細菌分析装置
【課題】より簡便かつ迅速に細菌の分析ができるようにする。
【解決手段】細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に対し、測定対象の細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える。また、細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、各々異なる細菌に走性を発現させる刺激源を、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に与える。また、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出する。検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）は、解析・表示部１０６により収集されて解析され、この結果が表示される。
【解決手段】細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に対し、測定対象の細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える。また、細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、各々異なる細菌に走性を発現させる刺激源を、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に与える。また、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出する。検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）は、解析・表示部１０６により収集されて解析され、この結果が表示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細菌の有無を検出するなど細菌の分析を行う細菌分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、細菌による感染症が多数報告されている。この中には、死に至る場合もあり、対策と対策の重要性が認識されている。例えば、レジオネラ（レジオネラ属菌）は、クーラーの冷却塔水、噴水や雑用水中に生存し、エアロゾルが生じた際に人に吸引され、人に肺炎などのレジオネラ症を発症させることが知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
近年、多くの温泉付き旅館・ホテルでは、慢性的な温泉の元湯量不足を解消するために、循環ろ過式浴槽を用い、一度使用した浴槽水を循環ろ過して再度浴槽水として使用している。このような環境では、アメーバが、浴槽などの表面に形成されるバイオフィルムに付着して生息している。このアメーバに寄生してレジオネラ属菌は増殖するため、上述したような環境で増殖したレジオネラが、レジオネラ症の感染源となる。
【０００４】
西暦２０００年から２００２年にかけて、石岡市、浜松市、日向市、東郷町などで温泉利用客がレジオネラに集団感染して社会問題となった。現在、温泉・公衆浴場を営業している業者には、少なくとも年に１回のレジオネラの菌数測定検査が義務づけられている。非特許文献２に、全国各地の温泉水に含まれるレジオネラの検査結果が報告されている。この報告の中で用いられているレジオネラ属菌の測定は、次のとおりである。
【０００５】
試料２００ｍｌを、６０００ｒｐｍ・３０分間の遠心分離により１ｍリットルに濃縮する。次いで、濃縮した試料に、等量の０．２ＭのＨＣｌ−ＫＣｌ溶液（ｐＨ２．２）を用いて酸処理（１５分間）を行う。この後、ＷＹＯα寒天培地およびＧＶＰＣα寒天培地に各々０．１ｍｌずつ滴下し、培地全体にコンラージ棒で塗抹し、これらを３７℃で７日間培養する。この培養の後、寒天培地の上でレジオネラ属菌を疑う集落を釣菌し、これを、血液寒天培地とＢＣＹＥα寒天培地の２分割平板培地に塗抹し、純培養と同時にシステイン要求性試験を行う。グラム陰性の長桿菌で血液寒天培地には発育せず、ＢＣＹＥα寒天培地に発育した菌株を、レジオネラ属菌とする。また、ラテックス凝集反応、免疫血清凝集反応、およびＤＮＡ−ＤＮＡハイブリダイゼーションにより、菌種の同定を行う。
【０００６】
また、特許文献１には、迅速な細菌の濃縮を行うため、電気泳動と走化性の両方を利用する技術が示されている。この技術では、多孔質膜を電極で挟んで電荷を付与することで、多孔質膜に電位および走化性をもたらす化学物質の濃度勾配を形成し、細菌を移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２６２８６５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「新版 レジオネラ症防止指針」、財団法人 ビル管理教育センター、５刷、ｐｐ．３−１７，平成１５年５月。
【非特許文献２】古畑 勝則 他、「温泉水からのレジオネラ属菌の分離状況」、感染症学雑誌、第７８巻、第８号、ｐｐ．７１０−７１６、２００４年。
【非特許文献３】佐藤 昇男 他、「３次元ＭＥＭＳ構造封止のためのＳＴＰ技術とその応用」、ＮＴＴジャーナル、２００７年７月号、ｐｐ．１５−１８。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した細菌の分析方法では、培養をするなど結果が判明するまでの多くの時間を必要としている。また、複雑で特殊な手順を踏む必要があり、細菌の検出に多数の器材および装置を必要としている。また、電気泳動と走化性を利用した技術では、迅速性を実現可能としているが、細菌を移動させる機構の他に、溶液を撹拌する機械や、微細領域に電界をかけて電気泳動を使用することにより生じる発熱を抑える冷却機構が別途に必要となる。このため、装置の小型化および測定手順の簡易性を実現することが容易ではない。このように、現状では、例えば、温泉・公衆浴場などで簡便にレジオネラの検出（測定）を行うことができず、測定の回数を増やして安全性を高めることの障害となっている。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より簡便かつ迅速に細菌の分析ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る細菌分析装置は、測定対象の細菌を含んだ液体が収容されて並列に接続された複数の細菌誘導路と、これらの細菌誘導路に収容された液体の各々に、細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える細菌誘導手段と、各々の細菌誘導路を移動する微粒子を検出する複数の検出手段とを備え、細菌誘導手段は、各々の細菌誘導路に収容されている液体に対し、各々異なる刺激源を与える。
【００１２】
上記細菌分析装置において、細菌誘導手段は、方向性のある刺激源として、化学物質，電位，磁場，光，および重力の少なくとも１つを細菌誘導路に収容された液体に与えるものであればよい。
【００１３】
上記細菌分析装置において、細菌誘導路の一端に接続され、液体が注入される注入部を備えるようにしてもよい。また、各々の細菌誘導路の他端に接続された複数の細菌誘導部を備え、検出手段は、細菌誘導部に移動した微粒子を検出するようにしてもよい。
【００１４】
上記細菌分析装置において、細菌誘導路は、溝であり、また、溝は、側部が覆われている管であればよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、並列に接続された複数の細菌誘導路に収容された液体の各々に、細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与え、各々の細菌誘導路を移動する微粒子を検出するようにしたので、より簡便かつ迅速に細菌の分析ができるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における他の細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１における他の細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態２における細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２における他の細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
