微生物（霉菌、细菌等）的高效观察和分析
微生物被用于食品和医药品的生产。其原因是，使用了微生物的发酵食品和医药品等对人体有益。而当期望之外的微生物发生繁殖时，可能会因腐败或污染影响产品品质，损害消费者的健康。
下面将从霉菌（丝状菌）、细菌等基础知识开始，介绍使用4K数码显微系统观察和分析微生物，从而使食品、医药品的品质管理、品质保证和研发高水平、高效的案例。
代表性的微生物种类
下面将说明在食品、医药品生产中得到有效利用或者造成品质下降的微生物代表性的种类。
细菌
“细菌”是由一个细胞构成的单细胞生物，染色体（DNA）直接以裸露的状态存在于细胞内，是“原核生物”的一种。只要有营养源，就可复制出与自身相同的细菌进行繁殖。这被称为“自我复制能力”。细菌大小一般为1 μm左右，可通过显微镜观察。
对人类有用的细菌有乳酸菌、纳豆菌、醋酸菌等。而引起人类疾病的细菌以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、结核杆菌等为代表，在发病后可用来消灭这些细菌的医药品有抗菌药（抗生剂、抗生素）。在用于检查食品等品质的检测中，需要检查是否有引起疾病的细菌，或者经过一定时间后这些细菌的繁殖情况。
真菌
霉菌、酵母、蘑菇等所属的“真菌”，染色体（DNA）存在于被膜包裹的核内，是“真核生物”的一种。有时也会将霉菌统称为真菌。它的大小为5 μm左右，介于人体细胞和细菌之间。
丝状菌
“丝状菌”是真菌的一种，指霉菌、蘑菇等具有菌丝聚拢形态的菌类。菌丝是指构成菌体的丝状结构。
酵母菌
“酵母菌”是丝状菌的一种，不过它没有菌丝结构，是具有圆形形状的菌类。大多在没有氧气的状态下将糖分解成酒精和二氧化碳气体，在有氧的状态下则会合成各种氨基酸。人们自古以来就利用这种性质，用它来酿酒，制作味噌、酱油、面包等。代表性的应用种类有啤酒酵母、清酒酵母、葡萄酒酵母、面包酵母（酵母粉）、药用酵母（干酵母）等。
曲霉菌
“曲霉菌”是起源于东亚和东南亚的一种丝状菌，用于制作曲霉。与酵母菌一起用于酿酒等。曲霉菌分解米、麦、大豆等，制作糖和氨基酸，然后酵母菌在此作用下分解糖和氨基酸。日本从古代开始就利用曲霉菌的特性，生产酒、味噌、酱油、食醋等。
芽孢型细菌
“芽孢型细菌”是对热处理具有耐热性的细菌，也称为耐热性细菌。其中可形成芽孢、会引起食物中毒的代表性细菌有蜡状芽孢杆菌、魏氏杆菌、肉毒杆菌。芽孢是菌体内形成的、具有坚硬外壳的结构物。在高温、干燥、营养状态差等不适合菌类生存的环境中会形成芽孢。因此，当经过清洗、烹饪、加热杀菌等处理的食品内仍然残留芽孢时，可能会引起产品变质或食物中毒。
微生物（细菌、真菌）的大小、观察以及分析的课题
细菌、真菌、人体细胞的尺寸比较如下图所示。细菌是结构简单的单细胞生物，大小仅为结构复杂人体细胞的1/10。此外，染色体存在于被膜包裹的核内的真菌，大小介于两者的中间。
- A
- 细菌
- B
- 真菌
- C
- 人体细胞
- D
- 病毒
微生物观察和分析的课题
细菌和真菌都为1 μm至5 μm大小的微型微生物，因此如果要评价它们，需要执行十分细致的高难度操作，例如用显微镜放大观察其繁殖情况，或对形成的微小集落进行准确计数，计算出细菌数量等。
因此，首先要在合适的照明条件下获取高倍率图像，清晰捕捉目标物。不过，微生物大多透明度很高，与背景形成的对比度低。而且，由于丝状菌会成长成立体形状，很难进行整体对焦并清晰观察。除此之外，在观察尺寸小的细菌时，高倍率观察的条件设定和准确实施定量分析变得更难。
这些操作要求观察人员和分析人员具备相应的技能和经验，即使是熟练人员，从设定条件到获得分析结果也需要耗费很多精力和时间。因此，确保人才和工时管理存在一定难度，成为人们面临的一大课题。
在微生物观察和分析中4K数码显微系统的应用案例
使用清晰的图像可完成难以实现的微生物观察和无偏差分析。
基恩士开发出新一代显微系统，解决了诸多课题，用简单操作实现高水平的观察和分析。
高精细4K数码显微系统“VHX系列”采用了兼具光学显微镜20倍以上的景深和高分辨率的先进光学系统和4K CMOS，以及可通过简单操作使用丰富功能的特有观察系统。
