JPH1175891A - 微生物の活性度測定方法および装置 - Google Patents
微生物の活性度測定方法および装置Info
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- JPH1175891A JPH1175891A JP9257497A JP25749797A JPH1175891A JP H1175891 A JPH1175891 A JP H1175891A JP 9257497 A JP9257497 A JP 9257497A JP 25749797 A JP25749797 A JP 25749797A JP H1175891 A JPH1175891 A JP H1175891A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微生物の活動に起因するイオン濃度分布と微
生物濃度とを同時に測定することにより微生物に関する
多元的な情報を得ることができるようにした微生物の活
性度測定方法を提供すること。 【解決手段】 微生物Ｂを活動させたいプロセス中また
は環境中で活動させたり、培地で培養し、この培養され
た微生物Ｂの代謝に起因する化学物質の濃度と、前記微
生物濃度に応じて変化する容量とに基づいて微生物の活
性度を判定するようにした。
生物濃度とを同時に測定することにより微生物に関する
多元的な情報を得ることができるようにした微生物の活
性度測定方法を提供すること。 【解決手段】 微生物Ｂを活動させたいプロセス中また
は環境中で活動させたり、培地で培養し、この培養され
た微生物Ｂの代謝に起因する化学物質の濃度と、前記微
生物濃度に応じて変化する容量とに基づいて微生物の活
性度を判定するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、微生物の活性度
を測定する方法および装置に関する。
を測定する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】微生物の活動は、酒類の醸造や医薬品の
製造、環境汚染の修復など、広い分野で利用されてい
る。一方、伝染病など各種の疾病や食物の腐敗など、微
生物の害も多岐にわたる。いずれの場合でも、微生物が
存在しているか否か、存在していればどの程度活動する
かを観測することが必要である。
製造、環境汚染の修復など、広い分野で利用されてい
る。一方、伝染病など各種の疾病や食物の腐敗など、微
生物の害も多岐にわたる。いずれの場合でも、微生物が
存在しているか否か、存在していればどの程度活動する
かを観測することが必要である。
【０００３】一般に、前記観測を行うには、実際に微生
物をプロセス（例えば酒醸造のプロセスなど）に適用し
てみて、必要とする効果が得られたが否かを評価する
か、あるいは、適当な培地で微生物を培養して、微生物
が繁殖した結果を確認して行われている。
物をプロセス（例えば酒醸造のプロセスなど）に適用し
てみて、必要とする効果が得られたが否かを評価する
か、あるいは、適当な培地で微生物を培養して、微生物
が繁殖した結果を確認して行われている。
【０００４】しかしながら、上記いずれの場合も、微生
物がある程度活動を行った結果、あるいは、活動し終わ
った結果による評価であり、結果を得るまでにかなりに
時間が必要となるとともに、微生物の活動状態をリアル
タイムに評価することができなかった。
物がある程度活動を行った結果、あるいは、活動し終わ
った結果による評価であり、結果を得るまでにかなりに
時間が必要となるとともに、微生物の活動状態をリアル
タイムに評価することができなかった。
【０００５】そこで、上述のような課題を解決するもの
として、この出願の出願人は、特願平８−１３５７４７
号（特開平９−４７２９９号）において、微生物を活動
させたいプロセス中または環境中で活動させたり、培地
で培養し、そのとき微生物の代謝によって変化する化学
物質の変化を、光走査型二次元濃度分布測定装置を用い
