WO2021010256A1 - 検査用サンプル液の調製システム及び検査用サンプル液の調製方法 - Google Patents

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Definitions

  • the present disclosure relates to a system for preparing an inspection sample solution and a method for preparing an inspection sample solution for obtaining an inspection sample solution in a state suitable for inspection from the sample stock solution for the purpose of inspecting microorganisms contained in the liquid.
  • microbiological tests are carried out to check for the presence or absence of bacteria such as yeast and mold and bacteria such as Escherichia coli and Legionella. Can be investigated. Large numbers of samples need to be inspected for adequate product management.
  • the culture method is used in the microbiological examination, and the culture is performed on an agar medium using a liquid sample, and the number of colonies on the medium is measured as the number of viable bacteria.
  • rapid measurement is difficult with a culture method that requires a long time for culturing.
  • various measurement methods have been developed for the purpose of rapid measurement of viable bacteria, and one of them is a method of measuring the viable cell count by optically analyzing particles dispersed in a fluid. It has been proposed (see Non-Patent Document 1 below).
  • Patent Document 1 describes a hydrodynamic separation device having a curved channel.
  • a fluid containing particles is supplied to a curved channel, and the force acting on the fluid flowing through the curved channel is used to separate the particles.
  • Non-Patent Document 1 in order to measure efficiently, it is necessary to perform pretreatment for the purpose of removing impurities that hinder the measurement and concentrating the bacterial cells contained in the sample.
  • pretreatment for the purpose of removing impurities that hinder the measurement and concentrating the bacterial cells contained in the sample.
  • the pretreatment it is not preferable to affect the cells, and microbial contamination during the pretreatment must be avoided. Therefore, it is desirable that the pretreatment be performed aseptically.
  • the correct inspection result cannot be obtained and the liquid recovery becomes difficult by the pretreatment that causes particle destruction and deterioration of the components.
  • Patent Document 1 relates to the separation of solid particles, but when obtaining a sample for the purpose of microbial inspection, it is necessary to consider the effect on microorganisms. ..
  • the present disclosure describes a test sample solution preparation system and a test sample solution preparation method capable of efficiently performing a test and supplying a test sample solution having no problem in terms of influence on microorganisms.
  • the challenge is to provide.
  • the test sample solution preparation system is a test sample solution preparation system that has a microbial separation device and prepares a test sample solution from a sample stock solution, and is the microbial separation device.
  • the sample stock solution may be a liquid raw material, a liquid intermediate, or a liquid final product in the production of foods and drinks or medical chemicals.
  • the liquid feeding unit is a pump that urges the sample stock solution with a supply path branched from the production line and connected to the fluid force separation device and a flow pressure for supplying the sample stock solution to the fluid force separation device.
  • the liquid raw material, the liquid intermediate, or a part of the liquid final product flowing through the production line can be configured to be supplied to the fluid force separation device as the sample stock solution.
  • the liquid feeding unit may further have a return path for returning one of the first fraction and the second fraction to the production line.
  • the liquid feeding unit provides a container for accommodating the sample stock solution, a supply path for connecting the container to the fluid force separation device, and a flow pressure for supplying the sample stock solution to the fluid force separation device. It may have a pump that urges the sample stock solution. Then, it is preferable that the liquid feeding unit further has a returning path for returning one of the first fraction and the second fraction to the container.
  • the liquid feeding unit may further have a reflux path for refluxing the other part of the first fraction and the second fraction to the supply
  • the inspection sample solution preparation system further includes an additional fluid force separator, and the liquid feeding unit further comprises the first fraction and the second fraction separated by the fluid force separator.
  • the rest of the other can be configured to have a flow path for supplying the additional fluid force separator.
  • the inspection sample solution preparation system is further configured to have an inspection device, a flow path for connecting the fluid force separation device to the inspection device, and a flow path for connecting the inspection device to the manufacturing line. The other of the first fraction and the second fraction may be returned to the production line via the inspection device.
  • the method for preparing the test sample solution includes a microbial separation treatment, and is a method for preparing the test sample solution from the sample stock solution, wherein the test sample solution is prepared.
  • the treatment involves a fluid force separation step of separating the liquid into a first fraction and a second fraction by utilizing a vortex flow generated by the liquid flowing through a curved flow path having a rectangular cross section, and the sample stock solution. It has a liquid feeding step of supplying to the fluid force separation step, and the particles contained in the sample stock solution are concentrated in the first fraction by the fluid force separation step.
  • the particles may be at least one microorganism among viruses, eubacteria, archaea, fungi, slime molds, algae and protozoa, and the first fraction is supplied as a test sample solution by a return channel.
  • the second fraction can be returned from the fluid force separator.
  • the particles may be particulate solids larger than microorganisms, and the second fraction may be provided as a sample solution for inspection. At that time, the first fraction may be returned by the return route or discharged to the outside of the system.
  • microorganisms or particulate solids dispersed in a liquid are efficiently separated, and the separated liquid is used as a sample solution for inspection to contain microorganisms and the like that can be contained in the sample stock solution.
  • the inspection can be performed efficiently.
  • the separation operation can be performed continuously and aseptically, contamination in the preparation of the test sample solution is prevented. Therefore, a system for preparing a sample solution for inspection and a method for preparing the sample solution for inspection, which can efficiently prepare the sample solution for inspection, are provided, and the safety and quality of the product can be efficiently controlled. It is possible.
  • microbiological tests and foreign substance tests are carried out in order to control the safety and quality of the products.
  • the microbial test the presence or absence of microbial contamination is confirmed by measuring the number of microorganisms contained in the sample solution.
  • the number of microorganisms it is possible to quickly measure the viable cell count by optically analyzing the particles dispersed in the fluid.
  • the sample stock solution contains particulate solids larger than microorganisms, it is effective to prepare a sample solution for inspection from which such substances are removed as impurities in order to perform accurate measurement.
  • the sample liquid is prepared so that the particles that can be contained in the liquid are concentrated, the remaining sample stock solution can be recovered, so that it can be reused if there is no abnormality in the foreign matter inspection. become. Therefore, concentration of particles contained in the liquid and separation by size are important in the preparation of the sample liquid for inspection.
  • One of the separation techniques for separating particles contained in a liquid is one that utilizes the action of a Dean vortex generated in a fluid (see Patent Document 1 above. Hereinafter, this technique is referred to as fluid force separation).
  • This is a separation technique that utilizes the fact that the distribution of particles in a liquid is biased due to the generation of a Dean vortex in a liquid that has a rectangular cross section perpendicular to the flow direction and flows through a curved flow path that is curved to one side. Is.
  • the particles flowing through the curved flow path have different distributions in the flow path depending on their size (see Patent Document 1). Specifically, a ring-shaped particle distribution is formed in the cross section of the flow path, and the particles flow in the flow path in a spiral shape. At this time, relatively large particles are relatively small outside the ring. The particles are located inside. Further, by setting the predetermined separation conditions, the distribution form of the particles is further changed, and the particles exceeding a certain size converge to the outer peripheral side of the flow path.
  • the above-mentioned fluid force separation is applied to the separation of particles contained in a liquid, that is, particulate microorganisms or solids, and microbial particles or solid particles having a predetermined size or larger are formed on the outer periphery of a curved flow path.
  • a separation form that converges to the side.
  • a sample solution for inspection is prepared using the liquid raw material, the liquid intermediate, or the liquid final product in the product manufacturing as the sample stock solution.
  • the liquid is supplied to the curved flow path at a relatively high flow rate.
  • the relatively small particles are distributed in a ring in the cross section of the flow path, as described above, while the relatively large particles are in the curved flow path. Converges so that it is ubiquitous on the outside (outer circumference side). That is, the liquid in which relatively large particles are concentrated can be separated as the first fraction. Therefore, when the sample stock solution contains particles of microorganisms or solids, the first fraction is separated into the first fraction where the particles are concentrated and the second fraction of the rest, so that the first fraction can be used for microbial inspection and foreign matter inspection. It can be used as a sample solution. If no abnormality is found in the inspection, the remaining second fraction can be collected and reused.
  • microorganisms are separated by their size as particles. That is, the microorganism is separated as a particulate microorganism, and may be either a single cell of the microorganism or a particle in which a plurality of cells are aggregated.
  • the solid particles may be either organic particles or inorganic particles, and solid particles such as plastics, elastomers, fibers, ceramics, and metals can be preferably separated.
  • the sample stock solution in the production of food and drink may contain particulate solids larger than the microorganism to be inspected. That is, the particles contained in the sample stock solution may include relatively large particulate solids and relatively small microbial particles.
  • the particles contained in the sample stock solution may include relatively large particulate solids and relatively small microbial particles.
  • a seasoning liquid such as soy sauce
  • fine particles derived from the raw material and agglomerates of components may be contained.
  • the liquid final products such as tea beverages and fruit beverages contain particulate solids such as tea leaf particles and fruit particles. In such a case, in the fluid force separation, the particulate solids, which are relatively large particles, are concentrated in the first fraction, and the remaining second fraction contains most of the relatively small particles. Is done.
  • the second fraction from which the particulate solids have been removed can be used as a sample solution for inspection in a microbial test to detect microbial particles that are relatively small particles. If no abnormality is found in the inspection, the first fraction may be collected and reused. In this case, the second fraction may contain dead cell fragments (debris) or the like when the sample stock solution contains microorganisms. In order to remove debris and the like from the test sample solution, it is advisable to adjust the separation state and repeat the fluid force separation. This makes it possible to separate microorganisms, which are relatively large particles, from debris, which are relatively small particles.
  • the size of the particles to be concentrated can be adjusted by setting the flow velocity (flow rate) of the liquid supplied to the fluid force separation and the size of the cross section in the curved flow path.
  • Microorganisms grow large when their activity is high, but when their activity decreases, they die and decompose in a relatively small state. Most of the relatively small particles in microorganisms are carcasses or carcasses of microorganisms, and the proportion of active cells in the process of DNA synthesis is small. Since the size of particles separated by fluid force separation can be adjusted by changing the separation conditions (liquid supply flow rate), active microorganisms and debris can be removed by repeating fluid force separation under different separation conditions. Can be separated. By performing multi-step fluid force separation in which fluid force separation is repeated while changing the separation conditions, particles of different sizes can be separated at each step. Alternatively, the concentration and separation accuracy can be improved by repeating the fluid force separation under certain separation conditions.
  • the viability of the cells tends to decrease due to the influence of pressure fluctuations (pressure drop) applied to the cells during separation, but microorganisms are subject to considerable pressure fluctuations during fluid force separation. Can also maintain survival rate. Therefore, it is not necessary to control the pressure environment in the fluid force separation of the microbial particles. Therefore, it is permissible to change the driving force of the pump or the like used to supply the liquid to the fluid force separation device to fluctuate the flow pressure, so that the flow rate of the liquid can be arbitrarily adjusted based on the flow pressure. That is, since the setting of the separation condition can be easily changed by the drive control of the pump, the system configuration can be easily simplified. Further, the fluid force separation has an advantage that it is easy to aseptically hold the liquid and separation with high reproducibility is possible regardless of the skill level of the operator.
  • the pressure environment for supplying the liquid to the curved flow path is controlled so that the fluctuation (pressure drop) of the pressure applied to the cells during separation does not exceed a certain level. That is, the supply of the liquid is controlled so that the fluctuation of the pressure applied to the microorganism during the separation (the difference between the inlet pressure and the outlet pressure) becomes equal to or less than a predetermined value.
  • the pressure fluctuation pressure difference
  • the pressure fluctuation pressure difference
  • the damage of the microorganism is small, and the survival rate of the microorganism can be maintained at about 98% or more. Therefore, the concentrated and separated large microbial particles can be separated and supplied for measurement of particle size distribution, culturing and inspection of microorganisms, etc. in a state where the growth ability and the like are maintained.
  • the test sample solution preparation system 1 of FIG. 1 has a microbial separation device 3, which is used to prepare a test sample solution from the sample stock solution L.
  • the microbial separation device 3 has a fluid force separation device 4 and a liquid feeding unit 5 that supplies the sample stock solution L to the fluid force separation device 4.
  • the fluid force separating device 4 has a curved flow path having a rectangular cross section, and separates the liquid into a first fraction and a second fraction by utilizing the vortex flow generated by the flow of the liquid through the curved flow path. ..
  • the particles contained in the sample stock solution are concentrated in the first fraction by the fluid force separation device 4.
  • the sample stock solution L is separated from the production line PL. That is, the liquid feeding unit 5 has a supply path 6 composed of a pipe branched from the production line PL and connected to the fluid force separating device 4, and a pump 10.
  • the pump 10 urges the sample stock solution L to apply a flow pressure for supplying the sample stock solution L to the fluid force separation device 4.
  • a part of the liquid raw material, the liquid intermediate, or the liquid final product circulating in the production line PL is supplied to the fluid force separation device 4 as the sample stock solution L.
