JP4924707B2 - 被検出物捕集具及びその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は、微生物、化学物質等の被検出物を、空気中を介して捕集する被検出物捕集具及びその使用方法に関する。

従来、空気中に浮遊する微生物、化学物質等の被検出物を捕集する技術としては、フィルターを介して空気を吸引し、被検出物をフィルターで分離するものが広く知られている。また、空気中に浮遊する微生物を捕集する捕集具としては、常温から昇温することでゲルからゾルに相変位する担体を捕集ディッシュ上に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この捕集具は、インパクター方式のエアーサンプラーに組み付けて使用され、エアーサンプラーによって吸引された空気が担体に衝突する際に、空気に同伴する微生物がゲル状の担体に捕集されるようになっている。そして、捕集された微生物は、昇温することでゾル化した担体と共に捕集ディッシュから取り出され、所定の計数方法に準拠して計数される。

一方、微生物の計数方法としては、微生物から抽出したＡＴＰ（アデノシン三リン酸）を定量することで微生物を間接的に計数する、いわゆるＡＴＰ法が知られている（例えば、特許文献２参照）。このＡＴＰ法は、捕集した微生物にＡＴＰ抽出試薬を接触させることで微生物に内在するＡＴＰを抽出し、このＡＴＰに発光試薬を反応させた際の発光強度に応じて微生物を計数するように構成されている。

このＡＴＰ法によれば、例えば平板培地で培養した微生物のコロニー数によって捕集した微生物を計数する計数方法では数日間を要するところ、微生物を捕集してからその計数までの時間を１時間乃至数時間程度に飛躍的に短縮することができる。
しかしながら、このＡＴＰ法は、微弱な発光強度に基づいて微生物を計数するために、計数対象となるサンプルに外乱要因となる物質が混入する可能性を極力低減する必要がある。

特開２００９−１３１１８６号公報 特開平１１−１３７２９３号公報

ところが、従来の捕集具（例えば、特許文献１参照）は、捕集ディッシュ上の担体が露出しているので、エアーサンプラーで微生物を担体に捕集した後、これを微生物の計数に供するまでの間に、例えば検査対象外となる余計な微生物や、その他の外乱要因となる物質が担体に混入する恐れがある。特に、微生物を捕集した検査場所と、微生物の計数施設との間が離れている場合にはそれによる汚染の恐れが更に増す。
つまり、従来の捕集具（例えば、特許文献１参照）においては、エアーサンプラーから取り外した後、微生物の計数までの間に担体が汚染されることで、検査場所で捕集した微生物を正確に計数することができない恐れがある。

そこで、本発明の課題は、検査場所で捕集した微生物等の被検出物を、より正確に検出することができる被検出物捕集具及びその使用方法を提供することにある。

前記課題を解決する本発明の被検出物捕集具は、一面側及びその反対に他面側を有し、被検出物の捕集時に上方を向くと共に前記被検出物の検出時に下方を向く前記一面側に前記被検出物を捕集する担体を保持した捕集ディッシュと、前記被検出物の捕集時には前記担体が露出するように取り外し可能であると共に前記被検出物の検出時には前記担体を覆うように前記捕集ディッシュに対して配置されるハウジングと、を備え、前記捕集ディッシュは、前記一面側と前記他面側とを貫通することで、前記一面側と前記ハウジングとの間に形成される空間と外部とを繋ぐ貫通孔を有し、前記捕集ディッシュは、前記一面側の外周と内周の双方に環状リブを有して、これらの環状リブ同士の間に前記担体を収納可能であることを特徴とする。

本発明によれば、検査場所で捕集した微生物等の被検出物を、より正確に検出することができる被検出物捕集具及びその使用方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る被検出物捕集具を取り付ける微生物計数装置の構成説明図である。 図１の微生物計数装置における被検出物捕集具の搭載部付近の様子を示す斜視図である。 図１の微生物計数装置における被検出物捕集具の搭載部に、被検出物捕集具が搭載された様子を示す断面図である。 制御部の指令に基づいて微生物計数装置が動作する工程を示すフローチャートである。 本実施形態に係る被検出物捕集具の斜視図である。 図５の被検出物捕集具の分解斜視図であり、（ａ）は、斜め上方から見下ろした際の分解斜視図、（ｂ）は、斜め下方から見上げた際の分解斜視図である。 図５のVII−VII断面図である。 本発明の実施形態に係る被検出物捕集具で微生物を捕集する方法を説明するための斜視図である。 （ａ−１）から（ａ−４）は、微生物計数装置内での被検出物捕集具の使用方法について説明するための被検出物捕集具の断面図、（ｂ−１）から（ｂ−４）は、（ａ−１）から（ａ−４）に対応する場面でのフィルター近傍の様子を拡大して示す模式図である。

次に、本発明の実施形態に係る被検出物捕集具について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。ここでは、空気中を浮遊する微生物（細菌、真菌等）を被検出物として捕集する被検出物捕集具を例に説明するが、本発明の被検出物捕集具は、被検出物として、金属や化学物質の微細粒子を捕集するものであってもよく、被検出物は固体に限定されずミストであってもよい。

以下では、本実施形態に係る被検出物捕集具を取り付けた微生物計数装置の全体構成、及びその微生物計数装置における微生物の計数原理について説明し、その後に本実施形態に係る被検出物捕集具及びその使用方法について説明する。

（微生物計数装置の全体構成）
図１に示すように、微生物計数装置１０は、サンプルに含まれる微生物をＡＴＰ法に準拠して計数する装置であって、筐体１０１内に、サンプルを内部に有する被検出物捕集具１（図２参照）を搭載する搭載部１０２と、機能液体タンク１０５と、温水供給部１０３と、吸引ユニット１０４と、複数の試薬Ｒを配置する試薬カートリッジ２と、分注ユニット１０６と、発光強度測定ユニット１０７と、制御部１０８とを備えて構成されている。
なお、図１中、筐体１０１及び試薬カートリッジ２は、作図の便宜上、仮想線で示し、被検出物捕集具１は記載を省略している。

