JP6201285B2 - 微生物の検査方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、微生物の検査方法及びその装置に関し、特にバラスト水等に含まれて生存しているプランクトン等の微生物を検出するのに適した微生物の検査方法及びその装置に関する。

荷物を積載していない船舶は、当該船舶を安定させるためにバラスト水を搭載して航行し、荷物を積載する海域において前記バラスト水を排出する。
バラスト水は、通常、搭載する海域と異なる海域に排出されるため、該バラスト水に含まれるプランクトンや細菌等の微生物を本来の生息地以外の海域に運び、生態系を破壊する等の問題を引き起こす虞がある。

このような問題に対処するため、バラスト水の規制に関する国際的なルールが策定され、「船舶のバラスト水および沈殿物の規制および管理のための国際条約（バラスト水管理条約）」が採択されている。

上記バラスト水管理条約に関連する「バラスト水サンプリングに関するガイドライン（G２）」は、「バラスト水排出基準（D−２）」において、船舶から排出されるバラスト水に含まれて生存している微生物の許容個体数を、例えば、最小サイズが５０μｍ以上の微生物（以下、「Ｌサイズ生物」という。）については１０個／ｍ^３以下、最小サイズが１０μｍ以上５０μｍ未満の微生物（以下、「Ｓサイズ生物」という。）については１０個／ｍＬ以下と、前記微生物の最小サイズにより区分して規定している。

現在までに、上記バラスト水を排出する際に上記排出基準を満たしているか否かを確認するための手法として、送水ポンプで汲み上げた海水をフローセルに通水して画像計測するもの（例えば、特許文献１）、送水ポンプで汲み上げた海水を目開きの異なるフィルタユニットに通水してフィルタ上の微生物を発光させて微生物を計数するもの（例えば、特許文献２）などの微生物検査装置が知られている。

上記特許文献１に記載の微生物検査装置によれば、液体の検体を流しつつ該検体中に存在する生細胞を持つ生物を染色する染色部と、前記染色が施された検体を流しつつ前記生物の濃度を高めるように濃縮する濃縮部と、前記濃縮された検体中の前記生物を含む個体の画像情報を取得する個体計測部と、前記個体計測部より出力された前記個体の画像情報より前記生物の測定を行う制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
これにより、検体の液体中の生物の染色工程、液体中の生物の濃縮工程、液体中の生物の情報取得の工程等をフロー方式で行えるため、各方式をバッチ方式で行う手法と比べて、ひとつの工程を終えた検体の一部が次の工程に進むまでの待機時間を大幅に短縮、または０とすることができ、待機時間での染色の状態の劣化を防ぐ意味で安定した生物の生死の情報を取得することができるといったメリットがある。

しかしながら、上記特許文献１記載の微生物検査装置にあっては、送水ポンプで汲み上げた海水を各種工程に順次通水させるものであり、装置が大掛かりとなり、また、製造コスト高となる問題がある。そして、各種工程に順次通水させて待機時間が短縮されるものであるが、測定が完了するには少なくとも数時間かかるといった問題がある。

また、上記特許文献２に記載の微生物検査装置は、海水を目開きの異なる３種のフィルタを直列に配置してなるフィルタユニットに通水する工程と、フィルタに補集され生存している微生物による発色、発光および蛍光のうちいずれかを発生させる工程と、発色、発光および蛍光のうちいずれかを検出して画像解析によってバラスト水または海水中の微生物数を計数する工程とをそなえたことを特徴とするものである。
これにより、段階的なサイズごとの微生物の捕捉を実現でき、その結果、サイズごとの基準で規制された許容残存基準を満たしているかどうかを迅速に測定できるといったメリットがある。

しかしながら、特許文献２記載の微生物検査装置にあっても、特許文献１と同様に送水ポンプで汲み上げた海水を各種工程に順次通水させるものであり、装置が大掛かりとなり、製造コスト高になる問題点があった。

