微生物測定装置
【課題】食品工場や医薬品工場などの現場でも、化学発光法により、容易かつ迅速に、複数のサンプルを連続的に処理可能な微生物測定装置を提供する。
【解決手段】一部を光透過性部材から形成され、その閉鎖空間内で測定対象の微生物を含むサンプル溶液と試薬溶液とを混合して発光を促進し、当該発光を光学測定することにより微生物測定を行う微生物測定装置は、複数の微生物測定チップ１０１を配置して回転する回転ディスク１０５と、回転ディスクの上方にて、微生物測定チップ内に測定試薬を添加する試薬添加ユニット１０２と、試薬添加ユニットへ測定試薬を送液する送液ユニット１０４と、回転ディスクの下方にて微生物測定チップの内部での微生物の発光を測定する光学測定ユニット１０６と、光学測定ユニットからの発光測定信号を受信し、各種の制御を行う処理ユニット１０７とから構成されている。
【解決手段】一部を光透過性部材から形成され、その閉鎖空間内で測定対象の微生物を含むサンプル溶液と試薬溶液とを混合して発光を促進し、当該発光を光学測定することにより微生物測定を行う微生物測定装置は、複数の微生物測定チップ１０１を配置して回転する回転ディスク１０５と、回転ディスクの上方にて、微生物測定チップ内に測定試薬を添加する試薬添加ユニット１０２と、試薬添加ユニットへ測定試薬を送液する送液ユニット１０４と、回転ディスクの下方にて微生物測定チップの内部での微生物の発光を測定する光学測定ユニット１０６と、光学測定ユニットからの発光測定信号を受信し、各種の制御を行う処理ユニット１０７とから構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の微生物サンプルを連続的に処理することが可能であり、かつ、現場で用いるに適した微生物測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品工場や医薬品工場などでは、使用する原料や製品中の微生物管理が極めて重要であるため、その製造過程においても、広く、微生物数の測定が行なわれており、かかる微生物数の測定を迅速に行うための手法として、特に、化学発光法が注目されている。
【０００３】
この化学発光法は、微生物が保持する物質を複数の試薬で発光させ、その発光量を測定し、もって、微生物の数を算出する方法である。即ち、この化学発光法では、上述したように、微生物の発光を測定するため、Ｓ／Ｎ比を向上して精度の高い測定を実現するためには、外部からの迷光を遮断する必要がある。また、サンプル中の微生物量を正確に測定するためには、外部から混入する微生物によるサンプル汚染を、確実に、防止する必要がある。
【０００４】
また、近年では、物質の混合・反応・分取等の単位操作を、マイクロ加工技術により作製した微細な流路中で行う装置、所謂、マイクロリアクタを、様々な検査へ適用することが盛んに行なわれている。なお、かかるマイクロリアクタは、閉鎖空間を形成しているため、外部からの汚染を防止できるという特長を持っている。
【０００５】
従来、例えば、以下の特許文献１には、上述した化学発光法をマイクロリアクタ内で行い、もって、外部からの微生物の混入を防止した自動分析装置が開示されている。
【０００６】
また、以下の特許文献２には、他の光測定装置が開示されており、この装置は、複数のウェルを有するマイクロプレートと、当該複数のウェルの各々に、同時に、試薬を分注する分注器とを備えており、もって、複数サンプルを、同時に、一括して処理できる測定装置を構成している。
【０００７】
更に、以下の特許文献３には、更に他の光測定装置が開示されており、この特許文献に開示された装置では、サンプルを、連続的に、回転ディスクにセッティングすることで、複数サンプルの連続処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２４６７９６号公報
【特許文献２】特開平９−２６４２６号公報
【特許文献３】特開平５-８００５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した自動分析装置を含む微生物測定装置、特に、上述した食品工場や医薬品工場などの現場で用いられるものでは、多数のサンプルが断続的に持ち込まれることから、複数のサンプルについて、連続的に、測定可能な装置が望まれている。
【００１０】
しかしながら、上記の従来技術である特許文献１に記載された装置では、工場などで強く望まれている複数のサンプルについての連続的な処理、所謂、フロー処理ができないという課題があった。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載された装置では、一度に、複数のサンプルについての一括処理、所謂、バッチ処理は可能ではあるが、しかしながら、フロー処理をできないことから、多数のサンプルが断続的に持ち込まれる現場で用いるには、なお、課題がある。また、この文献に記載された装置では、使用されるマイクロプレートは大気中に開放される構造であるため、外部から混入する微生物によってサンプルが汚染されることを防止できないという課題もあった。
【００１２】
加えて、上記特許文献３に記載された装置でも、使用されるセルが大気中に開放されている構造となっているため、外部から混入する微生物によるサンプルの汚染を防止できないという課題があった。更には、装置が遮光構造を持たないことから、特に、現場で使用される際、外部からの迷光、所謂、外乱光の侵入を遮断できず、良好な測定結果が得られないという課題もあった。
【００１３】
以上のように、上述した従来技術では、（１）複数のサンプルを連続的に処理可能であり、（２）外部からの微生物の混入によるサンプル汚染を防止し、（３）外乱光を確実に遮断する、という３つの課題があり、特に、これらの課題は、上述したように、多数のサンプルが断続的に持ち込まれる食品工場や医薬品工場などの現場で用いられる装置にとって重要であり、そのため、これらの課題を解消した微生物測定装置が強く望まれている。
【００１４】
そこで、本発明では、上述した従来技術における課題に鑑みて達成されたものであり、その目的は、（１）複数のサンプルを連続的に処理可能であり、（２）外部からの微生物の混入によるサンプル汚染を防止し、（３）外乱光を確実に遮断することにより、特に、上述した現場等で用いるに適した微生物測定装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで、上述した目的を達成するため、本発明では、まず、少なくともその一部を光透過性の部材から形成された微生物測定チップの閉鎖空間内で、測定対象である微生物を含むサンプル溶液と試薬溶液とを混合して発光を促進し、当該発光を光学測定することにより微生物測定を行う微生物測定装置であって：前記微生物測定チップを、複数、その上面に配置して回転移動する回転ディスクと；前記回転ディスクの上方に配置され、前記微生物測定チップ内に測定試薬を添加する測定試薬添加ユニットと；少なくとも前記測定試薬添加ユニットへ測定試薬を送液する送液ユニットと；前記回転ディスクの下方に配置され、前記微生物測定チップの内部での微生物の発光を測定する光学測定ユニットと；そして、前記光学測定ユニットからの発光測定信号を受信し、少なくとも、前記回転ディスクの回転と共に、前記測定試薬添加ユニットからの前記微生物測定チップへの測定試薬の添加を制御する処理ユニットとから構成されており、前記光学測定ユニットは、前記回転ディスクを挟んで、前記測定試薬添加ユニットと対向する位置に配置されており、かつ、前記回転ディスクは遮光構造を備えており、もって、連続的な測定を可能にした微生物測定装置が提供される。
【００１６】
また、本発明では、前記に記載した微生物測定装置において、前記回転ディスクは、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、その下方には、更に、前記光学測定ユニットを遮光した状態で収納するための部分をその一部に設けた固定ユニットを設け、前記回転ディスクを当該固定ユニット上に回転可能に支持するように構成することが好ましく、更には、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの対向面の周囲には、当該回転ディスクと固定ユニットとの間に形成される隙間への外乱光の侵入を防止するための遮光部材を設けることが、又は、前記処理ユニットは、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの間の隙間を狭めるようにその位置を制御することが好ましい。
【００１７】