搭載部１０２は、図２に示すように、被検出物捕集具１（ハウジング６）を収容する凹部１０２ａを有しており、この搭載部１０２には、係合リング１０２ｂが設けられている。また、凹部１０２ａの周囲に配置される、言い換えれば凹部１０２ａを形成しているアルミ材には、後記するようにヒーター１０２ｃ（図３参照）が埋設されている。なお、凹部１０２ａの形成には、このアルミ材に代えて他の良熱伝導性部材を使用してもよい。

係合リング１０２ｂは、凹部１０２ａの開口縁に配置されている。この係合リング１０２ｂは、後に詳しく説明するように、被検出物捕集具１のハウジング６に設けられた第１係合爪６２ａと係合することで、ハウジング６を搭載部１０２に支持するようになっている。ちなみに、係合リング１０２ｂは、ハウジング６の第１係合爪６２ａが収まるような平面形状の切欠き１０２ｄを有すると共に、凹部１０２ａが形成される装置本体１０ａとの間に第１係合爪６２ａを受け入れ可能な厚さで隙間Ｇを形成している。
つまり、ハウジング６を凹部１０２ａ内に装嵌する際に、第１係合爪６２ａを、切欠き１０２ｄを介して凹部１０２ａ内に入れ、ハウジング６を回転させて第１係合爪６２ａを隙間Ｇに滑り込ませることで、ハウジング６は係合リング１０２ｂと係合することとなる。

このような凹部１０２ａに配置された被検出物捕集具１は、図３に示すように、被検出物捕集具１の蓋体３が取り外されて、後に詳しく説明するように、ハウジング６内に配置された捕集ディッシュ４が露出することとなる。

なお、図３中、符号４１は、ハウジング６の内部空間６６内に試薬Ｒ（図１参照）や温水を注入するための貫通孔であり、符号５は捕集ディッシュ４の裏側に配置された担体であり、符号６４ａはハウジング６の排出開口であり、符号７は、この排出開口６４ａに設けられたフィルターであり、符号１０４ａはハウジング６に接続される吸引ユニット１０４（図１参照）の吸引ヘッドである。なお、内部空間６６は、特許請求の範囲にいう「空間」に相当する。

そして、図３に示すように、係合リング１０２ｂを介して搭載部１０２に支持された被検出物捕集具１においては、貫通孔４１を有する捕集ディッシュ４が、ハウジング６の上方に配置され、サンプルとしての担体５は、捕集ディッシュ４の裏側でハウジング６の内部空間６６内に配置されることとなる。

また、搭載部１０２に支持された被検出物捕集具１は、凹部１０２ａから上方に突出したハウジング６部分に捕集ディッシュ４が配置されるようになっている。なお、ヒーター１０２ｃは、搭載部１０２に支持された被検出物捕集具１のハウジング６を囲う凹部１０２ａ（アルミ材）を所定温度に温めることができれば手段は問わないが、カートリッジヒーター等が好ましい。

図１に示す機能液体タンク１０５は、滅菌蒸留水等の液体を貯留するものである。この液体は、例えば、後記する被検出物捕集具１の担体５（図３参照）のろ過速度の向上や、洗浄のためにハウジング６（図３参照）内に加えられ、更には後記する分注ユニット１０６のシリンジポンプ１０６ｃの配管系に満たされる。なお、この機能液体タンク１０５には、バッファー液を貯留することもできる。

温水供給部１０３は、機能液体タンク１０５から供給された滅菌蒸留水等を温めて供給するものである。更に詳しく説明すると、温水供給部１０３は、捕集ディッシュ４の貫通孔４１（図３参照）を介して温水をハウジング６の内部空間６６（図３参照）に注入するものであり、図示を省略するが、例えばペリスタポンプでカートリッジヒーターからの温水を、フレキシブルチューブ等で形成されたノズルを介して吐出するものが挙げられる。ちなみに、このノズルは、水平及び垂直方向に移動する手段を備えることにより、必要に応じて捕集ディッシュ４の貫通孔４１（図３参照）を介してハウジング６の内部空間６６（図３参照）内に挿入される。

図１に示す吸引ユニット１０４は、ハウジング６の内部空間６６（図３参照）内に注入した温水や、後記する試薬Ｒ等を吸引することで、これらを、フィルター７（図３参照）を介して排出するものである。この吸引ユニット１０４は、例えば、前記した吸引ヘッド１０４ａ（図３参照）と、この吸引ヘッド１０４ａに所定の配管を介して接続される図示しない吸引ポンプ及び廃液タンク等で構成することができる。
ちなみに、本実施形態での吸引ユニット１０４は、搭載部１０２に支持されたハウジング６（図３参照）に対して、吸引ヘッド１０４ａ（図３参照）の連結及び離反が可能なように、吸引ヘッド１０４ａを上下移動させる昇降装置（図示省略）を更に備えている。

図１に示す試薬カートリッジ２は、ＡＴＰ法に必要な複数の試薬Ｒを一纏めに配置するものである。試薬カートリッジ２は、搭載部１０２の近傍の予め定められた位置に配置される。この試薬カートリッジ２は、次に説明する分注ユニット１０６の分注ノズル１０６ａが、予め定められた順番で試薬Ｒを被検出物捕集具１のハウジング６内、及び発光強度測定ユニット１０７の発光用チューブ１０７ａ内に分注していくことができるように、試薬Ｒを位置決めしている。つまり、試薬Ｒの位置（座標）は、後記するように、分注ユニット１０６を制御する制御部１０８に記憶されている。

