(57)【要約】【課題】微生物と微生物以外の粒子を含んだ多量の液体中から効率良く微生物のみを分離し、微生物を計測することを目的とする。【解決手段】微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体を、微生物のみを拘束するための捕獲セル１に流入し、微生物のみを拘束する集光された光を照射し、微生物を捕獲セル１内に拘束し、流入液切替弁６により同じ流路に微生物を含まない液体を流入させ、拘束する光を切ることにより、微生物を含まない液体中に微生物を浮遊させ、排出回収することで微生物を含まれる液体から異なった液体中に微生物を分離置換させることができ、さらに拘束した微生物を計測することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中の微生物と微生物以外の粒子を分離する方法において、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体をセル内に流入する手段と微生物をセル内に拘束する光を照射する光照射手段と前記液体と異なった液体を流入する手段を備えたことを特徴とする微生物分離方法。
【請求項２】
微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体をセル内に流入する手段において、微生物よりも大きな粒子を捕集する手段を備えたことを特徴とする請求項１の微生物分離方法。
【請求項３】
前記微生物よりも大きな粒子を捕集する手段として、孔を形成したフィルタとしたことを特徴とする請求項１または２記載の微生物分離方法。
【請求項４】
前記孔を形成したフィルタの孔径を微生物が通過する７μｍ以上の孔径としたことを特徴とする請求項１、２または３記載の微生物分離方法。
【請求項５】
セル内での微生物の拘束を確認する確認手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、３、または４記載の微生物分離方法。
【請求項６】
セル内に光を照射する位置がセル内の流路の絞り部分とすることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の微生物分離方法。
【請求項７】
セル内および液体を流入する経路に微生物が付着しない処理を行ったことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、または６記載の微生物分離方法。
【請求項８】
拘束する光を複数本備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、または７記載の微生物分離方法。
【請求項９】
拘束した微生物の形状を確認するため、前記拘束する光以外の光を照射する形状確認光照射手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の微生物分離方法。
【請求項１０】
前記拘束する光を照射する光照射手段と前記形状を確認するための光を照射する形状確認光照射手段が同時に行うことができる制御手段を備えたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の微生物分離方法。
【請求項１１】
セル内を通過した液体を切り替える排出切替手段を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の微生物分離方法。
【請求項１２】
前記液体と異なった液体を流入する手段を加圧によって流入することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の微生物分離方法。
【請求項１３】
前記拘束する光の波長を細菌に影響のない１０５６ｎｍにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の微生物分離方法。
【請求項１４】
液体中の微生物と微生物以外の粒子を分離する方法において、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体をセル内に流入する手段と微生物をセル内に拘束する光を照射する光照射手段と前記液体と異なった液体を流入する手段と微生物を染色してセル内に拘束させ拘束した微生物を計測することを特徴とする微生物計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピンセットを用い微生物を拘束する方法を用い微生物の計測に関するもので、特に微生物が混在する飲料水や食品、食材中から微生物のみを効率良く分離する方法と計測に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の光の集光による光圧力を用いた方法は、特開平５−８８１０７に明記されたものが知られていた。（特許文献１参照）。
【０００３】
以下、その特許文献１について図１０を参照しながら説明する。
【０００４】
図１０に示すように、レーザー光分割機構１０１によって形成される複数本の粒子拘束用のレーザー光を容器１０２内に導入し、容器１０２内の液体中に浮遊する複数の粒子をこれらの複数本のレーザー光によって拘束するとともに、容器１０２とレーザー光の集光位置とを相対的に移動させる操作アーム１０３を設け、多量の細胞等の粒子を同時に容器内の位置を移動させることができることを特徴とする。
