JP2014064518A - 自動細菌検査装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】大腸菌培養装置と一般細菌培養装置との間に、大腸菌培養装置において用いる試料検体ボトルから試料検体を一部取り出し、一般細菌培養装置内でシャーレに一般細菌用試料として注入する一部試料検体取出注入機構を配置した。
【選択図】図1
Description
まず、一般細菌の検査方法は、以下の手順で行われている。
(1)試料採取瓶を滅菌した机上に並べる。
(2)試料採取瓶の蓋にサンプル識別番号を書く。
(3)滅菌済みのシャーレを机上に並べた試料採取瓶の前に置く。
(4)シャーレにもサンプル識別番号を書く。
(5)滅菌済みチップを検体ディスペンサにつけ、試料採取瓶の蓋を開け、試料1mLを検体ディスペンサで採り、シャーレの中に入れる。
(6)滅菌してある培地(約45℃)をシャーレの中に入れる。
(7)試料と培地を混合するために、シャーレを撹拌する。
(8)培地が固まるまで放置する。
(9)培地が固まった後、シャーレを反転する。
(10)反転したシャーレを36℃のインキュベータに入れ、培養する。
(11) 22〜24時間後、インキュベータから取り出して菌数をカウントする。
(1)試料採取瓶を滅菌した机上に並べる。
(2)試料採取瓶の蓋にサンプル識別番号を書く。
(3)あらかじめ大腸菌検査用培地の入っている、大腸菌検査専用容器にサンプル識別番号を書く。
(4)大腸菌検査専用容器に試料採取瓶内の試料100mLを入れる。
(5)36℃のインキュベータに入れ、培養する。
(6)24時間後、インキュベータから取り出し、紫外線をあて、蛍光発色の有無で大腸菌の検出、不検出を判定する。
(1)手作業であるため、多大の時間と手間とを有する。
(2)手作業であるため、試料へ外因的汚染(空気中に存在する菌が培地やシャーレに落下したり、人が持っている雑菌が付着する)が考えられ、精度よく分析ができないことがある。
(3)人による試料の取り違え、サンプル識別番号の記入間違いなどによる人為的ミスなどが発生することがある。
(4)人により分析誤差が発生する。
(5)一定の分析手法で行われない。
複数の空の細菌培養用容器を収納した細菌培養用容器収納室と、該細菌培養用容器収納室から取り出した細菌培養用容器に第2細菌用試料検体を注入する第2細菌用試料検体注入部と、前記細菌培養用容器内に第2細菌用培地を注入する第2細菌用培地注入部と、第2細菌培養部とを有する第2細菌培養装置とを具備する細菌検査に用いるための細菌培養装置であって、
第1細菌用培地を前記試料検体容器に注入する前に、該試料検体容器から前記試料検体を一部取り出し、該試料検体の一部を前記細菌培養用容器に前記第2細菌用試料検体として注入する一部試料検体取出注入機構を具備することを特徴とする。
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の発明において、前記蓋開閉機構は、上面に前記試料検体容器を載置可能な容器載置台と、前記容器載置台の上方に配置され、前記試料検体容器の蓋を把持固定する蓋把持具と、前記容器本体を前記容器載置台とともに前記蓋把持具に対して回転する容器本体回転機構とを具備することを特徴とする。
請求項9に係る発明は、請求項1〜請求項8に記載の発明において、前記第1細菌及び第2細菌の一方が大腸菌であり、他方が一般細菌であることを特徴とする。
複数の空の細菌培養用容器を収納した細菌培養用容器収納室から取り出した細菌培養用容器に第2細菌用試料検体を注入し、前記細菌培養用容器内に第2細菌用培地を注入し、第2細菌を培養する第2細菌培養工程とを具備する細菌検査に用いるための細菌培養方法であって、
第1細菌用培地を前記試料検体容器に注入する前に、該試料検体容器から前記試料検体を一部取り出し、該試料検体の一部を前記細菌培養用容器に前記第2細菌用試料検体として注入するようにしたことを特徴とする。
例えば大腸菌の培養・検査及び一般細菌の培養・検査の両方を自動的に行うことができるので、大量の試料検体を短時間で処理でき、処理効率を著しく高めることができ、かつ、多数の同一条件下で検査することが可能となり、分析手法の誤差が無くなる。
