微生物の採取方法、微生物疑似培地および微生物回収具
【課題】空気中の微生物エアロゾルを回収液中に採取する微生物採取方法において、高濃度の微生物を少ない量の回収液中に短い時間で取り込むことが可能なものを提供する。
【解決手段】空気中の微生物エアロゾルを、樹脂、ゴム、スポンジマットの少なくともいずれかで構成された疑似培地によって捕集する捕集段階と、前記捕集段階で捕集された微生物を、回収液で回収する回収段階とを有す。
【解決手段】空気中の微生物エアロゾルを、樹脂、ゴム、スポンジマットの少なくともいずれかで構成された疑似培地によって捕集する捕集段階と、前記捕集段階で捕集された微生物を、回収液で回収する回収段階とを有す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物の採取方法、微生物疑似培地および微生物回収具に係り、特に、空気中に存在する微生物エアロゾル（ＡＥＲＯＳＯＬ）を採取するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物エアロゾルを水中に採取することができると、フローサイトメトリーなどの計測機器による自動測定や長時間のサンプリング測定が可能になる。微生物エアロゾルを水中に採取（取り込む）方式としてインピンジャ方式が知られている。
【０００３】
インピンジャ方式は、微生物エアロゾルを直接水中に取り込む方式であるので、採取に要する時間が短くてすみ、しかも、採取の作業も容易である。したがって、インピンジャ方式は広く採用されている。
【０００４】
なお、従来のインピンジャ方式に関連する文献として、たとえば、特許文献１、特許文献２を掲げることができる。
【特許文献１】特開平７−２９４３９８号公報
【特許文献２】特開平１１−９０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インピンジャ方式は、使用する回収液（採取液）の量が多いので、回収液中の微生物の濃度を高くしようとする場合には、採取時間（回収液内への空気の吐出時間）を延ばすか、または、回収液の量を減らす必要がある。
【０００６】
ところで、採取時間は、濃度倍率（回収液中の微生物の濃度）に比例する。すなわち、微生物の濃度が１００倍である回収液を得るためには、１００倍の採取時間が必要になり、現実的に高濃度の微生物の採取は困難である。また、回収液の量を少なくすると、回収液が気流によって吹き飛ばされてしまい、現実的に高濃度の微生物の採取は困難である。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、空気中の微生物エアロゾルを回収液中に採取する微生物採取方法において、高濃度の微生物を少ない量の回収液中に短い時間で取り込むことが可能なものを提供することを目的とする。また、上記微生物採取方法に使用する微生物疑似培地、微生物回収具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、空気中の微生物エアロゾルを、樹脂、ゴム、スポンジマットの少なくともいずれかで構成された疑似培地によって捕集する捕集段階と、前記捕集段階で捕集された微生物を、回収液で回収する回収段階とを有する微生物の採取方法である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の微生物の採取方法において、前記疑似培地は、シリコーンゴムで構成されている微生物の採取方法である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の微生物の採取方法において、前記回収段階で使用する回収液は、水に所定量の界面活性剤が添加された回収液である微生物の採取方法である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の微生物の採取方法において、前記回収段階は、微生物が捕集されている前記疑似培地の部位を前記回収液で浸すと共に、回収具を用いて前記疑似培地の部位を擦ることによって、前記回収を行う段階である微生物の採取方法である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、内部空間と入口側開口部と出口側開口部とを備えた筐体の前記入口側開口部を塞ぐように、厚さ方向に貫通している複数のノズルを備えた板状のノズル板を設置し、容器とこの容器の底部に設けられ上面が平面状に形成されたシリコーンゴムとを備えて構成された捕集具を、前記シリコーンゴムが前記ノズル板から所定の距離だけ離れ前記シリコーンゴムの上面が前記ノズル板の下面と平行になるように前記内部空間に設置した後、前記出口側開口部から空気を所定時間にわたって吸引することにより、前記ノズルから前記捕集具のシリコーンゴムに向かって空気を噴出させて、空気中の微生物エアロゾルを前記シリコーンゴムで捕集する捕集段階と、前記捕集段階で空気を噴出した後、前記シリコーンゴムが浸る程度の量の回収液を前記容器内に入れ、回収具の円柱側面状の部位で前記シリコーンゴムの平面を擦ることによって、前記シリコーンゴムで捕集した微生物を前記回収液で回収する回収段階と有する微生物の採取方法である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、空気中の微生物エアロゾルを捕集するためにシリコーンゴムで構成された微生物疑似培地である。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、空気中の微生物エアロゾルを吸着する平面状の捕集面を備えた捕集体の前記捕集面を擦るための円柱状の部位を備え、前記捕集体よりも弾性係数が大きい材料で構成された微生物回収具である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、空気中の微生物エアロゾルを回収液中に採取する微生物採取方法において、高濃度の微生物を少ない量の回収液中に短い時間で取り込むことが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る微生物採取方法（採集方法）は、疑似培地（微生物疑似培地）Ｋで微生物を捕集する捕集段階と、微生物を回収液Ｑで回収する回収段階とを備えてなる。
