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菌の検査方法および菌検査装置 NEW

国内特許コード P180015676
整理番号 5314
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2016-016540
公開番号 特開2017-131203
出願日 平成28年1月29日(2016.1.29)
公開日 平成29年8月3日(2017.8.3)
発明者
  • 飯塚 邦彦
  • 齊藤 晶
  • 満仲 健
  • 芦田 伸之
  • 小川 雄一
  • 鈴木 哲仁
出願人
  • シャープ株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 菌の検査方法および菌検査装置 NEW
発明の概要 【課題】菌の種類に拘らず、簡易かつ短時間で信頼性の高い菌の検査を行う。
【解決手段】菌の検査方法は、固形培地(寒天培地1)と物性検知センサ(集積回路センサ101)とが接触した状態で菌の培養を開始する第1ステップと、複数の発振器(11)の発振周波数を検知する第2ステップと、発振周波数の変化量を算出する第3ステップと、変化量と閾値とを比較して菌の存在を判定する第4ステップと、を含む。
【選択図】図7
従来技術、競合技術の概要


従来より、我が国では、食の安全を確保するために、食中毒の原因菌となるサルモネラ属菌(サルモネラ)、腸炎ビブリオ菌等が食品に混入しているか否かを判定するための種々の検査方法が研究されている。例えば、特許文献1には、酸素電極法を用いて培養液中の検査対象菌の検出を行う菌の検査方法が開示されている。特許文献1に開示された検査方法は、液体培地中の溶存酸素量が増殖した検査対象菌の呼吸により消費されるまでの時間が、測定開始時の菌濃度に依存するという原理を用いている。また例えば、非特許文献1には、生体計測のための磁気分光器が開示されている。



また、生体分子の検査を行う従来の方法として、図1に示すような従来の集積回路センサ101を使う方法が知られている。図1に示すように、集積回路センサ101は、平面視において、n行×n列の合計n個の発振器11がマトリックス状に配置された状態で内蔵されている。なお、発振器11の個数および配置については2次元状に配されている限り特に限定されないが、図1では、図示を簡単にするため2行×2列の配列を例示している。



また、図2に示すように、発振器11は、共振器11bと差動回路11cとを備えている。差動回路11cは、共振器11bから出力された共振周波数に係る2つの信号の差分を増幅する。さらに、発振器11は、共振器11bを構成するインダクタ11aが、集積回路センサ101における被検査体との接触面(図示せず)の近傍に配置されるような構成になっている。そして、集積回路センサ101の上記接触面近傍にある被検査体の物性(複素誘電率および複素透磁率)の変化に伴って共振器11bの共振周波数も変化し、ひいては発振器11の発振周波数が変化する。



上述した発振器11の発振周波数の変化は、図1に示すような、集積回路センサ101の外部または内部に設けられた周波数読み出し回路120によって検出される。このように、集積回路センサ101は、被検査体の物性の変化を発振器11の発振周波数の変化として検出することができる。



例えば、水の複素誘電率は、100GHz付近の周波数帯において、水分子の状態によって大きく変化する。また、生体の主要成分は水であることから、水分子の状態を調べることにより生体および生体高分子の状態を調べることができる。



また例えば、タンパク質の周りの水分子は、タンパク質と水和した状態にあり、同じ温度の純水中の水分子より動きにくい状態になっている。さらに、細胞内の水も同様に水和した状態にあり、純水中の水分子より動きにくい状態になっている。したがって、細胞内の水は、細胞外の水よりも誘電ロスが小さくなる。それゆえ、細胞を含む水溶液で集積回路センサ101の表面を濡らした場合、インダクタ11aの配置位置に対応する集積回路センサ101の表面上に細胞が存在する共振器11bは、当該表面上に細胞が存在しない共振器11bよりも共振周波数が高くなる。



さらに、固形培地を用いる従来の菌の検査方法としては、例えば図3に示すような方法が知られている。まず、図3の(a)に示すように、検査対象となる菌の種類に応じた寒天培地201を適宜選択し、当該培地に検査対象の菌(図示せず)を加えてシャーレの底に凝固させた上で培養する。そして、図3の(b)に示すように、寒天培地201中に形成されたコロニーKの数を目視またはコロニーカウンター等によって計数する。なお、寒天培地201に代えて、検査対象となる菌の種類に適合した市販のシート状培地(図示せず)を用いてもよい。

産業上の利用分野


本発明は、固形培地の物性を検知することで菌を検出する菌の検査方法、および当該菌の検査方法に用いられる菌検査装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
試料に存在する菌が加えられた固形培地と、2次元状に配された複数の発振器を内蔵する物性検知センサとが接触した状態で、上記菌の培養を開始する第1ステップと、
上記物性検知センサによって、上記菌の培養開始時点および所定時間毎の上記固形培地の物性を、上記菌の培養開始時点および所定時間毎の上記複数の発振器の発振周波数として検知する第2ステップと、
上記物性検知センサによる検知結果に基づいて、発振器毎に、上記菌の培養開始時点の初期発振周波数と所定時間経過時点の所定発振周波数との変化量を算出する第3ステップと、
上記変化量と閾値とを比較することにより、各発振器の配置位置に対応する上記固形培地の領域のそれぞれについて、菌が存在するか否かを判定する第4ステップと、を含んでいることを特徴とする菌の検査方法。

【請求項2】
上記固形培地は、寒天培地であることを特徴とする請求項1に記載の菌の検査方法。

【請求項3】
上記固形培地は、シート状培地であることを特徴とする請求項1に記載の菌の検査方法。

【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載の菌の検査方法に用いられる菌検査装置であって、
上記固形培地と上記物性検知センサとが一体化していることを特徴とする菌検査装置。

【請求項5】
請求項1から3のいずれか1項に記載の菌の検査方法に用いられる菌検査装置であって、
基板上に、上記物性検知センサと、ワイヤレスで上記物性検知センサを作動させるための無線通信用集積回路と、上記物性検知センサに電力を供給する電源部と、が実装されていることを特徴とする菌検査装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016016540thum.jpg
出願権利状態 公開
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