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Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung bakteriologischer Arbeiten
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren und neue Mittel zur Durchführung bakteriologischer Arbeiten, insbesondere zum Nachweis bestimmter Bakterienarten oder-Gruppen in flüssigen oder auf festen Stoffen, bei dem man Proben der auf Anwesenheit der Bakterien zu untersuchenden Stoffe auf sterile, spezifische Nährbodensubstanzen und gegebenenfalls Teststoffe enthaltende Nährböden überträgt oder mit ihnen in innige Berührung bringt, um alsdann die unter geeigneten Bedingungen durch biologische, den Bakterien eigentümliche Vorgänge hervorgerufenen Änderungen zu beobachten oder zu messen.
Bakteriologische-Arbeiten dieser Art werden bisher meist in der Weise aurchgeführt, dass man das zu
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peroberflächen giesst man einen Nährboden in ein besonderes Nährbodengefäss, mit dem man den Nährboden auf die zu untersuchende Fläche drückt, um ihn anschliessend steril zu verschliessen.
Als Nährböden für die Bakterienkulturen werden im allgemeinen gelierende Stoffe, wie z. B. AgarAgar, Kieselsäuregel oder Gelatine verwendet, in die als Nährmedien für die Bakterien geeignete Nährstoffe und gegebenenfalls weitere, z. B. als Indikatoren dienende Zusatzstoffe eingerührt werden. Ein auf diese Weise gewonnener zähflüssiger, spezifischer Nährboden wird in den oben erwähnten sterilen Behälter eingegossen, er stellt eine geschlossene, mehr oder weniger weiche Masse dar, in der die Bakterien die zu ihrer Entwicklung erforderlichen Bedingungen antreffen. Die gelförmigen Stoffe ermöglichen die Diffusion der Nährmedien und der Stoffwechselprodukte der Bakterien.
Diese allgemein üblichen Arbeitsweisen bedingen, z. B. bei der Untersuchung von Flüssigkeiten, die Verwendung steriler Pipetten, die nach jedesmaligem Gebrauch zu reinigen und neu zu sterilisieren sind.
Weiterhin sind Bebrütungs- oder Lagerungsbehälter aus festem Werkstoff, wie z. B. Glas oder Metall, erforderlich, die nach jedesmaligem, abgeschlossenen Untersuchungsverfahren zu reinigen und für den nachfolgenden Gebrauch wieder zu sterilisieren sind.
Der Nachteil dieser bisher angewendeten Verfahren liegt vor allem in dem grossen Geräte-, Material-und Arbeitsaufwand, der eine Anwendung dieser Verfahren praktisch nur in einem entsprechend eingerichteten Laboratorium gestattet.
Für ganz spezielle Untersuchungen-nämlich die Untersuchung von Wasser - sind bereits besondere Vorrichtungen bekannt, bei denen mikroporöse Bakterienfilter aus Cellulosederivaten und Nährbodenträger aus Löschpapier benutzt werden. Die aus Löschpapier bestehendenNährbodenträger bestehen aus kreisrunden Papierscheiben, die mit Nährlösungen imprägniert sind.
Bei einer Wasseruntersuchung wird zunächst das mikroporöse Filter in eine Filtervorrichtung eingegesetzt und eine Probe des zu untersuchenden Wassers durch das Filter hindurchgesaugt. Dabei werden die in dem Wasser enthaltenen Bakterien auf der Oberfläche des Filters zurückgehalten. Anschliessend wird das Filter aus der Filtervorrichtung herausgenommen und auf die in einem s'chachtelartigen Gefäss nach Art einer Petrischale liegende, mit Nährlösung getränkte Löschpapierscheibe aufgelegt, damit die Nährlösung aus der Löschpapierscheibe durch die Poren des Filters hindurch bis zu den Bakterien diffundieren und dabei den Bakterien die notwendigen Nährstoffe zuführen kann.
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Für die Durchführung einer solchen Untersuchung sind ausser dem als Werkzeuge zur Probenentnahme dienenden Filter noch eine Filtervorrichtung mit besonderer Einrichtung zum Durchsaugen des Wassers, ein Nährbodenträgar in Form des runden Löschpapierblattes und eine dicht verschliessbare Schale als Be brütungsbehälter erforderlich.
Ganz abgesehen davon, dass die mikroporösen Filter verhältnismässig zerbrechliche Gebilde sind und deswegen sehr vorsichtig gehandhabt werden müssen, bedingt die Verwendung besonderer Filtervorrichtungen-die wiederholt benutzt werden-jeweils eine sorgfältige Reinigung und Sterilisation dieser Vorrichtungen. Ausserdem sind auch die Schalen, in denen die Bebrütung der Bakterienkulturen erfolgt. nach jeder Verwendung einwandfrei zu reinigen und zu sterilisieren.
Der wesentliche Inhalt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass man zwecks Vermeidung besonderer, sorgfältig zu unterhaltender Hilfsmittel zum Übertragen der auf das Vorhandensein von Bakterien zu untersuchenden Stoffe auf einen Nährboden einen Träger für sterile Nährbodensubstanzen derart ausbildet, dass er selbst unmittelbar als Mittel oder Werkzeug zur Entnahme der zu prüfenden Substanz benutzbar ist.
Zu diesem Zweck verwendet man erfindungsgemäss als Trager für die sterilen Nährbodensubstanzen und gegebenenfalls Teststoffe ein aus sterilisierbarem und saugfähigem, die Entwicklung von Bakterien nicht nachteilig beeinflussendem Material bestehendes, mechanisch festes, frei zu handhabendes flächenhaftes Gebilde in der Form eines Blattes oder Streifens, das man unmittelbar nach Entnahme aus einer sterilen Verpackung mit dem zu untersuchenden Objekt in innige Berührung bringt und alsdann in eine vorzugsweise aus bruchfestem Material, z.
B. aus elastischer Folie, hergestellte sterile Hülle einführt und in dieser Hülle unter das Wachstum der Bakterien fördernden Bedingungen lagert oder bebrütet, bie das Vorhandensein bestimmter Bakterienarten oder -gruppen durch an sich bekannte spezifische Reaktionen erkennbar wird.
Das flächenhafte Gebilde oder Blatt bzw. der Streifen kann aus saugfähigem Papier, z. B. Filteroder Löschpapier, oder aus einem saugfähigen Textilgewebe bzw. aus einem Kunstficff poröser Struktur,
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neuen Verfahren ist die Bedingung, dass die innere Festigkeit des flächenhallen Gebildes - insbesondere in feuchtem Zustand-seine freie Handhabung gestattet, ohne dass das BlatL oder der Streifen dabei zerreisst oder anderweitig beschädigt wird.
Die Verwendung von saug-und bzw. oder quellfähigem Papier für die Herstellung des frei zu handhabenden Nährbodens hat vor allem den Vorteil, dass die zur Herstellung des Papiers verwendeten Materialien, in der Hauptsache Cellulose, bei sorgfältiger Reinigung aer Ausgangsstoffe keinen nachteiligen Einfluss auf die Entwicklung der Bakterien ausüben können, dass man aus Papiermasse leicht saug-und quellfähige Blätter oder Streifen herstellen kann und dass die Blätter oder Streifen eine verhältnismässig hohe mechanische Festigkeit selbst bei geringer Stärke des Blattes oder Streifens aufweisen.
Ein dünnes Blatt oder ein dünner Streifen hat den Vorzug, dass sich Bakterienkolonien, die sich auf oder in dem Blatt entwickeln und durch ihre spezifischen Reaktionen zu erkennen geben, auch zahlenmä- ssig recht genau ermittelt werden können, insbesondere dann, wenn man gebleichtes, mehr oder weniger durchscheinendes Papier verwendet.
Das Blatt, das die sterilen Nährbodensubstanzen enthält, soll vor seiner Benutzung mit an sich bekannten spezifischen Teststoffen für Bakterien präpariert werden.
Eine "Nährbodensubstanz" oder ein "Nährboden" im Sinne der obigen und der folgenden Ausführungen ist meist bereits durch spezifische Zusätze einer durch das Arbeiten mit diesem Nährboden nachzuweisenden Bakteriengruppe besonders angepasst, indem darin das Wachstum dieser Bakteriengruppe fördernde Stoffe enthalten sind. Zj diesen Zusätzen gehören auch sauer oder basisch reagierende Substanzen, die es gestatten, indem Nährboden einen bestimmten pH-Wert herzustellen, der für die Entwicklung bestimmter Bakterienarten besonders förderlich ist. Derartige Nährböden werden an sich bereits in weitem Umfang bei bakteriologischen Arbeiten aller Art verwendet ; ihre Zusammensetzung und die Art ihrer Herstellung liegt ausserhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung.
Unter dem oben verwendeten Ausdruck"Teststoffe"sind alle diejenigen Stoffe zu verstehen, deren Vorhandensein in dem Nährboden entweder die Entwicklung bestimmter Bakterienarten verhindert oder die infolge der Stoffwechselvorgänge der Bakterien chemische Veiänderungeu erleiden, die in irgendeiner Form beobachtet oder gemessen werden können, Zu solchen Teststoffen sind insbesondere Farbstoffe zu rechnen, die bei Veränderung des PH-Wertes oder infolge anderer chemischer Beeinflussung des Farbstoffes, einen deutlich bemerkbaren Farbumschlag zeigen. Unter Teststoffen dieser Art können auch Testorganismen verstanden werden, deren Entwicklung durch bestimmte Bakterien gefördert oder unterbunden wird.
Auch diese Teststoffe sind in ihrer Verwendung als Beigaben zu einem Nährboden üblicher Art bekannt.
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Unter gewissen Bedingungen, insbesondere bei grösseren Blättern, empfiehlt es sich, das Blatt, vorzugsweise an seinen Kanten, durch Einlagen aus Bakterien gegenüber indifferenten Stoffen hoher Festigkeit zu versteifen.
Die Durchführung des Verfahrens unter Benutzung der neuen Mittel ist ausserordentlich einfach. Zum Nachweis von Bakterien auf Körperoberflächen drückt man ein mit einem vorzugsweise feucht gehaltenen Nährboden und Teststoffen versehenes Blatt an die Oberfläche des zu untersuchenden Körpers an oder legt es auf diesen Körper auf, wobei die Schmiegsamkeit des Blattes auch das Andrücken dieses Blattes an gekrümmte oder gebrochene Körperoberflächen ermöglicht. Anschliessend zieht man das Blatt mit den an dem Blatt haftenden Bakterien von der Körperoberfläche ab und bringt es in eine sterile Hülle ein. Nach feuchtigkeitsdichtem Verschluss der sterilen Hülle kann die Bebrütung des auf und'in dem Blatt befindlichen Nährbodens unter bekannten Bedingungen erfolgen.
Ein solches mit feuchtem Nährboden versehenes Blatt kann auch zum Nachweis von Bakterien in Gasen verwendet werden, indem man es z. B. einem Strom des auf Bakteriengehalt zu untersuchenden Gases für einige Zeit aussetzt und dann steril in die Hülle einschliesst.
