失效分析樣品準(zhǔn)備：

失效分析是芯片測(cè)試重要環(huán)節(jié)，無論對(duì)于量產(chǎn)樣品還是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)亦或是客退品，失效分析可以幫助降低成本，縮短周期。

常見的失效分析方法有Decap，X-RAY，IV，EMMI，F(xiàn)IB，SEM，EDX，Probe，OM，RIE等，因?yàn)槭Х治鲈O(shè)備昂貴，大部分需求單位配不了或配不齊需要的設(shè)備，因此借用外力，使用對(duì)外開放的資源，來完成自己的分析也是一種很好的選擇。我們選擇去外面測(cè)試時(shí)需要準(zhǔn)備的信息有哪些呢？下面為大家整理一下：

一、decap：寫清樣品尺寸，數(shù)量，封裝形式，材質(zhì)，開封要求（若在pcb板上，Z好提前拆下，pcb板子面較大有突起，會(huì)影響對(duì)芯片的保護(hù)）后續(xù)試驗(yàn)。

1.IC開封（正面/背面） QFP， QFN， SOT，TO， DIP，BGA，COB等

2.樣品減?。ㄌ沾桑饘俪猓?/span>

3.激光打標(biāo)

4.芯片開封（正面/背面）

5.IC蝕刻，塑封體去除

二、X-RAY：寫清樣品尺寸，數(shù)量，材質(zhì)（密度大的可以看到，密度小的直接穿透），ZD觀察區(qū)域，精度。

1.觀測(cè)DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封裝的半導(dǎo)體、電阻、電容等電子元器件以及小型PCB印刷電路板

2.觀測(cè)器件內(nèi)部芯片大小、數(shù)量、疊die、綁線情況

3.觀測(cè)芯片crack、點(diǎn)膠不均、斷線、搭線、內(nèi)部氣泡等封裝

缺陷，以及焊錫球冷焊、虛焊等焊接缺陷

三、IV：寫清管腳數(shù)量，封裝形式，加電方式，電壓電流限制范圍。實(shí)驗(yàn)人員需要提前確認(rèn)搭建適合的分析環(huán)境，若樣品不適合就不用白跑一趟了。

1.Open/Short Test

2.I/V Curve Analysis

3.Idd Measuring

4.Powered Leakage（漏電）Test

四、EMMI：寫清樣品加電方式，電壓電流，是否是裸die，是否已經(jīng)開封，特殊要求等，EMMI是加電測(cè)試，可以連接各種源表，確認(rèn)加電要求，若實(shí)驗(yàn)室沒有適合的源表，可以自帶，避免做無用功。

1.P-N接面漏電；P-N接面崩潰

2.飽和區(qū)晶體管的熱電子

3.氧化層漏電流產(chǎn)生的光子激發(fā)

4.Latch up、Gate Oxide Defect、Junction Leakage、

Hot Carriers Effect、ESD等問題

五、FIB：寫清樣品尺寸，材質(zhì)，導(dǎo)電性是否良好，若尺寸較大需要事先裁剪。一般樣品臺(tái)1-3cm左右，太大的樣品放不進(jìn)去，也影像定位，導(dǎo)電性好的樣品分析較快，導(dǎo)電性不好的，需要輔助措施才能較好的分析。切點(diǎn)觀察的，標(biāo)清切點(diǎn)要求。切線連線寫清方案，發(fā)定位文件。

1.芯片電路修改和布局驗(yàn)證

2.Cross-Section截面分析

3.Probing Pad

4.定點(diǎn)切割

六、SEM：寫清樣品尺寸，材質(zhì)，導(dǎo)電性是否良好，若尺寸較大需要事先裁剪。一般樣品臺(tái)1-3cm左右，太大的樣品放不進(jìn)去，也影像定位，導(dǎo)電性好的樣品分析較快，導(dǎo)電性不好的，需要輔助措施才能較好的分析。

1.材料表面形貌分析，微區(qū)形貌觀察

2.材料形狀、大小、表面、斷面、粒徑分布分析

3.薄膜樣品表面形貌觀察、薄膜粗糙度及膜厚分析

4.納米尺寸量測(cè)及標(biāo)示

七、EDX：寫清樣品尺寸，材質(zhì)，EDX是定性分析，能看到樣品的材質(zhì)和大概比例，適合金屬元素分析。

1.微區(qū)成分定性分析

八、Probe：寫清樣品測(cè)試環(huán)境要求，需要搭配什么源表，使用什么探針，一般有硬針和軟針，軟針較細(xì)，不易對(duì)樣品造成二次損傷。

1.微小連接點(diǎn)信號(hào)引出

2.失效分析失效確認(rèn)