なお、ＡＴＰ法に必要な試薬Ｒとしては、例えば、捕集した微生物の細胞外に存在するＡＴＰを消去するＡＴＰ消去試薬、微生物に内在するＡＴＰを抽出するＡＴＰ抽出試薬、微生物から抽出したＡＴＰを発光させるＡＴＰ発光試薬等が挙げられる。

ＡＴＰ消去試薬としては、例えば、ＡＴＰ分解酵素が挙げられる。
ＡＴＰ抽出試薬としては、例えば、塩化ベンザルコニウム、トリクロロ酢酸、トリス緩衝液等が挙げられる。
ＡＴＰ発光試薬としては、例えば、ルシフェラーゼ・ルシフェリン試薬が挙げられる。
なお、試薬Ｒには、発光強度測定ユニット１０７の補正試薬、滅菌した純水等を含めることができる。

図１に示す分注ユニット１０６は、前記した試薬Ｒを、被検出物捕集具１のハウジング６内に分注するものである。また、分注ユニット１０６は、試薬Ｒやハウジング６（図３参照）内の後記するＡＴＰ抽出液を、発光強度測定ユニット１０７の発光用チューブ１０７ａ内に分注するものである。

この分注ユニット１０６は、細管で形成された分注ノズル１０６ａと、分注ノズル１０６ａを３軸方向に移動させるアクチュエーター１０６ｂと、分注ノズル１０６ａに所定のフレキシブル配管で接続されたシリンジポンプ１０６ｃと、このシリンジポンプ１０６ｃを介して分注ノズル１０６ａに滅菌蒸留水等を機能液体タンク１０５から供給するための図示しない配管等で構成することができる。

図１に示す発光強度測定ユニット１０７としては、ハウジング６（図３参照）内から分注された後記するＡＴＰ抽出液を受け入れて、ＡＴＰを発光させる発光用チューブ１０７ａと、このＡＴＰの発光強度を検出する光電子増倍管等を有する光検出部本体１０７ｂとを備えるものが挙げられる。

図１に示す制御部１０８は、微生物計数装置１０を全体的に統括して制御すると共に、被検出物捕集具１（図３参照）を搭載部１０２に搭載した後、温水供給部１０３、吸引ユニット１０４、分注ユニット１０６、及び発光強度測定ユニット１０７を次に説明する手順で制御するように構成されている。このような制御部１０８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェイス、電子回路等を含んで構成されている。

（微生物計数装置の動作及び微生物の計数原理）
次に、制御部１０８が実行する手順を説明しながら、この微生物計数装置１０の動作及び微生物の計数原理について説明する。次に参照する図４は、制御部の指令に基づいて微生物計数装置が動作する工程を示すフローチャートである。

図１に示す微生物計数装置１０では、被検出物捕集具１（図３参照）を搭載部１０２に搭載した後に図示しない起動スイッチをオンにすることで、制御部１０８が次の手順を実行する。

制御部１０８は、図４に示すように、ヒーター１０２ｃ（図３参照）に通電するように所定のインバータ等に指令を出力してヒーター１０２ｃを発熱させる。つまり、制御部１０８は、ヒーター１０２ｃで被検出物捕集具１の担体５（図３参照）を昇温させる（ステップＳ２０１）。その結果、担体５は、ゾル化することで捕集ディッシュ４（図３参照）からハウジング６（図３参照）内の底部に剥落する。

次に、制御部１０８は、温水供給部１０３（図１参照）に指令を出力して、温水をハウジング６（図３参照）内に注入させる（ステップＳ２０２）。その結果、担体５（図３参照）のゾル化が促進されると共に、温水で担体５は希釈される。

次に、制御部１０８は、吸引ユニット１０４（図１参照）に指令を出力して、吸引ヘッド１０４ａ（図３参照）をハウジング６（図３参照）に接続させると共に吸引させて、ハウジング６（図３参照）の内容物をろ過させる（ステップＳ２０３）。その結果、担体５に捕集された微生物は、フィルター７（図３参照）で分離して保持されると共に、希釈された担体５は、ろ過されてハウジング６外に排出される。

次に、制御部１０８は、再び温水供給部１０３に指令を出力して、温水をハウジング６（図３参照）内に分注させる（ステップＳ２０４）。その後、再びこの温水をろ過する（ステップＳ２０５）。これによりハウジング６内が洗浄され、フィルター７での微生物回収率が向上する。

次に、制御部１０８は、分注ユニット１０６（図１参照）に指令を出力して、試薬カートリッジ２のＡＴＰ消去試薬をハウジング６（図３参照）内に分注させる（ステップＳ２０６）。その結果、フィルター７上の微生物の細胞外に存在するＡＴＰが消去される。

次に、制御部１０８は、吸引ユニット１０４（図１参照）に指令を出力して吸引させて、ハウジング６（図３参照）の内容物をろ過させる（ステップＳ２０７）。その結果、微生物は、フィルター７（図３参照）で分離して保持されると共に、ＡＴＰ消去試薬及び温水は、ろ過されてハウジング６外に排出される。

分注ユニット１０６（図１参照）に指令を出力して、試薬カートリッジ２のＡＴＰ発光試薬を発光用チューブ１０７ａ（図１参照）に分注させる（ステップＳ２０８）。

次に、制御部１０８は、発光強度測定ユニット１０７（図１参照）に指令を出力して光検出部本体１０７ｂ（図１参照）をオンにする（ステップＳ２０９）。

次に、制御部１０８は、分注ユニット１０６（図１参照）に指令を出力して、試薬カートリッジ２のＡＴＰ抽出液をハウジング６（図３参照）内に分注させる（ステップＳ２１０）。その結果、フィルター７に保持された微生物からＡＴＰが抽出されフィルター７上にサンプル液が調製される。

