JP2008286591A - Treatment method of sem microbial sample - Google Patents

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孝司 継国
Hiromi Kubota
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pretreatment method and a device thereof for performing SEM observation of a microbial sample. <P>SOLUTION: This treatment method of the microbial sample is for preparing a sample for a scanning electron microscope for performing successively each process, namely, (1) a collection-installation process, (2) an immobilization process or a cleaning-immobilization process, (3) a cleaning process, (4) a dehydration process, (5) a replacement process, and (6) a drying process; and after collecting and installing the microbial sample on a liquid-permeable film, at least (2) the immobilization process or the cleaning-immobilization process, (3) the cleaning process and (4) the dehydration process are performed, while sucking the sample from a lower part of the film. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、走査型電子顕微鏡(SEM)標本作製のための微生物試料の処理方法、及びこの方法を実施するための装置に関する。   The present invention relates to a method for treating a microbial sample for the preparation of a scanning electron microscope (SEM) specimen and an apparatus for carrying out this method.

走査電子顕微鏡(SEM)を用いた微生物観察は、微生物の表面構造を明らかにする、薬剤等の処理後の表面構造変化、分裂様式、宿主や物体表面への付着様式、増殖様式、形成する3次元的構造体、隣接する微生物との位置関係を明らかにする等様々な目的で有効である。   Microorganism observation using a scanning electron microscope (SEM) reveals the surface structure of microorganisms, changes in surface structure after treatment with drugs, etc., division mode, adhesion mode to host and object surfaces, growth mode, and formation 3 It is effective for various purposes, such as clarifying the positional relationship between a dimensional structure and adjacent microorganisms.

実際のSEMを用いて観察する際には、顕微鏡の特性上、試料を真空内に設置する必要がある。そのため、微生物等の生体試料を観察する場合には、真空内でも試料の構造や表面状態が変化しないように前もって試料を固定、脱水処理等の処理を行って標本を作製することが必要であり、その試料作製の技術や手法がSEM像のでき具合を左右する大きな要因となる。これまで、微生物や微生物を含む試料のSEM像を得るためには、次に述べるような煩雑でかつ、長時間を要する前処理工程が必要であった。   When observing using an actual SEM, it is necessary to place the sample in a vacuum due to the characteristics of the microscope. Therefore, when observing a biological sample such as a microorganism, it is necessary to prepare the sample by performing a process such as fixing and dehydrating the sample in advance so that the structure and surface state of the sample do not change even in a vacuum. The sample preparation technique and technique are major factors that influence the quality of the SEM image. Until now, in order to obtain SEM images of microorganisms and samples containing microorganisms, a complicated and long pre-treatment step as described below has been required.

SEM観察のための微生物試料の標本作製のためには、試料採取、固定、脱水、置換、凍結乾燥、染色、金属コーティング等その試料の特性に応じて数多くの工程があり、すべての工程を終了するためには最低でも2〜3日の時間を要する。   There are a number of processes for sample preparation of microorganism samples for SEM observation, such as sample collection, fixation, dehydration, replacement, lyophilization, staining, metal coating, etc., and all processes are completed. It takes a minimum of 2-3 days to do this.

微生物の試料採取は、1)ろ紙支持法:菌液を吸引ろ過器を用いてろ過し、ろ紙上に集菌する方法(非特許文献1)、2)アルミホイル支持法:アルミホイル上に菌液を載せて乾燥させる方法(非特許文献1)、3)寒天ブロック支持法:寒天培地上に発育した細菌を寒天ごと切り出す方法(非特許文献1)、4)コロジオン膜支持法:膜上に菌液を滴下し吸着させる方法(非特許文献1)、5)硬質面への付着法:ガラス、金属等をポリリジン等で浸水化した後に菌液を滴下し吸着させる方法(非特許文献1)等により行われている。   Microbial sampling: 1) Filter paper support method: A method in which the bacterial solution is filtered using a suction filter and collected on the filter paper (Non-patent Document 1). 2) Aluminum foil support method: Bacteria on the aluminum foil 3) Agar block support method: a method of cutting out bacteria grown on an agar medium together with agar (Non-patent document 1), 4) Collodion membrane support method: on the membrane Method of dropping and adsorbing bacterial solution (Non-patent document 1), 5) Method of attaching to hard surface: Method of dripping and adsorbing bacterial solution after soaking glass, metal, etc. with polylysine etc. (Non-patent document 1) Etc.

また、一般に、採取した微生物試料の固定処理、脱水処理、置換処理、凍結乾燥は、以下の1〜6工程を順次行う方法が知られている(非特許文献1〜3)。
1)前固定工程:試料をグルタールアルデヒド溶液(2.5%〜5%)に数時間〜24時間浸漬する。
2)洗浄工程:試料をリン酸緩衝液で数回洗浄する。
3)後固定工程:試料を四酸化オスミウム溶液(1〜2%)に数時間浸漬する。
4)洗浄工程:試料をリン酸緩衝液で数回洗浄する。
5)脱水工程:試料を50、70、85、95%のエタノールに各15分間浸漬し、さらに無水エタノールに15分間、3回繰り返し、浸漬する。
6)置換工程、乾燥工程:試料を酢酸イソアミルに15分間浸漬後、臨界点乾燥を行う。
In general, a method of sequentially performing the following steps 1 to 6 is known for fixing, dehydrating, replacing, and lyophilizing a collected microorganism sample (Non-Patent Documents 1 to 3).
1) Pre-fixing step: The sample is immersed in a glutaraldehyde solution (2.5% to 5%) for several hours to 24 hours.
2) Washing step: The sample is washed several times with a phosphate buffer.
3) Post-fixing step: The sample is immersed in an osmium tetroxide solution (1-2%) for several hours.
4) Washing step: The sample is washed several times with a phosphate buffer.
5) Dehydration step: The sample is immersed in 50, 70, 85, and 95% ethanol for 15 minutes each and further immersed in absolute ethanol for 15 minutes three times.
6) Substitution process, drying process: After immersing the sample in isoamyl acetate for 15 minutes, critical point drying is performed.

また、カビの胞子が試料の場合は細菌より構造的に固定されにくい理由から、以下の1〜8工程のように更に前処理の工程数が多くなる。(非特許文献1)
1)胞子の回収工程、洗浄工程:寒天培地上の胞子をリン酸緩衝液等に懸濁させ、遠心、洗浄を数回繰り返し胞子懸濁液とする。
2)前固定肯定:遠心して集めた胞子に固定液(グルタールアルデヒド溶液(2.5%〜5%))を添加し2〜4時間前固定する。
3)洗浄工程:固定工程後に遠心し、上澄みをリン酸緩衝液と入れ替えて懸濁させ、洗浄を行う(この操作を数回繰り返す)。
4)後固定工程:遠心して集めた胞子に四酸化オスミウム溶液(1〜2%)を添加して2時間後固定する。
5)洗浄工程:後固定工程後に遠心し、上澄みをリン酸緩衝液と入れ替えて懸濁させ、洗浄をおこなう(この操作を数回繰り返す)。
6)設置工程:吸引ろ過器を用いて後固定後の胞子懸濁液を滴下して、ろ紙等に後固定後の胞子を吸着させ、ろ紙に設置する。
7)脱水工程:試料を50、70、85、95%のエタノールに各15分間、さらに無水エタノールに15分間、3回づつ浸漬する。
8)置換工程、乾燥工程:試料を酢酸イソアミルに15分間浸漬後、臨界点乾燥を行う。
Further, when mold spores are samples, the number of pretreatment steps is further increased as in the following steps 1 to 8, because they are less structurally fixed than bacteria. (Non-Patent Document 1)
1) Spore collection step and washing step: The spores on the agar medium are suspended in a phosphate buffer or the like, and centrifugation and washing are repeated several times to obtain a spore suspension.
2) Pre-fixation affirmation: A fixative solution (glutaraldehyde solution (2.5% to 5%)) is added to the spores collected by centrifugation and prefixed for 2 to 4 hours.
3) Washing step: Centrifugation is performed after the fixing step, and the supernatant is suspended by replacing with a phosphate buffer to perform washing (this operation is repeated several times).
4) Post-fixing step: An osmium tetroxide solution (1-2%) is added to the spores collected by centrifugation, and fixed after 2 hours.
5) Washing step: Centrifugation after the post-fixing step, the supernatant is replaced with a phosphate buffer, suspended, and washed (this operation is repeated several times).
6) Installation step: The post-fixed spore suspension is dropped using a suction filter, and the post-fixed spore is adsorbed on a filter paper or the like, and installed on the filter paper.
7) Dehydration step: The sample is immersed in 50, 70, 85, and 95% ethanol for 15 minutes each and further for 15 minutes in absolute ethanol for 3 times.
8) Substitution process, drying process: After immersing the sample in isoamyl acetate for 15 minutes, critical point drying is performed.