そして、本発明では、前記に記載した微生物測定装置において、更に、前記測定試薬添加ユニットを、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、当該光学測定が行われる微生物測定チップを前記回転ディスクの上方から覆うように構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、本発明によれば、化学発光法による微生物測定装置において複数サンプルの連続的な処理、外部から混入する微生物によるサンプル汚染の防止、外乱光の遮断が可能となり、更には、送液手段で自動送液するため手作業工程が削減されることから、食品工場や医薬品工場などの現場においても、容易かつ迅速に微生物数の測定を行うことが出来るという優れた効果を発揮する。また、測定試薬添加手段の下方に光学測定ユニットが配置されていることから、測定試薬添加と発光測定が同時に行うことでき、そのため、消光が早いサンプルの測定も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態になる微生物測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】上記微生物測定装置における回転ディスクの変形例の構造を説明するための斜視図である。
【図３】更に、上記図２の回転ディスクを説明するための上面図である。
【図４】上記図２の回転ディスクの内部詳細を説明するための分解斜視図である。
【図５】上記図２に示した回転ディスクの、Ａ-Ａ断面図である。
【図６】上記微生物測定装置における回転ディスクと固定ユニットの動作を説明するための、上記図２におけるＡ―Ａ断面図である。
【図７】上記微生物測定装置における回転ディスクと固定ユニットとの間を密閉空間とする他の構造を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態になる微生物測定装置における、特に、測定試薬添加ユニットと回転ディスクの構造を示す斜視図である。
【図９】上記微生物測定装置における測定試薬添加板の動作を説明するための、上記図８におけるＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置について、添付の図面を用いながら説明する。
【００２１】
まず、添付の図１は、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置の全体概略構成を示す図であり、この図において、当該微生物測定装置は、複数の微生物測定チップ１０１と、測定試薬添加ユニット１０２と、前処理試薬添加ユニット１０３と、送液ユニット１０４と、回転ディスク１０５と、光学測定ユニット１０６と、そして、例えばパーソナルコンピュータ等による処理ユニット１０７とを備えて構成される。
【００２２】
より詳細には、上記の微生物測定チップ１０１は、例えば、透光性の樹脂などの光透過性の部材により、箱型に形成されており、その内部には、測定対象であるサンプル溶液と共に、微生物測定に必要な複数種類の試薬溶液を混合するための閉鎖空間を形成した、所謂、非開放型のチップである。なお、好ましくは、この微生物測定チップ１０１は、その下面の一部（後にも説明するが、光学測定ユニットへの窓部を形成する）を除き、遮光部材が塗布されていることが好ましい。なお、微生物測定チップ１０１として、このように、非開放型の微生物測定チップ１０１を採用することによれば、その閉鎖空間内で試薬溶液を混合することができることから、外部からの微生物の混入によるサンプルの汚染を防止することが可能となる。また、ここで、複数種類の試薬とは、微生物の前処理に必要な前処理試薬と共に、測定に必要な測定試薬とを含んでいる。
【００２３】
一方、測定試薬添加ユニット１０２は、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、その測定試薬添加板１０８を測定位置まで降下させる（例えば、その添加針をチップ内に挿入する）。そして、当該測定試薬添加板１０８が降下した後、やはり、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、送液ユニット１０４が測定試薬を送液する。
【００２４】
次に、前処理試薬添加ユニット１０３では、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、その前処理試薬添加板１０９を前処理試薬添加位置まで降下させ（例えば、その添加針をチップ内に挿入する）、当該降下動作の終了後に、やはり、送液ユニット１０４が、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、前処理試薬を送液する。
【００２５】
上述したように、上記送液ユニット１０４は、処理ユニット１０７からの送液指示に基づいて、測定試薬を測定試薬添加ユニットへ、又は、前処理試薬を前処理試薬添加ユニットへ送液する。なお、この送液ユニット１０４による試薬の自動送液機能によれば、多数のサンプルが断続的に持ち込まれる食品工場や医薬品工場などの現場で用いた場合の手作業による工程を削減することが可能となる。
【００２６】
なお、回転ディスク１０５は、図示のように、その上面の所定の位置に複数の微生物測定チップ１０１を配置し、そして、その回転により、当該微生物測定チップ１０１の位置を移動して、各試薬添加ユニットの下方に移動させる。かかる回転ディスクの動作により、例えば、チップＡの測定終了後に、チップＢを測定し、更に、チップＢの測定終了後に、次のチップＣの測定という、所謂、複数サンプルのフロー処理が可能となる。
【００２７】
続いて、光学測定ユニット１０６は、微生物測定チップ１０１中の光学信号を測定するためのものであり、上記回転ディスク１０５の下方に配置されている。即ち、図にも明らかなように、回転ディスク１０５を挟み、光学測定ユニット１０６を上記測定試薬添加ユニット１０２の下方に配置することによれば、測定試薬添加と発光測定とを、同時に行うことできることから、特に、試薬添加後の消光が早いサンプルの測定も可能となることから好適である。
【００２８】
最後に、処理ユニット１０７は、上記光学測定ユニット１０６に対する光学測定開始信号の発信、測定信号の受信・処理などを行う。また、回転ディスク１０５や試薬添加ユニット１０２、１０３の動作制御、更には、送液ユニット１０４の流量制御などをも行う。
【００２９】
続いて、上記にその概略構成を説明した、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置における動作、特に、その複数サンプルのフロー処理について、以下に（１）〜（７）で示す。
【００３０】
（１） 回転ディスク１０５に、複数の微生物測定チップ１０１をセッティングする。
【００３１】
（２） 処理ユニット１０７からの指示で、前処理試薬添加板１０９が前処理試薬添加位置まで降下する。その後、処理ユニット１０７からの指示で、送液ユニット１０４は前処理試薬を送液し、当該送液された前処理試薬は、上記添加板１０９（より具体的には、その添加針を介して）からチップＡに添加される。
【００３２】
（３） 回転ディスク１０５が回転し、もって、隣接位置のチップＢを前処理試薬添加ユニット１０３下方に配置する。
【００３３】
（４） 上記（２）と同様の動作により、前処理試薬を添加する（即ち、上記（３）と（４）の動作を繰り返し、複数サンプルについて、フロー処理を行う）。
【００３４】
（５） 回転ディスク１０５の回転により、チップＡが測定試薬添加ユニット１０２下方に移動した後、測定試薬添加板１０８が測定位置まで降下する。更に、処理ユニット１０７の指示により、送液ユニット１０４は測定試薬を送液し、送液された測定試薬は、添加板１０８から（より具体的には、その添加針を介して）チップＡに添加される。なお、光学測定ユニット１０６は、測定試薬の添加と同時に、その光学測定を開始し、その後、測定信号を処理ユニット１０７へ出力する。
【００３５】
（６） 回転ディスク１０５が回転し、もって、チップＢを測定試薬添加ユニット１０２下方に配置する。
【００３６】
（７） 上記（５）と同様の動作により、チップＢの測定を行う（即ち、上記（６）と（７）の動作を繰り返し、複数サンプルをフロー処理する）。
【００３７】
