JPH05500311A - Method for electrochemically determining bacterial population - Google Patents

Method for electrochemically determining bacterial population

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JPH05500311A
JPH05500311A JP50053091A JP50053091A JPH05500311A JP H05500311 A JPH05500311 A JP H05500311A JP 50053091 A JP50053091 A JP 50053091A JP 50053091 A JP50053091 A JP 50053091A JP H05500311 A JPH05500311 A JP H05500311A
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bacteria
filter
fluid
reagent
electrochemical
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Application number
JP50053091A
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Japanese (ja)
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ロールバック,ギルソン・エイチ
ホルムス,エルモンド・エイ
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インフォメトリックス・インコーポレーテッド
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/04Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
    • C12Q1/06Quantitative determination

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 細菌個体数を電気化学的に決定する方法先行技術およびその制限 数十年間にわたって、細菌の個体数を決定するための様々な電気化学的方法が提 唱されてきた。基本的な方法は、発明者、エイチ・ピー・シルバーマン(H。[Detailed description of the invention] Methods of Electrochemical Determination of Bacterial Population Prior Art and Its Limitations Over the decades, various electrochemical methods have been proposed for determining bacterial populations. It has been chanted. The basic method was developed by the inventor, H.P. Silverman (H.

P、Silverman)およびノエイ・エム・ブレイク(J 、 M、B r  a k e )の、「電気化学的分析による微生物個体数、酵素活性および基 質濃度の決定方法(Method of Determining Micro bial Populations、Enzyme Activities、a nd 5ubstrate Concentrations by Elelc trochemical Analysis)Jと称する米国特許第3,506 ,544号明細書に開示されている。前記の特許第3.506.544号明細書 は、参考文献として本明細書中に記述される。P, Silverman) and Noei M. Blake (J, M, B r ak e), “Microbial population, enzyme activity and group size by electrochemical analysis” Method of Determining Micro vial Populations, Enzyme Activities, a nd 5ubstrate Concentrations by Elelc No. 3,506 entitled trochemical analysis) J. , No. 544. Patent No. 3.506.544 mentioned above is mentioned herein by reference.

引用したノルバーマン/ブレイクの特許には、二段階の反応工程、すなわち、第 一に、細菌または酵素に触媒された酸化/還元反応が生じ、そして第二に、第一 の工程で生成された還元種(還元された形態、状態または物質)の電気化学的酸 化反応を行って、測定可能な電流を生じたことが記載されている。更に詳しく述 べると、細菌または酵素試料を、適当な基質および酸化/還元(レドックス)対 の酸化種双方を含む特別な水基材試薬と混合した。この試薬/試料混合物を、3 種類の電極システム、すなわち、電力電極、参照電極および電流測定用電極が入 っている容器に入れた。対照および測定用システムでは、(a)参照電極に関し て選択された電位で測定用電極を維持し、(b)細菌または酵素の作用によって 生じた還元レドックス種をその更に高い元の酸化状態まで酸化させ、そして(C )この電気化学反応から得られる電流を測定した。The cited Nolberman/Blake patent includes a two-step reaction process, viz. First, a bacterial or enzyme-catalyzed oxidation/reduction reaction occurs, and second, the first Electrochemical acidification of reduced species (reduced forms, states or substances) produced in the process of It is described that the reaction was carried out to produce a measurable electrical current. More details Once the bacterial or enzyme sample is mixed with a special water-based reagent containing both oxidized species. This reagent/sample mixture was Different types of electrode systems are included, namely power electrodes, reference electrodes and current measuring electrodes. I put it in a container. In the control and measurement system: (a) with respect to the reference electrode; (b) by the action of bacteria or enzymes; The resulting reduced redox species is oxidized to its higher original oxidation state and (C ) The current obtained from this electrochemical reaction was measured.

酵素的活性化反応(第一の工程)は全流体量全体に生じるので、電気化学的反応 (第二の工程)は測定用電極の表面でのみ生じるが、酵素によって生じた還元種 の電気化学的反応による消耗は、還元種の濃度の増加と比較したところ無視でき ると考えられた。したがって、還元種の濃度は連続的に増加し、電気化学的に生 じた電流は比例的に増加した。それはンルバーマン/′ブレイク法に対する「鍵 」であり、すなわち、それが決定された電気化学的に生じた電流の増加速度であ った。重要な変化および問題を除き、この電流の増加速度は還元種の濃度の増加 速度に比例し、それが順に、酵素に触媒された反応の速度に比例し、そしてそれ が元の試料中の細菌または酵素の濃度に比例した。Since the enzymatic activation reaction (first step) occurs throughout the entire fluid volume, the electrochemical reaction (second step) occurs only on the surface of the measurement electrode, but the reduced species produced by the enzyme The depletion due to electrochemical reactions is negligible compared to the increase in the concentration of reduced species. It was thought that Therefore, the concentration of reduced species increases continuously and electrochemically The current increased proportionally. It is the ``key'' to the Nruberman/'Blake method. ”, i.e., it is the determined rate of increase of the electrochemically generated current. It was. Except for significant changes and problems, the rate of increase in this current will depend on the increase in the concentration of reducing species. is proportional to the rate of the enzyme-catalyzed reaction, which in turn is proportional to the rate of the enzyme-catalyzed reaction; was proportional to the concentration of bacteria or enzyme in the original sample.

したがって、先行技術に示された電気化学的方法は、試料に関係した電流を測定 し、推定された関係、すなわち、 (但し、Kは校正定数(または比例定数)である)を用いることによって細菌個 体数の密度を計算することによって細菌濃度を決定することであった。先行技術 では、二〇Kが一定であると15.定したが、本出願人は、多くの場合、それは 実際的に一定ではないと考えた。Therefore, the electrochemical methods presented in the prior art measure the electrical current associated with the sample. and the estimated relationship, i.e. (However, K is a calibration constant (or proportionality constant)). Bacterial concentration was determined by calculating the density of body numbers. prior art So, if 20K is constant, then 15. However, the applicant believes that in many cases it is I thought that it was not actually constant.

校正定数または比例定数が一定でないことに関する先行技術の主要な限界に加え て、先行技術のシステムには他の重大な欠点があった。これらには下記がある。In addition to the major limitations of the prior art regarding non-constant calibration or proportionality constants, However, prior art systems had other significant drawbacks. These include:

すなわち、 (1)多数の細菌種はそれら自体が表面に付着する性質を有し、モして印加電位 を有する表面(電極上の場合)、特に、コロニーを作るのに好ましい部分に一様 に見出だされることがある。したがって、従来のシステムでは、細菌試料に直接 暴露された電極を各試験後に洗浄し且つ滅菌することが必要であった。これは時 間をa費し且つ費用を要する仕事であった。1回使用の使い捨て電極が開発され たが、これらは非常に高価であり、試験費用を法外なものにした。更にもっと厄 介なことは、測定用電極に対する細菌の作用であった。細菌はこの電極の特性を 変更し且つその電気化学的活性を試験期間中でささえも有意に変化させることが あった。言い換えると、先行技術のシステムでの困難な部分は、流体中の電気活 性物質に関する測定用電極の活性の変化によっておよびこのような電極の有効面 積の変化によって引き起こされた。That is, (1) Many bacterial species have the property of adhering themselves to surfaces and are susceptible to applied electric potential. uniformly on a surface (if on an electrode) with may be found in Therefore, traditional systems directly apply It was necessary to clean and sterilize the exposed electrodes after each test. this is the time It was a time-consuming and expensive job. Single-use disposable electrodes have been developed. However, these were very expensive, making the cost of testing prohibitive. even more troublesome The problem was the effect of bacteria on the measuring electrodes. Bacteria are sensitive to the properties of this electrode. and even significantly change its electrochemical activity during the test period. there were. In other words, the difficult part with prior art systems is the electrical activity in the fluid. Changes in the activity of measuring electrodes with respect to sexual substances and the effectiveness of such electrodes caused by a change in the product.

(2)混入物に関する重要な問題があった。本特許出願の文脈においては、混入 物を、測定用電極で電流を生じる最初の試験試料中の(細菌自体以外の)任意の 物質として定義している。これは前述の「第一の工程」において反応を促進する 混入物に起因することがある(概し、て、この混入物は試験の開始前の細菌に由 来する遊離酵素である)。これは更に(または或いは)、混入物が、用いられた 電位値で測定用電極でそれ自体直接酸化される物質である場合に生じることがあ る。いずれの作用も、擬似電流および不正確な細菌計数を生じる。試料中に混入 物が存在していることによる基本的な問題に加えて、更に、試料毎の混入物濃度 の偏差およびそれにより、混入物によって引き起こされる電流の偏差が存在する ことが多い。与えられたシステムによる試料毎の厳密に一定の混入物電流は、試 料の独立プレート計数から誘導される校正定数で補正されると考えられた。しか しながら、これは希な場合である。(2) There were significant problems with contaminants. In the context of this patent application, adulteration anything in the initial test sample (other than the bacteria themselves) that causes a current at the measuring electrode. It is defined as a substance. This accelerates the reaction in the "first step" mentioned above. may be due to contaminants (generally speaking, these contaminants may be caused by bacteria prior to the start of the test). (free enzyme). This also (or alternatively) indicates that the adulterant was used. This may occur when the substance is directly oxidized by the measuring electrode at the potential value. Ru. Both effects result in spurious currents and inaccurate bacterial counts. Contaminated in sample In addition to the basic problem of the presence of contaminants, there is also the problem of contaminant concentration for each sample. and hence the deviation of the current caused by the contaminant. There are many things. A strictly constant contaminant current per sample with a given system It was assumed that the calibration constants derived from independent plate counts of the sample were corrected. deer However, this is a rare case.

(3)細菌個体数の電気化学的測定の分野に従事している多数の従来の発明者は 、機械的に酷使することによる細菌に対する損傷を防止するための注意を払わな ければならないということを了解していなかった。細菌が十分な機械的応力を受 ける場合、それらの膜は破壊されて、溶液の触媒能力を顕著に変更してレドック ス対の還元種を生じる(第一の工程)重大な量の酵素を放出することがある。(3) A number of prior inventors working in the field of electrochemical measurements of bacterial populations have , precautions should be taken to prevent damage to bacteria from mechanical abuse. I didn't understand that I had to do it. Bacteria are subjected to sufficient mechanical stress. If the catalytic ability of the solution is catalyzed, those membranes can be destroyed and the Significant amounts of enzyme may be released, producing reduced species of spar (first step).

見掛上穏やかな妨害でさえも、細菌に対して有意の効果を生じることがある。本 出願人は、従来のシステムにおいて一般的に用いられた急速にスピンし、回転す る電極は、用いられてきた他の磨耗的または破壊的な機械的方法と同様に、細菌 の膜を破壊することがあると考えている。Even apparently mild disturbances can produce significant effects on bacteria. Book Applicant discloses the rapidly spinning and rotating methods commonly used in prior systems. electrodes, as well as other abrasive or destructive mechanical methods that have been used, It is believed that it may destroy the membrane of the

(4)先行技術の別の特徴は、電流が広範囲に変動することが多いということで あった。このような変動電流は、結果を説明することまたは細菌係数を確実にす ることを困難にした。(4) Another feature of the prior art is that the current often varies over a wide range. there were. Such a fluctuating current may not explain the results or ensure the bacterial coefficient. made it difficult to

先行技術の様々な欠点により、細菌の個体数を決定するための電気化学的システ ムは実際的有効性が大きいことが証明されていないし、そして商業的重要性も大 きくないものであった。これは特に、少ない個体数の細菌の試験に関して当ては まった。Due to various shortcomings of the prior art, electrochemical systems for determining bacterial populations The system has not proven to be of great practical effectiveness, nor is it of great commercial importance. It was something I couldn't hear. This is especially true for testing small numbers of bacteria. wait.

本発明の一般的な目的 本発明の(非制限の)目的としては下記がある。すなわち、(a)細菌が試験法 の際に、それらの細胞膜を破壊し、それによって遊離酵素を生じることがある乱 暴な機械的処理を施されないことおよび化学的反応を触媒する細菌の能力を変更 することがあるあまり激しくない妨害を受けないことを確実にすること。(b) 電極表面の任意の細菌混入物なしに電気化学的測定を行うこと。(C)ノく・ツ クグラウンドによってまたは試料中に存在する任意の混入物によって引き起こさ れる電流尺度のその部分を決定しまたは補正すること。(d)元の試料中の混入 物の量を最初に減少させることによって、試験前に「精製された」試料を製造す ること。(e)多数の会社、科学者および専門家によって望まれる細菌計数密度 を正確に、比較的迅速に、そして実際的に得ること。General purpose of the invention Among the (non-limiting) objects of the invention are the following. That is, (a) bacteria are the test method. turbulence that can destroy their cell membranes and thereby generate free enzymes. Not subject to harsh mechanical treatments and altering the ability of bacteria to catalyze chemical reactions Ensure that you are not subject to less severe disturbances that may occur. (b) Perform electrochemical measurements without any bacterial contaminants on the electrode surface. (C) Noku Tsu caused by background noise or by any contaminants present in the sample. determining or correcting that portion of the current scale that is (d) Contamination in the original sample Producing a "purified" sample before testing by first reducing the amount of Things. (e) Bacterial count density desired by many companies, scientists and experts. accurately, relatively quickly, and practically.

上記の目的および他の目的は、数種類の方法で達成される。これらをここに記載 する。The above objectives and others are achieved in several ways. these are listed here do.

発明の要約 第一の新規の且つ改良された方法では、計数される試料から細菌を集めたフィル ターカートリッジを用いる。試薬流体をこのようなカートリ・ソジを介して移動 させ、細菌によって生じた還元種の電気化学的測定をカートリッジからの濾液中 で行う。次に、細菌計数を流体流量、電気化学的シグナルおよび時間の関数とし て決定する。(本発明の一つの主要な態様による)方法は、電気化学的シグナル の直接反応を細菌に対する特徴とするようにし、同時に、混入物を無効にするこ とであることが強調される。Summary of the invention The first new and improved method involves using a filter that collects bacteria from the sample to be counted. Use a tar cartridge. Transfer reagent fluids through cartridges like this electrochemical measurements of reduced species produced by bacteria in the filtrate from the cartridge. Do it with Next, we determined the bacterial count as a function of fluid flow rate, electrochemical signal, and time. to be determined. The method (according to one main aspect of the invention) provides an electrochemical signal characteristic of direct reactions against bacteria and at the same time neutralize contaminants. It is emphasized that

第二の新規の且つ改良された方法は、流体試料をフィルターを介して容器から移 動さ也同時に、濾液流中で生じた還元種を電気化学的に測定した後、細菌の計数 を、変化する細菌濃度、電気化学的シグナルおよび時間の関数として決定する手 段を含む。この方法の重要な態様は、その方法が、細菌に対して特徴的な電気化 学的シグナルの第二の導関数を作るようにし、同時に混入物を無効にすることで ある。A second new and improved method involves transferring a fluid sample from a container through a filter. At the same time, the reduced species generated in the filtrate stream were electrochemically measured, followed by bacterial enumeration. as a function of varying bacterial concentrations, electrochemical signals and time. Including steps. An important aspect of this method is that the method uses by creating a second derivative of the chemical signal and at the same time nullifying the contaminant. be.

本発明の一つの主要な態様により、電気化学的測定は、細菌が存在していなし) 濾液中で、流体および細菌双方を含む室で行われた測定とは区別して行われる。According to one main aspect of the invention, electrochemical measurements are performed (in the presence or absence of bacteria). Measurements are made in the filtrate as distinct from measurements made in chambers containing both fluid and bacteria.

測定は濾液中で行われるので、測定用電極でまたはそれ以外で細菌を機械的に酷 使するものは有り得ない。更に、測定用電極またはフィルターを越えた装置の他 の部分の細菌汚染の可能性は存在しない。言い換えると、本出願人は、完全な電 極アセンブリーを濾液中に入れることによって顕著な改良が達成されることを発 見し、このような濾液は、元の試料から細菌を集めるのに予め用いられたフィル −ターカートリランによってかまたは細菌が入っている容器の出口に若しくはそ こから下流に位置したフィルターによって生成された。Since the measurement is carried out in the filtrate, the bacteria must not be mechanically abused with the measuring electrode or otherwise. I can't find anything to use it. In addition, other devices beyond the measuring electrode or filter The possibility of bacterial contamination of the parts does not exist. In other words, the applicant It has been discovered that a significant improvement is achieved by incorporating the polar assembly into the filtrate. However, such a filtrate is the same as the filter previously used to collect bacteria from the original sample. - by Turquard Relan or at the outlet of the container containing the bacteria; produced by a filter located downstream from this.