また、一般に、固定液として用いられているグルタールアルデヒドを使用する場合は、高い溶存酸素を保ったまま、固定操作途中でpHをアルカリ性に変化させることで最もよい結果を得られる。しかし、採取したばかりの生きた微生物は呼吸を行うため、固定の最中に固定液の溶存酸素やpHを低下させ、試料の固定が上手くいかない場合がある。そのため、一般には、試料を浸漬する固定液の量を増やす、固定途中で新鮮な固定液に交換する、曝気する等の措置を講じる必要がある(非特許文献4)。   In general, when glutaraldehyde used as a fixing solution is used, the best result can be obtained by changing the pH to alkaline during the fixing operation while maintaining high dissolved oxygen. However, since living microorganisms that have just been collected respire, the dissolved oxygen and pH of the fixing solution may be lowered during fixation, and the sample may not be fixed well. Therefore, generally, it is necessary to take measures such as increasing the amount of the fixing solution in which the sample is immersed, replacing the sample with a fresh fixing solution in the middle of fixing, or aeration (Non-Patent Document 4).

また、植物上の細菌、歯垢や環境中の微生物の集合体(バイオフィルム)等の観察では、微生物以外の生体や構造や構成成分の異なる微生物の集合体について、それぞれの構造と位置関係を維持したまま一度に固定する必要があるため、熟練した技術とより複雑な工程が必要となる(非特許文献1〜3)。   In addition, when observing plant bacteria, dental plaque, and environmental microorganism aggregates (biofilms), the structure and positional relationship of the organisms other than microorganisms and the aggregates of microorganisms with different structures and constituents are determined. Since it is necessary to fix at once while maintaining, a skillful technique and a more complicated process are required (Non-Patent Documents 1 to 3).

このように微生物のSEM観察用試料の調製方法は、煩雑で時間がかかり、かつ熟練した技術を要することから汎用性が低い。またタンパク変性剤である固定液や揮発性溶剤等も多量に使用することから、作業者の安全性や廃棄物の環境への配慮に十分な注意が必要である。
医学生物学の走査電子顕微鏡、監修:宮澤七郎 医学出版センター 電子顕微鏡試料作製法、関西電子顕微鏡応用技術研究会編 KINPODO 走査電子顕微鏡、日本電子顕微鏡学会関東支部編 医学生物学電子顕微鏡学会、第22回学術講演会及び総会要旨集
As described above, the method for preparing a sample for SEM observation of microorganisms is complicated, time consuming, and requires a skillful technique, so that it has low versatility. In addition, since a large amount of a protein denaturant, such as a fixative or a volatile solvent, is used, sufficient attention must be paid to the safety of workers and consideration of the environment of waste.
Scanning electron microscope for medical biology, supervision: Shichirou Miyazawa Medical Publishing Center Electron microscope sample preparation method, Kansai Electron Microscope Application Technology Study Group KINPODO Scanning electron microscope, Japan Electron Microscope Society Kanto branch Abstracts of Medical Biological Electron Microscopy, 22nd Annual Conference and General Meeting

本発明は、微生物試料のSEM観察標本を作製するための試料の処理方法に関する。   The present invention relates to a sample processing method for preparing an SEM observation specimen of a microorganism sample.

本発明者らは、SEM標本作製のための試料の前処理方法について検討した結果、1)採取・設置工程、2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程、4)脱水工程、5)置換工程及び6)乾燥工程を順次行う処理工程において、試料を液体透過性膜上に採取・設置した後、少なくとも2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程及び4)脱水工程を、該膜の下部より吸引しながら行うことによって、試料の移動を伴わず、試料の構造を壊すことなく簡便に固定でき、全工程に要する時間の短縮、操作の簡便性の向上等を図れることを見出した。   As a result of studying a sample pretreatment method for SEM specimen preparation, the present inventors have 1) a sampling / installation step, 2) a fixing step or a washing / fixing step, 3) a washing step, 4) a dehydration step, 5 In the processing step of sequentially performing the replacement step and 6) the drying step, after the sample is collected and placed on the liquid permeable membrane, at least 2) the fixing step or the washing / fixing step, 3) the washing step, and 4) the dehydration step By carrying out suction from the lower part of the membrane, it is possible to easily fix the sample without moving the sample without destroying the structure of the sample, shortening the time required for the entire process, improving the ease of operation, etc. I found.

すなわち、本発明は以下の(1)〜(6)に係る発明を提供するものである。
(1) 1)採取・設置工程、2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程、4)脱水工程、5)置換工程及び6)乾燥工程を順次行う走査型電子顕微鏡標本作製のための微生物試料の処理方法であって、微生物試料を液体透過性膜上に採取・設置した後、少なくとも2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程及び4)脱水工程を、該膜の下部より吸引しながら行うことを特徴とする微生物試料の処理方法。
(2) 各工程に使用する処理溶液を試料の上部から滴下する上記(1)記載の処理方法。
(3) 1)採取・設置工程を該膜の下部より吸引しながら行う上記(1)又は(2)記載の処理方法。
(4) 4)脱水工程において、25〜100容量%の数段階の濃度区の脱水溶液を低濃度から段階的に順次滴下する上記(1)〜(3)の何れかの処理方法。
(5) 更に5)置換工程を該膜の下部より吸引しながら行う上記(1)〜(4)の何れかの処理方法。
(6) 6)乾燥工程が凍結乾燥である上記(1)〜(5)の何れかの処理方法。
(7) 1)〜5)の工程を、吸引ろ過装置を用いて行う上記(1)〜(6)の何れかの処理方法。
(8) 吸引ろ過手段、処理液滴下手段及びそれらの制御手段を含み、上記(1)〜(7)の何れかの処理方法を実施するための走査型電子顕微鏡標本作製のための微生物試料の処理装置。
That is, this invention provides the invention which concerns on the following (1)-(6).
(1) For preparation of a scanning electron microscope specimen that sequentially performs 1) collection / installation process, 2) fixing process or cleaning / fixing process, 3) cleaning process, 4) dehydration process, 5) replacement process, and 6) drying process. After the microorganism sample is collected and placed on the liquid permeable membrane, at least 2) a fixing step or a washing / fixing step, 3) a washing step, and 4) a dehydration step are performed on the membrane. A method for treating a microorganism sample, which is carried out while aspirating from the lower part.
(2) The processing method according to (1), wherein the processing solution used in each step is dropped from the upper part of the sample.
(3) 1) The processing method according to the above (1) or (2), wherein the sampling / installation step is performed while sucking from the lower part of the membrane.
(4) 4) The treatment method according to any one of the above (1) to (3), wherein in the dehydration step, 25 to 100% by volume of a dewatered solution in several stages of concentration is sequentially dropped stepwise from a low concentration.
(5) Further, 5) The processing method according to any one of (1) to (4), wherein the substitution step is performed while suctioning from the lower part of the film.
(6) 6) The processing method according to any one of (1) to (5), wherein the drying step is freeze-drying.
(7) The processing method according to any one of (1) to (6), wherein the steps 1) to 5) are performed using a suction filtration device.
(8) A microorganism sample for preparing a scanning electron microscope specimen for carrying out the processing method according to any one of (1) to (7) above, including suction filtration means, processing droplet dropping means, and control means thereof. Processing equipment.

