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Die Erfindung betrifft eine mikrobiologische Kulturplatte mit integriertem Ausstrichsystem, das ein dreh-, heb- und senkbares Ausstrichelement enthält, die zur emersen Kultivierung von Mikroorganismenkulturen dient, wobei sie ein aseptisches Arbeiten außerhalb steriler Laborbedingungen ermöglicht und entnommene Proben – ohne die Kulturplatte öffnen zu müssen – dezentral auf einem Nährboden auftragbar und dort gleichmäßig ausstreichbar sind.
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In mikrobiologischen Laboren ist die Verwendung von sterilen Petrischalen aus Glas oder Kunststoff zur emersen Kultivierung von Mikroorganismenkulturen auf verfestigten Nährböden üblich und vielfältig im Einsatz. Ein großes Einsatzgebiet ist die Bestimmung von Lebendkeimzahlen als KBE (Kolonie bildende Einheiten), um z. B. die Keimbelastungen in Ab- und Trinkwasser, Lebensmitteln oder in der Medizindiagnostik zu prüfen. Unter Verwendung spezieller Selektivnährböden werden auch explizit Einzelstämme (z. B. pathogene Bakterien) oder Mikroorganismengruppen (z. B. Schimmelpilze) bestimmt. Es solches Verfahren ist relativ einfach. Zur Keimzahlbestimmung wird ein flüssiges Probenaliquot (i. d. R. 100 μl) auf einen sterilen, verfestigten Nährboden in einer Petrischale aufgebracht und mittels sterilem Werkzeug gleichmäßig und vollständig auf der Fläche verteilt. Die Probenflüssigkeit wird vom Nährboden absorbiert und vermehrungsfähige Keime beginnen an der Oberfläche zu wachsen und eine sichtbare Kolonie zu bilden. Diese können nach einer entsprechenden Inkubationszeit ausgezählt werden.
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Ein Problem besteht jedoch darin, dass für einen Probenausstrich zwingend aseptische Bedingungen vorliegen müssen, was aber bei einer bekanntermaßen zweiteiligen zu öffnenden Petrischale, mit einer einhergehenden Kontamination durch Umgebungskeime, außerhalb steriler Laborbedingungen nicht gegeben ist. Somit kann eine keimfreie Arbeitsweise nur im Sterilbereich mikrobiologischer Labore vollzogen werden. Das Verfahren unter Feldbedingungen durchzuführen, z. B. in der Sterilumgebung einer Brennerflamme, erfordert Kompromisse und die qualitätsgerechte Ausführung ist nicht gewährleistet. Ein großes Einsatzgebiet für Keimzahlbestimmungen außerhalb von Laboren ist in der Beurteilung von Umweltproben (z. B. Proben von Gewässern), von Trink- und Brauchwasserproben im Privatbereich sowie von gewerblichen Proben (z. B. Proben von Kompostierung oder der Müllverarbeitung) zu sehen. Anfragen aus der Bevölkerung zeigen, dass zunehmend ein Interesse zur Eigenkontrolle bzgl. der hygienischen Unbedenklichkeit von Trink- und Nutzwasser existiert. Brauch-, Regen- und Brunnenwasser stehen dabei zunächst im Mittelpunkt des Interesses, da diese Quellen vor allem im ländlichen Bereich gern zur Wasser-/Abwasser- und damit Kostenersparnis genutzt werden.
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Nach derzeitigem Stand der Technik müssen die flüssigen Proben nach der Probennahme immer erst in kommerzielle Labore geschickt werden, um dort geprüft zu werden. Das ist teuer, zeitaufwendig und birgt die Gefahr der Veränderung der Probe während der Transportzeiten in sich.
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Eine andere Problemstellung ist die Kontrolle von mikrobiologischen Raumluftbelastungen, z. B. durch aerogene Schimmelpilzsporen. Für die Abscheidung dieser Keime existieren diverse Probennahmegeräte. Man unterscheidet indirekte und direkte Filtrationsverfahren, d. h. Impaktorverfahren und Impingerverfahren. Sie ermöglichen eine sanierungsbegleitende Beurteilung bei schimmelkontaminierten Bauten. Die eindeutige mikrobiologische Einschätzung des Kontaminationsstatus bildet nicht nur die Voraussetzung zur Auswahl geeigneter Sanierungsmethoden, sondern sie ist gleichzeitig das Kriterium zur Dokumentation des Sanierungserfolges im Nachgang der Maßnahme. Werden die Keime direkt auf Nährbodenplatten abgeschieden (Impaktorverfahren), kann anschließend eine unmittelbare Inkubation stattfinden. Werden die Keime aber nach dem Impingerverfahren zunächst in eine Sammelflüssigkeit abgeschieden, was besonders bei sehr hohen Konzentrationen angebracht ist, muss diese Probe im Anschluss zeitnah und definiert auf Kulturplatten ausgestrichen werden.