本明細書中で論及される還元種の「電気化学的」測定法としては、定電位での電 極電流および/または定電流での電極電位の尺度を含む電気化学的測定用の標準 法および/または電気化学的活性物質の濃度を決定する他の電圧計または電流計 による方法がある。The "electrochemical" methods of measuring reduced species referred to herein include Standards for electrochemical measurements, including measures of electrode potential at polar current and/or constant current and/or other voltmeters or ammeters to determine the concentration of electrochemically active substances. There is a method.

測定用電極は種々の化学的に不活性で且つ導電性の物質、例えば、白金、パラジ ウム、金、炭素、黒鉛等から、そして多数の標準的な形状、例えば、回転、固定 、毛管、棒材、線材等のいずれかで製造することができる。2個の電極計測では 、参照電極および電力電極を組合せて、電位を検出し且つ電流を供給する双方に 用いられる標準型の可逆電極にすることができる。3個の電極システムは、測定 用電極、参照電極および電力電極を含み、4個の電極システムは、測定用電極、 電力電極および2個の参照電極を含む。Measuring electrodes can be made of various chemically inert and electrically conductive materials, such as platinum, palladium, etc. aluminum, gold, carbon, graphite etc. and in numerous standard shapes, e.g. rotating, fixed , capillary, rod, wire, etc. In two electrode measurements , a reference electrode and a power electrode are combined to both detect potential and supply current. It can be any standard reversible electrode used. Three electrode system measures The four electrode system includes a measuring electrode, a reference electrode and a power electrode. Includes a power electrode and two reference electrodes.

電気化学的測定を濾液中で行う本発明の態様の様々な形態が存在し、各形態に変 法がある。一つの方法によれば、細菌を試験部位でフィルターカートリッジに集 めた後、そのカートリッジを、細菌計数密度が決定される実験室に運ぶ。決定は 、試薬溶液を細菌含有フィルターカートリッジ中におよびそれを介して通過させ ることによって、カートリッジ中に存在する細菌が濾液中の実質的な還元種の生 成を引き起こすような方法で行われる。次に、試薬はその還元種と一緒に、電気 化学的測定装置に流れ、そこで、還元種によって生じた電気化学的作用によって 生じた電流が決定される。この電流は、混入物、バックグラウンド電流および電 気化学的装置目盛りに対して調整されて、元の試料の細菌計数密度を生じる。There are various forms of embodiments of the invention in which electrochemical measurements are made in the filtrate, and each form has variations. There is a law. According to one method, bacteria are collected in a filter cartridge at the test site. After storage, the cartridge is transported to a laboratory where bacterial enumeration density is determined. The decision is , passing the reagent solution into and through the bacteria-containing filter cartridge. This ensures that the bacteria present in the cartridge produce substantial reduced species in the filtrate. It is done in such a way as to cause the formation of The reagent, along with its reduced species, is then flows into a chemical measuring device where it is absorbed by the electrochemical action produced by the reduced species. The resulting current is determined. This current is based on contaminants, background currents and Adjusted to the gas chemistry instrument scale to yield the bacterial count density of the original sample.

フィルターカートリッジを介する試薬溶液の平均流量は、細菌が有意の還元種を 生じるように十分に低くされる。好ましくは、一定流量を用いる代わりに、断続 流が存在するような方法を行う。これは、流量を予め決められた時開セロにした 後、特定の流量を一定時間用いることJこよって行われ、電気化学的測定は全操 作中に行われる。The average flow rate of the reagent solution through the filter cartridge is such that the bacteria have no significant reducing species. be made low enough to occur. Preferably, instead of using a constant flow rate, an intermittent Do things in such a way that there is a flow. This sets the flow rate to a predetermined time. After that, the electrochemical measurements are carried out by using a specific flow rate for a certain period of time, and the electrochemical measurements are carried out during the entire operation. It takes place during the production.

上記の部分について詳細に論じ且つ本発明の別の態様を述べると、試薬を、予め 決められた容量の元の試料からの細菌が入っている容器、すなわち、極めて好ま しくは、小容量のフィルターカートリッジ中に導入する。試薬をカートリッジ中 で、その中の全部の細菌が十分な還元種の生成を引き起こして電気化学的測定装 置で測定可能な電流を生じるように十分に長い予め決められた時間保持する。Discussing the above in detail and describing another aspect of the invention, the reagents are prepared in advance. A container containing a defined volume of bacteria from the original sample, i.e. a highly Alternatively, it can be introduced into a small volume filter cartridge. Reagent in cartridge Then, all the bacteria in it cause enough reducing species to be detected by the electrochemical measurement device. hold for a predetermined time long enough to produce a measurable current at the location.

次に、試薬をカートリッジから電気化学的測定装置へ通過させ、測定を濾液中で 行う。更に、同一の試薬であるが、カートリッジ中に導入されなかった試薬を、 カートリッジとは別の電気化学的測定装置に通過させる。別の測定をこの二番口 に挙げた試薬に関して行う。測定値間の差に校正定数を乗じるが、このような定 数は元の試料の一部分についての独立の方法によって決定されたものである。次 に、他の試料に関して操作を繰り返して、記述したのと同じ工程を用い、予め決 定された定数を用いる。The reagents are then passed from the cartridge to the electrochemical measuring device and the measurements are taken in the filtrate. conduct. Additionally, the same reagent, but not introduced into the cartridge, It is passed through an electrochemical measuring device separate from the cartridge. Take another measurement at this second port. Perform this on the reagents listed in . The difference between the measured values is multiplied by a calibration constant, but such a constant Numbers were determined by independent methods on a portion of the original sample. Next Then, repeat the operation on other samples and use the same process as described to obtain the predetermined Use fixed constants.

もう一つの形態の方法において、試薬を細菌含有カートリッジを介l、て種々の 低流量で通過させ、各流量に関して電気化学的測定装置で測定を行う。それによ って、バックグラウンドの影響を補正する。In another form of the method, reagents are transferred via bacteria-containing cartridges to various A low flow rate is passed and a measurement is made with an electrochemical measuring device for each flow rate. That's it This corrects for background effects.

細菌計数密度を決定する更に別の方法は、通常、前記に示した「カートリッジ」 法の場合よりもはるかに大きい容量を用いることになる。元の試料(好ましくは 、予め濾過することによって生成された精製試料)を、フィルターが室温出路に ある容器に入れる。室中の細菌用に環境調整時間であって、その間に還元種が生 成される一定時間後に、還元種を室から抜き取り、電気化学的測定装置を介して 通過させる。測定は1.(全く同一の)流体中の実質的に異なる2種類の濃度の 細菌に関して行われる。次に、これらの測定値を用いて細菌個体数を決定するが 、流体中の任意の混入物の存在ゆえに導かれる誤差は存在しない。極めて好まし くは、2種類の異なる濃度は前記に示した容器からの液体を濾過することによっ て得られ、次に、電気化学的測定をその濾液中で行う。Yet another method of determining bacterial enumeration density is typically the "cartridge" method described above. A much larger capacity will be used than in the case of the method. Original sample (preferably , the purified sample produced by pre-filtration) is passed through the filter to the room temperature outlet. put it in a container. A period of environmental conditioning for bacteria in the room during which reducing species are produced. After a certain period of time, the reduced species are extracted from the chamber and measured via an electrochemical measuring device. Let it pass. Measurement is 1. of two substantially different concentrations in (identical) fluids Performed on bacteria. These measurements are then used to determine the bacterial population. , there are no errors introduced due to the presence of any contaminants in the fluid. extremely preferable Alternatively, the two different concentrations can be obtained by filtering the liquid from the containers indicated above. and then electrochemical measurements are carried out in the filtrate.

更に別の形態による細菌計数の決定法は、流体を濾過し且つ電気化学的測定装置 での測定が実施された後に、その一部分を残してお(ことを含む。次に、その残 しておいたm液によって生じた電気シグナルを決定し且つ電気化学的装置を介す る最初の通過で最初に生じたシグナルと比較する。次に、混入物が存在している か否かを確認し、測定された細菌計数に関して補正を行う。Yet another form of bacterial count determination involves filtering the fluid and using an electrochemical measuring device. after the measurements have been carried out, leaving a portion of it behind. Determining the electrical signal produced by the m solution and transmitting it through an electrochemical device Compare with the first signal produced during the first pass. Second, there are contaminants Confirm whether or not this is the case, and make corrections regarding the measured bacterial count.

図面の説明 図1は、本発明のバ・子バス法と称することができる方法を実施するための装置 の路線図であり、フィルターハウジングの中心部分は、フィルターを示すために 破断されている。Drawing description FIG. 1 shows an apparatus for carrying out the method of the present invention, which can be referred to as the bus method. route map, and the center part of the filter housing is shown to show the filter. It is broken.

図2は、本発明のフロースルー法と称することができる方法を実施するための装 置の路線図である。FIG. 2 shows an apparatus for carrying out the method that can be referred to as the flow-through method of the invention. This is a route map of the station.

図3は、本発明の濃度変化法および貯蔵試料法と称することができる方法を実施 するための装置の路線図である。Figure 3 shows the implementation of the method which can be referred to as the concentration change method and the stored sample method of the present invention. This is a route map of the equipment for this purpose.

精製試料の生成 本明細書および請求の範囲を通して、「荒目フィルター」という用語を用いる場 合を除き、「フィルター」という用語はマイクロフィルターを意味する。これは 、濾過において細菌を保持するのに適した多数の商業的に入手可能なマイクロフ ィルターの一つである。これらのフィルターは無菌であり且つ生物学的に中性で あり、細胞毒性でも、割線菌性でもまたは段線菌性でもない。Generation of purified samples Throughout this specification and claims, when the term "coarse filter" is used, Unless otherwise specified, the term "filter" means a microfilter. this is , there are a number of commercially available microfuges suitable for retaining bacteria in filtration. It is one of the filters. These filters are sterile and biologically neutral. Yes, and not cytotoxic, secant, or stratomycotic.

以下に記載した方法を開始する前に、最初の濾過工程を個別に行うのが好適であ る。これは、多数の工業用システム中に存在する重大な量および種類の混入物の ためである。例えば、市販のオキシダントは、通常、細菌および藻類の抑制用に 用いられる。塩素、二酸化塩素およびアクロレインはいずれも電気化学的に活性 であり且一つ電気化学的測定装置によって生じた電気化学的シグナルに影響を及 ぼす。多数の他の殺生物剤、除草剤および殺藻類剤は、種々の水質調節剤と同様 に誤差を招く。It is preferable to carry out an initial filtration step separately before starting the method described below. Ru. This is due to the significant amounts and types of contaminants present in many industrial systems. It's for a reason. For example, commercially available oxidants are typically used for bacterial and algal control. used. Chlorine, chlorine dioxide and acrolein are all electrochemically active and one that affects the electrochemical signal produced by the electrochemical measurement device. Boss. Numerous other biocides, herbicides and algaecides are used as well as various water conditioners. leads to errors.

化学的処理剤が元の試料中に存在していない場合でさえも、通常、遊離酵素は存 在している。これらは、細菌自体からそれらの細胞膜を介する細菌による酵素分 泌の正常な方法によって生成されている。これらの酵素の存在は細菌計数密度の 読みを高(する。Free enzyme is usually present even when chemical processing agents are not present in the original sample. There is. These enzymes are transferred from the bacteria themselves through their cell membranes. It is produced by the normal method of secretion. The presence of these enzymes increases the bacterial count density. High reading.

精製試料は、最初に、原料試料を荒目フィルターを介し、て通過させた後、その 荒目フィルターを廃棄し、次J二、荒目フィルターを介して濾過された濾液を再 度(マイクロフィルターによって)ta過し、そしてこのような二番目に記述し たフィルター上に細菌を集めることによって生成されるのが好ましい。このよう な操作から得られる原料濾液を廃棄し、そして以下に記載した操作を開始する。The purified sample is prepared by first passing the raw material sample through a coarse filter, and then Discard the coarse filter, and then reuse the filtrate filtered through the coarse filter. degree (by microfilter), and write a second like this Preferably, it is produced by collecting bacteria on a filter. like this Discard the raw filtrate from the procedure and begin the procedure described below.

細菌は生菌のまま、しかも無傷で保持されることが強調される。したがって、例 えば、それらはフィルター上で乾燥されることもないし、それらは機械的にまた は他の方法で酷使されることもない。最初の濾過後、精製試料は、濾過された元 の試料を採取し7、それを洗浄し、そしてそれを試薬流体と一緒に再構成するこ とによって生成される。It is emphasized that the bacteria remain viable and intact. Therefore, for example For example, they are not dried on filters, nor are they mechanically or cannot be abused in any other way. After the first filtration, the purified sample is 7, cleaning it, and reconstituting it with reagent fluid. is generated by.

多くの場合、精製試料は試薬それ自体を用いることによって、前の段落に記述し た分離工程を行わずに生成することができる9、フィルターカートリッジは、工 業プラントの適当な場所、例えば、テストスピゴットに配置することができる。In many cases, purified samples are purified as described in the previous paragraph by using the reagents themselves. 9, filter cartridges can be produced without a separate separation process. It can be placed at a suitable location in the industrial plant, for example on a test spigot.

プラントからの予め決められた容量の流体をスビゴ、トおよびフィルターカート リッジを介して通過させる。次に、カートリッジに試薬流体を満たして、細菌が 生菌のまま保持されるようにし、た後、カートリッジの両端に栓をする。カート リッジを、本方法が行われる試験室(ご運ぶかまたはその方法をプラントのその 場で行ってもよい。A predetermined volume of fluid from the plant is transferred to the filter cart. Pass through the ridge. Next, fill the cartridge with reagent fluid so that the bacteria After making sure that the bacteria remain viable, plug both ends of the cartridge. cart Transport the ridge to the test room where the method is performed (or transport the method to that part of the plant). You can do it on the spot.

特別な例として、搾乳場での乳汁を、荒目フィルターが中にあるスピゴ・ソトを 介して通過させ、引き続き、フィルターカートリッジを介して徐々に流す。次に 、適当な予め決められた量をこのように流した後、カートリッジを外し、細菌計 数密度を決定する試験を行うための試験室に回収する。As a special example, when milk is collected in a milking parlor, a Spigo Soto with a coarse filter inside is used. and then gradually flowed through a filter cartridge. next After flowing the appropriate predetermined amount in this manner, remove the cartridge and place it in the bacteriometer. Collected in a laboratory for testing to determine number density.

バイパス法の詳細な説明 バイパス法と称することができる方法の説明を助けるものとして、最初に、路線 図1に関して、その方法を実施するのに用いるための装置を記載する。しかしな がら、図1の装置は電流を測定するが、他の電気化学的シグナル(例えば、電位 )も測定することができることが指摘される。好ましくは、必然的ではないが、 バイパス法では、10で示されるようなフィルターカートリッジを用いることに なる。これは小容量の密閉容器であり、そこに、典型的に合成樹脂から成形され 且つ細菌の通過を妨げるか、液体の通過を許すように結合されたフィルターFが 密封する関係で張られている。カートリッジの典型的容量は約lccである。Detailed explanation of bypass method As an aid to the explanation of what may be termed the bypass method, first, the route With reference to FIG. 1, an apparatus for use in carrying out the method is described. However However, the device of Figure 1 measures current, but not other electrochemical signals (e.g. potential). ) can also be measured. Preferably, but not necessarily, In the bypass method, a filter cartridge as shown in 10 is used. Become. This is a small volume airtight container, typically molded from synthetic resin. and a filter F that is coupled to prevent the passage of bacteria or allow the passage of liquid. It is stretched to seal it. The typical capacity of the cartridge is about lcc.

フィルターを介する流れは遅いのが典型的であり、例えば、1分間当りlccま たはそれ未満である。フィルターカートリッジ10に対しておよび他の成分に対 して連通ずる導管は、内径が小さいのが好ましく、既述のフィルターカートリッ ジ10を介する遅い流れであっても、電気化学的測定装置に刻して濾液が通過す るための時間が過剰になることはないということは理解すべきである。The flow through the filter is typically slow, e.g. or less. for the filter cartridge 10 and for other components. The conduit that communicates with the filter preferably has a small inner diameter, and the Even a slow flow through the tube 10 will cause the filtrate to pass through the electrochemical measuring device. It should be understood that there is never too much time for

試薬のバッグ(または他の容器)11は、導管を介してポンプ12に対して、そ して二極−二方向バルブの一部分13に対して連通している。前記のバルブの他 の成分14は第一の成分13に対して、例えば、ソレノイド手段によって連通し 、その結果、双方の成分13および14が同時に作動する。A reagent bag (or other container) 11 is connected to the pump 12 via a conduit. and communicates with a portion 13 of the bipolar two-way valve. In addition to the above valves component 14 is in communication with the first component 13, e.g. by solenoid means. , so that both components 13 and 14 operate simultaneously.

