(57)【要約】【課題】捕集担体を交換するまでの時間を長くしても捕集効率を低下させることなく、空気中の浮遊菌を長時間連続的に捕集することを可能とする浮遊菌捕集装置、これを用いた浮遊菌計測方法及び浮遊菌計測システムを提供する。【解決手段】ノズル１６は等間隔に配列された複数のピンホール１６ａで構成されている。駆動機構２２は、ピンホール１６ａ同士のピッチ間隔をｄとしたときに、捕集担体３０を支持する支持容器２０が、直径ｄ未満の円を描くように支持容器２０を水平方向に移動させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を通過させるノズルと、該ノズルの下流に設けられ該ノズルを通過した空気中の浮遊菌を捕集する捕集担体と、該捕集担体を支持する支持容器とを備えた浮遊菌捕集装置であって、
前記ノズルを通過した空気が衝突する前記捕集担体上の領域の中心点の描く軌跡が、交わらないように、前記支持容器を水平方向に移動させる駆動機構を備えたことを特徴とする浮遊菌捕集装置。
【請求項２】
前記ノズルは、等間隔に配列された複数のピンホールで構成され、
前記駆動機構は、前記ピンホール同士のピッチ間隔をｄとしたときに、前記支持容器が直径ｄ未満の円を描くように前記支持容器を水平方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の浮遊菌捕集装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記支持容器を鉛直方向に上昇させることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮遊菌捕集装置。
【請求項４】
捕集担体に空気を衝突させて空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、
浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で前記捕集を行う場合において、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする浮遊菌計測方法。
【請求項５】
空気が衝突する捕集担体上の領域の中心点の描く軌跡が交わらないように、前記捕集担体を支持する支持容器を水平方向に移動させつつ空気中の浮遊菌を捕集する浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、
前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記捕集を行う場合において、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする浮遊菌計測方法。
【請求項６】
前記粒子計測装置の計測動作中に前記浮遊菌捕集装置が前記捕集を開始した場合、前記浮遊菌捕集装置が開始信号を前記粒子計測装置に送信する開始信号送信ステップと、
前記開始信号が送信された時点からの経過時間に対応付けて、前記粒子計測装置が計測状況を記録するとともに前記浮遊菌捕集装置が捕集状況を記録する記録ステップと
を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の浮遊菌計測方法。
【請求項７】
前記記録ステップにおいて、前記粒子計測装置は計測した粒子の数を前記経過時間に対応付けて記録し、前記浮遊菌捕集装置は前記捕集担体が交換された時にその旨を前記経過時間に対応付けて記録することを特徴とする請求項６に記載の浮遊菌計測方法。
【請求項８】
前記粒子計測装置が空気中に浮遊する粒子を検出した場合に、アラームを出力することを特徴とする請求項５に記載の浮遊菌計測方法。
【請求項９】
ノズルを通過した空気が衝突する捕集担体上の領域の中心点の描く軌跡が、交わらないように、前記捕集担体を支持する支持容器を水平方向に移動させつつ前記ノズルを通過した空気中の浮遊菌を捕集する浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、
前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置が前記空気中に浮遊する粒子を閾値以上検出した時に捕集開始指示信号を前記浮遊菌捕集装置に送信する捕集開始信号送信ステップと、
前記浮遊菌捕集装置が前記捕集開始指示信号を受信した時点から空気中の浮遊菌の捕集を開始する捕集開始ステップと、
前記捕集が開始されてから予め設定された時間が経過した場合に、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する生菌計測ステップと
を備えたことを特徴とする浮遊菌計測方法。
【請求項１０】
請求項１から３の何れか１項に記載された浮遊菌捕集装置と該浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置とを含み、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測システムであって、
前記粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする浮遊菌計測システム。
【請求項１１】
前記浮遊菌捕集装置は、
空気中の浮遊菌の捕集を開始した時に、開始信号を前記粒子計測装置に送信する開始信号送信手段と、
前記開始信号が送信された時点からの経過時間に対応付けて捕集状況を記録する捕集状況記録手段とを備え、
前記粒子計測装置は、
前記開始信号を受信した時点からの経過時間に対応付けて計測状況を記録する計測状況記録手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の浮遊菌計測システム。
【請求項１２】
前記計測状況記録手段は、計測した粒子数を前記経過時間に対応付けて記録し、
前記捕集状況記録手段は、前記捕集担体が交換された時にその旨を前記経過時間に対応付けて記録することを特徴とする請求項１１に記載の浮遊菌計測システム。
【請求項１３】
前記粒子計測装置は、
空気中に浮遊する粒子を検出した時にアラームを出力するアラーム出力手段を備えることを特徴とする請求項１０に記載の浮遊菌計測システム。
【請求項１４】
請求項１から３の何れか１項に記載された浮遊菌捕集装置と該浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置とを含み、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測システムであって、
前記粒子計測装置は、
前記空気中に浮遊する粒子が閾値以上検出された時に捕集開始指示信号を前記浮遊菌捕集装置に送信する捕集開始指示信号送信手段を備え、
前記浮遊菌捕集装置は、
前記捕集開始指示信号を受信した時点から空気中の浮遊菌の捕集を開始する捕集開始手段と、
前記捕集開始手段により捕集が開始されてから予め設定された時間が経過するまで前記捕集を継続する捕集継続手段とを備えたことを特徴とする浮遊菌計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮遊菌捕集装置、浮遊菌計測方法及び浮遊菌計測システムに関し、特に、空気中に浮遊する浮遊菌を長時間連続して捕集し空気中の生菌数を計測するために用いる浮遊菌捕集装置、浮遊菌計測方法及び浮遊菌計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医薬品製造分野、病院・手術室、食品工業分野等における浮遊微生物（浮遊菌）の計測技術として、試料に光を照射して試料中の粒子から発せられる散乱光を検出するパーティクルカウンタ（粒子計測装置）を用いる光散乱法、寒天平板培地上に室内空気を吹き付けて恒温器等で当該培地上の微生物を２〜３日培養し、培養後のコロニー数を計測する培養法等が一般的に多く使用されている。
【０００３】
しかし、パーティクルカウンタを用いる光散乱法は、その機能上リアルタイムに計測可能であるが、生物由来の微粒子以外にも非生物由来の塵埃等も同時に計測してしまい、室内の生菌数を正確に特定することは不可能であった。
【０００４】
また、培養法では、恒温器等で２〜３日培養し培養後のコロニー数を計測するため、生菌検出までに時間がかかるとともに、培養できない菌（培養不能菌）、損傷等を受けた場合や環境状態が悪いために増殖できない状態になっている菌（芽胞状態の菌）、すなわちＶＮＣ（Viable but Non- Culturable）菌は計測できないという問題があった。
【０００５】
