JP2005245317A - Measuring instrument for microorganism and measuring method - Google Patents

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健一 稲富
Shinichi Deo
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring instrument and a measuring method for microorganisms capable of accurately detecting and measuring target microorganisms from a specimen. <P>SOLUTION: The measuring instrument for microorganisms is provided with a micro-flow cytometer furnished with a nozzle channel flowing a sample liquid containing microorganisms as a micro-flow, a fluorescent microscope detecting the microorganisms in the nozzle channel, and a photographing means to photograph the microorganisms with the fluorescent microscope. The measuring method for microorganism contains a step to label the microorganism with fluorescent light, a step to pass the sample liquid containing the microorganism as a micro-flow, a step to photograph the microorganism in the micro-flow with a fluorescent microscope by color photography, and a step to count the number of microorganisms from the photographed image. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、微生物の計測装置及び計測方法に関し、特に、微生物の多重計測を可能とした計測装置及び計測方法に関する。   The present invention relates to a microorganism measurement apparatus and measurement method, and more particularly, to a measurement apparatus and measurement method capable of multiple measurement of microorganisms.

従来、短時間で微粒子を正確に検出する方法として、半導体微細加工技術やマイクロマシン技術(MEMS:Micro Electro Mechanical System)を用いてノズル部分を形成するマイクロフローサイトメトリー法が提案されていた。
かかる測定方法では、半導体加工技術によりガラス基板上にフローサイトメトリーのノズル(流路は〜400nm)を作製し、これに50〜150nl/分の流速で送液しながらサンプルを注入し、レーザー光(波長632.8nm)を照射し、その透過光をフォトダイオードで計測している。即ち、サンプル中の微粒子がレーザー光を散乱すれば、シグナルが発生する仕組みである(例えば、非特許文献1)。
Che-Hsin Lin、Gwo-Bin Lee、“Micromachined flow cytometers with embedded etched optic fibers for optical detection、”Journal of Micromechanics and Microengineering、Vol. 13、No 3、pp. 447-453、May 2003
Conventionally, as a method for accurately detecting fine particles in a short time, a microflow cytometry method in which a nozzle portion is formed using a semiconductor micromachining technology or a micromachine technology (MEMS: Micro Electro Mechanical System) has been proposed.
In this measurement method, a flow cytometry nozzle (flow path is ~ 400 nm) is produced on a glass substrate by a semiconductor processing technique, and a sample is injected into the nozzle while feeding at a flow rate of 50 to 150 nl / min. (Wavelength 632.8 nm) is irradiated, and the transmitted light is measured with a photodiode. In other words, a signal is generated when fine particles in a sample scatter laser light (for example, Non-Patent Document 1).
Che-Hsin Lin, Gwo-Bin Lee, “Micromachined flow cytometers with embedded etched optic fibers for optical detection,” Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol. 13, No 3, pp. 447-453, May 2003

しかしながら、従来のマイクロフローサイトメトリー法では、例えば、直径20μmのポリスチレンビーズを用いた場合には、シグナルの検出に成功しているが、実際の血液サンプルではシグナルのピークが重なり、粒子数の正確な計測が困難であった。また、散乱光を用いて計測するため、血球(赤血球、白血球、血小板等)の区別のような、粒子の種類の選別も困難であった。   However, in the conventional microflow cytometry method, for example, when polystyrene beads having a diameter of 20 μm are used, the signal is successfully detected. However, in the actual blood sample, the signal peaks overlap, and the number of particles is accurate. Measurement was difficult. Moreover, since measurement is performed using scattered light, it is difficult to select the type of particles, such as distinguishing blood cells (red blood cells, white blood cells, platelets, etc.).

そこで、本発明は、検体試料からターゲットの微生物を正確に検出し、計測できる微生物の計測装置及び計測方法の提供を目的とする。特に、大きさが1μm以下の微生物の多重計測が可能な計測装置及び計測方法の提供を目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a microorganism measuring apparatus and a measuring method capable of accurately detecting and measuring a target microorganism from a specimen sample. In particular, an object of the present invention is to provide a measuring apparatus and a measuring method capable of multiple measurement of microorganisms having a size of 1 μm or less.

本発明は、微生物を含むサンプル液がマイクロフローとして流されるノズル流路を備えたマイクロフローサイトメータと、ノズル流路中の微生物を検出する蛍光顕微鏡と、蛍光顕微鏡を介して微生物を撮影する撮影手段とを含む微生物の測定装置である。   The present invention relates to a microflow cytometer provided with a nozzle flow path through which a sample solution containing microorganisms flows as a microflow, a fluorescence microscope for detecting microorganisms in the nozzle flow path, and imaging for photographing microorganisms via the fluorescence microscope An apparatus for measuring microorganisms.

更に、本発明は、微生物を蛍光標識する標識工程と、微生物を含むサンプル液をマイクロフローとして流すフロー工程と、マイクロフロー中の微生物を蛍光顕微鏡を介してカラー撮影する工程と、撮影された画像から微生物の数を計測する計測工程とを含む微生物の計測方法でもある。   Furthermore, the present invention provides a labeling step for fluorescently labeling microorganisms, a flow step for flowing a sample solution containing microorganisms as a microflow, a step for performing color imaging of microorganisms in the microflow via a fluorescence microscope, and a captured image And a measuring method for measuring the number of microorganisms from the microorganism.

本発明にかかる計測装置では、極微量のサンプルを用いて、目的とする生物の計測が可能となる。また、多種類の微生物をそれぞれ計測する多重計測や、形状の分類も可能となる。   In the measuring apparatus according to the present invention, it is possible to measure a target organism using a very small amount of sample. In addition, multiple measurement for measuring various types of microorganisms and shape classification are possible.

また、マイクロフローサイトメータの低コスト化、コンパクト化が図れるとともに、使い捨てにより微生物検査の安全性を向上させることができる。   In addition, the cost of the microflow cytometer can be reduced and the size of the microflow cytometer can be reduced, and the safety of the microorganism test can be improved by disposable.

図1は、本実施の形態にかかる微生物の計測方法の原理を示す概略図である。図1に示すように、微生物サンプルに含まれる微生物の数を正確に計測するには、微粒子を、その微生物の容積に近い大きさの経路中に流動させ、例えば蛍光顕微鏡を用いてその数を計測すればよい。即ち、経路中では、微粒子が1個ずつ並んで流動するため、経路中に設けた蛍光顕微鏡で、通過する微生物の数を計測する。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the principle of the microorganism measuring method according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, in order to accurately measure the number of microorganisms contained in a microorganism sample, fine particles are caused to flow in a path having a size close to the volume of the microorganism, and the number is measured using, for example, a fluorescence microscope. Just measure. That is, since the fine particles flow in a line one by one in the path, the number of microorganisms passing therethrough is measured with a fluorescence microscope provided in the path.

