JP2013535522A - 微生物を迅速に検出するための装置 - Google Patents

Abstract

本開示は、粉末化冷水溶性ゲル化剤及び前記粉末化冷水溶性ゲル化剤中に配置される表面改質ナノ粒子を含むコーティング組成物；前記コーティング組成物でコーティングされた透明フィルムを含むコーティングフィルム；並びに自己支持性及び撥水性基材を含む本体部材の少なくとも一部に取り外し可能に接着しているコーティングフィルムを含む、微生物を増殖させる装置を含む。
【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１０年６月３０日出願の米国特許仮出願番号第６１／３５９９３３号（代理人整理番号６６３３６ＵＳ００２）の利益を主張し、その開示全体を参照により本明細書に援用する。

（発明の分野）
開示は、微生物の増殖及び検出に有用な装置、並びに微生物を増殖及び検出するための装置の調製において有用なコーティングフィルム及びコーティング組成物であって、前記コーティングが表面改質ナノ粒子を含むコーティングフィルム及びコーティング組成物に関する。

微生物の迅速な検出は、装置の内側上の培養コロニーを目視観察可能にする薄膜培養カード型装置を含む様々な種類の微生物培養増殖装置を用いることにより促進されてきた。これら種類の装置の例としては、３Ｍ ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ薄膜培養カード型装置が挙げられる。

微生物の迅速な検出が必要とされている。微生物の迅速な検出に関与する要因は、それを通してサンプル中の微生物の存在又は非存在を目視（画像）判定できるように装置が透明であることを含み得ることが理解される。本開示に記載するように、微生物培養増殖装置内の透明フィルム上の粉末化コーティング中に表面改質ナノ粒子を含むことにより、微生物を含むと思われるサンプル中の微生物の存在又は非存在の迅速な検出を向上させることができる。

１つの態様では、本開示は、培養装置中の微生物の検出を向上させるのに有用なコーティング組成物であって、粉末化冷水溶性ゲル化剤と、前記コーティング組成物の０．００００１重量％〜約０．１重量％の範囲で前記粉末化冷水溶性ゲル化剤中に分散している表面改質ナノ粒子とを含み、前記表面改質ナノ粒子が約１００ナノメートル未満の平均粒径を有するコーティング組成物を提供する。コーティング組成物の幾つかの実施形態では、表面改質ナノ粒子は、コーティング組成物の０．０００１重量％〜０．０１重量％の範囲で含まれる。

コーティング組成物の幾つかの実施形態では、表面改質ナノ粒子は、約５０ナノメートル未満、又は約２０ナノメートル未満、又は約３ナノメートル〜約２０ナノメートルの範囲、又は約３ナノメートル〜約１０ナノメートルの範囲の平均一次粒径を有する。幾つかの実施形態では、表面改質ナノ粒子は、５０ナノメートル未満、又は更には２０ナノメートル未満の平均一次粒径を有する。幾つかの実施形態では、表面改質ナノ粒子は、３ナノメートル〜２０ナノメートル、又は更には３ナノメートル〜１０ナノメートルの範囲の平均一次粒径を有する。

コーティング組成物の幾つかの実施形態では、表面改質ナノ粒子は、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、バナジア、セリア、酸化鉄、酸化アンチモン、酸化スズ、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、アルミニウム／シリカ、及びこれらの組合せを含む群から選択されるナノ粒子を含む。

コーティング組成物の幾つかの実施形態では、表面改質ナノ粒子は、疎水性基、親水性基、及びこれらの組合せを含む群から選択される表面基を含む。幾つかの実施形態では、表面基は、シラン基、有機酸基、有機塩基基、及びこれらの組合せを含む群から選択される剤から誘導される。

コーティング組成物の幾つかの実施形態では、粉末化冷水溶性ゲル化剤は、ローカストビーンガム及びキサンタンガムの混合物を含む。幾つかの実施形態では、ローカストビーンガム及びキサンタンガムは、約１：１の比で存在する。

別の態様では、本開示は、その主表面上に接着剤層を有する透明フィルムであって、前記接着剤が微生物の増殖を阻害しない透明フィルムと；更に、前記接着剤層に接着しているコーティング組成物であって、粉末化冷水溶性ゲル化剤及び前記コーティング組成物の０．００００１重量％〜約０．１重量％の範囲で前記粉末化冷水溶性ゲル化剤中に分散している表面改質ナノ粒子を含み、前記表面改質ナノ粒子が約１００ナノメートル未満の平均一次粒径を有するコーティング組成物とを含むコーティングフィルムを提供する。

コーティングフィルムの幾つかの実施形態では、透明フィルムは、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びシリコーンを含む群から選択される。コーティングフィルムの幾つかの実施形態では、透明フィルムは、二軸延伸ポリプロピレンである。コーティングフィルムの幾つかの実施形態では、透明フィルムは、約２マイクロメートル〜約３８マイクロメートルの範囲の厚さを有する。

コーティングフィルムの幾つかの実施形態では、接着剤は、感圧性接着剤である。コーティングフィルムの幾つかの実施形態では、接着剤は、水で濡らしたとき実質的に透明である。

別の態様では、本明細書は、微生物の増殖装置であって、（ａ）上面及び下面を有する基材を含む本体部材であって、前記基材が自己支持性且つ撥水性である本体部材と；（ｂ）前記基材の上面上にコーティングされた接着剤の層であって、前記接着剤が微生物の増殖を阻害しない接着剤の層と；（ｃ）前記接着剤の層に均一に接着している冷水溶性粉末であって、ゲル化剤、微生物を増殖させるために１以上の栄養素、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む冷水溶性粉末と；（ｄ）その主表面上に接着剤層を有する透明フィルムであって、前記接着剤が微生物の増殖を阻害しない透明フィルムと；更に、前記接着剤層に接着しているコーティング組成物であって、粉末化冷水溶性ゲル化剤及び前記粉末化冷水溶性ゲル化剤中に分散している表面改質ナノ粒子を含むコーティング組成物とを含むカバーシートであって、前記カバーシートのコーティング表面が前記基材の上面に面し、前記カバーシートが前記本体部材の少なくとも一部に取り外し可能に接着されているカバーシートとを含む微生物の増殖装置を含む。

幾つかの実施形態では、本明細書の装置は、所定の量の液体を基材と接触している状態で保持するための側壁を形成する、基材の上面に接着している疎水性スペーサ要素を含む。幾つかの実施形態では、疎水性スペーサ要素は、その中の開口部を画定する疎水性発泡体シートを含む。幾つかの実施形態では、疎水性シートは、ポリスチレン又はポリエチレンを含む。

