JP2004101196A

JP2004101196A - Apparatus and method for measuring cultured state of plant cell

Info

Publication number: JP2004101196A
Application number: JP2002259184A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Katsumata; 勝又　政和
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: JP4084135B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for measuring the cultured state of phytoplanktons capable of easily measuring the relation between the number and density of live cells of the phytoplanktons. <P>SOLUTION: A liquid contains the phytoplanktons, and a container containing the liquid is installed at an installing part 28 in a cabinet 20. The liquid is irradiated with measuring light from a light source 10 to measure the absorbance of the liquid or the luminous quantity of scattered light by a first measuring part 12. The luminous quantity of delayed light emission generated from the phytoplanktons by irradiation with the measuring light is measured by a second measuring part 14. The measured absorbance or the luminous quantity of the scattered light and the luminous quantity of the delayed light emission are transmitted to an analysis part 16. A computation part 38 in the analysis part 16 determines a correlation value by performing prescribed operation based on the luminous quantity of the delayed light emission and the absorbance or the luminous quantity of the scattered light. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
魚介類の海産養殖業では、植物性細胞を安定して計画的に培養するために、吸光度法や蛍光法を用いて、植物性細胞の育成状態を測定することが行われている。（例えば、特許文献１〜３参照。）。また、植物性細胞を含む液体を顕微鏡などで直接的に観察する計数法が育成状態の測定に用いられる場合もある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１５１５７号公報
【特許文献２】
特開平８−２４２８８６号公報
【特許文献３】
特許第２８９６５７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、植物性細胞の培養技術について研究を行っており、植物性細胞を安定して計画的に培養するためには、液体中の植物性細胞の生細胞の数と、液体中の植物性細胞の密度とに基づく関係が重要であることを見出した。
【０００５】
しかしながら、上記の吸光度法や蛍光法を用いた方法では、植物性細胞の生細胞数および密度の双方に関する情報を得る事ができない。また、計数法では、これら両者に関する情報を得ることが可能となるものの、液体の抜き取りや染色や計数等の手順を必要とするため作業が煩雑で時間が掛ってしまう。このため、植物性細胞の生細胞数および密度の双方に関する情報を容易に得る事ができず、両者の関係を測定することが困難となってしまう。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定可能な植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定する第１測定部と、液体に含まれる植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する第２測定部と、第１測定部により測定された吸光度または散乱光の光量および第２測定部により測定された遅延発光の光量に基づいて、植物性細胞の育成状態に相関する相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量は第１測定部により測定され、植物性細胞から生じる遅延発光の光量は第２測定部により測定される。植物性細胞の育成状態に相関する相関値は、算出部により吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【０００９】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、液体を入れた容器を設置可能であり且つ遮光性を有する筐体に収容されていることが好ましい。
【００１０】
この場合、筐体内には、光源、第１光センサおよび第２光センサが設けられているので、筐体外からの光が液体に照射されることが防止されると共に、第１光センサおよび第２光センサが筐体外からの光を検知してしまうことが防止されることとなる。従って、外光による測定精度の悪化を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体に収容され、筐体は、筐体内に設けられた液体導入部に液体を導くための導入口が形成されていると共に、導入口を閉塞可能な蓋部を有し、液体導入部は、蓋部にて導入口を閉塞した状態で防水されることが好ましい。
【００１２】
この場合、液体は、導入口から筐体内に設けられた液体導入部に導かれることとなる。液体導入部は、蓋部にて導入口を閉塞した状態では防水されている。また、筐体内には、光源、第１光センサおよび第２光センサが設けられている。このため、直接に筐体内に液体を入れることで、測定を行うことができ、測定を行う前の作業が簡素化される。
【００１３】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体内に防水された状態で収容されていることが好ましい。この場合、使用者が液体を筐体内に入れなくとも、筐体を水中に沈めることで、筐体内に液体を導くことができる。従って、測定を行う前の作業がさらに簡素化される。
【００１４】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体に収容され、筐体は、筐体内に設けられた液体導入部に液体を供給するための供給路と、液体導入部から液体を排出するための排出路とが設けられていることが好ましい。
【００１５】
この場合、植物性細胞を含む液体は、供給路から液体導入部に供給され、排出路から液体導入部外へ排出されることとなる。このため、液体の供給と排出とに関する作業を容易にすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、筐体は、第１筐体と第２筐体とを有し、第１筐体には、光源と第１光センサとが設けられ、第２筐体には、光源と第２光センサとが設けられていることが好ましい。この場合、光源は、第１筐体内と第２筐体内にそれぞれ設けられ、第１筐体内で液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２筐体内で遅延発光の光量が測定される。このため、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とのそれぞれの測定で好適な波長の測定光を液体に照射することができる。
【００１７】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源は、植物性細胞を培養する培養光を液体にさらに照射することが好ましい。この場合、筐体内で植物性細胞を培養することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源、第１測定部および第２測定部は、それぞれ複数設けられていることが好ましい。この場合、第１光センサや第２光センサの設置箇所によって、測定される吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量が異なる場合にも、それらの測定結果を平均化等することが可能となる。従って、測定精度を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、前記光源の光照射方向に対向する位置に配置され、光を吸収する光トラップと、前記測定光に対する前記液体の散乱光の光量を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記散乱光の光量および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関する相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、測定部により、所定波長の測定光に対する液体の散乱光の光量と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。植物性細胞の育成状態に相関する相関値は、算出部により散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、前記測定光に対する前記液体の吸光度を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記吸光度および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関する相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、測定部により、所定波長の測定光に対する液体の吸光度と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。植物性細胞の育成状態に相関する相関値は、算出部により吸光度と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、算出部は、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを元に演算することで、相関値を求めることが好ましい。この場合、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを演算式に代入等して相関値を求めることとなる。従って、簡単に相関値を求めることができる。
【００２４】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、算出部に求められた相関値を順次記憶する記憶部と、記憶部に順次記憶された複数の相関値を表示する表示部と、をさらに備えることが好ましい。この場合、記憶部に順次記憶された複数の相関値が表示部に表示されるので、相関値の推移が明確となる。従って、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、植物性細胞は、植物性プランクトンであることが好ましい。この場合、植物性プランクトンを計画的に培養することが可能となるため、植物性プランクトンを餌とする動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００２６】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定方法は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射し、測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定し、液体に含まれる植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定し、測定された吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量に基づいて、植物性細胞の育成状態に相関する相関値を求めることを特徴としている。
【００２７】
この発明によれば、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、植物性細胞から生じる遅延発光の光量が測定される。その後、植物性細胞の育成状態に相関する相関値が吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による植物性細胞の育成状態測定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態においては、植物性プランクトンを測定の対象とした育成状態測定装置を示す。
【００２９】
（第１実施形態）
先ず、図１および図２に基づいて、第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の一部構成を示すブロック図である。
【００３０】
育成状態測定装置１は、光源１０、第１測定部１２、第２測定部１４、解析部１６および制御部１８を備えている。光源１０は、植物性プランクトンを含む液体に所定波長の測定光を照射するものであって、その波長は、４５０ｎｍ〜７５０ｎｍである。ここで、光源１０は、単色光源であっても、複数の光源を組合わせた光源であってもよい。光源１０の発光は、所定時間連続してもよいし、任意のパターンでパルス点灯させてもよい。また、同一または異なる波長特性を有する複数の光源を順番に発光させたり、複数の光源を同時に発光させたりしてもよい。
【００３１】
第１測定部１２は、測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定するものであり、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサ１２ａと、第１光センサ１２ａが検知して出力する信号に基づいて吸光度または散乱光の光量を算出する吸光度または散乱光量算出部１２ｂとを有している。
【００３２】
第２測定部１４は、測定光が照射されたことによって植物性プランクトンから生じる遅延発光の光量を測定するものであり、遅延発光を検知する第２光センサ１４ａと、第２光センサ１４ａが検知して出力する信号に基づいて遅延発光の光量を算出する遅延発光量算出部１４ｂとを有している。
【００３３】
光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４は、遮光性を有する筐体２０に収容されている。筐体２０は、それ自体が光を遮断する遮光部材で形成されてもよく、光を遮断する塗料等を塗布した部材で形成されてもよい。
【００３４】
筐体２０は、本体部２２と蓋部２４とを有している。本体部２２は、その一端側に導入口２６が形成されている。導入口２６は、筐体２０内に植物性プランクトンを含む液体を入れるために形成されており、蓋部２４により閉塞されるようになっている。
【００３５】
また、筐体２０内には、液体を入れた容器（図示せず）を設置可能な設置部２８が光源１０と第１測定部１２との中間付近に設けられている。設置部２８は、例えば、容器固定用の固定爪を有し、この固定爪で容器を固定するようになっている。
【００３６】
筐体２０内の設置部２８と第２測定部１４との間には、フィルタ３０、集光光学系３２およびシャッタ３４が設けられている。フィルタ３０は、筐体２０の内壁面に接するように設けられ遅延発光を透過するものである。集光光学系３２は、微弱な遅延発光を集光するものである。シャッタ３４は、開閉自在にされており、閉じているときは遅延発光を遮断するようになっている。
【００３７】
解析部１６は、第１ケーブル３６を介して第１測定部１２と第２測定部１４とに接続されており、算出部３８、記憶部４０および表示部４２を有している。算出部３８は、第１測定部１２により測定された吸光度または散乱光の光量、および第２測定部１４により測定された遅延発光の光量に基づいて、所定の演算式、例えば、
〔相関値〕＝〔遅延発光の光量〕／〔吸光度または散乱光の光量〕
なる関係式から植物性プランクトンの育成状態に相関する相関値を求める。記憶部４０は、算出部３８により求められた相関値を順次記憶するものである。表示部４２は、記憶部４０に順次記憶された複数の相関値を表示するものである。
【００３８】
制御部１８は、第２ケーブル４４を介して解析部１６に接続されている。すなわち、制御部１８は、第２ケーブル４４および第１ケーブル３６を介して、第１測定部１２および第２測定部１４に接続されていることとなる。また、制御部１８は、蓋部２４の開閉、光源１０の発光や発光の停止およびシャッタ３４の開閉を制御する制御信号を送信する。
【００３９】
次に、図３に基づいて育成状態測定装置１の動作を説明する。図３は、植物性プランクトンの育成状態測定装置の動作を示すフローチャートである。なお、筐体２０内の設置部２８には、液体を入れた容器が設置されているものとする。
【００４０】
先ず、制御部１８は、光源１０を発光させる制御信号を送信する。これにより、光源１０は発光する（Ｓ１）。光源１０が発光すると、第１測定部１２は液体の吸光度または散乱光の光量を測定する（Ｓ２）。測定後、第１測定部１２は、吸光度または散乱光の光量に関する情報を算出部３８に送信する。その後、制御部１８は光源１０の発光を停止させる制御信号を送信する。これにより、光源１０は発光を停止する（Ｓ３）。ここで、Ｓ１からＳ３の処理は、複数回に渡って繰り返し行われてもよい。
【００４１】
発光停止後、制御部１８はシャッタ３４を開動作させる制御信号を送信する。これにより、シャッタ３４は開動作する（Ｓ４）。シャッタ３４が開動作すると、第２測定部１４は遅延発光の光量を測定する（Ｓ５）。測定後、第２測定部１４は、遅延発光の光量に関する情報を算出部３８に送信する。その後、制御部１８は、シャッタ３４を閉動作させる制御信号を送信する。これにより、シャッタ３４は閉動作する（Ｓ６）。ここで、Ｓ１からＳ６の処理は、複数回に渡って繰り返し行われてもよい。そして、算出部３８は、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて、植物性プランクトンの育成状態に相関する相関値を求める（Ｓ７）。
【００４２】
相関値が求められると、記憶部４０は相関値を記憶し（Ｓ８）、表示部４２は記憶された相関値を表示する（Ｓ９）。ここでの表示は、例えば、画面上に表示されたグラフに、記憶された相関値がプロットされる等して行われる。そして、一連の処理は終了する。
【００４３】
また、所定時間培養をした後に、再度、植物性プランクトンの育成状態を測定したい場合には、上述の動作が繰り返されることとなる。ここで、再度の測定により求められた相関値は、記憶部４０に記憶される。このとき、前回に記憶された相関値は、消去されない。故に、記憶部４０は、算出部３８に求められた相関値を順次記憶することとなる。また、表示部４２には、順次記憶された複数の相関値が表示される。
【００４４】
次に、図４および図５を参照して、吸光度法、蛍光法および遅延発光法に基づいた液体の測定結果を示す。図４は、植物性プランクトンの生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と、植物性プランクトンの死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体との２種類の液体の測定結果を比較したグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定した結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定した結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定した結果を示している。各図において、横軸はそれぞれの液体の種類を示し、縦軸はそれぞれの測定により得られた数値を示している。
【００４５】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、植物性プランクトンが培養された液体を１０分間煮沸することにより植物性プランクトンの死細胞のみを含む液体を得ている。また、吸光度法では、液体に波長６８０ｎｍの光を照射した場合の吸光度を測定し、蛍光法では、液体に波長４６５ｎｍの光を照射した場合に蛍光する波長６８８ｎｍの光の光量を測定し、遅延発光法では、波長６６０ｎｍであり強度４ｍＷ／ｃｍ^２の光を１５秒間だけ液体に照射し、照射終了時から１〜２０秒後までの遅延発光の光量（光子数／秒）を測定している。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、吸光度法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の吸光度は約０．７７であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の吸光度は約０．６２である。また、図４（ｂ）に示すように、蛍光法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの蛍光の光量は約３．１であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの蛍光の光量は約１．５である。このように、吸光度法および蛍光法では、植物性プランクトンの生死状態の正確な判定が困難である。
【００４７】
これに対して、図４（ｃ）に示すように、遅延発光法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの遅延発光の光量は約８０００であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの遅延発光の光量は約５０であり、ほとんど測定されなかった。このように、遅延発光は植物性プランクトンの生細胞から生じるものであることがわかる。従って、遅延発光法を用いれば、植物性プランクトンの生細胞数を把握することができる。
【００４８】
図５は、液体中の植物性プランクトンの密度に対して各測定方法により得られる数値を示すグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定した結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定した結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定した結果を示している。各図において、横軸は細胞密度（×１００万細胞数／ｍｌ）を示し、縦軸はそれぞれの測定により得られた数値を示している。
【００４９】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、液体としては植物性プランクトンの生細胞を含む割合がほぼ１００％のものを用いた。また、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。
【００５０】
図５（ｂ）に示すように、蛍光法では、細胞密度が５００万細胞数／ｍｌ未満で、蛍光の光量は線形に変化しており、細胞密度が５００万細胞数／ｍｌ以上になるとその線形性が崩れる傾向にある。このように、蛍光法では、細胞密度の正確な測定が困難である。
【００５１】
これに対して、図５（ａ）に示すように、吸光度法では、細胞密度に対して吸光度の値が線形に変化している。また、図５（ｃ）に示すように、遅延発光法でも、細胞密度に対して吸光度の値が線形に変化している。このように、吸光度法および遅延発光法では、細胞密度の正確な測定が可能である。ただし、ここで用いられた液体は生細胞を含む割合がほぼ１００％のものであり、死細胞を殆ど把握することができない遅延発光法では、生細胞および死細胞の双方を含む液体の細胞密度を正確に測定することは困難である。従って、生細胞および死細胞の双方を含む液体の細胞密度を正確に測定するためには吸光度法が適していることとなる。
【００５２】
続いて、吸光度に代えて散乱光の光量（以下、散乱光量と称する。）を計測することによっても細胞の生死状態にかかわらず植物性細胞溶液中の細胞密度を計測できる根拠を説明する。ここでは、散乱光量は植物性細胞養液を任意の測定光が１ｃｍ角のセル内を通過する際の散乱光を、測定光の進行方向に対して９０度横向きに設置した光センサーで検出した値とした。この方法以外にも散乱光量の測定は一般的な光散乱量・濁度の測定手法であればよい。
【００５３】
図６は、散乱光量と細胞密度の関係を表したグラフである。図６おいて、散乱光量（６８０ｎｍ）は、一般的に光合成を行う植物細胞が高い光吸収を持つ波長である６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。また、図６おいて、散乱光量（７８０ｎｍ）は、一般的に植物性細胞が光吸収を持たない波長である７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。図６に示されるように、測定光の波長にかかわらず散乱光量と細胞密度に相関があることがわかる。このため、任意の光波長の散乱光量を計測することによっても細胞量を計測することができる。
【００５４】
図７（ａ）及び（ｂ）は、生細胞と死細胞における散乱光量の計測結果を示している。図７（ａ）は、植物性細胞が高い光吸収を持つ６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。図７（ｂ）は、植物性細胞が光吸収を持たない７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。死細胞は生細胞溶液を１０分間煮沸することによって得た。図７（ａ）において、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は７９．５であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は６３．８である。図７（ｂ）において、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は３６．１であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は２６．８である。図７（ａ）及び（ｂ）の示す結果は、吸光度を用いた場合と同様の傾向を示した。このように、散乱光量を測定することにより吸光度を測定した場合とほぼ同じ結果を得ることができる。
【００５５】
