CN108350409A - 活菌/死菌状态判定装置以及使用该装置的活菌/死菌状态判定方法 - Google Patents

活菌/死菌状态判定装置以及使用该装置的活菌/死菌状态判定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种活菌/死菌状态判定装置,其能够以相对容易操作且菌体状况把握比传统方式更为正确的方式,经由拍摄图像把握正确的活菌、死菌状况。所述装置包括:壳体本体,其内部收纳有测定机构;开关盖体,其对形成在壳体本体正面上的菌类基盘插入口开关自如;以及测定机构,其收纳在壳体本体内并被构成为进行菌数的测定等,并且测定机构包括:菌类基盘保持机构,其插入并固定载置有从被检物中提取的菌体的菌类基盘;激励光照射机构,其被构成为可朝向菌类基盘上的菌体集中照射;摄像照相机,其配置在菌类基盘上的菌体上方以及XY轴调整机构,其在XY轴方向上微调整移动由用于支承菌类基盘保持机构且由分别移动的两层构成的XY底座。

Description

活菌/死菌状态判定装置以及使用该装置的活菌/死菌状态判 定方法
技术领域
本发明涉及一种能够判别从附着或混入有细菌类或霉类(以下统称为菌类)的被检物中提取的菌类的活菌、死菌状态,尤其是食品类生产者或经销商能够立即判别菌类的极佳装置。
背景技术
由于食品类特别是水分含量较高的生鲜食品或加工食品等具有容易繁殖菌类的条件,会导致如下结果,从这些食品等的生产初期混入或者在流通以及消费阶段附着或落下混入该菌类等,并且这些菌类会在短时间内繁殖,不仅非常不卫生而且还会屡屡导致食物中毒,或者导致商品变质或不腐。
因此,尽管在生鲜食品中用合成树脂材料制成的容器或纸容器包装并进一步实施冷藏以便于流通或消费,但由于这些容器或纸容器并未进行特殊抗菌处理,因而从初期混入的菌类随着时间经过不仅会繁殖,而且在流通或消费期间会附着在该容器或纸容器的外表面或落下的菌类繁殖而成为非常不卫生的状态。
另一方面,尽管将一直以来容许的合成保存材料添加到加工食品中以防止菌类的繁殖,但随着近几年健康意识的提高合成保存材料被认为危险,再加上基于保护消费者的立场的制造物责任而实施所谓PL法,食品生产者和经销商较以前被强烈要求卫生管理。
鉴于该状况,最近出现了一种技术,例如通过将提取的菌类在适当混合X-Gal等显色成分的显色培养基中进行植菌,然后将其在保持在规定温度的恒温箱等培养器中培养大致24小时至48小时以形成菌落,而且用大肠菌等所保持的β-半乳糖苷酶分解显色成分使其显色而进行判别。
但由于作为供流通的食品类菌类的判别手段用于判别的培养需要较长时间,因而实用性低劣,而且能够判别的菌类也限于大肠菌或一般活菌的一部分,并且还具有不能判别活菌死菌等缺点。
此外,作为其他的判别技术还提出有一种方法,其将提取的菌类混入在生理盐水中以适当浓度混合有荧光染料的染色溶液中,然后将其培养24小时至48小时以形成菌落,再利用光学显微镜进行判别。
但这种方法也依然需要长时间的培养,由于荧光材料难以进入菌类的细胞内且暂时浸透至细胞内的染料也容易流失,使得细胞不能被充分染色,并且由于显色能量也微弱,必需使用精密高倍率的透镜等,而且判别装置也变得大型且高价等,用于供流通的食品类菌类判别则问题较多。
鉴于该问题,最近日本专利第2979383号提出了一种技术,其查明由荧光素(fluorescein)或其衍生物构成的荧光染料容渗透至活菌和死菌的细胞内,由碘化丙啶(Propidiumiodide)构成的荧光染料仅能够渗透至死菌的细胞内,而且由渗透到活菌细胞内的由荧光素或其衍生物构成的荧光染料通过吸收作为特定波长的488nm的激励光,按照斯托克斯法则,该吸收光显现长波长的520nm的强荧光发光以及随着由渗透到死菌细胞内的碘化丙啶构成的荧光染料也吸收488nm的激励光,并按照斯托克斯法则,该吸收光发出长波长的625nm的强荧光发光,而由荧光素或其衍生物构成的荧光材料则被捕获到死细胞内会妨碍荧光发光,而且,由于吸收特定波长的488nm的激励光而荧光发光的发光能量非常高,无需通过培养由所述荧光染料染色的染色菌液且使光散射,就能够以低倍率立即判别每个荧光波长的发光数(活菌和死菌)、发光的形状(菌的种类)、发光数(菌数)等。
专利文献1:日本特开平09-275998号公报
发明内容
该技术能够以极为简便的方法对从混合附着有细菌类或霉类等被检物以适当手段被粘提取的菌类立即进行活菌或死菌、菌种或菌数的判别。
但是,尽管该菌体的活菌或死菌及其他状况的判别技术为立即能够判别结果的基本技术,但由于利用放大镜确认每个荧光波长的发光数、发光形状、发光数等,实际上用于获得该判别结果的处理作业具有专门性,并非人人容易执行,而且由于确认技术使用放大镜,因而缺乏正确性。
即,尽管是一种用于判别菌体而使用荧光发光辨别活菌、死菌的优良技术,但由于最终变成确认导致的判别,使得确认的作业变得复杂,把握菌体的状况变得不正确,而且由于在确认时利用放大镜目视确认菌体状况,使得影像不清晰,具有难于把握正确的活菌、死菌状况的缺点。
本发明的活菌/死菌状态判定装置解决了上述课题,作为事前准备,首先生成染色菌液,并滴到过滤器上,然后通过多个激励光用LED从斜上方用激励光正确照射过滤器上的染色菌液,在一定的荧光波长下使活菌、死菌的菌体发光并利用CMOS图像传感器进行拍摄,能够拍摄正确的菌体。
即,本发明涉及一种活菌/死菌状态判定装置,包括:壳体本体,其内部为暗室空间并在内部收纳有测定机构;开关盖体,其对形成在壳体本体正面上的菌类基盘插入口开关自如;测定机构,其收纳在壳体本体内并被构成为判别从被检物中提取的菌体的活菌/死菌、测定菌数等,并且,测定机构包括:菌类基盘保持机构,其用于插入并固定载置有从被检物中提取的菌体的菌类基盘;激励光照射机构,其配置在菌类基盘保持机构的斜上方周围,并被构成为可朝向菌类基盘上的菌体集中照射;摄像照相机,其经由固定框架配置在菌类基盘上的菌体上方;XY轴调整机构,其在XY轴方向上对用于支承菌类基盘保持机构且由单独移动的两层构成的XY底座进行微调整移动。
而且,其特征在于,在菌类基盘的一部分载置有用于从被检物中过滤提取菌体的测定用过滤器。
而且,其特征在于,插入设置在菌类基盘与摄像照相机之间的用于对多个带通滤波器进行切换的过滤器切换机构,配置在摄像照相机的固定框架后方。
