説明

細菌検査方法

【課題】懸濁装置を別途用いることなく、試料液中における細菌の懸濁から検査までの工程を簡素化することが可能な細菌検査方法を提供する。
【解決手段】細菌検査方法では、口腔内から試料を採取した試料採取具13の先端13aを試料液X中に浸漬するステップと、試料液X中において試料採取具13の先端13aを回転中の回転子3によって叩くステップと、試料採取具13の先端13aから放出された細菌を回転子3によって試料液X中において攪拌するステップと、試料液X中において攪拌された細菌を検出するステップと、を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ケース部内に貯留された試料液中において、回転子を回転させることで試料液の攪拌を行いながら細菌を検出する細菌検査方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、試料液中に含まれる細菌等の検体の反応解析を行う際に、ケース部の外部から磁気力を付与してケース部内に貯留された回転子を回転させながら、試料液の攪拌を行う攪拌装置が用いられている。
例えば、特許文献1には、試験サンプルおよび懸濁液体を含む袋を外側から叩くことで、懸濁液体中において細菌を効果的に懸濁させる振動叩打具を有する袋叩き式細菌懸濁装置について開示されている。
【特許文献1】特表2000−509989号公報(平成12年8月8日公開)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記従来の細菌懸濁装置を用いた懸濁方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された方法では、細菌検査の前段階で試料液を懸濁装置にかける必要があり、懸濁専用の装置が別途必要になるとともに、検査工程が複雑化してしまうおそれがある。
【0004】
本発明の課題は、懸濁装置を別途用いることなく、試料液中における細菌の懸濁から検査までの工程を簡素化することが可能な細菌検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
第1の発明に係る細菌検査方法は、ケース部内に注入された試料液中に試料サンプルを採取した試料採取具を挿入し、回転子によって試料液を攪拌しながら細菌を検出する細菌検査方法において、第1から第4のステップを備えている。第1のステップでは、試料液中に試料採取具の先端を挿入する。第2のステップでは、試料液中の試料採取具と、回転中の回転子とを接触させる。第3のステップでは、回転子との接触によって試料液中に溶け出した細菌を、回転子の回転によって試料液中に懸濁する。第4のステップでは、試料液X中において懸濁した細菌を検出する。
【0006】
ここでは、例えば、口腔内から採取された細菌を試料採取具によって採取し、この試料採取具の先端を試料液中に挿入する際に、試料液中において回転中の回転子に対して試料採取具を接触させる。そして、回転子を回転させることにより、試料液中に放出された細菌を試料液中において懸濁させる。
ここで、上記回転子は、外部から付与される磁気力によって回転し、試料液内において細菌等を懸濁させる。また、試料採取具としては、例えば、口腔内の細菌を採取するための綿棒等を用いることができる。
【0007】
これにより、試料採取具によって採取された細菌の試料液中への放出と攪拌とをほぼ同時に行うことで、効果的な攪拌を行うために別途攪拌装置を使用することなく、細菌検査装置内において、効果的な攪拌と高精度な細菌検出とをともに高いレベルで実施することができる。この結果、攪拌から細菌検査までの工程を簡素化して、細菌検査の工程に要するコストを大幅に削減することができる。
【0008】
第2の発明に係る細菌検査方法は、第1の発明に係る細菌検査方法であって、第2および第3のステップでは、両端部分をケース部の内壁面に対して接触させながら、試料液中において回転子を回転させる。
ここでは、回転中に試料採取具を接触させる回転子を、その両端部分においてケース部の内壁面と接触するように回転させる。
【0009】
これにより、試料液を攪拌するために回転中の回転子の両端部分を内壁面において支持することで、試料採取具との接触によって回転中にバランスを崩してしまうことを防止することができる。この結果、試料液の攪拌および試料採取具からの細菌の抽出という2つの機能を、回転子に持たせることができる。
【0010】
第3の発明に係る細菌検査方法は、第1または第2の発明に係る細菌検査方法であって、試料採取具は、綿棒を含む。
