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Kastenförmiger Behälter zur Durchführung biologischer und chemischer
Reaktionen Die Erfindung betrifft einen kastenförmigen Behälter zur Durchführung
biologischer und chemischer Reaktionen, bestehend aus. einem Unterteil zur Aufnahme
einer präpa,rierten Lösung und einem den Unterteil ül,lerfassenden Deckel, an dessen
Innenseite bis auf die Lösungsoberfläche reichende Ansätze vorgesehen sind.
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Es sind Behälter dieser Art bekannt, bei denen. die Ansätze Rohrstücke
sind, d.ie an Löcher in Decken anschließen. Durch die Löcher wird das flüssige Agens
auf die Lösung im Unterteil gegossen. Bei anderen Konstruktionen dient ein Ansatz
an der Deckelinnenseite lediglich dazu, um daran ein Feuchtigkeit absorbierend.es
Papier anzubnngen. Der Ansatz ragt nicht his auf die Oberfläche der Lösung in der
Schale.
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Die Erfindung besteht darin, daß an den unteren Enden der an der
ununterbrochenen Deckelplatte vorgesehenen Ansätze die Agenzien angebracht sind.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin,- daß keine Luft in den Behälter
eintreten kann, da der Deckel keine Löcher aufweist. Das Agens wird vor dem Schließen
des Behälters an den Ansätzen am Deckel angebracht und kommt nach Aufsetzen des
Deckels automatisch mit der Lösung im Unterteil in Berührung.
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Die Konstruktion ist sehr einfach zu bedienen.
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An der Bodenplatte und an der Deckelplatte sind vorteilhaft zu den
Ansätzen konzentrische Markierungen vorgesehen. Diese erleichtern die Beobachtung
der Wirkung der Agenzien.
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Um die Möglichkeit von Irrtümern bei der Untersuchung der Kulturen
zu verringern, sind Deckel und Unterteil derart ausgebildet, daß sie nur in einer
bestimmten Stellung aufeinanderpassen, indem an der Außenseite des Unterteils und
an der Innenseite der Seitenwände des Deckels einerseits Vorsprünge und andererseits
Aussparungen vorgesehen sind, die nur heim richtigen Zusammensetzen von Unterteil
und Deckel ineinandergreifen.
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Um den Behälter mit in den Unterteil eintC,ebrachter präparierter
Lösung zusammen mit dem Deckel so aufbewahren zu können, daß jederzeit eine Untersuchung
durchgeführt werden kann, so ist der den Unterteil überfassende Rand des Deckels
auf der Innenseite nahe seinem unteren Ende durch Absetzen mit einer nach innen
vorspringenden Schulter versehen, die nach dem Aufsetzen des Deckels auf den Unterteil
auf ein den Unterteil verschließendes und über dessen Rand überstehendes. Verschlußblatt
auf dessen überstehendem Rand aufsetzt Der Unterteil mit dem aufgesetzten, durch
den überstehenden Rand des Verschlußhlattes im Abstand gehaltenen Deckel ist von
einer hermetisch abschließenden Umhüllung umgeben. Soll eine Untersuchung durchgeführt
werden, so wird die Umhüllung abgerissen, der Deckel abgenommen und nach Abreißen
des Verschlußblattes des Unterteils der Deckel erneut aufgesetzt, so daß die an
den Ansätzen angebrachten Agenzien mit dem Nährboden in Berührung kommen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine räumliche Darstellung der Vorrichtung, Fig. 2
einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt wie in Fig. 2, jedoch
vor dem Aufsetzen des Deckels auf die Schale, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4
in Fig.2, Fig. 5 einen Schnitt wie in Fig. 3, jedoch. nach vollendeten Aufsetzen
des Deckels, Fig. 6 eine Ansicht der Schale von unten, Fig. 7 eine Ansicht der Schale
mit aufgesetztem Deckel von unten, Fig. 8 bis 10 Schnitte durch verschiedene Ausführungen
von Trägern für die Agenzien.
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In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur Untersuchung von Kulturen
dargestellt, die aus einer flachen, oben offenen Schale 11 für einen Nährboden 12,
z. B. Blut-Agar, und aus einem lose passenden Deckel 13 besteht. Diese Vorrichtung
ist besonders geeignet für Untersuchungen von Bakterienkulturen zur Bestimmung der
Wirkung verschiedener metabov lischer Agenzien auf das bakterielle Wachstum. Bei
solchen Untersuchungen wird die Oberfläche 14 des Nährbodens 12 mit bakteriellen
Organismen impräbasiert, und Mengen 15 der zu untersuchenden Agenzien werden in
Berührung mit in Abständen angeordneten Stellen der imprägnierten Oberfläche gebracht,
wobei die Abstände der Berührungsstellen der ver-
schiedenen Agenzien
groß genug sind, um ein Übereinandergreifen der Wirkungszonen der Agenzien zu vermeiden.
