專利名稱：：檢測微生物的技術(shù)的制作方法檢測微生物的技術(shù)發(fā)明背景快速檢測微生物的能力正成為各種工業(yè)中越來越嚴(yán)重的問題。例如，食品(例如，肉)在其進(jìn)入一個企業(yè)之前、期間或之后通常會^皮進(jìn)行分析。然而，在消費(fèi)食品之前通常沒有進(jìn)一步的測試，導(dǎo)致存在這樣的可能，即未被檢測到的食物傳染病原體，例如沙門氏菌和李斯特氏菌(5^/mowe〃a朋d丄"、化na)在產(chǎn)品的包裝、運(yùn)輸以及展示期間將會繁殖到不期望的水平。例如，小于3。C的溫度升高可以使食物保存期限縮短50%并且導(dǎo)致細(xì)菌生長隨時間明顯的增加。實(shí)際上，基于每克食品上103菌落數(shù)("cfu")的總致病性和非致病性細(xì)菌負(fù)載量，在37t:下僅在短短幾個小時內(nèi)就可以發(fā)生食物的腐敗。食物安全領(lǐng)導(dǎo)者已經(jīng)將該水平視為肉制品可接受閾值的最大值。已知許多裝置都可以提供反映細(xì)菌負(fù)載量或者食物新鮮程度的診斷性檢測，包括時間-溫度指示劑裝置。迄今為止，由于所應(yīng)用的技術(shù)的原因這些裝置中沒有一個被廣泛地接受。例如，包膜裝置一般要求與細(xì)菌實(shí)際的接觸。然而，如果細(xì)菌處于外部食物表面的內(nèi)部，那么在食物內(nèi)部的高細(xì)菌負(fù)載量就不能激活傳感器。已經(jīng)開發(fā)了氨傳感器，但其僅能夠檢測分解蛋白質(zhì)的細(xì)菌。因?yàn)榧?xì)菌在最初利用碳水化合物，這些傳感器在許多應(yīng)用中僅具有低靈敏度。試圖克服這些問題中的一部分而開發(fā)了幾種裝置。例如，Morris等4的美國專利申請公開No.2004/0265440描述了一種在易腐敗食品中檢測細(xì)菌的傳感器。該傳感器包括含有pH指示劑的透氣材料，所述指示劑由機(jī)架(housing)負(fù)載，所述機(jī)架位于與食品或包裝表面有空間關(guān)系的位置。所述指示劑能夠檢測反映了細(xì)菌生長的氣態(tài)細(xì)菌代謝物濃度的變化，其中pH的變化受到代謝物存在的影響。例如，pH指示劑(例如，溴百里酚藍(lán)和甲基橙的混合物)在二氧化碳?xì)怏w水平增加的情況下將呈現(xiàn)一個從綠色到橙色的可見顏色變化，所述二氧化碳?xì)怏w通過pH指示劑而擴(kuò)散，減少了氫離子的濃度并且因此降低了PH。遺憾的是，這樣的pH指示劑仍然存在問題。例如，檢測到降低的pH僅表示一些細(xì)菌可能存在。但是，該降低的pH沒有提供關(guān)于存在何種類型細(xì)菌的指示。由于各種原因，對選擇性鑒定細(xì)菌種類的需求是重要的。例如，一些細(xì)菌種類可能被認(rèn)為是無害的。此外，對于存在哪種類型的細(xì)菌的認(rèn)識也可以使人們能夠鑒定具體的污染來源。同樣地，目前存在著對快速簡便檢測微生物存在，并鑒定所檢測微生物具體種類的技術(shù)的需求。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案，公開了一種檢測微生物存在的方法。所萃取的頂::氣體并且鑒定與微生物培養(yǎng)相關(guān)的揮發(fā)性化合物，選擇在所鑒定的揮發(fā)性化合物的存在下能夠呈現(xiàn)可檢測顏色變化的指示劑。根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方案，公開了一種檢測微生物存在的方的揮發(fā)性化合物的存在下能夠呈現(xiàn)可檢測顏色變化的指示劑；和將該指示劑施加到基材表面。根據(jù)本發(fā)明的又一個實(shí)施方案，公開了用于檢測多種微生物存在的基材。該基材至少包含第一和第二指示劑區(qū)域。第一指示劑區(qū)域中含有第一指示劑，其含量為與第一微生物所產(chǎn)生的第一揮發(fā)性化合物接觸時能產(chǎn)生可檢測顏色變化的有效量。第二指示劑包含于第二指示劑區(qū)域中，其含量為與第二微生物所產(chǎn)生的第二揮發(fā)性化合物接觸時能產(chǎn)生可檢測顏色變化的有效量。以下更加詳細(xì)地討論本發(fā)明的其它特點(diǎn)和方面。附圖簡述對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明完整有效的公開，包括其最佳方式，在說明書的余下部分被更加具體地闡明，所述的說明書的余下部分參照了以下附圖圖1是可以在根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方案中使用的固相微萃取"SPME"組件的示意圖；圖2是由實(shí)施例1中的銅綠假單細(xì)胞菌獲得的總離子色譜圖，其中揮發(fā)性化合物的豐度是相對于保留時間而繪制的；圖3是由實(shí)施例2中的金黃色葡萄球菌獲得的總離子色譜圖，其中揮發(fā)性化合物的豐度是相對于保留時間而繪制的；圖4是由實(shí)施例3中的大腸桿菌獲得的總離子色譜圖，其中揮發(fā)性化合物的豐度是相對于保留時間而繪制的；圖5是由實(shí)施例4中的白色念珠菌獲得的總離子色譜圖，其中揮發(fā)性化合物的豐度是相對于保留時間而繪制的；圖6是由實(shí)施例5中的沙門氏菌獲得的總離子色譜圖，其中揮發(fā)性化合物的豐度是相對于保留時間而繪制的；圖7代表了圖6中觀察到一些差異的區(qū)域的放大形式。代表性實(shí)施方案的詳細(xì)說明現(xiàn)在詳細(xì)參考本發(fā)明的多種實(shí)施方案，下面給出了其中的一個或多個實(shí)施例。每個實(shí)施例是以對發(fā)明的解釋的方式給出的，而不是對發(fā)明的限制。事實(shí)上，可以對本發(fā)明進(jìn)4亍各種改進(jìn)和變化而沒有脫離本發(fā)明的范圍或精神，這對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。例如，可以將圖解或描述為一個實(shí)施方案的一部分的特點(diǎn)用于另一個實(shí)施方案以產(chǎn)生更進(jìn)一步的實(shí)施方案。因此，本發(fā)明意圖覆蓋這樣的改進(jìn)和變化，使其歸入所附權(quán)利要求及其等效物的范圍之內(nèi)。本發(fā)明涉及一種以簡單、快速且有效的方式檢測微生物存在的技術(shù)。更具體地說，該技術(shù)包括鑒定一種或多種與所關(guān)心的特定微生物相關(guān)的揮發(fā)性化合物。所述揮發(fā)性化合物可以通過，例如，使用固相微萃取結(jié)合氣相色譜/質(zhì)譜("GC/MS")分析方法而被鑒定。