ここでは、例えば、口腔内の細菌を採取するための試料採取具として、綿棒を用いている。
これにより、細菌検査を実施するユーザは、安価で使いやすい綿棒を用いて細菌を採取するとともに、綿棒の先に付着した細菌を回転子との接触によって試料液中に効果的に放出することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る細菌検査方法によれば、攪拌から細菌検査までの工程を簡素化して、細菌検査の工程に要するコストを大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
本発明の一実施形態に係る細菌検査方法を実施する細菌検査装置10について、図1〜図6を用いて説明すれば以下の通りである。
ここで、本実施形態の細菌検査装置10の検査対象である口腔内の細菌(微生物)およびプラークについて説明すれば以下の通りである。
すなわち、口腔内の主要な疾病(例えば、う触や歯周病)は、いずれも口腔内の細菌(微生物)の存在が主な原因である。プラークは、口腔内の細菌が増殖によって局所的に固まった状態のものであり、多糖類などの代謝物を除いてそのほとんどが微生物の固まりである。プラーク1g中の微生物の数は、実に10の10乗個から11乗個にも達する。このプラークを口腔内から除去すること(以下、プラークコントロール)は、口腔内衛生を保つ上で最も重要なことであり、具体的にはブラッシング法(歯磨き)がプラークコントロールの主な手段となる。
このように、ほとんどの口腔内疾病は、プラークの存在によって引き起こされることが明らかになっていることから、口腔内疾病の効果的な予防を行うために、口腔内の衛生状態を精度よく検査することが極めて重要となる。
【0013】
[細菌検査装置10全体の構成]
本実施形態に係る細菌検査装置10は、例えば、試料採取具13(図6参照)を用いて採取された口腔内に存在する細菌(微生物)の検出を行う検査装置であって、図1に示すように、測定セル(ケース部)1、薄膜電極(電極部)2を含む電極基板9、回転子3、スターラ4、電源部5、測定部6、制御部7および表示部8を備えている。
【0014】
測定セル1は、試料液X(図2参照)を貯留するための円筒状のガラス製容器である。また、測定セル1内には、試料液Xを攪拌するための回転子3が投入されている。回転子3は、測定セル1の底面(内壁面)11b(図3(a)参照)に近接配置されるスターラ4と磁気力を介して結合され回転する。このため、測定セル1としては、磁力を遮蔽しないガラスが使用されている。なお、測定セル1の材料としては、ガラス以外にもプラスチック等を用いることもできる。なお、この測定セル1の詳細な構成については、後段にて詳述する。
なお、測定セル1内に貯留される試料液Xとしては、例えば、水、油類、エタノール等のアルコール類、アセトン、DIMSO、フラン、その他有機溶剤等およびこれらの混合物等の様々な液体を用いることができる。
【0015】
薄膜電極2は、誘電泳動によって試料液中の細菌(微生物)を所定位置に移動させて細菌を検出するものであって、櫛歯状の電極が微小隙間を介して対向配置されている。なお、この微小隙間の大きさは5μmである。薄膜電極2は、導電体をスパッタリングや蒸着やメッキ等の方法によって電極基板9上に被覆して形成される。この薄膜電極2に電圧を印加すると、薄膜電極2の櫛歯状の交差部分に構成される微小隙間付近の電界が最も強くなる。そして、細菌(微生物)は、この最も電界が集中するこの微小隙間付近に向かって泳動される。また、薄膜電極2が表面に形成された電極基板9は、測定セル1の側壁面に取り付けられている。
【0016】
回転子3は、図2に示すように、略円柱状を有する金属製の部材であって、測定セル1の底面11b(図3(a)参照)に対して近接配置されたスターラ4から付与される磁気によって、測定セル1の底面11bに沿って回転する。なお、この回転子3と測定セル1の底面(内壁面)11b(図3(a)および図3(b)参照)との間の関係については、後段にて詳述する。
【0017】
スターラ4は、図2に示すように、測定セル1の底面11bに対向配置された回転可能なマグネット4aを有しており、金属製の回転子3に対して図中矢印方向に磁気力(吸引力)を付与する。また、スターラ4は、回転子3を吸引した状態で、モータ4bによってマグネット4aを回転させることで、試料液X中において回転子3を回転させる。これにより、測定セル1内では、回転子3によって試料液Xの攪拌が行われる。
【0018】