Ein Abstand von 3 cm zwischen den Älittelpunkten benachbarter Zonen hat sich als
genügend für diesen Zweck erwiesen.
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Nach einer Inkubationszeit, deren Dauer durch die Erfahrung bestimmt
und während der die Schale 11 zugedeckt wird, wird die Kultur visuell beobachtet.
Im Falle metabolischer Agenzien mit - katabolischem Charakter, z. B. Antibiotikas
wie Chloramphenicol und Osytetracycline oder Chemotherapeutika wie Sulfonamide,
ist die Wirkungsweise jedes Agens durch das Fehlen des Bakterienwachstums um den
Teil der Oberfläche. die in Berührung mit dem Agens ist, aufgezeigt. Je wirkungsvoller
das Agens ist, desto größer ist der Bereich um das Agens, wo das Wachstum verhindert
ist. Wenn anabolische Agenzien wie Vitamine, Proteine und Carbohydrate verwendet
werden, zeigt sich die Wiirksamlçeit des Agen.s in einer Verstärkung des Wachstums,
wobei die wirkungsvolleren Agenzien einen größeren Wachstumsbereich um ihre Berührungsstel
len mit dem Mittel haben.
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Gemäß der Erfindung sind der Deckel 13 und die Schale 11 so konstruiert,
daß das Untersuchen der ollen beschriebenen Kulturen vereinfacht wird und damit
die Beobachtungen durch unerfahrene Personen durchgeführt werden können. Zu diesem
Zweck werden die zu vervendenden Mengen 15 verschiedener metaholischer Agenzien
von dem Deckel getragen und zur Berührung mit der offenen Oberfläche 114 des Mediums
12 in der Schale gebracht; die Agenzien sind an dem Deckel in einer bestimmten Anordnung
in Abständen angebracht. Auch enthalten der Deckel oder die Schale WIittel zur Kennzeichnung
mehrerer Sätze 16 (Fig. 6 und 7) aus konzentrischen Wirkungszonen entsprechend der
Anzahl der Agenzien. Die Mittelpunkte der verschiedenen Zonensätze stimmen mit denen
der zugehörigen Agenzien an dem Deckel überein, wenn dieser auf die Schale gelegt
wird, wobei die Teile mit den Zonen genügend durchsichtig sind, um das Wachstum
der Bakterien in jedem Zonensatz heobachten zu können. Um das Wachstum auch beobachten
zu können, wenn der Deckel entfernt ist, werden die Zonen vorzugsweise an den Schalen
wie dargestellt markiert.
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Die Schale 11 besteht aus einer Bodenplatte 17 mit einem senkrecht
nach oben abgebogenen Rand 18, der den Nährboden 12 auf der Bodenplatte seitlich
begrenzt. Um eine große Anzahl von Agenzien 15 untersuchen und dabei wirkungsvoll
die ganze Oberfläche 14 des Nährbodens ausnutzen zu können, gibt man der Schale
zweckmäßig eine längliche, rechteckige Form mit abgerundeten Ecken, die sich der
Form der angrenzenden Ävirkungszonen (s. Fig.6) anpassen. Die Schale besteht zweckmäßig
aus thermoplastischem Harz, z. B. durchsichtigem Polystyrene. Die Sätze 16 der M7irkungszonen
sind kreisförmig und durch Linien 19, die auf die Unterseite der Bodenplatte eingeritzt
sind, begrenzt.
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Der auf die Schale 11 passende Deckel 13 hat ebenfalls abgerundete
Ecken. Während der Deckel in den Scha.lenrand 18 hineinpassen kann, besteht er in
der dargestellten Form aus einer flachen Platte20, die etwas größer als die Bodenplatte
17 ist und auf der oherell Kante des Schalenrandes aufliegt. Er hat einen nach unten
abgebogenen Rand 21, der den Schalenrand außen überfaßt. Die Mengen 15 der verschiedenen
metabolisellen Agenzien werden an der Unterseite der Deckelplatte 20 mit nach unten
gerichteten Oberflächen in Abeständen von der Platte befestigt, so daß
sie in Kontakt
mit der Oberfläche des Nährbodens kommen. Jedes Agens wird am unteren Ende eines
Trägers 22 gehalten, der von der Deckelplatte ein beträchtliches Stück abwärts ragt,
damit der Nährboden dünn sein kann, wodurch die Kosten verringert werden.