本発明の処理方法によれば、微生物試料の移動を伴う必要がなく、また試料に各工程に要する処理溶液の浸透、置換が順次速やかに行なわれるので、微生物自体、微生物の集合体、微生物が付着した生体試料等の構造を壊すことなく試料を簡便に固定化でき、これらの表面状態も良好である。
また、本発明によれば、全工程に要する時間の短縮、操作の簡便性の向上、使用する各種処理溶液量の低減が可能となり、本発明の処理方法は、効率、安全性、環境保護の観点から優れている。
According to the treatment method of the present invention, it is not necessary to move the microorganism sample, and since the treatment solution required for each step is infiltrated and replaced in sequence, the microorganism itself, the aggregate of microorganisms, and the microorganisms are removed. The sample can be easily fixed without destroying the structure of the attached biological sample or the like, and the surface state thereof is also good.
In addition, according to the present invention, it is possible to shorten the time required for all processes, improve the ease of operation, and reduce the amount of various processing solutions to be used. The processing method of the present invention is efficient, safe, and environmental protection. Excellent from a viewpoint.

本発明の微生物試料の処理方法は、走査型電子顕微鏡の標本作製に当たり、1)採取・設置工程、2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程、4)脱水工程、5)置換工程及び6)乾燥工程を順次行う試料の前処理において、試料を液体透過性膜上に採取・設置した後、そのまま試料を移動することなく、2)〜6)の工程を順次行い、少なくとも2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程及び4)脱水工程を、該膜の下部より吸引しながら行い、試料に各工程の処理溶液を浸透・置換させるものである。さらに1)若しくは5)工程を、又は全工程を、該膜の下部より吸引しながら行っても良い。   The method for treating a microbial sample of the present invention is used in preparation of a specimen of a scanning electron microscope. 1) Collection / installation step, 2) Fixing step or washing / fixing step, 3) Cleaning step, 4) Dehydration step, 5) Replacement step And 6) In the sample pretreatment in which the drying step is sequentially performed, after the sample is collected and placed on the liquid permeable membrane, the steps 2) to 6) are sequentially performed without moving the sample as it is, and at least 2) The fixing step or the washing / fixing step, 3) the washing step, and 4) the dehydration step are performed while sucking from the lower part of the membrane, and the sample is infiltrated / replaced with the processing solution of each step. Further, the step 1) or 5) or all the steps may be performed while sucking from the lower part of the film.

本発明の処理方法において、1)採取・設置工程は、吸引容器、吸引ロート、吸引ポンプ及び吸引容器に接続するチューブを備えた吸引装置(例えば、吸引ろ過装置)に、液体が透過できる膜を設置し、この上に観察対象となる微生物試料を採取・設置する工程である。本採取・設置工程は、微生物試料の状態に応じて、当該膜の下部より吸引しながら、試料を滴下して液体透過性膜上に採取・設置してもよい。具体的には、あらかじめ調製しておいた微生物懸濁溶液を吸引しながら液体透過性膜上に滴下する、また、微生物集合体(バイオフィルム)を微生物の位置関係を維持したまま当該液体透過性フィルター上に載せる等の方法を採用すればよい。
2)固定工程又は洗浄・固定工程は、試料を固定する工程である。尚、微生物試料の種類に応じて、試料の固定が行い易いように洗浄溶液にて試料を予め洗浄後、固定を行っても良い。当該工程を吸引しながら行うことにより、固定溶液の溶存酸素を高く保ったまま固定操作が行うことが可能となり、また、同時に滴下する固定溶液のpHを徐々にアルカリ側に変化させることも可能になるため、固定中の溶存酸素量の低下やpH低下を避けることで容易に観察に良好な試料を得ることができる。
3)洗浄工程は、洗浄溶液を用いて固定試料を洗浄する工程である。
4)脱水工程は、脱水溶液を用いて洗浄した固定試料を脱水する工程である。
5)置換工程は、固定試料中の脱水溶液を置換溶液に置換する工程である。
6)乾燥工程は、置換された固定試料又は当該試料が調製された膜等を冷凍後凍結乾燥を行い、試料の乾燥を行う工程である。
In the treatment method of the present invention, 1) the sampling / installation step is performed by providing a suction device (for example, a suction filtration device) including a suction container, a suction funnel, a suction pump, and a tube connected to the suction container with a membrane capable of transmitting liquid. This is a process of setting and collecting and setting a microorganism sample to be observed on this. In the main collection / installation step, the sample may be dropped and collected on the liquid permeable membrane while sucking from the lower part of the membrane according to the state of the microorganism sample. Specifically, the microorganism suspension solution prepared in advance is dropped on the liquid permeable membrane while sucking, and the liquid permeability is maintained while maintaining the positional relationship of the microorganisms (biofilm). What is necessary is just to employ | adopt methods, such as mounting on a filter.
2) The fixing step or the washing / fixing step is a step of fixing the sample. Depending on the type of microbial sample, the sample may be washed in advance with a washing solution so that the sample can be easily fixed and then fixed. By performing this step while sucking, it becomes possible to perform the fixing operation while keeping the dissolved oxygen of the fixing solution high, and it is also possible to gradually change the pH of the fixing solution dripped simultaneously to the alkali side. Therefore, it is possible to easily obtain a good sample for observation by avoiding a decrease in dissolved oxygen amount and a pH decrease during fixation.
3) The cleaning step is a step of cleaning the fixed sample using a cleaning solution.
4) The dehydration step is a step of dehydrating the fixed sample that has been washed using the dewatered solution.
5) The replacement step is a step of replacing the dewatered solution in the fixed sample with a replacement solution.
6) The drying step is a step of performing freeze-drying after freezing the substituted fixed sample or the membrane on which the sample is prepared, and drying the sample.

尚、試料の採取・設置後、6)乾燥工程に至るまでは、試料が乾燥しないようにすることが好ましい。   In addition, it is preferable not to dry a sample until it reaches 6) a drying process after collection and installation of the sample.

