CN203320011U - 封闭式微生物标本快速接种仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型封闭式微生物标本快速接种仪，主要结构包括杯体、第一层密封盖、第二层密封盖及接种喷雾头4个部分。利用雾化接种原理，封闭操作更安全，淘汰了接种针/接种环和酒精灯，细菌分离效果更好；可与封闭式细菌培养集成培养基匹配使用，避免频繁更换平板麻烦，孵育过程中不释放生物气溶胶；按压活塞即可完成接种，每小时轻松接种150份标本；与现有仪器比较，标本预处理更及时，操作更方便，无需特别培训，接种效果好，工作效率高；接种仪也是标本杯，节约资源，成本低廉；小巧，携带方便，也适合野外现场采样、现场接种，适合在各类微生物实验室使用。

Description

封闭式微生物标本快速接种仪

技术领域

本实用新型属于医学检验技术领域，具体涉及一种封闭式微生物标本快速接种仪的设计和使用方法。 

背景技术

细菌分离培养是进行细菌鉴定和药物敏感试验的基础。利用接种环分区划线以获取单个菌落，是经典的细菌接种方法。由于对仪器、设备等工作条件要求较低而便于推广，该方法一直沿用至今。但该方法也存在一些弊端。首先，该方法对个人操作水平要求较高，必须做到无菌操作，通过严格培训和长期操作实践才能获得理想分离效果；其次，在标本接种过程中需要点燃酒精灯、电炉等明火，用以接种环快速灭菌，而使用明火会对生物安全柜的气流产生影响，并且在处理挥发性物品和易燃物品时，易造成危险；再次，人工接种方法，总体效率低，并因操作者个人水平和接种习惯影响，而且，同样的待检标本在不同的实验室所接种培养基的数量和种类也不尽相同，难以进行全程质量控制，不符合实验室对程序化、标准化的要求；同时，多数微生物培养标本外观恶心、并伴有恶臭等异味，给操作者带来不愉快的感觉；另外，在预处理及接种过程中，标本完全暴露于空气中，操作者与标本近距离接触，自身健康受到威胁，不符合实验室生物安全越来越高的要求。 

目前，市场上有商品化一次性塑料平皿出售，消毒后采用真空包装，打开即可使用，比较方便。但这种一次性塑料平皿同时也存在一些缺陷，如，平皿与平皿盖密封效果差，外包装一旦打开，必须一次用完，否则平皿易被污染，只能弃去而造成浪费；由于平皿开口大，在制备成平板后，即使真空包装，外包装一旦打开，放置2—8℃冰箱也不能长时间储存，平板容易污染，琼脂中水分也易丢失，平板质量不稳定；同时，由于多数细菌初次分离培养过程中需要5%-10%的CO₂气体环境，因此，实验室采用二氧化碳孵育箱，外接1个装有CO₂压缩气体的钢瓶，源源不断地向孵箱输入CO₂气体。按照培养标本及时处理的原则要求，接到标本后要及时接种、及时孵育，这样就需要频繁地开关孵育箱，导致CO₂气体大量外泄，尽管无色无味，但由于密度大于空气而不易消散，使得细菌室空气污浊；另外，接种标本后，平板需要在温箱中孵育18—24h，在孵育过程中标本本身及生长的细菌容易在平皿内形成大量气溶胶。由于平皿盖密封效果差，培养基中气溶胶会扩散到整个孵育箱中，例如进行粪便培养时，打开孵育箱，会使整个实验室充满污浊的恶臭气体，对实验室内空气造成污染，长期吸入混合生物气溶胶和高浓度CO₂的温湿气体，会给实验室工作人员的身体带来严重危害；尤其是培养物含有一些能够引起烈性传染病的呼吸道病毒、细菌（如鼠疫耶尔森菌、炭疽杆菌）、以及能够产生气生菌丝的病原性真菌（如曲霉菌）和结核分枝杆菌等细菌时，其气溶胶危害更大，实验室工作人员自身健康受到威胁，稍有不慎可能造成实验室感染或人群间传播，例如，SARS流行期间就曾经出现过严重的实验室内感染，带来灾难性后果。因此，近年来，实验室生物安全问题逐渐得到世界范围内多数国家卫生行政管理部门的高度重视。 