て二次元画像として観測し、その画像変化に基づいて微
生物の活動状態を数値的に把握するといったことを要旨
とする微生物活動状態計測方法を提案している。
として、この出願の出願人は、特願平８−１３５７４７
号（特開平９−４７２９９号）において、微生物を活動
させたいプロセス中または環境中で活動させたり、培地
で培養し、そのとき微生物の代謝によって変化する化学
物質の変化を、光走査型二次元濃度分布測定装置を用い
て二次元画像として観測し、その画像変化に基づいて微
生物の活動状態を数値的に把握するといったことを要旨
とする微生物活動状態計測方法を提案している。
【０００６】上記微生物活動状態計測方法によれば、冒
頭に述べた従来の手法とは異なり、微生物が存在してい
るか否か、存在しておればどの程度活動するかなど微生
物の活動状態を容易かつ迅速に、しかも、リアルタイム
に評価することができる。したがって、微生物を利用し
た各種のプロセスにおける最適な微生物のスクリーニン
グやその微生物の最適活動条件を、迅速かつ容易に行う
ことができる。
頭に述べた従来の手法とは異なり、微生物が存在してい
るか否か、存在しておればどの程度活動するかなど微生
物の活動状態を容易かつ迅速に、しかも、リアルタイム
に評価することができる。したがって、微生物を利用し
た各種のプロセスにおける最適な微生物のスクリーニン
グやその微生物の最適活動条件を、迅速かつ容易に行う
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記微
生物活動状態計測方法においては、微生物濃度（個数）
の情報を直接得ることができず、このため、単位細胞数
当たりのｐＨ変化から微生物の活動状況を把握すること
はできなかった。
生物活動状態計測方法においては、微生物濃度（個数）
の情報を直接得ることができず、このため、単位細胞数
当たりのｐＨ変化から微生物の活動状況を把握すること
はできなかった。
【０００８】ところで、生物細胞は、細胞核などを含む
細胞質とそれらを取り囲む細胞膜とから構成される。こ
のうち、細胞膜は脂質が主体となって構成されており非
常に電気抵抗値が高い。また、細胞質中には種々のイオ
ンが含まれており、電解液とみなせる。したがって、細
胞は内部に電解液を含んだ油の粒子とみなすことがで
き、電気的には一種のコンデンサと考えられる。
細胞質とそれらを取り囲む細胞膜とから構成される。こ
のうち、細胞膜は脂質が主体となって構成されており非
常に電気抵抗値が高い。また、細胞質中には種々のイオ
ンが含まれており、電解液とみなせる。したがって、細
胞は内部に電解液を含んだ油の粒子とみなすことがで
き、電気的には一種のコンデンサと考えられる。
【０００９】一方、細胞を取り巻く溶液（培養液）中に
も種々のイオンが存在しており電解液とみなせるため、
細胞を含む溶液は、図５（Ａ）に示す等価回路で近似さ
せることができる。したがって、この等価回路における
コンデンサ容量ｃを測定することにより、細胞濃度を測
定することができる。
も種々のイオンが存在しており電解液とみなせるため、
細胞を含む溶液は、図５（Ａ）に示す等価回路で近似さ
せることができる。したがって、この等価回路における
コンデンサ容量ｃを測定することにより、細胞濃度を測
定することができる。
【００１０】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、微生物の活動に起因するイオン
濃度分布と微生物濃度とを同時に測定することにより微
生物に関する多元的な情報を得ることができるようにし
た微生物の活性度測定方法および装置を提供することで
ある。
たもので、その目的は、微生物の活動に起因するイオン
濃度分布と微生物濃度とを同時に測定することにより微
生物に関する多元的な情報を得ることができるようにし
た微生物の活性度測定方法および装置を提供することで
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の微生物の活性度測定方法は、微生物を活
