特許 6872164 測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872164

(24)【登録日】2021年4月21日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】測定装置

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/34 20060101AFI20210510BHJP

   G01N 15/06 20060101ALI20210510BHJP

   C12Q 1/06 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   C12M1/34 D

   G01N15/06 C

   G01N15/06 E

   C12Q1/06

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-30790(P2017-30790)

(22)【出願日】2017年2月22日

(65)【公開番号】特開2018-134035(P2018-134035A)

(43)【公開日】2018年8月30日

【審査請求日】2019年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001812

【氏名又は名称】株式会社サタケ

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100167243

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 充

(72)【発明者】

【氏名】松田 真典

(72)【発明者】

【氏名】伏田 真矢

【審査官】 小金井 悟

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−３４００７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２８１１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０４２４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５５７９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ１２Ｍ １／００− ３／１０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料容器内の試料液中の微生物量を測定するための測定装置であって、
前記試料液は、Ｌサイズ生物除去用のメッシュフィルタを通過した、Ｌサイズ生物が混入したＳサイズ生物量を測定するためのバラスト水であり、
該試料液が前記試料容器に投入されると共に、カルセインＡＭ又はＦＤＡからなる螢光染色試薬が前記試料容器内に添加され、
前記測定装置は、
試料液に対して励起光を照射するための光源と、
前記励起光によって蛍光発光された光を受光して、電気信号に変換する受光部と、
前記電気信号に含まれる所定の振幅を有するパルスの数に基づいて前記Ｓサイズ生物量を算出する算出部と
を備え、
前記電気信号には、第１の所定値（Ｔｈ_Ｓ）以上、かつ、第２の所定値（Ｔｈ_Ｌ）未満の振幅を有する、Ｌサイズ生物由来のパルスとＳサイズ生物由来のパルスとが含まれ、そのパスルの数をＣＡ_２とし、
また、前記電気信号には、前記第２の所定値（Ｔｈ_Ｌ）以上の振幅を有するＬサイズ生物由来のパルスが含まれ、そのパスルの数をＣＬ_２ａとし、
前記第１の所定値（Ｔｈ_Ｓ）は、パルスがＳサイズ生物に対応しているか否かを判定するための閾値であり、
前記第２の所定値（Ｔｈ_Ｌ）は、パスルがＬサイズ生物に対応しているか否かを判定するための閾値であり、
前記電気信号には、また、Ｌサイズ生物に由来して生成されるパルスであって、第１の所定値（Ｔｈ_Ｓ）以上、かつ、第２の所定値（Ｔｈ_Ｌ）未満の振幅を有するパルスが含まれており、そのパルスの数をＣＬ_１ｂとし、
前記電気信号には、さらに、Ｌサイズ生物に由来して生成されるパルスであって、前記第２の所定値（Ｔｈ_Ｌ）以上の振幅を有するパルスが含まれており、そのパルスの数をＣＬ_１ａとすると、
前記算出部は、次式に基づき、
ＮＳ_２＝Ｋ_Ｓ×（ＣＡ_２−ＣＬ_２ａ×ＣＬ_１ｂ／ＣＬ_１ａ）
（式中、ＮＳ_２はＬサイズ生物が混入した試料液中のＳサイズ生物の個体数、Ｋ_Ｓは係数）
Ｌサイズ生物が混入した試料液中のＳサイズ生物の個体数（ＮＳ_２）を算出し、
前記係数Ｋ_Ｓ、前記パルス数ＣＬ_１ｂ、および前記パルス数ＣＬ_１ａは、予め実験的に求められる、
測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の測定装置であって、
前記第２の所定値以上の振幅を有するパルスが前記電気信号に所定数以上含まれる場合に、報知を行う報知部を備える
測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料液中の微生物量を測定するための測定技術に関する。

【背景技術】

【0002】

荷物を積載していない船舶は、当該船舶を安定させるためにバラスト水を搭載して航行し、荷物を積載する海域において前記バラスト水を排出する。バラスト水は、通常、バラスト水を搭載する海域とは異なる海域に排出されるので、バラスト水にプランクトンや細菌等の微生物が含まれていると、微生物が本来の生息地以外の海域に排出されることになる。このことは、生態系破壊等の問題を引き起こす虞がある。

