CS250666B2 - Device for microorganismes detection - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro detekování mikroorganismů ve vzorcích vyšetřované látky. Přístroje lze například použít pro monitorování · výrobků určených pro spotřebu lidmi, jako jsou potraviny, nápoje nebo farmaceutické preparáty, nebo může být použito pro monitorování vzorků v patologických nebo· jiných laboratořích.

Je známo, že růst mikroorganismu ve vzorcích tekutiny může být detekován měřením změny potenciálu mezi elektrodami, které jsou ve styku s kapalinovým vzorkem, přičemž zařízení obsahuje baterii buněk se zaznamenávacím multiplexem, který byl již popsán v literatuře společně s užitím mikroprocesoru pro monitorování elektrických potenciálů a zaznamenávání změny napětí z baterie buněk se vzorky. Pozorovalo se, že když růst mikroorganismů dosáhne určitého stadia, jeví potenciál značnou změnu, například prudší pokles, což může být způsobeno migrací a nahromaděním mikroorganimů kolem jedné z elektrod.

Účelem vynálezu je vytvořit zvlášť jednoduché a účinné zařízení k použití pro detekování mikroorganismů, v kterémkoliv z množiny vzorků určité látky, kterou může být například kapalina nebo směs kapaliny a pevných materiálů nebo dokonce pevná látka, například pevné agarové prostředí.

Podle vynálezu obsahuje takové zařízení nádržky pro vzorky, a člen pro uložení těchto nádržek s prostředky pro umístění a ustavení každé z nádržek, přičemž podle vynálezu všechny nádržky obsahují první elektrodu ze vzácného kovu a druhou elektrodu z odlišného kovu například hliníku, izolovanou od první elektrody, přičemž elektrody jsou uzpůsobeny pro uvedení do styku se vzorkem v nádržce a mají kontaktní povrchy vně nádržky, a člen pro uložení nádržek je opatřen první sadou kontaktů uzpůsobených pro záběr s vnějšími kontaktními povrchy nádržek a odpovídajících elektrodám· ze vzácného kovu, a s odděleným vodičem vedoucím od každé z první sady kontaktů pro spojení elektrod ze vzácného kovu s oddělenými svorkami zaznamenávacího multiplexu, a druhou sadou kontaktů uzpůsobených pro vytvoření kontaktu s vnějšími kontaktními povrchy nádržek, a odpovídajících druhým elektrodám, přičemž všechny kontakty druhé sady jsou spojeny se společným vodičem pro spojení druhých elektrod se společnou svorkou zaznamenávacího multiplexu.

Podle výhodného provedení vynálezu všechny nádržky obsahují těleso, jehož alespoň část je z uvedeného odlišného kovu, a tato část tělesa nádržky tvoří druhou elektrodu.

Podle dalšího provedení vynálezu všechny nádržky mají dno vyklenuté směrem vzhůru, kterým prochází první elektroda tvořená, kolíkem ze vzácného kovu nebo kolíkem povlečeným tímto vzácným kovem.

Podle jiného provedení vynálezu je ve všech nádržkách první elektroda vytvořena kolíkem ze vzácného kovu nebo kolíkem povlečeným tímto vzácným kovem, přičemž tento kolík je prostrčen stěnou nádržky.

U jiných provedení všechny nádržky obsahují uzávěr a první i druhá elektroda pro každou nádržku je umístěna v příslušném uzávěru nádržky a jím prostrčena.

Clen pro uložení nádržek sestává s výhodou z bloku v němž jsou vytvořena vybrání, z nichž každé je uzpůsobeno pro uložení a umístění jednotlivé nádržky a opatřeno jednou ze sad kontaktů.

Blok pro umístění nádržek má s výhodou ke spodní straně připojenu desku s plošným obvodem a s vedeními spojujícími každý z první sady kontaktů s jednotlivým kontaktem vícecestného konektoru a vodičem spojujícími všechny kontakty druhé sady se společným kontaktem vícecestného konektoru.

U těchto konstrukcí může být soustava jednoduchých a relativně levných standardních nádržek použita praktickým a vhodným způsobem pro monitorování vzorků. Soustava elektrod je poměrně jednoduchá v tom, že se používá hliníkové nádržky, která může mít obchodně dostupný standardní tvar, s kolíkem povlečeným zlatém, získá se značný· potenciálový rozdíl, čímž se usnadní měření. Soustava zaznamenávacího multiplexu může být upravena tak, že vytváří signál, který identifikuje kteroukoliv nádržku, která jeví význačnou, odchylku od standardního potenciálu, například strmý pokles, který znamená, že růst mikroorganismů obsažených · ve vzorku v nádržce uložcném dosáhl zvláštní hodnoty. Cas, který vzorek potřebuje k dosažení této hodnoty, je mírou počtu mikroorganismů přítomných v látce, ze které byl vzorek odebrán.