【０００５】
さらに、この種の光の集光による光圧力を用いて微粒子を捕捉や移動する方法は、特開２００１−７１３００（特許文献２）に明記されたものが知られている。
【０００６】
以下、その特許文献２について図１１を参照しながら説明する。
【０００７】
図１１に示すように、容器１０２の中の液体中に含まれた微細物体１０４をレンズ１０５で集光による光の光圧力を利用して捕捉する微細物体の操作方法において、容器１０２の底面上に密集して存在する多数の微細物体１０４の中から目的の微細物体１０４ａを探索し、光を集光して形成される捕捉範囲の外部（前方）に微細物体１０４ａを位置させた状態でレーザー光を照射して微細物体１０４ａを底面から浮揚させる。そして目的の微細物体１０４ａを捕捉範囲Ｔ内に位置決めし、微細物体１０４ａを捕捉する。
【特許文献１】特開平０５−０８８１０７号公報
【特許文献２】特開２００１−７１３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の方法では、セル内での細胞の移動や拘束することは可能であるが、多量の食材、飲料水等の液体中から微生物の選択的に拘束することができないという課題があり、多量な液体中からの微生物の拘束し分離することが要求されている。
【０００９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、セル内に液体を挿入し、微生物を拘束し、微生物以外の粒子の含まれる液体と微生物を含まれる液体と分離することができ、また、多量な液体中から微生物を分離する微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、セル内に微生物と粒子が混在すると、粒子の形状に隠れて、微生物が拘束することができないという課題があり、予め、形状の大きな粒子と微生物を分離することが要求されている。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、液体を流入する際に形状の大きな粒子を捕集する手段を設け、微生物を分離する微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００１２】
また、大きな粒子を捕集する手段として、重量、比重、電荷等を利用して分離することができるが、手段によっては微生物細胞膜破損や活性停止により微生物が死滅してしまい、生きた微生物を分離することができないという課題があり、微生物の生死の状態そのままでセルに送る方法が要求されている。
【００１３】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、微生物の大きさを利用し、微生物が通過する孔のフィルタを用いた微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００１４】
また、微生物のサイズは、０．２〜２μｍと小さいが、微生物が細胞分離しているサイズや微生物が凝集していると微生物自体のサイズより大きくなり、全ての微生物をセル内に流入することができないという課題があり、微生物を捕集しない最適な孔のフィルタが要求されている。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、微生物のフィルタ通過率を高めるため、７μｍ以上の孔のフィルタを用いた微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また、集光による光圧力での微生物の拘束は、光圧力のが発生する範囲が狭いため、光圧力部分の微生物量が多くなると、微生物が拘束できなくなるという課題があり、拘束された微生物量を確認することが要求されている。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、光圧力で拘束・収集した微生物の量を確認できる方法を提供することを目的とする。
【００１８】
また、集光による光圧力を利用した技術では、集光部分のみ拘束させるため、集光部分以外は、微生物を拘束できないという課題があり、集光範囲内に微生物を集める手段が要求されている。
【００１９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、集光範囲内の流路を絞り、微生物を流入するセル構造を提供することを目的とする。
【００２０】
また、疎水結合により、ガラス表面など付着した微生物は、集光による光圧力では拘束する力が弱く、付着した微生物を拘束することができないという課題があり、液中に微生物を浮遊させることが要求されている。
【００２１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、セル内の流路もしくはセルに導入、排出される経路に微生物の付着しない処理することを提供することを目的とする。
【００２２】
また、微生物濃度の高い液体から微生物を集めるためには、事前に液体を希釈する処理が必要であり、希釈を用いらないで直接流入できることが要求されている。