特開２００９−８５８９８ 特開２００７−１３５５８２

本発明は上記問題点にかんがみ、バッチ式の測定セルを利用することにより、バラスト水中の微生物の量を簡便かつ短時間で、しかも高精度に測定することができる微生物の検査方法及びその装置を提供することを技術的課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、船舶から排出されるバラスト水に含まれて生存している微生物の許容個体数を、試料として採取した試料容器内の水中に存在する微生物数によって推定し、前記バラスト水の排水基準を満たすか否かを測定するための微生物の検査装置であって、光を透過する材質で形成されたバッチ式の試料容器に試料と蛍光染色試薬とを添加して試料溶液の撹拌・混合を行う撹拌混合手段と、該撹拌混合手段により前記試料溶液を撹拌しつつ前記試料容器の被照射面に励起光を連続的に照射させる光源を備えた励起光源と、該励起光源からの励起光により蛍光発光された光を検知する受光手段と、該受光手段により検知した光を電気信号に変換して所定の受光範囲を微生物が通過した時に発生する発光数を検出してカウントし、該発光数から前記試料容器中の試料に含まれる微生物量を算出する制御手段と、該制御手段に電気的に接続されている操作部と、を備え、該操作部は、測定対象となる微生物のサイズを切り換え可能な設定ボタンを含む、という技術的手段を講じた。

また、請求項２記載の発明は、前記励起光源が、前記試料容器の被照射面に対して直交する励起光が照射されるように配置する一方、前記受光手段が、前記励起光源の励起光と直交した角度で蛍光発光を受光する受光面が配置されていることを特徴とする。

そして、請求項３記載の発明は、前記受光手段と前記試料容器との間に、観察範囲を規制するためのスリットを設けたことを特徴とする。

さらに、請求項４記載の発明は、前記励起光源と前記試料容器との間に、光源からの拡散光を一面に向かって同じ角度で均一に照射される平行光に変換する平行光変換手段を設けたことを特徴とする。

そして、請求項５記載の発明は、前記平行光変換手段が、所定厚さの平板に所定径のねじ切孔を穿設して形成したものであることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、前記平行光変換手段が、凸レンズで形成したものであることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、船舶から排出されるバラスト水に含まれて生存している微生物の許容個体数を、試料として採取した試料容器内の水中に存在する微生物数によって推定し、前記バラスト水の排水基準を満たすか否かを測定するための微生物の検査方法であって、測定対象となる微生物のサイズを設定するサイズ設定工程と、バッチ式の試料容器内で試料に蛍光染色試薬を添加した試料溶液の撹拌・混合を行う撹拌混合工程と、前記試料溶液を撹拌しつつ前記試料容器の被照射面に励起光を連続的に照射する励起工程と、前記励起光により蛍光発光した微生物の蛍光をカウントする受光工程と、該受光工程により検出した、所定の受光範囲を微生物が通過した時に発生する発光数から試料容器中の試料に含まれる微生物量を算出する微生物数推定工程と、を備えたものである。

請求項１記載の発明によれば、バッチ式の試料容器に試料と蛍光染色試薬とを添加した後、撹拌混合手段により試料溶液の撹拌・混合を行い、次いで、前記試料溶液を撹拌しつつ前記試料容器の被照射面に励起光を連続的に入射させ、さらに、受光手段により微生物の蛍光発光を受光するため、撹拌しないで静置して計測するものと比較すれば、極めて短時間で微生物が明るく発光し、バラスト水中の微生物の量を簡便かつ短時間で計測することが可能となる。また、受光範囲を微生物が通過した時に発生する蛍光パルスをカウントするため、高精度で微生物を検出することが可能となる。そして、本発明の装置はバッチ式であるため装置を小型化することが可能となり、製造コストも安価となる。また、操作部に、測定対象となる微生物のサイズを切り換え可能な設定ボタンを含むようにしたことによって、種々の細部の微生物に対して測定を行うことが可能となる。

また、請求項２記載の発明によれば、前記励起光源を、前記試料容器の被照射面に対して直交した励起光が入射されるように配設する一方、前記受光手段は、その受光面が前記励起光源の励起光と直交した角度で蛍光発光が受光されるように配置されているため、励起光源からの励起光が直接受光手段の受光面に入射することがなく、また、蛍光発光の厚み部分が薄くなる（例えば、図２のように、発光部分の幅が従来２０ｍｍ〜３０ｍｍであったものが、幅Ｍ（３ｍｍ）のように狭くなり、厚み部分が薄くなる。）ため、バックグラウンドと微生物の蛍光発光との光量の差異が極めて明確になり、微生物の蛍光発光の検出精度が向上するものとなる。

