DE19738626C2 - Micro flow and culture cuvette - Google Patents

Micro flow and culture cuvette

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrodurchfluss- und Kulturküvette, die vorzugsweise auf dem Sektor der mikrobiologischen Analytik im Trink-/Abwasserbereich sowie im klinischen, lebensmitteltechnischen, biotechnologischen und pharmazeutischen Bereich einsetzbar ist.The invention relates to a micro flow and Culture cuvette, preferably in the sector of microbiological analysis in the drinking / waste water area as well as in clinical, food technology, biotechnological and pharmaceutical field can be used.

Die Erfindung betrifft somit eine verbesserte Mikrodurchfluss- und Kulturküvette zur kontinuierlichen, mikroskopischen und videomikroskopischen Betrachtung von anorganischen und organischen (toten und lebenden) Partikeln sowie der Kultur von lebenden Mikroorganismen in stehenden und fließenden Medien.The invention thus relates to an improved micro flow and Culture cuvette for continuous, microscopic and video microscopic examination of inorganic and organic (dead and living) particles as well as the culture of living microorganisms in standing and flowing media.

Es sind eine Vielzahl von speziellen Küvetten bekannt, die bei den verschiedensten Untersuchungsverfahren eingesetzt werden. Hierzu gehören u. a. Verfahren, die mit sehr aufwendigen Techniken - beispielsweise der Differential-Interferenz-Kontrast-Mikroskopie, Epifluoreszens-Mikroskopie oder der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) u. a. - nur bedingt zum gewünschten Ziel führen. Diese Verfahren und Techniken sind (wegen der immensen Kosten) nur wenigen spezialisierten Instituten vorbehalten, wobei ausserdem zu bemerken ist, dass zufrieden stellende Ergebnisse erst nach längeren Zeiträumen und aufwendigen Probenvorbereitungen erzielt werden.A large number of special cuvettes are known which are used in the various examination procedures can be used. For this belong u. a. Procedures using very elaborate techniques - for example differential interference contrast microscopy, Epifluorescence microscopy or the polymerase chain reaction (PCR) u. a. - lead to the desired goal only to a limited extent. This Procedures and techniques are only (because of the immense cost) reserved to a few specialized institutes, but also to notice that satisfactory results take longer Periods and time-consuming sample preparation can be achieved.

Es gibt seit neuerer Zeit auch Durchflussobjektträger für die Mikroskopie, die aber den Nachteil besitzen, dass sie sehr zerbrechlich und sehr schlecht zu reinigen sind, wenn längere Zeitspannen, z. B. für die Sedimentation von Partikeln eingehalten werden müssen, wobei dann das Sedimentgut - insbesondere Mikroorganismen - so fest am Boden haftet, dass mit normalen (auch alkalischen) Reinigungsmitteln die Durchflussobjektträger nicht mehr vollständig zu reinigen sind und z. B. bei quantitativer Auswertung von Probengut nicht mehr eingesetzt werden können. Solche Durchflußobjektträger- bzw. Mikrodurchfluss-Küvetten sind beispielsweise aus einem Prospekt der Firma Hellma (1994) bekannt. Ein weiteres bekanntes Beispiel einer Mikrodurchfluss-Küvette ist aus der DE 44 23 935 A1 bekannt.There have also been flow slides for that recently Microscopy, but they have the disadvantage that they are very  are fragile and very difficult to clean if longer Periods, e.g. B. adhered to the sedimentation of particles must be, then the sediment - in particular Microorganisms - so firmly attached to the ground that with normal (also alkaline) detergents no longer the flow slide are completely clean and z. B. with quantitative evaluation of samples can no longer be used. Such flow slide or micro flow cuvettes are known for example from a brochure from Hellma (1994). Another known example of a micro flow cuvette is from known from DE 44 23 935 A1.

