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JP4895642B2 - Microbial separation method - Google Patents
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Description

本発明は、微生物の分離方法に関し、特に、河川および湖沼などの環境水や上下水道の各処理プロセスの処理水などの水中に存在する原虫、細菌、ウイルスといった感染性微生物を検出するために、採取した試料水から微生物を分離する方法に関する。   The present invention relates to a method for separating microorganisms, and in particular, in order to detect infectious microorganisms such as protozoa, bacteria, and viruses present in water such as environmental water such as rivers and lakes and treated water of each treatment process of water and sewage, The present invention relates to a method for separating microorganisms from collected sample water.

環境中には多種多様な化学物質が存在するため、水道原水となる河川や湖沼などの環境水も様々な化学物質で汚染されていると考えられる。しかし、このような水環境の水質問題のほかにクリプトスポリジウムなどの原虫類、腸管出血性大腸菌O157やレジオネラ菌などの細菌、ウイルスなどによる水系感染症の発生も大きな社会問題となっている。   Since there are a wide variety of chemical substances in the environment, it is thought that environmental waters such as rivers and lakes that are raw water for water supply are also contaminated with various chemical substances. However, in addition to water quality problems in the water environment, the occurrence of water-borne infections caused by protozoa such as Cryptosporidium, bacteria such as enterohemorrhagic Escherichia coli O157 and Legionella, and viruses has become a major social problem.

例えば、新興の水系感染症の原因となっているクリプトスポリジウムやジアルジアなどの原虫の検査方法(例えば、非特許文献1)では、クリプトスポリジウムの検査手順は大きく分けて、試料採取、ろ過濃縮、剥離懸濁、分離精製、免疫蛍光染色、顕微鏡観察からなる。   For example, in the method for testing protozoa such as Cryptosporidium and Giardia, which are the cause of emerging waterborne infections (for example, Non-Patent Document 1), the Cryptosporidium test procedure is roughly divided into sampling, filtration concentration, and peeling. It consists of suspension, separation and purification, immunofluorescence staining, and microscopic observation.

しかし、このクリプトスポリジウム検査方法では、上記のように多くの工程が必要であり、作業が煩雑で検査終了まで半日以上と長時間を要するため作業者の負担が大きく、複数の試料を迅速に処理することができない。特に、上述の試験方法は一般的に試料中からクリプトスポリジウムを捕捉し回収するとき、試料の濁質によりディスクフィルターが目詰まりをおこし、短時間でろ過速度が低下するため全試験工程にかかる時間が長くなり迅速な測定ができず、大量の試料を効率よく処理できないという問題もある。さらに、上述のろ過濃縮および剥離懸濁にけるクリプトスポリジウムの回収率は数%〜80%前後と低く、検出誤差も陰性と判断される可能性がある。   However, this Cryptosporidium inspection method requires many steps as described above, and the work is cumbersome and it takes more than half a day to complete the inspection. Can not do it. In particular, in the above test method, when Cryptosporidium is generally captured and recovered from a sample, the disk filter is clogged due to the turbidity of the sample, and the filtration speed decreases in a short time, so the time required for the entire test process In other words, the length of the sample becomes long and the measurement cannot be performed quickly, and a large amount of sample cannot be processed efficiently. Furthermore, the recovery rate of Cryptosporidium in the above-mentioned filtration concentration and exfoliation suspension is as low as around several percent to 80%, and the detection error may be judged to be negative.

また、ろ過によらない分離濃縮方法として、炭酸カルシウムによるクリプトスポリジウムの濃縮方法(非特許文献2)が報告されている。この濃縮方法は、試料水に塩化カルシウム溶液と炭酸水素ナトリウム溶液を添加し、水酸化ナトリウム溶液でpHを10に上げると不溶性の炭酸カルシウムの結晶が析出し、この炭酸カルシウムの微粒子に試料水中の検出対象微生物を吸着させ、その沈殿物を回収するものである。この濃縮方法の原理は以下のように考えられている。   Further, a Cryptosporidium concentration method using calcium carbonate (Non-Patent Document 2) has been reported as a separation and concentration method that does not rely on filtration. In this concentration method, a calcium chloride solution and a sodium hydrogen carbonate solution are added to the sample water, and when the pH is raised to 10 with the sodium hydroxide solution, insoluble calcium carbonate crystals are precipitated. The microorganism to be detected is adsorbed and the precipitate is collected. The principle of this concentration method is considered as follows.

すなわち、クリプトスポリジウムの表面は負に帯電しており、塩化カルシウム溶液を加えると陽イオンのカルシウムイオンがクリプトスポリジウムの近傍に集まり、ついで炭酸水素ナトリウム溶液を加えると、陰イオンの炭酸イオンがクリプトスポリジウムの近傍にあるカルシウムイオンと結合し、炭酸カルシウムの結晶が析出すると同時にクリプトスポリジウムもその結晶内部に取り込まれ、さらに結晶が成長し沈降するものである。この炭酸カルシウムの結晶からクリプトスポリジウムを分離するには、炭酸カルシウムの沈殿物に酸であるスルファミン酸を加え、炭酸カルシウムのみを溶解し、クリプトスポリジウムを単離する。   That is, the surface of Cryptosporidium is negatively charged. When a calcium chloride solution is added, cationic calcium ions gather in the vicinity of Cryptosporidium, and when a sodium hydrogen carbonate solution is added, the anionic carbonate ion is Cryptosporidium. The calcium carbonate crystal is precipitated at the same time as Cryptosporidium is taken into the crystal, and the crystal grows and settles. In order to separate Cryptosporidium from this calcium carbonate crystal, sulfamic acid, which is an acid, is added to the calcium carbonate precipitate, and only the calcium carbonate is dissolved to isolate Cryptosporidium.

しかし、この方法では、クリプトスポリジウムが吸着した炭酸カルシウムを沈殿させるために4時間以上、あるいは一晩静置させなければならず、全試験工程にかかる時間が長くなり迅速な測定ができないという問題がある。   However, in this method, in order to precipitate calcium carbonate adsorbed by Cryptosporidium, it has to be allowed to stand for 4 hours or more or overnight, and the time required for all the test steps becomes long, and there is a problem that rapid measurement cannot be performed. is there.

一方、特許文献1には、真性細菌を含有する懸濁液に水酸化カルシウムを添加してpHを10以上にして細菌を凝集し、さらに塩化第二鉄を添加して凝集物を成長させ、この成長した凝集物を遠心分離機等で脱水して真性細菌を分離する方法が記載されている。この方法では、沈殿物の含水率が60〜80%と大きなフロックを形成しており、沈殿物をプレスろ過器や遠心分離によって回収することができる。しかし、装置が複雑で大規模になるという問題がある。
「水道におけるクリプトスポリジウム暫定対策指針」、厚生労働省、1998年改定 ジー・ビージー(G.Vesey)ら著,「水からクリプトスポリジウムオーシストを濃縮する新手法(A new method for the concentration of Cryptosporidium oocysts from water)」,ジャーナル・オブ・アプライド・バクテリオロジー(Journal of Applied Bacteriology),1993年,75巻,p.82−86 特公昭55−49826号公報
On the other hand, in Patent Document 1, calcium hydroxide is added to a suspension containing true bacteria to agglomerate the bacteria to a pH of 10 or more, and ferric chloride is further added to grow the aggregates. A method is described in which the grown agglomerates are dehydrated with a centrifuge or the like to separate true bacteria. In this method, the water content of the precipitate forms a large floc of 60 to 80%, and the precipitate can be recovered by a press filter or centrifugal separation. However, there is a problem that the apparatus is complicated and large-scale.
“Cryptosporidium Provisional Countermeasure Guidelines for Water Supply”, Ministry of Health, Labor and Welfare, revised 1998 G. Vesey et al., “A new method for the concentration of Cryptosporidium oocysts from water”, Journal of Applied Bacteriology ), 1993, 75, p. 82-86 Japanese Patent Publication No.55-49826

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、短時間で微生物を含む沈殿物を沈降させることができるとともに、微生物の検出感度を高くすることができる微生物の分離方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a method for separating a microorganism that can precipitate a microorganism-containing precipitate in a short time and can increase the detection sensitivity of the microorganism. .

