非常规遗漏点：
环境检测程序中的 5 个漏洞
变革还是升级？流式细胞术与食品生产设施的清洁和消毒程序验证
第 15 期 Romer Labs® 出版物
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阻抗流式细胞术及其在食品加工环境监测中的应用
《Spot On》是 Romer Labs Division Holding GmbH 发行的免费出版物。
ISSN：2414-2042
主编：
Joshua Davis
编辑：
Cristian Ilea，Florin Soptica，
Stefan Widmann
插图：
GraphX DSM Austria
研究：
Kurt Brunner
出版方：
Romer Labs Division Holding GmbH
Erber Campus 1 3131 Getzersdorf, Austria
电话：+43 2782 803 0 www.romerlabs.com
© 版权所有 2023, Romer Labs® 保留所有权利。未经版权所有者书面许 可，不得以任何材料形式复制此出版物 的任何部分，并将其用于商业用途。
本文中所有图片均为 Romer Labs 的 财产或经许可使用。
Romer Labs 是 DSM 的旗下成员。
非常规遗漏点：
环境监测程序中的 5 个漏洞 即使是经过周密计划的清洁和消毒监测程序也有盲点。Stefan Widmann 仔细研究了环 境监测程序中最有可能也是最危险的 5 个漏洞。
作者：Stefan Widmann，Romer Labs 研发团队负责人
变革还是升级？
流式细胞术与食品生产设施的清洁和消毒程序验证 食品生产商必须努力保持其加工环境清洁且无致病微生物。为实现这一目的，我们当前 是如何做的？流式细胞术在验证清洁和消毒程序方面能发挥怎样的作用？ 作者：Cristian Ilea，Romer Labs
4-9
阻抗流式细胞术及其在食品加工环境监测中的应用
什么是流式细胞术？它的工作原理是什么？在食品加工环境监测中有何应用？ Florin Soptica 和 Stefan Widmann 对这些问题进行了解答， 并为您提供了更多的信息。
作者：Florin Soptica，Romer Labs 产品经理； Stefan Widmann，Romer Labs 研发团队负责人
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2
内容
营销和产品管理主管
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使用流式细胞术填补您环境检 测程序中的漏洞
食品和饮料生产设施中的细菌会影响产品的保质期和质量。致病菌甚 至可能导致食源性疾病。因此，清洁和消毒对于确保食品安全以及保护 您的声誉和业务至关重要。
但是要清除不可见的物质并不总是那么容易和直接。目视检查可能有 所帮助，但光靠这种方法是不够的。传统的微生物方法通常不允许进行 预防性控制和操作前处理，因为这需要数天的时间才能获得实验室结 果。ATP 检测虽然简单快速，可以对生物残留物进行定量分析，但残留物 数量并不能很好地反映消毒效果。更棘手的是，尽管存在这些限制，您仍 需要快速做出有依据的决策。
在本期《Spot On》中，我们将介绍阻抗流式细胞术及其如何使食品生 产商能够立即对他们的环境检测程序进行现场验证。我首先分析了所有 环境检测程序中的 5 大顽固漏洞，并详细阐述了为什么传统检测方法会 有此漏洞，例如存活但不可培养的细菌或嗜冷细菌，以及为什么需要解 决这些问题。