一旦鑒定，接著就可以選擇指示劑，所述指示劑被設(shè)定成在存在所鑒定的揮發(fā)性化合物(化合物們)時其能夠呈現(xiàn)可檢測的顏色變化。如果需要，可以在基材上提供所述指示劑以形成用于各種應(yīng)用的指示劑帶。以這樣的方式，微生物的存在可以通過簡單地觀察指示劑帶上顏色的變化而被迅速地檢測。微生物，例如細(xì)菌、酵母、真菌、霉菌、原生動物、病毒等等，根據(jù)特定的特征被劃分成多個組。例如，細(xì)菌一般基于它們的形態(tài)、染色特征、環(huán)境要求和代謝特征等來分類。幾個醫(yī)學(xué)上重要的細(xì)菌組包括，例如，革蘭氏陰性桿菌(例如，Entereobacteria);革蘭氏陰性曲線桿菌(#J長口，vAzowa幽/7對,Vf霧f//ehoZ^"erJ，',必,^fC"m戶y/oM"er,等)；革蘭氏陰性球菌(例如，#遼凡承霧虞rA^^enaJ,;革蘭氏陽性桿菌(例如，^7^^霧虞(^"c/〃w入凝炎f孩許霧^^C/(^/^,畫J等)；革蘭氏陽性球菌(例如薪萄/^f^SV"http://z少/oc(9cc仏v1J，鏈^4'^"^ff5Yre/^ococcws,等)；必需的月包內(nèi)寄生物(例如，ji^^舉^(^/c'A:e"扁J和^^舉4rC/z/濯一'^);耐酸桿菌(例如A<voM"en'wm，諾7^《,虞6Vocwy/^,等)；螺旋菌(例如麥螺，凌#4^rn/wmwa入Bo"〃z'"等)；和類菌質(zhì)體(即，沒有細(xì)胞壁的微小細(xì)菌)。特別是相關(guān)的細(xì)菌包括大腸桿菌(革蘭氏陰性桿菌)，肺炎克雷伯桿菌(《/eZwe〃fl)(革蘭氏陰性桿菌)，鏈球菌(革蘭氏陽性球菌)，豬霍亂沙門氏菌(^2/wo"e〃"c/zo/eraesw^)(革蘭氏陰性桿菌)，金黃色葡萄球菌(Sto/7/^/occw5aww)(革蘭氏陽性球菌)以及銅綠假單細(xì)胞菌(尸.(革蘭氏陰性桿菌)。在特定的條件下，微生物生長并繁殖。生長所需要的條件可以包括合適養(yǎng)分的供給，能量源(例如，光營養(yǎng)的或化學(xué)營養(yǎng)的)，水，適當(dāng)?shù)臏囟?，適當(dāng)?shù)膒H,適當(dāng)?shù)难鯕馑?例如，厭氧的或需氧的)，等等。例如，細(xì)菌可以利用廣泛的化合物作為營養(yǎng)物，例如糖和碳水化合物，氨基酸，甾醇，醇類，烴類，曱烷，無機(jī)鹽和二氧化碳。在具體細(xì)菌的最佳生長溫度下，生長進(jìn)行的最迅速(并且當(dāng)溫度由此最佳值升高或降低時其都會降低)。對于任何細(xì)菌來說都具有最低和最高溫度，超過這個溫度生長就不能維持。嗜熱細(xì)菌具有大于45r的最佳生長溫度，嗜中溫細(xì)菌具有15和45。C之間的最佳生長溫度(例如，人致病性細(xì)菌)，而嗜冷細(xì)菌具有低于15。C的最佳生長溫度。許多種類的微生物，包括醫(yī)學(xué)上重要的人類病原體，在生長和繁殖期間都產(chǎn)生揮發(fā)性化合物。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)一種或多種這些揮發(fā)性化合物好像僅與特定組、屬、種和/或亞種的微生物相對應(yīng)。因此，可以分析并檢測技術(shù)?？梢詫⑺鰮]發(fā)性化合物在或接近所關(guān)心應(yīng)用的閾值安全水平的負(fù)載量下進(jìn)行分析。例如，將每毫升原料1x103菌落數(shù)("cfu")的細(xì)菌負(fù)載量作為基于食物的應(yīng)用中的閾值安全水平是可接受的。因此，在一些實(shí)施方案中，分析可以在每毫升原料至少約lxl(^cfu的負(fù)載量下進(jìn)行。然而，應(yīng)當(dāng)理解選擇用于試驗(yàn)的負(fù)載量可以與可接受的閾值水平相同或不同。也就是說，只要至少一種或多種揮發(fā)性化合物是可鑒定的，則較小的負(fù)載量也可以被檢驗(yàn)到。案中，使用萃取的方法，例如索氏萃取、液-液萃取、快速溶劑萃取、微波-輔助溶劑萃取、固-相萃取和超臨界流體萃取等等。一種特別合意的萃取技術(shù)是"固相微萃取"("SPME"),其允許在單一步驟中進(jìn)行樣品的萃取和預(yù)濃縮。在SPME中，固體熔融纖維的外表面用選擇性固定相涂布。提供快速溶質(zhì)擴(kuò)散的熱穩(wěn)定聚合材料通常用作固定相。所述萃取操作是通過將涂布纖維末端浸入樣品的頂部空間，并允許建立一個平衡而進(jìn)4亍的。例如，參照圖1,用于實(shí)現(xiàn)固相微萃取的裝置2的一個實(shí)施方案被顯示使用了注射器4。該注射器4由針筒8組成，所述針筒含有在針筒8內(nèi)部滑動的活塞10?；钊鸌O具有從針筒8的一個末端14伸出的柄12。針18與針筒8的另外一端16通過連接器20相連通。裝置2還包括纖維6,其是從針18伸出穿過針筒8并穿出末端14的固體線狀材料。位于與柄12相鄰位置的纖維6的一個末端(未示出)具有位于手柄上的固定裝置22,從而使該纖維能夠像活塞IO在針筒8內(nèi)部滑動一樣縱向地移動。該固定裝置可以簡單地是置于纖維6靠近柄8的末端上的一滴環(huán)氧樹脂。纖維6被部分地裝入金屬套管24中，所述金屬套管套住了纖維6在活塞10、針筒8和部分針18內(nèi)部的部分。金屬套管24的一個目的是保護(hù)纖維6免受損壞并且在裝置運(yùn)行期間確保良好的密封。從連接器20中伸出的是任選的入口26，其提供了到纖維6的替代通路。例如，當(dāng)纖維6包含在針18中時，液體可以通過從入口26進(jìn)入并且從針18的自由端28排出而與纖維6接觸。入口26也可以用于將纖維6與活性溶劑接觸。要進(jìn)行固相微萃取和接下來的分析，用戶可以簡單地壓下活塞10而使纖維6暴露于包括相關(guān)微生物培養(yǎng)物的容器、瓶子、盤、瓊脂平板或任何其它樣品固定器中。例如，該纖維可以是用液相(聚二曱硅氧烷、苯乙烯二乙烯基苯多孔聚合物，聚乙二醇、碳分子篩吸附劑以及它們的組合物等等)涂布的熔融二氧化硅。在培養(yǎng)期間，微生物生長并且產(chǎn)生相應(yīng)的揮發(fā)性化合物。因此，樣品固定器的頂部空間充滿了揮發(fā)性化合物。在足夠長的一段時間(例如，從約2到約30分鐘)之后，所述頂隙組分被吸附到纖維6之上。而后，將活塞10移動到后退的位置以將纖維6拉入到針8中，然后從樣品固定器中移出針8。然后將所吸附的頂隙組分通過加熱從纖維液相中解吸以用于接下來的分析。適合用于本發(fā)明的一種SPME組件是從密蘇里州圣路易斯的Sigma-Aldrich，Inc.商購獲得的，其名稱為"Supelco"。"Supelco"系統(tǒng)使用手動纖維夾持器(目錄編號57330-U)和涂布有85^m-CarboxenTM/poly-dimethylsilicone(目錄編號57334-U)的StableFlex纖維。