【００１７】
前記捕集段階は、空気中の微生物エアロゾル（空中浮遊微生物）を、樹脂、ゴム、表面が非通気性の膜（水や空気等の流体を通さない膜）で覆われたスポンジ（スポンジマット）の少なくともいずれかで構成された疑似培地Ｋによって捕集する段階である。すなわち、前記捕集段階では、微生物エアロゾルを含む空気流を、回収液Ｑには溶けない疑似培地（捕集体）Ｋに、所定の時間ぶつけることによって、微生物を捕集体Ｋの表面（捕集面）にくっつけて捕らえるようになっている。なお、前記樹脂や前記ゴムは、内部に気泡等の空間が存在しないものである。すなわち、材質で満たされているものである。
【００１８】
前記回収段階は、前記捕集段階で疑似培地Ｋに捕集された微生物を、回収液Ｑで回収する段階である。すなわち、前記回収段階では、微生物が捕集されている疑似培地Ｋの部位を所定量の回収液Ｑで洗うことによって、疑似培地Ｋに捕集されている微生物を疑似培地Ｋから離して回収液Ｑに取り込むようになっている。
【００１９】
なお、１回の微生物採取において、前記捕集段階と前記回収段階とが短い時間間隔で交互になされることはなく、前記捕集段階が終了した後に前記回収段階がなされるようになっている。
【００２０】
前記捕集段階は、たとえば、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１を用いて実行されるようになっている。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る微生物採取方法で使用するポータブル型空中浮遊菌サンプラ（ポータブル型サンプラ）１の斜視図であり、図２は、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の平面図である。
【００２２】
ポータブル型サンプラ１は、空中浮遊菌（微生物エアロゾル）の捕集部１１と操作部１２とから構成されており、操作部１２には持ち運び用に取手１３が取り付けられている。また、捕集部１１には、先端部に空中浮遊菌を捕捉するために空気が流入するノズル板１４が嵌合されており、ノズル板１４には複数の微細なノズル孔１４ａが形成されている。
【００２３】
図３は、捕集部１１の断面図を示す図である。
【００２４】
捕集部１１の筐体２３の上部において、ノズル板１４はノズル板保持部材１５により保持されている。ノズル板保持部材１５は空気の漏洩がないように、例えば螺子構造などにより筐体２３に嵌合されている。そして、ノズル板１４の直下に疑似培地Ｋを収納するシャーレＳを支持するシャーレ支持部材１６が設けられている。シャーレ支持部材１６の下側は所定の空間が形成され、その下方にターボファンやボルテックスブロア等の高静圧ファン１７、この高静圧ファン１７を駆動するファンモータ１８が配設されている。
【００２５】
また、ノズル板１４では、ノズル板１４を一定の大きさに区切った単位面積当たりの通過する風量が場所によって異なることがないように、ノズル孔１４ａが図２においては上下方向及び左右方向の直線上に、即ち格子状に規則正しく等間隔で四角形に整然と配列されている。
【００２６】
ノズル孔１４ａは、図４（ノズル孔１４ａの拡大図）に示すように、例えば内径０．３６ｍｍ、長さ０．５ｍｍの直管部と、その上方に圧力損失を減ずるために設けた開き角９０度、高さ０．５ｍｍのテーパ部とから成っている。また、ノズル孔１４ａの開口部分の合計面積が２８．３ｍｍ２以上となるように、ノズル孔１４ａの数が設定されている。これは、ノズル板１４を通過する時の風速を２０ｍ／秒以上とするように、単位時間当たりにノズル板１４を通過する風量から逆算して、ノズル孔１４ａの合計面積２８．３ｍｍ２を求めている。
【００２７】
使用に際しては、疑似培地Ｋを所定の厚さに収納したシャーレＳを、ノズル板１４と培地Ｋ間の間隔が所定値Ｌ（例えば本実施例の形態では０．５〜１．５ｍｍ）となるように、シャーレＳを筐体２３のシャーレ支持部材１６に支持した後に、ノズル板保持部材１５を筐体２３の上部に嵌合する。ファンモータ１８を駆動して高静圧ファン１７を回転すると、空気はノズル板１４の孔１４ａから流入して、図４に示すようにノズル板１４と培地Ｋの間隔Ｌを通過して流れるようになっている。
【００２８】
ノズル板１４には開口部分の面積が２８．３ｍｍ２以上となるように、ノズル孔１４ａが設けられているので、ノズル板１４を通過する風速は２０ｍ／秒以上となり、疑似培地Ｋが捕集板として作用し、空中を浮遊する例えば細菌・真菌などは疑似培地Ｋの表面に慣性衝突して効率良く培地Ｋに付着して捕集される。その後に、空気流は図３の矢印のように周辺部の隙間を通ってファン１７によって吸引され、排出口から外部へ排気されるようになっている。
【００２９】
ところで、疑似培地Ｋは、たとえば、シリコーンゴムで構成されており、回収液Ｑは、水（たとえば、純水）に所定量の界面活性剤（たとえば、Ｔｗｅｅｎ８０）を添加したもので構成されている。界面活性剤の所定量は、微生物の種類や界面活性剤の種類によって決められるものである。所定量の界面活性剤が添加され一定の濃度（界面活性剤の濃度）になった回収液Ｑを用いることにより、微生物を生かしたままで疑似培地Ｋからの微生物の剥がれを促進することができるようになっている。
【００３０】
前記回収段階は、前述したように、微生物が捕集されている疑似培地Ｋの部位（平面等の面）を回収液Ｑで浸すと共に、回収具（回収冶具）２１を用いて疑似培地Ｋの部位を擦ることにより、回収を行う段階である。擦る場合、回収具２１の円柱側面形状の直線状の部位を疑似培地Ｋに小さな力（疑似培地Ｋがほとんど変形しないかごく僅かに変形する程度の力）で押し付けて擦るものである。
【００３１】
前記捕集段階と前記回収段階とについてさらに詳しく説明する。
【００３２】
