JPH08205851A - 生物学的活性検出装置 - Google Patents
生物学的活性検出装置Info
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- JPH08205851A JPH08205851A JP7132474A JP13247495A JPH08205851A JP H08205851 A JPH08205851 A JP H08205851A JP 7132474 A JP7132474 A JP 7132474A JP 13247495 A JP13247495 A JP 13247495A JP H08205851 A JPH08205851 A JP H08205851A
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- C12M41/26—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of pH
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
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- G—PHYSICS
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- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
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- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 少なくとも放射性物質を用いる方法と同程
度の感度を有しながら汚染の虞がなく、しかも、簡単か
つ安価に微生物の種類に関する詳しいデータを得る。 【構成】 試料が導入される培養液を入れた密封可能
な容器と、試料中の微生物の代謝を可能にする手段とを
備えると共に、前記代謝によって濃度が変化する複数の
代謝生成物または代謝消費物を検出するための複数の指
示薬センサと、各指示薬センサに光学的に接続される光
学検出手段と、この光学検出手段からの電気信号に基づ
いて代謝生成物または代謝消費物の濃度の時間的変化を
調べるための評価手段とを備える。複数の指示薬センサ
は、前記代謝によって濃度が変化するＣＯ2、Ｏ2、
Ｈ2、Ｈ+（ｐＨ）、ＮＨ4 +、又はＨ2Ｓのうちの少なく
とも２つの代謝生成物または代謝消費物を選択的に検出
する。
度の感度を有しながら汚染の虞がなく、しかも、簡単か
つ安価に微生物の種類に関する詳しいデータを得る。 【構成】 試料が導入される培養液を入れた密封可能
な容器と、試料中の微生物の代謝を可能にする手段とを
備えると共に、前記代謝によって濃度が変化する複数の
代謝生成物または代謝消費物を検出するための複数の指
示薬センサと、各指示薬センサに光学的に接続される光
学検出手段と、この光学検出手段からの電気信号に基づ
いて代謝生成物または代謝消費物の濃度の時間的変化を
調べるための評価手段とを備える。複数の指示薬センサ
は、前記代謝によって濃度が変化するＣＯ2、Ｏ2、
Ｈ2、Ｈ+（ｐＨ）、ＮＨ4 +、又はＨ2Ｓのうちの少なく
とも２つの代謝生成物または代謝消費物を選択的に検出
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料および培養液を密
封可能な容器に入れ、試料中の微生物の代謝が可能な条
件下に置き、代謝生成物の濃度の上昇または代謝消費物
の濃度の低下に基づいて試料の生物学的活性を検出する
装置に関する。
封可能な容器に入れ、試料中の微生物の代謝が可能な条
件下に置き、代謝生成物の濃度の上昇または代謝消費物
の濃度の低下に基づいて試料の生物学的活性を検出する
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの分野、特に医療業、製薬業、食品
産業、又は環境保全事業の分野において、ある試料が細
菌等の微生物によって汚染されているかどうかを迅速に
判断することが要求される。ここでいう「試料」は広い
概念であり、固体または液体の生物学的物質（例えば血
液）の他、冷凍食品や缶詰保存食品のような食品試料、
包装材料、臨床器具、実験器具、これらの表面から採取
された試料、医療器具、救急包帯材料、土壌、水（特に
飲料水）を含む。従来から用いられている手作業による
検出方法では、培養液を入れた培養容器に試料を入れ、
所定の時間間隔で培養状態を目視観察し、観察結果から
微生物の存在およびその種類を推定する。
産業、又は環境保全事業の分野において、ある試料が細
菌等の微生物によって汚染されているかどうかを迅速に
判断することが要求される。ここでいう「試料」は広い
概念であり、固体または液体の生物学的物質（例えば血
液）の他、冷凍食品や缶詰保存食品のような食品試料、
包装材料、臨床器具、実験器具、これらの表面から採取
された試料、医療器具、救急包帯材料、土壌、水（特に
飲料水）を含む。従来から用いられている手作業による
検出方法では、培養液を入れた培養容器に試料を入れ、
所定の時間間隔で培養状態を目視観察し、観察結果から
微生物の存在およびその種類を推定する。
【０００３】試料中の微生物による生物学的活性を検出
するためのいくつかの技術的方法および装置も公知であ
る。例えば、微生物の代謝によって生じるＣＯ2の濃度
の変化が生物学的活性を検出するための測定値として用
いられる。また、放射性物質を加えた培養液と一緒に試
料を容器に閉じ込め、培養液の上方の空間の放射性ガス
を調べることによって試料中の微生物を推定することも
知られている。この種の測定システムは、例えば米国特
許第3676679号または第3935073号に開示されている。こ
のような測定システムは、迅速かつ高信頼性の測定を可
能とするが以下のような欠点を有している。つまり、放
射性物質を取り扱わなければならず、さらに、培養液の
上方の空間から繰り返しガス試料を取り出して測定する
必要がある。空間からガス試料を取り出す際に、取り出
し手段によってガス試料がわずかに汚染され、これによ
って測定誤差が生じ得る。
するためのいくつかの技術的方法および装置も公知であ
