JP3925655B2 - Inspection apparatus and shake culture apparatus provided with the inspection apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、被検査液が収容された容器から所定量の被検査液を採取し、所定の検査を行った後、採取した被検査液を再び容器へと戻すことができ、例えば微生物の培養に供されている培養液を採取検査して培養の進行度合を監視する場合などに好適に用いられる検査装置、及び該検査装置を備えた振とう培養装置に関する。 The present invention can collect a predetermined amount of liquid to be tested from a container in which the liquid to be tested is stored, perform a predetermined test, and then return the collected liquid to be tested to the container again. For example, culture of microorganisms The present invention relates to an inspection apparatus that is preferably used when collecting and inspecting a culture solution provided for monitoring and monitoring the progress of culture, and a shaking culture apparatus including the inspection apparatus.
従来から、微生物を培養する装置として、振とう培養装置が知られている。この振とう培養装置は、恒温槽内に適宜な機構により振とうする架台が設けられたもので、この架台上に培養液を収容したフラスコ等の培養容器を載置固定し、培養液に微生物(種菌)を接種して振とうさせることにより、該培養液中で微生物を培養し、増殖させるものである。 Conventionally, a shaking culture apparatus is known as an apparatus for culturing microorganisms. This shaking culture apparatus is provided with a gantry that is shaken by an appropriate mechanism in a thermostatic bath. A culture vessel such as a flask containing a culture solution is placed and fixed on the gantry, and a microorganism is added to the culture solution. (Inoculum) is inoculated and shaken to cultivate and grow microorganisms in the culture solution.
微生物の培養操作において、培養の進行度合をモニターすることは、培養操作を効率よく行う上で非常に好ましいことである。この場合、一般に培養の進行によって培養液中の菌濃度が増加するのに伴って培養液の濁度が変化する(通常は濁度が高くなる)ことが分かっており、培養液の濁度を測定して菌濃度の変化を検査することにより、培養の進行度合を知ることができる。 In the culturing operation of microorganisms, it is very preferable to monitor the degree of culturing in order to efficiently perform the culturing operation. In this case, it is generally known that the turbidity of the culture solution changes (usually the turbidity increases) as the bacterial concentration in the culture solution increases as the culture progresses. By measuring and examining changes in the bacterial concentration, it is possible to know the degree of culture progress.
そこで、培養の進行度合をモニターする場合には、培養操作中に培養容器からスポイト等を用いて所定量の培養液を採取し、これを測定セルに移して分光光度計にセットし、培養液の光透過率を測定することにより、培養液の濁度の変化を検査し、培養の進行度合を監視することが行われる。 Therefore, when monitoring the progress of the culture, a predetermined amount of the culture solution is collected from the culture vessel using a dropper or the like during the culture operation, transferred to a measuring cell, set in a spectrophotometer, and the culture solution. By measuring the light transmittance, the change in the turbidity of the culture solution is examined, and the progress of the culture is monitored.
しかしながら、上記の通り、培養液の濁度測定には煩雑な作業を要し、また希少な微生物を培養する場合や、容易に廃棄することができない微生物の培養には、濁度測定を行った後のサンプル培養液を再び培養容器へと戻す必要があり、その作業は更に煩雑となる。また、培養装置内に複数(例えば2〜10本)の培養容器を収容し、同時に複数の容器で培養を行うことも多く、この場合、各容器で異なる微生物を培養する場合や、各容器で培養液組成などの培養条件を変えて培養を行う場合に、その培養進行度合をモニターするためには各容器毎に上記濁度測定を行う必要があり、その操作は煩雑を極めることになる。
また、上記培養液の濁度測定を行う際には、振とう操作を停止して培養液の採取、測定、返液を行うことになるが、振とう操作を停止すれば微生物の増殖速度は当然に低下することになり、この測定操作によって却って培養効率を低下させてしまう場合もある。更に、複数の容器に対して濁度測定を行う場合には、振とう操作を長時間又は頻繁に停止させなくてはならず、振とう操作停止中の増殖速度低下は無視できないものとなる。
However, as described above, the measurement of the turbidity of the culture solution requires a complicated operation, and the turbidity measurement was performed for culturing rare microorganisms or for microorganisms that cannot be easily discarded. It is necessary to return the later sample culture solution to the culture vessel again, which further complicates the operation. In many cases, a plurality of (for example, 2 to 10) culture containers are accommodated in the culture apparatus and cultured in a plurality of containers at the same time. In this case, when different microorganisms are cultured in each container, When the culture conditions such as the composition of the culture solution are changed, the turbidity measurement must be performed for each container in order to monitor the progress of the culture, and the operation is extremely complicated.
In addition, when measuring the turbidity of the above culture solution, the shaking operation is stopped, and the culture solution is collected, measured, and returned, but if the shaking operation is stopped, the growth rate of the microorganism is Naturally, it decreases, and this measurement operation may reduce the culture efficiency. Furthermore, when turbidity measurement is performed on a plurality of containers, the shaking operation must be stopped for a long time or frequently, and a decrease in the growth rate while the shaking operation is stopped cannot be ignored.
そこで、このような培養液中の菌濃度を、比較的簡便に測定するため、フラスコ等の培養容器から培養液を採取することなく、培養容器のまま菌濃度を測定することができる菌濃度測定用光度計「BACTMONITOR」が販売されている(販売元:日立計測器サービス、非特許文献1:“菌濃度測定用光度計 BACTMONITOR”、日立計測器サービスホームページ、新着情報(2001年3月28日掲示)、[平成15年12月17日検索]、インターネット<URL:http://www.hisco.co.jp/prod/bactmonitor/>参照)。 Therefore, in order to measure the concentration of bacteria in such a culture solution relatively easily, the concentration of bacteria can be measured without removing the culture solution from a culture container such as a flask. Photometer “BACTMONITOR” is available for sale (Seller: Hitachi Instrument Service, Non-Patent Document 1: “Photometer for Bacterial Concentration Measurement BACTMONITOR”, Hitachi Instrument Service Website, New Information (March 28, 2001) Posted), [Search December 17, 2003], Internet <URL: http://www.hisco.co.jp/prod/bactmonitor/>).