目前，除少数大型实验室配备全自动细菌分离培养系统外，国际市场上仅有少数几种自动化细菌接种仪投放市场，尽管自动化细菌接种仪能够提高工作效率，尽可能降低生物危害，但其价格极其昂贵，难以推广，尤其是在发展中国家更无法普及；其次，多数自动化细菌接种仪也存在一些缺陷。如，在接种过程中，完全打开的平皿暴露于空气中，易于受到周围空气中细菌污染，只能在生物安全柜中操作；其次，必须使用标准平板，琼脂的厚度、平整度、表面光滑程度，以及有无空泡等，对接种效果的影响均很大；再次，在整个接种过程中使用的是同一根接种针，尽管每次接种后都进行快速清洗、消毒，但，由于部分细菌对消毒剂具有很强的抵抗力，尤其是能够形成芽胞的细菌，要在很短时间内彻底杀灭所有细菌，几乎不可能；同时，由于标本自身的特点，在处理含杂菌量较大的粪便、痰液等粘稠性标本时，快速清洗、消毒很难完全杜绝交叉污染的发生；另外,接种针还有可能携带残余高浓度消毒剂，对后续标本中的细菌生长产生抑制。 

本实用新型的目的，是设计一种封闭式微生物标本快速处理接种仪，不仅大大提高工作效率，而且其生物安全性能大大提高。本发明采用创新的接种原理，利用活塞式喷雾器原理，在标本被封闭条件下，液态（或经液化处理）标本由于负压和虹吸作用进入封闭式接种器（也是标本杯）内的细导管后，在按压活塞产生的气体压强作用下从微孔喷出，遇到外部的空气被雾化，并直接喷涂到五面封闭的集成平板上，以达到接种目的而无需打开标本杯。被水雾直射区域的平板（平板中心区域）接种的标本量大，而远离直射的区域接种标本量少，仅雾状接种，从而实现将标本在平板上有层次展开，提高了标本在平板上的分散度。中心区域接种了适量标本，保证检测灵敏度；而平板周围区采用雾状分散，可以得到足够的单个菌落；而且，在1个与其匹配的集成培养皿中，同时含有接种1份标本需要的全部培养基（3种或4种），避免了频繁更换平板带来的麻烦，按压活塞即可以完成接种， 每小时可以轻松接种150份标本；同时，该集成培养基配有螺旋式培养皿盖，可以方便地将接种后培养基完全密封起来，不让气溶胶外泄；集成培养基自带CO₂气体发生系统，无需放在CO₂孵育箱，也能够保证细菌可以在5%—10%  CO₂气体环境下培养，并且在整个培养过程中， CO₂气体不会外泄；培养皿设有观察窗，初步观察培养结果时无需打开培养皿盖子。与现有同类仪器比较，本实用新型操作方便，无需特别培训，接种效果好，工作效率高；在细菌接种及培养过程中，不使用CO₂孵育箱，不会污染实验室空气；培养基密闭性好，不会释放生物气溶胶，具有清洁、无公害特点；接种器同时也是标本杯，节约资源，生产成本低廉，适合在各类微生物实验室推广、使用；小巧，携带方便，适合野外现场采样、现场接种；配合生物安全柜使用，符合生物安全要求，能够更好满足培养携带传染性病原微生物等特殊标本的安全要求落。 

发明内容

本实用新型包括封闭式微生物标本快速接种仪及其临床应用方法。一种封闭式微生物标本快速接种仪，其主要结构包括杯体、第一层密封盖、第二层密封盖及接种喷雾头4个部分，其特征在于：杯体底部设计一层隔离层，隔离层上设计隔离网窗口，将杯体分为相对独立的标本预处理室和标本进样室，并在杯体内加入不同标本预处理液；杯体、第一层密封盖、第二层密封盖组成一个三联体的密封标本杯，三者中两两之间均是以螺旋相连接；杯体底部设计1根上端开口、穿过隔离层并固定于杯底的导管，导管位于隔离层以下的部分管壁上有孔；在第一层密封盖正对杯体底部固定导管的上端开口处，设计1个开口并以锡纸密封； 所述接种喷雾头为一种无菌包装的接种喷雾头，喷雾头盖子内螺旋直接与接种仪第一层密封盖顶部外螺旋匹配，并可以旋紧密封；接种仪接种喷雾头导管部分延长，尖端细化为针状，导管上设计一个圆形塑料固定防护片。 