【００２３】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、集光による光圧力の光の出力する本数を増加させ、微生物を拘束する量を増加させ、多量な液中からも微生物を拘束することができる方法を提供することを目的とする。
【００２４】
また、集光による光圧力の特徴として、微粒子表面でも入射した光の屈折が生じるため、微生物以外の粒子も拘束するという課題があり、微生物のみを拘束する方法が要求されている。
【００２５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、拘束した微粒子の色、透過度を判断することで、微生物のみを拘束し、微生物のみを拘束する微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００２６】
また、微生物の形状は様々であり、拘束・収集された後では、微生物と粒子の区別をすることができないという課題があり、拘束する前の形状や透過度を確認することが要求されている。
【００２７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、拘束する光と形状や透過度を確認する光を同時に照射することで、拘束されるものが微生物かを判断し、確認することができる微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００２８】
また、セル排出後に微生物を回収した液が流路内に残存し、折角微生物のみを回収した液を調製したにもかかわらず、微生物以外の粒子成分を含まれるという課題があり、セル排出後に粒子と微生物を混入させない方法が要求されている。
【００２９】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、セル排出後に流路切り替え弁を設け、流路を通過した粒子の逆流を防ぎ、微生物のみの回収精度を高める微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００３０】
また、流路内に液体を流入する手段を設けると、微生物が流入する手段に付着し、再飛散や増殖することがあり、連続的に異なった液体中から正確な微生物を拘束することができないというか課題があり、連続的に異なった液体を処理することが要求されている。
【００３１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、異なった液体を連続的に流入し微生物を拘束することができる微生物分離方法を提供することを目的とする。
【００３２】
また、微生物は、紫外光などにより微生物内の色素、代謝物を変性させ、微生物を死滅させることがあり、拘束後、微生物を死滅させるという課題があり、微生物に影響しない波長が求められている。
【００３３】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、微生物に影響のない波長を提供することを目的とする。
【００３４】
また、集光の光圧力により液中の微生物を拘束することはできるが、液中の微生物の濃度を計測することができないという課題があり、液中の微生物濃度を把握することが求められている。
【００３５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、拘束された微生物を染色し、液中の微生物濃度を計測する微生物計測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】
【００３６】
上記の目的を達成するために本発明は、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体をセル内に連続的流入して微生物を光により拘束しさらには異なった液体と交換し、前記微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体中の微生物と異なった液体に微生物を置換することができるものである。
【００３７】
これによって多量な液体から微生物を拘束し分離され、異なった液体に置換することができる。
【００３８】
また、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体を流入する際に大きな粒子を分離したものである。
【００３９】
これによって濁度の高い食材や飲料等の液体中からも微生物を拘束し分離することができる。
【００４０】
また、大きな粒子を分離する手段として、孔を形成したフィルタとしたものである。
【００４１】
これによって液体中の微生物の状態を維持したままに拘束し分離され、液体中の微生物を正確に分離することができる。
【００４２】
また、本発明の微生物分離方法は上記目的を達成するために、孔を形成したフィルタの径を７μｍ以上としたものである。
【００４３】
これによって液体中のほとんど全ての微生物が流入され、液中の様々な微生物を拘束し分離することができる。
【００４４】
また、セル内で拘束した微生物量を確認としたものである。
【００４５】
これによって集光による光圧力で微生物の拘束量を高めることもでき、光のエネルギーを効率に使用することができる。
【００４６】
また、本発明の微生物分離方法は上記目的を達成するために、セルの流路を光圧力が届く集光範囲内としたものである。
