JP7452816B2 - 菌数計測方法及び菌数計測システム - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/02—Form or structure of the vessel
- C12M23/12—Well or multiwell plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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Description
その他の解決手段は実施形態中に適宜記載する。
(薬剤感受性試験システムZ)
図1は、第1実施形態に係る薬剤感受性試験システムZの構成例を示す図である。
薬剤感受性試験システムZは、計測装置2及び解析制御装置1を有する。
計測装置2は、マイクロプレート3(図2参照)に対して菌数の計測(菌数計測)を行い、その結果を取得して解析制御装置1へ送信する。菌数計測には、ATP発光計測や、濁度計測、顕微鏡による菌数の計測等が用いられる。
解析制御装置1は、マイクロプレート3への菌液や、抗菌薬の分注を制御する。また、解析制御装置1は、菌数計測の制御を行う。さらに、解析制御装置1は、菌数計測の結果から、計測対象細菌が対数増殖期402(図13参照)に移行したか否かの判定や、MICの判定を行う。ここで、計測対象細菌とは、MIC判定のための菌数計測の対象となっている細菌であり、マイクロプレート3に分注される細菌である。
図2は、第1実施形態における計測装置2の構成例を示す図である。
計測装置2は、分注部21、計測部22及び培養部23を有する。
分注部21は、菌液や、抗菌薬をマイクロプレート3の凹部であるウェル301に分注する。
計測部22は、マイクロプレート3のウェル301に対して菌数計測を行う。ウェル301については後記する。前記したように、菌数計測にはATP発光計測や、濁度計測、顕微鏡による菌数の計測等が用いられる。
培養部23は、一定の温度に保たれている。そして、培養部23は、マイクロプレート3に分注された計測対象細菌の培養が行われる。
図3は、第1実施形態における解析制御装置1の構成例を示す図である。
解析制御装置1は、解析部110、制御部120、対数増殖期データベース130及びMIC判定用データベース140を有する。
対数増殖期データベース130には、様々な菌種の増殖パターンL(図7参照;増殖曲線)が格納されている。対数増殖期データベース130には、例えば、過去に取得された全部で数千パターンの菌の増殖曲線(増殖パターンL)及び最小発育阻止濃度が保存されている。例えば、大腸菌数百パターン、黄色ブドウ球菌数百パターン、肺炎桿菌数百パターン、緑膿菌数百パターン、等である
MIC判定用データベース140には、複数の抗菌薬に対する様々な菌種のMIC判定用のデータが格納されている。具体的には、MIC判定用データベース140には、過去におけるMIC判定での菌数のデータが菌種毎及び薬剤毎に格納されている。
対数増殖期解析部111は、図2に示すマイクロプレート3のモニタリング用ウェル31のそれぞれのウェル301における菌数計測を基に、マイクロプレート3に分注されている計測対象細菌が対数増殖期402に移行しているか否かを判定する。
MIC解析部112は、対数増殖期解析部111によってマイクロプレート3に分注されている計測対象細菌が対数増殖期402に移行していると判定されると、MIC判定用ウェル32の各ウェル301に対し一斉に菌数計測を行わせる。ここで、「一斉に」とは、MIC判定用ウェル32の各ウェル301を順に、かつ、連続して菌数計測することである。そして、MIC解析部112は、得られた菌数計測の結果を基に、計測対象細菌のMICを判定する。なお、モニタリング用ウェル31及びMIC判定用ウェル32については後記する。また、後記する第2実施形態や、第3実施形態では、MIC解析部112が、MIC計測の時刻(MIC計測時刻)を決定する。MIC計測とは、MIC判定を行うため、MIC判定用ウェル32に対して菌数計測を行うことである。
分注制御部121は、計測装置2の分注部21を制御して抗菌薬や、計測対象細菌が含まれる菌液をマイクロプレート3へ分注させる。
計測制御部122は、計測装置2の計測部22を制御して、マイクロプレート3に対し菌数計測を行い、その結果得られる菌数を取得する。
図4は、解析制御装置1のハードウェア構成を示す図である。
解析制御装置1は、メモリ151、CPU(Central Processing Unit)152.通信装置153、記憶装置154等を有する。