請求項３記載の発明によれば、前記受光手段と前記試料容器との間に、観察範囲を規制するためのスリットを設けてあるから、ノイズとなるバックグラウンドの蛍光発光の面積が狭まるため、バックグラウンドの蛍光発光に対する微生物の蛍光発光の信号の比が向上し、微生物の蛍光発光の検出精度が向上するものとなる。

請求項４記載の発明によれば、前記励起光源と前記試料容器との間に、光源からの拡散光を一面に向かって同じ角度で均一に照射される平行光に変換する平行光変換手段を設けてあるから、励起光源からの励起光の広がりを抑えて、平行光で記試料容器の被照射面に照射されるため、バックグラウンドの蛍光発光の厚み部分が薄くなり、バックグラウンドの蛍光発光に対する微生物の蛍光発光の信号の比が向上し、微生物の蛍光発光の検出精度が向上するものである。

請求項５記載の発明によれば、前記平行光変換手段が、所定厚さの平板に所定径のねじ切孔を穿設して形成したものであるから、安価な材料によって励起光源からの励起光がねじ切孔によって角度が矯正され、ねじ切孔から照射された光の指向角を狭くすることができる。このため、バックグラウンドの蛍光発光の厚み部分が薄くなるため、バックグラウンドの蛍光発光に対する微生物の蛍光発光の信号の比が向上し、微生物の蛍光発光の検出精度が向上するものである。

請求項６記載の発明によれば、前記平行光変換手段が、凸レンズで形成したものであるから、安価な材料によって励起光源からの励起光の指向角を狭くすることができる。このため、バックグラウンドの蛍光発光の厚み部分が薄くなり、バックグラウンドの蛍光発光に対する微生物の蛍光発光の信号の比が向上し、微生物の蛍光発光の検出精度が向上するものとなる。

請求項７記載の発明によれば、試料溶液中の微生物量を測定するための微生物の検査方法であって、測定対象となる微生物のサイズを設定するサイズ設定工程と、バッチ式の試料容器内で試料に蛍光染色試薬を添加した試料溶液の撹拌・混合を行う撹拌混合工程と、前記試料溶液を撹拌しつつ前記試料容器の被照射面に励起光を連続的に照射する励起工程と、前記励起光により蛍光発光した微生物の蛍光をカウントする受光工程と、該受光工程により検出した発光数から試料容器中の試料に含まれる微生物量を算出する微生物数推定工程と、を備えたものであるから、撹拌しないで静置して計測するものと比較すれば、極めて短時間で微生物が明るく発光し、バラスト水中の微生物の量を簡便かつ短時間で計測することができる。また、受光範囲を微生物が通過した時に発生する蛍光パルスをカウントするため、高精度で微生物を検出することが可能となる。さらに、蛍光発光の厚み部分が薄くなるため、バックグラウンドと微生物の蛍光発光との光量差が極めて明確となり、微生物の蛍光発光の検出精度を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る微生物の検査装置の全体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る測定部の概略平断面図である。 本発明の一実施形態に係る微生物の検査装置の全体構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る微生物の検査装置の測定フローを示すフロー図である。 平行光変換手段の一実施形態を示す概略断面図である。 スリットの有無により観察面が狭まることを示す作用図である。 微生物の個体数と光電子増倍管（ＰＭＴ）の受光カウントとの相関関係を示すグラフである。 微生物の生死によって検出が可能か否かの試験を示すグラフである。

本発明を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る微生物の検査装置の全体を示す斜視図であり、図２は本発明の一実施形態に係る測定部の概略平断面図であり、図３は本発明の一実施形態に係る微生物の検査装置の全体構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示すように本発明の検査装置１は、ＣＰＵ基板などの制御機構を内蔵して測定結果等の情報処理作業や統計処理作業などを行う本体部２と、該本体部２に並設した操作ボタン等の配置構成からなる操作部３と、前記測定結果等を表示するために液晶パネル等で形成された表示部４と、光を透過する透明な材質（例えば、ガラスや石英やアクリル樹脂等）で形成されたバッチ式の試料容器５を収容し、試料溶液Ｓ中の微生物数を光学的に計数する測定部６とを主要部として構成されている。符号７は試料容器４内に収容された試料溶液Ｓを撹拌するための回転子であり、該回転子７は前記試料容器５内に試料溶液Ｓ及び発光試薬とともに収容し、前記試料容器５を測定部６に収容したときに、該測定部５内に内蔵されたマグネティックスターラ２７により回転駆動される構成となっている。これにより、試料容器５内の試料と発光試薬とからなる試料溶液Ｓを所定温度で撹拌混合しながら試料溶液Ｓ中の微生物数を計数することができ、撹拌しないで静置して計測するものと比較すれば、極めて短時間で微生物が明るく発光し、バラスト水中の微生物の量を簡便かつ短時間で計測することが可能となる。