る。例えば、微生物の代謝によって生じるＣＯ2の濃度
の変化が生物学的活性を検出するための測定値として用
いられる。また、放射性物質を加えた培養液と一緒に試
料を容器に閉じ込め、培養液の上方の空間の放射性ガス
を調べることによって試料中の微生物を推定することも
知られている。この種の測定システムは、例えば米国特
許第3676679号または第3935073号に開示されている。こ
のような測定システムは、迅速かつ高信頼性の測定を可
能とするが以下のような欠点を有している。つまり、放
射性物質を取り扱わなければならず、さらに、培養液の
上方の空間から繰り返しガス試料を取り出して測定する
必要がある。空間からガス試料を取り出す際に、取り出
し手段によってガス試料がわずかに汚染され、これによ
って測定誤差が生じ得る。
【０００４】また、ヨーロッパ公開公報第0158497号に
は、赤外線吸収を利用して試料の生物学的活性を検出す
ることが開示されている。この場合、試料は培養液を入
れた密封容器に導入され、一定期間所定の温度に維持さ
れる。このようにして微生物の代謝が促進され、培養液
の上方の空間におけるＣＯ2が増加する。この空間から
ＣＯ2測定のためのガス試料が取り出されて測定室に送
られ、そこで赤外線吸収によるＣＯ2測定が行われる。
この方法でも取り出し手段によるガス試料の汚染の問題
がある。さらに、赤外線吸収による測定は前述の放射性
物質による測定に比べて感度が低い。
は、赤外線吸収を利用して試料の生物学的活性を検出す
ることが開示されている。この場合、試料は培養液を入
れた密封容器に導入され、一定期間所定の温度に維持さ
れる。このようにして微生物の代謝が促進され、培養液
の上方の空間におけるＣＯ2が増加する。この空間から
ＣＯ2測定のためのガス試料が取り出されて測定室に送
られ、そこで赤外線吸収によるＣＯ2測定が行われる。
この方法でも取り出し手段によるガス試料の汚染の問題
がある。さらに、赤外線吸収による測定は前述の放射性
物質による測定に比べて感度が低い。
【０００５】汚染の問題を避けるための測定方法及び装
置として、微生物の代謝によって生成されたＣＯ2を赤
外線吸収によって測定するものが、ヨーロッパ公開公報
第0104463号に提案されている。この方法ではガス試料
の取り出しは行なわれず、赤外線が容器内の培養液の上
方の空間に容器壁を介して直接照射されて、その吸収が
測定される。この非侵襲性の測定方法により汚染の問題
は大幅に改善される。
置として、微生物の代謝によって生成されたＣＯ2を赤
外線吸収によって測定するものが、ヨーロッパ公開公報
第0104463号に提案されている。この方法ではガス試料
の取り出しは行なわれず、赤外線が容器内の培養液の上
方の空間に容器壁を介して直接照射されて、その吸収が
測定される。この非侵襲性の測定方法により汚染の問題
は大幅に改善される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の方法の
欠点として、やはり放射性物質を用いる方法に比べて感
度が低いこと、そして、ＣＯ2以外の気体であってＣＯ2
と同じ赤外線吸収特性（同じ帯域）を有するものによる
測定誤差が生じやすいことがある。例えば水蒸気の吸収
帯域が挙げられる。又、使用される容器は比較的狭い帯
域において透過性である必要があるので、容器の材質は
特別なものに限られる。さらに、必要な赤外線の発生器
やフィルタが比較的複雑かつ高価であるといった問題も
ある。そこで、本発明の目的は、少なくとも放射性物質
を用いる方法と同程度の感度を有しながら汚染の虞がな
く、しかも、簡単かつ安価に微生物の種類に関する詳し
いデータを得ることができる生物学的活性検出装置を提
供することにある。
欠点として、やはり放射性物質を用いる方法に比べて感
度が低いこと、そして、ＣＯ2以外の気体であってＣＯ2
と同じ赤外線吸収特性（同じ帯域）を有するものによる
測定誤差が生じやすいことがある。例えば水蒸気の吸収
帯域が挙げられる。又、使用される容器は比較的狭い帯
域において透過性である必要があるので、容器の材質は
特別なものに限られる。さらに、必要な赤外線の発生器
やフィルタが比較的複雑かつ高価であるといった問題も
ある。そこで、本発明の目的は、少なくとも放射性物質
を用いる方法と同程度の感度を有しながら汚染の虞がな
く、しかも、簡単かつ安価に微生物の種類に関する詳し
いデータを得ることができる生物学的活性検出装置を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明による生物学的活性検出装置の特徴構成は、試料
が導入される培養液を入れた密封可能な容器と、試料中
の微生物の代謝を可能にする手段とを備えると共に、前
記代謝によって濃度が変化する複数の代謝生成物または
代謝消費物を検出するための複数の指示薬センサと、各
指示薬センサに光学的に接続される光学検出手段と、こ
の光学検出手段からの電気信号に基づいて代謝生成物ま
たは代謝消費物の濃度の時間的変化を調べるための評価
手段とを備えていて、前記複数の指示薬センサは、前記
代謝によって濃度が変化するＣＯ2、Ｏ2、Ｈ 2、Ｈ+（ｐ
Ｈ）、ＮＨ4 +、又はＨ2Ｓのうちの少なくとも２つの代
謝生成物または代謝消費物を選択的に検出する点にあ
る。
本発明による生物学的活性検出装置の特徴構成は、試料
が導入される培養液を入れた密封可能な容器と、試料中
の微生物の代謝を可能にする手段とを備えると共に、前
記代謝によって濃度が変化する複数の代謝生成物または
代謝消費物を検出するための複数の指示薬センサと、各
指示薬センサに光学的に接続される光学検出手段と、こ
の光学検出手段からの電気信号に基づいて代謝生成物ま
たは代謝消費物の濃度の時間的変化を調べるための評価
手段とを備えていて、前記複数の指示薬センサは、前記
代謝によって濃度が変化するＣＯ2、Ｏ2、Ｈ 2、Ｈ+（ｐ
Ｈ）、ＮＨ4 +、又はＨ2Ｓのうちの少なくとも２つの代
謝生成物または代謝消費物を選択的に検出する点にあ
る。
【０００８】本発明にかかる生物学的活性検出装置は、
ＣＯ2、Ｏ2、及びＨ+（ｐＨ）を同時に検出するための
指示薬センサ、或はＣＯ2、ＮＨ4 +、及びＨ+（ｐＨ）を
同時に検出するための指示薬センサ、又はＣＯ2、Ｈ
2Ｓ、及びＨ+（ｐＨ）を同時に検出するための指示薬セ
