JP4084135B2 - 植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
魚介類の海産養殖業では、植物性細胞を安定して計画的に培養するために、吸光度法や蛍光法を用いて、植物性細胞の育成状態を測定することが行われている。（例えば、特許文献１〜３参照。）。また、植物性細胞を含む液体を顕微鏡などで直接的に観察する計数法が育成状態の測定に用いられる場合もある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１５１５７号公報
【特許文献２】
特開平８−２４２８８６号公報
【特許文献３】
特許第２８９６５７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、植物性細胞の培養技術について研究を行っており、植物性細胞を安定して計画的に培養するためには、液体中の植物性細胞の生細胞の数と、液体中の植物性細胞の密度とに基づく関係が重要であることを見出した。
【０００５】
しかしながら、上記の吸光度法や蛍光法を用いた方法では、植物性細胞の生細胞数および密度の双方に関する情報を得る事ができない。また、計数法では、これら両者に関する情報を得ることが可能となるものの、液体の抜き取りや染色や計数等の手順を必要とするため作業が煩雑で時間が掛ってしまう。このため、植物性細胞の生細胞数および密度の双方に関する情報を容易に得る事ができず、両者の関係を測定することが困難となってしまう。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定可能な植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定する第１測定部と、液体に含まれる植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する第２測定部と、第１測定部により測定された吸光度または散乱光の光量および第２測定部により測定された遅延発光の光量に基づいて、植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量は第１測定部により測定され、植物性細胞から生じる遅延発光の光量は第２測定部により測定される。植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値は、算出部により吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【０００９】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、液体を入れた容器を設置可能であり且つ遮光性を有する筐体に収容されていることが好ましい。
【００１０】
この場合、筐体内には、光源、第１光センサおよび第２光センサが設けられているので、筐体外からの光が液体に照射されることが防止されると共に、第１光センサおよび第２光センサが筐体外からの光を検知してしまうことが防止されることとなる。従って、外光による測定精度の悪化を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体に収容され、筐体は、筐体内に設けられた液体導入部に液体を導くための導入口が形成されていると共に、導入口を閉塞可能な蓋部を有し、液体導入部は、蓋部にて導入口を閉塞した状態で防水されることが好ましい。
【００１２】
この場合、液体は、導入口から筐体内に設けられた液体導入部に導かれることとなる。液体導入部は、蓋部にて導入口を閉塞した状態では防水されている。また、筐体内には、光源、第１光センサおよび第２光センサが設けられている。このため、直接に筐体内に液体を入れることで、測定を行うことができ、測定を行う前の作業が簡素化される。
【００１３】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体内に防水された状態で収容されていることが好ましい。この場合、使用者が液体を筐体内に入れなくとも、筐体を水中に沈めることで、筐体内に液体を導くことができる。従って、測定を行う前の作業がさらに簡素化される。
【００１４】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体に収容され、筐体は、筐体内に設けられた液体導入部に液体を供給するための供給路と、液体導入部から液体を排出するための排出路とが設けられていることが好ましい。
【００１５】
この場合、植物性細胞を含む液体は、供給路から液体導入部に供給され、排出路から液体導入部外へ排出されることとなる。このため、液体の供給と排出とに関する作業を容易にすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、筐体は、第１筐体と第２筐体とを有し、第１筐体には、光源と第１光センサとが設けられ、第２筐体には、光源と第２光センサとが設けられていることが好ましい。この場合、光源は、第１筐体内と第２筐体内にそれぞれ設けられ、第１筐体内で液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２筐体内で遅延発光の光量が測定される。このため、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とのそれぞれの測定で好適な波長の測定光を液体に照射することができる。
【００１７】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源は、植物性細胞を培養する培養光を液体にさらに照射することが好ましい。この場合、筐体内で植物性細胞を培養することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源、第１測定部および第２測定部は、それぞれ複数設けられていることが好ましい。この場合、第１光センサや第２光センサの設置箇所によって、測定される吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量が異なる場合にも、それらの測定結果を平均化等することが可能となる。従って、測定精度を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、前記光源の光照射方向に対向する位置に配置され、光を吸収する光トラップと、前記測定光に対する前記液体の散乱光の光量を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記散乱光の光量および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、測定部により、所定波長の測定光に対する液体の散乱光の光量と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値は、算出部により散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、前記測定光に対する前記液体の吸光度を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記吸光度および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、測定部により、所定波長の測定光に対する液体の吸光度と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値は、算出部により吸光度と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、算出部は、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを元に演算することで、相関値を求めることが好ましい。この場合、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを演算式に代入等して相関値を求めることとなる。従って、簡単に相関値を求めることができる。
【００２４】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、算出部に求められた相関値を順次記憶する記憶部と、記憶部に順次記憶された複数の相関値を表示する表示部と、をさらに備えることが好ましい。この場合、記憶部に順次記憶された複数の相関値が表示部に表示されるので、相関値の推移が明確となる。従って、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、植物性細胞は、植物性プランクトンであることが好ましい。この場合、植物性プランクトンを計画的に培養することが可能となるため、植物性プランクトンを餌とする動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００２６】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定方法は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射し、測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定し、液体に含まれる植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定し、測定された吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量に基づいて、植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求めることを特徴としている。
【００２７】
この発明によれば、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、植物性細胞から生じる遅延発光の光量が測定される。その後、植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値が吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による植物性細胞の育成状態測定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態においては、植物性プランクトンを測定の対象とした育成状態測定装置を示す。
【００２９】
（第１実施形態）
先ず、図１および図２に基づいて、第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の一部構成を示すブロック図である。
【００３０】
育成状態測定装置１は、光源１０、第１測定部１２、第２測定部１４、解析部１６および制御部１８を備えている。光源１０は、植物性プランクトンを含む液体に所定波長の測定光を照射するものであって、その波長は、４５０ｎｍ〜７５０ｎｍである。ここで、光源１０は、単色光源であっても、複数の光源を組合わせた光源であってもよい。光源１０の発光は、所定時間連続してもよいし、任意のパターンでパルス点灯させてもよい。また、同一または異なる波長特性を有する複数の光源を順番に発光させたり、複数の光源を同時に発光させたりしてもよい。
【００３１】
第１測定部１２は、測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定するものであり、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサ１２ａと、第１光センサ１２ａが検知して出力する信号に基づいて吸光度または散乱光の光量を算出する吸光度または散乱光量算出部１２ｂとを有している。
【００３２】
第２測定部１４は、測定光が照射されたことによって植物性プランクトンから生じる遅延発光の光量を測定するものであり、遅延発光を検知する第２光センサ１４ａと、第２光センサ１４ａが検知して出力する信号に基づいて遅延発光の光量を算出する遅延発光量算出部１４ｂとを有している。
【００３３】
光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４は、遮光性を有する筐体２０に収容されている。筐体２０は、それ自体が光を遮断する遮光部材で形成されてもよく、光を遮断する塗料等を塗布した部材で形成されてもよい。
【００３４】
筐体２０は、本体部２２と蓋部２４とを有している。本体部２２は、その一端側に導入口２６が形成されている。導入口２６は、筐体２０内に植物性プランクトンを含む液体を入れるために形成されており、蓋部２４により閉塞されるようになっている。
【００３５】
また、筐体２０内には、液体を入れた容器（図示せず）を設置可能な設置部２８が光源１０と第１測定部１２との中間付近に設けられている。設置部２８は、例えば、容器固定用の固定爪を有し、この固定爪で容器を固定するようになっている。
【００３６】
筐体２０内の設置部２８と第２測定部１４との間には、フィルタ３０、集光光学系３２およびシャッタ３４が設けられている。フィルタ３０は、筐体２０の内壁面に接するように設けられ遅延発光を透過するものである。集光光学系３２は、微弱な遅延発光を集光するものである。シャッタ３４は、開閉自在にされており、閉じているときは遅延発光を遮断するようになっている。
【００３７】
解析部１６は、第１ケーブル３６を介して第１測定部１２と第２測定部１４とに接続されており、算出部３８、記憶部４０および表示部４２を有している。算出部３８は、第１測定部１２により測定された吸光度または散乱光の光量、および第２測定部１４により測定された遅延発光の光量に基づいて、所定の演算式、例えば、