バルブ成分]3および14それぞれがある配置にある場合、バッグ11からの試 薬はポンプ12および成分13を介してフィルターカットリッジ10に通過し、 そこからバルブ成分14へ、そして電気化学的測定装置15へと通過する。フィ ルターカートリッジが、望ましい場合にカートリッジをシステムから除去するこ とを可能にし且つ望ましい場合に新規のカートリッジを取り付けることを可能に するカップリング16および17によってバルブ成分13および14と順次に連 通していることは理解すべきである。Valve component] If each of 3 and 14 is in a certain configuration, the sample from bag 11 The drug passes through pump 12 and component 13 to filter cartridge 10; From there it passes to the valve component 14 and then to the electrochemical measuring device 15. Fi router cartridge allows you to remove the cartridge from the system if desired. and allow new cartridges to be installed if desired. sequentially connected to valve components 13 and 14 by means of couplings 16 and 17 that You should understand that you are going through this.

バイパス18はバルブ成分13および14の間に連通し、それらの間にカートリ ッジ】0とは別に試薬を導匂バルブ成分13および14それぞれが他の配置であ る場合、試薬はバック11およびポンプ12からバイパス18を介して測定装置 15に流れる。A bypass 18 communicates between valve components 13 and 14 with a cartridge between them. ]Odor-introducing valve components 13 and 14 each have a different arrangement. If the reagent is used, the reagent is passed from the bag 11 and pump 12 to the measuring device via bypass 18. It flows to 15.

例示した電気化学的測定装置15は、断熱性ハウジング19を有し、その中に測 定用電極20が取り付けられている。ここで示した測定用電極は円筒形の炭素電 極であり、ハウジング19内でモーターMによって徐々に回転され且つハウジン グ内で比較的近接して嵌め合わされた関係にある。適当なシールで漏れを防止す る。ハウジング内部(電極外部)の室の容量は小さく、好ましくはlcc未満で ある。The illustrated electrochemical measuring device 15 has an insulating housing 19 in which a measuring device is placed. A constant electrode 20 is attached. The measurement electrode shown here is a cylindrical carbon electrode. pole, which is gradually rotated by the motor M within the housing 19 and They are fitted relatively closely together within the group. Prevent leakage with a suitable seal. Ru. The volume of the chamber inside the housing (external to the electrode) is small, preferably less than lcc. be.

電気化学的測定装置は、更に、電力電極21および参照電極22を含み、後者は 導電性プラグ23によるように、測定用電極20の回りの室から実質的に隔離さ れている。測定用電極、電力電極および参照電極は、当該技術分野で周知の印加 の端子および電流測定装置Pに接続され、一つの例が上記に引用した特許第3゜ 506.544号明細書に記載されている。ピコ電流計は図示されていないが、 装置Pに与えられて、測定用電極での電流の流れを測定する。The electrochemical measuring device further includes a power electrode 21 and a reference electrode 22, the latter being The measuring electrode 20 is substantially isolated from the surrounding chamber, such as by the conductive plug 23. It is. The measurement electrode, power electrode, and reference electrode may be any voltage source well known in the art. terminals and the current measuring device P, one example is the above-cited patent no. 506.544. Although the picoammeter is not shown, A device P is applied to measure the current flow at the measuring electrode.

参照電極22が実質的に一定の電位を維持し、そしてそれによって測定用電極自 体が実質的に一定で且つ選択された電位を維持することができるその測定用電極 の電位を監視することは理解すべきである。これは適当な回路によっておよび電 力電極21から測定用電極への電流の適用によって行われる。The reference electrode 22 maintains a substantially constant potential and thereby the measuring electrode itself Measuring electrodes for which the body can maintain a substantially constant and selected electrical potential It should be understood that monitoring the potential of This can be done by suitable circuitry and This is done by applying an electric current from the force electrode 21 to the measuring electrode.

例示した電気化学的測定装置15において、ハウシング19からの流体は電力電 極21を通過して廃棄される。In the illustrated electrochemical measuring device 15, the fluid from the housing 19 is It passes through pole 21 and is discarded.

方法の説明に次いで進むと、これは、決定される細菌の個体数である既知の細菌 が(既知の容量の元の試料から)集められる上流の表面上のフィルターを介して 試薬を通過させることを含む。(細菌の種類は特定の工業システム等での経験に よってかまたは顕微鏡による若しくは他の分析によって知られている。)回路に (前に記載したように)カートリッジを接続する前にかまたはフィルターを介す る試薬の最初の流量によって細菌を洗浄して混入物を除去する。Proceeding to the method description, this is the population of bacteria to be determined. is collected (from the original sample of known volume) through a filter on the upstream surface. Including passing reagents. (The type of bacteria depends on experience with specific industrial systems, etc.) or by microscopic or other analysis. ) to the circuit before connecting the cartridge (as previously described) or through the filter. The first flow of reagent washes the bacteria and removes contaminants.

このように細菌から混入物を洗浄した後の少なくとも望ましい時間中に、ポンプ 12を操作して、フィルターカートリッジ10を介する試薬の平均流量が十分に 低く、カートリッジ中の細菌が十分に還元種を生成し、測定可能な電流が電気化 学的測定装置15で生じるようにする。During at least the desired time after cleaning contaminants from bacteria, the pump 12 to ensure that the average flow rate of reagent through the filter cartridge 10 is sufficient. low enough that the bacteria in the cartridge produce enough reduced species that a measurable current is electrified. The measurement is performed by the physical measuring device 15.

更に明確に述べると、既知容量の元の試料を、工業プラントでかま1こは実験室 でフィルターカートリッジ10を介して通過させる。これにより、カートリッツ のフィルターFの上流表面上に細菌が集まる結果となる。次に、カートリッジに 適当な流体を満たし、フィルターFの上流表面上の細菌と一緒にカップリング1 6および17によって回路に入れる。次に、ポンプ12並びにバルブ成分13お よび14を操作して、バッグ11からの試薬を、フィルターカートリッジ10お よびバイパス18を交互に介してポンプで送り、フィルターカートリノンを介す る流れ方および流速は種々の試料について繰り返すことができる(そして繰り返 される)。To be more specific, one kettle of known volume of the original sample is stored in an industrial plant in a laboratory. is passed through a filter cartridge 10. This allows Kartlitz This results in the collection of bacteria on the upstream surface of the filter F. Then in the cartridge Fill with appropriate fluid and couple 1 with bacteria on the upstream surface of filter F. 6 and 17 into the circuit. Next, the pump 12 and valve components 13 and and 14 to transfer the reagent from the bag 11 to the filter cartridge 10 and 14. and bypass 18, alternately through the filter cartridge 18. The flow regime and flow rate used can be repeated (and repeated) for different samples. ).

電気化学的測定装置15を用いて、好ましくは全部の時間の電流を測定し、電流 の振幅を比較する。言い換えると、バイパスによって引き起こされた電流を、カ ートリッジによって引き起こされた電流と比較する。例えば、その条件が、電気 化学的測定装置中の流体がカートリッジからのものであるようである場合、電流 は、細菌によって生じた効果のために比較的高い。もう一方において、電気化学 的測定装置中の流体がバイパス18からのものである場合、電流は、それがバッ クグラウンド電流であるために比較的低く、電流はカートリッジ中の細菌の作用 を典型的に示すものではない。Using an electrochemical measuring device 15, preferably measure the current for the entire time, Compare the amplitudes of. In other words, the current caused by the bypass is compared to the current caused by the cartridge. For example, if the condition is If the fluid in the chemical measurement device appears to be from a cartridge, the current is relatively high due to the effects caused by bacteria. On the other hand, electrochemical If the fluid in the target measuring device is from bypass 18, the current will The background current is relatively low, and the current is due to the action of bacteria in the cartridge. It is not typical.

ピコ電流計によって測定された電流の振幅が繰り返される時点で、試験を終了す ることができる。言い換えると、同一の電流振幅が、流体がカートリッジからで ある度に生じ、そして同一の(更に低い)電流振幅が、流体がバイパスからであ る度に生じる場合に、試験を終了することができる。更に、カートリッジからの 流体に関して唯一の読みを得る必要があり、バイパスからの流体に関するものは 、与えられたシステムについての予備試験が十分に行われて、その結果が繰り返 されることが知られているならば、交互の読みを続けなければならない。The test ends when the amplitude of the current measured by the picoammeter repeats. can be done. In other words, the same current amplitude and the same (even lower) current amplitude occurs each time the fluid exits the bypass. The test may be terminated if this occurs every time. Furthermore, from the cartridge You need to get only one reading on the fluid and the one on the fluid from the bypass is , a given system has been thoroughly tested and the results can be repeated. If it is known that readings will be performed, alternating readings should be continued.

(本明細書中で用いられる「振幅」という用語は、同じ定義を試験毎に用いる限 りは、ピーク、積分、最小平均平方等を意味することができ、すなわち、このよ うにして導かれた変数はいずれも、下記に示す定数部分である。)その方法は、 更に、電気化学的測定装置中の流体がバイパスからのものである場合に生じた電 流を、流体がフィルターカートリッジからのものである場合に生じた電流から減 じることを含む。次に、この電流の差に定数または比例定数(K1)を乗じて、 このようにして、元の試料における1ミリリットル当りのコロニー形成単位(c  f u’ s)中の細菌計数密度を読み取る。この定数(K、)は、試料毎に 操作が繰り返される場合に、本方法によって決定された細菌計数に相関するもの であり、計数は、元の試料の一部分についての独立手段によって得られた(例え ば、プレート計数)。(As used herein, the term “amplitude” is used only if the same definition is used from test to test. can mean peak, integral, least mean square, etc., i.e. All variables derived in this way are constant parts shown below. ) The method is Furthermore, the electric current generated when the fluid in the electrochemical measurement device is from a bypass The current is reduced from the current that would occur if the fluid were from a filter cartridge. Including holding. Next, multiply this current difference by a constant or proportionality constant (K1), In this way, the colony forming units per milliliter (c Read the bacterial count density in f u's). This constant (K,) is Correlation of bacterial counts determined by this method when the operation is repeated and the counts were obtained by independent means on a portion of the original sample (e.g. (e.g., plate counting).

電気化学的測定装置中の流体がバイパスからのものである場合のそれぞれの場合 の(ピコ電流計による)電流読みが読取り毎に極めて一定であるならば、流体が カートリッジからのものである場合に生じるピコ電流計の読みは、たとえこのよ うなピコ電流計の読みが、液体がバイパスからのものである場合の読みよりも僅 かに大きいだけだとしても有意である。一方、「バイパス」の読みが極めて少な い場合、「カートリッジ」の読みが「バイパス」の読みに関する場合よりも極め て大きくなるように試験を実施することが望ましい。後者の場合、「カートリッ ジ」の読みが、「バイパス」の読みの変化を少な(とも2回または3回生じさせ ることが望ましいことが多い。In each case when the fluid in the electrochemical measuring device is from the bypass If the current reading (by the picoammeter) of is very constant from reading to reading, then the fluid The picoammeter reading produced when coming from a cartridge is The picoammeter reading is slightly less than the reading if the fluid is from the bypass. It is significant even if it is only slightly larger. On the other hand, the reading of "bypass" is extremely low. ``Cartridge'' reading is more extreme than when referring to ``Bypass'' reading. It is desirable to conduct the test in such a way that the In the latter case, the The reading of ``ji'' changes the reading of ``bypass'' less often (both occur twice or three times). It is often desirable to

断続流を伴う本バイパス法は、発明者によって考えられた一つの最良の態様であ る。This bypass method with intermittent flow is one of the best embodiments considered by the inventor. Ru.

カートリッジを介する一定のまたは断続的流量は、バルブ13および14が、ポ ンプ12からの試薬が(当然ながら)ポンプがオンであるかまたはオフであるか に応じてカートリッジを介して通過するような位置にある場合の全部の時間に用 いることができる。バルブ13および14の位置を換えて、試薬がカートリッジ を介する代わりにバイパス1−8を介して通過するようにする場合、カートリッ ジを介する流れはゼロである。Constant or intermittent flow through the cartridge is controlled by valves 13 and 14. Whether the reagent from pump 12 is pumped on or off (of course) The entire time when the cartridge is in position to pass through the I can be there. Change the positions of valves 13 and 14 to ensure that the reagents are in the cartridge. If the cartridge is to pass through bypass 1-8 instead of through The flow through the pipe is zero.

バルブ13および14をバイパス位置に切り替える時間の長さは、カートリッジ 10を介する流れが存在しないので、好ましくは、既知の方法で、すなわち、試 料毎に変化し、すなわち、予想される(または試験の初期段階で決定される)細 菌計数に関係する。例えば、細菌計数が低い場合、試薬が流れることなくカート リッジ10に残される時間の長さは比較的長(なる。一方、細菌計数が高いと予 想される場合、試薬がカートリッジ10に残される時間の長さは比較的短くなる 。双方の場合において、その時間は、細菌が十分な還元種を生じて電気化学的測 定装置に有意で且つ意義深い測定を行わせるようにある。The length of time for switching valves 13 and 14 to the bypass position is Since there is no flow through the The expected (or determined at an early stage of the study) details Related to bacterial counting. For example, if the bacterial count is low, the reagent will not flow and the cart The length of time left on ridge 10 is relatively long (on the other hand, a high bacterial count The length of time that the reagents are left in the cartridge 10 will be relatively short if . In both cases, the time is long enough for the bacteria to generate enough reduced species to be measured electrochemically. The objective is to allow the fixed device to make meaningful and meaningful measurements.

電流読みと細菌計数密度とを相関させる種々の定数が存在する。例えば、カート リッジ中の3分間のゼロ流に対する一つの定数およびカートリッジ中の9分間の ゼロ流に対するもう一つの定数が存在する。これらの定数は双方とも、9分間お よび3分間の双方の時間で補正細菌計数密度読みを生じるようなものである。There are various constants that correlate current readings with bacterial count density. For example, cart One constant for zero flow for 3 minutes in the ridge and for 9 minutes in the cartridge. There is another constant for zero flow. Both of these constants are such as to yield corrected bacterial count density readings at both times of 3 minutes and 3 minutes.

双方の定数は、前述のように、それらが何度も繰り返されるようになった後に、 電流読みと、(例えば)同一容量の試料のプレート計数によって決定される細菌 計数密度とを相関させることによって決定される。Both constants are, as mentioned above, after they are repeated many times. Bacteria as determined by current reading and (for example) plate counting of identical volumes of sample It is determined by correlating with the count density.

ポンプ12は、システムが1−バイパス」状態にある場合、バイパスからの流れ が電気化学的測定装置に達し且つカートリッジからの濾液を有するそれをパージ したら直ちに停止されるのが好ましいことは理解すべきである。この状態は、ピ コ電流計が最小電流を読み取ったら直ちに存在することが分かる。逆に、システ ムが「カートリッジ」状態にある場合、ピコ電流計は次に最大読みを示すので、 濾液がバイパスからの試薬を有する電気化学的測定装置にパージしたことが分か る。Pump 12 receives flow from the bypass when the system is in the 1-bypass condition. reaches the electrochemical measuring device and purges it with the filtrate from the cartridge. It should be understood that it is preferable to stop immediately after This state is You will know it is present as soon as the current meter reads a minimum current. On the contrary, the system If the system is in the "cartridge" state, the pico ammeter will then show the maximum reading, so It was found that the filtrate was purged into the electrochemical measurement device with the reagents from the bypass. Ru.

上記に記載された特定の電気化学的方法では、細菌個体数を決定するための出カ ングナルとして電流の測定を用いるが、方法はそれに制限されない。還元種の決 定に適し、た任意の他の方法、例えば、電位差測定器を用いる方法で置き換える ことができる。The particular electrochemical method described above provides an output for determining bacterial population. Although current measurement is used as the signal, the method is not limited thereto. Determination of reduced species be replaced by any other method suitable for the measurement, e.g. using a potentiometer. be able to.

多数の用途において、下記の副題のもとに記載したように、データ処理機を用い るのが好適である。In a number of applications, data processors are used, as described under the subheadings below. It is preferable to

フロースルー法の詳細な説明 フロースルー法は、細菌、すなわち、予め決定された量の元の試料からの細菌の 試料が入っているフィルターカートリッジ(または他の容器)を介して試薬を移 動させ、モして濾液流中の還元種を測定することを含む。二組のデータ、すなわ ち、流量対時間および還元種を示す電流対時間をデータ処理機で用いて、細菌計 数密度を決定する。Detailed explanation of flow-through method The flow-through method involves the collection of bacteria, i.e., a predetermined amount of bacteria from the original sample. Transfer reagents through the filter cartridge (or other container) containing the sample. and measuring reduced species in the filtrate stream. Two sets of data, that is. A bacteriometer can be used in a data processor using flow rate versus time and current versus time indicating reduced species. Determine the number density.

フロースルー法は発明者によって考えられたもう一つの最良の態様である。The flow-through method is another best embodiment considered by the inventor.

