DE2130705B2

DE2130705B2 - DEVICE FOR THE AUTOMATED, MICROBIOLOGICAL ANALYSIS OF SAMPLES ON A GEL SUBSTRATE

Info

Publication number: DE2130705B2
Application number: DE19712130705
Authority: DE
Inventors: Carl-Göran Solna Heden (Schweden)
Original assignee: AB Biotec, Stockholm
Priority date: 1970-06-22
Filing date: 1971-06-21
Publication date: 1976-08-19
Also published as: US3853711A; DE2130705A1; GB1360622A; JPS535397B1

Description

3535

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten, mikrobiologischen Analyse von Proben auf einem Gelsubstrat.The invention relates to a device for the automated, microbiological analysis of samples a gel substrate.

Es wird bereiis seit langem an der Automatisierung der Arbeitstechnik auf dem chemischen Gebiet gearbeitet. Für die automatische chemische Analyse sind dabei Vorrichtungen großer Kapazität hergestellt worden, die eine Umstellung der gesamten Krankenhaustechnik ermöglicht haben. Durch diese Vorrichtungen können Blut- und Urinproben rasch und billig analysiert werden, und zwar in so großer Anzahl, daß diese Untersuchungen in steigendem Ausmaß als Hilfe bei der klinischen Diagnostik in Anspruch genommen werden konnten.It has long been working on the automation of work technology in the chemical field worked. Large-capacity devices are made for automatic chemical analysis which have made it possible to convert the entire hospital technology. Through these devices blood and urine samples can be analyzed quickly and cheaply, in such large numbers that these examinations are increasingly being used as an aid in clinical diagnosis could become.

Eine derartige Vorrichtung für den Gebrauch in Krankenhäusern besteht meist aus einer chemischen Zentraleinheit zur Durchführung der eigentlichen Analyse, einer elektronischen Steuereinheit für die genaue Bestimmung aller Arbeitszeiten, einer Verstärkereinheit zum Überführen der Ergebnisse als elektrische Ausgangs-Signale auf eine Datenverarbeitungsanlage und eine elektrische Fernschreibmaschine mit Lochstreifenlöchern. Diese Zentrale beherbergt Systcmc für den mechanischen Transport von Proben und Reaktionslösungen, die pneumatische Steuerung der Tischbewegung und Pipetten, Zufuhr der Reagenzflüssigkeil, das Aufwärmen und Abkühlen sowie die colorimetrische Messung des Reaktionsverlaufes, Apparateventilation und Abwäsche von Proberohren, Pipetten und Meßköpfen. Die chemische Zentraleinheil hat in einer Ausführung 24 feste Analysekanäle und eine maximale Kapazität von etwa 135 Proben pro Stunde und Kanal, wodurch insgesamt mindestens 3000 Analysen pro Stunde möglich sind Die Messungen werden im Photometer vollzogen, vorzugsweise in einem 2wegigen Photozellencolorimeter mit Interferenzfilter. Such a device for use in hospitals usually consists of a chemical central unit for carrying out the actual analysis, an electronic control unit for the precise determination of all working times, an amplifier unit for transferring the results as electrical output signals to a data processing system and an electrical teleprinter with punched tape holes . This center houses Systcmc for the mechanical transport of samples and reaction solutions, the pneumatic control of the table movement and pipettes, the supply of the reagent liquid wedge, the warming up and cooling down as well as the colorimetric measurement of the reaction process, apparatus ventilation and washing of sample tubes, pipettes and measuring heads. One version of the chemical central unit has 24 fixed analysis channels and a maximum capacity of around 135 samples per hour and channel, which enables a total of at least 3000 analyzes per hour. The measurements are carried out in a photometer, preferably in a 2-way photocell colorimeter with an interference filter.

Die bei der üblichen chemischen Analyse entstehenden Probleme sind allerdings einfacher als die der mikrobiologischen Arbeiten. Anstatt der Farbumschläge bei einer gewöhnlichen chemischen Analyse, die sich momentan oder während kurzer Zeit vollzieht, müssen bei der mikrobiologischen Analyse die Organismen gezüchtet werden und die Gelegenheit haben zu Wachstum und Entwicklung unter genau definierten Verhältnissen; erst danach kann ein Ablesen erfolgen. The problems that arise with the usual chemical analysis are, however, simpler than those of the microbiological work. Instead of the color changes in an ordinary chemical analysis, which takes place momentarily or for a short time, in the microbiological analysis the organisms must be cultivated and have the opportunity to grow and develop under precisely defined conditions; only then can it be read off.

