觀察有機體的方法及相關系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種觀察有機體的方法。本發明還涉及一種觀察有機體的相關系統。
[0002] 本發明屬于微生物學領域，更具體屬于鑒定生物有機體并且研究有機體與介質相 互作用的領域。
【背景技術】
[0003] 在特定介質上培養有機體是已知的。這些介質是瓊脂糖營養介質。這些介質具體 通過對構成樣品的不同有機體進行空間隔離，能提高取樣有機體的數量。通過促進某種有 機體生長，而對其他有機體不利的抑制劑，來獲得特定方式的增殖。僅在多微生物樣品的情 況中，對不同類型的有機體進行空間隔離。
[0004] 在這樣的介質上進行培養的缺點之一是，從單一有機體獲得有機體組所消耗的時 間，其中可通過操作人對該有機體組進行觀察并且取樣。這通常需要約20代，即至少24小 時的比較長的時間。
[0005] 因此，需要一種觀察固體介質上的有機體的方法，該方法的實施比現有技術的方 法快。
【發明內容】
[0006] 本發明的目標是通過一種觀察樣品的方法來實現的，該樣品包括有機體組、支撐 整個有機體的固體基底。上述方法包括以下步驟：使用光束照射樣品的至少一部分。上述 方法還包括以下步驟：獲取第一衍射圖案，該第一衍射圖案對應于上述光束被上述有機體 組的第一部分衍射的波的圖像。上述方法還包括以下步驟：獲取第二衍射圖案，該第二衍射 圖案對應于上述光束被上述有機體組的第二部分衍射的波的圖像。上述方法還包括以下步 驟：將上述第二衍射圖案與上述第一衍射圖案進行對比；由對比步驟的結果，確定與上述 有機體組有關的至少一個特征。在每一個獲取步驟期間，上述方法都包括以下步驟：根據上 述有機體組的相關部分的尺寸，改變上述光束的尺寸。
[0007] 根據特定實施方式，以單獨或任意技術上可能的組合，上述方法包括以下特征中 的一個或多個特征：
[0008] -上述有機體組位于平面中，并且在該平面中實施每一個改變上述光束的尺寸的 步驟，使得該光束在該平面中的半徑大于或等于該有機體組的相關部分的尺寸的〇. 5倍， 并且小于或等于該有機體組的相關部分的尺寸的5倍。
[0009] -在該平面中實施每一個改變上述光束的尺寸的步驟，使得該光束在該平面中的 半徑大于或等于上述有機體組的相關部分的尺寸的1倍，優選大于或等于該有機體組的相 關部分的尺寸的3倍。
[0010] -在與獲取上述第二衍射圖案不同的時刻，獲取上述第一衍射圖案。
[0011] -上述第一部分與上述第二部分是分開的。
[0012] -上述有機體組位于平面中，并且沿至少一個方向具有最大延伸，在照射步驟中， 上述光束在該平面中的半徑為該有機體組的最大延伸的1倍至5倍。
[0013]-上述固體基底能使上述有機體組的至少一部分生長，并且在每一時刻，在照射步 驟中，上述光束在上述平面中的半徑的尺寸都維持為該有機體組的最大延伸的3倍至5倍。
[0014]-上述固體基底能使上述有機體組的至少一部分生長，并且上述樣品包括其中的 固體基底具有抗生素的區域，上述第二衍射圖案對應于上述光束被該樣品的該區域衍射的 波的圖像，并且在確定步驟中確定的特征是該有機體對該抗生素的敏感性。
[0015]-上述固體基質能使上述有機體組的至少一部分生長，并且上述樣品包括其中的 固體基質具有抗生素的區域，該抗生素的濃度沿一個方向具有梯度。上述方法包括以下步 驟：獲取多個衍射圖案，該多個衍射圖案對應于光束被樣品的該區域的多個部分衍射的波 的圖像，每一部分中的抗生素濃度都是不同的；和，將上述多個圖像的每個圖像都與第一圖 像進行對比，在確定步驟中確定的特征是有機體對抗生素的最小抑制濃度。
[0016]-上述固體基底能改變上述有機體組的有機體的至少一部分的光學系數。
[0017]-上述固體基底是沉淀顯色基底（substratchromogfeneprecipitant)。
[0018] 本發明還涉及一種樣品的觀察系統，該樣品包括有機體組，支撐該有機體組的固 體基底，該觀察系統包括：光源，適于發出光束；樣品夾持器，適于接納樣品，使得通過光束 照射樣品，調整所述光源以發出所述光束，并且根據該有機體組的相關部分的尺寸改變該 光束的尺寸；檢測裝置，適于獲取衍射圖案，該衍射圖案對應于光束被樣品的一部分衍射的 波的圖像；和計算機，適于將檢測裝置獲取的衍射圖案進行對比，并且由對比的結果，確定 與該有機體組相關的至少一個特征。
[0019]還提出了一種觀察樣品的方法，上述樣品包括有機體組，支撐該有機體組的固體 基底。上述方法包括以下步驟：使用光束照射樣品的至少一部分，以獲取對應于光束被有機 體組的至少一部分衍射的波的圖像的第一衍射圖案，獲取光束被樣品的至少一部分衍射的 波的圖像的第二衍射圖案，將該第二衍射圖案與該第一衍射圖案進行對比，并且由對比步 驟的結果，確定與有機體組相關的至少一個特征。
