DE2152068B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung der Wirksamkeit eines biologischen Kontrollreagens durch Inkontaktbringen eines biologischen, zur Untersuchung vorgesehenen Materials mit einem vorbestimmten Bereich an Konzentrationen des Reagens sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Vorrichtung.

Mit der Entwicklung und Herstellung biologischer iControllreagenzien wurde es notwendig, Untersuchungsverfahren für eine schnelle, genaue und wirtschaftliche Bestimmung der Wirksamkeit der Reagenzien gegen eine große Vielzahl bekannter und unbekannter Organismen zu entwickeln.

Unter der Bezeichnung »biologisches Kontrollreagens« ist irgendein Material zu verstehen, das eine identifizierbare und reproduzierbare, verzögernde Wirkung auf einen Organismus ausübt, die teilweise oder vollständig sein kann und die eine Zerstörung der Zellen oder auch nur eine Inhibierung des Wachstums verursachen kann. Dieser Ausdruck umfaßt daher nicht nur toxische Wirkungen, weil, wie dies noch dargestellt wird, die Erfindung auch auf die Ausfällung oder Auswirkung von biologischen Wirkstoffen anwendbar ist, wobei nicht notwendigerweise eine Toxizität vorliegen muß. Der Begriff umfaßt daher ganz allgemein chemisch identifizierbare Verbindungen, seien es einzelne Spezies oder Gemische davon und natürliche Materialien komplizierter Zusammensetzung. Insbesondere umfaßt dieser Begriff biozide und biostatische Verbindungen und Materialien, sei es nun im breiteren oder im engeren Spektrum ihrer Wirksamkeit, die gegen eine oder mehrere Mikroben, wie Bakterien, Pilze, Algen, Hefen, Schimmel und Viren, gegen Schädlinge, wie Insekten, Nematoden, Läuse, Milben u. dgl., und verschiedene unerwünschte

^: 5 Pflanzen und Gewächse, die Pflanzen angreifen, wirksam sein können. Wenngleich die Erfindung ein breites Anwendungsgebiet besitzt, sollte hier als typisch die Untersuchung der antimikrobiellen Empfindlichkeit erörtert werden.

Viele Faktoren erschweren die Bestimmung der bei Antibiotika erforderlichen Wirkungskontrolle. Es werden mehr als zwanzig Antibiotika kommerziell hergestellt, von denen einige ein breites Wirkungsspektrum aufweisen. Wenn man jedoch einen Orga- nismus, dessen Herkunft unbekannt sein kann oder eine Resistenz gegenüber bestimmten Antibiotika entwickelt haben kann, bekämpfen will oder wenn man die Dosis solcher Antibiotika bestimmen will, sind kontinuierlich durchgeführte Untersuchungen

κ» erforderlich, um entweder die natürliche oder die entwickelte Resistenz festzustellen, oder um zu bestimmen, welche Antibiotika und Konzentrationen von diesen zur Kontrolle des Organismus wirksam sind. In den meisten Fällen ist unter dem Ausdruck »Kon-

r> trolle« eine biostatische Wirkung zu verstehen, das heißt die Inhibierung des Wachstums des Organismus. In anderen Fällen umfaßt der Begriff »Kontrolle« sowohl die Zerstörung des Organismus als auch die Inhibierung seines Wuchses. Die Konzentrationen von

4(i Antibiotika, die im Blut toleriert werden können, variieren von einem Antibiotikum zum anderen. Der in dem Blut tolerierbare oder erreichbare Konzentrationsbereich wird oftmals als »Blutspiegel« bzw. »Blutkonzentration« des Antibiotikums bezeichnet.

-ti Die Kenntnis des Blutspiegels eines Antibiotikums ist auch aus dem Grund von Bedeutung, weil derartige Konzentrationen bei in vitro-Untersuchungen der Empfindlichkeit von mikrowellen Substanzen gegenüber Antibiotika reproduzierbar sein müssen. Wenn

in ein Organismus gegenüber antibiotischen Konzentrationen empfindlich ist, die höher als die erreichbaren Blutspiegel liegen, aber gegenüber geringeren Konzentrationen resistent ist, wird die Behandlung mit dem gegebenen Antibiotikum nicht nur unwirksam

vi sein, sondern zur Entwicklung noch resistenterer Stämme des Organismus führen.

Frühere Verfahren zur Untersuchung der Empfindlichkeit konzentrierten sich auf die Genauigkeit von Ergebnissen und beruhten auf Röhrchen- und

μ Agar-Serienverdünnungsverfahren, bei denen die Organismen multiplen Verdünnungen der Antibiotika in Brühen oder Gelen ausgesetzt wurden, wobei die Konzentrationen sich von gerade oberhalb des maximal erreichbaren Blutspiegels des Antibiotikums bis zu dem niedrigsten, klinisch bedeutsamen Spiegel erstreckten. In den Laboratorien größerer Krankenhäuser ist es aber üblich, hunderte derartiger Untersuchungen an einem einzigen Tag durchzuführen.