Vynález bude nyní podrobněji popsán na příkladech ve spojitosti s výkresy.

Obr. 1 je pohled shora na člen obsahující nádržku.

Obr. 2 je průřez členem podle obr. 1 podle čáry JI—II a znázorňuje první provedení nádržky tam umístěné, a to částečně v řezu.

Obr. 3 je podrobný pohled znázorňující nárys jednoho konce členu pro uložení nádržek, pravý konec na obr. · 1.

Obr. 4 je pohled shora na plošný obvod tvořící část členu pro uložení nádržky.

Obr. 5 je blokový diagram celého zařízení.

Obr. 6 znázorňuje druhé provedení nádržky částečně v průřezu.

Obr. 7 a 8 jsou částečné pohledy na třetí a čtvrté: provedení nádržky.

Obr. 9 je páté provedení nádržky.

Obr. 10 je šesté provedení nádržky umístěné ve členu pro uložení nádržek.

Jak je patrno, na obr. 1, 2 a 3 obsahuje zařízení člen 10 pro uložení nádržek 11 velký počet nádržek 11, vytvořených na250666 příklad jako nádržka 11 znázorněná na obr.

a majíc í standardn í tvar i velikost. Jak je znázorněno, má nádržka 11 válcové těleso, provedené v jednom celku se dnem 13, vyklenutým směrem, vzhůru a vytvořeným vylisováním z hliníku, a kromě toho má našroubovaný klobouček 14. Vyklenuté dno 13 má středový otvor, uzavřený izolační průchodkou 15 z kaučuku nebo plastického materiálu, kterou prochází první elektroda 16 tvořená kolíkem, povlečeným zlatém. Dolní konec 17 první elektrody 16 je rozšířen pro vytvoření vnějšího kontaktu. Válcové těleso nádržky 11 tvoří samo o sobě druhou elektrodu 12 a prstencová vnější plocha 18 jeho dna 19 kolem vnější stěny vyklenutého dna 13 tvoří příslušnou kontaktní oblast.

Clen 10 pro uložení nádržek 11 sestává z bloku 19, který je vytvořen tak, jak je znázorněno, se šestnácti válcovými vybráními 20, z nichž každé je uzpůsobeno pro uložení a umístění jednotlivé nádržky 11 a je opatřeno ve své dolní stěnp dvěma kontakty 21, 22. Pro lepší uložení nádržek 11 ve vybíráních 20 je v rozšířené horní části vybírání 20 umístěn pružný závěrný člen 23, pro zachycení vnějšího povrchu druhé elektrody 12 tvořící vnější povrch nádržky 11, po jejím vložení do válcového vybírání 20.

Clen 10 pro uložení nádržky 11 má na spodní straně bloku 19 připevněnou desku s plošným obvodem za pomoci spodního krytu 26 a. šroubů 27, obr. 3, které také drží kaučukové podpěry 28. Kontakty 21, 22 v každém válcovém vybírání 20 jsou pružně uloženy a jsou spojeny příslušnými svislými vývrty 29, 30 s deskou 25 s plošným obvodem. Na jednom konci, pravý konec podle znázornění obr. 1 a 3, členu 10 pro uložení nádržek 11 je deska 25 s plošným obvodem holá a opatřena 34-cestným konektorem 31 standardního typu.

Tva.r desky 25 s plošným obvodem je znázorněn na obr. 4. Kontakty 32 odpovídají kontaktům 21 ve středu každého vybrání 20, kteréžto kontakty 32 jsou spojeny s prvními elektrodami 16, čili s elektrodami ze vzácného kovu, každé nádržky 11, a všechny tyto kontakty 32 mají oddělený vodič 33, který vede k individuálnímu kontaktu 34 konektoru 31. Kontakty 35 na desce 25 s plošným obvodem odpovídají kontaktům 22 ve vybíráních 20 a jsou spojeny společným vedením 36 vedoucím ke společnému kontaktu 37 v konektoru 31.

Jak je znázorněno na obr. 5, je jeden nebo několik členů 10 pro uložení nádržek 11 spojen se zaznamenávací multiplexní soustavou, obsahující analogově-číslicový multiplex 40 a mikroprocesor 41 spojený s optickou displejovou jednotkou nebo tiskárnou 42 a s pamětí 43 pro data. Signály z prvních elektrod 16 se vzácným kovem, umístěných v nádržkách 11 jsou vedeny do multiplexu 40 individuálními vodiči 44, spo jenými se svorkami 37 konektoru 31 a tak se společným vedením 45. Multiplex 40 může být například 12í^-^-^^í^itná jednotka umožňující spojení osmi členů 10 pro uložení nádržek 11 druhu znázorněného na obr. 1 až 4. Multiplex 40 má mít vysokou vstupní impedanci, například přibližně 10 megaohmů nebo v jiném případě musí být odpor tohoto velikostního řádu zapojen mezi každým signálním vodičem 44 a společným vedením 45, a to za účelem, který bude popsán níže.