最近では、蛍光分光法による微生物測定とＭＩＥ散乱理論に基づくパーティクル測定法を組み合わせた計測装置が開発されている。しかしながら、蛍光分光法は生物由来のＮＡＤＨ（ニコチン酸アミドアデニンジヌクレオチド）を検出するものであるため、生菌と死菌を同時に検出してしまい、生菌と死菌の区別ができないという問題がある。その結果、無菌環境を保証するアイソレータ等の室内において本装置で浮遊菌を検出（カウント）した場合、室内での作業を中断しアイソレータ等を分解、滅菌する必要が生じるが、計測されたものが死菌であった場合には、前記の分解、滅菌作業が無駄なものとなり、作業効率の低下に繋がる。
【０００６】
また、浮遊菌の捕集方法として、インパクタの原理を利用した衝突捕集方式が存在する。衝突捕集方式は、ノズルを形成するスリットやピンホールを通過させた空気を捕集担体に高速衝突させることにより、担体表面に浮遊菌を捕捉する方法であり、特許文献１や特許文献２に示すように、ノズル径、ノズルと捕集面とのギャップ、ノズルピッチ等を最適化することにより捕集効率を高める方法や、特許文献３に示すように捕集担体を載せた容器を回転及び上下動させることにより捕集担体上に均一に浮遊菌を捕捉する方法などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第６４２６８７号公報
【特許文献２】特開２００１−１６９７７０号公報
【特許文献３】特開平０９−２１５４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の衝突捕集方式によって捕集した浮遊菌は一般に培養法により計数されることを想定しているために、捕集担体は浮遊菌の生育に必要な栄養分を含む寒天培地で形成されている。寒天培地上に捕集して判別可能な菌数に限界があること、また捕集動作中に寒天培地が乾燥し、捕集効率が低下することから、一枚の培地で連続捕集できる時間は限られている。更に、特許文献３のように、培地を載せたシャーレの中心を回転軸として回転させたとしても、ノズルの直下となる培地、すなわちシャーレの中心からノズル直下までの距離を半径とする円周上の培地が次第に風圧によって凹んでいき、これによりノズルと捕集面との間のギャップ長が次第に長くなっていくため、長時間捕集を続けた場合は補集効率が低下する。したがって、浮遊菌を連続的に捕集するには、数分毎に培地を交換しなければならず、捕集時間に応じて培地の交換回数が増加し、培養検体数が増大していく。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、捕集担体を交換するまでの時間を長くしても捕集効率を低下させることなく、空気中の浮遊菌を長時間連続的に捕集することを可能とする浮遊菌捕集装置、これを用いた浮遊菌計測方法及び浮遊菌計測システムを提供することを目的とする。
また、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる浮遊菌計測方法及び浮遊菌計測システム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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る浮遊菌捕集装置は、空気を通過させるノズルと、該ノズルの下流に設けられ該ノズルを通過した空気中の浮遊菌を捕集する捕集担体と、該捕集担体を支持する支持容器とを備えた浮遊菌捕集装置であって、前記ノズルを通過した空気が衝突する前記捕集担体上の領域の中心点の描く軌跡が、交わらないように、前記支持容器を水平方向に移動させる駆動機構を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、浮遊菌捕集装置は、ノズルを通過した空気が衝突する捕集担体上の領域の中心点が描く軌跡が、交わらないように、前記支持容器を水平方向に移動させる駆動機構を備えているため、捕集担体の特定の部分のみが風圧や乾燥によって凹むことを防ぐことができる。したがって、捕集担体を交換するまでの時間を長くしても捕集効率を低下させることなく、空気中の浮遊菌を長時間連続的に捕集することが可能となる。
【００１２】
また、上記構成に加えて、前記ノズルは、等間隔に配列された複数のピンホールで構成され、前記駆動機構は、前記ピンホール同士のピッチ間隔をｄとしたときに、前記支持容器が直径ｄ未満の円を描くように前記支持容器を水平方向に移動させることを特徴とする。
【００１３】
このような構成とすれば、捕集担体表面の特定の部分に空気の衝突を集中させずに捕集担体表面のほぼ全体に衝突するようにできるため、捕集担体表面のほぼ全体を捕集面として用いることができる。したがって、乾燥及び風圧による凹みを防ぐことができ、捕集担体を交換するまでの時間を長くしても捕集効率を低下させることなく、空気中の浮遊菌を長時間連続的に捕集することが可能となる。
【００１４】
また、上記構成に加えて、前記駆動機構は、前記支持容器を鉛直方向に上昇させることを特徴とする。
このように構成することで、ファンにより引き起こされた空気流により空気がノズルを通過し捕集担体に衝突して、空気に含まれる浮遊菌が担体表面に捕捉される捕集動作中に、ノズル直下の捕集担体が乾燥または風圧によって凹むことがあっても、支持容器が上昇することで、ノズルと担体の捕集面とのギャップ長が維持されるため、高い捕集効率を保つことができる。
【００１５】
また、本発明に係る浮遊菌計測方法は、捕集担体に空気を衝突させて空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で前記捕集を行う場合において、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により空気中に浮遊する粒子が検出された時点で浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を分析の対象とすることで、粒子計測装置により粒子が検出されなかった時間帯に浮遊菌捕集装置に搭載されていた捕集担体を分析対象から除くことができ、生菌を捕集した可能性のある捕集担体のみを分析し、生菌のみを的確に早く計測することができる。
【００１７】
また、本発明に係る浮遊菌計測方法は、空気が衝突する捕集担体上の領域の中心点の描く軌跡が交わらないように、前記捕集担体を支持する支持容器を水平方向に移動させつつ空気流中の浮遊菌を捕集する浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記捕集を行う場合において、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により空気中に浮遊する粒子が検出された時点で浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を分析の対象とすることで、粒子計測装置により粒子が検出されなかった時間帯に浮遊菌捕集装置に搭載されていた捕集担体を分析対象から除くことができ、生菌を捕集した可能性のある捕集担体のみを分析し、生菌のみを的確に早く計測することができる。また、捕集担体を支持する支持容器を水平方向に移動させることで、捕集担体の交換までの時間を長くすることができるため、分析すべき捕集担体を特定するのが容易となる。
【００１９】
上記構成において、前記粒子計測装置の計測動作中に前記浮遊菌捕集装置が前記捕集を開始した場合、前記浮遊菌捕集装置が開始信号を前記粒子計測装置に送信する開始信号送信ステップと、前記開始信号が送信された時点からの経過時間に対応付けて、前記粒子計測装置が計測状況を記録するとともに前記浮遊菌捕集装置が捕集状況を記録する記録ステップとを備えることを特徴とする。
【００２０】
上記構成によれば、開始信号が送信された時点からの経過時間に対応付けて、前記粒子計測装置が計測状況を記録するとともに前記浮遊菌捕集装置が捕集状況を記録するため、粒子計測装置の計測状況と浮遊菌捕集装置の捕集状況との時系列関係を明らかにすることができ、粒子計測装置で粒子を検出した時点において浮遊菌捕集装置に搭載されていた捕集担体を把握することが可能となるため、生菌を捕集した可能性のある捕集担体のみを分析し、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる。
【００２１】
上記構成に加えて、前記記録ステップにおいて、前記粒子計測装置は計測した粒子の数を前記経過時間に対応付けて記録し、前記浮遊菌捕集装置は前記捕集担体が交換された時にその旨を前記経過時間に対応付けて記録することを特徴とする。
【００２２】
上記構成によれば、粒子計測装置及び浮遊菌捕集装置により記録された内容を経過時間に基づいて照合することで、粒子計測装置が粒子を検出した時点において浮遊菌捕集装置に搭載されていた捕集担体を把握することができるため、生菌を捕集した可能性のある捕集担体のみを分析し、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる。
【００２３】
上記構成において、前記粒子計測装置が空気中に浮遊する粒子を検出した場合に、アラームを出力することを特徴とする。