記憶装置154に格納されているプログラムがメモリ151にロードされ、CPU152によって実行される。これにより、図3に示される解析部110、制御部120、解析部110を構成する対数増殖期解析部111、MIC解析部112、制御部120を構成する分注制御部121、計測制御部122が具現化する。
また、記憶装置154は、図3の対数増殖期データベース130及びMIC判定用データベース140に相当するものでもある。
通信装置153は、計測装置2の分注部21へ制御指示を送信したり、計測部22から菌数のデータを受信したりする。
図5は、第1実施形態におけるMIC決定処理の手順を示すフローチャートである。
まず、分注制御部121は、分注部21にマイクロプレート3のウェル301(図6参照)に抗菌薬を分注させる(S101)。
ステップS101における抗菌薬の分注について図6を参照して説明する。
図6は、マイクロプレート3を示す図である。
図6に示すように、本実施形態で使用するマイクロプレート3は、12×8=96個のウェル301を有する。ここで、ウェル301とは計測対象細菌や、薬剤を分注する凹部である。
ここで、図6に示すように、各列には「1」~「12」の番号が振られており、各行には「A」~「H」の番号が振られている。そして、個々のウェル301は「A」~「H」の番号と、「1」~「12」の番号で表されるものとする。例えば、符号311のウェル301は、「F-7」と表される。
以下、同様に、「H-3」~「B-3」、「H-4」~「B-4」、・・・、「H-12」~「B-12」の各ウェル301に、列毎に異なる抗菌薬が、「H」→「B」の順に、希釈濃度2倍ずつに増加させて分注される。
次に、ユーザは、MIC判定対象の菌を、例えば、菌濃度105CFU/mLに調製した菌液を作成し、分注制御部121は、分注部21にマイクロプレート3における、すべてのウェル301に作成した菌液を分注させる(S102)。
ここで、菌濃度の調整には、例えば、濁度計が使用される。0.5McFに調製した菌液を500倍に希釈すると、およそ105CFU/mLになることが知られている。希釈液には例えば、陽イオン調整を行ったミューラヒントン培地を使用する。MIC判定対象の菌は、例えばグラム染色を用いて、事前にグラム陰性菌かグラム陽性菌かを判定しておく。その上で、マイクロプレート3における、すべてのウェル301に菌液が100μLずつ分注される。
そして、対数増殖期解析部111は、ステップS121の結果を基に、計測対象細菌の増殖が対数増殖期402(図13参照)に移行しているか否かを判定する(S122)。ここでは、対数増殖期解析部111が、抽出した増殖パターンLと、これまで行われた菌数計測の結果(菌数)とを比較し計測対象細菌が対数増殖期402に移行したか否かを判定する。
計測対象細菌が対数増殖期に移行している場合(S122→Yes)、MIC解析部112は、計測制御部122を介して、計測部22にMIC判定用ウェル32におけるすべてのウェル301について一斉にMIC計測を行わせる(S131)。
ステップS131の処理は、ステップS122で「Yes」と判定されてから、すぐに行われてもよいし、所定時間(例えば、20分)待機した後、行われてもよい。すなわち、ステップS122で「Yes」と判定されることによりMIC解析部112は、MIC計測を行うタイミングを決定する。前記したように、MIC計測とは、MICを判定するため、MIC判定用ウェル32に対して菌数計測を行うことである。
そして、MIC解析部112はステップS131で行ったMIC計測の結果に対し、MIC判定用データベース140との照合を行う(S132)。これにより、MIC解析部112は各抗菌薬でのMICを決定する(S133)。ステップS132の照合は、機械学習や、最小二乗法等等による照合が行われる。
次に、図7を基に、図5の処理を説明する。
図7は、横軸に培養経過時間を示し、縦軸に菌数(菌数計測の結果)を示すグラフである。菌数の測定にATP発光計測が用いられた場合、縦軸はATP発光量となる。
プロットP1は、ステップS112で行われる菌数計測によって得られる菌数を示している。また、増殖パターンLは対数増殖期データベース130に予め格納されている増殖曲線である。
それぞれのプロットP1が得られる毎に機械学習による照合が行われる(図5のステップS121)。
そして、プロットP2の時点で対数増殖期402(図13参照)に移行していると判定されると、MIC判定用ウェル32に対してMIC計測及びMIC判定処理が行われる(図5のステップS131,S133)。図7に示す符号MTはMIC計測(菌数計測)の結果得られる菌数を示している。
図8Aは、本実施形態の薬剤感受性試験システムZを用いてMIC計測(菌数計測)が行われたMIC判定用ウェル32の菌数を示す図である。