前記捕集段階に使用するポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の捕集部１１は、筐体２３を備えて構成されている。筐体２３は、内部空間２５と、この内部空間２５と内部空間２５の外部とをお互いにつないでいる入口側開口部２７と、内部空間２５と内部空間２５の外部とをお互いにつないでいる出口側開口部２９とを備えて構成されている。
【００３３】
ノズル板１４は、筐体２３の入口側開口部２７を塞ぐように設けられている。ノズル板１４は、この厚さ方向（図３や図４の上下方向）に貫通している複数のノズル（お互いが所定の間隔をもって離れている複数の貫通孔で形成されているノズル；ノズル孔）１４ａを備えた板状（たとえば、円板状）に形成された部位を具備して構成されている。また、ノズル板１４は、この厚さ方向が上下方向になるようにして、筐体２３の上側に設置されている。
【００３４】
ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１に設置されている捕集具３１は、容器（たとえば、シャーレＳ）と、この容器の底部に設けられ上面が平面状に形成されたシリコーンゴム（疑似培地Ｋ）とを備えて構成されている。捕集具３１は、シリコーンゴムＫがノズル板１４から所定の距離Ｌだけ離れシリコーンゴムＫの上面がノズル板１４の下面と平行になるようにして、内部空間２５に設置されるようになっている。
【００３５】
前述したように、容器として円形状のシャーレＳを採用しており、シリコーンゴムＫは、外径がシャーレＳの内径とほぼ等しい円板状に形成されている。また、シャーレＳの側壁（側壁部材）の高さは、シリコーンゴムＫの厚さよりも高くなっている。シリコーンゴムＫの厚さ方向の一方の面のほぼ全面がシャーレＳ内部の底面のほぼ全面に接触するようにして、シリコーンゴムＫがシャーレＳの内部に一体的に設けられている。また、上述したように筐体２３にノズル板１４と捕集具３１とを設置した状態では、平面視において、シリコーンゴムＫの上面の内側に、各ノズル孔１４ａが存在している。
【００３６】
このように、捕集具３１を設置した状態で、出口側開口部２９から空気を吐出して入口側開口部２７から空気を所定時間にわたって吸引することにより、ノズル孔１４ａから捕集具３１のシリコーンゴムＫに向かって空気を噴出（吐出）させて、空気中の微生物エアロゾルをシリコーンゴムＫで捕集する。
【００３７】
続いて、所定時間にわたって空気をノズル孔１４ａから噴出させてシリコーンゴムＫに吹き付けた後、シリコーンゴムＫが浸る程度の僅かな量の回収液（界面活性剤を僅かに含む回収液）ＱをシャーレＳ内に入れて（図５参照）、円柱状の部位を備えた回収具２１の円柱側面状の部位でシリコーンゴムＫの平面（ノズル１４ａからの空気で吹かれて微生物が捕集されている面；捕集面）を擦ることによって（図６、図７参照）、シリコーンゴムＫに付着して捕集されている微生物を回収液Ｑで回収する。
【００３８】
ここで、回収具２１について例を掲げて詳しく説明する。
【００３９】
回収具２１は、長さがシャーレＳの内径よりも僅かに短い円柱状の２本のガラス棒３３Ａ、３３Ｂを、「十」字状に組み合わせて形成された本体部３３と、円柱状の１本のガラス棒で構成され本体部３３の交差部位から一定の方向（各ガラス棒３３Ａ、３３Ｂの延伸方向と直交する方向）に延伸している円柱状の１本のガラス棒３５とで構成されている。なお、回収具２１は、上記のような構成に限られるものではなく、２本のガラス棒３３Ａ、３５を「Ｔ」字状に組み合わせて形成してもよいし、１本のガラス棒３３Ａだけで形成してもよい。回収具２１は、後述するように擬似培地Ｋの表面を擦るように使用されるため、断面形状が円形もしくは楕円形であるものを適用することが好ましい。
【００４０】
そして、本体部３３をシリコーンゴムＫの平面に軽く押し付けて、ガラス棒３５の軸を中心にして回収具２１を回転し、本体部３３でシリコーンゴムＫの平面を擦るようになっている（図６、図７参照）。なお、本体部３３を「Ｙ」字状等の他の形状に形成してあってもよい。
【００４１】
次に、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１、捕集具３１、回収具２１等を用いて、微生物の採取を行なった結果について説明する。
【００４２】
図８は、インピンジャ方式と、本実施形態に係る疑似培地捕集方式（疑似培地Ｋを使用した捕集段階）とを比較した表である。本実施形態に係る疑似培地捕集方式のほうが、微生物の捕集率（捕集効率）が良好になっている。
【００４３】
図８の水中取り込み率は、次の式ｆ１で示される。式ｆ１;水中取り込み率＝（回収液中の微生物数／入り口側開口部２７に吸引された微生物数）×１００ この場合、空気の温度と圧力は一定であるものとする。
【００４４】
図９は、回収液Ｑを用いた回収段階において、回収具を使用しない場合、回収具として綿棒を使用した場合、本実施形態に係る回収具２１を使用した場合を比較した表である。本実施形態に係る回収具２１を使用した場合が、微生物の回収液Ｑ中への取り込み率が最も良好になっている。
【００４５】
図１０は、回収液Ｑ中のＴｗｅｅｎ８０の濃度と、微生物の回収液Ｑ中への取り込み率との関係を示すグラフである。Ｔｗｅｅｎ８０の濃度が高くなると微生物の回収液Ｑ中への取り込み率が向上することがわかる。ただし、Ｔｗｅｅｎ８０の濃度が高くなりすぎると、微生物が死滅するおそれが出てくるので、たとえば、純水に加えるＴｗｅｅｎ８０の濃度を５００ｐｐｍ以下にする必要がある。
【００４６】
図１１は、疑似培地Ｋとして、アクリル樹脂、シリコーンマット（シリコーンゴム）、ゴムマット、スポンジマット、シリコーンマットの表面にフッ素コートしたものを使用した場合における微生物の捕集率を比較した表である。
【００４７】
なお、捕集率は式ｆ２；（１−擬似培地捕集後の微生物濃度／サンプル空気中の微生物濃度）×１００で算出している。シリコーンマットを採用した場合が最も捕集率が良くなっている。なお、シリコーンマットの表面にフッ素コートしたものでは、捕集率が低下している。
