Your SlideShare is downloading. ×
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Dr. Reichart Olivér, Dr. Szakmár Katalin: MicroTester - Új módszer a mikrobiológiában

598

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
598
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. 1
  • 2. MICROTESTER ÚJ TECHNIKA A MIKROBIOLÓGIÁBAN A redox-potenciál mérésen alapuló gyors vizsgálati módszer elméleti háttereDr. Reichart OlivérDr. Szakmár KatalinBudapest, 2012. február 15. 2
  • 3. MIKROBIOLÓGIAI MINŐSÉG-ELLENŐRZÉS PROBLÉMÁI Probléma: • Klasszikus tenyésztéses módszerek időigénye nagy (1 -3 nap). • A nagy időigény miatt az eredmények nem csatolhatók vissza a technológiába. Cél: • Durva mikrobiológiai problémák gyors kiszűrése • Gyors tételminősítés • Átmeneti tárolási idő csökkentése Megoldás: • Gyors mikrobiológiai vizsgálati módszerek 3
  • 4. GYORS MÉRÉSI MÓDSZEREKÉlő és holt sejtek együttes számának meghatározása:• Direkt számlálás (csak tiszta folyadékban alkalmazható) • Számlálókamra • Flow cytometer• Turbiditásmérés (csak tiszta folyadékban alkalmazható)• ATP mérés (mikrobiális és élelmiszer eredetű ATP elkülönítése nehéz)Élősejtszám meghatározása:• Impedancia mérésen alapuló módszerek • Malthus • Rabit • Bactrac• Redox-potenciál mérése 4
  • 5. REDOXPOTENCIÁL MÉRÉSEN ALAPULÓ VIZSGÁLATI MÓDSZER A BCE ÉTK Fizika- és Automatizálás Tanszék és a SZIE ÁOTK Élelmiszer-higiéniai Tanszék kutatói által kifejlesztett és szabadalmaztatott eljárás. MicroTester
  • 6. MIT TUD A MICROTESTER?• Gyors módszer, különösen nagy mikroba-számú minták esetében.• Egyszerű mérési technika.• Szabványos táptalajok használhatók.• A redox-görbe alakjából következtetni lehet a mikroba- csoportra.• Nagyon széles (100-108) sejtszám-tartományban hígítás nélkül alkalmazható.• Különösen célszerű membrán-szűréses módszer kiértékelésére.
  • 7. A MICROTESTER ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEIDirekt mérés:• Szaporodás közvetlen detektálása a táptalaj redox- potenciál változása alapjánIndirekt mérés:• Szaporodás detektálása a CO2 termelés alapján 7
  • 8. DIREKT MÉRÉSElméleti alapok:• A szaporodás energiaforrása a biológiai oxidáció, ami a környezetben redukciót eredményez.• Biológiai rendszerekre jellemző általános redox reakció: [Oxidant] + [H+] + n e- [Reductant]• Nernst egyenlet: Eh = E0 + R ⋅T ⋅ ln [ ] [ oxidant ] ⋅ H + n⋅F [ reductant ]
  • 9. A REDOX-POTENCIÁL VÁLTOZÁSÁVAL A SZAPORODÁS NYOMON KÖVETHETŐ E. coli szaporodás 1/2 TSB-ben 400 8,5 300 8 200 7,5 lgN (N=cfu/ml) 100 7 Eh (mV) 0 6,5 -100 6 -200 5,5 -300 5 -400 4,5 0 60 120 180 240 300 t (min) Eh mV lgN 9
  • 10. KÜLÖNBÖZŐ BAKTÉRIUMOK REDOX-GÖRBÉI Redox görbék TSB-ben 400 200Eh (mV) 0 -200 -400 0 5 10 15 20 t (h) steril Ps.aer. E.coli St. aur. Ent. faec. B.subt. 10
  • 11. MICROTESTER MÉRŐBERENDEZÉS (16 csatorna) 11
  • 12. MICROTESTER MÉRŐCELLÁKdirekt mérőcella kémcső cella indirekt mérőcella 12
  • 13. A SZAPORODÁS DETEKTÁLÁSA TENYÉSZTÉSES MÓDSZEREKNÉLLemezöntés, szélesztés• Látható telepek kialakulása – Különálló (feltételezetten 1 telepképző egységből kiinduló), kb. 106 – 107 sejtből álló populáció.Határhígítás (MPN)• Látható zavarosodás kialakulása, steril csövek jelenléte. – Néhány (max. 10) sejtből kb. 107-108 sejt/ml sűrűségű populáció.