【００４７】
これによって集光による光圧力で微生物の拘束する精度を高めることができ、さらに光のエネルギーを効率に使用することができる。
【００４８】
また、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体が流れる流路に微生物のタンパクが結合しない処理及び液体が付着しない撥水処理を用いて微生物を付着しない処理としたものである。
【００４９】
これによって、液体中に微生物を浮遊させるものとし液体中の微生物量を正確に流入させることができる。
【００５０】
また、液体の流入する量を増加させるために複数の光を照射する形状としたものである。
【００５１】
これによってさらに多量な液体が流入され、一度に多くの微生物を拘束し分離することができる。
【００５２】
また、拘束する光以外に光を照射し形状を確認したものである。
【００５３】
これによってさらに精度良く微生物のみが拘束され、粒子との分離が容易にできる。
【００５４】
また、拘束する光と照射する光を同時に照射し、拘束する微生物が拘束されたかもしくは、経時的に微生物の形状を拘束前後に確認するものとしたものである。
【００５５】
これによって微生物のみが正確に拘束される微生物を認識し、さらに分離精度を高めることができる。
【００５６】
また、セル内を通過した液体を回収する流路とセル内で拘束された微生物を置換した液体との分離する流路を設け、切り替えられる構成にしたものである。
【００５７】
これによって置換された液体中の微生物のみが液体に回収され、微生物だけを置換することができる。
【００５８】
また、本発明の微生物分離方法は微生物と微生物以外の粒子の液体と異なった液体を流入する手段を加圧によって圧送させるものとしたものである。
【００５９】
これによって流路内のコンタミを防止し、連続的に処理ができ,短時間で複数の液体を分離することができる。
【００６０】
また、本発明の微生物分離方法は上記目的を達成するために、細胞・微生物に影響のない波長に限定したものである。
【００６１】
これによって排出後の微生物の死滅を防止し,液体中からの微生物の状態で分離・置換することができる。
【００６２】
また、微生物のみを染色し染色した微生物を拘束することで、液中の微生物の濃度を計測するものとしたものである。
【００６３】
これによって微生物もしくは液体中に含まれる特定の微生物の個数を計測することができる。
【発明の効果】
【００６４】
本発明によれば、集光による光圧力により、微生物を含まれる液体中から微生物を拘束し、分離することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００６５】
本発明によれば、濁度のある液体中から微生物と同等な粒子だけを流入し、流入量の低下もしくは微粒子の詰まりを防止でき、セルの交換など消耗品の寿命をのばすという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００６６】
本発明によれば、液体中から微生物性能を維持したまま回収することができ、安定して分離し、回収した微生物を利用することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００６７】
本発明によれば、液体中から微生物を効率的に分離でき、少量の微生物をさらに安定して分離し、回収した微生物を利用することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００６８】
本発明によれば、拘束した微生物を確認することができ、拘束した微生物量が把握でき、集光による光圧力での拘束する効率を高め、さらに液体から微生物分離効率を上げ、分離時間を低減させることができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００６９】
本発明によれば、集光範囲に確実に液体中の微生物を通過させることができ、少量の液体から精度よく分離することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７０】
本発明によれば、セルと流路を洗浄する必要がなくなり、何回でも利用できるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７１】
本発明によれば、さらに多量の液体を流入することができ、迅速に分離することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７２】
本発明によれば、形状認識し細胞と微生物と粒子を判断分離することができ、微生物以外も分離することもできるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７３】
本発明によれば、集光による光圧力の範囲で粒子と微生物を区別し、光照射をすることで効率的に分離することができ、光照射に用いるエネルギーを低下させることができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７４】
本発明によれば、微生物と微生物を含まれない液体に分離することができ、微生物を効率的に濃縮することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７５】