Wegen der umständlichen und zeitraubenden Durchführung der Verdünnungsverfahren werden nunmehr die weniger präzis arbeitenden Scheiben-Diffusionsverfahren angewandt

Diese Verfahren umfassen die Verwendung einer Vielzahl von Fließpapierscheiben, die mit einer, zwei oder drei Konzentrationen des zur Prüfung vorgesehenen Antibiotikums imprägniert sind. Die Scheiben werden at<f ein geeignetes plattenförmiges Agarmedium aufgelegt, das mit Kulturen des zur Prüfung vor- ι ο gesehenen Organismus angeimpft wurde. Nach dem Bebrüten wird das Ausmaß der Kontrolle des Organismus über das Auftreten von Wachstumsinhibierungszonen (Heminzonen) des Organismus um die Scheiben herum abgelesen. Das Auftreten einer klaren Zone sowohl bei Scheiben hoher als auch niedriger Konzentration bedeutet, daß der Organismus gegen das Antibiotikum empfindlich ist, während eine nur die Scheiben mit hoher Konzentration umgebende klare Zone eine mäßige oder leichte Empfindlichkeit ^o anzeigt. Das vollständige Fehlen einer solchen Hemmzone verdeutlicht, daß der Organismus gegenüber dem Antibiotikum resistent ist. Es wurden auch Untersuchungsverfahren auf der Grundlage einzelner Scheiben entwickelt. Diese Verfahren hängen auch dann, wenn eine größere Genauigkeit nicht gefordert wird, von der genauen Kenntnis der wechselnden Diffusionsgeschwindigkeiten der unterschiedlichen Antibiotika in dem Agar, der Jnokulumgröße der Auswahl des Kulturmediums, der Agarschichtdicke und ande- in ren Variablen ab, und haben hinsichtlich der Empfindlichkeit häufig zu falschen Interpretationen und Schlüssen Anlaß gegeben.

Die Verschiedenartigkeit der Ergebnisse bei dem Scheibenverfahren konnte durch die Standardisierung des Inokulums und weitere Verbesserungen, wie sie das Kirby-Bauer-Verfahren vorsieht, verringert werden; jedoch gaben die einzelnen Konzentrationen oder hohen oder niedrigeren Konzentrationen, die oftmals geprüft wurden, Gelegenheit zur Entwicklung resistenter Stämme in den Testorganismen. Der Konzentrationsbereich der früher verwendeten Reihenverdünnungsverfahren vermied diese Probleme. Es blieb demgemäß das Scheibenverfahren als Ganzes unbefriedigend, insbesondere dort, wo Fehler nicht geduldet werden können.

Es wurde weiterhin eine automatische Vorrichtung entwickelt, die eine Rückkehr zu der Genauigkeit der multiplen Röhren-Verdünnungsverfahren ermöglichen. Jedoch mach: der Preis dieser Vorrichtung ihre >o Anschaffung in vielen kleinen Krankenhäusern und KliniLen nicht möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Vorrichtung zur Untersuchung der Wirksamkeit eines biologischen Kontrollreagens durch Inkontakt- ,5 bringen eines biologischen, zur Untersuchung vorgesehenen Materials mit einem vorbestimmten Bereich an Konzentrationen des Reagens zu schaffen, das die Genauigkeit der Reihen-Verdünnungsuntersuchungen ermöglicht, und die Untersuchung der Wirksam- m> keit eines biologischen Kontrollreagens, wie der minimal inhibierenden Konzentration verschiedener Antibiotika gegenüber bekannten und unbekannten Organismen, die dazu verwendet werden können, die minimale inhibierende Konzentration der verschiedenen, unterschiedlichen Antibiotika gleichzeitig zu bestimmen und zu vergleichen, in einfacher Weise schnell und billig ermöglicht, wobei die Vorrichtung leicht für automatisierte Verfahren geeignet sein soll und insbesondere beim Abmessen der Füllung, beim Animpfen und beim Ablesen und Festhalten üer Ergebnisse Vorteile bietet und für eine Qualitätskontrolle geeignet und billig ist.

Diese Aufgabe wird nun durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Hauptanspruch gelöst.

Die Unteransprüche 2 und 3 betreffen bevorzugte Ausführungsformen dieser erfindungsgeniäßen Vorrichtung.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 4 und 5.