始めに、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における細菌分析装置の構成を示す構成図である。図１では、装置の概略的な平面図を示している。
【００１９】
この細菌分析装置は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂ，検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂを備える。細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、一端側を起点としこれより分岐して並列に接続されている。なお、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、例えば、径が数μｍの微細流路である。
【００２０】
また、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの一端に接続される注入部１０４を備える。また、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの各々の他端に接続される細菌誘導部１０５ａおよび細菌誘導部１０５ｂを備える。細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、測定対象の細菌を含んだ液体が収容される。
【００２１】
例えば、測定対象の細菌を含んだ液体は、注入部１０４に注入され、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに分岐されて導入される。また、注入部１０４に注入された測定対象の液体は、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを介して細菌誘導部１０５ａおよび細菌誘導部１０５ｂに導入される。
【００２２】
例えば、注入部１０４から細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導部１０５ａにかけて、測定対象の液体が全体に収容された状態となり、また、細菌誘導路Ｂ１０１ｂおよび細菌誘導部１０５ｂにかけて測定対象の液体が全体に収容された状態となるまで、注入部１０４に測定対象の液体を注入すればよい。また、注入部１０４に対する測定対象の液体の注入は、例えば、スポイトもしくはマイクロポンプなどにより行えばよい。ここで、重要なことは、分析を行うときには、注入された液体の流が、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに発生しない状態とすることである。
【００２３】
細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、上述したようにすることで細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に対し、測定対象の細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える。また、細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、各々異なる細菌に走性を発現させる刺激源を、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に与える。なお、刺激源としては、化学物質，電位，磁場，光，および重力などがある。また、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出する。検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）は、解析・表示部１０６により収集されて解析され、この結果が表示される。
【００２４】
細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂの各々より上述したような刺激源が与えられると、各々の刺激源の対象となる細菌が走性を発現し、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂ移動するようになる。よく知られているように、細菌は、鞭毛などによる運動機能を備えており、また、化学物質，電位，磁場，光，および重力などの特定の刺激により発現する走性を備えている。これに対し、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容されている液体中の細菌以外の微細な異物などは、上記刺激源が与えられても移動をすることがない。
【００２５】
また、対象とならない刺激では走性を発現しない他の細菌も、移動をすることはないものと考えられる。このため、細菌誘導機構Ａ１０２ａにより与えられた刺激源により走性を発現する細菌と、細菌誘導機構Ｂ１０２ｂにより与えられた刺激源により走性を発現する細菌とは、異なるものと考えることができる。
【００２６】
従って、細菌誘導機構Ａ１０２ａより刺激源を与えた状態で、検出部Ａ１０３ａにより細菌誘導路Ａ１０１ａを移動する微粒子を検出すれば、これが、細菌誘導機構Ａ１０２ａからの刺激源で走性を発現する細菌であるものと判断（同定）することができる。また、細菌誘導機構Ｂ１０２ｂより刺激源を与えた状態で、検出部Ｂ１０３ｂにより細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出すれば、これが、細菌誘導機構Ｂ１０２ｂからの刺激源で走性を発現する細菌であるものと判断することができる。
【００２７】
ここで、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂは、例えば、よく知られたパーティクルカウンターなど、レーザ光を照射した状態で検出される散乱光の有無により、液体中を移動する微粒子を検出するものであればよい。また、いわゆるＣＣＤ型およびＣＭＯＳ型などのイメージセンサによる撮像で得られる画像データより、微粒子を検出し、また、検出した微粒子の個数を計数するものであってもよい。
【００２８】
なお、解析・表示部１０６は、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが移動する微粒子を検出すると、対象とする細菌が検出されたことを表示する。また、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した移動する微粒子の数を、対象とする細菌数として表示する。
【００２９】
このように、本発明における細菌分析装置では、細菌誘導機構（細菌誘導手段）により、複数の刺激源の各々を、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に与えることが重要である。本実施の形態では、２つの細菌誘導機構により２つの刺激源を与える場合について説明している。１つの細菌誘導機構で複数の刺激源を与えるようにしてもよい。
【００３０】
本発明では、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された対象とする液体の各々に、分析対象の細菌に走性を発現させる刺激源を与え、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を、検出部Ａ１０３ａおよび検出部Ｂ１０３ｂで検出するようにしたところに特徴がある。また、各細菌誘導路に対して各々異なる刺激源を与えるところに特徴がある。従って、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂに流のない状態で対象の液体が収容できれば、注入部１０４および細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂは無くてもよい。
【００３１】
上述した構成とした本発明によれば、非常に簡便で、また、迅速に細菌の分析ができるようになる。また、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂと、複数の細菌誘導路を設けるようにしたので、各々個別に異なる細菌を同時に分析できるようになる。このため、複数の細菌の選別や、細菌数の個別の計数などが迅速に行えるようになる。