Für den Nachweis von Bakterien. Ln Flüssigkeiten verwendet man gemäss der Erfindung ein zuvor mit Nährmedien und bzw. oder Teststoffen präpariertes Blatt, das im Anschluss an das Aufbringen derselben, vorzugsweise im Vakuum, steril getrocknet und anschliessend steril verpackt worden ist. Das Blatt wird aus seiner sterilen Verpackung entnommen, in die Flüssigkeit eingetaucht und nach seinem Vollsaugen mit Flüssigkeit anschliessend in eine sterile Hülle eingebracht, die Hülle verschlossen und die Bebrütung der Kultur durchgeführt.
Wenn man bei Flüssigkeiten quantitative Untersuchungen durchführen will, so soll gemäss der Erfindung ein saug-und bzw. oder quellfähiges Blatt mit bestimmter, genau bekannter Saugfähigkeit verwendet werden, das beim Eintauchen in eine bestimmte Flüssigkeit jeweils eine gleichbleibende Flüssigkeitsmenge je Flächeneinheit des Blattes aufnimmt. Dadurch ist es möglich, in ein Blatt bestimmter Flächengrösse z. B. 0, 1 ml einer zu untersuchenden Flüssigkeit einsaugen zu lassen und aus der Zahl der bei der Bebrütung des Blattes sichtbar werdenden Bakterienkolonien unmittelbar die Anzahl der Bakterien einer bestimmten Gruppe festzustellen, die in 0, 1 ml der Flüssigkeit enthalten war.
Bei bakteriologischen Arbeiten dieser Art ist es ausserordentlich wichtig, dass einwandfrei steril gearbeitet wird, um das Auftreten unerwünschter Bakterien in der Nährbodensubstanz zu verhindern.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass man dem vorzugsweise in Form eines Streifens ausgeführten Blatt eine leicht von dem Blatt oder dem Streifen abtrennbare Handhabe gibt, an der man das Blatt unmittelbar anfassen kann, um es aus seiner sterilen Verpackung zu entnehmen und die weiterhin dazu dient, das Blatt während des Eintauchens in eine Flüssigkeit oder zum Aufdrücken auf die Oberfläche eines Körpers festzuhalten. Diese, durch das Anfassen unsteril gewordene Handhabe soll beim Einführen des Blattes in die sterile, das Blatt während der Entwicklung der Bakterienkulturen schützende Hülle abgetrennt werden, ehe man das Blatt in der sterilen Hülle verschliesst.
Blätter oder Streifen, die mit feuchtem Nährboden versehen werden und feucht in ihrer sterilen Hülle versandt werden, sollen nur mit solchen Nährmedien und Teststoffen oder Indikatoren versehen werden, die durch gelegentlich vorkommende hohe Lagerungstemperaturen oder gegenseitige chemische Beeinflus- sung nicht zersetzt werden können.
Bei Blättern oder Streifen, die zur Untersuchung von Flüssigkeiten bestimmt sind, muss man die Nährmedien und Teststoffe oder Indikatoren meist als Lösungen mit dem sterilisierten Blatt oder Streifen in Verbindung bringen, damit der Streifen die Lösungen aufsaugt ; anschliessend wird der Streifen getrocknet, damit er die für seine Verwendung notwendige Saugfähigkeit wieder erhält. Dieses Trocknen des Blattes oder Streifens lässt sich mit der für eine fabrikmässig Herstellung dieser Blätter oder Streifen erwünschten Geschwindigkeit meist nur im Vakuum durchführen, da eine grosse Zahl der als Indikatoren benutzten Farbstoffe temperaturempfindlich sind und bei hohen Trockentemperaturen sich leicht zersetzen würden.
Bei einer Vakuumtrocknung kann man durch Steigerung des Vakuums und Absaugen der sich bildenden Dämpfe die Trocknung schnell bei etwa Zimmertemperatur oder nur wenig höheren Temperaturen durchführen, bei der eine Zersetzung der Indikatoren nicht zu befürchten ist.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung einzelne Ausführungsformen des Blattes oder Streifens und seiner Verpackung bzw. seiner Hülle dargestellt ; ausserdem sind wesentliche Teile des Verfahrens an Hand von Zeichnungen erläutert. Die Darstellungen, der Zeichnungen stellen lediglich Beispiele für die Durchführung des Verfahrens und die bei dem Verfahren verwendeten Mittel dar ; sie sollen den Umfang der Erfindung keinesfalls auf die dargestellten Beispiele beschränken. Es zeigen :
Fig. 1-9 Darstellungen eines als Streifen ausgebildeten, mit Nährbodensubstanz und Indikatoren ver-
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sehenen Trägers, wie er zur Feststellung von Colibakterien in einer Flüssigkeit, z. B.
Milch, verwendet wird, u. zw. Fig. 1 den Streifen in seiner Verpackung, so wie er von dem Herstellerwerk bezogen werden kann ; Fig. 2 einen Querschnitt durch den verpackten Streifen gemäss Fig. 1 nach der Linie li-li der Fig. 1 geschnitten, in vergrössertem Massstab ; Fig. 3 die Entnahme des Streifens aus seiner Verpackung ; Fig. 4 den aus der Verpackung entnommenen Streifen ; Fig. 5 sein Eintauchen in ein mit Flüssigkeit gefülltes Gefäss, wobei sich der Streifen mit Flüssigkeit und mit den in der Flüssigkeit befindlichen Bakterien belädt ; Fig. 6 und 7 die Einführung des mit Flüssigkeit vollgesogenen Streifens in die sterile Hülle, in der der Streifen anschliessend zur Durchführung der Bebrütung steril verschlossen wird ;
Fig. 8 den in die sterile Hülle eingebrachten, Flüssigkeit enthaltenden Streifen nach dem Verschluss der Hülle ; Fig. 9 den in seiner Hülle befindlichen Streifen nach der Bebrütung und der Entwicklung mehrerer Kolonien von Colibakterien. Fig. 10,11 und 12 einen zur Überprüfung von Körperoberflächen geeigneten Streifen, wobei Fig. 10 den Streifen in seiner Versandhülle ; Fig. 11 die Einzelteile des Streifens und Fig. 12 seine Anwendung zeigt; Fig. 13,14 und 15 eine besondere Anwendungsart der zum Schutz des Streifens während des Bebrütungsvorganges benutzten Hülle in Seiten-, Auf- und Stirnansicht ;
Fig. 16 und 17 ein flächenhaftes Gebilde in Form eines grossen Blattes, das zu einer Rolle locker aufgewickelt ist, in seiner Verpackung ; die Fig. 17 stellt einen Querschnitt in vergrössertem Massstab dar ; Fig. 18,19 und 20 einen Streifen mit mehrfacher Unterteilung, u. zw. Fig. 18 eine Aufsicht auf den Streifen ; Fig. 19 eine Seitenansicht des Streifens und Fig. 20 eine Ansicht der Stirnseite ; Fig. 21 und 22 einen mit einem Filterüberzug versehenen Streifen, u. zw. Fig. 21 eine Aufsicht auf den Streifen, wobei jeweils Teile der einzelnen Schichten abgerissen sind ; Fig. 22 einen Querschnitt durch den Streifen gemäss Fig. 21i Fig. 23, 24 und 25 einen Streifen mit Abstreifvorrichtung, wie er zur Entnahme von Proben aus zähen Flüssigkeiten geeignet ist, u. zw.
Fig. 23 den Streifen in Ansich : ; Fig. 24 den gleichen Streifen in Aufsicht und Fig. 25 den Streifen bei Betätigung der zum Abstreifen eines Überschusses der zähen Flüssigkeit dienenden Abstreifvorrichtung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den als Träger für die Nährbodensub5tanzen und spezifische Teststoffe (Indikatoren) für Colibakterien dienenden Streifen l, der zunächst im Inneren einer aus durchsichtiger Kunststoffolie hergestellten taschenartigen Hülle 2 fest verschlossen ist. Der Streifen 1 besteht aus saug-und quellfähigem Papier, er ist durch eine Perforation 3 in einen unteren langen Streifenteil 4 und einen oberen kurzen, als Handhabe dienenden Abschnitt 5 unterteilt. Der Papierstreifen 1 hat die Saugfähigkeit eines Filterpapiere oder Löschblattes, er ist mit spezifischen Nährmedien für Colibakterien und mit einem Indikator präpariert, der infolge Einwirkung der Stoffwechsel vorgänge der Bakterien seine Farbe verändert.
Für die Untersuchung von Milch präpariert man den Streifen in folgender Weise :
Der Streifen wird zunächst in eine wässerige Lösung der Nährmedien eingetaucht, wobei man zweckmässigerweise eine grosse Zahl von zunächst noch zusammenhängenden Streifen durch ein Bad der Nähr- medienlosung hindurchzieht. Dieser Nährmedienlösung kann auch schon der Indikator zugesetzt sein.
Als Beispiele solcher Imprägnierlösungen für Blätter oder Streifen, mit denen Colibakterien in Milch nachgewiesen werden sollen, seien zwei wahlweise zu verwendende Rezepte genannt :
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<tb>
<tb> a) <SEP> 10 <SEP> g <SEP> Pepton <SEP> als <SEP> Eiweiss- <SEP> und <SEP> Kohlehydratquellen <SEP>
<tb> 10 <SEP> g <SEP> Lactose
<tb> 20 <SEP> g <SEP> Ochsengalle <SEP> zur <SEP> spezifischen <SEP> Wachstumsförderuag <SEP> coliformer <SEP> Bakterien
<tb> 0, <SEP> 0013 <SEP> g <SEP> Brillantgrün
<tb> zusammen <SEP> gelöst <SEP> in <SEP> 11 <SEP> Wasser. <SEP>
<tb> b) <SEP> 10 <SEP> g <SEP> Pepton
<tb> 10 <SEP> g <SEP> Lactose
<tb> 10 <SEP> g <SEP> Ochsengalle <SEP> und
<tb> 0, <SEP> 04 <SEP> g <SEP> Gentianaviolett
<tb>
auf 11 Wasser.
Beide Lösungen enthalten ausserdem einen spezifischen Farbindikator.
Es lassen sich selbstverständlich auch andere geeignete Stoffe verwenden, z. B. die Bestandteiledesin der Schweiz und in den Vereinigten Staaten von Amerika zur Durchführung von Stande rduntersuchungen in der Milchwirtschaft verwendeten Formiat-Ricinoleat-Mediums nach Stark und England.
Die Einstellung auf den erforderlichen Pl1 Wert erfolgt durch an sich bekannte, puffernde Zusätze, z. B. Eiweisshydrolysate oder Aminosäurengemische.
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Die Konzentration der Lösung und das Mischungsverhältnis der Stoffe kann in weiten Grenzen geändert werden.
