JPWO2020195646A1

JPWO2020195646A1 - 微生物培養キット

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Publication number: JPWO2020195646A1
Application number: JP2021508915A
Authority: JP
Inventors: 雅親高田; 博文砂原; 議輝青井
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-12-23
Anticipated expiration: 2040-03-04
Also published as: US20220002649A1; WO2020195646A1; JP2023054216A; CN113631696A; JP7238969B2

Abstract

２個の枠体を備えており、２個の枠体が、第１型枠体（１）と第２型枠体（２）とであり、第１型枠体（１）は、第１内部空間（１１）を囲む第１枠本体（１２）を備えており、第１枠本体（１２）には、第１内部空間（１１）へ流体を流入させるための流入路（１３）と、第１内部空間（１１）から流体を流出させるための流出路（１４）とが、共に開閉可能に設けられており、第２型枠体（２）は、第２内部空間（２１）を囲む第２枠本体（２２）を備えており、２個の枠体は、相互に積層可能となっている。

Description

本発明は、微生物培養装置をそれだけで構成できる微生物培養キットに関する。

従来から行われている寒天平板表面塗抹法では、培養できる微生物は環境中の微生物の約１％であると言われている。その原因は、次のように考えられている。
（ａ）培養環境が閉鎖的であるために、微生物からの過剰な生成物質を系外へ排出できない。その結果、微生物の代謝産物や環境成分が、蓄積して、微生物の増殖を阻害する。
（ｂ）固形培地において、目的微生物の成育に要求される栄養素濃度を維持するのが困難である。

そこで、例えば特許文献１、２に示されるような培養技術が提案されている。特許文献１では、液体培地を連続的に供給しながら培養を行っている。特許文献２では、微生物を含有した固形培地を自然環境中に置いて培養を行っている。

特開２０１６−８６６５４号公報米国特許第７０１１９５７号明細書

しかしながら、特許文献１の方法では、培地成分のみを制御しているだけであるので、多様な培養条件を実現することができない。また、特許文献２の方法では、自然環境中の環境成分を供給しているので、安定した培養条件を実現することができない。

しかも、特許文献１、２の培養装置は、簡素な構成を有しているとは言い難いものであった。それ故、特許文献１、２の培養装置では、培養作業も簡単ではなかった。

本発明は、多様な培養条件を実現して多様な難培養微生物の獲得を可能にできる、簡素な構成を有する微生物培養装置を、それだけで簡単に構成できる微生物培養キットを、提供することを目的としている。

本発明の微生物培養キットは、
２個の枠体を備えており、
前記２個の枠体が、共に第１型枠体であり、又は、第１型枠体と第２型枠体とであり、
前記第１型枠体は、第１内部空間を囲む第１枠本体を備えており、前記第１枠本体には、前記第１内部空間へ流体を流入させるための流入路と、前記第１内部空間から流体を流出させるための流出路とが、共に開閉可能に設けられており、
前記第２型枠体は、第２内部空間を囲む第２枠本体を備えており、
前記２個の枠体は、相互に積層可能となっている、
ことを特徴としている。

本発明によれば、簡素な構成の微生物培養装置を構成できる。そして、構成された微生物培養装置は、簡単な作業で微生物を培養できるので、多様な培養条件を実現して多様な難培養微生物の獲得を可能にできる。

本発明の第１実施形態の微生物培養キットを示す斜視図である。微生物培養キットの第１型枠体を示す平面図である。図２のIII−III断面図である。第１型枠体同士の連結作業を示す断面図である。バイブを示す一部断面側面図である。図５のVI矢視図である。第１実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置を示す断面略図である。基台の斜視図である。図８のIX矢視図である。図９のＸ−Ｘ断面図である。

蓋体の底面図である。図１１のＸII−ＸII断面図である。第１実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第１変形例を示す断面略図である。第１実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第２変形例を示す断面略図である。第１実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第３変形例を示す断面略図である。本発明の第２実施形態の微生物培養キットを示す斜視図である。微生物培養キットの第２型枠体を示す平面図である。図１７のＸVIII−ＸVIII断面図である。第１型枠体と第２型枠体との連結作業を示す断面図である。第２実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第１変形例を示す断面略図である。

第２実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第２変形例を示す断面略図である。第２実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第３変形例を示す断面略図である。第２実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第４変形例を示す断面略図である。本発明の第３実施形態の微生物培養キットの一例を示す斜視図である。本発明の第３実施形態の微生物培養キットの別例を示す斜視図である。図２４の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置を示す断面略図である。図２４の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第１変形例を示す断面略図である。図２５の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置を示す断面略図である。図２５の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置の第１変形例を示す断面略図である。本発明の第５実施形態の微生物培養キットの一例を示す斜視図である。

図３０のＸＸＸＩ矢視図である。図３０のＸＸＸII矢視図（平面図）である。図３２のＸＸＸIII−ＸＸＸIII断面図である。図３２に示される断面の斜視図である。第５実施形態の微生物培養キットによって構成された微生物培養装置を示す断面略図である。第２型枠体の変形例を示す斜視図である。図３６のＸＸＸVII矢視図である。図３７のＸＸＸVIII−ＸＸＸVIII断面図である。図３６の第２型枠体の断面斜視拡大図である。実施例で用いた微生物培養装置を示す断面略図である。実施例の結果を示す図である。

本発明の微生物培養キットの実施形態を、図を参照しながら説明する。

［第１実施形態］
本実施形態の微生物培養キットは、相互に積層可能な２個の枠体を備えている。そして、図１に示されるように、本実施形態の微生物培養キット１０Ａでは、２個の枠体が、共に、第１型枠体１である。

