DE102005016584A1

DE102005016584A1 - Analyzing system for analysis of environmental atmospheres has vacuum producing unit, impacting unit for applying environmental atmosphere to analysis culture, and suction funnel to draw in environmental atmosphere

Info

Publication number: DE102005016584A1
Application number: DE200510016584
Authority: DE
Inventors: Ulrich Mohr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-11
Filing date: 2005-04-11
Publication date: 2006-10-12

Abstract

The analyzing system for the analysis of environmental atmospheres has a vacuum producing unit (8), at least one impacting unit (5) which is designed to accommodate an analysis culture and for applying an environmental atmosphere to it, at least one suction funnel (6) designed to draw in the environmental atmosphere and connected to the impacting unit, and a support unit (1,2) to support the vacuum producing unit, the impacting unit and the suction funnel.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Analyse von Umweltatmosphären, insbesondere mittels Pro- und Eukarioten.The The invention relates to a system for analyzing environmental atmospheres, in particular by pro and eukaryotes.

Solche Analysesystem sind beispielsweise aus der DE 198 01 763 , DE 100 14 057 und DE 102 11 324 des gleichen Anmelders bekannt. Mit diesen Systemen werden in einer Beaufschlagungseinrichtung aufgenommene Kulturen (Zell- oder Bakterienkulturen) einem gesteuerten Luftstrom ausgesetzt, der sich aus der zu untersuchenden Umweltatmosphäre zusammensetzt. Der Luftstrom wird mittels einer Vakuumpumpe erzeugt, die über einen entsprechenden Unterdruckanschluß der Beaufschlagungseinrichtung in dieser einen Unterdruck erzeugt, so daß die Umweltatmosphäre über einen weiteren mit einem Ansaugtrichter verbundenen Anschluß in die Beaufschlagungseinrichtung in einem einstellbaren Volumenstrom strömt. Der Ansaugtrichter ragt in die Umweltatmosphäre. Die bekannten Systeme setzen sich im wesentlichen aus den drei genannten, getrennten Einheiten (Beaufschlagungseinrichtung, Vakuumpumpe und Ansaugtrichter) zusammen, die insbesondere bei Feldversuchen einzeln transportiert und an Ort und Stelle aufgestellt sowie über Leitungsverbindungen miteinander verbunden werden müssen. Dies behindert die einfache Mobilität solcher Analysesysteme.Such analysis system are for example from the DE 198 01 763 . DE 100 14 057 and DE 102 11 324 of the same applicant. With these systems, crops (cell or bacterial cultures) taken up in a loading device are subjected to a controlled air flow, which is composed of the environmental atmosphere to be investigated. The air flow is generated by means of a vacuum pump, which generates a negative pressure via a corresponding vacuum connection of the loading device, so that the environmental atmosphere flows via a further connection connected to a suction port into the loading device in an adjustable volume flow. The intake funnel protrudes into the environmental atmosphere. The known systems are composed essentially of the three mentioned, separate units (impingement device, vacuum pump and suction funnel), which must be transported individually in particular in field tests and placed in place and connected to each other via cable connections. This hinders the easy mobility of such analysis systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Analysesysteme mobiler zu gestalten.Of the Invention is based on the object, the known analysis systems make it more mobile.

Sie löst diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.she solve these Task with the subject matter of claim 1. Preferred embodiments are in the subclaims described.

Die Erfindung sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, in derThe Invention as well as other features and advantages of the invention in the following description of preferred embodiments with reference to the attached Drawing closer explained in of the

1 eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines mobilen Analysesystems zeigt, und 1 shows a schematic side view of an embodiment of a mobile analysis system, and

2 eine schematische Aufsicht auf das Ausführungsbeispiel der 1 zeigt. 2 a schematic plan view of the embodiment of 1 shows.

1 und 2 zeigen in schematischer Ansicht ein Ausführungsbeispiel eines mobilen Analysesystems, das einen mit vier Rollen 4 ausgerüsteten, fahrbaren Rahmen 2 umfaßt (beispielsweise mit einer Gesamthöhe von 80 cm). Zusätzlich zu den Rollen 4 oder anstelle dieser Rollen 4 kann der Rahmen 2 auch geeignete Handgriffe (nicht dargestellt) aufweisen, mit denen der Rahmen leicht von einer Person getragen werden kann. 1 and 2 show in schematic view an embodiment of a mobile analysis system, one with four rollers 4 equipped, mobile frame 2 includes (for example, with a total height of 80 cm). In addition to the roles 4 or instead of these roles 4 can the frame 2 also suitable handles (not shown), with which the frame can be easily carried by a person.