この菌濃度測定用光度計は、枝状に分岐して設けられた試験管状測定部を有するフラスコを用いると共に、分光光度計の測定部にこのフラスコの上記試験管状測定部をセットし得るように構成したものであり、培養中の上記フラスコをそのまま光度計の測定部にセットし、培養液をフラスコ内に収容したまま、その光透過度を測定し、培養液の濁度を検査して菌濃度を測定することができるようにしたものである。この菌濃度測定用光度計によれば、フラスコ内の培養液を採取する操作、採取した培養液を測定用セルに移す操作、測定後の培養液をフラスコに戻す操作を省略することができ、振とう培養装置を停止させてフラスコを取り出し、これを光度計にセットして測定を行い、フラスコを再び振とう培養装置に戻して培養を再開すればよく、効果的に測定操作を簡略化することができる。 The fungus concentration measurement photometer uses a flask having a test tube measurement unit provided in a branched shape, and the test tube measurement unit of the flask can be set in the measurement unit of the spectrophotometer. Set the flask in culture as it is in the measuring part of the photometer, measure the light transmittance of the culture solution while keeping the culture solution in the flask, and check the turbidity of the culture solution. The concentration can be measured. According to this photometer for measuring bacterial concentration, the operation of collecting the culture solution in the flask, the operation of transferring the collected culture solution to the measurement cell, and the operation of returning the culture solution after measurement to the flask can be omitted. Stop the shaking culture device, take out the flask, set it on the photometer, perform the measurement, return the flask to the shaking culture device again and restart the culture, effectively simplifying the measurement operation be able to.
しかしながら、この菌濃度測定用光度計を用いた場合でも、測定を行う度に振とう培養装置を停止させ、フラスコを培養装置から取り出し、光度計にセットして測定を行い、再びフラスコを培養装置にセットして振とう培養を再開させる操作を作業員が手作業で行わなければならず、多少は軽減されるものの煩雑な作業を要することに実質的に変わりはない。特に、上述のように複数のフラスコで同時に培養を行なう場合には、測定作業にかなりの労力を要することに変わりなく、またその際の培養効率の低下も必ずしも無視し得ないものである。また、この菌濃度測定用光度計を用いる場合には、上記のように枝状に分岐した試験管状測定部を有する特殊なフラスコを必ず用いなければならず、培養に供する容器が限定されるという欠点もある。 However, even when this photoconcentration photometer is used, the shaking culture apparatus is stopped every time measurement is performed, the flask is taken out of the culture apparatus, set in the photometer, measurement is performed, and the flask is cultured again. The operator has to manually perform the operation of resuming the shaking culture after setting, and it is substantially the same as requiring complicated work although it is somewhat reduced. In particular, when culturing at the same time in a plurality of flasks as described above, a considerable labor is required for the measurement work, and a decrease in culture efficiency at that time cannot be ignored. In addition, when using this photometer for measuring the concentration of bacteria, a special flask having a test tube measuring portion branched into branches as described above must be used, and the containers used for culture are limited. There are also drawbacks.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、振とう培養装置で微生物を培養する場合に、培養液中の菌濃度を煩雑な作業を要することなく、簡便に測定することができると共に、煩雑な手作業を要することなく測定を自動化若しくは半自動化することができ、かつ測定による培養効率の低下も可及的に防止することができ、微生物の振とう培養中に培養の進行度合を良好にモニターすることができる検査装置、及び該検査装置を備えた振とう培養装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when culturing microorganisms with a shaking culture apparatus, it is possible to easily measure the concentration of bacteria in a culture solution without requiring a complicated operation. Measurements can be automated or semi-automated without requiring manual labor, and a decrease in culture efficiency due to measurement can be prevented as much as possible. It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus that can be monitored and a shaking culture apparatus equipped with the inspection apparatus.
本発明は、上記目的を達成するため、被検査液が収容された容器に挿入又は連結され、該被検査液を吸引採取する採液パイプと、該採液パイプと連通し、その流路の一部に上記採液パイプから導入された被検査液に所定の検査を行う検査部が設けられた検査流路と、
上記検査部内の被検査液に対して所定の検査を行う検査機構部と、上記検査流路に緩衝流路を介して接続された正逆反転可能なポンプとを具備してなり、上記ポンプの吸引動作により、上記採液パイプを通して上記被検査液を上記検査流路内へと吸引採取し、該検査流路内の上記検査部内に採取された被検査液に対して上記検査機構部により所定の検査を行い、ポンプを反転させて上記採液パイプ、検査流路及び緩衝流路からなる採液流路内の被検査液を上記容器へと返送する検査装置において、上記採液パイプ、検査流路及び緩衝流路からなる採液流路を複数設け、各採液流路を緩衝空間部を介して上記ポンプに連結し、一のポンプにより各採液流路を通して複数の容器から同時に被検査液を吸引採取して各被検査液に対して同時に所定の検査を行い、各容器に被検査液を返送するように構成したことを特徴とする検査装置を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is inserted or connected to a container in which a liquid to be inspected is stored, and is connected to the liquid collecting pipe for sucking and collecting the liquid to be inspected, the liquid collecting pipe, An inspection flow path provided with an inspection unit that performs a predetermined inspection on the inspection liquid introduced in part from the liquid collection pipe,
An inspection mechanism section that performs a predetermined inspection on the liquid to be inspected in the inspection section, and a pump that can be reversed and reversed and connected to the inspection flow path via a buffer flow path. By the suction operation, the liquid to be inspected is sucked and collected into the inspection flow path through the liquid collection pipe, and the liquid to be inspected in the inspection section in the inspection flow path is predetermined by the inspection mechanism section. In the inspection apparatus that inverts the pump and returns the liquid to be inspected in the liquid collection flow path composed of the liquid collection pipe, the test flow path and the buffer flow path to the container, the liquid collection pipe, the inspection A plurality of liquid collection channels comprising a flow channel and a buffer flow channel are provided, and each liquid collection channel is connected to the pump via a buffer space, and a single pump simultaneously covers a plurality of containers through each liquid collection channel. Aspirate the test solution and apply it to each test solution at the same time. Performed 査, it provides a test apparatus characterized by being configured so as to return the inspected liquid into each container.
