JPH07501205A - 微生物成長監視方法及び装置 - Google Patents

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】 微生物成長監視方法及び装置 １亙豆１ 本発明は、微生物の成長と、例えば血液培養びん中での微生物の成長を監視する ための方法及び装置とに関する。

１泗１と１里 本発明の一面では、気密容器中で液体培養される微生物の成長をダイヤプラムの 変位を検出することによって監視する方法が提供される。該容器には、容器内の 圧力変化に応答して移動可能な可撓性ダイヤフラムが組み込まれる。該ダイヤフ ラムの位置又は形状は距離測定装置を用いて反復的に感知される。

距離測定装置は、ダイヤフラムの位置又は形状を、２００μｍ以内の精度、更に １００μｍ以内、或いは５０μｍ以内、すなわち約１０μｍの精度で検出できる ことが望ましい。

距離測定装置はレーザーであることが望ましい。

ダイヤフラムに隣接する容器の一部分が、ダイヤプラムの相対的位置又は形状に ついての総ての変化を検出するための基準として用いられることが望ましい。

距離測定装置は、ダイヤプラムを横切って走査することが可能であって、ダイヤ フラムの変位についてのあらゆる変動を判定する際に、ダイヤフラムと関連する １つ又はそれ以上の固定の基準点を使用できることが望まし容器は、便宜上、ダ イヤフラムのみが容器内の圧力変化に応答して変位するように、ダイヤフラム以 外は強固な材料で作られる。ダイヤフラムは、便宜上、弾性を有する可撓性のプ ラスチック又はゴム材料で作られる。

容器は、セプタムとして周知の可撓性ダイヤフラムを組み込んだ、びん外被を具 える培養びんから成る。

好ましい構成において、距離測定装置は、自動監視装置の一部として、複数の容 器を反復的に感知、又は走査する。便宜上容器は、各容器が距離測定装置によっ て順次走査されるように配列された容器と距離測定装置とが相対的に移動できる ように配列して並べられる。

例えば容器を、トレイ又は平台配列のような、はぼ静止した保持装置の中に置く こともできる。距離測定装置が容器を次々と走査するために当該配列に関して移 動し、培養中に内容物を攪拌するために（例えば、各容器内で個別の磁気攪拌装 置を用いて）容器が静かに揺り動かされるか若しくはかき回される。

これに替えて、複数の容器を配列して並べて、概して静止したままの距離調定装 置に順次対向させることもできる。これは、容器を回転ラックの中に取り付ける ことによって便宜的に達成できる。

特に好ましい実施例では、回転ラックを水平軸の回りで連続的に回転させること が可能で、複数の容器は、回転ラックの回転によって容器の内容物を回転しなが ら混合するように、回転ラックの周縁に配列される。

配列した容器を監視する場合には、各容器に、バーコードのような機械読取りの 可能な特有の標識を表示することが極めて望ましい。

かくして、本発明では、液体培養される微生物の成長を監視する装置も提供され る。この装置は、液体状の試験サンプルを各々が保持し、容器内の圧力変化に応 答して移動可能な可撓性のダイヤフラムを各々が組み込んだ気密容器と、各ダイ ヤフラムの位置又は形状の変化を感知できる距離測定装置と、容器を個別に次々 と距離測定装置に反復的に対向させるために容器及び距離測定装置間の相対的な 移動を生じさせるための装置と、距離測定装置から得られるデータを記録、表示 するための装置とから成る。

データ記録、表示装置は、便宜上、少なくとも各ダイヤフラムに関する直前の読 みを記憶し、このデータ、信号と、個別のダイヤフラムの位置又は形状について の次ぎの読みとの間のあらゆる変動を装置のオペレータに対して提供すべくプロ グラム化される、マイクロプロセッサから成る。

１つの実施例では、容器保持装置は、各容器を次々と読取り台に運ぶ回転可能な 回転ラックから成る。回転ラックは水平軸の回りで回転可能であって、容器は、 回転ラックの回転中に各容器の液体内容物が回転しながら混合されるように、回 転ラックの周縁に取り付けられていることか望ましい。

回転ラックにはその周縁に、望ましくは従来型の、実験室用標準型培養びんを各 々がしっかり保持できる複数の保持装置が設けられていることが望ましい。保持 装置は、例えば、びんを容易に挿入でき、びんが容易に取り外せるスプリング・ クリップでも良い。回転ラックが水平軸の回りで回転し、それによって各びんの 内容物の回転しながらの混合が促進される本発明の実施例では、各びんの固定装 置は、びんが逆向きになっている場合でさえもびんを所定の位置にしっかりと保 持できなければならない。

