WO2016170930A1 - 感受性計測装置及び検査装置 - Google Patents

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英明 峰川
宗郎 前嶋
豪 桝屋
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems

Definitions

  • the present invention relates to a sensitivity measuring apparatus and an inspection apparatus including the sensitivity measuring apparatus.
  • the bacterial drug susceptibility test is performed by culturing a sample container containing bacteria and antibacterial agents in an environment adjusted to a temperature suitable for bacterial growth, and measuring the degree of growth using absorbance, turbidity, etc. .
  • testing for bacterial growth is carried out by measuring turbidity, visual observation, or optical measurement of absorbance.
  • the degree of bacterial growth it is determined with sufficient difference in the state of growth by culturing for a long time at a temperature suitable for bacterial growth.
  • the culture condition at this time is set to 35 ° C. ⁇ 2 ° C.
  • the variation in growth due to the temperature difference of the culture solution is determined based on whether or not the specified turbidity is exceeded after long-term culture, and therefore a temperature variation of about ⁇ 2 ° C. does not matter.
  • culturing is performed using an incubator (a constant temperature bath).
  • an incubator a constant temperature bath
  • an apparatus that heats a sample container with an incubator and conveys the sample container to a measurement unit during turbidity measurement Patent Document 1.
  • Patent Document 1 there is a problem that the temperature of the sample container is lowered during imaging using the imaging device.
  • Turbidity measurement can be measured in a relatively short time, so the temperature drop during measurement can be ignored.
  • it takes time and the temperature of the sample container decreases during imaging of all wells, resulting in variations in subsequent growth. Therefore, it is difficult to obtain an accurate determination result.
  • JP 2011-103786 A Japanese Patent No. 5307539
  • the present invention provides a technique capable of uniformly maintaining the temperature conditions in the sample container.
  • the present application includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, a stage on which a sample container is placed, and an upper heating body and a lower heating body arranged above and below the sample container. A temperature adjustment device, an illumination device and an imaging device, and an imaging device for imaging the sample container, wherein the upper heating body and the lower heating body are peripheral portions, respectively. There is provided a sensitivity measuring device including a structure in which the temperature of the first region is higher than the temperature of the second region including the central portion.
  • the temperature condition in the sample container can be uniformly maintained in the sensitivity measuring device.
  • an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system.
  • the predetermined direction in the horizontal plane is the X-axis direction
  • the direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is the Y-axis direction
  • the direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction is the Z-axis direction.
  • the following examples relate to a test apparatus for determining the drug sensitivity by incubating bacteria in a sample container.
  • the inspection device includes a bacteria susceptibility measurement device.
  • the bacteria susceptibility measuring apparatus measures the amount of bacterial growth every predetermined time using an optical measuring apparatus.
  • the inspection apparatus is an apparatus that determines drug sensitivity by accumulating measurement data obtained by an optical measurement apparatus and analyzing a change in proliferation amount from the measurement data.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the bacteria susceptibility measuring apparatus according to the first embodiment.
  • the bacteria susceptibility measuring apparatus is an apparatus that optically measures each well of the sample container 10 in order to examine the drug sensitivity of bacteria.
  • the sample container 10 has 96 wells.
  • the bacterial susceptibility measuring apparatus includes an XY stage 90 for placing the sample container 10, a temperature adjusting apparatus for adjusting the temperature of the sample container 10 to promote bacterial culture, and optical measurement of bacteria after culture. And an imaging device 50 for performing the above.
  • the XY stage 90 has a mounting table 91 for mounting the sample container 10 having a plurality of wells.
  • the XY stage 90 is configured to move the sample container 10 in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the temperature adjusting device is a device for uniformly maintaining the temperature of the plurality of wells of the sample container 10.
  • the temperature adjustment device includes an upper heating body 20 and a lower heating body 30.
  • the upper heating body 20 and the lower heating body 30 are heaters.
  • the upper side heating body 20 and the lower side heating body 30 are supported by the position which pinches
  • the sample container 10 is disposed between the upper heating body 20 and the lower heating body 30 so as not to contact the upper heating body 20 and the lower heating body 30 by the XY stage 90.
  • FIG. 2 shows a plan view of the upper heating body 20
  • FIG. 3 shows a plan view of the lower heating body 30.
  • the upper heating body 20 has a structure in which the temperature of the first region 201 that is the peripheral portion of the upper heating body 20 is higher than the temperature of the second region 202 including the central portion.
  • the lower heating body 30 has a structure in which the temperature of the first region 301 that is the peripheral portion of the lower heating body 30 is higher than the temperature of the second region 302 including the central portion. .
  • heat easily escapes and the temperature tends to decrease.
  • the upper heating body 20 is a glass heater.
  • the glass heater has a structure in which a transparent heating element is sandwiched between two glasses.
  • a glass heater is created by vapor-depositing a transparent heating element on glass.
  • the transparent heating elements in the first region 201 where the temperature easily escapes are densely arranged, and the transparent region in the second region 202 is transparent.
  • the heating elements may be arranged sparsely.
  • the heat generation amount in the first region 201 is larger than the heat generation amount in the second region 202.
  • the temperature variation between the first region 201 and the second region 202 can be reduced, and the temperature of the plurality of wells of the sample container 10 held inside can be kept uniform.
  • the upper heating body 20 is not limited to the above configuration as long as the heat generation amount in the first region 201 is larger than the heat generation amount in the second region 202.
  • a transparent heating element is vapor deposited on glass.
  • the amount of heat generated may be changed by changing the thickness of the film-like transparent heating element in the second region 202 relative to the thickness of the film-like transparent heating element in the first region 201.