【００３２】
なお、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂは、基板１１０に形成された凹部および溝部より形成されたものである。また、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、基板１１０の上に形成された封止膜（不図示）により被覆され、全ての側部が覆われている管となっている。細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、封止膜などに覆われて管状となっている必要はなく、上方が開放した溝の状態であってもよい。ただし、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容される液体の気化を抑制するために、封止膜で覆われていた方がよい。
【００３３】
以下、細菌誘導機構について、より詳細に説明する。
【００３４】
［実施例１］
まず、実施例１の細菌分析装置について説明する。図２は、実施例１における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、前述同様に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂを備える。また、実施例１の細菌分析装置は、細菌誘導機構Ａ２０２ａおよび細菌誘導機構Ｂ２０２ｂを備える。細菌誘導機構Ａ２０２ａは、電極２２１ａと電極２２２ａとにより、細菌誘導路Ａ１０１ａの一端側から他端側にかけて電位差Ａを生じさせる。また、細菌誘導機構Ｂ２０２ｂは、電極２２１ｂと電極２２２ｂとにより、細菌誘導路Ｂ１０１ｂの一端側から他端側にかけて電位差Ｂを生じさせる。
【００３５】
このように、実施例１では、細菌誘導機構Ａ２０２ａおよび細菌誘導機構Ｂ２０２ｂを用いることで、対象となる細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源として、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの各々に収容された液体に、各々異なる複数の電位差を与えるようにしたものである。この場合、細菌の電気走性を利用することになる。なお、図２では、解析・表示部１０６を省略している。
【００３６】
［実施例２］
次に、実施例２の細菌分析装置について説明する。図３は、実施例２における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、前述同様に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂを備える。また、実施例２の細菌分析装置は、まず、細菌誘導機構Ａ３０２ａが、対象とする細菌に対して走化性を発現させることができる化学物質を、刺激源として供給路３２１ａより細菌誘導路Ａ１０１ａに供給する。
【００３７】
また、細菌誘導機構Ｂ３０２ｂが、細菌誘導機構Ａ３０２ａとは異なる細菌に対して走化性を発現させることができる他の化学物質を、刺激源として供給路３２１ｂより細菌誘導路Ｂ１０１ｂに供給する。供給路３２１ａおよび供給路３２１ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの他端（細菌誘導部）側に接続する。なお、図３では、解析・表示部１０６を省略している。
【００３８】
例えば、図示しない制御部により細菌誘導機構Ａ３０２ａの動作を制御し、化学物質Ａを細菌誘導路Ａ１０１ａに供給する。また、上記制御部により細菌誘導機構Ｂ３０２ｂの動作を制御し、化学物質Ｂを細菌誘導路Ｂ１０１ｂに供給する。化学物質Ａおよび化学物質Ｂは、分析対象とする細菌Ａおよび細菌Ｂが好む化学物質である。
【００３９】
このように、細菌が好む化学物質を供給することで、対象とする細菌は、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの中を、化学物質が供給されている側に移動する。この状態で、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂで検出すれば、検出される微粒子は、与えられた化学物質を好む細菌であるものと同定できる。
【００４０】
なお、上述では、刺激源となる化学物質として、対象となる細菌が好むものを用いるようにしたが、これに限るものではない。対象となる細菌が嫌忌する化学物質を用いるようにしてもよい。この場合、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂの一端（注入部１０４）側に各々の化学物質を供給すればよい。これらの化学物質の供給により、対象となる各々の細菌は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂの他端側に移動するようになる。
【００４１】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図４は、本発明の実施の形態２における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂを備える。これらは、前述した実施の形態１と同様である。本実施の形態では、細菌誘導部１０５ａに検出部Ａ１０３ａを備え、細菌誘導部１０５ｂに検出部Ｂ１０３ｂを備える。
【００４２】
また、本実施の形態では、細菌誘導機構４０２により、注入部１０４と細菌誘導部１０５ａとの間の細菌誘導路Ａ１０１ａに収容された液体、および、注入部１０４と細菌誘導部１０５ｂとの間の細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に対し、各々異なる刺激源を与える。本実施の形態では、細菌誘導機構４０２により、まず、注入部１０４に配置した電極４２１および細菌誘導部１０５ａに配置した電極４２２ａにより、これらの間の細菌誘導路Ａ１０１ａに電位差Ａを生じさせる。また、細菌誘導機構４０２により、注入部１０４に配置した電極４２１および細菌誘導部１０５ｂに配置した電極４２２ｂにより、これらの間の細菌誘導路Ｂ１０１ｂに電位差Ｂを生じさせる。
【００４３】
また、本実施の形態では、検出部Ａ１０３ａが、細菌誘導部１０５ａに移動した微子を検出し、検出部Ｂ１０３ｂが、細菌誘導部１０５ｂに移動した微粒子を検出する。上述したように、電極４２１および電極４２２ａにより電位差を生じさせれば、細菌に電気走性が発現し、細菌は細菌誘導部１０５ａに移動することになる。また、電極４２１および電極４２２ｂにより電位差を生じさせれば、細菌に電気走性が発現し、細菌は細菌誘導部１０５ｂに移動することになる。これに対し、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容されている液体中の細菌以外の微細な異物などは、上述したように刺激源が与えられても、細菌誘導部１０５ａおよび細菌誘導部１０５ｂに移動することがない。また、上記刺激では走性を発現しない他の細菌も、移動をすることはないものと考えられる。
【００４４】
従って、上述したように刺激源を与えた状態で、検出部Ａ１０３ａにより細菌誘導部１０５ａに存在している微粒子を検出し、検出部Ｂ１０３ｂにより細菌誘導部１０５ｂに存在している微粒子を検出すれば、これが細菌であるものと判断することができる。なお、図４では、解析・表示部を示していないが、本実施例の形態においても、検出部Ａ１０３ａおよび検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）を、解析・表示部（不図示）により収集して解析し、この結果を表示する。
【００４５】
ところで、上述では、方向性のある刺激源として電位差を形成するようにしたが、これに限るものではなく、化学物質，磁場，光，および重力などを刺激源としてもよいことはいうまでもない。以下、化学物質を刺激源とした場合について、実施例３を用いて説明する。
【００４６】
［実施例３］
