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琼脂平板上细菌菌落形成单位的自动计数

时间:2021-01-15 09:32 点击次数:
 
抽象
在琼脂平板上手动计数细菌菌落形成单位(CFU)既费力又容易出错。因此,我们使用新的分割算法实施了菌落计数系统,以从血液和其他琼脂平板上区分细菌菌落。
 
设计了菌落计数器硬件,并在MATLAB中编写了一种新颖的分割算法。简而言之,使用Top-Hat过滤进行预处理以获得均匀的背景,然后进行分割步骤,在分割步骤中,从血琼脂中提取菌落图像,并分离各个菌落。然后使用贝叶斯分类器对细菌菌落的最终数量进行计数,因为某些菌落仍可以串联形成更大的群体。
 
为了评估菌落计数器的准确性和性能,我们测试了具有已知CFU值的肺炎链球菌,铜绿假单胞菌和卡他氏菌的不同琼脂板的自动菌落计数,并显示了出色的性能。
 

 
介绍
微生物研究技术通常依赖于准确确定菌落形成单位(CFU)。通常,这是通过等分少量液体培养物并将几种连续稀释液铺板到培养板(含有半固体培养基的培养皿)上来完成的。在针对所选微生物的适当条件下孵育后,对菌落计数以测定CFU的数量。这可以通过手动计数透射光照射的平板上的菌落来完成。然后,可以基于以下假设来计算原始培养物中细菌的浓度:每个菌落都来自一种细菌(菌落形成单位,CFU)。这个过程很耗时,乏味且容易出错。有一种趋势是仅分析初始培养物中的高稀释度,因为这些菌落计数较少。
 
另一方面,对具有大量CFU的印版进行精确计数容易出错,因为这需要演奏者高度注意。因此,通常只分析板的一部分,并在外推后用于估计整个板数[1]。此外,由于细菌的过度拥挤,板上大量的CFU可能导致假的重复使用。
 
这项研究旨在设计一种自动菌落计数器,该计数器能够可靠地检测直径为85毫米的半固体琼脂平板上的细菌数和菌落大小。该系统应适合于研究重要的人类病原体,例如肺炎链球菌,卡他莫拉菌和铜绿假单胞菌。这些细菌在各种琼脂平板上生长,包括哥伦比亚血羊琼脂(CSBA),巧克力琼脂和脑心浸液(BHI)琼脂平板。该系统还应该是用户友好的,并且具有适用于其他培养基和微生物的算法,并且具有成本效益。

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