次に、図８および図９を参照して、各条件に対する相関値を示す。ここでの相関値は、遅延発光の光量を吸光度で除することで求められている。図８は、植物性プランクトンを含む液体の生細胞の割合に対する相関値を示すグラフである。図８において、横軸は生細胞の割合を示し、縦軸は相関値を示している。
【００５６】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、植物性プランクトンが培養された液体を１０分間煮沸することにより死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体を得て、その液体と生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と混合することにより測定に用いる液体を得ている。また、吸光度法および遅延発光法において、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。なお、細胞密度は、すべての液体においてほぼ同じであるものとする。
【００５７】
図８に示すように、相関値は、液体中の生細胞の割合が高いほど高い値を示し、生細胞の割合に対して線形に変化する。このように、相関値は生細胞の割合を示す指標になっている。
【００５８】
図９は、生育条件に対する相関値を示すグラフである。図９において、横軸は生育条件を示し、縦軸は相関値を示し、培地が充分通気されている状態を適正条件とし、培地への通気を停止した状態を劣悪条件としている。ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用いている。また、吸光度法および遅延発光法において、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。
【００５９】
図９に示すように、相関値は、適正条件である場合に約１０５００と高い値を示し、劣悪条件である場合に約２３００と低い値を示した。このように、相関値は、育成状態の良し悪しを示す指標になっている。
【００６０】
このため、例えば表示部４２に図１０に示すようなグラフが表示される場合、使用者は、このグラフに基づいて、育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、さらには、植物性プランクトンの培養条件を適正に調整することができるようになる。
【００６１】
図１０は、相関値の推移を説明するグラフであり、表示部での表示例を示している。図１０に示すグラフにおいて、横軸は吸光度を示し、縦軸は遅延発光の光量を示し、相関値の推移は、測定によって得られる吸光度と遅延発光の光量とに基づいてプロットした各点を結ぶ直線の傾きとして示されている。この場合、細胞増殖速度にかかわらず、細胞の死亡率が変化しなければ傾きは一定である。傾きが或る一定値を維持している間は、培養条件は悪化していないことを示している。一方、傾きが緩やかになってくると、培養条件が悪化しつつあることを示している。このように、複数の相関値を例えば図１０に示すグラフのように表示することで、使用者は培養状態を監視し、調整することができるようになる。相関値の推移は、測定によって得られる散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいてプロットした場合においても同様の結果が得られる（図面省略）。
【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、第１測定部１２により所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２測定部１４により植物性細胞から生じる遅延発光の光量が測定される。その後、算出部３８により植物性細胞の育成状態に相関する相関値が、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性プランクトンの密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性プランクトンのうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性プランクトンの生細胞数と密度とから求められるものとなる。従って、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、筐体２０内には、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４が設けられているので、筐体２０外からの光が液体に照射されることが防止されると共に、第１測定部１２および第２測定部１４が筐体２０外からの光を検知してしまうことが防止されることとなる。従って、外光による測定精度の悪化を防止することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを演算式に代入等して相関値を求めることとなる。従って、簡単に相関値を求めることができる。さらには、遅延発光の光量を吸光度または散乱光の光量で除して相関値を求めているので、相関値は、生細胞数を密度で除した値となる。すなわち、相関値は、生細胞数を全細胞数で除した値に液体の容量を乗じた値となる。このため、液体に含まれる植物性プランクトンの生細胞と死細胞との割合が明確になり、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、記憶部４０に順次記憶された複数の相関値が表示部４２に表示されるので、相関値の推移が明確となる。従って、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、植物性プランクトンを計画的に培養することが可能となるため、植物性プランクトンを餌とする動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第２実施形態について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。第２実施形態に係る育成状態測定装置は、直接液体を筐体２０内に導入し得る構成とした点等で第１実施形態に係る育成状態測定装置と相違する。
【００６８】
育成状態測定装置２は、液体導入部４６を有している。液体導入部４６は、蓋部２４と、フィルタ３０と、筐体２０における蓋部２４とフィルタ３０との間に位置する内壁部分とで構成される。第２実施形態のフィルタ３０は、筐体２０の内壁に密着しているか又はシール部材を介して密着している。また、本実施形態の蓋部２４は、導入口２６を閉じた状態では、筐体２０の内壁に密着するか又はシール部材を介して密着する。これらにより、フィルタ３０および蓋部２４は液体導入部４６からの漏水を防止するようになり、液体導入部４６は導入口２６から注入された液体を貯留可能となる。
【００６９】
また、第２実施形態では、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造されている。これは、液体導入部４６が液体を貯留するため、光源１０および第１測定部１２が防水されていないと液体との接触により壊れてしまうからである。また、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造とされていなくとも、光透過性の部材により液体の浸入が防止されていてもよい。
【００７０】
このような構成を有する育成状態測定装置２においては、液体を容器に入れて筐体２０内に設置する必要がなく、液体を容器に入れる作業が省略されることとなる。また、光源１０からの測定光は、容器を介して液体に照射されることがなく直接に照射されることとなる。
【００７１】
以上のように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。さらには、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、液体は、導入口２６から筐体２０内に設けられた液体導入部４６に導かれることとなる。液体導入部４６は、蓋部２４にて導入口２６を閉塞した状態では防水されている。また、筐体２０内には、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４が設けられている。このため、直接に筐体２０内に液体を入れることで、測定を行うことができ、測定を行う前の作業が簡素化される。さらには、光源１０からの測定光は、容器を介して液体に照射されることがなく直接に照射されることとなるので、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第３実施形態について説明する。図１２は、本発明の第３実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００７４】
育成状態測定装置３は、筐体２０を水中に投下等して用いるものであり、筐体２０の外部から内部への浸水を防止するように構成されている。すなわち、第３実施形態の第２測定部１４は、フィルタ３０により液体導入部４６からの液体の浸入が防止されており、筐体２０外部からの液体の浸入が筐体２０自体によって防止されている。また、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造とされているか、又は、光透過性の部材により液体の浸入が防止されている。これらにより、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４は、筐体２０内に防水された状態で収容されていることとなる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、使用者が液体を筐体２０内に入れなくとも、筐体２０を水中に沈めることで、筐体２０内に液体を導くことができる。従って、測定を行う前の作業がさらに簡素化される。
【００７７】
なお、本実施形態では、植物性プランクトンの育成状態測定装置３は、植物性プランクトンの培養に利用されるだけではなく、池等の水質を調査することに利用されてもよい。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第４実施形態について説明する。図１３は、本発明の第４実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００７９】
育成状態測定装置４は、液体導入部４６に連通された供給路４８と排出路５０とを有している。供給路４８は液体導入部４６に液体を供給するものであり、排出路５０は液体導入部４６から液体を排出するものである。また、供給路４８と排出路５０とは、植物性プランクトンの培養を行う培養槽にも接続されている。このため、液体導入部４６には液体が常に入っている。
【００８０】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、液体は、供給路４８から液体導入部４６に供給され、排出路５０から液体導入部４６外へ排出されることとなる。このため、液体導入部４６内への液体の供給と排出とを容易にすることができる。さらに、液体導入部４６は、供給路４８を介して培養槽に接続されており、排出路５０を介して培養槽に接続されている。このため、液体導入部４６には、液体が常に供給されていることとなり、リアルタイムな測定を行うことが可能となる。
【００８２】
（第５実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第５実施形態について説明する。図１４は、本発明の第５実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。第５実施形態の育成状態測定装置は、吸光度または散乱光の光量の測定を行うための筐体と遅延発光の光量の測定を行うための筐体とを異ならせた構成になっている。
【００８３】
育成状態測定装置５は、第１筐体２０ａおよび第２筐体２０ｂを有している。第１筐体２０ａは、光源１０、第１測定部１２および第１液体導入部４６ａを有している。このため、第１筐体２０ａでは、吸光度または散乱光の光量が測定されることとなる。また、第１筐体２０ａには、第１液体導入部４６ａに連通する供給路４８が接続されている。この供給路４８は、培養槽にも接続されている。
【００８４】
第２筐体２０ｂは、光源１０、フィルタ３０、集光光学系３２、シャッタ３４、第２測定部１４および第２液体導入部４６ｂを有している。このため、第２筐体２０ｂ内では、遅延発光の光量が測定されることとなる。また、第２筐体２０ｂには、第２液体導入部４６ｂに連通する排出路５０が接続されている。この排出路５０は、培養槽にも接続されている。
【００８５】
さらに、育成状態測定装置５は、第１液体導入部４６ａおよび第２液体導入部４６ｂに連通する接続路５２を有している。このため、培養槽からの液体は、供給路４８を介して第１筐体２０ａの第１液体導入部４６ａに流入した後、接続路５２を介して第２筐体２０ｂの第２液体導入部４６ｂに流入する。第２筐体２０ｂを流出した液体は、排出路５０を介して再び培養槽に戻る。このように構成された育成状態測定装置５では、第１および第２液体導入部４６ａ，４６ｂに液体が常に入っていることになる。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、第４実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができ、リアルタイムな測定を行うこともできる。
【００８７】
また、本実施形態では、光源１０は、第１筐体２０ａ内と第２筐体２０ｂ内にそれぞれ設けられ、第１筐体２０ａ内で液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２筐体２０ｂ内で遅延発光の光量が測定される。このため、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とのそれぞれの測定で好適な波長の測定光を液体に照射することができる。
【００８８】
（第６実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第６実施形態について説明する。図１５は、本発明の第６実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００８９】
育成状態測定装置６では、筐体２０内で測定と培養とが可能となっている。このため、筐体２０は、培養槽としても機能する。育成状態測定装置６の光源５４は、所定波長の測定光に加え、植物性プランクトンを培養するための培養光をさらに照射する。つまり、育成状態測定装置６の光源５４は、植物プランクトンを培養するための光源と、植物プランクトンの生細胞と密度とを測定するための光源とを兼ねている。光源５４からの光の波長は、３５０ｎｍ〜７５０ｎｍである。この波長範囲内の光が液体に照射されると、植物性プランクトンは光合成でき、測定も行うことができる。また、光源５４は、筐体２０内の液体に光が均一に照射されるように、パネル状や長尺状などに形成されている。
【００９０】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、筐体２０内で植物性プランクトンを培養することが可能となる。
【００９２】
（第７実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第７実施形態について説明する。図１６は、本発明の第７実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００９３】
育成状態測定装置７は、筐体２０内に光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４をそれぞれ複数有している。複数の光源１０それぞれは、複数の第１測定部１２のいずれかと対向して設けられているか、又は、複数の第２測定部１４のいずれかと対向して設けられている。この場合、複数の第１測定部１２のそれぞれは、対向する光源１０からの光による吸光度または散乱光の光量を個別に測定することが可能である。また、複数の第２測定部１４のそれぞれも、遅延発光の光量を個別に測定することが可能である。このため、それらの測定結果を平均化等することが可能となり、測定精度を向上させることができる。
【００９４】
また、複数の光源１０からの光の波長がそれぞれ異なる場合には、複数の光波長の吸光度または散乱光の光量及び遅延発光の光量を測定することが可能となる。この場合、各波長に応じた測定結果が得られるため、相関値の演算パラメータが増加することになり、測定精度を向上させることができる。
【００９５】
また、複数の光源１０を、幅広い波長域を発光可能な光源としてもよい。この場合、異なる検出波長特性の第１光センサ１２ａ及び第２光センサ１４ａを複数設置することによって、より簡便に複数波長の吸光度または散乱光の光量及び遅延発光の光量を測定することができる。
【００９６】
なお、第７実施形態では、複数の第２測定部１４のそれぞれは、複数の光源１０のいずれかと対向しているが、複数の光源１０の設置位置にかかわらず遅延発光を受光可能なので、対向していなくともよい。
【００９７】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、第１測定部１２や第２測定部１４の設置箇所によって、測定された吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量が異なる場合にも、それらの測定結果を平均化等することが可能となる。従って、吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量の測定精度を向上させることができる。また、複数の光源１０からの光の波長がそれぞれ異なる場合には、複数の波長に係る吸光度または散乱光の光量、および遅延蛍光の光量を測定するため、相関値の演算パラメータが増加することになり、測定精度を向上させることができる。さらに、複数の光源１０を幅広い波長域を発光可能な光源とした場合には、より簡便に複数波長に係る吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量を測定することができる。
【００９９】
（第８実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第８実施形態について説明する。図１７は、本発明の第８実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【０１００】
育成状態測定装置８は、散乱光量を用いて植物性細胞の密度を計測する場合の構成であり、光源１０の光照射方向に対向する位置に光を吸収する光トラップ６０が配置されている。本実施形態の場合、植物性細胞の密度は光源１０の光照射によって生じる散乱光を測定部６２により測定し、それに続き測定部６２により遅延発光を計測する。光源からの光は光トラップにより捕獲されるため測定部６２では植物性細胞により散乱された散乱光のみが測定され細胞密度に相関のある値を得ることができる。
【０１０１】
本実施形態では、測定対象の特性により測定部６２に入射する散乱光量が測定部６２の検出能力に合致するように、フィルタ３０の透過率を可変にしたり、シャッタ３４の開口度を調節したり、光源の発光光量を調節することが有効である。また、測定部６２のセンサーに幅広いダイナミックレンジをもつアバランシェフォトダイオードなどを用いることも有効である。
【０１０２】
以上のように、本実施形態によれば、測定部６２により、所定波長の測定光に対する液体の散乱光の光量と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。したがって、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部６２を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【０１０３】
（第９実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第９実施形態について説明する。図１８は、本発明の第９実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【０１０４】
育成状態計測装置９は、測定部６４のみを用いて吸光度と遅延発光量を計測しを用いて植物性細胞の密度を計測するための装置構成である。本実施形態では、光源１０は測定部６４と対向する位置に設置されているか、反射などその他の方法により光源１０からの光が測定部６４に入射するようになっている。測定部６４は光源１０から照射された光によって測定試料の吸光度を測定することができる。この場合、測定対象の特性により測定部６４に入射する散乱光量が測定部６４の検出能力に合致するように、フィルタ３０の透過率を可変にしたり、シャッタ３４の開口度を調節したり、光源の発光光量を調節することが有効である。また、測定部６４のセンサーに幅広いダイナミックレンジをもつアバランシェフォトダイオードなどを用いることも有効である。
【０１０５】
以上のように、本実施形態によれば、測定部６４により、所定波長の測定光に対する液体の吸光度と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。したがって、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部６４を一つとすることが可能であり、かつ光トラップ６０も不要であるためさらなる装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【０１０６】
なお、上述した第１〜第９実施形態では、筐体２０内に第１測定部１２および第２測定部１４が収容されているが、本発明はこれに限られるものではなく、第１光センサ１２ａおよび第２光センサ１４ａが筐体２０内に収容され、吸光度または散乱光量算出部１２ｂおよび遅延発光量算出部１４ｂは、筐体２０外に設けられていてもよい。
【０１０７】
また、上述した第１〜第９実施形態では、植物性プランクトンを測定の対象としたが、本発明はこれに限られるものではなく、測定の対象は藻類、藻類の細片および光合成活性を有するプロトプラスト、カルス、その他光合成能を有する微生物等であっても良い。また、吸光度算出部１２ｂ、遅延発光量算出部１４ｂおよび算出部３８は、別々のＣＰＵにより構成されてもよいし、同じＣＰＵにより構成されてもよい。また、第２ケーブル４４を廃し解析部１６と制御部１８を同一筐体とすることにより装置の構成を簡略化してもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定可能な植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図２】第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】植物性プランクトンの育成状態測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体との２種類の液体の測定結果を比較したグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定された結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定された結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定された結果を示している。
【図５】液体中の植物性プランクトンの密度に対して各測定方法により得られる数値を示すグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定された結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定された結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定された結果を示している。
【図６】散乱光量と細胞密度の関係を表したグラフである。
【図７】生細胞と死細胞における散乱光量の計測結果を示すグラフであり、（ａ）は植物性細胞が高い光吸収を持つ６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果を示し、（ｂ）は植物性細胞が光吸収を持たない７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果を示している。
【図８】植物性プランクトンを含む液体の生細胞の割合に対する相関値を示すグラフである。
【図９】生育条件に対する相関値を示すグラフである。
【図１０】相関値の推移を説明するグラフであり、表示部での表示例を示している。
【図１１】第２実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１２】第３実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１３】第４実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１４】第５実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１５】第６実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１６】第７実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１７】第８実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１８】第９実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６，７，８，９…育成状態測定装置、１０，５４…光源、１２…第１測定部、１２ａ…第１光センサ、１２ｂ…吸光度算出部、１４…第２測定部、１４ａ…第２光センサ、１４ｂ…遅延発光量算出部、２０…筐体、２０ａ…第１筐体、２０ｂ…第２筐体、２２…本体部、２４…蓋部、２６…導入口、２８…設置部、３８…算出部、４０…記憶部、４２…表示部、４６…液体導入部、４６ａ…第１液体導入部、４６ｂ…第２液体導入部、４８，４８ａ，４８ｂ…供給路、５０，５０ａ，５０ｂ…排出路、６０…光トラップ、６２，６４…測定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plant cell growth state measurement apparatus and a growth state measurement method.
[0002]
[Prior art]
In the marine aquaculture industry for fish and shellfish, in order to stably and systematically cultivate plant cells, the growth state of plant cells is measured using an absorbance method or a fluorescence method. (For example, refer patent documents 1-3.). In some cases, a counting method in which a liquid containing plant cells is directly observed with a microscope or the like is used for measuring the growth state.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-15157
