DE102012024355A1

DE102012024355A1 - Probenbehandlungsvorrichtung und Verfahren zur Probenbehandlung

Info

Publication number: DE102012024355A1
Application number: DE201210024355
Authority: DE
Inventors: Mike Muhl; Zinaida Vasileuskaya-Schulz; Robert Rieger; Martin Strnad; Simon Brugger
Original assignee: Testo SE and Co KGaA
Current assignee: Testo SE and Co KGaA
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-06-18

Abstract

Bei einer Probenbehandlungsvorrichtung (1), welche einen in ein Gehäuse (2) durch eine Aufnahmeöffnung (3) einsetzbaren Tupfer (4), welcher an einem Verschlussstopfen (5) für die Aufnahmeöffnung (3) angeordnet ist, aufweist, wobei mit dem Tupfer (4) eine in dem Gehäuse (2) zum Verschluss einer Flüssigkeitskammer (6) ausgebildete erste Membran (7) durchstoßbar ist, wird vorgeschlagen, den Tupfer (4) bei in die Aufnahmeöffnung (3) eingesetztem Verschlussstopfen (5) relativ zu dem die Flüssigkeitskammer (6) bildenden Gehäuse (2) von außen bewegbar an dem Verschlussstopfen (5) anzuordnen (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Probenbehandlungsvorrichtung mit einem Gehäuse und mit einem in eine Aufnahmeöffnung des Gehäuses bis zu einer Gebrauchsposition einsetzbaren oder eingesetzten, wenigstens einen Tupfer tragenden Verschlussstopfen, wobei in dem Gehäuse eine Flüssigkeitskammer ausgebildet ist, welche zur Aufnahmeöffnung durch eine erste Membran verschlossen ist, wobei eine Länge des Tupfers so bemessen ist, dass ein freies Ende des Tupfers in der Gebrauchsposition die erste Membran durchstößt.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Probenbehandlung, wobei mit einem Tupfer eine Probe aufgenommen und in eine Flüssigkeitskammer gebracht wird.
Derartige Probenbehandlungsvorrichtungen und Verfahren sind bekannt und werden verwendet, um eine zu untersuchende Probe beispielsweise von einer Oberfläche aufzunehmen und der weiteren Untersuchung zuzuführen.
Hierbei kann in der Flüssigkeitskammer eine Flüssigkeit bereitgehalten sein, welche dazu dient, die aufgenommene Probe von dem freien Ende des Tupfers zu lösen.
Um das Ablösen der Probe von dem Tupfer zu unterstützen, wird die Probenbehandlungsvorrichtung häufig geschüttelt. Hierdurch kann sich jedoch die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer unkontrolliert in der Probenbehandlungsvorrichtung verteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontrollierte Ablösung einer aufgenommenen Probe von dem Tupfer zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die Merkmale von Anspruch 1 vorgeschlagen. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß bei einer Probenbehandlungsvorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Tupfer an dem Verschlussstopfen in der Gebrauchsposition von außen relativ zu der Flüssigkeitskammer, insbesondere zu dem Verschlusstopfen, beweglich angeordnet ist. Somit ist eine Bewegung des Tupfers in der Flüssigkeitskammer selbst bei fest eingesetztem und dicht verschließendem Verschlussstopfen ermöglicht. Mit der von außen angetriebenen Relativbewegung ist es möglich, in der Flüssigkeitskammer eine Strömung der Flüssigkeit zu erzeugen oder anzuregen, um eine mit dem Tupfer aufgenommene, vorzugsweise flüssige Probe aus dem Tupfer auszuwaschen. Von Vorteil ist weiter, dass mit der angetriebenen Relativbewegung eine gute Durchmischung der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer erreichbar ist. Somit kann die Probe von dem Tupfer sogar vollständig oder nahezu vollständig, beispielsweise bis auf einen für eine nachfolgende Messung vernachlässigbare Anteil, vom Tupfer abgelöst werden.