〔相関値〕＝〔遅延発光の光量〕／〔吸光度または散乱光の光量〕
なる関係式から植物性プランクトンの育成状態に相関する相関値を求める。記憶部４０は、算出部３８により求められた相関値を順次記憶するものである。表示部４２は、記憶部４０に順次記憶された複数の相関値を表示するものである。
【００３８】
制御部１８は、第２ケーブル４４を介して解析部１６に接続されている。すなわち、制御部１８は、第２ケーブル４４および第１ケーブル３６を介して、第１測定部１２および第２測定部１４に接続されていることとなる。また、制御部１８は、蓋部２４の開閉、光源１０の発光や発光の停止およびシャッタ３４の開閉を制御する制御信号を送信する。
【００３９】
次に、図３に基づいて育成状態測定装置１の動作を説明する。図３は、植物性プランクトンの育成状態測定装置の動作を示すフローチャートである。なお、筐体２０内の設置部２８には、液体を入れた容器が設置されているものとする。
【００４０】
先ず、制御部１８は、光源１０を発光させる制御信号を送信する。これにより、光源１０は発光する（Ｓ１）。光源１０が発光すると、第１測定部１２は液体の吸光度または散乱光の光量を測定する（Ｓ２）。測定後、第１測定部１２は、吸光度または散乱光の光量に関する情報を算出部３８に送信する。その後、制御部１８は光源１０の発光を停止させる制御信号を送信する。これにより、光源１０は発光を停止する（Ｓ３）。ここで、Ｓ１からＳ３の処理は、複数回に渡って繰り返し行われてもよい。
【００４１】
発光停止後、制御部１８はシャッタ３４を開動作させる制御信号を送信する。これにより、シャッタ３４は開動作する（Ｓ４）。シャッタ３４が開動作すると、第２測定部１４は遅延発光の光量を測定する（Ｓ５）。測定後、第２測定部１４は、遅延発光の光量に関する情報を算出部３８に送信する。その後、制御部１８は、シャッタ３４を閉動作させる制御信号を送信する。これにより、シャッタ３４は閉動作する（Ｓ６）。ここで、Ｓ１からＳ６の処理は、複数回に渡って繰り返し行われてもよい。そして、算出部３８は、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて、植物性プランクトンの育成状態に相関する相関値を求める（Ｓ７）。
【００４２】
相関値が求められると、記憶部４０は相関値を記憶し（Ｓ８）、表示部４２は記憶された相関値を表示する（Ｓ９）。ここでの表示は、例えば、画面上に表示されたグラフに、記憶された相関値がプロットされる等して行われる。そして、一連の処理は終了する。
【００４３】
また、所定時間培養をした後に、再度、植物性プランクトンの育成状態を測定したい場合には、上述の動作が繰り返されることとなる。ここで、再度の測定により求められた相関値は、記憶部４０に記憶される。このとき、前回に記憶された相関値は、消去されない。故に、記憶部４０は、算出部３８に求められた相関値を順次記憶することとなる。また、表示部４２には、順次記憶された複数の相関値が表示される。
【００４４】
次に、図４および図５を参照して、吸光度法、蛍光法および遅延発光法に基づいた液体の測定結果を示す。図４は、植物性プランクトンの生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と、植物性プランクトンの死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体との２種類の液体の測定結果を比較したグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定した結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定した結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定した結果を示している。各図において、横軸はそれぞれの液体の種類を示し、縦軸はそれぞれの測定により得られた数値を示している。
【００４５】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、植物性プランクトンが培養された液体を１０分間煮沸することにより植物性プランクトンの死細胞のみを含む液体を得ている。また、吸光度法では、液体に波長６８０ｎｍの光を照射した場合の吸光度を測定し、蛍光法では、液体に波長４６５ｎｍの光を照射した場合に蛍光する波長６８８ｎｍの光の光量を測定し、遅延発光法では、波長６６０ｎｍであり強度４ｍＷ／ｃｍ2の光を１５秒間だけ液体に照射し、照射終了時から１〜２０秒後までの遅延発光の光量（光子数／秒）を測定している。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、吸光度法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の吸光度は約０．７７であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の吸光度は約０．６２である。また、図４（ｂ）に示すように、蛍光法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの蛍光の光量は約３．１であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの蛍光の光量は約１．５である。このように、吸光度法および蛍光法では、植物性プランクトンの生死状態の正確な判定が困難である。
【００４７】
これに対して、図４（ｃ）に示すように、遅延発光法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの遅延発光の光量は約８０００であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの遅延発光の光量は約５０であり、ほとんど測定されなかった。このように、遅延発光は植物性プランクトンの生細胞から生じるものであることがわかる。従って、遅延発光法を用いれば、植物性プランクトンの生細胞数を把握することができる。
【００４８】
図５は、液体中の植物性プランクトンの密度に対して各測定方法により得られる数値を示すグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定した結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定した結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定した結果を示している。各図において、横軸は細胞密度（×１００万細胞数／ｍｌ）を示し、縦軸はそれぞれの測定により得られた数値を示している。
【００４９】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、液体としては植物性プランクトンの生細胞を含む割合がほぼ１００％のものを用いた。また、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。
【００５０】
図５（ｂ）に示すように、蛍光法では、細胞密度が５００万細胞数／ｍｌ未満で、蛍光の光量は線形に変化しており、細胞密度が５００万細胞数／ｍｌ以上になるとその線形性が崩れる傾向にある。このように、蛍光法では、細胞密度の正確な測定が困難である。
【００５１】
これに対して、図５（ａ）に示すように、吸光度法では、細胞密度に対して吸光度の値が線形に変化している。また、図５（ｃ）に示すように、遅延発光法でも、細胞密度に対して吸光度の値が線形に変化している。このように、吸光度法および遅延発光法では、細胞密度の正確な測定が可能である。ただし、ここで用いられた液体は生細胞を含む割合がほぼ１００％のものであり、死細胞を殆ど把握することができない遅延発光法では、生細胞および死細胞の双方を含む液体の細胞密度を正確に測定することは困難である。従って、生細胞および死細胞の双方を含む液体の細胞密度を正確に測定するためには吸光度法が適していることとなる。
【００５２】
続いて、吸光度に代えて散乱光の光量（以下、散乱光量と称する。）を計測することによっても細胞の生死状態にかかわらず植物性細胞溶液中の細胞密度を計測できる根拠を説明する。ここでは、散乱光量は植物性細胞養液を任意の測定光が１ｃｍ角のセル内を通過する際の散乱光を、測定光の進行方向に対して９０度横向きに設置した光センサーで検出した値とした。この方法以外にも散乱光量の測定は一般的な光散乱量・濁度の測定手法であればよい。
【００５３】
図６は、散乱光量と細胞密度の関係を表したグラフである。図６おいて、散乱光量（６８０ｎｍ）は、一般的に光合成を行う植物細胞が高い光吸収を持つ波長である６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。また、図６おいて、散乱光量（７８０ｎｍ）は、一般的に植物性細胞が光吸収を持たない波長である７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。図６に示されるように、測定光の波長にかかわらず散乱光量と細胞密度に相関があることがわかる。このため、任意の光波長の散乱光量を計測することによっても細胞量を計測することができる。
【００５４】
図７（ａ）及び（ｂ）は、生細胞と死細胞における散乱光量の計測結果を示している。図７（ａ）は、植物性細胞が高い光吸収を持つ６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。図７（ｂ）は、植物性細胞が光吸収を持たない７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。死細胞は生細胞溶液を１０分間煮沸することによって得た。図７（ａ）において、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は７９．５であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は６３．８である。図７（ｂ）において、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は３６．１であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は２６．８である。図７（ａ）及び（ｂ）の示す結果は、吸光度を用いた場合と同様の傾向を示した。このように、散乱光量を測定することにより吸光度を測定した場合とほぼ同じ結果を得ることができる。
【００５５】
次に、図８および図９を参照して、各条件に対する相関値を示す。ここでの相関値は、遅延発光の光量を吸光度で除することで求められている。図８は、植物性プランクトンを含む液体の生細胞の割合に対する相関値を示すグラフである。図８において、横軸は生細胞の割合を示し、縦軸は相関値を示している。
【００５６】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、植物性プランクトンが培養された液体を１０分間煮沸することにより死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体を得て、その液体と生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と混合することにより測定に用いる液体を得ている。また、吸光度法および遅延発光法において、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。なお、細胞密度は、すべての液体においてほぼ同じであるものとする。
【００５７】
図８に示すように、相関値は、液体中の生細胞の割合が高いほど高い値を示し、生細胞の割合に対して線形に変化する。このように、相関値は生細胞の割合を示す指標になっている。
【００５８】
図９は、生育条件に対する相関値を示すグラフである。図９において、横軸は生育条件を示し、縦軸は相関値を示し、培地が充分通気されている状態を適正条件とし、培地への通気を停止した状態を劣悪条件としている。ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用いている。また、吸光度法および遅延発光法において、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。
【００５９】
図９に示すように、相関値は、適正条件である場合に約１０５００と高い値を示し、劣悪条件である場合に約２３００と低い値を示した。このように、相関値は、育成状態の良し悪しを示す指標になっている。
【００６０】
このため、例えば表示部４２に図１０に示すようなグラフが表示される場合、使用者は、このグラフに基づいて、育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、さらには、植物性プランクトンの培養条件を適正に調整することができるようになる。
【００６１】