請求項2に係る発明によれば、第1細菌培養装置を構成する前記試料検体容器収納室と、第1細菌用培地注入部と、第1細菌培養部は、直列に配列したことにより、この面からも装置の全体構成をコンパクトにすることができる。
請求項9に係る発明によれば、第1細菌及び第2細菌の一方が大腸菌であり、他方が一般細菌であるので、水道水・井戸水・プール水などで行われる細菌検査に適用することができる。
図1に示すように、自動細菌検査分析装置10は並設状態に配置された大腸菌培養装置12(第1細菌培養装置)と一般細菌培養装置14(第2細菌培養装置)とを具備する。また、図示しないが、大腸菌培養装置12及び一般細菌培養装置14の下流側には、第1細菌及び第2細菌をそれぞれ検出可能な細菌検出装置が配設されている。なお、自動細菌検査分析装置10は、好ましくは、密閉ブース内に設置されており、密閉ブースは、外部から自動細菌検査分析装置10の動作を視認できるように透明素材で形成するのが望ましい。
図1及び図2に示すように、試料検体ボトル収納室18には、それぞれ複数の試料検体ボトル16を収納する複数のトレイ34が、積層状態に配置されている。試料検体ボトル収納室18の下方にはトレイ昇降機構36が配設されており、トレイ昇降機構36の下流側には、ベルトコンベアからなるトレイ移送機構38が配設されている。上記した構成によって、トレイ昇降機構36とトレイ移送機構38とを駆動することによって、一段ごとに、それぞれ内部に試料検体を封入した試料検体ボトル16を複数個収納するトレイ74を一部試料検体取出注入機構32に移送することができる。
一部試料検体取出注入機構32は、図2及び図4に示すように、ベルトコンベアからなるトレイ移送機構38の中間部と、後述する一般細菌培養装置14に設けたリフトアンドキャリアベッドから構成されるトレイ移送機構78との間に介設される蓋開閉機構44と、開蓋状態のボトル本体40から試料本体の一部を取り出し、シャーレ24に一般細菌用試料として注入する検体ディスペンサ46と、検体ディスペンサ46を、蓋開閉位置とチップ収納用容器69の上方位置との間、及び、蓋開閉位置と一般細菌培養装置14に設けた一般試料検体注入部28との間で左右方向に移送するボールねじからなる検体ディスペンサ移送機構48とを具備する。
また、図4及び図8に示すように、試料検体ボトル16の外周面には、試料検体ボトル16中に封入されている試料検体の中味を示す識別記号であるQRコード(登録商標)等の二次元コード55が貼着されており、試料検体ボトル16の近傍には、二次元コード55を解読ためのコードリーダ57が配設されている。
ここで、チップ64をピペット66の先端に着脱自在に取り付けるようにした理由は、同一ピペットを複数の試料検体に対して使用した場合、複数の試料検体が混合するおそれがあり、その恐れを回避するためには、ボトル本体40から試料本体の一部を取り出す毎にピペットの先端を交換する必要があるからである。
チップ収納容器69には、チップ64を殺菌するための殺菌ランプ71が設けられている。
図1及び図3に示すように、シャーレ収納室26内には、それぞれ複数の空のシャーレ24を収納する複数のトレイ74が、複数段で積層状態に配置されている。シャーレ収納室26内の上方には、殺菌ランプ77が配置されている。シャーレ収納室26の下方には、トレイ昇降機構76が配設されており、シャーレ昇降機構76と、一般細菌用試料注入部28との間には、リフトアンドキャリアベッドから構成されるトレイ移送機構78が配設されている。上記した構成によって、トレイ昇降機構76とトレイ移送機構78と駆動することによって、一段ごとに、複数の空のシャーレ24を収納するトレイ74を一般細菌用試料注入部28に移送することができる。
また、本実施例では、図5及び図6に示すように、検体ボトル採取位置と同じラインL1でシャーレ注入位置と寒天培地採取注入位置が同一線上に設置することによって、省スペース化を図ることができると共に、検体とシャーレ24との関連付けを容易に行うことができる。即ち、図6に示すように、トレイ74内で一列を形成する4つのシャーレ24は、トレイ34内で一列を形成する4つの試料検体ボトル16と1対1の関係で対応することになるため、シャーレ24に別途識別表示を設ける必要がない。
