(57)【要約】  本発明は、試験すべき試料中に存在する微生物の増殖の結果から生じるコロニーの蛍光を測定することなく、早期検出を可能にするデバイス（１）であって、デバイス（１）は、−  コロニーの形態で微生物を成長させるための少なくとも一つの支持体（３）であって、膜または寒天培地のタイプの支持体（３）が上に不動に配置された、実質的に平担で水平な検出表面（５）、  −  検出表面（５）の全部または一部を走査するための平担に可動に据え付けられた、少なくとも一つのＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサーを含み、少なくとも一つの照明（９）とレンズ（１０）などの少なくとも一つの光学手段から構成される光学システムが連結している、リニアスキャナーのような検出システム（７）を含み、デバイス（１）は、検出システム（７）のＣＣＤ（８）が２４００ｄｐｉに等しいまたはそれより高い解像度を有し、検出システム（７）が、６０に等しいまたはそれより高い有用倍率を介して５０μｍよりも小さい直径を有するコロニーの画像化による検出を可能にすることを特徴とする、前記デバイス（１）に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験すべき試料中に存在する微生物の増殖の結果から生じるコロニーの蛍光を測定することなく、早期検出を可能にするデバイス（１）であって、デバイス（１）は、
−  コロニーの形態で微生物を成長させるための少なくとも一つの支持体（３）であって、膜または寒天培地のタイプの支持体（３）が上に不動に配置された、実質的に平担で水平な検出表面（５）、
−  検出表面（５）の全部または一部を走査するための平担に可動に据え付けられた、少なくとも一つのＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサー（８）を含み、少なくとも一つの照明（９）とレンズ（１０）などの少なくとも一つの光学手段から構成される光学システムが連結している、リニアスキャナーのような検出システム（７）
を含み、デバイス（１）は、検出システム（７）のＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサー（８）が２４００ｄｐｉに等しいまたはそれより高い解像度を有し、検出システム（７）が、６０に等しいまたはそれより高い有用倍率を介して５０μｍよりも小さい直径を有するコロニーの画像化による検出を可能にすることを特徴とする、前記デバイス（１）。
【請求項２】
検出システム（７）のＣＣＤセンサー（８）が４８００ｄｐｉに等しいまたはそれより高い解像度を有することを特徴とする、請求項１に記載のデバイス（１）。
【請求項３】
検出表面（５）がＡ５またはＡ５*２nフォーマットを有し、ｎは１に等しいまたはそれより大きい整数であるであることを特徴とする、請求項１または２に記載のデバイス（１）。
【請求項４】
光学システムが４ｍｍに等しいまたはそれより大きい被写界深度を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のデバイス（１）。
【請求項５】
検出システム（７）が検出表面（５）の上に位置することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のデバイス（１）。
【請求項６】
検出表面（５）が、成長支持体（３）を受け入れるための開放位置から閉鎖位置へ通過可能な引出し（１３）で構成され、それによって検出システム（７）による成長支持体（３）の走査が可能となり、成長支持体（３）は、引出し（１３）中に、または引出し（１３）中に置かれることを目的とした少なくとも一つのトレイ上に、または引出し（１３）中に置かれることを目的とした少なくとも一つのトレイ（４）上に直接配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のデバイス（１）。
【請求項７】
トレイ（４）が、成長支持体（３）を受け入れることができる複数の凹部（１８）を含むことを特徴とする、請求項６に記載のデバイス（１）。
【請求項８】
可動検出システム（７）の光学システムが、ミラー（１１）、発光ダイオード（１２）を有する照明（９）およびレンズ（１０）を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のデバイス（１）。