[Patent Document 2]
JP-A-8-242886
[Patent Document 3]
Japanese Patent No. 2896575
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventor has been studying plant cell culture technology, and in order to stably and systematically cultivate plant cells, the number of live cells of the plant cells in the liquid, We found that the relationship based on the density of plant cells is important.
[0005]
However, the methods using the absorbance method and the fluorescence method described above cannot obtain information on both the number and density of plant cells. In addition, in the counting method, although it is possible to obtain information on both of these, procedures such as liquid extraction, staining, and counting are required, and the work is complicated and takes time. For this reason, information regarding both the number of living cells and the density of plant cells cannot be easily obtained, and it becomes difficult to measure the relationship between the two.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a plant cell growth state measuring apparatus and a growth state measurement method capable of easily measuring the relationship between the number of living cells and the density of plant cells. With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention includes a light source for irradiating a liquid containing plant cells with a measurement light having a predetermined wavelength, and a liquid for the measurement light having a predetermined wavelength. A first measurement unit that measures the amount of light absorbed or scattered light, a second measurement unit that measures the amount of delayed luminescence generated from plant cells contained in the liquid, and the absorbance or scattered light measured by the first measurement unit. And a calculation unit that obtains a correlation value that correlates with the growing state of the plant cell based on the light amount and the light amount of delayed light emission measured by the second measurement unit.
[0008]
According to the present invention, the absorbance of the liquid or the amount of scattered light with respect to the measurement light having the predetermined wavelength is measured by the first measurement unit, and the amount of delayed luminescence generated from the plant cell is measured by the second measurement unit. The correlation value correlating with the growing state of the plant cell is determined by the calculation unit based on the light amount of the absorbance or scattered light and the light amount of delayed light emission. The absorbance of the liquid or the amount of scattered light changes according to the density of plant cells contained in the liquid, and the amount of delayed luminescence changes according to the number of living cells among the plant cells contained in the liquid. . For this reason, the obtained correlation value is obtained based on the viable cell number and density of plant cells. Therefore, the relationship between the number of plant cells and the density of plant cells can be easily measured.
[0009]
In the plant cell growth state measurement apparatus according to the present invention, the first measurement unit includes a first optical sensor that detects transmitted light or scattered light of the measurement light irradiated on the liquid, and the second measurement unit includes A second light sensor that detects delayed light emission, and the light source, the first light sensor, and the second light sensor can be installed in a container containing a liquid and are housed in a light-shielding housing. preferable.
[0010]
In this case, since the light source, the first optical sensor, and the second optical sensor are provided in the casing, it is possible to prevent the liquid from being irradiated with light from outside the casing, and the first optical sensor and the first optical sensor. The two-light sensor is prevented from detecting light from outside the housing. Accordingly, it is possible to prevent the measurement accuracy from deteriorating due to external light.
[0011]
In the plant cell growth state measurement apparatus according to the present invention, the first measurement unit includes a first optical sensor that detects transmitted light or scattered light of the measurement light irradiated on the liquid, and the second measurement unit includes A second light sensor that detects delayed light emission, the light source, the first light sensor, and the second light sensor are housed in a housing, and the housing guides a liquid to a liquid introduction portion provided in the housing. It is preferable that the liquid introduction part is waterproofed in a state in which the introduction port is closed by the lid part.
[0012]
In this case, the liquid is guided from the inlet to the liquid inlet provided in the housing. The liquid inlet is waterproof when the inlet is closed by the lid. In addition, a light source, a first optical sensor, and a second optical sensor are provided in the housing. For this reason, the measurement can be performed by directly putting the liquid into the housing, and the work before the measurement is simplified.
[0013]
In the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention, the light source, the first optical sensor, and the second optical sensor are preferably housed in a waterproof state in the housing. In this case, even if the user does not put the liquid in the casing, the liquid can be guided into the casing by submerging the casing in water. Therefore, the work before the measurement is further simplified.
[0014]
In the plant cell growth state measurement apparatus according to the present invention, the first measurement unit includes a first optical sensor that detects transmitted light or scattered light of the measurement light irradiated on the liquid, and the second measurement unit includes The second light sensor that detects delayed light emission, the light source, the first light sensor, and the second light sensor are housed in a housing, and the housing supplies a liquid to a liquid introduction section provided in the housing. It is preferable that a supply path for discharging and a discharge path for discharging the liquid from the liquid introduction part are provided.
[0015]
In this case, the liquid containing plant cells is supplied from the supply path to the liquid introduction part, and is discharged from the discharge path to the outside of the liquid introduction part. For this reason, the operation | work regarding supply and discharge | emission of a liquid can be made easy.
[0016]
In the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention, the casing includes a first casing and a second casing, and the first casing includes a light source and a first optical sensor. The second housing is preferably provided with a light source and a second photosensor. In this case, the light source is provided in each of the first housing and the second housing, the liquid absorbance or the amount of scattered light is measured in the first housing, and the amount of delayed light emission is measured in the second housing. . For this reason, it is possible to irradiate the liquid with measurement light having a suitable wavelength in each measurement of the amount of absorbance or scattered light and the amount of delayed light emission.
[0017]
In the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention, the light source preferably further irradiates the liquid with culture light for culturing plant cells. In this case, plant cells can be cultured in the housing.
[0018]
In the plant cell growth state measurement apparatus according to the present invention, it is preferable that a plurality of light sources, first measurement units, and second measurement units are provided. In this case, even if the measured absorbance or the amount of scattered light and the amount of delayed light emission differ depending on the installation location of the first optical sensor or the second optical sensor, it is possible to average the measurement results. It becomes. Therefore, measurement accuracy can be improved.
[0019]
Further, the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention is arranged at a position facing a light irradiation direction of the light source, a light source for irradiating the liquid containing the plant cell with a predetermined wavelength, and the light. An optical trap that absorbs, measures the amount of scattered light of the liquid with respect to the measurement light, and measures the amount of delayed luminescence generated from the plant cells contained in the liquid, and is measured by the measurement unit And a calculation unit that obtains a correlation value correlated with the growing state of the plant cell based on the amount of scattered light and the amount of delayed light emission measured by the measurement unit.
[0020]
According to this invention, the measurement unit measures the amount of scattered light of the liquid with respect to the measurement light having a predetermined wavelength and the amount of delayed luminescence generated from the plant cell. The correlation value correlating with the growing state of the plant cell is obtained by the calculation unit based on the amount of scattered light and the amount of delayed light emission. The amount of scattered light of the liquid changes according to the density of the plant cells contained in the liquid, and the amount of delayed light emission changes according to the number of living cells among the plant cells contained in the liquid. For this reason, the obtained correlation value is obtained based on the viable cell number and density of plant cells. Therefore, the relationship between the number of plant cells and the density of plant cells can be easily measured. In addition, since one measuring unit can be provided, the apparatus can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0021]
Further, the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention includes a light source for irradiating a liquid containing plant cells with measurement light having a predetermined wavelength, and measuring the absorbance of the liquid with respect to the measurement light. A measurement unit that measures the amount of delayed luminescence generated from the plant cells included, and based on the absorbance measured by the measurement unit and the amount of delayed luminescence measured by the measurement unit, And a calculation unit that obtains a correlation value that correlates with the growing state.
[0022]
According to this invention, the measurement unit measures the absorbance of the liquid with respect to the measurement light having the predetermined wavelength and the amount of delayed luminescence generated from the plant cell. The correlation value correlating with the growing state of the plant cell is determined by the calculation unit based on the absorbance and the amount of delayed luminescence. The absorbance of the liquid changes according to the density of plant cells contained in the liquid, and the amount of delayed luminescence changes according to the number of living cells among the plant cells contained in the liquid. For this reason, the obtained correlation value is obtained based on the viable cell number and density of plant cells. Therefore, the relationship between the number of plant cells and the density of plant cells can be easily measured. In addition, since one measuring unit can be provided, the apparatus can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0023]
In the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention, it is preferable that the calculation unit obtains a correlation value by calculating based on the amount of delayed luminescence and the amount of light absorbed or scattered. In this case, the correlation value is obtained by substituting the light amount of delayed light emission and the absorbance or the light amount of scattered light into an arithmetic expression. Accordingly, the correlation value can be easily obtained.
