JP7408355B2 - フィルタリング装置および微生物抽出装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、フィルタリング装置および微生物抽出装置に関する。

細菌などの微生物を含むサンプルをフィルタリングするフィルタリング装置がある。従来のフィルタリング装置は、例えば、ホルダに密着させたフィルタで溶液をフィルタリングした後、ホルダからフィルタを取り出す。しかしながら、フィルタリングした後のフィルタは、溶液などでホルダに張り付いてしまうために取り出しが容易ではないという課題がある。

特表２００８－５２１５２０号公報

本発明が解決しようとする課題は、検出対象物を濾別したフィルタを容易に取り出すことができるフィルタリング装置および微生物抽出装置を提供することである。

実施形態によれば、フィルタリング装置は、フィルタと下ホルダと反転機構と送液機構とフィルタ受けとを具備する。フィルタは、試料に含まれる検出対象物を濾別する。下ホルダは、試料から検出対象物を濾別した後のフィルタが上部に密着する。反転機構は、フィルタが上部に密着する下ホルダを反転させる。送液機構は、反転機構により反転した下ホルダにフィルタを剥離するための液体を注入する。フィルタ受けは、反転機構により反転した下ホルダに送液機構によって注入される液体とともに下ホルダから剥離されるフィルタを受け入れる。

図１は、実施形態に係るフィルタリング装置を含む微生物抽出装置の構成例を示す図である。 図２は、実施形態に係るフィルタリング装置を含む各部を微生物抽出装置の筐体内に配置した例を示す上面図である。 図３は、実施形態に係る微生物抽出装置における微生物抽出処理の全体的な流れを説明するためのフローチャートである。 図４は、実施形態に係るフィルタリング装置の構成例を示す図である。 図５は、実施形態に係るフィルタリング装置によるフィルタリングおよびフィルタ回収動作を説明するためのフローチャートである。 図６は、実施形態に係るフィルタリング装置によるフィルタリングを説明するための模式図である。 図７は、実施形態に係るフィルタリング装置によるフィルタリング後のフィルタの状態を説明するための模式図である。 図８は、実施形態に係るフィルタリング装置における上ホルダの分離動作を説明するための模式図である。 図９は、実施形態に係るフィルタリング装置における下ホルダの反転動作を説明するための模式図である。 図１０は、実施形態に係るフィルタリング装置において反転した下ホルダの開口部に洗浄液の吐出口となるノズルを挿入した状態を説明するための模式図である。 図１１は、実施形態に係るフィルタリング装置において反転した下ホルダへの洗浄液の注入する動作を説明するための模式図である。 図１２は、実施形態に係るフィルタリング装置においてフィルタをフィルタ受けに回収した状態を説明するための模式図である。

以下、実施形態に係るフィルタリング装置を含む微生物抽出装置について図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係るフィルタリング装置２０を含む微生物抽出装置１の構成例を示すブロック図である。また、図２は、実施形態に係るフィルタリング装置２０を含む各部を微生物抽出装置１の筐体内に配置した例を示す上面図である。
微生物抽出装置１は、検出対象物（微小物質）としての微生物に特異的に結合する抗体で修飾されたビーズを用いて微生物を抽出する。微生物抽出装置１は、検出対象とする試料と微生物に特異的に結合する抗体が固定されたビーズとを混合して撹拌し、微生物をビーズに結合させる。微生物抽出装置１は、微生物が結合したビーズと結合していないビーズとの混合物を回収し、微生物が結合したビーズを濾別処理（フィルタリング）によって回収する。

図１に示すように、微生物抽出装置１は、制御ボックス１０、ピペット機構（送液機構）１１、廃液容器１２、洗浄液容器１３、反応容器１４、磁性ビーズ容器１５、抗体容器１６、検体容器１７、反応装置１８、凝集装置１９、フィルタリング装置２０、超音波洗浄器２１、ピペットチップラック２２、チップ廃棄ボックス２３などを有する。

制御ボックス１０は、各部の動作制御および演算処理などを行う。制御ボックス１０は、微生物抽出装置１内に設けられ、バスラインなどを介して制御対象となる各装置に接続される。制御ボックス１０は、プロセッサ３１、メモリ３２、ストレージ３３、クロック３４および各種インターフェースなどを有する。

プロセッサ３１は、例えば、Central Processing Unit（ＣＰＵ）である。プロセッサ３１は、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）、又はField Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）等などであっても良い。プロセッサ３１は、各部の動作を制御するための制御回路および各種の演算処理を行う演算回路を含む。メモリ３２は、主記憶装置として機能する。メモリ３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および、書き換え可能な不揮発性メモリなどにより構成する。ストレージ３３は、補助記憶装置として機能する。ストレージ３３は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ等の記録媒体で構成する。ストレージ３３は、例えば、プロセッサ３１が実行する各種のプログラム、および、パラメータ等を記憶する。