Bevorzugt weist der Tupfer an seinem freien Ende ein Aufnahmeelement aus einem porösem und/oder saugfähigem Material, beispielsweise aus einem textilen Material, aus Watte oder aus Schwamm, auf. Dieses Aufnahmeelement kann an einem freien Ende eines vorzugsweise stabförmigen Trageelements befestigt sein.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Tupfer an dem Verschlussstopfen verschwenkbar angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Tupfer an dem Verschlussstopfen verschiebbar angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Tupfer an den Verschlussstopfen drehbar angeordnet ist. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind auch Kombinationen der Verschwenkungsbewegung mit der Verschiebungsbewegung, der Verschwenkungsbewegung mit der Drehbewegung, der Verschiebungsbewegung mit der Drehbewegung oder der Verschwenkungsbewegung mit der Verschiebungsbewegung und der Drehbewegung ausführbar. Beispielsweise sind auf diese Weise schraubenförmige Bewegungen oder kombinierte Schwenk- und Drehbewegungen des Tupfers an dem eingesetzten Verschlussstopfen ausführbar. Von Vorteil ist dabei, dass jeweils eine Bewegung zur optimalen Anregung einer Strömungsbewegung in der Flüssigkeitskammer ausführbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Tupfer an einem Haltelement fest angeordnet ist, welches in dem Verschlussstopfen beweglich gelagert ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine definierte Führung des Tupfers bei der Ausführung der Relativbewegung erreichbar ist. Hierzu kann der Verschlussstopfen in einer zur Ausführung einer Verschwenkungsbewegung, einer Verschiebungsbewegung und/oder einer Drehbewegung eingerichteten Führung oder Lagerung in dem oder an dem Verschlussstopfen angeordnet sein. Bevorzugt umschließt der Verschlussstopfen den Tupfer in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die oder eine Einsteckrichtung des Tupfens. Somit ist ein dichter Abschluss durch den Verschlussstopfen in Gebrauchsposition erreichbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mit dem Tupfer an dem eingesetzten Verschlussstopfen eine wiederkehrende Relativbewegung relativ zu der Flüssigkeitskammer ausführbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein maschineller Antrieb der Relativbewegung realisierbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Probenbehandlungsvorrichtung als Handgerät ausgebildet ist. Somit ist eine vielseitig einsetzbare und leicht zu transportierende Probenbehandlungsvorrichtung geschaffen. Die Probenbehandlungsvorrichtung kann hierbei beispielsweise aus Kunststoff bestehen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem Tupfer wenigstens ein Verwirbelungsmittel ausgebildet ist, welches zur Erzeugung einer Durchmischungsbewegung einer Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer durch eine Relativbewegung des Tupfers relativ zu dem Verschlussstopfen eingerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Anregung einer Durchmischungsbewegung unterstützbar ist.
Beispielsweise kann das wenigstens ein Verwirbelungsmittel wenigstens einen vorzugsweise quer oder transversal zu einer Erstreckungsrichtung des Tupfers abstehenden Vorsprung aufweisen. Von Vorteil ist dabei, dass eine Durchmischungsbewegung durch den erhöhten Strömungswiderstand des freien Endes des Tupfers in der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer anregbar ist.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Verwirbelungsmittel wenigstens eine Abwinklung des Tupfers umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass ein alternatives Verwirbelungsmittel bereitgestellt ist. Von Vorteil ist weiter, dass durch die Abwinklung eine verbesserte Ausnutzung des Platzes in der Flüssigkeitskammer erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Verwirbelungsmittel wenigstens eine bezüglich einer Rotationsachse exzentrische Anordnung umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass eine Durchmischungsbewegung einfach durch eine Drehung oder Rotation um die Rationsachse anregbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zusätzlich ein zweiter Tupfer in der Gebrauchsposition von außen relativ zu der Flüssigkeitskammer beweglich angeordnet ist. Der Tupfer kann hierbei unabhängig von dem ersten oder zuvor genannten Tupfer oder gemeinsam mit diesem beweglich angeordnet sein. Bevorzugt ist der zweite Tupfer ebenfalls an dem Verschlussstopfen angeordnet. Besonders günstig ist es, wenn der zweite Tupfer relativ zu dem Verschlussstopfen beweglich angeordnet ist. Somit kann das Verwirbelungsmittel zwei zueinander beabstandet angeordnete bewegliche Tupfer umfassen. Von Vorteil ist dabei, dass beispielsweise der erste Tupfer vor Gebrauch mit einer Probennahmeflüssigkeit getränkt bereitstellbar ist, während der zweite Tupfer vor Gebrauch trocken bereitstellbar ist. Dies hat gegenüber der Verwendung eines Tupfers den Vorteil, dass eine Probenaufnahme in zwei Schritten ausführbar ist, bei welcher in einem ersten Schritt zunächst mit dem feuchten ersten Tupfer eine Oberfläche, von der eine Probe aufzunehmen ist, mit Probennahmeflüssigkeit benetzbar ist und benetzt wird, wobei schon ein Teil der Probe mit dem ersten Tupfer aufnehmbar ist und gegebenenfalls aufgenommen wird. In einem zweiten Schritt kann die Probe oder der verbliebene Rest mit dem zweiten Tupfer aufgenommen werden. Die Probe kann im Anschluss in der Flüssigkeitskammer nach der zuvor beschriebenen Weise abgelöst werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem Verschlussstopfen außenseitig ein Kupplungsansatz ausgebildet ist, mit welchem eine Relativbewegung des Tupfers relativ zu den Verschlussstopfen antreibbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Relativbewegung mit einem Werkzeug manuell oder motorisch antreibbar ist. Bevorzugt ist der Kupplungsansatz an dem oder einem Halteelement des Tupfers angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass eine direkte manuelle Betätigung der Relativbewegung verhinderbar ist. Somit ist erreichbar, dass die für eine Durchmischung der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer bzw. für ein Auslösen der aufgenommenen Probe aus dem Tupfer erforderliche Durchmischungsbewegung erst bei Bedarf ausführbar ist, beispielsweise bei oder unmittelbar vor einer Durchführung einer Probenanalyse oder Probenaufbereitung.