3.FIB電路修改后電學(xué)特性確認(rèn)

4.晶圓可靠性驗(yàn)證

九、OM：寫清樣品情況，對(duì)放大倍率要求。OM屬于表面觀察，看不到內(nèi)部情況。

1.樣品外觀、形貌檢測(cè)

2.制備樣片的金相顯微分析

3.各種缺陷的查找

4.晶體管點(diǎn)焊、檢查

十、RIE：寫清樣品材質(zhì)，需要看到的區(qū)域。

1.用于對(duì)使用氟基化學(xué)的材料進(jìn)行各向同性和各向異性蝕刻，其中包括碳、環(huán)氧樹脂、石墨、銦、鉬、氮氧化物、光阻劑、聚酰亞胺、石英、硅、氧化物、氮化物、鉭、氮化鉭、氮化鈦、鎢鈦以及鎢

2.器件表面圖形的刻蝕

各位奮斗在方法驗(yàn)證戰(zhàn)線的小伙伴們，你是否困擾于分析方法驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)？首先要起草驗(yàn)證方案，做完實(shí)驗(yàn)后，還有一系列的計(jì)算、匯總、報(bào)告……計(jì)算過程繁瑣耗時(shí)，匯總報(bào)告數(shù)據(jù)繁多……

如果您有此困擾，不妨來看看沃特世Empower MVM方法驗(yàn)證插件解決方案。Empower 3方法驗(yàn)證管理器（MVM）是Empower 3色譜數(shù)據(jù)軟件的選件，讓您可以在同一個(gè)應(yīng)用程序內(nèi)完成整個(gè)色譜方法驗(yàn)證過程，從最初的規(guī)劃方案到最 后的報(bào)告結(jié)果。

劃重 點(diǎn)

Empower 3 MVM能為實(shí)驗(yàn)室和企業(yè)帶來一系列的優(yōu)勢(shì)，包括：

• 減少現(xiàn)有方法驗(yàn)證流程中的人工步驟，縮減80%的方法驗(yàn)證時(shí)間和成本。

• 更易于符合法規(guī)要求，與此同時(shí)顯著增強(qiáng)數(shù)據(jù)可追溯性。

• 方法驗(yàn)證時(shí)無需使用不同的軟件。

• 自動(dòng)化地、更有效率地簡(jiǎn)化方法驗(yàn)證工作流程。

• 輕松地確認(rèn)數(shù)據(jù)是否符合方法驗(yàn)證要求，結(jié)果是否在規(guī)定范圍內(nèi)

• 驗(yàn)證數(shù)據(jù)安全地存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。

MVM方法驗(yàn)證管理器使用流程

下面，就讓我們一起來看看Empower MVM是如何幫助您自動(dòng)完成方法驗(yàn)證的吧:

第 一步，創(chuàng)建MVM驗(yàn)證方案模板，并設(shè)置每個(gè)驗(yàn)證工作的限度標(biāo)準(zhǔn)。我們以線性測(cè)試為例，需要設(shè)置線性樣品包含幾個(gè)濃度水平，每個(gè)濃度配幾份樣品，每個(gè)樣品進(jìn)樣次數(shù)，以及對(duì)于線性R2的限度要求等。

第二步，創(chuàng)建樣品組，并勾選每針進(jìn)樣所屬的驗(yàn)證測(cè)試工作。

第三步，運(yùn)行樣品，得到色譜結(jié)果。

第四步，得到驗(yàn)證結(jié)果。Empower會(huì)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，并與限度比較，得到是否滿足驗(yàn)證要求的結(jié)論。

第五步，查看并生成驗(yàn)證報(bào)告。

驗(yàn)證報(bào)告可通過統(tǒng)計(jì)圖和數(shù)據(jù)表格的形式報(bào)告，驗(yàn)證結(jié)果通過與否一目了然，還可以根據(jù)需求自定義報(bào)告模版，滿足不同驗(yàn)證要求。

