Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN116689051A - 一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法 - Google Patents

一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116689051A
CN116689051A CN202310601255.2A CN202310601255A CN116689051A CN 116689051 A CN116689051 A CN 116689051A CN 202310601255 A CN202310601255 A CN 202310601255A CN 116689051 A CN116689051 A CN 116689051A
Authority
CN
China
Prior art keywords
identification
bacteria
flow channel
bacterial
micro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310601255.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘祥
鲁加勇
钱小英
李冰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Lingxin Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Lingxin Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Lingxin Biotechnology Co ltd filed Critical Jiangsu Lingxin Biotechnology Co ltd
Priority to CN202310601255.2A priority Critical patent/CN116689051A/zh
Publication of CN116689051A publication Critical patent/CN116689051A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/04Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法,包括细菌鉴定试剂盘,以细菌鉴定试剂盘的圆心处为中心,从中心往细菌鉴定试剂盘的外侧外依次设置有轴孔、菌液加样槽、环形导流流道;菌液加样槽设置在轴孔外侧;环形导流流道设置在菌液加样槽外侧,并菌液加样槽与环形导流流道通过折弯型微流道连接;在环形导流流道的外侧设置有细菌鉴定反应腔,细菌鉴定反应腔通过折弯型微流道与环形导流流道连通。通过上述结构设计,本发明实现了在提高对细菌鉴定的效率的同时,保障对于细菌鉴定过程中的无污染、鉴定精准性,满足细菌鉴定过程中细菌生化性状变化的需求,且该细菌鉴定微流控芯片适用性高,便于操作。

Description

一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法
技术领域
本发明涉及细菌鉴定技术领域,具体的涉及一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法。
背景技术
细菌鉴定是分类学的一个组成部分,临床细菌鉴定可将细菌鉴定至属和种,在细菌快速检测、细菌耐药性检测及感染细菌的流行病学调查中得到日益广泛的应用。细菌鉴定方法包括生化鉴定、核酸检测、血清学鉴定、自动化仪器鉴定及质谱技术等。其中生化鉴定是临床细菌鉴定最经典也是最广泛使用的方法。生化鉴定主要是借助细菌对营养物质分解能力的不同及其代谢产物的差异对细菌进行鉴定,包括蛋白质分解产物试验、触酶试验、糖分解产物试验、氧化酶试验、凝固酶试验等。