而且,其特征在于,菌类基盘保持机构包括:左右导轨,其从左右外侧夹持菌类基盘两侧边缘;导轨移动机构,其朝向外侧移动左右导轨的一方而解除左右导轨对菌类基盘的夹持;操纵杆,其配置在左右导轨一方的外侧以便从菌类基盘插入口操作导轨移动机构,并被构成为可围绕中心旋转操作中间的枢轴支承部,并且,导轨移动机构包括:滑动用轴,其在左右导轨的一方水平突出设置;操纵杆抵接突部,其设置在滑动用轴的头部;操作枢轴支承部,其在XY底座上枢轴支承顶端与操纵杆抵接突部抵接的操纵杆的中间部;压缩弹簧,其插入设置在左右导轨一方的外侧面与操纵杆顶端之间。
而且,其特征在于,激励光照射机构由配置在菌类基盘保持机构斜上方周围的多个激励光用LED构成,各激励光用LED被分成活菌用和死菌用并分别被配置为相互不同。
而且,其特征在于,摄像照相机将测定用过滤器上的菌群划分在规定数量的格子状单元中,并在每单元中通过CMOS图像传感器掌握的光经由另外连接的计算机进行图像处理。
而且,其特征在于,XY轴调整机构的X轴用电机和Y轴用电机的各输出轴分别联动连续设置在两层的XY底座上,并被构成为在XY底座上预先设定原点位置,当朝向XY轴方向微调整移动两层的XY底座时,将以原点位置为中心的移动距离信息发送至各XY轴用电机的控制部而进行原点补正。
而且,还涉及一种活菌/死菌状态判定方法,其通过将在测定用过滤器上过滤提取菌体的工序如下设置,并使用所述活菌/死菌状态测定装置进行活菌/死菌的状态判定。
工序1:往试验管滴入少量被检物的工序;
工序2:往试验管滴入专用试剂,密封搅拌后静置的工序;
工序3:将测定用过滤器收纳在另外设置的过滤器壳体中并进行设置的工序;
工序4:将收纳有测定用过滤器的过滤器壳体与另外设置的注射器顶端连接,使过滤器壳体内部与注射器内部成为连通状态的工序;
工序5:将试验管中的被检物注入注射器内部的工序;
工序6:通过对注射器内部加压并从注射器顶端朝向过滤器壳体内的测定用过滤器压入被检物和菌体,在测定用过滤器表面上仅过滤提取染色菌体的工序;
工序7:通过将测定用过滤器从过滤器壳体中取出并载置在菌类基盘上,经由测定用过滤器将过滤提取在测定用过滤器表面上的菌群配置在菌类基盘上的工序;以及
工序8:将菌类基盘插入所述活菌/死菌状态判定装置中的菌类基盘保持机构,然后使用由激励光照射机构和摄像照相机构成的活菌/死菌状态判定装置,将菌体状态作为图像把握而判定活菌/死菌状态的工序。
由于本发明所涉及的活菌/死菌状态判定装置包括:壳体本体,其内部为暗室空间并在内部收纳有测定机构;开关盖体,其对形成在壳体本体正面上的菌类基盘插入口开关自如;测定机构,其收纳在壳体本体内并被构成为判别从被检物中提取的菌体的活菌/死菌、测定菌数等,并且,测定机构包括:菌类基盘保持机构,其用于插入并固定载置有从被检物中提取的菌体的菌类基盘;激励光照射机构,其配置在菌类基盘保持机构的斜上方周围,并被构成为可朝向菌类基盘上的菌体集中照射;摄像照相机,其经由固定框架配置在菌类基盘上的菌体上方;XY轴调整机构,其在XY轴方向上对用于支承菌类基盘保持机构且由单独移动的两层构成的XY底座进行微调整移动,因而能够以相对容易操作且菌体状况把握比传统方式更为正确的方式,经由拍摄图像把握正确的活菌、死菌状况。
而且,通过在菌类基盘的一部分载置用于从被检物中过滤提取菌体的测定用过滤器,能够直接判别被捕集在过滤器上的活菌/死菌,而且,由于过滤器被载置在菌类基盘上,能够容易地使菌类基盘连同作为被检物的过滤器移动。
而且,由于将用于对插入设置在菌类基盘与摄像照相机之间的多个带通滤波器进行切换的过滤器切换机构配置在摄像照相机的固定框架后方,能够紧凑地将过滤器切换机构收纳在壳体本体内。
而且,由于菌类基盘保持机构由下述部件构成:左右导轨,其从左右外侧夹持菌类基盘两侧边缘;导轨移动机构,其朝向外侧移动左右导轨的一方而解除左右导轨对菌类基盘的夹持;以及操纵杆,其配置在左右导轨一方的外侧以便从菌类基盘插入口操作导轨移动机构,并被构成为可围绕中心旋转操作中间的枢轴支承部,并且导轨移动机构由下述部件构成:滑动用轴,其在左右导轨一方水平突出设置;操纵杆抵接突部,其设置在滑动用轴的头部;操作枢轴支承部,其在XY底座上枢轴支承顶端与操纵杆抵接突部抵接的操纵杆中间部;压缩弹簧,其插入设置在左右导轨一方的外侧面与操纵杆顶端之间,因而使得菌类基盘的设置或拆卸较为容易,而且能够在测定状态下可靠地保持菌类基盘。
而且,由于激励光照射机构由配置在菌类基盘保持机构斜上方周围的多个激励光用LED构成,各激励光用LED被分成活菌用和死菌用并分别被配置为相互不同,因而由各激励光用LED射出的激励光不会被菌类基盘或过滤器等妨碍,而能够直接照射到过滤器上的菌类,从而能够有效地促进荧光发光。而且,通过将活菌用和死菌用的激励光用LED配置成相互不同,能够用激励光均匀地照射过滤器上的菌类。
而且,由于摄像照相机将测定用过滤器上的菌群划分在规定数量的格子状单元中,并通过在每单元中由CMOS图像传感器掌握的光经由另外连接的计算机进行图像处理,因而同直接利用镜检对活菌/死菌数目进行视觉计数的情形相比,不仅极大地削减了劳动力而且能够正确且不取决于测定者的个体差别进行稳定的状态判别。
而且,由于XY轴调整机构的X轴用电机和Y轴用电机的各输出轴分别联动连续设置在两层的XY底座上,并被构成为在XY底座上预先设定原点位置,当朝向XY轴方向微调整移动两层的XY底座时,将以原点位置为中心的移动距离信息发送至各XY轴用电机的控制部而进行原点补正,因而不仅能够正确地保持每次测定的再现性,而且能够使XY底座上的菌类基盘保持机构在XY轴方向上移动以进行状态判别。
而且,在本发明所涉及的活菌/死菌状态判别方法中,用于在测定用过滤器上过滤提取菌体的工序如下:往试验管滴入少量被检物的工序1;往试验管滴入专用试剂,密封搅拌后静置的工序2;将测定用过滤器收纳在另外设置的过滤器壳体中并进行设置的工序3;将收纳有测定用过滤器的过滤器壳体与另外设置的注射器顶端连接,使过滤器壳体内部与注射器内部成为连通状态的工序4;将试验管中的被检物注入注射器内部的工序5;通过对注射器内部加压并从注射器顶端朝向过滤器壳体内的测定用过滤器压入被检物和菌体,在测定用过滤器表面上仅过滤提取染色菌体的工序6;通过将测定用过滤器从过滤器壳体中取出并载置在菌类基盘上,经由测定用过滤器将过滤提取在测定用过滤器表面上的菌群配置在菌类基盘上的工序7;将菌类基盘插入所述活菌/死菌状态判定装置中的菌类基盘保持机构,然后使用由激励光照射机构和摄像照相机构成的活菌/死菌状态判定装置,将菌体状态作为图像把握而判定活菌/死菌状态的工序8,通过这些工序并使用所述活菌/死菌状态测定装置进行活菌/死菌的状态判定,因而能够以相对容易操作且菌体的状况把握比传统方式更为正确的方式,经由拍摄图像把握正确的活菌、死菌状况。