[0024]
In the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention, a storage unit that sequentially stores the correlation values obtained in the calculation unit, a display unit that displays a plurality of correlation values sequentially stored in the storage unit, It is preferable to further comprise. In this case, since the plurality of correlation values sequentially stored in the storage unit are displayed on the display unit, the transition of the correlation value becomes clear. Therefore, the user can obtain information from the transition of the correlation value that the breeding state is deteriorated or good.
[0025]
In the plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention, the plant cell is preferably a phytoplankton. In this case, since it becomes possible to culture | cultivate phytoplankton systematically, it can be used for the growth of zooplankton which feeds phytoplankton.
[0026]
The plant cell growth state measuring method according to the present invention irradiates a liquid containing plant cells with measurement light having a predetermined wavelength, measures the absorbance of the liquid with respect to the measurement light or the amount of scattered light, and includes the liquid in the liquid. Measuring the amount of delayed luminescence generated from the plant cell, and obtaining a correlation value correlated with the growth state of the plant cell based on the measured absorbance or scattered light amount and delayed luminescence amount Yes.
[0027]
According to the present invention, the absorbance of the liquid or the amount of scattered light with respect to the measurement light having a predetermined wavelength is measured, and the amount of delayed luminescence generated from the plant cell is measured. Thereafter, a correlation value correlating with the growing state of the plant cell is obtained based on the absorbance or the amount of scattered light and the amount of delayed luminescence. The absorbance of the liquid or the amount of scattered light changes according to the density of plant cells contained in the liquid, and the amount of delayed luminescence changes according to the number of living cells among the plant cells contained in the liquid. . For this reason, the obtained correlation value is obtained based on the viable cell number and density of plant cells. Therefore, the relationship between the number of plant cells and the density of plant cells can be easily measured.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a plant cell growth state measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Moreover, in the following embodiment, the growth condition measuring apparatus which made phytoplankton the object of a measurement is shown.
[0029]
(First embodiment)
First, a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a configuration diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows a part structure.
[0030]
The growing state measuring apparatus 1 includes a light source 10, a first measuring unit 12, a second measuring unit 14, an analyzing unit 16, and a control unit 18. The light source 10 irradiates liquid containing phytoplankton with measurement light having a predetermined wavelength, and the wavelength is 450 nm to 750 nm. Here, the light source 10 may be a monochromatic light source or a light source in which a plurality of light sources are combined. The light emitted from the light source 10 may be continuous for a predetermined time or may be pulse-lit in an arbitrary pattern. In addition, a plurality of light sources having the same or different wavelength characteristics may be sequentially emitted, or a plurality of light sources may be simultaneously emitted.
[0031]
The first measurement unit 12 measures the absorbance of the liquid or the amount of scattered light with respect to the measurement light, and includes a first optical sensor 12a that detects transmitted light or scattered light of the measurement light irradiated on the liquid, and a first optical sensor 12a. It has an absorbance or scattered light amount calculation unit 12b that calculates the amount of absorbance or scattered light based on a signal detected and output by the optical sensor 12a.
[0032]
The 2nd measurement part 14 measures the light quantity of the delayed light emission which arises from phytoplankton when measurement light is irradiated, The 2nd optical sensor 14a which detects delayed light emission, and the 2nd optical sensor 14a detect And a delayed light emission amount calculation unit 14b for calculating the amount of delayed light emission based on the output signal.
[0033]
The light source 10, the first measurement unit 12, and the second measurement unit 14 are accommodated in a housing 20 having a light shielding property. The housing 20 itself may be formed of a light blocking member that blocks light, or may be formed of a member coated with a paint or the like that blocks light.
[0034]
The housing 20 has a main body 22 and a lid 24. The main body 22 has an inlet 26 formed on one end side thereof. The introduction port 26 is formed to put a liquid containing phytoplankton in the housing 20 and is closed by the lid portion 24.
[0035]
In addition, in the housing 20, an installation unit 28 capable of installing a container (not shown) containing a liquid is provided in the vicinity of the middle between the light source 10 and the first measurement unit 12. The installation unit 28 has, for example, a fixing claw for fixing the container, and the container is fixed by the fixing claw.
[0036]
A filter 30, a condensing optical system 32, and a shutter 34 are provided between the installation unit 28 in the housing 20 and the second measurement unit 14. The filter 30 is provided so as to contact the inner wall surface of the housing 20 and transmits delayed light emission. The condensing optical system 32 condenses weak delayed light emission. The shutter 34 is openable and closable, and blocks delayed light emission when closed.
[0037]
The analysis unit 16 is connected to the first measurement unit 12 and the second measurement unit 14 via the first cable 36, and includes a calculation unit 38, a storage unit 40, and a display unit 42. Based on the light amount of the absorbance or scattered light measured by the first measurement unit 12 and the light amount of delayed light emission measured by the second measurement unit 14, the calculation unit 38, for example,
[Correlation value] = [Delayed light amount] / [Absorbance or scattered light amount]
The correlation value correlating with the growth state of the phytoplankton is obtained from the following relational expression. The storage unit 40 sequentially stores the correlation values obtained by the calculation unit 38. The display unit 42 displays a plurality of correlation values sequentially stored in the storage unit 40.
[0038]
The control unit 18 is connected to the analysis unit 16 via the second cable 44. That is, the control unit 18 is connected to the first measurement unit 12 and the second measurement unit 14 via the second cable 44 and the first cable 36. In addition, the control unit 18 transmits a control signal for controlling opening / closing of the lid 24, light emission of the light source 10, stop of light emission, and opening / closing of the shutter 34.
[0039]
Next, the operation of the growing state measuring apparatus 1 will be described based on FIG. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the phytoplankton growing state measuring apparatus. It is assumed that a container containing a liquid is installed in the installation unit 28 in the housing 20.
[0040]
First, the control unit 18 transmits a control signal for causing the light source 10 to emit light. Thereby, the light source 10 emits light (S1). When the light source 10 emits light, the first measurement unit 12 measures the absorbance of the liquid or the amount of scattered light (S2). After the measurement, the first measurement unit 12 transmits information on the absorbance or the amount of scattered light to the calculation unit 38. Thereafter, the control unit 18 transmits a control signal for stopping the light emission of the light source 10. Thereby, the light source 10 stops light emission (S3). Here, the processing from S1 to S3 may be repeatedly performed a plurality of times.
[0041]
After the light emission is stopped, the control unit 18 transmits a control signal for opening the shutter 34. Thereby, the shutter 34 opens (S4). When the shutter 34 is opened, the second measuring unit 14 measures the amount of delayed light emission (S5). After the measurement, the second measurement unit 14 transmits information regarding the amount of delayed light emission to the calculation unit 38. Thereafter, the control unit 18 transmits a control signal for closing the shutter 34. As a result, the shutter 34 is closed (S6). Here, the processing from S1 to S6 may be repeated a plurality of times. Then, the calculation unit 38 obtains a correlation value that correlates with the phytoplankton growing state based on the absorbance or the amount of scattered light and the amount of delayed emission (S7).
[0042]
When the correlation value is obtained, the storage unit 40 stores the correlation value (S8), and the display unit 42 displays the stored correlation value (S9). The display here is performed by, for example, plotting the stored correlation value on a graph displayed on the screen. Then, a series of processing ends.
[0043]
Moreover, when it is desired to measure the growth state of phytoplankton again after culturing for a predetermined time, the above-described operation is repeated. Here, the correlation value obtained by the re-measurement is stored in the storage unit 40. At this time, the correlation value stored last time is not deleted. Therefore, the storage unit 40 sequentially stores the correlation values obtained by the calculation unit 38. In addition, the display unit 42 displays a plurality of correlation values stored sequentially.
[0044]
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the measurement result of the liquid based on the light absorbency method, the fluorescence method, and the delayed luminescence method is shown. FIG. 4 is a graph comparing the measurement results of two types of liquids, a liquid containing approximately 100% of phytoplankton containing living cells and a liquid containing approximately 100% of phytoplankton dead cells. Yes, (a) shows the result measured based on the absorbance method, (b) shows the result measured based on the fluorescence method, and (c) shows the result measured based on the delayed emission method. In each figure, the horizontal axis shows the type of each liquid, and the vertical axis shows the numerical value obtained by each measurement.
[0045]
Here, a liquid containing only dead cells of phytoplankton is obtained by boiling a liquid in which phytoplankton is cultured for 10 minutes using isozyme of fine diatoms as phytoplankton. In the absorbance method, the absorbance is measured when the liquid is irradiated with light having a wavelength of 680 nm. In the fluorescence method, when the liquid is irradiated with light having a wavelength of 465 nm, the amount of light having a wavelength of 688 nm is measured. In the emission method, the wavelength is 660 nm and the intensity is 4 mW / cm. ² Is irradiated on the liquid for 15 seconds, and the amount of delayed light emission (number of photons / second) from the end of irradiation to 1 to 20 seconds later is measured.
[0046]
As shown in FIG. 4 (a), in the absorbance method, the absorbance of the liquid containing almost 100% of the live cells is about 0.77, and the absorbance of the liquid containing almost 100% of the dead cells is about 100%. 0.62. In addition, as shown in FIG. 4B, in the fluorescence method, the amount of fluorescence from a liquid whose ratio of living cells is almost 100% is about 3.1, and the ratio of dead cells is about 100%. The amount of fluorescence from the liquid is about 1.5. Thus, it is difficult for the absorbance method and the fluorescence method to accurately determine the viability of the phytoplankton.
