JP2009118780A - Microorganism detection method and filtration apparatus - Google Patents

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Tomomi Hatsutani
智美 初谷
Kosuke Ishii
浩介 石井
Hayashi Yamamura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microorganism detection method that simply and quickly detects microorganisms, even in samples with impurities which are other than the microorganisms mixed therein. <P>SOLUTION: A vibrator 4 is operated by using a filtration apparatus 1 including a first filter 2 having a pore diameter of 1-10 μm; a housing 3 that stores the filter 2 and passes a liquid through the filter 2; and the vibrator 4 fixed on the housing 3. A liquid sample 50 containing cells and microorganisms to be detected, is filtered by the first filter 2, while applying a vibration of 0.1-100 Hz in a substantially perpendicular direction to the filtration surface, and a filtrate from which the cells are removed is recovered. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、細胞と共存している液体中の微生物を検出する方法および該方法で用いるろ過装置に関する。   The present invention relates to a method for detecting microorganisms in a liquid coexisting with cells and a filtration apparatus used in the method.

製造設備に微生物が混入する微生物汚染は、製品中への微生物混入の原因となるだけでなく、製造工程における異常発生の原因となることがある。例えば、バイオリアクターの反応槽や培養液に、反応に本来必要ではない微生物が混入すると、製造工程に異常をきたし、目標とする品質の製品が得られなくなってしまう。そこで、試料を採取して微生物混入の有無や混入微生物種の確認を行い、微生物汚染を検証することが必要となる。   Microbial contamination in which microorganisms are mixed in the production facility may not only cause microbial contamination in the product, but also cause abnormalities in the production process. For example, if microorganisms that are not originally required for the reaction are mixed in the reaction tank or culture solution of the bioreactor, the manufacturing process becomes abnormal, and a product with a target quality cannot be obtained. Therefore, it is necessary to verify the microbial contamination by collecting samples and confirming the presence or absence of microbial contamination and the mixed microbial species.

従来、微生物汚染の検証には、顕微鏡等を用いて、採取した試料をそのまま直接観察する方法や、採取した試料を培地に添加して培養し、培養物を観察する方法が汎用されている(非特許文献1参照)。採取した試料を直接観察する方法は、工程が簡便なので短時間での検証が可能であり、培養物を観察する方法は、微生物を増殖させるので精度の高い検証が可能である。
三井洋司監訳、「動物細胞培養の実際」、丸善株式会社、p104〜105
Conventionally, for the verification of microbial contamination, a method of directly observing a collected sample as it is using a microscope or the like, and a method of culturing by adding the collected sample to a culture medium and observing the culture are widely used ( Non-patent document 1). The method of directly observing the collected sample can be verified in a short time because the process is simple, and the method of observing the culture can be verified with high accuracy because microorganisms are grown.
Translated by Yoji Mitsui, "Practical animal cell culture", Maruzen Co., Ltd., p104-105

しかし、採取した試料をそのまま観察する方法では、微生物の検出感度が低く、試料中に微生物以外に細胞などの混入物が混在していると、これらを明確に区別して検出することが困難であり、観察可能な試料が限られるという問題点があった。
また、培養物を観察する方法では、試料の培養に最低でも二日程度の時間が必要であり、しかも培養操作が煩雑で、迅速且つ簡便に検証できないという問題点があった。
However, in the method of observing the collected sample as it is, the detection sensitivity of microorganisms is low, and if contaminants such as cells other than microorganisms are mixed in the sample, it is difficult to clearly distinguish and detect them. There is a problem that the number of samples that can be observed is limited.
In addition, the method for observing the culture has a problem that the culture of the sample requires at least about two days, and the culture operation is complicated and cannot be verified quickly and easily.

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、微生物以外の混入物が混在した試料でも、簡便且つ迅速に微生物を検出できる検出方法を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the detection method which can detect microorganisms simply and rapidly also with the sample in which contaminants other than microorganisms were mixed.

上記課題を解決するため、
本発明は、細胞と共存している液体試料中の微生物を検出する方法であって、孔径1〜10μmのフィルターに、そのろ過面に対して略垂直方向へ0.1〜100Hzの振動を加えながら、前記液体試料を該フィルターでろ過し、前記細胞が除去されたろ液を回収する工程を有することを特徴とする微生物検出方法を提供する。
上記本発明の微生物検出方法は、さらに、孔径1μm未満のフィルターで前記ろ液をろ過し、微生物を該フィルター上に捕集する工程を有することが好ましい。
上記本発明の微生物検出方法においては、前記孔径1〜10μmのフィルターに対して、該フィルターのろ過面側の空間とは反対側の空間内を減圧せずにろ過することが好ましい。
上記本発明の微生物検出方法においては、前記孔径1〜10μmのフィルターに加える振動の周波数が1〜20Hzであることが好ましい。
また本発明は、上記本発明の微生物検出方法で用いるろ過装置であって、孔径1〜10μmのフィルター、該フィルターを収容すると共に該フィルターを通じて液体を通過させるハウジング、および該ハウジングを振動させる加振手段を備えることを特徴とするろ過装置を提供する。
To solve the above problem,
The present invention is a method for detecting microorganisms in a liquid sample coexisting with cells, and a vibration of 0.1 to 100 Hz is applied to a filter having a pore diameter of 1 to 10 μm in a direction substantially perpendicular to the filtration surface. However, the present invention provides a microorganism detection method comprising a step of filtering the liquid sample with the filter and collecting the filtrate from which the cells have been removed.
The microorganism detecting method of the present invention preferably further includes a step of filtering the filtrate with a filter having a pore diameter of less than 1 μm and collecting the microorganisms on the filter.
In the microorganism detection method of the present invention, it is preferable that the filter having a pore diameter of 1 to 10 μm is filtered without reducing the pressure in the space on the side opposite to the filter surface side.
In the microorganism detection method of the present invention, the frequency of vibration applied to the filter having a pore diameter of 1 to 10 μm is preferably 1 to 20 Hz.
The present invention also relates to a filtration apparatus used in the microorganism detection method of the present invention, a filter having a pore diameter of 1 to 10 μm, a housing that contains the filter and allows liquid to pass through the filter, and an excitation that vibrates the housing. Provided is a filtration device characterized by comprising means.

