JP2005261260A - System and method for examining microorganism or cell - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、試料中の微生物または細胞を培養し、形成された集落または培養成長物（以下、まとめてコロニーという。）を観察して、微生物または細胞を計測する検査装置及び検査方法に関する。前記微生物としては、細菌や放線菌などの原核生物、酵母やカビなどの真核生物、下等藻類、ウイルスなどが含まれ、細胞としては、動植物由来の培養細胞及びスギ花粉やヒノキ花粉のような植物細胞が含まれる。本検査装置及び方法の利用分野としては、医療，食品製造，上下水道，製薬，環境分野などがある。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method for measuring microorganisms or cells by culturing microorganisms or cells in a sample and observing formed colonies or culture growths (hereinafter collectively referred to as colonies). Examples of the microorganism include prokaryotes such as bacteria and actinomycetes, eukaryotes such as yeast and mold, lower algae, viruses, etc., and the cells include cultured cells derived from animals and plants, cedar pollen and cypress pollen. Plant cells. Fields of application of this inspection apparatus and method include medical, food manufacturing, water and sewage, pharmaceutical, and environmental fields.
従来、微生物の検査方法としては、培養によって目視で認識可能な集落をシャーレ内の培地に形成させ、これを計数する方法が採られてきた。この検査方法の場合、２４〜７２時間程度の計測時間を要した。ところが近年、食品分野でマスプロダクションの進展によって微生物汚染事故が大規模化しているほか、社会的にもバイオテロリズムの懸念や新型感染症の発生などが問題となっており、微生物の種類や数を検査する微生物検査方法に対しては、迅速化の要請が著しく高まっている。 Conventionally, as a method for inspecting microorganisms, a method has been adopted in which colonies that can be visually recognized by culture are formed in a medium in a petri dish and counted. In the case of this inspection method, a measurement time of about 24 to 72 hours was required. However, in recent years, accidents involving microbial contamination have become large-scale due to the progress of mass production in the food sector, and concerns about bioterrorism and the occurrence of new infections have become social issues. The demand for speeding-up has been remarkably increased for the microbiological testing methods to be tested.
また、微生物の検査装置としては、シャーレを培養装置から取り出すことなく、シャーレ内の培養された細菌などの微生物のコロニーの数や形状等の培養状態を、任意の時に又は予め設定したスケジュールに従って、連続的又は定期的に検査することのできる装置が要請されている。上記のような背景により、研究開発が活発に行なわれている。 In addition, as an inspection device for microorganisms, without removing the petri dish from the culture apparatus, the culture state such as the number and shape of the colonies of microorganisms such as cultivated bacteria in the petri dish at any time or according to a preset schedule, There is a need for devices that can be inspected continuously or periodically. R & D is being actively carried out against the background described above.
上記要請に応える検査方法や検査装置に関連する技術としては、以下のような文献が公知である（例えば、特許文献１〜３参照）。
The following documents are known as techniques related to the inspection method and the inspection apparatus that meet the above request (see, for example,
特許文献１の発明は、同公報の記載によれば、「省スペースができて、恒温槽装置の槽内に設けた各チャンバー内が除湿されず、また生物相互汚染を生じて試験に悪影響を与えることがなくて、各チャンバーの温度を独立的に自由に制御することができる恒温槽装置を提供する」ことを目的として、「周囲側面に熱絶縁性材を用いて密封された槽を形成し、槽内の空気を撹拌するファンと第１温度制御手段とが付設された冷却器を具えた恒温槽装置において、前側面が熱絶縁性材で構成され、他側面は熱伝導性材で構成されたチャンバーを前記前側面を槽の１側面に位置させてその槽内部に複数個装着し、これらのチャンバー相互間及び他の側面間に間隙を形成して槽内にエアジャケットを形成し、前記チャンバーはそれぞれ第２温度制御手段を有することを特徴とする恒温槽装置」を開示する。
According to the description of the publication, the
上記特許文献１に開示された装置においては、複数ある恒温室内の環境をそれぞれ独立に設定し、自動的に温度調節が可能であるものの、下記のような問題がある。即ち、恒温槽内に、シャーレ内の微生物の培養状況を観察する装置が設置されていないので、培養状況を観察するためには、恒温槽の扉を開いて恒温槽内からシャーレを一旦取り出す必要がある。このように、その都度サンプルを取り出して観察する場合には、温度などの培養条件の安定維持が損なわれ、微生物の増殖速度が遅くなって検出時間が長くなる問題がある。また、観察のスケジュール管理が人為的に必要となり、さらに観察やそのためのシャーレの出し入れ作業にも人手を要するので、作業効率が悪い問題もある。
In the apparatus disclosed in
特許文献２の発明は、「信頼性が高く，生菌数を迅速で正確に計数する」ことを目的として、下記手順に基づく計数方法を開示する。即ち、「測定対象を通過した光をエリアセンサで受け、エリアセンサが所定時間ごとに取得した画像を２値化して順次に２値化画像を得る。基準となる２値化画像を画像記憶手段に記憶する。基準となる２値化画像を得た後に得た２値化画像の中に所定の画素連結領域をそれぞれ内部に含む判定領域を設定する。基準となる２値化画像で判定領域に対応する比較領域の中に存在する画素連結領域の個数を計数する。その比較領域内で計数された個数が０または１のとき、比較領域を判定領域で置き換え、その個数が２以上のとき、比較領域を維持して、画像記憶手段に記憶された２値化画像を更新する。画像記憶手段に記憶された２値化画像の中の画素連結領域の個数を計数する。」方法を開示する。
The invention of
即ち、特許文献２は、測定対象を通過した光をエリアセンサで受け、微生物のコロニーを画像としてとらえて、その画像情報から、微生物数を求める方法および装置を開示し、コロニーを、目視で検知できるサイズになる以前の微小な段階で捉えることにより、検出までの時間を短縮している。また、エリアセンサの具体例としてはCCD素子を挙げており、光源とともに培養装置内に設置する構成も開示する。
That is,
また、特許文献３の発明は、「シャーレを培養装置から取り出すことなく、シャーレ内の培養された細菌や動植物の細胞のコロニーの数や状態等の培養状態を任意の時に又は予め設定したスケジュールに従って、連続的又は定期的に観察可能とする」ことを目的として、「培養装置本体のフレームケース内に配設された棚がスキャナーを有するものとし、コンピュータにより、スキャナーの動作を制御するとともに、スキャナーで得られた画像データを処理するように構成した観察装置付き培養装置」を開示する。
In addition, the invention of
即ち、特許文献３に開示された観察装置付き培養装置においては、シャーレを搭載するトレイに観察装置であるイメージスキャナが設置されており、このイメージスキャナにより、シャーレを装置外に取り出すことなく、培養状況を自動的に観察することが可能である。
That is, in the culture apparatus with an observation apparatus disclosed in
しかしながら、前記特許文献２および３に開示された装置によれば、培養は同一温度条件下で行なわれるため、最適増殖温度の異なる微生物を同時に培養して検査することは困難である。また、イメージスキャナを培養室内で動作させるため、培養室の温度はイメージスキャナの動作温度範囲内である必要がある。従って、培養室の温度条件が制約され、特に高温でのみ増殖する微生物を検出するのは困難である。
However, according to the devices disclosed in
上記に関し、例えば、加熱殺菌の例により詳述する。加熱殺菌は、食品や医薬品製造における代表的な殺菌方法である。ところが、微生物の中には Bacillus 属や Clostridium属の細菌、Byssochlamys 属や Neosartorya 属の真菌などのように、耐熱性を有するものがある。これらの微生物は、芽胞や胞子の状態になることで耐熱性を示し、加熱殺菌プロセスを経た後も芽胞や胞子の状態でサンプル中に残存することから、食品や医薬品の衛生管理上、大きな問題となっている。 The above will be described in detail by, for example, heat sterilization. Heat sterilization is a typical sterilization method in food and pharmaceutical production. However, some microorganisms have heat resistance, such as bacteria of the genus Bacillus and Clostridium, fungi of the genus Byssochlamys and Neosartorya. These microorganisms show heat resistance when they are in the spore and spore state, and remain in the sample in the spore and spore state after the heat sterilization process. It has become.