【請求項９】
検出表面（５）上に配置された一つまたは複数の成長支持体（３）を実質的に一定の温度に維持するための加熱システムも含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のデバイス（１）。
【請求項１０】
加熱システムが、一つまたは複数の成長支持体（３）を２２℃と５５℃の間の温度に維持することを可能にすることを特徴とする、請求項９に記載のデバイス（１）。
【請求項１１】
可動検出システム（７）が、一定の時間間隔で高解像度画像を得て、分析しそして比較することを可能にするように構成された画像化システムを含み、画像は１億画素に等しいまたはそれより大きいサイズを有することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のデバイス（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成長期の微生物の検出分野に関連する。
本発明は、主として工業微生物学の分野、例えば、製薬、バイオテクノロジーまたは農業食品工業でのその適用が見出せるであろう。
本発明は、特に、膜または固体または半固体成長培地の表面における、試料中に存在する微生物に基づくコロニー形成の早期検出を可能にするデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの技術が現在実施され、試験すべき試料中の汚染物、例えば細菌の検出が可能である。
最も一般的で最も古い方法は、微生物の一つまたは数個のタイプについてより大きくまたはより小さく選択的であり得る寒天成長培地の表面における沈着からなる。次いで、しばしば数日まで延長され得る期間の間、探索する微生物の成長のための適切な温度で培地をインキュベートする。
そのような方法は、寒天上に形成されたコロニーを肉眼で見る検出を可能にするために比較的長いインキュベーション期間を必要とするという欠点を有する。
【０００３】
また、ＤＮＡまたはＲＮＡ配列の増幅を介して試料内の特定の微生物の存在を決定するために、ＰＣＲ増幅とも言われる鎖重合反応を行うことも、従来技術から知られている。
これらの方法は、数個のＤＮＡ鎖、すなわちいくつかの汚染微生物、一般的に少なくとも数十の微生物を必要とするという欠点を有する。そのような方法は、したがって成長に基づく方法よりも感度が低い。
【０００４】
また、微生物から放出された光と成長支持体とから放出された光の間のコントラストを強調するように微生物をマーキングすることからなる技術を使用する可能性も知られている。特定の蛍光マーカー、蛍光体、または、例えばＡＴＰ（アデノシン三リン酸）により放出された生物発光を明らかにできる酵素の使用が、放出された光の特性、例えば波長または強度に敏感な光学システムの使用のために、早期に微生物を検出することを可能にする。
【０００５】
かくして、すなわちアメリカ特許出願ＵＳ２００３／０１５５５２８が知られており、それは、一方で微生物の量を決定するために、他方で生存しているまたは死んだ細胞であるかを判断するために、適切な蛍光試薬により微生物をマーキングする、微生物を検出するための方法を記載している。
【０００６】
しかしながら、これらの技術は実施するには大変であることが証明でき、しばしば高価な試薬と適任とされる労力の存在を必要とする。加えて、それらは、非常に多くの試料上の汚染物の検出のためには十分には適してなく、マーキング操作を自動化することがしばしば困難である。最後に、これらの技術は、試料を汚染する危険性を持つ。実際に、試薬の添加により、検出すべき微生物と該試薬とを接触させることが必要とされる。
【０００７】
また、当該技術分野においては、例えば、微生物の自己蛍光を検出することによる、微生物によって自然に放出される光の特性の使用に基づく方法も知られている。したがって、微生物によって放出される自然の蛍光と微生物が上に配置された非蛍光性支持体との間に存在するコントラストを用いることにより、コロニーの区別を容易にすることができる。
この原理を用いる方法は、すなわち国際特許出願ＷＯ０３／０２２９９９に記載されており、この方法では、自己蛍光などのコロニーの測定光学特性が使用されている。