第一部分 封闭式微生物标本快速接种仪组成及设计。本实用新型封闭式微生物接种仪由4个部分组成，包括杯体（1个由PVC制作的外直径35mm、高75mm的圆柱体杯体，分为相对独立的两层，上层为标本预处理室，下层为已处理标本进样室，二者之间通过一个隔离网窗口联通，上部开口处有外螺旋，可以与第一层密封盖（红色）的内螺旋匹配旋紧密封），第一层密封盖（1个带内螺旋的红色密封盖，内螺旋直径与杯体外螺旋匹配，而且，该密封盖顶部有外螺旋，可以与第二层密封盖（蓝色）的内螺旋匹配并可旋紧密封），第二层密封盖（1个带内螺旋的蓝色盖子，内螺旋直径与红色密封盖顶部外螺旋匹配并可旋紧密封），接种喷雾头（1个带内螺旋盖子的小型活塞式喷雾器的喷雾头，内螺旋直径与红色密封盖顶部外螺旋匹配，并可以旋紧密封，喷雾头下端连接吸液导管）。其中，杯体部分距离杯底10mm处设计一层隔离层，将标本杯分为相对独立的两层，隔离层偏向一侧处设计一个直径为10mm的开口，并用纱网设计一层隔离网（将采集的标本与杯底部分开，只允许已液化后、能通过纱网微孔的标本通过，以保证喷雾器部分的畅通），杯体中心处设计1根上端开口、穿过隔离层并固定于杯底的导管，长70mm，直径10mm导管，位于隔离网以下的导管部分管壁上有孔，可以与杯体内隔离网以下部分自由相通；在第一层密封盖（红色塑料或PVC材料制备）正对该导管上端的开口处，设计1个直径为5mm的开口，并以防水锡纸密封；第二层密封盖（蓝色塑料或PVC材料）则完全密封；小型接种喷雾头，采用市售小型活塞式喷雾器喷雾头进行改造，主要是设计其盖子的内螺旋直径与红色密封盖顶部外螺旋匹配并可以密封，并使其下端所连吸液导管（长72mm，直径2.5mm）正对红色密封盖上锡封处的中央；将用以喷雾的外部导管延长至80mm，并使其直径较细（3mm）,尖端细化为针状以利于穿刺，距离尖端60mm处设计一个直径为5mm的圆形塑料固定防护片，以控制并定位喷雾导管伸进集成培养基的距离，同时，可以封闭集成培养基口部锡纸被喷雾导管穿刺部位，防止接种过程中标本雾状溅出。喷雾嘴开口与该导管垂直，当右手持接种器进行接种时，喷雾方向远离接种者。整个接种器的组装方式为，杯体以红色密封盖密封，红色密封盖上以蓝色密封盖再次密封，而小型接种喷雾头则单独包装，环氧乙烷消毒后真空包装一次性使用。杯体中可以根据需要加入不同的预处理液，使标本采集后即浸泡在其中开始预处理，如，在拟采集粪便等粘稠性标本的接种器中加入3ml无菌生理盐水；在拟采集痰液、气道分泌物的接种器中于送患者采集标本前加入3ml化痰液等。 