上記構成によれば、作業員はアラームの出力により空気中に粒子が浮遊していることを認識し、アラームが出力された時に浮遊菌捕集装置に搭載されていた捕集担体を分析することができるため、生菌を捕集した可能性のある捕集担体のみを分析し、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる。
【００２４】
また、本発明に係る浮遊菌計測方法は、空気が衝突する捕集担体上の領域の中心点の描く軌跡が交わらないように、前記捕集担体を支持する支持容器を水平方向に移動させつつ空気中の浮遊菌を捕集する浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置が前記空気中に浮遊する粒子を閾値以上検出した時に捕集開始指示信号を前記浮遊菌捕集装置に送信する捕集開始信号送信ステップと、前記浮遊菌捕集装置が前記捕集開始指示信号を受信した時点から空気中の浮遊菌の捕集を開始する捕集開始ステップと、前記捕集が開始されてから予め設定された時間が経過した場合に、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する生菌計測ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、粒子計測装置が粒子を検出してから浮遊菌捕集装置が捕集を開始することで、無駄な捕集や分析の手間を省くことができ、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる。
【００２６】
また、本発明に係る浮遊菌計測システムは、請求項１から３の何れか１項に記載された浮遊菌捕集装置と該浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置とを含み、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測システムであって、前記粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする。
【００２７】
上記構成において、前記浮遊菌捕集装置は、空気中の浮遊菌の捕集を開始した時に、開始信号を前記粒子計測装置に送信する開始信号送信手段と、前記開始信号が送信された時点からの経過時間に対応付けて捕集状況を記録する捕集状況記録手段とを備え、前記粒子計測装置は、前記開始信号を受信した時点からの経過時間に対応付けて計測状況を記録する計測状況記録手段を備えることを特徴とする。
【００２８】
上記構成において、前記計測状況記録手段は、計測した粒子数を前記経過時間に対応付けて記録し、前記捕集状況記録手段は、前記捕集担体が交換された時にその旨を前記経過時間に対応付けて記録することを特徴とする。
上記構成において、前記粒子計測装置は、空気中に浮遊する粒子を検出した時にアラームを出力するアラーム出力手段を備えることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る浮遊菌計測システムは、請求項１から３の何れか１項に記載された浮遊菌捕集装置と該浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置とを含み、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測システムであって、前記粒子計測装置は、前記空気中に浮遊する粒子が閾値以上検出された時に捕集開始指示信号を前記浮遊菌捕集装置に送信する捕集開始指示信号送信手段を備え、前記浮遊菌捕集装置は、前記捕集開始指示信号を受信した時点から空気中の浮遊菌の捕集を開始する捕集開始手段と、前記捕集開始手段により捕集が開始されてから予め設定された時間が経過するまで前記捕集を継続する捕集継続手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、浮遊菌捕集装置は、ノズルを通過した空気が衝突する捕集担体上の領域の中心点が描く軌跡が、交わらないように、前記支持容器を水平方向に移動させる駆動機構を備えているため、捕集担体の特定の部分のみが風圧や乾燥によって凹むことを防ぐことができる。したがって、捕集担体を交換するまでの時間を長くしても捕集効率を低下させることなく、空気中の浮遊菌を長時間連続的に捕集することが可能となる。
【００３１】
また、浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により空気中に浮遊する粒子が検出された時点で浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を分析の対象とすることで、粒子計測装置により粒子が検出されなかった時間帯に浮遊菌捕集装置に搭載されていた捕集担体を分析対象から除くことができ、生菌を捕集した可能性のある捕集担体のみを分析し、生菌のみを的確に早く計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る浮遊菌計測システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係る浮遊菌捕集装置の縦断面を摸式的に示す図である。
【図３】同実施形態に係る浮遊菌捕集装置の上蓋の平面図である。
【図４】同実施形態に係る上蓋に設けられたノズル部分の拡大図である。
【図５】同実施形態に係る浮遊菌捕集装置においてノズル及び捕集担体が設置されている部分の縦断面を摸式的に示す図である。
【図６】同実施形態に係るピンホールの位置座標を当該ピンホール直下の捕集担体上に投影した点が、駆動機構による支持容器の水平方向の移動により、捕集担体上に描く軌跡の一例を摸式的に示す図である。
【図７】同実施形態に係る粒子計測装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】同実施形態に係る菌体分析装置の機能構成を示すブロック図である。
【図９】同実施形態に係る浮遊菌計測方法の手順を示す図である。
【図１０】同実施形態に係るＡＴＰ法による生菌数計測の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る浮遊菌捕集装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１２】同実施形態に係る粒子計測装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】（ａ）は、同実施形態に係る浮遊菌捕集装置の捕集状況記録部によって記録される捕集状況の一例を示す図であり、（ｂ）は同実施形態に係る粒子計測装置の計測状況記録部によって記録される計測状況の一例を示す図である。
【図１４】同実施形態に係る浮遊菌計測方法の手順を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る粒子計測装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１６】同実施形態に係る浮遊菌捕集装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】同実施形態に係る浮遊菌計測方法の手順を示す図である。
【図１８】（Ａ）は、本発明の第４実施形態に係る浮遊菌捕集装置の上部の横断面、（Ｂ）は同実施形態に係る浮遊菌捕集装置の縦断面を摸式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る浮遊菌計測システム１の全体構成を示すブロック図である。同図に示すように、浮遊菌計測システム１は、無菌アイソレータ５０内に設置された浮遊菌捕集装置１０及び粒子計測装置６０と、無菌アイソレータ５０の外に設置された菌体分析装置８０とで構成され、浮遊菌捕集装置１０と粒子計測装置６０とは近接して有線又は無線で通信可能に接続されている。
【００３４】
無菌アイソレータ５０は、無菌状態が保たれるように密閉された部屋（空間）であり、分解したり組み立て（立ち上げ）たりすることが可能である。本実施形態では、無菌アイソレータ５０内で医薬品等が製造される。
【００３５】
（浮遊菌捕集装置の構成）
図２は、浮遊菌捕集装置１０の縦断面を摸式的に示す図である。同図に示すように、浮遊菌捕集装置１０には、中空状の円筒形の外壁を形成するケーシング１２が設けられている。ケーシング１２の天井面には円形の開口部が形成され、その開口部は着脱可能な上蓋１４で覆われている。その上蓋１４には、空気を通過させるノズル１６が設けられている。ノズル１６の下方には、空気中の浮遊菌を捕集する捕集担体３０が配置されている。捕集担体３０は、円柱形の支持容器２０に無菌的に充填されている。
【００３６】