このように、上述したように構成された本発明の一実施の形態になる微生物測定装置によれば、外部からの微生物の混入によるサンプルの汚染を防止し、かつ、複数のサンプルについての連続的な処理が可能となる。また、上記の実施の形態では、送液手段により試薬が自動的に送液されてチップ内のサンプルに添加されるため、手作業による工程が削減されるという効果が得られる。更に、光学測定ユニットが測定試薬添加手段の下方に配置されており、そのため、測定試薬添加と発光測定とを、同時に行うことが可能となる。そのため、特に、その消光が早いサンプルであっても、確実に、その測定を可能とするという効果も発揮する。
【００３８】
即ち、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置によれば、上述した食品工場や医薬品工場などの現場で用いられ、そのため、多数のサンプルが断続的に持ち込まれても、複数のサンプルについて、連続的に、測定可能であることから、特に、現場で用いるに適した微生物測定装置を提供することが可能となる。
【００３９】
次に、特に、現場で用いる場合における課題である、光学測定における外乱光の遮断について、以下に説明する。なお、従来技術では、上述したように、外乱光の殆どは、発光体から光学測定ユニットに至る間の開放空間に由来する。
【００４０】
そこで、本発明では、かかる外乱光を遮断するには、発光体である微生物測定チップと光学測定ユニットとの間に形成される開放空間内に入射する外乱光を遮断するための構造について検討を行い、その結果、本発明では上記外乱光の遮断を、上記回転ディスクと固定ユニットとを用いて行う構成を採用している。
【００４１】
以下、本発明において採用した、回転ディスクと固定ユニットとを用いて構成された外乱光の遮断構造の詳細について、添付の図２〜図５を参照しながら説明する。
【００４２】
まず、添付の図２は、上記の回転ディスク２０１（上記図１では、符号１０５で示す）と固定ユニット２０２の斜視図であり、添付の図３は上記回転ディスク２０１の上面図、添付の図４は上記回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との分解斜視図、そして、添付の図５は上記図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【００４３】
これらの図からも明らかなように、円盤状の回転ディスク２０１下方には、やはり、円盤状の固定ユニット２０２が配置されている。この回転ディスク２０１は、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、かつ、回転軸２０３を中心に回転可能に配置されている。また、その上端の面上には、上記微生物測定チップ２０４（図３を参照、なお、図１では、符号１０１で示す）を配置するための、断面が矩形状のチップホルダ２０５が複数（本例では、８個）設けられており、更に、当該チップホルダ２０５底面には、その下方から光学測定を行うための窓、所謂、光学測定窓２０６が形成されている。
【００４４】
一方、上記固定ユニット２０２も、上記回転ディスク２０１と同様に、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、その内部には、光学測定ユニット２０７を配置している。なお、この光学測定ユニット２０７は、上記固定ユニット２０２の一部に形成された光学測定ユニットホルダ２０９（図４を参照）内に保持される。なお、以上の説明では、上記の固定ユニット２０２を、円柱（円盤）構造として示したが、しかしながら、本発明では、必ずしもかかる構造に限定されるものではなく、その内部に光学測定ユニットを配置できる形状であれば良いことは、当業者であれば当然であろう。
【００４５】
なお、上述した回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との構造によれば、微生物測定チップ２０４と光学測定ユニット２０７との間に形成される空間から侵入する外乱光を、概ね、遮断することが出来き、もって、光学測定ユニット２０７による良好な、即ち、精度の高い光学測定を実現することが可能となった。
【００４６】
しかしながら、本発明者等による更なる検討によれば、上記の回転ディスク２０１が回転する時には、その下方に配置された固定ユニット２０２との間には、僅かではあるが、隙間が必要であり、この隙間からも外乱光が入射し得ることが確認された。そのため、本発明では、当該回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との間の隙間を密閉する構造を採用し、かかる回転ディスクと固定ユニットとの間を密閉空間とするための構造を、変形例として、以下、添付の図６と７を用いて説明する。
【００４７】
まず、添付の図６には、変形例になる回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との断面構造が示されており、この図からも明らかなように、回転ディスク２０１の外周を下方に延長して、もって、固定ユニット２０２側面を囲う構造としている。
【００４８】
また、添付の図６には、（ａ）〜（ｃ）により、回転ディスクと固定ユニットの隙間を、回転時には所定の隙間を形成し、他方、測定時には隙間を無くし、もって、密閉空間とするための動作を示す。即ち、上記の構造を備えた回転ディスク２０１と固定ユニット２０２とは、下記のように動作する。なお、かかる回転ディスク２０１と固定ユニット２０２の動作は、上記した処理ユニット１０７（図１を参照）からの制御信号により、ここでは図示しない昇降機構等を介して、実行されることとなる。
【００４９】
（ａ） 回転時には、回転ディスク２０１を上方に移動し、もって、回転ディスクの底面と固定ユニット２０２の上面との間に隙間を形成する。
【００５０】
（ｂ） 測定時には、回転ディスク２０１を下方に移動し、回転ディスクの底面を固定ユニット２０２の上面に密着させ、もって、密閉空間を形成する。その後、光学測定ユニット２０７による光学測定を実行する。
【００５１】
（ｃ） 上記光学測定の終了後、回転ディスク２０１を、再び、上方に移動して、固定ユニット２０２の上面との間に隙間を形成し、その回転を行う。
【００５２】
上述したように、本発明の変形例になる構造によれば、上記回転ディスク２０１を所定の位置に（例えば、上記図１において、測定試薬添加ユニット１０２の下方で、光学測定ユニット２０７の上方）停止して測定を行う時には、上記回転ディスクと固定ユニットの間には隙間はなく、密閉空間が形成されるため、外部からの光学測定ユニット２０７への外乱光は、より確実に、遮断されることなる。
【００５３】
なお、上記の説明では、密閉空間を形成するための構造として、回転ディスク２０１の外周を下方に延長して、もって、固定ユニット２０２側面を囲う構造について説明したが、しかしながら、本発明ではこれに限定されることなく、例えば、固定ユニット２０２の外周を上方に延長して、もって、回転ディスク２０１の側面を囲う構造にしてもよい。
【００５４】
更には、回転ディスクと固定ユニットとの間を密閉空間とする構造として、添付の図７にも示すように、回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との対向部の外周側面を、柔軟性のある遮光部材２０９で覆う構造としても良い。なお、かかる構造によっても、回転ディスクと固定ユニットとの間は密閉空間となり、より確実に、外乱光を遮断することが可能になる。
【００５５】
加えて、本発明者等による更なる検討によれば、上記の図２〜７に示す回転ディスクと固定ユニットの構造によれば、これらの間に形成される隙間を介して侵入する外乱光については、概ね、遮断できたが、更に、微生物測定チップ（１０１又は２０５）の上面からも、やはり、外乱光入射の可能性があることが分かって。そのため、微生物測定チップ上面にも、外部から光学測定ユニット２０７へ侵入する外乱光を遮断するため、密閉空間を形成することが好ましいことが分かった。
【００５６】
そこで、本発明では、更に、微生物測定チップ上面を密閉空間とするための構造を備えた他の実施の形態になる微生物測定装置について、添付の図８と図９を用いて、以下に詳細に説明する。なお、図８は測定試薬添加ユニットと回転ディスクの斜視図であり、図９は、上記図８におけるＢ−Ｂ断面を示す。
【００５７】
この微生物測定チップ上面を密閉空間とするための構造を備えた他の実施の形態になる微生物測定装置では、まず、図８に示すように、その測定試薬添加ユニット３０１は、遮光部材から、又は、遮光部材を外周面又内周面に塗布してなり、そして、更に、測定試薬添加板３０２と、支柱３０３とを備えて構成されている。また、当該支柱３０３は、それに取り付けられた測定試薬添加板３０２を上下に駆動するためのモータ（但し、図示せず）を備える。加えて、この測定試薬添加板３０２は、測定試薬添加針３０４をその一部に固定している。
