JPH0947281A - 微生物資源スクリーニング装置及びそれを利用した微生物の生理的性質選別確定システム。 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 土壌微生物のスクリ−ニングに当たって必要
な各種動作を自動化するとともに、菌株やデ−タの管理
を完全に行って、信頼性を高めた微生物資源スクリ−ニ
ング装置の提供。 【構成】 コロニ−の位置検出を行なう画像処理装置
と、回転動作機構と、上下動作機構を有しワ−クの搬送
を行なうエレベ−タ部と、ロボット操作により釣菌およ
び植菌位置を決めながら釣菌および植菌を行なう釣菌／
植菌部と、ワ−クの移動運搬を行なうワ−ク搬送部と、
ワ−クの蓋の開閉を制御するフタ開閉部と、液体倍地の
分注を行なう液体分注部と、運転モ−ド指示等の制御動
作を行なうホストコンピュ−タ部とを備え、微生物資源
スクリ−ニングを自動的に行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、微生物資源スクリーニ
ング装置、特に微生物資源のスクリーニング作業をトー
タルして自動的に行なうことができる微生物資源スクリ
ーニング装置に関するものである。また、この発明は、
微生物資源スクリ−ニング装置を用いて、得られる分離
コロニ−から特定の生理的性質を有する微生物を選別す
るシステムに関するものである。

【従来の技術】バイオテクノロジ−の発達に伴い、我が
国の製薬企業はめざましい発展をとげており、より良い
薬の開発のための地道な努力が続けられている。このよ
うな新薬開発を行うには、土壌微生物を探索することが
重要な役割をはたすが、この探索は、土壌採取、菌株分
離、培養という多くの過程を含む微生物資源のスクリ−
ニング作業を経て行われる。そして、土壌微生物の探索
を行ってもすぐに良い結果が得られるというものではな
く、数万〜数１０万、ときには１００万回程の探索をし
て１つの新しい有用物質生産菌株が発見されればよいと
されている。しかも、このような土壌微生物の探索は、
ほとんど調べ尽くされた感があり、今日では、新たな生
理的特性を有する微生物のスクリ−ニングが行なわれて
いる。

【発明が解決しようとする課題】このような微生物資源
スクリ−ニングの作業においては、たとえばコロニ−を
選別して釣菌する作業、液体培地への植菌作業、あるい
は寒天および液体培地への分注作業などは研究者の手作
業で行なわれており、スクリ−ニングに時間がかかり、
また、菌種や菌種を植えたコロニ−の管理、およびその
デ−タの管理が複雑となって管理しきれなくなったりす
る問題点を有していた。そこで、本願発明者らは、土壌
微生物のスクリ−ニングに当たって必要な各種動作を自
動化するとともに、菌株やデ−タの管理を完全に行っ
て、信頼性を高めた微生物資源スクリ−ニング装置を提
供せんとするものである。

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、コロニ−の位置検出を行なう画像処理装
置と、回転動作機構と、上下動作機構を有しワ−クの搬
送を行なうエレベ−タ部と、ロボット操作により釣菌お
よび植菌位置を決めながら釣菌および植菌を行なう釣菌
／植菌部と、ワ−クの移動運搬を行なうワ−ク搬送部
と、ワ−クの蓋の開閉を制御するフタ開閉部と、液体倍
地の分注を行なう液体分注部と、運転モ−ド指示等の制
御動作を行なうホストコンピュ−タ部とを備えた微生物
資源スクリ−ニング装置を本旨とする。また、この発明
は、４×６の２４ウェルプレート（以下２４ウェルとい
う。）を用いて、この２４ウェルの培地設定装置と、こ
の設定された培地に関して、２４ウェルを画像として取
り込む画像取込装置と、取り込まれた画像から生育状態
判定のため培地との比較のため補正を行なう画像補正装
置と、その補正された結果を２値デ−タにする２値化装
置と、２値化されたデ−タが所定の値以上であるか、ま
たは、以下であるか、さらには、それらのいずれとも言
い難いものであるかと判定する生育判定装置と、前記生
育判定装置の結果に基づき、生育ありの判定結果、生育
なしの判定結果およびそれらのいずれにも属さない不定
の判定結果について所定のフラグを書込むフラグ書込み
装置と、前記フラグ書込み結果に基づいて生育フラグ統
計表を作成する生育フラグ統計表作成装置と、この作成
された生育フラグ統計表を画面に表示する表示装置とか
らなり、分離コロニ−の生理的諸特性（例えば、炭素源
資化パタ−ン等）を表示させるものである。