本明細書の装置の幾つかの実施形態では、基材は、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレンを含む群から選択されるフィルムである。コ幾つかの実施形態では、フィルムは、約２マイクロメートル〜約３８マイクロメートルの範囲の厚さを有する。本明細書の装置の幾つかの実施形態では、基材は、その上に印刷された格子パターンを有する。

本明細書の装置の幾つかの実施形態では、コーティング組成物に含まれるゲル化剤は、キサンタンガム、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びアルギンを含む群から選択される。幾つかの実施形態では、ゲル化剤は、グアーガム、キサンタンガム、又はこれらの混合物である。

本明細書の装置の幾つかの実施形態では、透明フィルムの主表面上の接着剤層は、感圧性接着剤を含む。幾つかの実施形態では、透明フィルムの主表面上の接着剤層は、水で濡らしたとき実質的に透明である。

用語
「冷水溶性」とは、室温（すなわち、約２５℃）で水溶液を形成する物質である。
「不透明」とは、最大１０％の光透過率を有する基材を指す。
「一次粒径」及び「粒径」とは、粒子の最大断面寸法を指す。粒子が凝集体の形態で存在する場合、用語「一次粒径」及び「粒径」は、凝集体の最大断面寸法を指す。
「粉末」は、０．１マイクロメートルから４００マイクロメートル以下の範囲の平均直径を有する超微粒子状物質を指す。
「表面改質ナノ粒子」とは、粒子の表面に結合している表面基を含む粒子を指す。表面基は、粒子の特徴を改変する。
「透明」とは、少なくとも９０％の光透過率を有する基材を指す。

微生物増殖装置の代表的な実施形態の上面斜視図（部分的に断面図）。 微生物増殖装置の代表的な実施形態の上面斜視図（部分的に断面図）。 図１の装置の断面図。 基材上に印刷された格子パターンを示す図２の装置の平面図。

様々な図面における類似参照番号は類似要素を表す。ただし、与えられた図の構成要素を示す数字の使用は、同じ数字を付された別の図の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。いくつかの要素は、同一又は等価の複数で提示されることが可能であり、つまり１つのみ又はそれ以上の代表的要素が参照番号で示されることが可能な場合であっても、このような参照番号は、そのような同一要素の全てに適用されると理解されたい。特に指定されない限り、本文献における全ての図面及び図は、一定の縮尺ではなく、本発明の異なる実施形態を例示する目的で選択される。特に、様々な構成要素の寸法は、指示のない限り、例示的な用語としてのみ記述され、様々な構成要素の寸法間の関係は、図面から推測されるべきではない。「最上部」、「底部」、「上側」、「下側」、「下」、「上」、「前」、「後ろ」、「外側に」、「内側に」、「上に」、「下に」、並びに「第１」及び「第２」などの用語が本開示中で使用され得るが、特に記載のない限りこれらの用語は相対的な意味においてのみ使用されることを理解すべきである。特に、いくつかの実施形態では、ある構成要素は、互換性のある及び／又は同一の複数体（例えば、対）で存在してもよい。これら構成要素について、「第１の」及び「第２の」という表記は、本明細書に記載されるときの使用順に適用してよい（構成要素のうちのどれが最初に用いるために選択するかとは無関係である）。

図１は、微生物の増殖装置の例示的な実施形態を示す。装置１０は、上面１２ａ及び下面１２ｂを有する自己支持性撥水性基材１２を含む本体部材１１を含む。幾つかの実施形態では、基材１２は、水を吸着しないか又は他の方法で水による影響を受けないポリエステル、ポリプロピレン、又はポリスチレン等の材料の比較的剛性のフィルムである。約１００マイクロメートル〜約１７８マイクロメートルの厚さを有するポリエステルフィルム、及び約１００マイクロメートル〜約２００マイクロメートルの厚さを有するポリプロピレンフィルムに加えて、約３８０マイクロメートルの厚さを有するポリスチレンフィルムは、それぞれ、基材１２に好適であることが見出されている。他の好適な基材としては、ポリエチレン又は他の撥水性コーティングを有する紙が挙げられる。好適なポリエチレンコーティング紙基材の例は、「Ｓｃｈｏｅｌｌｅｒ Ｔｙｐｅ ＭＩＬ」写真印画紙（Ｓｃｈｏｅｌｌｅｒ Ｐｕｌａｓｋｉ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋから市販）である。基材１２は、基材を通して細菌のコロニーを見たいかどうかによって、透明であっても不透明であってもよい。図４に示す例示的な実施形態では、基材１２は、細菌コロニーの計数を容易にするために下面１２ｂ上に印刷された正方形格子パターンを有する。

上面１２ａは、容易に水和するために均一な層中に乾燥ゲル化剤及び／又は栄養素を保持する接着剤の層１４を有する。接着剤１４の層は、非水溶性であり、微生物の増殖を阻害しない。幾つかの実施形態では、接着剤１４は、接着剤でコーティングされたフィルムを通して細菌コロニーを見ることができるように濡れたとき十分に透明である。幾つかの実施形態では、接着剤１４は感圧性接着剤である。幾つかの他の実施形態では、より融点の低い物質がより融点の高い基材上にコーティングされている熱活性化接着剤を用いてもよい。ゴム糊等の水活性化接着剤も有用である場合がある。

接着剤１４は、典型的に、接着剤中の粒子が完全に埋まることなく粉末１６の粒子を基材に接着させるために、粉末化ゲル化剤及び／又は栄養素の粒子の直径未満である厚さで基材１２上にコーティングされる。粉末１６の均一な層は、水和に曝される十分な表面積を有することが望ましい。典型的に、約５マイクロメートル〜約１３マイクロメートルの厚さの接着剤層が好適である。

好適な接着剤は、水で濡らしたとき透明である。好適な接着剤の例としては、モル比９４：６のイソオクチルアクリレート／アクリルアミドのコポリマーが挙げられる。使用することができる他の感圧性接着剤としては、モル比９５：５又は９４：６のイソオクチルアクリレート／アクリル酸、及びシリコーンゴムが挙げられる。

冷水溶性粉末１６の層は、接着剤層１４に均一に接着する。冷水溶性粉末１６は、ゲル化剤、微生物を増殖させるための１以上の栄養素、及びゲル化剤と微生物を増殖させるための１以上の栄養素との混合物からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む。