  • the thickness of the film-like transparent heating element in the first region 201 may be larger than the thickness of the film-like transparent heating element in the second region 202.
  • the heat generation amount in the first region 201 is larger than the heat generation amount in the second region 202.
  • the temperature variation between the first region 201 and the second region 202 can be reduced, and the temperature of the plurality of wells of the sample container 10 held inside can be kept uniform.
  • the lower heating body 30 is a heater made of an opaque material.
  • the heater is created by disposing nichrome wire on a metal plate.
  • the lower heating body 30 has a structure in which the heat generation amount in the first region 301 is larger than the heat generation amount in the second region 302.
  • the heating elements in the first region 301 where the temperature easily escapes are arranged densely, and the heating elements in the second region 302 are sparse. You may arrange in.
  • the interval between adjacent nichrome wires (linear heating elements) in the first region 301 is smaller than the interval between adjacent nichrome wires in the second region 302.
  • the upper side heating body 20 and the lower side heating body 30 are not limited to said structure. As long as it has a structure in which the heat generation amount in the first regions 201 and 301 is larger than the heat generation amount in the second regions 202 and 302, the upper heating body 20 and the lower heating body 30 have other configurations than the above. May be adopted.
  • the upper side heating body 20 and the lower side heating body 30 have a size sufficiently larger than the sample container 10 so that the variation in the heat generation amount does not affect the sample container 10.
  • the upper heating body 20 and the lower heating body 30 have sizes that cover the sample container 10.
  • FIG. 2 shows an example of the size relationship between the upper heating body 20 and the sample container 10.
  • the sample container 10 is moved by the XY stage 90 in the X-axis direction and the Y-axis direction (in a range indicated by dotted lines). Therefore, in a plan view, the planar sizes of the upper heating body 20 and the lower heating body 30 are larger than the movement ranges of the sample container 10 in the X-axis direction and the Y-axis direction. As an example, the planar size of the upper heating body 20 and the lower heating body 30 is four times or more the planar size of the sample container 10.
  • the imaging device includes a lighting device 40 and an imaging device 50. As shown in FIG. 1, the lighting device 40 is disposed above the upper heating body 20. Further, the imaging device 50 is disposed below the lower heating body 30.
  • the upper heating body 20 is a glass heater, it is possible to irradiate the sample container 10 with light even if the lighting device 40 is disposed above the upper heating body 20. Further, in the case of the glass heater, there is no need to provide a hole for the lighting device 40, and there is an advantage that the temperature condition of the well of the sample container 10 can be easily maintained.
  • the lower heating body 30 is a heater made of an opaque material
  • the lower heating body 30 is provided with a hole 31 for the imaging device 50.
  • the mounting table 91 of the XY stage 90 is provided with a hole 92 for the imaging device 50.
  • the lens of the imaging device 50 is inserted into the hole 31 of the lower heating body 30.
  • the imaging device 50 can image the sample container 10 through the hole 31 and the hole 92. Thereby, it is possible to image the sample container 10 by the imaging device 50 while maintaining the temperature of the sample container 10 with the temperature adjusting device.
  • the hole 31 for the imaging device 50 is provided in the lower side heating body 30, the lower side heating body 30 exists in the position fixed without moving. Only the sample container 10 is moved by the XY stage 90.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the XY stage in the bacteria susceptibility measuring apparatus according to the first embodiment.
  • the XY stage 90 may include a rail 93 for moving the mounting table 91 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a drive mechanism 94 that drives the movement of the mounting table 91.
  • the drive mechanism 94 for driving the movement of the sample container 10 may be disposed outside the upper heating body 20 and the lower heating body 30.
  • the configuration of the XY stage is not limited to the two configurations described above, and can be changed as appropriate.
  • the XY stage 90 can have various configurations.
  • the distance between the upper heating body 20 and the sample container 10 and the distance between the lower heating body 30 and the sample container 10 are as follows. It varies depending on the configuration of the XY stage 90 and the like. Considering these, the temperature of the first region 201 of the upper heating body 20, the temperature of the second region 202 of the upper heating body 20, the temperature of the first region 301 of the lower heating body 30, and The temperature of the second region 302 of the lower heating body 30 may be set as appropriate.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the bacteria susceptibility measuring apparatus according to the second embodiment.
  • the XY stage 90 is omitted in order to briefly explain the configuration of the invention.
  • the lower heating body 30 includes a plate 32 made of a material having thermal conductivity and a heating element 33.
  • An example of the plate 32 is a metal plate with good thermal conductivity.
  • the heating element 33 is disposed, for example, in the first region 301 of the lower heating body 30.
  • the temperature of the first region 301 where the temperature easily escapes is made higher than that of the second region 302. Can do.
  • the temperature adjustment device can be configured with a simple structure in which the heating element itself is not disposed directly under the sample container 10.
  • the upper heating body 20 may include a plate made of a material having good thermal conductivity and a heating element. In this case, it is necessary to provide a hole for the lighting device 40 in the upper heating body 20.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the bacteria susceptibility measuring apparatus according to the third embodiment.
  • the XY stage 90 is omitted in order to briefly explain the configuration of the invention.
  • the lower heating body 30 may be composed of the glass heater described above.
  • the glass heater is created by depositing a transparent heating element on glass.
  • the transparent heating elements in the first region 301 where the temperature easily escapes are densely arranged, and the transparent region in the second region 302 is transparent.
  • the heating elements may be arranged sparsely. As an example, when the transparent heating element is linearly deposited on the glass, the interval between the adjacent linear transparent heating elements in the first region 301 is the same as that of the adjacent linear transparent heating element in the second region 302. Less than the interval between.
