WO2012169276A1 - 菌の分離装置および分離方法 - Google Patents

菌の分離装置および分離方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012169276A1
WO2012169276A1 PCT/JP2012/059177 JP2012059177W WO2012169276A1 WO 2012169276 A1 WO2012169276 A1 WO 2012169276A1 JP 2012059177 W JP2012059177 W JP 2012059177W WO 2012169276 A1 WO2012169276 A1 WO 2012169276A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gram
negative bacteria
chamber
liquid
fine particles
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/059177
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
倫久 川田
藤岡　一志
紀江 松井
伴　和夫
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Publication of WO2012169276A1 publication Critical patent/WO2012169276A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor

Definitions

  • the present invention relates to a separation device and a separation method, and more particularly to a separation device and a separation method for separating gram-negative bacteria.
  • Fungi are roughly classified into Gram-positive and Gram-negative bacteria based on their structure, and in general, Gram-negative bacteria are considered to be more toxic. Therefore, it is important to distinguish these bacterial species.
  • a method for measuring fungi a method for culturing fungi collected by an air sampler is a typical one.
  • this method requires several days for measurement and can detect only viable bacteria.
  • the bacteria detection method using bioluminescence is rapid, but accurate measurement cannot be performed when ATP (adenosine triphosphate) other than bacteria is present. As a result, it is not possible to distinguish between gram positive and gram negative bacteria.
  • Patent Document 1 discloses a discrimination method using a protein that binds to the surface layer of Gram-positive bacteria. Specifically, the discrimination method disclosed in Patent Document 1 uses a fusion protein of a protein that binds to a bacterial cell wall and a reporter protein, and determines whether or not a Gram-positive bacterium and Detection of negative bacteria, or detection of only gram positive bacteria.
  • Patent Document 1 when gram-negative bacteria are to be detected by the method disclosed in Patent Document 1, the method of Patent Document 1 performs an outer membrane permeability enhancement process as described above. There is a high possibility of killing bacteria. In other words, for example, even when trying to detect gram-negative bacteria for uses such as being used as a living bacterium in experiments after detection, the gram-negative bacteria are detected while maintaining the viability of the bacteria in the sample using the method of Patent Document 1. There is a problem that may not be.
  • the present invention has been made in view of such problems, and is a separation apparatus and a separation method capable of separating and detecting gram-negative bacteria from all bacteria with high accuracy while maintaining a life-and-death state in a sample.
  • the purpose is to provide.
  • the separation device is a separation device for separating gram-negative bacteria, and includes a chamber and a first mechanism for introducing outside air into the chamber.
  • a control device controls the first to third mechanisms to introduce outside air into the liquid containing fine particles whose surfaces are modified with antibodies that specifically react with Gram-negative bacteria, and the chamber.
  • the second mechanism is a mechanism for discharging the liquid in the chamber out of the chamber through a filter having a pore size smaller than that of the fine particles.
  • the fine particles include a magnetically affected material
  • the second mechanism is a mechanism for separating fine particles trapped by Gram-negative bacteria from the liquid in the chamber by magnetic separation.
  • the separation device further includes a fourth mechanism for introducing the liquid in the chamber after the dissociation liquid is introduced into the collection device for collecting the biological particles contained in the liquid.
  • the collection device collects the Gram-negative bacteria by attaching the Gram-negative bacteria dissociated from the fine particles in the liquid on the electrode using dielectrophoresis.
  • the separation method is a method for separating Gram-negative bacteria, wherein outside air is taken into a liquid containing fine particles whose surfaces are modified with antibodies that specifically react with Gram-negative bacteria; Separating the liquid and the gram-negative bacteria trapped microparticles and discharging the liquid; and taking the gram-negative bacteria trapped microparticles into the dissociation liquid to dissociate the gram-negative bacteria from the microparticles.
  • Gram-negative bacteria can be separated and detected from all the bacteria with high accuracy and while maintaining the viability state in the sample.
  • the separation device focuses on the difference in cell surface properties due to the difference in cell wall structure between Gram-positive bacteria and Gram-negative bacteria, and separates Gram-positive bacteria using an antigen-antibody reaction.
  • Representative gram-positive bacteria include Staphylococcus aureus and Clostridium botulinum
  • typical gram-negative bacteria include Escherichia coli and Salmonella.
  • FIG. 1A is a diagram showing an outline of the cell wall structure of Gram-positive bacteria
  • FIG. 1B is a diagram showing an outline of the cell wall structure of Gram-negative bacteria.
  • gram-positive bacteria are thicker in peptide glucan than gram-negative bacteria, and the peptide glucan contains teichoic acid, protein, and polysaccharide.
  • gram-negative bacteria have a thinner peptide glucan than gram-positive bacteria, and an outer membrane exists outside the peptide glucan.
  • the outer membrane contains lipopolysaccharide (LPS) composed of sugar chains.
  • LPS lipopolysaccharide
  • LPS is an endotoxin (endotoxin) and is a cell component of Gram-negative bacteria.
  • the surface layer of the Gram-negative bacterium has a three-layer structure in the order of cytoplasmic membrane, peptidoglycan, and outer membrane from the inside of the bacterium. That is, lipopolysaccharide exists on the outermost surface of the outer membrane and on the surface where Gram-negative bacteria come into contact with the outside world.
  • Lipopolysaccharide is present in a form in which a hydrophobic lipid portion is embedded in an outer membrane lipid bilayer and a hydrophilic polysaccharide portion is protruded outside the cell.
  • Sugar chains contained in lipopolysaccharide are recognized as antigens for specific antibodies.
  • Specific antibodies include, for example, polyclonal antibodies.
  • Polyclonal antibodies can be obtained by purifying serum collected from immunized rabbits, rats, mice, guinea pigs and other animals.
  • an antibody such as a polyclonal antibody is mixed in a sample solution containing gram-negative bacteria, and the gram-negative bacteria in the sample solution are adsorbed to the antibody using an antigen-antibody reaction. In this way, it is collected separately from other bacteria.
  • FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the configuration of the collection system according to the present embodiment and a specific example of the configuration of the separation device 500 included in the collection system.
  • the collection system includes a collection device 100 and a separation device 500, and after separating Gram negative bacteria from particles in the air by the separation device 500, the collection device. At 100, Gram negative bacteria are collected.
  • separation device 500 performs a control device 50 for controlling the entire device, a memory 51 for storing a program executed by control device 50, and an instruction input such as an operation start.
  • a path pipe 57, a flow path pipe 58 for discharging waste liquid from the chamber 53, and a flow path pipe 59 for flowing liquid from the chamber 53 into the collection device 100 are included.
  • control device 50 When the control device 50 receives an input of an operation signal from the input unit 52, a CPU (Central Processing Unit) (not shown) in the control device 50 reads out and executes a program stored in the memory 51, and each unit is associated with the execution. A control signal is output.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the air pipe 56 is arranged so that one end is located in the chamber 53 and the other end is located outside the chamber 53.