微生物の検出(計測)が必要な場合としては、食品工場、病院や保険所での細菌検査、上下水や河川での微生物検査などが想定される。本発明で検出すべき微生物の種類は特に限定されず、大腸菌、サルモネラ菌、枯草菌、黄色ブドウ球菌、連鎖球菌、肺炎菌、シュードモナス属、クロストリジウム属などの細菌や、酵母、カビ、放線菌など、微生物一般を含む。   Examples of cases where microorganisms need to be detected (measured) include bacteria testing at food factories, hospitals and insurance stations, and microbiological testing in water and sewage and rivers. The type of microorganism to be detected in the present invention is not particularly limited, and bacteria such as Escherichia coli, Salmonella, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus, Pneumoniae, Pseudomonas, Clostridium, yeast, mold, actinomycetes, Includes microorganisms in general.

マイクロフローサイトメトリ法では、フローサイトメトリーと同じくシース流を用いて微生物を流動させる。図2は、マイクロフローサイトメトリ法に用いるマイクロフローサイトメータの一部分の上面図である。マイクロフローサイトメータは、例えばPDMS(ポリジメチルシロキサン)のような透明の高分子材料からなり、図2に示すように、基板に3つの流路が合わさって1つの流路となる構造となっている。かかる構造において、中央から微生物を含むサンプル流を流し、その両側からキャリアであるシース流(シースフロー)を流すことにより、サンプル流の幅を絞ってマイクロフローとすることができる(ハイドロダイナミックフォーカシング)。   In the micro flow cytometry method, microorganisms are caused to flow using a sheath flow as in the flow cytometry. FIG. 2 is a top view of a part of a microflow cytometer used in the microflow cytometry method. The micro flow cytometer is made of a transparent polymer material such as PDMS (polydimethylsiloxane), for example, and has a structure in which three flow paths are combined with a substrate to form one flow path as shown in FIG. Yes. In such a structure, a sample flow containing microorganisms is flowed from the center, and a sheath flow (sheath flow) as a carrier is flowed from both sides thereof, thereby reducing the width of the sample flow to a micro flow (hydrodynamic focusing). .

本実施の形態にかかるマイクロフローサイトメータでは、例えば大きさが10μm以下、特に1μm程度の微生物の計測を行なうため、サンプル流の幅を、シース流により10μm以下に絞る必要がある。ノズルや各流路の断面形状は、このようにサンプル流を絞ってマイクロシースフローを形成できる構造であれば、矩形、円形、半円形、多角形等でもよい。ここで、マイクロシースフローは、シース流と、マイクロフローとなるように絞られたサンプル流からなる。   In the microflow cytometer according to this embodiment, for example, in order to measure microorganisms having a size of 10 μm or less, particularly about 1 μm, it is necessary to narrow the width of the sample flow to 10 μm or less by the sheath flow. The cross-sectional shape of the nozzle and each flow path may be rectangular, circular, semicircular, polygonal, etc., as long as the microsheath flow can be formed by constricting the sample flow. Here, the microsheath flow is composed of a sheath flow and a sample flow narrowed to become a microflow.

サンプル流の絞り込みに重要なノズルの幅は、約10μm〜約150μmであるあることが適当である。10μmより小さければ、圧力損失が大きく所定の流速が得られず、ノズルに微生物が詰まる可能性があり、また、150μmよりも大きければ、微生物濃度が10,000個以上のような場合、絞込みによって微生物が重なる(一直線に流動しない)ことが多くなり、計測精度が低下するためである。一方、ノズルの深さは、10μm程度が好ましい。
また、サンプル流路やシース流路も、ノズルと同様の断面形状、寸法であることが好ましい。
The nozzle width, which is important for narrowing the sample flow, is suitably about 10 μm to about 150 μm. If it is smaller than 10 μm, the pressure loss is large and a predetermined flow rate cannot be obtained and microorganisms may be clogged in the nozzle. If it is larger than 150 μm, if the microorganism concentration is 10,000 or more, narrowing down This is because microorganisms often overlap (do not flow in a straight line) and the measurement accuracy decreases. On the other hand, the depth of the nozzle is preferably about 10 μm.
Moreover, it is preferable that the sample channel and the sheath channel have the same cross-sectional shape and dimensions as the nozzle.

マイクロフローサイトメータの基体の材料にはPDMS(ポリジメチルシロキサン:ダウコーニング社製)を用いたが、安価で量産し易い高分子材料であれば他の材料を用いても良いが、特に、光学的な検出が容易な透明材料が望ましい。
具体的には、やわらかい材料ではエラストマー、硬い材料ではプラスチックが適している。エラストマーでは、シリコンゴム(上述のPDMS)、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、フッ素系ゴム、スチレン系透明ゴムなどの透明合成ゴム及びそれらのブレンドゴムが好ましい。
性質としては、密度が約1g/ml、給水率が0.1%以下、全光線透過率が85%以上、成形収縮率が1%以下、曲げ弾性率が300Mpa以上を満たすことが好ましい。
PDMS (polydimethylsiloxane: manufactured by Dow Corning) was used as the base material of the microflow cytometer, but other materials may be used as long as they are inexpensive and easily mass-produced. A transparent material that can be easily detected is desirable.
Specifically, elastomers are suitable for soft materials and plastics are suitable for hard materials. As the elastomer, transparent synthetic rubber such as silicon rubber (PDMS described above), butadiene rubber, isoprene rubber, fluorine rubber, styrene transparent rubber, and blended rubber thereof are preferable.
As properties, it is preferable that the density is about 1 g / ml, the water supply rate is 0.1% or less, the total light transmittance is 85% or more, the molding shrinkage is 1% or less, and the flexural modulus is 300 Mpa or more.

また、硬化型としては、化学開始剤や架橋剤による硬化型、熱硬化型、光などのエネルギー線硬化型が好ましい。   The curable type is preferably a curable type using a chemical initiator or a crosslinking agent, a thermosetting type, or an energy ray curable type such as light.

プラスチック材料であれば、励起光や蛍光を透過する材料であることが好ましい。例えば、ポリスチレン系、ポリスルホン系、アクリル系、ポリカーボネート系、ポリオレフィン系、塩素含有ポリマー、ポリエーテル系、ポリエステル系などである。これらは単独、共重合、ブレンド、プレポリマーのいずれの形態でもよい。成形の点では熱可塑性が好ましいが、熱硬化性、エネルギー線硬化性の架橋重合体でもよい。   If it is a plastic material, it is preferable that it is a material which permeate | transmits excitation light and fluorescence. For example, polystyrene, polysulfone, acrylic, polycarbonate, polyolefin, chlorine-containing polymer, polyether, and polyester. These may be in the form of homopolymers, copolymers, blends or prepolymers. Although thermoplasticity is preferable in terms of molding, a thermosetting or energy ray curable crosslinked polymer may be used.