図8Aでは、例えば、「B-1」~「H-1」に相当するウェル301の菌数を示しており、横軸が同一の抗菌薬の濃度を示し、縦軸が菌数を示している。ヒストグラムH1は「B-1」で計測された菌数に相当し、ヒストグラムH2が「C-1」で計測された菌数に相当する。また、ヒストグラムH3は「D-1」で計測された菌数に相当し、ヒストグラムH4が「E-1」で計測された菌数に相当する。同様に、ヒストグラムH5は「F-1」で計測された菌数に相当し、ヒストグラムH6が「G-1」で計測された菌数に相当し、ヒストグラムH7が「H-1」で計測された菌数に相当する。
10分毎に菌数の計測が行わなければならないものとし、菌数計測の開始時刻を時刻t0とし、時刻t0から10分後を時刻t10とし、時刻t10から10分後を時刻t20とする。以下、同様に10分経過する毎に、時刻t30,t40,・・・とする。なお、図8Bでは、説明上必要な時刻のみ示している。
これまでの技術では、コントロールのウェル301を設けても、設けなくても、マイクロプレート3についてすべてのウェル301の計測が毎回行われる。従って、1個のマイクロプレート3における計測部22の連続占有時間が長くなってしまう。例えば、1個のウェル301で菌数計測する時間が5秒であるとすると、1つのマイクロプレート3あたりの計測時間は8分となる。前記したように、10分毎に菌数の計測が行わなければならないとすると、時刻t0から時刻t10の間に1個のマイクロプレート3しか菌数計測できない。同様に、時刻t10から時刻t20の間に1個のマイクロプレート3しか菌数計測できない。
例えば、前記したように、1つのウェル301の菌数計測にかかる時間が5秒であり、仮に10個のマイクロプレート3の並行処理が行われるとする。この10個のマイクロプレート3をマイクロプレート3-1~3-10とする。対数増殖期402と判定されるまで、それぞれのマイクロプレート3におけるモニタリング用ウェル31が1つずつ菌数計測される。図6を参照すると、つまり、マイクロプレート3-1の「A-1」のウェル301→マイクロプレート3-2の「A-1」のウェル301→マイクロプレート3-3の「A-1」のウェル301→・・・→マイクロプレート3-10の「A-1」のウェル301の順に菌数計測が行われる。従って、マイクロプレート3-1~3-10のそれぞれにおける「A-1」のウェル301の菌数計測にかかる時間は50秒である。ここでは、計測部22の動作や、対数増殖期402への移行判定処理を考慮し、マイクロプレート3-1~3-10のそれぞれにおける「A-1」のウェル301の菌数計測及び対数増殖期402への移行判定にかかる時間を60秒(=1分)とする。
時刻t0で対数増殖期402の判定のための菌数計測(1巡目)が開始されたとする。時刻t1には、マイクロプレート3-1~3-10すべてについて「A-1」のウェル301の菌数計測及び対数増殖期402への移行判定が終了する(図5のS111~122)。ここで、マイクロプレート3-1~3-10すべてが対数増殖期402へ移行していないと判定されたものとする(図5のS122→「No」)。解析部110は次に菌数計測が行われる時刻t10まで待機する(図5のS123)。
以下、同様に処理が進み、時刻t51(5巡目)で、マイクロプレート3-1において対数増殖期402への移行が判定されたものとする。なお、ここでは、マイクロプレート3-2~3-10では対数増殖期402への移行が観察されないものとする。
対数増殖期402への移行が判定されたマイクロプレート3-1に対して、MIC計測~MIC決定(図5のS131~S133)が行われる。このとき、マイクロプレート3-1のMIC判定用ウェル32における84個のウェル301に対して、MIC計測(図5のS131=菌数計測)~MIC決定(図5のS133)が行われる。MIC判定用ウェル32における84個のウェル301において菌数計測にかかる時間は7分である。従って、マイクロプレート3-1において対数増殖期402への移行が判定された時刻t51から開始された、マイクロプレート3-1におけるMIC判定用ウェル32の菌数計測(MIC計測)は、時刻t58には終了する。従って、次に、マイクロプレート3-2~3-10に対して対数増殖期402への移行判定のための菌数計測が開始される時刻t60までに、余裕をもってマイクロプレート3-1におけるMIC判定用ウェル32の菌数計測(MIC計測)が終了する。
次に、図9及び図10を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。