電源部5は、薄膜電極2に対して、誘電泳動を生じさせるために必要な交流電圧を印加する。ここで、上記交流電圧とは、正弦波のほか、ほぼ一定の周期で流れの向きを変える電圧であって、この双方向の電流の平均値が等しいものを含む。本実施形態では、周波数100kHz、ピーク間電圧(以下、ppと表す)5Vの交流電圧を印加している。なお、これらの交流電圧の周波数と電圧値とは、上述した値に限定されるものではなく試料液の条件や微生物の種類に応じて、例えば、100Hz〜50MHz等の広範囲の数値から選択することができる。
【0019】
測定部6は、図示しないマイクロプロセッサ、測定データ等を一時的に保存するメモリ等を含むように構成されている。そして、測定部6は、薄膜電極2におけるインピーダンスの変化を検出することで、試料液中の細菌数を検出する。
制御部7は、図示しないマイクロプロセッサと、予め設定されたプログラムを保存するためのメモリ、タイマ、操作ボタン等を含むように構成されている。そして、制御部7は、予め設定されたプログラムに従って、電源部5を制御して薄膜電極2に対して誘電泳動のための電圧を印加する。また、制御部7は、測定部6との間において信号の送受信を行うとともに、測定結果や動作状況等を表示するように表示部8を制御する。
【0020】
表示部8は、LCD等のディスプレィやプリンタ、スピーカ等であって、評価結果として、口腔内の衛生状態を試料液中の微生物数を表示する。
(測定セル1の形状)
本実施形態の細菌検査装置10では、図3(a)および図3(b)に示すように、上述した試料液Xを貯留する測定セル1の底面11bの略中央部に凹部11aを形成している。
【0021】
凹部11aは、図3(b)に示すように、平面視において略円形の底面11bに対して略円形に形成された窪みであって、回転子3と底面11bとが回転子3の両端部分においてのみ接触するように設けられている。これにより、回転中の回転子3には、スターラ4による磁気力(吸引力)に加えて、底面11bとの間において摩擦力が働くため、回転子3の両端部を支持しながら安定した状態で回転子3を回転させることができる。
【0022】
また、凹部11aは、図3(a)に示すように、その直径dが、底面11bの直径Dに対して、以下の関係式(1)を満たすように形成されている。
0.3D≦d≦0.8D ・・・・・(1)
これにより、試料液Xの粘度や試料採取具13との接触の有無等の諸条件に応じて、回転子3の両端部における底面11bとの接触面積を適度な大きさに設定することができる。よって、回転中の回転子3に対して適度な大きさの摩擦抵抗を付与しつつ、安定した状態で回転子3を回転させることができる。
【0023】
さらに、凹部11aは、図4に示すように、略円柱状の回転子3の軸方向長さに対して、回転子3の一方の端部が底面11bにおける最も端に移動した状態(図中点線参照)において、回転子3の他方の端部が凹部11a内に落ち込まない程度の直径となっている。
これにより、回転子3が常時、底面11b上に配置された状態となることから、スムーズに回転子3の回転を開始することができる。
【0024】
<試料採取から細菌検出までの流れ>
ここでは、試料採取具13を用いた試料の採取から試料液中の細菌(微生物)の測定、口腔内の衛生状態評価にいたるまでの一連の流れについて、図5のフローチャートおよび図6を用いて説明すれば以下の通りである。
すなわち、図5に示すように、まず、ステップS1において、綿棒等の試料採取具13を用いて口腔内から試料(細菌)を採取する。被験者の口腔内から得られる試料としては、歯牙や舌や口腔内壁を拭った布や綿棒や、唾液や唾液を染みこませた布状のもの、歯間からピック状のもので掻き取られた試料等が考えられる。なお、本実施形態では口腔内の衛生状態を評価する試料として、歯牙表面を綿棒等の試料採取具13を用いて拭ったものを用いている。
【0025】
具体的には、本実施形態での試料採取は、被験者自らが綿棒を手に持って測定部位の歯牙表面を擦り取ることで行う。特定の歯牙表面から試料採取を行うことで、その部位のみの衛生状態が、また全体的に採取を行うと口腔内の状態が総合的に判定される。
次に、上述した試料採取を行う一方、ステップS2において、測定評価のための準備として、まず測定セル1内に試料液Xを注入する。
【0026】
次に、ステップS3(第1のステップ)において、口腔内から試料採取した試料採取具13の先端13aを試料液X中に浸漬させて(図6参照)、試料液X中に細菌を懸濁させる。
次に、ステップS4(第2のステップ)において、図6に示すように、試料液X中に浸漬させた試料採取具13の先端13aを、試料液X中において回転する回転子3に対して接触させる。この作業は、試料採取具13の先端13aにおいて採取された細菌等の試料を、試料液X中において効果的に懸濁させるために行われる。
