(57)【要約】  本開示は、試験サンプル中における微生物の存在を検出する方法を提供するものであり、この方法は：試験サンプルを照明するステップ；および、そのサンプルの１つまたは２つ以上の赤外（ＩＲ）画像を、０．７５から２０μｍのＩＲスペクトル領域またはそれ以内のスペクトル領域中の試験サンプルより反射するおよび／または透過する放射を視野中に検出できるＩＲ検出器を用いて作成するステップ；を具え、１つまたは２つ以上のＩＲ画像として画像化されるこの放射が、試験サンプルにおける微生物の存在を示すものである。本開示による方法は、抗微生物薬剤の有効性を測定するのに利用できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験サンプル中の微生物の存在を検出する方法において：
前記試験サンプルを照明するステップ；および
０．７５から２０μｍのＩＲスペクトル領域またはこの範囲内にあるスペクトル領域中の前記試験サンプルから反射および／または透過する放射を視野内で検出可能なＩＲ検出器を用いて前記サンプルの１つまたは２つ以上の赤外（ＩＲ）画像を作成するステップ；
を具え、前記１つまたは２つ以上のＩＲ画像として取得した前記放射が、前記試験サンプル中の微生物の存在を示すことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記反射する放射が、０．７５−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ、１２−２０μｍからなる群より選択されるスペクトル領域で検出されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記スペクトル領域が、０．７５−１．４μｍ、１−３μｍ、１．４−３μｍ、１−１．７μｍ、１−５μｍ、３−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ、７−１４μｍ、８−１５μｍ、１２−２０μｍからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の方法において、前記スペクトル領域が１−５μｍであることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１または２に記載の方法において、前記スペクトル領域が１−３μｍであることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の方法であって、前記照明が、ハロゲン光、紫外光、可視光および赤外光からなる群より選択される、１つまたは２つ以上の光源によることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の方法において、イメージングが周辺温度またはそれよりも低い温度でなされることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の方法において、前記微生物がバクテリア、真菌、古細菌、原生生物、プリオン、原虫、胞子およびウイルスからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項９】
微生物に対する抗微生物薬剤の効果を測定する方法であって、当該方法が：
薬剤の有効性を測定しようとする微生物を含む少なくとも２つのサンプルを提供するステップであって、前記少なくとも２つのサンプルの少なくとも１つが対照サンプルであり、前記少なくとも２つのサンプルの少なくとも１つが試験サンプルであるステップと；
前記試験サンプルとある量の薬剤とを接触させるステップと；
前記少なくとも２つのサンプルを照明するステップと；および
０．７５から２０μｍ以内のスペクトル領域中で前記試験サンプルから反射および／または透過する放射を視野内で検出可能なＩＲ検出器を用いて各サンプルの１つまたは２つ以上の赤外（ＩＲ）画像を作成するステップであって、当該ステップおいて、前記試験サンプルの前記１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、前記対照サンプルの前記１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、前記薬剤が前記微生物に効果を及ぼすことを示すステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記反射する放射が、０．７５−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ、１２−２０μｍからなる群より選択されるスペクトル領域で検出されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の方法において、前記スペクトル領域が、０．７５−１．４μｍ、１−３μｍ、１．４−３μｍ、１−１．７μｍ、１−５μｍ、３−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ、７−１４μｍ、８−１５μｍ、１２−２０μｍからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項９または１０に記載の方法において、前記スペクトル領域が１−５μｍであることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項９または１０に記載の方法において、前記スペクトル領域が１−３μｍであることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１３の何れか１項に記載の方法において、前記照明が、ハロゲン光、紫外光、可視光および赤外光からなる群より選択される、１つまたは２つ以上の光源によることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項９乃至１４の何れか１項に記載の方法において、イメージングが周辺温度またはそれよりも低い温度でなされることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項９乃至１５の何れか１項に記載の方法において、前記微生物がバクテリア、真菌、古細菌、原生生物、プリオン、原虫、胞子およびウイルスからなる群より選択されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプル中の微生物の存在を検出するための方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
病原性微生物の検出は、健康と安全を確保するために重要なことである。法規制は、食品および医薬品産業のような分野では特に厳しい。分析結果をできる限り早く得ることが切実に求められているにも関わらず、伝統的で標準的な微生物検出方法では、信頼のできる答えに至るのには数日かかってしまう。したがって、研究の世界では迅速な検出方法を開発するために数多くの試みがなされてきた。
【０００３】
