分光画像法による微生物の早期検出・識別と食品・飲料水の安全評価への応用

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平成17年度の目標は,微生物を早期検出・識別するために,分光画像計測システムの構築と可視化手法の確立を行うことであった.そこで,食品のなかでも清涼飲料水に含まれ熱処理により死滅しない,検出ニーズの高い好熱性好酸性菌アリサイクロバチルス(Alicyclobacillus)をターゲット菌に選定した.早期検出を行うために,ターゲット菌検出用の試薬作成を行い,バイオケミカル処理と分光画像法とのマッチングを試みた.まず,数種の試薬を用いてターゲット菌を培養し,試薬作成条件の確定を行った.次に,試薬によって処理した菌の分光画像を取得し,コロニー部位と背景の分光特性を解析した.このとき,計測システムには高解像冷却CCDカメラと液晶可変フィルタを組み合わせた分光画像測定装置を用いた.解析の結果,わずか数波長の吸収特性からコロニー部位の検出が行えることがわかった.そこで,その波長帯に相当するLED光源を用いた検出シミュレーションを行ったところ,直径100ミクロン程度のコロニーを検出できることがわかった.続いて,実際にLED光源を用いた検出実験を行った.50℃で培養を行いながら時系列でデータを取得したところ,培養開始後10時間後に,目視では確認できないコロニーが本システムでは検出できた.このときのコロニー径は数十ミクロン程度であり,十分な検出精度を持つことが確認できた.現在,高感度CMOSイメージセンサー,簡易光学系,XYステージをあわせ持つターゲット菌迅速検出器の試作機が出来た段階である。これは従来の蛍光顕微鏡とは異なり,極めて簡便な計測手法であり,フローサイトメーターのような大型で移動困難な装置とは異なり,食品工場など現場での安全評価に応用できると考えられる.平成18年度は,より現場に近い条件でサンプル作成を行い,早い段階での検出を目指す.また,本手法を飲料水工場の現場での安全評価へ応用することを検討する.