【0003】

このような問題に対処するために、バラスト水の規制に関する国際的なルールが策定され、「船舶のバラスト水および沈殿物の規制および管理のための国際条約（バラスト水管理条約）」が採択されている。

【0004】

バラスト水管理条約に関連する「バラスト水サンプリングに関するガイドライン（G２）」では、「バラスト水排出基準（D−２）」において、船舶から排出されるバラスト水に含まれて生存している水生生物の許容個体数が、水生生物の最小サイズごとに規定されている。具体的には、例えば、最小サイズが５０μｍ以上の水生生物（以下、「Ｌサイズ生物」という。）についての排出基準は、１０個／ｍ^３以下であり、最小サイズが１０μｍ以上５０μｍ未満の水生生物（以下、「Ｓサイズ生物」という。）についての排出基準は、１０個／ｍＬ以下である。

【0005】

このような排出基準を満たしているか否かを確認するための検査手法として、例えば、バルクＦＤＡ（fluorescein diacetate）、クロロフィル蛍光、ＰＡＭ、ＡＴＰ、パルスカウンティングＦＤＡが知られている。パルスカウンティングＦＤＡでは、試料液内の微生物を染色し、試料液に励起光を照射することによって得られる微生物の蛍光が検出器で検出される。そして、一定以上の振幅を有するパルスを計数することによって生物個体数が測定される（例えば、下記特許文献１〜３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１４−４２４６３号公報

【特許文献2】特開２０１４−５５７９６号公報

【特許文献3】特開２０１４−２３０５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

種々の検査手法において、Ｓサイズ生物量の測定は、一般的に、メッシュフィルタ（例えば、５０μｍの対角距離を有する）に通すことによってＬサイズ生物が分離された試料液に対して行われる。このメッシュフィルタの開口は、Ｌサイズ生物よりも小さいので、理論上は、分離後のサンプル水にはＬサイズ生物は含まれない。しかしながら、実際には、Ｌサイズ生物の中には、柔軟な微生物が含まれている。このような微生物は、変形することによって、メッシュフィルタを通過してしまうことがある。このような事象が生じると、Ｓサイズ生物量を測定するための試料液にＬサイズ生物が混入することによって、測定精度の悪化を招くことになる。

【0008】

かかる問題は、バラスト水の検査に限らず、他のサイズの微生物から予め分離された特定サイズの微生物の量を測定する場合に共通する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0010】

本発明の第１の形態によれば、試料液中の微生物量を測定するための測定装置が提供される。この測定装置は、試料液に対して励起光を照射するための光源と、励起光によって蛍光発光された光を受光して、電気信号に変換する受光部と、電気信号に含まれる第１の所定値以上の振幅を有するパルスの数に基づいて微生物量を算出する算出部と、を備えている。算出部は、第１の所定値よりも大きな第２の所定値以上の振幅を有するパルスが電気信号に含まれる場合に、第１の所定値以上の振幅を有するパルスの数に基づいて算出される微生物量よりも小さな値の微生物量を微生物量として算出するように構成される。

【0011】

かかる測定装置によれば、試料液中に測定対象外の大きなサイズの微生物が混入している場合に、その微生物の混入分を控除した微生物量を算出することによって、微生物量の測定精度を向上できる。例えば、バラスト水の検査において、Ｓサイズ生物量を測定するための試料液中にＬサイズ生物が混入している場合に、測定される微生物量に対するＬサイズ生物の影響を軽減することができる。

【0012】

本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、算出部は、第２の所定値以上の振幅を有するパルスが電気信号に含まれる場合に、第１の所定値以上、かつ、第２の所定値未満の振幅を有するパルスの数と、第２の所定値以上の振幅を有するパルスの数と、に基づいて微生物量を算出する。かかる形態によれば、測定対象の試料液において実際に測定された検出量を使用して、測定対象外の大きなサイズの微生物の混入分を控除した微生物量を算出することができる。したがって、測定精度をさらに向上させることができる。

【0013】

本発明の第３の形態によれば、第１の形態において、算出部は、第２の所定値以上の振幅を有するパルスが電気信号に含まれる場合に、試料液に関する条件ごとに予め定められた係数を使用して微生物量を算出する。かかる形態によれば、測定対象外の大きなサイズの微生物の混入分を控除した微生物量を簡略的に算出することができる。したがって、測定装置の演算負荷が低減される。