Die mit Nährlösung vollgesaugte Streifen werden sodann-vorzugsweise im Vakuum - bei Temperaturen von 30 bis 600 getrocknet, anschliessend auseinandergeschnitten und in der taschenartigen Kunststoffhülle 2 steril verpackt. Die Kunststoffhülle 2 ist aus einem dünnwandigen, durchsichtigen Kunststoffschlauch hergestellt, sie ist an ihrem Ende durch eine bogenförmige Schweissnaht 6 verschlossen. Nach dem Einführen des Streifens 1 wird auch das obere Ende des die Hülle 2 bildenden Kunststoffschlauches durch eine Schweissnaht 7 abgeschlossen.
Die bereits beim Bilden der Schweissnähte plattgedrückte Hülle 2 schliesst also-wie aus Fig. 2 klar zu erkennen ist-den Streifen 1 eng ein. Da der Streifen selbst vollkommen trocken und durch die feuch-
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schlossenen Verpackung lange aufgehoben werden, ohne dass eine Zersetzung der Nährmedien oder eine chemische Beeinflussung der Indikatoren erfolgt. Die geschlossene Packung nimmt wegen ihrer flachen Ausführung nur einen sehr geringen Raum ein, so dass selbst grössere Mengen solcher verpackter Teststreifen sich leicht unterbringen lassen, zumal keine Rücksicht auf Feuchtigkeit in der Umgebung zu nehmen ist.
Bei Ingebrauchnahme des Streifens wird die Hülle 2 durch einen unmittelbar unterhalb der Schweissnaht 7 geführten Schnitt 8 aufgeschnitten und die Hülle 2 durch Druck auf ihre Seitenkanten 9 aufgedrückt (vgl. die Pfeile 10 in Fig. 3, die die Richtung des Druckes darstellen). Dieses Aufdrücken der Hülle 2 wird durch die bogenförmige Ausbildung der den Boden der Hülle verschliessenden Schweissnaht 6 erleichtert. Durch Schräghalten der Hülle 2 lässt man nun den Streifen l so weit aus der Öffnung 11 der Hülle 2 herausgleiten, bis sein oberer Abschnitt 5 mit den Fingern erfasst werden kann. Es ist darauf zu achten, dass lediglich der obere, abtrennbare Abschnitt 5 berührt wird, damit der eigentliche, für den Test benötigte längere Streifenteil 4 nicht infiziert wird.
Der Streifen wird sodann in ein Gefäss 12, das die zu untersuchende Milch 13 enthält, bis etwa zu der Perforation 3 des Streifens eingetaucht, wobei sich der untere Streifenteil 4, der vollständig in die Milch 13 eintaucht, entsprechend seinem Saugvermögen mit Milch vollsaugt. Das Vollsaugen des Streifens erfolgt innerhalb ausserordentlich kurzer Zeit ; es genügt also, den Streifen für höchstens 1 Sekunde in die Milch einzutauchen. Der aus der Milch herausgezogene Streifen 1 wird kurz abgeschüttelt und in die wiederum durch Druck auf die Seitenkanten weit geöffnete Hülle 2 zurückgesteckt (vgl. Fig. 6). Dabei führt man den Streifen so tief in die Hülle 2 ein, dass die Perforation 3 ungefähr 1 cm unterhalb der Kante 14 der Öffnung 11 liegt. Anschliessend drückt man auf die Seitenflächen der Hülle 2, etwa an der mit 15 (vgl.
Fig. 7) bezeichneten Stelle, um den Streifen- teil 4 in der Hülle festzuhalten und trennt durch Zug den als Handhabe dienenden, durch die Berührung mit der Hand infiziertenAbschnitt5 von dem restlichen Streifenteil 4 ab. Nur befindet sich der Testteil 4 des Streifens 1 wieder innerhalb der sterilen Hülle 2, deren Öffnung 11 durch Umfalten, durch eine Rändelnaht oder durch Verschweissen der thermoplastischen, die Hülle bildenden Folie längs einer Schweissnaht 16 verschlossen werden kann.
Die nunmehr verschlossene, den Streifenteil 4 enthaltende Hülle 2 kommt in einen Brutraum, der auf einer Temperatur von etwa 370 gehalten wird. Nach Verlauf von etwa 10 Stunden haben sich auf dem Testsrreifenteíl4 eine Reihe von Colibakterienkolonienl7 entwickelt, deren Lage auf dem Teststreifen 4 durch deutliche Verfärbung des als Indikator dienenden Farbstoffes erkennbar ist (vgl. Fig. 9). Diese jeweils das Vorhandensein einer Kolonie von Colibakterien anzeigenden Farbpunkte lassen sich bequem mit blossem Auge auszählen.
Da der Teststreifenteil 4 bei seinem Eintauchen in die Milch sehr genau 1 ml Milch ansaugt, lässt sich aus der Zahl der Farbpunkte genau die Zahl der in 1 ml Milch vorhanden gewesenen Bakterien ermitteln. Ist mit dieser Ermittlung die eigentliche Aufgabe bereits erfüllt, so kann der Streifen zusammen mit seiner Hülle fortgeworfen werden.
Legt man jedoch Wert auf eine aktenmässige Festlegung des Prüfungsergebnisses, so kann man den mit Farbpunkten versehenen Streifen anschliessend z. B. durch Wärmeeinwirkung sterilisieren, dabei trocknen und als Aktenbeleg unmittelbar aufheben.
Da der Streifen nur verhältnismässig dünn ausgeführt ist und aus gebleichtem, durchscheinendem Material besteht, werden auch die im Inneren des Streifens sitzenden Bakterienkolonien durch entsprechende Verfärbung deutlich sichtbar. Es ist also die Gewähr dafür gegeben, dass bei der Auszählung - die von beiden Seiten des Streifens her erfolgt-tatsächlich sämtliche in dem Streifen zur Entwicklung gekommenen Bakterienkolonien einwandfrei erfasst werden.
Bei der Benutzung dickerer, weniger durchscheinender Blätter oder Streifen kann man das Auszählen
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der Kolonien dadurch erleichtern, dass man das Blatt oder den Streifen, nach seiner Bebrütung, auf physikalischem Wege, z. B. durch Tränken mit flüssigen Paraffinen oder Fetten durchsichtig macht, um auch die im Inneren des Blattes oder Streifens erfolgten, den Sitz einer Bakterienkolonie anzeigenden Änderungen deutlich sichtbar zu machen.
Da die Zeit, die zur Entnahme der Probe und für das Verschliessen des in die Milch eingetauchten Streifens in seiner Hülle praktisch kaum 1 Minute beträgt, so lässt sich ein quantitativer Nachweis von Colibakterien in Milch also in etwa 10 Stunden ohne weiteres durchführen. Das einzige Hilfsmittel, das neben dem Streifen und seiner Verpackung benötigt wird, ist ein Brutraum, in dem eine Temperatur von etwa 370 möglichst konstant gehalten werden kann. Da die Streifen in ihrer Hülle vollkommen steril gegen Infektionen geschützt sind, kann mit jeder beliebigen Wärmequelle gearbeitet werden, die sich behelfsmässig leicht herstellen lässt.
Es mag noch erwähnt werden, dass Probestreifen, die nicht sofort nach der Probeentnahme bebrütet werden, sich auch ohne Fälschung des Ergebnisses mehrere Stunden imKühlschrank bei Temperaturen von 1 bis 5 C aufheben lassen, so dass man z. B. im Molkereibetrieb die Bebrütung der im Laufe eines Tages anfallenden Versuchsstreifen gemeinsam durchführen kann.
Die Darstellungen der Fig. 10,11 und 12 zeigen eine abweichende Ausführungsform eines Teststreifens, wie er zum Nachweis von Bakterien auf Körperoberflächen bestimmt ist und Verfahrensstufen aus der
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eines10gFleischextrakt
5 g Kcchsalz
10 g Pepton
100 g Rinderserum
2 g Kaliumtellurit in 11 Wasser.
Für den Nachweis anderer Bakterien kommen andere spezifische Nährbodenzusammensetzungen und Teststoffe in Frage, die aus einschlägigen Veröffentlichungen über spezifische Nährbodenzusammenset- zungen der bisher verwendeten Nährböden entnommen und sinngemäss bei der Herstellung der Blätter oder Streifen gemäss der vorliegenden Erfindung angewendet werden können.
Nach Aufschneiden der taschenartig ausgebildeten Folienhülle im Bereich ihrer oberen VerschlussSchweissnaht 7 wird der Streifen auf die gleiche Art aus der Folienhülle 2 entnommen, wie bei dem Beispiel 1. Anschliessend zieht man die obere Folie 18 (vgl. Fig. 11) ab und drückt die dadurch frei gewordene Fläche des feuchten Streifens auf die zu untersuchende Oberfläche, z. B. eine Tischplatte 20, auf.
Die Oberseite der Folie 19, die dabei noch über dem Streifen 1 liegt, kann dabei unbedenklich mit den Händen berührt werden, um den unter dieser Folie liegenden Streifen 1 fest an die Tischplatte 20 anzu - pressen. Die Schmiegsamkeit des Streifens 1 und der Folie 19 gestattet es, auch um Kanten herum (vgL Fig. 12) den Streifen fest anzupressen.
Es dürfte klar sein, dass in gleicher oder ähnlicher Weise auch abgerundete oder unregelmässig ge- formte Körper, z. B. die Oberflächen von Lebensmitteln wie Fleisch oder Käse, durch den schmiegsamen Streifen"abgeklatscht"werden können.
Anschliessend an das Anpressen des Streifens an die zu untersuchende Oberfläche zieht man zunächst die Folie 19 vorsichtig ab und srgreif sodann den Streifen an seiner Handhabe 5, um ihn von der Körperoberfläche vorsichtig abzulösen. Die feuchte Oberfläche des Streifens 1 hat inzwischen Mikroorganismen von der zu untersuchenden Oberfläche aufgenommen. Der Streifen wird nunmehr 111 der durch die Fig. 6 und 7 dargestellten Weise in seine Hülle2 zurückgesteckt, wobei nach Einführen des Streifens (vgl. Fig. 7) die mit den Fingern berührte Handhabe 5 von dem Streifen abgetrennt wird, Das anschliessende Bebrüten
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des Streifens kann in der gleichen Weise erfolgen, wie bei dem zuerst beschriebenen Beispiel.
Handelt es sich bei den nachzuweisenden Mikroorganismen um aerobe Keime, so muss für die Entwicklung dieser Keime während des Bebrütungsvorganges des Streifens eine gewisse Menge Luft oder Sauerstoff zur Verfügung stehen. Diese Forderung kann mit dem Erfindungsgegenstand leicht in der Weise erfüllt werden, dass man die Hülle 2 nach dem Einführen des Streifens 4 nicht in der durch die Fig. 8 gekennzeichneten Weise in Form einer flachen, wenig Luft enthaltenden Tasche verschliesst (indem man die Verschlussnaht parallel zu der den Boden der Hülle2 abschliessenden Schweissnaht 6 ausführt), sondern die Verschlussnaht 21 in einer senkrecht zu der Schweissnaht 6 verlaufenden Ebene vorsieht (vgl. Fig. 13,14 und 15).
