JP2009079968A - Sample collection method and sample collection device using the same - Google Patents
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Description
本発明は、試料採取装置及びそれを用いた試料採取方法に関し、より詳細には、微生物、ウィルス及び生体分子の採取に好適に利用できるものである。 The present invention relates to a sample collection device and a sample collection method using the same, and more specifically, can be suitably used for collection of microorganisms, viruses, and biomolecules.
主に食品業界において引き起こされる食中毒は深刻な社会問題である。食中毒発生原因の多くは、食肉や食品の加工中に発生する微生物の増殖や微生物が食品に接触することで食品中に混入するために生じる。 Food poisoning, mainly caused by the food industry, is a serious social problem. Many of the causes of food poisoning are caused by the proliferation of microorganisms generated during the processing of meat and food and the contamination of the food with the microorganisms coming into contact with the food.
食中毒を未然に防ぐためには、常に食品加工場で衛生状態を保つことが要求される。そのため、食品業界では、まな板や食器などに残留する細菌や、その温床となる食品残渣の存在を測定することで食品加工場の衛生度を確認する必要がある。従来は、フードスタンプ法やメンブレンフィルタ法と呼ばれる方法で細菌量を計測することで衛生度を評価してきた。フードスタンプ法及びメンブレンフィルタ法に共通するのは、ともに微生物を捕獲後、捕獲した細菌を培養することで、細菌量を計測する点である。しかし、この方法では、検査結果が判明するまでに数日を要し、リアルタイムでの細菌計測が出来ない。 In order to prevent food poisoning, it is always necessary to maintain hygiene at the food processing plant. Therefore, in the food industry, it is necessary to check the hygiene level of a food processing plant by measuring the presence of bacteria remaining on cutting boards, tableware, and the like, and food residues serving as a hotbed. Conventionally, the hygiene level has been evaluated by measuring the amount of bacteria by a method called food stamp method or membrane filter method. Common to both the food stamp method and the membrane filter method is that the amount of bacteria is measured by culturing the captured bacteria after capturing the microorganisms. However, with this method, it takes several days until the test result is known, and bacteria cannot be measured in real time.
また、食中毒は、生菌だけでなく死菌からも感染する可能性があるのに対し、培養法では生菌のみしか検出できない。そのため、生物が共通して持つアデノシン三リン酸(以下、ATP)に着目し、ATP量を計測することで間接的に細菌量を測定する方法が開発された。この測定方法では、酵素反応を利用するので迅速に測定結果を算出することが出来る。そのため食品衛生のその場での迅速な計測において有効な技術である。このようなATP測定装置は、数多くの会社から販売されているが、試料採取方法としては、綿棒による採取が広く行われている。また、綿棒以外の方法では、綿棒に似た材質である羊毛やニトロセルロースなどを用い試料を採取する方法や、フィルムを用いた方法がある(特許文献1および特許文献2参照。)。
しかしながら、前記従来の構成では、試料の採取は手作業により行われていたために、作業者の採取技量に左右されやすく、採取漏れや採取量のばらつきが発生しやすく、測定の定量性や再現性が低下するという課題を有していた。 However, in the above-described conventional configuration, since the sample is collected manually, it is likely to be affected by the operator's sampling skill, and it is easy to cause sampling omissions and variations in the collected amount. Had the problem of decreasing.
本発明は、前記従来課題を解決するもので、作業者の採取技量に左右されず、定量性および再現性の良い試料採取方法及びそれを用いた試料採取装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a sample collection method having good quantitativeness and reproducibility, and a sample collection apparatus using the same, regardless of an operator's collection skill.
前記従来の課題を解決するために、本発明の試料採取方法及びそれを用いた試料採取装置は、ゲル状部材を100g/cm2以上700g/cm2以下の力で測定すべき生体試料に押し当てて前記生体試料の一部を採取することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the sample collection method and the sample collection apparatus using the same of the present invention push the gel-like member against the biological sample to be measured with a force of 100 g / cm 2 or more and 700 g / cm 2 or less. A part of the biological sample is collected by contact.