動させたいプロセス中または環境中で活動させたり、培
地で培養し、この培養された微生物の代謝に起因する化
学物質の濃度と、前記微生物濃度に応じて変化する容量
とに基づいて微生物の活性度を判定するようにしてい
る。
め、この発明の微生物の活性度測定方法は、微生物を活
動させたいプロセス中または環境中で活動させたり、培
地で培養し、この培養された微生物の代謝に起因する化
学物質の濃度と、前記微生物濃度に応じて変化する容量
とに基づいて微生物の活性度を判定するようにしてい
る。
【００１２】そして、上記微生物の活性度測定方法にお
いて用いる装置は、半導体基板の一方の面にセンサ面を
形成するとともに、前記半導体基板に対してプローブ光
を照射するように構成された光走査型二次元濃度分布測
定装置の前記センサ面が、微生物の代謝に起因する化学
物質の濃度を測定するための部分と、微生物濃度に応じ
て変化する容量を測定するための部分とから構成されて
いる。
いて用いる装置は、半導体基板の一方の面にセンサ面を
形成するとともに、前記半導体基板に対してプローブ光
を照射するように構成された光走査型二次元濃度分布測
定装置の前記センサ面が、微生物の代謝に起因する化学
物質の濃度を測定するための部分と、微生物濃度に応じ
て変化する容量を測定するための部分とから構成されて
いる。
【００１３】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１は、この発明の微生物の活性度測
定方法（以下、単に活性度測定方法という）に用いる装
置の全体構成を概略的に示すものである。この図１にお
いて、１はセンサ部で、センサ２とこれにプローブ光３
を照射するための光照射部４とからなる。
ながら説明する。図１は、この発明の微生物の活性度測
定方法（以下、単に活性度測定方法という）に用いる装
置の全体構成を概略的に示すものである。この図１にお
いて、１はセンサ部で、センサ２とこれにプローブ光３
を照射するための光照射部４とからなる。
【００１４】前記センサ２は、シリコンなどの半導体よ
りなる基板５の上面にセンサ面６を形成したものであ
る。そして、このセンサ面６は、図２に示すように、水
素イオンに感応する複数の部分６ａと、複数の電極部６
ｂとを、互い違いの状態に、つまり、市松模様に形成す
るとともに、複数の電極部６ｂにおいては互いに電気的
に絶縁された状態となるように形成してなるものであ
る。
りなる基板５の上面にセンサ面６を形成したものであ
る。そして、このセンサ面６は、図２に示すように、水
素イオンに感応する複数の部分６ａと、複数の電極部６
ｂとを、互い違いの状態に、つまり、市松模様に形成す
るとともに、複数の電極部６ｂにおいては互いに電気的
に絶縁された状態となるように形成してなるものであ
る。
【００１５】前記センサ面６は、例えば次のように形成
される。すなわち、ＳｉＯ2 層７、Ｓｉ3 Ｎ4 層８を熱
酸化、ＣＶＤなどの手法によってこの順で順次形成し
て、水素イオンに応答するように形成した後、電極部６
ｂとなる部分のＳｉ3 Ｎ4 層８をエッチングし、このエ
ッチングした部分に、金、白金などの適宜の金属材料を
被覆して、エッチングしないＳｉ3 Ｎ4 層（イオン感応
部）６ａと同一面となる電極部６ｂを形成するのであ
る。この実施の形態においては、イオン感応部６ａと電
極部６ｂとは、それらの一辺ｄ（例えば１０μｍ）が互
いに等しい正方形で、センサ面６上に規則正しく形成さ
れている。
される。すなわち、ＳｉＯ2 層７、Ｓｉ3 Ｎ4 層８を熱
酸化、ＣＶＤなどの手法によってこの順で順次形成し
て、水素イオンに応答するように形成した後、電極部６
ｂとなる部分のＳｉ3 Ｎ4 層８をエッチングし、このエ
ッチングした部分に、金、白金などの適宜の金属材料を
被覆して、エッチングしないＳｉ3 Ｎ4 層（イオン感応
部）６ａと同一面となる電極部６ｂを形成するのであ
る。この実施の形態においては、イオン感応部６ａと電
極部６ｂとは、それらの一辺ｄ（例えば１０μｍ）が互
