JP2014103865A - 微生物培養具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】微生物培養具1は、基材シート10と、基材シート10の上面に設けられ、微生物を培養するよう構成された培養層30と、基材シート10の上面に接合され、培養層30を覆うことができるカバーフィルム40と、を備えている。カバーフィルム40の上面または基材シート10の上面のうちの少なくともいずれか一方は、インクを保持することができる印刷適合層50によって構成されている。
【選択図】図1
Description
本実施の形態による微生物培養具は、例えば、食品メーカーや食品研究所などで製造された製品から抽出された検体を検査するために用いられる。ここで「製品」とは、市販されるものだけでなく、無料で提供される試供品や、研究段階において作製される試作品なども含む概念である。以下、図1乃至図3を参照して、本実施の形態における微生物培養具1の構造について説明する。図1は、微生物培養具1を示す平面図であり、図2は、図1の微生物培養具1を矢印Aの方向から見た場合を示す側面図である。図3は、微生物培養具1を示す斜視図である。なお図1においては、後述するカバーフィルム40よりも下側にある枠体20、接合部25および培養層30などの微生物培養具1の構成要素が、透視されて点線で示されている。
また図1に示すように、微生物培養具1には、微生物培養具1の製造情報を少なくとも含む培養具情報80が表示されていてもよい。培養具情報80は、識別コードで表示することができ、例えば、シリアル番号を数字で表示するシリアル番号表示81とすることができる。製造情報としては、微生物培養具1のタイプ、微生物培養具1の製造日、微生物培養具1のシリアル番号(製造番号)などが挙げられ、少なくともこれらのうちの何れかを含むようにする。培養具情報80が表示される階層や位置は特には限られないが、好ましくは培養具情報80は、外部に露出しない位置に表示されている。例えば、培養具情報80は、カバーフィルム40の下面または基材シート10の上面のうちの少なくともいずれか一方に表示されている。培養具情報80の表示位置をこのように決定することにより、培養具情報80が外部に露出してしまうことを、対向する基材シート10またはカバーフィルム40によって防ぐことができる。このことにより、例えば微生物培養具1を用いた検査を実施する場所へ微生物培養具1を搬送する際に、複数の微生物培養具1の間で生じる摩擦に起因して培養具情報80が摩滅してしまうことを防ぐことができる。なお培養具情報80の形式が特に限られることはない。例えば培養具情報80は、JANコードなどの1次元コードやQRコードなどの2次元コードを含むバーコードであってもよく、カラーマトリックスであってもよい。例えば、2012年6月17日の118番目に製造された一般生菌用(AC)の微生物培養具1に表示されるQRコードに搭載する製造情報は、AC−120617−000118とすることができる。一般的に、微生物培養具1においては、基材シート10に培養層30を形成した後、基材シート10とカバーフィルム40が接合される。従って、基材シート10に培養具情報80を表示することにより、製造情報を管理しやすくすることができる。
次に図4および図5を参照して、微生物培養具1の層構成について説明する。図4および図5は、図1の微生物培養具1の基材シート10およびカバーフィルム40をB−B方向から見た場合を示す縦断面図である。はじめに図4を参照して、基材シート10および基材シート10の上面に設けられる枠体20および培養層30について説明する。
基材シート10には、培養層30を形成するために基材シート10上に塗布される培地液によって劣化しない程度の耐溶剤性や培養時に必要な耐水性が求められる。また、培養層30を形成する際の乾燥処理に耐え得る耐熱性も求められる。また、培養層30において培養される微生物が好気性細菌である場合、基材シート10には、酸素透過性が求められる。基材シート10が酸素透過性を有することにより、好気性細菌に酸素を供給することが可能となる。
培養層30は、少なくともゲル化剤を含む乾式の培養層であって、微生物を培養するよう構成された層である。ここで、乾式の培養層とは、溶媒を含んだ培地液を乾燥させて溶媒を揮発させることにより得られるものである。例えば培養層30は、固着剤、ゲル化剤、栄養成分および可塑剤を含んでいる。また培養層30は、発色指示薬や選択剤等などをさらに含んでいてもよい。培養層30の各成分は、培養の対象となる微生物に応じて適宜選択される。以下、各成分の役割、および各成分を構成する材料の例について説明する。