そのような迅速な発明の１つはサーモグラフィを利用しており、物体から出される放射を画像化して解析する。たとえば、米国特許出願公開第２０１０／０３１１１０９号は、流体サンプル中の生育可能な微生物の量を定量化する方法を記述しており、この方法は、生育可能な微生物を含むと疑われる流体サンプルに温度変化を与えるステップと、および流体サンプルの温度履歴を流体サンプルに含まれる生育可能な微生物の量に対して相関させるステップとを具える。温度変化は、赤外サーモグラフィ画像のような複数の連続した温度画像を取得することで測定できる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、特定条件の下では、バクテリアのコロニーのような微生物をサンプル中で赤外（ＩＲ）イメージングにより検出できるであろうという知見に基づく。本開示の発明者らは、驚くべきことに、微生物を含むサンプルを照明および画像取得した場合、１つまたは２つ以上のＩＲ領域でサンプルのＩＲ画像がサンプル中の微生物の存在を示すことを見出した。この１つまたは２つ以上の領域は、特に近赤外領域（ＮＩＲ）、短波ＩＲ領域（ＳＷＩＲ）、中波ＩＲ領域（ＭＷＩＲ）、長波ＩＲ領域（ＬＷＩＲ）および超長波ＩＲ領域（ＶＬＷＩＲ）から選ばれている。
【０００５】
したがって、本開示の一態様としては、試験サンプル中における微生物の存在を検出する方法を提供するものであり、当該方法は：
試験サンプルを照明するステップ；および
前記サンプルの１つまたは２つ以上の赤外（ＩＲ）画像を、ＩＲ検出器を用いて作成するステップであって、当該ＩＲ検出器が０．７５から２０μｍのＩＲスペクトル領域またはそれ以内のスペクトル領域中の試験サンプルより反射するおよび／または透過する放射を視野中に検出できるステップと；を具え、
１つまたは２つ以上のＩＲ画像として画像化される当該放射が、前記試験サンプルにおける微生物の存在を示すものである。
【０００６】
もう１つの態様として本開示は、微生物に対する抗微生物薬剤の有効性を測定する方法であり、当該方法は：
抗微生物薬剤の有効性を測定する微生物を含む、少なくとも２つのサンプルを提供するステップであって、これらの少なくとも２つのサンプルの少なくとも１つは対照サンプルであり、少なくとも２つのサンプルの少なくとも１つは試験サンプルであるステップと；
試験サンプルをある量の抗微生物薬剤に接触させるステップと；
少なくとも２つのサンプルを照明するステップと；および
各サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像を、０．７５から２０μｍのＩＲスペクトル領域またはそれ以内のスペクトル領域中の試験サンプルより反射するおよび／または透過する放射をその視野中で検出できるＩＲ検出器を用いて作成するステップであって、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、抗微生物薬剤が微生物に影響を与えていることを示すステップと；
を具える。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の態様の１つは、試験サンプル中の微生物の存在を検出する方法を提供するものであって、この方法は０．７５から２０μｍかこれ以内のＩＲスペクトル領域中にある試験サンプルから反射および／または透過する放射をその視野内で検出できるＩＲ検出器を用いてサンプルの１つまたは２つ以上の赤外画像を作成するステップを具え；この放射はサンプルから反射および／または透過して１つまたは２つ以上の赤外画像に画像化されて、試験サンプル中の微生物の存在を表している。
【０００８】
本開示の態様のもう１つは、試験サンプル中の微生物の存在を検出する方法を提供するものであって、この方法は０．７５−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ，１２−２０μｍおよびこれらの任意の組み合わせから選択されるＩＲスペクトル領域中にある試験サンプルから反射および／または透過する放射をその視野内で検出できるＩＲ検出器を用いてサンプルの１つまたは２つ以上の赤外画像を作成するステップを具え；この放射はサンプルから反射および／または透過して１つまたは２つ以上の赤外画像に画像化されて、試験サンプル中の微生物の存在を表している。
【０００９】
本開示のさらなる態様では、試験サンプル中の微生物の存在を検出する方法を提供しており、当該方法は：
試験サンプルを照明するステップ；および
０．７５から２０μｍかこれ以内のＩＲスペクトル領域中にある試験サンプルから反射および／または透過する放射をその視野内で検出できるＩＲ検出器を用いてサンプルの１つまたは２つ以上の赤外画像を作成するステップを具え；
サンプルから反射および／または透過して１つかまたは２つ以上の赤外画像に画像化された放射が試験サンプル中の微生物の存在を表している。
【００１０】
本開示のさらなる態様では、試験サンプル中の微生物の存在を検出する方法を提供しており、当該方法は：
試験サンプルを照明するステップ；および
０．７５−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ，１２−２０μｍおよびこれらの任意の組み合わせから選択されるＩＲスペクトル領域中にある試験サンプルから反射および／または透過する放射をその視野内で検出できるＩＲ検出器を用いてサンプルの１つまたは２つ以上の赤外画像を作成するステップを具え；
サンプルから反射および／または透過して１つかまたは２つ以上の赤外画像に画像化された放射が試験サンプル中の微生物の存在を表している。
【００１１】
本開示のさらなる態様では、試験サンプル中の微生物の存在を検出する方法を提供しており、当該方法は：
試験サンプルを照明するステップ；および
１−５μｍのＩＲスペクトル領域中にある試験サンプルから反射および／または透過する放射をその視野内で検出できるＩＲ検出器を用いてサンプルの１つまたは２つ以上の赤外画像を作成するステップを具え；
サンプルから反射および／または透過して１つかまたは２つ以上の赤外画像に画像化された放射が試験サンプル中の微生物の存在を表している。
【００１２】
本開示のさらなる態様では、試験サンプル中の微生物の存在を検出する方法を提供しており、当該方法は：
試験サンプルを照明するステップ；および
１−３μｍのＩＲスペクトル領域中にある試験サンプルから反射および／または透過する放射をその視野内で検出できるＩＲ検出器を用いてサンプルの１つまたは２つ以上の赤外画像を作成するステップを具え；
サンプルから反射および／または透過して１つかまたは２つ以上の赤外画像に画像化された放射が試験サンプル中の微生物の存在を表している。
【００１３】
いくつかの実施例では、サンプルを周辺温度（例、２５℃）で画像化する。
【００１４】
いくつかの実施例では、サンプルを周辺温度（例、２５℃）で照明して画像化する。
【００１５】
いくつかの実施例では、サンプルは照明して画像化する前に、サンプルを周辺温度よりも低い温度（例、２０℃、１５℃）に冷やしてもよい。
【００１６】
微生物は微生物学上知られる如何なるタイプのものでも良く、バクテリア（ｂａｃｔｅｒｉｕｍ），真菌（ｆｕｎｇｕｓ），古細菌（ａｒｃｈａｅａ），原生生物（ｐｒｏｔｉｓｔｓ），プリオン（ｐｒｉｏｎ），原虫（ｐｒｏｔｏｚｏａ）および胞子（ｓｐｏｒｅｓ）を含み、これらに限定されない。いくつかの実施例では、微生物がウイルス（ｖｉｒｕｓ）であってもよい。さらにいくつかの実施例では、微生物がウイルスやバクテリアのような寄生生物（ｐａｒａｓｉｔｅ）であってもよい。
【００１７】
いくつかの実施例では、微生物が病気を引き起こす病原体など、サンプル中で検出する必要があるタイプのものである。このような病原体はウイルス，バクテリア，真菌および原虫を含み、これらに限定されない。