配列内の各びんの保持装置は、便宜−ヒ、望ましくはびんの外形に対応すべく成 型される、窪み、又は「ネスト」から成る。更なる望ましい特徴として、びんに は、例えば、プラスチック成型物のような、従来型の実験室用培養びんの首に適 合できる形状の外被が設けられる。保持装置は、びん自身、或いは外被の何れに も係合することができる。外被は、びんの首に積極的に、例えば標準型びんの圧 着シール上にスナップで圧着嵌合されるような形で、配置されなければならない 。外被はびんに比べて不整形であって、これにより、保持装置中の対応する不整 形の開［１と共同してびんを特定の姿勢で容易に配置できることが望ましい。こ れは、とりわけ、外被に、例えばバーコードのような、装置の使用中に読取り装 置に対して提示される必要のある機械読取り可能な標識が付けられている際に有 用である。バーコード又は類似の標識の理想的な位置は、外被の上部表面の実質 的に平坦な部分である。

外被はユーザに対して独立の部品と１７で供給することもできるが、充填済み密 封びんに関しては外被を取り付けた状態で供給されることが望ましい。ユーザが 外被を取り外すこ七は必要ない。もし望まれるならば、外被にダイヤフラムを保 護する取り外し可能なシールを設けることもできる。この取り外し可能なシール は、例えば、成型物自体の一部の引き千切り部分であっても良い。１つの実施例 では、この容易に取り外し可能なシールは、サンプルをシール及びその下のセプ タムを直接通して培養びん中に注入できるように十分薄＜シ、である。これは、 外被をプラスチ・ツク成型物にし、セプタムの上の密封部分を薄くすれば容易に 達成できる。ここで、接種を受けたびんをソールを所定の位置に付けたまま中央 培養設備に転送しくも（２必要ならば）、培養設備のオペレータかびん及び外被 を装置に配置する前にシールを取り除くこともできる。これに替えて、外被の上 部をサンプル注入の前に千切軸取ることもできる。

ダイヤフラムの動き、すなわちびんのシールの締に対する動きを感知するための 装置は、距離を正確に測定できればどのような装置でも良い。この装置は、２ｏ ｏ１１ｍ以内の精度、更に１０　Ｑ　Ｉｔ　ｍ以内、５　Ｑ　Ｉｔ　ｍ以内、す なわち約Ｉ　Ｑ　／ｌ　ｍの精度であることが望ましい。種々の距離測定装置、 例えば、レーザ、光ファイバ、非光学式電磁放射、及び超音波形式の装置を用い ることができる。

レーザを基本とする装置が好ましい。レーザ基本の装置は、微小距離測定用とし て市場で入手可能であり、本発明の状況の中で容易に使用できる。特に適切な感 知装置には、マツシタ　（ＩｌａｔｇｕｓｈＨａ）社のＭＱの名称を持つ、光３ ビーム半導体レーザ・センサ使用の、３　Ｑｍｍから５Ｑｍｍの測定範囲で１０ μｍの解像度を有する１、　Ａ　４０型、及び５Ｑｍｍから１００ｍｍの測定範 囲で１５０μｍの解像度を有する１、　Ａ　７５型と、更に、ニラポン・オート メーン１ン株式会社ｒＮｊｐｐｎｎ　Ａｕｔｎｍａｔ＋ｎｎ　Ｃｎ１、ｔ　ｄ　 ）　の、４５ｍｍから５５ｍｍの測定範囲で１．　Ｏｔｔ　ｍノ解像度を有すル −−−／ボン（Ｎ（ｐｐｎｎ）　ｌ、Ａ３５０１．０型のような、市場で入手可 能な装置が含まれる。

実際には、従来型のゴム又はプラスチックス裂のセプタムを本発明の方法の感度 を下げることなく用いることもできるが、もし、望まれるならば、標準型よりも 薄％ｓセプタムを用いても良い。

距離測定装置で監視することのできる基準容器を保持装置中に含めて、装置内の 環境条件による変化、特に圧力及び温度による変化の指標を提供し、これにより 、もし変動する環境条件による変化を補償する必要があれば、他の容器からの測 定結果を調整できるようにすること力（有益であろう。

本発明の主要な利点には、少な（とも好ましし）実施例において、以下の事柄が 含まれる。

ａ）現時点で市場で入手可能な装置と比較して、微生物成長を検出する際の感度 が一層高められる。これにより、サンプル中の微生物の存在についての早期検出 が可能になる。