【0027】
ここで、測定セル1の底面11bには、ほぼ中央部に凹部11aが形成されている。このため、回転子3は、底面11bに対して両端部分においてのみ接触しながら回転する。よって、綿棒等の試料採取具13を試料液X中において回転子3に接触させた場合でも、回転子3は両端部が底面11bによって支持されているとともに、底面11bとの摩擦力によって回転バランスが崩れることを抑制することができる。
【0028】
次に、ステップS5(第3のステップ)において、スターラ4を用いて回転子3を回転させ、試料採取具13の先端13aから細菌等が放出された試料液Xを十分に攪拌する。
次に、ステップS6において、制御部7が、測定セル1の側壁面に設置された電極基板9上の薄膜電極2に対して交流電圧を印加するように、電源部5を制御する。
次に、ステップS7(第4のステップ)において、測定部6において、薄膜電極2におけるインピーダンスの変化を検出することで、試料液X中の細菌数を検出する。
【0029】
次に、ステップS8において、制御部7が、測定部6における検出結果を表示部8において表示させて処理を終了する。
本実施形態では、以上のような工程を経て、試料採取具13を用いた試料採取から試料液X中への最近の放出、試料液Xの攪拌、細菌検出までを行う。
これにより、単一の細菌検査装置10において、採取した細菌の試料液X中への効果的な放出、懸濁から、その放出された細菌の検出までの工程を、完結させることができる。よって、試料液Xの懸濁用に別途懸濁装置を使用することなく、上記工程を完結させることができるため、従来の工程と比較して、大幅に効率化を図ることができる。
【0030】
[本細菌検査方法の特徴]
(1)
本実施形態の細菌検査方法では、図5に示すように、口腔内から試料を採取した試料採取具13の先端13aを試料液X中に浸漬するステップと、試料液X中において試料採取具13の先端13aを回転中の回転子3によって叩くステップと、試料採取具13の先端13aから放出された細菌を回転子3によって試料液X中において攪拌するステップと、試料液X中において攪拌された細菌を検出するステップと、を備えている。
【0031】
これにより、試料採取具13によって採取された細菌を、試料液X中において効果的に懸濁させるとともに、効果的に懸濁した試料液Xの細菌を高精度に検出することができる。この結果、単一の細菌検査装置10において、試料液X中における細菌の懸濁から検出までの工程を行うことで、別途懸濁装置等を用いることなく、工程を簡素化することができる。
【0032】
(2)
本実施形態の細菌検査方法では、図2等に示すように、測定セル1内において回転子3を回転させる際には、回転子3の両端部分のみが測定セル1の底面11bに接触させる。
これにより、上述した試料採取具13を回転子3によって叩くステップにおいて、回転中の回転子3に対して試料採取具13が接触した場合でも、回転子3の両端がそれぞれ底面11bにおいて支持されており、かつ底面11bにおける摩擦抵抗が反力となるため、回転子3のバランスの崩れを最小限とすることができる。よって、上述した試料採取具13と回転子3とを接触させる工程を含む場合でも、回転子3によって十分に試料液Xを攪拌することができる。
【0033】
(3)
本実施形態の細菌検査方法では、図6に示すように、口腔内から細菌を採取して試料液X中に浸漬する試料採取具13として、綿棒を用いている。
これにより、一般的に入手容易な試料採取具13を用いることで、細菌の採取から試料液X中への攪拌までの工程を、安価かつ容易に実施することができる。
【0034】
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、図2等に示すように、回転子3と測定セル1の底面11bとの接触部分を、回転子3の両端部分のみとする形態として、測定セル1の底面11bの略中央部に凹部11aを設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【0035】
例えば、図7に示すように、左右両端部に径大部103aを有する回転子103を用いて、通常のフラットな測定セルの底面に沿って回転子103を回転させてもよい。
この場合には、回転子103の形状によって、回転子103の両端部分においてのみ測定セルの底面と接触する形態とすることができる。
なお、径大部103aは、例えば、回転子103として一体成形によって形成されてもよいし、比較的大きな回転子であればネジを埋め込む等の方法によって略円柱状の回転子の両端部分に別途形成してもよい。
