生命科学関連特許情報
| タイトル： | 特許公報(B2)_ハロー撮影装置およびハロー撮影方法 |
| 出願番号： | 2001287967 |
| 年次： | 2004 |
| IPC分類： | 7,C12M1/34,C12Q1/06 |
特許情報キャッシュ
笹川 伸之 平田 三穂子 武士 甲一 JP 3584251 特許公報(B2) 20040813 2001287967 20010921 ハロー撮影装置およびハロー撮影方法 株式会社プラムネット 501364807 杉山 誠二 100104330 北海道 591190955 笹川 伸之 平田 三穂子 武士 甲一 20041104 7 C12M1/34 C12Q1/06 JP C12M1/34 B C12Q1/06 7 C12M 1/00 - C12M 3/10 特開平０９−０２３８９６（ＪＰ，Ａ） 特開昭６１−２４７３７４（ＪＰ，Ａ） 特表２００１−５２５１６２（ＪＰ，Ａ） 12 2003093042 20030402 8 20011001 田中 耕一郎 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は一般に、ハロー撮影装置およびハロー撮影方法に関する。より詳細には、本発明は、寒天培地上に形成される細菌（特に、リステリア菌、セレウス菌、黄色ブドウ球菌など）のコロニーのハローを撮影する装置および方法に関する。ここで、コロニーとは、細菌が分裂・増殖した結果、寒天培地上に形成される集落のことであり、ハロー（ＨＡＬＯ）とは、細菌のコロニーの周辺に形成される混濁帯のことである。【０００２】【従来の技術】食品は、公定法に準拠した細菌検査により、汚染指標菌および食中毒菌の有無を判定することが義務づけられている。このような細菌検査の方法は、厚生労働省の監修に係る「食品衛生法」および「食品衛生検査指針・微生物編」において公定法および検査指針として定められている。公定法および検査指針による検査では、シャーレ内に充填した寒天培地上に検体を塗沫し、一定時間培養した後に汚染指標菌および食中毒菌を定性あるいは定量試験により判定することを原則としている。【０００３】一方、代表的な食中毒菌であるリステリア菌、セレウス菌、黄色ブドウ球菌等においては、コロニーの周辺にハローが形成されることが知られており、各細菌に対応した特定の寒天培地を用いた場合、ハローの形成が各細菌に特異的であることが知られている。したがって、ハローの判別が、これらハロー形成性食中毒菌の有無を判定するのに重要な意義を有している。【０００４】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、培養初期にはハローが極めて薄いため、従来の装置および方法では、ハローを早期に視覚的に判別することが困難であった。したがって、本発明は、ハローを鮮明かつ培養後早期に撮影するハロー撮影装置および撮影方法を提供し、細菌検査の結果を早期に判定できるシステムを構築することを目的としている。【０００５】【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載のハロー撮影装置は、検体から細菌を検出するため寒天培地が充填されたシャーレが、カメラと白色で均一な平面形態を有する透過光源との間に配置されており、透過光源とシャーレとの距離が所定距離となるように透過光源の位置を調節することができ、透過光源からの光がシャーレ以外の個所に当たらないようにシャーレ以外の個所を遮蔽する第１の遮蔽板が、シャーレと実質的に同じ高さのところに配置されており、透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きい領域以外の領域を遮蔽する第２の遮蔽板が、透過光源に近接して配置されていることを特徴とするものである。【０００６】本願請求項２に記載のハロー撮影装置は、前記請求項１の装置において、透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きく且つ前記第２の遮蔽板の遮蔽領域よりも小さい領域を遮蔽する第３の遮蔽板が、透過光源に近接して配置されていることを特徴とするものである。【０００７】本願請求項３に記載のハロー撮影装置は、前記請求項１の装置において、透過光源とシャーレとの前記所定距離が、５〜１５ｃｍであることを特徴とするものである。【０００８】本願請求項４に記載のハロー撮影装置は、前記請求項３の装置において、透過光源とシャーレとの前記所定距離が、１０ｃｍであることを特徴とするものである。【０００９】本願請求項５に記載のハロー撮影装置は、前記請求項１〜４のいずれか１項の装置において、第２の遮蔽板における前記所定寸法が、０〜３ｃｍであることを特徴とするものである。【００１０】本願請求項６に記載のハロー撮影装置は、前記請求項５の装置において、第２の遮蔽板における前記所定寸法が、１ｃｍであることを特徴とするものである。【００１２】本願請求項７に記載のハロー撮影方法は、カメラと白色で均一な平面形態を有する透過光源との間に、検体を接種した培養シャーレを配置する第１の段階と、透過光源とシャーレとの距離が所定距離となるように透過光源の位置を調節する第２の段階と、透過光源からの光がシャーレ以外の個所に当たらないようにシャーレ以外の個所を遮蔽する第３の段階と、透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きい領域以外の領域を遮蔽する第４の段階と、透過光源によりシャーレを照明して撮影し、第１の画像を得る第５の段階とを備えていることを特徴とするものである。