【００５８】
そして、添付の図９に示すように、上記の測定試薬添加板３０２は、その板状部材の周辺部を下方に伸ばし、その下面には、例えば、ゴム等からなる、柔軟性を備えた遮光部材３０５を備えている。このように、上記測定試薬添加板３０２を、上述した構造とすることにより、光学測定時において、微生物測定チップ３０６の上面から侵入する外乱光を遮断し、もって、より高精度の光学測定が可能となる。以下には、上記の構成により、光学測定時における微生物測定チップ３０６の上面に、外部からの外乱光の侵入を防ぐための密閉空間を形成する動作について、図９の（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００５９】
（ａ） 測定試薬を微生物測定チップ３０６内に添加するため、測定試薬添加板３０２が、その回転待機位置３０７から、測定位置３０８まで降下する。
【００６０】
（ｂ） 遮光部材３０５が回転ディスク３０９に密着し、微生物測定チップ上方に密閉空間を形成する。その後、測定試薬添加針３０４から測定試薬を添加すると同時に、光学測定ユニット３１０が光学測定を開始する。
【００６１】
（ｃ） 測定試薬添加板３０２が、測定位置３０８から回転待機位置３０７に上昇する。
【００６２】
上述した通り、測定試薬添加板３０２の下方に遮光部材３０５を設け、もって、光学測定ユニット３１０の光学測定時において、遮光部材３０５を利用して、上記測定試薬添加板３０２と回転ディスク３０９との間の空間を外部からの外乱光の侵入を防ぐための密閉空間とすることによれば、上記微生物測定チップ３０６の上面から侵入する光学測定ユニット３１０への外乱光をも確実に遮断が可能となり、もって、光学測定ユニット３１０による、より高精度な光学測定が可能となる。
【００６３】
以上、詳細に述べたように、本発明の実施の形態になる微生物測定装置によれば、特に、化学発光法による微生物の測定において、その上に複数の測定チップを搭載可能な回転ディスクを備えることにより、例えば、チップＡの光学測定の終了後にチップＢの光学測定を行い、その後、チップＢの光学測定の終了後に次のチップＣの測定を可能とし、即ち、複数サンプルの連続的な処理が可能となる。また、微生物測定チップの内部を閉鎖空間とすることで、微生物の外部からの混入によるサンプルの汚染を防止しながら、光学測定を行うことが可能になる。
【００６４】
更に、本発明の実施の形態になる微生物測定装置では、（ｉ）微生物測定チップを保持する回転ディスクと、回転ディスクの下方に配置され、かつ、光学測定ユニットをその内部に配置した固定ユニットと、遮光部材を用いてなる試薬添加ユニットとを用い、（ｉｉ）回転ディスクと固定ユニットの間の隙間を、固定ユニットを囲うような回転ディスクの構造、または側面に遮光部材を設けることで、その対向部から外乱光が侵入し難い密閉空間とすることにより、及び／又は、（ｉｉｉ）光学測定時において、微生物測定チップの上面に配置される測定試薬添加板の下方に遮光部材を設け、もって、微生物測定チップからの外乱光が侵入し難い密閉空間を形成することにより、外乱光による光学測定ユニットでの光学測定の精度の低下を防止することが出来る。
【００６５】
加えて、上記回転ディスク上に搭載される微生物測定チップに対し、送液手段を用いることにより、自動的に、必要な試薬を送液することで、手作業による工程を削減するという効果をも達成する。更には、測定試薬の添加手段の下方に光学測定ユニットを配置することにより、測定試薬の添加と発光測定とを、同時に行うこと可能となり、もって、消光が早いサンプルの測定をも可能とする。
【００６６】
以上の詳細な説明からも明らかなように、本発明によれば、光透過部材からなり、微生物を含むサンプル溶液と複数種類の試薬溶液を混合して光学的な微生物測定信号を発生する微生物測定チップ、微生物測定チップ上方に配置され、測定試薬を添加する測定試薬添加ユニット、前処理試薬を添加する前処理試薬添加ユニット、該各処理試薬添加ユニットへ試薬を送液する送液ユニット、複数の微生物測定チップを上方へ配置して回転する回転ディスク、該回転ディスクの下方に配置され微生物測定チップ中の信号を測定する光学測定ユニット、光学測定ユニットからの測定信号を受信し、反応ディスクと試薬添加ユニットと送液ユニットの動作を制御する処理ユニットから構成され、複数の微生物測定チップが回転ディスクで光学測定ユニットに逐次移動し光学測定される微生物測定装置が提供される。
【００６７】
そして、上記の微生物測定装置において、回転ディスク下方には固定ユニットが配置され、該回転ディスクは遮光部材からなり光学測定窓を有し、該固定ユニットは遮光部材からなり光学測定ユニットを内部に配置する。そして、上記の微生物測定装置において、更に、回転ディスクが固定ユニットの側面を囲う構造を有し、該固定ユニットの側面を囲う構造と装置底面で間隙を形成したときに回転し、密着したときに光学測定する。又は、固定ユニットと回転ディスクが向かい合う面で形成された間隙の側面に遮光部材を配置する。更には、上記の微生物測定装置において、測定試薬添加ユニットは、遮光部材からなり光学測定時に下方に移動して測定試薬を添加する試薬添加板と、試薬添加板を上下に移動させる支柱から構成され、該測定試薬添加板は下方に遮光部材を有し、該遮光部材は光学測定時に回転ディスクと密着する。
【符号の説明】
【００６８】
１０１：微生物測定チップ、１０２：測定試薬添加ユニット、１０３：前処理試薬添加ユニット、１０４：送液ユニット、１０５：回転ディスク、１０６：光学測定ユニット、１０７：処理ユニット、１０８：測定試薬添加板、１０９：前処理試薬添加板、２０１：回転ディスク、２０２：固定ユニット、２０３：回転軸、２０４：微生物測定チップ、２０５：チップホルダ、 ２０６：光学測定窓、２０７：光学測定ユニット、２０８：光学測定ユニットホルダ、２０９：遮光部材、３０１：測定試薬添加ユニット、３０２：測定試薬添加板、３０３：支柱、３０４：測定試薬添加針、３０５：遮光部材、３０６：微生物測定チップ、３０７：回転待機位置、３０８：測定位置、３０９：回転ディスク、３１０：光学測定ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の微生物サンプルを連続的に処理することが可能であり、かつ、現場で用いるに適した微生物測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、食品工場や医薬品工場などでは、使用する原料や製品中の微生物管理が極めて重要であるため、その製造過程においても、広く、微生物数の測定が行なわれており、かかる微生物数の測定を迅速に行うための手法として、特に、化学発光法が注目されている。
【０００３】
この化学発光法は、微生物が保持する物質を複数の試薬で発光させ、その発光量を測定し、もって、微生物の数を算出する方法である。即ち、この化学発光法では、上述したように、微生物の発光を測定するため、Ｓ／Ｎ比を向上して精度の高い測定を実現するためには、外部からの迷光を遮断する必要がある。また、サンプル中の微生物量を正確に測定するためには、外部から混入する微生物によるサンプル汚染を、確実に、防止する必要がある。
【０００４】
また、近年では、物質の混合・反応・分取等の単位操作を、マイクロ加工技術により作製した微細な流路中で行う装置、所謂、マイクロリアクタを、様々な検査へ適用することが盛んに行なわれている。なお、かかるマイクロリアクタは、閉鎖空間を形成しているため、外部からの汚染を防止できるという特長を持っている。
【０００５】
従来、例えば、以下の特許文献１には、上述した化学発光法をマイクロリアクタ内で行い、もって、外部からの微生物の混入を防止した自動分析装置が開示されている。
【０００６】
また、以下の特許文献２には、他の光測定装置が開示されており、この装置は、複数のウェルを有するマイクロプレートと、当該複数のウェルの各々に、同時に、試薬を分注する分注器とを備えており、もって、複数サンプルを、同時に、一括して処理できる測定装置を構成している。
【０００７】
更に、以下の特許文献３には、更に他の光測定装置が開示されており、この特許文献に開示された装置では、サンプルを、連続的に、回転ディスクにセッティングすることで、複数サンプルの連続処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２４６７９６号公報
【特許文献２】特開平９−２６４２６号公報