[0020] 根據特定實施方式，以單獨或任意技術上可能的組合，上述方法包括以下特征中 的一個或多個特征：
[0021 ]-在與獲取上述第二衍射圖案不同的時刻，獲取上述第一衍射圖案。
[0022] -上述第一衍射圖案對應于光束被樣品的第一部分衍射的波的圖像，上述第二衍 射圖案對應于光束被樣品的第二部分衍射的波的圖像，該第一部分和該第二部分是分開 的。
[0023] -上述有機體組位于平面中，并且沿至少一個方向具有最大延伸，在照射步驟中， 上述光束在該平面中的半徑為該有機體組的最大延伸的1倍至5倍。
[0024]-上述固體基底能使上述有機體組的至少一部分生長，并且在每一時刻，在照射步 驟中，上述光束在上述平面中的半徑的尺寸都維持為該有機體組的最大延伸的3倍至5倍。
[0025]-上述固體基底能使上述有機體組的至少一部分生長，并且上述樣品包括其中的 固體基底具有抗生素的區域，上述第二衍射圖案對應于上述光束被該樣品的該區域衍射的 波的圖像，并且在確定步驟中確定的特征是該有機體對該抗生素的敏感性。
[0026]-上述固體基質能使上述有機體組的至少一部分生長，并且上述樣品包括其中的 固體基質具有抗生素的區域，該抗生素的濃度沿一個方向沒有變化。上述方法包括以下步 驟：獲取多個衍射圖案，該多個衍射圖案對應于光束被樣品的該區域的多個部分衍射的波 的圖像，每個部分中的抗生素濃度都是不同的；并且，將上述多個圖像的每一個圖像與第一 圖像進行對比，在確定步驟中確定的特征是有機體對抗生素的最小抑制濃度。
[0027]-上述固體基底能改變上述有機體組的有機體的至少一部分的光學系數。
[0028]-上述固體基底是沉淀顯色基底。
[0029] 本發明還提出一種樣品的觀察系統，該樣品包括有機體組，支撐該有機體組的固 體基底，該觀察系統包括：光源，適于發出光束；樣品夾持器，適于接納樣品，使得通過光束 照射樣品，調整該光源以發出上述光束；檢測裝置，適于獲取衍射圖案，該衍射圖案對應于 光束被樣品的至少一部分衍射的波的圖像；和計算機，適于將檢測裝置獲取的衍射圖案進 行對比，并且由對比的結果，確定該有機體組相關的至少一個特征。
【附圖說明】
[0030] 通過閱讀下面對僅作為實例給出的本發明實施方式的描述并且參考附圖，本發明 的其它特征和優點將變得明顯。在附圖中：
[0031] 圖1是根據本發明的生物物種的觀察系統的示意圖；
[0032] 圖2是示出激光束的半徑相對于圖1中的樣品的距離而發生變化的曲線圖；
[0033] 圖3至10示出實施根據本發明的第一實施方式的有機體觀察方法的第一實驗的 實驗視圖；
[0034] 圖11至18是實施根據本發明的第一實施方式的有機體觀察方法的第二實驗的實 驗視圖；
[0035] 圖19和20是對衍射圖案進行主分量分析（analyseencomposanteprincipale) 所獲得的點云的示圖，該衍射圖案在實施根據本發明的第一實施方式的有機體觀察方法的 第三實驗的范圍內獲得；
[0036] 圖21是對衍射圖案進行主分量分析所獲得的點云示圖，該衍射圖案在實施根據 本發明的第一實施方式的有機體觀察方法的第四實驗的范圍內獲得；
[0037] 圖22至25是通過實施根據本發明的第二實施方式的觀察生物物種的方法，獲得 的衍射圖案的視圖。
【具體實施方式】
[0038] 在下文中，參照光的傳播方向，來定義"上游"和"下游"的概念。
[0039] 圖1中示出的觀察系統10能觀察樣品12。
[0040] 樣品12包括有機體組14和支撐有機體組14的固體基底16。
[0041] 取決于各種情況，有機體組14的有機體是非細胞組成的或是由細胞組成的。在細 胞有機體中，通常區分原核生物有機體和真核生物有機體。古生菌（Archaea)(也被稱為古 生菌細菌）和細菌是原核生物有機體的實例。真核生物有機體是單細胞或多細胞的。作為 實例，原生動物、變形蟲、藻類或酵母是單細胞真核生物有機體。多細胞真核生物有機體是 例如來自人類或非人類哺乳動物、真菌、植物、原生動物或色藻（chromista)的細胞。
[0042] 有機體例如指微生物，尤其指一個挨一個放置以形成細菌菌落的細菌。因此，有機 體以不同的部分分布在基底16上，每個部分對應于一個有機體或有機體的聚集體。每個部 分可尤其對應于細菌菌落。隨后，認為有機體組14位于與水平軸線Z正交的平面中。
[0043] 此外，在該平面中，有機體組14沿一個方向具有最大延伸。最大延伸指有機體組 14的特征尺寸。例如，