JPS63245665A - 培地を重層もしくは混釈する方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 微生物、高等生物の細胞１組織等（以下、微生物等と言
う）の培養のための固形培地を調製するにあたり、一つ
の培養容器内で異なった組成を有する培地を重層させる
場合、及び培地材料を他の培地材料（例えば化学物質溶
液、栄養物溶液、検定菌懸濁液）で混釈する場合がある
。

本発明は、培地を重層もしくは混釈する方法に関する。

従来技術 従来、培地を重層するには、下層の培地材料を培養容器
内に注入して、ゲル化させた後、ゲル化していない表層
の培地材料をその上に注入し、表層の培地材料がゲル化
する前に培養容器を人手によって放射方向の様々な角度
に傾け、揺動させて、表層の培地材料を流動、展開させ
、然る後、表層の培地材料をゲル化させていた。又、培
地を混釈する場合にも、培養容器内に複数の培地材料を
注入した後、それらがゲル化する前に培養容器を人手に
よって放射方向の様々な角度に傾け、あるいは放射方向
の様々な方向に揺動させていた。

従来技術の問題点 微生物等のスクリーニングにおいては、同−又は異なっ
た重層培地、混釈培地を多数必要とするが、重層、混釈
を手作業で行う場合には、能率が悪い上に、重層、混釈
が均一に行い得す、また多数の培地で均等に行い得なか
った。

殊に、表層の培地材料、混釈すべき培地材料中に温度に
敏感な材料（例えば、化学反応を起こし易い物質、微生
物等）が含まれている場合には、用いられるゲル化材料
のゲル化温度を越えた比較的狭い温度範囲で注入を行い
、しかもそれらがゲル化する前に、それらを流動、展開
させ、あるいは均一に混釈させなければならない。

例えば、典型的なプレート重層培地では、標準的なシャ
ーレ中に１５ｃｃの下層の培地材料を注入し、ゲル化さ
せ後、４ａｅの表層の培地材料を注入する。この場合に
は、表層は約０．５１の厚さとなる。そのように薄い表
層は、重層作業を室温下で行う場合には、表層の培地材
料は急速にゲル化してしまう、また、ゲル化温度前後の
温度下で重層作業を行えば、ゲル化を遅延もしくは阻止
させることが可能であるが、寒天のゲル化温度は３０〜
５０℃（４３℃前後）程度であり、そのような温度下で
、重層を手作業で行うことは作業者に不快感を与え、ま
た場合によっては低温火傷の危険がある。

これを回避するには、培養容器を把持する器具を用、い
なければならない、これは作業の確実性を損ない、能率
を低下さ７せる。

今日、バイオテクノロジーの進歩は目覚ましいものがあ
り、これに伴って微生物等のスクリーニング等のために
、大量の培地を調製する必要がある。それにも拘わらず
、重層培地の調製、培地の混釈は、もっばら手作業に頼
っている。

かかる技術の現状に鑑みて、本発明者は培地の重層、混
釈を機械化する方法を研究し、様々な方法を試みた。

最も単純な方法として、表層の培地材料もしくは混釈す
べき培地材料を容器に注入した後、培養容器の底壁に概
ね直交する回転軸の回りで、培養容器を高速回転させる
方法を試みたが、これは培地材料を飛散させ、又遠心分
離させる傾向があり、望ましくないことが判った。

また、表層の培地材料もしくは混釈すべき培地材料を培
養容器に注入した後、培養容器を概して水平な平面上で
往復運動させてみたところ、第４図ａに示したように、
表層はシャーレ１の直径方向に、ある幅を持った領域２
に流動、展開したが、その両側の半月形の領域３には流
動、展開しなかった。

この問題を解決するために、培養容器を、概して水平な
平面上で概して直交する２方向で往復運動させてみたと
ころ１、第４図すに示したように、シャーレ１の放射方
向に十文字状の領域２に流動、展開したが、それらに隣
接した４分円状の領域３には流動、展開しなかった。

問題点を解決する手段 本発明においては、培地の重層もしくは混釈にあたり、
表層培地材料もしくは培地材料がゲル化する前に培養容
器を概して垂直な軸の回りで回転させつつ、上記回転軸
と交わる一つの平面上で往復運動を与えるか、上記平面
上の円形軌道に沿って公転運動を与えて、培地を重層も
しくは混釈する。毎秒１回転前後の回転、約１０輸餉の
振幅で毎秒１〜２０往復の往復運動又は毎秒１〜２０回
の公転周期であって良い、培地材料の流動性によって運
動条件は変化するが、重層の場合には約２秒、混釈の場
合には約１０秒で満足な結果が得られる。