CPU(中央演算装置)200や、ROM202や、RAM204等を内蔵する制御装置206の入力側には、運転開始スイッチや、運転停止スイッチ等の各種スイッチや、運転状況を示す表示部を取り付けた操作盤208が接続されており、制御装置206の出力側には、図示しない駆動回路を介して、上述した各種装置及び各種機構が接続されている。
従って、制御装置206は、本発明に係る自動細菌検査分析装置10の運転を、操作盤208からの各種運転信号及び各種センサからの各種検出信号を用いて、所定の動作プログラムに基づいて、全自動的に行うことができる。
[大腸菌の検査](図11)
(1)内部に複数の試料検体ボトル16を配列したトレイ34を検体ボトル収納室18から取り出して一部試料検体取出注入機構32に移送する(ステップS1)。
(2)一部試料検体取出注入機構32で、トレイ34から一本ずつ試料検体ボトル16を取り出し、ボトル載置台50上に載せる(ステップS2)。
(3)試料検体ボトル16から蓋42を取り外す(ステップS3)。(この開蓋作業は、試料検体ボトル16の蓋42を固定すると共にボトル本体40を回転して行う。)
(4)開蓋状態の試料検体ボトル16内に大腸菌用培地を注入する(ステップS4)。
(5)試料検体ボトル16に蓋42を装着する(ステップS5)。
(6)試料検体ボトル16を元のトレイ34内の元の位置に戻す(ステップS6)。
(7)トレイ34をボトル揺動装置19によって揺動する(ステップS7)。
(8)試料検体ボトル16を載せたトレイ34をインキュベータ23内に移送し、培養する(ステップS8)。
(9)24時間経過後、試料検体ボトル16をインキュベータ23から取り出して蛍光の有無を確認する(ステップS9)。
(1)複数の空のシャーレ24を配列したトレイ74をシャーレ収納室26から取り出して、一般細菌用試料注入部28に移送する(ステップS101)。
(2)シャーレ24の蓋25を取り外す(ステップS102)。
(3)上記した大腸菌の検査におけるステップS3とステップS5との間で、ボトル本体40の周囲に設けたQRコード(登録商標)等の二次元コード55を読み取り、一般細菌用シャーレ24との関連付けを行なう(ステップS103)。
(4)検体ディスペンサ46によって試料検体ボトル16から試料検体の一部を取出し、シャーレ24内に注入する(ステップS104)。
(5)寒天培地をシャーレ24内に注入する(ステップS105)。
(6)シャーレ24に再度蓋25をした後、シャーレ24を揺動する(ステップS106)。
(7)シャーレ24を反転する(ステップS107)。
(8) シャーレ24を載せたトレイ74をインキュベータ23内に移送し、培養する(ステップS108)。
(9)22〜24時間経過後、トレイ74をインキュベータ23から取り出して、各シャーレ24内の一般細菌の数をカウントする(ステップS109)。
12:大腸菌培養装置(第1細菌培養装置)
14:一般細菌培養装置(第2細菌培養装置)
16:試料検体ボトル(試料検体容器)
18:試料検体ボトル収納室
19:ボトル揺動装置
20:培地注入部(第1細菌用培地注入部)
21:投入ロボット
23:インキュベータ
24:シャーレ(細菌培養用容器)
25:蓋
26:シャーレ収納室
28:一般細菌用試料注入部(第2細菌用試料検体注入部)
29:培地注入部(第2細菌用培地注入部)
30:インキュベータ
31:シャーレ冷却部
32:一部試料検体取出注入機構
33:シャーレ反転部
34:トレイ
36:トレイ昇降機構
38:トレイ移送機構
40:ボトル本体
42:蓋
44:蓋開閉機構
46:検体ディスペンサ
48:検体ディスペンサ移送機構
50:ボトル載置台
51:進退シリンダ
52:蓋把持具
53:回収シュート
54:ボトル本体回転機構
55:二次元コード
56:クランプ
57:コードリーダ
58:昇降シリンダ
62:取付台
64:チップ
66:ピペット
68:取付台
69:チップ収納用容器