本発明によれば、微生物以外の混入物が混在した試料でも、簡便且つ迅速に微生物を検出できる。   According to the present invention, microorganisms can be detected easily and quickly even in a sample in which contaminants other than microorganisms are mixed.

以下、本発明について詳しく説明する。
<ろ過装置>
図1は、本発明に係るろ過装置を例示する概略構成図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A線における縦断面図である。
ろ過装置1おいて、ハウジング3は、第一フィルター2を収容すると共に該第一フィルター2を通じて液体を通過させるものである。
The present invention will be described in detail below.
<Filtration device>
FIG. 1: is a schematic block diagram which illustrates the filtration apparatus which concerns on this invention, (a) is a perspective view, (b) is a longitudinal cross-sectional view in the AA line of (a).
In the filtration device 1, the housing 3 accommodates the first filter 2 and allows liquid to pass through the first filter 2.

第一フィルター2は、細胞および微生物が共存する液体から細胞を除去するものである。微生物のサイズは通常1〜5μmであり、細胞のサイズは通常10μmよりも大きく、特にバイオリイアクターへの使用に好適な動物細胞のサイズは、通常20μm以上である。このような観点から、細胞を通過させないために、第一フィルター2の孔径は、1〜10μmの範囲内で検出対象である微生物の種類に応じて適宜選択すれば良く、3〜8μmであることが好ましい。   The first filter 2 removes cells from a liquid in which cells and microorganisms coexist. The size of the microorganism is usually 1 to 5 μm, the size of the cell is usually larger than 10 μm, and the size of the animal cell suitable for use in a bioreactor is usually 20 μm or more. From such a viewpoint, in order not to allow cells to pass through, the pore size of the first filter 2 may be appropriately selected according to the type of microorganism to be detected within the range of 1 to 10 μm, and is 3 to 8 μm. Is preferred.

第一フィルター2の材質は、ろ過に供する液体に対して安定なものであれば良く、例えばポリカーボネートやセルロース混合エステル等をはじめとする各種合成樹脂など、微生物や生体由来成分の分離に通常使用されるもので良い。
また、第一フィルター2の厚みは特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択すれば良い。例えば、動物細胞を除去する場合であれば、50〜300μm程度のものが好適である。
そして、第一フィルター2としては、市販のメンブランフィルターを使用しても良い。
The material of the first filter 2 may be any material as long as it is stable with respect to the liquid to be filtered, and is usually used for separating microorganisms and biological components such as various synthetic resins such as polycarbonate and cellulose mixed ester. Things are fine.
Further, the thickness of the first filter 2 is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the purpose. For example, in the case of removing animal cells, those having a size of about 50 to 300 μm are suitable.
And as the 1st filter 2, you may use a commercially available membrane filter.

ハウジング3は、ろ過に供する液体試料を導入する円筒形状の導入口31、第一フィルター2でろ過されたろ液を外部へ排出する円筒形状の排出口33、および前記導入口31と排出口33との間で液体の流路となる円筒形状のろ過室32を備える。
そしてろ過室32は、さらに第一フィルター2によって、液体試料の第一フィルター2への流路となる上部区画32a、および第一フィルター2によるろ過で得られたろ液の流路となる下部区画32bとに区分されている。
第一フィルター2は円板状で、導入口31および排出口33と同芯状に配置されている。
The housing 3 includes a cylindrical inlet 31 for introducing a liquid sample to be filtered, a cylindrical outlet 33 for discharging the filtrate filtered by the first filter 2 to the outside, and the inlet 31 and the outlet 33. A cylindrical filtration chamber 32 serving as a liquid flow path is provided.
The filtration chamber 32 further includes an upper section 32a that serves as a flow path of the liquid sample to the first filter 2 and a lower section 32b that serves as a flow path for the filtrate obtained by filtration through the first filter 2 by the first filter 2. It is divided into and.
The first filter 2 has a disk shape and is arranged concentrically with the inlet 31 and the outlet 33.