図３は上蓋１４の平面図、図４は上蓋１４に設けられたノズル１６部分の拡大図、図５は浮遊菌捕集装置１０においてノズル１６及び捕集担体３０が設置されている部分の縦断面を摸式的に示す図である。これらの図に示すように、ノズル１６は、等間隔に配列された複数のピンホール１６ａで構成される。ピンホール１６ａの径は例えば０．６ｍｍとし、ピンホール１６ａ同士のピッチ間隔ｄは２．６ｍｍとすることができる。ファン４０により吸引された空気は、これらの複数のピンホール１６ａを通過して捕集担体３０へ衝突させられることとなる。
【００３７】
捕集担体３０は、ノズル１６から吸引される空気流に対して直交するように、水平に配置される。したがって、ノズル１６から吸引された空気は、捕集担体３０に衝突して水平方向に流れを変え、その際に空気中の浮遊菌が捕集担体３０の表面に捕捉される。
【００３８】
ケーシング１２の内部空間の下部には、ノズル１６からケーシング１２内部への空気流を生成するファン４０及び当該ファン４０を駆動するためのファン駆動モータ４１が設けられている。更にその下流には、排気する空気を清浄化する濾材４４が設けられている。
【００３９】
捕集担体３０が充填された支持容器２０とケーシング１２の内壁との間には隙間が形成されており、ケーシング１２の側面下部には排気口１５が形成されている。したがって、捕集担体３０に衝突して水平方向に流れた空気は、その隙間を通って下方に流れ、排気口１５から排出される。
【００４０】
捕集担体３０としては、捕集動作時にゲル状であり、所定の温度（例えば４０℃以下）に加温することによってゾルに転移するゲル−ゾル転移性の高分子の水溶性樹脂が使用される。捕集担体３０は、特に相転移温度が１５〜４０℃であり、２５℃で適度な強度のゲル状であるものが好ましい。この温度範囲で相転移させることによって、捕集した生菌の死滅を回避できる。また、空気の衝突による乾燥を防ぐために、捕集担体３０は耐乾燥性であることが好ましい。また、高分子としては、ゼラチン及びグリセロールを含むものが好ましい。捕集時間から必要とされる耐乾燥性能と相転移温度に応じて、ゼラチン濃度は重量比で５〜５０％、グリセロール濃度は１０〜４０％の間で調節する。
【００４１】
支持容器２０は浮遊菌捕集装置１０から着脱可能である。支持容器２０の底面には、ゾル化した捕集担体３０を排出するための不図示の穴が設けられており、その上には捕集担体３０を濾過除去するとともに、捕集担体３０により捕集された浮遊菌を捕捉するフィルタ２１が設けられている。フィルタ２１は、孔径が０．４５ｍｍ程度のものが使用される。
【００４２】
支持容器２０の下方には、これを水平方向及び垂直方向に移動させる駆動機構２２が設けられている。駆動機構２２は、ファン４０が駆動される捕集動作中に、支持容器２０を水平方向及び鉛直上昇方向に移動させる。駆動機構２２は、不図示のモータを駆動源とし、水平方向の移動と鉛直方向の移動を行わせる２系統の不図示のギヤ列が設けられている。水平方向のギヤ列としては、例えば、支持容器２０の下方に内歯車を取り付け、当該内歯車が当該内歯車よりも外周が大きい外歯車と噛み合うようにするとよい。或いは、支持容器２０の底面に複数の偏心アームを取り付けるようにしてもよい。また、鉛直方向のギヤ列としては、支持容器２０の下方にラックギヤを取り付け、当該ラックギヤがピニオンギヤと噛み合うようにすればよい。
【００４３】
ピンホール１６ａを通過した空気が捕集担体３０上に衝突する場合に、図５に示すように、ピンホール１６ａの直下の捕集担体３０上に、空気が衝突する領域Ｒができるが、駆動機構２２は、その領域Ｒの中心点（すなわち、ピンホール１６ａの位置座標を当該ピンホール１６ａ直下の捕集担体３０上に投影した点）の描く軌跡が交わらないように、支持容器２０を水平方向に移動させる。図６は、ピンホール１６ａの位置座標を当該ピンホール１６ａ直下の捕集担体３０上に投影した点が、駆動機構２２による支持容器２０の水平方向への移動によって、捕集担体３０上に描く軌跡の一例を摸式的に示す図である。同図に示すように、ピンホール１６ａ同士のピッチ間隔をｄとしたときに、駆動機構２２は支持容器２０が直径ｄ未満の円を描くように、支持容器２０を水平方向に移動させる。これにより、捕集担体３０の表面のピンホール１６ａ直下となる部分が更新されていくため、捕集担体３０の特定の部分に空気が衝突するのを防ぎ、捕集担体３０の表面全体を捕集面とすることができる。
【００４４】
なお、支持容器２０の水平方向の動きは円運動に限定されることはなく、ピンホール１６ａを通過した空気が衝突する捕集担体３０上の領域の中心点の描く軌跡が交わらないように調整できればよい。例えば、支持容器２０を楕円や多角形、或いは、Ｚ、Ｓ、Ｍ等の文字を描くように移動させてもよい。
【００４５】
垂直上昇方向の移動速度は、乾燥及び風圧による捕集担体３０の凹み速度に応じて設定する。１６０ｍ３／ｍｉｎの速度で空気を吸引する場合の垂直上昇方向の移動速度は、１ｍｍ／ｈｒ程度が好ましい。水平方向の移動速度は０．５〜１ｒｐｍ程度が好ましい。
【００４６】
なお、浮遊菌捕集装置１０には、図示せぬ、浮遊菌捕集装置１０に電力を供給するための電源、捕集動作開始の指令を与えるためのスイッチ、捕集担体３０の交換時に作業者が押下するボタンが設けられており、また、これらや駆動機構２２、ファン駆動モータ４１等を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）、時間を計時するタイマー、各種データやプログラムを記憶するためのメモリ、記録したデータを出力するためのディスプレイ、印刷装置等が設けられている。
【００４７】
上記の如く構成された浮遊菌捕集装置１０は、捕集担体３０を支持容器２０によってノズル１６の下方にセットし、ファン駆動モータ４１によりファン４０を駆動することによって空気をケーシング１２内に吸引する。これにより、ノズル１６から空気が鉛直下方に吸引され、この空気が捕集担体３０に衝突して水平方向に流れを変えるとともに、空気中の浮遊菌がゲル状の捕集担体３０に捕捉される。この捕集動作中は、支持容器２０の水平移動により、ノズル１６直下の捕集面が更新されるとともに、垂直上昇移動により、ノズル１６と捕集面のギャップ長が維持される。
【００４８】
（粒子計測装置の構成）
粒子計測装置６０は、空気中に浮遊する粒子（あらゆる粒子を含む、以下「塵埃」という）の数を計測する一般的なパーティクルカウンタであり、空気に光を照射して空気中の塵埃によって散乱される散乱光を計測することにより、空気中の粒子数をリアルタイムで連続的に計数（カウント）し、計数結果を図示せぬメモリに記録したりディスプレイに表示したり印刷したりする。また、粒子計測装置６０は、計測動作を開始させるための図示せぬスイッチを備えている。
【００４９】
本実施形態に特徴的な機能として、粒子計測装置６０は、図７に示すようにアラーム出力部６１を備えている。
アラーム出力部６１は、ＣＰＵとプログラムと音源データを含んで構成され、塵埃を１つ以上カウントした場合（すなわち塵埃を検出した場合）にアラームを出力する。
【００５０】
（菌体分析装置の構成）
菌体分析装置８０は、捕集担体３０により捕集された菌体をＡＴＰ（アデノリン−３−リン酸：Adenosine TriPhosphate）法により分析する装置である。ＡＴＰ法とは、生菌が必ず含有する化学物質であるＡＴＰを菌数の指標とし、生物由来の酵素であるルシフェラーゼとその基質タンパク質であるルシフェリンによる生物発光を利用する方法である。具体的には、試料から生菌のＡＴＰを抽出し、これに発光剤（ルシフェリン−ルシフェラーゼ混合液）を添加して発光させることによって、発光強度からＡＴＰ量を求め、当該ＡＴＰ量を生菌数に換算する方法である。このＡＴＰ法によれば、数分〜数十分程度で生菌数を求めることが可能である。
【００５１】
図８は、菌体分析装置８０の機能構成を示すブロック図である。同図に示すように、菌体分析装置８０は、温水供給部８１と、ヒータ部８３と、濾過部８５と、試薬分注部８７と、発光測定部８８と、換算部８９とを備えている。
【００５２】
温水供給部８１は、不図示のポンプ、ヒータ、ノズル等から構成され、捕集担体３０を希釈するための温水を供給する。当該温水は滅菌溶液が好ましく、その好ましい組成としては、リン酸バッファーや生理食塩水などが挙げられる。捕集担体３０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ず、濃度が高いと相転移したゾルの粘性が高くなって濾過が困難になる。そのため、高分子濃度が高い捕集担体３０を用いる場合には、ゾル化後に希釈液によってゼラチン濃度は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好ましい。
【００５３】
ヒータ部８３は、ゲル状態の捕集担体３０を加熱することにより、ゾルに転移させる。
濾過部８５は、吸引ポンプを含んで構成され、ゾル化した捕集担体３０を濾過し、捕集担体３０により捕集された菌（生菌及び遊離ＡＴＰ）をフィルタ２１上に残留させる。