  • the fluid force separation device 4 has a curved flow path having a constant rectangular cross section perpendicular to the flow direction inside.
  • the curved flow path has a single introduction port 41 for taking in the sample stock solution L at one end, and the other end of the curved flow path has at least two outlets 42 and 43 for separating and discharging the sample stock solution.
  • the fluid force separation device 4 utilizes the vortex flow generated in the liquid swirling in one direction as the liquid flows through the curved flow path, and moves relatively large particles from the particles contained in the sample stock solution L to the outside of the flow path ( Make it ubiquitous on the outer peripheral side). Therefore, by dividing the liquid discharged from the curved flow path into an outer fraction and an inner fraction, it is possible to separate the liquid in which relatively large particles are concentrated as the outer fraction.
  • a liquid La (first fraction) containing concentrated relatively large particles is discharged from one outlet 42 through a flow path 7 connected to the outlet 42.
  • the remaining liquid Lb (second fraction) containing relatively small microbial particles is discharged from the flow path 8 connected to the other outlet 43.
  • the microbial particles can be concentrated in the first fraction and obtained as liquid La from the outlet 42. This can be used as a sample solution for inspection and used for a microorganism inspection to inspect the presence or absence of microorganisms. If necessary, the number of microbial particles, the particle size distribution, the particle shape, and the like can be measured.
  • the curved shape of the curved flow path includes a substantially circumferential shape, a substantially arc (partial circumference) shape, a spiral shape, and the like, and any of these shapes may be used.
  • the fluid force separation device 4 can be designed with a flow path unit having one curved flow path as a constituent unit. Specifically, as a flow path unit, a flat layer-shaped molded body in which one curved flow path is formed is formed of plastic or the like, and at that time, both ends of the curved flow path are opened in the end face of the molded body. It is configured to have one inlet and at least two outlets.
  • a fluid force separation device can be configured by one flow path unit or a combination of a plurality of flow path units. By stacking a plurality of flow path units to form a parallel flow path, the processing flow rate of the sample stock solution L can be increased.
  • the separation efficiency of particles in the fluid force separating device 4 varies depending on the number of Des and the pressure in the liquid supplied to the curved flow path, and there is an appropriate range of the number of Des and the pressure capable of suitable separation.
  • the flow rate of the liquid supplied to the fluid force separation device 4 may be adjusted according to the size of the particles to be separated.
  • the liquid feeding unit 5 of the sample liquid preparation system 1 for inspection is an urging device for urging the sample stock solution L to supply the flow pressure for supplying the sample stock solution L to the fluid force separation device 4, specifically, the pump 10.
  • the flow rate and flow pressure at which the sample stock solution L is supplied to the fluid force separation device 4 changes depending on the flow pressure applied by the pump 10.
  • Microbial viability is an important factor in testing for microorganisms.
  • the microorganism has durability against separation by the fluid force separation device 4 and can maintain the survival rate.
  • the pressure environment can be adjusted to a suitable one by, for example, driving control of the pump 10.
  • the pressure environment In order to suppress the decrease in survival rate and damage of the microorganisms being separated, it is preferable to control the pressure environment so that the pressure difference is less than 0.60 MPa, preferably 0.45 MPa or less, more preferably 0.40 MPa or less. Is controlled to be. If a pressure control valve and a flow rate adjusting valve are provided, the supply pressure and the supply flow rate of the sample stock solution can be arbitrarily adjusted, and the pressure and the flow rate may be monitored by using a pressure gauge and a flow meter.
  • the flow rate of the liquid supplied to the fluid force separation device 4 is appropriately adjusted by the drive control of the pump 10 without using the flow rate adjusting valve.
  • the supply flow rate and pressure of the liquid are determined by appropriately designing the dimensions of the supply passage 6 and the flow paths 7 and 8 based on the processing capacity (size of the flow path cross section and the number of flow paths) in the fluid force separation device 4. It can be regulated to some extent. Therefore, even with a simple configuration such as the test sample solution preparation system 1 of FIG. 1, the test sample can be efficiently and continuously prepared by separating the particles corresponding to the microbiological test.
  • a pump that does not apply shearing force to the microorganisms.
  • a positive displacement pump that pushes out a constant volume of liquid by utilizing a volume change due to reciprocating motion or rotary motion.
  • positive displacement pumps include reciprocating pumps such as piston pumps, plunger pumps, diaphragm pumps and wing pumps, and rotary pumps such as gear pumps, vane pumps and screw pumps.
  • One embodiment uses a pressurized tank equipped with a compressor, and the liquid contained in the pressurized tank is pressurized by the compressor to pump the liquid from the pressurized tank to the fluid force separator. it can.
  • the liquid feeding unit of the inspection sample liquid preparation system may further have a return passage for returning one of the first fraction and the second fraction to the production line.
  • the remaining liquid Lb having a return path 8a branched from the flow path 8 and connected to the production line and discharged as the second fraction from the outlet 43. Is configured to be returned to the production line.
  • a switching valve 9 is provided at the branch point of the return path 8a, and for the second fraction, either discharge to the outside of the system or return to the production line can be selected. Therefore, the loss due to the inspection can be reduced by the collection using this.
  • the second fraction separated by fluid force separation may contain relatively small microcells, debris, etc., and abnormalities are observed in the inspection.
  • the second fraction of time should be discarded.
  • the sample stock solution contains expensive components or rare substances, debris and agglutinating substances can be removed by a filter and a purification treatment can be performed to recover the desired components.
  • the filter one having an appropriate pore size may be selected according to the object to be removed, and examples thereof include a microfiltration membrane and an ultrafiltration membrane.
  • a test sample solution preparation method for preparing a test sample solution from a sample stock solution includes a microbial separation treatment.
  • the microbial separation treatment includes a fluid force separation step and a liquid feeding step of supplying the sample stock solution to the fluid force separation step.
  • the fluid force separation step the liquid is separated into the first fraction and the second fraction by utilizing the vortex flow generated by the liquid flowing through the curved flow path having a rectangular cross section.
  • the particles contained in the sample stock solution are concentrated in the first fraction.
  • a liquid in which microorganisms are concentrated can be obtained as the first fraction.
  • This can be used as an inspection sample solution for a microorganism inspection, and the presence or absence of microorganisms can be confirmed. If necessary, the number of microbial particles, the particle size distribution, the particle shape, and the like can be measured at the same time.
  • the particles to be separated in the above-mentioned fluid force separation are microbial particles
  • the first fraction is supplied as a sample solution for inspection
  • the second fraction is discharged from the fluid force separation device to the outside of the system.
  • it is returned to the production line PL through the return route.
  • Microbial particles of about 0.1 ⁇ m to about several mm can be suitably separated, and those exceeding this can be separated depending on the separation conditions.
  • At least one of viruses, eubacteria, archaea, fungi, slime molds, algae and protozoa can be tested.
  • the sample stock solution is introduced into the curved flow path having a rectangular cross section from a single inlet, and is supplied to the curved flow path in a uniform state.
  • the curved flow path of the fluid force separator is a flow path having a rectangular cross section (diameter cross section) perpendicular to the flow direction. While the uniform liquid flows through the curved flow path, it rides on the Dean vortex and changes its distribution in a circular shape in a rectangular cross section, while the lift acting on the particles acts on the outer peripheral side of the flow path. The distribution is concentrated on the outer peripheral side.
  • the terminal outlet of the curved flow path is divided into two, an outlet 42 located on the outer peripheral side and an outlet 43 on the inner peripheral side.
  • the liquid containing the concentrated particles is discharged from the outlet 42 on the outer peripheral side, and the remaining liquid is discharged from the outlet 43 on the inner peripheral side.
  • the separation conditions in the fluid force separation step can be changed by adjusting the flow rate in the liquid feeding step, and an appropriate flow rate may be set according to the size of the particles to be separated.
  • the test sample solution preparation system 1A of FIG. 2 is an example of modifying the test sample solution preparation system of FIG. 1 so that the second fraction obtained by fluid force separation is supplied as the test sample solution. Therefore, the return path 7a for returning the liquid to the production line PL is configured to branch from the flow path 7 for discharging the first fraction and connect to the production line PL. Similarly, a switching valve 9 is provided at the branch point of the return path 7a, and either discharge to the outside of the system or return to the production line PL can be selected.
  • the particles that can be contained in the sample stock solution are microbial particles.
  • a sample stock solution containing a particulate solid larger than a microorganism is used. That is, the particles to be separated in the fluid force separation are particulate solids larger than microorganisms and are separated as the first fraction.
  • the first fraction is returned by the return path 7a or discharged out of the system. For example, when the particulate solid is a contaminant or dust that hinders the inspection, the liquid La containing the particulate solid is discharged from the flow path 7.
  • the particulate solid is a component that is acceptable as a product, such as raw material particles for food and drink, it may be returned to the production line PL.
  • the sample stock solution contains microorganisms, most of the microorganisms, which are relatively small particles, are contained in the second fraction. Therefore, if the second fraction from which the particulate solids have been removed is used as a sample solution for inspection, microorganisms can be detected.
  • the test sample solution preparation system 1B of FIG. 3 is an example of modifying the test sample solution preparation system of FIG. 1 so as to prepare the test sample solution using the sample stock solution contained in the container. That is, the liquid feeding unit 5 of the test sample liquid preparation system 1B has a container 2 for accommodating the sample stock solution L, a supply path 6 for connecting the container 2 to the fluid force separation device 4, and a sample to the fluid force separation device 4. It has a pump 10 for urging the sample stock solution with a flow pressure for supplying the stock solution L. If the sample stock solution L does not contain particles larger than the microorganism to be inspected, the microbial particles are concentrated in the first fraction and obtained as liquid La through the outlet 42 and the flow path 7. Therefore, the presence or absence of microorganisms can be confirmed by using the liquid La as a sample liquid for inspection in the microorganism inspection. If necessary, the number of microbial particles, the particle size distribution, the particle shape, and the like can be measured.
  • the liquid feeding unit 5 of the inspection sample liquid preparation system 1B may further have a return passage for returning one of the first fraction and the second fraction to the container 2.
  • the return path 8a branching from the flow path 8 is connected to the container 2. That is, the remaining liquid Lb discharged as the second fraction from the outlet 43 can be returned to the container 2.
  • a switching valve 9 is provided at the branch point of the return path 8a, and for the second fraction, either discharge to the outside of the system or return to the container 2 can be selected. Therefore, the second fraction can be collected and reused, and this can be used to reduce the loss due to inspection.
  • the container 2 is a container capable of preventing microbial contamination, and if necessary, a container equipped with a heater or cooler and a temperature control function may be used.
  • the liquid inside is maintained at a temperature suitable for storage of the sample stock solution.
  • the container 2 may be provided with a stirrer for homogenizing the liquid, and can stir at an appropriate speed that does not damage the microorganisms. Further, if necessary, in order to adjust the environment suitable for microorganisms, those having adjustment functions such as oxygen / carbon dioxide / air amount, pH, conductivity, light amount and the like may be used.
  • the inspection sample solution preparation method that can be carried out in the inspection sample solution 1B of FIG. 1 is the inspection sample solution of FIG. 1 except that the second fraction is returned to the container 2 instead of the production line PL. It is the same as the preparation system 1 of. That is, as the sample stock solution, a sample that does not contain particles larger than the microorganism to be inspected is used, and when the microorganism is present, it is concentrated in the first fraction. Therefore, the first fraction can be used as an inspection sample solution for a microorganism inspection, and the presence or absence of microorganisms can be confirmed. If necessary, the number of microbial particles, the particle size distribution, the particle shape, and the like can be measured.
  • At least one of viruses, eubacteria, archaea, fungi, slime molds, algae and protozoa can be tested.
  • the second fraction is discharged from the fluid force separation device to the outside of the system, or is returned to the container 2 through the return path.
  • a coagulant may be added to the sample stock solution in the container 2 to coagulate the particles to a size that facilitates fluid force separation. In that case, it is preferable to supply a sample solution for inspection in which the agglutination in the obtained first fraction is eliminated.
  • sample stock solution L is supplied from the container 2 is suitable for use after diluting or filtering and separating the sample directly taken from the production line.
  • a sample solution may be prepared by using it when conducting an inspection as a control test or the like using cultured microorganisms.
  • the test sample solution preparation system 1C of FIG. 4 is an example of modifying the test sample solution preparation system of FIG. 3 so that the second fraction obtained by fluid force separation is supplied as the test sample solution. Therefore, the return path 7a for returning the liquid to the container 2 is configured to branch from the flow path 7 for discharging the first fraction and connect to the container 2. Similarly, a switching valve 9 is provided at the branch point of the return path 7a, and either discharge to the outside of the system or return to the production line PL can be selected.