Besonders günstig ist es dabei, wenn das Halteelement und/oder der Kupplungsansatz außenseitig bündig mit dem Verschlussstopfen abschließt/abschließen.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem Gehäuse Führungsmittel zur Führung einer Einsteckbewegung des Verschlussstopfens ausgebildet sind. Von Vorteil ist dabei, dass ein fester Sitz des Verschlussstopfens in der Gebrauchsposition erreichbar ist.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass an dem Verschlussstopfen Führungsmittel zur Führung einer Einsteckbewegung des Verschlussstopfens ausgebildet sind. Bevorzugt wirken die Führungsmittel an dem Gehäuse mit den Führungsmitteln an dem Verschlussstopfen derart zusammen, dass der Verschlussstopfen sicher an dem Gehäuse in der Gebrauchsposition gehalten ist. Somit ist die Aufnahmeöffnung mit dem Verschlussstopfen in Gebrauchsstellung direkt verschließbar.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Tupfer an dem Verschlussstopfen entlang eines längs einer Einsteckrichtung des Verschlussstopfens ausgerichteten Verstellweges zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition beweglich angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Verschiebungsbewegung oder eine Relativbewegung längs der Einsteckrichtung relativ zu dem Verschlussstopfen ausführbar ist. Von Vorteil ist weiter, dass der Tupfer nach dem Auslösen der Probe aus dem Tupfer in andere Positionen verstellbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Länge des Verstellwegs so bemessen ist, dass in der Gebrauchsposition des Verschlussstopfens das freie Ende des Tupfers in der ersten Endposition des Verstellwegs in der Einsteckrichtung vor einer zweiten Kammer, welche durch eine zweite Membran verschlossen und/oder von der Flüssigkeitskammer getrennt ist, angeordnet ist, und dass der Tupfer in der zweiten Endposition des Verstellwegs die zweite Membran durchstößt. Von Vorteil ist dabei, dass der Tupfer durch die Verstellung entlang des Verstellwegs, insbesondere nach dem Ablösen der aufgenommenen Probe, in eine weitere Kammer zur weiteren Behandlung der Probe bringbar ist. Von Vorteil ist weiter, dass mit dem Tupfer eine zweite Kammer öffenbar ist, um die Probenbehandlung fortzusetzen. Von Vorteil ist weiter, dass eine in der ersten Flüssigkeitskammer von dem Tupfer abgelöste Probe durch oder mit einer Bewegung des Tupfers in die weitere Kammer bringbar ist.
Die weitere Kammer kann hierbei eine Flüssigkeit oder ein Pulver oder eine sonstige Substanz zur Weiterverarbeitung der Probe enthalten.
Zur Lösung der genannten Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorgesehen, dass eine Aufnahmeöffnung eines die Flüssigkeitskammer bereitstellenden Gehäuses mit einem den Tupfer tragenden Verschlussstopfen verschlossen wird und dass bei verschlossener Aufnahmeöffnung mit dem Tupfer eine von außen angetriebene Relativbewegung relativ zu der Flüssigkeitskammer ausgeführt wird, welche eine Durchmischungsbewegung einer in der Flüssigkeitskammer bereitgehaltene Flüssigkeit erzeugt. Von Vorteil ist dabei, dass ein Ablösen einer mit dem Tupfer aufgenommenen Probe definiert ausführbar ist. Bevorzugt wird die Probe hierbei von einer Oberfläche abgenommen. Hierbei kann die Probe in Form einer Suspension in einer Probennahmeflüssigkeit am Tupfer vorliegen. Beispielsweise kann die aufgenommene und/oder suspensierte Probe Bakterien enthalten.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass vor Ausführung der Relativbewegung des Tupfers mit dem Tupfer eine die Flüssigkeitskammer gegen die Aufnahmeöffnung verschließende erste Membran durchstoßen wird. Bevorzugt wird die Membran während einer Einsteckbewegung des Verschlussstopfens in die Aufnahmeöffnung durchstoßen. Von Vorteil ist dabei, dass die Durchmischungsbewegung unmittelbar nach der Öffnung der Flüssigkeitskammer durch ein Durchstoßen, also Auftrennen, der verschließenden Membran ausführbar ist.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Relativbewegung motorisch angetrieben wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine ausreichende oder günstige Durchmischungsbewegung zum Ablösen oder Auslösen der Probe von beziehungsweise aus dem Tupfer erreichbar wird.
Besonders günstig ist es, wenn die erfindungsgemäße Probenbehandlungsvorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahren eingerichtet ist und/oder bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine erfindungsgemäße Probenbehandlungsvorrichtung verwendet wird.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
Es zeigt:
1 eine zur Erläuterung der Erfindung stark vereinfachte Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Probenbehandlungsvorrichtung,
2 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Probenbehandlungsvorrichtung mit exzentrisch angeordnetem Tupfer,
3 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Probenbehandlungsvorrichtung mit an dem Tupfer ausgebildetem Verwirbelungsmittel,
4 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Probenbehandlungsvorrichtung mit abgewinkeltem Tupfer,
5 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Probebehandlungsvorrichtung mit in einer ersten Endposition befindlichem Tupfer,
6 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung der Probenbehandlungsvorrichtung gemäß 5 mit in einer zweiten Endposition befindlichem Tupfer und
7 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Probenbehandlungsvorrichtung mit in einem zweiten Tupfer.
1 zeigt in einer stark vereinfachten, schematisierten Schnittdarstellung eine im Ganzen mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Probenbehandlungsvorrichtung.
Die Probenbehandlungsvorrichtung 1 hat ein Gehäuse 2, an dessen einem Ende eine Aufnahmeöffnung 3 ausgebildet ist.
