KR102024974B1

KR102024974B1 - 미생물 검사 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102024974B1
Application number: KR1020157007121A
Authority: KR
Inventors: 아키코 나카타; 신야 후시다; 아키라 에토; 마사노리 마츠다; 유키오 호사카
Original assignee: 가부시끼가이샤 사따께
Priority date: 2012-08-24
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2019-09-24
Anticipated expiration: 2033-08-23
Also published as: TW201414830A; CN104619828B; US9915601B2; CN104619828A; SG10201701430XA; US20150219548A1; EP2889365A4; DK2889365T3; SG11201501343PA; EP2889365B1; AU2013306701A1; EP2889365A1; TWI619809B; WO2014030729A1; AU2013306701B2; KR20150041667A

Abstract

시료 용액 중의 미생물량을 측정하기 위한 미생물 검사 장치 (1) 로서, 광을 투과시키는 재질로 형성된 시료 용기 (5) 에 시료와 형광 염색 시약을 첨가한 시료 용액의 교반·혼합을 실시하는 교반 혼합 수단 (7) 과, 교반 혼합 수단 (7) 에 의해 시료 용액 (S) 을 교반하면서 시료 용기 (5) 의 피조사면에 여기광을 조사시키는 광원을 구비한 여기광원 (10) 과, 여기광원 (10) 으로부터의 여기광에 의해 형광 발광된 광을 검지하여 전기 신호로 변환하는 수광 수단 (14) 과, 수광 수단 (14) 으로부터의 전기 신호에 의해 발광 수를 검출하고, 그 발광 수로부터 시료 용기 (5) 중의 시료에 포함되는 미생물량을 산출하는 제어 수단 (23) 을 구비하였다.

Description

미생물 검사 방법 및 그 장치{METHOD FOR EXAMINING MICROORGANISM AND DEVICE FOR SAME}

본 발명은 미생물 검사 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 특히 밸러스트수 등에 포함되어 생존하고 있는 플랑크톤 등의 미생물을 검출하는 데에 적합한 미생물 검사 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

짐을 적재하고 있지 않은 선박은, 당해 선박을 안정시키기 위해서 밸러스트수를 탑재하여 항행하고, 짐을 적재하는 해역에 있어서 탑재된 상기 밸러스트수를 배출한다.

밸러스트수는, 통상, 탑재하는 해역과 상이한 해역에 배출되기 때문에, 그 밸러스트수에 함유되는 플랑크톤이나 세균 등의 미생물을 본래의 생식지 이외의 해역에 옮겨, 생태계를 파괴하는 등의 문제를 일으킬 우려가 있다.

이와 같은 문제에 대처하기 위해, 밸러스트수의 규제에 관한 국제적인 룰이 책정되어, 「선박의 밸러스트수 및 침전물의 규제 및 관리를 위한 국제 조약 (밸러스트수 관리 조약)」이 채택되고 있다.

상기 밸러스트수 관리 조약에 관련된 「밸러스트수 샘플링에 관한 가이드 라인 (G2)」은, 「밸러스트수 배출 기준 (D-2)」에 있어서, 선박으로부터 배출되는 밸러스트수에 함유되어 생존하고 있는 미생물의 허용 개체 수를, 상기 미생물의 최소 사이즈에 따라 구분하여 규정하고 있다. 예를 들어, 최소 사이즈가 50 ㎛ 이상인 미생물 (이하, 「L 사이즈 생물」이라고 한다) 에 대해서는 10 개/㎥ 이하, 최소 사이즈가 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 미만인 미생물 (이하, 「S 사이즈 생물」이라고 한다) 에 대해서는 10 개/㎖ 이하와 같이 규정하고 있다.

현재까지, 상기 밸러스트수 등의 수중에서 생식하고 있는 미생물 세포를 계측하는 방법으로서 특허문헌 1 에 기재된 것이 알려져 있다.

상기 특허문헌 1 에 기재된 방법은, 먼저 미생물의 생세포에 존재하는 효소 또는 보조 효소와 반응하여 세포 내에서 형광 물질을 생성하는 화학 물질을, 미생물을 포함하는 측정 대상 시료에 작용시킨다. 다음으로 일정 시간 혼합 접촉을 실시하고, 세포 내에 생성된 형광 물질을 여기하는 데에 필요한 파장의 광을 시료에 조사한다. 그리고 시료 중의 각각의 미생물로부터 발하는 광을 점의 수로서 계측하는 미생물 세포의 생세포의 계측 방법이다.

이로써, 종래의 한천 배양 방법에서는 10 시간 ∼ 수십 시간 필요했던 측정 시간이 10 분 이내로 현격히 빨라진다. 또, 생균이 발하는 광을 점으로서 광학적, 전기적으로 검지 계측하는 수단을 확립한 것에 의해 생균의 직접 자동 계수가 가능해져, 살균 장치의 컨트롤, 제품 품질의 신속 관리를 신속하게 실시할 수 있다는 메리트가 있다.

그러나, 상기 특허문헌 1 에 기재된 방법은 물의 종류, 온도, 염색제의 종류, 농도, 염색 시간 등의 상이에 따라 측정값에 편차가 생기는 경우가 있다.

다른 방법으로서, 상기 밸러스트수를 배출할 때 상기 배출 기준을 만족하고있는지 여부를 확인하기 위해서, 송수 펌프로 퍼 올린 해수를 플로 셀에 통수시켜 화상 계측하는 것 (예를 들어, 특허문헌 2), 송수 펌프로 퍼 올린 해수를 눈금 간격이 상이한 필터 유닛에 통수시켜 필터 상의 미생물을 발광시켜 미생물을 계수하는 것 (예를 들어, 특허문헌 3) 등의 미생물 검사 장치가 알려져 있다.

상기 특허문헌 2 에 기재된 미생물 검사 장치는, 액체의 검체를 흘리면서 그 검체 중에 존재하는 생세포를 갖는 생물을 염색하는 염색부와, 상기 염색이 실시된 검체를 흘리면서 상기 생물의 농도를 높이도록 농축하는 농축부와, 상기 농축된 검체 중의 상기 생물을 포함하는 개체의 화상 정보를 취득하는 개체 계측부와, 상기 개체 계측부로부터 출력된 상기 개체의 화상 정보로부터 상기 생물의 측정을 실시하는 제어 수단을 구비하고 있다.