ンサを備えていることが好ましく、更にこれら複数の指
示薬センサを結合して多層センサに形成していてもよ
い。
ＣＯ2、Ｏ2、及びＨ+（ｐＨ）を同時に検出するための
指示薬センサ、或はＣＯ2、ＮＨ4 +、及びＨ+（ｐＨ）を
同時に検出するための指示薬センサ、又はＣＯ2、Ｈ
2Ｓ、及びＨ+（ｐＨ）を同時に検出するための指示薬セ
ンサを備えていることが好ましく、更にこれら複数の指
示薬センサを結合して多層センサに形成していてもよ
い。
【０００９】指示薬センサが、透明な容器内における試
料と混合される培養液の上方の空間に配置され、気体で
ある代謝生成物または代謝消費物の濃度の測定に用いら
れてもよい。更に、容器を密封する透明の栓に指示薬セ
ンサを設けてもよい。
料と混合される培養液の上方の空間に配置され、気体で
ある代謝生成物または代謝消費物の濃度の測定に用いら
れてもよい。更に、容器を密封する透明の栓に指示薬セ
ンサを設けてもよい。
【００１０】
【作用】光学検出手段は、例えば光源、検出器、及び光
ガイド手段を備える。光ガイド手段は、光源からの励起
光を指示薬センサに送ると共に指示薬センサからの光信
号を検出器に送るべく、二股状に形成されることが好ま
しい。
ガイド手段を備える。光ガイド手段は、光源からの励起
光を指示薬センサに送ると共に指示薬センサからの光信
号を検出器に送るべく、二股状に形成されることが好ま
しい。
【００１１】本発明の簡単な実施態様では、透明容器の
内壁に指示薬センサが固定され、その容器の外壁に接続
された光ガイド手段を含む光学検出手段を介して指示薬
センサと評価手段とが接続される。大量生産された安価
な指示薬センサを試料容器の内壁に直接貼り付け、それ
から容器に培養液を入れて密封し保存する。試料、例え
ば血液試料を加えた後、容器は培養に必要な期間、温度
制御され、必要に応じて振り動かされる。その後、例え
ば容器の外壁に接続された光ガイド手段を介して代謝生
成物または代謝消費物の濃度が測定される。
内壁に指示薬センサが固定され、その容器の外壁に接続
された光ガイド手段を含む光学検出手段を介して指示薬
センサと評価手段とが接続される。大量生産された安価
な指示薬センサを試料容器の内壁に直接貼り付け、それ
から容器に培養液を入れて密封し保存する。試料、例え
ば血液試料を加えた後、容器は培養に必要な期間、温度
制御され、必要に応じて振り動かされる。その後、例え
ば容器の外壁に接続された光ガイド手段を介して代謝生
成物または代謝消費物の濃度が測定される。
【００１２】あるいは、容器内の底面のように試料が加
えられた培養液に接している部分に指示薬センサを配置
してもよい。この場合は、培養液中の代謝生成物または
代謝消費物の濃度の変化が直接測定されるので、培養結
果が陽性であるか陰性であるかを一層迅速に判断するこ
とができる。
えられた培養液に接している部分に指示薬センサを配置
してもよい。この場合は、培養液中の代謝生成物または
代謝消費物の濃度の変化が直接測定されるので、培養結
果が陽性であるか陰性であるかを一層迅速に判断するこ
とができる。
【００１３】複数の容器を所定の位置に保持して各容器
内の試料の温度を制御する装置が備えられ、各容器に接
続された光学検出手段が、各容器内に配置された指示薬
センサに励起光を照射して生成された光信号を検出し、
各容器の位置認識情報を含む容器ごとの検出情報を評価
手段に送るようになっていることが好ましい。チェス盤
状の温度制御された支持台を用いて、例えば６００個に
も及ぶ多数の培養容器を同時に測定することが可能にな
る。本発明による装置では、一旦試料を各容器に入れた
後は培養および測定が継続的かつ自動的に行なわれるの
で、この種の従来の装置とは異なり、手作業の必要が無
い。従来の測定では各培養容器を手作業で１日に１、２
回評価手段に入れる必要があったが、本発明による連続
的な測定では、培養が陽性になった時点を遅延なく検出
することができる。この時点に達してから、他の代謝生
成物または代謝消費物が光学的に測定され、微生物の種
類が決定され得る。このように、非侵襲性で連続的な測
定を可能にする高感度の自動測定方法が本発明により提
供される。評価手段は各容器の状態を監視するマイクロ
コンピュータを内蔵し、あるいはインターフェースを介
してコンピュータと接続される。
内の試料の温度を制御する装置が備えられ、各容器に接
続された光学検出手段が、各容器内に配置された指示薬
センサに励起光を照射して生成された光信号を検出し、
各容器の位置認識情報を含む容器ごとの検出情報を評価
手段に送るようになっていることが好ましい。チェス盤
状の温度制御された支持台を用いて、例えば６００個に
も及ぶ多数の培養容器を同時に測定することが可能にな
る。本発明による装置では、一旦試料を各容器に入れた
後は培養および測定が継続的かつ自動的に行なわれるの
で、この種の従来の装置とは異なり、手作業の必要が無
い。従来の測定では各培養容器を手作業で１日に１、２
回評価手段に入れる必要があったが、本発明による連続
的な測定では、培養が陽性になった時点を遅延なく検出
することができる。この時点に達してから、他の代謝生
成物または代謝消費物が光学的に測定され、微生物の種
類が決定され得る。このように、非侵襲性で連続的な測
定を可能にする高感度の自動測定方法が本発明により提
供される。評価手段は各容器の状態を監視するマイクロ
コンピュータを内蔵し、あるいはインターフェースを介
してコンピュータと接続される。
【００１４】本発明の他の構成として、複数の前記容器
を保持して各容器内の試料の温度を制御する装置と、各
容器を自動的に測定ステーションへ搬送する搬送機構と
が備えられ、前記測定ステーションにおいて、各容器内
に配置された指示薬センサが光学検出手段に光学的に接
続されるように構成してもよい。各容器を自動的に測定
ステーションへ搬送する搬送機構には従来の装置を用い
ることができる。この場合、容器の保持及び温度制御装
置の各容器を保持する箇所には光学検出手段を接続する
必要がないので装置全体のコストを下げることができ
る。
を保持して各容器内の試料の温度を制御する装置と、各
容器を自動的に測定ステーションへ搬送する搬送機構と
が備えられ、前記測定ステーションにおいて、各容器内
に配置された指示薬センサが光学検出手段に光学的に接
続されるように構成してもよい。各容器を自動的に測定