【特許文献３】特開平５-８００５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した自動分析装置を含む微生物測定装置、特に、上述した食品工場や医薬品工場などの現場で用いられるものでは、多数のサンプルが断続的に持ち込まれることから、複数のサンプルについて、連続的に、測定可能な装置が望まれている。
【００１０】
しかしながら、上記の従来技術である特許文献１に記載された装置では、工場などで強く望まれている複数のサンプルについての連続的な処理、所謂、フロー処理ができないという課題があった。
【００１１】
また、上記特許文献２に記載された装置では、一度に、複数のサンプルについての一括処理、所謂、バッチ処理は可能ではあるが、しかしながら、フロー処理をできないことから、多数のサンプルが断続的に持ち込まれる現場で用いるには、なお、課題がある。また、この文献に記載された装置では、使用されるマイクロプレートは大気中に開放される構造であるため、外部から混入する微生物によってサンプルが汚染されることを防止できないという課題もあった。
【００１２】
加えて、上記特許文献３に記載された装置でも、使用されるセルが大気中に開放されている構造となっているため、外部から混入する微生物によるサンプルの汚染を防止できないという課題があった。更には、装置が遮光構造を持たないことから、特に、現場で使用される際、外部からの迷光、所謂、外乱光の侵入を遮断できず、良好な測定結果が得られないという課題もあった。
【００１３】
以上のように、上述した従来技術では、（１）複数のサンプルを連続的に処理可能であり、（２）外部からの微生物の混入によるサンプル汚染を防止し、（３）外乱光を確実に遮断する、という３つの課題があり、特に、これらの課題は、上述したように、多数のサンプルが断続的に持ち込まれる食品工場や医薬品工場などの現場で用いられる装置にとって重要であり、そのため、これらの課題を解消した微生物測定装置が強く望まれている。
【００１４】
そこで、本発明では、上述した従来技術における課題に鑑みて達成されたものであり、その目的は、（１）複数のサンプルを連続的に処理可能であり、（２）外部からの微生物の混入によるサンプル汚染を防止し、（３）外乱光を確実に遮断することにより、特に、上述した現場等で用いるに適した微生物測定装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで、上述した目的を達成するため、本発明では、まず、少なくともその一部を光透過性の部材から形成された微生物測定チップの閉鎖空間内で、測定対象である微生物を含むサンプル溶液と試薬溶液とを混合して発光を促進し、当該発光を光学測定することにより微生物測定を行う微生物測定装置であって：前記微生物測定チップを、複数、その上面に配置して回転移動する回転ディスクと；前記回転ディスクの上方に配置され、前記微生物測定チップ内に測定試薬を添加する測定試薬添加ユニットと；少なくとも前記測定試薬添加ユニットへ測定試薬を送液する送液ユニットと；前記回転ディスクの下方に配置され、前記微生物測定チップの内部での微生物の発光を測定する光学測定ユニットと；そして、前記光学測定ユニットからの発光測定信号を受信し、少なくとも、前記回転ディスクの回転と共に、前記測定試薬添加ユニットからの前記微生物測定チップへの測定試薬の添加を制御する処理ユニットとから構成されており、前記光学測定ユニットは、前記回転ディスクを挟んで、前記測定試薬添加ユニットと対向する位置に配置されており、かつ、前記回転ディスクは遮光構造を備えており、もって、連続的な測定を可能にした微生物測定装置が提供される。
【００１６】
また、本発明では、前記に記載した微生物測定装置において、前記回転ディスクは、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、その下方には、更に、前記光学測定ユニットを遮光した状態で収納するための部分をその一部に設けた固定ユニットを設け、前記回転ディスクを当該固定ユニット上に回転可能に支持するように構成することが好ましく、更には、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの対向面の周囲には、当該回転ディスクと固定ユニットとの間に形成される隙間への外乱光の侵入を防止するための遮光部材を設けることが、又は、前記処理ユニットは、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの間の隙間を狭めるようにその位置を制御することが好ましい。
【００１７】
そして、本発明では、前記に記載した微生物測定装置において、更に、前記測定試薬添加ユニットを、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、当該光学測定が行われる微生物測定チップを前記回転ディスクの上方から覆うように構成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上述べたように、本発明によれば、化学発光法による微生物測定装置において複数サンプルの連続的な処理、外部から混入する微生物によるサンプル汚染の防止、外乱光の遮断が可能となり、更には、送液手段で自動送液するため手作業工程が削減されることから、食品工場や医薬品工場などの現場においても、容易かつ迅速に微生物数の測定を行うことが出来るという優れた効果を発揮する。また、測定試薬添加手段の下方に光学測定ユニットが配置されていることから、測定試薬添加と発光測定が同時に行うことでき、そのため、消光が早いサンプルの測定も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態になる微生物測定装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】上記微生物測定装置における回転ディスクの変形例の構造を説明するための斜視図である。
【図３】更に、上記図２の回転ディスクを説明するための上面図である。
【図４】上記図２の回転ディスクの内部詳細を説明するための分解斜視図である。
【図５】上記図２に示した回転ディスクの、Ａ-Ａ断面図である。
【図６】上記微生物測定装置における回転ディスクと固定ユニットの動作を説明するための、上記図２におけるＡ―Ａ断面図である。
【図７】上記微生物測定装置における回転ディスクと固定ユニットとの間を密閉空間とする他の構造を示す図である。
【図８】本発明の他の実施の形態になる微生物測定装置における、特に、測定試薬添加ユニットと回転ディスクの構造を示す斜視図である。
【図９】上記微生物測定装置における測定試薬添加板の動作を説明するための、上記図８におけるＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置について、添付の図面を用いながら説明する。
【００２１】
まず、添付の図１は、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置の全体概略構成を示す図であり、この図において、当該微生物測定装置は、複数の微生物測定チップ１０１と、測定試薬添加ユニット１０２と、前処理試薬添加ユニット１０３と、送液ユニット１０４と、回転ディスク１０５と、光学測定ユニット１０６と、そして、例えばパーソナルコンピュータ等による処理ユニット１０７とを備えて構成される。
【００２２】
より詳細には、上記の微生物測定チップ１０１は、例えば、透光性の樹脂などの光透過性の部材により、箱型に形成されており、その内部には、測定対象であるサンプル溶液と共に、微生物測定に必要な複数種類の試薬溶液を混合するための閉鎖空間を形成した、所謂、非開放型のチップである。なお、好ましくは、この微生物測定チップ１０１は、その下面の一部（後にも説明するが、光学測定ユニットへの窓部を形成する）を除き、遮光部材が塗布されていることが好ましい。なお、微生物測定チップ１０１として、このように、非開放型の微生物測定チップ１０１を採用することによれば、その閉鎖空間内で試薬溶液を混合することができることから、外部からの微生物の混入によるサンプルの汚染を防止することが可能となる。また、ここで、複数種類の試薬とは、微生物の前処理に必要な前処理試薬と共に、測定に必要な測定試薬とを含んでいる。
【００２３】