70:培地タンク
71:殺菌ランプ
72:培地注入ノズル
74:トレイ
75:培地供給管
76:トレイ昇降機構
77:殺菌ランプ
78:トレイ移送機構
80:揺動テーブル
81:チップ移送台
82:寒天培地容器
83:ホットスターラ
84:ピペット
86:蓋開閉機構
88:横行機構
90:進退シリンダ
93:収納空間
94:後壁
95:トレイ投入窓
96:載置ローラ
97:前壁
99:トレイ取出用開閉扉
100:矩形支持台
102:移動台
104:垂直支持枠
106:トレイ移載台
110:収納空間
112:載置ローラ
114:後壁
116:トレイ投入窓
118:前壁
120:トレイ取出用開閉扉
122:開閉板
124:昇降シリンダ
126:昇降ロッド
128:真空吸着パッド
130:昇降機構
複数の空の細菌培養用シャーレを収納した細菌培養用容器収納室と、該細菌培養用容器収納室から取り出した細菌培養用シャーレに第2細菌用試料検体を注入する第2細菌用試料検体注入部と、前記細菌培養用シャーレ内に第2細菌用培地を注入する第2細菌用培地注入部と、第2細菌培養部とを有する一般細菌を培養する第2細菌培養装置とを具備する水道水、井戸水又はプール水の細菌検査に用いるための細菌培養装置であって、
第1細菌用培地を前記試料検体ボトルに注入する前に、該試料検体ボトルから前記試料検体を一部取り出し、該試料検体の一部を前記細菌培養用シャーレに前記第2細菌用試料検体として注入する一部試料検体取出注入機構を具備し、
該一部試料検体取出注入機構は、試料検体の一部を取り出す前に試料検体ボトルを開蓋状態とすると共に、該試料検体を取り出した試料検体ボトルに第1細菌用培地を注入した後に前記試料検体ボトルを閉蓋状態とする蓋開閉機構を具備し、
該蓋開閉機構は、上面に前記試料検体ボトルを載置可能な容器載置台と、前記容器載置台の上方に配置され、前記試料検体ボトルの蓋を把持固定する蓋把持具と、ボトル本体を前記容器載置台とともに前記蓋把持具に対して回転する容器本体回転機構とを有する
ことを特徴とする。
それぞれ試料検体が収納された複数の螺着蓋付試料検体ボトルを収納した試料検体容器収納室から取り出した前記試料検体ボトルに第1細菌用培地を注入し、大腸菌からなる第1細菌を培養する第1細菌培養工程と、
複数の空の細菌培養用シャーレを収納した細菌培養用容器収納室から取り出した細菌培養用シャーレに第2細菌用試料検体を注入し、前記細菌培養用シャーレ内に第2細菌用培地を注入し、一般細菌からなる第2細菌を培養する第2細菌培養工程とを具備する水道水、井戸水又はプール水の細菌検査に用いるための細菌培養方法であって、
第1細菌用培地を前記試料検体ボトルに注入する前に、開蓋状態の試料検体ボトルから前記試料検体を一部取り出し、該試料検体の一部を前記細菌培養用シャーレに前記第2細菌用試料検体として注入すると共に、該開蓋状態の試料検体ボトルに第1細菌用培地を注入するようにしたことを特徴とする。
例えば大腸菌の培養・検査及び一般細菌の培養・検査の両方を自動的に行うことができるので、大量の試料検体を短時間で処理でき、処理効率を著しく高めることができ、かつ、多数の同一条件下で検査することが可能となり、分析手法の誤差が無くなる。
請求項2に係る発明によれば、第1細菌培養装置を構成する前記試料検体容器収納室と、第1細菌用培地注入部と、第1細菌培養部は、直列に配列したことにより、この面からも装置の全体構成をコンパクトにすることができる。
請求項1及び8に係る発明によれば、第1細菌及び第2細菌の一方が大腸菌であり、他方が一般細菌であるので、水道水・井戸水・プール水などで行われる細菌検査に適用することができる。
Claims (12)
- それぞれ試料検体を収納する複数の試料検体容器を収納した試料検体容器収納室と、該試料検体容器収納室から取り出した前記試料検体容器に第1細菌用培地を注入する第1細菌用培地注入部と、第1細菌培養部とを有する第1細菌培養装置と、
複数の空の細菌培養用容器を収納した細菌培養用容器収納室と、該細菌培養用容器収納室から取り出した細菌培養用容器に第2細菌用試料検体を注入する第2細菌用試料検体注入部と、前記細菌培養用容器内に第2細菌用培地を注入する第2細菌用培地注入部と、第2細菌培養部とを有する第2細菌培養装置とを具備する細菌検査に用いるための細菌培養装置であって、