図２は、第１型枠体１の平面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。第１型枠体１は、第１内部空間１１を囲む環状の第１枠本体１２を備えている。第１枠本体１２は、図３に示されるように、下部に、内ネジ１２１を有する環状の外嵌部１２２を有しており、上部に、外ネジ１２３を有する環状の内嵌部１２４を有している。外嵌部１２２は、内嵌部１２４に外嵌可能な寸法を有している。内嵌部１２４は、外嵌部１２２に内嵌可能な寸法を有している。第１内部空間１１は、外嵌部１２２で囲まれた内部空間１１１と、それ以外の内部空間１１２と、を有している。内嵌部１２４は、上面にＯリング１２５を有している。

２個の第１型枠体１は、図４に示されるように、上方に位置する第１型枠体１の内ネジ１２１を下方に位置する第１型枠体１の外ネジ１２３に螺合させることによって、積層され且つ連結されるようになっている。連結された２個の第１型枠体１は、Ｏリング１２５によってシールされる。

更に、第１枠本体１２は、内部空間１１へ流体を流入させるための流入路１３と、内部空間１１から流体を流出させるための流出路１４と、を有している。流入路１３及び流出路１４のそれぞれには、図５に示されるようなパイプ１５、１６が連結されて外部に向けて径方向に突出していることが、好ましい。なお、図５は、パイプ１５の一部断面側面図であり、図６は、図５のVI矢視図である。流入路１３及び流出路１４は、パイプ１５、１６の代わりに栓１７（図７）を詰めることによって閉じることができるようになっている。これによって、流入路１３及び流出路１４は、開閉可能となっている。

第１型枠体１は、流入路１３及び流出路１４が開いた状態では、第１内部空間１１に流体を流通させることができるようになっている。流体とは、栄養素含有気体又は栄養素含有液体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体である。また、第１型枠体１は、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態では、第１内部空間１１に、微生物含有培地又は栄養素含有材料又は環境成分含有材料を保持できるようになっている。

本実施形態の微生物培養キット１０Ａは、次のように使用できる。すなわち、図７に示されるように、２個の第１型枠体１を積層することによって二層積層構造体を構成でき、この二層積層構造体を微生物培養装置１００Ａとして使用できる。この二層積層構造体では、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態の第１型枠体１が下層に配置されており、流入路１３及び流出路１４が開いた状態の第１型枠体１が上層に配置されている。なお、上層の第１型枠体１と下層の第１型枠体１との間には、メンブレンフィルター（図示せず）を配置することが、好ましい。そして、微生物培養装置１００Ａでは、下層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に微生物含有培地を保持しており、上層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させるようになっている。すなわち、微生物培養装置１００Ａは、微生物含有培地を保持した下層の第１型枠体１からなる層状の培養部Ａと、培養部Ａの第１表面Ａ１１に配置された上層の第１型枠体１からなり、培養部Ａに栄養素を供給する、層状の栄養素供給部Ｂと、からなる二層積層構造を、有している。

なお、下層の第１型枠体１は、基台８上に積層されることが、好ましい。図８〜図１０は、基台８を示している。図８は、基台８の斜視図である。図９は、図８のIX矢視図である。図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。基台８は、平面視円形の板体であり、上部に、外ネジ８１を有する内嵌部８２を有している。内嵌部８２は、第１枠本体１の外嵌部１２２に内嵌可能な寸法を、有している。

また、上層の第１型枠体１は、第１内部空間１１を覆うように蓋体７で塞がれていることが、好ましい。図１１及び図１２は、蓋体７を示している。図１１は、蓋体７の底面図である。図１２は、図１１のＸII−ＸII断面図である。蓋体７は、平面視円形の板体であり、下部に、内ネジ７１を有する環状の外嵌部７２を有している。外嵌部７２は、第１枠本体１２の内嵌部１２４に外嵌可能な寸法を、有している。

上記構成の微生物培養装置１００Ａによれば、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させることにより、下層の第１型枠体１の第１内部空間１１内の微生物に、上側から栄養素を供給できるので、微生物を培養できる。

なお、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１には、栄養素含有液体に代えて、栄養素含有気体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させてもよい。環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させた場合には、下層の第１型枠体１の第１内部空間１１内の微生物に、上側から環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

このように、微生物培養装置１００Ａによれば、簡単な作業で微生物を培養でき、しかも、供給する栄養素又は環境成分の、種類又は濃度などを簡単に変更できる。したがって、多様な培養条件を実現して多様な難培養微生物の獲得を可能にできる。

本実施形態の微生物培養キット１０Ａは、次のような作用効果を発揮できる。
（ａ）図７に示されるような二層積層構造の微生物培養装置１００Ａを構成できる。
（ｂ）第１型枠体１を２個備えるだけであるので、簡素な構成の微生物培養装置を実現できる。
（ｃ）内ネジ及び外ネジを用いた螺合機構によって、２個の第１型枠体１を連結するだけで、微生物培養装置１００Ａを構成できるので、装置の生産性を向上でき、よって、微生物の培養作業に容易に着手できる。
（ｄ）第１型枠体１は、第１内部空間１１を囲む環状の第１枠本体１２からなっているので、簡素な構成を有している。すなわち、本実施形態の微生物培養キット１０Ａは、簡素な構成部品からなっている。

