碱基日读 每天读完真实文献,只讲有用的那一段

工具实验计算

平板菌落计数与 CFU/mL 换算(可计数范围 / ISO 加权平均 / 泊松误差)

输入各稀释度平板的菌落数,自动判断哪些板可数、按 ISO 4833 加权平均算 CFU/mL,并给出由计数本身带来的误差——可计数范围不是规矩,是 1/√n 定的。

±32%10±18%30±10%100±6%250可计数区间 25–250相对标准差数到的菌落数
可计数下限不是谁定的规矩,是这条曲线定的:数 n 个菌落,相对标准差就是 1/√n。数 10 个光随机涨落就有 ±32%,再精确的移液也救不回来——这个误差不来自你的操作,来自计数本身。上限则是另一回事:菌落太密会并成一片,系统性漏数。

数完菌落换算成 CFU/mL,算式本身只有一步:

CFU/mL = 菌落数 × 稀释倍数 ÷ 涂布体积 (mL)

涂 100 µL 就是除以 0.1,也就是乘 10——漏掉这一步结果差整整一个数量级, 而且算出来的量级看着仍然“像那么回事”。但比这一步更值得说清楚的是另外三件事。

一、可计数范围不是规矩,是统计

常见的说法是「只数 25–250 或 30–300 的板」。这不是谁定的规矩,是泊松分布的结果:

数 n 个菌落,相对标准差就是 1/√n。

数到的菌落数 相对标准差
10 ±32%
30 ±18%
100 ±10%
250 ±6.3%
1000 ±3.2%

下限是这么来的——数 10 个菌落,光是随机涨落就有三成误差,再精确的移液也救不回来, 因为这个误差不来自你的操作,来自计数本身

上限则是另一个原因:菌落多了会互相挤压、并成一片,看起来是一个其实是好几个, 于是系统性低估,而且越密漏得越多。所以「板上长满了,估一个数」是最糟的做法—— 它同时踩了「超出线性范围」和「用估的数当测量值」两个坑。正确做法是重做一块铺得更稀的。

二、多个稀释度都可数时,要加权平均

如果 10⁻² 和 10⁻³ 两个稀释度的板都落在可计数范围内,别随便挑一个—— 两个都带信息,扔掉一个等于浪费了一半数据。ISO 4833-1 给的公式是:

N = ΣC ÷ [ V × (n₁ + 0.1 × n₂) × d ]

那个 0.1 不是经验系数,就是稀释倍数之比——高一级稀释度的板,每个菌落代表的 原液体积是低一级的十分之一,所以它在加权里只算 0.1 个板的份量。

本工具自动判断哪些板可数、按这个公式算,并把参与计算的板列出来。

三、CFU 不是细胞数

菌落形成单位(colony-forming unit)数的是长出了菌落的那些单元。 成串的链球菌、抱团的葡萄球菌、黏在一起的两个细胞——都只长出一个菌落。 所以 CFU 系统性低于真实细胞数,低多少取决于这株菌爱不爱抱团、涡旋打散得够不够。

这也是平板计数和 OD 换算经常对不上的原因之一:OD 数的是所有挡光的颗粒 (活的死的都算),CFU 只数活的且能长成单菌落的。两者在对数期接近, 进入稳定期后会越差越多。报告时写清用的是哪一种。

数据出处

加权平均公式来自 ISO 4833-1:2013(食品链微生物学,30 °C 倾注平板菌落计数), 可计数范围的两套常见取值分别见该标准与 FDA BAM 第 3 章(需氧菌平板计数)。 不同标准的取值本就不一致(25–250 与 30–300 都在用),本工具把上下限做成 可改的输入,默认取 25–250;以你所在领域采用的标准为准。

泊松相对标准差 1/√n 是分布本身的性质,不依赖任何标准。

相关工具

感受态转化效率(同样要折算铺板比例)见 转化效率计算; 由 OD₆₀₀ 估菌液浓度见 OD₆₀₀ 换算; 梯度稀释怎么配见 稀释计算器; 倍增时间见 倍增时间计算

常见问题

为什么只能数 25–250(或 30–300)个菌落的板?