ステップＳ２０８，Ｓ２０９の結果、発光強度測定ユニット１０７の光検出部は、発光用チューブ１０７ａにおけるＡＴＰ発光試薬のバックグラウンドの測定を行う。

次に、制御部１０８は、分注ユニット１０６（図１参照）に指令を出力して、ハウジング６内のＡＴＰ抽出液を、バックグラウンド測定を行った発光用チューブ１０７ａに分注させる（ステップＳ２１１）。その結果、発光用チューブ１０７ａ内では、ＡＴＰ抽出液と、ステップＳ２０８において、先に分注されたＡＴＰ発光試薬との反応によって発光する。

次に、制御部１０８は、発光強度測定ユニット１０７（図１参照）の光検出部本体１０７ｂ（図１参照）がＡＴＰの発光を検出して出力した信号をデジタル処理し、単一光子計数法に基づいて発光強度を測定する（ステップＳ２１２）。そして、制御部１０８は、予め記憶しているＡＴＰ量（ａｍｏｌ）と、発光強度（ＣＰＳ）との関係を示す検量線に基づいて、発光用チューブ１０７ａに分注したＡＴＰ抽出液に含まれるＡＴＰ量（ａｍｏｌ）を演算すると共に、このＡＴＰ量（ａｍｏｌ）、並びにステップＳ２１０で調製したサンプル液中のＡＴＰ抽出液量に基づいて、担体５に含まれる微生物等量のＡＴＰ換算値として微生物の計数を行う（ステップＳ２１３）。

（被検出物捕集具）
次に、本実施形態に係る被検出物捕集具１について説明する。以下の説明において、被検出物捕集具１の上下方向は、次に参照する図５に示す上下方向を基準とする。図５は、本実施形態に係る被検出物捕集具の斜視図である。図６は、図５の被検出物捕集具の分解斜視図であり、（ａ）は、斜め上方から見下ろした際の分解斜視図、（ｂ）は、斜め下方から見上げた際の分解斜視図である。図７は、図５のVII−VII断面図である。

本実施形態に係る被検出物捕集具１は、空気中の被検出物である微生物を捕集する際には、後記するインパクター型のエアーサンプラー５０（図８参照）に配置されて使用され、捕集した微生物を計数する際には、前記した微生物計数装置１０に搭載されて使用される。ちなみに、被検出物捕集具１は、後に詳しく説明するように、微生物の捕集の際と、計数の際では、上下（天地）が逆となるようにして使用される。

図５に示すように、被検出物捕集具１は、その上部が略円筒形状に形成されると共に、その下部が下方に向かって縮径する略円錐形状に形成されている。そして、後に詳しく説明するが、この被検出物捕集具１は、その上部がエアーサンプラー５０（図８参照）と係合して微生物を捕集し、その下部が微生物計数装置１０と係合して捕集した微生物を、その計数に供するようになっている。

なお、図５中、符号３は蓋体であり、符号６はハウジングであり、符号３１は後記するエアーサンプラー５０（図８参照）と係合する第２係合爪であり、符号６２ａは微生物計数装置１０と係合する第１係合爪である。ちなみに、エアーサンプラー５０は、特許請求の範囲にいう「被検出物を捕集させる捕集装置」に相当し、第２係合爪３１は、特許請求の範囲にいう「係合部」に相当する。

被検出物捕集具１は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、その上方から下方に向かって、蓋体３、捕集ディッシュ４、担体５、ハウジング６、フィルター７、及びフィルター固定リング８の順番で相互に組み付けられて構成されている。

蓋体３は、後記するハウジング６の上部開口を塞ぐように配置されるものであり、上方に開口した有底の円筒形状を呈している。そして、蓋体３の周面の上端縁には、前記した第２係合爪３１が径方向の外側に延出するように、周方向に沿って等間隔に並んで形成されている。ちなみに、本実施形態での第２係合爪３１は、後記するエアーサンプラー５０の係合凹部５３（図８参照）の数に合わせて、３つ形成されている。

蓋体３の周面の下端縁には、第３係合爪３２が径方向の外側に延出するように、周方向に沿って等間隔に並んで３つ形成されている。この第３係合爪３２は、後記するハウジング６の第１Ｌ字溝６１ａに嵌入して、ハウジング６に蓋体３を着脱自在に連結するものである。

蓋体３の底部の外面は、図６（ｂ）に示すように、下方に突出する複数の条が平行に並ぶ凹凸面で形成されている。この底部の外面は、次に説明する捕集ディッシュ４の上面と接触するように配置された際に、凹凸面としたことでその接触面積を低減している。この凹凸面は、例えば、前記した微生物計数装置１０の搭載部１０２（図２参照）に被検出物捕集具１を配置し、ハウジング６から蓋体３を取り外した際に、捕集ディッシュ４をハウジング６側に残して、捕集ディッシュ４と離反し易くしている。また、後記するように、エアーサンプラー５０（図８参照）で微生物を捕集した後、微生物の計数施設（例えば、微生物計数装置１０（図１参照）の配置施設）までこれを必要に応じて保冷して搬送した場合に、稀に、蓋体３と捕集ディッシュ４との間に結露することがあるが、この場合であっても凹凸面は、捕集ディッシュ４と離反し易くしている。なお、この凹凸面は、前記した条に限らず、複数の突起で形成することができるし、例えば、梨地、布目等のシボで形成することもできる。