固着剤は、ゲル化剤、栄養成分、可塑剤、発色指示薬、選択剤等の他の成分を基材シート10に固着させる役割を有するものである。固着剤としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキサイド、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられ、特に、ポリビニルピロリドンが好ましい。ポリビニルピロリドンを用いる場合、アルコール系溶媒に可溶であるので、培地液の粘度を容易に調整することができる。また、ポリビニルピロリドンを用いる場合、アルコール系溶媒を使用することができるので、ゲル化剤を溶解させずに、分散させた培地液を調製することができる。これにより、ゲル化剤に起因する培地液の著しい粘度上昇を抑制することができる。更に、所定のパターンで培地液を基材シート10上に塗布した後に、高温で加熱することなく培地液から溶媒を除去することができる。またポリビニルピロリドンの皮膜性が高いので、ゲル化剤、栄養成分、可塑剤、発色指示薬、選択剤等の他の成分を取り込んで成膜することができる。また、基材シート10との密着性に優れている。
ゲル化剤は、被検液35Aが供給された培養層30をゲル化させ、これによって、培養層30の粘度を、微生物の培養に良好なものとするためのものである。また、培養層30がゲル化剤を含むことにより、培養層30がカバーフィルム40に密着しやすくなるため、培養時の培養層30からの水分の蒸発を抑制することができる。
栄養成分は、微生物の種類に応じて、適宜選択することができる。例えば、一般生菌検査用としては、ソルビトール・ピルビン酸ナトリウム・酵母エキス・ペプトン・ブドウ糖混合物、肉エキス・ペプトン混合物、ペプトン・大豆ペプトン・ブドウ糖混合物等や、これらにリン酸二カリウム及び/又は塩化ナトリウムを加えた混合物が挙げられる。大腸菌・大腸菌群検査用としては、デソキシコール酸ナトリウム・ペプトン・クエン酸鉄アンモニウム・塩化ナトリウム・リン酸二カリウム・乳糖混合物、ペプトン・乳糖・リン酸二カリウム混合物等が挙げられる。ブドウ球菌用としては、肉エキス・ペプトン・塩化ナトリウム・マンニット・卵黄混合物、ペプトン・肉エキス・酵母エキス・ピルビン酸ナトリウム・グリシン・塩化リチウム・亜テルル酸卵黄液混合物等が挙げられる。ビブリオ用としては、酵母エキス・ペプトン・蔗糖・チオ硫酸ナトリウム・クエン酸ナトリウム・コール酸ナトリウム・クエン酸第2鉄・塩化ナトリウム・牛胆汁混合物等が挙げられる。腸球菌用としては、牛脳エキス・ハートエキス・ペプトン・ブドウ糖・リン酸二カリウム・窒化ナトリウム混合物等が挙げられる。真菌用としては、ペプトン・ブドウ糖混合物、酵母エキス・ブドウ糖混合物、ポテトエキス・ブドウ糖混合物等が挙げられる。これらの中から、発育させようとする微生物の種類に応じて、1種類又はそれ以上を選択し、混合して使用することができる。
可塑剤は、ポリビニルピロリドンなどの固着剤によって構成される培養層30の被膜が硬く脆い場合に添加されるものである。可塑剤としては、例えば、グリセリンやグリセリン誘導体系可塑剤、ポリエチレングリコール等が挙げられる。このような可塑剤を添加することにより、培養層30の被膜に柔軟性を与えることができる。このことにより、例えば、基材シート10の外縁近傍がカールしてしまうことを抑制することができる。なお培養層30中における可塑剤の含有比率が高くなりすぎると、微生物の培養特性や視認性が低下してしまうことが考えらえる。従って、培養層30中における可塑剤の含有比率は、培養層30における所望の柔軟性、培養特性や視認性などの様々な点を考慮して決定される。例えば可塑剤としてグリセリンが用いられる場合、好ましくは、培養層30の固形分(アルコールなどの溶媒を除く成分)の全体に対するグリセリンの重量%が10〜15%の範囲内となっている。
発色指示薬は、培養過程で発育する微生物の代謝により産出される特異物質との反応、pH変化の認識、酵素との反応等によって発色してコロニーを着色するものである。発色指示薬を用いることにより、コロニー数の計数を極めて容易にすることができる。発色指示薬としては、例えば、トリフェニルテトラゾリウムクロライド(以下、TTCとする)、p−トリルテトラゾリウムレッド、テトラゾリウムバイオレット、ペテトリルテトラゾリウムブルー等のテトラゾリム塩や、ニュートラルレッド混合物、フェノールレッド、ブロムチモールブルー、チモールブルー混合物等のpH指示薬が挙げられる。また発色指示薬として、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−B−D−グルクロニドシクロヘキシルアンモニウム水和物、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−β−D−ガラクトピラノシド、5−ブロモ−6−クロロ−3−インドリル−β−D−ガラクトピラノシド、5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリルフォスフェートなどを用いることもできる。
