CS218689B1 - Zařízení pro automatické odečítání inhibičních zón v agarových vrstvách - Google Patents

Abstract

Vynález řeší zařízení pro odečítání velikosti inhibičních zón při měření vzájemné působnosti dvou látek na sebe. V mikrobiologii se velikost inhibičních zón dosud měřila ručně a naměřené hodnoty se pak matematicky vyhodnocovaly. Vynález tvoří zařízení sestávající z rámu přibližně čtvercového tvaru, do něhož se zasune skleněná deska s agarovou vrstvou. Podél jedné strany rámu je umístěn pohybový šroub, který pohybuje saněmi nesoucími příčný pohybový šroub kolmý k prvé­ mu šroubu. Příčný pohybový šroub ovládá stolek s děrovačem a odečítacím zařízením, ise spínačem pro rozteč otvorů a s koncovým spínačem pro ukončení pohybu v řádku. Příčný pohybový šroub je kromě toho ještě spojnicí a hnacím převodem spojen s níže položeným příčným pohybovým šroubem nesoucím osvětlovač. Zařízení je kroimě toho ještě vybaveno elektronickým za­ řízením pro samočinné řádkování příčné­ ho pohybového šroubu a pro samočinné nastavování stolku.

Description

Vynález :se týká zařízení pro automatické odečítání inhibičních zón, neboť na základě elektrooptického systému umožňuje odečítání rozdílné světelné propustnosti agarové vrstvy v zónách a mimo ně, a tím lze samočinně určovat vzájemnou působnost dvou zkoumaných látek.

V mikrobiologii se jako živné půdy pro pěstování jedné látky, například mikroorganismů, používá rosolovitých hmot například agarových. Na nich je možno zkoumat působnost druhé látky, například antibiotik, na tyto organismy. Tato měření se dosud provádějí tak, že se na skleněnou desku nalije agar, nasycený jednou zkoumanou látkou, například mikroorganismy. Tato látka se v agaru rozmnožuje i po jeho ztuhnutí, kdy se z něj vytvoří rosolovitá hmota. Z této rosolovité hmoty se vykrojují otvory, do kterých se nalije druhá zkoumaná látka. Tato látka, například antibiotikum, difunduje do okolí otvoru a znemožňuje množení mikroorganismů. S přibývající vzdáleností od otvoru účinek antibiotika slábne až zaniká. Tak se v agaru kolem otvoru vytvoří kruhová zóna bez mikroorganismů. V této zóně je agar čirý. Ostatní agar s narostlými mikroorganismy je zakalený, a proto propouští málo světla.

Na záladě velikosti zóny lze určit intenzitu působnosti druhé zkoumané látky.

Průměr otvoru bývá 10 mm. Minimální průměr zóny, tj. minimální hranice potom bývá 16 mm a maximální 30 mm. V jedné agarové vrstvě je obvykle 10 x 10 otvorů.

V současné praxi se odečítání děje 'tak, že se ručně měří průměry jednotlivých zón. Taková práce je vzhledem k množství otvorů zdlouhavá, nepřesná a dochází ipři ní k častému porušení agaru. Naměřené hodnoty se potom dále matematicky vyhodnocujíUvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro automatické odečítání velikosti inhibičních zón v agarových vrstvách podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z horního rámu s pohybovým šroubem pro ovládání saní, v nichž je uložen příčný pohybový šroub pro ovládání stolku s děrovačem a s odečítacím zařízením, se spínačem pro> ovládání motorku a s koncovým spínačem pro ovládání motorku, a dále je uvedený příčný pohybový šroub hnacím převodem spojen s níže položeným souosým pohybovým šroubem nesoucím osvětloviač, a mezi oběma šrouby je uložena skleněná deska ,s agarovou vrstvou. Odečítací zařízení se skládá z osvětlovače a kondenzoru, které jsou umístěny pod agarovou vrstvou, a nad touto vrstvou jsou vedle sebe dva objektivy pro rozdělení optické cesty, přičemž v obrazové rovině prvního objektivu je clona umístěna mimo inhibiční zónu a objektiv pra usměrnění paprsků do fotodiody; v obrazové rovině druhého objektivu jsou dvě pohyblivé clony, z nichž jedna 'vymezuje část mezi okrajem otvoru a minimálním průměrem inhibiční zóny, a druhá vymezuje část prostoru mezi minimálním a maximálním průměrem inhibiční zóny, a za uvedenými clonami je objektiv a fotodioda, přičemž plocha všech tří clon je stejná.

Zásadní předmostí zařízení podle tohoto vynálezu je jeho automatická činnost, která obsahuje jednak samočinné děrování všech 100 otvorů v agarové desce, a jednak samočinné odečítání velikosti inhibičních zón postupně kolem všech 100 otvorů ia následné zpracování v počítači. Zařízení tak umožňuje mnohonásobně zrychlené a naprosto' přesné vyhodnocení.