図１０は、相関値の推移を説明するグラフであり、表示部での表示例を示している。図１０に示すグラフにおいて、横軸は吸光度を示し、縦軸は遅延発光の光量を示し、相関値の推移は、測定によって得られる吸光度と遅延発光の光量とに基づいてプロットした各点を結ぶ直線の傾きとして示されている。この場合、細胞増殖速度にかかわらず、細胞の死亡率が変化しなければ傾きは一定である。傾きが或る一定値を維持している間は、培養条件は悪化していないことを示している。一方、傾きが緩やかになってくると、培養条件が悪化しつつあることを示している。このように、複数の相関値を例えば図１０に示すグラフのように表示することで、使用者は培養状態を監視し、調整することができるようになる。相関値の推移は、測定によって得られる散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいてプロットした場合においても同様の結果が得られる（図面省略）。
【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、第１測定部１２により所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２測定部１４により植物性細胞から生じる遅延発光の光量が測定される。その後、算出部３８により植物性細胞の育成状態に相関する相関値が、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性プランクトンの密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性プランクトンのうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性プランクトンの生細胞数と密度とから求められるものとなる。従って、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、筐体２０内には、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４が設けられているので、筐体２０外からの光が液体に照射されることが防止されると共に、第１測定部１２および第２測定部１４が筐体２０外からの光を検知してしまうことが防止されることとなる。従って、外光による測定精度の悪化を防止することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを演算式に代入等して相関値を求めることとなる。従って、簡単に相関値を求めることができる。さらには、遅延発光の光量を吸光度または散乱光の光量で除して相関値を求めているので、相関値は、生細胞数を密度で除した値となる。すなわち、相関値は、生細胞数を全細胞数で除した値に液体の容量を乗じた値となる。このため、液体に含まれる植物性プランクトンの生細胞と死細胞との割合が明確になり、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、記憶部４０に順次記憶された複数の相関値が表示部４２に表示されるので、相関値の推移が明確となる。従って、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、植物性プランクトンを計画的に培養することが可能となるため、植物性プランクトンを餌とする動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第２実施形態について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。第２実施形態に係る育成状態測定装置は、直接液体を筐体２０内に導入し得る構成とした点等で第１実施形態に係る育成状態測定装置と相違する。
【００６８】
育成状態測定装置２は、液体導入部４６を有している。液体導入部４６は、蓋部２４と、フィルタ３０と、筐体２０における蓋部２４とフィルタ３０との間に位置する内壁部分とで構成される。第２実施形態のフィルタ３０は、筐体２０の内壁に密着しているか又はシール部材を介して密着している。また、本実施形態の蓋部２４は、導入口２６を閉じた状態では、筐体２０の内壁に密着するか又はシール部材を介して密着する。これらにより、フィルタ３０および蓋部２４は液体導入部４６からの漏水を防止するようになり、液体導入部４６は導入口２６から注入された液体を貯留可能となる。
【００６９】
また、第２実施形態では、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造されている。これは、液体導入部４６が液体を貯留するため、光源１０および第１測定部１２が防水されていないと液体との接触により壊れてしまうからである。また、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造とされていなくとも、光透過性の部材により液体の浸入が防止されていてもよい。
【００７０】
このような構成を有する育成状態測定装置２においては、液体を容器に入れて筐体２０内に設置する必要がなく、液体を容器に入れる作業が省略されることとなる。また、光源１０からの測定光は、容器を介して液体に照射されることがなく直接に照射されることとなる。
【００７１】
以上のように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。さらには、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、液体は、導入口２６から筐体２０内に設けられた液体導入部４６に導かれることとなる。液体導入部４６は、蓋部２４にて導入口２６を閉塞した状態では防水されている。また、筐体２０内には、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４が設けられている。このため、直接に筐体２０内に液体を入れることで、測定を行うことができ、測定を行う前の作業が簡素化される。さらには、光源１０からの測定光は、容器を介して液体に照射されることがなく直接に照射されることとなるので、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第３実施形態について説明する。図１２は、本発明の第３実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００７４】
育成状態測定装置３は、筐体２０を水中に投下等して用いるものであり、筐体２０の外部から内部への浸水を防止するように構成されている。すなわち、第３実施形態の第２測定部１４は、フィルタ３０により液体導入部４６からの液体の浸入が防止されており、筐体２０外部からの液体の浸入が筐体２０自体によって防止されている。また、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造とされているか、又は、光透過性の部材により液体の浸入が防止されている。これらにより、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４は、筐体２０内に防水された状態で収容されていることとなる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、使用者が液体を筐体２０内に入れなくとも、筐体２０を水中に沈めることで、筐体２０内に液体を導くことができる。従って、測定を行う前の作業がさらに簡素化される。
【００７７】
なお、本実施形態では、植物性プランクトンの育成状態測定装置３は、植物性プランクトンの培養に利用されるだけではなく、池等の水質を調査することに利用されてもよい。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第４実施形態について説明する。図１３は、本発明の第４実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００７９】
育成状態測定装置４は、液体導入部４６に連通された供給路４８と排出路５０とを有している。供給路４８は液体導入部４６に液体を供給するものであり、排出路５０は液体導入部４６から液体を排出するものである。また、供給路４８と排出路５０とは、植物性プランクトンの培養を行う培養槽にも接続されている。このため、液体導入部４６には液体が常に入っている。
【００８０】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、液体は、供給路４８から液体導入部４６に供給され、排出路５０から液体導入部４６外へ排出されることとなる。このため、液体導入部４６内への液体の供給と排出とを容易にすることができる。さらに、液体導入部４６は、供給路４８を介して培養槽に接続されており、排出路５０を介して培養槽に接続されている。このため、液体導入部４６には、液体が常に供給されていることとなり、リアルタイムな測定を行うことが可能となる。
【００８２】
（第５実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第５実施形態について説明する。図１４は、本発明の第５実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。第５実施形態の育成状態測定装置は、吸光度または散乱光の光量の測定を行うための筐体と遅延発光の光量の測定を行うための筐体とを異ならせた構成になっている。
【００８３】
育成状態測定装置５は、第１筐体２０ａおよび第２筐体２０ｂを有している。第１筐体２０ａは、光源１０、第１測定部１２および第１液体導入部４６ａを有している。このため、第１筐体２０ａでは、吸光度または散乱光の光量が測定されることとなる。また、第１筐体２０ａには、第１液体導入部４６ａに連通する供給路４８が接続されている。この供給路４８は、培養槽にも接続されている。
【００８４】
第２筐体２０ｂは、光源１０、フィルタ３０、集光光学系３２、シャッタ３４、第２測定部１４および第２液体導入部４６ｂを有している。このため、第２筐体２０ｂ内では、遅延発光の光量が測定されることとなる。また、第２筐体２０ｂには、第２液体導入部４６ｂに連通する排出路５０が接続されている。この排出路５０は、培養槽にも接続されている。
【００８５】
さらに、育成状態測定装置５は、第１液体導入部４６ａおよび第２液体導入部４６ｂに連通する接続路５２を有している。このため、培養槽からの液体は、供給路４８を介して第１筐体２０ａの第１液体導入部４６ａに流入した後、接続路５２を介して第２筐体２０ｂの第２液体導入部４６ｂに流入する。第２筐体２０ｂを流出した液体は、排出路５０を介して再び培養槽に戻る。このように構成された育成状態測定装置５では、第１および第２液体導入部４６ａ，４６ｂに液体が常に入っていることになる。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、第４実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができ、リアルタイムな測定を行うこともできる。
【００８７】
また、本実施形態では、光源１０は、第１筐体２０ａ内と第２筐体２０ｂ内にそれぞれ設けられ、第１筐体２０ａ内で液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２筐体２０ｂ内で遅延発光の光量が測定される。このため、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とのそれぞれの測定で好適な波長の測定光を液体に照射することができる。
【００８８】
（第６実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第６実施形態について説明する。図１５は、本発明の第６実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００８９】
育成状態測定装置６では、筐体２０内で測定と培養とが可能となっている。このため、筐体２０は、培養槽としても機能する。育成状態測定装置６の光源５４は、所定波長の測定光に加え、植物性プランクトンを培養するための培養光をさらに照射する。つまり、育成状態測定装置６の光源５４は、植物プランクトンを培養するための光源と、植物プランクトンの生細胞と密度とを測定するための光源とを兼ねている。光源５４からの光の波長は、３５０ｎｍ〜７５０ｎｍである。この波長範囲内の光が液体に照射されると、植物性プランクトンは光合成でき、測定も行うことができる。また、光源５４は、筐体２０内の液体に光が均一に照射されるように、パネル状や長尺状などに形成されている。
【００９０】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、筐体２０内で植物性プランクトンを培養することが可能となる。
【００９２】
（第７実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第７実施形態について説明する。図１６は、本発明の第７実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００９３】
育成状態測定装置７は、筐体２０内に光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４をそれぞれ複数有している。複数の光源１０それぞれは、複数の第１測定部１２のいずれかと対向して設けられているか、又は、複数の第２測定部１４のいずれかと対向して設けられている。この場合、複数の第１測定部１２のそれぞれは、対向する光源１０からの光による吸光度または散乱光の光量を個別に測定することが可能である。また、複数の第２測定部１４のそれぞれも、遅延発光の光量を個別に測定することが可能である。このため、それらの測定結果を平均化等することが可能となり、測定精度を向上させることができる。
【００９４】