Bei medizinischen, biochemischen und pharmazeutischen Laborarbeiten gibt es eine Menge Analyserouti nen, die auf mikrobiologische Technik mit festem Substrat zurückzuführen sind. Diese Analysen umfassen beispielsweise die Identifizierung von Stämmen, Bestimmung der Resistenz der Mikroorganismen gegen Antibiotika. Bestimmung des mikrobiologischen Haltes der Zuwachsfaktoren und -inhibitoren. In medical, biochemical and pharmaceutical laboratory work, there are a number of analysis routines that can be traced back to microbiological technology with a solid substrate. These analyzes include, for example, the identification of strains, determination of the resistance of the microorganisms to antibiotics. Determination of the microbiological hold of the growth factors and inhibitors.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weitgehende Rationalisierung der Arbeit auf verschiedenen Gebieten zu ermöglichen sowie der medizinischen und tierärztlichen Diagnostik, der Gewebepathologie, der pharmazeutischen Industrie, Ernährungsforschung und Milieupflege. It is the object of the invention to largely rationalize the work in various fields as well as medical and veterinary diagnostics, tissue pathology, pharmaceutical Industry, nutritional research and environmental care.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung gemäß der Erfindung gelöst durchThis object is achieved in the device according to the invention mentioned at the beginning

a) eine Schneidemaschine, wobei die Schneidemaschine auf mehreren Tischen liegende und durch Abscheiden dünne Schichten liefernde Gelsubsiratblöcke und eine, eine dünne Schicht von einem wahlweisen Gelsubstratblock auf einen entsprechenden Glasstreifen legende Steuervorrichtung besitzt,a) a cutting machine, the cutting machine lying on several tables and through Depositing thin layers of gel substrate blocks and one, a thin layer of one control device placing an optional gel substrate block on a corresponding glass strip owns,

b) ferner durch eine Probenaufsetzstation zum Aufsetzen einer Probe auf die dünne, sich auf einem entsprechenden Glasstreifen befindliche Gelsubstratschicht mit Probensetzern in Form kleiner Spiralen aus rostfreiem Stahldraht,b) further by a sample placement station for placement a sample onto the thin gel substrate layer located on a corresponding glass strip with samplers in the form of small spirals made of stainless steel wire,

c) außerdem durch eine Vorrichtung zum Verbringen der dünnen, sich auf einem entsprechenden Glasstreifen befindlichen, mit einer Probe versehenen Gelsubstratschicht in ein Schutzrohr, das an einem Ende mit einer Gummimembran und am anderen Ende mit einem Deckel versehen ist,c) also by a device for bringing the thin, on a corresponding Glass strips located, provided with a sample gel substrate layer in a protective tube that is attached to one end has a rubber membrane and the other end has a lid,

d) des weiteren durch ein kontinuierlich mit zu bebrütenden Schutzrohren zu speisendes Thermostatmagazin zum Bebrüten derselbend) furthermore by a thermostat magazine to be fed continuously with protective tubes to be incubated to incubate them

e) und schließlich durch einen Kühlraum für die fertig bebrüteten Gelsubstratschichten unde) and finally through a cold room for the done incubated gel substrate layers and

f) außerdem durch eine das Ablesen mit optischei oder isotopentechnischer Zonen- und Kolonieana lyse vollziehende Ablesestation.f) also by reading with optical or isotopic zone and colony ana reading station performing the analysis.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wire anhand beiliegender Zeichnung näher erklärt. Es zeigen F i g. 1 ein Blockschema der Vorrichtung,An exemplary embodiment according to the invention is explained in more detail with reference to the accompanying drawing. Show it F i g. 1 is a block diagram of the device,

Fig. 2 Schutzrohre mit Proben sowie eine Vorrich tung für die Zufuhr einer speziellen Atmosphäre.Fig. 2 protective tubes with samples and a Vorrich tion for the supply of a special atmosphere.

F i g. 3 einen Querschnitt durch F i g. 2 längs der Linii 3-3,F i g. 3 shows a cross section through FIG. 2 along the Linii 3-3,

Fig. 4 eine Vorrichtung zum Heranziehen verschic dener Gelsubstrate undFig. 4 shows a device for attracting various denier gel substrates and

Fig. 5 eine Schneidemaschine zur Herstellung voi Gclschichten aus Gelblöcken.Fig. 5 shows a cutting machine for producing voi Layers of gel blocks.