本発明によれば、流路内の微生物汚染を取り除くことで連続的に異なった液体を分離することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７６】
本発明によれば、微生物に影響しない波長に限定することで、拘束後の微生物を利用することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【００７７】
本発明によれば、染色した菌を拘束し、液体中の微生物濃度を計測でき、液中の汚染度を把握することができるという効果のある微生物分離方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７８】
本発明の請求項１記載の発明は、液体中の微生物と微生物以外の粒子を分離する方法において、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体をセル内に流入する手段と微生物をセル内に拘束する光を照射する光照射手段と、前記液体と異なった液体を流入する手段を備えたことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、微生物と同様な質量で透過度を持った粒子を捕獲し、微生物のない液体と微生物を回収する液体に効果的に分離するという作用を有する。
【００７９】
また、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体をセル内に流入する手段において、微生物よりも大きな粒子を捕集する手段を備えた微生物分離方法としたものであり、流入する流路及びセルの形状を小さくすることができ、小型化形状で効果的に分離するという作用を有する。
【００８０】
また、前記微生物よりも大きな粒子を捕集する手段として、孔を形成したフィルタとしたことを特徴とした微生物分離方法としたものであり、回収した微生物の液体の微生物を利用することができるという作用を有する。
【００８１】
また、前記孔を形成したフィルタの細孔径を微生物が通過する７μｍ以上の径のものとしたこと特徴とした微生物分離方法としたものであり、回収する微生物量を増加させ液体中の微生物を効率的に利用することができるという作用を有する。
【００８２】
また、セル内での微生物の拘束を確認する確認手段を備えたことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、拘束された微生物量を確認し、異なった液体と交換する時期を把握でき効率良く分離することができるという作用を有する。
【００８３】
また、セル内に光を照射する位置がセル内の流路の絞り部分とすることを特徴とする微生物分離方法としたものであり、集光範囲内で微生物を拘束することができ、高い分離性能を得ることができ、微生物を確実に拘束することができるという作用を有する。
【００８４】
また、セル内および液体を流入する流路に微生物が付着しない処理を行ったことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、複数の液体を連続的に使用することができるという作用を有する。
【００８５】
また、拘束する光を複数本備えたことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、さらに多量な液体や微生物濃度の高い液体を処理することができるという作用を有する。
【００８６】
また、拘束する微生物の形状を確認するため、前記拘束する光以外の光を照射する形状確認光照射手段を備えたことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、事前に拘束する微生物を確認し、拘束するエネルギーを効率良く利用することができるという作用を有する。
【００８７】
また、前記拘束する光を照射する光照射手段と形状を確認手段の光を照射する形状確認光照射手段が同時に照射することができる制御手段を備えたことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、微生物量が少ない液中で光の拘束するエネルギーを間欠的に照射する消費電力を低減するという作用を有する。
【００８８】
また、セル内を通過した液体を切り替える排出切替手段を設けたことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、分離後の液体の混入を防止し、微生物のみの液体を調製することができるという作用を有する。
【００８９】
また、前記液体と異なった液体を流入する手段を加圧によって流入することを特徴とする微生物分離方法としたものであり、流路内のコンタミ防止し何回も微生物と微生物以外の粒子を含まれる液体を流入することができるという作用を有する。
【００９０】
また、前記拘束する光の波長を細菌に影響のない１０５６ｎｍにしたことを特徴とする微生物分離方法としたものであり、微生物の光によるダメージを防止し回収された微生物を利用できるという作用を有する。
【００９１】