附图说明
图1为用于表示状态判定系统结构的说明图。
图2为用于表示本实施方式所涉及的判定装置结构的说明图。
图3为用于表示菌类基盘保持结构和XY底座结构的说明图。
图4为用于表示将荧光染色的菌体过滤在过滤器上过程的说明图。
图5为用于表示测定机构主要部分结构的分解立体图。
图6为用于表示在控制部中执行的图像处理的流程。
图7为用于表示主要电结构的框图。
图8为用于表示光量表的说明图。
图9为用于表示在控制部执行的处理的流程。
图10为用于表示光量表的说明图。
图11为用于表示在控制部中执行处理的流程。
图12为用于表示光量表的说明图。
图13为用于表示在控制部执行处理的流程。
具体实施方式
下面,参照附图对本实施方式所涉及的活菌/死菌状态判定装置和活菌/死菌状态判定方法进行详细说明。图1为用于表示通过将本实施方式所涉及的活菌/死菌状态判定装置(以下称为判定装置A)与计算机C电连接而构建的活菌/死菌状态判定系统S的说明图。
判定装置A由大致方形的壳体本体10和收纳在壳体本体10内的测定机构11构成。
壳体本体10被形成为大致密闭方形且其内部为暗室空间,为了稳定载置而在底部设置有负重,在正面侧壁上开关自如地设置有开关盖体12。
测定机构11为用于判别活菌/死菌的部位,利用由未图示的市电经由插入设置的电压转换部49a的电源线束49供给的电力工作。
开关盖体12与测定机构11联动连续设置以通过开盖操作使内部的测定机构11停止工作,而通过闭盖操作使其工作。
由开关盖体12开关的开关口13被作为菌类基盘插入口14,在菌类基盘插入口14设置有用于构成正面部分的菌类基盘保持机构15作为测定机构11的一部分。
如图2所示,菌类基盘保持机构15设置在设于壳体本体10内部的大致门型的固定框架16上,如图3所示,并由用于自左右外侧夹持由使用者P插入的俯视为长方形的菌类基盘17(参照图1)长边侧两侧边缘的左右导轨18L、18R、通过使左右导轨18L、18R一方(在本实施方式中为18L)朝向外侧移动而解除左右导轨18L、18R对菌类基盘17夹持的导轨移动机构19以及配置在左右导轨18L、18R一方外侧以便从菌类基盘插入口14操作导轨移动机构19并被构成为可围绕中心旋转操作中间的枢轴支承部20a的操纵杆20构成,并且,导轨移动机构19由在左右导轨18L、18R一方水平突出设置的滑动用轴21、设置在滑动用轴21头部的操纵杆抵接突部21a、在XY底座22上枢轴支承顶端与操纵杆抵接突部21a抵接的操纵杆20中间部的操作枢轴支承部23以及插入设置在左右导轨18L、18R一方的外侧面与操纵杆20顶端之间的压缩弹簧24构成。
插入并固定在菌类基盘保持机构15中的菌类基盘17载置从被检物中提取的菌体,具体而言,如后述所示,利用测定用过滤器17a过滤提取从被检物中提取并在荧光染色溶液中处理过的菌体,连同附着有处理菌体的测定用过滤器17a载置在菌类基盘17上并放置在测定机构11中的菌类基盘保持机构15上。
此外,如图2所示,在菌类基盘保持机构15周围配置有激励光照射机构25,激励光照射机构25由配置在菌类基盘保持机构15斜上方周围的多个激励光用LED26构成,各激励光用LED26被分为活菌用LED26a和死菌用LED26b并分别被配置成相互不同。
即,整体6个激励光用LED26被分成3个活菌用和3个死菌用并被配置成相互不同的环状。
活菌用LED26a使用可出射包含488nm波长的蓝色激励光的发光二极管(LED),死菌用LED26b使用可出射包含530nm波长的绿色激励光的发光二极管(LED)。各激励光用LED26被构成为可从斜上方朝向附着有处理菌体的测定用过滤器17a集中照射激励光。附带地说,各激励光用LED26在测定用过滤器17a的上方被配置成环状以围绕测定用过滤器17a,并被构成为可从斜上方多角度地用激励光照射测定用过滤器17a上的菌体。
而且,在固定框架16上且在附着有用染色溶液处理过的菌体的测定用过滤器17a上方位置,隔着环状配置的各激励光用LED26的内部空间设置有指向测定用过滤器17a的摄像照相机27。
摄像照相机27将测定用过滤器17a上的菌群划分在规定数量的格子状单元中并通过在每个单元中CMOS图像传感器28接收的光,向配置在测定机构11后部的控制部29发送受光信号,在控制部29中实施模式匹配的图像解析处理后,向计算机C发送图像数据和解析结果。
具体而言,摄像照相机27具备将测定用过滤器17a上的菌体扩大至可个别判断程度的光学系统,而且并不是一次用1帧拍摄测定用过滤器17a的整体,而是利用后述的XY底座22,例如通过24帧的XY轴移动该测定用过滤器17a,在每个虚拟划分的24帧的虚拟格子中分别拍摄该测定用过滤器17a的附着菌体。
结果是,摄像照相机27的拍摄要点为将测定用过滤器17a的直径约1cm的面积虚拟划分为例如24帧,并在每个划分的单元中进行拍摄,为此而利用XY底座22对测定用过滤器17a进行XY移动。
在摄像照相机27与测定用过滤器17a之间存在用于除去杂光的带通滤波器30,以便在接受荧光时混合拍摄不需要的激励光或杂光。
带通滤波器30被构成为活菌用和死菌用的两种圆形过滤器前后配置在方形的框架31上。
框架31的两种带通滤波器30会根据活菌和死菌的拍摄而经由切换自如的过滤器切换机构32进行切换。
过滤器切换机构32由下述部件构成:切换用螺线管34,其配置在搭载于固定框架16上的切换框架33的上端;驱动臂35,其与切换用螺线管34的柱塞顶端枢轴支承连结;枢轴支承部36,其将驱动臂35的中间部枢轴支承在切换框架33上;弹簧37,其位于枢轴支承部36的下方且在驱动臂35与切换框架33之间;作用臂38,其可前后移动并将驱动臂35的下端与中间枢轴连结;框架31,其具备连续设置在作用臂38前端的带通滤波器30。
因此,电气螺线管的进退操作使得经由驱动臂35、作用臂38和枢轴支承部36等连接机构联动连结的带通滤波器30被构成为通过前后移动的切换而可使两种滤波器介于摄像照相机27与测定用过滤器17a之间,从而在拍摄活菌、死菌时防止混入激励光或不必要的杂光。
