JP4842796B2 - 微生物検査装置及び微生物検査用計測チップ - Google Patents

Description

本発明は、食品中に含まれる微生物の計測を行う微生物検査装置及び微生物検査用計測チップに関する。

従来、生菌数計測の迅速化および簡便化を目的としたさまざまな簡便迅速測定法を実施する計測装置が知られている。特に、生菌数を迅速に直接計測する手法として、蛍光フローサイトメトリ法を用いた菌数測定装置が注目されている。
蛍光フローサイトメトリ法は、蛍光色素で染色した検体を含む検体の流径を細くし、検体を一個ずつ流し計測する粒子計測方法であり、この方法を用いた菌数測定装置は、短時間に検体を一個ずつ計測することができる。

また、蛍光フローサイトメトリ法において、検体中の成分が流路壁面に付着することを防止するため、検体とシース液の層流を形成し、二液の圧力差を利用し、検体の流径を絞り込むことが行われている。

さらに、低価格化を実現したり、洗浄の手間を省略したりするため、蛍光フローサイトメトリ法による測定を行う流路部分をディスポーザブルのチップにし、ディスポーザブルのチップ内で測定を行い、測定する流路部分を使い捨てにすることが知られ、例えば非特許文献１に記載されている。

Journal of Biomolecular Techniques、Vol14、Issue2、pp.119- 127

上記従来技術においては、多様な食品検体に対して迅速な菌体計測を行うことを考慮していないため、食品中に含まれる生菌数を測定するためには、検査者が検体とシース液をチップのウェルに注入する前に、検体から食品残渣の除去を行う必要がある。

また、フローサイトメトリ法は、直径１００μｍ程度の細いノズルから、菌体を含む検体をシース液の流れに流し込むため、検体中に含まれる大きい食品残渣を完全に除去することが必要とされる。

また、バッチ処理である検体と染色試薬との反応と、フロー処理であるフローサイトメトリ法による計測をディスポーザブルチップ内で両立する必要があり、検体と染色試薬との混合液を反応させるチップ内の容器（以下反応容器）には、二つの相反する機能が必要となる。すなわち、反応時は混合液が以下反応容器から検出流路に流れ込まないための機能であり、計測時は、混合液を反応容器から検出流路に確実に全量送液する機能である。

さらに、小さい夾雑物も自家蛍光を発するなどの原因で測定結果に悪影響を与える可能性があり、装置の安定した動作を行うために夾雑物の除去が必須とされる。たとえば、菌体を蛍光で計測するにあたり、菌体による蛍光との区別が難しい夾雑物としては、色素，クロロフィルなどの自家蛍光を持つ物質や、蛍光試薬により菌体と同様の蛍光を発する細胞が考えられる。色素やクロロフィルは菌体（１μｍ程度）よりはるかに小さく、動物細胞および植物細胞は菌体よりはるかに大きいため、菌体のみ取り出すためには、複雑な作業が必要になる。これらの作業は染色作業同様に煩雑であり、専門的技量を必要とする。

本発明の目的は、菌体染色の前処理と、迅速な菌数計測を一つのディスポーザブルのチップ内で実現し、簡単な作業で安定した食品中の細菌計測を行うことにある。

上記課題を解決するため、本発明は、菌体を含む検体及び染色試薬を内部に保持した計測チップと、該計測チップを保持するホルダと、前記計測チップと連結したチップ連結管を介して前記検体や染色試薬を搬送する搬送装置と、を備え、前記計測チップ内の検体に励起光を照射し、前記菌体を電気信号として検出する微生物検査装置において、前記微生物検査装置は食品中の微生物計測を行う微生物検査装置であり、前記計測チップは、前記ホルダに縦置きで保持されるように構成され、前記検体を保持するための検体容器と、前記検体と染色試薬を混合し反応させ混合液とする反応容器と、前記励起光が照射される菌体検出部と、前記菌体検出部を通過した前記混合液が入る検出液廃棄容器と、前記検体容器，前記反応容器，前記菌体検出部を連結し、前記検体及び前記混合液が流動する溶液用流路と、前記検体容器，前記反応容器，前記検出液廃棄容器と空気用流路によって接続され、前記チップ連結管に連結される通気口と、を備え、前記検体容器と前記反応容器を連結する前記溶液用流路の最高点は前記検体容器中の検体の水位より高くなるように形成され、前記反応容器と前記検体検出部を連結する前記溶液用流路の最高点は前記反応容器中の混合液の水位よりも高くなるように形成されており、前記搬送装置から前記通気口を介して圧力を加え、前記検体容器，前記反応容器，前記検出液廃棄容器を密閉状態と大気開放状態に切り替え、前記検体を前記反応容器へ移動して前記検体と前記染色試薬との混合，前記混合液の前記菌体検出部を経由した前記検出液廃棄容器への移動、を行い、前記菌体検出部で菌体が検出されるものである。

本発明によれば、通気口を介して検体容器，反応容器，検出液廃棄容器を密閉状態と大気開放状態に切り替え、検体の移動，染色試薬との混合、を行うので、ひとつのチップ内にて、菌体の染色，菌数計測を一貫して行うことができる。
したがって、検査者への作業負担や、染色試薬に被爆する可能性を低減し、検査者の技量に依存しない安定した測定結果を得ることができる。また、使用する染色試薬の残余量を低減することができるため、必要な試薬コストを低減することができる。

近年、腸管出血性大腸菌Ｏ１５７などの微生物が原因の食中毒は大きな社会問題になっており、一般消費者からの食品の安全性へ要求はますます高まっている。一般飲食店から食品製造プラントをもつ大企業にいたる食品サプライヤにとって、提供する食品の安全性を保障するための食品の衛生管理は必須義務となっている。
食品衛生管理者にとって、食品が「衛生的」であることの客観的指標として、食品中に含まれる一般生菌や大腸菌群などの生菌数がある。従来、生菌数の計測手段としては、培養法が用いられてきた。この方法は、食品検体の懸濁液を培地上に塗布し培養することで、増殖した微生物が形成するコロニーを計測する手法である。しかし、培養法は、微生物がコロニーを形成するまでに１日から数日必要とするため、長時間の検査時間を必要とする。食品サプライヤにとって、培養法は、出荷した食品の安全を保障するための検査ではなく、食中毒が発生した後の原因究明の手段でしかないのが実情であった。さらに、検査工程の中で、懸濁，希釈，塗布，コロニー計測など専門的知識および技量を必要とするため、人為的ミスの発生や検査費用が高額になっていた。

また、蛍光フローサイトメトリ法を用いた装置においては、検査者の手作業により、細胞の染色を行う必要がある。そして、染色作業は、一定量の染色試薬を追加することと、染色後は速やかに測定することが必要であるため、検査者の技量により測定結果が影響を受ける。
さらに、使用する染色試薬の残余が発生しやすい。一検体あたりに使用する染色試薬の量は少ないため、測定する検体数が少ないときには準備した染色試薬が余ることがある。劣化の影響を回避するため、余った染色試薬は処分することが多い。そのため、本来必要である量以上の試薬が必要となりコストが増大する。

