用于连续实时血液培养物测量的装置、系统和方法与流程

用于连续实时血液培养物测量的装置、系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年1月23日提交的美国临时申请号62/795,911的权益，其通过引用并入本文以其整体。
技术领域
3.本公开内容涉及培养物测量装置、系统和方法，例如但不限于用于确定血液培养样品的ph的血液培养物测量系统。


背景技术：

4.在众多领域(例如，医药、制药、食品工业)中，需要快速且准确地确定特定系统(例如，患者的血液、一批药品、食品供应)中的微生物污染。已经开发了采用包括荧光材料和指示剂材料的传感器的方法，用于通过微生物的生物活性间接检测样品中的微生物。例如，当微生物存在于培养瓶中时，它们会代谢培养物中的营养物质，将二氧化碳释放到样品中。二氧化碳与染料反应，调节瓶中传感器吸收的光量。光检测器测量吸光度水平(比如荧光测量)，该水平对应于微生物释放的二氧化碳量。采用这些方法的测量系统包含荧光传感器或检测器，用于检测从容纳样品和传感器的容器或瓶发出的荧光信号。然后利用软件和/或硬件系统来处理检测器收集的数据。
5.当前可用的培养物测量系统具有若干种限制，包括例如测量变异性的灵敏度、延迟的瓶进入(dve)时间、由于温度波动引起的不一致性、延迟检测时间、多组件传感器复杂性以及缺乏测量系统信号质量的实时反馈。此外，这些系统可能包含难以获取且难以并入测量瓶中的组件。此外，这些限制导致传感器提供各个瓶的不一致的结果。所公开技术的实施方式解决或缓解了血液培养物测量系统中的这些和/或其他缺点中的至少一些。


技术实现要素：

6.本文描述了用于测量样品中随时间推移发生变化的性质或特征，比如用于测量样品中ph的变化的装置、系统和方法。
7.本文提供的一些实施方式涉及用于测量血液培养物ph的装置。在一些实施方式中，装置为培养瓶，比如血液培养瓶。在一些实施方式中，瓶包括位于培养瓶的内表面上的并被配置为传输ph测量信号的ph传感器。在一些实施方式中，ph传感器是离子特异性场效应晶体管(isfet)或离子选择性电极。在一些实施方式中，培养瓶进一步包括将ph传感器与血液培养瓶的内容物分离的可渗透膜层。在一些实施方式中，可渗透膜包括聚合材料。在一些实施方式中，可渗透膜包括高氟化树脂(nafion)、聚氨酯或纤维素材料。在一些实施方式中，培养瓶是塑料瓶或玻璃瓶。
8.本文提供的一些实施方式涉及一种系统，其包括培养瓶、配置为获得来自ph传感器的信号的读取器。在一些实施方式中，该系统进一步包括电源。在一些实施方式中，该装置为培养瓶，比如血液培养瓶。在一些实施方式中，瓶包括位于培养瓶的内表面上的并被配
置为传输ph测量信号的ph传感器。在一些实施方式中，ph传感器是离子特异性场效应晶体管(isfet)或离子选择性电极。在一些实施方式中，培养瓶进一步包括将ph传感器与血液培养瓶的内容物分离的可渗透膜层。在一些实施方式中，可渗透膜包括聚合材料。在一些实施方式中，可渗透膜包括高氟化树脂、聚氨酯或纤维素材料。在一些实施方式中，培养瓶是塑料瓶或玻璃瓶。在一些实施方式中，ph传感器包括穿过血液培养瓶和连接到读取器的电引线。在一些实施方式中，电引线穿过血液培养瓶的底部或穿过血液培养瓶的隔膜。在一些实施方式中，ph传感器配置与读取器无线通信。在一些实施方式中，读取器配置为将分析的数据无线传输到信息管理系统或云数据存储位置。在一些实施方式中，读取器配置为将数据传输到医院信息管理系统、研究机构或临床实验室。在一些实施方式中，ph传感器配置为无线供电的。
9.本文提供的一些实施方式涉及用于测量血液培养物ph的装置。在一些实施方式中，该装置为培养瓶，比如血液培养瓶。在一些实施方式中，培养瓶包括位于培养瓶的内表面上的响应标签。在一些实施方式中，响应标签配置为发射对应于ph测量的吸光度强度信号。在一些实施方式中，响应标签包括ph响应剂。在一些实施方式中，ph响应剂是荧光剂、磷光剂或比色剂。在一些实施方式中，响应标签包括将响应标签与血液培养瓶的内容物分离的可渗透膜。在一些实施方式中，可渗透膜包括聚合材料。在一些实施方式中，可渗透膜包括高氟化树脂、聚氨酯或纤维素材料。
10.本文提供的一些实施方式涉及用于测量血液培养物ph的装置。在一些实施方式中，装置为培养瓶，比如血液培养瓶。在一些实施方式中，培养瓶包括直接掺入培养瓶中的指示剂化合物。在一些实施方式中，指示剂化合物为配置为响应于荧光、磷光或比色激发的ph响应剂。在一些实施方式中，指示剂化合物为颜料、染料、有机化合物或无机化合物。在一些实施方式中，培养瓶包括覆盖培养瓶的内部的一部分的不可渗透膜。在一些实施方式中，血液培养瓶是塑料瓶或玻璃瓶。
11.本文提供的一些实施方式涉及一种系统，其包括培养瓶和一个或多个检测器，该检测器配置为在暴露于询问能量源之后测量从ph响应剂发射的一种或多种信号的强度。在一些实施方式中，该装置为培养瓶，比如血液培养瓶。在一些实施方式中，培养瓶包括位于培养瓶的内表面上的响应标签。在一些实施方式中，响应标签配置为发射对应于ph测量的吸光度强度信号。在一些实施方式中，响应标签包括ph响应剂。在一些实施方式中，ph响应剂是荧光剂、磷光剂或比色剂。在一些实施方式中，响应标签包括将响应标签与血液培养瓶的内容物分离的可渗透膜。在一些实施方式中，可渗透膜包括聚合材料。在一些实施方式中，可渗透膜包括高氟化树脂、聚氨酯或纤维素材料。在一些实施方式中，培养瓶包括直接掺入培养瓶中的指示剂化合物。在一些实施方式中，指示剂化合物为配置为响应于荧光、磷光或比色激发的ph响应剂。在一些实施方式中，指示剂化合物为颜料、染料、有机化合物或无机化合物。在一些实施方式中，培养瓶包括覆盖培养瓶的内部的一部分的不可渗透膜。在一些实施方式中，血液培养瓶是塑料瓶或玻璃瓶。在一些实施方式中，该系统进一步包括配置为将分析的数据无线传输到信息管理系统、云数据存储位置或电子存储介质(例如，硬盘驱动器)的无线发射器。
12.本文提供的一些实施方式涉及一种用于测量血液培养样品的ph的方法。在一些实施方式中，该方法包括用血液培养样品接种如本文描述的培养瓶；和通过使用如本文描述