  • the thickness of the transparent heating element in the first region 301 may be larger than the thickness of the transparent heating element in the second region 302. Good.
  • the present embodiment it is possible to image the sample container 10 with the imaging device 50 without providing a hole for the imaging device 50 in the lower heating body 30. Moreover, there is an advantage that the amount of heat generated by the lower warming body 30 can be made more uniform by not forming a hole in the lower warming body 30.
  • FIG. 7 is sectional drawing which shows the structure of the bacteria sensitivity measuring apparatus which concerns on 4th Example.
  • the upper heating body 20 is configured by the glass heater described above. Furthermore, the upper heating body 20 is connected to the XY stage 90. Therefore, the upper heating body 20 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction (in the range indicated by the dotted line) together with the sample container 10 by the movement of the XY stage 90.
  • the planar size of the upper warming body 20 is the same as the planar size of the sample container 10. Or a slightly larger size. That is, it is not necessary to make the plane size of the upper heating body 20 large enough to cover the moving range of the sample container 10, and the plane size of the upper heating body 20 is designed to be smaller than that of the above-described embodiment. be able to.
  • the planar size of the lower heating body 30 is larger than the movement range of the sample container 10 in the X-axis direction and the Y-axis direction. .
  • FIG. 8 is sectional drawing which shows the structure of the bacteria sensitivity measuring apparatus which concerns on 5th Example.
  • the XY stage 90 is omitted in order to briefly explain the configuration of the invention.
  • the upper heating body 20 is a heater made of an opaque material.
  • the heater is created by disposing nichrome wire on a metal plate.
  • the upper heating body 20 has a structure in which the heat generation amount in the first region 201 is larger than the heat generation amount in the second region 202.
  • the heating elements in the first region 201 where the temperature easily escapes are densely arranged, and the heating elements in the second region 202 are sparse. You may arrange in. For example, the distance between adjacent nichrome lines in the first region 201 is smaller than the distance between adjacent nichrome lines in the second region 202. As a result, the temperature variation between the first region 201 and the second region 202 can be reduced, and the temperature of the plurality of wells of the sample container 10 held inside can be kept uniform.
  • the upper heating body 20 since the upper heating body 20 is made of an opaque material, the upper heating body 20 has a hole 21 for the lighting device 40.
  • the illumination device 40 can illuminate the sample container 10 through the hole 21.
  • the size of the upper heating body 20 and the lower heating body 30 is larger than the movement range of the sample container 10 in the X axis direction and the Y axis direction. .
  • FIG. 9 is sectional drawing which shows the structure of the bacteria sensitivity measuring apparatus which concerns on 6th Example.
  • the configuration in which the hole is provided in at least one of the upper heating body 20 and the lower heating body 30 has been described.
  • the upper warming body 20 and the lower warming body 30 are arranged with respect to the sample container so that the temperature drop at the ends thereof does not affect the amount of bacteria grown in the sample container 10. It needs to be large enough.
  • the measuring device itself is also enlarged.
  • a configuration in which the positions of the upper heating body 20 and the lower heating body 30 and the position of the sample container 10 are fixed and the illumination device 40 and the imaging device 50 are moved may be employed.
  • the sample container 10 is placed on a stage 95 that does not move in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the illumination device 40 and the imaging device 50 are connected to each other and provided as an integrated optical measurement unit.
  • the illumination device 40 and the imaging device 50 are each supported by an XY stage (not shown). By this XY stage, the illumination device 40 and the imaging device 50 move together in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the upper heating body 20 and the lower heating body 30 have the glass heater structure described above. Thereby, all the wells in the sample container 10 can be measured by the integrated optical measurement unit.
  • planar sizes of both the upper heating body 20 and the lower heating body 30 are not necessary to make the planar sizes of both the upper heating body 20 and the lower heating body 30 large enough to cover the moving range of the sample container 10.
  • the planar sizes of both the upper heating body 20 and the lower heating body 30 can be designed to be smaller than in the above-described embodiment. Therefore, the bacteria susceptibility measuring apparatus can be downsized.
  • FIG. 10 is an example of an inspection apparatus provided with the bacteria susceptibility measuring apparatus of the first to sixth embodiments.
  • the inspection apparatus includes a stack unit 80.
  • the stack unit 80 is a thermostatic chamber that can simultaneously culture a plurality of sample containers 10.
  • the stack unit 80 has a mechanism in which the storage position of the sample container 10 can be moved.
  • the stack unit 80 can freely select the sample container 10 to be measured and supply it to the transport unit described below.
  • the inspection apparatus includes a preparation chamber 100 that can supply the sample container 10 to the stack unit 80 and discharge the sample container 10 from the stack unit 80.
  • the sample container 10 is supplied to the preparation chamber 100 using the first transfer unit 130.
  • the sample container 10 can be heated.
  • the sample container 10 is supplied to the stack unit 80. Thereby, the sample container 10 can be taken in and out without lowering the temperature of the measurement chamber and the stack unit 80.
  • a second transport unit that transports the sample container 10 is provided between the preparation chamber 100 and the stack unit 80.
  • a third transfer unit 120 is provided between the XY stage 90 and the stack unit 80. Only the sample container 10 to be measured can be transported from the stack unit 80 to the XY stage 90 using the third transport unit 120. In addition, the third transport unit 120 transports the sample container 10 whose measurement has been completed to the stack unit 80 again.
  • the inspection device includes a control personal computer 110.
  • the control personal computer 110 can manage the culture start time.
  • the control personal computer 110 can control the entire inspection apparatus.
