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Gerät zur Ermittlung der Anzahl von Mikroben u. a. Mikroorganismen in der Luft
Die Ermittlung der Anzahl von Mikroben und anderen Mikroorganismen in der Luft bildet eine der grundlegenden Voraussetzungen für den Erfolg verschiedener Arbeiten auf den
Gebieten der allgemeinen und speziellen
Hygiene, der Bakteriologie und der Mikrobio- logie und ist ebenso unerlässlich in der Arznei- mittelindustrie, der chemischen Industrie, der
Nahrungsmittelindustrie und in anderen Indu- striezweigen.
Das Gerät für die Ermittlung der Mengen und Arten von Bakterien in der Luft fusst auf dem folgenden Prinzip :
Durch Zwangsunterdruck wird die durchzu- messende mikrobenführende Luft über einen passend bemessenen und angebrachten Schlitz angesaugt. Die durch den Schlitz strömende
Luft erhöht ihre Geschwindigkeit derart, dass ein laminarer Strahl gebildet wird und trifft sodann mit einer bestimmten Intensität auf eine in gleichmässiger Drehung befindliche Petri- schale mit Nährboden aus Blutagar auf. Infolge des Unterschiedes der kinetischen Energien der
Mikroben und der Luft werden die Mikroben auf dem Nährboden aufgefangen, während die Luft aus dem Gerät über die Unterdruckquelle entweicht.
Die exponierte Petrischale wird nach beendeter Probenahme aus dem Gerät herausgenommen und in einen auf 370 C erwärmten Thermostat eingebracht. Aus jeder Einzelmikrobe erwächst im Verlaufe von 24 bis 48 Stunden eine Kolonie, die sich bereits mit freiem Auge abzählen lässt.
Die Auszählung der Kolonien und Multiplizierung mit der Gerätekonstante ergibt die Menge der Mikroben in einem Kubikmeter der durchzumessenden Luft.
Die bisherigen Geräte dieser Art weisen Schlitze in Form einer langen flachen Metalldüse auf, die erzeugungstechnisch kostspielig und kompliziert ist. Bei der unerlässlichen Reinigung mit Desinfektionsmitteln besteht Korrosionsgefahr und es muss daher zu ihrer Herstel- lung nichtrostender Werkstoff verwendet werden. Jede Beschädigung der Flachdüse schaltet das Gerät aus dem Betrieb aus, denn dieselbe ist unmittelbar im Reguliermechanismus befestigt, welchen nur ein Spezialfachmann handhaben kann. Auch die Befestigung und Nachstellung der Flachdüse, namentlich die Einstellung ihre
Mündung relativ zur Agarschichte ist kompli- ziert und beschwerlich.
Bei unterlaufender Un- genauigkeit oder Abnützung am erwähnten
Reguliermechanismus könnte in den Unterdruck- teil sogenannte falsche Luft gelangen und so den Effekt des Gerätes beeinträchtigen und ver- zerren. Bei den bisherigen Geräten erfolgt die
Drehung des Tellers mit der Petrischale mit
Hilfe eines normalen kleinen Elektromotors, dessen Drehzahl von der Netzspannung abhän- gig ist. Dies bedeutet, dass eine konstante Ge- schwindigkeit nicht gewährleistet ist. Das An- lassen und der Gang des Gerätes sind nicht automatisiert, wobei das Anlassen derart er- folgt, dass der Hauptschalter eingeschaltet wird, wobei die Bedienungsperson die Laufzeit des
Gerätes mit einer Stopuhr kontrollieren muss.
Das Stillsetzen des Gerätes erfolgt wieder durch den elektrischen Schalter. Die Arretierung des Tellers mit der Petrischale erfolgt durch Abschalten des Schalters und Auslauf des Antriebsmotors. Störend wirkt auch das bedeutende Geräusch während des Gerätganges. Manche der bisher bekannten Geräte weisen bei konstanten Düsenabmessungen eine Unterdruckregelung von Hand auf. Dies ist nachteilig, weil sich mit Änderung des Unterdruckes auch die Ansaugmenge der Luft und auch die Durchströmgeschwindigkeit bzw. Auftreffgeschwindigkeit der Mikroben auf das Agar ändert. Es kann daher geschehen, dass die Anstossgeschwindigkeit der Luft ohne objektive Kontrolle vom Optimalwert abweicht. Manche Geräte sind nur mit einem Vakuumzeigermesser versehen, wobei die minutliche Ansaugmenge nach dem angezeigten Vakuum beurteilt wird.