的系统检测ph测量信号来测量血液培养样品的ph。在一些实施方式中，通过测量从血液培养瓶中的传感器发射的荧光、磷光或比色信号来获得ph测量信号。在一些实施方式中，该方法进一步包括在第二个或随后的时间点测量血液培养样品的ph。在一些实施方式中，测量的血液培养样品的ph与血液培养样品中病原体的量的测量相关。在一些实施方式中，病原体是细菌或真菌。在一些实施方式中，该系统包括配置为忽略落在灵敏度范围之上或之下的测量的处理器。在一些实施方式中，该方法进一步包括将分析的数据无线传输到信息管理系统、云数据存储位置或电子存储介质(例如，硬盘驱动器)。
附图说明
13.图1描绘了基于来自二氧化碳释放的荧光发射的样品测量系统的示意图。
14.图2描绘了根据本公开内容的说明性实施方式的培养物测量系统的示意图。
15.图3描绘了根据本公开内容的说明性实施方式的培养物测量系统的示意图。
16.图4描绘了根据本公开内容的说明性实施方式的显示用于检测指示血液样品的培养物中感兴趣的分析物的存在的信号的过程的流程图。
17.图5描绘了显示血液培养系统中病原体生长的图，其中延迟的瓶进入混淆了病原体生长的准确读数。
具体实施方式
18.本文中描述的任何特征或特征的组合都包括在本公开内容的范围内，只要包括在任何此类组合中的特征不是相互矛盾的，这将从上下文、本描述和技术人员的知识中明显看出。此外，任何特征或特征的组合可以具体地排除在本公开内容的任何实施方式之外。为了总结本公开内容的目的，在此描述本公开内容的某些方面、优点和新颖特征。当然应当理解，在本公开内容的任何特定实施方式中不一定会出现所有这些方面、优点或特征。
19.应当理解，本文中呈现的实施方式是作为示例而不是作为限制。尽管讨论了示例性实施方式，但是应解释以下详细描述的意图涵盖可能落入本公开内容的精神和范围内的实施方式的所有修改、替代方案和等价物。本文参考血液培养物测量装置系统描述所公开技术的实施方式，例如但不限于becton,dickinson and company的bd bactec
tm
血液培养装置和系统。然而，将理解的是，所公开的技术的实施方式不限于血液培养物测量装置和系统，并且可以应用于其他类型的检测装置和系统。
20.血源性病原体的检测是微生物实验室的重要功能。血液培养对于识别导致菌血症和败血症的病原体至关重要。目前有几种自动血液培养系统可用。一些系统使用荧光技术来检测血液培养瓶中生物体的生长。图1显示了当前可用的测量系统100的示意图。如图1所示，当微生物存在于培养瓶102中时，它们代谢样品104中的营养物，将二氧化碳释放到样品中。培养瓶102中的染料传感器106与二氧化碳反应，调节被传感器106中的荧光材料吸收的光的量。可以并入光源108以发射光，从而激发传感器106的荧光材料。检测器110，例如光电检测器，测量对应于由微生物释放的二氧化碳量的荧光水平。系统100还可以包括激发滤光片114或发射滤光片116以过滤波长或波长范围。处理器112也可以包括在系统100中以处理荧光水平，用以确定样品中微生物生长的量或数量。如本文所描述的，此类系统存在若干限制。
21.本文描述的装置、系统和方法的实施方式克服了当前可用的培养物测量系统的至少一些限制和缺点。具体而言，装置、系统和方法的实施方式涉及具有位于培养瓶的内表面上的传感器的培养物测量系统，该培养物测量系统直接测量放置在培养瓶内的样品的ph。传感器可以是位于瓶内的ph传感器，该传感器并入位于瓶内的响应标签中或并入测量瓶材料本身。本文还提供了使用培养物测量系统的方法，例如，用于确定ph，用于确定病原体的存在、变化或数量，或用于分析样品中的分析物。还提供了制造培养物测量装置和系统的方法。
22.本文描述的装置、系统和方法的一些实施方式包括一个或多个优于当前可用的培养物测量系统的优点，包括例如消除测量变异性的敏感性、减少延迟的瓶进入(dve)时间、降低由于温度波动引起的敏感性、减少检测延迟时间、消除了当前技术的多分量方面，从而降低了制造的复杂性和减少供应中断，并能够对测量系统信号质量进行实时反馈。
23.在传统的培养物测量系统中，测量系统在任何特定时间的输出是基于当前检测器读数与将瓶初次放入系统时(“零时刻”)的初始检测器读数的比产生的。在这些系统中，当前检测器读数通过将后续检测器读数除以零时刻的初始检测器读数来归一化。将任何时间的检测器读数定义为i
读数
，将初始检测器读数定义为i
读数#1
，并将获取初始检测器读数的时间表示为t
读数#1
，提供给最终用户的报告的测量系统读数的变异性可以由以下等式描述：
24.报告的测量系统读数的变异性＝δ(i
读数
/i
读数#1
) δt
读数#1
。
25.如该等式所示，导致报告的测量系统读数的变异性的一个分量是指定为“i
读数#1”的初始系统读数的任何变异性。这种变异性会降低测量系统的灵敏度。例如，为了区分来自测试样品的输出信号读数的变化是微生物存在的结果而不是检测器变化的结果，可能需要输出测量值的更大变化。换言之，检测器变异性可能影响用于确定样品中分析物的存在所需的阈值测量。在一些实施方式中，本文描述的装置、系统和方法提供样品的绝对测量，比如ph的绝对测量。获得绝对测量是因为并入培养瓶中的传感器不需要校准。在一些实施方式中，传感器在定位在培养瓶内部之前被校准。在一些实施方式中，任选地以指定浓度将指示剂化合物掺混到用于制造培养瓶的材料中。在一些实施方式中，传感器或指示剂化合物响应于比色计系统能源的荧光或磷光激发或询问。在一些实施方式中，传感器或指示剂化合物被激发并且激发信号对应于样品的性质或特征，例如样品的ph水平。在这些实施方式的任一个中，传感器或指示剂化合物的合并消除了相对于另一个参考点比如基于时间的参考读数或标准分析参考进行读数的需要。
26.在传统的培养物测量系统中，在样品被收集并注射到测试瓶中的时间与将瓶放置在测量系统中的时间之间通常存在延迟。在一些情况下，接种的瓶在数个小时甚至数天后，例如在一个周末内被放置在测量系统中。这意味着在瓶中接种样品后24
‑