以下、実施例３の細菌分析装置について説明する。図５は、実施例３における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、前述同様に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂ，注入部１０４，および細菌誘導部１０５ａ，１０５ｂを備える。また、実施例３の細菌分析装置は、細菌誘導機構Ａ５０２ａが、対象とする細菌Ａに対して走化性を発現させることができる化学物質Ａを刺激源とし、供給路５２１ａより細菌誘導部１０５ａに供給する。また、細菌誘導機構Ｂ５０２ｂが、対象とする細菌Ｂに対して走化性を発現させることができる化学物質Ｂを刺激源とし、供給路５２１ｂより細菌誘導部１０５ｂに供給する。
【００４７】
例えば、レジオネラ属菌を分析対象とする場合、供給路５２１ａより細菌誘導部１０５ａに化学物質Ａとして鉄イオン（鉄イオンを含む溶液）を供給する。これにより、レジオネラ属菌は、細菌誘導路Ａ１０１ａを通って細菌誘導部１０５Ａに移動する。この状態で、細菌誘導部１０５ａに移動した（存在する）微粒子を検出部Ａ１０３ａで検出すれば、検出される微粒子は、鉄イオンを好むレジオネラ属菌であるものと同定できる。
【００４８】
一方、供給路５２１ｂより細菌誘導部１０５ｂに、レジオネラ属菌の中の特定のレジオネラが好む化学物質Ｂを供給する。これにより、特定のレジオネラは、細菌誘導路Ｂ１０１ｂを通って細菌誘導部１０５ｂに移動する。この状態で、細菌誘導部１０５ｂに移動した（存在する）微粒子を検出部Ｂ１０３ｂで検出すれば、検出される微粒子は、特定のレジオネラであるものと同定できる。なお、図５では、解析・表示部を示していないが、本実施例においても、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）を、解析・表示部（不図示）により収集して解析し、この結果を表示する。
【００４９】
ところで、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、細菌が通過できる程度の径（幅）にしておくとよい。例えば、細菌の数倍程度の数μｍ〜数十μｍ程度としておけばよい。このような微細流路としておくことで、例えば、刺激源として化学物質を用いる場合、少量であっても濃度を非常に高くすることができ、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂにおける化学物質の濃度勾配による細菌の走化性をより顕著に発現させることができるようになる。
【００５０】
また、化学物質を用いる場合、これを細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂ内へ導入するために、化学物質の溶液などを滴下するために、注入部１０４と同様の構造を細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに接続する誘導機構として形成してもよい。また、化学物質の溶液などを収容した容器を、マイクロバルブなどの制御弁を備える微小な配管を介して細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに接続してもよい。
【００５１】
また、細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂは、所望とする液体や溶液を供給可能とする範囲内でより小さい寸法に形成した方がよい。例えば、溶液をスポイトなどで滴下して供給する場合、平面寸法（径）は、数十μｍ〜百μｍ程度とすればよい。このようにすることで、例えば、刺激源としての化学物質を細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂに導入する場合、少量であっても濃度を非常に高くすることができ、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに対する化学物質の濃度勾配による細菌の走化性をより顕著に発現させることができるようになる。
【００５２】
なお、上述では、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを設けるようにしたが、これに限るものではない。３つ以上の細菌誘導路を並列に接続して設けるようにしてもよい。この場合においても、各々の細菌誘導路において、細菌誘導機構および検出部を設ければよい。
【００５３】
次に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂなどの構造体の製造について説明する。まず、基板１１０として例えばシリコン基板もしくはガラス基板を用いればよい。また、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，および細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂは、上述した基板を、公知のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術により加工することで形成すればよい。また、樹脂基板を用いる場合、細菌誘導路は、よく知られたナノインプリント技術により形成してもよい。
【００５４】
また、封止膜は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂの中空構造を維持した状態で形成することが重要である。例えば、公知のＳＴＰ（Spin-coating film Transfer and hot Pressing）法により、ベースフィルムに形成された樹脂膜を加圧・加熱することで、基板１１０の上に転写することで、封止膜が形成できる（非特許文献３参照）。この場合、まず、例えばフッ素樹脂などから構成されたシート状の基材を用意し、用意した基材の表面に樹脂溶液を塗布して塗布膜（樹脂膜）を形成する。
【００５５】
次に、基材に形成された樹脂膜を、例えば２０Ｐａ程度に減圧された環境下で、温度１００℃・荷重１０ｋｇｆの条件で、基板１１０に熱圧着する。減圧環境下で貼り付けることで、基板１１０と樹脂膜とが当接して密着すべき領域に、気泡などが混入することが抑制できるようになる。この後、大気雰囲気中・室温（２０℃程度）の状態とし、基板１１０に貼り付けられている樹脂膜（封止膜）より、基材を剥離する。基材を剥離すれば、封止膜が、基板１１０の上に貼り付けられた状態が得られる。
【００５６】
この後、注入部１０４および細菌誘導部１０５の上部にあたる領域に開口部を形成すればよい。例えば、上述した樹脂として、感光性を有するポリイミドを用いて封止膜を転写した後、この封止膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることで、上述した開口部を形成すればよい。なお、封止膜は、上述したＳＴＰ法に限るものではなく、他の方法により形成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０１ａ…細菌誘導路Ａ、１０１ｂ…細菌誘導路Ｂ、１０２ａ…細菌誘導機構Ａ、１０２ｂ…細菌誘導機構Ｂ、１０３ａ…検出部Ａ、１０３ｂ…検出部Ｂ、１０４…注入部、１０５ａ、１０５ｂ…細菌誘導部、１０６…解析・表示部、１１０…基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細菌の有無を検出するなど細菌の分析を行う細菌分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、細菌による感染症が多数報告されている。この中には、死に至る場合もあり、対策と対策の重要性が認識されている。例えば、レジオネラ（レジオネラ属菌）は、クーラーの冷却塔水、噴水や雑用水中に生存し、エアロゾルが生じた際に人に吸引され、人に肺炎などのレジオネラ症を発症させることが知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
近年、多くの温泉付き旅館・ホテルでは、慢性的な温泉の元湯量不足を解消するために、循環ろ過式浴槽を用い、一度使用した浴槽水を循環ろ過して再度浴槽水として使用している。このような環境では、アメーバが、浴槽などの表面に形成されるバイオフィルムに付着して生息している。このアメーバに寄生してレジオネラ属菌は増殖するため、上述したような環境で増殖したレジオネラが、レジオネラ症の感染源となる。
【０００４】