クロック３４は、プロセッサ３１が時刻又は経過時間を取得するための時計である。クロック３４は、タイマとして機能してもよい。クロック３４は、例えば、磁性ビーズと抗体とを反応させる反応時間、又は、ビーズと検体とを反応させる反応時間を計測するために用いられ得る。プロセッサ３１、メモリ３２、ストレージ３３、及びクロック３４は、例えば、互いにバスラインを介して接続される。

ピペット機構１１は、液体を吸入する吸入機構と放出する送液機構と液体の放出位置を移動させる移動機構とを有する。ピペット機構１１は、液を吸入および吐出するノズルとして用いるピペットチップラック２２にあるピペットチップが装着される。ピペット機構１１は、複数のピペットチップを装着されて、複数のノズルを具備するものであっても良い。例えば、ピペット機構１１は、並べて装着した複数のピペットチップで複数のノズルを形成し、各ノズルから液を吸入および放出する構成であっても良い。

送液機構としてのピペット機構１１は、装着されるピペットチップの先端（ノズル）から液体を吸入および放出する。ピペット機構１１に装着されるピペットチップの先端（ノズル）は、例えば、廃液容器１２、洗浄液容器１３、反応容器１４、磁性ビーズ容器１５、抗体容器１６、検体容器１７およびフィルタリング装置２０のホルダに保持された液体を吸入および注入できる形状を有する。これにより、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御に基づいてピペットチップの先端から液体を容器やホルダから吸入または注入する。

移動機構としてのピペット機構１１は、装着したピペットチップの先端（ノズル）を移動させる。ピペット機構１１は、図２の上面図に示すような微生物抽出装置１内においてノズルを３次元的に移動させる。例えば、ピペット機構１１は、ノズルをプロセッサ３１が指定する位置へ移動させてノズルから液体を吸入または放出する。例えば、ピペット機構１１は、図２に示す位置にあるピペットチップラック２２にあるピペットチップが装着部に装着される。また、ピペット機構１１に装着されたピペットチップは、使用後にチップ廃棄ボックス２３に廃棄される。

廃液容器１２は、廃液を貯蔵する容器である。洗浄液容器１３は、洗浄液、緩衝液または剥離液として用いられる溶液を貯蔵する容器である。洗浄液（剥離液または緩衝液）は、例えば、水である。反応容器１４は、例えばビーズに対して検出対象物を結合させる反応などを行うための容器である。磁性ビーズ容器１５は、反応容器１４に投入する磁性ビーズを貯蔵する容器である。抗体容器１６は、反応容器１４に投入する抗体を貯蔵する容器である。検体容器１７は、検出対象物とする微生物の有無又は量を調べたい検体が投入されて貯蔵される容器である。

反応装置１８は、反応容器１４内での反応を行うための装置である。例えば、反応装置１８は、磁性ビーズと抗体と緩衝液（洗浄液）とを投入した反応容器１４を撹拌することにより抗体修飾反応を行う。抗体修飾反応を行った後、反応容器１４の溶液は、磁性ビーズに検出対象物に特異的に結合する抗体を固定した担体（以下、ビーズと称する）が緩衝液に分散した状態にある。また、反応装置１８は、抗体修飾反応を行った後の反応容器１４内の溶液に検体を投入して撹拌することにより抗原抗体反応を行う。抗原抗体反応を行った後の反応容器１４内の溶液には、ビーズ（担体）に検出対象物である微生物が固定された状態となる。

反応装置１８は、撹拌装置として機能する。反応装置１８は、制御ボックス１０のプロセッサ３１による制御によって動作する。反応装置１８は、磁性ビーズ、抗体、液体をピペット機構１１によって注入された反応容器１４を保持し撹拌する装置として機能することで抗体修飾反応を実行する。また、反応装置１８は、抗体修飾したビーズ、検体、液体をピペット機構１１によって注入された反応容器１４を保持し撹拌する装置として機能することで抗原抗体反応を実行する。

抗体修飾反応を行う場合、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御により磁性ビーズ容器１５内にある磁性ビーズを所定量だけ反応容器１４に注入する。また、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御により抗体容器１６内にある抗体を所定量だけ反応容器１４に注入する。さらに、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御により洗浄液容器１３内にある洗浄液（緩衝液）を所定量だけ反応容器１４に注入する。反応装置１８は、所定量の磁性ビーズ、抗体および緩衝液を注入した反応容器１４を保持し撹拌する。