這樣的纖維被推薦用于氣體或低分子量化合物。此外，多種其它萃取技術(shù)也可以用于本發(fā)明，例如Pawliszyn的羞國告刺N(yùn)os.5,691,206;Pawliszyn的募國告刺N(yùn)os.6,537,827;Malik等人的美國專利Nos.6,759,126和Jinno等人的美國專利Nos.6,780,314中所描述的,所有的這些均在此全文引入為了所有的目的而作為參考。萃取之后通常進(jìn)行色語分析，其中萃取的化合物在進(jìn)樣口被解吸以便將其引入色譜柱中。例如，在一個實(shí)施方案中，使用氣相色譜儀("GC")用于本發(fā)明。氣相色i普儀("GC，，)是獲得氣態(tài)樣品并將樣品分離成單獨(dú)化合物，以提供對所述化合物的鑒定和定量的分析儀器。一般的氣相色譜儀包括進(jìn)樣器和分離柱(例如，長的，盤管的)，所述進(jìn)樣器將樣品組分轉(zhuǎn)化成氣態(tài)并將該氣體移動到窄頻帶中的分離柱的頂部，所述分離柱在樣品混合物通過惰性載氣吹掃通過分離柱時將樣品混合物分離成單獨(dú)組分。分離是以組分與柱中固定的液體或固體材料之間的不同的相互作用為基礎(chǔ)而進(jìn)行的。例如，當(dāng)應(yīng)用于本發(fā)明中時，將所萃取的頂隙氣體接收到氣相色譜儀的入口中。接著，氣體通過分離分子的柱子。不同的樣品組分在柱中保留不同長度的時間，并且在特征保留時間到達(dá)。這些"保留時間"可以用于鑒定具體的樣品組分，并且器隨著柱中吸收材料的種類和數(shù)量、柱長和直徑、載氣類型和流速以及柱溫而變化。氣相色譜儀通常是可控加熱或冷卻的，以幫助獲得可再現(xiàn)的保留時間。例如，可以使用加熱室，所述加熱室對涂有各種涂層(例如，聚珪氧烷基涂層)的聚酰亞胺或金屬鍍層熔融硅管進(jìn)行加熱。所述加熱室可以使用電阻加熱元件以及使熱空氣在加熱室中循環(huán)的風(fēng)扇。所述的柱子同樣可以通過打開加熱室中的通風(fēng)孔，關(guān)閉加熱元件并且利用環(huán)境空氣或冷凍劑例如液態(tài)二氧化碳或液氮對所述柱子進(jìn)行強(qiáng)制空氣冷卻而得到冷卻。替代性地，可以使用金屬套來加熱毛細(xì)管GC柱。在這種情況下，將柱子穿入金屬套中，然后在色譜過程期間進(jìn)行電阻加熱。如果希望，GC分析也可以與其它鑒定技術(shù)包括質(zhì)譜("MS")相連接，以獲得更精確的結(jié)果。質(zhì)譜通常是用來對材料或材料混合物進(jìn)行定量和定性化學(xué)分析的分析方法。在質(zhì)譜中，樣品(即，通過GC方法分離的)在離子源中被打碎成其組成部分的帶電粒子。一旦產(chǎn)生，粒子將通過分光計(jì)以其各自的質(zhì)荷比為基礎(chǔ)被進(jìn)一步地分離。接著檢測離子并且產(chǎn)生材料的質(zhì)譜。質(zhì)譜類似于被分析樣品材料的指紋，因?yàn)槠涮峁┝岁P(guān)于洗脫分子的離子強(qiáng)度的信息。尤其是，質(zhì)語可以被用來確定分子的分子量和樣品的分子碎片。質(zhì)譜儀通常含有離子源，所述離子源能夠從樣品中產(chǎn)生離子。例如，可以使用的離子源的一個類型是電子電離(EI)室。質(zhì)譜一般還含有至少一個根據(jù)它們的質(zhì)荷比(m/z)來分離離子的分析器或過濾器，以及測量離子豐度的檢測器。所述檢測器，依次向產(chǎn)生樣品質(zhì)譜的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)提供輸出信號。GC/MS系統(tǒng)的GC和MS部件可以是分離的或集成的。例如，適用于本發(fā)明的一個集成GC/MS系統(tǒng)是由科羅拉多州洛夫蘭的AgilentTechnologies,Inc.商購獲得的，其名稱為"5973N"。各種其它氣相色譜4義和/或質(zhì)譜系統(tǒng)還描述于Overton的5,846,292;Quimby等人的6,691,053;Hastings等人的6,607,580;G歸ley等人的6,646,256;以及為參考。、不考慮所使用的具體筌定技術(shù)，通常希望能鑒定只有特定屬、種和/或亞種的微生物才有的揮發(fā)性化合物。這樣，可以選擇用于所鑒定的揮發(fā)性化合物的具體指示劑。然而在實(shí)踐中，可能難以容易地確定所鑒定的揮發(fā)性化合物是否真正是特有的。因此，所述特有的揮發(fā)性化合物可以以指示劑在使用期間可能遇到的微生物的種類為基礎(chǔ)而被鑒定。例如，被認(rèn)為與基于食物的應(yīng)用相關(guān)的一些細(xì)菌種類包括大腸桿菌(Eco〃)、豬霍亂沙門氏菌(5".cAo/erae認(rèn)^1)，金黃色葡萄球菌(S曙)和銅綠假單細(xì)胞菌(尸."ewgmo犯)。同樣地，如果指示劑計(jì)劃用于多種用途，可以測試更大數(shù)量的細(xì)菌種類。在另外的其它情況下，鑒定特定種類的微生物所特有的揮發(fā)性化合物甚至可能不是必要的或者是不希望的。例如，一種或多種揮發(fā)性化合物可能被鑒定成對應(yīng)于一種類型的微生物，但是其也可能由另一種微生物產(chǎn)生。在這樣的情況下，指示劑仍然鑒定了所述一種或多種微生物類型的存在。通常，指示劑能夠容易地表征所鑒定的揮發(fā)性化合物的存在。在一個實(shí)施方案中，指示劑是在與揮發(fā)性化合物接觸時顯示可視或通過儀器可檢測的顏色變化的染料。例如，在與揮發(fā)性化合物接觸之前，該指示劑染料可以是無色的或者其可以具有某種顏色。然而，在與揮發(fā)性化合物接觸之后，該染料顯示出不同于其最初顏色的顏色變化。也就是說，該染料可以從第一顏色變化到第二顏色，從無色變化到有色，或者從有色變化到無色。雖然不要求，可檢測的顏色變化可以是由向染料分子中加入官能團(tuán)(例如，OH、NH2等等)而產(chǎn)生的，所述官能團(tuán)的加入引導(dǎo)最大吸收向光譜紅端移動("紅移")或者向光譜藍(lán)端移動("藍(lán)移")。吸收移動的種類取決于染料分子的屬性以及是否該官能團(tuán)起到電子受體(氧化劑)的作用，其產(chǎn)生藍(lán)移，或者是否該官能團(tuán)起到電子給體(還原劑)的作用，其產(chǎn)生紅移。無論怎樣，吸收的移動都可以產(chǎn)生可檢測的顏色差異。任意的各種已知指示劑都可以用于本發(fā)明。例如，一種這樣的指示劑是4-二曱氨基肉桂醛，其是具有如下結(jié)構(gòu)的乙烯基不飽和胺堿4-二甲氨基肉桂醛在吲哚的存在下能夠呈現(xiàn)顏色的變化，所述吲哚通常具有如下結(jié)構(gòu)另一種合適的指示劑是高錳酸鉀，其具有如下結(jié)構(gòu):高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑并且在易被氧化的化合物，例如醇、醛、不飽和烴等等的存在下能夠呈現(xiàn)顏色的變化。