-
Wie
in dem Titel dieser Beschreibung ausgedrückt, bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein neues System zur Inokulierung von biologischen
Proben auf die Agarfläche
in Petrischalen, wobei beachtenswerte vorteilhafte Eigenschaften
hinsichtlich der Systeme, welche gegenwärtig bestehen zu diesem Zweck
geliefert werden.
-
Die
biologische Probe, welche einer Analyse unterworfen wird, um eine
Auszählung
der Bakterien- oder Mikroorganismenkolonie durchzuführen, muss in
die sogenannten Petrischalen eingebracht werden, entsprechend einer
Verteilung, welche spiralförmig sein
kann oder nicht oder entsprechend einer anderen Verteilung, indem
sie die Agar- oder Geloberfläche,
die den Boden der Petrischale ausfüllt besetzt, in der sich die
Mikroorganismen entwickelt haben.
-
Eine
Art der Ausführung
der Inokulierung der Proben ist spiralförmig und sie findet statt während der
Drehung der Petrischale, wodurch man erreicht, dass unterschiedliche
Konzentrationen der Probe auf der gleichen Platte gegeben sind,
indem die Konzentration abnimmt sowie die radiale Entfernung zunimmt.
-
Agar
ist das Gelatinemedium, auf dem sich Mikroorganismen entwickeln
und es besitzt einen bestimmten Aufbau, der nicht durch das Ende
der Spritze verkratzt oder beschädigt
werden darf, mit welcher eine Inokulierung der Probe stattfindet.
Deren Ende muss auch in Kontakt mit dem Gel bleiben, so dass eine
wirklich einheitliche Übertragung
der zu analysierenden Probe vorhanden ist. Es ist bekannt, dass ein
festes Gewicht von etwa einem Gramm nicht überschritten werden darf. Agar
kann deshalb auf Grund seiner gelatineartigen Natur leicht beschädigt werden,
wenn der Druck erhöht
wird, auch wenn es notwendig ist die Oberflächenspannung zu überwinden,
damit das Agar durch die Probe benetzt wird.
-
Damit
dieser Wert nicht überschritten
wird, bildet die Inokulierungsvorrichtung einen Teil eines Arm aus,
der um eine Querachse schwingt, an dessen anderer Seite ein Gegengewicht-Ausgleichselement
angebracht ist
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Heutzutage
leidet das System der Inokulierung von biologischen Proben auf die
Agar-Oberfläche an einem
grundlegenden Problem und es leitet sich ein bemerkenswerter Anstieg
im Preis davon ab, abgesehen von der Tatsache, dass die Zählung der Mikroorganismenkolonie
verfälscht
werden kann.
-
Systeme
zur Inokulierung von biologischen Proben entsprechend der Einleitung
von Patentanspruch 1 sind aus den Dokumenten FR 2.694.302, U.S.
4.273.877 und WO 9324609 bekannt.
-
Das
Dokument U.S. 5.456. 669 legt einen Injektor tierischer Flüssigkeit,
eine austauschbare Spritze und ein Verfahren zum Austausch der Spritze in
dem Injektor offen.
-
Das
Problem besteht darin, dass eine Inokulierung (sei sie spiralförmig oder
nicht) auf das Gel der Petrischale eine Rohrleitung benötigt, die
zu Beginn durchlaufen wird in Richtung des Einsaugens, so dass die
Probe in eine Kammer eingebracht wird, aus welcher die programmierte
Dosis durch das Betätigen
eines kleinen Zylinders gegossen wird, wobei die Probe den entgegengesetzten
Weg läuft
Die zur Analyse zugelassene Probe enthielt offensichtlich Mikroorganismen
und muss deshalb nach einer Inokulierung einer Komplettreinigungsstufe
unterworfen werden, um eine Verunreinigung der nächsten Probe zu verhindern.
Deshalb wird das Rohr, das mit Mikroorganismen verschmutzt wurde
mit Bleichmittel gereinigt und dann einige Male gespült, um die
Mikroorganismen zu eliminieren, wobei gegeben ist, dass das Bleichmittel
selbst, wenn es nicht völlig
ausgespült
wurde die Mikroorganismen der folgenden Analyse abtötet. Daraus
ergibt sich ein sehr schwerwiegendes Problem, das die Zählung in
einem größeren oder
kleineren Ausmaß verfälscht.
-
Deshalb
wird bei dem konventionellen Inokulierungs-System ein durchgehendes
Rohr verwendet, das völlig
schmutzig wird, das in der Reihe ein Sperr- oder Quetschventil besitzt
und bei welchem nach dem Abquetschen der Kolben so bewegt wird, dass
die erwünschte
Menge an Flüssigkeit
herauskommt.
