JPH11513243A - 蛍光検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 例えば血液、尿または痰などの液体試料中の生物学的活性を検出するための蛍光検出法およびその装置であって、試料および培地を封止可能の容器に入れ、試料中に存在する微生物を種々の代謝的、物理的および化学的変化を起こさせるような条件にさらす方法および装置。操作時には、その検出法および装置は封止可能容器中の化学的センサー物質を、対称的方形波によって周期的にオンおよびオフになる励起光で照射し、測定した蛍光の光電流を、対称的方形波の異なる調波をあらわす２つの成分に分割し、前記２成分の振幅を測定し、２成分の比を出し、その比を生物学的活性を示すセンサー出力信号として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】 蛍光検出器 発明の背景 本発明は蛍光寿命の変化に基づく種々の化学的センサーに関するものである。 一例として、本発明は例えば血液、尿または痰などの液体試料中の生物学的活性 を検出するための非侵襲的装置および方法に適用される。この場合、試料および 培地を封止可能の容器に入れ、この微生物存在下で試料に種々の代謝的、物理的 および化学的変化が起こり得るような条件にその容器をさらす。生物学的活性を 蛍光寿命の変化に基づく化学的センサーによって検出する。 一般に患者の体液、特に血液中の細菌または真菌などの微生物の存在は培養バ イアルを用いて確認する。少量の体液を、封止用のゴム蓋を通して、培地を含む 無菌バイアルに注入する。バイアルを細菌増殖が起きる温度、例えば３７℃でイ ンキュベートし、細菌の増殖を観察する。 機器を用いる公知の方法は、培養びん中の細菌増殖の代謝的副産物であるＣＯ₂ 含量の変化を検出するものである。最近、化学的センサーをバイアル内に置く 自動血液培養装置が開発された。たいていの場合、このようなセンサーは色の変 化または蛍光強度の変化にもとづいてＣＯ₂濃度の変化に応答する（例えば米国 特許第４，９４５，０６０号参照）。これらのセンサーからの結果は光強度測定 によるものである。これは誤差が生じ得ることを意味するもので、センサーを励 起するために用いる光源、または強度をモニターするために用いる光検出器が経 時的エージング作用をあらわす場合には特にそうである。 公知の自動非侵襲的血液培養装置では、個々の光源、個々のスペクトル励起− およびエミッション−フィルター、および個々の光検出器が各バイアルに隣接し て配列し、このような配列は場合によってはバイアル間の感度の変動をおこす。 大部分の公知の血液培養センサーは、細菌増殖中に測定光電流の中程度のコント ラスト比を発生するに過ぎないという事実によって、これらの装置の作動には広 範囲の、時間のかかる目盛り決め処理および複雑な検出アルゴリズムが必要であ る。その上、極めて狭い規格許容度を有する光源、スペクトルフィルター、およ び光検出器を用いなければならない。各光源にいわゆるソースモニター発光ダイ オードを使用することもできるが、これらの各測定は非常にコストがかかる。し かし、すべてのバイアル状態を同等にすることは可能であるとはいえ、センサー 組成物の或る程度のロット間変動および或る程度のバイアル間の形状の変動は残 る。 このような強度を基礎にしたセンサー配列の欠点は、それらの蛍光寿命を変化 させる蛍光センサーを使用することによって克服できる。その際、強度測定の代 わりに時間パラメーター測定を用い、強度変化はセンサーの出力（出力）信号に は影響を与えない。多くの化学的センサー物質は、酸素濃度、ｐＨ、二酸化炭素 濃度、またはその他の化学的パラメーターが変化するにつれてそれらの蛍光寿命 を変えることが知られている（例えば英国特許第２，１３２，３４８号参照）。 センサーの蛍光寿命の変化は一般に公知の位相差法（例えば米国特許第５，０ ３０，４２０号）を用いることによってモニターされる。その際、励起光は正弦 波的に強度変調される。この方法は励起相に対して相がシフトする正弦波的に強 度変調される蛍光放出を起こすものである。位相差角(phase shift angle)θは 下記の式により、蛍光寿命τに依存する。 