JPH08131199A - 単一微生物細胞の迅速検出法 - Google Patents
単一微生物細胞の迅速検出法Info
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Abstract
DSで検知する改良プローブDNAハイブリダイゼーシ
ョン法を、生菌を捕捉した多孔質膜上で行なう正確迅速
簡便な特定もしくは広範な菌検出法として適用する。 【構成】 検体中の生菌を多孔質膜上に捕捉して、その
場でr−RNAを露出し変性し、これにたいして例えば
ジゴキシゲニン抗原をラベルした該r−RNAに相補的
な塩基配列を有するプローブDNAをハイブリダイズ
し、得られたハイブリッドにたいして例えばアルカリホ
スファターゼ酵素を結合した抗ジゴキシゲニン抗体を該
抗原と結合せしめ、さらに該酵素の作用で発光をもたら
す例えばリン酸結合を有する発光前駆体である基質含有
溶液を噴霧し酵素反応を進めて発光させRMDSで検知
する生菌検出方法。 【効果】 操作が正確迅速簡便な特定菌もしくは広範な
菌属・種検出を達成した。
Description
子工業等の分野で使用する水、原料、中間体あるいは製
品等の中に存在する生菌数およびその種類を主として濾
過膜上で迅速、簡便かつ精度高く測定する方法に関す
る。
では使用する水、原料、中間体あるいは製品中の微生物
管理は極めて重要である。これらの工業分野において極
めて少量の微生物で汚染されている検体から微生物を検
出するためには、濾過膜(以下、MFと略す)等を用い
て微生物を濾過濃縮し、それを栄養寒天培地に置いて培
養し、生成するコロニーを測定する方法が一般的に用い
られている。しかしこの方法では培養が必要なため、検
出に長時間を要する欠点がある。これを補うべく種々の
迅速検出法が考案されており例えば「食品微生物検査の
簡易化、自動化、迅速化」(春田三佐夫他、サイエンス
フォーラム(1985))に詳細が記載されている。し
かしながら、それらの方法にしても、極めて微量の微生
物の計数や、種別ができないという問題が残されてい
た。また、Hauber等は1988年に細菌から抽出
したDNAとそれに相補的なプローブDNAとハイブリ
ダイズすることによってその細菌を検出する方法を報告
し、一方Delong等は1989年に細菌をガラス板
上に固定し、DNAを露出させ、相補的プローブDNA
とのハイブリダイゼーションによって菌を検出する方法
を報告している。しかしながらこれらの方法において
も、菌体あたりの遺伝子数が少ないので検出感度が低い
とか死菌も検出されるなどの欠点が存在することは否め
ない。近年、ELISA法(特願平2−51063)や
DNAプローブ法(J.Clin.Chem.Cli
n.Biochem.27,361(1989))によ
る微量細菌の特異的検出法が考案されているが、これら
の方法も特定菌群のみの検出しかできないことや、簡便
迅速な検出ができないという問題がある。さらに、検出
感度を高めるため、細菌ゲノムのr−RNA遺伝子をた
とえばPCR法によって増幅し、増幅したr−RNA対
応のDNAを検出する方法、またはそれに相補的なプロ
ーブDNAとハイブリダイズすることによってその細菌
を検出する方法も開発された。しかしこの方法はPCR
法を用いるため、r−RNA直接検出法より手間と時間
がかかる。また同法は、細菌の死後も変性しにくいDN
AのPCRを行うため死菌も検出してしまう。さらにP
CR法により非特異的に増幅されたDNAを検出すべき
細菌由来のそれと誤認するだけでなくかかる一連の操作
をメンブレンフィルター上で遂行することが困難で、自
動化に適しない欠点を有する。
術展開を踏まえて以下のように課題を捉えた。即ち、検
体中の全種類の菌検出が可能とされるDNAプローブ法
は、従来の迅速検出法が不可能であった菌の種別を可能
とした点では魅力的な方法であるが、簡便迅速性および