  • the fan 55 is installed in the middle of the air pipe 56 and operates to generate an air flow from one end located outside the chamber 53 toward the other end located inside the chamber 53.
  • the operation of the fan 55 is controlled by a control signal from the control device 50.
  • the flow pipes 57, 58, 59 are provided with valves 57 A, 58 A, 59 A, respectively, and the opening and closing thereof are controlled by a control signal from the control device 50.
  • a filter 58B is provided between the chamber 53 and the flow path pipe 58.
  • FIG. 2 shows an example in which the chamber 54 is installed above the chamber 53. Thereby, the valve 57 ⁇ / b> A is opened, so that the liquid in the chamber 54 is introduced into the chamber 53 through the flow path pipe 57.
  • FIG. 2 shows an example in which the chamber 53 is installed above the collection device 100. Accordingly, the valve 58A is opened and the valve 59A is closed, so that the liquid in the chamber 53 is introduced into the collection device 100 through the flow path pipe 58. In addition, when the liquid in the chamber 53 moves to the collection device 100 through the flow path pipe 58, the liquid passes through the filter 58B provided between the chamber 53 and the flow path pipe 58.
  • an introduction mechanism such as a pump for moving the liquid in the flow channel pipe 58 in the direction from the chamber 53 toward the collection device 100 chamber 54 is provided.
  • the positional relationship is not limited to the example of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a separation method in the separation apparatus 500.
  • chamber 53 is filled with buffer solution until the water surface exceeds the tip of air tube 56, and gram negative therein.
  • An individual carrier having a surface modified with an antibody such as a polychlore antibody or a monoclonal antibody that specifically reacts with bacteria is dispersed.
  • the buffer solution here is not limited to a specific liquid, and may be any liquid such as pure water, a buffer solution, or an aqueous solution containing a predetermined concentration of a compound such as mannitol.
  • the solid carrier is an insoluble carrier, for example, fine particles made of glass, plastic, rubber or the like, such as beads.
  • the solid carrier which is a fine particle such as a bead used here may be any one having a diameter larger than the pore diameter of the filter 58B.
  • the solid carrier is represented by a white circle.
  • Gram-negative bacteria incorporated into the buffer solution react with the antibody modified on the surface of the individual carrier in the buffer solution.
  • Gram-negative bacteria are much more hydrophilic than Gram-positive bacteria because of their surface structure. Therefore, only gram-negative bacteria bind to the antibody, and as a result, are trapped (adsorbed) on the surface of the individual carrier.
  • the buffer solution in the chamber 53 is discharged.
  • the buffer liquid flows into the flow path pipe 58 through the filter 58B and is discharged as it is. Therefore, the solid carrier having a size larger than the pores of the filter 58B remains in the chamber 53 in a state where gram-negative bacteria are trapped on the surface, and other particles such as gram-positive bacteria together with the buffer solution which is a waste liquid. Discharged outside. That is, in this state, Gram-negative bacteria are separated from the particles taken into the buffer solution in the second stage.
  • the dissociation liquid is introduced into the chamber 53 from the chamber 54.
  • the dissociation solution is a solution for dissociating the bond between the Gram-negative bacterium and the antibody due to the antigen-antibody reaction, and usually an acidic solution such as an acetic acid solution or a hydrochloric acid solution is used.
  • the fourth stage a smaller amount of dissociation liquid than the buffer liquid filled in the chamber 53 in the first stage is introduced into the chamber 53.
  • the solid carrier remaining in the chamber 53 in the third stage is dissociated in the dissociation solution, and the concentration of the gram-negative bacteria in the solution is more concentrated than the concentration in the second stage.
  • a filter 58B is provided at the outlet of the chamber 53 to the flow channel 58, and the solid carrier trapped by Gram-negative bacteria is separated using the filter 58B.
  • the method is not limited.
  • a method using so-called magnetic separation may be used. That is, a solid carrier containing a magnetically affected substance such as iron oxide may be used as the solid carrier, and the solid carrier trapped by gram-negative bacteria may be separated by a magnetic force.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of the configuration of the collection device 100.
  • the collection device 100 collects Gram-negative bacteria in the solution using dielectrophoresis.
  • the collecting principle of the collecting device 100 is not limited to that using dielectrophoresis, and other methods may be used.
  • Other methods include, for example, a method of collecting gram-negative bacteria by performing centrifugation using the difference in specific gravity between the gram-negative bacteria and the individual carrier.
  • the collection device 100 includes a control device 10 for controlling the entire device, a memory 11 for storing a program executed by the control device 10, and a separation device 500 for the flow channel 59. And a chamber 16 for holding a liquid suitable for dielectrophoresis, which is disposed on the side opposite to the side end.
  • the control device 10 is electrically connected to the control device 50 of the separation device 500, and receives an input of a signal for notifying the end of the separation operation from the control device 50.
  • a CPU (not shown) in the control device 10 reads and executes a program stored in the memory 11, and outputs a control signal to each unit in accordance with the execution.
  • a substrate 15 having a plurality of through holes 20 drilled is provided inside the chamber 16.
  • An electrode 14 for dielectrophoresis is provided on the surface of the substrate 15.
  • the exhaust hole 17 is provided in the surface (lower surface in the figure) of the chamber 16 opposite to the flow path tube 59.
  • a space may be provided between the substrate 15 and the discharge hole 17, and the substrate 15 may be supported by the wall 31 with respect to the inner surface of the chamber 16 on the side where the discharge hole 17 is provided.
  • FIG. 5 is a view showing one specific example of the flow path provided on the discharge hole 17 side of the substrate 15.
  • the wall 31 is connected to the through hole 20 provided in the substrate 15, and may have a spiral channel 21 formed in a spiral shape from the through hole 20 toward the discharge hole 17. .
  • FIG. 6 is a diagram showing one specific example of the configuration of the substrate 15.
  • a pair of comb-shaped pairs having a plurality of circular through-holes 20 and electrode terminals 35 and 36 are provided on the surface (upper surface in the drawing) of substrate 15 close to channel tube 59.
  • An electrode 14 is formed.
  • the shape of the through hole 20 is not limited to a circular shape, and may be another shape as long as the liquid can pass through the substrate 15. Moreover, the number may be either one or more. Further, as will be described later, the position and arrangement of the through-holes 20 flow on the surface of the electrode 14 when the liquid on the substrate 15 in the chamber 16 flows through the discharge hole 17 or the surface of the electrode 14. If it forms so that it may collide with and flow, it will not be limited to a specific position and arrangement
  • valve 22A is provided in the vicinity of the discharge hole 17 of the flow channel pipe 4
  • a valve 22B is provided in the vicinity of the discharge hole 17 of the flow channel tube 5. The opening and closing of the valves 22A and 22B is controlled by a control signal from the control device 10.