tanθ＝ωτ (1) 上記式中ω＝２πｆは循環光変調周波数(circular light modulation frequency )である。 式（１）から、位相差法の欠点は明らかである。もしも積ωτが小さければ、 生成する位相差θも小さい。これによって、測定すべき被検体に対する化学的セ ンサーの配列による分解能が制限される。この解析上の問題点を克服するために 、変調周波数を高めることが考えられる。しかし、それによってまた別の問題が 生ずるので、生ずる位相差角は７０〜９０度の範囲に近づくため圧縮(compresse d)される。単一の指数的に衰退するフルオロフォア（発蛍光団）の最 大可能位相差角は、無限に長い蛍光寿命の場合でさえ、９０度である。これらの 制限により、位相差法に基づく化学的センサーの動態的範囲は制限される。 位相差法の第２の問題点は、電子回路が光変調周波数による別の位相差を生じ るという事実に関係する。そこで非蛍光散乱媒質を用いて電子位相差を測定し、 この数値を蛍光モニター中に認められる数値から引くのが一般的やり方である。 残念ながら、電子位相差は経時的に変化する。そこで散乱測定を繰り返さなけれ ばならず、さもなければ蛍光測定と散乱測定とで装置を周期的に切り替えなけれ ばならない。 位相差法のその他の問題は、励起光の相が変調駆動信号の相に対してドリフト を示すという事実によって生ずる。この技術は内部変調(internally modulated) レーザーで知られており、また発光ダイオード、音響−光学変調素子および電子 光学変調素子でも知られている。その結果、励起変調の相情報は電子駆動信号か ら誘導されず、それを補助的光検出器によって測定しなければならないことにな る。これもセンサー配列の複雑さを増すことになる。 もしも寿命消滅によって反応するフルオロフォアを用いるならば、位相差法の また別の欠点があらわれる。この場合、測定位相差と被検体濃度との関係は非直 線性である。言い換えれば、低濃度被検体ではセンサー分解能は高いが、それは 被検体濃度の増加と共に低下する。これはセンサーの動態的範囲を制限し、多く の実際的使用には容認できない。フルオロフォアによって放出される蛍光の変調 度を測定することによって蛍光寿命をモニターすることもできる。この場合には 励起光は、位相差法の場合のように、正弦波的(sinusoidally)に変調する。これ は正弦波的に変調した蛍光放射をおこし、その際変調度(modulation degree)ｍ_F は下記の式による寿命に依存する。 式（２）において、ｍ_EXは励起光源の変調度である。 正弦波的変調する信号の変調度ｍは下記の式によって定義づけられる。 上記式中、ＡＣは時間により変化する成分のピーク間振幅の半分を意味し、ＤＣ は最低１つの正弦波周期を平均することによって得られる成分を意味する。実際 、２つの成分は光検出器信号を２チャンネルに分割することによって分離される 。１つのチャンネルはハイパスフィルターを含み、ＡＣ成分を測定する。他のチ ャンネルはローパスフィルターを含み、ＤＣ成分のみを測定する。比率デバイス を用いてセンサーの出力信号ＡＣ／ＤＣ＝ｍを得る。 このような変調法は蛍光センサー装置には実際的に使用されていない、なぜな らば光検出器暗流の変化や、検出装置に入る日光の漏れが測定ＤＣ成分を変化さ せるからである。これはもちろんセンサーの出力信号に誤差を生じさせる。すで に、励起光源を周期的にオンにしたりオフにしたりして、光源をオフにしている ときに測定される信号ＤＣ_darkを、光源がオンになっているときに測定される信 号ＤＣから引いて、補正信号ＤＣ_corrを計算するという方法で克服することが提 案されている。この補正法は付加的電子モジュール、例えばロック−イン増幅器 などを必要とし、装置の複雑さを増す結果になる。 可能性のある変調法の第２の欠点は、式（２）が著しく非直線性であることで ある。最適センサー解析は、いわゆる周波数・寿命の積ωτの比較的狭い範囲で のみ得られる。τが変化しつつある間、周波数・寿命の積ωτを一定に保つよう にωを自動的に調整することによってこの制限を克服することがすでに提案され ている。