さらに本発明の試料採取方法及びそれを用いた試料採取装置は、ゲル状部材と、前記ゲル状部材を取り外し可能に保持する保持部と、前記保持部に接続された前記ゲル状部材を所定の圧力で生体試料に押し当てるための支持部と、を備えることを特徴としたものである。 Furthermore, a sample collection method and a sample collection apparatus using the same according to the present invention include a gel-like member, a holding portion that removably holds the gel-like member, and the gel-like member connected to the holding portion. And a support for pressing against the biological sample with pressure.
本発明の試料採取方法及びそれを用いた試料採取装置によれば、一定の圧力でゲル状部材を測定対象物に押し当てることで作業者の技量によらず安定して測定対象物上の細菌を採取することができる。そのため、定量かつ再現性の良い測定が可能となる。 According to the sampling method of the present invention and the sampling device using the same, the bacteria on the measurement object can be stably stabilized regardless of the skill of the operator by pressing the gel-like member against the measurement object with a constant pressure. Can be collected. Therefore, it is possible to perform measurement with good quantitative and reproducibility.
以下に、本発明の試料採取装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 In the following, embodiments of the sampling apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における試料採取装置の構造を示すものである。図1において、ゲル状部材114を取り外し可能に保持できるゲル保持部113と、前記保持部113を支持する支持部112と、上カバー面a101と前記上カバー面a101と平行関係にある上カバー面b103を持ち、かつ前記支持部を支持するとともに前記支持部112の一部を包み込むような形状をし、かつ支持部の一端と接合可能な溝を有した上カバー110と、採取装置本体面A102、B104、C105及び採取装置本体底面106を持ち、かつ前記ゲル保持部113を格納可能な格納部109及び採取装置本体面A102から採取装置本体面C105にかけて前記支持部112が貫通可能な支持部用貫通穴108を有した採取装置本体116と、ばね111から構成され、ばね111は、前記支持部用貫通穴108を摺動可能に貫通した前記支持部112に通した状態で、空洞部107の中に取り付けられている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the structure of a sampling apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a
また、前記上カバー面a101から前記採取装置本体面A102までの距離をS1とし、前記上カバー面b103から前記採取装置本体面B104までの距離をS2とし、前記ゲル状部材採取平面115から前記採取装置本体底面106までの距離をS3とすると、S1≧S2>S3の関係が成り立つ構成とすることにより、前記採取装置本体底面106より前記ゲル状部材採取平面115が突出可能となるため、採取面に対し、押圧することが可能となり、試料採取ができる。
Further, the distance from the upper cover surface a101 to the sampling device main body surface A102 is S1, the distance from the upper cover surface b103 to the sampling device main body surface B104 is S2, and the sampling from the gel-like
本実施例でのゲル状部材114は、ゲルの吸着性を利用して生体試料を採取することができる材料であれば良い。生体試料としては、例えば、微生物、ウィルス、酵素及び生体分子を指す。生体分子は、ヌクレオチド及びその結合体であるポリヌクレオチド(核酸や、アミノ酸の連なったポリペプチド(たんぱく質)である。寒天ゲルは、これらの用途を満たす特性を備えているので、本実施例では、ゲル状部材114に寒天ゲルを用いた。
The gel-
ゲル状部材の剛性と検体(ATP)を採取できるための吸着力は、そのゲル濃度と密接な関係がある。本実施例の目的に好適なゲル状部材の剛性と吸着力とを求めるために、次のようなゲル状部材を作製して、試験を行った。 The rigidity of the gel-like member and the adsorption force for collecting the specimen (ATP) are closely related to the gel concentration. In order to obtain the rigidity and adsorption force of the gel-like member suitable for the purpose of this example, the following gel-like member was produced and tested.
