细菌自体荧光检测装置的研究与设计

作     者：郑家运 王贻坤 倪敬书 张洋 黄尧 张元志 王全福 王霞 刘勇 周金华 董美丽 ZHENG Jiayun;WANG Yikun;NI Jingshu;ZHANG Yang;HUANG Yao;ZHANG Yuanzhi;WANG Quanfu;WANG Xia;LUI Yong;ZHOU Jinhua;DONG Meili

作者机构：安徽医科大学生物医学工程学院合肥230032 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心安徽省医用光学诊疗技术与装备工程实验室合肥230031 皖江新兴产业技术发展中心铜陵244000 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2023年第52卷第6期

页      面：294-303页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 1002[医学-临床医学] 080901[工学-物理电子学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：安徽省科技重大专项(No.202103a07020008) 中国科学院合肥物质科学研究院院长基金(Nos.YZJJZX202009,YZJJ2021GCH05) 安徽省食品药品监督管理局科技创新项目(No.AHYJ-KJ-202114) 

主　　题：细菌自体荧光成像 细菌检测 感染 图像处理 细菌量化 

摘      要：细菌感染会造成伤口愈合延迟,增加患者和医疗卫生系统的负担,因此非常需要对伤口细菌进行及时检测和适当的处理。基于细菌自发荧光原理,设计了一种对伤口常见细菌快速检测成像的系统,可用于辅助识别伤口细菌负荷和判断感染情况,无需采样培养或染色鉴定。使用智能手机采集细菌荧光图像,以405 nm LED作为细菌激发光源,配合荧光图像信息提取和定量算法能够快速识别提取图像上的感兴趣区域并对荧光信号进行量化,定位细菌荧光信号区域。梯度浓度实验证实了荧光强度与细菌浓度高度相关,荧光强度与浓度之间存在线性关系,随着细菌浓度的降低,荧光信号强度呈下降趋势,系统最小检测限约为105 CFU/mL。与传统细菌检测方法相比,本装置具有操作简单、检测速度快、成本低等特点,为伤口细菌检测提供了一种新的手段。