JP2008000038A - 微生物検出用フィルター装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数種類の微生物、即ち細菌類や真菌類等の微生物が付着あるいは混入している可能性のある検体から、微生物を発色させ微生物を一度に計量できる微生物数計数装置に用いられる微生物検出用フィルター装置に関する。

図４は、複数種類の微生物、即ち、細菌類や真菌類等の微生物が付着あるいは混入している可能性のある検体から、微生物を発色させ微生物を一度に計量できる微生物数計数装置の一例として、特許文献１（再公表特許（Ａ１）ＷＯ２００３／０６７２３０号公報）に開示されている微生物数計数装置の構成図である。
図４に示される微生物数計数装置は、励起光を発する光源１０と、該励起光による標本１の蛍光状態を観察するための落射形顕微鏡６，４，３，５，１１，１２と、ＣＣＤ（撮像素子）７とを有し、励起光による蛍光状態をＣＣＤ７で撮像して演算部８での画像処理により細菌の計数を行うようになっている。なお、９はステージ移動機構である。

このような微生物数計数装置での測定を開始するに先立つ準備作業として、まずメンブランフィルターなどの固体表面に微生物を捕集し、該微生物を発色性物質に接触させて染色させることが必要であり、そのためには、ろ過器やピペットなどを用いて前処理作業が行われている。
図５はこの前処理に用いられる微生物を抽出するためのろ過装置の一例として特許文献２（特開平５−５２８５０号公報）にて開示されているろ過装置の全体構成図、図６は該ろ過装置のおけるろ過部２の詳細を示す断面図である。
図５及び図６において、メンブランフィルター４は、液体を注ぐためのロート１と枝付フラスコ３との間に固定バサミ８によって接続されている。枝付フラスコ３には、例えばＳＵＳ３０４製のサポートスクリーン５が固定され、メンブランフィルター４のろ過を行うようになっている。このサポートスクリーン５は、減圧ろ過が可能なように円板に小孔を多数有する構造をしている。

かかるろ過装置において、ロート１に注がれた、微生物を含む液体（検体）は、枝付フラスコ３から、真空ポンプなどによる減圧源で吸引され、微生物はメンブランフィルター４上に捕集される。さらにロート１に発色性物質を流し、微生物に接触することで染色を行う。
次いで、微生物を捕集したメンブランフィルター４は、ろ過器からピンセットなどにより摘み取り、例えばプレパラート上に置き、図４に示される微生物数計数装置にセットする。
染色された微生物が捕集されたメンブランフィルター４を備えるプレパラートは、その後、図４に示されるような、自動合焦いわゆるオートフォーカスを備えた微生物数計数装置において、ＣＣＤ７にて蛍光発色した輝点を演算部８で画像処理することにより、微生物数の計数が可能となる。
再公表特許（Ａ１）ＷＯ２００３／０６７２３０号公報 特開平５-５２８５０号公報

上述した特許文献１及び特許文献２の手段により、メンブランフィルター上に微生物を捕集し、微生物計数装置で画像解析を行うには、以下の問題点があった。
（１）ろ過器から、微生物を捕集したメンブランフィルター４をピンセットなどにより摘み取る際に、メンブランフィルター４が破れるという、不具合が発生し易い。
これは、減圧濾過により枝付フラスコ３にメンブランフィルター４が密着するため、該メンブランフィルター４をはがし難いことによるものである。
通常は、枝付フラスコ３の吸引側にバルブを設けて、該フラスコ３内を大気圧に開放することで、上記問題点は解決可能であるが、メンブレンフィルター４とサポートスクリーン５とが両者の間に残った液体の表面張力で張り付いているため、上記問題点を根本的には解決できない。
（２）また、かかる微生物を捕集したメンブランフィルター４は、微生物計数装置に使用することが目的であることから、オートフォーカスを備える微生物計数装置では、メンブレンフィルター４に弛みやうねりがあると、オートフォーカスが掛かり難く、微生物計数装置において計数誤差を生じる。
（３）さらに、微生物を捕集後に手作業にてメンブランフィルター４をろ過器からプレパラートなどに載せる作業が必要となるため、作業に時間を要するとともに、熟練を要する。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、メンブランフィルターの破損等を伴うことなく且つピンセット等の格別な要具を用いることなく、微生物捕集と微生物検出を同時に行い、きわめて簡単な作業手順で微生物計数装置に取付けて迅速に測定することが可能であり、微生物計数装置における微生物の計数精度を向上させることができる微生物検出用フィルター装置を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、微生物の画像解析を行う微生物計数装置に使用される微生物検出用フィルター装置であって、微生物を捕集するためのメンブレンフィルターを備えた微生物検出用フィルター装置において、検体をろ過するための小孔を有するサポートスクリーンと、前記メンブレンフィルターの外周部を保持するリング状部材とを備え、前記サポ−トスクリーンの上に前記メンブレンフィルターを配置するとともに、前記サポ−トスクリーンの外周部を前記リング状部材で支持している。