Die Grundeinheit η der AutomatisierungstechnilThe basic unit η of the automation technology

esteht aus länglichschmalen Scheiben oder flachen rogen aus Glas, 2 χ 50 cm, mit einer dünnen ubstratschichu 1-2 mm dick. Die Glasscheiben weren in sterilen Kassetten oder Rohren gelagert, die mit idividuellen Gasmedien versehen werden können, z. B. I₂, Luft. 10% CO₂ in Luft usw. Mit der erfindungsgemäen Vorrichtung sollen im Prinzip folgende Untersuhungen usw. durchzuführen sein:consists of oblong slices or flat roe made of glass, 2 50 cm, with a thin ubstratschichu 1-2 mm thick. The glass panes weren stored in sterile cassettes or tubes that can be provided with idividlichen gas media, e.g. B. I ₂ , air. 10% CO ₂ in air etc. With the device according to the invention, in principle the following investigations etc. should be able to be carried out:

A. Ausfächern zum Herstellen separater Kolonien von Mikroorganismen in einer Mischung. Es können beispielsweise Bakterien in einer klinischen Probe isoliert v/erden, die Mikroorganismen in einer zur Luftreinigung angewendeten Flüssigkeit isoliert und Mutanten aus einer bestrahlten oder auf eine andere Art genetisch manipulierten Population isoliert werden.A. Fan out to create separate colonies of microorganisms in a mixture. It For example, bacteria can be isolated in a clinical sample that have microorganisms in isolated from a liquid used for air purification and mutants from an irradiated or another genetically engineered population can be isolated.

B. Umstecken zum Oberführen von Material aus einer Kolonie auf ein flüssiges Substrat, auf einen Objektträger oder auf ein oder mehrere Spezialsubstrate. Als Beispiel können genannt werden: Die Produktion größerer Mengen interessanter Mikroorganismen in Bouillonrohren zwecks künftiger serologischer und anderer Versuche wie das Färben mikroskopischer Abstreichungen.B. Repositioning for transferring material from a colony to a liquid substrate, to a Microscope slide or on one or more special substrates. The following can be cited as an example: The Production of larger quantities of interesting microorganisms in bouillon tubes for the purpose of future serological and other experiments such as staining microscopic smears.

C. Bestimmung der Resistenz gegen Antibiotika und Inhibitoren durch Messen von Hemmungszonen auf Agarsubstraten. Mittels einer derartigen Diffusionsanalyse kann die Sensibilität der Mikroorganismen in bezug auf Lösungen verschiedener Substanzen festgestellt werden. Dies erleichtert das Identifizieren unbekannter Mikroorganismen, insbesondere aber ermöglicht sich ein Bestimmen der Empfindlichkeil der Krankheitserreger gegen verschiedene Arten von Antibiotika und dadurch die Wahl einer geeigneten Therapie. Der Effekt eines Inhibitors auf verschiedene bekannte Mikroorganismen kann gleichfalls festgestellt werden.C. Determination of resistance to antibiotics and inhibitors by measuring zones of inhibition on agar substrates. Such a diffusion analysis can determine the sensitivity of the microorganisms in relation to solutions of various substances. This makes that easier Identification of unknown microorganisms, but in particular a determination of the Sensitivity wedge of pathogens to different types of antibiotics and thereby the Choice of an appropriate therapy. The effect of an inhibitor on various known microorganisms can also be determined.

D. Quantitative mikrobiologische Analyse unter Mithilfe von in den Agar eingegossenen Bakterien zum Messen der Größe der Zuwachszonen oder Inhibitorzonen, um die Konzentration unbekannter Substanzen in Lösungen mit Einwirkung auf ausgewählte Mikroorganismen festzustellen. Diese standardisierte Diffusionsanalyse kann beim quantitativen Bestimmen von Aminosäuren, Vitaminen und Antibiotika in Lösungen angewendet werden. Beim Bestimmen von Aminosäuren und Vitaminen verwendet man sog. auxotrophe Bakterienstämme.D. Quantitative microbiological analysis with the help of bacteria poured into the agar for Measure the size of the growth zones or zones of inhibition to make the concentration unknown Identify substances in solutions that act on selected microorganisms. These standardized diffusion analysis can be used in the quantitative determination of amino acids, vitamins and antibiotics are applied in solutions. When determining amino acids and vitamins so-called auxotrophic bacterial strains are used.

d. h. Mikroorganismen, deren Wachstum von der Substanz, die man bestimmen möchte, abhängig ist. Diese Substanz wird dann natürlich aus dem zur Verwendung kommenden Agar ausgeschlossen.
E. Sichten der Mikroorganismen, die mikrobiologisch aktive Faktoren produzieren; es hat zur Aufgabe, aus einer Mischung von Mikroorganismen diejenigen Kolonien auszuwählen, die imstande sind, gewisse aktive Faktoren zu produzieren. Durch ein derartiges Sichten von z. B. Erdproben oder einer Mutantpopulation, kann man Mikroorganismen heranbringen, die fähig sind. Aminosäuren oder Antibiotika zu produzieren.ie microorganisms whose growth depends on the substance that is to be determined. This substance is then of course excluded from the agar to be used.
E. Viewing the microorganisms that produce microbiologically active factors; its task is to select those colonies from a mixture of microorganisms which are capable of producing certain active factors. By viewing e.g. B. soil samples or a mutant population, you can bring microorganisms that are capable. To produce amino acids or antibiotics.