【作用】この発明は、上記構成により、ワ−クとして搬
送されてきた丸シャ−レ、２４ウェルあるいはボトルを
画像処理装置により認識し、さらに、ロボットによって
釣菌／植菌を行ない、また、同時に２種類以上の液体培
地の分注を行なう。さらに、シャ−レ、２４ウェル、ボ
トルに格納されている各ワ−クは、バ−コ−ドラベルで
管理され、このバ−コ−ドデ−タは、ホストコンピュ−
タによって管理されるとともに、このホストコンピュ−
タの処理によって、装置の動作状態をオンラインのモニ
タで監視することができる。また、この発明は、ワ−ク
として搬送されてきたシャ−レ、２４ウェルあるいはボ
トルを画像処理装置により認識し、さらに、ロボットに
よって釣菌／植菌を行ない、また、同時に２種類以上の
液体培地の自動分注を行ない、その後、所定の培養過程
を経た後、上記の画像処理装置により２４ウェルに釣菌
／植菌された菌の生育状態を判定する。そして、判定し
た菌の生育状態を示すフラグをつける。しかる後、その
フラグに基づいて、生育フラグ統計表を自動的に作成
し、これを画面に表示して、その分離コロニ−の生理的
諸特性（例えば、炭素源資化パタ−ン等）を認識する。

