JP2011223924A - Method and device for counting plankton - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plankton counting method used for counting the number of plankton which accurately determines viability of the plankton and counting the plankton alive.SOLUTION: In the plankton counting method, a plankton identifying step of dividing the size of the plankton in advance to uniformize the size of the plankton is provided, and thereby, the amount of a light-emitting point and an light-emitting area after dyeing the plankton are set within a narrow range to some extent, and the irradiation time of an exciting light and the imaging time for imaging a light-emitting image are obtained in a fixed time with a stable light-emitting amount. Thus, the plankton counting method can easily identify the plankton and accurately count the population of plankton.

Description

本発明は、海水、清水などに生殖するプランクトンの個体数の計測、生死判断に使用されるプランクトン計数方法およびプランクトン計数装置に関するものである。   The present invention relates to a plankton counting method and a plankton counting device used for measuring the number of plankton individuals that reproduce in seawater, fresh water, etc., and for determining whether they are alive or dead.

従来、この種のプラントン計数装置は、顕微鏡あるいは蛍光顕微鏡で目視で確認し、生きているプランクトンをカウントするプランクトン計数方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。   Conventionally, a plankton counting method is known in which this type of planton counting device is visually confirmed with a microscope or a fluorescence microscope and counts live plankton (see, for example, Non-Patent Document 1).

以下、そのプランクトン計数方法について説明する。   Hereinafter, the plankton counting method will be described.

プラクトンには、数多くの種類があり、その種類によって、生死の判断が難しい。その生死の判断として、増殖可能な能力の有無を判断する方法がプランクトンの種類によって、大きく異なる。以下に主な生死の判断方法を示す。(1)形態の変化:顕微鏡観察によって、個体の形状、例えば鞭毛の消失や細胞組織の不明瞭の有無の確認。(2)運動性の有無:運動性をもつ種については、運動性の有無を顕微鏡観察で確認。(3)染色法による細胞内活性状態の判定:試薬で生細胞を染色し、蛍光顕微鏡で発光した細胞の有無を確認。(4)再成長試験:培養液に対象の個体をいれ、細胞の生死、増殖を確認。前記4つの方法から1つあるいは4つ全ての方法を用いて、対象の検体中(たとえばサンプリングした海水など)に生きている、即ち増殖可能なプラントンの生死を判断し、生きていると判断したプランクトンのみを目視で判断し、計数している。   There are many types of plactones, and depending on the type, it is difficult to determine whether they are alive or dead. The method of determining whether or not there is the ability to proliferate as the determination of life or death varies greatly depending on the type of plankton. The main life / death judgment methods are shown below. (1) Morphological change: Confirmation of the shape of an individual, for example, the disappearance of flagella or the ambiguity of cellular tissue by microscopic observation. (2) Existence of motility: For species with motility, the presence or absence of motility was confirmed by microscopic observation. (3) Determination of intracellular active state by staining method: Staining live cells with reagents and confirming the presence or absence of luminescent cells with a fluorescence microscope. (4) Re-growth test: The target individual is placed in the culture solution, and cell viability and proliferation are confirmed. Using one or all four methods from the above four methods, it is determined whether the planton is alive or not in the target specimen (eg, sampled seawater), that is, whether it is proliferative or not. Only the measured plankton is visually judged and counted.

また、従来のこの種のプラクトン計数装置は、光遮断式の粒子検出手段と蛍光検出方式の組合せによりプランクトンを計数する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   In addition, a conventional plactone counting device of this type is known in which a plankton is counted by a combination of a light blocking type particle detection means and a fluorescence detection method (see, for example, Patent Document 1).

以下、そのプランクトン計数方法について説明する。   Hereinafter, the plankton counting method will be described.

光遮断式の粒子検出手段によって粒子と判断した粒子に蛍光照射手段によって、励起光を照射し、クロロフィルを有したプラクントンは蛍光を発光するため、その発光量を蛍光検知手段によって検出し、蛍光量と予め既知で1種類のプランクトンの個体数との検量線から算出し、プラクントン個体数として計数するものである。   The particles determined to be particles by the light blocking type particle detection means are irradiated with excitation light by the fluorescence irradiation means, and the plaquenton having chlorophyll emits fluorescence, so the amount of emitted light is detected by the fluorescence detection means, and the fluorescence amount Is calculated from a calibration curve with the number of individuals of one type of plankton that is known in advance, and counted as the number of Plaqueton individuals.

また、プランクトンの計数装置ではないが、細菌の計数方法として、蛍光染色法を用いた細菌の計数方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。   Although not a plankton counting device, a bacterial counting method using a fluorescent staining method is known as a bacterial counting method (see, for example, Patent Document 2).

以下、その細菌の計測方法について説明する。   Hereinafter, a method for measuring the bacteria will be described.

生菌のみに反応して生菌のみを蛍光発色させる試薬と、その試薬で染色された生菌に光源から照射光を照射して、蛍光発光した光の波長差、光強度および大きさから生菌を判断して、生菌数を計数している。   A reagent that reacts only with viable bacteria to produce a fluorescent color of only viable bacteria, and the live bacteria stained with the reagent are irradiated with irradiation light from a light source, and is generated from the wavelength difference, light intensity, and size of the fluorescence emitted light. The number of viable bacteria is counted by judging the bacteria.

特開2003−254891号公報JP 2003-254891 A 特開2001−286296号公報JP 2001-286296 A

福代康夫他著「バラスト水規制とバラスト水処理装置の開発事例」(株)エヌ・ティー・エス出版、2008年9月3日発行、29−47頁Fukushiro Yasuo et al. “Balast Water Regulations and Development Examples of Ballast Water Treatment Equipment”, NTS Publishing Co., Ltd., September 3, 2008, 29-47

このような従来のプラクントン計数方法においては、前記(1)から(4)の方法について、顕微鏡あるいは蛍光顕微鏡を用いて目視で計数する方法であるため、個体数の数がある程度多くないと(たとえば、1000個以上)、顕微鏡の視野の範囲が全体の一部しか計測できず、また、視野の中である程度の個数がないと全体の割合が均一とは限らないため、個体数を精度よく計数できない。また、目視での判断であるため、個人の技能、経験に大きく影響する。形態の変化や運動性の有無は、プランクトンの形態、種類などを熟知していないと生死の判断ができないため、個人の技能の差によって精度良く計数できない。また、染色法を用いた方法については、プランクトンの種類に対応して、試薬の種類や染色時間などを十分に検討する必要があり、未だに確立した方法がない。また、再成長試験の方法については、最低でも5日間培養することが必要であり、結果が判明するのに長時間かかり、また、増殖した場合には、最初の個体数が何個だったのか見極めるのが難しい。従来のプラクトン計数方法に関しては、上記のような課題を有していた。   In such a conventional Plaqueton counting method, since the methods (1) to (4) are visually counted using a microscope or a fluorescence microscope, the number of individuals must be large (for example, , More than 1000), and only a part of the entire field of view of the microscope can be measured, and if there is not a certain number in the field of view, the proportion of the whole is not necessarily uniform, so the number of individuals can be counted accurately Can not. In addition, since it is a visual judgment, it greatly affects an individual's skill and experience. The presence or absence of morphological change or motility cannot be accurately counted due to differences in individual skills because it cannot be determined whether the plankton is well-known or not. In addition, regarding a method using a staining method, it is necessary to sufficiently examine the type of reagent, the staining time, and the like corresponding to the type of plankton, and there is no method that has been established yet. As for the regrowth test method, it is necessary to cultivate for at least 5 days, and it takes a long time to find out the result, and if it grew, what was the initial number of individuals? Difficult to determine. The conventional plactone counting method has the above-described problems.