抗原抗体反応を行う場合、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御により抗体修飾反応によって洗浄液に抗体が修飾されたビーズが分散してある反応容器１４に検体容器から検体を注入する。反応装置１８は、検体を注入した反応容器１４を保持し撹拌する。
撹拌装置としての反応装置１８は、例えば、定期的な頻度で反応容器１４の角度を変えることで反応容器１４内の液体を撹拌する。また、反応装置１８は、反応容器１４を回転させることで反応容器１４内の液体を撹拌するようにしても良い。また、反応装置１８は、反応容器１４に振動を与えることで反応容器１４内の液体を攪拌するようにしても良い。また、反応装置１８は、反応容器１４内に設けられた羽根を所定速度で回転させることで反応容器１４内の液体を撹拌するようにしても良い。また、反応装置１８は、反応温度を管理するための温度センサーおよび温度制御機構を備えても良い。

凝集装置１９は、反応容器１４内にあるビーズを凝集して洗浄する。磁性ビーズは、例えば可磁化物質を含む。このため、凝集装置１９は、磁石等を利用した磁場を用いることで、反応容器１４にあるビーズを移動させたり、その位置を保持したりすることができる。凝集装置１９は、磁場を発生させる磁石を用いて、反応容器１４内のビーズを凝集して洗浄する。

凝集装置１９は、反応容器１４内のビーズを凝集し、プロセッサ３１の制御下でピペット機構１１を用いて液体を回収し、廃液容器に吐出される。続いてピペット機構１１を用いて既定量の洗浄液を洗浄液容器１３から反応容器１４に添加する。撹拌装置としての反応装置１８を用いて反応容器１４内のビーズを洗浄液中で撹拌する。これらの動作を繰り返すことでビーズを洗浄液で洗浄し、夾雑物を取り除くことができる。

凝集装置１９は、磁石を用いてビーズを凝集する。凝集装置１９は、プロセッサ３１の制御下により反応容器１４の壁面に磁石を位置させる。その結果、反応容器１４内のビーズは、反応容器１４の内壁のうち、磁石が位置する部分に寄せ集められる。逆にビーズを反応容器１４内で分散させる場合には、凝集装置１９は、磁石を反応容器１４から遠ざけ、撹拌装置としての反応装置１８を用いて反応容器１４内のビーズを洗浄液中で撹拌する。

フィルタリング装置２０は、反応容器１４内の溶液をフィルタリングする。例えば、フィルタリング装置２０は、抗原抗体反応を行った後に凝集および洗浄した反応容器１４内の溶液に対してフィルタリングを行う。フィルタリング装置２０は、フィルタを用いて検出対象とする微生物が結合したビーズを濾別する。フィルタリング装置２０は、検出対象とする微生物が結合したビーズをフィルタごと回収する。

なお、フィルタリング装置２０は、検出対象とする微生物を濾別するフィルタリングを行うものであれば良い。例えば、フィルタリング装置２０は、フィルタを用いて、検出対象である微生物とビーズとを解離させて単体の微生物を残渣として濾別するようにしても良い。

超音波洗浄器２１は、検出対象とする微生物が結合したビーズを濾別したフィルタを洗浄する。超音波洗浄器２１は、フィルタリングに使用したフィルタを回収した溶液に対して超音波を当てることにより、フィルタが濾別した微生物を洗浄液中に回収する。超音波洗浄器２１によって微生物を濾別したフィルタを洗浄した溶液が検出対象物としての微生物の有無或いは量を検査するサンプルとなる。

ピペットチップラック２２は、未使用のピペットチップが配置される。例えば、ピペットチップラック２２は、複数のピペットチップを所定の間隔でマトリクス状に並べて保持する。また、チップ廃棄ボックス２３は、使用済みのピペットチップが廃棄されるボックスである。

次に、実施形態に係る微生物抽出装置１における微生物抽出処理の全体的な流れについて説明する。
図３は、実施形態に係る微生物抽出装置１における微生物抽出処理の全体的な流れを説明するためのフローチャートである。
まず、ピペット機構１１は、プロセッサ３１からの指示に応じて、磁性ビーズ容器１５内の磁性ビーズを反応容器１４に所定量注入する（ＡＣＴ１１）。また、ピペット機構１１は、プロセッサ３１からの指示に応じて、磁性ビーズを投入した反応容器１４に抗体容器１６内の抗体を所定量注入する（ＡＣＴ１２）。さらに、ピペット機構１１は、プロセッサ３１からの指示に応じて、磁性ビーズおよび抗体を投入した反応容器１４に緩衝液としての洗浄液を注入する。