我的同事 Cristian Ilea 继续介绍了阻抗流式细胞术和新型 CytoQuant® 流式细胞仪。借助 CytoQuant®，食品生产商可以即时查看 其生产环境中的细菌和颗粒残留物。快速了解 CytoQuant® 的内部构造 及其如何通过定量细菌和残留物立即解决问题。
归根结底，食品生产商必须等待数天才能得到有关其清洁和消毒程序 的重要信息，从消费者安全和公司声誉的角度来看，这需要承担太多风 险。因此，我们研究流式细胞术并最终开发出 CytoQuant®。
希望大家喜欢本期《Spot On》的内容。
Stefan Widmann Romer Labs 研发团队负责人
评论
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6.0 µm 5.5 µm 5.0 µm 4.5 µm 4.0 µm 3.5 µm 3.0 µm 2.5 µm 2.0 µm
非常规遗漏点：
环境监测程序 中的 5 个漏洞
即使是经过周密计划的清洁和消毒监测程序也有盲点。
Stefan Widmann 仔细研究了环境监测程序中最有可能也是最危 险的 5 个漏洞，并解释了它们分别是什么，为什么需要注意，以及对 此您可以采取什么样的措施。
作者：Stefan Widmann，Romer Labs 研发团队负责人
Romer Labs® 出版物 5
我们虽然尚不清楚
具备VBNC 状态的所 有细菌种类，但我们 知道一些细菌确实是 这样的；其中包括指 示生物、掺杂物和致 病菌。
存活但不可培养的 (VBNC) 微生物
长期以来，微生物学家一直认为任何不能在正常培 养基上生长的细菌都已经死亡。后来的研究表明，除了 可培养和死亡之外，微生物还有第三种状态：存活但 不可培养 (VBNC)。一般情况下，处于 VBNC 状态的细 菌不会繁殖，但仍然存活，这可以从它们的代谢活动中 看出。与我们高度相关的是，它们在复苏后将变得可培 养，从而在食品中迅速繁殖。此外，一些病原菌在没有 宿主的情况下不会生长，但其只要在食品中存活，便可 在摄入后引起疾病。
细菌可以进入 VBNC 状态的原因有很多；包括缺乏营 养物质、生长繁殖温度不理想、渗透浓度升高、氧气浓度
水平或暴露于白光下等。细菌菌株的具体特征决定了是 什么因素导致细菌进入这种状态。
为什么需要关注？
一些能够进入 VBNC 状态的细菌对食品生产具有重 要的影响。虽然尚不清楚所有可以进入 VBNC 状态的细 菌种类，但我们知道一些细菌是这样的；其中包括指示 生物（例如产气克雷伯氏菌和肺炎克雷伯氏菌）、掺杂物 （例如植物乳杆菌和乳酸乳球菌）和致病菌（例如鼠伤 寒沙门氏菌、大肠弯曲杆菌或李斯特菌）。
在确定了是哪些细菌之后，我们现在必须研究它们 是否可以恢复到完全可培养和潜在的致病状态。长期 以来，由于很难将 VBNC 细菌与可培养的细菌完全分 开，因此微生物学家始终对这个问题一无所知。研究人 员使用统计方法在一定程度上解决了这个问题：他们将 大量的 VBNC 细菌稀释，直至几乎不可能留下任何可培 养细菌。然后在规定时间后对细菌进行计数。如果观察 到较高程度的生长，唯一可能的结论是细菌已经不处 于 VBNC 状态并变得可培养。我们进一步推论，如果它 们能够恢复到可培养状态，也就可能再次具有致病性。 确实有这种现象导致疫情暴发的例子。例如，VBNC 大 肠杆菌 O157 被怀疑是导致 1997 年日本肠道传染病暴 发的罪魁祸首，虽然大肠杆菌的总数微乎其微，但 O157 等志贺毒素菌株只需极少的数量即可致病。
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#1
厌氧菌和微需氧菌
#2 #3