Die Reinigung solcher Küvetten kann nur mit stärkeren säurehaltigen (oder lösemittelhaltigen) Reinigungsmitteln und eventuell im Ultraschallbad erfolgen. Diese Reinigungsprozeduren halten aber die genannten Durchflussobjektträger nicht aus, da sich der verwendete Kleber auflöst, Undichtigkeiten auftreten oder das gesamte System zerstört wird und ein weiterer Gebrauch somit ausgeschlossen ist. Ein weiterer Nachteil bei den Durchflußobjektträgern besteht darin, dass diese nur in einer einzigen Schichtdicke (begrenzt durch die als Abstandshalter zwischen Objektträger und Deckglas eingearbeiteten Glaskapillaren) zur Verfügung stehen und mit einem relativ dicken Deckglas versehen sind und dadurch ein Arbeiten mit Objektiven < 40× sehr erschweren (unscharfe Abbildungen).The cleaning of such cuvettes can only be done with stronger acidic ones (or solvent-based) cleaning agents and possibly in Ultrasonic bath done. But these cleaning procedures keep them flow slide mentioned because the used Adhesive dissolves, leaks occur or the entire system is destroyed and further use is therefore excluded. Another disadvantage with flow slides is that that this is only in a single layer thickness (limited by the as Spacers incorporated between slide and cover glass Glass capillaries) are available and with a relatively thick Cover glass are provided and thus work with lenses < 40 × very difficult (blurry images).

Ausserdem sind die im Handel erhältlichen Durchflußobjekträger mit ca. 50,- DM sehr teuer und kommen somit als Einmal- Gebrauchsartikel, z. B. für bakteriologische Serienuntersuchungen, nicht infrage.In addition, the commercially available flow slide carriers are included approx. 50, - DM very expensive and therefore come as a one-time Articles of daily use, e.g. B. for bacteriological series examinations, out of the question.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte Mikrodurchfluss- und Kulturküvette anzugeben, die problemlos und beliebig oft gereinigt werden kann.The invention has for its object an inexpensive Specify micro flow and culture cuvette that are easy and can be cleaned as often as required.

Die Aufgabe wird durch eine Küvette mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The task is carried out by a cuvette with the characteristics of the Claim 1 solved, further developments are in the Subclaims marked.

Durch den Einsatz säure-, alkali-, lösemittel- und reinigungsmittelresistenter Klebstoffe - z. B. auf Siliconbasis - ist es nun möglich, die Mikrodurchfluss- und Kulturküvetten z. B. mit säurehaltigen und aggressiven Reinigungsmitteln beliebig oft und effektiv zu reinigen. Ausserdem sind die Mikrodurchfluss- und Kulturküvetten völlig resistent gegen Ultraschall in Kombination mit aggressiven Reinigungsmitteln. Weiterhin sind sie nach den herkömmlichen Methoden sterilisierbar (autoklavierbar) sowie geeignet für die Mikrowellensterilisation. Dieses triff insbesondere für Mikrodurchfluss- und Kulturküvetten aus Quarzglas zu, die für Untersuchungen im Ultraviolettbereich eingesetzt werden, wenn z. B. mit fluoreszierenden Markern oder Medien gearbeitet werden muss. Die Küvetten können in mehreren Varianten hergestellt werden. Durch die Einfassung der eigentlichen Mikrodurchfluss- und Kulturküvette in einen schützenden Rahmen (Glasbruchschutz) - z. B. vorzugsweise aus Acrylglas oder einen beliebigen anderen Kunststoff - ist praktisch ein Zerbrechen auszuschliessen, da ausserdem die Einfüll- und Ablaufstutzen so angebracht sind, dass sie in elastischen Siliconböcken (mit entsprechenden Lachbohrungen) einsteckfähig sind und bei mechanischer Belastung einem Druck oder Stoss nachgeben. Beim Zerkratzen des Grundkörpers der eigentlichen Mikrodurchfluss- und Kulturküvette kann diese ausgetauscht werden, wobei eine Verschraubungsmöglichkeit weitere Vorteile bietet. Weiterhin können die Mikrodurchfluss- und Kulturküvetten mit regulierbaren Ein- und Auslaufsystemen versehen werden, um Kontaminationen von aussen zu verhindern oder im Durchflussbetrieb die Fluxrate zu regulieren. Weiterhin ist es möglich, die Mikrodurchfluss- und Kulturküvetten - nach Befüllung - gänzlich ohne Füllstutzen zu betreiben, zu lagern, zu sterilisieren oder zu reinigen, wobei ausserdem die Möglichkeit gegeben ist, die Einfüll- und Ablauföffnungen mit kleinen Verschlussstopfen - bei Bedarf auch steril - zu verschliessen.Through the use of acid, alkali, solvent and detergent-resistant adhesives - e.g. B. silicone-based - it is now possible, the micro flow and culture cuvettes z. B. with  acidic and aggressive cleaning agents as often and to clean effectively. In addition, the micro flow and Culture cuvettes completely resistant to ultrasound in combination with aggressive cleaning agents. Furthermore, they are after the conventional methods can be sterilized (autoclavable) and suitable for microwave sterilization. This is particularly true for micro flow and culture cuvettes made of quartz glass Investigations in the ultraviolet range are used when, for. B. fluorescent markers or media must be used. The cuvettes can be manufactured in several variants. By edging the actual micro flow and Culture cuvette in a protective frame (glass breakage protection) - e.g. B. preferably made of acrylic glass or any other plastic - is practically impossible to break, because the Filler and drain nozzles are attached so that they are elastic Silicone trestles (with corresponding laugh holes) can be inserted and a mechanical pressure or shock give in. When scratching the main body of the actual one Micro flow and culture cuvette can be exchanged, where a screwing option offers further advantages. The micro flow and culture cuvettes can also be used adjustable inlet and outlet systems are provided to Prevent contamination from outside or in flow mode regulate the flux rate. It is also possible to Micro-flow and culture cuvettes - after filling - completely without operating, storing, sterilizing or closing clean, whereby there is also the possibility of and drainage openings with small plugs - if necessary, too sterile - to be closed.

