瓊脂平板上細(xì)菌菌落形成單位的自動計數(shù)
時間：2021-01-15 09:32 點擊次數(shù)：
抽象
在瓊脂平板上手動計數(shù)細(xì)菌菌落形成單位（CFU）既費力又容易出錯。因此，我們使用新的分割算法實施了菌落計數(shù)系統(tǒng)，以從血液和其他瓊脂平板上區(qū)分細(xì)菌菌落。
設(shè)計了菌落計數(shù)器硬件，并在MATLAB中編寫了一種新穎的分割算法。簡而言之，使用Top-Hat過濾進(jìn)行預(yù)處理以獲得均勻的背景，然后進(jìn)行分割步驟，在分割步驟中，從血瓊脂中提取菌落圖像，并分離各個菌落。然后使用貝葉斯分類器對細(xì)菌菌落的最終數(shù)量進(jìn)行計數(shù)，因為某些菌落仍可以串聯(lián)形成更大的群體。
為了評估菌落計數(shù)器的準(zhǔn)確性和性能，我們測試了具有已知CFU值的肺炎鏈球菌，銅綠假單胞菌和卡他氏菌的不同瓊脂板的自動菌落計數(shù)，并顯示了出色的性能。
介紹
微生物研究技術(shù)通常依賴于準(zhǔn)確確定菌落形成單位（CFU）。通常，這是通過等分少量液體培養(yǎng)物并將幾種連續(xù)稀釋液鋪板到培養(yǎng)板（含有半固體培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿）上來完成的。在針對所選微生物的適當(dāng)條件下孵育后，對菌落計數(shù)以測定CFU的數(shù)量。這可以通過手動計數(shù)透射光照射的平板上的菌落來完成。然后，可以基于以下假設(shè)來計算原始培養(yǎng)物中細(xì)菌的濃度：每個菌落都來自一種細(xì)菌（菌落形成單位，CFU）。這個過程很耗時，乏味且容易出錯。有一種趨勢是僅分析初始培養(yǎng)物中的高稀釋度，因為這些菌落計數(shù)較少。
另一方面，對具有大量CFU的印版進(jìn)行精確計數(shù)容易出錯，因為這需要演奏者高度注意。因此，通常只分析板的一部分，并在外推后用于估計整個板數(shù)[1]。此外，由于細(xì)菌的過度擁擠，板上大量的CFU可能導(dǎo)致假的重復(fù)使用。
這項研究旨在設(shè)計一種自動菌落計數(shù)器，該計數(shù)器能夠可靠地檢測直徑為85毫米的半固體瓊脂平板上的細(xì)菌數(shù)和菌落大小。該系統(tǒng)應(yīng)適合于研究重要的人類病原體，例如肺炎鏈球菌，卡他莫拉菌和銅綠假單胞菌。這些細(xì)菌在各種瓊脂平板上生長，包括哥倫比亞血羊瓊脂（CSBA），巧克力瓊脂和腦心浸液（BHI）瓊脂平板。該系統(tǒng)還應(yīng)該是用戶友好的，并且具有適用于其他培養(yǎng)基和微生物的算法，并且具有成本效益。
