JP2017209073A - 粒子検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】菌類及び微細藻類を検出可能な粒子検出装置を提供する。【解決手段】流体が流されるフローセル４０と、フローセル４０に励起光を照射する励起光光源１０と、励起光を照射された流体中に含まれる菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光を検出する第１の蛍光検出器１０２Ａと、励起光を照射された流体中に含まれる微細藻類の葉緑体で生じる第２の波長帯域の自家蛍光を検出する第２の蛍光検出器１０２Ｂと、を備える粒子検出装置。【選択図】図１
Description
本発明は分析技術に関し、粒子検出装置に関する。
微細藻類が細胞内部あるいは細胞外部に蓄積する脂質をバイオ燃料として利用することに関心が集まっている。また、微細藻類を利用したサプリメントや環境分析にも関心が集まっている。微細藻類は、例えば屋外で大量培養されている。この際、微細藻類の培養槽に外来生物が混入することを避けることが困難である場合がある。また、細菌及び真菌等を含む菌類は、微細藻類の生育に悪影響を与えうる。そのため、微細藻類の培養槽に菌類が混入したか否か、また混入後、菌類が増殖しているか否か、菌類が微細藻類の培養に影響を与えているか否かが、培養法や、培養液を顕微鏡等で観察すること等により検査されている。一方、特許文献１は、菌類を検出可能な粒子検出装置を記載しているが、微細藻類に関しては記載していない。
微細藻類の培養液に菌類が混入したか否か等を人間が培養法や、顕微鏡により検査するのは、時間がかかり煩雑である。そこで、本発明は、菌類及び微細藻類を検出可能な粒子検出装置を提供することを目的の一つとする。
本発明の態様によれば、（ａ）流体が流されるフローセルと、（ｂ）フローセルに励起光を照射する励起光光源と、（ｃ）励起光を照射された流体中に含まれる菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光を検出する第１の蛍光検出器と、（ｄ）励起光を照射された流体中に含まれる微細藻類の葉緑体で生じる第２の波長帯域の自家蛍光を検出する第２の蛍光検出器と、を備える、粒子検出装置が提供される。
上記の粒子検出装置において、第２の蛍光検出器が、第１の波長帯域の光を検出しなくともよい。
上記の粒子検出装置が、検出された第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度に基づき、流体に含まれる粒子が菌類及び微細藻類のいずれであるかを判定する判定部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、検出された第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、を示すグラフを作成するグラフ作成部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、励起光を照射された流体中に含まれる粒子で生じる散乱光を検出する散乱光検出器をさらに備えてもよい。
上記の粒子検出装置が、検出された第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに検出された散乱光の強度に基づき、流体に含まれる粒子が菌類及び微細藻類のいずれであるかを判定する判定部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、検出された第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、散乱光の強度と、を示すグラフを作成するグラフ作成部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、励起光を照射された流体中に含まれる微細藻類の脂質で生じる第３の波長帯域の自家蛍光を検出する第３の蛍光検出器をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、検出された第１、第２、及び第３の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに検出された散乱光の強度に基づき、流体に含まれる粒子が菌類及び微細藻類のいずれであるかを判定する判定部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、検出された第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、第３の波長帯域の自家蛍光の強度と、散乱光の強度と、を示すグラフを作成するグラフ作成部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、励起光を照射された微細藻類で生じた散乱光の強度と、脂質で生じた自家蛍光の強度と、を比較する評価部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、励起光を照射された微細藻類で生じた散乱光の強度と、脂質で生じた自家蛍光の強度と、葉緑体で生じた自家蛍光の強度と、を比較する評価部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、脂質で生じた自家蛍光の強度に基づき、脂質の大きさを算出する評価部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、微細藻類で生じた散乱光の強度に基づき、微細藻類の大きさを算出する評価部をさらに備えていてもよい。
上記の粒子検出装置が、葉緑体で生じた自家蛍光の強度に基づき、葉緑体の大きさを算出する評価部をさらに備えていてもよい。
本発明によれば、菌類及び微細藻類を検出可能な粒子検出装置を提供可能である。
以下に本発明の実施の形態を説明する。ただし、本開示の一部をなす記述及び図面は、本発明を限定するものであると理解するべきではない。本開示から当業者には様々な代替技術及び運用技術が明らかになるはずであり、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、図１に示すように、流体が流されるフローセル４０と、フローセル４０に励起光を照射する励起光光源１０と、励起光を照射された流体中に含まれる菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光を検出する第１の蛍光検出器１０２Ａと、励起光を照射された流体中に含まれる微細藻類の葉緑体で生じる第２の波長帯域の自家蛍光を検出する第２の蛍光検出器１０２Ｂと、を備える。フローセル４０内を流れる流体は、液体であっても、気体であってもよい。以下においては、流体が液体である例を説明する。
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、図１に示すように、流体が流されるフローセル４０と、フローセル４０に励起光を照射する励起光光源１０と、励起光を照射された流体中に含まれる菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光を検出する第１の蛍光検出器１０２Ａと、励起光を照射された流体中に含まれる微細藻類の葉緑体で生じる第２の波長帯域の自家蛍光を検出する第２の蛍光検出器１０２Ｂと、を備える。フローセル４０内を流れる流体は、液体であっても、気体であってもよい。以下においては、流体が液体である例を説明する。