  • 14. A SZAPORODÁS DETEKTÁLÁSA REDOX-POTENCIÁL MÉRÉSNÉL• A redox-potenciál változásának sebessége haladja meg az előírt kritikus értéket.• Detektációs kritérium: pl: |dE/dt|> 0,5 mV/min Mikroorganizmustól és tápoldattól függően 0,4 – 1,0 mV/min közötti érték.
  • 15. A REDOX-GÖRBE JELLEMZŐ PARAMÉTEREI 15
  • 16. MICROTESTER DETEKTÁCIÓS KRITÉRIUMOKHOZ TARTOZÓ MIKROBASZÁMOK M ik r o b a T á p o ld a t k r it é r iu m M ik r o b a s z á m ( m V / m in ) lg N C F U /m l E . c o li T S B 3 7 °C - 1 ,0 6 ,2 1 , 6 ∙1 0 6 P s . a e r u g in o s a T S B 3 7 °C - 0 ,4 6 ,3 2 ,0 ∙ 1 0 6 E n t e r o c o c c u s f a e c a lis T S B 3 7 °C - 0 ,5 6 ,7 5 ,0 ∙ 1 0 6 S t a p h y lo c o c c u s a u r e u s T S B 3 7 °C - 1 ,0 6 ,4 2 ,5 ∙ 1 0 6 B a c illu s c e r e u s T S B 30 °C - 0 ,8 6 ,5 3 ,2 ∙ 1 0 6
  • 17. TENYÉSZTÉSES MÓDSZEREKHEZ TARTOZÓ DETEKTÁCIÓS IDŐK Detektációs idő (Time To Detection, TTD): a detektációs kritérium eléréséig szükséges idő. Lemezöntés, szélesztés • Látható telepek kialakulása (106–107 sejt) • 1 sejtből indulva Független a kiinduló mikrobaszámtól. Határhígítás (MPN) • Látható zavarosodás kialakulása (107-108 sejt/ml) • 1-10 sejtből indulva Független a kiinduló mikrobaszámtól.
  • 18. MICROTESTER DETEKTÁCIÓS IDŐK106–107 sejt/ml koncentráció elérése az inokulumrólindulva. A kiindulási sejtszám függvénye.Meghatározva a TTD és a kiindulási sejtkoncentráció közöttiösszefüggést, kalibrációs görbe alapján a kiindulásimikrobák száma (lgNo) TTD méréssel becsülhető.
  • 19. A KIINDULÁSI SEJTSZÁM HATÁSA A REDOX-GÖRBÉRE E. coli 1/2 TSB-ben 400 300 200Eh (mV) 100 0 -100 -200 -300 -400 0 2 4 6 8 10 12 14 t (h) steril lgN=0,09 lgN=2,38 lgN=3,39 lgN=4,25 lgN=4,80 19
  • 20. KALIBRÁCIÓS GÖRBE E. coli 1/2 TSB-ben y = -1,1736x + 8,4416 R2 = 0,9851 10 8TTD (h) 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 lgN (cfu/ml) 20
  • 21. MÉRÉSI MÓDSZEREK KALIBRÁCIÓS GÖRBE NÉLKÜLJelenlét/hiány próba:• Minta közvetlen beoltásaNagyságrendi becslés (Titer):• Hígítási sor készítése, mérés• Eredmény megadása nagyságrendkéntMPN módszer:• Hígítási sor készítése• Hígításonként beoltások• Kiértékelés automatikusan
  • 22. MÉRÉS ELŐZETESEN FELVETT (KÜLSŐ) KALIBRÁCIÓS GÖRBE ALAPJÁNKalibrációs görbe felvétele:• Telepszám és TTD összefüggés meghatározása.• Egyenlet betáplálása a gépbe.Mikroba (telepképző egység) szám meghatározás:• Közvetlenül a mintából.• Előzetesen hígított mintából.• Előzetesen koncentrált (membránszűrt) mintából.Probléma:• Csak akkor alkalmazható, ha a mikroflóra összetétele ismert és van kalibrációs görbénk.