  • a pump 7 and a filter 12 are arranged in the channel pipe 4 in the order from the chamber 16 toward the discharge hole 17.
  • the operation of the pump 7 is also controlled by a control signal from the control device 10.
  • a comb electrode is generally proposed as the electrode 14 for dielectrophoresis, but a conventionally proposed electrode can be used as it is.
  • 6 shows an example in which the electrodes 14 are formed of a pair of comb-shaped electrodes, a plurality of pairs may be formed on the surface of the substrate 15. As will be described later, the formation of a plurality of pairs is advantageous because more microorganisms in the liquid can be collected in the vicinity of the electrode in a short time.
  • gram-negative bacteria in a liquid containing gram-negative bacteria introduced from the separation device 500 through the flow channel tube 59 are attached to the electrode.
  • the dielectrophoresis used here is based on the difference in electrical properties such as dielectric constant between Gram-negative bacteria, which are biological particles, and a medium (here, water, etc.). It refers to the phenomenon of adhesion or separation.
  • a gram-negative bacterium is polarized to plus and minus by generating an alternating electric field in a liquid containing the gram-negative bacterium.
  • a specific frequency band only normal Gram-negative bacteria (live bacteria) whose cell membrane is not damaged are attracted to the strong electric field (positive dielectrophoresis), and damaged Gram-negative bacteria (dead or damaged) are The phenomenon of repulsion (negative dielectrophoresis) occurs because the dielectric constant is different from that of live bacteria.
  • the gram-negative bacteria in the liquid are attached to the electrode 14 to which a predetermined voltage is applied, the liquid is discharged, and the gram-negative bacteria in the liquid are concentrated. Collect Gram-negative bacteria.
  • a frequency capable of separating live bacteria and dead bacteria or damaged bacteria is used, only live bacteria, dead bacteria or damaged bacteria can be collected among gram-negative bacteria.
  • both gram-negative bacteria can be collected.
  • the valve 22B remains closed, only the valve 22A is opened and the pump 7 is operated to circulate in the flow path passing through the flow path pipe 4 from the chamber 16, and the electrode 14 (example in FIG. 6). Then, dielectrophoresis is performed by applying a voltage of a predetermined frequency to the electrode terminals 35 and 36). As the liquid circulates, the Gram-negative bacteria in the liquid sequentially approach the vicinity of the electrode 14, so that the Gram-negative bacteria in the liquid sequentially adhere to the electrode 14 surface by the dielectrophoretic force formed on the surface of the electrode 14. Thereby, Gram negative bacteria are efficiently collected on the electrode 14 surface.
  • FIG. 7 is a diagram showing the state of Gram-negative bacteria attached to the electrode 14 surface. As shown in FIG. 7, gram-negative bacteria in the liquid adhere in a chain between the electrodes 14.
  • FIG. 8 is a diagram showing an outline of the flow of the collection operation in the collection system according to the present embodiment.
  • step S1 air is introduced into separation apparatus 500 in step S1 as a separation operation.
  • Gram-negative bacteria are trapped in the solid carrier in which the antibody is modified on the surface in the chamber 53 of the separation device 500.
  • step S2 the buffer solution in the chamber 53 and the carrier trapped by Gram-negative bacteria are separated.
  • the following examples will be described using an example of draining through the filter 58B.
  • magnetic separation may be performed.
  • step S3 by introducing a dissociation solution into the chamber 53 in step S3, the bond between the Gram-negative bacteria and the antibody is dissociated.
  • step S5 the collection device 100 performs a collection operation to collect gram-negative bacteria in the liquid.
  • a voltage is applied to the electrode 14 while circulating the liquid in the chamber 16 and the channel tube 4, so that the surface of the electrode 14 is applied.
  • Gram negative bacteria are collected by adhering gram negative bacteria and then discharging the liquid from the chamber 16.
  • FIGS. 9 and 10 are flowcharts showing the flow of control in the control device 50 of the separation device 500 and the control device 10 of the collection device 100 when performing the above-described collection operation.
  • a CPU included in each of the control device 50 and the control device 10 reads and executes a program stored in the memories 51 and 11, and mainly exhibits each function formed on the CPU. It is realized by letting.
  • control device 50 closes all valves 57A, 58A, 59A as an initial state.
  • the control device 50 drives the fan 55 in step S105.
  • outside air is taken in through the air tube 56 into the liquid containing the individual carrier whose surface is modified with the antibody in the chamber 53, and the Gram-negative bacteria in the outside air bind to the antibody of the individual carrier. This state is shown in the second stage (# 2) in FIG.
  • step S107 After driving the driving amount specified in advance or the instructed driving amount, the driving of the fan 55 is finished (step S107), and the control device 50 opens the valve 58A in step S109.
  • the liquid in the chamber 53 flows into the flow path pipe 58 through the filter 58B and is discharged.
  • an individual carrier having a size larger than the pores of the filter 58B remains, so that gram-negative bacteria attached to the surface remain and gram-positive bacteria are discharged. This state is shown in the third stage (# 3) in FIG.
  • step S111 the control device 50 closes the valve 58A and then opens the valve 57A.
  • the dissociation liquid in the chamber 54 is introduced into the chamber 53 through the flow path pipe 57.
  • Gram-negative bacteria remaining in the chamber 53 are dissociated from the binding with the antibody by the dissociation solution. This state is shown in the fourth stage (# 4) in FIG.
  • step S113 the control device 50 opens the valve 59A. Accordingly, the liquid in the chamber 53 moves to the chamber 16 of the collection device 100 through the flow path pipe 59. In this liquid, Gram-negative bacteria are present in a state dissociated from the antibody.
  • step S115 the control device 50 outputs a signal notifying the end of the separation operation to the control device 10 of the collection device 100, and ends the series of operations.
  • control device 10 closes all valves 22A and 22B as an initial state.
  • the control device 10 opens the valve 22A in step S205, drives the pump in step S207, and in step S209. A predetermined voltage is applied to the electrode 14.
  • the liquid containing Gram-negative bacteria circulates in the chamber 16 and the flow path tube 4 and passes near the electrode 14. Gram-negative bacteria adhere to the surface of the electrode 14 due to the dielectrophoretic force formed on the electrode 14.
  • step S213 the control device 10 finishes driving the pump in step S211 and finishes applying to the electrode 14.
  • step S213 the valve 22B is opened.
  • the liquid in the chamber 16 is discharged as waste liquid through the flow path pipe 5.
  • Gram-negative bacteria are accurately separated from Gram-positive bacteria and the like in the separation device 500, and a liquid containing Gram-negative bacteria at a high concentration is obtained. .
  • the separation apparatus 500 separates Gram-negative bacteria using an antigen-antibody reaction, it can be separated while maintaining the stationary state of the Gram-negative bacteria in the outside air as a sample.