【００４８】
本実施形態に係る微生物の採取方法によれば、慣性衝突現状を利用して疑似培地で微生物を短い時間で効率良く捕集する捕集段階と、この捕集後に回収液で疑似培地を洗うことにより回収液中に微生物を取り込む回収段階とを分けているので、少ない量の回収液中に高濃度の微生物を短い時間で取り込むことができる。
【００４９】
なお、本実施例では、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１を例に説明したが、この形態に限られるものではなく、空気を擬似培地Ｋに吹き付け、擬似培地Ｋの表面を回収液Ｑで濡らし、その回収液Ｑを回収具２１で擦って捕集する方法であれば、他の形態であっても構わない。
【００５０】
また、疑似培地Ｋが適度の弾性と捕集力とを備えたシリコーンゴムで構成されているので、微生物を効率良く捕集することができる。
【００５１】
さらに、回収液Ｑとして水に界面活性剤を添加したものを使用しているので、シリコーンゴムからの微生物の剥離を促進することができ、シリコーンゴムに捕集されている微生物を効率良く回収液に取り込むことができる。
【００５２】
また、微生物が捕集されている疑似培地Ｋの部位を回収液Ｑで浸すと共に、回収具２１を用いて疑似培地Ｋの部位を擦るので、短い時間で効率よく微生物の回収液中への取り込みがなされる。また、回収具２１の円柱側面形状の直線状の部位を疑似培地Ｋに小さな力で押し付けて擦るので、シリコーンゴムにキズがつくことを防止することができるので、シリコーンゴムを擬似培地として再利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る微生物採取方法で使用するポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の斜視図である。
【図２】ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の平面図である。
【図３】捕集部１１の断面図を示す図である。
【図４】ノズル孔１４ａの拡大図である。
【図５】シャーレＳに回収液を入れた状態を示す図である。
【図６】シャーレＳに回収液を入れ回収具２１で微生物を回収している状態を示す図である。
【図７】シャーレＳに回収液を入れ回収具２１で微生物を回収している状態を示す図である。
【図８】インピンジャ方式と、本実施形態に係る疑似培地捕集方式（疑似培地Ｋを使用した捕集段階）とを比較した表である。
【図９】回収液Ｑを用いた回収段階において、回収具を使用しない場合、回収具として綿棒を使用した場合、本実施形態に係る回収具２１を使用した場合を比較した表である。
【図１０】回収液Ｑ中のＴｗｅｅｎ８０濃度と、微生物の回収液Ｑ中への取り込み率との関係を示すグラフである。
【図１１】疑似培地Ｋとして、アクリル樹脂、シリコーンマット（シリコーンゴム）、ゴムマット、スポンジマット、シリコーンマットの表面にフッ素コートしたものを使用した場合における微生物の捕集率を比較した表である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ポータブル型空中浮遊菌サンプラ
１１ 捕集部
１４ ノズル板
１４ａ ノズル孔（ノズル）
２１ 回収具
２３ 筐体
２５ 内部空間
２７ 入口側開口部
２９ 出口側開口部
３１ 捕集具
Ｋ 疑似培地
Ｑ 回収液
Ｓ シャーレ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物の採取方法、微生物疑似培地および微生物回収具に係り、特に、空気中に存在する微生物エアロゾル（ＡＥＲＯＳＯＬ）を採取するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
微生物エアロゾルを水中に採取することができると、フローサイトメトリーなどの計測機器による自動測定や長時間のサンプリング測定が可能になる。微生物エアロゾルを水中に採取（取り込む）方式としてインピンジャ方式が知られている。
【０００３】
インピンジャ方式は、微生物エアロゾルを直接水中に取り込む方式であるので、採取に要する時間が短くてすみ、しかも、採取の作業も容易である。したがって、インピンジャ方式は広く採用されている。
【０００４】
なお、従来のインピンジャ方式に関連する文献として、たとえば、特許文献１、特許文献２を掲げることができる。
【特許文献１】特開平７−２９４３９８号公報
【特許文献２】特開平１１−９０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インピンジャ方式は、使用する回収液（採取液）の量が多いので、回収液中の微生物の濃度を高くしようとする場合には、採取時間（回収液内への空気の吐出時間）を延ばすか、または、回収液の量を減らす必要がある。
【０００６】
ところで、採取時間は、濃度倍率（回収液中の微生物の濃度）に比例する。すなわち、微生物の濃度が１００倍である回収液を得るためには、１００倍の採取時間が必要になり、現実的に高濃度の微生物の採取は困難である。また、回収液の量を少なくすると、回収液が気流によって吹き飛ばされてしまい、現実的に高濃度の微生物の採取は困難である。