Die Hülle 2 bildet dann einen Hohlkörper, der eine verhältnismässig grosse Menge Luft enthält, so dass der in dieser Luft enthaltene Sauerstoff selbst für die Entwicklung einer grösseren Zahl von Kolonien vollkommen ausreicht. Selbstverständlich kann diese abweichende Verschlussart der Hülle auch bei Streifen vorgenommen werden, wie sie in den Fig. 1-9 dargestellt wurden. Sie ist nicht an die Verwendung der Abklatschstreifen gebunden.
Die Bebrütung der mit Bakterien versehenen Streifen erfolgt grundsätzlich in der gleichen Weise wie bei dem vorangegangenen Beispiel ; je nach der Art der nachzuweisenden Bakterien zeigen sich nach einer bestimmten Bebrütungszeit auf dem Streifen entweder durch Reaktionen der Stoffwechselprodukte der Bakterien bedingte Farbänderungen oder es bilden sich-z. B. bei Schimmelpilzen-deutlich sichtbare Kolonien, die durch ihre Färbung deutlich auf dem Streifen hervortreten.
Für die Züchtung anaerober Keime kann man die gleiche Hülle 2 verwenden, wenn man die Luft vor dem Verschliessen der Hülle durch Zusammenpressen praktisch vollständig herausdrückt. Die gleiche Wirkung lässt sich auch durch eine Hülle aus schrumpfender Folie erzielen, wie sie neuerdings als Verpackungsfolie, insbesondere für Lebensmittel bekannt geworden ist, die sich durch thermische oder chemische Beeinflussung, z. B. durch Eintauchen in heisses Wasser, stark zusammenzieht.
Man kann auch einen Behälter mit. einem chemischen, z. B. Sauerstoff absorbierenden Reagens in die Hülle einschliessen und diesen Behälter nach dem Einschliessen des Blattes, oder Streifens in der Hülle öff- nen, etwa zerbrechen oder aufreissen, damit das Reagens auf den Inhalt der Hülle einwirken kann.
Sind sporenbildende Bakterien nachzuweisen, so verwendet man zweckmässigerweise eine Hülle, die gegen Sterilisationstemperaturen von über 100 C widerstandsfähig ist und in der man das. mit Bakterien versehene Blatt auf eine. Temperatur erhitzt, bei der nur noch die Sporen der Bakterien lebensfähig bleiben, worauf anschliessend die Bebrütung durchgeführt wird.
Für den Nachweis von Bakterien, die gasförmige Stoffwechselprodukte bilden, kann man derart vorgehen, dass man die nach dem Einbringen des Blattes oder Streifens gasdicht verschlossene, vorzugsweise verschweisste Hülle nach Bildung einer grösseren Gasmenge ansticht, die in der Hülle enthaltenen Gase absaugt oder durch elastische Verformung der Hülle her ausdrückt und analysiert.
Das Verfahren gemäss der Erfindung lässt sich auch in vorteilhafter Weise zur bakteriologischen Untersuchung des Wassers von Flüssen und Seen, insbesondere für die quantitative Feststellung seines Gehaltes an pathogenen Keimen, verwenden.
Für eine solche Untersuchung muss man der Sicherheit wegen-da Wasser meist nur wenig solcher Keime enthält-eine grosse Flüssigkeitsmenge untersuchen. Hiezu wird ein grösseres Blatt verwendet, das man, um es in einer kleinen Verpackung liefern und nach der Probenentnahme auch bebrüten zu können, nicht glatt ausgestreckt, sondern in Form einer aufgewickelten Rolle benutzt, Die Blattform hat an sich den Vorteil, dass man die sich auf dem dünnen Blatt bildenden Bakterienkolonien genau auszählen kann ; das Zusammenrollen des Blattes gestattet aber, mit kleinem Rauminhalt für die Hülle auszukommen. Die Fig. 16 zeigt ein solches zusammengerolltes Blatt 22 in seiner Hülle 23, wie es von dem Herstellerwerk angeliefert wird.
Das die Rolle bildende Blatt 22 wird zweckmässigerweise vor seinem Zusammenrollen mit spezifischen Nährbodensubstanzen und Indikatoren imprägniert. Als Beispiel einer für den Nachweis von Typhuskeimen geeigneten Imprägnierlösung mag die folgende Lösung gelten :
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<tb>
<tb> 375 <SEP> ml <SEP> Magermilch, <SEP> tryptisch <SEP> verdaut
<tb> 25 <SEP> g <SEP> Dextrose
<tb> 25 <SEP> g <SEP> sek. <SEP> Natriumphosphat
<tb> 25 <SEP> g <SEP> Wismutammoniumcitrat
<tb> 12, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> Natriumsulfit <SEP>
<tb> 3, <SEP> 25 <SEP> g <SEP> Ferroammoniumsulfat
<tb> 0, <SEP> 125 <SEP> g <SEP> Brillantgriin
<tb> und <SEP> ein <SEP> Farbindikator
<tb> zusammen <SEP> gelöst <SEP> in <SEP> 11 <SEP> Wasser.
<tb>
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Im Anschluss an das Imprägnieren wird das Blatt zunächst-vorzugsweise. im Vakuum-getrocknet.
Anschliessend wird eine elastische, sterile Folie 24 auf das Blatt gelegt, die sich beim Zusammenrollen des Blattes zwischen die einzelnen Blattschichten einfügt und diese Blattschichten voneinander trennt (vgl. Fig. 17), damit sich Bakterienkolonien nicht auf benachbarte, einander berührende Teile der Rolle ausbreiten und so das Vorhandensein einer grösseren Zahl von Kolonien vortäuschen können.
Die Rolle wird anschliessend durch einen Folienring 25 zusammengehalten. Beim Gebrauch schneidet man in bekannter Weise die Hülle an ihrer oberen glatten Schweissnaht 26 auf. lässt das Blatt so weit herausgleiten, dass man es an seiner Handhabe 27 erfassen kann und taucht den zusammengerollten Teil des Blattes in das zu untersuchende Wasser. Das Blatt hat eine ganz bestimmte Grösse und Saugfähigkeit, so dass es eine genau definierte Menge Wasser, z. B. 10 ml, aufnimmt. Im Anschluss an das Tauchen des Blattes lässt man das überschüssige Wasser abtropfen, führt das gerollte Blatt wieder in die Hülle ein und verschliesst nach Abtrennen der Handhabe 27 in der Perforationsnaht 28 diese Hülle durch Zusammendrükken oder Verschweissen der Öffnung.
Daraufhin wird die Hülle 23 mit dem gerollten Blatt 22 in einen Brutschrank gebracht, in dem sich im Laufe der Zeit überall dort, wo Bakterien der nachzuweisenden Art hingekommen sind, eine Bakterienkolonie entwickelt, die sich durch Änderung der Färbung des Indikators bemerkbar macht. Nach der Bebrütung öffnet man die Hülle wieder, entnimmt ihr das zusammengerollte Blatt 22, löst den da Blatt zusammenhaltenden Folies, ring 25 und breitet das Blatt aus. Auf der ausgebreiteten Fläche des Blattes lässt sich nun-gegebenenfalls unter Berücksichtigung beider Seiten des Blattes - die Anzahl der Bakterienkolonien einwandfrei auszählen, wodurch man unmittelbar die Zahl der in einer bestimmten Rüssigkeitsmenge, z. B. in 10 ml vorhandenen Bakterien e : Mh.
Dieses Verfahren arbeitet ausserordentlich zuverlässig quantitativ, da bei entsprechender Ausbildung des als Träger für die Nährbodensubstanz dienenden Papiers, aus dem die Rolle 22 hergestellt wird, ganz genau 10 ml Wasser in einer bestimmten Rolle aufgenommen werden. Vergleichsversuche nach den bisher üblichen, wesentlich umständlicheren Nachweismethoden haben die Zuverlässigkeit des neuen Verfahrens eindeutig bestätigt.
Auch solche aufgerollte Streifen kann man nach Trocknen bzw. Sterilisieren des Streifens als dokumentarischen Nachweis für das Ergebnis der Untersuchung aufheben. Man kann z. B. das gründlich getrocknete, gegebenenfalls auch desinfizierte Blatt unmittelbar in einen Schnellhefter oder eine Kartei einordnen, nachdem man es mit den notwendigenAngaben über Datum und Art der Untersuchung versehen hat.
Dieser auf einfache Weise zu sichernde dokumentarische Nachweis über das Ergebnis der durchgeführten Untersuchung ist ein Vorteil des neuen Verfahrens, den es gegenüber den meisten bisher gebräuchlichen Verfahren voraus hat.
Bei Petrischalen-Kulturen lässt sich zwar auch ein Sterilisieren und Aufbewahren des Nährbodens mit den bei dem Versuch erhaltenen Bakterienkolonien durchführen. Diese Aufbewahrung bedirgt aber grössere Aufbewahrungsräume und einen recht erheblichen Aufwand an ungenutztem Material. Eine Aufnahme dieser Nachweisobjekte in eine Kartei oder einen Schnellhefter ist schlechterdings unmöglich.
Obwohl die oben beschriebenen Beispiele für die Anwendung des Verfahrens und der zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Mittel sich auf ganz bestimmte Anwendungsgebiete beschränken, dürfte es ohne weiteres einzusehen sein, dass das neue Verfahren und die neuen Mittel zur Durchführung dieses Ver- fahrens sich auch für sehr viele andere bakteriologische Arbeiten mit Vorteil verwenden lassen. Man kann das Blatt oder den Streifen mit Nähr- und bzw. oder Testmedien für beliebige andere Bakterienarten versehen, indem mandie jeweils aus der Literatur bekannten Nähr- und bzw. oder Zusatzstoffe auf das Blatt oder den Streifen aufbringt.
Die Einfachheit und die schnelle Durchführbarkeit des neuen Verfahrens ergibt besondere Vorteile bei
Untersuchungen, die an Ort und Stelle ohne Verwendung eines Laboratoriums durchgeführt werden sollen.
So kann z. B. ein praktischer Arzt, der seine Patienten besucht, eine ganze Reihe unterschiedlicher, ein- zeln für sich verpackter Teststreifen bei sich führen, von denen z. B. einige für den Nachweis von Diphteriebakterien, andere für den Nachweis von Typhusbakterien oder andere Bakterienarten bestimmt sind.
Für einen Diphterie- oder Typhusbazillennachweis können die bereits vorher genannten Nährboden- zusammensetzungen Verwendung finden ; ein für H molyseprüfungen geeigneter Nährboden wird z. B. durch Imprägnieren eines saugfähigen Papierstreifens mit der folgenden Lösung gewonnen :
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<tb>
<tb> 10 <SEP> g <SEP> Proteose
<tb> 5 <SEP> g <SEP> Fleichextrakt
<tb> 5 <SEP> g <SEP> Kochsalz
<tb> 1 <SEP> g <SEP> Aesculin <SEP>
<tb>
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EMI9.1
<tb>
<tb> 0, <SEP> 33 <SEP> g <SEP> Thalliumsulfat
<tb> 0, <SEP> 0013 <SEP> g <SEP> Kristallviolett <SEP>
<tb> 60 <SEP> g <SEP> Rinderserum <SEP> (defibr.)