本開示の装置で使用される粉末の冷水溶解性は、例えば、これら粉末に適切なゲル化剤が含まれることに起因する場合がある。冷水溶性粉末１６に含まれる好適なゲル化剤としては、室温で水溶液を形成する天然及び合成のゲル化剤が挙げられる。ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド、ローカストビーンガム及びアルギンなどのゲル化剤は、室温で水溶液を形成し、冷水溶性である粉末を提供するために好適なゲル化剤である。幾つかの実施形態では、冷水溶性粉末１６のためのゲル化剤は、グアーガム及びキサンタンガムであり、これらゲル化剤は、個々に又は互いに組合せて有用である。

幾つかの実施形態では、冷水溶性粉末１６は、ゲル化剤のみを含んでもよい。製造時、装置がゲル化剤のみを含む粉末を収容している場合、エンドユーザは、典型的に、増殖させる微生物の種類に合った特別な栄養素を添加する。例えば、乾燥粉末栄養素を、エタノール等の迅速に蒸発する液体に懸濁させてもよい。他の例では、乾燥粉末栄養素は、水溶液に懸濁又は溶解していてもよい。液体のアリコートは、接着剤及びゲル化剤で既にコーティングされている基材１２の表面に添加される。次いで、液体を蒸発させ、ゲル化剤とともに十分な栄養素を残す。

別の実施形態では、冷水溶性粉末１６は、栄養素を含むがゲル化剤を含まなくてもよい。細菌の同定又は抗生物質の感受性のための試験等、多くの微生物試験において、ブロス培地が用いられ、粘稠なゲルは必要とされない。このような試験を実施する装置においては、ゲル化剤を省いてもよい。現行の装置において微生物を増殖させるのに好適な栄養素は、室温で水溶液を形成する。

任意で、冷水溶性粉末１６は、選択剤、検出試薬、又はこれらの組合せを更に含んでもよい。

本開示の装置における微生物の増殖を支持するための好適なゲル化剤、栄養素、及びこれらの混合物の非限定的な例としては、米国特許第４，５６５，７８３号、同第５，０８９，４１３号、同第５，２３２，８３８号、同第５，３６４，７６６号、同第５，４４３，９６３号、同第５，４６２，８６０号、同第５，６０１，９９８号、同第５，６３５，３６７号、及び同第５，６８１，７１２に記載されており、これらの各記載は参照により本明細書に組み込まれ、これら参照文献は、選択剤及び検出試薬の非限定的な例も含む。

図１に示す例示的な実施形態では、本体部材１１は、基材１２の上面１２ａに適用される疎水性スペーサ要素１８を含み、疎水性スペーサ要素１８は、基材１２上の冷水溶性粉末１６を露出させるためにその中心を通って切断された円形の開口部２０を有する。開口部２０の壁は、水和の後に培地を限定する所定の寸法及び形状のウェルを提供する。疎水性スペーサ要素１８は、望ましい体積（例えば、１ミリリットル、２ミリリットル、又は更には３ミリリットル）のウェルを形成するのに十分な厚さである。独立気泡ポリエチレン発泡体が、典型的に、疎水性スペーサ要素１８のために用いられるが、疎水性（すなわち、非湿潤性）であり、微生物に対して不活性であり、且つ滅菌に耐え得る任意の材料を用いてよい。

再度図１を参照すると、カバーシート２２は、疎水性スペーサ要素１８の上面の一縁に取り外し可能に接着されている。本開示では、カバーシート２２は、微生物コロニーの計数を容易にするために透明であるように選択され、典型的に、細菌及び水蒸気を透過しないように選択される（すなわち、カバーシート２２は、装置の輸送、保存、及び使用中の脱水培地の望ましくない汚染を防ぎ、インキュベーション期間中の微生物の増殖を支持する環境を提供する）。幾つかの実施形態では、カバーシート２２は、基材１２と同じ特性（例えば、剛性）を有するが、剛性である必要はない。カバーシート２２は、増殖することが望まれる微生物の種類に必要な酸素透過量を提供するように、選択することができる。例えば、幾つかのポリエステルフィルムは、低い酸素透過性を有し（厚さ２５マイクロメートル当たり、５ｇ／６４５ｃｍ^２／２４時間未満）、嫌気性細菌の増殖に好適である。他方、幾つかのポリエチレンは、高い酸素透過性を有し（例えば、厚さ２５マイクロメートル当たり、約５００ｇ／６４５ｃｍ^２／２４時間）、好気性生物に好適である。カバーシート２２に好適な材料としては、二軸配向ポリプロピレンフィルムが挙げられ、これは、幾つかの例示的な実施形態では、約４０マイクロメートルの厚さを有する。

図２に示す例示的な実施形態では、カバーシート２２は、基材１２の一縁部に取り外し可能に接着され得る。図２の例示的な実施形態では、疎水性スペーサ要素１８は存在しない。加重円形リング等のテンプレートをカバーシート２２の外側に一時的に適用し、閉じた後、水性サンプルによる材料の水和を特定の領域に限定してもよい。

図１では、カバーシート２２は、接着剤の層２４及びコーティング組成物２６の層とともにその主表面にコーティングされている。コーティング組成物２６の層を有するカバーシート２２の主表面は、基材１２の上面１２ａに面している。接着剤の層２４は、非水溶性であり、微生物の増殖を阻害せず、濡れたときに、接着剤でコーティングされたフィルムを通して気泡又は微生物のコロニーを見ることができるように十分に透明である。幾つかの実施形態では、接着剤２４の層は、感圧性接着剤を含む。コーティング組成物２６の均一な層は、水和に曝される十分な表面積を有することが望ましい。典型的に、接着剤の層２４は、約５マイクロメートル〜約１３マイクロメートルの厚さを有する。

好適な接着剤は、水で濡らしたとき実質的に透明であり、米国特許第４，５６５，７８３号、同第５，０８９，４１３号、同第５，６８１，７１２号、及び同第５，２３２，８３８号に記載されているものが挙げられ、これらの各記載は参照により本明細書に組み込まれる。幾つかの実施形態では、好適な接着剤の例としては、典型的に９４：６のモル比で用いられるイソオクチルアクリレート／アクリルアミドのコポリマーが挙げられる。幾つかの実施形態では、用いることができる感圧性接着剤としては、９５：５又は９４：６のモル比のイソオクチルアクリレート／アクリル酸が挙げられる。幾つかの他の実施形態では、例えば、米国特許第７，６９５，８１８号及び同第７，３７１，４６４号に記載されているものを含むシリコーン感圧性接着剤を用いることができ、これらの各記載は参照により本明細書に組み込まれる。