精度において問題がある上、高価な試薬を必要とし、更
に検出操作が複雑なために、その取扱に高度の技術と熟
練を要する欠点があったことに変わりはなかった。そこ
で、煩雑な一連の検出操作の簡便化と測定に伴う試料の
ロスを極力低減し測定精度を高めかつ測定を迅速化する
方法を考案することを課題とした。
に対して鋭意研究を行なったところ、MFを装着した濾
過器で検体液を濾過して生菌をMFに濃縮捕捉した後、
菌を固定し細胞を溶解剤で破壊してリボソームRNA
(以下r−RNAと略す)を露出、変性する。以下、バ
イヤル中で行なう常法に準じて例えば生菌の群・種に特
有なr−RNAの塩基配列に対して、相補的な塩基配列
を持つDNAに例えばジゴキシゲニンのような抗原基を
ラベルしたプローブDNAをハイブリダイズし、次いで
この抗原を有するプローブもしくはハイブリッドに対し
て例えば酵素アルカリホスファターゼを持つ抗体を結合
させる。かかる処理を行なった後、例えば発光基質3−
(2−アダマンチル)−4−メトキシ−4−(3−ホス
ホリロキシ)フェニル−1,2−ジオキセタン(商品名
LumigenPPD、日本ミリポア社製)を含む反応
液を噴霧して酵素アルカリホスファターゼによる発光基
質の脱リン酸反応を行なわせ発光させる。続いて生じた
発光を生物発光、化学発光画像解析装置(以下RMDS
と略す)で測定し、生菌をTVモニター上に輝点として
捉えて測定する。特にかかる微量の光を検知するために
は優れた画像処理装置例えばRMDS(商品名、日本ミ
リポア社製)が好ましい。
測定中ノイズとなる発光の無いもしくは少ない濾過膜例
えばナイロン製が望ましい。又、使用する試薬もノイズ
となる発光原因をもたらさない純度の高いものが好まし
く、固体が分散しているような場合は濾過してノイズ原
因を減少させることが望ましい。
基配列が存在するので、細菌の属又は族間に共通のr−
RNAの塩基配列、又は全ての細菌に共通なr−RNA
の塩基配列に相補的なプローブDNAを用意してハイブ
リダイズすることにより前者においては特定の属又は族
の細菌のみを検出したり、後者においては全ての細菌を
検出することができる等広範囲の細菌の検出に利用でき
る。即ち、種特異的DNA配列を指標とする方法よりも
応用範囲が広く、又PCR法のように種特異的なDNA
(又はRNA)の配列を検出するのではなく、RNA−
DNAの直接的ハイブリダイゼーションによってr−R
NAの特異的塩基配列を検出するので、PCR法よりも
簡便で検出時間は短縮される等の利点のあることを明ら
かにして本発明を完成した。ここに、本発明と従来の検
出法を比較して表1に総括した。
方法。 b:特定の菌にたいする抗体を作成し、ELISA、蛍
光抗体法等により検出する方法。 c:菌体よりDNAを抽出し、プローブDNAとのハイ
ブリダイゼーションにより検出する方法(Hauber
et al.1988)。 d:ガラス板等に固定した菌体よりDNAを漏出させ、
プローブDNAとのハイブリダイゼーションにより個々
の菌を検出する方法(Delonget al.198
9)。感度が低くイメージアナライザーは使用できな
い。 e:PCRによって増幅した細菌DNAをプローブDN
Aとのハイブリダイゼーションにより検出する方法。 f:MF上の菌によりr−RNAを露出させ、プローブ
DNAとのハイブリイダイゼーションにより検出する方
法。
(E.coli K12W 3630)をSCD寒天培
地で一夜培養して、1/50Mトリス−HCl緩衝液
(pH8.0)に約100cfu/mlになるように懸
濁して供試菌液とした。この供試菌液の0.2mlをM
FであるイモビロンS(0.45μm、25mmφ、商
品名、日本ミリポア社製)を装着した濾過器で吸引濾過
し、風乾した後ホルムアルデヒド−メタノールで固定す
る。水洗し、トリエタノールアミン−HCl(pH8.