<tb> in <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> Wasser. <SEP>
<tb>
Zur Sicherung seiner Diagnose kann der Arzt auf den einen und bzw. oder den andern der Streifen Ausscheidungen des Kranken, z. B. Sputum oder Urin aufnehmen, die Streifen in ihren Hüllen verschlie- ssen und die Bebrütung der Streifen gegebenenfalls in einer inneren Westentasche bei etwa Körpertemperatur durchführen. Bei einem Diphterienachweis z. B. zeigt eine Betrachtung des bebrüteten Streifens bereits nach wenigen Stunden mit aller Deutlichkeit, ob der Patient tatsächlich Bakterien ausscheidet, die als Erreger der Diphterie anzusehen sind. Die bisher übliche Einsendung von Proben an ein grösseres Laboratorium ist nicht mehr erforderlich ; eine Bekämpfung der Krankheit kann nach Bestätigung der Diagnose durch das neue Verfahren in kürzester Zeit einsetzen.
Aber auch ambulante Untersuchungen von Lebensmitteln oder von Wasser werden durch das neue Verfahren so wesentlich vereinfacht und beschleunigt, dass sie von ungeübten Kräften und demgemäss in viel grösserem Umfang als bisher durchgeführt werden können.
Von besonderem Vorteil kann gelegentlich die Zusammenfassung mehrerer unterschiedlicher Nährböden auf dem gleichen Blatt oder Streifen sein.
Wenn man z. B. unterschiedlich reagierende Bakterienstämme ein und derselben Grundform oder auch ganz verschiedenartige Bakteriengruppen gleichzeitig feststellen will, so kann man hiezu Streifen verwenden, die durch Abgrenzungen aus feuchtigkeitsabweisendem Material in Abschnitte aufgeteilt sind, die mit unterschiedlichenNährbodensubstanzen oder Teststoffen imprägniert sind. Ein solcher Streifen. ist in Fig. 18-20 dargestellt.
Dar Streifen 29, dessen oberes Ende als Handhabe 30 ausgebildet ist, wird vor seiner Imprägnierung mit Nährbodensubstanzen und bzw. oder Teststoffen mit Abgrenzungen 31 aus feuchtigkeitsabweisendem Material, z. B. neutralen Wachsen oder Paraffinen versehen, die bis in das Innere des Streifens eindringen und die Abschnitte 32, 33, 34 und 35 des Streifens 29 feuchtigkeitsdicht gegeneinander abgrenzen.
Im Anschluss an die Herstellung dieser Abgrenzungen werden dann die Streifenabschnitte einzeln mit den Nährbodensubstanzen und bzw. oder Teststoffen imprägniert.
Taucht man einen solchen Streifen in eine Flüssigkeit, z. B. Milch, oder drückt man sämtliche Abschnitte dieses Streifens auf einer Ausscheidung eines Kranken ab, so werden sich auf den einzelnen Abschnitten jeweils nur diejenigen Formen von Bakterien entwickeln, für die die Zusammensetzung des jeweiligen Nährbodens und der Teststoffe in dem betreffenden Abschnitt besonders geeignet ist. Durch Auszählen und Vergleichen der einzelnen Bakterienkolonien, die sich auf den unterschiedlichen Abschnitten des Streifens gebildet haben, kann nun das Verhältnis dieser einzelnen Formen zueinander festgestellt werden.
Mit entsprechend präparierten Streifen, denen man z. B. Antibiotika unterschiedlicher Art oder gestaffelter Konzentration beigegeben hat, kann man die Wirkung solcher Antibiotika - z. B. Penicillin oder Au : : eomycin-auf die Bakterien feststellen. Zu Vergleichszwecken lassen sich auch noch in bekannter Weise auf Antibiotika reagierende Keime, z. B. Thermobacterium bulgaricum in die Abschnitte des Streifens einimpfen.
Schliessliclt kann man zwecks Aufhebung der Wirkung eines Antibiotikums einen Gegenstoff (bei Penicillin z. B. Penicellinase) in bestimmten Mengen der Imprägnierlösung zugeben.
Mit derartig präparierten, unterteilten Streifen lassen sich ferner Reihenuntersuchungen durchführen, Jie einen recht genauen Aufschluss über das Verhalten bestimmter Bakterien gegenüber Antibioticis ergeben.
Da die entsprechend ausgebildeten Blätter oder Streifen fabrikmässig unter sorgfältiger Kontrolle hergestellt werden können, entfällt der grössere Teil der bisher bei der Durchführung derartiger Untersuchungen für die Herstellung entsprechender Nährböden aufgewandten Arbeit, so dass die Untersuchungen selbst unter geringem Zeit- und Arbeitsaufwand schnell durchgeführt werden können, was sich ganz allgemein, insbesondere aber für die klinische Behandlung zahlreicher Krankheitsfälle günstig auswirkt.
In den Fig. 21 und 22 ist eine besondere Ausbildung eines Blattes oder Streifens dargestellt, bei der ein stark saugfähiges Streifenmaterial 36, z. B. Filterpapier, beiderseits mit je einem ganz dünnen, mikroporösen, als Bakterienfilter wirkenden Stoff-z. B. einer dünnen Papierschicht 37 - abgedeckt ist. An den Seitenkanten sind Abdeckleiste 38 aus flüssig aufgebrachtem und dann erstarrtem Kunstharz, Wachs oder Paraffin vorgesehen, die die Schmalseiten des Blattes oder Streifens 36 feuchtigkeits-und
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bakteriendicht abschliessen.
Beim Eintauchen eines solchen Streifens in eine Flüssigkeit dringt diese Flüssigkeit durch die dünnen Bakterienfilterschichten 37 in den stark saugfähigen Innenteil 36 ein, wobei die Bakterien in den Filterschichten 37 zurückgehalten werden.
Die sich in den Filterschichten entwickelnden und aus den vorwiegend im saugfähigen Innenteil 36 befindlichen Nährmedien ernährten Bakterienkolonien sitzen nun sämtlich auf der Aussenseite des Streifens, sie können daher nach ihrer Entwicklung bequem ausgezählt werden.
Eine derartige Ausbildungsform des Streifens empfiehlt sich stets dann, wenn die zum Imprägnieren des Streifens erforderlichen Nährbodensubstanzen den Streifen so stark anfärben, dass unterhalb der Oberfläche des Streifens sich entwickelnde Bakterienkolonien nicht mehr von der Aussenseite des Streifens her erkannt werden können. Diese Form kann auch dann angewendet werden, wenn man einen dicken Streifen mit verhältnismässig grossem Saugvolumen braucht, um grössere Flüssigkeitsmengen bei einer Untersuchung zu erfassen.
In den Fig. 23, 24 und 25 ist noch eine besondere Abstreifvorrichtung dargestellt, die vor allem dann vorteilhaft anwendbar ist, wenn ein Streifen zur Entnahme von zähen Flüssigkeiten benutzt werden soll. Der Streifen 1 ist an seiner Handhabe 5 mit einer Abstreif Vorrichtung versehen, die aus einer eng um den Streifen herumgefalteten Folie 39 besteht. Die Enden 40 der Folie sind fahnenanig zusammengelegt und z. B. durch Schweissung fest miteinander verbunden.
Taucht man den in Fig. 23 dargestellten Streifen mit seinem Streifenteil -1 in eine zähe Flüssigkeit, z. B. Sahne, ein, damit sich der Streifen bis zu der Perforation vollsaugt, so würde nach dem Herausziehen des Streifens der untere Streifenteil 4 dick mit Sahne überzogen sein. Durch Herunterschieben des Abstreifers 39, 40 über den ganzen Streifenteil 4 lässt sich der Überschuss an Sahne 41 (vgl. Fig. 25) vollständig abstreifen, so dass später die Entwicklung von Bakterienkulturen auf dem nur dünn mit Sahne benetzten Sileifenteil 4 gut zu erkennen ist.
Ein solcher Streifen kann mit der fest auf die Handhabe 5 aufgesetzten Abstreifvorrichtung 39. 40 in einer Hülle gemäss Fig. 1 geliefert werden.
Die oben ausführlich beschriebenen Beispiele haben den Zweck, die uni'zende Anwendbarkeit des neuen Verfahrens und der zur Durchführung des Verfahrens geschaffenen Mittel zu erläutern. Wie bereits aus der Beschreibung der Beispiele hervorgeht, ist die Erfindung keinesfalls auf diese besonderen Beispiele beschränkt. Jeder Fachmann wird ohne weiteres erkennen, dass durch geeignete Kombination der an sich ausserhalb des Rahmens der Erfindung liegenden Zusammensetzungen der Nährboden und Teststoffe mit gemäss der Erfindung ausgebildeten Nährbodenträgem, vorzugsweise in Form eines Blattes oder Streifens, viele andere, hier nicht im einzelnen erwähnte bakteriologische Arbeiten we : entlich vereinfacht werden können.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Durchführung bakteriologischer Arbeiten, insbesondere zum Nachweis bestimmter Bakterienarten oder-gruppen in flüssigen oder auf festen Stoffen, bei dem man Proben der auf Anwesenheit der Bakterien zu untersuchenden Stoffe auf sterile, spezifische Nährbodensubstanzen und gegebenenfalls Teststoffe enthaltende Nährböden überträgt oder mit ihnen in innige Berührung bringt, um alsdann die unter geeigneten Bedingungen durch biologische, den Bakterien eigentümliche Vorgänge hervorgerufenen Änderungen zu beobachten oder zu messen, dadurch gekennzeichnet, dass man als Träger für die
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wicklung von Bakterien nicht nachteilig beeinflussendem Material bestehendes, mechanisch festes, frei zu handhabendes flächenhaftes Gebilde in Form eines Blattes oder Streifens verwendet,
das man unmittelbar nach Entnahme aus einer sterilen Verpackung mit dem zu untersuchenden Objekt in innige Berührung bringt und anschliessend in eine vorzugsweise aus bruchfestem Stoff, z. B. aus elastischer Folie, herge- stellte sterile Hülle einführt und in dieser Hülle unter das Wachstum der Bai, terien fördernden Bedingun- gen lagert oder bebrütet, bis das Vorhandensein bestimmter Bakterienarten oder-gruppen durch an sich auf diese Bakterien bekannte spezifische Reaktionen erkennbar wird.
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Method and device for carrying out bacteriological work
The invention relates to a new method and new means for carrying out bacteriological work, in particular for the detection of certain types or groups of bacteria in liquid or on solid substances, in which samples of the substances to be examined for the presence of the bacteria are tested for sterile, specific nutrient substances and optionally test substances Transferring nutrients or bringing them into intimate contact with them, in order then to observe or measure the changes brought about under suitable conditions by biological processes peculiar to bacteria.