また、本発明において、前記サポ−トスクリーンは、具体的には次のように構成されるのが好ましい。
（１）前記サポ−トスクリーンは、耐薬品性を有する金属板であり、検体をろ過するための複数の小孔を備えている。
（２）前記サポ−トスクリーンは、ガラス板材であり、検体をろ過するための複数の小孔を備えている。
（３）前記サポ−トスクリーンは、金属製のワイヤー等の細線材をメッシュ状にして構成されている。
（４）前記サポ−トスクリーンの表面には、無反射コーティングが施されている。
（５）前記サポ−トスクリーンの表面には、凹凸面が形成されている。

さらに、本発明において、前記サポ−トスクリーンの取付け態様は、次のように構成されるのが好ましい。
（１）前記サポ−トスクリーンの外周部は、前記メンブランフィルターが固定される前記リング状部材に固定されている。
（２）前記サポ−トスクリーンは、外周部を前記リング状部材に固定された前記メンブランフィルターと前記リング状部材との間に挟み込むことにより、固定されている。

上述の如く、本発明に係る微生物検出用フィルター装置は、メンブランフィルターとサポートスクリーンとが、両者の外周部をリング状部材に固定され、あるいはサポ−トスクリーンをメンブランフィルターとリング状部材との間に挟み込むことにより固定されてユニット化されているので、検体をメンブランフィルター及びサポートスクリーンでろ過させた後に、前記のようにユニット化された微生物検出用フィルター装置を、ピンセットを使用することなく微生物計数装置にセットすることが可能となる。従って、従来技術のようなピンセットを使用することによってメンブランフィルターが破損する等の不具合の発生を防止でき、安定して微生物検出用フィルター装置を微生物計数装置にセットできる。

また、本発明においては、サポートスクリーンの上にメンブランフィルターを配置し、両者の外周部を1つのリング状部材に支持しているので、微生物捕集後においてもメンブランフィルターに弛みやうねりが発生することがなく、メンブランフィルターを常時平坦に維持することができる。
これにより、微生物検出用フィルター装置を、オートフォーカスを備えた微生物計数装置に取付ける場合の微生物計数時におけるオートフォーカスが掛かり易くなって、従来技術のような、メンブランフィルターにおける弛みやうねりの発生に伴う微生物計数装置での微生物計数の精度の低下を防止できる。従って、微生物計数装置におけるオートフォーカスによる蛍光画像のボケやピントのズレが解消されることとなって、精度の高い微生物の観察または計数が可能となる。

また、本発明において、前記サポ−トスクリーンは、耐薬品性を有する金属板であり、検体をろ過するための複数の小孔を備えているので、プレス加工や孔明け加工などによりサポ−トスクリーンを容易に製作することができる上、耐久性も大きくなる。しかも、以下のように構成することにより、さらに次の効果を奏することができる。
前記サポ−トスクリーンが、ガラス板材であり、検体をろ過するための複数の小孔を備えていれば、バックグラウンドノイズを抑制することが可能となる。
また、前記サポ−トスクリーンが、金属製のワイヤー等の細線材をメッシュ状にして構成されていれば、微生物が発色した蛍光がサポートスクリーンで反射し、バックグラウンンドノイズとなる影響を取り除くことが可能となる。

さらに、前記サポ−トスクリーンの表面に無反射コーティングが施されていれば、サポートスクリーンの表面での反射光の影響を抑制できる。
そして、前記サポ−トスクリーンの表面に凹凸面が形成されていれば、凹凸面によって乱反射させることで表面での反射光の影響を抑制できる。