上記の目的を達成するために、本発明に係る微生物の分離方法は、微生物を含有する試料水に、陰イオン溶液および陽イオン溶液を加え、水に難溶性の無機物質の結晶を析出するステップと、この試料水に鉄系凝集剤をさらに加え、前記析出物を凝集させてフロックとして沈降させるステップと、この沈降物を酸で溶解して前記微生物を得るステップとを含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a method for separating a microorganism according to the present invention includes a step of adding an anion solution and a cation solution to sample water containing microorganisms to precipitate crystals of an inorganic substance that is hardly soluble in water. And a step of further adding an iron-based flocculant to the sample water, aggregating the precipitate to settle as a floc, and dissolving the precipitate with an acid to obtain the microorganism. .

前記陰イオン溶液としてはSO4 2-、CO3 2-またはPO4 3-を含む溶液を使用し、前記陽イオン溶液としてはMg2+、Ca2+、Sr2+またはBa2+を含む溶液を使用することが好ましい。前記鉄系凝集剤としては塩化第二鉄を使用することが好ましい。前記酸としては塩酸を使用することが好ましい。前記沈降物を酸で溶解して微生物を得るステップとしては、前記沈降物に前記酸を添加した後、前記酸が前記沈降物を溶解する溶解時間を経過してから、微生物を含む固体と前記析出物の溶解液とに分離するステップが好ましい。 As the anion solution, a solution containing SO 4 2− , CO 3 2− or PO 4 3− is used, and as the cation solution, Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ or Ba 2+ is used. It is preferred to use a solution. It is preferable to use ferric chloride as the iron-based flocculant. It is preferable to use hydrochloric acid as the acid. The step of dissolving the precipitate with an acid to obtain a microorganism includes adding the acid to the precipitate and then passing a dissolution time for the acid to dissolve the precipitate, and then the solid containing the microorganism and the solid A step of separating into a precipitate solution is preferred.

このように、陰イオン溶液および陽イオン溶液を加え、微生物を取り込んだ水難溶性の無機物質を析出した後、さらに鉄系凝集剤を加えることで、この析出物が凝集してフロックを形成するので、沈降速度が大幅に向上し、短時間で上澄みと沈降物とに分離することができる。また、この沈降物を酸で溶解することで、微生物を検出する際にその検出感度を低下させることなく、沈降物の中から微生物を分離することができる。よって、微生物を分離する作業の省力化、自動化を図ることができる。さらに、上澄みを吸引除去するといった簡単な機構で固液分離する方法を適用できる。   In this way, after adding an anion solution and a cation solution, and precipitating a poorly water-soluble inorganic substance incorporating microorganisms, adding an iron-based flocculant causes the precipitate to aggregate and form a floc. The sedimentation speed is greatly improved, and the supernatant and sediment can be separated in a short time. Further, by dissolving the precipitate with an acid, the microorganism can be separated from the precipitate without reducing the detection sensitivity when detecting the microorganism. Therefore, labor saving and automation of the work of separating microorganisms can be achieved. Furthermore, a method of solid-liquid separation with a simple mechanism such as suction removal of the supernatant can be applied.

なお、水処理プロセス用の凝集剤としては、無機系凝集剤の中ではポリ塩化アルミニウム(PAC)や硫酸アルミニウム(硫酸バンド)などのアルミニウム系凝集剤とポリ硫酸鉄や塩化第二鉄などの鉄系凝集剤があり、高分子などからなる有機系凝集剤にはポリアクリル酸やアルギン酸などがある。しかしながら、微生物を吸着した上記無機物質を酸で溶解することから、酸への溶解性の観点から有機系凝集剤の使用は困難である。また、無機系アルミニウム系凝集剤に関しては、アルミニウムがアルツハイマー病や脳神経系疾患の原因物質であると疑われているため、今後使用排出規制の対象となる方向にあり、使用を控えることが望ましい。   As the flocculant for water treatment process, among inorganic flocculants, aluminum flocculants such as polyaluminum chloride (PAC) and aluminum sulfate (sulfuric acid band) and iron such as polyiron sulfate and ferric chloride are used. Examples of organic flocculants made of polymers include polyacrylic acid and alginic acid. However, since the inorganic substance adsorbing microorganisms is dissolved with acid, it is difficult to use an organic flocculant from the viewpoint of solubility in acid. As for the inorganic aluminum flocculant, aluminum is suspected of being a causative substance of Alzheimer's disease and cranial nervous system disease, and therefore, it is in the direction to be subject to emission control in the future, and it is desirable to refrain from using it.

以下に、添付図面を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。図1は、本発明に係る微生物の分離方法を実施するのに好適な微生物の検出装置を示す模式図である。なお、以下は、検出対象微生物がクリプトスポリジウムの場合の説明であるが、本発明はこれに限定されず、原虫、細菌、ウイルス等の微生物について広く適用することができる。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a microorganism detection apparatus suitable for carrying out the microorganism separation method according to the present invention. The following is a description when the detection target microorganism is Cryptosporidium, but the present invention is not limited to this and can be widely applied to microorganisms such as protozoa, bacteria, and viruses.

図1に示すように、本実施の形態に係る微生物の検出装置は、試料水中の微生物を凝集させてフロックを形成する濃縮タンク13と、フロックから微生物を分離する試料精製部16と、微生物に蛍光標識抗体を加えて抗原抗体反応を行う抗体反応部25と、微生物の検出を行う蛍光検出部37と、検出された微生物を保存する試料保存部44とから主に構成される。   As shown in FIG. 1, the microorganism detection apparatus according to the present embodiment includes a concentration tank 13 that aggregates microorganisms in sample water to form a floc, a sample purification unit 16 that separates microorganisms from the floc, and microorganisms. An antibody reaction unit 25 that performs an antigen-antibody reaction by adding a fluorescently labeled antibody, a fluorescence detection unit 37 that detects microorganisms, and a sample storage unit 44 that stores the detected microorganisms are mainly configured.

先ず、濃縮タンク13内には、試料水1を試料水供給ポンプ2により供給する。濃縮タンク13内に設けられた攪拌機14で試料水1を攪拌しながら、続いて塩化カルシウム溶液3を陽イオン溶液供給ポンプ4で濃縮タンク13に供給し、炭酸水素ナトリウム溶液5を陰イオン溶液供給ポンプ6で濃縮タンク13に供給する。そして、pHを10に上げて炭酸カルシウムを生成させるために、水酸化ナトリウム溶液7をpH調整剤供給ポンプ8で濃縮タンク13に供給する。これにより、クリプトスポリジウムが取り込まれた炭酸カルシウムが析出する。   First, sample water 1 is supplied into the concentration tank 13 by the sample water supply pump 2. While stirring the sample water 1 with the agitator 14 provided in the concentration tank 13, the calcium chloride solution 3 is supplied to the concentration tank 13 with the cation solution supply pump 4, and the sodium hydrogen carbonate solution 5 is supplied with the anion solution. Supply to the concentration tank 13 by the pump 6. Then, in order to raise the pH to 10 to generate calcium carbonate, the sodium hydroxide solution 7 is supplied to the concentration tank 13 by the pH adjuster supply pump 8. Thereby, calcium carbonate in which Cryptosporidium is taken in is deposited.