如图3(c)所示,用于使配置有测定用过滤器17a的菌类基盘保持机构15进行XY移动以便例如进行24帧拍摄的XY轴调整机构40被构成为,X轴用电机41和Y轴用电机42的各输出轴分别联动连续设置在两层的XY底座22上,并在XY底座22上预先设定原点位置,当朝向XY轴方向微调整移动两层的XY底座22时,将以原点位置为中心的移动距离信息发送至各XY轴用电机41、42的控制部而进行原点补正以便移动。
即,在X轴方向滑动的X盘43和在Y轴方向滑动的Y盘44以分别移动的状态套迭成两层。
X盘43被构成为可在X轴用电机41的驱动轴上经由螺合机构或齿条小齿轮等规定的驱动机构而在X轴方向上滑动。
在X盘43的下层,Y盘44被构成为可在Y轴用电机42的驱动轴上经由规定的驱动机构而在Y轴方向上滑动。
通过驱动X轴用电机41使X盘43在X轴方向上移动,当在X盘43的下面将X盘43载置在上表面的Y盘44朝向Y轴方向移动时,通过连同上表面的X盘43为一体在Y轴方向上移动,从XY盘43、44的原点在XY轴方向移动调整,对仅相当于24帧部分的拍摄要点进行位置调整。
此外,与Y盘44一体的X盘43的移动被构成为与X轴电机41一同移动。
而且,XY盘43、44分别在下方设置有用于支承XY盘43、44的XY平面移动的XY支持基盘43a、44a,X盘43的X支持基盘43a与Y盘44构成为一体,将Y盘44的Y轴移动在上表面传递至X盘43,促使X盘43的Y轴移动。
下面,对用于将被检物混合到染色溶液中并将从被检物中过滤的菌体载置在测定用过滤器17a上的技术进行说明。
首先,将附着菌体的被检物溶解到生理盐水中,然后调制在该生理盐水中混入活菌用和死菌用两种荧光染料的溶液。具体而言,当测定对象物中附着菌体的被检物存在于测定对象物内部时和存在于测定对象物表面上时,向分开的提取法获得的被检物约1g中加入已经消毒完毕的生理盐水9cc并进行搅拌稀释。
接着,将活菌用和死菌用的荧光染色溶液连同染色促进剂或流失防止剂混入溶解到利用过滤或远心分离机分离存在于被检物溶解液中的被检物固体残渣的溶液中调制溶液。
这里,作为荧光染色溶液例如可以使用荧光素或其衍生物作为活菌用,可以使用碘化丙啶作为死菌用。
荧光素在活菌细胞内被分散,而在死菌细胞内则被吸收到该细胞内,通过吸收中心波长为488nm的激励光而呈现其中心波长为530nm的强荧光发光。
而碘化丙啶则无法渗透到活菌细胞捏,但能够渗透分散到死菌细胞内,通过吸收中心波长为530nm的激励光而呈现中心波长为620nm的强荧光发光。
此外,为了使由活菌用的荧光素或者其衍生物或死菌用的碘化丙啶构成的荧光染料随着吸收激励光而呈现可拍摄的荧光发光,在稀释至生理盐水时,至少调制成3μmol/ml以上的浓度。但由于过剩的浓度会对活菌造成恶劣影响,因此优选最大限制为15μmol/ml。
而且,用于活菌荧光染色的碘化丙啶也可以期待染色促进效果而将二甲基亚砜(DMSO)作为溶剂溶解。尽管妨碍荧光染料向细胞内渗透主要源于细胞膜,但DMSO能够提高荧光染料向菌类细胞内渗透。
而且,为了防止渗透到活菌或死菌的荧光染料流出,也可以添加流出防止剂。例如,该流出防止剂可以采用氯化钾溶液。
然后,通过根据室温或需要将分散有菌体并混入有染色剂的溶液(以下称为染色菌液)加热至所需温度,优选加热至25至35℃左右,与染色促进剂的作用相互作用而使荧光染料渗透到菌类的细胞内进行有效的染色。尽管染色所需要的时间会根据加热条件的不同而多少不同,但大概为3~15分钟左右。
接着,如图4的(a)所示,将获得的染色菌液注入注射器45内,然后将染色菌液圧送到收纳有测定用过滤器17a的过滤盒47而将菌体46捕集到测定用过滤器17a上。
如图4的(b)所示,通过该操作使由荧光染料染色的菌体46被过滤到测定用过滤器17a上。
然后,如图4的(b)和图4的(c)所示,使用镊子48等将过滤有该菌体46的测定用过滤器17a载置到菌类基盘17上并由判定装置A进行活菌/死菌的状态判定。
下面对利用判定装置A对通过该方式调制的测定样本的判定处理进行详细说明。
首先,如图1所示,打开壳体本体10的开关盖体12,将载置过滤有菌体46的测定用过滤器17a的菌类基盘17插入并固定到菌类基盘插入口14的菌类基盘保持机构15中。
具体而言,如图5所示,从菌类基盘插入口14经由操纵杆20使左右导轨18L、18R的位置移动,用左右导轨18L、18R从左右外侧夹持菌类基盘17的两侧边缘,将其调整至适当的测定位置并完成菌类基盘17的设置。
然后,关闭壳体本体10的开关盖体12并使测定机构11工作,利用配置在菌类基盘保持机构15周围的激励光照射机构25对来自活菌用LED26a的蓝色光和来自死菌用LED26b的绿色光两种激励光进行切换,并通过6方照射分别从测定用过滤器17a上的活菌和死菌获得荧光发光。
具体而言,通过由激励光照射机构25的活菌用LED26a发出的蓝光所包含的波长为488nm的激励光照射,从荧光素已经渗透至细胞内的测定用过滤器17a上的活菌获得长波长为530nm的绿色荧光发光,并通过由死菌用LED26b发出的绿光所包含的波长为530nm的激励光照射,从碘化丙啶已经渗透到细胞内的死菌获得长波长为620nm的红色荧光发光。
在这种激励光的照射状态下,根据活菌和死菌的拍摄,由过滤器切换机构32将介于摄像照相机27与测定用过滤器17a之间的带通滤波器30切换成活菌用或死菌用以阻断激励光或杂光。
即,通过操作电气切换用螺线管34的进退对带通滤波器30进行切换,防止在分别拍摄活菌和死菌时混入不必要的杂光。此外,该带通滤波器30的活菌用过滤器和死菌用过滤器的切换是在摄像照相机27每次进行一次拍摄时经由控制部29联动进行。
摄像照相机27的拍摄是通过利用XY底座22将设定在菌类基盘保持机构15上的测定用过滤器17a的附着菌体46虚拟划分成24帧,并通过菌类基盘保持机构15的XY轴调整机构40进行XY移动,分别在24帧的每个虚拟格子单元中经由带通滤波器30分成活菌用和死菌用。
即,在1帧的虚拟格子单元中,每次分别进行1次活菌和死菌的拍摄时,将以菌类基盘保持机构15的XY轴调整机构40的原点位置为中心的移动距离信息发送至各XY轴用电机41、42(省略图示)的控制部并进行原点补正。
接着,通过将XY底座22上的测定用过滤器17a位置调整至作为下一个拍摄要点的另一个虚拟格子单元,用摄像照相机27对测定用过滤器17a上进行共计24帧,活菌和死菌分别为24回,共计48回的拍摄。
然后,摄像照相机27的拍摄图像是通过CMOS图像传感器28(参照图2)把握由激励光照射从活菌和死菌获得的各个荧光发光强度,在控制部29中进行图像处理。