【０００８】
これらの技術は、コロニーまたは自己蛍光性微生物の検出を実際に容易にし、自己蛍光性微生物は、膜または成長培地とのより良好なコントラストを提示する。しかしながら、自然に発生する蛍光のレベルは低振幅であり、このことにより、例えば特定の蛍光体でのマーキングと比較し、高速検出時間を得ることができない。さらに、成長培地による、または埃、膜繊維もしくは支持体から生じるプラスチック性粒子などの環境中に存在する他の粒子による自然蛍光の寄生的な発光によって、偽陽性の結果が生じ得る。
【０００９】
最後に、高光倍率のシステムを用いた技術は、成育の初期段階でコロニーを見るために使用することができ、これは、例えば顕微鏡の場合である。それにもかかわらず、これらのデバイスは、一般的に１ｍｍ2よりも小さい、小さな表面上の検出に限定される。したがって、膜または寒天培地などの一つまたは数個の検出支持体上での検出のためのこのタイプの技術の実施は、走査システムを用いる必要性のために、平方センチメートルあたり数分の範囲で長くかつ高価であることがわかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、成長支持体すなわち膜または寒天成長培地の表面でのコロニーの出現の早期検出を可能にするデバイスであって自動化することができるデバイスを提供することにより、当技術分野の様々な欠点に対処する可能性を提供する。
さらには、本発明によるデバイスにより、適任とされるオペレーターの存在を必要とする高価な設備および試薬の使用を省略することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的のために、本発明は、試験すべき試料中に存在する微生物の増殖の結果から生じるコロニーの蛍光を測定することなく、迅速な検出を可能にするデバイスであって、該デバイスは、
−  コロニーの形態で微生物を成長させるための少なくとも一つの支持体であって、膜または寒天培地のタイプの支持体が上に不動に配置された、実質的に平担で水平な検出表面、
−  検出表面の全部または一部を走査するための平担に可動に据え付けられた、少なくとも一つのＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサーを含み、少なくとも一つの照明とレンズなどの少なくとも一つの光学手段から構成される光学システムが連結している、リニアスキャナーのような検出システム
を含む。
【００１２】
検出システムのＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサーは、２４００ｄｐｉに等しいまたはそれより高い解像度を有し、検出システムは、６０に等しいまたはより高い有用倍率を通して５０μｍよりも小さい直径を有するコロニーの画像化による検出を可能にする。
さらにより好ましくは、検出システムのＣＣＤセンサーは、４８００ｄｐｉに等しいまたはそれより高い解像度を有する。
好ましくは、該表面はＡ５またはＡ５*２nフォーマットを有し、ｎは１に等しいまたはそれより大きい整数である。
特に有利な実施形態によれば、光学システムは、４ｍｍに等しいまたはそれより大きい被写界深度を有する。
興味深い方法では、検出システムは、該表面の上に位置する。
【００１３】
好ましくは、該表面は、成長支持体を受け入れるための開放位置から閉鎖位置へ通過可能な引出しで構成され、それによって検出システムよる支持体の走査が可能となり、該支持体は、引出し中に、または引出し中に置かれることを目的とした少なくとも一つのトレイ上に直接配置される。
さらにより好ましくは、トレイは、成長支持体を受けることができる複数の凹部を含む。
有利には、可動検出システムの光学システムは、ミラー、発光ダイオードを有する照明およびレンズを含む。
【００１４】
本発明の他の特性によれば、本デバイスはまた、検出表面上に配置された一つまたは複数の成長支持体を実質的に一定の温度に維持するための加熱システムを含む。加熱システムは有利には、一つまたは複数の成長支持体を２２℃と５５℃の間の温度に維持することを可能にする。
興味深い方法では、可動検出システムは、一定の時間間隔で画像を撮影しそして高解像度画像の分析を可能にする画像化システムを含み、該画像は１億画素に等しいまたはそれより大きいサイズを有する。