  • the collection device 100 uses dielectrophoresis as described above as an example, it is possible to efficiently collect gram-positive bacteria in a short time and to collect it while maintaining its viability state. it can.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

　分離装置（５００）は、チェンバ（５３）内に外気を導入するためのエア管（５６）およびファン（５５）と、チェンバ内のグラム陰性菌のトラップした微粒子を残留させて液体を排出するための流路管（５８）、バルブ（５８Ａ）、およびフィルタ（５８Ｂ）と、チェンバ（５３）内に解離液を導入するためのチェンバ（５４）、流路管（５７）、およびバルブ（５７Ａ）とを備え、チェンバ（５３）内の、グラム陰性菌と特異的に反応する抗体が表面に修飾された微粒子を含む液体に外気を導入し、チェンバ（５３）内の液体とグラム陰性菌のトラップした微粒子とを分離し、グラム陰性菌のトラップした微粒子が残留したチェンバ（５３）内に解離液を導入することで、グラム陰性菌と微粒子の表面に修飾された抗体との結合を解離させる。

Description

菌の分離装置および分離方法
　この発明は分離装置および分離方法に関し、特に、グラム陰性菌を分離するための分離装置および分離方法に関する。
　菌類は、その構造から大きく分けてグラム陽性菌とグラム陰性菌とに分類され、一般的に、グラム陰性菌の方が毒性が高いとされている。そのため、これらの菌種を判別することは重要である。
　従来、菌類を測定する方法として、エアサンプラによって捕集した菌類を培養する方法が代表的なものとして挙げられる。しかしながら、この手法では測定に数日間を要し、また生菌のみしか検出できない。
　生物発光を利用した菌検出方法は、迅速であるが、菌由来以外のＡＴＰ（アデノシン三リン酸）が存在した場合、正確な測定が行なうことができない。その結果、グラム陽性菌とグラム陰性菌との区別もできない。
　このような問題を解消するため、たとえば特開２００７－１２１２８２号公報（以下、特許文献１）は、グラム陽性菌表層に結合するたんぱく質を用いた判別方法を開示している。詳しくは、特許文献１に開示の判別方法は、細菌の細胞壁に結合するたんぱく質とレポーターたんぱく質との融合たんぱく質を用い、グラム陰性細菌の外膜の透過性亢進処理の有無により、グラム陽性細菌およびグラム陰性細菌の検出、または、グラム陽性細菌のみの検出を行なうものである。
特開２００７－１２１２８２号公報
　しかしながら、特許文献１に開示されている方法でグラム陰性菌を検出しようとした場合、上述のように特許文献１の方法では外膜の透過性亢進処理を行なうため、検出されたグラム陰性菌は死菌となる可能性が高い。つまり、たとえば検出後の実験等に生菌として用いるなどの用途でグラム陰性菌を検出しようとしても、特許文献１の方法を利用すると試料中の菌の生死状態を維持したままグラム陰性菌が検出されない場合がある、という問題がある。
　また、他の問題として、グラム陰性菌を識別／計測するためには、全細菌からグラム陽性菌を差し引く必要がある。そのため、全細菌とグラム陽性菌とのそれぞれを計測するために２つの試料が必須となる。ところが、それら２つの試料中に細菌数の偏りが有ると、グラム陰性菌の検出が精度よく検出されない、という問題もある。
　本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、精度よく、また試料中の生死状態を維持したままグラム陰性菌を全細菌から分離して検出することのできる分離装置および分離方法を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、分離装置はグラム陰性菌を分離するための分離装置であって、チェンバと、チェンバ内に外気を導入するための第１の機構と、チェンバ内にグラム陰性菌のトラップした微粒子を残留させて液体を排出するための第２の機構と、チェンバ内に解離液を導入するための第３の機構と、それら機構を制御するための制御装置とを備える。制御装置は第１～第３の機構を制御することで、チェンバ内の、グラム陰性菌と特異的に反応する抗体が表面に修飾された微粒子を含む液体に、外気を導入する動作と、チェンバ内にグラム陰性菌のトラップした微粒子を残留させて、液体を排出する動作と、グラム陰性菌のトラップした微粒子が残留したチェンバ内に解離液を導入し、微粒子からグラム陰性菌を解離させる動作とを実行する。
　好ましくは、第２の機構は、チェンバ内の液体を微粒子よりも孔のサイズの小さいフィルタを通してチェンバ外に排出するための機構である。
　好ましくは、微粒子は磁気の影響を受ける素材を含み、第２の機構は、磁気分離によってチェンバ内の液体からグラム陰性菌のトラップした微粒子を分離するための機構である。
　好ましくは、分離装置は、液体に含まれる生物由来の粒子を捕集するための捕集装置に解離液が導入された後のチェンバ内の液体を導入するための第４の機構をさらに備える。
　より好ましくは、捕集装置は、誘電泳動を利用して液体中の、微粒子から解離したグラム陰性菌を電極上に付着させることで、グラム陰性菌を捕集する。
　本発明の他の局面に従うと、分離方法はグラム陰性菌を分離する方法であって、外気を、グラム陰性菌と特異的に反応する抗体が表面に修飾された微粒子を含む液体に取り込むステップと、液体とグラム陰性菌のトラップした微粒子とを分離し、液体を排出するステップと、グラム陰性菌のトラップした微粒子を解離液に取り込むことで、微粒子からグラム陰性菌を解離させるステップとを備える。
　この発明によると、精度よく、また試料中の生死状態を維持したままグラム陰性菌を全細菌から分離して検出することができる。
グラム陽性菌の細胞壁の構造の概略を表わした図である。 グラム陰性菌の細胞壁の構造の概略を表わした図である。 実施の形態にかかる捕集システムの構成の具体例、および該捕集システムに含まれる分離装置の構成の具体例を示す図である。 分離装置での分離方法を説明するための概略図である。 実施の形態にかかる捕集システムに含まれる捕集装置の構成の具体例を示す図である。 捕集装置の基板の排出孔側に設けられる流路の１つの具体例を示す図である。 捕集装置の基板の構成の１つの具体例を示す図である。 捕集装置の電極表面に付着したグラム陰性菌の状態を表わした図である。 捕集システムでの捕集動作の流れの概要を表わした図である。 分離装置に含まれる制御装置での制御の流れを表わすフローチャートである。 捕集装置に含まれる制御装置での制御の流れを表わすフローチャートである。
　以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
　＜分離の原理＞
　実施の形態にかかる分離装置は、グラム陽性菌とグラム陰性菌との細胞壁の構造の差異による細胞表面の性質の差異に着目し、抗原抗体反応を利用してグラム陽性菌を分離する。なお、代表的なグラム陽性菌としては黄色ブドウ球菌やボツリヌス菌などが挙げられ、代表的なグラム陰性菌としては大腸菌やサルモネラ菌などが挙げられる。
　図１Ａはグラム陽性菌の細胞壁の構造の概略を表わした図であり、図１Ｂはグラム陰性菌の細胞壁の構造の概略を表わした図である。
　図１Ａおよび図１Ｂを参照して、大きな差異として、グラム陽性菌はグラム陰性菌と比較してペプチドグルカンが厚く、そのペプチドグルカンにタイコ酸、蛋白、多糖が存在している。
