手持ATP荧光快速检测仪是一种基于生物发光原理的便携式检测设备,主要用于快速评估表面或液体的微生物污染程度。其核心原理是利用三磷酸腺苷(ATP)作为所有活细胞中的能量分子,通过检测ATP含量来间接反映微生物数量。
该仪器的工作流程包括:使用专用拭子采集样本,拭子中的裂解液释放细胞内的ATP,随后ATP与荧光素酶反应产生荧光信号,仪器通过检测荧光强度确定ATP含量,最终以相对光单位(RLU)显示结果。检测过程仅需10-15秒,相比传统培养法(需24-48小时)大幅提升了效率。
手持ATP荧光快速检测仪主要由以下部分组成:
一、采样与检测系统
采样拭子或吸头
用途:用于采集样本中的微生物或其他含有ATP的物质。采样拭子通常是经过特殊处理的纤维材料,能够有效吸附样本中的ATP。吸头则一般用于液体样本的采集,其设计可以准确吸取一定量的液体,确保采样的准确性。
特点:采样拭子具有良好的吸附性,能够在短时间内采集到足够量的ATP。对于吸头,其材质通常为耐化学腐蚀的塑料,并且有不同的规格,以适应不同体积的液体样本采集。
反应腔或检测室
用途:是进行ATP与荧光素酶等试剂反应的场所。当采样后的拭子或吸头将样本放入反应腔后,样本中的ATP会与预先加入的荧光素酶、D-luciferin(荧光素)等试剂发生反应,产生荧光。
特点:反应腔的设计要保证反应环境的相对稳定性,避免外界光线等干扰因素对反应的影响。同时,其内部结构有利于试剂与样本的充分混合,并且便于清洗和消毒,以防止交叉污染。
光学检测系统
光源:一般采用高亮度的LED灯作为激发光源。这种光源具有体积小、亮度高、能耗低等优点,能够发出特定波长的光,用于激发反应产生的荧光。
光电传感器:用于接收荧光信号。它能够将接收到的荧光强度转换为电信号,其灵敏度和特异性决定了检测仪的检测精度。优质的光电传感器可以准确分辨微弱的荧光变化,从而检测出极低浓度的ATP。
滤光片:在光学检测系统中,通常会使用滤光片。激发滤光片位于光源和反应腔之间,它只允许特定波长的激发光通过,以保证只有合适的光线用于激发荧光。发射滤光片则位于反应腔和光电传感器之间,它能够过滤掉其他波长的光,只让荧光信号通过,提高检测的特异性。
二、信号处理与显示系统
信号放大器
用途:将从光电传感器传来的微弱电信号进行放大。由于荧光信号产生的电信号通常很微弱,需要通过放大器将其放大到足以被后续的模数转换器(ADC)处理的程度。
特点:具有高增益、低噪声的特点。高增益可以确保微弱信号得到有效放大,低噪声则可以防止信号在放大过程中引入过多的干扰成分,保证信号的真实性。
模数转换器(ADC)
用途:将放大后的模拟电信号转换为数字信号。这样可以使信号能够被微处理器进行处理和分析,因为微处理器只能处理数字信号。
特点:具有较高的分辨率和转换速度。高分辨率可以准确地将模拟信号转换为数字信号,减少信号转换过程中的误差。快速的转换速度可以保证检测仪能够及时响应信号的变化,实现快速检测。
微处理器
用途:是检测仪的核心部件,负责对数字信号进行处理和分析。它可以运行检测程序,根据预先设定的算法对信号进行分析,计算出样本中ATP的浓度,并将结果显示出来。
特点:具有强大的运算能力和存储功能。可以存储检测程序、校准数据、检测结果等多种信息。并且能够通过软件升级来更新检测功能和算法,提高检测仪的性能。
显示屏
用途:用于显示检测结果和其他相关信息。一般采用液晶显示屏(LCD),可以直观地显示ATP的浓度值、检测单位、检测时间等信息。
特点:清晰度高、易于读取。有些显示屏还具有背光功能,方便在不同光照条件下读取数据。并且可以通过菜单操作,让用户查看检测仪的其他设置信息,如电池电量、校准状态等。
三、电源与外壳部分
电池
用途:为检测仪提供电力支持。一般采用可充电电池,如锂离子电池,能够满足检测仪在野外或没有外接电源的情况下正常工作。
特点:具有较长的续航能力,可以支持多次检测。并且充电方便快捷,有的检测仪还具备电量显示功能,用户可以及时了解电池的剩余电量,以便及时充电。
外壳
用途:保护检测仪的内部部件,使其免受外界环境的影响。外壳一般采用坚固的塑料或金属材料,具有良好的密封性、防水性和防尘性。
特点:设计符合人体工程学,方便手持操作。外壳上通常有按键、接口等部件,按键用于操作检测仪的各种功能,如开机、关机、检测、设置等。接口可以用于数据传输(如USB接口)或充电等。