第2実施形態において、解析制御装置1は、モニタリング用ウェル31(コントロール)のみを、計測対象細菌の増殖特性が判定できるまで、一定時間間隔で菌数計測を行い続ける。計測対象細菌の増殖特性が判明した時点で、解析制御装置1は、すべての菌数計測を止めて待機し、予測した時間(=十分に対数増殖期402に移行している時間)になったら、MIC判定用ウェル32におけるすべてのウェル301を菌数計測することでMIC判定を行うものである。
図9は、第2実施形態におけるMIC決定処理の手順を示すフローチャートである。図9において、図5と同様の処理については同一のステップ番号を付して説明を省略する。
対数増殖期データベース130には、第1実施形態と同様に、例えば、過去に取得された全部で数千パターンの菌の増殖曲線(増殖パターンL)及び最小発育阻止濃度が保存されている。例えば、大腸菌数百パターン、黄色ブドウ球菌数百パターン、肺炎桿菌数百パターン、緑膿菌数百パターン、等である。
図9において、図5と同様の処理については同一のステップ番号を付して説明を省略する。
ステップS101~S112の処理は、図5の処理と同様である。
ステップS112の後、対数増殖期解析部111は、ステップS112で菌数計測した結果を、機械学習によって対数増殖期データベース130と照合する(S201)。ここで、対数増殖期解析部111は、対数増殖期データベース130に格納されている、いずれの増殖パターンLと似ているか、機械学習を用いて評価することで、増殖パターンLの候補を絞り込む(特定する)。機械学習は、決定木分析等が用いられる。
増殖パターンLの候補を絞り込めなかった場合(S202→No)、解析部110は、一定時間(例えば20分)待機(S203)した後にステップS111へ処理を戻す。
増殖パターンLの候補が絞り込めた場合(S202→Yes)、対数増殖期解析部111は、絞り込んだ増殖パターンLを基に、対数増殖期402に達する時期を予測する(S204)。
その後、MIC解析部112は、時刻がMIC計測時刻になるまで待機する(S212)
以降、図5と同様の処理であるステップS131~ステップS133が行われる。
次に、図10を基に、図9の処理を説明する。
図10は、横軸に培養経過時間を示し、縦軸に菌数(菌数計測の結果)を示すグラフである。増殖パターンLは図7と同様である。
プロットP11は、ステップS112で行われる菌数計測によって得られる菌数を示している。それぞれのプロットP11が得られる毎に機械学習による照合が行われる(図9のステップS202)。
そして、プロットP12で増殖パターンLの特定ができたものとする(図9のステップS202→Yes)。そして、MIC解析部112は、特定した増殖パターンLを基に、MIC計測時刻Tを算出する(図9のステップS211)。
次に、図11A,図11B及び図12を参照して本発明の第3実施形態について説明する。
第3実施形態では、対数増殖期解析部111は、計測対象細菌の増殖特性を判定するのに必要な最小回数のみモニタリング用ウェル31の菌数計測を行う。そして、増殖特性が確定した時点で、解析部110は、モニタリング用ウェル31の菌数計測を止めて待機し、MIC計測時刻になったら、すべてのMIC判定用ウェル32を菌数計測してMIC判定を行う。
図11A及び図11Bは、第3実施形態におけるMIC決定処理の手順を示すフローチャートである。図11A及び図11Bにおいて、図5及び図9と同様の処理については同一のステップ番号を付して、説明を省略する。
また、対数増殖期データベース130には、第1実施形態と同様に、例えば、過去に取得された全部で数千パターンの菌の増殖曲線(増殖パターンL)及び最小発育阻止濃度が保存されている。例えば、大腸菌数百パターン、黄色ブドウ球菌数百パターン、肺炎桿菌数百パターン、緑膿菌数百パターン、等である。
図11AにおけるステップS101~S112の処理までは、図9の処理と同様である。
ステップS112の後、対数増殖期解析部111は、菌数が、最初の菌数計測の時点よりn倍以上となったか否かを判定する(S301)。菌数は、菌数計測の結果(すなわち、菌数)から算出可能である。なお、nとして、どのような値が使用されるかは、試験前のグラム染色や質量分析装置等によって想定される菌種によるが、ここではn=2とする。
菌数がn倍未満である場合(S301→No)、解析部110はステップS201へ処理を戻す。
なお、第3実施形態のステップS201では、「接種菌数」と、「2倍になるまでに必要な時間」とを、対数増殖期データベース130に照らし合わせて機械学習によって菌種の特徴推定を行う。これによって、増殖パターンLが絞り込まれる。機械学習としては、例えば決定木分析等が用いられる。制御装置は、推定した増殖パターンLから、次回の菌数計測までの時間T1を決める。例えば、増殖が速い菌であればT1=1時間後、増殖が遅い菌であればT1=3時間後である。なお、分注した菌種が試験前から質量分析や遺伝子検査等で分かっている場合でも、菌株毎に増殖速度が異なるため、ここで改めて、増殖パターンの推定が行われる。