しかしこれも複雑さを著しく高める。そこで公知の検出法の欠点を克服 する必要がある。 発明の概要 本発明の目的は、被検体に関する高い動的範囲が得られ、センサー解析が実質 上被検体濃度に依存せず、光検出器暗流の変化または装置に漏れ入る光の強さの 変化がセンサーの出力信号に影響を与えず、構造が簡単で低コストで製造でき、 蛍光寿命の変化を基礎にする蛍光検出器の配置および操作原理を提供することに よって、先行技術の上記諸問題を解決することである。 本発明によると、上記の目的は、化学的センサー物質を対称的方形波(symmetr ic square wave)によって周期的にオンになったりオフになったりする励起光で 照射し、測定した蛍光光電流を、方形波信号の異なる調波(harmonics)をあらわ す２つのＡＣ成分に分け、２つの成分の振幅を計り、２成分の比を出し、そして この比をセンサー出力信号として用いる装置および方法によって達せられる。 蛍光寿命の変化を基礎とする化学的センサーを用いることによって、センサー 組成物中の製造関連性ロット間変動、センサー位置のわずかな変化、光源強度の 変化、光学的フィルター特性の変化、および光検出器の感度の変化はセンサーの 出力信号に何ら影響をもたない。そのため本発明は検出アルゴリズムを簡単にし 、機器のすぐれた長期安定性をもたらすことができる。最後に、センサーを操作 するために必要な光学部品および電子部品の数が最小値にまで減り、その結果蛍 光寿命に基づく公知のセンサー装置に比較してコスト低減効果を有する。 本発明のこれらおよびその他の特徴、目的、利益および長所は、下記の好適実 施態様の詳細な説明と添付のクレイムを、図と関連づけて読むことによってより 明らかになる。図には構成成分に対応する参照数字が付けられている。 図の説明 図１は、本発明による蛍光検出器の配置を示す。 図２は、方形波変調光強度で照射し、スターン−ヴォルマー関係式によって消 滅するフルオロフォアに関する第三および第一調波と酸素濃度との比を示すプロ ットである。 図３は、第１、第３および第５調波と酸素濃度との比を示すプロットである。 図４は、第５および第１調波と酸素濃度との比を示すプロットである。 図５は、第１および第５調波と酸素濃度との比を示すプロットである。 図６は、方形波変調光強度で照射され、あらゆるセンサーインプットに依存す る蛍光寿命を有するフルオロフォアの第１および第５調波と蛍光寿命との比を示 すプロットである。 詳細な説明 本発明の原理および概念を実施する蛍光検出器配置を図１に略図的に示す。こ の配置において、試料および培地４を、キャプ２で封止した光学的透明容器１に 導入する。蛍光化学的センサー物質３を容器１の内壁かまたは内部底に置き、励 起光源５、好適にはブルーまたはグリーン発光ダイオード（“ＬＥＤ”）によっ て照射する。光源５は電子信号ソース６に連結しており、電子信号ソースは、オ フ（“ゼロ”）状態およびオン（“ハイ(HIGH)”）状態を切り替える対称的方形 波信号を与える。 センサー物質３から再出現する蛍光は光検出器８、例えば光電子増倍管など、 によって検出される。放射フィルター７がセンサー物質３と光検出器８との間に 配置され、後方散乱する励起光を排除する。光検出器８の信号出力はパワースプ リッター９に供給される。パワースプリッター９の一方の出力は第１帯域フィル ター１０に連結する。フィルター１０の出力は第１高周波数電圧計１１を経てＡ ／Ｂ比率ユニット１２の入力Ｂにつながる。パワースプリッター９の他の出力は 第２帯域フィルター１３の入力に連結する。フィルター１３の出力は第２高周波 数電圧計１４を経てＡ／Ｂ比率ユニット１２の入力Ａにつながる。第２帯域フィ ルター１３は信号ソース６によって送られる方形波周波数のもう一つの調波に調 整される。最後に比率ユニット１２の出力チャンネルは信号記録計１５に連結す る。 操作中は光源５が下記の式であらわされる時間依存性励起光強度Ｅ（ｔ）を有 する方形波変調励起光で化学的センサー物質３を照射する。 上記式中、ｔは時間、ａは方形波振幅、ｃはデューティ・サイクル、そしてωは 方形波周波数である。もしも対称的方形波ｃ＝π／２を用いるならば、すべての 偶数調波はゼロに等しく、式（４）は次のようになる。 