コーティング組成物２６の層は、１００ナノメートル未満の一次粒径を有し、典型的に、粉末化冷水溶性ゲル化剤中に配置される表面改質ナノ粒子（例えば、無機ナノ粒子）を含む。表面修飾ナノ粒子は、ナノ粒子の溶解度特性を改変する表面基を有する。

表面改質ナノ粒子は、それで形成されるコーティング組成物が、気泡又は他の凸凹の形成を最小化するコーティング組成物の能力を含むコーティング組成物の望ましい特性に干渉する、ある程度の粒子の集塊又は凝集を形成しないように選択される。表面改質ナノ粒子は、粉末化冷水溶性ゲル化剤と相溶性であるように選択される。様々な成分を含む粉末化冷水溶性ゲル化剤の場合、表面改質ナノ粒子は、粉末化冷水溶性ゲル化剤の少なくとも１つの成分と相溶性であるように選択することができる。

粉末化冷水溶性ゲル化剤（「ゲル化剤」）と表面改質ナノ粒子との相溶性を評価する１つの方法としては、得られたコーティング組成物が、水和されたとき、気泡又は他の凸凹の形成が最低限である透明なヒドロゲルを形成するかどうかを判定することが挙げられる。透明なヒドロゲルが形成されるかどうかを判定する１つの有用な方法としては、表面改質ナノ粒子とゲル化剤とを合わせ、表面改質ナノ粒子が溶解し始め、その結果得られるヒドロゲルが透明であるかどうかを観察することが挙げられる。表面改質ナノ粒子の無機粒子成分の性質は、表面改質ナノ粒子がヒドロゲルに実際に溶解することを妨げる、すなわち、表面改質ナノ粒子はヒドロゲルに分散する。しかし、表面基とゲル化剤との相溶性は、表面改質ナノ粒子にヒドロゲルに溶解する外観を与える。表面改質ナノ粒子のサイズが大きくなるにつれて、ヒドロゲルの曇り度も一般的に増加する。好ましい表面改質ナノ粒子は、ヒドロゲルから沈降しないように選択される。

また、表面改質ナノ粒子は、少なくとも２つの異なる表面基を含み得る。表面基は、統計的に平均化された、ランダムに表面改質された粒子を提供するように選択してよい。

表面基は、後にゲル化剤に分散することができる表面改質ナノ粒子を提供するのに十分な量で、粒子の表面上に存在する。表面改質基は、好ましくは、粒子の表面に単層、好ましくは連続的な単層を形成するのに十分な量で存在する。

表面修飾基は、表面改質剤から誘導することができる。模式的に、表面改質剤は、式Ａ−Ｂにより表すことができ、式中、Ａ基は粒子の表面に結合することができ、Ｂ基は、組成物の成分に対して反応性であっても非反応性であってもよい相溶化基である。相溶化基は、ナノ粒子の極性を比較的高く、比較的低く、又は比較的非極性とするように選択することができる。

表面改質剤の好適な部類としては、例えば、シラン、有機酸、有機塩基及びアルコールが挙げられる。処理剤の選択は、金属酸化物表面の化学的性質により部分的に決定される。シランは、典型的に、シリカの場合に選択され、他のものは、珪質フィラーの場合に選択される。シラン及びカルボン酸は、典型的に、ジルコニア等の金属酸化物の場合に選択される。表面改質剤の必要量は、ナノ粒子のサイズ、粒子の種類、改質剤の分子量、及び改質剤の種類等の幾つかの要因に依存する。必要とされる結合手順又は反応条件も、使用する表面変性剤に依存する。シランの場合、典型的に、約１〜２４時間、高温で表面処理される。カルボン酸のような表面処理剤では、高温又は長時間を必要としない。

幾つかの実施形態では、有用な表面改質剤はシランを含む。有用なシランの例としては、例えば、アルキルクロロシラン、アルコキシシラン、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリエキシシラン、ポリトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリ（ｔ−ブトキシ）シラン、ビニルトリス（イソブトキシ）シラン、ビニルトリス（イソプロポフェノキシ）シラン及びビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン；トリアルコキシアリールシラン；イソオクチルトリメトキシ−シラン；Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート；Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート；シラン官能性メタクリレート、例えば、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン、３−（アクリロイルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）メチルトリエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）メチルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロペニルトリメトキシシラン及び３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシランを含むオルガノシラン；例えば、ポリジメチルシロキサンを含むポリジアルキルシロキサン；例えば、置換及び非置換アリールシランを含むアリールシラン；例えば、置換及び非置換アルキルシラン、例えば、メトキシ及びヒドロキシ置換アルキルシランを含むアルキルシラン、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。

有用な有機酸表面改質剤としては、炭素のオキシ酸（例えば、カルボン酸）、硫黄及びリン含有基、並びにこれらの組合せが挙げられる。

カルボン酸官能基を有する極性表面改質剤の代表的な例としては、ＣＨ_３Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_２ＣＨ_２ＣＯＯＨ（以後、ＭＥＥＡＡ）及び化学構造ＣＨ_３ＯＣＨ_２ＣＨ_２ＯＣＨ_２ＣＯＯＨ（以後、ＭＥＡＡ）を有する２−（２−メトキシエトキシ）酢酸、及びモノ（ポリエチレングリコール）コハク酸塩が挙げられる。

カルボン酸官能基を有する非極性表面改質剤の代表的な例としては、オクタン酸、ドデカン酸、及びオレイン酸が挙げられる。

好適なリン含有酸の例としては、例えば、オクチルホスホン酸、ラウリルホスホン酸、及びデシルホスホン酸、ドデシルホスホン酸、及びオクタデシルホスホン酸を含むホスホン酸が挙げられる。

有用な有機塩基表面改質剤としては、例えば、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、及びオクタデシルアミンを含むアルキルアミンが挙げられる。

他の有用な非シラン表面改質剤の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、ベータ−カルボキシエチルアクリレート、モノ−２−（メタクリロイルオキシエチル）スクシネート、及びこれらの組合せが挙げられる。極性及びナノ粒子に対する反応性の両方を付与する有用な表面改質剤は、モノ（メタクリロイルオキシポリエチレングリコール）スクシネートである。

好適な表面改質アルコールの例としては、例えば、オクタデシル、ドデシル、ラウリル及びフルフリルアルコールを含む脂肪族アルコール、例えば、シクロヘキサノールを含む脂環式アルコール、並びに例えば、フェノール及びベンジルアルコールを含む芳香族アルコール、並びにこれらの組合せが挙げられる。