さらに、細胞や細菌の染色試薬は人体にとって有害であることが多いため、染色作業を手作業で行うにあたっては、染色試薬による検査者の被爆の可能性を排除できない。
さらに、層流を形成する流路は長期間の使用に耐えるよう、複雑なガラス細工で作られているため、流路の作製コストが非常に高かった。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１（ａ）は、微生物検査装置１の基本システム図である。微生物検査装置１は、計測チップ２０と、計測チップ２０内部の液体を送液する流体送液手段２６と、計測チップ
２０内部の空気を逃がすための流路開閉手段２２７と、計測チップ２０内部を流れる菌体を検出するための流れ式微粒子検知手段３３と、流体送液手段２６と、流路開閉手段227と、流れ式微粒子検知手段３３を制御するための制御手段２９で構成されている。
計測チップ２０は、検体中の菌体を染色する染色試薬２３を保持し、検体と染色試薬
２３の混合を行うための反応容器２１と、反応容器２１と連結し、流動する検体中の菌体を検出するための流路である検出流路２２と、計測チップ２０内に検体を導入するための検体導入口２４と、反応容器２１と流体送液手段２６を連結する連通流路３４と、反応容器２１と流路開閉手段２２７を連結する連通流路３５と、検出流路２２に連結し、検体と染色試薬２３の混合液を廃棄するための廃液口２５で構成されている。

検体を計測チップ２０内に導入するときは、流路開閉手段２２７は、通気口２２８を開き反応容器２１内の気体を逃がすことで、検体と染色試薬２３の混合液が検出流路２２に流入することを防ぐ。検体と染色試薬２３の混合の完了後、流路開閉手段２２７は通気口２２８を閉じ、流体送液手段２６により、検体と染色試薬２３の混合液は検出流路２２に流動する。検出流路２２を流れる菌体は、流れ式微粒子検知手段３３により検出される。

図１（ｂ）は、染色試薬２３を別容器にて保持するときの、微生物検査装置１の基本システム図である。染色試薬２３を保持する試薬容器３１が、反応容器２１と流体送液手段２６を連結する連通流路３４上に構成されている。
流体送液手段２６により、染色試薬２３を試薬容器３１から反応容器２１に流動する。このとき流路開閉手段２２７は、通気口２２８を開き、反応容器２１内の気体を逃がすことで、検体と染色試薬２３の混合液が検出流路２２に流入することを防ぐ。

以下、本基本システム図を基礎とした微生物検査装置１の実施例を示す。

飲料水やジュースなどの、食品残渣が非常に少ない液体中の菌体を、一種類の染色試薬で計測するための計測チップ１０を用いたものである。
図２は、微生物検査装置１の概観図である。微生物検査装置１は、計測チップ１０をホルダ１９２にセットして使用する。計測チップ１０はホルダ１９２と、ふた１９１により、微生物検査装置１の側面に固定される。セットする計測チップ１０の種類を変えることで、さまざまな検体に最適な菌体数計測工程を実施することが可能である。微生物検査装置１の制御や、微生物検査装置１より出力された電気信号の処理はシステム装置１１で行い、得られた検査結果を出力装置１１１が出力する。
また、システム装置１１は、通信機器１１３により、サーバ１１２とデータのやり取りを行う。サーバ１１２は、通信機器１１３を介して、複数の微生物検査装置１から出力結果を収集し、解析を行う。また、検体の種類に応じた菌体数計測工程を実施するために、サーバ１１２は、通信機器１１３を介して、微生物検査装置１の最適な制御方法を、複数の微生物検査装置１に送信する。

図３は、微生物検査装置１の構成図である。微生物検査装置１は、検体や染色試薬を内部に保持し、菌体計測に必要な工程を行うための機構を内部に備えた計測チップ１０と、計測チップ１０を保持し計測チップ１０の温度を制御する機能を備えたホルダ１９２と、菌体計測に必要な工程を行うために、計測チップ１０と連結したチップ連結管１４４を介して、計測チップ１０内の検体や染色試薬の搬送を制御するための搬送装置１４と、計測チップ１０内の菌体に励起光を照射し、菌体からの蛍光を電気信号に変換する検出装置
１２で構成されている。微生物検査装置１に連結したシステム装置１１は、搬送装置１４やホルダ１９２に制御のための信号の出力と、検出装置１２からの電気信号の処理を行う。電気信号の処理により得られた計測結果は、出力装置１１１に表示される。

図４は、計測チップ１０内で行われる菌体計測の工程図である。計測チップ１０は、検体１５１１と染色試薬１５２１の染色を行う反応容器１７と、菌体を検出するための菌体検出部１８と、検出の終わった二液の混合液を保持するための検出液廃液容器１６３を備えている。図中（ａ）−（ｂ）の記号は、検体１５１１，染色試薬１５２１の処理経路を示す。菌体を計測する工程を説明する。

１．（ａ）（ｂ）の記号が示す処理経路に従い、検体中の菌体の染色工程が行われる。染色試薬１５２１，検体１５１１が反応容器１７に入り、二液は混合する。検体中の菌体は、染色試薬１５２１により染色される。染色に必要な時間中、二液の混合液は反応容器１７に保持される。検体１５１１と染色試薬１５２１が反応容器１７に入る順番は限定せず、どちらかがあらかじめ反応容器１７に入っていてもよい。

２．（ｃ）の記号が示す処理経路に従い、蛍光色素に染色された菌体の計測工程が行われる。染色に必要な時間の経過後、二液の混合液は菌体検出部１８に入る。菌体検出部
１８にて、混合液中の菌体の計測が行われる。菌体検出部１８での計測が終わったのち、混合液は検出液廃液容器１６３に入る。
以上の工程は、計測チップ１０内ですべて行われるため、検査者が検体１５１１中の菌体や染色試薬１５２１に触れる危険を低減し、また検査者の人為的ミスや外的影響による検査結果への影響を少なくする。

図５ないし１３は、菌体計測の各工程の詳細を説明するための図である。菌体の染色工程，菌体の計測工程の順に説明する。
図５は、計測チップ１０の平面図である。計測チップ１０は、検体１５１１を保持するための検体容器１５１と、検体１５１１と染色試薬１５２１を混合し、反応させるための反応容器１７０と、菌体検出部１８と、菌体検出部１８を通過した検体１５１１と染色試薬１５２１の混合液が入る検出液廃棄容器１６３と、検体容器１５１，反応容器１７０，菌体検出部１８を連結し、検体１５１１や混合液が流動する溶液用流路１５７と、各容器内の検体１５１１や混合液を気圧により流動させるための通気口１６３１〜１６３３と、通気口１６３１〜１６３３と各容器を接続する空気用流路１５８で構成されている。
溶液用流路１５７の深さおよび流路幅は１０μｍ〜１mm、空気用流路１５８の深さおよび流路幅は１０μｍ〜１mmの範囲で設計され、溶液用流路１５７の断面積は空気用流路
１５８の断面積より大きくなるように設計されている。

染色試薬１５２１は反応容器計測チップ１０内に前もって封入されている。そのため、外部環境による劣化の影響や検査者が各試薬に触れる可能性を最低限に抑えている。検体１５１１は、検査前に通気口１６３３より、検体容器１５１に注入する。
検体容器１５１の体積は検体１５１１の体積より大きく、反応容器１７０の体積は、検体１５１１と染色試薬１５２１の合計体積より大きい。また、検体容器１５１と反応容器１７０を連結する溶液用流路１５７の最高点は、検体容器１５１中の検体１５１１の水位より高くなるよう設計され、同様に、反応容器１７０と菌体検出部１８を連結する溶液用流路１５７の最高点は、反応容器１７０中の検体１５１１と染色試薬１５２１の混合液の水位より高くなるよう設計されている。
染色試薬は、菌体を染色する色素、たとえばＤＡＰＩ（１μｇ／ml〜１mg／ml），アクリジンオレンジ（１μｇ／ml〜１mg／ml），エチジウムブロマイド（１μｇ／ml〜１mg／ml），ＳＹＴＯ（１μｇ／ml〜１mg／ml）などを使用する。