In den Rahmen 2 ist über ein Auflageelement 3 eine rechtekkige Grundplatte 1 (beispielsweise mit den Maßen 70 × 40 cm) lösbar eingehängt. Das Auflageelement 3 dient der lösbaren Befestigung der Grundplatte 1 am Rahmen 2. Auf der Grundplatte 1 ist ein Rahmen 11 in Form eines Portals aus verstellbaren Profilen befestigt. Wie aus 1 ersichtlich, trägt der Rahmen 11 zwei getrennte Expositionsmodule 5, drei Ansaugtrichter 6 und pro Expositionsmodul 5 drei in je ein Gehäuse integrierte Vakuum-Durchflußregler 7. Selbstverständlich ist die genannte Anzahl an Expositionsmodulen 5 und Ansaugtrichtern 6 lediglich beispielhaft und kann nach Belieben variiert werden. Aufgrund der verstellbaren Profile des Rahmens 11 können die auf der Grundplatte 1 montierten Elemente in nahezu beliebiger Konfiguration zueinander angeordnet werden.In the frame 2 is about a support element 3 a rectangular base plate 1 (For example, with the dimensions 70 × 40 cm) detachably mounted. The support element 3 serves the releasable attachment of the base plate 1 at the frame 2 , On the base plate 1 is a frame 11 attached in the form of a portal of adjustable profiles. How out 1 visible, the frame carries 11 two separate exposure modules 5 , three suction funnels 6 and per exposure module 5 three in each case integrated vacuum flow control 7 , Of course, the mentioned number of exposure modules 5 and suction funnels 6 merely by way of example and can be varied as desired. Due to the adjustable profiles of the frame 11 Can the on the base plate 1 assembled elements are arranged in almost any configuration to each other.

In einem unteren Abschnitt des Rahmens 2 ist ein zur Temperierung der Expositionsmodule 5 benötigtes Wasserbad 9 und eine für die Generierung des Ansaug-Volumenstromes benötigte Vakuumpumpe 8 eingehängt.In a lower section of the frame 2 is a for tempering the exposure modules 5 needed water bath 9 and a vacuum pump needed to generate the intake flow 8th hooked.

Das Wasserbad 9 umfaßt einen Behälter zur Aufnahme des Wassers, ein geregeltes Heizmittel zum Erwärmen des Wassers innerhalb des Behälters auf eine manuell einstellbare Temperatur sowie eine Zirkulationspumpe zum Zirkulieren des erwärmten Wassers durch die beiden Expositionsmodule 5. Zur Wasserzirkulation sind das Wasserbad 9 und die beiden Expositionsmodule 5 über lösbare Leitungsverbindungen in Serie miteinander gekoppelt.The water bath 9 comprises a container for receiving the water, a controlled heating means for heating the water within the container to a manually adjustable temperature and a circulation pump for circulating the heated water through the two exposure modules 5 , For water circulation are the water bath 9 and the two exposure modules 5 Coupled with each other via detachable cable connections in series.

Neben dem Expositionsmodul 5 für die eigentliche Messung der Umweltatmosphäre trägt der Rahmen 11 ein zweites Modul 5, welches zur Kontrolle mit Reinluft aus einer Vorratsflasche 10 beaufschlagt wird. So lassen sich die beiden Ergebnisse miteinander vergleichen. Die Vorratsflasche 10 wird getrennt transportiert, neben dem Analysesystem aufgestellt und über eine Schlauchverbindung mit dem zweiten Expositionsmodul 5 gekoppelt. Alternativ kann sie auch in einer entsprechenden Aufnahme (nicht dargestellt) im unteren Abschnitt des Rahmens 2 aufgenommen werden.In addition to the exposure module 5 The framework contributes to the actual measurement of the environmental atmosphere 11 a second module 5 , which for control with clean air from a storage bottle 10 is charged. This allows the two results to be compared. The storage bottle 10 is transported separately, placed next to the analysis system and via a hose connection with the second exposure module 5 coupled. Alternatively, it may also be in a corresponding receptacle (not shown) in the lower portion of the frame 2 be recorded.

Nachdem die vorzugsweise für den Transport vom Rahmen 2 getrennte Grundplatte 1 mit den daran montierten Einheiten (die beiden Expositionsmodule 5, Ansaugtrichter 6, etc.) auf den Rahmen 2 mit den daran montierten Einheiten (Vakuumpumpe 8 und Wasserbad 9) aufgesetzt wurde, müssen noch die Leitungsverbindungen zwischen den auf der Grundplatte 1 angebrachten Einheiten und den am unteren Rahmen 2 angebrachten Einheiten miteinander verbunden werden. Dies geschieht beispielsweise über Schnellkupplungen.After the preferably for the transport from the frame 2 separate base plate 1 with the units mounted on it (the two exposure modules 5 , Suction funnel 6 , etc.) on the frame 2 with the units mounted on it (vacuum pump 8th and water bath 9 ) has yet to be set up the wire connections between the on the base plate 1 attached units and the lower frame 2 attached units are interconnected. This happens for example via quick couplings.