【００１８】
本発明の方法のさまざまな使用例についての微生物のさらなる例は、下に記載の通りである。
【００１９】
テストしたサンプルは、例えば試験管中といった液体サンプルの形で提供されるか、または、例えばアガー（アガロースゲル）ペトリディッシュのような培養ディッシュといった固体基質の形で提供できる。
【００２０】
いくつかの実施例では、反射した放射および／または透過した放射を、近赤外（ＮＩＲ）スペクトル領域として知られる０．７５−１．４μｍのスペクトル領域で検出できる。
【００２１】
いくつかの実施例では、サンプルから検出される放射（すなわち、反射する放射および／または透過する放射）が、短波ＩＲ（ＳＷＩＲ）として知られる１−３μｍのスペクトル領域にある。
【００２２】
いくつかの実施例では、反射する放射および／または透過する放射が、１．４−３μｍのスペクトル領域で、時には１−１．７μｍのスペクトル領域で検出されるであろう。
【００２３】
好ましい実施例では、試験サンプルから反射する放射および／または透過する放射が、１−５μｍのスペクトル領域にある。
【００２４】
いくつかの実施例では、試験サンプルから検出される放射（すなわち反射するおよび／または透過する放射）が、中波ＩＲ（ＭＷＩＲ）としても知られる３−５μｍのスペクトル領域にある。
【００２５】
いくつかの実施例では、試験サンプルから反射する放射および／または透過する放射が、５−８μｍの中波ＩＲスペクトル領域にある。
【００２６】
いくつかの実施例では、試験サンプルから反射する放射および／または透過する放射が、長波ＩＲ（ＬＷＩＲ）スペクトル領域としても知られる８−１２μｍまたは７−１４μｍのスペクトル領域にある。
【００２７】
いくつかの実施例では、試験サンプルから反射する放射および／または透過する放射が、８−１５μｍのスペクトル領域にある。
【００２８】
いくつかの実施例では、試験サンプルから反射する放射および／または透過する放射が、超長波ＩＲ（ＶＬＷＩＲ）スペクトル領域として知られる１２−２０μｍのスペクトル領域にある。
【００２９】
いくつかの実施例では、反射する放射および／または透過する放射が、ある波長範囲または１つまたは２つ以上の特定の波長で検出される。特定の波長範囲または特定の波長の選択は、１つまたは２つ以上の特定ＩＲフィルタを用いることで達成される。
【００３０】
光を当てる場合、試験サンプルに光を当てている間にＩＲ画像が取得される。照明は１つまたは２つ以上の光源を用いて実行され、この光源は限定するものではないが、ハロゲン光、紫外（ＵＶ）光、可視光、電球（“白色”）、ＩＲ光（赤色ＩＲ光）、およびこれら何れかの組み合わせからなる群から選択される。
【００３１】
いくつかの実施例では、照明光源が赤色／赤外加熱ランプである（例えば１００ワット）。いくつかの実施例では、この赤色／赤外加熱ランプは、可視、ＮＩＲ、ＳＷＩＲ、ＭＷＩＲ、ＬＷＩＲ、およびＶＬＷＩＲから選ばれた少なくとも１つのスペクトル領域で放射する。
【００３２】
いくつかの実施例では、照明光源がハロゲン球である。いくつかの実施例では、このハロゲン球が、ＮＩＲ、ＳＷＩＲまたは両方から選ばれたスペクトル領域で放射する。
【００３３】
サンプルの照明は、連続光ビームまたは一連の光パルスによるものでもよい。限定するものではないが、光源からサンプルへの光の方向は、例えば、上方からの光、側方からの光、背景光を含むいかなる方向からの光も含む。いくつかの実施例では、この照明が暗視野照明である。いくつかのさらなる実施例では、この照明が可動式の光でなされる。
【００３４】
いくつかの実施例では、サンプルを可視光で照明し、放射を０．７５−５μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。さらに特定すると１−５μｍのスペクトル領域、さらにより特定すると１−３μｍのスペクトル領域、時には３−５μｍのスペクトル領域、また時には０．７５−１．４μｍのスペクトル領域で放射を検出して画像化する。
【００３５】
いくつかの実施例では、サンプルを可視光で照明し、放射を５−８μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００３６】
いくつかの実施例では、サンプルを可視光で照明し、放射を８−１５μｍのスペクトル領域、時には８−１２μｍのスペクトル領域、また時には７−１４μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００３７】
いくつかの実施例では、サンプルを可視光で照明し、放射を１２−２０μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００３８】
いくつかの実施例では、サンプルを赤色ＩＲ光で照明し、放射を０．７５−５μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。さらに特定すると１−５μｍのスペクトル領域、さらにより特定すると１−３μｍのスペクトル領域、時には３−５μｍのスペクトル領域、また時には０．７５−１．４μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００３９】
いくつかの実施例では、サンプルを赤色ＩＲ光で照明し、放射を５−８μｍのスペクトル領域で検出して画像する。
【００４０】
いくつかの実施例では、サンプルを赤色ＩＲ光で照明し、放射を８−１５μｍのスペクトル領域、時には８−１２μｍのスペクトル領域、また時には７−１４μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００４１】
いくつかの実施例では、サンプルを赤色ＩＲ光で照明し、放射を１２−２０μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００４２】
いくつかの実施例では、サンプルをハロゲン光で照明し、放射を０．７５−５μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。さらに特定すると１−５μｍのスペクトル領域、さらにより特定すると１−３μｍのスペクトル領域、時には３−５μｍのスペクトル領域、また時には０．７５−１．４μｍのスペクトル領域で放射を検出して画像化する。
【００４３】
いくつかの実施例では、サンプルをハロゲン光で照明し、放射を５−８μｍのスペクトル領域で検出して画像する。
【００４４】
いくつかの実施例では、サンプルをハロゲン光で照明し、放射を８−１５μｍのスペクトル領域、時には８−１２μｍのスペクトル領域、また時には７−１４μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００４５】
いくつかの実施例では、サンプルをハロゲン光で照明し、放射を１２−２０μｍのスペクトル領域で検出して画像化する。
【００４６】
視野内で０．７５−５μｍ、１−５μｍ、１−３μｍ、３−５μｍ、５−８μｍ、８−１５μｍ、８−１２μｍ、７−１４μｍ、１２−２０μｍを含む０．７５−２０μｍ以内の波長領域での反射および／または透過を感知しうる検出器は、この分野で知られているどのような検出器であってもよい。そのような検出器の非限定例には、インジウム  ガリウム  ヒ素（ＩｎＧａＡｓ）検出器、シリコン検出器、酸化バナジウム  ボロメータ、そしてＩｎＳｂ検出器がある。