フローセル４０は、例えば、微細藻類の培養槽に接続されていてもよい。例えば、流量制御機器等を用いて、培養槽から培養槽に含まれる液体がフローセル４０に送液される。フローセル４０を通過した液体は、培養槽に戻されてもよいし、廃棄されてもよい。
励起光光源１０は、フローセル４０中を流れる液体に向けて、単波長又は広帯域波長の励起光を照射する。励起光光源１０としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザーが使用可能である。励起光は、例えば、波長が４００ｎｍから４９５ｎｍの青色光である。ただし、励起光の波長及び色は、これらに限定されない。紫色光のように、青色光以外の可視光線であってもよいし、紫外線であってもよい。励起光の波長帯域は、バンドパスフィルター等のフィルターによって設定されてもよい。励起光は、例えば、フローセル４０内において、焦点を結ぶ。励起光光源１０には、励起光光源１０に電力を供給する光源駆動電源１１が接続されている。光源駆動電源１１には、励起光光源１０に供給される電力を制御する電源制御装置１２が接続されている。
フローセル４０は、励起光に対して透明であり、例えば石英等からなる。フローセル４０は、菌類及び微細藻類が概ね１個ずつ内部を流れる程度の内径を有する。ただし、フローセル４０の大きさは、これに限定されない。フローセル４０は、例えば丸管形状、あるいは角管形状を有する。ただし、フローセル４０の形状は、これらに限定されない。フローセル４０内部を流れる液体は、励起光を横切る。
菌類は、細菌及び真菌を含む。細菌の大きさは、例えば０．５μｍ以上２μｍ以下あるいは５μｍ以下であるが、これに限定されない。細菌の例としては、グラム陰性菌及びグラム陽性菌が挙げられる。グラム陰性菌の例としては、大腸菌が挙げられる。グラム陽性菌の例としては、表皮ブドウ球菌、枯草菌、マイクロコッカス、及びコリネバクテリウムが挙げられる。真菌の例としては、黒カビ等のアスペルギルスが挙げられる。ただし、菌類はこれらに限定されない。
フローセル４０を流れる流体に、菌類が含まれていると、菌類は励起光を照射されて、図２に示すように、例えば波長４００ｎｍから６００ｎｍの第１の波長帯域の自家蛍光を発する。菌類が発する自家蛍光は、青色光、青緑色光、あるいは緑色光の波長帯域に強度のピークを有する。例えば、菌類に含まれるリボフラビン（ｒｉｂｏｆｌａｖｉｎ）、フラビンヌクレオチド（ＦＭＮ）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ）、ピリドキサミン（ｐｙｒｉｄｏｘａｍｉｎｅ）、ピリドキサールリン酸（ｐｙｒｉｄｏｘａｌ−５’−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、ピリドキシン（ｐｙｒｉｄｏｘｉｎｅ）、トリプトファン（ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ）、チロシン（ｔｙｒｏｓｉｎｅ）、及びフェニルアラニン（ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）等が、自家蛍光を発する。
微細藻類は、単細胞生物である藻類である。微細藻類は、植物プランクトンとも呼ばれることがある。また、例えば、微細藻類は、炭化水素を産生する。微細藻類の大きさは、例えば３μｍ以上あるいは５μｍ以上数十μｍ以下であるが、これに限定されない。通常、微細藻類は、細菌より大きい。微細藻類の例としては、ボトリオコッカス・ブラウニー（Ｂｏｔｒｙｏｃｏｃｃｕｓ ｂｒａｕｎｉｉ）、オーランチオキトリウム（Ａｕｒａｎｔｉｏｃｈｙｔｒｉｕｍ）、シュードコリシスティス（Ｐｓｅｕｄｏｃｈｏｒｉｃｙｓｔｉｓ ｅｌｌｉｐｓｏｉｄｅａ）、イカダモ（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ，Ｄｅｓｍｏｄｅｓｍｕｓ）、クロレラ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）、ドナリエラ（Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａ）、スピルリナ（Ａｒｔｈｒｏｓｐｉｒａ，Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ）、ユーグレナ（Ｅｕｇｌｅｎａ）、ナンノクロロプシス（Ｎａｎｎｏｃｈｌｏｒｏｐｓｉｓ）、ヘマトコッカス（Ｈａｅｍａｔｏｃｏｃｃｕｓ）、及びＭｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓ ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ等が挙げられる。ただし、微細藻類はこれらに限定されない。
フローセル４０の中を流れる液体に微細藻類が含まれると、励起光を照射された微細藻類の葉緑体に含まれる葉緑素は、図２に示すように、例えば波長６００ｎｍから７５０ｎｍの第２の波長帯域の赤色光を含む自家蛍光を発する。図３に示すように、葉緑体に含まれる葉緑素の自家蛍光に含まれる赤色光は、概ね、６００ｎｍから７５０ｎｍの赤色光の波長帯域に強度のピークを有する。
菌類が発する自家蛍光の波長帯域と、微細藻類が発する自家蛍光の波長帯域と、は、励起光の波長によって変動し得る。しかし、微細藻類のみが持つ葉緑体由来の長波長帯域の自家蛍光を、菌類が持たないことは、励起光の波長が変わっても変わらない。
図１に示すフローセル４０の中を流れる液体に非微生物粒子等の非蛍光性粒子が含まれている場合、励起光を照射された非蛍光性粒子は蛍光を発しない。
菌類、微細藻類、及び非蛍光性粒子は、光を照射されると、ミー散乱を生じうる粒子形状である。したがって、励起光を照射された菌類、微細藻類、及び非蛍光性粒子において、ミー散乱により、散乱光が生じる。ミー散乱による散乱光の波長は、励起光の波長と同じである。散乱光の強度は、菌類、微細藻類、及び非蛍光性粒子のそれぞれの大きさを反映している。したがって、粒子で生じた散乱光の強度を測定することにより、粒子の大きさを測定することが可能である。
菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光を検出する第１の蛍光検出器１０２Ａは、菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光を受光し、微細藻類で生じる第２の波長帯域の自家蛍光を受光しない第１の受光素子２０Ａを備える。第１の受光素子２０Ａの前に、第１の波長帯域の光を透過させ、第２の波長帯域等の他の波長帯域の光を吸収する吸収フィルター等、第１の受光素子２０Ａで受光可能な光の波長帯域を設定するフィルターを配置してもよい。