即ち、本発明の検査装置は、ポンプの吸引により、容器から採液パイプを通して被検査液を検査流路へと導き、該検査流路に設けられた検査部で検査機構部により所定の検査を行い、検査後ポンプを反転させて採取した被検査液を採液パイプを通して容器へと戻すものである。従って、この検査装置によれば、上記採液パイプを被検査液が収容された容器に挿入又は連結しておくことにより、ポンプを作動させて該採液パイプを通して被検査液を検査流路の検査部に採取し、検査後ポンプを反転させて採取した被検査液を容器へと戻すことができる。 That is, the inspection apparatus of the present invention guides the liquid to be inspected from the container to the inspection flow path by the suction of the pump, and performs a predetermined inspection by the inspection mechanism section in the inspection section provided in the inspection flow path. The test liquid collected by inverting the pump after the test is returned to the container through the liquid sampling pipe. Therefore, according to this inspection apparatus, by inserting or connecting the liquid collection pipe into a container containing the liquid to be inspected, the pump is operated to pass the liquid to be inspected through the liquid collection pipe in the inspection flow path. It is possible to return to the container the liquid to be inspected that has been collected in the inspection section and that has been collected by inverting the pump after the inspection.
このように、本発明の検査装置によれば、採液パイプを被検査液が収容された容器に挿入又は連結させておくことにより、容器や被検査液に対してなんの操作も要することなく、ポンプを起動/反転させるだけで、被検査液の採取、検査、返送を行うことができ、半自動的に被検査液に対して所定の検査を行うことができるものである。また、ポンプの起動/反転/停止、及び検査機構部の動作/制御、検査結果の記録等をコンピュータ等の制御装置を用いて行うことにより、上記検査を完全自動化することもでき、更にコンピュータに検査スケジュールをプログラムしておくことにより、所定間隔で自動的に所定の検査を行い、容器内に収容された被検査液の状態を所定期間自動的にモニターすることもできる。 Thus, according to the inspection apparatus of the present invention, no operation is required for the container or the liquid to be inspected by inserting or connecting the liquid collection pipe to the container in which the liquid to be inspected is stored. The liquid to be inspected can be collected, inspected, and returned simply by activating / reversing the pump, and a predetermined inspection can be performed semi-automatically on the liquid to be inspected. In addition, the above inspection can be fully automated by using a control device such as a computer to start / reverse / stop the pump, operate / control the inspection mechanism, and record the inspection results. By programming an inspection schedule, it is possible to automatically perform a predetermined inspection at predetermined intervals and automatically monitor the state of the liquid to be inspected contained in the container for a predetermined period.
更に本発明では、上記採液パイプ、検査流路及び緩衝流路からなる採液流路を複数本設け、複数の容器から同時に被検査液を採取して所定の検査を行い、各容器に被検査液を戻すように構成されており、これにより複数の容器に収容された各被検査液に対して、それぞれ同時に所定の検査を自動的又は半自動的に行うことができる。この場合本発明では、複数の採液流路を緩衝空間部を介して一のポンプに連結することにより、一のポンプによって、各採液流路を通して複数の容器から同時に被検査液を吸引採取し、各被検査液に対して同時に所定の検査を行い、各容器に被検査液を返送するようになっており、比較的安価に装置を構成することができる。また、この場合には、上記採液流路を構成する緩衝流路の所定箇所に被検査液が到達したことを検出するセンサーを設け、該センサーにより被検査液が検出されたとき、上記ポンプの吸引動作を停止し、直ちに又は所定時間経過後にポンプを反転させるように構成することが好ましく、これにより吸引採取した被検査液が緩衝流路を通過して緩衝空間部に流入することを確実に防止し、この緩衝空間部内で複数の容器から採取した被検査液が混合してしまうこと、又は一の容器から採取した被検査液が他の容器へと返送されてしまうことを確実に防止することができる。なお、複数の採液流路の緩衝流路全てにセンサーを設けても良いが、少なくとも一の採液流路の緩衝流路にセンサーを設け、全ての採液流路において被検査液が確実に検査流路の検査部に達し、かついずれの採液流路においても被検査液が緩衝空間部に流入することのない位置に、センサー設置箇所を設定すればよい。 Furthermore, in the present invention, a plurality of liquid collection channels comprising the above-described liquid collection pipe, test flow channel and buffer flow channel are provided, the liquid to be tested is collected from a plurality of containers at the same time, and a predetermined test is performed. It is configured to return the test liquid, whereby a predetermined test can be automatically or semi-automatically performed on each test liquid stored in a plurality of containers. In this case, in the present invention, a plurality of liquid collection channels are connected to one pump via a buffer space, and the liquid to be inspected is simultaneously collected from a plurality of containers through each liquid collection channel by one pump. In addition, a predetermined inspection is simultaneously performed on each liquid to be inspected, and the liquid to be inspected is returned to each container, so that the apparatus can be configured at a relatively low cost. In this case, a sensor is provided for detecting that the liquid to be inspected has reached a predetermined position of the buffer flow path that constitutes the liquid collection flow path, and when the liquid to be inspected is detected by the sensor, the pump The suction operation is stopped and the pump is preferably reversed immediately or after a predetermined time has passed. This ensures that the liquid to be inspected collected through the buffer flow path flows into the buffer space. In this buffer space, the liquid to be inspected collected from a plurality of containers is mixed, or the liquid to be inspected collected from one container is surely prevented from being returned to another container. can do. Sensors may be provided in all the buffer channels of the plurality of liquid collection channels, but a sensor is provided in at least one buffer channel of the liquid collection channels so that the liquid to be inspected is surely provided in all the liquid collection channels. In addition, the sensor installation location may be set at a position that reaches the inspection section of the inspection flow path and does not flow into the buffer space in any of the liquid collection flow paths.