ｈ）微生物の群を手順の早い段階で類別（すなわち、発酵性の好気性菌か、非発 酵性の好気性菌かの類別）する能力が高められる。

Ｃ）市場で入手可能なセプタム密封びん（もし必要ならば、自動びん取扱装置中 での位置付けを容易にするための外被を取り付けて）を使用できる。

ｄ）微生物成長検出の感度及び速度が、従来型の成長媒体を用いて高められる。

１−たがって、本発明は、現時点の標準的な微生物成長培養びん及び媒体を使用 することに適合し、従来型の実験室手順からの際立った変更を要しない。

ここで、本発明の実施例を、以下の例について添付の図面を参照し、ながら説明 する。

図面の簡単な説明 第１図は標準的な形態の培養びんの透視図である。

第２図は、第１図た示すびんの頂部を拡大した垂直断面図である。

第３図は、本発明による装置の１つの実施例の概略図である。

第４図は、本発明による装置の更なる実施例の概略図である。

竿５図は、本発明で使用するための培養びん及びびん覆いの概略図である。

第６図は、第５図の培養びん及びびん覆いを第５図の矢印への方向に切断１−１ た垂直断面図で、培養びんを点線で示しである。

第７図は、本発明による装置の１つの実施例の回転ラック構成の一部分を一部断 面にし、て示す図である。

第８図は、本発明による装置から成る培養ユニ・ｙトの外形の透視図である。

第９図は、第８図のユニットの接近地点の拡大し、た透視図である。

第１０図は、本発明による装置の更なる実施例から成る自動化培養ユニツトの概 略透視図である。

第１１図は、第１０閏のユニットを拡大して示す透視図である。

第１２図は、第１１図の構成の部分を更に拡大して示す概略透視図である。

第１３図は、第１２図の矢印Ｘの方向に切断１−だ断面図である。

第１４図から１１６図までは、異なる微生物での、本発明による装置を用いての 一連の培養実験で得られる、時間対セブダム位置の各座標点の図である。

発明についての詳細な叙述 ｍ１図には、微生物の存在を検出するために、実験室及び病院で血液サンプルの ようなサンプルを培養するのに広く用いられている、市場で入手可能な培養びん が示されている。培養びんは、典型的にはアルミニウム製のかしめシール１０２ によって閉じられる緩やかな傾斜を有する広口ネック１０１を具える、円形断面 の円筒ガラスびん１００から成る。ねじ付きキャップのような他の密封方法も用 い得る。かかるびんは、通常、適切な液体成長媒体１０６を収容した状態で最終 ユーザに提供される。かしめシールには、ゴム又はプラスチックス製のセプタム 又はダイヤフラム１０４によって閉じられる中央開口を具える。血液又はその他 の体液サンプルのようなサンプルは、培養びんにセプタムを通して注射針を用い て直接注入でき、注射針がびんから引き抜かれた時に、セプタム自体によって密 封される。

密封びん内の圧力変化によって、セプタムはびんの内側に対して外向き或いは内 向きに変形し、凹面或いは凸面の形状になる。通常の環境下では頂部空間１０５ に成る量の気体が常に存在する。何故ならば、液体成長媒体１０６及び注入サン プルは、びん空間の一部し、か占めないからである。内部子カの変化は、温度変 化、すなわち通常の培養条件へのびんの温暖化によって生じる。一般に、培養は 高めの温度、すなわち３７°Ｃで行われる。

もし微生物が注入サンプル中に存在すれば、微生物は媒体中で成長１−１、多く の種によって成長の間にガスが発生される。これによってまた内部圧力が上がり 、セブタムは外向きに更に変形される。別の種によってびんのガス内容物が減る こともあり、これによって内部圧力が下がり、セプタムは内向きに変形される。

第２図を参照すると、本発明は、例えばかしめシール１０２の締２００に対する セプタムの位置又は輪郭の小さな変化の測定に依存している。セプタム１０４の 中心２０１は、もしびんの中の圧力が上がると持ち上がる。

これに替えて、もし圧力の低下があれば、セプタムは引込み、凹面状になる。び んの頂部を横切って反復的に走査できるレーザ又は同類の高感間の距離測定装ｆ １２０２を用いることによって、シールの縁２００の固定位置に対するセプタム の動きを監視することができる。レーザ２０２によって、セプタムの動きの測定 値を提供すべく、レーザとセプタムの中心２０１との間の距離Ｘが測定され、シ ールの縁のようなレーザとびん上の固定基準点との間の距離もまた測定される。

シールの縁がセプタムに対する固定基準点として作用するので、測定の時点にお けるびんの正確な位置は関係ない。びんによって、びんとレーザとの間に相対的 な動きを与える、例えば、びんを回転ラック構成を用いて次々とレーザと組み合 わせの読取り台に移動するか、或いはレーザを固定されたびんのアレイの上に移 動することによって、各びんがレーザにより走査されるように並べられる、同等 のびんのアレイが形成される。上で言及したように、個別のびんがレーザ読取り 装置と正確な位置関係に置かれる必要はない。