看到這里，您是否對(duì)Empower MVM方法驗(yàn)證插件解決方案感興趣呢？掃描下方二維碼，我們將盡快與您聯(lián)系！

掃碼告訴我們您的需求

血球計(jì)數(shù)板

你知道嗎？血球計(jì)數(shù)板自18世紀(jì)首次被應(yīng)用于分析人的血液樣本以來，逐漸發(fā)展為實(shí)驗(yàn)室細(xì)胞計(jì)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)工具。因?yàn)槠洳僮骱?jiǎn)單，對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求不高，只要有一臺(tái)顯微鏡即可進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)操作。但如果想使用它得出較為精 準(zhǔn)的結(jié)果則對(duì)操作者的要求很高，因?yàn)樵?span style="color: rgb(54, 96, 146);">操作時(shí)可能會(huì)帶來各種誤差：

1、計(jì)數(shù)操作引入誤差

血球計(jì)數(shù)板使用步驟較為復(fù)雜，計(jì)數(shù)結(jié)果的準(zhǔn)確度不僅和上樣后鋪滿計(jì)數(shù)池的均勻程度相關(guān)，同時(shí)濃度較高時(shí)的鏡下計(jì)數(shù)難度較大，不同操作者之間的計(jì)數(shù)差異甚至高達(dá)52%，即使同一個(gè)人的操作差異仍有可能達(dá)20%[1]。所以需要在實(shí)際計(jì)數(shù)過程中，同一操作者在相同的條件下進(jìn)行多次計(jì)數(shù)以減小誤差[2]。

2、計(jì)算過程引入誤差

通過血球計(jì)數(shù)板獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果，需要在鏡下一邊計(jì)數(shù)一邊記錄，再對(duì)結(jié)果通過一系列的計(jì)算，從而轉(zhuǎn)化成實(shí)際的細(xì)胞濃度數(shù)據(jù)，然后計(jì)入細(xì)胞原液的稀釋倍數(shù)（如臺(tái)盼藍(lán)的稀釋等），即可得到目的細(xì)胞樣品的濃度。計(jì)算過程中的誤差也會(huì)影響到最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[3]。

3、樣品制備引入誤差

首先，均勻細(xì)胞懸液樣本的準(zhǔn)備對(duì)計(jì)數(shù)結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。對(duì)于某些極易聚團(tuán)或未能均勻打散的細(xì)胞懸液，人工計(jì)數(shù)時(shí)，往往不易識(shí)別導(dǎo)致誤差被放大。其次，依據(jù)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的習(xí)慣，通常會(huì)采取對(duì)四個(gè)頂角的大格內(nèi)的細(xì)胞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)，每個(gè)大格的細(xì)胞量一般在30-50個(gè)之間時(shí)，計(jì)數(shù)結(jié)果會(huì)更加準(zhǔn)確。這就意味著，細(xì)胞懸液濃度過高或過低都不利于獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。多數(shù)情況下，我們需要對(duì)懸液進(jìn)行有效的稀釋。

另外，不僅操作因素會(huì)導(dǎo)致誤差出現(xiàn)，本身血球計(jì)數(shù)板的設(shè)計(jì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的操作流程也有一定考究。

據(jù)一項(xiàng)研究表明，在計(jì)數(shù)過程中，蓋玻片的位置偏移可造成7.6%的計(jì)數(shù)差異[4]，不同品牌的蓋玻片質(zhì)量厚度對(duì)樣品的均勻擴(kuò)散也會(huì)有一定影響。同時(shí)血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的視野面積也影響著計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度，常用計(jì)數(shù)板進(jìn)行普通細(xì)胞系計(jì)數(shù)時(shí)的計(jì)數(shù)面積為1mm2，取樣面積越小，CV值越高、誤差越大[5]。并且，若血球計(jì)數(shù)板清潔過度、清洗不到位或操作不當(dāng)導(dǎo)致計(jì)數(shù)室存在劃痕會(huì)對(duì)操作和結(jié)果都造成很大影響，被清洗掉的細(xì)胞樣本若不妥善處理也會(huì)將操作者暴露在生物安全危險(xiǎn)下。