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Eine wesentliche Erleichterung und Verfahrensverbesserung ist es aber, wenn gleich vor Ort eine Probenweiterbehandlung, d. h. ein Ausstrich von flüssigen Probenmaterialien auf Kulturplatten möglich wäre. Das setzt ein geschlossenes, steriles Einweg-Kultivierungssystem mit entsprechendem Nährboden voraus, in das mit einfachsten Handgriffen auch durch einen Laien die Probenaufgabe und -verteilung erfolgen kann, ohne dass es zu Fremdkontaminationen kommt. Die Inkubation der selbständig inokulierten Platten kann dann der Anwender in aller Regel selbst bei Zimmertemperatur durchführen und die sich bildenden Kolonien auszählen.
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Mit einem solchen in sich abgeschlossenen Petrischalensystem, welches auch preisgünstig als Massenartikel angeboten werden kann, könnten gleichzeitig Privatanwender angesprochen werden, die eine Eigenkontrolle von wässrigen Proben im Haushalt (Trinkwasser, Brauchwasser, Brunnenwasser, Grauwasser, Regenwasser, Aquarien, Teiche etc.) hinsichtlich der Keimbelastung durchführen wollen.
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Zur Erläuterung des bisher bekannten Standes der Technik wird weiter ausgeführt.
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Direkte Kultivierungen auf verfestigten Nährböden sind üblich für eine aussagefähige Keimzahlbestimmung in wässrigen Proben. Unter den für die jeweiligen gesuchten Spezies oder Mikroorganismengruppen optimalen Kultivierungsbedingungen erfolgt die Vermehrung lebender Keime und die Ausprägung von Kolonien, die auf dem Nährboden sichtbar werden und ausgezählt werden können. So ist sichergestellt, dass nur vermehrungsfähige Keime erfasst werden, weshalb das Ergebnis als „Kolonie bildende Einheiten (KBE/ml)” angegeben wird. Diese Ergebnisform ist für die meisten Anwendungsfälle im Bereich Hygiene, Medizin und Biologie relevant. Über die Wahl des Nährbodens und der Inkubationsbedingungen kann selektiert werden, welche Keime sich entwickeln. Daher ist es möglich, Einzelstämme oder Mikroorganismengruppen wie zu. B. Schimmelpilze selektiv nachzuweisen.
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In bekannter Weise wird für die Bestimmung aerober Keime das Ausplattieren der Probe auf der Oberfläche eines Nährbodens (Oberflächen-Spatelmethode) durchgeführt. Hierzu werden Petrischalen verwendet, bestehend aus Schalenunterteil und übergreifendem Deckel. Für den Ausstrich wird im Sterilbereich, z. B. unter einer Laminarflowbox, mit sterilen Instrumenten eine Probenmenge manuell aufgegeben und mittels Spatel (Drigalskispatel) möglichst gleichmäßig verteilt. Dieses kann nicht außerhalb eines Sterilbereiches qualitätsgerecht ausgeführt werden, da die Platten für Probenaufgabe und Probenausstrich geöffnet werden müssen und dadurch der Nährboden durch Keime aus der Umgebung kontaminiert wird.
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Es sind nun diverse Vorrichtungen und Verfahren für unterschiedliche Abwandlungen und spezielle Einsatzfälle beschrieben, wobei es die Möglichkeit gibt, Keime mit unterschiedlicher Sauerstoffverträglichkeit (anaerob, mikroaerophil) zu vermehren, indem ein Überschichten mit flüssigem Nährboden oder das Einmischen der Probe in anfangs flüssigem Nährboden erfolgt (Gussplattenmethode). Ebenso können verschiedene Stoffwechselaktivitäten über Indikatoren im Nährboden sichtbar gemacht werden.
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Auf konkrete Beispiele des Standes der Technik soll nachfolgend näher eingegangen werden.
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So wird nach
DE 37 05 229 C2 ein Verfahren zur Bestimmung von Mikrobengehalten nach einem Plattengussverfahren sowie dabei zu verwendende Schalen genannt. Hier werden Nährboden und Probe homogen miteinander vermischt, wobei die Schichtdicke durch Geometrie und Größe der Schale/-n und durch das eingebrachte Volumen variiert wird. Die Schalen besitzen eine runde oder rechtwinklige Gestalt mit Böden, die voneinander abweichend z. B. konkav, konvex, linear steigend, gestaltet sind. Damit sollen unterschiedliche Konzentrationsbereiche auswertbar sein. Ein gleichmäßiger Ausstrich einer Probe unter Feldbedingungen zur Erzielung eines emersen Mikroorganismenwachstums ist hierdurch nicht möglich.