  • the method for preparing the test sample solution carried out in the test sample solution preparation system 1C of FIG. 4 is the same as that of the test sample solution preparation system 1B of FIG.
  • a sample containing a particulate solid larger than the microorganism to be inspected is used as the sample stock solution. Therefore, the particles to be separated in the fluid force separation are relatively large particles, that is, particulate solids larger than microorganisms, and are separated as the first fraction.
  • the first fraction is returned from the outlet 42 through the return path 7a or discharged out of the system. For example, when the particulate solid is a contaminant or dust that interferes with the inspection, the liquid La containing the particulate solid is discharged from the flow path 7.
  • a coagulant may be added to the sample stock solution in the container 2 to agglomerate the particulate solids, whereby fluid force separation can be facilitated.
  • the solid particle is a component that is acceptable as a product, such as raw material particles for food and drink, it may be returned to the container 2 for use. Since most of the microorganisms, which are relatively small particles, are contained in the second fraction, the second fraction discharged from the outlet 43 of the fluid force separation device 4 through the flow path 8 is used as a sample solution for inspection. Provided.
  • one of the first fraction and the second fraction can be returned to the production line PL, and the other is inspected as it is. It is collected as a sample solution for use.
  • the test sample solution preparation system 1D of FIG. 5 further returns the first fraction and the other of the second fractions (that is, the first fraction) to the supply path 6.
  • This is an example configured to have a return path 11.
  • the return path 11 branches from the flow path 7 and is connected to the upstream side of the pump 10 in the supply path 6. Therefore, a part of the first fraction is returned to the supply path 6 and the fluid force separation is repeated, so that the concentration of particles in the first fraction discharged from the flow path 7 gradually increases.
  • the concentration of particles can be increased. Therefore, when the number of particles contained in the sample stock solution is extremely small and it is difficult to distinguish it from the measurement error in the inspection, the concentration can be increased to facilitate the measurement. That is, it contributes to the improvement of the detection sensitivity in the inspection.
  • the configuration of the test sample solution preparation system 1D of FIG. 5 may be applied to the test sample solution preparation system 1B of FIG. 3, and the first fraction obtained from the sample stock solution contained in the container is partially used. It can be refluxed to increase the concentration.
  • the test sample solution preparation system 1E of FIG. 6 is an example in which the test sample solution preparation system 1D of FIG. 5 is further modified to have an additional fluid force separation device 4a. That is, it is configured so that two-step fluid force separation can be performed.
  • a part of the first fraction and the other (that is, the first fraction) of the second fraction is refluxed to the supply path 6, but the rest is supplied as it is as a sample liquid for inspection. Reflux.
  • the flow path 7 is connected to the additional fluid force separation device 4a and supplies the rest of the first fraction to the additional fluid force separation device.
  • the liquid Lc obtained as the first fraction from the outlet 42a of the fluid force separation device 4a is supplied as a sample liquid for inspection through the flow path 12.
  • the flow path 13 connected to the outlet 43a of the fluid force separation device 4a discharges the liquid Ld as the second fraction.
  • a return path 13a that branches from the flow path 13 and connects to the production line PL is provided so that the liquid Ld of the second fraction can be returned to the production line PL.
  • a switching valve 9a is provided at the branch point of the return path 13a, and similarly, either discharge to the outside of the system or return to the production line PL can be selected.
  • the configuration of the test sample solution preparation system 1E of FIG. 6 is applied to the test sample solution preparation system 1B of FIG. 3 in a multi-step manner with respect to the first fraction obtained from the sample stock solution contained in the container. Fluid force separation may be performed.
  • the components contained in the liquid are divided into three by performing two-step separation. Since the separation conditions in the second-stage fluid force separation device 4a can be adjusted by controlling the supply flow rate of the liquid La supplied through the flow path 7, even if a pump is provided in the flow path 7 to adjust the separation conditions. Good. By appropriately setting the separation conditions in the two fluid force separation devices 4 and 4a, it is possible to improve the separation accuracy and the concentration of the particles.
  • the processing capacity of the second-stage fluid force separation device is appropriately set according to the division ratio of the two fractions in the first-stage fluid force separation device.
  • the multi-step fluid force separation as performed by the test sample solution preparation system 1E of FIG. 6 can also be performed by using the test sample solution preparation system 1D of FIG.
  • a switching valve is provided at the branch point and the reflux point of the reflux path 11 so that the entire amount of the first fraction can be switched to either discharge to the outside of the system or reflux.
  • a container for temporary storage may be provided in the return passage 11.
  • the inspection sample solution preparation system 1F of FIG. 7 is an example in which the inspection sample solution preparation system 1E of FIG. 5 is connected to the inspection device. That is, the inspection sample solution can be directly supplied to the inspection device.
  • One of the first fraction and the second fraction separated by the fluid force separator can be returned to the production line PL and the other can be supplied as a sample solution for inspection.
  • the first fraction is shown.
  • the fraction is supplied to the inspection device. Furthermore, it is configured to be returned to the production line via an inspection device.
  • the inspection sample solution preparation system 1F has an inspection device 14 and a flow path 7 for connecting the fluid force separation device 4 to the inspection device 14.
  • the flow path 7 connects the outlet 42 of the fluid force separation device 4 and the inspection device 14, and the liquid discharged as the first fraction is supplied to the inspection device 14 as a sample liquid for inspection.
  • the inspection sample solution preparation system 1F further has a flow path for connecting the inspection device 14 to the production line PL. That is, the flow path 15 for discharging the sample liquid after the inspection from the inspection device is branched, a return passage 15a is provided, and a switching valve 16 is provided at the branch point. Therefore, the sample liquid after the inspection can be either discharged to the outside of the system or returned to the production line PL, and can be changed by the switching valve 16.
  • the system of FIG. 7 it is possible to continuously withdraw and inspect the sample stock solution from the production line. If no abnormality is found in the inspection, the liquid derived from the sample stock solution can be returned to the production line.
  • the switching valves 9 and 16 may be controlled so that all the liquid derived from the sample stock solution is discharged to the outside of the system.
  • an on-off valve may be provided in the supply path 6 branching from the production line PL so that the sample stock solution can be sampled arbitrarily. This is a case where periodic inspection by intermittent sampling is performed. Is suitable for.
  • the De number varies depending on the turning radius Rc of the curved flow path and the cross-sectional dimension of the flow path (the representative length D in the above equation can be regarded as the width of the curved flow path. ). Therefore, the De number can be adjusted to a suitable value based on the design of the curved flow path, whereby the fluid force separation device can carry out the concentrated separation of the particles with good separation efficiency. .. Further, since the flow rate of the fluid can be adjusted by setting either the width (diameter direction) or the height of the cross section of the curved flow path, the particles can be separated at a desired flow rate based on the design of the curved flow path.
  • the fluid force separation device can be configured to be feasible.
  • the design of the curved flow path can be appropriately changed so as to enable suitable separation according to the conditions of the separation target (dimension distribution of microorganisms, viscosity of liquid, etc.).
  • the curved flow path has a rectangular cross section having an aspect ratio (width / height) of 10 or more.
  • microbial particles having a particle size of about 10 ⁇ m or more can be concentrated and fractionated as a fraction on the outer peripheral side.
  • the relatively small microbial particles of about 5 ⁇ m or less are distributed in a ring shape, and most of them are fractionated as a fraction on the inner peripheral side.
  • the separation state of particles (size of particles to be concentrated, preparative ratio) in the fluid force separator differs depending on the division position of the outlet at the outlet. Generally, when the cross-sectional area ratio at the outlet of the flow path is designed so that the division ratio (volume ratio) of the outer peripheral side fraction / inner peripheral side fraction is about 10/90 to 70/30, the particles as described above are used. Suitable for concentration separation.
  • the fluid force separation device has two outlets as outlets of the curved flow path, but may be divided into three or more outlets. When the terminal outlet is divided into three or more outlets, the amount of fractions to be sorted may be changed according to the situation.
  • test sample solution preparation system as described above, it is possible to prepare test differential pull gains from various sample stock solutions.
  • sample stock solutions include liquid raw materials, liquid intermediates, and liquid final products, microbial or cell culture solutions, drinking water, manufacturing water, and foods in the manufacture of pharmaceutical medical products and chemical products.
  • the manufacturing water includes water for manufacturing medical drugs, water for manufacturing foods and drinks, washing water used for manufacturing industrial products, and the like.
  • liquid final products include soft drinks, lactic acid bacteria beverages, milk, beer, sake, distilled liquor, and other alcoholic beverages.
  • test sample liquid preparation system of the present disclosure the influence on the components contained in the liquid is small in the fluid force separation, so that it can be applied to the inspection of substances that are easily denatured.
  • glycoproteins such as antibodies contained in cell-cultured liquids are fragile long-chain polymer substances
  • test sample solutions can be prepared by utilizing fluid force separation.
  • the cells contained in the culture medium can be concentrated into the first fraction by fluid force separation and separated and removed, and the second fraction can be inspected and measured. Therefore, for example, the test sample solution of FIG. 4 can be used to suitably prepare the test sample solution.
  • Microorganisms include eukaryotes (eubacteria and archaea), eukaryotes (algae, protists, fungi, slime molds) and viruses.
  • prokaryotes include bacteria such as Escherichia coli, Bacillus subtilis, and Staphylococcus aureus, and Bacillus subtilis such as actinomycetes, orchid algae, and methanogens.
  • examples of eukaryotes include algae such as spirogyra and wakame seaweed, protists such as paramecium, molds, yeasts, and fungi of mushrooms.
  • protists include amoeba, and rotifers such as worms and microalgae such as Botryococcus brauni are also included in the microorganisms.
  • Fluid force separation can be applied to a liquid medium in which microorganisms are cultured.
  • the liquid medium may be any of synthetic medium, semi-synthetic medium, and natural medium, and suppresses the growth of nutrients, differential agents for testing (pH indicators, enzyme substrates, sugars, etc.), and unintended microorganisms. It may contain a selection agent or the like.
  • a liquid medium having a low viscosity In order to promote the fluid force separation efficiently, it is preferable to use a liquid medium having a low viscosity.
  • a flocculant may be added in order to form particles having a size that facilitates fluid separation. Examples of the flocculant include polymer flocculants and inorganic flocculants such as polyaluminum chloride, aluminum sulfate, and polysilica iron.
  • the inspection device 14 is a microorganism inspection device
  • the measurement in the inspection apparatus 14 may include operations such as culture, observation with a microscope, staining and light emission with reagents, detection of fluorescence, electrophoresis, and measurement of an absorption spectrum using electromagnetic waves such as infrared rays.
  • the operation may be an operation using a marker with a marker that selectively reacts with a specific component, structure, gene or the like.
  • Microorganisms may be measured by operations such as optical analysis such as flow cytometry.
  • operations such as optical analysis such as flow cytometry.
  • devices capable of performing such operations include a flow cytometer (product name: Attune NxT) manufactured by Thermo Fisher Scientific, a cell analyzer (product name: Vi-Cell) manufactured by Beckmann Coulter, and a cell analyzer manufactured by Perkin Elmer. Plate reader (product name: ViewLux) and so on.
  • the test sample liquid may be used to culture the microorganisms contained in the liquid.
  • the culture of the microorganism may be carried out according to a conventional method based on the culture conditions known for the microorganism.
  • a method suitable for the microorganism to be cultured may be appropriately selected and used.
  • selective enrichment media or selective isolation media formulated to grow a particular bacterial species are preferably used. It may be appropriately selected from commercially available media and used, or it may be prepared using nutrients and purified water according to a known formulation, and a differential agent for the purpose of inspection (pH indicator, enzyme substrate, sugar, etc.). Alternatively, a selective agent that suppresses the growth of unintended microorganisms may be added as needed.
  • FIG. 8 is a graph showing the results of examining the relationship between the separation efficiency and the number of Des in the fluid force separation device.
  • any of five types of fluid force separation devices (devices A1 to A5) having different flow path dimensions, and either polymer particles (styrene-divinylbenzene copolymer) or CHO cells (Chinese hamster ovary cells). Separation was performed by a fluid force separator using the separation target. The average particle size of each separation target is in the range of 14 to 18 ⁇ m.
  • the separation efficiency is a value calculated as [1- (x / X)] ⁇ 100 (%). In the calculation formula, X is the concentration of the separation target contained in the liquid before separation, and x is the concentration after separation.
  • the concentration of the separation target contained in the fraction on the inner circumference side is shown. Since the particle size distribution of each of the separation targets is narrow, the evaluation is based on the evaluation that the separation efficiency in a state where the entire amount of particles or cells is concentrated in the outer peripheral fraction is regarded as 100%. As can be seen from the graph, in both polymer particles and animal cells, the separation efficiency is highest when the De number is around 70, and generally, high separation efficiency is achieved under the condition that the De number is in the range of 50 to 80. can do. Therefore, it is understood that concentrated separation of particles is possible by fluid force separation regardless of the composition of the particles.