이로써, 검체의 액체 중의 생물의 염색 공정, 액체 중의 생물의 농축 공정, 액체 중의 생물의 정보 취득 공정 등을 일련으로 실시할 수 있기 때문에, 각 방식을 개별적으로 실시하는 수법과 비교하여, 하나의 공정을 끝낸 검체의 일부가 다음 공정으로 진행될 때까지의 대기 시간을 대폭 단축, 또는 0 으로 할 수 있고, 대기 시간에서의 염색 상태의 열화를 방지하는 의미에서 안정적인 생물의 생사 정보를 취득할 수 있다는 매리트가 있다.

그러나, 상기 특허문헌 2 에 기재된 미생물 검사 장치는, 송수 펌프로 퍼 올린 해수를 각종 공정에 순차 통수시키기 때문에, 장치가 대규모가 되어, 제조 비용이 높아진다. 그리고 측정이 완료되는 데에는 적어도 수 시간이 걸리는 경우가 있다.

또, 상기 특허문헌 3 에 기재된 미생물 검사 장치는, 해수를 눈금 간격이 상이한 3 종의 필터를 직렬로 배치하여 이루어지는 필터 유닛에 통수시키는 공정과, 필터에 보집되어 생존하고 있는 미생물에 의한 발색, 발광 및 형광 중 어느 것을 발생시키는 공정과, 발색, 발광 및 형광 중 어느 것을 검출하여 화상 해석에 의해 밸러스트수 또는 해수 중의 미생물 수를 계수하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이로써, 단계적인 사이즈마다 미생물의 포착을 실현할 수 있고, 그 결과, 사이즈마다 기준으로 규제된 허용 잔존 기준을 만족하고 있는지 여부를 신속히 측정할 수 있다.

그러나, 특허문헌 3 에 기재된 미생물 검사 장치는, 특허문헌 1 과 동일하게 송수 펌프로 퍼 올린 해수를 각종 공정에 순차 통수시키는 것으로, 장치가 대규모가 되어, 제조 비용이 높아지는 경우가 있다.

일본 공개특허공보 평3-43069호 일본 공개특허공보 2009-85898호 일본 공개특허공보 2007-135582호

본 발명은 상기 문제점을 감안하여, 밸러스트수 중의 미생물의 양을 간편하고 또한 단시간으로, 게다가 고정밀도로 측정할 수 있는 미생물 검사 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 시료 용액 중의 미생물량을 측정하기 위한 미생물 검사 장치로서, 광을 투과시키는 재질로 형성된 시료 용기를 갖고, 그 시료 용기 내에서 시료 용액의 교반·혼합을 실시하는 교반 혼합 수단과, 상기 시료 용기에 여기광을 조사하는 여기광원과, 광을 검지하여 전기 신호로 변환하는 수광 수단과, 상기 시료 용기 중의 시료에 포함되는 미생물량을 산출하는 제어 수단을 구비하고, 상기 시료 용액은, 시료에 미생물을 염색하는 형광 염색 시약이 첨가되어 구성되어 있고, 상기 수광 수단은 상기 여기광원으로부터의 상기 여기광의 조사에 의한, 상기 시료 용액으로부터의 형광 발광을 검지하고, 상기 제어 수단은, 상기 수광 수단으로부터의 전기 신호에 기초하여 발광 수를 검출하고, 상기 시료 용기 중의 시료에 포함되는 미생물량을 산출한다는 기술적 수단을 강구하였다.

이로써, 시료 용기에 시료와 미생물을 염색하는 형광 염색 시약을 첨가하고, 교반 혼합 수단에 의해 시료 용기의 교반·혼합을 실시하고, 이어서 시료 용액을 교반하면서 시료 용기에 여기광을 입사시키고, 추가로 수광 수단에 의해 미생물의 형광 발광을 수광하기 위해, 교반하지 않고 정치 (靜置) 하여 계측하는 것과 비교하면, 매우 단시간에 미생물이 밝게 발광하고, 밸러스트수 중의 미생물의 양을 간편하고 또한 단시간에 계측하는 것이 가능해진다. 또, 본 발명의 장치는 플로식은 아니기 때문에 장치를 소형화하는 것이 가능해져, 제조 비용도 염가가 된다.

또, 청구항 2 에 기재된 발명은, 상기 수광 수단과 상기 제어 수단 사이에 필터링 수단을 구비하고, 상기 필터링 수단은, 상기 수광 수단으로부터의 전기 신호 중의 저주파 성분의 노이즈 및 고주파 성분의 노이즈를 여파 (濾波) 하는 것을 특징으로 한다.

이로써, 전기 신호가 제어 수단에 받아들여지기 전에, 필터링 수단에 의해 외란이 여파되므로, 미생물의 형광 발광의 수광량에 상응하는 전기 신호와 외란을 명확하게 구별할 수 있다. 이로써, 미생물량의 측정 오차가 생기는 경우가 없고, 측정값에 편차가 생기는 문제도 발생하지 않아, 안정적으로 측정하는 것이 가능해진다.

그리고, 청구항 3 에 기재된 발명은, 상기 필터링 수단이 하이 패스 필터와 로우 패스 필터를 연결한 밴드 패스 필터인 것을 특징으로 한다.

청구항 4 에 기재된 발명은, 상기 여기광원이 상기 시료 용기에 대해 직교하도록 여기광을 조사하도록 배치되고, 상기 수광 수단은, 상기 여기광원의 여기광과 직교한 각도로 상기 형광 발광을 수광하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

이로써, 여기광원으로부터의 여기광이 직접 수광 수단에 입사되지 않고, 또, 형광 발광의 두께 부분이 얇아지기 때문에 (예를 들어, 도 2 와 같이, 발광 부분의 폭이 종래 20 ㎜ ∼ 30 ㎜ 인 것이 폭 M (3 ㎜) 과 같이 좁아져, 두께 부분이 얇아진다), 백그라운드와 미생물의 형광 발광의 광량의 차이가 매우 명확해져, 미생물의 형광 발광의 검출 정밀도가 향상되는 것이 된다.

또, 청구항 5 에 기재된 발명은, 상기 수광 수단과 상기 시료 용기 사이에 슬릿 부재를 형성한 것을 특징으로 한다.

이로써, 노이즈가 되는 백그라운드의 형광 발광의 면적이 좁아지기 때문에, 백그라운드의 형광 발광에 대한 미생물의 형광 발광의 신호의 비가 향상되고, 미생물의 형광 발광의 검출 정밀도가 향상되는 것이 된다.

또한, 청구항 6 에 기재된 발명은, 상기 여기광원과 상기 시료 용기 사이에 상기 여기광원으로부터의 광을 평행광으로 변환하는 평행광 변환 수단을 형성한 것을 특징으로 한다.