  • the control personal computer 110 can control the conveyance of the sample container 10, the start of measurement, and the like without stopping the measurement sequence, and can always be inspected.
  • the above-described bacterial susceptibility measuring apparatus includes a temperature adjusting device for adjusting the temperature of the sample container 10 to promote bacterial culture, and an imaging device for optically measuring the cultured bacteria.
  • the bacteria susceptibility measuring apparatus includes an XY stage that can move the sample container 10 or the imaging device in the X-axis direction and the Y-axis direction in order to measure a plurality of wells in the sample container 10.
  • the temperature adjustment device includes the upper heating body 20 and the lower heating body 30.
  • Each of the upper heating body 20 and the lower heating body 30 has a structure in which there is a difference in calorific value between the peripheral portion and the central portion, or there is a difference in temperature between the peripheral portion and the central portion.
  • the sample container 10 can be imaged by the imaging device while maintaining the same temperature condition.
  • the amount of bacteria grown in the sample container 10 cultured under a uniform temperature condition can be measured every predetermined time, and the drug sensitivity can be determined from the change in the amount.
  • inspection apparatus which can judge the result of a sensitivity test in a short time can be provided by analyzing the change of the amount of bacterial growth.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications.
  • the above embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment.
  • the structure of another Example can also be added to the structure of a certain Example.
  • another configuration can be added, deleted, or replaced.

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Abstract

感受性計測装置は、サンプル容器を載置するステージと、前記サンプル容器の上下に配置される上側加温体及び下側加温体を備える温度調整装置と、照明機器及び撮像機器を備え、前記サンプル容器を撮像するための撮像装置と、を備え、前記上側加温体及び前記下側加温体は、それぞれ、周辺部である第１の領域の温度が中央部を含む第２の領域の温度よりも高くなる構造を備える。

Description

感受性計測装置及び検査装置
　本発明は、感受性計測装置、及びそれを備える検査装置に関する。
　細菌の薬剤感受性試験は、細菌及び抗菌剤が入ったサンプル容器を細菌の増殖に適した温度に調節した環境下で培養し、吸光度、濁度などを用いて増殖の程度を計測することで行う。現在は、一昼夜の培養の後、濁度の測定、目視観察、又は吸光度の光学的測定を行うことにより、細菌の増殖に関して検査が行われる。
　細菌の増殖の程度を判定するために、細菌の増殖に適した温度下で長い時間培養することで十分に増殖の状態に差をつけて判定する。米国ＣＬＳＩ（Clinical and Laboratory Standards Institute）では、この時の培養条件を３５℃±２℃と定めている。ここで、感受性検査において、培養液の温度差による増殖のばらつきは、長時間培養後に規定の濁度を越えているか否かで判定を行うため、±２℃程度の温度ばらつきは問題にならない。
　一昼夜という長時間の培養時間及びその後に実施される検査工程は、投薬の遅れ及び患者への大きな負担をもたらすことになる。したがって、迅速な治療を行うために、検査の短時間化が望まれている。細菌の増殖を短時間で判断するためには、サンプル容器内の各ウェルの培養液を均一な温度で管理し、培養条件をできるだけウェル間で同一にすることが重要である。
　通常、複数のウェルを持つサンプル容器ではインキュベータ（恒温槽）を用いて培養を行うが、従来の装置では、インキュベータ内部に撮像機器を配置して光学測定を行うことができない。また、インキュベータでサンプル容器を加温し、濁度測定時にそのサンプル容器を測定部に搬送する装置がある（特許文献１）。しかし、このような装置では、撮像機器を用いて撮像している間にサンプル容器の温度が低下してしまうという課題がある。