図１に示す検査装置１の寸法は、幅が３００ｍｍ、奥行が３００ｍｍ、高さが１００ｍｍ、重量は約２〜４ｋｇの範囲に形成されており、手持ちトランク（図示せず）等に収容して、どこにでも持ち運び可能であり、船舶内での測定や、屋外での測定が可能である。
そして、光を透過する透明な材質で形成されたバッチ式の試料容器５は、底面が５０ｍｍ×５０ｍｍ、高さが６０ｍｍの角柱状に形成され、水位が４０ｍｍのときの内容量が１００ｍｌ（ミリリットル）に設定されている。試料容器５はこのような角柱状に限定されることはなく、内容量を１００ｍｌ（ミリリットル）程度確保することができれば、円柱状であっても、立方体であってもよい。

前記測定部６は、図１、図２及び図３に示すように、試料容器５を収容して保持する試料容器収容部９と、前記試料容器５に向けて励起光を照射する光源部１３と、該光源部１３から照射された励起光により発光試薬に染色されて試料容器５内で漂っている微生物を観察するための受光部１９とを備えている。そして、受光部１９からは、試料溶液Ｓ中の微生物数を計数し、測定結果等の情報処理作業や統計処理作業などを行うＣＰＵ基板２３に電気的に連絡されている。

前記試料容器収容部９は、前記試料容器５の少なくとも二面を取り囲む保持プレート８ａ，８ｂにより形成され、前記光源部１３からの光の照射を遮断しないように前記試料容器５を収容保持するものである。
そして、図２に示すように、試料容器５の被照射面Ｇに対して法線ＡＰによる励起光が入射されるよう光源部１３が配置される。前記光源部１３は、前記試料容器収容部９近傍に配置されたＬＥＤ光源１０と、該ＬＥＤ光源１０の前面に配置され、拡散光を平行光に変換する平行光変換手段１１（ＬＥＤは光源からランダム方向に拡散して照射される光であるため、一面に向かって同じ角度で均一に光線が当たる平行光に変換するもの）と、スリット状の平行光からなる励起光を試料容器５に照射する励起光用バンドパスフィルタ１２とを備えている。

図５は平行光変換手段１１の一実施形態を示す概略断面図である。図５（ａ）に示す例は、平行光変換手段１１として所定厚さの平板３１に所定径のねじ切孔３２を穿設して形成したものであり、光路長に合わせて平板３１の厚さＬとねじ切孔の孔径とが適宜設定されている。これにより、ＬＥＤ光源１０から照射される入射角度θの散乱光は、ねじ切孔３２を通過する際には平行光に変換されるものとなる。図５（ａ）に示す例では、θとＬとの最適条件をＳＮ比の試験により決定しており、例えば、Ｍ３（ネジ孔の外径）×０．５（ピッチ）とすれば、θが９．５°、Ｌが１５ｍｍのときが最適であった。

図５（ｂ）に示す平行光変換手段１１は、ＬＥＤ光源１０の前面に凸レンズ３３を設けたものであり、ＬＥＤ光源１０から照射された散乱光は、凸レンズ３３内を通過して外部に出射する際には平行光に変換されるものとなる。

なお、本実施形態の光源部１３は、光源としてＬＥＤ光源１０を用いたが、微生物に含まれる蛍光物質を励起させることができれば、ＬＥＤ光源１０に限らず、平行光の照射が可能な平行光ＬＥＤ光源やレーザ光源や電球を採用することもできる。言うまでもないが、平行光の照射が可能な平行光ＬＥＤやレーザ光源を採用するときは、前述の平行光変換手段１１は不要となる。

