微生物1細胞レベルの検出が可能な非培養迅速法

微生物迅速検査装置（Rapica）の特徴

ATP生物発光法の原理

全ての生物はATP（アデノシン三リン酸、Adenosine triphosphate）を用いて代謝活動を行うためATPはエネルギー通貨とも呼ばれており、ATPは生物由来の汚染度合いの指標となります。
ATPは酸素存在下で発光基質である D ルシフェリンと酵素であるルシフェラーゼの触媒作用によってオキシルシフェリンが生成され、その際に発光します。


ATP量と発光量が比例関係なので、上記反応による発光を光電子増倍管で検出し、光の強度からATP値へ換算することで、ATP量を求めることが出来ます。

操作工程

Rapicaの測定操作は、サンプルをろ過し、測定機に入れるというシンプルな操作です。ろ過工程において、100mLまでサンプルを入れることができる「ろ過容器」と孔径0.4µmのフィルタが付いたサンプルカートリッジを組み合わせます。サンプルを入れ、ろ過装置にセットすると最大12検体まで同時に自動吸引ろ過が可能です。測定工程において、サンプルカートリッジ内のろ過液に様々な試薬を自動的に分注していき、発光量を測定します。



測定機内では、セットしたサンプルカートリッジに内に試薬が自動分注され、約2.5時間後に結果が出力されます。使用している試薬の作用は以下の通りです。なお、以下の試薬以外にも校正用試薬が含まれており、測定ごとにキャリブレーションが行われます。

１．芽胞反応液の添加：芽胞を発芽させることで栄養細胞にする。
２．ATP消去液の添加：死菌と遊離ATPを消去し、生菌だけを残す。
３．ATP抽出液の添加：生菌からATPを抽出する。
４．発光試薬の添加：上記ろ過液を発光チューブ内に入れたのち、発光試薬を添加する。
５．発光量の測定：発光反応を起こし、発光量を測定する。

メンブレンフィルター法（MF法）との相関

微生物迅速検査装置Rapicaは単一菌種であればMF法と相関があります。下記の図は、全静止期まで培養した黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、枯草菌（Bacillus subtilis）、カンジダ・アルビカンス（candida albicans）を注射用水で段階希釈し、それぞれ異なる濃度の希釈液をRapicaとMF法で測定した比較結果です。どの結果も決定係数R2が0.99以上と高い相関があることが分かります。また、これらの検量線の傾きから1CFUあたりのATP量を求めることが可能です。

微生物迅速検査装置Rapicaの活用例

・工程管理：製造用水（市水、純水、製薬用水）、設備洗浄水の洗浄ご確認、工程中サンプル（ろ過滅菌後の培養液等）
・環境モニタリング：水やスワブの表面付着菌、空中浮遊菌
・最終製品検査：医薬品や飲料の無菌試験、細胞洗浄液