观察有机体的方法及相关系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种观察有机体的方法。本发明还涉及一种观察有机体的相关系统。
[0002] 本发明属于微生物学领域，更具体属于鉴定生物有机体并且研究有机体与介质相 互作用的领域。
【背景技术】
[0003] 在特定介质上培养有机体是已知的。这些介质是琼脂糖营养介质。这些介质具体 通过对构成样品的不同有机体进行空间隔离，能提高取样有机体的数量。通过促进某种有 机体生长，而对其他有机体不利的抑制剂，来获得特定方式的增殖。仅在多微生物样品的情 况中，对不同类型的有机体进行空间隔离。
[0004] 在这样的介质上进行培养的缺点之一是，从单一有机体获得有机体组所消耗的时 间，其中可通过操作人对该有机体组进行观察并且取样。这通常需要约20代，即至少24小 时的比较长的时间。
[0005] 因此，需要一种观察固体介质上的有机体的方法，该方法的实施比现有技术的方 法快。
【发明内容】
[0006] 本发明的目标是通过一种观察样品的方法来实现的，该样品包括有机体组、支撑 整个有机体的固体基底。上述方法包括以下步骤：使用光束照射样品的至少一部分。上述 方法还包括以下步骤：获取第一衍射图案，该第一衍射图案对应于上述光束被上述有机体 组的第一部分衍射的波的图像。上述方法还包括以下步骤：获取第二衍射图案，该第二衍射 图案对应于上述光束被上述有机体组的第二部分衍射的波的图像。上述方法还包括以下步 骤：将上述第二衍射图案与上述第一衍射图案进行对比；由对比步骤的结果，确定与上述 有机体组有关的至少一个特征。在每一个获取步骤期间，上述方法都包括以下步骤：根据上 述有机体组的相关部分的尺寸，改变上述光束的尺寸。
[0007] 根据特定实施方式，以单独或任意技术上可能的组合，上述方法包括以下特征中 的一个或多个特征：
[0008] -上述有机体组位于平面中，并且在该平面中实施每一个改变上述光束的尺寸的 步骤，使得该光束在该平面中的半径大于或等于该有机体组的相关部分的尺寸的〇. 5倍， 并且小于或等于该有机体组的相关部分的尺寸的5倍。
[0009] -在该平面中实施每一个改变上述光束的尺寸的步骤，使得该光束在该平面中的 半径大于或等于上述有机体组的相关部分的尺寸的1倍，优选大于或等于该有机体组的相 关部分的尺寸的3倍。
[0010] -在与获取上述第二衍射图案不同的时刻，获取上述第一衍射图案。
[0011] -上述第一部分与上述第二部分是分开的。
[0012] -上述有机体组位于平面中，并且沿至少一个方向具有最大延伸，在照射步骤中， 上述光束在该平面中的半径为该有机体组的最大延伸的1倍至5倍。
[0013]-上述固体基底能使上述有机体组的至少一部分生长，并且在每一时刻，在照射步 骤中，上述光束在上述平面中的半径的尺寸都维持为该有机体组的最大延伸的3倍至5倍。
[0014]-上述固体基底能使上述有机体组的至少一部分生长，并且上述样品包括其中的 固体基底具有抗生素的区域，上述第二衍射图案对应于上述光束被该样品的该区域衍射的 波的图像，并且在确定步骤中确定的特征是该有机体对该抗生素的敏感性。
[0015]-上述固体基质能使上述有机体组的至少一部分生长，并且上述样品包括其中的 固体基质具有抗生素的区域，该抗生素的浓度沿一个方向具有梯度。上述方法包括以下步 骤：获取多个衍射图案，该多个衍射图案对应于光束被样品的该区域的多个部分衍射的波 的图像，每一部分中的抗生素浓度都是不同的；和，将上述多个图像的每个图像都与第一图 像进行对比，在确定步骤中确定的特征是有机体对抗生素的最小抑制浓度。
[0016]-上述固体基底能改变上述有机体组的有机体的至少一部分的光学系数。
[0017]-上述固体基底是沉淀显色基底（substratchromogfeneprecipitant)。
[0018] 本发明还涉及一种样品的观察系统，该样品包括有机体组，支撑该有机体组的固 体基底，该观察系统包括：光源，适于发出光束；样品夹持器，适于接纳样品，使得通过光束 照射样品，调整所述光源以发出所述光束，并且根据该有机体组的相关部分的尺寸改变该 光束的尺寸；检测装置，适于获取衍射图案，该衍射图案对应于光束被样品的一部分衍射的 波的图像；和计算机，适于将检测装置获取的衍射图案进行对比，并且由对比的结果，确定 与该有机体组相关的至少一个特征。
[0019]还提出了一种观察样品的方法，上述样品包括有机体组，支撑该有机体组的固体 基底。上述方法包括以下步骤：使用光束照射样品的至少一部分，以获取对应于光束被有机 体组的至少一部分衍射的波的图像的第一衍射图案，获取光束被样品的至少一部分衍射的 波的图像的第二衍射图案，将该第二衍射图案与该第一衍射图案进行对比，并且由对比步 骤的结果，确定与有机体组相关的至少一个特征。