そして、図２に示すように、前記受光部１９は、光源部１３からの法線ＡＰによる励起光と直交した角度を持って受光面Ｆが配置されるように設けられる。また、受光部１９は前記ＬＥＤ光源１０から試料容器５に向けて励起光が照射される平行光に対し、これと直交する光軸で蛍光が受光されるように配置構成した光電子増倍管（ＰＭＴ）１４と、該光電子増倍管（ＰＭＴ）１４の前面に配置した蛍光用バンドパスフィルタ１５と、該蛍光用バンドパスフィルタ１５の前面に配置した集光用レンズ１６と、該集光用レンズ１６の前面に配置したスリット１７と、該スリット１７と前記試料容器５との間隙に設置され、微生物に含まれる蛍光物質を励起させ、これにより発光した蛍光を集光し結像させるためのリレーレンズ１８と、を備えたものである。

前記光電子増倍管（ＰＭＴ）１４と試料容器５との間のスリット１７は、観察面をスリット状に狭めるものである。すなわち、図６に示すように、（ａ）スリットなしの状態では、受光面Ｆが円で形成されるバックグラウンドを監視するのに対し、（ｂ）スリットありの状態では、受光面Ｆが斜線を除いた縦長スリットで形成されるバックグラウンドを監視することになる。したがって、受光面Ｆの受光面積が（ｂ）のように狭まる結果、ノイズとなるバックグラウンドの蛍光発光の面積も狭まるため、バックグラウンドの蛍光発光に対する微生物の蛍光発光の信号の比が向上し、微生物の蛍光発光の検出精度が向上するのである。

なお、受光部１９は、受光センサとして光電子増倍管（ＰＭＴ）１４を用いた例を示したが、これに限定されることはなく、シリコンフォトダイオード（ＳiＰＤ）や、アヴァランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）など、光電子増倍管（ＰＭＴ）と同様に微生物に含まれる蛍光物質の発光を検知することができる各種の光検出器を採用することができる。

さらに、図３を参照して、本実施形態の検査装置１の電気的な制御構成を説明する。本体部２を形成する筐体２０内中央には、ＡＣ電源２１や二次電池２２から電源の供給を受けて、前記光電子増倍管（ＰＭＴ）１４により光から電気に変換された出力信号を解析したり、任意の輝度範囲以上にあるか否かを判定したり、任意の輝度の信号をパルスカウントしたり、前記ＬＥＤ光源１０のオン・オフ制御などを行うＣＰＵ基板２３が配置されている。前記ＡＣ電源２１と前記ＣＰＵ基板２３との間には、ＡＣ／ＤＣ変換器２４を介在させてある。

前記ＣＰＵ基板２３には、前記光電子増倍管（ＰＭＴ）１４、前記ＬＥＤ光源１０、読み出し書き込み用記憶部となるＲＡＭ２５及び読み出し専用記憶部となるＲＯＭ２６がそれぞれ電気的に接続される。また、図１に示す操作部３の電源ボタン３ａ、測定開始ボタン３ｂ、外部出力ボタン３ｃ及び設定ボタン３ｄが電気的に接続されている。そして、前記電源ボタン３ａの押下によりオン・オフの切換制御が行われ、前記測定開始ボタン３ｂの押下により測定が開始され、外部出力ボタン３ｃの押下により外部のプリンタやパソコンへデータの転送が行われ、設定ボタン３ｄの押下により、測定の種類の切換（Ｌサイズ微生物の測定かＳサイズ微生物の測定かの切換）や、判定基準の設定の変更や、しきい値の設定の変更や、測定時間の設定の変更を行うことができる構成となっている。

そのほか、前記ＣＰＵ基板２３には、前記回転子７を磁力により回転させるマグネティックスターラ２７、液晶パネル等で形成された表示部４、ＣＰＵ基板２３など制御機器の冷却用ファン２８、及びＲＳ−２３２Ｃなど外部出力端子２９を接続してある。

