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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Filtrationseinheit mit einem auf einer Filterunterstützung
eines Unterteiles anordenbaren Membranfilter und einem auf das Unterteil
aufsetzbaren Aufsatz, sowie eine Nährmedieneinheit zur
Aufnahme des Membranfilters der Filtrationseinheit mit einem mit
Nährmedium gefüllten Unterteil und einem Deckel.
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Weiterhin
ist die Erfindung zur mikrobiologischen Untersuchung flüssiger
Proben nach vorangegangener Filtration einsetzbar, wobei ein Membranfilter
nach Entfernen eines Aufsatzes zum Aufgießen der flüssigen
Probe von einer Filterunterstützung abgehoben und auf einer
Oberfläche eines in einem Unterteil einer Nährmedieneinheit
angeordneten Nährbodens abgelegt und das Unterteil von
einem Deckel abgedeckt wird.
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Zur
mikrobiologischen Analyse von zu filtrierenden Flüssigkeiten
bzw. Proben mit einem Membranfilter wird nach der Filtration der
Filter entnommen und beispielsweise in Petrischalen mit einem Nährboden
aus Agar eingelegt und mit einem Deckel abgedeckt, wobei die Nährmedieneinheit
in einem Brutschrank mehrere Tage bei erhöhter Temperatur
lagert. Über den Nährboden erhalten die eventuell
vorliegenden Mikroorganismen Nährstoffe, die zum Wachstum
anregen, sodass diese bestimmt oder gezählt werden können.
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Stand der Technik
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So
ist beispielsweise aus der
DE 10 2005 008 220 B3 eine Filtrationseinheit
mit einem auf einem Unterteil angeordneten Membranfilter und einem
auf das Unterteil aufsetzbaren Aufsatz bekannt.
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Nachteilig
bei dieser Vorrichtung, die sich grundsätzlich bewährt
hat, ist, dass ein spezieller aufspreizbarer Entnahmering notwendig
ist, mit dem der Membranfilter entnommen und in der Nährmedieneinheit
abgelegt wird.
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Weiterhin
ist aus der
DE 198
23 993 B4 eine Einwegvorrichtung zur Keimzahlbestimmung
in Flüssigkeiten mit einem Aufgusstrichter, einer mikroporösen
Membran mit Membranträger und einer Membranunterstützungseinheit
bekannt, wobei der Aufgusstrichter und der Membranträger
miteinander fixierbar sind und wobei am Ausgusstrichter mindestens
eine Auswerfvorrichtung für den Membranträger
vorgesehen ist und der Membranträger und die Auswerfvorrichtung
von einer Membranunterstützungseinheit lösbar übergriffen
werden.
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Nachteilig
dabei ist, dass die Filtrationseinheit relativ aufwendig ausgebildet
ist und nach der Filtration in einem separaten Schritt über
einen definierten Druckpunkt die Filterunterstützung gelöst werden
muss. Danach muss in einem zweiten zusätzlichen Schritt
die Aufgusstrichter/ Membranträgereinheit über
der geöffneten Nährmedieneinheit, d. h. der Agarschale,
positioniert und mittels eines zweiten und um 90° versetzten
Druckpunktes die Membran auf dem Nährboden abgelegt werden.
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Weiterhin
ist aus der
EP 0 150
775 B1 eine Vorrichtung für die Untersuchung einer
Flüssigkeitsprobe mittels Membranfiltration bekannt, bei
der der Membranfilter dichtend am Ende einer Hülse befestigt
ist. Dieses Hülsenende ist so ausgebildet, dass es als
Einsteckaufnahme für einen Medienbehälter dient.
Das zweite Hülsenende kann mit einem Deckel dicht verschlossen
werden, um die Membran-Medieneinheit verschlossen in den Brutschrank
zu geben.
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Nachteilig
dabei ist eine feste Verbindung zum Aufgusstrichter, die erfordert,
dass entweder ein großes Totvolumen akzeptiert wird oder
aber zusätzliche Handhabungsschritte zum Verringern des
Totvolumens durch Stauchen oder aber auch zum Trennen der Einheit
notwendig sind.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Filtrationsvorrichtung
sowie eine Nährmedieneinheit bereitzustellen, bei welchen
es möglich ist, die Membran ohne den Gebrauch eines zusätzlichen
Hilfsmittels nach der Filtration einfach und kostengünstig
in die Nährmedieneinheit einzubringen.
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Diese
Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Filtrationseinheit
gemäß Anspruch 1 und durch die erfindungsgemäße
Nährmedieneinheit gemäß Anspruch 12 gelöst.