　一方、グラム陰性菌はグラム陽性菌と比較してペプチドグルカンが薄く、そのペプチドグルカンの外側に外膜が存在する。外膜は、糖鎖からなるリポ多糖（ＬＰＳ）を含む。リポ多糖（ＬＰＳ）は内毒素（エンドトキシン）であり、グラム陰性菌の菌体成分である。
　グラム陰性菌の表層は、菌の内側から細胞質膜、ペプチドグリカン、および外膜の順の３層構造を有している。すなわち、外膜の最も外側であって、グラム陰性菌が外界と接する表面にリポ多糖が存在する。
　リポ多糖は、疎水性の脂質部分を外膜脂質二重層に埋め込み、親水性の多糖部分を菌体外に突き出した形で存在している。
　リポ多糖に含まれる糖鎖は特定の抗体に対して抗原として認識される。特定の抗体としては、たとえばポリクローナル抗体が挙げられる。ポリクローナル抗体は、免疫したウサギ、ラット、マウス、モルモットなどの動物から回収した血清を精製することで得られる。
　そこで、本実施の形態にかかる分離装置では、グラム陰性菌を含んだ試料液中にポリクローナル抗体などの抗体を混入して試料液中のグラム陰性菌を抗原抗体反応を利用して抗体に吸着させることで、他の菌などから分離して捕集する。
　＜システム構成＞
　図２は、本実施の形態にかかる捕集システムの構成の具体例、および該捕集システムに含まれる分離装置５００の構成の具体例を示す図である。
　図２を参照して、本実施の形態にかかる捕集システムは、捕集装置１００と分離装置５００とを含み、分離装置５００で空気中の粒子からグラム陰性菌を分離した後、捕集装置１００でグラム陰性菌を捕集する。
　＜分離装置の説明＞
　さらに図２を参照して、分離装置５００は、装置全体を制御するための制御装置５０と、制御装置５０で実行されるプログラムを記憶するためのメモリ５１と、動作開始などの指示入力を行なうための入力部５２と、分離用のチェンバ５３と、緩衝液や洗浄液などを保持するためのチェンバ５４と、ファン５５と、エア管５６と、チェンバ５４からチェンバ５３に液体を流入させるための流路管５７と、チェンバ５３から廃液を排出させるための流路管５８と、チェンバ５３から捕集装置１００に液体を流入させるための流路管５９と、を含む。
　制御装置５０が入力部５２からの操作信号の入力を受け付けると、制御装置５０内の図示しないＣＰＵ（Central　Processing　Unit）がメモリ５１に記憶されるプログラムを読み出して実行し、その実行に伴って各部に対して制御信号を出力する。
　エア管５６は、一方端をチェンバ５３内に位置させ、他端をチェンバ５３外に位置させるように配置される。
　ファン５５はエア管５６の途中に設置され、稼動することで、チェンバ５３外に位置する一端からチェンバ５３内に位置する他端に向けて気流が発生する。ファン５５の稼動は制御装置５０からの制御信号によって制御される。
　流路管５７，５８，５９には、それぞれ、バルブ５７Ａ，５８Ａ，５９Ａが設けられ、その開閉が制御装置５０からの制御信号によって制御される。
　さらに、図２に示される例では、チェンバ５３と流路管５８との間にフィルタ５８Ｂが設けられる。
　一例として、図２では、チェンバ５４がチェンバ５３の上方に設置される例が示されている。これにより、バルブ５７Ａが開状態となることで、チェンバ５４内の液体が流路管５７内を通ってチェンバ５３に導入される。
　たとえば、チェンバ５４からチェンバ５３に向かう方向に流路管５７内の液体を移動させるためのポンプなどの導入機構が備えられる場合には、これらチェンバの位置関係は図２の例に限定されない。
　また、一例として、図２では、チェンバ５３が捕集装置１００の上方に設置される例が示されている。これにより、バルブ５８Ａが開状態となり、かつバルブ５９Ａが閉状態なることで、チェンバ５３内の液体が流路管５８内を通って捕集装置１００に導入される。なお、チェンバ５３内の液体が流路管５８内を通って捕集装置１００に移動する際、チェンバ５３と流路管５８との間に設けられたフィルタ５８Ｂを通り抜けることになる。
　チェンバ５３と捕集装置１００との位置関係についても、たとえば、チェンバ５３から捕集装置１００チェンバ５４に向かう方向に流路管５８内の液体を移動させるためのポンプなどの導入機構が備えられる場合には、その位置関係は図２の例に限定されない。
　図３は、分離装置５００での分離方法を説明するための概略図である。
　図３を参照して、分離装置５００で分離動作を行なう第１段階（＃１）として、チェンバ５３内に、水面がエア管５６の先端を越える位置までバッファ液を満たし、その中にグラム陰性菌と特異的に反応する、ポリクロール抗体やモノクロール抗体などの抗体を表面に修飾させた個体担体を分散させる。
　ここでのバッファ液は特定の液体に限定されず、純水、緩衝液、マニトールなどの化合物を所定濃度含む水溶液等、どのような液体であってもよい。
　個体担体は不溶性担体であって、たとえばビーズ等の、ガラス、プラスチック、ゴムなどからなる微粒子が該当する。ここで用いられるビーズ等の微粒子である個体担体は、その径がフィルタ５８Ｂの孔径よりも大きいものであればよい。図３において、個体担体は白丸で表わされている。
　第２段階（＃２）として、エア管５６のバッファ液面下にある端部とは逆の端部から、バッファ液に外気を導入する。これにより、チェンバ５３内のバッファ液内に外気中の浮遊粒子が取り込まれる。図３において、チェンバ５３内のバッファ液内に取り込まれた粒子は塗りつぶし丸、三角、および四角で表わされ、その内の黒丸がグラム陰性菌を表わしている。
　バッファ液内に取り込まれたグラム陰性菌は、バッファ液内の個体担体表面に修飾された抗体と反応する。グラム陰性菌は、その表面構造の違いからグラム陽性菌と比較して格段に親水性が高い。そのため、グラム陰性菌のみが抗体と結合し、その結果、個体担体表面にトラップ（吸着）する。
　第３段階（＃３）として、チェンバ５３内のバッファ液を排出する。このとき、バッファ液はフィルタ５８Ｂを通って流路管５８内へ流れ込み、そのまま排出される。そのため、フィルタ５８Ｂの孔よりもサイズの大きい個体担体は、その表面にグラム陰性菌がトラップした状態でチェンバ５３内に残留し、グラム陽性菌等の他の粒子は廃液であるバッファ液と共にチェンバ５３外に排出される。すなわち、この状態で、第２段階でバッファ液に取り込まれた粒子からグラム陰性菌が分離される。
　第４段階（＃４）として、チェンバ５３にチェンバ５４から解離液を導入する。解離液とは、抗原抗体反応によるグラム陰性菌と抗体との結合を解離させるための溶液であって、通常、酢酸溶液や塩酸溶液などの酸性溶液が用いられる。
　第４段階では、第１段階でチェンバ５３内に満たされたバッファ液よりも少ない量の解離液をチェンバ５３内に導入する。これにより、第３段階でチェンバ５３内に残留した個体担体が解離液内で解離し、グラム陰性菌の溶液中の濃度が第２段階での濃度よりも濃縮される。
　なお、この例では、チェンバ５３の流路管５８への排出口にフィルタ５８Ｂが設けられ、フィルタ５８Ｂを利用してグラム陰性菌がトラップした個体担体を分離するものとしているが、分離方法はこの方法に限定されない。他の方法として、いわゆる磁気分離と呼ばれる方法を利用したものであってもよい。すなわち、個体担体として酸化鉄などの磁気の影響を受ける物質を含んだ微粒子を利用し、磁力でグラム陰性菌がトラップした個体担体を分離するようにしてもよい。
　＜捕集装置の説明＞
　図４は、捕集装置１００の構成の具体例を示す図である。
　ここでは、一例として、捕集装置１００が誘電泳動を利用して、溶液中のグラム陰性菌を捕集するものであるとして説明する。しかしながら、捕集装置１００での捕集原理は誘電泳動を利用するものに限定されず、他の方法であってもよい。他の方法として、たとえば、グラム陰性菌と個体担体との比重の差を利用した遠心分離を行なうことでグラム陰性菌を捕集する方法などが挙げられる。