  • FIG. 9 shows the results of investigating the effect of the type of pump that sends the liquid medium to the fluid force separator on the survival rate of animal cells.
  • the liquid medium in which the cells were cultured was supplied to the fluid force separator at a discharge pressure of 0.3 MPa using a pump, and the two fractions of the liquid medium discharged from the separator were collected together and a small amount was sampled. ..
  • This is the result of measuring the viability (%, the ratio of living cells in all cells) of the sample cells with a cell measuring device (manufactured by Beckman Coulter, product name: Vi-Cell).
  • “Gas pumping” in the graph is a form in which a liquid medium is pumped with compressed air from a pressurized tank to which a compressor is connected, and can be classified as a positive displacement pump. From FIG. 9, it can be seen that the centrifugal pump has a large damage to cells, and the other pumps classified as positive displacement pumps prevent the decrease in survival rate. Since microbial particles are more durable than animal cells, no significant effect as shown in FIG. 9 is observed depending on the type of pump, but when the durability of the concentrated particles is uncertain, it is appropriate. The pump may be selected and used.
  • the particles contained in the sample stock solution can be concentrated and separated to prepare a sample solution for inspection, and at the time of preparation, solid particles are destroyed and microorganisms are affected. The effect can be prevented.
  • the fluid force separation can proceed with the concentrated separation of the particle components much more efficiently than the centrifugal separation, and can be concentrated and separated with a high survival rate without damaging the microorganisms as compared with the filter separation or the like. In addition, expensive components and rare substances can be recovered.
  • the test sample solution preparation system of the present disclosure since the liquid is supplied to the curved flow path at a relatively high speed, the test sample solution preparation system of the present disclosure has a high processing capacity for concentrated separation of particles, and prepares the test sample solution. It can be done efficiently. In addition, it is sufficiently applicable to quality control and safety control in product manufacturing.
  • an arcuate curved flow path (swirl diameter: about 115 mm, radial cross section of the flow path: rectangular, flow path width: about 3 mm) is formed inside.
  • a flat plate-shaped resin molded body was produced.
  • a fluid force separation device was constructed by using this molded body as a flow path unit.
  • a syringe pump (pushing and pulling the plunger repeatedly to pump the fluid) is used as the pump 10 for supplying the liquid, and the above-mentioned fluid force separation device is used to prepare the test sample liquid preparation system 1 of FIG. Configured.
  • the return path 8a was not provided, and the first and second fractions were collected respectively.
  • yeast was added to water and dispersed, a yeast aqueous solution containing yeast particles was prepared, and the mixture was stored in container 2.
  • the yeast aqueous solution of the container 2 was pumped to the curved flow path of the fluid force separator at a constant flow rate of 110 mL / min.
  • the first fraction on the outer peripheral side and the second fraction on the inner peripheral side discharged from the outlets 42 and 43 of the fluid force separator were collected in a collection container, respectively.
  • the number of yeasts contained in the solution and the survival rate (ratio of live yeast in total yeast) are determined by an image-type particle measuring device (manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd., product name: Vi-). It was measured using Cell). This operation and measurement were performed 6 times. The results of each round are shown in Table 1.
  • the concentration rate in Table 1 is expressed as a percentage (%) of the yeast concentration of the first fraction based on the yeast concentration of the sample stock solution, with the number of yeast particles per unit volume of the liquid as the yeast concentration. There is.
  • yeast is concentrated in the first fraction in all of the six operations. Since there is no clear decrease in yeast viability before and after fluid force separation, it can be said that there is almost no damage to yeast due to the separation operation.
  • the survival rate of yeast in the first fraction is significantly increased as compared with the yeast aqueous solution before separation. This can be considered as an increase in survival rate due to a decrease in the proportion of dead cells, debris and impurities due to a decrease in the proportion of relatively small particles contained in the first fraction. Therefore, it is clear that the yeast-concentrated first fraction can be recovered and provided as a test sample solution by fluid force separation without lowering the survival rate of yeast.
  • a system for preparing a sample solution for inspection was constructed in the same manner as in Example 1, and the cell culture solution obtained above was contained in a container 2 as a sample stock solution. Using a syringe pump, the cell culture solution in the container 2 was pumped at a constant flow rate into the curved flow path of the fluid force separator. The first fraction on the outer peripheral side and the second fraction on the inner peripheral side discharged from the outlets 42 and 43 of the fluid force separator were collected in a collection container, respectively. For the second fraction, the number of cells contained in the solution was measured using an image-type particle measuring device (manufactured by Beckman Coulter, Inc., product name: Vi-Cell). In addition, the concentration of IgG antibody contained in the second fraction was measured.
  • the above operation and measurement were performed 3 times.
  • the results of each session are shown in Table 2.
  • the cell separation efficiency in Table 2 is a value calculated as [1- (x / X)] ⁇ 100 (%).
  • X is the cell concentration of the sample stock solution
  • x is the value after separation.
  • the cell concentration of the second fraction (the fraction on the inner circumference side) of is shown.
  • the separation efficiency was 90% or more in all three operations, and the cells were concentrated in the first fraction.