Obr. 6 až 10 znázorňují každý jiné provedení nádržky. Na obr. 6 má druhá elektroda 12 nádržky 11 pouze spodní část 50 provedenu z hliníku, přičemž válcová stěna 52 je provedena z průhledného materiálu, například plastické hmoty.

Základní část 50 tvoří zde druhou elektrodu a vzorek je nyní v nádržce 11 viditelný.

Na obr. 7 je celé těleso nádržky 11 z průhledného materiálu, například plastické hmoty, a druhá elektroda 12 je tvořena hliníkovou sondou 54 procházející vyklenutým dnem 13 tělesa 12.

Obr. 8 až 10 znázorňují tvary nádržek 11, kde elektroda nebo elektrody, které jsou v podobě sondy, jsou umístěny v závěru pro nádržku, což je na obr. 8 kovový našroubovaný klobouček 14, na obr. 9 plastický našroubovaný klobouček 14 a na obr. 10 kaučuková zátka 56.

Je-li žádoucí udržet vzorek mimo styk s elektrodou nebo elektrodami až do začátku zkoušky a při umístění elektrody ve víku, může být vzorek umístěn v nádržce 11 obrácené vzhůru a zkouška započne tím, že se nádržka 11 převádí a zavede se do členu 10 pro uložení nádržek 11, až když je připravena.

Podle obr. 8 je celé těleso nádržky 11 nebo jeho část z kovu a tvoří druhou elektrodu 12, zatímco u obr. 9 a 10 je druhou elektrodou sonda 54. Nádržka 11 na obr. 10 je obvyklá skleněná nádoba nebo láhev. V každém případě jsou první elektroda 16 a druhá elektroda 12 elektricky navzájem izolovány, buď izolační průchodkou 15 nebo plastickou, nebo skleněnou hmotou samotného tělesa nádržky 11.

Ve všech případech je přístroj upraven tak, že nádržka 11 může být vložena do vybrání 20 při správném a neměnném umístění prvních elektrod 16 se vzácným kovem . a druhých elektrod 12 tak, že jsou ve styku s jejich příslušnými kontakty 21, 22, například první elektroda 16 je středově umístěna v uzávěru 14 nebo ve dnu 13 nádržky 11 a druhá elektroda 12 je přesazena od středové osy nádržky 11.

Pro monitorování řady vzorků kapaliny, například při kontrole výroby potravinového nebo pitného. výrobku, umístí se v nádržkách 11 vzorky standardní velikosti, kteréžto nádržky 11 se uzavřou našroubovaný250666 mi kloboučky 14 pro vyloučení znečištění, a ' nádržky 11 se umístí v příslušných vybráních 30 členu 10 pro uložení nádržek 11, takže jejich první elektrody 16 ze vzácného kovu vejdou do styku s kontakty 21 a druhé elektrody 13 přijdou do styku s kontakty 27'. Multiplex 40 přepíná výstupy článků tvořených nádržkami 11 postupně k mikroprocesoru 41. Mikroprocesor 41 zaznamenává postupně napětí z každé nádržky li ' 'a ukládá data společně s dobou, kdy bylo . provedeno měření, do paměti 43. Optický záznam může být uskutečněn optickou displejovou jednotkou nebo tiskárnou 42. Mikroprocesor 41 také provádí zkoušku na napěťové úrovni z každé nádržky 11 pro zjištění, pokleslo-li napětí pod přepadem, určenou hodnotu, například 300 mV. Jestliže se zjistí, že napětí pokleslo pod 300 mV po dobu dvou za sebou jdoucích měřicích cyklů, zaznamená se příslušná nádržka a doba od začátku zkoušky do detekce poklesu napětí a ukáže se na optické displejové jednotce nebo na výtisku z tiskárny.

Je známo, že napětí měřené na elektrodě se vzácným kovem v roztoku obsahujícím mikroorganismus bude jevit význačný pokles, když počet mikroorganismů pro roztoky dosáhne určité hodnoty. Přístroj tak umožňuje vhodný postup pro detekování růstu mikroorganismů ve vzorcích a tím, že zaznamenává dobu potřebnou pro přiroze ný růst mikroorganismů ve vzorku k dosažení určité úrovně, dává dobrý údaj o počtu mikroorganismů ve vzorkovaném výrobku.

První elektroda 16 se vzácným kovem každé nádržky 11 je spojena s druhou elektrodou. 12 nádržky 11 vysokou vstupní impedancí multiplexu 40 nebo shora uvedenými oddělenými impedancemi mezi signálním vodičem 44 a společným vedením 45. To vede k tomu, že se malý, avšak znatelkou 11 a jejími elektrodami, což stabilizuný proud odvání z článku tvořeného nádržje napětí a zabraňuje nekontrolovatelnému posuvu kmitočtu.