-
BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Im
Großen
und Ganzen wird, um sowohl die im vorigen Abschnitt beschriebenen
Unannehmlichkeiten zu lösen
als auch die Ansprüche,
die in Übereinstimmung
mit der Erfindung Vorgeschlagen werden zu erreichen, ein System
vorgeschlagen zur Inokulierung von biologischen Proben auf der Agar-Fläche in Petrischalen,
das darin besteht als eine Inokulierungsvorrichtung eine Spritze
oder einer Mikrospritze zu verwenden, die einen Kolben besitzt,
welcher die Kammer des röhrenförmigen Körpers von der
Spritze völlig
füllt und
das ferngesteuert ist, um sowohl die Probe einzuführen als
auch sie auf das Agar zu gießen,
auch wenn natürlich
die letztere Bewegung die ist, welche schonend ausgeführt werden muss
und ohne dass irgendein Überdruck
auftritt, der das Gel schädigen
könnte,
worauf wir oben hingewiesen haben, da das Auslassende, an dem die
Probe austritt einen Druck nicht überschreiten darf, der einen
vorher festgelegten Wert überschreitet.
-
Diese
Mikrospritze wird mit der Probe gefüllt und sie wird weggeworfen,
nachdem die Inokulierung ausgeführt
wurde. Für
die nächste
Analyse wird eine neue Spritze verwendet und somit wird die unbedingte
und teure Notwendigkeit des Waschens mit Bleichmittel und des folgenden
Spülens
eliminiert, was die Kosten der Analyse deutlich reduziert Wenn die
Spritze einmal verworfen wurde, gibt es keine weiteren kontaminierten
Elemente.
-
Der
Grund, warum ein Kolben verwendet wird, der völlig in die Kammer der Spritze
oder Mikrospritze eindringt besteht darin, dass auf diese Weise keine
Luft beim Füllen
der Spritze zugeführt
wird. Da keine Luftblasen ausgebildet werden, werden immer exakte
Mengen bei einer Ausführung
der Inokulierung ausgegossen. Man sollte in Betracht ziehen, dass
bei verdünntesten
Umdrehung der Petrischale ein Zehntel seines Mikroliters ausgegossen
werden kann und offensichtlich ist es, wenn sich innen etwas Luft
befindet nicht sicher, dass die besagte Menge ausgegossen wird.
Wenn die Spitze über
einem Gel welchen Typs auch immer gerade mit dem Maximalgewicht
von einem Gramm (oder Ähnlichem)
angewandt wird, bleibt die Öffnung
verstopft, ohne dass ein Überdruck
auftritt. Wenn irgendwelche Luft im Inneren gewesen wäre, hätte sich
ein Überdruck
entwickelt und auch wenn der Kolben leicht zu bewegen wäre, wäre die Flüssigkeit
nicht inokuliert worden.
-
Heutzutage
gibt es manuelle Pipetten in diesem klinischen Gebiet, welche die
Spitzen austauschen, aber mit Luft als Kolben und daher gibt es
keinen direkten physikalischen Kontakt mit der biologischen Probe,
wobei die Inokulierung variiert, da der Kolben aus komprimierter
Luft besteht. Die Pipettenspitzen sind immer leer und auch wenn
sich nur dieser Teil mit der Probenflüssigkeit füllt, besteht noch das Problem,
dass der Kolben aus Luft ist und die Inokulierung wird verfälscht und
somit die Zählung.
-
Bezüglich der
Struktur, welche die fragliche Inokulierungsvorrichtung besitzt,
können
wir hinsichtlich der Spritze hauptsächlich sagen, dass der Betrieb
des Kolbens durch Fernbedienung geschieht, um den Anwendungsdruck
des Endes der Spritze auf dem Agar nicht zu verändern. Diese Operation wird vorteilhafterweise
auf Grund ihrer sehr geringen Kosten mittels eines Stahlkabels durchgeführt, welches durch
seine entsprechende Schutzabdeckung geschützt wird. Der Zug und Schub
auf dieses Kabel wird durch einen Motor und mittels Lager ausgeübt, so dass
nur ein axialer Druck ausgeübt
wird und dass es keine Rotationskomponente in der Form eines Drehmoments
gibt.
-
Die
Einwirkung des Motors auf das Kabel wird optimiert, indem man den
Endabschnitt des Kabels so passieren lässt, dass es eine axiale Position zu
der Rotationsachse von der gegebenen Inokulierungsvorrichtung einnimmt
und dass es einen Teil eines schwingenden Arms, der mit einem einstellbaren Gegengewicht
austariert ist ausbildet.
-
Die
Spritze ist in einem Tragerahmen arretiert, der integral mit dem
Ende dieses Schwenkarms und auf eine solche Weise ausgebildet, dass
sie leicht für
eine Entsorgung entfernt werden kann und eine neue Spritze montiert
werden kann.
-
Der
Kolben bleibt befestigt an einem Teil, das in dem aktiven Ende des
Funktionskabels verankert ist. Die Weise die Verankerung des Kolbens
zu verbinden und zu lösen
auf eine ähnliche
Weise wie die der Spritze ist ebenfalls sehr einfach. Die Schutzabdeckung
an sich, welche das Funktionskabel des Kolbens schützt und
führt,
bleibt verankert in der axialen Vertiefung, die in der Schwenkarmachse
vorhanden ist Die geometrische Achse fällt auch mit der Richtung der
Bewegung des Kabels durch einen Zugmotor oder ein anderes Betätigungselement
zusammen.