厌氧菌（更笼统地说是厌氧微生物）可分为三类：专 性厌氧菌、耐氧菌和兼性厌氧菌。从名称即可看出，它 们对周围的空气，或者更确切地说是对氧气有特殊的 要求。艰难梭菌等专性厌氧菌会因氧气受到伤害，在暴 露于氧气后不久便会死亡。肉毒杆菌等耐氧菌不能利 用氧气，在氧气存在的情况下既不会死亡也不会生长。 大肠杆菌等兼性厌氧菌可以利用氧气，但其生长不需 要氧气。还有一类是微需氧菌，例如弯曲杆菌，它们需 要一些氧气才能生长，所需氧含量（1%–2%）比正常空 气中低得多，氧含量更高时会抑制其生长。
为什么需要关注？
几种病原菌具有这些特殊的生长需求。目前，耐热弯 曲杆菌属引起了公共卫生专业人员的担忧。平均而言， 一半的鸡都感染了弯曲杆菌，这是禽肉引起食物中毒 极其常见的原因之一。在欧盟，弯曲杆菌属引起的疾病 发生率是沙门氏菌引起的疾病发生率的两倍。在厌氧 菌中，肉毒杆菌等梭状芽胞杆菌属会导致食源性疾病， 称为肉毒杆菌中毒，这种疾病通常通过罐装（即缺氧） 食品传播，肉毒杆菌可以在其中快速生长并产生对人 体有毒的肉毒杆菌毒素。另一种梭状芽胞杆菌属 — 产
气荚膜杆菌，是美国和加拿大极其常见的食物中毒源， 会引起腹部绞痛和腹泻等症状。产气荚膜杆菌感染风 险与在温暖条件下保存或储存较长时间的食品密切相 关，细菌在这种环境下易生长至感染数量 (104 cfu/g)。
平板计数差异
据估计，以我们目前掌握的知识和技术，只能培养 1% 的细菌。“平板计数差异”是我们用来描述在琼脂 板上观察到的微观细胞计数明显高于相应的“菌落形 成单位”计数的术语。几个例子可以很好的说明这一现 象：50% 的口腔菌群微生物可以用琼脂板培养，而大多 数肠胃菌群却根本无法培养。造成这种情况的原因有 很多，但相关菌属周围的生物群落，包括其他细菌以及 植物和动物，可能发挥了重要的作用。
需氧菌平板计数法依赖于非常普通的培养基，这种 培养基不支持大多数细菌的生长。从技术上讲，这并不 是平板计数差异的一部分，因为一些细菌能够在特殊条 件下（例如厌氧或微需氧条件）在特殊的琼脂板上生长。
Romer Labs® 出版物 7
平板法非常耗时，需 要长达十天的孵育 期，具体取决于实际 使用的方案。
嗜冷假单胞菌属是导 致有氧储存的冷冻肉 腐败的主要微生物。
为什么需要关注？
平板计数差异在日常的测试运行中不会造成重大问 题，因为指示微生物的需氧平板计数特定于给定的生 产环境，因此始终与该生产环境的确定基线相关。
而平板法非常耗时，需要长达三天的孵育期（具体取
决于实际应用方案）。有一些直接方法不需要培养步骤 即可实现细菌计数；显微镜提供了细菌的全面观测，但 也非常耗时。虽然流式细胞术等直接方法在水处理厂 中广泛应用，但在食品行业中却并不常见。
#4
嗜冷细菌
嗜冷细菌可以在低至 0 °C 的温度下生长，最佳和最
高生长温度均高于 15 °C。这使得在低温下长时间存储
的生肉和牛奶等食品和饮料中的此类微生物问题尤其 棘手。食品中常见的嗜冷细菌群包括革兰氏阴性菌属， 例如假单胞菌、气单胞菌、无色杆菌、沙雷氏菌、产碱杆 菌、色杆菌和黄杆菌，以及革兰氏阳性菌属，例如芽孢 杆菌、梭菌、棒状杆菌、链球菌、乳酸杆菌和微杆菌。李 斯特菌和一些肉毒杆菌菌株也能在冷藏温度下繁殖。
为什么需要关注？
嗜冷细菌是一种掺杂物，会显著降低食品质量并缩短 保质期。冷藏生产设施和储罐为这些细菌种类的繁殖提 供了有利的环境。例如，在冷藏牛奶中，荧光假单胞菌可 以产生蛋白酶和脂肪酶。而蛋白酶和脂肪酶会导致乳脂 和蛋白质降解，使牛奶呈灰色且味道发苦。因此，假单胞 菌属是导致有氧储存的冷冻肉腐败的主要微生物，也通 常被认为是造成技术困难的典型原因。所周知，假单胞 菌属非常强大，在抑制其他腐败微生物生长的严苛环 境条件下仍能存活。在真空包装的冷藏生肉中，微生物 群大多以嗜冷乳酸菌为主。此外，冷藏存储期间致病菌 的生长可能会导致严重的疾病。