選択剤は、検出対象ではない微生物の発育を抑えるために培養層30に添加されるものである。このような選択剤としては、メチシリン、セフタメタゾール、セフィキシム、セフタジジム、セフスロジン、バシトラシン、ポリミキシンB、リファンピシン、ノボビオシン、コリスチン、リンコマイシン、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、ストレプトマイシン、アザクタム、アクリフラビン等の抗生物質、サルファ剤、ナリジクス酸、オラキンドックス等の合成抗菌剤、クリスタルバイオレット、ブリリアントグリーン、マラカイトグリーン、メチレンブルー等の静菌又は殺菌作用を有する色素、Tergitol7、ドデシル硫酸塩、ラウリル硫酸塩、コール酸ナトリウム等の界面活性剤、亜セレン酸塩、亜テルル酸塩、亜硫酸塩、窒化ナトリウム、塩化リチウム、シュウ酸塩、アジ化ナトリウム、高濃度の塩化ナトリウム等の無機塩等が挙げられる。
枠体20は、上述のように、培養層30を囲うよう基材シート10の上面に設けられるものである。このような枠体20を設けることにより、被検液35Aを培養層30上に供給するときに、被検液35Aが枠体20を超えて拡がることを防止することができるとともに、被検液35Aが広がる領域を一定にすることができる。従って、カバーフィルム40を被せるたけで被検液35Aを拡げることができるため、スプレッダを用いて培養層30上の被検液35Aを拡げる作業を省くことができ、このことにより、検査工程に要する時間を短縮することができる。また、被検液35Aが基材シート10上に洩れてしまうことを防ぐこともできる。
接合部25は、カバーフィルム40を基材シート10に対して接合するためのものである。カバーフィルム40が接合部25を軸として基材シート10に対して変位し、これによって、枠体20および培養層30がカバーフィルム40によって覆われている被覆状態と、枠体20および培養層30がカバーフィルム40によって覆われていない開放状態と、を実現することができる限りにおいて、接合部25の具体的な構成が特に限られることはない。例えば図2および図4に示すように、接合部25を、基材シート10およびカバーフィルム40とは別個の部材を用いて構成してもよい。この場合、接合部25として、例えば一般的な両面テープやホットメルト剤や粘着剤を用いることができる。若しくは、図示はしないが、接合部25を、基材シート10およびカバーフィルム40と同一の材料を用いて構成してもよい。例えば、一枚のプラスチックシートや積層シートを準備し、このシートを折り曲げることによって、一連のシート上に基材シート10およびカバーフィルム40を画定してもよい。この場合、基材シート10とカバーフィルム40との間に位置する折り曲げられた領域が、カバーフィルム40を基材シート10に対して接合する接合部25となる。
次に図5を参照して、カバーフィルム40について説明する。カバーフィルム40は、培養中の落下菌等による汚染を防止するとともに、培養層30の水分蒸発を防止するという作用を有する。またカバーフィルム40は、培養層30上に供給された被検液35Aの塊を培養層30の全域にわたって拡げるという作用も有する。カバーフィルム40は、図5に示すようにベース層46を含んでいる。
印刷適合層50は、後述する印刷処理によって付与されるインクを保持するよう構成された層である。このような印刷適合層50をカバーフィルム40の上面あるいは基材シート10の上面のうちの少なくともいずれか一方に設けることにより、後述する検体情報を印刷する際、インクの滲みが生じることを抑制することができる。また、インクをより確実に固着させることができる。なお、印刷適合層50の構成が特に限られることはなく、印刷処理を実施するために用いられる印刷装置のタイプに応じて適宜設定される。
また、昇華型熱転写方式の印刷装置が用いられる場合、印刷適合層50は、昇華性の染料インクの溶媒に対して溶融することができるよう構成されている。なお昇華型熱転写方式の印刷装置においては、基材層と染料インク層とが積層された転写シートが用いられる。この場合、転写シートの染料インク層を適切なパターンで印刷適合層50へ転移させることにより、印刷適合層50に検体情報が形成される。染料インク層は、加熱により昇華して転移するする染料と、非熱転移性のバインダーとを含んでいる。
また、溶融型熱転写方式の印刷装置が用いられる場合、印刷適合層50は、加熱により溶融するワックスインク層がその表面に固着され得るよう構成されている。なお溶融型熱転写方式の印刷装置においては、基材層とワックスインク層とが積層された転写シートが用いられる。この場合、転写シートのワックスインク層を適切なパターンで印刷適合層50へ転移させることにより、印刷適合層50に検体情報が形成される。ワックスインク層は、加熱により溶融するバインダーと、着色剤とを含んでいる。着色剤としては、顔料あるいは染料が挙げられる。
