JPH02285252A - Manipulating method of microbial sensor - Google Patents
Manipulating method of microbial sensorInfo
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- JPH02285252A JPH02285252A JP1106907A JP10690789A JPH02285252A JP H02285252 A JPH02285252 A JP H02285252A JP 1106907 A JP1106907 A JP 1106907A JP 10690789 A JP10690789 A JP 10690789A JP H02285252 A JPH02285252 A JP H02285252A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微生物センサーの新規な操作方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a novel method of operating microbial sensors.
酵素や微生物等の生体触媒は、従来の物理化学センサー
にない高度な分子識別機能を有しており、近年、これら
の生体触媒と電気化学デバイス(電極)を組み合せた、
いわゆるバイオセンサーの開発が各方面で活発に行われ
ている。Biocatalysts such as enzymes and microorganisms have advanced molecular identification functions that are not found in conventional physical and chemical sensors.
The development of so-called biosensors is actively being carried out in various fields.
例えば、グルコースセンサーでは膜状担体に酵素を固定
化し、該膜状担体内で測定対象物であるグルコースと酵
素とを反応させ、反応生成物の過酸化水素或いは反応で
消費される酵素の濃度を検出してグルコース渡度に換算
することが行なわれている。また、特公昭5 B−30
537号公報には、微生物を膜状担体に固定化し、該固
定化微生物と排水中の汚濁物質との反応の際に消費され
・る酸素の濃度を測定することによりBOD (生物化
学的酸素要求量)を求めるBODセンサーが開示されて
いる。For example, in a glucose sensor, an enzyme is immobilized on a membrane-like carrier, and glucose, which is the object to be measured, is reacted with the enzyme within the membrane-like carrier, and the concentration of the reaction product hydrogen peroxide or the enzyme consumed in the reaction is determined. It is being detected and converted into glucose flux. Also, special public Sho 5 B-30
No. 537 discloses that BOD (biochemical oxygen demand) is determined by immobilizing microorganisms on a membrane-like carrier and measuring the concentration of oxygen consumed during the reaction between the immobilized microorganisms and pollutants in wastewater. Disclosed is a BOD sensor that determines the amount of
これらのグルコースセンサーや、BODセンサーは膜状
担体に酵素や微生物を固定化し、この固定化膜と電気化
学デバイスとが密着した構造をとっている。しかしこの
場合、測定物質の移動の大部分が膜状担体内の拡散によ
るため、物質移動速度が非常に小さくなり、電極が安定
な値を示すまでにかなりの時間を要するという問題があ
った。These glucose sensors and BOD sensors have a structure in which enzymes and microorganisms are immobilized on a membrane-like carrier, and this immobilization membrane and an electrochemical device are in close contact. However, in this case, most of the movement of the substance to be measured is due to diffusion within the membrane-like carrier, resulting in a problem that the rate of substance movement becomes very low and it takes a considerable amount of time for the electrode to show a stable value.
また、これらのバイオセンサーに使用されている生体触
媒を分子識別素子として利用するためには、生体触媒の
有する機能を失うことなく固定化(不溶化)する必要が
ある。生体触媒の固定化法としては、(1)共有結合法
、(2)架橋法、(3)包括法、(4)吸着法等の方法
があるが、一般にその操作は煩雑であり、また各生体触
媒に対して不変的な固定化方法はなく適切な固定化法を
見い出すまでにかなりの検討が必要である。更に、これ
らの固定化法では、未だ、固定化の際に生体触媒自身が
化学的又は物理的変性を受けることを避は得ず、その活
性が減じてしまうということが頻繁に発生していた。Furthermore, in order to utilize the biocatalysts used in these biosensors as molecular identification elements, it is necessary to immobilize (insolubilize) the biocatalysts without losing their functions. Methods for immobilizing biocatalysts include (1) covalent bonding, (2) crosslinking, (3) entrapping, and (4) adsorption, but the operations are generally complicated and each method is complicated. There is no permanent immobilization method for biocatalysts, and considerable research is required before finding an appropriate immobilization method. Furthermore, with these immobilization methods, it is still inevitable that the biocatalyst itself undergoes chemical or physical denaturation during immobilization, which frequently results in a decrease in its activity. .
一方、生体触媒として、特定の微生物自身を使用すれば
、煩雑な方法によらずに比較的容易に固定化することが
できる。例えば排水の浄化に使われる活性汚泥等の微生
物は、その代謝過程で粘着性物質を細胞外に放出する。On the other hand, if a specific microorganism itself is used as a biocatalyst, it can be immobilized relatively easily without complicated methods. For example, microorganisms such as activated sludge used to purify wastewater release sticky substances outside the cells during their metabolic process.
従って、これらの微生物はその粘着性物質の持つ粘着性
により、多孔質担体へ容易に付着固定化でき、分子識別
素子としてセンサーに利用できる。Therefore, these microorganisms can be easily attached and immobilized on a porous carrier due to the adhesive properties of their sticky substances, and can be used as molecular identification elements in sensors.
しかしながら、斯かる粘着性物質による付着固定化では
微生物の多孔質担体への付着量が少なく、微生物反応生
成物量が少なくなる結果、生体触媒と測定対象物との反
応により生じた化学変化をとらえる電気化学デバイスで
は、その変化を充分に検出することができないため、そ
のままでは微生物センサーに供することができないとい
う問題があった。However, with such adhesion and immobilization using adhesive substances, the amount of microorganisms that adhere to the porous carrier is small, and the amount of microbial reaction products is reduced. Chemical devices have a problem in that they cannot be used as-is as microbial sensors because they cannot sufficiently detect changes.
斯かる実状において本発明者らは鋭意研究を行なった結
果、多孔質担体に微生物を付着固定化した後、基質とし
て測定対象物を含有する溶液を使用し、多孔質担体表面
にて微生物を一定量以上に増殖させてから微生物センサ
ーとして使用すれば、生体触媒と測定対象物との反応に
より生ずる化学変化を容易に検出できることを見出し、
本発明を完成した。In this situation, the present inventors conducted intensive research and found that after attaching and immobilizing microorganisms to a porous carrier, a solution containing the analyte to be measured was used as a substrate, and the microorganisms were kept constant on the surface of the porous carrier. They discovered that if the biocatalyst is grown to a larger amount and then used as a microbial sensor, it is possible to easily detect chemical changes caused by the reaction between the biocatalyst and the object to be measured.
The invention has been completed.
すなわち、本発明は微生物を付着固定化するための多孔
質担体とこれら微生物の作用により生成又は消費される
物質を定量する電気化学デバイスとを具備する微生物セ
ンサーを使用するに当り、多孔質担体に微生物を付着固
定化し、測定対象物を含有する溶液を通液して、固定化
微生物を多孔質担体1oli当り、乾燥微生物重量で0
.1 mg以上、になるまで増殖させてから使用するこ
とを特徴とする微生物センサーの操作方法を提供するも
のである。That is, the present invention provides a microbial sensor that includes a porous carrier for adhering and immobilizing microorganisms and an electrochemical device for quantifying substances produced or consumed by the action of these microorganisms. The microorganisms are attached and immobilized, and a solution containing the target substance to be measured is passed through the porous carrier, so that the dry microorganism weight is 0 per oli of the porous carrier.
.. The present invention provides a method for operating a microbial sensor, which is characterized in that the microbial sensor is grown until it reaches 1 mg or more before use.
本発明方法において使用される、微生物を固定化するた
めの担体としては多、孔質担体が用いられ、本発明の微
生物センサーは第1図に示す如く、固定化微生物売てん
容器に微生物固定化担体である該多孔質担体を充てんし
た部分と、電気化学デバイス部分とが分離した構造をと
っている。本発明の如く、多孔質担体を用いると、膜状
担体に比して、はるかに担体内の液移動速度が大きくな
るため、少ない微生物量によっても測定が可能となり、
かつ後の微生物の増殖に要する時間も短縮することが可
能となる。A porous carrier is used as a carrier for immobilizing microorganisms used in the method of the present invention, and as shown in FIG. It has a structure in which the part filled with the porous carrier, which is a carrier, and the electrochemical device part are separated. When a porous carrier is used as in the present invention, the liquid movement speed within the carrier is much higher than that of a membrane carrier, so it is possible to measure even a small amount of microorganisms.
Moreover, the time required for the subsequent proliferation of microorganisms can also be shortened.
多孔′質担体に使用される多孔質材料としては、表面又
は内部に微生物が浸入できる程度、すなわち直径的0.
1μm以上の孔を多数有する無機物質又は有機物質であ
れば、特にその材質については限定されるものではない
。具体的には、例えば多孔質ガラス、多孔質セラミック
、活性炭、多孔質ポリマー、海綿体組織状物(多孔スポ
ンジなど)、ステンレス金網の成型体などが挙げられる
。The porous material used for the porous carrier has a diameter of 0.00 mm, which allows microorganisms to penetrate into the surface or inside.
The material is not particularly limited as long as it is an inorganic or organic material that has many pores of 1 μm or more. Specifically, for example, porous glass, porous ceramics, activated carbon, porous polymers, cavernous tissue-like materials (porous sponge, etc.), molded bodies of stainless steel wire mesh, etc. may be mentioned.
本発明方法では、微生物センサーとして使用する前に多
孔質担体に固定化した微生物を増殖させる。In the method of the present invention, microorganisms immobilized on a porous carrier are grown before being used as a microbial sensor.
ここで微生物の増殖のための基質としては、測定対象物
を含有した溶液を使用する必要がある。Here, it is necessary to use a solution containing the analyte to be measured as a substrate for the growth of microorganisms.
測定対象物以外の基質を与えた場合には、与えた基質に
適した酵素を誘導する微生物が増殖することから、斯か
る微生物の増殖後に測定を行なうと、誘導された酵素が
測定対象物に適さなくなり、充分な化学変化が起こらず
、結果として測定対象物濃度の測定ができなくなる。If a substrate other than the substance to be measured is given, microorganisms that induce enzymes suitable for the given substrate will proliferate, so if measurements are performed after the growth of such microorganisms, the induced enzyme may not be present in the substance to be measured. It becomes unsuitable, and sufficient chemical changes do not occur, resulting in the inability to measure the concentration of the analyte.
また、微生物の増殖は多孔質担体1 ml当り、乾燥
微生物重量で0.1 mg以上、好ましくは1 mg以
上になるまで行なわれる。増殖した微生物量が0、1
mg以下である場合は、微生物センサーとして使用した
時に、充分な反応生成物量又は酸素消費などの化学変化
を与えることができないため、電気化学デバイスで検出
することが不可能となる。Further, the microorganisms are grown until the dry weight of microorganisms becomes 0.1 mg or more, preferably 1 mg or more per ml of the porous carrier. The amount of microorganisms grown is 0 or 1
If the amount is less than mg, when used as a microbial sensor, it will not be possible to cause a sufficient amount of reaction products or chemical changes such as oxygen consumption, making it impossible to detect with an electrochemical device.
次に本発明の微生物センサーについて、その一実施例を
示す第1図を用い、電極として酸素電極を使用するBO
D測定を例にとり説明する。Next, regarding the microorganism sensor of the present invention, using FIG. 1 showing one embodiment thereof, a BO using an oxygen electrode as an electrode
This will be explained using D measurement as an example.
第1図中、1は固定化微生物売てん容器であり、微生物
固定化担体11がその中に充てんされている。2は電極
であり、その測定結果は記録計7に記録される。この微
生物センサーを用いて測定試料8のBOD値を測定する
には、次の如くすれば良い。すなわち、まず、微生物懸
濁液9が微生物固定化担体を充てんした固定化微生物売
てん容器1を@環する様に切り換えバルブ5.6を操作
し、ポンプ4を用いて微生物懸濁液を送液し、微生物固
定化担体11に微生物を付着固定化させる。In FIG. 1, 1 is a container for selling immobilized microorganisms, and a microorganism immobilization carrier 11 is filled therein. Reference numeral 2 represents an electrode, and the measurement results thereof are recorded on a recorder 7. To measure the BOD value of the measurement sample 8 using this microbial sensor, the following procedure may be performed. That is, first, the switching valve 5.6 is operated so that the microorganism suspension 9 circles around the immobilized microorganism sales container 1 filled with the microorganism immobilization carrier, and the microorganism suspension is sent using the pump 4. Then, the microorganisms are attached and immobilized on the microorganism immobilization carrier 11.
BODセンサーとして用いる場合、通液する微生物懸濁
液は、好気性微生物を含むものであればよく、活性汚泥
処理槽内の懸濁液、あるいは河川水等でもよい。微生物
固定化操作としては、上記の様に微生物懸濁液を樹脂を
充てんした容器内に通液する方法でもよいが、微生物懸
濁液内に微生物固定化担体を添加し、所定時■振とう、
あるいは撹拌して吸着させた後とり出し固定化微生物売
てん容器に充てんしてもよい。When used as a BOD sensor, the microbial suspension to be passed through may be one containing aerobic microorganisms, and may be a suspension in an activated sludge treatment tank, river water, or the like. The microorganism immobilization operation may be carried out by passing the microorganism suspension into a container filled with resin as described above, but it is also possible to add a microorganism immobilization carrier to the microorganism suspension and shake at specified times. ,
Alternatively, it may be adsorbed by stirring and then taken out and filled into containers for selling immobilized microorganisms.
微生物固定化後、切り換えバルブ6を切り換えて、測定
試料8のみを通液し、微生物を増殖させる。通液は、予
め、別の実験で必要な微生物量に増殖するのに要する時
間を確認してあき、その時間まで行なう。After the microorganisms are immobilized, the switching valve 6 is switched to allow only the measurement sample 8 to pass through, allowing the microorganisms to grow. The time required for the microorganisms to grow to the required amount has been confirmed in advance in another experiment, and the flow is continued until that time.
次に切り換えバルブ5.6を操作し、緩衝液を通液する
。固定化微生物売てん容器1を通過してくる液の溶存酸
素濃度が安定し、一定のベースラインが得られるまで通
液する。また、微生物に悪影響を与えない場合は緩衝液
の代りにイオ”ン交検水を使用してもよい。
7゛また、固定化微生物売てん容器1、測定用
フローセル3、測定試料8、緩衝液10は恒温漕内に設
置し、測定試料8および緩衝液10へはエアレーション
しておくことが好ましい。Next, operate the switching valve 5.6 to allow the buffer solution to flow through. The liquid is passed through the immobilized microorganism sales container 1 until the dissolved oxygen concentration of the liquid is stabilized and a certain baseline is obtained. In addition, ion exchange water may be used instead of the buffer solution if it does not adversely affect microorganisms.
7. Furthermore, it is preferable that the immobilized microorganism sales container 1, the measurement flow cell 3, the measurement sample 8, and the buffer solution 10 be placed in a thermostatic chamber, and the measurement sample 8 and the buffer solution 10 should be aerated.
次に、切り換えバルブ6を切り換え測定試料を一定量通
液し溶存酸素濃度の減少量や減少速度を測定し、あらか
じめ作成しておいた検量線によりBOD値を求める。Next, the switching valve 6 is switched to pass a certain amount of the sample to be measured, the amount and rate of decrease in the dissolved oxygen concentration is measured, and the BOD value is determined using a calibration curve prepared in advance.
1回の測定に要する時間は、固定化させる微生物の種類
や微生物の固定化量、あるいは微生物固定化担体光てん
量や通液速度等の操作条件によるが、例えば活性汚泥処
理槽中の微生物を吸着させ、固定化微生物売てん容器と
して2.5mlの容器を用いた場合、操作条件として、
測定試料注入量0.5mj!、通液速度5mj2/mi
nにおいて5〜10分で1回の測定を行うことができる
。また、BOD値500以上の高濃度試料においても1
0分以内でベースラインにまでもどり10分以内で測定
することが可能であった。The time required for one measurement depends on the type of microorganisms to be immobilized, the amount of microorganisms immobilized, and the operating conditions such as the amount of microorganism immobilized carrier photon and the liquid passage speed. For example, when microorganisms in an activated sludge treatment tank are When using a 2.5 ml container as a container for selling adsorbed and immobilized microorganisms, the operating conditions are as follows:
Measurement sample injection amount 0.5mj! , liquid passing rate 5mj2/mi
One measurement can be carried out in 5 to 10 minutes at n. In addition, even in high concentration samples with BOD values of 500 or more, 1
It was possible to return to the baseline within 0 minutes and to measure within 10 minutes.
また、第2図に示す微生物センサーは、本発明の他の一
実施例であり、これによれば測定試料を一定量注入し、
測定をおこなうことができる。すなわち、まず、測定試
料をポンプ4によって試料ループ13に一定量充てんす
る。この時緩衝液は通液されておりベースラインが得ら
れる。次に切り換えバルブ14〜17を操作し、測定試
料を緩衝液で押し出し固定化微生物売てん容器1に注入
し、溶存酸素濃度の変化を測定するものである。Further, the microbial sensor shown in FIG. 2 is another embodiment of the present invention, and according to this, a certain amount of the measurement sample is injected,
Measurements can be made. That is, first, a certain amount of the measurement sample is filled into the sample loop 13 by the pump 4. At this time, the buffer solution is passed through and a baseline is obtained. Next, by operating the switching valves 14 to 17, the sample to be measured is extruded with a buffer solution and injected into the immobilized microorganism sales container 1, and the change in dissolved oxygen concentration is measured.
本発明の方法を用いれば、BODだけでなく微生物固定
化担体に付着させる微生物の種類や、これらの微生物に
よる反応によって消費される物質あるいは生成される物
質を定量する適当な電気化学デバイスを組み合せること
により種々の微生物センサーを容易に製作することが可
能である。Using the method of the present invention, it is possible to combine an appropriate electrochemical device for quantifying not only BOD but also the types of microorganisms attached to the microorganism immobilization carrier and the substances consumed or produced by reactions by these microorganisms. This makes it possible to easily produce various microbial sensors.
例えば、シュードモナス フルオレッセンス(Pseu
domonas fluaresens)の様にグルコ
ースを選択的に資化する微生物を吸着固定化し酸素電極
と組み合わせればグルコースセンサーとして使用するこ
とができる。この時、微生物の増殖にはグルコースを含
有する液を与えてやれば良い。また、アンモニア性窒素
を酸化して硝酸性窒素に変換するニトロソモナス(N
1troaoa+onas)やニトロバクタ−(Nit
robactar )等の硝化菌を吸着固定化し酸素電
極と組み合わせればアンモニアセンサーとして、あるい
はグルタミン酸脱炭酸酵素活性を存する大腸菌と炭酸ガ
ス電極とを組み合わせることによってアミノ酸センサー
としても使用できる。For example, Pseudomonas fluorescens (Pseudomonas fluorescens)
If a microorganism that selectively assimilates glucose, such as domonas fluoresens, is adsorbed and immobilized and combined with an oxygen electrode, it can be used as a glucose sensor. At this time, a solution containing glucose may be provided for the growth of microorganisms. In addition, Nitrosomonas (N
1troaoa+onas) and Nitrobacter (Nit
It can be used as an ammonia sensor by adsorbing and immobilizing nitrifying bacteria such as C. robactar and combining it with an oxygen electrode, or as an amino acid sensor by combining Escherichia coli, which has glutamic acid decarboxylase activity, with a carbon dioxide electrode.
これらは本発明の微生物センサーとしての一例でありこ
の他にも目的に合った種々の微生物センサーを製作する
ことができる。These are examples of the microbial sensor of the present invention, and various other microbial sensors suitable for the purpose can be manufactured.
また、第1図の例では固定化微生物の増殖は微生物セン
サーのライン中に組み込んだ後に行うが、別のラインで
固定化して増殖させた後、本微生物センサーに組み込む
ことも可能である。Furthermore, in the example shown in FIG. 1, the immobilized microorganisms are grown after being incorporated into the microbial sensor line, but it is also possible to immobilize and grow them in another line and then incorporate them into the present microbial sensor.
本発明方法では、微生物を分子識別素子として用いる微
生物センサーにおいて、あらかじめ多孔質担体に微生物
を付着固定化してから測定対象物を含有する溶液を通液
して、測定対象物に適した酵素を誘導する微生物を増殖
させているため、微生物固定化量が少ない場合において
も、適当な電気化学デバイスで容易、迅速にかつ再現性
良く測定対象物濃度を測定することができる。更には、
目的に合致した種々の微生物を使用するについて従来の
如くの煩雑な固定化法や高価な担体を必要としないとい
う利点を有する。In the method of the present invention, in a microbial sensor that uses microorganisms as molecular identification elements, microorganisms are attached and immobilized on a porous carrier in advance, and then a solution containing the analyte is passed therethrough to induce an enzyme suitable for the analyte. Since the microorganisms that are immobilized are grown, the concentration of the target substance can be measured easily, quickly, and with good reproducibility using an appropriate electrochemical device even when the amount of immobilized microorganisms is small. Furthermore,
This method has the advantage that it does not require complicated immobilization methods or expensive carriers as in the past when using various microorganisms that meet the purpose.
したがって、本発明の微生物センサーによれば、水中の
BODのほか、種々の物質、例えば糖類、アルコール類
、有機酸類等を迅速かつ容易に測定することが可能とな
る。Therefore, according to the microbial sensor of the present invention, it is possible to quickly and easily measure various substances such as sugars, alcohols, organic acids, etc. in addition to BOD in water.
次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本
発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.
実施例1
第1図に示したシステムを用い、BoDセンサーを製作
した。電極としては酸素電極を用いた。Example 1 A BoD sensor was manufactured using the system shown in FIG. An oxygen electrode was used as the electrode.
容積2.5mlの固定化微生物売てん容器内に、−辺3
mm立方体のポリウレタン系スポンジを充てんし、ま
ず切り換えバルブ5.6を微生物懸濁液9が、9→6→
4→1→5→9のラインで循環する様に操作する。そし
て、微生物懸濁液をポンプ4を使って2.5 ml/a
+inの流量で30分通液し微生物を付着固定化させる
。本実施例では、微生物懸濁液として活性汚泥処理水を
用いた。In an immobilized microorganism sales container with a volume of 2.5 ml, -side 3
Fill a polyurethane sponge with a cube size of
Operate in a cycle of 4 → 1 → 5 → 9. Then, the microorganism suspension was pumped to 2.5 ml/a using pump 4.
The microorganisms are adhered and immobilized by passing the liquid for 30 minutes at a flow rate of +in. In this example, activated sludge treated water was used as the microorganism suspension.
次に測定試料8から切り換えバルブ6を経てポンプ4で
4日間連続して2.5mA/minで通液し、微生物を
増殖させた。Next, liquid was passed from the measurement sample 8 through the switching valve 6 using the pump 4 at 2.5 mA/min for 4 consecutive days to grow the microorganisms.
尚、別のカラムで同様の通液実験を行ったところ、微生
物付着量は下記第1表の如くであった。When a similar liquid passage experiment was conducted using another column, the amount of microorganisms attached was as shown in Table 1 below.
以下余白
第1表の結果より、4日間の通液により、微生物は充分
使用し得る範囲まで増殖することがわかったため、本実
施例における通液時間は4日間とした。From the results shown in Table 1 in the margin below, it was found that microorganisms could sufficiently proliferate to a usable range by passing the liquid for 4 days, so the time for passing the liquid in this example was set to 4 days.
4日間通液後、緩衝液10が固定化微生物売てん容器1
を通って測定用フローセル3へ流れる様に切り換えバル
ブを操作し酸素濃度が安定し一定のベースラインが得ら
れるまで緩衝液を通液する。After passing the solution for 4 days, the buffer solution 10 was added to the immobilized microorganism sales container 1.
A switching valve is operated so that the buffer solution flows through the measurement flow cell 3 until the oxygen concentration is stabilized and a constant baseline is obtained.
BODが既知の試料溶液を調製し、まずBOD値と溶存
酸素濃度減少量の関係を示す検量線を作成する。操作方
法としては、まず緩衝液を2.5a+1!/minで通
液しておく。そして、切り換えバルブ6を切り換えて0
.2mlだけ測定試料を通液し、もう−度切り換えバル
ブ6を切り換えて緩衝液を通液する。本実施例では、測
定用フローセル3、固定化微生物売てん容器11測定試
料8、緩衝液10はすべて20℃に保持した。A sample solution with a known BOD is prepared, and a calibration curve showing the relationship between the BOD value and the amount of decrease in dissolved oxygen concentration is first created. As for the operation method, first add a buffer solution of 2.5a+1! Flow the liquid at /min. Then, switch the switching valve 6 to 0
.. 2 ml of the sample to be measured is passed through, and the switching valve 6 is switched again to pass the buffer solution. In this example, the measurement flow cell 3, the immobilized microorganism sales container 11, the measurement sample 8, and the buffer solution 10 were all maintained at 20°C.
第3図にBOD値が120.240,560■/lの既
知試料を測定した時の溶存酸素濃度の逆数と既知試料の
BOD値の逆数との関係を示した。FIG. 3 shows the relationship between the reciprocal of the dissolved oxygen concentration when measuring known samples with BOD values of 120.240,560 .mu./l and the reciprocal of the BOD values of the known samples.
これかられかるように各々の逆数は直線関係にあり、こ
のグラフを検量線として本実施例の未知試料の溶存酸素
減少量からBOD値を算出した。As will be seen, each reciprocal has a linear relationship, and the BOD value was calculated from the amount of dissolved oxygen reduction in the unknown sample of this example using this graph as a calibration curve.
下記第2表に、数種の未知試料を本実施例の微生物セン
サーを用いて測定したBOD値と、JISKO102に
規定されているBOD測定法を用いて測定したBOD値
を示す。Table 2 below shows the BOD values measured for several unknown samples using the microbial sensor of this example and the BOD values measured using the BOD measurement method specified in JISKO102.
この結果から明らかなように、本発明の微生物センサー
による測定値とJIS法により測定した値はよく一致し
ている。JIS法によるBODの測定は、5日間という
長い時間を必要とし、測定操作も煩雑であり熟練も必要
とされるが、本発明の方法を用いることにより、BOD
を迅速にかつ容易にしかも精度よく測定することができ
る。As is clear from this result, the values measured by the microbial sensor of the present invention and the values measured by the JIS method are in good agreement. Measuring BOD using the JIS method requires a long time of 5 days, and the measurement operation is complicated and requires skill; however, by using the method of the present invention, BOD
can be measured quickly, easily, and with high precision.
実施例2
第1図に示したシステムを用い、多孔質担体として平均
粒径0.5 mmの球状多孔質ポリスチレンビーズを用
い、微生物として河川底泥中に存在する微生物を使用し
た他は実施例1と同様の操作により河川水のBOD値の
測定を行なった。Example 2 The system shown in Fig. 1 was used, spherical porous polystyrene beads with an average particle size of 0.5 mm were used as the porous carrier, and microorganisms present in river bottom mud were used as the microorganisms. The BOD value of river water was measured using the same procedure as in Example 1.
尚、微生物の付着固定化及び増殖は、河川底泥と河川水
とをよく撹拌混合し、底泥を沈降させた後、微生物を含
有する上澄液を実施例1と同様の方法でポリスチレンビ
ーズカラムに通液し、更に7日間河川水を通液させるこ
とにより行なった。For the adhesion, immobilization and proliferation of microorganisms, the river bottom mud and river water are thoroughly stirred and mixed, the bottom mud is allowed to settle, and then the supernatant containing the microorganisms is poured into polystyrene beads in the same manner as in Example 1. This was carried out by passing a liquid through the column and then allowing river water to pass through the column for further 7 days.
付着固定化直後の微生物量は乾燥微生物重量で0、02
mg/ mlであったが、7日間増殖後の微生物量は
乾燥微生物重量で0.6 mg/ mlであった。The amount of microorganisms immediately after adhesion and immobilization is 0.02 in terms of dry microbial weight.
mg/ml, but the amount of microorganisms after 7 days of growth was 0.6 mg/ml as a dry weight of microorganisms.
下記第3表に、数種の河川水を本実施例の微生物センサ
ーを用いて測定したBOD値と、JISに0102に規
定されているBOD測定法を用いて測定したBOD値を
示す。Table 3 below shows the BOD values measured for several types of river water using the microbial sensor of this example and the BOD values measured using the BOD measurement method specified in JIS 0102.
この結果から明らかなように、本発明の微生物センサー
による測定値とJIS法により測定した値はよく一致し
ている。As is clear from this result, the values measured by the microbial sensor of the present invention and the values measured by the JIS method are in good agreement.
第1図は、本発明方法における微生物センサーの一実施
例を示す図面である。
第2図は、本発明方法における微生物センサーの他の一
実施例を示す図面である。
第3図は第1図に示す本発明方法における微生物センサ
ーにより測定した溶存酸素濃度の逆数と、試料のBOD
値の逆数の関係を示す図面である。
以上
rlの浄書
第1図
1固定化微生物充てん容器
2電甑
3測定用フロー七ル
4−ンプ
5.6切シ換えパルプ
7記録計
8測定試料
9微生物懸濁液
10緩衝液又はイオン交換水
11微生物固定化担体
12エアーdンデ
1 /BOD (t/ m9
0.01
手
続
補
正
書(方式)
6、補正の対象
図面
7、補正の内容
(1)第1図を別紙の如く訂正する。
1゜
事件の表示
平成1年特許願第106907号
2゜
発明の名称
微生物センサーの操作方法
3゜
補正をする者
事件との関係 出願人
名称 (091)花王株式会社
4、代理人
住 所 東京都中央区日本橋人形町1丁目3番6号(〒
103)平成1年7月25日
(発送)
イ;NFIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a microbial sensor in the method of the present invention. FIG. 2 is a drawing showing another embodiment of a microbial sensor in the method of the present invention. Figure 3 shows the reciprocal of the dissolved oxygen concentration measured by the microbial sensor in the method of the present invention shown in Figure 1 and the BOD of the sample.
It is a drawing which shows the relationship of the reciprocal of a value. Above rl engraving Figure 1 Figure 1 Container for immobilized microorganisms 2 Electric oven 3 Measuring flow 7 Lamp 5.6 Switching pulp 7 Recorder 8 Measurement sample 9 Microorganism suspension 10 Buffer solution or ion exchange water 11 Microorganism immobilization carrier 12 Air dunde 1 /BOD (t/m9 0.01 Procedural amendment (method) 6. Drawings subject to amendment 7. Contents of amendment (1) Figure 1 will be corrected as shown in the attached sheet. 1゜Indication of the case 1999 Patent Application No. 106907 2゜Name of the invention Operation method of microbial sensor 3゜Relationship with the person making the amendment Applicant name (091) Kao Corporation 4, Agent address Tokyo 1-3-6, Nihonbashi Ningyocho, Chuo-ku (address:
103) July 25, 1999 (shipped) A;N
Claims (1)
微生物の作用により生成又は消費される物質を定量する
電気化学デバイスとを具備する微生物センサーを使用す
るに当り、多孔質担体に微生物を付着固定化し、測定対
象物を含有する溶液を通液して、固定化微生物を多孔質
担体1ml当り、乾燥微生物重量で0.1mg以上にな
るまで増殖させてから使用することを特徴とする微生物
センサーの操作方法。1. When using a microbial sensor equipped with a porous carrier for adhering and immobilizing microorganisms and an electrochemical device for quantifying substances produced or consumed by the action of these microorganisms, microorganisms are attached to the porous carrier. A microbial sensor characterized in that the immobilized microorganisms are grown until the dry microorganism weight becomes 0.1 mg or more per ml of porous carrier by passing a solution containing the target substance to be measured before use. How to operate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106907A JPH02285252A (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Manipulating method of microbial sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1106907A JPH02285252A (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Manipulating method of microbial sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02285252A true JPH02285252A (en) | 1990-11-22 |
Family
ID=14445522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1106907A Pending JPH02285252A (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Manipulating method of microbial sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02285252A (en) |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP1106907A patent/JPH02285252A/en active Pending
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