また、蓋体３の底部の外面には、図６（ｂ）に示すように、下方に突出する円柱状の突起３３が形成されている。この突起３３の外径は、次に説明する捕集ディッシュ４の貫通孔４１の内径よりもやや小さくなっている。また、この突起３３の高さは、その貫通孔４１の長さと等しくなっている。

捕集ディッシュ４は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、円盤形状を呈している。この捕集ディッシュ４の中央部には、この捕集ディッシュ４を上下に貫通する貫通孔４１が形成されている。

この捕集ディッシュ４の上面は、図６（ａ）に示すように、前記した蓋体３の底部の外面と接触可能なように、平坦面となっている。
また、捕集ディッシュ４の下面には、貫通孔４１の周りで、次に説明するリング状の担体５が収容可能なように、内外二重の環状リブ４２ａ，４２ｂが立設されている。

ちなみに、捕集ディッシュ４の外径は、後記するハウジング６の下側円筒部６２の内径以上、上側円筒部６１の内径以下の範囲内で設定されるが、上側円筒部６１の内径と略同じに設定するのが望ましい。また、図６（ｂ）に示す捕集ディッシュ４の外側の環状リブ４２ｂの外径は、後記する下側円筒部６２の内径以下に設定されるが、下側円筒部６２の内径と略同じに設定するのが望ましい。

担体５は、後記するように、エアーサンプラー５０（図８参照）に配置されて、エアーサンプラー５０が空気を吸引した際の空気流を受けると共に、その空気に同伴する微生物を捕集するものである。

この担体５は、常温から昇温することでゲルからゾルに相変位する材料で形成されている。この担体５の材料としては、３０℃以上でゾルに相変位するものが望ましく、３７〜４０℃で液化するものが更に望ましい。中でも、ゼラチン、ゼラチンとグリセロールの混合物、及びＮ−アクリロイルグリシンアミドとＮ−メタクリロイル−Ｎ´−ビオチニルプロピレンジアミンとの１０：１のコポリマーが望ましい。
担体５は、前記したように、リング形状を呈しており、図６（ｂ）に示すように、捕集ディッシュ４の環状リブ４２ａ，４２ｂ同士の間に形成される空間と同形状のものが望ましい。
なお、担体５は、環状リブ４２ａ，４２ｂ同士の間の空間に、前記した材料を塗布し、又は充填することで形成されるが、自立したリング形状のものを前記した空間に嵌め込んで配置してもよい。

ハウジング６は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、その上方から下方に向かって、前記した蓋体３の外径と略同じ内径を有する上側円筒部６１と、この上側円筒部６１の内径よりも更に縮径した内径を有する下側円筒部６２と、この下側円筒部６２の内径から徐々に縮径した内径を有する逆円錐形状のロト部６４と、このロト部６４の最下部に形成される排出開口６４ａの出口周囲に設けられたフィルター取付部６５と、がこの順番に一体となるように構成されている。

上側円筒部６１の内周面には、前記したように、蓋体３の第３係合爪３２が嵌入する第１Ｌ字溝６１ａが内周に沿って、第３係合爪３２と対応する位置に３箇所形成されている。

下側円筒部６２は、棚部６３を介して上側円筒部６１と接続されている。
この下側円筒部６２の外周面には、前記した微生物計数装置１０の係合リング１０２ｂ（図２参照）と係合する第１係合爪６２ａが形成されている。この第１係合爪６２ａは、下側円筒部６２の径方向の外側に延出するように、周方向に沿って等間隔に並んで形成されている。ちなみに、本実施形態での第１係合爪６２ａは、４つ形成されている。

ロト部６４は、下方に向かって内径が徐々に縮径することで、内容物が最下部の排出開口６４ａ（図６（ｂ）参照）に向かって流下し易くなっている。

フィルター取付部６５は、排出開口６４ａ（図６（ｂ）参照）の出口を塞ぐように配置されるフィルター７の形状に合わせて、薄い円盤状の空間を形成するフィルター収容部６５ａ（図６（ｂ）参照）と、フィルター固定リング８を支持する円筒形状のリング支持部６５ｂとが一体となって形成されている。

リング支持部６５ｂの内周面には、後記するフィルター固定リング８に形成された第４係合爪８２ａが嵌入する第２Ｌ字溝６５ｃが形成されている。この第２Ｌ字溝６５ｃは、周方向に沿って等間隔に並んで４つ形成されている。

本実施形態でのフィルター７は、メンブレンフィルターであって、前記したように、排出開口６４ａの出口を塞ぐように、言い換えれば、排出開口６４ａの外側に配置され、排出開口６４ａ側から順番に、親水性フィルター７ａと、疎水性フィルター７ｂとが重ねられている。

親水性フィルター７ａ、及び疎水性フィルター７ｂは、上市品を使用することができる。親水性フィルター７ａとしては、例えば、ＭＦ−ミリポア（日本ミリポア社製）、Durapore（日本ミリポア社製）、Isopore（日本ミリポア社製）等が挙げられる。
疎水性フィルター７ｂとしては、例えば、マイテックス（日本ミリポア社製）、ポリプロピレンプレフィルター（日本ミリポア社製）等が挙げられる。
これらのフィルター７は、排出開口６４ａの内径よりも大きい外径のものが使用されることは言うまでもない。

フィルター固定リング８は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ハウジング６（ロト部６４）にフィルター７を固定するものであって、ロト部６４の排出開口６４ａとフィルター７を介して連通する位置に、貫通孔８１を有している。

このフィルター固定リング８は、前記したフィルター取付部６５のリング支持部６５ｂの内径と略同じ外形のリング本体８２と、このリング本体８２の下方に形成されて、リング本体８２の外径よりも大きい径のフランジ部８３と、を備えている。

