水體細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜解析模型
本文關(guān)鍵詞: 光譜學(xué) 多波長(zhǎng)透射光譜 Mie散射 細(xì)菌微生物 解析模型 出處:《光學(xué)學(xué)報(bào)》2017年08期 論文類型:期刊論文
【摘要】:細(xì)菌多波長(zhǎng)透射光譜包含有細(xì)菌結(jié)構(gòu)、組分、濃度等信息,這些特征信息的有效提取是實(shí)現(xiàn)細(xì)菌微生物快速識(shí)別與檢測(cè)的基礎(chǔ)。以水體常見的大腸埃希氏菌(大腸桿菌)為研究對(duì)象,采用紫外-可見分光光度法獲得了其多波長(zhǎng)透射光譜;基于Mie散射理論,在充分考慮水體大腸桿菌散射和吸收特性的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了240~900nm波段范圍內(nèi)細(xì)菌微生物多波長(zhǎng)透射光譜的解析模型;基于該模型對(duì)250~750nm特征波段范圍內(nèi)的光譜進(jìn)行解析,獲得了大腸桿菌的體積、粒徑、結(jié)構(gòu)及濃度等相關(guān)參數(shù),并將這些參數(shù)與文獻(xiàn)及實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。結(jié)果表明,建立的多波長(zhǎng)透射光譜解析模型能夠準(zhǔn)確表征水體細(xì)菌微生物的光譜特征,該模型可為水體細(xì)菌微生物的快速識(shí)別分析和檢測(cè)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
[Abstract]:The multiwavelength transmission spectrum of bacteria contains the information of bacterial structure, composition, concentration, etc. The effective extraction of these characteristic information is the basis for the rapid identification and detection of bacteria and microorganisms. The common Escherichia coli (E. coli) in water was used as the research object. The multiwavelength transmission spectra were obtained by UV-Vis spectrophotometry. Based on the Mie scattering theory, the scattering and absorption characteristics of Escherichia coli in water were fully considered. The analytical model of the multiwavelength transmission spectrum of bacterial microbes in the wavelength range of 240 ~ 900 nm was constructed, and based on the analytical model, the parameters such as volume, particle size, structure and concentration of Escherichia coli were obtained by analyzing the spectrum in the characteristic band range of 250 ~ 750nm. These parameters are compared with the results obtained from literature and experiments. The results show that the analytical model of multi-wavelength transmission spectrum can accurately characterize the spectral characteristics of bacteria and microorganisms in water body. The model can provide key data for rapid identification, analysis and detection of bacteria and microorganisms in water.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所環(huán)境光學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);安徽省環(huán)境光學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(61378041) 安徽省自然科學(xué)基金(1508085JGD02,1608085QF137) 安徽省科技重大專項(xiàng)(15CZZ04125)
【分類號(hào)】:O433.4;Q93
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,本文編號(hào):1549417
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