這樣的易被氧化的化合物的一個例子是2-甲基-2-丁烯酸曱酯，其具有如下結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>另一個能夠引起高錳酸鉀顏色變化的化合物的例子是2,。秦，其具有如下結(jié)構(gòu)-二甲基吡<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>又一種適當(dāng)?shù)闹甘緞┦侵劂t酸銨，其具有如下結(jié)構(gòu):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>重鉻酸銨也是一種強(qiáng)氧化劑并且在醇，例如具有分子式(CH3)2CHCH2CH2OH的異戊醇，的存在下能夠呈現(xiàn)顏色的變化。進(jìn)一步地，2,4-二硝基苯肼("DPNH")也是用于具有碳-氧雙鍵(例如，醛和酮)的化合物的合適指示劑，其具有如下結(jié)構(gòu)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>例如，DPNH(又名"Brady's試劑)在2-乙?；鵳塞唑的存在下能夠呈現(xiàn)顏色的變化，其具有如下結(jié)構(gòu)除了以上提到的指示劑以外，一些其它通用指示劑和其相關(guān)的目標(biāo)化合物在下面給出。指示劑目標(biāo)化合物氨四環(huán)素硝酸銨鈰(IV)多元醇苯胺/磷酸糖對氨基苯曱醛還原糖對氨基苯曱醚酞酸酯還原糖蒽酮酮糖三氯化鉍甾醇溴曱酚綠有機(jī)和無機(jī)酸溴曱酚紫二羧酸，卣離子品紅多糖顯色好J黃酸有機(jī)化合物氯化鈷(n)有機(jī)磷酸酯硫氰酸鈷(n)生物44，胺a-環(huán)糊精直鏈脂質(zhì)鄰聯(lián)二茴香胺醛，酮2,6-二溴醌氯化亞胺苯酚2',7'-二氯熒光黃飽和及不飽和脂質(zhì)2,6-二氯酚吲哚酚，才幾&復(fù)，酉同臥復(fù)八碳酰基二鈷乙炔化合物丙二酸二乙酯3,5-二硝基苯曱酸酯3,5-二硝基苯甲酸還原糖2,4-二硝基氟苯氨基酸3,5-二硝基水楊酸還原糖二苯胺糖脂二苯卡巴腙陽離子4,4'-二硫代雙苯胺硫醇乙二胺兒茶酚胺固藍(lán)鹽B(FastbluesaltB)苯酚，聯(lián)胺熒光素脂質(zhì)乙二醛縮雙(2-羥苯胺)陽離子硫酸肼胡椒醛，香草醛，乙基香草醛鹽酸烯糖過氧化氫芳香酸硫氰酸鐵(II)過氧化物醋酸鉛(IV)1,2-二酚基團(tuán)乙酸鎂蒽醌苦Methylunmbelliferone雜環(huán)化合物1-萘酚/次渙酸鹽胍書t生物茚三酮氨基酸，胺，氨基-糖氯化鈀(n)硫代磷酸酯苯酚A克酸糖間苯二胺還原糖苯基熒光酮鍺苯肼脫氫纟it壞血酸酉昆葛素陽離子對醌乙醇胺繞丹寧類胡蘿卜素醛硝酸纟艮笨酚硝普酸鈉四氰乙烯四哇藍(lán)石克代巴比妥酸二苯并吡喃醇偏高》爽酸鈉百里酚藍(lán)氯化錫(IV)曱苯胺藍(lán)羥氨酸，絲氨酸，蘇氨酸巰基化合物芳香烴，苯酚還原化合物山梨酸二曱基氨基酸三碎烯，苯酚，多酚酸性多斗唐色氨酸，吲哚衍生物所選擇的指示劑通常以在某種微生物的存在下能夠獲得可檢測顏色變化的有效量使用。指示劑獲得期望的顏色變化的能力可以通過增加指示劑與微生物所產(chǎn)生的氣體之間的接觸面積來提高。而這樣也可以減少獲得期望顏色變化所需要的指示劑的量。一種以這樣的方式增加表面積的技術(shù)是將指示劑施加到基材上。當(dāng)使用時，可以將一種或多種指示劑施加到基材上以形成設(shè)計(jì)用來檢測一種或多種微生物存在的指示劑帶。例如，在一個實(shí)施方案中，所述指示劑帶可以被設(shè)計(jì)成用以檢測大腸桿菌、豬霍亂沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單細(xì)胞菌的存在。這可以通過使用單一的指示劑或多種指示劑(例如，四種)來完成。所述基材也可以用于實(shí)現(xiàn)其它目的，例如吸水、包裝等。任意各種不同的基材都可以與根據(jù)本發(fā)明的指示劑聯(lián)用。例如，無紡布、機(jī)織織物、棉、針織物、抗?jié)窦垺⒈∧?、泡沫塑料等等都可以與指示劑聯(lián)用。當(dāng)使用時，無紡布可以包括但不限于，紡粘織物(有孔或無孑L)、火容p欠織4勿、津占才危(bondedcarded)織4勿、氣;危成網(wǎng)(air-laid)織物、共成形織物、水壓巻入(hydraulicallyentangled)織物等等。各種熱塑性塑料材料可以用來構(gòu)造無紡織物，包括但不限于聚酰胺，聚酯，聚烯烴，乙烯和丙烯共聚物，乙烯或丙烯與C4-C20ot-烯烴共聚物，乙烯和丙烯與C4-C2Q(X-烯烴的三元共聚物，乙晞乙酸乙晞酯共聚物，丙烯醋酸乙烯酯共聚物，苯乙烯-聚(乙烯-a-烯烴)彈性體，聚亞安酯，A-B嵌段共聚物其中A由聚(乙烯基芳烴)片段例如聚苯乙烯形成并且B是一個彈性體中段例如共軛二烯或者低級烯烴，聚醚，聚醚酯，聚丙烯酸酯，乙烯烷基丙烯酸酯，聚異丁烯，聚-l-丁烯，聚-l-丁烯共聚物包括乙烯-1-丁烯共聚物，聚丁二烯，異丁烯-異戊二烯共聚物，以及上述任意的組合。另一種合適的無紡織物是共成形材料，其一般是纖維素纖維與熔吹纖維的混合物。術(shù)語"共成形"通常是指包含熱塑性纖維和第二非熱塑性材料的混合物或穩(wěn)定基質(zhì)的復(fù)合材料。例如，共成形材料可以通過如下的方法制備，其中將至少一個熔吹模頭設(shè)置在靠近斜道的位置，當(dāng)共成形材料形成時其它材料是通過所述斜道加入到織物中的。這樣的其它材料可以包括但不限于，纖維性有機(jī)材料例如木質(zhì)或非木質(zhì)紙漿例如棉花，人造絲，再生紙，紙漿絨毛以及超吸收顆粒，無機(jī)吸收材料和處理過的聚合人造短纖維等等。這樣的共成形材料的一些例子公開于Anderson等人的美國專利No.4,100,324;Everhart等人的美國專利No.5,284,703以及Georger等人的美國專利No.5,350,624中；在此將其它們?nèi)囊氩榱怂械哪康淖鳛閰⒖?。所述指示劑也可以被用于紙制品中，所述紙制品包含一種或多種紙織物，例如化妝紙、沐浴棉紙、紙巾和餐巾等等。所述紙制品可以是單層的，其中織物形成的制品包括單一的層或是分層的(即，具有多個層)，或者是多層的，其中形成制品的織物本身可以是單或多層的。還可以使用任意的多種材料來形成紙織物。例如，該紙織物可以包括通過各種制漿方法，例如硫酸鹽制漿(kmftpulp)、亞硫酸鹽制漿、熱機(jī)制漿等形成的纖維。