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Nach
US 4,358,539 wird ein Einweg-Kultivierungssystem beschrieben, mit dem aseptisch in einfacher Art und Weise eine Überführung einer flüssigen Probe, z. B. aus Flüssigkulturen, auf einen Nährboden durchgeführt wird, indem die Probe über eine interne Kanüle auf eine absorbierende Fasergewebescheibe übertragen wird, welche zentral auf dem festen Nährboden aufliegt. Von diesem zentralen Pad aus wächst die Kultur radial auf dem Nährboden. Mit diesem System sind zwar mikrobielle Übertragungen für einfache Kontrollaufgaben möglich, z. B. zur Reinheitskontrolle einer Kultur, jedoch ist keine quantitative Keimzahlbestimmung erhältlich. Eine aktive und gleichmäßige Verteilung der Probe auf der Nährbodenoberfläche erfolgt nicht. Die übertragene Flüssigkeitsmenge wird nicht überprüft.
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Mit
US 5,830,746 werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufwachsen anaerober Mikroorganismen beschrieben. Es wird hier durch eine ringförmige Dichtfläche im Deckel ein abgeschlossener Gasraum im Kultivierungsraum gebildet, wenn die Platte umgedreht gelagert wird. Vorrichtungen zur Probenaufbringung und -verteilung sind nicht vorgesehen. Das System muss deshalb wie bei konventionellen Petrischalen zur Inokulierung geöffnet werden, wodurch eine Anwendung im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung nur unter aseptischen Bedingungen möglich ist.
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In
EP 1 528 100 B1 wird eine verriegelbare Kontaktplatte gezeigt. Es stehen dabei ein Teller mit einer Bodenplatte sowie ein Deckel über einen Verriegelungsmechanismus in Wirkverbindung. Die Elemente müssen bei Probennahme geöffnet werden, so dass ein aseptisches Arbeiten unter Feldbedingungen nicht gegeben ist. Verteilungs- bzw. Ausstrichelemente sind nicht vorhanden.
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Schließlich sei noch auf
DE 690 108 56 T2 hingewiesen, worin eine Wegwerfkulturschale mit Verstärkungsrippen genannt ist. Hier weist die Petrischale innen am Boden nach oben stehende Rippen auf, die lediglich zur Verstärkung des dünnen Glasmaterials dienen. Diese behindern ein gleichmäßiges Ausstreichen einer Probe, wobei diese Kulturschale ebenfalls geöffnet werden muss und sie damit keine sichere Keimzahlauslesung ermöglicht.
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Zur Keimzahlbestimmung werden auch sogenannte „Dip-Slides” genutzt. Es handelt sich hier um ein Kulturverfahren zur (semi-)quantitativen Keimzahlbestimmung aus wässrigen Medien. Die Dip-Slides können aber auch zur Oberflächenkeimzahlbestimmung verwendet werden. Die „Dip-Slides” sind kommerziell hergestellte beidseitig nährbodenbeschichtete, flexible Kunststoffträger, die ursprünglich für die Urindiagnostik entwickelt wurden. Sie finden aber mittlerweile auch breite Anwendung in technischen Bereichen. Die Trägerplatte des Eintauchobjektträgers ist auf der Ober- und Unterseite in aller Regel mit zwei unterschiedlichen Nährmedien zur Gesamtkeimzahlbestimmung von Bakterien und Hefen/Schimmelpilzen beschickt. Darüber hinaus gibt es noch Systeme mit dreiflächigen Trägerplatten. Von verschiedenen Firmen wurden „Dip-Slides” für Hygienekontrollen entwickelt. Von den Herstellern werden Dip-Slides mit verschiedenen Nährmedien angeboten. Es gibt dementsprechend Agar zur Gesamtkeimzahlbestimmung oder Selektivnahrmedien zum Nachweis von z. B. Enterobakterien oder zum Nachweis von Hefen und Pilzen.
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Im Unterschied zur vorgeschlagenen Erfindung nimmt man im Falle von Dip-Slides bewusst eine unsterile Probennahme und eine undefinierte Probenmenge und -verteilung in Kauf, die auf der Nährbodenoberfläche durch das Eintauchen absorbiert wird. „Dip-Slides” werden zwar in einem sterilen Röhrchen aufbewahrt und ausgeliefert. Zur Probennahme muss der Nährbodenträger aber kurzzeitig herausgenommen und in eine aseptische Umgebung gebracht werden, d. h. ihre Nutzung erfolgt wiederum nur unter sterilen Laborbedingungen.
