一体化采样装置及其工作方法

摘要

本发明公开了一种一体化采样装置及其工作方法，所述一体化采样装置包括：采样管，所述采样管的侧壁上具有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔间的高度差H>0；至少二个空腔，所述至少二个空腔设置在所述采样管的外缘，与所述采样管的外壁相对的至少二个空腔的壁上具有第三通孔和第四通孔；当所述至少二个空腔绕所述采样管转动而使所述第三通孔与所述第一通孔对应时，所述第四通孔与所述第二通孔对应；定容腔，所述定容腔设置在所述采样管上且处于所述至少二个空腔的下部。本发明具有结构简单、低成本等优点。

权利要求

1.一种一体化采样装置，其特征在于：所述一体化采样装置包括：采样管，所述采样管的侧壁上具有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔间的高度差H>0；

至少二个空腔，所述空腔设置在所述采样管的外缘，与所述采样管的外壁相对的每一个空腔的壁上具有第三通孔和第四通孔；当所述空腔绕所述采样管转动而使所述第三通孔与所述第一通孔对应时，所述第四通孔与所述第二通孔对应；在空腔相对采样管的转动过程中，空腔与采样管间保持密封；

定容腔，所述定容腔设置在所述采样管上且处于所述空腔的下部；与所述定容腔相连的所述采样管的壁上具有第五通孔。

2.根据权利要求1所述的一体化采样装置，其特征在于：所述采样管上具有第一标志位，所述空腔上具有第二标志位；当转动后的空腔上的第二标志位与所述第一标志位对应时，所述第三通孔与所述第一通孔对应。

3.根据权利要求1所述的一体化采样装置，其特征在于：所述空腔上具有标识。

4.根据权利要求1所述的一体化采样装置的工作方法，工作方法包括以下步骤：（A1）利用所述定容腔取样待测物，所述待测物通过与所述定容腔连接的采样管壁上的第五通孔进入采样管内，进而进入反应池内；

（A2）旋转所述空腔，使得所述第三通孔与所述第一通孔对应，该空腔内的反应液进入所述采样管内，进而与所述反应池内的待测物混合；

继续旋转所述空腔，使得依次与所述第一通孔对应的空腔内的反应液符合所述待测物所需的反应液的加入顺序。

5.根据权利要求4所述的工作方法，其特征在于：

所述采样管上具有第一标志位，所述空腔上具有第二标志位；

在步骤（A2）中，单方向旋转所述空腔，当空腔上的标志位与所述采样管上的标志位对应时，所述第三通孔与所述第一通孔对应。

6.根据权利要求4所述的工作方法，其特征在于：在所述空腔的单方向的转动中，依次与所述第一通孔对应的空腔内的反应液符合所述待测物所需的反应液的加入顺序。

说明书

一体化采样装置及其工作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及微生物检测，尤其涉及水样微生物检测、固体表面洁净程度表征卫生检测的一种采样装置及其工作方法。

背景技术

[0002] 在食品等卫生领域，“危害分析与关键控制点”(HACCP)在全球范围内日益得到认可。HACCP体系促进组织通过工艺改进来减少浪费和降低产品成本。它对每批产品生产过程中的危害关键点实施控制，提供多重环节的保障措施，从而能有效地减少不合格食品的产生，降低产品损耗和检验费用。因此，无论对于公众的食品安全还是企业自身，都是双赢的。但是，对于HACCP而言，时效性非常重要，但是在食品等卫生领域，作为最重要指标之一的微生物学指标的检测耗时费力——不仅涉及复杂的前处理，而且监测时长一般需要12小时、
24小时、72小时，甚至更长，不能够完全适应HACCP体系的需求。为了解决这一问题，业界采用监测微生物特征指标来评估卫生学微生物指标。一种常用的微生物特性指标就是ATP。
ATP(adenosine triphosphate)，中文名称腺嘌呤核苷三磷酸，是生命活动能量的直接来源，普遍存在于有机体中。通过监测ATP的量，特别是非游离态的ATP，可以间接反映卫生学微生物指标，从而间接的证明生物体的存在和表面清洁程度；并且，不同于传统微生物指标的监测，ATP的监测仅需要数分钟，因此，该种方法在应用于食品卫生学指标检测及筛查领域有巨大的优势。自20世纪80年代英国人研制出ATP监测系统后，迅速发展到欧洲、美国和日本，应用领域涉及到食品加工领域，20世纪末，一些ATP监测系统被陆续引入我国。其基本原理是基于萤火虫的发光。在萤火虫体内，能够产生一类特殊的蛋白质——荧光素酶。在萤火虫体内，催化三磷酸腺苷(ATP)与荧光素、金属镁离子(Mg2+)反应产生腺苷基荧光素，腺苷基荧光素在氧气的条件下产生腺苷基氧化荧光素，同时释放出562nm左右的荧光，其基本反映过程如下：