何故ならば、各びんはそれ自身の固定の内部基準（シールの縁）を備えているか らである。したがって、培養・読取り装置の設計上の制約は極めて少なく、これ により市場で入手可能な多びん式の培養・読取り装置に比べて大きな利点が得ら れる。

縁に隣接するセプタムの周縁のような他の点を、セプタムのこの部分は効果的に 固定されるので、基準点として選ぶこともできる。

もし望まれるならば、レーザによって、単純にセプタムの点（中心部のような） の相対的な変位ではなく、セプタムの輪郭（曲面）を感知させることもできる。

第３図には、水平軸３０１の回りで回転可能で、個別の培養びん３０３を取り扱 う複数の同等な窪み３０２を周縁に有する円形回転ラック３００から成る、本発 明による装置の１つの実際的な構成が示されている。保持装（ｌ（図示されてい ない）が、回転ラックが回転する際に適切なびんをしっかりと所定の位置に保持 すべく、各窪み中に設けられている。窪みによって、各びんのセプタムが回転ラ ックから外向きに向くようにびんが取り扱われる。回転ターｌりの回転によって 、各びんが、各びんの頂部を横切って走査し、レーザーセンサとセプタムとの間 の距離（Ｘ）を測定するレーザ・センサの下に次々ともたらされ、この距離Ｘが レーザ・センサとシールの縁との間で測定される距離と関係付けられる。センサ からの情報は、各びんの状態についての有益な情報を装置のオペレータに対して 伝λるビジュアル・ディスプレイ装置１１（Ｖｌ）Ｕ）に結合するマイクロプロ セッサ３０５に受け渡される。

第４図には、代替的な構成が示されている。ここでは、びん４００は、回転う・ ツク４０１の周縁にではあるが、外向きの代わりに内向きに、窪み４０１中に配 列される。

レーザ・センサ４０３は、回転ラックの回転軸４０４の近くに置かれる。第３図 の実施例のように、センサ４０３はマイクロプロセツサ及びＶｌ）Ｕ　（図示さ れていない）に結合される。

第５図及び第６図には、培養液媒体５０１を収容１７、外被５０２にはめ込まれ た、培養びん５００が示されている。外被は、標準型培養びんの頂部の外形にほ ぼ沿うべく形作られる基本的に円筒形の本体５０３から成る。

矩形の突起５０４が本体５０３の１側面から伸長し、平坦な上部表面５０５七に 機械読取り可能な／く−コード５０６が備えられる。外被５０２には、セプタム が外被を取り外さずに霧出するように、びんのセプタム（図示されていない）を 覆って置かれ、引き千切り部５０８を組み込んだ円形頂部５０７が含まれる。

外被５０２は、単一の成型部品、すなわち弾性ポリエチレンのようなプラスチッ ク材料の部品として製作される。第６図に示すように、外被５０２には、外被力 （標準型びんのか１−５めシールに押し付けられる時にスナップで適合するスリ ーブの全周辺に伸長する内向き突起５１１を内部下側端５１０に有する、下向き に伸長する内部スリーブ５０９が組み込まれている。外被の引き千切り成敗外し 部５０８　ニｉ：ｉ脆弱＄５１３．５１４．５１５、及び５１６が設けられてお り、成型部品には、ユーザが該部分を引き千切ることができるようにタブ５１７ が組み込まれている。取外し部には、がしめ付けられたキャップのセプタム（図 示されていない）を直接覆って置かへしたがってサンプルを注射針（図示されて いない）で脆弱部５１８及びキャップ・セプタムを通してびんに注入することが 可能になる、円形の薄いパッチの形状の中心脆弱部５１８が絹み込まれている。

脆弱部５１８はセプタムと直接接触していることが好ましい。注入の後、取外し 部５０８は引き千切られ、棄てられて、びんの内容物の次の培養の間セプタムを 測定に充てることができる。

もし、望まれるならば、セプタムの変位を感知するための基準点を、実際のびん 或いはびんキャップではなく、外被上に取っても良い。したがって、外被は、び んに取り付けられた際には、びんの総合的な一部分と見なされるべきである。も し望まれるならば、例えば好気性菌媒体と嫌気性菌媒体とを区別するために、異 なる色のキャップを用いても良い。