西暦２０００年から２００２年にかけて、石岡市、浜松市、日向市、東郷町などで温泉利用客がレジオネラに集団感染して社会問題となった。現在、温泉・公衆浴場を営業している業者には、少なくとも年に１回のレジオネラの菌数測定検査が義務づけられている。非特許文献２に、全国各地の温泉水に含まれるレジオネラの検査結果が報告されている。この報告の中で用いられているレジオネラ属菌の測定は、次のとおりである。
【０００５】
試料２００ｍｌを、６０００ｒｐｍ・３０分間の遠心分離により１ｍリットルに濃縮する。次いで、濃縮した試料に、等量の０．２ＭのＨＣｌ−ＫＣｌ溶液（ｐＨ２．２）を用いて酸処理（１５分間）を行う。この後、ＷＹＯα寒天培地およびＧＶＰＣα寒天培地に各々０．１ｍｌずつ滴下し、培地全体にコンラージ棒で塗抹し、これらを３７℃で７日間培養する。この培養の後、寒天培地の上でレジオネラ属菌を疑う集落を釣菌し、これを、血液寒天培地とＢＣＹＥα寒天培地の２分割平板培地に塗抹し、純培養と同時にシステイン要求性試験を行う。グラム陰性の長桿菌で血液寒天培地には発育せず、ＢＣＹＥα寒天培地に発育した菌株を、レジオネラ属菌とする。また、ラテックス凝集反応、免疫血清凝集反応、およびＤＮＡ−ＤＮＡハイブリダイゼーションにより、菌種の同定を行う。
【０００６】
また、特許文献１には、迅速な細菌の濃縮を行うため、電気泳動と走化性の両方を利用する技術が示されている。この技術では、多孔質膜を電極で挟んで電荷を付与することで、多孔質膜に電位および走化性をもたらす化学物質の濃度勾配を形成し、細菌を移動させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２６２８６５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】「新版 レジオネラ症防止指針」、財団法人 ビル管理教育センター、５刷、ｐｐ．３−１７，平成１５年５月。
【非特許文献２】古畑 勝則 他、「温泉水からのレジオネラ属菌の分離状況」、感染症学雑誌、第７８巻、第８号、ｐｐ．７１０−７１６、２００４年。
【非特許文献３】佐藤 昇男 他、「３次元ＭＥＭＳ構造封止のためのＳＴＰ技術とその応用」、ＮＴＴジャーナル、２００７年７月号、ｐｐ．１５−１８。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した細菌の分析方法では、培養をするなど結果が判明するまでの多くの時間を必要としている。また、複雑で特殊な手順を踏む必要があり、細菌の検出に多数の器材および装置を必要としている。また、電気泳動と走化性を利用した技術では、迅速性を実現可能としているが、細菌を移動させる機構の他に、溶液を撹拌する機械や、微細領域に電界をかけて電気泳動を使用することにより生じる発熱を抑える冷却機構が別途に必要となる。このため、装置の小型化および測定手順の簡易性を実現することが容易ではない。このように、現状では、例えば、温泉・公衆浴場などで簡便にレジオネラの検出（測定）を行うことができず、測定の回数を増やして安全性を高めることの障害となっている。
【００１０】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より簡便かつ迅速に細菌の分析ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る細菌分析装置は、測定対象の細菌を含んだ液体が収容されて並列に接続された複数の細菌誘導路と、これらの細菌誘導路に収容された液体の各々に、細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える細菌誘導手段と、各々の細菌誘導路を移動する微粒子を検出する複数の検出手段とを備え、細菌誘導手段は、各々の細菌誘導路に収容されている液体に対し、各々異なる刺激源を与える。
【００１２】
上記細菌分析装置において、細菌誘導手段は、方向性のある刺激源として、化学物質，電位，磁場，光，および重力の少なくとも１つを細菌誘導路に収容された液体に与えるものであればよい。
【００１３】
上記細菌分析装置において、細菌誘導路の一端に接続され、液体が注入される注入部を備えるようにしてもよい。また、各々の細菌誘導路の他端に接続された複数の細菌誘導部を備え、検出手段は、細菌誘導部に移動した微粒子を検出するようにしてもよい。
【００１４】
上記細菌分析装置において、細菌誘導路は、溝であり、また、溝は、側部が覆われている管であればよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、並列に接続された複数の細菌誘導路に収容された液体の各々に、細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与え、各々の細菌誘導路を移動する微粒子を検出するようにしたので、より簡便かつ迅速に細菌の分析ができるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における他の細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１における他の細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態２における細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２における他の細菌分析装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
始めに、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における細菌分析装置の構成を示す構成図である。図１では、装置の概略的な平面図を示している。
【００１９】
この細菌分析装置は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂ，検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂを備える。細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、一端側を起点としこれより分岐して並列に接続されている。なお、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、例えば、径が数μｍの微細流路である。
【００２０】
また、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの一端に接続される注入部１０４を備える。また、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの各々の他端に接続される細菌誘導部１０５ａおよび細菌誘導部１０５ｂを備える。細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、測定対象の細菌を含んだ液体が収容される。
【００２１】
例えば、測定対象の細菌を含んだ液体は、注入部１０４に注入され、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに分岐されて導入される。また、注入部１０４に注入された測定対象の液体は、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを介して細菌誘導部１０５ａおよび細菌誘導部１０５ｂに導入される。
【００２２】
例えば、注入部１０４から細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導部１０５ａにかけて、測定対象の液体が全体に収容された状態となり、また、細菌誘導路Ｂ１０１ｂおよび細菌誘導部１０５ｂにかけて測定対象の液体が全体に収容された状態となるまで、注入部１０４に測定対象の液体を注入すればよい。また、注入部１０４に対する測定対象の液体の注入は、例えば、スポイトもしくはマイクロポンプなどにより行えばよい。ここで、重要なことは、分析を行うときには、注入された液体の流が、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに発生しない状態とすることである。
【００２３】