いに等しい正方形で、センサ面６上に規則正しく形成さ
れている。
【００１６】９はセンサ面６を含みその周囲に設けられ
るセルで、溶液などの試料を収容できるように構成さ
れ、合成樹脂などの絶縁性素材よりなる。
るセルで、溶液などの試料を収容できるように構成さ
れ、合成樹脂などの絶縁性素材よりなる。
【００１７】そして、１０，１１はセンサ面６の近傍に
設けられる対極、比較電極（参照極）で、これらの対極
１０、比較電極１１は、ともに後述するポテンショスタ
ット１６に接続されているとともに、対極１０は後述す
るインピーダンス測定器１５に接続されている。また、
１２は半導体基板５に設けられる電流信号取出し用のオ
ーミックコンタクトで、後述する電流−電圧変換器１８
および演算増幅回路１９を介してポテンショスタット１
７に接続されるとともに、インピーダンス測定器１５に
接続されている。
設けられる対極、比較電極（参照極）で、これらの対極
１０、比較電極１１は、ともに後述するポテンショスタ
ット１６に接続されているとともに、対極１０は後述す
るインピーダンス測定器１５に接続されている。また、
１２は半導体基板５に設けられる電流信号取出し用のオ
ーミックコンタクトで、後述する電流−電圧変換器１８
および演算増幅回路１９を介してポテンショスタット１
７に接続されるとともに、インピーダンス測定器１５に
接続されている。
【００１８】また、１３はセンサ２を二次元方向、つま
り、Ｘ方向（図示例では左右方向）とこれと直交するＹ
方向（紙面に垂直な方向）に走査するセンサ走査機構と
しての透過型ＸＹステージで、走査制御装置１４によっ
て制御される。
り、Ｘ方向（図示例では左右方向）とこれと直交するＹ
方向（紙面に垂直な方向）に走査するセンサ走査機構と
しての透過型ＸＹステージで、走査制御装置１４によっ
て制御される。
【００１９】前記光照射部４は、例えば半導体レーザか
らなるとともに、半導体基板５および透過型ＸＹステー
ジ１３の下面側（センサ面６とは反対側）に設けられて
おり、後述するインタフェースボード２０を介して入力
されるコンピュータ２１（後述する）からの制御信号に
よって断続光を発するとともに、ＸＹステージ１３によ
って二次元方向に走査されるセンサ２の半導体基板５に
対して最適なビーム径になるように調整されたプローブ
光３を照射するように構成されている。
らなるとともに、半導体基板５および透過型ＸＹステー
ジ１３の下面側（センサ面６とは反対側）に設けられて
おり、後述するインタフェースボード２０を介して入力
されるコンピュータ２１（後述する）からの制御信号に
よって断続光を発するとともに、ＸＹステージ１３によ
って二次元方向に走査されるセンサ２の半導体基板５に
対して最適なビーム径になるように調整されたプローブ
光３を照射するように構成されている。
【００２０】１５はインピーダンス測定器で、対極１０
とオーミックコンタクト１２が接続されるとともに、後
述するインタフェースボード２０に接続されている。
とオーミックコンタクト１２が接続されるとともに、後
述するインタフェースボード２０に接続されている。
【００２１】１６はセンサ部１を制御するための制御ボ
ックスであって、半導体基板５に適宜のバイアス電圧を
印加するためのポテンショスタット１７と、半導体基板
５に形成されたオーミックコンタクト１１から取り出さ
れる電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換器１
８と、この電流−電圧変換器１８からの信号が入力され
る演算増幅回路１９と、この演算増幅回路１９と信号を
授受したり、走査制御装置１３や光照射部４に対する制
御信号を出力するインタフェースボード１８などよりな
る。そして、このインタフェースボード１８は、インピ
ーダンス測定器１６からの信号をコンピュータ２１に入
力させる機能をも有している。
ックスであって、半導体基板５に適宜のバイアス電圧を
印加するためのポテンショスタット１７と、半導体基板
５に形成されたオーミックコンタクト１１から取り出さ