이로써, 여기광원으로부터의 여기광의 확대를 억제하고, 평행광으로 시료 용기의 피조사면에 조사되기 때문에, 백그라운드의 형광 발광의 두께 부분이 얇아져, 백그라운드의 형광 발광에 대한 미생물의 형광 발광의 신호의 비가 향상되고, 미생물의 형광 발광의 검출 정밀도가 향상되는 것이다.

청구항 7 에 기재된 발명은, 상기 평행광 변환 수단이 평판에 나사 절공을 천공하여 형성된 것인 것을 특징으로 한다.

이로써, 염가의 재료에 의해 여기광원으로부터의 여기광이 나사 절공에 의해 각도가 강제되고, 나사 절공으로부터 조사된 광의 지향각을 좁게 할 수 있다. 이 때문에, 백그라운드의 형광 발광의 두께 부분이 얇아지기 때문에, 백그라운드의 형광 발광에 대한 미생물의 형광 발광의 신호의 비가 향상되고, 미생물의 형광 발광의 검출 정밀도가 향상되는 것이다.

또, 청구항 8 에 기재된 발명은, 상기 평행광 변환 수단이 볼록 렌즈로 형성된 것인 것을 특징으로 한다.

이로써, 염가의 재료에 의해 여기광원으로부터의 여기광의 지향각을 좁게 할 수 있다. 이 때문에, 백그라운드의 형광 발광의 두께 부분이 얇아져, 백그라운드의 형광 발광에 대한 미생물의 형광 발광의 신호의 비가 향상되고, 미생물의 형광 발광의 검출 정밀도가 향상되는 것이 된다.

청구항 9 에 기재된 발명은, 시료 용액 중의 미생물량을 측정하기 위한 미생물 검사 방법으로서, 시료 용기 내에서 시료에 미생물을 염색하는 형광 염색 시약을 첨가한 시료 용액의 교반·혼합을 실시하는 교반 혼합 공정과, 상기 시료 용기에 여기광을 조사하는 여기 공정과, 상기 여기광의 조사에 의한, 상기 시료 용기로부터의 형광 발광을 검지하여 전기 신호로 변환하는 수광 공정과, 그 수광 공정에 의해 변환된 전기 신호로부터 발광 수를 검출하고, 상기 시료 용기 중의 시료에 포함되는 미생물량을 산출하는 미생물 수 추정 공정을 구비한 것이다.

이로써, 교반하지 않고 정치하여 계측하는 것과 비교하면, 매우 단시간에 미생물이 밝게 발광하고, 밸러스트수 중의 미생물의 양을 간편하고 또한 단시간에 계측할 수 있다. 또, 형광 발광의 두께 부분이 얇아지기 때문에, 백그라운드와 미생물의 형광 발광의 광량차가 매우 명확해져, 미생물의 형광 발광의 검출 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또, 청구항 10 에 기재된 발명은, 상기 수광 공정과 상기 미생물 수 추정 공정 사이에, 상기 수광 공정에 의해 변환된 전기 신호 중의, 저주파 성분의 노이즈 및 고주파 성분의 노이즈를 여파하는 필터링 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.

이로써, 전기 신호가 제어 수단에 받아들여지기 전에, 필터링 수단에 의해 외란이 여파되므로, 미생물의 형광 발광의 수광량에 상응하는 전기 신호와 외란을 명확하게 구별할 수 있다. 이로써, 미생물량의 측정 오차가 생기지 않고, 측정값에 편차가 생기는 문제도 발생하지 않아, 안정적으로 측정하는 것이 가능해진다.

본 발명에 의하면, 밸러스트수 중의 미생물의 양을 간편하고 또한 단시간으로, 게다가 고정밀도로 측정할 수 있는 미생물 검사 방법 및 그 장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 미생물 검사 장치의 전체를 나타내는 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태에 관련된 측정부의 개략 평단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 미생물 검사 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4 는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 미생물 검사 장치의 측정 플로를 나타내는 플로도이다.
도 5 는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 미생물 검사 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6 는 본 발명의 제 2 실시형태에 있어서의 필터링 수단의 회로의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 미생물 검사 장치의 측정 플로를 나타내는 플로도이다.
도 8a 는 평행광 변환 수단의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 8b 는 평행광 변환 수단의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 9a 는 슬릿의 유무에 따라 관찰면이 좁아지는 것을 나타내는 작용도이다.
도 9b 는 슬릿의 유무에 따라 관찰면이 좁아지는 것을 나타내는 작용도이다.
도 10a 는 미생물의 개체 수와 광전자 증배관 (PMT) 의 수광 카운트의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10b 는 미생물의 개체 수와 광전자 증배관 (PMT) 의 수광 카운트의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11a 는 미생물의 생사에 따라 검출이 가능한지 여부의 시험을 나타내는 그래프이다.
도 11b 는 미생물의 생사에 따라 검출이 가능한지 여부의 시험을 나타내는 그래프이다.
도 11c 는 미생물의 생사에 따라 검출이 가능한지 여부의 시험을 나타내는 그래프이다.
도 11d 는 미생물의 생사에 따라 검출이 가능한지 여부의 시험을 나타내는 그래프이다.
도 12a 는 필터링 수단을 장착하기 전의 취득 전압의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 12b 는 필터링 수단을 장착하기 전의 취득 전압의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 12c 는 필터링 수단을 장착하기 전의 취득 전압의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 13a 는 필터링 수단을 장착한 후의 취득 전압의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 13b 는 필터링 수단을 장착한 후의 취득 전압의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 13c 는 필터링 수단을 장착한 후의 취득 전압의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 13d 는 필터링 수단을 장착한 후의 취득 전압의 파형을 나타내는 그래프이다.