ここで、反応容器１４に投入する磁性ビーズおよび抗体は、検体から抽出すべき検出対象物に対して十分に多い量に設定される。磁性ビーズと抗体とが結合したビーズ（担体）は、検体から抽出する検出対象物としての微生物と結合するものである。このため、磁性ビーズおよび抗体の投入量は、反応容器１４に投入される検体内に含まれる検出対象物の最大検出量が全てビーズに結合するように調整される。

磁性ビーズ、抗体および緩衝液を反応容器１４に注入した後、反応装置１８を用いて反応容器１４を撹拌することにより抗体修飾反応を行う（ＡＣＴ１３）。例えば、反応装置１８は、プロセッサ３１が設定する所定の反応時間に達するまで反応容器１４を撹拌し、所定の温度を維持するよう制御する。所定の反応温度、反応時間にて撹拌した反応容器１４内では、抗体修飾反応によって緩衝液中で磁性ビーズと抗体とが結合する。磁性ビーズと抗体とが結合したビーズは、検出対象物としての微生物が固定可能なものとなる。

抗体修飾反応を行った後、凝集装置１９は、プロセッサ３１の指示に従って凝集および洗浄処理を行う（ＡＣＴ１４）。すなわち、凝集装置１９は、プロセッサ３１の指示に応じて反応容器１４内にあるビーズを凝集（回収）させる凝集処理を実行する。例えば、凝集装置１９は、凝集処理として、反応容器１４の外周に磁石を近づける。その結果、反応容器１４内で緩衝液中に懸濁されたビーズは、反応容器１４の磁石が近づけられた壁に集まる。

凝集装置１９は、凝集処理に続いて洗浄処理を実行する。ビーズを凝集した状態において、ピペット機構１１を用いて反応容器１４内の緩衝液が除去される。反応容器１４内の緩衝液を除去した後、ピペット機構１１を用いて反応容器１４に洗浄液が添加され、洗浄液を添加した反応容器１４を撹拌させる。これにより、反応容器１４内のビーズが洗浄される。なお、凝集装置１９は、上述したような凝集処理および洗浄処理を繰り返し実行するようにしても良い。

次に、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御に応じて、抗体修飾反応後に凝集および洗浄処理を実施した反応容器１４に検体容器１７内の検体を注入する（ＡＣＴ１５）。検体を注入した後、反応装置１８は、検体を注入した反応容器１４を撹拌させることにより抗原抗体反応を実行させる（ＡＣＴ１６）。例えば、反応装置１８は、プロセッサ３１が設定する所定の反応時間に達するまで反応容器１４を撹拌、所定の温度を維持するよう制御する。所定の反応温度、反応時間にて撹拌した反応容器１４内では、抗原抗体反応によって緩衝液中のビーズに検出対象物としての微生物が固定される。

抗原抗体反応を行った後、凝集装置１９は、プロセッサ３１の指示に従って凝集および洗浄処理を行う（ＡＣＴ１７）。凝集装置１９は、凝集処理として、抗原抗体反応後の反応容器１４内にあるビーズを磁石を用いて凝集する。ピペット機構１１は、ビーズを凝集した状態で、反応容器１４内の緩衝液を除去する。ピペット機構１１は、反応容器１４内の緩衝液を除去した後、反応容器１４に洗浄液を添加して撹拌する。これにより、反応容器１４内のビーズが洗浄される。

凝集装置１９は、上述したような凝集処理および洗浄処理を所定回数繰り返し実行する。凝集および洗浄処理が所定回数行われることによって、反応容器１４内の夾雑物が取り除かれる。その結果、反応容器１４内には、検出対象物としての微生物が結合したビーズと検出対象物が結合していない単体のビーズとが残される。ピペット機構１１は、抗原抗体反応後に凝集および洗浄を行った反応容器１４に洗浄液を注入する（ＡＣＴ１８）。抗原抗体反応後に凝集および洗浄を行って洗浄液を注入した反応容器１４内には、フィルタリングされる試料が生成される。試料が生成された反応容器１４は、フィルタリング装置２０へ移動される。

フィルタリング装置２０は、プロセッサ３１の制御に従って、反応容器１４内の溶液（試料）に含まれる検出対象物を濾別するフィルタリングを行う（ＡＣＴ１９）。フィルタリング装置２０は、フィルタによって反応容器１４内の溶液に含まれる検出対象物が結合したビーズ又は単体の検出対象物を濾別する。フィルタは、細菌などの微生物としての検出対象物が結合したビーズ又は単体の検出対象物と検出対象物が固定されていない単体のビーズとを分離するように構成する。これにより、検出対象物が結合したビーズ又は単体の検出対象物はフィルタ上に残渣として残り、検出対象物が固定されていない単体のビーズはフィルタ上には残らない。