計(jì)數(shù)板的計(jì)數(shù)面積

很多研究者已經(jīng)逐漸使用機(jī)器的自動(dòng)計(jì)數(shù)來代替手動(dòng)計(jì)數(shù)，相對(duì)來講各方面因素更好控制，得出的結(jié)果可靠性更高，目前細(xì)胞計(jì)數(shù)的金標(biāo)準(zhǔn)仍為最為可靠的流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)，但是其高昂的儀器價(jià)格和維護(hù)成本導(dǎo)致其普及程度和覆蓋情況還不是很廣，所以自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)儀是目前性價(jià)比更高的解決方案。為什么自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)儀是自動(dòng)計(jì)數(shù)最佳方案？

首先，機(jī)器計(jì)數(shù)可減少人工計(jì)數(shù)過程中造成的誤差，通過軟件算法直接獲得數(shù)據(jù)結(jié)果，其中圖像式的計(jì)數(shù)儀還能生成清晰的樣本圖像進(jìn)行保存，方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理。

第二，機(jī)器自動(dòng)計(jì)數(shù)后會(huì)根據(jù)相應(yīng)的公式運(yùn)算規(guī)則直接得出結(jié)果，并且還會(huì)內(nèi)置輔助計(jì)算軟件，將人為計(jì)算造成的誤差降到最小。

第三，相對(duì)來說機(jī)器計(jì)數(shù)對(duì)樣品制備的要求沒那么高，由于技術(shù)和算法的區(qū)別，比手動(dòng)計(jì)數(shù)能識(shí)別的濃度準(zhǔn)確區(qū)間更大，樣本的預(yù)稀釋操作在一定程度上被簡(jiǎn)化，同時(shí)對(duì)難離散的細(xì)胞懸液中的聚團(tuán)細(xì)胞進(jìn)行分別識(shí)別并獨(dú)立計(jì)數(shù)，提高對(duì)分布不均勻樣品計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確度。

圖像式計(jì)數(shù)儀采集面積3.5mm2 VS 手動(dòng)計(jì)數(shù)1mm2

并且，機(jī)器計(jì)數(shù)一般使用相應(yīng)的一次性耗材，不僅不需要蓋玻片等額外的耗材，減少上樣操作造成的樣品擴(kuò)散不均，繼而影響計(jì)數(shù)結(jié)果，同時(shí)一次性耗材無需清洗，保證重復(fù)性也避免了生物安全危害。另外圖像式的計(jì)數(shù)儀的采樣面積一般是人工計(jì)數(shù)的幾倍，采樣面積更大計(jì)入細(xì)胞更多、更準(zhǔn)確。還有很多計(jì)數(shù)儀有熒光功能，不僅能完成正常的計(jì)數(shù)操作，還可對(duì)不同的熒光標(biāo)記物進(jìn)行識(shí)別統(tǒng)計(jì)。

瑞沃德自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)儀可對(duì)懸液中的細(xì)胞快速進(jìn)行精 準(zhǔn)定量分析，并同時(shí)顯示明場(chǎng)及熒光圖像，清晰呈現(xiàn)計(jì)數(shù)結(jié)果及細(xì)胞形態(tài)。計(jì)數(shù)面積更大，應(yīng)用方位更廣。適用于免疫學(xué)及疫苗開發(fā)、細(xì)胞治療、腫瘤研究、干細(xì)胞及代謝研究等研究領(lǐng)域的細(xì)胞分析。

【參考文獻(xiàn)】

[1] Freund M, Carol B. Factors Affecting Haemocytometer Counts of Sperm Concentration in Human Semen. Journal of Reproductive Fertility 1964; 8: 149-55.

[2] Davis JD. THE HEMOCYTOMETER AND ITS IMPACT ON PROGRESSIVE-ERA MEDICINE. Urbana: University of Illinois at Urbana-Champaign; 1995.

[3] Christensen P, Stryhn H, Hansen C. Discrepancies in the Determination of Sperm Concentration using Bürker-Türk, Thoma and Makler Counting Chambers. Theriogenology 2005; 63: 992-1003.

[4] Sanders C, Skerry DW. The Distribution of Blood Cells on Haemacytometer Counting Chambers with Special Reference to the Amended British Standards Specification 748 (1958). Journal of Clinical Pathology 1961; 14: 298-304.

[5]Ramsey JM. The Effects of Size of Sampling Area and Dilution on Leucocyte Counts in a Hemocytometer. The Ohio Journal of Science 1969; 69(2): 101-4.