【０００７】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、空気中の微生物エアロゾルを回収液中に採取する微生物採取方法において、高濃度の微生物を少ない量の回収液中に短い時間で取り込むことが可能なものを提供することを目的とする。また、上記微生物採取方法に使用する微生物疑似培地、微生物回収具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、空気中の微生物エアロゾルを、樹脂、ゴム、スポンジマットの少なくともいずれかで構成された疑似培地によって捕集する捕集段階と、前記捕集段階で捕集された微生物を、回収液で回収する回収段階とを有する微生物の採取方法である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の微生物の採取方法において、前記疑似培地は、シリコーンゴムで構成されている微生物の採取方法である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の微生物の採取方法において、前記回収段階で使用する回収液は、水に所定量の界面活性剤が添加された回収液である微生物の採取方法である。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の微生物の採取方法において、前記回収段階は、微生物が捕集されている前記疑似培地の部位を前記回収液で浸すと共に、回収具を用いて前記疑似培地の部位を擦ることによって、前記回収を行う段階である微生物の採取方法である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、内部空間と入口側開口部と出口側開口部とを備えた筐体の前記入口側開口部を塞ぐように、厚さ方向に貫通している複数のノズルを備えた板状のノズル板を設置し、容器とこの容器の底部に設けられ上面が平面状に形成されたシリコーンゴムとを備えて構成された捕集具を、前記シリコーンゴムが前記ノズル板から所定の距離だけ離れ前記シリコーンゴムの上面が前記ノズル板の下面と平行になるように前記内部空間に設置した後、前記出口側開口部から空気を所定時間にわたって吸引することにより、前記ノズルから前記捕集具のシリコーンゴムに向かって空気を噴出させて、空気中の微生物エアロゾルを前記シリコーンゴムで捕集する捕集段階と、前記捕集段階で空気を噴出した後、前記シリコーンゴムが浸る程度の量の回収液を前記容器内に入れ、回収具の円柱側面状の部位で前記シリコーンゴムの平面を擦ることによって、前記シリコーンゴムで捕集した微生物を前記回収液で回収する回収段階と有する微生物の採取方法である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、空気中の微生物エアロゾルを捕集するためにシリコーンゴムで構成された微生物疑似培地である。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、空気中の微生物エアロゾルを吸着する平面状の捕集面を備えた捕集体の前記捕集面を擦るための円柱状の部位を備え、前記捕集体よりも弾性係数が大きい材料で構成された微生物回収具である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、空気中の微生物エアロゾルを回収液中に採取する微生物採取方法において、高濃度の微生物を少ない量の回収液中に短い時間で取り込むことが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る微生物採取方法（採集方法）は、疑似培地（微生物疑似培地）Ｋで微生物を捕集する捕集段階と、微生物を回収液Ｑで回収する回収段階とを備えてなる。
【００１７】
前記捕集段階は、空気中の微生物エアロゾル（空中浮遊微生物）を、樹脂、ゴム、表面が非通気性の膜（水や空気等の流体を通さない膜）で覆われたスポンジ（スポンジマット）の少なくともいずれかで構成された疑似培地Ｋによって捕集する段階である。すなわち、前記捕集段階では、微生物エアロゾルを含む空気流を、回収液Ｑには溶けない疑似培地（捕集体）Ｋに、所定の時間ぶつけることによって、微生物を捕集体Ｋの表面（捕集面）にくっつけて捕らえるようになっている。なお、前記樹脂や前記ゴムは、内部に気泡等の空間が存在しないものである。すなわち、材質で満たされているものである。
【００１８】
前記回収段階は、前記捕集段階で疑似培地Ｋに捕集された微生物を、回収液Ｑで回収する段階である。すなわち、前記回収段階では、微生物が捕集されている疑似培地Ｋの部位を所定量の回収液Ｑで洗うことによって、疑似培地Ｋに捕集されている微生物を疑似培地Ｋから離して回収液Ｑに取り込むようになっている。
【００１９】
なお、１回の微生物採取において、前記捕集段階と前記回収段階とが短い時間間隔で交互になされることはなく、前記捕集段階が終了した後に前記回収段階がなされるようになっている。
【００２０】
前記捕集段階は、たとえば、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１を用いて実行されるようになっている。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る微生物採取方法で使用するポータブル型空中浮遊菌サンプラ（ポータブル型サンプラ）１の斜視図であり、図２は、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の平面図である。
【００２２】
ポータブル型サンプラ１は、空中浮遊菌（微生物エアロゾル）の捕集部１１と操作部１２とから構成されており、操作部１２には持ち運び用に取手１３が取り付けられている。また、捕集部１１には、先端部に空中浮遊菌を捕捉するために空気が流入するノズル板１４が嵌合されており、ノズル板１４には複数の微細なノズル孔１４ａが形成されている。
【００２３】
図３は、捕集部１１の断面図を示す図である。
【００２４】
捕集部１１の筐体２３の上部において、ノズル板１４はノズル板保持部材１５により保持されている。ノズル板保持部材１５は空気の漏洩がないように、例えば螺子構造などにより筐体２３に嵌合されている。そして、ノズル板１４の直下に疑似培地Ｋを収納するシャーレＳを支持するシャーレ支持部材１６が設けられている。シャーレ支持部材１６の下側は所定の空間が形成され、その下方にターボファンやボルテックスブロア等の高静圧ファン１７、この高静圧ファン１７を駆動するファンモータ１８が配設されている。
【００２５】