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Die
die Filtrationseinheit betreffende Aufgabe wird in Verbindung mit
dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, dass der
Membranfilter einen Verstärkungsrand aufweist und dass
der Membranfilter zur Entnahme mit einem Klemmteil eines Deckels
einer Nährmedieneinheit verklemmbar und in die Nährmedieneinheit
einbringbar ist.
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Dadurch,
dass der Membranfilter einen Verstärkungsrand aufweist,
lässt er sich durch den Deckel einer Nährmedieneinheit,
der ein auf den Verstärkungsrand abgestimmtes Klemmteil
aufweist, leicht verklemmen, von der Filterunterstützung
abheben und in die Nährmedieneinheit einbringen. Dabei können
zum einen herkömmliche Filtrationsvorrichtungen verwendet
und zum anderen kann ohne zusätzliches Werkzeug der Membranfilter
in die Nährmedieneinheit eingebracht werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Klemmteil
als eine ringförmige Innenwandung des Deckels ausgebildet,
deren dem Unterteil der Nährmedieneinheit zugewandtes freies Ende
klemmend an den Verstärkungsrand anlegbar ist. Vorzugsweise
wird dabei das freie Ende der ringförmigen Innenwandung
innen an den Verstärkungsrand des Membranfilters angelegt.
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Die
ringförmige Innenwandung des Deckels ist ihrem Außendurchmesser
so auf den Innendurchmesser des Verstärkungsrandes abgestimmt,
dass beim Aufsetzen des Deckels auf den Membranfilter die Innenwandung
den Verstärkungsrand leicht ausdehnt und so eine klemmende
Verbindung zwischen Membranfilter und Deckel hergestellt wird. Der
Verstärkungsrand kann auch beispielsweise eine konvexe
Ausformung nach innen aufweisen, die in eine korrespondierende konkave
Ausformung der Innenwandung des Deckels einrastet. Ein zusätzliches
Werkzeug ist nicht notwendig, da der Deckel selbst als Werkzeug
dient.
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Um
für aerobe Keime einen ausreichenden Luftaustausch während
der Inkubation zu gewährleisten, ist entweder der Randbereich, über
den die klemmende Verbindung erstellt wird, unterbrochen oder der
Deckel der Nährmedieneinheit weist eine gegebenenfalls
wiederverschließbare zusätzliche Öffnung
zur Begasung der Membranoberfläche auf.
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Für
anaerobe Keime kann eine entsprechende luftdichte, verschlossene
Version ohne Öffnung eingesetzt werden.
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Die
Nährmedieneinheit weist dabei ein schalenförmiges
Unterteil auf, das beispielsweise eine Petrischale sein kann, wobei
der Deckel auf das Unterteil aufsetzbar ist und in dem Unterteil
ein Nährboden, beispielsweise ein Agarboden, angeordnet
ist, auf dessen dem Deckel zugewandter Oberseite der im Deckel verklemmte
Membranfilter ablegbar ist.
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Da
der Deckel mit an ihm verklemmten Membranfilter auf die Oberseite
des Nährbodens abgelegt wird, ist auch hier ein zusätzliches
Werkzeug nicht notwendig.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Oberseite des Nährbodens konvex gewölbt.
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Dadurch,
dass der Nährboden bzw. der Agar konvex gewölbt,
d. h. in der Mitte höher ist, hat die Membran beim Aufsetzen
zuerst mittig Kontakt, sodass beim weiteren Ablegen die Luft nach
außen entweichen kann und sich keine Luftblasen bilden.
Dies ist wünschenswert, da Luftblasen zwischen Membran
und Nährboden sonst eingeschlossen werden könnten,
was zu einer Wachstumshemmung führen könnte.
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Die
Bildung von Luftblasen kann aber auch dadurch vermieden werden,
dass der Membranfilter durch einen Überdruck im zwischen
ihm und dem Deckel gebildeten Luftraum zu dem Nährboden
hin gewölbt ist.
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Nach
Aufsetzen des Deckels auf das Unterteil liegen der Membranfilter
und die Oberseite des Nährbodens eben und abstandsfrei
aneinander.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist konzentrisch zur Außenwandung des Unterteiles ein den
Nährboden seitlich in einem unteren Bereich abstützender
Stützring angeordnet, dessen Innendurchmesser etwa dem
Außendurchmesser des Membranfilters entspricht.