Die Aufnahmeöffnung 3 ist so dimensioniert, dass ein Tupfer 4 durch die Aufnahmeöffnung 3 in das Gehäuse 2 einführbar ist. Der Tupfer 4 ist zur Handhabung an einem Verschlussstopfen 5 angeordnet.
Der Tupfer 4 ist hierbei längs einer Einsteckrichtung in das Gehäuse 2 einsteckbar, welche in 1 in der Zeichenebene liegt und welche in 1 von oben nach unten ausgerichtet und orientiert ist.
1 zeigt die Probenbehandlungsvorrichtung 1 mit eingesetztem Verschlussstopfen 5, wobei der Verschlussstopfen 5 bis zur Gebrauchsposition eingesetzt ist.
Das Gehäuse 2 weist wenigstens eine Flüssigkeitskammer 6 auf, in welcher eine nicht weiter dargestellte Flüssigkeit bereitgehalten ist.
Um ein Auslaufen der Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer 6 durch die Aufnahmeöffnung 3 bei nicht eingesetztem Verschlussstopfen 5, also vor Gebrauch der Probenbehandlungsvorrichtung 1, zu verhindern, ist die Flüssigkeitskammer 6 zur Aufnahmeöffnung 3 hin durch eine erste Membran 7 verschlossen.
Ein stabförmiges Tragelement 8 des Tupfers 4 und somit eine Länge des Tupfers 4 sind so bemessen, dass ein freies Ende 9 des Tupfers 4 in der Gebrauchsposition gemäß 1 die erste Membran 7 durchstößt. Mit anderen Worten trennt das freie Ende 9 beim Einstecken des Tupfers 4 in die Aufnahmeöffnung 3 die erste Membran 7 auf.
An dem freien Ende 9 des Tupfers 4 ist an dem Tragelement 8 ein Aufnahmeelement 10 ausgebildet, mit welchem eine Probe beispielsweise von einer Oberfläche aufnehmbar ist. Das Aufnahmeelement 10 besteht hierbei aus einem weichen oder porösen Material, beispielsweise einem Textilmaterial, einem Schwamm oder einem sonstigen saugfähigen Material.
Die aufgenommene Probe, welche sich in oder an dem Aufnahmeelement 10 befindet, wird somit beim Einstecken des Tupfers 4 in die Flüssigkeitskammer 6 gebracht. Die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 6 weist eine Zusammensetzung auf, welche eine Auslösung der aufgenommenen Probe aus dem Aufnahmeelement 10 oder einer Ablösung der Probe von dem Aufnahmeelement 10 ermöglicht oder sogar fördert.
In der in 1 dargestellten Gebrauchsposition ist der Verschlussstopfen 5 fest und den von dem Gehäuse 2 umschlossenen Innenraum dicht nach außen abschließend in der Aufnahmeöffnung 3 angeordnet.
Um die Auslösung der aufgenommenen Probe von dem Aufnahmeelement 10 des Tupfers 4 zu bewirken oder zu unterstützen, ist der Tupfer 4 in der dargestellten Gebrauchsposition beweglich relativ zu der Flüssigkeitskammer 6 angeordnet.
Um gleichzeitig den Verschlussstopfen 5 unbeweglich in der Aufnahmeöffnung 3 halten zu können, wird dies dadurch erreicht, dass der Tupfer 4 an dem Verschlussstopfen 5 beweglich relativ zu dem Verschlussstopfen 5 angeordnet ist, wie im Folgenden näher erläutert wird.
Um die erforderliche Bewegungsfreiheit zur Ausführung der Relativbewegung des Tupfers 4, genauer gesagt des freien Endes 9 und insbesondere der Aufnahmeeinheit 10, relativ zu der Flüssigkeitskammer 6 zu erreichen, ist der Tupfer 4 fest an einem Halteelement 11 angeordnet, welches in dem Verschlussstopfen 5 beweglich gelagert ist.
Das bereits erwähnte Tragelement 8 des Tupfers 4 erstreckt sich somit zwischen dem Halteelement 11 und dem Aufnahmeelement 10.
Der Tupfer 4 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 mit dem Halteelement 11 an dem Verschlussstopfen 5 um eine längs des Tupfers 4 laufende Rotationsachse drehbar angeordnet.
Mit dem Tupfer 4 ist somit von außen durch Betätigung des Halteelements 11 eine wiederkehrende Rotationsbewegung relativ zu der Flüssigkeitskammer 6 ausführbar. Hierdurch wird das Aufnahmeelement 10 in der Flüssigkeitskammer 6 rotiert, wodurch eine Durchmischungsbewegung der Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 6 angeworfen wird.
Die Erstreckungsrichtung des Tupfers 4 definiert eine Axialrichtung, welche mit der Einsteckrichtung zusammenfällt. Bezüglich dieser Axialrichtung umgibt oder umgreift der Verschlussstopfen 5 umfangsseitig das Halteelement 11 entlang des vollen Umfangs. Hierbei ist das Halteelement 11 in dem Verschlussstopfen 5 derart gelagert, dass der Innenraum des Gehäuses 2 nach außen dicht abgeschlossen ist.