【００１５】
本発明は多くの利点を有する。一方で、検出表面の大きいサイズにより、膜または寒天培地などの数個の成長支持体の同時分析が可能となる。実際、本発明によるデバイスによって同時に分析される試料の数は、数十の大きさであり得る。したがって、本発明のデバイスのために、既存の検出技術と比較し、少ない時間の期間で、非常に多くの結果を得ることが可能である。
【００１６】
加えて、本デバイスによれば、分析される成長支持体は、好ましくは、検出表面上で不動であることができ、したがって、移動してはならず、検出システムは移動可能である。これに対して、既存のシステムでは、分析される試料は、一般的には積み重ねられ、検出器、例えば顕微鏡またはカメラに、手動またはロボットアームを介して、それぞれ持って行かれる。しかしながら、試料の操作は、手動または自動に拘わらず、迅速な検出システムのために重要であり、それは、実際、微生物によるまたは塵などの他の小型の寄生粒子による汚染の原因となり得、これが小さいサイズのコロニーの誤検出の結果になり得る。
【００１７】
成長支持体のインキュベーションを可能にする手段、特に支持体を実質的に一定の温度で維持することを可能にする加熱手段を本発明によるデバイスに含めることも可能である。したがって、支持体をインキュベーション中に分析することができ、これにより、成長支持体がインキュベーターから検出システムへ移動されるのを回避し、したがって検出時間を短縮することが可能となる。
【００１８】
一方で、少なくとも一つのリニアＣＣＤセンサーと大きな被写界深度を有する光学手段とを含む高解像度検出システムの使用により、数十マイクロメートルの範囲で、非常に小さいサイズで肉眼では完全に不可視のコロニーを検出することが可能となる。したがって、試料中の汚染物の検出が早期に起こる。さらに、異なる試料についての走査時間が、走査時間が平方センチメートル当たり数分と評価されると想起される顕微鏡の手段により一つまたは数個の試料の走査を行うために必要な時間と比較して、平方センチメートル当たり数秒の範囲で、比較的短い。
本発明のさらなる特徴および利点は、添付された図面を参照して、本発明の非限定的な実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、分析されなければならない試料の調製の概略図である。
【図２】図２は、デバイスが成長培地のインキュベーションを可能にする手段を直接的に組み込んでいない本発明の実施形態を概略的に示す。
【図３】図３は、本発明によるデバイスの検出システムの説明図であり、特に図３Ｂは、本発明によるデバイスの断面図に対応し、図３Ａは、上面図を表わす。
【図４】図４は、デバイスが、成長支持体のインキュベーションを可能にする一定の温度に維持するためのシステムを直接的に組み込んだ異なる実施形態を表わす。
【図５】図５は、本発明によるデバイスによる結果の分析、およびスクリーンまたは他の周辺デバイスへのデバイス情報の送信を表わす。
【図６】図６は、Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ種のバクテリアで播種された成長支持体について、ｔ１＝１２時間（図６Ａ）、ｔ２＝２４時間（図６Ｂ）およびｔ３＝３６時間（図６ｃ）で、１５０の適用拡大で連続的に撮影した３枚の画像に対応する。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明によるデバイス１は、分析されなければならない試料中に最終的に存在する細菌、酵母、マイコプラズマ、カビなどの汚染微生物の早期検出を可能にする。実際、そのようなデバイスは、コロニーがまだ肉眼に見えない時でさえも、加えてコロニーから自然に放出される光を用いて、試薬の添加無しでそして天然または自己蛍光を測定すること無く、コロニーを検出することを可能にする。そのようなデバイスは、添付の図２および図３に表わされている。
【００２１】
分析されなければならない試料に関しては、それらは、医薬、農業食品、バイオテクノロジーまたはさらには化粧品産業などの様々な分野での産業活動から生じ得る。実際、この種の産業では、最終的な汚染物の存在を迅速に検出することは、特に興味深く、そしてさらに必要なことである。実際、この種の産業で製造されおよび／または変換される生成物は、その行先（食品、消費者の健康など）のために、特に過敏であり、それらの微生物学的品質は避難の余地がないことを、可能な限り迅速に保証することが不可欠である。