炭酸カルシウムが析出したらついで、塩化第二鉄9を凝集剤供給ポンプ10により濃縮タンク13に供給する。これにより、炭酸カルシウムが凝集してフロックを形成する。その後、攪拌機14を停止し、フロックを自然沈降させる。   After the calcium carbonate is precipitated, ferric chloride 9 is supplied to the concentration tank 13 by the flocculant supply pump 10. Thereby, calcium carbonate aggregates and forms a floc. Then, the stirrer 14 is stopped and flocs are allowed to settle naturally.

次に、濃縮タンク13の底に沈殿した沈殿物を試料精製部16に供給する。濃縮タンク13の逆円錐形状の底の最下端には、沈殿物溶解槽19につながる配管が設けられており、この配管に設けられたバルブ15を開くことで、クリプトスポリジウムが取り込まれた沈殿物を沈殿物溶解槽19に送る。残った上澄みは、濃縮タンク13の底部に別途設けられた配管(図示省略)により排出する。上澄みの排出後、洗浄水11を洗浄水供給ポンプ12で濃縮タンク13に供給して洗浄してから、次の試料水を供給する。   Next, the precipitate precipitated on the bottom of the concentration tank 13 is supplied to the sample purification unit 16. At the lowest end of the bottom of the inverted conical shape of the concentration tank 13, a pipe connected to the precipitate dissolution tank 19 is provided. By opening the valve 15 provided in this pipe, the precipitate in which Cryptosporidium is taken in Is sent to the precipitate dissolution tank 19. The remaining supernatant is discharged through a pipe (not shown) separately provided at the bottom of the concentration tank 13. After discharging the supernatant, the washing water 11 is supplied to the concentration tank 13 by the washing water supply pump 12 and washed, and then the next sample water is supplied.

沈殿物溶解槽19内には、塩酸17を酸供給ポンプ18により注入する。これにより、クリプトスポリジウムが吸着した炭酸カルシウムの沈殿物のうち、炭酸カルシウムのみが溶解し、よって、クリプトスポリジウムが濃縮された濃縮試料液となる。   Hydrochloric acid 17 is injected into the precipitate dissolution tank 19 by an acid supply pump 18. Thereby, only calcium carbonate dissolves in the precipitate of calcium carbonate adsorbed by Cryptosporidium, and thus a concentrated sample solution in which Cryptosporidium is concentrated is obtained.

この濃縮試料液中にはカルシウムイオンなどの塩類が含まれ、塩酸によりpHが低下した状態にあるため、クリプトスポリジウムとクリプトスポリジウムを標識する蛍光標識抗体との結合の妨害になる。よって、塩類を除去するために、沈殿物溶解槽19の下端のバルブ20を開き、沈殿物溶解槽19内の濃縮試料液を脱塩脱泡槽21に供給する。   Since this concentrated sample solution contains salts such as calcium ions and the pH is lowered by hydrochloric acid, it interferes with the binding between Cryptosporidium and the fluorescently labeled antibody that labels Cryptosporidium. Therefore, in order to remove the salts, the valve 20 at the lower end of the precipitate dissolving tank 19 is opened, and the concentrated sample solution in the precipitate dissolving tank 19 is supplied to the desalting and defoaming tank 21.

脱塩脱泡槽21には、クリプトスポリジウム(直径5μm)が通過でき、検出対象微生物よりも大きい夾雑物を捕捉できる例えばポアサイズ10μm以上の夾雑物除去フィルターと、クリプトスポリジウムを捕捉でき、高濃度の塩類を含む溶液を透過する例えばポアサイズ1μm以下の微生物捕捉フィルターとが上下2段に備えられている。これにより、濃縮試料液中の夾雑物と高濃度の塩類を含む溶液とを除去することができる。脱塩脱泡槽21の微生物捕捉フィルターに捕捉されたクリプトスポリジウムを含む試料は、洗浄水供給ポンプにより供給される洗浄水22で塩類を洗い流した後、バルブ24を開いて、抗体反応部25に供給する。   Cryptosporidium (diameter 5 μm) can pass through the desalting and defoaming tank 21 and can capture contaminants larger than the detection target microorganism, for example, a contaminant removal filter having a pore size of 10 μm or more, and cryptosporidium, For example, a microorganism capturing filter having a pore size of 1 μm or less that permeates a solution containing a salt is provided in two upper and lower stages. Thereby, the impurities in the concentrated sample solution and the solution containing a high concentration of salts can be removed. The sample containing Cryptosporidium trapped in the microorganism capture filter of the desalting and defoaming tank 21 is washed out with salts with the wash water 22 supplied by the wash water supply pump, and then the valve 24 is opened and the antibody reaction unit 25 is opened. Supply.

抗体反応部25は、クリプトスポリジウムを含む試料とクリプトスポリジウムを標識する蛍光標識抗体を混合する抗体混合槽26と、抗原抗体反応を行う抗体反応槽27とから構成される。先ず、抗体混合槽26ではクリプトスポリジウムを特異的に認識する蛍光標識抗体28を標識抗体供給ポンプ29により注入し、試料と混合する。このとき、1種類の蛍光標識抗体を用いる場合、夾雑物に非特結合した蛍光標識抗体を擬陽性として判定してしまう恐れがあるため、抗原認識部位の異なる複数の抗体を用意し、そのそれぞれに蛍光波長の異なる蛍光物質を結合した蛍光標識抗体で検出対象微生物を多重標識する方法が、検出対象微生物の検出精度が上がりより好ましい。   The antibody reaction unit 25 includes an antibody mixing tank 26 for mixing a sample containing Cryptosporidium and a fluorescently labeled antibody for labeling Cryptosporidium, and an antibody reaction tank 27 for performing an antigen-antibody reaction. First, in the antibody mixing tank 26, a fluorescently labeled antibody 28 that specifically recognizes cryptosporidium is injected by a labeled antibody supply pump 29 and mixed with a sample. At this time, when one type of fluorescently labeled antibody is used, there is a possibility that a fluorescently labeled antibody that is not specifically bound to a contaminant may be determined as a false positive. Therefore, a plurality of antibodies with different antigen recognition sites are prepared, and each of them is fluorescent. A method of multiply labeling the detection target microorganisms with fluorescently labeled antibodies combined with fluorescent substances having different wavelengths is more preferable because the detection accuracy of the detection target microorganisms is increased.

多くの市販品の抗体による抗原抗体反応は37℃では20〜30分、室温条件では1時間以上とされており、より高頻度に測定を行うためには試料と蛍光標識抗体を混合した後、混合液を別の容器に移し、次の試料を供給できるような構造とすることが好ましい。さらに、クリプトスポリジウムを高頻度に測定するため、抗体反応槽27は複数用意し、バルブ34の切換えで試料ごとに別の抗体反応槽を供給することが好ましい。   The antigen-antibody reaction with many commercially available antibodies is 20 to 30 minutes at 37 ° C. and 1 hour or more at room temperature, and in order to measure more frequently, after mixing the sample and the fluorescently labeled antibody, It is preferable that the mixed liquid be transferred to another container so that the next sample can be supplied. Furthermore, in order to measure Cryptosporidium at a high frequency, it is preferable to prepare a plurality of antibody reaction tanks 27 and supply a different antibody reaction tank for each sample by switching the valve 34.