在该控制部29中的图像处理中,大致进行灰度图像转换工序、菌模式匹配工序和活菌叠合数记录工序等。
具体而言,如图6的流程所示,首先,进行将由CMOS图像传感器28获得图像数据转换成灰度图像的灰度图像转换工序(步骤S10)。
接着,以该灰度图像转换的信息为基础,进行用于进行菌体判别的菌模式匹配工序。
菌模式匹配工序通过分别对活菌的图像数据和死菌的图像数据进行预先登录在控制部29中的菌种特定形状图案与表示在灰度图像上的拍照对象形状的一致对照。
而且,由于登录的菌种的特定形状图案有XY轴的像素数为5×5、6×6和8×8的三种设定(步骤S11),通过在各设定中更换为以下的作业而进行菌模式匹配工序的设定。
登录在控制部29中的菌种特定形状图案与表示在灰度图像上的拍照对象形状的对照是通过特定形状图案在灰度图像上的1帧虚拟格子单元内从图像开始点朝向Y轴方向每移动1像素并进行扫描对照(步骤S12、步骤S15)。
此时,当在灰度图像上发现与登录在控制部29中的菌种特定形状一致的部位时(步骤S12:是),将该一致部位标注记号(步骤S13)。标注后将特定形状图案从图像的扫描开始点朝向Y轴方向调整移动已经标注的特定形状图案部分(步骤S14),并继续开始扫描对照(步骤S16:否)。
当完成Y轴一列程度,即当完成纵一列的扫描对照时(步骤S16:是),从图像的扫描开始点朝向X轴方向移动1像素程度、即朝向横向移动特定形状图案(步骤S17),并在纵向进行扫描对照(步骤S18:否)。
通过这种方式横跨纵横对灰度图像上1帧的虚拟格子单元内整个区域进行扫描对照,分别对活菌和死菌进行24帧程度的用于标注的确定作业(步骤S19)。
然后,在活菌叠合数记录工序中,将在各虚拟格子单元内每个标注成活菌和死菌的点数分别识别为活菌、死菌的确定数,并记录在各虚拟格子单元中(步骤S20)。
通过这种方式判别的存在于测定过滤器上的活菌和死菌数信息与由摄像照相机27获得的图像数据一同被反映在计算机C的显示屏上,从而能够通过将菌体状态作为图像把握而判定活菌/死菌状态。
另一方面,计算机C显示拍摄的各图像数据并连同在各图像数据中检测的活菌和死菌数信息显示。
这样,根据本实施方式所涉及的判定装置A,使用者无需用肉眼检查并单手拿着计数器一个一个对活菌和死菌进行计数,因此能够以相对容易操作且菌体的状况把握比传统方式更为正确的方式,经由拍摄图像把握正确的活菌、死菌状况。即,能够提供具有上述结构的微生物荧光图像测定机或微生物荧光图像测定方法。
下面,对第一变形例所涉及的活菌/死菌状态判定装置(以下称为判定装置A2)进行说明。此外,在以下说明的各变形例中,对于与前述判定装置A大致相同的结构,有时会省略其说明。而且,可以认为前述的判定装置A也具备以下说明的各变形例的结构,例如电气结构等,反之也可以认为以下说明的各变形例也具备前述的判定装置A中的结构。
判定装置A2的特征在于,其被构成为能够更为正确地对菌数进行计数。在上述的判定装置A中,对由活菌用LED26a或死菌用LED26b照射的激励光的光量并不进行特别调整,例如,在来自这些LED26的激励光的光量一定的情况下,当测定用过滤器17a上的平均规定面积的菌体46较多时,来自菌整体的荧光发光量较多,某一菌体46的边缘与邻接该菌体46的其他菌体46边缘的边界在取得的图像上会变得模糊,尽管有两个菌体46,但由于在图像上则显示为一个光块,难以通过模式匹配识别各菌体46,即难以通过分离各个菌体46进行识别,从而难以计算准确的菌数。
而且,当测定用过滤器17a上的平均规定面积的菌数较少时,存在下述问题,当来自菌全体的荧光发光量较少,因而将荧光染色的夹杂物发出的荧光杂音误认为菌体46的可能性会变高。
因此,在判定装置A2中,当对测定用过滤器17a进行拍摄时,在作为基准的第一帧(最初单元的拍摄)取得大致菌数的值,当获得的菌数值大于规定值时,减少来自LED26发出的激励光的光量,从而通过抑制荧光的发光量而使各菌体46的边界清晰,而当获得的菌数值小于规定值时,通过增加激励光的光量而增加荧光的发光量,因而能够更为鲜明地拍摄菌体形状,从而能够测定正确的菌数。
下面,首先对判定装置A2的电结构进行说明,其后对控制部29内的处理进行说明。
图7为用于表示判定装置A2中主要电结构的框图。如图7所述,控制部29包括CPU51、ROM52和RAM53。ROM52存储CPU51处理所需要的程序等,RAM53在执行该程序等时作为暂时存储区域发挥作用。
具体而言,在RAM53中存储有由CMOS图像传感器28拍摄的图像数据或菌数计数值和死菌拍摄图等。菌数计数值为通过CPU51进行模式匹配处理而检测的菌数,并存储有活菌数计数值和死菌数计数值。而且,死菌拍摄图为用于判断是否为拍摄死菌的时机的图,当不是拍摄死菌的时机时(例如为拍摄活菌的时机时)取关的值,而为拍摄死菌的时机时则取开的值。
在ROM52中的规定区域中分别存储有用于实现判定装置A2工作所必需的各种处理的程序或模式匹配所必需的模板图像、用于CPU51进行判断等时参照的表等。例如作为表存储有用于根据图8所示的菌数等而使来自LED26的激励光光量变化的光量表。即,该光量表为同由模式匹配检测的菌数和后述的LED驱动器56的处理对应的表。
而且,如图1或图2所示,在控制部29上连接有电源开关54或开关盖体联动开关55。电源开关54作为用于使判定装置A2工作的主开关发挥作用,而且开关盖体联动开关55则为用于检测开关盖体12是否为开状态或者关状态中任一种的开关。
而且,在控制部29上还连接有切换用螺线管34、LED驱动器56、电机驱动器57和拍摄单元58。
控制部29向切换用螺线管34发送含有是否为拍摄活菌或者死菌中任一种时机信息的螺线管驱动信号。接收螺线管驱动信号的切换用螺线管34根据该信号内容驱动切换用螺线管34,并通过使过滤器切换机构32动作而进行带通滤波器30的切换。
LED驱动器56包括用于进行活菌用LED26a与死菌用LED26b之间点灯切换或进行各LED26的光量调整的回路,并根据由控制部29发送的激励信号或光量调整信号动作。
而且,LED驱动器56具备存储区域,在该存储区域中收纳有当使活菌用LED26a或死菌用LED26b发光时进行光量调整后参照的活菌用发光参照值或死菌用发光参照值(也统称为发光参照值)。发光参照值将存在适当的菌数时相当于用于获得适度荧光的LED26的机理光量的值作为初始值存储。