Um diese Arbeitsgänge automatisch durchführen zu können, wurde die in Fig. i in Art eines Blockschemas dargestellte Vorrichtung geschaffen.In order to be able to carry out these operations automatically, the one in FIG illustrated device created.

Der Aufguß des Agarmediums auf Glasstreifen in Form von 10 mm breiten und 1 —2 mm dicken Schichten bietet besondere Probleme. Agar schmilzt beim Aufwärmen in kochendem Wasserbad und erstarrt aufsThe agar medium is poured onto glass strips in the form of layers 10 mm wide and 1-2 mm thick presents special problems. Agar melts when heated in a boiling water bath and solidifies

neue, wenn man sich der Züchtungstemperatur nähert (üblicherweise 37°C). Soll ein kontinuierliches Gießen vor sich gehen, muß das Substrat bei einer Temperatur von etwa 50⁰C gehalten werden, was sehr oft eine rasche Qualitätsverschlechterung mit sich bringt. Es werden daher Blöcke gegossen, die man bei +40⁰C verwahren kann. Die Blöcke werden in der Schneidemaschine in Schichten mit beliebiger Dicke zugeschnitten, die dann direkt auf Glasstreifen gelegt werden. Aus jedem Block lassen sich 100-200 Stück Agarschichten herstellen. Damit entfällt das manuelle Gießen in Petri-Schalen, eine zeitraubende Angelegenheit, die bei sehr großen Schichtenmengen praktisch nicht durchführbar ist.new ones when approaching the cultivation temperature (usually 37 ° C). If continuous casting is to take place, the substrate must be kept at a temperature of about 50 ^° C., which very often leads to a rapid deterioration in quality. There are therefore cast blocks, which can store at +40 ⁰ C. The blocks are cut in the cutting machine in layers of any thickness, which are then placed directly on glass strips. 100-200 pieces of agar layers can be made from each block. This eliminates the need for manual pouring into Petri dishes, a time-consuming affair that is practically impracticable with very large amounts of layers.

Die Schneidemaschine ersieht man im einzelnen aus F i g. 5. Der Agarblock 40 wird in einer Glaskassette 41 gegossen, danach auf das Fundament 48 der Schneidemaschine gelegt, und das Vorziehband des Kolbens 45 an den Fördermechanismus 44 geschaltet. Nachdem ein Glasstreifen 46 zurechtgelegt worden ist, stellt man die gewünschte Schichtendicke für den Agar ein und setzt die Schneidemaschine in Betrieb. Dabei wird der Agarblock mit dei voreingestellten Dicke des Agarstreifens hervorgezogen, und das von einem Antrieb 43 betätigte Messer 42 schneidet eine Agarschicht 47 ab. die auf den Glasstreifen 46 niederfällt.The cutting machine can be seen in detail from FIG. 5. The agar block 40 is placed in a glass cassette 41 poured, then placed on the foundation 48 of the cutting machine, and the advancing band of the piston 45 connected to the conveyor mechanism 44. After a glass strip 46 has been laid out, the the desired layer thickness for the agar and put the cutting machine into operation. The Agar block with the preset thickness of the agar strip pulled out, and the knife 42 actuated by a drive 43 cuts off an agar layer 47. which falls on the glass strips 46.

An Stelle des bisher üblichen Textilfadens werden kleine Spiralen aus rostfreiem Stahldraht verwendet. Das ergibt weitaus größere Möglichkeiten, im Bedarfsfalle das Volumen der überführten Menge Flüssigkeit zu ändern, und außerdem kann die Stahlspirale von magnetischen Feldern gesteuert werden.Instead of the previously usual textile thread, small spirals made of stainless steel wire are used. This results in far greater possibilities if necessary to change the volume of the transferred amount of liquid, and besides, the steel spiral of magnetic fields are controlled.