一方、本発明において、前記サポ−トスクリーンの取付け態様として、サポ−トスクリーンの外周部をメンブランフィルターが固定されるリング状部材に接着して、前記サポ−トスクリーンが固定されていれば、サポ−トスクリーンをメンブランフィルターとリング状部材との間に強固に保持することができ、微生物検出用フィルター装置の微生物計数装置への取付けを確実に行うことができる。
また、前記サポ−トスクリーンの取付け態様として、サポ−トスクリーンの外周部をリング状部材に固定されたメンブランフィルターと該リング状部材との間に挟み込むことにより、前記サポ−トスクリーンが固定されていれば、サポ−トスクリーンをメンブランフィルターとリング状部材との間に挟み込むのみで微生物検出用フィルター装置を構成できる。その結果、サポートスクリーン自体を固定リングに接着、固定する工数を省略でき、完成した微生物検出用フィルター装置を少ない工数で得ることができる。

以下に、本発明に係る微生物検出用フィルターについて、その実施形態を詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態に係る微生物検出用フィルターを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図である。図２は前記第１の実施形態における微生物検出用フィルターの取付要領を示す説明図である。
細菌類や真菌類等の複数種類の微生物が付着あるいは混入している可能性のある検体から、微生物を発色させ、微生物を一度に計量できる微生物数計数装置での測定を開始するに先立って、メンブランフィルターなどの固体表面に微生物を捕集し、該微生物を発色性物質に接触させて染色させる前処理を行う。
この前処理に用いられる微生物を抽出するためのろ過装置には、メンブランフィルターなどの固体表面に微生物を捕集する微生物検出用フィルター装置が用いられている。
本発明は、かかる前処理用の微生物検出用フィルター装置に関するものである。

本発明の第１の実施形態に係る微生物検出用フィルターの詳細を示す図１及び図２において、１はロート、３はフラスコであり、ロート１はフラスコ３に向けて微生物を含む液体（検体）を注入するために用いられている。
１０は微生物検出用フィルター装置であり、図２に示すように、ロート１内の検体は、微生物検出用フィルター装置１０を通してフラスコ３内に注入されるようになっている。
図１及び図２に示される微生物検出用フィルター装置１０は、検体をろ過して微生物を捕集する円板状のメンブランフィルター４と、固定リング６とを備えており、該固定リング６は、減圧ろ過が可能なように円環状に形成されている。また、メンブランフィルター４は、検体のろ過が可能なように多数の小孔４ａを有しており、その外周部は固定リング６の上面に接着などにより固定されている。

上記メンブランフィルター４の直下方には、減圧ろ過などで使用される、例えばＳＵＳ３０４材等の耐薬品性を有する金属板からなる円板状のサポートスクリーン５が当該メンブランフィルター４に近接して配置されている。すなわち、サポートスクリーン５の上には、メンブランフィルター４が載置されている。また、サポートスクリーン５は、メンブランフィルター４と同様に多数の小孔（図示省略）を有しており、その外周部は、固定リング６に、接着などによって固定されている。
なお、サポートスクリーン５は、上記金属板のほか、蛍光観察用スライドガラスに多数の小孔を形成したものとすることも可能である。このように、サポートスクリーン５をスライドガラス製とすれば、バックグラウンドノイズを抑制することが可能となる。
以上のように構成された微生物検出用フィルター装置１０は、図２に示すように、フラスコ３上にセットされ、これによりロート１から検体を注入することが可能となっている。

かかる微生物検出用フィルター装置１０においては、ロート１に注がれた、微生物を含む検体を微生物検出用フィルター装置１０のメンブランフィルター４を通すことによって、当該検体中の微生物がメンブランフィルター４上に捕集される。そして、フラスコ３内のろ過後の検体は、真空ポンプなどによる減圧源で吸引される。しかる後、ロート１に発色性物質を流し、発色性物質を微生物に接触させれば、微生物の染色が行われることになる。

本発明の第１の実施形態に係る微生物検出用フィルター装置１０は、メンブランフィルター４とサポートスクリーン５とが、両者の外周部を固定リング６に接着、固定されることによりユニット化されており、これによって、検体を前記メンブランフィルター４及びサポートスクリーン５をろ過させた後に、上記のようにユニット化された微生物検出用フィルター装置１０を、ピンセットを使用することなく微生物計数装置にセットすることが可能となる。従って、本実施形態の微生物検出用フィルター装置１０によれば、ピンセットを使用することによってメンブランフィルター４が破損する等の上記従来技術のような不具合の発生を防止できる。