72小时内可能不会读取初始检测器读数。将样品放入样品瓶和将样品瓶放入测量仪器之间的时间段通常称为延迟的瓶进入(dve)。在将瓶放置在测量系统内之前，dve时间段可能允许细菌或其他微生物的生长。在放入测量系统之前，细菌或其他微生物的生长可能影响初始检测器读数参考信号，并且因此，使用初始检测器读数参考信号对测试数据进行归一化。图5以图形方式描绘了dve。如图5所示，在初始时间点收集样品，并且然后在稍后的时间点进行分析(在时间0进行分析，称为“瓶子进入(bottle entry)”，例如参照放置在读取器中)。在瓶子进入后，进行生长检测。在样品采集和瓶子进入之间没有延迟的情况下，可以可靠地分析生长检
测。相比之下，从样品采集开始延迟瓶子进入会导致生长检测困难且不可靠。在从样品采集到瓶子进入的这段时间内，样品中的病原体会经历未被检测到的病原体生长。例如，这种未检测到的生长可能是由于在需要荧光的相对测量来检测细菌生长的系统中缺乏可检测的荧光变化(例如，图5，在35℃下延迟温育24小时)。在一些实施方式中，本文所述的装置、系统和方法并非旨在停止、延迟或减速可能存在于测试样品中的病原体的生长。获得绝对测量值提供了设置来自传感器或指示剂化合物的阈值输出信号水平的能力。在一些实施方式中，超过阈值输出信号水平的信号向临床医生提供在测试样品中已经发生过量病原体生长并且需要获取另一个测试样品的补救行动的即时反馈。这种即时反馈节省了待检测的延迟的瓶进入的时间。
27.在传统的培养物测量系统中，初始检测器读数参考信号可能受传感器温度波动的影响。环境传感器温度波动可能由外部因素引起，比如传感器和/或传感器设备的最终用户对周围环境的控制不足、进入系统后瓶温度的变化以及空气通过测量系统的流动。这些温度变化会影响瓶内气体的分压、气体在传感器处的扩散速率、ph指示剂的吸收、信号的发射(例如荧光、磷光或比色发射)。传感器温度波动可能需要补偿以提供准确读数。在一些实施方式中，本文所述的装置、系统和方法通过使用对培养物样品经受的温度范围内的温度不敏感的ph传感器来减少或消除由于温度波动引起的测量变化。例如，在一些实施方式中，在10℃和50℃之间的温度下ph传感器的灵敏度是
±
0.5ph或小于
±
0.5ph。例如，在10、15、20、25、30、35、40、45或50℃的温度下，或在由上述值中的任何两个定义的范围内的温度下，ph传感器的灵敏度可以以0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4或0.5ph的量变化ph，或在由上述值中的任何两个定义的ph变化。在一些实施方式中，将传感器并入培养瓶中减少了温度相关变量，因为使用具有降低的温度敏感性的改进的ph传感器而不是传统的基于复合聚合物的传感器和包含ph指示剂和荧光化合物的ph传感器，从而提高温度波动期间获得的测量精度。
28.在传统的培养物测量系统中，测量和数据处理技术也可能导致对感兴趣的分析物的存在的延迟检测。来自噪声源(用户交互、温度变化等)的信号变化可能似乎是生物体的生长。用于处理检测器数据的算法可以使用移动平均值来补偿这些信号变化。使用移动平均值平滑信号可以减少随机噪声，但也可能会延迟检测由生物体生长引起的信号变化。例如，光学血液培养传感器系统还必须将脉冲噪声(例如瓶子移动和抽屉撞击)与生物体的生长区分开来，因此在这些系统中处理检测到的信号的算法采用某种形式的延迟来确保测量到的信号变化是持续的。当信号变化是由于血液培养瓶中的生物体生长而不是脉冲噪音时，更可能发生这种持续的信号变化。然而，这种内置延迟会导致从采集样品到生成血液培养测试结果的等待时间更长。因此，当分析超过10分钟的时间段时，信噪比可能足够高以准确测量样品。相比之下，在本文描述的装置、系统和方法的一些实施方式中，用于测量样品的信噪比仅需要在少于5分钟的时间段内，例如，在少于10、20、30、40、50或60秒，或少于1、2、3、4或5分钟的时间段内，或在由上述值中的任何两个定义的范围内的时间段内进行单次测量、两次测量或三次测量。因此，在一些实施方式中，系统、方法和装置由于能够实现ph的绝对测量和消除校准而减少了检测的延迟时间。系统的一些实施方式降低了由于检测到传统上由于检测时间延迟而未检测到的阳性培养物而导致的假阴性测试读数的发生率。具体而言，当检测时间延迟时，生长曲线的对数增长部分可能在测量之前已经出现。
29.在传统的培养物测量系统中，所使用的传感器采用可以包括多于十个组分的多组分的基于化学的制剂。传感器的单个组分的任何变化，例如化学性质或纯度，都可能对传感器性能产生不利影响。此外，传感器的单个组分的供应的任何延迟或中断都可能导致传感器的生产停止，并因此导致培养瓶的生产延迟。例如，当单个组分不再可用时，制造可能会停止或延迟，从而对产品生产输出产生负面影响。在一些实施方式中，本文所述的装置、系统和方法通过降低并入培养瓶中的传感器的复杂性来消除多组分的基于化学的传感器的缺点。在一些实施方式中，传感器包括不超过1、2、3或4个组分。
30.在传统的培养物测量系统中，传感器的制造需要传感器配方掺混、分配和固化的步骤。每个传感器制造步骤可能会降低传感器的一致性制造或降低相关性能的均匀性。此外，每个传感器制造过程都会导致产生不可接受的传感器，从而降低生产良率并增加产品成本。这三个制造步骤顺序执行，并且因此，每个步骤中的任何变化都会传播以产生传感器与传感器的均匀性的组合聚合变异性。在一些实施方式中，本文描述的装置、系统和方法消除了与这些传感器制造步骤相关的缺点。具体地，在一些实施方式中，本文描述的系统和装置的传感器不需要掺混多组分的基于化学的系统、将这样的系统分配到培养瓶中或在培养瓶中固化这样的系统。相反，在一些实施方式中，本文的系统和装置将传感器比如ph传感器、响应标签或指示剂化合物集成到培养瓶中，从而简化基于化学制剂的传感器的制造。
31.在传统的培养物测量系统中，当前的标准化技术不能提供关于测量系统组件的信号质量的实时反馈。测量系统的系统架构可能会导致进行错误的测量。例如，传感器内用于激发荧光材料的一些光源组件在其使用寿命期间可能会降低发射强度。光学检测器的性能也会降低。来自光源组件的能量发射或光学检测器灵敏度的变化可能导致测量系统报告的测试数据不准确。在一些实施方式中，此处描述的装置、系统和方法使发射强度能够用作试验测量系统的实时质量指标。如果发射强度太高或太低，传感器测量仪器可以被编程为自动忽略测量试验测试瓶或显示指定值范围之外的强度的瓶测量测试站。例如，系统可以包括配置为忽略高于或低于某个范围的测量读数，例如大于正常预期读数的2、3、4、5、6、7、8、9或10倍或小于正常预期读数0.5、0.1、0.05或0.01倍的处理器。