Aus einer recht großen Anzahl von Versuchen mit rostfreien Spiralen mit verschiedenen Werten der Abmessungen, Drahtdicke, Spiraldiamcter, Länge und Steigung, wurde eine Spirale gewählt, die 13 μΙ Lösung mit einer relativen Standardabweichung von 5% aufnahm. Die Spiralen können aber weitgehend variiert werden. »From quite a large number of experiments with stainless spirals with various values of the Dimensions, wire thickness, spiral diameter, length and pitch, a spiral was chosen, the 13 μΙ solution recorded with a relative standard deviation of 5%. The spirals can, however, be varied to a large extent will. »

In der Probenaufsetzstation wird die Probe von der Schneidemaschine mit Hilfe der Spirale auf die Agarstreifen überführt.In the sample placement station, the cutting machine uses the spiral to cut the sample onto the Agar strips transferred.

Die Agarstreifen werden danach in ein Schutzrohr eingeführt, das am Boden mit einer Gummimembran versehen ist. In einer Fördereinrichtung, in der die Schutzrohre in ihrer Querrichtung liegend vorgeschoben werden, wird das Schutzrohr dabei in seiner Längsrichtung von einer Leitschiene einige mm zur Seite geschoben. Der Deckel bleibt in der Transportrichtung und erstreckt sich frei vom Schutzrohr. Danach schwenkt eine weitere Schiene das Schutzrohr um 45° aufwärts, und der Glasstreifen mit der Agarschicht kann in das Schutzrohr hineingleiten, das dann wieder zurückschwenkt. Falls die Züchtung jetzt in gewöhnlicher Atmosphäre vor sich gehen soll, bewegt man das Schutzrohr seitlich zurück, so daß der Deckel automatisch aufgesetzt wird; soll die Züchtung aber in einer anderen Atmosphäre vollzogen werden, kann man das Schutzrohr einige cm weiter seitlich und weg vom L/eckel ziehen, wobei eine Kanüle durch den Gummiboden des Schutzrohres dringt. Durch diese Kanüle wird dann das gewünschte Gas. Stickstoff, Kohlendioxid usw. mit einer gewünschten Zeitdauer eingeblasen, wonach das Schutzrohr wiederum seitlich zurückgeschoben wird. Man zieht die Kanüle heraus, der Boden dichtet sich ab, und der Deckel setzt sich bei Zurückziehen des Schutzrohres automatisch auf.The agar strips are then inserted into a protective tube with a rubber membrane at the bottom is provided. In a conveyor in which the protective tubes are pushed forward horizontally in their transverse direction the protective tube is moved a few mm in its longitudinal direction from a guardrail Side pushed. The cover remains in the direction of transport and extends free from the protective tube. Thereafter another rail swivels the protective tube upwards by 45 °, and the glass strip with the agar layer can slide into the protective tube, which then swings back again. If the breeding is now in the ordinary Atmosphere is to go ahead, you move the protective tube back sideways, so that the cover is automatically put on; but if the breeding is to be carried out in a different atmosphere, one can Pull the protective tube a few cm further to the side and away from the lid, placing a cannula through the rubber base of the protective tube penetrates. The desired gas is then fed through this cannula. Nitrogen, carbon dioxide, etc. blown in for a desired period of time, after which the protective tube is again pushed back laterally will. You pull out the cannula, the base seals itself, and the lid sits down when the Thermowell automatically.

In einer alternativen Ausführungsform kann dasIn an alternative embodiment that can

Schutzrohr in der Axialrichtung fixiert verbleiben und an seiner Stelle werden Deckel und Kanüle manövriert, z. B. hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch.The protective tube remain fixed in the axial direction and the cover and cannula are maneuvered in its place, z. B. hydraulic, pneumatic or electric.

Fig. 2 zeigt die Zufuhr von Schutzgas mit einer beweglichen Kanüle 31, die durch einen Hydraulikzylinder 37 gelenkt wird. Der Kanüle 31 wird Gas aus einer Leitung 30 zugeführt, und die Gaszufuhr beim Eindringen der Kanüle 31 in die Membran 32 wird von einer Regelvorrichtung 38 gesteuert. Das Schutzrohr 33 wird dabei im Rohrhalter 34 festgehalten.Fig. 2 shows the supply of protective gas with a movable cannula 31, which is carried out by a hydraulic cylinder 37 is steered. The cannula 31 is supplied with gas from a line 30, and the gas supply at Penetration of the cannula 31 into the membrane 32 is controlled by a regulating device 38. The protective tube 33 is held in the pipe holder 34.

Im Querschnitt von Fig. 3 wird gezeigt, wie die Agarschichl 36 auf dem Glasstreifen 35 in dem Schutzrohr 33 liegt.In the cross section of FIG. 3 it is shown how the agar layer 36 on the glass strip 35 in the Protective tube 33 lies.