また、複数の光源１０からの光の波長がそれぞれ異なる場合には、複数の光波長の吸光度または散乱光の光量及び遅延発光の光量を測定することが可能となる。この場合、各波長に応じた測定結果が得られるため、相関値の演算パラメータが増加することになり、測定精度を向上させることができる。
【００９５】
また、複数の光源１０を、幅広い波長域を発光可能な光源としてもよい。この場合、異なる検出波長特性の第１光センサ１２ａ及び第２光センサ１４ａを複数設置することによって、より簡便に複数波長の吸光度または散乱光の光量及び遅延発光の光量を測定することができる。
【００９６】
なお、第７実施形態では、複数の第２測定部１４のそれぞれは、複数の光源１０のいずれかと対向しているが、複数の光源１０の設置位置にかかわらず遅延発光を受光可能なので、対向していなくともよい。
【００９７】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、第１測定部１２や第２測定部１４の設置箇所によって、測定された吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量が異なる場合にも、それらの測定結果を平均化等することが可能となる。従って、吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量の測定精度を向上させることができる。また、複数の光源１０からの光の波長がそれぞれ異なる場合には、複数の波長に係る吸光度または散乱光の光量、および遅延蛍光の光量を測定するため、相関値の演算パラメータが増加することになり、測定精度を向上させることができる。さらに、複数の光源１０を幅広い波長域を発光可能な光源とした場合には、より簡便に複数波長に係る吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量を測定することができる。
【００９９】
（第８実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第８実施形態について説明する。図１７は、本発明の第８実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【０１００】
育成状態測定装置８は、散乱光量を用いて植物性細胞の密度を計測する場合の構成であり、光源１０の光照射方向に対向する位置に光を吸収する光トラップ６０が配置されている。本実施形態の場合、植物性細胞の密度は光源１０の光照射によって生じる散乱光を測定部６２により測定し、それに続き測定部６２により遅延発光を計測する。光源からの光は光トラップにより捕獲されるため測定部６２では植物性細胞により散乱された散乱光のみが測定され細胞密度に相関のある値を得ることができる。
【０１０１】
本実施形態では、測定対象の特性により測定部６２に入射する散乱光量が測定部６２の検出能力に合致するように、フィルタ３０の透過率を可変にしたり、シャッタ３４の開口度を調節したり、光源の発光光量を調節することが有効である。また、測定部６２のセンサーに幅広いダイナミックレンジをもつアバランシェフォトダイオードなどを用いることも有効である。
【０１０２】
以上のように、本実施形態によれば、測定部６２により、所定波長の測定光に対する液体の散乱光の光量と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。したがって、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部６２を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【０１０３】
（第９実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第９実施形態について説明する。図１８は、本発明の第９実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【０１０４】
育成状態計測装置９は、測定部６４のみを用いて吸光度と遅延発光量を計測しを用いて植物性細胞の密度を計測するための装置構成である。本実施形態では、光源１０は測定部６４と対向する位置に設置されているか、反射などその他の方法により光源１０からの光が測定部６４に入射するようになっている。測定部６４は光源１０から照射された光によって測定試料の吸光度を測定することができる。この場合、測定対象の特性により測定部６４に入射する散乱光量が測定部６４の検出能力に合致するように、フィルタ３０の透過率を可変にしたり、シャッタ３４の開口度を調節したり、光源の発光光量を調節することが有効である。また、測定部６４のセンサーに幅広いダイナミックレンジをもつアバランシェフォトダイオードなどを用いることも有効である。
【０１０５】
以上のように、本実施形態によれば、測定部６４により、所定波長の測定光に対する液体の吸光度と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。したがって、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部６４を一つとすることが可能であり、かつ光トラップ６０も不要であるためさらなる装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【０１０６】
なお、上述した第１〜第９実施形態では、筐体２０内に第１測定部１２および第２測定部１４が収容されているが、本発明はこれに限られるものではなく、第１光センサ１２ａおよび第２光センサ１４ａが筐体２０内に収容され、吸光度または散乱光量算出部１２ｂおよび遅延発光量算出部１４ｂは、筐体２０外に設けられていてもよい。
【０１０７】
また、上述した第１〜第９実施形態では、植物性プランクトンを測定の対象としたが、本発明はこれに限られるものではなく、測定の対象は藻類、藻類の細片および光合成活性を有するプロトプラスト、カルス、その他光合成能を有する微生物等であっても良い。また、吸光度算出部１２ｂ、遅延発光量算出部１４ｂおよび算出部３８は、別々のＣＰＵにより構成されてもよいし、同じＣＰＵにより構成されてもよい。また、第２ケーブル４４を廃し解析部１６と制御部１８を同一筐体とすることにより装置の構成を簡略化してもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定可能な植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図２】第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】植物性プランクトンの育成状態測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体との２種類の液体の測定結果を比較したグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定された結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定された結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定された結果を示している。
【図５】液体中の植物性プランクトンの密度に対して各測定方法により得られる数値を示すグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定された結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定された結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定された結果を示している。
【図６】散乱光量と細胞密度の関係を表したグラフである。
【図７】生細胞と死細胞における散乱光量の計測結果を示すグラフであり、（ａ）は植物性細胞が高い光吸収を持つ６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果を示し、（ｂ）は植物性細胞が光吸収を持たない７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果を示している。
【図８】植物性プランクトンを含む液体の生細胞の割合に対する相関値を示すグラフである。
【図９】生育条件に対する相関値を示すグラフである。
【図１０】相関値の推移を説明するグラフであり、表示部での表示例を示している。
【図１１】第２実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１２】第３実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１３】第４実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１４】第５実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１５】第６実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１６】第７実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１７】第８実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１８】第９実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６，７，８，９…育成状態測定装置、１０，５４…光源、１２…第１測定部、１２ａ…第１光センサ、１２ｂ…吸光度算出部、１４…第２測定部、１４ａ…第２光センサ、１４ｂ…遅延発光量算出部、２０…筐体、２０ａ…第１筐体、２０ｂ…第２筐体、２２…本体部、２４…蓋部、２６…導入口、２８…設置部、３８…算出部、４０…記憶部、４２…表示部、４６…液体導入部、４６ａ…第１液体導入部、４６ｂ…第２液体導入部、４８，４８ａ，４８ｂ…供給路、５０，５０ａ，５０ｂ…排出路、６０…光トラップ、６２，６４…測定部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
魚介類の海産養殖業では、植物性細胞を安定して計画的に培養するために、吸光度法や蛍光法を用いて、植物性細胞の育成状態を測定することが行われている。（例えば、特許文献１〜３参照。）。また、植物性細胞を含む液体を顕微鏡などで直接的に観察する計数法が育成状態の測定に用いられる場合もある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１５１５７号公報
【特許文献２】
特開平８−２４２８８６号公報
【特許文献３】
特許第２８９６５７５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、植物性細胞の培養技術について研究を行っており、植物性細胞を安定して計画的に培養するためには、液体中の植物性細胞の生細胞の数と、液体中の植物性細胞の密度とに基づく関係が重要であることを見出した。
【０００５】
しかしながら、上記の吸光度法や蛍光法を用いた方法では、植物性細胞の生細胞数および密度の双方に関する情報を得る事ができない。また、計数法では、これら両者に関する情報を得ることが可能となるものの、液体の抜き取りや染色や計数等の手順を必要とするため作業が煩雑で時間が掛ってしまう。このため、植物性細胞の生細胞数および密度の双方に関する情報を容易に得る事ができず、両者の関係を測定することが困難となってしまう。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定可能な植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定する第１測定部と、液体に含まれる植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する第２測定部と、第１測定部により測定された吸光度または散乱光の光量および第２測定部により測定された遅延発光の光量に基づいて、植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量は第１測定部により測定され、植物性細胞から生じる遅延発光の光量は第２測定部により測定される。植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値は、算出部により吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【０００９】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、液体を入れた容器を設置可能であり且つ遮光性を有する筐体に収容されていることが好ましい。
【００１０】
この場合、筐体内には、光源、第１光センサおよび第２光センサが設けられているので、筐体外からの光が液体に照射されることが防止されると共に、第１光センサおよび第２光センサが筐体外からの光を検知してしまうことが防止されることとなる。従って、外光による測定精度の悪化を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体に収容され、筐体は、筐体内に設けられた液体導入部に液体を導くための導入口が形成されていると共に、導入口を閉塞可能な蓋部を有し、液体導入部は、蓋部にて導入口を閉塞した状態で防水されることが好ましい。
【００１２】