Zařízení pro automatické odečítání velikosti inhibičních zón je znázorněno na přiložených třech výkresech, na nichž obr. 1 představuje půdorys a boční řez zařízením. Na obr. 2 je zřejmé ohraničení inhibiční zóny a umístění clon pro vymezení ploch, na nichž se bude provádět měření. Obr. 3 znázorňuje schéma odčítacího zařízení.

V příkladném provedení sestává zařízení z dolního rámu 1, v jehož rozích jsou sloupky nesoucí horní rám 2. Tento horní rám 2 má na jedné straně pohybový šroub saní 3 a vedení pro saně 4, takže saně 4 se mohou pohybovat dopředu a dozadu. Uvedenými saněmi 4 prochází příčný pohybový šroub 5, který svírá s pohybovým šroubem saní 3 pravý úhel. Oba konce příčného¹ pohybového šroubu 5 nejsou spojnice, jejichž dolní konce nesou pohybový šroub osvětlovače 8. Kromě 'toho jsou oba pohybové šrouby 5, 8 spojeny hnacím převodem 9, takže se oba pohybové šrouby 5, 8 pohybují ve stejném smyslu. Kromě toho je jeden z obou šroubů 5, 8 spojen s hnacím motorkem 7. Příčný pohybový šroub 5 pohybuje stolkem 10 nesoucím děrovač 11 a odečítací zařízení 12. Pohybový šroub osvětlovače 8 nese osvětlovač 13, který musí být uložen v neměnné poloze proti bdečítacímu zařízení 12, takže se odečítací zařízení 12 a osvětlovač 13 pohybují vždy současně. Na rohových sloupcích jsou upevněna boční vedení 14 pro skleněnou desku 15 nesoucí agarovou vrstvou 16. Skleněná deska 15 je mezi oběma pohybovými šrouby 5, 8, takže osvětlovač 13 prosvěcuje agarovou vrstvu 16 zdola a světlo propuštěné touto vrstvou 16 se zaznamenává odečítacím zařízením 12 nad agarovou vrstvou 16. Na horním rámu 2, na straně souběžné s příčným pohybovým šroubem 5, jsou umístěny narážky 17, které neznázorněnému spínači na stolku 10 dávají povely k zastavení hnacího motorku 7 příčného pohybového šroubu 5, a to vždy v intervalech odpovídajících požadované rozteči otvorů 18 v agarové vrstvě 16.

Když stolek 10 dosáhne krajní polohy v řádku, koncový spínač 19 sepne automaticky motorek 35, který pomocí pohybového šroubu 3 posune saně 4 o jeden řádek. Změní se směr točení hnacího motorku 7 a kro218689 kování se děje v dalším řádku. Stolek 10 se tedy může meandrovitě pohybovat nad agatovou vrstvou 18 a zastavuje se vždy pomocí narážek 17, aby prostřednictvím výsuvného děrovače 11 vykrojil v agarové vrstvě 16 otvor 18. Po vykrojení otvoru 18 se děrovač 11 opět vrátí do horní polohy. Na stolku 10 je kromě toho ještě umístěno odečítací zařízení 12, které sestává ze dvou vedle sebe umístěných objektivů 21, 22, tří clon 23, 24, 25, dvou objektivů 30, 31 a dvou fotodiod 26, 27.

Pod agarovou vrstvou 16 je na pohybovém šroubu osvětlovače 8 umístěn osvětlovač 13, nad nímž je kondensor 28. Z kondensoru 28 vychází svazek rovnoběžných paprsků, který proniká agarovou vrstvou 16. Objektivy 21, 22, umístěné nad vykrojenými otvory 18, rozdělí svazek rovnoběžných paprsků na dvě samostatné optické cesty. V jejich zobrazovací rovině 29 jsou umístěny omezovači clony 23, 24, 25, které mají stejnou plochu. V optické cestě vytvořené objektivem 21 je umístěna clona 23, za kterou objektiv 30 usměrňuje paprsky do fotodiody 26. V optické cestě vytvořené objektivem 22 jsou pohyblivé clony 24, 25, nad nimiž je objektiv 31, který paprsky usměrňuje do¹ fotodiody 27.

Každá z uvedených clon 23, 24, 25 propouští paprsky jdoucí z jiného místa kolem otvoru 18, jak je znázorněno na obr. 2. Kolem otvoru 18, který mívá většinou průměr 10 mm, bývá inhibiční zóna vymezena minimální možnou hranicí 32, zpravidla o; průměru 16 mm, a maximálně možnou hranicí 33, která mívá 30 mm v průměru.

