JPH0451888A - バイオプロセスの微生物増殖率計測装置 - Google Patents
バイオプロセスの微生物増殖率計測装置Info
- Publication number
- JPH0451888A JPH0451888A JP15548290A JP15548290A JPH0451888A JP H0451888 A JPH0451888 A JP H0451888A JP 15548290 A JP15548290 A JP 15548290A JP 15548290 A JP15548290 A JP 15548290A JP H0451888 A JPH0451888 A JP H0451888A
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- Japan
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- culture
- light
- incubator
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- optical fibers
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- Pending
Links
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- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract 2
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
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Landscapes
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、バイオプロセスにおける微生物の増殖率を計
測する装置に関するものである。
測する装置に関するものである。
[従来の技術]
従来のバイオプロセスの微生物増殖率計測装置は、テレ
ビカメラを用い微生物の情報を画像情報に変換してから
演算装置によって演算をして微生物の増殖率を計測して
いる。
ビカメラを用い微生物の情報を画像情報に変換してから
演算装置によって演算をして微生物の増殖率を計測して
いる。
[発明が解決しようとする課題]
しかし、従来のバイオプロセスの微生物増殖率計測装置
は、演算装置によって複雑な式に基いて演算をして増殖
率を計測しているから、計測に時間がかかり、かつ、こ
のため計測結果を制御装置による制御に反映させるまで
に遅れが生じてしまうという問題がある。
は、演算装置によって複雑な式に基いて演算をして増殖
率を計測しているから、計測に時間がかかり、かつ、こ
のため計測結果を制御装置による制御に反映させるまで
に遅れが生じてしまうという問題がある。
本発明の課題は、簡単な式の演算によって微生物の増殖
率を高速にオンラインで計測することができ、かつ、こ
のため計測結果を制御装置による制御にリアルタイムに
反映させることができるバイオプロセスの微生物増殖率
計測装置を提供することにある。
率を高速にオンラインで計測することができ、かつ、こ
のため計測結果を制御装置による制御にリアルタイムに
反映させることができるバイオプロセスの微生物増殖率
計測装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
本発明によれば、対向するように設けられた複数対の計
測窓を有し、かつ、培養液を流動させることができる培
養器と、この培養器の一方の側の計測窓から培養器の内
部に光を照射する光照射手段と、前記培養器の他方の側
の計測窓から外へ出る光を受けるように配置された複数
の光ファイバまたは撮像素子と、これからの情報をフラ
クタル次元に変換する画像処理手段と、これからの情報
を記録する記録手段とを備えたことを特徴とするバイオ
プロセスの微生物増殖率計測装置が得られる。
測窓を有し、かつ、培養液を流動させることができる培
養器と、この培養器の一方の側の計測窓から培養器の内
部に光を照射する光照射手段と、前記培養器の他方の側
の計測窓から外へ出る光を受けるように配置された複数
の光ファイバまたは撮像素子と、これからの情報をフラ
クタル次元に変換する画像処理手段と、これからの情報
を記録する記録手段とを備えたことを特徴とするバイオ
プロセスの微生物増殖率計測装置が得られる。
[実施例コ
次に、本発明の一実施例を図面に基いて詳細に説明する
。
。
第1図において符号1は培養器を示している。
この培養器1は、はぼ直方体状に形成されている。
培養器1の一端部は、管2により補助培養器3に連通さ
れている。また、培養器1の他端部は、管4により循環
ポンプ5に接続されている。この循環ポンプ5の送出側
は、管6により前記補助培養器3と連通されている。前
記循環ポンプ5により補助培養器3の培養液が培養器1
を移動してから戻るように循環される。
れている。また、培養器1の他端部は、管4により循環
ポンプ5に接続されている。この循環ポンプ5の送出側
は、管6により前記補助培養器3と連通されている。前
記循環ポンプ5により補助培養器3の培養液が培養器1
を移動してから戻るように循環される。
循環ポンプ5の送出側の管6には、一部に生成物分離フ
ィルタ7が設けられている。この生成物分離フィルタ7
の液出側には、生成物タンク8が管9を介して接続され
ている。生成物フィルタ7は、循環ポンプ5により送出
される培養液から生成物を分離して管9を介して生成物
タンク8に排出する。
ィルタ7が設けられている。この生成物分離フィルタ7
の液出側には、生成物タンク8が管9を介して接続され
ている。生成物フィルタ7は、循環ポンプ5により送出
される培養液から生成物を分離して管9を介して生成物
タンク8に排出する。
循環ポンプ5と生成物フィルタ7との間の管6には、廃
液タンク10が管11を介して接続されている。この管
11には弁12が設けられている。
液タンク10が管11を介して接続されている。この管
11には弁12が設けられている。
不要となった培養液は廃液タンク10に排出される。
前記補助培養器3には、培養液供給タンク13が管14
を介して接続されている。管14には供給ポンプ15が