このように、本願発明の検査装置によれば、容器内に収容された被検査液を簡便に検査することができると共に、煩雑な手作業を要することなく検査を自動化若しくは半自動化することができる上、複数の容器に収容された被検査液に対して、同時に検査を行うことができ、振とう培養装置を用いて微生物の培養を行う際に、その培養進行度合をモニターして培養の進行状況を監視するような場合に極めて有用である。ここで、振とう培養装置とは、例えば、一又は複数の培養容器を所定の条件下で振とうする適宜な振とう機構を具備し、培養容器内の培養液中で微生物を培養する装置である。 Thus, according to the inspection apparatus of the present invention, the liquid to be inspected contained in the container can be inspected easily, and the inspection can be automated or semi-automated without requiring complicated manual work. In addition, it is possible to inspect the liquids to be inspected contained in a plurality of containers at the same time, and when culturing microorganisms using a shaking culture apparatus, the progress of the culture is monitored by monitoring the progress of the culture. This is extremely useful when monitoring the situation. Here, the shake culture apparatus is an apparatus for culturing microorganisms in a culture solution in a culture container, for example, having an appropriate shaking mechanism for shaking one or a plurality of culture containers under predetermined conditions. is there.
例えば、上記検査機構部として、上記検査流路の検査部を挟んで配置された発光部と受光部とを具備する分光光度計を設置して被検査液の吸光度又は光透過率を測定する装置とし、この装置の上記採液パイプを上記振とう培養装置内にセットされたフラスコ等の培養容器に挿入又は連結することにより、上記検査装置を振とう培養装置の培養モニター部とすることができる。このように構成することにより、培養容器から培養操作中の培養液を、上記のようにして検査流路の検査部に吸引採取し、その光透過率を測定して培養液の濁度を測定し、測定後採取した培養液を再び培養容器へと返送することにより、培養操作中に培養液の濁度から培養の進行度合を検査しモニターすることができる。しかも、上記の通り、手作業で培養液を採取したり、培養容器を振とう培養装置から取り外したりするような煩雑な作業を要することなく、特殊な培養容器を必要とすることもなく、自動的又は半自動的に検査を行うことができるものである。 For example, a device for measuring the absorbance or light transmittance of a liquid to be inspected by installing a spectrophotometer having a light emitting portion and a light receiving portion arranged with the inspection portion of the inspection flow channel interposed therebetween as the inspection mechanism portion By inserting or connecting the liquid collection pipe of this apparatus into a culture container such as a flask set in the shake culture apparatus, the inspection apparatus can be used as a culture monitor unit of the shake culture apparatus. . By configuring in this way, the culture medium during the culture operation is sucked and collected from the culture vessel into the inspection part of the inspection channel as described above, and the light transmittance is measured to measure the turbidity of the culture liquid. Then, by returning the culture solution collected after the measurement to the culture vessel again, the progress of the culture can be inspected and monitored from the turbidity of the culture solution during the culture operation. Moreover, as described above, there is no need for a complicated operation such as manually collecting the culture solution or removing the culture vessel from the shaking culture apparatus, and without requiring a special culture vessel. Inspection can be performed automatically or semi-automatically.
更に、本発明では、上述のように複数の採液流路を設けたことにより、培養液組成等の条件を変えて複数の培養容器で同時に培養を行う場合でも、各培養液についてそれぞれ同時に培養進行度合を検査し、モニターすることができる。 Furthermore, in the present invention, by providing a plurality of liquid collection channels as described above, even when culturing simultaneously in a plurality of culture vessels by changing conditions such as the composition of the culture solution, each culture solution is cultured at the same time. The degree of progress can be inspected and monitored.
また、上述のようにコンピュータに検査スケジュールをプログラムしておくことにより、所定間隔で自動的に培養液の濁度の測定を行い、培養の進行度合を所定期間自動的にモニターし、煩雑な作業を全く要することなく、培養状態を監視することができ、場合によっては培養中の検査、監視操作を殆ど無人化することも可能である。 In addition, by programming a test schedule in the computer as described above, the turbidity of the culture solution is automatically measured at predetermined intervals, and the progress of the culture is automatically monitored for a predetermined period of time. Thus, the culture state can be monitored without any need, and in some cases, the inspection and monitoring operation during the culture can be almost unmanned.
更にこの場合、振とう培養装置の振とう機構部による振とう動作の停止/起動、及び上記検査装置からなる培養モニター部による上記検査動作の起動/停止を制御するコントロール部を設け、検査装置により培養液を採取して検査を行う際に、このコントロール部の制御によって自動的に培養容器の振とう動作を一時的に停止させ、検査終了後に振とう動作を自動的に再開させるようにすることができ、これにより採取する培養液中に気泡が混入するなどの不都合を効果的に防止してより良好な検査を確実に行うことができる。また、このようなコントロール部を設ける場合には、このコントロール部に上述した検査スケジュールをプログラムして検査を自動化すればよい。 Furthermore, in this case, a control unit is provided for controlling the stop / start of the shaking operation by the shaking mechanism unit of the shaking culture apparatus and the start / stop of the test operation by the culture monitor unit comprising the test apparatus. When performing a test after collecting the culture solution, the shaking operation of the culture vessel is temporarily stopped automatically by the control of this control unit, and the shaking operation is automatically restarted after the test is completed. In this way, it is possible to effectively prevent inconveniences such as air bubbles from being mixed in the collected culture medium, and to perform a better inspection with certainty. When such a control unit is provided, the inspection may be automated by programming the above-described inspection schedule in the control unit.