ナノ粒子の表面を改質するには、例えばナノ粒子に表面改質剤（例えば、粉末又はコロイド分散液の形態で）を加えて、表面改質剤をナノ粒子と反応させるなどの多くの方法が利用可能である。他の有用な表面改質プロセスは、米国特許第２，８０１，１８５号（Ｉｌｅｒ）及び同第４，５２２，９５８号（Ｄａｓら）に記載されており、これらの各記載は参照により本明細書に組み込まれる。

典型的に、ナノ粒子は無機である。好適な無機ナノ粒子の例としては、シリカ、並びにジルコニア、チタニア、セリア、アルミナ、酸化鉄、バナジア、酸化アンチモン、酸化スズ、アルミナ／シリカを含む金属酸化物ナノ粒子、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。ナノ粒子は、約１００ｎｍ未満、又は約５０ｎｍ以下、又は約３ｎｍ〜約５０ｎｍ、又は約３ｎｍ〜約２０ｎｍ、又は更には約５ｎｍ〜約１０ｎｍの平均一次粒径を有する。

有用な表面改質ジルコニアナノ粒子としては、粒子の表面上に吸着したオレイン酸とアクリル酸との組み合わせが挙げられる。

有用な表面改質シリカナノ粒子としては、例えば、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリメトキシシラン及びこれらの組み合わせを含むシラン表面改質剤で表面改質されたシリカナノ粒子が挙げられる。シリカナノ粒子は、例えば、アルコール、例えばアルキルトリクロロシラン、トリアルコキシアリールシラン、トリアルコキシ（アルキル）シラン、及びこれらの組み合わせを包含するオルガノシラン、並びにオルガノチタネート、並びにこれらの混合物を含む多数の表面改質剤で処理することが可能である。

ナノ粒子は、コロイド状分散液の形態で得ることができる。有用な市販の非改質シリカ出発物質の例としては、商品名ＮＡＬＣＯ １０４０、１０５０、１０６０、２３２６、２３２７、及び２３２９コロイド状シリカとして入手可能なナノサイズコロイド状シリカが挙げられ、これらは各々Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬから入手可能である。

有用な金属酸化物コロイド状分散物としては、コロイド状ジルコニウム酸化物が挙げられ、その好適な例は、米国特許第５，０３７，５７９号に記載されており、この開示は参照により本明細書に組み込まれ、また、コロイド状チタン酸化物が挙げられ、その有用な例は、「Ｎａｎｏｓｉｚｅ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｃｏｌｌｏｉｄｓ ａｎｄ Ｃｅｒａｍｅｒｓ」と題された国際公開第００／０６４９５号（Ａｒｎｅｙら）、１９９８年７月３０日出願に記載されており、この開示は参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書で使用するとき表面改質ナノ粒子は、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈殿シリカ等の材料とは区別することができる。このようなシリカ材料は、互いに本質的に不可逆的に結合している一次粒子で構成されており、そのことから、個々の一次粒子を直接抽出することはできないことが当業者に公知である。

様々な方法を使用して、表面改質ナノ粒子と冷水溶性ゲル化剤とを合わせることができる。１つの方法では、表面改質ナノ粒子の分散液と冷水溶性ゲル化剤とを合わせる。次いで、組成物中に存在する溶媒を除去し、ゲル化剤に分散している表面改質ナノ粒子を残す。溶媒は、例えば、蒸留、回転蒸発、又はオーブン乾燥を含む蒸発により除去することができる。所望により、一部のコロイド状分散液、例えば、水性コロイド状分散液の場合、ビヒクルを添加する前に、共溶媒（例えば、メトキシ−２−プロパノール又はＮ−メチルピロリドン）をコロイド状分散液に添加して、水の除去を補助することができる。ビヒクルを添加した後、水及び共溶媒を除去する。

表面改質ナノ粒子の分散液を冷水溶性ゲル化剤に組み込むための別の方法としては、表面改質ナノ粒子のコロイド状分散液を粉末に乾燥させ、次いで、ナノ粒子を分散させるゲル化剤又はゲル化剤の少なくとも１つの成分を添加する。乾燥工程は、オーブン乾燥又は噴霧乾燥等の従来の手段により実施してよい。表面改質ナノ粒子は、好ましくは、乾燥時の不可逆的な集塊又は不可逆的な凝集を妨げるのに十分な量の表面基を有する。乾燥時間及び乾燥温度は、好ましくは、１００％未満の表面被覆率を有するナノ粒子のために最小化される。

表面改質ナノ粒子の分散液は、水和時の気泡又は他の凸凹の形成を最小化することができる組成物を提供するのに十分な量で冷水溶性ゲル化剤に添加してよい。表面改質ナノ粒子は、例えば、コーティング組成物の総重量に基づいて、約０．００００１乾燥重量％〜約０．１乾燥重量％、又は約０．０００１乾燥重量％〜約０．０１乾燥重量％を含む様々な量でコーティング組成物中に存在し得る。表面改質ナノ粒子は、典型的に、コーティング組成物全体に分散するか、又はコーティング組成物全体に均質に分散する。

本発明の装置の使用については、図１及び３の装置を具体的に参照して論じる。混釈平面として図１及び３の装置を使用するために、カバーシート２２を後方に引き、所定の量の水又は水性試験サンプルを本体部材１１の基材１２上に置く。接着剤１４により基材１２に接着しているゲル化剤及び／又は栄養素が速やかに水和又は溶解し、栄養素ゲルが形成される。次いで、気泡の捕捉を最小化するためにカバーシート２２を慎重に基材上に再配置し、加重板を一時的に上に置いてサンプルを完全に広げる。次いで、所定の時間装置をインキュベートする。培地中で増殖する任意の細菌コロニーを、透明なカバーフィルムを通して計数することができる。