各工程に使用する処理溶液(固定溶液、洗浄溶液、脱水溶液、置換溶液)は、液体透過性膜上に採取・設置されている試料に順次滴下することが好ましい。
採取した微生物を吸引しながら処理溶液を連続手的に滴下することで、試料の移動を伴わず、試料へ処理溶液の浸透、置換が速やかに行うことが可能になるので、微生物の種に関わらず、また集合体を形成している場合においても隣接する微生物の位置関係を維持したまま、均一な処理が短時間で行うことが可能になる。
The treatment solution (fixing solution, washing solution, dewatering solution, replacement solution) used in each step is preferably added dropwise to the sample collected and set on the liquid permeable membrane.
By continuously dropping the treatment solution manually while aspirating the collected microorganisms, the treatment solution can be quickly penetrated and replaced without moving the sample. In addition, even when an aggregate is formed, uniform processing can be performed in a short time while maintaining the positional relationship between adjacent microorganisms.

本発明に用いられる微生物試料としては、微生物又は微生物を含む試料が挙げられ、具体的には、細菌、酵母、糸状菌等の微生物及びそれらで構成される集合体(バイオフィルム等)、又はそれらが付着している生体等が挙げられる。
また、微生物が付着している生体としては、例えば人体の組織、ヒト培養細胞、動物組織、動物細胞、植物組織、植物細胞、昆虫等が挙げられる。
また、これらを膜上に採取・設置する際、自然界から分離・採取した微生物をそのまま、又はこれらを公知の培養方法にて培養をしたものを用いてもよい。
微生物は、細菌、酵母、糸状菌はいずれの種、属に属するものであってもよく、例えば、細菌であれば大腸菌(Escherichia coli)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、枯草菌(Bacillus subtilis)、連鎖球菌(Streptococus)、乳酸菌等が挙げられ、酵母ではサッカロマイセス(Saccharomyces)属、カンジタ(Candida)属、ロドトルラ(Rhodotorula)属等が挙げられ、糸状菌であればアルタナリア(Alternaria)属、アスペルギルス(Aspergillus)属、クラドスポリウム(Cladosporium)属、フザリウム(Fusarium)属、ペシロミセス(Paecilomyces)属、ペニシリウム(Penicillium)属、フォーマ(Phoma)属、ユーロチウム(Eurotium)属、ケトミウム(Chaetomium)属、ムコール(Mucor)属及びビソクラミス(Byssochlamys)属等が挙げられる。
Examples of the microorganism sample used in the present invention include microorganisms or samples containing microorganisms, and specifically, microorganisms such as bacteria, yeasts, filamentous fungi, and aggregates (biofilms) composed of them, or those A living body to which is attached.
Examples of living organisms to which microorganisms are attached include human tissues, human cultured cells, animal tissues, animal cells, plant tissues, plant cells, and insects.
Further, when these are collected and set on a membrane, microorganisms separated and collected from the natural world may be used as they are or by culturing them by a known culture method.
The microorganism may belong to any species or genus of bacteria, yeast, and filamentous fungi. For example, in the case of bacteria, Escherichia coli , Staphylococcus aureus , Pseudomonas aeruginosa ), Bacillus subtilis (Bacillus subtilis), Streptococcus (Streptococus), lactic acid and the like, Saccharomyces (Saccharomyces) genus in yeast, Candida (Candida) genus Rhodotorula (Rhodotorula) genus, and the like, if the filamentous fungus Alternaria (Alternaria) genus Aspergillus (Aspergillus) sp., Cladosporium (Cladosporium) genus Fusarium (Fusarium) genus Paecilomyces (Paecilomyces) genus Penicillium (Penicillium) genus, former (Phoma) genus, Yurochiumu (Eurotium) genus, Chaetomium (Chaetomium) genus Mucor (Mucor) genus and Byssochlamys (Byssochlamys) genus, and the like.

試料の採取・設置に使用される液体透過性膜とは、各処理工程に用いられる処理溶液を保持、透過又は浸透できるフィルターがこれに該当する。
当該膜の素材は、例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、メタクリル酸メチル(MMA)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、スチレンアクリロニトリル(SAN)、ポリカーボネート(PC)、ポリテレフタル酸エチレン(PET)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、フッ化ビニリデン(PVDF)、ポリエステル(PES)、グラスファイバー、セルロース、ナイロン等が挙げられ、その状態は、例えば、繊維状、網状、フィルム状、紙状、不織布状等の何れであってもよい。
当該膜は、処理溶液を通過し対象となる微生物試料が通過しないような孔を有することが必要であるが、斯かる孔の直径は、対象となる試料の大きさに応じて、0.1μm〜10μm、好ましくは0.2〜5μmである。
また膜厚は、凍結乾燥やSEM観察の際の加工や取り扱い易さから、50μm〜1mmであることが好ましく、より好ましくは100〜500μmである。
当該膜としては、例えば、アイソポアメンブレン(ミリポア社製)、オムニポアメンブレン(ミリポア社製)及びサイクロポアメンブレン(ワットマン社製)等の市販製品を使用することができる。
The liquid permeable membrane used for sample collection / installation corresponds to a filter that can hold, permeate or permeate the processing solution used in each processing step.
The material of the film is, for example, polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), methyl methacrylate (MMA), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), styrene acrylonitrile (SAN), Examples include polycarbonate (PC), poly (ethylene terephthalate) (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), vinylidene fluoride (PVDF), polyester (PES), glass fiber, cellulose, nylon, and the state thereof is, for example, Any of a fibrous shape, a net shape, a film shape, a paper shape, a non-woven fabric shape and the like may be used.
The membrane needs to have pores that pass through the treatment solution and do not allow the target microbial sample to pass through. The diameter of such a hole is 0.1 μm depending on the size of the target sample. It is 10-10 micrometers, Preferably it is 0.2-5 micrometers.
The film thickness is preferably 50 μm to 1 mm, more preferably 100 to 500 μm, from the viewpoint of ease of processing and handling during freeze-drying and SEM observation.
As the membrane, for example, commercially available products such as an isopore membrane (manufactured by Millipore), an omnipore membrane (manufactured by Millipore) and a cyclopore membrane (manufactured by Whatman) can be used.

本発明に用いられる処理溶液(固定溶液、洗浄溶液、脱水溶液、置換溶液)は、除菌フィルターでろ過したものを使用することが好ましい。除菌フィルターの孔サイズとしては、0.1μm〜10μm、好ましくは0.2〜5μmである。
処理溶液を用いるときの温度は、1〜25℃、好ましくは4〜10℃である。
As the treatment solution (fixing solution, washing solution, deaqueous solution, replacement solution) used in the present invention, it is preferable to use a solution filtered with a sterilization filter. The pore size of the sterilizing filter is 0.1 μm to 10 μm, preferably 0.2 to 5 μm.
The temperature when using the treatment solution is 1 to 25 ° C, preferably 4 to 10 ° C.

固定溶液としては、例えばグルタールアルデヒド水溶液、パラホルムアルデヒド水溶液等を用いることができる。グルタールアルデヒド水溶液の濃度は1〜25質量%、好ましくは1〜5質量%であり、当該溶液のpHは6〜11、好ましくはpH7〜9である。パラホルムアルデヒド水溶液の濃度は、0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜4質量%である。
また、これら水溶液を適宜混合して用いてもよく、さらに一般的に用いられる緩衝溶液を混合して用いてもよい。当該混合溶液としては、例えば、2.5質量%グルタールアルデヒド、2.0質量%ホルムアルデヒド及び0.1Mカコジル酸組成のKarnovsky固定溶液等が挙げられる。
また、微生物試料を前記固定溶液で固定した後、さらにオスミウム酸で固定してもよい。
As the fixing solution, for example, a glutaraldehyde aqueous solution, a paraformaldehyde aqueous solution, or the like can be used. The concentration of the glutaraldehyde aqueous solution is 1 to 25% by mass, preferably 1 to 5% by mass, and the pH of the solution is 6 to 11, preferably 7 to 9. The concentration of the paraformaldehyde aqueous solution is 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 4% by mass.
In addition, these aqueous solutions may be appropriately mixed and used, and more commonly used buffer solutions may be mixed and used. Examples of the mixed solution include 2.5% by mass glutaraldehyde, 2.0% by mass formaldehyde, and a Karnovsky fixing solution having a 0.1M cacodylic acid composition.
Further, after fixing the microorganism sample with the fixing solution, it may be further fixed with osmic acid.