寒天ゲルの調製は既知の方法を用いて0.5w/v%から7.5w/v%までの濃度の寒天ゲルを作製した。寒天ゲル濃度には上限があり、7.5w/v%を越えるものは作製出来なかった。作製した寒天ゲルを本実施例のゲル状部材114の寸法である直径30mm、高さ15mmの円筒状に切り取り、円筒状ゲル部材を作製した。
The agar gel was prepared by using a known method to prepare an agar gel having a concentration of 0.5 w / v% to 7.5 w / v%. There is an upper limit to the agar gel concentration, and a gel exceeding 7.5 w / v% could not be produced. The produced agar gel was cut into a cylindrical shape having a diameter of 30 mm and a height of 15 mm, which is the size of the gel-
この円筒状ゲル部材を用いて実験を行い、好適な剛性を示すゲル濃度を求めた。円筒状ゲル部材を、ATP溶液を塗布したモデル試料(詳細は後述する。)に押し付け、円筒状ゲル部材の上部に均一になるような圧力を3秒間かけた。この操作を同一の寒天ゲルに対して10回繰り返した。加えた圧力の範囲は、70から2000g/cm2とした。剛性の可否判断は、10回の繰り返しに耐えたものを○、1回以上10回未満のものを△、1回を満たさず形の崩れたものを×とした。結果を表1に示す。 An experiment was conducted using this cylindrical gel member, and a gel concentration showing suitable rigidity was obtained. The cylindrical gel member was pressed against a model sample (details will be described later) coated with an ATP solution, and a uniform pressure was applied to the upper part of the cylindrical gel member for 3 seconds. This operation was repeated 10 times for the same agar gel. The range of applied pressure was 70 to 2000 g / cm 2 . The determination of whether or not the rigidity was acceptable was evaluated as “◯” when it was able to withstand 10 repetitions, “Δ” when it was 1 or more and less than 10 times, and “×” when it was not satisfied once and its shape was broken. The results are shown in Table 1.
表1で明らかなように、ゲル濃度が1%以下の寒天では、わずかな圧力でも円筒状ゲル部材が崩れてしまい、検体であるATPを採取することが出来なかった。一般に、ゲル濃度を高くすると円筒状ゲル部材の剛性が上がる。本実験では、ゲル濃度が5w/v%以上では、1250g/cm2までの押し圧に耐えることができた。ゲル濃度が2.5w/v%以上では、700g/cm2までの押し圧に耐えることができた。従来の綿棒による検体採取方法での押し圧は300g/cm2程度なので、ゲル濃度が2.5w/v%以上あれば、従来の押し圧を十分に満足することが出来る。 As is apparent from Table 1, with agar having a gel concentration of 1% or less, the cylindrical gel member collapsed even with a slight pressure, and ATP as a specimen could not be collected. Generally, when the gel concentration is increased, the rigidity of the cylindrical gel member is increased. In this experiment, when the gel concentration was 5 w / v% or more, it was able to withstand a pressing pressure of up to 1250 g / cm 2 . When the gel concentration was 2.5 w / v% or more, it was able to withstand a pressing pressure of up to 700 g / cm 2 . Since the pressing pressure in the conventional sample collection method using a cotton swab is about 300 g / cm 2 , the conventional pressing pressure can be sufficiently satisfied if the gel concentration is 2.5 w / v% or more.