[0047]
On the other hand, as shown in FIG. 4 (c), in the delayed luminescence method, the amount of delayed luminescence from a liquid whose ratio of living cells is almost 100% is about 8000, and the ratio of dead cells is almost equal. The amount of delayed luminescence from 100% liquid was about 50 and was hardly measured. Thus, it can be seen that delayed luminescence is generated from living phytoplankton cells. Therefore, if the delayed luminescence method is used, the number of living phytoplankton cells can be determined.
[0048]
FIG. 5 is a graph showing numerical values obtained by each measuring method with respect to the density of phytoplankton in the liquid, (a) shows the results measured based on the absorbance method, and (b) shows the fluorescence method. The result measured based on this is shown, and (c) shows the result measured based on the delayed emission method. In each figure, the horizontal axis indicates the cell density (× 1 million cells / ml), and the vertical axis indicates the numerical value obtained by each measurement.
[0049]
Here, as the phytoplankton, the isozyme of fine diatoms was used, and as the liquid, the ratio of the phytoplankton containing living cells was almost 100%. Further, the wavelength, intensity, and the like of the irradiated light are the same as those described with reference to FIG.
[0050]
As shown in FIG. 5 (b), in the fluorescence method, the cell density is less than 5 million cells / ml and the amount of fluorescence changes linearly. When the cell density exceeds 5 million cells / ml, The linearity tends to be broken. Thus, accurate measurement of cell density is difficult with the fluorescence method.
[0051]
In contrast, as shown in FIG. 5A, in the absorbance method, the absorbance value changes linearly with respect to the cell density. Moreover, as shown in FIG.5 (c), also in the delayed luminescence method, the light absorbency value is changing linearly with respect to the cell density. Thus, the cell density can be accurately measured by the absorbance method and the delayed luminescence method. However, the liquid used here has a ratio of almost 100% containing living cells, and in the delayed luminescence method in which almost no dead cells can be grasped, the cell density of the liquid containing both living and dead cells It is difficult to measure accurately. Therefore, the absorbance method is suitable for accurately measuring the cell density of a liquid containing both live and dead cells.
[0052]
Next, the grounds for measuring the cell density in the plant cell solution by measuring the amount of scattered light (hereinafter referred to as the scattered light amount) instead of the absorbance will be described regardless of whether the cells are alive or dead. Here, the amount of scattered light was detected by a light sensor installed 90 degrees transverse to the traveling direction of the measurement light, as the scattered light when any measurement light passes through the 1 cm square cell in the plant cell nutrient solution. Value. In addition to this method, the amount of scattered light may be measured by any general light scattering amount / turbidity measuring method.
[0053]
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of scattered light and the cell density. In FIG. 6, the amount of scattered light (680 nm) is a result when light having a wavelength of 680 nm, which is a wavelength at which plant cells that perform photosynthesis generally have high light absorption, is used as measurement light. In FIG. 6, the amount of scattered light (780 nm) is a result when light having a wavelength of 780 nm, which is a wavelength at which plant cells generally do not absorb light, is used as measurement light. As shown in FIG. 6, it can be seen that there is a correlation between the amount of scattered light and the cell density regardless of the wavelength of the measurement light. For this reason, the amount of cells can also be measured by measuring the amount of scattered light at an arbitrary light wavelength.
[0054]
FIGS. 7A and 7B show the measurement results of the amount of scattered light in living cells and dead cells. FIG. 7A shows the result when the measurement light is light having a wavelength of 680 nm, which is highly absorbed by plant cells. FIG. 7B shows the result when the measurement light is light having a wavelength of 780 nm, in which plant cells do not absorb light. Dead cells were obtained by boiling the live cell solution for 10 minutes. In FIG. 7 (a), the amount of scattered light of the liquid containing approximately 100% of the living cells is 79.5, and the amount of scattered light of the liquid including the proportion of the dead cells is approximately 100% is 63.8. In FIG. 7 (b), the amount of scattered light of the liquid containing almost 100% of the living cells is 36.1, and the amount of scattered light of the liquid containing the almost 100% dead cells is 26.8. The results shown in FIGS. 7A and 7B showed the same tendency as when the absorbance was used. Thus, by measuring the amount of scattered light, almost the same result as when the absorbance is measured can be obtained.
[0055]
Next, with reference to FIG. 8 and FIG. 9, the correlation value with respect to each condition is shown. The correlation value here is obtained by dividing the amount of delayed luminescence by the absorbance. FIG. 8 is a graph showing a correlation value with respect to the proportion of liquid living cells containing phytoplankton. In FIG. 8, the horizontal axis indicates the percentage of living cells, and the vertical axis indicates the correlation value.
[0056]
Here, by using isozyme of fine diatoms as phytoplankton, the liquid in which the phytoplankton is cultured is boiled for 10 minutes to obtain a liquid containing almost 100% dead cells. A liquid used for measurement is obtained by mixing with a liquid containing approximately 100%. Further, in the absorbance method and the delayed emission method, the wavelength, intensity, and the like of the irradiated light are the same as those described with reference to FIG. It is assumed that the cell density is almost the same in all liquids.
[0057]
As shown in FIG. 8, the correlation value increases as the proportion of living cells in the liquid increases, and changes linearly with respect to the proportion of living cells. Thus, the correlation value is an index indicating the proportion of living cells.
[0058]
FIG. 9 is a graph showing correlation values with respect to growth conditions. In FIG. 9, the abscissa indicates the growth condition, the ordinate indicates the correlation value, the state where the medium is sufficiently aerated is set as an appropriate condition, and the state where the aeration to the medium is stopped is set as a poor condition. Here, isodialysis of fine diatoms is used as phytoplankton. Further, in the absorbance method and the delayed emission method, the wavelength, intensity, and the like of the irradiated light are the same as those described with reference to FIG.
[0059]
As shown in FIG. 9, the correlation value showed a high value of about 10500 when the condition was appropriate, and a low value of about 2300 when the condition was bad. Thus, the correlation value is an index that indicates whether the growing state is good or bad.
[0060]
For this reason, for example, when a graph as shown in FIG. 10 is displayed on the display unit 42, the user can obtain information such as that the breeding state has deteriorated or is good based on this graph, and Makes it possible to appropriately adjust the culture conditions of phytoplankton.
[0061]
FIG. 10 is a graph for explaining the transition of the correlation value, and shows a display example on the display unit. In the graph shown in FIG. 10, the horizontal axis represents the absorbance, the vertical axis represents the amount of delayed luminescence, and the transition of the correlation value connects the points plotted based on the absorbance obtained by measurement and the amount of delayed luminescence. It is shown as the slope of the straight line. In this case, the slope is constant if the cell mortality rate does not change regardless of the cell growth rate. While the slope is maintained at a certain value, it indicates that the culture conditions have not deteriorated. On the other hand, when the inclination becomes gentle, it indicates that the culture conditions are getting worse. Thus, by displaying a plurality of correlation values as in the graph shown in FIG. 10, for example, the user can monitor and adjust the culture state. The same result is obtained when the correlation value transition is plotted based on the amount of scattered light and the amount of delayed emission obtained by measurement (not shown).
[0062]
As described above, according to the present embodiment, the first measurement unit 12 measures the absorbance of the liquid or the amount of scattered light with respect to the measurement light having the predetermined wavelength, and the second measurement unit 14 measures the delayed luminescence generated from the plant cell. The amount of light is measured. Thereafter, a correlation value correlating with the growing state of the plant cell is obtained by the calculation unit 38 based on the absorbance or the amount of scattered light and the amount of delayed emission. The absorbance of the liquid or the amount of scattered light varies depending on the density of phytoplankton contained in the liquid, and the amount of delayed luminescence varies depending on the number of living cells in the phytoplankton contained in the liquid. . For this reason, the obtained correlation value is obtained from the viable cell number and density of phytoplankton. Therefore, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured.
[0063]
In the present embodiment, since the light source 10, the first measurement unit 12, and the second measurement unit 14 are provided in the housing 20, light from outside the housing 20 may be irradiated onto the liquid. In addition to being prevented, the first measurement unit 12 and the second measurement unit 14 are prevented from detecting light from outside the housing 20. Accordingly, it is possible to prevent the measurement accuracy from deteriorating due to external light.
[0064]
In the present embodiment, the correlation value is obtained by substituting the light amount of delayed light emission and the absorbance or the light amount of scattered light into an arithmetic expression. Accordingly, the correlation value can be easily obtained. Furthermore, since the correlation value is obtained by dividing the amount of delayed luminescence by the absorbance or the amount of scattered light, the correlation value is a value obtained by dividing the number of living cells by the density. That is, the correlation value is a value obtained by multiplying the liquid volume by the value obtained by dividing the number of living cells by the total number of cells. For this reason, the ratio of the living cell of dead phytoplankton and the dead cell contained in a liquid becomes clear, and the growth state of phytoplankton can be measured more clearly.
[0065]
Moreover, in this embodiment, since the several correlation value memorize | stored sequentially in the memory | storage part 40 is displayed on the display part 42, the transition of a correlation value becomes clear. Therefore, the user can obtain information from the transition of the correlation value that the breeding state is deteriorated or good.
[0066]
Moreover, in this embodiment, since it becomes possible to culture | cultivate phytoplankton systematically, it can be used for the cultivation of zooplankton which uses phytoplankton as a bait.
[0067]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 11 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. The growing state measuring apparatus according to the second embodiment is different from the growing state measuring apparatus according to the first embodiment in that the liquid can be directly introduced into the housing 20.