第１の受光素子２０Ａとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ等の固体撮像素子及びフォトダイオード等の内部光電効果型（光起電力効果）光センサや、光電子増倍管等の外部光電効果型光センサ等が使用可能であり、菌類で生じた第１の波長帯域の自家蛍光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。第１の受光素子２０Ａには、第１の受光素子２０Ａで生じた電流を増幅する増幅器２１Ａが接続されている。増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａに電力を供給する増幅器電源２２Ａが接続されている。
また、増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａで増幅された電流を受け取り、第１の受光素子２０Ａが受光した菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光の強度を算出する光強度算出装置２３Ａが接続されている。光強度算出装置２３Ａは、例えば、検出した自家蛍光のスペクトルの面積に基づいて、菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光の強度を算出する。光強度算出装置２３Ａは、画像解析ソフトウェアによって、菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光の強度を算出してもよい。またあるいは、光強度算出装置２３Ａは、第１の受光素子２０Ａで生じた電気信号の大きさに基づき、菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光の強度を算出してもよい。光強度算出装置２３Ａには、光強度算出装置２３Ａが算出した菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ａが接続されている。
微細藻類の葉緑体で生じる第２の波長帯域の自家蛍光を検出する第２の蛍光検出器１０２Ｂは、微細藻類の葉緑体で生じる自家蛍光を受光し、第１の波長帯域の光を検出しない第２の受光素子２０Ｂを備える。２の受光素子２０Ｂの前には、第２の波長帯域の光を透過させ、第１の波長帯域等の他の波長帯域の光を吸収する吸収フィルター等、第２の受光素子２０Ｂで受光可能な光の波長帯域を設定するフィルターを配置してもよい。
第２の受光素子２０Ｂとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ等の固体撮像素子及びフォトダイオード等の内部光電効果型（光起電力効果）光センサや、光電子増倍管等の外部光電効果型光センサ等が使用可能であり、葉緑体で生じた自家蛍光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。第２の受光素子２０Ｂには、第２の受光素子２０Ｂで生じた電流を増幅する増幅器２１Ｂが接続されている。増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂに電力を供給する増幅器電源２２Ｂが接続されている。
また、増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂで増幅された電流を受け取り、第２の受光素子２０Ｂが受光した葉緑体で生じた自家蛍光の強度を算出する光強度算出装置２３Ｂが接続されている。光強度算出装置２３Ｂは、例えば、検出した自家蛍光のスペクトルの面積に基づいて、葉緑体で生じた自家蛍光の強度を算出する。光強度算出装置２３Ｂは、画像解析ソフトウェアによって、葉緑体で生じた自家蛍光の強度を算出してもよい。またあるいは、光強度算出装置２３Ｂは、第２の受光素子２０Ｂで生じた電気信号の大きさに基づき、葉緑体で生じた自家蛍光の強度を算出してもよい。光強度算出装置２３Ｂには、光強度算出装置２３Ｂが算出した葉緑体で生じた自家蛍光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ｂが接続されている。
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、励起光を照射された菌類、微細藻類、及び非蛍光性粒子を含む粒子で生じた散乱光を受光する散乱光検出器１０５をさらに備えていてもよい。散乱光検出器１０５は、散乱光を受光する散乱光受光素子５０を備える。散乱光受光素子５０としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ等の固体撮像素子及びフォトダイオード等の内部光電効果（光起電力効果）型光センサや、光電子増倍管等の外部光電効果型光センサ等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。散乱光受光素子５０には、散乱光受光素子５０で生じた電流を増幅する増幅器５１が接続されている。増幅器５１には、増幅器５１に電力を供給する増幅器電源５２が接続されている。
また、増幅器５１には、増幅器５１で増幅された電流を受け取り、散乱光受光素子５０が受光した散乱光の強度を算出する光強度算出装置５３が接続されている。光強度算出装置５３は、例えば、検出した散乱光のスペクトルの面積に基づいて、散乱光の強度を算出する。光強度算出装置５３は、画像解析ソフトウェアによって、散乱光の強度を算出してもよい。またあるいは、光強度算出装置５３は、散乱光受光素子５０で生じた電気信号の大きさに基づき、散乱光の強度を算出してもよい。光強度算出装置５３には、光強度算出装置５３が算出した散乱光の強度を保存する光強度記憶装置５４が接続されている。
フローセル４０内を液体が流れると、励起光光源１０が励起光を照射し、第１及び第２の蛍光検出器１０２Ａ、１０２Ｂが、それぞれ、液体に含まれる粒子が発した第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、液体に含まれる粒子が発した第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、を測定し、時系列的に光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂに保存する。また、散乱光検出器１０５が、液体に含まれる粒子で生じた散乱光を測定し、散乱光の光強度を時系列的に光強度記憶装置５４に保存する。同時に検出された２つの波長帯域の自家蛍光と、散乱光と、は、同一個体の粒子由来とみなしうる。
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００をさらに備える。ＣＰＵ３００は、判定部３０１を備える。判定部３０１は、液体に含まれる粒子が発した第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度を光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂから読み出す。また、判定部３０１は、液体に含まれる粒子で生じた散乱光の強度を、光強度記憶装置５４から読み出す。
判定部３０１は、第２の波長帯域の自家蛍光の強度が所定の閾値よりも強い場合、検出した粒子が微細藻類であると判定する。また、判定部３０１は、第１の波長帯域の自家蛍光の強度が所定の閾値範囲内にあり、第２の波長帯域の自家蛍光の強度が所定の閾値よりも弱い場合、検出した粒子が菌類であると判定する。