上記の特許文献２および３の装置の場合には、撮像手段が培養手段と共存しているため、撮像手段の耐環境性が制約となり、高温、高湿などの培養条件は、事実上、実施することが難しい。撮像手段の耐環境性を考慮した場合には、培養温度は例えば３７℃といった比較的温和な条件に限定される。この培養温度は、栄養型（分裂、増殖できる状態）の微生物の生育は可能であっても、例えば、前記芽胞状態の微生物を発芽、生育させるには効率が悪い。
In the case of the above-described devices of
上記のように、撮像手段の耐環境性と培養温度の高温化の両者を満足させることは、特許文献２および３の装置の場合には、不可能である。
この発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、本発明の課題は、観察装置の動作温度範囲の制約を受けることなく、複数の異なる環境条件で培養可能な培養室を有し、かつ、観察時の環境条件を大きく変化させることなく試料の検査を自動的に行ない、さらに、試料の出し入れ，観察，そのための作業管理等の省力化を図った微生物または細胞の検査装置及び検査方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to have a culture chamber that can be cultured under a plurality of different environmental conditions without being restricted by the operating temperature range of the observation apparatus. And an inspection device for microorganisms or cells that automatically inspects the sample without greatly changing the environmental conditions at the time of observation, and further labor-saving for taking in and out of the sample, observation and work management therefor, and To provide an inspection method.
上記課題は、この発明によれば、以下により達成される。即ち、トレイ上に載置された試料中の微生物または細胞を培養する複数の培養室と、培養により形成された集落または培養成長物（コロニー）を計測する検査室と、前記試料が載置されたトレイを前記培養室と検査室との間で搬送可能とするトレイ搬送装置とを備える微生物または細胞の検査装置であって、前記複数の培養室は、温度，湿度，酸素濃度，二酸化炭素濃度の内の少なくともいずれか一つの室内環境条件を独立的に制御可能な構成を備え、前記検査室は、前記コロニーの画像情報により微生物または細胞を計測する画像計測手段を備えることを特徴とする（請求項１）。 According to the present invention, the above object is achieved by the following. That is, a plurality of culture chambers for culturing microorganisms or cells in a sample placed on a tray, a laboratory for measuring colonies or culture growth (colony) formed by culture, and the sample is placed. A microbe or cell inspection device comprising a tray transfer device capable of transporting a tray between the culture chamber and the test chamber, wherein the plurality of culture chambers include temperature, humidity, oxygen concentration, carbon dioxide concentration It is possible to independently control at least one of the indoor environmental conditions, and the laboratory includes an image measuring means for measuring microorganisms or cells based on image information of the colonies ( Claim 1).
前記検査装置によれば、培養は、被検体としての試料の種類に適した環境条件で独立的に行うことができ、検査は、対象とする試料が載置されたトレーを検査室に搬送した後、画像計測により自動化できるので、諸作業やその時間管理等の省力化を図ることができる。なお、前記請求項１の発明においては、検査室は、特別な環境制御を行うことを考慮せず、通常の室内環境を前提としているが、培養室とは別に環境制御を行う方が好ましい場合が多い。例えば、画像計測手段における後述する撮像装置（例えばＣＣＤ素子）の場合、結露防止の観点から低湿度が好ましいので、検査室は低湿度に制御することが望ましい。一方、複数の培養室の環境条件が、多岐にわたる場合には、一時的に、検査室の環境を検査対象となる試料の培養環境にできる限り制御することが、検査時に環境を大きく変化させない観点から望ましい。上記観点から、下記請求項２ないし３の発明が好ましい。
According to the inspection apparatus, culturing can be performed independently under environmental conditions suitable for the type of sample as a subject, and the inspection is performed by transferring the tray on which the target sample is placed to the inspection room. After that, since it can be automated by image measurement, labor saving such as various operations and time management can be achieved. In the first aspect of the invention, the examination room assumes a normal indoor environment without considering special environmental control, but it is preferable to perform environmental control separately from the culture room. There are many. For example, in the case of an imaging device (for example, a CCD element) to be described later in the image measuring means, low humidity is preferable from the viewpoint of preventing dew condensation, so it is desirable to control the examination room to low humidity. On the other hand, when the environmental conditions of a plurality of culture chambers vary widely, temporarily controlling the laboratory environment as much as possible to the culture environment of the sample to be inspected does not significantly change the environment during the inspection. Is desirable. From the above viewpoint, the inventions of
即ち、前記請求項１項に記載の検査装置において、前記検査室は、検査室内の環境条件を、前記培養室の制御とは独立的に制御可能な構成を備えることを特徴とする（請求項２）。
That is, the inspection apparatus according to
また、前記請求項１項に記載の検査装置において、前記検査室は、検査室内の環境条件を、一時的に、検査室へ搬送したトレイ上の各検査試料の培養に適した環境条件に制御可能な構成を備えることを特徴とする（請求項３）。
The inspection apparatus according to
さらに、前記請求項１ないし３の発明の実施態様としては、下記請求項４ないし１７の発明が好ましい。即ち、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査装置において、前記検査室と前記複数の各培養室との間には、前記トレイを搬送する際には開，搬送終了後には閉とする培養室開閉用のシャッターを備えることを特徴とする（請求項４）。
Further, as an embodiment of the invention of
また、前記請求項４に記載の検査装置において、前記シャッターは、トレイ自体の検査室側に設けた蓋を含む構成とすることを特徴とする（請求項５）。
Further, in the inspection apparatus according to
これにより、トレイを培養室から検査室へ搬送（もしくは、検査室から培養室へ搬送）する際の培養室と検査室との遮蔽の自動化が容易となる。 This facilitates automation of the shielding between the culture chamber and the examination room when the tray is conveyed from the culture room to the examination room (or from the examination room to the cultivation room).