Das neue Gerät im Sinne der vorliegenden Erfindung beseitigt alle angeführten Nachteile der bisher bekannten Geräte dieser Art, bei denen die zu untersuchende Luft auf einen in einer sich drehenden Petrischale befindlichen Nährboden angesaugt wird und die nach bestimmte Zeit entstandenen Kolonien gezählt v.-erden, und zwar dadurch, dass zum Ansaugen ein schmaler Schlitz in Form eines Einschnittes
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im flachen Boden einer durchsichtigen, mit
Stellgewinde und Stellklötzchen versehenen
Schale vorgesehen ist.
Diese einfache Form lässt sich leicht z. B. aus Kunststoff durch Pressen billig herstellen. Der Kunststoff (Plexiglas) bietet ferner den Vorteil der Korrosionsfreiheit. Bei Beschädigung des Schlitzes bzw. der Schale lässt sich das Gerät sogleich durch einfaches Aufsetzen einer anderen Schale wieder betriebsbereit machen, wobei die Einstellung der Schlitzmündung in sehr einfacher Weise durch einfaches Einschrauben der Schlitzschale erfolgt, bis ein inmitten des Bodens der Schale angebrachtes durchsich- tiges Klötzchen auf der Agarschichte aufsitzt.
Die Schlitzschale wird in den Ring mit Hilfe eines Feingewindes eingeschraubt. Selbst im Falle mangelnder Präzision desselben wird die Schale durch den entstandenen Unterdruck abwärtsgedrückt und verhindert dadurch das Eindringen sogenannter Falschluft. Die Drehung der Schale besorgt ein Synchronmotor, dessen Drehzahl von der Netzspannung unabhängig bleibt. Dadurch wird ein regelmässiger Gang der Schale ermöglicht, was einen günstigen Einfluss auf die Genauigkeit der Messung und der.
Messergebnisse ausübt. Der Gang des Gerätes ist vollkommen automatisiert. Uie Ingangset- zung erfolgt durch Niederdrücken des Drückers des automatischen Ganges, worauf das Gerät
60 Sekunden läuft und automatisch stillgesetzt wird. Dabei ist es von wesentlichem Vorteil, dass es der Bediennungsperson ermöglicht wird, sich von der Luftprobenentnahmestelle zu ent- fernen, ohne mit ihrer Anwesenheit (z. B. durch den Atem, Kleidungsstücke usw. ) die Anzahl der Mikroben in der Entnahmeprobe zu beein- flussen. Dies ist von grosser Wichtigkeit für die objektive Ermittlung der Mikrobenzahl. Selbst die Arretierung des Tellers mit der Petrischale erfolgt automatisch durch eine mechanische
Klinke. Das neue Gerät gemäss der vorliegenden
Erfindung arbeitet beinahe geräuschlos, was gleichfalls einen Vorteil darstellt, da es z.
B. den
Kranken während der Entnahme seiner Atem- probe nicht stört. Als Vakuumquelle wird bei diesem neuen Gerät ein Kreiselschaufelaggregat verwendet. Dabei macht sich auch der Umstand in vorteilhafter Weise geltend, dass seine Saug- leistung in bestimmter Beziehung zu den pas- send gewählten Abmessungen des Schlitzes und anderen Widerstandteilen steht. Dies bedeutet, dass in einem für die Ansaugung einer kleineren
Menge (z. B. 10 l/min) berechneten Schlitz die Durchfluss-und daher auch die Auftreffgeschwindigkeit der Mikroben die gleiche ist wie bei einem anderen für die Ansaugung einer grösseren Luftmenge (z. B. 50 l/min) bestimmten Schlitz. Damit wird auch bei Verwendung verschiedener Schlitze bzw. Schlitzschalen eine optimale Auftreffgeschwindigkeit der Mikroben erzielt.
Beim Gerät macht sich dieser Vorteil sodann vorteilhaft geltend, indem überhaupt keine Einregelung, selbst bei Verwendung ver- schiedener Schlitzabmessungen, notwendig ist.
Das Gerät ist mit einem Kontrollvoltmeter ver- sehen, welches die Ablesung der Netzspannung ermöglicht, deren Schwankung die Leistung der
Saugquelle beeinflusst. Für jede Schlitzschale wird mittels eines Kontrolldurchflussmessers die Abhängigkeit der angesaugten Luftmenge von der Netzspannung festgestellt und das Gerät mit der gewonnenen Eichkurve versehen. Es entfällt somit die Nachstellung des Durchflussmessers. Schliesslich ist das Gerät mit einer Korrektionstabelle für verschiedene Schlitze und mit einem Nomogram für die schnelle und bequeme Ermittlung der Mikrobenzahl in einem Kubikmeter versehen.