次に、実験により、検体に対して好適な吸着力を持つゲル濃度を求めた。ゲル状部材のゲル濃度は、2.5w/v%、5w/v%、7.5w/v%のものを用いた。ゲル状部材としての寒天ゲルの形状は、前述したものと同じであり、モデル試料としてガラスプレート上に濃度10−5Mに調製したATP溶液を30μL塗布したものを用いた。上述したゲル状部材の剛性を求める方法と同じように、モデル試料にゲル状部材を70から700g/cm2までの押し圧で3秒間押し付けてモデル試料上のATPをゲル状部材に吸着させた。吸着後のゲル状部材は、ゲル保持部113から切り離し、200μLの純水で抽出した。この抽出液から取り出した100μLの検査液とATP測定用試薬100μL(ルシフェール250プラス、キッコーマン社製)とを混合して(化1)の反応を起こさせた。
Next, a gel concentration having a suitable adsorption force for the specimen was determined by experiment. The gel concentration of the gel member was 2.5 w / v%, 5 w / v%, 7.5 w / v%. The shape of the agar gel as the gel-like member is the same as that described above, and a model sample obtained by applying 30 μL of an ATP solution prepared to a concentration of 10 −5 M on a glass plate was used. Similar to the method for obtaining the rigidity of the gel-like member described above, the gel-like member is pressed against the model sample for 3 seconds with a pressing force of 70 to 700 g / cm 2 to adsorb the ATP on the model sample to the gel-like member. . The gel-like member after adsorption was separated from the
このときに発光する光量をATP採取検査装置(ルミテスター PD−10N、キッコーマン社製)で測定した。この発光量をATP回収量とした。各々の条件での発光量を比較するために、ゲル濃度7.5%のゲル状部材で押し圧700g/cm2の時に得られた発光量を100%として、その相対値を計算した。結果を表2に示す。 The amount of light emitted at this time was measured with an ATP collection inspection device (Lumitester PD-10N, manufactured by Kikkoman Corporation). This luminescence amount was defined as the ATP recovery amount. In order to compare the light emission amount under each condition, the light emission amount obtained when the pressing pressure was 700 g / cm 2 with a gel-like member having a gel concentration of 7.5% was taken as 100%, and the relative value was calculated. The results are shown in Table 2.
表2に明らかなように、ATP回収量はゲル濃度よりも押し圧に強く影響される。すなわち、押し圧が100g/cm2未満では、回収されるATP量が大きく減少していることがわかる。 As is clear from Table 2, the ATP recovery amount is more strongly influenced by the pressing pressure than the gel concentration. That is, it can be seen that when the pressing pressure is less than 100 g / cm 2 , the amount of ATP recovered is greatly reduced.
表1と2の結果より、本実施例でのゲル状部材への好適な押し圧は100から700g/cm2であり、そのゲル濃度は2.5w/v%から7.5w/v%である。 From the results of Tables 1 and 2, the preferred pressing force on the gel-like member in this example is 100 to 700 g / cm 2 , and the gel concentration is 2.5 w / v% to 7.5 w / v%. is there.
次に、本発明の試料採取装置と従来法である綿棒による採取方法との検体採取量のばらつきを比較した。本発明の試料採取装置のゲル状部材のゲル濃度は7.5w/v%であり、押し圧を300g/cm2とした。モデル試料としては、ATP濃度が10−9MのATP溶液を30μL作製し、ガラス基板上に塗布したものを用いた。本発明の試料採取装置と従来法とを用いて、各々5回モデル試料からATPを採取し、その採取量を測定した。 Next, the variation in sample collection amount between the sample collection apparatus of the present invention and the conventional collection method using a cotton swab was compared. The gel concentration of the gel-like member of the sampling device of the present invention was 7.5 w / v%, and the pressing pressure was 300 g / cm 2 . As a model sample, 30 μL of an ATP solution having an ATP concentration of 10 −9 M was prepared and applied on a glass substrate. Using the sample collection apparatus of the present invention and the conventional method, ATP was collected from the model sample five times, and the amount collected was measured.
ATP採取量の測定は、採取したゲル状部材又は綿棒を200μLの純水で抽出し、その抽出液から取り出した100μLの検査液とATP測定用試薬100μL(ルシフェール250プラス、キッコーマン社製)とを混合して(化1)の反応を起こさせた。このときに発光する光量をATP採取検査装置(ルミテスター PD−10N、キッコーマン社製)で測定した。5回の測定回数のうちの最大値を示す発光量を100%として、そのほかの測定時の発光量を相対比較したものを図2に示す。図2に示すように、従来の綿棒による採取方法では、最大で70%もの減少を示すものがあるが、本発明の採取装置では、最大でも20%の減少に留まり、ばらつきの少ないことを示している。これよりも、濃度の高い試料では、さらにばらつきは少なく、90%を下回ることはなかった。 The amount of ATP collected is measured by extracting the collected gel-like member or cotton swab with 200 μL of pure water, and using 100 μL of the test solution taken out from the extract and 100 μL of ATP measurement reagent (Lucifer 250 plus, manufactured by Kikkoman). The reaction of (Chemical Formula 1) was caused by mixing. The amount of light emitted at this time was measured with an ATP collection inspection device (Lumitester PD-10N, manufactured by Kikkoman Corporation). FIG. 2 shows a relative comparison of the light emission amounts at the time of other measurements, with the light emission amount showing the maximum value among the five measurement times as 100%. As shown in FIG. 2, some of the conventional cotton swab collection methods show a reduction of up to 70%, but the collection device of the present invention shows only a reduction of up to 20% and shows little variation. ing. In this case, the sample having a higher concentration had a smaller variation and never dropped below 90%.