図６は、計測チップの構造を示す断面図である。計測チップ１０は、ガラス，石英，ポリメタクリル酸エステル，ＰＤＭＳなどの光透過性の物質からなる計測部材１０１と、上部部材１０２と、中間部材１０３と、下部部材１０４からなる四層構造で構成されている。染色試薬１５２１の外部の光による劣化を防ぐために、上部部材１０２，中間部材103と、下部部材１０４は、ポリメタクリル酸エステル，ＡＢＳ,ポリカーボネイト,ＰＤＭＳなどの物質に遮光のための処理を行った部材を用いることが好ましい。
中間部材１０３は、上部部材１０２と下部部材１０４と張り合わさる面に溝をもつ。上部部材１０２，下部部材１０４と中間部材１０３を張り合わせることで、深い溝は検体や各試薬を保持する容器１５９を構成し、浅い溝は検体や各試薬が流動するための溶液用流路１５７や、空気が流動する空気用流路１５８を構成する。中間部材１０３の両面に形成された流路は貫通口により連結される。
上部基板１０２は、計測部材１０１と接する面に溝をもち、また貫通口も備える。計測部材と張り合わさることで、外部からの光計測が可能な検出用流路１８１が構成される。蛍光染色された菌体からの蛍光は、計測部材１０１を通して計測することが可能である。貫通口は、通気口１６３や、検出用流路１８１と溶液用流路１５７を連結する流路を構成する。通気口１６３は、チップ連結管１４４（図２）の末端にあるフィッティング１４５により搬送装置１４と連結する。

図７は、図３における搬送装置１４の構成図である。搬送装置１４は、チップ連結管
１４４１〜１４４７内部の気圧を大気圧より高く設定するためのポンプ１４１１〜1417と、バルブ１４２１〜１４２７と、大気開放された通気口１４３１〜１４３７と、チップ連結管１４４１〜１４４７と、チップ連結管１４４１〜１４４７と計測チップ１０を連結するフィッティング１４５１〜１４５７と、チップ連結管１４４１〜１４４７の気圧を計測するための圧力センサ１４６１〜１４６７で構成される。
バルブ１４２１〜１４２７を通気口１４１１〜１４４７もしくはポンプ１４１１〜1417に切り替えることで、チップ連結管１４４１〜１４４７内部の圧力を大気圧もしくは大気圧より高くすることができる。チップ連結管１４４１〜１４４７の気圧を制御することで、計測チップ１０内での検体１５１１や各試薬の流動を制御することができる。使用する計測チップの種類によって、計測チップと連結するチップ連結管１４４１〜１４４７の数を変更すれば良い。

図８は、検体１５１１と染色試薬１５２１の染色工程での、計測チップ１０内での検体１５１１の流動を示す図である。
通気口１６３１を介し、搬送装置１４(図６)からの圧力を加え、検体容器１５１内の気圧をあげる。同時に通気口１６３２と通気口１６３３を介し、反応容器１７０と検出液廃液容器１６３を大気開放する。気圧差により、検体１５１１は、矢印１７６１に沿って反応容器１７０に入り、染色試薬１５２１と混合する。搬送装置１４の圧力センサ１４６１〜１４６７により、常に気圧差をモニタリングすることにより、流速を一定に保つことができる。また、検体１５１１の全量が反応容器１７０に流れたとき、検体容器１５１の気圧は大気圧になるため、圧力センサ１４６１〜１４６７により、送液状態をモニタリングできる。

二液の混合液の水位は、反応容器１７０と菌体検出部１８を連結する溶液用流路１５７の最高点を越えないことと、反応容器中に入っている空気は矢印１７６２に沿って通気口１６３２を介し外部に放出されることにより、二液の混合液は菌体検出部１８に押し出されず、混合液を反応に必要な時間中、反応容器１７０に保持される。このとき、混合液の菌体検出部１８への流入をさらに防ぐ目的で、通気口１６３３を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、検体容器１５１の気圧より低い範囲まで、検出液廃液容器１６３の気圧を上げてもよい。
なお、染色中は、ホルダ１９２（図２）により計測チップ１０の温度を一定に保つことにより、温度変化による染色の影響を小さくする。

図９は、検体１５１１と染色試薬１５２１を混合後、二液の混合を促進させるための動作を示す図である。通気口１６３３を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、検体容器
１５１の気圧より低い範囲まで検出液廃液容器１６３の気圧を上げる。同時に通気口1631と通気口１６３２を介し、反応容器１７０と検体容器１５１を大気開放する。空気は矢印１７６３に沿って、反応容器１７０に流入する。空気は気泡１７７となり、混合液1522の下から上まで上昇する際に、混合液１５２２を攪拌し混合を促進する。

図１０は、菌体の計測工程での計測チップ１０内での混合液１５２２の流動を示す図である。通気口１６３２を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、反応容器１７０内の気圧をあげる。同時に通気口１６３３を介し、検出液廃棄容器１６３を大気開放する。その他の通気口１６３１は閉じる。気圧差により、混合液１５２２は、反応容器１７０から菌体検出部１８を経由し検出液廃棄容器１６３まで流動する。混合液１５２２中の菌体は、菌体検出部１８を通過するときに計測される。菌体検出部１８における菌体の計測は、蛍光フローサイトメトリ法を用いて行われる。

図１１および図１２は、菌体検出部１８の拡大した平面図と断面図である。菌体検出部１８における検出用流路１８１は、流路幅および深さが０.１μｍ〜０.１mm、長さは１０μｍ〜１０mmの範囲かつ流路幅および深さより長くなるように設計され、検出用流路181の断面積は溶液用流路１５７より、小さくなるように設計されている。したがって、非常に幅の細い流路であるため、２つ以上の菌体が並んで流動することは稀である。
検出用流路１８１には、菌体の検出のために検出装置１２からの励起光１８３が、計測部材１０１を通過し入射する。励起光１８３は検出装置１２（図２）内で楕円形状に集光され、励起光１８３の入射範囲は照射範囲１８２に絞られる。染色された菌体１７５は、矢印１８５に沿って流れ、照射範囲１８２を通過するときに蛍光１８４をだす。計測部材１０１を通過した蛍光１８４は、検出装置１２にて検出される。

図１３は、検出装置１２の光学系の構成図である。光学装置やその配置は使用する染色色素の励起スペクトルと蛍光スペクトルによって異なる場合もある。ここでは、エチジウムブロマイド（励起波長５２０ｎｍ，蛍光波長６１５ｎｍ）とＤＡＰＩ（励起波長３６０ｎｍ，蛍光波長４６０ｎｍ）の二種類の染色色素を使用に対応した光学系について説明する。
検出装置１２は、短波長（ＤＡＰＩ用）の励起光源のための短波長レーザー１３４（波長３６０ｎｍ）と、長波長（エチジウムブロマイド用）の励起光源のための長波長レーザー１３５（波長５２０ｎｍ）と、それぞれのレーザーからのレーザー光を楕円状に集光するためのシリンドリカルレンズ１３０〜１３３と、波長４００ｎｍ以下の光を反射する短波長用ダイクロイックミラー１２３と、波長５００以上の光を反射する中波長用ダイクロイックミラー１２４と、波長６００ｎｍ以上の光を反射する長波長用ダイクロイックミラーと、波長５００ｎｍ以上の光を通過しない短波長用光学フィルタ１２６と、波長７００以上の光を通過しない長波長用光学フィルタ１２７と、短波長用光学フィルタ１２６を通過した光を検出する短波長用ホトマル１２８と、長波長用光学フィルタ１２７を通過した光を検出する長波長用ホトマル１２９と、菌体１７５からの蛍光を集光するための対物レンズ１２０と、焦点深度の幅を広げるため、対物レンズ１２０を高速に動かすためのピエゾ１２１と、ピエゾの動作を制御するピエゾコントローラ１２２で構成されている。