［第１実施形態の変形例］
（１）図１３に示されるように、図７の装置に比して、上層と下層とが逆であってもよい。この場合には、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１内の微生物に、下側から栄養素又は環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

（２）一方の第１型枠体１が、培養状態を検知するセンサーを１種以上備えていることが、好ましい。センサーは、温度センサー、ｐＨセンサー、及びガス濃度センサーから、選択される。また、同じ一方の第１型枠体１には、微生物含有培地に外部から物理的刺激を付与する１種以上の刺激付与部が、付設されていることが、好ましい。なお、「一方の第１型枠体１」は、微生物含有培地を保持するのに使用される。

例えば、図１４に示される微生物培養装置１００Ａでは、下層の第１型枠体１が、温度センサー５１、ｐＨセンサー５２、及び超音波発振器５３を備えている。この場合には、温度センサー５１及びｐＨセンサー５２によって、微生物の培養状態を検知し、外部機器（図示せず）によってモニターできるので、培養状態を迅速且つ的確に判断できる。しかも、モニター結果に基づいて、上層の第１型枠体１に流通させる栄養素含有液体又は栄養素含有気体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体の、種類及び濃度の少なくとも一方を、変更できるので、培養の途中であっても、微生物に適した培養条件を容易に実現できる。

（３）２個の第１型枠体１を、共に、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態で使用してもよい。図１５に示される微生物培養装置１００Ａでは、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態の第１型枠体１が、上層と下層とに配置されている。この場合には、一方（例えば下層）の第１型枠体１が微生物含有培地を保持しており、他方（例えば上層）の第１型枠体１が栄養素含有材料又は環境成分含有材料を保持している。これによっても、一方の第１型枠体１の第１内部空間１内の微生物に、他方の第１型枠体１から栄養素又は環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

［第２実施形態］
本実施形態の微生物培養キットは、相互に積層可能な２個の枠体を備えている。そして、図１６に示されるように、本実施形態の微生物培養キット１０Ｂでは、２個の枠体が、第１型枠体１と第２型枠体２とである。

図１７は、第２型枠体２の平面図である。図１８は、図１７のＸＶIII−ＸＶIII断面図である。第２型枠体２は、第２内部空間２１を囲む環状の第２枠本体２２を備えている。第２枠本体２２は、図１８に示されるように、下部に、内ネジ２２１を有する環状の外嵌部２２２を有しており、上部に、外ネジ２２３を有する環状の内嵌部２２４を有している。外嵌部２２２は、内嵌部２２４及び第１型枠体１の内嵌部１２４に外嵌可能な寸法を有している。内嵌部２２４は、外嵌部２２２及び第１型枠体１の外嵌部１２２に内嵌可能な寸法を有している。第２内部空間２１は、外嵌部２２２で囲まれた内部空間２１１と、それ以外の内部空間２１２と、を有している。内嵌部２２４は、上面にＯリング２２５を有している。

第１型枠体１は、第１実施形態の第１型枠体１と同じである。なお、第１型枠体１の外嵌部１２２は、第２型枠体２の内嵌部２２４に外嵌可能な寸法を有しており、第１型枠体１の内嵌部１２４は、第２型枠体２の外嵌部２２２に内嵌可能な寸法を有している。

第１型枠体１と第２型枠体とは、例えば図１９に示されるように、上方に位置する第１型枠体１の内ネジ１２１を下方に位置する第２型枠体２の外ネジ２２３に螺合させることによって、積層され且つ連結されるようになっている。この場合、連結された第１型枠体１と第２型枠体２とは、Ｏリング２２５によってシールされる。

そして、第２型枠体２は、第２内部空間２１に微生物含有培地又は栄養素含有材料又は環境成分含有材料を保持できるようになっている。

本実施形態の微生物培養キット１０Ｂは、次のように使用できる。すなわち、図２０に示されるように、第１型枠体１を第２型枠体２に積層することによって二層積層構造体を構成でき、この二層積層構造体を微生物培養装置１００Ｂとして使用できる。この二層積層構造体では、第２型枠体２が下層に配置されており、流入路１３及び流出路１４が開いた状態の第１型枠体１が上層に配置されている。なお、上層の第１型枠体１と下層の第２型枠体２との間には、メンブレンフィルター（図示せず）を配置することが、好ましい。そして、微生物培養装置１００Ｂでは、下層の第２型枠体２が、第２内部空間２１に微生物含有培地を保持しており、上層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させるようになっている。すなわち、微生物培養装置１００Ｂは、微生物含有培地を保持した下層の第２型枠体２からなる層状の培養部Ａと、培養部Ａの第１表面Ａ１１に配置された上層の第１型枠体１からなり、培養部Ａに栄養素を供給する、層状の栄養素供給部Ｂと、からなる二層積層構造を、有している。

なお、下層の第２型枠体２は、基台８上に積層されることが、好ましい。また、上層の第１型枠体１は、蓋体７で塞がれていることが、好ましい。蓋体７及び基台８は、第１実施形態で用いる蓋体７及び基台８と同じである。なお、蓋体７の外嵌部７２は、第２型枠体２の内嵌部２２４に外嵌可能な寸法を、有しており、基台８の内嵌部８２は、第２型枠体２の外嵌部２２２に内嵌可能な寸法を、有している。

上記構成の微生物培養装置１００Ｂによれば、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させることにより、下層の第２型枠体２の第２内部空間２１内の微生物に、上側から栄養素を供給できるので、微生物を培養できる。