【0014】

本発明の第４の形態によれば、第１ないし第３のいずれかの形態において、測定装置は、第２の所定値以上の振幅を有するパルスが電気信号に所定数以上含まれる場合に、報知を行う報知部を備える。かかる形態によれば測定対象外の大きなサイズの微生物が、試料液中に偶発的に多く混入している場合に、そのことをユーザに報知することができる。この報知を受けたユーザが試料液を再度調製して測定し直せば、測定精度を向上させることができる。

【0015】

本発明の第５の形態によれば、試料液中の微生物量を測定するための測定方法が提供される。この測定方法は、試料液に対して励起光を照射する工程と、励起光によって蛍光発光された光を電気信号に変換する工程と、電気信号に含まれる第１の所定値以上の振幅を有するパルスの数に基づいて微生物量を算出する工程と、を備えている。微生物量を算出する工程は、第１の所定値よりも大きな第２の所定値以上の振幅を有するパルスが電気信号に含まれる場合に、第１の所定値以上の振幅を有するパルスの数に基づいて算出される微生物量よりも小さな値の微生物量を微生物量として算出する工程を備えている。第５の形態によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。

【0016】

本発明の第６の形態によれば、微生物量を測定するためのコンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、入力される電気信号第１の所定値以上の振幅を有するパルスの数に基づいて微生物量を算出する機能と、第１の所定値よりも大きな第２の所定値以上の振幅を有するパルスが電気信号に含まれる場合に、第１の所定値以上の振幅を有するパルスの数に基づいて算出される微生物量よりも小さな値の微生物量を微生物量として算出する機能と、をコンピュータに実現させる。第６の形態によれば、第１の形態と同様の効果を奏する。

【0017】

第５または第６の形態に第２ないし第４のいずれかの形態を適用することもできる。また、本発明は、上述の形態の他に、測定装置を制御するための制御装置、上記コンピュータプログラムが記録された記憶媒体など、種々の形態で実現可能である。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態としての測定装置の概略構成を示す機能ブロック図である。

【図2】測定装置の原理を示す模式図である。

【図3】Ｌサイズ生物のみを含む試料液についてのヒストグラムである。

【図4】メッシュフィルタによってＬサイズ生物が除去された後の試料液についてのヒストグラムである。

【図5】図４のヒストグラムを、Ｌサイズ生物由来のヒストグラムとＳサイズ生物由来のヒストグラムとに分離した図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、本発明の一実施形態としての測定装置１０の概略構成を示す機能ブロック図である。測定装置１０は、パルスカウンティングＦＤＡの手法を利用して試料液中の微生物量を測定するための装置である。本実施形態においては、試料液としてバラスト水が使用され、測定装置１０は、Ｓサイズ生物量の測定に用いられる。

【0020】

測定装置１０は、光源部２０と受光部３０とＣＰＵ４０と試料容器収容部５０とを備えている。光源部２０は、試料容器収容部５０内に収容された試料容器５１に向けて励起光を照射する。受光部３０は、以下で詳しく説明するが、励起光によって蛍光発光された光を受光して、電気信号に変換する。

【0021】

ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１またはＲＡＭ４２に記憶されたプログラムを実行することによって、測定装置１０の動作全般を制御する。特に、ＣＰＵ４０は、受光部３０によって得られる電気信号のパルス数に基づいて発光数を検出し、当該発光数に基づいて微生物量を算出する算出部としても機能する。ただし、ＣＰＵ４０の機能の少なくとも一部は、特定の機能に特化されたハードウェア回路によって実現されてもよい。

【0022】

試料容器収容部５０は、その内部に試料容器５１を収容する。試料容器５１は、光を透過する透明な材質（例えば、ガラスや石英やアクリル樹脂等）で形成されている。試料容器５１には、微生物量の測定対象となる試料液と、発光試薬と、が収容される。本実施形態では、試料液には、メッシュフィルタによってＬサイズ生物が除去されたバラスト水が使用される。試料容器５１内には、試料液を撹拌するための回転子５２が挿入される。測定時には、回転子５２は、試料容器５１内においてマグネティックスターラ４３により回転駆動される。