【００５４】
試薬分注部８７は、ノズル、アクチュエータ等から構成され、フィルタ２１上に残留した菌に、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。
発光測定部８８は、ＰＭＴ（Photomultiplier Tube：光電子倍増管）を含んで構成され、光子の数を計数することにより発光量を測定する。
【００５５】
換算部８９は、ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される機能であり、発光測定部８８が計測した発光量をＡＴＰ量に換算し、当該ＡＴＰ量を生菌の数に換算する。
【００５６】
（浮遊菌計測方法）
次に、図９を参照して、本実施形態に係る浮遊菌計測システムにおいて行われる浮遊菌計測方法について説明する。ここでは、浮遊菌捕集装置１０のタイマーは例えば１時間に設定されているものとする。
医薬品等製造作業員は、無菌アイソレータ５０内での医薬品等の製造作業を開始する（ステップＳ１０１）。
【００５７】
浮遊菌計測作業員は、粒子計測装置６０の計測動作を開始するためのスイッチを入れる。これにより、粒子計測装置６０は、無菌アイソレータ５０内の塵埃の連続リアルタイム測定を開始する（ステップＳ１０２）。さらに、浮遊菌計測作業員は、捕集担体３０が充填された支持容器２０を浮遊菌捕集装置１０にセットし、捕集動作を開始するためのスイッチを入れる。これによりタイマーによる計時が開始されるとともに、ファン駆動モータ４１によりファン４０が駆動され、無菌アイソレータ５０内の空気が捕集担体３０に衝突して、浮遊菌の捕集動作が開始される。また、捕集動作中は、駆動機構２２の駆動により支持容器２０が水平移動及び垂直移動する（ステップＳ１０３）。
【００５８】
粒子計測装置６０は、無菌アイソレータ５０内の塵埃数を計数してメモリに記録し（ステップＳ１０４）、記録した内容及びその時の時刻を示す時間データを浮遊菌捕集装置１０に出力する（ステップＳ１０５）。
【００５９】
浮遊菌捕集装置１０は、粒子計測装置６０から時間データを受信すると、当該時間データをタイマーで計時中の時間と対応付けてメモリに記録する（ステップＳ１０６）。
【００６０】
浮遊菌捕集装置１０で計時されるタイマーが満了する毎に、浮遊菌計測作業員は、浮遊菌捕集装置１０の捕集担体３０を支持容器２０とともに交換する（ステップＳ１０７）。浮遊菌計測作業員は、何回目に交換したものかがわかるように、浮遊菌捕集装置１０から取り外した捕集担体３０を管理する。
【００６１】
ステップＳ１０４で計数された塵埃の数がゼロの場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、粒子計測装置６０は無菌アイソレータ５０内の塵埃測定動作を継続する（ステップＳ１０４）。一方、計数された塵埃の数が１以上の場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、粒子計測装置６０のアラーム出力部６１はアラームを出力する（ステップＳ１０９）。これにより、無菌アイソレータ５０内での医薬品等製造作業を一時中止する（ステップＳ１１０）。
【００６２】
浮遊菌計測作業員は、アラームが出力された時点で、又はそれから所定時間が経過した後、浮遊菌捕集装置１０に搭載されていた捕集担体３０を、支持容器２０とともに取り外し、閉塞状態で菌体分析装置８０に移設する（ステップＳ１１１）。なお、浮遊菌計測作業員がその場に不在であった等で、粒子計測装置６０からアラームが出力された時点で浮遊菌捕集装置１０に搭載されていた捕集担体３０をリアルタイムに把握できなった場合には、浮遊菌計測作業員は、浮遊菌捕集装置１０により記録されている粒子計測装置６０からの時間データに基づいて、塵埃が計測された時点で浮遊菌捕集装置１０に搭載されていた捕集担体３０を判別する。
【００６３】
菌体分析装置８０は、浮遊菌捕集装置１０から移設された捕集担体３０中の生菌数をＡＴＰ法により計測する（ステップＳ１１２）。計測した結果、生菌が存在しなかった場合は（ステップＳ１１３：無）、無菌アイソレータ５０内で中断していた医薬品等製造作業を開始する（ステップＳ１１４）。一方、生菌が存在した場合には、粒子計測装置６０による塵埃連続リアルタイム測定を停止する（ステップＳ１１５）。そして、無菌アイソレータ５０を分解し（ステップＳ１１６）、紫外線やオゾンガス等で無菌アイソレータ５０を滅菌した後（ステップＳ１１７）、無菌アイソレータ５０を再度立ち上げる（ステップＳ１１８）。そして、無菌アイソレータ５０内での医薬品等製造作業を再開する（ステップＳ１１９）。
【００６４】
なお、上述した実施形態では、粒子計測装置６０は塵埃を１個以上カウントした場合にアラームを出力したが、これに限らず、アラームを出力する条件に塵埃の粒径の条件を加えてもよい。例えば、粒径０．５μｍ以上の塵埃を１個以上カウントした場合にアラームを出力するようにしてもよい。
【００６５】
（ＡＴＰ法による生菌数計測）
次に、図１０に示すフローチャートを参照して、図９のステップＳ１１２におけるＡＴＰ法による生菌数計測の手順について説明する。
まず、菌体分析装置８０は、ヒータ部８３により、例えば約１０分間、菌体分析装置８０にセットされた支持容器２０内の捕集担体３０を３０℃以上３７℃以下の温度に維持するように制御して、捕集担体３０を相転移温度まで加熱し、捕集担体３０をゾル状に相転移させる。同時に、温水供給部８１により、滅菌溶液を支持容器２０内に例えば１０〜２５ｍＬ注入し、捕集担体３０のゼラチン濃度が１０％以下、グリセロール濃度が２５％以下になるまで希釈する（ステップＳ５０１）。
【００６６】
次に、菌体分析装置８０は、濾過部８５により、希釈された捕集担体３０を支持容器２０内から濾過除去することにより、フィルタ２１上に菌（生菌と生菌の菌体外に遊離する死菌由来の遊離ＡＴＰ）を捕捉する（ステップＳ５０２）。
【００６７】
次に、菌体分析装置８０は、試薬分注部８７により、フィルタ２１上にＡＴＰ消去液を添加する。ＡＴＰ消去液は、遊離ＡＴＰを分解する試薬であり、例えば、アピラーゼなどを含むものが使用される。これにより、生菌内部のＡＴＰを除く遊離ＡＴＰが除去される（ステップＳ５０３）。
【００６８】
次いで、菌体分析装置８０は、試薬分注部８７により、フィルタ２１上にＡＴＰ抽出液を添加することにより、サンプルを生成する。ＡＴＰ抽出液は、生菌の細胞膜を溶解して生菌内部のＡＴＰを抽出させる試薬であり、例えば、界面活性剤、トリクロロ酢酸（ＴＣＡ）、トリス緩衝液、エタノール、プロテアーゼ活性を有する溶菌酵素等を含むものが使用される（ステップＳ５０４）。これにより、生菌の細胞膜が溶解され、その内部のＡＴＰが抽出されるので、ＡＴＰの検出が可能となる。
【００６９】
次に、菌体分析装置８０は、発光試薬中にステップＳ５０５で生成されたサンプルを添加することにより、サンプルに含まれるＡＴＰを発光させ（ステップＳ５０５）、この発光量を発光測定部８８により測定する（ステップＳ５０６）。
サンプルの発光測定に続いて、ＡＴＰ標準液の発光量を測定する（ステップＳ５０７）。
【００７０】
次に、菌体分析装置８０は、換算部８９により、ＡＴＰ標準液中のＡＴＰ量及び発光量に基づいて、測定されたサンプルの発光量をＡＴＰ量に換算し、さらにそれを生菌数に換算する（ステップＳ５０８）。
【００７１】
なお、上述した実施形態では、ＡＴＰ消去剤、ＡＴＰ抽出剤及び発光試薬を添加する例で説明したが、添加する試薬はこれに限定されるものではなく、必要に応じて試薬の一部を省略したり、別の試薬を添加したりしてもよい。また、ＡＴＰ標準液の発光量の測定は、サンプル発光測定の前に行ってもよい。また、捕集・計測する対象の菌は特に限定するものではないが、例えばセレウス菌（Bacillus cereus）、枯草菌（Bacillus spizizenii、Corynebacterium renale, Micrococcus luteus)、黄色ブドウ球菌（S. aureus）、表皮ブドウ球菌(S. epidermidis, Citrobacter freundii)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、セラチア菌（Serratia marcescens）などが挙げられる。