32.在一些实施方式中，本文描述的装置、系统和方法利用现有的培养瓶、读取器和检测器，但结合了克服与传统培养物测量系统相关联的缺点的改进的传感器。
33.培养物测量装置和系统的实施方式
34.本文提供的实施方式涉及培养物测量装置和系统。在一些实施方式中，装置包括包含传感器的培养瓶。在一些实施方式中，该系统进一步包括读取器或检测器。在一些实施方式中，传感器测量放置在瓶内的样品的ph。在一些实施方式中，ph的测量与样品中病原体的生长相关。
35.本文提供的一些实施方式涉及包括培养瓶的培养物测量装置，该培养瓶包括位于培养瓶的内表面上的ph传感器。在一些实施方式中，ph传感器被配置为测量测试样品的ph。在一些实施方式中，ph传感器被配置为将ph测量信号传输到读取器。在一些实施方式中，读取器被配置为获得来自ph传感器的ph测量信号。ph测量信号可以无线或通过电引线传输到读取器。在其中信号被无线传输的实施方式中，ph的测量可以由ph传感器获得，并且将信号传输到读取器，指示ph水平、病原体的存在、不存在或量的变化，或分析物的水平。在信号通过电引线传输的实施方式中，电引线可以通过培养瓶的底部或通过培养瓶的隔膜穿过培养
瓶。电引线可以充当用于将信号传输到读取器的导管并且可以充当用于向ph传感器提供电力的导管。在一些实施方式中，装置和系统进一步包括电源。在一些实施方式中，该系统还包括恒电位器，其向ph传感器的电引线提供电力并接收来自ph传感器的电流读数。在一些实施方式中，ph传感器被配置为无线供电的。
36.在一些实施方式中，信号通过电引线传输至读取器，指示ph水平、病原体的存在、不存在或变化、或分析物的水平。在任一实施方式中，读取器包括能够将ph水平与病原体的数量或数量变化相关联的处理器。在任一实施方式中，读取器包括指示测量结果的显示器，例如，向用户指示ph水平、样品质量或病原体的存在或数量。在一些实施方式中，读取器被配置为例如通过将数据传输到数据管理系统或云数据存储位置，包括例如医院信息管理系统、研究机构或临床实验室，将包括测试结果的数据无线传输到患者、临床医生或研究人员。
37.在一些实施方式中，ph传感器是离子特异性场效应晶体管(isfet)传感器。在一些实施方式中，ph传感器是离子选择性电极(ise)。
38.在一些实施方式中，ph传感器包括定位成将ph传感器与放置在培养瓶内的样品分离的可渗透膜，使得可渗透膜的外表面与样品进行液体接触，以及可渗透膜的内表面与ph传感器接触，使得样品不与ph传感器直接接触。在一些实施方式中，例如，可渗透膜被配置为允许某些组分比如离子通过，但阻止任何其他组分通过，使得ph传感器能够在不直接接触样品的情况下检测样品中的分析物，以避免ph传感器结垢。
39.可渗透膜可以包括用于允许特定离子渗透的任何合适的材料。在一些实施方式中，可渗透膜包括聚合材料。可用于可渗透膜的材料可以包括例如高氟化树脂，聚氨酯，硅酮，聚四氟乙烯，聚乙烯
‑
共
‑
四氟乙烯，聚烯烃，聚酯，聚碳酸酯，生物稳定性聚四氟乙烯，聚氨酯的均聚物、共聚物、三元共聚物，聚丙烯(pp)，聚氯乙烯(pvc)，聚偏二氟乙烯(pvdf)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，聚醚醚酮(peek)，纤维素聚合物，或聚砜，或其组合。在一些实施方式中，可渗透膜是生物保护层并且是选择性渗透的，允许某些分析物(例如离子)接触传感器，但防止其他分析物接触传感器，从而防止传感器结垢。
40.本文提供的一些实施方式涉及培养物测量装置和系统。在一些实施方式中，该装置包括培养瓶和位于培养瓶的内表面上的响应标签。在一些实施方式中，该系统进一步包括能够检测来自响应标签的信号的检测器。在一些实施方式中，响应性标签以这样的方式定位在培养瓶的内表面上，使得当将样品置于培养瓶内时接触样品。
41.在一些实施方式中，响应标签包括可渗透膜，该可渗透膜定位成将响应标签与放置在培养瓶内的样品分开，使得可渗透膜的外表面与样品液体接触，以及可渗透膜的内表面与响应标签接触，使得样品不与响应标签直接接触。在一些实施方式中，可渗透膜被配置为允许某些组分比如离子通过，但阻止任何其他组分通过，使得响应标签能够在不直接接触样品的情况下检测样品中的分析物。
42.在一些实施方式中，响应标签包括ph响应剂。ph响应剂是对接触响应标签的质子流做出响应并改变响应标签的光谱特性的试剂。例如，ph响应剂可以是发出随样品ph成比例变化的吸光度强度的化合物。由于荧光或磷光(冷光)激发或比色计系统能量源的询问，吸光度发射可以是荧光、磷光或比色发射。合适的ph响应剂可以包括颜料、染料、荧光染料、磷光染料、发色染料、有机化合物或无机化合物。
43.在一些实施方式中，可以使用激发源和检测器测量响应标签的吸光度的变化。激发源可以是荧光、磷光或比色激发源，例如发光二极管。检测器可以是荧光、磷光或比色检测器，例如光电倍增管。
44.图2中示意性地描绘了其中定位有响应标签的培养系统的实施方式。如图2所示，培养物测量系统200包括培养瓶202和响应标签206。将样品204置于培养瓶202中和通过可渗透膜在响应标签206处测量分析物的量度(例如ph)。激发源208激发响应标签206，激发响应标签206上的ph响应剂的吸光度。ph响应剂发出吸光强度信号，其强度与样品204的ph成比例地变化，并且该信号通过检测器210检测。
45.培养瓶202被配置为接收样品204，比如血液培养样品。测量系统200被配置为测量接收在培养瓶202中的样品204的ph。样品的ph基于样品中病原体的存在或不存在而变化或改变，并且因此测量的ph值与病原体的存在或不存在相关联。培养瓶202包括含有ph响应剂的响应标签206。瓶202还可以包括液体培养基，其可以支持瓶202内病原体的生长。瓶202可以是例如血液培养瓶。
46.可以激活激发源208以发射一个或多个波长或波长范围的光以激发响应标签206的ph响应剂。在某些实施方式中，激发源208可以包括一个或多个发光二极管(led)。