【0023】

試料容器収容部５０は、保持プレート５４，５５を備えている（図２参照）。保持プレート５４，５５は、試料容器５１が試料容器収容部５０内に収容された時に、試料容器５１を少なくとも２面で支持する。保持プレート５４，５５は、光源部２０からの光を遮断しない位置に設けられている。

【0024】

測定装置１０は、さらに、操作部６１と表示部６２とを備えている。操作部６１は、ユーザからの指示を受け付けるためのユーザインタフェースである。表示部６２は、測定結果等を表示するためのディスプレイである。

【0025】

図２は、測定装置１０の原理を示す模式図である。光源部２０は、光源２１とコリメータ２２とバンドパスフィルタ２３とを備えている。この光源部２０は、試料容器５１の被照射面５１ａに対して直交する方向に励起光が入射されるように配置されている。光源２１には、任意の発光手段を用いることができ、光源２１は、例えば、ＬＥＤであってもよい。光源２１からの光は、コリメータ２２に入射され、コリメートされる。コリメータ２２は、平行光を照射することが可能な光源（例えば、平行光ＬＥＤ、レーザ光源など）を光源２１として使用するときは不要である。コリメートされた光は、バンドパスフィルタ２３に入射され、その後、スリット状の平行光が励起光として試料容器５１内の試料液に照射される。

【0026】

受光部３０は、光電子増倍管３１とバンドパスフィルタ３２と集光用レンズ３３とスリット３４とリレーレンズ３５とを備えている。試料液に励起光が照射されると、試料液中を浮遊する微生物に含まれる蛍光物質が励起され、蛍光発光する。蛍光発光された光は、リレーレンズ３５によって集光され、結像される。リレーレンズ３５によって結像された光は、スリット３４を通過し、集光用レンズ３３によって集光される。スリット３４は、蛍光発光された光の観察面をスリット状に狭めるために設置される。これにより、受光面３１ａの受光面積が狭まるので、ノイズとなるバックグラウンドの蛍光発光の面積も狭まる。したがって、バックグラウンドに対する微生物の蛍光発光の信号の比（ＳＮ比）が改善され、蛍光発光の検出精度が向上する。

【0027】

スリット３４を通過した光は、バンドパスフィルタ３２を介して光電子増倍管３１に入射される。光電子増倍管３１の受光面３１ａは、光源部２０からの入射光の入射方向に対して垂直に設けられている。光電子増倍管３１に代えて、任意の受光センサ（例えば、シリコンフォトダイオード（ＳiＰＤ）、アヴァランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）など）が使用されてもよい。

【0028】

上述した測定装置１０は、例えば、以下のようにして使用される。まず、ユーザは、ピペット等を使用して、２０℃程度の温度のバラスト水（メッシュフィルタによってＬサイズ生物は除去されている）から１００ミリリットルを試料として採取し、試料容器５１に投入する。次に、試料容器５１内に蛍光染色試薬を添加する。この蛍光染色試薬は、一般的に知られているカルセインＡＭ（Calcein-AM，ドイツ国Promocell GMBH 社製）や、ＦＤＡなどを使用することができる。次に、ユーザは、試料容器５１に回転子５２を投入する。次に、ユーザは、試料容器５１を試料容器収容部５０に収容し、蓋５３（図１参照）を装着する。これによって、測定準備が完了する。

【0029】

次に、ユーザは、操作部６１を操作して、測定装置１０を起動させる。これによって、マグネティックスターラ４３が駆動され、回転子５２が回転を開始し、試料液が撹拌される。次いで、光源２１が点灯し、試料容器５１内の試料液に励起光が照射される。励起光は、例えば、４５０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長を有している。励起光の照射によって、試料容器５１内の検体（微生物）が蛍光発光する。そして、この蛍光が、上述の通り、リレーレンズ３５、スリット３４、集光用レンズ３３およびバンドパスフィルタ３２を介して、光電子増倍管３１により検知される。

【0030】

光電子増倍管３１は、光電効果の利用によって、受光した光エネルギーを電気エネルギー（電気信号）に変換する。この電気信号は、増幅回路（図示せず）によって増幅され、ＣＰＵ４０に入力される。増幅された電気信号は、バンドパスフィルタなどによってノイズ除去された後に、ＣＰＵ４０に入力されてもよい。