(제 1 실시형태)

본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은 본 실시형태에 관련된 미생물 검사 장치의 전체를 나타내는 사시도이고, 도 2 는 본 실시형태에 관련된 측정부의 개략 평단면도이며, 도 3 은 본 실시형태에 관련된 미생물 검사 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이 본 발명의 검사 장치 (1) 는, CPU 기판 등의 제어 기구를 내장하여 측정 결과 등의 정보 처리 작업이나 통계 처리 작업 등을 실시하는 본체부 (2) 와, 그 본체부 (2) 에 병렬 형성된 조작 버튼 등의 배치 구성으로 이루어지는 조작부 (3) 와, 상기 측정 결과 등을 표시하기 위해서 액정 패널 등으로 형성된 표시부 (4) 와, 광을 투과시키는 투명한 재질 (예를 들어, 유리나 석영이나 아크릴 수지 등) 로 형성된 배치식의 시료 용기 (5) 를 수용하고, 시료 용액 (S) 중의 미생물 수를 광학적으로 계수하는 측정부 (6) 를 주요부로 하여 구성되어 있다. 부호 7 은 시료 용기 (5) 내에 수용된 시료 용액 (S) 을 교반하기 위한 회전자로, 그 회전자 (7) 는 상기 시료 용기 (5) 내에 시료 용액 (S) 및 발광 시약과 함께 수용하고, 상기 시료 용기 (5) 를 측정부 (6) 에 수용했을 때, 그 측정부 (6) 내에 내장된 마그네틱 스터러 (27) 에 의해 회전 구동되는 구성으로 되어 있다. 이로써, 시료 용기 (5) 내의 시료와 발광 시약으로 이루어지는 시료 용액 (S) 을 소정 온도에서 교반 혼합하면서 시료 용액 (S) 중의 미생물 수를 계수할 수 있고, 교반하지 않고 정치하여 계측하는 것과 비교하면, 매우 단시간에 미생물이 밝게 발광하여, 밸러스트수 중의 미생물의 양을 간편하고 또한 단시간에 계측하는 것이 가능해진다.

도 1 에 나타내는 검사 장치 (1) 의 치수는, 폭이 300 ㎜, 안길이가 300 ㎜, 높이가 100 ㎜, 중량은 약 2 ∼ 4 ㎏ 의 범위로 형성되어 있고, 휴대용 트렁크 (도시 생략) 등에 수용하여 운반 가능하여, 선박 내에서의 측정이나 옥외에서의 측정이 가능하다.

광을 투과시키는 투명한 재질로 형성된 배치식의 시료 용기 (5) 는, 바닥면이 50 ㎜ × 50 ㎜, 높이가 60 ㎜ 인 각주상으로 형성되고, 수위가 40 ㎜ 일 때의 내용량이 100 ㎖ (밀리리터) 로 설정되어 있다. 시료 용기 (5) 는 이와 같은 각주상에 한정되지 않고, 내용량을 100 ㎖ (밀리리터) 정도 확보할 수 있으면, 원주상이어도 되고 입방체여도 된다.

상기 측정부 (6) 는, 도 1, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 시료 용기 (5) 를 수용하여 유지하는 시료 용기 수용부 (9) 와, 상기 시료 용기 (5) 를 향하여 여기광을 조사하는 광원부 (13) 와, 그 광원부 (13) 로부터 조사된 여기광에 의해 발광 시약으로 염색되어 시료 용기 (5) 내에서 표류하고 있는 미생물을 관찰하기 위한 수광부 (19) 를 구비하고 있다. 그리고, 수광부 (19) 로부터는, 시료 용액 (S) 중의 미생물 수를 계수하고, 측정 결과 등의 정보 처리 작업이나 통계 처리 작업 등을 실시하는 CPU 기판 (23) 에 전기적으로 연락되어 있다.

상기 시료 용기 수용부 (9) 는 상기 시료 용기 (5) 의 적어도 2 면을 둘러싸는 유지 플레이트 (8a, 8b) 에 의해 형성되고, 상기 광원부 (13) 로부터의 광의 조사를 차단하지 않도록 상기 시료 용기 (5) 를 수용 유지하는 것이다.

그리고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 시료 용기 (5) 의 피조사면 (G) 에 대해 법선 (AP) 에 의한 여기광이 입사되도록 광원부 (13) 가 배치된다. 상기 광원부 (13) 는, 상기 시료 용기 수용부 (9) 근방에 배치된 LED 광원 (10) 과, 그 LED 광원 (10) 의 전면에 배치되어, 확산광을 평행광으로 변환시키는 평행광 변환 수단 (11) (LED 의 광을 1 면을 향하여 동일한 각도로 균일하게 광선이 닿는 평행광으로 변환시키는 것) 과, 슬릿상의 평행광으로 이루어지는 여기광을 시료 용기 (5) 에 조사하는 여기광용 밴드 패스 필터 (12) 를 구비하고 있다.

도 8 은 평행광 변환 수단 (11) 의 일 실시형태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 8a 에 나타내는 예는, 평행광 변환 수단 (11) 으로서 소정 두께의 평판 (31) 에 소정 직경의 나사 절공 (32) 을 천공하여 형성한 것으로, 광로 길이에 맞추어 평판 (31) 의 두께 (L) 와 나사 절공의 공경이 적절히 설정되어 있다. 이로써, LED 광원 (10) 으로부터 조사되는 입사각도 (θ) 의 산란광은, 나사 절공 (32) 을 통과할 때에는 평행광으로 변환되는 것이 된다. 도 8a 에 나타내는 예에서는, θ 와 L 의 최적 조건을 SN 비의 시험에 의해 결정하고 있고, 예를 들어, M3 (나사 구멍의 외경) × 0.5 (피치) 로 하면, θ 가 9.5°, L 이 15 ㎜ 일 때가 최적이었다.

도 8b 에 나타내는 평행광 변환 수단 (11) 은 LED 광원 (10) 의 전면에 볼록 렌즈 (33) 를 형성한 것이고, LED 광원 (10) 으로부터 조사된 산란광은 볼록 렌즈 (33) 내를 통과하여 외부에 출사될 때에는 평행광으로 변환되는 것이 된다.

본 실시형태의 광원부 (13) 는 광원으로서 LED 광원 (10) 을 사용했지만, 미생물에 포함되는 형광 물질을 여기시킬 수 있으면 LED 광원 (10) 에 한정하지 않고, 평행광의 조사가 가능한 평행광 LED 광원이나 레이저 광원이나 전구를 채용할 수도 있다. 말할 필요도 없지만, 평행광의 조사가 가능한 평행광 LED 나 레이저 광원을 채용할 때에는, 전술한 평행광 변환 수단 (11) 은 불필요해진다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 상기 수광부 (19) 는 광원부 (13) 로부터의 법선 (AP) 에 의한 여기광과 직교한 각도로 수광면 (F) 이 배치되도록 형성된다. 또, 수광부 (19) 는 상기 LED 광원 (10) 으로부터 시료 용기 (5) 를 향하여 여기광이 조사되는 평행광에 대해, 이것과 직교하는 광축에서 형광이 수광되도록 배치 구성한 광전자 증배관 (PMT) (14) 과, 그 광전자 증배관 (PMT) (14) 의 전면에 배치한 형광용 밴드 패스 필터 (15) 와, 그 형광용 밴드 패스 필터 (15) 의 전면에 배치한 집광용 렌즈 (16) 와, 그 집광용 렌즈 (16) 의 전면에 배치한 슬릿 (17) 과, 그 슬릿 (17) 과 상기 시료 용기 (5) 의 간극에 설치되어 미생물에 포함되는 형광 물질을 여기시키고, 이로써 발광된 형광을 집광하여 결상시키기 위한 릴레이 렌즈 (18) 를 구비한 것이다.