47.检测器210可以被配置为检测响应标签206的ph响应剂在激发之后发射的吸光度强度信号。检测器210可以是光电倍增管、硅光电二极管、pin硅二极管、gaasp光电二极管或任何其他合适的光电检测器。在一些实施方式中，检测器210可以包括光伏器件、光阻器件、光导器件或用于检测从响应标签206发射的吸光度强度信号的任何其他合适的器件。在某些实施方式中，一个或多个检测器210可用于测量响应标签206发射的吸光度强度信号。
48.系统200可以包括一个或多个激发滤光片214，其被配置为过滤来自激发源208的光以仅向荧光材料提供特定波长或波长范围的光。例如，在某些实施方式中，一个或多个激发滤光片214可以过滤光以向ph响应剂提供对应于ph响应剂的吸收光谱的特定波长或波长范围。
49.系统200可以包括一个或多个发射滤波器，其被配置为过滤光以向检测器提供一定波长或波长范围。例如，在某些实施方式中，一个或多个发射滤波器可以过滤光以向检测器提供对应于ph响应剂的发射光谱的波长或波长范围。
50.可以基于激发源208的发射光谱和/或检测器210的规格来选择系统200中使用的ph响应剂。在某些实施方式中，ph响应剂可以包括一种或多种荧光染料、磷光染料或比色染料，或能够提供与ph变化成比例变化的可检测信号的其他试剂。这种试剂可以包括，例如，丙基红、对硝基苯酚、石蕊精、氯酚红、3,6
‑
二羟基呫吨酮、茜素、溴二甲苯酚蓝、m
‑
二硝基苯甲烯脲、溴百里酚蓝、金精(aosolic acid)、中性红、甲酚红、溴甲酚红、溴甲酚紫、甲酚酸、尼罗蓝、苯酚红、硝胺、甲酚紫和甲基黄色荧光团。
51.如本文所描述的，响应标签206内的ph响应剂可响应于分析物的变化而经历光学变化，例如样品中质子浓度的变化，从而指示ph。在某些实施方式中，选择ph响应剂，其基于由于样品中分析物浓度的变化而导致的培养瓶中ph的变化而经历光学特性的变化。
52.ph响应剂中的光学变化可充当滤光片以改变激发ph响应剂或从响应标签206的ph响应剂发射的光的量。因此，样品内感兴趣的分析物浓度的变化可通过改变响应标签206的ph响应剂的光学特性而引起检测器210检测到的信号的变化。因此，由检测器210检测到的
信号强度的变化可以指示样品内感兴趣的分析物的浓度的变化。
53.举例来说，在某些实施方式中，系统200被配置为检测放置在培养瓶202内的样品中病原体的不存在、存在或数量变化。在其中期望监测病原体的不存在、存在或数量变化的实施方式中，响应标签206的ph响应剂被配置为随着ph变化而经历吸光度的变化。当病原体生长时，会呼吸co2。co2可与瓶202内的水性介质混合以产生碳酸。碳酸量的增加导致ph降低。ph响应剂的吸光度随着瓶202内的ph降低而降低，这允许更多激发能量到达响应标签206内的ph响应剂，导致来自ph响应剂的信号发射强度增加。检测器210可以检测增加的信号发射强度，这可以作为co2浓度增加的间接测量。如上所述，co2浓度与病原体生长直接相关。因此，检测器210检测到增加的信号强度可以指示样品内病原体的存在。
54.在某些实施方式中，测量系统200可以进一步包括处理器，该处理器被配置为执行信号处理以基于由检测器210测量的信号强度的变化来确定病原体的存在。在某些实施方式中，处理器可以是计算系统的一部分。这种计算系统还可以包括存储器、输入和显示器中的一个或多个。可以包括只读存储器(rom)或rom和随机存取存储器(ram)二者的存储器可以被配置为向处理器提供指令和数据。例如，存储器可以存储一个或多个模块，该一个或多个模块存储定义指令以将处理器配置为执行信号处理功能的数据值。在一些实施方式中，计算系统被配置为例如通过将数据传输到数据管理系统或云数据存储位置，包括例如医院信息管理系统、研究机构或临床实验室，将包括测试结果的数据无线传输到患者、临床医生或研究人员。
55.本文提供的一些实施方式涉及培养物测量装置和系统。在一些实施方式中，装置包括培养瓶，该培养瓶包括直接并入培养瓶材料中的指示剂化合物。在一些实施方式中，指示剂化合物被配置为响应于比色计系统能量源的荧光或磷光激发或询问。在一些实施方式中，激发由检测器检测。在一些实施方式中，系统进一步包括能够检测来自指示剂化合物的激发的检测器。在一些实施方式中，指示剂化合物被并入培养瓶的内表面。例如，可以在制造培养瓶之前，例如在注射成型培养瓶之前的某个时间点将指示剂化合物掺混到培养瓶材料(例如塑料)中。在一些实施方式中，指示剂化合物被并入塑料培养瓶的内层中，或被并入玻璃培养瓶的塑料衬里层中。在一些实施方式中，指示剂化合物以这样的方式定位在培养瓶的内表面上，使得当将样品置于培养瓶内时接触样品。在一些实施方式中，指示剂化合物被并入瓶的全部或一部分中。例如，可将指示剂化合物并入整个培养瓶、培养瓶的底部、培养瓶的一个或多个壁、或培养瓶的任何区段或部分。
56.在一些实施方式中，包括指示剂化合物的培养瓶进一步包括可渗透膜，该可渗透膜定位成将指示剂化合物与放置在培养瓶内的样品分离，使得可渗透膜的外表面与样品液体接触，并且可渗透膜的内表面与指示剂化合物接触，使得样品不与指示剂化合物直接接触。在一些实施方式中，可渗透膜被配置为允许某些组分例如离子通过，但阻止任何其他组分通过，使得指示剂化合物能够在不直接接触样品的情况下检测样品中的分析物。在一些实施方式中，可渗透膜保护瓶内部的全部或一部分。
57.在一些实施方式中，包括指示剂化合物的培养瓶进一步包括不可渗透膜。在一些实施方式中，不可渗透膜覆盖培养瓶的内表面除传感器区域之外的所有区域，使得样品能够仅与培养瓶的传感器区域相互作用，并且仅传感器区域能够感测样品中的分析物并发出可检测的信号。不可渗透膜可以包括防止或抑制材料流过膜的任何材料，并且可以包括各
种无孔塑料或聚合材料。
58.在一些实施方式中，指示剂化合物是ph响应剂。例如，ph响应剂可以是发出随样品ph成比例变化的吸光度强度的化合物。吸光度发射可以是荧光、磷光或比色发射。合适的ph响应剂可以包括颜料、染料、荧光染料、磷光染料、发色染料、有机化合物或无机化合物。
59.在一些实施方式中，可以使用激发源和检测器测量指示剂化合物的吸光度的变化。激发源可以是荧光、磷光或比色激发源，比如发光二极管。检测器可以是荧光、磷光或比色检测器，比如光电倍增管。