Für die Analyse wird die Umweltatmosphäre durch die Ansaugtrichter 6 am Arbeitsplatz oder an jedem anderen Ort (das Analysesystem ist für Feldversuche ausgestaltet), wo Umweltatmosphären zu messen sind, angesaugt und zum ersten Expositionsmodul 5 geleitet. Die Innenseiten der Ansaugtrichter 6 sind hyperboloidförmig ausgebildet, um möglicht repräsentative Proben mit geringsten Verlusten an Partikeln aufnehmen zu können (siehe auch DE 102 11 324 ). Sie können zusätzlich noch mit einer leitfähigen PFA-Beschichtung beschichtet sein, einer Kombination aus metallischen Nanopartikel und PFA, um den Reibungskoeffizienten zwischen den angesaugten Partikeln und der Innenseite zu minimieren. Die Ansaugtrichter 6 können an flexiblen Haltern befestigt werden, um diese entsprechend der Meßanforderungen ausrichten zu können.For analysis, the environmental atmosphere is through the intake funnels 6 at work or any other location (the analysis system is designed for field trials) where environmental atmospheres are to be measured, aspirated and the first exposure module 5 directed. The insides of the intake funnels 6 are hyperboloid-shaped in order to be able to record representative samples with the lowest possible losses of particles (see also DE 102 11 324 ). They may additionally be coated with a conductive PFA coating, a combination of metallic nanoparticles and PFA, to minimize the coefficient of friction between the aspirated particles and the inside. The intake funnels 6 can be attached to flexible holders in order to align them according to the measurement requirements.

Der Ansaug-Volumenfluß wird über die jeweils zu einem ersten und einem zweiten Modul zusammengefaßten drei Vakuum-Durchflußregler 7 nach den Anforderungen des Experimentes manuell oder elektronisch eingeregelt, die zwischen die zugehörigen Beaufschlagungseinrichtungen des ersten und zweiten Expositionsmoduls 5 und die Vakuumpumpe 8 geschaltet sind.The intake volume flow is via each combined into a first and a second module three vacuum flow controller 7 adjusted manually or electronically according to the requirements of the experiment, between the associated loading devices of the first and second exposure module 5 and the vacuum pump 8th are switched.

Die Expositionsmodule 5 sind grundsätzlich in zwei Varianten vorgesehen, die je nach Anforderung auch kombiniert werden können: für Bakterienkulturen und für Zellkulturen (siehe DE 102 11 324 ). Jedes Expositionsmodul 5 kann entweder mehrere verschiedene Beaufschlagungseinrichtungen zum Aufnehmen verschiedener Kulturen (verschiedene Zellkulturen und/oder verschiedene Bakterienkulturen) umfassen, oder auch nur gleiche Beaufschlagungseinrichtungen.The exposure modules 5 are basically provided in two variants, which can also be combined as required: for bacterial cultures and for cell cultures (see DE 102 11 324 ). Each exposure module 5 may either comprise a plurality of different loading devices for accommodating different cultures (different cell cultures and / or different bacterial cultures), or even just the same loading devices.

Arbeiten die Beaufschlagungseinrichtungen mit Zellkulturen, so ist eine Versorgung der Zellkulturen mit Kulturmedium erforderlich. Die Versorgung kann diskontinuierlich oder auch kontinuierlich, d. h. mit permanenten Zustrom und Abfluß von Medium erfolgen (siehe auch DE 198 01 763 ). Das Medium befindet sich in vorzugsweise beheizten Vorratsflaschen 13, die mit einer Schlauchpumpe 14 verbunden sind. Das Medium wird von dort zum Einlaß der Expositionsmodule 5 gefördert. Die gleiche Menge an Medium, die zugeführt wurde, wird am entsprechenden Auslaß der Expositionsmodule 5 wieder entnommen und einem Behälter für verbrauchtes Medium 15 zugeführt. Dadurch wird ein gleiches Niveau an Medium in den Modulen 5 ermöglicht. Die Vorratsflaschen 13, die Schlauchpumpe 14 und der Behälter 15 sind über einzelne Schlauchverbindungen miteinander gekoppelt. Genauer gesagt, umfassen, wie in 2 beispielhaft und nicht einschränkend gezeigt, das erste und das zweite Expositionsmodul 5 drei gleiche Beaufschlagungseinrichtungen zur Aufnahme von Zellkulturen, von denen jede über eine einzelne Nährstoffzufuhr- und Nährstoffabfuhr-Schlauchverbindung mit einem entsprechenden Einzelanschluß der als Mehrkanalpumpe ausgestalteten Schlauchpumpe 14 gekoppelt ist. Diese Schlauchpumpe 14 umfaßt eine gleiche Anzahl an Einzelanschlüssen, die mit den beiden Behältern 125 gekoppelt sind. Mit der Mehrkanalpumpe kann die Nährstoffzufuhr in jede Beaufschlagungseinrichtung einzeln gesteuert werden.If the loading devices work with cell cultures, it is necessary to supply the cell cultures with culture medium. The supply can be discontinuous or continuous, ie with permanent influx and outflow of medium (see also DE 198 01 763 ). The medium is in preferably heated storage bottles 13 using a peristaltic pump 14 are connected. The medium then becomes the inlet of the exposure modules 5 promoted. The same amount of medium that has been delivered will be at the appropriate outlet of the exposure modules 5 taken out again and a container for spent medium 15 fed. This will provide an equal level of medium in the modules 5 allows. The storage bottles 13 , the peristaltic pump 14 and the container 15 are coupled to each other via individual hose connections. More specifically, as in 2 by way of example and not limitation, the first and second exposure modules 5 three equal loading devices for receiving cell cultures, each of which via a single nutrient supply and nutrient discharge hose connection with a corresponding single port of the configured as a multi-channel pump peristaltic pump 14 is coupled. This hose pump 14 comprises an equal number of individual connections with the two containers 125 are coupled. With the multi-channel pump, the nutrient supply can be controlled individually in each admission device.