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけ
る微生物資源スクリーニング装置の機能ブロック図であ
る。この図において、符号１は対象コロニーの位置検出
を行なう画像処理装置、２は丸型シャーレ、２４ウェ
ル、ボトル等の各ワークの搬送を回転動作機構と上下動
作により行なうエレベータ部、３はロボット操作により
位置決めを行ないながら釣菌作業と植菌作業を行なう釣
菌／植菌部、４は各ワークの搬送及び搬出動作を行なう
ワーク搬送部、５はワークのフタ開閉を、真空弁を用い
て制御するフタ開閉部、６は前記ロボットに取り付けた
分注ノズルを用いて液体培地の分注動作を行なう液体分
注部、７はロボットを併用して寒天培地の分注動作を行
なう寒天分注部、８は装置の運転、警報等を管理するメ
ンテナンス部、９は微生物資源のデータ管理、ワークに
取り付けるバーコードラベルの発行、運転モード指示、
リアルタイムモニタ等システムを総合的に管理するホス
トコンピュータ部、１０は作業エリアの環境管理、設備
等を管理するシステム部、１１は前記各機能部に接続さ
れ、これらの機能部間の動作手順を管理するシーケンサ
である。画像処理装置１は釣菌或いは分注を行なう位置
を定めるＸ、Ｙ軸座標を検出するＸ、Ｙ軸座標検出部２
１と、装置内の照明をオン、オフ制御する照明オン／オ
フ部２２とを備えている。エレベータ部２は、釣菌作業
のための昇降動作を行なう釣菌系エレベータ２３と、分
注作業のための昇降動作を行なう分注系エレベータ２４
と、釣菌系エレベータ２３の動作をコントロールする第
１のコントローラ２５と、分注系エレベータ２４の動作
をコントロールする第２のコントローラ２６と、釣菌お
よび分注用テーブルを回転運動させるテーブル回転部２
７と、各エレベータ２３、２４の停止位置を規定するオ
ーバーラン防止部２８と、テーブルの位置を決定するテ
ーブル位置決め部２９と、トレイ搬出部３０と、ラック
を把持するラック掴み部３１とを備えている。釣菌／植
菌部３はＸ軸、Ｙ軸の位置決めを行なう２軸ロボットを
用いており、また、この釣菌／植菌部３は前記ロボット
の動作を制御するロボットコントローラと、ロボットの
ヘッドを回転動作させるヘッド回転部３３と、釣菌に用
いるピンセットの先端を開閉するピンセット開閉部３４
と、ヒータ移動部３５と、ヒータをスイッチオンおよび
オフさせるヒータオン／オフ部３６と、ヒータによる加
熱温度を検知する温度センサー３７とを備えている。ワ
ーク搬送部４は、Ｙ軸テーブルの位置決めを行なうため
にロボットの動作を制御するロボットコントローラ３８
と、中間テーブル３９と、ラックの位置を決定するラッ
ク位置決め部４０と、トレイの位置を決定するトレイ位
置決め部４１と、トレイ送り用搬送部４２と、トレイ戻
し用搬送部４３とを備えている。フタ開閉部５は、フタ
を前後に開閉動作させるフタ前後開閉部４５と、フタを
ワークから離脱させるフタ離脱部４６と、フタを開閉ま
たは離脱動作させるためにこのフタを吸着させるフタ吸
着部４７と、フタ吸着部４７にフタが吸着されたことを
確認する吸着確認部４８とを備えている。液体分注部６
は、マグネチックスターラー４９と、液体培地への分注
動作を行なうベリスタポンプ５０とを有し、また寒天分
注部７は、恒温水槽オン／オフ部５１と、寒天培地への
分注動作を行なうベリスタポンプ５２とを有している。
これら液体分注部６および寒天分注部７にはそれぞれ第
１の分注器５３および第２の分注器５４とが隣接して設
けられている一方、これら第１および第２の分注器５
３、５４間で分注動作を切り換える切換器５５が設けら
れている。メンテナンス部８は、システムの異常を報知
する警報部５６と、装置の運転内容を表示する表示部５
７と、装置に動作指示を入力するキー操作部５８と、シ
ステムの異常を検出する異常検出部５９と、装置の運転
等の操作を遂行するマニアル操作部６０とを備えてい
る。ホストコンピュータ９は、コンピュータにデータや
コマンドを入力するキーボード６１と、処理内容を表示
するディスプレイ６２と、データ処理に必要な各種デー
タが格納される記憶部６３と、処理結果をハードコーピ
ーとして出力するシリアルプリンタ６４と、バーコード
データを出力するバーコードプリンタ６５とを有してお
り、またこれらの機能部とは別にバーコードリーダ６７
が設けられており、このバーコードリーダからのバーコ
ードデータを判読する機能も有する。システム部１０は
作業エリアの環境管理等を行なうために、蛍光灯６８、
殺菌灯６９、サイレントコンプレッサ７０、陽圧ブース
７１、ドアチェック部７２、真空ポンプ７３を有してい
る。図２にはホストコンピュータ９のソフトウェア構成
を示す。このソフトウェアは、システムメニュー８０と
して釣菌および分注作業を自動運転する自動運転メニュ
ー８１と、バーコードラベルの発行を行なうバッチメニ
ュー８２と、菌の基本情報管理を行なうマスタメンテナ
ンス８３と、管理データの印字を行なう印字処理８４
と、シーケンサとの通信を管理する通信モジュール８５
とを含んでいる。自動運転メニューには、シャーレから
２４ウェルへの植菌を行なうシャーレ／トレイ釣菌モー
ド８６と、２４ウェルトレイからボトルへの植菌を行な
うトレイ／ボトル釣菌モード８７と、寒天培地を２４ウ
ェルに分注する寒天培地分注モード８８と、液体培地を
ボトルに分注する液体培地分注モード８９とを含み、そ
れぞれのモードは、オンラインモニタ９０、９１、９
２、９３を含んでいる。バッチメニュー８２は自動ラベ
ル発行９４を含む。また、マスタメンテナンス８３はタ
イプ１、タイプ２、タイプ３のファイルを含み、印字処
理８４もまた前記タイプ１〜３に対応してデータ管理
１、データ管理２、データ管理３を含んでいる。通信モ