【0031】

ＣＰＵ４０は、上述した算出部の処理として、電気信号のパルス数に基づいて発光数を検出し、当該発光数に基づいて、試料液中の微生物量（ここでは、Ｓサイズ生物の個体数）を算出する。具体的には、ＣＰＵ４０は、入力された電気信号に含まれる、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上の振幅（パルス高さ）を有するパルスの数をカウントし、発光数（受光カウント値）を検出する。第１の所定値Ｔｈ_Ｓは、パルスがＳサイズ生物に対応しているか否かを判定するための閾値であり、Ｓサイズ生物のパルスとバックグラウンドとを区別できる値に設定される。パルスカウンティングＦＤＡ法では、蛍光強度（すなわち、パルスの振幅）は微生物の大きさに依存するので、振幅の大きさに基づいて微生物の大きさを判定することができる。本実施形態では、Ｌサイズ生物は、メッシュフィルタによって予め除去されているので、試料液には、本来、Lサイズ生物は含まれていないはずである。このため、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上の振幅を有するパルスは、Ｓサイズ生物に対応していると判断することができる。また、発光数と、試料液内に存在する微生物量と、は相関関係を有している。このため、当該相関関係を実験等によって予め把握しておくことによって、試料液中のＳサイズ生物個体数を推定することができる。つまり、ＣＰＵ４０は、当該相関関係に基づいて受光カウント値を換算して、微生物量（ここでは、Ｓサイズ生物の個体数）を算出する。相関関係は、関数、マップなどの形態でＲＯＭ４１またはＲＡＭ４２に記憶されていてもよい。こうして算出された微生物量は、表示部６２に表示される。表示部６２は、微生物量に代えて、または、加えて、ＲＯＭ４１またはＲＡＭ４２に予め記憶された基準値（例えば、バラスト水排出基準）を当該微生物量が満たすか否かについての情報を表示してもよい。

【0032】

上述した測定装置１０は、試料液中に測定対象外の大きなサイズの微生物が混入している場合に、微生物量を補正することによって、測定精度を向上できる。本願において、「補正」とは、一度算出した値を補正することに限らず、通常時とは異なる方法で値を算出することを含む。以下では、バラスト水の検査において、Ｓサイズ生物量を測定するための試料液中にＬサイズ生物が混入している場合に、測定値に対するＬサイズ生物の影響を軽減するための補正について説明する。

【0033】

ＣＰＵ４０は、入力された電気信号に第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するパルスが含まれる場合に、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上の振幅を有するパルスの数に基づいて算出される微生物量よりも小さな値の微生物量を微生物量として算出するように構成される。換言すれば、ＣＰＵ４０は、入力された電気信号に第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するパルスが含まれる場合に、微生物量を減じる補正を行うように構成されている。第２の所定値Ｔｈ_Ｌは、パルスがＬサイズ生物に対応しているか否かを判定するための閾値であり、Ｌサイズ生物の最小サイズに対応するように設定される。つまり、ＣＰＵ４０は、Ｓサイズ生物のみが含まれているべき試料液中にＬサイズ生物が含まれる場合に、微生物量の補正を行う。

【0034】

図３は、Ｌサイズ生物のみを含む（つまり、Ｓサイズ生物を含まない）試料液についてのヒストグラムである。横軸はパルス高さであり、縦軸はパルスの出現頻度である。Ｌサイズ生物の個体数ＮＬ_１は次式（１）によって表すことができる。
ＮＫ_１＝Ｋ_Ｌ×ＣＬ_１ａ ・・・（１）
ここで、Ｋ_Ｌは、係数であり、上述の相関関係に基づいて決定される。ＣＬ_１ａは、図３に示すとおり、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するパルスの数である。

【0035】

理論上は、パルス数ＣＬ_１ａが、Ｌサイズ生物の個体量に対応している。しかしながら、実際には、Ｌサイズ生物に対して、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルスが生成されることがある。例えば、受光部３０の光学系の焦点からずれた位置をＬサイズ生物が通過した場合には、そのような事象が生じ得る。このため、Ｌサイズ生物に由来して生成されるパルスには、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルスも含まれる。この第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルスの数は、図３において、ＣＬ_１ｂとして表されている。

