JP6804769B2 - 生死菌の状態判定装置、及び同装置を用いた生死菌状態判定方法 - Google Patents
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Description
工程1:試験管に検体を少量滴下する工程。
工程2:試験管に専用試薬を滴下し、密封して攪拌後静置する工程。
工程3:測定用フィルタを別途設けたフィルタハウジング中に収納してセットする工程。
工程4:測定用フィルタを収納したフィルタハウジングを別途設けたシリンジの先端に接続して、フィルタハウジング内部とシリンジ内部とを連通状態とする工程。
工程5:試験管中の検体をシリンジ内部に注入する工程。
工程6:シリンジ内部を加圧してシリンジ先端からフィルタハウジング内の測定用フィルタへ向かって検体と共に菌体を圧入することにより測定用フィルタ面に染色された菌体のみを濾過採取する工程。
工程7:測定用フィルタをフィルタハウジングから取り出して菌類基盤上に載置することにより、測定用フィルタ面に濾過採取された菌体群を測定用フィルタを介して菌類基盤上に配置する工程。
工程8:菌類基盤を前述の生死菌状態判定装置における菌類基盤保持機構に挿入し、励起光照射機構と撮像カメラより構成した生死菌状態判定装置を用いて、菌体の状態を画像として把握して生死菌の状態を判定する工程。
11 測定機構
12 開閉蓋体
13 開閉口
14 菌類基盤挿入口
15 菌類基盤保持機構
16 固定フレーム
17 菌類基盤
17a 測定用フィルタ
18L 左レール
18R 右レール
19 レール変位機構
20 操作レバー
20a 枢支部
21 摺動用軸
21a 操作レバー当接突部
22 XYステージ
23 操作枢支部
24 圧縮バネ
25 励起光照射機構
27 撮像カメラ
28 CMOSイメージセンサ
29 制御部
30 バンドパスフィルタ
32 フィルタ切替機構
40 XY軸調整機構
41 X軸モータ
42 Y軸用モータ
45 シリンジ
46 菌体
46 付着菌体
47 濾過カートリッジ
A〜A4 判定装置
Claims (12)
- 内部を暗室空間とし内部に測定機構を収納したケース本体と、ケース本体の正面に形成した菌類基盤挿入口を開閉自在とした開閉蓋体と、ケース本体内に収納して、検体から採取した菌体の生死菌の判別、菌数の計測等を行うべく構成した測定機構と、より構成すると共に、
測定機構は、
検体から採取した菌体を載置した菌類基盤を挿入固定する菌類基盤保持機構と、
菌類基盤保持機構の上方に配置し、菌類基盤上の菌体に向かって集中照射可能に構成した励起光照射機構と、
菌類基盤上の菌体上方に固定フレームを介して配設した撮像カメラと、より構成し、
前記励起光照射機構は、前記菌類基盤上の菌体が染色されている蛍光物質を励起させるための複数の処理菌体励起光用LEDを生菌用と死菌用とに分けてそれぞれ互い違いに環状に配設して菌体に対し斜め上方から多角的に集中して励起光を照射可能とすると共に、前記撮像カメラは環状に配置した各励起光用LEDの内方空間を介して前記菌類基盤に指向させた生死菌の状態判定装置。 - 測定機構は、菌類基盤保持機構を支持する別動する二層からなるXYステージをXY軸方向に微調整移動するXY軸調整機構を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の生死菌の状態判定装置。
- 前記測定機構は、制御部と、前記菌体が付着する前記菌類基盤上に配置された測定用フィルタ上を仮想区画し複数コマの仮想格子毎に前記撮像カメラの撮影画角で撮影可能に拡大する光学系とを更に備え、
前記制御部は、前記撮像カメラが一の仮想区画を撮影した後に、前記撮影画角内に他の仮想区画が入るよう前記XY軸調整機構を制御することを特徴とする請求項2に記載の生死菌の状態判定装置。 - 前記制御部は、前記撮像カメラが最初の仮想区画を撮影して得た撮像データに基づいて最初の仮想区画内に存在する菌数の値を取得し、
同菌数の値が所定の数値範囲よりも大きい場合には、前記励起光用LEDから発せられる励起光の光量を減少させて前記菌体からの蛍光の発光量を抑制し次の仮想区画以降の撮影で得られる撮像データ上の各菌体の境界を明瞭とする一方、
前記菌数の値が所定の数値範囲よりも小さい場合には、前記励起光用LEDから発せられる励起光の光量を増加させて前記菌体からの蛍光の発光量を増やし次の仮想区画以降の撮影で得られる撮像データ上の各菌体の境界を鮮明にして、より正確な菌数測定を可能とすべく構成したことを特徴とする請求項3に記載の生死菌の状態判別装置。 - 前記制御部は、前記撮像カメラが最初の仮想区画を撮影して得た撮像データに基づいて最初の仮想区画内に存在する複数の菌に対応する光点の輝度の平均値を取得し、
同輝度の平均値が所定の数値範囲よりも大きい場合には、前記励起光用LEDから発せられる励起光の光量を減少させて前記菌体からの蛍光の発光量を抑制し次の仮想区画以降の撮影で得られる撮像データ上の各菌体の境界を明瞭とする一方、