 附图说明 

附图给出本实用新型封闭式微生物标本快速接种仪主要部件组成及结构示意图

图1 本实用新型封闭式微生物标本快速接种仪接种前结构示意图

图2 本实用新型封闭式微生物标本快速接种仪喷雾头结构示意图

图3本实用新型封闭式微生物标本快速接种仪接种状态下的结构示意图

具体实施方式 

将包装完好的本接种仪黏贴标签后，交给护士或患者，嘱其小心打开下层红色密封盖，按照微生物学标本留取通用要求，采集适量标本后（注意勿使痰液等粘稠标本直接进入杯底垂直固定的导管内，并使标本浸入标本预处理液内），旋紧密封盖后送检；实验室收到标本后编号（或打印黏贴标本条码），接种前震荡混匀标本，根据不同标本确定标本预处理时间（孵育时间从标本进入本接种仪开始计算，通常从标本采集至运送到实验室已超过30分钟，混匀后可以直接接种）；打开待第二层密封盖（蓝色），并取出包装完好的喷雾头，将其下端导管正对接种器红色密封盖上的锡封孔中部，垂直刺入至杯底并旋紧盖子；左手持已打开平皿盖的细菌培养集成培养基，将喷雾导管刺入集成培养基口部防护锡纸，并伸入至固定防护片处，使接种方向正对其中一种培养基，按下接种活塞接种标本；将集成培养基旋转适宜角度，同法接种集成培养基内其他两种培养基；接种完毕后，立刻将配有内置式CO₂气体发生器的平皿盖盖上并旋紧，放孵育箱培养即可。 

本实用新型的优点。突出优点是操作方便，细菌分离效果好，成本低廉，工作效率高，标本预处理及时，可以实时接种，体积小，灵活，可以在生物安全柜内使用，具有很高生物安全性。利用雾化接种原理，淘汰了酒精灯和接种环；实现标本有层次展开，即保证检测灵敏度又可以得到足够单个菌落；接种仪也是标本杯，内置标本预处理液，标本采集后即开始预处理，不但有效保护一些对环境，尤其是对湿度和PH要求较高的细菌，而且可以加快标本预处理时间，有效提高工作效率；密闭性操作更安全，并减少标本带来的恶臭及对实验室环境的污染；采用不透明或彩色PVC生产接种仪杯体，可以避免因标本外观给操作者带来的恶心感觉；封闭式微生物标本快速接种仪的应用，使集成培养基的临床应用更方便，避免频繁更换平板带来的麻烦；按压活塞几秒钟即可以完成接种，每小时可以轻松接种150份标本；与现有同类仪器比较，本实用新型操作更方便，无需特别培训，工作效率高；同时，集成培养基自带CO₂气体发生系统，摒弃了CO₂孵育箱，不会造成CO₂气体污染实验室；集成培养基密闭性好，不会释放生物气溶胶，具有清洁、无公害特点；所谓接种仪，同时也是标本杯，节约资源，成本低廉，平板外在质量对接种效果几乎没有影响，适合在各类微生物实验室推广、使用；小巧，携带方便，尤其适合野外现场采样、现场接种；是可以真正放在生物安全柜里使用的快速接种仪，完全符合生物安全要求。 

实现本实用新型的最佳方案是以透明、不透明或彩色PVC制备成接种器，经环氧乙烷消毒一次性使用；利用塑料制品工厂的基本设备，采用批量生产接种器，即可大大降低生产成本，供应各类微生物实验室需求，更好地实现本实用新型。 

Claims (2)

1.一种封闭式微生物标本快速接种仪，其主要结构包括杯体、第一层密封盖、第二层密封盖及接种喷雾头4个部分，其特征在于：杯体底部设计一层隔离层，隔离层上设计隔离网窗口，将杯体分为相对独立的标本预处理室和标本进样室，并在杯体内加入不同标本预处理液；杯体、第一层密封盖、第二层密封盖组成一个三联体的密封标本杯，三者中两两之间均是以螺旋相连接；杯体底部设计1根上端开口、穿过隔离层并固定于隔离层的导管，导管位于隔离层以下的部分管壁上有孔；在第一层密封盖正对杯体底部固定导管的上端开口处，设计1个开口并以锡纸密封。

2.根据权利要求1所述的一种封闭式微生物标本快速接种仪，其特征在于，所述接种喷雾头为一种无菌包装的接种喷雾头，喷雾头盖子内螺旋直接与接种仪第一层密封盖顶部外螺旋匹配，并可以旋紧密封；接种仪接种喷雾头导管部分延长，尖端细化为针状，导管上设计一个圆形塑料固定防护片。

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