次に、マイクロフローサイトメータの製造方法について簡単に説明する。マイクロフローサイトメータの作製方法では、まず、例えば3インチのシリコン基板上に、厚さ10μmのUV硬化性レジストを塗布する。UV硬化性レジストとしては、例えばSU−10が用いられる。   Next, a method for manufacturing a microflow cytometer will be briefly described. In the manufacturing method of the microflow cytometer, first, a UV curable resist having a thickness of 10 μm is applied on, for example, a 3-inch silicon substrate. For example, SU-10 is used as the UV curable resist.

基板には、シリコン等の半導体材料の他、セラミックス、ガラス、ポリマーアロイ等を使用しても良い。   In addition to a semiconductor material such as silicon, ceramics, glass, polymer alloy, or the like may be used for the substrate.

次に、マスクパターンを設計し、かかるマスクパターンを用いてUV硬化性レジストのパターニングを行なう。これにより、凸型の鋳型を形成する。   Next, a mask pattern is designed, and a UV curable resist is patterned using the mask pattern. Thereby, a convex mold is formed.

次に、この鋳型に、透明なPDMSのプレポリマー約30mlを充填して、37℃の温度で40時間保持し、プレポリマーを重合させる。   Next, about 30 ml of a transparent PDMS prepolymer is filled in the mold and held at a temperature of 37 ° C. for 40 hours to polymerize the prepolymer.

次に、鋳型からPDMSを取り出し、マイクロフローサイトメータのレプリカを作製する。かかるレプリカには、シース流路等のマイクロ流路に相当する溝部が形成されている。   Next, PDMS is taken out from the mold, and a micro flow cytometer replica is produced. In this replica, a groove corresponding to a micro-channel such as a sheath channel is formed.

最後に、ガラスカバーで表面を覆い、所定のマイクロ流路を有するマイクロフローサイトメータが完成する。   Finally, the surface is covered with a glass cover, and a microflow cytometer having a predetermined microchannel is completed.

なお、マイクロフローサイトメータの作製には、レプリカ法に限らず、直接成型法などの他の方法を用いてもよい。また、ここでは平面状に作製したが、フローサイトメーターで一般的に使用される円筒状としてもよい。   The micro flow cytometer is not limited to the replica method, and other methods such as a direct molding method may be used. Moreover, although it produced in the planar shape here, it is good also as the cylindrical shape generally used with a flow cytometer.

図3は、本実施の形態にかかるマイクロフローサイトメータの概略図であり、図3(a)は、マイクロフローサイトメータのマイクロ流路の概略図、図3(b)は検出部位の断面図、図3(c)はサンプル液注入部位の断面図である。   FIG. 3 is a schematic diagram of a microflow cytometer according to the present embodiment, FIG. 3A is a schematic diagram of a micro flow path of the microflow cytometer, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a detection site. FIG. 3C is a cross-sectional view of the sample liquid injection site.

図3(a)に示すように、マイクロフローサイトメータは、5.6mmの長さの、2本のシース流路と、それらに挟まれた5mm長さのサンプル流路を有する。2本のシース流路と、サンプル流路とが合流してノズルとなる。ノズルの長さは1.0cmである。   As shown in FIG. 3A, the microflow cytometer has two sheath channels having a length of 5.6 mm and a sample channel having a length of 5 mm sandwiched between them. The two sheath channels and the sample channel merge to form a nozzle. The length of the nozzle is 1.0 cm.

また、図3(b)に示すように、検出部位には、厚さ6mmのPDMSに、幅100μm、深さ10μmの矩形断面の溝からなるノズルが設けられている、PDMSの表面上には厚さ約0.5mmのガラスカバーが設けられている。
ノズル中を流動する微生物は、ガラスカバーを介して蛍光顕微鏡で観察され、計測される。
Further, as shown in FIG. 3 (b), the detection site is provided with a nozzle made of a rectangular cross-sectional groove having a width of 100 μm and a depth of 10 μm on a PDMS having a thickness of 6 mm. A glass cover having a thickness of about 0.5 mm is provided.
Microorganisms flowing through the nozzle are observed and measured with a fluorescence microscope through a glass cover.

更に、図3(c)に示すように、サンプル液注入部位には、厚さ6mmのPDMSに、幅100μm、深さ10μmの矩形断面の溝からなるサンプル流路が設けられている、PDMSの表面上には厚さ約0.5mmのガラスカバーが設けられている。
サンプル流路の端部では、ガラスカバーに直径1mmの穴が開口され、キャピラリーチューブがエポキシ樹脂で接続されている。サンプル流は、キャピラリーチューブからサンプル流路に供給される。
Further, as shown in FIG. 3 (c), the sample liquid injection site is provided with a PDMS having a thickness of 6 mm and a sample flow path including a groove having a rectangular cross section with a width of 100 μm and a depth of 10 μm. A glass cover having a thickness of about 0.5 mm is provided on the surface.
At the end of the sample channel, a hole with a diameter of 1 mm is opened in the glass cover, and the capillary tube is connected with an epoxy resin. The sample stream is supplied from the capillary tube to the sample flow path.

図4は、本実施の形態にかかる微生物の計測装置の概略図である。計測装置は、上述のマイクロフローサイトメータを含む。マイクロフローサイトメータのサンプル流路には、キャピラリチューブを介して微生物サンプルが供給される。同様に、シース流路には、キャピラリチューブを介してキャリア緩衝液が供給される。微生物サンプル、キャリア緩衝液は、それぞれシリンジポンプで制御されるマイクロシリンジから供給される。   FIG. 4 is a schematic diagram of a microorganism measuring apparatus according to the present embodiment. The measurement device includes the above-described microflow cytometer. A microorganism sample is supplied to the sample flow path of the microflow cytometer via a capillary tube. Similarly, a carrier buffer is supplied to the sheath channel via a capillary tube. The microorganism sample and the carrier buffer are supplied from a microsyringe controlled by a syringe pump.

サンプル流路、シース流路に供給された微生物サンプル、キャリア緩衝液は、一緒になってノズルに流れ込む。
サンプル流路の両側にシース流路が設けられているため、微生物を含むサンプル流を挟むようにシース流が供給される。この結果、ノズル中でサンプル流は細く絞られ、微生物が一直線に並んで流動する。ここでは、サンプル流の幅を、10μm以下の大きさの微生物の大きさに近付けている。
The microbial sample and the carrier buffer supplied to the sample channel and the sheath channel together flow into the nozzle.
Since the sheath channel is provided on both sides of the sample channel, the sheath stream is supplied so as to sandwich the sample stream containing microorganisms. As a result, the sample flow is narrowed in the nozzle, and the microorganisms flow in a straight line. Here, the width of the sample flow is brought close to the size of a microorganism having a size of 10 μm or less.