さらに、前記請求項４または５に記載の検査装置において、前記シャッターは、シャッターが閉の際、前記検査室と各培養室との間を気密に保持する手段を備えることを特徴とする（請求項６）。さらにまた、請求項４ないし６のいずれか１項に記載の検査装置において、前記シャッターは、シャッターが閉の際、前記検査室と各培養室との間の熱移動を低減する断熱手段を備えることを特徴とする（請求項７）。
Furthermore, in the inspection apparatus according to
上記によれば、環境条件の異なる培養室と検査室との間の空気や熱の移動が抑制され、独立的に好ましい環境が安定維持できる。この目的は、下記の発明によっても達成できる。即ち、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査装置において、前記検査室と前記複数の各培養室との間には、前記両室間の空気の移動を抑制するエアーカーテン装置を備えることを特徴とする（請求項８）。
According to the above, movement of air and heat between the culture room and the examination room having different environmental conditions is suppressed, and a preferable environment can be stably maintained independently. This object can also be achieved by the following invention. That is, in the inspection apparatus according to any one of
また、複数の各培養室の検査試料の各環境を、さらに、きめ細かく好適条件に安定維持する観点から、下記請求項９ないし１１の発明が好ましい。即ち、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査装置において、前記複数の各培養室内の各トレイは、分割された複数個の試料を備え、かつ各トレイは複数に分割されてなり、前記分割されたトレイは、それぞれ独立的に検査室に搬送可能な構成を備えることを特徴とする（請求項９）。
In addition, the inventions of the following
さらに、前記請求項１ないし９のいずれか１項に記載の検査装置において、前記培養室内の各トレイは、空気の出入りを遮断するトレーカバーを備えることを特徴とする（請求項１０）。さらにまた、請求項１０に記載の検査装置において、前記トレーカバーは、透明材料からなることを特徴とする（請求項１１）。なお、前記透明材料の使用範囲は、画像計測の観測窓の範囲に限定することもできる。
Furthermore, in the inspection apparatus according to any one of
また、作業管理の確実性や自動化を図る観点から、試料認識用のＩＤ認識タグの利用が好ましく、この観点から、下記請求項１２ないし１３の発明が好ましい。即ち、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査装置において、前記複数の各培養室内の各トレイは、試料を収納する複数個のシャーレを備え、かつ各シャーレはＩＤ認識タグを有し、前記ＩＤ認識タグの読み取りにより、各シャーレを特定可能に構成することを特徴とする（請求項１２）。さらに、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査装置において、前記複数の各培養室内の各トレイは、ＩＤ認識タグを有し、前記ＩＤ認識タグの読み取りにより、各トレイを特定可能に構成することを特徴とする（請求項１３）。
Further, from the viewpoint of ensuring work management reliability and automation, it is preferable to use an ID recognition tag for sample recognition. From this viewpoint, the inventions of
また、前記請求項１０に記載の検査装置において、前記複数の各培養室内の環境条件を独立的に制御するための装置は、トレイと共に搬送可能なものとすることを特徴とする（請求項１４）。さらに、前記請求項１４に記載の検査装置において、前記トレイと共に搬送可能な温度を制御するための装置は、トレイにペルチエ素子を配設したものとすることを特徴とする（請求項１５）。上記によれば、各トレイ毎の環境条件がより安定的に維持可能となる。
The inspection apparatus according to
また、画像計測手段の実施態様としては、下記請求項１６ないし１７の発明が好ましい。即ち、前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載の検査装置において、前記画像計測手段は、前記コロニーを画像データとして認識する撮像装置と、前記画像データに基づいて微生物または細胞を計測するデータ処理装置とからなることを特徴とする（請求項１６）。さらに、前記請求項１６に記載の検査装置において、前記撮像装置は、撮像装置の試料対向面と前記試料との間に気流を発生させる気流発生装置を備えることを特徴とする（請求項１７）。上記のように、気流を発生させてエアカーテンを形成するか、もしくは試料等から発生する水滴を気流により蒸発させることにより、撮像装置と試料の両者への結露を防止することができる。
In addition, as an embodiment of the image measuring means, the inventions of the following
次に、微生物または細胞の検査方法の発明としては、下記請求項１８ないし２２の発明が好ましい。なお、検査方法の発明の作用効果を含む詳細に関しては後述する。 Next, as the invention of the method for inspecting microorganisms or cells, the inventions of the following claims 18 to 22 are preferable. Details including the effects of the invention of the inspection method will be described later.
即ち、複数のトレイ上に、微生物または細胞を含む複数の試料を載置し、温度もしくは酸素濃度の少なくともいずれかの室内環境条件を独立的に制御可能な構成を備える複数の培養室内で、前記試料中の微生物または細胞を増殖させコロニーを形成する培養工程と、前記コロニーを含む試料をトレイと共に検査室に搬送する搬送工程と、検査室に搬送されたコロニーを含む試料を画像データとして撮像する撮像工程と、得られた画像データをデータ処理することにより、前記コロニーの計測を行う計測工程を含むことを特徴とする（請求項１８）。 That is, a plurality of samples containing microorganisms or cells are placed on a plurality of trays, and a plurality of culture chambers having a configuration capable of independently controlling the indoor environmental conditions of at least one of temperature and oxygen concentration, A culture process for growing microorganisms or cells in the sample to form colonies, a transport process for transporting the sample containing the colonies together with the tray to the inspection room, and a sample including the colonies transported to the inspection room are imaged as image data An imaging step and a measurement step of measuring the colony by processing the obtained image data are included (claim 18).
また、前記請求項１８に記載の検査方法において、微生物または細胞の培養開始前に試料を撮像し、得られた画像を保存し、培養開始後、予め定めた周期で試料を撮像して、各々得られた画像を保存し、画像中に検出可能な物体が新たに現れた場合、予め定めた時間の培養を行った後に試料を撮像し、その画像と直前に得た画像との比較によって、上記物体のサイズの変化を検出し、サイズが増加していれば、その物体を微生物または細胞と判断し、サイズが増加していなければ、その物体を微生物または細胞以外の物体と判断することを特徴とする（請求項１９）。 Further, in the inspection method according to claim 18, the sample is imaged before the start of culture of microorganisms or cells, the obtained image is stored, the sample is imaged at a predetermined cycle after the start of culture, When the obtained image is saved and a detectable object newly appears in the image, the sample is imaged after culturing for a predetermined time, and by comparing the image with the image obtained immediately before, If a change in the size of the object is detected and the size is increased, the object is determined as a microorganism or a cell. If the size is not increased, the object is determined as an object other than a microorganism or a cell. It is characterized (claim 19).