また、ノズル板１４では、ノズル板１４を一定の大きさに区切った単位面積当たりの通過する風量が場所によって異なることがないように、ノズル孔１４ａが図２においては上下方向及び左右方向の直線上に、即ち格子状に規則正しく等間隔で四角形に整然と配列されている。
【００２６】
ノズル孔１４ａは、図４（ノズル孔１４ａの拡大図）に示すように、例えば内径０．３６ｍｍ、長さ０．５ｍｍの直管部と、その上方に圧力損失を減ずるために設けた開き角９０度、高さ０．５ｍｍのテーパ部とから成っている。また、ノズル孔１４ａの開口部分の合計面積が２８．３ｍｍ２以上となるように、ノズル孔１４ａの数が設定されている。これは、ノズル板１４を通過する時の風速を２０ｍ／秒以上とするように、単位時間当たりにノズル板１４を通過する風量から逆算して、ノズル孔１４ａの合計面積２８．３ｍｍ２を求めている。
【００２７】
使用に際しては、疑似培地Ｋを所定の厚さに収納したシャーレＳを、ノズル板１４と培地Ｋ間の間隔が所定値Ｌ（例えば本実施例の形態では０．５〜１．５ｍｍ）となるように、シャーレＳを筐体２３のシャーレ支持部材１６に支持した後に、ノズル板保持部材１５を筐体２３の上部に嵌合する。ファンモータ１８を駆動して高静圧ファン１７を回転すると、空気はノズル板１４の孔１４ａから流入して、図４に示すようにノズル板１４と培地Ｋの間隔Ｌを通過して流れるようになっている。
【００２８】
ノズル板１４には開口部分の面積が２８．３ｍｍ２以上となるように、ノズル孔１４ａが設けられているので、ノズル板１４を通過する風速は２０ｍ／秒以上となり、疑似培地Ｋが捕集板として作用し、空中を浮遊する例えば細菌・真菌などは疑似培地Ｋの表面に慣性衝突して効率良く培地Ｋに付着して捕集される。その後に、空気流は図３の矢印のように周辺部の隙間を通ってファン１７によって吸引され、排出口から外部へ排気されるようになっている。
【００２９】
ところで、疑似培地Ｋは、たとえば、シリコーンゴムで構成されており、回収液Ｑは、水（たとえば、純水）に所定量の界面活性剤（たとえば、Ｔｗｅｅｎ８０）を添加したもので構成されている。界面活性剤の所定量は、微生物の種類や界面活性剤の種類によって決められるものである。所定量の界面活性剤が添加され一定の濃度（界面活性剤の濃度）になった回収液Ｑを用いることにより、微生物を生かしたままで疑似培地Ｋからの微生物の剥がれを促進することができるようになっている。
【００３０】
前記回収段階は、前述したように、微生物が捕集されている疑似培地Ｋの部位（平面等の面）を回収液Ｑで浸すと共に、回収具（回収冶具）２１を用いて疑似培地Ｋの部位を擦ることにより、回収を行う段階である。擦る場合、回収具２１の円柱側面形状の直線状の部位を疑似培地Ｋに小さな力（疑似培地Ｋがほとんど変形しないかごく僅かに変形する程度の力）で押し付けて擦るものである。
【００３１】
前記捕集段階と前記回収段階とについてさらに詳しく説明する。
【００３２】
前記捕集段階に使用するポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の捕集部１１は、筐体２３を備えて構成されている。筐体２３は、内部空間２５と、この内部空間２５と内部空間２５の外部とをお互いにつないでいる入口側開口部２７と、内部空間２５と内部空間２５の外部とをお互いにつないでいる出口側開口部２９とを備えて構成されている。
【００３３】
ノズル板１４は、筐体２３の入口側開口部２７を塞ぐように設けられている。ノズル板１４は、この厚さ方向（図３や図４の上下方向）に貫通している複数のノズル（お互いが所定の間隔をもって離れている複数の貫通孔で形成されているノズル；ノズル孔）１４ａを備えた板状（たとえば、円板状）に形成された部位を具備して構成されている。また、ノズル板１４は、この厚さ方向が上下方向になるようにして、筐体２３の上側に設置されている。
【００３４】
ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１に設置されている捕集具３１は、容器（たとえば、シャーレＳ）と、この容器の底部に設けられ上面が平面状に形成されたシリコーンゴム（疑似培地Ｋ）とを備えて構成されている。捕集具３１は、シリコーンゴムＫがノズル板１４から所定の距離Ｌだけ離れシリコーンゴムＫの上面がノズル板１４の下面と平行になるようにして、内部空間２５に設置されるようになっている。
【００３５】
前述したように、容器として円形状のシャーレＳを採用しており、シリコーンゴムＫは、外径がシャーレＳの内径とほぼ等しい円板状に形成されている。また、シャーレＳの側壁（側壁部材）の高さは、シリコーンゴムＫの厚さよりも高くなっている。シリコーンゴムＫの厚さ方向の一方の面のほぼ全面がシャーレＳ内部の底面のほぼ全面に接触するようにして、シリコーンゴムＫがシャーレＳの内部に一体的に設けられている。また、上述したように筐体２３にノズル板１４と捕集具３１とを設置した状態では、平面視において、シリコーンゴムＫの上面の内側に、各ノズル孔１４ａが存在している。
【００３６】
このように、捕集具３１を設置した状態で、出口側開口部２９から空気を吐出して入口側開口部２７から空気を所定時間にわたって吸引することにより、ノズル孔１４ａから捕集具３１のシリコーンゴムＫに向かって空気を噴出（吐出）させて、空気中の微生物エアロゾルをシリコーンゴムＫで捕集する。
【００３７】
続いて、所定時間にわたって空気をノズル孔１４ａから噴出させてシリコーンゴムＫに吹き付けた後、シリコーンゴムＫが浸る程度の僅かな量の回収液（界面活性剤を僅かに含む回収液）ＱをシャーレＳ内に入れて（図５参照）、円柱状の部位を備えた回収具２１の円柱側面状の部位でシリコーンゴムＫの平面（ノズル１４ａからの空気で吹かれて微生物が捕集されている面；捕集面）を擦ることによって（図６、図７参照）、シリコーンゴムＫに付着して捕集されている微生物を回収液Ｑで回収する。
【００３８】
ここで、回収具２１について例を掲げて詳しく説明する。
【００３９】