【0036】

図４は、メッシュフィルタによってＬサイズ生物が除去された後の試料液についてのヒストグラムである。縦軸および横軸は、図３と同様である。このヒストグラムは、上述したように測定装置１０に試料容器５１を装着して試料容器５１内の試料液を測定する際に、ＣＰＵ４０によってカウントされたパルス数に基づいて作成されている。ただし、このヒストグラムには、試料液にＬサイズ生物が混入することによって、Ｓサイズ生物由来のパルスと、Ｌサイズ生物由来のパルスとが混在している。

【0037】

図５は、図４のヒストグラムを、Ｌサイズ生物由来のヒストグラムＨ_ＬとＳサイズ生物由来のヒストグラムＨ_Ｓとに分離した図である。第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルス（Ｌサイズ生物由来のパルスとＳサイズ生物由来のパルスとを含む）の数ＣＡ_２は、次式（２）によって表すことができる。
ＣＡ_２＝ＣＬ_２ｂ＋ＣＳ_２ ・・・（２）

【0038】

ここで、ＣＬ_２ｂは、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するＬサイズ生物由来のパルスの数であり、ＣＳ_２は、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するＳサイズ生物由来のパルスの数である。図５において、ＣＬ_２ａは、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するＬサイズ生物由来のパルスの数である。パルス数ＣＡ_２およびパルス数ＣＬ_２ａは、ＣＰＵ４０に入力される電気信号に含まれるパルスのパルス高さに基づいて、実際にカウントすることができる。一方、パルス数ＣＬ_２ｂおよびパルス数ＣＳ_２は、各パルスがＬサイズ生物由来であるか、それとも、Ｓサイズ生物由来であるかを判別することができないので、実際にそれぞれカウントすることはできない。

【0039】

式（２）を変化させると、次式（３）が得られる。
ＣＳ_２＝ＣＡ_２−ＣＬ_２ｂ ・・・（３）

【0040】

ここで、試料液中におけるＬサイズ生物由来のパルスの高さが、図４に示すＬサイズ生物についてのヒストグラムの、パルス数ＣＬ_１ｂ（第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルスの数）とパルス数ＣＬ_１ａ（第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するパルスの数）との比と同一の比で発生すると仮定すれば、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するＬサイズ生物由来のパルス数ＣＬ_２ｂは、式（４）によって推定することができる。
ＣＬ_２ｂ＝ＣＬ_２ａ×ＣＬ_１ｂ／ＣＬ_１ａ ・・・（４）

【0041】

したがって、パルス数ＣＳ_２は、式（３）および式（４）から、次式（５）によって表される。
ＣＳ_２＝ＣＡ_２−ＣＬ_２ａ×ＣＬ_１ｂ／ＣＬ_１ａ ・・・（５）

【0042】

また、Ｌサイズ生物が混入した試料液中のＳサイズ生物の個体数ＮＳ_２は次式（６）によって表すことができる。
ＮＳ_２＝Ｋ_Ｓ×ＣＳ_２ ・・・（６）
ここで、Ｋ_Ｓは、係数であり、上述の相関関係に基づいて決定される。

【0043】

したがって、式（５）および式（６）から、Ｌサイズ生物が混入した試料液中のＳサイズ生物の個体数ＮＳ_２は次式（７）によって表すことができる。
ＮＳ_２＝Ｋ_Ｓ×（ＣＡ_２−ＣＬ_２ａ×ＣＬ_１ｂ／ＣＬ_１ａ） ・・・（７）

【0044】

式（７）において、パルス数ＣＡ_２およびパルス数ＣＬ_２ａは、ＣＰＵ４０に入力される電気信号に含まれるパルスの高さに基づいて、実際にカウントすることができるので、係数Ｋ_Ｓ、パルス数ＣＬ_１ｂおよびパルス数ＣＬ_１ａを予め実験的に求めておけば、ＣＰＵ４０は、式（７）を用いて、試料液に含まれるＳサイズ生物の個体数ＮＳ_２を算出することができる。式（７）は、ＲＯＭ４１またはＲＡＭ４２に記憶されていてもよい。