【００２２】
したがって、第１のステップでは、これらの産業から生じる試料は、その後本発明による検出デバイス１に配置され、最終的に分析されるように、調製されなければならない。試料の調製は、添付された図１に示されている。
試料は、例えば、飲料、飲料として取られる薬剤または液状化粧ローションなどのいかなる液体媒体で構成されている場合でも、それは適合した濾過膜２を介して濾過することができる。次いで、膜２は、例えば栄養寒天などの細菌の成長を可能とすることができる支持体３の表面上に有利に置くことができる。
【００２３】
他の実施形態によれば、分析されるべき容量が小さいときには、液体試料から直接取り込みに進み、次いで成長支持体３の表面上に置くことができる。
膜または寒天培地などであり得る成長支持体３は、したがって、分析されるべき試料中に最終的に存在する単離された微生物の成長および増殖を可能にする。これらの微生物の増殖は、支持体３の表面におけるコロニーの形成という結果になる。
【００２４】
そのように播種された成長支持体３は、次いで、図１に示すように、トレイ４上に載せることができ、トレイ４は少なくとも一つの、好ましくは複数の成長支持体３を受け入れることができる。実際、トレイ４は、好ましくは、トレイ４の厚さにおいて設けられた少なくとも一つの凹部１８を含むことができ、凹部１８は、成長支持体３を受け入れることができる。
次いで、トレイ４は、支持体３の表面上に形成するコロニーの検出が可能となるように、本発明によるデバイス１に入れることができる。
【００２５】
トレイ４の使用は、それにより同時に複数の支持体３の転置を容易にすることを可能にするため、有利である。加えて、トレイ４はオートクレーブ可能であり、そのことがその洗浄を促進することを可能にする。
しかしながら、成長支持体３は、トレイ４上に事前に位置を定めること無く、本発明による検出デバイス１の実質的に平坦な表面上に直接置かられることもできるので、そのような実施形態は本発明を限定するものと考えられるべきではない。
【００２６】
デバイス１に戻ると、添付された図２に、その実施形態の一つにおいて、それが表わされている。
本発明による検出デバイス１は、一方では、好ましくは実質的に平坦で水平な検出表面５を含み、その表面上に、少なくとも一つの播種された成長支持体３が、上記した指示に従って配置されることができる。好ましくは、複数の成長支持体３は、数個の試料中に存在する最終的な汚染物の同時検出を可能にするように、表面５上に置かれる。
【００２７】
したがって、検出表面５のサイズは、複数の支持体３、例えば２４個の支持体３を受け入れることができるように適合されるべきであり、それによって、支持体３は、少なくとも一つのトレイ４を介して表面５上に好ましくは置かれることができる。したがって、表面５は、好ましくは、Ａ５フォーマットに実質的に対応する最小の表面積、すなわち、少なくとも３１０００ｍｍ2を有する。さらにより好ましくは、検出表面５は、Ａ４またはＡ３さえものタイプのフォーマットを有する。
【００２８】
要約すれば、検出表面５は、有利には、Ａ５フォーマットまたはＡ５*２nフォーマットを有し、ｎは１に等しいまたはそれよりも大きい整数である。したがって、検出表面５は、同時に数個の試料を処理するように、非常に多くの成長支持体３を受け入れることが可能となる。
本発明によるデバイス１は、一方では、例えば、検出表面５の少なくとも一部そして好ましくは全部を走査でき移動可能に据え付けられたスキャナーなどの検出システム７を含む。そのような検出システムは、添付された図３に表わされている。
かくして、検出システム７は、検出を可能にするように可動であり、一つまたは複数の成長支持体３は、表面５上に不動のままである。これにより、得られた結果のエラーの原因となり得る支持体の動きを回避することが可能となる。
【００２９】
一般に、検出システム７は、その上に、例えば少なくとも一つの成長支持体３が配置される面５を走査する光ビームを含む。センサーにより、受けた光は電気信号に変換することができ、電気信号は次いで保存されまたは分析されることができる。