図2を論及すると、フロースルー法を実施するのに用いるための装置の一つの形 態が示されている。電気化学的測定装置15は、図1に関して記載した装置15 と同一である。図1の場合と同様に、フィルターカートリッジ10は装置15に 連通し、カートリッジはカップリング16および17の存在ゆえに着脱可能であ る。図2において、試薬ポンプはシリンジ25であると図示され、そのピストン 26はモーター27によって駆動される。モーター27は、モーターおよび/ま たはピストン位置を検出し、そして流れのデータを28で図示されたデータ処理 装置および細菌読取り装置に伝達する検出手段または他の手段と組合わされる。Referring to Figure 2, one form of apparatus for use in carrying out a flow-through method state is shown. The electrochemical measuring device 15 is the device 15 described with respect to FIG. is the same as As in FIG. 1, the filter cartridge 10 is placed in the device 15. in communication, the cartridge is removable due to the presence of couplings 16 and 17. Ru. In FIG. 2, the reagent pump is illustrated as a syringe 25, whose piston 26 is driven by a motor 27. The motor 27 is a motor and/or or piston position, and the flow data is processed as illustrated at 28. in combination with detection means or other means for communicating with the device and the bacterial reader.

装置28は、更に、測定用電極から電流データを供給する。装置28に対する流 れのデータの伝達は矢印29によって示され、それに対する電流データの伝達は 矢印30で示される。図1に関して示した印加装!および電流測定装置Pは、図 2の装置にも直線的にかまたは対等に存在する。例えば、図2で「電気化学的測 定装置」と標識されたボックスは、図1の「印加および電流測定」ボックスを組 み込むこともできる。或いは、例えば、ピコ電流計がデータ処理ブロック28に 与えられてもよい。Device 28 also provides current data from the measurement electrodes. Flow to device 28 The transmission of this data is indicated by arrow 29, whereas the transmission of current data is indicated by arrow 29. Indicated by arrow 30. The application equipment shown with respect to Figure 1! and the current measuring device P is shown in Fig. It also exists linearly or equally in the two devices. For example, in Figure 2, “Electrochemical measurement The box labeled ``Standard Device'' is a combination of the ``Force and Current Measurement'' box in Figure 1. It can also be absorbed. Alternatively, for example, a picoammeter may be connected to the data processing block 28. May be given.

カートリッジ10中のフィルターFを介する一定流量の試薬が存在する場合、す なわち、モーター27を一定速度で操作する場合、細菌計数密度は、電気化学的 測定装置15によって検出され且つデータ処理装置28に伝達された平均電流を 調節する定数に等しい。このような一定の流量は、細菌の濃度が極めて高い場合 、またはポンプを極めて遅い(本副題のもとに下記に記述した実施例の場合より も明らかに遅い)流れを生じるように操作する場合に用いることができる。If there is a constant flow of reagent through filter F in cartridge 10, all That is, when the motor 27 is operated at a constant speed, the bacterial count density is The average current detected by the measuring device 15 and transmitted to the data processing device 28 Equal to the constant to adjust. Such a constant flow rate may occur if the concentration of bacteria is extremely high. , or run the pump very slowly (than in the examples described below under this subheading). It can also be used when operating to produce a flow (which is clearly slow).

フロースルー法の好ましい形態において、細菌計数の決定は、カートリッジを介 する2種類の異なる流量で測定を行うことによって達成される。In a preferred form of the flow-through method, bacterial counts are determined through the cartridge. This is achieved by making measurements at two different flow rates.

流れが一定であるか、断続的であるかまたは可変的であるかということは、種々 の試料に関して試験毎に繰り返される。更に、全部の状態が試験毎に同じに保持 される。次に、試験の各種類に対しては、すなわち、(流れがコンピューターに よって決定される場合の)各コンピュータープログラムに対しては、平均電流と 実際の細菌計数密度とを相関させる定数(F2)が知られている。この定数は、 試験の各種類に対して、(例えば)プレート計数を得ることによって誘導される 。Whether the flow is constant, intermittent, or variable can vary. repeated for each test on samples of Furthermore, all conditions are kept the same from test to test. be done. Then, for each type of exam, i.e. For each computer program (where determined by A constant (F2) that correlates with the actual bacterial count density is known. This constant is For each type of test, (e.g.) derived by obtaining a plate count .

次に、C本発明の全実施態様の)後者の試験に対して、同じ定数を繰り返し用い る。Then, for the latter test (of all embodiments of the invention), the same constants are repeatedly used. Ru.

カートリッジ中のフィルターを介する流量があらかじめ決定された時間に対して ゼロであるようにする場合、カートリッジ10中に還元種が蓄積する。次に、流 れが予め決定された時間の最後に開始される場合、その流れは、このようにして 蓄積された還元種を電気化学的測定装置15に対して且つその中に移動させる。The flow rate through the filter in the cartridge is for a predetermined time. If zero, reduced species will accumulate in the cartridge 10. Next, flow If it is started at the end of a predetermined time, the flow is thus The accumulated reduced species are transferred to and into the electrochemical measurement device 15.

装置15で生じた電流の積分は、装置15に対する特異的蓄積の伝達から結果と して生じる電流パルス(電流対時間の曲線)に基づく面積である。流れのプログ ラムを正確に繰り返すことができ且つ試料毎に繰り返す場合、(例えば、データ 処理機28で生じた)曲線に基づくパルスの振幅および面積の間には一定の比率 が存在する。したがって、細菌計数密度は、電流が、カートリッジから受け取っ た蓄積の存在ゆえに装置15で得られたパルスの振幅である場合には、電流を調 節する定数に等しい。The integral of the current generated in device 15 is the result from the transfer of specific accumulation to device 15. The area is based on the current pulse (current vs. time curve) generated by the current pulse. flow program If the ram can be accurately repeated and repeated for each sample (e.g. There is a constant ratio between the amplitude and area of the pulse based on the curve (generated in processor 28). exists. Therefore, the bacterial enumeration density is determined by the current received from the cartridge. If the amplitude of the pulse obtained with device 15 is due to the presence of accumulation, the current is adjusted. Equal to the clause constant.

本フロースルー法と先行技術との根本的な違いは、フロースルー法は細菌個体数 を決定するために電流の変化率を測定しないということである。その代わりに、 本フロースルー法は、一定の平均流量で、測定用電極を流れる平均電流を測定す る。The fundamental difference between this flow-through method and the prior art is that the flow-through method This means that we do not measure the rate of change of current to determine . Instead, This flow-through method measures the average current flowing through the measurement electrode at a constant average flow rate. Ru.

フロースルー法の好ましい形態の一つの態様により、特に、細菌密度が低い場合 、試薬を、カートリッジ10中のフィルターを介して、極めて少ない還元種が生 じるように非常に速い速度で通過させる。フィルターから電気化学的測定装置に 通過した大部分の液体は試薬のみであり、還元種ではないという結果となる。According to one embodiment of the preferred form of the flow-through method, especially when bacterial densities are low, , the reagent is passed through the filter in the cartridge 10 to ensure that very few reduced species are produced. The object is passed at a very high speed, almost as if the object is moving. From filters to electrochemical measuring devices The result is that most of the liquid that passes through is only reagent and not reduced species.

データ処理機に伝達された得られた電流は、適切に、バックグラウンド電流とみ なされ、洗浄後の細菌中に存在することがある任意の残留混入物を含む説明因子 として考慮されるバックグラウンド電流である。The resulting current delivered to the data processor is appropriately considered a background current. Accounting factors including any residual contaminants that may be present in the bacteria after washing and cleaning This is the background current considered as

フロースルー法の例を述べると、フィルターの寸法は、(容量がlccであり、 流量が、例えばlee/分である)試薬の第一のパルスがフィルターカートリッ ジから残留混入物の大部分を洗い落とすような寸法であることが推定される。次 に、同様にICC11cc/分である第二のパルスはバックグラウンド電流を生 じる。これにより、再度、カートリッジ中の細菌計数密度は、lcc/分で極め て少ない還元種を生じるように十分に低いということが推定される。次に、これ らの最初の2種類のパルスの後に、ポンプを停止し、例えば、15分間の遅れを 生じさせる。次に、その遅れの後、ポンプを再度始動して、フィルターを介する 流れを速度lcc/分で引き起こす。これは、濾液のパルス、スラップまたは容 量を電気化学的測定装置15へと前進させる。次に、ピコ電流計またはデータ処 理機28によって示される電流は、実質的還元種を含むこのようなパルスが装置 15に入り始めた時に示され、すなわち、続いて生じたシグナルは還元種の濃度 に関係する。このようなスラップが測定装置を介して通過した場合、シグナルは 、予め測定されたのと本質的に同じバックグラウンド電流に戻る(これがベース ラインである)。そのとき、細菌計数はスラップをバンクグラウンド電流未満で 保持することによって生じた電流の平均振幅を調節する定数(F2)に等しい。To give an example of the flow-through method, the dimensions of the filter are (capacity is lcc, The first pulse of reagent (with a flow rate of e.g. lees/min) is applied to the filter cartridge. It is assumed that the dimensions are such that most of the residual contaminants are washed away from the pipe. Next A second pulse, also at ICC 11 cc/min, produces a background current. Jiru. This again allows the bacterial enumeration density in the cartridge to be reached at lcc/min. It is assumed that this is low enough to result in fewer reduced species. Next, this After the first two pulses, the pump is stopped and a delay of e.g. 15 minutes is applied. bring about Then, after that delay, start the pump again and run it through the filter Flow is induced at a rate of lcc/min. This is a pulse, slap or volume of filtrate. The quantity is advanced to the electrochemical measuring device 15. Next, use a pico-ammeter or data processor. The current exhibited by the chemical 28 indicates that such pulses containing substantially reduced species are present in the device. 15, i.e., the subsequent signal indicates the concentration of the reducing species. related to. If such a slap passes through the measuring device, the signal will be , return to essentially the same background current as previously measured (this is the base line). At that time, the bacterial count will be performed using a slap bank with less than ground current. is equal to a constant (F2) that adjusts the average amplitude of the current produced by holding.

細菌計数密度は、データ処理機によって、例えば、元の試料の1ミリリットル当 りのコーニー形成単位(cfu’s/ミリリットル)で読み取ることができる。The bacterial count density is determined by a data processor, e.g. per milliliter of the original sample. It can be read in Coney forming units (cfu's/ml).

本方法は、2種類の異なる流体流量で電流測定を行うことを含む。このような2 種類の流量は、全く同一の流体中の2種類の異なる細菌濃度を電気的に測定する 手段を効果的に提供し、これは、フィルターカートリッジ中の有効な細菌濃度が 、その流量に逆比例することによるものである。その関係は2.混入物の影響を 細菌計数の計算された読みから無くすような関係である。The method includes making current measurements at two different fluid flow rates. 2 like this Different types of flow rates electrically measure the concentration of two different types of bacteria in exactly the same fluid effectively providing a means to ensure that the effective bacterial concentration in the filter cartridge is , which is inversely proportional to its flow rate. The relationship is 2. influence of contaminants This is a relationship that eliminates it from the calculated reading of bacterial counts.

上記のことを言い換えると、(細菌の作用の結果として生じた電流以外の任意の 源から得られる)バックグラウンド電流は、試薬流体をフィルターカートリッジ を介して2種類の異なる流量で交互に移動させる場合、試験結果から除かれる。To paraphrase the above, (any electrical current other than that produced as a result of bacterial action) The background current (obtained from the source) filters the reagent fluid into the cartridge. are excluded from the test results if they are alternately moved at two different flow rates through the

電気化学的測定装置で測定させた2種類の電流を、測定された流量と一緒に用い て、細菌計数を計算する。Two types of current measured by an electrochemical measuring device are used together with the measured flow rate. and calculate the bacterial count.

本出願人は、細菌の作用によって生じた電流の成分(rlJ )は2種類の流量 (FlおよびF2)で異なるが、他の源からのバックグラウンド電流成分は全流 量で実質的に一定であることを発見した。したがって、未知数が2個だけの二つ の方程式を与え且つB(細菌)について解く。The applicant has determined that the component of the current (rlJ) generated by the action of bacteria has two types of flow rates. (Fl and F2), but the background current components from other sources are They found that the amount was virtually constant. Therefore, two unknowns with only two Give the equation and solve for B (bacteria).

概して、■(測定値)=1(細菌)十■(バックグラウンド)[但し、■(バッ クグラウンド)は一定である]である。In general, ■ (measured value) = 1 (bacteria) + ■ (background) [However, ■ (background) ground) is constant].

であり、但し、電流値(L、12)および流量(Fl、F2)は全部の測定され た量であり、F2は、元の試料の一部分の細菌を計数する独立の方法(例えば、 プレート計数)を用いて誘導された比例定数である。However, the current value (L, 12) and flow rate (Fl, F2) are all measured. F2 is the amount determined by an independent method of counting bacteria in a portion of the original sample (e.g. is the proportionality constant derived using plate counting).

例えば、lcc/分の平均流量が12.1ナノアンペア読みを生じる場合、1/ 10cc/分平均流量は16.8ナノアンペア電流を生じ、F、=0. I L =16. 8 濃度変化法の詳細な説明 濃度変化法を図3に関して記載し、それによって、このような方法を実施するの に用いることができる装置の一つの形態を示す。図3の電気化学的測定装置15 を図1のものと同一のものとして示し、同じ参照番号をそれに関して用いる。For example, if the average flow rate of lcc/min produces a 12.1 nanoamp reading, then 1/ A 10 cc/min average flow rate produces a 16.8 nanoampere current, F, = 0. I L =16. 8 Detailed explanation of concentration variation method A concentration variation method is described with respect to FIG. 3, thereby providing an explanation for implementing such a method. 1 shows one form of apparatus that can be used. Electrochemical measuring device 15 in FIG. is shown as identical to that of FIG. 1 and the same reference numerals are used in connection therewith.

同じことが印加および電流測定装置Pにも当てはまる。The same applies to the application and current measuring device P.

大部分の用途においてフィルターカートリッジ10の容量の何倍もの容量を有す る容器32がベント式キャップ33と一緒に与えられる。試薬容器34、例えば バッグは、バルブ35を介して容器32に連通ずる。フィルター38は、容器3 2の底部に与えられ、フィルターの上面はこのような容器の内部と直接連通して いるのが好ましい。フィルター38はフィルターハウジング39に入れられ、そ れがポンプ37に連通し、それが測定用電極20のハウジング19に連通してい る。Has a capacity many times that of the filter cartridge 10 in most applications A container 32 is provided with a vented cap 33. Reagent container 34, e.g. The bag communicates with container 32 via valve 35. The filter 38 is the container 3 2, and the top surface of the filter is in direct communication with the interior of such a container. It is preferable to be there. The filter 38 is placed in a filter housing 39 and This communicates with the pump 37, which communicates with the housing 19 of the measuring electrode 20. Ru.

ガスインジェクター40は、容器32中の流体から酸素を除去し且つそれを攪拌 するために、そのような流体中に不活性で且つ酸素不含のガスを導入する。他の 要素は容器と組合わされ、例えば、機械的攪拌器および洗浄流体を導入するため の手段である。ガスはガスインジェクター40を介して、そして好ましくは、酸 素不含窒素ガスを含む容器の流体中へと通過させる。試料入口は示されていない が、容器キャップまたはカバー33に与えられて、試料を導入する場合にそのよ うなカバーを外す必要をなくすようにする。Gas injector 40 removes oxygen from the fluid in container 32 and agitates it. In order to do this, an inert and oxygen-free gas is introduced into such a fluid. other The element is combined with a container, e.g. for introducing a mechanical agitator and a cleaning fluid. It is a means of The gas is supplied via a gas injector 40 and preferably to an acid Passed into a fluid in a container containing nitrogen-free gas. Sample inlet not shown is provided on the container cap or cover 33 to ensure that such To eliminate the need to remove the cover.

電気化学的測定装置を介して通過する液体は廃棄することになり、すなわち、そ れは容器32に再循環されない。したがって、バルブ41が廃棄ラインに与えら れ、濃度変化法の実施中に開いた状態にある。The liquid passing through the electrochemical measurement device will be discarded, i.e. its This is not recycled to container 32. Therefore, valve 41 is applied to the waste line. and remains open during the concentration variation method.

濃度変化法は、容器32に既知容量の試料を導入する予備工種を含むのが好まし い。バルブ35が閉じられたままである間は、ポンプ37は、全部の液体が容器 から除かれ且つ廃棄物へと通過するように操作される。したがって、容器中の細 菌はフィルター38の上面に存在する。Preferably, the concentration variation method includes a preliminary step of introducing a known volume of sample into the container 32. stomach. While valve 35 remains closed, pump 37 pumps all liquid into the container. and processed to pass to waste. Therefore, the fine particles in the container Bacteria are present on the top surface of the filter 38.