【００４７】
本開示による方法で得られたＩＲ画像は、専用のＩＲ画像処理装置で処理して、画像化されたサンプル中での微生物の存在を示す出力とすることができる。この出力は、例えば、使用者による視覚確認や判断決定のためのモニターのような、適切なディスプレイ・ユニット上で表示される画像の形を取り得る；この出力は、サンプル中の微生物の存在（または不在）を示す、サンプルの１つまたは２つ以上のパラメタを表現するアウトプリント（ｏｕｔ  ｐｒｉｎｔ）でもよい；および／またはこの出力は、画像化したサンプル中で、微生物が存在するか否かそれぞれを示すｙｅｓ／ｎｏ回答の形を取り得る。例えば、アルゴリズムを用いて検出されたスポットが予め定義された閾値を超える場合、サンプルが微生物を含むと考えられると決定できる。
【００４８】
画像処理は、画像コントラスト解析、エッジ検出、画像計算、画像間の相関、画像間または画像から予め定義されたカーネルまでの間のコンボリューション、空間周波数変換および／または空間フィルタ法、時間周波数変換および時間フィルタ法、フーリエ変換、離散的フーリエ変換、離散的コサイン変換、形態画像処理、ピークと谷間の検出（低および高強度領域）、画像等高線認識、輪郭描写、線検出、テキスチャ解析、ヒストグラム同一化、画像ぼやけの除去、クラスタ解析等、画像解析法で知られているもの全てを利用してよい。
【００４９】
いくつかの実施例では、この画像処理はＭＡＴＬＡＢ（Ｔｈｅ  Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ，Ｉｎｃ）ソフトウェアを用いて実行される。この分野で知られている如何なる画像または信号処理アルゴリズムも同等に適用してよいことは明らかである。解析は空間ドメインまたは時間ドメイン、または両方でなされる。
【００５０】
本開示による方法は、画像の組み合わせに基づいて測定するステップを具える。第１の画像は、ＮＩＲ、ＳＷＩＲ、ＭＷＩＲ、ＬＷＩＲ、ＶＬＷＩＲまたはこれらの組み合わせから選択されたスペクトル領域中のＩＲ画像を、可視（ＶＩＳ）領域のような他の波長領域で例えばＣＣＤカメラを用いて、同様に紫外（ＵＶ）領域でＵＶ検出器を用いて得られた、１つまたは２つ以上の画像と組み合わせることで処理できる。組み合わせの結果は、例えば１つの画像の上に２つまたは３つ以上の画像を重ね合わせることによるこれら画像の融合として、提供される。または、この組み合わせにより異なった画像を処理することを考慮した数値になるであろう。画像の融合は、画像全体の融合か、画像の選択された部分の融合であってもよい。
【００５１】
以下の例に示すように、ここで開示する方法は、特に検出にＳＷＩＲ領域を利用する場合、サンプル中の微生物を迅速かつ高感度で検出することができる。本開示による方法は、検査サンプル中の微生物、例えばペトリディッシュ上にサンプルをプレートしたすぐ後、言い換えれば、増殖の比較的初期の段階で存在を測定するのに利用できる。いくつかの実施例では、本開示の方法は、数時間後、３時間、２時間、場合によっては１時間後に、サンプル中の微生物を検出することができる。時には、ペトリディッシュや試験管のような適切な容器にサンプルを置いた場合、検出は１時間、場合によっては数分（例えば、１０分）以内でも可能である。微生物、特に病原体の早期の検出は、試験（感染）サンプルを得た被験者への早期の治療を可能とする明確な優位性を有しており、これは一方では、被験者に誤って与えられていたかも知れない治療を避けるためである。
【００５２】
さらには、ここに開示された方法の感度により、時系列画像を取得して微生物の増殖を検出することが可能である。例えば、サンプル中の微生物の量を示すパラメタを決定し、時系列画像間のパラメタの増大が、サンプル中または培地上でバクテリアが増殖していることを示す。この目的のために、本開示の方法は、一度に画像取得を繰り返すステップを具え、２つの画像取得ステップの時間間隔は試験サンプル中の微生物が増殖または生殖するのに十分であり、試験サンプル中の微生物が生殖可能な場合は、量のパラメタの増大がバクテリアの増殖を示す。
【００５３】
サンプル中の微生物の量を示すパラメタは、サンプルから反射および／または透過する光のサイズ、量、および強度の１つまたは２つ以上を、予め決定したスケールの量と比較することで得られる。
【００５４】
本開示による検出は、微生物の核生成部位ならびに微生物のコロニーまたはこれらのその他の形態であってもよい。
【００５５】
いくつかの実施例では、本開示の方法は、検出サンプル中に存在する微生物のタイプを同定することができる。この目的のために、微生物の同定は、その微生物に固有の増殖速度および／または増殖パタンから判断することができる。例えば、特定のバクテリアのコロニーの増殖は、ＩＲ画像で見れば、例えば長いパタン、拡散したパタン、不定型なパタンなどの固有のパタンまたは形態を有している。さらに、バクテリア／微生物の増殖には固有の速度があるので、検出されるバクテリアの種類はバクテリアの増殖速度を測定することで同定できる。この目的のために、本方法は、さまざまな時間点で取得されたさまざまな画像を増殖速度と関連付けるように構成してもよい。
【００５６】
本開示による方法における比較的迅速な微生物の検出の観点から、本方法は、例えば顕微鏡法のような微生物を同定できる他の手法と組み合わせることにより、検出された微生物を迅速に同定するのに資するであろう。これに関連して、本開示による方法は、検出サンプル中の微生物の特定の位置／座標、および／または、大量の検体よりスクリーニングされたサンプル中の微生物の特定の位置を提供するものである。検出されたサンプルは、光学顕微鏡法のような他の公知技術によってさらに解析され、検出された微生物の種類を決定する。しばしば大量のサンプルをスクリーニングして微生物の存在を確認し、実際はそのうちのごく僅かが対象となる種類を同定する微生物を含むことを考えれば、本開示による方法の利点は明らかである。
【００５７】
検出された微生物を同定するために、本方法はさらにサンプルの「スペクトル・イメージング」ステップを具える。このスペクトル・イメージングは、例えば各々の微生物について特定の画像「色」を有する等、検出された微生物を特徴付ける。このようなイメージング技術は周知であり、本開示による方法に組み込まれている。
【００５８】
以下は、本発明による方法により検出および／または同定しうる、いくつかの非限定的な微生物のリストである：
【００５９】
原虫：Ａｃａｎｔｈａｍｏｅｂａ；Ｂａｌａｎｔｉｄｉｕｍ  ｃｏｌｉ；Ｂｌａｓｔｏｃｙｓｔｉｓ；Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ；Ｃｙｃｌｏｓｐｏｒａ  ｃａｙｅｔａｎｅｎｓｉｓ；Ｅｎｔａｍｏｅｂａ  ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ；Ｇｉａｒｄｉａ  ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｉｓ；Ｉｓｏｓｐｏｒａ  ｂｅｌｌｉ；Ｍｉｃｒｏｓｐｏｒｉｄｉａ；Ｎａｅｇｌｅｒｉａ  ｆｏｗｌｅｒｉ；Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ  ｇｏｎｄｉｉ．
【００６０】