あるいは判定部３０１は、第２の波長帯域の自家蛍光の強度が所定の閾値よりも強く、散乱光の強度から算出される粒子の大きさが微細藻類の大きさの範囲内である場合、検出した粒子が微細藻類であると判定する。また、判定部３０１は、第１の波長帯域の自家蛍光の強度が所定の閾値範囲内にあり、第２の波長帯域の自家蛍光の強度が所定の閾値よりも弱く、散乱光の強度から算出される粒子の大きさが菌類の大きさの範囲内である場合、検出した粒子が菌類であると判定する。
またあるいは、判定部３０１は、例えば、同時に検出された、第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、を比較する。例えば、同一粒子由来の第１の波長帯域の自家蛍光の強度に対する第２の波長帯域の自家蛍光の強度の比が所定の閾値以上であり、散乱光の強度から算出される粒子の大きさが微細藻類の大きさの範囲内である場合、判定部３０１は、検出した粒子が微細藻類であると判定する。同一粒子由来の第１の波長帯域の自家蛍光の強度に対する第２の波長帯域の自家蛍光の強度の比が所定の閾値以下であり、散乱光の強度から算出される粒子の大きさが菌類の大きさの範囲内である場合、判定部３０１は、検出した粒子が菌類であると判定する。
例えば、同一粒子由来の第１の波長帯域の自家蛍光の強度に対する第２の波長帯域の自家蛍光の強度の比が所定の閾値以上であるが、散乱光の強度から算出される粒子の大きさが微細藻類の大きさの範囲外である場合、判定部３０１は、検出した粒子が蛍光性非微生物粒子等の夾雑物であると判定する。同一粒子由来の第１の波長帯域の自家蛍光の強度に対する第２の波長帯域の自家蛍光の強度の比が所定の閾値以下であるが、散乱光の強度から算出される粒子の大きさが菌類の大きさの範囲外である場合、判定部３０１は、検出した粒子が蛍光性非微生物粒子等の夾雑物であると判定する。
また例えば、蛍光が検出されず、散乱光のみが検出された場合、判定部３０１は、検出した粒子が非蛍光性非微生物粒子等の夾雑物であると判定する。
微細藻類で生じる第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに散乱光の強度は、微細藻類の種類によっても異なる。そのため、判定部３０１は、微細藻類に分類された粒子を、第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに散乱光の強度に基づいて、さらに分類してもよい。
菌類で生じる第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに散乱光の強度は、菌類の種類によっても異なる。そのため、判定部３０１は、菌類に分類された粒子を、第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに散乱光の強度に基づいて、さらに分類してもよい。
夾雑物で生じる第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに散乱光の強度は、夾雑物の種類によっても異なる。そのため、判定部３０１は、夾雑物に分類された粒子を、第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに散乱光の強度に基づいて、さらに分類してもよい。
ＣＰＵ３００は、統計部３０２をさらに備えていてもよい。統計部３０２は、検出した粒子の総数、所定の単位時間当たりに検出した粒子の総数、検出した粒子の数の時間変化、検出した粒子の濃度、所定の単位時間当たりに検出した粒子の濃度、検出した粒子の濃度の時間変化、検出した粒子の大きさの分布、所定の単位時間当たりに検出した粒子の大きさの分布、及び検出した粒子の大きさの時間変化等を算出する。
例えば、統計部３０２は、検出した微細藻類の総数、所定の単位時間当たりに検出した微細藻類の総数、検出した微細藻類の数の時間変化、検出した微細藻類の濃度、所定の単位時間当たりに検出した微細藻類の濃度、検出した微細藻類の濃度の時間変化、検出した微細藻類の大きさの分布、所定の単位時間当たりに検出した微細藻類の大きさの分布、及び検出した微細藻類の大きさの時間変化等を算出する。
また、統計部３０２は、検出した菌類の総数、所定の単位時間当たりに検出した菌類の総数、検出した菌類の数の時間変化、検出した菌類の濃度、所定の単位時間当たりに検出した菌類の濃度、検出した菌類の濃度の時間変化、検出した菌類の大きさの分布、所定の単位時間当たりに検出した菌類の大きさの分布、及び検出した菌類の大きさの時間変化等を算出する。
さらに、統計部３０２は、検出した夾雑物の総数、所定の単位時間当たりに検出した夾雑物の総数、検出した夾雑物の数の時間変化、検出した夾雑物の濃度、所定の単位時間当たりに検出した夾雑物の濃度、検出した夾雑物の濃度の時間変化、検出した夾雑物の大きさの分布、所定の単位時間当たりに検出した夾雑物の大きさの分布、及び検出した夾雑物の大きさの時間変化等を算出する。
またさらに、統計部３０２は、検出した粒子の数の種類ごとの内訳、所定の単位時間当たりに検出した粒子の数の種類ごとの内訳、検出した粒子の数の種類ごとの内訳の時間変化、検出した粒子の濃度の種類ごとの内訳、所定の単位時間当たりに検出した粒子の濃度の種類ごとの内訳、検出した粒子の濃度の種類ごとの内訳の時間変化、検出した粒子の大きさの分布の種類ごとの内訳、所定の単位時間当たりに検出した粒子の大きさの分布の種類ごとの内訳、及び検出した粒子の大きさの種類ごとの内訳の時間変化等を算出する。
ＣＰＵ３００は、グラフ作成部３０３をさらに備えていてもよい。グラフ作成部３０３は、例えば、図４に示すような、第１の蛍光検出器１０２Ａの出力と、第２の蛍光検出器１０２Ｂの出力と、を示す二次元グラフを作成する。あるいは、グラフ作成部３０３は、例えば、図５に示すような、第１の蛍光検出器１０２Ａの出力と、第２の蛍光検出器１０２Ｂの出力と、散乱光検出器１０５の出力と、を示す三次元グラフを作成する。図１に示すグラフ作成部３０３は、ＣＰＵ３００に接続された出力装置４０１を介して、作成したグラフを出力する。出力装置４０１としては、ディスプレイ、スピーカ、及びプリンタ等が使用可能である。
例えば、出力されたグラフにおいて、第１の蛍光検出器１０２Ａの出力と、第２の蛍光検出器１０２Ｂの出力と、が、それぞれ所定の閾値より大きく、散乱光検出器１０５の出力が、所定の範囲内にある場合、グラフを見た作業者が、検出された粒子が微細藻類であると判定してもよい。また、出力されたグラフにおいて、第１の蛍光検出器１０２Ａの出力が所定の閾値より大きく、第２の蛍光検出器１０２Ｂの出力が所定の閾値より小さく、散乱光検出器１０５の出力が、所定の範囲内にある場合、グラフを見た作業者が、検出された粒子が菌類であると判定してもよい。
また、図１に示すグラフ作成部３０３は、グラフ作成部３０３は、検出した微細藻類の数の時間変化を示す折れ線グラフ、検出した微細藻類の濃度の時間変化を示す折れ線グラフ、及び検出した微細藻類の大きさの時間変化を示す折れ線グラフ等を作成してもよい。さらに、検出した菌類の数の時間変化を示す折れ線グラフ、検出した菌類の濃度の時間変化を示す折れ線グラフ、及び検出した菌類の大きさの時間変化を示す折れ線グラフ等を作成してもよい。またさらに、グラフ作成部３０３は、検出した夾雑物の数の時間変化を示す折れ線グラフ、検出した夾雑物の濃度の時間変化を示す折れ線グラフ、及び検出した夾雑物の大きさの時間変化を示す折れ線グラフ等を作成してもよい。