Für Routine-Untersuchungen können auch preisgünstige Mikrodurchfluss- und Kulturküvettensysteme hergestellt werden, die als Einwegmaterial genutzt werden können.For routine examinations can also be inexpensive Micro flow and culture tube systems are manufactured that can be used as disposable material.

Die Küvette wird in der Folge beispielhaft und schematisch dargestellt. Es zeigen:The cuvette will now be shown as an example and schematically shown. Show it:

Bild 1A1 Trägerglas der Mikrodurchfluss- und Kulturküvette in der Draufsicht; Figure 1A1 top view of the carrier glass of the micro flow and culture cuvette;

Bild 1A2 Deckglas der Mikrodurchfluss- und Kulturküvette in der Draufsicht; Figure 1A2 cover glass of the micro flow and culture cuvette in top view;

Bild 1A3 Füllstutzenböcke der Mikrodurchfluss- und Kulturküvette In der Draufsicht; Figure 1A3 Filler neck blocks of the micro-flow and culture cuvette In top view;

Bild 1B verklebte Mikrodurchfluss- und Kulturküvette, ohne Füll- Stutzen, in der Seitenansicht; Fig. 1B glued micro flow and culture cuvette, without filler neck, in side view;

Bild 1B1 Trägerglas; Figure 1B1 carrier glass;

Bild 1B2 Deckglas; Figure 1B2 coverslip;

Bild 1B3 Füllstutzenböcke; Figure 1B3 filler neck blocks;

Bild 1C verklebte Mikrodurchfluss- und Kulturküvette in der Sei­ tenansicht; Fig. 1C glued micro flow and culture cuvette in the side view;

Bild 1C4 Füllstutzen mit Gewinde (Einfüll- und Auslaufstutzen); Figure 1C4 filler neck with thread (filler neck and outlet neck);

Bild 1C5 Schraubverschlüsse für Füllstuten; Figure 1C5 screw caps for fillers;

Bild 1D komplette Mikrodurchfluss- und Kulturküvette, mit Füll- Stutzen, in der Seitenansicht; Fig. 1D complete micro flow and culture cuvette, with filler neck, in side view;

Bild 1E komplette Mikrodurchfluss- und Kulturküvette, ohne Füllstutzen, in der Seitenansicht; Fig. 1E complete micro flow and culture cuvette, without filler neck, in side view;

Bild 1E4 Verschlussstopfen für den Einsatz der Mikrodurchfluss- und Kulturküvette (1E) ohne Füllstutzen. Figure 1E4 Sealing plug for the use of the micro flow and culture cuvette (1E) without filler neck.

Bild 2A Mikrodurchfluss- und Kulturküvette in der Seitenansicht, ohne Glasschutz; Fig. 2A side view of the micro flow and culture cuvette, without glass protection;

Bild 2B Mikrodurchfluss- und Kulturküvette, verklebter Grund­ körper mit Träger- und Deckglas; Fig. 2B Micro flow and culture cuvette, glued base body with carrier and cover glass;

Bild 2C Glasschutz; Fig. 2C glass protection;

Bild 2D wie (2A), jedoch mit Glasschutz;2D image such as (2A), but with protective glass;

Bild 2E wie (2D), jedoch verschraubt und mit Gummihütchen versehen. Image 2E as (2D), but screwed and provided with rubber caps.