ノズルの上には、蛍光顕微鏡(Hgランプ)が設けられている。微生物の光学計測は、蛍光顕微鏡と高感度カラーCCDと画像解析(主に輝度分布)を用いて行なう。微生物は、例えばSYBRグリーンのような微生物蛍光標識物質で染められている。   A fluorescent microscope (Hg lamp) is provided on the nozzle. Microorganism optical measurement is performed using a fluorescence microscope, a high-sensitivity color CCD, and image analysis (mainly luminance distribution). The microorganism is dyed with a microorganism fluorescent labeling substance such as SYBR green.

本実施の形態にかかる計測装置では、上述のように、サンプル流やキャリア流を送液するために、マイクロシリンジとシリンジポンプが用いられるが、流路の大きさに合わせて、例えば1nl〜100μl/mlの流量が制御できる装置であれば、他の装置を用いても良い。例えば、マイクロ超音波ポンプやマイクロせんどうポンプでもよい。   In the measurement apparatus according to the present embodiment, as described above, a microsyringe and a syringe pump are used to send a sample flow and a carrier flow. For example, 1 nl to 100 μl according to the size of the flow path. Other devices may be used as long as the flow rate of / ml can be controlled. For example, a micro ultrasonic pump or a micro pump may be used.

シース流及びサンプル流の流量については、上述のような、流路幅100μm、深さ10μmの流路では、約10〜約200nl/分の流量が適当である。この場合、サンプル流およびシース流の流速は、約1〜約500μm/秒の間になる。なお、流量が10nl/分以下では、拡散の影響で絞込みが困難となり、一方、流量が200nl/分以上では微生物の動きが速く、CCDでは計測しにくい場合が多くなる。   As for the flow rates of the sheath flow and the sample flow, a flow rate of about 10 to about 200 nl / min is appropriate for the flow channel having a flow channel width of 100 μm and a depth of 10 μm as described above. In this case, the flow rates of the sample flow and sheath flow will be between about 1 and about 500 μm / second. When the flow rate is 10 nl / min or less, it becomes difficult to narrow down due to the influence of diffusion. On the other hand, when the flow rate is 200 nl / min or more, the movement of microorganisms is fast and it is often difficult to measure with a CCD.

微生物の光学計測には、蛍光顕微鏡と高感度カラーCCDと画像解析を用いたが、これらの組み合わせに限定されるわけではなく、2次元画像と同様なレベルの情報が得られれば1次元計測やスポット計測でもよい。   For the optical measurement of microorganisms, a fluorescence microscope, a high-sensitivity color CCD, and image analysis were used. However, the present invention is not limited to the combination of these. Spot measurement may be used.

励起光としてレーザー、レーザーダイオード、又はLED光源、受光側として光電子増倍管又はフォトダイオードを組み合わせ、更に任意波長のフィルターを用いても2次元画像のライン計測と同じ計測が可能である。   Even if a laser, a laser diode, or an LED light source is used as the excitation light, a photomultiplier tube or a photodiode is used as the light receiving side, and a filter having an arbitrary wavelength is used, the same measurement as the line measurement of the two-dimensional image is possible.

また、光学計測以外に、例えば熱レンズ顕微鏡や、電極を利用した電気的あるいは電気化学的検出なども利用できる。基本的に、空間分解能がサブミクロンオーダーの検出器であれば使用可能である。しかしながら、CCD(NTSCフォーマット)を使用した場合、1コマあたり最大33ミリ秒の露出時間があるため、ミリ秒以下で検出するサイトメーターに比べて感度は高くなる。   In addition to optical measurement, for example, a thermal lens microscope or electrical or electrochemical detection using electrodes can be used. Basically, any detector having a spatial resolution in the submicron order can be used. However, when a CCD (NTSC format) is used, since the exposure time is a maximum of 33 milliseconds per frame, the sensitivity is higher than that of a cytometer that is detected in milliseconds or less.

また、サイトメーターを用いた場合は、高速化のため、血球の種類や不純物(ゴミ)等は、1次元的な情報(前方、後方散乱光、蛍光など)からのみ分析しているので、形状認識能力が殆ど無いが、本実施の形態のようにCCDを用いた場合は、2次元画像が得られるためサンプルの形状を特定できる。このため、例えば食材や環境サンプルのように成分が一定しないサンプルの分析にCCD検出は有効である。   When using a cytometer, the type of blood cells and impurities (dust) are analyzed only from one-dimensional information (forward, backscattered light, fluorescence, etc.) for speeding up. Although there is almost no recognition capability, when a CCD is used as in the present embodiment, a two-dimensional image is obtained, so that the shape of the sample can be specified. For this reason, for example, CCD detection is effective for analysis of samples whose components are not constant, such as food materials and environmental samples.

本実施の形態で用いる微生物蛍光標識物質の種類は、検出できるものであれば特に限定されない。例えば、SYBRグリーン、SYBRゴールド、DAPIなどのDNA染色剤をはじめとして、フィコエリスリン(PE)、FITCが挙げられるが、この他にも、エチジウムブロマイド(Ethidium bromide)、プロピジウムアイオダイド(Propidium iodide)、ヘキスト(Hoechst)33258/33342、アクリジンオレンジ(Acridine orange)、クロモマイシン(Chromomycin)、ミトラマイシン(Mithramycin)、オリボマイシン(Olivomycin)、パイロニン(Pyronin)Y、チアゾールオレンジ(Thiazole orange)、ローダミン(Rhodamine)101、イソチオシアネート(isothiocyanate)、BCECF、BCECF−AM、C.SNARF−1、C.SNARF−1−AMA、エクオリン(Aequorin)、Indo−1、Indo−1−AM、Fluo−3、Fluo−3−AM、Fura−2、Fura−2−AM、オキソノール(Oxonol)、ローダミン(Rhodamine)123、10−N−ノニ−アクリジンオレンジ(nony-acridine orange)、フルオレセイン(Fluorescein)、フルオレセインジアセテート(Fluorescein diacetate)、カルボキシフルオレセイン(Carboxyfluorescein:CF)、カルボキシフルオレセインジアセテート(Carboxyfluorescein diacetate:CFDA)、カルボキシジクロロフルオレセイン(Carboxydichlorofluorescein:CDCF)、カルボキシジクロロフルオレセインジアセテート(Carboxydichlorofluorescein diacetate:CDCFDA)などが挙げられる。   The type of the microorganism fluorescent labeling substance used in the present embodiment is not particularly limited as long as it can be detected. Examples include DNA stains such as SYBR Green, SYBR Gold, and DAPI, as well as phycoerythrin (PE) and FITC. Other than these, ethidium bromide, propidium iodide (Propidium iodide) Hoechst 33258/33342, Acridine orange, Chromomycin, Mithramycin, Olivomycin, Pyronin Y, Thiazole orange, Rhodamine ) 101, isothiocyanate, BCECF, BCECF-AM, C.I. SNARF-1, C.I. SNARF-1-AMA, Aequorin, Indo-1, Indo-1-AM, Fluo-3, Fluo-3-AM, Fura-2, Fura-2-AM, Oxonol, Rhodamine 123, 10-N-non-acridine orange, fluorescein, fluorescein diacetate, carboxyfluorescein (CF), carboxyfluorescein diacetate (CFDA), carboxy Examples thereof include dichlorofluorescein (CDCF) and carboxydichlorofluorescein diacetate (CDCFDA).