なお、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１には、栄養素含有液体に代えて、栄養素含有気体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させてもよい。環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させた場合には、下層の第２型枠体２の第２内部空間２１内の微生物に、上側から環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

このように、微生物培養装置１００Ｂによれば、簡単な作業で微生物を培養でき、しかも、供給する栄養素又は環境成分の、種類又は濃度などを簡単に変更できる。したがって、多様な培養条件を実現して多様な難培養微生物の獲得を可能にできる。

本実施形態の微生物培養キット１０Ｂは、次のような作用効果を発揮できる。
（ａ）図２０に示されるような二層積層構造の微生物培養装置１００Ｂを構成できる。
（ｂ）第１型枠体１と第２型枠体２とを備えるだけであるで、簡素な構成の微生物培養装置を実現できる。
（ｃ）内ネジ及び外ネジを用いた螺合機構によって、第１型枠体１と第２型枠体２とを連結するだけで、微生物培養装置１００Ｂを構成できるので、装置の生産性を向上でき、よって、微生物の培養作業に容易に着手できる。
（ｄ）第１型枠体１及び第２型枠体２は、内部空間を囲む環状の枠本体からなっているので、簡素な構成を有している。すなわち、本実施形態の微生物培養キット１０Ｂは、簡素な構成部品からなっている。

［第２実施形態の変形例］
（１）図２１に示されるように、図２０の装置に比して、上層と下層とが逆であってもよい。この場合には、上層の第２型枠体２の第２内部空間２１内の微生物に、下側から栄養素又は環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

（２）第２型枠体２が、培養状態を検知するセンサーを１種以上備えていることが、好ましい。センサーは、温度センサー、ｐＨセンサー、及びガス濃度センサーから、選択される。また、第２型枠体２には、微生物含有培地に外部から物理的刺激を付与する１種以上の刺激付与部が、付設されていることが、好ましい。なお、第２型枠体２は、微生物含有培地を保持するのに使用される。

例えば、図２２に示される微生物培養装置１００Ｂでは、下層の第２型枠体２が、温度センサー５１、ｐＨセンサー５２、及び超音波発振器５３を備えている。この場合には、温度センサー５１及びｐＨセンサー５２によって、微生物の培養状態を検知し、外部機器（図示せず）によってモニターできるので、培養状態を迅速且つ的確に判断できる。しかも、モニター結果に基づいて、上層の第１型枠体１に流通させる栄養素含有液体又は栄養素含有気体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体の、種類及び濃度の少なくとも一方を、変更できるので、培養の途中であっても、微生物に適した培養条件を容易に実現できる。

なお、図２３に示されるように、第１型枠体１を、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態で使用することとし、第１型枠体１又は第２型枠体２の一方が微生物含有培地を保持し、第１型枠体１又は第２型枠体２の他方が栄養素含有材料又は環境成分含有材料を保持してもよい。第１型枠体１が微生物含有培地を保持する場合には、第１型枠体１が、温度センサー５１、ｐＨセンサー５２、及び超音波発振器５３を備えてもよい。

［第３実施形態］
本実施形態の微生物培養キットは、第１実施形態の微生物培養キット１０Ａに、更に１個の枠体を追加したものである。そして、追加の１個の枠体は、第１型枠体１又は第２型枠体２である。すなわち、本実施形態の微生物培養キットは、図２４に示されるように、３個の第１型枠体１を備えた微生物培養キット１０Ｃと、図２５に示されるように、２個の第１型枠体１と１個の第２型枠体２とを備えた微生物培養キット１０Ｄと、を含んでいる。なお、第１型枠体１は第１実施形態の第１型枠体１と同じであり、第２型枠体２は第２実施形態の第２型枠体２と同じである。

（微生物培養キット１０Ｃ）
本実施形態の微生物培養キット１０Ｃは、次のように使用できる。すなわち、図２６に示されるように、３個の第１型枠体１を積層することによって三層積層構造体を構成でき、この三層積層構造体を微生物培養装置１００Ｃとして使用できる。この三層積層構造体では、流入路１３及び流出路１４が開いた状態の第１型枠体１が上層と下層とに配置されており、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態の第１型枠体１が中層に配置されている。なお、各層の間には、メンブレンフィルター（図示せず）を配置することが、好ましい。そして、微生物培養装置１００Ｃでは、中層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に微生物含有培地を保持しており、上層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させるようになっており、下層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に環境成分含有液体を流通させるようになっている。すなわち、微生物培養装置１００Ｃは、微生物含有培地を保持した中層の第１型枠体１からなる層状の培養部Ａと、培養部Ａの第１表面Ａ１１に配置された上層の第１型枠体１からなり、培養部Ａに栄養素を供給する、層状の栄養素供給部Ｂと、培養部Ａの第２表面Ａ１２に配置された下層の第１型枠体１からなり、培養部Ａに環境成分を供給する、層状の環境成分供給部Ｃと、からなる三層積層構造を、有している。

３個の第１型枠体１の積層及び連結は、上方に位置する第１型枠体１の内ネジ１２１を下方に位置する第１型枠体１の外ネジ１２３に螺合させることによって、実行できる。連結された第１型枠体１同士は、Ｏリング１２５によってシールされる。

なお、下層の第１型枠体１は、基台８上に積層されることが、好ましい。また、上層の第１型枠体１は、蓋体７で塞がれていることが、好ましい。蓋体７及び基台８は、第１実施形態及び第２実施形態で用いられる蓋体７及び基台８と同じである。