設けられている。培養液供給タンク13には、培養液が
収容されており、この培養液は供給ポンプ15により補
助培養器3に供給される。
を介して接続されている。管14には供給ポンプ15が
設けられている。培養液供給タンク13には、培養液が
収容されており、この培養液は供給ポンプ15により補
助培養器3に供給される。
前記補助培養器3の上には、モータ16が配置されてい
る。補助培養器3の内部には、回転軸17が配置されて
いる。この回転軸17には、攪拌羽根18が設けられて
いる。回転軸17の上端部は、補助培養器3から上へ突
出していて、モータ16の駆動軸に接続されている。
る。補助培養器3の内部には、回転軸17が配置されて
いる。この回転軸17には、攪拌羽根18が設けられて
いる。回転軸17の上端部は、補助培養器3から上へ突
出していて、モータ16の駆動軸に接続されている。
前記補助培養器3と培養器1とを接続する管2には、洗
浄液供給装[19が管20を介して接続されている。管
20には減菌装置21が管22を介して接続されている
。管20.22にはそれぞれ弁23.24が設けられて
いる。
浄液供給装[19が管20を介して接続されている。管
20には減菌装置21が管22を介して接続されている
。管20.22にはそれぞれ弁23.24が設けられて
いる。
前記培養器1の上側板および下側板には、複数対の測定
窓25がそれぞれ対向するように形成されている。第2
図に示すように、培養器1の上側板の測定窓25には、
透明なガラス26が設けられている。培養器1の下側板
の測定窓25には、集光レンズ27が設けられている。
窓25がそれぞれ対向するように形成されている。第2
図に示すように、培養器1の上側板の測定窓25には、
透明なガラス26が設けられている。培養器1の下側板
の測定窓25には、集光レンズ27が設けられている。
培養器1の上には、光源28が配置されている。
この光源28は太陽光に近い光を放射する。この光源2
8と培養器1の上側板の測定窓25との間には、複数の
束状の光ファイバ29が配置されている。光源28から
の光は、光ファイバ29に導かれて測定窓25から培養
器1の内部に照射される。なお、光ファイバ29により
太陽光を培養器1の内部に導くようにしても良い。
8と培養器1の上側板の測定窓25との間には、複数の
束状の光ファイバ29が配置されている。光源28から
の光は、光ファイバ29に導かれて測定窓25から培養
器1の内部に照射される。なお、光ファイバ29により
太陽光を培養器1の内部に導くようにしても良い。
前記培養器1の下側板の計測窓25の下には、複数の束
状の光ファイバ30が配置されている。
状の光ファイバ30が配置されている。
これらの光ファイバ30からの光をそれぞれ受けるよう
に受光素子31が配置されている。これらの受光素子3
1からの情報は、マルチプレクサ32を介して画像処理
装置33に与えられる。なお、前記光ファイバ30およ
び受光素子31の代わりに撮像素子を配置しても良い。
に受光素子31が配置されている。これらの受光素子3
1からの情報は、マルチプレクサ32を介して画像処理
装置33に与えられる。なお、前記光ファイバ30およ
び受光素子31の代わりに撮像素子を配置しても良い。
前記画像処理装置33には、記録計34、モニタテレビ
35、ビデオデツキ36およびホストコンピュータ36
が接続されている。
35、ビデオデツキ36およびホストコンピュータ36
が接続されている。
前記画像処理装置33は、受光素子31からの情報をフ
ラクタル次元に変換するものである。この画像処理装置
33からのフラクタル次元の情報が記録計34により記
録される。
ラクタル次元に変換するものである。この画像処理装置
33からのフラクタル次元の情報が記録計34により記
録される。
次に、前記受光素子31からの情報をフラクタル次元に
変換する例を第3図に基いて詳細に説明する。
変換する例を第3図に基いて詳細に説明する。
第3図は、フラクタルを説明するための微生物の画像の
説明図である。
説明図である。
前記1つの束状の光ファイバ30が8×8の合計64本
からなるものとする。
からなるものとする。
全画面に対応した領域に微生物が繁殖している場合には
、第3図(a)に示すように、64本の光ファイバ30
から微生物の画像が得られ、この数をM (1)−64
とする。
、第3図(a)に示すように、64本の光ファイバ30
から微生物の画像が得られ、この数をM (1)−64
とする。
次に、光ファイバ30の縦横の分割を粗くして4×4に
して、微生物の画像を数えるとM(2)−16となる。
して、微生物の画像を数えるとM(2)−16となる。
同様にして、M (4) 、 M (8)を求めて第3
図(a)に示しである。これらの数は、光ファイバ30
の分割の粗さを2倍にすると、1/4となる。この数か
ら、 D= log 2 (1/4) −2を計算した値
がフラクタル次元である。
図(a)に示しである。これらの数は、光ファイバ30
の分割の粗さを2倍にすると、1/4となる。この数か
ら、 D= log 2 (1/4) −2を計算した値
がフラクタル次元である。
第3図(a)のように全画面に微生物が繁殖している場
合にはD−2,2,2となり、第3図(b)のように微
生物が直線的に繁殖する場合にはD〜2.1.1となり
、第3図(c)のように微生物が全体に散らばっている
場合にはD−0゜2.2となり、かつ、第3図(d)の
ように微生物が中央部に集合している場合にはD−2,
0゜2となる。このように、Dの値によって微生物の繁
殖の様子(微生物の増殖率)を定量化することができる
。
合にはD−2,2,2となり、第3図(b)のように微
生物が直線的に繁殖する場合にはD〜2.1.1となり
、第3図(c)のように微生物が全体に散らばっている
場合にはD−0゜2.2となり、かつ、第3図(d)の
ように微生物が中央部に集合している場合にはD−2,
0゜2となる。このように、Dの値によって微生物の繁
殖の様子(微生物の増殖率)を定量化することができる
。
前記計測窓25からのすべての情報を前述のようにフラ
クタル次元りに画像処理装置33が変換して記録計34
で記録することにより、微生物の増殖率すなわち微生物
が光合成をどのように行っているかを連続的に計測する
ことができる。
クタル次元りに画像処理装置33が変換して記録計34
で記録することにより、微生物の増殖率すなわち微生物