また、例えば、CdS、Si、Ge、ZnS粒子などの、半導体ナノ粒子などの半導体蛍光物質(ナノクリスタル)でもよい。   Further, for example, a semiconductor fluorescent material (nanocrystal) such as a semiconductor nanoparticle such as CdS, Si, Ge, or ZnS particle may be used.

更に、微生物を蛍光標識した抗体で特異的に標識できれば、それぞれ特異的な微生物を蛍光標識することが可能である。例えば、抗体にはビオチンを標識しておき、蛍光物質にはアビジンを結合させてもよい。   Furthermore, if a microorganism can be specifically labeled with a fluorescently labeled antibody, each specific microorganism can be fluorescently labeled. For example, the antibody may be labeled with biotin and avidin may be bound to the fluorescent substance.

微生物濃度が低い場合は、0.45μmのメンブランフィルターで、サンプル液をろ過濃縮して検出する。例えば100個/ml程度の微生物濃度であれば、約1/100に濃縮して100個/10μl程度にすれば短時間で検出可能である。
また、特定の微生物と結合できる抗体を蛍光標識して、ターゲット微生物のみ蛍光標識したり、抗体を磁気ビーズに結合させて微生物を集め、その後にシースフローデバイスで検出することも可能である。磁気ビーズは、検出すべき微生物を特異的に結合できるものであればその種類は特に限定されない。ビーズのサイズは1μmから10μmである。
更に、これらの磁気ビーズを蛍光波長の異なる蛍光物質で標識することにより、種々の微生物を同時にカラーで検出することが可能となる。また、用いる抗体は、微生物吸着過程ではポリクローナル抗体でやや広く微生物を吸着し、蛍光標識抗体として特異性が厳しいモノクローナル抗体を使用すれば、選択性が高まる。蛍光磁気ビーズで検出した場合、蛍光検出されるのはビーズの数であるので、微生物数との相関係数を事前に求める必要がある。
When the microorganism concentration is low, the sample solution is filtered and concentrated with a 0.45 μm membrane filter. For example, if the microorganism concentration is about 100 cells / ml, it can be detected in a short time if it is concentrated to about 1/100 to about 100 cells / 10 μl.
It is also possible to fluorescently label an antibody that can bind to a specific microorganism and fluorescently label only the target microorganism, or to collect the microorganism by binding the antibody to a magnetic bead and then detect it with a sheath flow device. The kind of the magnetic beads is not particularly limited as long as it can specifically bind the microorganism to be detected. The size of the beads is 1 μm to 10 μm.
Furthermore, by labeling these magnetic beads with fluorescent substances having different fluorescence wavelengths, various microorganisms can be simultaneously detected in color. In addition, the antibody to be used is a polyclonal antibody in the microorganism adsorption process, and the microorganism is adsorbed broadly. If a monoclonal antibody having a strict specificity is used as the fluorescently labeled antibody, the selectivity is enhanced. When detecting with fluorescent magnetic beads, since the number of beads is detected with fluorescence, it is necessary to obtain a correlation coefficient with the number of microorganisms in advance.

次に、本発明の検出微生物が大腸菌である場合を例に、本実施の形態にかかる計測方法について説明する。   Next, the measurement method according to the present embodiment will be described by taking as an example the case where the detection microorganism of the present invention is Escherichia coli.

まず、マイクロ流路(シース流路及びサンプル流路)への送液は、25μlまたは50μl容量のマイクロシリンジを用いて行った。送液スピードは、マイクロシースフローの形成に大変重要な役割を果たすため、正確な送液が確保されるシリンジポンプを用いて制御した。送液スピードは、約10nl/分〜約1μl/分である。   First, liquid feeding to the microchannel (sheath channel and sample channel) was performed using a microsyringe having a volume of 25 μl or 50 μl. Since the liquid feeding speed plays a very important role in the formation of the microsheath flow, it was controlled using a syringe pump that ensures accurate liquid feeding. The feeding speed is about 10 nl / min to about 1 μl / min.

シースフローは、ほぼ全域の送液スピード及び溶液組成で観察された。サンプル流を細く絞るためにはシース流をサンプル流より速く流せばよい。今回のパターンでは、キャリア流は左右から同じスピードで流れるため、ノズル領域において、サンプル流はシース流に挟まれて流路の真中を通る。   Sheath flow was observed at almost the entire feeding speed and solution composition. In order to narrow the sample flow, the sheath flow may be flowed faster than the sample flow. In this pattern, since the carrier flow flows from the left and right at the same speed, the sample flow is sandwiched by the sheath flow and passes through the middle of the flow path in the nozzle region.

流路の深さは10μmに設計した。10μmより浅くすれば、蛍光顕微鏡レンズの焦点が合い易くなるが、一方で流速が早くなり、単位時間あたりに解析可能な微生物数が限られてくる。   The channel depth was designed to be 10 μm. If the depth is less than 10 μm, the focus of the fluorescent microscope lens becomes easy, but on the other hand, the flow rate becomes faster and the number of microorganisms that can be analyzed per unit time is limited.

微生物の検出には、落射型蛍光顕微鏡を用いた。光源はHgランプであり、蛍光色素にSYBR Greenを用いる、励起波長は490nm、蛍光波長は520nmのフィルターを用いて測定する。   An epi-illumination fluorescence microscope was used to detect microorganisms. The light source is an Hg lamp, and SYBR Green is used as a fluorescent dye, and measurement is performed using a filter having an excitation wavelength of 490 nm and a fluorescence wavelength of 520 nm.

