JPS6244166A - コロニ−移殖装置 - Google Patents

コロニ−移殖装置

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JPS6244166A
JPS6244166A JP18359485A JP18359485A JPS6244166A JP S6244166 A JPS6244166 A JP S6244166A JP 18359485 A JP18359485 A JP 18359485A JP 18359485 A JP18359485 A JP 18359485A JP S6244166 A JPS6244166 A JP S6244166A
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colonies
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Koichi Matsuda
耕一 松田
Masayoshi Kodama
児玉 正吉
Takahito Tabata
田畑 高仁
Yoshinobu Saito
斉藤 良信
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Hitachi High Tech Corp
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Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分寿コ 本発明は、微生物を平面培養して生成される微生物の集
落(コロニー)を培養シャーレから試験シャーレ又は試
験管へ移殖する際、該移殖コロニーを最大限有効に活用
できるようにしたコロニートランスファ装置に関する。
[従来の技術] 新規な抗生物質の開発のためには土壌中などから有効な
微生物を発見する手法がとられている。
このため、世界各地の様々な場所から土壌を採取し、こ
の採取土壌を滅菌水で1万〜10万倍に希釈し、適当な
寒天平板培地で分離培養を行う。有効な微生物を選別す
るには、この培養コロニーを更に別の試験シャーレまた
は試験管に移殖しなければならない。
また近年急速に研究が進められている遺伝子工学では、
特定種の微生物を選択して培養し、それらの遺伝子の組
換えにより新生物の創成を期待している。そして、この
過程でもコロニーの移殖操作が頻繁に行われている。
従来、コロニーの移殖操作は、裸眼または光学投影装置
によりコロニ一群を目視しながら、特殊な形吠の「白金
耳」を用いて手作業で行っていた。
移殖操作の態様は種々あるが、−例を述べれば、培養シ
ャーレ中の寒天培地1〕にJ?F生じているコロニー中
から、直径1〜2 m m i”生育したコロニーを選
択し、これに白金耳を接触させて採取し、別に設けた試
験シャーレの培地の指定された位置に配列して移殖する
ことからなる。この作業にはかなりの熟練と1間を黄す
る。
次に移植先の容器の態様を述へると、1−記試験シャー
レは、多種類の菌のコロニーの移殖に適し、試験管はI
F!一種の菌を多4(に培養するのに用いられ管中の培
地面に広く分散移植する方法がとられる。
移植作業では他の雑菌類による汚染の防上が毛髪で、作
業は安全キャビネット内で行い、使用器具はすべて適時
に消11i滅菌(以後?11に「滅菌」という)処理を
施す。
以I−述べた所を更に詳細に説明する。研究、開発など
の場合は当初、種々雑多な菌種が入り混じって培養され
ていた中から、有望な、役に立ちそうな新菌株を極力純
粋中−品種となるように取出し、純粋培養をはかる過程
の繰返しである。又すでに工業的iB1産段階の場合な
どは、培養した菌種の中から、難のあるもの、本来はあ
ってはならない筈の混入雑菌などのυト除を行う。実際
には、何F、何万あるいはそれ以上にも及ぶ検体を毎I
I扱わねばならぬ場合も多い。
前記−見筒中そつなコロニー移植作業も、長時間にわた
り顕微鏡の視升内に目的コロニーを特定し、それだけを
正確に採取し移殖する作業を繰返すのは、作業者を非常
に疲労させる仕−1fであり、ある程度熟練した作業者
を多数必髪とするなどの問題があった。
コロニー移植作業にともなう前記のような弊害を解消す
るため、この作業を機械的に行なうコロニートランスフ