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2の試料採取装置の構成図である。図3において、収縮用ばね204は、前記ゲル保持部113が採取前に採取面に触れることを防ぐために、前記試料採取装置本体116と前記支持部112との間に設置し、ストッパー203は、ゲル保持部113の上面205と前記ゲル保持部113を支持する支持部112の下面204との間に位置し、前記支持部112の稼動範囲を制御するために設けたもので、実施例1の構成と異なるところは、前記支持部を空気圧で稼動させるためにポンプ201と前記ポンプ201と採取装置本体116とを連結するためにパイプ202を設けた点である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a configuration diagram of a sample collection device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, a
(実施の形態3)
図4は、本発明の実施の形態3の試料採取装置の構成図である。図4において、ゲル状部材114を保持する保持部113と、前記保持部113を支持する支持部112と、前記支持部112が貫通可能な支持部用貫通穴108と前記保持部113と勘合可能でかつ収容可能な格納部109と前記保持部113を固定するための止め具301が貫通可能な止め具用貫通穴302を有する本体116と、前記保持部の稼動距離を制御するためのストッパー203を採取装置本体に備えたことで構成されており、実施例1の構成と異なるところは、前記支持部112を持ち上げ、保持部用止め具301で前記保持部113が前記採取装置本体116と勘合した状態で固定し、前記保持部用止め具301開放時に前記保持部113自身の重みでゲル状部材114が試料採取面に接する点である。
(Embodiment 3)
FIG. 4 is a configuration diagram of a sample collection device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 4, the holding
本発明にかかる試料採取装置及びそれを用いた試料採取方法は、ゲル状部材を用いることで採取面積を固定できるため採取漏れ部を無くす能力を有し、一定量の試料を採取可能な試料採取装置及びそれを用いた試料採取方法等として有用である。 The sampling device according to the present invention and the sampling method using the sampling device have a capability of eliminating a sampling leakage portion because a sampling area can be fixed by using a gel-like member, and a sampling method capable of collecting a certain amount of sample. It is useful as an apparatus and a sampling method using the apparatus.
101 上カバー面a
102 採取装置本体面A
103 上カバー面b
104 採取装置本体面B
105 採取装置本体面C
106 採取装置本体底面
107 空洞部
108 支持部用貫通穴
109 格納部
110 上カバー
111 ばね
112 支持部
113 ゲル保持部
114 ゲル状部材
115 ゲル状部材採取平面
116 採取装置本体
S1 面aから面Aまでの距離
S2 面bから面Bまでの距離
S3 ゲル状部材採取平面から面Dまでの距離
201 ポンプ
202 パイプ
203 ストッパー
204 収縮用ばね
301 保持部用止め具
302 止め具用貫通穴
101 Upper cover surface a
102 Sampling device body surface A
103 Upper cover surface b
104 Sampling device body surface B
105 Sampler surface C
106 bottom surface of
Claims (14)
前記ゲル状部材を取り外し可能に保持する保持部と、
前記保持部に接続された前記ゲル状部材を所定の圧力で生体試料に押し当てるための支持部と、
を備えることを特徴とする試料採取装置。 A gel-like member;
A holding part for detachably holding the gel-like member;
A support unit for pressing the gel-like member connected to the holding unit against the biological sample with a predetermined pressure;
A sampling apparatus comprising:
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