2 zeigt eine ebenfalls stark schematisierend vereinfachte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Probenbehandlungsvorrichtung 1. Bei 2 sind funktionell und/oder konstruktiv zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 gleichartige oder ähnliche Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu 1 gelten daher zu 2 entsprechend.
2 zeigt ebenfalls den Verschlussstopfen 5 in seiner in die Aufnahmeöffnung 3 eingesetzten Gebrauchsposition.
Die Probenbehandlungsvorrichtung 1 gemäß 2 unterscheidet sich von der Probenbehandlungsvorrichtung gemäß 1 dadurch, dass zusätzlich ein Verwirbelungsmittel 12 an dem Tupfer 4 ausgebildet ist, mit welcher die bereits erwähnte Durchmischungsbewegung in der Flüssigkeitskammer 6 gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 verstärkbar ist.
Das Verwirbelungsmittel 12 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 durch eine exzentrische Anordnung 13 des Tupfers 4 relativ zu einer nicht weiter dargestellten, mittig verlaufenden Drehachse des Halteelements 11 gegeben.
Somit ist mit einer Drehbewegung des Halteelements 11 relativ zu dem Verschlussstopfen 5 eine um das Zentrum der Drehbewegung konzentrisch kreisende Kreisbewegung des Aufnahmeelements 10 ausführbar. Dies bewirkt, dass die Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer 6 umgerührt wird, wodurch eine sehr effektive Durchmischungsbewegung angeworfen wird. Diese Durchmischungsbewegung unterstützt das Ablösen beziehungsweise Auslösen der Probe von dem Tupfer 4.
3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Probenbehandlungsvorrichtung 1 in ebenfalls stark vereinfachter Schnittdarstellung. Auch bei 3 wurden funktionell und/oder konstruktiv zu den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 gleichartige oder ähnliche Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 und 2 gelten bei 3 entsprechend.
Auch der Tupfer 4 der Probenbehandlungsvorrichtung 1 gemäß 3 weist ein Verwirbelungsmittel 12 zur Unterstützung der Durchmischungsbewegung am Aufnahmeelement 10 während der Relativbewegung des Tupfers 4 relativ zu der Flüssigkeitskammer 6 und dem Verschlussstopfen 5 auf.
Das Verwirbelungsmittel 12 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 in Form von radial oder quer zur Erstreckungsrichtung des Tupfers 4 von dem Tupfer 4 abstehenden Vorsprüngen 14 ausgebildet.
Aus der Darstellung ist ersichtlich, dass hierbei längs des Tupfers 4 und insbesondere längs des Tragelements 8 eine Vielzahl derartiger Vorsprünge 14 axial zueinander beabstandet angeordnet sind.
Die Vorsprünge 14 können dabei um den Tupfer 4 umlaufend ausgebildet sein oder können in Umfangsrichtung jeweils begrenzt als einzelne Vorsprünge ausgebildet sein. Auf diese Weise können in einem Axialbereich mehrere, in Umfangsrichtung zueinander beabstandende und um einen Winkelbetrag versetzte Vorsprünge 14 ausgebildet sein.
In Umfangsrichtung ringförmig umlaufende Vorsprünge 14 sind besonders vorteilhaft, wenn die Relativbewegung des Tupfers 4 zu dem Verschlussstopfen 5 als Verschiebungsbewegung längs der Erstreckungsrichtung des Tupfers 4 eingerichtet ist. Die Ausbildung einzelner oder mehrerer, in Umfangsrichtung zueinander beabstandender und um einen Winkelbetrag zueinander versetzter Vorsprünge 14 ist dagegen besonders günstig, wenn die Relativbewegung eine Drehbewegung ist.
In jedem Fall wird durch die während der Relativbewegung mitbewegten Vorsprünge 14 eine Flüssigkeit im Bereich der jeweiligen Vorsprünge 14 mitgerissen, wodurch sich die gewünschte Durchmischungsbewegung ergibt.
4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Probebehandlungsvorrichtung 1 in ebenfalls stark vereinfachter Schnittdarstellung. Funktionell und/oder konstruktiv zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen gleichartige oder ähnliche Einzelheiten sind wieder mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 bis 3 gelten daher zu 4 entsprechend.
Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist das Verwirbelungsmittel 12 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 durch eine Abwinklung 15 des Tupfers 4 ausgebildet, durch welche sich ein gegenüber einen geradlinigen Verlauf des Tupfers abgewinkelter Verlauf ergibt.
Auf diese Weise ist erreichbar, dass das Aufnahmeelement 10 in Bezug auf eine mittige Drehachse des Halteelements 11 exzentrisch angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich eine konzentrische Kreisbewegung des Aufnahmeelements 10 am freien Ende 9 des Tupfers 4 bei einer Drehbewegung des Halteelements 11 um die erwähnte Drehachse.
Diese Kreisbewegung des Aufnahmeelements 10 sorgt für eine Durchmischungsbewegung in der Flüssigkeitskammer 6, welche die Ablösung der Probe von dem Aufnahmeelement 10 unterstützt.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen und bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung ist außenseitig an dem Halteelement 11 ein Kupplungsansatz 16 ausgebildet. Der Kupplungsansatz 16 ist hierbei so ausgebildet, dass eine Verbindung mit einen Betätigungselement, beispielsweise einem Betätigungswerkzeug oder einer Abtriebswelle einer Antriebseinheit, zum Antrieb der erwähnten Relativbewegung von außen herstellbar ist.