以上のように、本発明の検査装置によれば、所定の容器から被検査液を採取し、所定の検査を行い、検査後の被検査液を容器へと返送する検査プロセスを煩雑な手作業を要することなく、極めて簡便にしかも効率よく行うことができ、その検査を自動化又は半自動化することができるものである。
従って、この検査装置を振とう培養装置の培養モニター部として用いた場合、培養液中の菌濃度を煩雑な作業を要することなく、簡便に測定することができると共に、煩雑な手作業を要することなく測定を自動化若しくは半自動化することができ、かつ測定による培養効率の低下も可及的に防止することができ、微生物の振とう培養中に培養の進行度合を良好にモニターすることができる。
As described above, according to the inspection apparatus of the present invention, the inspection process of collecting the inspection liquid from the predetermined container, performing the predetermined inspection, and returning the inspection liquid after inspection to the container is a complicated manual operation. Therefore, the inspection can be performed easily and efficiently, and the inspection can be automated or semi-automated.
Therefore, when this inspection apparatus is used as a culture monitor part of a shaking culture apparatus, the concentration of bacteria in the culture solution can be easily measured without requiring a complicated operation, and a complicated manual operation is required. In addition, the measurement can be automated or semi-automated, and the reduction of the culture efficiency due to the measurement can be prevented as much as possible, and the progress of the culture can be well monitored during the shaking culture of the microorganism.
以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施例にかかる検査装置1を培養モニター部として付設した振とう培養装置を示すものである。この振とう培養装置の培養モニター部を構成する上記検査装置1は、図1の通り、4つの各培養容器2からそれぞれ培養液を吸引採取する4本の採液パイプ3と、採取した培養液の光透過率を測定する検査ボックス4と、該検査ボックス4内へと培養液を吸引し、測定操作後に該培養液を各培養容器2へと返送する正逆反転可能なポンプpとを具備している。
EXAMPLES Hereinafter, an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely.
FIG. 1 shows a shaking culture apparatus provided with an inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention as a culture monitor unit. As shown in FIG. 1, the inspection apparatus 1 constituting the culture monitoring unit of this shaking culture apparatus includes four
上記採液パイプ3は、可撓性を有するものであればいずれの材質のものでもよい。ここで、図1では、便宜上、4本の採液パイプ3の長さに長短があるが、実際には、これらの採液パイプ3は全て同一長さに調整され、また内空部の断面積も4本とも同一面積に設定されており、上記ポンプpの吸引動作によって4本の採液パイプ3を通して採取される培養液が、全てほぼ同時に上記検査ボックス4内に導入されるようになっている。
The
また、上記検査ボックス4は、内部が外光から遮断された暗室になっており、図2に示したように、その内部にガラス等の透光性材料からなるパイプで構成された4本の検査流路5が上記4本の採液パイプ3のそれぞれに対応して配設されている。この検査流路5を構成する各パイプは、図2に示されているように、検査ボックス4を貫通してその両端部が検査ボックス4から突出しており、その一端部に上記各採液パイプ3が連結されている。また、この検査流路5を構成する各パイプは両端部が小径に加工されているが、その小径部はアールをつけた絞り加工により形成されており、パイプ内部に角を有さず培養液が滞留することなくスムーズに流通するようになっている。
Further, the
この検査ボックス4の内部には、図2に示されているように、上記各検査流路5を挟んでそれぞれ上下に発光器6aと受光器6bが配置されており、これら発光器6aと受光器6bとに挟まれた検査流路5の一部が検査部5aとなっている。そして、発光器6aから照射された光がこの検査流路5の検査部5aを透過して受光器6bで受光され、これにより検査流路5内に導入された培養液の光透過率を測定するようになっている。この場合、検査流路5の検査部5aを構成するパイプが円形管である場合には、照射光の散乱や偏光を防止するためその中心に向けて正確に光を照射するように発光器6aを設置することが好ましい。
Inside the
ここで、このような照射光の散乱や偏光を確実に防止するため、検査流路5の検査部5aを部分的に断面四角形に形成したり、検査流路5を四角パイプで形成してもよい。ただし、このように断面四角形の部分が検査流路5に存在すると、内部を流通する培養液が角部に滞留し易くなり、残留液によって検査の信頼性が低下する場合がある。また、検査流路5を構成するパイプは、良好な光透過度を有するものであればよく、通常のガラス管などを用いることができるが、測定に使用する測定光の波長によっては、散乱や偏光を防止するため石英ガラスを用いる必要を生じる場合もある。この場合、上記検査部5aのみを石英ガラスで形成すればよい。
Here, in order to reliably prevent such scattering and polarization of the irradiation light, the
なお、図1中の参照符号6cは、上記発光器6aへの電源供給,発光動作の制御や上記受光器6bで捕捉した光を電気信号として認識するための制御などを行う検査回路部であり、この検査回路部6cと上記発光器6a,受光器6bとで分光光度計が構成され、この分光光度計が本例検査装置の検査機構部となっている。
次に、図2に示されているように、上記検査ボックス4から突出した各検査流路5の他端部には、適宜なパイプからなる緩衝流路7が連結されており、図1に示されているように、4本の緩衝流路7が集合アダプター8aを介してポンプpに接続されている。
Next, as shown in FIG. 2, a
上記集合アダプター8aは、図3に示されているように、両端面が閉塞された短軸円筒状の部材であり、その内部に緩衝空間部8が形成されたものである。この集合アダプター8aの一端面には、上記緩衝空間部8と連通する4つの貫通孔が形成されており、この4つの貫通孔にそれぞれ上記緩衝流路7を形成する4つのパイプが連結されていると共に、集合アダプター8aの他端面にも緩衝空間部8と連通した1つの貫通孔が形成されており、この貫通孔に上記ポンプpに接続された吸引パイプ9が接続されている。これにより、ポンプpを作動させることにより、この集合アダプター8aの上記緩衝空間部8を介して、上記採液パイプ3、検査流路5及び緩衝流路7からなる4本の採液流路がそれぞれ均等に吸引/加圧されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
上記ポンプpは、正逆反転可能なものであればいずれのものでも用いることができるが、正逆反転が容易で、かつ所定の吸引/吐出量で正確に停止させることができる等の特性から、フレキシブルチューブを複数のローラで扱くことによって蠕動させることにより吸引/吐出を行う蠕動ポンプ(扱きポンプ)が好ましく用いられ、本例でもこの蠕動ポンプが用いられている。 Any pump can be used as long as it can be reversed in the forward and reverse directions. However, from the characteristics that forward and reverse reversal is easy and the pump can be stopped accurately with a predetermined suction / discharge amount. A peristaltic pump (handling pump) that performs suction / discharge by swinging the flexible tube by handling with a plurality of rollers is preferably used, and this peristaltic pump is also used in this example.