【００１３】本願請求項８に記載のハロー撮影方法は、前記請求項７の方法において、透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きく且つ前記第４の段階における遮蔽領域よりも小さい領域を遮蔽する第６の段階と、透過光源によりシャーレを照明して撮影し、第２の画像を得る第７の段階とを更に備えていることを特徴とするものである。【００１４】本願請求項９に記載のハロー撮影方法は、前記請求項７又は８の方法において、透過光源とシャーレとの前記所定距離が、５〜１５ｃｍであることを特徴とするものである。【００１５】本願請求項１０に記載のハロー撮影方法は、前記請求項９の方法において、透過光源とシャーレとの前記所定距離が、１０ｃｍであることを特徴とするものである。【００１６】本願請求項１１に記載のハロー撮影方法は、前記請求項７〜１０のいずれか１項の方法において、前記第４の段階における前記所定距離が、０〜３ｃｍであることを特徴とするものである。【００１７】本願請求項１２に記載のハロー撮影方法は、前記請求項１０の方法において、前記第４の段階における前記所定距離が、１ｃｍであることを特徴とするものである。【００１９】【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係るハロー撮影装置に関して説明する。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係るハロー撮影装置は、カメラ１２を備えている。カメラ１２は典型的には、ＣＣＤ方式のものが使用されるが、他の方式のカメラを使用してもよい。カメラ１２は、図１に示されるように、ベース１４に固定された垂直ポール１６にアーム１８を介して取付けられている。【００２０】ハロー撮影装置１０は又、透過光源２０を備えている。透過光源２０は、図１に示されるように、ベース１４に固定された垂直ポール２２に、支持具２４を介して昇降可能に取付けられている。すなわち、透過光源２０を支持している支持具２４が、垂直ポール２２に取付けられたレール２６に沿って、モータ２８の駆動力を利用して垂直方向に移動するように構成されている。なお、このような昇降手段自体は、公知のものであるので、詳細な説明は省略する。【００２１】透過光源２０は、白色で均一な平面光源であり、均一な輝度になるように調整された白色発光ダイオードで形成するのが好ましい。【００２２】ハロー撮影装置１０は更に、検体から細菌を検出するために寒天培地が充填されたシャーレ３０を備えている。円形の平面形状をもつシャーレ３０は、アーム３２を介して垂直ポール１６に取付けられている。本発明者の行った実験によれば、透過光源２０とシャーレ３０との距離は、好ましくは５ｃｍ〜１５ｃｍであり、最も好ましくは１０ｃｍである。上述の昇降手段を利用して、透過光源２０とシャーレ３０との距離を適当に調整する。【００２３】ハロー撮影装置１０は更に、シャーレ３０と略同じ高さのところに取付けられた第１の遮蔽板３４を備えている。第１の遮蔽板３４は、シャーレ３０の平面形状と実質的に同一の平面形状をもつ開口３４ａを有しており、透過光源２０からの光がシャーレ３０以外の個所からカメラ１２に到達しないようにするのに役立つ。第１の遮蔽板３４を設けたことにより、シャーレ３０の側壁等に当たった光が乱反射するのが防止される。【００２４】ハロー撮影装置１０は更に、透過光源２０の直下に取付けられた第２の遮蔽板３６を備えている。第２の遮蔽板３６は、後述する大きさをもつ開口３６ａを有しており、透過光源２０の光量を調節するのに役立つ。【００２５】第２の遮蔽板３６の開口３６ａは、シャーレ３０の画像内の輝度のムラを最小限に抑えるような大きさを有しているのが望ましい。本発明者は、種々の実験を行った結果、ハローを撮影するのに最適の大きさの開口３６ａを見い出した。いま、図２に示されるように、カメラ１２とシャーレ３０との距離をＬ１ 、シャーレ３０と透過光源２０との距離をＬ２ 、シャーレ３０の直径をＤとすると、透過光源２０におけるシャーレ３０のカメラ１２から見た射影領域の直径Ｅは、Ｅ＝Ｄ×（Ｌ１ ＋Ｌ２ ）／（Ｌ１ ）で表され、開口３６ａの大きさは、Ｅ＋２Ｘとなる。本発明者の実験によれば、Ｘは、好ましくは０〜３ｃｍであり、最も好ましくは１ｃｍであることが分かった。【００２６】ハロー撮影装置１０は更に、図３に示されるように、透過光源２０の直下に取付けられた第３の遮蔽板３８を備えている。第３の遮蔽板３８は、シャーレ３０のカメラ１２から見た射影領域の直径Ｅよりも僅かに大きい直径Ｅ＋２Ｙを有している（第４図参照）。本発明者の行った実験によれば、Ｙは、好ましくは０〜１ｃｍである。第３の遮蔽板３８は、シャーレ３０を直接照明しないようにするのに役立つ。なお、第３の遮蔽板３８は、第２の遮蔽板３６の開口３６ａよりも小さくなければならない。【００２７】以上のように構成されたハロー撮影装置１０を用いてハローを撮影する方法について説明する。まず、シャーレ３０内に寒天培地を充填し、検体を塗沫した後、一定時間培養する。