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Durch
den Stützring wird weniger Agar eingesetzt, da nur die
Membranfilterfläche mit Agar unterlegt ist. Der Verstärkungsring
hat weiter den Vorteil, dass die Oberfläche des Nährbodens
bzw. des Agarbodens sich leichter wölben lässt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
der Membranfilter aus einer ebenen Membran ausgebildet, auf der
zur Verstärkung ihres Randes auf der der Filterunterstützung
abgewandten ersten Seite ein den Verstärkungsrand bildender
Verstärkungsring angeordnet ist.
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Der
Verstärkungsring ist dabei vorzugsweise über ein
Klebe- oder Siegelverfahren mit der Membran fest verbunden.
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Die
Aufgabe bezüglich der Nährmedieneinheit wird in
Verbindung mit dem Oberbegriff des Anspruches 12 dadurch gelöst,
dass der Deckel ein in das Unterteil hineinragendes Klemmteil aufweist,
das zur Entnahme des Membranfilters aus der Filtrationseinheit mit
einem Verstärkungsrand des Membranfilters verklemmbar ist.
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Dadurch,
dass der Deckel ein Klemmteil aufweist, lässt sich ein
mit einem Verstärkungsrand auf das Klemmteil des Deckels
abgestimmter Membranfilter leicht verklemmen, von der Filterunterstützung einer
Filtrationseinheit abheben und in das Unterteil der Nährmedieneinheit
einbringen. Dabei können zum einen herkömmliche
Filtrationsvorrichtungen verwendet und zum anderen kann ohne zusätzliches Werkzeug
der Membranfilter in die Nährmedieneinheit eingebracht
werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Deckel
auf den auf der Filterunterstützung liegenden Membranfilter
so aufsetzbar, dass ein in dem Deckel angeordnetes Klemmteil mit einem
Verstärkungsrand des Membranfilters sich verklemmt, und
dass der Deckel mit dem Membranfilter von der Filterunterstützung
abhebbar und auf das schalenförmige Unterteil der Nährmedieneinheit so
aufsetzbar ist, dass die dem Deckel abgewandte Unterseite des Membranfilters
auf der dem Deckel zugewandten Oberseite des Nährbodens
aufliegt.
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Dadurch,
dass der Membranfilter mit dem Deckel verklemmt und der Membranfilter
mit dem Deckel von der Filterunterstützung abgehoben und
auf die Oberseite des in der Nährmedieneinheit angeordneten
Nährbodens aufgelegt wird, werden zusätzliche
Schritte vermieden und der Membranfilter kann ohne ein zusätzliches
Werkzeug in die Nährmedieneinheit verbracht werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Deckel
mit dem geklemmten Membranfilter auf eine Petrischale mit einer
Agarplatte als Nährboden aufgesetzt.
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Da
die erfindungsgemäße Filtrationseinheit und die
erfindungsgemäße Nährmedieneinheit im Wesentlichen
zusammen mit bekannten Vorrichtungen einsetzbar sind und da lediglich
der Membranfilter und der Deckel der Nährmedieneinheit
erfindungsgemäß modifiziert werden müssen,
ergibt sich ein einfaches und kostengünstiges Manipulieren
des Membranfilters mit der aufgebrachten Probe.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft veranschaulicht
sind.
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Kurzbeschreibungen der Zeichnungen
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1:
eine Seitenansicht einer Filtrationseinheit im Schnitt,
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2:
eine Seitenansicht des Unterteils von 1 mit Membranfilter
und aufgesetztem Deckel einer Nährmedieneinheit im Schnitt,
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3:
eine Seitenansicht im Schnitt einer Nährmedieneinheit mit
aufgesetztem Deckel und eingebrachtem Membranfilter,
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4:
eine Seitenansicht des Membranfilters von 1 im Schnitt
und vergrößerter Darstellung,
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5:
eine Seitenansicht des Deckels von 3 mit Membranfilter
im Schnitt und vergrößerter Darstellung,
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6:
eine Seitenansicht einer Nährmedieneinheit mit konvex gewölbtem
Nährboden und Stützring im Schnitt und vergrößerter
Darstellung,
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7:
eine Untersicht auf den Deckel von 5 in vergrößerter
Darstellung und
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8:
eine Seitenansicht einer weiteren Filtrationsvorrichtung im Schnitt.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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Eine
Filtrationseinheit 1 besteht im Wesentlichen aus einem
Aufsatz 2, einem Unterteil 3 und einem Membranfilter 4.
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Das
Unterteil 3 weist eine Filterunterstützung 5 auf,
auf der der Membranfilter 4 abgelegt ist. Das Unterteil 3 weist
weiterhin einen Absatz 6 zur Aufnahme des Aufsatzes 2 auf.