ジュール８５はデータや命令コマンド等の情報交換を行
なうためにファイルアクセス９５を含む。かかる構成を
有する微生物資源スクリーニング装置の動作について以
下説明する。図３はこの実施例に係る微生物資源スクリ
ーニング装置の運転モードの概要を示す。ここに示され
た各運転モードは、先に説明したソフトウェアによって
実行されるもので、運転メニュー１００としては、シャ
ーレから２４ウェルへの釣菌を行なうシャーレ／トレイ
釣菌モード１０１と、２４ウェルからボトルへの釣菌を
行なうトレイ／ボトル釣菌モード１０２と、寒天培地を
２４ウェルに分注する寒天培地分注モード１０３と、液
体培地をボトルに分注する液体培地分注モード１０４と
を含む。またその他の運転メニューとして、装置の異常
を検知する異常監視モード１０５と、情報テーブルの維
持管理を行なう情報テーブルメンテナンス動作１０６
と、処理内容をディスプレイ表示する表示出力動作１０
７と、この実施例の装置全体の管理を行なうシステム管
理動作１０８と、装置の動作チェックを行なうテストモ
ード１０９と、バーコード印字および読み取り動作をコ
ントロールするバーコード制御モード１１０と、通信管
理を行なう通信モジュール１１１とを含む。シャーレ／
トレイ釣菌モード１０１は、エレベータの動作を制御す
るエレベータコントロールＡと、このエレベータコント
ロールＡと同様な動作であるエレベータコントロールＢ
と、２４ウェルに植え付けられる菌であるワークの運搬
をコントロールするワーク搬送制御動作１１２と、釣
菌、或いは植菌のために真空弁によるワークのフタ開閉
をコントロールする蓋取り／蓋閉め制御動作１１３と、
対象コロニーの位置検出を行なう画像処理動作１１４
と、釣菌動作をコントロールする釣菌制御動作１１５
と、植菌動作をコントロールする植菌制御動作１１６と
を含む。トレイ／ボトル釣菌モード１０２もまた、前記
シャーレ／トレイ釣菌モード１０１におけると同様、エ
レベータの動作を制御するエレベータコントロールＡ
と、このエレベータコントロールＡと同様な動作である
エレベータコントロールＢと、２４ウェルプレートに植
え付けられる菌であるワークの運搬をコントロールする
ワーク搬送制御動作１１７と、釣菌、或いは植菌のため
に真空弁によるワークのフタ開閉をコントロールする蓋
取り／蓋閉め制御動作１１８と、対象コロニーの位置検
出を行なう画像処理動作１１９と、釣菌動作をコントロ
ールする釣菌制御動作１２０と、植菌動作をコントロー
ルする植菌制御動作１２１とを含む。寒天培地分注モー
ド１０３はエレベータコントロールＢと、ワーク搬送制
御動作１２２と、蓋取り／蓋閉め制御動作１２３と、寒
天培地分注制御動作１２４とを含む。また、液体培地分
注モード１０４はエレベータコントロールＢと、ワーク
搬送制御動作１２５と、蓋取り／蓋閉め制御動作１２６
と、液体培地分注制御動作１２７とを含む。図４には、
上に述べた動作メニューより、起動後のフローチャート
を示す。この実施例に係る微生物資源スクリーニング装
置によるスクリーニング動作がスタートすると、処理ス
テップ（以下単にステップという）ＳＴ１において、シ
ステムメニューがホストコンピュータ９のディスプレイ
６２に表示される。ここでキーボード６１を通してメニ
ューセレクト信号が入力されると（ステップＳＴ２）、
自動運転するか否かをチェックし（ステップＳＴ３）、
自動運転ではないと判断されれば次にバッチメニューに
入るか否かをチェックする（ステップＳＴ４）。ここに
おいてバッチメニューは実行しないと判断されれば、次
にマスタファイルメンテナンス動作を実行するか否かを
チェックし（ステップＳＴ５）、マスタファイルメンテ
ナンス動作を実行しないと判断されればステップＳＴ６
において印字処理を実行するか否かをチェックし、この
印字処理を実行しないと判断されれば再びステップＳＴ
２に戻ってメニューセレクトを待つ。ステップＳＴ３に
おいて自動運転をすると判断されたときは、ステップＳ
Ｔ７に移行して自動運転動作がシャーレ／トレイ釣菌モ
ードであるか否かをチェックし、この動作モードであれ
ばステップＳＴ８においてシャーレ／トレイ釣菌モード
用の情報テーブルをセットする。一方、ステップＳＴ７
においてシャーレ／トレイ釣菌モードでなければステッ
プＳＴ９においてトレイ／ボトル釣菌モードであるか否
かをチェックし、この動作モードであればステップＳＴ
１０においてトレイ／ボトル釣菌モード用の情報テーブ
ルをセットする。一方、ステップＳＴ９においてトレイ
／ボトル釣菌モードでなければステップＳＴ１１におい
て寒天培地分注モードであるか否かをチェックし、この
動作モードであればステップＳＴ１２において寒天培地
分注モード用の情報テーブルをセットする。一方、ステ
ップＳＴ１１において寒天培地分注モードでなければス
テップＳＴ１３において液体培地分注モードであるか否
かをチェックし、この動作モードであればステップＳＴ
１４において液体培地分注モード用の情報テーブルをセ
ットする。一方、ステップＳＴ７において液体培地分注
モードでなければステップＳＴ１５において自動運転を
終了するか否かをチェックし、終了であればステップＳ
Ｔ１のシステムメニュー表示に戻る一方、自動運転終了
でなければステップＳＴ７に戻って自動運転項目の検索
判断を行なう。ステップＳＴ８、ＳＴ１０、ＳＴ１２、
およびＳＴ１４においてそれぞれの自動運転モード用の
情報テーブルがセットされると、次にステップＳＴ１６
においてシーケンサ１１の初期化が行なわれ、次いでス
テップＳＴ１７において情報テーブルへの書き込みが行
なわれる。次にステップＳＴ１８においてデータファイ
ルの初期化が行なわれるとともに、ステップＳＴ１９に