短波長レーザー１３４から出力された励起光１３６（波長３６０ｎｍ）は、シリンドリカルレンズ１３０，１３１により楕円状に集光され、短波長用ダイクロイックミラー123で反射し、中波長用ダイクロイックミラー１２４，長波長用ダイクロイックミラー１２５，対物レンズ１２０を経由し、照射範囲１８２を流れる菌体１７５を染色したＤＡＰＩを励起する。ＤＡＰＩからの蛍光１３９（波長４６０ｎｍ）は、長波長用ダイクロイックミラー１２５，中波長用ダイクロイックミラー１２４，短波長用ダイクロイックミラー123，短波長用光学フィルタ１２６を経由し、短波長用ホトマル１２８に入射する。短波長用ホトマル１２８により検出された蛍光１３９は、電気信号に変換され、電気信号はシステム装置１１に送られる。一方、長波長レーザー１３５から出力された励起光１３７（波長５３０ｎｍ）は、シリンドリカルレンズ１３２，１３３により楕円状に集光され、中波長用ダイクロイックミラー１２４で反射し、長波長用ダイクロイックミラー１２５，対物レンズ１２０を経由し、照射範囲１８２を流れる菌体１７５を染色したエチジウムブロマイドを励起する。エチジウムブロマイドからの蛍光１３８（波長６２０ｎｍ）は、長波長用ダイクロイックミラー１２５で反射し、長波長用光学フィルタ１２７を経由し、長波長用ホトマル１２９に入射する。長波長用ホトマル１２９により検出された蛍光１３８は、電気信号に変換され、電気信号はシステム装置１１に送られる。システム装置１１は、短波長用ホトマル１２８，長波長用ホトマル１２９から送られた電気信号を処理し、菌体数の情報を検査結果として、出力装置１１１に出力する。

図１４は、計測チップ１００の平面図であり、計測チップ１０に代えて用いる。計測チップ１００は、検体１５１１と染色試薬１５２１を反応容器１７０に流し入れ、二液の混合液中の菌体を菌体検出部１８で検出する構造をもつ。二液を同時に反応容器に流すことで、二液の混合を促進するため、染色液と検体の比重が大きく異なるときに有効である。 検体１５１１と染色試薬１５２１を反応容器１７０に流し入れるときは、通気口1631および１６３２を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、検体容器１５１内および染色試薬容器１５２内の気圧をあげる。同時に、通気口１６３３と通気口１６３４を介し、反応容器１７０と検出液廃液容器１６３を大気開放する。気圧差により、検体１５１１および染色試薬１５２１は、反応容器１７０に入り混合する。

二液の混合液の水位は、反応容器１７０と菌体検出部１８を連結する溶液用流路１５７の最高点を越えず、さらに反応容器中に入っている空気は、通気口１６３３を介し外部に放出される。反応容器１７０の気圧は大気圧と等しいため、二液の混合液は菌体検出部
１８に押し出されず、混合液を反応に必要な時間中、反応容器１７０に保持することができる。このとき、混合液の菌体検出部１８への流入をさらに防ぐ目的で、通気口１６３３を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、検体容器１５１の気圧より低い範囲まで検出液廃液容器１６３の気圧を上げてもよい。

本実施例により、ひとつのディスポーザブルチップ内にて、検体中の菌体の染色から個数計測まで一貫して行うことができるため、検査者の作業負担と染色試薬への被爆の危険性を軽減し、かつ測定結果への検査者の技量の影響が小さくなるため、安定した測定結果を得ることができる。

飲料水やジュースなどの、食品残渣が少ない液体中の生菌と死菌を、二種類の染色試薬を用い計測するための計測チップ１００を用いた際の実施例である。
異なる染色色素による染め分けにより、検体中の生菌数の計測を行うことができる。死菌と生菌の染め分けは、検体中に死菌を染色する死菌染色色素を追加し、一定時間経過後、死菌と生菌を染める全菌染色色素を追加することで行われる。
図１５は、計測チップ２０の平面図である。計測チップ２０は、計測チップ１０(図５)に反応容器をひとつ追加した構造を持つ。二つの反応容器のうち、死菌染色色素１５３１を保持する反応容器を死菌染色試薬保持容器１５３とし、全菌染色色素１５４１を保持する反応容器を全菌染色試薬保持容器１５４とする。検体容器１５１１と、死菌染色試薬保持容器１５３と、全菌染色試薬保持容器１５４と、検体検出部１８と、検出液廃棄容器
１６３は、溶液用流路１５７により直列に連結されている。
死菌染色試薬１５３１には、たとえばＰＩ（プロジウムイオダイド）（１μｇ／ml〜１mg／ml）を使用し、全菌染色試薬１５４１には、たとえばＤＡＰＩ（１μｇ／ml〜１mg／ml）を使用する。

以下、計測チップ２０内にて、死菌と生菌を検出する動作について説明する。
１．検体１５１１を死菌染色試薬保持容器１５３へ流動する。通気口１６３１を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、検体容器１５１内の気圧をあげる。同時に通気口1632〜１６３４を介し、死菌染色試薬保持容器１５３と、全菌染色試薬保持容器１５４と、検出液廃液容器１６３を大気開放する。気圧差により、検体１５１１は、死菌染色試薬保持容器１５３に入り、死菌染色試薬１５３１と混合する。検体１５１１中の死菌は、死菌染色試薬１５３１により染色される。
一方、検体１５１１中の生菌は、染色されない。二液の混合液の水位は、死菌染色試薬保持容器１５３と全菌染色試薬保持容器１５４を連結する溶液用流路１５７の最高点を越えず、さらに反応容器中に入っている空気は、通気口１６３２を介し外部に放出される。死菌染色試薬保持容器１５３の気圧は大気圧と等しいため、二液の混合液は全菌染色試薬保持容器１５４に押し出されず、混合液を反応に必要な時間中、死菌染色試薬保持容器
１５３に保持することができる。同様に、全菌染色試薬保持容器１５４は、菌体検出部
１８に押し出されず、また死菌染色試薬保持容器１５３に逆流もしない。
このとき、混合液の全菌染色試薬保持容器１５４への流入をさらに防ぐ目的で、通気口
１６３３〜１６３４、を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、検体容器１５１の気圧より低い範囲まで全菌染色試薬保持容器１５４と検出液廃液容器１６３の気圧を上げてもよい。なお、染色中は、ホルダ１９２（図２）により計測チップ２０の温度を一定に保つことにより、温度変化による染色の影響を小さくすることが良い。

２．検体１５１１と死菌染色試薬１５３１の混合液を全菌染色試薬保持容器１５４に流動する。全菌染色試薬１５４１が検体１５１１に追加され、検体１５１１中の死菌と生菌は、全菌染色試薬１５４１により染色される。

３．検体１５１１と死菌染色試薬１５３１と全菌染色試薬１５４１の混合液を菌体検出部１８に流動する。菌体検出部１８にて、生菌は全菌染色試薬１５４１の蛍光のみ検出され、死菌は全菌染色試薬１５４１と死菌染色試薬１５３１の蛍光が検出されるため、生菌と死菌の判別が可能になる。
本実施例では、反応容器は二つであったが、別の試薬を含んだ反応容器をさらに追加することでも良い。
本実施例により、ひとつのディスポーザブルチップ内にて、検体に複数の試薬を追加することができるため、個々の試薬との反応により、菌体の状態についてより詳細な情報を得ることができる。