対物レンズは、蛍光専用のタイプを装着し、倍率は10〜40倍を用いる。写真撮影装置の部分に高感度カラーCCD(30万画素)を装着して、微生物を計測する。観察画像(NTSCフォーマット)はVTRに記録するか、もしくは直接、アナログ−デジタルインターフェースを介してパーソナルコンピュータ(PC)にAVIフォーマットで入力する。光学計測にフォトダイオードや光電子増倍管で行った場合は、それぞれADコンバーターを介してデジタル信号としてPCに入力する。   The objective lens is equipped with a type dedicated to fluorescence, and the magnification is 10 to 40 times. A high-sensitivity color CCD (300,000 pixels) is attached to the part of the photographic device to measure microorganisms. The observation image (NTSC format) is recorded on the VTR or directly input to the personal computer (PC) in the AVI format via the analog-digital interface. When optical measurement is performed using a photodiode or a photomultiplier tube, the signal is input to the PC as a digital signal via an AD converter.

記録したAVIフォーマットの画像は、動画解析ソフトに取り込み、任意XY座標もしくはY軸に平行な2点間の輝度変化を、各ビデオフレームに計測する。計測結果は、各フレームをエクセルのファイルに出力し、このデータに基づいて、微生物の蛍光強度をグラフ化する。
グラフ化した結果は、例えば図5のようになる。図5において、横軸はビデオフレーム数(コマ数)、縦軸は蛍光強度を示す。かかるグラフに示すように、蛍光強度はパルス状のシグナルになる。画像中の輝度変化を解析するには、汎用の解析プログラムを用いる。
The recorded AVI format image is taken into the moving image analysis software, and the luminance change between two points parallel to the arbitrary XY coordinates or the Y axis is measured in each video frame. As the measurement result, each frame is output to an Excel file, and the fluorescence intensity of the microorganism is graphed based on this data.
The graphed result is, for example, as shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the number of video frames (frame number), and the vertical axis indicates the fluorescence intensity. As shown in the graph, the fluorescence intensity becomes a pulsed signal. A general-purpose analysis program is used to analyze the luminance change in the image.

以上で説明したように、本実施の形態にかかる計測方法を用いることにより、下水中の大腸菌をリアルタイムで検出できるため、オゾンなどの消毒剤の最適制御が可能になり省エネルギーに役立つと共に、河川でのリアルタイム微生物監視が実現できる。   As described above, by using the measurement method according to the present embodiment, Escherichia coli in sewage can be detected in real time, so that optimal control of a disinfectant such as ozone is possible, which is useful for energy saving and in rivers. Real-time microorganism monitoring can be realized.

また、ターゲットの細菌を特異的に標識することにより、食品中のサルモネラ菌や大腸菌などの汚染菌の状況を短時間に把握でき、食品流通における検査待ち時間が短縮され流通効率が高まる。   In addition, by specifically labeling the target bacteria, it is possible to quickly grasp the status of contaminating bacteria such as Salmonella and Escherichia coli in food, shortening the waiting time for inspection in food distribution, and increasing distribution efficiency.

また、病院での感染症検査での時間が短縮され、早期診断が実現されると共に、診察や手術等のオンサイトでの迅速な細菌検査が可能になる。   In addition, the time required for infectious disease inspection in a hospital is shortened, early diagnosis is realized, and rapid bacterial inspection on-site such as examination and surgery becomes possible.

本実施の形態にかかる計測装置を用いて大腸菌の計測を行なう。
大腸菌の計測では、まず、寒天プレートに生育している大腸菌(JM−109)のコロニーを、栄養培地(LB培地)に植菌して6時間培養し、OD(optical density)約0.6前後で集菌する。続いて、トリス緩衝液(50mM、pH7.4)で洗浄し、約1,000,000個/mlになるように微生物濃度を調整する。
E. coli is measured using the measuring apparatus according to this embodiment.
In the measurement of E. coli, first, colonies of E. coli (JM-109) growing on an agar plate are inoculated into a nutrient medium (LB medium) and cultured for 6 hours, and an OD (optical density) of about 0.6. Collect bacteria with Subsequently, it is washed with Tris buffer (50 mM, pH 7.4), and the microorganism concentration is adjusted to about 1,000,000 cells / ml.

次に、蛍光試薬であるSYBR Green I(1mM)を大腸菌溶液に、1/200〜1/1000の容量比で加え、室温で5分間、静置する。SYBR Greenは大腸菌細胞内の2本鎖DNAと結合して蛍光を発するため、大腸菌全体が520nmの蛍光を発する。この溶液を50μlのマイクロシリンジに充填してシリンジポンプに装着する。かかる溶液がサンプル液となる。   Next, SYBR Green I (1 mM), which is a fluorescent reagent, is added to the E. coli solution at a volume ratio of 1/200 to 1/1000 and allowed to stand at room temperature for 5 minutes. Since SYBR Green binds to double-stranded DNA in E. coli cells and emits fluorescence, the entire E. coli emits fluorescence at 520 nm. This solution is filled into a 50 μl microsyringe and attached to a syringe pump. Such a solution becomes a sample solution.

キャリア液は、同じくトリス緩衝液(50mM、pH7.4)を用い、50μlのマイクロシリンジに充填してシリンジポンプに装着する。   The carrier solution is also tris buffer (50 mM, pH 7.4), filled in a 50 μl microsyringe and attached to a syringe pump.

それぞれのマイクロシリンジは、キャピラリーチューブを介してマイクロフローサイトメータ(マイクロフローセル)に接続され、流速50nl/min(サンプル液)及び150nl/min(キャリア液)で、各流路に送液する。この結果、シースフローによりキャリア液に挟まれ、微生物サンプル流の幅が数ミクロンまで絞られ、一直線に並んで流動する微生物の蛍光が観察される。   Each microsyringe is connected to a microflow cytometer (microflow cell) via a capillary tube, and is sent to each channel at a flow rate of 50 nl / min (sample solution) and 150 nl / min (carrier solution). As a result, the fluorescence of microorganisms flowing in a straight line is observed by being sandwiched between carrier liquids by the sheath flow and narrowing the width of the microorganism sample flow to several microns.

微生物は、蛍光顕微鏡を介してCCDカメラで撮影される。CCDカメラでの撮影フォーマットがNTSCフォーマット(33コマ/秒で取り込み)の場合、観察可能な微生物の最大線速度は、レンズの倍率やPCへの取り込み速度などに大きく影響されるが、約500μm/秒、流速に換算すると約10μl/分である。   Microorganisms are photographed with a CCD camera through a fluorescence microscope. When the CCD camera capture format is NTSC format (captured at 33 frames / second), the maximum linear velocity of the microorganisms that can be observed is greatly affected by the magnification of the lens, the capture speed to the PC, etc., but about 500 μm / It is about 10 μl / min in terms of second and flow rate.