Beispielsweise kann der Kupplungsansatz 16 als (Innen-)Vierkant oder (Innen-)Sechskant oder andere Weise zu einer formschlüssigen Verbindung oder Kupplung ausgebildet sein.
Bevorzugt schließt das Halteelement 11 außenseitig bündig mit dem Verschlussstopfen 5 ab, so dass eine Betätigung der Relativbewegung des Tupfers 4 ohne das erwähnte Betätigungselement, also beispielweise direkt manuell, erschwert oder gar nicht möglich ist. Hierdurch wird ein unbeabsichtigtes Ausführen der Relativbewegung vermeidbar.
In den Zeichnungen der beilegenden Figuren ist ferner ersichtlich, dass der Verschlussstopfen 5 in einem axialen Bereich, welcher beim Einführen des Tupfers 4 in die Aufnahmeöffnung 3 gesteckt wird, ein Führungsmittel 17 in Form einer zylindrischen Außenfläche, welche auf den Innendurchmesser der Aufnahmeöffnung 3 abgestimmt ist, aufweist.
Das Führungsmittel 17 führt die Einsteckbewegung des Verschlussstopfens 5 in die Aufnahmeöffnung 3 geradlinig. Hierbei wirkt es mit einem Führungsmittel 18 des Gehäuses 2 zusammen, welches als Innenzylinder ausgebildet ist, dessen Durchmesser auf den Außendurchmesser des Führungsmittels 17 abgestimmt ist.
Diese in der Gebrauchsposition flächig aneinander anliegenden Führungsmittel 17 und 18 bewirken gleichzeitig einen abdichtenden Abschluss der Aufnahmeöffnung 3 nach außen.
Die 5 und 6 zeigen eine weitere erfindungsgemäße Probenbehandlungsvorrichtung 1 in stark vereinfachten Schnittdarstellungen. Bei den 5 und 6 sind wieder funktionell und/oder konstruktiv zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen gleiche oder ähnliche Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 bis 4 gelten daher hier entsprechend.
Die Darstellungen gemäß 5 und 6 zeigen, dass der Tupfer 4 entlang eines längs der Einsteckrichtung des Verschlussstopfens 5 ausgerichteten Verstellwegs zwischen der in 5 gezeigten ersten Endposition und der in 6 gezeigten zweiten Endposition beweglich angeordnet ist.
Hierbei ist das Halteelement 11 in einer Bohrung 19 längs des erwähnten Verstellwegs verstellbar, insbesondere verschiebbar, angeordnet.
Die Länge der durchgängigen Bohrung 19 ist hierbei so bemessen, dass der Tupfer 5 mit seinem Aufnahmeelement 10 in eine weitere Kammer 20 anbringbar ist, wobei eine zweite Membran 21 durchstoßen wird.
Durch die beschriebene Verstellbewegung zwischen der ersten Endposition und der zweiten Endposition ist mit anderen Worten die Einsteckbewegung des Tupfers 4 in die Aufnahmeöffnung 3 fortsetzbar, um den Tupfer 4 in die hinter der Flüssigkeitskammer 6 liegende weitere Kammer 20 zu verbringen.
In der weiteren Kammer 20 kann eine weitere Flüssigkeit zur weiteren Bearbeitung der Probe angeordnet sein. Die weitere Kammer 20 kann auch eine pulverförmige Substanz zur weiteren Bearbeitung der Probe enthalten.
Durch die oder nach der Durchstoßbewegung des Tupfers 4 durch die zweite Membran 21 wird die in der Flüssigkeitskammer 6 befindliche Flüssigkeit mit der abgelösten Probe in die weitere Kammer 20 mitgerissen oder gelassen.
Bei Verwendung einer pulverförmigen Substanz kann sich diese Substanz in der mitgeförderten Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer 6 auflösen, um mit der mitgeführten Probe zu reagieren.
Die zu den 5 und 6 beschriebene Verstellbewegung ist auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen ausführbar.
Durch Vergleichen der 5 mit der 6 ist ersichtlich, dass der Tupfer 4 in der ersten Endposition der Verstellbewegung vor der zweiten Membran 21 angeordnet ist, während der Tupfer 4 in der zweiten Endposition gemäß 6 die zweite Membran 21 durchstößt.
Die erfindungsgemäße Probenbehandlungsvorrichtung 1 kann zusätzlich zu der Flüssigkeitskammer 6 und der Kammer 20 weitere Kammern 22 aufweisen. Diese weiteren Kammern 22 können in Einsteckrichtung des Tupfers 4 und/oder in Richtung der Verstellbewegung zwischen der ersten Endposition und der zweiten Endposition hinter der Kammer 20 angeordnet sein. Die Kammer 20 kann von den weiteren Kammern 22 durch eine weitere Membran 23 abgetrennt sein.
Die weitere Membran 23 kann ebenfalls mit dem Tupfer 4 durchstoßbar oder auf andere Weise auftrennbar sein.
In der weiteren Kammer 22 kann eine pulverförmige Substanz und/oder eine Flüssigkeit zur weiteren Probenaufbereitung der aus der Flüssigkeitskammer 6 mitgeführten Probe enthalten sein, beispielweise ein Farbstoff zum Anfärben der Probe.
