JPS5823889B2 - バイヨウキトウニオケル ノウドソクテイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発酵あるいは培養装置などにおいて培養基ない
しは培地中に懸濁した微生物の光学的濃度もしくはけい
光またはこれら両者を測定する光学装置に関する。

各種の微生物や細胞が種々の目的のために発酵器や培養
器で培養される。

その一つの目的は、細胞自体を利用するために多量の細
胞を得ることであり、他の目的は培養したあとで細胞か
ら成る種の物質、例えば酵素を抽出することである。

更に他の目的は、微生物の細胞によって分泌された物質
を利用することである。

細胞あるいは微生物を培養する際に、培養工程中の培養
器内の細胞あるいは微生物の濃度を知ることが必要であ
る。

従来この濃度を知るには、懸濁した細胞を含む培養基の
微小部分を発酵槽あるいは培養槽からオリフィスによっ
て取り出し、槽外でこの微小部分の光学的濃度を測定し
ていた。

この懸濁液の光学的濃度は微生物の濃度の良好な近似値
を示す。

他の方法としては、細胞がけい光物質を含んでいる場合
は、けい光測定法によって測定することもできる。

しかし、上述の試料を取り出す方法に伴う一つの欠点は
、試料が消費されることである。

他の欠点は、サンプリング操作中に普通殺菌操作が行わ
れるけれども、タンク内の汚染および感染並びに病源菌
等の槽外への散出の危険性が増すことである。

この従来方法の更に他の欠点は、培養中に度度千作業、
例えば液中に監視を必要とすることである。

上述の欠点を克服するだめに、光学的濃度、もしくはけ
い光またはこれら両者を測定する装置を槽内の培養基中
に配備することもできる。

しかしこのようにすると他の問題が生じる。

その主な一つの問題は例えば測定装置の光学部品の壁面
に微生物が耐着増殖し、このだめ測定結果に誤差を生せ
しめることである。

本発明は光学的濃度もしくはけい光またはこれら両者の
測定を培養基中で行い、しかも微生物が光学部品の壁面
上に耐着増殖するという問題を解決することができる光
学システムを提供したもの、である。

本発明によれば外部の光源から光束を光学繊維（束）（
いわゆるオプティカルファイバーないしはファイバーオ
プティックス）によって発酵槽あるいは培養槽の壁を通
して槽内の培養基中に導入。

し、この光学繊維の内端から光を懸濁した細胞を含む培
養基の一部を通して第２の光学繊維の内端に導き、この
光学繊維によって前記槽の壁を通して槽外の光検出器に
送り込む。