また、グラフ作成部３０３は、検出した粒子の数の種類ごとの内訳を示す円グラフ、所定の単位時間当たりに検出した粒子の数の種類ごとの内訳を示す円グラフ、検出した粒子の数の種類ごとの内訳の時間変化を示す面グラフ、検出した粒子の濃度の種類ごとの内訳を示す円グラフ、所定の単位時間当たりに検出した粒子の濃度の種類ごとの内訳を示す円グラフ、検出した粒子の濃度の種類ごとの内訳の時間変化を示す面グラフ、検出した粒子の大きさの分布の種類ごとの内訳を示す円グラフ、所定の単位時間当たりに検出した粒子の大きさの分布の種類ごとの内訳を示す円グラフ、及び検出した粒子の大きさの種類ごとの内訳の時間変化を示す面グラフ等を作成してもよい。
グラフの種類は、上述したグラフに限られず、例えば散布図であってもよい。
ＣＰＵ３００は、警告部３０４をさらに備えていてもよい。警告部３０４は、検出した菌類又は夾雑物の総数又は濃度が、所定の閾値を超えた場合、単位時間当たり検出した菌類又は夾雑物の総数又は濃度の上昇率が、所定の閾値を超えた場合、検出した微細藻類の総数又は濃度が、所定の閾値を下回った場合、あるいは単位時間当たり検出した菌類又は夾雑物の総数又は濃度の減少率が、所定の閾値を超えた場合等に、出力装置４０１を介して警告を発する。
第１の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、液体に含まれる微細藻類、菌類、及び夾雑物の量をリアルタイムに検出して識別することが可能である。そのため、微細藻類の培養環境を評価することが可能となる。また、検出された菌類、つまり培養系に混入した菌類が時系列的にどのように増加しているか、または減少しているかを微細藻類の状態および時系列変化と共に評価することで、微細藻類が今後受ける影響を予測し、必要な措置の判断等が可能である。
また、第１の実施の形態に係る粒子検出装置を微細藻類の培養槽近傍に配置することにより、培養槽の液体を直接フローセル４０に吸引することが可能である。さらに、第１の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、液体に含まれる粒子を事前に蛍光染色する必要がなく、煩雑な手順を省くことが可能である。
（第２の実施の形態）
微細藻類に含まれる脂質は、オイルボディとも呼ばれる。図６に示す第２の実施の形態に係る粒子検出装置のフローセル４０の中を流れる液体に微細藻類が含まれると、励起光を照射された微細藻類の脂質は、概ね、波長５４０ｎｍから６２０ｎｍの黄色光である第３の波長帯域の自家蛍光を発する。脂質の自家蛍光の波長ピークは、概ね、５７０ｎｍから５９０ｎｍである。なお、上記の自家蛍光の波長は、励起光の波長によって変動し得る。しかし、脂質の自家蛍光の波長帯域が、葉緑体の波長帯域より短いという関係は維持される。
微細藻類に含まれる脂質は、オイルボディとも呼ばれる。図６に示す第２の実施の形態に係る粒子検出装置のフローセル４０の中を流れる液体に微細藻類が含まれると、励起光を照射された微細藻類の脂質は、概ね、波長５４０ｎｍから６２０ｎｍの黄色光である第３の波長帯域の自家蛍光を発する。脂質の自家蛍光の波長ピークは、概ね、５７０ｎｍから５９０ｎｍである。なお、上記の自家蛍光の波長は、励起光の波長によって変動し得る。しかし、脂質の自家蛍光の波長帯域が、葉緑体の波長帯域より短いという関係は維持される。
図７に示すように、脂質が発した自家蛍光の強度は、微細藻類に含まれる脂質の大きさを反映している。
図６に示す第２の実施の形態に係る粒子検出装置は、微細藻類の脂質で生じた第３の波長帯域の自家蛍光を検出する第３の蛍光検出器１０２Ｃを備える。第３の蛍光検出器１０２Ｃは、微細藻類の脂質で生じた第３の波長帯域の自家蛍光を受光し、第１及び第２の波長帯域の自家蛍光を受光しない第３の受光素子２０Ｃを備える。第３の受光素子２０Ｃの前に、第３の波長帯域の光を透過させ、第１及び第２の波長帯域等の他の波長帯域の光を吸収する吸収フィルター等、第３の受光素子２０Ｃで受光可能な光の波長帯域を設定するフィルターを配置してもよい。
第３の受光素子２０Ｃとしては、電荷結合素子（ＣＣＤ）イメージセンサ等の固体撮像素子及びフォトダイオード等の内部光電効果型（光起電力効果）光センサや、光電子増倍管等の外部光電効果型光センサ等が使用可能であり、脂質で生じた自家蛍光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。第３の受光素子２０Ｃには、第３の受光素子２０Ｃで生じた電流を増幅する増幅器２１Ｃが接続されている。増幅器２１Ｃには、増幅器２１Ｃに電力を供給する増幅器電源２２Ｃが接続されている。
また、増幅器２１Ｃには、増幅器２１Ｃで増幅された電流を受け取り、第３の受光素子２０Ｃが受光した脂質で生じた自家蛍光の強度を算出する光強度算出装置２３Ｃが接続されている。光強度算出装置２３Ｃは、例えば、検出した自家蛍光のスペクトルの面積に基づいて、脂質で生じた自家蛍光の強度を算出する。光強度算出装置２３Ｃは、画像解析ソフトウェアによって、脂質で生じた自家蛍光の強度を算出してもよい。またあるいは、光強度算出装置２３Ｃは、第３の受光素子２０Ｃで生じた電気信号の大きさに基づき、脂質で生じた自家蛍光の強度を算出してもよい。光強度算出装置２３Ｃには、光強度算出装置２３Ｃが算出した脂質で生じた自家蛍光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ｃが接続されている。
第２の実施の形態において、第１の受光素子２０Ａは、第２及び第３の波長帯域の光を受光しない。また、第２の受光素子２０Ｂは、第１及び第３の波長帯域の光を受光しない。
第２の実施の形態において、ＣＰＵ３００は、評価部３０５をさらに備える。評価部３０５は、例えば、散乱光の強度に対する、微細藻類の脂質が発した自家蛍光の強度の比を算出する。評価部３０５は、散乱光の強度の値を１００等に正規化し、正規化された散乱光の強度に対する、微細藻類の脂質が発した自家蛍光の強度の比を算出してもよい。
また、評価部３０５は、例えば、散乱光の強度に対する、微細藻類の葉緑体が発した自家蛍光の強度の比を算出する。評価部３０５は、正規化された散乱光の強度に対する、微細藻類の葉緑体が発した自家蛍光の強度の比を算出してもよい。
評価部３０５は、例えば、微細藻類で生じた散乱光の強度に対する、微細藻類の脂質が発した自家蛍光の強度の比が所定の判別値より小さい場合、図８に示すように、当該微細藻類における脂質の割合が小さいと評価する。また、評価部３０５は、微細藻類で生じた散乱光の強度に対する、微細藻類の脂質が発した自家蛍光の強度の比が所定の判別値より大きい場合、図９に示すように、当該微細藻類における脂質の割合が大きいと評価する。
さらに、評価部３０５は、例えば、微細藻類で生じた散乱光の強度に対する、微細藻類の葉緑体が発した自家蛍光の強度の比が所定の判別値より小さい場合、図９に示すように、当該微細藻類における葉緑体の割合が小さいと評価する。また、評価部３０５は、微細藻類で生じた散乱光の強度に対する、微細藻類の葉緑体が発した自家蛍光の強度の比が所定の判別値より大きい場合、図８に示すように、当該微細藻類における葉緑体の割合が大きいと評価する。