図5に示すように、ベース層46の下面側に、上述の枡目線40aを構成する印刷層47が設けられていてもよい。印刷層47は、好ましくは、水に不溶性であり、かつ微生物の生育に影響を与えないインクを用いることによって構成されている。印刷層47によって構成される枡目線40aは、コロニーが多数形成された場合に、数ヶ所の枡目内の菌数を計測し、枡目の合計数に比例した数を掛けるだけで、おおよその全体数を求めるために形成されるものである。枡目の大きさは、10mm角程度が適当である。
カバーフィルム40のうち培養層30と対向する領域に、特定成分層48が形成されていてもよい。特定成分層としては、例えば、固着剤を溶解、又は分散した液に、ゲル化剤、栄養成分、発色指示薬、選択剤及び基質からなる群から選択される1種以上を配合した特定成分溶液を塗布することにより得られる層が用いられる。なお、カバーフィルム40に設けられた特定成分層48が発色指示薬を含んでいる場合、培養層30や被検液35Aに発色指示薬を添加する手間を省くことができる。
また図5に示すように、上述の着色領域40Cを構成するための着色層49が、ベース層46の下面側に設けられていてもよい。
はじめに、図6乃至図10を参照して、微生物培養具1に対して、製品から抽出される検体に関する検体情報を印刷する印刷方法について説明する。図7は、検体情報を微生物培養具1に印刷するための印刷システム60を示す図である。
はじめに、微生物培養具1に印刷されるべき検体情報を生成する検体情報生成工程S11を実施する。ここでは、制御装置61によって検体情報が生成される。
次に、検体情報生成工程S11において生成された検体情報を微生物培養具1に印刷する印刷工程を、検体情報を微生物培養具1に付与するための検体情報付与工程S12として実施する。まず印刷工程の前段階として、微生物培養具1を、印刷工程を実施する印刷装置64に向けて順に供給する(供給工程)。次に、印刷装置64が、微生物培養具1のカバーフィルム40の上面に対してインクを所定のパターンで供給する。これによって、微生物培養具1に検体情報70が印刷される。図9は、検体情報70が印刷された微生物培養具1を示す平面図である。なお、印刷装置64のタイプが特に限られることはなく、上述のように、インクジェット方式、昇華型熱転写方式、溶融型熱転写方式などの様々な方式の印刷装置が用いられ得る。なお以下の説明において、検体情報70が表示されている微生物培養具を符号1Aで示し、検体情報70が表示されていない微生物培養具、すなわち検体情報70が付与される前の微生物培養具を符号1で示す、という符号の使い分けをすることもある。
次に、微生物培養具1Aに印刷された検体情報70を認識する検体情報認識工程S13を実施する。ここでは、検体情報認識装置65によって検体情報70が認識される。
次に、検体情報認識工程S13において認識された検体情報と、検体情報生成工程S11において生成された検体情報とを照合する照合工程S14を実施する。例えば、制御装置61は、検体情報認識装置65によって取得された検体情報と、生成部61aによって生成された検体情報とを照合する照合部61bをさらに有しており、この照合部61bによって照合工程S14が実施される。ここで照合とは、検体情報認識装置65によって認識された検体情報と、生成部61aによって生成された検体情報とが、文字データとして互いに一致しているかどうかを判定することを意味している。このような照合工程を実施することにより、誤った検体情報が表示された微生物培養具1Aや検体情報認識装置65に検体情報が認識されなかった微生物培養具1Aが検査において用いられてしまうことを防ぐことができる。なお、適切な検体情報70が微生物培養具1Aに表示されていることが確認された場合、制御装置61によって保管されている、図8に示す検体情報に、確認が完了した旨を表す情報を追加してもよい。
次に、微生物培養具1Aを用いて微生物を検査する方法について、図10(a)〜(d)および図11を参照して説明する。
次に、図10(b)に示すように、微生物培養具1Aの培養層30上に被検液35Aを滴下する被検液滴下工程S21を実施する。被検液35Aは、所定の希釈率で希釈された検体を含んでいる。被検液35Aは例えば、培養層30の一部分に塊として供給される。被検液滴下工程においては、図10(b)に示すように、カバーフィルム40が基材シート10から持ち上げられている。このとき、基材シート10の上面に検体情報70を表示するようにすると、検査者は検体情報70を見ながら被検液35Aを滴下することができるため、作業の確実性を向上させることができる。