おいてはシーケンサ１１が起動される。するとステップ
ＳＴ２０においてオンラインモニタが起動し、さらにシ
ーケンサ監視ルーチンが起動する（ステップＳＴ２
１）。このシーケンサ監視ルーチンが起動すると、次に
通信モジュールが起動して（ステップＳＴ２２）、各機
能部間でデータの送受信が可能になる。するとホストコ
ンピュータ９はステップＳＴ２３においてデータ受信が
あったか否かをチェックし、データ受信がなければ再び
ステップＳＴ２２の処理に戻る一方、データ受信があれ
ば受信データの中にエラー情報があるか否かをチェック
する。このエラー情報の有無のチェックにおいてエラー
情報有りと判断された場合は、ステップＳＴ２５におい
てエラーコマンドの解析が行なわれ、続くステップＳＴ
２６においてエラー情報がセットされ、さらにステップ
ＳＴ２７においてそのエラー情報が表示プログラム５７
の作動によってディスプレイ６２に表示される。次にス
テップＳＴ２８に移行して再起動解析ルーチンが起動
し、ここでキー入力がなされるとステップＳＴ２９にお
いて受信データ中に接続コマンドがあるか否かをチェッ
クする。そして、接続コマンドがあればステップＳＴ３
０においてエラー情報ファイルバックアップ処理が行な
われ、次いでステップＳＴ３１においてシーケンサに再
起動をかけた後ステップＳＴ２２の処理動作に戻る。一
方、ステップＳＴ２９において接続コマンドがないと判
断された場合は、ステップＳＴ３２においてエラー解析
動作終了か否かをチェックし、終了でなければステップ
ＳＴ２５の処理に戻る一方、終了であると判断されれば
ステップＳＴ１の最初の処理に戻る。また、先のステッ
プＳＴ２４のエラー情報有無のチェック動作においてエ
ラー情報無しと判断された場合はステップＳＴ３３にお
いて受信したデータが通信動作終了コマンドであるか否
かをチェックし、終了コマンドであればステップＳＴ３
４においてオンラインモニタ画面を更新し、次いでステ
ップＳＴ３５においてキー入力を解析するプログラムが
起動する。そして、ステップＳＴ３６において入力デー
タがメニュー分岐コマンドであるか否かをチェックし、
メニュー分岐コマンドでなければ再度ステップＳＴ３４
の処理に戻る一方、メニュー分岐コマンドであると判断
されればステップＳＴ１の最初の処理に戻る。他方、ス
テップＳＴ３３のチェック動作において受信データが通
信終了コマンドでないと判断された場合はステップＳＴ
３７においてオンラインモニタ画面を更新し、次いでス
テップＳＴ３８においてデータファイルを更新する。さ
らにステップＳＴ３９においてデータが中断コマンドで
あるか否かをチェックし、中断コマンドであればステッ
プＳＴ４０においてシーケンサの停止処理を行ない、そ
の後ステップＳＴ２５に移行してエラーコマンド解析の
処理を実行する。ステップＳＴ３９において中断コマン
ドでないと判断された場合はステップＳＴ２２に移行し
て通信モジュール起動の処理を実行する。以上がこの実
施例の微生物資源スクリーニング装置における自動スク
リーニング動作である。このスクリーニング装置では、
前記自動スクリーニングどうさに加えてデータの分類管
理のためのバッチ処理等の動作も行なうことができるよ
うになっているため、これらの動作についても説明す
る。図４のフローチャートにおいて、ステップＳＴ３の
チェック動作で自動運転でないと判断された場合は、ス
テップＳＴ４においてバッチメニュー呼び出しか否かを
チェックし、バッチメニューの呼び出しであればステッ
プＳＴ４１においてバッチメニューの表示が行なわれ、
続くステップＳＴ４２においてラベル印字情報がキーボ
ード６１を通して入力されると、ステップＳＴ４３にお
いてラベル印字が起動される。次にステップＳＴ４４に
おいては、バッチ処理中断か否かをチェックし、中断で
あればステップＳＴ４６において再起動解除ルーチンを
実行させてステップＳＴ４３の処理に戻る一方、中断で
なければステップＳＴ４５においてバッチ処理が終了化
否かをチェックし、終了であればステップＳＴ１の最初
の処理に戻る。また終了でなければ、ステップＳＴ４１
の処理に移行してバッチメニューの表示動作を行なう。
また、ステップＳＴ５において、マスタファイルメンテ
ナンス処理であると判断された場合は、キー入力を待っ
てステップＳＴ４７においてマスタファイルセレクト動
作を行なう。この動作では、ステップＳＴ４８において
マスタファイルはタイプ１のものであるか否かをチェッ
クし、タイプ１のものであればステップＳＴ４９におい
てタイプ１のマスタファイルをセレクトし、タイプ１の
ものでないと判断されれば、ステップＳＴ５０において
マスタファイルはタイプ２のものであるか否かをチェッ
クし、タイプ２のものであればステップＳＴ５１におい
てタイプ２のマスタファイルをセレクトし、タイプ２の
ものでないと判断されれば、ステップＳＴ５２において
マスタファイルはタイプ３のものであるか否かをチェッ
クし、タイプ３のものであればステップＳＴ５３におい
てタイプ３のマスタファイルをセレクトする。そしてタ
イプ１、タイプ２、またはタイプ３のいずれかのファイ
ルのセレクトが行なわれると、ステップＳＴ５４におい
てマスタファイルメンテナンスの動作を継続するか否か
をチェックし、継続するということであればステップＳ
Ｔ４７の処理に戻る一方、継続しないと判断された場合
はステップＳＴ１の最初の処理に戻る。また、ステップ
ＳＴ５２においてタイプ３のものでないと判断されれ
ば、ステップＳＴ５５においてマスタファイルメンテナ
ンス動作を終了するか否かをチェックし、終了する場合
はステップＳＴ１の最初の動作に戻る一方、終了しない
と判断された場合はステップＳＴ４７の処理に戻る。次
に、ステップＳＴ６において印字処理であると判断され