ハウジング3は、ろ過室32の側面部位において上下に二分割可能とされており、その分割面に形成された凹部320で前記第一フィルター2の周縁部を挟持している。したがって、第一フィルター2はハウジング3に対して着脱可能であり、ハウジング3を分割することで、第一フィルター2を交換できるようになっている。本発明においては、第一フィルター2は必ずしも交換可能である必要性はなく、例えば、第一フィルター2を接着剤等によりハウジング3に固定して、ハウジング3ごと交換するようにしても良いが、ここに示すように、交換可能とされている方が、取り扱い性およびコスト面で有利であり好ましい。
なお、第一フィルター2を着脱可能にハウジング3に固定する方法は上記のものに限定されず、周知の如何なる方法でも良い。
The housing 3 can be divided into two vertically at the side portion of the filtration chamber 32, and the peripheral portion of the first filter 2 is sandwiched between the concave portions 320 formed on the divided surface. Therefore, the first filter 2 can be attached to and detached from the housing 3, and the first filter 2 can be replaced by dividing the housing 3. In the present invention, the first filter 2 is not necessarily replaceable. For example, the first filter 2 may be fixed to the housing 3 with an adhesive or the like, and the entire housing 3 may be replaced. As shown here, it is preferable to be replaceable because it is advantageous in terms of handling and cost.
Note that the method of fixing the first filter 2 to the housing 3 in a detachable manner is not limited to the above, and any known method may be used.

そして、第一フィルター2のろ過面20は、ハウジング3によって包囲され、導入口31によってのみハウジング3の外部に開放されている。したがって、前記ろ過面20は、作業空間中に浮遊している微生物などの異物が付着し難く、導入口31の開口端を封止すれば、異物の付着を完全に抑制できるようになっている。   The filtration surface 20 of the first filter 2 is surrounded by the housing 3 and is opened to the outside of the housing 3 only by the introduction port 31. Therefore, the filtration surface 20 is difficult for foreign matter such as microorganisms floating in the work space to adhere thereto, and if the opening end of the inlet 31 is sealed, the attachment of the foreign matter can be completely suppressed. .

上部区画32aおよび下部区画32bの体積は特に限定されず、目的に応じて適宜選択すれば良い。微生物汚染の検証を目的として液体試料中の微生物の検出にろ過装置1を使用する場合には、ろ過に供する液体試料の液量を考慮すると、10〜100mlであることが好ましい。そして、第一フィルター2のろ過面20の面積は、1〜20cmであることが好ましい。
また、上部区画32aと下部区画32bとの体積比も特に限定されない。
The volumes of the upper section 32a and the lower section 32b are not particularly limited, and may be appropriately selected according to the purpose. When the filtration device 1 is used to detect microorganisms in a liquid sample for the purpose of verifying microbial contamination, the amount is preferably 10 to 100 ml in consideration of the amount of the liquid sample to be subjected to filtration. And it is preferable that the area of the filtration surface 20 of the 1st filter 2 is 1-20 cm < 2 >.
Further, the volume ratio between the upper section 32a and the lower section 32b is not particularly limited.

導入口31は、液体試料50導入用の注入器5の注入口51が挿入可能とされている。そして、導入口31の内径は、液体試料50の導入を妨げない範囲で小さいほど好ましい。さらに、導入口31は、注入口51が嵌合可能とされていることが特に好ましい。このようにすることで、液体試料50をハウジング3内に導入する時に、液体試料50を飛散等させることなく確実に導入でき、導入操作も簡略化できる。さらに、液体試料50を導入している間に、例えば、作業空間中に浮遊している微生物などの異物が、ハウジング3内へ混入することを防止できる。   The inlet 31 of the injector 5 for introducing the liquid sample 50 can be inserted into the inlet 31. In addition, it is preferable that the inner diameter of the inlet 31 is smaller as long as the introduction of the liquid sample 50 is not prevented. Further, it is particularly preferable that the inlet 31 can be fitted with the inlet 51. In this way, when the liquid sample 50 is introduced into the housing 3, the liquid sample 50 can be reliably introduced without being scattered, and the introduction operation can be simplified. Furthermore, foreign substances such as microorganisms floating in the work space can be prevented from entering the housing 3 while the liquid sample 50 is being introduced.

排出口33の内径および外径並びに形状は特に限定されず、例えば、ろ過液の取り扱いを考慮して、目的に応じて適宜選択すれば良い。一例を挙げれば、ろ過装置1を、ろ過液を受ける容器に接続して用いる場合には、前記容器の開口部に嵌合するように排出口33の形状およびサイズを選択できる。   The inner diameter, outer diameter, and shape of the discharge port 33 are not particularly limited, and may be appropriately selected according to the purpose in consideration of handling of the filtrate, for example. For example, when the filtration device 1 is connected to a container that receives the filtrate, the shape and size of the discharge port 33 can be selected so as to fit into the opening of the container.

ハウジング3の材質は、ろ過に供する液体に対して安定なものであれば良く、例えば、取り扱い易さや強度を考慮すると各種樹脂類が好適である。なかでも、ろ過面20の目視観察が容易であることから、透明なものが好ましい。具体的には、ポリプロピレン等が例示できる。   The material of the housing 3 may be any material that is stable with respect to the liquid to be filtered. For example, various resins are suitable in consideration of ease of handling and strength. Especially, since the visual observation of the filtration surface 20 is easy, a transparent thing is preferable. Specifically, polypropylene etc. can be illustrated.