標(biāo)題：滲透壓儀需要驗(yàn)證嗎？

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用中，滲透壓儀是一種重要的儀器設(shè)備，用于測(cè)定溶液的滲透壓值。由于滲透壓儀的精度和準(zhǔn)確性直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性與數(shù)據(jù)的有效性，因此它的校準(zhǔn)和驗(yàn)證工作顯得尤為重要。本文將深入探討滲透壓儀是否需要進(jìn)行驗(yàn)證，以及驗(yàn)證的意義、方法和必要性，幫助讀者全面了解如何確保儀器的準(zhǔn)確性，保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可信度。

滲透壓儀驗(yàn)證的重要性

滲透壓儀通常用于測(cè)量溶液的滲透壓，這一數(shù)據(jù)在生物學(xué)、化學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。滲透壓值的準(zhǔn)確性直接影響著實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量控制。如果儀器未能經(jīng)過驗(yàn)證，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量或研究的正確性。尤其在高要求的科研實(shí)驗(yàn)和制藥行業(yè)，驗(yàn)證滲透壓儀不僅是確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的手段，更是合規(guī)和質(zhì)量管理體系的一部分。

滲透壓儀的驗(yàn)證過程

1. 儀器出廠驗(yàn)證 滲透壓儀在出廠時(shí)通常會(huì)進(jìn)行初步的校準(zhǔn)和驗(yàn)證。此時(shí)，儀器的基本性能如準(zhǔn)確性、線性響應(yīng)等會(huì)得到測(cè)試。由于設(shè)備在使用過程中可能出現(xiàn)性能變化，因此，僅依賴出廠驗(yàn)證無法保證長(zhǎng)期準(zhǔn)確性。

2. 定期校準(zhǔn)與驗(yàn)證 滲透壓儀在長(zhǎng)期使用后需要定期進(jìn)行驗(yàn)證。定期校準(zhǔn)和驗(yàn)證可以幫助識(shí)別和糾正儀器在使用過程中的任何誤差。驗(yàn)證通常包括校準(zhǔn)溶液的使用、交叉驗(yàn)證法的應(yīng)用、設(shè)備環(huán)境條件的檢查等步驟，以確保儀器持續(xù)保持其測(cè)量精度。

3. 使用標(biāo)準(zhǔn)樣品 為了確保滲透壓儀的準(zhǔn)確性，使用已知滲透壓值的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行驗(yàn)證是一種常見方法。通過對(duì)比儀器測(cè)得的滲透壓值與標(biāo)準(zhǔn)值，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器的偏差，從而采取相應(yīng)的校準(zhǔn)措施。

滲透壓儀驗(yàn)證的必要性

1. 保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性 滲透壓儀的驗(yàn)證可以有效排除因儀器問題造成的數(shù)據(jù)偏差，從而確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。無論是科研還是工業(yè)生產(chǎn)，準(zhǔn)確的滲透壓數(shù)據(jù)都是進(jìn)行進(jìn)一步分析和決策的基礎(chǔ)。

2. 符合法規(guī)要求 在某些行業(yè)，尤其是藥品生產(chǎn)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，儀器的驗(yàn)證是必須符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求的。定期驗(yàn)證不僅能確保儀器的性能，還能確保產(chǎn)品的質(zhì)量符合相關(guān)的法律法規(guī)要求，避免不必要的風(fēng)險(xiǎn)。

3. 提高數(shù)據(jù)可靠性 通過驗(yàn)證，能夠消除因儀器不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的誤差，保證數(shù)據(jù)的可靠性。這對(duì)于需要長(zhǎng)期積累數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)尤其重要，例如在藥品研發(fā)過程中，數(shù)據(jù)的持續(xù)性和準(zhǔn)確性直接決定著研究的成功與否。

如何進(jìn)行滲透壓儀驗(yàn)證

滲透壓儀的驗(yàn)證通常需要專業(yè)技術(shù)人員和精確的測(cè)試設(shè)備。驗(yàn)證過程涉及以下幾個(gè)步驟：

• 校準(zhǔn)溶液的選擇與使用：根據(jù)儀器的類型和所測(cè)量的溶液種類選擇適合的校準(zhǔn)溶液。
• 環(huán)境條件的控制：溫度、濕度等因素會(huì)影響滲透壓測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此需要對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格控制。
• 交叉驗(yàn)證法：通過與其他已知準(zhǔn)確性的儀器進(jìn)行對(duì)比，確保儀器的測(cè)量結(jié)果無誤。