上記構成の微生物培養装置１００Ｃによれば、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させるとともに、下層の第１型枠体１の第１内部空間１１に環境成分含有液体を流通させることにより、中層の第１型枠体１の第１内部空間１１内の微生物に、上側から栄養素を供給できるとともに下側から環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

なお、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１には、栄養素含有液体に代えて、栄養素含有気体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させてもよい。環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させた場合には、中層の第１型枠体１の第１内部空間１１内の微生物に、上側からも環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

また、下層の第１型枠体１の第１内部空間１１には、環境成分含有液体に代えて、環境成分含有気体又は栄養素含有気体又は栄養素含有液体を流通させてもよい。栄養素含有気体又は栄養素含有液体を流通させた場合には、中層の第１型枠体１の第１内部空間１１内の微生物に、下側からも栄養素を供給できるので、微生物を培養できる。

本実施形態の微生物培養キット１０Ｃは、次のような作用効果を発揮できる。
（ａ）図２６に示されるような三層積層構造の微生物培養装置１００Ｃを構成できる。
（ｂ）第１型枠体１を３個備えるだけであるで、簡素な構成の微生物培養装置を実現できる。
（ｃ）内ネジ及び外ネジを用いた螺合機構によって、３個の第１型枠体１を連結するだけで、微生物培養装置１００Ｃを構成できるので、装置の生産性を向上でき、よって、微生物の培養作業に容易に着手できる。
（ｄ）第１型枠体１は、内部空間を囲む環状の枠本体であるので、簡素な構成を有している。すなわち、本実施形態の微生物培養キット１０Ｃは、簡素な構成部品からなっている。

なお、微生物培養装置１００Ｃにおいては、中層に配置する第１型枠体１だけに限らず、上層及び下層の少なくとも一方に配置する第１型枠体１を、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態で使用してもよい。図２７に示される微生物培養装置１００Ｃでは、下層の第１型枠体１も、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態で使用している。そして、中層の第１型枠体１が微生物含有培地を保持しており、上層の第１型枠体１が栄養素含有液体又は栄養素含有気体を流通させるようになっており、下層の第１型枠体１が環境成分含有材料を保持している。これによっても、中層の第１型枠体１の第１内部空間１１内の微生物に、上側から栄養素を供給できるとともに下側から環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。なお、図２７の場合、上層の第１型枠体１が環境成分含有液体又は環境成分含有気体を流通させるようになっており、下層の第１型枠体１が栄養素含有材料を保持してもよい。

（微生物培養キット１０Ｄ）
本実施形態の微生物培養キット１０Ｄは、次のように使用できる。すなわち、図２８に示されるように、第２型枠体２の上下に第１型枠体１を積層することによって三層積層構造体を構成でき、この三層積層構造体を微生物培養装置１００Ｄとして使用できる。この三層積層構造体では、流入路１３及び流出路１４が開いた状態の第１型枠体１が上層と下層とに配置されており、第２型枠体２が中層に配置されている。なお、各層の間には、メンブレンフィルター（図示せず）を配置することが、好ましい。そして、微生物培養装置１００Ｄでは、中層の第２型枠体２が、第２内部空間２１に微生物含有培地を保持しており、上層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させるようになっており、下層の第１型枠体１が、第１内部空間１１に環境成分含有液体を流通させるようになっている。すなわち、微生物培養装置１００Ｄは、微生物含有培地を保持した中層の第２型枠体２からなる層状の培養部Ａと、培養部Ａの第１表面Ａ１１に配置された上層の第１型枠体１からなり、培養部Ａに栄養素を供給する、層状の栄養素供給部Ｂと、培養部Ａの第２表面Ａ１２に配置された下層の第１型枠体１からなり、培養部Ａに環境成分を供給する、層状の環境成分供給部Ｃと、からなる三層積層構造を、有している。

第１型枠体１と第２型枠体２との積層及び連結は、上方に位置する第１型枠体１の内ネジ１２１を下方に位置する第２型枠体２の外ネジ２２３に螺合させることによって、実行でき、両者はＯリング２２５によってシールされ、また、第２型枠体２と第１型枠体１との積層及び連結は、上方に位置する第２型枠体２の内ネジ２２１を下方に位置する第１型枠体１の外ネジ１２３に螺合させることによって、実行でき、両者はＯリング１２５によってシールされる。

上記構成の微生物培養装置１００Ｄによれば、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１に栄養素含有液体を流通させるとともに、下層の第１型枠体１の第１内部空間１１に環境成分含有液体を流通させることにより、中層の第２型枠体２の第２内部空間２１内の微生物に、上側から栄養素を供給できるとともに下側から環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

なお、上層の第１型枠体１の第１内部空間１１には、栄養素含有液体に代えて、栄養素含有気体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させてもよい。環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させた場合には、中層の第２型枠体２の第２内部空間２１内の微生物に、上側からも環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。

また、下層の第１型枠体１の第１内部空間１１には、環境成分含有液体に代えて、環境成分含有気体又は栄養素含有気体又は栄養素含有液体を流通させてもよい。栄養素含有気体又は栄養素含有液体を流通させた場合には、中層の第２型枠体２の第２内部空間２１内の微生物に、下側からも栄養素を供給できるので、微生物を培養できる。