Mit den beschriebenen Probenbehandlungsvorrichtungen 1 ist somit ein Verfahren zur Probenbehandlung ausführbar, bei welchem eine Probe mit dem Tupfer 4 von einer Oberfläche aufgenommen und in die Flüssigkeitskammer 6 gebracht wird, wobei beim Einstecken des Tupfers 4 in ein Gehäuse 2 der Probenbehandlungsvorrichtung 1 eine Aufnahmeöffnung 3 mit einem Verschlussstopfen 5, welcher den Tupfer 4 trägt, dicht verschlossen wird. Nach Verschluss der Aufnahmeöffnung 3 wird mit dem Tupfer 4 von außen eine Relativbewegung des Tupfers 4 relativ zu der Flüssigkeitskammer 6, also dem Gehäuse 2, und sogar relativ zu dem Verschlussstopfen 5 ausgeführt. Somit wird eine Durchmischungsbewegung einer Flüssigkeit erzeugt, welche in der Flüssigkeitskammer 6 bereitgestellt ist. Diese Durchmischungsbewegung bewirkt ein Auslösen der Probe aus dem Aufnahmeelement 10 des Tupfers 4.
Hierbei wird vor Ausführung der Relativbewegung des Tupfers 4 die erste Membran 7 mit dem Tupfer 4 durchstoßen, um die aufgenommene Probe in die Flüssigkeitskammer 6 zu bringen.
Die Relativbewegung wird anschließend motorisch angetrieben, wobei eine nicht weiter dargestellte Antriebseinheit an den Kupplungsansatz 6 angeschlossen wird. Der Kupplungsansatz 6 ermöglicht somit einen Antrieb des Tupfers 4 von außen bei eingesetztem Verschlussstopfen 5.
7 zeigt ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind funktionell oder konstruktiv zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen ähnliche oder geleichartige Einzelheiten mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nicht noch einmal gesondert beschrieben. Die Ausführungen zu den 1 bis 6 gelten daher zu 7 entsprechend.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 7 unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass zusätzlich ein zweiter Tupfer 24 beweglich an den Verschlussstopfen 5 angeordnet ist.
Dieser zweiter Tupfer 24 ist ähnlich oder gleich zu dem ersten Tupfer 4 ausgebildet. Somit weist der zweite Tupfer 24 ebenfalls ein (zweites) Tragelement 25 auf, wobei an dem (zweiten) freien Ende 26 des zweiten Tragelements 25 ein (zweites) Aufnahmeelement 27 ausgebildet ist.
Das zweite Aufnahmeelement 27 kann aus demselben Material wie das erste Aufnahmeelement 10 ausgebildet sein, oder es können unterschiedliche Materialien verwendet sein. Beispielsweise kann das erste Aufnahmeelement 10 zur Bereithaltung einer Probenahmeflüssigkeit ausgebildet sein. Das zweite Aufnahmeelement 27 kann dagegen beispielsweise als Aufnahmeelement eines Trockentupfers ausgebildet sein.
Der erste Tupfer 4 und der zweite Tupfer 24 sind gemeinsam beabstandet zueinander an dem Halteelement 11 fixiert. Somit sind der erste Tupfer 4 und der zweite Tupfer 24 gemeinsam relativ zu dem Verschlussstopfen 5 an dem Verschlussstopfen 5 beweglich angeordnet.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann vorgesehen sein, dass der erste Tupfer 4 und der zweite Tupfer 24 getrennt, also unabhängig voneinander beweglich angeordnet sind, beispielsweise an separaten Halteelementen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 weisen der erste Tupfer 4 und der zweite Tupfer 24 eine übereinstimmende Länge auf. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die Tupfer 4, 24 voneinander abweichende Längen aufweisen.
Aus der 7 ist ersichtlich, dass die Tupfer 4, 24 zueinander parallel angeordnet sind. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können die Tupfer 4, 24 in anderer Anordnung relativ zueinander an dem Verschlussstopfen 5 angeordnet sein.
Es sei noch erwähnt, dass das Gehäuse 2 insgesamt rohrförmig ausgebildet ist, um die in Verlaufsrichtung der Rohrform hintereinander angeordneten Kammern 6, 20 und gegebenenfalls 22 oder weitere Kammern aufzunehmen. Hierbei kann das Gehäuse rohrförmig mit einem runden Querschnitt, einem (viel-)eckigen Querschnitt oder mit einem sonstigen, beispielsweise unrunden, ovalen, sternförmigen oder unregelmäßigen, Querschnitt ausgebildet sein.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen und weiteren Ausführungsbeispielen kann ein Zwischenraum zwischen dem Verschlussstopfen 5 und dem Halteelement 11 vorzugsweise flüssigkeitsdicht abgedichtet sein.
Bei der Probenbehandlungsvorrichtung 1, welche einen in ein Gehäuse 2 durch eine Aufnahmeöffnung 3 einsetzbaren Tupfer 4, welcher an einem Verschlussstopfen 5 für die Aufnahmeöffnung 3 angeordnet ist, aufweist, wobei mit dem Tupfer 4 eine in dem Gehäuse 2 zum Verschluss einer Flüssigkeitskammer 6 ausgebildete erste Membran 7 durchstoßbar ist, wird vorgeschlagen, den Tupfer 4 bei in die Aufnahmeöffnung 3 eingesetztem Verschlussstopfen 5 relativ zu dem die Flüssigkeitskammer 6 bildenden Gehäuse 2 von außen bewegbar an dem Verschlussstopfen 5 anzuordnen.