一方、測定試薬添加ユニット１０２は、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、その測定試薬添加板１０８を測定位置まで降下させる（例えば、その添加針をチップ内に挿入する）。そして、当該測定試薬添加板１０８が降下した後、やはり、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、送液ユニット１０４が測定試薬を送液する。
【００２４】
次に、前処理試薬添加ユニット１０３では、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、その前処理試薬添加板１０９を前処理試薬添加位置まで降下させ（例えば、その添加針をチップ内に挿入する）、当該降下動作の終了後に、やはり、送液ユニット１０４が、処理ユニット１０７からの駆動指示信号を受信して、前処理試薬を送液する。
【００２５】
上述したように、上記送液ユニット１０４は、処理ユニット１０７からの送液指示に基づいて、測定試薬を測定試薬添加ユニットへ、又は、前処理試薬を前処理試薬添加ユニットへ送液する。なお、この送液ユニット１０４による試薬の自動送液機能によれば、多数のサンプルが断続的に持ち込まれる食品工場や医薬品工場などの現場で用いた場合の手作業による工程を削減することが可能となる。
【００２６】
なお、回転ディスク１０５は、図示のように、その上面の所定の位置に複数の微生物測定チップ１０１を配置し、そして、その回転により、当該微生物測定チップ１０１の位置を移動して、各試薬添加ユニットの下方に移動させる。かかる回転ディスクの動作により、例えば、チップＡの測定終了後に、チップＢを測定し、更に、チップＢの測定終了後に、次のチップＣの測定という、所謂、複数サンプルのフロー処理が可能となる。
【００２７】
続いて、光学測定ユニット１０６は、微生物測定チップ１０１中の光学信号を測定するためのものであり、上記回転ディスク１０５の下方に配置されている。即ち、図にも明らかなように、回転ディスク１０５を挟み、光学測定ユニット１０６を上記測定試薬添加ユニット１０２の下方に配置することによれば、測定試薬添加と発光測定とを、同時に行うことできることから、特に、試薬添加後の消光が早いサンプルの測定も可能となることから好適である。
【００２８】
最後に、処理ユニット１０７は、上記光学測定ユニット１０６に対する光学測定開始信号の発信、測定信号の受信・処理などを行う。また、回転ディスク１０５や試薬添加ユニット１０２、１０３の動作制御、更には、送液ユニット１０４の流量制御などをも行う。
【００２９】
続いて、上記にその概略構成を説明した、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置における動作、特に、その複数サンプルのフロー処理について、以下に（１）〜（７）で示す。
【００３０】
（１） 回転ディスク１０５に、複数の微生物測定チップ１０１をセッティングする。
【００３１】
（２） 処理ユニット１０７からの指示で、前処理試薬添加板１０９が前処理試薬添加位置まで降下する。その後、処理ユニット１０７からの指示で、送液ユニット１０４は前処理試薬を送液し、当該送液された前処理試薬は、上記添加板１０９（より具体的には、その添加針を介して）からチップＡに添加される。
【００３２】
（３） 回転ディスク１０５が回転し、もって、隣接位置のチップＢを前処理試薬添加ユニット１０３下方に配置する。
【００３３】
（４） 上記（２）と同様の動作により、前処理試薬を添加する（即ち、上記（３）と（４）の動作を繰り返し、複数サンプルについて、フロー処理を行う）。
【００３４】
（５） 回転ディスク１０５の回転により、チップＡが測定試薬添加ユニット１０２下方に移動した後、測定試薬添加板１０８が測定位置まで降下する。更に、処理ユニット１０７の指示により、送液ユニット１０４は測定試薬を送液し、送液された測定試薬は、添加板１０８から（より具体的には、その添加針を介して）チップＡに添加される。なお、光学測定ユニット１０６は、測定試薬の添加と同時に、その光学測定を開始し、その後、測定信号を処理ユニット１０７へ出力する。
【００３５】
（６） 回転ディスク１０５が回転し、もって、チップＢを測定試薬添加ユニット１０２下方に配置する。
【００３６】
（７） 上記（５）と同様の動作により、チップＢの測定を行う（即ち、上記（６）と（７）の動作を繰り返し、複数サンプルをフロー処理する）。
【００３７】
このように、上述したように構成された本発明の一実施の形態になる微生物測定装置によれば、外部からの微生物の混入によるサンプルの汚染を防止し、かつ、複数のサンプルについての連続的な処理が可能となる。また、上記の実施の形態では、送液手段により試薬が自動的に送液されてチップ内のサンプルに添加されるため、手作業による工程が削減されるという効果が得られる。更に、光学測定ユニットが測定試薬添加手段の下方に配置されており、そのため、測定試薬添加と発光測定とを、同時に行うことが可能となる。そのため、特に、その消光が早いサンプルであっても、確実に、その測定を可能とするという効果も発揮する。
【００３８】
即ち、本発明の一実施の形態になる微生物測定装置によれば、上述した食品工場や医薬品工場などの現場で用いられ、そのため、多数のサンプルが断続的に持ち込まれても、複数のサンプルについて、連続的に、測定可能であることから、特に、現場で用いるに適した微生物測定装置を提供することが可能となる。
【００３９】
次に、特に、現場で用いる場合における課題である、光学測定における外乱光の遮断について、以下に説明する。なお、従来技術では、上述したように、外乱光の殆どは、発光体から光学測定ユニットに至る間の開放空間に由来する。
【００４０】
そこで、本発明では、かかる外乱光を遮断するには、発光体である微生物測定チップと光学測定ユニットとの間に形成される開放空間内に入射する外乱光を遮断するための構造について検討を行い、その結果、本発明では上記外乱光の遮断を、上記回転ディスクと固定ユニットとを用いて行う構成を採用している。
【００４１】
以下、本発明において採用した、回転ディスクと固定ユニットとを用いて構成された外乱光の遮断構造の詳細について、添付の図２〜図５を参照しながら説明する。
【００４２】
まず、添付の図２は、上記の回転ディスク２０１（上記図１では、符号１０５で示す）と固定ユニット２０２の斜視図であり、添付の図３は上記回転ディスク２０１の上面図、添付の図４は上記回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との分解斜視図、そして、添付の図５は上記図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【００４３】
これらの図からも明らかなように、円盤状の回転ディスク２０１下方には、やはり、円盤状の固定ユニット２０２が配置されている。この回転ディスク２０１は、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、かつ、回転軸２０３を中心に回転可能に配置されている。また、その上端の面上には、上記微生物測定チップ２０４（図３を参照、なお、図１では、符号１０１で示す）を配置するための、断面が矩形状のチップホルダ２０５が複数（本例では、８個）設けられており、更に、当該チップホルダ２０５底面には、その下方から光学測定を行うための窓、所謂、光学測定窓２０６が形成されている。
【００４４】
一方、上記固定ユニット２０２も、上記回転ディスク２０１と同様に、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、その内部には、光学測定ユニット２０７を配置している。なお、この光学測定ユニット２０７は、上記固定ユニット２０２の一部に形成された光学測定ユニットホルダ２０９（図４を参照）内に保持される。なお、以上の説明では、上記の固定ユニット２０２を、円柱（円盤）構造として示したが、しかしながら、本発明では、必ずしもかかる構造に限定されるものではなく、その内部に光学測定ユニットを配置できる形状であれば良いことは、当業者であれば当然であろう。
【００４５】
なお、上述した回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との構造によれば、微生物測定チップ２０４と光学測定ユニット２０７との間に形成される空間から侵入する外乱光を、概ね、遮断することが出来き、もって、光学測定ユニット２０７による良好な、即ち、精度の高い光学測定を実現することが可能となった。
【００４６】