　濁度計測は比較的短時間で計測できるため、計測中の温度低下は無視をすることができる。しかし、撮像機器で撮像を行う場合には時間がかかり、全てのウェルの撮像をする間にサンプル容器の温度が低下してしまい、その後の増殖にばらつきが生じる。そのため、正確な判定結果を得ることが困難となる。
　一方、測定機器の直下で加温機器（ヒートプレート）を用いて加温する装置がある（特許文献２）。この装置の場合、サンプル容器の各ウェル内の培養液の温度を均一化することが難しい。一般的に、ヒートプレートの端部は熱が逃げやすく、温度が下がってしまうためである。この場合も、その後の細菌増殖量に関してばらつきが生じてしまい、正確な判定結果を得ることが困難となる。
特開２０１１－１０３７８６号公報 特許５３０７５３９号
　短時間での細菌培養結果から薬剤感受性試験の結果を判断するために、サンプル容器内の培養条件を、一昼夜かけて行う従来の感受性試験の場合に比べてより均一にする必要がある。特に、温度条件は細胞培養に対する影響が大きく、サンプル容器内での温度のばらつきを小さくすることが必要である。
　本発明は、サンプル容器内の温度条件を均一に保持することができる技術を提供する。
　例えば、上記課題を解決するために、請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、サンプル容器を載置するステージと、前記サンプル容器の上下に配置される上側加温体及び下側加温体を備える温度調整装置と、照明機器及び撮像機器を備え、前記サンプル容器を撮像するための撮像装置と、を備え、前記上側加温体及び前記下側加温体は、それぞれ、周辺部である第１の領域の温度が中央部を含む第２の領域の温度よりも高くなる構造を備える、感受性計測装置が提供される。
　本発明によれば、感受性計測装置において、サンプル容器内の温度条件を均一に保持することができる。本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
第１実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。 第１実施例に係る細菌感受性計測装置における上側加熱体の平面図である。 第１実施例に係る細菌感受性計測装置における下側加熱体の平面図である。 ＸＹステージの別の例を示す断面図である。 第２実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。 第３実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。 第４実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。 第５実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。 第６実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。 細菌感受性計測装置を備える検査装置の一例である。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
　以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。そして、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。
　以下の実施例は、細菌をサンプル容器内で加温培養をし、薬剤感受性を判断する検査装置に関するものである。検査装置は、細菌感受性計測装置を備える。細菌感受性計測装置は、光学測定装置を用いて、所定の時間ごとに細菌の増殖量を測定する。検査装置は、光学測定装置による測定データを蓄積し、測定データから増殖量の変化を解析することで薬剤感受性を判断する装置である。
［第１実施例］
　図１は、第１実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。細菌感受性計測装置は、細菌の薬剤感受性を検査するためにサンプル容器１０の各ウェルを光学測定する装置である。一例として、サンプル容器１０は、９６個のウェルを有する。
　細菌感受性計測装置は、サンプル容器１０を載置するためのＸＹステージ９０と、細菌の培養を促進するためにサンプル容器１０の温調を行うための温度調整装置と、培養後の細菌の光学測定を行うための撮像機器５０とを備える。ＸＹステージ９０は、複数のウェルを有するサンプル容器１０を載置するための載置台９１を有する。ＸＹステージ９０は、サンプル容器１０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動できるように構成される。
　温度調整装置は、サンプル容器１０の複数のウェルの温度を一様に保持するための装置である。温度調整装置は、上側加温体２０と、下側加温体３０とを備える。この例では、上側加温体２０及び下側加温体３０は、ヒータである。なお、上側加温体２０及び下側加温体３０は、図示しない支持機構を用いて、ＸＹステージ９０を挟むような位置に支持されている。サンプル容器１０は、ＸＹステージ９０によって、上側加温体２０と下側加温体３０に接触しないように、上側加温体２０と下側加温体３０との間に配置される。
　図２は、上側加温体２０の平面図を示し、図３は、下側加温体３０の平面図を示す。本発明の特徴として、上側加温体２０は、上側加温体２０の周辺部である第１の領域２０１の温度が、中央部を含む第２の領域２０２の温度に比べて高くなる構造を備える。同様に、下側加温体３０は、下側加温体３０の周辺部である第１の領域３０１の温度が、中央部を含む第２の領域３０２の温度に比べて高くなる構造を備える。上側加温体２０及び下側加温体３０の端部は熱が逃げやすく、温度が低下しやすい。熱が逃げやすい上側加温体２０の第１の領域２０１及び下側加温体３０の第１の領域３０１の温度を高くすることにより、それらの内側に保持されるサンプル容器１０の複数のウェルの温度を一様に保つことができる。
　本例において、上側加温体２０は、ガラスヒータである。ガラスヒータは、２つのガラスで透明発熱体を挟んだ構造を有する。一例として、ガラスヒータは、ガラスに透明発熱体を蒸着させることにより作成される。上記のように、第１の領域２０１と第２の領域２０２で温度差を設けるために、温度が逃げやすい第１の領域２０１における透明発熱体を密に配置し、第２の領域２０２における透明発熱体を疎に配置してもよい。一例として、ガラス上に透明発熱体を線状に蒸着させることを想定する。この場合、第１の領域２０１における隣接する線状透明発熱体の間の間隔は、第２の領域２０２における隣接する線状透明発熱体の間の間隔よりも小さい。この構成によれば、第１の領域２０１における発熱量が、第２の領域２０２の発熱量よりも大きくなる。これにより、第１の領域２０１と第２の領域２０２との間での温度のばらつきを小さくし、その内側で保持されるサンプル容器１０の複数のウェルの温度を一様に保つことができる。