そこで、図1に示すように、先ず、1番目の試料に蛍光標識抗体28を混合した後、バルブ33を開き洗浄水供給ポンプ32からの洗浄水31でこの混合液を押し流して抗体反応槽27に供給する。そして、バルブ36を開き、洗浄水31で抗体混合槽26を洗浄した後、バルブ36を閉じ、抗体混合槽26に2番目の試料を供給する。この2番目の試料は、1番目の試料と同様に蛍光標識抗体28と混合し、この混合液を洗浄水31で押し流して抗体反応槽27に送る。このとき、バルブ34の切換えにより1番目の混合液と別の抗体反応槽27に2番目の混合液を供給する。   Therefore, as shown in FIG. 1, first, the fluorescently labeled antibody 28 is mixed with the first sample, and then the valve 33 is opened, and this mixed solution is washed away with the washing water 31 from the washing water supply pump 32. To supply. Then, the valve 36 is opened, and the antibody mixing tank 26 is washed with the washing water 31, and then the valve 36 is closed to supply the second sample to the antibody mixing tank 26. This second sample is mixed with the fluorescently labeled antibody 28 in the same manner as the first sample, and this mixed solution is washed away with the washing water 31 and sent to the antibody reaction tank 27. At this time, the second mixed liquid is supplied to the antibody reaction tank 27 different from the first mixed liquid by switching the valve 34.

抗原抗体反応を効率よく進めるため、抗体反応部25または抗体反応槽27には試料温度を37℃に保つ恒温器(図示省略)を備え付けていることが好ましい。抗原抗体反応が終了した試料は、それに対応するバルブ34を開き、ポンプ35により蛍光検出部37へと供給する。   In order to advance the antigen-antibody reaction efficiently, the antibody reaction part 25 or the antibody reaction tank 27 is preferably equipped with a thermostat (not shown) for keeping the sample temperature at 37 ° C. The sample for which the antigen-antibody reaction has been completed is supplied to the fluorescence detection unit 37 by the pump 35 by opening the corresponding valve 34.

蛍光検出部37では、蛍光標識抗体が結合したクリプトスポリジウムの蛍光強度を、蛍光顕微鏡観察やフローサイトメータ等の蛍光検出器38で測定し、その測定データを判定部40に送る。複数の蛍光標識抗体を用いる多重染色を行う場合は、複数の蛍光波長を同時に測定できる蛍光検出部とすることが好ましい。また、より検出精度を上げるため試料を蛍光検出器38に循環して供給し、測定データを積分させることが好ましい。   The fluorescence detection unit 37 measures the fluorescence intensity of Cryptosporidium bound with the fluorescence labeled antibody with a fluorescence detector 38 such as a fluorescence microscope observation or a flow cytometer, and sends the measurement data to the determination unit 40. When performing multiple staining using a plurality of fluorescently labeled antibodies, it is preferable to use a fluorescence detection unit that can measure a plurality of fluorescence wavelengths simultaneously. In order to further improve the detection accuracy, it is preferable to circulate and supply the sample to the fluorescence detector 38 and integrate the measurement data.

そこで、図1に示すように、蛍光検出器38の入口側に三叉の試料供給切換えバルブ41を、出口側に三叉の試料排出切換えバルブ39を設け、これらバルブ41、39を試料循環流路43でつなぐとともに、蛍光検出器38と試料排出切換えバルブ39との間に試料循環ポンプ42を設けることで、バルブ41、39の切り換えにより、蛍光検出器38で測定した試料を試料循環流路43により再び蛍光検出器38に供給することができる。判定部40では、測定データをもとにバルブ41、39の切り替えを行い、試料を循環するか、または試料保存部44に送るかを制御することができる。   Therefore, as shown in FIG. 1, a three-pronged sample supply switching valve 41 is provided on the inlet side of the fluorescence detector 38, and a three-pronged sample discharge switching valve 39 is provided on the outlet side. At the same time, by providing a sample circulation pump 42 between the fluorescence detector 38 and the sample discharge switching valve 39, the sample measured by the fluorescence detector 38 is transferred by the sample circulation channel 43 by switching the valves 41 and 39. It can be supplied to the fluorescence detector 38 again. The determination unit 40 can switch the valves 41 and 39 based on the measurement data to control whether the sample is circulated or sent to the sample storage unit 44.

試料保存部44では、蛍光検出器38によって検出された測定データをもとに判定部40で試料保存の要否を判定する。すなわち、蛍光検出器38で試料中にクリプトスポリジウムが検出された場合は、三叉の流路切替えバルブ46で流路を切り換えて、蛍光検出部37から排出された試料を保存容器45内に供給し、保存する。保存した試料は混入している検出対象微生物が生存しているかあるいは感染性があるか判定する試験に供与することができる。一方、クリプトスポリジウムが検出されなかった場合は廃棄する。   In the sample storage unit 44, the determination unit 40 determines whether the sample storage is necessary based on the measurement data detected by the fluorescence detector 38. That is, when Cryptosporidium is detected in the sample by the fluorescence detector 38, the channel is switched by the three-way channel switching valve 46, and the sample discharged from the fluorescence detection unit 37 is supplied into the storage container 45. ,save. The stored sample can be provided to a test for determining whether the contaminating microorganism to be detected is alive or infectious. On the other hand, when Cryptosporidium is not detected, it is discarded.

なお、図1では、陽イオン溶液供給ポンプ4から塩化カルシウム溶液3を、陰イオン溶液供給ポンプ6から炭酸ナトリウム溶液5を供給し、炭酸カルシウムを生成したが、これに限定されず、水に不溶性でかつ酸性溶液下で溶解する沈殿を生成する陽イオン溶液と陰イオン溶液の組み合わせを採用することができる。例えば、陽イオン溶液としてはMg2+、Ca2+、Sr2+またはBa2+を含む溶液を使用して、陰イオン溶液としてSO4 2-、CO3 2-またはPO4 3-を含む溶液を使用することができる。これにより生成する沈殿物は、例えば、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、硫酸ストロンチウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、リン酸バリウムなどである。 In FIG. 1, the calcium chloride solution 3 is supplied from the cation solution supply pump 4 and the sodium carbonate solution 5 is supplied from the anion solution supply pump 6 to generate calcium carbonate. And a combination of a cation solution and an anion solution that produce a precipitate that dissolves in an acidic solution. For example, a solution containing Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ or Ba 2+ is used as the cation solution, and SO 4 2− , CO 3 2− or PO 4 3− is used as the anion solution. A solution can be used. Examples of the precipitate generated thereby include magnesium carbonate, calcium sulfate, calcium carbonate, calcium phosphate, strontium sulfate, strontium carbonate, barium carbonate, and barium phosphate.

また、図1では、pH調整剤供給ポンプ8から水酸化ナトリウム溶液7を供給したが、pH調整剤としてはその他に、水酸化カリウムやアンモニア水等を使用することができる。凝集剤供給ポンプ10からは塩化第二鉄9を供給したが、鉄系凝集剤としてはその他に、ポリ硫酸鉄やポリシリカ鉄等を使用することができる。酸供給ポンプ18からは塩酸17を供給したが、酸としてはその他に、硝酸、クエン酸、酢酸、等を使用することができる。酸は、濃度1モル/Lのものを、沈殿物1gに対し、20mLで添加することが好ましい。また、沈殿溶解槽19において沈殿物に酸を添加してから、脱塩脱泡槽21において微生物を分離するまでの間に、酸を添加した濃縮試料液を10分間以上にわたり放置して溶解時間を設けることが好ましい。なお、溶解時間の間は、撹拌を行い、積極的に溶解を促進することが好ましい。   In FIG. 1, the sodium hydroxide solution 7 is supplied from the pH adjuster supply pump 8, but potassium hydroxide, aqueous ammonia, or the like can be used as the pH adjuster. Ferric chloride 9 was supplied from the flocculant supply pump 10, but polyiron sulfate, polysilica iron, or the like can be used as the iron-based flocculant. Although hydrochloric acid 17 was supplied from the acid supply pump 18, nitric acid, citric acid, acetic acid, etc. can be used in addition to the acid. An acid having a concentration of 1 mol / L is preferably added at 20 mL to 1 g of the precipitate. In addition, after the acid is added to the precipitate in the precipitation dissolution tank 19 and before the microorganisms are separated in the desalting and defoaming tank 21, the concentrated sample solution to which the acid has been added is allowed to stand for 10 minutes or more to dissolve. Is preferably provided. During the dissolution time, it is preferable to stir and actively promote dissolution.