食品などの懸濁液など、食品残渣が含まれる検体中の生菌と死菌を計測するための計測チップ３０を用いた実施例である。
検体と染色色素の混合の前に、検体中に含まれる食品残渣を取り除く工程を追加することで、食品残渣が計測結果に与える影響を最小限にする。ここで使用した検体は、検査する食品に対し質量比１０倍の生理食塩水を加え、ストマッキング処理を行ったものである。
図１６は、計測チップ３０の平面図である。計測チップ３０は、計測チップ２０（図
１５）に食品残渣除去部１６を追加している。検体容器１５１１と、食品残渣除去部１６と、死菌染色試薬保持容器１５３と、全菌染色試薬保持容器１５４と、検体検出部１８と、検出液廃棄容器１６３は、溶液用流路１５７により直列に連結されている。検体1511が食品残渣除去部１６を経て、死菌染色試薬保持容器１５３へ流動する際に、検体１５１１中の食品残渣は、食品残渣除去部１６により検体１５１１から取り除かれる。死菌染色試薬１５３１と混合後は実施例２と同様の工程を経て、検体１５１１中の生菌数と死菌数が計測される。

図１７は、食品残渣除去部１６の構造を示す計測チップ３０の断面図である。
食品残渣除去部１６は、中間部材１０３の貫通口に、上部保持フィルタ１６５と、食品残渣捕捉用フィルタ１６６と、下部保持フィルタ１６７により構成されている。食品残渣を捕捉するための食品残渣捕捉用フィルタ１６６は、粒径１０μｍ〜１００μｍ以上の物質を取り除くガラスフィルタなどのデプスフィルタを使用し、食品残渣捕捉用フィルタ
１６６を保持するための上部保持フィルタ１６５および下部保持フィルタ１６７は多孔質の部材を使用する。
検体１５１１は、矢印１６８に沿って流れ、検体１５１１中に含まれる菌体より大きい食品残渣（粒径１０μｍ〜１００μｍ以上）は、食品残渣捕捉用フィルタ１６６に捕捉される。

本例により、検体中の食品残渣の除去と、菌体の染色と、個数計測を一貫して行うことができるため、検査者の作業負担と菌体や染色試薬による被爆の危険性を軽減する。また、検査者の技量が測定結果に与える影響を小さくすることができるため、安定した測定結果を得ることができる。

色素など菌体より小さい食品残渣が含まれる検体中の生菌と死菌を計測するための計測チップを用いた実施例である。食品残渣を取り除く工程において、菌体より大きい食品残渣を取り除く工程と色素のような菌体より小さい食品残渣を取り除く工程を行う。ここで使用した検体は、検査する食品に対し質量比１０倍の生理食塩水を加え、ストマッキング処理を行ったものである。
図１８は、菌体計測のために、計測チップ内で行われる工程図である。計測チップは、検体１５１１より、菌体より大きい残渣取り除くための食品残渣除去部と、検体１５１１中の菌体捕捉するための菌体捕捉部２７と、菌体を検出するための菌体検出部１８を備えている。図中（ａ）−（ｄ）の記号は、検体１５１１，染色試薬１５２１，菌体溶離液
１５５１の各部の処理経路を示す。菌体を計測する工程を説明する。

１．（ａ）が示す処理経路に従い、食品残渣の除去工程が行われる。検体１５１１は、食品残渣除去部１６と菌体捕捉部２７を通過する。食品残渣除去部１６によって、検体
１５５１中の菌体より大きい食品残渣は取り除かれ、菌体捕捉部２７によって、検体1511中の菌体は捕捉される。色素のような菌体より小さい食品残渣は検体１５１１とともに菌体捕捉部を通過し、濾液廃棄容器１６２に入り除去される。

２．（ｂ）が示す処理経路に従い、菌体の染色工程が行われる。菌体を染色する染色試薬１５２１は菌体捕捉部２７を通過し、菌体捕捉部２７に捕捉された菌体を染色する。余分な染色試薬１５２１は、濾液廃棄容器１６２に入り除去される。

３．（ｃ）が示す処理経路に従い、蛍光色素に染色された菌体の計測工程が行われる。菌体捕捉部２７に捕捉された菌体を溶離させるための溶離液１５５１は、菌体捕捉部２７を通過し、菌体を溶離し、菌体検出部１８に入る。菌体検出部１８にて、溶離液１５５１中の菌体の計測が行われる。菌体検出部１８での計測が終わったのち、溶離液１５５１は検出液廃液容器に入る。

図１９は、計測チップ４０の平面図である。図中の矢印（ａ）〜（ｃ）は、食品の残渣除去工程および菌体の染色工程における、検体１５１１，死菌染色試薬１５３１，生菌染色試薬１５４１の流動方向を示す。
計測チップ４０は、検体１５１１を保持するための検体容器１５１と、死菌を染色する死菌染色試薬１５３１を保持するための死菌染色試薬保持容器１５３と、死菌と生菌を染色する全菌染色液１５４１を保持するための全菌染色試薬保持容器１５４と、溶離液1551を保持するための溶離液保持容器１５５と、食品残渣除去部１６と、菌体捕捉部２７と、菌体検出部１８と、食品残渣除去部１６と菌体捕捉部２７を通過した検体１５１１が入る濾液廃棄容器１６２と、菌体捕捉部２７を通過した溶離液１５５１が入る検出液容器156と、検出部１８を通過した溶離液１５５１が入る検出液廃棄容器１６３と、各容器と各工程部を連結し、検体１５１１や各試薬が流動する溶液用流路１５７と、各容器内の検体
１５１１や各試薬を気圧により流動させるための通気口１６３１〜１６３７と、通気口
１６３１〜１６３７と各容器を連結する空気用流路１５８で構成されている。

死菌染色試薬１５３１，生菌染色試薬１５４１，溶離液１５５１は計測チップ１０内に前もって封入されている。死菌染色液１５３１としては例えばＰＩ（プロジウムイオダイド）を使用し、全菌染色液１５４１としては例えばＤＡＰＩを使用する。
検体１５１１は、検査前に通気口１６３３より、検体容器１５１に注入する。液体状の食品は直接検査チップ４０に注入し、固体状の食品は、ストマッカ処理により懸濁液としたものを検査チップ４０に注入する。

食品の残渣除去工程は次のように実行される。

通気口１６３３を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、検体容器１５１内の気圧をあげる。同時に通気口１６３１を介し、濾液廃棄容器１６２を大気開放する。その他の通気口１４３２，１４３４〜１４３７は閉じる。気圧差により、検体１５１１は、矢印（ａ）に沿って、食品残渣除去部１６，菌体捕捉部２７を経由し濾液廃棄容器１６２まで流動する。
検体１５５１中の菌体より大きい食品残渣は、検体１５１１が食品残渣除去部１６を通過するときに取り除かれる。また、検体１５１１中の菌体は、検体１５１１が菌体捕捉部２７を通過するときに菌体捕捉部２７によって捕捉される。色素のような菌体より小さい食品残渣は検体１５１１とともに菌体捕捉部を通過し、濾液廃棄容器１６２に入るため、菌体から除去することができる。

食品の残渣除去工程に続く菌体の染色工程は次に示すように実行される。
通気口１４３４を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、死菌染色試薬保持容器１５３内の気圧をあげる。同時に通気口１４３１を介し、濾液廃棄容器１６２を大気開放する。その他の通気口１４３２，１４３３，１４３５〜１４３７は閉じる。気圧差により、死菌染色液１５３１は、矢印（ｂ）に沿って、死菌染色試薬保持容器１５３から菌体捕捉部
２７を経由し濾液廃棄容器１６２まで流動する。菌体捕捉部２７を通過する際に、捕捉された死菌を染色する。
続いて、通気口１６３５を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、全菌染色試薬保持容器１５４内の気圧をあげる。同時に通気口１４３１を介し、濾液廃棄容器１６２を大気開放する。その他の通気口１６３２〜１６３４，１４３６，１４３７は閉じる。気圧差により、全菌染色液１５４１は、矢印（ｃ）に沿って、全菌染色試薬保持容器１５４から菌体捕捉部２７を経由し濾液廃棄容器１６２まで流動する。菌体捕捉部２７を通過する際に、捕捉された全菌を染色する。
濾液廃棄容器１６２を大気開放し、計測チップ４０内の空気を外部に逃がすことで、検体１５１１，死菌染色試薬保持容器１５３，全菌染色試薬保持容器１５４が菌体検出部
１８に流入することを防ぐことができる。

