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被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置
説明

被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置

【課題】ゾル状の試料を希釈する液体の加熱時間を短縮し、被検出物を捕集してから計測までにかかる時間を短縮することができる被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置を提供すること。
【解決手段】捕集皿43に充填されたゲル状の捕集担体を相転移温度に加熱する加熱機構12と、被検出物収集容器4の試料収容体40に収容された試料を希釈する液体を貯溜する液体タンク2と、液体タンク2の液体を試料収容体40に供給する液体供給機構3と、液体タンク2の液体を加温する加温機構20とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置に関し、特に、捕集装置によって空気中に浮遊する細菌、真菌等の微生物、化学物質、微粒子等の被検出物を付着させて捕集したゲル状の捕集担体を、ゲル−ゾル間の相転移によってゾル化した試料とし、試料に含まれる被検出物をフィルタで漉し取って収集する被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、空気中に浮遊する細菌、真菌等の微生物、化学物質、微粒子等の被検出物を、捕集、収集して、単位体積当たりの被検出物数を算出する方法、特に、無菌製剤の製造環境や食品関係の製造環境における空中浮遊菌の菌数を算出する方法として、本件出願人が先に提案した、空中浮遊菌の生菌に由来するアデノシン三リン酸(以下、「ATP」という。)の量を、生物発光反応による発光量を計測することにより求め、これに基づいて空中浮遊菌の菌数を算出する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この空中浮遊菌の菌数の算出方法は、被検出物としての空中浮遊菌を、捕集皿に充填したゼラチン及びグリセロールを含むゲル状の捕集担体に付着させて捕集する。
そして、空中浮遊菌が付着した捕集担体が充填されている捕集皿を被検出物収集容器に取り付け、この被検出物収集容器を、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置の装着部に装着して加熱することにより捕集担体をゲルからゾルに相を転移し、ゾル化した試料に含まれる空中浮遊菌をフィルタで漉し取ることによって収集し、収集した空中浮遊菌からATPを抽出して、計測装置でATP量を発光計測するようにしている。
【0004】
ところで、この被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置(計測装置と一体構造となっているものも含む(以下、同じ。))において用いられる捕集皿に充填されるゲル状の捕集担体は、捕集担体に含まれるゼラチン及びグリセロールの濃度が低いと十分な強度のゲルが得られないため、通常、高分子濃度が高いゲル状の捕集担体を用いられる。
しかし、濃度が高い捕集担体の場合、相転移したゾルの粘性が高くなってフィルタで濾過することが困難になる。
【0005】
そのため、ゼラチン濃度は10%以下、グリセロール濃度は25%以下になるまで希釈してから濾過処理することが必要となり、液体タンクに貯溜した液体(以下、「無菌水」という)を、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置の装着部に装着した被検出物収集容器の試料収容体に供給してゾル化した試料を希釈するようにしている。
しかし、希釈のために供給する無菌水の温度がゲル−ゾル間の相転移温度以下であると、収集装置での加熱によるゲルからゾルへの相転移を阻害することとなるため、液体タンクから液体ポンプによって吸い上げた無菌水は、加熱ヒータによって所定温度(ゲル−ゾル間の相転移温度)まで加熱してから被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置の装着部に装着した被検出物収集容器の試料収容体に供給するようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−139115号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、被検出物(空中浮遊菌)を捕集してから計測までにかかる時間は、ATP発光計測の際にかかる反応時間等、短縮できない時間を除くと、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置での無菌水を加熱するための時間の割合が大きなものとなっている。
これは、液体タンクに貯溜する無菌水は、通常、室内温度と同温であり、加熱ヒータによって加熱するために相当な時間を要するためで、被検出物を捕集してから計測までにかかる時間を短縮するためには、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置での無菌水の加熱のための時間を短縮する必要があった。
【0008】
本発明は、ゾル状の試料を希釈する液体(無菌水)の加熱時間を短縮し、被検出物を捕集してから計測までにかかる時間を短縮することができる被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置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】
【0009】