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Die vorgeschlagene Erfindung hat gegenüber den „Dip-Slides” jedoch den Vorteil, dass eine genau definierte Probenmenge auf einer definierten Nährbodenoberfläche vollständig und gleichmäßig verteilt werden kann. Dadurch können die ermittelten Koloniezahlen sehr genau auf das Probevolumen bezogen werden. Zudem wird der Nährboden zur Probenapplikation erfindungsgemäß nie einer unsterilen Umgebung ausgesetzt.
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In der Patentanmeldung
DE 10 2010 006 473 A1 sowie den Gebrauchsmustern
DE 20 2010 001 635 U1 und
DE 20 2010 001 636 U1 wird die Problemstellung gelöst, indem in einem zweiteiligen Schale-Deckel-System eine im Deckel fest angebrachte Ausstrichlippe nach Aufgabe eines flüssigen Probentropfens auf den Nährboden abgesenkt wird und durch Drehung des Deckels und eine dadurch bedingte radiale Führung der Ausstrichlippe eine Verteilung der Probe über die gesamte Nährbodenoberfläche realisierbar ist. Die Absenkung wird hierbei durch im Schale-Deckel-System randseitig angebrachte Nuten und Stifte bzw. Stege durchgeführt. Mittels Drehung und leichten Drucks erfolgt die Absenkung des gesamten Deckels gemeinsam mit der Ausstrichlippe in eine tiefere Ebene, in der die Ausstrichlippe die Nährbodenoberfläche erreicht. In dieser Ebene kann durch eine weitere Drehung der gewünschte Ausstrich erfolgen. Nach dem Ausstrich ist die Lippe wieder über die Nährbodenoberfläche anhebbar, indem durch eine Ausrichtung des Nuten-Stift/Steg-Systems, einer leichten Zugwirkung und Drehung des Deckels dieser samt Ausstrichlippe in die obere Ebene zurückführbar ist.
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Trotz prinzipieller Lösung der o. g. Problemstellung weisen die beschriebenen Erfindungen und Ausführungsformen einige Nachteile auf, die darin begründet sind, dass
- 1) eine einfache Handhabung durch Anwender, insbesondere Nichtfachleute, eingeschränkt ist und eine Rückführung der Lippe nicht automatisch erfolgt, sondern einer Ausrichtung verbunden mit einer Deckelanhebung bedarf, die eine genaue Handhabung nach Anleitung erfordert. Dies schränkt den Anwenderkreis ein.
- 2) die Drehung und gleichzeitige Absenkung/Anhebung des Deckels gegen die Schale im Führungsmechanismus Nut-Stift/Steg zu Verkantungen, Blockierungen und Schwergängigkeiten führen kann, insbesondere wenn bei ökonomisch bedingten geringen Wandstärken und eingeschränkter Biegesteifigkeit bei der manuellen Bedienung vom Rand aus ein seitlicher Druck ausgeübt wird und daraus eine Verformung des Schale-Deckelsystems resultiert.
- 3) mit der Absenkung/Anhebung des gesamten Deckels eine deutliche Veränderung des inneren Gasraumes des Kultivierungssystems resultiert, die bei gängigen Durchmessern von 90 mm je nach Hub etwa 10–20% beträgt. Diese Volumenänderung führt zu einem erzwungenen Gasaustausch, der insbesondere bei der Deckelanhebung die Gefahr des Eintrags von Fremdkeimen aus einer unsterilen Umgebung in sich birgt.
- 4) die einfache Herstellung derartiger Systeme in Massenfertigung durch Spritzguss eingeschränkt ist aufgrund eines für den Auswurf zu berücksichtigenden Minimalwinkels im Randbereich. Die Randneigung beeinträchtigt zudem die Funktion des Führungsmechanismus, der über den Randbereich zu funktionieren hat. Alternative Herstellungsverfahren sind für die Massenfertigung ungleich teurer.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen mikrobiologischen Ausstrich innerhalb eines geschlossenen Schale-Deckelsystems unter unsterilen Umgebungsbedingungen so zu realisieren, dass eine wesentliche Veränderung des Gasvolumens im Inneren des Kulturraumes nicht zugelassen wird und die fertigungs- und anwendungsspezifischen Nachteile einer randgeführten Deckelabsenkung vermieden werden.