目前临床常采用微量生化鉴定管和细菌鉴定板,在使用时需要手工加样,如中国专利CN110270391A公开了一种细菌生化微量鉴定管试管架,包括支撑架,所述支撑架包括底板,底板的左端固定安装有第一立板,所述底板远离第一立板的一端固定安装有第二立板,所述第一立板与第二立板相对的一侧均固定安装有侧板,两块所述侧板相对的一侧卡接有第一试管放置层,所述侧板的顶部固定安装有位于第一立板与第二立板相对一侧的第二试管放置层,所述第一试管放置层与第二试管放置层的顶部均开设有通孔和圆孔,所述底板的顶部固定安装有固定块,固定块的顶部开设有限位槽,所述侧板的前表面开设有第一卡槽;试管卡接于限位槽的槽内,稳定性得到了提高,保证了试管中的溶液不倾泄,且一个试管架同时完成四十个生化鉴定项目,鉴定效率高,方便使用。但是由于鉴定时需要几个或几十个生化鉴定管,加样操作就较费时费力,在加样繁复过程中会增加气溶胶和交叉污染的几率。
又如中国专利CN101413876A公开一种快速检测抑菌物质抑菌活性的微孔板生物检测方法,该方法是利用待测样品对敏感指示菌具有较高的抑菌特性,以具有良好标准化和平行化特点的微孔板作为高通量的检测平台,将敏感菌指示液和待测样品在微孔中充分混合并培养适宜的时间后,通过酶标仪测定微孔板各孔中培养液浊度的变化对样品的抑菌活性进行快速检测。该转里克服了现有生物检测方法步骤繁琐、受人为因素干扰较大的缺点。但是现行的微生物鉴定微孔板法配套的全自动微生物鉴定,由于加样过程繁复,其仪器机械结构相应的需要提供XYZ机械臂及微孔板盖板抓取装置,结构上较为复杂,装置的体积也较大,使得制造成本较高。
另外,现行的微生物鉴定微孔板法采用不密封盖板,在某些微生物如肠杆菌科细菌发酵碳源底物如葡萄糖、乳糖等产酸产气时,产生的气体将逸散到空气中,而不能被观察到,这就会导致在培养过程中液体挥发量较多,以至于影响结果鉴定的准确性。而且,当部分细菌鉴定生化反应中,需要加入显色试剂来对细菌的生长状态进行判断时,现行的微生物鉴定微孔板法在操作上也是不方便的。
发明内容
针对于现行的微生物鉴定微孔板法,存在的操作不便,加样或培养过程中出现交叉污染,鉴定效率不精确、无法满足检测细菌的多个生化性状的问题,本申请提供一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法,以求实现在提高对细菌鉴定的效率的同时,保障对于细菌鉴定过程中的无污染、鉴定精准性,满足细菌鉴定过程中细菌生化性状变化的需求。
具体技术方案包括:
一种细菌鉴定微流控芯片,包括一个CD碟片形状的细菌鉴定试剂盘,
以所述细菌鉴定试剂盘的圆心处为中心,从中心往所述细菌鉴定试剂盘的外侧外依次设置有轴孔、菌液加样槽、环形导流流道;
所述菌液加样槽设置在所述轴孔外侧;
所述环形导流流道设置在所述菌液加样槽外侧,并所述菌液加样槽与所述环形导流流道通过折弯型微流道连接;
在所述环形导流流道的外侧设置有细菌鉴定反应腔,所述细菌鉴定反应腔通过所述折弯型微流道与所述环形导流流道连通。
优先地,所述轴孔的外侧设置有显色试剂加样腔,所述显色试剂加样腔通过流道与所述环形导流流道连通;
所述环形导流流道外侧设置有显色反应腔,所述显色反应腔与所述显色试剂加样腔相匹配,且通过锲型结构微流道与所述显色试剂加样腔连通。
优先地,所述细菌鉴定反应腔均匀分布在所述环形导流流道外侧,并通过所述折弯型微流道与所述环形导流流道连通。
优先地,所述细菌鉴定反应腔的尺寸大于所述显色试剂反应腔。
优先地,所述细菌鉴定反应腔内预置细菌生化鉴定风干剂。
优先地,所述菌液加样槽为圆弧型结构,所述菌液加样槽的一端封闭,另一端通过所述折弯型微流流道与所述环形导流流道连通;
所述菌液加样槽内加入化学试剂后在所述菌液加样槽的加样孔处用贴膜密封。
优先地,所述轴孔的外侧还设置有动平衡凹槽。一种细菌鉴定微流控芯片的使用方法,包括以下步骤:
步骤1、将待检细菌液样本加入到所述菌液加样槽中;
步骤2、在离心力作用下,待检细菌液样本经所述折弯型微流道进入到所述环形导流流道,再经过所述折弯型微流道分别流入到所述细菌鉴定反应腔中;
步骤3、在所述细菌鉴定反应腔与所述细菌生化鉴定风干剂相互作用,培养若干时间之后,利用显微摄影并结合人工智能分析,判读细菌生长代谢状态,并结合微生物生化鉴定表或数据库,得出细菌鉴定结果。
优选地,在所述步骤3中,当判读细菌的生长代谢状态之后,若部分细菌鉴定反应腔需要在培养之后加入显色试剂,可在所述显色试剂加样腔内加入显色试剂,随着离心力作用显色试剂从所述显色试剂加样腔流入到所述显色剂反应腔,经显色反应后判断结果。
一种细菌鉴定微流控芯片的使用方法,用于对某些苛养环境培养的微生物的鉴定,包括如下步骤:
步骤1、将待检细菌液样本加入到所述菌液加样槽中;
步骤2、在离心力作用下,待检细菌液样本经所述折弯型微流道进入到所述环形导流流道,再经过所述折弯型微流道分别流入到所述细菌鉴定反应腔中;
步骤3、在待检细菌液样本进入到所述细菌鉴定反应腔后,在所述细菌加样槽内加入化学试剂反应建立苛养微环境,并用贴膜封闭上所述细菌加样槽上的加样孔;
步骤4、观察在苛养微环境培养下,所述细菌鉴定反应腔内的细菌的生长代谢状态,并结合微生物生化鉴定表或数据库,得出细菌鉴定结果。
本发明至少具备以下优点:
1)本发明设计的一种细菌鉴定微流控芯片,结构简单,仅需要一个离心模块就可以代替结构复杂的XYZ机械臂及微孔板盖板抓取装置,大大降低设备成本;利用离心力将待检细菌样本的菌液一次性填充至多个细菌鉴定反应腔中进行生化反应,可以检测细菌的多个生化性状,操作简便;加样方式便捷,加样过程在微流控芯片内部进行,在反应前已采用贴膜密封,芯片内部为密封状态,因此加样后或培养过程中不会产生气溶胶和交叉污染,进而大大提高了鉴定效率高和鉴定准确性。
2)本发明通过在该细菌鉴定微流控芯片上设置显色试剂加样腔、显色反应腔,当判断细菌反应结果需要加入显色剂时,利用离心力直接将显色试剂从显色试剂加样腔离心进入到显色反应腔内,经显色反应后判断结果,操作简便。
3)本发明设计的这一中细菌鉴定微流控芯片也可以适用于某些需要苛养环境培养的微生物,可在细菌菌液离心进入细菌鉴定反应腔后,在菌液加样槽中加入化学试剂反应建立苛养微环境,并用贴膜封闭菌液加样槽上的加样孔,进而能够满足一些需要苛养环境培养的微生物鉴定实验,大大简化了苛养菌和普通微生物的培养大环境,节约了资源。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,从而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明提供的一种细菌鉴定微流控芯片的结构示意图;
图2为本发明提供的一种细菌鉴定微流控芯片的平面图;
其中附图标记:1、细菌鉴定试剂盘;2、轴孔;3、菌液加样槽;4、显色试剂加样腔;5、环形导流流道;6、折弯型微流道;7、细菌鉴定反应腔;8、显色反应腔;9、锲型结构微流道;10、动平衡凹。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况,本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况,另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
实施例1
本实施例介绍一种细菌鉴定微流控芯片的结构。
如附图1、2所示,图1为本发明提供的一种细菌鉴定微流控芯片的结构示意图,图2为本发明提供的一种细菌鉴定微流控芯片的平面图。
该细菌鉴定微流控芯片包括一个CD碟片形状的细菌鉴定试剂盘1,以所述细菌鉴定试剂盘1的圆心处为中心,从中心往所述细菌鉴定试剂盘1的外侧外依次设置有轴孔2、菌液加样槽3、环形导流流道5;
所述菌液加样槽3设置在所述轴孔2外侧;
所述环形导流流道5设置在所述菌液加样槽3外侧,并所述菌液加样槽3与所述环形导流流道5通过折弯型微流道6连接;
在所述环形导流流道5的外侧设置有细菌鉴定反应腔7,所述细菌鉴定反应腔7通过所述折弯型微流道6与所述环形导流流道5连通。
进一步的,所述轴孔2的外侧设置有显色试剂加样腔4,所述显色试剂加样腔4通过流道与所述环形导流流道5连通;
所述环形导流流道5外侧设置有显色反应腔8,所述显色反应腔8与所述显色试剂加样腔4相匹配,且通过锲型结构微流道9与所述显色试剂加样腔4连通。
进一步的,所述细菌鉴定反应腔7均匀分布在所述环形导流流道5外侧,并通过所述折弯型微流道6与所述环形导流流道5连通。
本实施例中,细菌鉴定反应腔设置37个,显色反应腔设置3个,折弯型微流流道6和楔形结构微流道9对应设置。
进一步的,所述细菌鉴定反应腔7的尺寸大于所述显色试剂反应腔8。
进一步的,所述细菌鉴定反应腔7内预置细菌生化鉴定风干剂。
进一步的,所述轴孔2的外侧还设置有动平衡凹槽10。进一步的,该菌液加样槽3为圆弧型结构,该菌液加样槽3的一端封闭,另一端通过折弯型微流流道6与环形导流流道连通。当菌液加样槽3内加入化学试剂后,在菌液加样槽3的加样孔处用贴膜密封。因为微生物鉴定需要时间较长,一般在4小时~24小时,在较长时间的培养过程中,如何防止培养液的挥发是必须克服的问题。现行的微生物鉴定微孔板法采用不密封盖板,在培养过程中液体挥发量较多,影响结果鉴定的准确性。而本申请中采用贴膜密封,极大减少了培养液的挥发。