回転軸を、垂直方向から傾斜させること、あるいは傾斜
方向、角度を変化させることにより流動、混釈速度を調
整することも可能である。

実　　施　　例 第１図は、本発明の方法を実施する装置を示す模式的な
斜視図である。装ｙ１１０は、頂部に吸盤１１を持った
回転軸１２を、該軸の中心の回りで矢印Ａの方向に回転
可能に支持体１３上に支持し、該支持体１３を一つの平
面上で矢印Ｂの方向に往復させる揺動アーム１４を備え
ている。シャーレｌの底壁は、吸盤１１によって吸着さ
れて、回転軸を回転させつつ、揺動アーム１４を往復運
動させることにより、シャーレ１内の培地材料を重層さ
せ、混釈することができる。

上記回転軸１２は、垂直方向に配置しても良く、あるい
は垂直方向から傾斜させても良い、あるいは更に、回転
軸１２が回転している間に、回転軸の傾斜方向、角度を
変化させて、流動速度スは混釈速度を調整することが可
能である。流動速度の調整は回転軸の回転速度を高める
ことによっても可能ではあるが、上述の遠心分離作用が
生じるような速度以下に留とめなければならない、従っ
て、回転運動は、どちらかと言えば往復運動、及び傾斜
による培地材料の流動の効果を、放射方向に分散させる
ために利用するのが良い。

第２図は、本発明の方法を実施する他の装置２０を示す
模式的斜視図である。矢印Ｂの方向に往復運動するアー
ム２１は、シャーレ１を受は入れるＵ字状の凹部を有し
、そのＵ字状の凹部には一対のアイドルローラ２２が設
けられている。アーム２１に対して矢印Ｃの方向に移動
可能な回転駆動手段２３が設けられて、矢印Ａの方向に
回転するＲ振部動輪２４がシャーレの側壁に押し付けら
れたとき、摩擦駆動輪２４及び一対のアイドルローラ２
２との間にはさみつけられたシャーレ１は、摩擦駆動輪
２４によって回転駆動される。この装置においても、シ
ャーレの支持平面を傾斜させることにより、培地材料の
流動速度を調整することができる。

第３１２は、本発明の方法を実施する更に他の装置３０
を示す平面図である。この装置は、第１の回転板３１．
第２の回転板３２．及び回転駆動手段３３とを有する。

第１の回転板３１は、その中心部に駆動ギア３４を有し
、またその周辺部から立ち上がる側壁の内面にギア歯が
設けられている。

第２の回転板３２は、その中央にシャーレ１を受は入れ
る凹部と、その周辺部から立ち上がる側壁の外面に上記
第１の回転板の駆動ギア及び側壁の内面のギア歯とかみ
合うギア歯が設けられている。

必要ならば、第２の回転板３２の凹部内でシャーレをは
さんで支持する手段３５を設けることができる０回転駆
動手段３３が矢印りの方向に回転するとき、第１の回転
板３１は矢印Ｅの方向に回転されて、シャーレを円形軌
道に沿って公転させる。

駆動ギア３４が矢印Ｆの方向に回転するとき、第２の回
転板３２は矢印Ｇの方向に自転する。この公転と自転の
周期を調整することにより、見掛は上シャーレを回転さ
せることなく円形軌道上で運動させることも可能である
。この場合、培地材料は放射方向の揺動運動だけで流動
されるが、その揺動運動のみでは培地材料の十分な流動
が得られない場合には、シャーレが見掛は上回転するよ
う、公転と自転の周期を変化させれば良い、尚、これら
の装置部分を支持する基１：Ａ（図示せず）を水平面か
ら傾斜させることにより、流動速度を調整することもで
きる。

実施例１ 標準的なシャーレに、標準的な濃度の無着色の寒天培地
を約１６ｃｃ注入して、ゲル化させた。

このシャーレの底壁を第１図の装置の吸盤に吸着させ、
ゲル化した培地のほぼ中央に着色した約４ｅｅの同一濃
度の培地材料を注入し、下記の条件で流動、展開させた
。

注入時の着色培地の温度：　約４５℃ 注入環境温度：１８℃ 垂　直　軸　の　回　転：　約１回転／秒アームの振幅
：　　約１０−一 アームの往復：　　　約２往復／秒 所　要　時　間：　　　　約２秒 無着色の培地上に、約０．２ｍｍの均一な着色培地の層
が形成されていることが確認された。

実施例２ 標準的な濃度の無着色の寒天培地材料、染料の水溶液を
用意した。空のシャーレの底壁を第１図の装置の吸盤に
吸着させ、約４ｃｃの染料水溶液と約１６ｃｃの寒天培
地材料とをシャーレに注入し、下記の条件で混釈した。