フィルタリングしたフィルタは、超音波洗浄器２１により洗浄される（ＡＣＴ２０）。フィルタリング装置は、フィルタリングした後のフィルタを既定量の洗浄液とともにフィルタ受け（容器）中に回収する。超音波洗浄器２１は、既定量の洗浄液中に回収したフィルタリング後のフィルタを超音波によって洗浄する。この結果、フィルタ上に残った検出対象物が結合したビーズ又は単一の検出対象物は、既定量の洗浄液中に抽出されることとなる。
以上の処理によって、微生物抽出装置１は、検体に含まれる検出対象物としての細菌などの微生物を抽出できる。

次に、実施形態に係るフィルタリング装置２０の構成について詳細に説明する。
図４は、実施形態に係るフィルタリング装置２０の構成例を示す模式図である。
フィルタリング装置２０は、微生物抽出装置１において検出対象物としての微生物を濾別するものとして用いられる。フィルタリング装置２０は、ホルダ４１、フィルタ４２、分離機構４３、移動機構４４およびフィルタ受け４５などにより構成される。

ホルダ４１は、第１ホルダ（上ホルダ）４１ａと第２ホルダ（下ホルダ）４１ｂとで構成する。第１ホルダ４１ａと第２ホルダ４１ｂとは密接と分離とが可能な構造を備える。第１ホルダ４１ａと第２ホルダ４１ｂとは、図４に示すように、フィルタ４２を挟んで密接した状態で保持される。ホルダ４１は、第１ホルダ４１ａに注入した液体が漏れなくフィルタ４２を介して第２ホルダ４１ｂへ移動する構成する。例えば、第１ホルダ４１ａと第２ホルダ４１ｂとが密着するフィルタ４２の外側の部分には、液漏れ防止のためのパッキンとしてのＯリングを設けても良い。

フィルタ４２は、板状の基材に多数の孔が設けられることで形成される。フィルタ４２の基材の材料は、特定の材料に限定されるものではないが、例えばポリカーボネートである。フィルタ４２に設ける孔の形状は、例えば、円筒形、円錐台形状である。フィルタ４２は、例えば基材に高エネルギーのレーザー光を照射して孔を形成することで作製され得る。また、孔の形状に合わせて作製された針を、基材に刺すことで、孔が機械的に形成されてもよい。フィルタ４２は、針形状の突起が多数設けられた型を用いて形成されてもよい。

なお、以下の説明では、フィルタ４２において、溶液が加えられる側を一次側と称し、濾液が出ていく側を二次側と称することにする。

分離機構４３は、第１ホルダ４１ａを第２ホルダ４１ｂから分離させる。分離機構４３は、第２ホルダ４１ｂとは分離した第１ホルダ４１ａを所定の位置へ移動させる。図４に示す構成例において、分離機構４３は、モータ４３ａ、ベルト４３ｂ、回転軸４３ｃ、ホルダ保持部４３ｄなどにより構成する。

モータ４３ａは、プロセッサ３１の制御によって駆動する。モータ４３ａと回転軸４３ｃとには、ベルト４３ｂがかけ渡される。これにより、モータ４３ａの回転は、ベルト４３ｂによって回転軸３５に伝えられる。回転軸４３ｃには、第１ホルダ４１ａを保持（把持）するホルダ保持部４３ｄが取り付けられる。ホルダ保持部４３ｄは、回転軸４３ｃの回転に伴って回転軸４３ｃを中心に回転する方向に移動する。すなわち、ホルダ保持部４３ｄに保持される第１ホルダ４１ａは、モータ４３ａの回転に従動して回転する回転軸４３ｃを中心として所定の方向に移動（反転）する。本実施形態においては、分離機構４３は、第１ホルダ４１ａを第２ホルダ４１ｂから分離させた後に回転軸４３ｃを中心として所定の方向に反転させるものとする。

移動機構４４は、第２ホルダ４１ｂを移動させる。移動機構４４は、分離機構４３によって第１ホルダ４１ａが分離した状態の第２ホルダ４１ｂを所定位置へ移動させる。図４に示す構成例において、移動機構４４は、モータ４４ａ、ベルト４４ｂ、回転軸４４ｃ、ホルダ保持部４４ｄなどにより構成する。

モータ４４ａは、プロセッサ３１の制御によって駆動する。モータ４４ａと回転軸４４ｃとには、ベルト４４ｂがかけ渡される。これにより、モータ４４ａの回転は、ベルト４４ｂによって回転軸４４ｃに伝えられる。回転軸４４ｃには、第２ホルダ４１ｂを保持するホルダ保持部４４ｄが取り付けられる。ホルダ保持部４４ｄは、モータ４４ａの回転に従動する回転軸４４ｃの回転に伴って回転軸４４ｃを中心に回転する方向に移動する。すなわち、移動機構４４は、第１ホルダ４１ａから分離した第２ホルダ４１ｂを回転軸４４ｃを中心として所定の方向に反転させる。