Bacteriological work of this kind has so far mostly been carried out in such a way that one can
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At the surface, a culture medium is poured into a special culture medium vessel, with which the culture medium is pressed onto the area to be examined in order to then seal it in a sterile manner.
Gelling substances, such as, for. B. agar agar, silica gel or gelatin used, in the nutrients suitable as nutrient media for the bacteria and optionally other, z. B. additives serving as indicators are stirred in. A viscous, specific nutrient medium obtained in this way is poured into the sterile container mentioned above; it represents a closed, more or less soft mass in which the bacteria encounter the conditions necessary for their development. The gel-like substances allow the nutrient media and the metabolic products of the bacteria to diffuse.
These common working methods require, for. B. when examining liquids, the use of sterile pipettes, which must be cleaned and re-sterilized after each use.
Furthermore, incubation or storage containers made of solid material, such as. B. glass or metal, which must be cleaned after each completed examination procedure and sterilized again for subsequent use.
The disadvantage of these previously used methods lies primarily in the large amount of equipment, material and work required, which practically only allows these methods to be used in an appropriately equipped laboratory.
For very special investigations - namely the investigation of water - special devices are already known in which microporous bacterial filters made from cellulose derivatives and nutrient media made from blotting paper are used. The nutrient media carriers made from blotting paper consist of circular paper disks that are impregnated with nutrient solutions.
In a water test, the microporous filter is first placed in a filter device and a sample of the water to be tested is sucked through the filter. The bacteria contained in the water are retained on the surface of the filter. The filter is then removed from the filter device and placed on the blotting paper disc soaked with nutrient solution, lying in a box-like vessel in the manner of a Petri dish, so that the nutrient solution diffuses from the blotting paper disc through the pores of the filter to the bacteria and the bacteria can supply the necessary nutrients.
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To carry out such an investigation, a filter device with a special device for sucking through the water, a nutrient carrier in the form of a round blotting paper and a tightly closable bowl as an incubation container are required in addition to the filter used as a sampling tool.
Quite apart from the fact that the microporous filters are relatively fragile structures and must therefore be handled very carefully, the use of special filter devices - which are used repeatedly - requires careful cleaning and sterilization of these devices. In addition, there are also the dishes in which the bacterial cultures are incubated. Clean and sterilize perfectly after each use.
The essential content of the present invention is to be seen in the fact that, in order to avoid special, carefully maintained aids for transferring the substances to be examined for the presence of bacteria to a nutrient medium, a carrier for sterile nutrient medium substances is formed in such a way that it itself directly as a means or Tool for removing the substance to be tested can be used.
For this purpose, according to the invention, a mechanically solid, freely manageable flat structure in the form of a leaf or strip, consisting of sterilizable and absorbent material that does not adversely affect the development of bacteria, is used as a carrier for the sterile nutrient medium substances and, if necessary, test substances after removal from a sterile packaging with the object to be examined in intimate contact and then in a preferably made of break-proof material, z.
B. of elastic film, introduced sterile envelope and stored or incubated in this envelope under conditions promoting the growth of bacteria, bie the presence of certain types or groups of bacteria is recognizable by known specific reactions.
The sheet-like structure or sheet or the strip can be made of absorbent paper, e.g. B. filter or blotting paper, or from an absorbent textile fabric or from a synthetic porous structure,
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The condition for new methods is that the internal strength of the flat structure - especially when it is damp - allows it to be handled freely without tearing or otherwise damaging the sheet or the strip.
The use of absorbent and / or swellable paper for the production of the freely manageable nutrient medium has the main advantage that the materials used to produce the paper, mainly cellulose, do not have a detrimental effect on development if the starting materials are carefully cleaned of the bacteria, that easily absorbent and swellable sheets or strips can be produced from paper pulp, and that the sheets or strips have a relatively high mechanical strength even if the sheet or strip is thin.
A thin leaf or a thin strip has the advantage that bacterial colonies that develop on or in the leaf and that can be identified by their specific reactions can also be numerically determined quite precisely, especially if more is bleached or less translucent paper is used.
The sheet containing the sterile nutrient medium substances should be prepared with known specific test substances for bacteria before it is used.
A “nutrient medium” or a “nutrient medium” in the sense of the above and the following statements is usually already specially adapted by specific additions to a bacterial group to be detected by working with this nutrient medium, in that it contains substances that promote the growth of this bacterial group. These additives also include acidic or basic reacting substances, which allow a certain pH value to be established in the culture medium, which is particularly beneficial for the development of certain types of bacteria. Such nutrient media are already widely used in bacteriological work of all kinds; their composition and the manner of their preparation are outside the scope of the present invention.
The expression "test substances" used above is to be understood as meaning all substances whose presence in the nutrient medium either prevents the development of certain types of bacteria or which undergo chemical changes as a result of the metabolic processes of the bacteria, which can be observed or measured in any form. To such test substances In particular, dyes are to be expected that show a clearly noticeable color change when the pH value changes or as a result of other chemical influences on the dye. Test substances of this type can also be understood to mean test organisms whose development is promoted or prevented by certain bacteria.
These test substances are also known to be used as additives to a nutrient medium of the usual type.
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Under certain conditions, especially in the case of larger leaves, it is advisable to stiffen the leaf, preferably at its edges, with inserts made of bacteria against inert substances of high strength.
The implementation of the process using the new means is extremely simple. For the detection of bacteria on body surfaces, a sheet provided with a preferably moist nutrient medium and test substances is pressed against the surface of the body to be examined or placed on this body, the pliability of the sheet also the pressing of this sheet against curved or broken body surfaces enables. The leaf with the bacteria adhering to the leaf is then removed from the surface of the body and placed in a sterile envelope. After the sterile casing has been sealed in a moisture-tight manner, the culture medium located on and in the leaf can be incubated under known conditions.
Such a leaf provided with a moist nutrient medium can also be used for the detection of bacteria in gases by e.g. B. is exposed to a stream of the gas to be examined for bacterial content for some time and then encloses it sterile in the envelope.
For the detection of bacteria. In liquids, according to the invention, a sheet prepared beforehand with nutrient media and / or test substances is used, which after the application of the same has been dried in a sterile manner, preferably in a vacuum, and then packaged in a sterile manner. The leaf is removed from its sterile packaging, immersed in the liquid and, after being soaked with liquid, then placed in a sterile envelope, the envelope is closed and the culture is incubated.
If you want to carry out quantitative tests on liquids, according to the invention an absorbent and / or swellable sheet with a certain, precisely known absorbency should be used, which when immersed in a certain liquid absorbs a constant amount of liquid per unit area of the sheet. This makes it possible, in a sheet of certain area z. B. to suck in 0.1 ml of a liquid to be examined and from the number of bacterial colonies that become visible when the leaf is incubated, the number of bacteria of a certain group that was contained in 0.1 ml of the liquid can be determined.
In bacteriological work of this type, it is extremely important that the work is carried out in a perfectly sterile manner in order to prevent the appearance of undesired bacteria in the nutrient medium.
According to the invention, this object is achieved in that the sheet, which is preferably designed in the form of a strip, is given a handle which can be easily separated from the sheet or the strip and by which the sheet can be grasped directly in order to remove it from its sterile packaging and also serves to hold the sheet firmly during immersion in a liquid or for pressing onto the surface of a body. This handle, which has become unsterile as a result of being touched, should be separated when the leaf is inserted into the sterile cover which protects the leaf during the development of the bacterial cultures, before the leaf is closed in the sterile cover.
Leaves or strips that are provided with a moist nutrient medium and sent moist in their sterile envelope should only be provided with nutrient media and test substances or indicators that cannot be decomposed by occasionally occurring high storage temperatures or mutual chemical influences.
In the case of sheets or strips that are intended for the examination of liquids, the nutrient media and test substances or indicators usually have to be brought into contact as solutions with the sterilized sheet or strip so that the strip absorbs the solutions; the strip is then dried so that it regains the absorbency required for its use. This drying of the sheet or strip can usually only be carried out in a vacuum at the speed desired for a factory production of these sheets or strips, since a large number of the dyes used as indicators are temperature-sensitive and would easily decompose at high drying temperatures.
In the case of vacuum drying, by increasing the vacuum and sucking off the vapors that are formed, drying can be carried out quickly at about room temperature or only slightly higher temperatures at which decomposition of the indicators is not to be feared.
For a more detailed explanation of the invention, individual embodiments of the sheet or strip and its packaging or its envelope are shown in the drawing; In addition, essential parts of the process are explained using drawings. The representations, the drawings represent only examples of the implementation of the method and the means used in the method; they are in no way intended to limit the scope of the invention to the examples shown. Show it :
Fig. 1-9 representations of a strip formed with nutrient medium and indicators
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see carrier, as it is used for the detection of coli bacteria in a liquid, e.g. B.
Milk, is used, u. between Fig. 1 the strip in its packaging, as it can be obtained from the manufacturer; FIG. 2 shows a cross section through the packaged strip according to FIG. 1 cut along the line li-li in FIG. 1, on an enlarged scale; 3 shows the removal of the strip from its packaging; 4 shows the strip removed from the packaging; 5 shows its immersion in a vessel filled with liquid, the strip being loaded with liquid and with the bacteria present in the liquid; 6 and 7 show the introduction of the strip soaked with liquid into the sterile sleeve, in which the strip is then closed in a sterile manner in order to carry out the incubation;
8 shows the liquid-containing strip introduced into the sterile envelope after the envelope has been closed; 9 shows the strip located in its envelope after the incubation and the development of several colonies of coli bacteria. 10, 11 and 12 show a strip suitable for checking body surfaces, FIG. 10 showing the strip in its shipping envelope; Figure 11 shows the component parts of the strip and Figure 12 shows its application; 13, 14 and 15 show a particular type of application of the cover used to protect the strip during the incubation process in side, top and front views;
16 and 17 show a planar structure in the form of a large sheet which is loosely wound into a roll, in its packaging; 17 shows a cross-section on an enlarged scale; 18, 19 and 20 show a strip with multiple subdivisions, and the like. between FIG. 18 a plan view of the strip; 19 is a side view of the strip and FIG. 20 is a view of the end face; Figures 21 and 22 show a filter-coated strip, and the like; between FIG. 21 a plan view of the strip, parts of the individual layers being torn off in each case; 22 shows a cross-section through the strip according to FIG. 21i; FIGS. 23, 24 and 25 show a strip with a stripping device, such as is suitable for taking samples from viscous liquids, and the like. between
23 shows the strip in itself:; 24 shows the same strip in a plan view, and FIG. 25 shows the strip when the stripping device serving to scrape off an excess of the viscous liquid is actuated.