상기 광전자 증배관 (PMT) (14) 과 시료 용기 (5) 사이의 슬릿 (17) 은, 관찰면을 슬릿상으로 좁게 하는 것이다. 즉, 도 9a 와 같이 슬릿 없음 상태에서는, 수광면 (F) 이 원으로 형성되는 백그라운드를 감시하는 데에 반해, 도 9b 와 같이 슬릿 있음 상태에서는, 수광면 (F) 이 사선을 제외한 세로로 긴 슬릿으로 형성되는 백그라운드를 감시하게 된다. 따라서, 수광면 (F) 의 수광 면적이 도 9b 와 같이 좁아지는 결과, 노이즈가 되는 백그라운드의 형광 발광의 면적도 좁아지기 때문에, 백그라운드의 형광 발광에 대한 미생물의 형광 발광의 신호의 비가 향상되고, 미생물의 형광 발광의 검출 정밀도가 향상되는 것이다.

또한, 수광부 (19) 는 수광 센서로서 광전자 증배관 (PMT) (14) 을 사용한 예를 나타냈지만 이것에 한정되는 경우는 없고, 실리콘 포토 다이오드 (SiPD) 나, 어발란체 포토 다이오드 (APD) 등, 광전자 증배관 (PMT) 과 동일하게 미생물에 포함되는 형광 물질의 발광을 검지할 수 있는 각종 광 검출기를 채용할 수 있다.

또한, 도 3 을 참조하여, 본 실시형태의 검사 장치 (1) 의 전기적인 제어 구성을 설명한다. 본체부 (2) 를 형성하는 케이싱 (20) 내 중앙에는, AC 전원 (21) 이나 2 차 전지 (22) 로부터 전원의 공급을 받아, 상기 광전자 증배관 (PMT) (14) 에 의해 광에서 전기로 변환된 출력 신호를 해석하거나 임의의 휘도 범위 이상인지 여부를 판정하거나, 임의의 휘도 신호를 펄스 카운트하거나, 상기 LED 광원 (10) 의 온·오프 제어 등을 실시하는 CPU 기판 (23) 이 배치되어 있다. 상기 AC 전원 (21) 과 상기 CPU 기판 (23) 사이에는, AC/DC 변환기 (24) 를 개재시키고 있다.

상기 CPU 기판 (23) 에는, 상기 광전자 증배관 (PMT) (14), 상기 LED 광원 (10), 판독 기록용 기억부가 되는 RAM (25) 및 판독 전용 기억부가 되는 ROM (26) 이 각각 전기적으로 접속된다. 또, 도 1 에 나타내는 조작부 (3) 의 전원 버튼 (3a), 측정 개시 버튼 (3b), 외부 출력 버튼 (3c) 및 설정 버튼 (3d) 이 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 상기 전원 버튼 (3a) 을 누름으로써 온·오프의 전환 제어가 실시되고, 상기 측정 개시 버튼 (3b) 을 누름으로써 측정이 개시되고, 외부 출력 버튼 (3c) 을 누름으로써 외부의 프린터나 PC 로 데이터의 전송이 실시되고, 설정 버튼 (3d) 을 누름으로써 측정 종류의 전환 (L 사이즈 미생물의 측정인지 S 사이즈 미생물의 측정인지의 전환) 이나, 판정 기준 설정의 변경이나, 임계값 설정의 변경이나, 측정 시간 설정의 변경을 실시할 수 있는 구성으로 되어 있다.

그 밖에, 상기 CPU 기판 (23) 에는, 상기 회전자 (7) 를 자력에 의해 회전시키는 마그네틱 스터러 (27), 액정 패널 등으로 형성된 표시부 (4), CPU 기판 (23) 등 제어 기기의 냉각용 팬 (28), 및 RS-232C 등의 외부 출력 단자 (29) 가 접속되어 있다.

도 4 는 측정 플로를 나타내는 플로도이고, 도 1 내지 도 4 를 참조하여 상기 구성에 있어서의 작용을 설명한다.

먼저, 작업자는 피펫 등을 사용하여 온도 20 ℃ 정도의 밸러스트수로부터 100 ㎖ (밀리리터) 를 시료로서 채취하고, 시료 용기 (5) 에 투입한다 (도 4 의 스텝 1). 다음으로, 시료 용기 (5) 내에 형광 염색 시약을 첨가한다 (도 4 의 스텝 2). 이 형광 염색 시약은 일반적으로 알려져 있는 칼세인 AM (Calcein-AM, 독일 Promocell GMBH 사 제조) 이나 FDA 등을 사용할 수 있다. 칼세인 AM 은 식물성 플랑크톤에 대해 염색하기 쉬운 경향이 있고, FDA 는 동물성 플랑크톤에 대해 염색하기 쉬운 경향이 있어, 이 때문에, 염색 시약에 의한 염색을 칼세인 AM 과 FDA 를 혼합한 시약에 의해 염색을 실시하면, 시약의 염색 시간을 짧게 하여 염색에 필요로 하는 시간을 종래의 절반으로 하는 것이 가능해진다. 그리고, 작업자는 시료 용기 (5) 에 회전자 (7) 를 투입한 후, 검사 장치 (1) 의 측정부 (6) 에 수용하고, 측정부 (6) 의 덮개 (30) 를 피착함으로써 측정 준비가 완료된다. 여기서, 전원 버튼 (3a) 을 누르면, 그 측정부 (6) 내에 내장된 마그네틱 스터러 (27) 의 구동에 의해 회전자 (7) 가 회전되어, 시료 용액 (S) 이 교반되게 된다 (도 4 의 스텝 3).

다음으로, 작업자는 조작부의 측정 개시 버튼 (3b) 을 누름으로써, 소정 시간 후 LED 광원 (10) 이 점등되고, 여기광용 밴드 패스 필터 (12) 를 투과한 광이 시료 용기 (5) 에 조사되게 된다. 이 때, 예를 들어, 파장 특성으로서 450 ㎚ ∼ 490 ㎚ 의 파장의 광이 조사되고, 시료 용기 (5) 내의 검체 (미생물) 가 형광 발광하게 된다 (도 4 의 스텝 4). 그리고, 이 형광이 형광용 밴드 패스 필터 (15) 를 투과하여 광전자 증배관 (PMT) (14) 에 의해 검지되게 된다 (도 4 의 스텝 5).

광전자 증배관 (PMT) (14) 은, 광전 효과의 이용에 의해 광 에너지가 전기 에너지로 변환됨과 함께, 전류 증폭 기능이 부가되어 고감도로 형광 발광을 검지할 수 있다. 검지된 전기 신호는 CPU 기판 (23) 에 보내져 일정 임계값 이상의 수광 파형이 카운트되게 된다 (도 4 의 스텝 6).

또한, CPU 기판 (23) 에서는, 수광 파형 카운트값으로부터 상기 시료 용기 (5) 내의 물 100 ㎖ (밀리리터) 중에 존재하는 미생물 수를 추정하여, 배수 기준을 만족하는지 여부를 표시부 (4) 에 표시하는 것이다 (도 4 의 스텝 7).

(제 2 실시형태)

본 실시형태에 있어서는, 수광부 (19) 와 CPU 기판 (23) 사이에 필터링 수단 (34) 이 형성되어 있는 점이 제 1 실시형태와 상이하다. 그 밖의 구성은 제 1 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다. 이하, 도면에 기초하여 설명한다.

측정부 (6) 는 도 1, 도 2 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 시료 용기 (5) 를 수용하여 유지하는 시료 용기 수용부 (9) 와, 상기 시료 용기 (5) 를 향하여 여기광을 조사하는 광원부 (13) 와, 그 광원부 (13) 로부터 조사된 여기광에 의해 시료 용기 (5) 내에서 표류하며 발광하고 있는 미생물을 관찰하기 위한 수광부 (19) 를 구비하고 있다. 그리고, 수광부 (19) 로부터는, 필터링 수단 (34) 을 개재하여 CPU 기판 (23) 에 전기적으로 연락되어 있다. CPU 기판 (23) 에서는, 수광부 (19) 로부터의 전기 신호에 의해 시료 용액 (S) 중의 미생물 수를 계수하여, 측정 결과 등의 정보 처리 작업이나 통계 처리 작업 등을 실시할 수 있다.

도 6 은 본 발명의 요부가 되는 필터링 수단의 회로의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 광전자 증배관 (PMT) (14) 과 CPU 기판 (23) 사이에는, 연산 증폭기 (35), 하이 패스 필터 회로 (36) 및 로우 패스 필터 회로 (37) 를 전기적으로 접속하고 있다. 상기 연산 증폭기 (35) 는, 상기 광전자 증배관 (PMT) (14) 에 의해 수광된 수광량에 따라 생성된 출력 전류를 전압으로 변환하고, 미소한 전류여도 검출을 가능하게 하는 것이다. 또, 하이 패스 필터 회로 (36) 는, 입력 신호 중 소정의 주파수보다 높은 주파수의 성분을 감쇠시키지 않고, 소정의 주파수보다 낮은 주파수의 성분을 체감시키는 필터링 수단이다. 한편, 로우 패스 필터 회로 (37) 는, 입력 신호 중 소정의 주파수보다 낮은 주파수의 성분을 감쇠시키지 않고, 소정의 주파수보다 높은 주파수의 성분을 체감시키는 필터링 수단이다. 그리고, 상기 하이 패스 필터 회로 (36) 와 로우 패스 필터 회로 (37) 를 연결하면, 필요한 범위의 주파수만을 통과시키는 밴드 패스 필터 회로 (38) 가 된다.

상기 연산 증폭기 (35) 는 오피 앰프 (OP) 와 저항 (R) 을 갖는다. 그리고, 상기 하이 패스 필터 회로 (36) 및 로우 패스 필터 회로 (37) 는 서로 전기적으로 접속된 저항 (R1, R2) 과 콘덴서 (C1, C2) 를 각각 갖고 있다. 이로써, 연산 증폭기 (35) 에 의해 광전자 증배관 (PMT) (14) 으로부터의 출력 전류가 전압으로 변환되고, 이어서, 밴드 패스 필터 회로 (38) 의 입력측으로부터 신호 Vin(t) 을 입력하면, 출력측에서는 외란이 되는 전기 신호가 여파된 신호 Vout(t) 이 출력되는 것이 된다. 이 여파된 신호 Vout (t) 을 CPU 기판 (23) 에 입력하면, 미생물의 형광 발광의 수광량에 상응하는 전기 신호와 외란이 이미 명확하게 구별되어 있기 때문에, 미생물량의 측정 오차가 생기는 경우는 없고, 측정값에 편차가 생기는 문제도 발생하지 않아, 안정적으로 측정하는 것이 가능해진다.

도 7 은 측정 플로를 나타내는 플로도이고, 도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7 을 참조하여 상기 구성에 있어서의 작용을 설명한다.

먼저, 작업자는 피펫 등을 사용하여 온도 20 ℃ 정도의 밸러스트수로부터 100 ㎖ (밀리리터) 를 시료로서 채취하고, 시료 용기 (5) 에 투입한다 (도 7 의 스텝 1). 다음으로, 시료 용기 (5) 내에 형광 염색 시약을 첨가한다 (도 7 의 스텝 2). 이 형광 염색 시약은 일반적으로 알려져 있는 칼세인 AM (Calcein-AM, 독일 Promocell GMBH 사 제조) 이나 FDA 등을 사용할 수 있다. 칼세인 AM 은 식물성 플랑크톤에 대해 염색하기 쉬운 경향이 있고, FDA 는 동물성 플랑크톤에 대해 염색하기 쉬운 경향이 있어, 이 때문에, 염색 시약에 의한 염색을 칼세인 AM 과 FDA 를 혼합한 시약에 의해 염색을 실시하면, 시약의 염색 시간을 짧게 하여 염색에 필요로 하는 시간을 종래의 절반으로 하는 것이 가능해진다. 그리고, 작업자는 시료 용기 (5) 에 회전자 (7) 를 투입한 후, 검사 장치 (1) 의 측정부 (6) 에 수용하고, 측정부 (6) 의 덮개 (30) 를 피착함으로써 측정 준비가 완료된다. 여기서, 전원 버튼 (3a) 을 누르면, 그 측정부 (6) 내에 내장된 마그네틱 스터러 (27) 의 구동에 의해 회전자 (7) 가 회전되어, 시료 용액 (S) 이 교반되게 된다 (도 7 의 스텝 3).

다음으로, 작업자는 조작부의 측정 개시 버튼 (3b) 을 누름으로써, 소정 시간 후 LED 광원 (10) 이 점등되고, 여기광용 밴드 패스 필터 (12) 를 투과한 광이 시료 용기 (5) 에 조사되게 된다. 이 때, 예를 들어, 파장 특성으로서 450 ㎚ ∼ 490 ㎚ 의 파장의 광이 조사되고, 시료 용기 (5) 내의 검체 (미생물) 가 형광 발광하게 된다 (도 7 의 스텝 4). 그리고, 이 형광이 형광용 밴드 패스 필터 (15) 를 투과하여 광전자 증배관 (PMT) (14) 에 의해 검지되게 된다 (도 7 의 스텝 5).

광전자 증배관 (PMT) (14) 은, 광전 효과의 이용에 의해 광 에너지가 전기 에너지로 변환됨과 함께, 전류 증폭 기능이 부가되어 고감도로 형광 발광을 검지할 수 있다. 검지된 전기 신호는, 연산 증폭기 (35) 에 의해 증폭되어 밴드 패스 필터 회로 (36) 에 입력되고, 외란이 되는 전기 신호가 여파된 신호가 출력된다 (도 7 의 스텝 6). 그리고, 외란이 되는 전기 신호가 여파된 신호는 CPU 기판 (23) 에 보내져 일정 임계값 이상의 수광 파형이 카운트되게 된다 (도 7 의 스텝 7).

또한, CPU 기판 (23) 에서는, 수광 파형 카운트값으로부터 상기 시료 용기 (5) 내의 물 100 ㎖ (밀리리터) 중에 존재하는 미생물 수를 추정하여, 배수 기준을 만족하는지 여부를 표시부 (4) 에 표시하는 것이다 (도 7 의 스텝 8).

이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 먼저, 상기 실시형태의 미생물 검사 장치의 검사 정밀도의 확인 시험을 실시하였다.

실시예 1

미생물의 개체 수와 광전자 증배관 (PMT) 의 수광 카운트의 상관 관계를 조사하였다. S 형 염수 호윤충 (최소 사이즈 약 100 ㎛ = L 사이즈 생물) 을 복수의 시료 용기 (5) (100 ㎖ 용량) 에 각각 5 개체, 10 개체, 50 개체, 100 개체, 1000 개체로 개체별로 수용하고, 각각을 형광 염색 시약 FDA (농도 0.01 [m㏖/리터]) 로 염색하였다. 그 결과, 수용된 미생물의 개체 수에 따라, 파형의 카운트수가 증가하게 되고 5 개체, 10 개체, 50 개체 및 100 개체의 5 샘플에 대해서는 직선적으로 응답하였다 (도 10a, 도 10b 참조). 이 때문에, 얻어진 파형의 카운트수로부터 밸러스트수 100 ㎖ 중에 존재하는 미생물의 개체 수를 추정할 수 있다.

실시예 2

미생물의 생사에 따라 검출이 가능한지 여부의 시험을 실시하였다 (도 11a ∼ 도 11d 참조). 열에 의해 살멸 처리 (60 ℃, 30 분의 가열) 한 S 형 염수 호윤충 (최소 사이즈 약 100 ㎛ = L 사이즈 생물) 을, 형광 염색 시약 FDA (농도 0.01 [m㏖/리터]) 로 염색한다. 살멸 처리 1 시간 후, 살멸 처리 20 시간 후, 살멸 처리 5 일 후의 3 샘플을 작성하여 각각 측정하였다. 그 결과, 살멸 처리한 것은 모두 일정한 임계값 이상의 파형이 발견되지 않아, 살멸 처리하지 않고 미생물이 존재하는 샘플과 살멸 처리하여 미생물이 존재하지 않는 샘플의 판별이 가능하다.

실시예 3

상기 광전자 증배관 (PMT) (14) 과 CPU 기판 (23) 사이에, 필터링 수단을 장착하기 전과 장착한 후의 취득 전압의 파형을 비교한다.

도 12 는 필터링 수단을 장착하기 전의 취득 전압의 파형이다. 도 12a 에 나타내는 취득 전압의 파형은 외란 (백그라운드 성분 약 0.9 V 파형) 과, 임계값을 초과한 살아 있는 미생물이라고 확인할 수 있는 명확한 산과, 임계값을 초과하지 않은 불명료한 산의 3 개가 혼재된 것이 되어 있다. 또, 도 12b 에 나타내는 취득 전압의 파형은 외란 (백그라운드 성분 약 1.4 V 파형) 과, 임계값을 초과한 살아 있는 미생물이라고 확인할 수 있는 명확한 산의 2 개가 혼재된 것이 되어 있다. 또한, 도 12c 에 나타내는 취득 전압의 파형은 외란 (백그라운드 성분 약 0.4 V 파형) 과, 임계값을 초과하지 않은 불명료한 산의 2 개가 혼재된 것이 되어 있다.

도 13 은 필터링 수단을 장착한 후의 취득 전압의 파형이다. 도 13a 에 나타내는 취득 전압의 파형은, 외란이 되는 백그라운드 성분을 없애기 위해, 하이 패스 필터 회로 (36) 만을 장착했을 때의 것이다. 도 12b 에 나타내는 파형과 비교하면, 약 1.4 V 였던 백그라운드 성분이 0 V 로 수속되어 있고, 외란이 제거되어 있는 것을 알 수 있다.

도 13b 의 파형은, 도 13a 로 나타내는 파선의 원으로 둘러싸인 산의 파형을 확대했을 때의 상승 파형이다. 도 13b 의 파형에서는, 임계값을 사이에 두어 상하동 (上下動) 을 반복하고 있어 측정 오차를 크게 하는 요인이 된다. 그래서, 이와 같은 고주파 파형을 제거할 목적으로 로우 패스 필터 회로 (37) 를 장착하는 것이 바람직하다.

도 13c 에 나타내는 취득 전압의 파형은 외란의 제거와 고주파 파형의 제거를 실시하기 위해, 하이 패스 필터 회로 (36) 와 로우 패스 필터 회로 (37) 를 결합한 밴드 패스 필터 (38) 를 장착했을 때의 것이다. 도 13a 의 파형과 비교하면, 고주파 노이즈가 제거되어 파형이 평활하게 되었다.

도 13d 의 파형은, 도 13c 로 나타내는 파선의 원으로 둘러싸인 산의 파형을 확대했을 때의 상승 파형이다. 도 13d 의 파형에서는, 도 13b 와 같은 톱니 모양 파형이 없어져 매끄럽게 되고, 임계값을 사이에 두어 상하동을 반복하는 것도 없어졌다. 이로써, 측정 오차를 매우 작게 함으로써, 양호한 정밀도로 측정하는 것이 가능해진다.

이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 시료 용기 (5) 에 시료와 형광 염색 시약을 첨가한 후, 교반 혼합 수단 (7) 에 의해 시료 용액의 교반·혼합을 실시하고, 이어서, 상기 시료 용액을 교반하면서 상기 시료 용기의 피조사면에 여기광을 입사시키고, 또한 수광 수단에 의해 미생물의 형광 발광을 수광하기 때문에, 교반하지 않고 정치하여 계측하는 것과 비교하면, 매우 단시간에 미생물이 밝게 발광하여, 밸러스트수 중의 미생물의 양을 간편하고 또한 단시간에 계측하는 것이 가능해진다. 그리고, 장치를 소형화하는 것이 가능해져 제조 비용이 염가가 된다.

또, 전기 신호가 제어 수단에 받아들여지기 전에, 필터링 수단에 의해 외란이 여파되므로, 미생물의 형광 발광의 수광량에 상응하는 전기 신호와 외란을 명확하게 구별할 수 있고, 미생물량의 측정 오차가 생기지 않고, 측정값에 편차가 생기는 문제도 발생하지 않아, 안정적으로 측정하는 것이 가능해진다.

산업상 이용가능성

본 발명은, 밸러스트수를 배출할 때에 배출 기준을 만족하고 있는지 여부를 확인하기 위한 미생물 검사 장치에 적용할 수 있다.

1 : 검사 장치
2 : 본체부
3 : 조작부
4 : 표시부
5 : 시료 용기
6 : 측정부
7 : 회전자
8 : 유지 플레이트
9 : 시료 용기 수용부
10 : LED 광원
11 : 평행광 변환 수단
12 : 여기광용 밴드 패스 필터
13 : 광원부
14 : 광전자 증배관 (PMT)
15 : 형광용 밴드 패스 필터
16 : 집광용 렌즈
17 : 슬릿
18 : 릴레이 렌즈
19 : 수광부
20 : 케이싱
21 : AC 전원
22 : 2 차 전지
23 : CPU 기판
24 : AC/DC 변환기
25 : RAM
26 : ROM
27 : 마그네틱 스터러
28 : 팬
29 : 외부 출력 단자
30 : 덮개
31 : 평판
32 : 나사 절공
33 : 실린드리컬 렌즈
34 : 필터링 수단
35 : 연산 증폭기
36 : 하이 패스 필터 회로
37 : 로우 패스 필터 회로
38 : 밴드 패스 필터 회로

Claims

선박으로부터 배출되는 밸러스트수에 함유되어 생존하고 있는 미생물의 허용 개체 수를, 시료로서 채취한 시료 용기 내의 수중에 존재하는 미생물 수에 의해 추정하고, 상기 밸러스트수의 배수 기준을 만족하는지 여부를 측정하기 위한 미생물의 검사 장치로서,
상기 시료 용기는 광을 투과시키는 재료로 형성되어 있어, 그 시료 용기 내에서 시료 용액의 교반·혼합을 실시하는 교반 혼합 수단과,
상기 시료 용기에 여기광을 조사하는 여기광원과,
광을 검지하여 전기 신호로 변환하는, 광전자 증배관으로 이루어지는 수광 수단과,
상기 수광 수단과 제어 수단 사이에 있는 필터링 수단과,
추가로, 상기 시료 용기 중의 시료에 포함되는 미생물량을 산출하고, 상기 밸러스트수의 배수 기준을 만족하는지 여부를 측정하는 상기 제어 수단을 구비하고,
상기 시료 용액은, 시료에 미생물을 염색하는 형광 염색 시약이 첨가되어 구성되어 있고,
상기 수광 수단은, 상기 여기광원으로부터의 상기 여기광의 조사에 의한, 상기 시료 용액으로부터의 형광 발광을 검지하고,
상기 제어 수단은, 상기 수광 수단으로부터의 전기 신호에 기초하여 발광 수를 검출하고, 상기 시료 용기 중의 시료에 포함되는 미생물량을 산출하고,
상기 필터링 수단은, 상기 수광 수단으로부터의 전기 신호 중의, 저주파 성분의 노이즈 및 고주파 성분의 노이즈를 여파하고,
상기 제어 수단에는, 각종 조작 버튼을 포함하는 조작부가 전기적으로 접속되어 있고,
그 조작부는, 측정 대상의 사이즈를 전환 가능한 설정 버튼을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는, 미생물 검사 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 필터링 수단은 하이 패스 필터와 로우 패스 필터를 연결한 밴드 패스 필터인, 미생물 검사 장치.
제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여기광원은 상기 시료 용기에 대해 직교하도록 여기광을 조사하도록 배치되고,
상기 수광 수단은 상기 여기광원의 여기광과 직교한 각도로 상기 형광 발광을 수광하도록 배치되는, 미생물 검사 장치.
제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수광 수단과 상기 시료 용기 사이에는 슬릿 부재를 형성하여 이루어지는, 미생물 검사 장치.
제 1 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여기광원과 상기 시료 용기 사이에는 상기 여기광원으로부터의 광을 평행광으로 변환하는 평행광 변환 수단을 형성하여 이루어지는, 미생물 검사 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 평행광 변환 수단이 평판에 나사 절공을 천공하여 형성된 것인, 미생물 검사 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 평행광 변환 수단이 볼록 렌즈로 형성된 것인, 미생물 검사 장치.
선박으로부터 배출되는 밸러스트수에 함유되어 생존하고 있는 미생물의 허용 개체 수를, 시료로서 채취한 시료 용기 내의 수중에 존재하는 미생물 수에 의해 추정하고, 상기 밸러스트수의 배수 기준을 만족하는지 여부를 측정하기 위한 미생물 검사 방법으로서,
시료 용기 내에서 시료에 미생물을 염색하는 형광 염색 시약을 첨가한 시료 용액의 교반·혼합을 실시하는 교반 혼합 공정과,
상기 시료 용기에 여기광을 조사하는 여기 공정과,
상기 여기광의 조사에 의한, 상기 시료 용기로부터의 형광 발광을 검지하여 전기 신호로 변환하는 수광 공정과,
상기 수광 공정에 의해 변환된 전기 신호 중의, 저주파 성분의 노이즈 및 고주파 성분의 노이즈를 여파하는 필터링 공정과,
그 수광 공정에 의해 변환된 전기 신호로부터 발광 수를 검출하고, 상기 시료 용기 중의 시료에 포함되는 미생물량을 산출하는 미생물 수 추정 공정을 구비한, 미생물 검사 방법.
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