　なお、上側加温体２０では、第１の領域２０１における発熱量が第２の領域２０２の発熱量よりも大きくなればよく、上記の構成に限定されない。例えば、ガラス上に透明発熱体を膜状に蒸着させることを想定する。この場合、第１の領域２０１における膜状透明発熱体の厚みに対して、第２の領域２０２における膜状透明発熱体の厚みを変えることで発熱量を変えてもよい。一例として、第１の領域２０１における膜状透明発熱体の厚みを、第２の領域２０２における膜状透明発熱体の厚みよりも大きくしてもよい。この構成によれば、第１の領域２０１における発熱量が、第２の領域２０２の発熱量よりも大きくなる。これにより、第１の領域２０１と第２の領域２０２との間での温度のばらつきを小さくし、その内側で保持されるサンプル容器１０の複数のウェルの温度を一様に保つことができる。
　本例において、下側加温体３０は、不透明な材料で作成されたヒータである。一例として、ヒータは、金属板にニクロム線を配置することにより作成される。上側加温体２０と同様に、下側加温体３０は、第１の領域３０１における発熱量が第２の領域３０２の発熱量よりも大きくなる構造を有する。一例として、第１の領域３０１と第２の領域３０２で温度差を設けるために、温度が逃げやすい第１の領域３０１における発熱体を密に配置し、第２の領域３０２における発熱体を疎に配置してもよい。例えば、第１の領域３０１における隣接するニクロム線（線状発熱体）の間の間隔は、第２の領域３０２における隣接するニクロム線の間の間隔よりも小さい。これにより、第１の領域３０１と第２の領域３０２との間での温度のばらつきを小さくし、その内側で保持されるサンプル容器１０の複数のウェルの温度を一様に保つことができる。
　なお、上側加温体２０及び下側加温体３０は、上記の構成に限定されない。第１の領域２０１、３０１における発熱量が第２の領域２０２、３０２の発熱量よりも大きくなる構造を有する限り、上側加温体２０及び下側加温体３０は、上記以外の他の構成を採用してもよい。
　なお、上側加温体２０及び下側加温体３０は、発熱量のばらつきがサンプル容器１０に影響しないように、サンプル容器１０より十分に大きな大きさを有する。例えば、平面視において、上側加温体２０及び下側加温体３０のサイズは、サンプル容器１０を覆うようなサイズを有する。図２は、上側加温体２０とサンプル容器１０とのサイズの関係の一例を示す。
　また、図１に示すように、サンプル容器１０は、ＸＹステージ９０によって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に（点線で記載された範囲で）移動する。したがって、平面視において、上側加温体２０及び下側加温体３０の平面サイズは、サンプル容器１０のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動範囲よりも大きなサイズを有する。一例として、上側加温体２０及び下側加温体３０の平面サイズは、サンプル容器１０の平面サイズの４倍以上である。
　撮像装置は、照明機器４０と撮像機器５０とを備える。図１に示すように、照明機器４０は、上側加温体２０の上方に配置される。また、撮像機器５０は、下側加温体３０の下方に配置される。本例では、上側加温体２０はガラスヒータであるため、照明機器４０を上側加温体２０の上方に配置しても、サンプル容器１０に光を照射することが可能である。また、ガラスヒータの場合、照明機器４０用に孔を設ける必要がなく、サンプル容器１０のウェルの温度条件をより均一に保持しやすいという利点がある。
　一方、下側加温体３０は、不透明な材料で作成されたヒータであるため、下側加温体３０には、撮像機器５０用の孔３１が設けられている。また、ＸＹステージ９０の載置台９１には、撮像機器５０用の孔９２が設けられている。撮像機器５０のレンズは、下側加温体３０の孔３１に挿入される。撮像機器５０は、孔３１及び孔９２を介してサンプル容器１０を撮像することが可能である。これにより、温度調整装置でサンプル容器１０の温度を保持しながら、撮像機器５０によるサンプル容器１０の撮像が可能となる。なお、下側加温体３０に、撮像機器５０用の孔３１が設けられている場合、下側加温体３０は移動することなく固定された位置にある。サンプル容器１０のみが、ＸＹステージ９０により移動することになる。
　図４は、第１実施例に係る細菌感受性計測装置においてＸＹステージの別の例を示す断面図である。ＸＹステージ９０は、載置台９１をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるためのレール９３と、載置台９１の移動を駆動する駆動機構９４とを備えてもよい。このように、サンプル容器１０の移動を駆動するための駆動機構９４が、上側加温体２０及び下側加温体３０の外側に配置されてもよい。なお、ＸＹステージの構成は、上記に説明した２つの構成に限定されず、適宜変更可能である。
　上述したように、ＸＹステージ９０には様々な構成が可能であり、上側加温体２０とサンプル容器１０との間の距離、下側加温体３０とサンプル容器１０との間の距離は、ＸＹステージ９０の構成などにより変化する。これらを考慮して、上側加温体２０の第１の領域２０１の温度、上側加温体２０の第２の領域２０２の温度、下側加温体３０の第１の領域３０１の温度、及び、下側加温体３０の第２の領域３０２の温度を、それぞれ、適宜設定すればよい。
［第２実施例］
　図５は、第２実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。図５では、発明の構成を簡単に説明するために、ＸＹステージ９０が省略されている。
　本例では、下側加温体３０は、熱伝導性を有する材料で作成された板３２と、発熱体３３とを備える。板３２としては、熱伝導性の良い金属板が挙げられる。発熱体３３は、例えば、下側加温体３０の第１の領域３０１に配置される。下側加温体３０の周辺部である第１の領域３０１に発熱体３３を配置することで、温度が逃げやすい第１の領域３０１の温度を、第２の領域３０２に比べて高くすることができる。これにより、第１の領域３０１と第２の領域３０２との間での温度のばらつきを小さくし、その内側で保持されるサンプル容器１０の複数のウェルの温度を一様に保つことができる。また、本実施例によれば、発熱体自体をサンプル容器１０の直下に配置しない簡単な構造で、温度調整装置を構成することができる。
　なお、上記の構成は、上側加温体２０に対しても適用可能である。上側加温体２０は、熱伝導性の良い材料で作成された板と、発熱体とを備えてもよい。この場合、上側加温体２０には、照明機器４０のための孔を設ける必要がある。
［第３実施例］
　図６は、第３実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。図６では、発明の構成を簡単に説明するために、ＸＹステージ９０が省略されている。