本発明によるデバイス１の検出システム７は、好ましくは、少なくとも一つのＣＣＤセンサー８（電荷結合素子）または一つのＣＭＯＳ型センサー（相補型金属酸化膜半導体）を含む。
本発明によるデバイス１のＣＣＤセンサー８は、一般に、少なくとも一つの照明９、少なくとも一つのミラー１１および例えばレンズ１０などの少なくとも一つの光学手段で順次構成される光学システムに連結している。
【００３０】
特に好ましい実施形態によれば、本発明による検出デバイス１の検出システム７のＣＣＤセンサー８は、成長支持体３上に存在するコロニーを、それらが５０μｍに等しいまたはそれより小さい、さらに２０μｍより小さい直径を有するときに、６０に等しいまたはそれより大きい有用な倍率を介して、画像化することによる検出を可能にするように、４８００ｄｐｉ（インチ当たりのドット）に等しいまたはそれより高い解像度を有する。
実際、ＣＣＤセンサー８の解像度は、４８００ｄｐｉ、すなわち約５ミクロンに等しいまたはそれより高いときには、コロニーの実際のサイズとユーザーへの補間無しに復元されたその画像との間の、６０に等しいまたはそれより大きい割合に対応する有用な倍率を達成することを可能にする。
【００３１】
したがって、本発明によるデバイス１は、画像のレベルにおける品質の損失無しに、コロニーの実際のサイズの少なくとも６０倍に対応する画像を復元することを可能にする。したがって、このレベルの光学解像度のために、画素補間技術を使用する必要がなく、情報の損失なしに倍率が得られる。そのような解像度を有する少なくとも一つのＣＣＤセンサー８を使用することを介して、試料中の単離された微生物から出発した、支持体３の表面でのコロニーの形成の検出は、非常に早い。
ＣＣＤセンサー８についての４８００ｄｐｉに等しいまたはそれより高いそのような解像度が理想的であるが、しかしながら、良好な結果はまた、２４００ｄｐｉ、すなわち約１０ミクロンに等しいまたはそれより高い解像度を有するＣＣＤセンサー８により得られる。
【００３２】
検出システム７により達成される倍率は、レンズ１０を介して、少なくとも部分的に、達成することもできる。
したがって、デバイス１の検出システム７は、コロニーが数マイクロメートル、例えば２０μｍの範囲の直径を有するときにコロニーを表示することを可能にし、他方、試料を読むのに通常の距離で約百マイクロメートルより小さいものは肉眼では何も認められず、この通常の距離は典型的には３０センチメートルの範囲である。本デバイス１は、かくして、試料中の最終的な汚染物の存在の迅速な検出を可能にする。
したがって、既知の検出技術を用いて５日間で検出されるであろう汚染物は、本発明によるデバイス１によって、最大で４８時間で、好ましくは２４時間以下で、表示されるであろう。
【００３３】
さらには、ＣＣＤセンサー８のそのような解像度は、成長支持体に対して非常に低いコントラストを有する微小コロニーを極めて有利に検出することを可能にする。したがって、例えば水中の細菌の増殖の結果として生じる半透明のコロニーでさえも、好ましくは、４８００ｄｐｉに等しいまたはより高い解像度で検出することができる。
換言すれば、本発明によるデバイスのＣＣＤセンサー８の解像度は、微小コロニーとそれらの成長支持体との間のコントラストを上昇させることを目的とした技術を用いること無く、それらの光学特性とそれらの形態学にかかわらず、微小コロニーの大部分を検出することを可能にする限界値を表わす。
【００３４】
加えて、少なくとも一つのＣＣＤセンサー８を含む検出システム７の使用は、試験すべき試料からの播種された成長支持体３の数十個を比較的速やかに走査することを可能にするが、このことは伝統的な産業システムの場合ではない。実際、検出表面５上に配置された２０個余りの支持体３を分析するために、典型的には数十分は考慮されるべきであり、他方、検出システム７の代わりに顕微鏡および走査システムを使用すると、分析のために数時間を必要とするであろう。
【００３５】
したがって、図３Ｂに示すように、好ましくは、成長支持体３は、輸送および分析の間トレイ４の凹部１８内に不動に維持される。これにより、検出システム７に対して支持体３の一定の位置決めが可能になり、それによってコロニーの検出が可能になる。成長支持体３と可動検出システム７との間の最小可能距離を、典型的には０．５ｍｍの範囲内で確保することが必要である。この最小距離ｄはまた、図３Ｂに示されている。