进一步的,该折弯型微流流道6为S型微流控流道。相比于微流控直流道、微孔板,本申请设计曲折的S型微流控流道,有助于延缓某些培养液的挥发。如下表分别对S型微流控流道、微流控直流道、微孔板进行测试实验,将待鉴定微生物分别在37℃下放置4、8、16、24h,观察各结构流道下微生物的蒸发量。
表1不同结构下微生物鉴定液蒸发量对照表
通过实验数据对照可以清楚显示:微流控直流道,37℃培养16小时,液体蒸发量达5%左右;常规加盖微孔板法蒸发量量达30%以上;而采用曲折的S型微流控流道,在37℃培养16小时,液体蒸发量小于1%。因此,本申请中通过将微控流道设置成S型结构,将大大有助于延缓某些微生物培养液在鉴定过程蒸发,影响鉴定效果、准确性。
其中,利用本实施例中这一细菌鉴定结构,能少去扩增培养的过程、缩短鉴定时长。在本实施例中,以细菌鉴定反应腔设置20个为例,每个细菌鉴定反应腔容积是25μL,以此计算,每腔则只需要1mL左右菌液样本。菌液的减少,意味制备一定溶度菌液所需的细菌数量减少。
现行的微生物鉴定微孔板法每孔需要加入100~200μL菌液,如果采用20鉴定孔,则每个鉴定孔内需要至少2mL~4mL菌液。而且通常还需要在固体平板培养基培养后,挑取菌落再次做扩增培养才能获得足够数量的细菌,鉴定过程繁琐。
而本实施例只需直接挑取2~5个菌落数量就能满足20个细菌鉴定反应腔的鉴定需要,减少了扩增培养的过程和时间,提高了鉴定效率。
本实施例所介绍的这一细菌鉴定微流控芯片,结构简单,仅需要一个离心模块就可以代替结构复杂的XYZ机械臂及微孔板盖板抓取装置,简化了设计,大大降低设备成本;利用离心力原理,离心力将待检细菌样本的菌液一次性分配进入几十个细菌鉴定反应腔中进行生化反应,可以检测细菌的多个生化性状,操作简便,加样过程快捷,加样过程在微流控芯片内部进行,在反应前已采用贴膜密封,芯片内部为密封状态,因此加样后或培养过程中不会产生气溶胶和交叉污染,进而大大提高了鉴定效率高和鉴定准确性。
另外,本实施例中,该细菌鉴定微流控芯片设置了显色试剂加样腔、显色反应腔,当判断细菌反应结果需要加入显色剂时,利用离心力直接将显色试剂从显色试剂加样腔离心进入到显色反应腔内,经显色反应后判断结果,操作简便。
实施例2
在实施例1的基础上,本实施例介绍一种细菌鉴定微流控芯片的使用方法。
一种细菌鉴定微流控芯片的使用方法,包括以下步骤:
步骤1、将待检细菌液样本加入到菌液加样槽3中;
步骤2、在离心力作用下,待检细菌液样本经折弯型微流道6进入到环形导流流道5,再经过折弯型微流道5分别流入到各细菌鉴定反应腔7中;
步骤3、在细菌鉴定反应腔7与细菌生化鉴定风干剂相互作用,培养4-18小时之后,利用显微摄影并结合人工智能分析,判读细菌生长代谢状态,并结合微生物生化鉴定表或数据库,得出细菌鉴定结果。
其中,在步骤3中,当判读细菌的生长代谢状态之后,若部分细菌鉴定反应腔7需要在培养之后加入显色试剂,可在显色试剂加样腔4内加入显色试剂,随着离心力作用显色试剂从显色试剂加样腔4流入到显色剂反应腔8,经显色反应后判断结果,操作简便。
其中,待鉴定的细菌种类分为葡萄球菌鉴定、链球菌鉴定、肠杆菌鉴定、非发酵菌鉴定、酵母菌鉴定卡等。在细菌鉴定反应腔7内预置的细菌生化鉴定风干剂可以包括赖氨酸脱羧酶试验、鸟氨酸脱羧酶试验、精氨酸双水解酶试验、尿素酶试验、丙二酸盐利用试验、吲哚产生试验、苯丙氨酸脱氨酶试验、β-半乳糖苷酶试验、七叶苷水解试验、葡萄糖发酵试验、卫矛醇发酵试验、乳糖发酵试验、侧金盏花醇发酵试验、麦芽糖发酵试验、D-甘露醇发酵试验、蔗糖发酵试验、纤维二糖发酵试验、二糖发酵试验、L-鼠李糖发酵试验、肌醇发酵试验、α-甲基-D-葡萄糖发酵试验、D-山梨醇发酵试验、棉子糖发酵试验、海藻糖发酵试验、3-羟基-2-丁酮产生试验、氰化钾生长试验、硫化氢产生试验、明胶液化试验等不同组合风干试剂。
本实施例中所介绍的使用方法,操作方便,且考虑到了需要加入显色试剂的微生物反应结果的判断,操作方便,且也反映了该细菌鉴定微流控芯片的适用性高,能满足微生物鉴定的多种需求。
实施例3