この場合、液体は、導入口から筐体内に設けられた液体導入部に導かれることとなる。液体導入部は、蓋部にて導入口を閉塞した状態では防水されている。また、筐体内には、光源、第１光センサおよび第２光センサが設けられている。このため、直接に筐体内に液体を入れることで、測定を行うことができ、測定を行う前の作業が簡素化される。
【００１３】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体内に防水された状態で収容されていることが好ましい。この場合、使用者が液体を筐体内に入れなくとも、筐体を水中に沈めることで、筐体内に液体を導くことができる。従って、測定を行う前の作業がさらに簡素化される。
【００１４】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、第１測定部は、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、第２測定部は、遅延発光を検知する第２光センサを含み、光源、第１光センサおよび第２光センサは、筐体に収容され、筐体は、筐体内に設けられた液体導入部に液体を供給するための供給路と、液体導入部から液体を排出するための排出路とが設けられていることが好ましい。
【００１５】
この場合、植物性細胞を含む液体は、供給路から液体導入部に供給され、排出路から液体導入部外へ排出されることとなる。このため、液体の供給と排出とに関する作業を容易にすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、筐体は、第１筐体と第２筐体とを有し、第１筐体には、光源と第１光センサとが設けられ、第２筐体には、光源と第２光センサとが設けられていることが好ましい。この場合、光源は、第１筐体内と第２筐体内にそれぞれ設けられ、第１筐体内で液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２筐体内で遅延発光の光量が測定される。このため、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とのそれぞれの測定で好適な波長の測定光を液体に照射することができる。
【００１７】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源は、植物性細胞を培養する培養光を液体にさらに照射することが好ましい。この場合、筐体内で植物性細胞を培養することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、光源、第１測定部および第２測定部は、それぞれ複数設けられていることが好ましい。この場合、第１光センサや第２光センサの設置箇所によって、測定される吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量が異なる場合にも、それらの測定結果を平均化等することが可能となる。従って、測定精度を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、前記光源の光照射方向に対向する位置に配置され、光を吸収する光トラップと、前記測定光に対する前記液体の散乱光の光量を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記散乱光の光量および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、測定部により、所定波長の測定光に対する液体の散乱光の光量と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値は、算出部により散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、前記測定光に対する前記液体の吸光度を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記吸光度および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴としている。
【００２２】
この発明によれば、測定部により、所定波長の測定光に対する液体の吸光度と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値は、算出部により吸光度と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、算出部は、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを元に演算することで、相関値を求めることが好ましい。この場合、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを演算式に代入等して相関値を求めることとなる。従って、簡単に相関値を求めることができる。
【００２４】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、算出部に求められた相関値を順次記憶する記憶部と、記憶部に順次記憶された複数の相関値を表示する表示部と、をさらに備えることが好ましい。この場合、記憶部に順次記憶された複数の相関値が表示部に表示されるので、相関値の推移が明確となる。従って、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定装置では、植物性細胞は、植物性プランクトンであることが好ましい。この場合、植物性プランクトンを計画的に培養することが可能となるため、植物性プランクトンを餌とする動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００２６】
また、本発明に係る植物性細胞の育成状態測定方法は、植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射し、測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定し、液体に含まれる植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定し、測定された吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量に基づいて、植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求めることを特徴としている。
【００２７】
この発明によれば、所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、植物性細胞から生じる遅延発光の光量が測定される。その後、植物性細胞の育成状態に相関し且つ液体に含まれる植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値が吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性細胞の密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性細胞のうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性細胞の生細胞数と密度とに基づいて求められるものとなる。従って、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による植物性細胞の育成状態測定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の実施形態においては、植物性プランクトンを測定の対象とした育成状態測定装置を示す。
【００２９】
（第１実施形態）
先ず、図１および図２に基づいて、第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の一部構成を示すブロック図である。
【００３０】
育成状態測定装置１は、光源１０、第１測定部１２、第２測定部１４、解析部１６および制御部１８を備えている。光源１０は、植物性プランクトンを含む液体に所定波長の測定光を照射するものであって、その波長は、４５０ｎｍ〜７５０ｎｍである。ここで、光源１０は、単色光源であっても、複数の光源を組合わせた光源であってもよい。光源１０の発光は、所定時間連続してもよいし、任意のパターンでパルス点灯させてもよい。また、同一または異なる波長特性を有する複数の光源を順番に発光させたり、複数の光源を同時に発光させたりしてもよい。
【００３１】
第１測定部１２は、測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量を測定するものであり、液体に照射された測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサ１２ａと、第１光センサ１２ａが検知して出力する信号に基づいて吸光度または散乱光の光量を算出する吸光度または散乱光量算出部１２ｂとを有している。
【００３２】
第２測定部１４は、測定光が照射されたことによって植物性プランクトンから生じる遅延発光の光量を測定するものであり、遅延発光を検知する第２光センサ１４ａと、第２光センサ１４ａが検知して出力する信号に基づいて遅延発光の光量を算出する遅延発光量算出部１４ｂとを有している。
【００３３】
光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４は、遮光性を有する筐体２０に収容されている。筐体２０は、それ自体が光を遮断する遮光部材で形成されてもよく、光を遮断する塗料等を塗布した部材で形成されてもよい。
【００３４】
筐体２０は、本体部２２と蓋部２４とを有している。本体部２２は、その一端側に導入口２６が形成されている。導入口２６は、筐体２０内に植物性プランクトンを含む液体を入れるために形成されており、蓋部２４により閉塞されるようになっている。
【００３５】
また、筐体２０内には、液体を入れた容器（図示せず）を設置可能な設置部２８が光源１０と第１測定部１２との中間付近に設けられている。設置部２８は、例えば、容器固定用の固定爪を有し、この固定爪で容器を固定するようになっている。
【００３６】
筐体２０内の設置部２８と第２測定部１４との間には、フィルタ３０、集光光学系３２およびシャッタ３４が設けられている。フィルタ３０は、筐体２０の内壁面に接するように設けられ遅延発光を透過するものである。集光光学系３２は、微弱な遅延発光を集光するものである。シャッタ３４は、開閉自在にされており、閉じているときは遅延発光を遮断するようになっている。
【００３７】
解析部１６は、第１ケーブル３６を介して第１測定部１２と第２測定部１４とに接続されており、算出部３８、記憶部４０および表示部４２を有している。算出部３８は、第１測定部１２により測定された吸光度または散乱光の光量、および第２測定部１４により測定された遅延発光の光量に基づいて、所定の演算式、例えば、
〔相関値〕＝〔遅延発光の光量〕／〔吸光度または散乱光の光量〕
なる関係式から植物性プランクトンの育成状態に相関する相関値を求める。記憶部４０は、算出部３８により求められた相関値を順次記憶するものである。表示部４２は、記憶部４０に順次記憶された複数の相関値を表示するものである。
【００３８】
制御部１８は、第２ケーブル４４を介して解析部１６に接続されている。すなわち、制御部１８は、第２ケーブル４４および第１ケーブル３６を介して、第１測定部１２および第２測定部１４に接続されていることとなる。また、制御部１８は、蓋部２４の開閉、光源１０の発光や発光の停止およびシャッタ３４の開閉を制御する制御信号を送信する。
【００３９】
次に、図３に基づいて育成状態測定装置１の動作を説明する。図３は、植物性プランクトンの育成状態測定装置の動作を示すフローチャートである。なお、筐体２０内の設置部２８には、液体を入れた容器が設置されているものとする。
【００４０】
先ず、制御部１８は、光源１０を発光させる制御信号を送信する。これにより、光源１０は発光する（Ｓ１）。光源１０が発光すると、第１測定部１２は液体の吸光度または散乱光の光量を測定する（Ｓ２）。測定後、第１測定部１２は、吸光度または散乱光の光量に関する情報を算出部３８に送信する。その後、制御部１８は光源１０の発光を停止させる制御信号を送信する。これにより、光源１０は発光を停止する（Ｓ３）。ここで、Ｓ１からＳ３の処理は、複数回に渡って繰り返し行われてもよい。
【００４１】
発光停止後、制御部１８はシャッタ３４を開動作させる制御信号を送信する。これにより、シャッタ３４は開動作する（Ｓ４）。シャッタ３４が開動作すると、第２測定部１４は遅延発光の光量を測定する（Ｓ５）。測定後、第２測定部１４は、遅延発光の光量に関する情報を算出部３８に送信する。その後、制御部１８は、シャッタ３４を閉動作させる制御信号を送信する。これにより、シャッタ３４は閉動作する（Ｓ６）。ここで、Ｓ１からＳ６の処理は、複数回に渡って繰り返し行われてもよい。そして、算出部３８は、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて、植物性プランクトンの育成状態に相関する相関値を求める（Ｓ７）。
【００４２】
相関値が求められると、記憶部４０は相関値を記憶し（Ｓ８）、表示部４２は記憶された相関値を表示する（Ｓ９）。ここでの表示は、例えば、画面上に表示されたグラフに、記憶された相関値がプロットされる等して行われる。そして、一連の処理は終了する。
【００４３】