60.图3中示意性地描绘了其中并入了指示剂化合物的培养系统的实施方式。如图3所示，培养物测量系统300包括培养瓶302和指示剂化合物306。指示剂化合物306可以结合到培养瓶302的内表面上，或者可以并入衬在培养瓶的内表面的内衬中。将样品304置于培养瓶302中，并通过使用检测器310测量吸光度信号来测量分析物的量度(比如ph)。激发源308激发指示剂化合物306，激发指示剂化合物306的吸光度。指示剂化合物306发出吸光度强度信号，其强度与样品304的ph成比例变化，并且该信号由检测器310检测。指示剂化合物的激发和检测可以发生在其中已经并入了指示剂化合物的培养瓶的任何部分，并且因此不需要在培养瓶的任何特定位置进行检测。相比之下，图2的培养瓶需要激发和检测位于培养瓶内部位置的响应标签。
61.培养瓶302被配置为接收样品304，比如血液培养样品。测量系统300被配置为测量接收在培养瓶302中的样品304的ph。样品的ph基于样品中病原体的存在或不存在而变化或改变，并且因此ph的测量值与病原体的存在或不存在相关。培养瓶302包括指示剂化合物306，比如ph响应剂。瓶302还可以包括液体培养基，其可支持瓶302内病原体的生长。瓶302可以是例如血液培养瓶。
62.可以激活激发源308以发射一个或多个波长或波长范围的光以激发指示剂化合物306的ph响应剂。在某些实施方式中，激发源308可以包括一个或多个发光二极管(led)。
63.检测器310可以被配置为检测指示剂化合物306的ph响应剂在其激发后发射的吸光度强度信号。检测器310可以是光电倍增管、硅光电二极管、pin硅二极管、gaasp光电二极管或任何其他合适的光电检测器。在一些实施方式中，检测器310可以包括光伏器件、光阻器件、光导器件或用于检测从指示剂化合物306发射的吸光度强度信号的任何其他合适的器件。在某些实施方式中，一个或多个检测器310可用于测量由指示剂化合物306发出的吸光度强度信号。
64.系统300可以包括一个或多个激发滤光片314，其被配置为过滤来自激发源308的光以向荧光材料仅提供特定波长或波长范围的光。例如，在某些实施方式中，一个或多个激发滤光片314可以过滤光以向指示剂化合物306提供对应于ph响应剂的吸收光谱的特定波长或波长范围的光。
65.系统300可以包括一个或多个发射滤波器，其被配置为过滤光以向检测器提供一定波长或波长范围。例如，在某些实施方式中，一个或多个发射滤波器可以过滤光以向检测器提供对应于ph响应剂的发射光谱的波长或波长范围。
66.系统300中使用的指示剂化合物306可以基于激发源308的发射光谱和/或检测器310的规格来选择。在某些实施方式中，指示剂化合物306可以是ph响应剂，比如荧光染料、磷光染料或比色染料，或能够提供与ph变化成比例变化的可检测信号的其他试剂。这种试
剂可以包括，例如，丙基红、对硝基苯酚、石蕊精、氯酚红、3,6
‑
二羟基呫吨酮、茜素、溴二甲苯酚蓝、m
‑
二硝基苯甲酰脲、溴百里酚蓝、金精(aosolic acid)、中性红、甲酚红、溴甲酚红、溴甲酚紫、甲酚酸、尼罗蓝、酚红、硝胺、甲酚紫和甲基黄荧光团。
67.如本文所描述的，指示剂化合物306可响应于分析物的变化而经历光学变化，例如样品中质子浓度的变化，从而指示ph。在某些实施方式中，选择指示剂化合物306，其基于由于样品中分析物浓度的变化而导致的培养瓶中的ph变化而经历光学特性的变化。
68.指示剂化合物306中的光学变化可以充当滤光片以改变激发指示剂化合物306或从指示剂化合物306发射的光的量。因此，样品内感兴趣的分析物浓度的变化通过改变指示剂化合物306的光学特性，可以引起检测器310检测到的信号的变化。因此，检测器310检测到的信号强度的变化可以指示样品内感兴趣的分析物浓度的变化。
69.举例来说，在某些实施方式中，系统300被配置为检测放置在培养瓶302内的样品中病原体的不存在、存在或数量变化。在需要监测病原体不存在、存在或数量变化的实施方式中，指示剂化合物306被配置为随着ph变化而经历吸光度的变化。当病原体生长时，会呼吸co2。co2可与瓶302内的水性介质混合以产生碳酸。碳酸量的增加导致ph降低。指示剂化合物306的吸光度随着瓶302内的ph降低而降低，这允许更多的激发能量到达指示剂化合物306，导致由指示剂化合物306发射的信号强度增加。检测器310可以检测增加的信号发射强度，这可以作为co2浓度增加的间接测量。如上所述，co2浓度与病原体生长直接相关。因此，检测器310检测到增加的信号强度可以指示样品内病原体的存在。
70.在某些实施方式中，测量系统300还可以包括处理器，该处理器被配置为执行信号处理以基于检测器310测量的信号强度的变化来确定病原体的存在。在某些实施方式中，处理器可以是计算系统的一部分。这种计算系统还可以包括存储器、输入和显示器中的一个或多个。可以包括只读存储器(rom)或rom和随机存取存储器(ram)二者的存储器可以被配置为向处理器提供指令和数据。例如，存储器可以存储一个或多个模块，该一个或多个模块存储限定指令以将处理器配置为执行信号处理功能的数据值。在一些实施方式中，计算系统被配置为例如通过将数据传输到数据管理系统或云数据存储位置，包括例如医院信息管理系统、研究机构或临床实验室，将包括测试结果的数据无线传输到患者、临床医生或研究人员。
71.在本文所述的任何实施方式中，样品是其中需要检测分析物的流体生物样品，例如血液样品、血清样品、脑脊液样品或其他生物样品、食物样品或环境样品，或任何上述样品的培养物。在一些实施方式中，样品是血液样品，并且通过测量样品的ph来分析样品以测量病原体。
72.在一些实施方式中，培养瓶被制造和配置用于使用现有测量系统来实施。例如，培养瓶可以具有与现有培养瓶相同或相似的尺寸和形状以允许在现有测量平台内测量样品。在本文提供的任何实施方式中，培养瓶具有用于测量样品的合适材料。在一些实施方式中，培养瓶是玻璃瓶或塑料瓶。在一些实施方式中，培养瓶允许对样品进行光学询问，并且因此允许光信号穿过培养瓶，例如吸光度发射，比如荧光、磷光或比色发射。
73.检测分析物的方法的实施方式
74.本文提供的一些实施方式涉及检测样品中分析物的方法。在一些实施方式中，该方法包括用样品接种如本文中任一个或多个实施方式所述的培养瓶并测量样品的ph。在一