Wird in einen der Einfüll- oder Auslaufstutzen C4 - wie in Bild 2A dargestellt - Flüssigkeit mit den z. B. enthaltenen Mikroorganismen hineingegeben, so verteilt sich diese, nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren, durch den Verbindungskanal in beiden Stutzen gleichhoch. Durch Schräghalten der Mikrodurchfluss- und Kulturküvette ist es möglich, einen Fliessvorgang zu bewerkstelligen, um eine möglichst gleichmässige Verteilung von Partikeln zu erzielen. If, as shown in Fig. 2A, liquid with the z. B. microorganisms contained, it is distributed, according to the principle of communicating tubes, through the connecting channel in both nozzles of the same height. By holding the micro-flow and culture cuvette at an angle, it is possible to carry out a flow process in order to achieve the most uniform possible distribution of particles.

Es bieten sich mehrere Möglichkeiten des Einsatzes der Mikrodurchfluss- und Kulturküvette für die Mikroskopie an. Ein Füllstutzen, der mit einer Schraubkappe versehen ist, kann beim Aufsetzen soweit geschlossen oder geöffnet werden, dass entweder die Flüssigkeitssäule zum Stehen kommt, oder so regulierbar einen (schnellen oder bis zu einem sehr langsamen) Fließvorgang aufrecht hält. Einzelheiten eines Fließvorganges mit Mikroflüssigkeitsmengen und Mikrofließgeschwindigkeiten lassen sich nur mit Hilfe der Video- Mikroskopie dokumentieren und beobachten. Hierin liegt auch ein Schwerpunkt der Verwendung der Küvette, mit der qualitative und quantitative Analytik betrieben werden kann, wobei Minimalmengen an Probengut/Flüssigkeiten, die sich im Mikroliterbereich bewegen können, in sehr vielen Anwendungsfällen ausreichend sind. Weitere Vorteile bietet die Küvette bei der bakteriologischen Untersuchung, bei der völlig ohne Nährlösungen schon nach wenigen Minuten, längstens nach ein paar Stunden, durch videomikroskopische Untersuchungen sogar Einzelbakterien erkennbar werden und so bestimmt werden können. Ausserdem kann man - z. B. bei Bakterien mit Eigenbewegung - tote von lebenden unterscheiden. Durch die Verwendung von enzymkompetenten Farbstoffen ist die Differenzierung auch bei unbeweglichen Bakterien mit Hilfe der Mikrodurchfluss- und Kulturküvetten möglich.There are several ways of using the Microflow and culture cuvette for microscopy. A filler neck, which is provided with a screw cap, can Put on so far closed or opened that either the liquid column comes to a standstill, or one that can be regulated (Fast or up to a very slow) flow process holds. Details of a flow process with microfluidic amounts and microflow speeds can only be achieved with the help of the video Document and observe microscopy. This is also one Focus on the use of the cuvette, with the qualitative and quantitative analysis can be carried out, taking minimal amounts on samples / liquids that are in the microliter range can be sufficient in many applications. The cuvette offers further advantages in bacteriological Examination in which completely without nutrient solutions after just a few Minutes, at most after a few hours, by video microscopic Investigations even single bacteria become recognizable and so can be determined. In addition, you can - e.g. B. in bacteria with own movement - distinguish the dead from the living. Through the The use of enzyme-competent dyes is the Differentiation even with immobile bacteria with the help of Micro flow and culture cuvettes possible.

Die Mikrodurchfluss- und Kulturküvetten können ohne Einfüll- und Auslaufstutzen nach Verschluss für die mikroskopische Analyse eingesetzt werden. In dieser Form mit flachen und sterilisierbaren Verschlussstopfen ist auch eine Bebrütung und Anzüchtung von Kulturen sowie eine direkte Auswertung möglich.The micro flow and culture cuvettes can be filled without Outlet connection after closure for microscopic analysis be used. In this form with flat and sterilizable Sealing plug is also an incubation and cultivation of Cultures and a direct evaluation possible.

Als Verschlüsse können Schnappdeckel- oder Schraubdeckel­ verschlüsse verwendet werden. Ebenso können Hähne als Verschlussorgane integriert werden. Letztere Verschlüsse sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn im Durchflussverfahren gearbeitet werden soll.Snap lids or screw lids can be used as closures closures are used. Likewise, cocks can be used as Closure organs can be integrated. The latter are closures particularly advantageous when working in the flow process shall be.