下限是统计决定的:数 n 个菌落,泊松分布下相对标准差就是 1/√n——数 10 个是 ±32%,数 30 个是 ±18%。这个误差**不来自你的操作,来自计数本身**,移液再准也救不回来。上限是另一个原因:菌落太密会互相挤压、并成一片,看起来一个其实好几个,于是系统性低估,越密漏得越多。两套取值(25–250 与 30–300)分别来自不同标准,本工具做成可改的输入。

板上长满了数不清,能不能估一个数?

不能。估出来的不是测量值,而且必然偏低——密集时菌落已经并成片了。正确做法是重做一块铺得更稀的,或者把菌液再稀释一个梯度重铺。如果样品珍贵不能重做,就只能报成「大于某个值」,而不是给一个具体数字。

两个稀释度的板都在可计数范围,该用哪个?

都用。ISO 4833-1 的做法是加权平均:N = ΣC ÷ [V × (n₁ + 0.1 × n₂) × d],其中 n₁ 是最低被采纳稀释度的板数,n₂ 是高一级的板数,d 是最低被采纳的稀释度。那个 0.1 不是经验系数,就是稀释倍数之比——高一级的板上每个菌落代表的原液体积只有十分之一,所以在加权里只算 0.1 份。随便挑一个等于扔掉一半数据。

涂布 100 µL 和涂布 1 mL,算法一样吗?

算式一样,但除的数不同:CFU/mL = 菌落数 ÷ (稀释倍数 × 涂布体积 mL)。涂 100 µL 就是除以 0.1,相当于**乘 10**。漏掉这一步结果差整整一个数量级,而算出来的量级看着仍然合理,只有跨批次比较时才会暴露。本工具在涂布体积不是 1 mL 时会专门把这个倍数写出来。

CFU 和细胞数是一回事吗?

不是,而且差的方向是固定的。菌落形成单位数的是「长出了菌落的单元」——成串的链球菌、抱团的葡萄球菌、黏在一起的两个细胞,都只长出一个菌落。所以 **CFU 系统性低于真实细胞数**,低多少取决于这株菌爱不爱抱团、打散得够不够。这也是平板计数和 OD₆₀₀ 换算经常对不上的原因之一:OD 连死细胞和碎片一起数。

怎么降低计数误差?

唯一的办法是**数到更多的菌落**——要么每个稀释度多铺几块板,要么选菌落数更多(但仍在可计数范围内)的那一级。相对标准差是 1/√ΣC,ΣC 是所有参与计算的板上菌落数之和,所以铺三块 200 个的板(ΣC=600,±4.1%)比铺一块好得多。把移液器校准得再准也动不了这个数,它根本不是移液误差。

稀释度写 100 还是 1e-2?

本工具的「稀释倍数」填**倍数**,也就是 100 表示稀释 100 倍(即 10⁻²)。写 1e2 也认。这样填的好处是和稀释操作本身对得上——你做的是「取 1 份加 99 份」,想的是「稀释 100 倍」,不用在填表时再换算一次指数。

相关工具

离心 k 因子与转子间时间换算(同样的 g 力,换个转子时间不一样)

由 r_min、r_max 与额定转速算转子 k 因子,按 k 折算换转子后的等效离心时间;RCF 只说明力有多大,沉降要多久还取决于颗粒要走多远。

动物给药量计算器(mg/kg 剂量 → 注射体积 / 批量备药)

输入剂量 (mg/kg)、体重与药液浓度,算出注射体积;支持批量备药并给出各途径最大注射量参考。

细菌 / 细胞倍增时间与生长速率在线计算

输入两个对数期时间点的 OD 值或细胞计数,计算倍增时间(Generation Time)、比生长速率 μ 与增殖代数,并可预测任意时间点的菌量或细胞数。

没有广告,不收集数据,每个公式都验算过。维护它需要持续投入——如果帮你省了时间,请杯咖啡。
请杯咖啡 了解更多 →