また、フィルター固定リング８は、図６（ａ）に示すように、リング本体８２の上面に一体に形成されて、ハウジング６のフィルター収容部６５ａの内側に嵌入する嵌入部８４と、この嵌入部８４での貫通孔８１の開口周囲に立設された環状リブ８５とを更に備えている。ちなみに、フィルター７は、この環状リブ８５によって排出開口６４ａ（図６（ｂ）参照）の出口周囲に押し付けられることとなる。

そして、リング本体８２の周面には、第４係合爪８２ａが径方向の外側に延出するように、周方向に沿って等間隔に４つ形成されている。この第４係合爪８２ａは、前記したリング支持部６５ｂの第２Ｌ字溝６５ｃに対応する位置に形成され、第２Ｌ字溝６５ｃに嵌入することで、ハウジング６にフィルター固定リング８を着脱自在に連結するものである。

以上のような、被検出物捕集具１は、図７に示すように、ハウジング６の前記した棚部６３の上に、捕集ディッシュ４が載置され、ハウジング６と蓋体３とは、この捕集ディッシュ４を介在させて、前記した第１Ｌ字溝６１ａ及び第２係合爪３１によって連結される。この際、捕集ディッシュ４の貫通孔４１は、蓋体３の突起３３で封止されることとなる。
なお、ハウジング６と蓋体３とは、ハウジング６と蓋体３を相対的に回転させて第１Ｌ字溝６１ａから第２係合爪３１を抜き出すことで、その連結を解くことができる。

そして、フィルター７が、ロト部６４の排出開口６４ａの出口を塞ぐように、フィルター収容部６５ａに配置されると共に、フィルター取付部６５、及びフィルター固定リング８が、前記した第２Ｌ字溝６５ｃ及び第４係合爪８２ａによって連結されることで、ロト部６４の排出開口６４ａと、フィルター固定リング８の貫通孔８１は、フィルター７を介して連通し合う。この際、フィルター７は、前記したように、フィルター固定リング８の環状リブ８５によって排出開口６４ａの出口周囲に押し付けられて強固に固定される。

このような被検出物捕集具１では、ハウジング６内に、前記した試薬Ｒ（図１参照）等が分注される際には、図３に示すように、試薬等を受け入れる内部空間６６に連通するように貫通孔４１が開口するが、試薬Ｒが分注される前には、蓋体３の突起３３が貫通孔４１を封止する。また、ロト部６４の排出開口６４ａの出口は、微生物を分離するフィルター７で塞がれている。その結果、内部空間６６は、少なくとも微生物については外部環境と隔てられた空間（閉鎖空間）となる。そして、捕集ディッシュ４に保持される担体５は、この閉鎖空間内に配置されることとなる。
以上のような、被検出物捕集具１は、フィルター７を除いて成形可能な樹脂で形成することができる。中でもポリプロピレンが望ましい。

（被検出物捕集具の使用方法）
次に、本実施形態に係る被検出物捕集具１の使用方法について説明する。
ここでは、まず被検出物捕集具１で微生物を捕集する方法について説明する。次に参照する図８は、本発明の被検出物捕集具で微生物を捕集する方法を説明するための斜視図である。

図８に示すように、微生物の捕集に供する際の被検出物捕集具１は、担体５を保持する捕集ディッシュ４が蓋体３上に載置されたものが使用される。つまり、図７に示す被検出物捕集具１において、上下を逆にし、蓋体３側に捕集ディッシュ４を残したままで、ハウジング６及びフィルター固定リング８を取り外したものが使用される。ちなみに、蓋体３からのハウジング６の取り外しは、次に説明するように、エアーサンプラー５０の台座５２に蓋体３を位置決めして配置した後、前記したように、ハウジング６と蓋体３を相対的に回転させて第１Ｌ字溝６１ａ（図６（ａ）参照）から第２係合爪３１（図６（ａ）参照）を抜き出すことでその連結を解いて行う。

この被検出物捕集具１は、エアーサンプラー５０の本体部５１の上方に形成された平面視で円形の台座５２に載置される。なお、台座５２には、前記したように、蓋体３の第２係合爪３１を受け入れる係合凹部５３が形成されており、被検出物捕集具１は、台座５２の中央部に位置決めされるようになっている。

ちなみに、図８中、符号５４は、本体部５１の吸引口であり、符号５５はエアーサンプラー５０のノズルヘッドである。

つまり、この微生物を捕集する方法では、図８に示すように、ハウジング６及びフィルター固定リング８が一体で取り外されて、担体５が露出した被検出物捕集具１が台座５２に載置され、この台座５２を覆うようにノズルヘッド５５が配置される。ここでの担体５を露出させる工程は、特許請求の範囲にいう「担体を露出させる第１工程」に相当する。

そして、本体部５１内に配置された図示しないファンが駆動して、吸引口５４から空気が吸引されると、ノズルヘッド５５内に設けられた複数の微細ノズル（図示省略）から空気流が担体５に噴射される。その結果、担体５に噴射された空気に同伴する微生物は、担体５に捕集されることとなる。つまり、担体５を上方に向けて微生物の捕集操作が行われる。

この際、図８に示すように、蓋体３の突起３３によって、捕集ディッシュ４の貫通孔４１（図７参照）が封止されているので、捕集ディッシュ４の担体５側の面は、面一となって、受ける空気流の乱れが抑制される。その結果、担体５は、効率よく微生物を捕集することができる。

エアーサンプラー５０が予め定められた空気量を吸引すると、この被検出物捕集具１による微生物の捕集工程は終了する。この捕集工程は、特許請求の範囲にいう「被検出物の捕集操作を行う第２工程」に相当する。

この捕集工程が終了すると、再び、ハウジング６及びフィルター固定リング８が一体で蓋体３に取り付けられて、図７に示す被検出物捕集具１の状態に再び戻る。この工程は、特許請求の範囲にいう「前記担体を覆うように前記捕集ディッシュに対して前記ハウジングを再び配置する第３工程」に相当する。