[0068]
The growing state measuring device 2 has a liquid introducing portion 46. The liquid introduction part 46 includes the lid part 24, the filter 30, and an inner wall portion located between the lid part 24 and the filter 30 in the housing 20. The filter 30 of the second embodiment is in close contact with the inner wall of the housing 20 or in close contact with a seal member. Moreover, the cover part 24 of this embodiment closely_contact | adheres to the inner wall of the housing | casing 20 via a sealing member in the state which closed the inlet 26. FIG. As a result, the filter 30 and the lid part 24 prevent water leakage from the liquid introduction part 46, and the liquid introduction part 46 can store the liquid injected from the introduction port 26.
[0069]
In the second embodiment, the light source 10 and the first measurement unit 12 are themselves waterproof. This is because the liquid introduction part 46 stores the liquid, so that the light source 10 and the first measurement part 12 are broken by contact with the liquid unless they are waterproofed. In addition, the light source 10 and the first measurement unit 12 may be prevented from entering liquid by a light-transmitting member, even if they are not themselves waterproof.
[0070]
In the growing state measuring apparatus 2 having such a configuration, it is not necessary to put the liquid in the container and install it in the housing 20, and the operation of putting the liquid into the container is omitted. Moreover, the measurement light from the light source 10 is directly irradiated without irradiating the liquid through the container.
[0071]
As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured. Moreover, the deterioration of the measurement accuracy due to external light can be prevented, the correlation value can be easily obtained, and the growth state of the phytoplankton can be measured more clearly. Furthermore, the user can obtain information such as that the breeding state has deteriorated or is good from the transition of the correlation value, which can be used for breeding zooplankton.
[0072]
In the present embodiment, the liquid is guided from the inlet 26 to the liquid inlet 46 provided in the housing 20. The liquid inlet 46 is waterproof when the inlet 26 is closed by the lid 24. A light source 10, a first measurement unit 12, and a second measurement unit 14 are provided in the housing 20. For this reason, the measurement can be performed by directly putting the liquid into the housing 20, and the work before the measurement is simplified. Furthermore, since the measurement light from the light source 10 is directly irradiated without irradiating the liquid through the container, it is possible to eliminate the situation where the measurement result varies depending on the container used. .
[0073]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 12 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention.
[0074]
The growing state measuring device 3 is used by dropping the casing 20 into water and configured to prevent water from entering the inside of the casing 20 from the outside. That is, in the second measurement unit 14 of the third embodiment, the filter 30 prevents the liquid from entering from the liquid introduction unit 46, and the case 20 itself prevents the liquid from entering from the outside of the case 20. Yes. In addition, the light source 10 and the first measurement unit 12 have a waterproof structure per se, or liquid penetration is prevented by a light transmissive member. Accordingly, the light source 10, the first measurement unit 12, and the second measurement unit 14 are accommodated in the housing 20 in a waterproof state.
[0075]
As described above, according to the present embodiment, as in the second embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured. Moreover, the deterioration of the measurement accuracy due to external light can be prevented, the correlation value can be easily obtained, and the growth state of the phytoplankton can be measured more clearly. In addition, the user can obtain information such as that the breeding state has deteriorated or is good from the transition of the correlation value, which can be used for the breeding of zooplankton. Furthermore, the work before the measurement is simplified, and the situation where the measurement result varies depending on the container used can be solved.
[0076]
Further, in the present embodiment, even if the user does not put the liquid in the housing 20, the liquid can be guided into the housing 20 by submerging the housing 20 in water. Therefore, the work before the measurement is further simplified.
[0077]
In the present embodiment, the phytoplankton growth state measuring device 3 may be used not only for culturing phytoplankton but also for investigating the water quality of a pond or the like.
[0078]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 13 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
[0079]
The growth state measuring device 4 includes a supply path 48 and a discharge path 50 that are communicated with the liquid introduction unit 46. The supply path 48 supplies liquid to the liquid introduction part 46, and the discharge path 50 discharges liquid from the liquid introduction part 46. The supply path 48 and the discharge path 50 are also connected to a culture tank for culturing phytoplankton. For this reason, the liquid is always contained in the liquid introducing portion 46.
[0080]
As described above, according to the present embodiment, as in the second embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured. Moreover, the deterioration of the measurement accuracy due to external light can be prevented, the correlation value can be easily obtained, and the growth state of the phytoplankton can be measured more clearly. In addition, the user can obtain information such as that the breeding state has deteriorated or is good from the transition of the correlation value, which can be used for the breeding of zooplankton. Furthermore, the work before the measurement is simplified, and the situation where the measurement result varies depending on the container used can be solved.
[0081]
In the present embodiment, the liquid is supplied from the supply path 48 to the liquid introduction part 46 and is discharged from the discharge path 50 to the outside of the liquid introduction part 46. For this reason, the supply and discharge of the liquid into the liquid introduction part 46 can be facilitated. Furthermore, the liquid introduction part 46 is connected to the culture tank via the supply path 48 and is connected to the culture tank via the discharge path 50. For this reason, the liquid is always supplied to the liquid inlet 46, and real-time measurement can be performed.
[0082]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 14 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. The growing state measuring apparatus of the fifth embodiment has a configuration in which a housing for measuring the light amount of absorbance or scattered light and a housing for measuring the light amount of delayed light emission are different.
[0083]
The growing state measuring device 5 includes a first housing 20a and a second housing 20b. The first housing 20a includes the light source 10, the first measurement unit 12, and the first liquid introduction unit 46a. For this reason, in the 1st housing | casing 20a, the light absorbency or the light quantity of scattered light will be measured. In addition, a supply path 48 that communicates with the first liquid inlet 46a is connected to the first housing 20a. The supply path 48 is also connected to the culture tank.
[0084]
The second housing 20b includes the light source 10, the filter 30, the condensing optical system 32, the shutter 34, the second measuring unit 14, and the second liquid introducing unit 46b. For this reason, the amount of delayed light emission is measured in the second housing 20b. In addition, a discharge path 50 communicating with the second liquid introduction part 46b is connected to the second casing 20b. This discharge path 50 is also connected to the culture tank.
[0085]
Furthermore, the growth state measuring device 5 has a connection path 52 that communicates with the first liquid introduction part 46a and the second liquid introduction part 46b. For this reason, the liquid from the culture tank flows into the first liquid introduction part 46a of the first casing 20a via the supply path 48, and then the second liquid introduction part of the second casing 20b via the connection path 52. It flows into 46b. The liquid that has flowed out of the second housing 20b returns to the culture tank again via the discharge path 50. In the growing state measuring apparatus 5 configured as described above, the liquid always enters the first and second liquid introducing portions 46a and 46b.
[0086]
As described above, according to the present embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured as in the fourth embodiment. Moreover, the deterioration of the measurement accuracy due to external light can be prevented, the correlation value can be easily obtained, and the growth state of the phytoplankton can be measured more clearly. In addition, the user can obtain information such as that the breeding state has deteriorated or is good from the transition of the correlation value, which can be used for the breeding of zooplankton. Furthermore, the work before the measurement is simplified, the situation in which the measurement result varies depending on the container used can be solved, and the real-time measurement can be performed.
[0087]
In the present embodiment, the light source 10 is provided in each of the first housing 20a and the second housing 20b, and the absorbance of the liquid or the amount of scattered light is measured in the first housing 20a. The amount of delayed light emission is measured in the housing 20b. For this reason, it is possible to irradiate the liquid with measurement light having a suitable wavelength in each measurement of the amount of absorbance or scattered light and the amount of delayed light emission.
[0088]
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 15 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
[0089]
In the growth state measuring device 6, measurement and culture are possible within the housing 20. For this reason, the housing | casing 20 functions also as a culture tank. The light source 54 of the growing state measuring device 6 further emits culture light for cultivating phytoplankton in addition to measurement light having a predetermined wavelength. That is, the light source 54 of the growing state measuring device 6 serves as a light source for culturing phytoplankton and a light source for measuring viable cells and density of phytoplankton. The wavelength of light from the light source 54 is 350 nm to 750 nm. When light in this wavelength range is irradiated onto the liquid, the phytoplankton can be photosynthesized and measured. The light source 54 is formed in a panel shape, a long shape, or the like so that the liquid in the housing 20 is uniformly irradiated with light.
[0090]
As described above, according to the present embodiment, as in the second embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured. Moreover, the deterioration of the measurement accuracy due to external light can be prevented, the correlation value can be easily obtained, and the growth state of the phytoplankton can be measured more clearly. In addition, the user can obtain information such as that the breeding state has deteriorated or is good from the transition of the correlation value, which can be used for the breeding of zooplankton. Furthermore, the work before the measurement is simplified, and the situation where the measurement result varies depending on the container used can be solved.
[0091]
In the present embodiment, phytoplankton can be cultured in the housing 20.
[0092]
(Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 16 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.
[0093]
The growing state measuring device 7 includes a plurality of light sources 10, first measuring units 12, and second measuring units 14 in a housing 20. Each of the plurality of light sources 10 is provided so as to face any one of the plurality of first measurement parts 12 or is provided so as to face any one of the plurality of second measurement parts 14. In this case, each of the plurality of first measuring units 12 can individually measure the absorbance due to the light from the light source 10 facing or the amount of scattered light. Each of the plurality of second measuring units 14 can also individually measure the amount of delayed light emission. For this reason, it becomes possible to average those measurement results and to improve the measurement accuracy.
[0094]
Further, when the wavelengths of light from the plurality of light sources 10 are different from each other, it is possible to measure the absorbance of the plurality of light wavelengths or the amount of scattered light and the amount of delayed light emission. In this case, since the measurement result according to each wavelength is obtained, the calculation parameter of the correlation value is increased, and the measurement accuracy can be improved.
[0095]
The plurality of light sources 10 may be light sources capable of emitting light in a wide wavelength range. In this case, by installing a plurality of first optical sensors 12a and second optical sensors 14a having different detection wavelength characteristics, it is possible to more easily measure the absorbance of multiple wavelengths, the amount of scattered light, and the amount of delayed emission.
[0096]
In the seventh embodiment, each of the plurality of second measurement units 14 faces one of the plurality of light sources 10, but can receive delayed light emission regardless of the installation positions of the plurality of light sources 10. You don't have to.
[0097]
As described above, according to the present embodiment, as in the second embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured. Moreover, the deterioration of the measurement accuracy due to external light can be prevented, the correlation value can be easily obtained, and the growth state of the phytoplankton can be measured more clearly. In addition, the user can obtain information such as that the breeding state has deteriorated or is good from the transition of the correlation value, which can be used for the breeding of zooplankton. Furthermore, the work before the measurement is simplified, and the situation where the measurement result varies depending on the container used can be solved.
[0098]
Further, in the present embodiment, even when the measured absorbance or the amount of scattered light and the amount of delayed emission vary depending on the installation location of the first measurement unit 12 or the second measurement unit 14, the measurement results are averaged. Or the like. Accordingly, it is possible to improve the measurement accuracy of the light amount of the absorbance or scattered light and the light amount of delayed light emission. In addition, when the wavelengths of the light from the plurality of light sources 10 are different from each other, the light quantity of the absorbance or scattered light and the amount of delayed fluorescence corresponding to the plurality of wavelengths are measured, so that the correlation value calculation parameter increases. Thus, the measurement accuracy can be improved. Further, when the plurality of light sources 10 are light sources capable of emitting light in a wide wavelength range, it is possible to more easily measure the absorbance or the amount of scattered light and the amount of delayed light emission related to the plurality of wavelengths.
[0099]
(Eighth embodiment)
Next, an eighth embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 17 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.
[0100]
The growing state measuring device 8 is configured to measure the density of plant cells using the amount of scattered light, and an optical trap 60 that absorbs light is disposed at a position facing the light irradiation direction of the light source 10. In the case of the present embodiment, the density of plant cells is determined by measuring the scattered light generated by the light irradiation of the light source 10 by the measuring unit 62 and then measuring the delayed luminescence by the measuring unit 62. Since the light from the light source is captured by the light trap, only the scattered light scattered by the plant cell is measured in the measuring unit 62, and a value correlated with the cell density can be obtained.
[0101]
In the present embodiment, the transmittance of the filter 30 is made variable or the aperture of the shutter 34 is adjusted so that the amount of scattered light incident on the measurement unit 62 matches the detection capability of the measurement unit 62 depending on the characteristics of the measurement target. It is effective to adjust the amount of light emitted from the light source. It is also effective to use an avalanche photodiode having a wide dynamic range for the sensor of the measuring unit 62.
[0102]
As described above, according to the present embodiment, the measurement unit 62 measures the amount of scattered light of the liquid with respect to the measurement light having a predetermined wavelength and the amount of delayed luminescence generated from the plant cell. Therefore, as in the first embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured. Moreover, since the measuring unit 62 can be made one, the apparatus can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0103]
(Ninth embodiment)
Next, a ninth embodiment of the phytoplankton growing state measuring apparatus will be described. FIG. 18 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the ninth embodiment of the present invention.
[0104]
The growing state measuring device 9 is a device configuration for measuring the density of plant cells by measuring the absorbance and the amount of delayed luminescence using only the measuring unit 64. In the present embodiment, the light source 10 is installed at a position facing the measurement unit 64, or light from the light source 10 is incident on the measurement unit 64 by other methods such as reflection. The measurement unit 64 can measure the absorbance of the measurement sample with the light emitted from the light source 10. In this case, the transmittance of the filter 30 can be varied, the aperture of the shutter 34 can be adjusted, or the light source can be adjusted so that the amount of scattered light incident on the measurement unit 64 matches the detection capability of the measurement unit 64 depending on the characteristics of the measurement target. It is effective to adjust the amount of emitted light. It is also effective to use an avalanche photodiode or the like having a wide dynamic range for the sensor of the measurement unit 64.
[0105]
As described above, according to the present embodiment, the measurement unit 64 measures the absorbance of the liquid with respect to the measurement light having a predetermined wavelength and the amount of delayed luminescence generated from the plant cell. Therefore, as in the first embodiment, the relationship between the number of living phytoplankton cells and the density can be easily measured. In addition, since one measuring unit 64 can be provided and the optical trap 60 is unnecessary, the apparatus can be further simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
[0106]
In the first to ninth embodiments described above, the first measurement unit 12 and the second measurement unit 14 are accommodated in the housing 20, but the present invention is not limited to this, and the first light The sensor 12 a and the second optical sensor 14 a may be housed in the housing 20, and the absorbance or scattered light amount calculation unit 12 b and the delayed light emission amount calculation unit 14 b may be provided outside the housing 20.
[0107]
In the first to ninth embodiments described above, phytoplankton is the target of measurement, but the present invention is not limited to this, and the target of measurement has algae, algal strips and photosynthetic activity. Protoplasts, callus, and other microorganisms having photosynthesis ability may also be used. Further, the absorbance calculation unit 12b, the delayed light emission amount calculation unit 14b, and the calculation unit 38 may be configured by separate CPUs, or may be configured by the same CPU. Further, the configuration of the apparatus may be simplified by eliminating the second cable 44 and using the analysis unit 16 and the control unit 18 in the same casing.
[0108]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a plant cell growth state measuring apparatus and a growth state measurement method capable of easily measuring the relationship between the number of living cells and the density of plant cells. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the phytoplankton growing state measuring apparatus.
FIG. 4 is a graph comparing the measurement results of two types of liquids, a liquid containing approximately 100% of living cells and a liquid containing approximately 100% dead cells, where (a) is an absorbance method. (B) shows the result measured based on the fluorescence method, and (c) shows the result measured based on the delayed luminescence method.
FIG. 5 is a graph showing numerical values obtained by each measuring method with respect to the density of phytoplankton in a liquid, (a) shows the results measured based on the absorbance method, and (b) shows the fluorescence method. (C) shows the result measured based on the delayed emission method.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of scattered light and cell density.
FIG. 7 is a graph showing the measurement results of the amount of scattered light in live cells and dead cells, (a) shows the results when measurement light is light having a wavelength of 680 nm where plant cells have high light absorption; (B) has shown the result at the time of making the light of a wavelength of 780 nm a plant cell does not have light absorption into measurement light.
FIG. 8 is a graph showing a correlation value with respect to the proportion of liquid living cells containing phytoplankton.
FIG. 9 is a graph showing correlation values with respect to growth conditions.
FIG. 10 is a graph for explaining the transition of the correlation value, and shows a display example on the display unit.
FIG. 11 is a configuration diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to a second embodiment.
FIG. 12 is a configuration diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to a third embodiment.
FIG. 13 is a configuration diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 14 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 15 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to a sixth embodiment.
FIG. 16 is a configuration diagram of a phytoplankton growing state measuring apparatus according to a seventh embodiment.
FIG. 17 is a configuration diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to an eighth embodiment.
FIG. 18 is a configuration diagram of a phytoplankton growth state measuring apparatus according to a ninth embodiment.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9..., Growth state measuring device, 10, 54. ... 2nd measurement part, 14a ... 2nd optical sensor, 14b ... Delay light emission amount calculation part, 20 ... Housing | casing, 20a ... 1st housing | casing, 20b ... 2nd housing | casing, 22 ... Main-body part, 24 ... Cover part, 26 ... Introduction port, 28 ... Installation unit, 38 ... Calculation unit, 40 ... Storage unit, 42 ... Display unit, 46 ... Liquid introduction unit, 46a ... First liquid introduction unit, 46b ... Second liquid introduction unit, 48, 48a , 48b ... supply path, 50, 50a, 50b ... discharge path, 60 ... optical trap, 62, 64 ... measurement section.