通過這些驗(yàn)證手段，可以確保滲透壓儀始終處于佳工作狀態(tài)，避免因設(shè)備誤差導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)失誤。

結(jié)論

滲透壓儀的驗(yàn)證不僅是確保儀器性能的關(guān)鍵，也是保證科研實(shí)驗(yàn)和工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和可靠性的必要措施。通過定期驗(yàn)證和校準(zhǔn)，能夠消除潛在的誤差，確保測(cè)量結(jié)果的高效性和精確性。對(duì)于那些依賴滲透壓數(shù)據(jù)的行業(yè)和領(lǐng)域，科學(xué)的驗(yàn)證程序不可忽視，是保障實(shí)驗(yàn)質(zhì)量、符合行業(yè)規(guī)范和實(shí)現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)介 

       在生產(chǎn)消費(fèi)品時(shí)，有效地清潔生產(chǎn)設(shè)備對(duì)質(zhì)量控制 來說至關(guān)重要。清潔工藝的目標(biāo)是降低產(chǎn)品污染的 風(fēng)險(xiǎn)，有效的清潔工藝可以將風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的 水平，以確保產(chǎn)品質(zhì)量。如果無法衡量和驗(yàn)證清潔 工藝的有效性，就無法了解產(chǎn)品質(zhì)量和消費(fèi)者安全 的風(fēng)險(xiǎn)。 

       根據(jù)美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）提供的數(shù)據(jù)， 2017 年食品和飲料行業(yè)產(chǎn)品召回的主要原因是微 生物對(duì)產(chǎn)品的污染。對(duì)于減少和消除微生物污染來說，強(qiáng)有力的清潔工藝至關(guān)重要，因此監(jiān)控清潔工 藝有效性的方法同樣至關(guān)重要。  

       總有機(jī)碳（TOC）分析是消費(fèi)品生產(chǎn)商廣泛采用的非專屬方法，用于檢測(cè)產(chǎn)品、清潔劑、以及微生物 等污染物的殘留量。 

       為了證明 TOC 分析法適用于預(yù)期用途，我們對(duì)設(shè) 備清潔之后可能尚存的殘留物進(jìn)行了回收和線性研究。工廠通常會(huì)測(cè)試化學(xué)污染物和化合物，但很少用 TOC 分析法來測(cè)試微生物的回收率。本文旨在探討對(duì)于清潔驗(yàn)證和確認(rèn)，TOC 分析法能否證明 可接受的微生物污染回收率和線性。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)置 

       我們同科羅拉多大學(xué)博爾德分校合作，用一整夜時(shí) 間在胰酶大豆肉湯中培養(yǎng) 100 毫升枯草芽孢桿菌 （Bacillus subtilis）。以 4500 轉(zhuǎn)/分鐘的速度將Z 終培養(yǎng)物的十毫升等分試樣離心分離 10 分鐘，形 成細(xì)胞沉淀。 在每次離心之間，倒出上面的液體，用渦旋混合方 法用 10 毫升超純水使沉淀細(xì)胞重新懸浮。重復(fù)此 過程 7 次。設(shè)計(jì)淋洗循環(huán)以除去細(xì)胞培養(yǎng)基帶來的 TOC 污染。在第 7 次淋洗循環(huán)后，根據(jù)已有的 4,6- 二氨基 -2- 苯 基 吲 哚 （ 4,6-diaminidino-2-phenylindole，DAPI）染色任務(wù)來對(duì)細(xì)胞進(jìn)行重 新懸浮、稀釋、計(jì)數(shù)（見圖 1）。 

       確定細(xì)胞密度之后，用 Sievers* M9 TOC 分析儀 測(cè)量 1 ppm 確認(rèn)標(biāo)樣組，然后進(jìn)行三次細(xì)胞濃度 稀釋。在測(cè)量 TOC 之后，用 0.45μm 滅菌過濾器 過濾剩余樣品，徹底除去細(xì)菌（見圖 2）。然后 再次測(cè)量 TOC 以確定每個(gè)樣品的非細(xì)胞背景 TOC（見圖 2）。