次に、ポンプ37を停止し、バルブ35を開き、そして試薬をバッグ34から容 器32へと通過させて、それを望ましい水準まで満たす。次に、バルブ35を閉 じる。ガス注入手段40を単独でかまたは機械的攪拌器と組み合わせて用いて、 酸素を有する試薬をパージし、そして(好ましくは)試薬−細菌混合物を均一に 保持する。装置はここで、細菌計数の試験を開始する用意ができる。Next, pump 37 is stopped, valve 35 is opened, and reagent is poured from bag 34. 32 to fill it to the desired level. Next, close the valve 35. Jiru. Using gas injection means 40 alone or in combination with a mechanical stirrer, Purge the reagents with oxygen and (preferably) homogenize the reagent-bacteria mixture. Hold. The device is now ready to begin testing for bacterial counts.

概して、濃度変化法の基本的理論は、全く同一の液体中の細菌の濃度を(フィル ターを介して容器32から流体を除去することによって)変化させ且つ還元種の 濃度の上昇速度を(適当な電気化学的測定装置によって)測定することである。In general, the basic theory of the concentration variation method is to determine the concentration of bacteria in one and the same liquid (filter). (by removing fluid from vessel 32 via a filter) and reducing species. The rate of increase in concentration is measured (by means of a suitable electrochemical measuring device).

したがって、二組のデータが得られ、一つは還元種の濃度対時間であり、もう一 つは細菌の濃度対時間である。これらのデータを用いて単位容量当りの細菌計数 を決定し、洗浄後に残ることがある任意の混入物の影響を無効にする。多数の濃 度プログラム(操作)のいずれか一つを用いてよく、それぞれ、それ自体のデー タ処理アルゴリズムを有し、それによって、細菌に対して特徴的である機能の二 組のデータを用いる。Therefore, two sets of data are obtained, one is the concentration of reducing species vs. time, and the other is the concentration of reducing species versus time. One is the concentration of bacteria versus time. Using these data, count bacteria per unit volume. determine and negate the effects of any contaminants that may remain after cleaning. many dark Any one of the degree programs (operations) may be used, each with its own data It has a data processing algorithm that allows it to detect two functions that are characteristic of bacteria. Use the set of data.

細菌の濃縮の好ましい方法は、図3に示したように濾過を用いる。ポンプ32を 始動させて、容器32中の細菌含有試薬の容量を、(Vtと称してよい)初期容 量から(V2として称してよい)実質的に一層少ない容量まで減少させる。予め 決められた時間に、例えば、容器32中の液体の容量がvIであり、(次に)容 量がV2である場合、電気化学的測定装置15を用いて各濃度での電気化学的シ グナルを読み取る。好ましくは、電気的シグナルは電気化学的測定装置からデー タ処理機へ伝達され、容量シグナルはポンプ37からまたは容器32に関係した 検出器から前記の処理機へ伝達される。A preferred method of bacterial concentration uses filtration as shown in FIG. pump 32 Upon activation, the volume of bacteria-containing reagent in container 32 is adjusted to an initial volume (which may be referred to as Vt). volume to a substantially lower volume (which may be referred to as V2). in advance At a given time, for example, the volume of liquid in container 32 is vI; When the amount is V2, the electrochemical signal at each concentration is measured using the electrochemical measuring device 15. Read Gunar. Preferably, the electrical signal is derived from an electrochemical measurement device. a volume signal from pump 37 or associated with vessel 32. The information is transmitted from the detector to the processor.

濃度変化法の好ましい形態では、データ処理機を用い、容量対時間およびシグナ ル対時間の入力を受け取るように、電気化学的測定装置からおよびポンプもしく は容器から/グナルを供給する。ポンプ37で、試薬を容器32に対して試薬容 器34から導入後すぐに操作を開始し、電気化学的測定装置で、ポンプが操作し ている間中、電流を連続的に測定する。The preferred form of concentration variation method uses a data processor to determine volume versus time and signal. from an electrochemical measurement device and from a pump or supplies /gunar from a container. A pump 37 pumps the reagent into the container 32. Operation is started immediately after introduction from the pump 34, and the pump is operated using an electrochemical measuring device. Continuously measure the current during this period.

次に、データ処理機で、測定用電極20に存在するノブナルの第二の導関数を決 定する。このような第二の導関数は細菌計数(B)に比例する。シグナルが電流 の尺度である場合、一般式は、 であり、但し、Bは細菌計数であり:に3は、プレート計数等を用いることによ って(前記に記載した方法で)誘導される比例定数であり:そしてIは測定用電 極の電流である。Next, the data processor determines the second derivative of the knobal present at the measurement electrode 20. Set. Such a second derivative is proportional to the bacterial count (B). signal is current , the general formula is , where B is the bacterial count: 3 is the bacterial count by using plate counting etc. is the proportionality constant derived (in the manner described above): and I is the measuring voltage This is the polar current.

任意の望ましい流れのプログラムを用いることができるが、そのプログラムは試 料毎に繰り返さなければならない。前のように、全部の状態を試験毎に同じに保 持しなければならない。Any desired flow program can be used, but the program is Must be repeated for each charge. As before, keep all conditions the same from test to test. Must have.

濃度変化法において測定用電極によって生じた読みを細菌計数密度に対して変換 する第二の尺度は下記の通りである。ポンプ37を始動させ、3種類の電流を電 気化学的測定装置によって測定し、電流は等間隔で時間どおりに測定される。Converting the reading produced by the measuring electrode in the concentration variation method to bacterial count density The second measure is as follows. Start the pump 37 and apply three types of current. Measured by a gas-chemical measuring device, the current is measured at regular intervals and in time.

具体的には、容量V1で電流11を測定する。次に、更に流体を容器32を介し て通過させて容量■2が存在するようにする。次に、電流I2を測定する。I、 およびI2間で記録された時間に対して等間隔の時間で且つ容量がv2のままで ある間に、電流■3の測定を行う。Specifically, the current 11 is measured with the capacitance V1. Next, further fluid is passed through the container 32. and allow it to pass through so that capacity ■2 exists. Next, the current I2 is measured. I, and I2, and the capacity remains v2. During this period, measure current (3).

次に、細菌計数(B)を下記の方程式によって決定する。The bacterial count (B) is then determined by the equation below.

B=Kn (I4+I2 2I3) 前のように、定数に4は、独立の計数法、例えばプレート計数によって、方程式 の結果をcfu/ミリリットルでの実際の細菌計数密度に解釈するように決定さ れたものである。B=Kn (I4+I2 2I3) As before, the constant 4 can be calculated by an independent counting method, e.g. plate counting, into the equation determined to interpret the results to actual bacterial count density in cfu/ml. It is something that was given.

上に記載した濃度変化法は、任意の残留混入物を排除する。試薬中の細菌の濃度 は、試薬を容器底部から濾過し且つ廃棄物へとポンプで送るにしたがって上昇す るが、混入物の濃度が対応して上昇することはないということが指摘される。The concentration variation method described above eliminates any residual contaminants. Concentration of bacteria in reagent rises as reagents are filtered from the bottom of the container and pumped to waste. However, it is noted that there is no corresponding increase in the concentration of contaminants.

混入物の濃度は細菌の濃度が上昇する間中、同じ状態のままである。したがって 、数学的には、混入物を方程式から排除することができるので、細菌によって生 じた影響のみを用いて細菌計数密度を生じる。The contaminant concentration remains the same while the bacterial concentration increases. therefore , Mathematically, contaminants can be excluded from the equation, so they cannot be produced by bacteria. Only the same effects are used to generate the bacterial count density.

貯蔵試料法の詳細な説明 図3を論及すると、貯蔵試料法で用いられる装置は、濃度変化法に関して前に記 載したのと実質的に同一であるといえる。しかしながら、バルブ42は、参照番 号43で示した容器(例えば、バッグ)へと延びるティーに与えられる。Detailed explanation of storage sample method Referring to Figure 3, the equipment used in the pooled sample method is similar to that previously described with respect to the concentration change method. It can be said that it is substantially the same as the one posted. However, valve 42 has the reference number 43, which extends into a container (e.g., a bag).

貯蔵試料法は、(前記の精製試料の調製後に残っている)細菌中の任意の残留混 入物の影響を下記の方法で大いに減少させまたは排除する。The pooled sample method removes any residual contaminants in the bacteria (remaining after the preparation of the purified sample described above). Significantly reduce or eliminate the effects of foreign substances in the following ways:

方法の最初の部分は、濃度変化法に関して前記したのと同じである。しかしなが ら、(電気化学的測定装置によって読取りが行われる際の)試験中に電気化学的 測定装置を介して通過する液体は、廃棄物へと通過しないが、その代わりバッグ 43へ通過し、バルブ42が開けられ且つバルブ41が閉じられる。更に、濾液 および試薬がフィルターハウジング39からポンプ37および電気化学的測定装 置を介してバルブ42へと通過する間に、電気化学的測定装置によって測定が行 われる。The first part of the method is the same as described above for the concentration variation method. But long electrochemical during the test (when readings are taken by the electrochemical measuring device). The liquid that passes through the measuring device does not pass into the waste, but instead into the bag. 43, valve 42 is opened and valve 41 is closed. Furthermore, the filtrate and reagents from the filter housing 39 to the pump 37 and the electrochemical measuring device. During the passage to valve 42 through the be exposed.

したがって、実質的にもっと後に、液体の貯蔵試料を電気化学的測定装置を介し て再度通過させる。これを、例えば、バルブ42と組合された導管からノく・ソ ゲ43を分離し且つそのバッグから貯蔵試料をポンプ37中に、そして電気化学 的測定装置へと導入することによって行ってもよい。導入は、示されていないが 、容器32とは別の手段によって行われる。次に、貯蔵試料に第二の電流測定を 実施する。Therefore, substantially later, liquid stored samples can be measured via an electrochemical measuring device. and pass it again. For example, the conduit combined with the valve 42 may be drained or Separate the bag 43 and transfer the stored sample from the bag into the pump 37 and into the electrochemical This may also be done by introducing it into a physical measuring device. Although the introduction is not shown, , by means other than the container 32. Next, make a second current measurement on the stored sample. implement.

このようにして、最初の読取りを行った時に、混入物が存在していたか否かを決 定する。最初に測定された電流に等しい第二の通過電流シグナルによって、混入 物が存在していなかったことが実証される。一方、流体の貯蔵試料に関して増加 した電流は、混入物の存在を示す。後者の場合、任意のこのような電流の増加量 は補正計数として用いられる。言い換えると、液体の第二の通過から得られた電 流と、液体の最初の通過から得られた電流との差を計算する。この差を、液体を 電気化学的測定装置を介して最初に通過させた時に測定した電流から減じる。In this way, it can be determined whether contaminants were present when the first reading was taken. Set. Contamination by a second passing current signal equal to the first measured current It is proven that the object did not exist. On the other hand, increasing with respect to fluid storage samples The current generated indicates the presence of contaminants. In the latter case, the amount of increase in any such current is used as a correction factor. In other words, the electric charge obtained from the second pass of the liquid Calculate the difference between the current and the current obtained from the first pass of the liquid. This difference, the liquid Subtracted from the current measured on the first pass through the electrochemical measuring device.

次に、このように補正した電流を用いて、細菌計数密度を決定する。(その結果 を、プレート計数によって決定された定数と一緒に用いて密度を得る。)試験を 、試料毎に同一の方法で再度繰り返す。Next, the bacterial count density is determined using the current corrected in this way. (the result is used in conjunction with the constant determined by plate counting to obtain the density. ) test , repeat the same method again for each sample.

具体例 実施例1、バイパス法の可能性を示す酵素試験トリプシン大豆ブイヨンからの酵 素は、メチレンブルーおよびゲルコースなどのある種のオキシダントと基質との 反応を触媒することが知られている。この特徴を用いて、還元種(この場合は還 元メチレンブルー)の増加に反応する電流を決定することによって、バイパス法 の可能性を試験した。Concrete example Example 1 Enzyme test showing the possibility of bypassing fermentation from tryptic soy broth The combination of certain oxidants and substrates, such as methylene blue and gelcose, Known to catalyze reactions. Using this feature, we can use reduced species (in this case reduced species) Bypass method by determining the current in response to an increase in methylene blue) We tested the possibility of

容量約1/2mlの小型のプラスチック容器に、試薬およびトリプシン大豆ブイ ヨンの50150混合物を入れた。カートリッジに接続を入力し且つ解除して、 バイパス装置においてフィルターカートリッジの代用品として用いることができ るようにした(図1)。小型の容器を試験ループに入ね、15分間の待ち時間を 選択して、酵素による触媒作用によって一定濃度の還元メチレンブルーを生成さ せた。試薬は下記の組成を有した。Reagents and trypsin soybean buoy in a small plastic container with a capacity of approximately 1/2 ml. 50150 mixture was added. Enter and release the connection to the cartridge, Can be used as a substitute for filter cartridges in bypass devices. (Figure 1). Place a small container into the test loop and wait 15 minutes. selected to produce a constant concentration of reduced methylene blue through enzyme catalysis. I set it. The reagent had the following composition.

H2O75m1 −塩基性リン酸塩 0.4g K2HPO40,8g グルコース 0914g メチレンブルー 0.005g 塩化カリウム 0.35g トリトリプン大豆ブイヨン記の組成を有した。H2O75ml -Basic phosphate 0.4g K2HPO40.8g Glucose 0914g Methylene blue 0.005g Potassium chloride 0.35g It had the composition of tritripone soybean broth.

H2O100m l カゼインの膵液消化物 1.7g 大豆ミールのパパイン消化物 0.3gNaC] 0.5g K2HPO40,25g デキストロース 0.25g 待ち時間の最後の1分間に、試薬をポンプによってバイパスを介して電気化学的 測定装置に移動させ、そして電流をゼロに合わせた(バックグラウンド電流が流 れていたとしても、ゼロであるようにした)。待ち時間の最後に、試薬流をバイ パス経路から移動させて、試薬/大豆ブイヨン混合物が入っている容器を介して 流した。プラスチック容器中に保持された停滞した液体のスタックが電気化学的 測定装置を介して通過した時に、120ナノアンペアの(ゼロに合わせたバック グラウンドまたはベースラインを越える)ピーク電流を記録し、次に、それを戻 して、スタックが通過した時にゼロに合わせた値に近付けた。この試験により、 還元種が生物学的作用によって生成される場合、その還元種の濃度は、電気化学 的測定装置で生じたピーク電流によって容易に測定することができるということ が確証される。H2O100ml Casein pancreatic juice digest 1.7g Papain digested product of soybean meal 0.3g NaC] 0.5g K2HPO40.25g Dextrose 0.25g During the last minute of the waiting period, the reagents are pumped through the electrochemical to the measuring device and zeroed the current (no background current was flowing). (Even if it was, it was zero) At the end of the waiting period, bypass the reagent stream. Transfer from the path and through the container containing the reagent/soy broth mixture. It flowed. A stack of stagnant liquid held in a plastic container is electrochemically 120 nanoamps (zeroed back) when passed through the measuring device. Record the peak current (above ground or baseline) and then return it to This brought the value close to zero when the stack passed through. With this test, If the reduced species is produced by biological action, the concentration of the reduced species is It can be easily measured by the peak current generated by a physical measuring device. is confirmed.

実施例2:バイパス法の細菌定量試験 この試験では、ナルジェ・カンパニー(Nalge Company)(oチェ スター、ニューヨーク州)からのシリンジフィルターを用いて細菌を保持した。Example 2: Bacterial quantitative test using bypass method In this exam, Nalge Company (o Bacteria were retained using syringe filters from Star, NY).

セルロースアセテートの滅菌フィルター膜は直径が25mmで、細孔度は0.  45ミクロンであった。フィルター上部を除去し且つ新しい上部を加えて、フィ ルター表面上の空間の容量を約1/2mlまで増加させた。大腸菌(E、col i)の純粋な培養物(約1m1)を、フィルター膜を介して濾過した。次に、フ ィルターカートリッジに、前記の実施例(1)で用いたメチレンブルー、/試薬 流体を満たし、カートリッジを図1に示したような装置ループに入れた。試薬の 導入後に、15分間の保持時間を用いた。The cellulose acetate sterile filter membrane has a diameter of 25 mm and a porosity of 0.  It was 45 microns. Remove the filter top and add a new top to complete the filter. The volume of space on the router surface was increased to approximately 1/2 ml. Escherichia coli (E, col) The pure culture of i) (approximately 1 ml) was filtered through a filter membrane. Next, Add the methylene blue/reagent used in Example (1) above to the filter cartridge. Filled with fluid, the cartridge was placed into an apparatus loop as shown in FIG. of reagent A hold time of 15 minutes was used after introduction.