洗浄溶液としては、例えば、リン酸緩衝液、カコジル酸ナトリウム緩衝液、HEPES緩衝液等を用いることができる。
リン酸緩衝液の濃度は、10mM〜1M、好ましくは0.05M〜0.5Mであり、当該溶液のpHは6〜11、好ましくは7〜9である。カコジル酸ナトリウム緩衝液の濃度は10mM〜1M、好ましくは0.05M〜0.5Mであり、当該溶液のpHは、6〜11、好ましくはpH7〜9である。HEPES緩衝液の濃度は、10mM〜1M、好ましくは0.05M〜0.5Mであり、当該溶液のpHは6〜11、好ましくは7〜9である。
As the washing solution, for example, a phosphate buffer solution, a sodium cacodylate buffer solution, a HEPES buffer solution, or the like can be used.
The concentration of the phosphate buffer is 10 mM to 1 M, preferably 0.05 M to 0.5 M, and the pH of the solution is 6 to 11, preferably 7 to 9. The concentration of the sodium cacodylate buffer is 10 mM to 1 M, preferably 0.05 M to 0.5 M, and the pH of the solution is 6 to 11, preferably 7 to 9. The concentration of the HEPES buffer is 10 mM to 1 M, preferably 0.05 M to 0.5 M, and the pH of the solution is 6 to 11, preferably 7 to 9.

脱水溶液としては、例えばエタノール、アセトン等を用いることができる。
エタノールの濃度は、25〜100容量%、好ましくは50〜100容量%であり、アセトンの濃度は25〜100容量%、好ましくは50〜100容量%である。なお、当該濃度区としては、例えば、70、80、90、95、100容量%等が挙げられ、これらを低濃度から段階的に順次滴下する方法が好ましい。
As the dewatering solution, for example, ethanol, acetone or the like can be used.
The concentration of ethanol is 25 to 100% by volume, preferably 50 to 100% by volume, and the concentration of acetone is 25 to 100% by volume, preferably 50 to 100% by volume. Examples of the concentration group include 70, 80, 90, 95, 100% by volume, and the like, and a method of sequentially dropping these in a stepwise manner from a low concentration is preferable.

置換溶液としては、例えばt−ブチルアルコール、酢酸イソアミル等を用いることができる。   As the replacement solution, for example, t-butyl alcohol, isoamyl acetate, or the like can be used.

各工程における処理溶液(固定溶液、洗浄溶液、脱水溶液、置換溶液)の使用量、処理時間、吸引量は試料の大きさや構成微生物種によって異なるが、試料にダメージや変形を与えない条件で行う。例えば、固定溶液の使用量は0.01〜10mL、好ましくは0.1〜5mLであり、処理時間は1分〜120分、好ましくは30〜60分であり、滴下する固定溶液のpHをアルカリ側に順次変化させることもできる。このときの吸引速度は、0.0001mL/分〜10mL/分、好ましくは0.01mL/分〜1mL/分であり、吸引を遅くすることでさらに長時間試料を固定溶液に浸漬しておくことも可能である。   The amount of treatment solution used in each step (fixing solution, cleaning solution, dewatered solution, replacement solution), treatment time, and suction amount vary depending on the size of the sample and the constituent microorganism species, but are performed under conditions that do not damage or deform the sample. . For example, the amount of the fixing solution used is 0.01 to 10 mL, preferably 0.1 to 5 mL, the treatment time is 1 to 120 minutes, preferably 30 to 60 minutes, and the pH of the fixing solution to be dropped is alkalinized. It can also be changed sequentially. The suction speed at this time is 0.0001 mL / min to 10 mL / min, preferably 0.01 mL / min to 1 mL / min, and the sample is immersed in the fixing solution for a longer time by slowing the suction. Is also possible.

また、洗浄溶液の使用量は0.01〜100mL、好ましくは0.1〜10mLであり、処理時間は1分〜120分、好ましくは5〜15分である。このときの吸引速度は0.001mL/分〜10mL/分、好ましくは0.01mL/分〜1mL/分である。   Moreover, the usage-amount of a washing | cleaning solution is 0.01-100 mL, Preferably it is 0.1-10 mL, and processing time is 1 minute-120 minutes, Preferably it is 5-15 minutes. The suction speed at this time is 0.001 mL / min to 10 mL / min, preferably 0.01 mL / min to 1 mL / min.

また、脱水溶液の各濃度ごとの使用量は0.01〜50mL、好ましくは0.1〜5mL、処理時間は1分〜120分、好ましくは5〜15分である。このときの吸引速度は、0.001mL/分〜10mL/分、好ましくは0.01mL/分〜1mL/分である。   Moreover, the usage-amount for each density | concentration of a dewatering solution is 0.01-50 mL, Preferably it is 0.1-5 mL, Processing time is 1 minute-120 minutes, Preferably it is 5-15 minutes. The suction speed at this time is 0.001 mL / min to 10 mL / min, preferably 0.01 mL / min to 1 mL / min.

また、置換溶液の使用量は0.01〜50mL、好ましくは0.1〜5mLであり、処理時間は1分〜120分、好ましくは5〜15分である。このときの吸引速度は0.001mL/分〜10mL/分、好ましくは0.01mL/分〜1mL/分である。   Moreover, the usage-amount of a substitution solution is 0.01-50 mL, Preferably it is 0.1-5 mL, and processing time is 1 minute-120 minutes, Preferably it is 5-15 minutes. The suction speed at this time is 0.001 mL / min to 10 mL / min, preferably 0.01 mL / min to 1 mL / min.

脱水工程又は置換工程後に、乾燥が行われる。通常、試料又は当該試料が調製された膜等を冷凍後、凍結乾燥が行われるが、試料又は試料が調製された膜ごとに、公知の臨界点乾燥装置やt−ブチルアルコール凍結乾燥装置にて、置換・乾燥を行ってもよい。   Drying is performed after a dehydration process or a substitution process. Usually, freeze-drying is performed after freezing the sample or the membrane on which the sample is prepared. For each sample or membrane on which the sample is prepared, a known critical point drying device or t-butyl alcohol freeze-drying device is used. Substitution and drying may be performed.

乾燥工程後、観察目的に応じて試料を適宜切断、割断して観察用試料台に設置し、イオンスパッター装置や真空蒸着装置等で金属コーティングやカーボンコーティング等を行う導電処理工程を行い、走査型電子顕微鏡標本を得る。
作製された標本をSEM観察する。
After the drying process, the sample is appropriately cut and cleaved according to the observation purpose, placed on the observation sample stage, and subjected to a conductive treatment process that performs metal coating, carbon coating, etc. with an ion sputtering apparatus or vacuum deposition apparatus, etc. Obtain an electron microscope specimen.
The prepared specimen is observed by SEM.