また、所定時間培養をした後に、再度、植物性プランクトンの育成状態を測定したい場合には、上述の動作が繰り返されることとなる。ここで、再度の測定により求められた相関値は、記憶部４０に記憶される。このとき、前回に記憶された相関値は、消去されない。故に、記憶部４０は、算出部３８に求められた相関値を順次記憶することとなる。また、表示部４２には、順次記憶された複数の相関値が表示される。
【００４４】
次に、図４および図５を参照して、吸光度法、蛍光法および遅延発光法に基づいた液体の測定結果を示す。図４は、植物性プランクトンの生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と、植物性プランクトンの死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体との２種類の液体の測定結果を比較したグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定した結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定した結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定した結果を示している。各図において、横軸はそれぞれの液体の種類を示し、縦軸はそれぞれの測定により得られた数値を示している。
【００４５】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、植物性プランクトンが培養された液体を１０分間煮沸することにより植物性プランクトンの死細胞のみを含む液体を得ている。また、吸光度法では、液体に波長６８０ｎｍの光を照射した場合の吸光度を測定し、蛍光法では、液体に波長４６５ｎｍの光を照射した場合に蛍光する波長６８８ｎｍの光の光量を測定し、遅延発光法では、波長６６０ｎｍであり強度４ｍＷ／ｃｍ2の光を１５秒間だけ液体に照射し、照射終了時から１〜２０秒後までの遅延発光の光量（光子数／秒）を測定している。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、吸光度法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の吸光度は約０．７７であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の吸光度は約０．６２である。また、図４（ｂ）に示すように、蛍光法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの蛍光の光量は約３．１であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの蛍光の光量は約１．５である。このように、吸光度法および蛍光法では、植物性プランクトンの生死状態の正確な判定が困難である。
【００４７】
これに対して、図４（ｃ）に示すように、遅延発光法では、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの遅延発光の光量は約８０００であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体からの遅延発光の光量は約５０であり、ほとんど測定されなかった。このように、遅延発光は植物性プランクトンの生細胞から生じるものであることがわかる。従って、遅延発光法を用いれば、植物性プランクトンの生細胞数を把握することができる。
【００４８】
図５は、液体中の植物性プランクトンの密度に対して各測定方法により得られる数値を示すグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定した結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定した結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定した結果を示している。各図において、横軸は細胞密度（×１００万細胞数／ｍｌ）を示し、縦軸はそれぞれの測定により得られた数値を示している。
【００４９】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、液体としては植物性プランクトンの生細胞を含む割合がほぼ１００％のものを用いた。また、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。
【００５０】
図５（ｂ）に示すように、蛍光法では、細胞密度が５００万細胞数／ｍｌ未満で、蛍光の光量は線形に変化しており、細胞密度が５００万細胞数／ｍｌ以上になるとその線形性が崩れる傾向にある。このように、蛍光法では、細胞密度の正確な測定が困難である。
【００５１】
これに対して、図５（ａ）に示すように、吸光度法では、細胞密度に対して吸光度の値が線形に変化している。また、図５（ｃ）に示すように、遅延発光法でも、細胞密度に対して吸光度の値が線形に変化している。このように、吸光度法および遅延発光法では、細胞密度の正確な測定が可能である。ただし、ここで用いられた液体は生細胞を含む割合がほぼ１００％のものであり、死細胞を殆ど把握することができない遅延発光法では、生細胞および死細胞の双方を含む液体の細胞密度を正確に測定することは困難である。従って、生細胞および死細胞の双方を含む液体の細胞密度を正確に測定するためには吸光度法が適していることとなる。
【００５２】
続いて、吸光度に代えて散乱光の光量（以下、散乱光量と称する。）を計測することによっても細胞の生死状態にかかわらず植物性細胞溶液中の細胞密度を計測できる根拠を説明する。ここでは、散乱光量は植物性細胞養液を任意の測定光が１ｃｍ角のセル内を通過する際の散乱光を、測定光の進行方向に対して９０度横向きに設置した光センサーで検出した値とした。この方法以外にも散乱光量の測定は一般的な光散乱量・濁度の測定手法であればよい。
【００５３】
図６は、散乱光量と細胞密度の関係を表したグラフである。図６おいて、散乱光量（６８０ｎｍ）は、一般的に光合成を行う植物細胞が高い光吸収を持つ波長である６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。また、図６おいて、散乱光量（７８０ｎｍ）は、一般的に植物性細胞が光吸収を持たない波長である７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。図６に示されるように、測定光の波長にかかわらず散乱光量と細胞密度に相関があることがわかる。このため、任意の光波長の散乱光量を計測することによっても細胞量を計測することができる。
【００５４】
図７（ａ）及び（ｂ）は、生細胞と死細胞における散乱光量の計測結果を示している。図７（ａ）は、植物性細胞が高い光吸収を持つ６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。図７（ｂ）は、植物性細胞が光吸収を持たない７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果である。死細胞は生細胞溶液を１０分間煮沸することによって得た。図７（ａ）において、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は７９．５であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は６３．８である。図７（ｂ）において、生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は３６．１であり、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体の散乱光量は２６．８である。図７（ａ）及び（ｂ）の示す結果は、吸光度を用いた場合と同様の傾向を示した。このように、散乱光量を測定することにより吸光度を測定した場合とほぼ同じ結果を得ることができる。
【００５５】
次に、図８および図９を参照して、各条件に対する相関値を示す。ここでの相関値は、遅延発光の光量を吸光度で除することで求められている。図８は、植物性プランクトンを含む液体の生細胞の割合に対する相関値を示すグラフである。図８において、横軸は生細胞の割合を示し、縦軸は相関値を示している。
【００５６】
ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用い、植物性プランクトンが培養された液体を１０分間煮沸することにより死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体を得て、その液体と生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と混合することにより測定に用いる液体を得ている。また、吸光度法および遅延発光法において、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。なお、細胞密度は、すべての液体においてほぼ同じであるものとする。
【００５７】
図８に示すように、相関値は、液体中の生細胞の割合が高いほど高い値を示し、生細胞の割合に対して線形に変化する。このように、相関値は生細胞の割合を示す指標になっている。
【００５８】
図９は、生育条件に対する相関値を示すグラフである。図９において、横軸は生育条件を示し、縦軸は相関値を示し、培地が充分通気されている状態を適正条件とし、培地への通気を停止した状態を劣悪条件としている。ここでは、植物性プランクトンとして微細珪藻類のイソクリシスを用いている。また、吸光度法および遅延発光法において、照射する光の波長、強度等は、図４を参照して説明したものと同じである。
【００５９】
図９に示すように、相関値は、適正条件である場合に約１０５００と高い値を示し、劣悪条件である場合に約２３００と低い値を示した。このように、相関値は、育成状態の良し悪しを示す指標になっている。
【００６０】
このため、例えば表示部４２に図１０に示すようなグラフが表示される場合、使用者は、このグラフに基づいて、育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、さらには、植物性プランクトンの培養条件を適正に調整することができるようになる。
【００６１】
図１０は、相関値の推移を説明するグラフであり、表示部での表示例を示している。図１０に示すグラフにおいて、横軸は吸光度を示し、縦軸は遅延発光の光量を示し、相関値の推移は、測定によって得られる吸光度と遅延発光の光量とに基づいてプロットした各点を結ぶ直線の傾きとして示されている。この場合、細胞増殖速度にかかわらず、細胞の死亡率が変化しなければ傾きは一定である。傾きが或る一定値を維持している間は、培養条件は悪化していないことを示している。一方、傾きが緩やかになってくると、培養条件が悪化しつつあることを示している。このように、複数の相関値を例えば図１０に示すグラフのように表示することで、使用者は培養状態を監視し、調整することができるようになる。相関値の推移は、測定によって得られる散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいてプロットした場合においても同様の結果が得られる（図面省略）。
【００６２】
以上のように、本実施形態によれば、第１測定部１２により所定波長の測定光に対する液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２測定部１４により植物性細胞から生じる遅延発光の光量が測定される。その後、算出部３８により植物性細胞の育成状態に相関する相関値が、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とに基づいて求められる。液体の吸光度または散乱光の光量は、液体に含まれる植物性プランクトンの密度に応じて変化し、遅延発光の光量は、液体に含まれる植物性プランクトンのうちの生細胞の数に応じて変化する。このため、得られる相関値は、植物性プランクトンの生細胞数と密度とから求められるものとなる。従って、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、筐体２０内には、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４が設けられているので、筐体２０外からの光が液体に照射されることが防止されると共に、第１測定部１２および第２測定部１４が筐体２０外からの光を検知してしまうことが防止されることとなる。従って、外光による測定精度の悪化を防止することができる。
【００６４】
また、本実施形態では、遅延発光の光量と吸光度または散乱光の光量とを演算式に代入等して相関値を求めることとなる。従って、簡単に相関値を求めることができる。さらには、遅延発光の光量を吸光度または散乱光の光量で除して相関値を求めているので、相関値は、生細胞数を密度で除した値となる。すなわち、相関値は、生細胞数を全細胞数で除した値に液体の容量を乗じた値となる。このため、液体に含まれる植物性プランクトンの生細胞と死細胞との割合が明確になり、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、記憶部４０に順次記憶された複数の相関値が表示部４２に表示されるので、相関値の推移が明確となる。従って、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態では、植物性プランクトンを計画的に培養することが可能となるため、植物性プランクトンを餌とする動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第２実施形態について説明する。図１１は、本発明の第２実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。第２実施形態に係る育成状態測定装置は、直接液体を筐体２０内に導入し得る構成とした点等で第１実施形態に係る育成状態測定装置と相違する。