また、液体中の微生物と微生物以外の粒子を分離する方法において、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体をセル内に流入する手段と微生物をセル内に拘束する光を照射する光照射手段と前記液体と異なった液体を流入する手段と微生物を染色してセル内に拘束させ、拘束した微生物を計測することを特徴とする微生物分離方法としたものであり、導入した食材や飲料水中の微生物濃度を計測でき、微生物汚染を計測することができるという作用を有する。
【００９２】
以下本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００９３】
（実施の形態１）
図１に示すように、微生物を拘束するための捕獲セル１に、微生物を拘束する光を発生させるレ―ザ―光源２から発生された光が光を反射させるハーフミラー３にあたり、集光による光圧力を高める集光レンズ４を通過し照射される。微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体は、検体流入ポンプ５により流され、流入液切替弁６を通り、捕獲セル１内に流入される。さらに、微生物と微生物以外の粒子を含まれる液とは異なる液を流入する清浄水流入ポンプ７で構成されている。
【００９４】
微生物と微生物以外の粒子を含まれる液体は捕獲セル１内にて、集光による光圧力を発生した拘束する光の下を通過する際に捕獲され、微生物を含まない液体として捕獲セル１外に排出される。その後、流入液切替弁６により同じ流路から異なる液が捕獲セル１に流入され、レ―ザ―光を切ることにより捕獲セル内の異なる液体に微生物を移動させ、微生物と微生物以外の粒子を含まれる液体から異なった液体中に微生物を分離置換することができる。
【００９５】
したがって、集光による光圧力の特徴を生かし、光を透過しない粒子は、反射光が強くなり拘束する光の下では反発し、透過できる微生物のみを拘束し選別することができる。このことにより、微生物と微生物以外の粒子を含まれる液体から微生物のみを分離し、置換することができる。
【００９６】
なお、微生物と微生物以外の粒子を含まれる液体中の微生物としては細菌、真菌、酵母としている。
【００９７】
なお、図１には示していないが、光ファイバーを用いてレ―ザ―光源２からの光を直接集光レンズ４に照射しても問題ない。
【００９８】
さらに、図１には検体流入ポンプ５と清浄水流入ポンプ７として流路を設けたが、同じ流路で同じポンプを用いることもできる。
【００９９】
さらに、流入液切替弁６により微生物と微生物以外の粒子を含まれる液体と異なった液体を切り替えたが、流入する時間を変えることで同じ流路を使用しても問題はない。
【０１００】
また、図１では捕獲セル１の流出後にポンプを設けても問題はない。
【０１０１】
ポンプとしては液体と流入できるポンプであれば、空気圧を利用するポンプでも差異はない。
【０１０２】
なお、捕獲セル１の材質が石英ガラスにすると集光した光圧力の低下が少なく、出力するとエネルギーの低下を防止する。
【０１０３】
なお、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体から、液体中の粒子も回収することができる。
【０１０４】
（実施の形態２）
微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体を流入する際に、微生物が粒子に隠れる現象がある。
【０１０５】
図２に示すように、微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体を流入した後に、液中と含まれる微生物よりも大きな粒子を捕集するための粒子捕集手段８を設けたものである。
流路の目詰まりを防止し、微生物との分離効率を高めることができる。
【０１０６】
さらに、流路の交換や検体流入ポンプのメンテなどの時期を延ばすことができる。
【０１０７】
なお、大きな粒子と捕集する粒子捕集手段８として流路内に設けたが、事前に処理することも含まれることは言うまでもない。
【０１０８】
また、粒子捕集手段としては、フィルターの他、遠心処理、あるいは電気永動、または誘電永動など、粒子の特徴を用いて分離する手段を用いても良い。
【０１０９】
（実施の形態３）
図２が示すように、粒子捕集手段８として、孔を形成したフィルタとした。フィルタを使用することで微生物の活性低下を防止し、実際の液体中の微生物を分離できる。
【０１１０】
フィルタの種類はＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＶＣ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｉｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ＭＣＥ（Ｍｉｘｅｄｃｅｌｌｕｌｏｓｅｅｓｔｅｒｓ）、ＰＥＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ＮＹＬ（Ｎｙｌｏｎ）などがあり、これらのフィルタによっては微生物の付着しない表面処理を行ったものや使用前にろ過状態を良くするためにある種の界面活性剤を付着して使用しても問題はない。
【０１１１】