したがって、凹部１８の高さは、使用される成長支持体３の種類に依存し、適合するトレイ４の使用により、成長支持体３の異なるサイズの使用が可能になり、その高さおよび直径は、例えば分析すべき試料に応じて、変動し得る。
【００３６】
本発明によるデバイス１の光学システムに戻ると、それは、特に興味深い特徴によれば、４ｍｍに等しいまたはそれより大きい被写界深度を有する。被写界深度は、可動検出システム７に対して微生物またはコロニーが鮮明な画像を得ることができるようにあるべき空間の領域として定義される。
検出すべきコロニーが見出される支持体３の寒天または膜が、検出システム７に対してある距離に位置しているので、例えばレンズなどの適合光学手段の使用を介して達成されるそのような被写界深度は、成長支持体３上のコロニーの検出を可能にする。加えて、微生物がその上で成長する表面は、一般に、完全に平坦ではない。
最後に、大きな被写界深度を有する光学システムの使用により、常に高倍率光学系のフォーカシングに進むことを避けることが可能であり、したがって、これにより、既存のデバイスよりもはるかに高くなり得る走査速度の上昇が可能となる。
【００３７】
添付された図面に表わされた実施形態である、本発明によるデバイス１の好適な実施形態によれば、検出表面５を走査する検出システム７は、表面５の上に位置する。しかしながら、そのような実施形態は、本発明を限定するものではなく、デバイス１の検出システム７は、下から表面５を走査することもできるであろう。
好ましくは、可動検出システム７の光学システムは、ミラー１１、発光ダイオード１２を有する照明９およびレンズ１０を含む。照明９は成長支持体３を照らすことを可能にし、それらが反射する光が、ミラー１１によってレンズ１０に戻り、それは次いで反射光をＣＣＤセンサー８へ戻すことを可能にする。
【００３８】
図２に表わされるように、本発明によるデバイス１は、成長支持体３の分離されたインキュベーションを可能にするシステムと並行して使用することができ、それにより、そのようなシステムはオーブン６であることができ、そして、微生物の成長を促進するために、支持体３を実質的に一定の温度に維持する。次いで、成長支持体３は、それらが特定の温度に維持されるオーブン６から、コロニーの検出が実施される本発明によるデバイス１へ、手動または自動で転送される。成長支持体３は、好ましくは、トレイ４上に配置され、それにより、オーブン６から検出デバイス１への転置を容易にすることが可能になる。
しかしながら、本発明による検出デバイス１が、成長支持体３を検出表面５のレベルで実質的に一定の温度に維持できる加熱システムを直接組み込むことがさらに有利である。そのような特定の実施形態は、添付された図４に表わされている。
【００３９】
したがって、検出表面５は、成長支持体３を引出し１３の表面上に直接的にまたは少なくとも一つのトレイ４を介して載せることを可能にする少なくとも一つの実質的に平坦な表面を含む引出し１３から、好ましくは構成されることができる。引出しは有利には横方向に閉じており、したがって、例えば加熱システムなどの適合手段を介して、支持体３を実質的に一定の温度に維持することを容易にする。しかしながら、引出し１３を移設することも、成長支持体３がオーブン６からデバイス１へ渡されるときには、役立ち得る。
好ましくは、添付された図４から分るように、引出し１３は、成長支持体３が上に配置される二つのトレイ４を有利には凹部１８内に受け入れることを可能にする。
【００４０】
トレイ４は、次いで、成長支持体３と検出システム８のＣＣＤセンサー８との間を一定の最小距離に維持することを有利に可能にする。
成長支持体３は、例えば、好ましくは試料中に検出したい特定の微生物の成長のための最適温度に依存して、２２℃と５５℃の間の温度で有利に維持される。
成長支持体３を一定温度に維持する結果として生じる利点は、結果を達成するために実施すべき操作の数の減少を可能にすることに在る。これはまた、本発明によるデバイス１による検出の自動化を容易にし、これにより、結果として、コロニーを検出するための時間の短縮を可能にする。
【００４１】
添付した図３にまた表わされているように、特定の実施形態によれば、本発明による複数の検出デバイス１、２１、３１および４１を、場所の節約および非常に多くの出発試料中の最終汚染物の検出を可能にするために、互いの上に積み重ねすることができる。
