摘要:在光学作用机制层面,当一束特定波长的平行光(通常选用可见光范围内的波长,避免生物分子的荧光干扰)垂直入射到菌液悬液中时,细菌细胞作为分散相,会与光线发生相互作用。光散射原理是指细菌细胞会改变光线的传播方向,使部分光线偏离原传播路径,造成透射光强度减弱;细菌浓度
菌液悬液浊度仪基于光散射或光吸收原理,通过精密的光学检测与数据处理,实现对菌液中细菌浓度的量化测定,具体工作流程如下:
在光学作用机制层面,当一束特定波长的平行光(通常选用可见光范围内的波长,避免生物分子的荧光干扰)垂直入射到菌液悬液中时,细菌细胞作为分散相,会与光线发生相互作用。光散射原理是指细菌细胞会改变光线的传播方向,使部分光线偏离原传播路径,造成透射光强度减弱;细菌浓度越高,散射的光量越多,透射光强度下降越明显。而光吸收原理则基于细菌细胞内的生物分子(如蛋白质、核酸等)对特定波长光具有吸收特性,当光线通过菌液时,部分光能被吸收转化为其他形式的能量,同样导致透射光强度降低,且吸收程度与细菌细胞内相关生物分子含量,即细菌浓度呈正相关。
为了将光强度变化转化为可量化的细菌浓度指标,仪器采用 **(BaSO4) 麦氏浊度标准溶液进行标定 **。麦氏浊度标准溶液是由硫酸钡(BaSO4)均匀分散在水溶液中制成的一系列不同浓度梯度的混悬液,其浊度与菌液浊度具有相似的光学响应特性。在标定过程中,仪器依次对不同浓度的麦氏浊度标准溶液进行检测,记录对应的光强度值,并建立光强度 - 麦氏浊度单位(MCF)的标准曲线。这条曲线是后续菌液检测的核心依据,它明确了不同光强度所对应的麦氏浊度值。
当实际检测菌液时,仪器内部的光学检测模块开始工作。该模块主要包括光源系统、样品池和光探测器三部分。进口超高亮发光二极管作为稳定的光源,发出的光线经过准直透镜形成平行光束,垂直穿过精密比色池(适配 10mm 光程比色皿或 φ16 比色管)中的菌液样品。菌液对光线产生散射或吸收作用后,透射光由高灵敏度的光探测器(如硅光电二极管)接收,光探测器将光信号转化为电信号,该电信号的强度与透射光强度成正比。
接下来,仪器的数据处理系统(基于安卓 7.1.1 智能操作系统运行)对电信号进行处理。系统首先将电信号进行放大、滤波等预处理,去除噪声干扰,提高信号质量;然后将处理后的信号与预先建立的标准曲线进行比对,通过复杂的算法计算出菌液对应的麦氏浊度单位(MCF)值。由于麦氏浊度单位与细菌浓度在一定范围内存在对应关系,所以最终仪器能够直接显示菌液的麦氏单位浊度值,以此精准反映待鉴菌株悬液中细菌的浓度,为微生物研究、质量控制、疾病诊断等领域提供可靠的数据支持。
来源:小隐说科技