また、ろ過性能が向上するようにイオン系界面活性剤を加えてよい。イオン系界面活性剤としては、５つに系別され、１）脂肪酸系（陰イオン）として、脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、アルファスルホ脂肪酸エステルナトリウム、２）直鎖アルキベンゼン系として、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、３）高級アルコール系（陰イオン）として、アルキル硫酸エステルナトリウム、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、４）アルファオレフィン系として、アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム、５）ノルマルパラフィン系としてアルキルスルホン酸ナトリウムなどが挙げられるが、アミド系非イオン性界面活性剤として化学反応などを起こさず、微生物を溶かしたり溶菌しない試薬であれば良い。
【０１１２】
（実施の形態４）
図３のように、フィルタを用いた時の微生物の通過性能を示す。供試菌として、Ｂ．ｓａｂｔｉｌｉｓ（ＮＢＲＣ３１３４）を使用し、フィルタはスルフォン酸を原料としたフィルタを用いて、フィルタの孔における通過性能を把握した。フィルタ孔が７μｍ以下であると捕集されてしまい、微生物の通過性能を低下させる。
【０１１３】
（実施の形態５）
図４に示すように、レーザー光源により照射された光が反射板であるハーフミラー３を通り、集光レンズ４で集光されたのに捕獲セル１内の微生物を拘束したものを同軸に設けられた捕獲検出手段９により認識するものである。
【０１１４】
捕獲セル１内の微生物が集光された光圧力にて拘束される微生物量は、微生物の大きさにもよるが数個〜数十個の範囲のため、捕獲検出手段９により拘束された量を認識し、流入液切替弁６により異なった液体を流入することで、微生物を異なった液体に置換することができる。捕獲検出手段９の構成としては、ＣＣＤ、ＣＭＳなどで画像を入手し、判断する方法を設けている。
【０１１５】
（実施の形態６）
図５のように、流路を絞った捕獲セル１の形状を示す。集光による光圧力での範囲として１０μｍ程度での集光を設けている。また捕獲セル１の流入口に対し捕獲する部分に対して絞ることで確実に微生物を捕獲することができる。また、集光による光圧力の場合、粒子は光を透過することができないため、反射光が強くなり拘束する光の下は反発し、選別することができるという特徴がある。
【０１１６】
また、微生物の比重は粒子である重金属の比重よりも軽いため、流入速度と拘束の範囲を調整することでさらに分離性能を高めることが可能となる。
【０１１７】
（実施の形態７）
微生物が流路に付着しない処理を実施した。微生物が付着しない処理としてブロッキング処理、フッ素化物などによる撥水処理がある。ブロッキング処理とはＢＳＡ、スキムミルク等を事前に流入することで処理が可能である。また、撥水処理はフッ素を含まれる樹脂を利用しても構わない。
【０１１８】
（実施の形態８）
図６のように、レーザー光源が出力される光はハーフミラー３を通り、光を分割する光分割手段１０となり同波長のままに複数の光として分割され、集光レンズ４を通り、複数の捕獲セル１に照射される。
【０１１９】
複数の光による拘束により、流入する微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体中から微生物を複数の捕獲セル１にて拘束することができ、流入する微生物と微生物以外の粒子が含まれた液体の流量を増加させることができる。また流入する微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体中の微生物濃度が多い液体にも利用することができる。
【０１２０】
図６では、各捕獲セル１毎に光を一本照射するよう示したが、捕獲セル１に複数の光を照射することにより、さらに微生物の拘束量が増すことは言うまでもない。
【０１２１】
このように複数の光を用いることで流入する微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体量を増やすことができ、さらに多量な液体を処理するのにコンパクトな形状にすることができる。
【０１２２】
（実施の形態９）
図７のように、捕獲セル１と拘束する光以外に拘束する前の粒子や微生物を認識するために捕集物確認手段１１を設けている。
【０１２３】
捕集物確認手段１１としては光が拘束する光の波長以外の光を照射する機構を備え、捕獲セル１内を照射して拘束されるものを事前に認識し、拘束する光の出力を切り替えることで微生物以外の粒子はそのまま捕獲セル１から排出することができる。
【０１２４】
図７では、捕獲検出手段９に捕獲セル１内で拘束された微生物と流入する微生物と粒子を認識する機能を同一に用いたが、捕集物確認手段１１として別に機構を用いても良い。
【０１２５】
（実施の形態１０）
図７のように、捕獲物確認手段１１の光の照射と微生物を拘束する光を同時に照射する制御を行うことで、拘束する前の微生物が拘束される時間まで確認でき、確実に拘束したかを確認できる。
【０１２６】
また、微生物を含まない液体中と微生物を置換する時にも、確実に置換しているかを確認できる。
【０１２７】
なお、捕獲物確認手段１１における光においては微生物が透過する光の波長であればよい。