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In der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 liestehen die Träger 22 mit
der Decl;elplatte 20 aus einem Stück, welche aus dem gleichen Material wie die Schale
11 besteht. Um die Herstellung zu erleichtern, sind die Träger als hohle, zylindrische
Röhren ausgebildet. Sie entsprechen in der Anordnung derjenigen der Kennzeichnungen
der Sätze 16 der Wirkungszonen mit vier Röhren 22 entlang jeder langen Seite der
Deckelplatte 20 und mit drei Röhren entlang der Mittelachse der Platte. Die Mengen
15 der verschiedenen metabolischen Agenzien können an den betreffenden Röhren auf
verschiedene Art angebracht werden, z. B. durch Imprägnieren von Stücken 23 aus
absorbierendem Papier mit den Agenzien und Ankleben dieser Stücke an den Röhren
(Fig. 8) oder durch Füllen des hohlen unteren Endes jeder Röhre (Fig. 9) mit einer
Nienge des Agens in Puderform, das in der Röhre durch ein geeignetes Bindemittel,
z. B. Glycerin, gehalten wird.
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Es wird jedoch vorgezogen, die Stirnflächen der Rohrwandung auszubuchten
und aufzurauhen und diese Vertiefung mit einer Mischung aus Bindemittel und Agens
in Puderform anzufüllen. Solche Vertiefungen können durch Sandgebläse an den Enden
der Röhren hervorgerufen werden. Eine Röhre ist in Fig. 4 vor der Aufbringung des
Agens gezeigt.
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Bei einer anderen in Fig. 10 gezeigten Konstruktion besteht jeder
Agen.s-Träger24 aus einer aus steifem, an der Innenseite der Deckelplatte befestigtem
blattförmigem Material 25, z. B. Karton, ausgeschnittenen und abwärts gebogenen
Lasche. Die Laschen erstrecken sich weit genug abwärts, so daß die von ihren unteren
Enden getragenen Mengen 15 des metabolischen Agens in Berührung mit dem Nährboden
12 in der gleichen Weise kommen wie die Agenzien der Röhren 22 bei der bevorzugten
Ausführungsform, sobald die Deckelplatte auf dem Schalenrand 18 aufliegt.
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Um die Möglichkeit von Irrtümern bei der Untersuchung der Kulturen
zu rerringenl und die Untersuchung weiter zu vereinfachen, sind Deckel 13 und Schale
11 derart ausgebildet, daß sie nur in einer bestimmten Stellung aufeinanderpassen.
Zu diesem Zweck haben die Schalen 11 Vorsprünge 26 in der Nähe des Bodens und die
Deckel entsprechende Aussparungen in den. nach abwärts gewinkelten Rändern 21 zur
Aufnahme dieser Vorsprünge 26. Wenn der Deckel verkehrt auf die Schale aufgesetzt
wird. blockieren die Vorsprünge,26 die Abwärtsbewegung des Deckels und verhindern
dte Berührung der Agenzien 15 mit dem Nährboden 12.
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Die vorher beschriebene neue Kulturenbeobachtungsvorrichtung ist
besonders geeignet zum Verpacken als eine in sich geschlossene Einheit28, der man
sich nach einem einzigen Gebrauch entledigen und mit der eine vollständige Kulturenuntersuchung
ohne zusätzliche Lahoratoriumseinrichtungen durchgeführt werden kann. Diese Einheit
umfaßt die Schale 11 mit dem Kulturenträger 12 auf der Bodeuplatte 12 und den Deckd13
mit den Mengenl5 von verschiedenen meta,bolischen Agenzien, die auf die Träger22
gebracht sind und von dem Kulturenträger hermetisch in einem hermetisch verschlossenen
Behälter 29 abgeschlossen sind (Fig.2). Während der hermetische Verschluß 30 zwischen
dem Nährboden und den Agenzien
in denn Behälter verschiedene Formen
haben kann, besteht er gemäß Fig. 2 aus einer dünnen Metallfolie, welche die obere
Öffnung der Schale bedeckt und an ihrem Umfang am oberen Rande 18 der Schale anbeklebt
ist. Vorzugsweise erstreckt sich das verschließende Blatt nach außen über den Schalenrand
hinaus und trifft auf eine durch eine Aussparung am Deckelrand 21 gebildete einwärts
gerichtete Schulter 31 (Fig. 2). Der Deckel wird so von dem VerschlußMatt gestützt,
wodurch die Agenzien hermetisch von dem Kulturenträger 12 in dem Behälter 29 getrennt
sind. In diesem Fall ist der letztere ein verschlossener elastischer Behälter aus
einem geeigneten thermoplastischen Harz, z. B. Polyäthylen.