ハウジング3の外表面30のうち側面30aには、振動を加える加振手段として振動子4が固定され、ハウジング3を介して第一フィルター2を振動させることができるようになっている。
振動子4は、100Hz以下の低周波数で振動可能なものであればいずれでも良い。
そして振動子4は、その振動の方向が第一フィルター2のろ過面20に対して略垂直となるように固定されている。
The vibrator 4 is fixed to the side surface 30 a of the outer surface 30 of the housing 3 as a vibrating means for applying vibration, and the first filter 2 can be vibrated through the housing 3.
The vibrator 4 may be any one that can vibrate at a low frequency of 100 Hz or less.
The vibrator 4 is fixed so that the vibration direction is substantially perpendicular to the filtration surface 20 of the first filter 2.

振動子4の数は、ここに示すように一つに限定されず、複数でも良い。振動子4の数が多いほど効率良く第一フィルター2を振動させることができるし、振動子4の数が少ないほど安価にろ過装置1を作製できる。
また、ハウジング3の外表面30における振動子4の固定部位は、ここに示すように側面30aに限定されず、上面30bまたは下面30cでも良い。ただし、固定部位が第一フィルター2とハウジング3との接触部に近いほど、効率良く第一フィルター2を振動させることができるので、振動子4は図1に示すように、側面30aに固定することが好ましい。
よって、振動子4を複数固定する場合には、効率良く第一フィルター2を振動させるために、ハウジング3の側面30aに等間隔に固定することが好ましい。
The number of vibrators 4 is not limited to one as shown here, but may be plural. The first filter 2 can be efficiently vibrated as the number of vibrators 4 increases, and the filtration device 1 can be manufactured at a lower cost as the number of vibrators 4 decreases.
Further, the fixed portion of the vibrator 4 on the outer surface 30 of the housing 3 is not limited to the side surface 30a as shown here, and may be the upper surface 30b or the lower surface 30c. However, the closer the fixed part is to the contact portion between the first filter 2 and the housing 3, the more efficiently the first filter 2 can be vibrated. Therefore, the vibrator 4 is fixed to the side surface 30a as shown in FIG. It is preferable.
Therefore, when a plurality of vibrators 4 are fixed, it is preferable to fix the first filter 2 to the side surface 30a of the housing 3 at equal intervals in order to efficiently vibrate the first filter 2.

振動子4をハウジング3へ固定する方法は特に限定されず、例えば、接着剤を介して固定しても良いが、突起と凹部を係脱可能に係合させて固定する方が、利便性が高く好ましい。また、先に述べたように、ハウジング3が二分割可能とされている場合には、いずれか一方のみに接触させて固定するか、あるいはいずれか一方に固定して、他方には接触するだけにしておくことが好ましい。   The method for fixing the vibrator 4 to the housing 3 is not particularly limited. For example, the vibrator 4 may be fixed via an adhesive. However, it is more convenient to fix the protrusion and the recess by detachably engaging with each other. Highly preferred. In addition, as described above, when the housing 3 can be divided into two, it is fixed by contacting only one of them, or by fixing to either one and only contacting the other. It is preferable to keep it.

本発明のろ過装置は、孔径1〜10μmのフィルター、該フィルターを収容すると共に該フィルターを通じて液体を通過させるハウジング、および該ハウジングに固定された加振手段を備えるものであれば、図1に示すものに限定されない。
例えば、ここではろ過装置として、第一フィルター2のろ過面20が、導入口31によってのみハウジング3の外部に開放されているものを示しているが、ハウジング3の形状はこれに限定されず、ハウジング3が漏斗状で、ろ過面20と対向する方向にハウジング3の構成が存在しなくても良い。
また、導入口31、排出口33およびろ過室32は、いずれも円筒形状以外の形状でも良く、これらの径方向断面が円形状以外の、例えば多角形状等、他の形状でも良い。
The filtration device of the present invention is shown in FIG. 1 as long as it has a filter having a pore diameter of 1 to 10 μm, a housing that accommodates the filter and allows liquid to pass through the filter, and a vibration means fixed to the housing. It is not limited to things.
For example, here, the filtration surface 20 of the first filter 2 is shown as being opened to the outside of the housing 3 only by the inlet 31 as a filtration device, but the shape of the housing 3 is not limited to this, The housing 3 has a funnel shape, and the structure of the housing 3 may not exist in a direction facing the filtration surface 20.
Moreover, all of the inlet 31, the outlet 33, and the filtration chamber 32 may have a shape other than a cylindrical shape, and the radial cross section thereof may have other shapes such as a polygonal shape other than a circular shape.

ろ過装置1は、第一フィルター2でろ過して得られたろ液を、直ちに孔径1μm未満の第二フィルターでろ過できるように、該第二フィルターを備えた捕集器と組み合わせて用いることが好ましい。
このように、ろ過装置1を捕集器と組み合わせた状態の正面図を図2に示す。
The filtration device 1 is preferably used in combination with a collector equipped with the second filter so that the filtrate obtained by filtering with the first filter 2 can be immediately filtered with a second filter having a pore diameter of less than 1 μm. .
Thus, the front view of the state which combined the filtration apparatus 1 with the collector is shown in FIG.