下面我们将为您介绍使用“VHX系列”进行细菌、霉菌、酵母菌等微生物的观察和分析案例。
观察细菌
大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等人体摄入后可能会损害健康的单细胞细菌只有1 μm大小，要想观察表示繁殖情况的集落，需要高倍率的观察和高对比度。但是，由于细菌的透过性，很难设定照明条件，观察要求人员具备高水平的技术，需要花费很多时间。
4K数码显微系统“VHX系列”只需1台就可实现多种照明条件。除此之外，4K数码显微系统“VHX系列”配备了“多方位多功能照明”功能，只需按下按钮，就可自动获取从各个方向照明条件下拍摄的多张图像数据。只要选择符合目的的图像即可立即开始观察。简化了高难度的条件设定，同时缩短了条件设定所需的时间。
与背景形成的对比度低、观察困难的细菌，也可使用透过偏光照明、同轴侧射照明。
此外，可获取多张快门速度各异的图像并获取高灰度级图像的“HDR（High Dynamic Range）”功能，帮助操作人员通过高精细、高对比度4K图像来观察细菌。
细菌的观察和自动分析
4K数码显微系统“VHX系列”可从利用高精细4K图像以高倍率观察细菌开始，无缝执行自动分析。
“自动面积测量、计数”功能只需指定范围，即可以对细菌进行准确计数，除了面积、周长、最大直径、最小直径以外，还可自动测量、计算并列表显示选择范围内的细菌面积的平均值、标准偏差、最大值、最小值、面积率等详细数值。
可剔除选择范围内包含的多余目标物或分离相互重叠的目标物，以期望阈值进行二值化处理，轻松实现高精度分析和定量评价。
除此之外，“VHX系列”还可直接安装Excel，无需PC即可使用各种模板输出图像和数值，并自动制作布局完成的报告。
凭借这些功能，大幅简化了耗时耗力的一系列工作。
观察霉菌及其孢子、菌丝
用4K数码显微系统“VHX系列”仅需1台即可应对各种观察条件，可通过高精细4K图像完成观察。此外，使用“多方位多功能照明”功能，只需按下按钮的简单操作，即可在各种照明条件下观察。除此之外，利用大景深，可使孢子、菌丝等立体目标物实现整体对焦。
下面我们将为您介绍“VHX系列”利用多种照明条件、高性能镜头、4K CMOS观察霉菌及其孢子、菌丝的案例。
酵母菌的自动集落计数
即使是酵母菌形成的集落等微小目标物，4K数码显微系统“VHX系列”也能获取清晰、高倍率的4K图像。
对获取的高分辨率图像使用“自动面积测量、计数”功能，可在指定范围内准确、无偏差地实施自动集落计数和自动面积测量。除了以目标阈值进行二值化处理之外，还可采用各种显示方法大幅提高分析工作的效率，例如在期望范围内逐个分割显示集落的图像，或者用柱状图显示各面积的分布等。
此外，即使不使用PC，也可在主机上直接安装Excel，输出数据。事先准备模板，在根据输出的集落数计算出细菌数量后，自动将结果和图像显示在报告上。
“VHX系列”可通过简单操作使用上述丰富的功能，仅需1台即可快速完成评价酵母菌的一系列工作。
观察液体中的微生物
4K数码显微系统“VHX系列”可在各种样品形态下发挥其性能并提供丰富的功能。
以下是通过4K图像观察液体中微生物的案例。如果使用玻璃底盘等透过光线的容器，即使是液体中的目标物，也可利用内置的背光照明，使操作人员能够清晰地观察微生物。此外，对于清洗前的样品，即使液体中混有少量的微小异物，也可通过高水平的对焦性能，获取清晰的4K图像进行观察。
使微生物的观察和分析高水平、高效的4K数码显微系统
4K数码显微系统“VHX系列”可解决观察和分析尺寸形状各异的微生物时存在的课题，通过简单操作实现高水平观察和定量分析。
从观察时的设定条件，到对焦、分析时的计数及测量、制作报告的一系列工作难度高、耗时耗力，而现在仅需1台即可自动执行上述工作，无需配置专人操作，在极大程度上削减工时。
“VHX系列”拥有的出众性能、功能和易用性，除了定量评价微生物之外，还可用于食品和医药品生产中的品质管理、品质保证、研发等各种用途。
除了上文介绍的丰富功能之外，如需了解“VHX系列”相关详情，欢迎点击下列按钮，下载查阅产品目录或随时咨询。