た場合は、キー入力を待ってステップＳＴ５６において
印字タイプセレクト動作を行なう。この動作では、ステ
ップＳＴ５７において印字される内容はデータ管理表１
のものであるか否かをチェックし、データ管理表１のも
のであればステップＳＴ５８においてデータ管理表１を
印字し、データ管理表１のものでないと判断されれば、
ステップＳＴ５９において印字される内容はデータ管理
表２のものであるか否かをチェックし、データ管理表２
のものであればステップＳＴ６０においてデータ管理表
２を印字し、データ管理表２のものでないと判断されれ
ば、ステップＳＴ６１において印字される内容はデータ
管理表３のものであるか否かをチェックし、データ管理
表３のものであればステップＳＴ６２においてデータ管
理表３を印字する。そしてデータ管理表１、データ管理
表２、またはデータ管理表３のいずれかの得た管理表の
印字が行なわれると、ステップＳＴ６３において印字処
理の動作を継続するか否かをチェックし、継続するとい
うことであればステップＳＴ５６の処理に戻る一方、継
続しないと判断された場合はステップＳＴ１の最初の処
理に戻る。また、ステップＳＴ６１においてデータ管理
表３のものでないと判断されれば、ステップＳＴ６４に
おいて印字処理動作を終了するか否かをチェックし、終
了する場合はステップＳＴ１の最初の動作に戻る一方、
終了しないと判断された場合はステップＳＴ５６の処理
に戻る。 （実施例２）次に、本実施例の微生物資源スクリ−ニン
グ装置を用いて、新しい炭素資化性パタ−ンを示す菌株
を分離する方法について説明する。これは、既知の菌株
が、新たな生理的特性、例えば、糖に対する資化性パタ
−ン（炭素源資化性パタ−ン）を有することが分かれ
ば、その菌株は、新たな生理的特性を有すると見ること
ができ、それは、新たな薬品の開発の可能性につなが
る。このような新たな生理的特性を調べるためには、膨
大な量の試験をしなければならないため、上記実施例に
掲げた微生物資源スクリ−ニング装置を使用すること
は、省力化等に、特に大きな効用が見いだされる。この
ため、本実施例においては、最初に、２４ウェルに４種
類の糖培地を準備した。この２４ウェルの４列の穴に、
前記４種類の糖培地を装填し、ここに、別途丸シャ−レ
で培養分離された菌株のコロニ−から釣菌／植菌し、そ
れを培養した後、各菌株の糖に対する生育パタ−ンを調
べる。すなわち、本実施例は、図３におけるモ−ド１
（シャ−レ／トレイ釣菌モ−ド）の動作を利用するもの
であり、図５に示すように、Ａ列にはアラビノ−ス地
が、Ｂ列にはキシロ−ス地が、Ｃ列にはイノシト−ル地
が、Ｄ列にはマンニト−ル地が、それぞれ用意された２
４ウェル２０６に、丸シャ−レ２０１で培養された菌株
のコロニ−群２０２〜２０５から、コロニ−２０２の金
株を釣菌する概略を示すものである。もちろん、前記丸
シャ−レで培養されたコロニ−は、どの土壌からのもの
か明確に管理されている。次に、それらのデ−タを管理
するための操作をデ−タ入力画面に基づいて説明する。
図６の入力画面は、丸シャ−レから２４ウェル培地への
釣菌／植菌をするモ−ドを「モ−ド１」とし、２４ウェ
ル培地からボトル培地への釣菌／植菌を行なうモ−ドを
「モ−ド２」として、それぞれスクリ−ニングを行なう
際の、ロットデ−タを入力する際の入力画面を示すもの
である。図６の、移植タイプは、２４ウェル培地への移
植において、４連のうち１連または２連を使用して移植
する態様か、あるいは、４連の全部を使用して移植をす
る態様かのどちらかを決定するものである。このような
デ−タ入力ができるようにしておいた後、前述したよう
に、２４ウェルのＡ列にはアラビノ−ス地を、Ｂ列には
キシロ−ス地を、Ｃ列にはイノシト−ル地を、Ｄ列には
マンニト−ル地をそれぞれ準備し、丸シャ−レ２０１で
培養された菌株のコロニ−群２０２〜２０５の中のコロ
ニ−２０２の菌（例えば、菌株番号０００００１−１２
３４５６）を釣菌した。なお、移植条件としては、モ−
ド１では、釣菌深さ２ｍｍとし、植菌深さ３ｍｍとし
た。次に、この２４ウェルを、２８℃で１４日間培養
し、その結果を評価し、生育フラグをつける方法につい
て説明する。図７は、生育フラグ入力画面であり、左側
にロット番号（例えば、１２３４）およびウェルワ−ク
番号（例えば、１２３）を所定のロットおよび各ウェル
ワ−クに従って入力する。次に、右側に表示された２４
ウェル概略を表示した各欄に生育フラグを判定し、その
結果を書込む。生育フラグは、図８のフロ−チャ−トに
従って、最初のステップでウェルを読み込み、次に、こ
れを画像処理して、所定の生育判定値より大きいものを
「生育あり（＋）」、培地成分に等しいものを「生育な
し（−）」、さらには、生育判定値より小さく、どちら
とも判断のつき難いものを「不定（＊）」としてフラグ
付けを行なう。「不定（＊）」とは、コロニ−らしいも
のは存在し、菌の生育は認めれるが、著しく生育程度の
低いものをいう。入力順序は、例えば、（Ｄ−１）、
（Ｃ−１）、（Ｂ−１）、（Ａ−１）、（Ｄ−２）、
（Ｃ−２）、・・・・・・・・・・（Ｄ−６）、（Ｃ−
６）、（Ｂ−６）、（Ａ−６）のウェルの順序で行な
う。最後の（Ａ−６）のウェルについて入力が行なわれ
ると、次のウェルワ−クについてのフラグ入力が開始さ
れる。このようにして、２４ウェルの各ウェルについ
て、菌の生育状況が書き込まれ、次のステップにおい
て、この書き込まれた生育フラグに基づいて生育フラグ
統計表を作成する。本実施例では、一実施例として、土
壌分離株の菌を用い、このアラビノース、キシロース、
イノシトール、マントールに対する資化性パターンを検
討した。表１に現在知られている代表的なストレプトマ
イセス種の資化性パターンを示す。