【0045】

以上説明した測定装置１０によれば、ＣＰＵ４０は、式（３）から最もよく理解できるように、試料液中にＬサイズ生物が混入している場合に、その混入分を控除することによって、Ｓサイズ生物の個体量を補正することができる。その結果、測定精度が向上する。しかも、測定装置１０は、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルスの数（パルス数ＣＡ_２）と、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するパルスの数（パルス数ＣＬ_２ａ）と、に基づいて補正を行う。つまり、測定対象の試料液において実際に測定された検出量を使用して補正を行う。したがって、試料液の特性に応じた補正を行うことができ、測定精度をさらに向上できる。

【0046】

上述した測定装置１０において、微生物量の補正は、試料液に関する条件ごとに予め定められた係数を使用して、簡略的に行われてもよい。例えば、試料液に関する条件ごとに設定された係数と、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上の振幅を有するパルスの数と、を乗算することによって、Ｓサイズ生物の個体量が算出されてもよい。あるいは、試料液に関する条件ごとに設定された係数と、第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルスの数と、を乗算することによって、Ｓサイズ生物の個体量が算出されてもよい。これらの係数は、ＲＯＭ４１またはＲＡＭ４２に記憶されていてもよい。試料液に関する条件とは、Ｌサイズ生物の特性（例えば、メッシュフィルタのすり抜けやすさ）に影響を与える種々の要因とすることができ、例えば、試料液の採取地域や、採取の季節などであってもよい。かかる構成の場合、測定装置１０は、ユーザが入力する試料液に関する条件を操作部６１によって受け付けて、入力された条件に応じた係数を選択して、微生物量の算出に用いてもよい。かかる構成によれば、簡略的に補正を行うことができ、ＣＰＵ４０の演算負荷が低減される。

【0047】

また、上述した測定装置１０において、ＣＰＵ４０は、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するパルスが電気信号に所定数以上含まれる場合に、報知を行う報知部として機能してもよい。報知は、任意の形態とすることができる。例えば、表示部６２にメッセージが表示されてもよいし、音による報知が行われてもよい。かかる構成によれば、試料液中にＬサイズ生物が偶発的に多く混入している場合に、そのことをユーザに報知することができる。この報知を受けたユーザが試料液を再度調製して測定し直せば、測定精度を向上することができる。かかる報知機能は、上述した補正機能を備えていない測定装置において採用されてもよい。

【0048】

上述した測定装置１０の具体的な構成は一例に過ぎず、上述した補正機能は、パルスカウンティングＦＤＡ法を使用する任意の微生物量測定装置に適用することができる。また、測定装置１０の測定対象物は、バラスト水に限らず、他のサイズの微生物から予め分離された特定サイズの微生物の量を測定する場合の任意の試料液であってもよい。

【0049】

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。

【符号の説明】

【0050】

１０…測定装置
２０…光源部
２１…光源
２２…コリメータ
２３…バンドパスフィルタ
３０…受光部
３１…光電子増倍管
３１ａ…受光面
３２…バンドパスフィルタ
３３…集光用レンズ
３４…スリット
３５…リレーレンズ
４０…ＣＰＵ
４１…ＲＯＭ
４２…ＲＡＭ
４３…マグネティックスターラ
５０…試料容器収容部
５１…試料容器
５１ａ…被照射面
５２…回転子
５３…蓋
５４，５５…保持プレート
６１…操作部
６２…表示部
Ｈ_Ｌ…Ｌサイズ生物由来のヒストグラム
Ｈ_Ｓ…Ｓサイズ生物由来のヒストグラム
Ｔｈ_Ｓ…第１の所定値
Ｔｈ_Ｌ…第２の所定値
ＣＬ_１ａ…第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するパルスの数
ＣＬ_１ｂ…第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するパルスの数
ＣＳ_２…第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するＳサイズ生物由来のパルスの数
ＣＬ_２ａ…第２の所定値Ｔｈ_Ｌ以上の振幅を有するＬサイズ生物由来のパルスの数
ＣＬ_２ｂ…第１の所定値Ｔｈ_Ｓ以上、かつ、第２の所定値Ｔｈ_Ｌ未満の振幅を有するＬサイズ生物由来のパルスの数

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】