本発明の処理方法には、少なくとも吸引ろ過装置等の吸引手段が必要とされるが、更に処理溶液滴下装置等の処理溶液滴下手段及びそれらをコンピュータ制御する制御手段を組み合わせることにより、一連の操作を自動化することも可能である。当該制御手段には、前記各工程の順序、各工程に要する処理溶液の滴下量、滴下速度、吸引速度等の本発明の方法がプログラミングされている。   The processing method of the present invention requires at least suction means such as a suction filtration device, but further, a combination of processing solution dropping means such as a processing solution dropping device and a control means for controlling them by a series of operations. Can also be automated. The control means is programmed with the method of the present invention, such as the order of the steps, the dropping amount of the processing solution required for each step, the dropping speed, and the suction speed.

吸引ろ過装置は、少なくとも吸引容器、吸引ロート、吸引容器に接続するチューブ及び吸引ポンプを備え、吸引しながら連続的に処理液を膜上の試料に接触させる。当該装置は、吸引ろ過システム(NALGENE社)等の市販品を用いてもよい。
ここで、吸引容器は、吸引装置による吸引圧に耐えることができ、吸引した処理溶液をためることができ、側面に吸引用のチューブを接続できる孔を有するものであればいかなる材質、形状のものであってよく、例えば、ガラス、プラスティック、金属、陶器等の材質からなるカップ形状のものである。
吸引ロートは、吸引装置による吸引圧に耐えることができ、本発明の液体透過性膜を設置できるものであればいかなる材質であってよく、例えば、ガラス、プラスティック、金属、陶器等の材質からなる。
吸引ロートは、液体透過性膜を設置する台座状の上部と、吸引容器の上部と接続して吸引容器を密閉できる下部とからなり、この台座状には膜を設置する面が設けられており、当該面は上部から滴下した処理溶液を透過できる孔を有する。
接続チューブ素材は吸引圧に耐えられ、上述の吸引速度を満足するものであればいかなる素材、形状であってもよく、例えば、シリコン、ゴム、塩化ビニール等の管状形状のものである。
吸引ポンプは上述の吸引速度と時間を満足するものであれば何でもよく、当該吸引ポンプとして、例えば電動ポンプ、手動ポンプ、アスピレーター、電動ピペッター等を用いることができる。
The suction filtration apparatus includes at least a suction container, a suction funnel, a tube connected to the suction container, and a suction pump, and continuously contacts the processing liquid with the sample on the membrane while sucking. A commercial product such as a suction filtration system (NALGENE) may be used as the apparatus.
Here, the suction container is of any material and shape as long as it can withstand the suction pressure by the suction device, can store the sucked processing solution, and has a hole that can be connected to the suction tube on the side surface. For example, it is in the shape of a cup made of a material such as glass, plastic, metal, or earthenware.
The suction funnel may be made of any material as long as it can withstand the suction pressure by the suction device and can be installed with the liquid permeable membrane of the present invention. For example, the suction funnel is made of a material such as glass, plastic, metal, and ceramics. .
The suction funnel is composed of a pedestal-shaped upper part on which a liquid-permeable membrane is installed and a lower part that can be connected to the upper part of the suction container to seal the suction container. The pedestal has a surface on which the membrane is installed. The surface has a hole through which the treatment solution dropped from the top can pass.
The connecting tube material may be of any material and shape as long as it can withstand the suction pressure and satisfies the above-described suction speed. For example, the connection tube material has a tubular shape such as silicon, rubber, or vinyl chloride.
The suction pump may be anything as long as it satisfies the above-described suction speed and time. For example, an electric pump, a manual pump, an aspirator, an electric pipetter, or the like can be used as the suction pump.

以下に、本発明の処理方法を用いた具体的な操作手順を以下に示す。
吸引ろ過装置1は、吸引容器2、膜を設置するための面4が設けられている吸引ロート3、接続チュープ5及び吸引ポンプ(図示せず)からなる(図1参照)。
1)吸引ロート3の面4上にフィルターを設置する。次いで、フィルター上にあらかじめ準備しておいた微生物懸濁溶液を吸引しながら滴下するか、微生物集合体(バイオフィルム)をフィルター上に載せることで、試料をフィルター上に設置する。
これ以降の操作はフィルター上の試料が乾燥しないように注意しながら、吸引ポンプで接続チューブ5を介して吸引しながら行う。
2)洗浄液を滴下して試料の洗浄を行う(試料特性に応じて省略できる)。
3)固定液を滴下して試料の固定を行う。
4)洗浄液を滴下して試料の洗浄を行う。
5)脱水溶液エタノール50、70、80、90、95、100容量%を順次滴下して脱水を行う。
6)置換液を滴下して試料中の溶液の置換を行う。
尚、2〜5)の工程は、処理溶液滴下装置(コンピュータ制御可能なポンプ等)を用いて制御しながら各種溶液を試料上に滴下して行くことで、洗浄〜置換の工程の前処理をすべて自動的に行うことも可能である。当該装置は、微量な液体を正確に流すことができるポンプであれば何でもよく、例えば薄型マイクロポンプ(高砂電器工業(株))、マイクロダイアフラムポンプ5013(並木精密包析(株))等の市販品を用いてもよい。
Below, the specific operation procedure using the processing method of the present invention is shown.
The suction filtration apparatus 1 includes a suction container 2, a suction funnel 3 provided with a surface 4 for installing a membrane, a connection tube 5 and a suction pump (not shown) (see FIG. 1).
1) Install a filter on the surface 4 of the suction funnel 3. Next, the sample is placed on the filter by dripping the microorganism suspension solution prepared in advance on the filter while sucking or placing a microorganism aggregate (biofilm) on the filter.
Subsequent operations are performed while suctioning through the connection tube 5 with a suction pump, taking care not to dry the sample on the filter.
2) The cleaning liquid is dropped to clean the sample (can be omitted depending on the sample characteristics).
3) Fix the sample by dropping the fixative.
4) Wash the sample by dropping the cleaning solution.
5) Dehydrated water 50, 70, 80, 90, 95, 100% by volume are added dropwise sequentially to perform dehydration.
6) The replacement solution is dropped to replace the solution in the sample.
In addition, the process of 2-5) carries out the pre-process of the process of washing | cleaning-replacement by dripping various solutions on a sample, controlling using a process solution dripping apparatus (a computer controllable pump etc.). All can be done automatically. The apparatus may be anything as long as it can accurately flow a small amount of liquid. For example, a thin micropump (Takasago Electric Co., Ltd.), a micro diaphragm pump 5013 (Namiki Seisakusaku Co., Ltd.) and the like are commercially available. You may use goods.

その後、試料をフィルターごと吸引ろ過装置から取り出し、冷凍庫等で試料を凍結後、凍結乾燥機で乾燥させ、SEM標本の前処理試料とする。次いで、観察目的に応じて試料を切断、割断して観察用試料台に設置し、イオンスパッター装置等で金属コーティングを行い、標本を得、当該標本にてSEM観察を行う。   Thereafter, the sample is taken out from the suction filtration device together with the filter, and after freezing the sample in a freezer or the like, the sample is dried with a freeze dryer to obtain a pretreated sample of the SEM specimen. Next, the sample is cut and cut according to the purpose of observation, placed on the observation sample stage, metal-coated with an ion sputtering apparatus or the like, a sample is obtained, and SEM observation is performed on the sample.