次に、捕集した微生物を計数する微生物計数装置１０内での被検出物捕集具１の使用方法について説明する。
前記した捕集工程が終了して、図７に示す状態に再び戻った被検出物捕集具１は、前記したように、そのままの状態で微生物計数装置１０内にユーザーにより搬送される（図２参照）。
次いで、前記したように、搭載部１０２に配置された被検出物捕集具１は、ユーザーによりハウジング６から蓋体３が取り外される（図３参照）。

次に参照する図９（ａ−１）から（ａ−４）は、微生物計数装置内での被検出物捕集具の使用方法について説明するための被検出物捕集具の断面図、図９（ｂ−１）から（ｂ−４）は、図９（ａ−１）から（ａ−４）に対応する場面でのフィルター近傍の様子を拡大して示す模式図である。
なお、図９（ｂ−１）から（ｂ−４）中、符号Ｂで示される微生物は、実際には、マイクロメーターオーダーの大きさであり、ＡＴＰは、実際には分子レベルの大きさであって、図９（ｂ−１）から（ｂ−４）は、これらの相対的な大きさを示すものではない。

前記したステップＳ２０１（図４参照）で担体５が昇温されると、図９（ａ−１）に示すように、捕集ディッシュ４に保持された担体５は、ゾル化してハウジング６のロト部６４に剥落する。この際、図９（ｂ−１）に示すように、エアーサンプラー５０（図８参照）で捕集された微生物Ｂは、フィルター７上で担体５と共に滞留する。

次に、前記したステップＳ２０２（図４参照）でハウジング６内に温水ＨＷが注入されると、担体５のゾル化がさらに促進されると共に、温水で希釈される。この際、フィルター７は、図９（ａ−２）に示すように、その下側が疎水性フィルター７ｂで構成されているので、担体５を希釈して含む温水ＨＷは、ハウジング６内に滞留する。そして、微生物Ｂは、フィルター７上で担体５を希釈して含む温水ＨＷと共に滞留する。なお、図９（ａ−２）中、符号４は、捕集ディッシュであり、符号６４はロト部である（以下の図中、この符号について同じ）。

次に、前記したステップＳ２０３（図４参照）で、ハウジング６内の内容物がろ過されると、ハウジング６内の担体５を希釈して含む温水ＨＷ（図９（ａ−２）参照）は、図９（ａ−３）に示すように、排出される。この際、担体５を希釈して含む温水ＨＷ中の微生物Ｂは、図９（ｂ−３）に示すように、フィルター７で分離して保持される。

ちなみに、本実施形態でのフィルター７は、図９（ｂ−３）に示すように、親水性フィルター７ａと疎水性フィルター７ｂの二重構造になっているために、従来のＡＴＰ法で使用される親水性フィルターのみのフィルターで形成されたものと異なって、疎水性フィルター７ｂの作用により、吸引または加圧ろ過をしない限り、上部に液体を保持することができるので、ＡＴＰ抽出などの試薬反応処理をフィルター７上で行うことができる。

そして、前記したステップＳ２０６（図４参照）で、ハウジング６内にＡＴＰ消去試薬を分注した後に、前記したステップＳ２１０（図４参照）で、ハウジング６内にＡＴＰ抽出試薬が分注される。
これらの試薬の分注工程は、特許請求の範囲にいう「前記試薬を前記ハウジング内に注入する第４工程」に相当する。

そして、前記したステップＳ２１０（図４参照）で、ＡＴＰ抽出試薬が注入されたハウジング６内には、図９（ａ−４）に示すように、ＡＴＰ抽出液ＥＸが滞留することとなる。この際、図９（ｂ−４）に示すように、ＡＴＰ抽出液ＥＸには、微生物Ｂの数に対応した量で、ＡＴＰが存在することとなる。

そして、前記したステップＳ２１１（図４参照）で、図９（ｂ−４）に示すＡＴＰ抽出液ＥＸが発光用チューブ１０７ａ（図１参照）に分注されることで、被検出物捕集具１の使用方法の一連の工程が終了する。

以上のような被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、担体５を上方に向けて微生物の捕集操作を行った後、担体５を下方に向けると共に、貫通孔４１を介して、試薬を微生物と接触させることになる。
したがって、この被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、担体５を上方に向けることで、微生物の捕集が容易になると共に、試薬を微生物と接触させる際、つまり微生物を検出する際には、担体５を下方に向けることで、捕集ディッシュ４が担体５の蓋として機能する。その結果、例えば、上方から落下する埃や細菌等によって担体５が汚染されることが防止される。

また、被検出物捕集具１をエアーサンプラー５０に取り付ける前、及びエアーサンプラー５０で微生物を捕集した後にこれを微生物計数装置１０内に搬送する前までの間に、担体５は、ハウジング６内の閉鎖空間内に配置されることとなるので、従来の担体が露出した捕集具（例えば、特許文献１参照）と異なって、担体５が微生物の計数の外乱要因となる物質で汚染されるのを防止することができる。
その結果、この被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、検査場所で捕集した微生物を、より正確に計数することができる。

以上のような被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、被検出物捕集具１をエアーサンプラー５０に取り付ける前、及びエアーサンプラー５０で微生物を捕集した後にこれを微生物計数装置１０内に搬送する前までの間に、担体５は、ハウジング６内の閉鎖空間内に配置されることとなるので、従来の担体が露出した捕集具（例えば、特許文献１参照）と異なって、担体５が微生物の計数の外乱要因となる物質で汚染されるのを防止することができる。
その結果、この被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、検査場所で捕集した微生物を、より正確に計数することができる。

