미생물 신속 검측기의 검측 기술은 주로 병원성 미생물에 대한 신속하고 정확한 검측을 실현하기 위한 것이다.이런 종류의 기기는 식품 안전, 환경 모니터링, 의료 위생, 공업 생산 등 분야에 광범위하게 응용되며, 세균, 바이러스, 진균, 곰팡이 등 미생물 오염을 신속하게 발견하고 질병의 전파와 식품 오염을 방지하는 데 사용된다.검사 효율과 정확성을 향상시키기 위해 미생물 신속 검사기는 다음과 같은 몇 가지 기술을 포함하여 다양한 기술을 사용합니다.
1.분자생물학 기술
분자생물학 기술은 주로 미생물 유전물질(DNA/RNA)에 대한 검사와 분석에 의존한다.이 기술은 민감도가 높고 특이성이 강한 등의 특징을 가지고 있어 비교적 짧은 시간 내에 병원체를 정확하게 식별할 수 있다.
(1) 중합효소 연쇄반응(PCR)
원리: PCR 기술은 특정 DNA 서열을 증폭시켜 미생물의 유전물질을 검출한다.여러 차례의 증폭을 통해 미량의 병원성 DNA가 몇 시간 안에 검출될 수 있게 되었다.
응용: PCR은 현재 흔히 사용하는 미생물검사기술의 하나로서 식품안전, 환경위생, 의료림상 등 분야에 널리 사용되고있다.미생물의 특정 유전자 서열을 정확하게 식별할 수 있어 세균, 바이러스, 진균 등의 검사에 적용된다.
(2) 실시간 형광 PCR(qPCR)
원리: 실시간 형광 PCR은 PCR 기술의 개선으로 형광 신호의 변화를 실시간으로 모니터링함으로써 증폭 과정에서 미생물의 농도를 실시간으로 정량 분석할 수 있다.
응용: qPCR은 전통적인 PCR보다 더 빠르고 정량 분석 기능을 가지고 있으며 미생물의 빠른 검측 및 정량 분석에 널리 응용됩니다.
(3) 유전자 칩 기술
원리: 유전자칩은 고체표면에 대량의 알려진 미생물의 특정유전자서열 (탐침) 을 고정한후 견본중의 DNA와의 교잡반응을 통해 견본에 이런 미생물의 유전자가 존재하는가를 검사한다.
응용: 유전자칩은 한번에 여러 병원미생물을 검사할수 있으며 높은 통량, 쾌속, 고효률의 특징을 갖고있어 다중병원체검사에 적용된다.
(4) 핵산 증폭 기술(LAMP, RPA)
원리: LAMP (환개도등온증폭) 와 RPA (재조합효소중합효소증폭) 기술은 등온조건에서의 핵산증폭을 통해 미생물의 DNA나 RNA에 대한 검사를 실현하여 전통적인 PCR의 온도순환조작을 피면하였다.
적용: LAMP 및 RPA 기술은 고가의 장비가 필요 없으며 현장에서 검사하기에 적합하며 빠르고 민감한 특징을 가지고 있으며 특히 식품, 환경 샘플에서 미생물의 신속한 검사에 적합합니다.
2.면역학 기술
면역학 기술은 항원-항체 반응을 통해 미생물의 검사를 진행하며, 일반적으로 특이성의 항체 또는 항원과 목표 미생물의 결합에 의존하여 검사한다.
(1) 효소연면역흡착시험(ELISA)
원리: ELISA는 항원과 항체의 결합을 통해 효소 촉매 반응을 이용하여 측정 가능한 신호(예: 색상 변화)를 만들어 시료의 미생물을 정량 또는 정성적으로 분석한다.
응용: ELISA는 병원성 미생물 검사에 널리 사용되며, 특히 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등의 검사에 널리 사용되며 식품, 임상 샘플의 검사에 적용됩니다.
(2) 면역층 분석법(LFA)
원리: 면역층 분석법은 특정 항체와 항원이 결합하는 원리를 이용하여 필름 여과 기술을 결합하여 샘플의 미생물을 신속하게 검사하는 것이다.
응용: 이런 기술은 빠르고 간편하며 현장 검측에 적용된다. 예를 들어 식품 품질 검측, 환경 검측 등은 조작이 간편하고 전문 설비가 필요 없다는 장점이 있다.