以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。
〔実施例1〕走査電子顕微鏡(SEM)による細菌の顕微鏡観察
SEMを用いて、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus IFO13276)の観察を以下の工程にて行った。
1)試料の設置
黄色ブドウ球菌をSCD寒天培地にて30℃、24時間培養後、出現したコロニーを白金耳を用いて滅菌生理食塩水に懸濁し、菌数が106cfu/mLになるように細菌懸濁液を調整した。
次いで、吸引ろ過システム(NALGENE社製、ポアサイズ0.45μm)にメンブランフィルター(ミリポア社製、ISOPORE、セルロース製、ポアサイズ0.2μm)を設置し、吸引しながら調整した菌液をメンブランフィルター上に0.1mL滴下した。
SCD(Soybean Casein Digest)培地:Casein Peptone 15g/L、 Soybean Peptone 5g/L、NaCl 5g/L、Ager 15g/L
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[Example 1] Microscopic observation of bacteria by scanning electron microscope (SEM)
Using SEM, Staphylococcus aureus IFO13276 was observed in the following steps.
1) Sample installation After culturing S. aureus on SCD agar medium at 30 ° C for 24 hours, the emerged colonies were suspended in sterile physiological saline using platinum ears so that the bacterial count would be 10 6 cfu / mL. A bacterial suspension was prepared.
Next, a membrane filter (Millipore, ISOPORE, Cellulose, pore size 0.2 μm) is installed in the suction filtration system (NALGENE, pore size 0.45 μm), and 0.1 mL of the bacterial solution adjusted while aspirating is dropped on the membrane filter. did.
SCD (Soybean Casein Digest) Medium: Casein Peptone 15g / L, Soybean Peptone 5g / L, NaCl 5g / L, Ager 15g / L

2)洗浄
試料の表面が乾燥する前に吸引速度0.2m/分で吸引しながら直ちに1.0mLのHEPES Buffer(Irvine Scientific、4℃、10mM、pH7.0)を連続的に滴下して5分間洗浄を行った。
2) Washing Immediately drop 1.0 ml of HEPES Buffer (Irvine Scientific, 4 ° C., 10 mM, pH 7.0) for 5 minutes while sucking at a suction speed of 0.2 m / min before the sample surface dries. Went.

3)固定
試料の表面が乾燥する前に吸引速度0.066mL/分で吸引しながら直ちに2.0mLの2.5%グルタールアルデヒド/HEPES溶液(4℃、HEPES Buffer(10mM、pH7.0)で調整)を連続的に滴下して30分間固定処理を行った。
3) Fixation Immediately with 2.0 mL of 2.5% glutaraldehyde / HEPES solution (adjusted with 4 ° C, HEPES Buffer (10 mM, pH 7.0)) while aspirating at a suction speed of 0.066 mL / min before the sample surface dries. It was dripped continuously and fixed for 30 minutes.

4)洗浄
試料の表面が乾燥する前に吸引速度0.33mL/分で吸引しながら直ちに5.0mLのHEPES Buffer(Irvine Scientific、4℃、10mM、pH7.0)を連続的に滴下して15分間洗浄を行った。
4) Cleaning Before the sample surface dries, 5.0 mL of HEPES Buffer (Irvine Scientific, 4 ° C, 10 mM, pH 7.0) is immediately added dropwise and cleaned for 15 minutes while aspirating at a suction speed of 0.33 mL / min. Went.

5)脱水
試料の表面が乾燥する前に吸引速度0.33mL/分で吸引しながら直ちに5.0mLの50%エタノールを15分間連続的に滴下した後さらに、同様に70%、80%、90%、95%、100%(脱水剤(Molekularsieb MERCK)にてあらかじめ脱水)のエタノールを滴下して脱水を行った。
5) Dehydration Before the surface of the sample dries, 5.0 ml of 50% ethanol is added dropwise continuously for 15 minutes while sucking at a suction speed of 0.33 ml / min, and then 70%, 80%, 90%, Dehydration was performed by adding dropwise 95% and 100% ethanol (dehydrated in advance with a dehydrating agent (Molekularsieb MERCK)).

6)置換
試料の表面が乾燥する前に吸引速度0.2mL/分で吸引しながら直ちに2.0mLのt-ブチルアルコール(30℃)を10分間連続的に滴下して置換を行った。
6) Replacement Before the surface of the sample was dried, 2.0 mL of t-butyl alcohol (30 ° C.) was immediately dropped continuously for 10 minutes while performing suction at a suction speed of 0.2 mL / min.

7)凍結、乾燥
試料をフィルターごと取り出し、冷凍庫で15分冷凍した後、試料室温度−10℃に設定したフリーズドライヤーES-2030(日立)に凍結した試料をフィルターごとセットして、試料を乾燥させた(約20〜30分)。
7) Freezing and drying Remove the sample together with the filter, freeze it in the freezer for 15 minutes, set the frozen sample in the freeze dryer ES-2030 (Hitachi) set at the sample chamber temperature -10 ° C, and dry the sample. (Approximately 20-30 minutes).

8)観察
乾燥したフィルターをカーボン両面テープを貼ったアルミ製SEM試料台に貼り付け、イオンスパッターE−1030(日立)にて放電電流20mA、放電時間80秒間で白金、パナジウムコーティング処理を行い、SEM(走査型電子顕微鏡 S−4300SE/N、日立)にて観察を行った。
8) Observation The dried filter was attached to an aluminum SEM sample table with carbon double-sided tape, and platinum and panadium coating treatment was performed with a discharge current of 20 mA and a discharge time of 80 seconds using Ion Sputter E-1030 (Hitachi). Observation was performed with a scanning electron microscope S-4300SE / N, Hitachi.

上記のようにして短時間で、簡便に黄色ブドウ球菌を観察することができた。その本発明の工程及び従来の工程を表1に示す。また観察されたSEM像を図2に示す。
表1のように本発明方法により、前処理工程が簡便で操作時間も短縮された。また使用される処理量も低減した。
図2のように表面構造や形態を観察することが可能であった。
As described above, S. aureus could be easily observed in a short time. The process of the present invention and the conventional process are shown in Table 1. The observed SEM image is shown in FIG.
As shown in Table 1, according to the method of the present invention, the pretreatment process was simple and the operation time was shortened. The amount of processing used was also reduced.
It was possible to observe the surface structure and morphology as shown in FIG.

〔実施例2〕走査電子顕微鏡(SEM)による微生物集合体(バイオフィルム)の観察
SEMを用いて床面に出来た細菌、酵母、糸状菌の集合体(バイオフィルム)の観察を以下の工程で行った。
[Example 2] Observation of microbial aggregate (biofilm) by scanning electron microscope (SEM)
Observation of the aggregate (biofilm) of bacteria, yeast, and filamentous fungi formed on the floor using SEM was performed in the following steps.

1)試料の設置
住居内の塩化ビニール性床面上に発生したフィルム状の着色汚れ(バイオフィルム)にHEPES Buffer(Irvine Scientific、10mM、pH7.0)を1.0mL/cm2 滴下して30分放置したのち、細胞剥離用のシリコンヘラを用いて0.5mm×0.5mm程度の大きさのフィルム状の着色汚れを床面から剥離させた。剥離させた着色汚れをメンブランフィルター(ミリポア社製、ISOPORE、セルロース製、ポアサイズ0.2μm)上に静かに載せて、メンブランフィルターごと吸引ろ過システム(NALGENE社製、ポアサイズ0.45μm)上にのせた。
1) Sample installation HEPES Buffer (Irvine Scientific, 10 mM, pH 7.0) was added dropwise at 1.0 mL / cm 2 to a film-like colored stain (biofilm) generated on a vinyl chloride floor in a residence for 30 minutes. After leaving it to stand, a film-like colored stain having a size of about 0.5 mm × 0.5 mm was peeled off from the floor using a silicon spatula for cell peeling. The peeled colored stain was gently placed on a membrane filter (Millipore, ISOPORE, cellulose, pore size 0.2 μm), and the membrane filter was placed on a suction filtration system (NALGENE, pore size 0.45 μm).