  • a fragile long-chain protein such as an antibody protein can be supplied to the test without causing a composition change. it can. That is, the quality of the liquid can be confirmed by performing a microbiological test or the like and analyzing the components in the liquid without changing the components in the liquid. Therefore, by preparing the sample liquid for inspection by utilizing the fluid force separation, it is possible to prevent the deterioration of the analysis quality due to the mixing of the solid component and perform the inspection with high accuracy.
  • the particles contained in the liquid can be concentrated and separated without affecting the components contained in the liquid, and the sample liquid for inspection can be efficiently prepared. It can be used for various inspections in the manufacture of medical and pharmaceutical products and foods and drinks to efficiently carry out quality control and safety control of the manufactured products, which contributes to the improvement of economy and quality.

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Abstract

検査用サンプル液の調製システムは、微生物分離装置（３）を有し、サンプル原液から検査用サンプル液を調製する。微生物分離装置（３）は、流体力分離装置（４）と、サンプル原液を流体力分離装置（４）へ供給する送液部（５）とを有する。流体力分離装置（４）は、矩形断面を有する湾曲流路を有し、湾曲流路を液体が流れることによって生じる渦流れを利用して、液体を第１画分と第２画分とに分離する。サンプル原液に含まれる粒子は、第１画分に濃縮される。効率的に微生物検査等の検査を行え、微生物の培養に供することが可能な検査用サンプル液を供給可能である。

Description

検査用サンプル液の調製システム及び検査用サンプル液の調製方法
　本開示は、液体に含まれる微生物等の検査を目的として、サンプル原液から検査に適した状態の検査用サンプル液を得るための検査用サンプル液の調製システム及び検査用サンプル液の調製方法に関する。
　一般に、医薬品や飲食品の製造においては、製品の安全性や品質を管理するために、微生物検査が行われ、酵母、カビなどの菌類や、大腸菌、レジオネラ菌などの細菌類の混入の有無が調べられる。十分な適正な製品管理を行うには、多数のサンプルを検査する必要がある。
　従来、微生物検査では培養法が用いられ、液体サンプルを用いて寒天培地による培養を行い、培地上のコロニー数を生存細菌数として計測している。しかし、培養に長時間を要する培養法では、迅速な計測は難しい。これに関して、近年、生菌の迅速な計測を目的として、様々な計測方法が開発され、その一つとして、流体中に分散する粒子を光学的に分析することで生菌数を計測する方法が提案されている（下記非特許文献１参照）。
　また、注射剤等の液体状の医薬製品については、液中に含まれる異物や微粒子の検査が行われており、日本薬局方において、光遮断粒子計測法又は顕微鏡係数法での検査が規定されている。注射剤などのように高価な液体の場合、検査で生じる製品ロスは問題であるため、これを削減するために、検査前のサンプルに含まれ得る粒子を濃縮して液体を回収することが考えられる。しかし、このような作業については、サンプルに加えられる遠心力や剪断力による粒子の破壊、乱流や泡立ちによる成分の変質などが生じる可能性が考えられる（下記非特許文献２参照）。
　流体に含まれる粒子の分離に関する文献として、下記特許文献１があり、湾曲チャネルを有する流体力学的分離デバイスが記載される。このデバイスでは、粒子を含む流体を湾曲チャネルに供給して、湾曲チャネルを流れる流体に作用する力を利用して粒子を分離する。
特表２０１６－５２６４７９号公報
佐々木康彦，竹内郁雄，渡邊裕介，稲波久雄，「フローサイトメトリー法による細菌数の簡便・迅速計測」，日本食品工学会誌、Vol.１４，１３１－１３６，Ｓｅｐ．２０１３ 山浦和男，「溶液の流動ならびに振とうによる生体高分子の変性」，日本レオロジー学会誌、Vol.１１，１０７－１１６，（１９８３）
　非特許文献１に記載されるような計測方法においては、効率よく計測するために、測定の障害となる夾雑物の除去や、サンプルに含まれる菌体の濃縮を目的として、前処理を行う必要がある。例えば、飲食品に関するサンプルでは、原料由来の固形粒子等が含まれる場合は、これを除去する必要がある。このような前処理において、菌体に影響を与えることは好ましくなく、また、前処理中の微生物汚染は避けなければならない。従って、前処理は、無菌的に行うことが望まれる。異物検査のサンプルについても、粒子破壊や成分の変質を生じるような前処理では、正しい検査結果が得られなくなり、液体の回収も困難になる。
　このように、医薬品や飲食品等の製造においては、微生物検査や異物検査に供するサンプルに関するコスト増や効率低下の問題を解消する必要があり、検査用サンプルの前処理は重要な要素である。この点に関し、特許文献１に記載される分離技術は、固体粒子の分離に関するものであるが、微生物検査を目的とするサンプルを取得する場合には、微生物への影響については検討する必要がある。
　従って、効率的に検査を進行可能なサンプルを調製することは重要であり、製品製造の管理を行う検査に分離技術を適用するには、適正なサンプルが得られるかについて、十分に検討を重ねる必要がある。
　本開示は、効率的に検査を実施可能であり、微生物への影響の点でも問題がない検査用サンプル液を供給することができる検査用サンプル液の調製システム及び検査用サンプル液の調製方法を提供することを課題とする。
　上記課題を解決するために、サンプル原液中に粒子状に分散する微生物や固形物を分離する際に微生物に及ぶ影響について検討し、流体力分離技術を利用して、サンプル原液に含まれる微生物又は粒子状固形物を粒子の大きさによって効率的に分離して濃縮することにより、好適な検査用サンプル液を得ることが可能であることを見出した。
　本開示の一態様によれば、検査用サンプル液の調製システムは、微生物分離装置を有し、サンプル原液から検査用サンプル液を調製する検査用サンプル液の調製システムであって、前記微生物分離装置は、矩形断面を有する湾曲流路を有し、前記湾曲流路を液体が流れることによって生じる渦流れを利用して、前記液体を第１画分と第２画分とに分離する流体力分離装置と、前記サンプル原液を前記流体力分離装置へ供給する送液部とを有し、前記流体力分離装置によって、前記サンプル原液に含まれる粒子は第１画分に濃縮される。
　前記サンプル原液は、飲食品又は医療用薬品の製造における液状原料、液状中間物、又は、液状最終製品であってよい。
　前記送液部は、製造ラインから分岐して前記流体力分離装置に接続される供給路と、前記流体力分離装置へ前記サンプル原液を供給するための流動圧を前記サンプル原液に付勢するポンプとを有するとよく、製造ラインを流通する液状原料、液状中間物、又は、液状最終製品の一部が前記サンプル原液として前記流体力分離装置へ供給されるように構成することができる。前記送液部は、更に、前記第１画分及び前記第２画分のうちの一方を製造ラインへ返送する返送路を有してよい。或いは、前記送液部は、前記サンプル原液を収容する容器と、前記容器を前記流体力分離装置に接続する供給路と、前記流体力分離装置へ前記サンプル原液を供給するための流動圧を前記サンプル原液に付勢するポンプとを有してもよい。そして、前記送液部は、更に、前記第１画分及び前記第２画分のうちの一方を前記容器に返送する返送路を有すると好適である。前記送液部は、更に、前記第１画分及び前記第２画分のうちの他方の一部を前記供給路へ還流するための還流路を有してよい。
　上記検査用サンプル液の調製システムは、更に、追加の流体力分離装置を有し、前記送液部は、更に、前記流体力分離装置で分離した前記第１画分及び前記第２画分のうちの他方の残部を前記追加の流体力分離装置へ供給するための流路を有するように構成することができる。また、上記検査用サンプル液の調製システムは、更に、検査装置と、前記流体力分離装置を前記検査装置と接続する流路と、前記検査装置を製造ラインに接続する流路を有するように構成することができ、前記第１画分及び前記第２画分の他方は、前記検査装置を経て製造ラインに返送されるようにしてもよい。
　又、本開示の一態様によれば、検査用サンプル液の調製方法は、微生物分離処理を含み、サンプル原液から検査用サンプル液を調製する検査用サンプル液の調製方法であって、前記微生物分離処理は、矩形断面を有する湾曲流路を液体が流れることによって生じる渦流れを利用して、前記液体を第１画分と第２画分とに分離する流体力分離工程と、前記サンプル原液を前記流体力分離工程へ供給する送液工程とを有し、前記流体力分離工程によって、前記サンプル原液に含まれる粒子は第１画分に濃縮される。
　前記粒子は、ウイルス、真正細菌、古細菌、菌類、粘菌類、藻類及び原生動物のうちの少なくとも一種の微生物であってよく、前記第１画分は検査用サンプル液として供給され、返送路によって、前記第２画分を前記流体力分離装置から返送することができる。また、前記粒子は、微生物より大きい粒子状固形物であってもよく、前記第２画分は検査用サンプル液として提供するとよい。その際、前記第１画分は、返送路によって返送されるか、又は、システム外に排出するとよい。
　本開示によれば、液体中に粒子状に分散する微生物又は粒子状固形物を効率的に分離すると共に、分離後の液体を検査用サンプル液として用いて、サンプル原液に含まれ得る微生物等の検査を効率的に行うことができる。また、連続的且つ無菌的に分離操作を行えるので、検査用サンプル液の調製における汚染が防止される。故に、効率的に検査用サンプル液の調製を実施可能な検査用サンプル液の調製システム及び検査用サンプル液の調製方法が提供され、製品の安全性や品質の管理を効率的に実施することが可能である。
検査用サンプル液の調製システムの第１の実施形態を示す概略構成図。 検査用サンプル液の調製システムの第２の実施形態を示す概略構成図。 検査用サンプル液の調製システムの第３の実施形態を示す概略構成図。 検査用サンプル液の調製システムの第４の実施形態を示す概略構成図。 検査用サンプル液の調製システムの第５の実施形態を示す概略構成図。 検査用サンプル液の調製システムの第６の実施形態を示す概略構成図。 検査用サンプル液の調製システムの第７の実施形態を示す概略構成図。 流体力分離装置による細胞分離におけるＤｅ数と分離効率との関係を示すグラフ。 細胞分離において使用するポンプと細胞の生存率の関係を示すグラフ。
　本開示の実施形態について、図面を参照して、以下に詳細に説明する。尚、実施形態において示す寸法、材料、その他の具体的な数値等は、内容の理解を容易とするための記載であって、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。又、本願明細書及び図面において、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素は、図示を省略する。
　飲食品又は医療用薬品の製造においては、製品の安全性や品質を管理するために、微生物検査や異物検査などが実施される。微生物検査においては、サンプル液に含まれる微生物数の計測によって微生物汚染の有無を確認する。微生物数の計測は、流体中に分散する粒子を光学的に分析することで、生菌数を迅速に計測することが可能になっている。このような計測を効率的に行うには、サンプル原液中に含まれ得る微生物が濃縮されたサンプル液を調製することが有効である。また、サンプル原液に、微生物より大きい粒子状固形物が含まれる場合、このようなものを夾雑物として除去した検査用サンプル液を調製すると、正確な計測を行う上で有効である。更に、異物検査においては、液中に含まれ得る粒子が濃縮されるようなサンプル液の調製を行うと、残部のサンプル原液は回収できるので、異物検査において異常がない場合には再利用が可能になる。従って、液体中に含まれる粒子の濃縮、及び、大きさによる分離は、検査用サンプル液の調製において重要である。
　液体中に含まれる粒子を分離する分離技術の一つに、流体に発生するディーン渦の作用を利用するものがある（前記特許文献１参照。以下、この技術を流体力分離と称する）。これは、流れ方向に垂直な断面が矩形であって一側に湾曲した湾曲流路を流れる液体にディーン渦が発生することによって、液体中の粒子の分布に偏りが生じることを利用した分離技術である。湾曲流路を流れる粒子は、その大きさによって流路における分布が異なる変化をする（前記特許文献１参照）。具体的には、流路の断面において輪を描くような粒子分布が形成されて、粒子は螺旋状に流路を流れ、この際、相対的に大きい粒子が輪の外側に、相対的に小さい粒子が内側に位置する。更に、所定の分離条件に設定することにより、粒子の分布形態は更に変化し、一定の大きさを超える粒子が流路の外周側へ収束する。
　本開示においては、液体に含まれる粒子、つまり、粒子状の微生物又は固形物の分離に上述の流体力分離を適用し、所定の大きさ以上の微生物粒子又は固形物粒子が湾曲流路の外周側へ収束する分離形態を利用する。これにより、製品製造における液状原料、液状中間物、又は、液状最終製品をサンプル原液として、検査用サンプル液を調製する。本開示の検査用サンプル液の調製システムにおいては、比較的高い流速で液体を湾曲流路に供給する。供給される液体が湾曲流路を流れる間に、相対的に小さい粒子は、前述したように、流路の断面において輪を描くように分布するが、相対的に大きい粒子は、湾曲流路の外側（外周側）に遍在するように収束する。つまり、相対的に大きい粒子が濃縮した液体を第１画分として分取することができる。従って、サンプル原液に微生物又は固形物の粒子が含まれる時は、粒子が集中する第１画分と残部の第２画分とに分離することによって、第１画分を微生物検査や異物検査のサンプル液として利用することができる。検査において異常が認められなければ、残部の第２画分を回収して再利用することができる。従って、注射液等の高価な医療用薬品の製造におけるサンプル原液について、検査によるロスの削減が可能になる。流体力分離において、微生物は、粒子としての大きさによって分離される。つまり、微生物は、粒子状の微生物として分離され、微生物の単一細胞、及び、複数の細胞が凝集した粒子の何れでもよい。固形物粒子は、有機物粒子及び無機物粒子の何れであってもよく、プラスチック、エラストマー、繊維、セラミックス、金属等の固形物粒子を好適に分離することができる。