[0003] ATP+荧光素+荧光素酶+Mg2+→腺苷基荧光素

[0004] 腺苷基荧光素+O2→腺苷基氧化荧光素+光(λmax＝562nm)

[0005] 早期，由于荧光素酶只能通过生物提取，量少且成本昂贵，该方法并没有得到迅速的推广，后由于工艺改进，该方法才得到一定程度的推广。

[0006] 现行采用这种方法检测ATP，进而反应卫生学指标一般有两种模式，一种模式是试剂盒，一种是便携一体机。

[0007] 试剂盒模式是依次将所需要的溶液加入到反应室中进行反应，从而检测发光量。这种模式的缺点是往往涉及多个试剂瓶，携带较为不方便，同时，由于试剂使用量较少，而试剂瓶中的试剂往往超过需求量，而试剂瓶一旦打开，则保存期较短，在这种情况下，会造成试剂浪费。

[0008] 便携一体机往往是采用拭子的模式，即将反映所需的试剂封装于拭子内，当测量时，将所需要的试剂进行混合，直接测量发光量。这种模式较试剂盒模式有较大的改观，特别是在携带便携性和避免试剂浪费方面，具有很大的优势。但是，一个严重的问题是，ATP作为生命体典型的能源，不仅仅存在于微生物体内，也普遍存在于动物及植物体内，因此在环境中存在一定量的游离ATP，这部分ATP会对测量造成较大的影响。

发明内容

[0009] 为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种易用性好、环保的一体化采样装置。

[0010] 本发明的发明目的通过以下技术方案得以实现：

[0011] 一种一体化采样装置，所述一体化采样装置包括：

[0012] 采样管，所述采样管的侧壁上具有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和第二通孔间的高度差H>0；

[0013] 至少二个空腔，所述至少二个空腔设置在所述采样管的外缘，与所述采样管的外壁相对的至少二个空腔的壁上具有第三通孔和第四通孔；当所述至少二个空腔绕所述采样管转动而使所述第三通孔与所述第一通孔对应时，所述第四通孔与所述第二通孔对应；

[0014] 定容腔，所述定容腔设置在所述采样管上且处于所述至少二个空腔的下部。

[0015] 根据上述的一体化采样装置，可选地，与所述定容腔相连的所述采样管的壁上具有第五通孔。

[0016] 根据上述的一体化采样装置，可选地，所述采样管上具有第一标志位，所述至少二个空腔上具有第二标志位；当转动后的空腔上的第二标志位与所述第一标志位对应时，所述第三通孔与所述第一通孔对应。

[0017] 根据上述的一体化采样装置，可选地，所述至少二个空腔上具有标识。

[0018] 本发明的目的还在于提供了上述一体化采样装置的工作方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：

[0019] 上述的一体化采样装置的工作方法，工作方法包括以下步骤：

[0020] (A1)利用所述定容腔取样待测物，并置于反应池内；

[0021] (A2)旋转所述至少二个空腔，使得所述第三通孔与所述第一通孔对应，该空腔内的反应液进入所述采样管内，进而与所述反应池内的待测物混合。

[0022] 根据上述的工作方法，可选地，在步骤(A2)中，单方向旋转所述至少二个空腔，当空腔上的标志位与所述采样管上的标志位对应时，所述第三通孔与所述第一通孔对应。

[0023] 根据上述的工作方法，可选地，在步骤(A1)中，抖动所述定容腔，使得所述待测物进入反应池内。

[0024] 根据上述的工作方法，可选地，所述待测物通过与所述定容腔连接的采样管壁上的第五通孔进入采样管内，进而进入反应池内。

[0025] 根据上述的工作方法，可选地，在所述至少二个空腔的单方向的转动中，依次与所述第一通孔对应的空腔内的反应液符合所述待测物所需的反应液的加入顺序。

[0026] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0027] 1、易用性好：将所有反应液集成于同一装置上，通过旋转空腔将反应液按照一定的顺序加入反应池，携带方便，易用性高；