第７図には、円形回転ラック７０１の周辺の部分が示されている。回転ラックに は、便宜上ポリエチレンのような弾性プラスチック材料で成型される窪み又は［ ネストＪ７０２の７レイが組み込まれている。各窪み７０２は回転ラックの本体 にそれぞれのねじ７０３で固定され、これにより第５図及び第６図を参照して叙 述した構造の外被５０２にはめ込まれた単一の標準型びん５００のそれぞれが取 り扱われる。第７図において、びんセプタム７０５は、びん内に高圧が生じてい ることを示して、外形上のふくらみが誇張して示されている。各窪み７０２の片 側７０６には、窪み内にびんを保持すべく外被５゜２上の肩７０８に係合できる それぞれの弾性クリップ７０７が設けられている。外被（及びびん）を、クリッ プの側面を押すことによってクリップから解放することができる。クリップは、 便宜上窪み成型体の一部であっても良い。各クリップ７０７には、窪み内へのび んの挿入の開基盤７１０に接触してクリップを側方に変位させる、内向きに傾斜 する表面７１０が具えられている。外被の肩７０８がクリップの高さ以下に押さ れると、クリップはスナップ作用で戻り、これにより外被（及びびん）は所定の 位置に固定される。各窪み７０２は、びんの基盤７１０に接触し、窪みに対して びんを外向きに偏らせることにより、びんを組み合わせのクリップ７０７に対抗 してしっかりと保持１７、回転ラックが回転する間にびんが大きく振動する危険 を減らすことのできる、それぞれの弾性圧縮スプリング７１２を組み込んだ基盤 ７１１と共に形成されている。もし望まれるならば、窪みを、２つ又はそれ以上 のびんを横同士並ぶ配列で容易に取り扱うように適合させることもできる。

第８図及び第９図には、本発明を組み込んだ培養・感知ユニット８００が示され ている。ユニット８００は、ここでは床置き単体設備として示されているが、支 持基盤ユニッ）８０１と、制御及び駆動装置Ｎ（図示されていない）を収容する 後部コンパートメント８０２と、回転ラック８０５のための各装置０４から成り 、オペレータかびん５００を回転ラックに装荷したり下ろしたりできるようにす る接近地点８０６を正面に備える正面ユニット８０３とから成る。培養・感知ユ ニットは４つの平行びんアレイを取り扱う物として示されている。駆動装置は、 セプタムの変位の正確な感知が害されるような振動を回転ラック及びびんに与え ない限り、さほど重大な物ではない。

第９図には、第８図の培養・感知ユニットの中の接近地点の拡大図が示されてい る。各びん５００及び檀い５０２は、個別の窪み８０９中に置かれ、スプリング ・クリップ７０７によって保持される。覆いの矩形突起５゜４は、上部表面上に バーコード５０６が付いているが、窪みの頂部中の対応する形状の窪み中に置か れる。したがって、バーコードは、各びんに対１−で一定の位置に表示され、回 転ターＩりが回転する間にバーコード読取り装置の下を通過することができる。

ダイヤフラムのレーザ感知装置、及びバーコード読取り装置（両者を組み合わせ ユニットとすることができる）は、培養・感知ユニットの各装置０４内に納めら れているので、ここでは見えない。

接近地点には、びんを装荷又は下ろすことが必要な際に手動的又は自動的に上下 に滑らせて開閉できる、開閉可能な覆い９０８が具えられている。覆いを閉じる ことで、一定の培養温度を維持することが可能になる。

このユニットには、制御装置と、オペレータにユニット中の各びんの状態に関す る情報を提供する情報表示又は結果プリントアウト装置（図示されていない）と が設けられている。このユニットはまた、ユニット内で培養に適切な一定の温度 を維持することを可能にする加熱装置Ｃ図示されていない）が組み込まれている 。制御装置は、オペレータが回転ラックの回転を意思によって開始若しくは停止 できることが望ましく、例えばもし有効な結果が装置中のびんから既に得られて いれば、オペレータに対して、回転ラックを停止し７、びんを取り除くべきであ ることを指示する設備が組み込まれることが望ましい。とりわけ、オペレータに 、危険な高圧力がびんの中に蓄積する程にまで特定のびんの培養が進んでいるこ とについての警報が与えられるならば、有益であろう。

第１０図から第１３図までには、複数のびんが置かれる静１トした平坦盤さ、び んを次々と走査する移動可能なレーザとから成る、本発明の代替的な実施例が示 されている。

この実施例は、第１０図に大まかに示されているが、びんを受け１１−めるため の、５つの類似な引出り、　１００２を取外し、可能な形で収納するユニ・ノド １．　ＯＯＱと、また、関連の表示ユニット１００６を伴うコンピュータ制御装 置１００４とから成る。