しかしながら、本発明者等による更なる検討によれば、上記の回転ディスク２０１が回転する時には、その下方に配置された固定ユニット２０２との間には、僅かではあるが、隙間が必要であり、この隙間からも外乱光が入射し得ることが確認された。そのため、本発明では、当該回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との間の隙間を密閉する構造を採用し、かかる回転ディスクと固定ユニットとの間を密閉空間とするための構造を、変形例として、以下、添付の図６と７を用いて説明する。
【００４７】
まず、添付の図６には、変形例になる回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との断面構造が示されており、この図からも明らかなように、回転ディスク２０１の外周を下方に延長して、もって、固定ユニット２０２側面を囲う構造としている。
【００４８】
また、添付の図６には、（ａ）〜（ｃ）により、回転ディスクと固定ユニットの隙間を、回転時には所定の隙間を形成し、他方、測定時には隙間を無くし、もって、密閉空間とするための動作を示す。即ち、上記の構造を備えた回転ディスク２０１と固定ユニット２０２とは、下記のように動作する。なお、かかる回転ディスク２０１と固定ユニット２０２の動作は、上記した処理ユニット１０７（図１を参照）からの制御信号により、ここでは図示しない昇降機構等を介して、実行されることとなる。
【００４９】
（ａ） 回転時には、回転ディスク２０１を上方に移動し、もって、回転ディスクの底面と固定ユニット２０２の上面との間に隙間を形成する。
【００５０】
（ｂ） 測定時には、回転ディスク２０１を下方に移動し、回転ディスクの底面を固定ユニット２０２の上面に密着させ、もって、密閉空間を形成する。その後、光学測定ユニット２０７による光学測定を実行する。
【００５１】
（ｃ） 上記光学測定の終了後、回転ディスク２０１を、再び、上方に移動して、固定ユニット２０２の上面との間に隙間を形成し、その回転を行う。
【００５２】
上述したように、本発明の変形例になる構造によれば、上記回転ディスク２０１を所定の位置に（例えば、上記図１において、測定試薬添加ユニット１０２の下方で、光学測定ユニット２０７の上方）停止して測定を行う時には、上記回転ディスクと固定ユニットの間には隙間はなく、密閉空間が形成されるため、外部からの光学測定ユニット２０７への外乱光は、より確実に、遮断されることなる。
【００５３】
なお、上記の説明では、密閉空間を形成するための構造として、回転ディスク２０１の外周を下方に延長して、もって、固定ユニット２０２側面を囲う構造について説明したが、しかしながら、本発明ではこれに限定されることなく、例えば、固定ユニット２０２の外周を上方に延長して、もって、回転ディスク２０１の側面を囲う構造にしてもよい。
【００５４】
更には、回転ディスクと固定ユニットとの間を密閉空間とする構造として、添付の図７にも示すように、回転ディスク２０１と固定ユニット２０２との対向部の外周側面を、柔軟性のある遮光部材２０９で覆う構造としても良い。なお、かかる構造によっても、回転ディスクと固定ユニットとの間は密閉空間となり、より確実に、外乱光を遮断することが可能になる。
【００５５】
加えて、本発明者等による更なる検討によれば、上記の図２〜７に示す回転ディスクと固定ユニットの構造によれば、これらの間に形成される隙間を介して侵入する外乱光については、概ね、遮断できたが、更に、微生物測定チップ（１０１又は２０５）の上面からも、やはり、外乱光入射の可能性があることが分かって。そのため、微生物測定チップ上面にも、外部から光学測定ユニット２０７へ侵入する外乱光を遮断するため、密閉空間を形成することが好ましいことが分かった。
【００５６】
そこで、本発明では、更に、微生物測定チップ上面を密閉空間とするための構造を備えた他の実施の形態になる微生物測定装置について、添付の図８と図９を用いて、以下に詳細に説明する。なお、図８は測定試薬添加ユニットと回転ディスクの斜視図であり、図９は、上記図８におけるＢ−Ｂ断面を示す。
【００５７】
この微生物測定チップ上面を密閉空間とするための構造を備えた他の実施の形態になる微生物測定装置では、まず、図８に示すように、その測定試薬添加ユニット３０１は、遮光部材から、又は、遮光部材を外周面又内周面に塗布してなり、そして、更に、測定試薬添加板３０２と、支柱３０３とを備えて構成されている。また、当該支柱３０３は、それに取り付けられた測定試薬添加板３０２を上下に駆動するためのモータ（但し、図示せず）を備える。加えて、この測定試薬添加板３０２は、測定試薬添加針３０４をその一部に固定している。
【００５８】
そして、添付の図９に示すように、上記の測定試薬添加板３０２は、その板状部材の周辺部を下方に伸ばし、その下面には、例えば、ゴム等からなる、柔軟性を備えた遮光部材３０５を備えている。このように、上記測定試薬添加板３０２を、上述した構造とすることにより、光学測定時において、微生物測定チップ３０６の上面から侵入する外乱光を遮断し、もって、より高精度の光学測定が可能となる。以下には、上記の構成により、光学測定時における微生物測定チップ３０６の上面に、外部からの外乱光の侵入を防ぐための密閉空間を形成する動作について、図９の（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００５９】
（ａ） 測定試薬を微生物測定チップ３０６内に添加するため、測定試薬添加板３０２が、その回転待機位置３０７から、測定位置３０８まで降下する。
【００６０】
（ｂ） 遮光部材３０５が回転ディスク３０９に密着し、微生物測定チップ上方に密閉空間を形成する。その後、測定試薬添加針３０４から測定試薬を添加すると同時に、光学測定ユニット３１０が光学測定を開始する。
【００６１】
（ｃ） 測定試薬添加板３０２が、測定位置３０８から回転待機位置３０７に上昇する。
【００６２】
上述した通り、測定試薬添加板３０２の下方に遮光部材３０５を設け、もって、光学測定ユニット３１０の光学測定時において、遮光部材３０５を利用して、上記測定試薬添加板３０２と回転ディスク３０９との間の空間を外部からの外乱光の侵入を防ぐための密閉空間とすることによれば、上記微生物測定チップ３０６の上面から侵入する光学測定ユニット３１０への外乱光をも確実に遮断が可能となり、もって、光学測定ユニット３１０による、より高精度な光学測定が可能となる。
【００６３】
以上、詳細に述べたように、本発明の実施の形態になる微生物測定装置によれば、特に、化学発光法による微生物の測定において、その上に複数の測定チップを搭載可能な回転ディスクを備えることにより、例えば、チップＡの光学測定の終了後にチップＢの光学測定を行い、その後、チップＢの光学測定の終了後に次のチップＣの測定を可能とし、即ち、複数サンプルの連続的な処理が可能となる。また、微生物測定チップの内部を閉鎖空間とすることで、微生物の外部からの混入によるサンプルの汚染を防止しながら、光学測定を行うことが可能になる。
【００６４】
更に、本発明の実施の形態になる微生物測定装置では、（ｉ）微生物測定チップを保持する回転ディスクと、回転ディスクの下方に配置され、かつ、光学測定ユニットをその内部に配置した固定ユニットと、遮光部材を用いてなる試薬添加ユニットとを用い、（ｉｉ）回転ディスクと固定ユニットの間の隙間を、固定ユニットを囲うような回転ディスクの構造、または側面に遮光部材を設けることで、その対向部から外乱光が侵入し難い密閉空間とすることにより、及び／又は、（ｉｉｉ）光学測定時において、微生物測定チップの上面に配置される測定試薬添加板の下方に遮光部材を設け、もって、微生物測定チップからの外乱光が侵入し難い密閉空間を形成することにより、外乱光による光学測定ユニットでの光学測定の精度の低下を防止することが出来る。
【００６５】
加えて、上記回転ディスク上に搭載される微生物測定チップに対し、送液手段を用いることにより、自動的に、必要な試薬を送液することで、手作業による工程を削減するという効果をも達成する。更には、測定試薬の添加手段の下方に光学測定ユニットを配置することにより、測定試薬の添加と発光測定とを、同時に行うこと可能となり、もって、消光が早いサンプルの測定をも可能とする。
【００６６】
以上の詳細な説明からも明らかなように、本発明によれば、光透過部材からなり、微生物を含むサンプル溶液と複数種類の試薬溶液を混合して光学的な微生物測定信号を発生する微生物測定チップ、微生物測定チップ上方に配置され、測定試薬を添加する測定試薬添加ユニット、前処理試薬を添加する前処理試薬添加ユニット、該各処理試薬添加ユニットへ試薬を送液する送液ユニット、複数の微生物測定チップを上方へ配置して回転する回転ディスク、該回転ディスクの下方に配置され微生物測定チップ中の信号を測定する光学測定ユニット、光学測定ユニットからの測定信号を受信し、反応ディスクと試薬添加ユニットと送液ユニットの動作を制御する処理ユニットから構成され、複数の微生物測定チップが回転ディスクで光学測定ユニットに逐次移動し光学測定される微生物測定装置が提供される。