実施例(1)の場合のように、保持時間の終り近(で、試薬をバイパスによって および電気化学的測定装置を介して移動させて、そこで電流をゼロに合わせた。As in Example (1), near the end of the retention time (by bypassing the reagents) and an electrochemical measuring device, where the current was set to zero.

次に、試薬流を移動させて、フィルターカートリッジを介して通過させた。滞留 した流体のスタックが電気化学的測定装置に達し5た時に、4.5ナノアンペア のピーク電流が観察された。The reagent stream was then moved and passed through a filter cartridge. Retention 4.5 nanoamps when the stack of fluid reaches the electrochemical measuring device. A peak current of .

滞留したスタックをカートリッジから移動させることにより、新たな試薬がフィ ルターカートリッジに入る結果となった。これを再度15分間保持し、電流の変 化の決定を上記のように繰り返した。、4.6ナノアンペアのピーク電流を記録 し、それにより、特定の待ち時間に対して(電気化学的測定装置によって測定さ れる)生じた還元種の濃度が本質的に一定であることが分かった。By moving the accumulated stack from the cartridge, new reagents are added to the filter. It ended up being in a Luther cartridge. Hold this again for 15 minutes and change the current. The determination was repeated as above. , recorded a peak current of 4.6 nanoamps. and thereby for a specific waiting time (measured by an electrochemical measuring device). The concentration of the resulting reduced species was found to be essentially constant.

ここでフィルター室を占有した新たな試薬溶液を再度保持し、この時間を30分 間にした。この保持時間に対するピーク電流の決定で、15分間の保持時間に対 して見出された電流のほぼ二倍の9.4ナノアンペアであることが分かった。The new reagent solution occupying the filter chamber is now held again for 30 minutes. I did it in between. Determining the peak current for this retention time, for a retention time of 15 minutes The current was found to be 9.4 nanoamperes, almost twice the current found in the previous study.

この試験により、生じる還元種の量はフィルター室中で保持された時間に比例す ることが分かった。9. 2 (2X4.6)の予想された値を上回るピーク電 流の僅かな増加は、カートリッジ中の同一の細菌試料について3回試験を実施す るのに必要な時間中に生じた全細菌数の増加の結果であると考えられる。This test shows that the amount of reduced species produced is proportional to the time held in the filter chamber. It turns out that 9. The peak current exceeds the expected value of 2 (2X4.6) A slight increase in flow was determined by performing the test three times on the same bacterial sample in the cartridge. This is likely the result of an increase in total bacterial numbers that occurred during the time required to

実施例3;種々の微生物および種々の試薬組成物に関する定性試験大腸菌以外の 細菌が存在した場合および種々のオキシダントおよび基質を有する試薬に関する バイパス法のパルスモードによってピーク電流が生じた場合、2種類の追加の試 験で決定を行った。Example 3; Qualitative tests on various microorganisms and various reagent compositions Regarding the presence of bacteria and reagents with various oxidants and substrates If peak currents occur due to the pulse mode of the bypass method, two additional The decision was made through experimentation.

条件 実施例(1) 実施例(2) 微生物、 酵母 ビー・グロビギー (B、Globigi i) オキシダント:メト硫酸フェナジン メチレンブルー基質: D−グルコース  コハク酸ナトリウム緩衝液・ リン酸塩 リン酸塩 それぞれの場合の試験で、15分間の保持時間後に容易に測定可能なピーク電流 が示された。Conditions Example (1) Example (2) Microorganisms, yeast B. globigii (B, Globigi i) Oxidant: Phenazine methosulfate Methylene blue Substrate: D-glucose Sodium succinate buffer/Phosphate Phosphate In each case test, the peak current is easily measurable after a holding time of 15 minutes. It has been shown.

本発明により、還元種の濃度を正確に且つ敏感に測定する能力を考案したが、そ れによって電気化学的測定が実際的且つ有用となる。好ましい方法では、生じた 電流の変化率を測定する先行技術の方法に対して提案されたように、電気化学的 測定装置で生じた電流の大きさを直接測定する。更に、本発明では、試薬、混入 物および電子ノイズからのバックグラウンド寄与率に対して電流測定値を完全に 補正する。これは、オキシダント(酸化された種)および基質を含む試薬を、フ ィルターカートリッジ中で滞留している細菌を介して、そして次に、電流の大き さを測定する電気化学的測定装置を介して移動させることによって達成される。The present invention has devised the ability to accurately and sensitively measure the concentration of reduced species; This makes electrochemical measurements practical and useful. In a preferred method, the resulting As proposed for prior art methods of measuring the rate of change of current, electrochemical Directly measure the magnitude of the current generated by the measuring device. Furthermore, in the present invention, reagents, contaminants Current measurements are completely freed from background contributions from physical and electronic noise. to correct. This transfers reagents, including oxidants (oxidized species) and substrates, through the bacteria stagnant in the filter cartridge and, in turn, the magnitude of the current. This is accomplished by moving the sample through an electrochemical measurement device that measures the temperature.

引き続き、同じ試薬をバイパスを介してフィルターカートリッジへ移動させるこ とにより、バックグラウンド電流の尺度が与えられ、それをフィルターカートリ ッジ流路での全電流測定値から減じて、細菌作用のみによって生じた真の電流成 分を与える。この電流成分は、順次に、細菌個体数に比例するように予め確立さ れた還元種の濃度に比例することが分かった。したがって、新規の方法に対して 、注入プレート計数(プレート計数)の独立の方法によって決定された細菌個体 数は、本発明の新規の電気化学的方法と十分な相関関係を示すものであることが 予想される。The same reagents can then be transferred to the filter cartridge via bypass. gives a measure of the background current, which can be applied to the filter cartridge subtracted from the total current measurement in the edge channel to determine the true current product caused by bacterial action alone. give a minute. This current component is sequentially pre-established to be proportional to the bacterial population. It was found that the concentration of the reduced species was proportional to the concentration of the reduced species. Therefore, for a novel method , bacterial individuals determined by an independent method of injection plate counting (plate counting) The numbers should show sufficient correlation with the novel electrochemical method of the present invention. is expected.

追加の開示 上記に引用したシルバーマン/ブレイクの特許に、印加電圧、pH1温度、酸素 の脱離等のような因子が記載さねているので、(これらの因子のいくつかに関し て上記を簡単に参照したことを除き)これらを本明細書中には記載しない。特定 の物質等に関するような、引用した特許に記載された他の因子は、それらが引用 し、た特許に既に記載さねているので、本明細書中では部分的にのみ論及される 。。Additional disclosures The Silverman/Blake patent cited above describes the applied voltage, pH1 temperature, oxygen Since factors such as desorption of (other than briefly referenced above) are not described herein. identification Other factors described in the cited patents, such as those relating to However, since it is not already described in the patent, it is only partially mentioned in this specification. . .

本明細書中で特に論及される引用された特許の部分は、細菌の個体数の決定に関 するものである。しかしながら、本出願人の本方法は、主として生菌の個体数の 決定に対して向けられていることが強調される。The portions of the cited patents specifically mentioned herein relate to the determination of bacterial populations. It is something to do. However, the present method of the applicant mainly depends on the number of viable bacteria. Emphasis is placed on the decision.

細菌からの可溶性混入物の前記洗浄は、蒸留水で行うのが好ましい。Said washing of soluble contaminants from bacteria is preferably carried out with distilled water.

本出願人がここで用いたピコ電流計は、オハイオ州、クリーブランドの、カイス リー・インスツルメンツ・インコーホレーテッド(Keithley Inst ruments、Inc、)によって製造された485型である。本出願人がこ こで用いたフィルターカートリッジは、ニューヨーク州、ロチニスターのナルジ ェ・カンパニーによって製造されたカタログ番号190−2045である。The picoammeter used herein by applicant was manufactured by Kais, Cleveland, Ohio. Lee Instruments, Inc. (Keithley Instruments) 485 manufactured by Ruments, Inc.). The applicant is The filter cartridge used here was manufactured by Narji, Rochinister, New York. Catalog number 190-2045, manufactured by E. Co., Ltd.

本出願人がここで用いた電気化学的測定装置は、電力電極としてステンレス鋼製 チューブ21を含む。ここで用いた且つ好ましい参照電極は、多数の発売元から 購入することができる銀/塩化銀参照電極である。他の参照電極、例えば、引用 された特許において論及されたカロメル電極を用いることもできる。The electrochemical measuring device used here by the applicant is made of stainless steel as the power electrode. It includes a tube 21. The reference electrode used and preferred herein is available from a number of sources. A commercially available silver/silver chloride reference electrode. Other reference electrodes, e.g. The calomel electrodes mentioned in the patents mentioned above can also be used.

好ましい測定用電極20は、カリフォルニア州、フラートンのファンタム・エレ クトロ−ディベロブメント(Quantum Electro Devel。A preferred measurement electrode 20 is manufactured by Phantom Elements, Fullerton, California. Quantum Electro Development.

pment)によって製造される。この測定用電極は、ポリカーボネートから製 造された円筒形室19に収容された黒鉛の回転中実ロッドを含み、ロッドおよび 室壁の間の隙間は僅か領 005インチである。ロッドは長さが1〜7/16イ ンチであり、直径が約172インチである。アセンブリーの保持容量は約1/4 CCである。ロッドをその中心に通して、316ステンレス鋼の攪拌ロッドヲ収 容し、それが封止手段によって駆動軸へと通じる。駆動モーターは、ハウジング 室の一端に取り付けられる。電極アセンブリーは円滑に且つ最小の音波ノイズお よび電気ノイズで作動する。電極表面全部を流体全体に正確に同じ速度で回転さ せ、この速度は先行技術と比較して比較的遅い。電極の好ましい回転速度は40 0回毎分である。(黒鉛は、ペンシルバニア州、セント・メジーズのスタックボ ール・カーボン・カンパニー(Stackpole Carbon Compa ny)から得られる。規格値は密度1.85およびグレード1336である。) 回転ペドル、線材ループ、滴下液状金属、毛管、平板、ロッド等を含む多数の設 計の測定用電極があることが強調される。(前記の)使い捨て装置も用いられた 。pment). This measuring electrode is made from polycarbonate. a rotating solid rod of graphite housed in a cylindrical chamber 19 constructed of The gap between the chamber walls is only 0.005 inches. The length of the rod is 1 to 7/16 inches. inch and has a diameter of approximately 172 inches. The holding capacity of the assembly is approximately 1/4 CC. Collect the 316 stainless steel stirring rod by passing the rod through its center. and communicates with the drive shaft by means of a sealing means. drive motor housing Attached to one end of the chamber. The electrode assembly runs smoothly and with minimal sonic noise and noise. and electrical noise. The entire electrode surface is rotated at exactly the same speed throughout the fluid. However, this speed is relatively slow compared to the prior art. The preferred rotation speed of the electrode is 40 0 times per minute. (The graphite was produced at StackBot in St. Mezies, Pennsylvania. Stackpole Carbon Compa Obtained from ny). Specification values are density 1.85 and grade 1336. ) Numerous installations including rotating peddles, wire loops, dripping liquid metal, capillaries, flat plates, rods, etc. It is emphasized that there are measuring electrodes for the meter. Disposable devices (as described above) were also used. .

本発明では、細菌が測定用電極に接触するのを妨げる工程を用いるので、測定用 電極の変化が生じるのが先行技術の場合よりもはるかに少ないと考えられる。The present invention uses a process that prevents bacteria from coming into contact with measurement electrodes, so It is believed that much less electrode change occurs than in the prior art.

しかしながら、本出願人は、測定用電極が時間毎に試験されることを好んで用い ている。したがって、測定用電極が細菌汚染および頻繁な滅菌法から保護される としても、測定用電極活性が適当で且つ一定であることを保証する必要がある。However, the applicant prefers that the measuring electrodes be tested hourly. ing. The measuring electrodes are therefore protected from bacterial contamination and frequent sterilization methods. However, it is necessary to ensure that the measuring electrode activity is adequate and constant.

このような保証を与える好ましい正確な方法は、電極活性を時々校正すること、 そして細菌計数の最後の計算でこの校正を用いることである。したがって、本出 願人は、試験を実施する前後または、その操作が好都合であると考えられる場合 はいつでも、電極の感度を測定する手段を用いる。電気化学的測定装置の校正は 、細菌計数の際に測定される既知量の特定の還元種によって生じる、電気化学的 測定装置で測定された実際の電流を決定することによって全て含めて行うことが できる。「標準溶液」をこの試験用に用い、電気化学的校正流体と称することが できる。それによって、可変面積、可変流体力学および表面活性は、ある単一の 校正定数に(還元レドックス種の1モル当りの電流の単位で)組合されることに な電気化学的測定装百は、それを介して流体を移動させ、その流体には既知の濃 度の還元レドックス種が含まれ、そして得られた電流を測定することによって校 正されることが強調される。A preferred and accurate method of providing such assurance is to calibrate the electrode activity from time to time; This calibration is then used in the final calculation of the bacterial count. Therefore, Honde The applicant shall be permitted to take the test before or after conducting the test, or if it is considered expedient to do so. Whenever possible, use a means of measuring the sensitivity of an electrode. Calibration of electrochemical measuring equipment , an electrochemical reaction produced by a known amount of a specific reduced species measured during bacterial enumeration. All this can be done by determining the actual current measured by the measuring device. can. A “standard solution” is used for this test and may be referred to as the electrochemical calibration fluid. can. Thereby, the variable area, variable hydrodynamics and surface activity of a single (in units of current per mole of reduced redox species) to be combined with a calibration constant. An electrochemical measurement device moves a fluid through it, and the fluid has a known concentration. calibrate by measuring the resulting current. The emphasis is on being corrected.

更に、レドックス(酸化/還元)対は、2種類の酸化状態が平衡状態で存在する ことができ且つ化学的または電気化学的反応によって一方の状態からもう一方の 状態に変化することができる有機化合物、例えば、メチレンブルー、/ルフメチ レンブル一対であることが強調される。選択されたレドックス対の酸化種は試薬 流体中に存在する。その機能は、通常、どんなオキシダントでも、細菌によって その自然環境中で用いられたものは、その役割があるということである(02. 504=、N0s−またはC03=等)。この新規のオキシダント(または媒体 )は、(試薬によって更に与えられる)基質と反応して、細菌のための新規のエ ネルギーサイクルを生じる。Furthermore, redox (oxidation/reduction) pairs exist in two oxidation states in equilibrium. can be changed from one state to another by a chemical or electrochemical reaction. organic compounds that can change into states, such as methylene blue, It is emphasized that this is a pair of Lembres. The oxidizing species of the selected redox couple is the reagent Present in fluids. Its function is normally controlled by bacteria, as any oxidant Anything used in its natural environment has a role to play (02. 504=, N0s- or C03=, etc.). This new oxidant (or medium ) reacts with the substrate (further provided by the reagent) to create a new enzyme for the bacteria. This results in an energy cycle.

与えられた新規のオキシダントは、(a)細菌によってエネルギーサイクルで用 いられることおよび(b)電気化学的に容易に再酸化される還元種を生じること ができる。多数の物質はオキシダントとして用いることができるしまたは2種類 以上のカクテル混合物であることができる。適当なオキシダントは周知の染料媒 体、例えば、メチレンブルー、2.6−ジクロロインドフェノール、インジゴ二 硫酸塩、フェノサフラニン、メト硫酸フェナジン等から選択することができる。A given new oxidant can be (a) used in the energy cycle by bacteria; and (b) produce reduced species that are readily electrochemically reoxidized. Can be done. Many substances can be used as oxidants or two or more cocktail mixture. Suitable oxidants are known dye media. such as methylene blue, 2,6-dichloroindophenol, indigo diphenol, It can be selected from sulfate, phenosafranine, phenazine methosulfate, and the like.

他の物質、例えば、ベンゾキノンおよびフェロシアニドも有用であることが分か った。Other substances, such as benzoquinone and ferrocyanide, have also been found to be useful. It was.

基質は、細菌(またはその酵素)によって触媒される反応においてレドックス対 の選択された酸化種と結合して、望ましい還元種を生じる物質である。多数の有 機物質が、この目的に対する種々の用途で有用であることが分かった。これらに は、単糖、例えば、グルコース、ラクトース、デキストロース、フルクトース等 および酸化サイクル中の他の中間物質、例えば、ピルビン酸塩、コハク酸塩、リ ンゴ酸塩、クエン酸塩、−ケトグルタル酸塩、酢酸塩、乳酸塩等がある。酸化種 に関するように、2種類以上の基質のカクテル混合物が好都合であることがある 。Substrates are redox partners in reactions catalyzed by bacteria (or their enzymes). A substance that combines with selected oxidized species to produce the desired reduced species. There are many It has been found that organic materials are useful in a variety of applications for this purpose. to these is a monosaccharide such as glucose, lactose, dextrose, fructose, etc. and other intermediates in the oxidation cycle, e.g. pyruvate, succinate, lysate. These include malate, citrate, -ketoglutarate, acetate, and lactate. Oxidized species Cocktail mixtures of two or more substrates may be advantageous, as in .