さらに、前記請求項１９に記載の検査方法において、前記画像と直前に得た画像との比較は、画像の座標とその面積とし、前記面積の経時変化からコロニーかコロニー以外の物体かを判別することを特徴とする（請求項２０）。
Furthermore, in the inspection method according to
さらにまた、前記請求項１８または２０に記載の検査方法において、微生物または細胞の種類に応じて予め定めた温度，酸素濃度等の培養条件や撮像周期条件に基づいて、培養，撮像，画像データ処理によるコロニーの計測を、順次、繰り返し実施し、コロニーの数の変化が無くなった（飽和した）際または減少した際に、前記繰り返しを停止することを特徴とする（請求項２１）。 Furthermore, in the inspection method according to claim 18 or 20, culture, imaging, and image data processing are performed based on culture conditions such as temperature and oxygen concentration and imaging cycle conditions that are predetermined according to the type of microorganism or cell. The colonies are repeatedly counted in order, and the repetition is stopped when the number of colonies disappears (saturates) or decreases (claim 21).
また、前記請求項１８に記載の検査方法において、微生物または細胞の種類によっては、微生物または細胞の種類に応じて予め定めた前記培養条件に基づいて培養する前段階において、所定温度で予備加熱処理を行うことを特徴とする（請求項２２）。 Furthermore, in the inspection method according to claim 18, depending on the type of microorganism or cell, a preheating treatment is performed at a predetermined temperature in a previous stage of culturing based on the culture condition predetermined according to the type of microorganism or cell. (Claim 22).
この発明によれば、画像計測手段の動作温度範囲の制約を受けることなく、複数の異なる環境条件で培養可能であり、また画像計測時に環境条件を大きく変化させることなく試料の検査を自動的に行なうことができ、さらに、試料の出し入れ，観察，そのための作業管理等の省力化を図ることが可能な微生物または細胞の検査装置及び検査方法が提供できる。 According to the present invention, it is possible to incubate under a plurality of different environmental conditions without being restricted by the operating temperature range of the image measuring means, and automatically inspect the sample without greatly changing the environmental conditions during image measurement. Furthermore, it is possible to provide a microorganism or cell inspection apparatus and inspection method that can be performed, and that can save labor such as taking in and out of a sample, observation, and work management therefor.
次に、この発明の実施形態に関して、図に基いて説明する。図１は本発明の実施形態に係る検査装置の基本的構成の一例の模式的断面図、図２は図１の装置の基本的イメージを示す模式的斜視図、図３は図１の装置の基本的動作および制御機能を説明するブロック図である。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of the basic configuration of an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic perspective view showing a basic image of the apparatus of FIG. 1, and FIG. It is a block diagram explaining basic operation | movement and a control function.
図１に基づき、まず、本発明の基本的装置構成について述べる。図１に示す装置は、検査室１０と、例えば６段構造の培養室１１〜１６とから構成される。これらの各部屋の周囲側面は断熱材で覆われており、かつ、例えば、温度と酸素濃度とを各室ごとに独立に制御する図示しない制御部を備える。検査室１０と培養室１１〜１６との境界部には、シャッター２１〜２６を備え、さらに装置内部には、被検体としての試料を入れた複数個のシャーレを搭載するトレイ３１〜３６と、トレイ駆動部４１〜４６と、撮像装置６１と、撮像装置駆動部５１、５２とを備える。撮像素子としては、例えばＣＣＤ素子やＣＭＯＳ素子が、撮像素子駆動部としては、リニアステージが好適である。
First, the basic apparatus configuration of the present invention will be described based on FIG. The apparatus shown in FIG. 1 includes an
前記シャッター２１〜２６は、断熱構成され、かつ検査室１０と培養室１１〜１６との間の気密が保持されるように構成され、各培養室は、検査室や他の培養室とは独立の環境状態（例えば、温度、酸素濃度）を保持できるようになっている。これによって、最適増殖温度の異なる微生物や、嫌気性の微生物と好気性の微生物などを同時に培養することが可能となる。
The
また、培養室と異なる温度における検査室での検査中に、シャーレ温度が変化して微生物の増殖速度が低下し、結果として検出までの時間が長くなる恐れがある。これを防ぐために、検査中もシャーレ周辺を温度制御することが好ましい。そのため、例えば、シャーレ周辺のみ温度制御する手段として、必要に応じて、トレイをペルチェ素子などによる温度制御部を有する構成とするか、または、トレイの材質を金属などの熱容量の大きい材質とすることにより、検査中のシャーレの温度変化率を小さくする構成を採用することが望ましい。 In addition, during a test in a laboratory at a temperature different from that of the culture chamber, the petri dish temperature may change and the growth rate of microorganisms may decrease, resulting in a longer time until detection. In order to prevent this, it is preferable to control the temperature around the petri dish even during the inspection. Therefore, for example, as a means for controlling the temperature only in the vicinity of the petri dish, if necessary, the tray is configured to have a temperature control unit such as a Peltier element, or the material of the tray is made of a material having a large heat capacity such as metal. Therefore, it is desirable to employ a configuration that reduces the rate of temperature change of the petri dish during inspection.
検査室１０は、前述のように、撮像装置の結露防止の観点から低湿度が好ましいので、検査室は低湿度に制御することが望ましい。一方、複数の培養室の環境条件が、多岐にわたる場合には、一時的に、検査室の環境を検査対象となる試料の培養環境にできる限り制御することが、検査時に環境を大きく変化させない観点から望ましい。上記に関して、以下に、さらに詳述する。
As described above, since the
撮像装置としては、例えば、CCD素子やCMOS素子と結像レンズを組合せた装置を用いることができる。CCD素子やCMOS素子、結像レンズともに湿気で、結露やカビの発生などの悪影響を受けるため、検査室の環境は低湿度の方が望ましい。 As the imaging device, for example, a device combining a CCD element or a CMOS element and an imaging lens can be used. Since the CCD element, CMOS element, and imaging lens are all moist and are adversely affected by condensation and mold generation, the laboratory environment should be low humidity.
一方、検査対象となる微生物や細胞の培養を考えると、各々適した環境条件がある。
例えば、嫌気性微生物（例えばクロストリジウム・ブチリカム）の場合、酸素によるダメージが大きいので、微生物の生育を維持するために、周囲の酸素濃度を所定の値以下にすることが効果的である。
On the other hand, considering the culture of microorganisms and cells to be examined, there are suitable environmental conditions.
For example, in the case of an anaerobic microorganism (for example, Clostridium butyricum), the damage due to oxygen is large, so it is effective to make the surrounding oxygen concentration below a predetermined value in order to maintain the growth of the microorganism.