基于上述实施例1-2,本实施例以CO2培养环境、厌氧培养环境为苛养环境培养微生物为例,介绍使用本申请设计的这一种细菌鉴定微流控芯片的方法:
(1)以CO2环境下培养的脑膜炎双球菌为例,建立CO2苛养微环境:
步骤1、将脑膜炎双球菌加入到菌液加样槽3中;
步骤2、在离心力作用下,脑膜炎双球菌经折弯型微流道6进入到环形导流流道5,再经过折弯型微流道5分别流入到各细菌鉴定反应腔7中;
步骤3、在脑膜炎双球菌进入到细菌鉴定反应腔7中后,将重碳酸钠与盐酸按比例加入到菌液加样槽3内,用贴膜封闭上细菌加样槽3上的加样孔,重碳酸钠和盐酸接触产生二氧化碳建立起CO2培养环境;
步骤4、通过显微摄影以及人工智能分析,观察在CO2苛养微环境培养下,细菌鉴定反应腔7内的脑膜炎双球菌的生长代谢状态,结合微生物生化鉴定表或数据库,得出细菌鉴定结果。
(2)以在厌氧培养环境才能生长的厌氧细菌为例,建立厌氧苛养微环境:
步骤1、将待检细菌菌液加入到菌液加样槽3中;
步骤2、在离心力作用下,待检细菌菌液经折弯型微流道6进入到环形导流流道5,再经过折弯型微流道5分别流入到各细菌鉴定反应腔7中;
步骤3、在菌液进入到细菌鉴定反应腔7中后,在菌液加样槽3加入适量巯基乙醇或焦性没食子酸与氢氧化钠溶液,用贴膜封闭上细菌加样槽3上的加样孔,吸收氧气使芯片内部产生厌氧培养环境;
步骤4、通过显微摄影以及人工智能分析,观察在厌氧苛养微环境培养下,细菌鉴定反应腔7内的细菌菌液的生长代谢状态,结合微生物生化鉴定表或数据库,得出细菌鉴定结果。
不管是建立CO2苛养微环境还是厌氧苛养环境,该细菌鉴定微流控芯片内部可在整个培养鉴定反应周期内始终保持苛养微环境,随时可以观察在苛养微环境下的细菌生化反应结果,并可与常规培养芯片放置于同一培养箱中培养。而现行的微孔板法,则需要专用的苛养环境培养箱(如CO2培养箱,厌氧培养箱等)。这样的环境下,一旦有鉴定板要取出观察结果,则整个苛养环境培养箱都需要重新建立苛养环境,这就导致资源消耗大,操作上也比较繁琐,极大的限制了临床苛养菌鉴定的应用。
而通过本实施例中对于苛养环境的建立,可以看出使用本申请这一细菌鉴定微流控芯片,大大简化了苛养菌和普通微生物的培养大环境,节约了资源,操作上也更加简便,鉴定效率和鉴定效果也极佳。
本申请提供一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法,实现了在提高对细菌鉴定的效率的同时,保障对于细菌鉴定过程中的无污染、鉴定精准性,满足细菌鉴定过程中细菌生化性状变化的需求,适用性高,便于操作,且制作成本低。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,其并非因此限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本申请的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种细菌鉴定微流控芯片,其特征在于,包括一个CD碟片形状的细菌鉴定试剂盘(1);
以所述细菌鉴定试剂盘(1)的圆心处为中心,从中心往所述细菌鉴定试剂盘(1)的外侧外依次设置有轴孔(2)、菌液加样槽(3)、环形导流流道(5);
所述菌液加样槽(3)设置在所述轴孔(2)外侧;
所述环形导流流道(5)设置在所述菌液加样槽(3)外侧,并所述菌液加样槽(3)与所述环形导流流道(5)通过折弯型微流道(6)连接;
在所述环形导流流道(5)的外侧设置有细菌鉴定反应腔(7),所述细菌鉴定反应腔(7)通过所述折弯型微流道(6)与所述环形导流流道(5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种细菌鉴定微流控芯片,其特征在于,所述轴孔(2)的外侧设置有显色试剂加样腔(4),所述显色试剂加样腔(4)通过流道与所述环形导流流道(5)连通;
所述环形导流流道(5)外侧设置有显色反应腔(8),所述显色反应腔(8)与所述显色试剂加样腔(4)相匹配,且通过锲型结构微流道(9)与所述显色试剂加样腔(4)连通。
3.根据权利要求2所述的一种细菌鉴定微流控芯片,其特征在于,所述细菌鉴定反应腔(7)均匀分布在所述环形导流流道(5)外侧,并通过所述折弯型微流道(6)与所述环形导流流道(5)连通。
4.根据权利要求3所述的一种细菌鉴定微流控芯片,其特征在于,所述细菌鉴定反应腔(7)的尺寸大于所述显色试剂反应腔(8)。