2)洗浄
試料の表面が乾燥する前に吸引しながら直ちに1.0mLのHEPES Buffer(Irvine Scientific、4℃、10mM、pH7.0)を連続的に滴下して5分間洗浄を行った。
2) Washing Immediately before the surface of the sample was dried, 1.0 ml of HEPES Buffer (Irvine Scientific, 4 ° C., 10 mM, pH 7.0) was continuously added dropwise for washing for 5 minutes.

3)固定
試料の表面が乾燥する前に吸引しながら直ちに2.0mLのグルタールアルデヒド(4℃、2.5%:HEPES Buffer(Irvine Scientific〔10mM、pH7.0〕で調整)を連続的に滴下して30分間固定処理を行った。
3) Fixation Immediately drop 2.0 ml glutaraldehyde (4 ° C, 2.5%: adjusted with Irvine Scientific [10 mM, pH 7.0]) immediately while sucking before the sample surface dries. Fixing was performed for 30 minutes.

4)洗浄
試料の表面が乾燥する前に吸引しながら直ちに5.0mLのHEPES Buffer(Irvine Scientific、4℃、10mM、pH7.0)を連続的に滴下して15分間洗浄を行った。
4) Cleaning Immediately before the surface of the sample was dried, 5.0 mL of HEPES Buffer (Irvine Scientific, 4 ° C., 10 mM, pH 7.0) was immediately added dropwise for washing for 15 minutes.

5)脱水
試料の表面が乾燥する前に吸引しながら直ちに5.0mLの50%エタノールを15分間連続的に滴下した後さらに、同様に70%、80%、90%、95%、100%(脱水剤(Molekularsieb MERCK)にてあらかじめ脱水)のエタノールを滴下して脱水を行った。
5) Dehydration Immediately after the sample surface is aspirated, 5.0 mL of 50% ethanol is added dropwise continuously for 15 minutes, and then 70%, 80%, 90%, 95%, 100% (dehydrated). Dehydration was performed by adding dropwise the ethanol (previously dehydrated with Molekularsieb MERCK).

6)置換
試料の表面が乾燥する前に吸引しながら直ちに2.0mLのt-ブチルアルコール(30℃)を10分間連続的に滴下して置換を行った。
6) Replacement Immediately before the surface of the sample was dried, 2.0 mL of t-butyl alcohol (30 ° C.) was continuously dropped for 10 minutes while performing suction.

7)凍結、乾燥
試料をフィルターごと取り出し、冷凍庫で15分冷凍した後、試料室温度−10℃に設定したフリーズドライヤーES-2030(日立)に凍結した試料をフィルターごとセットして、試料を乾燥させた(約20〜30分)。
7) Freezing and drying Remove the sample together with the filter, freeze it in the freezer for 15 minutes, set the frozen sample in the freeze dryer ES-2030 (Hitachi) set at the sample chamber temperature -10 ° C, and dry the sample. (Approximately 20-30 minutes).

8)観察
乾燥したフィルターをカーボン両面テープを貼ったアルミ製SEM試料台に貼り付け、イオンスパッターE−1030(日立)にて放電電流20mA、放電時間80秒間で白金、パナジウムコーティング処理を行い、SEM(走査型電子顕微鏡S−4300SE/N、日立)にて観察を行った。
8) Observation The dried filter was attached to an aluminum SEM sample table with carbon double-sided tape, and platinum and panadium coating treatment was performed with a discharge current of 20 mA and a discharge time of 80 seconds using Ion Sputter E-1030 (Hitachi). Observation was performed with a scanning electron microscope S-4300SE / N, Hitachi.

上記のようにして観察されたSEM像を図3に示す。床面上に出来たフィルム状の着色汚れは様々な微生物が積層されたバイオフィルム構造体であり、下層部は主に細菌、中層部は酵母、上層部はカビで構成されている様子が観察された。このように、本発明により、様々な微生物の形状や構造を維持したまま観察できた。   The SEM image observed as described above is shown in FIG. The film-like colored stain on the floor is a biofilm structure in which various microorganisms are laminated. It is observed that the lower layer is composed mainly of bacteria, the middle layer is yeast, and the upper layer is composed of mold. It was done. Thus, according to the present invention, it was possible to observe while maintaining various shapes and structures of microorganisms.

図1は、本発明の方法を実施するための前処理装置の概略図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of a pretreatment device for carrying out the method of the invention. 図2は、黄色ブドウ球菌の走査電子顕微鏡写真を示す。FIG. 2 shows a scanning electron micrograph of S. aureus. 図3は、床面に出来たバイオフィルムの割断面の走査型電子顕微鏡写真を示す。FIG. 3 shows a scanning electron micrograph of a section of a biofilm formed on the floor.

Claims (8)

1)採取・設置工程、2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程、4)脱水工程、5)置換工程及び6)乾燥工程を順次行う走査型電子顕微鏡標本作製のための微生物試料の処理方法であって、微生物試料を液体透過性膜上に採取・設置した後、少なくとも2)固定工程又は洗浄・固定工程、3)洗浄工程及び4)脱水工程を、該膜の下部より吸引しながら行うことを特徴とする微生物試料の処理方法。   1) Collection / installation process, 2) Fixing process or washing / fixing process, 3) Cleaning process, 4) Dehydration process, 5) Replacement process and 6) Drying process. After collecting and setting a microorganism sample on a liquid permeable membrane, at least 2) a fixing step or a washing / fixing step, 3) a washing step, and 4) a dehydration step are sucked from the lower part of the membrane. A method for treating a microorganism sample, which is performed while 各工程に使用する処理溶液を試料の上部に滴下する請求項1記載の処理方法。   The processing method according to claim 1, wherein a processing solution used in each step is dropped onto an upper portion of the sample. 1)採取・設置工程を該膜の下部より吸引しながら行う請求項1又は2記載の処理方法。   1) The processing method according to claim 1 or 2, wherein the sampling and setting step is performed while sucking from the lower part of the membrane. 4)脱水工程において、25〜100容量%の数段階の濃度区の脱水溶液を低濃度から段階的に順次滴下する請求項1〜3の何れか1項記載の処理方法。   4) The processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein, in the dehydration step, a dewatering solution having a concentration of several steps of 25 to 100% by volume is dropped in a stepwise manner from a low concentration. 更に5)置換工程を該膜の下部より吸引しながら行う請求項1〜4の何れか1項記載の処理方法。   5) The processing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the replacement step is performed while sucking from the lower part of the film. 6)乾燥工程が凍結乾燥である請求項1〜5の何れか1項記載の処理方法。   6) The treatment method according to any one of claims 1 to 5, wherein the drying step is freeze-drying. 1)〜5)の工程を吸引ろ過装置を用いて行う請求項1〜6の何れか1項記載の処理方法。   The processing method according to any one of claims 1 to 6, wherein the steps 1) to 5) are performed using a suction filtration device. 吸引手段、処理液滴下手段及びそれらの制御手段を含み、請求項1〜7の何れか1項記載の処理方法を実施するための走査型電子顕微鏡標本作製のための微生物試料の処理装置。   A processing apparatus for a microorganism sample for preparing a scanning electron microscope specimen for carrying out the processing method according to any one of claims 1 to 7, comprising suction means, processing droplet dropping means, and control means thereof.
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