圖 1： 枯草芽孢桿菌在細(xì)胞計(jì)數(shù)的熒光顯微鏡成像

圖 2：枯草芽孢桿菌的過濾過程

結(jié)果

表 1：微生物細(xì)胞密度與 TOC 的相關(guān)性結(jié)果

       表 1 和圖 3 是微生物 TOC 相關(guān)性研究的結(jié)果。線性趨勢(shì)線的 R2 值為 0.9981，表明實(shí)測(cè)細(xì)胞密度有良好的線性趨勢(shì)。根據(jù)圖 3 所示的線性擬合趨勢(shì)線方程，定義為 3 倍噪聲的檢測(cè)水平（LOD，Level  of Detection）為 2.74E + 06 細(xì)胞/mL。此外，根據(jù)線性擬合趨勢(shì)線和 M9 儀器規(guī)格，50 ppm 的Z 大儀器定量限為 2.49E + 08 細(xì)胞/mL。 

       在進(jìn)行微生物 TOC 定量之后，分別將 1 毫升的每 種細(xì)胞密度溶液放在不銹鋼試樣板上進(jìn)行試樣污染， 然后使試樣干燥。此試樣污染的目的是確定微生物 TOC 相關(guān)結(jié)果的目視檢測(cè)限。圖 4 是微生物試樣 污染圖。

圖 3：微生物細(xì)胞密度與 TOC 的線性關(guān)系

圖 4：微生物試樣板污染 (A) 5.8E+07 細(xì)胞/mL (B) 5.8E+06 細(xì)胞/mL (C) 5.8E+05 細(xì)胞/mL

討論與結(jié)論

       微生物 TOC 相關(guān)結(jié)果和試樣污染圖都說明了連續(xù) 監(jiān)測(cè)已有的清潔工藝有效性的重要性。在理想光線 下，很容易在試樣板上看到Z 高細(xì)胞密度（5.8E +  07 細(xì)胞/mL）的污染斑。而對(duì)于較低細(xì)胞密度， 即使光線很好，也很難在試樣板上看到污染斑。這表明除了強(qiáng)有力的清潔工藝之外，還需要用非目測(cè)的方法來測(cè)試清潔工藝的有效性。 

       根據(jù)收集的數(shù)據(jù)，可以想象用于生產(chǎn)消費(fèi)品的設(shè)備上仍有顯著微生物污染，卻僅憑目視檢查就被投放 到生產(chǎn)中，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。因此必須連續(xù)監(jiān)測(cè)已有 的清潔工藝的有效性，才能降低產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)和消 費(fèi)者安全風(fēng)險(xiǎn)。 

       Z 后，由于微生物分子組成的不確定性，很難確定微生物溶液的回收率。本研究根據(jù)先前在確定活性 微生物細(xì)胞中的碳含量時(shí)的發(fā)現(xiàn)，旨在確定微生物 溶液的理論回收率。圖 5 是理論微生物 TOC 產(chǎn)出 量的計(jì)算過程。基于每個(gè)細(xì)胞的碳原子參考數(shù)， 5.8E + 07 細(xì)胞/mL 的理論 TOC 濃度為 11.6 ppm。

圖 5：理論微生物 TOC 產(chǎn)出量的維度分析

      在本文的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量到 5.8E + 07 細(xì)胞/mL 的 TOC 實(shí)際回收值為 9.13 ppm，對(duì)挑戰(zhàn)性的化合 物的回收率為 78.7％，從而證明實(shí)驗(yàn)方法是成功的。 

       總之，本研究用 Sievers M9 TOC 分析儀演示了 在清潔驗(yàn)證和確認(rèn)時(shí)的細(xì)胞密度同目視檢測(cè)限的 關(guān)系，成功地證實(shí)了微生物 TOC 回收率。實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)支持使用 Sievers TOC 分析儀來確認(rèn)設(shè)備清 潔度，同時(shí)表明除了目視檢查之外還須考慮使用 監(jiān)測(cè)微生物污染的定量方法。 TOC 分析法是測(cè) 量殘留物、監(jiān)測(cè)清潔工藝、降低總體風(fēng)險(xiǎn)的有效 方法。蘇伊士公司提供 Sievers 系列產(chǎn)品，包括 能夠解決您的一切清潔驗(yàn)證和確認(rèn)需求的 TOC 解決方案、服務(wù)、支持。