上記目的を達成するため、本発明の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置は、被検出物を付着させて捕集したゲル状の捕集担体が充填された捕集皿、該捕集皿に充填されたゲル状の捕集担体をゲル−ゾル間の相転移によってゾル化した試料として収容する収容空間及び前記試料の排出口を形成した試料収容体、前記排出口に配設される試料に含まれる被検出物を漉し取るフィルタ並びに該フィルタを前記試料収容体との間で挟持するフィルタ押さえからなる被検出物収集容器を装着する装着部と、該装着部に装着した被検出物収集容器の試料収容体に収容された試料を前記試料収容体の排出口、フィルタ及びフィルタ押さえを介して吸引する吸引部材とからなる被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置であって、前記捕集皿に充填されたゲル状の捕集担体を相転移温度に加熱する加熱機構と、被検出物収集容器の試料収容体に収容された試料を希釈する液体を貯溜する液体タンクと、該液体タンクの液体を前記試料収容体に供給する液体供給機構と、前記液体タンクの液体を加温する加温機構とを備えたことを特徴とする。
【0010】
この場合において、被検出物を含む流動性を有する試料の収容空間及び前記試料の排出口を形成した試料収容体、前記排出口に配設される試料に含まれる被検出物を漉し取るフィルタ並びに該フィルタを前記試料収容体との間で挟持するフィルタ押さえからなる被検出物収集容器を用いることができる。
【0011】
また、前記加温機構を、ヒータと、該ヒータと前記液体タンクとの間に介在し、ヒータの熱を液体タンクに貯溜された液体に伝達する金属製のブロックからなる熱伝導部材とから構成することができる。
【0012】
また、前記加温機構を、サーモスタットによって温度制御することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置によれば、捕集皿に充填されたゲル状の捕集担体を相転移温度に加熱する加熱機構と、被検出物収集容器の試料収容体に収容された試料を希釈する液体を貯溜する液体タンクと、該液体タンクの液体を前記試料収容体に供給する液体供給機構と、前記液体タンクの液体を加温する加温機構とを備えたことにより、ゾル化した試料を希釈するための液体を所定温度(ゲル−ゾル間の相転移温度)まで加熱する時間を短縮することができる。
また、加温機構により、液体タンクの液体温度を所定温度まで加温しておくことによって、加熱機構を配設することなく、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置による被検出物の収集の際の希釈用液体の加熱時間をなくし、被検出物の収集から計測までにかかるトータル時間を大幅に短縮することができる。
ちなみに、無菌水は被検出物の希釈以外に、遊離ATPを除去するATP消去剤や生菌のATPを抽出するATP抽出剤を分注する分取分注用ノズル及び回収したATPを分取し発光計測用試薬に分注するための分取分注用ノズルにつながるチューブにも充填されている。
このチューブは内径が0.75mm程度で、ポンプから分取分注用ノズルまでの長さが2m程度あり、チューブの管路抵抗が非常に大きい。この管路抵抗の影響によって、吸引時に、チューブ内の無菌水の圧力が下がり、チューブ内に気泡が発生する。
分取、分注の精度が計測時の精度に影響するため、分取分注用ノズルには、高い分取、分注精度が求められる。
また、発光計測用チューブへの分注は、短時間に集中して発光するように、分注の速度を高くして、攪拌を促す必要がある。しかし、チューブ内の無菌水に生じた気抱の影響によって、分取、分注精度の低下や発光計測チューブへの分注速度の低下が発生する。
空気の水に対する溶解度は、温度が高くなると小さくなることから、無菌水を加温機構で加熱することにより、無菌水内に溶けている気体が減るため、圧力変化によるポンプ内及びチューブ内での気泡の発生を低減することができる。
【0014】
また、被検出物を含む流動性を有する試料の収容空間及び前記試料の排出口を形成した試料収容体、前記排出口に配設される試料に含まれる被検出物を漉し取るフィルタ並びに該フィルタを前記試料収容体との間で挟持するフィルタ押さえからなる被検出物収集容器を用いることにより、被検出物の収集を簡易に行うことができる。
【0015】
また、加温機構を、ヒータと、該ヒータと前記液体タンクとの間に介在し、ヒータの熱を液体タンクに貯溜された液体に伝達する金属製のブロックからなる熱伝導部材とから構成することにより、液体タンク内の液体を、液体内に加熱部材を直接接触させて加熱する際に危惧される、無菌水の汚染問題が発生することがない。
【0016】
また、加温機構を、サーモスタットによって温度制御することにより、別途制御機構を設けることなく、過剰な液体の加温を防ぎ、必要な温度の液体を収容機構に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置の一実施例を示す概略図である。
【図2】同収集装置の液体タンク及び加温機構の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例1】
【0019】
図1〜図2に、本発明の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置の一実施例を示す。
この被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置1は、被検出物を付着させて捕集したゲル状の捕集担体が充填された捕集皿43、捕集皿43に充填されたゲル状の捕集担体をゲル−ゾル間の相転移によってゾル化した試料Sとして収容する収容空間40a及びゾル化した試料Sの排出口40bを形成した試料収容体40、排出口40bに配設される試料Sに含まれる被検出物を漉し取るフィルタ41並びにフィルタ41を試料収容体40との間で挟持するフィルタ押さえ42からなる被検出物収集容器4を装着する装着部10と、装着部10に装着した被検出物収集容器4の試料収容体40に収容された試料Sを試料収容体40の排出口40b、フィルタ41及びフィルタ押さえ42を介して吸引する吸引部材13とからなり、捕集皿43に充填されたゲル状の捕集担体を相転移温度に加熱する加熱機構12と、被検出物収集容器4の試料収容体40に収容された試料Sを希釈する液体を貯溜する液体タンク2と、液体タンク2の液体を試料収容体40に供給する液体供給機構3と、液体タンク2の液体を加温する加温機構20とを備えるようにしている。