さらに、図1では、脱塩脱泡槽21として、メンブレンフィルター(精密ろ過膜)を用いた場合を説明したが、脱塩脱泡の方法はこれに限らず、分離対象となる微生物の大きさによって適切に微生物と、限外ろ過膜による方法や透析膜による透析等でもよいし、遠心分離機による方法でもよい。   Furthermore, although FIG. 1 demonstrated the case where a membrane filter (microfiltration membrane) was used as the desalting and defoaming tank 21, the method of desalting and defoaming is not limited to this, and the size of microorganisms to be separated. Depending on the microorganism, a method using microorganisms, a method using an ultrafiltration membrane, a dialysis using a dialysis membrane, or the like, or a method using a centrifuge may be used.

(鉄系凝集剤の沈降性試験)
鉄系凝集剤の中では一般的にはポリ硫酸鉄や塩化第二鉄がよく使用されることから、これらの凝集剤の中から微生物の分離方法に適しているものをスクリーニングした。すなわち、純水中に炭酸カルシウムを生成させ、ここに凝集剤を添加して炭酸カルシウムを沈降させ、この懸濁液を静置し、一定時間ごとに上澄みの濁度を測定することで、凝集剤による沈殿の沈降性を比較した。以下、詳細に説明する。
(Sedimentability test of iron-based flocculant)
Among iron-based flocculants, polyiron sulfate and ferric chloride are generally used, and therefore, those flocculants that are suitable for the method of separating microorganisms were screened. That is, calcium carbonate is produced in pure water, and a flocculant is added here to precipitate calcium carbonate. The suspension is allowed to stand, and the turbidity of the supernatant is measured at regular intervals to agglomerate. The sedimentation properties of the precipitates by the agents were compared. Details will be described below.

純水1Lをポリプロピレン製ビーカーにとり、25℃の恒温水槽を備えたジャーファーメンターで攪拌を行いながら、まず、1mol/Lの塩化カルシウム溶液および1mol/Lの炭酸水素ナトリウム溶液を加えた。つぎに、1N(1規定)の水酸化ナトリウム溶液を添加し、pHを10に調整し、不溶性の炭酸カルシウムを生成した。そして、各凝集剤を注入率2.5、5.0、7.5、10.0mg−Fe/Lで添加し、40、50、60、70cm/sの速さで急速攪拌を1分間行い、15cm/sで緩速攪拌を10分間行い、その後静置した。   1 L of pure water was placed in a polypropylene beaker, and a 1 mol / L calcium chloride solution and a 1 mol / L sodium hydrogen carbonate solution were first added while stirring with a jar fermenter equipped with a constant temperature water bath at 25 ° C. Next, 1N (1N) sodium hydroxide solution was added to adjust the pH to 10 to produce insoluble calcium carbonate. Then, each flocculant is added at an injection rate of 2.5, 5.0, 7.5, 10.0 mg-Fe / L, and rapid stirring is performed at a speed of 40, 50, 60, 70 cm / s for 1 minute. The mixture was gently stirred at 15 cm / s for 10 minutes and then allowed to stand.

上澄みを一定時間ごとに採取し、吸光光度計にて660nmの吸光度を測定し、濁度を算出した。濁度は予め濁度標準液100度(ポリスチレン)(和光純薬社製)を用い、検量線を作成し、上澄みの吸光度から濁度を算出した。その結果を表1に示す。表1中の○は、静置から45分後に上澄み濁度が0.1以下になったこと、△は、60分後に上澄み濁度が0.1以下になったこと、×は、60分後でも上澄み濁度が0.1以下にならなかったことを表し、ntは、試験を実施しなかったことを表す。   The supernatant was sampled at regular intervals, the absorbance at 660 nm was measured with an absorptiometer, and the turbidity was calculated. Turbidity was calculated in advance using a turbidity standard solution 100 degrees (polystyrene) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the turbidity was calculated from the absorbance of the supernatant. The results are shown in Table 1. ○ in Table 1 indicates that the supernatant turbidity is 0.1 or less after 45 minutes from standing, Δ indicates that the supernatant turbidity is 0.1 or less after 60 minutes, and × indicates 60 minutes. Later, the supernatant turbidity did not become 0.1 or less, and nt represents that the test was not performed.

表1に示すように、炭酸カルシウムを鉄系凝集剤で凝集させて、沈殿させる条件としては、塩化第二鉄を用い、注入率は2.5mg−Fe/Lで添加し、急速攪拌強度が50または70cm/sが適していることがわかった。さらに、この条件で急速攪拌強度50と70cm/sで比較すると70cm/sの方が上澄み濁度の減少速度が速く、炭酸カルシウムの沈降性が良好であった。   As shown in Table 1, ferric chloride was used as a condition for aggregating and precipitating calcium carbonate with an iron-based flocculant, and the injection rate was 2.5 mg-Fe / L. 50 or 70 cm / s has been found suitable. Furthermore, when compared with a rapid stirring intensity of 50 and 70 cm / s under these conditions, the rate of decrease in the supernatant turbidity was faster at 70 cm / s, and the precipitation of calcium carbonate was better.

(酸の微生物回収性および標識性試験)
沈殿物を溶解するために使用する酸の種類によっては、沈殿物を完全に溶解できず、残留した沈殿物が微生物検出の妨害となったり、検出対象微生物の細胞膜上にある抗原決定基が酸により変性し標識抗体との結合性が低下し、結果として標識抗体の標識性が低下したりするので、酸の選定を行った。すなわち、クリプトスポリジウムを添加した純水に所定の溶液および凝集剤を加えて、クリプトスポリジウムが取り込まれた沈殿物を得、これを各種酸で溶解し、分離回収したクリプトスポリジウムを標識抗体で蛍光標識し、フローサイトメータで検出することで、酸による微生物の回収率および標識性を比較した。以下、詳細に説明する。
(Acid microbiological recoverability and labeling test)
Depending on the type of acid used to dissolve the precipitate, the precipitate cannot be completely dissolved, and the remaining precipitate may interfere with microorganism detection, or the antigenic determinant on the cell membrane of the microorganism to be detected may be acid. As a result, the binding property with the labeled antibody was lowered, and as a result, the labeling property of the labeled antibody was lowered. That is, a predetermined solution and an aggregating agent are added to pure water to which Cryptosporidium is added to obtain a precipitate in which Cryptosporidium is incorporated, which is dissolved with various acids, and the Cryptosporidium separated and recovered is fluorescently labeled with a labeled antibody. Then, by detecting with a flow cytometer, the recovery rate and labeling property of microorganisms by acid were compared. Details will be described below.