図２０は、菌体捕捉部２７の構造を示す計測チップ１０の断面図である。
菌体捕捉部２７は、中間部材１０３の貫通口に、菌体保持微粒子１７２と微粒子保持フィルタ１７１により構成されている。菌体保持微粒子１７２は、直径０.１μｍ 〜１００μｍの範囲の微粒子であり、微粒子保持フィルタ１７１は、菌体保持微粒子１７２が流されないよう保持するためのものである。
食品の残渣除去工程において、検体１５１１が菌体捕捉部２７を通過する際、検体1511中の菌体１７５は直径が１μｍ程度のため、菌体保持微粒子１７２の構成する隙間を通過することができない。しかし、菌体より小さい色素などの食品残渣は矢印１７３にそって通過するため、菌体より小さい色素などの食品残渣は菌体１７５から除去することができる。続く菌体の染色工程においても、菌体を染色しない余計な染色色素は菌体捕捉部２７を通過するため、菌体１７５から除去することができる。

図２１は、計測チップ４０内での溶離液１５５１の流動を示す図である。通気口1632を介し、搬送装置１４からの圧力を加え、溶離液容器１５５内の気圧をあげる。同時に通気口１６３６，１６３７を介し、検出液容器１５６と検出液廃棄容器１６３を大気開放する。その他の通気口１６３１，１６３３〜１６３５は閉じる。気圧差により、溶離液1551は、溶離液容器１５５から菌体捕捉部２７を経由し検出液容器１５６まで流動する。菌体捕捉部２７を経由するときに、捕捉された菌体を溶離する。
検出液容器１５６と菌体検出部１８をつなぐ流路の最高点が検出液容器１５６に流入する溶離液１５５１の水位より高いことと、反応容器中に入っている空気は、矢印１７６２に沿って通気口１６３２を介し外部に放出されるため、溶離液１５５１は菌体検出部１８に流出しない。溶離液１５５１の液量を検体１５１１の液量より少なくすることで、菌体の濃縮を行うことも可能である。

溶離液１５５１を検出液容器１５６に一度保持することで、菌体捕捉部２７を通過し溶離液１５５１中に混入した気泡を取り除く。気泡は次の菌体の検出工程にて検出を阻害する可能性があるため、できる限り取り除くことが好ましい。
続く、菌体の検出工程において、溶離液１５５１は菌体検出部１８を経て検出液廃棄容器１６３まで流動する。菌体検出部１８にて、溶離液１５５１中の菌体の計測が行われる。

図２２は、溶離液１５５１が菌体捕捉部２７を通過し、捕捉された菌体を溶離する原理を説明する図である。溶離液１５５１は、矢印１７４に沿って菌体捕捉部２７に流動する。矢印１７４の流れにより、菌体保持粒子１７２は流れ方向に動くため、菌体保持粒子
１７２の構成する隙間に保持された菌体１７５は、溶離液１５５１の流れに乗り、菌体捕捉部２７より溶離する。

本例により、色素などの菌体より小さい食品残渣を含む検体においても、食品残渣の除去と、菌体の染色と、個数計測を一貫して行うことができる。検査者の作業負担と菌体や染色試薬による被爆の危険性を軽減し、かつ測定結果への検査者の技量の影響が小さくすることができるため、安定した測定結果を得ることができる。

ひとつの計測チップ５０を用い、二種類の検体の菌体計測を行う実施例である。

図２３は、計測チップ５０の平面図である。計測チップ５０は、計測チップ１０(図５)の流路構造を二つ並列に並べた構造を持つ。
計測チップ５０は、検体１５１１，１５１２を保持するための検体容器１５１，２５１と、検体１５１１と染色試薬１５２１を混合し、反応させるための反応容器１７０と、検体１５１２と染色試薬１５２２を混合し、反応させるための反応容器２７０と、菌体検出部１８，２８と、菌体検出部１８を通過した検体１５１１と染色試薬１５２１の混合液と、菌体検出部２８を通過した検体１５２１と染色試薬１５２２の混合液が入る検出液廃棄容器１６３を備える。

検体容器１５１と、反応容器１７０と、菌体検出部１８と、検出液廃棄容器１６３は溶液用流路１５７により連結され、検体容器２５１と、反応容器２７０と、菌体検出部２８と、検出液廃棄容器１６３は溶液用流路１５７により連結される。各容器と通気口1631〜１６３３は空気用流路１５８により連結される。溶液用流路１５７の深さおよび流路幅は１０μｍ〜１mm、空気用流路１５８の深さおよび流路幅は１０μｍ〜１mmの範囲で設計され、溶液用流路１５７の断面積は空気用流路１５８の断面積より大きくなるように設計されている。

染色試薬１５２１，１５２２は、反応容器１７０，２７０内に前もって封入されている。そのため、外部環境による劣化の影響や検査者が各試薬に触れる可能性を最低限に抑えている。検体１５１１，１５１２は、検査前に通気口１６３２，１６３４より、検体容器１５１，２５１に注入する。

検体１５１１，１５２１を検体容器１５１，２５１に注入後、測定を行う。実施例１と同様に、検体１５１１は、反応容器１７０に流動し、染色試薬１５２１と混合したのち、二液の混合液は菌体検出部１８を通過し検出液廃棄容器１６３に流動する。菌体検出部
１８にて、混合液中の菌体の検出が行われる。同様に、検体２５１１も、反応容器２７０に流動し、染色試薬１５２２と混合したのち、二液の混合液は菌体検出部２８を通過し検出液廃棄容器１６３に流動する。菌体検出部２８にて、混合液中の菌体の検出が行われる。

図２４は、菌体検出部１８，２８の拡大した平面図である。菌体検出部１８における検出用流路１８１と、菌体検出部２８における検出用流路２８１は、ともに流路幅および深さが０.１μｍ〜０.１mm、長さは１０μｍ〜１０mmの範囲かつ流路幅および深さより長くなるように設計され、検出用流路１８１，２８１の断面積は溶液用流路１５７より、小さくなるように設計されている。検出用流路１８１，２８１は平行の位置関係にある。検出装置１２（図２）から、菌体の検出のための励起光１８３が、検出用流路１８１，２８１を横切るように入射する。染色された菌体１７５は、励起光１８３を通過するときに蛍光１８４をだす。蛍光１８４は、検出装置１２にて検出される。

図２５は、検出装置１２の光学系の構成図である。使用する光学部品は、実施例１〜４における光学系と変わらないが、検出用流路１８１，２８１を横切るように励起光が入射するため、実施例１〜４における光学系から、励起光源から検出流路までの光路にかかわる光学部品の配置を変更する必要がある。また、励起光は、計測チップ１０の上部部材
１０２を通過するため、上部部材１０２は、ガラス，石英，ポリメタクリル酸エステル，ＰＤＭＳなどの光透過性の物質から構成される。