1 and 2 show the strip 1 serving as a carrier for the nutrient substances and specific test substances (indicators) for coli bacteria, which is initially firmly closed inside a pocket-like cover 2 made of transparent plastic film. The strip 1 consists of absorbent and swellable paper; it is divided by a perforation 3 into a lower long strip part 4 and an upper short section 5 serving as a handle. The paper strip 1 has the absorbency of a filter paper or blotter, it is prepared with specific nutrient media for coli bacteria and with an indicator that changes its color as a result of the metabolic processes of the bacteria.
For the examination of milk, the strip is prepared as follows:
The strip is first immersed in an aqueous solution of the nutrient media, in which case a large number of initially connected strips is expediently drawn through a bath of the nutrient media solution. The indicator can also already be added to this nutrient medium solution.
As examples of such impregnation solutions for leaves or strips, with which coli bacteria are to be detected in milk, two optional recipes are mentioned:
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<tb>
<tb> a) <SEP> 10 <SEP> g <SEP> peptone <SEP> as <SEP> protein <SEP> and <SEP> carbohydrate sources <SEP>
<tb> 10 <SEP> g <SEP> lactose
<tb> 20 <SEP> g <SEP> ox bile <SEP> for <SEP> specific <SEP> growth promotion <SEP> coliform <SEP> bacteria
<tb> 0, <SEP> 0013 <SEP> g <SEP> brilliant green
<tb> together <SEP> dissolved <SEP> in <SEP> 11 <SEP> water. <SEP>
<tb> b) <SEP> 10 <SEP> g <SEP> peptone
<tb> 10 <SEP> g <SEP> lactose
<tb> 10 <SEP> g <SEP> ox gall <SEP> and
<tb> 0, <SEP> 04 <SEP> g <SEP> gentian violet
<tb>
on 11 water.
Both solutions also contain a specific color indicator.
Of course, other suitable substances can also be used, e.g. B. the constituents of the formate ricinoleate medium used in Switzerland and in the United States of America for carrying out standard investigations in the dairy industry according to Stark and England.
The setting to the required Pl1 value is made by known, buffering additives such. B. protein hydrolysates or mixtures of amino acids.
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The concentration of the solution and the mixing ratio of the substances can be changed within wide limits.
The strips soaked with nutrient solution are then dried - preferably in a vacuum - at temperatures of 30 to 600, then cut apart and packaged in a sterile manner in the pocket-like plastic cover 2. The plastic sleeve 2 is made from a thin-walled, transparent plastic tube; it is closed at its end by an arcuate weld seam 6. After the insertion of the strip 1, the upper end of the plastic tube forming the sheath 2 is also closed by a weld seam 7.
The sheath 2, which is already flattened when the weld seams are formed, thus — as can be clearly seen from FIG. 2 —tightly encloses the strip 1. Since the strip itself is completely dry and due to the damp
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closed packaging can be kept for a long time without the nutrient media decomposing or the indicators being chemically affected. Because of its flat design, the closed pack takes up only a very small amount of space, so that even larger quantities of such packaged test strips can easily be accommodated, especially since no consideration needs to be given to moisture in the environment.
When the strip is used, the sheath 2 is cut open by a cut 8 made directly below the weld seam 7 and the sheath 2 is pressed onto its side edges 9 by pressure (cf. the arrows 10 in FIG. 3, which represent the direction of the pressure). This pressing on of the shell 2 is facilitated by the arcuate design of the weld seam 6 closing the bottom of the shell. By holding the cover 2 at an angle, the strip 1 can now slide out of the opening 11 of the cover 2 until its upper section 5 can be grasped with the fingers. It is important to ensure that only the upper, separable section 5 is touched so that the actual longer strip part 4 required for the test is not infected.
The strip is then immersed in a vessel 12 containing the milk 13 to be examined up to approximately the perforation 3 of the strip, the lower part of the strip 4, which is completely immersed in the milk 13, soaking up milk according to its suction capacity. The strip is soaked in an extremely short time; it is therefore sufficient to immerse the strip in the milk for a maximum of 1 second. The strip 1 pulled out of the milk is shaken off briefly and put back into the casing 2, which is again opened wide by pressure on the side edges (see FIG. 6). The strip is inserted so deep into the envelope 2 that the perforation 3 is approximately 1 cm below the edge 14 of the opening 11. Then you press on the side surfaces of the shell 2, for example on the 15 (cf.
7) in order to hold the strip part 4 firmly in the casing and, by pulling, separates the section 5, which serves as a handle and is infected by the contact with the hand, from the remaining strip part 4. Only the test part 4 of the strip 1 is again inside the sterile envelope 2, the opening 11 of which can be closed by folding over, by a knurled seam or by welding the thermoplastic film forming the envelope along a weld seam 16.
The casing 2, which is now closed and contains the strip part 4, is placed in an incubation chamber which is kept at a temperature of about 370. After about 10 hours, a number of coli bacterial colonies17 have developed on the test strip part 4, the position of which on the test strip 4 can be recognized by the clear discoloration of the dye serving as indicator (see FIG. 9). These colored points, which indicate the presence of a colony of coli bacteria, can be conveniently counted with the naked eye.
Since the test strip part 4 sucks in 1 ml of milk very precisely when it is immersed in the milk, the number of colored dots can be used to precisely determine the number of bacteria that were present in 1 ml of milk. If the actual task has already been fulfilled with this determination, the strip can be discarded together with its cover.
However, if you attach importance to a record-based definition of the test result, you can then use the strip provided with colored dots, e.g. B. sterilize by the action of heat, dry it and immediately save it as a record.
Since the strip is made relatively thin and consists of bleached, translucent material, the bacterial colonies located inside the strip are also clearly visible due to the corresponding discoloration. There is therefore a guarantee that during the counting - which takes place from both sides of the strip - all bacterial colonies that have developed in the strip are actually correctly recorded.
When using thicker, less translucent sheets or strips, you can count
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of the colonies by the fact that the leaf or the strip, after its incubation, by physical means, e.g. B. made transparent by soaking with liquid paraffins or fats in order to make the changes that have taken place inside the leaf or strip clearly visible, indicating the location of a bacterial colony.
Since the time required for taking the sample and for closing the strip immersed in the milk in its casing is practically less than 1 minute, a quantitative detection of coli bacteria in milk can thus be carried out in about 10 hours. The only aid that is needed besides the strip and its packaging is an incubation room in which a temperature of around 370 can be kept as constant as possible. Since the strips are protected against infection in a completely sterile manner in their sheath, any heat source can be used that can be provisionally easily produced.
It should also be mentioned that sample strips that are not incubated immediately after the sample has been taken can be kept for several hours in the refrigerator at temperatures of 1 to 5 C even without falsifying the result. B. can carry out the incubation of the test strips accumulating in the course of a day in the dairy business together.
The representations of FIGS. 10, 11 and 12 show a different embodiment of a test strip as it is intended for the detection of bacteria on body surfaces and process steps from the
EMI6.1
one 10g meat extract
5 g of cooking salt
10 g peptone
100 g beef serum
2 g potassium tellurite in 11 water.
For the detection of other bacteria, other specific nutrient media compositions and test substances come into question, which can be taken from relevant publications on specific nutrient media compositions of the previously used nutrient media and can be used analogously in the production of the leaves or strips according to the present invention.
After the pocket-like film cover has been cut open in the area of its upper sealing weld seam 7, the strip is removed from the film cover 2 in the same way as in Example 1. The upper film 18 (see FIG. 11) is then pulled off and it is thereby pressed Free area of the wet strip on the surface to be examined, e.g. B. a table top 20 on.
The upper side of the film 19, which is still lying over the strip 1, can be safely touched with the hands in order to press the strip 1 lying under this film firmly against the table top 20. The flexibility of the strip 1 and the film 19 allows the strip to be pressed firmly around edges (see FIG. 12).
It should be clear that rounded or irregularly shaped bodies, e.g. B. the surfaces of food such as meat or cheese, can be "clapped" by the supple strips.
Following the pressing of the strip against the surface to be examined, the film 19 is first carefully peeled off and then the strip is gripped by its handle 5 in order to carefully detach it from the body surface. The moist surface of the strip 1 has meanwhile taken up microorganisms from the surface to be examined. The strip is now put back into its sleeve 2 in the manner shown in FIGS. 6 and 7, after the introduction of the strip (cf. FIG. 7) the handle 5 touched with the fingers is separated from the strip. The subsequent incubation
<Desc / Clms Page number 7>
of the strip can be done in the same way as in the example described first.
If the microorganisms to be detected are aerobic germs, a certain amount of air or oxygen must be available for the development of these germs during the incubation process of the strip. This requirement can easily be met with the subject matter of the invention in such a way that, after inserting the strip 4, the cover 2 is not closed in the manner shown in FIG. 8 in the form of a flat pocket containing little air (by making the closing seam parallel to the weld seam 6 closing off the bottom of the shell 2), but rather provides the closure seam 21 in a plane running perpendicular to the weld seam 6 (cf. FIGS. 13, 14 and 15).
The envelope 2 then forms a hollow body which contains a relatively large amount of air, so that the oxygen contained in this air is completely sufficient even for the development of a large number of colonies. Of course, this different type of closure of the envelope can also be used with strips as shown in FIGS. 1-9. It is not tied to the use of the contact strips.
The incubation of the strips provided with bacteria is basically carried out in the same way as in the previous example; Depending on the type of bacteria to be detected, after a certain incubation time on the strip either color changes caused by reactions of the metabolic products of the bacteria or there are - z. B. in molds-clearly visible colonies, which stand out clearly on the strip due to their color.
The same envelope 2 can be used for the cultivation of anaerobic germs if the air is practically completely pressed out before the envelope is closed. The same effect can also be achieved by a cover made of shrinking film, as it has recently become known as packaging film, especially for foodstuffs that are affected by thermal or chemical influences, e.g. B. by immersion in hot water, contracts strongly.
You can also use a container. a chemical, e.g. B. include oxygen-absorbing reagent in the envelope and open this container after enclosing the sheet or strip in the envelope, such as breaking or tearing it open so that the reagent can act on the contents of the envelope.
If spore-forming bacteria are to be detected, a cover is expediently used which is resistant to sterilization temperatures of over 100 ° C. and in which the sheet provided with bacteria is placed on a. Heated temperature at which only the spores of the bacteria remain viable, whereupon the incubation is carried out.
For the detection of bacteria that form gaseous metabolic products, one can proceed in such a way that one punctures the gas-tight, preferably welded envelope after the introduction of the sheet or strip after a larger amount of gas has formed, the gases contained in the envelope are sucked off or by elastic deformation the shell expresses and analyzes.
The method according to the invention can also be used in an advantageous manner for bacteriological examination of the water of rivers and lakes, in particular for the quantitative determination of its content of pathogenic germs.
For such an examination, for safety reasons - since water usually contains only a few such germs - a large amount of liquid must be examined. For this purpose, a larger sheet is used which, in order to be able to deliver it in a small package and to be able to incubate it after the sample has been taken, is not stretched out smoothly, but is used in the form of a rolled up roll can accurately count bacterial colonies forming on the thin leaf; however, rolling up the sheet makes it possible to manage with a small volume for the envelope. 16 shows such a rolled up sheet 22 in its envelope 23 as it is delivered from the manufacturer.