細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、上述したようにすることで細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に対し、測定対象の細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える。また、細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂは、各々異なる細菌に走性を発現させる刺激源を、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に与える。なお、刺激源としては、化学物質，電位，磁場，光，および重力などがある。また、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出する。検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）は、解析・表示部１０６により収集されて解析され、この結果が表示される。
【００２４】
細菌誘導機構Ａ１０２ａ，細菌誘導機構Ｂ１０２ｂの各々より上述したような刺激源が与えられると、各々の刺激源の対象となる細菌が走性を発現し、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂ移動するようになる。よく知られているように、細菌は、鞭毛などによる運動機能を備えており、また、化学物質，電位，磁場，光，および重力などの特定の刺激により発現する走性を備えている。これに対し、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容されている液体中の細菌以外の微細な異物などは、上記刺激源が与えられても移動をすることがない。
【００２５】
また、対象とならない刺激では走性を発現しない他の細菌も、移動をすることはないものと考えられる。このため、細菌誘導機構Ａ１０２ａにより与えられた刺激源により走性を発現する細菌と、細菌誘導機構Ｂ１０２ｂにより与えられた刺激源により走性を発現する細菌とは、異なるものと考えることができる。
【００２６】
従って、細菌誘導機構Ａ１０２ａより刺激源を与えた状態で、検出部Ａ１０３ａにより細菌誘導路Ａ１０１ａを移動する微粒子を検出すれば、これが、細菌誘導機構Ａ１０２ａからの刺激源で走性を発現する細菌であるものと判断（同定）することができる。また、細菌誘導機構Ｂ１０２ｂより刺激源を与えた状態で、検出部Ｂ１０３ｂにより細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出すれば、これが、細菌誘導機構Ｂ１０２ｂからの刺激源で走性を発現する細菌であるものと判断することができる。
【００２７】
ここで、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂは、例えば、よく知られたパーティクルカウンターなど、レーザ光を照射した状態で検出される散乱光の有無により、液体中を移動する微粒子を検出するものであればよい。また、いわゆるＣＣＤ型およびＣＭＯＳ型などのイメージセンサによる撮像で得られる画像データより、微粒子を検出し、また、検出した微粒子の個数を計数するものであってもよい。
【００２８】
なお、解析・表示部１０６は、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが移動する微粒子を検出すると、対象とする細菌が検出されたことを表示する。また、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した移動する微粒子の数を、対象とする細菌数として表示する。
【００２９】
このように、本発明における細菌分析装置では、細菌誘導機構（細菌誘導手段）により、複数の刺激源の各々を、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に与えることが重要である。本実施の形態では、２つの細菌誘導機構により２つの刺激源を与える場合について説明している。１つの細菌誘導機構で複数の刺激源を与えるようにしてもよい。
【００３０】
本発明では、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された対象とする液体の各々に、分析対象の細菌に走性を発現させる刺激源を与え、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を、検出部Ａ１０３ａおよび検出部Ｂ１０３ｂで検出するようにしたところに特徴がある。また、各細菌誘導路に対して各々異なる刺激源を与えるところに特徴がある。従って、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂに流のない状態で対象の液体が収容できれば、注入部１０４および細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂは無くてもよい。
【００３１】
上述した構成とした本発明によれば、非常に簡便で、また、迅速に細菌の分析ができるようになる。また、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂと、複数の細菌誘導路を設けるようにしたので、各々個別に異なる細菌を同時に分析できるようになる。このため、複数の細菌の選別や、細菌数の個別の計数などが迅速に行えるようになる。
【００３２】
なお、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂは、基板１１０に形成された凹部および溝部より形成されたものである。また、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、基板１１０の上に形成された封止膜（不図示）により被覆され、全ての側部が覆われている管となっている。細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、封止膜などに覆われて管状となっている必要はなく、上方が開放した溝の状態であってもよい。ただし、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容される液体の気化を抑制するために、封止膜で覆われていた方がよい。
【００３３】
以下、細菌誘導機構について、より詳細に説明する。
【００３４】
［実施例１］
まず、実施例１の細菌分析装置について説明する。図２は、実施例１における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、前述同様に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂを備える。また、実施例１の細菌分析装置は、細菌誘導機構Ａ２０２ａおよび細菌誘導機構Ｂ２０２ｂを備える。細菌誘導機構Ａ２０２ａは、電極２２１ａと電極２２２ａとにより、細菌誘導路Ａ１０１ａの一端側から他端側にかけて電位差Ａを生じさせる。また、細菌誘導機構Ｂ２０２ｂは、電極２２１ｂと電極２２２ｂとにより、細菌誘導路Ｂ１０１ｂの一端側から他端側にかけて電位差Ｂを生じさせる。
【００３５】
このように、実施例１では、細菌誘導機構Ａ２０２ａおよび細菌誘導機構Ｂ２０２ｂを用いることで、対象となる細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源として、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの各々に収容された液体に、各々異なる複数の電位差を与えるようにしたものである。この場合、細菌の電気走性を利用することになる。なお、図２では、解析・表示部１０６を省略している。
【００３６】
［実施例２］
次に、実施例２の細菌分析装置について説明する。図３は、実施例２における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、前述同様に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂを備える。また、実施例２の細菌分析装置は、まず、細菌誘導機構Ａ３０２ａが、対象とする細菌に対して走化性を発現させることができる化学物質を、刺激源として供給路３２１ａより細菌誘導路Ａ１０１ａに供給する。
【００３７】
また、細菌誘導機構Ｂ３０２ｂが、細菌誘導機構Ａ３０２ａとは異なる細菌に対して走化性を発現させることができる他の化学物質を、刺激源として供給路３２１ｂより細菌誘導路Ｂ１０１ｂに供給する。供給路３２１ａおよび供給路３２１ｂは、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの他端（細菌誘導部）側に接続する。なお、図３では、解析・表示部１０６を省略している。