次に、孵卵器を用いて微生物を培養する培養工程S22を実施する。具体的には、被検液35Aが滴下された培養層30がゲル化した後、微生物培養具1Bが孵卵器に入れられる。微生物培養具1Bを孵卵器に入れる時間は、被検液35Aや培養層30の種類に応じて適宜設定されるが、例えば35度で48時間に設定される。なお、孵卵器に入れられる前の微生物培養具1B全体の画像を、例えば検体情報認識装置65を用いて取得してもよい。この画像は、好ましくは、検体情報70や培養具情報80と関連付けて記録される。このことにより、例えば、後の検査工程において異常な検査結果を示す微生物培養具1Bが存在する場合に、培養工程が実施される前の当該微生物培養具1Bの状態を画像で確認することが可能となる。このことにより、検査結果の信頼性を高めることができる。
次に、培養された微生物を観察する観察工程S23を実施する。具体的には、孵卵器において所定の時間にわたって微生物を培養した後、微生物培養具1Bを孵卵器から取り出し、発生したコロニー90(図12参照)の状態を観察する。このようにして、製品から抽出された検体を含む被検液35Aに含まれる微生物を検査することができる。ここで本実施の形態においては、上述のように、微生物培養具1Bには、検体情報70が明瞭に表示されている。このため、微生物培養具1Bに接種されている被検液35Aを即座に認識することができる。このことにより、観察工程の効率性を向上させることができる。
上述の本実施の形態において、ベース層46の下面側に印刷層47や着色層49が設けられている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図13に示すように、ベース層46の上面側かつベース層46と印刷適合層50との間に、印刷層47や着色層49が設けられていてもよい。例えば、被検液に含まれる微生物が、インクによって生育に大きな悪影響を受ける微生物である場合、ベース層46の上面側に印刷層47や着色層49が設けられていることが好ましい。インクによって生育に悪影響が及び得る微生物としては、例えば大腸菌や黄色ブドウ球菌を挙げることができる。なおベース層46の上面側に印刷層47や着色層49が設けられる場合、好ましくは、印刷層47や着色層49は保護層51によって覆われている。保護層51は、印刷層47や着色層49が擦れたり剥がれたりすることを防止するために設けられる層である。保護層51を構成する材料としては、例えばアクリル樹脂が挙げられる。また、印刷適合層50が保護層51を兼ねるようにしてもよい。
また上述の本実施の形態において、検体情報70が、接合部25の近傍に、すなわちカバーフィルム40の第1外縁41の近傍に表示されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図14に示すように、また図13に一点鎖線で示すように、検体情報70が、第1外縁41に対向する第2外縁42の近傍に表示されていてもよい。なお「近傍」とは、第2外縁42と検体情報70との間の距離が、第1外縁41と検体情報70との間の距離よりも小さくなっていることを意味している。
1A 検体情報が付与された微生物培養具
1B 被検液が接種された培養具培養具
10 基材シート
20 枠体
25 接合部
30 培養層
35A 被検液
40 カバーフィルム
40C 着色領域
46 ベース層
50 印刷適合層
60 印刷システム
61 制御装置
64 印刷装置
65 検体情報認識装置
70 検体情報
71 製品名表示
72 検査日表示
73 略号表示
80 培養具情報
90 コロニー
Claims (6)
- 基材シートと、
前記基材シートの上面に設けられ、微生物を培養するよう構成された培養層と、
前記基材シートの上面に接合され、前記培養層を覆うことができるカバーフィルムと、を備え、
前記カバーフィルムの上面または前記基材シートの上面のうちの少なくともいずれか一方が、インクを保持することができる印刷適合層によって構成されている、微生物培養具。 - 前記カバーフィルムは、ベース層と、前記ベース層の上面側に配置され、前記カバーフィルムの上面を構成する前記印刷適合層と、を有する、請求項1に記載の微生物培養具。
- 前記カバーフィルムの前記印刷適合層は、カバーフィルムのうち前記基材シートの法線方向から見た場合に前記培養層と重ならない領域に少なくとも部分的に配置されている、請求項2に記載の微生物培養具。
- 前記カバーフィルムは、前記基材シートに接合され、固定端となる第1外縁と、前記第1外縁に対向し、自由端となる第2外縁と、を含み、
前記カバーフィルムの前記印刷適合層は、前記第1外縁の近傍に少なくとも部分的に配置されている、請求項3に記載の微生物培養具。 - 前記基材シートは、基材と、前記基材の上面側に配置され、前記基材シートの上面を構成する前記印刷適合層と、を有する、請求項1に記載の微生物培養具。
- 前記カバーフィルムは、前記カバーフィルムが前記培養層を覆う際、前記基材シートの上面の領域が少なくとも部分的に露出されるよう構成されており、
前記基材シートの前記印刷適合層は、基材シートの上面の露出されている領域に少なくとも部分的に配置されている、請求項5に記載の微生物培養具。
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