また、上記メンブランフィルター４の直下部位であって、該メンブランフィルター４に近接してサポートスクリーン５が配置され、該サポートスクリーン５の上にメンブランフィルター４が載置されているとともに、両者の外周部は1つの固定リング６に接着、固定されているので、微生物捕集後においてもメンブランフィルター４に弛みやうねりが発生することがなく、メンブランフィルター４を常時平坦に維持することができる。
従って、微生物検出用フィルター装置１０が、オートフォーカスを備えた微生物計数装置に取付けられると、微生物計数時におけるオートフォーカスが掛かり易くなって、従来技術のような、メンブランフィルター４における弛みやうねりの発生に伴う微生物計数装置での微生物計数の精度の低下を防止できる。その結果、微生物計数装置におけるオートフォーカスによる蛍光画像のボケやピントのズレが解消されるため、精度の高い微生物の観察または計数が可能となる。
なお、微生物計数装置で蛍光発色による画像を観察する際には、励起光と蛍光の波長が異なるため、サポートスクリーン５による反射は上記観察結果には影響しない。

一方、上記サポートスクリーン５は、次のように構成することができる。
（１）サポートスクリーン５は、金属製のワイヤーなどの細線材をメッシュ状にして構成されている。これにより、微生物が発色した蛍光は、サポートスクリーン５で反射することから、バックグラウンドノイズとなる影響を取り除くことが可能となる。
（２）サポートスクリーン５は、金属板の表面に無反射コーティングを施して形成されている。これにより、サポートスクリーン５の表面での反射光の影響を抑制できる。
（３）サポートスクリーン５の表面は、凹凸を形成した凹凸面としている。これにより、凹凸をつけて乱反射させることで、表面での反射光の影響を抑制できる。

［第２の実施形態］
図３は本発明の第２の実施形態に係る微生物検出用フィルター装置の断面図である。
かかる第２の実施形態の微生物検出用フィルター装置１０においては、固定リング６の上面に接着などにより固定されたメンブランフィルター４の直下部部位に近接して配置されるサポートスクリーン５が、固定リング６に固定されたメンブランフィルター４と、固定リング６の段部６ａとの間に挟み込むことにより、装着されている。その他の構成は、上記第１の実施形態と同様である。
この場合は、上記第１の実施形態のような、サポートスクリーン５自体を固定リング６に接着、固定する工数を省略できる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

本発明の第１の実施形態に係る微生物検出用フィルターを示しており、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図である。 上記第１の実施形態における微生物検出用フィルターの取付要領を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係る微生物検出用フィルターを示す、図１に対応した図である。 従来技術に係る微生物数計数装置の一例を示す構成図である。 従来技術に係る微生物ろ過装置の全体構成図である。 従来技術に係るろ過装置のろ過部の詳細を示す断面図である。

符号の説明

１ ロート
３ フラスコ
４ メンブランフィルター
５ サポートスクリーン
６ 固定リング

Claims (8)

1. 微生物の画像解析を行う微生物計数装置に使用される微生物検出用フィルター装置であって、微生物を捕集するためのメンブレンフィルターを備えた微生物検出用フィルター装置において、検体をろ過するための小孔を有するサポートスクリーンと、前記メンブレンフィルターの外周部を保持するリング状部材とを備え、前記サポ−トスクリーンの上に前記メンブレンフィルターを配置するとともに、前記サポ−トスクリーンの外周部を前記リング状部材で支持したことを特徴とする微生物検出用フィルター装置。
2. 前記サポ−トスクリーンは、耐薬品性を有する金属板であり、検体をろ過するための複数の小孔を備えていることを特徴とする請求項１に記載の微生物検出用フィルター装置。
3. 前記サポ−トスクリーンは、ガラス板材であり、検体をろ過するための複数の小孔を備えていることを特徴とする請求項１に記載の微生物検出用フィルター装置。
4. 前記サポ−トスクリーンは、金属製のワイヤー等の細線材をメッシュ状にして構成されていることを特徴とする請求項１に記載の微生物検出用フィルター装置。
5. 前記サポ−トスクリーンの表面には、無反射コーティングが施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の微生物検出用フィルター装置。
6. 前記サポ−トスクリーンの表面には、凹凸面が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の微生物検出用フィルター装置。
7. 前記サポ−トスクリーンの外周部は、前記メンブランフィルターが固定される前記リング状部材に固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の微生物検出用フィルター装置。
8. 前記サポ−トスクリーンは、外周部を前記リング状部材に固定された前記メンブランフィルターと前記リング状部材との間に挟み込むことにより、固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の微生物検出用フィルター装置。

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