本実施形態の微生物培養キット１０Ｄは、次のような作用効果を発揮できる。
（ａ）図２８に示されるような三層積層構造の微生物培養装置１００Ｄを構成できる。
（ｂ）２個の第１型枠体１と１個の第２型枠体２とを備えるだけであるで、簡素な構成の微生物培養装置を実現できる。
（ｃ）内ネジ及び外ネジを用いた螺合機構によって、２個の第１型枠体１と１個の第２型枠体２とを連結するだけで、微生物培養装置１００Ｄを構成できるので、装置の生産性を向上でき、よって、微生物の培養作業に容易に着手できる。
（ｄ）第１型枠体１及び第２型枠体２は、内部空間を囲む環状の枠本体であるので、簡素な構成を有している。すなわち、本実施形態の微生物培養キット１０Ｄは、簡素な構成部品からなっている。

なお、微生物培養装置１００Ｄにおいては、上層及び下層の少なくとも一方に配置する第１型枠体１を、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態で使用してもよい。図２９に示される微生物培養装置１００Ｄでは、上層及び下層の第１型枠体１を、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態で使用している。そして、中層の第２型枠体２が微生物含有培地を保持しており、上層の第１型枠体１が栄養素含有材料を保持しており、下層の第１型枠体１が環境成分含有材料を保持している。これによっても、中層の第２型枠体２の第２内部空間２１内の微生物に、上側から栄養素を供給できるとともに下側から環境成分を供給できるので、微生物を培養できる。なお、図２９の場合、上層の第１型枠体１が環境成分含有材料を保持し、下層の第１型枠体１が栄養素含有材料を保持してもよい。

［第４実施形態］
本実施形態の微生物培養キットは、第２実施形態の微生物培養キット１０Ｂに、更に１個の枠体を追加したものである。そして、追加の１個の枠体は、第１型枠体１である。すなわち、本実施形態の微生物培養キットは、２個の第１型枠体１と１個の第２型枠体２とを備えている。したがって、本実施形態の微生物培養キットは、第３実施形態の微生物培養キット１０Ｄと同じである。

［第５実施形態］
本実施形態の微生物培養キットは、第１実施形態〜第４実施形態の微生物培養キット１０Ａ〜１０Ｄを任意に複数選択して含んでいる。これによれば、４個以上の枠体を積層することによって多層積層構造体を構成でき、この多層積層構造体を微生物培養装置として使用できる。図３０は、７個の枠体が積層された七層積層構造体からなる微生物培養装置１００Ｅを示す斜視図である。図３１は、図３０のＸＸＸＩ矢視図である。図３２は、図３０のＸＸＸII矢視図（平面図）である。図３３は、図３２のＸＸＸIII−ＸＸＸIII断面図である。図３４は、図３２に示される断面の斜視図である。

この七層積層構造体では、最下層（第１層）が第１型枠体１であり、第２層〜第６層が第２型枠体２であり、最上層（第７層）が第１型枠体１である。なお、第１層の第１型枠体１は、基台８上に積層されており、第７層の第１型枠体１は、蓋体７によって塞がれている。

そして、微生物培養装置１００Ｅでは、第１層の第１型枠体１が、環境成分含有液体又は環境成分含有気体を流通させるようになっており、第２層〜第４層及び第６層の第２型枠体２が、微生物含有培地を保持しており、第５層の第２型枠体２が、栄養素含有材料を保持しており、第７層の第１型枠体１は、栄養素含有液体又は栄養素含有気体を流通させるようになっている。

すなわち、微生物培養装置１００Ｅは、断面略図である図３５に示されるように、微生物含有培地を保持した第２層〜第４層及び第６層の第２型枠体２からなる４個の培養部Ａと、培養部Ａに栄養素を供給する第５層及び第７層の２個の栄養素供給部Ｂと、培養部Ａに環境成分を供給する第１層の１個の環境成分供給部Ｃと、からなる七層積層構造を、有している。なお、第２層〜第４層及び第６層の第２型枠体２には、それぞれ、温度センサー５１、ｐＨセンサー５２、及び超音波発振器５３が、設けられている。また、各層の間には、メンブレンフィルター５５が配置されている。

このような微生物培養装置１００Ｅは、次のような作用効果を発揮できる。
（ａ）第１層の第１型枠体１に環境成分含有液体又は環境成分含有気体を流通させることにより、第２層〜第４層の第２型枠体２内の微生物に、下側から環境成分を供給でき、上側からは栄養素を供給できるので、第２層〜第４層の第２型枠体２内で微生物を培養できる。また、第７層の第１型枠体１に栄養素含有液体又は栄養素含有気体を流通させることにより、第６層の第２型枠体２内の微生物に、下側からも上側からも栄養素を供給できるので、第６層の第２型枠体２内で微生物を培養できる。

（ｂ）第１層〜第５層の積層構造体と第５層〜第７層の積層構造体とにおける培養条件が異なっているので、２通りの培養条件を実行できる。したがって、培養条件の選定作業の効率を向上でき、よって、難培養微生物の獲得の可能性を向上できる。

（ｃ）第２層〜第４層では、培養部Ａが三層構造であるので、各層における培養条件が異なっている。例えば、供給される環境成分の濃度は、第２層が最も高くなり、第４層が最も低くなる。また、供給される栄養素の濃度は、第４層が最も高くなり、第２層が最も低くなる。したがって、培養条件の選定作業の効率を向上でき、よって、難培養微生物の獲得の可能性を向上できる。

（ｄ）第１層に環境成分含有液体又は環境成分含有気体を流通させるとともに第７層に栄養素含有液体又は栄養素含有気体を流通させるだけで微生物を培養できるので、微生物の培養を簡単に実行できる。したがって、難培養微生物の獲得の可能性を向上できる。