また、評価部３０５は、微細藻類で生じた散乱光の強度に基づき、微細藻類の大きさを算出する。例えば、評価部３０５は、予め取得した、散乱光の強度と、微細藻類の大きさと、の関係に基づき、微細藻類の大きさを算出してもよい。さらに、評価部３０５は、脂質で生じた自家蛍光の強度に基づき、微細藻類内の脂質の大きさを算出する。例えば、評価部３０５は、予め取得した、脂質の自家蛍光の強度と、脂質の大きさと、の関係に基づき、脂質の大きさを算出してもよい。またさらに、評価部３０５は、葉緑体で生じた自家蛍光の強度に基づき、微細藻類内の葉緑体の大きさを算出する。例えば、評価部３０５は、予め取得した、葉緑体の自家蛍光の強度と、葉緑体の大きさと、の関係に基づき、脂質の大きさを算出してもよい。評価部３０５は、微細藻類全体の大きさと、脂質の大きさと、葉緑体の大きさと、を比較してもよい。
第２の実施の形態に係る粒子検出装置のその他の構成要素は、第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は省略する。
以上説明した第２の実施の形態に係る粒子検出装置は、予め蛍光染色をすることなく、個々の微細藻類に含まれる脂質を検出することが可能である。例えば、大量の微細藻類を培養している場合、培養中の全ての微細藻類を蛍光染色法で調べることは現実的ではない。これに対し、第２の実施の形態に係る粒子検出装置を用いれば、フローセルに複数の微細藻類を連続的に流すことにより、個々の微細藻類に含まれる脂質を光学的に迅速に、かつ継続的に検出することが可能となる。また、微細藻類に対して蛍光染色等の化学的修飾を加えることがないため、検査した微細藻類を培養槽に戻すことも可能である。
また、第２の実施の形態に係る粒子検出装置は、散乱光の強度と、脂質で生じた自家蛍光の強度と、を比較することにより、１個ずつの微細藻類の状態を評価することも可能である。
近年、微細藻類に含まれる脂質をバイオ燃料、医薬品、化粧品、及びサプリメント等として利用する試みがなされている。微細藻類に含まれる脂質の量は、培養条件やその他の環境条件等によって変動し、１個の微細藻類全体の大きさに占める脂質の大きさの割合は、一定ではない。これに対し、微細藻類の脂質を利用する場合は、１個の微細藻類全体の大きさに占める脂質の大きさの割合が大きいことが好ましい。
これに対し、第２の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、散乱光の強度と、脂質で生じた自家蛍光の強度と、を比較することにより、１個の微細藻類全体の大きさに占める脂質の大きさの割合を把握することが可能となる。そのため、脂質の量が多い微細藻類が生じやすい培養条件やその他の環境条件をスクリーニングすることが可能となる。また、複数の微細藻類から、脂質の量が多い微細藻類をスクリーニングすることも可能となる。
また、第１の実施の形態と同様、菌類や夾雑物も検出可能であるため、菌類や夾雑物の量が微細藻類の葉緑体や脂質の大きさに与える影響も評価することが可能である。
なお、従来、藻類においては、葉緑素、フィコエリトリン、及びフィコシアンが自家蛍光を発するとの報告はあるものの、脂質が自家蛍光を発するとの報告はない。これは、脂質は蛍光染色で調べることが一般化しており、脂質の自家蛍光に注目することがこれまではなく、脂質が自家蛍光を発することが知られていなかったためと考えられる。
（参考例１）
国立研究開発法人国立環境研究所微生物系統保存施設より、クロレラ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋ、ＮＩＥＳ−２１７０）の分譲を受けた。その後、２５℃の恒温槽内の液体Ｃ培地中で、クロレラを培養した。培養中、クロレラと液体Ｃ培地が入れられた試験管は、１００ｒｐｍでシェーカーされていた。また、培養中、恒温槽内においては、分譲機関の推奨培養条件にしたがって、昼色光の蛍光灯の１０時間の点灯と１４時間の消灯が繰り返された。
国立研究開発法人国立環境研究所微生物系統保存施設より、クロレラ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ ｖｕｌｇａｒｉｓ Ｂｅｉｊｅｒｉｎｃｋ、ＮＩＥＳ−２１７０）の分譲を受けた。その後、２５℃の恒温槽内の液体Ｃ培地中で、クロレラを培養した。培養中、クロレラと液体Ｃ培地が入れられた試験管は、１００ｒｐｍでシェーカーされていた。また、培養中、恒温槽内においては、分譲機関の推奨培養条件にしたがって、昼色光の蛍光灯の１０時間の点灯と１４時間の消灯が繰り返された。
培養された蛍光染色されていないクロレラを含む１０μＬの液体Ｃ培地をスライドグラスに垂らし、カバーガラスをかけた。次に、オリンパス株式会社製のＵＩＳ搭載顕微鏡によって、蛍光染色していないクロレラの図１０に示す透過顕微鏡画像を撮影した。
その後、スライドグラスを移動することなく、同じ顕微鏡によって、蛍光染色していないクロレラの図１１に示す蛍光顕微鏡画像を撮影した。具体的には、励起光光源から広帯域（ＷＩＢ）励起光を発し、バンドパスフィルター（ＢＰ ４６０−４９５）によって、励起光の波長帯域を４６０ｎｍから４９５ｎｍにし、対物レンズを介して蛍光染色していないクロレラに励起光を照射した。励起光を照射された蛍光染色していないクロレラで生じた自家蛍光を、対物レンズ、及び波長５１０ｎｍ未満の光を吸収し５１０ｎｍ以上の光を透過させる吸収フィルター（ＢＡ５１０ＩＦ）を介して、カメラで撮影した。励起光の照射時間（クロレラの露出時間）は、１．０秒であった。なお、励起光に対して、減光（ＮＤ）フィルターは用いなかった。
図１２（ａ）に示すクロレラの蛍光顕微鏡画像において、線で囲まれた部分では、主に黄色の自家蛍光が観察された。その他の部分では、主に赤色の自家蛍光が観察された。図１２（ｂ）に示すように、画像解析ソフト（ＩｍａｇｅＰｒｏ）を用いて、クロレラの蛍光顕微鏡画像における黄色の自家蛍光が発せられた部分を、黒色で抽出し、その他の部分を白色にした、黄色の自家蛍光の抽出画像を作成した。図１０に示す透過顕微鏡画像に、図１２（ｂ）に示す黄色の自家蛍光が発せられた部分の抽出画像を重ね合わせると、図１３に示すように、透過顕微鏡画像で観察された細胞内組織の形状と、黄色の自家蛍光が発せられた部分の形状と、が一致した。
（参考例２）
ピーク波長が５０３ｎｍの脂質標識蛍光色素であるＢＯＤＩＰＹ（登録商標）４９３／５０３を用意し、エタノール中に希釈して、１ｍｇ／ｍＬの蛍光試薬溶液を調整した。次に、参考例１と同じく培養されたクロレラを含む１００μＬの液体Ｃ培地に、０．１μＬの蛍光試薬溶液を添加して、クロレラをＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色した。
ピーク波長が５０３ｎｍの脂質標識蛍光色素であるＢＯＤＩＰＹ（登録商標）４９３／５０３を用意し、エタノール中に希釈して、１ｍｇ／ｍＬの蛍光試薬溶液を調整した。次に、参考例１と同じく培養されたクロレラを含む１００μＬの液体Ｃ培地に、０．１μＬの蛍光試薬溶液を添加して、クロレラをＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色した。
参考例１の顕微鏡観察と同日に、ＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色されたクロレラを含む１０μＬの液体Ｃ培地をスライドグラスに垂らし、カバーガラスをかけた。次に、オリンパス株式会社製のＵＩＳ搭載顕微鏡によって、ＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色されたクロレラの図１４に示す透過顕微鏡画像を撮影した。