#5
生物膜
微生物能够通过形成多种微生物种类的聚合物基质 以在特定的表面上存活和增殖；这种聚合物基质被称 为生物膜。有证据表明，形成生物膜并在其中生存的能 力并不局限于特定的微生物群。事实上，绝大多数细菌 都能够形成生物膜。因此，生物膜可以由单一培养物或
8 Spot On 第 15 期
几种不同的微生物组成。一些研究人员认为，混合生物 膜的复杂结构会使它们更稳定，更耐清洁化学品。与表 面结合的初始种群可以改变表面的特性，从而允许后 续种群通过细胞之间的相互作用进行粘附；在某些情 况下，第二个种群的附着可能会提高生物膜群体的稳 定性。例如，研究表明存在假单胞菌时，李斯特菌更容 易粘附在钢铁上。
为什么需要关注？
在食品加工设备和其他食品接触表面上形成的生物 膜是持久的污染源，威胁到食品的整体质量和安全性， 并可能导致食源性疾病和经济损失。统计表明，腐败微 生物造成了食品供应链中近三分之一的损失，这使得生 物膜的预防和控制成为食品行业的优先任务。在生物膜 中形成或生长的微生物对消毒程序的抗性更强，从而对 广泛的食品行业构成威胁。生物膜的其他影响，例如金 属表面的腐蚀，是食品行业中的另一个关键问题。无论 哪种情况，食品厂中生物膜的存在都会危及人类健康。 风险程度取决于形成这种三维生命结构的细菌种类。
如何填补这些漏洞？ 流式细胞术的潜力
食品生产商通常没有太多的选择。那些能够提供一 定精度的方法（例如结合显微镜进行活体染色）可以对 VBNC 细菌进行定量分析，但耗时且需要特殊设备。所 有厌氧菌和微需氧菌群（兼性厌氧菌除外）都可以在传 统的琼脂板上生长，但必须严格控制氧气含量。
然而琼脂板并非无所不能。琼脂板只能对大约 1% 的 已知细菌种类进行计数，并且需要数天才能得到结果， 嗜冷细菌得到结果的时间甚至长达 10 天。ATP 方法虽 然速度较快，但不能对细菌进行定量分析，并且在对生 物膜的细菌检测中具有局限性；自由悬浮浮游细胞的 动力学数据不应作为参考，因为生物膜的 ATP 释放量 要低得多。此外，来自食物残渣或真菌的 ATP 很容易掩 盖细菌释放的 ATP，因为真核细胞含有的ATP比原核细 胞多 1000 万倍。因此，用于检测生物膜的 ATP 设备往 往具有较高的检测限，这意味着它们的灵敏度不如检测 自由浮动的细菌时高。
这五个案例中的每一个都表明，检测食品生产设施表 面的细菌和残留物是多么困难；常用检测方法（例如平 板测试和 ATP 测试）的缺点已经被确证，并且难以克服。
食品生产商如何填补培养方法和 ATP 测试的漏洞？ 在下一篇文章中，我的同事 Cristian Ilea 将讨论阻抗流 式细胞术和 CytoQuant® 流式细胞仪的潜在优势，
CytoQuant® 流式细胞仪是一种对表面细菌和残留颗 粒进行即时定量分析的新型解决方案。
来自食物残渣或真菌 的 ATP 很容易掩盖细 菌释放的 ATP，因为真 核细胞含有的ATP比原 核细胞多 1000 万倍。
Romer Labs® 出版物 9
10 Spot On 第 15 期
变革还是升级？
流式细胞术与食品生产设施
的清洁和消毒程序验证
食品安全在很大程度上取决于食品生产设施的卫生条件。腐 败菌含量较高会影响食品的保质期和质量，而致病菌（例如沙 门氏菌和李斯特菌）的存在则会导致严重的疾病。食品生产商 必须努力保持其加工环境清洁且无致病微生物，防止最终产 品的交叉污染。为实现这一目的，我们当前是如何做的？
作者：Cristian Ilea，营销和产品管理主管
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食品生产商需要一种 快速方法，既可以直 接对细菌和残留颗粒 进行定量分析又不受 消毒剂和温度影响。