また、高温微生物（例えばバチルス・ステアロサーモフィリス）の場合、生育を維持するには周囲温度を下げないことが望ましい。そのほか、動物細胞の場合、培地のpHを中性付近にして細胞の生育を維持するために、試料周囲のガス中の二酸化炭素濃度を5％に保つ必要がある。 In the case of a high-temperature microorganism (for example, Bacillus stearothermophilus), it is desirable not to lower the ambient temperature in order to maintain growth. In addition, in the case of animal cells, it is necessary to keep the carbon dioxide concentration in the gas around the sample at 5% in order to maintain the growth of the cells by setting the pH of the medium to near neutral.
そこで、試料の生育を妨げることなく、コロニーの観察を行うためには、試料を培養室から検査室に搬送し、コロニーの観察を行う際、一時的に、検査室内の環境を検査する試料の培養に適した環境に制御することが有効である。 Therefore, in order to observe the colony without hindering the growth of the sample, the sample is transported from the culture chamber to the examination room, and when the colony is observed, the environment of the sample to be inspected temporarily is examined. It is effective to control the environment suitable for culture.
撮像装置や各種微生物および細胞に関する動作環境や培養環境を例示すると下記のとおりである。
（１）撮像装置の動作環境（例）
・撮像装置：ＣＣＤカメラ＋結像レンズ
・温度：5〜35℃
・湿度：30〜80％
（２）嫌気性微生物の培養環境（例）
・微生物：クロストリジウム・ブチリカム
・温度：37℃
・湿度：50％以上
・酸素濃度：0％
（３）高温好気性微生物の培養環境（例）
・微生物：バチルス・ステアロサーモフィリス
・温度：60℃
・湿度：50％以上
・酸素濃度：20％
（４）動物細胞の培養環境（例）
・細胞：HeLa細胞（例えばJCRB9004）
・培地：Eagleの基礎培地
・温度：37℃
・湿度：100％
・二酸化炭素濃度：5%
次に、図１および図３に基づき、前述の装置に係る動作や制御の一例について述べる。なお、図３のブロック図は、培養室が３室であって、各培養室１〜３は、それぞれ、温度制御装置１〜３および酸素濃度制御装置１〜３を備える例を示す。また、検査室は、検査装置とその駆動装置を備え、さらに、各培養室と検査室との間には、トレイ駆動装置１〜３を備える例を示す。また、その他の制御要素として、培養室制御部、トレイ駆動制御部、検査装置駆動制御部を備え、さらに、画像取込み／処理部、データ処理装置、表示装置等を備える。
Examples of the operating environment and culture environment related to the imaging device, various microorganisms, and cells are as follows.
(1) Operating environment of the imaging apparatus (example)
・ Imaging device: CCD camera + imaging lens ・ Temperature: 5-35 ℃
・ Humidity: 30-80%
(2) Anaerobic microorganism culture environment (example)
・ Microorganisms: Clostridium butyricum ・ Temperature: 37 ℃
・ Humidity: 50% or more ・ Oxygen concentration: 0%
(3) Culture environment for high-temperature aerobic microorganisms (example)
・ Microorganisms: Bacillus stearothermophilus ・ Temperature: 60 ℃
・ Humidity: 50% or more ・ Oxygen concentration: 20%
(4) Animal cell culture environment (example)
-Cell: HeLa cell (eg JCRB9004)
-Medium: Eagle's basic medium-Temperature: 37 ° C
・ Humidity: 100%
・ CO2 concentration: 5%
Next, based on FIG. 1 and FIG. 3, an example of the operation | movement and control which concern on the above-mentioned apparatus is described. The block diagram of FIG. 3 shows an example in which the number of culture chambers is three and each of the
図１において、各培養室１１〜１６に収納されたトレイ３１〜３６内の試料は、前述のように、所定の温度と酸素濃度で培養される。以下に、図１に示す培養室１３の試料について検査する場合の装置の動作の一例について説明する。
In FIG. 1, the samples in the
まず、培養室１３と検査室１０の酸素濃度が異なる場合には、例えば、検査室１０の酸素濃度を培養室１３の酸素濃度と同じになるように制御する。酸素濃度が同じになった時点で、シャッター２３が開き、トレイ３３がトレイ駆動部４３によって検査室１０の方へ移動する。検査すべきシャーレへの撮像装置の位置決めは、X方向についてはトレイ駆動部４３によって、Y方向については撮像装置駆動部５２によって、それぞれ行なわれる。さらにシャーレの２次元画像取得方法は、例えば、撮像装置６１としてエリア型ＣＣＤを用いる場合は、単純に培地表面を撮影すればよい。また、撮像装置６１としてライン型ＣＣＤを用いる場合は、X方向は撮像装置が持つラインCCDの画素列に沿った電気的走査により、また、Y方向はラインCCD自体の移動による機械的走査により、それぞれ走査を行い、結果として培地表面の２次元画像を得る。
First, when the oxygen concentrations in the
一定の時間間隔をおいて、同様に画像を取得することにより、培養中の試料について時系列の画像を得ることができる。これらの画像に対して、エッジ検出、２値化処理を行い、時系列画像間の差分をとるなどの画像処理を加えることによって、微生物を検出することが可能となる。 By acquiring images in a similar manner at regular intervals, a time-series image can be obtained for the sample being cultured. By performing edge detection and binarization processing on these images, and adding image processing such as taking a difference between time-series images, microorganisms can be detected.
次に、前記請求項５以降の検査装置の実施態様や、検査方法の発明等について詳述する。 Next, an embodiment of the inspection apparatus according to the fifth and subsequent aspects, an invention of an inspection method, and the like will be described in detail.
図４は、請求項５に関わり、図１に示した装置の変形例を示し、図１で代表的に説明したシャッター２３が、トレイ３３自体の検査室側に設けた蓋３３ａにより構成される実施形態を示す。なお、詳細は図示を省略するが、前記蓋３３ａは、気密や断熱構成を備えるものとする。
FIG. 4 relates to claim 5 and shows a modification of the apparatus shown in FIG. 1, in which the
また、図５は、請求項８に関わる図１のさらなる変形例を示し、シャッター３３に代えて、エアカーテン装置１３ａを備える実施形態を示す。
Moreover, FIG. 5 shows the further modification of FIG. 1 related to
上記図４または図５の構成によれば、トレイ３３を培養室１３から検査室１０へ搬送（もしくは、検査室１０から培養室１３へ搬送）する際の各培養室と検査室との遮蔽の自動化が容易となる。
According to the configuration of FIG. 4 or FIG. 5 described above, the shielding between each culture chamber and the test chamber when the
次に、図６および図７に基づき、各トレイが複数に分割され、分割された各トレイはそれぞれ独立に動作する搬送装置を有する請求項９に関わる実施形態について述べる。図６（ａ）は、本実施形態に係る４分割されたトレイの平面図、図６（ｂ）は分割なしの比較例の平面図、図７は、装置の基本構成の斜視図で、図６（ａ）にＣとして示すトレイの搬送状態を示すイメージ図である。
Next, based on FIG. 6 and FIG. 7, an embodiment according to
本実施形態においては、図６（ａ）に示すように、トレイが、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに４分割され、初めにトレイＡを検査室に入れて検査し、検査が終了したら、培養室に戻す。次にトレイＢを検査室に入れて検査し、検査が終了したら、培養室に戻す。トレイＣ、Ｄについても同様に検査を行う。 In this embodiment, as shown in FIG. 6A, the tray is divided into four parts A, B, C, and D. First, the tray A is put in the examination room and inspected. Return to the room. Next, the tray B is put into the examination room and inspected. When the examination is completed, the tray B is returned to the culture room. The trays C and D are similarly inspected.