例えば、ステップS202、S203で、速育性の菌という範囲まで絞り込めれば、対数増殖期解析部111は、20分毎に計4回、モニタリング用ウェル31に対して菌数計測を行うと計算する。ステップS202、S203で、で遅育性の菌という範囲まで絞り込めれば、対数増殖期解析部111は40分毎に計3回、モニタリング用ウェル31に対して菌数計測を行うと計算する。
現在の時刻tが、菌数計測時刻Ym(m=1~n)のいずれでもない場合(S312→No)、解析部110ステップS312へ処理を戻す。
そして、対数増殖期解析部111は、ステップS321を行った回数Nが、ステップS311で算出した菌数計測回数nと同じであるか否かを判定する(S322)。
同じではない場合(S322→No)、解析部110は、ステップS312へ処理を戻す。
増殖パターンLを絞り込めなかった場合(S323→No)、所定時間(例えば20分)待機後(S324)、まだ、菌数計測を行っていないモニタリング用ウェル31について菌数計測を行う(S325)。その後、解析部110は、ステップS201へ処理を戻す。例えば、最初は速育性だと思っていたが、改めて菌数計測を行った結果、遅育性の可能性が浮上した場合は、改めて、菌数計測回数と、それぞれの菌数計測時刻Y1~Ynを再計算する。
以降の処理は、図9と同様であるので、ここでの説明を省略する。
次に、図12を基に、図11A及び図11Bの処理を説明する。
図12は、横軸に培養経過時間を示し、縦軸に菌数(菌数計測の結果)を示すグラフである。増殖パターンLは図7と同様である。
プロットP31は、ステップS112で行われる菌数計測によって得られる菌数を示している。
そして、プロットP32で増殖パターンLの特定ができたものとする(図9のステップS202→Yes)。
ここで、対数増殖期解析部111は、確認用の菌数計測を行う菌数計測時刻Y1,Y2を算出する。菌数計測時刻Y1,Y2で行った菌数計測の結果(プロットP33)が増殖パターンLにのることが確認されれば、MIC解析部112は、この増殖パターンLに基づいてMIC計測時刻Tを算出する。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
2 計測装置
3 マイクロプレート(培養部)
22 計測部
31 モニタリング用ウェル(第1の培地;計測対象細菌が含まれる)
32 MIC判定用ウェル(第2の培地;計測対象細菌及び抗菌薬が含まれる)
110 解析部
111 対数増殖期解析部(解析部)
112 MIC解析部(解析部)
120 制御部
122 計測制御部(制御部)
130 対数増殖期データベース(記憶部)
301 ウェル(培地)
S112 菌数計測(第1の計測)
S112 機械学習による照合(第1の計測結果と、増殖曲線との照合)
S122 対数増殖期への移行判定(第2の計測のタイミングの決定)
S211 MIC計測時刻の決定(第2の計測のタイミングの決定)
S131 MIC計測(第2の計測)
L 増殖パターン(増殖曲線)
Z 薬剤感受性試験システム(菌数計測システム)
Claims (13)
- 細菌に関する既知の増殖曲線が予め格納されている記憶部の情報に基づいて解析する解析部を有し、
前記解析部は、
菌数計測の対象となる細菌である計測対象細菌が含まれている菌液を含む第1の培地を複数有するとともに、前記菌液及び抗菌薬を含む、前記第1の培地とは異なる第2の培地を有し、前記第1の培地及び前記第2の培地における培養が開始されている培養部に対し、前記第1の培地における菌数を計測する第1の計測を行い、
当該第1の計測の結果を、前記記憶部に格納されている前記増殖曲線と照合することにより、前記計測対象細菌の最小発育阻止濃度を判定するため、前記第2の培地における菌数の計測である第2の計測のタイミングを決定し、
決定した前記タイミングに従って前記第2の計測を行う
ことを特徴とする菌数計測方法。 - 前記解析部は、
当該第1の計測の結果と、データベースに格納されている増殖曲線との照合の結果、前記計測対象細菌が対数増殖期に移行していれば、前記第2の計測を行う
ことを特徴とする請求項1に菌数計測方法。 - 前記解析部は、
当該第1の計測の結果を、前記記憶部に格納されている、複数の細菌に関する前記増殖曲線と照合することにより、前記計測対象細菌の増殖曲線として特定された前記増殖曲線を基に、前記第2の計測を行う第2の計測時刻を算出し、
算出した前記第2の計測時刻までに待機した後、前記第2の計測を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記解析部は、