第1細菌用培地を前記試料検体容器に注入する前に、該試料検体容器から前記試料検体を一部取り出し、該試料検体の一部を前記細菌培養用容器に前記第2細菌用試料検体として注入する一部試料検体取出注入機構を具備することを特徴とする細菌培養装置。 - 前記第1細菌培養装置を構成する前記試料検体容器収納室と、前記第1細菌用培地注入部と、前記第1細菌培養部は、直列に配列されていることを特徴とする請求項1記載の細菌培養装置。
- 前記第2細菌培養装置を構成する前記細菌培養用容器収納室と、前記第2細菌用試料検体注入部と、前記第2細菌培養部は、直列に配列されていることを特徴とする請求項1または2記載の細菌培養装置。
- 前記試料検体容器は、容器本体と蓋からなり、前記一部試料検体取出注入機構は、蓋開閉機構と、開蓋状態の前記容器本体から前記試料検体の一部を取り出す検体ディスペンサと、前記検体ディスペンサを前記蓋開閉機構の上方位置と前記第2細菌用試料検体注入部の上方位置との間で移送する検体ディスペンサ移送機構とを具備することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の細菌培養装置。
- 前記蓋開閉機構は、上面に前記試料検体容器を載置可能な容器載置台と、前記容器載置台の上方に配置され、前記試料検体容器の蓋を把持固定する蓋把持具と、前記容器本体を前記容器載置台とともに前記蓋把持具に対して回転する容器本体回転機構とを具備することを特徴とする請求項4記載の細菌培養装置。
- 前記試料検体容器に識別コードが付与され、前記試料検体容器の近傍に、前記識別コードを解読ためのコードリーダを配設したことを特徴とする請求項5記載の細菌培養装置。
- 前記第1細菌培養部は箱型構造を有しており、第1細菌用培地注入部と対峙する側に後壁を有し、該後壁に複数のトレイ投入窓を上下方向に間隔をあけて形成し、後壁と反対側をなす前記第1細菌培養部の前壁にトレイ取出用開閉扉を形成したことを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の細菌培養装置。
- 前記第2細菌培養部は箱型構造を有しており、第2細菌用試料検体注入部と対峙する側に後壁を有し、該後壁に複数のトレイ投入窓を上下方向に間隔をあけて形成し、後壁と反対側をなす前記第2細菌培養部の前壁にトレイ取出用開閉扉を形成したことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の細菌培養装置。
- 前記第1細菌及び第2細菌の一方が大腸菌であり、他方が一般細菌であることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の細菌培養装置。
- 請求項1から9のいずれかに記載の細菌培養装置と、第1細菌及び第2細菌を検出する細菌検出装置とを具備することを特徴とする細菌検査装置。
- それぞれ試料検体を収納する複数の試料検体容器を収納した試料検体容器収納室から取り出した前記試料検体容器に第1細菌用培地を注入し、第1細菌を培養する第1細菌培養工程と、
複数の空の細菌培養用容器を収納した細菌培養用容器収納室から取り出した細菌培養用容器に第2細菌用試料検体を注入し、前記細菌培養用容器内に第2細菌用培地を注入し、第2細菌を培養する第2細菌培養工程とを具備する細菌検査に用いるための細菌培養方法であって、
第1細菌用培地を前記試料検体容器に注入する前に、該試料検体容器から前記試料検体を一部取り出し、該試料検体の一部を前記細菌培養用容器に前記第2細菌用試料検体として注入するようにしたことを特徴とする細菌培養方法。 - 請求項11記載の細菌培養方法における第1細菌培養工程及び第2細菌培養工程の後に、それぞれ第1細菌検出工程及び第2細菌検出工程を具備することを特徴とする細菌検査方法。
Priority Applications (1)
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