【００３８】
例えば、図示しない制御部により細菌誘導機構Ａ３０２ａの動作を制御し、化学物質Ａを細菌誘導路Ａ１０１ａに供給する。また、上記制御部により細菌誘導機構Ｂ３０２ｂの動作を制御し、化学物質Ｂを細菌誘導路Ｂ１０１ｂに供給する。化学物質Ａおよび化学物質Ｂは、分析対象とする細菌Ａおよび細菌Ｂが好む化学物質である。
【００３９】
このように、細菌が好む化学物質を供給することで、対象とする細菌は、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂの中を、化学物質が供給されている側に移動する。この状態で、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂを移動する微粒子を検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂで検出すれば、検出される微粒子は、与えられた化学物質を好む細菌であるものと同定できる。
【００４０】
なお、上述では、刺激源となる化学物質として、対象となる細菌が好むものを用いるようにしたが、これに限るものではない。対象となる細菌が嫌忌する化学物質を用いるようにしてもよい。この場合、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂの一端（注入部１０４）側に各々の化学物質を供給すればよい。これらの化学物質の供給により、対象となる各々の細菌は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂの他端側に移動するようになる。
【００４１】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図４は、本発明の実施の形態２における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂを備える。これらは、前述した実施の形態１と同様である。本実施の形態では、細菌誘導部１０５ａに検出部Ａ１０３ａを備え、細菌誘導部１０５ｂに検出部Ｂ１０３ｂを備える。
【００４２】
また、本実施の形態では、細菌誘導機構４０２により、注入部１０４と細菌誘導部１０５ａとの間の細菌誘導路Ａ１０１ａに収容された液体、および、注入部１０４と細菌誘導部１０５ｂとの間の細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容された液体に対し、各々異なる刺激源を与える。本実施の形態では、細菌誘導機構４０２により、まず、注入部１０４に配置した電極４２１および細菌誘導部１０５ａに配置した電極４２２ａにより、これらの間の細菌誘導路Ａ１０１ａに電位差Ａを生じさせる。また、細菌誘導機構４０２により、注入部１０４に配置した電極４２１および細菌誘導部１０５ｂに配置した電極４２２ｂにより、これらの間の細菌誘導路Ｂ１０１ｂに電位差Ｂを生じさせる。
【００４３】
また、本実施の形態では、検出部Ａ１０３ａが、細菌誘導部１０５ａに移動した微子を検出し、検出部Ｂ１０３ｂが、細菌誘導部１０５ｂに移動した微粒子を検出する。上述したように、電極４２１および電極４２２ａにより電位差を生じさせれば、細菌に電気走性が発現し、細菌は細菌誘導部１０５ａに移動することになる。また、電極４２１および電極４２２ｂにより電位差を生じさせれば、細菌に電気走性が発現し、細菌は細菌誘導部１０５ｂに移動することになる。これに対し、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂに収容されている液体中の細菌以外の微細な異物などは、上述したように刺激源が与えられても、細菌誘導部１０５ａおよび細菌誘導部１０５ｂに移動することがない。また、上記刺激では走性を発現しない他の細菌も、移動をすることはないものと考えられる。
【００４４】
従って、上述したように刺激源を与えた状態で、検出部Ａ１０３ａにより細菌誘導部１０５ａに存在している微粒子を検出し、検出部Ｂ１０３ｂにより細菌誘導部１０５ｂに存在している微粒子を検出すれば、これが細菌であるものと判断することができる。なお、図４では、解析・表示部を示していないが、本実施例の形態においても、検出部Ａ１０３ａおよび検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）を、解析・表示部（不図示）により収集して解析し、この結果を表示する。
【００４５】
ところで、上述では、方向性のある刺激源として電位差を形成するようにしたが、これに限るものではなく、化学物質，磁場，光，および重力などを刺激源としてもよいことはいうまでもない。以下、化学物質を刺激源とした場合について、実施例３を用いて説明する。
【００４６】
［実施例３］
以下、実施例３の細菌分析装置について説明する。図５は、実施例３における細菌分析装置の構成を示す構成図である。この細菌分析装置は、前述同様に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂ，注入部１０４，および細菌誘導部１０５ａ，１０５ｂを備える。また、実施例３の細菌分析装置は、細菌誘導機構Ａ５０２ａが、対象とする細菌Ａに対して走化性を発現させることができる化学物質Ａを刺激源とし、供給路５２１ａより細菌誘導部１０５ａに供給する。また、細菌誘導機構Ｂ５０２ｂが、対象とする細菌Ｂに対して走化性を発現させることができる化学物質Ｂを刺激源とし、供給路５２１ｂより細菌誘導部１０５ｂに供給する。
【００４７】
例えば、レジオネラ属菌を分析対象とする場合、供給路５２１ａより細菌誘導部１０５ａに化学物質Ａとして鉄イオン（鉄イオンを含む溶液）を供給する。これにより、レジオネラ属菌は、細菌誘導路Ａ１０１ａを通って細菌誘導部１０５Ａに移動する。この状態で、細菌誘導部１０５ａに移動した（存在する）微粒子を検出部Ａ１０３ａで検出すれば、検出される微粒子は、鉄イオンを好むレジオネラ属菌であるものと同定できる。
【００４８】
一方、供給路５２１ｂより細菌誘導部１０５ｂに、レジオネラ属菌の中の特定のレジオネラが好む化学物質Ｂを供給する。これにより、特定のレジオネラは、細菌誘導路Ｂ１０１ｂを通って細菌誘導部１０５ｂに移動する。この状態で、細菌誘導部１０５ｂに移動した（存在する）微粒子を検出部Ｂ１０３ｂで検出すれば、検出される微粒子は、特定のレジオネラであるものと同定できる。なお、図５では、解析・表示部を示していないが、本実施例においても、検出部Ａ１０３ａ，検出部Ｂ１０３ｂが検出した結果（データ）を、解析・表示部（不図示）により収集して解析し、この結果を表示する。
【００４９】
ところで、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂは、細菌が通過できる程度の径（幅）にしておくとよい。例えば、細菌の数倍程度の数μｍ〜数十μｍ程度としておけばよい。このような微細流路としておくことで、例えば、刺激源として化学物質を用いる場合、少量であっても濃度を非常に高くすることができ、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂにおける化学物質の濃度勾配による細菌の走化性をより顕著に発現させることができるようになる。
【００５０】
また、化学物質を用いる場合、これを細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂ内へ導入するために、化学物質の溶液などを滴下するために、注入部１０４と同様の構造を細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに接続する誘導機構として形成してもよい。また、化学物質の溶液などを収容した容器を、マイクロバルブなどの制御弁を備える微小な配管を介して細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに接続してもよい。
【００５１】