  • 23. MÉRÉS MINTÁBÓL FELVETT (BELSŐ) KALIBRÁCIÓS GÖRBE ALAPJÁNMPN módszeren alapuló kiértékelés:• Hígítási sor készítése hígításonként egy, vagy több leoltással.• Redox-görbék felvétele.• A TTD értékek meghatározása. (Ha szükséges.)• Szaporodást mutató és nem mutató hígítási szintek alapján az MPN érték meghatározása.• Az MPN érték és a különböző hígítási szintekhez tartozó TTD értékek ismeretében a kalibrációs görbe felvétele.• A kalibrációs görbe alapján a hasonló minták mikrobaszámának kiszámítása.
  • 24. ESCHERICHIA COLI BELSŐ KALIBRÁCIÓS GÖRBÉJÉNEK FELVÉTELE 1. 24
  • 25. ESCHERICHIA COLI BELSŐ KALIBRÁCIÓS GÖRBÉJÉNEK FELVÉTELE 2. 25
  • 26. ESCHERICHIA COLI BELSŐ KALIBRÁCIÓS GÖRBÉJÉNEK FELVÉTELE 3. 26
  • 27. INDIREKT MÉRÉSElméleti alapok:• A szaporodás során keletkező CO2-ot lúgban elnyeletjük és az oldat redox-potenciál változását mérjük.• Az elnyelető oldatban a potenciál-meghatározó összefüggés: E = E0 + R ⋅T ⋅ ln [ ][ ] H + ⋅ HCO3− z⋅F [ ] CO32−
  • 28. INDIREKT MÉRÉS Saccharomyces cerevisiae 600 550 500 450Eh (mV) 400 350 300 250 200 0 10 20 30 40 50 t (h) lgN=4,1 lgN=3,1 lgN=2,1 lgN=1,1 lgN=0,1 Steril 28
  • 29. INDIREKT MÉRÉS KALIBRÁCIÓS GÖRBÉJE Saccharomyces cerevisiae . TTD(h) = -7.2048 lgN + 41.254 (detektációs kritérium: dE/dt=0.2 mV/min) 2 R = 0.9856 45 40 35 30 TTD (h) 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 lgN (cfu/cella) 29
  • 30. INDIREKT MÉRÉS• Kísérletileg beállított koncentrációkkal az összefüggés jól reprodukálhatóan mérhető.• Megfelelő koncentrációjú lúgoldat alkalmazásával a redox-potenciál változásából az elnyelt CO2 mennyisége számítható.• Alapul szolgálhat a képződő CO2 mennyiségi meghatározásához (BOI mérés).• Nagy BOI értékek esetén a predikció jelentős időmegtakarítást tesz lehetővé. 30
  • 31. BOI BECSLÉSE INDIREKT MÉRÉS ALAPJÁN Szennyvíz 350 300 Eh (mV) 250 200 150 0 50 100 150 BOI=400 mg/l BOI=200 mg/l BOI=100 mg/l t (h) 31
  • 32. BOI PREDIKCIÓ REDOX-POTENCIÁL MÉRÉS ALAPJÁN Nyers szennyviz y = 26,179x - 15,58 R2 = 1 100 80 BOI0 = 400 mg/lTTD (h) 60 40 20 0 0 1 2 3 4 5 BOI0/BOI 32
  • 33. MICROTESTER MÉRŐBERENDEZÉS (32 csatorna) 33
  • 34. MICROTESTER MÉRŐBERENDEZÉS (2 csatorna) 34
  • 35. A redox-potenciál mérésen alapuló gyors vizsgálati módszer validálva, validálva és élelmiszeripari vizsgálatokra akkreditálva van. 35
  • 36. Köszönöm a figyelmet! microtest1@t-online.hu Budapesti Corvinus EgyetemÉlelmiszertudományi Kar – Fizika-Automatika Tanszék Microtest Kft. 36

×