捕集器6の内表面には、第二フィルター62を設置すると共に該第二フィルター62によりろ過されたろ液を通過させるための流路(図示略)が形成された支持板61の周縁部が密着して固定されている。支持板61は、その第二フィルター62設置面が、捕集器6の接地面と平行となるように配置することが好ましい。そして支持板61は、例えば、捕集器6の内表面に接着剤等で固定すれば良い。   On the inner surface of the collector 6, a peripheral portion of the support plate 61 is provided with a second filter 62 and a flow path (not shown) for allowing the filtrate filtered by the second filter 62 to pass therethrough. Closely fixed. The support plate 61 is preferably disposed so that the second filter 62 installation surface is parallel to the grounding surface of the collector 6. And the support plate 61 should just be fixed to the inner surface of the collector 6 with an adhesive agent etc., for example.

そして、第二フィルター62は、その周縁部が捕集器6の内表面に密着するように、支持板61上に載置されている。第二フィルター62は、安定して支持板61上に保持できるように、例えばその周縁部近傍に金属製のリングを配して、支持板62との間に挟持されるようにしても良い。   And the 2nd filter 62 is mounted on the support plate 61 so that the peripheral part may closely_contact | adhere to the inner surface of the collector 6. FIG. The second filter 62 may be sandwiched between the support plate 62 with a metal ring disposed, for example, in the vicinity of the peripheral edge thereof so that the second filter 62 can be stably held on the support plate 61.

このように捕集器6は、支持板61によって、第一フィルター2によるろ過で得られたろ液の第二フィルター62への流路となる導入区画6a、および第二フィルター62によるろ過で得られたろ液を回収する回収区画6bとに区分されている。
そして、回収区画6bには、該区画内を捕集器6の外部へ開放する通気口64が設けられている。該通気口64は、円筒形状であり、吸引ポンプなどの減圧手段(図示略)と接続することで、回収区画6b内を減圧することも可能なものである。
As described above, the collector 6 is obtained by the support plate 61 and the filtration by the second filter 62 and the introduction section 6 a that becomes the flow path to the second filter 62 of the filtrate obtained by the filtration by the first filter 2. It is divided into a collection section 6b for collecting the filtrate.
The recovery section 6b is provided with a vent 64 that opens the section to the outside of the collector 6. The vent 64 has a cylindrical shape, and can be decompressed in the recovery section 6b by connecting to a decompression means (not shown) such as a suction pump.

導入区画6aの開口部63は、前記ろ過装置1の排出口33が挿入可能とされていれば、その形状およびサイズは特に限定されない。そして、ろ過装置1を安定させるために、前記開口部63は、前記排出口33が嵌合可能とされていることが好ましい。   The shape and size of the opening 63 of the introduction section 6a are not particularly limited as long as the outlet 33 of the filtration device 1 can be inserted. And in order to stabilize the filtration apparatus 1, it is preferable that the said discharge part 33 can be fitted to the said opening part 63. FIG.

支持板61は、第二フィルター62によりろ過されたろ液を集約して排出する排出管611を備えている。そして、支持板61の材質は、ろ過に供する液体に対して安定なものであれば良く、ガラスや各種樹脂類などが挙げられる。
なお支持板61としては、ここに示すものに限定されず、例えば、排出管611を備えたものでなくても良いし、ガラス製の多孔質板などを用いても良い。
The support plate 61 includes a discharge pipe 611 that collects and discharges the filtrate filtered by the second filter 62. And the material of the support plate 61 should just be stable with respect to the liquid with which it uses for filtration, Glass, various resin, etc. are mentioned.
The support plate 61 is not limited to the one shown here. For example, the support plate 61 may not be provided with the discharge pipe 611 or may be a glass porous plate.

捕集器6の材質も、前記支持板61同様に、ろ過に供する液体に対して安定なものであれば良いが、第二フィルター62のろ過面や、第一フィルター2によるろ過で得られたろ液、第二フィルター62によるろ過で得られたろ液などの目視観察が容易であることから、透明なものが好ましい。   The material of the collector 6 may be any material as long as it is stable with respect to the liquid to be filtered, as in the case of the support plate 61, but the filter obtained by filtration using the filtration surface of the second filter 62 or the first filter 2. Since the liquid and the filtrate obtained by filtration with the second filter 62 are easy to visually observe, a transparent one is preferable.

第二フィルター62の孔径を1μm未満とすることで、第一フィルター2によって細胞が除去されたろ液中の微生物が、第二フィルター61上にろ別され、捕集される。
第二フィルター62の孔径は1μm未満の範囲で、検出対象である微生物の種類に応じて適宜選択し得る。
また、第二フィルター62の材質は、ろ過に供する液体に対して安定なものであれば良く、前記第一フィルター2の材質と同様で良い。第二フィルター62の厚みは特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択すれば良い。そして、第二フィルター62として、市販のメンブランフィルターを使用しても良い。
By setting the pore diameter of the second filter 62 to less than 1 μm, the microorganisms in the filtrate from which the cells have been removed by the first filter 2 are filtered and collected on the second filter 61.
The pore size of the second filter 62 can be appropriately selected depending on the type of microorganism to be detected, within a range of less than 1 μm.
The material of the second filter 62 may be any material that is stable with respect to the liquid to be filtered, and may be the same as the material of the first filter 2. The thickness of the second filter 62 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the purpose. A commercially available membrane filter may be used as the second filter 62.