[0020] 根据特定实施方式，以单独或任意技术上可能的组合，上述方法包括以下特征中 的一个或多个特征：
[0021 ]-在与获取上述第二衍射图案不同的时刻，获取上述第一衍射图案。
[0022] -上述第一衍射图案对应于光束被样品的第一部分衍射的波的图像，上述第二衍 射图案对应于光束被样品的第二部分衍射的波的图像，该第一部分和该第二部分是分开 的。
[0023] -上述有机体组位于平面中，并且沿至少一个方向具有最大延伸，在照射步骤中， 上述光束在该平面中的半径为该有机体组的最大延伸的1倍至5倍。
[0024]-上述固体基底能使上述有机体组的至少一部分生长，并且在每一时刻，在照射步 骤中，上述光束在上述平面中的半径的尺寸都维持为该有机体组的最大延伸的3倍至5倍。
[0025]-上述固体基底能使上述有机体组的至少一部分生长，并且上述样品包括其中的 固体基底具有抗生素的区域，上述第二衍射图案对应于上述光束被该样品的该区域衍射的 波的图像，并且在确定步骤中确定的特征是该有机体对该抗生素的敏感性。
[0026]-上述固体基质能使上述有机体组的至少一部分生长，并且上述样品包括其中的 固体基质具有抗生素的区域，该抗生素的浓度沿一个方向没有变化。上述方法包括以下步 骤：获取多个衍射图案，该多个衍射图案对应于光束被样品的该区域的多个部分衍射的波 的图像，每个部分中的抗生素浓度都是不同的；并且，将上述多个图像的每一个图像与第一 图像进行对比，在确定步骤中确定的特征是有机体对抗生素的最小抑制浓度。
[0027]-上述固体基底能改变上述有机体组的有机体的至少一部分的光学系数。
[0028]-上述固体基底是沉淀显色基底。
[0029] 本发明还提出一种样品的观察系统，该样品包括有机体组，支撑该有机体组的固 体基底，该观察系统包括：光源，适于发出光束；样品夹持器，适于接纳样品，使得通过光束 照射样品，调整该光源以发出上述光束；检测装置，适于获取衍射图案，该衍射图案对应于 光束被样品的至少一部分衍射的波的图像；和计算机，适于将检测装置获取的衍射图案进 行对比，并且由对比的结果，确定该有机体组相关的至少一个特征。
【附图说明】
[0030] 通过阅读下面对仅作为实例给出的本发明实施方式的描述并且参考附图，本发明 的其它特征和优点将变得明显。在附图中：
[0031] 图1是根据本发明的生物物种的观察系统的示意图；
[0032] 图2是示出激光束的半径相对于图1中的样品的距离而发生变化的曲线图；
[0033] 图3至10示出实施根据本发明的第一实施方式的有机体观察方法的第一实验的 实验视图；
[0034] 图11至18是实施根据本发明的第一实施方式的有机体观察方法的第二实验的实 验视图；
[0035] 图19和20是对衍射图案进行主分量分析（analyseencomposanteprincipale) 所获得的点云的示图，该衍射图案在实施根据本发明的第一实施方式的有机体观察方法的 第三实验的范围内获得；
[0036] 图21是对衍射图案进行主分量分析所获得的点云示图，该衍射图案在实施根据 本发明的第一实施方式的有机体观察方法的第四实验的范围内获得；
[0037] 图22至25是通过实施根据本发明的第二实施方式的观察生物物种的方法，获得 的衍射图案的视图。
【具体实施方式】
[0038] 在下文中，参照光的传播方向，来定义"上游"和"下游"的概念。
[0039] 图1中示出的观察系统10能观察样品12。
[0040] 样品12包括有机体组14和支撑有机体组14的固体基底16。
[0041] 取决于各种情况，有机体组14的有机体是非细胞组成的或是由细胞组成的。在细 胞有机体中，通常区分原核生物有机体和真核生物有机体。古生菌（Archaea)(也被称为古 生菌细菌）和细菌是原核生物有机体的实例。真核生物有机体是单细胞或多细胞的。作为 实例，原生动物、变形虫、藻类或酵母是单细胞真核生物有机体。多细胞真核生物有机体是 例如来自人类或非人类哺乳动物、真菌、植物、原生动物或色藻（chromista)的细胞。
[0042] 有机体例如指微生物，尤其指一个挨一个放置以形成细菌菌落的细菌。因此，有机 体以不同的部分分布在基底16上，每个部分对应于一个有机体或有机体的聚集体。每个部 分可尤其对应于细菌菌落。随后，认为有机体组14位于与水平轴线Z正交的平面中。
[0043] 此外，在该平面中，有机体组14沿一个方向具有最大延伸。最大延伸指有机体组 14的特征尺寸。例如，