[发明专利]一种丝状微生物的染色方法及其用途

说明书

本发明涉及微生物的染色和识别方法。本发明提供一种用于丝状微生物的染色液、染色方法，荧光识别方法、丝状微生物丰度的快速评价方法。本发明还提供一种鉴定丝状微生物的杀灭效果的方法，及其在检测水处理设备的运行能力和功效中的用途。

本申请是申请日为2017年12月29日的、发明名称为“一种丝状微生物的染色方法及其用途”的中国专利申请201711485714.6的分案申请。

技术领域

本发明涉及微生物的染色和识别方法，以及其中使用的染色液、图像处理方法和计算机可读介质。

背景技术

随着城市化和工业的快速发展，全球污水量也随之激增，导致目前的污水处理设备负荷严重超标。在目前的污水处理，尤其是城市污水的处理过程中，可以降解有机物、转化氮、磷等的微生物的杀灭效果，尤其是细菌的杀灭效果至关重要。但是，如何有效的评价现存水处理设备的运行能力和功效，尤其是微生物的杀灭效果，没有统一成型的方法。目前对污水中微生物菌群的分析主要通过测定化学指标(快速生化检测法、免疫学方法、代谢学方法、生物传感器方法以及PCR法等)或使用扫描电镜，进行定性地分析，定量分析的工业应用还未见报道。

快速生化检测法利用微生物的特殊反应或者代谢产物能与特殊化学试剂的作用来检测微生物，具有用量小，耗时少且精确等特点。但是，即便使用可以快速准确、大通量检测的VITEK(全自动细菌生化分析仪)，也只能鉴定到微生物的属，难以定量，仅适用于初筛，而且费用颇高。

免疫学方法是利用微生物与某些物质发生特异性凝集反应的原理，又在各种间接凝集试验、间接凝集抑制试验以及固相免疫吸附血凝试验、各类标记技术(如荧光、放射、胶体金等)等新方法基础上，逐步建立了免疫血清法、乳胶凝集法、免疫扩散法、免疫磁珠法、免疫沉淀法、抗体印迹法、ELISA(酶联免疫吸附)法和免疫胶体金技术等微生物免疫学检测技术。免疫学方法具有快速、灵敏度高、特异性好等优点。但是，免疫学方法容易出现假阳性、假阴性，准确性有待提高。其中，即便使用先进的VIDAS(全自动免疫分析仪)，也同样存在只能鉴定到微生物的属，难以定量，仅适用于初筛，而且费用颇高等诸多问题。

代谢学方法是指通过比对微生物生理生长的一些变化特性(如底物、电阻抗、代谢产物)，而达到微生物检测目的的方法。该法特异性强，但对微生物要求高，难以普遍使用。

生物传感器方法的工作原理是，待测物质进入固定的生物功能敏感元件(由酶、抗原、抗体、细胞器、完整细胞、激素、核酸等制成)后，经分子识别而发生生物学反应，产生的信息如光、热等被相应的信号转换器变为可定量和可处理的电信号，从而换算出被测物质的量或浓度。该方法可自动检测，但是针对性强，难以同时检测含有多种微生物的样品。

PCR法是在体外合适条件下，以DNA(或RNA)为模板，以一对人工合成的寡核苷酸为引物，在热稳定 DNA聚合酶作用下特异性扩增DNA片段的技术。该技术可以给出与目标微生物相关的数据特征。但是，该方法操作流程多，对操作人员有专门的要求，而且只能针对特征引物使用，难以用于大规模的工业污水处理。

此外，流式细胞术、基因探针技术、生物芯片等在污水中微生物菌群分析中的应用也在近几年快速发展。

但是，这些现有方法仍有很多不足，如传统的增殖培养、生化试验、血清学试验检验虽然准确性好，但所需时间长。采用分子生物学技术的基因芯片、蛋白质芯片等，虽然准确、通量大，可以定量，但制作费用太高，无法真正应用于大规模的工业污水处理中。

发明内容

可见，目前没有可以用于工业污水处理中微生物定量定性检测的方法。

本发明的目的是提供一种染色液(也称为“本发明的染色液”)，包含染色液A：Syto9和染色液B： PI染色液，其中染色液A和染色液B的摩尔比是约1:9-2:7。

在优选的实施方案中，染色液A和染色液B的摩尔比是约4:45-3:14。