(3) 표면 강화 라만 스펙트럼(SERS)
원리: SERS 기술은 금속 표면의 강화된 라만 산란 효과를 이용하여 미생물에 대한 검출 민감도를 높이고 스펙트럼 변화를 통해 미생물의 존재를 검출한다.
응용: SERS 기술은 매우 높은 감도를 가지고 있으며 복잡한 맥락에서 병원성 미생물을 신속하게 검출 할 수 있으며 환경 모니터링 및 식품 안전 검사에 적용됩니다.
3. 광학 기술
광학 기술은 빛의 물리적 특성, 예를 들어 산란, 흡수, 반사 등을 이용하여 미생물을 신속하고 손상 없이 검사한다.
(1) 자외선-가시 흡수 스펙트럼(UV-Vis)
원리: 자외선과 가시광선의 흡수특성을 리용하여 부동한 미생물의 빛에 대한 흡수특성이 다름에 따라 계기는 견본의 빛에 대한 흡수도를 검측하여 미생물을 식별한다.
응용: 이 방법은 흔히 미생물군체의 선별검사에 사용되는데 특히 수질, 공기 및 식품 등 견본에서 미생물의 총량을 재빨리 평가할수 있다.
(2) 광산사법
원리: 레이저를 통해 샘플을 비추면 미생물은 빛의 산란 현상을 일으킬 수 있으며, 기기는 빛의 산란 각도와 강도를 분석하여 미생물의 종류와 수량을 판단한다.
응용: 세균의 신속한 검측에 자주 사용되며 현장 검측, 특히 환경이나 식품 검측 분야에 적용된다.
(3) 라만 스펙트럼 기술
원리: 라만 산란 스펙트럼을 통해 미생물 샘플의 분자 진동 특징을 분석하여 미생물 종류에 대한 식별을 실현한다.
응용: 라만 스펙트럼은 고해상도, 비파괴성 등의 특징을 가지고 있으며, 다양한 미생물의 빠른 식별에 사용할 수 있으며, 특히 복잡한 샘플의 미생물에 대한 정성 분석에 적합하다.
4.질량 스펙트럼 기술
질량 스펙트럼 기술은 샘플에서 이온의 질량 하비(m/z)를 측정해 물질의 성분을 분석하고, 미생물 검출의 경우 주로 미생물의 단백질, 대사물 등 표지물을 분석해 식별한다.
(1) 기질보조레이저해흡이-비행시간질량스펙트럼(MALDI-TOFMS)
원리: MALDI-TOF 질량 스펙트럼 기술은 레이저 타격 샘플을 이용하여 대전체 입자를 방출하고, 질량 스펙트럼을 통해 샘플의 분자 구성을 분석하여 미생물의 종류를 확정한다.
응용: MALDI-TOFMS는 높은 통량, 높은 정확성 등의 장점을 가지고 있으며 임상 미생물학, 식품 검사 및 환경 미생물 모니터링에 널리 응용됩니다.
5. 생체 감지 기술
바이오센서는 생물분자 (예를 들어 효소, 항체, 핵산 등) 와 미생물의 특이성 반응을 이용하여 미생물의 존재를 전신호, 광신호 또는 기타 검측 가능한 신호로 전환시킨다.
(1) 전기화학센서
원리: 전기화학센서는 미생물로 인한 전기화학반응변화를 탐지하여 전기신호로 전환하여 검측한다.
응용: 식품, 환경, 임상 샘플의 병원성 미생물과 같은 편리하고 빠른 현장 검사에 적용됩니다.
(2) 광학 센서
원리: 특정한 광학 재료나 반응을 통해 미생물의 존재는 광신호의 변화를 일으켜 미생물을 검출한다.
응용: 광학 센서는 식품 안전, 환경 오염 등 분야의 신속한 모니터링에 적용된다.
요약:
미생물 신속 검사기는 다양한 기술 수단을 통해 미생물에 대한 신속한 검사를 실현하는데, 그 중 분자 생물학 기술 (예: PCR, LAMP, 유전자 칩), 면역학 기술 (예: ELISA, 면역 계층 분석), 광학 기술 (예: 광산란, 자외선 흡수), 질량 스펙트럼 기술 (예: MALDI-TOF) 과 생물 센싱 기술 (예: 전기 화학 센서) 등은 모두 다른 분야에서 광범위하게 응용되고 있다.각종 기술은 검측 대상의 특징, 응용 장면의 수요 및 검측의 민감성 요구에 따라 서로 다른 검측 수단을 선택할 수 있다.