目视检查
虽然目视检查是必要步骤，但光靠这一种方法还不 够。它是一种主观且不精确的清洁验证方法。更重要的 是，即使表面没有明显的残留物，也并不意味着完全洁 净。目视检查无法确保上次运行的所有食物残渣都已 被清除，也无法确保消毒剂已经有效的降低了表面微 生物含量。
使用培养法进行微生物计数
这些是监测加工环境卫生的传统方法。通常，有两种 采样方式：接触法和拭子法。在接触法中，将平板或浸 渍片接触待采样的表面，然后进行孵育。拭子采样则使 用棉签或海绵进行，并将其浸入缓冲溶液，然后再接种
到无菌培养基中进行孵育。这些传统的微生物测定方
法的主要局限性在于需要较长的时间才能获得结果。
此外，大多数细菌不能在琼脂上培养，这种现象称为平 板计数差异。
ATP 检测
三磷酸腺苷 (ATP) 是一种细胞用来传递能量的核苷 酸。它可以被视为所有活细胞内能量的分子“货币单 位”。当 ATP 分解为核苷和游离磷酸盐时，能量发生转 移。水解磷酸盐的共价键会释放出用于反应的能量。商 业 ATP 检测系统利用自然界中非常普遍的荧光素/荧 光素酶反应，通过 ATP 提供的能量产生光。发出的光越 多，存在的 ATP 就越多，间接表明有更多的食物残渣或
（可能）有更多的微生物。但有一点需要特别注意：由于 这些系统依赖于酶促反应，潜在的抑制剂或非理想环境
条件可能会导致错误的结果。环境温度可能会使反应时 间延长，而光照可能会导致难以获得正确的读数。此外， 消毒剂会干扰反应，这意味着表面存在的活细菌与 ATP 测量结果之间可能并不相关。因此，基于 ATP 的方法通 常用于消毒剂使用前的表面测试。
ATP 方法还有一个缺点：它们的适用性取决于所加 工食品的性质。大多数食品会留下含有大量 ATP 的残 留物，其含量比细菌细胞中的含量高出几个数量级。实 际上，这意味着 ATP 系统不能用于评估大多数食品加 工设施表面的微生物污染。虽然没有细菌可以直接计 数，但 ATP 系统仍得到广泛应用，因为它可以在数秒内 生成结果，目前尚无其他技术能做到这一点。
流式细胞术简介
流式细胞术 (FCM) 是指一组使用光或电信号的技术， 用于检测和测量悬浮在液体中的细胞和颗粒的某些物 理或化学性质。2000 年至 2018 年期间，近 300 项研究 对微生物水质表征工具——FCM 进行了评估。这项研究 能够阐明 FCM 在水处理、分配和再利用方面的价值。目 前有大量研究证实了 FCM 的成功应用，足以表明它作 为水质评估的常规方法被广泛采用的合理性和实用性。 这些与食品生产设施的清洁和消毒效率评估有什么 关系？以往常用的水质测定方法通常受到灵敏度低、耗 费人力和时间成本要求高、易受抑制性化合物干扰以 及难以区分活细胞和非活细胞等因素的限制。（是不是 感觉和您实验室的困境类似？）但请注意：荧光流式细 胞仪通常操作繁琐且价格昂贵，需要训练有素的工作 人员来操作。
12 Spot On 第 15 期
那么，为何两者不可兼得？
清洁和消毒验证的必杀技:
食品生产商需要一种快速方法，既可以直接定量细菌和残 留颗粒又不受消毒剂和温度影响。虽然这看似遥不可及，但
阻抗流式细胞仪采用 不同频率的交流电， 使设备能够分别检测 和对细胞与残留颗粒 进行计数。
将流式细胞术的强大功能集成到手持式设备中
如果FCM 要成为可行的食品加工设施清洁验证解决 方案，需要具有简单易用的便携形式，并且需要足够准 确，以提供环境样本中细菌和残留颗粒的可靠计数。阻 抗流式细胞仪使这一切成为可能。阻抗流式细胞仪是 一种特殊的流式细胞仪：阻抗流式细胞仪采用不同频 率的交流电，而不是激光等光学系统的技术，这使设备 能够分别对细胞和残留颗粒进行检测和计数。基于光 学的流式细胞仪只能对染料标记的细胞进行计数，而 阻抗流式细胞仪无需任何标记即可执行相同的操作。 与其他流式细胞仪相比，它们体积小巧、携带方便且由 电池供电，可在采样现场使用。