実施形態
項目１．コーティング組成物であって、
（ａ）粉末化冷水溶性ゲル化剤と、
（ｂ）コーティング組成物の０．００００１重量％〜約０．１重量％の範囲で前記粉末化冷水溶性ゲル化剤中に配置される表面改質ナノ粒子であって、約１００ナノメートル未満の平均一次粒径を有する表面改質ナノ粒子とを含むコーティング組成物。
項目２．前記表面改質ナノ粒子が、前記コーティング組成物の０．０００１重量％〜０．０１重量％含まれる、項目１に記載のコーティング組成物。
項目３．前記平均一次粒径が５０ナノメートル未満である、項目１に記載のコーティング組成物。
項目４．前記平均一次粒径が２０ナノメートル未満である、項目１に記載のコーティング組成物。
項目５．前記平均一次粒径が約３ナノメートル〜約２０ナノメートルの範囲である、項目１に記載のコーティング組成物。
項目６．前記平均一次粒径が約３ナノメートル〜約１０ナノメートルの範囲である、項目１に記載のコーティング組成物。
項目７．表面改質ナノ粒子が、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、バナジア、セリア、酸化鉄、酸化アンチモン、酸化スズ、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、アルミニウム／シリカ、及びこれらの組合せからなる群から選択されるナノ粒子を含む、項目１に記載のコーティング組成物。
項目８．前記表面改質ナノ粒子が、疎水性基、親水性基、及びこれらの組合せからなる群から選択される表面基を含む、項目１に記載のコーティング組成物。
項目９．前記表面改質ナノ粒子が、シラン基、有機酸基、有機塩基基、及びこれらの組合せからなる群から選択される剤から誘導される表面基を含む、項目１に記載のコーティング組成物。
項目１０．前記表面改質ナノ粒子が、アルキルシラン、アリールシラン、アルコキシシラン、及びこれらの組合せからなる群から選択される剤から誘導されるオルガノシリル基を含む、項目１に記載のコーティング組成物。
項目１１．前記粉末化冷水溶性ゲル化剤が、ローカストビーンガム及びキサンタンガムの混合物を含む、項目１に記載のコーティング組成物。
項目１２．前記ローカストビーンガム及びキサンタンガムが約１：１の比で存在する、項目１１に記載のコーティング組成物。
項目１３．コーティングフィルムであって、
その主表面上に接着剤層を有する透明フィルムであって、前記接着剤が微生物の増殖を阻害しない透明フィルムと、
前記接着剤層に接着している項目１に記載のコーティング組成物とを含むコーティングフィルム。
項目１４．前記透明フィルムが、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びシリコーンからなる群から選択される、項目１３に記載のコーティングフィルム。
項目１５．前記透明フィルムが二軸延伸ポリプロピレンである、項目１３に記載のコーティングフィルム。
項目１６．前記透明フィルムが、約２マイクロメートル〜約３８マイクロメートルの範囲の厚さを有する、項目１３に記載のコーティングフィルム。
項目１７．前記接着剤が感圧性接着剤である、項目１３に記載のコーティングフィルム。
項目１８．前記接着剤が、水で濡らしたとき実質的に透明である、項目１３に記載のコーティングフィルム。
項目１９．微生物を増殖させる装置であって、
上面及び下面を有する基材を含む本体部材であって、前記基材が自己支持性及び撥水性である本体部材と、
前記基材の上面上にコーティングされる接着剤の層であって、前記接着剤が微生物の増殖を阻害しない接着剤の層と、
前記接着剤の層に均一に接着される冷水溶性粉末であって、ゲル化剤、微生物を増殖させるための１以上の栄養素、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む冷水溶性粉末と、
項目１３に記載のコーティングフィルムを含むカバーシートであって、項目１に記載のコーティング組成物を有する主表面が前記基材の上面に面し、前記カバーシートが前記本体部材の少なくとも一部に取り外し可能に接着しているカバーシートとを含む装置。
項目２０．所定の量の液体を前記基材と接触している状態で保持するための側壁を形成する、前記基材の上面に接着している疎水性スペーサ要素を更に含む、項目１９に記載の装置。
項目２１．前記疎水性スペーサ要素が、その中の開口部を画定する疎水性発泡体シートを含む、項目２０に記載の装置。
項目２２．前記疎水性発泡体シートが、ポリスチレン又はポリエチレンを含む、項目２１に記載の装置。
項目２３．前記基材が、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレンからなる群から選択されるフィルムである、項目１９に記載の装置。
項目２４．前記フィルムが、約２マイクロメートル〜約３８マイクロメートルの範囲の厚さを有する、項目２３に記載の装置。
項目２５．前記基材が、その上に印刷された格子パターンを有する、項目１９に記載の装置。
項目２６．前記ゲル化剤が、キサンタンガム、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びアルギンからなる群から選択される、項目１９に記載の装置。
項目２７．前記ゲル化剤が、グアーガム、キサンタンガム、又はこれらの混合物である、項目２６に記載の装置。
項目２８．前記透明フィルムの主表面上の接着剤層が感圧性接着剤である、項目１９に記載の装置。
項目２９．前記透明フィルムの主表面上の接着剤層が、水で濡らしたとき実質的に透明である、項目１９に記載の装置。
項目３０．微生物の存在又は非存在を検出する方法であって、
項目１９〜２９のいずれかに記載の装置を提供することと、
微生物を含むと思われるサンプルを冷水溶性粉末に接触させることと、
前記サンプル中の微生物の存在又は非存在を検出することとを含む方法。

以下の非限定的な実施例を参照して本開示の実施形態を更に説明することができる。全ての濃度は、別途記載のない限り重量％（ｗｔ％）として表される。

実施例１−表面改質ナノ粒子を含む粉末化コーティング組成物。
イソオクチルトリメトキシシランで表面改質されたシリカナノ粒子を以下の通り調製した：７．６５ｇのイソオクチルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｔｕｌｌｙｔｏｗｎ，ＰＡから入手）、０．７９ｇのメチルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔから入手）、９０ｇのエタノール、２３ｇのメタノール、及び１００ｇの固形分１６重量％コロイド状シリカ（Ｎａｌｃｏ Ｃｏ．，Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬから商品名「ＮＡＬＣＯ ２３２６」として入手）を、水冷凝縮器及び機械的撹拌機を備える３つ口フラスコ内で合わせた。混合物を８０℃にて一晩撹拌した。次いで、混合物を１５０℃の貫流オーブン内で乾燥させて、白色の微粒子固体として表面改質ナノ粒子を生成した。

ＮＦグレードのキサンタンガム粉末（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｆｇ．Ｃｏｒｐ．，Ｇａｒｄｅｎａ，ＣＡ）のうちの５００ｇを、ＦＣＣグレードのローカストビーンガム粉末（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｆｇ．Ｃｏｒｐ．）のうちの５００ｇと混合してガム粉末混合物を得、このガム粉末混合物の一部に１．０重量％の上記表面改質ナノ粒子を固体として添加し、次いで、約５分間ローテータで混合して、白色の粉末としてコーティング組成物を得た。表１に示すように、粉末コーティング組成物中のある濃度（重量％）の表面改質ナノ粒子を網羅する粉末化コーティング組成物の群を得るために、ガム粉末混合物の更なる部分を用いて粉末化コーティング組成物の希釈物を作製した。