　図４を参照して、捕集装置１００は、装置全体を制御するための制御装置１０と、制御装置１０で実行されるプログラムを記憶するためのメモリ１１と、流路管５９の分離装置５００側の端部と逆側の端部側に配置される、誘電泳動に適した液体を保持するためのチェンバ１６とを含む。
　制御装置１０は分離装置５００の制御装置５０と電気的に接続され、制御装置５０からの分離動作の終了を通知する信号の入力を受け付ける。該操作信号を受け付けると、制御装置１０内の図示しないＣＰＵがメモリ１１に記憶されるプログラムを読み出して実行し、その実行に伴って各部に対して制御信号を出力する。
　チェンバ１６内部には、複数の貫通孔２０が削孔された基板１５が設けられる。基板１５の表面には誘電泳動用の電極１４が設けられる。
　チェンバ１６の、流路管５９と反対側の面（図では下面）に排出孔１７が設けられる。基板１５と排出孔１７との間には空間が設けられ、基板１５が排出孔１７の備えられた側のチェンバ１６の内面に対して壁３１で支持されてもよい。
　図５は、基板１５の排出孔１７側に設けられる流路の１つの具体例を示す図である。
　図５を参照して、壁３１は基板１５に設けられた貫通孔２０と接続され、貫通孔２０から排出孔１７へ向けてらせん状に形成されたらせん状流路２１を有してもよい。
　図６は、基板１５の構成の１つの具体例を示す図である。
　図６を参照して、基板１５の流路管５９に近い側の面（図では上面）には、複数の円形の貫通孔２０と、電極端子３５，３６を有した櫛型の１対の電極１４とが形成される。貫通孔２０の形状は円形には限定されず、基板１５を貫通して、液体を通すことができれば他の形状であってもよい。また、その数は１つまたは複数のいずれでもよい。また、貫通孔２０の位置および配置は、後述するように、チェンバ１６内の基板１５の上にある液体が排出孔１７を通って流れた場合に、電極１４の表面を流れるか、電極１４表面に衝突して流れるように形成されれば、特定の位置および配置に限定されない。
　さらに図４を参照して、排出孔１７には、流路管４，５が接続されている。流路管４の排出孔１７近傍にはバルブ２２Ａが設けられ、流路管５の排出孔１７近傍にはバルブ２２Ｂが設けられている。バルブ２２Ａ，２２Ｂの開閉は制御装置１０からの制御信号によって制御される。
　流路管４には、循環用の機構として、ポンプ７およびフィルタ１２が、チェンバ１６から排出孔１７へ向かう方向にその順で配されている。ポンプ７の稼動も、制御装置１０からの制御信号によって制御される。
　誘電泳動用の電極１４としては櫛型電極が一般に提案されているが、従来提案されているものをそのまま使用できる。また、図６では電極１４が一対の櫛型電極で形成される例が示されているが、基板１５表面に複数対形成されてもよい。後述するように、複数対形成されることは、液体中の微生物を短時間でより多く電極付近に集めることが可能になるので利点がある。
　捕集装置１００では、誘電泳動の原理を利用して、分離装置５００から流路管５９を通って導入されたグラム陰性菌を含んだ液中のグラム陰性菌を電極に付着させる。ここで利用される誘電泳動とは、生物由来の粒子であるグラム陰性菌と媒質（ここでは水等）との誘電率などの電気的な性質の差異を利用し、生物由来の粒子を電極に付着させたり乖離させたりする現象を指す。
　詳しくは、グラム陰性菌を含む液体中に交流の電界を発生させることでグラム陰性菌内部がプラスとマイナスとに分極する。特定の周波数帯とすることによって細胞膜の破損していない正常なグラム陰性菌（生菌）のみ強電場側に引き寄せられ（正の誘電泳動）、破損したグラム陰性菌（死菌または損傷菌）は生菌と誘電率が異なるために反発する（負の誘電泳動）、という現象が起きる。
　捕集装置１００では、この現象を利用して所定の電圧を印加した電極１４に液体中のグラム陰性菌を付着させた上で液体を排出して、液体中のグラム陰性菌を濃縮することでグラム陰性菌を捕集する。上記のように、生菌と死菌または損傷菌とが分離できる周波数を用いた場合は、グラム陰性菌のうちの、さらに生菌のみまたは死菌または損傷菌のみを捕集することができる。また、生菌と死菌または損傷菌ともに電極に引き寄せられる周波数を用いた場合は、両方のグラム陰性菌が捕集できる。
　捕集装置１００では、バルブ２２Ｂは閉塞したままでバルブ２２Ａのみ開放してポンプ７を稼動させることでチェンバ１６内から流路管４を通る流路で循環させつつ、電極１４（図６の例では電極端子３５，３６）に所定の周波数の電圧が印加されることで、誘電泳動が行なわれる。液体の循環に伴って液体中のグラム陰性菌が順次電極１４付近に接近するので、電極１４表面に形成される誘電泳動力により液体中のグラム陰性菌が順次電極１４表面に付着する。これにより、効率的に電極１４表面にグラム陰性菌が捕集される。
　図７は、電極１４表面に付着したグラム陰性菌の状態を表わした図である。図７に示されるように、液体中のグラム陰性菌は、電極１４の間に鎖状に付着する。
　＜動作概要＞
　図８は、本実施の形態にかかる捕集システムでの捕集動作の流れの概要を表わした図である。
　図８を参照して、まず、分離動作として、ステップＳ１で分離装置５００に大気が導入される。これによって、分離装置５００のチェンバ５３内の、抗体が表面に修飾された個体担体にグラム陰性菌がトラップする。
　次に、ステップＳ２でチェンバ５３中のバッファ液とグラム陰性菌がトラップした担体とを分離する。この一例として、以降の例ではフィルタ５８Ｂを通して排水する例を用いて説明するが、固体担体が磁力の影響を受ける素材である場合、磁気分離してもよい。
　次に、ステップＳ３でチェンバ５３に解離液を導入することで、グラム陰性菌と抗体との結合を解離させる。
　以上で、グラム陰性菌を分離するための分離動作を終了し、ステップＳ４で分離装置５００から捕集装置１００に液体を移動させる。
　そして、ステップＳ５で捕集装置１００において捕集動作が行なわれ、液体中のグラム陰性菌が捕集される。一例として捕集装置１００が図４に示された誘電泳動を利用した者である場合、チェンバ１６および流路管４内で液体を循環させつつ電極１４に電圧を印加することで電極１４表面にグラム陰性菌を付着させ、その後、チェンバ１６から液体を排出させることで、グラム陰性菌を捕集する。
　＜動作フロー＞
　図９および図１０は、上記捕集動作を行なう際の、分離装置５００の制御装置５０および捕集装置１００の制御装置１０それぞれでの制御の流れを表わすフローチャートである。これらフローチャートで表わされる制御は、制御装置５０および制御装置１０それぞれに含まれる図示しないＣＰＵがメモリ５１，１１に記憶されるプログラムを読み出して実行し、主にＣＰＵ上に形成される各機能を発揮させることで実現される。
　図９を参照して、ステップＳ１０１で制御装置５０は、初期状態としてすべてのバルブ５７Ａ，５８Ａ，５９Ａを閉塞する。
　入力部５２からの捕集開始の指示入力を受け付けると（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、ステップＳ１０５で制御装置５０はファン５５を駆動させる。これによって、チェンバ５３内の、抗体が表面に修飾された個体担体を含む液体中にエア管５６を通って外気が取り込まれ、外気中のグラム陰性菌が個体担体の抗体と結合する。このときの状態が図３の第２段階（＃２）で表わされている。
　予め規定されている駆動量、または指示された駆動量駆動させた後、ファン５５の駆動を終了し（ステップＳ１０７）、制御装置５０はステップＳ１０９でバルブ５８Ａを開放する。これによって、チェンバ５３内の液体はフィルタ５８Ｂを通って流路管５８内に流れ込み、排出される。チェンバ５３内には、フィルタ５８Ｂの孔よりもサイズの大きな個体担体が残留することによって、その表面に付着したグラム陰性菌が残留し、グラム陽性菌が排出される。このときの状態が図３の第３段階（＃３）で表わされている。