また、光遮断式の粒子検出手段と蛍光検出方式による従来のプラクントン計数方法においては、プラクントンが死んだ場合でも、その殺菌方法によって、クロロフィルが細胞内に残存している場合には、検知するため、生死の判断が難しい。また、光遮断式によって、粒子を測定する方法との組合せでの検知であるため、検体(海水など)を通過させる検知の部分は、非常に狭い流路となり、多量の検体を測定することが難しい。更に、プランクトンの大きさは、数μm〜数百μmと広範囲であるため、異なる大きさのプランクトンが含まれる検体を測定すると、大きなプランクトンと重なって小さなプランクトンを精度良く測定できない。従来のプラクントン計数方法に関しては、上記のような課題を有していた。   Further, in the conventional plaquen counting method using the light blocking type particle detection means and the fluorescence detection method, even if plaquenton is dead, if the chlorophyll remains in the cell by the sterilization method, it is detected. It is difficult to judge whether it is dead or alive. In addition, since the detection is performed in combination with a method of measuring particles by the light blocking method, the detection part that allows the specimen (seawater or the like) to pass is a very narrow flow path, and a large amount of specimen can be measured. difficult. Further, since the size of plankton is in a wide range of several μm to several hundreds of μm, if a specimen containing planktons having different sizes is measured, the small plankton cannot be accurately measured because it overlaps with the large plankton. The conventional Plaquenton counting method has the above-described problems.

また、蛍光染色法を用いた従来の細菌の計数方法においても、細菌の大きさは、せいぜい0.2μm〜1μmであり、範囲が狭いため、通常は、1μm以下の大きさの発光点を検知するだけで、細菌の測定が可能である。プランクトンは、数μm〜数100μmの大きさであり、かつ、形状も円形から細長いものやつながっているものなど多岐に亘っており、この従来の計数方法の応用として、大きさからプランクトンと判別するのが非常に難しい。従来の細菌の計数方法に関しては、上記のような課題を有していた。   In addition, in the conventional bacteria counting method using the fluorescent staining method, the size of the bacteria is 0.2 μm to 1 μm at most, and the range is narrow, so usually a light emitting point with a size of 1 μm or less is detected. You can measure bacteria just by doing. Plankton has a size of several μm to several hundred μm and has a wide variety of shapes such as a circular shape, a long one, and a connected shape. As an application of this conventional counting method, it is distinguished from plankton from the size. It is very difficult. The conventional method for counting bacteria has the above-described problems.

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、個人の技量に依存せず、かつ自動的に計測できるものであって、生死の判断および個体数を精度良く計数でき、また大きさが大きく異なる多種類のプランクトンを含む検体であっても、精度良く計数できるようにしたプランクトン計数方法およぶプランクトン計数装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-described conventional problems, can be automatically measured without depending on individual skills, and can accurately determine the determination of life and death and the number of individuals. It is an object of the present invention to provide a plankton counting method and a plankton counting apparatus capable of accurately counting even specimens containing various types of plankton with greatly different.

そして、この目的を達成するために、本発明は、検体中のプランクトンにプランクトンの生理活性と反応する染色試薬でプランクトンを染色した後、プランクトンを計数するプランクトン計数方法であって、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別工程を有したものであり、これにより所期の目的を達成するものである。   In order to achieve this object, the present invention is a plankton counting method for counting plankton after staining plankton on a plankton in a specimen with a staining reagent that reacts with the physiological activity of plankton. The plankton sorting process is performed to classify the materials in advance, thereby achieving the intended purpose.

さらに、この目的を達成するために、本発明は、検体中のプランクトンにプランクトンの生理活性と反応する染色試薬でプランクトンを染色した後、プランクトンを計数するプランクトン計数装置において、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別手段と、予め定められた波長域で励起光を照射する光源と、前記励起光によって発光する予め定められた波長域の光を画像として撮影する画像撮影手段と、前記光源によって照射された励起光により発光した光を一定の時間内に撮影し、その撮影した撮影画像の発光点の光量および面積が設定した範囲内であるときにプランクトン1個と判断してプランクトンを計数するプランクトン計数手段とからなるとしたものであり、これにより所期の目的を達成するものである。   Furthermore, in order to achieve this object, the present invention preliminarily measures the size of plankton in a plankton counting device that counts plankton after staining plankton with a staining reagent that reacts with the physiological activity of plankton. A plankton selecting means for classifying into a light source, a light source for irradiating excitation light in a predetermined wavelength region, an image photographing means for photographing light in a predetermined wavelength region emitted by the excitation light as an image, and the light source. The light emitted by the irradiated excitation light is photographed within a certain time, and when the light amount and area of the light emitting point of the photographed photographed image are within the set range, it is determined that there is one plankton and the plankton is counted. It consists of plankton counting means, thereby achieving the intended purpose.

本発明によれば、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別工程を設けたという構成にしたことにより、プランクトンの大きさが揃うことで、プランクトン染色した後の発光点の光量、発光面積の設定もある程度狭い範囲で設定することが可能であり、また励起光の照射時間や発光画像を撮影する撮影時間も一定の時間で安定した発光の光量を得ることができることとなるので、プランクトンとして認識する判断が容易にでき、精度良くプランクトンの生死および個体数を計数できるという効果を得ることができる。   According to the present invention, by providing a plankton selection process that pre-sorts the size of plankton, the plankton size is uniform, so that the amount of light emitted from the plankton dye, It can be set within a narrow range to some extent, and the irradiation time of the excitation light and the shooting time for shooting the luminescent image can be obtained in a constant time, so it can be recognized as plankton. Therefore, it is possible to obtain the effect that the life and death of plankton and the number of individuals can be counted with high accuracy.

また本発明によれば、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別手段を設けたという構成にしたことにより、プランクトンの大きさ毎に励起光の照射時間、発光点の光量を計測するための画像撮影時間を一定にすることができることとなるため、発光したプランクトンの発光点を撮影した撮影画像の発光点の光量、面積を設定しやすくなることになり、撮影した画像をもとに自動的にプランクトンと判断し、計数できるという効果を得ることができる。   Further, according to the present invention, the plankton selecting means for preliminarily dividing the plankton size is provided, so that the irradiation time of the excitation light and the light quantity of the light emitting point are measured for each plankton size. Since the image shooting time can be made constant, it becomes easier to set the light intensity and area of the light emission point of the shot image obtained by shooting the light emission point of the emitted plankton, and automatically based on the shot image It is possible to obtain the effect that it can be counted and counted.

本発明の実施の形態2のプランクトン計数方法のプランクトンろ過後に染色試薬で染色状態を示す模式図The schematic diagram which shows a dyeing | staining state with a staining reagent after plankton filtration of the plankton counting method of Embodiment 2 of this invention 同計測検体の模式図Schematic diagram of the measurement sample 本発明の実施の形態3のプランクトン計数装置の模式図Schematic diagram of plankton counting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention

本発明の請求項1記載のプランクトン計数方法は、検体中のプランクトンにプランクトンの生理活性と反応する染色試薬でプランクトンを染色した後、プランクトンを計数するプランクトン計数方法であって、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別工程を有したという構成を有する。   The plankton counting method according to claim 1 of the present invention is a plankton counting method for counting plankton after staining plankton with a staining reagent that reacts with the physiological activity of plankton on the plankton in the sample, It has a configuration that it has a plankton selection process for sorting in advance.

これにより、プランクトンの大きさが揃うことで、プランクトン染色した後の発光点の光量、発光面積の設定もある程度狭い範囲で設定することが可能であり、また励起光の照射時間や発光画像を撮影する撮影時間も一定の時間で安定した発光の光量を得ることができることとなるので、精度良くプランクトンの生死および個体数を計数できるという効果を得ることができるという効果を奏する。   As a result, the size of the plankton is aligned, so that the light intensity and emission area of the emission point after the plankton staining can be set within a narrow range, and the irradiation time and emission image of the excitation light can be taken. As a result, it is possible to obtain a stable amount of emitted light within a certain period of time, so that it is possible to obtain an effect that the life and death of plankton and the number of individuals can be accurately counted.