実施例２−表面改質ナノ粒子を含む粉末コーティング組成物でコーティングされた透明フィルム。
実施例１の粉末化コーティング組成物をそれぞれ独立して、その主表面上にコーティングされたシリコーン感圧性接着剤を有する対応する透明ポリオレフィンフィルムのシート（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから商品名「ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＯＬＥＦＩＮ ＤＩＡＧＮＯＳＴＩＣ ＴＡＰＥ、カタログ番号９７９５Ｒ」として入手）にコーティングした。過剰量の粉末化コーティング組成物を、接着剤の表面上に散布し、非接着粉末化コーティング組成物、次いで、ポリオレフィンフィルムのシートを手で軽くたたいて、過剰な粉末化コーティング組成物を除去し、表２に列挙する粉末化コーティングフィルムを得た。

実施例３−カバーシートとして粉末コーティングフィルムを含む、微生物を増殖させる装置（プレート）。
２２．８重量％のカゼインの脾臓消化物、１５．９重量％の酵母抽出物、４５．５重量％のピルビン酸ナトリウム、４．１重量％のデキストロース、９重量％の二塩基性リン酸カリウム、及び２．８重量％の一塩基性リン酸カリウムを混合することにより栄養素混合物を調製した。空気圧ミキサを用いてビーカー内で、５００ミリリットルの逆浸透処理水を１４．７８グラムの上記栄養素混合物と混合することにより栄養素ブロスを調製した。次いで、５グラムのローカストビーンガム（ＣＰ Ｋｅｌｃｏ，Ａｔｌａｎｔａ，ＧＡから市販されている）を、クランピングを避けるために少しずつ増やしながらブロスと混合し、次いで、数分間十分に混合した。次いで、ビーカーを箔で覆い、混合物を８０℃に加熱し、約６分間混合した。混合しながら混合物を約１０分間冷却し、次いで、滅菌ビーカーに注ぎ、次いで、それをプラスチックの袋で覆い、冷蔵庫に入れて空冷した。コーティング前に、気泡の形成を避けるためにブロスをスパチュラで慎重に撹拌した。４ｍｉｌ（１０２マイクロメートル）の厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムのシート（ＤｕＰｏｎｔ Ｔｅｉｊｉｎ Ｆｉｌｍｓ，Ｈｏｐｅｗｅｌｌ，ＶＡから、商品名「ＭＥＬＩＮＥＸ」として入手）に、乾燥コーティング重量が約１５０ｍｇ／２４平方インチ（約１ｍｇ／平方センチメートル）になるようにブロス混合物をナイフコーティングした。ブロスコーティングフィルムを２１０℃の温度設定のオーブン内で約５分間乾燥させた。乾燥させたブロスコーティングフィルムは、約８インチ×約７２インチ（約２０センチメートル×約１８３センチメートル）と測定された。

幅７．５インチ（１９センチメートル）のシートを、厚さ４ｍｉｌ（１０２マイクロメートル）のポリスチレン発泡体ダムをライナ上の感圧性接着剤転写テープに積層させることにより積層体を調製した。直径５センチメートルに測定した円形ディスクを積層体から打ち抜いて、積層体上の３インチ（７．６センチメートル）の正方形内の中心にある円形の切り抜きディスクを形成し、ディスクを除去した。残りの積層体からライナを取り外し、ポリスチレン発泡体の接着剤コーティング表面をブロスコーティングフィルムに接着し、ブロスコーティング自己支持性基材と支持性基材のブロスコーティング表面に接着している疎水性スペーサ要素（すなわち、「発泡体ダム」）を有する装置の本体部材１１を提供した。幅３インチ（７．６センチメートル）にわたって円形の切り取られた開口部が中心に存在する、３インチ×３．５インチ（７．６センチメートル×８．９センチメートル）に測定した矩形のプレートを積層体から切り出した。ヒンジとして両面感圧性接着剤テープの片を用いて、ポリスチレン発泡体層の露出面の一端に実施例２のコーティングフィルムのうちの１つのコーティング側面を取り付けることにより個々の矩形プレートのそれぞれにカバーシートを付加して、図１及び図３に示す構造のプレート装置を得た。カバーシート上のコーティング中の表面改質ナノ粒子の重量％に従って、プレート装置をプレート１〜７として下記表に列挙する。

表３に列挙する個々のプレート１〜７（カバーシートコーティング中に指定の重量％の表面改質ナノ粒子（「ＳＭＰ」）を有するカバーシートコーティングを有する）を、カバーシートを引き剥がすことにより水和させ、１ミリリットル（ｍＬ）の水サンプルを発泡体ダムによって明確に画定されたウェルに添加し、カバーシートを発泡体ダムの表面上に押し下げ、プレートを一晩３０℃でインキュベートして、プレートの通常使用を模倣した。ＡＳＴＭ Ｄ１００３．２３６６３−１（すなわち、ＡＳＴＭ Ｄ１００３−０７ｅ１）に従って、プレートの透過率（％）、曇り度（％）、及び透明度（％）について分析し、結果を表３に列挙した。

また、ピーク発光３６５ｎｍ及び２秒間の曝露時間を用いて、ＵＶイメージャー（Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡから商品名「ＡＬＰＨＡＩＭＡＧＥＲ」）を用いてプレート１〜７を撮像した。ＵＶ撮像は、インキュベータからプレートを取り出した後約３０分間実施された。プレート２〜５のＵＶ画像（すなわち、カバーシート上のコーティング中に０．００１重量％〜１．０重量％の表面改質ナノ粒子を有するプレート）は、表３中の他のプレートのＵＶ画像よりも均一なバックグラウンドの外観及びより小さな泡を示した。

実施例４−本明細書の装置における細菌の生存率
Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｔｉｓｓｕｅ Ｃｕｌｔｕｒｅ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ（ＡＴＣＣ）から入手した純粋な培養物をトリプティックソイブロスに植菌し、一晩インキュベートすることにより細菌培養物を調製した。培養した生物は、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ；ＡＴＣＣ ＃１１２２９）、シュードモナス属（Ｐｓ８；ＡＴＣＣ ＃５１８２１）、クロバクテリウムエステラロマティクム（Microbacterium esteraromaticum）（ＭＣ３；ＡＴＣＣ ＃５１８２２）及びアシネトバクタールオフィイ（Acenitobacter lwoffii）（ＭＣ７ ＡＴＣＣ ＃５１８１９）であった。大腸菌は、３７℃でインキュベートし、他の生物は３０℃でインキュベートした。