バクテリア：Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒ  Ｍｅｌａｎｏｇｅｎｕｓ；Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ；Ａｃｔｉｎｏｍｙｃｅｓ  ｉｓｒａｅｌｉｉ；Ａｅｒｏｍｏｎａｓ；  Ａｌｋａｌｉｇｅｎｅｓ；Ｂａｃｉｌｌｕｓ；Ｂｒｕｃｅｌｌａ；Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ；Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ；Ｃａｒｄｉｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ；Ｃｈｌａｍｙｄｉａ；Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ；Ｃｏｘｉｅｌｌａ  ｂｕｒｎｅｔｉｉ；Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ｓａｋａｚａｋｉｉ；Ｅｎｔｅｒｏｃｃｏｕｓ；Ｅｒｗｉｎａ  ａｒｏｉｄｅａｅ；Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ；Ｈｅｌｉｃｏｂａｃｔｅｒ；Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ；Ｌｅｇｉｏｎｅｌｌａ；Ｌｅｐｔｏｓｐｉｒａ；Ｌｉｓｔｅｒｉａ  ｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ；  Ｍｏｒａｘｅｌｌａ；Ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ；Ｎａｅｇｌｅｒｉａ  ｆｏｗｌｅｒｉ；Ｎｏｎ−ｔｕｂｅｒｃｕｌｏｕｓ  ｍｙｃｏｂａｃｔｅｒｉａ；Ｐａｓｔｅｕｒｅｌｌａ  ｐｅｓｔｉｓ（ｐｌａｇｕｅ）；Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ；Ｒｉｃｋｅｔｔｓｉａ；Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ；Ｓｅｒｒａｔｉａ；Ｓｈｉｇｅｌｌａ；Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ；Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ；Ｔｓｕｋａｍｕｒｅｌｌａ；Ｔｕｌａｒｅｍｉａ；Ｖｉｂｒｉｏ  ｃｈｏｌｅｒａｅ；Ｙｅｒｓｉｎｉａ  ｅｎｔｅｒｏｃｏｌｉｔｉｃａ；および各々の下位種。
【００６１】
いくつかの実施例では、バクテリアは好気性である。別の実施例では、バクテリアは嫌気性のバクテリアである。
【００６２】
いくつかの実施例では、バクテリアはグラム陰性バクテリアである。特定の実施例では、バクテリアはＥｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒｉａｃｅａｅファミリー由来、例として嫌気性Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（Ｅ．ｃｏｌｉ）バクテリアである。
【００６３】
いくつかの実施例では、バクテリアは嫌気性のＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓバクテリアである。
【００６４】
いくつかの実施例では、バクテリアは好気性のＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアである。
【００６５】
真菌：Ａｂｓｉｄｉａ  ｃｏｒｙｍｂｉｆｅｒａ；Ａｃｒｅｍｏｎｉｕｍ  ｓｐｐ．；Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ  ａｌｔｅｒｎａｔｅ；Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｉｓ  ｓｐｐ．；Ａｕｒｅｏｂａｓｉｄｉｕｍ  ｐｕｌｌｕｌａｎｓ；Ｂｌａｓｔｏｍｙｃｅｓ  ｄｅｒｍａｔｉｉｔｉｄｉｓ；Ｂｏｔｒｙｔｉｓ  ｃｉｎｅｒａ；Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ  ｇｌｏｂｏｓｕｍ；Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ  ｓｐｐ．；Ｃｏｃｃｉｄｉｏｉｄｅｓ  ｉｍｍｉｔｉｓ．
【００６６】
いくつかの実施例では、真菌はＣａｎａｄｉａ  ａｌｂｉｃａｎｓである。
【００６７】
本開示の方法は、医薬分野、産業分野および製品品質検査を含むさまざまな分野で利用できる。
【００６８】
医療分野では、本方法は、咽頭スワブ培養、血液検査、尿検査、その他といった微生物検査に利用しうる。
【００６９】
他の実施例では、本開示の方法は、製品、例として食品、医薬、化粧品、個人ケア用品および類似品中の微生物を検出するのに利用しうる。
【００７０】
例えば、食品に関して言えば、典型的なバクテリア汚染には、限定するものではないが、下記のものが含まれる。Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ  ｊｅｊｕｎｉ，Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｂｏｔｕｌｉｎｕｍ，Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ，Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａ  ｔｙｐｈｉｍｕｒｉｕｍ，Ｓｈｉｇｅｌｌａ，Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ，Ｖｉｂｒｉｏ  ｃｈｏｌｅｒａ，Ｖｉｂｒｉｏ  ｖｕｌｎｉｆｉｃｕｓ，Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ  ｃｒｅｍｏｒｉｓ，Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ  ａｅｒｏ−ｇｅｎｅｓ，Ｅ．ｃｏｌｉ，Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ  ｐｅｒｆｒｉｎｇｅｎｓ，およびｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｉ．さらに、食品に関して言えば、典型的な寄生生物汚染には、限定するものではないが、下記のものが含まれる。Ｅｎｔａｍｏｅｂａ，ｈｉｓｔｏｌｙｔｉｃａ，Ｇｉａｒｄｉａ  ｄｕｏｄｅｎａｌｉｓ，Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ  ｐａｒｖｕｍ，Ｃｙｃｌｏｓｐｏｒａ  ｃａｙｅｔａｎｅｎｓｉｓ，Ｔｏｘｏｐｌａｓｍａ  ｇｏｎｄｉｉ，Ｔｒｉｃｈｉｎｅｌｌａ  ｓｐｉｒａｌｉｓ，Ｔａｅｎｉａ  ｓａｇｉｎａｔａｊｓｏｌｉｕｍ，Ｔａｅｎｉａ  ｓａｇｉｎａｔａ，およびＴａｅｎｉａ  ｓｏｌｉｕｍ．
【００７１】