また、前記染色試薬を細胞内のエステラーゼと反応する試薬としたという構成にしてもよい。これにより、プランクトンの生死の判断を細胞内のエステラーゼの有無で判断できることとなるので、プランクトンの生死の判断が容易に行うことができ、エステラーゼと反応して発光した発光点を生きているプランクトンと判断し、その発光点を計数することで精度良く生きているプランクトンを計数できるという効果を奏する。   The staining reagent may be a reagent that reacts with intracellular esterase. As a result, it is possible to determine whether plankton is alive or not based on the presence or absence of intracellular esterase. Therefore, it is possible to easily determine whether plankton is alive or dead. By determining and counting the luminous points, there is an effect that the plankton that is alive can be counted with high accuracy.

また、前記染色試薬を細胞内のエステラーゼと反応する試薬とエステラーゼ以外の生理活性と反応する試薬1種類また複数種類の試薬とからなるという構成にしてもよい。これにより、1種類の波長域の発光だけでは、プランクトン以外のゴミや異物などによる発光に関してもプランクトンとして判断することになるので、エステラーゼ以外の生理活性とも反応する試薬と組合せて使用することにより、プランクトンの生死や生きているプランクトンの判断が確実にできるという効果を奏する。   The staining reagent may be composed of a reagent that reacts with intracellular esterase and one or more kinds of reagents that react with physiological activities other than esterase. As a result, only light emission in one type of wavelength range is judged as plankton for light emission due to dust or foreign substances other than plankton, so by using in combination with a reagent that also reacts with physiological activities other than esterase, The effect is that the plankton's life and death and living plankton can be judged with certainty.

また、前記プランクトン選別工程によって大きさを区分けした後、前記染色試薬で染色されたプランクトンをフィルタにろ過し、フィルタ上のプランクトンを計測するという構成にしてもよい。これにより、染色されたプランクトンは、フィルタ表面上、つまり一定の高さで並べられているため、発光点ごとにピントの調整が不要で計測できるようになり、プランクトンの生死や生きているプランクトンの判断が確実にできるという効果を奏する。   In addition, after the size is classified by the plankton selection step, the plankton stained with the staining reagent may be filtered through a filter, and the plankton on the filter may be measured. As a result, the stained plankton is arranged on the filter surface, that is, at a certain height, so that it becomes possible to measure without adjusting the focus for each light emitting point, and the life and death of plankton and the living plankton can be measured. There is an effect that the judgment can be made reliably.

また本発明の請求項5記載のプランクトン計数装置は、検体中のプランクトンにプランクトンの生理活性と反応する染色試薬でプランクトンを染色した後、プランクトンを計数するプランクトン計数装置において、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別手段と、予め定められた波長域で励起光を照射する光源と、前記励起光によって発光する予め定められた波長域の光を画像として撮影する画像撮影手段と、前記光源によって照射された励起光により発光した光を一定の時間内に撮影し、その撮影した撮影画像の発光点の光量および面積が設定した範囲内であるときにプランクトン1個と判断してプランクトンを計数するプランクトン計数手段とからなるプランクトン計数装置とからなるという構成を有する。   Further, the plankton counting apparatus according to claim 5 of the present invention is a plankton counting apparatus that counts plankton after staining the plankton with a staining reagent that reacts with the plankton physiological activity on the plankton in the specimen. A plankton selecting means for classifying into a light source, a light source for irradiating excitation light in a predetermined wavelength region, an image photographing means for photographing light in a predetermined wavelength region emitted by the excitation light as an image, and the light source. The light emitted by the irradiated excitation light is photographed within a certain time, and when the light amount and area of the light emitting point of the photographed photographed image are within the set range, it is determined that there is one plankton and the plankton is counted. It comprises a plankton counting device comprising plankton counting means.

これにより、プランクトンの大きさ毎に励起光の照射時間、発光点の光量を計測するための画像撮影時間を一定にすることができることとなるため、発光したプランクトンの発光点を撮影した撮影画像の発光点の光量、面積を設定しやすくなることになり、撮影した画像をもとに自動的にプランクトンと判断し、計数できるという効果を奏する。   As a result, the irradiation time of the excitation light and the image shooting time for measuring the light quantity of the light emission point can be made constant for each plankton size, so that the shot image of the light emission point of the emitted plankton is captured. It becomes easy to set the light amount and area of the light emitting point, and it is possible to automatically determine the plankton based on the photographed image and to count it.

また、前記プランクトン選別手段によって区分けされたプランクトンの大きさに応じて、前記光源からの照射時間および撮影時間を予め設定した値として、その設定した条件で前記撮影された発光点の光量および面積が設定した範囲内でプランクトン1個と判断し、判断したプランクトンを計数するという構成にしてもよい。これにより、大きさ毎で染色されたプランクトンを発光させる条件、発光した画像を撮影する条件、プランクトンの生死やプランクトンとして判断させる条件を一定にできるために、撮影画像の発光点の光量、大きさから判断しやすく、プランクトンの計数が自動的に行うことができるという効果を奏する。   Further, according to the size of the plankton classified by the plankton selecting means, the irradiation time from the light source and the photographing time are set as preset values, and the light quantity and area of the light emitting point photographed under the set conditions are A configuration may be adopted in which one plankton is determined within the set range, and the determined plankton is counted. As a result, the conditions for emitting plankton stained for each size, the conditions for capturing the emitted image, and the conditions for determining whether the plankton is alive or dead or plankton can be made constant. Therefore, the plankton can be counted automatically.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(実施の形態1)
プランクトンの計数方法は、蛍光染色試薬で染色し、染色されたプラクントンに蛍光染色試薬に対応した波長の照射光を照射し、発光した蛍光の波長域の光強度、大きさなどから、プランクトンの計数を行うことができる。
(Embodiment 1)
Plankton's counting method involves staining with a fluorescent staining reagent, irradiating the stained plaquenton with irradiation light of a wavelength corresponding to the fluorescent staining reagent, and counting the plankton from the light intensity and size of the emitted fluorescent wavelength range. It can be performed.

蛍光染色試薬は、核酸と反応するもの(例えばDAPI、AO、PIなど)、細胞が有している特定の酵素と反応するもの、呼吸活性と反応するもの(例えば、CTC)、基質を取り込みされて反応するもの(例えば、2−NBDG)などがあるが、いずれの染色試薬あるいは複数の染色試薬との組合せでも良い。その中でも、プランクトンの生死を簡単に測定する染色試薬としては、特定の酵素と反応する染色試薬が適している。この特定酵素とは、例えば、生きている細胞のみが細胞内に有しているエステラーゼと反応して、蛍光染色する試薬が代表例である。代表的な試薬は、5−カルボキシフルオレセインジアセテートアセトキシメチルエステル、5−(6−)カルボキシフルオレセインジアセテート、2‘,7’ビス−(2−カルボキシエチル)−5−(6−)カルボキシフルオレセインアセトキシメチルエステル、5−(6−)スルホフルオレセインジアセテート、フルオレセインジアセテート、5−クロロメチルフルオレセインジアセテート、5−(6−)カルボキシフルオレセインジアセテートスクシニミジルエステル、フルオレセイン−5−カルボニルアジドアセテートなどがあり、少なくともこの中から1種類あるいは複数種類を選んで、プランクトンの染色に用いる。   Fluorescent staining reagents are those that react with nucleic acids (for example, DAPI, AO, PI, etc.), those that react with specific enzymes in cells, those that react with respiratory activity (for example, CTC), and substrates that are incorporated. However, any staining reagent or a combination with a plurality of staining reagents may be used. Among them, a staining reagent that reacts with a specific enzyme is suitable as a staining reagent for easily measuring the life and death of plankton. A typical example of the specific enzyme is, for example, a reagent that fluorescently stains by reacting with an esterase that only living cells have in the cell. Representative reagents are 5-carboxyfluorescein diacetate acetoxymethyl ester, 5- (6-) carboxyfluorescein diacetate, 2 ′, 7′bis- (2-carboxyethyl) -5- (6-) carboxyfluorescein acetoxy Methyl ester, 5- (6-) sulfofluorescein diacetate, fluorescein diacetate, 5-chloromethylfluorescein diacetate, 5- (6-) carboxyfluorescein diacetate succinimidyl ester, fluorescein-5-carbonylazide acetate, etc. Yes, at least one or more of these are selected and used for plankton dyeing.