　飲食品製造におけるサンプル原液は、検査対象である微生物より大きい粒子状固形物を含む場合がある。つまり、サンプル原液に含まれる粒子は、相対的に大きい粒子状固形物と、相対的に小さい微生物粒子とを含み得る。例えば、液状原料として、しょうゆなどの調味液を用いる場合、原料由来の微細粒子や成分の凝集物が含まれ得る。製造途中の液状中間物についても同様である。液状最終製品である茶飲料や果実飲料等には、茶葉粒子や果実粒子等の粒子状固形物が含まれる。このような場合、流体力分離において、相対的に大きい粒子である粒子状固形物は、第１画分に濃縮され、残部の第２画分には、相対的に小さい粒子の大部分が含まれる。従って、粒子状固形物が除去された第２画分を検査用サンプル液として微生物検査に利用して、相対的に小さい粒子である微生物粒子を検出することができる。検査において異常が認められなければ、第１画分は、回収及び再利用してもよい。この場合の第２画分は、サンプル原液に微生物が含まれる時は、死細胞片（デブリ）等を含み得る。検査用サンプル液からデブリ等を除去するには、分離状態を調整して更に流体力分離を繰り返すとよい。これにより、相対的に大きな粒子である微生物と相対的に小さい粒子であるデブリとを分別することが可能である。流体力分離に供給する液体の流速（流量）、及び、湾曲流路における断面の大きさの設定によって、濃縮する粒子の大きさを調整することができる。
　微生物は、活性が高い状態においては大きく生育するが、活性が低下すると、比較的小さい状態で死滅し分解する。微生物において相対的に小さい粒子の多くは、微生物の死骸又は死骸片であり、ＤＮＡ合成途中の活性な細胞が含まれる割合は少ない。流体力分離によって分離される粒子の大きさは、分離条件（液体の供給流量）を変更することによって調整することができるので、異なる分離条件で流体力分離を繰り返して活性な微生物とデブリ等を分離できる。分離条件を変更しながら流体力分離を繰り返す多段階の流体力分離を行うと、異なる大きさの粒子を各段階で分取することができる。或いは、一定の分離条件で流体力分離を繰り返すことによって濃縮度及び分離精度を高めることができる。
　流体力分離は、流路内の流れが層流であり、液体に含まれる粒子の破壊は比較的生じ難い。従って、異物検査用のサンプル液の調製において非常に有効である。但し、効率的な微生物検査を継続するために、また、培養の必要が生じた場合への対応などを考慮すると、サンプル液の調製中の微生物へのダメージの有無は検討すべき点である。この点について検討したところ、酵母や菌等の微生物は、比較的高圧下でも耐性を有し、例えば、１ＭＰａ程度の加圧供給においても生存率は維持される。更に、微生物は、圧力変動に対してもかなり耐久性が高い。培養した動物細胞の場合は、分離中に細胞に加わる圧力の変動（圧力低下）による影響を受けて細胞の生存率が減少し易いが、微生物は、流体力分離においてかなりの圧力変動を受けても生存率を維持することができる。このため、微生物粒子の流体力分離において、圧力環境の制御は特に行わなくてよい。従って、流体力分離装置への液体供給に使用するポンプ等の駆動力を変更して流動圧を変動させることも許容されるので、流動圧に基づいて液体の流量を任意に調整できる。つまり、ポンプの駆動制御によって分離条件の設定変更を容易に行うことができるので、システム構成の簡素化が容易である。また、流体力分離は、液体の無菌保持を行い易く、操作者の熟練度に関係なく、再現性の高い分離が可能であるという利点もある。
　検査対象とする微生物について圧力環境による影響が懸念される場合は、流体力分離において微生物に加わる圧力の変動を制限するとよい。その場合、分離条件として、分離中に細胞に加わる圧力の変動（圧力低下）が一定レベルを超えないように、湾曲流路へ液体を供給する圧力環境が制御される。つまり、分離中に微生物に加わる圧力の変動（入口圧力と出口圧力との差）が所定値以下となるように液体の供給が制御される。具体的には、圧力変動（圧力差）が０．６０ＭＰａ未満になるように制御すると適切であり、好ましくは０．４５ＭＰａ以下、より好ましくは０．４０ＭＰａ以下となるように設定するとよい。上記のように圧力変動が抑制された分離条件においては、微生物のダメージは少なく、微生物の生存率は９８％程度以上に維持することができる。従って、濃縮分離された大きい微生物粒子を分別し、増殖能等を維持した状態で、粒径分布の測定や、微生物の培養及び検査等に供給することができる。
　以下に、検査用サンプル液の調製システムの構成について、図面に示す実施形態を参照して説明する。図１の検査用サンプル液の調製システム１は、微生物分離装置３を有し、これを用いて、サンプル原液Ｌから検査用サンプル液が調製される。微生物分離装置３は、流体力分離装置４と、サンプル原液Ｌを流体力分離装置４へ供給する送液部５とを有する。流体力分離装置４は、矩形断面を有する湾曲流路を有し、湾曲流路を液体が流れることによって生じる渦流れを利用して、液体を第１画分と第２画分とに分離する。流体力分離装置４によって、サンプル原液に含まれる粒子は、第１画分に濃縮される。
　図１の実施形態において、サンプル原液Ｌは、製造ラインＰＬから分取される。つまり、送液部５は、製造ラインＰＬから分岐して流体力分離装置４に接続される配管で構成される供給路６と、ポンプ１０とを有する。ポンプ１０は、流体力分離装置４へサンプル原液Ｌを供給するための流動圧をサンプル原液Ｌに付勢する。製造ラインＰＬを流通する液状原料、液状中間物、又は、液状最終製品の一部が、サンプル原液Ｌとして流体力分離装置４へ供給される。
　流体力分離装置４は、流れ方向に垂直な一定の矩形断面を有する湾曲流路を内部に有する。湾曲流路は、一端においてサンプル原液Ｌを取り入れる単一の導入口４１を有し、湾曲流路の他端は、サンプル原液を分離して排出する少なくとも２つの導出口４２，４３を有する。流体力分離装置４は、液体が湾曲流路を流れることによって一方向に旋回する液体に生じる渦流れを利用して、サンプル原液Ｌに含まれる粒子から相対的に大きい粒子を流路の外側（外周側）に遍在させる。従って、湾曲流路から排出される液体を、外側の画分と内側の画分とに分割することによって、外側の画分として、相対的に大きい粒子が濃縮された液体を分離することができる。１つの導出口４２から相対的に大きい粒子が濃縮して含まれる液体Ｌａ（第１画分）が、導出口４２に接続される流路７を通じて排出される。もう１つの導出口４３に接続される流路８から、相対的に小さい微生物粒子が含まれる残部の液体Ｌｂ（第２画分）が排出される。
　従って、サンプル原液Ｌが、検査対象の微生物より大きい粒子を含まないものであると、微生物粒子を第１画分に濃縮して、液体Ｌａとして導出口４２から得ることができる。これを検査用サンプル液として、微生物検査に使用して微生物の有無を検査することができる。必要に応じて、微生物粒子の個数計測、粒径分布、粒子形状の計測などを実施することができる。
　湾曲流路の湾曲形状は、略円周状、略円弧（部分円周）状、螺旋状等が挙げられ、これらの形状の何れであってもよい。流体力分離装置４は、１つの湾曲流路を有する流路ユニットを構成単位として設計することができる。具体的には、流路ユニットとして、内部に１つの湾曲流路が形成された平層状の成形体をプラスチック等で形成し、その際に、湾曲流路の両末端が成形体の端面に開口して１つの導入口と少なくとも２つの導出口を有するように構成する。このような成形体を流路ユニットとして用いて、１つの流路ユニット、又は、複数の流路ユニットの組み合わせによって流体力分離装置を構成することができる。複数の流路ユニットを積層して並列状の流路を構成することによって、サンプル原液Ｌの処理流量を高めることができる。
　流体力分離装置４における粒子の分離効率は、湾曲流路に供給される液体におけるＤｅ数及び圧力によって変化し、好適な分離が可能なＤｅ数及び圧力の適正な範囲が存在する。ディーン数は、式：Ｄｅ＝Ｒｅ（Ｄ／２Ｒc）1/2、によって表される（Ｒｅ：レイノルズ数(-)、Ｄ：代表長さ(ｍ)、Ｒc：流路の旋回半径(ｍ)）。Ｄｅ数は、液体の流速に比例するので、流体力分離装置に供給される液体の流速を適正に制御することによって、好適な粒子の分離が実施される。概して、Ｄｅ数が３０以上且つ１００以下であることが好ましく、５０～８０程度であると更に好ましい。従って、このような範囲のＤｅ数になるように液体の流速（流量）が設定される。分離する粒子の大きさに対応して、流体力分離装置４へ供給される液体の流量を調整するとよい。
　検査用サンプル液の調製システム１の送液部５は、流体力分離装置４へサンプル原液Ｌを供給するための流動圧をサンプル原液Ｌに付勢する付勢装置、具体的には、ポンプ１０を有する。ポンプ１０が付与する流動圧によって、サンプル原液Ｌが流体力分離装置４へ供給される流量及び流圧は変化する。微生物の検査を行う上で、微生物の生存率は重要な要素である。この点に関して、流体力分離装置４による分離に対して、微生物は耐久性を有し、生存率を維持することができる。但し、圧力変動による影響を排除することが望まれる場合には、例えば、ポンプ１０の駆動制御によって、好適な圧力環境に調整することができる。分離中の微生物における生存率の低下やダメージを抑制するには、圧力差が０．６０ＭＰａ未満になるように圧力環境を制御するとよく、好ましくは、０．４５ＭＰａ以下、より好ましくは０．４０ＭＰａ以下になるように制御される。圧力制御弁及び流量調整弁を設けると、サンプル原液の供給圧力及び供給流量を任意に調整することができ、圧力計及び流量計を用いて圧力及び流量を監視するとよい。
　図１の検査用サンプル液の調製システム１においては、流量調整弁を用いずにポンプ１０の駆動制御によって、流体力分離装置４へ供給する液体の流量を適正に調整する。液体の供給流量及び圧力は、流体力分離装置４における処理能力（流路断面の大きさ及び流路数）に基づいて供給路６及び流路７，８の寸法を適正に設計することによって、ある程度規制できる。従って、図１の検査用サンプル液の調製システム１のような簡略な構成でも、微生物検査に対応した粒子の分離によって検査用サンプルを効率的かつ継続的に調製することができる。
　検査用サンプル液の調製において、微生物への影響を可能な限り取り除く場合、微生物に剪断力を加えない方式のポンプを使用するとよい。具体的には、往復動又は回転動による容積変化を利用して一定容積の液を押し出す容積式ポンプを使用すると好適である。容積式ポンプとしては、例えば、ピストンポンプ、プランジャポンプ、ダイヤフラムポンプ、ウィングポンプ等の往復ポンプ、歯車ポンプ、ベーンポンプ、ねじポンプ等の回転ポンプが挙げられる。一実施形態として、コンプレッサを付設した加圧タンクを利用するものが挙げられ、加圧タンクに収容した液体にコンプレッサで加圧することによって、加圧タンクから流体力分離装置へ液体を圧送することができる。
　検査用サンプル液の調製システムの送液部は、更に、第１画分及び前記第２画分のうちの一方を製造ラインへ返送する返送路を有してもよい。図１の検査用サンプル液の調製システム１においては、流路８から分岐して製造ラインに接続される返送路８ａを有し、導出口４３から第２画分として排出される残部の液体Ｌｂを製造ラインに返送可能なように構成される。返送路８ａの分岐点には切り替え弁９が設けられ、第２画分について、系外への排出又は製造ラインへの返送の何れかを選択できる。従って、これを利用した回収によって、検査によるロスを削減することができる。第1画分に微生物が含まれる場合、流体力分離によって分取される第２画分は、相対的に小さい微細物細胞やデブリ等を含んでいる可能性があり、検査で異常が認められる時の第２画分は廃棄するとよい。サンプル原液に高価な成分や希少な物質が含まれる場合は、フィルターによってデブリや凝集物を除去し、精製処理を行うことによって所望の成分を回収することができる。フィルターは、除去対象に応じて、適切な孔径のものを選択すればよく、例えば、精密濾過膜、限外濾過膜等が挙げられる。
　検査用サンプル液の調製システム１において、サンプル原液から検査用サンプル液を調製する検査用サンプル液の調製方法が実施され、この調整方法は、微生物分離処理を含む。微生物分離処理は、流体力分離工程と、サンプル原液を前記流体力分離工程へ供給する送液工程とを有する。流体力分離工程では、矩形断面を有する湾曲流路を液体が流れることによって生じる渦流れを利用して、液体を第１画分と第２画分とに分離する。これにより、サンプル原液に含まれる粒子は、第１画分に濃縮される。サンプル原液として、検査対象の微生物より大きい粒子を含まないものを用いることにより、第１画分として、微生物が濃縮された液体を得ることができる。これを検査用サンプル液として、微生物検査に使用することができ、微生物の有無を確認できる。必要に応じて、微生物粒子の個数計測、粒径分布、粒子形状の計測などを併せて実施することができる。
　つまり、上記の流体力分離における分離対象となる粒子は、微生物粒子であり、第１画分は検査用サンプル液として供給され、第２画分は、流体力分離装置から系外に排出されるか、或いは、返送路を通じて製造ラインＰＬに返送される。０．１μｍ程度～数ｍｍ程度の微生物粒子を好適に分離でき、分離条件によって、これを超えるものの分離も可能である。ウイルス、真正細菌、古細菌、菌類、粘菌類、藻類及び原生動物のうちの少なくとも一種の微生物を検査対象とすることができる。
　流体力分離工程において、サンプル原液は、矩形断面を有する湾曲流路へ単一の導入口から導入され、均一な状態で湾曲流路に供給される。流体力分離装置の湾曲流路は、流れ方向に垂直な断面（径方向断面）が矩形の流路である。均一な液体が湾曲流路を流れる間に、ディーン渦に載って、矩形断面において輪を描くように分布が変化する一方、粒子には、流路の外周側に滞留する揚力が作用して、分布が外周側に集中する。湾曲流路の末端出口は、外周側に位置する導出口４２と内周側の導出口４３に二分割される。外周側の導出口４２から、粒子が濃縮して含まれる液体が排出され、内周側の導出口４３から、残部の液体が排出される。流体力分離工程における分離条件は、送液工程における流量の調製によって変更することも可能であり、分離対象の粒子の大きさに応じて適切な流量を設定するとよい。
　図２の検査用サンプル液の調製システム１Ａは、流体力分離によって得られる第２画分を検査用サンプル液として供給するように図１の検査用サンプル液の調製システムを変形した一例である。従って、製造ラインＰＬに液体を返送する返送路７ａは、第１画分を排出する流路７から分岐して製造ラインＰＬに接続するように構成される。返送路７ａの分岐点には、同様に、切り替え弁９が設けられ、系外への排出と製造ラインＰＬへの返送の何れかを選択できる。