医薬の場合、これらはさまざまなバクテリアで汚染されうる。例えば、プロポフォール（ｐｒｏｐｏｆｏｌ）、ミダゾラム（ｍｉｄａｚｏｌａｍ）、チオペントーネ（ｔｈｉｏｐｅｎｔｏｎｅ）のような麻酔薬はコアグラーゼ陰性のｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｉに汚染しやすい。
【００７２】
この関連性で、本開示による方法は、製品製造の過程、例として品質保証にも利用しうる。
【００７３】
いくつかの実施例では、本開示による発明は、抗微生物薬剤（例、抗バクテリア薬剤、抗真菌薬剤）の微生物に対する有効性を評価するのに利用しうる。この目的のために、本開示による方法で検査するサンプルは、抗微生物薬剤および前もって決められた量の微生物を含む。微生物の増殖／存在は、微生物から反射および／または透過する放射をさまざまな時点でイメージングすることで、時には上に詳述したようにサンプルを照明して、検査する。微生物の量および／または微生物の増殖速度は、上に詳述した通り測定され、サンプルに存在する抗微生物薬剤の微生物に対する有効性を示す。例えば、対照サンプル（抗微生物薬剤なし）に対する微生物の数の減少は、ＩＲ画像で取得される放射の減少として現れ、試験薬剤の抗微生物活性を示す。いくつかの実施例では、検査するサンプルが、試験サンプルおよび対照サンプルの両方を構成していても良く、例として、サンプルが微生物（例えば塗布して加えられる）を含むアガーのペトリディッシュであり、ディッシュの一部（例えば半分）に抗微生物薬剤を入れて（例えば塗布、滴下、噴霧などで）、一部（残りの半分）は抗微生物薬剤なしにしてもよい。さまざまな時間点で、サンプルから反射および／または透過する放射のイメージング（照明有りまたは無しで）をすることにより、サンプルの対照部分と抗微生物薬剤に露出した部分（すなわち、微生物が抗微生物薬剤に接触している部分）との比較結果がわかり、この比較は微生物に対する薬剤の有効性を示す。
【００７４】
したがって、本開示による方法は、例えば抗バクテリア薬剤および抗真菌薬剤といった新しい抗微生物薬剤のスクリーニングに利用できる。
【００７５】
したがって、本開示は、さらなる態様として、微生物に対する抗微生物薬剤の有効性を測定する方法を提供するものであり、当該方法は：
薬剤の有効性を測定する微生物を含む少なくとも２つのサンプルを提供するステップであって、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは対照サンプルであり、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは試験サンプルであるステップと；
試験サンプルとある量の薬剤とを接触させるステップと；
各サンプルについて１つまたは２つ以上のＩＲ画像を、視野内で０．７５から２０μｍ以内のスペクトル領域にある試験サンプルから反射および／または透過する放射の検出が可能なＩＲ検出器を用いて作成するステップであって、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、薬剤が微生物に作用することを示すステップと；
を具える。
【００７６】
さらなる態様によれば、本開示は、微生物に対する抗微生物薬剤の有効性を測定する方法を提供するものであり、当該方法は：
薬剤の有効性を測定する微生物を含む少なくとも２つのサンプルを提供するステップであって、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは対照サンプルであり、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは試験サンプルであるステップと；
試験サンプルとある量の薬剤とを接触させるステップと；
各サンプルについて１つまたは２つ以上のＩＲ画像を、視野内で０．７５−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ、１２−２０μｍおよびこれらの組み合わせより選択されるスペクトル領域にある試験サンプルから反射および／または透過する放射の検出が可能なＩＲ検出器を用いて作成するステップであって、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、薬剤が微生物に作用することを示すステップと；
を具える。
【００７７】
さらに別の態様によれば、本開示は、微生物に対する抗微生物薬剤の有効性を測定する方法を提供するものであり、当該方法は：
薬剤の有効性を測定する微生物を含む少なくとも２つのサンプルを提供するステップであって、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは対照サンプルであり、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは試験サンプルであるステップと；
試験サンプルとある量の薬剤とを接触させるステップと；
少なくとも２つのサンプルを照明するステップと；および
各サンプルについて１つまたは２つ以上のＩＲ画像を、視野内で０．７５−２０μｍ以内のスペクトル領域にある試験サンプルから反射および／または透過する放射の検出が可能なＩＲ検出器を用いて作成するステップであって、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、薬剤が微生物に作用することを示すステップと；
を具える。
【００７８】
さらなる態様によれば、本開示は、微生物に対する抗微生物薬剤の有効性を測定する方法を提供するものであり、当該方法は：
薬剤の有効性を測定する微生物を含む少なくとも２つのサンプルを提供するステップであって、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは対照サンプルであり、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは試験サンプルであるステップと；
試験サンプルとある量の薬剤とを接触させるステップと；
少なくとも２つのサンプルを照明するステップと；および
各サンプルについて１つまたは２つ以上のＩＲ画像を、視野内で０．７５−５μｍ、５−８μｍ、８−１２μｍ、１２−２０μｍおよびこれらの組み合わせより選択されたスペクトル領域にある試験サンプルから反射および／または透過する放射の検出が可能なＩＲ検出器を用いて作成するステップであって、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、薬剤が微生物に作用することを示すステップと；
を具える。
【００７９】
さらなる態様によれば、本開示は、微生物に対する抗微生物薬剤の有効性を測定する方法を提供するものであり、当該方法は：
薬剤の有効性を測定する微生物を含む少なくとも２つのサンプルを提供するステップであって、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは対照サンプルであり、少なくとも２つのサンプルのうち少なくとも１つは試験サンプルであるステップと；
試験サンプルとある量の薬剤とを接触させるステップと；
少なくとも２つのサンプルを照明するステップと；および
各サンプルについて１つまたは２つ以上のＩＲ画像を、視野内で１−５μｍのスペクトル領域にある試験サンプルから反射および／または透過する放射の検出が可能なＩＲ検出器を用いて作成するステップであって、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、薬剤が微生物に作用することを示すステップと；