その後、スライドグラスを移動することなく、同じ顕微鏡によって、ＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色されたクロレラの図１５に示す蛍光顕微鏡画像を撮影した。具体的には、広帯域（ＷＩＢ）励起光を発し、バンドパスフィルター（ＢＰ ４６０−４９５）によって、励起光の波長帯域を４６０ｎｍから４９５ｎｍにし、対物レンズを介してＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色されたクロレラに励起光を照射した。励起光を照射されたＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色されたクロレラで生じた蛍光を、対物レンズ、及び波長５１０ｎｍ未満の光を吸収し５１０ｎｍ以上の光を透過させる吸収フィルター（ＢＡ５１０ＩＦ）を介して、カメラで撮影した。励起光の照射時間（クロレラの露出時間）は、０．５秒であった。なお、励起光に対して、平均透過率（Ｔａｖ）が２５％のＮＤフィルターを用いた。
図１６（ａ）に示すクロレラの蛍光顕微鏡画像において、線で囲まれた部分では、主に緑色の蛍光が観察された。その他の部分では、主に赤色の蛍光が観察された。図１６（ｂ）に示すように、画像解析ソフト（ＩｍａｇｅＰｒｏ）を用いて、クロレラの蛍光顕微鏡画像における緑色の蛍光が発せられた部分を、黒色で抽出し、その他の部分を白色にした、緑色の蛍光の抽出画像を作成した。図１４に示す透過顕微鏡画像に、図１６（ｂ）に示す緑色の蛍光が発せられた部分の抽出画像を重ね合わせると、図１７に示すように、透過顕微鏡画像で観察された細胞内組織の形状と、緑色の蛍光が発せられた部分の形状と、が一致した。
また、脂質を標識することが既知であるＢＯＤＩＰＹ（登録商標）で染色されたクロレラ内の蛍光が観察された部分の形状と、図１３に示す蛍光染色されていないクロレラ内の黄色の自家蛍光が観察された部分の形状と、は、類似していた。このことからも、クロレラ内の脂質が、バンドパスフィルター（ＢＰ ４６０−４９５）及び吸収フィルター（ＢＡ５１０ＩＦ）を用いた場合に黄色で観察される自家蛍光を発することが確認された。
（参考例３）
参考例１と同様に培養された蛍光染色されていないクロレラを含む１０μＬの液体Ｃ培地をスライドグラスに垂らし、カバーガラスをかけた。次に、オリンパス株式会社製のＵＩＳ搭載顕微鏡によって、蛍光染色していないクロレラの図１８に示す透過顕微鏡画像を撮影した。
参考例１と同様に培養された蛍光染色されていないクロレラを含む１０μＬの液体Ｃ培地をスライドグラスに垂らし、カバーガラスをかけた。次に、オリンパス株式会社製のＵＩＳ搭載顕微鏡によって、蛍光染色していないクロレラの図１８に示す透過顕微鏡画像を撮影した。
その後、スライドグラスを移動することなく、同じ顕微鏡によって、蛍光染色していないクロレラの図１９に示す蛍光顕微鏡画像を撮影した。撮影条件は、参考例１の図１１と同じである。
図２０（ａ）に示すクロレラの蛍光顕微鏡画像において、線で囲まれた部分では、主に黄色の自家蛍光が観察された。その他の部分では、主に赤色の自家蛍光が観察された。図２０（ｂ）に示すように、画像解析ソフト（ＩｍａｇｅＰｒｏ）を用いて、クロレラの蛍光顕微鏡画像における黄色の自家蛍光が発せられた部分を、黒色で抽出し、その他の部分を白色にした、自家蛍光の抽出画像を作成した。図１８に示す透過顕微鏡画像に、図２０（ｂ）に示す黄色の自家蛍光が発せられた部分の抽出画像を重ね合わせると、図２１に示すように、透過顕微鏡画像で観察された細胞内組織の形状と、黄色の自家蛍光が発せられた部分の形状と、が一致した。
（参考例４）
ピーク波長が６３７ｎｍの脂質標識蛍光色素であるナイルレッドを用意し、アセトン中に希釈して、１ｍｇ／ｍＬの蛍光試薬溶液を調整した。次に、参考例３と同じく培養されたクロレラを含む２００μＬの液体Ｃ培地に、１．０μＬの蛍光試薬溶液を添加して、クロレラをナイルレッドで染色した。
ピーク波長が６３７ｎｍの脂質標識蛍光色素であるナイルレッドを用意し、アセトン中に希釈して、１ｍｇ／ｍＬの蛍光試薬溶液を調整した。次に、参考例３と同じく培養されたクロレラを含む２００μＬの液体Ｃ培地に、１．０μＬの蛍光試薬溶液を添加して、クロレラをナイルレッドで染色した。
参考例３の顕微鏡観察と同日に、ナイルレッドで染色されたクロレラを含む１０μＬの液体Ｃ培地をスライドグラスに垂らし、カバーガラスをかけた。次に、オリンパス株式会社製のＵＩＳ搭載顕微鏡によって、ナイルレッドで染色されたクロレラの図２２に示す透過顕微鏡画像を撮影した。
その後、スライドグラスを移動することなく、同じ顕微鏡によって、ナイルレッドで染色されたクロレラの図２３に示す蛍光顕微鏡画像を撮影した。具体的には、広帯域（ＷＩＧ）励起光を発し、バンドパスフィルター（ＢＰ ５３０−５５０）によって、励起光の波長帯域を５３０ｎｍから５５０ｎｍにし、対物レンズを介してナイルレッドで染色されたクロレラに励起光を照射した。励起光を照射されたナイルレッドで染色されたクロレラで生じた蛍光を、対物レンズ、及び波長５７５ｎｍ未満の光を吸収し波長５７５ｎｍ以上の光を透過させる吸収フィルター（ＢＡ５７５ＩＦ）を介して、カメラで撮影した。励起光の照射時間（クロレラの露出時間）は、１．０秒であった。なお、励起光に対して、平均透過率（Ｔａｖ）が２５％のＮＤフィルターと、平均透過率（Ｔａｖ）が６％のＮＤフィルターと、を用いた。
図２４（ａ）に示すクロレラの蛍光顕微鏡画像において、主に赤色の蛍光が観察された。図２４（ｂ）に示すように、画像解析ソフト（ＩｍａｇｅＰｒｏ）を用いて、クロレラの蛍光顕微鏡画像における赤色の蛍光が発せられた部分を、黒色で抽出し、その他の部分を白色にした、赤色の蛍光の抽出画像を作成した。図２２に示す透過顕微鏡画像に、図２４（ｂ）に示す赤色の蛍光が発せられた部分の抽出画像を重ね合わせると、図２５に示すように、透過顕微鏡画像で観察された細胞内組織の形状が観察された部分と、赤色の蛍光が発せられた部分の形状と、が一致した。
また、脂質を標識することが既知であるナイルレッドで染色されたクロレラ内の蛍光が観察された部分の形状と、図２１に示した蛍光染色されていないクロレラ内のバンドパスフィルター（ＢＰ ４６０−４９５）及び吸収フィルター（ＢＡ５１０ＩＦ）を用いた場合に黄色で観察される自家蛍光の部分の形状と、は、類似していた。
１０ 励起光光源
１１ 光源駆動電源
１２ 電源制御装置
２０Ａ 第１の受光素子
２０Ｂ 第２の受光素子
２０Ｃ 第３の受光素子
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、５１ 増幅器
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、５２ 増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、５３ 光強度算出装置
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、５４ 光強度記憶装置
４０ フローセル
５０ 散乱光受光素子
１０２Ａ 第１の蛍光検出器
１０２Ｂ 第２の蛍光検出器
１０２Ｃ 第３の蛍光検出器
１０５ 散乱光検出器
３００ 中央演算処理装置
３０１ 判定部
３０２ 統計部
３０３ グラフ作成部