在激励信号中含有用于指示LED驱动器56点亮活菌用LED26a的信息(以下将含有该信息的激励信息也称为活菌激励信号)或用于指示点亮死菌用LED26b的信息(以下将含有该信息的激励信息也称为死菌激励信号)。
例如,当接收激励信号的LED驱动器56接收到活菌激励信号时,使活菌用LED26a以与活菌用发光参照值对应的强度发光,而当接收到死菌激励信号时,使死菌用LED26b以与死菌用发光参照值对应的强度发光。
并且,在光量调整信号中含有指示LED驱动器56消光的消光信息(以下也将含有消光信息的光量调整信号称为消光信号)或指示增光的增光信息(以下也将含有增光信息的光量调整信号称为增光信号)或用于消光或增光的LED26是否为活菌用LED26a或死菌用LED26b中任一种的信息等。
例如,当接收光量调整信号的LED驱动器56接收到涉及活菌用LED26a的消光信号时,改写活菌用发光参照值的值以便降低活菌用LED26a的发光强度,而当接收到涉及死菌用LED26b的增光信号时,改写死菌用发光参照值的值以便增大死菌用LED26b的发光强度。
电机驱动器57为用于驱动控制X轴用电机41或Y轴用电机42的回路部。控制部29向电机驱动器57发出电机驱动信号。接收到电机驱动信号的电机驱动器57按照预先存储的坐标,移动XY底座22以便使规定的拍摄范围(单元)进入拍摄角度内。
拍摄单元58具备CMOS图像传感器28,由该CMOS图像传感器28获得的信号构建图像数据,并发送至控制部29。当控制部29将拍摄命令信号发送至拍摄单元58时,拍摄单元58将拍摄获得的图像数据返回控制部29。
而且,控制部29还具备连接器59,经由该连接器59可与计算机C之间进行双向通信。
下面,参照图9对在控制部29执行的测定用过滤器17a上的活菌/死菌的计数处理(以下称为活菌/死菌计数处理)进行说明。作为用于集中判定装置A2处理(以下称为主程序)的一部分执行在控制部29执行的活菌/死菌计数处理。这里,对活菌/死菌计数处理进行具体说明,而省略主程序中其他各种处理的说明。
如图9所示,在活菌/死菌计数处理中,首先,CPU51改写存储在RAM53的规定地址中的死菌拍摄图的值并设置为关(步骤S31)。并且,向LED驱动器56发送活菌激励信号。
接着,CPU51通过参照死菌拍摄图向切换用螺线管34发送螺线管驱动信号而进行带通滤波器30的切换(步骤S32)。即,当死菌拍摄图为关时,通过发送含有用于拍摄活菌的时机意思信息的螺线管驱动信号,使活菌用的带通滤波器30介于测定用过滤器17a与摄像照相机27之间,而当死菌拍摄图为开时,通过发送含有用于拍摄死菌的时机意思信息的螺线管驱动信号,使死菌用的带通滤波器30介于其间。
然后,CPU51向拍摄单元58发送拍摄命令信号,使摄像照相机27进行拍摄(步骤S33),并将从拍摄单元58接收到的图像数据存储在RAM53的规定地址中(步骤S34),并将存储的图像数据转换为灰度(步骤S35)。
接着,CPU51在存储于RAM53的图像数据上的规定位置,在参照存储于ROM52的模板图像后进行模式匹配(步骤S36)。在这里进行的模式匹配的方法即可以采用在前述的判定装置A中所述的方法,也可以采用公知的方法。
接着,CPU51判断在图像数据上的规定位置进行的模式匹配是否与模板图像一致(步骤S37)。此外,与模板图像一致并非需要完全一致,也包括亮度或大小、形状等在某种程度的容许范围内的状态。
这里,当判断与模板图像一致时(步骤S37:是),CPU51参照死菌拍摄图,如果死菌拍摄图为关则活菌数计数值加1,如果死菌拍摄图为开,则死菌计数值加1(步骤S38)。
而当判断与模板图像不一致时(步骤S37:否),CPU51判断存储于RAM53上的图像整体的模式匹配处理是否结束(步骤S39)。这里,当判断模式匹配处理未结束时(步骤S39:否),CPU51使图像数据中的模式匹配位置移动(步骤S40),使处理返回步骤S36。
而当判断模式匹配处理结束时(步骤S39:是),CPU51判断是否为最初的拍摄单元(步骤S41)。
这里,当判断不是最初的拍摄单元时(步骤S41:否),CPU51使处理移向步骤S45。而当判断是最初的拍摄单元时(步骤S41:是),CPU51在参照死菌拍摄图后取得RAM53上的菌数计数值(步骤S42)。具体而言,如果死菌拍摄图为关则取得活菌数计数值,如果死菌拍摄图为开则取得死菌数计数值。
接着,CPU51通过参照存储于ROM52上的光量表进行菌量的判断(步骤S43),并向LED驱动器56发送与表对应的光量调整信号(步骤S44)。而且,此时与死菌拍摄图对应,生成含有用于增光或消光的LED26是否为活菌用LED26a或死菌用LED26b中任一种信息的光量调整信号。在本变形例中,尽管菌量的判断被设置为,在拍摄单元内如果为因菌数接近而误检测增加的菌数以上则判断为“多”,如果为适量则判断为“中度”,如果为S/N比劣化的菌数以下则判断为“少”,但并非需要用三段判断,而可以进一步细化。而且,例如当判断为“多”时,CPU51向LED驱动器56发送消光信号,而当判断为“少”时则发送增光信号。
然后,CPU51经由连接器59使计算机C进行用于发送存储于RAM53上的图像数据或活菌数计数值、死菌数计数值等数据的数据发送处理(步骤S45)。
进而,CPU51判断死菌拍摄图的值是否为关(步骤S46),这里,当判断死菌拍摄图的值为关时(步骤S46:是),CPU51将存储于RAM53上的死菌拍摄图的值改写为开,并向LED驱动器56发送死菌激励信号(步骤S47),使处理返回步骤S32。
而在步骤S46中判断死菌拍摄图不为关时(步骤S46:否),CPU51判断是否为最后的拍摄单元(步骤S48)。这里,当判断为最后的拍摄单元时(步骤S48:是),CPU51结束处理,并根据需要使处理返回主程序。
而在步骤S48中判断为不是最后的拍摄单元时(步骤S48:否),CPU51将存储于RAM53上的死菌拍摄图的值改写为关,并向LED驱动器56发送活菌激励信号(步骤S49),通过向电机驱动器57发送电机驱动信号而使XY底座22移向下一个拍摄单元(步骤S50),并使处理返回步骤S32。
因而,根据具备这种结构的本第一变形例所涉及的判定装置A2,在最初的拍摄单元中,首先,在存在适量的菌数时取以能够得到适度荧光的LED26的激励光量取得大致菌数的值,当得到的菌数值大于规定值时减少激励光的光量,通过抑制荧光的发光量而使各菌体边界清晰,从而能够测定正确的菌数。