また、染色試薬の種類によって、照射する励起光の波長域および蛍光の波長域が異なるため、試薬に対応した波長域の励起光および染色された細胞に励起光を照射した際に発光する蛍光の波長域に対応した受光フィルタを用いて、その波長域の蛍光を有しているか、および光量などを計測することが必要である。つまり、前記生きている細胞のみを染色する染色試薬をプランクトンに直接滴下あるいはプランクトンを含む溶液上の検体に滴下することによって、プランクトンの細胞内部に入り込み、細胞内のエステラーゼ酵素により加水分解し、加水分解した試薬は、励起光を照射すると蛍光を発する。   In addition, since the wavelength range of the excitation light to be irradiated and the wavelength range of the fluorescence are different depending on the type of the staining reagent, the excitation light in the wavelength range corresponding to the reagent and the fluorescence emitted when the stained cells are irradiated with the excitation light. It is necessary to measure the amount of light and the like by using a light receiving filter corresponding to the wavelength region to have fluorescence in the wavelength region. In other words, by dropping a staining reagent that stains only living cells directly onto plankton or onto a specimen on a solution containing plankton, it enters the plankton cell and is hydrolyzed by the esterase enzyme in the cell. The decomposed reagent emits fluorescence when irradiated with excitation light.

この際に、プランクトンを染色および計数する際に大きく2つの方法がある。1つはプランクトンを含む検体に染色する試薬を染色に最適な濃度になるように量を調整して滴下する方法であり、もう1つはプランクトンを含む検体を一旦目的のプランクトンを捕集するために最適な孔径を有したフィルタでろ過し、フィルタ上のプランクトンを捕集して、そのフィルタ上のプラクントンに最適な濃度に調整した前記試薬を適切な量を滴下して、染色するのに適した時間フィルタ上に試薬をのせたままで染色し、染色されたあと、試薬をろ過する方法である。   At this time, there are two main methods for staining and counting plankton. One is a method in which the amount of a reagent for staining a specimen containing plankton is adjusted so that the concentration is optimal for staining, and the other is to collect the target plankton once with a specimen containing plankton. Filters with a filter with the optimum pore size, collects plankton on the filter, and drops an appropriate amount of the reagent adjusted to the optimal concentration for plaquen on the filter, suitable for staining In this method, the reagent is stained with the reagent on the filter for a long time, and the reagent is filtered after staining.

1つめの方法は、溶液のままスライドガラスなどに滴下してそのまま計測は可能であるが、溶液のまま計測を行うと溶液の厚みがあるため、計測するプランクトンの位置に合わせて焦点を合わせることや動いている場合には、動きに合わせて観察することが必要である。   The first method is to drop the solution as it is on a glass slide and measure it as it is. However, if you measure the solution as it is, there is a thickness of the solution, so focus on the position of the plankton to be measured. If it is moving, it is necessary to observe it as it moves.

したがって、1つめの方法であっても、染色したあと、フィルタでろ過し、フィルタ上に捕集したプランクトンを計測する方が望ましい。フィルタ上に染色されたプランクトンを計測するため、フィルタを一定の高さで、かつ平滑な面にすることで、プランクトン毎に焦点を合わせることなく、一定の焦点でプランクトンの計測が可能である。   Therefore, even in the first method, it is preferable to measure the plankton collected on the filter after filtering and filtering with a filter. In order to measure the plankton dyed on the filter, the plankton can be measured with a constant focus without focusing on each plankton by making the filter a smooth surface with a constant height.

このフィルタ上に染色されたプランクトンに励起光を照射して発光した蛍光を受光フィルタで試薬に対応した目的の波長域の光だけを通過させる受光フィルタを通して、その波長域の光量を光電素子などを用いて計測し、さらに設定した光量の範囲で発光している面積を光電素子などの面積から発光面積を算出し、生きているプランクトンであるかを判別し、生きているプランクトンと判別された発光体の個数を計数して、生きているプランクトン数を計数するものである。   The fluorescent light emitted by irradiating the plankton stained on this filter with excitation light passes through the light receiving filter that passes only the light of the target wavelength range corresponding to the reagent with the light receiving filter, and the amount of light in that wavelength range is passed through the photoelectric element, etc. Measured by using the light emission area within the set light intensity range, calculate the light emission area from the area of the photoelectric element, etc., determine whether it is a living plankton, light emission that was determined to be a living plankton It counts the number of bodies and counts the number of living plankton.

死んだプランクトンは細胞内からこのエステラーゼが減少し、プランクトンの種類によって異なるが速やかになくなり、そのため前記生きている細胞とのみ反応する試薬で染色されても蛍光を発しないので、生きているプランクトンとして計数しない。   In dead plankton, this esterase decreases from the inside of the cell, and depending on the type of plankton, it quickly disappears. Therefore, even if it is stained with a reagent that reacts only with the living cells, it does not fluoresce. Do not count.

従って、例えばプランクトンを殺滅する装置などによって、プラクントンを殺滅した際に、殺滅する前と後の生きているプラクントン数を計測することで、プラクントンの殺滅効果などを計測することが可能である。   Therefore, for example, when Plakunton is killed by a device that kills Plankton, it is possible to measure the killing effect of Plakunton by measuring the number of living Plakunton before and after killing Plakunton. It is.

ところで、プランクトンは、水中を浮遊する生物の総称であり、甲殻類、クラゲ、魚類の幼生などの動物プランクトンと珪藻類、藍藻類などの植物プランクトンに大きく分類され、その種類によって大きさや形態などは様々であり、大きさは、数μm〜数百μmと広範囲に亘る。   By the way, plankton is a general term for living organisms floating in the water, and is broadly classified into zooplanktons such as crustaceans, jellyfish, and fish larvae, and phytoplanktons such as diatoms and cyanobacteria. There are various sizes and ranges from several μm to several hundred μm.

一般的に、大きいプラクントンは、染色される試薬の取り込み量が多いなどによって、発光強度も大きい。蛍光発光した発光点を目視で観察する場合には、プランクトンの大きさに応じて、観察する時間などを調整することで対応することができるが、発光点を光電素子あるいはイメージセンサーなどにより、画像として取り込み、その画像から画像処理などを行って、プランクトンと判別する際には、大きさによって発光強度などが大きく異なると判別が難しい。つまり、発光強度が大きいと光電素子の容量がオーバーすることがあるため、画像がハレーション(真っ白な画像)を起こす可能性がある。   In general, a large plaquenton has a high light emission intensity due to a large amount of the reagent to be stained. When the fluorescent emission point is visually observed, it can be handled by adjusting the observation time according to the plankton size. And performing image processing from the image to determine plankton, it is difficult to determine if the emission intensity differs greatly depending on the size. That is, if the light emission intensity is high, the capacity of the photoelectric element may be exceeded, so that the image may cause halation (a white image).