【0036】
(B)
上記実施形態では、図2等に示すように、測定セル1の底面において回転子3が回転する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、回転子を回転させる内壁面としては、底面以外に、測定セルの側面等であってもよい。
この場合には、回転子を磁石の吸引力によって側壁に移動させ、その状態で回転させることで、側壁面に沿って回転子を回転させることができる。
【0037】
(C)
上記実施形態では、図3(b)に示すように、平面視において、略円形の測定セル1の底面に対して略円形の凹部11aが形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、測定セルの底面の形状、および凹部の形状としては略円形以外に、多角形であってもよいし、楕円形であってもよい。
ただし、回転子の回転軌道に沿った形状の底面や凹部を有する測定セルの方が安定して回転させることができるという点において、上記実施形態のような形状を採用することがより好ましい。
【0038】
(D)
上記実施形態では、図3(a)等に示すように、測定セル1の底面に形成された凹部11aが、正面視において滑らかな曲線に沿って形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、回転子との接触がない凹部については、必ずしも滑らかな曲線である必要はなく、ある程度凹凸がある面であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明の細菌検査方法は、攪拌から細菌検査までの工程を簡素化して、細菌検査の工程に要するコストを大幅に削減することができるという効果を奏することから、試料採取具を用いて採取された試料を試料液中において攪拌し、検査を行う各種装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0040】
【図1】本発明の一実施形態に係る細菌検査装置の構成を示す概念図。
【図2】図1の細菌検査装置に含まれる測定セル周辺の構成を示す正面図。
【図3】(a),(b)は、図1の測定セルの形状を示す正面図および平面図。
【図4】図1の測定セル内における回転子の位置と凹部の大きさとの関係を示す正面図。
【図5】図1の細菌検査装置を用いた細菌の採取から測定までの流れを示すフローチャート。
【図6】図1の測定セルに貯留された試料液内に綿棒を挿入した状態を示す正面図。
【図7】本発明の他の実施形態に係る攪拌装置に含まれる回転子の構成を示す正面図。
【符号の説明】
【0041】
1 測定セル(ケース部)
2 薄膜電極
3 回転子
4 スターラ
4a マグネット
4b モータ
5 電源部
6 測定部
7 制御部
8 表示部
9 電極基板
10 細菌検査装置
11a 凹部
11b 底面
13 試料採取具
13a 先端
103 回転子
103a 径大部
S ステップ
X 試料液


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ケース部内に注入された試料液中に試料サンプルを採取した試料採取具を挿入し、回転子によって前記試料液を攪拌しながら細菌を検出する細菌検査方法において、
前記試料液中に前記試料採取具の先端を挿入する第1のステップと、
前記試料液中の前記試料採取具と、回転中の前記回転子とを接触させる第2のステップと、
前記回転子との接触によって前記試料液中に溶け出した前記細菌を、前記回転子の回転によって前記試料液中に懸濁する第3のステップと、
前記試料液中において懸濁した前記細菌を検出する第4のステップと、
を備えている細菌検査方法。
【請求項2】
前記第2および前記第3のステップでは、両端部分を前記ケース部の内壁面に対して接触させながら、前記試料液中において前記回転子を回転させる、
請求項1に記載の細菌検査方法。
【請求項3】
前記試料採取具は、綿棒を含む、
請求項1または2に記載の細菌検査方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−207431(P2009−207431A)
【公開日】平成21年9月17日(2009.9.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−54700(P2008−54700)
【出願日】平成20年3月5日(2008.3.5)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】