れる電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換器１
８と、この電流−電圧変換器１８からの信号が入力され
る演算増幅回路１９と、この演算増幅回路１９と信号を
授受したり、走査制御装置１３や光照射部４に対する制
御信号を出力するインタフェースボード１８などよりな
る。そして、このインタフェースボード１８は、インピ
ーダンス測定器１６からの信号をコンピュータ２１に入
力させる機能をも有している。
【００２２】２１は各種の制御や演算を行うとともに、
画像処理および出力機能を有する画像出力装置としての
コンピュータ、２２は例えばキーボードなどの入力装
置、２３はカラーディスプレイなどの表示装置、２４は
メモリ装置である。
画像処理および出力機能を有する画像出力装置としての
コンピュータ、２２は例えばキーボードなどの入力装
置、２３はカラーディスプレイなどの表示装置、２４は
メモリ装置である。
【００２３】この発明の活性度測定方法において使用す
るサンプルは、一般に用いられている方法で形成するこ
とができ、例えば寒天培地のサンプルを形成する。この
方法は、例えば微生物検査（医学書院刊、臨床検査技術
全書７）に記載されている。適用できるプロセスとし
て、図３（Ａ）に示すように、適宜の容器３１内に微生
物を活動させるための適当な条件に調整された溶液３２
に寒天３３を加えてこれをシャーレ３４に収容してゲル
３５とする。一方、同図（Ｂ）に示すように、試験管３
６において評価したい微生物Ｂを適宜の希釈液３７によ
って希釈し、この希釈された微生物Ｂを前記シャーレ３
４に収容されたゲル３５の表面に塗布して、サンプル３
８とする（同図（Ｃ）参照）。
るサンプルは、一般に用いられている方法で形成するこ
とができ、例えば寒天培地のサンプルを形成する。この
方法は、例えば微生物検査（医学書院刊、臨床検査技術
全書７）に記載されている。適用できるプロセスとし
て、図３（Ａ）に示すように、適宜の容器３１内に微生
物を活動させるための適当な条件に調整された溶液３２
に寒天３３を加えてこれをシャーレ３４に収容してゲル
３５とする。一方、同図（Ｂ）に示すように、試験管３
６において評価したい微生物Ｂを適宜の希釈液３７によ
って希釈し、この希釈された微生物Ｂを前記シャーレ３
４に収容されたゲル３５の表面に塗布して、サンプル３
８とする（同図（Ｃ）参照）。
【００２４】そして、図３（Ｃ）に示すように、サンプ
ル３８を上下逆さにして、光走査型二次元濃度分布測定
装置のセンサ部１のセンサ面６に載せ、周囲温度などを
適当に設定して、微生物Ｂの培養を開始する。この微生
物Ｂは、時間の経過とともに増えていき、その代謝に起
因して二酸化炭素が生じ、これによってサンプル３８に
おけるｐＨに変化が生ずる。
ル３８を上下逆さにして、光走査型二次元濃度分布測定
装置のセンサ部１のセンサ面６に載せ、周囲温度などを
適当に設定して、微生物Ｂの培養を開始する。この微生
物Ｂは、時間の経過とともに増えていき、その代謝に起
因して二酸化炭素が生じ、これによってサンプル３８に
おけるｐＨに変化が生ずる。
【００２５】上記光走査型二次元濃度分布測定装置にお
いて、前記サンプル３８におけるｐＨの測定は、以下の
ようにして行われる。すなわち、対極１０および比較電
極１１をサンプル３８のゲル３５に挿入し、半導体基板
５に空乏層が発生するように、ポテンショスタット１７
からの直流電圧を対極１０とオーミックコンタクト１２
との間に印加して、半導体基板５に所定のバイアス電圧
を印加する。この状態で半導体基板５のイオン感応部６
ａに対応する部分に対してプローブ光３を一定周期（例
えば、５ｋＨｚ）で断続的に照射することによって半導
体基板５に交流光電流を発生させる。
いて、前記サンプル３８におけるｐＨの測定は、以下の
ようにして行われる。すなわち、対極１０および比較電
極１１をサンプル３８のゲル３５に挿入し、半導体基板
５に空乏層が発生するように、ポテンショスタット１７