注入時の寒天培地材料の温度；　約４５℃注入時の染料
水溶液の温度：　　約４０°Ｃ注入環境温度：　約１８
℃ 垂　直　軸　の　回　転：　　約１回転／秒アームの振
幅：　約１０Ｉｌｌｌ＠ ア　−　ム　の　往　復：　　約５往復／秒所要時間；
　　　約７秒 ゲル化後、得られた培地を観察したところ、均一な色調
と硬度とを持っており、均一な混釈が行なわれたことが
確認された。

実施例３ 無着色と染料で着色された２種類の寒天培地材料を用意
した。

実施例２と同様の態様で、これらの培地材料を下記の条
件で混釈した。

注入時の培地材料の温度：　約４５℃ 注入環境温度：約１８℃ 垂　直　軸　の　回　転：　約１回転／秒ア　−　ム　
の　振　幅：　約１０−輪ア　−　ム　の　往　復：　
約１０往復／秒所　要　時　間：　　　　約１０秒 ゲル化後、得られた培地を観察しなところ、均一な色調
及び硬度とをもっており、均一な混釈が行なわれたこと
が確認された。

実施例４ 染料水溶液の代わりに、有色顔料の懸濁液を用いたこと
以外は実施例２と全く同様にして、混釈を行った。

得られた培地は有色顔料が均一に分散しており、良好な
混釈が行なわれたことを確認できた。

実施例５ 無着色と有色顔料を混入した２種類の寒天培地材料を用
いたこと以外は、実施例３と全く同様にして、混釈を行
った。

得られた培地は、有色顔料が均一に分散しており、良好
な、混釈が行なわれたことが確認できた。

実施例６ 無着色の液体培地材料及び染料で着色した液体培地材料
を用いたこと以外は実施例２と全く同様にして混釈を行
った。

得られた培地は均一な色調を示し、良好な混釈が行なわ
れたことが確認出来た。

実施例７ 標準的なシャーレに、標準的な濃度の無着色の寒天培地
を約１６ｃｃ注入して、ゲル化させた。このシャーレを
第３図の装置にセットし、ゲル化した培地のほぼ中央に
、約４ｃｃの着色した同一濃度の培地材料を注入し、下
記の条件で流動展開させた。

注入時の着色培地の温度：　約４５℃ 注入環境温度＝１８℃ 公転軌道の半径：　約１５ｅ論 公　転　周　期：　　　　約３回転／秒見掛は上の自転
周期：　　　約２回転／秒所　要　時　間：　　　　約
２秒 発明の効果 以上より、本発明によって、従来は手作業によって行な
われていた培地の重層、混釈が、効率良く機械化できる
ことが明らかである。

しかも、本発明の方法は、第１図〜第３図に示したよう
な簡単な機構を用いて実施可能である。

かかる機構を自動分注装置と組み合わせることにより、
様々な培地を効率良く大量に供給できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法を実施する装置の斜視図、 第２図は、本発明の方法を実施する他の装置の斜視図示
、 第３図は、本発明の方法を実施する他の装置の平面図、 第４図ａ及びｂは、本発明の完成に至る経過を説明する
ための、シャーレ上での培地材料の挙動を示す平面図で
ある。 符号の説明 １：シャーレ、２：培地材料の流動、展開した領域、３
；培地材料が流動、展開しなりかった領域、１０：装置
、１１：吸盤、１２：垂直軸、１３：支持体、１４：揺
動アーム、２０：装置、２１：アーム、２２：アイドル
ローラ、２３：回転駆動手段、２４：摩擦駆動輪、３０
：装置、３１：第１の回転板、３２：第２の回転板、３
３：回転駆動手段、３４：駆動ギア、３５：支持手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］培地の重層もしくは混釈にあたり、表層の培地材
   料もしくは混釈すべき培地材料がゲル化する前に、培養
   容器をその底壁に対して概して直交する軸の回りで回転
   させつつ、上記回転軸と交わる平面上での往復運動また
   は上記平面上の円形軌道に沿った公転運動を与え、回転
   の周期と往復運動もしくは公転運動の周期とを調整する
   ことによって、培地材料を流動、展開させることを特徴
   とする培地を重層もしくは混釈する方法。 ［２］特許請求の範囲第１項記載の方法において、上記
   回転軸を垂直方向から所望の角度だけ傾斜させることを
   特徴とする培地を重層もしくは混釈する方法。 ［３］特許請求の範囲第２項記載の方法において、上記
   回転軸が、培養容器の回転の開始から終了までの間に、
   垂直方向から傾斜し始め、所望の角度まで傾斜した後再
   び垂直に配向されることを特徴とする培地を重層もしく
   は混釈する方法。