前記輝度の平均値が所定の数値範囲よりも小さい場合には、前記励起光用LEDから発せられる励起光の光量を増加させて前記菌体からの蛍光の発光量を増やし次の仮想区画以降の撮影で得られる撮像データ上の各菌体の境界を鮮明にして、より正確な菌数測定を可能とすべく構成したことを特徴とする請求項3に記載の生死菌の状態判別装置。 - 前記制御部は、前記撮像カメラが最初の仮想区画を撮影して得た撮像データに基づいて、最初の仮想区画内に存在する菌数の値と、複数の菌に対応する光点の輝度の平均値とを取得し、
前記菌数の値が所定の数値範囲よりも大きい場合には、前記励起光用LEDから発せられる励起光の光量を減少させて前記菌体からの蛍光の発光量を抑制し次の仮想区画以降の撮影で得られる撮像データ上の各菌体の境界を明瞭とすると共に、併せて前記輝度の平均値が所定の値よりも小さい場合には次の仮想区画以降の撮影で複数回の撮影を行い、得られた複数の画像データに基づいて輝度が平均化された画像データを生成し、この輝度が平均化された画像データに基づいて菌類の計数を行うべく制御する一方、
前記菌数の値が所定の数値範囲よりも小さい場合、前記輝度の平均値が所定の数値範囲よりも大きいときは前記励起光用LEDから発せられる励起光の光量を変更せず、前記輝度の平均値がそれ以外のときは前記励起光用LEDから発せられる励起光の光量を増加させて前記菌体からの蛍光の発光量を増やし次の仮想区画以降の撮影で得られる撮像データ上の各菌体の境界を鮮明にして、より正確な菌数測定を可能とすべく構成したことを特徴とする請求項3に記載の生死菌の状態判別装置。 - 菌類基盤保持機構は、菌類基盤両側縁を左右外側方から挟持する左右レールと、左右レールの一方を外側方へ変位して左右レールによる菌類基盤の挟持を解除するためのレール変位機構と、菌類基盤挿入口からレール変位機構の操作を行うために左右レールの一方の外側方に配設し、中途の枢支部を中心に回動操作可能に構成した操作レバーとより構成し、レール変位機構は、左右レールの一方に水平に突設した摺動用軸と、摺動用軸の頭部に設けた操作レバー当接突部と、操作レバー当接突部に先端を当接した操作レバーの中途部をXYステージに枢支した操作枢支部と、左右レールの一方の外側面と操作レバー先端との間に介設した圧縮バネと、より構成したことを特徴とする請求項2〜6いずれか1項に記載の生死菌の状態判定装置。
- 撮像カメラは、測定用フィルタ上の菌体群を所定数の格子状区画に区分して区画毎にCMOSイメージセンサーによって把握した光によって別途に接続したコンピューターを介して画像処理することを特徴とする請求項2〜7いずれか1項に記載の生死菌の状況判別装置。
- XY軸調整機構は、X軸用モータとY軸用モータとの各出力軸を二層のXYステージにそれぞれ連動連設すると共に、XYステージには予め原点位置を設定しておき、二層のXYステージをXY軸方向へ微調整移動するに際しては原点位置を中心とした移動距離情報を各XY軸用モータの制御部に送信して原点補正を行うべく構成したことを特徴とする請求項2〜8いずれか1項に記載の生死菌の状態判定装置。
- 菌類基盤の一部には検体から菌体を濾過採取した測定用フィルタを載置したことを特徴とする請求項1〜9いずれか1項に記載の生死菌の状態判定装置。
- 菌類基盤と撮像カメラとの間に介設した複数のバンドパスフィルタの切換えを行うためのフィルタ切換機構を撮像カメラの固定フレーム後方に配設したことを特徴とする請求項1〜10いずれか1項に記載の生死菌の状態判定装置。
- 測定用フィルタに菌体を濾過採取する工程を次のとおりとすることにより請求項1〜11いずれか1項に記載の生死菌状態測定装置に用いて生死菌の状態判定を行う生死菌状態判定方法。
工程1:試験管に検体を少量滴下する工程。
工程2:試験管に専用試薬を滴下し、密封して攪拌後静置する工程。
工程3:測定用フィルタを別途設けたフィルタハウジング中に収納してセットする工程。
工程4:測定用フィルタを収納したフィルタハウジングを別途設けたシリンジの先端に接続して、フィルタハウジング内部とシリンジ内部とを連通状態とする工程。
工程5:試験管中の検体をシリンジ内部に注入する工程。
工程6:シリンジ内部を加圧してシリンジ先端からフィルタハウジング内の測定用フィルタへ向かって検体と共に菌体を圧入することにより測定用フィルタ面に染色された菌体のみを濾過採取する工程。
工程7:測定用フィルタをフィルタハウジングから取り出して菌類基盤上に載置することにより、測定用フィルタ面に濾過採取された菌体群を測定用フィルタを介して菌類基盤上に配置する工程。
工程8:菌類基盤を前述の生死菌状態判定装置における菌類基盤保持機構に挿入し、励起光照射機構と撮像カメラより構成した前記生死菌状態判定装置を用いて、菌体の状態を画像として把握して生死菌の状態を判定する工程。
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