The sheet 22 forming the roll is expediently impregnated with specific nutrient substances and indicators before it is rolled up. As an example of an impregnation solution suitable for the detection of typhoid germs, the following solution may apply:
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<tb>
<tb> 375 <SEP> ml <SEP> skimmed milk, <SEP> tryptic <SEP> digested
<tb> 25 <SEP> g <SEP> dextrose
<tb> 25 <SEP> g <SEP> sec. <SEP> sodium phosphate
<tb> 25 <SEP> g <SEP> bismuth ammonium citrate
<tb> 12, <SEP> 5 <SEP> g <SEP> sodium sulfite <SEP>
<tb> 3, <SEP> 25 <SEP> g <SEP> ferroammonium sulfate
<tb> 0, <SEP> 125 <SEP> g <SEP> brilliant green
<tb> and <SEP> a <SEP> color indicator
<tb> together <SEP> dissolved <SEP> in <SEP> 11 <SEP> water.
<tb>
<Desc / Clms Page number 8>
Following the impregnation, the sheet is first — preferably. vacuum-dried.
An elastic, sterile film 24 is then placed on the sheet, which is inserted between the individual sheet layers when the sheet is rolled up and separates these sheet layers from one another (see Fig. 17) so that bacterial colonies do not spread to adjacent parts of the roll that touch one another and thus be able to simulate the presence of a large number of colonies.
The roll is then held together by a foil ring 25. During use, the casing is cut open at its smooth upper weld seam 26 in a known manner. lets the sheet slide out so far that it can be grasped by its handle 27 and dips the rolled up part of the sheet into the water to be examined. The sheet has a very specific size and absorbency, so that it contains a precisely defined amount of water, e.g. B. 10 ml. After the sheet has been dipped, the excess water is allowed to drip off, the rolled sheet is reinserted into the cover and, after the handle 27 has been separated in the perforation seam 28, this cover is closed by compressing or welding the opening.
The cover 23 with the rolled sheet 22 is then placed in an incubator in which, over time, a bacterial colony develops wherever bacteria of the type to be detected have come to be, which is noticeable by changing the color of the indicator. After the incubation, the envelope is opened again, the rolled up sheet 22 is removed from it, the sheet holding the sheet together, ring 25, is released and the sheet is spread out. On the spread area of the leaf, the number of bacterial colonies can now be counted properly - if necessary, taking into account both sides of the leaf - so that the number of liquid in a certain amount of liquid, e.g. B. in 10 ml bacteria present e: Mh.
This method works extremely reliably quantitatively, since with a corresponding design of the paper serving as a carrier for the nutrient substance from which the roll 22 is made, exactly 10 ml of water are absorbed in a specific roll. Comparative tests using the previously common, much more complicated detection methods have clearly confirmed the reliability of the new method.
Such rolled up strips can also be kept as documentary evidence of the result of the examination after the strip has been dried or sterilized. You can z. B. immediately put the thoroughly dried and, if necessary, disinfected sheet into a folder or a card index after it has been provided with the necessary information about the date and type of examination.
This documentary proof of the result of the examination carried out, which can be secured in a simple manner, is an advantage of the new method, which it has over most of the methods used up to now.
In the case of Petri dish cultures, the culture medium with the bacterial colonies obtained in the experiment can also be sterilized and stored. However, this storage requires larger storage spaces and a considerable amount of unused material. It is absolutely impossible to include these evidence in a card index or a folder.
Although the above-described examples for the application of the method and the means used to carry out the method are limited to very specific areas of application, it should be readily apparent that the new method and the new means for carrying out this method are also very useful many other bacteriological works can be used with advantage. The sheet or the strip can be provided with nutrient and / or test media for any other types of bacteria by applying the nutrients and / or additives known from the literature to the sheet or the strip.
The simplicity and the quick feasibility of the new method results in particular advantages
Tests to be carried out on the spot without the use of a laboratory.
So z. B. a general practitioner who visits his patients have a whole series of different, individually packaged test strips with him, of which z. B. some are intended for the detection of diphtheria bacteria, others for the detection of typhoid bacteria or other types of bacteria.
The previously mentioned nutrient medium compositions can be used to detect diphtheria or typhus bacilli; a nutrient medium suitable for H molysis tests is z. B. obtained by impregnating an absorbent paper strip with the following solution:
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<tb>
<tb> 10 <SEP> g <SEP> proteose
<tb> 5 <SEP> g <SEP> meat extract
<tb> 5 <SEP> g <SEP> table salt
<tb> 1 <SEP> g <SEP> Aesculin <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 9>
EMI9.1
<tb>
<tb> 0, <SEP> 33 <SEP> g <SEP> thallium sulfate
<tb> 0, <SEP> 0013 <SEP> g <SEP> crystal violet <SEP>
<tb> 60 <SEP> g <SEP> bovine serum <SEP> (defibr.)
<tb> in <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> water. <SEP>
<tb>
To confirm his diagnosis, the doctor can point to one and / or the other of the strips of excretions from the patient, e.g. B. absorb sputum or urine, seal the strips in their covers and, if necessary, carry out the incubation of the strips in an inner vest pocket at around body temperature. With a diphtheria detection z. B. examination of the incubated strip shows with great clarity after a few hours whether the patient actually excretes bacteria that are to be regarded as pathogens of the diphtheria. The previously usual sending of samples to a larger laboratory is no longer necessary; the disease can be combated in next to no time after the diagnosis has been confirmed by the new method.
But outpatient examinations of food or water are also so much simplified and accelerated by the new procedure that they can be carried out by inexperienced personnel and accordingly on a much larger scale than before.
The combination of several different nutrient media on the same sheet or strip can occasionally be of particular advantage.
If you z. B. differently reacting bacterial strains of one and the same basic form or even very different bacterial groups at the same time, you can use strips that are divided by demarcation made of moisture-repellent material into sections that are impregnated with different nutrient substances or test substances. Such a strip. is shown in Figures 18-20.
The strip 29, the upper end of which is designed as a handle 30, is before its impregnation with nutrient substances and / or test substances with boundaries 31 made of moisture-repellent material, eg. B. neutral waxes or paraffins, which penetrate into the interior of the strip and delimit the sections 32, 33, 34 and 35 of the strip 29 moisture-tight against each other.
Following the production of these delimitations, the strip sections are then individually impregnated with the nutrient media and / or test substances.
If you immerse such a strip in a liquid, e.g. B. milk, or if you press all sections of this strip on a patient's excrement, only those forms of bacteria will develop on the individual sections for which the composition of the respective nutrient medium and the test substances in the relevant section is particularly suitable . By counting and comparing the individual bacterial colonies that have formed on the different sections of the strip, the relationship between these individual forms can now be determined.
With appropriately prepared strips that you can use e.g. B. antibiotics of different types or staggered concentration added, you can the effect of such antibiotics - z. B. Penicillin or Au:: eomycin-on the bacteria notice. For comparison purposes, germs that react to antibiotics, e.g. Inoculate B. Thermobacterium bulgaricum into the sections of the strip.
Finally, in order to neutralize the effect of an antibiotic, an opposing substance (in the case of penicillin e.g. penicellinase) can be added to the impregnation solution in certain amounts.
With such prepared, subdivided strips, serial examinations can also be carried out, Jie give a very precise information about the behavior of certain bacteria against antibioticis.
Since the appropriately designed sheets or strips can be manufactured in the factory under careful control, the greater part of the work previously expended in carrying out such examinations for the production of appropriate nutrient media is omitted, so that the examinations can be carried out quickly even with little time and effort, which has a positive effect in general, but especially for the clinical treatment of numerous cases of illness.
In Figs. 21 and 22, a particular embodiment of a sheet or strip is shown in which a highly absorbent strip material 36, e.g. B. filter paper, both sides with a very thin, microporous, acting as a bacterial filter substance-z. B. a thin paper layer 37 - is covered. Cover strips 38 made of liquid applied and then solidified synthetic resin, wax or paraffin are provided on the side edges, which cover the narrow sides of the sheet or strip 36 with moisture and moisture
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Seal bacteria-proof.
When such a strip is immersed in a liquid, this liquid penetrates through the thin bacterial filter layers 37 into the highly absorbent inner part 36, the bacteria being retained in the filter layers 37.
The bacterial colonies developing in the filter layers and nourished from the nutrient media located predominantly in the absorbent inner part 36 are now all located on the outside of the strip, so they can easily be counted after their development.
Such a form of the strip is always recommended when the nutrient substances required to impregnate the strip stain the strip so strongly that bacterial colonies developing below the surface of the strip can no longer be recognized from the outside of the strip. This form can also be used when you need a thick strip with a relatively large suction volume in order to capture larger amounts of liquid during an examination.
In FIGS. 23, 24 and 25 a special stripping device is shown, which is particularly advantageous when a strip is to be used to remove viscous liquids. The strip 1 is provided on its handle 5 with a stripping device which consists of a film 39 folded tightly around the strip. The ends 40 of the film are folded together and z. B. firmly connected to one another by welding.
If the strip shown in FIG. 23 is immersed with its strip part -1 in a viscous liquid, e.g. B. cream, so that the strip soaks up to the perforation, so after pulling out the strip, the lower part of the strip 4 would be thickly coated with cream. By pushing the scraper 39, 40 down over the entire strip part 4, the excess cream 41 (see Fig. 25) can be completely wiped off, so that later the development of bacterial cultures on the sliver part 4 that is only thinly wetted with cream can be clearly seen.
Such a strip can be supplied with the stripping device 39, 40 firmly attached to the handle 5 in a sleeve according to FIG.
The examples described in detail above have the purpose of explaining the unlimited applicability of the new method and the means created for carrying out the method. As can already be seen from the description of the examples, the invention is in no way restricted to these particular examples. Any person skilled in the art will readily recognize that by suitable combination of the compositions of the nutrient medium and test substances, which are per se outside the scope of the invention, with nutrient medium carriers formed according to the invention, preferably in the form of a leaf or strip, many other bacteriological work not mentioned here in detail we: can be simplified.
PATENT CLAIMS:
1. A method for carrying out bacteriological work, in particular for the detection of certain types or groups of bacteria in liquid or on solid substances, in which samples of the substances to be examined for the presence of the bacteria are transferred to sterile, specific nutrient media and possibly test substances containing culture media or with them brings intimate contact in order to then observe or measure the changes brought about under suitable conditions by biological processes peculiar to bacteria, characterized in that one is the carrier for the
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material that does not adversely affect the development of bacteria uses an existing, mechanically strong, freely manageable flat structure in the form of a leaf or strip,
which is brought into intimate contact with the object to be examined immediately after removal from a sterile packaging and then in a preferably made of break-proof material, z. B. from elastic film, introduced sterile envelope and stored or incubated in this envelope under conditions promoting the growth of the bacteria, until the presence of certain types or groups of bacteria can be recognized by specific reactions known per se to these bacteria .