ステーションへ搬送する搬送機構には従来の装置を用い
ることができる。この場合、容器の保持及び温度制御装
置の各容器を保持する箇所には光学検出手段を接続する
必要がないので装置全体のコストを下げることができ
る。
【００１５】本発明の別の構成によれば、指示薬センサ
を容器内に差し込まれるプローブの先端部に固定し、光
学検出手段を構成する光ガイド手段をプローブ内に通す
構成とすることもできる。例えば、容器の開口部を隔膜
によって密封し、ここに上記プローブを差し込んで、プ
ローブ先端部に固定された指示薬センサを培養液または
その上方の空間に位置させることができる。
を容器内に差し込まれるプローブの先端部に固定し、光
学検出手段を構成する光ガイド手段をプローブ内に通す
構成とすることもできる。例えば、容器の開口部を隔膜
によって密封し、ここに上記プローブを差し込んで、プ
ローブ先端部に固定された指示薬センサを培養液または
その上方の空間に位置させることができる。
【００１６】さらに別の構成として、容器が、別の試料
容器に備えられた中空針が挿通される隔膜によって密封
され、指示薬センサが試料容器内に配置され、試料容器
内の試料が中空針を通って培養液を入れた容器内に注入
されると共に容器内の空間と指示薬センサが配置された
試料容器内の空間とが連通するような構成も好ましい。
上記試料容器には、例えば真空に引かれる容器が用いら
れ、その内壁にＣＯ2指示薬センサやＯ2指示薬センサが
固定される。試料、例えば血液は容器内の真空により容
器内に吸い込まれる。培養液が入れられた容器の隔膜に
試料容器の中空針が差し込まれると、試料は培養容器内
に注入される。そして、培養液の上方の空間は中空針を
通して試料容器内の空間と連通し、試料容器内の指示薬
センサにてＣＯ2やＯ2が測定される。培養容器と試料容
器は好ましくは１回限り使用され、使用後は廃棄され
る。
容器に備えられた中空針が挿通される隔膜によって密封
され、指示薬センサが試料容器内に配置され、試料容器
内の試料が中空針を通って培養液を入れた容器内に注入
されると共に容器内の空間と指示薬センサが配置された
試料容器内の空間とが連通するような構成も好ましい。
上記試料容器には、例えば真空に引かれる容器が用いら
れ、その内壁にＣＯ2指示薬センサやＯ2指示薬センサが
固定される。試料、例えば血液は容器内の真空により容
器内に吸い込まれる。培養液が入れられた容器の隔膜に
試料容器の中空針が差し込まれると、試料は培養容器内
に注入される。そして、培養液の上方の空間は中空針を
通して試料容器内の空間と連通し、試料容器内の指示薬
センサにてＣＯ2やＯ2が測定される。培養容器と試料容
器は好ましくは１回限り使用され、使用後は廃棄され
る。
【００１７】本発明の以上の構成により、好ましくは、
ＣＯ2、Ｏ2、Ｈ2、Ｈ+（ｐＨ）、ＮＨ4 +、又はＨ2Ｓの
うちの２つ以上の代謝生成物または代謝消費物の濃度変
化が、前記指示薬センサの発光、光吸収、又は光反射の
変化に基づいて測定される。あるいは、ＣＯ2、Ｏ2、Ｈ
+（ｐＨ）、ＮＨ4 +のうちの２つ以上の代謝生成物また
は代謝消費物の濃度変化を、前記指示薬センサの蛍光消
失時間の変化に基づいて測定してもよい。このような測
定にあっては、微生物の代謝に関係する全ての物質が一
つ又は複数の光学検出手段による検出の対象となる。特
に試料が血液である場合、ＣＯ2濃度を連続的に測定
し、ＣＯ2濃度が設定最小値より０．１〜１０％上昇し
たときにＯ2濃度及びｐＨ値の変化を測定することが好
ましい。又、Ｏ2濃度を連続的に測定し、Ｏ2濃度が設定
最大値より０．１〜１０％低下したときにＣＯ2濃度及
びｐＨ値の変化を測定してもよい。Ｏ2濃度の場合は、
比較的早い段階で顕著な変化が測定され得る点で有利で
ある。ＣＯ2濃度が０．１〜１０％変化したときに目的
の菌種を迅速に検出するために下表が役に立つ。これに
よって少なくとも２、３の菌種に絞られる。
ＣＯ2、Ｏ2、Ｈ2、Ｈ+（ｐＨ）、ＮＨ4 +、又はＨ2Ｓの
うちの２つ以上の代謝生成物または代謝消費物の濃度変
化が、前記指示薬センサの発光、光吸収、又は光反射の
変化に基づいて測定される。あるいは、ＣＯ2、Ｏ2、Ｈ
+（ｐＨ）、ＮＨ4 +のうちの２つ以上の代謝生成物また
は代謝消費物の濃度変化を、前記指示薬センサの蛍光消
失時間の変化に基づいて測定してもよい。このような測
定にあっては、微生物の代謝に関係する全ての物質が一
つ又は複数の光学検出手段による検出の対象となる。特
に試料が血液である場合、ＣＯ2濃度を連続的に測定
し、ＣＯ2濃度が設定最小値より０．１〜１０％上昇し
たときにＯ2濃度及びｐＨ値の変化を測定することが好
ましい。又、Ｏ2濃度を連続的に測定し、Ｏ2濃度が設定
最大値より０．１〜１０％低下したときにＣＯ2濃度及
びｐＨ値の変化を測定してもよい。Ｏ2濃度の場合は、
比較的早い段階で顕著な変化が測定され得る点で有利で
ある。ＣＯ2濃度が０．１〜１０％変化したときに目的
の菌種を迅速に検出するために下表が役に立つ。これに
よって少なくとも２、３の菌種に絞られる。
【００１８】
【表１】 グループ Ｏ2 濃度変化 ｐＨ変化 グラム −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 腸内細菌 ↓ ↓ 陰性 シュードモナス属の菌種 ↓↓ ±０ 陰性 アシネトバクター属の菌種 ↓↓ ↓ 陰性 バクテロイデス属の菌種 ±０ ↓ 陰性 黄色ブドウ球菌 ↓↓ ↓↓ 陽性 表皮ブドウ球菌 ↓ ↓ 陽性 糞便連鎖状球菌 ↓↓ ↓↓ 陽性 化膿連鎖状球菌 ↓ ↓↓ 陽性 肺炎連鎖状球菌 ↓ ↓↓ 陽性 カンジダアルビカンス ↓ ↓↓ 陽性 ウェルチ菌 ±０ ↓↓ 陽性
【００１９】前記表１において、↓↓は大きい低下、↓
は小さい低下、±０は変化がないことをそれぞれ示す。
Ｏ2濃度変化に関して、小さい低下（↓）は初期値つま
り最大値の３〜２１％範囲内の低下を意味し、大きい低
下（↓↓）は２１％以上の低下を意味している。ｐＨ変
化に関しては、小さい低下（↓）と大きい低下（↓↓）
とのしきい値は初期値の０. １５％に設定されている。
例えば、Ｏ2濃度及びｐＨ値が共に少し低下した場合
は、腸内細菌又は表皮ブドウ球菌の存在を推定すること
ができる。これに加えて、公知のグラム染色法による推
定を併用すれば、さらに菌種が特定される。つまり、試
料にグラム染色を行い、陰性であれば腸内細菌、陽性で