些实施方式中，可以在第一时间点和随后的时间点测量样品的ph以提供ph随时间变化的量度。例如，可以在第一时间点、第二时间点、第三时间点、第四时间点或更多时间点进行ph测量。在一些实施方式中，在用样品接种培养瓶后立即测定ph。
75.在一些实施方式中，检测样品中分析物的方法利用培养物测量装置和系统，其中培养物测量装置和系统包括位于血液培养瓶的内表面上的ph传感器，例如，如上述一个或多个实施方式和本文其他地方所描述的。在一些实施方式中，该方法包括用样品接种具有位于培养瓶的内表面上的ph传感器的培养瓶，使样品温育一段时间以允许ph传感器平衡，并在读取器上测量来自ph传感器的信号。在一些实施方式中，读取器被配置为通过电引线或无线地获得来自ph传感器的信号。在一些实施方式中，读取器包括处理器。在某些实施方式中，处理器可以是计算系统的一部分。这种计算系统还可以包括存储器、输入和显示器中的一个或多个。可以包括只读存储器(rom)或rom和随机存取存储器(ram)两者的存储器可以被配置为向处理器提供指令和数据，例如，如上文和本文别处所描述的。例如，存储器可以存储一个或多个模块，该一个或多个模块存储限定指令以将处理器配置为执行信号处理功能的数据值。在该实施方式中，ph的测量是使用ph传感器直接确定的，该传感器可以是isfet或ise。
76.在一些实施方式中，检测样品中分析物的方法利用培养物测量装置和系统，其中培养物测量装置和系统包括位于培养瓶的内表面上的响应标签，例如，如上述实施方式和本文其他地方所描述的。在一些实施方式中，该方法包括用样品接种具有位于培养瓶的内表面的响应标签的培养瓶，使样品温育一段时间以允许响应标签平衡，用激发源激发响应标签，并在检测器处检测发射的吸光度强度信号。在该实施方式中，通过测量信号强度来确定ph的测量，其中信号强度与样品的ph相关。在一些实施方式中，由于响应标签处的激发能量增加，降低的ph导致增加的信号强度。
77.图4描绘了用于确定血液培养样品中分析物的存在的示例性过程400。过程400开始于步骤410，其中用样品接种具有响应标签的培养瓶，比如关于图2所描述的瓶202。响应标签可以包括关于图2所描述的ph响应剂。
78.在接种培养瓶后，过程400移至步骤420，其中激发光以ph响应剂的激发频率传输至测试瓶。激发频率可以是ph响应剂的吸收光谱内的频率或频率范围。光可以通过激发源比如关于图2所描述的激发源208传输。
79.在光被传输到测试瓶之后，过程400移至步骤430，其中测量从测试瓶发出的信号的强度。如本文所描述的，由于对荧光或磷光(发光)激发或比色计系统能量源的询问的响应性，吸光度强度信号可由ph响应剂发射。信号可由检测器比如关于图2所描述的检测器210测量。在某些实施方式中，在步骤430测量信号强度包括使用发射滤波器过滤信号。
80.尽管关于图4中描述的过程400描述了检测血液培养样品中感兴趣的分析物的存在，但是本领域技术人员将理解本文描述的方法不限于血液培养样品，但可适用于在本领域已知的任何培养基中检测微生物。
81.在一些实施方式中，检测样品中分析物的方法利用培养物测量装置和系统，其中培养物测量装置和系统包括培养瓶，该培养瓶包括并入培养瓶的内表面上的指示剂化合物，例如，如上述实施方式和本文其他地方所描述的。在一些实施方式中，该方法包括用样品接种具有并入培养瓶的内表面上的指示剂化合物的培养瓶，使样品温育一段时间以允许
指示剂化合物平衡，用激发源激发指示剂化合物，并在检测器处检测吸光度强度信号。在该实施方式中，ph的测量通过测量信号的强度来确定，其中信号的强度与样品的ph相关。在一些实施方式中，由于指示剂化合物处增加的激发能量，降低的ph导致增加的信号强度。
82.在检测分析物的方法的任何实施方式中，当病原体生长时，呼吸co2。co2可与培养瓶内的水性介质混合以产生碳酸。碳酸量的增加导致ph降低。使用本文所描述的方法测量ph的降低，并且因此，ph的检测与样品中病原体的存在的量度相关。
83.在检测分析物的方法的任一实施方式中，传感器(ph传感器、响应标签或指示剂化合物)的平衡发生一段时间，包括10、20、30、40、50或60秒或1、2、3、4、5、10、15、30、45或60分钟，或由上述时间中的任意两个限定的范围内的时间量。可以在第一测量时间之后的第二时间进行第二次或随后的测量。第二次或随后的测量可在第一次测量后1、2、3、4、5、10、15、30、45或60分钟或1、2、3、4、5、6、10、12、15、18、21或24小时进行，或在由上述值中的任意两个定义的范围内的时间点进行。随后的时间点可以以对确定样品中病原体的存在有用的时间间隔类似地进行。
84.制备培养物测量装置和系统的方法的实施方式
85.本文提供的一些实施方式涉及制备本文描述的任一个或多个实施方式的装置和系统的方法。在一些实施方式中，获得培养瓶并且在其内表面并入ph传感器，使得当将样品接种在培养瓶中时，ph传感器浸入样品中，例如，如上述一个或多个实施方式和本文其他地方所描述的。在一些实施方式中，培养瓶包括用于使ph传感器的电引线穿过培养瓶的端口。在一些实施方式中，端口位于培养瓶的底部，靠近ph传感器的位置。在一些实施方式中，端口位于盖住培养瓶的隔膜中。
86.在一些实施方式中，制造具有位于其中的响应标签的培养瓶，例如，如上述一个或多个实施方式和本文其他地方所描述的。在一些实施方式中，响应标签位于培养瓶的内表面上。在一些实施方式中，响应标签包括可渗透膜，其充当响应标签和培养瓶中的样品之间的生物保护层。在一些实施方式中，响应标签通过粘合剂，比如双层胶带或其他生物相容性粘合剂粘附到培养瓶的内表面。