Es hat sich ebenfalls erwiesen, daß bei einer Vorrichtung mit einer Anzahl von 1000 bis 2000 Schutzrohren der intermittierende Transport mit einem Stopp für jede Einführung eines Glasstreifens Erschütterungen und mechanische Belastung zur Folge hat. Um dies zu vermeiden, können die Schutzrohre an Bügeln auf einer kontinuierlich gleitenden Kette hängend transportiert werden, auf eine Kette mit intermittierender Bewegung übergesetzt werden, die den Transport durch die Probenaufsetzstation versieht, um gleich danach erneut auf eine andere oder die gleiche kontinuierlich gleitende Kette gehoben zu werden. Damit bleibt die sich intermittierend bewegende Masse so klein, daß sie keine Vibrationen in der Vorrichtung verursachen kann.It has also been found that in a device with a number of 1000 to 2000 protective tubes the intermittent transport with a stop for each introduction of a glass strip vibrations and mechanical stress. To avoid this, the protective tubes can be attached to brackets on a continuously sliding chain can be transported hanging on a chain with intermittent movement be transferred, which provides the transport through the sample placement station, to immediately afterwards again to be lifted onto another or the same continuously sliding chain. So that stays intermittent moving mass so small that it cannot cause vibrations in the device.

Die Kassetten oder Schutzrohre werden bei einer kontinuierlichen Durchspeisung im Thermostaimagazin bebrütet. Die Kapazität kann eingestellt werden und bei einer Förderung von 1 Kassette/Min, besitzt die Vorrichtung eine Kapazität von 1500 Proben/24 h.The cassettes or protective tubes are in the thermostat magazine with a continuous feed incubated. The capacity can be adjusted and with a conveyance of 1 cassette / min, the Device a capacity of 1500 samples / 24 h.

Die fertig bebrüteten Agarstreifen werden bis zum Ablesen im Kühlraum aufbewahrt.The fully incubated agar strips are stored in the cold room until they can be read.

Das Ablesen der Proben geschieht schließlich in einer Ahlesestation, wie im Patentanspruch genannt. Die Werte können zwecks Registrierung auf den Kalkulator überführt und die Netzwerte ausgewertet werden zu endgültigen, fertigen Analyseresultaten.The samples are finally read in a reading station, as mentioned in the patent claim. the Values can be transferred to the calculator for registration and the network values can be evaluated final, finished analysis results.

Die Vorrichtung kann außerdem noch weitere Zufuhr- und Zirkulationseinrichtungeri enthalten.The device can also contain further supply and circulation devices.

Es kann ein Magazin für rostfreien Draht zur Förderung von Draht an die Spiralmaschine geben und einen Abwaschraum für Kassetten von der Ablesestation, die danach einem Magazin zu erneuter Verwendung zugeführt werden können. Nach der Ablesestation können die Agarschichten von den Glasstreifen abgeschabt werden, diese gewaschen werden, in ein Magazin befördert werden und können danach wieder zur Schneidemaschine kommen.There may be a magazine for stainless wire for feeding wire to the spiral machine and a washing room for cassettes from the reading station, which is then a magazine for reuse can be fed. After the reading station, the agar layers can be removed from the glass strips scraped off, washed, transported into a magazine and can then be re-used come to the cutting machine.

Für Agarblöcke, die bei standardisierten mikrobiologischen Diffusionsanalysen verwendet werden, benötigt man große Mengen von Inoculum. Versuche haben ergeben, daß mehrere der üblichsten Testorganismen für die mikrobiologische Bestimmung von B-Vitaminen und Aminosäuren ohne Nachteil als gewaschene Zellenpaste bei - 20⁰C 4 Wochen und in gewissen Fällen 8 Wochen gelagert werden können. Dadurch ist eine störungsfreie Versorgung der Vorrichtung mit Agar möglich.Large amounts of inoculum are required for agar blocks that are used in standardized microbiological diffusion analyzes. Tests have shown that several of the most common test organisms used for the microbiological determination of B-vitamins and amino acids without any drawback as paste washed cells at - 20 ⁰ C for 4 weeks and 8 weeks in certain cases can be stored. This enables a trouble-free supply of the device with agar.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist der ^rreie Gehalt von sieben verschiedenen Aminosäuren im Harn bestimmt worden. Ferner hat man mit dem gleichen Grundmedium wie für de Aminosäuren ebenfalls acht verschiedene B-Vitamine bestimmt. Diese \nalysemethode isi so empfindlich, diiß der Gehalt an reiem Biotin in Rattenplasma bis auf 1 ng/ml bestimmt verden konnte.With the above-described apparatus of the ^r ree content has been determined of seven different amino acids in the urine. Furthermore, eight different B vitamins were determined with the same basic medium as for the amino acids. This analysis method is so sensitive that the content of pure biotin in rat plasma could be determined down to 1 ng / ml.