【００６８】
育成状態測定装置２は、液体導入部４６を有している。液体導入部４６は、蓋部２４と、フィルタ３０と、筐体２０における蓋部２４とフィルタ３０との間に位置する内壁部分とで構成される。第２実施形態のフィルタ３０は、筐体２０の内壁に密着しているか又はシール部材を介して密着している。また、本実施形態の蓋部２４は、導入口２６を閉じた状態では、筐体２０の内壁に密着するか又はシール部材を介して密着する。これらにより、フィルタ３０および蓋部２４は液体導入部４６からの漏水を防止するようになり、液体導入部４６は導入口２６から注入された液体を貯留可能となる。
【００６９】
また、第２実施形態では、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造されている。これは、液体導入部４６が液体を貯留するため、光源１０および第１測定部１２が防水されていないと液体との接触により壊れてしまうからである。また、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造とされていなくとも、光透過性の部材により液体の浸入が防止されていてもよい。
【００７０】
このような構成を有する育成状態測定装置２においては、液体を容器に入れて筐体２０内に設置する必要がなく、液体を容器に入れる作業が省略されることとなる。また、光源１０からの測定光は、容器を介して液体に照射されることがなく直接に照射されることとなる。
【００７１】
以上のように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。さらには、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、液体は、導入口２６から筐体２０内に設けられた液体導入部４６に導かれることとなる。液体導入部４６は、蓋部２４にて導入口２６を閉塞した状態では防水されている。また、筐体２０内には、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４が設けられている。このため、直接に筐体２０内に液体を入れることで、測定を行うことができ、測定を行う前の作業が簡素化される。さらには、光源１０からの測定光は、容器を介して液体に照射されることがなく直接に照射されることとなるので、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第３実施形態について説明する。図１２は、本発明の第３実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００７４】
育成状態測定装置３は、筐体２０を水中に投下等して用いるものであり、筐体２０の外部から内部への浸水を防止するように構成されている。すなわち、第３実施形態の第２測定部１４は、フィルタ３０により液体導入部４６からの液体の浸入が防止されており、筐体２０外部からの液体の浸入が筐体２０自体によって防止されている。また、光源１０および第１測定部１２は、それ自体が防水構造とされているか、又は、光透過性の部材により液体の浸入が防止されている。これらにより、光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４は、筐体２０内に防水された状態で収容されていることとなる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、使用者が液体を筐体２０内に入れなくとも、筐体２０を水中に沈めることで、筐体２０内に液体を導くことができる。従って、測定を行う前の作業がさらに簡素化される。
【００７７】
なお、本実施形態では、植物性プランクトンの育成状態測定装置３は、植物性プランクトンの培養に利用されるだけではなく、池等の水質を調査することに利用されてもよい。
【００７８】
（第４実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第４実施形態について説明する。図１３は、本発明の第４実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００７９】
育成状態測定装置４は、液体導入部４６に連通された供給路４８と排出路５０とを有している。供給路４８は液体導入部４６に液体を供給するものであり、排出路５０は液体導入部４６から液体を排出するものである。また、供給路４８と排出路５０とは、植物性プランクトンの培養を行う培養槽にも接続されている。このため、液体導入部４６には液体が常に入っている。
【００８０】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００８１】
また、本実施形態では、液体は、供給路４８から液体導入部４６に供給され、排出路５０から液体導入部４６外へ排出されることとなる。このため、液体導入部４６内への液体の供給と排出とを容易にすることができる。さらに、液体導入部４６は、供給路４８を介して培養槽に接続されており、排出路５０を介して培養槽に接続されている。このため、液体導入部４６には、液体が常に供給されていることとなり、リアルタイムな測定を行うことが可能となる。
【００８２】
（第５実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第５実施形態について説明する。図１４は、本発明の第５実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。第５実施形態の育成状態測定装置は、吸光度または散乱光の光量の測定を行うための筐体と遅延発光の光量の測定を行うための筐体とを異ならせた構成になっている。
【００８３】
育成状態測定装置５は、第１筐体２０ａおよび第２筐体２０ｂを有している。第１筐体２０ａは、光源１０、第１測定部１２および第１液体導入部４６ａを有している。このため、第１筐体２０ａでは、吸光度または散乱光の光量が測定されることとなる。また、第１筐体２０ａには、第１液体導入部４６ａに連通する供給路４８が接続されている。この供給路４８は、培養槽にも接続されている。
【００８４】
第２筐体２０ｂは、光源１０、フィルタ３０、集光光学系３２、シャッタ３４、第２測定部１４および第２液体導入部４６ｂを有している。このため、第２筐体２０ｂ内では、遅延発光の光量が測定されることとなる。また、第２筐体２０ｂには、第２液体導入部４６ｂに連通する排出路５０が接続されている。この排出路５０は、培養槽にも接続されている。
【００８５】
さらに、育成状態測定装置５は、第１液体導入部４６ａおよび第２液体導入部４６ｂに連通する接続路５２を有している。このため、培養槽からの液体は、供給路４８を介して第１筐体２０ａの第１液体導入部４６ａに流入した後、接続路５２を介して第２筐体２０ｂの第２液体導入部４６ｂに流入する。第２筐体２０ｂを流出した液体は、排出路５０を介して再び培養槽に戻る。このように構成された育成状態測定装置５では、第１および第２液体導入部４６ａ，４６ｂに液体が常に入っていることになる。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、第４実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができ、リアルタイムな測定を行うこともできる。
【００８７】
また、本実施形態では、光源１０は、第１筐体２０ａ内と第２筐体２０ｂ内にそれぞれ設けられ、第１筐体２０ａ内で液体の吸光度または散乱光の光量が測定され、第２筐体２０ｂ内で遅延発光の光量が測定される。このため、吸光度または散乱光の光量と遅延発光の光量とのそれぞれの測定で好適な波長の測定光を液体に照射することができる。
【００８８】
（第６実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第６実施形態について説明する。図１５は、本発明の第６実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００８９】
育成状態測定装置６では、筐体２０内で測定と培養とが可能となっている。このため、筐体２０は、培養槽としても機能する。育成状態測定装置６の光源５４は、所定波長の測定光に加え、植物性プランクトンを培養するための培養光をさらに照射する。つまり、育成状態測定装置６の光源５４は、植物プランクトンを培養するための光源と、植物プランクトンの生細胞と密度とを測定するための光源とを兼ねている。光源５４からの光の波長は、３５０ｎｍ〜７５０ｎｍである。この波長範囲内の光が液体に照射されると、植物性プランクトンは光合成でき、測定も行うことができる。また、光源５４は、筐体２０内の液体に光が均一に照射されるように、パネル状や長尺状などに形成されている。
【００９０】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、筐体２０内で植物性プランクトンを培養することが可能となる。
【００９２】
（第７実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第７実施形態について説明する。図１６は、本発明の第７実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【００９３】
育成状態測定装置７は、筐体２０内に光源１０、第１測定部１２および第２測定部１４をそれぞれ複数有している。複数の光源１０それぞれは、複数の第１測定部１２のいずれかと対向して設けられているか、又は、複数の第２測定部１４のいずれかと対向して設けられている。この場合、複数の第１測定部１２のそれぞれは、対向する光源１０からの光による吸光度または散乱光の光量を個別に測定することが可能である。また、複数の第２測定部１４のそれぞれも、遅延発光の光量を個別に測定することが可能である。このため、それらの測定結果を平均化等することが可能となり、測定精度を向上させることができる。
【００９４】
また、複数の光源１０からの光の波長がそれぞれ異なる場合には、複数の光波長の吸光度または散乱光の光量及び遅延発光の光量を測定することが可能となる。この場合、各波長に応じた測定結果が得られるため、相関値の演算パラメータが増加することになり、測定精度を向上させることができる。
【００９５】
また、複数の光源１０を、幅広い波長域を発光可能な光源としてもよい。この場合、異なる検出波長特性の第１光センサ１２ａ及び第２光センサ１４ａを複数設置することによって、より簡便に複数波長の吸光度または散乱光の光量及び遅延発光の光量を測定することができる。
【００９６】
なお、第７実施形態では、複数の第２測定部１４のそれぞれは、複数の光源１０のいずれかと対向しているが、複数の光源１０の設置位置にかかわらず遅延発光を受光可能なので、対向していなくともよい。
【００９７】
以上のように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、外光による測定精度の悪化を防止することができ、簡単に相関値を求めることができ、植物性プランクトンの育成状態をより明確に測定することができる。また、使用者は相関値の推移から育成状態が悪化した又は良好である等の情報を得ることができ、動物性プランクトンの育成に役立てることができる。さらには、測定を行う前の作業が簡素化され、用いる容器によって測定結果がばらついてしまうという事態を解消することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、第１測定部１２や第２測定部１４の設置箇所によって、測定された吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量が異なる場合にも、それらの測定結果を平均化等することが可能となる。従って、吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量の測定精度を向上させることができる。また、複数の光源１０からの光の波長がそれぞれ異なる場合には、複数の波長に係る吸光度または散乱光の光量、および遅延蛍光の光量を測定するため、相関値の演算パラメータが増加することになり、測定精度を向上させることができる。さらに、複数の光源１０を幅広い波長域を発光可能な光源とした場合には、より簡便に複数波長に係る吸光度または散乱光の光量、および遅延発光の光量を測定することができる。
【００９９】
（第８実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第８実施形態について説明する。図１７は、本発明の第８実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【０１００】
育成状態測定装置８は、散乱光量を用いて植物性細胞の密度を計測する場合の構成であり、光源１０の光照射方向に対向する位置に光を吸収する光トラップ６０が配置されている。本実施形態の場合、植物性細胞の密度は光源１０の光照射によって生じる散乱光を測定部６２により測定し、それに続き測定部６２により遅延発光を計測する。光源からの光は光トラップにより捕獲されるため測定部６２では植物性細胞により散乱された散乱光のみが測定され細胞密度に相関のある値を得ることができる。