図４は測定フローを示すフロー図であり、図１乃至図４を参照して上記構成における作用を説明する。

まず、作業者はピペット等を使用し、温度２０℃程度のバラスト水から１００ｍｌ（ミリリットル）を試料として採取し、試料容器５に投入する（図４のステップ１）。次に、試料容器５内に蛍光染色試薬を添加する（図４のステップ２）。この蛍光染色試薬は一般的に知られているカルセインＡＭ（Calcein-AM，ドイツ国Promocell GMBH 社製）や、ＦＤＡなどを使用することができる。カルセインＡＭは、植物性プランクトンに対して染色しやすい傾向がある一方、ＦＤＡは、動物性プランクトンに対して染色しやすい傾向があり、このため、染色試薬による染色を、カルセインＡＭとＦＤＡとを混合した試薬により染色を行うと、試薬の染色時間を短くして、染色に要する時間を従来の半分にすることが可能となる。そして、作業者は試料容器５に回転子７を投入後、検査装置１の測定部６に収容し、測定部６の蓋３０を被着することで測定準備が完了する。ここで、電源ボタン３ａを押下すれば、該測定部６内に内蔵されたマグネティックスターラ２７の駆動により回転子７が回転し、試料溶液Ｓが撹拌されることになる（図４のステップ３）。

次に、作業者は操作部の測定開始ボタン３ｂの押下により、所定時間後ＬＥＤ光源１０が点灯し、励起光用バンドパスフィルタ１２を透過した光が試料容器５に照射されることになる。このとき、例えば、波長特性として４５０nm〜４９０nmの波長の光が照射され、試料容器５内の検体（微生物）が蛍光発光することになる（図４のステップ４）。そして、この蛍光が蛍光用バンドパスフィルタ１５を透過して光電子増倍管（ＰＭＴ）１４により検知されることになる（図４のステップ５）。

光電子増倍管（ＰＭＴ）１４は、光電効果の利用により光エネルギが電気エネルギに変換されるとともに、電流増幅機能が付加され、高感度に蛍光発光を検知することができる。検知した電気信号はＣＰＵ基板２３に送られ、一定しきい値以上の受光波形がカウントされることになる（図４のステップ６）。

さらに、ＣＰＵ基板２３では、受光波形カウント値から前記試料容器５内の水１００ｍｌ（ミリリットル）中に存在する微生物数を推定して、排水基準を満たすか否かを表示部４に表示されるのである（図４のステップ）。

以下、本発明の実施例について説明する。まず、上記実施形態の微生物の検査装置の検査精度の確認試験を行った。

微生物の個体数と光電子増倍管（ＰＭＴ）の受光カウントとの相関関係を調査した。Ｓ型シオミズツボワムシ（最小サイズ約１００μｍ＝Ｌサイズ生物）を複数の試料容器５（１００ｍＬ容量）にそれぞれ５個体、１０個体、５０個体、１００個体、１０００個体と個体別に収容し、それぞれを蛍光染色試薬ＦＤＡ（濃度０．０１[ミリmol／リットル]）で染色した。その結果、収容した微生物の個体数に応じて、波形のカウント数が増加してきており、５個体、１０個体、５０個体及び１００個体の５サンプルについては直線的に応答した（図７(a)、図７(b)参照）。このため、得られた波形のカウント数からバラスト水１００ｍＬ中に存在する微生物の個体数が推定できる。

微生物の生死によって検出が可能か否かの試験を行った（図８(a)〜(d)参照）。熱により殺滅処理（６０℃、３０分の加熱）したＳ型シオミズツボワムシ（最小サイズ約１００μｍ＝Ｌサイズ生物）を、蛍光染色試薬ＦＤＡ（濃度０．０１[ミリmol／リットル]）で染色する。殺滅処理１時間後、殺滅処理２０時間後、殺滅処理５日後の３サンプルを作成してそれぞれ測定した。その結果、殺滅処理したものはいずれも一定のしきい値以上の波形が発見されず、殺滅処理せずに微生物が存在するサンプルと殺滅処理して微生物が存在しないサンプルとの判別が可能である。

以上のように本実施形態によれば、バッチ式の試料容器５に試料と蛍光染色試薬とを添加した後、撹拌混合手段７により試料溶液の撹拌・混合を行い、次いで、前記試料溶液を撹拌しつつ前記試料容器の被照射面に励起光を入射させ、さらに、受光手段により微生物の蛍光発光を受光するため、撹拌しないで静置して計測するものと比較すれば、極めて短時間で微生物が明るく発光し、バラスト水中の微生物の量を簡便かつ短時間で計測することが可能となる。そして、本実施形態の装置はバッチ式であるため装置を小型化することが可能となり、製造コストが安価となる。
また、受光手段１４が、励起光と直交した角度を持って受光面Ｆを配置したものであるため、励起光源１０からの励起光が直接受光手段１４の受光面Ｆに入射することがなく、バックグラウンドと微生物の蛍光発光との光量の差異が極めて明確になり、微生物の蛍光発光の検出精度が向上するという極めて顕著な作用・効果を奏する。