第１１図に示すように、各引出し１００２は、引出し中に各々情勢的に受け１ト められ、引出しから各々ＪＪＩ独に取り外すこ々のできる、５つの同等な支持装 置１００８から成る。第１１図、第１２図、及び第１３図に示すように、各支持 装置１００８は、びんを良好な温度制御状態で窪み内に十分に受け止めるように 、それぞれのサンプルびんを各々受け；トめるための、すなわち上述の構造の、 １０個の同等な窪み１０１０の２つの横同士に並ぶ列を定める２つのアルミニウ ム・ブロック１ｏｏ９から成る。

それぞれの磁気式攪拌装置ａ１ｏ」２＜第１３図）は、各窪みの下に置かれ、回 転可能な支持袋ｆｆｉ　１．０１６上に反対の極性で固定的に取り付けられる２ つのネオジム硼素磁石１ｏ↑４がら成る。第１２図に示すように、駆動型ＩＩＩ Ｊ機１０１８は、各支持装置１．００８中に置かれ、支持装置中の窪みの両方の 列に関連する駆動装置１ｏ１２の回りを、望ま（−７＜は駆動ベルトを駆動装置 の隣接の組の回りに、図示されている交互的な形態ではな（波状駆動の形態に通 過１−１なから、駆動ベルト１．０２０を駆動すべく配置される。

第１３図に示すように、各支持装置１ｏｏｓ中にはまた、ゴム化電熱素子の形の 、アルミニウム・ブロック］００９の間にか（−１め込まれる加熱ブロック１０ ２２も含まれる。各支持装置１１００８中にはまた、関連する駆動電動機１０１ ８及び加熱ブロック１０２２を制御するためのそれぞれの印刷回路板１０２４も 含まれる。

ホール効果トランジスタ（図示されていない）から成るセンサが、関連する駆動 装置の適切な動きを感知した結果、さもなければ、支持装置の磁気式攪拌装置の 動きを感知した結果、正確な機能をコンピュータ制御装置に対して指示するため に、各支持装置１１１００８の近傍に置かれる。

竿１１図を参照すると、各引出し１００２は、２つの直角方向（χ及びＹ方向） の移動のためにほぼ従来型のＸ−Ｙ運動制御装置」二に取り付けられるレーザ１ ０２４（例えば、マツシタ　（ｌｌａｔｓ＋ｕ＋ｈＨａ）社の１．　Ａ　４０型 レーザ）から更に成る。制御装置は、ステーＩパ・モータ駆動ベルト式駆動装置 １０２７の作用の下にｘｂ向に滑動するための、レーザ１０２４が上に取り付け られる、横断軌道１０２６から成る。軌道１０２６の端は、Ｙ方向への移動を牛 じさ什るために、ステッパ・モータ駆動式ベルト駆動装（ｌ　ｉ　０２８によっ て担持される。

使用に当たって、サンプルを収容するびんは、各びんに便宜上長さ７Ｑｍｍ直径 ５ｍｍの焼結フェライト磁石の形のそれぞれの使い捨ての磁気式攪拌装置を収め て、窪み１０１０中に装荷される。使用中の各支持装置１００８の駆動電動機１ ０１８が起動され、びん内で使い捨てのフェライト磁石が回転することによって びん内容物の攪拌が生じる。使用中の各支持装置の加、熱素子１．０２２が起動 され、典型的には約３７°Ｃの、望ましい加熱が行われる。

コンピュータ制御装置の制御の下に、使用中の各引出しのレーザ１０２４によっ て、引出しの各窪み中にびんがあるかどうかを点検する点検ルーチンが行われ、 も１゜各窪み中にびんがなければ、制御装置によって、次々に現れる総てのびＡ ７を点検するための最も効率的な順序が計算される。

通常の使用に当たって、レーザは５分に１回の走査周期を実行する。満杯になっ ている引出１．　（１００個のびんを収容する）の走査には約２分半掛かり、部 分的に詰まっている引出しの走査はより短時間でできる。この走査の後、走査の 残り周期時間２分半は、一杯になっている引出し、若１−２＜は更に、部分的に 詰まっている引出し。

についての走査のために充てられる。各びんの各走査の結果は、適切な処理と、 もし望まれるならばＶＤＵ上の表示とのために、コンピュータ制御装置に伝えら れる。

特定のびんに関１−１て積極的な結果が検出される際には、この情卸を、例えば ＶＤＵ上の適切なメツセージによって、オペレータが得られるようになる。ここ で、びんを装置から取り除くことができる。

安全上の特徴／−ｊ、て、レーザ１０２４に、容器内のガスの危険な蓄積を示す 外向きの過剰な膨みが生じているこ七が感知された際にびんのセプタムをパンク さ什るべく用いられる、無菌ガス抜き針（図示されていない）を担持させるこ七 ができる。