純水1Lをポリプロピレン製ビーカーにとり、25℃の恒温水槽を備えたジャーファーメンターで攪拌を行いながら、クリプトスポリジウムオーシスト(ウォーターボーン社製)を約1000個添加し、次の溶液を加えていった。まず、1mol/Lの塩化カルシウム溶液および1mol/Lの炭酸水素ナトリウム溶液を加え攪拌し、つぎに、1N(1規定)の水酸化ナトリウム溶液を添加し、pHを10に調整し、不溶性の炭酸カルシウムを生成させた。そして、塩化第二鉄を注入率2.5mg−Fe/Lで添加し、70cm/sの速さで急速攪拌を1分間行い、15cm/sで緩速攪拌を10分間行い、その後静置した。1時間後に上澄みを吸引ポンプで吸引して除去し、残留した沈殿物に、各種酸を添加した。比較検討に用いた酸は、従来法で用いられているスルファミン酸、無機酸の塩酸、硝酸、硫酸、有機酸のクエン酸である。   While taking 1 L of pure water into a polypropylene beaker and stirring with a jar fermenter equipped with a constant temperature water bath at 25 ° C., about 1,000 Cryptosporidium oocysts (manufactured by Waterborne) were added, and the following solution was added. . First, a 1 mol / L calcium chloride solution and a 1 mol / L sodium hydrogen carbonate solution are added and stirred, then a 1N (1N) sodium hydroxide solution is added, the pH is adjusted to 10, and an insoluble carbonic acid solution is added. Calcium was generated. Then, ferric chloride was added at an injection rate of 2.5 mg-Fe / L, rapid stirring was performed at a speed of 70 cm / s for 1 minute, slow stirring was performed at 15 cm / s for 10 minutes, and then allowed to stand. . After 1 hour, the supernatant was removed by suction with a suction pump, and various acids were added to the remaining precipitate. The acids used for comparative study are sulfamic acid, inorganic acid hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and organic acid citric acid used in the conventional method.

酸を添加して得られた酸溶解液を遠心ボトルに移し、加速度3000gで10分間遠心分離し、その後上澄みを取り除き、沈殿物を1%PET(0.02%ピロリン酸ナトリウム、0.03%EDTA−3Na、0.01%Tween80)30mLに懸濁し、50mLのポリプロピレン製の遠心チューブに移した。再度、加速度3000gで10分間遠心分離し、その後上澄みを取り除き、沈殿物を1%PET(0.02%ピロリン酸ナトリウム、0.03%EDTA−3Na、0.01%Tween80)1mLに懸濁し、1.5mLのポリプロピレン製のマイクロチューブに移した。これを、15000rpmで2分間遠心分離し、上澄みを取り除いた後、沈殿をPBS1mLに再懸濁し、クリプトスポリジウム濃縮試料とした。   The acid solution obtained by adding the acid is transferred to a centrifuge bottle, centrifuged at 3000 g for 10 minutes, and then the supernatant is removed, and the precipitate is washed with 1% PET (0.02% sodium pyrophosphate, 0.03% (EDTA-3Na, 0.01% Tween 80) was suspended in 30 mL, and transferred to a 50 mL polypropylene centrifuge tube. Again, centrifuge at 3000 g for 10 minutes, then remove the supernatant and suspend the precipitate in 1 mL of 1% PET (0.02% sodium pyrophosphate, 0.03% EDTA-3Na, 0.01% Tween 80) It was transferred to a 1.5 mL polypropylene microtube. This was centrifuged at 15000 rpm for 2 minutes, the supernatant was removed, and then the precipitate was resuspended in 1 mL of PBS to obtain a Cryptosporidium concentrated sample.

この濃縮試料に蛍光物質のFITC(フルオレッセインシソチオシアネート)を結合した標識抗体(EasyStain C+G、和光純薬社製)を100μL添加し、37℃で30分間または室温で1時間抗原抗体反応をさせた。蛍光標識したクリプトスポリジウムの前方散乱光強度およびFITC蛍光強度、650nmの蛍光強度(FL3)はフローサイトメータ(FACS Calbur、ベクトンディッキンソン社製)で測定した。FACS Caliburの場合、光照射部の光源はアルゴンレーザー(488nm)を用い、FSC(前方散乱光)、SSC(側方散乱光)、FL1(530±15nm)、FL2(585±21nm)、FL3(650nm以上)に分光されて、対応する光検出器で光信号が検出される。今回の測定ではFSC、FL1、FL3の測定結果を用いた。FL1はFITCに由来する蛍光を表すため、FITC標識抗体が結合したクリプトスポリジウムのFL1強度は大きくなる。一方、FL3は渦鞭毛藻由来の光合成器官構成物質で蛍光物質であるPerCP(ペリジニンクロロフィルプロテイン)の蛍光を表すため、藻類のクロロフィルの検出として用いることができる。   100 μL of labeled antibody (EasyStain C + G, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) conjugated with a fluorescent substance FITC (fluorescein insothiocyanate) was added to this concentrated sample, and an antigen-antibody reaction was allowed to proceed at 37 ° C. for 30 minutes or at room temperature for 1 hour. It was. The forward scattered light intensity and FITC fluorescence intensity of fluorescently labeled Cryptosporidium, and the fluorescence intensity (FL3) at 650 nm were measured with a flow cytometer (FACS Calbur, Becton Dickinson). In the case of FACS Calibur, the light source of the light irradiation unit uses an argon laser (488 nm), FSC (forward scattered light), SSC (side scattered light), FL1 (530 ± 15 nm), FL2 (585 ± 21 nm), FL3 ( 650 nm or more) and a corresponding optical detector detects an optical signal. In this measurement, the measurement results of FSC, FL1, and FL3 were used. Since FL1 represents fluorescence derived from FITC, the FL1 intensity of Cryptosporidium bound to the FITC-labeled antibody is increased. On the other hand, FL3 is a photosynthetic organ-constituting substance derived from dinoflagellate and represents fluorescence of PerCP (peridinin chlorophyll protein), which is a fluorescent substance, and can therefore be used for detecting algal chlorophyll.

クリプトスポリジウムの回収率は、添加したクリプトスポリジウムを未処理で標識した試料で検出されたクリプトスポリジウムの個数と、上記の手順で得た濃縮試料を標識し、検出されたクリプトスポリジウムの個数との比から算出した。その結果を表2に示す。   The recovery rate of Cryptosporidium is the ratio between the number of Cryptosporidium detected in the sample labeled with the untreated Cryptosporidium and the number of Cryptosporidium detected by labeling the concentrated sample obtained by the above procedure. Calculated from The results are shown in Table 2.

表2に示すように、スルファミン酸を添加した後、直ぐに濃縮処理をした場合では、濃縮試料中に凝集剤の鉄成分が残留したと思われる褐色の沈殿が残留した。クリプトスポリジウムの回収率も10%未満と低く、この褐色沈殿が標識抗体の標識性を低下させている原因と考えられた。そこで、褐色沈殿が残留しないようにするため、添加量を20mLから30mLに増やし、さらにスルファミン酸を添加した後、沈殿の溶解のために10分間撹拌してから、濃縮処理を行った。その結果、濃縮試料中の褐色沈殿は消滅したが、クリプト回収率が約10%と依然低く、凝集剤の鉄成分とスルファミン酸の組合せが標識抗体の標識性に何らかの悪影響を及ぼしていると考えられた。   As shown in Table 2, when the sulfamic acid was added and immediately after the concentration treatment, a brown precipitate, which was thought to contain the iron component of the flocculant, remained in the concentrated sample. The recovery rate of Cryptosporidium was also as low as less than 10%, and this brown precipitate was considered to be the cause of lowering the labeling property of the labeled antibody. Therefore, in order to prevent the brown precipitate from remaining, the addition amount was increased from 20 mL to 30 mL, and after further adding sulfamic acid, the mixture was stirred for 10 minutes to dissolve the precipitate and then concentrated. As a result, the brown precipitate in the concentrated sample disappeared, but the crypt recovery rate was still as low as about 10%, and the combination of the iron component of the flocculant and sulfamic acid had some adverse effects on the labeling properties of the labeled antibody. It was.