フィルタ受け４５は、移動機構４４によって第２ホルダ４１ｂとともに移動されるフィルタ４２を回収する。フィルタ受け４５は、移動機構４４によって回転軸４４ｃを中心に反転する第２ホルダ４１ｂを受ける位置に設置する。フィルタ受け４５は、移動機構４４によって第２ホルダ４１ｂと共に反転されるフィルタ４２よりも大きい開口部を有する。フィルタ受け４５は、移動機構４４によって反転される第２ホルダ４１ｂに密着するフィルタ４２に対応する位置に開口部が設けられるように設置される。

第１ホルダ４１ａと第２ホルダ４１ｂとは、分離機構４３により分離される構造を有するものであれば良い。分離機構４３は、第１ホルダ４１ａを第２ホルダ４１ｂから分離し、第２ホルダ４１ｂの移動を阻害しない位置に移動するものであれば良い。分離機構４３は、第１ホルダ４１ａを１８０度反転させるものに限定されない。例えば、分離機構４３は、第１ホルダ４１ａを上方に移動させるものであっても良い。また、分離機構４３は、第１ホルダ４１ａと第２ホルダ４１ｂとを人手で分離した後に、第１ホルダ４１ａを移動させる構成としても良い。

また、移動機構４４は、第２ホルダ４１ｂに密着するフィルタ４２をフィルタ受け４５に回収できる位置へ移動させるものであれば良い。つまり、移動機構４４が第２ホルダ４１ｂを移動させる位置および角度は、フィルタ４２をフィルタ受け４５内に流し込める位置であれば良い。例えば、移動機構４４が第２ホルダ４１ｂを反転させる角度は、１８０度に限定されるものではない。また、移動機構４４は、人手で第１ホルダ４１ａと第２ホルダ４１ｂとを分離した後に、第２ホルダ４１ｂを移動させる構成であっても良い。

次に、実施形態に係るフィルタリング装置２０を主としたフィルタリングの動作について説明する。
図５は、フィルタリング装置２０におけるフィルタリングとフィルタ４２の回収動作とを説明するためのフローチャートである。
フィルタリング装置２０は、フィルタ４２を挟んで第１ホルダ４１ａと第２ホルダ４１ｂとを密着させた状態とする。ここでは、フィルタリング装置２０は、第１ホルダ４１ａが上で第２ホルダ４１ｂが下となるように密着させた状態で保持するものとする。この状態において、第１ホルダ４１ａは、上方からフィルタリングする試料（溶液）を注入可能とする。フィルタリング装置２０において、反応容器１４内にある抗体抗原反応後の溶液（試料）が第１ホルダ４１ａに上方から注入される。第１ホルダ４１ａに注入された溶液は、下へ移動し、フィルタ４２を通って第２ホルダ４１ｂへ移動する。これにより、フィルタリング装置２０は、反応容器１４内にある抗体抗原反応後の溶液をフィルタ４２でフィルタリングする（ＡＣＴ５１）。

図６は、フィルタリングの様子を模式的に示す図である。また、図７は、図６に示すようなフィルタリングが完了した状態を示す模式図である。
図６に示すように、第１ホルダ４１ａに注入された溶液は、フィルタ４２を通して第２ホルダ４１ｂへ移動する。ホルダ４１内では、溶液に含まれる微生物（細菌などの検出対象物）が結合したビーズがフィルタ４２上に残り、微生物が結合していないビーズが緩衝液（洗浄液）と共にフィルタ４２を通過する。フィルタ４２を通過する液体とビーズとは、第２ホルダ４１ｂの下側（フィルタ４２と対向する側）の開口部から廃棄される。このようなフィルタリングが完了すると、図７に示すように、フィルタ４２上に、溶液に含まれていた細菌が結合したビーズがフィルタ４２上に残る。

フィルタリングが完了した後、フィルタリング装置２０は、プロセッサ３１の制御に従って、フィルタ４２の回収動作を実行する。フィルタ４２の回収動作として、フィルタリング装置２０は、ホルダ４１の分離、移動、フィルタの剥離などの動作を実行する。
フィルタリング装置２０は、フィルタリングが完了した後、プロセッサ３１の制御に従って、第１ホルダ４１ａを第２ホルダ４１ｂから分離し（ＡＣＴ５２）、所定位置へ移動させる（ＡＣＴ５３）。すなわち、フィルタリング装置２０において、分離機構４３は、第１ホルダ４１ａを第２ホルダ４１ｂから引き離して分離した後に反転させる。