而当得到的菌数值小于规定值时则通过增加激励光的光量,增加荧光的发光量,能够更加鲜明地拍摄菌体形状,从而能够测定正确的菌数。
下面,参照图10和图11对第二变形例所涉及的活菌/死菌状态判定装置(以下称为判定装置A3)进行说明。
判定装置A3也与判定装置A2同样,尽管其特征在于被构成为能够更为正确地对菌数进行计数,但特别在与菌的染色程度对应而调整激励光的光量这一定上结构有所不同。成为测定对象的菌类根据其种类存在容易荧光染色的菌和难以荧光染色的菌。这意味着当激励光(LED光)的光量一定时,尽管为相同的激励光照射量,而存在荧光发光充分的菌和不充分的菌。尤其是荧光发光不充分的菌不属于模式匹配,会导致计数遗漏,从而难以对菌数进行正确的计数。
因此,在判定装置A3中,在进行测定用过滤器17a上的拍摄时,进行在成为基准的第一帧(最初单元的拍摄)获得的图像数据的模式匹配处理,并计算由模式匹配确认为菌的多个光点的亮度,并取得这些多个光点亮度的平均值,当取得的亮度平均值小于规定值时,通过增加激励光的光量而增加荧光的发光量,能够更为鲜明地拍摄菌体形状,从而能够测定正确的菌数。
具体结构与前述的判定装置A或判定装置A2大致相同,尽管大部分说明参考前面的说明,但如果对特征差异进行说明,首先,在控制部29所具备的ROM52的规定存储区域中存储有与图10所示的亮度和LED驱动器56的处理对应的光量表。
而且,替代图9所示流程中的步骤S42~步骤S44,而执行图11所示的步骤S61~步骤S63。
因此,当判定装置A3的控制部29按照图9和图11所示的流程而开始处理时,在设置活菌拍摄用的带通滤波器30之后,指示拍摄单元58拍摄,(步骤S31~步骤S33),并将自拍摄单元58接收到的图像数据存储在RAM53中并进行灰度转换(步骤S34~步骤S35),通过对图像数据整体进行模式匹配而对活菌数进行计数(步骤S36~步骤S40)。
接着,如图11所示,当为最初的拍摄单元时(步骤S41:是),CPU51根据由模式匹配处理确认为菌的图像数据上的多个部位的亮度,计算其平均值(步骤S61)。
然后,CPU51参照存储在ROM52上的光量表、即、参照图10所示的表进行亮度的判断(步骤S62),并向LED驱动器56发送与表对应的光量调整信号(步骤S63)。例如,当检测到比较难以染色的菌较多时则判断为低亮度,并向LED驱动器56发送增光信号。如果在拍摄单元内被判断为菌的光点亮度平均值为检测遗漏可能性较高程度的亮度以下,则本变形例的亮度判断判断为“低亮度”,如果为适当亮度则判断为“中亮度”,如果为超出模式匹配可能性较高程度的高亮度则判断为“高亮度”,但并非一定需要用三段进行判断,也可以更为细化。
然后,在计算机进行数据发送处理之后(步骤S45),再次对死菌拍摄所获得的图像数据进行同样的处理(步骤S46:是),在第二以后的拍摄单元以调整后的亮度进行拍摄,并通过模式匹配处理计算菌数。
通过这种方式,测定装置A3测定在成为基准的第一帧由模式匹配确认为菌的图像上的多个光点的亮度,并取得亮度的平均值,当获得的亮度平均值小于规定值时,增加激励光的光量以增加荧光的发光量,能够更为鲜明地拍摄菌体形状,从而能够测定正确的菌数。
下面,参照图12和图13对第三变形例所涉及的活菌/死菌状态判定装置(以下称为判定装置A4)进行说明。
尽管判定装置A4也与A2或A3同样,其特征在于被构成为能够更为正确地对菌数进行计数,尤其是,虽然在拍摄单元内存在多个菌,但当这些菌的多数为难以荧光染色的菌时,进行处理以便尽可能计数正确的菌数这一点上结构有所不同。
附带着说,判定装置A4为兼具判定装置A2或判定装置A3的特征点的判定装置,当检测到难以染色的菌较多时,减少激励光量,通过在一个拍摄单元中分别对活菌或死菌进行多枚拍摄,同时解决邻接两个菌体分离检测所涉及的问题和S/N比的问题。
具体而言,首先,在控制部29所具备的ROM52的规定存储区域中存储与图12所示亮度、菌数和LED驱动器56的处理对应的光量表。
而且,替代图9所示流程中的步骤S42~步骤S44,而执行图13所示的步骤S71~步骤S74。
而且,在RAM53的规定地址中分配有用于表示是否应该进行多次拍摄的多次拍摄图。该多次拍摄图取开或关的二值,并将初始值设定为关。
因此,当判定装置A4的控制部29按照图9和图13所示的流程开始处理时,将死菌拍摄图设定为关并将多次拍摄图设定为关(步骤S31),在设置活菌拍摄用的带通滤波器30之后,向拍摄单元58发出含有多次拍摄图状态的拍摄命令信号,指示拍摄(步骤S32~步骤S33),将自拍摄单元58接收到的图像数据存储在RAM53中并进行灰度转换(步骤S34~步骤S35),通过对图像数据整体进行模式匹配而对活菌数进行计数(步骤S36~步骤S40)。
接着,当为最初的拍摄单元时(步骤S41:是),如图13所示,CPU51在参照死菌拍摄图之后,取得RAM53上的菌数计数值(步骤S71)。这里,由于死菌拍摄图为关,因此取得活菌数计数值。接着,CPU51根据由模式匹配处理确认为菌的图像数据上的多个部位的亮度,计算其平均值(步骤S72)。
然后,CPU51参照存储在ROM52上的光量表、即、参照图12所示的表进行菌数和亮度的判断(步骤S73),并向LED驱动器56发送与表对应的光量调整信号(步骤S74)。例如,尽管检测出的菌数较多,但如果这些平均亮度为检测遗漏可能性较高程度的亮度,则判断为“低亮度”和“菌数较多”,向LED驱动器56发送消光信号,并将多次拍摄图的值设定为开。如前述的判定装置A2或判定装置A3所述,本变形例中的亮度或菌数的判断也可以更为细化。
然后,在计算机进行数据发送处理之后(步骤S45),再次对死菌拍摄所获得的图像数据进行同样的处理(步骤S46:是),当最初的拍摄单元中的死菌计数处理等结束时,开始第二以后的拍摄单元的处理(步骤S48:否~步骤S50→步骤S32)。
这里,在进行第二拍摄单元以后的拍摄时,CPU51向拍摄单元58发出包含多次拍摄图的值、即、多次拍摄图=开信息的拍摄命令信号,指示拍摄。
接收到多次拍摄图=开的信息的拍摄单元58在相同位置拍摄规定多枚(例如2~10枚),并将这些图像数据发往控制部29。
在接收到多枚图像数据的控制部29中,CPU51在将各图像数据转换为灰度后,生成横跨拍摄范围整体以规定位置中的亮度为各图像数据间的平均亮度的1枚灰度平均化图像数据(步骤S35)。
然后,通过对获得的亮度平均化图像数据进行模式匹配处理,对菌类进行计数。