通常、小さなプランクトンは発光強度が小さいため、励起光の光量を大きくして、具体的には、励起光の照射時間を長くし、蛍光発光している時間を長くして、蛍光発光している時間分を光電素子で受光し、積算された光量を発光点として画像として撮影する。   Usually, small plankton has low emission intensity, so the excitation light quantity is increased, specifically, the excitation light irradiation time is lengthened, and the fluorescence emission time is lengthened, resulting in fluorescence emission. Time is received by the photoelectric element, and the integrated light quantity is taken as an image using the light emission point.

大きなプラクトンに対しては、短い照射時間であっても、発光した画像を撮影するのに十分な発光の光量を得ることができる。   For a large plactone, it is possible to obtain a sufficient amount of light emission for photographing a light-emitting image even with a short irradiation time.

つまり、プランクトンの大きさによって、小さなプランクトンには励起光の照射時間を長く、大きなプラクントンには照射時間を短くすることで、最適な発光点の画像を撮影することができる。これをどちらかに合わせると、短い照射時間では小さなプランクトンを測定するには十分な蛍光発光した光量を得ることが難しく、長い照射時間では、大きなプランクトンではハレーションなどを起こし、プランクトンを計測するための適切な画像をえることは難しい。   In other words, depending on the size of plankton, it is possible to take an image of an optimal light emission point by lengthening the irradiation time of excitation light for small plankton and shortening the irradiation time for large plaquenton. If this is combined with either, it is difficult to obtain a sufficient amount of fluorescent light to measure small plankton with a short irradiation time, and with a long irradiation time, halation or the like occurs with a large plankton to measure plankton. It is difficult to get an appropriate image.

これを防止するためにある程度の大きさのプランクトン毎にまず分類して、大きさ毎に最適な照射時間を設定することでプランクトンの計測することが必要である。   In order to prevent this, it is necessary to measure plankton by first classifying each plankton of a certain size and setting an optimal irradiation time for each size.

具体的なプランクトンをある程度の大きさに分ける方法(プランクトン選別工程)としては、プランクトンを含んだ溶液を孔径の異なるプレフィルタを用いてろ過する。   As a method of dividing specific plankton into a certain size (plankton selection step), a solution containing plankton is filtered using prefilters having different pore sizes.

例えば、500μm以上、100μm以上、50μm以上、10μm以上をろ過できる4種類のプレフィルタを用意して、まず500μm以上のプレフィルタで検体をろ過することで、計測目的のプランクトン以外の大きなゴミなどをこのプレフィルタで除去する。   For example, four types of pre-filters that can filter 500 μm or more, 100 μm or more, 50 μm or more, 10 μm or more are prepared, and by first filtering the specimen with a 500 μm or more prefilter, large dust other than plankton for measurement purposes is removed. Remove with this pre-filter.

このろ過されたろ液には、500μm以下のプランクトンが含まれる。このろ液の一部を孔径0.4μmのフィルタでろ過する。このフィルタは、セルロース系、ナイロン系などの種類はあり、どのフィルタでも孔径がある程度揃っているものであれば良いが、フィルタ表面の凹凸が少なく、孔径が一定で、蛍光を測定するのに最適な黒色のポリカーボネートのアイソポアメンブレンフィルタが好ましい。   This filtered filtrate contains plankton of 500 μm or less. A part of this filtrate is filtered with a filter having a pore diameter of 0.4 μm. This filter is available in cellulosic and nylon types, so long as all filters have a uniform pore size. However, the filter surface has few irregularities and the pore size is constant, making it ideal for measuring fluorescence. A black polycarbonate isopore membrane filter is preferred.

フィルタ上には、数μm〜500μm以下のプランクトンが捕集されているが、染色試薬の濃度、励起光の照射時間、受光時間は、100μm〜500μmのプランクトンの蛍光発光の画像を撮影するのに最適な濃度、時間を設定して、蛍光発光した画像をイメージセンサーなどで撮影する。   Plankton of several μm to 500 μm or less is collected on the filter, but the concentration of the staining reagent, the irradiation time of excitation light, and the light receiving time are those for capturing fluorescent images of plankton of 100 μm to 500 μm. Set the optimal density and time, and take a fluorescent image using an image sensor.

この撮影された画像には、100μm以下のプランクトンの発光画像も撮影されるが、発光画像の面積から100μm〜500μmのプランクトンと判断された発光点のみを計数する。発光点の発光画像の面積と実際のプランクトンの大きさとは合致しない場合がある。発光面積の設定は、計測した各種プランクトンを長さの目盛がついた計数板に検体をいれ、顕微鏡を用いて実際の大きさを確認し、蛍光画像の面積との検証、評価確認を行い、蛍光画像の面積の設定値を決定する。   In this photographed image, a luminescent image of plankton of 100 μm or less is also photographed, but only the luminescent spots determined to be plankton of 100 μm to 500 μm from the area of the luminescent image are counted. The area of the luminescent image of the luminescent spot may not match the actual plankton size. For setting the emission area, put the measured plankton on a counting plate with a scale of length, check the actual size using a microscope, verify the area of the fluorescence image, check the evaluation, The set value of the area of the fluorescence image is determined.

なお、発光面積は、染色試薬の濃度、照射時間、受光時間によって異なるため、これらに応じて面積を設定する必要がある。   Since the light emission area varies depending on the concentration of the staining reagent, the irradiation time, and the light reception time, it is necessary to set the area according to these.

同様に100μm以上のプレフィルタでろ過したろ液に関しては、50μm〜100μmのプランクトン、50μm以上のプレフィルタでろ過したろ液に関しては、10μm〜50μmのプランクトン、10μm以上のプレフィルタでろ過したろ液に関しては、10μm以下のプランクトンとして、それぞれに最適な染色濃度、照射時間、受光時間を設定し、その発光点の発光画像の面積からそれぞれの大きさでプランクトンと判別したプランクトン数を計数する。   Similarly, for filtrate filtered through a prefilter of 100 μm or more, plankton of 50 μm to 100 μm, and for filtrate filtered through a prefilter of 50 μm or more, filtrate filtered through a prefilter of 10 μm to 50 μm, 10 μm or more. As for plankton of 10 μm or less, an optimal staining density, irradiation time, and light receiving time are set for each, and the number of plankton determined to be plankton at each size is counted from the area of the luminescent image at the light emission point.

なお、プランクトンを大きさ毎に分ける方法として、プレフィルタを用いたが、それ以外の例えば、電気的な誘導を用いて分ける方法や遠心分離を用いて分ける方法などがあり、いずれの方法を用いても良い。   In addition, as a method of dividing plankton according to size, a pre-filter was used, but there are other methods, for example, a method using electric induction and a method using centrifugal separation. May be.

また、大きさの区分として、4種類のプレフィルタを用いて4段階に分けたが、もっと細かく区分しても、荒く区分しても良く、大きさを設定した範囲で精度良く、プランクトンの発光を得ることができ、発光点の発光面積からプラクントンと判別できる発光画像を得ることができれば良い。   In addition, the four types of pre-filters are used to classify the size, but it can be divided into finer or rougher areas, and the plankton emission can be made accurately within the set range. As long as a luminescent image that can be identified as plaquenton from the luminescent area of the luminescent spot can be obtained.

但し、少なくとも、50μm以上と未満などの2段階に分けないと精度良く計測することができない。   However, accurate measurement is not possible unless it is divided into at least two stages such as 50 μm or more and less.

また、励起光を照射する光源は所定の波長が得られる光源であれば良いが、照射時間、受光時間は、光源の種類によって異なる。   The light source for irradiating the excitation light may be a light source that can obtain a predetermined wavelength, but the irradiation time and the light receiving time differ depending on the type of the light source.