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Der
Aufsatz 2 ist als ein Trichter 7 ausgebildet,
der an seinem in vertikaler Richtung unterem Ende einen zylindrischen
Ansatz 8 aufweist, der mit seiner inneren Mantelfläche 9 über
den Absatz 6 des Unterteils 3 greift. Im Innenbereich
des zylindrischen Ansatzes 8 weist der Trichter 7 eine
Auslassöffnung 10, die als Anschlag gegenüber
dem Unterteil 3 bzw. gegenüber dem auf dem Unterteil 3 angeordneten Membranfilter 4 dient,
auf. Die Fixierung des Trichters 7 auf dem Unterteil 3 erfolgt über
eine Klemmung oder entsprechend 8 über
eine Rastung 11.
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Der
Membranfilter 4 besteht aus einer Membran 12 mit
einem Verstärkungsrand 13. Zur Bildung des Verstärkungsrandes 13 ist
auf die ebene Membran 12 ein Verstärkungsring 14 aufgeklebt
oder durch ein Siegelverfahren aufgebracht. Der Membranfilter 4 wird
vom Aufsatz 2 so auf das Unterteil 3 geklemmt, dass
der Verstärkungsrand 13 frei von Kontakt zum Trichter 7 oder
der inneren Mantelfläche 9 zu liegen kommt, sodass
nach der Filtration bei der Abnahme des Aufsatzes 2 der
Membranfilter 4 auf dem Unterteil 3 liegen bleibt.
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Nach
dem Filtrieren der Probe wird der Membranfilter 4 in eine
Nährmedieneinheit 15 eingebracht. Die Nährmedieneinheit 15 weist
ein schalenförmigen Unterteil 16 auf, das als
eine Petrischale oder eine Agarschale ausgebildet sein kann. In
dem Unterteil 16 ist ein Nährboden 17,
beispielsweise aus Agar, angeordnet.
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Entsprechend
dem Ausführungsbeispiel von 6 weist
das Unterteil 16' einen Stützring 18 auf, der
den Nährboden 17' in seinem unteren Bereich seitlich
abstützt. Im unbelasteten Zustand ist die Oberseite 19, 19' des
Nährbodens 17, 17', die in vertikaler
Richtung oben liegt, konvex gewölbt, sodass der Nährboden 17, 17' zur
Mitte hin etwas dicker ist. Die Nährmedieneinheit 15 weist
einen auf das Unterteil 16, 16' aufsetzbaren Deckel 20 auf.
Der Deckel 20 weist auf seiner dem Unterteil 16, 16' zugewandten
Innenseite 21 ein Klemmteil 22 auf, das als eine ringförmige
Innenwandung 23 ausgebildet ist. Das dem Unterteil 16 zugewandte
freie Ende der ringförmigen Innenwandung 23 ist
durch Aufsetzen des Deckels 20 auf dem auf der Filterunterstützung 5 liegenden
Membranfilter 4 klemmend innen an den Verstärkungsrand 13 des
Membranfilters 4 anlegbar. Bei dem vom Deckel 20 aufgenommenen
Membranfilter 4 liegt somit die ringförmige Innenwandung 23 bzw. Außenfläche 24 des
Klemmteiles 22 klemmend an der Innenfläche 25 des
Verstärkungsrandes 13 an.
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Zum
Einbringen des Membranfilters 4 in die Nährmedieneinheit 15 wird
nach dem Filtrieren der Aufsatz 2 von dem Unterteil 3 abgehoben.
Anschließend wird der Deckel 20 von dem Unterteil 16, 16' der
Nährmedieneinheit 15 abgenommen und auf den auf
der Filterunterstützung 5 liegenden Membranfilter 4 so aufgesetzt,
dass das Klemmteil 22 bzw. die ringförmige Innenwandung 23 mit
dem Verstärkungsrand 13 bzw. der ringförmigen
Innenfläche 25 des Membranfilters 4 sich
verklemmt und der Deckel 20 mit dem Membranfilter 4 von
der Filterunterstützung 5 abgehoben und auf das
Unterteil 16, 16' der Nährmedieneinheit 15 aufgesetzt
wird. Dabei wird der Deckel 20 mit der Unterseite 26 des
Membranfilters 4 auf die Oberseite 19, 19' des
Nährbodens 17, 17' aufgelegt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005008220
B3 [0004]
- - DE 19823993 B4 [0006]
- - EP 0150775 B1 [0008]