Skutečná hranice 34 zóny znamená, že v tomto místě přestala látka vpravená do otvoru 18 působit na látku smíchanou s aga•rem. Clona 23 vymezuje vždy část agaru mimo inhibiční zónu — tedy plochu nejtmavší. Clona 24 vymezuje vždy část nejsvětlejší, která je vždy v inhibiční zóně mezi otvorem 18 a hranicí minimální zóny 32. Po· změření světelné propustnosti plochy vymezené clonou 24 přisune se vždy automaticky do optické cesty clona 25, která omezuje plochu mezi minimálním a maximálním možným rozměrem zóny 32, 33. Pokud by tedy skutečná hranice 34 zóny byla minimální, je světelná propustnost plochy vymežené clonou 25 stejná jako propustnost plochy vymezené clonou 23.

Pokud by tedy skutečná zóna 34 byla maximální, je propustnost plochy vymezené clonou 25 stejná jako propustnost plochy vymezené clonou 24. Pevná a přesná poloha odečítacího zařízení 12 vůči děrovači 11 zaručuje přesnost celého zařízení, přičemž je nutné, aby děrování i odečítání bylo prováděno) ze stejného místa a Saně 4 a stolek 10 aby se pohybovaly také stejným směrem a posuvem, čímž se vymezí mechanické chyby celého zařízení.

Zařízení pro automatické odečítání světelné propustnosti v inhibičních zónách je elektronicky propojeno tak, že po vložení skleněné desky 15 s agarovou vrstvou 18 se jediným spínačem uvede v činnost samočinné zastavování v určených roztečích budoucích otvorů 18, Samočinné děrování a přesunutí stolku 10 s děrovačem 11 do dalšího řádku, takže se stolek 10 pohybuje meandrovitě. Po dosažení poslední řádky a posledního otvoru 18 se zařízení samočinně vrátí do výchozí polohy. Látka vpravená do otvoru 18 se nechá působit, načež se stolek 10 s odečítacím zařízením 12 nastaví nad první otvor 18 a jediným spínačem se uvede v činnost samočinné odečítání světelné propustnosti ploch vymezených clonami 23, 24, 25 kolem každého) otvoru 18, kterých bývá většinou sto.

Signály z fotodiod 26, 27 se zavádějí doi počítače. U každého otvoru se nejdříve zaregistrují údaje z clon 23 a 24, načež se do optické cesty samočinně nastaví clona 25 a její signál se také zavede do* počítače, kde při vhodném matematickém vyhodnocení a při použití vhodného programu je možno vyloučit některé proměnné, jako kolísání jasu žárovky, vliv různé jakosti agarové vrstvy 16 při různých šaržích, různé propustnosti agarové vrstvy 16 mimo· inhibiční zónu nebo různé propustnosti způsobené nestejnou tloušťkou agarové vrstvy 16 po celé ploše skleněné desky 15. Hodnoty světelné propustnosti plochy každé clony 23, 24, 25 se pro každý otvor 18 samočinně zpracují ve formě natištěných výsledků. Po odečtení posledního otvoru se stolek 10 automaticky vrátí do výchozí polohy.

Claims (2)

1. Zařízení pro automatické odečítání velikosti inhibičních zón v agarových vrstvách, vyznačené tím, že sestává z horního rámu (2) s pohybovým šroubem (3) pro ovládání saní (4), v nichž je uložen příčný pohybový šroub (5) pro ovládání stolku (10) s děrovačem (11) a s odečítacím zařízením (12), se spínačem pro ovládání motorku (7) a s koncovým spínačem (19) pro ovládání motorku (35), a dále je uvedený příčný pohybový šroub (5) hnacím převoVYNALEZU dem (9) spojen s níže položeným pohybovým šroubem (8) nesoucím osvětlovač (13), a mezi oběma šrouby (5, 8) Je uložena skleněná deska (15) s agarovou vrstvou (16).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že odečítací zařízení (12) se skládá z osvětlovače (13) a kondensoru (28), které jsou umístěny pod agarovou vrstvou (16), a nad touto' vrstvou (16) jsou vedle sebe dva objektivy (21, 22) pro rozdělení optické cesty, přičemž v první optické cestě je clona (23) vymezující plochu mimo inhibiční zónu, objektiv (30) pro usměrnění paprsků do fotodiody (26); ve druhé optické cestě jsou dvě pohyblivé clony (24, 25), z nichž jedna vymezuje část prostoru mezi okrajem otvoru (18) a minimální hranicí (32) inhibiční zóny, a druhé vymezuje část prostoru mezi minimální hranicí (32) a maximální hranicí (33) inhibiční zóny a za uvedenými clonami (24, 25) je objektiv (31) a fotodioda (27), přičemž plocha všech tří clon (23, 24, 25) je stejná.