本発明は、バラスト水を排出する際に排出基準を満たしているか否かを確認するための微生物の検査装置に適用することができる。

１ 検査装置
２ 本体部
３ 操作部
４ 表示部
５ 試料容器
６ 測定部
７ 回転子
８ 保持プレート
９ 試料容器収容部
１０ ＬＥＤ光源
１１ 平行光変換手段
１２ 励起光用バンドパスフィルタ
１３ 光源部
１４ 光電子増倍管（ＰＭＴ）
１５ 蛍光用バンドパスフィルタ
１６ 集光用レンズ
１７ スリット
１８ リレーレンズ
１９ 受光部
２０ 筐体
２１ ＡＣ電源
２２ 二次電池
２３ ＣＰＵ基板
２４ ＡＣ／ＤＣ変換器
２５ ＲＡＭ
２６ ＲＯＭ
２７ マグネティックスターラ
２８ ファン
２９ 外部出力端子
３０ 蓋
３１ 平板
３２ ねじ切孔
３３ シリンドリカルレンズ

Claims (7)

1. 船舶から排出されるバラスト水に含まれて生存している微生物の許容個体数を、試料として採取した試料容器内の水中に存在する微生物数によって推定し、前記バラスト水の排水基準を満たすか否かを測定するための微生物の検査装置であって、
   光を透過する材質で形成されたバッチ式の試料容器に試料と蛍光染色試薬とを添加して
   試料溶液の撹拌・混合を行う撹拌混合手段と、
   該撹拌混合手段により前記試料溶液を撹拌しつつ前記試料容器の被照射面に励起光を連続的に照射させる光源を備えた励起光源と、
   該励起光源からの励起光により蛍光発光された光を検知する受光手段と、
   該受光手段により検知した光を電気信号に変換して所定の受光範囲を微生物が通過した時に発生する発光数を検出してカウントし、該発光数から前記試料容器中の試料に含まれる微生物量を算出する制御手段と、
   該制御手段に電気的に接続されている操作部と、を備え、
   該操作部は、測定対象となる微生物のサイズを切り換え可能な設定ボタンを含む
   ことを特徴とする微生物の検査装置。
2. 前記励起光源は、前記試料容器の被照射面に対して直交した励起光が入射されるように配設する一方、前記受光手段は、その受光面が前記励起光源の励起光と直交した角度で蛍光発光が受光されるように配置されている請求項１記載の微生物の検査装置。
3. 前記受光手段と前記試料容器との間には、観察範囲を規制するためのスリットを設けてなる請求項１又は２記載の微生物の検査装置。
4. 前記励起光源と前記試料容器との間には、光源からの拡散光を一面に向かって同じ角度で均一に照射される平行光に変換する平行光変換手段を設けてなる請求項１から３のいずれかに記載の微生物の検査装置。
5. 前記平行光変換手段が、所定厚さの平板に所定径のねじ切孔を穿設して形成したものである請求項４記載の微生物の検査装置。
6. 前記平行光変換手段が、凸レンズで形成したものである請求項４記載の微生物の検査装置。
7. 船舶から排出されるバラスト水に含まれて生存している微生物の許容個体数を、試料として採取した試料容器内の水中に存在する微生物数によって推定し、前記バラスト水の排水基準を満たすか否かを測定するための微生物の検査方法であって、
   測定対象となる微生物のサイズを設定するサイズ設定工程と、
   バッチ式の試料容器内で試料に蛍光染色試薬を添加した試料溶液の撹拌・混合を行う撹拌混合工程と、
   前記試料溶液を撹拌しつつ前記試料容器の被照射面に励起光を連続的に照射する励起工程と、
   前記励起光により蛍光発光した微生物の蛍光をカウントする受光工程と、
   該受光工程により検出した、所定の受光範囲を微生物が通過した時に発生する発光数から試料容器中の試料に含まれる微生物量を算出する
   微生物数推定工程と、を備えたことを特徴とする微生物の検査方法。

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