あれば表皮ブドウ球菌の存在が推定される。
は小さい低下、±０は変化がないことをそれぞれ示す。
Ｏ2濃度変化に関して、小さい低下（↓）は初期値つま
り最大値の３〜２１％範囲内の低下を意味し、大きい低
下（↓↓）は２１％以上の低下を意味している。ｐＨ変
化に関しては、小さい低下（↓）と大きい低下（↓↓）
とのしきい値は初期値の０. １５％に設定されている。
例えば、Ｏ2濃度及びｐＨ値が共に少し低下した場合
は、腸内細菌又は表皮ブドウ球菌の存在を推定すること
ができる。これに加えて、公知のグラム染色法による推
定を併用すれば、さらに菌種が特定される。つまり、試
料にグラム染色を行い、陰性であれば腸内細菌、陽性で
あれば表皮ブドウ球菌の存在が推定される。
【００２０】本発明の簡単な実施態様として、微生物の
種類が予め分かっている場合は、容器の外部から励起光
が照射されるとＣＯ2濃度に応じた蛍光を発する蛍光指
示薬が容器内に配置され、蛍光指示薬が発する蛍光の時
間的変化に基づいて試料中に存在する微生物を推定する
ことが好ましい。
種類が予め分かっている場合は、容器の外部から励起光
が照射されるとＣＯ2濃度に応じた蛍光を発する蛍光指
示薬が容器内に配置され、蛍光指示薬が発する蛍光の時
間的変化に基づいて試料中に存在する微生物を推定する
ことが好ましい。
【００２１】さらに、密封可能な容器に炭素化合物を含
む培養液を入れ、ＣＯ2に反応して蛍光特性が変化する
蛍光指示薬を前記培養液に添加し、血液試料を前記容器
に導入して試料中の微生物の代謝によりＣＯ2を生成さ
せ、容器の内容物に励起光を照射して前記蛍光指示薬が
発する蛍光を測定し、その蛍光特性の変化から微生物の
存在を推定する方法も好ましい。例えば、ドイツ公開公
報第2360384号に開示されている指示薬カプセル、つま
り指示薬を含むマイクロカプセルを添加することが可能
であり、このカプセルの壁は例えば重合された親水性モ
ノマーから構成され、その直径は２０〜２００ｎｍであ
る。
む培養液を入れ、ＣＯ2に反応して蛍光特性が変化する
蛍光指示薬を前記培養液に添加し、血液試料を前記容器
に導入して試料中の微生物の代謝によりＣＯ2を生成さ
せ、容器の内容物に励起光を照射して前記蛍光指示薬が
発する蛍光を測定し、その蛍光特性の変化から微生物の
存在を推定する方法も好ましい。例えば、ドイツ公開公
報第2360384号に開示されている指示薬カプセル、つま
り指示薬を含むマイクロカプセルを添加することが可能
であり、このカプセルの壁は例えば重合された親水性モ
ノマーから構成され、その直径は２０〜２００ｎｍであ
る。
【００２２】
【発明の効果】上記のように、本発明にかかる掲出装置
によれば、指示薬センサを用いて光学的に代謝生成物ま
たは代謝消費物の濃度変化を測定できるので、密封系で
の連続的な測定を可能としながらも、赤外線のような特
殊な光を用いる必要はない。そして、複数の代謝生成物
または代謝消費物の濃度変化に基づいて試料中に存在す
る微生物を推定するので、その信頼性は十分高い。又、
密封された容器内での連続的な自動測定が可能となるの
で、汚染による測定誤差を回避できる。
によれば、指示薬センサを用いて光学的に代謝生成物ま
たは代謝消費物の濃度変化を測定できるので、密封系で
の連続的な測定を可能としながらも、赤外線のような特
殊な光を用いる必要はない。そして、複数の代謝生成物
または代謝消費物の濃度変化に基づいて試料中に存在す
る微生物を推定するので、その信頼性は十分高い。又、
密封された容器内での連続的な自動測定が可能となるの
で、汚染による測定誤差を回避できる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１に示すように、本発明による試料中の
生物学的活性を検出するための装置は密閉可能な透明の
容器１を備え、その内壁２には光学的検出を可能にする
指示薬を用いたセンサ（"optode" 以下、単に「指示薬
センサ」という）３が、例えば透明接着層４によって固
着されている。評価される物質のための指示薬センサ３
は単一のものに限らず、複数の指示薬センサ３ａ，３
ｂ，３ｃを用いて、例えばＣＯ2濃度変化、Ｏ2濃度変
化、そしてｐＨ値の変化を同時に検出することが可能で
ある。この場合、各指示薬センサ３ａ，３ｂ，３ｃを多
層状に配置してもよいし、あるいは一つのポリマー膜に
均一に分布させてもよい。ＣＯ2指示薬センサとＯ2指示
薬センサとを組み合わせて一つのセンサとすることにつ
いては、例えばヨーロッパ公開公報第105870号に記載さ
れている。以下の実施例において指示薬センサ３は、必
要に応じてＣＯ2、Ｏ2、Ｈ2、Ｈ+（ｐＨ）、ＮＨ4 +、Ｈ
2Ｓの測定のための指示薬センサを組み合わせて用いる
ことが可能である。
に説明する。図１に示すように、本発明による試料中の
生物学的活性を検出するための装置は密閉可能な透明の
容器１を備え、その内壁２には光学的検出を可能にする
指示薬を用いたセンサ（"optode" 以下、単に「指示薬
センサ」という）３が、例えば透明接着層４によって固
着されている。評価される物質のための指示薬センサ３
は単一のものに限らず、複数の指示薬センサ３ａ，３
ｂ，３ｃを用いて、例えばＣＯ2濃度変化、Ｏ2濃度変
化、そしてｐＨ値の変化を同時に検出することが可能で
ある。この場合、各指示薬センサ３ａ，３ｂ，３ｃを多
層状に配置してもよいし、あるいは一つのポリマー膜に
均一に分布させてもよい。ＣＯ2指示薬センサとＯ2指示
薬センサとを組み合わせて一つのセンサとすることにつ
いては、例えばヨーロッパ公開公報第105870号に記載さ
れている。以下の実施例において指示薬センサ３は、必
要に応じてＣＯ2、Ｏ2、Ｈ2、Ｈ+（ｐＨ）、ＮＨ4 +、Ｈ
2Ｓの測定のための指示薬センサを組み合わせて用いる
ことが可能である。
【００２４】容器１の中には、例えば炭素化合物（グル
コース）を含む培養液５が入れられており、試料中に存
在する微生物の代謝プロセスによって例えばＣＯ2のよ
うな代謝生成物が発生する。この際、Ｏ2が消費されｐ
Ｈ値も変化する。その結果、培養液５及びその上方の空
間６における代謝生成物及び初期物質の濃度が変化し、
この変化が容器１の底７に配置されている指示薬センサ
３ａ，３ｂ，３ｃを用いて測定される。この指示薬セン
サ３ａ，３ｂ，３ｃに励起光を与えるとともに、例えば