上記によれば、検査室に移動して培養環境から外れる時間をできるだけ短くして、検査が培養の妨げにならないようにすることができる。図６（ａ）に示すトレイＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄごとに検査室に入れる方法によれば、図６（ｂ）のようにトレイＡ〜Ｄを同時に検査室に入れて検査する場合に比べて、培養環境から外れる時間を１／４に減らすことができる。また、同時に検査室に入れる検体数を少なくすることによって、検査に要する時間を短くすることができる。 According to the above, it is possible to make the time for moving to the examination room and detaching from the culture environment as short as possible so that the examination does not interfere with the culture. According to the method of putting the trays A, B, C, and D shown in FIG. 6A into the examination room as compared with the case where the trays A to D are simultaneously put into the examination room as shown in FIG. Thus, the time required to leave the culture environment can be reduced to ¼. In addition, the time required for the examination can be shortened by reducing the number of specimens simultaneously placed in the examination room.
次に、図８について述べる。図８は、請求項１０ないし１１に関わり、各トレイが透明かつ気密のトレーカバー３３ｂを備える場合の実施形態を示す。本実施形態によれば、検査室においても、トレーカバー３３ｂにより検査試料が蓋われるので、検査室の環境の試料への影響が比較的および難くなり、各培養室の検査試料の環境を、検査中においても比較的、好適条件に維持できる。
Next, FIG. 8 will be described. FIG. 8 relates to
次に、請求項１２ないし１３に関わり、図９ないし図１２に基づいて述べる。図９ないし図１１は、それぞれＩＤ認識タグを異なる位置に設けた場合の実施形態を示し、図１２は図９の場合を例とし、ＩＤ認識タグ読取り機構７０を設けた装置全体のイメージを示す斜視図である。図９ないし図１１において、３１はトレイ、７１ａ〜７１ｄはそれぞれＩＤ認識タグを示し、７１ａはシャーレの上面、７１ｂはシャーレの側面、７１ｃはトレイの上面、７１ｄはトレイの側面に設けたＩＤ認識タグを示す。 Next, the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11 show embodiments in which the ID recognition tags are provided at different positions, respectively, and FIG. 12 shows an image of the entire apparatus provided with the ID recognition tag reading mechanism 70, taking the case of FIG. 9 as an example. It is a perspective view. 9 to 11, 31 is a tray, 71 a to 71 d are ID recognition tags, 71 a is the upper surface of the petri dish, 71 b is the side surface of the petri dish, 71 c is the upper surface of the tray, and 71 d is the ID recognition provided on the side surface of the tray. Indicates a tag.
上記いずれの実施形態によっても、作業管理の確実性や自動化を図ることができるようになることは、前述のとおりである。ここで、図１２に基づき、前記請求項２１の発明に関わる検査方法の手順の一例について、以下に列記して述べる。
（１）ＩＤ認識タグを検知することで、検体がセットされたことを認識
（２）ＩＤ認識タグの内容から、観察する菌種を識別
（３）どこの検査室で何菌を検査中かを表示（例えば、装置前面、制御部モニターに表示）
（４）菌種に応じて予め定められた培養条件（温度、酸素濃度、観察の周期など）に従い検査開始
（５）培養→観察→画像処理によるコロニー識別→培養・・・（以下、繰り返し）
（６）検出されるコロニー数が最大値になったことを認識した後、検査を終了
（７）検査が終了したこと、検体を取り出してもよいことを表示（例えば、装置前面、制御部モニターに表示）
次に、図１３について述べる。図１３は、請求項１７に関わり、撮像装置６１とともに移動可能に設けた気流発生装置６１ａを備える場合の実施形態を示す。撮像装置６１と検体６２との間に気流６１ｂを発生させ、気流をエアカーテンとして利用するか、または、気流によって、検体他で発生した水滴を蒸発させることによって、撮像装置と検体のいずれもが結露しないようにすることができる。また、撮像装置６１と検体６２に温度差がある場合にも、互いに結露させることなしに撮像が可能となる。
As described above, the reliability and automation of work management can be achieved by any of the above embodiments. Here, based on FIG. 12, an example of the procedure of the inspection method according to the invention of
(1) Recognize that the sample has been set by detecting the ID recognition tag (2) Identify the bacterial species to be observed from the contents of the ID recognition tag (3) In what laboratory are the bacteria being tested Is displayed (for example, on the front of the device, on the control unit monitor)
(4) Start of inspection according to culture conditions (temperature, oxygen concentration, observation cycle, etc.) determined in advance according to the bacterial species (5) Culture → Observation → Colony identification by image processing → Culture ... (hereinafter repeated)
(6) End of inspection after recognizing that the number of detected colonies has reached the maximum value. (7) Display that inspection has ended and sample may be taken out (for example, front of apparatus, control unit monitor) Displayed on)
Next, FIG. 13 will be described. FIG. 13 relates to claim 17 and shows an embodiment in which an airflow generation device 61 a provided so as to be movable together with the
次に、検査方法の発明について述べる。請求項１８に係る発明は、図１〜３の説明から明らかであるので、請求項１９以降の発明について述べる。
Next, the invention of the inspection method will be described. Since the invention according to claim 18 is apparent from the description of FIGS. 1 to 3, the invention after
微生物や細胞の種類に応じて、その初期形状やマイクロコロニーおよびマクロコロニーの形状や大きさ等が異なり、また、その変化パターンや変化の速度も種々異なるることが、本願発明者と一部同一発明者により知られており、この点に着眼した微生物または細胞の計測方法に関する発明が、特願２００３−２８５６１３により出願されている。 Depending on the type of microorganism or cell, the initial shape, the shape and size of the microcolonies and macrocolony, etc. are different, and the change pattern and speed of change are also variously different from the inventor of the present application. An invention relating to a method for measuring microorganisms or cells known by the inventors and focusing on this point has been filed in Japanese Patent Application No. 2003-285613.