Claims (7)

1. Mikrodurchfluss- und Kulturküvette zur kontinuierlichen, mikroskopischen und videomikroskopischen Betrachtung von anorganischen und organischen Partikeln sowie zur Kultur von lenbenden Mikroorganismen in stehenden oder fließenden wässrigen Medien, bestehend aus einem Trägerglas (A1) und einem Deckglas (A2) sowie einem Einfüllstutzen (C4) und einem Auslaufstutzen (C4), welche mit dem Deckglas (A2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerglas (A1) und das Deckglas (A2) so verklebt sind, dass zwischen beiden Gläsern ein Hohlraum von ca. 10 µm bis 500 µm, vorzugsweise in der Stärke von 250 µm entsteht, welcher einen Verbindungskanal zwischen dem Einfüllstutzen (C4) und dem Auslaufstuzen (C4) bildet, und dass an zwei Enden des Deckglases (A2) Silicon- oder andere Synthesekautschukböcke (A3) mit Siliconkautschuk so verklebt sind, dass in Bohrungen der Silicon- oder Synthesekautschukböcke (A3) der Ein­ füllstutzen (C4) und der Auslaufstutzen (C4) flüssigkeitsdicht ein­ gesteckt sind, wobei die Stutzen aus den Bohrungen wieder ent­ fernbar sind.1.Micro-flow and culture cuvette for continuous, microscopic and video microscopic observation of inorganic and organic particles as well as for the culture of living microorganisms in standing or flowing aqueous media, consisting of a carrier glass (A 1 ) and a cover glass (A 2 ) and a filler neck ( C 4 ) and an outlet nozzle (C 4 ), which are connected to the cover glass (A 2 ), characterized in that the carrier glass (A 1 ) and the cover glass (A 2 ) are glued in such a way that a cavity between approx. 10 µm to 500 µm, preferably in the thickness of 250 µm, which forms a connecting channel between the filler neck (C 4 ) and the outlet nozzle (C 4 ), and that at two ends of the cover glass (A 2 ) silicone or other synthetic rubber trestles (A 3 ) are bonded with silicone rubber in such a way that the filler neck (C 4 ) and the outlet are in the bores of the silicone or synthetic rubber trestles (A 3 ) sockets (C 4 ) are inserted in a liquid-tight manner, the sockets being removable from the holes. 2. Mikrodurchfluss- und Kulturküvette nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Trägerglas (A1) und das Deckglas (A2) mit Siliconkautschuk verklebt sind.2. micro flow and culture cuvette according to claim 1, characterized in that the carrier glass (A 1 ) and the cover glass (A 2 ) are glued with silicone rubber. 3. Mikrodurchfluss- und Kulturküvette nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass Trägerglas (A1) und das Deckglas (A2) aus Quarzglas bestehen. 3. micro flow and culture cuvette according to claim 1 or 2, characterized in that carrier glass (A 1 ) and the cover glass (A 2 ) consist of quartz glass. 4. Mikrodurchfluss- und Kulturküvette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfüllstutzen (C4) und der Auslaufstutzen (C4) aus Glas, Kunststoff oder Metall gefertigt sind und mit einem Schraubdeckel (C5), einem Gummihütchen oder einem Schnappdeckel dicht verschlossen sind.4. micro flow and culture cuvette according to one of claims 1 to 3, characterized in that the filler neck (C 4 ) and the outlet neck (C 4 ) are made of glass, plastic or metal and with a screw cap (C 5 ), a rubber cap or a snap lid are tightly closed. 5. Mikrodurchfluss- und Kulturküvette nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile der Küvette steri­ lisierbar sind.5. Micro flow and culture cuvette according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the components of the cuvette steri are lisizable. 6. Mikrodurchfluß- und Kulturküvette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Glasschutz aus Metall oder einem durchsichtigen Kunststoff über die Küvette durch Verschraubung oder Verklebung angebracht ist.6. micro flow and culture cuvette according to one of claims 1 to 5, characterized in that a glass protection made of metal or a clear plastic over the cuvette by screwing or adhesive is attached. 7. Mikrodurchfluss- und Kulturküvette nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerglas (A1) und/oder das Deckglas (A2) ein Zähl-Raster/-Gitter besitzen.7. micro flow and culture cuvette according to one of claims 1 to 6, characterized in that the carrier glass (A 1 ) and / or the cover glass (A 2 ) have a counting grid / grid.
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