Die beiliegende Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in Fig. 1 im Schnitt und Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Schale. Das Gerät besteht grundsätzlich aus den folgenden Bestandteilen : Deckelteil A mit Spezialschlitzschale, Vorrichtung B zur Drehung und Arretierung der Petrischale, Vakuumquelle C, Anlass- und Kontrollvorrichtung D.
Der Doppeldeckel 1 ist an der Unterkante mit
Weichgummi 2 abgeschlossen. Mit den zwei seitlichen Klemmen 3 wird der Deckel an die zugerichtete Kante des eigentlichen Zylinders angepresst und somit abgedichtet, so dass die
Ansaugung von Falschluft verhindert wird. Der obere Teil des Deckels 1 ist mit einem festen Ring 4 mit Feingewinde versehen, in das die spezielle Saugschale 5 (weiterhin "Schlitzschale") aus durchsichtigem Natur- oder Kunststoff mit passend gewähltem Schlitz 6 eingeschraubt wird.
Die Schalen mit verschieden bemessenen Schlitzen 6 sind je nach der geforderten Luftansaugenmge, z. B. 10,20, 50 1/min auswechselbar. Die Schlitzschale 5 ist ferner inmitten des Bodens mit einem durchsichtigen Klötzchen 7 versehen, welches die richtige Einstellung des Abstandes zwischen der Schale bzw. Schlitzmündung und Agarschicht ermöglicht.
Die Petrischale 8 mit dem Agar ist am Teller 9 mit Zentrierfedern befestigt. Dieser Teller wird von einem Synchronmotor 10 mit übersetzungsmechanismus derart angetrieben, dass er sich in 60 Sekunden um 3600 dreht. Der übersetzungsmechanismus ist mit einer mechano-
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versehen.
In den Teil C des Gerätes greift eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Vakuums ein. Zweckmässig wird eine dreistufige Kreiselschaufelpumpe 12 verwendet, die von einem kleinen Elektromotor 13 angetrieben wird. Der Vakuumteil ist vom Druckventil luftdicht durch Gummiring 14 abgesondert. Die angesaugte Luft tritt sodann aus dem Gerät, entlang des Elektromotors aus.
Im Druckteil D des Gerätes ist eine Steck-
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dose 15 für die Zuleitung von elektrischem Strom eingebaut, ferner das Schaltbrett 16, mit dem Hauptschalter 17, mit dem Anlassdrücker 18 für 60sekundigen automatischen Lauf sowohl des die Schale drehenden als auch des Motors für die Vakuumquelle und mit einem Kontrollvoltmeter 19 für die Ablesung der Netzspannung.
Die ganze Handhabung des Gerätes besteht darin, dass dasselbe in den Raum, in welchem die Anzahl der Mikroben ermittelt werden soll, gestellt und durch Betätigen des Drückers 18 in Gang gesetzt wird. Nach Ablauf des Zeitgetriebes wird die Petrischale herausgenommen und nach einer bestimmten Zeitdauer die Anzahl der entstandenen Mikrobenkolonien abgezählt.
Zusammenfassend lassen sich die Vorteile des neuen Gerätes gemäss der vorliegenden Erfindung mit Hinsicht auf die Auffangkapazität wie folgt anführen : Durch die neue Form und Anbringung der Schlitzschale, des Schlitzes, ihre relative Lage zur Agarschichte, durch die Geschwindigkeit der strömenden Luft im Schlitz, welche die Ausbildung eines laminären Luftstrahles ergibt, die Auftreffgeschwindigkeit der Mikroben, Drehgeschwindigkeit der Agarschale und die Beziehung der Grösse der Schlitze zu der Vakuumquelle wird neben den übrigen bereits angeführten Vorteilen auch ein höherer Auffangeffekt erzielt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gerät zur Ermittlung der Anzahl von Mikroben und anderen Mikroorganismen durch Ansaugen der zu untersuchenden Luft auf einen in einer sich drehenden Petrischale befindlichen Nährboden und Zählen der nach bestimmter Zeit entstandenen Kolonien, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ansaugen ein schmaler Schlitz in Form eines Einschnittes im flachen Boden einer durchsichtigen, mit Stellgewinde und Stellklötzchen versehenen Schale vorgesehen ist.