ここでは、エチジウムブロマイド（励起波長５２０ｎｍ，蛍光波長６１５ｎｍ）とDAPI（励起波長３６０ｎｍ，蛍光波長４６０ｎｍ）の二種類の染色色素を使用に対応した光学系について説明する。
短波長レーザー１３４から出力された励起光１３６（波長３６０ｎｍ）は、シリンドリカルレンズ１３０，１３１により楕円状に集光され、短波長用ダイクロイックミラー123で反射し、中波長用ダイクロイックミラー１２４，上部部材１０２を経由し、検出用流路１８１，２８１を流れる菌体１７５を染色したＤＡＰＩを励起する。ＤＡＰＩからの蛍光１３８（波長４６０ｎｍ）は、長波長用ダイクロイックミラー１２５，短波長用光学フィルタ１２６を経由し、短波長用ホトマル１２８に入射する。短波長用ホトマル１２８により検出された蛍光１３８は、電気信号に変換され、電気信号はシステム装置１１に送られる。
一方、長波長レーザー１３５から出力された励起光１３７（波長５３０ｎｍ）は、シリンドリカルレンズ１３２，１３３により楕円状に集光され、中波長用ダイクロイックミラー１２４で反射し、検出用流路１８１，２８１を流れる菌体１７５を染色したエチジウムブロマイドを励起する。エチジウムブロマイドからの蛍光１３９（波長６２０ｎｍ）は、長波長用ダイクロイックミラー１２５で反射し、長波長用光学フィルタ１２７を経由し、長波長用ホトマル１２９に入射する。長波長用ホトマル１２９により検出された蛍光138は、電気信号に変換され、電気信号はシステム装置１１に送られる。システム装置１１は、短波長用ホトマル１２８，長波長用ホトマル１２９から送られた電気信号を処理し、菌体数の情報を検査結果として、出力装置１１１に出力する。

検出用流路１８１を流れる菌体からの蛍光の信号と、検出用流路１８２を流れる菌体からの蛍光の信号の判別には以下の方法のいずれかをとる。
１．異なる染色試薬を使用し、蛍光のスペクトルから判別する。
検出用流路１８１を流れる菌体と検出用流路２８１を流れる菌体が仮に同時に励起光を横切った場合においても、蛍光スペクトルによる判別が可能であるため、菌体数が多い検体についても、菌数計測を同時に行うことができる。

２．検体ごとシーケンシャルに菌数計測を行う。
総計測時間は検体数に応じて増加するが、判別のため染色試薬の数を増加する必要がない。

３．検出用流路ごとの流速を変え、蛍光のパルス幅から判別する。
判別のため染色試薬の数を増加せず、同時に菌数計測を同時に行うことができる。

本実施例では、ひとつの計測チップ５０に計測チップ１０（図４）の流路構造を二つ並列に並べることで、二種類の検体の菌数計測を行ったが、この流路構造をさらに並列配置することで、複数の検体の菌数計測も可能である。
本例により、複数の検体の菌数計測をひとつの計測チップで行うことができるため、検体数が多いときにおいても、消費する計測チップ数を抑えることができる。

以上、反応容器を密閉状態と大気開放状態に切り替えることにより、検体と物質の混合液を反応容器にて保持することと、検体と物質の混合液を反応容器から検出流路への流動を制御することができる。したがって、菌体染色と、フローサイトメトリ法よる粒子計測をひとつのチップ内で行うことができる。
さらに、目的粒子以外の物質を除去するための手段をチップ内に備えることで、食品残渣の除去および菌体染色の前処理から、フローサイトメトリ法による菌体計測までの工程をひとつのチップ内で行うことができる。したがって多様な食品検体に対して迅速な菌体計測を行うことができる。

本発明の一実施の形態である微生物検査装置を示すブロック図。 本発明の一実施の形態である微生物検査装置を示す概観図。 本発明の一実施の形態である微生物検査装置を示す構成図。 一実施の形態である微生物検査装置において実行される工程図。 一実施の形態である微生物検査装置における計測チップを示す平面図。 図５で示した計測チップの断面図。 一実施の形態である微生物検査装置における搬送装置を示す構成図。 一実施の形態である計測チップにおける検体の流動を示す平面図。 一実施の形態である計測チップにおける検体の攪拌を示す平面図。 一実施の形態である計測チップにおける混合液の流動を示す平面図。 一実施の形態である計測チップにおける菌体検出部の拡大平面図。 一実施の形態である計測チップにおける菌体検出部の拡大断面図。 一実施の形態である微生物検査装置における検出装置を示す構成図。 本発明による他の実施の形態である計測チップの平面図。 本発明によるさらに他の実施の形態である計測チップの平面図。 本発明によるさらに他の実施の形態である計測チップの平面図。 他の実施の形態である計測チップにおける食品残渣除去部の断面図。 他の実施の形態である微生物検査装置において実行される工程図。 本発明によるさらに他の実施の形態である計測チップの平面図。 図１９における菌体捕捉部の断面図。 本発明によるさらに他の実施の形態である計測チップの平面図。 図２１における菌体捕捉部の断面図。 本発明によるさらに他の実施の形態である計測チップの平面図。 図２３における菌体検出部の拡大平面図。 一実施の形態である微生物検査装置における検出装置の構成図。

符号の説明

１ 微生物検査装置
１０，２０，３０，５０，１００ 計測チップ
１２ 検出装置
１４ 搬送装置
１６ 食品残渣除去部
１７，２１ 反応容器
１８，２８ 菌体検出部
２２ 検出流路
２３ 染色試薬
２４ 導入口
２５ 廃液口
２６ 流体送液手段
２９ 制御手段
３１ 試薬容器
３４，３５ 連通流路
１３６ 短波長励起光
１４４ チップ連結管
１５１ 検体容器
１５３ 死菌染色試薬保持容器
１５４ 全菌染色試薬保持容器
１５５ 溶離液容器
１５６ 検出液容器
１５７ 溶液用流路
１５８ 空気用流路
１５９ 容器
１６１，２２８ 通気口
１６２ 濾液廃棄容器
２２７ 流路開閉手段

Claims (11)