適切な媒体（以下を参照のこと）を、第５図及び第６図を参１Ｖｌｊ、て−Ｌで 述べたキャップ及び覆いを市電の場所にかしめ付けた標命型の丸いＤＩＮびん中 で９０ｍ１の９で無菌化１−１た。

使用に当たって、清いの引き千切り部分を取り除いてセプタムを露出させ、血液 サンプル及び細菌の実験用接種源を無菌セプタムを通し、て注射器を用いて注入 した。

血液をＩ川えた後のｍ部空間量は約２５ｍ１であったが・これは、さ（−て重要 ではなく、典型的な医学的状況中に添加されるＩｒＩＩ液の量で変化することも ある。媒体に血液を和えたサンプル（細菌のない）のびんを制御することについ てもすた、準備が行われた。

びんを直径５５　（１ｍ　ｍの回転ターＩり上の保持装置中に置いた。びんを回 転う・ｌりの外側の縁にセプタムを内向きに１−て配置１−１、レーザ・センサ （マツシタ社の１．へ４０型）を感知ヘッドをセプタムから約５Ｑｍｍの読取り 位置に１−で回転ラゾクの中心に配置した。回転ラックを１分当たり約３回転の 速度で回転させた。

レーザ・センサを、キャーＩプの側面上の直径上の反＆、１点を礒準点としてセ プタムを横切って読み取らせるべく配置した。センサを、データを記録し、セプ タムの最高点の変化、及び時間に伴う高さの変化を計算する（読取りは４分ごと に行う）、コンピュータに連結した。これらの変化を経過記録１、更なる計算、 すなわち、データ及び変化率の平滑化を行った。

装置を、温度制ｍ＋環境装置中に収納した。ここでは、ガスがびんの頂部空間に 拡がり、これにより、鋭く立ち上がる曲線が得られる、すなわち、読みが細菌の 成長の前に検出可能な水準で一定化する３７°Ｃまで達するのに３時間の温暖化 時間が掛かった。周囲圧力もまた監視され、周囲１工ｊＪのあらゆる変動を考虜 すべくコンピュータ・ソフトウェアによって結果を調整した。

データを、細菌の成長を示すセプタム位置の急激な変化（正方向、或いは負方向 の）に関して検討した。十分に高い比ホての変化が検出されると、これは細菌の 成長を示１−１、正方向の結果が得られるが、これが検出される時間を検出時間 と呼ぶ。正方向の結果を示すびんについて、標準的な細菌用媒体を充当すべく、 副次的培養によって純度を点検した。

第１４図から第１６図までは、時間に対するセプタムの変位（任意のユニット中 の）を、３つの異なる細菌を収める３つのびんに関して示す図である。

用いられｔ二細閑七その結果 結果は、３つの一般的な帽りすなわち、大腸菌（Ｆ、、ｃｎ目）　及びン１−ト モナス緑青菌　（Ｐｑｅｕｄｎｍｎｎａｓ１つの嫌気性菌を用いての実験から得 られる。

コンピュータによって記録された事象は、表１に上げる微生物に関して、第１４ 図から第１６図までに示されている。比較の目的で、これらの微生物に関する市 場で入手可能な検出袋ａ（バクトン・ディッキンソン社のバクチック４６０型　 （Ｂａｃｔｅｃ　４５Ｑ　ｆｒｏｍ　Ｒｅｃｔｎｎ　Ｄ＋ｃｋｉｎ−８ｎｎ）） を用いての検出時間もまた、表１に上げられている。総ての図表には、びんが培 養温間に曖められるにつれてのガス膨張によるｒＥ力の初期増加が、微生物の形 式によって変動するその後の振る舞いと共に示されている。