ァ装置が開発された。このコロニートランスファ装置は
特開昭60−83597号公報等に開示されている。こ
の公開公報に開示されたコロニートランスファ装置は、
共通台上に、(a)コロニーの培養シャーレと、試験シ
ャーレ又は試験管を、それぞれ別個に搭載する2組のX
Yステージ部と、 (b)培養シャーレ中の培地のノ、:l+il−の特定
コロニーを選定するためのモニζ゛ と、 (c)前記選定されたコローーを採取し、試験シャーし
叉は試験管中の培地の表面に指定の如く移殖するための
ピックアップ部と、 (d)ピックアップ部の採取移殖用端部の処理を施すピ
ックアンプ処理部と、 (e)培養シャーレ、試験シャーレ又は試験管、及びピ
ックアップ処理部、の相互間に、ピックアップ部を指定
の如く移送する移送部とを設け、(fit−記モニタ部
を介したコロニー選定およびこれに伴う動作指定に従い
、コンピュータの制御下に、−1−記各部がシーケンシ
ャルにそれぞれ指定された如く動作するように構成され
ている。
+lif記公開公報に開示されたコロニートランスファ
装置は、特定のコロニーを選定する作業以外の過程を、
自動的かつ機械的に、正確に行い、コロニー移植作業に
ともなう作業者の肉体的疲労を大幅に軽減する。
コロニーは点状、円形、乱糸状、不規則状、仮根状、ま
たは紡錘状の形状で生長する。人間が直接[1視しなが
らコロニーを採取移植する場合ならば、コロニーの形状
は問題にならない。しかし、コロニー移植作業を機械的
に行う場合には、実際問題として特定の形状のコロニー
(例えば円形)しか取扱えない。特定の形状のコロニー
のみを自動的に選別する装置は、例えば特願昭59−2
35021号〜59−235024号公報等に開示され
ている。
特定形状のコロニーを自動的に選別する装置を具備した
、または具備しない、前記コロニートランスファ装置に
は次のような問題点がある。即ち、前記ピックアップ部
は選別されたコロニーの同一点にしか向かわないことで
ある。従って、コロニー採取後、ピンクアップ部を再び
同じコロニーに向かって下降させても、既に採取され空
亡となった部位にしか進入しない。その結果、該コロニ
ーの他の未採取部分は使用されないままに放置されてし
まう。これはコロニー移植作業において看過できない重
大な損失である。
[発明の目的コ したがって、本発明の目的は、選別コロニーを力!(駄
なく利用できるようにしたコロニートランスファ装置を
提供することである。
[問題点を解決するための手段] 近年はいわゆるメカトロニクスの著しい進歩に伴い、1
〜2μmの精度で連続繰返し位置決めできる装置はその
製作が容易ではない。人間よりはるかに高精度たとえば
10μm程度で位置決めする装置は比較的容易に得られ
る。しかもピエゾ形アクチュエータを使用して微小移動
の制御を併用すれば、1μmオーダーの精度の位置決め
も可能である。そして顕a鏡を直接のぞきこむ代わりに
、顕微鏡にテレビカメラを結合し、大形受像機に拡大画
像をrlT生することもできる。この画面上の位置選定
に際しても、顕微鏡のヘアラインクロスに目的コロニー
位置が合致するようにXYステージ(載物台)を微動さ
せてII盛を読取る代わりに、例えばカーソルで拡大再
生画像−1−の目的物を指定すれば該ll的物の位置情
報(位置情報そのものは71mオーダにできる)は直ち
に記憶装置内に記憶できるようになった。
また、以前カムなどを用いた時代には到底不可能たった
一連の長(複雑なシーケンシャル制御も、今[1ではコ
ンピュータを利用して極めて容易かつ正確に行うことが
できる。史に制御手順変更も簡単にできる。
本発明は、以りの如き高精度メカトロニクス技術やコン
ピュータによる制御技術をコロニートランスファ装置に
最適な形で組合せて、コロニー移植作業の効率を飛躍的
に向−卜させようとするものである。
しかして、この発明のコロニー移殖装置における手段は
、移殖対象となる培養コロニーの領域を複数の領域に区
分し、その各領域から順次採取して移殖するというもの
である。
[作用] このように分割された区分領域から採取するようにする
ことにより、手作業に比し、はるかに高い精度で正確に
選定したコロニーを採取でき、’P−−菌種の純粋培養
が容易となり、作業時間が大幅に短縮されて生命現象を
取扱う微生物研究が的確に効率よく行われるようになり