Claims

Probenbehandlungsvorrichtung (1) mit einem Gehäuse (2) und einem in eine Aufnahmeöffnung (3) des Gehäuses (2) bis zu einer Gebrauchsposition einsetzbaren oder eingesetzten, wenigstens einen Tupfer (4) tragenden Verschlussstopfen (5), wobei in dem Gehäuse (2) eine Flüssigkeitskammer (6) ausgebildet ist, welche zur Aufnahmeöffnung (3) durch eine erste Membran (7) verschlossen ist, wobei eine Länge des Tupfers (4) so bemessen ist, dass ein freies Ende (9) des Tupfers (4) in der Gebrauchsposition die erste Membran (7) durchstößt, dadurch gekennzeichnet, dass der Tupfer (4) an dem Verschlussstopfen (5) in der Gebrauchsposition von außen relativ zu der Flüssigkeitskammer (6), insbesondere zu dem Verschlussstopfen (5), beweglich angeordnet ist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tupfer (4) an dem Verschlussstopfen (5) verschwenkbar und/oder verschiebbar und/oder drehbar angeordnet ist und/oder dass das Tupfer (4) an einem Halteelement (11) fest angeordnet ist, welches in dem Verschlussstopfen (5) beweglich gelagert ist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Tupfer (4) an dem eingesetzten Verschlussstopfen (5) eine wiederkehrende Relativbewegung relativ zu der Flüssigkeitskammer (6) ausführbar ist und/oder dass die Probenbehandlungsvorrichtung (1) als Handgerät ausgebildet ist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tupfer (4) wenigstens ein Verwirbelungsmittel (12) ausgebildet ist, welches zur Erzeugung einer Durchmischungsbewegung einer Flüssigkeit in der Flüssigkeitskammer (6) durch eine Relativbewegung des Tupfers (4) relativ zu dem Verschlusstopfen (5) eingerichtet ist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verwirbelungsmittel (12) wenigstens einen vorzugsweise quer oder transversal zu einer Erstreckungsrichtung des Tupfers (4) abstehenden Vorsprung (14) aufweist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Verwirbelungsmittel (12) wenigstens eine Abwinklung (15) des Tupfers (4) umfasst und/oder dass das Verwirbelungsmittel (12) wenigstens einen bezüglich einer Rotationsachse exzentrische Anordnung (13) des Tupfers (15) umfasst.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Tupfer (24), vorzugsweise an dem Verschlussstopfen (5), in der Gebrauchsposition von außen relativ zu der Flüssigkeitskammer (6), insbesondere zu dem Verschlussstopfen (5), beweglich angeordnet ist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Verschlussstopfen (5), insbesondere an dem oder einem Halteelement (11) des Tupfers (4), außenseitig ein Kupplungsansatz (16) ausgebildet ist, mit welchem eine Relativbewegung des Tupfers (4) relativ zu dem Verschlussstopfen (5) vorzugsweise motorisch antreibbar ist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (2) und/oder an dem Verschlusstopfen (5) Führungsmittel (17, 18) zur Führung einer Einsteckbewegung des Verschlusstopfens (5) ausgebildet sind und/oder dass der Tupfer (4) an dem Verschlussstopfen (5) entlang eines längs einer Einsteckrichtung des Verschlusstopfens (5) ausgerichteten Verstellwegs zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition beweglich angeordnet ist.
Probenbehandlungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des Verstellwegs so bemessen ist, dass in der Gebrauchsposition des Verschlussstopfens (5) das freie Ende (9) des Tupfers (4) in der ersten Endposition des Verstellwegs in der Einsteckrichtung vor einer Kammer (20), welche durch eine zweite Membran (21) verschlossen und/oder von der Flüssigkeitskammer (6) getrennt ist, angeordnet ist und dass der Tupfer (4) in der zweiten Endposition des Verstellwegs die zweite Membran (21) durchstößt.
Verfahren zur Probenbehandlung, wobei mit einem Tupfer (4) eine Probe aufgenommen und in eine Flüssigkeitskammer (6) gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufnahmeöffnung (3) eines die Flüssigkeitskammer (6) bereitstellenden Gehäuses (2) mit einem den Tupfer (4) tragenden Verschlusstopfen (5) verschlossen wird und dass bei verschlossener Aufnahmeöffnung (3) mit dem Tupfer (4) eine von außen angetriebene Relativbewegung ausgeführt wird, welche eine Durchmischungsbewegung einer in der Flüssigkeitskammer (6) bereitgehaltenen Flüssigkeit erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ausführung der Relativbewegung des Tupfers (4) mit dem Tupfer (4) eine die Flüssigkeitskammer (6) gegen die Aufnahmeöffnung (3) verschließende erste Membran (7) durchstoßen wird, insbesondere während einer Einsteckbewegung des Verschlussstopfens (5) in die Aufnahmeöffnung (3), und/oder dass die Relativbewegung motorisch angetrieben wird.