此外，所述基材還可以包含薄膜。多種材料可以用于形成所述薄膜。例如，用于制造薄膜的一些合適的熱塑性聚合物可以包括，但不限于，聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丙烯等)，其包括均聚物、共聚物、三元共聚物及其混合物；乙烯醋酸乙烯酯；乙烯丙烯酸乙酯；乙烯丙烯酸；乙烯丙烯酸曱酯；乙烯丙烯酸正丁酯；聚氨基曱酸乙酯；聚(醚-酯)和聚(酰胺-醚)嵌段共聚物等等。通過是否包含薄膜、無紡織物等，本發(fā)明所使用基材的滲透性也可以根據(jù)具體的應(yīng)用而改變。例如，在一些實(shí)施方案中，所述基材可以滲透液體。這樣的基材，例如，可以用于各種液體的吸收和過濾應(yīng)用。在其它實(shí)施方案中，所述基材可以是不透液體、氣體和水蒸汽的，例如由聚丙烯或聚乙烯形成的薄膜。在另外的其它實(shí)施方案中，所述基材可以是不透液體但能夠滲透氣體和水蒸汽(即，透氣的)的。材料的"透氣性，，以水蒸汽傳遞速率(WVTR)的方法來計(jì)量，較高的值意味著較多的透氣材料而較低的值意味著較少的透氣材料。透氣材料可以，例如，具有至少約100克每平方米每24小時(g/m2/24小時)的水蒸汽傳遞速率(WVTR),在一些實(shí)施方案中從約500到約20,000g/m2/24小時，而在一些實(shí)施方案中從約1,000到約15,000g/m"24小時。透氣材料通?？梢杂杀绢I(lǐng)域/>知的各種材料形成。例如，透氣材料可以包含透氣薄膜，例如多微孔的和單片薄膜?？梢允褂酶鞣N公知的涂敷技術(shù)將指示劑涂敷到基材上。合適的涂敷技術(shù)包括印刷、浸涂、噴霧、熔融擠出、溶劑涂布和粉末涂布等等?？梢詫⒅甘緞┗烊牖牡幕|(zhì)內(nèi)部和/或包含在其表面之上。例如，在一個實(shí)施方案中，將指示劑涂布到基材的一個或多個表面上。在一個具體實(shí)施方案中，使用印刷技術(shù)，例如膠版印刷、照相凹版印刷、絲網(wǎng)印刷或墨噴印刷，將指示劑涂層印刷到基材上。這樣的印刷技術(shù)的多個例子描述于Levy等人的美國專利No.5,853,859和Lye等人的美國專利申請/>開No.2004/0120904中，在此將它們的全文引入并為了所有目的作為參考。如果需要求，可以將所述指示劑施加到基材的一個或多個不同的區(qū);或更多個不同"指示劑區(qū)域(例如:線、點(diǎn)等)來檢測兩;或更多種微生物的存在。在一個具體實(shí)施方案中，使用四個不同指示劑區(qū)域來檢測大腸桿菌、豬霍亂沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和銅綠假單細(xì)胞菌的存在。以這種方式，用戶可以簡單地〗現(xiàn)測不同的區(qū)域乂人而確定哪種4鼓生物存在。雖然指示劑區(qū)域通?？梢员皇┘拥交牡娜魏伪砻妫鼈円话阒辽俅嬖谟谀軌蛟谑褂闷陂g與由微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物接觸的表面上。存在于基材上的指示劑的量可以根據(jù)基材的屬性和其計(jì)劃的應(yīng)用、以及指示劑和揮發(fā)性化合物的屬性等等而變化。例如，較低的添加水平可以提供最佳的基材官能性，而較高的添加水平可以提供最佳的檢測靈敏度。然而，指示劑通常占基材的約0.001wt.Q/o到約10wt.%，在一些實(shí)施方案中乂人約0.01wt.。/。到約5wt.%，而在一些實(shí)施方案中從約0.05wt.。/。到約2wt.%。同樣地，基材表面指示劑的百分比覆蓋度可以選擇性地改變。一般地，該百分比覆蓋度小于給定表面面積的100%，在一些實(shí)施方案中小于約90%，而在一些實(shí)施方案中從約5%到約50%。在一些情況下，還可以使用高表面積粒子以增加基材的有效表面積，從而改善指示劑與揮發(fā)性化合物之間的接觸。通常，高表面積粒子的表面積為從約50平方米每克(m2/g)到約1000m2/g，在一些實(shí)施方案中從約100m2/g到約600m2/g，而在一些實(shí)施方案中從約180m2/g到約240m2/。表面積可以通過Bruanauer,Emmet和Teller,JournalofAmericanChemicalSociety,第60巻，1938，第309頁的物理氣體吸附(B.E.T)方法用氮?dú)庾鳛槲綒怏w而確定。高表面積粒子也可以根據(jù)期望的結(jié)果而具有各種形式、形狀和尺寸。例如，所述粒子的形狀可以為球形、結(jié)晶、桿、盤、管、串等。粒子的平均尺寸通常小于約IOO納米，在一些實(shí)施方案中從約1到約50納米，在一些實(shí)施方案中從約2到約50納米，而在一些實(shí)施方案中從約4到約20納米。如在這里所使用的，粒子的平均尺寸是指其平均長度、寬度、高度和/或直徑。另外，粒子也可以是相對無孔的或者是固體。也就是說，粒子可以具有小于約0.5毫升每克(ml/g)的孔隙容積，在一些實(shí)施方案中小于約0.4毫升每克，在一些實(shí)施方案中小于約0.3ml/g,而在一些實(shí)施方案中從約0.2ml/g到約0.3ml/g。高表面積粒子可以由各種材料形成，所述材料包括但不限于，二氧化硅，氧化鋁，氧化鋯，氧化鎂，二氧化鈦，氧化鐵，氧化鋅，氧化銅，有機(jī)化合物例如聚苯乙烯，及它們的組合。例如，可以使用氧化鋁納米粒子。一些合適的氧化鋁納米粒子描述于Ando等人的美國專利No.可商購獲得的氧化鋁納米粒子的例子包括，例如，Aluminasol100,Aluminasol200和Aluminasol520，它《門可A人NissanChemicalIndustriesLtd.獲得。替代性地，可以使用二氧化硅納米粒子，例如Snowtex-C,Snowtex-O，Snowtex-PS和Snowtex-OXS，其也可從NissanChemical獲得。Snowtex-OXS粒子，例如，具有從4到6納米的粒徑，并且可以被研磨成具有大約509平方米每克表面積的粉末。也可以使用氧化鋁涂布的二氧化硅粒子，例如可由NissanChemical獲得的Snowtex-AK。高表面積粒子，例如參考以上所述的，可以具有相連或不相連在一起的單元。這樣的單元連接與否通常取決于聚合的條件。例如，當(dāng)形成二氧化硅納米粒子時，硅酸鹽溶液的酸化可以產(chǎn)生Si(OH)4。如果該溶液的pH減小到低于7或者如果加入鹽，那么單元可能傾向于熔合到一起呈鏈狀而形成"二氧化硅凝膠"。另一方面，如果pH保持在中性的pH或高于7,單元可能傾向于分離并逐漸生長形成"二氧化硅溶膠"。這樣的膠態(tài)二氧化硅納米粒子通常可以根據(jù)本領(lǐng)域公知的各種技術(shù)中的任合技術(shù)形成，例如滲析、電滲析、膠溶、酸中和以及離子交換。