、従来の手作業の場合の肉体的疲労も非常に軽減される
[実施例] 以ド木発明を図面を用いて史に詳細に説明する。
なお培地1°、の特定コロニーを選定して採取する側の
シャーレを培養シャーレ、該コロニーを移殖させる側を
試験ンヤーレと呼んで区別する。
第1図は本発明のコロニートランスファ装置によるコロ
ニー採取状態を示す模式図である。第1図において、培
養シャーレ11の培地12に分布している種々の菌株の
コロニーのうち、選定されたコロニー(+)13の位置
を前記のように選定と同時に記憶装置に記憶させる。こ
の記憶情報に基づいて、培養シャーレ11の載置された
XYステージを移動させる。コロニー(+)13を大体
等面積になるように例えば4分割するとすると、その4
分割中心を前記記憶装置に記憶させる。前記分割中心よ
りX輛およびy軸を引き出し、該軸により画成される区
111すを仮に第1象限、第2象限、第3象限および第
4象限とする。
第1図(a)に見るように、この前記分割中心の関する
記憶情報に基づいてXYステージを移動させ、移殖針2
を有するピックアップ部10の先端ボール7の直ドにコ
ロニー(1)13の第11限の略中央部を位置させる。
その後、ボール7を下降させ、コロニー(1)13第1
象限をボールに付着させ、採取する。この際、LED、
光ファイバ。
ホトダイオードなどを備えた距離測定手段14により、
例えば三角測量原理による、培地12の面までの距#(
高さ)を測定してボール7の高さ制御を行い、ボール7
とコロニーとの円滑な接触をはかる。つぎにピックアッ
プ部のボール7を引上げ、後述の移送機構によりピック
アップ部のボール7を第1図の(b)に示す如く試験シ
ャーレ15の培地12aヒの指定位置に持ち来し、ボー
ル7を下降させ培地に接触させてコロニー(1)13の
第1象限の移殖を行なう。
第1象限のコロニーを採取した後、前記分割中心の記憶
情報に基づき、例えばピエゾ形アクチュエータ(PZT
アクチュエータ)により培養シャーレ11載置XYステ
ージを移動させ、ボール7の直トにコロニー(1)13
のの第2象限の略中心部を位置させる。その後、ボール
7をド降させ、コロニー(1)13第2象限をボールに
付着させ、採取する。そして、この採取したコロニーを
同一の試験シャーレの他のti″I定位置(又は他の試
験シャーレの同様な指定位置)に移殖する。以F1同じ
操作をコロニー(1)13第4象限までくりかえす。
なお、対象コロニーの採取は、同一箇所(同一象限にお
いて)が空Cとならない範囲で複数回行われてもよい。
このようにすることによって、第1図(b)に示される
ように、同一組成の培地上にコロニーを4ケ所まで移殖
させることができる。また、第1図(C)に示されるよ
うに、1個のコロニーを4分割し、4つの試験シャーレ
15のおいて、4種類の異なった組成の培地に移殖する
ことができる。
従って、コロニーの有効利用性は従来技術に比べて4培
に向上したことになる。
ボール7と培養シャーレや試験シャーレとの相対位置の
調整には、それぞれシャーレを搭載するXYステージ側
を動かす。そして区分された象限間の移動は、さらに精
度の高い微小移動をさせる機構としてX−Y方向に配置
したPZTアクチ、エータを駆動して行う。そして1−
記一連の移植操作における位置制御はすべてコンピュー
タ制御で行い、それぞれのX−Y駆動機構をX−Y駆動
装置又は駆動回路により駆動するものである。
本発明の装置は第1図における(1)13で示される円
形コロニーの他に、4分割中心を画定するに足りる広さ
を有する、例えば、不規則状コロニー(2)13、乱糸
状コロニー(3)13、紡錘状コロニー(4)13、お
よび仮相状コロニー(5)13などについても応用でき
る。しかし、点状コロニー(G)13については応用で
きないこともないが、効率はさほど高(ならないであろ
う。コロニーの形状が異なれば、該コロニーの形成微生
物の種類も異なるはずである。
したがって、種類の異なる複数の菌株のコロニーを移植
する場合には、培地などが汚染されないようにするため
、ボール7を菌株の変更に対応してその都度新装する2
殼がある。このボール新製方法としては、例えば、第2
図の(a)に示すように、金、アルミニウム、グラスフ
ァイバなどの細線22をワイヤリール21に巻付けてお
き、この細線22をフィーダ23により繰り出させてク