そのような実施形態は、一方では、検出デバイス１の比較的低コストのために、他方では、通常数十センチメートルの範囲でのデバイス１の限られた高さのために、可能である。この特定の実施形態は、例えば、標準的なカメラに基づく検出システムを使用した場合は、実行できないであろうし、このタイプのシステムは、既存のデバイスでは特別に許可されている。
【００４２】
本発明によるデバイス１はまた、一方で一定の時間間隔で成長支持体３の連続画像の撮影を、他方で微小コロニーを検出するために画像の分析を可能にする画像化システムを組み込むことができる。
そのような画像化システムは、検出システム７のＣＣＤセンサー８の、４８００ｄｐｉに等しいまたはそれより高い高解像度により、特に大きな画像サイズを管理することが可能であるべきである。
実際、そのような解像度レベルで、得られる画像のサイズは１億画素の範囲であり、このサイズの画像内で、微小ロコロニーは約２０画素を示す。換言すれば、分析すべき画像のサイズと検出すべき要素すなわち微小コロニーのサイズとの間の比は、一般に百万より高く、このことにより、適合画像化システムが要求される。
【００４３】
実際、画像化分野では、１億画素の範囲のサイズの画像に基づく検出、そして百万より高いサイズ比の考慮は、市場で入手可能な従来の画像処理ソフトウェアでは、一般的には不可能である。
画像化システムは、検出表面５上に配置された成長支持体３上のコロニーの出現および／または成長を強調するように、一定の間隔で撮影された画像の比較を可能にする画像分析手段を好ましくは含む。
【００４４】
有利には、該システムはまた、図５に示されるように、撮影された成長支持体３の画像を表示することを可能にする少なくとも一つのスクリーン１４を含む。
画像はまた、いずれかの適合手段により、スマートフォン１５、携帯型コンピュータ１６またはタブレット１７からも成る周辺機器へ送信されることもできる。
さらにより好ましくは、画像の比較を可能にするそのような手段は、画像の比較により、コロニーの検出を可能にすることができ、この比較は、時刻ｔで撮像された画像と時刻ｔ−１で予め撮影された画像との間で実行される。
連続した画像を比較する操作は、汚染物のサイズは二つの画像撮影の間で変動しないので、オペレーターが成長支持体３の汚染物（埃など）から成長しているコロニーを区別することを有利に可能にする。したがって、出発試料中の微生物の存在または非存在に関する決定の取得が容易になる。
【００４５】
本発明によるデバイス１を用いた連続画像の撮影による検出の間に得られる結果の例は、添付された図６Ａ、６Ｂおよび６Ｃに示されている。ここで適用された倍率は１５０である。図６Ａおよび６Ｂにそれぞれ対応する、ｔ＝１２時間とｔ＝２４時間で連続的に撮影された二つの画像を比較するとき、Ｍｅｔｈｙｌｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ種の微生物で成長支持体を播種後に、微小ロコロニーが出現したことを見ることができる。図６Ｂに示される２４時間で撮影された画像により、汚染物の存在の確実性を結論付けることが可能である。図６Ｃに示されるｔ＝３６時間で撮影された画像により、考えられる表面上に存在する全てのコロニーを表示することが可能になるが、それらのサイズは１００μｍより小さく、それらのサイズはまだ肉眼で見えることを可能にはしない。肉眼による検出は、播種後４８時間よりも早く確かにはならず、そして、検出支持体、ここでは膜の全体上の全てのコロニーを、この例では４日後に確実な方法でカウントすることができる。デバイス１は、このようにして、出発試料中の微生物の極めて早期の検出を可能にする。
【００４６】
本発明はまた、さらなる利点を有し、一方では、デバイス１に用いられる検出システムは、高価な設備または試薬を使用する従来技術の既存のシステムに比べ、非常に安価である。他方では、デバイスの可能な自動化により、汚染物の検出時間の短縮が促進される。
勿論、本発明は、本発明の範囲から離れること無く変形および修飾を持ち得る、以上に示し記載した例に限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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