這樣的工藝的一些例子描述于例如Watanabe等人的美國專利No.5,100,581;Watanabe等人的美國專利No.5,196,177;Tsugeno等人的美國專利No.5,230,953以及Yamada等人的美國專利No.5,985,229中，在此將它們的全文引入并為了所有目的作為參考。在一個具體實(shí)施方案中，使用離子交換技術(shù)形成二氧化硅納米粒子溶膠。僅為了示例性的目的，現(xiàn)在更加詳細(xì)地描述一種這樣的離子交換技術(shù)。首先，提供硅(Si02)與堿金屬(M20)的摩爾比為約0.5到約4.5的堿金屬硅酸鹽。例如，可以使用摩爾比為從約2到約4的水玻璃鈉。堿金屬硅酸鹽的水溶液是通過將其以例如從約2wt.y。到約6wt.%的濃度溶于水而獲得。然后可以將含有堿金屬硅酸鹽的水溶液與一種或多種離子交換樹脂接觸。例如，可以將所述溶液首先與強(qiáng)酸接觸以離子-交換水溶液中的全部金屬離子。這樣強(qiáng)酸的例子包括，但不限于，鹽酸、硝酸和硫酸等等。所述接觸可以通過在從約0。C到約60。C的溫度下，在一些實(shí)施方案中在從約5。C到約5(TC下，使水溶液通過填充了強(qiáng)酸的柱子而完成。在通過柱子之后，所產(chǎn)生的含有硅酸的水溶液可以具有從約2到約4的pH值。如果需要，可以向含有硅酸的水溶液中加入另一種強(qiáng)酸從而將雜質(zhì)金屬組分轉(zhuǎn)化成解離的離子。這種另外的強(qiáng)酸可以將所產(chǎn)生的溶液的pH值減小到小于約2,在一些實(shí)施方案中為從約0.5到約1.8。來自強(qiáng)酸的金屬離子和陰離子可以通過連續(xù)應(yīng)用強(qiáng)酸(即，陽離子交換樹脂)和強(qiáng)堿(陰離子交換樹脂)而從溶液中除去。合適的強(qiáng)堿的例子包括，但不限于，氫氧化鈉和氫氧化鉀等等。作為連續(xù)應(yīng)用的結(jié)果，含有硅酸的水溶液的pH值可以為從約2到約5。然后可以將該酸性水溶液與一種或多種另外的強(qiáng)堿接觸從而使溶液的pH值穩(wěn)定在從約7到約9。接著將穩(wěn)定的含有硅酸的水溶液供入到一個容器中，其中液體的溫度維持在從約7(TC到約100。C。該過程導(dǎo)致二氧化硅的濃度增加到約30Wt。/。到約50Wt.%。然后可以將該穩(wěn)定的含水二氧化硅溶"交連續(xù)地與強(qiáng)酸和強(qiáng);成接觸，所述強(qiáng)酸和強(qiáng)-威例如上面所描述的，以便使所產(chǎn)生的含水二氧化硅溶膠除了二氧化硅以外基本上不含多價金屬氧化物。最后，可以向水溶膠中加入氨水以進(jìn)一步使其pH值增加到約8到約10.5，由此形成二氧化硅濃度為從約30wt.。/o到約50wt.%,平均粒徑為從約10到約30納米，并且除了二氧化硅以外基本上不含有任何多價金屬氧化物的穩(wěn)定的含水二氧化硅溶膠。粒子的量通?？梢愿鶕?jù)基材的屬性和其計(jì)劃的應(yīng)用而改變。例如，在一些實(shí)施方案中，干燥固體的加入水平為從約0.001%到約20%，在一些實(shí)施方案中為從約0.01%到約10%,而在一些實(shí)施方案中為從約0.1%到約4%。"固體加入水平"通過從處理的基材(干燥后)重量中減去未處理的基材重量，將該計(jì)算出的重量除以未處理的基材重量，然后乘以100%而確定。較低的加入水平可以提供最佳的基材官能性，而較高的加入水平可以提供揮發(fā)性化合物與指示劑之間的最佳接觸。根據(jù)本發(fā)明，用指示劑帶的顏色變化充當(dāng)微生物存在的簡單而快速的信號。其可能在多種應(yīng)用中是有效的，包括在對食品安全、傳染、氣味等的評價中。例如，該指示劑帶可以用作傷口護(hù)理覆蓋物、食品包裝、冷藏庫、玩具、食品制備區(qū)域、醫(yī)院區(qū)域、浴室區(qū)域、電話、計(jì)算機(jī)設(shè)備、衛(wèi)生巾和尿布等等，或者與上述物質(zhì)聯(lián)合使用。如果需要，指示劑帶還可以包括用于將所述帶粘附到所需表面上的粘合劑(例如，壓敏粘合劑、熔合粘合劑等等)。實(shí)施例1試驗(yàn)證明了鑒定一種或多種與特定種類細(xì)菌相關(guān)的揮發(fā)性化合物的能力。在本具體實(shí)施例中，測試了銅綠，支單細(xì)胞菌(P^mgz'"a^)(ATCC#9027)。通過使用tryticase大豆肉湯("TSB，，)溶液將1x108菌落數(shù)(cfu)每毫升(ml)的微生物原料稀釋到1x105cfu/ml的濃度，從而制備銅綠假單細(xì)胞菌的懸浮液。將一毫升該懸浮液涂布到葡萄糖沙氏(DextroseSabouraud)瓊脂板上，并使其在35。C下生長4小時。通過將銅綠假單細(xì)胞菌懸浮液置于250毫升隔板瓶(septa-jar)中并用鋁箔-線形聚四氟乙烯/硅酮帽密封來制備樣品。為了對照的目的，還制備了營養(yǎng)空白。將測試和對照樣品暴露于85-微米CarboxenTM/聚二甲基硅氧烷"固相微萃取，，(SPME)裝置中約30分鐘以收集用于分析的揮發(fā)物。(Supelco目錄編號"330-U手動纖維固定器和StableFlex纖維上的57334-U85pmCarboxenTM/聚二曱基硅氧烷(polydimethylsilicone),它們被推薦用于氣體和低分子量化合物)。氣相色譜和質(zhì)譜(GC/MS)分析使用由科羅拉多洛夫蘭的AgilentTechnologies,Inc獲得的序列名稱為"5973N"的系統(tǒng)進(jìn)行。將氦氣作為載氣(進(jìn)樣口壓力12.7psig;供應(yīng)管線壓力為60psig)。使用長度為60米，內(nèi)徑為0.25毫米的DB-5MS柱。這樣的柱子可以從加利福尼亞州福爾瑟姆的J&WScientific,Inc.獲得。GC/MS系統(tǒng)使用的加熱室和操作參數(shù)示于下表1和2中表1:GC/MS系統(tǒng)的加熱室參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>將SPME萃取物熱解吸并通過GC/MS分析離析物。所獲得的銅綠假單細(xì)胞菌的總離子色譜顯示于圖2中。使用光譜中的質(zhì)荷比和它們的相對豐度將光譜峰與相應(yīng)的化合物進(jìn)行匹配。光譜分析的結(jié)果示于下表3中表3:銅綠假單細(xì)胞菌的光i普分析<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如上所示，幾個揮發(fā)性化合物被確定為與銅綠假單細(xì)胞菌相關(guān)，其包括烷基酯、含硫化合物和烯烴。