阻抗流式细胞仪如何区分细胞和残留颗粒？
细菌的电磁特性使流式细胞仪能够将它们与其他颗粒 区分开来。细菌的细胞质和细胞膜以独特且可被识别的 方式改变电场。当电流通过金属颗粒时，大部分不会受到 阻碍，而非导电颗粒则会阻挡电场。而完整细菌既像非导 电颗粒又像导电颗粒：细胞膜阻止低频穿透，使其类似于 非导电颗粒；但在高频下，电流则会穿透细胞膜。阻抗流 式细胞仪中的微电极产生这些电场，使设备能够根据完 整细胞和颗粒的单独测量来定量电导率和电阻的变化。
阻抗流式细胞仪在食品安全中的应用：
CytoQuant® 简介
如上所述，阻抗流式细胞仪相对于其他类型细胞分 析设备的一个优势在于其便携性。它们轻便、小巧且 由电池供电，可以在卫生条件要求极高的现场和关键
控制点运行。
CytoQuant® 阻抗流式细胞仪设计用于此类区域，包 括食品生产设施和洁净室。阻抗流式细胞仪为想要验 证其食品安全和清洁程序的食品生产商提供了极大的 优势：这些优势包括快速、细菌和残留颗粒的单独定量 测定（可作为清洁效果的指标）、灵敏的检测方法，以及 稳定的拭子套件与细胞仪。
CytoQuant®系统简便易用，因为该设备可以进行除 采样以外的所有工作。首先通过擦拭待测表面的预定 义区域（例如，20 x 20 cm或8 x 8 in）进行拭子采样，之 后将拭子放入含有专用导电溶液的套管，并摇动拭子 套件以使细菌悬浮。如需进行冲洗水测试，可将样品直 接倒入空的套管中，并加入几滴电解质溶液，在充分混 合样品之后，测试人员就可以将套管插入CytoQuant® 了。这时两根针管穿过套管底部，并将液体与设备中的 流动系统连接。然后，将溶液引入流动系统，接着溶液 通过流通池中的电极。30 秒后，设备将分别记录细菌和
颗粒的计数结果，并显示于屏幕上。
变革还是升级？
CytoQuant® 移动式流式细胞仪可以立即对食品生 产设施或卫生要求高的其他区域的清洁和消毒程序进 行现场验证。CytoQuant®
直接定量表面的细菌和残留
颗粒，不会受到消毒剂或温度的不利影响，从而提供优 于 ATP 设备的巨大优势，同时检测时间只需 30 秒，完美 改进了使用培养方法的卫生程序。考虑到阻抗流式细胞 仪的巨大潜力，它有望被视为等同甚至取代培养方法的 清洁验证标准。这将带来该领域的彻底变革。
Romer Labs® 出版物 13
我们已拥有实现这一目标的基本技术，并且已经投入实际 应用。
阻抗流式细胞术是流 式细胞术的一个强大 变体，因为它非常稳 定，可用于评估细胞 特征，而这些特征（例 如细胞膜完整性）在 不使用分子标记的情 况下无法测量。
阻抗流式细胞术及其在食品加工 环境监测中的应用
什么是流式细胞术？它的工作原理是什么？在食品加工环境监测中有何应用？ Florin Soptica 和 Stefan Widmann 对这些问题进行了解答，并为您提供了更多的信息。
作者：Florin Soptica，Romer Labs 产品经理；Stefan Widmann，Romer Labs 研发团队负责人
什么是流式细胞术？
流式细胞术是指一组使用激光或电场对悬浮在液体 中的细胞进行计数并确定其部分物理或化学性质的技 术。理想情况下，每次只有一个细胞流经流式细胞仪的 微流控通道，当每个细胞或其他颗粒通过时，流式细 胞仪会检测光波长或电荷的变化。由于流式细胞术通 常需要大型且昂贵的设备以及繁琐的准备步骤，因此 该方法通常仅限于实验室应用领域，例如研究和医学。
应用阻抗流式细胞术对细胞和残留颗 粒进行计数