からの直流電圧を対極１０とオーミックコンタクト１２
との間に印加して、半導体基板５に所定のバイアス電圧
を印加する。この状態で半導体基板５のイオン感応部６
ａに対応する部分に対してプローブ光３を一定周期（例
えば、５ｋＨｚ）で断続的に照射することによって半導
体基板５に交流光電流を発生させる。
【００２６】さらに、ＸＹステージ１３をＸ，Ｙ方向に
移動させることにより、半導体基板５のイオン感応部６
ａに対応する部分に対してプローブ光３が二次元方向に
走査されるようにして照射され、サンプル３８における
位置信号（Ｘ，Ｙ）と、その場所で観測された交流光電
流値により、コンピュータ２１の表示装置２４の画面上
にｐＨを表す二次元画像が表示される。
移動させることにより、半導体基板５のイオン感応部６
ａに対応する部分に対してプローブ光３が二次元方向に
走査されるようにして照射され、サンプル３８における
位置信号（Ｘ，Ｙ）と、その場所で観測された交流光電
流値により、コンピュータ２１の表示装置２４の画面上
にｐＨを表す二次元画像が表示される。
【００２７】そこで、培養開始時点でのｐＨ値を記録し
（このとき、サンプル３８においてはｐＨの分布は見ら
れない）、培養を開始する。そして、培養開始後で一番
最初にｐＨ値変化が起こった場所をｐＨ測定点として、
その測定でのｐＨ値を一定時間ごとに記録し、培養開始
時と開始後のｐＨ値の差を一定時間ごとに測定して記録
する。前記ｐＨ値の差は、ある一定時間後は、時間に対
して指数関数的に増加するようになる。
（このとき、サンプル３８においてはｐＨの分布は見ら
れない）、培養を開始する。そして、培養開始後で一番
最初にｐＨ値変化が起こった場所をｐＨ測定点として、
その測定でのｐＨ値を一定時間ごとに記録し、培養開始
時と開始後のｐＨ値の差を一定時間ごとに測定して記録
する。前記ｐＨ値の差は、ある一定時間後は、時間に対
して指数関数的に増加するようになる。
【００２８】図４は、このときのｐＨ値と時間の関係を
表したもので、横軸に時間を、縦軸にｐＨ値（対数軸表
示）をそれぞれとってある。そして、それまでの時間を
Ｔb、ｐＨ値の増加が時間に対して指数関数的になって
からのｐＨ値の単位時間当たりの増加量の対数値をＳと
すると、これらの値Ｔb 、Ｓが微生物Ｂの活動状態の指
標となる。
表したもので、横軸に時間を、縦軸にｐＨ値（対数軸表
示）をそれぞれとってある。そして、それまでの時間を
Ｔb、ｐＨ値の増加が時間に対して指数関数的になって
からのｐＨ値の単位時間当たりの増加量の対数値をＳと
すると、これらの値Ｔb 、Ｓが微生物Ｂの活動状態の指
標となる。
【００２９】次に、図３（Ｃ）に示すように、サンプル
３８を上下逆さにして、光走査型二次元濃度分布測定装
置のセンサ部１のセンサ面６に載せ、周囲温度などを適
当に設定して、微生物Ｂの培養を行っている状態で、微
生物Ｂの濃度を測定する方法について説明する。この濃
度測定のときは、ポテンショスタット１７によるバイア
ス電圧の印加は行わず、半導体基板５の下方から半導体
基板５の電極部６ｂに対応する部分に対してプローブ光
３を適宜の変調周波数（例えば、１００ｋＨｚ〜１ＭＨ
ｚ）で断続的に照射することによって半導体基板５に光
生成電流を発生させる。
３８を上下逆さにして、光走査型二次元濃度分布測定装
置のセンサ部１のセンサ面６に載せ、周囲温度などを適
当に設定して、微生物Ｂの培養を行っている状態で、微
生物Ｂの濃度を測定する方法について説明する。この濃
度測定のときは、ポテンショスタット１７によるバイア
ス電圧の印加は行わず、半導体基板５の下方から半導体
基板５の電極部６ｂに対応する部分に対してプローブ光
３を適宜の変調周波数（例えば、１００ｋＨｚ〜１ＭＨ
ｚ）で断続的に照射することによって半導体基板５に光
生成電流を発生させる。
【００３０】上記プローブ光３の照射を行ったとき、セ
ンサ２およびサンプル３８は、図５（Ｂ）に示す等価回
路で近似される。この図において、Ｃd は空乏層容量、
Ｃjは絶縁物容量、Ｉp は光生成電流、Ｒは細胞質抵