Es sei bemerkt, daß alternativ zum dargestellten Ausführungsbeispiel auch nur ein Ansaugtrichter 6 für mehrere oder alle Beaufschlagungseinrichtungen des ersten Expositi onsmoduls 5 vorgesehen sein kann, der über entsprechende Zweigleitungen mit diesen verbunden sein kann.It should be noted that as an alternative to the illustrated embodiment, only one intake funnel 6 for several or all loading devices of the first Expositi onsmoduls 5 may be provided, which may be connected via corresponding branch lines with these.

Für weitere Details zu den verschiedenen Ausführungen der Beaufschlagungseinrichtungen, der Ansaugtrichter, der Nährstoffversorgung der Zellkulturen und der Temperierung der aufgenommenen Kulturen wird auf die Offenlegungsschriften der oben genannten DE 198 02 763 , DE 100 14 057 und DE 102 11 324 des gleichen Anmelders verwiesen, deren jeweilige Inhalte hiermit vollinhaltlich in die vorliegende Beschreibung mitaufgenommen werden.For further details on the different versions of the loading devices, the suction funnel, the nutrient supply of the cell cultures and the temperature of the ingested cultures is based on the publications of the above DE 198 02 763 . DE 100 14 057 and DE 102 11 324 by the same applicant, the contents of which are hereby incorporated in full into the present description.

Claims

Analysis system for the analysis of environmental atmospheres, comprising: a vacuum generating device ( 8th ), at least one impingement device ( 5 ), which is designed to accommodate an analysis culture and to impinge the recorded analysis culture with the environmental atmosphere, at least one intake funnel ( 6 ) designed to suck in the environmental atmosphere and with the loading device ( 5 ) and a carrier device ( 1 . 2 ), which the vacuum generating device ( 8th ), which at least one loading device ( 5 ) and the at least one intake funnel ( 6 ) wearing.

Analysis system according to claim 1, further comprising one of the carrier device ( 1 . 2 ) tempering device ( 9 ) associated with the loading device ( 5 ) is coupled and designed for tempering the crops recorded there.

Analysis system according to Claim 2, in which the support device ( 1 . 2 ) a support frame ( 2 ), a base plate ( 1 ) and a support frame ( 11 ), wherein the support frame ( 2 ) the Unterdruckerzeu generating device ( 8th ) and the tempering device ( 9 ), the support frame ( 11 ) the at least one impingement device ( 5 ) and the at least one intake funnel ( 6 ), the base plate ( 2 ) the support frame ( 11 ), and the support frame ( 1 ) the base plate ( 2 ) removably carries.

Analysis system according to claim 3, further comprising a support frame ( 11 ) carried nutrient supply device ( 13 . 14 . 15 ) used to supply one in the admission facility ( 5 ) is designed cell culture.

Analysis system according to one of the preceding claims, with at least two beauhlagungseinrichtungen ( 5 ), of which at least one with a suction funnel ( 6 ) and at least one other with a filled with a reference atmosphere reservoir ( 10 ) is coupled to the in this 5 ) to apply a reference atmosphere to recorded culture.

Analysis system according to one of Claims 3 to 5, in which the support frame ( 11 ) is configured such that the loading devices ( 5 ) and suction funnel ( 6 ) can be mounted in a variable spatial arrangement and / or orientation.

Analysis system according to one of the preceding claims, wherein at least the inside of the suction funnel ( 6 ) is coated with a combination of metallic nanoparticles and PFA.

Analysis system according to one of the preceding claims, in which the support device ( 1 . 2 . 11 ) Roll ( 4 ) for movably moving the analysis system.