【表１】 この表から知り得るようにパターン番号７、１０、・・
・等の資化性パターンを示すストレプトマイセス種は現
在知られてはいない。表２に、本実施例によって得られ
た土壌分離株に対する資化性パターンを示す。

【表２】 この表２においては、前記表１では、見られなかったパ
ターン（例えば パターン番号２０）に２株カウントさ
れていることが知れる。したがって、この分離株２株
は、少なくともストレプトマイセス属の中でも新しい炭
素原資化性パターンを有する生理的特性株であることが
知りうる。本実施例では、資化性パタ−ンを用いて、分
離株が新たな生理特性を有するか否かを容易に知りうる
ようにしたが、これは、同じ手法を用いて、例えば、糖
培地に代えて、ｐＨ値の異なる培地や、各種抗生物質添
加の培地等を用いて、新たな生理的特性を有する菌株を
分離し、新薬開発に寄与することができる。

【発明の効果】以上のようにして、本発明の微生物資源
スクリーニング装置は、従来において多くの手作業を必
要としていたスクリーニングを大幅に自動化し、さらに
膨大なデータをバーコード管理することを可能にしたた
め、大量のデータを時間を節約しながら収集することが
できるようになり、新薬の開発などにかかる時間を短縮
するのに大いに役立つようになる。また、画像処理によ
って、コロニー内の微生物の判別を行なえるようにした
ため、菌の特徴分析などが確実に行なえる等種々の効果
が得られる。また、作成された生育フラグ統計表に基づ
いて、土壌分離株の菌の、例えば、特定の糖類に対する
資化性パタ−ンを検討し、これと、既に知られているそ
の分離株の代表的な資化性パタ−ンと比較して、そのパ
タ−ンの相違から、この土壌分離株が有する菌の新しい
生理的特性を知ることができる。また、同様にして、ｐ
Ｈ値の異なる培地や、抗生物質の培地等を用いて、その
パターンから新たな生理的特性を有する菌種を分離し、
新薬開発に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例における微生物資源
スクリーニング装置の機能ブロック図である。