が光合成をどのように行っているかを連続的に計測する
ことができる。
そして、観測者は、記録計34で記録されたフラクタル
次元りの値を観測することにより、微生物の増殖率を連
続的に観測することができ、かつ、観測したフラクタル
次元りの値によって培養液供給タンク13の培養液を供
給するための供給ポンプ15および循環ポンプ5を制御
することができる。
次元りの値を観測することにより、微生物の増殖率を連
続的に観測することができ、かつ、観測したフラクタル
次元りの値によって培養液供給タンク13の培養液を供
給するための供給ポンプ15および循環ポンプ5を制御
することができる。
なお、前記光ファイバは、数を多く、かつ、密集の度合
を大きくすれば、微生物の増殖率をより正確に計測する
ことができる。
を大きくすれば、微生物の増殖率をより正確に計測する
ことができる。
[発明の効果]
本発明は、簡単な式の演算によって微生物の増殖率を高
速にオンラインで計測することができ、かつ、このため
計測結−果を制御装置による制御にリアルタイムに反映
させることができる。
速にオンラインで計測することができ、かつ、このため
計測結−果を制御装置による制御にリアルタイムに反映
させることができる。
第1図は本発明の1実施例の概略を示す概略図、第2図
は同上実施例の1部を拡大して示す断面図および第3図
は本発明において微生物の情報をフラクタル次元に変換
する例を説明するための説明図である。 1・・・培養器、28・・・光源、29.30・・・光
ファイバ、31・・・受光素子、33・・・画像処理装
置、34・・・記録計。 第2図 第3図 フラクタル次元
は同上実施例の1部を拡大して示す断面図および第3図
は本発明において微生物の情報をフラクタル次元に変換
する例を説明するための説明図である。 1・・・培養器、28・・・光源、29.30・・・光
ファイバ、31・・・受光素子、33・・・画像処理装
置、34・・・記録計。 第2図 第3図 フラクタル次元
Claims (1)
- (1)対向するように設けられた複数対の計測窓を有し
、かつ、培養液を流動させることができる培養器と、こ
の培養器の一方の側の計測窓から培養器の内部に光を照
射する光照射手段と、前記培養器の他方の側の計測窓か
ら外へ出る光を受けるように配置された複数の光ファイ
バまたは撮像素子と、これからの情報をフラクタル次元
に変換する画像処理手段と、これからの情報を記録する
記録手段とを備えたことを特徴とするバイオプロセスの
微生物増殖率計測装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15548290A JPH0451888A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バイオプロセスの微生物増殖率計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15548290A JPH0451888A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バイオプロセスの微生物増殖率計測装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0451888A true JPH0451888A (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=15607013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15548290A Pending JPH0451888A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | バイオプロセスの微生物増殖率計測装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0451888A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6251624B1 (en) | 1999-03-12 | 2001-06-26 | Akzo Nobel N.V. | Apparatus and method for detecting, quantifying and characterizing microorganisms |
KR100434755B1 (ko) * | 2000-08-25 | 2004-06-07 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 식물플랑크톤 광합성 측정용 배양장치 |
JP2013208612A (ja) * | 1997-02-28 | 2013-10-10 | Cepheid | 熱交換を行ない光学的に検出する化学反応アセンブリ |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP15548290A patent/JPH0451888A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013208612A (ja) * | 1997-02-28 | 2013-10-10 | Cepheid | 熱交換を行ない光学的に検出する化学反応アセンブリ |
US6251624B1 (en) | 1999-03-12 | 2001-06-26 | Akzo Nobel N.V. | Apparatus and method for detecting, quantifying and characterizing microorganisms |
US6416969B2 (en) | 1999-03-12 | 2002-07-09 | Akzo Nobel N.V. | Susceptibility plates for microbial antibiotic susceptibility testing |
KR100434755B1 (ko) * | 2000-08-25 | 2004-06-07 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 식물플랑크톤 광합성 측정용 배양장치 |
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