次いで、シャーレ３０と透過光源２０との距離Ｌ２ を５〜１５ｃｍにし、第１の遮蔽板３４と第２の遮蔽板３６を配置した状態で撮影し、第１の画像を得る（第１の画像では、シャーレ全体が明るく表され、ハローが相対的に暗く表される）。次いで、上述の状態に加えて第３の遮蔽板３８を配置した状態で撮影し、第２の画像を得る（第２の画像では、シャーレ全体が暗く表され、ハローが相対的に明るく表される）。【００２８】上述のようにして得られた第１および第２の画像は、次のように処理される。第１の画像と第２の画像の同座標画素の各濃度値の差の絶対値を画素値とする画像を作成し、これを第３の画像とする。同様に、第１の画像と第２の画像の反転画像の同座標画素の各濃度値の差の絶対値を画素値とする画像を作成し、これを第４の画像とする。このようにして画像処理することにより、ハローが鮮明に表される。【００２９】本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。【００３０】たとえば、前記実施の形態においては、シャーレ３０は、円形の平面形状を有するものとして示されているが、矩形の平面形状を有するシャーレを使用してもよい。また、前記実施の形態では、光源２０とシャーレ３０との距離Ｌ２ が機械的に調節することができるように構成されているが、距離Ｌ２ を手動で調節するようにしてもよい。【００３１】【発明の効果】本発明によれば、従来の装置および方法では、培養後早期に視覚的に判別するのが困難であったハローの鮮明な画像を得ることが可能になり、これによりハローを形成する食中毒菌の有無およびその数を正確に判定することができる。【図面の簡単な説明】【図１】本発明の好ましい実施の形態に係るハロー撮影装置を示した模式図である。【図２】図１において遮蔽板の寸法を示した図である。【図３】図１において第３の遮蔽板を配置した状態を示した図である。【図４】図３において遮蔽板の寸法を示した図である。【符号の説明】１０ ハロー撮影装置１２ カメラ１４ ベース１６、２２ 垂直ポール２０ 透過光源３０ シャーレ３４ 第１の遮蔽板３６ 第２の遮蔽板３８ 第３の遮蔽板 細菌コロニーの周辺に形成されるハローを撮影する装置であって、検体から細菌を検出するため寒天培地が充填されたシャーレが、カメラと白色で均一な平面形態を有する透過光源との間に配置されており、透過光源とシャーレとの距離が所定距離となるように透過光源の位置を調節することができ、透過光源からの光がシャーレ以外の個所に当たらないようにシャーレ以外の個所を遮蔽する第１の遮蔽板が、シャーレと実質的に同じ高さのところに配置されており、透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きい領域以外の領域を遮蔽する第２の遮蔽板が、透過光源に近接して配置されている、ことを特徴とする装置。 透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きく且つ前記第２の遮蔽板の遮蔽領域よりも小さい領域を遮蔽する第３の遮蔽板が、透過光源に近接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。 透過光源とシャーレとの前記所定距離が、５〜１５ｃｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。 透過光源とシャーレとの前記所定距離が、１０ｃｍであることを特徴とする請求項３に記載の装置。 第２の遮蔽板における前記所定寸法が、０〜３ｃｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。 第２の遮蔽板における前記所定寸法が、１ｃｍであることを特徴とする請求項５に記載の装置。 細菌のコロニーのハローを撮影する方法であって、カメラと白色で均一な平面形態を有する透過光源との間に、検体を接種した培養シャーレを配置する第１の段階と、透過光源とシャーレとの距離が所定距離となるように透過光源の位置を調節する第２の段階と、透過光源からの光がシャーレ以外の個所に当たらないようにシャーレ以外の個所を遮蔽する第３の段階と、透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きい領域以外の領域を遮蔽する第４の段階と、透過光源によりシャーレを照明して撮影し、第１の画像を得る第５の段階とを備えていることを特徴とする方法。 透過光源におけるシャーレのカメラから見た射影領域よりも外方にそれぞれ所定寸法大きく且つ前記第４の段階における遮蔽領域よりも小さい領域を遮蔽する第６の段階と、透過光源によりシャーレを照明して撮影し、第２の画像を得る第７の段階とを更に備えていることを特徴とする請求項７に記載の方法。 透過光源とシャーレとの前記所定距離が、５〜１５ｃｍであることを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。 透過光源とシャーレとの前記所定距離が、１０ｃｍであることを特徴とする請求項９に記載の方法。 前記第４の段階における前記所定寸法が、０〜３ｃｍであることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。 前記第４の段階における前記所定寸法が、１ｃｍであることを特徴とする請求項１１に記載の方法。