捕集器6は、孔径1μm未満の第二フィルターを備えたものであれば、図2に示す形態以外のものも適宜使用し得る。   If the collector 6 is provided with the 2nd filter with a hole diameter of less than 1 micrometer, things other than the form shown in FIG. 2 can be used suitably.

<微生物検出方法>
細胞と共存している液体試料中の微生物は、上記ろ過装置1を用いて、以下のようにして検出できる。
振動子4を作動させると、振動がハウジング3を介して第一フィルター2に伝達される。その結果、第一フィルター2はハウジング3に固定されているので、ハウジング3と一体となって振動する。このように第一フィルター2に振動を加えながら、ハウジング3の導入口31より第一フィルター2上へ前記液体試料50を導入すると、第一フィルター2を通じて液体試料50がろ過される。この時、第一フィルター2の孔径は細胞よりもサイズが小さく、検出対象の微生物よりもサイズが大きいので、該フィルター上に細胞がろ別される。同時に第一フィルター2の孔径よりもサイズの大きいその他の異物もろ別される。そして、得られたろ液中に検出対象の微生物が含有されるので、このろ液を回収して、微生物の検出に供すれば良い。
<Microbe detection method>
The microorganisms in the liquid sample coexisting with the cells can be detected using the filtration device 1 as follows.
When the vibrator 4 is operated, the vibration is transmitted to the first filter 2 through the housing 3. As a result, the first filter 2 is fixed to the housing 3 and vibrates integrally with the housing 3. When the liquid sample 50 is introduced onto the first filter 2 from the inlet 31 of the housing 3 while applying vibration to the first filter 2 in this way, the liquid sample 50 is filtered through the first filter 2. At this time, since the pore size of the first filter 2 is smaller than that of the cell and larger than that of the microorganism to be detected, the cell is filtered on the filter. At the same time, other foreign matters having a size larger than the hole diameter of the first filter 2 are also filtered out. And since the microorganisms of a detection target are contained in the obtained filtrate, what is necessary is just to collect | recover this filtrate and to use for the detection of microorganisms.

第一フィルター2に加える振動の方向は、ろ過面20に対して略垂直とする。このようにすることで、第一フィルター2の目詰まりが抑制される。   The direction of vibration applied to the first filter 2 is substantially perpendicular to the filtration surface 20. By doing in this way, clogging of the first filter 2 is suppressed.

振動子4作動時の周波数は、0.1〜100Hz、好ましくは1〜20Hz、より好ましくは5〜10Hzとする。周波数を上記範囲とすることで、第一フィルター2の目詰まりが抑制される高い効果が得られる。ここで、周波数が100Hzを超えると細胞を痛める可能性があり、0.1Hz未満であると十分なろ過効果が得られない。
振動子4作動時の振幅は特に限定されないが、5mm以下が好ましい。このようにすることで、ろ過を一層効率良く行うことができる。
The frequency when the vibrator 4 is operated is 0.1 to 100 Hz, preferably 1 to 20 Hz, more preferably 5 to 10 Hz. By setting the frequency in the above range, a high effect of suppressing clogging of the first filter 2 can be obtained. Here, if the frequency exceeds 100 Hz, the cell may be damaged, and if it is less than 0.1 Hz, a sufficient filtration effect cannot be obtained.
The amplitude when the vibrator 4 is operated is not particularly limited, but is preferably 5 mm or less. By doing in this way, filtration can be performed still more efficiently.

第一フィルター2で液体試料50をろ過する時は、下部区画32bの圧力を上部区画32aの圧力よりも小さくするための減圧操作を加えないことが好ましい。下部区画32bの圧力を上部区画32aの圧力よりも小さくすると、上部区画32aに導入された液体試料50のろ過がろ過開始直後は促進されるが、その後、細胞またはその構成成分が第一フィルター2を目詰まりさせることがある。
したがって、第一フィルター2による液体試料50のろ過は、吸引ろ過や減圧ろ過ではなく、液体試料50を第一フィルター2上へ導入するだけの自然ろ過で行うのが好ましい。
When the liquid sample 50 is filtered by the first filter 2, it is preferable not to apply a pressure reducing operation for making the pressure in the lower section 32b smaller than the pressure in the upper section 32a. When the pressure in the lower compartment 32b is made smaller than the pressure in the upper compartment 32a, the filtration of the liquid sample 50 introduced into the upper compartment 32a is promoted immediately after the start of filtration. May clog.
Therefore, the filtration of the liquid sample 50 by the first filter 2 is preferably performed by natural filtration in which the liquid sample 50 is simply introduced onto the first filter 2 instead of suction filtration or vacuum filtration.

液体試料50の温度は、液体試料50の種類に応じて適宜選択すれば良いが、通常、細胞および微生物が破壊されないように、好ましくは40℃以下、より好ましくは30以下、特に好ましくは20℃以下とする。温度の下限は、液体試料50が凍結しなければ、いずれでも良い。   The temperature of the liquid sample 50 may be appropriately selected according to the type of the liquid sample 50, but is usually preferably 40 ° C. or less, more preferably 30 ° C. or less, particularly preferably 20 ° C. so that cells and microorganisms are not destroyed. The following. The lower limit of the temperature may be any as long as the liquid sample 50 is not frozen.

