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水質細菌快速檢測儀的工作原理依賴于生物化學過程中的熒光信號生成。ATP（三磷酸腺苷），作為生命體系的基本能量載體，在各種生物體內普遍存在，其濃度與生物負荷，特別是微生物數量緊密相關。在特定的水質細菌快速檢測過程中，通常會利用一種特殊的ATP采集拭子，該拭子中含有能夠破壁釋放細胞內ATP的試劑成分。一旦接觸到水樣中的微生物，拭子內的試劑就能有效地破壞微生物細胞膜，釋放出胞內的ATP。接下來，這些釋放出的ATP與拭子內預置的特異性熒光素酶發生特定化學反應，這個反應會伴隨著光的發射，且所發出熒光的強度與ATP的濃度直接相關。因此，通過對熒光強度的精確測量，就可以間接評估水質樣品中微生物或其他生物殘留的總量。