前記請求項１９の発明は、上記知見がベースとなっており、図１４は、各種微生物（細菌）の増殖速度の相違の一例につき、コロニーのサイズ変化をコロニーの面積変化として説明する図である。図１４（ａ）は、各種微生物（細菌）の培養時間（ｍｉｎ）とコロニー面積（μｍ2）の変化の関係の一例を示し、細菌としては、セレウス菌，エンテロバクター，表皮ブドウ球菌について示す。また、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に基づいて、各種微生物（細菌）の撮像タイミングを表としてまとめた図である。図１４によれば、下記のように撮像を行うのが適当であることが判る。
（１）誘導期が速く、増殖期も速い微生物（例：セレウス菌）は、増殖開始まで１時間の間隔で検体の撮像を行い、増殖開始後は２０分の間隔で検体の撮像を行う。
（２）誘導期が遅く、増殖期が速い微生物（例：エンテロバクター）は、増殖開始まで２時間の間隔で検体の撮像を行い、増殖開始後は１時間の間隔で検体の撮像を行う。
（３）誘導期が遅く、増殖期も遅い微生物（例：表皮ブドウ球菌）は、増殖開始まで２時間の間隔で検体の撮像を行い、増殖開始後は２時間の間隔で検体の撮像を行う。
The invention of the nineteenth aspect is based on the above knowledge, and FIG. 14 is a diagram illustrating a change in colony size as a change in colony area as an example of a difference in growth rate of various microorganisms (bacteria). . FIG. 14 (a) shows an example of the relationship between the culture time (min) of various microorganisms (bacteria) and the change in colony area (μm 2 ). As bacteria, Bacillus cereus, Enterobacter, and Staphylococcus epidermidis are shown. Moreover, FIG.14 (b) is the figure which put together the imaging timing of various microorganisms (bacteria) as a table | surface based on Fig.14 (a). FIG. 14 shows that it is appropriate to perform imaging as follows.
(1) Microorganisms (eg, Bacillus cereus) that have a fast induction period and a fast growth period image a sample at an interval of 1 hour until the start of growth, and image a sample at an interval of 20 minutes after the start of growth.
(2) Microorganisms (for example, Enterobacter) having a slow induction phase and a fast growth phase image a sample at an interval of 2 hours until the start of growth, and image the sample at an interval of 1 hour after the start of growth.
(3) Microorganisms (for example, Staphylococcus epidermidis) that have a slow induction phase and a slow growth phase image the sample at intervals of 2 hours until the start of growth, and image the sample at intervals of 2 hours after the start of growth. .
次に、請求項２０に関わる図１５について述べる。図１５は、画像の座標とその面積の記憶パターンの説明図である。コロニー形状の経時変化を利用して、コロニーを検出する方法では、画像データを画像記憶手段に逐次記憶し、画像データ間での差分を取る方法が一般的な手法である。しかしながら、検体数が非常に多い場合や、画像分解能が非常に高い場合、記憶する画像データ量が膨大となる。従って、大容量の画像記憶手段が必要となる、画像データ入出力に時間がかかる等の問題がある。 Next, FIG. 15 relating to claim 20 will be described. FIG. 15 is an explanatory diagram of a storage pattern of image coordinates and their areas. In a method of detecting a colony by using a change in colony shape over time, a general method is to sequentially store image data in an image storage unit and obtain a difference between the image data. However, when the number of specimens is very large or when the image resolution is very high, the amount of image data to be stored becomes enormous. Therefore, there are problems that a large-capacity image storage means is required and that it takes time to input and output image data.
図１５に示すように、時間Ｔがｔ２時点の画像と直前に得たｔ１時点の画像との比較は、画像の座標とその面積とし、面積の経時変化からコロニーかコロニー以外の物体かを判別するようにすれば、座標とその面積のみを記憶しておけばよいので、画像を直接記憶する方法に比べて、記憶容量を低減し、動作時間を早くすることができる。 As shown in FIG. 15, the comparison between the image at time t2 at time t2 and the image at time t1 obtained immediately before is based on the coordinates of the image and its area, and it is discriminated whether the object is a colony or an object other than a colony from the temporal change in area By doing so, it is only necessary to store the coordinates and the area thereof, so that the storage capacity can be reduced and the operation time can be shortened as compared with the method of directly storing the image.
次に、請求項２１に関わる図１６について述べる。図１６は、コロニー数（ｎ）の経時変化を示す図で、図１６（ａ）はコロニーの重なりが無い場合のコロニー数の経時変化、図１６（ｂ）はコロニーの重なりが発生した場合のコロニー数の経時変化を示す。 Next, FIG. 16 relating to claim 21 will be described. FIG. 16 is a diagram showing a time-dependent change in the number of colonies (n), FIG. 16 (a) is a time-dependent change in the number of colonies when there is no colony overlap, and FIG. 16 (b) is a case where colony overlap occurs. The time course of the number of colonies is shown.
前述のように、培養，撮像，画像データ処理によるコロニーの計測を、順次、繰り返し実施し、図１６（ａ）のように、コロニーの数の変化が飽和した際、または図１６（ｂ）のように、コロニーの数の変化が減少した際に、前記繰り返しを停止し、検査を終了する。これにより、検査終了の明確な確認ができ、無駄時間をなくすことができる。 As described above, colony measurement by culturing, imaging, and image data processing is repeatedly performed in sequence, and when the change in the number of colonies is saturated as shown in FIG. 16 (a), or in FIG. 16 (b). Thus, when the change in the number of colonies decreases, the repetition is stopped and the inspection is terminated. As a result, the end of the inspection can be clearly confirmed, and the dead time can be eliminated.