5.根据权利要求4所述的一种细菌鉴定微流控芯片,其特征在于,所述细菌鉴定反应腔(7)内预置细菌生化鉴定风干剂。
6.根据权利要求3所述的一种细菌鉴定微流控芯片,其特征在于,所述菌液加样槽(7)为圆弧型结构,所述菌液加样槽(3)的一端封闭,另一端通过所述折弯型微流流道(6)与所述环形导流流道(5)连通;
所述菌液加样槽(7)内加入化学试剂后在所述菌液加样槽(7)的加样孔处用贴膜密封。
7.根据权利要求1所述的一种细菌鉴定微流控芯片,其特征在于,所述轴孔(2)的外侧还设置有动平衡凹槽(10)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种细菌鉴定微流控芯片的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、将待检细菌液样本加入到所述菌液加样槽(3)中;
步骤2、在离心力作用下,待检细菌液样本经所述折弯型微流道(6)进入到所述环形导流流道(5),再经过所述折弯型微流道(6)分别流入到所述细菌鉴定反应腔(7)中;
步骤3、在所述细菌鉴定反应腔(7)与所述细菌生化鉴定风干剂相互作用,培养若干时间之后,利用显微摄影并结合人工智能分析,判读细菌生长代谢状态,并结合微生物生化鉴定表或数据库,得出细菌鉴定结果。
9.根据权利要求8所述的一种细菌鉴定微流控芯片的使用方法,其特征在于,在所述步骤3中,当判读细菌的生长代谢状态之后,若部分细菌鉴定反应腔(7)需要在培养之后加入显色试剂,可在所述显色试剂加样腔(4)内加入显色试剂,随着离心力作用显色试剂从所述显色试剂加样腔(4)流入到所述显色剂反应腔(8),经显色反应后判断结果。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种细菌鉴定微流控芯片的使用方法,其特征在于,用于对某些苛养环境培养的微生物的鉴定,包括如下步骤:
步骤1、将待检细菌液样本加入到所述菌液加样槽(3)中;
步骤2、在离心力作用下,待检细菌液样本经所述折弯型微流道(6)进入到所述环形导流流道(5),再经过所述折弯型微流道(6)分别流入到所述细菌鉴定反应腔(7)中;
步骤3、在待检细菌液样本进入到所述细菌鉴定反应腔(7)后,在所述细菌加样槽(3)内加入化学试剂反应建立苛养微环境,并用贴膜封闭上所述细菌加样槽(3)上的加样孔;
步骤4、观察在苛养微环境培养下,所述细菌鉴定反应腔(7)内的细菌的生长代谢状态,并结合微生物生化鉴定表或数据库,得出细菌鉴定结果。
CN202310601255.2A 2023-05-25 2023-05-25 一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法 Pending CN116689051A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310601255.2A CN116689051A (zh) 2023-05-25 2023-05-25 一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310601255.2A CN116689051A (zh) 2023-05-25 2023-05-25 一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116689051A true CN116689051A (zh) 2023-09-05

Family

ID=87842558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310601255.2A Pending CN116689051A (zh) 2023-05-25 2023-05-25 一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116689051A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117233412A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 成都斯马特科技有限公司 微流控生化试剂盘及生化检验分析方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117233412A (zh) * 2023-11-13 2023-12-15 成都斯马特科技有限公司 微流控生化试剂盘及生化检验分析方法