を具える。
【００８０】
したがって、上記方法の文脈では、薬剤が微生物に作用することを示す、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、対照サンプルのＩＲ画像と比較したとき試験サンプルのＩＲ画像で画像化された、より低い放射として現れる。
【００８１】
特筆すべきは、対照サンプルは通常、薬剤を含まないサンプルであるが、時には上に開示した方法は、薬剤の用量有効性を測定するものであってもよい。よって、微生物を含む全てのサンプルは、例えば漸増する異なる用量の薬剤で処理するようにしてもよい。
【００８２】
いくつかの実施例では、サンプル（試験および対照サンプル）から反射および／または透過する放射が、０．７５−１．４μｍのスペクトル領域にある。
【００８３】
いくつかの実施例では、サンプルから反射および／または透過する放射が、１−３μｍのスペクトル領域にある。
【００８４】
いくつかの実施例では、サンプルから反射および／または透過する放射が、１．４−３μｍのスペクトル領域、時には１−１．７μｍのスペクトル領域にある。
【００８５】
いくつかの実施例では、サンプルから反射および／または透過する放射が、１−５μｍのスペクトル領域にある。
【００８６】
いくつかの実施例では、サンプルから反射および／または透過する放射が、３−５μｍのスペクトル領域にある。
【００８７】
いくつかの実施例では、サンプルから反射および／または透過する放射が、５−８μｍのスペクトル領域にある。
【００８８】
いくつかの実施例では、サンプルから反射および／または透過する放射が、８−１５μｍのスペクトル領域、時には８−１２μｍのスペクトル領域にある。
【００８９】
いくつかの実施例では、サンプルから反射および／または透過する放射が、１２−２０μｍのスペクトル領域にある。
【００９０】
いくつかの実施例では、試験サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像と、対照サンプルの１つまたは２つ以上のＩＲ画像との差が、サンプル中の微生物量を示すパラメタであり、試験サンプル中のより少ない量の微生物が、薬剤が抗微生物効果、例えば抗バクテリア効果を有することを示す。
【００９１】
前述の微生物に対する抗微生物薬剤の有効性を測定する方法は、抗バクテリア医薬のような抗微生物医薬をスクリーニングするのに利用できる。
【００９２】
なお、本発明の一態様の文脈上で記述された実施例は、本発明の別の態様に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
本発明を理解し、実際に本発明がどのように実施されるか見るために、ここで実施例を非限定的な例として、付随した図面を参照しながら説明する。
【００９４】
【図１】図１は、大腸菌バクテリアを塗布したアガー・ペトリディッシュの可視（ＶＩＳ）画像を示す。
【図２】図２Ａ−２Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出した大腸菌バクテリアを塗布したアガー・ペトリディッシュのＩＲ画像を示す。この画像は、ディッシュを赤色ＩＲ加熱ランプ（１００ワット）で照明しながら、バクテリアがペトリディッシュに塗布されてから３時間後（図２Ａ）と、バクテリアを一晩増殖させた後（図２Ｂ）とに取得した。
【図３】図３Ａ−３Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出したＡｕｒｅｕｓバクテリアを塗布したアガー・ペトリディッシュのＩＲ画像を示す。この画像は、ディッシュを赤色ＩＲ加熱ランプ（１００ワット）で照明しながら、バクテリアがペトリディッシュに塗布されてから２時間後（図３Ａ）と、バクテリアを一晩増殖させた後（図３Ｂ）とに取得した。
【図４】図４Ａ−４Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出したＡｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアを塗布したアガー・ペトリディッシュのＩＲ画像を示す。この画像は、ディッシュを赤色ＩＲ加熱ランプ（１００ワット）で照明しながら、バクテリアがペトリディッシュに塗布されてから３時間後（図４Ａ）と、バクテリアを一晩増殖させた後（図４Ｂ）とに取得した。
【図５】図５Ａ−５Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出したＡｌｂｉｃａｎｓ真菌を塗布したアガー・ペトリディッシュのＩＲ画像を示す。この画像は、ディッシュを赤色ＩＲ加熱ランプ（１００ワット）で照明しながら、真菌がペトリディッシュに塗布されてから３時間後（図５Ａ）と、真菌を一晩増殖させた後（図５Ｂ）とに取得した。
【実施例】
【００９５】
例１：ＶＩＳスペクトル領域でのバクテリアサンプルと真菌サンプルの照明およびイメージング
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（Ｅ．ｃｏｌｉ），ＡｕｒｅｕｓおよびＡｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアのサンプルと、Ａｌｂｉｃａｎｓ真菌のサンプルを、それぞれアガーのペトリディッシュ上に塗布した。ディッシュのＶＩＳ画像を、さまざまな時間点：塗布の直後、１時間後、２時間後、３時間後に、ＣＣＤカメラを用いて取得した。
【００９６】
図１は、Ｅ．ｃｏｌｉバクテリアを塗布したアガーのペトリディッシュの可視画像を示す。この画像は、室温でバクテリアを塗布してから２時間後に撮った。画像は、サンプルを赤色／赤外加熱ランプ（１００ワット）で照明しながら、１５℃に温度コントローラを設定した黒体放射源の上にディッシュを置いている間に取得した。取得ＶＩＳ画像から、ペトリディッシュ上にＥ．ｃｏｌｉバクテリアの存在を検出できないのは、図１から明らかである。同様の結果が、バクテリアの塗布から３時間後に取得した可視画像でも見られる。同じ結果が、ＡｕｒｅｕｓおよびＡｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアと、そしてＡｌｂｉｃａｎｓ真菌でも得られた（データ掲載せず）。
【００９７】
例２：１−５μｍおよび８−１２μｍスペクトル領域でのバクテリアと真菌サンプルのＩＲイメージング
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（Ｅ．ｃｏｌｉ），ＡｕｒｅｕｓおよびＡｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアのサンプルと、Ａｌｂｉｃａｎｓ真菌のサンプルを、それぞれアガーのペトリディッシュ上に塗布した。ディッシュの赤外画像（照明なし）を室温で、１−５μｍ（冷却ＩｎＳｂ検出器）および８−１２μｍ（非冷却ＶＯｘ検出器）のスペクトル範囲のＩＲ検出器を具えたＩＲカメラを用いて、さまざまな時間点：塗布の直後、１時間後、２時間後に取得した。
【００９８】
ペトリディッシュ上のバクテリアまたは真菌の存在は、画像からは検出できなかった（データ掲載せず）。
【００９９】
例３：３−５μｍスペクトル領域でのバクテリアと真菌サンプルの照明およびＩＲイメージング