生じた蛍光を検出するための光学検出手段８が設けら
れ、これは光源９、検出器１１、及び二股状に分岐した
光ガイド１０とから構成されている。光ガイド１０の一
方の枝側端部は光源９に、他方の枝側端部は検出器１１
に、それぞれ接続し、合流側端部１２は容器１の指示薬
センサ３ａ，３ｂ，３ｃが配置されている箇所の外壁面
１３に密着している。光源９からの励起光は光ガイド１
０を通り、透明な容器の壁を介して指示薬センサ３ａ，
３ｂ，３ｃに与えられ、例えば指示薬センサから放射さ
れた蛍光は透明な容器の壁及び光ガイド１０を逆に通
り、途中から他方の分岐枝を通って検出器１１に到達す
る。検出器１１の前に適当なフィルタ３１を設けること
により、検出器１１に到達する光信号を各指示薬センサ
３ａ，３ｂ，３ｃに対応するものに分離することができ
る。
コース）を含む培養液５が入れられており、試料中に存
在する微生物の代謝プロセスによって例えばＣＯ2のよ
うな代謝生成物が発生する。この際、Ｏ2が消費されｐ
Ｈ値も変化する。その結果、培養液５及びその上方の空
間６における代謝生成物及び初期物質の濃度が変化し、
この変化が容器１の底７に配置されている指示薬センサ
３ａ，３ｂ，３ｃを用いて測定される。この指示薬セン
サ３ａ，３ｂ，３ｃに励起光を与えるとともに、例えば
生じた蛍光を検出するための光学検出手段８が設けら
れ、これは光源９、検出器１１、及び二股状に分岐した
光ガイド１０とから構成されている。光ガイド１０の一
方の枝側端部は光源９に、他方の枝側端部は検出器１１
に、それぞれ接続し、合流側端部１２は容器１の指示薬
センサ３ａ，３ｂ，３ｃが配置されている箇所の外壁面
１３に密着している。光源９からの励起光は光ガイド１
０を通り、透明な容器の壁を介して指示薬センサ３ａ，
３ｂ，３ｃに与えられ、例えば指示薬センサから放射さ
れた蛍光は透明な容器の壁及び光ガイド１０を逆に通
り、途中から他方の分岐枝を通って検出器１１に到達す
る。検出器１１の前に適当なフィルタ３１を設けること
により、検出器１１に到達する光信号を各指示薬センサ
３ａ，３ｂ，３ｃに対応するものに分離することができ
る。
【００２５】検出器１１の出力信号は信号線路１４を介
して評価手段１５に入力される。評価手段１５はこの信
号から例えばＣＯ2濃度の時間的な変化を求め、その結
果、即ち、試料の状態を表示器１６に表示する。代謝プ
ロセスの進行に必要な容器内の条件、例えば温度を安定
化するための手段１７が容器１の側面を覆うように設け
られ、この手段は制御線路１８を介して評価手段１５に
接続されている。この手段１７に代えて空調装置を用い
てもよく、以下に述べる別実施例においても同様であ
る。
して評価手段１５に入力される。評価手段１５はこの信
号から例えばＣＯ2濃度の時間的な変化を求め、その結
果、即ち、試料の状態を表示器１６に表示する。代謝プ
ロセスの進行に必要な容器内の条件、例えば温度を安定
化するための手段１７が容器１の側面を覆うように設け
られ、この手段は制御線路１８を介して評価手段１５に
接続されている。この手段１７に代えて空調装置を用い
てもよく、以下に述べる別実施例においても同様であ
る。
【００２６】〔別実施例〕図２に示す実施例は、図１の
実施例と比べると、指示薬センサ３が容器１の底部では
なく上部内壁に配置されている。従って、培養液５では
なく空間６における物質の濃度変化を測定するように構
成されている点で異なる。又、温度を安定化するための
手段１７は容器１の底部７に設けられている。
実施例と比べると、指示薬センサ３が容器１の底部では
なく上部内壁に配置されている。従って、培養液５では
なく空間６における物質の濃度変化を測定するように構
成されている点で異なる。又、温度を安定化するための
手段１７は容器１の底部７に設けられている。
【００２７】図３に示す実施例では、容器１を密封する
栓１′に指示薬センサ３（３ａ，３ｂ）が設けられてい
る。光ガイド１０は栓１に差し込まれて指示薬センサ３
に直接接続し、あるいは透明な栓１′を介して指示薬セ
ンサ３に接続する。
栓１′に指示薬センサ３（３ａ，３ｂ）が設けられてい
る。光ガイド１０は栓１に差し込まれて指示薬センサ３
に直接接続し、あるいは透明な栓１′を介して指示薬セ
ンサ３に接続する。
【００２８】次に図４に示す実施例では、容器１の開口
部２１が隔膜２０によって密封され、ここにプローブ１
９が差し込まれている。プローブ１９の先端部には指示
薬センサ３が固着され、光ガイド１０はプローブ１９内
を通って指示薬センサ３に接続している。プローブ１９
を矢印で図示しているように軸方向、即ち容器の上下方
向に変位させることにより、指示薬センサ３の位置を培
養液５内または空間６内に切り換えることができる。
部２１が隔膜２０によって密封され、ここにプローブ１
９が差し込まれている。プローブ１９の先端部には指示
薬センサ３が固着され、光ガイド１０はプローブ１９内
を通って指示薬センサ３に接続している。プローブ１９
を矢印で図示しているように軸方向、即ち容器の上下方
向に変位させることにより、指示薬センサ３の位置を培
養液５内または空間６内に切り換えることができる。
【００２９】図５に示す実施例では、指示薬センサ３
は、例えばＣＯ2やＯ2の測定のためのものであり、容器
１内ではなく試料容器２３内に配置されている。試料容
器２３の栓には中空針２４が挿通されており、この中空
針２４が容器１の開口部２１を密封する隔膜２０に突き
刺されると、試料容器２３内の試料が中空針２４を通っ
て容器１内へ移動し培養液５に触れる。又、中空針２４
を介して容器１内の空間６と試料容器２３の内部空間２
５との間でガス交換が行なわれ、これによってＣＯ2や
Ｏ2の濃度変化が指示薬センサ３及び前述の光学検出手
段８を用いて測定される。
は、例えばＣＯ2やＯ2の測定のためのものであり、容器
１内ではなく試料容器２３内に配置されている。試料容
器２３の栓には中空針２４が挿通されており、この中空
針２４が容器１の開口部２１を密封する隔膜２０に突き
刺されると、試料容器２３内の試料が中空針２４を通っ
て容器１内へ移動し培養液５に触れる。又、中空針２４
を介して容器１内の空間６と試料容器２３の内部空間２
５との間でガス交換が行なわれ、これによってＣＯ2や
Ｏ2の濃度変化が指示薬センサ３及び前述の光学検出手
段８を用いて測定される。
【００３０】図６に示す特に好ましい実施例では、温度