【００７２】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、浮遊菌捕集装置１０の駆動機構２２は、直径がピンホール１６ａのピッチ間隔ｄ未満の円を描くように支持容器２０を水平方向に移動させるので、ピンホール１６ａを通過した空気が衝突する捕集担体３０上の領域の中心点の描く軌跡が交わらないように、支持容器２０を水平方向に移動させることができ、捕集担体３０の表面のピンホール１６ａ直下となる部分が更新されていき、捕集担体３０の特定の部分のみが風圧や乾燥によって凹むことを防止することができる。これにより、捕集担体３０を短時間で交換しなくても、空気中の浮遊菌を捕集効率を低下させずに１つの捕集担体３０で長時間連続的に捕集することが可能となる。なお、上述した実施形態では、ノズル１６は等間隔に配列された複数のピンホール１６ａで構成されているとして説明したが、このノズル１６の構成は一例に過ぎない。ノズル１６の構成が異なる場合には、ノズル１６の構成に合わせて、ノズル１６を通過した空気が衝突する捕集担体３０上の領域の中心点の描く軌跡が交わらないように、支持容器２０を水平方向に移動させるように調整すればよい。
【００７３】
また、駆動機構２２により支持容器２０は鉛直方向に上昇するため、捕集動作中にピンホール１６ａ直下の捕集担体３０が乾燥または風圧によって凹むことがあっても、支持容器２０が上昇することで、ピンホール１６ａと捕集面とのギャップ長が維持されるため、高い捕集効率を保つことができる。
【００７４】
また、浮遊菌計測作業員は、粒子計測装置６０からのアラームの出力により、無菌アイソレータ５０内に塵埃が浮遊していることを認識し、アラームが出力された時に浮遊菌捕集装置１０に搭載されていた捕集担体３０を分析することができるため、生菌を捕集した可能性のある捕集担体３０のみを分析することができる。したがって、菌体が捕集されていない捕集担体を分析する手間を省き、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる。また、捕集担体３０を交換するまでの時間を長くすることができるため、分析すべき捕集担体３０を特定するのが容易となる。
【００７５】
また、ゾル−ゲル転移性の捕集担体３０を用いることで、捕集担体３０の表面に捕捉された菌を濾過によって回収することができるため、捕集した浮遊菌の回収操作が簡便となる。
【００７６】
なお、上述した実施形態では、粒子計測装置６０がアラームを出力するとして説明したが、これに限定されることはなく、粒子計測装置６０に接続された別の装置がアラームを出力してもよい。
【００７７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係る浮遊菌捕集装置１０は、第１の実施形態に係る浮遊菌捕集装置１０が備える機能に加えて、図１１に示すように、開始信号送信部１０１及び捕集状況記録部１０２を備えている。この機能は浮遊菌捕集装置１０のＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される。
【００７８】
開始信号送信部１０１は、浮遊菌捕集装置１０で浮遊菌の捕集動作が開始された時に、開始信号を粒子計測装置６０に送信する。
捕集状況記録部１０２は、開始信号送信部１０１が開始信号を送信した時点からの経過時間に対応付けて捕集状況をメモリに記録する。具体的には、捕集状況記録部１０２は、捕集担体３０が交換された時にその旨を経過時間に対応付けて記録する。
【００７９】
本実施形態に係る粒子計測装置６０は、第１の実施形態に係る粒子計測装置６０が備える図７に示す機能に替えて、図１２に示す計測状況記録部６３を備えている。この機能は粒子計測装置６０のＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される。
【００８０】
計測状況記録部６３は、浮遊菌捕集装置１０から開始信号を受信した時点からの経過時間に対応付けて計測状況をメモリに記録する。具体的には、計測状況記録部６３は、計測した塵埃数を経過時間に対応付けて記録する。
【００８１】
図１３（ａ）には浮遊菌捕集装置１０の捕集状況記録部１０２によって記録された捕集状況の一例を示し、図１３（ｂ）には粒子計測装置６０の計測状況記録部６３によって記録された計測状況の一例を示す。これらのデータによって、無菌アイソレータ５０内において塵埃が検出された時と捕集担体３０が交換された時との時系列関係が明らかとなり、塵埃が検出された時に浮遊菌捕集装置１０に搭載されていた捕集担体３０、すなわち浮遊菌を捕集した可能性のある捕集担体３０のみを菌体分析装置８０で分析することができる。
【００８２】
次に、図１４を参照して、本実施形態に係る浮遊菌計測方法について説明する。まず、浮遊菌計測作業員は、粒子計測装置６０の計測動作を開始するためのスイッチを入れる。これにより、粒子計測装置６０は、無菌アイソレータ５０内の塵埃の連続リアルタイム測定を開始する（ステップＳ２０１）。粒子計測装置６０は、塵埃数を計測してメモリに記録する（ステップＳ２０２）。
【００８３】
次に、浮遊菌計測作業員は、捕集担体３０が充填された支持容器２０を浮遊菌捕集装置１０にセットし、捕集動作を開始するためのスイッチを入れる。これにより、浮遊菌捕集装置１０は捕集動作を開始し（ステップＳ２０３）、開始信号送信部１０１は開始信号を粒子計測装置６０に送信する（ステップＳ２０４）。
【００８４】
粒子計測装置６０が浮遊菌捕集装置１０から開始信号を受信すると、計測状況記録部６３は、開始信号を受信した時点からの経過時間と計測した塵埃数とを付けて記録する（ステップＳ２０５）。
【００８５】
一方、浮遊菌捕集装置１０は、捕集動作を開始し開始信号を送信した時点からの経過時間をタイマーで計時する（ステップＳ２０６）。そして、タイマーが満了し、捕集担体３０が交換されたことを浮遊菌計測作業員のボタン入力で検知すると（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、捕集担体３０が交換された旨と経過時間と対応付けてメモリに記録する。
【００８６】
これにより、図１３（ａ）に示すようなデータが浮遊菌捕集装置１０のメモリに記録され、図１３（ｂ）に示すようなデータが粒子計測装置６０のメモリに記憶される。浮遊菌計測作業員は、このデータをディスプレイに表示したり印刷したりして参照することで、粒子計測装置６０の計測状況と浮遊菌捕集装置１０の捕集状況との時系列関係を把握し、粒子計測装置６０で塵埃を検出した時点において浮遊菌捕集装置１０に搭載されていた捕集担体３０を把握することができ、生菌を捕集した可能性のある捕集担体３０のみを菌体分析装置８０で分析することができる。したがって、浮遊菌が捕集されていない捕集担体３０を分析する手間を省き、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる。
【００８７】
なお、浮遊菌捕集装置１０は、捕集担体３０が交換された旨を浮遊菌計測作業員のボタン入力により検知したが、浮遊菌捕集装置１０が捕集担体３０が交換された旨を検知する方法はこれに限定されることはなく、例えば上蓋１４が外されたことや捕集担体３０の重さの変化を認識するセンサにより検知してもよいし、タイマーが満了して次のタイマーが起動した場合に捕集担体３０が交換されたと認識するようにしてもよい。
【００８８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、無菌アイソレータ５０内で要求される空気の清浄度が第１実施形態よりも低い場合について説明する。本実施形態に係る粒子計測装置６０は、第１の実施形態に係る粒子計測装置６０が備える図７に示す機能に替えて、図１５に示す捕集開始指示信号送信部６５を備えている。この機能は粒子計測装置６０のＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される。捕集開始指示信号送信部６５は、空気中に浮遊する塵埃が閾値（例えば１ｍ３当たり３５個）以上検出された時に、捕集開始指示信号を浮遊菌捕集装置１０に送信する。
【００８９】
本実施形態に係る浮遊菌捕集装置１０は、第１の実施形態に係る浮遊菌捕集装置１０が備える機能に加えて、図１６に示す捕集開始部１０３及び捕集継続部１０４を備えている。これらの機能は、浮遊菌捕集装置１０のＣＰＵがプログラムを実行することにより実現される。
【００９０】
捕集開始部１０３は、粒子計測装置６０から捕集開始指示信号を受信すると、自動的にスイッチをオンにし、空気中の浮遊菌の捕集動作を開始する。
捕集継続部１０４は、捕集開始部１０３により捕集が開始された時点から予め設定された時間（例えば１０分）が経過するまで捕集動作を継続する。
【００９１】
次に、図１７を参照して、本実施形態に係る浮遊菌計測方法について説明する。浮遊菌捕集装置１０の捕集動作が停止している状態で、浮遊菌計測作業員は粒子計測装置６０の計測動作を開始するためのスイッチを入れる。これにより、粒子計測装置６０は無菌アイソレータ５０内の塵埃の連続リアルタイム測定を行う（ステップＳ３０１）。検出された塵埃の数が閾値以上であった場合（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、捕集開始指示信号送信部６５は捕集開始指示信号を浮遊菌捕集装置１０に送信する（ステップＳ３０３）。