（ｅ）第１型枠体１と第２型枠体２とを相互に連結するだけで組み立てることができるので、装置の生産性を向上できる。

（ｆ）第１型枠体１及び第２型枠体２は、連結を解除することによって容易に取り外すことができ、代わりの別の第１型枠体１又は第２型枠体２を新たに連結できる。すなわち、各層は、容易に交換できる。したがって、培養条件を容易に変更でき、培養条件の選定作業の効率を向上でき、よって、難培養微生物の獲得の可能性を向上できる。例えば、栄養素供給部である第５層及び／又は第７層を、別の栄養素供給部である第１型枠体１又は第２型枠体２と交換でき又は環境成分供給部である第１型枠体１又は第２型枠体２と交換できる。また、環境成分供給部である第１層を、別の環境成分供給部である第１型枠体１又は第２型枠体２と交換でき又は栄養素供給部である第１型枠体１又は第２型枠体２と交換できる。

（ｇ）層の数を増やすことによって、培養部Ａの両面に栄養素供給部Ｂ及び／又は環境成分供給部Ｃを有する三層積層構造体の数を、増やすことができる。そして、それらの三層積層構造体毎に、培養条件を異ならせることができる。したがって、培養条件の選定作業の効率を向上でき、よって、難培養微生物の獲得の可能性を向上できる。

（ｈ）第５層及び／又は第７層に流通させる栄養素含有液体又は栄養素含有気体の、種類及び濃度の少なくとも一方を、変更できる。また、第１層に流通させる環境成分含有液体又は環境成分含有気体の、種類及び濃度の少なくとも一方を、変更できる。したがって、多様な培養条件の実現を容易に行うことができ、微生物に適した培養条件の選定作業を容易に行うことができる。

（ｉ）温度センサー４１及び／又はｐＨセンサー４２によって、第２層〜第４層及び第６層内の微生物の培養状態を検知してモニターできる。したがって、各層における培養状態を迅速且つ的確に判断できる。

（ｊ）モニター結果に基づいて、第５層及び／又は第７層に流通させる栄養素含有液体又は栄養素含有気体の、種類及び濃度の少なくとも一方を、変更でき、また、第１層に流通させる環境成分含有液体又は環境成分含有気体の、種類及び濃度の少なくとも一方を、変更できる。したがって、培養の途中であっても、微生物に適した培養条件を容易に実現できる。

（ｋ）超音波発振器４３によって第２層〜第４層及び第６層内の微生物に振動を付与することにより、培養を活性化させることができる。したがって、培養効率を向上できる。

［別の実施形態］
（１）第１型枠体１及び第２型枠体２は、環状に限るものではなく、平面視で、三角形、四角形、その他の多角形、又は楕円形などの外形を、有してもよい。

（２）第１型枠体１同士の連結、及び、第１型枠体１と第２型枠体２との連結は、内ネジ及び外ネジを用いた螺合機構に限るものではなく、例えば、スライド嵌合機構、凹凸嵌合機構、又は外部連結部材によって、実行できる。

（３）図３６〜図３８は、別の第２型枠体２Ａを示している。この第２型枠体２Ａでは、第２内部空間２１が多数個の貫通孔２１０で構成されている。図３６は、第２型枠体２Ａの斜視図である。図３７は、図３６のＸＸＸVII矢視図である。図３８は、図３７のＸＸＸVIII−ＸＸＸVIII断面図である。第２型枠体２Ａは、下部に、内ネジ２２１を有する環状の外嵌部２２２を有しており、上部に、外ネジ２２３を有する内嵌部２２４Ａを有している。第２内部空間２１は、外嵌部２２２で囲まれた内部空間２１１と、それ以外の内部空間と、を有しており、「それ以外の内部空間」が多数の貫通孔２１０からなっている。この第２型枠体２Ａでは、全ての貫通孔２１０に、微生物含有培地が充填される。

（４）第２型枠体２Ａは、図３９に示されるように、温度センサー４１、ｐＨセンサー４２、及び超音波発振器４３を、備えてもよい。これらは、貫通孔２１０の一つ一つに設けられている。温度センサー４１及びｐＨセンサー４２は、貫通孔２１０に充填されている微生物含有培地の温度及びｐＨを検知するように、第２型枠体２Ａの内部に配置されており、外部機器（図示せず）に接続されている。外部機器は、両センサー４１、４２を介して、微生物含有培地の温度及びｐＨをモニターできるようになっている。超音波発振器４３は、貫通孔２１０に充填されている微生物含有培地に振動を付与できるように、第２型枠体２Ａの内部に配置されている。

（５）培養部Ａを構成する第２型枠体２の内部空間２１２（図１８）は、横方向に任意に仕切られた空間でもよく、又は、上下方向に任意に仕切られた空間でもよい。

（６）第１型枠体１を、流入路１３及び流出路１４が閉じた状態で、培養部Ａとして使用する場合には、第１内部空間１１は、横方向に任意に仕切られた空間でもよく、又は、上下方向に任意に仕切られた空間でもよい。

（７）流入路１３及び流出路１４の開閉機構は、栓１７を用いる機構に限るものではなく、開閉蓋を用いる機構、逆止弁を用いる機構などでもよい。

［実施例］
第５実施形態の微生物培養キットを用いて構成された微生物培養装置１００Ｅを使用した。但し、図４０に示されるように、第５層としては、第２型枠体２ではなく第１型枠体１を使用した。