-
Um
ein besseres Verständnis
der Eigenschaften der Erfindung zu liefern und als integriertes Teil
dieser Spezifikation wird eine Zeichnungsseite bei deren einziger
Figur das Folgende auf eine erläuternde
und nicht beschränkende
Weise dargestellt wurde angefügt.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine schematische Ansicht des Systems zur Inokulierung von biologischen
Proben auf die Agaroberfläche
in Petrischalen in Übereinstimmung
mit der Erfindung.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
-
Unter
Bezugnahme auf die Nummerierung, welche bei der Figur verwendet
wird kann man sehen wie bei dieser spezifischen Ausführung die
Inokulierung der biologischen Probe durchgeführt wird mittels einer Einmalspritze
(1) welche nach der Verwendung weggeworfen wird. Der Körper (2)
der Spritze (1) und spezieller ihr aufgeweitetes hinteres
Ende oder Befestigungsflansch (3) bleibt an dem Tragerahmen
(4) befestigt und definiert eine hintere axiale Vertiefung
(5), welche eine Bewegung des Kolbens (6) zulässt. Ein
Teil (7), das an dem Ende des Stahlkabels (8)
befestigt ist, das die Funktionseinrichtung des Kolbens darstellt
bewegt sich richtig geführt
in dieser axialen Vertiefung (5).
-
Teil
(7) besitzt ein Seitenfenster (9), welches das
freie und verbreiterte Ende des Kolbens (6) aufnimmt. Die
Spritze (1) kann deshalb leicht zusammen- und auseinandergebaut
werden und bewirkt eine parallele Bewegung auf Grund ihrer lateralen Einführung in
den Tragerahmen (4).
-
Referenzzahlzeichen
(10) bezeichnet die Schutzabdeckung der Kabelfernbedienung
(8).
-
Das
andere Ende des Funktionskabels (8) wird verankert Referenzzahlzeichen
(12) bezeichnet den rotierenden Träger, der die Schwenkachse des Arms
darstellt, in welchem der Rahmen (4), welcher die Spritze
(1) hält
verankert ist, wobei dieser Arm nicht dargestellt ist, weil jener
irgendeine erwünschte geometrische
Form und Länge
haben kann. Das ausgleichende Gegengewicht, welches natürlich auf
der anderen Seite des Widerstandsträgers (12) verlaufend
würde und
mit einem anderen Arm verankert ist, wurde ebenfalls nicht dargestellt.
-
Der
Schwenkträger
(12) funktioniert mittels Lager (13) und das Kabel
(8) tritt durch dessen axiales Loch und die Funktionsschutzabdeckung
(10) des Kolbens (6). Das Kabel (8) und
die Schutzabdeckung (10), am Ende der Schwenkachse (12)
und bis zu ihrer Verbindung jeweils mit dem Kolben (6)
und dem Rahmen (4) folgen einem krummlinigen Weg, der den
Wert des während
der axialen Bewegung der Achse (8) zum Absetzen der Spritze
(1) auf die Agaroberfläche
in der Petrischale ausgeübten Drucks
nicht verändert.
-
In Übereinstimmung
mit der vorausgehenden Beschreibung zeigt eine spezielle Ausführung der
Erfindung ein System zur Inokulierung biologischer Proben auf einem
Agar-Gel in Petrischalen durch eine Inokulierungsvorrichtung. Die
Inokulierungsvorrichtung ist so an einem mit einem Gegengewicht
versehenen Schwenkarm mit einem Ausgleichselement angebracht, dass
sie eine Beschädigung
des Gels verhindert, wenn durch ein Gießende der Inokulierungsvorrichtung,
das mit dem Gel in Kontakt ist, ein Gewicht ausgeübt wird,
wobei die Proben durch Drehen der Petrischalen in Spiralform inokuliert
werden. Die Inokulierungsvorrichtung (1) wird aus einer
Spritze und einer Mikrospritze mit einer Kammer und einem Kolben
(6) ausgewählt.
-
Bei
dieser Ausführung
besitzt die Kammer ein Volumen von wenigstens 0,1 Mikroliter pro
Drehung der Petrischale. Der Kolben (6) füllt die
Kammer vollständig
aus, so dass beim Füllen
der Inokulierungsvorrichtung (1) keine Luft eingelassen
wird, um die Ausbildung von Luftblasen zu verhindern und das Gießen genauer
Probemengen bei der Inokulierung zu ermöglichen. Der Kolben (6)
wird ferngesteuert, um die Probe aufzunehmen und die Probe auf das Gel
zu gießen,
ohne das Gewicht zu ändern,
das die Inokulierungsvorrichtung (1) auf das Gel ausübt.
-
Die
Inokulierungsvorrichtung (1) ist in einem Tragerahmen arretiert,
der integral mit einem Ende des Schwenkarms ausgebildet ist, wobei
die Inokulierungsvorrichtung (1) nach der Inokulierung
vom Rest der Vorrichtung entfernt werden kann.