Теперь группа исследователей из Чжэцзяна Нормальный Университет в Университете Китая и Умеа в Швеции сообщает о быстрой, точной, и неразрушающей технике для контроля бактериального роста. Они сообщают о результатах в Прикладной Оптике, журнале Оптического Общества (OSA).Рост микроорганизма стимулирован многими факторами, которые делают совсем не легким точно оценить сумму бактерий в пищевых контейнерах или образцах крови в любой момент времени.
Чтобы избежать риска, что какой-то конкретный упакованный продукт разложится и вызовет болезнь, он дал излишне короткий срок годности. Короче говоря, лучшее понимание процесса роста микроорганизмов могло уменьшить пищевые отходы и препятствовать тому, чтобы люди были вызваны отвращение пищевым отравлением – или оба.В медицинской сфере очень важно быть в состоянии оценить качество образцов крови быстро и точно.
Без этой способности образцы, возможно, должны были бы быть отказаны или, альтернативно, результат в или ухудшили бы болезни. Хотя бактериальное загрязнение крови редко, оно действительно происходит и привело к смерти. Быстрый метод проверки мог означать, что больший процент крови мог быть непосредственно проверен на бактерии.«Рост микроорганизма всегда связывается с производством углекислого газа (CO2)», сказал Цзе Шао, адъюнкт-профессор в Институте информационной Оптики, Чжэцзян Нормальный Университет, Джинхуа, Китай. «Оценивая уровень CO2 в данном закрыл отделение – бутылка или сумка – возможно оценить микробный рост».
Несколько методов обнаружения в настоящее время способны к быстрым и точным измерениям газовых составов. Те на основе оптической спектрометрии являются самыми привлекательными, потому что они неразрушающие, имеют высокую чувствительность, предоставьте мгновенные ответы, и потенциально полезны для оценки бактериального роста.«Техника, называемая ‘настраиваемой диодной абсорбционной спектроскопией лазера’ (TDLAS), особенно подходит, потому что это комбинирует все эти свойства с простотой использования и низкой стоимостью», сказал Шао.Таким образом, группа решила разработать простой в использовании инструмент на основе TDLAS, чтобы оценить бактериальный рост различных типов образцов под множеством условий.
TDLAS – безусловно наиболее распространенный основанный на лазере поглотительный метод для количественных оценок разновидностей в газовой фазе. Это может использоваться, чтобы измерить концентрацию определенных газообразных разновидностей – угарный газ, CO2, вода, или метан, чтобы назвать горстку – в газообразных смесях при помощи поглотительной спектрометрии на основе настраиваемых диодных лазеров.«Одним главным преимуществом, которое предлагает TDLAS, является своя способность достигнуть очень низких пределов обнаружения на заказе частей за миллиард», сказал Шао. «Кроме концентрации, также возможно определить другие свойства газа под наблюдением – температура, давление, скорость и массовый поток».Основная установка группы просто включает настраиваемый диодный лазер как источник света, оптику формирования луча, образец, который будет исследован, получая оптику и один или несколько датчиков.
«Длина волны эмиссии лазера настроена по характерному поглотительному переходу линии – разновидностей в оцениваемом газе», объяснил Шао. «Это вызывает сокращение измеренной интенсивности сигнала, которую мы можем использовать, чтобы определить газовую концентрацию».Когда длина волны быстро настроена через переход определенным способом, это может быть объединено с методом модуляции, названным «модуляция длины волны» (WM), который дает технике TDLAS расширенную чувствительность.
Это упоминается как «WM-TDLAS».Применяя технику к прозрачным контейнерам органических веществ, таким как продукты или медицинские образцы, бактериальный рост может быть быстро оценен. «Хотя мы ожидали, что техника WM-TDLAS подойдет для оценки бактериального роста, мы не ожидали этот уровень точности», отметил Шао.
В отличие от обычных и более агрессивных методов, которые требуют контакта с проверенными пунктами, метод WM-TDLAS действительно неразрушающий, делая его идеальным для контроля статуса запасов продовольствия и медикаментов, или как инструмент, чтобы определить, под которыми условиями окружающей среды бактериальный рост, как ожидают, будет серьезен. «Это может обеспечить анализ в реальном времени», сказал Шао.Затем, исследователи планируют увеличить технику, чтобы «допускать оценки микробного роста большого множества образцов – расширяющийся вне продуктов и медикаментов», добавил Шао.