【０１２８】
（実施の形態１１）
図８のように、捕獲セル１に流入した液体を切り替え、置換する前の液体と置換する後の液体との混合を防止するため、排出切替弁１２に設けたものである。
【０１２９】
排出切替弁１２を設けることで、流入液切替弁６と連動し、連続的に様々な微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体と微生物を含まない液体を交互に流入処理することができる。
【０１３０】
図８では、二方向の流路を設けているが様々な液体を用いる場合、さらに複数の流路を設けても良い。
【０１３１】
（実施の形態１２）
微生物と微生物以外の粒子が含まれる液体を異なった液体を流入する手段を、図１ではポンプとし流路内に設けているが、流路外に設け液体の後に空気層を挟み、加圧による流入する手段とした。
【０１３２】
流路では、微生物や粒子による詰まりを生ずることがあり、流路外に置換することで詰まりを防止できる。
【０１３３】
さらに、微生物によるポンプのコンタミも防止できる。
【０１３４】
（実施の形態１３）
微生物に影響のない波長である１０５６ｎｍに限定した。微生物は紫外光に弱く、殺菌されてしまう。また、赤外を使うことは液体中の温度を上げてしまうため、微生物を死滅させてしまう。
【０１３５】
この波長を用いることで微生物の死滅を防止することができる。
【０１３６】
（実施の形態１４）
図９のように、微生物計量装置を示す構成図である。
【０１３７】
この微生物計量装置は、微生物を蛍光試薬に染色した後に、蛍光発光を受光部１３で、検出する原理で構成されている。まず、光源１４から発せられた励起光から目的の波長を取り出すために励起光分光フィルタ１５で分光する。分光された励起光はプリズム１６を経て、光路を変化させられる。光路を変化させられた励起光は集光レンズ４を経て捕獲セル１の拘束された微生物の表面に集光される。そこで励起光によって励起された微生物が有する蛍光は、再びプリズム１６を透過し、受光部１３に到達する。受光部１３に到達した蛍光は、目的の蛍光のみを取り出すために蛍光分光フィルタ１７を経て、受光部に内蔵された光電変換素子１８に到達し、信号化され、認識し、微生物判断手段１９により、微生物と認識し、さらにカウントする。
【０１３８】
また、微生物を染色する試薬としては一般的に、４’，６−ジアミジノ−２−フェニルインドール二塩酸塩、プロピデュームイオダイド、６−カルボキシフルオレセインジアセテート、４−メチルウンベリフェリル−β−Ｄ−ガラクトシド等があり、さらに、反応する蛍光ラベルを有した抗体やマイクロファージで特定の微生物のみを染色するものなどがある。染色することで、微生物を容易に判別することができる。
【０１３９】
また、図に示していないが、この微生物計量装置は捕獲セル１を移動する手段を備えており、微生物の表面の蛍光発光をすべて、若しくは一部を受光することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
食品、化粧品や飲料水中の微生物のみを分離回収することにより、微生物以外の夾雑物を除くことで、蛍光発光試薬や発光試薬染色や抗体試薬での検出が、従来に比べ精度良く検出することができ、食品分野、医薬品分野、化成品分野における微生物の検査において適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】本発明の実施の形態１の微生物分離装置構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態２の微生物分離装置構成を示す図
【図３】フィルタ孔径の通過性能を示すグラフ
【図４】本発明の実施の形態４の微生物分離装置構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態５の微生物分離装置構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態６の微生物分離装置構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態７の微生物分離装置構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態８の微生物分離装置構成を示す図
【図９】本発明の実施の形態１４の微生物分離計測装置構成を示す図
【図１０】従来例の光ピンセットの構成図
【図１１】従来例の光ピンセットの構成図
【符号の説明】
【０１４２】
１    捕獲セル
２    レーザー光源
３    ハーフミラー
４    集光レンズ
５    検体流入ポンプ
６    流入液切替弁
７    清浄水流入ポンプ
８    粒子捕集手段
９    捕集検出手段
１０  光分割手段
１１  捕集物確認手段
１２  排出切替弁
１３  受光部
１４  光源
１５  励起光分光フィルタ
１６  プリズム
１７  蛍光分光フィルタ
１８  光電変換素子
１９  微生物判断手段
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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