實(shí)施例2利用實(shí)施例1的方法鑒定由金黃色葡萄球菌(5*.鼎rei^)(ATCC#6538)產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物。所獲得的金黃色葡萄球菌的總離子色譜顯示于圖3中。使用光譜中的質(zhì)荷比和它們的相對豐度將光譜峰與相應(yīng)的化合物進(jìn)行匹配。僅有兩個化合物顯示了在濃度上基本大于營養(yǎng)空白的峰。這兩個化合物被確定為下表4中的化合物。表4:金黃色葡萄球菌的光譜分析<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>如上所示，被確定為與金黃色葡萄球菌相關(guān)的揮發(fā)性化合物包括噻唑和烯爛。實(shí)施例3利用實(shí)施例1的方法鑒定由大腸桿菌(Eco/O(ATCC#8739)產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物。所獲得的大腸桿菌的總離子色譜顯示于圖4中。使用光譜中的質(zhì)荷比和它們的相對豐度將光譜峰與相應(yīng)的化合物進(jìn)行匹配。僅有三個化合物顯示了在濃度上基本大于營養(yǎng)空白的峰。這三個化合物被確定為下表5中的化合物。表5:大腸桿菌的光譜分析<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>如上所示，被確定為與大腸桿菌相關(guān)的揮發(fā)性化合物包括醇、烯烴和稠雜環(huán)化合物。實(shí)施例4利用實(shí)施例1的方法鑒定由白色念珠菌(C.a/6,cam')(ATCC#10231)產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物。所獲得的白色念珠菌的總離子色譜顯示于圖5中。使用光諳中的質(zhì)荷比和它們的相對豐度將光語峰與相應(yīng)的化合物進(jìn)行匹配?；衔?帔確定為下表6中的化合物。表6:白色念珠菌的光謙分析<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>如上所示，被確定為與白色念珠菌相關(guān)的揮發(fā)性化合物包括醛、醇、雜環(huán)化合物和含好L化合物。實(shí)施例5利用實(shí)施例1的方法鑒定由豬霍亂沙門氏菌(Sa/wo"e〃ac/zo/era&s'zm')產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物。所獲得的豬霍亂沙門氏菌的總離子色譜顯示于圖6-7中。使用光i普中的質(zhì)荷比和它們的相對豐度將光譜峰與相應(yīng)的化合物進(jìn)行匹配?；衔锉淮_定為下表7中的化合物。表7:豬霍亂沙門氏菌的光譜分析<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>如上所示，被確定為與豬霍亂沙門氏菌相關(guān)的揮發(fā)性化合物包括醇和雜環(huán)化合物。實(shí)施例6分析實(shí)施例1-5所獲得的結(jié)果以確認(rèn)與銅綠假單細(xì)胞菌(革蘭氏陰性)、大腸桿菌(革蘭氏陰性)、金黃色葡萄球菌(革蘭氏陽性)、白色念珠菌(酵母)和豬霍亂沙門氏菌(革蘭氏陰性)相關(guān)的一種或多種揮發(fā)性化合物。銅綠假單細(xì)胞菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌產(chǎn)生1-十一碳烯。但是，這些細(xì)菌其余的揮發(fā)特征明顯地不同。銅綠假單細(xì)胞菌產(chǎn)生一系列的惕各酸酯、硫化合物以及小支鏈酸的酯。金黃色葡萄球菌具有較簡單的揮發(fā)特征，僅有兩個化合物與營養(yǎng)空白相比具有明顯較大的濃度。其最主要的峰是2-乙?；邕?。另外，大腸桿菌揮發(fā)物僅包含三個其濃度明顯大于營養(yǎng)空白的化合物。吲哚是主峰。白色念珠菌的揮發(fā)特征明顯不同于銅綠假單細(xì)胞菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的揮發(fā)物。在輸送對照和媒介對照二者中存在多種雜質(zhì)峰使得難以確定什么化合物是豬霍亂沙門氏菌釋放氣體中的最主要的物質(zhì)。然而，在豬霍亂沙門氏菌培養(yǎng)物中主要發(fā)現(xiàn)的一些化合物包括異丙醇、2,5-二曱基吡嗪、乙醇以及可能的3-曱基-1-丁醇和環(huán)己烷?；谝陨纤?，如下?lián)]發(fā)性化合物;故確^人微生物揮發(fā)性化合物大腸軒菌吲哚金黃色葡萄球菌2-乙酰基p塞唑銅綠假單細(xì)胞菌2-曱基-2-丁烯酸甲酯白色念珠菌異戊醇豬霍亂沙門氏菌2,5-二曱基吡喚下一步是要確定對微生物的揮發(fā)物靈敏的變色染料，將所述染料作為產(chǎn)生微生物存在可視指示劑的手段。表8列出了對特定揮發(fā)性化合物靈敏的染料，它們在暴露于極低的目標(biāo)化合物濃度下時也能發(fā)生顏色變化。表8:鑒定揮發(fā)性化合物的變色染料<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>當(dāng)暴露于揮發(fā)性化合物中時，所選擇的染料在溶液相中迅速地變色。表9列出了當(dāng)染料與典型化合物反應(yīng)時觀察到的顏色變化。表9:由揮發(fā)性化合物引起的可視顏色變化<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>如上所示，所述染料充當(dāng)了鑒定揮發(fā)性化合物的有效指示劑。實(shí)施例7試驗(yàn)證明了當(dāng)存在于氣相時，實(shí)施例6中所選擇的染料與各自的揮發(fā)性化合物的反應(yīng)能力。具體地說，通過利用Pasture滴管將每種染料的溶液(將40毫克染料溶于IO毫升的丙酮或水中)等分分配，將等分分配的溶液涂布到小基材帶上。每個基材都用SnowtexTM(3XS二氧化硅納米粒子預(yù)處理并且將其空氣干燥。所述二氧化硅納米粒子增加了帶的表面積，從而增加了染料在揮發(fā)性化合物中的暴露量。表IO反映了所使用的具體溶劑和基材。表10:<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>測試是通過將染料涂布帶暴露于每種微生物特有的揮發(fā)性化合物的頂部空間而進(jìn)行的。具體來說，將染料涂布帶懸浮于小瓶中以免接觸到瓶底的液體。在每種情況下，在暴露于揮發(fā)性化合物的1分鐘之內(nèi)觀察顏色的變化。還使用活的大腸桿菌細(xì)菌懸浮液進(jìn)行"真實(shí)環(huán)境測試(realworldtest)，，。