３０３ 算出部
３０４ 警告部
３０５ 評価部
１１ 光源駆動電源
１２ 電源制御装置
２０Ａ 第１の受光素子
２０Ｂ 第２の受光素子
２０Ｃ 第３の受光素子
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、５１ 増幅器
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、５２ 増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ、５３ 光強度算出装置
２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、５４ 光強度記憶装置
４０ フローセル
５０ 散乱光受光素子
１０２Ａ 第１の蛍光検出器
１０２Ｂ 第２の蛍光検出器
１０２Ｃ 第３の蛍光検出器
１０５ 散乱光検出器
３００ 中央演算処理装置
３０１ 判定部
３０２ 統計部
３０３ グラフ作成部
３０３ 算出部
３０４ 警告部
３０５ 評価部
Claims (10)
- 流体が流されるフローセルと、
前記フローセルに励起光を照射する励起光光源と、
前記励起光を照射された流体中に含まれる菌類で生じる第１の波長帯域の自家蛍光を検出する第１の蛍光検出器と、
前記励起光を照射された流体中に含まれる微細藻類の葉緑体で生じる第２の波長帯域の自家蛍光を検出する第２の蛍光検出器と、
を備える、粒子検出装置。 - 前記第２の蛍光検出器が、前記第１の波長帯域の光を検出しない、請求項１に記載の粒子検出装置。
- 検出された前記第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度に基づき、流体に含まれる粒子が菌類及び微細藻類のいずれであるかを判定する判定部をさらに備える、請求項１又は２に記載の粒子検出装置。
- 検出された前記第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、前記第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、を示すグラフを作成するグラフ作成部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
- 前記励起光を照射された流体中に含まれる粒子で生じる散乱光を検出する散乱光検出器をさらに備える、請求項１又は２に記載の粒子検出装置。
- 検出された前記第１及び第２の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに検出された散乱光の強度に基づき、流体に含まれる粒子が菌類及び微細藻類のいずれであるかを判定する判定部をさらに備える、請求項５に記載の粒子検出装置。
- 検出された前記第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、前記第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、前記散乱光の強度と、を示すグラフを作成するグラフ作成部をさらに備える、請求項５又は６に記載の粒子検出装置。
- 前記励起光を照射された流体中に含まれる微細藻類の脂質で生じる第３の波長帯域の自家蛍光を検出する第３の蛍光検出器をさらに備える、請求項５に記載の粒子検出装置。
- 検出された前記第１、第２、及び第３の波長帯域の自家蛍光の強度、並びに検出された散乱光の強度に基づき、流体に含まれる粒子が菌類及び微細藻類のいずれであるかを判定する判定部をさらに備える、請求項８に記載の粒子検出装置。
- 検出された前記第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、前記第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、前記第３の波長帯域の自家蛍光の強度と、前記散乱光の強度と、を示すグラフを作成するグラフ作成部をさらに備える、請求項８又は９に記載の粒子検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016105541A JP2017209073A (ja) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | 粒子検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016105541A JP2017209073A (ja) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | 粒子検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017209073A true JP2017209073A (ja) | 2017-11-30 |
Family
ID=60475882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016105541A Pending JP2017209073A (ja) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | 粒子検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017209073A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021043045A (ja) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | 分析方法、分析基体、分析キット及び分析装置。 |
| WO2023195367A1 (ja) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | シアノバクテリアの外膜剥離の判定方法、シアノバクテリアの外膜剥離の判定装置、及び、プログラム |
| WO2023199919A1 (ja) * | 2022-04-15 | 2023-10-19 | シンクサイト株式会社 | フローサイトメータ、判別方法、及びプログラム |
-
2016
- 2016-05-26 JP JP2016105541A patent/JP2017209073A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021043045A (ja) * | 2019-09-10 | 2021-03-18 | 株式会社東芝 | 分析方法、分析基体、分析キット及び分析装置。 |
| JP7271374B2 (ja) | 2019-09-10 | 2023-05-11 | 株式会社東芝 | 分析方法、分析基体、分析キット及び分析装置。 |
| WO2023195367A1 (ja) * | 2022-04-08 | 2023-10-12 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | シアノバクテリアの外膜剥離の判定方法、シアノバクテリアの外膜剥離の判定装置、及び、プログラム |
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