【０１０１】
本実施形態では、測定対象の特性により測定部６２に入射する散乱光量が測定部６２の検出能力に合致するように、フィルタ３０の透過率を可変にしたり、シャッタ３４の開口度を調節したり、光源の発光光量を調節することが有効である。また、測定部６２のセンサーに幅広いダイナミックレンジをもつアバランシェフォトダイオードなどを用いることも有効である。
【０１０２】
以上のように、本実施形態によれば、測定部６２により、所定波長の測定光に対する液体の散乱光の光量と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。したがって、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部６２を一つとすることができるため装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【０１０３】
（第９実施形態）
次に、植物性プランクトンの育成状態測定装置の第９実施形態について説明する。図１８は、本発明の第９実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【０１０４】
育成状態計測装置９は、測定部６４のみを用いて吸光度と遅延発光量を計測しを用いて植物性細胞の密度を計測するための装置構成である。本実施形態では、光源１０は測定部６４と対向する位置に設置されているか、反射などその他の方法により光源１０からの光が測定部６４に入射するようになっている。測定部６４は光源１０から照射された光によって測定試料の吸光度を測定することができる。この場合、測定対象の特性により測定部６４に入射する散乱光量が測定部６４の検出能力に合致するように、フィルタ３０の透過率を可変にしたり、シャッタ３４の開口度を調節したり、光源の発光光量を調節することが有効である。また、測定部６４のセンサーに幅広いダイナミックレンジをもつアバランシェフォトダイオードなどを用いることも有効である。
【０１０５】
以上のように、本実施形態によれば、測定部６４により、所定波長の測定光に対する液体の吸光度と、植物性細胞から生じる遅延発光の光量とが測定される。したがって、第１実施形態と同様に、植物性プランクトンの生細胞数と密度との関係を容易に測定することができる。また、測定部６４を一つとすることが可能であり、かつ光トラップ６０も不要であるためさらなる装置の簡素化が可能であり、製造コストの削減が可能となる。
【０１０６】
なお、上述した第１〜第９実施形態では、筐体２０内に第１測定部１２および第２測定部１４が収容されているが、本発明はこれに限られるものではなく、第１光センサ１２ａおよび第２光センサ１４ａが筐体２０内に収容され、吸光度または散乱光量算出部１２ｂおよび遅延発光量算出部１４ｂは、筐体２０外に設けられていてもよい。
【０１０７】
また、上述した第１〜第９実施形態では、植物性プランクトンを測定の対象としたが、本発明はこれに限られるものではなく、測定の対象は藻類、藻類の細片および光合成活性を有するプロトプラスト、カルス、その他光合成能を有する微生物等であっても良い。また、吸光度算出部１２ｂ、遅延発光量算出部１４ｂおよび算出部３８は、別々のＣＰＵにより構成されてもよいし、同じＣＰＵにより構成されてもよい。また、第２ケーブル４４を廃し解析部１６と制御部１８を同一筐体とすることにより装置の構成を簡略化してもよい。
【０１０８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、植物性細胞の生細胞数と密度との関係を容易に測定可能な植物性細胞の育成状態測定装置および育成状態測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図２】第１実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】植物性プランクトンの育成状態測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】生細胞を含む割合がほぼ１００％の液体と、死細胞を含む割合がほぼ１００％の液体との２種類の液体の測定結果を比較したグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定された結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定された結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定された結果を示している。
【図５】液体中の植物性プランクトンの密度に対して各測定方法により得られる数値を示すグラフであり、（ａ）は吸光度法に基づいて測定された結果を示し、（ｂ）は蛍光法に基づいて測定された結果を示し、（ｃ）は遅延発光法に基づいて測定された結果を示している。
【図６】散乱光量と細胞密度の関係を表したグラフである。
【図７】生細胞と死細胞における散乱光量の計測結果を示すグラフであり、（ａ）は植物性細胞が高い光吸収を持つ６８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果を示し、（ｂ）は植物性細胞が光吸収を持たない７８０ｎｍの波長の光を測定光とした場合の結果を示している。
【図８】植物性プランクトンを含む液体の生細胞の割合に対する相関値を示すグラフである。
【図９】生育条件に対する相関値を示すグラフである。
【図１０】相関値の推移を説明するグラフであり、表示部での表示例を示している。
【図１１】第２実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１２】第３実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１３】第４実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１４】第５実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１５】第６実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１６】第７実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１７】第８実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【図１８】第９実施形態に係る植物性プランクトンの育成状態測定装置の構成図である。
【符号の説明】
１，２，３，４，５，６，７，８，９…育成状態測定装置、１０，５４…光源、１２…第１測定部、１２ａ…第１光センサ、１２ｂ…吸光度算出部、１４…第２測定部、１４ａ…第２光センサ、１４ｂ…遅延発光量算出部、２０…筐体、２０ａ…第１筐体、２０ｂ…第２筐体、２２…本体部、２４…蓋部、２６…導入口、２８…設置部、３８…算出部、４０…記憶部、４２…表示部、４６…液体導入部、４６ａ…第１液体導入部、４６ｂ…第２液体導入部、４８，４８ａ，４８ｂ…供給路、５０，５０ａ，５０ｂ…排出路、６０…光トラップ、６２，６４…測定部。
Claims (14)
- 植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、
前記測定光に対する前記液体の吸光度または散乱光の光量を測定する第１測定部と、
前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する第２測定部と、
前記第１測定部により測定された前記吸光度または前記散乱光の光量および前記第２測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ前記液体に含まれる前記植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴とする植物性細胞の育成状態測定装置。 - 前記第１測定部は、前記液体に照射された前記測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、
前記第２測定部は、前記遅延発光を検知する第２光センサを含み、
前記光源、前記第１光センサおよび前記第２光センサは、前記液体を入れた容器を設置可能であり且つ遮光性を有する筐体に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。 - 前記第１測定部は、前記液体に照射された前記測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、
前記第２測定部は、前記遅延発光を検知する第２光センサを含み、
前記光源、前記第１光センサおよび前記第２光センサは、筐体に収容され、
前記筐体は、当該筐体内に設けられた液体導入部に前記液体を導くための導入口が形成されていると共に、当該導入口を閉塞可能な蓋部を有し、
前記液体導入部は、前記蓋部にて前記導入口を閉塞した状態で防水されることを特徴とする請求項１に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。 - 前記光源、前記第１光センサおよび前記第２光センサは、前記筐体内に防水された状態で収容されていることを特徴とする請求項３記載の植物性細胞の育成状態測定装置。
- 前記第１測定部は、前記液体に照射された前記測定光の透過光または散乱光を検知する第１光センサを含み、
前記第２測定部は、前記遅延発光を検知する第２光センサを含み、
前記光源、前記第１光センサおよび前記第２光センサは、筐体に収容され、
前記筐体は、当該筐体内に設けられた液体導入部に前記液体を供給するための供給路と、当該液体導入部から前記液体を排出するための排出路とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。 - 前記筐体は、第１筐体と第２筐体とを有し、
前記第１筐体には、前記光源と前記第１光センサとが設けられ、
前記第２筐体には、前記光源と前記第２光センサとが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。 - 前記光源は、前記植物性細胞を培養する培養光を前記液体にさらに照射することを特徴とする請求項１に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。
- 前記光源、前記第１測定部および前記第２測定部は、それぞれ複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。
- 植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、
前記光源の光照射方向に対向する位置に配置され、光を吸収する光トラップと、
前記測定光に対する前記液体の散乱光の光量を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記散乱光の光量および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ前記液体に含まれる前記植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴とする植物性細胞の育成状態測定装置。 - 植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射する光源と、
前記測定光に対する前記液体の吸光度を測定するとともに、前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定する測定部と、
前記測定部により測定された前記吸光度および前記測定部により測定された前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ前記液体に含まれる前記植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求める算出部と、を備えることを特徴とする植物性細胞の育成状態測定装置。 - 前記算出部は、前記遅延発光の光量と前記吸光度または前記散乱光の光量とを元に演算することで、前記相関値を求めることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。
- 前記算出部に求められた前記相関値を順次記憶する記憶部と、
前記記憶部に順次記憶された複数の前記相関値を表示する表示部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。 - 前記植物性細胞は、植物性プランクトンであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の植物性細胞の育成状態測定装置。
- 植物性細胞を含む液体に所定波長の測定光を照射し、
前記測定光に対する前記液体の吸光度または散乱光の光量を測定し、
前記液体に含まれる前記植物性細胞から生じる遅延発光の光量を測定し、
測定された前記吸光度または散乱光の光量、および前記遅延発光の光量に基づいて、前記植物性細胞の育成状態に相関し且つ前記液体に含まれる前記植物性細胞全体に対する生細胞の割合を示す相関値を求めることを特徴とする植物性細胞の育成状態測定方法。
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