水銀ランプを用いた場合は、励起光の光強度が高いため、0.1秒以下の短い時間で十分に蛍光発光が可能であるが、光強度が弱いLEDなどを用いた場合には、照射時間を数秒の長い時間に設定することが必要である。   When a mercury lamp is used, the light intensity of the excitation light is high, so that the fluorescent light can be sufficiently emitted in a short time of 0.1 second or less. However, when an LED with low light intensity is used, irradiation is performed. It is necessary to set the time to a long time of several seconds.

照射時間は光源によって変わるので、光源の光強度に合わせて設定するが、同じ光源を用いて行う場合には、大きいプランクトンの時の照射時間は、小さいプランクトンを計測するときの照射時間よりも短い時間になる。受光時間については、照射時間と同じ時間である。蛍光染色試薬で染色されたプランクトンは、光源によって励起光を照射されている間、蛍光を発する。その蛍光を発する時間のみを受光すれば良いので、照射時間と受光時間は同じで良い。但し、どちらかが長い時間など異なる時間に設定しても、受光する時間によって積算される光量で、発光画像を撮影するので、特に問題はないが、長い時間照射すると、染色試薬によって発光したプランクトンが消光するので、長時間照射したあとに蛍光を受光すると、消光して発光画像を得るのみ必要な光量を得られないこともある。   Since the irradiation time varies depending on the light source, it is set according to the light intensity of the light source. However, when using the same light source, the irradiation time for large plankton is shorter than the irradiation time for measuring small plankton. It will be time. The light reception time is the same as the irradiation time. Plankton stained with a fluorescent staining reagent emits fluorescence while being irradiated with excitation light by a light source. Since only the time for emitting the fluorescence needs to be received, the irradiation time and the light receiving time may be the same. However, even if either one is set to a different time such as a long time, there is no particular problem because a luminescent image is taken with the amount of light integrated according to the light receiving time. Therefore, if fluorescence is received after irradiation for a long time, the necessary amount of light may not be obtained only by quenching to obtain a luminescent image.

フィルタ上の染色されたプランクトンの発光画像を撮影する計測の視野は、小さいとフィルタ全面積を測定するためにスキャンニングする回数が増え、大きいと光電素子やイメージセンサーの解像度(ピクセル数)によって、小さな発光点をプランクトンと判別するのが難しいので、一辺が数百μmから数mmが望ましい。   If the field of measurement for capturing a luminescent image of stained plankton on the filter is small, the number of scans to measure the entire area of the filter increases, and if it is large, the resolution (number of pixels) of the photoelectric element and image sensor Since it is difficult to distinguish a small light emitting point from plankton, it is desirable that one side is several hundred μm to several mm.

大きなプランクトンは、視野の面積からはみでると測定できないため、一辺が数mm以上が望ましく、小さなプランクトンは一辺が数mm以下が望ましい。50μm以下のプランクトンについては一辺が1mm程度であれば十分測定ができる。   Since a large plankton cannot be measured from the area of the visual field, one side is preferably several mm or more, and a small plankton is preferably several mm or less. For plankton of 50 μm or less, sufficient measurement is possible if one side is about 1 mm.

実用的には、30万画素のイメージセンサーを用いて、数倍の拡大レンズを用いて、一辺が1mmの視野のフィルタ表面の発光画像を撮影するとプランクトンの発光画像が精度良く撮影できる。その撮影する個所を移動させて、フィルタ表面をスキャンニングすることで、フィルタの全面積あるいは一部の面積を測定して、フィルタ上のプランクトンを計数する。   Practically, when using a 300,000-pixel image sensor and taking a light-emitting image of the filter surface with a field of view of 1 mm on a side using a magnifying lens several times, a plankton light-emitting image can be taken with high accuracy. By moving the portion to be photographed and scanning the filter surface, the total area or a part of the area of the filter is measured, and the plankton on the filter is counted.

1つの発光画像で発光した光量と面積から設定した範囲にある光量と面積の発光点を画像処理で認識し、その認識された発光点をプランクトン1個として認識していき、その発光点を積算することで、プランクトンの個数として算出し、生きているプランクトンとして計数する。このような方法で、プランクトンを自動的にかつ精度良く測定できるものである。   Recognize the light emission point of the light quantity and area within the set range from the light quantity and area emitted by one light emission image, recognize the recognized light emission point as one plankton, and integrate the light emission points As a result, the number of plankton is calculated and counted as a living plankton. With such a method, plankton can be measured automatically and accurately.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態2)
プランクトンを含んだ検体(海水などの溶液、以下検体という)をプランクトン選別手段によって、設定した大きさ毎に選別する。プランクトン選別手段は、100μm以上をろ過するプレフィルタAと50μm以上をろ過するプレフィルタBを用いる。プレフィルタAでろ過したろ液Aには、100μm以下のプラクントンが存在する。プレフィルタBでろ過したろ液Bには、50μm以下のプランクトンが存在する。
(Embodiment 2)
A sample containing plankton (a solution such as seawater, hereinafter referred to as a sample) is sorted by plankton sorting means for each set size. The plankton sorting means uses a prefilter A that filters 100 μm or more and a prefilter B that filters 50 μm or more. In the filtrate A filtered by the prefilter A, plaquenton of 100 μm or less exists. In the filtrate B filtered by the prefilter B, plankton of 50 μm or less exists.

図1に示すようにろ液Bをプランクトン捕集手段である孔径0.4μmのメンブレンフィルタ1でろ過することで、メンブレンフィルタ1上に50μm以下(物理的には、0.4μm以上)のプランクトン2が捕集された状態にある。ろ液Aも同様に別のメンブレンフィルタ1でろ過することで、メンブレンフィルタ1上には、100μm以下のプランクトンが捕集された状態になる。   As shown in FIG. 1, the plankton of 50 μm or less (physically 0.4 μm or more) is filtered onto the membrane filter 1 by filtering the filtrate B with a membrane filter 1 having a pore diameter of 0.4 μm, which is a plankton collecting means. 2 is in a collected state. Similarly, the filtrate A is filtered through another membrane filter 1 so that plankton of 100 μm or less is collected on the membrane filter 1.

プランクトン選別工程あるいはプランクトン選別手段は、プレフィルタを用いたが、プランクトンを大きさ毎に分ける手段であれば良く、例えば、電気誘導を用いて電気に引き寄せられる力の差で分離する方法や、遠心分離器を用いて、重量の違いによって区分けする密度勾配分離法を用いて大きさ毎に分離させる方法でも良い。   The plankton sorting process or plankton sorting means uses a pre-filter, but any means that divides plankton according to size may be used. For example, a method of separating by the difference in the force attracted to electricity using electric induction, A method may be used in which separation is performed for each size using a density gradient separation method in which a separator is used for sorting according to the difference in weight.

メンブレンフィルタ上に捕集したプランクトン2を染色するために、最適な濃度に調製した染色試薬3をメンブレンフィルタ1上に滴下する。染色試薬3は、0.15mg/mlの6CFDA(6−カルボキシフルオレセインジアセテート)溶液を用い、直径9mmのメンブレンフィルタ1にろ液Bを1mlろ過し、このメンブレンフィルタ1上に染色試薬3を0.1ml滴下して、その状態のまま室温で10分間放置し、プランクトンを染色試薬3で染色する。   In order to stain the plankton 2 collected on the membrane filter, a staining reagent 3 adjusted to an optimum concentration is dropped on the membrane filter 1. As staining reagent 3, 0.15 mg / ml of 6CFDA (6-carboxyfluorescein diacetate) solution was used. 1 ml of filtrate B was filtered through a membrane filter 1 having a diameter of 9 mm. Drop 1 ml and leave it in that state for 10 minutes at room temperature to stain plankton with staining reagent 3.