試薬は、細菌に触媒された反応のためにその細菌によって必要とされる成分ヲ供 給して、還元種を生じる特定の溶液である。試薬は有機レドックス対の酸化状態 (例えば、レドックス対であるメチレンブルー/ルコメチレンブルーのメチレン ブルー)、触媒反応に必要とされる基W(例えば、グルコース)および望ましい pHa度を維持するのに適当な緩衝成分を含む。試薬は酸素不含で且つ無菌であ る。Reagents provide components needed by bacteria for bacterially catalyzed reactions. A specific solution that supplies reduced species to produce reduced species. The reagent is the oxidation state of the organic redox couple. (For example, methylene blue in the redox couple methylene blue/lucomethylene blue) blue), the group W required for the catalytic reaction (e.g. glucose) and the desired Contains appropriate buffer components to maintain pH. Reagents are oxygen-free and sterile. Ru.

前記の詳細な説明は、単に、図面および実施例によって与えられたように明確に 理解されるべきであり、本発明の精神および範囲は添付の請求の範囲によっての み制限される。The foregoing detailed description is only as clearly presented by the drawings and examples. It is to be understood that the spirit and scope of the invention is determined by the following claims. limited.

補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成 4年 5月 72I艮1Submission of translation of written amendment (Article 184-8 of the Patent Law) May 1992 72I Ai 1