一晩培養物をＡ６００（すなわち、バターフィールド試薬中の光学密度が０．６吸光度単位になるように６００ｎｍで測定された吸光度）に希釈した。バターフィールド試薬により、約１００細胞／ｍＬに希釈した。染料、２，３，５−テトラフェニルテトラゾリウムクロリド（Ｓｉｇｍａ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯから入手）を２０μｇ／ｍＬの濃度の１００細胞／ｍＬ希釈物に添加し、実施例３で調製したプレート１、４、５、及び６に１ミリリットルのこの希釈物を植菌した。比較のために、計数板（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから商品名「３Ｍ ＰＥＴＲＩＦＩＬＭ ＡＥＲＯＢＩＣ ＣＯＵＮＴ ＰＬＡＴＥ」として入手、表４では「ＰＦＡＣ」として記載）にも植菌した。同じ方法でプレートのデュープリケートセットを調製した。大腸菌は３７℃、及び他の生物は３０℃で一晩プレートをインキュベートした。ダークバックグラウンドを用いて、ＡＬＰＨＡＩＭＡＧＥＲを用いて紫外線下でプレートの写真を撮影し、コロニー形成単位（ＣＦＵ）の数をＡＬＰＨＡＩＭＡＧＥＲの分析機能を用いて計数した。２セットのプレートの平均ＣＦＵ数としてＣＦＵ数を表４に示す。

上記の試験及び試験結果は予測ではなく例示のみを意図したものであり、試験方法が変われば異なる結果が生じ得ると考えられる。実施例の項における定量的な値は全て、用いられる手順にともなう一般的に既知の許容誤差を考慮した近似的な値であるものと理解される。上記の詳細な説明及び実施例はあくまで理解を助けるために示したものである。これらによって不要な限定をするものと理解されるべきではない。

Claims (29)

1. コーティング組成物であって、
   （ａ）粉末化冷水溶性ゲル化剤と、
   （ｂ）コーティング組成物の０．００００１重量％〜約０．１重量％の範囲で前記粉末化冷水溶性ゲル化剤中に配置される表面改質ナノ粒子であって、約１００ナノメートル未満の平均一次粒径を有する表面改質ナノ粒子と、
   を含むコーティング組成物。
2. 前記表面改質ナノ粒子が、前記コーティング組成物の０．０００１重量％〜０．０１重量％含まれる、請求項１に記載のコーティング組成物。
3. 前記平均一次粒径が５０ナノメートル未満である、請求項１に記載のコーティング組成物。
4. 前記平均一次粒径が２０ナノメートル未満である、請求項１に記載のコーティング組成物。
5. 前記平均一次粒径が約３ナノメートル〜約２０ナノメートルの範囲である、請求項１に記載のコーティング組成物。
6. 前記平均一次粒径が約３ナノメートル〜約１０ナノメートルの範囲である、請求項１に記載のコーティング組成物。
7. 表面改質ナノ粒子が、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、バナジア、セリア、酸化鉄、酸化アンチモン、酸化スズ、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト、アルミニウム／シリカ、及びこれらの組合せからなる群から選択されるナノ粒子を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
8. 前記表面改質ナノ粒子が、疎水性基、親水性基、及びこれらの組合せからなる群から選択される表面基を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
9. 前記表面改質ナノ粒子が、シラン基、有機酸基、有機塩基基、及びこれらの組合せからなる群から選択される剤から誘導される表面基を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
10. 前記表面改質ナノ粒子が、アルキルシラン、アリールシラン、アルコキシシラン、及びこれらの組合せからなる群から選択される剤から誘導されるオルガノシリル表面基を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
11. 前記粉末化冷水溶性ゲル化剤が、ローカストビーンガム及びキサンタンガムの混合物を含む、請求項１に記載のコーティング組成物。
12. 前記ローカストビーンガム及びキサンタンガムが約１：１の比で存在する、請求項１１に記載のコーティング組成物。
13. コーティングフィルムであって、
    その主表面上に接着剤層を有する透明フィルムであって、前記接着剤が微生物の増殖を阻害しない透明フィルムと、
    前記接着剤層に接着している請求項１に記載のコーティング組成物と、
    を含むコーティングフィルム。
14. 前記透明フィルムが、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びシリコーンからなる群から選択される、請求項１３に記載のコーティングフィルム。
15. 前記透明フィルムが二軸延伸ポリプロピレンである、請求項１３に記載のコーティングフィルム。
16. 前記透明フィルムが、約２マイクロメートル〜約３８マイクロメートルの範囲の厚さを有する、請求項１３に記載のコーティングフィルム。
17. 前記接着剤が感圧性接着剤である、請求項１３に記載のコーティングフィルム。
18. 前記接着剤が、水で濡らしたとき実質的に透明である、請求項１３に記載のコーティングフィルム。
19. 微生物を増殖させる装置であって、
    上面及び下面を有する基材を含む本体部材であって、前記基材が自己支持性及び撥水性である本体部材と、
    前記基材の上面上にコーティングされる接着剤の層であって、前記接着剤が微生物の増殖を阻害しない接着剤の層と、
    前記接着剤の層に均一に接着される冷水溶性粉末であって、ゲル化剤、微生物を増殖させるための１以上の栄養素、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの成分を含む冷水溶性粉末と、
    請求項１３に記載のコーティングフィルムを含むカバーシートであって、請求項１に記載のコーティング組成物を有する主表面が前記基材の上面に面し、前記カバーシートが前記本体部材の少なくとも一部に取り外し可能に接着しているカバーシートと、
    を含む装置。
20. 所定の量の液体を前記基材と接触している状態で保持するための側壁を形成する、基材の上面に接着している疎水性スペーサ要素を更に含む、請求項１９に記載の装置。
21. 前記疎水性スペーサ要素が、その中の開口部を画定する疎水性発泡体シートを含む、請求項２０に記載の装置。
22. 前記疎水性発泡体シートが、ポリスチレン又はポリエチレンを含む、請求項２１に記載の装置。
23. 前記基材が、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリスチレンからなる群から選択されるフィルムである、請求項１９に記載の装置。
24. 前記フィルムが、約２マイクロメートル〜約３８マイクロメートルの範囲の厚さを有する、請求項２３に記載の装置。
25. 前記基材が、その上に印刷された格子パターンを有する、請求項１９に記載の装置。
26. 前記ゲル化剤が、キサンタンガム、グアーガム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、及びアルギンからなる群から選択される、請求項１９に記載の装置。
27. 前記ゲル化剤が、グアーガム、キサンタンガム、又はこれらの混合物である、請求項２６に記載の装置。
28. 前記透明フィルムの主表面上の接着剤層が感圧性接着剤である、請求項１９に記載の装置。
29. 前記透明フィルムの主表面上の接着剤層が、水で濡らしたとき実質的に透明である、請求項１９に記載の装置。

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