87.在一些实施方式中，制造具有并入到培养瓶的内表面的指示剂化合物的培养瓶，例如，如上述一个或多个实施方式和本文其他地方所描述的。在一些实施方式中，指示剂化合物在制造培养瓶之前与培养瓶材料混合，使得指示剂化合物在制造培养瓶期间形成培养瓶的一体部件。在一些实施方式中，培养瓶是塑料培养瓶，并且培养瓶使用注射成型技术形成。在一些实施方式中，培养瓶是玻璃培养瓶，并且指示剂化合物被并入衬在玻璃培养瓶的内表面的塑料层中。通过在塑料层的配制之前将指示剂化合物与塑料层材料混合，可以将指示剂化合物并入塑料层中。在一些实施方式中，指示剂化合物被整合到培养瓶的全部或一部分中。例如，指示剂化合物可以整合到整个培养瓶中或仅整合到培养瓶的一部分中，例如仅整合到培养瓶的底部、仅整合到培养瓶的一个或多个壁中、或仅整合到培养瓶的分段部分或区域。在一些实施方式中，具有指示剂化合物的培养瓶进一步包括在培养瓶内部的全部或部分上的可渗透膜，其充当指示剂化合物和培养瓶中的样品之间的生物保护层。在一些实施方式中，具有指示剂化合物的培养瓶进一步包括在培养瓶内部的全部或一部分上的不可渗透膜。不存在不可渗透膜的区域是传感器区域，并且是样品可以与整合在培养瓶中的指示剂化合物相互作用的区域。
88.在用于制备培养物测量装置或系统的任何实施方式中，可以制造特定培养瓶(无论是包括ph传感器、响应标签还是指示剂化合物，例如如上述一个或多个实施方式和本文其他地方所描述的)用于现有的测量系统中。例如，培养瓶可以具有与现有培养瓶相同或相似的尺寸和形状，使得培养瓶可以无缝地并入现有的测量系统中。在一些实施方式中，培养瓶制造成与becton,dickinson and company制造的bd bactec
tm
血液培养系统瓶相同或相似，使得可以使用bd bactec
tm
系统测量培养瓶中的样品。
89.本文公开的实施方式提供了用于使用ph传感器、响应标签或指示剂化合物来测量样品中的分析物以确定样品的ph的装置、系统和方法。本领域技术人员将认识到，这些实施方式可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。
90.除了上述优点之外，本文描述的装置、系统和方法的实施方式可以有利地实施而无需改变当前血液培养物测量系统中的消耗组分。例如，可以实施当前公开的技术而不改变分析瓶的各个方面，包括其受到培养基或营养液的影响的内容物。
91.将进一步理解，所公开技术的实施方式不限于血液培养物测量装置和系统，并且可以应用于其他类型的光学检测装置或系统。
92.本文描述的读取器、检测器或处理器的功能和配置可以作为一个或多个指令存储在处理器可读或计算机可读介质上。术语“计算机可读介质”是指可由计算机或处理器访问的任何可用介质。举例来说，而非限制性的，这种介质可以包括ram、rom、eeprom、闪存、cd
‑
rom或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储装置，或可用于以指令或数据结构的形式存储所需的程序代码并且可以被计算机访问的任何其他介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和blu
‑
光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而光盘则使用激光以光学方式复制数据。应当注意，计算机可读介质可以是有形的和非暂时性的。术语“计算机程序产品”是指与可由计算装置或处理器执行、处理或计算的代码或指令(例如，“程序”)组合的计算装置或处理器。如本文所使用的，术语“代码”可指可由计算装置或处理器执行的软件、指令、代码或数据。
93.在装置、系统或方法的任一个或多个实施方式中，ph值的测量可以无线传输到系统组件以用于分析此类数据以导出细菌生长曲线。在一些实施方式中，ph数据分析的传输被传输到集中系统或实验室，比如信息系统或云存储库，例如，使得研究人员、患者或临床医生可以访问该分析。
94.软件或指令也可以通过传输介质传输。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(dsl)或无线技术(比如红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其他远程源传输的，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl或无线技术(比如红外线、无线电和微波)都包括在传输介质的定义中。
95.本文公开的方法包括用于实现所述方法的一个或多个步骤或动作。在不背离本公开内容的范围的情况下，方法步骤和/或动作可以彼此互换。换言之，除非所描述的方法的正确操作需要特定顺序的步骤或动作，否则可以在不背离本公开内容的范围的情况下修改特定步骤和/或动作的顺序和/或使用。
96.术语“测定(determining)”包括多种动作，并且因此，“测定”可以包括计算(calculating)、计算处理(computing)、处理(processing)、推导、调查、查找(例如，在表格、数据库或另一数据结构中查找)、查明等。此外，“测定”可以包括接收(例如，接收信息)、
访问(例如，访问存储器中的数据)等。此外，“测定”可以包括解析、挑选、选择、建立等。
97.在前面的描述中，给出了具体细节以提供对实例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些实例。例如，可以在框图中示出电气部件/器件，以免以不必要的细节模糊实例。在其他情况下，可以详细显示这样的部件、其他结构和技术以进一步解释实例。
98.本文包括标题以供参考并帮助定位各个章节。这些标题不旨在限制与其相关描述的概念的范围。这样的概念在整篇说明书中具有适用性。
99.还应注意，实例可以描述为过程，其被描绘为流程图表、流程图、有限状态图、结构图或方框图。尽管流程图可以将操作描述为顺序过程，但许多操作可以并行或同时进行，并且可以重复该过程。此外，可以重新安排操作的顺序。过程在其操作完成时终止。过程可以对应于方法、功能、过程、子例程、子程序等。当过程对应于软件函数时，它的终止对应于该函数返回到调用函数或主函数。
100.提供所公开的实施方式的先前描述以使本领域技术人员能够制备或使用本公开内容的实施方式。对这些实施的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且在不背离本公开内容的精神或范围的情况下，本文定义的一般原理可以应用于其他实施方式。因此，本公开内容不旨在限于本文所示的实施方式，而是符合与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。