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Auf der Grundlage des gefundenen Standes der Technik ist erkennbar, dass nach einer Lösung gesucht werden muss, die die Nachteile des bisher bekannten überwindet.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Petrischale als mikrobiologische Kulturplatte mit einem integrierten Ausstrichsystem derart weiterzuentwickeln, dass ein ein Unterteil übergreifender Deckel, der zur Probennahme nicht vom Unterteil abgenommen wird und der auch nicht über seinen Randbereich heb- und senkbar ist vorgeschlagen wird, wobei er ein dezentral an ihm angebrachtes nach innen in die mikrobiologische Kulturplatte gerichtetes Ausstrichsystem beinhaltet, das unabhängig von der Drehbarkeit des Deckels zum Ausstrich auf einen Nährboden absenkbar und wieder hebbar ist, wobei das Ausstrichelement minimal den Radius der mikrobiologischen Kulturplatte bilden muss und in dieser Stellung – bei abgesenkter Lage – durch eine gegenläufige Drehung zwischen Deckel und Unterteil ein kompletter Ausstrich einer Probe über die gesamte Kreisfläche des Unterteils möglich ist.
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Über ein im Deckel, insbesondere außermittig, angebrachtes Septum soll mittels eines geeigneten Probendosiersystems keimfrei eine Probe auf den Nährboden abgesetzt werden können. Die erfindungsgemäße mikrobiologische Kulturplatte soll einfach und kostengünstig in der Herstellung ausführbar und unkompliziert in der Handhabung sein.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst, wobei hinsichtlich der grundlegenden erfinderischen Gedanken auf den Schutzanspruch 1 verwiesen wird. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung erfolgt gemäß den Schutzansprüchen 2 bis 11.
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Die mikrobiologische Kulturplatte stellt sich als ein in sich geschlossenes Ausstrichsystem zur Kultivierung von Mikroorganismen dar. Sie besteht aus einem Unterteil, einem Deckel mit eingegossener Führungsanordnung eines Ausstrichelementes, einem Griff zur Drehung bei gleichzeitiger Absenkung oder Anhebung des Ausstrichelementes sowie einem Ausstrichelement.
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Das Unterteil dient dabei zur Aufnahme eines eingegossenen, verfestigten und ebenen Nährbodens für die Mikroorganismen und bestimmt in seiner Geometrie und Dimension den Kultivierungsraum. Erfindungsgemäß ist das Unterteil als radialsymmetrische Schale ausgeführt. Als eine günstige Ausführungsform ist das Unterteil an Standardmaße konventioneller Petrischalen angepasst, so dass der Außendurchmesser 90 mm, 55 mm oder 140 mm beträgt. Es befindet sich am oberen Ende seines Randes eine außen liegende Materialverstärkung in Form einer mit mehreren Unterbrechungen versehene umlaufende Wulst. Diese Wulst dient der formschlüssigen Verriegelung mit dem Deckel, der ebenfalls eine – allerdings nach innen gerichtete – Wulst aufweist, bei gleichzeitiger Drehbarkeit des Deckels gegen das Unterteil, wenn das Unterteil mit einem Nährboden versehen ist und – zur Sicherung des inneren sterilen Kulturraums – nicht mehr geöffnet werden darf. Die Montage von Unterteil und Deckel erfolgt also nach Befüllung des Unterteils mit einem sterilen Nährboden durch eine einmalige Verrastung an den umlaufenden Wülsten beider Teile. Danach ist der Deckel nicht mehr zerstörungsfrei vom Unterteil lösbar; er lässt sich aber gegen dieses verdrehen. Der Kultivierungsraum ist nun vor Kontaminationen aus der äußeren Umgebung abgedichtet.
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Nach einem anderen grundlegenden Verbindungsprinzip zwischen Deckel und Unterteil ist im Innenrand des Deckels keine umlaufende Wulst eingearbeitet, sondern es befinden sich am unteren, äußeren Deckelrand über den Umfang gleichmäßig verteilt mehrere – günstigerweise drei bis fünf – Klammern, die über der randseitigen Materialverstärkung einer Wulst des Unterteils verrasten und Unterteil sowie Deckel auf diese Weise bei gleichzeitiger Verdrehbarkeit gegeneinander irreversibel verriegeln. Dieses Prinzip bringt herstellungsbedingte Vorteile mit sich, da beim Spritzgussformenbau einfachere Werkzeuge zu gestalten sind.
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Die Anwendung der mikrobiologischen Kulturplatte ist somit auch in unsterilen Umgebungen möglich und sie erlaubt eine direkte Probenaufgabe am Probenahmeort, z. B. an Gewässern, Endstellen zur Wasserentnahme, kontaminierten Gebäudebereichen u. a. Am oberen Rand des Unterteils sind flache Materialaussparungen, die auch die umlaufende Wulst unterbrechen, angebracht, welche der erleichterten Montage dienen, da sich der Rand des Unterteils dadurch für die Verrastung kurzfristig leichter für sie verformen lässt. Gleichzeitig begünstigen die flachen Materialaussparungen den Gasaustausch bei der Mikroorganismenkultivierung.