阻抗流式细胞术源自库尔特颗粒计数器技术，该计 数器可以根据颗粒置换电解质引起的阻抗变化来确 定悬浮在电解质中的颗粒大小并计数。通过同时测量 每个通过颗粒的多个频率，阻抗流式细胞仪不仅可以 根据大小，还可以根据电特性来区分颗粒。该技术是 流式细胞术的一个强大变体，因为它非常稳定，可用 于评估细胞特征，而这些特征（例如细胞膜完整性）在
阻抗流式细胞仪如何鉴定细菌
不使用分子标记的情况下无法测量。因此，阻抗流式 细胞仪使用交流电而非激光，交流电的不同频率使设 备能够检测、测量膜完整细胞和其他颗粒的大小，并对 其分别计数。与其他流式细胞仪相比，阻抗流式细胞仪 轻巧、便携且由电池供电，可在采样现场使用。
阻抗流式细胞仪如何区分细胞和其他颗粒？ 阻抗流式细胞术利用细胞膜和细胞质的独特电磁特 性来区分细菌和其他颗粒。细胞膜和细胞质以不同于 样本中其他颗粒的方式影响电场。使用金属（导电）颗 粒、非导电颗粒和完整细胞的示例能够清楚阐明这一 原理。无论电场的频率如何，金属颗粒的导电性都将 允许电场无阻碍通过。相反，聚苯乙烯等非导电颗粒 会阻挡电场；电流只会在液体介质中前进，这会导致 流动通道中产生与颗粒相关的可测量体积位移。而完 整细胞的独特之处在于它们既像非导电颗粒，又像金 属颗粒（具体取决于电场的频率）。在低频下，细胞膜 的隔离特性可防止电场穿透，从而导致与非导电颗粒 相同的位移。而高频电场可以部分穿透细胞膜；因此，
细菌（红色）和其他颗粒流经细胞仪的微流控通道。 微流控通道中的微电极产生高频和低频电场。
14 Spot On 第 15 期
细胞的导电性与金属颗粒相当。阻抗流式细胞仪中的 微电极产生低频和高频电场，使设备能够检测电导率 和电阻的变化，并将这些精确的变化量与完整细胞或 其他颗粒相关联。检测器根据这些频率下不同程度的 阻抗或电导率将目标物鉴定为细菌。然后，用户就可 以收到完整细胞和其他颗粒的单独计数。
中的所有细菌。“平板计数差异”是微生物学中众所周 知的难题，可以发现环境中只有一小部分细菌可以通 过培养恢复。处于存活但不可培养 (VBNC) 状态的细 菌，由于压力、异质性或非理想环境因素，它们无法在 琼脂或液体培养基上生长。在某些情况下，它们可以在 复苏后进行培养，这个过程也非常耗时。已知一些致病 菌（例如大肠杆菌 O157）会进入 VBNC 状态，仅在食物 链下游或摄入后在人体中繁殖。
培养法（特别是使用琼脂平板）是食品加工中环境卫 生监测的传统方法。
然而，培养法虽然较为成熟，但在速度和适用范围 方面存在着一些缺点。培养法的速度较慢，细菌一般 需要一到十天才能生长为可计数的菌落。这些方法仅 可测量具备测试方法规范的可培养物质；例如，一种 细菌或其他细菌群可能需要特定的琼脂或液体培养 基，并且需要在精确的温度、光度或湿度条件下进行（ 仅例举几个变量）。培养法也不一定能全面测量样本
此外，厌氧菌和微需氧菌分别需要无氧或氧含量低 于正常大气的条件。这些可培养细菌需要特殊的孵育 条件，增加了分析测试的成本。
无论细菌状态（可培养、VBNC、不可培养、休眠）或生 长要求如何，阻抗流式细胞仪对通过流动通道的所有 细菌都可以进行计数。这种直接、即时的定量检测方法 扩大了卫生控制程序的范围；阻抗流式细胞仪也可以 针对那些与食品或潜在宿主接触之前不会繁殖的细 菌。它还允许当清洁和消毒未按程序进行时，可以立即 采取行动。
细菌和其他颗粒在电极之间流动时会影响电场。
细菌的独特指纹：电场只能在高频下穿透细菌的细胞膜。频率较低 时，细胞膜的隔离特性可防止电场的穿透。
阻抗流式细胞术与培养 法相比如何？
Romer Labs® 出版物 15
无论细菌状态（可培 养、VBNC、不可培养、 休眠）或生长需求如 何，阻抗流式细胞仪 对通过流动通道的所 有细菌都可以进行 计数。