　ステップＳ１１１で制御装置５０はバルブ５８Ａを閉塞した後にバルブ５７Ａを開放する。これによって、チェンバ５４内の解離液が流路管５７を通ってチェンバ５３に導入される。チェンバ５３に残留していたグラム陰性菌は、解離液によって抗体との結合から解離する。この状態が図３の第４段階（＃４）で表わされている。
　ステップＳ１１３で制御装置５０は、バルブ５９Ａを開放する。これによって、チェンバ５３内の液体は流路管５９を通って捕集装置１００のチェンバ１６に移動する。この液中では、グラム陰性菌が抗体から解離した状態で存在している。
　なお、このとき、ステップＳ１１５で制御装置５０は、捕集装置１００の制御装置１０に対して、分離動作の終了を通知する信号を出力し、一連の動作を終了する。
　図１０を参照して、ステップＳ２０１で制御装置１０は、初期状態としてすべてのバルブ２２Ａ，２２Ｂを閉塞する。
　分離装置５００の制御装置５０からの、分離動作終了の通知を受け付けると（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、制御装置１０はステップＳ２０５でバルブ２２Ａを開放して、ステップＳ２０７でポンプを駆動し、ステップＳ２０９で電極１４に所定電圧を印加する。これによって、チェンバ１６および流路管４内をグラム陰性菌を含んだ液体が循環し、電極１４付近を通過する。そして、電極１４に形成される誘電泳動力によりグラム陰性菌が電極１４表面に付着する。
　制御装置１０は予め規定した時間が経過すると、ステップＳ２１１でポンプの駆動を終了し、電極１４への印加を終了する。そして、ステップＳ２１３でバルブ２２Ｂを開放する。これによって、チェンバ１６内の液体が廃液として流路管５を通って排出される。
　＜実施の形態の効果＞
　捕集システムが上述のように構成され、上述のように動作することで、分離装置５００において精度よくグラム陰性菌がグラム陽性菌等から分離され、グラム陰性菌を高濃度で含む液体が得られる。
　さらに、分離装置５００では抗原抗体反応を利用してグラム陰性菌を分離するため、試料とする外気中のグラム陰性菌の静止状態を維持したまま分離することができる。
　また、捕集装置１００が一例として上述のように誘電泳動を利用したものである場合、効率的に短時間でグラム陽性菌が捕集できると共に、その生死状態を維持したまま捕集することができる。
　従って、これら装置を含む捕集システムでは、試料とする外気中からグラム陰性菌を精度よく、またその生死状態を維持したまま捕集することができる。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　４，５，５７，５８，５９　流路管、７　ポンプ、１０，５０　制御装置、１１，５１　メモリ、１２，５８Ｂ　フィルタ、１４　電極、１５　基板、１６，５３，５４　チェンバ、１７　排出孔、２０　貫通孔、２１　らせん状流路、２２Ａ，２２Ｂ，５７Ａ，５８Ａ，５９Ａ　バルブ、３１　壁、３５，３６　電極端子、５２　入力部、５５　ファン、５６　エア管、１００　捕集装置、５００　分離装置。

Claims (6)

  1. 　グラム陰性菌を分離するための分離装置であって、
    　チェンバと、
    　前記チェンバ内に外気を導入するための第１の機構と、
    　前記チェンバ内に前記グラム陰性菌のトラップした微粒子を残留させて液体を排出するための第２の機構と、
    　前記チェンバ内に解離液を導入するための第３の機構と、
    　それら機構を制御するための制御装置とを備え、
    　前記制御装置は前記第１～第３の機構を制御することで、
    　前記チェンバ内の、グラム陰性菌と特異的に反応する抗体が表面に修飾された微粒子を含む液体に、外気を導入する動作と、
    　前記チェンバ内にグラム陰性菌のトラップした微粒子を残留させて、前記液体を排出する動作と、
    　前記グラム陰性菌のトラップした微粒子が残留した前記チェンバ内に前記解離液を導入し、前記微粒子からグラム陰性菌を解離させる動作とを実行する、分離装置。
  2. 　前記第２の機構は、前記チェンバ内の液体を前記微粒子よりも孔のサイズの小さいフィルタを通して前記チェンバ外に排出するための機構である、請求項１に記載の分離装置。
  3. 　前記微粒子は磁気の影響を受ける素材を含み、
    　前記第２の機構は、磁気分離によって前記チェンバ内の液体から前記グラム陰性菌のトラップした微粒子を分離するための機構である、請求項１に記載の分離装置。
  4. 　液体に含まれる生物由来の粒子を捕集するための捕集装置に、前記解離液が導入された後の前記チェンバ内の液体を導入するための第４の機構をさらに備える、請求項１に記載の分離装置。
  5. 　前記捕集装置は、誘電泳動を利用して前記液体中の、前記微粒子から解離したグラム陰性菌を電極上に付着させることで、グラム陰性菌を捕集する、請求項４に記載の分離装置。
  6. 　グラム陰性菌を分離する方法であって、
    　外気を、グラム陰性菌と特異的に反応する抗体が表面に修飾された微粒子を含む液体に取り込むステップと、
    　前記液体とグラム陰性菌のトラップした前記微粒子とを分離し、前記液体を排出するステップと、
    　前記グラム陰性菌のトラップした微粒子を解離液に取り込むことで、前記微粒子からグラム陰性菌を解離させるステップとを備える、分離方法。
PCT/JP2012/059177 2011-06-10 2012-04-04 菌の分離装置および分離方法 WO2012169276A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011129788A JP2012254048A (ja) 2011-06-10 2011-06-10 分離装置および分離方法
JP2011-129788 2011-06-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012169276A1 true WO2012169276A1 (ja) 2012-12-13

Family

ID=47295847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/059177 WO2012169276A1 (ja) 2011-06-10 2012-04-04 菌の分離装置および分離方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2012254048A (ja)
WO (1) WO2012169276A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102121050B1 (ko) * 2018-07-24 2020-06-09 연세대학교 산학협력단 공기 중 바이오 물질의 연속적 포집 및 농축장치, 그리고 그 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003517586A (ja) * 1999-07-16 2003-05-27 ベラックス バイオメディカル，インコーポレーテッド 血液および組織中の細菌を免疫学的に検出する方法およびキット
JP2005069997A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Sharp Corp アレルゲンタンパク質の検出方法及び検出用チップ並びに検出装置
JP2006337264A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Sharp Corp 免疫反応を利用したアレルゲン検出方法及びアレルゲン検出装置