再放射される蛍光強度Ｆ（ｔ）は時間領域においてかなり複雑な経過を辿る。し かし第１および第２帯域フィルターを方形波信号の異なる調波に調整することに よって、２つのＡＣ電子流成分が発生する。それらは正弦波的に変調され、ＤＣ バイアスを含まない。もしも第１帯域フィルターが第１調波に調整され、第２帯 域フィルターが第３調波に調整されるならば、比率ユニット１２の出力信号Ｒは 下記の式（６）によって与えられる。 例えば、下記のスターン−ヴォルマー法則によって酸素の濃度Ｏに依存する寿命 τをもつフルオロフォアを仮定する。 上記式中、ｑは消滅定数である。 図２は、τ_o＝４．７４μｓおよびｑ＝０．２９／％を有するフルオロフォア の、第３および第１調波と酸素濃度との比率Ｒ３１を示す。そのフルオロフォア は方形波変調光強度で照射され、スターン−ヴォルマーの式に従って消滅する。 ３つの曲線はそれぞれ３０、１００および３００ｋＨｚの方形波周波数に対応す る。この図からわかるように、適切なωを選択することによって、Ｒ３１とＯと の間にはほぼ直線関係が確立される。 図３は、１００ｋＨｚ対称方形波信号の第１、第３および第５調波の相対的振 幅を示す。図は、第５調波でさえ十分高い振幅をもつことを示す。図は、帯域 フィルターが高いＱ値をもつ必要がないことも示している。なぜならば第２およ び第４調波がないからである。 図４は、図２におけると同じフルオロフォアの第５および第１調波と酸素濃度 との比Ｒ５１を示す。３つの曲線は、それぞれ２０，８０および２４０ｋＨｚの 方形波周波数に対応する。図２に示すように、最適ωを選択することによってほ ぼ直線関係が確立される。第５および第１調波を用いると、低および高酸素濃度 間により大きいコントラストが生ずる。 既述のように、大部分の公知の血液培養システムは培養ビン中の、細菌増殖の 代謝的副産物である二酸化炭素含量の変化を検出する。歴史的理由で、時間と共 に増加する信号を示す増殖曲線が好ましい。また、正に進む増殖曲線を方向づけ る多くの洗練された検出アルゴリズムが開発された。 もしも酸素消費を用いて微生物の存在を検出するならば、図４の比Ｒ５１は高 い水準で出発し、より低い水準に低下するであろう。そのため、酸素消費の結果 として時間につれて増加する比Ｒ１５を計算することがより実際的である。図５ は、図２および図４におけると同じ蛍光センサーを仮定して、それぞれ８０，１ ２０および１６０ｋＨｚの方形波周波数に対するＲ１５を描いたものである。 本発明の範囲は、式（７）に示されるスターン−ヴォルマー法則により、被検 体によって消滅するフルオロフォアに限られないことは認められる。図６は、方 形波変調光強度で照射され、いかなるセンサーインプットにも依存する蛍光寿命 を有するフルオロフォアの、第１および第５調波と蛍光寿命との比Ｒ１５を描い たものである。３本の曲線は、それぞれ１０，４０および２００ｋＨｚの方形波 周波数に対応する。しかし、もしも蛍光寿命がナノ秒の範囲であってもなお、同 じ曲線が適用されるであろう。この場合、指示されている方形波周波数はＭＨｚ 範囲内になるであろう。図２および図４に示すように、センサー出力信号とイン プットとの間にはほぼ直線関係が成立する。図６では、我々は蛍光寿命が直線的 に被検体に依存すると仮定している。 本発明による蛍光検出器は従来の先行技術の装置にまさるいくつかの重要な利 点を有する。ＡＣ成分とＤＣ成分を測定する代わりに２種類のＡＣ成分を測定す る場合、光検出器の暗電流の変化の効果、および装置内に漏れる日光の効果は排 除される。その上、最適方形波周波数を選択することによってセンサー出力信号 と被検体濃度との関係は、ほぼ直線的関係に“調整(tailored)”され、センサー の分解能は被検体濃度に依存しなくなる。この直線化は、典型的スターン−ヴォ ルマー消滅関係にしたがうセンサー物質で得られるが、他のセンサー物質でも得 ることができる。 本発明による蛍光検出器は励起光源強度の変化、試料容器の位置のわずかな変 化、放出フィルター特性の変化、または光検出器の感度の変化には影響されない 。これはこれらすべての技術、が選択された２つの調波に同じ影響を有し、その ため比率ユニット１２によってキャンセルされるからである。 