0)で処理して細胞膜を破壊してr−RNAを露出させ
る。無水酢酸で固定後、NaOH−NaCl溶液で変性
する。トリス−HCl(pH7.5)及びNaCl−ク
エン酸ナトリウム水溶液で洗浄し、80℃で乾燥した後
UV照射して固定する。ハイブリダイゼーション用緩衝
液を加えて、r−RNAに相補的塩基配列を有するジゴ
キシゲニンを抗原基として標識したプローブDNAを加
えて42℃で反応させ、ハイブリダイズする。クエン酸
ナトリウム−ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で洗浄し、
これにアルカリホスファターゼを標識した抗ジゴキシゲ
ニン抗体を含むブロッキング液を加え室温で反応させ
る。トリス−HCl−NaCl−MgCl2 溶液で洗浄
後、発光基質3−(2−アダマンチル)−4−メトキシ
−4−(3−ホスホリロキシ)フェニル−1,2−ジオ
キセタンを含む試案(商品名LumigenPPD、日
本ミリポア社製)を加えて発光させる。生じた発光を直
ちにRMDSで10分間フォトンカウンティングしTV
モニター上に撮像された輝点を測定する。以上の方法に
よって得られた結果と比較のための通常のメンブレン法
により37℃、48時間培養して生成するコロニー数を
測定した結果を表2に示したが両者の差異は認め難い。
一連の操作をMF上で行なうことで、従来の方法では更
にバイヤルその他に移しかえるという測定に伴う試料の
ロスも時間のロスもなく、正確に、迅速に試料を取り扱
える。その上、プローブDNAの選択により特定の菌群
の正確迅速な検出を可能にするだけでなく、あらゆる種
類の細菌検出も正確迅速になし得、特に発光をRMDS
で検出するため感度の高い簡単な検出が可能となる効果
が認め得る。さらに換言するなら、本願発明方法によれ
ば、生菌内に多量に存在するr−RNAをプローブとの
ハイブリダイゼーションによって直接検出するので、P
CR増幅法に比して短時間で菌の検出ができ、r−RN
Aは細菌の死滅後短時間で分解されるので死菌を検出す
ることがなく、非特異的なDNAを細菌のものとして誤
認することがないという長所、効果を有することが明ら
かである。
Claims (2)
- 【請求項1】 生菌から露出し変性し、抗原をラベルし
たリボソームRNAに、相補的な塩基配列を有するプロ
ーブDNAをハイブリダイズし、酵素を結合した抗体を
該抗原と結合せしめ、該酵素の作用で発光をもたらす基
質含有溶液を噴霧し発光させ検知する該生菌検出方法に
於て、多孔質膜上に生菌を捕捉してなす生菌検出方法。 - 【請求項2】 多孔質膜がポリアミドからなる請求項1
記載の生菌検出方法。
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---|---|---|---|
JP29369294A JP3607327B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 単一微生物細胞の迅速検出法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08131199A true JPH08131199A (ja) | 1996-05-28 |
JP3607327B2 JP3607327B2 (ja) | 2005-01-05 |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7588886B2 (en) | 2001-01-26 | 2009-09-15 | Millipore Corporation | Process for the enumeration and identification of microorganisms |
WO2022181062A1 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 横河電機株式会社 | 測定方法及び測定システム |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP29369294A patent/JP3607327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7588886B2 (en) | 2001-01-26 | 2009-09-15 | Millipore Corporation | Process for the enumeration and identification of microorganisms |
WO2022181062A1 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | 横河電機株式会社 | 測定方法及び測定システム |
JP2022131809A (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-07 | 横河電機株式会社 | 測定方法及び測定システム |
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