　図１では、サンプル原液に含まれ得る粒子は、微生物粒子である。これに対し、図２の検査用サンプル液の調製システム１Ａにおいて実施される検査用サンプル液の調製方法では、サンプル原液として、微生物より大きい粒子状固形物を含有するものが用いられる。つまり、流体力分離における分離対象となる粒子は、微生物より大きい粒子状固形物であり、第１画分として分離される。第１画分は、返送路７ａによって返送されるか、又は、システム外に排出される。例えば、粒子状固形物が、検査の障害となる夾雑物やごみなどである場合は、粒子状固形物を含む液体Ｌａは、流路７から排出される。粒子状固形物が、飲食品の原料粒子など、製品として許容される成分であれば、製造ラインＰＬへ返送してもよい。サンプル原液に微生物が含まれる時は、相対的に小さい粒子である微生物の大部分は、第２画分に含まれる。従って、粒子状固形物が除去された第２画分を検査用サンプル液として用いれば、微生物が検出される。
　図３の検査用サンプル液の調製システム１Ｂは、容器に収容されるサンプル原液を用いて検査用サンプル液を調製するように図１の検査用サンプル液の調製システムを変形した一例である。つまり、検査用サンプル液の調製システム１Ｂの送液部５は、サンプル原液Ｌを収容する容器２と、容器２を流体力分離装置４に接続する供給路６と、流体力分離装置４へサンプル原液Ｌを供給するための流動圧をサンプル原液に付勢するポンプ１０とを有する。サンプル原液Ｌが、検査対象の微生物より大きい粒子を含まないものであれば、微生物粒子は、第１画分に濃縮され、液体Ｌａとして導出口４２及び流路７を通じて得られる。従って、液体Ｌａを検査用サンプル液として、微生物検査に使用することで、微生物の有無を確認できる。必要に応じて、微生物粒子の個数計測、粒径分布、粒子形状の計測などを実施することができる。
　検査用サンプル液の調製システム１Ｂの送液部５は、更に、第１画分及び第２画分のうちの一方を容器２に返送する返送路を有してもよい。図３の実施形態においては、流路８から分岐する返送路８ａが容器２と接続される。つまり、導出口４３から第２画分として排出される残部の液体Ｌｂを容器２に返送可能なように構成される。返送路８ａの分岐点には切り替え弁９が設けられ、第２画分について、系外への排出又は容器２への返送の何れかを選択できる。従って、第２画分の回収及び再利用が可能であり、これを利用して、検査によるロスを削減することができる。
　容器２は、微生物汚染を防止可能な容器であり、必要に応じて、ヒーター又は冷却器、及び、温度調節機能が装備されたものを使用してもよい。内部の液体は、サンプル原液の保管に適した温度に維持される。容器２は、液体を均一化するための攪拌装置を備えてもよく、微生物を損傷しない適切な速度で攪拌することができる。又、必要に応じて、微生物に適した環境に調整するために、酸素／二酸化炭素／空気の量、ｐＨ、導電率、光量等の調整機能を備えたものを利用してもよい。
　図３の検査用サンプル液の調製システム１Ｂにおいて実施可能な検査用サンプル液の調製方法は、製造ラインＰＬではなく容器２へ第２画分を返送する点以外は、図１の検査用サンプル液の調製システム１と同様である。つまり、サンプル原液として、検査対象の微生物より大きい粒子を含まないものを用い、微生物が存在する時は、第１画分に濃縮される。従って、第１画分を検査用サンプル液として、微生物検査に使用することができ、微生物の有無を確認できる。必要に応じて、微生物粒子の個数計測、粒径分布、粒子形状の計測などを実施することができる。ウイルス、真正細菌、古細菌、菌類、粘菌類、藻類及び原生動物のうちの少なくとも一種の微生物を検査対象とすることができる。第２画分は、流体力分離装置から系外に排出されるか、或いは、返送路を通じて容器２に返送される。検査対象が、ウイルスなどの非常に小さい粒子である場合、容器２中のサンプル原液に凝集剤を添加して、流体力分離を実施し易い大きさに凝集させてもよい。その場合、得られる第１画分における凝集を解消したものを、検査用サンプル液として供給するとよい。
　容器２からサンプル原液Ｌを供給する構成は、製造ラインから直接抜き取ったものについて、希釈又はろ過分離等を行って使用する場合に適している。また、培養した微生物を用いた対照試験等として検査を行う場合に利用して、サンプル液を調製してもよい。
　図４の検査用サンプル液の調製システム１Ｃは、流体力分離によって得られる第２画分を検査用サンプル液として供給するように図３の検査用サンプル液の調製システムを変形した一例である。従って、容器２に液体を返送する返送路７ａは、第１画分を排出する流路７から分岐して容器２に接続するように構成される。返送路７ａの分岐点には、同様に、切り替え弁９が設けられ、系外への排出と製造ラインＰＬへの返送の何れかを選択できる。
　図４の検査用サンプル液の調製システム１Ｃにおいて実施される検査用サンプル液の調製方法は、図２の検査用サンプル液の調製システム１Ｂと同様である。サンプル原液として、検査対象の微生物より大きい粒子状固形物を含有するものが用いられる。従って、流体力分離における分離対象となる粒子は、相対的に大きい粒子、つまり、微生物より大きい粒子状固形物であり、第１画分として分離される。第１画分は、導出口４２から返送路７ａを通じて返送されるか、又は、システム外に排出される。例えば、粒子状固形物が検査の障害となる夾雑物やごみなどである場合は、粒子状固形物を含む液体Ｌａは、流路７から排出される。この場合、容器２中のサンプル原液に凝集剤を添加して、粒子状固形物を凝集させてもよく、これにより、流体力分離を行い易くすることができる。或いは、粒子固形物が、飲食品の原料粒子など、製品として許容される成分であれば、容器２へ返送して利用してもよい。相対的に小さい粒子である微生物の大部分は、第２画分に含まれるので、流体力分離装置４の導出口４３から流路８を通じて排出される第２画分は、検査用サンプル液として提供される。
　図１の検査用サンプル液の調製システム１において、第１画分及び前記第２画分のうちの一方（つまり、第２画分）は、製造ラインＰＬに返送可能であり、他方はそのまま検査用サンプル液として回収される。これに対し、図５の検査用サンプル液の調製システム１Ｄは、更に、第１画分及び前記第２画分のうちの他方（つまり、第１画分）を供給路６へ還流するための還流路１１を有するように構成した一例である。還流路１１は、流路７から分岐して、供給路６におけるポンプ１０の上流側に接続される。従って、第１画分の一部は、供給路６に返送されて流体力分離が繰り返されるので、流路7から排出される第1画分における粒子の濃縮が次第に増加する。つまり、粒子の濃縮度を高めることができる。従って、サンプル原液に含まれる粒子が極めて少なく、検査において計測誤差との区別が難しいような時に、濃縮度を高めて計測をし易くすることができる。つまり、検査における検出感度の向上に寄与する。図５の検査用サンプル液の調製システム１Ｄの構成は、図３の検査用サンプル液の調製システム１Ｂに適用してもよく、容器に収容されるサンプル原液から得られる第１画分を部分的に還流して濃縮度を高めることができる。
　図６の検査用サンプル液の調製システム１Ｅは、図５の検査用サンプル液の調製システム１Ｄが、更に、追加の流体力分離装置４ａを有するように変形した一例である。つまり、二段階の流体力分離を実施可能なように構成される。図５では、第１画分及び前記第２画分のうちの他方（つまり、第１画分）の一部を供給路６へ還流するが、その残部は、そのまま検査用サンプル液として供給される。これに対し、図６においては、流路７は、追加の流体力分離装置４ａに接続され、第１画分の残部を追加の流体力分離装置へ供給する。つまり、追加の流体力分離装置４ａを用いて二段目の流体力分離を行うので、第１画分における粒子の濃縮度及び分離精度を高めるのに有効である。流体力分離装置４ａの導出口４２ａから第１画分として得られる液体Ｌｃは、流路１２を通じて検査用サンプル液として供給される。
　検査用サンプル液の調製システム１Ｅにおいて、流体力分離装置４ａの導出口４３ａに接続される流路１３は、第２画分として液体Ｌｄを排出する。更に、流路１３から分岐して製造ラインＰＬに接続する返送路１３ａが設けられ、第２画分の液体Ｌｄを製造ラインＰＬへ返送可能なように構成される。返送路１３ａの分岐点には、切り替え弁９ａが設けられ、同様に、系外への排出と製造ラインＰＬへの返送の何れかを選択できる。図６の検査用サンプル液の調製システム１Ｅの構成は、図３の検査用サンプル液の調製システム１Ｂに適用して、容器に収容されるサンプル原液から得られる第１画分について、多段階の流体力分離を行うようにしてもよい。
　図６の検査用サンプル液の調製システム１Ｅでは、２段階の分離を行うことによって、液体に含まれる成分が３つに分割される。２段目の流体力分離装置４ａにおける分離条件は、流路７を通じて供給される液体Ｌａの供給流量の制御によって調整可能であるので、流路７にポンプを設けて分離条件を調整してもよい。２つの流体力分離装置４，４ａにおける分離条件を適切に設定することによって、粒子の分離精度の改善及び濃縮度の向上が可能である。尚、１段目の流体力分離装置における２つの画分の分割比率に応じて、２段目の流体力分離装置の処理能力が適切に設定される。
　尚、図６の検査用サンプル液の調製システム１Ｅで実施されるような多段階の流体力分離は、図５の検査用サンプル液の調製システム１Ｄを用いて実施することも可能である。この場合、還流路１１の分岐点及び還流点に切り替え弁を設けて、第１画分の全量について、系外への排出又は還流の何れかに切り替えられるように構成する。その際、一時収容用の容器を還流路１１に設けるとよい。流体力分離装置４から排出される第１画分を容器に収容して流体力分離の分離条件を変更し、第１画分を再び流体力分離装置４に供給することによって、２段目の流体力分離を行うことができる。分離条件の変更は、例えば、ポンプの駆動力の調整によって可能である。このように、分離条件を段階的に変更しながら、分離操作を繰り返すことによって、多段階分離を行うことができる。
　図７の検査用サンプル液の調製システム１Ｆは、図５の検査用サンプル液の調製システム１Ｅを検査装置に接続した例である。つまり、検査用サンプル液を、直接検査装置に供給可能である。流体力分離装置によって分離される第１画分及び前記第２画分は、一方を製造ラインＰＬへ返送し、他方を検査用サンプル液として供給することができるが、図７においては、第１画分を検査装置に供給する。更に、検査装置を経て製造ラインに返送するように構成されている。
　具体的には、検査用サンプル液の調製システム１Ｆは、検査装置１４と、流体力分離装置４を検査装置１４に接続する流路７とを有する。流路７は、流体力分離装置４の導出口４２と検査装置１４とを接続し、第１画分として排出される液体が、検査用サンプル液として検査装置１４に供給される。検査用サンプル液の調製システム１Ｆは、更に、検査装置１４を製造ラインＰＬに接続する流路を有する。つまり、検査装置から検査後のサンプル液を排出する流路１５は分岐して、返送路１５ａが設けられ、その分岐点に切り替え弁１６が設けられる。従って、検査後のサンプル液について、系外への排出と製造ラインＰＬへの返送の何れかを選択でき、切り替え弁１６によって変更できる。
　図７のように、流体力分離装置を検査装置と配管で直接接続することによって、サンプル原液から検査用サンプル液を調製して検査に供給するまでの汚染を防止することができる。従って、図１～図６の検査用サンプル液の調製システムも、同様に、流体力分離装置を検査装置と接続することによって、検査用サンプル液の調製及び検査を無菌的に行うことができる。
　図７のシステムを用いて、製造ラインからのサンプル原液の抜き取り及び検査を連続的に行うことができる。検査において異常が認められない時は、サンプル原液由来の液体を製造ラインへ返送することができる。異常が認められる時は、サンプル原液由来の液体を全て系外に排出するように切り替え弁９，１６を制御するとよい。また、製造ラインＰＬから分岐する供給路６に開閉弁を設けて、サンプル原液の抜き取りを任意に行えるように構成してもよく、これは、断続的な抜き取りによる定期的な検査を実施する場合に好適である。
　前述の式で示したように、Ｄｅ数は、湾曲流路の旋回半径Ｒc及び流路の断面寸法によって変化する（前述の式における代表長さＤは、湾曲流路の幅と見なすことができる）。従って、湾曲流路の設計に基づいてＤｅ数が好適な値になるように調整することができ、それによって、流体力分離装置は、粒子の濃縮分離を良好な分離効率で実施することができる。又、流体の流量は、湾曲流路の断面の幅（径方向）及び高さの何れかの設定によって調節可能であるので、湾曲流路の設計に基づいて、所望の流量で粒子の分離を実施可能なように流体力分離装置を構成することができる。従って、湾曲流路の設計は、分離対象の条件（微生物の寸法分布、液体の粘度等）に応じて、好適な分離が可能なように適宜変更可能である。微生物粒子の分離効率の観点においては、湾曲流路が、アスペクト比（幅／高さ）が１０以上の長方形の断面を有する流路であると好適である。このような湾曲流路に、液体を１００～５００ｍＬ／分程度の流量で供給することによって、分離が良好に進行し、５０億～２５０億細胞／分程度の効率で微生物粒子の濃縮分離を行うことができる。この場合、粒径が１０μｍ程度以上の微生物粒子を、外周側の画分として濃縮分取することができる。５μｍ程度以下の相対的に小さい微生物粒子は、輪状に分布して、その大部分は内周側の画分として分取される。湾曲流路の末端出口の設計（導出口の分割位置）によって、外周側の画分に含まれる粒子の大きさ及び分離精度を調整することができるので、外周側の画分に濃縮される微生物粒子の大きさの下限を１０μｍより小さくすることも可能である。図５～図７のように、必要に応じて流体力分離工程を繰り返すことで、粒子の濃縮度及び分離精度を高めることができる。
　流体力分離装置における粒子の分離状態（濃縮する粒子の大きさ、分取比率）は、出口における導出口の分割位置によって異なる。概して、外周側画分／内周側画分の分割比率（容積比）が、１０／９０～７０／３０程度になるように流路出口における断面積比を設計すると、上述のような粒子の濃縮分離に好適である。図１～図７の検査用サンプル液の調製システムにおいて、流体力分離装置は、湾曲流路の出口として、２つの導出口を有するが、３つ以上の導出口に分割してもよい。末端出口を３つ以上の導出口に分割した場合、分取する画分の量を状況に応じて変更可能なように構成してもよい。
　上述のような検査用サンプル液の調製システムを用いて、様々なサンプル原液から検査用差プル益を調製することができる。サンプル原液として使用可能なものとして、具体的には、医薬医療品や化学製品の製造における液状原料、液状中間物、及び、液状最終製品、微生物又は細胞の培養液、飲料水、製造用水、食品から採取した食品サンプルを含む液等が挙げられる。製造用水には、医療医薬品製造用水、飲食品製造用水、産業製品の製造で使用される洗浄水などが含まれる。液状最終製品には、例えば、清涼飲料水、乳酸菌飲料、乳、ビールや日本酒、蒸留酒等の酒類が挙げられ、産業製品の洗浄水として、電子基板、半導体、精密機器、医療機器などの製造工程で使用されるものがある。
　本開示の検査用サンプル液の調製システムでは、流体力分離において液体に含まれる成分への影響は小さいので、変質し易い物質の検査に適用することも可能である。例えば、細胞培養を行った液体中に含まれる抗体等のような糖タンパクは、脆弱な長鎖高分子物質であるが、流体力分離を利用して検査用サンプル液を調製することができる。具体的には、培養液に含まれる細胞を、流体力分離によって第１画分に濃縮して分離除去し、第２画分について検査や測定を行うことができる。従って、例えば図４の検査用サンプル液の調製システムを用いて、好適に検査用サンプル液を調製できる。