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Bei der Bildung der Einheit28 wird zuerst der Nährboden 12 unter
sterilen Bedingungen auf die Bodenplatte 17 der Schale aufgebracht und unter Aufrechterhaltung
dieser Bedingungen das Verschlufiblatt auf den oberen Rand des Schalenrandes 18
aufgeklebt (s. Fig. 2). Dann werden die Mengen 15 der Agenzien unter sterilen Bedingungen
auf die Träger 22 gebracht und der Deckel auf die Schale aufgeschoben, l)is die
Schultern 31 auf den Rändern des Verschlußblattes 30 aufsetzen. Schließlich wird
die Schale mit dem Deckel, wie in Fig. 2 gezeigt, in den Behälter 29 eingesetzt
und dieser fest verschlossen.
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Um die Einheit 28 für eine Kulturuntersuchung vorzubereiten, wird
die Schale 11 aus dem Behälter29 entfernt und das Verschlußblatt von dem Schalenrand
abgeriss,en. Die Oberfläche 14 des Kulturenträgers 12 wird mit den zu untersuchenden
Bakterien imprägniert. Dann wird der Deckel 13 aus dem Behälter 29 entfernt und
auf die Schale 11 gestülpt (Fig. 3). Wenn der Deckel richtig aufgesetzt ist, fassen
die Vertiefungen27 des Deckdrandes über die Vorsprünge 26 der Schale. so daß die
Deckelplatte20 auf dem Rand 18 der Schale aufliegt und die metabolischen Agenzien
18 in Berührung mit der Oberfläche des geimpften Nährbodens kommen (s. Fig.5). Wenn
der Deckel falsch aufgesetzt wird, stoßen die Vorsprünge 26 gegen den unteren D
eckd rand und begrenzen die Abwärtsbewegung des Deckels, so daß die Agenzien im
Abstand vom Nährboden bleiben.
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Sobald der Deckel 13 und die Schale 11 in die Lage gemäß Fig. 5 gebracht
sind, liegen die Röhren 22 mit den Agenzien mittig zu den Sätzen 16 der Kontrollringe
19, wie in Fig.7 dargestellt. Demzufolge kann eine unerfahrene Bedienung die Wirkung
der verschiedenen Agenzien auf das Bakterienwachstum beobachten und vergleichen.
Um leicht erkennen zu könneu. welches Agens in jedem Satz 16 wirkt, wird jeder Satz
mit einem Zeichen entsprechend dem betreffenden Agens versehen. Solche Zeichen können
der Name oder das Formelzeichen des Agens sein, das mit einem geeigneten Schreibwerkzeug
innerhalb jedes Satzes eingeschrieben wird. In der Zeichnung sind diese Zeichen
durch große Buchstaben A bis k angedeutet.
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Die Untersuchung von Bakterienkulturen ist nur ein Anwendungsgebiet
der Vorrichtung, die gleicher-
weise für Untersuchungen auf anderen Gebieten geeignet
ist z. B. zur Analyse von Metallegierungen. Bei solchen Untersuchungen wird eine
Lösung, die Teile des unbekannten Metalls enthält, auf den Boden 17 der Schale oder
auf die Lösung 12 gebracht. Dann werden sogenannte Indikatoren auf die unteren Enden
der röhrenartigen Träger22 in ähnlicher Weise wie die vorher beschriebenen Agenzien
15 aufgebracht.
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Die Reaktionen des Indikators und der Lösung werden dann beobachtet,
und die in der Lösung enthaltenen Metalle können bestimmt werden. Viele andere Beispiele
könnten gegeben werden, doch beweisen die beiden Beispiele aus weit auseinanderliegenden
Gebieten den weiten Bereich, in dem die Erfindung anwendbar ist.
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PATENTANSPROCHE: 1. Kastenförmiger Behälter zur Durchführung biologischer
und chemischer Reaktionen. bestehend aus einem Unterteil zur Aufnahme einer präparierten
Lösung und einem den Unterteil überfassenden Deckel, an dessen Innenseite bis auf
die Lösungsoberfläche reichende Ansätze vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß an den unteren Enden der an der ununterbrochenen Deckelplatte vorgesehenen Ansätze
die Agenzien angebracht sind.