（各部の構成）
・栄養素供給部（第７層）
・基質Ａ液
・Ｒ２Ａ培地（日本製薬株式会社製）０．３２ｇ／１００ｍＬ
純水１００ｍＬ

・栄養素供給部（第５層）
・基質Ｂ液
・Ｒ２Ａ培地（日本製薬株式会社製）０．０３２ｇ／１００ｍＬ
純水１００ｍＬ

・環境成分供給部（第１層）
・土壌抽出液
・土壌５ｇに対して純水１５ｇの割合で作製した。

・培養部（第２層〜第４層及び第６層）
・カンテン末（ナカライテスク株式会社製）１．５ｇ／１００ｍＬ
純水９５ｍＬ
・上記のカンテン水溶液を、オートクレーブ（１２１℃／２０分間）処理し、６０℃付近になったら土壌抽出希釈液５ｍＬを添加し、攪拌後に培養部であるジャケットの内部空間に充填した。なお、土壌抽出希釈液は、土壌５ｇに純水１５ｍＬを加えて攪拌し、１時間放置後の上澄を、逐次希釈で１００００倍に希釈して、作製した。
・各部の間には、メンブレンフィルターＶＣＷＰ（メルクミリポア株式会社製０．１μｍ）を配置した。

（培養作業）
栄養素供給部（第７層）に基質Ａ液を、栄養素供給部（第５層）に基質Ｂ液を、及び環境成分供給部（第１層）に土壌抽出液を、連続的に１週間流通させて、培養を行った。

（解析作業）
培養後に、培養部に生成したコロニーを、回収し、テクノスルガ・ラボ株式会社において、遺伝子解析を行った。１６ＳｒＤＮＡのＶ１〜Ｖ４領域の約６００塩基に関して、相同性解析を実施し、簡易分子系統樹を作成し、種の同定を行った。相同率は塩基配列の一致度を示し、相同率が９８％よりも低い場合に、新種と判断した。
・ＤＮＡ抽出アクロモペプチダーゼ（富士フィルム和光純薬株式会社製）
・ＰＣＲ増幅 PrimeSTAR HS DNA Polymerase（タカラバイオ株式会社製）
・サイクルシーケンス BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit（Applied Biosystems製）
・塩基配列決定 ChromasPro1.7（Technelysium製）
・データベース DB-BA12.0（テクノスルガ・ラボ株式会社製）
国際塩基配列データベース
検索日：2018年3月15日

（比較例）
寒天平板表面塗抹法によってコロニーを生成し、同様の遺伝子解析を実施した。

（解析結果）
図４１は、遺伝子解析の結果を示す。図４１において、Ａは既知種１００〜９８％を示し、Ｂは新種９８〜９４％を示し、Ｃは新属９４〜９１％を示し、Ｄは新目９１％未満を示している。本実施例によれば、獲得できた微生物の約４０％が新種相当であり、新目及び新属レベルの新しい微生物も獲得できた。よって、難培養微生物の獲得に非常に有効であることを、確認できた。

本発明の微生物培養キットは、簡素な構成の微生物培養装置を構成できるので、産業上の利用価値が大である。

１第１型枠体
１１第１内部空間
１２第１枠本体
１２１内ネジ
１２３外ネジ
１３流入路
１４流出路
１５、１６パイプ
２第２型枠体
２１第２内部空間
２２第２枠本体
２２１内ネジ
２２３外ネジ
７蓋体
８基台

Claims

２個の枠体を備えており、
前記２個の枠体が、共に第１型枠体であり、又は、第１型枠体と第２型枠体とであり、
前記第１型枠体は、第１内部空間を囲む第１枠本体を備えており、前記第１枠本体には、前記第１内部空間へ流体を流入させるための流入路と、前記第１内部空間から流体を流出させるための流出路とが、共に開閉可能に設けられており、
前記第２型枠体は、第２内部空間を囲む第２枠本体を備えており、
前記２個の枠体は、相互に積層可能となっている、
ことを特徴とする微生物培養キット。
前記第１型枠体は、前記流入路と前記流出路とが開いた状態では、前記第１内部空間に、栄養素含有気体又は栄養素含有液体又は環境成分含有気体又は環境成分含有液体を流通させることができるようになっており、前記流入路と前記流出路とが閉じた状態では、前記第１内部空間に、微生物含有培地又は栄養素含有材料又は環境成分含有材料を保持できるようになっており、
前記第２型枠体は、前記第２内部空間に、微生物含有培地又は栄養素含有材料又は環境成分含有材料を保持できるようになっている、
請求項１記載の微生物培養キット。
前記２個の枠体の各々は、環状の形態を有するとともに内ネジと外ネジとを有しており、一方の前記枠体の前記内ネジが他方の前記枠体の前記外ネジに螺合することによって、積層され且つ連結されるようになっている、
請求項１又は２に記載の微生物培養キット。
更に、１個の枠体を備えており、
前記１個の枠体は、前記２個の枠体が共に第１型枠体である場合には前記第１型枠体又は前記第２型枠体であり、前記２個の枠体が前記第１型枠体と前記第２型枠体とである場合には前記第１型枠体である、
請求項１〜３のいずれか一つに記載の微生物培養キット。
前記第１型枠体は、前記流入路及び／又は前記流出路から外部に延びたパイプを、有している、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の微生物培養キット。
積層された前記枠体の、前記第１内部空間及び／又は前記第２内部空間を覆うように塞ぐ蓋体、及び／又は、積層された前記枠体を支持する基台を、備えている、
請求項１〜５のいずれか一つに記載の微生物培養キット。