当該第1の計測の結果を、前記記憶部に格納されている、複数の前記細菌に関する前記増殖曲線と照合することにより、当該増殖曲線が、前記計測対象細菌の増殖曲線であると確定するために、追加して行われる前記第1の計測の回数を算出し、
前記第1の計測を算出された回数、追加して行った後、再度、前記記憶部に格納されている増殖曲線と照合することにより、前記計測対象細菌の増殖曲線が特定されると、特定された前記増殖曲線を基に、前記第2の計測を行う第2の計測時刻を算出し、
算出した前記第2の計測時刻までに待機した後、前記第2の計測を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記解析部は、
前記第2の計測の結果を基に、前記計測対象細菌の最小発育阻止濃度を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記第1の計測、及び、前記第2の計測のうち、少なくとも一方は、ATP化学発光を含む化学発光を利用した計測、または、前記計測対象細菌の遺伝子、あるいは、タンパク質の蛍光発光を利用した計測である
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記第1の計測、及び、前記第2の計測のうち、少なくとも一方は、濁度測定、及び、顕微鏡観察による菌数の計測を含む非破壊検査を利用した計測である
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記第1の計測の結果と、前記増殖曲線との照合は、
決定木分析、回帰分析、クラスタリング分析、ニューラルネットワークを含む機械学習のうち、いずれかが使用される
ことを特徴とした請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記解析部は、
前記タイミングが決定するまで、複数回、前記第1の計測を行い、
前記タイミングが決定すると、前記第1の計測を停止する
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記第1の計測と、前記第2の計測とでは、同じ計測方法が用いられる
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 前記第1の計測と、前記第2の計測とでは、異なる計測方法が用いられる
ことを特徴とする請求項1に記載の菌数計測方法。 - 菌数計測の対象となる細菌である計測対象細菌が含まれている菌液を含む第1の培地を複数有するとともに、前記菌液及び抗菌薬を含む、前記第1の培地とは異なる第2の培地を有し、前記第1の培地及び前記第2の培地における培養が開始されている培養部における菌数を計測する計測部と、
細菌に関する既知の増殖曲線が予め格納されている記憶部に基づいて解析する解析部と、
前記計測部を制御する制御部と、
を有し、
前記計測部が、
前記第1の培地における菌数を計測する第1の計測を行い、
前記解析部が、
当該第1の計測の結果を、前記記憶部に格納されている前記増殖曲線と照合することにより、前記計測対象細菌の最小発育阻止濃度を判定するため、前記第2の培地における菌数の計測である第2の計測のタイミングを決定し、
前記計測部が、
決定した前記タイミングに従って前記第2の計測を行う
ことを特徴とする菌数計測システム。 - 前記培養部において、複数の前記第1の培地が、互いに隣接するよう前記菌液が分注されている
ことを特徴とする請求項12に記載の菌数計測システム。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|---|
JP2008086279A (ja) | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Nissui Pharm Co Ltd | 薬剤感受性評価方法及び微生物同定方法 |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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A Rapid ATP Bioluminescence-based Test for Detecting Levofloxacin Resistance Starting from Positive Blood Culture Bottles.,Scientific reports,2019年10月02日,Vol. 9, No. 1,pp. 13565,doi:10.1038/s41598-019-49358-9 |
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