一方、塩酸、硝酸、クエン酸を用いた場合は、濃縮試料に褐色沈殿は残留せず、炭酸カルシウムはほぼ完全に溶解した。なお、硫酸を用いた場合は、酸で溶解して生成したカルシウムイオンと硫酸イオンとが結合し、水難溶性の硫酸カルシウムの白色沈殿が生成し、微生物の分離方法には適さなかった。   On the other hand, when hydrochloric acid, nitric acid, or citric acid was used, no brown precipitate remained in the concentrated sample, and calcium carbonate was almost completely dissolved. In addition, when sulfuric acid was used, calcium ions generated by dissolving with acid and sulfate ions were combined to form a white precipitate of poorly water-soluble calcium sulfate, which was not suitable for the method of separating microorganisms.

クリプトスポリジウムの回収率で比較すると、塩酸では約80%、クエン酸では約77%となり比較的良好な回収率となることがわかった、一方、硝酸では約41%となった。   When compared with the recovery rate of Cryptosporidium, it was found that the recovery rate was about 80% for hydrochloric acid and about 77% for citric acid, which was relatively good, whereas that for nitric acid was about 41%.

次に、標識性の評価について詳細に説明する。蛍光標識したクリプトスポリジウムの前方散乱光(FSC)およびFITC蛍光強度(FL1)、FL3強度をフローサイトメータで測定し、その比較を行った。   Next, the evaluation of the labeling property will be described in detail. The forward scattered light (FSC), FITC fluorescence intensity (FL1), and FL3 intensity of fluorescently labeled Cryptosporidium were measured with a flow cytometer and compared.

FSC(前方散乱光)は粒子の粒径に相当するため、あらかじめクリプトスポリジウムを測定することで、クリプトスポリジウムの粒径に相当するFSC強度を把握することができる。PBSにクリプトスポリジウムを懸濁し、FITC標識された抗クリプトスポリジウム抗体を加えた試料を測定した。   Since FSC (forward scattered light) corresponds to the particle size of the particles, the FSC intensity corresponding to the particle size of Cryptosporidium can be grasped by measuring Cryptosporidium in advance. Cryptosporidium was suspended in PBS, and a sample to which a FITC-labeled anti-cryptospodium antibody was added was measured.

図2は未処理のクリプトスポリジウムを標識抗体で標識したFL3とFL1のドットプロットであり、図3はFSCとFL1のドットプロットである。各ドットプロットでクリプトスポリジウムが存在する領域(図中の実線枠内)を設定した。図4および図5は、図2および図3の各ドットプロット内で設定したクリプトスポリジウム存在領域に分布する粒子の中で、図2および図3の両方のドットプロット内に設定したクリプトスポリジウム存在領域に分布する粒子のみを抽出したドットプロットである。これにより、例えば図2のドットプロットの内で設定したクリプトスポリジウム存在域に分布する粒子のうち、図3のドットプロットの内で設定したクリプトスポリジウム存在領域に入らない粒子を排除すると、図4のドットプロットに示すように、擬陽性を示す夾雑物を排除することができる。   FIG. 2 is a dot plot of FL3 and FL1 in which untreated Cryptosporidium is labeled with a labeled antibody, and FIG. 3 is a dot plot of FSC and FL1. In each dot plot, an area where Cryptosporidium exists (in the solid line frame in the figure) was set. 4 and FIG. 5 show the Cryptosporidium existing region set in both the dot plots of FIG. 2 and FIG. 3 among the particles distributed in the Cryptosporidium existing region set in each dot plot of FIG. 2 and FIG. It is the dot plot which extracted only the particle | grains distributed to. Thus, for example, if particles that do not enter the Cryptosporidium presence region set in the dot plot of FIG. 3 among the particles distributed in the Cryptosporidium presence region set in the dot plot of FIG. As shown in the dot plot, impurities showing false positives can be excluded.

同様に、図6は炭酸カルシウムの溶解に塩酸を用いたときの、標識抗体で標識されたクリプトスポリジウムのFL3とFL1のドットプロット、図7はFSCとFL1のドットプロットである。ドットプロット中の実線枠は図2および図3で設定したクリプトスポリジウムが存在する領域である。図8および図9は、図6および図7の各ドットプロット内で設定したクリプトスポリジウム存在領域に分布する粒子の中で、図6および図7の両方のドットプロット内に設定したクリプトスポリジウム存在領域に分布する粒子のみを抽出したドットプロットである。   Similarly, FIG. 6 is a dot plot of FL3 and FL1 of Cryptosporidium labeled with a labeled antibody when hydrochloric acid is used to dissolve calcium carbonate, and FIG. 7 is a dot plot of FSC and FL1. The solid line frame in the dot plot is a region where Cryptosporidium set in FIGS. 2 and 3 is present. FIG. 8 and FIG. 9 show the Cryptosporidium existing region set in both the dot plots of FIG. 6 and FIG. 7 among the particles distributed in the Cryptosporidium existing region set in each dot plot of FIG. 6 and FIG. It is the dot plot which extracted only the particle | grains distributed to.

未処理のクリプトスポリジウムの分布と炭酸カルシウムの溶解に塩酸を用いた濃縮したクリプトスポリジウムの分布を比較すると、FITCの蛍光強度はほとんど変化しなかった。塩酸を用いた試料ではFL3強度が若干上昇したが、クリプトスポリジウム存在領域に夾雑物が混入する可能性は小さかった。なお、スルファミン酸や硝酸でも同様な結果であった。   When comparing the distribution of untreated Cryptosporidium and the distribution of Cryptosporidium concentrated using hydrochloric acid to dissolve calcium carbonate, the fluorescence intensity of FITC hardly changed. In the sample using hydrochloric acid, the FL3 intensity slightly increased, but the possibility that impurities were mixed in the Cryptosporidium existing region was small. Similar results were obtained with sulfamic acid and nitric acid.

図10は炭酸カルシウムの溶解にクエン酸を用いたときの、標識抗体で標識されたクリプトスポリジウムのFL3とFL1のドットプロット、図11はFSCとFL1のドットプロットである。ドットプロット中の実線枠は図2および図3で設定したクリプトスポリジウムが存在する領域である。クエン酸を用いた結果から、標識抗体で標識されたクリプトスポリジウムの存在する領域が未処理のクリプトスポリジウムの分布と異なっていたことから、クエン酸を用いた結果では標識抗体で標識されたクリプトスポリジウムの存在する領域を点線枠で示した。   FIG. 10 is a dot plot of FL3 and FL1 of Cryptosporidium labeled with a labeled antibody when citric acid is used to dissolve calcium carbonate, and FIG. 11 is a dot plot of FSC and FL1. The solid line frame in the dot plot is a region where Cryptosporidium set in FIGS. 2 and 3 is present. As a result of using citric acid, the region where Cryptosporidium labeled with the labeled antibody was present was different from the distribution of untreated Cryptosporidium, so the result using citric acid was Cryptosporidium labeled with the labeled antibody. The area where is present is indicated by a dotted frame.

図12および図13は、図10および図11の各ドットプロット内で設定したクリプトスポリジウム存在領域(点線枠内)に分布する粒子の中で、図10および図11の両方のドットプロット内に設定したクリプトスポリジウム存在領域に分布する粒子のみを抽出したドットプロットである。   12 and FIG. 13 are set in the dot plots of both FIG. 10 and FIG. 11 among the particles distributed in the Cryptosporidium existing region (in the dotted frame) set in each dot plot of FIG. 10 and FIG. It is the dot plot which extracted only the particle | grains distributed in the cryptosporidium presence area | region which carried out.

未処理のクリプトスポリジウムの分布と炭酸カルシウムの溶解にクエン酸を用いた濃縮したクリプトスポリジウムの分布を比較すると、クエン酸を用いた試料では、FITCの蛍光強度が低下し、FL3強度が上昇したためクリプトスポリジウム存在領域に夾雑物が混入する可能性が大きいことがわかった。   Comparing the distribution of untreated Cryptosporidium with the concentration of Cryptosporidium concentrated using citric acid to dissolve calcium carbonate, the fluorescence intensity of FITC decreased and the FL3 intensity increased in the sample using citric acid. It was found that there was a high possibility that impurities were mixed in the area where the putospodium was present.