次に、請求項２２に関わり、図１７および図１８に基づいて述べる。図１７と図１との相違点は、図１７においては、各培養室１１〜１６に、それぞれ、温度制御機構８１〜８６を設け、微生物または細胞の種類に応じて予め定めた前記培養条件に基づいて培養する前段階において、所定温度で予備加熱処理を行うことを可能とした点である。図１８は、図２と同様に、図１７の検査装置の基本的イメージを示す模式的斜視図である。
Next, it relates to claim 22 and will be described based on FIGS. The difference between FIG. 17 and FIG. 1 is that, in FIG. 17, each of the
図１７および１８に示す検査装置において、例えば、芽胞状態の細菌を検出する場合には、培養に先だって、検体としての試料に加熱処理を行うことによって、発芽までの時間を短縮することができる。加熱の温度と保持時間は、菌種や菌株によって異なるが、温度が６０〜８０℃、時間は数分間〜数時間が一般的である。例をあげると、Bacillus subtilis 芽胞の発芽のための加熱処理は、温度７０℃、保持時間５〜３０分間が好ましい。Bacillus megaterium 芽胞の場合、発芽のための加熱処理は、温度８０℃、保持時間１０分間が好ましい。加熱による発芽処理後は、各菌の栄養型細胞の培養に適した温度で培養を行い、増殖によって形成されるコロニーを観察する。Bacillus subtilis、Bacillus megateriumの場合、いずれも栄養型細胞に適した温度は３０℃である。 In the inspection apparatus shown in FIGS. 17 and 18, for example, in the case of detecting spores of bacteria, the time until germination can be shortened by subjecting the sample as a specimen to heat treatment prior to culture. The heating temperature and holding time vary depending on the bacterial species and strain, but the temperature is generally 60 to 80 ° C., and the time is generally several minutes to several hours. For example, the heat treatment for germination of Bacillus subtilis spores is preferably performed at a temperature of 70 ° C. and a holding time of 5 to 30 minutes. In the case of Bacillus megaterium spores, the heat treatment for germination is preferably a temperature of 80 ° C. and a holding time of 10 minutes. After the germination treatment by heating, culture is performed at a temperature suitable for culturing vegetative cells of each bacterium, and colonies formed by growth are observed. In the case of Bacillus subtilis and Bacillus megaterium, the temperature suitable for vegetative cells is 30 ° C.
また、耐熱性細菌・真菌の検出を行う場合には、下記のように行う。通常、栄養型の微生物（細菌、真菌）は、５５〜６５℃、１０〜３０分間の加熱処理で死滅するものが多い。したがって、７０℃以上の温度で１０分間以上加熱処理すれば、検体中に耐熱性を有する微生物のみを残すことができる。加熱処理後、前記芽胞状態の細菌を検出する場合の例と同様に、各菌の栄養状態の培養に適した温度で培養を行えば、そこで形成されるコロニーは耐熱性微生物のコロニーと判断できる。 Moreover, when detecting heat-resistant bacteria and fungi, it is carried out as follows. Usually, many vegetative microorganisms (bacteria, fungi) are killed by heat treatment at 55 to 65 ° C. for 10 to 30 minutes. Therefore, if heat treatment is performed at a temperature of 70 ° C. or higher for 10 minutes or longer, only microorganisms having heat resistance can be left in the specimen. As in the case of detecting the spore-form bacteria after the heat treatment, if the culture is performed at a temperature suitable for the culture of the nutrient state of each bacterium, the colonies formed there can be determined as the colonies of heat-resistant microorganisms. .
芽胞を形成する耐熱性細菌を検出する際の加熱処理条件としては、例えば、Bacillus coagulans のような中温性好気性細菌芽胞の検出には、１００℃（沸騰水中）１０分間、あるいは、８０℃３０分間が適している。また、Clostridium 属のような嫌気性細菌芽胞の検出には、８０℃１０分間や、７０℃２０分間の加熱処理が適している。 As heat treatment conditions for detecting thermostable bacteria forming spores, for example, for detection of mesophilic aerobic bacterial spores such as Bacillus coagulans, 100 ° C. (boiling water) for 10 minutes or 80 ° C. 30 Minutes are appropriate. In addition, heat treatment at 80 ° C. for 10 minutes or 70 ° C. for 20 minutes is suitable for detection of anaerobic bacterial spores such as Clostridium genus.
Byssochlamys 属や Neosartorya 属といった耐熱性真菌は、細菌芽胞に比べて耐熱性は低く、湿熱の７０〜８０℃１５〜３０分間で死滅する。通常の真菌は５５℃１５分間で死滅するので、耐熱性の真菌のみを検出する場合は、例えば６０℃１５分間で非耐熱性の微生物を不活化した後、培養を行えばよい。 Heat-resistant fungi such as Byssochlamys and Neosartorya are less heat-resistant than bacterial spores, and die in 15 to 30 minutes at 70 to 80 ° C. under humid heat. Since normal fungi die at 55 ° C. for 15 minutes, when only heat-resistant fungi are detected, for example, non-heat-resistant microorganisms are inactivated at 60 ° C. for 15 minutes, and then cultured.
上記実施形態によれば、芽胞状態の微生物の迅速検査、耐熱性の微生物の自動検査が可能となる。これによって、加熱殺菌を行う食品や医薬品の品質管理をより高度に行うことができる。例えば、製品の原料の検査において、耐熱性微生物の含有が確認された場合には、加熱殺菌条件をそれに合わせて厳しく設定すればよい。また、微生物汚染が発生した場合に、その汚染原因菌が非耐熱性菌と判明すれば、加熱殺菌後のプロセスで汚染された可能性が高いといった判断ができる。 According to the above-described embodiment, rapid inspection of spore-like microorganisms and automatic inspection of heat-resistant microorganisms are possible. As a result, the quality control of foods and pharmaceuticals that are sterilized by heating can be performed to a higher degree. For example, when the content of heat-resistant microorganisms is confirmed in the inspection of the raw material of the product, the heat sterilization conditions may be set strictly in accordance with it. Further, when microbial contamination occurs, if it is found that the bacterium causing the contamination is a non-heat-resistant bacterium, it can be determined that there is a high possibility that the bacterium has been contaminated in the process after heat sterilization.
１０ 検査室
１１〜１６ 培養室
１３ａ エアーカーテン装置
２１〜２６ シャッター
３１〜３６ トレイ
３３ａ 蓋
３３ｂ トレーカバー
４１〜４６ トレイ駆動部
５１，５２ 撮像装置駆動部
６１ 撮像装置
７０ ＩＤ認識タグ読取り機構
７１ａ〜７１ｄ ＩＤ認識タグ
８１〜８６ 温度制御機構
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記複数の培養室は、温度，湿度，酸素濃度，二酸化炭素濃度の内の少なくともいずれか一つの室内環境条件を独立的に制御可能な構成を備え、
前記検査室は、前記コロニーの画像情報により微生物または細胞を計測する画像計測手段を備えることを特徴とする微生物または細胞の検査装置。 A plurality of culture chambers for culturing microorganisms or cells in a sample placed on a tray, a laboratory for measuring colonies or culture growth formed by culture (hereinafter collectively referred to as colonies), and the sample A microbe or cell testing device comprising a tray transporting device capable of transporting a tray on which is placed between the culture chamber and the testing chamber,
The plurality of culture chambers have a configuration capable of independently controlling at least one indoor environmental condition among temperature, humidity, oxygen concentration, and carbon dioxide concentration,
The inspection apparatus for microorganisms or cells, wherein the inspection room includes image measuring means for measuring microorganisms or cells based on image information of the colonies.
19. The inspection method according to claim 18, wherein, depending on the type of microorganism or cell, a preheating treatment is performed at a predetermined temperature in a pre-stage of culturing based on the culture condition determined in advance according to the type of microorganism or cell. A method for inspecting microorganisms or cells.
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