回収具２１は、長さがシャーレＳの内径よりも僅かに短い円柱状の２本のガラス棒３３Ａ、３３Ｂを、「十」字状に組み合わせて形成された本体部３３と、円柱状の１本のガラス棒で構成され本体部３３の交差部位から一定の方向（各ガラス棒３３Ａ、３３Ｂの延伸方向と直交する方向）に延伸している円柱状の１本のガラス棒３５とで構成されている。なお、回収具２１は、上記のような構成に限られるものではなく、２本のガラス棒３３Ａ、３５を「Ｔ」字状に組み合わせて形成してもよいし、１本のガラス棒３３Ａだけで形成してもよい。回収具２１は、後述するように擬似培地Ｋの表面を擦るように使用されるため、断面形状が円形もしくは楕円形であるものを適用することが好ましい。
【００４０】
そして、本体部３３をシリコーンゴムＫの平面に軽く押し付けて、ガラス棒３５の軸を中心にして回収具２１を回転し、本体部３３でシリコーンゴムＫの平面を擦るようになっている（図６、図７参照）。なお、本体部３３を「Ｙ」字状等の他の形状に形成してあってもよい。
【００４１】
次に、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１、捕集具３１、回収具２１等を用いて、微生物の採取を行なった結果について説明する。
【００４２】
図８は、インピンジャ方式と、本実施形態に係る疑似培地捕集方式（疑似培地Ｋを使用した捕集段階）とを比較した表である。本実施形態に係る疑似培地捕集方式のほうが、微生物の捕集率（捕集効率）が良好になっている。
【００４３】
図８の水中取り込み率は、次の式ｆ１で示される。式ｆ１;水中取り込み率＝（回収液中の微生物数／入り口側開口部２７に吸引された微生物数）×１００ この場合、空気の温度と圧力は一定であるものとする。
【００４４】
図９は、回収液Ｑを用いた回収段階において、回収具を使用しない場合、回収具として綿棒を使用した場合、本実施形態に係る回収具２１を使用した場合を比較した表である。本実施形態に係る回収具２１を使用した場合が、微生物の回収液Ｑ中への取り込み率が最も良好になっている。
【００４５】
図１０は、回収液Ｑ中のＴｗｅｅｎ８０の濃度と、微生物の回収液Ｑ中への取り込み率との関係を示すグラフである。Ｔｗｅｅｎ８０の濃度が高くなると微生物の回収液Ｑ中への取り込み率が向上することがわかる。ただし、Ｔｗｅｅｎ８０の濃度が高くなりすぎると、微生物が死滅するおそれが出てくるので、たとえば、純水に加えるＴｗｅｅｎ８０の濃度を５００ｐｐｍ以下にする必要がある。
【００４６】
図１１は、疑似培地Ｋとして、アクリル樹脂、シリコーンマット（シリコーンゴム）、ゴムマット、スポンジマット、シリコーンマットの表面にフッ素コートしたものを使用した場合における微生物の捕集率を比較した表である。
【００４７】
なお、捕集率は式ｆ２；（１−擬似培地捕集後の微生物濃度／サンプル空気中の微生物濃度）×１００で算出している。シリコーンマットを採用した場合が最も捕集率が良くなっている。なお、シリコーンマットの表面にフッ素コートしたものでは、捕集率が低下している。
【００４８】
本実施形態に係る微生物の採取方法によれば、慣性衝突現状を利用して疑似培地で微生物を短い時間で効率良く捕集する捕集段階と、この捕集後に回収液で疑似培地を洗うことにより回収液中に微生物を取り込む回収段階とを分けているので、少ない量の回収液中に高濃度の微生物を短い時間で取り込むことができる。
【００４９】
なお、本実施例では、ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１を例に説明したが、この形態に限られるものではなく、空気を擬似培地Ｋに吹き付け、擬似培地Ｋの表面を回収液Ｑで濡らし、その回収液Ｑを回収具２１で擦って捕集する方法であれば、他の形態であっても構わない。
【００５０】
また、疑似培地Ｋが適度の弾性と捕集力とを備えたシリコーンゴムで構成されているので、微生物を効率良く捕集することができる。
【００５１】
さらに、回収液Ｑとして水に界面活性剤を添加したものを使用しているので、シリコーンゴムからの微生物の剥離を促進することができ、シリコーンゴムに捕集されている微生物を効率良く回収液に取り込むことができる。
【００５２】
また、微生物が捕集されている疑似培地Ｋの部位を回収液Ｑで浸すと共に、回収具２１を用いて疑似培地Ｋの部位を擦るので、短い時間で効率よく微生物の回収液中への取り込みがなされる。また、回収具２１の円柱側面形状の直線状の部位を疑似培地Ｋに小さな力で押し付けて擦るので、シリコーンゴムにキズがつくことを防止することができるので、シリコーンゴムを擬似培地として再利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態に係る微生物採取方法で使用するポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の斜視図である。
【図２】ポータブル型空中浮遊菌サンプラ１の平面図である。
【図３】捕集部１１の断面図を示す図である。
【図４】ノズル孔１４ａの拡大図である。
【図５】シャーレＳに回収液を入れた状態を示す図である。
【図６】シャーレＳに回収液を入れ回収具２１で微生物を回収している状態を示す図である。
【図７】シャーレＳに回収液を入れ回収具２１で微生物を回収している状態を示す図である。
【図８】インピンジャ方式と、本実施形態に係る疑似培地捕集方式（疑似培地Ｋを使用した捕集段階）とを比較した表である。
【図９】回収液Ｑを用いた回収段階において、回収具を使用しない場合、回収具として綿棒を使用した場合、本実施形態に係る回収具２１を使用した場合を比較した表である。
【図１０】回収液Ｑ中のＴｗｅｅｎ８０濃度と、微生物の回収液Ｑ中への取り込み率との関係を示すグラフである。
【図１１】疑似培地Ｋとして、アクリル樹脂、シリコーンマット（シリコーンゴム）、ゴムマット、スポンジマット、シリコーンマットの表面にフッ素コートしたものを使用した場合における微生物の捕集率を比較した表である。
【符号の説明】
【００５４】
１ ポータブル型空中浮遊菌サンプラ
１１ 捕集部
１４ ノズル板
１４ａ ノズル孔（ノズル）
２１ 回収具
２３ 筐体
２５ 内部空間
２７ 入口側開口部