【図２】図２は、前記実施例に係る微生物資源スクリー
ニング装置で用いられるホストコンピュータのソフトウ
ェア構成を示す図である。

【図３】図３は、前記実施例に係る微生物資源スクリー
ニング装置の運転モードの概要を示す図である。

【図４】図４は、前記実施例に係る微生物資源スクリー
ニング装置の処理動作手順を説明するフローチャートで
ある。

【図５】図５は、Ａ列にはアラビノ−ス培地が、Ｂ列に
はキシロ−ス培地が、Ｃ列にはイノシト−ル培地が、Ｄ
列にはマンニト−ル培地が、それぞれ用意された２４ウ
ェルプレートの概略を示す。

【図６】図６は、丸シャ−レからウェルプレート培地へ
の釣菌／植菌をするモ−ドを「モ−ド１」とし、ウェル
プレート培地からボトル培地への釣菌／植菌を行なうモ
−ドを「モ−ド２」として、それぞれスクリ−ニングを
行なう際の、ロットデ−タを入力する際の入力画面を示
す。

【図７】図７は、生育フラグ入力画面である。

【図８】図８は、生育フラグ作成のための処理のフロ−
チャ−トである。

【符号の説明】

１ 画像処理部 ２ エレベータ部 ３ 釣菌／植菌部 ４ ワーク搬送部 ５ フタ開閉部 ６ 液体分注部 ７ 寒天分注部 ８ メンテナンス部 ９ ホストコンピュータ １０ システム部 １１ シーケンサ ６５ バーコードプリンタ ６７ バーコードリーダ ２０１ 丸シャ−レ ２０２〜２０５ コロニ−群 ２０６ウェルプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小塚 真治 東京都世田谷区上北沢４ー17ー19 東洋測 器株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コロニーの位置検出を行なう画像処理装置
   と、回転動作機構と、上下動作機構を有しワークの搬送
   を行なうエレベータ部と、ロボット操作により釣菌およ
   び植菌位置を決めながら釣菌および植菌を行なう釣菌／
   植菌部と、ワークの移動運搬を行なうワーク搬送部と、
   ワークの蓋の開閉を制御するフタ開閉部と、液体培地の
   分注を行なう液体分注部と、寒天培地の分注動作を行な
   う寒天分注部と、微生物資源のデータ管理、運転モード
   指示等の制御動作を行なうホストコンピュータ部とを備
   えた微生物資源スクリーニング装置。
2. 【請求項２】４×６の２４ウェルプレートを用いて、こ
   の２４ウェルプレ−トに所定の培地を設定する培地設定
   装置と、この設定された培地に関して、２４ウェルプレ
   −トを画像として取り込む画像取込装置と、各ウェル穴
   に対して生育状態判定のため比較の補正を行なう画像補
   正装置と、その補正された結果を２値デ−タにする２値
   化装置と、２値化されたデ−タが所定の値以上である
   か、または、以下であるか、さらには、それらのいずれ
   とも言い難いものであるかと判定する生育判定装置と、
   前記生育判定装置の結果に基づき、所定のフラグを書込
   むフラグ書込み装置と、前記フラグ書込み結果に基づい
   て生育フラグ統計表を作成する生育フラグ統計表作成装
   置と、この作成された生育フラグ統計表を画面に表示す
   る表示装置とからなることを特徴とする微生物の生理的
   性質選別確定システム。
3. 【請求項３】前記微生物の生理的性質選別確定システム
   は、丸シャ−レを用い、このシャ−レに培地を設定する
   培地設定装置と、設定された培地に関し、シャ−レの画
   像を取り込む画像取込装置と、各シャ−レに対して生育
   状態判定のため比較の補正を行なう画像補正装置と、そ
   の補正された結果を２値デ−タにする２値化装置と、２
   値化されたデ−タが所定の値以上であるか、または、以
   下であるか、さらには、それらのいずれとも言い難いも
   のであるかと判定する生育判定装置と、前記生育判定装
   置の結果に基づき、所定のフラグを書込むフラグ書込み
   装置と、前記フラグ書込み結果に基づいて生育フラグ統
   計表を作成する生育フラグ統計表作成装置と、この作成
   された生育フラグ統計表を画面に表示する表示装置とか
   らなることを特徴とする請求項２記載の微生物の生理的
   性質選別確定システム。
4. 【請求項４】前記微生物の生理的性質確定選別システム
   は、シャ−レに代え、液体ボトルを使用したことを特徴
   とする請求項３記載の微生物の生理的性質選別確定シス
   テム。