傅里葉紅外光譜用于微生物的測量

◆ 1-微生物取樣：由于許多微生物在瓊脂平板上可重復(fù)生長，因此第一步是找到正確的培養(yǎng)條件。采用在瓊脂平板上培養(yǎng)細(xì)胞這一簡單而常見的技術(shù)，可實現(xiàn)便捷的樣品制備。例如，細(xì)菌先在瓊脂平板上不同細(xì)胞密度的象限中培養(yǎng)16-24小時，可獲得非常可靠的結(jié)果。僅從第三象限采集菌落。研究發(fā)現(xiàn)，該方法成功的關(guān)鍵在于收集條件的標(biāo)準(zhǔn)化以及瓊脂平板上細(xì)菌生長的一致性。也可以進行一些改進，(如改用液體培養(yǎng)基、或改變培養(yǎng)時間/溫度)。但須確保所有測量均在相同條件下進行，以獲得可靠結(jié)果。

◆ 2-細(xì)菌測量技術(shù)：用于微生物鑒定的技術(shù)需要簡單且具有很高的可重復(fù)性。當(dāng)微生物溶液緩慢干燥時，微生物細(xì)胞會產(chǎn)生固體生物膜。通過優(yōu)化這一過程，得到了一種易于操作的樣品制備程序，并且滿足紅外測量所需的可重復(fù)性。紅外光穿透生物膜，被細(xì)胞中存在的不同分子部分吸收，產(chǎn)生每種被測菌株特有的化學(xué)指紋。

對于FT-IR微生物鑒定，我們最關(guān)心的問題是結(jié)果的準(zhǔn)確度，其關(guān)鍵取決于參考譜庫的質(zhì)量。微生物的譜庫不同于一般的譜庫，為了保證結(jié)果的可靠性，需要在標(biāo)準(zhǔn)化的條件下建立系統(tǒng)化的譜庫。

首先，需要確保微生物的可重復(fù)培養(yǎng)。培養(yǎng)基，培養(yǎng)條件(如時間，溫度)和樣品預(yù)處理對紅外光譜都有影響，因此這些條件需要制作標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程。

其次，樣品預(yù)處理過程中的非同源性和變異性(如樣品量、菌膜的干燥程度等)以及測量因素(如樣品呈顆粒引起的光散射等)都會影響紅外光譜圖。 因此需要對同一樣品進行多次測量，以確保紅外光譜圖的重現(xiàn)性。

第三，進行紅外鑒定的未知樣品的可信度是建立在參考光譜的譜庫可信度的基礎(chǔ)之上。因此參考菌株必須使用可靠的方法鑒定。否則，譜庫中的不正確信息會導(dǎo)致最終鑒定結(jié)果的偏差。將多個顯著的光譜區(qū)域組合起來，可構(gòu)建已知細(xì)菌菌株的數(shù)據(jù)庫。為了對未知細(xì)菌進行分類和鑒定，將光譜信息與已知細(xì)菌的參考數(shù)據(jù)庫進行比較，顯示光譜模式與未知菌株匹配的微生物。不同微生物光譜的相似度也可以用樹狀圖的形式進行圖形化描述。