通过这种方式,测定装置A4通过测定在成为基准的第一帧由模式匹配确认为菌的图像上的多个光点的亮度,取得亮度的平均值,并取得大致菌数值,当根据获得的亮度平均值或菌数进行第二拍摄单元以后的拍摄时,调整激励光的光量。
尤其是,当获得的亮度平均值小于规定值且检测出的菌数较多时,减少激励光的光量,根据在第二拍摄单元以后由多枚拍摄获得的灰度平均化图像数据而进行模式匹配处理,通过减少光量而使菌类的轮廓变得更为清晰,并通过生成亮度平均化图像数据稀释成为模式匹配障碍的随机噪声等,能够测定正确的菌数。
如上所述,由于本实施方式所涉及的判定装置A~A4由下述部件构成:壳体本体,其内部为暗室空间并在内部收纳有测定机构;开关盖体,其对形成在壳体本体正面上的菌类基盘插入口开关自如;测定机构,其收纳在壳体本体内并被构成为判别从被检物中提取的菌体的活菌/死菌、测定菌数等,并且,测定机构由下述部件构成:菌类基盘保持机构,其用于插入并固定载置有从被检物中提取的菌体的菌类基盘;激励光照射机构,其配置在菌类基盘保持机构的斜上方周围,并被构成为可朝向菌类基盘上的菌体集中照射;摄像照相机,其经由固定框架配置在菌类基盘上的菌体上方;XY轴调整机构,其在XY轴方向上对用于支承菌类基盘保持机构且由单独移动的两层构成的XY底座进行微调整移动,因此无需使用者用肉眼检查的同时单手拿着计数器一个一个对活菌和死菌进行计数,能够以相对容易操作且菌体的状况把握比传统方式更为正确的方式,经由拍摄图像把握正确的活菌、死菌状况。
附图标记说明
10 壳体本体
11 测定机构
12 开关盖体
13 开关口
14 菌类基盘插入口
15 菌类基盘保持机构
16 固定框架
17 菌类基盘
17a 测定用过滤器
18L 左导轨
18R 右导轨
19 导轨移动机构
20 操纵杆
20a 枢轴支承部
21 滑动用轴
21a 操纵杆抵接突部
22 XY底座
23 操作枢轴支承部
24 压缩弹簧
25 激励光照射机构
27 摄像照相机
28 CMOS图像传感器
29 控制部
30 带通滤波器
32 过滤器切换机构
40 XY轴调整机构
41 X轴用电机
42 Y轴用电机
45 注射器
46 菌体
46 附着菌体
47 过滤盒
A~A4 判定装置

Claims (8)

1.一种活菌/死菌状态判定装置,其特征在于,包括:壳体本体,其内部为暗室空间并在内部收纳有测定机构;开关盖体,其对形成在壳体本体正面上的菌类基盘插入口开关自如;测定机构,其收纳在壳体本体内并被构成为判别从被检物中提取的菌体的活菌/死菌、测定菌数等,并且,测定机构包括:菌类基盘保持机构,其用于插入并固定载置有从被检物中提取的菌体的菌类基盘;激励光照射机构,其配置在菌类基盘保持机构的斜上方周围,并被构成为可朝向菌类基盘上的菌体集中照射;摄像照相机,其经由固定框架配置在菌类基盘上的菌体上方;XY轴调整机构,其在XY轴方向上对用于支承菌类基盘保持机构且由单独移动的两层构成的XY底座进行微调整移动。
2.根据权利要求1所述的活菌/死菌状态判定装置,其特征在于,在菌类基盘的一部分载置有用于从被检物中过滤提取菌体的测定用过滤器。
3.根据权利要求1或2所述的活菌/死菌状态判定装置,其特征在于,插入设置在菌类基盘与摄像照相机之间的用于对多个带通滤波器进行切换的过滤器切换机构,配置在摄像照相机的固定框架后方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的活菌/死菌状态判定装置,其特征在于,菌类基盘保持机构包括:左右导轨,其从左右外侧夹持菌类基盘两侧边缘;导轨移动机构,其朝向外侧移动左右导轨的一方而解除左右导轨对菌类基盘的夹持;操纵杆,其配置在左右导轨一方的外侧以便从菌类基盘插入口操作导轨移动机构,并被构成为可围绕中心旋转操作中间的枢轴支承部,并且,导轨移动机构包括:滑动用轴,其在左右导轨的一方水平突出设置;操纵杆抵接突部,其设置在滑动用轴的头部;操作枢轴支承部,其在XY底座上枢轴支承顶端与操纵杆抵接突部抵接的操纵杆的中间部;压缩弹簧,其插入设置在左右导轨一方的外侧面与操纵杆顶端之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的活菌/死菌状态判定装置,其特征在于,激励光照射机构由配置在菌类基盘保持机构斜上方周围的多个激励光用LED构成,各激励光用LED被分成活菌用和死菌用并分别被配置为相互不同。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的活菌/死菌状态判定装置,其特征在于,摄像照相机将测定用过滤器上的菌群划分在规定数量的格子状单元中,并在每单元中通过由CMOS图像传感器掌握的光经由另外连接的计算机进行图像处理。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的活菌/死菌状态判定装置,其特征在于,XY轴调整机构的X轴用电机和Y轴用电机的各输出轴分别联动连续设置在两层的XY底座上,并被构成为在XY底座上预先设定原点位置,当朝向XY轴方向微调整移动两层的XY底座时,将以原点位置为中心的移动距离信息发送至各XY轴用电机的控制部而进行原点补正。
8.一种活菌/死菌状态判定方法,其特征在于,通过将用于在测定用过滤器上过滤提取菌体的工序如下设置,并使用所述活菌/死菌状态测定装置进行活菌/死菌的状态判定,
工序1:往试验管滴入少量被检物的工序;
工序2:往试验管滴入专用试剂,密封搅拌后静置的工序;
工序3:将测定用过滤器收纳在另外设置的过滤器壳体中并进行设置的工序;
工序4:将收纳有测定用过滤器的过滤器壳体与另外设置的注射器顶端连接,使过滤器壳体内部与注射器内部成为连通状态的工序;
工序5:将试验管中的被检物注入注射器内部的工序;
工序6:通过对注射器内部加压并从注射器顶端朝向过滤器壳体内的测定用过滤器压入被检物和菌体,在测定用过滤器表面上仅过滤提取染色菌体的工序;
工序7:通过将测定用过滤器从过滤器壳体中取出并载置在菌类基盘上,经由测定用过滤器将过滤提取在测定用过滤器表面上的菌群配置在菌类基盘上的工序;
工序8:将菌类基盘插入所述活菌/死菌状态判定装置中的菌类基盘保持机构,然后使用由激励光照射机构和摄像照相机构成的活菌/死菌状态判定装置,将菌体状态作为图像把握而判定活菌/死菌状态的工序。
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