抗、Ｃは細胞質容量である。そして、サンプル３８に微
生物Ｂが存在するときと存在しないときとでは、細胞質
容量Ｃに差が生じ、これに伴って光生成電流Ｉp に差が
生ずる。この光生成電流Ｉp をインピーダンス測定器１
５で測定し、その測定データをコンピュータ２１に入力
して演算を行うことにより、微生物Ｂの濃度を定量的に
測定することができる。
ンサ２およびサンプル３８は、図５（Ｂ）に示す等価回
路で近似される。この図において、Ｃd は空乏層容量、
Ｃjは絶縁物容量、Ｉp は光生成電流、Ｒは細胞質抵
抗、Ｃは細胞質容量である。そして、サンプル３８に微
生物Ｂが存在するときと存在しないときとでは、細胞質
容量Ｃに差が生じ、これに伴って光生成電流Ｉp に差が
生ずる。この光生成電流Ｉp をインピーダンス測定器１
５で測定し、その測定データをコンピュータ２１に入力
して演算を行うことにより、微生物Ｂの濃度を定量的に
測定することができる。
【００３１】したがって、この発明の活性度測定方法に
おいては、微生物Ｂの代謝に起因するｐＨ濃度と、前記
微生物濃度に応じて変化する容量Ｃとに基づいて微生物
の活性度をリアルタイムで判定することができ、従来の
微生物活動状態計測方法に比べて多元的な情報を得るこ
とができる。そして、微生物Ｂの濃度を得ることができ
るので、微生物Ｂ単位当たり（例えば１単位１０００
個）の活性を判断することができ、より精度よく微生物
Ｂの活性度を把握することができる。
おいては、微生物Ｂの代謝に起因するｐＨ濃度と、前記
微生物濃度に応じて変化する容量Ｃとに基づいて微生物
の活性度をリアルタイムで判定することができ、従来の
微生物活動状態計測方法に比べて多元的な情報を得るこ
とができる。そして、微生物Ｂの濃度を得ることができ
るので、微生物Ｂ単位当たり（例えば１単位１０００
個）の活性を判断することができ、より精度よく微生物
Ｂの活性度を把握することができる。
【００３２】上述の実施の形態においては、微生物の代
謝に起因する化学物質としてｐＨ（水素イオン）を測定
するようにしているが、これに限られるものでなく、各
種の無機イオン、有機イオン、有機物、酵素反応に関与
する物質、抗原抗体反応に関与する物質、遺伝に関する
物質で、液体に溶け、かつ前記光走査型二次元濃度分布
測定装置のセンサ面６を適当に修飾することことによっ
て測定できるものなら何でもよい。
謝に起因する化学物質としてｐＨ（水素イオン）を測定
するようにしているが、これに限られるものでなく、各
種の無機イオン、有機イオン、有機物、酵素反応に関与
する物質、抗原抗体反応に関与する物質、遺伝に関する
物質で、液体に溶け、かつ前記光走査型二次元濃度分布
測定装置のセンサ面６を適当に修飾することことによっ
て測定できるものなら何でもよい。
【００３３】また、センサ部をＸ，Ｙ方向に移動させる
のに代えて、光照射部４に光照射部走査装置を設け、光
照射部４をＸ，Ｙ方向に移動させるようにしてもよく、
また、光照射部４とセンサ部２との間にプローブ光走査
装置を設け、プローブ光３をＸ，Ｙ方向に移動させるよ
うにしてもよい。
のに代えて、光照射部４に光照射部走査装置を設け、光
照射部４をＸ，Ｙ方向に移動させるようにしてもよく、
また、光照射部４とセンサ部２との間にプローブ光走査
装置を設け、プローブ光３をＸ，Ｙ方向に移動させるよ
うにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】この発明によれば、微生物が存在してい
るか否か、存在しておればどの程度活動するかなど微生
物の活動状態を容易かつ迅速に、しかも、リアルタイム
に評価することができる。そして、従来の微生物活動状
態計測方法と比べても、多元的な情報が得られ、より精
度よく微生物の活性度を把握することができる。
るか否か、存在しておればどの程度活動するかなど微生
物の活動状態を容易かつ迅速に、しかも、リアルタイム
に評価することができる。そして、従来の微生物活動状
態計測方法と比べても、多元的な情報が得られ、より精
度よく微生物の活性度を把握することができる。