【００９２】
粒子計測装置６０はアラーム等の出力を行い、医薬品等製造作業員は、その出力に基づき医薬品等製造作業を中止する（ステップＳ１１０）。
浮遊菌捕集装置１０が粒子計測装置６０から捕集開始指示信号を受信すると、捕集開始部１０３は、浮遊菌の捕集動作を開始する（ステップＳ３０４）。
【００９３】
捕集継続部１０４は、捕集開始時点から予め設定された時間が経過するまで捕集動作を継続する（ステップＳ３０５）。
予め設定された時間が経過した時に、浮遊菌計測作業員は、捕集担体３０を閉塞状態で菌体分析装置８０に移設する（ステップＳ１１１）。
【００９４】
ステップＳ１１０及びステップＳ１１１以降の処理は、第１の実施形態と同様である。
本実施形態によれば、粒子計測装置６０が塵埃を検出してから浮遊菌捕集装置１０が捕集動作を開始することで、無駄な捕集や分析の手間を省くことができ、生菌のみを迅速かつ的確に計測することができる。
【００９５】
なお、上述した実施形態では、「閾値」として、空気中に浮遊する塵埃が「１ｍ３当たり３５個」以上検出された時に、捕集開始指示信号を浮遊菌捕集装置１０に送信するとして説明したが、「閾値」はこれに限定されることはなく、無菌アイソレータ５０で保証すべき清浄度に応じて適宜設定することができる。例えば、清浄度クラスの規格であるＪＩＳ  Ｂ９９２０によれば、１ｍ３当たりの塵埃の上限濃度は、クラス１では、塵埃の粒径０．１μｍの場合１０個／ｍ３、粒径０．２μｍの場合２個／ｍ３、粒径０．３μｍの場合１個／ｍ３である。クラス２では、粒径０．１μｍの場合１０２個／ｍ３、粒径０．２μｍの場合２４個／ｍ３、粒径０．３μｍの場合１０個／ｍ３である。クラス３では、粒径０．１μｍの場合１０３個／ｍ３、粒径０．２μｍの場合２３６個／ｍ３、粒径０．３μｍの場合１０１個／ｍ３、粒径０．５μｍの場合３５個／ｍ３である。クラス４では、粒径０．１μｍの場合１０４個／ｍ３、粒径０．２μｍの場合２３６０個／ｍ３、粒径０．３μｍの場合１０１０個／ｍ３、粒径０．５μｍの場合３５０個／ｍ３である。クラス５では、粒径０．１μｍの場合１０５個／ｍ３、粒径０．２μｍの場合２３６００個／ｍ３、粒径０．３μｍの場合１０１００個／ｍ３、粒径０．５μｍの場合３５００個／ｍ３、粒径５μｍの場合２９個／ｍ３である。クラス６では、粒径０．３μｍの場合１０１０００個／ｍ３、粒径０．５μｍの場合３５０００個／ｍ３、粒径５μｍの場合２９０個／ｍ３である。クラス７では、塵埃の粒径０．３μｍの場合１０１００００個／ｍ３、粒径０．５μｍの場合３５００００個／ｍ３、粒径５μｍの場合２９００個／ｍ３である。クラス８では、粒径０．３μｍの場合１０１０００００個／ｍ３、粒径０．５μｍの場合３５０００００個／ｍ３、粒径５μｍの場合２９０００個／ｍ３である。そして、無菌アイソレータ５０を半導体製造のウェハー工程に使用する場合、清浄度クラスはクラス１〜２が適しており、半導体製造の工業用クリーンルームに使用する場合はクラス３〜８が適している。また、バイオテクノロジーのバイオハザード組換えＤＮＡに使用する場合はクラス３〜４が適しており、バイオクリーンルームに使用する場合はクラス５〜８が適している。医療のバイオクリーン手術室に使用する場合はクラス５〜６が適している。医薬品製造の製剤プロセス、抗生物質、抗がん物質に使用する場合にはクラス３〜７が適している。また、食品製造においては、レトルト食品加工工程に使用する場合はクラス３〜４が適しており、発酵工程に使用する場合はクラス７〜８が適している。本実施形態では、無菌アイソレータ５０を医薬品製造等に使用しているため、「閾値」として、例えば「粒径０．５μｍ以上の塵埃が１ｍ３当たり３５個」以上検出された時に、捕集開始指示信号を送信するように設定するとよい。また、閾値は無菌アイソレータ５０の使用条件により、前記のクラス１〜８に対応するように任意に設定が可能である。同様に、「予め設定された時間」についても、設定された閾値に応じて適時設定することができる。
【００９６】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第１実施形態が第４実施形態と異なる点は、第１実施形態では捕集担体３０の濾過を菌体分析装置８０が行っているが、第４実施形態では浮遊菌捕集装置１０が行う点である。
【００９７】
図１８（Ａ）は、本実施形態に係る浮遊菌捕集装置１０の上部の横断面、（Ｂ）は浮遊菌捕集装置１０の縦断面を摸式的に示す図である。同図を参照して第１実施形態と異なる構成を説明すると、捕集担体３０は、円柱形の支持容器２０に無菌的に充填され、その底面はメッシュ状またはドーナツ型の板部材で支持されている。支持容器２０の内部には、加温機構としてのヒータ２４が設けられている。このヒータ２４は、捕集担体３０を相転移温度まで精度よく加熱するように制御される。なお、捕集担体３０の加温機構は、ヒータ２４に限定されるものではなく、捕集担体３０を相転移温度に加熱できる機構であればよい。例えば、捕集担体３０の周囲にジャケットを装着して温水を流したり、ノズル１６から吸い込まれる空気を加熱したりするようにしてもよい。
【００９８】
駆動機構２２の下方には、捕集担体３０を希釈する希釈液が入れられたボトル２６、及び当該ボトル２６から支持容器２０内に希釈液を注入する注入機構２８が設けられている。
【００９９】
また、本実施形態に係る菌体分析装置８０は、温水供給部８１とヒータ部８３と濾過部８５とを備えておらず、試薬分注部８７と発光測定部８８と換算部８９とを備えている。
その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【０１００】
上記の如く構成された浮遊菌捕集装置１０は、第１の実施形態と同様に捕集動作を行う。捕集動作後、捕集担体３０は支持容器２０のヒータ２４によって捕集担体３０の相転移温度まで加熱される。これにより、ゲル状の捕集担体３０がゾル状に相転移するので、捕集担体３０に捕捉された浮遊菌がゾル状の捕集担体３０中に含まれることとなる。
【０１０１】
ゾル状の捕集担体３０は、吸引ポンプ４２の駆動により濾過処理され、浮遊菌がフィルタ２１に捕捉される。高分子濃度の高い捕集担体３０を用いる場合には、注入機構２８によりボトル２６内の希釈液を支持容器２０に注入することによって、ゾル化した捕集担体３０を希釈した後、濾過処理を行う。これにより、浮遊菌をフィルタ２１上に回収するまでの処理を、浮遊菌捕集装置１０内で実施することができる。
【０１０２】
このように、本実施形態では、浮遊菌捕集装置１０に、ヒータ２４、希釈液の注入機構２８及び吸引ポンプ４２を設けたため、捕集動作後、捕集担体３０をゾル化し、濾過処理によってゾル化した捕集担体３０を濾過除去して浮遊菌を捕捉する過程までを、浮遊菌捕集装置１０内で実施することができる。
【０１０３】
また、捕捉した浮遊菌を菌体分析装置８０で解析することにより、浮遊菌捕集装置１０と菌体分析装置８０とで処理を適切に分業することができ、浮遊菌捕集から分析までにかかる作業の手間と時間、及びＡＴＰ計測に必要な試薬類の消耗を削減することができる。
【０１０４】
なお、上述した各実施形態では、粒子計測装置６０が無菌アイソレータ５０内に設置されているとして説明したが、例えば粒子計測装置６０本体に接続された図示せぬ吸引チューブが無菌アイソレータ５０内に配置されていれば、粒子計測装置６０本体は無菌アイソレータ５０の外に設置されていてもよい。
【０１０５】
また、本発明は医薬品等を製造する室内に限らず、病院、手術室、食品製造工場、半導体製造工場、バイオテクノロジーのクリーンルーム内における浮遊菌計測にも利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０………浮遊菌捕集装置、１２………ケーシング、１４………上蓋、１５………排気口、１６………ノズル、１６ａ………ピンホール、２０………支持容器、２２………駆動機構、２４………ヒータ、２６………ボトル、２８………注入機構、３０………捕集担体、４０………ファン、４１………ファン駆動モータ、４２………吸引ポンプ、４４………濾材、５０………無菌アイソレータ、６０………粒子計測装置、６１………アラーム出力部、６３………計測状況記録部、６５………捕集開始指示信号送信部、８０………菌体分析装置、８１………温水供給部、８３………ヒータ部、８５………濾過部、８７………試薬分注部、８８………発光測定部、８９………換算部、１０１………開始信号送信部、１０２………捕集状況記録部、１０３………捕集開始部、１０４………捕集継続部。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年5月9日(2011.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を通過させるノズルと、該ノズルの下流に設けられ該ノズルを通過した空気中の浮遊菌を捕集する捕集担体と、該捕集担体を支持する支持容器とを備えた浮遊菌捕集装置であって、