Podrobnosti konstrukce nádržky 11 a členu 10 pro uložení nádržek 11 mohou být ovšem změněny. Například první elektroda 16 se vzácným kovem může být uložena ve stěně nádržky 11 místo v jejím dnu, kde vybrání 20 v členu 10 obsahujícím nádržku 11 bude mít otevřenou stranu a bude mít kontakty na svých vnitřních stranách, takže nádržka 11 může být do vybrání 2Í) zasunuta ze strany k provedení potřebných kontaktů.

Multiplex 40 může být začleněn do členu 10 pro uložení nádržek 11 nebo do každého takového členu 10 za vytvoření jediné jednotky, což odstraňuje potřebu vodičů 44 a 45.

Claims (10)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Zařízení pro detekování mikroorganismů v každém z množiny vzorků vyšetřované látky, která obsahuje nádržky pro vzorky a člen pro uložení těchto nádržek s prostředky pro umístění a ustavení každé z nádržek, vyznačující se tím, že všechny nádržky (11) obsahují první elektrodu (16) ze vzácného kovu a druhou elektrodu (12) z odlišného kovu, například hliníku, izolovanou od první elektrody (16), přičemž první elektroda (16) a druhá elektroda (12) jsou uzpůsobeny pro uvedení do styku se vzorkem v nádržce [ 11) a mají kontaktní povrchy vně nádržky (11), a člen (10) pro uložení nádržek (11) je opatřen první sadou kontaktů (21) uzpůsobených pro záběr s vnějšími kontaktními povrchy nádržek (11) a odpovídajících prvním elektrodám (16) ze vzácného kovu, a s odděleným vodičem vedoucím od každé z první sady kontaktů (21) pro spojení prvních elektrod (16) ze vzácného kovu s oddělenými svorkami zaznamenávacího multiplexu (40), a druhou sadou kontaktů (22) uzpůsobených pro vytvoření kontaktu s vnějšími kontaktními povrchy nádržek (11), a odpovídajících druhým elektrodám (12), přičemž všechny kontakty (22) druhé sady jsou spojeny se společným vodičem pro spojení dru hých elektrod (12) se společnou svorkou zaznamenávacího multiplexu (40).

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že všechny nádržky (11) obsahují těleso, jehož alespoň část je vytvořena z hliníku a tato část tělesa nádržky (11) tvoří druhou elektrodu (12).

3. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že všechny nádržky (11) mají dno (13) vyklenuté směrem vzhůru, kterým prochází první elektroda (16) tvořená kolíkem ze vzácného kovu nebo kolíkem povlečeným tímto vzácným kovem.

4. Zařízení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ve všech nádržkách (11) je první elektroda (16) vytvořena kolíkem ze vzácného kovu nebo kolíkem povlečeným tímto vzácným kovem, přičemž tento kolík je prostrčen stěnou nádržky (11).

5. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 2 až 4, vyznačující se tím, že všechny nádržky (11) mají těleso z hliníku a kolík tvořící první elektrodu (16) povlečený zlatém.

6. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím. že všechny nádržky (11) obsahují uzávěr a první elektroda (16) a druhá elektroda (12) pro každou nádržku (11) je umístěna v příslušném uzávěru nádržky (11) a, jím prostrčena,

7. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tím, že všechny nádržky (11) obsahují uzávěr a první elektroda (16) pro každou nádržku (1.1) je upravena v příslušném uzávěru nádržky (11) a jím prostrčena.

8. Ze řízení podle kteréhokoliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím., že člen (10) pro uložení nádržek (11) sestává z bloku (19) v němž jsou vytvořena vybrání (20), z nichž každé je uzpůsobeno pro uložení a umístění jednotlivé nádržky (11) a opatřeno jednou, ze sad kontaktů (21, 22, popřípadě 32, 35).

9. Zařízení podle budu 8. vyznačující se tím, že blok (19) obsahující nádržku (11) má na své spodní straně připojenu desku (25) s plošným obvodem a s vedeními (33) spojujícími každý z první sady kontaktů (32) s jednotlivým kontaktem (34) vícecestného konektoru (31) a vodičem (36) spojujícími všechny kontakty (35) druhé sady se společným kontaktem (37) vícecestného konektoru (31).

10. Zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících bodů, vyznačující se tím, že multiplexní zaznamenávací soustava obsahuje analogově-číslicový multiplex (40) uzpůsobený pro vedení napěťových signálů od prvních elektrod (16) ze vzácného kovu každé nádržky (11) postupně к mikroprocesoru (41), který je programován pro zkoumání signálů pro zjištění poklesu napětí pod předem určenou úroveň a pro displejování a stanovení doby uplynuvší od počátku zkoušení vzorku к poklesu napětí.