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Der Deckel der mikrobiologischen Kulturplatte besitzt einen das Unterteil im Durchmesser geringfügig überlappenden Rand, an dessen Innenseite die deckelseitige Wulst zur Verriegelung angebracht ist. Nach Verrastung schließt die Deckelfläche den Kulturraum nach oben ab. Der überlappende Deckelrand verhindert gleichzeitig das Eindringen von Fremdkeimen. Der Deckel ist ferner mit einem weiteren nach oben ausgerichteten Rand ausgeführt, in den mehrere eingesenkte Stege eingearbeitet sind. Sie dienen der sicheren Stapelfähigkeit mehrerer Kultursysteme übereinander. Die Absenkung und Anhebung des bevorzugt flexiblen Ausstrichelementes im Ausstrichsystem wird dadurch gelöst, indem im Deckel für das Ausstrichsystem eine geteilte Führungsbahn mit geneigten, radial angeordneten Flächen – im Sinne schiefer Ebenen – eingearbeitet ist, auf der mittels eines Drehgriffs lediglich in einer Vierteldrehung im Ausstrichsystem das Ausstrichelement heb- und senkbar ausgebildet ist. Die schiefen Ebenen geteilter Führungsbahnen befinden sich auf beiden Seiten des Deckels im Ausstrichsystem. Zentral im Ausstrichsystem befindet sich eine Bohrung, durch welche ein am Ausstrichelement angebrachtes zylindrisches Verbindungselement hindurchgeführt ist und welches in zwei zylindrische Halbschalen, angebracht an der Unterseite des Drehgriffs für das Ausstrichelement, mehrfach formschlüssig eingreift, wobei nach Montage ein zerstörungsfreies Lösen der genannten Elemente voneinander nicht mehr möglich ist. Der mehrfach formschlüssige Eingriff des Verbindungselementes in die genannten Halbschalen unterhalb des Drehgriffs erfolgt einerseits mittels einer Nut/Feder-Ausbildung und andererseits mittels vertikaler Stege, die am Verbindungselement angebracht sind und Ausnehmungen, die sich zwischen den an der Unterseite des Drehgriffs angebrachten Halbschalen befinden. Das Ausstrichsystem mit dem Ausstrichelement befindet sich im Deckel außermittig, günstigerweise im Abstand des halben Radius vom Deckelmittelpunkt. Mit einer Länge des Ausstrichelementes von einem Innenradius des Unterteils lässt sich somit nach radialer Ausrichtung und Absenkung des Ausstrichelementes und einer vollständigen Umdrehung des Deckels gegen das Unterteil die gesamte Nährbodenoberfläche überstreichen. Im Deckel befindet sich weiterhin eine kleine Bohrung, die zur Aufgabe der Probe auf den Nährboden mittels einer Spritze dient. Diese Bohrung wird nach außen mit einem durchstechbaren Septum verschlossen.
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Der Drehgriff kann ein scheibenartiges Drehelement zur manuellen Bedienung des Ausstrichelementes sein. Er besitzt an seiner Unterseite Laufstege, die bei Drehung entlang der geneigten Flächen, den geteilten Führungsbahnen auf der Oberseite des Deckels, des Ausstrichsystems im Deckel gleiten und die Auf- und Abwärtsbewegung des Drehgriffes inklusive Ausstrichelement kontrollieren.
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Das Ausstrichelement ist als dünner Steg mit einer waagerechten Ausstrichkante und angeschrägten oder abgerundeten – zum Nährboden weisenden Ecken – ausgebildet, wobei die Ausstrichkante während des Ausstriches entlang der Nährbodenoberfläche gleitet und die flüssige Probe darauf gleichmäßig verteilt. Die Länge des Ausstrichelementes umfasst minimal den Innenradius des Unterteils. Das Ausstrichelement wird über das mittig an ihm angebrachte Verbindungselement mittels der genannten Nut/Feder-Verbindung und der Stege und Ausnehmungen mit den Halbschalen unterhalb des Drehgriffs durch Zusammenstecken und Verrasten befestigt. Bei der Montage wird der Drehgriff von der Außenseite des Deckels in die Bohrung der Führungsanordnung gelegt und das Ausstrichelement von der Innenseite des Deckels dagegen gesteckt.