蛍光センサー製造プロセスにおけるロット間変動が蛍光強度に重要な影響を与 え得ることはよく知られている。主な理由の一つはセンサー物質内の染料濃度の 変動である。しかし、これは蛍光寿命に関してはそうではない。なぜならば寿命 は濃度変化にはずっと鋭敏でないからである。したがって、本発明による光学的 センサーは高信頼性、絶対的目盛りぎめ、および長期安定性のためのすぐれた機 会を提供する。これは、もしこのセンサーを用いて、多くの日数にわたる非常に 長い観察期間を必要とする結核（“ＴＢ”）試料をモニターする場合には特に重 要である。非常に多数の試料容器を２、３のポータブルラックに並べることもで きる。これらのラックを取り出し、その後若干異なる位置にある蛍光読み取り装 置に再び入れても信号変動はおきないであろう。 本発明の範囲は対称的方形波信号に限られない。π／２より小さいかまたは大 きいｃおよび周期的非方形波信号をもつその他の非対称的方形波も用いることが できる。しかし対称的方形波信号が好ましい選択である、なぜならばそれは下記 の利点を有するからである。 第１に、方形波信号は高精度で、最小の電気回路を用いて非常に容易に発生で きる。 第２に、対称的方形波では、すべての偶数調波はゼロに等しい。この結果、近 調波間との間に大きい周波数差がおき、長期間にわたってより安定な、低Ｑ値の 帯域フィルターを使用することができる。 第３に、励起光の変調度がよく確立されており、長期間安定である。そのため 励起光源がよく調節されていることを確認するための光源モニターの必要がない 。この第２の面は、実際の光源変調がセンサー出力信号に直接影響を与える、Ａ ＣおよびＤＣ測定を有する一般的変調センサー配置にはより重要である。もしも バイアスされた正弦波信号を用いて光源をモジュレートするならば、ＡＣ／ＤＣ 比のドリフトがセンサー出力情報に誤差を生じるであろう。しかし本発明による 蛍光検出器にはこのような問題はない。 第４に、対称的方形波は第５、第３および第１調波間に合理的比率を与え、一 方安全な駆動法である。もしもより短いパルスを用いるならば、３つの調波間の 振幅比はより良く等化されるであろう。しかし式（４）でｃが減少すると、すべ ての調波において信号振幅がより短くなる。信号振幅の減少はＬＥＤをずっとよ り高い順方向電流にパルス化することによって、すなわち式（４）のａ値を増加 することによって補償することは可能である。そうすることによって、ＬＥＤを 傷める危険性が急速に高まり、全検出器配列の期待寿命にマイナスの効果を与え る。 最後に、本発明の範囲はＬＥＤの使用に限られない。本発明はダイオードレー ザー、内部または外部変調レーザーまたはその他の光源を用いても使用すること ができる。 化学的センサー物質を、対称的方形波によって周期的についたり消えたりする 励起光で照射し、測定蛍光の光電流をコンピューターで分析し、そのコンピュー ターは受け取った信号を方形波信号の異なる調波をあらわす２つのＡＣ成分にデ ィジタル方式で分離し、その２成分の振幅を計算し、その２成分の比を出し、こ の比をセンサー出力信号として利用する、という本発明の１変法が与えられる。 上記の実施態様は本発明の原理および概念を実施する装置を単に説明するため のものであることは理解されるべきである。もちろん、その他の適した変化およ び変更も記載の装置および方法に加えることができ、本発明の範囲内である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．培地、試料および化学的感受性材料を含む容器内の微生物の増殖を検出する ための装置であって、 “ゼロ”および“ハイ(HIGH)”状態間の方形波によって強度が変調される光を 前記化学的感受性材料を照射して前記血液試料中の微生物増殖によって発生する または消費されるガスに反応する蛍光を前記化学的感受性材料に放出せしめる励 起光源と、 前記化学的感受性材料から放出させる蛍光を検出するための手段と、 前記検出手段によって検出される蛍光をあらわす電気的な出力信号を発生する 手段と、 前記出力信号をフィルターを通して第１の濾波信号Ｂにするために、強度変調 光の１調波に同調させた第１の帯域フィルターと、 出力信号をフィルターを通して第２の濾波信号Ａにするために、強度変調光の 別の調波に同調させた第２の帯域フィルターと、 第２の濾波信号Ａを第１の濾波信号Ｂで割ることによってＡ／Ｂ比を計算する 手段と、 算出したＡ／Ｂ比をあらわすセンサー出力信号を出す手段と、 を含むことを特徴とする微生物増殖検出装置。 ２．前記蛍光検出手段が光検出器であることを特徴とする請求項１に記載の微生 物増殖検出装置。 ３．前記化学的感受性材料と前記蛍光検出手段との間に配置された放射フィルタ ーをさらに含み、前記容器から後方散乱する強度変調光を排除することを特徴と する請求項１に記載の微生物増殖検出装置。 ４．前記第１帯域フィルターが同調された前記調波が強度変調光の第１の調波で あり、前記第２帯域フィルターが同調された調波が強度変調光の第３の調波であ ることを特徴とする請求項１に記載の微生物増殖検出装置。 ５．前記第１帯域フィルターが同調された前記調波が強度変調光の第１の調波で あり、前記第２帯域フィルターが同調された前記調波が強度変調光の第５調波で あることを特徴とする請求項１に記載の微生物増殖検出装置。 ６．前記第１帯域フィルターが同調された前記調波が強度変調波の第３の調波で あり、前記第２帯域フィルターが同調された調波が強度変調光の第１の調波であ ることを特徴とする請求項１に記載の微生物増殖検出装置。 ７．前記第１帯域フィルターが同調された前記調波が強度変調光の第５の調波で あり、前記第２帯域フィルターが同調された前記調波が強度変調光の第１調波で あることを特徴とする請求項１に記載の微生物増殖検出装置。 ８．前記方形波が時間に関して対称的方形波であることを特徴とする請求項１に 記載の微生物増殖検出装置。 ９．前記方形波が時間に関して非対称的方形波であることを特徴とする請求項１ に記載の微生物増殖検出装置。 １０．培地、試料および化学的感受性物質を含む容器内の微生物増殖を検出する 方法であって、 “ゼロ”および“ハイ(HIGH)”状態間の方形波によって強度変調される光を前 記容器内の化学的感受性材料に照射して血液試料中の微生物増殖によって発生す るまたは消費されるガスに反応する蛍光を前記化学的感受性材料に放出させる工 程と、 前記励起光に反応した前記化学的感受性物質からの蛍光を測定する工程と、 測定蛍光に基づく光電流を発生させる工程と、 前記光電流を、強度変調光の異なる調波をあらわす第１のＡＣ成分と第２の ＡＣ成分とに分割する工程と、 第１のＡＣ成分からの第１の振幅と、第２のＡＣ成分からの第２の振幅とを測 定する工程と、 第１および第２振幅成分をあらわすセンサー出力信号を発生させる工程と、 を含むことを特徴とする微生物増殖検出方法。 １１．前記化学的感受性物質からの蛍光をフィルターを通して前記容器から後方 散乱する強度変調光を排除する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に 記載の微生物増殖検出方法。 １２．前記方形波が時間に関して対称的方形波であることを特徴とする請求項１ ０に記載の微生物増殖検出装置。 １３．前記方形波が時間に関して非対称的方形波であることを特徴とする請求項 １０に記載の微生物増殖検出装置。 １４．培地、試料および化学的感受性物質を含む容器内における微生物の増殖を 検出するための装置であって、 周期的に強度が変調される光を前記化学的感受性物質に照射し、血液試料中の 微生物によって発生し、または消費されるガスに反応する蛍光を前記化学的感受 性物質に発生せしめるための励起光源と、 化学的感受性物質から発生する蛍光を検出するための手段と、 前記検出手段によって検出される蛍光をあらわす電気出力信号を発生させる手 段と、 出力信号をフィルターを通して第１の濾波信号Ｂにするために強度変調光の１ 調波に同調させた第１帯域フィルターと、 出力信号をフィルターを通して第２の濾波信号Ａにするために強度変調光の別 の調波に同調させた第２帯域フィルターと、 第２濾波信号Ａを第１濾波信号Ｂで割ることによってＡ／Ｂ比を計算する手段 と、 計算Ａ／Ｂ比をあらわすセンサー出力信号を発生させる手段と、 を含んでなることを特徴とする微生物増殖検出装置。