　下側加温体３０は、上述したガラスヒータで構成されてもよい。ガラスヒータは、ガラスに透明発熱体を蒸着させることにより作成される。上記のように、第１の領域３０１と第２の領域３０２で温度差を設けるために、温度が逃げやすい第１の領域３０１における透明発熱体を密に配置し、第２の領域３０２における透明発熱体を疎に配置してもよい。一例として、ガラス上に透明発熱体を線状に蒸着させる場合、第１の領域３０１における隣接する線状透明発熱体の間の間隔は、第２の領域３０２における隣接する線状透明発熱体の間の間隔よりも小さい。
　また、ガラス上に透明発熱体を膜状に蒸着させる場合、第１の領域３０１における膜状透明発熱体の厚みを、第２の領域３０２における膜状透明発熱体の厚みよりも大きくしてもよい。
　本実施例によれば、下側加温体３０に撮像機器５０用の孔を設けることなく、撮像機器５０でサンプル容器１０を撮像することが可能となる。また、下側加温体３０に孔を開けないことで、下側加温体３０の発熱量をより均一化しやすいという利点がある。
［第４実施例］
　図７は、第４実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。本例では、上側加温体２０が、上述のガラスヒータで構成される。さらに、上側加温体２０が、ＸＹステージ９０に連結されている。したがって、上側加温体２０が、ＸＹステージ９０の移動により、サンプル容器１０と一緒にＸ軸方向及びＹ軸方向に（点線で示す範囲で）移動する。
　本実施例によれば、上側加温体２０がサンプル容器１０と一緒にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するため、上側加温体２０の平面サイズがサンプル容器１０の平面サイズと同じであるか、又は、若干大きいサイズであればよい。すなわち、上側加温体２０の平面サイズを、サンプル容器１０の移動範囲を覆うような大きさにする必要はなく、上側加温体２０の平面サイズを、上述の実施例に比べて小さく設計することができる。なお、この例では、下側加温体３０は固定されているため、下側加温体３０の平面サイズは、サンプル容器１０のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動範囲よりも大きなサイズを有する。
［第５実施例］
　図８は、第５実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。図８では、発明の構成を簡単に説明するために、ＸＹステージ９０が省略されている。
　本例では、上側加温体２０は、不透明な材料で作成されたヒータである。一例として、ヒータは、金属板にニクロム線を配置することにより作成される。上側加温体２０は、第１の領域２０１における発熱量が第２の領域２０２の発熱量よりも大きくなる構造を有する。一例として、第１の領域２０１と第２の領域２０２で温度差を設けるために、温度が逃げやすい第１の領域２０１における発熱体を密に配置し、第２の領域２０２における発熱体を疎に配置してもよい。例えば、第１の領域２０１における隣接するニクロム線の間の間隔は、第２の領域２０２における隣接するニクロム線の間の間隔よりも小さい。これにより、第１の領域２０１と第２の領域２０２との間での温度のばらつきを小さくし、その内側で保持されるサンプル容器１０の複数のウェルの温度を一様に保つことができる。
　なお、この例では、上側加温体２０が不透明な材料で作成されるため、上側加温体２０が照明機器４０用の孔２１を有する。照明機器４０は、孔２１を介してサンプル容器１０を照明することができる。なお、上述の実施例と同様に、平面視において、上側加温体２０及び下側加温体３０のサイズは、サンプル容器１０のＸ軸方向及びＹ軸方向の移動範囲よりも大きなサイズを有する。
［第６実施例］
　図９は、第６実施例に係る細菌感受性計測装置の構成を示す断面図である。上述の例では、上側加温体２０及び下側加温体３０の少なくとも一方に孔を設ける構成を説明した。しかし、このような構成において、上側加温体２０及び下側加温体３０は、それらの端部の温度低下がサンプル容器１０内の細菌の増殖量に影響しないように、サンプル容器に対して十分大きくする必要がある。それに伴い、計測装置自体も大型化する。この課題に対して、上側加温体２０及び下側加温体３０の位置及びサンプル容器１０の位置を固定し、照明機器４０及び撮像機器５０を移動させる構成を採用してもよい。
　例えば、サンプル容器１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動しないステージ９５に載置される。また、照明機器４０及び撮像機器５０はそれぞれを連結し、一体的な光学測定部として設けられる。照明機器４０及び撮像機器５０は、それぞれ、図示省略のＸＹステージに支持されている。このＸＹステージによって、照明機器４０及び撮像機器５０が一緒にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。上側加温体２０及び下側加温体３０は、上述したガラスヒータの構造とする。これにより、サンプル容器１０内の全てのウェルを、一体的な光学測定部によって計測することができる。
　本実施例によれば、上側加温体２０及び下側加温体３０の両方の平面サイズを、サンプル容器１０の移動範囲を覆うような大きさにする必要はない。上側加温体２０及び下側加温体３０の両方の平面サイズを、上述の実施例に比べて小さく設計することができる。したがって、細菌感受性計測装置の小型化を図ることができる。
［第７実施例］
　図１０は、第１～第６実施例の細菌感受性計測装置を備える検査装置の一例である。検査装置は、スタック部８０を備える。スタック部８０は、複数のサンプル容器１０を同時に培養することができる恒温槽である。スタック部８０は、その内部にサンプル容器１０の保管位置が移動可能な機構を有し、測定をしたいサンプル容器１０を自由に選択し、以下で説明する搬送ユニットに供給することができる。
　検査装置は、スタック部８０にサンプル容器１０を供給し、かつ、スタック部８０からサンプル容器１０を排出できる仕込み室１００を備える。仕込み室１００には、第１の搬送ユニット１３０を用いてサンプル容器１０が供給される。仕込み室１００では、サンプル容器１０に対して加温することができ、スタック部８０でのサンプル容器１０の温度まで加温した後に、そのサンプル容器１０をスタック部８０に供給する。これにより、測定室及びスタック部８０の温度を下げることなく、サンプル容器１０の出し入れができる。なお、仕込み室１００とスタック部８０との間にサンプル容器１０を搬送する第２の搬送ユニットが設けられる。
　ＸＹステージ９０とスタック部８０との間には第３の搬送ユニット１２０が設けられている。第３の搬送ユニット１２０を用いて、計測するサンプル容器１０のみをスタック部８０からＸＹステージ９０に搬送することができる。また、第３の搬送ユニット１２０は、計測が終了したサンプル容器１０を再びスタック部８０に搬送する。