【0020】
装着部10は、捕集担体を配した捕集皿43を上側に、試料収容体40を下側に向けて収容する装着空間10aを形成する。
加熱機構12は、装着部10に装着した被検出物収集容器4の捕集皿43に充填されている捕集担体を加熱することができるものであれば、その構成は、特に限定されるものではないが、本実施例においては、円筒状の被検出物収集容器4の側面を覆う環状ヒータを使用している。
【0021】
また、装着部10の装着空間10aの下方には、試料収容体40のフィルタ押さえ42を支持するとともに、収容空間40aに収容されているゾル化した試料Sを、フィルタ41を介して吸引する吸引部材13を配設する。
この吸引部材13は、フィルタ押さえ42に当接し、試料の吸引経路を密閉状態に維持するように、押圧・移動機構14によってフィルタ押さえ42に向かって移動・押圧され、フィルタ押さえ42は、この吸引部材13を介して試料収容体40に向けて移動・押圧されている。
【0022】
液体供給機構3は、ゾル化した試料Sを希釈する液体を装着部10に装着した被検出物収集容器4に供給することができるものであれば、特に限定されるものではないが、液体タンク2から希釈用の液体を吸い上げるポンプ31、所定温度に加熱する加熱部材32、加熱した液体を濾過するためのフィルタ33及び装着部10に収容した被検出物収集容器4の捕集皿43に開口された貫通孔を介して、試料収容体40の収容空間40aに向けて液体を供給する供給ノズル34から構成されている。
供給ノズル34は、捕集皿43の貫通孔を正確に通過するように、水平方向及び垂直方向への移動を制御機構(図示省略)によって制御されている。
【0023】
液体タンク2は、内部にゾル化した試料Sを希釈する液体(無水菌)を貯溜することができるものであれば、特に限定されるものではないが、本実施例においては、角柱型の合成樹脂製の容器を使用するようにしている。
液体タンク2に貯溜される液体は、ゾル化した試料Sを希釈するためのもので、滅菌溶液(無菌水)が好ましく、リン酸バッファや生理食塩水を用いる。
【0024】
そして、この被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置1は、液体タンク2内の無菌水を加温する加温機構20を備えるようにしている。
【0025】
加温機構20は、液体タンク2内の無菌水を加温することができるものであれば、特に限定されるものではないが、本実施例においては、ヒータ22と、ヒータ22と液体タンク2との間に介在し、ヒータ22の熱を液体タンク2に貯溜された無菌水に伝達する金属製のブロックからなる熱伝導部材21とから構成するようにしている。
【0026】
金属製のブロックからなる熱伝導部材21は、ヒータ22の熱を効率よく液体タンク2内の無菌水に伝達することができるものであれば、特に限定されるものではないが、本実施例においては、アルミブロックを使用するようにしている。
そして、ヒータ22は、カートリッジタイプのヒータを使用し、アルミブロックに形成した孔部に挿入して使用するようにしている。
【0027】
熱伝導部材21の形状、配設箇所及び配設数は、特に限定されるものではないが、角柱型の液体タンク2の底面と1側面とに当接して、液体タンク2の内部の無菌水に熱を伝達することができるように、図2に示すように、台座23上に横置き及び縦置きで2箇所に配設する。
また、液体タンク2との当接面を傾斜面として、液体タンク2を熱伝導部材21に接するように載置したときに、液体タンク2が傾くようにしている。
これによって、液体タンク2内の無菌水の残量が少なくなった場合にも、効果的に液体供給機構3のポンプ31で吸引することができる。
熱伝導部材21を配設する台座23には、液体タンク2を保持する保持具24を配設し、液体タンク2の位置ずれを防止するようにしている。
【0028】
また、加温機構20を、サーモスタットによって温度制御することによって、別途制御機構を設けることなく、過剰な無菌水の加温を防ぎ、必要な温度の無菌水を装着部10に装着した被検出物収集容器4の試料収容体40に供給することができる。
【0029】
このとき、加温機構20により、液体タンク2の液体温度を所定温度(ゲル−ゾル間の相転移温度)まで加温しておくことによって、加熱部材32を配設することなく、収集装置1による被検出物の収集の際の、希釈用液体の加熱時間をなくし、被検出物の収集から計測までにかかるトータル時間を大幅に短縮することができる。
【0030】
次に、この被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置1によって、被検出物を収集するまでの工程を、被検出物の捕集工程から順に説明する。
【0031】
まず、空気中に浮遊する細菌、真菌等の微生物、化学物質、微粒子等の被検出物を捕集するために、ゲル状の捕集担体が充填された捕集皿(図示省略)を取り付けた被検出物収集容器4を捕集装置(図示省略)に装着し、被検出物を、捕集皿に充填したゼラチン及びグリセロールを含むゲル状の捕集担体に付着させて捕集する。
【0032】
そして、空中浮遊菌が付着した捕集担体が充填されている捕集皿43を被検出物収集容器4に取り付け、この被検出物収集容器4を、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置1の装着部10に装着する。
【0033】
装着部10に装着された被検出物収集容器4の捕集皿43に充填された捕集担体は、加熱機構12によって、ゲル−ゾル間の相転移温度まで加熱され、ゾル化して試料収容体40の内部の収容空間40aに流動性を有する試料S(高濃度の液体)として収容される。