CN117233412B (zh) * 2023-11-13 2024-02-02 成都斯马特科技有限公司 微流控生化试剂盘及生化检验分析方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12054766B2 (en) Devices and methods for sample partitioning and analysis
US4591556A (en) Apparatus and associated methods for use in microbiological, serological, immunological, clinical-chemical and similar laboratory work
US4324859A (en) Apparatus and associated methods for use in microbiological, serological, immunological, clinical-chemical and similar laboratory work
US5833923A (en) Sampling-assay interface system
CN106238112A (zh) 一种微流控芯片及其在病原体的鉴定与药敏实验中的应用
CN103353452A (zh) 细胞载体芯片及利用其进行单细胞快速鉴定或分选的方法
CN116673078A (zh) 一种细菌药敏微流控芯片及其使用方法
CN116689051A (zh) 一种细菌鉴定微流控芯片及使用方法
Jian et al. Single‐cell microliter‐droplet screening system (MISS Cell): An integrated platform for automated high‐throughput microbial monoclonal cultivation and picking
CN103525896B (zh) 一种基于ttc染色法的高活力酵母细胞定量筛选方法
CN111635929A (zh) 一种双酶放大系统以及基于该系统的细菌活性检测方法
US7524623B2 (en) Method and device for rapid detection of microorganisms by changing the shape of micro-colonies
CN102816683B (zh) 一种生化培养与检测装置及其检测方法
US11525115B2 (en) Process for the isolation and analysis of microorganisms contained in a sample
Lamboursain et al. A lab‐built respirometer for plant and animal cell culture
CN108277290A (zh) 金黄色葡萄球菌干粉化lamp快速检测试剂盒
CN219752329U (zh) 一种快速检测用干细胞培养装置
CN217651220U (zh) 一种食品用的微生物快检装置
CN214361367U (zh) 一种核酸检测装置
CN214503640U (zh) 一种生殖道支原体检测盒
CN209669237U (zh) 一种抗支原体试剂盒
CN221988576U (zh) 核酸即时检测芯片以及包含其的核酸检测系统和检测试剂盒
CN221141716U (zh) 一种细管及用于微生物检测的装置
CN202730110U (zh) 一种生化培养与检测装置
US20230295549A1 (en) Methods, assembly and system for high-throughput, parallel monitoring of reaction systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination