JPH02307164A - 微生物コロニーの検出方式および検出装置 - Google Patents

微生物コロニーの検出方式および検出装置

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JPH02307164A
JPH02307164A JP1128581A JP12858189A JPH02307164A JP H02307164 A JPH02307164 A JP H02307164A JP 1128581 A JP1128581 A JP 1128581A JP 12858189 A JP12858189 A JP 12858189A JP H02307164 A JPH02307164 A JP H02307164A
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JP
Japan
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colonies
scanning
coordinates
membrane filter
inspected
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Application number
JP1128581A
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English (en)
Inventor
Muneo Sato
宗雄 佐藤
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Kirin Brewery Co Ltd
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Kirin Brewery Co Ltd
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、試料液体に含ifされている微生物コロニ
ーの検出方式と検出装置に関し、詳しくは、コロニーと
ともに含有されている異物を識別して計数する装置にお
ける検出方式と装置である。
[従来の技術] 飲料水、ビールなどの飲み物に含まれる微生物は一般に
無用であるが、ときに有害なために、その個数を計測す
ることが品質管理1・、必要である。
生ビールにおいては酵母が残留すると、以後に成長して
品質を害するので、出荷時における酵母の個数が押さえ
られており、出荷前に微生物計数装置により酵母の数が
検査される。−・股に液体中の微生物の検出、計数方法
には各種があり、基本として「特開昭63−53447
号、微生物の計数法」がある。該特許の要旨は、メンブ
レンフィルタにより濾過された微生物を、適当な蛍光染
料で染色し、これにレーザ光を照射して微生物からの蛍
光を検出して計数するものである。しかしながら、ビー
ル中には酵母のほかにかなり多数の異物が混在し、異物
もまた染色されて蛍光を放射するので、これと酵1峰の
区別がなされずすべて計数されて誤差が大きい問題があ
る。これに対して、この発明の出願人により、コロニー
と異物とを識別する方法がいくつか特許出願がなされて
いる。以下、これらを引用して!!要を説明する。
まず「特願昭第11i3−178358号、微生物の識
別計数方法」を説明する。
微生物を培養すると第3図(a)に示す曲線に従ってコ
ロニーに成長する。例えば最初6μmの微生物は適当な
条件のもとに成育すると、24時間後には数)・倍の〜
100μmまで成長する。この場合成長したコロニーの
大きさはある程度揃っており、しかもほぼ半球形である
ことが特徴である。
これに対して異物は成長しない。そこで、適当な時間培
養しである程度の範囲の大きさのコロニーとする。図(
b)において、成長したコロニー0b11−を大きい直
径φLのレーザスポットSにより走査するとき、□bl
の受光信号の波高値e1は大きいが、直径の小さい%物
ob2の受光信号の波高値e1は、elに比べて小さい
。すなわち、波、H’:i値によりコロニーと異物を識
別するものである。ただし、異物の大きさはまちまちで
あり、コロニーと同程度またはそれ以上の異物は識別で
きない。これに対して、「特願昭第63−178355
号、微生物の識別計数方法」においては、第3図(c)
に示すように、スポットSの直径を成長したコロニーO
bl より1・分小さいφSとして走査し、一定置l−
の受光強度の格子点pを検出して、その分布形状により
コロニーを識別する。すなわち、コロニーは゛11球形
(断面は円形)であるので5XIY力向の広がりの最大
値X閣、Y−の値と、円形に対する分布面積比(含まれ
る格r点pの個数比)などにより、コロニーを識別する
。例えば、図(イ)は面積比が円形に近いのでコロニー
とし、(a)は円形上みられないので異物とする。この
場合同時に、X+*、Ymにより人きさの判定が併用さ
れる。なお、以上のほかに「特願昭第fi3−1783
57号、微生物の識別方法および識別装置」があり、こ
れはコロニーの放射する蛍光が異物のそれと異なるスペ
クトル分布特性であることを利用して、スペクトル解析
によりコロニーを識別するものである。
[解決しようとする課題] 以しに述べた特許出願にかかる各識別方法のうち、第3
図(b)の大きいスポット径によるものは走査とデータ
処理時間は短いが反面識別の信頼性が劣り、また図(C
)の小さいスポット径によるものは、走査およびデータ
処理に長時間を要する代わりに4rj頼性が勝る。また
、スペクトル解析による方法も、完全でない欠点がある
。従って、実際においては、これらのうちの少なくとも
2者を併用してそれぞれの長所を生かして識別すること
が望ましい。しかしながら、同一被検査物を異なる識別
装置に載置替えして検査することは、載置替えにT;数
を要するばかりでなく、被検査物を全(同〜・の位置に
位置合わせすることが困難である。
この発明は、以上に鑑みてなされたもので、大きいスポ
ット径による走査と、小さい径による走査に対する2組
の走査光学系を交換し、それぞれにより載置台にlll
1i置された被検査物を走査することにより、上記の併
用方式を行う微生物コロニーの検出方式と検出装置を提
供することを目的とするものである。
[課題を解決するためのL段] この発明は、試料液体に異物とともに3灯され、メンブ
レンフィルタで捕捉した微生物を適当な時間培養し、培
養前の大きさの少なくとも数倍の直径の゛1″、球形に
成長したコロニーを蛍光染料で染色し、メンブレンフィ
ルタ1−1をレーザ光で走査してコロニーおよび異物(
被検物)の放射する蛍光を検出して、コロニーと異物を
識別して計数する微生物計数装置における、コロニーの
検出方式とその装置である。
コロニーの検出方式においては、レーザ光のスポット径
をほぼ15μm〜20μmとして、メンブレンフィルタ
の全面に対する第1次走査を行い、第1次走査により検
出された一定の大きさ以上の被検物のXY座標をメモリ
に記憶する。ついで、レーザ光のスポット径を成長した
コロニーの直径よりI°分分率いものに交換して、記憶
されているXY座標を中心とする微小範囲における被検
物の微細形状を検出する第2次走査を行うものである。
次に、コロニーの検出装置においては、マイクロフロセ
ッサと、被検査メンブレンフィルタヲ載置して、マイク
ロプロセッサの制御によりXおよびY方向に移動するX
Yステージと、レーザ光源と、被検物の蛍光に対する受
光系、および第1次走査と第2次走査に対して交換可能
な第1と第2走査光学系を設けたものである。
[作用コ 以1.1による微生物コロニーの検出方式においては、
装置に載置された被検査メンブレンフィルタに対して、
まず前記の第3図(b)に示した方法に従った第1次走
査により一装置1−の大きさのコロニーと異物が混在し
た状態で検出され、そのXY座標がメモリに記憶される
。この場合は、スポット径が大きいので走査時間は短(
て済む。次に、メモリに記憶されているXY座標を中心
としてその周囲の微小範囲で、成長したコロニーより1
・分率さいスポット径による第2次走査が行われ、前。
2第3図(c)の方法による被検物の微細形状が検出さ
れてコロニーが識別される。通常、被検物の個数は数F
・ないし【1数1−個程度であるので、この部分のみの
走査は全面走査に比べて短時間で行われる。
次に、コロニーの検出装置においては、マイクロプロセ
ッサの制御により、第1走査光学系による第1次走査に
より被検物が検出され、そのXY座標がメモリに記憶さ
れる。ついで、光学系を第2走杏光学系に交換し、この
座標を中心とする微小範囲に対して第2次走査を行う。
第1および第2の走査光学系においては、ビーム径がほ
ぼ15μm〜20μmの直径の大きいスポット、または
コロニーよりト分率さいスポットがそれぞれ形成される
[実施例コ 第1図(a)、(b)は、この発明による微生物コロニ
ーの検出方式および検出装置における、第1走査光学系
の実施例の構成図を示す。図(a)において、被検査の
メンブレンフィルタlは、XYステージ2の載置台2a
に載置される。これに対して、レーザ光源3よりのレー
ザビームを−・定の直径の・[行ビームに変換するエキ
スパンダ4aと、このビームを掃引する振動ミラー4b
、および掃引されたビームをほぼ15μm〜20μmの
直径のスポットSLに集束する投光レンズ4Cとにより
、第1杏光学系4を構成する。スポットSLにより被検
物が放射する蛍光を受光する受光レンズ6aと受光器6
bにより受光系6を構成する。図(b)において、スポ
ットSLにより走査された小さい異物ob2は、前記し
たように波高値が小さく、受光に48 bの出力側に適
当な閾値を設けてカットする。大きい直径のコロニーま
たは異物Ob1′はM、Slt値が大きく受光器6bで
検出される。
次に、第1図(C)、(d)は第2走査光学系の構成を
示す。この場合は、図(a)における振動ミラー4bの
振動を停+トして一定角度のミラー5aとし、また投光
レンズ4Cを顕微鏡の対物レンズ5bに交換して直径の
小さいスポットSsを形成する。
このスポットSsは、音響光学偏向器5Cにより微小範
囲の第2次走査を行い、被検物の放射する蛍光が受光系
6により受光される。この場合は、第1次走査により検
出された図(d)に示すように大きい被検物Qbl’の
みが対象とされ、その微細形状が解析される。なお、L
記の各・訝素の取り外しまたは交換は全自動で、人手を
介さずに行うものとする。
第2図は、この発明による微生物コロニーの検出方法お
よび検出装置の実施例におけるブロック構成図である。
レーザ光源3に対して第1走査光学系4と第2走査光学
系5が交換L12能として設けられ、それぞれの有する
振動ミラー4bおよび音響光学偏向器5cに対して駆動
回路9a、9bより駆動電流が供給される。これらはマ
イクロプロセッサ8の指令を受けて動作する制御回路9
により制御される。 ・方、XYステージ2の載置台2
aに被検査メンブレンフィルタlが載置されて、マイク
ロプロセッサ8の指令により制御回路9によりXまたは
Y方向に移動する。ここで、振動ミラー4aまたは&讐
光学偏向器5Cによるスポットの掃引き、XYステージ
2による移動とによる走査位置のXY座標はマイクロプ
ロセッサ8に判明している。第1の走査光学系4により
第1次走査がなされ、受光器6に検出された被検物の検
出信号は信号処部7において−・定の波高値以下の信号
をカットし、以l−のちのがマイクロプロセッサ8に人
力してそのXY座標をメモリ8aに記憶する。
次に、走査光学系を自動的に第2走査光学系5に交換し
、メモリ8aに記憶されたXY座標を中心とする微小範
囲に対して第2次走査を行う。受光系6よりの検出信号
は信壮処理部8において所定の処理を行ってマイクロプ
ロセッサ8に転送され、ここで前記第3図(C)の方法
により被検物の微細形状が解析されてコロニーと異物が
識別されるものである。
[発明の効果] 以[−の説明により明らかなように、この発明による微
生物コロニーの検出方式においては、スポット径の大き
い第1次走査により被検査メンブレンフィルタの全面が
走査され、 ・定置1−の大きさの被検物を短時間で検
出して、そのXY座標がメモリに記憶され、第2次走査
により、そのXY座標の近傍の微小範囲のみが効率的に
走査されて被検物の微細形状を解析するもので、同一載
置台に被検査メンブレンフィルタを載置したままで2つ
の検出方法を併用することにより、被検物の位置合わせ
の困難が全く回避されて(ri頼性の高い識別ができる
。また、検出装置においては、第1走査光学系と第2走
査光学系は、同一装置に自動交換可能として実用1−便
利に構成されており、微生物コロニーの計数装置に寄与
するところには大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
第1 r94(a)、(b)、(c)および(d) ハ
、コ#jQ明ニよる微生物コロニーの検出方式および検
出装置の第1走査光学系と第2走査光学系の実施例の構
成図とそれぞれの作用の説明図、第2図は、この発明に
よる微生物コロニーの検出方式および検出装置の全体の
ブロック構成図、第3図(a)、(b)および(C)は
、特許出願にかかるコロニーの検出に対する2方法の説
明図である。 l・・・被検査メンブレンフィルタ、 2・・・XYステージ、   2a・・・載置台、3・
・・レーザ光源、   4・・・第1走査光学系、4a
・・・ビームエキスパンダ、4b・・・振動ミラー、4
C・・・投光レンズ、  5・・・第2走査光学系、5
a・・・ミラー、    5b・・・顕微鏡の対物レン
ズ、5C・・・音響光学偏向器、6・・・受光系、6a
・・・受光レンズ、  6b・・・受光器、7・・・信
号処理部、  8・・・マイクロプロセッサ、8a・・
・メモリ、    9・・・制御回路、9a、9b・・
・駆動回路。 特許用願人

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)試料液体に異物とともに含有された微生物をメン
    ブレンフィルタで捕捉して所定時間培養し、培養前の大
    きさの少なくとも数倍の直径の半球形に成長したコロニ
    ーを蛍光染料で染色し、該メンブレンフィルタ上をレー
    ザ光でXY方向に走査して該コロニーおよび異物(以下
    単に被検物という)の放射する蛍光を検出して、該コロ
    ニーと異物を識別して計数する微生物計数装置において
    、該レーザ光のスポット径をほぼ15μm〜20μmと
    して、上記メンブレンフィルタの全面に対する第1次走
    査を行い、該第1次走査により検出された一定の大きさ
    以上の上記被検物のXY座標をメモリに記憶し、上記レ
    ーザ光のスポット径を、4μm以下の小さい直径として
    、該記憶されたXY座標を中心とする微小範囲における
    上記被検物の微細形状を検出する第2次走査を行うこと
    を特徴とする、微生物コロニーの検出方式。
  2. (2)マイクロプロセッサと、上記被検物のXY座標を
    記憶するメモリと、上記被検査メンブレンフィルタを載
    置して、該マイクロプロセッサの制御によりXおよびY
    方向に移動するXYステージと、レーザ光源と、上記被
    検物の蛍光に対する受光系、および、上記第1次走査な
    らびに第2次走査に対して交換可能な第1走査光学系な
    らびに第2走査光学系を設けて構成したことを特徴とす
    る、微生物コロニーの検出装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993007470A1 (fr) * 1991-10-01 1993-04-15 Tadahiro Ohmi Analyseur
US5348883A (en) * 1991-10-30 1994-09-20 Shimadzu Corporation Selecting device for cells and the like

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