また、被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、微生物計数装置１０を使用して微生物に試薬Ｒを接触させる際に、捕集ディッシュ４の貫通孔４１を介してハウジング６内に試薬Ｒを分注するので、ハウジング６内とその外部との連通が必要最小限に止められる。その結果、ハウジング６内が微生物の計数の外乱要因となる物質で汚染されるのを防止することができる。

また、被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、ハウジング６の内容物を排出する排出開口６４ａを有し、この排出開口６４ａに、微生物を分離し保持するフィルターが配置されているので、微生物と試薬Ｒとをハウジング６内で接触させることができる。その結果、従来の捕集具（例えば、特許文献１参照）のように、捕集具から取り出した微生物に試薬を接触させて微生物を計数するものと異なって、微生物の計数の外乱要因が飛躍的に減少する。

また、被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、フィルター７は、親水性フィルター７ａと疎水性フィルター７ｂの二重構造になっているために、従来のＡＴＰ法で使用される親水性フィルターのみのフィルターで形成され、回収した微生物に対する試薬反応処理をフィルター７上で実施することができる。

また、被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、蓋体３は、エアーサンプラー５０に係合する第２係合爪３１を、ハウジング６の反対側に備えており、図５に示すように、蓋体３と、ハウジング６とが一体となった状態でハウジング６側を手指で把持し、図８に示すように、エアーサンプラー５０に蓋体３を配置した後、蓋体３からハウジング６を取り外すことで、担体５を露出させることができる。つまり、担体５を露出させる際に、担体５を保持する捕集ディッシュ４に手指が触れることが避けられる。したがって、この被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、担体５が微生物の計数の外乱要因となる物質で汚染されるのを、より確実に防止することができる。

また、被検出物捕集具１及びその使用方法によれば、搭載部１０２に配置されて、ユーザーによりハウジング６から蓋体３が取り外された際に、捕集ディッシュ４は上下（天地）が逆になって担体５が内部空間６６側を向いているので、担体５の汚染を、より確実に防止することができる。なお、この作用効果は、フィルター７の、例えば前記した親水性フィルター７ａと疎水性フィルター７ｂ等の種類や、その数に関係なく奏することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、被検出物捕集具１で捕集した微生物を微生物計数装置１０で計数することを想定しているが、本発明は微生物計数装置１０に組み込まずに、手作業で試薬Ｒをハウジング内に分注してＡＴＰ法により微生物を計数するものであってもよい。

本発明は、枯草菌等の芽胞形成菌に適用してもよく、この場合には、前記した試薬にアミノ酸、糖等の栄養形細胞変換試薬を含めることができる。

また、前記実施形態では、ＡＴＰ法によって微生物の計数を行っているが、本発明は、微生物から抽出したＤＮＡ、ＲＮＡ、ＮＡＤ等の生体内物質に励起光を照射して生じさせた蛍光に基づいて微生物の計数を行ってもよい。

また、被検出物捕集具１でグラム陰性桿菌を捕集してこれを計数する場合には、その細胞膜に含まれるエンドトキシンを指標とし、エンドトキシンにリムルスを反応させた際の発光強度に基づいて細菌数を計数してもよい。

また、フィルター７から微生物を回収し、培養にまわして計数してもよい。

１ 被検出物捕集具
２ 試薬カートリッジ
３ 蓋体
４ 捕集ディッシュ
５ 担体
６ ハウジング
７ フィルター
７ａ 親水性フィルター
７ｂ 疎水性フィルター
１０ 微生物計数装置
３１ 第２係合爪（係合部）
４１ 貫通孔
５０ エアーサンプラー（捕集装置）
６４ａ 排出開口
６６ 内部空間（空間）
１０８ 制御部
Ｒ 試薬
Ｂ 微生物（被検出物）
ＥＸ ＡＴＰ抽出液

Claims (3)

1. 一面側及びその反対に他面側を有し、被検出物の捕集時に上方を向くと共に前記被検出物の検出時に下方を向く前記一面側に前記被検出物を捕集する担体を保持した捕集ディッシュと、
   前記被検出物の捕集時には前記担体が露出するように取り外し可能であると共に前記被検出物の検出時には前記担体を覆うように前記捕集ディッシュに対して配置されるハウジングと、を備え、
   前記捕集ディッシュは、前記一面側と前記他面側とを貫通することで、前記一面側と前記ハウジングとの間に形成される空間と外部とを繋ぐ貫通孔を有し、
   前記捕集ディッシュは、前記一面側の外周と内周の双方に環状リブを有して、これらの環状リブ同士の間に前記担体を収納可能であることを特徴とする被検出物捕集具。
2. 請求項１に記載の被検出物捕集具において、
   前記ハウジングは、前記被検出物の検出時に下方を向いて前記空間の内容物を前記ハウジング外に排出する排出開口を有し、前記排出開口の外側には、前記被検出物を分離するフィルターが配置され、
   前記フィルターは、前記排出開口側から親水性フィルター、疎水性フィルターの順番に配置されていることを特徴とする被検出物捕集具。
3. 請求項１又は請求項２に記載の被検出物捕集具において、
   前記ハウジングは、前記捕集ディッシュの前記一面側を覆うように前記捕集ディッシュに対して配置されると共に前記一面側と反対の前記捕集ディッシュの他面側には前記ハウジングに対して着脱自在に取り付けられる蓋体が更に配置され、
   前記被検出物の検出時には前記ハウジングから取り外される前記蓋体は、前記被検出物の捕集時には前記ハウジングに取り付けられると共に、前記捕集ディッシュに保持された前記担体に前記被検出物を捕集させる捕集装置に係合する係合部を備えることを特徴とする被検出物捕集具。

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