【００６７】
そして、上記の微生物測定装置において、回転ディスク下方には固定ユニットが配置され、該回転ディスクは遮光部材からなり光学測定窓を有し、該固定ユニットは遮光部材からなり光学測定ユニットを内部に配置する。そして、上記の微生物測定装置において、更に、回転ディスクが固定ユニットの側面を囲う構造を有し、該固定ユニットの側面を囲う構造と装置底面で間隙を形成したときに回転し、密着したときに光学測定する。又は、固定ユニットと回転ディスクが向かい合う面で形成された間隙の側面に遮光部材を配置する。更には、上記の微生物測定装置において、測定試薬添加ユニットは、遮光部材からなり光学測定時に下方に移動して測定試薬を添加する試薬添加板と、試薬添加板を上下に移動させる支柱から構成され、該測定試薬添加板は下方に遮光部材を有し、該遮光部材は光学測定時に回転ディスクと密着する。
【符号の説明】
【００６８】
１０１：微生物測定チップ、１０２：測定試薬添加ユニット、１０３：前処理試薬添加ユニット、１０４：送液ユニット、１０５：回転ディスク、１０６：光学測定ユニット、１０７：処理ユニット、１０８：測定試薬添加板、１０９：前処理試薬添加板、２０１：回転ディスク、２０２：固定ユニット、２０３：回転軸、２０４：微生物測定チップ、２０５：チップホルダ、 ２０６：光学測定窓、２０７：光学測定ユニット、２０８：光学測定ユニットホルダ、２０９：遮光部材、３０１：測定試薬添加ユニット、３０２：測定試薬添加板、３０３：支柱、３０４：測定試薬添加針、３０５：遮光部材、３０６：微生物測定チップ、３０７：回転待機位置、３０８：測定位置、３０９：回転ディスク、３１０：光学測定ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともその一部を光透過性の部材から形成された微生物測定チップの閉鎖空間内で、測定対象である微生物を含むサンプル溶液と試薬溶液とを混合して発光を促進し、当該発光を光学測定することにより微生物測定を行う微生物測定装置であって：
前記微生物測定チップを、複数、その上面に配置して回転移動する回転ディスクと；
前記回転ディスクの上方に配置され、前記微生物測定チップ内に測定試薬を添加する測定試薬添加ユニットと；
少なくとも前記測定試薬添加ユニットへ測定試薬を送液する送液ユニットと；
前記回転ディスクの下方に配置され、前記微生物測定チップの内部での微生物の発光を測定する光学測定ユニットと；そして、
前記光学測定ユニットからの発光測定信号を受信し、少なくとも、前記回転ディスクの回転と共に、前記測定試薬添加ユニットからの前記微生物測定チップへの測定試薬の添加を制御する処理ユニットとから構成されており、
前記光学測定ユニットは、前記回転ディスクを挟んで、前記測定試薬添加ユニットと対向する位置に配置されており、かつ、前記回転ディスクは遮光構造を備えており、もって、連続的な測定を可能にしたことを特徴とする微生物測定装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した微生物測定装置において、前記回転ディスクは、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、その下方には、更に、前記光学測定ユニットを遮光した状態で収納するための部分をその一部に設けた固定ユニットを設け、前記回転ディスクを当該固定ユニット上に回転可能に支持するように構成したことを特徴とする微生物測定装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載した微生物測定装置において、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの対向面の周囲には、当該回転ディスクと固定ユニットとの間に形成される隙間への外乱光の侵入を防止するための遮光部材を設けたことを特徴とする微生物測定装置。
【請求項４】
前記請求項２に記載した微生物測定装置において、前記処理ユニットは、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの間の隙間を狭めるようにその位置を制御することを特徴とする微生物測定装置。
【請求項５】
前記請求項２に記載した微生物測定装置において、更に、前記測定試薬添加ユニットを、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、当該光学測定が行われる微生物測定チップを前記回転ディスクの上方から覆うように構成したことを特徴とする微生物測定装置。
【請求項１】
少なくともその一部を光透過性の部材から形成された微生物測定チップの閉鎖空間内で、測定対象である微生物を含むサンプル溶液と試薬溶液とを混合して発光を促進し、当該発光を光学測定することにより微生物測定を行う微生物測定装置であって：
前記微生物測定チップを、複数、その上面に配置して回転移動する回転ディスクと；
前記回転ディスクの上方に配置され、前記微生物測定チップ内に測定試薬を添加する測定試薬添加ユニットと；
少なくとも前記測定試薬添加ユニットへ測定試薬を送液する送液ユニットと；
前記回転ディスクの下方に配置され、前記微生物測定チップの内部での微生物の発光を測定する光学測定ユニットと；そして、
前記光学測定ユニットからの発光測定信号を受信し、少なくとも、前記回転ディスクの回転と共に、前記測定試薬添加ユニットからの前記微生物測定チップへの測定試薬の添加を制御する処理ユニットとから構成されており、
前記光学測定ユニットは、前記回転ディスクを挟んで、前記測定試薬添加ユニットと対向する位置に配置されており、かつ、前記回転ディスクは遮光構造を備えており、もって、連続的な測定を可能にしたことを特徴とする微生物測定装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した微生物測定装置において、前記回転ディスクは、遮光部材から又は遮光部材をその外周に塗布して形成されており、その下方には、更に、前記光学測定ユニットを遮光した状態で収納するための部分をその一部に設けた固定ユニットを設け、前記回転ディスクを当該固定ユニット上に回転可能に支持するように構成したことを特徴とする微生物測定装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載した微生物測定装置において、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの対向面の周囲には、当該回転ディスクと固定ユニットとの間に形成される隙間への外乱光の侵入を防止するための遮光部材を設けたことを特徴とする微生物測定装置。
【請求項４】
前記請求項２に記載した微生物測定装置において、前記処理ユニットは、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、前記回転ディスクと前記固定ユニットとの間の隙間を狭めるようにその位置を制御することを特徴とする微生物測定装置。
【請求項５】
前記請求項２に記載した微生物測定装置において、更に、前記測定試薬添加ユニットを、前記光学測定ユニットによる光学測定の際には、当該光学測定が行われる微生物測定チップを前記回転ディスクの上方から覆うように構成したことを特徴とする微生物測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１８３８６６（Ｐ２０１０−１８３８６６Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９８２２（Ｐ２００９−２９８２２）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００２３３２２８）日立協和エンジニアリング株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００２３３２２８）日立協和エンジニアリング株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
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