將存活的細(xì)菌懸浮液(100微升)置于閃爍管中并且將一條染料涂布棉織物帶懸掛到小瓶的頂端。旋上蓋子后，在l分鐘之內(nèi)觀察到顏色變化。當(dāng)僅使用生長培養(yǎng)基重復(fù)相同的實(shí)驗(yàn)時不發(fā)生顏色變化。因此，該指示劑染料能夠清楚地鑒定大腸桿菌的存在。雖然根據(jù)其具體實(shí)施方案本發(fā)明已經(jīng)被詳細(xì)地描述，但可以預(yù)見，通過對上下文的理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地想到這些實(shí)施方案的變化、演變以及等價物。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)被確定為所附的權(quán)利要求及其任何等價物的范圍。權(quán)利要求1、一種檢測微生物存在的方法，該方法包括萃取由微生物培養(yǎng)所產(chǎn)生的頂隙氣體；分析所萃取的頂隙氣體并且鑒定與微生物培養(yǎng)相關(guān)的揮發(fā)性化合物；和選擇在所鑒定的揮發(fā)性化合物的存在下能夠呈現(xiàn)可檢測顏色變化的指示劑。2、一種檢測微生物存在的方法，該方法包括鑒定與微生物培養(yǎng)相關(guān)的揮發(fā)性化合物；選擇在所鑒定的揮發(fā)性化合物的存在下能夠呈現(xiàn)可檢測顏色變化的指示劑；和將該指示劑涂敷到基材表面上。3、如權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括將另外的指示劑涂敷到基材的表面，所述另外的指示劑在另外的揮發(fā)性化合物的存在下能夠呈現(xiàn)可檢測的顏色變化，所述另外的揮發(fā)性化合物與另外的微生物培養(yǎng)相關(guān)。4、如權(quán)利要求2或3所述的方法，其進(jìn)一步包括將基材表面與由微生物產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物相接觸。5、如權(quán)利要求2、3或4所述的方法，其中所述揮發(fā)性化合物是通的?！獊V、'"—、'6、如權(quán)利要求1或5所述的方法，其中使用固相微萃取來萃取所述的頂隙氣體。7、如權(quán)利要求l、5或6所述的方法，其進(jìn)一步包括將所萃取的頂隙氣體與氣相色譜的色譜柱相接觸以分離頂隙氣體的一種或多種組分。8、如權(quán)利要求l、5、6或7所述的方法，其進(jìn)一步包括將頂隙氣體的分離組分供入到質(zhì)譜儀中從而產(chǎn)生質(zhì)譜。9、如上述權(quán)利要求任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述微生物是細(xì)菌。10、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述微生物是銅綠假單細(xì)胞菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌或豬霍亂沙門氏菌。11、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述微生物是銅綠假單細(xì)胞菌，并且所鑒定的揮發(fā)性化合物是2-曱基-2-丁烯酸曱酯。12、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述微生物是大腸桿菌，并且所鑒定的揮發(fā)性化合物是吲哚。13、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述微生物是金黃色葡萄球菌，并且所鑒定的揮發(fā)性化合物是2-乙?；邕?。14、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述微生物是白色念珠菌，并且所鑒定的揮發(fā)性化合物是異戊醇。15、如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述微生物是豬霍亂沙門氏菌，并且所鑒定的揮發(fā)性化合物是2,5-二曱基吡。秦。16、如上述權(quán)利要求的任意一項(xiàng)所述的方法，其中所述指示劑是高錳酸鉀、二曱氨基肉桂醛、2,4-二硝基苯肼或重鉻酸銨。17、一種用于檢測多種微生物存在的基材，所述基材含有至少的第一和第二指示劑區(qū)域，其中第一指示劑包含于第一指示劑區(qū)域內(nèi)，其含量為當(dāng)與第一微生物產(chǎn)生的第一揮發(fā)性化合物相接觸時能產(chǎn)生可檢測顏色變化的有效量，并且其中第二指示劑包含于第二指示劑區(qū)域內(nèi)，其含量為當(dāng)與第二微生物產(chǎn)生的第二揮發(fā)性化合物相接觸時能產(chǎn)生可檢測顏色變化的有效量。18、如權(quán)利要求17所述的基材，其中第一和第二揮發(fā)性化合物選自2-曱基-2-丁烯酸甲酯、口引哚、2-乙酰基噻唑、異戊醇和2，5-二曱基吡嗪。19、如權(quán)利要求17或18所述的基材，其中第一和第二指示劑選自高錳酸鉀、二曱氨基肉桂醛、2,4-二硝基苯肼和重鉻酸銨。20、如權(quán)利要求17到19任意一項(xiàng)所述的基材，其中每種指示劑以占所述基材約0.001wt.%到約10wt.%的量存在。21、如權(quán)利要求17到20任意一項(xiàng)所述的基材，其中所述基材進(jìn)一步包含高表面積粒子。全文摘要本發(fā)明提供了一種以簡單、快速并且有效的方式檢測微生物存在的技術(shù)。更具體地說，該技術(shù)涉及鑒定與所關(guān)心的特定微生物相關(guān)的一種或多種揮發(fā)性化合物。所述揮發(fā)性化合物可以例如使用固相微萃取結(jié)合氣相色譜/質(zhì)譜(“GC/MS”)分析方法而被鑒定。一旦鑒定，接著就可以選擇指示劑，所述指示劑被設(shè)定成在存在所鑒定的揮發(fā)性化合物(化合物們)時其能夠呈現(xiàn)可檢測的顏色變化。如果需要，可以在基材上提供所述指示劑以形成用于各種應(yīng)用的指示劑帶。以這樣的方式，微生物的存在可以通過簡單地觀察指示劑帶的顏色變化而被迅速地檢測。文檔編號G01N33/52GK101151530SQ200680010844公開日2008年3月26日申請日期2006年1月19日優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日發(fā)明者J·G·麥唐納,R·A·博爾德斯申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司