【００３５】したがって、微生物を利用した各種のプロ
セスにおける最適な微生物のスクリーニングやその微生
物の最適活動条件を、迅速かつ容易に行うことができ
る。
セスにおける最適な微生物のスクリーニングやその微生
物の最適活動条件を、迅速かつ容易に行うことができ
る。
【図１】この発明の活性度測定装置の一例を概略的に示
す図である。
す図である。
【図２】前記装置におけるセンサの構成の一例を示す斜
視図である。
視図である。
【図３】動作説明図である。
【図４】動作説明図である。
【図５】（Ａ）は細胞の等価回路図であり、（Ｂ）は細
胞測定の際の等価回路図である。
胞測定の際の等価回路図である。
３…プローブ光、５…半導体基板、６…センサ面、６ａ
…化学物質濃度を測定するための部分、６ｂ…容量を測
定するための部分。
…化学物質濃度を測定するための部分、６ｂ…容量を測
定するための部分。
Claims (2)
- 【請求項１】 微生物を活動させたいプロセス中または
環境中で活動させたり、培地で培養し、この培養された
微生物の代謝に起因する化学物質の濃度と、前記微生物
濃度に応じて変化する容量とに基づいて微生物の活性度
を判定するようにしたことを特徴とする微生物の活性度
測定方法。 - 【請求項２】 半導体基板の一方の面にセンサ面を形成
するとともに、前記半導体基板に対してプローブ光を照
射するように構成された光走査型二次元濃度分布測定装
置の前記センサ面が、微生物の代謝に起因する化学物質
の濃度を測定するための部分と、微生物濃度に応じて変
化する容量を測定するための部分とからなることを特徴
とする微生物の活性度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257497A JPH1175891A (ja) | 1997-09-06 | 1997-09-06 | 微生物の活性度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9257497A JPH1175891A (ja) | 1997-09-06 | 1997-09-06 | 微生物の活性度測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1175891A true JPH1175891A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17307120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9257497A Pending JPH1175891A (ja) | 1997-09-06 | 1997-09-06 | 微生物の活性度測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1175891A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010038798A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | パナソニック電工株式会社 | 細胞活性度低減方法及びその装置 |
-
1997
- 1997-09-06 JP JP9257497A patent/JPH1175891A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010038798A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | パナソニック電工株式会社 | 細胞活性度低減方法及びその装置 |
| JP2010082244A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 細胞活性度低減方法及びその装置 |
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