図８は、分離機構４３による第１ホルダ４１ａの分離（移動）の様子を示す模式的に示す図である。
分離機構４３は、モータ４３ａおよびベルト４３ｂによって回転軸４３ｃを回転させて、図８中に矢印ａで示すように、回転軸４３ｃを中心に第１ホルダ４１ａを反転（移動）させる。これにより、分離機構４３は、第１ホルダ４１ａを第２ホルダ４１ｂから引き離して反転する。この結果、第１ホルダ４１ａは、図８に示すように、第２ホルダ４１ｂの上方から排除させる。

フィルタリング装置２０は、プロセッサ３１の制御に従って、第１ホルダ４１ａの分離が完了した後、第２ホルダ４１ｂを所定位置へ移動させる（ＡＣＴ５４）。フィルタリング装置２０において、移動機構４４は、第２ホルダ４１ｂにフィルタ４２を密着させたままで第２ホルダ４１ｂを反転させる。移動機構４４が第２ホルダ４１ｂを反転させた位置には、フィルタ４２を回収できるようにフィルタ受け４５が配置される。

図９は、移動機構４４による第２ホルダ４１ｂの分離（移動）の様子を示す模式的に示す図である。
移動機構４４は、モータ４４ａおよびベルト４４ｂによって回転軸４４ｃを回転させ、図９中に矢印ｂで示すように、回転軸４４ｃを中心に第２ホルダ４１ｂを反転（移動）させる。これにより、移動機構４４は、第２ホルダ４１ｂに密着するフィルタ４２がフィルタ受け４５の開口部にあるように、第２ホルダ４１ｂを反転させて移動させる。また、図９に示すように、移動機構４４が反転させた第２ホルダ４１ｂは、上方に洗浄液の吐出口となるピペットチップが挿入可能な開口部が位置する状態となる。

第２ホルダ４１ｂが反転した後、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御に従って、反転した第２ホルダ４１ｂの上方の開口部にピペットチップを挿入する（ＡＣＴ５５）。第２ホルダ４１ｂの開口部にピペットチップを挿入した後、ピペット機構１１は、プロセッサ３１の制御に従って、反転した第２ホルダ４１ｂの上方から洗浄液を注入する（ＡＣＴ５６）。第２ホルダ４１ｂに密着するフィルタ４２は、上方（フィルタ４２とは反対側）から注入される洗浄液によって第２ホルダ４１ｂから剥離される。第２ホルダ４１ｂから剥離されたフィルタ４２は、洗浄液とともにフィルタ受け４５内に回収される。

図１０乃至１２は、ピペット機構１１が反転させた第２ホルダ４１ｂ内に洗浄液を注入する動作を模式的に示す図である。図１０は、洗浄液の吐出口となるピペットチップの先端を反転させた第２ホルダ４１ｂの上方に位置する開口部に挿入した状態を示す図である。図１１は、第２ホルダ４１ｂの開口部に挿入したピペットチップの先端から洗浄液を吐出した様子を示す図である。図１２は、洗浄液によって第２ホルダ４１ｂから剥離したフィルタ４２の様子を示す図である。

移動機構４４が第２ホルダ４１ｂを反転させた後、ピペット機構１１は、図１０に示すように、反転させた第２ホルダ４１ｂの上方にピペットチップの先端を挿入する。ピペットチップを第２ホルダ４１ｂの開口部に挿入した後、ピペット機構１１は、図１１に示すように、ピペットチップから洗浄液を吐出する。ピペットチップから吐出された洗浄液は、第２ホルダ４１ｂ内に注入される。

第２ホルダ４１ｂ内に注入された洗浄液は、第２ホルダ４１ｂ内で下へ移動し、第２ホルダ４１ｂに密着するフィルタ４２に対して下方向への力を加える。さらに、第２ホルダ４１ｂ内に注入された洗浄液は、第２ホルダ４１ｂとフィルタ４２との密着部分に浸透することで、フィルタ４２を確実に剥離させる。液体としての洗浄液を第２ホルダに注入することで、液体が第２ホルダとフィルタとの密着部分に浸透することによりフィルタを確実に剥離できる。

これにより、フィルタ４２は、第２ホルダ４１ｂ内に注入された洗浄液で第２ホルダ４１ｂから剥離され、フィルタ受け４５内に回収される。この結果、フィルタ受け４５には、図１２に示すように、洗浄液とともにフィルタ４２が回収されることとなる。洗浄液とともにフィルタ４２を収容したフィルタ受け４５は、超音波洗浄器２１へ運ばれる。