即ち、ポンプpは、図4に示されているように、モータ駆動によって正逆反転可能に回転する円盤10の外周に沿ってフレキシブルチューブ11がループ状に配置されていると共に、上記円盤10の周縁部に回転自在な4つの扱きローラ12が上記フレキシブルチューブ11を押し潰した状態で互いに90°ずつ変位して取り付けられた蠕動ポンプであり、上記フレキシブルチューブ11の一端部が上記吸引パイプ9として上記集合アダプター8aの緩衝空間部8に連結されている。
That is, as shown in FIG. 4, the pump p has a
そして、この蠕動ポンプpは、上記円盤10が図4中時計回り方向に正転することにより、各扱きローラ12がフレキシブルチューブ11を時計回り方向に扱き、これにより吸引パイプ9及び緩衝空間部8を介して、採液パイプ3、検査流路5及び緩衝流路7からなる各採液流路内を吸引し、各採液流路内に培養容器2内の培養液を吸引採取する。そして、上記円盤10の回転を停止させることにより培養液の吸引を正確に停止させることができると共に、その吸引した培養液を採液流路内にそのままの状態で確実に保持することができる。また、この状態から上記円盤10を図4中反時計回り方向に反転させることにより、各扱きローラ12がフレキシブルチューブ11を反時計回り方向に扱き、これにより吸引パイプ9及び緩衝空間部8を介して上記各採液流路内が加圧され、内部に採取された培養液が逆流して培養容器2へと返送されるようになっている。
In the peristaltic pump p, when the
ここで、図1中参照符号13は、緩衝流路7の所定箇所まで流入した培養液を検出するセンサーであり、このセンサー13により培養液が検出されたときに上記蠕動ポンプpを停止させることにより、4つの各検査流路5に設けられた全ての検査部5aに培養液が満たされた状態で確実に吸引動作を停止させることができ、かつ培養液が上記緩衝空間部8に流入して複数の培養容器から採取した培養液が混合されてコンタミネーションを起こすことを確実に防止することができる。
Here,
この場合、上述したように4本の採液パイプ3は同一の長さ及び断面積に揃えられ、また4本の上記検査流路5及び緩衝流路7も同様に同一の長さ及び断面積に揃えられていると共に、上記緩衝空間部8を介して採液パイプ3、検査流路5及び緩衝流路7からなる4本の採液流路が均等に吸引されるようになっているので、培養液は各培養容器からそれぞれ4本の採液流路にほぼ同一の速度で吸引され、多少の差はあってもほぼ同時に採液パイプ3から検査流路5内に流入し、この検査流路5を通過して緩衝流路7の所定位置にほぼ同時に到達するようになっている。従って、上記センサー13は、4本の緩衝流路7のすべてに設ける必要はなく、いずれか1本の緩衝流路7で培養液を検出すればよい。ただし、培養液の状態が各培養容器2間で変化している場合などには、各採液流路で培養液の吸引速度に若干の差が生じる場合もあり、このような吸引速度の差を吸収するためには、緩衝流路7の長さを十分に確保して、全ての採液流路で培養液がこの緩衝流路7に達し、かつ緩衝空間部8に流入する前の状態で停止するようにすればよい。更には、各採液流路7にある程度の培養液をためることができる溜液部を設けて吸引速度の差を吸収するようにしてもよい。
In this case, as described above, the four
次に、図1中の参照符号14は、ポンプp及び振とう機構部の起動/停止、分光光度計の検査回路部の制御と検査信号の処理、センサー13による培養液検出信号の処理等を統合して行うコントロール部である。このコントロール部により、予め設定されたセンサプログラムに従い、若しくは随時オペレータの操作により、培養液の検査を自動的又は半自動的に行うことができるものである。
Next,
また、図1中参照符号15は、上記コントロール部14に外部接続されたコンピュータであり、このコンピュータにより検査スケジュールを上記コントロール部14にプログラムしたり、若しくはこのコンピュータで上記コントロール部14を制御して自動的に検査を行うことができるようになっている。更に、分光光度計による測定結果をこのコンピュータに記録して、そのデータを解析することが可能になっている。
なお、微生物の培養を行う振とう培養装置本体16は、恒温槽内にフラスコ等の培養容器を載置固定する振とう台が配置されていると共に、この振とう台を振とうさせる振とう機構部を具備したものであればよく、この公知の振とう培養装置に上記検査装置1を培養モニター部として付設することにより、本例振とう培養装置が構成されている。
The shaking culture apparatus
この振とう培養装置は、微生物の培養中に上記培養容器内の培養液を上記検査装置1に採取して培養の進行度合を検査し、培養の進行度合をモニターしながら培養を行うことができるものである。以下、その動作について説明する。 This shaking culture apparatus can perform culture while collecting the culture solution in the culture vessel in the inspection apparatus 1 during the culture of microorganisms, inspecting the progress of the culture, and monitoring the progress of the culture. Is. The operation will be described below.