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（Ｅ．ｃｏｌｉ），ＡｕｒｅｕｓおよびＡｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアのサンプルと、Ａｌｂｉｃａｎｓ真菌のサンプルを、それぞれアガーのペトリディッシュ上に塗布した。ペトリディッシュを、１５℃に温度コントローラを設定した黒体放射源の上に置いて、赤色／赤外加熱ランプ（１００ワット）で照明した。照明しながら、ペトリディッシュの画像を、スペクトル範囲３−５μｍの冷却ＩｎＳｂ  ＩＲ検出器を具えるＩＲカメラを用いて取得した。画像はさまざまな時間点：ペトリディッシュ上への塗布直後のゼロ点、塗布後１時間、塗布後２時間に取得し、サンプルは室温に保った。なお、サンプルはＩＲ画像を取得する時のみに照明した。
【０１００】
ＩＲ画像から、アガー上のバクテリアおよび真菌のコロニーが検出された（データ掲載せず）。
【０１０１】
例４：１−５μｍスペクトル領域でのバクテリアと真菌サンプルの照明およびＩＲイメージング
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（Ｅ．ｃｏｌｉ），ＡｕｒｅｕｓおよびＡｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアのサンプルと、Ａｌｂｉｃａｎｓ真菌のサンプルを、それぞれアガーのペトリディッシュ上に塗布した。塗布後、ペトリディッシュを赤色ＩＲ加熱ランプ（１００ワット）により照明し、照明しながら；ディッシュの画像を、スペクトル範囲１−５μｍのＩＲ検出器（冷却ＩｎＳｂ  ＩＲ検出器）を具えるＩＲカメラを用いて取得した。画像は、ペトリディッシュ上の塗布直後のゼロ点、塗布後１時間、塗布後２時間、塗布後３時間を含むさまざまな時間点で取得した。画像は、塗布したディッシュを室温で一晩放置した後にも取得した。なお、サンプルはＩＲ画像を取得する時のみに照明した。
【０１０２】
アガー上のバクテリアおよび真菌のコロニーが、高分解能レベルでＩＲカメラの画像上に、ディッシュ上にバクテリアを塗布し始めてから１時間後にもはっきり検出された。
【０１０３】
図２Ａ−２Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出した、Ｅ．ｃｏｌｉを塗布したアガーのペトリディッシュのＩＲ画像を示す。画像は、サンプルを赤色／赤外加熱ランプで照明しながら取得した。図２Ａに示す画像は、ペトリディッシュにバクテリアを塗布してから３時間後に撮った。図２Ｂに示す画像は、バクテリアを一晩増殖させた後に撮った。Ｅ．ｃｏｌｉのコロニーが、図２Ａ−２Ｂにはっきりと検出できた。コロニーはバクテリアを３時間だけ増殖させた後でも検出でき；検出されたコロニーは図２Ａ中の矢印で示されている。
【０１０４】
図３Ａ−３Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出した、Ａｕｒｅｕｓバクテリアを塗布したアガーのペトリディッシュのＩＲ画像を示す。画像は、サンプルを赤色／赤外加熱ランプで照明しながら取得した。図３Ａに示す画像は、ペトリディッシュにバクテリアを塗布してから２時間後に撮った。図３Ｂに示す画像は、バクテリアを一晩増殖させた後に撮った。Ａｕｒｅｕｓのコロニーが、図３Ａ−３Ｂにはっきりと検出できた。コロニーはバクテリアを２時間だけ増殖させた後でも検出でき；検出されたコロニーは図３Ａ中の矢印で示されている。
【０１０５】
図４Ａ−４Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出した、Ａｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアを塗布したアガーのペトリディッシュのＩＲ画像を示す。画像は、サンプルを赤色／赤外加熱ランプで照明しながら取得した。図４Ａに示す画像は、ペトリディッシュにバクテリアを塗布してから３時間後に撮った。図４Ｂに示す画像は、バクテリアを一晩増殖させた後に撮った。Ａｅｒｕｇｉｎｏｓａのコロニーが、図４Ａ−４Ｂにはっきりと検出できた。コロニーはバクテリアを３時間だけ増殖させた後でも検出でき；検出されたコロニーは図４Ａ中の矢印で示されている。
【０１０６】
図５Ａ−５Ｂは、１−５μｍのスペクトル領域で検出した、Ａｌｂｉｃａｎｓ真菌を塗布したアガーのペトリディッシュのＩＲ画像を示す。画像は、サンプルを赤色／赤外加熱ランプで照明しながら取得した。図５Ａに示す画像は、ペトリディッシュにバクテリアを塗布してから３時間後に撮った。図５Ｂに示す画像は、真菌を一晩増殖させた後に撮った。Ａｌｂｉｃａｎｓのコロニーが、図５Ａ−５Ｂにはっきりと検出できた。コロニーは真菌を３時間だけ増殖させた後でも検出でき；検出されたコロニーは図５Ａ中の矢印で示されている。
【０１０７】
例５：１５℃で冷却したバクテリアと真菌サンプルの１−５μｍスペクトル領域での照明およびＩＲイメージング
Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ（Ｅ．ｃｏｌｉ），ＡｕｒｅｕｓおよびＡｅｒｕｇｉｎｏｓａバクテリアのサンプルと、Ａｌｂｉｃａｎｓ真菌のサンプルを、それぞれアガーのペトリディッシュ上に塗布した。１時間後、ペトリディッシュを１５℃の冷却チャンバ内に置いた。冷却されたペトリディッシュのサンプルを、室温に置いて、すぐに赤色ＩＲ加熱ランプ（１００ワット）で照明し、ディッシュの画像を、スペクトル範囲１−５μｍのＩＲ検出器（冷却ＩｎＳｂ  ＩＲ検出器）を具えるＩＲカメラを用いて取得した。
【０１０８】
アガー上のバクテリアおよび真菌のサンプルを、バクテリア／真菌の増殖部位と増殖が起きなかったペトリディッシュの他の部位との間のコントラストが明確な、高分解能レベルで検出した（データ掲載せず）。
【０１０９】
ここで示した例は、可視スペクトル領域では、照明したバクテリアまたは真菌は検出されず、また、バクテリアまたは真菌に照明していない場合は１−５μｍおよび８−１２μｍのＩＲ領域でのＩＲイメージングでも検出できなかったことを表している。サンプルを照明した場合は、３−５μｍでの微生物のイメージングが効果的であった。
【０１１０】
さらに、サンプルを照明した場合は、１−５μｍの範囲で画像を取得したときに、高分解能イメージングが可能であった。これら高分解能画像は、微生物を１時間培養した後でも得られた。
【０１１１】
理論の裏付けはないものの、発明者は、１−３μｍ範囲でのイメージングが、１−５μｍ範囲で取得された画像の分解能の顕著な増大に貢献すると想定している（３−５μｍ範囲の画像と比較して）。
【図１】
2014528253.tif 000002
【図２Ａ】
2014528253.tif 000003
【図２Ｂ】
2014528253.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2014528253.tif 000006
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2014528253.tif 000008
【図５Ａ】
2014528253.tif 000009
【図５Ｂ】
2014528253.tif 000010
【国際調査報告】
2014528253.tif 000011
2014528253.tif 000012
2014528253.tif 000013