なお、第一フィルター2で液体試料50をろ過する時は、第一フィルター2上へ前記液体試料50を導入してから振動子4を作動させても良いが、第一フィルター2の目詰まりを抑制する効果が高いことから、上記のように振動子4を作動させてから第一フィルター2上へ前記液体試料50を導入する方が好ましい。   When the liquid sample 50 is filtered by the first filter 2, the vibrator 4 may be operated after the liquid sample 50 is introduced onto the first filter 2, but the first filter 2 is clogged. Since the suppressing effect is high, it is preferable to introduce the liquid sample 50 onto the first filter 2 after operating the vibrator 4 as described above.

第一フィルター2によるろ過で回収されたろ液は、そのまま微生物の検出に供しても良いし、例えば、濃縮など適宜適当な処理を行ってから微生物の検出に供しても良い。濃縮する場合には、過度な加温処理は微生物にとって好ましくなく、半透膜を用いた濃縮が好適である。   The filtrate collected by the filtration by the first filter 2 may be used for detection of microorganisms as it is, or may be used for detection of microorganisms after appropriate treatment such as concentration, for example. In the case of concentration, excessive heating treatment is not preferable for microorganisms, and concentration using a semipermeable membrane is preferable.

そして、第一フィルター2によるろ過で回収されたろ液は、さらに孔径1μm以下の第二フィルターでろ過することにより、検出対象の微生物を該第二フィルター上に回収することが特に好ましい。このようにすることで、検出対象の微生物を迅速に検出できる。
この場合、前記捕集器6を組み合わせて用いれば、第一フィルター2でろ過して得られたろ液を、直ちに第二フィルター62でろ過でき、操作も簡便で好適である。
And it is especially preferable to collect | recover the microorganisms of a detection target on this 2nd filter by further filtering the filtrate collect | recovered by filtration with the 1st filter 2 with the 2nd filter of the hole diameter of 1 micrometer or less. In this way, the detection target microorganism can be detected quickly.
In this case, if the collector 6 is used in combination, the filtrate obtained by filtering with the first filter 2 can be immediately filtered with the second filter 62, and the operation is simple and suitable.

第二フィルター62によるろ過が終了するまでの各工程においては、細胞や微生物の破壊を抑制することが好ましい。特に細胞が破壊されると、細胞の構成成分がろ過に用いるフィルター、特に第二フィルター62を目詰まりさせて、ろ過詰まり等の工程トラブルを生じることがある。細胞や微生物の破壊を抑制するためには、例えば、これらを含有する液体試料に1kHzを超えるような高い周波数の振動を加えたり、50℃を超えるような高温に該液体試料を加熱したりしなければ良い。   In each process until the filtration by the second filter 62 is completed, it is preferable to suppress the destruction of cells and microorganisms. In particular, when the cells are destroyed, the constituent components of the cells may clog the filter used for filtration, particularly the second filter 62, and may cause process troubles such as filtration clogging. In order to suppress the destruction of cells and microorganisms, for example, a high frequency vibration exceeding 1 kHz is applied to a liquid sample containing these, or the liquid sample is heated to a high temperature exceeding 50 ° C. Without it, it ’s good.

上記のようにして回収されたろ液中の微生物や、ろ紙上に捕集された微生物は、顕微鏡等を用いて公知の手法で容易に検出できる。   The microorganisms in the filtrate collected as described above and the microorganisms collected on the filter paper can be easily detected by a known technique using a microscope or the like.

本発明の微生物検出方法によれば、第一フィルターの孔径と、第一フィルターに加える振動の方向および周波数を上記のように選択することで、細胞を破壊せずにろ過詰まり等の工程トラブルを伴うことなく液体試料から簡便に除去できる。同時に、細胞と同等以上のサイズのものも簡便に除去できる。このように、顕微鏡等を用いて微生物を直接検出する際の障害となる混入物を簡便に除去できるので、このような混入物が混在した試料でも、微生物の培養を行うことなく直接検出に供することができ、簡便且つ迅速に微生物を検出できる。本発明の微生物検出方法は、特に動物細胞が混入した試料に好適である。   According to the microorganism detection method of the present invention, by selecting the pore size of the first filter, the direction and frequency of vibration applied to the first filter as described above, process troubles such as filtration clogging without destroying cells can be performed. It can be easily removed from the liquid sample without it. At the same time, cells having a size equal to or larger than that of cells can be easily removed. In this way, contaminants that are obstacles to direct detection of microorganisms using a microscope or the like can be easily removed, so even samples containing such contaminants can be directly detected without culturing microorganisms. Therefore, microorganisms can be detected simply and quickly. The microorganism detection method of the present invention is particularly suitable for a sample mixed with animal cells.