また、細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂは、所望とする液体や溶液を供給可能とする範囲内でより小さい寸法に形成した方がよい。例えば、溶液をスポイトなどで滴下して供給する場合、平面寸法（径）は、数十μｍ〜百μｍ程度とすればよい。このようにすることで、例えば、刺激源としての化学物質を細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂに導入する場合、少量であっても濃度を非常に高くすることができ、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂに対する化学物質の濃度勾配による細菌の走化性をより顕著に発現させることができるようになる。
【００５２】
なお、上述では、細菌誘導路Ａ１０１ａおよび細菌誘導路Ｂ１０１ｂを設けるようにしたが、これに限るものではない。３つ以上の細菌誘導路を並列に接続して設けるようにしてもよい。この場合においても、各々の細菌誘導路において、細菌誘導機構および検出部を設ければよい。
【００５３】
次に、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，細菌誘導部１０５ａ，および細菌誘導部１０５ｂなどの構造体の製造について説明する。まず、基板１１０として例えばシリコン基板もしくはガラス基板を用いればよい。また、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂ，注入部１０４，および細菌誘導部１０５ａ，細菌誘導部１０５ｂは、上述した基板を、公知のフォトリソグラフィ技術およびエッチング技術により加工することで形成すればよい。また、樹脂基板を用いる場合、細菌誘導路は、よく知られたナノインプリント技術により形成してもよい。
【００５４】
また、封止膜は、細菌誘導路Ａ１０１ａ，細菌誘導路Ｂ１０１ｂの中空構造を維持した状態で形成することが重要である。例えば、公知のＳＴＰ（Spin-coating film Transfer and hot Pressing）法により、ベースフィルムに形成された樹脂膜を加圧・加熱することで、基板１１０の上に転写することで、封止膜が形成できる（非特許文献３参照）。この場合、まず、例えばフッ素樹脂などから構成されたシート状の基材を用意し、用意した基材の表面に樹脂溶液を塗布して塗布膜（樹脂膜）を形成する。
【００５５】
次に、基材に形成された樹脂膜を、例えば２０Ｐａ程度に減圧された環境下で、温度１００℃・荷重１０ｋｇｆの条件で、基板１１０に熱圧着する。減圧環境下で貼り付けることで、基板１１０と樹脂膜とが当接して密着すべき領域に、気泡などが混入することが抑制できるようになる。この後、大気雰囲気中・室温（２０℃程度）の状態とし、基板１１０に貼り付けられている樹脂膜（封止膜）より、基材を剥離する。基材を剥離すれば、封止膜が、基板１１０の上に貼り付けられた状態が得られる。
【００５６】
この後、注入部１０４および細菌誘導部１０５の上部にあたる領域に開口部を形成すればよい。例えば、上述した樹脂として、感光性を有するポリイミドを用いて封止膜を転写した後、この封止膜をフォトリソグラフィ技術によりパターニングすることで、上述した開口部を形成すればよい。なお、封止膜は、上述したＳＴＰ法に限るものではなく、他の方法により形成してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１０１ａ…細菌誘導路Ａ、１０１ｂ…細菌誘導路Ｂ、１０２ａ…細菌誘導機構Ａ、１０２ｂ…細菌誘導機構Ｂ、１０３ａ…検出部Ａ、１０３ｂ…検出部Ｂ、１０４…注入部、１０５ａ、１０５ｂ…細菌誘導部、１０６…解析・表示部、１１０…基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象の細菌を含んだ液体が収容されて並列に接続された複数の細菌誘導路と、
これらの細菌誘導路に収容された液体の各々に、前記細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える細菌誘導手段と、
各々の前記細菌誘導路を移動する微粒子を検出する複数の検出手段と
を少なくとも備え、
前記細菌誘導手段は、各々の前記細菌誘導路に収容されている液体に対し、各々異なる刺激源を与えることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の細菌分析装置において、
前記細菌誘導手段は、前記方向性のある刺激源として、化学物質，電位，磁場，光，および重力の少なくとも１つを前記細菌誘導路に収容された液体に与えることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の細菌分析装置において、
前記細菌誘導路の一端に接続され、前記液体が注入される注入部を備えることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の細菌分析装置において、
各々の前記細菌誘導路の他端に接続された複数の細菌誘導部を備え、
前記検出手段は、前記細菌誘導部に移動した微粒子を検出する
ことを特徴とする細菌分析装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された細菌分析装置において、
前記細菌誘導路は、溝であることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項６】
請求項５記載の細菌分析装置において、
前記溝は、側部が覆われている管であることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項１】
測定対象の細菌を含んだ液体が収容されて並列に接続された複数の細菌誘導路と、
これらの細菌誘導路に収容された液体の各々に、前記細菌に走性を発現させる方向性のある刺激源を与える細菌誘導手段と、
各々の前記細菌誘導路を移動する微粒子を検出する複数の検出手段と
を少なくとも備え、
前記細菌誘導手段は、各々の前記細菌誘導路に収容されている液体に対し、各々異なる刺激源を与えることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の細菌分析装置において、
前記細菌誘導手段は、前記方向性のある刺激源として、化学物質，電位，磁場，光，および重力の少なくとも１つを前記細菌誘導路に収容された液体に与えることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の細菌分析装置において、
前記細菌誘導路の一端に接続され、前記液体が注入される注入部を備えることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の細菌分析装置において、
各々の前記細菌誘導路の他端に接続された複数の細菌誘導部を備え、
前記検出手段は、前記細菌誘導部に移動した微粒子を検出する
ことを特徴とする細菌分析装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載された細菌分析装置において、
前記細菌誘導路は、溝であることを特徴とする細菌分析装置。
【請求項６】
請求項５記載の細菌分析装置において、
前記溝は、側部が覆われている管であることを特徴とする細菌分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２５２７４６（Ｐ２０１０−２５２７４６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０９２４７（Ｐ２００９−１０９２４７）
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【出願人】（０００１０２７３９）エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 (265)
【出願人】（５０４１４５３４２）国立大学法人九州大学 (960)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２８日（２００９．４．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【出願人】（０００１０２７３９）エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 (265)
【出願人】（５０４１４５３４２）国立大学法人九州大学 (960)
【Ｆターム（参考）】
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