微生物の最大計測数は、CCDの毎秒あたりのコマ数を上げたり、PCへの取り込みを早くすれば原理的には制限はない。また、受光器に、CCDに変えてフォトダイオードを用いれば、ミリ秒以下での計測も可能となり、この場合は1分間に10000〜100000個以上の微生物の計測が可能となる。ただし、フォトダイオードを用いる場合は、受光素子部のスリットをサブミクロン〜ミクロンオーダーで作製するか、もしくはレンズ系を用いて空間分解能をあげる必要がある。   The maximum number of microorganisms to be measured is not limited in principle if the number of frames per second of the CCD is increased or the loading into the PC is accelerated. In addition, if a photodiode is used instead of a CCD as a light receiver, measurement in milliseconds can be performed, and in this case, 10000 to 100,000 or more microorganisms can be measured in one minute. However, in the case of using a photodiode, it is necessary to make the slit of the light receiving element portion on the order of submicron to micron, or to increase the spatial resolution using a lens system.

図5は、5秒間で約30個の微生物を計測した場合の出力結果である。横軸はビデオフレーム数(コマ数)、縦軸は蛍光強度である。図5に示すように、微生物の数は鋭いパルス状のシグナルになる。蛍光強度がばらついているが、これは以下の理由による。
即ち、図5で検出されたピークをビデオ画面で確認すると、まず、蛍光強度が30以上の場合は大腸菌が2個以上固まって流動した場合である。蛍光強度が15〜30の場合は1個で流動、蛍光強度が15以下は蛍光染色が薄い場合もしくは、焦点がうまく合っていない場合であることが分かった。
FIG. 5 shows an output result when about 30 microorganisms are measured in 5 seconds. The horizontal axis is the number of video frames (frame number), and the vertical axis is the fluorescence intensity. As shown in FIG. 5, the number of microorganisms becomes a sharp pulse signal. The fluorescence intensity varies, for the following reason.
That is, when the peak detected in FIG. 5 is confirmed on the video screen, first, when the fluorescence intensity is 30 or more, two or more E. coli are solidified and flowed. It was found that when the fluorescence intensity was 15-30, the flow was one, and when the fluorescence intensity was 15 or less, the fluorescence staining was thin or the focus was not well achieved.

従って、全てのピークをカウントし、さらに、2個以上の場合のピークを補正すれば、単位時間もしくは単位容量あたりの菌数を正確に計測できる。この方法で微生物を計測した場合と従来の平板法(寒天プレート法)で計測した場合の検量線を図6に示す。図6は、同じ微生物サンプルを、従来の寒天プレート法と、本実施例の微生物計測方法でそれぞれ計測した結果を示し、横軸は寒天プレート法、縦軸は微生物計測方法の計測結果である。図6からわかるように、両者の計測結果は非常に近似し、本実施例にかかる微生物計測方法において、微生物の正確な計測が可能なことがわかる。   Therefore, by counting all the peaks and further correcting the peaks in the case of two or more, the number of bacteria per unit time or unit volume can be accurately measured. FIG. 6 shows calibration curves when microorganisms are measured by this method and when they are measured by the conventional plate method (agar plate method). FIG. 6 shows the results of measuring the same microorganism sample by the conventional agar plate method and the microorganism measurement method of this example, the horizontal axis is the agar plate method, and the vertical axis is the measurement result of the microorganism measurement method. As can be seen from FIG. 6, the measurement results of both are very similar, and it can be seen that the microorganisms can be accurately measured in the microorganism measuring method according to the present embodiment.

一方、SYBR Greenの代わりに、プロピジウムアイオダイド(Propidium iodide)で微生物を染色した場合は、細胞は波長600nm付近の赤い蛍光を発する。プロピジウムアイオダイドは細菌の細胞膜が損傷している場合に、特に細胞内に侵入しやすくなり、DNAに結合して蛍光を発する。このため、この試薬は、サンプル内の微生物の生死判定によく用いられる。
即ち、プロピジウムアイオダイドで微生物を染色した際に赤い蛍光が観察されれば、その細胞は損傷している死菌の可能性が高い。本実施例では、蛍光の検出にカラーCCDを用いているため、全菌数をグリーンで、また死んだ菌をレッドで多重計測することができ、リアルタイムで微生物や細菌の生死判定を行うことが可能となる。
On the other hand, when a microorganism is stained with propidium iodide instead of SYBR Green, the cell emits red fluorescence having a wavelength of around 600 nm. Propidium iodide is particularly likely to enter cells when bacterial cell membranes are damaged, and binds to DNA and emits fluorescence. For this reason, this reagent is often used to determine the viability of microorganisms in a sample.
That is, if red fluorescence is observed when a microorganism is stained with propidium iodide, the cell is likely to be damaged dead. In this embodiment, since a color CCD is used for fluorescence detection, the total number of bacteria can be measured in green, and dead bacteria can be measured in red, and microorganisms and bacteria can be determined in real time. It becomes possible.

このように、本実施例にかかる計測方法では、検体試料中の微生物を短時間でかつ精度よく検出できるとともに、更に以下のような長所を有する。   As described above, the measuring method according to the present embodiment can detect microorganisms in a specimen sample in a short time and with high accuracy, and further has the following advantages.

第1に、前培養を行うことなく、適当な微生物濃度に濃縮または希釈するのみで検体試料から微生物を検出し計測することができる。即ち、環境サンプルや食品サンプルを試料としてそのまま使用でき、試料を予め前培養、選択培養に付して検出すべき目的微生物を増殖させることは不要である。   First, it is possible to detect and measure microorganisms from a specimen sample only by concentrating or diluting to an appropriate microorganism concentration without performing pre-culture. That is, an environmental sample or a food sample can be used as it is, and it is unnecessary to proliferate the target microorganism to be detected by subjecting the sample to pre-culture and selective culture in advance.

第2に、サンプルは、極微量(例えば数μl)あればよく、その中の微生物数が50〜100個以下でも正確に計測できる。   Second, the sample may be in a very small amount (for example, several μl), and can be accurately measured even if the number of microorganisms in the sample is 50 to 100 or less.

第3に、試料の前処理から微生物の検出までを数分以内で終了することができる。   Thirdly, the process from sample pretreatment to detection of microorganisms can be completed within a few minutes.

第4に、カラー検出器を用いることにより、多重計測が可能であり、例えばサンプル中の死菌の割合などを短時間で表示することができる。   Fourth, by using a color detector, multiple measurement is possible, and for example, the proportion of dead bacteria in a sample can be displayed in a short time.