Für unterschiedliche Zwecke und Mikroorganismci benötigt man verschiedene Arten von Agar; cin< Anzahl dieser Agarsorten kann in einem Magazii angeordnet und davon eine gewisse beliebige Meng« eingekoppelt werden. Hierbei schiebt man den Agar block der gewünschten Präparatbreite entsprechenc vor und schneidet mit einem querlaufendcn Messer ab.Different types of agar are required for different purposes and microorganisms; cin < Number of these types of agar can be arranged in a magazine, and any amount of them can be are coupled. To do this, slide the agar block to match the desired width of the preparation and cut it off with a cross-cutting knife.

In Fig.4 ist ein Teil der Vorrichtung gezeigt, bei derr eine Spulenreihe I mit aufgewickelten Bändern odei Fäden 2 auf einer Achse angebracht sein kann. Die Spulenreihe liegt mit ihrer Achse parallel zu einerr Agarstreifen und die Bänder zieht man mittels einei Greifvorrichtung quer über diesen hinaus. Danach werden die Bänder oder Fäden von einer Schncidcvor· richtung abgeschnitten, die entweder aus Messern besteht, die die gleiche Länge wie der Agarstreifen haben, oder von einer Schneiderolle o. ä., die auf einer Führung an der Seitenkante des Agarstreifcns entlang gehen.In Figure 4, a part of the device is shown in which a row of bobbins I with wound tapes or threads 2 can be mounted on an axis. the The row of coils lies with its axis parallel to an agar strip and the bands are pulled by means of an agar strip Gripping device across this. Then the ribbons or threads are cut by a cutting machine. direction, which consists of either knives the same length as the agar strip have, or from a cutting roll or the like, which on a guide along the side edge of the agar strip walk.

Die Fig.4 zeigt die Spulenreihe 1 über einem Stapel mit 6 Kassetten 6-8 mit verschiedenen Sorten von Agar. Bei der ersten Stufe drückt man beispielsweise mit einem hydraulischen Zylinder eine geeignete Menge Agar aus der Kassette heraus, und mit einem Messer 9 wird eine Scheibe abgeschnitten. Die Scheibe wird ;uif einen Glasstreifen gelegt, der auf der Hubvorrichtung 10 liegt.4 shows the row of bobbins 1 over a stack with 6 cassettes 6-8 with different types of agar. In the first stage, for example, a hydraulic cylinder is used to squeeze a suitable amount Agar out of the cassette and with a knife 9 a slice is cut off. The disc will; uif a glass strip placed on the lifting device 10.

Die Glasstreifen werden im Magazin 12 gespeichert und von dort aus auf einer Bahn 11 bis zur Hubvorrichtung 10 geleitet. Die Hubvorrichtung 10 manövriert man z. B. mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 13. Sie ist mit ^inem Mitbringer 14 versehen, welcher auf einer bestimmten Höhe die Agarstreifen dem Schutzrohr 15 zuliefert. Es kann allerdings in gewissen Fällen ein Schutzgas, eine spezielle Atmosphäre, eine andere Temperatur als die Zimmertemperatur usw. vonnötcn sein, und deshalb können die Agarstreifen in diesem Stadium beispielsweise mit Trichlorcssigsäure behandelt werden, einer Reaktion mit fluoreszierenden Antikörpern zugeführt oder zur Aufbewahrung bei 37°C in besonderen Schutzrohren befördert werden.The glass strips are stored in the magazine 12 and from there on a path 11 to Lifting device 10 passed. The lifting device 10 is maneuvered z. B. with the help of a hydraulic cylinder 13. It is provided with ^ inem Bringer 14, which on the agar strips are supplied to the protective tube 15 at a certain height. It can, however, in certain cases a protective gas, a special atmosphere, a different one Temperature than room temperature, etc., and therefore the agar strips in this Stage, for example, treated with trichloroacetic acid, a reaction with fluorescent Antibodies supplied or transported in special protective tubes for storage at 37 ° C.

Auf der Höhe der Spulenreihe 1 mit der Zufuhr von Bändern geschieht dieses Auflegen auf Niveau 16. Der Streifen wird nochmals um eine Stufe angehoben und dabei auf die Transportkette 17 gelegt, die ihn stufenweise nach oben liefert.At the level of the coil row 1 with the supply of tapes, this placement takes place at level 16. The Strip is raised again by one step and placed on the transport chain 17, which him delivers gradually upwards.