その後、前記染色試薬3をろ過し、PBS0.1mlを滴下して、すぐにろ過を行うことで、メンブレンフィルタ1表面を洗浄する。この状態のものを図2に示す計測検体4として、メンブレンフィルタ1上の生きているプランクトン2を計数する。   Thereafter, the staining reagent 3 is filtered, 0.1 ml of PBS is dropped, and the membrane filter 1 is cleaned by immediately filtering. The living plankton 2 on the membrane filter 1 is counted as a measurement specimen 4 shown in FIG.

プランクトン2の計数方法としては、計測検体4を蛍光顕微鏡にセットして、染色試薬3に対応した波長の励起光(青色光)を計測検体4表面に照射して、黄緑色光の蛍光を発したものを生きているプランクトン2と目視で判断して計数する。その際、発光だけでなく、目視で観察するために発光の形態(大きさ、形など)を考慮してプランクトンと判断して、判断したものを計数する。   The plankton 2 is counted by setting the measurement specimen 4 on a fluorescence microscope, irradiating the surface of the measurement specimen 4 with excitation light (blue light) having a wavelength corresponding to the staining reagent 3, and emitting yellow-green light fluorescence. The result is visually judged as live plankton 2 and counted. At that time, not only the light emission but also the plankton is determined in consideration of the form (size, shape, etc.) of the light emission for visual observation, and the determined number is counted.

また、1回の測定の視野は狭いため、メンブレンフィルタ表面をスキャンニングし、各視野でプランクトンを計数し、その個体数を積算する。メンブレンフィルタの面積全体ではなく、一部の面積しか測定できない場合には、測定した面積とメンブレンフィルタ全体の面積の比から、メンブレンフィルタ全体の個体数として算出し、メンブレンフィルタにろ過した検体の量、仮に1mlとすると、1ml当たりの生きているプランクトンの個体数として、計数することができる。   Further, since the field of view of one measurement is narrow, the surface of the membrane filter is scanned, the plankton is counted in each field of view, and the number of individuals is integrated. If only a part of the area of the membrane filter can be measured instead of the entire area of the membrane filter, calculate the number of individuals of the entire membrane filter from the ratio of the measured area and the area of the entire membrane filter, and the amount of the sample filtered through the membrane filter If 1 ml is assumed, it can be counted as the number of living plankton individuals per ml.

プレフィルタを用いて、プランクトンをある程度の大きさに事前に区分けすることができているため、目視での観察であっても、大きさが揃っているので、発光の程度も同じであり、照射時間もほぼ一定でよく、レンズの倍率も一定のまま、プランクトンの判断が容易にできる。   Since the plankton can be preliminarily divided into a certain size using a pre-filter, the size is the same even with visual observation. Plankton can be easily determined while the time is substantially constant and the magnification of the lens is also constant.

なお、染色試薬3は、細胞内のエスラーゼと反応して染色する6CFDAを溶媒のDMSOに溶かした溶液であるが、必要に応じて、水、PBS、EDTAなどの溶媒を混合した溶液を用い、エステラーゼを反応する試薬だけではなく、他の細胞の生理活性と反応する染色試薬を用いても良い。   The staining reagent 3 is a solution obtained by dissolving 6CFDA that reacts with intracellular esulase and stains in DMSO as a solvent. If necessary, a solution in which a solvent such as water, PBS, or EDTA is mixed, Not only a reagent that reacts with esterase, but also a staining reagent that reacts with the physiological activity of other cells may be used.

具体的には、核酸と染色する試薬DAPIと上記6CFDAを組合せて用いる。DAPIはUV光を照射して、青色に蛍光発光したものがプ生きているおよび死んでいるランクトンと仮に判断し、6CFDAは、青色光を照射して、黄緑色の蛍光発光したものが生きているプランクトンと判断する。   Specifically, the nucleic acid and the reagent DAPI for staining are combined with the above 6CFDA. DAPI irradiates UV light, and blue fluorescent light is temporarily determined to be live and dead, and 6CFDA emits blue light and yellow-green fluorescent light is alive. It is determined to be plankton.

つまり、両方の試薬で蛍光発光した点を生きているプランクトンと判断することで、プランクトン以外で発行している点を計数することで、より精度良く計数することができる。染色条件(染色試薬濃度、染色試薬量、染色時間、染色方法(フィルタ上での染色あるいは検体に滴下して染色など)など)に関しては、測定する対象、蛍光を検知する装置などによって、最適化を行い、決定する。   That is, it is possible to count more accurately by counting the points issued by other than the plankton by determining the points that are fluorescent with both reagents as living plankton. The staining conditions (staining reagent concentration, staining reagent amount, staining time, staining method (staining on the filter or dropping on the specimen, etc.), etc.) are optimized depending on the object to be measured and the fluorescence detection device. And make a decision.

(実施の形態3)
図3に計測検体4のプランクトンを自動的に測定するプランクトン計数装置の模式図を示す。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a schematic diagram of a plankton counting apparatus that automatically measures plankton of the measurement specimen 4.

図に示すように、LEDあるいは水銀灯などの光源5と光源から照射される光路に光源からの光を分光するための励起光分光フィルタ6と光路を変化させるためのプリズム7とレンズ8を通して、計測検体4表面に励起光を照射する。計測検体4は、台座9の検査台10に設置させ、台座は、X−Y方向に自動的に動くことで、計測検体4を移動させて、計測検体4のメンブレンフィルタ表面の励起光を照射させる部分を動かし、表面全体をスキャンニングすることができる構造になっている。   As shown in the drawing, measurement is performed through a light source 5 such as an LED or a mercury lamp, an excitation light spectral filter 6 for splitting light from the light source into an optical path irradiated from the light source, a prism 7 for changing the optical path, and a lens 8. The surface of the specimen 4 is irradiated with excitation light. The measurement sample 4 is placed on the inspection table 10 of the pedestal 9, and the pedestal automatically moves in the XY direction to move the measurement sample 4 and irradiate the membrane filter surface of the measurement sample 4 with excitation light. The structure that can move the part to be scanned and scan the entire surface.

計測検体4の染色させたプランクトンは励起光を照射されると蛍光を発する。この蛍光発光は、レンズ8によって集光され、プリズム7を通過し、所定の波長のみを通過させる蛍光分光フィルタ11によって、通過した波長の光のみ通し、イメージセンサーなどの画像撮影手段12によって、発光画像を撮影する。   The plankton stained in the measurement specimen 4 emits fluorescence when irradiated with excitation light. This fluorescent light is condensed by the lens 8, passes through the prism 7, passes only light of the passed wavelength by the fluorescent spectral filter 11 that passes only a predetermined wavelength, and is emitted by the image photographing means 12 such as an image sensor. Take a picture.

発光画像の各発光点の光強度と面積から画像処理によって得られた画像により、プランクトン計数手段13によってプランクトンと判断させた発光点をプランクトン1個の個体として計数し、全ての発光点に対してこの作業を実施し、プランクトンと判断された発光点を積算し、個体数を計数する。   Based on the image obtained by image processing from the light intensity and area of each luminescent point of the luminescent image, the luminescent point determined to be plankton by the plankton counting means 13 is counted as one individual plankton, and for all luminescent points This operation is carried out, the luminous points determined to be plankton are integrated, and the number of individuals is counted.