以下、具体的な実施例により、本発明についてさらに詳しく説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
[実施例]
図2に示すろ過装置および捕集器を用いて、微生物の検出を行った。検出に供した液体試料は、細胞として動物細胞を含有するものであった。また、ポリプロピレン製のハウジングに、第一フィルターとして、セルロース混合エステル製の、直径4.7cm、厚み160μm、孔径5μmのものが収容されたろ過装置を用い、第二フィルターとして、直径2.5cm、厚み10μm、孔径0.2μmのポリカーボネートメンブランフィルターが設置された捕集器を用いた。そして、振動子を第一フィルターのろ過面に対して略垂直方向に8Hzで振動させて前記第一フィルターに振動を加えながら、前記液体試料を該第一フィルター上に導入し、ろ過を行った。次いで、得られたろ液を直ちに、捕集器に備えた第二フィルターでろ過した。
その結果、10mlの前記液体試料を34秒間でろ過でき、第二フィルター上に顕微鏡で微生物を検出できた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[Example]
Microorganisms were detected using the filtration device and the collector shown in FIG. The liquid sample subjected to detection contained animal cells as cells. In addition, a filtration device containing a cellulose mixed ester having a diameter of 4.7 cm, a thickness of 160 μm, and a pore diameter of 5 μm accommodated in a polypropylene housing as a first filter, and a second filter having a diameter of 2.5 cm, A collector provided with a polycarbonate membrane filter having a thickness of 10 μm and a pore diameter of 0.2 μm was used. Then, the liquid sample was introduced onto the first filter and filtered while the vibrator was vibrated at 8 Hz in a direction substantially perpendicular to the filtration surface of the first filter. . Subsequently, the obtained filtrate was immediately filtered with a second filter provided in the collector.
As a result, 10 ml of the liquid sample could be filtered in 34 seconds, and microorganisms could be detected on the second filter with a microscope.

[比較例]
振動子を備えていないろ過装置を用いたこと以外は、上記実施例と同様にろ過を行ったところ、液体試料のろ過に52秒間を要し、目詰まりの影響により、振動を加えた場合よりもろ過速度が遅くなった。
[Comparative example]
Except for using a filtration device that does not include a vibrator, filtration was performed in the same manner as in the above example. As a result, it took 52 seconds to filter the liquid sample. Also the filtration rate became slow.

本発明は、製造設備等の微生物汚染の検証に利用可能である。   The present invention can be used for verification of microbial contamination of production equipment and the like.

本発明に係るろ過装置を例示する概略構成図であり、(a)は斜視図、(b)は(a)のA−A線における縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which illustrates the filtration apparatus which concerns on this invention, (a) is a perspective view, (b) is a longitudinal cross-sectional view in the AA of (a). 本発明に係るろ過装置の、微生物を捕集するための捕集器と組み合わせた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state combined with the collector for collecting microorganisms of the filtration apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・ろ過装置、2・・・第一フィルター、20・・・ろ過面、3・・・ハウジング、32・・・ろ過室、32a・・・上部区画、32b・・・下部区画、4・・・振動子、6・・・捕集器、61・・・第二フィルター、50・・・液体試料 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filtration apparatus, 2 ... 1st filter, 20 ... Filtration surface, 3 ... Housing, 32 ... Filtration chamber, 32a ... Upper division, 32b ... Lower division, 4 ... Vibrator, 6 ... Collector, 61 ... Second filter, 50 ... Liquid sample

Claims (5)

細胞と共存している液体試料中の微生物を検出する方法であって、
孔径1〜10μmのフィルターに、そのろ過面に対して略垂直方向へ0.1〜100Hzの振動を加えながら、前記液体試料を該フィルターでろ過し、前記細胞が除去されたろ液を回収する工程を有することを特徴とする微生物検出方法。
A method for detecting microorganisms in a liquid sample coexisting with cells,
The step of collecting the filtrate from which the cells have been removed by filtering the liquid sample with the filter while applying vibration of 0.1 to 100 Hz to the filter having a pore diameter of 1 to 10 μm in a direction substantially perpendicular to the filtration surface. A method for detecting a microorganism, comprising:
さらに、孔径1μm未満のフィルターで前記ろ液をろ過し、微生物を該フィルター上に捕集する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の微生物検出方法。   The microorganism detection method according to claim 1, further comprising a step of filtering the filtrate with a filter having a pore diameter of less than 1 µm and collecting the microorganisms on the filter. 前記孔径1〜10μmのフィルターに対して、該フィルターのろ過面側の空間とは反対側の空間内を減圧せずにろ過することを特徴とする請求項1または2に記載の微生物検出方法。   The microorganism detection method according to claim 1 or 2, wherein the filter having a pore diameter of 1 to 10 µm is filtered without reducing the pressure in the space opposite to the space on the filtration surface side of the filter. 前記孔径1〜10μmのフィルターに加える振動の周波数が1〜20Hzであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の微生物検出方法。   The method of detecting a microorganism according to any one of claims 1 to 3, wherein the frequency of vibration applied to the filter having a pore diameter of 1 to 10 µm is 1 to 20 Hz. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の微生物検出方法で用いるろ過装置であって、
孔径1〜10μmのフィルター、該フィルターを収容すると共に該フィルターを通じて液体を通過させるハウジング、および該ハウジングを振動させる加振手段を備えることを特徴とするろ過装置。
A filtration device used in the microorganism detection method according to any one of claims 1 to 4,
A filtration apparatus comprising: a filter having a pore diameter of 1 to 10 μm; a housing that accommodates the filter and allows liquid to pass through the filter; and a vibration means that vibrates the housing.
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