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《光学学报》 2017年08期
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水体细菌微生物多波长透射光谱解析模型

胡玉霞  赵南京  甘婷婷  段静波  喻慧娟  孟德硕  刘建国  刘文清  
【摘要】:细菌多波长透射光谱包含有细菌结构、组分、浓度等信息,这些特征信息的有效提取是实现细菌微生物快速识别与检测的基础。以水体常见的大肠埃希氏菌(大肠杆菌)为研究对象,采用紫外-可见分光光度法获得了其多波长透射光谱;基于Mie散射理论,在充分考虑水体大肠杆菌散射和吸收特性的基础上,构建了240~900nm波段范围内细菌微生物多波长透射光谱的解析模型;基于该模型对250~750nm特征波段范围内的光谱进行解析,获得了大肠杆菌的体积、粒径、结构及浓度等相关参数,并将这些参数与文献及实验得到的结果进行了对比验证。结果表明,建立的多波长透射光谱解析模型能够准确表征水体细菌微生物的光谱特征,该模型可为水体细菌微生物的快速识别分析和检测提供关键数据。
【作者单位】中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室;中国科学技术大学;安徽省环境光学监测技术重点实验室;
【关键词】光谱学 多波长透射光谱 Mie散射 细菌微生物 解析模型
【基金】:国家自然科学基金(61378041) 安徽省自然科学基金(1508085JGD02,1608085QF137) 安徽省科技重大专项(15CZZ04125)
【分类号】:O433.4;Q93
【正文快照】:
1 引言 水体细菌微生物污染严重威胁着人类的身体健康和生态环境安全。发展快速、有效、低成本的细菌微生物检测方法是保障饮用水安全的关键。 目前,检测水体细菌微生物的方法主要有显色培养基法[1]、核酸探针技术法[2]和蛋白芯片法[3]等。虽然这些方法的检测结果相对准确,

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