制御される支持台２６が備えられ、この支持台２６は複
数の容器１をそれぞれの箇所に保持する。６００個にも
及ぶ容器１が複数の列に並べられて温度安定化され、同
時に、かつ、連続的に測定される。支持台２６の各容器
が保持される箇所には光ガイド１０の端部がそれぞれ設
けられ、この二股状の光ガイド１０を介して光源９から
励起光が各容器１の底に配置された指示薬センサ３に供
給されると共に、指示薬センサ３から得られる検出光信
号がそれぞれの検出器１１に入力される。各検出器１１
は信号線路１４を介して評価手段１５に接続されてお
り、各検出器１１には固有の位置認識データが割当てら
れている。各検出器１１から評価手段１５に送られる測
定データはそれぞれの位置認識データを伴っており、こ
のようにしてそれぞれの測定データが各試料と対応づけ
られる。
制御される支持台２６が備えられ、この支持台２６は複
数の容器１をそれぞれの箇所に保持する。６００個にも
及ぶ容器１が複数の列に並べられて温度安定化され、同
時に、かつ、連続的に測定される。支持台２６の各容器
が保持される箇所には光ガイド１０の端部がそれぞれ設
けられ、この二股状の光ガイド１０を介して光源９から
励起光が各容器１の底に配置された指示薬センサ３に供
給されると共に、指示薬センサ３から得られる検出光信
号がそれぞれの検出器１１に入力される。各検出器１１
は信号線路１４を介して評価手段１５に接続されてお
り、各検出器１１には固有の位置認識データが割当てら
れている。各検出器１１から評価手段１５に送られる測
定データはそれぞれの位置認識データを伴っており、こ
のようにしてそれぞれの測定データが各試料と対応づけ
られる。
【００３１】図７による実施例では、支持台２６の各容
器１が保持される箇所の表面にＬＥＤ２７及びフォトダ
イオード２８が埋設されている。つまり、ＬＥＤ２７が
励起用光源として、フォトダイオード２８が検出器とし
てそれぞれ機能し、ＬＥＤ２７及びフォトダイオード２
８は導線２９，３０を介して評価手段１５と電気接続さ
れる。従って、既述の実施例と異なり、本実施例は光ガ
イド手段を必要とせず、非常にコンパクトな装置が実現
される。尚、支持台２６の表面、即ち容器１とフォトダ
イオード２８との間にフィルタ素子を介装することも容
易である。
器１が保持される箇所の表面にＬＥＤ２７及びフォトダ
イオード２８が埋設されている。つまり、ＬＥＤ２７が
励起用光源として、フォトダイオード２８が検出器とし
てそれぞれ機能し、ＬＥＤ２７及びフォトダイオード２
８は導線２９，３０を介して評価手段１５と電気接続さ
れる。従って、既述の実施例と異なり、本実施例は光ガ
イド手段を必要とせず、非常にコンパクトな装置が実現
される。尚、支持台２６の表面、即ち容器１とフォトダ
イオード２８との間にフィルタ素子を介装することも容
易である。
【００３２】図８に示す図７の実施例の変形例では、容
器１の底部に一体のセンサとして形成された二つの指示
薬センサ３ａ，３ｂを備えている（例えば、Ｏ2濃度お
よびｐＨ値を同時に測定するためのダブルセンサ）。各
指示薬センサ３ａ，３ｂは各別のＬＥＤ２７，２７′に
よって励起され、発生した蛍光は共通のフォトダイオー
ド２８によって検出される。二つのＬＥＤ２７，２７′
及び一つのフォトダイオード２８は、導線２９，２
９’，３０を介して評価手段に電気接続されている。公
知の光学的手段または電気的手段によって、両指示薬セ
ンサ３ａ，３ｂからの信号を分離することができる。逆
に、励起用の一つのＬＥＤと検出用の複数のフォトダイ
オードを設ける実施態様も考えられる。
器１の底部に一体のセンサとして形成された二つの指示
薬センサ３ａ，３ｂを備えている（例えば、Ｏ2濃度お
よびｐＨ値を同時に測定するためのダブルセンサ）。各
指示薬センサ３ａ，３ｂは各別のＬＥＤ２７，２７′に
よって励起され、発生した蛍光は共通のフォトダイオー
ド２８によって検出される。二つのＬＥＤ２７，２７′
及び一つのフォトダイオード２８は、導線２９，２
９’，３０を介して評価手段に電気接続されている。公
知の光学的手段または電気的手段によって、両指示薬セ
ンサ３ａ，３ｂからの信号を分離することができる。逆
に、励起用の一つのＬＥＤと検出用の複数のフォトダイ
オードを設ける実施態様も考えられる。
【００３３】図９及び図１０に示すグラフにおいて、時
間ｔ、つまり各時点Ｔ0〜Ｔ8が横軸にとられ、ｐＨ値、
濃度Ｋ（つまりＯ2とＣＯ2の分圧）、および単位体積当
たりの菌の数が縦軸にとられている（対数目盛）。図９
は、黄色ブドウ球菌を有する試料に基づくパラメータＣ
Ｏ2、Ｏ2、及びｐＨ値の経時変化を示している。Ｔ5と
Ｔ6との間でＣＯ2濃度が明らかに上昇していることか
ら、陽性の試料であることを示している。ここ（ＴMの
時点）におけるＯ2濃度及びｐＨ濃度が測定され、これ
らが急激に減少していることから、グラム陽性の黄色ブ
ドウ球菌の存在を示唆している。
間ｔ、つまり各時点Ｔ0〜Ｔ8が横軸にとられ、ｐＨ値、
濃度Ｋ（つまりＯ2とＣＯ2の分圧）、および単位体積当
たりの菌の数が縦軸にとられている（対数目盛）。図９
は、黄色ブドウ球菌を有する試料に基づくパラメータＣ
Ｏ2、Ｏ2、及びｐＨ値の経時変化を示している。Ｔ5と
Ｔ6との間でＣＯ2濃度が明らかに上昇していることか
ら、陽性の試料であることを示している。ここ（ＴMの
時点）におけるＯ2濃度及びｐＨ濃度が測定され、これ
らが急激に減少していることから、グラム陽性の黄色ブ
ドウ球菌の存在を示唆している。
【００３４】図１０に示すグラフでは、図９と異なりｐ
Ｈ値があまり変化しておらず、シュードモナス属種の存
在を示唆している（前出の表を参照）。この例では、緑
膿菌を有する試料が用いられた。
Ｈ値があまり変化しておらず、シュードモナス属種の存
在を示唆している（前出の表を参照）。この例では、緑
膿菌を有する試料が用いられた。
【００３５】図１１に示すグラフは、腸内細菌(E.coli)
を含む試料から得られた。これまでに述べた方法および
装置は、試料の生物学的活性、例えば血液中の病原菌、
菌血症、敗血症、又は膿血症の検出、さらには藻類、バ
クテリア、又は他の菌類の検出に適している。連続的で
非侵襲性の試料のモニタリングにより大量の試料の培養
及び測定における完全自動化が達成される。陽性の培養
が迅速に検出され、間違った陰性の検出が回避される。