第5に、画像により微生物を計測するため、ゴミなどとの区別だけではなく、形状(球菌、かん菌、糸状菌)の分類も可能となる。   Fifth, since microorganisms are measured by an image, not only distinction from dust etc., but also classification of shapes (cocci, bacilli, filamentous fungi) is possible.

第6に、マイクロフローサイトメータの材料に、高分子(例えばPDMS)を用いるため、低コスト化、機器のコンパクト化、使い捨てによる微生物検査の安全性が向上する   Sixth, since a polymer (for example, PDMS) is used as the material of the microflow cytometer, the cost is reduced, the equipment is made compact, and the safety of microbiological examination by disposable is improved.

本実施の形態にかかる微生物の計測方法の原理を示す概略図である。It is the schematic which shows the principle of the measuring method of the microorganisms concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかるマイクロフローサイトメータの一部分の上面図である。It is a top view of a part of the microflow cytometer according to the present embodiment. 本実施の形態にかかるマイクロフローサイトメータの概略図である。It is the schematic of the micro flow cytometer concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる微生物の計測装置の概略図である。It is the schematic of the measuring device of microorganisms concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる計測方法で微生物を計測した結果である。It is the result of having measured microorganisms with the measuring method concerning this embodiment. 本実施の形態にかかる計測方法と、従来の寒天プレート法との比較である。This is a comparison between the measurement method according to the present embodiment and the conventional agar plate method.

Claims (14)

微生物を含むサンプル液がマイクロフローとして流されるノズル流路を備えたマイクロフローサイトメータと、
該ノズル流路中の該微生物を検出する蛍光顕微鏡と、
該蛍光顕微鏡を介して該微生物を撮影する撮影手段とを含むことを特徴とする微生物の測定装置。
A microflow cytometer provided with a nozzle channel through which a sample liquid containing microorganisms flows as a microflow;
A fluorescence microscope for detecting the microorganism in the nozzle channel;
An apparatus for measuring microorganisms, comprising: imaging means for imaging the microorganisms through the fluorescence microscope.
上記マイクロフローサイトメータが、
2つのシース流路と、該シース流路に挟まれたサンプル流路と、該シース流路と該サンプ流路とに接続されたノズル流路とを含み、該シース流路を流れるシース流が該サンプル流を挟むように該サンプル流と合流し、該ノズル流路中でマイクロシースフローを形成することを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
The micro flow cytometer
Two sheath channels, a sample channel sandwiched between the sheath channels, and a nozzle channel connected to the sheath channel and the sump channel, the sheath flow flowing through the sheath channel is The measurement apparatus according to claim 1, wherein the sample flow merges with the sample flow to form a microsheath flow in the nozzle flow path.
上記ノイズ流路の幅が、約10〜約150μmの範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。   2. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the width of the noise flow path is in a range of about 10 to about 150 [mu] m. 上記撮影手段が、カラーCCDであることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the photographing unit is a color CCD. 上記微生物が、該微生物に結合する蛍光物質で処理された微生物であることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 1, wherein the microorganism is a microorganism treated with a fluorescent substance that binds to the microorganism. 2つのシース流路と、該シース流路に挟まれたサンプル流路と、該シース流路と該サンプ流路とに接続されたノズル流路とが基体に設けられ、
該シース流路を流れるシース流がサンプル流を挟むように該サンプル流と合流し、該ノズル流路中でマイクロシースフローを形成し、
該基体が、エラストマー及びプラスチックからなる群から選択される一の材料からなることを特徴とするマイクロフローサイトメータ。
Two sheath channels, a sample channel sandwiched between the sheath channels, and a nozzle channel connected to the sheath channel and the sump channel are provided on the substrate,
The sheath flow flowing through the sheath flow path merges with the sample flow so as to sandwich the sample flow, and forms a microsheath flow in the nozzle flow path,
The microflow cytometer, wherein the substrate is made of one material selected from the group consisting of an elastomer and a plastic.
上記基体が、ポリジメチルシロキサンからなることを特徴とする請求項6に記載のマイクロフローサイトメータ。   The microflow cytometer according to claim 6, wherein the substrate is made of polydimethylsiloxane. 上記ノイズ流路の幅が、約10〜約150μmの範囲内にあることを特徴とする請求項6に記載のマイクロフローサイトメータ。   7. The microflow cytometer according to claim 6, wherein the width of the noise flow path is in the range of about 10 to about 150 [mu] m. 微生物を蛍光標識する標識工程と、
該微生物を含むサンプル液をマイクロフローとして流すフロー工程と、
該マイクロフロー中の該微生物を蛍光顕微鏡を介してカラー撮影する工程と、
撮影された画像から該微生物の数を計測する計測工程とを含むことを特徴とする微生物の計測方法。
A labeling step for fluorescently labeling microorganisms;
A flow step of flowing a sample solution containing the microorganism as a microflow;
Color-photographing the microorganism in the microflow through a fluorescence microscope;
And a measuring step of measuring the number of the microorganisms from the photographed image.
上記標識工程が、上記微生物を含むサンプルを該微生物に結合する蛍光物質で処理する
工程であることを特徴とする請求項9に記載の計測方法。
The measurement method according to claim 9, wherein the labeling step is a step of treating a sample containing the microorganism with a fluorescent substance that binds to the microorganism.
上記フロー工程が、2つのシース流で上記微生物を含むサンプル流を挟み、ハイドロダイナミックフォーカシングにより、該サンプル流を所定の幅のマイクロシースフローとする工程であることを特徴とする請求項9に記載の計測方法。   The flow process is a process in which a sample flow containing the microorganism is sandwiched between two sheath flows, and the sample flow is converted into a microsheath flow having a predetermined width by hydrodynamic focusing. Measurement method. 上記サンプル液の流速が、約10nl/分〜約200nl/分の範囲内にあることを特徴とする請求項9に記載の計測方法。   The measurement method according to claim 9, wherein the flow rate of the sample liquid is in the range of about 10 nl / min to about 200 nl / min. 上記計測工程が、上記画像に撮影された上記微生物の蛍光強度から、該微生物の数を計測する工程であることを特徴とする請求項9に記載の計測方法。   The measuring method according to claim 9, wherein the measuring step is a step of measuring the number of microorganisms from the fluorescence intensity of the microorganisms photographed in the image. 上記計測工程が、上記画像に撮影された上記微生物を蛍光波長により分類する工程と、分類されたそれぞれの微生物の数を計測する多重計測工程とを含むことを特徴とする請求項9に記載の計測方法。
The said measurement process includes the process of classifying the said microorganisms image | photographed by the said image with a fluorescence wavelength, and the multiple measurement process of measuring the number of each classified microorganism. Measurement method.
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