Hierbei können die Stoffe, mit denen die Bänder präpariert sind, in den Agar hineindiffundieren. Nach einer bestimmten, jedoch wahlfreien Zeitspanne wird der Streifen vom Mitbringer 18 auf eine abwärtsgehende Transportbahn gebracht, wo das Impfen vorgenommen wird, indem man den akuten Bakterienstamm o. ä. wie eine Haut über die Agaroberfläche zieht. Gleichzeitig können die aufgelegten Bänder entfernt werden.The substances with which the tapes are prepared can diffuse into the agar. To After a certain but optional period of time, the strip will move from the carrier 18 to a downward one Brought to the transport line where inoculation is carried out by taking the acute bacterial strain or the like. like a skin pulls over the surface of the agar. Simultaneously the attached tapes can be removed.

Nach einer angemessenen Zeit, die auf ähnliche Art von einem Mitbringer 19 bestimmt wird, wird auf einer gewissen Höhe der Streifen einer aufwärtsgehenden Transportkette zugeführt und erreicht dort schließlich das Niveau 20.After a reasonable time, which on similar type of a carrier 19 is determined, at a certain height the strip becomes an upward path Transport chain and finally reaches level 20 there.

Hier wird er durch den Führer 21 einem Tisch 22 zugeliefert, von wo er entweder nach links geführt werden kann zum optischen Ablesen bei Pfeil 23 oder nach rechts zur Behandlung mit Trichloressigsäure in Schutzrohren und erst danach zum optischen Ablesen.Here he becomes a table 22 through the guide 21 supplied, from where it can either be moved to the left for optical reading at arrow 23 or to the right for treatment with trichloroacetic acid in Protective tubes and only then for optical reading.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, in größerem Ausmaß taxonomische Arbeiten mit Mikroorganismen durchzuführen. Hierbei ist eine systematische Identifizicningsarbeit möglich mit Hilfe optischerThe device according to the invention enables taxonomic work with microorganisms to a greater extent perform. A systematic identification work is possible with the help of optical

oder isotopentechnischer Zonen- oder Kolonieanalyse, eventuell basiert auf monochromatischer Lasertechnik, wobei eine Datenverarbeitungsanlage in das System angeschlossen sein kann. Das Modulsystem hat den großen Vorteil eines vollständig reproduzierbaren Behandlungsschemas für Impfen, Bebrüten usw. Dieor isotope technical zone or colony analysis, possibly based on monochromatic laser technology, a data processing system can be connected to the system. The modular system has the great advantage of a fully reproducible treatment regimen for inoculation, incubation, etc. The

Vorrichtung spart viel Arbeitszeit, z. B. in einer Epidemiesituation. Ihre kompakte Konstruktion beansprucht nur wenig Platz im Laboratorium und wenig Personal, verglichen mit dem Aufwand bei gleichem Arbeitseinsatz der konventionellen Technik.Device saves a lot of working time, e.g. B. in an epidemic situation. Their compact construction demands only little space in the laboratory and few staff compared to the cost of the same Use of conventional technology.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

409534/;409534 /;

Claims

Patentanspruch:Claim:

Vorrichtung zur automatisierten, mikrobiologischen Analyse von Proben auf einem Gelsubstrat, gekennzeichnet durchDevice for the automated, microbiological analysis of samples on a gel substrate, marked by

a) eine Schneidemaschine, wobei die Schneidemaschine auf mehreren Tischen liegende und durch Abscheiden dünne Schichten liefernde Gelsubstratblöcke und eine, eine dünne Schicht von einem wahlweisen Gelsubstratblock auf einen entsprechenden Glasstreifen legende Steuervorrichtung besitzt,a) a cutting machine, the cutting machine lying on several tables and through Depositing thin layers of gel substrate blocks and one, a thin layer of has control device placing an optional gel substrate block on a corresponding glass strip,

b) further through a sample attachment station for placing a sample on the thin gel substrate layer located on a corresponding glass strip with sample setters in the form of small spirals made of stainless steel wire,

c) also by means of a device for moving the thin gel substrate layer, located on a corresponding glass strip and provided with a sample, into a protective tube which is provided at one end with a rubber membrane and at the other end with a »cover.

d) furthermore by a thermostat magazine to be fed continuously with protective tubes to be incubated to incubate them

e) and finally through a cooling room for the fully incubated gel substrate layers and

f) also by reading with optical or isotopic zone and colony analysis executive reading station.