Claims (43)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.細菌個体数を電気化学的に決定する方法であって、細菌個体数が測定される 細菌を含む流体の試料を提供し、該試料を瀘過して瀘液を得て、該瀘過工程は該 細菌が核瀘液中に存在するのを妨げるように実施され、 該瀘液に関する電気化学的測定を、該細菌と接触のない電極手段を用いることに よって行い、そして 該電気化学的測定の結果を用いて、該試料中の細菌の個体数を決定することを含 む前記の方法。1. A method for electrochemically determining bacterial population, the bacterial population being measured. providing a sample of a fluid containing bacteria and filtering the sample to obtain a filtrate; carried out to prevent bacteria from being present in the nuclear filtrate; Electrochemical measurements on the filtrate are carried out using electrode means that do not come into contact with the bacteria. Therefore, do it, and using the results of the electrochemical measurement to determine the population of bacteria in the sample. The method described above. 2.前記の細菌が、実質的に酷使されなかった生菌である請求項1に記載の方法 。2. 2. The method of claim 1, wherein said bacteria are live bacteria that have been substantially unexploited. . 3.前記の方法が、該電気化学的測定を、レドックス対および、測定用電極を含 む電気化学的測定装置を用いることによって行い且つ該装置の該測定用電極を該 瀘液に暴露するが該細菌には暴露しないことを更に含む請求項2に記載の方法。3. The method includes the electrochemical measurement including a redox couple and a measuring electrode. It is carried out by using an electrochemical measuring device, and the measuring electrode of the device is 3. The method of claim 2, further comprising exposing to the filtrate but not to the bacteria. 4.前記の細菌が生菌であり、そして前記の方法が、(1)該細菌を洗浄して、 そこから混入物を除去し、(2)前記の洗浄された細菌を、レドックス対の酸化 種を含む試薬中に存在させ、(3)該細菌に、該酸化種の還元種への漸進的変換 を触媒させ、(4)該細菌を該試薬から瀘過し、そして(5)前記の工程(4) から得られた瀘液と接触し且つ該細菌と接触していない電気化学的測定装置を用 いて、該電気化学的測定を行うことを更に含む請求項1に記載の方法。4. The bacteria are live bacteria, and the method includes: (1) washing the bacteria; Contaminants are removed therefrom, and (2) the washed bacteria are oxidized to redox couples. (3) causing said bacteria to progressively convert said oxidized species to reduced species; (4) filtering said bacteria from said reagent, and (5) said step (4). using an electrochemical measuring device that is in contact with the filtrate obtained from the bacteria but not with the bacteria. 2. The method of claim 1, further comprising: performing said electrochemical measurements. 5.前記の方法が、該試薬と接触している該細菌を、充分な該酸化種が還元種に 変換され、有意の読取りが該電気化学的測定装置によって行われるのに十分に長 い時間維持することを更に含む請求項4に記載の方法。5. The method described above causes the bacteria in contact with the reagent to undergo sufficient conversion of the oxidized species to reduced species. long enough that a significant reading can be taken by the electrochemical measurement device. 5. The method of claim 4, further comprising maintaining the temperature for a long time. 6.前記の方法が、フィルターを含む小容量のフィルターカートリッジによって 該瀘過工程を実施することを更に含む請求項1に記載の方法。6. The above method can be carried out by means of a small capacity filter cartridge containing a filter. 2. The method of claim 1, further comprising performing the filtration step. 7.前記の方法が、試薬中の該細菌が入っている比較的大きい容量の容器の出口 側にフィルターを与え且つ該フィルターを介して該試薬を瀘過することによって 該瀘過工程を実施することを更に含む請求項1に記載の方法。7. The method described above is performed at the outlet of a relatively large volume container containing the bacteria in the reagent. by providing a filter on the side and filtering the reagent through the filter. 2. The method of claim 1, further comprising performing the filtration step. 8.前記の方法が、前記の言及した工程を、同じ方法であるが、種々の個体数の 細菌を含む種々の試料に関して繰り返し、それによって、前記の種々の試料中の 細菌個体数を決定することを更に含み、そして更に、細菌個体数に関する電気化 学的測定値を同等にする定数を用いることを含み、該定数は、該試料の一部分に 関する細菌の非電気化学的計数を行うことによって決定される、請求項1〜7の いずれか1項に記載の方法。8. The above-mentioned method combines the above-mentioned steps in the same way but with different numbers of individuals. repeated on different samples containing bacteria, thereby further comprising determining a bacterial population, and further comprising: determining a bacterial population; using a constant that equates the chemical measurements, said constant being applied to a portion of said sample. of claims 1 to 7, determined by carrying out a non-electrochemical counting of related bacteria. The method described in any one of the above. 9.細菌個体数を測定する方法であって、最初の一定量の選択された流体を、容 器を介し、そこから、該容器の下流側に与えられたフィルターを介し、そしてそ こから、電気化学的測定装置を介して、測定される試料からの細菌が、該フィル ターの上流側の前記の最初の量中に存在し且つ該装置側には存在しないような方 式で通過させ、第二の一定量の該流体を該容器および該フィルターとは別個に該 装置中に、そして該装置に、該フィルターを介して通過した実質的な流体が存在 していない時のある時点で導入し、前記の第二の量は細菌を含まないものであり 、該装置を用いて、前記の第一の量の少なくとも一部分が該装置に存在する時に 少なくとも1回、そして前記の第二の量の少なくとも一部分が該装置に存在する 時に少なくとも1回電気化学的測定を行い、そして該細菌の個体数を、該フィル ターからの該流体が該装置に存在する場合に該装置によって測定された平均シグ ナルと、該フィルターからのものではない該流体が該装置に存在する場合に該装 置によって測定された平均シグナルとの差から算出する前記の方法。9. A method of determining bacterial population comprising: from there, through a filter provided downstream of said container, and then through a filter provided downstream of said container. From this, bacteria from the sample to be measured are transferred to the filter via the electrochemical measuring device. present in said initial volume upstream of the ter and not present on said device side. a second volume of the fluid separately from the container and the filter. There is substantial fluid in and to the device that has passed through the filter. introduced at some point in time, said second amount is free of bacteria. , using said device, when at least a portion of said first amount is present in said device. at least once and at least a portion of said second amount is present in said device At least one electrochemical measurement is performed at each time and the bacterial population is determined on the filter. the average signal measured by the device when the fluid from the tank is present in the device; the device if the fluid that is not from the filter is present in the device. The method described above is calculated from the difference between the average signal and the average signal measured by the position. 10.前記の方法が、該流体の共通の原料を提供し、該細菌を該容器中で提供し 、次に、ある時間中に、該原料からの該流体を該容器および該フィルターを介し て該装置へ通過させ、そして次に、別の時間中に、該原料からの該流体をバイパ スを介して、該容器およびフィルターとは別個に該装置へ通過させることを更に 含む請求項9に記載の方法。10. The method provides a common source of the fluid and provides the bacteria in the container. , then, during a period of time, directing the fluid from the feedstock through the container and the filter. and then, during another time, pass the fluid from the feedstock through the device. and passing the device separately from the container and filter through a 10. The method of claim 9, comprising: 11.前記の方法が、前記の第一の量の流体の該フィルターを介する前記の通過 の前に、該細菌を該フィルターの上流表面上に存在させることを更に含む請求項 9に記載の方法。 11.前記の方法が、測定される種々の細菌試料に関して前記の方法を正確に繰 り返すことを更に含む請求項9に記載の方法。11. Said method includes said passage of said first amount of fluid through said filter. Claim further comprising: having the bacteria present on an upstream surface of the filter prior to 9. 11. The method described above can be accurately repeated for the various bacterial samples to be measured. 10. The method of claim 9, further comprising repeating. 12.前記の方法が、該フィルターを含む小容量のカートリッジを該容器として 用いることを更に含む請求項9に記載の方法。12. The above method uses a small capacity cartridge containing the filter as the container. 10. The method of claim 9, further comprising using. 13.前記の方法が、実質的容量を有する容器を該容器として用いることを更に 含む請求項9に記載の方法。13. The method further comprises using a container having a substantial capacity as the container. 10. The method of claim 9, comprising: 14.前記の方法が、レドックス対の酸化種を含む試薬を該流体として用いるこ とを更に含み、該酸化種が、該細菌によって還元種に漸進的に触媒されるように 適合され、該電気化学的測定装置が、該還元種の量に関係した電流を生じるよう に適合され、前記の方法は、該装置中に該容器およびフィルターを介して通過し た該流体が存在する場合に、該装置が有意の電流を生じるように実施され、該装 置は、その中に該フィルターを介して通適しなかった該流体が存在する場合にバ ックグラウンド電流を生じ、そして電流の差を、該試料の一部分に関する非電気 的方法によって予め得られた細菌計数に対して前記の差を相関させることによっ て得られた定数を用いることによって細菌計数に相関させる、請求項9〜13の いずれか1項に記載の方法。14. The method described above uses a reagent containing an oxidized species of a redox couple as the fluid. and such that the oxidized species is progressively catalyzed by the bacterium to reduced species. adapted so that the electrochemical measuring device produces a current that is related to the amount of the reduced species. , the method is adapted to pass through the container and the filter into the apparatus. The device is implemented to produce a significant electrical current when the fluid is present; the filter when there is fluid in it that has not passed through the filter. generates a background current and converts the difference in current into a non-electrical By correlating the above difference to bacterial counts previously obtained by of claims 9 to 13, wherein the bacterial count is correlated by using a constant obtained by The method described in any one of the above. 15.前記の方法が、前記の第一の量の流体の少なくとも一部分を該容器中で実 質的な時間維持することを更に含み、前記の時間は、該流体の該部分が該フィル ターを介して該装置へ通過した後に、該装置が、前記の第二の量からの流体が該 装置に存在する場合にそれによって生じたシグナルよりも有意に大きいシグナル を生じるように十分に長い、請求項9に記載の方法。15. The method comprises discharging at least a portion of the first amount of fluid in the container. further comprising maintaining the portion of the fluid for a qualitative period of time, the period of time being such that the portion of the fluid remains in the filter. after passing the fluid from said second quantity to said device. a signal that is significantly greater than the signal produced by the device if present 10. The method of claim 9, wherein the method is long enough to cause . 16.細菌の個体数を決定する方法であって、細菌の試料を提供し、 該試料からの細菌をフィルターカートリッジ中のフィルターの上流側に集め、試 薬流体を提供し、 該試薬流体を該フィルターカートリッジを介して測定された平均流量で移動させ 、 前記の最後に言及した工程から得られた瀘液を電気化学的に測定して、該試薬流 体に対する細菌作用の結果を決定し、そして前記の最後に言及した工程から得ら れた電気化学的測定値および前記の測定された平均流量を用いて、該試料中の細 菌の個体数を計算することを含む前記の方法。16. A method for determining bacterial population, the method comprising: providing a bacterial sample; Bacteria from the sample are collected upstream of the filter in a filter cartridge and added to the sample. providing medicinal fluids; moving the reagent fluid through the filter cartridge at a measured average flow rate; , The filtrate obtained from the last mentioned step is electrochemically measured to determine the reagent flow. Determine the results of the bacterial action on the body and the results obtained from the last-mentioned steps above. Using the measured electrochemical measurements and the average flow rate measured above, The aforementioned method comprising calculating the bacterial population. 17.該試薬流体が、有機レドックス対の酸化種および基質物資を含む氷基流体 であり、該基質物質が、該酸化種と該基質との触媒化学反応を誘発することによ って該レドックス対の還元種を生じる該細菌によって利用可能である、請求項1 6に記載の方法。17. The reagent fluid is an ice-based fluid containing an oxidizing species and a substrate material of an organic redox couple. and the substrate substance induces a catalytic chemical reaction between the oxidizing species and the substrate. claim 1, wherein said bacterium produces a reduced species of said redox couple. 6. The method described in 6. 18.前記の方法が、該試薬流体を該フィルターカートリッジを介して連続流と して移動させることを更に含む請求項16に記載の方法。18. The method includes continuous flow of the reagent fluid through the filter cartridge. 17. The method of claim 16, further comprising moving the device. 19.前記の方法が、該試薬流体を該フィルターカートリッジを介して断続流と して移動させることを更に含む請求項16に記載の方法。19. The method includes intermittent flow of the reagent fluid through the filter cartridge. 17. The method of claim 16, further comprising moving the device. 20.前記の方法が、測定用電極を用いて前記の測定を行うことを更に含み、そ して前記の方法が、前記の測定が測定時間中に該測定用電極で生じた積分シグナ ルであるようにすることを更に含む請求項16に記載の方法。20. The method further comprises performing the measurement using a measurement electrode, and the method is based on the integral signal generated at the measuring electrode during the measuring time. 17. The method of claim 16, further comprising: 21.前記の方法が、該試薬流体を該フィルターカートリッジを介して種々の流 量で移動させることを更に含み、前記の測定が、比較的高い流量の期間中に測定 用電極でシグナル振幅を測定することによって行われる、請求項16に記載の方 法。21. The method includes various flows of the reagent fluid through the filter cartridge. further comprising moving at an amount, said measurement being measured during a period of relatively high flow rate. 17. The method according to claim 16, which is carried out by measuring the signal amplitude with an electrode for Law. 22.細菌個体数を決定する方法であって、細菌の試料を提供し、 試薬流体を提供し、 細菌の該試料を該試薬流体と混合することによって第二の試料を製造し、該第二 の試料を、該細菌を保持するフィルターを介して通過させることによって、該第 二の試料からの細菌を含まない瀘液を提供し、該瀘液において、該第二の試料中 の細菌作用の結果を電気化学的に測定し、そして 前記の最後に挙げた工程によって得られた前記の測定を用いて、前記の最初に挙 げた試料中の細菌の数を計算することを含む前記の方法。22. A method for determining bacterial population, the method comprising: providing a sample of bacteria; providing a reagent fluid; producing a second sample by mixing the sample of bacteria with the reagent fluid; by passing a sample of the bacteria through a filter that retains the bacteria. providing a bacteria-free filtrate from a second sample; electrochemically measuring the results of the bacterial action of Using the above measurements obtained by the last-mentioned step, the first-mentioned step said method comprising calculating the number of bacteria in the sample obtained. 23.前記の最初に挙げた試料を、商業用設備で該フィルター上に細菌を沈殿さ せることによって生成する請求項22に記載の発明。23. The first sample listed above was prepared by precipitating the bacteria onto the filter in commercial equipment. 23. The invention according to claim 22, wherein the invention is produced by: 24.前記の方法が、該瀘液を貯蔵し、それを後にもう一度電気化学的に測定す ることによって、該第二の試料中に混入物が存在する結果得られた電気化学的測 定に対する影響を決定することを更に含む請求項22に記載の方法。24. The method described above involves storing the filtrate and measuring it electrochemically once again at a later time. electrochemical measurements resulting from the presence of contaminants in said second sample. 23. The method of claim 22, further comprising determining an effect on a determination. 25.細菌個体数を決定する方法であって、細菌の試料を提供し、 有機レドックス対の酸化種と、細菌によって利用可能な基質物質とを含む試薬を 提供し、該酸化種および該基質間の触媒化学反応を誘発して該レドックス対の還 元種を生成し、 電気化学的測定手段を提供し、 該試薬および該細菌が、十分な量の該還元種が生成されるような十分な時間互い に接触するようにして、該還元種および該電気化学的測定手段が互いに接触して いる場合に該電気化学的測定手段において有意のシグナルを生じさせ、該試薬お よび還元種をフィルターを介して通過させて、該細菌を含まない瀘液を生成し、 該瀘液が該電気化学的測定手段と接触するようにし、該電気化学的測定手段によ って、それらと該瀘液との前記の接触の結果として生じたシグナルの読取りを行 い、 次に、該瀘液中に存在する可能性のあるあらゆる混入物が有意の追加量の還元種 を生じることができる十分な時間、該瀘液を貯蔵し、次に、前記の貯蔵した瀘液 が該電気化学的測定手段と接触するようにし且つ得られたシグナルを読取り、 該シグナルの最初に挙げたものと、該シグナルの第二に挙げたものとを相関させ 、そして 前記の相関の結果を用いて該試料中の細菌の個体数を決定することを含む前記の 方法。25. A method for determining bacterial population, the method comprising: providing a sample of bacteria; A reagent containing an oxidizing species of an organic redox couple and a substrate substance that can be utilized by the bacteria. and induce a catalytic chemical reaction between the oxidizing species and the substrate to reduce the redox couple. Generate the original seed, provide electrochemical measurement means; The reagent and the bacteria are allowed to interact for a sufficient period of time such that a sufficient amount of the reduced species is produced. the reduced species and the electrochemical measurement means are in contact with each other such that the reduced species and the electrochemical measurement means are in contact with each other; produce a significant signal in the electrochemical measurement means when the reagent or passing the bacteria and reduced species through a filter to produce a filtrate free of the bacteria; The filtrate is brought into contact with the electrochemical measuring means, and the filtrate is brought into contact with the electrochemical measuring means. and read the signals generated as a result of said contact between them and the filtrate. stomach, Any contaminants that may be present in the filtrate then contain significant additional amounts of reduced species. The filtrate is stored for a sufficient period of time to produce a contacting the electrochemical measuring means and reading the resulting signal; Correlate the first listed signal with the second listed signal. ,and using the results of said correlation to determine the population of bacteria in said sample. Method. 26.細菌個体数を決定する方法であって、細菌試料を提供し、 試薬流体を提供し、 該試料および該流体を互いに混合して、細菌および流体の第一の混合物を提供し 、それは該細菌の該流体中の第一の濃度を有し、該細菌の該流体中の前記の濃度 を変化させることによって、全く同一の流体が該細菌の該流体中の第二の濃度を 有するようにし、該流体中の細菌作用を該第一の濃度および該第二の濃度で電気 化学的に決定し、そして 電気化学的測定値の結果を用いて該試料中の細菌の個体数を計算することを含む 前記の方法。26. A method for determining bacterial population, the method comprising: providing a bacterial sample; providing a reagent fluid; mixing the sample and the fluid with each other to provide a first mixture of bacteria and fluid; , which has a first concentration of said bacteria in said fluid, and said concentration of said bacteria in said fluid. The same fluid can increase a second concentration of bacteria in the fluid by changing the the bacterial action in the fluid at the first concentration and the second concentration. determined chemically, and calculating the population of bacteria in the sample using the results of the electrochemical measurements. The method described above. 27.該試薬が、有機レドックス対の酸化種および基質物質を含む水基流体であ り、該基質物質は該細菌によって利用可能であり、該酸化種と該基質物質との触 媒化学反応を誘発して、該レドックス対の還元種を生じ、そして前記の濃度変化 が該細菌の瀘過によって行われる、請求項26に記載の方法。27. The reagent is a water-based fluid containing an oxidizing species and a substrate substance of an organic redox couple. the substrate material is available to the bacteria and the contact between the oxidized species and the substrate material is inducing a mediatic chemical reaction to produce a reduced species of said redox couple and said concentration change; 27. The method according to claim 26, wherein said is carried out by filtration of said bacteria. 28.該電気化学的測定値が、前記の瀘過の結果得られた瀘液中で、該細菌と接 触していない電気化学的測定手段によって得られる請求項27に記載の方法。28. The electrochemical measurement value is determined when the bacteria are in contact with the filtrate obtained as a result of the filtration. 28. The method according to claim 27, obtained by non-contact electrochemical measuring means. 29.細菌個体数を決定するフロースルー法であって、液体をフィルターを介し てポンプで送るように適合されたポンプを提供し、該フィルターの下流側に電気 化学的測定装置を提供し、細菌の試薬中試料を提供し、該試薬は、有機レドック ス対の酸化種と該細菌によって利用可能な基質物質とを含む流体であり、該酸化 種と該基質との触媒化学反応を誘発して該レドックス対の還元種を生じ、該ポン プを用いて、該試薬を該フィルターを介して該電気化学的測定装置にポンプで送 ることを、前記のポンプ輸送を行っている時間の少なくとも一部分の時間中に、 有意の還元種が、該細菌の存在の結果得られた触媒作用によって生成されるよう な方式で行い、 時間対シグナルの曲線を生じ、該シグナルは、該電気化学的測定装置の一部分を 形成する測定用電極で存在し、そして前記の曲線を用いて、該試料中の細菌の個 体数を決定することを含む前記のフロースルー法。29. A flow-through method for determining bacterial populations in which liquid is passed through a filter. a pump adapted to pump the filter, and an electrical connection downstream of the filter; provide a chemical measurement device, provide a sample of bacteria in a reagent, the reagent comprising an organic redox; A fluid containing oxidizing species of bacteria and substrate material available for use by the bacteria; inducing a catalytic chemical reaction between a species and the substrate to produce a reduced species of the redox couple; pumping the reagents through the filter and into the electrochemical measurement device using a pump. during at least a portion of said pumping time; Significant reducing species are generated by the catalytic action resulting from the presence of the bacteria. carried out in a manner that yielding a curve of signal versus time, the signal detecting a portion of the electrochemical measurement device. the number of bacteria in the sample that is present at the measuring electrode and using said curve. Flow-through method as described above comprising determining body count. 30.前記の方法が、該曲線をデータ処理機で生じ且つ該曲線の下方の面積を、 細菌個体数を決定する前記の工程で決定することを更に含む請求項29に記載の 方法。30. The method includes generating the curve in a data processor and determining the area under the curve. 30. The method of claim 29, further comprising determining a bacterial population in said step. Method. 31.前記の方法が、該試料からの細菌を該フィルターの上流側に集めた後、該 細菌を該試薬と接触させることを更に含み、そして更に、該細菌からの混入物を 洗浄した後に該細菌に該試薬を接触させることを含む請求項29に記載の方法。31. After the method collects bacteria from the sample upstream of the filter, further comprising contacting bacteria with the reagent, and further comprising removing contaminants from the bacteria. 30. The method of claim 29, comprising contacting the bacteria with the reagent after washing. 32.前記の方法が、該細菌を該フィルターの上流面に集めた後、該細菌に該試 薬を接触させることを更に含み、更に、最初の一定量の該試薬を該フィルターを 介してポンプで送って、該細菌からの混入物を洗浄することを含み、そして更に 、前記の洗浄の結果得られた瀘液によって得られたすべての測定を、前記の細菌 個体数の決定において無視することを含む請求項29に記載の方法。32. The above method collects the bacteria on the upstream surface of the filter and then exposes the bacteria to the reagent. further comprising contacting the reagent with an initial amount of the reagent through the filter. cleaning contaminants from the bacteria, and further , all measurements obtained with the filtrate resulting from said washing were performed on said bacteria. 30. The method of claim 29, comprising ignoring in determining population size. 33.前記の方法が、追加量の該試薬を該フィルターを介して且つ該電気化学的 測定装置にポンプで送り、バックグラウンドシグナルおよびあらゆる残留混入物 の結果を示すバックグラウンドまたはベースラインを決定し、そして前記のバッ クグラウンドまたはベースラインを、該電気化学的測定装置による次の測定値か ら減じることを更に含み、それによってその結果がバックグラウンドシグナルま たは混入物によって生じたシグナルとは実質的に無関係である、請求項32に記 載の方法。33. The method includes introducing an additional amount of the reagent through the filter and into the electrochemical Pump into the measurement device to eliminate background signals and any residual contaminants Determine the background or baseline that shows the results of the the background or baseline from the next measurement by the electrochemical measurement device. further comprising subtracting from the background signal so that the result is 33. The signal of claim 32 is substantially independent of signals generated by or contaminants. How to put it on. 34.前記の方法が、追加量の該試薬を該フィルターを介して且つ該電気化学的 測定装置にポンプで送り、バックグラウンド電流およびあらゆる残留混入物の結 果を示すバックグラウンドまたはベースラインを決定し、そして前記のバックグ ラウンドまたはベースラインを、該電気化学的測定装置による次の測定値から減 じることを更に含み、それによってその結果がバックグラウンドシグナルまたは 混入物によって生じたシグナルとは実質的に無関係である、請求項29に記載の 方法。34. The method includes introducing an additional amount of the reagent through the filter and into the electrochemical Pump into the measuring device to eliminate background currents and any residual contaminants. Determine the background or baseline that shows the subtract the round or baseline from the next measurement by the electrochemical measurement device. further comprising detecting a background signal or 30. The signal of claim 29 is substantially independent of signals generated by contaminants. Method. 35.前記の方法が、該フィルターを介する前記の試薬のポンプ輸送を断続的に 行い、そして該試薬を、該電気化学的測定装置の測定用電極が比較的高いシグナ ルをそこで有するようにするのに十分長い1種類以上の時間中、該細菌と接触し たままにすることを含む請求項29に記載の方法。35. The method includes intermittently pumping the reagent through the filter. and the reagent is applied to the measuring electrode of the electrochemical measuring device at a relatively high signal. contact with the bacteria for one or more periods of time long enough to cause the bacteria to be present therein. 30. The method according to claim 29, comprising leaving. 36.前記の方法が、シグナル−時間曲線の下方面積を、細菌個体数の前記の決 定において用いることを更に含む請求項35に記載の方法。36. The above method calculates the area under the signal-time curve from the above determined bacterial population. 36. The method of claim 35, further comprising: 37.前記の方法が、シグナルのパルスの振幅を用いて、該細菌の個体数を決定 することを更に含み、該パルスは、該試薬が、有意の還元種の生成を引き起こす のに充分な実質的な時間、該細菌と接触した状態にあった場合の時間に続いて、 該電気化学的測定装置に通過した試薬の結果である、請求項35に記載の方法。37. The method uses the amplitude of the pulses of the signal to determine the population of the bacteria. further comprising: the pulsing causes the reagent to generate a significant reducing species. after being in contact with the bacteria for a substantial period of time sufficient to 36. The method of claim 35, wherein the result is a reagent passed through the electrochemical measurement device. 38.予め決められた容量の細菌試料中の細菌の個体数を決定する方法であって 、 電気化学的測定装置を提供し、 有機レドックス対の酸化種と、測定される細菌によって利用可能な基質物質とを 含む流体である試薬を提供し、該酸化種と該基質との触媒化学反応を誘発して前 記のレドックス対の還元種を生成し、該試薬中に測定される細菌を提供し、 該細菌が該電気化学的測定装置と接触するのを妨げるが、該細菌の存在によって 触媒された還元種を該電気化学的測定装置と接触させ、そして得られたシグナル を該測定装置で用いて、該試料中の細菌の個体数を決定することを含む前記の方 法。38. A method for determining the population of bacteria in a predetermined volume of a bacterial sample, comprising: , provide electrochemical measurement equipment; The oxidizing species of the organic redox couple and the substrate material available to the bacteria being measured are providing a reagent, which is a fluid containing the oxidizing species, to induce a catalytic chemical reaction between the oxidizing species and the substrate, producing a reduced species of the redox couple described above and providing the bacteria to be measured in the reagent; Although the bacteria are prevented from coming into contact with the electrochemical measurement device, the presence of the bacteria contacting the catalyzed reduced species with the electrochemical measurement device and the resulting signal using the measuring device to determine the population of bacteria in the sample. Law. 39.細菌個体数を決定する方法であって、予め決められた量の試料からの細菌 を工業現場で小容量のフィルターカートリッジ中のフィルターの上流側に集め、 該細菌を生菌の酷使されない状態で該カートリッジ中に保持し、該カートリッジ および含まれた細菌を試験室へ輸送し、試薬流体を、該カートリッジを介して直 接該フィルターの該上流側からその下流側へ移動させ、そして 前記の予め決められた容量の試料中の細菌の個体数を、前記の最後に論及した工 程によって生じた瀘液に関する電気化学的測定を行うことによって電気化学的に 決定することを含む前記の方法。39. A method for determining bacterial population, the method comprising: determining the bacterial population from a predetermined amount of a sample; is collected upstream of the filter in a small-capacity filter cartridge at an industrial site. retaining the bacteria in the cartridge in a live, undisturbed state; and the contained bacteria to the test chamber, and the reagent fluid is directly passed through the cartridge. from the upstream side of the contact filter to the downstream side thereof, and The population of bacteria in said predetermined volume of sample is determined by the last mentioned procedure. By performing electrochemical measurements on the filtrate produced by the process, The aforementioned method comprising determining. 40.前記の方法が、該カートリッジを介する該試薬の前記の移動の前に、該細 菌を洗浄することを更に含む請求項39の方法。40. The method includes, prior to said transfer of the reagent through the cartridge, 40. The method of claim 39, further comprising washing the germs. 41.細菌個体数を電気化学的に決定する方法であって、計数される試料からの 細菌が中に集められたフィルター容器を提供し、試薬流体を、該容器を介し且つ その中のフィルターを介して移動させ、該容器中の細菌によって生じた還元種の 電気化学的測定を行い、該電気化学的測定は、該容器からの瀘液中で行われ、そ して該試薬の流量、電気化学的シグナルおよび時間の関数として細菌計数を決定 することを含み、上記に論及した工程は、該電気化学的シグナルの直接反応を細 菌に対する特徴とするように実施されるが、あらゆる混入物の存在を無効にする ことを特徴とする前記の方法。41. A method for electrochemically determining bacterial population, the method comprising: providing a filter container with bacteria collected therein, directing a reagent fluid through the container and The reduced species produced by the bacteria in the container are transferred through the filter therein. An electrochemical measurement is carried out in the filtrate from the vessel and Determine bacterial counts as a function of reagent flow rate, electrochemical signal and time The steps mentioned above involve direct reaction of the electrochemical signal. Performed to characterize against bacteria, but nullify the presence of any contaminants The method as described above. 42.細菌個体数を電気化学的に決定する方法であって、計数される細菌を含む 流体試料を容器中に提供し、該流体試料を、該容器からフィルターを介して移動 させ、同時に、瀘液流中に存在する還元種を電気化学的に測定し、そして細菌計 数を、変化する細菌濃度、電気化学的シグナルおよび時間の関数として決定する ことを含み、上記に論及した工程は、電気化学的シグナルの第二の導関数が細菌 に対する特徴であるように実施されるが、混入物を無効にすることを特徴とする 前記の方法。42. A method for electrochemically determining the bacterial population, including the bacteria being counted. providing a fluid sample in a container and moving the fluid sample from the container through a filter; At the same time, reducing species present in the filtrate stream are measured electrochemically and a bacteriometer is used. Determine the number as a function of changing bacterial concentration, electrochemical signal and time The steps mentioned above include that the second derivative of the electrochemical signal is carried out to be characteristic of The method described above. 43.細菌個体数を電気化学的に決定する方法であって、細菌個体数が決定され る細菌の試料を含む流体を提供し、フィルターを提供し、 電気化学的測定手段を提供し、 該流体を該フィルターを介して該電気化学的測定手段へと、瀘液が該電気化学的 測定手段においてベースラインシグナルのみを生じるように十分に速い速度で移 動させ、 次に、該流体を該フィルターを介して該電気化学的測定手段へと、該電気化学的 測定手段によって生じた得られたシグナルが該流体中の細菌の個体数に関係する ように十分に遅い平均速度で移動させ、前記の最初に論及したシグナルを前記の 第二の論及したシグナルのためのベースラインとして用い、そして 該細菌の個体数を該シグナルの双方の関数として決定することを含む前記の方法 。43. A method for electrochemically determining the bacterial population, the method in which the bacterial population is determined. providing a fluid containing a sample of bacteria; providing a filter; provide electrochemical measurement means; The fluid is passed through the filter to the electrochemical measuring means, and the filtrate is passed through the electrochemical measuring means. Move at a speed fast enough to produce only a baseline signal in the measurement means. move it, Next, the fluid is passed through the filter to the electrochemical measurement means. The obtained signal produced by the measuring means is related to the population of bacteria in the fluid. moving at a sufficiently slow average speed such that the first mentioned signal used as a baseline for the second mentioned signal, and said method comprising determining the population of said bacteria as a function of both said signals. .
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