検出時間は、図表上に短い垂直線で示されている。

培地調製 好気性菌用 市場で入手可能なオキソイド　（’０ｘｎｉｄ）　ｒ　トリプトン・ツヤ・ブロ ースＣＭ　ｌ　２９　（Ｔｒｙｐｔｎｎｅ　５ｎｙａ　Ｒｒｎ−ｔｈ　Ｃ１ｌ　 １２９）　Ｊ Ｌυ− カゼインのすい臓消化物　１７．０ 大豆粗びき粉のパパイン消化物　３．〇二塩基性リン酸カリウム　２．５ グルコース　２・５ ｐＲ７，３±０．２ 嫌気性菌用 繍過器滅菌１．．た溶液を添加１−だオキソイド「ｃＭ　１２９」 ０．０２％レザズリン　０．５１ 菌株　接種量　検出時間　［バクチック４６０Ｊ” （＠胞）（時間）　（Ｂｓｃｔｅｃ　４６０）大腸菌　９　１２．４（第１４図 ）１７．０緑青菌　６　１９．２（第１５図）　２４．０ペブトストレプトコ− ！カス 嫌気性菌 ２８００　＋、１０．２　（第１５図）　１６８．０＊市場で入手可能な、バク トン・ディッキンソン（＋’１ｅｃｔｏｎ　Ｄ＋ｃｋ＋ｎ５ｎｎ）社の検出装置 特表千７−５０１２０５　（１０） フロントページの続き （７２）発明者　ステファンソン、ピータ−・リチャード英国、ベッドフォード ・エムケイ４３・７ジエイエフ、フェルマージャム、ティザ・バーン　４ （７２）発明者　ウェイトマン、アーサー・モリス英国、ベッドフォード・エム ケイ４３・８エルビー、ブロムハム、チューダー・クローズ２１ （７２）発明者　コート、ニゲル・ティモジ−英国、ロンドン・ニスダブリュー １６・６エスダブリユー、ダレイスゾール・ロード（７２）発明者　へイズーパ ンクハースト、リチャード・ボール 英国、ロンドン・ニスダブリュー６・６エルビー、クラブトリー・レーン　５１ （７２）発明者　エバンス、ネイル・ローレンスオーストラリア国、ウェスタン ・オーストラリア　６１５７、パルマイラ、カリントン・ストリート　７８、シ ー／オー・ユニット

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．容器内の圧力変化に応答して移動可能な可撓性のダイヤフラムを組み込んだ 気密容器中で液体培養される微生物の成長を、ダイヤフラムの変位を検出するこ とによって監視する方法であって、該ダイヤフラムの位置又は形状を距離測定装 置を用いて反復的に感知する、微生物成長監視方法。
2. ２．請求項１記載の方法であって、前記ダイヤフラムの位置又は形状をレーザを 用いて感知する、微生物成長監視方法。
3. ３．請求項１又は３の何れかに記載の方法であって、距離測定装置が、前記ダイ ヤフラムの位置又は形状の変動を、少なくとも２００μｍ、更に望ましくは１０ ０μｍの精度で検出できる、微生物成長監視方法。
4. ４．請求項１、２、又は３の何れかに記載の方法であって、前記容器の前記ダイ ヤフラムに隣接する一部分を、該ダイヤフラムの位置又は形状のあらゆる相対的 変化を検出するための基準点として用いる、微生物成長監視方法。
5. ５．請求項１から４までの何れかに記載の方法であって、前記距離測定装置によ って複数の容器が反復的に走査される、微生物成長監視方法。
6. ６．請求項５記載の方法であって、前記複数の容器が、アレイ及び前記距離測定 装置を相対的に移動して該容器が該距離測定装置によって順次走査されるように 構成されたアレイ中に並べられる、微生物成長監視方法。
7. ７．請求項６記載の方法であって、前記容器が、水平軸の回りで連続的に回転可 能な回転ラック中に取り付けられ、前記複数の容器が、該回転ラックの回転によ って該容器の内容物を回転しながら混合させるように、該回転ラックの周縁に並 べられる、微生物成長監視方法。
8. ８．請求項６記載の方法であって、前記容器がほぼ静止している保持装置中に配 置され、前記距離測定装置が該保持装置に対して移動して該容器が次々と走査さ れる、微生物成長監視方法。
9. ９．請求項８記載の方法であって、前記容器の内容物が各容器中のそれぞれの磁 気式撹拌装置によって撹拌される、微生物成長監視方法。
10. １０．先行の請求項の何れかに記載の方法であって、前記容器の各々に特有の機 械読取り可能なバーコードのような識別標識が表示される、微生物成長監視方法 。
11. １１．先行の請求項の何れかに記載の方法であって、血液のサンプルの監視に適 用される、微生物成長監視方法。
12. １２．液体培養される微生物の成長を監視する方法であって、液体の試験サンプ ルを各々が収容し、容器内の圧力変化に応答して移動可能な可撓性のダイヤ７ラ ムを各々に組み込んだ、気密容器のアレイを保持するための装置と、各ダイヤフ ラムの位置又は形状の変化を検出できる距離測定装置と、該容器を個別に次々と 該距離測定装置に反復的に対向させるために、該容器と該距離測定装置との間の 相対的な動音を与えるための装置と、該距離測定装置から得られるデータを記録 、表示するための装置とから成る、微生物成長監視装置。
13. １３．セプタム密封式の培養びんに適合することのできる覆いであって、不整形 のような、該びん及び覆いを請求項１２に記載の装置の容器保持装置中に積極的 に位置付けできる位置付け装置を組み込んだ覆い。
14. １４．請求項１３に記載のびん覆いであって、セプタムを保護する引き千切りシ ール部を組み込んだ覆い。