を含む試料から得られた。これまでに述べた方法および
装置は、試料の生物学的活性、例えば血液中の病原菌、
菌血症、敗血症、又は膿血症の検出、さらには藻類、バ
クテリア、又は他の菌類の検出に適している。連続的で
非侵襲性の試料のモニタリングにより大量の試料の培養
及び測定における完全自動化が達成される。陽性の培養
が迅速に検出され、間違った陰性の検出が回避される。
【００３６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。
【図１】本発明の一実施例に係る検出装置の概略図
【図２】別実施例に係る検出装置の概略図
【図３】更に別実施例に係る検出装置の概略図
【図４】更に別実施例に係る検出装置の概略図
【図５】更に別実施例に係る検出装置の概略図
【図６】複数容器の同時自動測定を行う実施例に係る検
出装置の概略図
出装置の概略図
【図７】更に別実施例に係る検出装置の部分概略図
【図８】図６の実施例の変形例を示す部分概略図
【図９】測定結果の例を示すグラフ
【図１０】測定結果の例を示すグラフ
【図１１】測定結果の例を示すグラフ
１ 容器 ３ａ，３ｂ，３ｃ 指示薬センサ ５ 培養液 ６ 空間 ８ 光学検出手段 １５ 評価手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595117091 １ ＢＥＣＴＯＮ ＤＲＩＶＥ， ＦＲＡ ＮＫＬＩＮ ＬＡＫＥＳ， ＮＥＷ ＪＥ ＲＳＥＹ 07417−1880， ＵＮＩＴＥＤ ＳＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ (72)発明者 スモーレ，ヘルベルト スイス国 8253 ディーセンホーフェン アードラーグート ６
Claims (12)
- 【請求項１】 試料が導入される培養液を入れた密封可
能な容器と、試料中の微生物の代謝を可能にする手段と
を備えると共に、前記代謝によって濃度が変化する複数
の代謝生成物または代謝消費物を検出するための複数の
指示薬センサ（３ａ，３ｂ，３ｃ）と、各指示薬センサ
（３ａ，３ｂ，３ｃ）に光学的に接続される光学検出手
段（８）と、この光学検出手段（８）からの電気信号に
基づいて代謝生成物または代謝消費物の濃度の時間的変
化を調べるための評価手段（１５）とを備えている試料
の生物学的活性を検出する装置であって、 前記複数の指示薬センサ（３ａ，３ｂ）は、前記代謝に
よって濃度が変化するＣＯ2、Ｏ2、Ｈ2、Ｈ+（ｐＨ）、
ＮＨ4 +、又はＨ2Ｓのうちの少なくとも２つの代謝生成
物または代謝消費物を選択的に検出することを特徴とす
る生物学的活性検出装置。 - 【請求項２】 ＣＯ2、Ｏ2、及びＨ+（ｐＨ）を同時に
検出するための指示薬センサを備えている請求項１記載
の生物学的活性検出装置。 - 【請求項３】 ＣＯ2、ＮＨ4 +、及びＨ+（ｐＨ）を同時
に検出するための指示薬センサを備えている請求項１記
載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項４】 ＣＯ2、Ｈ2Ｓ、及びＨ+（ｐＨ）を同時
に検出するための指示薬センサを備えている請求項１記
載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項５】 複数の指示薬センサを結合して多層セン
サに形成している請求項１〜４のいずれか１項記載の生
物学的活性検出装置。 - 【請求項６】 前記指示薬センサ（３ａ，３ｂ）が、透
明な前記容器（１）内における試料と混合される培養液
（５）の上方の空間（６）に配置され、気体である代謝
生成物または代謝消費物の濃度の測定に用いられる請求
項１記載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項７】 前記指示薬センサ（３ａ，３ｂ）が、前
記容器（１）を密封する透明の栓（１′）に設けられて
いる請求項６記載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項８】 複数の前記容器（１）を所定の位置に保
持して各容器（１）内の試料の温度を制御する装置（２
６）が備えられ、各容器（１）に接続された前記光学検
出手段（８）が、各容器（１）内に配置された指示薬セ
ンサ（３ａ，３ｂ，３ｃ）に励起光を照射して生成され
た光信号を検出し、各容器（１）の位置認識情報を含む
容器（１）ごとの検出情報を前記評価手段（１５）に送
る請求項１記載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項９】 複数の前記容器（１）を保持して各容器
（１）内の試料の温度を制御する装置と、各容器（１）
を自動的に測定ステーションへ搬送する搬送機構とが備
えられ、前記測定ステーションにおいて、各容器（１）
内に配置された指示薬センサ（３ａ，３ｂ，３ｃ）が前
記光学検出手段（８）に光学的に接続される請求項１記
載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項１０】前記指示薬センサ（３）が、前記容器
（１）内に差し込まれるプローブ（１９）の先端部に固
定され、前記光学検出手段（８）を構成する光ガイド手
段（１０）が前記プローブ（１９）内に通されている請
求項１記載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項１１】前記容器（１）の開口部（２１）が隔膜
（２０）によって密封され、ここに前記プローブ（１
９）が差し込まれ、前記指示薬センサ（３）が前記培養
液（５）又はその上方の空間（６）に位置する請求項１
０記載の生物学的活性検出装置。 - 【請求項１２】前記容器（１）が、別の試料容器（２
３）に備えられた中空針（２４）が挿通される隔膜（２
０）によって密封され、前記指示薬センサ（３ａ，３
ｂ，３ｃ）が前記試料容器（２３）内に配置され、試料
容器（２３）内の試料が前記中空針（２４）を通って培
養液を入れた前記容器（１）内に注入されると共に前記
容器（１）内の空間（６）と前記指示薬センサ（３ａ，
３ｂ，３ｃ）が配置された試料容器（２３）内の空間と
が連通する請求項１記載の生物学的活性検出装置。
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