JP2008196860A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Ario Techno Kk 微粒子検出装置及び微生物検出方法
JP2008245593A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Tokyo Metropolitan Univ 微生物の同定評価方法
JP2009214044A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Canon Inc 懸濁液中の粒子の分離方法及び装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003517586A (ja) * 1999-07-16 2003-05-27 ベラックス バイオメディカル，インコーポレーテッド 血液および組織中の細菌を免疫学的に検出する方法およびキット
JP2005069997A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Sharp Corp アレルゲンタンパク質の検出方法及び検出用チップ並びに検出装置
JP2006337264A (ja) * 2005-06-03 2006-12-14 Sharp Corp 免疫反応を利用したアレルゲン検出方法及びアレルゲン検出装置
JP2008196860A (ja) * 2007-02-08 2008-08-28 Ario Techno Kk 微粒子検出装置及び微生物検出方法
JP2008245593A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Tokyo Metropolitan Univ 微生物の同定評価方法
JP2009214044A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Canon Inc 懸濁液中の粒子の分離方法及び装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Watch out, it's raining bacteria", DAILY NEWS & ANALYSIS, 26 October 2010 (2010-10-26), Retrieved from the Internet <URL:http://www.dnaindia.com/print710.php?cid=1458002> [retrieved on 20120607] *
WATARU YAWATA: "Research of Airborne Microorganism in Underground Mall of Principal 6 Cities in Japan", SHIBAURA INSTITUTE OF TECHNOLOGY 2009 NENDO SOTSUGYO RONBUN, 2009, Retrieved from the Internet <URL:http://www.aero.ds.shibaura-it.ac.jp/stuff/2009/09ronbun/j06107.pdf> [retrieved on 20120607] *
YASUKO TAKAHASHI: "Aerosols in Hospital Environment - Behaviour and Control of Airborne Microorganisms", EAROZORU KENKYU, vol. 7, no. 2, 1992, pages 106 - 112 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012254048A (ja) 2012-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6332012B2 (ja) 磁性体粒子操作用装置
JP2012524885A (ja) 生物学的試料から標的バイオエンティティを分離する方法及び装置
KR102651297B1 (ko) 미생물 항원의 회수법
US20100047766A1 (en) Analyte manipulation and detection
EP2838581A1 (en) Apparatus and method for separating a biological entity from a sample volume
JP6378780B2 (ja) 粒子操作方法および粒子操作用装置
EP2346607A2 (en) Microfluidic integrated device for sample processing
JP6376226B2 (ja) 磁性体粒子操作用デバイスおよび磁性体粒子の操作方法
TW201711750A (zh) 用於偵測生物標記的系統及方法
KR101533230B1 (ko) 다단 미세유체 칩 및 이를 이용한 시료의 선택적 분리방법
JP2017530366A (ja) クロマトグラフ濃縮を使用する検体の検出方法
KR20130107300A (ko) 혈액 성분을 포함하는 피브리노겐-함유 샘플로부터 표적 분자 또는 입자를 분리하는 방법
WO2012169276A1 (ja) 菌の分離装置および分離方法
KR102020369B1 (ko) 분자진단 장치 및 이를 이용한 분자진단 방법
US20160003820A1 (en) Method for detecting podocytes in urine
US11525829B2 (en) Method for capturing target cells or molecules in solution
JP2022509369A (ja) 粒子捕捉システムおよび方法
KR20100090957A (ko) 표적 생체물질의 분리 또는 정제를 위한 자성 비드 포집 장치 및 이를 구비한 미세유동 시스템
US10877027B2 (en) Device and method for detecting a target analyte
KR20190111626A (ko) 고병원성 바이러스의 발생 자동 감시 장치 및 방법
RU2717671C9 (ru) Способ мультиплексного иммунологического анализа биологических проб из воздуха в автоматическом режиме
EP3149448A1 (en) Device and methods of using device for separation of bacteria from complex samples
KR20230057939A (ko) 중력을 이용하는 자성입자 기반 바이오칩 및 이를 이용한 분석물질 검출 방법
CN116626293A (zh) 一种用于检测溶组织内阿米巴感染的微流控芯片
Liang et al. An Automated Magnetic Separation Device Coupled with a Fluorescent Biosensor for Detection of Antibiotic Residues

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12797273

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12797273

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1