これは1つの撮影された撮影画像に対しての処理方法であり、メンブレンフィルタ1の面積に応じて、スキャンニングした場合には、そのスキャンニングした回数に応じた撮影画像が得られるため、この撮影画像全てに対して行い、プランクトンと判断した発光点を積算し、計数する。撮影画像の合計の面積とメンブレンフィルタの面積の比から、積算したプランクトンの個体数をメンブレンフィルタ面積全体の個体数として算出し、検体をろ過した量当たりのプランクトン個体数として、計数する。   This is a processing method for one captured image, and when scanning is performed according to the area of the membrane filter 1, a captured image corresponding to the number of times of scanning is obtained. This is performed for all the photographed images, and the emission points determined to be plankton are integrated and counted. From the ratio of the total area of the photographed image and the area of the membrane filter, the total number of plankton individuals is calculated as the total number of individuals of the membrane filter area, and counted as the number of plankton individuals per amount of filtered sample.

なお、1つ撮影画像の面積は、数100μm〜数10mm角の面積が好ましく、計測するプランクトンの大きさが数10μmであれば、数100μm〜数mm角、数100μmの大きさであれば、数mm〜数10mm角の面積が好ましい。発光点の面積とプランクトンの実際の大きさは必ずしも一致はしない。   In addition, the area of one captured image is preferably an area of several hundred μm to several tens of mm square, and if the size of plankton to be measured is several tens of μm, it is several hundred μm to several mm square and several hundreds of μm in size. An area of several mm to several tens of mm square is preferable. The area of the luminescent spot and the actual size of the plankton do not necessarily match.

これは、励起光の光強度が大きいと発光した光強度も大きくなり、受光する際の受光時間を長くすることで、光強度も大きくなり、実際の大きさとは異なった発光面積を得られることになる。   This is because if the light intensity of the excitation light is high, the intensity of the emitted light also increases, and by increasing the light reception time when receiving light, the light intensity also increases, and a light emitting area different from the actual size can be obtained. become.

そのため、実際のプランクトンの大きさは、顕微鏡などを用いて大きさを計り、そのプランクトンを用いて、任意の値で設定した励起光の照射時間、光強度、受光時間などの条件で、発光点の面積と光量を確認し、その値での発光点の光強度と面積の範囲を事前に決める。その範囲から撮影画像の発光点をプランクトン計数手段13によって、プランクトンとして判断させ、計数する。   Therefore, the actual plankton size is measured using a microscope, etc., and the plankton is used to determine the emission point under conditions such as the excitation light irradiation time, light intensity, and light reception time set at an arbitrary value. The area and the amount of light are confirmed, and the range of the light intensity and area of the light emitting point at that value is determined in advance. From this range, the luminescent point of the photographed image is determined as plankton by the plankton counting means 13 and counted.

また、通常の蛍光顕微鏡で目視で計数する場合には、発光点の大きさ(プランクトンの大きさ)によって、小さい発光点の場合には、レンズの倍率を高くし、大きい発光点の場合には倍率を小さくして、観察することができるが、自動的に行うことは難しい。ある範囲でプランクトンの大きさを揃えることで、照射光の光強度、照射時間、受光時間、撮影の視野面積を一定の値に設定できるため、発光画像の発光点の光強度、面積の範囲を設定しやすくなり、プランクトンの判断が簡単にできる。   When counting with a normal fluorescence microscope, the magnification of the lens is increased in the case of a small emission point, depending on the size of the emission point (plankton size), and in the case of a large emission point. Although it is possible to observe with a reduced magnification, it is difficult to perform automatically. By aligning the size of plankton within a certain range, the light intensity of irradiation light, irradiation time, light reception time, and field of view of shooting can be set to a constant value. It becomes easier to set, and plankton can be easily determined.

本発明にかかるプランクトン計数方法およびプランクトン計数装置は、プランクトンの大きさを揃えることで、プランクトンの個体数および生死判断は簡単に計測できることを可能とするものであるので、海水、汽水、淡水中のプランクトンの個体数の計数やプランクトンを殺滅する装置の効果の検証などに使用されるプランクトン計数方法およびプランクトン計数装置等として有用である。   Since the plankton counting method and the plankton counting device according to the present invention make it possible to easily measure the number of plankton individuals and the life / death judgment by arranging the size of plankton, The present invention is useful as a plankton counting method, a plankton counting device, and the like used for counting the number of plankton individuals and verifying the effect of a device for killing plankton.

1 メンブレンフィルタ
2 プランクトン
3 染色試薬
4 計測検体
12 画像撮影手段
13 プランクトン計数手段
1 Membrane filter
2 Plankton
3 Staining Reagent 4 Measurement Sample 12 Image Capture Means 13 Plankton Counting Means

Claims (6)

検体中のプランクトンにプランクトンの生理活性と反応する染色試薬でプランクトンを染色した後、プランクトンを計数するプランクトン計数方法であって、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別工程を有したプランクトン計数方法。 A plankton counting method for counting plankton after staining plankton with a staining reagent that reacts with the plankton physiological activity on the plankton in the sample, the plankton counting method having a plankton sorting step for classifying the plankton size in advance . 前記染色試薬を細胞内のエステラーゼと反応する試薬とした請求項1記載のプランクトン計数方法。 The plankton counting method according to claim 1, wherein the staining reagent is a reagent that reacts with intracellular esterase. 前記染色試薬を細胞内のエステラーゼと反応する試薬とエステラーゼ以外の生理活性と反応する試薬1種類または複数種類の試薬とからなる請求項1のプランクトン計数方法。 The plankton counting method according to claim 1, wherein the staining reagent comprises a reagent that reacts with intracellular esterase and one or more reagents that react with physiological activities other than esterase. 前記プランクトン選別工程によって大きさを区分けした後、前記染色試薬で染色されたプランクトンをフィルタにろ過し、フィルタ上のプランクトンを計数する請求項1から3いずれか記載のプランクトン計数方法。 The plankton counting method according to any one of claims 1 to 3, wherein after the size is classified by the plankton selection step, the plankton stained with the staining reagent is filtered through a filter, and the plankton on the filter is counted. 検体中のプランクトンにプランクトンの生理活性と反応する染色試薬でプランクトンを染色した後、プランクトンを計数するプランクトン計数装置において、プランクトンの大きさを事前に区分けさせるプランクトン選別手段と、予め定められた波長域で励起光を照射する光源と、前記励起光によって発光する予め定められた波長域の光を画像として撮影する画像撮影手段と、前記光源によって照射された励起光により発光した光を一定の時間内に撮影し、その撮影した撮影画像の発光点の光量および面積が設定した範囲内であるときにプランクトン1個と判断してプランクトンを計数するプランクトン計数手段とからなるプランクトン計数装置。 Plankton selection means for pre-sorting the size of plankton in a plankton counting device that counts plankton after staining plankton with a staining reagent that reacts with the plankton physiological activity on the plankton in the specimen, and a predetermined wavelength range A light source for irradiating the excitation light with the above, an image photographing means for photographing the light of a predetermined wavelength range emitted by the excitation light as an image, and the light emitted by the excitation light emitted by the light source within a certain time A plankton counting device comprising plankton counting means for determining that there is one plankton and counting the plankton when the light quantity and area of the emission point of the photographed photographed image are within the set range. プランクトン計数手段は、前記プランクトン選別手段によって区分けされたプランクトンの大きさに応じて、前記光源からの照射時間および撮影時間を予め設定した値として、その設定した条件で前記撮影された発光点の光量および面積が設定した範囲内であるときにプランクトン1個と判断してプランクトンを計数する請求項5記載のプランクトン計数装置。 The plankton counting means is configured such that the irradiation time from the light source and the photographing time are set in advance according to the size of the plankton classified by the plankton sorting means, and the light amount of the light emitting point photographed under the set conditions. 6. The plankton counting apparatus according to claim 5, wherein when the area is within the set range, the plankton is counted by determining that the number is one plankton.
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