更に、紫外線を光学繊維を通して導き、その壁面に耐着
増殖する微：生物を殺すように構成しである。

培養基中に浸漬させるようになっている光学システムに
伴う他の問題は、培養基中に普通空気あるいは酸素の泡
が存在することである。

育生中の細胞に酸素を供給するために、普通空気が培養
基。

中に吹き込まれるが、これらの泡は光学的濃度あるいは
けい光の測定値の読みを混乱させる。

培養タンク内に挿入された光学システムに伴う更に他の
問題は周囲の光による妨害である。

本発明の目的は培地中の泡あるいは迷光による。

妨害を受けることなく光学的濃度あるいはけい光の測定
を可能にすることにある。

この目的を達成するために、培養基中に浸漬される光学
繊維の部分を容器内に収容する。

この容器はその底部に蓋によって閉じることのできる開
。

口を有し、まだこの容器上部は培養基の表面よりも上方
に突出するとともに一つあるいはそれ以上の小さい開口
を備えている。

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に述べる。

第１図において、１は培養基２を収容した槽の土壁であ
る。

培養基の中には微生物の細胞が懸濁状態で含まれている
。

３はキャリヤで光学繊維４および５を保持している。

これらの光学繊維の外端は培養槽の外部にあり、その内
端は培養基２の中に浸漬されている。

６は光学的濃度測定用の可視光線を発出する光源あるい
はけい光測定用の紫外線を発出する光源である。

７，８は殺菌用紫外線の光源、１８は適当なフィルター
を備えた光検出器である。

培地中に浸漬された光学系の部品は容器９によって包囲
されている。

容器９の上部１０は培地表面より上方に突出し、この上
部に１個以上の孔１１が設けである。

容器９の下端部に開口１２が設けられ、この開口はロッ
ド１４によって培養槽の外部から操作できるふた１３に
よって開閉自在となっている。

光学繊維４，５の内端にはそれぞれ鏡１５．１６が設け
られ、これらの鏡は矢印１７で示す光路を形成する。

第２ａ図、第２ｂ図において光学繊維４，５の内端をそ
れぞれ２１．２２で、まだ、鏡１４．１５の対称軸をそ
れぞれ２３．２４で表わす。

第２ａ図において、反射図は光路１７が光学繊維４，５
の一方から他方まで直線に沿って延長するように互いに
対向配置されている。

第２ｂ図においては反射面は互に角度αだけ偏位ないし
は転回して配置され、光路１７は同じ角度αを提してい
る。

本発明の実施例における光学系は次のように動作する。

培地２内で培養あるいは他の微生物学的反応の進行中は
、蓋１３は開かれており、容器９内の状態は培地２の他
の主要部分内の状態と同じに保たれている。

光源７，８から紫外線が光学繊維４，５を介して送られ
鏡１５．１６で反射され光学繊維４，５の内端の光学的
表面に耐着増殖する微先物の細胞に対して殺菌作用を行
う。

操作棒１４に機械的な掃除具を取付け、測定値の読み取
りを行うときには、光学的表面をこすってその上で増殖
した耐着微生物を除去するようにすることもできる。

読み取りを行うときは、蓋１３を操作棒１４によって開
口１２を閉じる方向に動かして容器９を閉じる。

数秒後には容器９内にある培地中の気泡はすべて容器上
部の培地表面に浮上し、開口１１から外部へ発散される
。

これによって光路１７を妨害する気泡がなくなり、この
光路において光学的濃度あるいはけい光の測定を光源６
と光度計８によって行うことができる。

容器９を密閉するととにより、外部からの迷光による妨
害を除くことができる効果もある。

光学的濃度を測定するためには、光学系を第２ａ図のよ
うに配置構成する。

けい光測定を行うには光学系を第２ｂ図に示すよう配置
構成する。

この場合、直射光および散乱光を最もよく除くのに好ま
しい角度αは６０° である。

第２ａ図の連成の光学系においては一つの紫外線源７を
光学繊維のいずれかに配置すれば、両方の光学繊維の内
端面に増殖する微生物に対して殺菌作用を行うことがで
きる。

第２ｂ図の光学系では各光学繊維に対して１個ずつの紫
外線源７，８を必要とする。

本発明の図示実施例は、培養基中に空気を送入するよう
になっている系における測定を対象としている。

このような場合と違って外部からの光の妨害を他の方法
で避けることのできる場合は、容器９及び蓋１３はなく
てもよい。

図示実施例においては二つの光学繊、維束４，５が平行
に配備されている。

従って光束は鏡１５．。１６において９０度の角度で反
射される。

光学繊維の他の配置も勿論可能で、例えばその内端が互
に軸方向に向くように配置することもできる。

光学繊維の一方あるいは両方にその光学表面に増殖する
微生物の細胞に殺菌作用を行う紫外線源４を備えること
ができる。

実用上、二つの平行な光学繊維４，５はキャリヤ３によ
って保持されているが、他の種々の機械的な構成配置も
もちろん可能である。

以下実施例を要約する。

（１）培養基（ｍｅｄｉｕｍ）に懸濁した微生物を培養
する槽内において光学的濃度もしくはけい光まだはこれ
ら両者を測定する装置において、前記槽の外部に設けた
光源と光検出器とを有し、前記光源からの光を外端で受
は前記培養槽の壁を通して内部に延長し、内端が前記培
養基中に浸漬された第１の光学繊維と、内端が前記培養
基中に浸漬され、前記培養槽の壁を通して外部に延長し
外端において光束を前記光検出器に導く第２の光学繊維
とを備え前記第１および第２の光学繊維の内端は、第１
の光学繊維中を伝搬された光束がその内端から前記面内
端間に介在する前記培養基の部分を通して第２の光学繊
維の内端に当り、この第２の光学繊維中を伝搬されるよ
うに、互に相関配置されるとともに、前記光学繊維の少
くとも一方の外端に紫外線源を併せ設け、紫外線が紫外
線を透過する物質で作られた前記光学繊維中を伝搬され
、前記両光学繊維の内端面を照射してその表面上に微生
物が耐着増殖することを阻止するようにしたことを特徴
とする培養器等における濃度測定装置。

（２）前記光学繊維の前記培養基中に浸漬された部分を
容器で包囲シ１、この容器の下部にふたによって閉じる
ことができる開口を設けるとともに、前記培養基表面よ
りも上方に出ている前記包囲容器の部分に少くとも１個
の開口を設けたことを特徴とする（１）項の装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２ａ図、第
２ｂ図は光学系の異る配置を示す図である。 １・・・・・・培養槽の上壁、２・・・・・・培養基、
３・・・・・・保持具、４，５・・・・・・光学繊維、
６・・・・・・光源、７，８・・・・・・紫外線源、９
・・・・・・包囲容器、１１，１２・・・・・・開口、
１３・・・・・・ふた、１４・・・・・・操作棒、１５
，１６・・・・・・鏡、１７・・・・・光路、１８・・
・・・・光検出器、２１゜２２・・・・・・光学繊維の
内端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 培養基中に懸濁した微生物の培養槽内において前記
   微生物の濃度を測光測定する装置においてゴ前記培養槽
   の外部に設けた光源および光検出器と前記光源からの光
   を外端で受は前記培養槽の壁を通して内部に延長導入さ
   れ内端が前記培養基中に浸漬された第１の光学繊維と、
   内端が前期培養基中に浸漬され前記培養槽の壁を通して
   外部に延長！導出され外端において光束を前記検出器に
   導く第２の光学繊維とを備え、前記第１と第２の光学繊
   維の内端を、前記第１の光学繊維中を伝搬された光がそ
   の内端から前記両光学繊維の内端間に介在する前記培養
   基部分を通して前記第２の光学繊維Ｊの内端に当るよう
   に、互に相関配置するとともに前記光学繊維の少くとも
   一方の外端に紫外線源を併せ設け、紫外線が前記両光学
   繊維の内端面を照射してその表面に微生物が付着増殖す
   ることを阻止するようにしたことを特徴とする培養器等
   にお；ける濃度測定装置。 ２ 前記光学繊維の前記培養基中に浸漬された部分を包
   囲する容器を併せ備え、この容器の前記培養基中にある
   部分には開閉自在な開口を、まだ、前記培養基上面より
   上方にある部分には少くとも１個の開口を、それぞれ設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲１に記載の濃度測
   定装置。