以上のように、フィルタリング装置は、微生物を濾別したフィルタが密着する第２ホルダを反転し、反転した第２ホルダに洗浄液を注入し、フィルタを洗浄液と共に回収する。これにより、フィルタリング装置は、微生物を濾別したフィルタを簡単に回収できる。また、フィルタリング装置を含む微生物抽出装置としては、微生物を濾別したフィルタを含む洗浄液に対して超音波洗浄などを含む微生物の抽出動作が実現できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載した内容を付記する。
［１］
試料に含まれる検出対象物を濾別するフィルタと、
前記試料から前記検出対象物を濾別した後の前記フィルタが上部に密着する下ホルダと、
前記フィルタが上部に密着する前記下ホルダを反転させる反転機構と、
前記反転機構により反転した前記下ホルダに注入される液体とともに前記下ホルダから剥離される前記フィルタを受け入れるフィルタ受けと、
を具備するフィルタリング装置。
［２］
前記フィルタは、検出対象物としての微生物または前記微生物を固定した担体を濾別する、
［１］に記載のフィルタリング装置。
［３］
前記試料から前記検出対象物を濾別した後、前記下ホルダの上にフィルタに挟んでセットされる上ホルダを前記下ホルダから分離させる分離機構を有し、
前記反転機構は、前記分離機構によって前記上ホルダが前記下ホルダから分離した後、前記下ホルダを反転させる、
［１］又は［２］の何れか１つに記載のフィルタリング装置。
［４］
さらに、前記反転機構により反転した前記下ホルダに前記フィルタを剥離するための液体を注入する送液機構を有する、
［１］乃至［３］の何れか１つに記載のフィルタリング装置。
［５］
検出対象物としての微生物を固定する担体と検体とを液中で反応させた試料を生成する反応装置と、
前記反応装置が生成した試料に含まれる前記微生物又は前記微生物を固定した担体を濾別するフィルタと、
前記試料から前記微生物又は前記微生物を固定した担体を濾別した後の前記フィルタが上部に密着する下ホルダと、
前記フィルタが上部に密着する前記下ホルダを反転させる反転機構と、
前記反転機構により反転した前記下ホルダに注入される液体とともに前記下ホルダから剥離される前記フィルタを受け入れるフィルタ受けと、
を具備する微生物抽出装置。

１…微生物抽出装置、１０…制御ボックス、１１…ピペット機構（送液機構）、１４…反応容器、１５…磁性ビーズ容器、１６…抗体容器、１７…検体容器、１８…反応装置、１９…凝集装置、２０…フィルタリング装置、３１…プロセッサ、４１…ホルダ、４１ａ…第１ホルダ（上ホルダ）、４１ｂ…第２ホルダ（下ホルダ）、４２…フィルタ、４３…分離機構、４４…移動機構。

Claims (4)

1. 試料に含まれる検出対象物を濾別するフィルタと、
   前記試料から前記検出対象物を濾別した後の前記フィルタが上部に密着する下ホルダと、
   前記フィルタが上部に密着する前記下ホルダを反転させる反転機構と、
   前記反転機構により反転した前記下ホルダに前記フィルタを剥離するための液体を注入する送液機構と、
   前記反転機構により反転した前記下ホルダに前記送液機構によって注入される液体とともに前記下ホルダから剥離される前記フィルタを受け入れるフィルタ受けと、
   を具備するフィルタリング装置。
2. 前記フィルタは、検出対象物としての微生物または前記微生物を固定した担体を濾別する、
   請求項１に記載のフィルタリング装置。
3. 前記試料から前記検出対象物を濾別した後、前記下ホルダの上にフィルタに挟んでセットされる上ホルダを前記下ホルダから分離させる分離機構を有し、
   前記反転機構は、前記分離機構によって前記上ホルダが前記下ホルダから分離した後、前記下ホルダを反転させる、
   請求項１又は２の何れか１項に記載のフィルタリング装置。
4. 検出対象物としての微生物を固定する担体と検体とを液中で反応させた試料を生成する反応装置と、
   前記反応装置が生成した試料に含まれる前記微生物又は前記微生物を固定した担体を濾別するフィルタと、
   前記試料から前記微生物又は前記微生物を固定した担体を濾別した後の前記フィルタが上部に密着する下ホルダと、
   前記フィルタが上部に密着する前記下ホルダを反転させる反転機構と、
   前記反転機構により反転した前記下ホルダに前記フィルタを剥離するための液体を注入する送液機構と、
   前記反転機構により反転した前記下ホルダに前記送液機構によって注入される液体とともに前記下ホルダから剥離される前記フィルタを受け入れるフィルタ受けと、
   を具備する微生物抽出装置。