　微生物には、原核生物（真正細菌及び古細菌）、真核生物（藻類、原生生物、菌類、粘菌類）及びウイルスがある。具体的には、原核生物としては、大腸菌、枯草菌、黄色ブドウ球菌等の細菌や、放線菌、ラン藻、メタン生成菌等の枯草菌が挙げられる。真核生物としては、アオミドロ、ワカメ等の藻類、ゾウリムシ等の原生生物、カビ、酵母、キノコの真菌類などが挙げられる。また、原生生物としては、アメーバなどもあり、ワムシなどの輪形動物や、ボツリオコッカス・ブラウニーなどの微細藻類も微生物に含まれる。
　流体力分離は、微生物を培養した液体培地に適用可能である。液体培地は、合成培地、半合成培地、天然培地の何れの液体培地であってよく、栄養素、検査を目的とする鑑別剤（ｐＨ指示薬、酵素基質、糖類等）、目的外微生物の発育を抑制する選択剤などを含んでいてもよい。流体力分離を効率的に進行させるために、粘性があまり高くない液体培地を使用すると好ましい。また、ウイルス等の粒径が小さい微生物粒子について、流体分離を行い易い大きさの粒子を形成するために、凝集剤を添加してもよい。凝集剤として、例えば、高分子凝集剤、及び、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、ポリシリカ鉄等の無機凝集剤が挙げられる。
　検査装置１４が微生物の検査装置である場合、微生物粒子の粒子個数、粒径分布及び微生物の生存率のうちの少なくとも一種を測定する手段を有するとよく、光学的分析による検査装置では、連続的な検査を効率的に行うことができる。また、検査装置１４における計測は、培養、顕微鏡による観察、試薬による染色や発光、蛍光の検出、電気泳動、赤外等の電磁波を用いた吸収スペクトルの計測などの操作を含んでもよい。また、特定の成分や構造、遺伝子等に選択的に反応するマーカーによる標識を利用する操作であってもよい。微生物の計測は、フローサイトメトリー等の光学的分析などの操作によって行ってもよい。このような操作を実施可能な装置として、例えば、Thermo Fisher Scientifc社製のフローサイトメーター（製品名：Attune NxT）、Beckmann Coulter社製の細胞アナライザー（製品名：Vi-Cell）、Perkin Elmer社製のプレートリーダー（製品名：ViewLux）などが挙げられる。
　検査用サンプル液を用いて、液体に含まれる微生物の培養を行ってもよい。微生物の培養は、その微生物について判明している培養条件に基づいて、常法に従って培養を行ってよい。培養する微生物に適した方法を適宜選択して使用してよい。概して、特定の菌種を増殖させるように処方された選択増菌培地や選択分離培地が好適に使用される。市販の培地から適宜選択して使用しても、或いは、既知の処方に従って栄養素及び精製水等を用いて調製してもよく、検査を目的とする鑑別剤（ｐＨ指示薬、酵素基質、糖類等）や、目的外微生物の発育を抑制する選択剤などを必要に応じて添加してよい。
　図８は、流体力分離装置における分離効率とＤｅ数との関係を調べた結果を示すグラフである。詳細には、流路の寸法が異なる５種類の流体力分離装置（装置Ａ１～Ａ５）の何れかと、ポリマー粒子（スチレン－ジビニルベンゼン共重合体）又はＣＨＯ細胞（チャイニーズハムスターの卵巣細胞）の何れかの分離対象を用いて、流体力分離装置による分離を行った。何れの分離対象も平均粒子径が１４～１８μｍの範囲にある。分離効率は、［１－（ｘ／Ｘ）］×１００（％）として計算した値であり、計算式中のＸは、分離前の液体に含まれる分離対象の濃度、ｘは、分離後の内周側の画分に含まれる分離対象の濃度を示す。何れの分離対象も粒径分布が狭いので、粒子又は細胞の全量が外周側の画分に濃縮される状態の分離効率を１００％と見なした評価である。グラフから理解されるように、ポリマー粒子及び動物細胞の何れにおいても、Ｄｅ数が７０前後において最も分離効率が高くなり、概して、Ｄｅ数が５０～８０の範囲になる条件において高い分離効率を達成することができる。従って、粒子の組成に係らず、流体力分離によって粒子の濃縮分離が可能であることが理解される。
　図９は、流体力分離装置へ液体培地を送るポンプの種類による動物細胞の生存率への影響を調べた結果を示す。細胞を培養した液体培地を、ポンプを用いて０．３ＭＰａの吐出圧で流体力分離装置へ供給し、分離装置から排出される液体培地の２つの画分を纏めて収集し、少量をサンプリングした。細胞計測装置（ベックマンコールター社製、製品名：Vi-Cell）によりサンプルの細胞の生存率（％、全細胞中の生細胞の割合）を計測した結果である。グラフ中の「ガス圧送」は、コンプレッサが接続された加圧タンクから液体培地を圧縮空気で圧送する形態であり、容積式ポンプとして分類することができる。図９から、遠心ポンプにおいては細胞における損傷が大きく、容積式ポンプに分類される他のポンプでは、生存率の低下が防止されることが判る。微生物粒子は、動物細胞より耐久性を有するので、ポンプの種類によって図９のような著しい影響は見られていないが、濃縮する粒子の耐久性が不確実であるような場合には、適宜、ポンプを選択して用いるとよい。
　このように、流体力分離技術を利用して、サンプル原液に含まれる粒子を濃縮分離して検査用サンプル液を調製することができ、調製の際に、固形物粒子の破壊や、微生物への影響を防止することができる。流体力分離は、遠心分離より極めて効率的に粒子成分の濃縮分離を進めることができ、フィルター分離等に比べて、微生物を損傷せずに高い生存率で濃縮分離することができる。また、高価な成分や希少な物質を回収することができる。流体力分離において、液体を比較的高い速度で湾曲流路へ供給するので、本開示の検査用サンプル液の調製システムは、粒子の濃縮分離を行う処理能力が高く、検査用サンプル液の調製を効率的に行うことができる。また、製品製造における品質管理及び安全性の管理に十分適用可能である。
　前記特許文献１に記載される粒子分離器を参照して、円弧状の湾曲流路（旋回直径：約１１５ｍｍ、流路の径方向断面：長方形、流路幅：約３ｍｍ）が内部に形成された平板状の樹脂製成形体を作製した。この成形体を流路ユニットとして用いて流体力分離装置を構成した。液体を供給するためのポンプ１０としてシリンジポンプ（プランジャを繰り返し押し引きして流体を圧送する）を使用し、上述の流体力分離装置を用いて、図３の検査用サンプル液の調製システム１を構成した。但し、返送路８ａは設けず、第１画分及び第２画分を各々回収するようにした。
　サンプル原液として、酵母を水に加えて分散させ、酵母粒子を含んだ酵母水性液を用意し、容器２に収容した。シリンジポンプを用いて、容器２の酵母水性液を流体力分離装置の湾曲流路に１１０ｍＬ／ｍｉｎの一定流量で圧送した。流体力分離装置の導出口４２，４３から排出される外周側の第１画分及び内周側の第２画分を、各々、回収容器に回収した。サンプル原液及び第１画分の各々について、液に含まれる酵母の数及び生存率（全酵母中の生酵母の割合）を、画像式粒子計測装置（ベックマンコールター株式会社製、製品名：Vi-Cell）を用いて計測した。この操作及び計測を６回行った。各回における結果を表１に示す。尚、表１中の濃縮率は、液体の単位容積当たりの酵母の粒子数を酵母濃度として、サンプル原液の酵母濃度を基準とした第１画分の酵母濃度の百分率（％）として表記している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１から分かるように、６回の操作の何れにおいても、第１画分に酵母が濃縮されている。流体力分離の前後で酵母の生存率の明らかな低下は見られないことから、分離操作による酵母へのダメージは殆どないと言える。また、分離前の酵母水性液と比較して、第１画分における酵母の生存率が有意に増加している。これは、第１画分に含まれる相対的に小さい粒子の割合が減少することによって、死菌体、デブリ及び不純物の割合が減少したために、生存率が増加したと見なすことができる。従って、流体力分離によって、酵母の生存率を低下させることなく、酵母が濃縮した第１画分を回収可能であり、検査用サンプル液として提供可能であることが明らかである。
　１．５Ｌの液体培地（ＧＥヘルスケア社製、製品名：SH30934.01 HyCell CHO Medium）にアミノ酸（Ｌ－アラニル－Ｌ－グルタミン）及び抗生物質（ペニシリン、ストレプトマイシン、アムホテリシンＢ）を適量添加した。温度を３６．５～３７．０℃に維持した液体培地中で、ＣＨＯ細胞株（ATCC CRL-12445 Cricetulus griseus/CHO DP-12 clone#1932）を培養した。培養中、ｐＨが６．７０未満にならないように液体培地のｐＨを管理した。得られた培養液には、細胞が分泌したＩｇＧ抗体が含まれており、その濃度を測定した。
　実施例１と同様にして検査用サンプル液の調製システムを構成し、上記で得られた細胞培養液を、サンプル原液として、容器２に収容した。シリンジポンプを用いて、容器２の細胞培養液を流体力分離装置の湾曲流路に一定流量で圧送した。流体力分離装置の導出口４２，４３から排出される外周側の第１画分及び内周側の第２画分を、各々、回収容器に回収した。第２画分について、液に含まれる細胞数を、画像式粒子計測装置（ベックマンコールター株式会社製、製品名：Vi-Cell）を用いて計測した。また、第２画分に含まれるＩｇＧ抗体の濃度を測定した。
　上記の操作及び測定を３回行った。各回における結果を表２に示す。尚、表２中の細胞分離効率は、［１－（ｘ／Ｘ）］×１００（％）として計算した値であり、計算式中のＸは、サンプル原液の細胞濃度、ｘは、分離後の第２画分（内周側の画分）の細胞濃度を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
　表２から分かるように、３回の操作の何れにおいても分離効率は９０％以上であり、第１画分に細胞が濃縮されている。また、流体力分離の前後で、抗体濃度において有意な変化は見られないことから、抗体タンパク質のような脆弱な長鎖タンパク質であっても、組成変化を生じることなく、検査に供給することができる。つまり、液中成分を変化させることなく、微生物検査等や液中の成分分析を行うことができ、液体の品質を確認することができる。従って、流体力分離を利用して検査用サンプル液を調製することによって、固体成分の混入に起因する分析品質の低下を防止し、高精度の検査を行うことができる。
　液体に含まれる成分に影響を及ぼすことなく、液体中に含まれる粒子を濃縮して分取し、検査用サンプル液を効率的に調製することができる。医療医薬製品や飲食品の製造における各種検査に利用して、製造される製品の品質管理及び安全管理を効率的に実施できるので、経済性、品質の向上に寄与する。

Claims (12)

  1. 　微生物分離装置を有し、サンプル原液から検査用サンプル液を調製する検査用サンプル液の調製システムであって、前記微生物分離装置は、
    　矩形断面を有する湾曲流路を有し、前記湾曲流路を液体が流れることによって生じる渦流れを利用して、前記液体を第１画分と第２画分とに分離する流体力分離装置と、
    　前記サンプル原液を前記流体力分離装置へ供給する送液部と
    　を有し、前記流体力分離装置によって、前記サンプル原液に含まれる粒子は第１画分に濃縮される検査用サンプル液の調製システム。
  2. 　前記サンプル原液は、飲食品又は医療用薬品の製造における液状原料、液状中間物、又は、液状最終製品である請求項１に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  3. 　前記送液部は、製造ラインから分岐して前記流体力分離装置に接続される供給路と、前記流体力分離装置へ前記サンプル原液を供給するための流動圧を前記サンプル原液に付勢するポンプとを有し、製造ラインを流通する液状原料、液状中間物、又は、液状最終製品の一部が前記サンプル原液として前記流体力分離装置へ供給される請求項１又は２に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  4. 　前記送液部は、更に、前記第１画分及び前記第２画分のうちの一方を製造ラインへ返送する返送路を有する請求項３に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  5. 　前記送液部は、前記サンプル原液を収容する容器と、前記容器を前記流体力分離装置に接続する供給路と、前記流体力分離装置へ前記サンプル原液を供給するための流動圧を前記サンプル原液に付勢するポンプとを有する請求項１又は２に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  6. 　前記送液部は、更に、前記第１画分及び前記第２画分のうちの一方を前記容器に返送する返送路を有する請求項５に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  7. 　前記送液部は、更に、前記第１画分及び前記第２画分のうちの他方の一部を前記供給路へ還流するための還流路を有する請求項４に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  8. 　更に、追加の流体力分離装置を有し、前記送液部は、更に、前記流体力分離装置で分離した前記第１画分及び前記第２画分のうちの他方の残部を前記追加の流体力分離装置へ供給するための流路を有する請求項７に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  9. 　更に、検査装置と、前記流体力分離装置を前記検査装置と接続する流路と、前記検査装置を製造ラインに接続する流路を有し、前記第１画分及び前記第２画分の他方は、前記検査装置を経て製造ラインに返送される請求項４に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  10. 　前記粒子は、ウイルス、真正細菌、古細菌、菌類、粘菌類、藻類及び原生動物のうちの少なくとも一種の微生物であり、前記第１画分は検査用サンプル液として供給され、前記返送路は、前記第２画分を前記流体力分離装置から返送する請求項４又は６に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  11. 　前記粒子は、微生物より大きい粒子状固形物であり、前記第２画分は検査用サンプル液として提供され、前記第１画分は、前記返送路によって返送されるか、又は、システム外に排出される請求項４又は６に記載の検査用サンプル液の調製システム。
  12. 　微生物分離処理を含み、サンプル原液から検査用サンプル液を調製する検査用サンプル液の調製方法であって、前記微生物分離処理は、
    　矩形断面を有する湾曲流路を液体が流れることによって生じる渦流れを利用して、前記液体を第１画分と第２画分とに分離する流体力分離工程と、
    　前記サンプル原液を前記流体力分離工程へ供給する送液工程と
    　を有し、前記流体力分離工程によって、前記サンプル原液に含まれる粒子は第１画分に濃縮される検査用サンプル液の調製方法。
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