ランパ24で固定し、カッタ25で先端を切捨てる。
次に第2図の(b)に示す如くトーチ炎6で細線22の
切断端部を加熱溶融させボール7を作る。
このボール7を用いて第2図の(C)に示す如くコロニ
ーの採取移植を行なう。洗滌、滅菌が2姿な場合は、第
2図の(a)に戻ってそれまで使用していたボール7を
含む端部をυノ捨て、トーチで切断端部を加熱溶融して
新たにボール7を作る。
こうすれば溶融ボール作成段階で同時に滅菌され、洗滌
も不要である。
溶融ボール7の作成工程は、XYステージの移動ととも
にコンピュータ制御により行われる。トーチ炎26には
放電トーチまたは酸水素炎(つけ放して方向制御する)
を用いればよい。溶融ボールを用いる代わりに第3図(
a)に示すように切断成形具28により先端を切捨てる
と同時に端部を第3図の(b)に示す如く折曲げ成形し
、史に図(C)に示す如く、通常の通電加熱または高周
波加熱方式ヒータ29により加熱滅菌する。この場合も
それまで使用していた部分は切捨ててしまうから洗滌工
程は不要である。
第4図は試験管1Bに1菌種のコロニーを移殖する場合
の一例を示す。この場合、管内の培地12の表面12゛
は管軸に対し斜面をなし、この表面12゛に1菌種のコ
ロニー(1)13分故移殖させる必要がある。表面を斜
面とするのは、培地面の有効面積を広くすることが培養
のため望ましいからである。
この場合は、試験管16を回転台17により回転させ距
#/In1定手段14により表面12’の高さを検出し
、例えば最低の位置に停止l−シて表面12゛を一定方
向に固定する。その後距離測定1段14を併用しながら
ボール7を斜面をなす表面12゜に接触移動させ、閑を
拡散させる。
第5図は本発明実施例の全構成を示すブロック図で、培
養シャーレ11および試験ンヤーレ15又は試験管16
は、共通台18の両端付近に設置されたXYステージ3
9−1.39−2にそれぞれ搭載されており、ピンクア
ップ部10は、移送機構30によって、培養シャーレ1
1と試験シャーレ15または試験管16の間を、メモリ
34゜操作パネル35を備えたマイクロプロセッサ33
の制御ドに移動する。そしてXYステージ39−1.3
9−2には、採取コロニーの区画部分間を移動するため
の微小位置決めを行うために、それぞれX−PZTアク
チュエータ39a、Y−PZTアクチュエータ39bが
搭載されている。
ピックアップ部10に付設された距離測定り段14によ
り培地而までの高さが検出されピックアップ部の採取移
植用端部の高さ制御が行われることは既に説明したとう
りである。XYステージ39−1.39−2はパルスモ
ータ等のモータ駆動により、X、Yの直交2方向に微動
できる。そして電圧制御によりX−PZTアクチュエー
タ39a、Y−PZTアクチュエータ39bが制御され
てX−Yテーブルが微小移動することになる。
さて、XYステージ39−1.39−2の中間には、第
1図について述べた溶融ボール7の製伯など、ピックア
ップ部の採取移植用端部の11生加■−9滅菌処理のた
めのピンクアップ処理部31が設けてあり、この処理は
、後述のモニタ部32を介して選定された移殖対象コロ
ニーが、それまで扱われていたものと異なっている場合
や、作業中断後の始動時などに必要で、処理作業はXY
ステージの移動などとも連動してマイクロプロセッサ3
3の制御により行われる。ピックアップ部によるコロニ
ーの採取や移殖は、既に第1〜4図に関連して述べた如
くである。モニタ部32は、7盟により顕微鏡と結合さ
れたテレビカメラ及びモニタテレビよりなり、テレビカ
メラは共通台38に培養シャーレ11の培地而をよく撮
影できるように取付けられている。
第6図(a)は、本発明実施例の、第5図について述へ
た移送機構30を中心としたd部平面図で、移送は回転
アーA 30−1の回転により、ピックアンプ部10が
矢印1つの如く円周運動をなし、所要位置に停市するこ
とによって行われる。第6図(b)は、1−記実施例の
+E+rti (一部断面)図で、培養シャーレ11の
1゛、方にテレビカメラ32−1が取付けられ、作業者
が見易い適当な場所にモニタテレビ32−2がおかれて
いる。操作パネル35を操作してモニタテレビ32−2
 画面中のカーソルを動かして、移殖すべきコロニーを
選定できる。作業者が直接顕微鏡をのぞきこまないです