　検査装置は、制御用パソコン１１０を備える。制御用パソコン１１０は、培養開始時刻を管理することができる。また、制御用パソコン１１０は、検査装置全体の制御が可能である。制御用パソコン１１０は、測定シーケンスを止めることなく、サンプル容器１０の搬送、測定の開始などを制御することが可能であり、常時検査が可能となる。
　上述の細菌感受性計測装置は、細菌の培養を促進するためにサンプル容器１０の温度を調節するための温度調整装置と、培養後の細菌の光学測定を行う撮像装置とを備える。また、細菌感受性計測装置は、サンプル容器１０内の複数のウェルの測定を行うために、サンプル容器１０又は撮像装置をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることが可能なＸＹステージを備える。上述の実施例の特徴として、温度調整装置は、上側加温体２０及び下側加温体３０を備える。上側加温体２０及び下側加温体３０は、それぞれ、周辺部と中央部とで発熱量に差がある、又は、周辺部と中央部とで温度に差がある構造を有する。これにより、サンプル容器１０内の温度差をできる限り小さくし、同一の温度条件での培養を可能とする。また、同一の温度条件を保持しながら、撮像装置によるサンプル容器１０の撮像が可能となる。
　上記の構成によれば、均一な温度条件下で培養を行ったサンプル容器１０内の細菌の増殖量を所定時間ごとに測定し、その量の変化から薬剤感受性を判断することができる。また、細菌の増殖量の変化を解析することで感受性検査の結果を短時間で判断できる検査装置を提供することができる。
　本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることもできる。また、各実施例の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
１０　　…サンプル容器
２０　　…上側加温体
２１　　…孔
３０　　…下側加温体
３１　　…孔
３２　　…板
３３　　…発熱体
４０　　…照明機器
５０　　…撮像機器
８０　　…スタック部
９０　　…ＸＹステージ
９１　　…載置台
９２　　…孔
９３　　…レール
９４　　…駆動機構
９５　　…ステージ
１００　…仕込み室
１１０　…制御用パソコン
１２０　…第３の搬送ユニット
１３０　…第１の搬送ユニット
２０１　…上側加温体の第１の領域
２０２　…上側加温体の第２の領域
３０１　…下側加温体の第１の領域
３０２　…下側加温体の第２の領域

Claims (12)

  1. 　サンプル容器を載置するステージと、
    　前記サンプル容器の上下に配置される上側加温体及び下側加温体を備える温度調整装置と、
    　照明機器及び撮像機器を備え、前記サンプル容器を撮像するための撮像装置と、
    を備え、
    　前記上側加温体及び前記下側加温体は、それぞれ、周辺部である第１の領域の温度が中央部を含む第２の領域の温度よりも高くなる構造を備えることを特徴とする感受性計測装置。
  2. 　請求項１に記載の感受性計測装置において、
    　前記上側加温体及び前記下側加温体は、前記第１の領域の発熱量が前記第２の領域の発熱量より大きい構造を備えることを特徴とする感受性計測装置。
  3. 　請求項２に記載の感受性計測装置において、
    　前記上側加温体及び前記下側加温体の少なくとも一方は、線状発熱体を備え、かつ、前記第１の領域における隣接する線状発熱体の間隔が前記第２の領域における隣接する線状発熱体の間隔より小さい構造を備えることを特徴とする感受性計測装置。
  4. 　請求項２に記載の感受性計測装置において、
    　前記上側加温体及び前記下側加温体の少なくとも一方は、膜状発熱体を備え、かつ、前記第１の領域における膜状発熱体の厚みが前記第２の領域における膜状発熱体の厚みよりも大きい構造を備えることを特徴とする感受性計測装置。
  5. 　請求項１に記載の感受性計測装置において、
    　前記上側加温体及び前記下側加温体の少なくとも一方は、ガラスヒータであることを特徴とする感受性計測装置。
  6. 　請求項５に記載の感受性計測装置において、
    　前記上側加温体が、ガラスヒータであり、前記照明機器が前記上側加温体の上方に配置され、前記下側加温体は、前記撮像機器のための孔を有し、前記撮像機器が前記下側加温体の下方に配置されていることを特徴とする感受性計測装置。
  7. 　請求項１に記載の感受性計測装置において、
    　前記ステージが、前記サンプル容器をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸＹステージであり、前記上側加温体及び前記下側加温体は、それぞれ、前記ＸＹステージの移動範囲より大きい平面サイズを有することを特徴とする感受性計測装置。
  8. 　請求項１に記載の感受性計測装置において、
    　前記ステージが、前記サンプル容器をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸＹステージであり、前記上側加温体が、前記ＸＹステージに連結されており、前記下側加温体は、前記ＸＹステージの移動範囲より大きい平面サイズを有することを特徴とする感受性計測装置。
  9. 　請求項１に記載の感受性計測装置において、
    　前記上側加温体が、前記照明機器のための孔を有し、前記照明機器が前記上側加温体の上方に配置され、前記下側加温体は、前記撮像機器のための孔を有し、前記撮像機器が前記下側加温体の下方に配置されていることを特徴とする感受性計測装置。
  10. 　請求項１に記載の感受性計測装置において、
    　前記上側加温体及び前記下側加温体の少なくとも一方は、熱伝導性を有する板と、前記板の前記第１の領域に対応する位置に配置された発熱体とを備えることを特徴とする感受性計測装置。
  11. 　請求項１に記載の感受性計測装置において、
    　前記照明機器及び前記撮像機器をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるＸＹステージをさらに備え、
    　前記上側加温体及び前記下側加温体は、ガラスヒータであることを特徴とする感受性計測装置。
  12. 　請求項１に記載の感受性計測装置と、
    　前記サンプル容器の恒温槽として機能するスタック部と、
    　前記スタック部に入れる前の前記サンプル容器を昇温する仕込み室と、
    　前記スタック部から前記感受性計測装置の前記ステージに前記サンプル容器を搬送する搬送ユニットと、
    を備える検査装置。
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