本発明に係る微生物の分離方法を実施するのに好適な微生物の検出装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detection apparatus of microorganisms suitable for enforcing the separation method of microorganisms concerning this invention. 未処理のクリプトスポリジウムのFL3とFL1の2次元ドットプロットである。2 is a two-dimensional dot plot of untreated Cryptosporidium FL3 and FL1. 未処理のクリプトスポリジウムのFSCとFL1の2次元ドットプロットである。2 is a two-dimensional dot plot of untreated Cryptosporidium FSC and FL1. 図2および図3のクリプトスポリジウム存在領域の両方に分布粒子のみを抽出したFL3とFL1の2次元ドットプロットである。FIG. 4 is a two-dimensional dot plot of FL3 and FL1 in which only distributed particles are extracted in both Cryptosporidium existing regions in FIG. 2 and FIG. 3. 図2および図3のクリプトスポリジウム存在領域の両方に分布粒子のみを抽出したFSCとFL1の2次元ドットプロットである。FIG. 4 is a two-dimensional dot plot of FSC and FL1 in which only distributed particles are extracted in both Cryptosporidium existing regions of FIG. 2 and FIG. 塩酸を用いたときのFL3とFL1の2次元ドットプロットである。It is a two-dimensional dot plot of FL3 and FL1 when hydrochloric acid is used. 塩酸を用いたときのFSCとFL1の2次元ドットプロットである。It is a two-dimensional dot plot of FSC and FL1 when hydrochloric acid is used. 図6および図7のクリプトスポリジウム存在領域の両方に分布粒子のみを抽出したFL3とFL1の2次元ドットプロットである。FIG. 8 is a two-dimensional dot plot of FL3 and FL1 in which only distributed particles are extracted in both Cryptosporidium existing regions in FIG. 6 and FIG. 7. 図6および図7のクリプトスポリジウム存在領域の両方に分布粒子のみを抽出したFSCとFL1の2次元ドットプロットである。FIG. 8 is a two-dimensional dot plot of FSC and FL1 in which only distributed particles are extracted in both Cryptosporidium existing regions of FIG. 6 and FIG. 7. クエン酸を用いたときのFL3とFL1の2次元ドットプロットである。It is a two-dimensional dot plot of FL3 and FL1 when citric acid is used. クエン酸を用いたときのFSCとFL1の2次元ドットプロットである。It is a two-dimensional dot plot of FSC and FL1 when citric acid is used. 図10および図11のクリプトスポリジウム存在領域の両方に分布粒子のみを抽出したFL3とFL1の2次元ドットプロットである。12 is a two-dimensional dot plot of FL3 and FL1 in which only distributed particles are extracted in both the Cryptosporidium-existing regions of FIG. 10 and FIG. 図10および図11のクリプトスポリジウム存在領域の両方に分布粒子のみを抽出したFSCとFL1の2次元ドットプロットである。FIG. 12 is a two-dimensional dot plot of FSC and FL1 in which only distributed particles are extracted in both Cryptosporidium existing regions of FIG. 10 and FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 試料水
2 試料水供給ポンプ
3 塩化カルシウム溶液
4 陽イオン溶液供給ポンプ
5 炭酸水素ナトリウム溶液
6 陰イオン溶液供給ポンプ
7 水酸化ナトリウム溶液
8 pH調整剤供給ポンプ
9 塩化第二鉄溶液
10 凝集剤供給ポンプ
11、22、31 洗浄水
12、23、32 洗浄水供給ポンプ
13 濃縮タンク
14 攪拌機
15、20、24、30、33、34、36 バルブ
16 試料精製部
17 塩酸溶液
18 酸供給ポンプ
19 沈殿溶解槽
21 脱塩脱泡槽
25 抗体反応部
26 抗体混合槽
27 抗体反応槽
28 蛍光標識抗体
29 標識抗体供給ポンプ
35 ポンプ
37 蛍光検出部
38 蛍光検出器
39 試料排出切換えバルブ
40 判定部
41 試料供給切換えバルブ
42 試料循環ポンプ
43 試料循環流路
44 試料保存部
45 試料保存容器
46 流路切換えバルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample water 2 Sample water supply pump 3 Calcium chloride solution 4 Cation solution supply pump 5 Sodium hydrogen carbonate solution 6 Anion solution supply pump 7 Sodium hydroxide solution 8 pH adjuster supply pump 9 Ferric chloride solution 10 Coagulant supply Pump 11, 22, 31 Wash water 12, 23, 32 Wash water supply pump 13 Concentration tank 14 Stirrer 15, 20, 24, 30, 33, 34, 36 Valve 16 Sample purification section 17 Hydrochloric acid solution 18 Acid supply pump 19 Precipitation dissolution Tank 21 Desalting Defoaming Tank 25 Antibody Reaction Unit 26 Antibody Mixing Tank 27 Antibody Reaction Tank 28 Fluorescent Labeled Antibody 29 Labeled Antibody Supply Pump 35 Pump 37 Fluorescence Detection Unit 38 Fluorescence Detector 39 Sample Discharge Switching Valve 40 Judgment Unit 41 Sample Supply Switching Valve 42 Sample circulation pump 43 Sample circulation channel 44 Sample storage unit 45 Charge storage container 46 the flow path switching valve

Claims (5)

微生物を含有する試料水に、陰イオン溶液および陽イオン溶液を加え、水に難溶性の無機物質の結晶を、微生物を取り込んで析出するステップと、
その後、この試料水に鉄系凝集剤をさらに加え、前記析出物を凝集させてフロックとして沈降させ、分離するステップと、
この沈降物を酸で溶解して前記微生物を得るステップと
を含む微生物の分離方法。
Adding an anion solution and a cation solution to a sample water containing microorganisms, taking in crystals of inorganic substances that are hardly soluble in water, and depositing the microorganisms ;
Then, the sample water further added iron-based coagulant, allowed to settle as flocs by aggregating the precipitates, the steps separated,
A step of dissolving the precipitate with an acid to obtain the microorganism.
前記陰イオン溶液としてSO4 2-、CO3 2-またはPO4 3-を含む溶液を使用し、前記陽イオン溶液としてMg2+、Ca2+、Sr2+またはBa2+を含む溶液を使用する請求項1に記載の微生物の分離方法。 A solution containing SO 4 2− , CO 3 2− or PO 4 3− is used as the anion solution, and a solution containing Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ or Ba 2+ is used as the cation solution. The method for separating a microorganism according to claim 1, which is used. 前記鉄系凝集剤として塩化第二鉄を使用する請求項1に記載の微生物の分離方法。   The method for separating microorganisms according to claim 1, wherein ferric chloride is used as the iron-based flocculant. 前記酸として塩酸を使用する請求項1〜3のいずれか一項に記載の微生物の分離方法。   The method for separating a microorganism according to any one of claims 1 to 3, wherein hydrochloric acid is used as the acid. 前記沈降物を酸で溶解して微生物を得るステップが、前記沈降物に前記酸を添加した後、前記酸が前記沈降物を溶解する溶解時間を経過してから、微生物を含む固体と前記析出物の溶解液とに分離するステップである請求項1〜4のいずれか一項に記載の微生物の分離方法。   The step of dissolving the sediment with an acid to obtain a microorganism comprises adding the acid to the sediment, and after the dissolution time for the acid to dissolve the sediment, the solid containing the microorganism and the precipitation The method for separating a microorganism according to any one of claims 1 to 4, wherein the method is a step of separating the product into a product lysate.
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