【0034】
そして、液体供給機構3によって、液体タンク2内の無菌水を装着部10に装着されている被検出物収集容器4の試料収容体40に供給する。
このとき、供給される無菌水は、加温機構20によって加温されているので液体供給機構3の加熱部材32による加熱時間は短縮、又は、加温機構20によって無菌水をゲル−ゾル間の相転移温度まで加温している場合には加熱部材32を配設することなく直接試料収容体40に無菌水を供給することができ、被検出物の収集のための時間を大幅に短縮することができる。
【0035】
無菌水が供給され、所定濃度にまで希釈されたゾル状の試料Sは、吸引部材13の真空吸引力によって吸引され、被検出物をフィルタ41上に残留させて収容空間40aの排出口40bから排出される。
【0036】
このように、希釈のための無菌水を加温機構20によって加温して使用することにより、被検出物は、短時間でフィルタ41によって漉し取られて収集される。
【0037】
また、被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置1と計測装置とが一体で構成されているときは、フィルタ41によって漉し取られ、フィルタ41上に残留した被検出物、例えば、空中浮遊菌に対しては、遊離ATPを除去するATP消去剤や、生菌のATPを抽出するATP抽出剤を分注用ピペッタ(図示省略)によって分注し、ATP回収用ピペッタ(図示省略)によってフィルタ41上からピペッティングを行い、発光計測手段(図示省略)においてATP発光試薬を注入し、ATP発光試薬が生物発光反応することによって発光する発光量を計測し、単位体積当たりの空中浮遊菌数を算出する。
【0038】
以上、本発明の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置について、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0039】
本発明の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置は、ゾル状の試料を希釈するための液体の加熱時間を短縮し、被検出物の捕集から計測までにかかる時間を短縮することができるという特性を有していることから、捕集装置によって捕集した空気中に浮遊する細菌、真菌等の微生物、化学物質、微粒子等の被検出物を収集するための被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置の用途に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【0040】
1 被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置
10 装着部
12 加熱機構
13 吸引部材
2 液体タンク
20 加温機構
21 熱伝導部材
22 ヒータ
3 液体供給機構
4 被検出物収集容器
40 試料収容体
41 フィルタ
42 フィルタ押さえ
43 捕集皿
S 試料

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検出物収集容器を装着する装着部と、該装着部に装着した被検出物収集容器の試料収容体に収容された試料を前記試料収容体の排出口、フィルタ及びフィルタ押さえを介して吸引する吸引部材とからなる被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置であって、前記捕集皿に充填されたゲル状の捕集担体を相転移温度に加熱する加熱機構と、被検出物収集容器の試料収容体に収容された試料を希釈する液体を貯溜する液体タンクと、該液体タンクの液体を前記試料収容体に供給する液体供給機構と、前記液体タンクの液体を加温する加温機構とを備えたことを特徴とする捕集した被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置。
【請求項2】
被検出物を付着させて捕集したゲル状の捕集担体が充填された捕集皿、該捕集皿に充填されたゲル状の捕集担体をゲル−ゾル間の相転移によってゾル化した試料として収容する収容空間及び前記試料の排出口を形成した試料収容体、前記排出口に配設される試料に含まれる被検出物を漉し取るフィルタ並びに該フィルタを前記試料収容体との間で挟持するフィルタ押さえからなる被検出物収集容器を用いることを特徴とする請求項1記載の被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置。
【請求項3】
前記加温機構を、ヒータと、該ヒータと前記液体タンクとの間に介在し、ヒータの熱を液体タンクに貯溜された液体に伝達する金属製のブロックからなる熱伝導部材とから構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の捕集した被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置。
【請求項4】
前記加温機構を、サーモスタットによって温度制御するようにしたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の捕集した被検出物の計測ユニットにおける被検出物の収集装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−52825(P2012−52825A)
【公開日】平成24年3月15日(2012.3.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−193331(P2010−193331)
【出願日】平成22年8月31日(2010.8.31)
【出願人】(000005452)株式会社日立プラントテクノロジー (1,767)
【Fターム(参考)】