この振とう培養装置で微生物の培養を行う場合、まずフラスコ等の培養容器2内に種菌を接種した培養液を収容し、この培養容器2を振とう培養装置本体16の恒温槽内に設置された振とう台に載置固定すると共に、この培養容器2に上記検査装置1の採液パイプ3を挿入又は連結する。この状態で、恒温槽内を所定温度に保持し所定速度で培養容器2を振とうさせながら微生物の培養を行う。この場合、図1の装置では、1度に4本の培養容器2を振とう培養装置本体16にセットして、同時に培養を行うことができ、培養液の組成等を変えて4種類の条件で培養を行ったり、2〜4種の異なる微生物を同時に培養することもできる。
When culturing microorganisms with this shaking culture apparatus, first, the culture solution inoculated with the inoculum is accommodated in a
そして、培養の進行度合を検査する際は、コントロール部14を操作して、又はコンピュータからの指令によりコントロール部14を介して検査を開始する。検査が開始されると、まず、コントロール部14の指令により振とう培養装置16の振とう機構部が制御されて振とう動作が停止すると共に、上記ポンプpが起動して吸引パイプ9及び緩衝空間部8を介して各採液パイプ3、検査流路5及び緩衝流路7からなる各採液流路内が吸引される。これにより、各採液パイプ3を通して各培養容器2から培養液が検査装置1へと吸引され、上記検査流路5に流入し、この検査流路5を通過して緩衝流路7に流入し、該緩衝流路7の所定位置に培養液が達すると、これを上記センサー13が検知する。この検知信号を受信するとコントロール部14は、直ちにポンプpを停止させて培養液の吸引動作を停止させ、上記検査流路5の検査部5aにおいて採取した培養液の光透過率を分光光度計により計測する。この場合、培養液の採取は振とう動作を行ったままでも可能であるが、気泡の混入をできるだけ抑制する点からも上記のように振とう動作を停止した状態で培養液の採取を行うことが好ましい。
And when inspecting the progress degree of culture | cultivation, the
光透過率の測定は、図2に示されているように、検査ボックス4内で検査流路5の下側に配置された発光器6aから検査流路5の検査部5aへと所定の光が照射され、その光が検査部5a内に充容された培養液を透過した透過光を検査流路5の上側に配置された受光器6bに受光して光の透過率を測定するものであり、その結果が、コントロール部14を介してコンピュータ15に記録される。
As shown in FIG. 2, the light transmittance is measured by transmitting predetermined light from the
測定完了後、コントロール部14の指令によりポンプpが反転起動し、吸引パイプ9及び緩衝空間部8を介して各採液パイプ3、検査流路5及び緩衝流路7からなる各採液流路内が加圧され、各検査流路内に採取された培養液が逆流して上記採液パイプ3から各培養容器2へと返送され、コントロール部14の指令により再び振とう機構部が作動して振とう培養が再開される。
After completion of the measurement, the pump p is reversed and activated by an instruction from the
そして、上記動作を随時又は所定間隔で繰り返し、各培養容器2内の培養液の光透過率を測定し、培養液の濁度の変化をモニターすることにより、培養の進行度合を監視しながら培養を行うことができる。この場合、予めコンピュータ15に検査スケジュールをプログラムしておくことにより、所定間隔で上記検査を完全に自動化することができ、これにより微生物の培養を完全に無人化することも可能である。
Then, the above operation is repeated at any time or at predetermined intervals, the light transmittance of the culture solution in each
このように、上記検査装置1によれば、採液パイプ3を被検査液である培養液が収容された培養容器2に挿入又は連結させておくことにより、容器2や培養液に対してなんの操作も要することなく、ポンプpを起動/反転させるだけで、培養液の採取、検査、返送を行うことができ、自動的又は半自動的に培養液の光透過率を測定して、培養の進行度合を検査することができるものである。また、ポンプpの起動/反転/停止、及び検査機構部である分光光度計の動作/制御、検査結果の記録等をコンピュータ15とコントロール部14とで行うことにより、上記検査を完全自動化することもでき、更にコンピュータ15に検査スケジュールをプログラムしておくことにより、所定間隔で自動的に上記検査を行い、培養の進行度合を所定期間自動的にモニターすることができる。
As described above, according to the inspection apparatus 1, by inserting or connecting the
また更に、上記採液パイプ3、検査流路5及び緩衝流路7からなる採液流路を4本設け、4つの培養容器2から同時に培養液を採取して光透過率測定を行い、各容器2に培養液を戻すように構成されているので、4つの培養容器に収容された各培養液に対して、それぞれ同時に光透過率の測定を自動的又は半自動的に行うことができる。この場合、4本の採液流路を緩衝空間部8を介して一のポンプpに連結することにより、一のポンプpによって、各採液流路を通して4つの培養容器から同時に培養液を吸引採取し、各培養液に対して同時に光透過率の測定を行い、各容器に被検査液を返送することができ、高価な機構部や煩雑な制御機構を有することなく比較的安価で単純な機構により複数の検査を同時に行うことができるものである。更に、この場合本例検査装置では、上記採液流路を構成する緩衝流路7に培養液を検出するセンサー13が設けられており、該センサー13により培養液が検出されたとき、上記ポンプpの吸引動作を停止し、光透過率測定後にポンプpを反転させるように構成されているので、吸引採取した培養液が緩衝流路7を通過して緩衝空間部8に流入することが確実に防止され、この緩衝空間部8内で複数の容器から採取した培養液が混合してしまうこと、又は一の容器から採取した培養液が他の容器へと返送されてしまうことを確実に防止することができ、かつ各培養液を確実に検査流路5の検査部5aに採取し、確実に光透過率の測定を行うことができる。
Furthermore, four liquid collection channels comprising the above-mentioned
このように、本例の検査装置1によれば、培養容器2内に収容された培養液を簡便に検査することができると共に、煩雑な手作業を要することなく検査を自動化若しくは半自動化することができる上、複数の容器2に収容された培養液に対して、同時に検査を行うことができる。しかも、手作業で培養液を採取したり、培養容器2を振とう培養装置から取り外したりするような煩雑な作業を要することなく、特殊な培養容器を必要とすることもなく、自動的又は半自動的に検査を行うことができるものである。よって、この検査装置1を培養モニター部として付設した本例振とう培養装置は、培養の進行度合を、煩雑な作業を要することなく、また培養効率を低下させることもなく、極めて効果的に培養の進行度合をモニターして培養の進行状況を監視しながら、効率的に微生物の培養を行うことができるものである。
Thus, according to the inspection apparatus 1 of this example, the culture solution accommodated in the
以上のように、本例検査装置1によれば、振とう培養装置で微生物を培養する場合に、培養液中の菌濃度を煩雑な作業を要することなく、簡便に測定することができると共に、煩雑な手作業を要することなく測定を自動化若しくは半自動化することができ、かつ測定による培養効率の低下も可及的に防止することができ、微生物の振とう培養中に培養の進行度合を良好にモニターすることができるものである。 As described above, according to the present inspection apparatus 1, when culturing microorganisms with a shaking culture apparatus, the concentration of bacteria in the culture solution can be easily measured without requiring a complicated operation, The measurement can be automated or semi-automated without complicated manual work, and the reduction of culture efficiency due to measurement can be prevented as much as possible, and the progress of the culture is excellent during the shaking culture of microorganisms. Can be monitored.