むようにする七作業者の肉体的疲労は大幅に軽減される
。なお図中36は防菌JIE遮光用カバーである。
ところで、実施例では、移殖するコロニーを4つに分割
して処理しているが、この分割の数は、4分割に限定さ
れるものではなく、複数個に採取領域が分割されればよ
い。
「発明の効果コ 以」−説明したように本発明のコロニー移殖装置によれ
ば、移殖対象となる培養コロニーの領域を複数の領域に
区分し、その各領域から順次採取して移殖するようにし
ているので、L作業に比し、はるかに高い精度でIF確
に選定したコロニーを採取できるようになって中−菌種
の純粋培養が容易となり、作業時間が大幅に短縮されて
生命現象を取扱う微生物研究が的確に効率よ(行われる
ようになり、従来の手作業の場合の肉体的疲労も非常に
軽減される。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)+  (c)は本発明実施例にお
いてコロニーの採取移殖に用いる細線切断端を加熱溶融
して形成させたボールの説明図、第2図(a)、(bL
  (c)は本発明の他の実施例においてコロニーの採
取移殖に用いる細線切断端を折曲げ成形し加熱滅菌した
端部を示す説明図、第3図(a)は本発明実施例におけ
る培養シャーレとピックアップ部を示す図、第3図(b
)、(C)は本発明実施例におけう試験シャーレと移植
方式を示す図、第4図は本発明における試験管へのコロ
ニー移植法説明図、第5図は本発明実施例の全構成をt
J<すブロック図、第6図(a)、(b)はそれぞれ本
発明実施例のτ部IR面図および正面(−・部断面)図
である。 2・・・細線、3・・・フィーダ、4・・・クランパ、
6・・・トーチ炎、7・・・ボール、8・・・切断成形
具、9・・・ヒータ、10・・・ピックアップ部、11
・・・培禿シャーレ、12・・・培地、13・・・コロ
ニー、14・・・距離測定り段、15・・・試験シャー
レ、16・・・試験管、28・・・共通台、30・・・
移送機構、31・・・ピンクアップ処理部、32・・・
モニタ部、33・・・マイクロコンピュータ、34・・
・メモリ、35・・・操作パネル、 39−1.39−2・・・XYステージ、39a・・X
−PZTアクチュエータ、39b・・・Y−PZTアク
チュエータ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)移殖対象となる培養コロニーの領域を複数の領域
    に区分し、その各領域から順次採取して移殖することを
    特徴とするコロニー移殖装置。
  2. (2)区分された各領域は、その中心位置に移殖針が位
    置決めされて採取が行われることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のコロニー移殖装置。
  3. (3)領域の区分は、培養コロニーの中心を基準にほぼ
    等分割されることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載のコロニー移殖装置。
JP18359485A 1985-08-21 1985-08-21 コロニ−移殖装置 Granted JPS6244166A (ja)

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JPH0467952B2 JPH0467952B2 (ja) 1992-10-29

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010515439A (ja) * 2007-01-12 2010-05-13 ラブテック・システムズ・リミテッド プレートの培地に接種および画線するための方法および機器
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US9983308B2 (en) 2007-01-12 2018-05-29 Lbt Innovations Limited Method and apparatus for locating the surface of solid growth culture media in a plate

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