[0028] 2、环保：不会造成试剂浪费：每次一体化采样装置的试剂正好满足一次测量需求，有效的避免了浪费。

附图说明

[0029] 参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

[0030] 图1为本发明实施例一体化采样装置的基本结构图；

[0031] 图2为本发明实施例的至少二个空腔的俯视结构图。

具体实施方式

[0032] 图1-2和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

[0033] 实施例1：

[0034] 图1示意性地给出了本发明实施例的一体化采样装置的结构图，如图1所示，所述一体化采样装置包括：

[0035] 采样管11，所述采样管的侧壁上具有第一通孔12和第二通孔13，所述第一通孔12和第二通孔13间的高度差H>0；

[0036] 图2示意性地给出了本发明实施例的至少二个空腔的俯视结构图，如图2所示，所述至少二个空腔21、31、51、61设置在所述采样管11的外缘，与所述采样管11的外壁相对的至少二个空腔的壁上具有第三通孔22和第四通孔23；当所述至少二个空腔21绕所述采样管11转动而使所述第三通孔22与所述第一通孔12对应时，所述第四通孔23与所述第二通孔13对应；所述采样管上具有第一标志位，所述至少二个空腔上具有第二标志位；当转动后的空腔上的第二标志位与所述第一标志位对应时，所述第三通孔与所述第一通孔对应；所述标志位可采用箭头或凹槽等，能起到标识的功能即可。所述至少二个空腔上具有标识，用于标称内部的反应液类别。在至少二个空腔相对采样管的转动过程中，空腔与采样管间保持密封，如在采样管的外缘的与第一通孔、第二通孔处于同一圆周上的非第一通孔、第二通孔区域上具有密封件，从而保证空腔上的第三通孔与第一通孔不对应时，空腔内的溶液不会泄漏；

[0037] 定容腔41，所述定容(容积确定)腔设置在所述采样管上且处于所述至少二个空腔的下部，采样管的与定容腔连接处具有第五通孔42。

[0038] 上述的一体化采样装置的工作方法，工作方法包括以下步骤：

[0039] (A1)利用所述定容腔取样待测物，并置于反应池内；

[0040] (A2)单方向旋转所述至少二个空腔，当空腔上的标志位与所述采样管上的标志位对应时，使得所述第三通孔与所述第一通孔对应，该空腔内的反应液进入所述采样管内，进而与所述反应池内的待测物混合；

[0041] 继续旋转所述至少二个空腔，使得依次与所述第一通孔对应的空腔内的反应液符合所述待测物所需的反应液的加入顺序。

[0042] 实施例2：

[0043] 根据本发明实施例1的一体化采样装置及方法在检测液体中微生物的应用例。

[0044] 在该应用例中，至少二个空腔分别按照顺序装入ATP消解酶溶液、ATP消解酶抑制剂溶液、提取剂溶液、荧光素、荧光素酶溶液；具体的检测过程包括以下步骤：

[0045] (A1)采用一体化采样装置采样液体，将一体化采样装置的底部的定容腔浸入液体，然后尽可能保持采样部分的竖直状态，用力甩动采样装置，定容腔内的液体从第五小孔进入采样管内，并进入反应管内；

[0046] (A2)旋转空腔，使得采样管上的标志位与装有ATP消解酶溶液的空腔的标志位对应，空腔内的ATP消解酶溶液通过空腔及采样管上的通孔进入采样管内部，最终与反应管内的液体中的游离ATP反应，消除游离的ATP；

[0047] 继续单方向旋转空腔，使得采样管上的标志位与装有ATP抑制剂溶液的空腔的标志位对应，空腔内的ATP抑制剂溶液通过空腔及采样管上的通孔进入采样管内部，与反应管内过量的ATP消解酶反应，消除ATP抑制剂对后续测量的影响；

[0048] 依照上述方法，依次旋转至提取剂溶液、荧光素、荧光素酶溶液等空腔，依次加入相应的溶液，最后测量其发光量，获得ATP的总量，根据采样体积，获得液体样品微生物的浓度，最后获得卫生学指标。

[0049] 上述实施例仅是示例性地给出了本发明的几种形式，还可以是其它形式，如，采样管的与定容腔连接的壁上不再设有通孔，待定容腔内充满确定体积的待测物后，操作人员用力抖动采样管，使得待测物脱离定容腔而进入反应池内。