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Alle vier Hauptteile der mikrobiologischen Kulturplatte einschließlich eines äußerlich aufgeklebten Septums über der Probenaufgabestelle werden sterilisiert, günstiger Weise mittels Ionisierender Strahlung. Deckel, Griff und Ausstrichelement sind hierzu bereits vormontiert. Das Ausstrichelement wird über den Drehgriff in eine obere Ebene gedreht, in der es waagerecht ausgerichtet und sich in einem definierten Abstand über der Nährbodenoberfläche befindet. Nach Sterilisierung erfolgt eine Befüllung des Unterteils mit einer definierten Menge Nährboden unter sterilen Bedingungen. Nach Aushärtung des Nährbodens erfolgt die Montage des Deckels auf das Unterteil und eine irreversible Verrastung. Hiermit ist der Auslieferungszustand hergestellt. Der Kultivierungsraum ist steril.
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Mindestens das Unterteil sowie der Deckel sind aus transparentem Material ausgeführt, wodurch nach einer Inkubationszeit die ausgewachsenen Kolonien von außen auszahlbar sind, ohne den Kultivierungsraum zu öffnen. Als Material für das Ausstrichelement lassen sich prinzipiell alle sterilisierbaren Materialien, bevorzugt spritzgussfähige Kunststoffe, einsetzen.
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Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu wird auf nachfolgende Figuren verwiesen.
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Es zeigen:
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1: eine perspektivische Aufsicht auf den Deckel der mikrobiologischen Kulturplatte mit einem dezentralen Ausstrichsystem,
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2: eine perspektivische Untersicht gemäß 1 mit Darstellung eines Ausstrichelementes im Ausstrichsystem,
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3: eine Seitenansicht des Deckels mit Teilschnitt in Bezug auf das Ausstrichsystem – Ausstrichelement angehoben,
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4: eine Seitenansicht des Deckels mit Teilschnitt in Bezug auf das Ausstrichsystem – Ausstrichelement abgesenkt,
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5: eine perspektivische Draufsicht des Deckels von oben – ohne eingesetztes Ausstrichsystem,
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6: eine perspektivische Untersicht des Deckels gemäß 5,
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7: Ausstrichelement mit Verbindungselement,
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8: Drehgriff,
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9: eine perspektivische Untersicht des Unterteils und
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10: eine perspektivische Aufsicht gemäß 9.
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Nach den 1 und 2 ist als wesentliches Bauelement der mikrobiologischen Kulturplatte ein Deckel 1 von oben mit einem integrierten Ausstrichsystem 9, welches ein heb- und senkbares Ausstrichelement 7 beinhaltet, dargestellt. Das Ausstrichsystem 9 befindet sich außermittig am Deckel 1, wobei das in den Kulturraum eines Unterteils 23 weisende, stegförmige Ausstrichelement 7 in seiner Ausdehnung dem Innenradius des Unterteils 23 entspricht und das über ein Verbindungselement 17 mit einem außerhalb des Kulturraumes gelegenen Drehgriff 6 in Wirkverbindung steht. Das Ausstrichelement 7 besteht vorteilhafterweise aus einem künstlichen, flexiblen Werkstoff und es ist formschlüssig über die zusammensteckbaren Bauteile Verbindungselement 17 und Halbschalen 18 mit dem Drehgriff 6, nach Montage fest verbunden. Die Außenkanten des Ausstrichelementes 7, die in Richtung Nährboden, der sich am Boden im Unterteil 23 befindet, zeigen, sind zum Zwecke des Erhaltes einer Drehbeweglichkeit des Ausstrichsystems 9 und zur Vermeidung des Aufreißens des Nährbodens mit einer Fase bzw. Abrundung 10 versehen. Das ist in der Darstellung nach 7 zu erkennen. Der Drehgriff 6 ist gemeinsam mit dem Ausstrichelement 7 auf mit leichten Steigungen versehenen Führungsbahnen 4 und 5 – ausgebildet in je einer Halbkreisform – um 90° verdrehbar, wodurch ein Heben oder ein Absenken des mit ihm verbundenen Ausstrichelements 7 um ca. 2 mm möglich ist. Unterseitig sind am Deckel identische Führungsbahnen 4a und 5a angeordnet, auf denen das Ausstrichelement 7 gleitet und somit