Claims

A light source that irradiates liquid containing plant cells with measurement light of a predetermined wavelength;
A first measurement unit that measures the absorbance of the liquid or the amount of scattered light with respect to the measurement light;
A second measurement unit for measuring the amount of delayed luminescence generated from the plant cells contained in the liquid;
Based on the absorbance measured by the first measurement unit or the amount of scattered light and the amount of delayed luminescence measured by the second measurement unit, a correlation value correlating with the growing state of the plant cell is obtained. A plant cell growth state measuring apparatus comprising: a calculation unit.

The first measurement unit includes a first optical sensor that detects transmitted light or scattered light of the measurement light applied to the liquid,
The second measurement unit includes a second optical sensor that detects the delayed light emission,
2. The light source, the first optical sensor, and the second optical sensor are housed in a light-shielding housing capable of installing a container containing the liquid. Plant cell growth state measuring device.

The first measurement unit includes a first optical sensor that detects transmitted light or scattered light of the measurement light applied to the liquid,
The second measurement unit includes a second optical sensor that detects the delayed light emission,
The light source, the first light sensor, and the second light sensor are housed in a housing,
The casing has an inlet for guiding the liquid to a liquid inlet provided in the casing, and a lid that can close the inlet.
The plant cell growth state measuring apparatus according to claim 1, wherein the liquid introduction part is waterproofed in a state where the introduction port is closed by the lid part.

4. The plant cell growth state measuring apparatus according to claim 3, wherein the light source, the first optical sensor, and the second optical sensor are housed in a waterproof state in the casing.

The first measurement unit includes a first optical sensor that detects transmitted light or scattered light of the measurement light applied to the liquid,
The second measurement unit includes a second optical sensor that detects the delayed light emission,
The light source, the first light sensor, and the second light sensor are housed in a housing,
The casing is provided with a supply path for supplying the liquid to a liquid introduction section provided in the casing, and a discharge path for discharging the liquid from the liquid introduction section. The plant cell growth state measuring apparatus according to claim 1.

The housing includes a first housing and a second housing,
The first housing is provided with the light source and the first photosensor,
The plant cell growth state measuring apparatus according to claim 5, wherein the second housing is provided with the light source and the second photosensor.

The plant light growth state measuring apparatus according to claim 1, wherein the light source further irradiates the liquid with culture light for culturing the plant cell.

2. The plant cell growth state measurement apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the light sources, the first measurement unit, and the second measurement unit are provided.

A light source that irradiates liquid containing plant cells with measurement light of a predetermined wavelength;
An optical trap disposed at a position facing the light irradiation direction of the light source and absorbing light;
While measuring the amount of scattered light of the liquid with respect to the measurement light, a measurement unit that measures the amount of delayed luminescence generated from the plant cells contained in the liquid,
A calculation unit that obtains a correlation value that correlates with the growth state of the plant cell based on the amount of scattered light measured by the measurement unit and the amount of delayed luminescence measured by the measurement unit. A plant cell growth state measuring apparatus characterized by the above.

A light source that irradiates liquid containing plant cells with measurement light of a predetermined wavelength;
Measuring the absorbance of the liquid with respect to the measurement light, and measuring the amount of delayed luminescence generated from the plant cells contained in the liquid;
A calculation unit that obtains a correlation value that correlates with the growth state of the plant cell based on the absorbance measured by the measurement unit and the amount of delayed luminescence measured by the measurement unit; A plant cell growth state measuring apparatus.

The said calculation part calculates | requires the said correlation value by calculating based on the light quantity of the said delayed light emission, the said light absorbency, or the light quantity of the said scattered light, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Plant cell growth state measuring apparatus.

A storage unit for sequentially storing the correlation values obtained by the calculation unit;
The plant cell growth state measuring apparatus according to claim 1, further comprising a display unit that displays the plurality of correlation values sequentially stored in the storage unit.

The plant cell growth state measuring apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the plant cell is a phytoplankton.

Irradiate liquid containing plant cells with measurement light of a predetermined wavelength,
Measure the absorbance of the liquid with respect to the measurement light or the amount of scattered light,
Measure the amount of delayed luminescence generated from the plant cells contained in the liquid,
A plant cell growth state measuring method, wherein a correlation value correlated with the plant cell growth state is obtained based on the measured absorbance or scattered light amount and delayed light emission amount.