なお、本発明の検査装置及び振とう培養装置は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り適宜変更して差し支えない。例えば、上記実施例では、採液パイプ3、検査流路5及び緩衝流路7からなる採液流路を4本設け、4本の採液流路を一のポンプpで吸引/加圧するように構成したが、採液流路は3本以下でも5本以上でもよく、また多数の採液流路を設ける場合には、複数の採液流路を緩衝空間部で纏めて一のポンプに接続したセットを複数セット設けるようにしてもよい。更に、上記実施例ではコントロール部14にコンピュータ15を外接して検査スケジュールのプログラムや検査結果の記録、解析を行うようにしたが、目的とする検査用に機能を限定した簡易なコンピュータをコントロール部14に組み込んでもよく、またコンピュータを省略してオペレータが直接ポンプpや振とう機構部を制御するようにしてもよい。
In addition, the test | inspection apparatus and shake culture apparatus of this invention are not limited to the said Example, You may change suitably, unless it deviates from the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, four liquid collection channels each including the
更に、上記実施例では、発光器6aと受光器6bとを具備した分光光度計で検査機構部を構成し、培養液の光透過率を測定する検査装置としたが、検査対象は培養液に限定されるものではなく、種々の液状物に対して検査を行うことが可能であり、また検査機構部も分光光度計に限定されず、適宜な検査機構部を構成することにより、検査流路の検査部で被検査液に対して種々の検査(例えばpH測定、色調測定等)を行うことができる。
Furthermore, in the said Example, although the test | inspection mechanism part was comprised with the spectrophotometer provided with the
また更に、検査流路、検査機構部、緩衝空間部の材質や形状、ポンプの種類、更には振とう培養器本体の構成等は、本発明の要旨の範囲内で適宜変更して差し支えない。 Furthermore, the material and shape of the inspection flow path, the inspection mechanism section, the buffer space section, the type of pump, the configuration of the shaker incubator main body, and the like may be changed as appropriate within the scope of the present invention.
1 検査装置(培養モニター部)
2 培養容器(容器)
3 採液パイプ
4 検査ボックス
5 検査流路
5a 検査部
6a 発光器(発光部)
6b 受光器(受光部)
6c 検査回路部
7 緩衝流路
8 緩衝空間部
9 吸引パイプ
13 センサー
14 コントロール部
15 コンピュータ
1 Inspection device (culture monitor)
2 Culture containers (containers)
3
6b Receiver (receiver)
6c
Claims (6)
該採液パイプと連通し、その流路の一部に上記採液パイプから導入された被検査液に所定の検査を行う検査部が設けられた検査流路と、
上記検査部内の被検査液に対して所定の検査を行う検査機構部と、
上記検査流路に緩衝流路を介して接続された正逆反転可能なポンプとを具備してなり、
上記ポンプの吸引動作により、上記採液パイプを通して上記被検査液を上記検査流路内へと吸引採取し、該検査流路内の上記検査部内に採取された被検査液に対して上記検査機構部により所定の検査を行い、ポンプを反転させて上記採液パイプ、検査流路及び緩衝流路からなる採液流路内の被検査液を上記容器へと返送する検査装置において、
上記採液パイプ、検査流路及び緩衝流路からなる採液流路を複数設け、各採液流路を緩衝空間部を介して上記ポンプに連結し、一のポンプにより各採液流路を通して複数の容器から同時に被検査液を吸引採取して各被検査液に対して同時に所定の検査を行い、各容器に被検査液を返送するように構成したことを特徴とする検査装置。 A liquid collection pipe that is inserted or connected to a container in which the liquid to be inspected is stored and sucks and collects the liquid to be inspected;
An inspection flow path that is in communication with the liquid collection pipe and is provided with an inspection unit that performs a predetermined inspection on the liquid to be inspected introduced from the liquid collection pipe in a part of the flow path;
An inspection mechanism unit that performs a predetermined inspection on the liquid to be inspected in the inspection unit;
A pump capable of reversing forward and reverse connected to the inspection flow path via a buffer flow path,
By the suction operation of the pump, the inspection liquid is sucked and collected into the inspection flow path through the liquid collection pipe, and the inspection mechanism is collected with respect to the inspection liquid collected in the inspection portion in the inspection flow path In the inspection apparatus that performs a predetermined inspection by the unit, reverses the pump, and returns the liquid to be inspected in the liquid collection flow path including the liquid collection pipe, the test flow path, and the buffer flow path to the container.
A plurality of liquid collection flow paths including the liquid collection pipe, the inspection flow path, and the buffer flow path are provided, each liquid collection flow path is connected to the pump via the buffer space, and each liquid flow path is connected by one pump. An inspection apparatus configured to suck and collect a liquid to be inspected from a plurality of containers, perform a predetermined inspection on each of the liquids to be inspected simultaneously, and return the liquid to be inspected to each container.
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