前記ノズルは、等間隔に配列された複数のピンホールで構成され、
前記ピンホール同士のピッチ間隔をｄとしたときに、前記支持容器が直径ｄ未満の円を描くように前記支持容器を水平方向に移動させる駆動機構を備えたことを特徴とする浮遊菌捕集装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、前記支持容器を鉛直方向に上昇させることを特徴とする請求項１に記載の浮遊菌捕集装置。
【請求項３】
ピッチ間隔がｄで配列された複数の各ピンホールを通過した空気が衝突する捕集担体上の各領域の各中心点が直径ｄ未満の円の軌跡を描くように、前記捕集担体を支持する支持容器を水平方向に移動させつつ空気中の浮遊菌を捕集する浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、
前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記捕集を行う場合において、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする浮遊菌計測方法。
【請求項４】
前記粒子計測装置の計測動作中に前記浮遊菌捕集装置が前記捕集を開始した場合、前記浮遊菌捕集装置が開始信号を前記粒子計測装置に送信する開始信号送信ステップと、
前記開始信号が送信された時点からの経過時間に対応付けて、前記粒子計測装置が計測状況を記録するとともに前記浮遊菌捕集装置が捕集状況を記録する記録ステップと
を備えることを特徴とする請求項３に記載の浮遊菌計測方法。
【請求項５】
前記記録ステップにおいて、前記粒子計測装置は計測した粒子の数を前記経過時間に対応付けて記録し、前記浮遊菌捕集装置は前記捕集担体が交換された時にその旨を前記経過時間に対応付けて記録することを特徴とする請求項４に記載の浮遊菌計測方法。
【請求項６】
前記粒子計測装置が空気中に浮遊する粒子を検出した場合に、アラームを出力することを特徴とする請求項３に記載の浮遊菌計測方法。
【請求項７】
等間隔に配列された複数のピンホールで構成され、空気を通過させるノズルと、該ノズルの下流に設けられ該ノズルを通過した空気中の浮遊菌を捕集する捕集担体と、該捕集担体を支持する支持容器と、前記ピンホール同士のピッチ間隔をｄとしたときに、前記支持容器が直径ｄ未満の円を描くように前記支持容器を水平方向に移動させる駆動手段とを備えた浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、
前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置が前記空気中に浮遊する粒子を閾値以上検出した時に捕集開始指示信号を前記浮遊菌捕集装置に送信する捕集開始信号送信ステップと、
前記浮遊菌捕集装置が前記捕集開始指示信号を受信した時点から空気中の浮遊菌の捕集を開始する捕集開始ステップと、
前記捕集が開始されてから予め設定された時間が経過した場合に、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する生菌計測ステップと
を備えたことを特徴とする浮遊菌計測方法。
【請求項８】
請求項１又は２に記載された浮遊菌捕集装置と該浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置とを含み、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測システムであって、
前記粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする浮遊菌計測システム。
【請求項９】
前記浮遊菌捕集装置は、
空気中の浮遊菌の捕集を開始した時に、開始信号を前記粒子計測装置に送信する開始信号送信手段と、
前記開始信号が送信された時点からの経過時間に対応付けて捕集状況を記録する捕集状況記録手段とを備え、
前記粒子計測装置は、
前記開始信号を受信した時点からの経過時間に対応付けて計測状況を記録する計測状況記録手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の浮遊菌計測システム。
【請求項１０】
前記計測状況記録手段は、計測した粒子数を前記経過時間に対応付けて記録し、
前記捕集状況記録手段は、前記捕集担体が交換された時にその旨を前記経過時間に対応付けて記録することを特徴とする請求項９に記載の浮遊菌計測システム。
【請求項１１】
前記粒子計測装置は、
空気中に浮遊する粒子を検出した時にアラームを出力するアラーム出力手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の浮遊菌計測システム。
【請求項１２】
請求項１又は２に記載された浮遊菌捕集装置と該浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置とを含み、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測システムであって、
前記粒子計測装置は、
前記空気中に浮遊する粒子が閾値以上検出された時に捕集開始指示信号を前記浮遊菌捕集装置に送信する捕集開始指示信号送信手段を備え、
前記浮遊菌捕集装置は、
前記捕集開始指示信号を受信した時点から空気中の浮遊菌の捕集を開始する捕集開始手段と、
前記捕集開始手段により捕集が開始されてから予め設定された時間が経過するまで前記捕集を継続する捕集継続手段とを備えたことを特徴とする浮遊菌計測システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る浮遊菌捕集装置は、空気を通過させるノズルと、該ノズルの下流に設けられ該ノズルを通過した空気中の浮遊菌を捕集する捕集担体と、該捕集担体を支持する支持容器とを備えた浮遊菌捕集装置であって、前記ノズルは、等間隔に配列された複数のピンホールで構成され、前記ピンホール同士のピッチ間隔をｄとしたときに、前記支持容器が直径ｄ未満の円を描くように前記支持容器を水平方向に移動させる駆動機構を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明に係る浮遊菌計測方法は、ピッチ間隔がｄで配列された複数の各ピンホールを通過した空気が衝突する捕集担体上の各領域の各中心点が直径ｄ未満の円の軌跡を描くように、前記捕集担体を支持する支持容器を水平方向に移動させつつ空気流中の浮遊菌を捕集する浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記捕集を行う場合において、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
また、本発明に係る浮遊菌計測方法は、等間隔に配列された複数のピンホールで構成され、空気を通過させるノズルと、該ノズルの下流に設けられ該ノズルを通過した空気中の浮遊菌を捕集する捕集担体と、該捕集担体を支持する支持容器と、前記ピンホール同士のピッチ間隔をｄとしたときに、前記支持容器が直径ｄ未満の円を描くように前記支持容器を水平方向に移動させる駆動手段とを備えた浮遊菌捕集装置に搭載された前記捕集担体を分析することにより、前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測方法であって、前記浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置が前記空気中に浮遊する粒子を閾値以上検出した時に捕集開始指示信号を前記浮遊菌捕集装置に送信する捕集開始信号送信ステップと、前記浮遊菌捕集装置が前記捕集開始指示信号を受信した時点から空気中の浮遊菌の捕集を開始する捕集開始ステップと、前記捕集が開始されてから予め設定された時間が経過した場合に、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する生菌計測ステップとを備えたことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明に係る浮遊菌計測システムは、上記に記載された浮遊菌捕集装置と該浮遊菌捕集装置が配置されている室内の空気中に浮遊する粒子を計測する粒子計測装置とを含み、前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体を交換しつつ前記浮遊菌捕集装置に搭載された捕集担体で空気中の浮遊菌を捕集し、前記捕集担体を分析することにより前記捕集担体により捕集された生菌の数を計測する浮遊菌計測システムであって、前記粒子計測装置により前記空気中に浮遊する粒子が検出された時点で前記浮遊菌捕集装置に搭載されている捕集担体を前記分析の対象とすることを特徴とする。