1. 菌体を含む検体及び染色試薬を内部に保持した計測チップと、該計測チップを保持するホルダと、前記計測チップと連結したチップ連結管を介して前記検体や染色試薬を搬送する搬送装置と、を備え、前記計測チップ内の検体に励起光を照射し、前記菌体を電気信号として検出する微生物検査装置において、
   前記微生物検査装置は食品中の微生物計測を行う微生物検査装置であり、
   前記計測チップは、
   前記ホルダに縦置きで保持されるように構成され、
   前記検体を保持するための検体容器と、
   前記検体と染色試薬を混合し反応させ混合液とする反応容器と、
   前記励起光が照射される菌体検出部と、
   前記菌体検出部を通過した前記混合液が入る検出液廃棄容器と、
   前記検体容器，前記反応容器，前記菌体検出部を連結し、前記検体及び前記混合液が流動する溶液用流路と、
   前記検体容器，前記反応容器，前記検出液廃棄容器と空気用流路によって接続され、前記チップ連結管に連結される通気口と、
   を備え、
   前記検体容器と前記反応容器を連結する前記溶液用流路の最高点は前記検体容器中の検体の水位より高くなるように形成され、前記反応容器と前記検体検出部を連結する前記溶液用流路の最高点は前記反応容器中の混合液の水位よりも高くなるように形成されており、
   前記搬送装置から前記通気口を介して圧力を加え、前記検体容器，前記反応容器，前記検出液廃棄容器を密閉状態と大気開放状態に切り替え、前記検体を前記反応容器へ移動して前記検体と前記染色試薬との混合，前記混合液の前記菌体検出部を経由した前記検出液廃棄容器への移動、を行い、前記菌体検出部で菌体が検出されることを特徴とする微生物検査装置。
2. 請求項１に記載のものにおいて、前記染色試薬が内蔵された試薬容器を備え、前記検体容器内の前記検体と前記染色試薬とが前記反応容器へ流入することを特徴とする微生物検査装置。
3. 請求項１に記載のものにおいて、前記反応容器を複数備え、一方は死菌染色色素を保持する死菌染色試薬保持容器とし、他方は全菌染色色素を保持する全菌染色試薬保持容器としたことを特徴とする微生物検査装置。
4. 請求項１又は３に記載のものにおいて、前記検体容器と前記反応容器との間に、食品残渣を取り除く食品残渣除去部を備えたことを特徴とする微生物検査装置。
5. 請求項１に記載のものにおいて、前記反応容器に、その下流の前記溶液用流路から空気を流入させて混合液を撹拌し、混合を促進させるようにしたことを特徴とする微生物検査装置。
6. 請求項１に記載のものにおいて、溶離液を保持するための溶離液保持容器と、前記混合液が流入する菌体捕捉部と、該菌体捕捉部を通過した検体が入る濾液廃棄容器と、を備えたことを特徴とする微生物検査装置。
7. 請求項１に記載のものにおいて、複数組となる前記検体容器と前記反応容器とを備え、それぞれでの前記混合液が前記菌体検出部へ流入することを特徴とする微生物検査装置。
8. 請求項１に記載のものにおいて、前記計測チップの温度を制御するための温度制御手段を備えていることを特徴とする微生物検査装置。
9. 菌体を含む検体及び染色試薬を内部に保持した計測チップと、該計測チップを保持するホルダと、前記計測チップと連結したチップ連結管を介して前記検体や染色試薬を搬送する搬送装置と、を備え、前記計測チップ内の検体に励起光を照射し、前記菌体を電気信号として検出する微生物検査装置において、
   前記微生物検査装置は食品中の微生物計測を行う微生物検査装置であり、
   前記計測チップは、
   前記ホルダに縦置きで保持されるように構成され、
   前記染色試薬は複数であり、
   前記検体を保持するための検体容器と、
   第一の前記染色試薬が収容され、前記検体と前記第一の染色試薬を混合し反応させ混合液とする第一の染色試薬保持容器と、
   第二の前記染色試薬が収容され、前記第一の染色試薬保持容器の混合液と前記第二の染色試薬を混合し反応させ混合液とする第二の染色試薬保持容器と、
   前記励起光が照射される菌体検出部と、
   前記菌体検出部を通過した前記混合液が入る検出液廃棄容器と、
   前記検体容器，前記第一の染色試薬保持容器，前記第二の染色試薬保持容器，前記菌体検出部を連結し、前記検体及び前記混合液が流動する溶液用流路と、
   前記検体容器，前記第一の染色試薬保持容器，前記第二の染色試薬保持容器，前記検出液廃棄容器と空気用流路によって接続され、前記チップ連結管に連結される通気口と、
   を備え、
   前記第一の染色試薬保持容器と前記第二の染色試薬保持容器を連結する前記溶液用流路の最高点は前記第一の染色試薬保持容器中の混合液の水位よりも高くなるように形成されており、
   前記搬送装置から前記通気口を介して圧力を加え、前記検体容器，前記第一の染色試薬保持容器，前記第二の染色試薬保持容器，前記検出液廃棄容器を密閉状態と大気開放状態に切り替え、前記検体を前記第一の染色試薬保持容器へ移動して前記検体と前記第一の染色試薬との混合、前記第一の染色試薬保持容器の混合液を前記第二の染色試薬保持容器へ移動して前記第一の染色試薬保持容器の混合液と前記第二の染色試薬との混合、及び前記第二の染色試薬保持容器の混合液を前記菌体検出部を経由させて前記検出液廃棄容器への移動を行うようにしたことを特徴とする微生物検査装置。
10. 染色試薬と混合した検体に励起光を照射して検体に含まれる菌体を電気信号として検出することにより食品中の微生物計測を行う微生物検査装置に用いられる微生物検査用計測チップであって、
    前記微生物検査装置のホルダに縦置きで保持されるように構成され、
    前記検体が注入される検体容器と、
    前記染色試薬が前もって封入された染色試薬保持容器と、
    前記検体容器と前記染色試薬保持容器を連結し前記検体が流動する溶液用流路であって、その最高点が前記検体容器中の検体の水位より高くなるように形成された溶液用流路と、
    前記染色前記励起光が照射される菌体検出部と、
    前記染色試薬保持容器と前記菌体検出部を連結し前記染色試薬保持容器で前記検体と前記染色試薬が混合した混合液が流動する溶液用流路であって、その最高点が前記染色試薬保持容器中の混合液の水位よりも高くなるように形成された溶液用流路と、
    前記菌体検出部を通過した前記混合液が入る検出液廃棄容器と、
    前記検体容器，前記染色試薬保持容器，前記検出液廃棄容器にそれぞれ接続された空気用流路と、
    前記検体容器の検体を前記染色試薬保持容器へ搬送する、及び、前記染色試薬保持容器の混合液を前記菌体検出部へ搬送する圧力の供給と大気圧開放を行う前記微生物検査装置の搬送装置に連結される通気口であって、前記検体容器に接続された空気用流路の通気口，前記染色試薬保持容器に接続された空気用流路の通気口，前記検出液廃棄容器に接続された空気用流路の通気口と
    を備えたことを特徴とする微生物検査用計測チップ。
11. 染色試薬と混合した検体に励起光を照射して検体に含まれる菌体を電気信号として検出することにより食品中の微生物計測を行う微生物検査装置に用いられる微生物検査用計測チップであって、
    前記微生物検査装置のホルダに縦置きで保持されるように構成され、
    前記検体が注入される検体容器と、
    前記染色試薬が前もって封入された複数の染色試薬保持容器と、
    前記検体容器と第一の前記染色試薬保持容器を連結し前記検体が流動する溶液用流路であって、その最高点が前記検体容器中の検体の水位より高くなるように形成された溶液用流路と、
    前記第一の前記染色試薬保持容器と第二の前記染色試薬保持容器を連結し前記第一の前記染色試薬保持容器で前記検体と前記染色試薬が混合した混合液が流動する溶液用流路であって、その最高点が前記第一の染色試薬保持容器中の混合液の水位より高くなるように形成された溶液用流路と、
    前記染色前記励起光が照射される菌体検出部と、
    前記第二の染色試薬保持容器と前記菌体検出部を連結し前記第二の染色試薬保持容器で前記検体と前記染色試薬が混合した混合液が流動する溶液用流路であって、その最高点が前記第二の染色試薬保持容器中の混合液の水位よりも高くなるように形成された溶液用流路と、
    前記菌体検出部を通過した前記混合液が入る検出液廃棄容器と、
    前記検体容器，前記第一の染色試薬保持容器，前記第二の染色試薬保持容器，前記検出液廃棄容器にそれぞれ接続された空気用流路と、
    前記検体容器の検体を前記第一の染色試薬保持容器へ搬送する、前記第一の染色試薬保持容器の混合液を前記第二の染色試薬保持容器へ搬送する及び、前記第二の染色試薬保持容器の混合液を前記菌体検出部へ搬送する圧力の供給と大気圧開放を行う前記微生物検査装置の搬送装置に連結される通気口であって、前記検体容器に接続された空気用流路の通気口，前記第一の染色試薬保持容器に接続された空気用流路の通気口，前記第二の染色試薬保持容器に接続された空気用流路の通気口，前記検出液廃棄容器に接続された空気用流路の通気口と
    を備えたことを特徴とする微生物検査用計測チップ。

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