ein Verkanten während der Drehbewegung ausgeschlossen ist. Anschläge 12 am Ende der Steigungen an den geteilten Führungsbahnen 4 und 5 sowie Laufstege 21 am Drehgriff 6 begrenzen nach 5 bzw. 8 die Schwenkbewegung des Ausstrichelementes 7 vorteilhaft derart, dass letzteres beim Absenken die Ausdehnung des Innenradius erreicht und bei gegenläufiger Verdrehung in dieser Stellung von Deckel 1 und Unterteil 23 den Ausstrich einer an der Probenaufgabestelle 13 durch ein Septum 11 aufgegebenen Probe gleichmäßig über die gesamte Kreisfläche des Unterteils 23 mit dem Nährboden bewirkt. An der Außenseite des Deckels 1 befindet sich ein ringförmig nach oben verlängerter Rand 3, der an seiner Innenseite und im Kontakt zur Oberfläche des Deckels 1 Stapelstege 2 aufweist, die in mindestens dreifacher Anbringung, die Stapelung mehrerer mikrobiologischer Kulturplatten übereinander gestatten. Der Deckel 1 und das Unterteil 23 der mikrobiologischen Kulturplatte bestehen vorteilhafterweise aus transparentem Kunststoff, z. B. Polystyren, und es befindet sich einerseits am Ausgang der Innenseite des Deckels 1 eine Wulst 8 und andererseits am äußeren, oberen Rand des Unterteils 23 eine adäquate in ihrer Lage zur Wulst 8 leicht versetzte Wulst 25, die gemeinsam Formschluss bewirkend beim Zusammenführen des Deckels 1 und des Unterteils 23 übereinander gleiten und das System der mikrobiologischen Kulturplatte vor dem Eindringen von Keimen aus der Umgebung schützen. Aussparungen 24 am oberen Rand des Unterteils 23, gemäß 10, verleihen dem Unterteil 23 an dieser Stelle beim Zusammenbau mit dem Deckel 1 eine definierte Elastizität, so dass Deckel 1 und Unterteil 23 übereinandergleitend in den gewünschten Formschluss übergehen.
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Gemäß 2 ist das Ausstrichsystem 9, angebracht an der Unterseite des Deckels 1, in seinen Bestandteilen prinzipiell zu erkennen.
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In den 3 und 4 ist im Teilschnitt die Stellung des Ausstrichelements 7 in den beiden Endstellungen zu sehen.
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Alle einzelnen Elemente der mikrobiologischen Kulturplatte sind formschlüssig in der Weise miteinander verbunden, dass ein Lösen derselben nach kompletter Montage – insbesondere zwischen Deckel 1 und Unterteil 23 – nicht zerstörungsfrei stattfinden kann. Zur Verbesserung der Stapelbarkeit mehrerer mikrobiologischer Kulturplatten übereinander besitzt das Unterteil 23 außen an seiner Bodenfläche einen äußeren, umlaufenden Aufsetzrand 22, sodass jeweils ein sicheres Aufsetzen auf einen mit einem Rand 3 und Stegen 2 versehenen Deckel 1 einer weiteren kompletten mikrobiologischen Kulturplatte gegeben ist. Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn eine Probenaufgabestelle 13 zur Aufgabe einer Probe über ein Septum 11 auf der Oberfläche des Deckels 1 in der Nähe des Ausstrichsystems 9 angeordnet ist, weil dann der Ausstrich schnellstmöglich, ohne großflächiges Verlaufen der Probe, mit dem Ausstrichelement 7 erfolgen kann.
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Die Vorteile der Erfindung werden vor allem darin gesehen:
- – eine Probennahme ist auch durch Nichtfachleute in unsteriler Umgebung möglich,
- – bei der Bedienung der mikrobiologischen Kulturplatte findet keine bedeutsame Volumenänderung des Kulturraumes statt,
- – Untersuchungen von Proben können unmittelbar vor Ort geschehen, sodass Transportwege, -zeiten und teure Laboruntersuchungen, zumindest anfangs, vermeidbar sind,
- – einfache und kostengünstige Herstellung
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Deckel
- 2
- Stapelsteg
- 3
- Rand
- 4
- Führungsbahn
- 4a
- Führungsbahn
- 5
- Führungsbahn
- 5a
- Führungsbahn
- 6
- Drehgriff
- 7
- Ausstrichelement
- 8
- Wulst
- 9
- Ausstrichsystem
- 10
- Fase bzw. Abrundung
- 11
- Septum
- 12
- Anschlag
- 13
- Probenaufgabestelle
- 14
- Bohrung
- 15
- Steg
- 16
- Feder
- 17
- Verbindungselement
- 18
- Halbschalen
- 19
- Nut
- 20
- Ausnehmung
- 21
- Laufsteg
- 22
- Aufsetzrand
- 23
- Unterteil
- 24
- Aussparung
- 25
- Wulst
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3705229 C2 [0013]
- US 4358539 [0014]
- US 5830746 [0015]
- EP 1528100 B1 [0016]
- DE 69010856 T2 [0017]
- DE 102010006473 A1 [0021]
- DE 202010001635 U1 [0021]
- DE 202010001636 U1 [0021]
