度(公式:微生物濃度=菌落數(shù)×稀釋倍數(shù)/培養(yǎng)皿接種體積)。隨后通過(guò)USB或無(wú)線傳輸,將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)或Excel表格,便于數(shù)據(jù)存檔與分析。
設(shè)備清潔與維護(hù):計(jì)數(shù)完成后,關(guān)閉設(shè)備電源,用酒精棉片擦拭載物臺(tái)和攝像頭表面,防止殘留的培養(yǎng)基或微生物污染后續(xù)樣品。定期檢查光源亮度與攝像頭清晰度,若光源衰減或攝像頭模糊,需及時(shí)更換或清潔,確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
三、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用場(chǎng)景:覆蓋多領(lǐng)域微生物檢測(cè)
憑借高效、精準(zhǔn)的計(jì)數(shù)能力,成為食品、醫(yī)藥、環(huán)保及科研實(shí)驗(yàn)室的“標(biāo)配設(shè)備”,具體應(yīng)用場(chǎng)景如下:
在食品實(shí)驗(yàn)室中,主要用于食品微生物安全檢測(cè)。例如,檢測(cè)乳制品中的大腸桿菌、肉制品中的沙門(mén)氏菌時(shí),通過(guò)菌落計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)量,判斷食品是否符合國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(如我國(guó)規(guī)定乳制品中大腸桿菌不得超過(guò)30 CFU/mL);同時(shí),也可用于發(fā)酵食品(如酸奶、泡菜)的質(zhì)量控制,通過(guò)監(jiān)測(cè)菌落數(shù)量,優(yōu)化發(fā)酵時(shí)間與溫度,確保產(chǎn)品風(fēng)味與品質(zhì)穩(wěn)定。
在醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)室中,應(yīng)用于藥品微生物限度檢查與抗菌藥物篩選。藥品生產(chǎn)過(guò)程中,需檢測(cè)原料、制劑中的微生物數(shù)量(如口服藥品中細(xì)菌總數(shù)不得超過(guò)100 CFU/g),菌落計(jì)數(shù)器可快速完成計(jì)數(shù),避免藥品因微生物污染導(dǎo)致變質(zhì)或引發(fā)不良反應(yīng);此外,在抗菌藥物研發(fā)中,通過(guò)對(duì)比添加藥物前后的菌落數(shù)量,評(píng)估藥物的抑菌效果,為新藥研發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。
在環(huán)保實(shí)驗(yàn)室中,用于水質(zhì)與土壤微生物檢測(cè)。例如,檢測(cè)污水處理廠出水的微生物含量,通過(guò)統(tǒng)計(jì)總大腸菌群數(shù)量,判斷水質(zhì)是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);分析土壤中的微生物群落時(shí),計(jì)數(shù)不同處理組(如施加化肥、有機(jī)肥)的菌落數(shù)量,研究土壤肥力與微生物活性的關(guān)系,為生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。
在科研實(shí)驗(yàn)室中,適配多種微生物研究場(chǎng)景。例如,在微生物遺傳學(xué)研究中,計(jì)數(shù)基因突變菌株的菌落數(shù)量,分析突變率;在環(huán)境微生物研究中,統(tǒng)計(jì)各種環(huán)境(如高溫、高鹽環(huán)境)中微生物的菌落數(shù)量,探索微生物的適應(yīng)機(jī)制。此外,還可與其他設(shè)備(如菌落形態(tài)分析系統(tǒng))聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)菌落數(shù)量與形態(tài)的同步分析,提升研究效率。

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劉先生