２９ 出口側開口部
３１ 捕集具
Ｋ 疑似培地
Ｑ 回収液
Ｓ シャーレ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の微生物エアロゾルを、樹脂、ゴム、スポンジマットの少なくともいずれかで構成された疑似培地によって捕集する捕集段階と；
前記捕集段階で捕集された微生物を、回収液で回収する回収段階と；
を有することを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項２】
請求項１に記載の微生物の採取方法において、
前記疑似培地は、シリコーンゴムで構成されていることを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の微生物の採取方法において、
前記回収段階で使用する回収液は、水に所定量の界面活性剤が添加された回収液であることを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の微生物の採取方法において、
前記回収段階は、微生物が捕集されている前記疑似培地の部位を前記回収液で浸すと共に、回収具を用いて前記疑似培地の部位を擦ることによって、前記回収を行う段階であることを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項５】
内部空間と入口側開口部と出口側開口部とを備えた筐体の前記入口側開口部を塞ぐように、厚さ方向に貫通している複数のノズルを備えた板状のノズル板を設置し、容器とこの容器の底部に設けられ上面が平面状に形成されたシリコーンゴムとを備えて構成された捕集具を、前記シリコーンゴムが前記ノズル板から所定の距離だけ離れ前記シリコーンゴムの上面が前記ノズル板の下面と平行になるように前記内部空間に設置した後、前記出口側開口部から空気を所定時間にわたって吸引することにより、前記ノズルから前記捕集具のシリコーンゴムに向かって空気を噴出させて、空気中の微生物エアロゾルを前記シリコーンゴムで捕集する捕集段階と；
前記捕集段階で空気を噴出した後、前記シリコーンゴムが浸る程度の量の回収液を前記容器内に入れ、回収具の円柱側面状の部位で前記シリコーンゴムの平面を擦ることによって、前記シリコーンゴムで捕集した微生物を前記回収液で回収する回収段階と；
有することを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項６】
空気中の微生物エアロゾルを捕集するためにシリコーンゴムで構成されたことを特徴とする微生物疑似培地。
【請求項７】
空気中の微生物エアロゾルを吸着する平面状の捕集面を備えた捕集体の前記捕集面を擦るための円柱状の部位を備え、前記捕集体よりも弾性係数が大きい材料で構成されたことを特徴とする微生物回収具。
【請求項１】
空気中の微生物エアロゾルを、樹脂、ゴム、スポンジマットの少なくともいずれかで構成された疑似培地によって捕集する捕集段階と；
前記捕集段階で捕集された微生物を、回収液で回収する回収段階と；
を有することを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項２】
請求項１に記載の微生物の採取方法において、
前記疑似培地は、シリコーンゴムで構成されていることを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の微生物の採取方法において、
前記回収段階で使用する回収液は、水に所定量の界面活性剤が添加された回収液であることを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の微生物の採取方法において、
前記回収段階は、微生物が捕集されている前記疑似培地の部位を前記回収液で浸すと共に、回収具を用いて前記疑似培地の部位を擦ることによって、前記回収を行う段階であることを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項５】
内部空間と入口側開口部と出口側開口部とを備えた筐体の前記入口側開口部を塞ぐように、厚さ方向に貫通している複数のノズルを備えた板状のノズル板を設置し、容器とこの容器の底部に設けられ上面が平面状に形成されたシリコーンゴムとを備えて構成された捕集具を、前記シリコーンゴムが前記ノズル板から所定の距離だけ離れ前記シリコーンゴムの上面が前記ノズル板の下面と平行になるように前記内部空間に設置した後、前記出口側開口部から空気を所定時間にわたって吸引することにより、前記ノズルから前記捕集具のシリコーンゴムに向かって空気を噴出させて、空気中の微生物エアロゾルを前記シリコーンゴムで捕集する捕集段階と；
前記捕集段階で空気を噴出した後、前記シリコーンゴムが浸る程度の量の回収液を前記容器内に入れ、回収具の円柱側面状の部位で前記シリコーンゴムの平面を擦ることによって、前記シリコーンゴムで捕集した微生物を前記回収液で回収する回収段階と；
有することを特徴とする微生物の採取方法。
【請求項６】
空気中の微生物エアロゾルを捕集するためにシリコーンゴムで構成されたことを特徴とする微生物疑似培地。
【請求項７】
空気中の微生物エアロゾルを吸着する平面状の捕集面を備えた捕集体の前記捕集面を擦るための円柱状の部位を備え、前記捕集体よりも弾性係数が大きい材料で構成されたことを特徴とする微生物回収具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−５５７９０（Ｐ２００９−５５７９０Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２３１５５（Ｐ２００７−２２３１５５）
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（３９１００９３７２）ミドリ安全株式会社 (201)
【Ｆターム（参考）】
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