Ganz allgemein umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl miteinander verbundener Behälter, wie Kunststoffbecher oder Hohlräume, wobei die Behälter das Reagens in verschiedenen Mengen, einschließlich der Null-Menge in trockenem Zustand enthalten, das aber unter Bildung des voraus bezeichneten Konzentrationsbereicb^s wieder dispergiert werden kann. Dabei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gegen Verunreinigungen verschlossen.

Bei der Durchführung der Untersuchung der Wirksamkeit eines biologischen Kontrollreagens unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das in den Behältern vorliegende Reagens in einem Medium, das zur Prüfung der Wirksamkeit der Reagenzien geeignet ist, dispergiert, um den voraus festgelegten Konzentrationsbtreich zu bilden, wonach sämtliche Behälter oder nur ein Teil der Behälter mit dem zur Prüfung vorgesehenen, biologischen Material angeimpft werden und das erhaltene Kontrollergebnis abgelesen wird.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die miteinander verbundenen Behälter mit Lösungen beschickt, die das Reagens in verschiedenen Mengen, die auch die Null-Konzentration umfassen, enthalten, worauf die Lösungen so behandelt werden, daß das Reagens schließlich in trockenem Zustand vorliegt, wonach die Behälter zum Zwecke des Fernhaltens von Verunreinigungen verschlossen werden.

Im folgenden sei die Erfindung näher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Teilansicht der gleichen Vorrichtung zusammen mit der Verschlußvorrichtung,

Fig. 3 die Vorrichtung im Vertikalschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2, und

Fig. 4 eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Vorrichtungen, die unter Bildung eines Tabletts aus solchen Vorrichtungen miteinander verbunden sind.

Wie die Fig. 1 bis 3 erkennen lassen, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 eine Viüzahl von Behältern 12, wie Becher oder Hohlräume, die als integrale Bestandteile über ein horizontales Trägerteil 13 und vertikale Trägerteile 14,15,16 und 17 miteinander verbur Jen sind. Die vertikalen Trägerteile odei Beine 15 und 16 sind mit einer Nut- und Feder-Einrichtung versehen, wobei die Federteile oder Patrizen 18 und 19 und die Nuten oder die Aufnahmegegenstücke 20 und 21 zum Eingreifen oder Verriegeln mit den entsprechenden Nuten und Federn ähnlicher Vorrichtungen vorgesehen sind. Mittels dieser Nuten und Federn kann eine Reihe der Vorrichtungen unter Bildung eines Tabletts 27, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist, für den nachfolgend erläuterten Zweck mit-

einandei verbunden werden. Um die Vorrichtung 11 hinsichtlich der aufsteigenden oder abfallenden Reihenfolge der Konzentration des Reagens in den Behältern zu orientieren, und um ebenso die Handhabung der Vorrichtungen während der Herstellung und des Befüllens zu erleichtern, kann am Ende der Vorrichtung eine Nase 23 vorgesehen werden. Es ist ersichtlich, daß die Orientierungs- und Handhabungsfunktionen der Nase 23 auch in anderer Weise bewirkt werden kann, wie durch eine asymmetrische Gestaltung der vertikalen Trägerteile 15 und 16 oder durch Herausragenlassen von Kanten oder durch Einschnitte an anderen Stellen der Vorrichtung.

Das zur Prüfung vorgesehene Reagens und/oder dessen Konzentrationen können mittels irgendeiner geeigneten Aufschrift 24 angegeben werden, wobei diese gedruckt, geätzt oder sonstwie auf dem horizontalen Trägerteil 13 der Vorrichtung aufgebracht ist. Solche Aufschriften können Farbkennzeichen. Druckkennzeichen oder irgendwelche identifizierende Merkmale aufweisen, die visuell, manuell oder elektronisch abgelesen werden können. Eine besonders brauchbare Form der Kennzeichnung ist ein Doppelkennzeichen oder ein Doppelschlüssel, der die Identität des biologischen Kontrollreagens und dessen Konzentration in jedem Behälter zur Ablesung mittels automatischer Ablesvorrichtungen angibt. Solche Kennzeichen müssen ebenso einen Zahlenschlüssel aufweisen, um die Entfernung von Vorrichtungen zu erleichtern, die ein verfallenes biologisches Reagens enthalten.

Wie die Fig. 3 verdeutlicht, enthalten die Behälter 12, mit Ausnahme der beiden letzten Behälter 12a und 126, ein trockenes biologisches Kontrollreagens, das beispielsweise in Form des Pulvers 25 vorliegt, in unterschiedlichen Mengen. Das trockene Reagens wird in der nachfolgend erläuterten Weise gebildet.

Die die erfindungsgemäßen Vorrichtungen darstellenden Behälterstreifen werden zweckmäßig durch Spritzgußverfahren aus klarem Polystyrol oder einem anderen geeigneten, durchsichtigen Kunststoff, wie einem Acrylharz, einem Polycarbonat od. dgl. hergestellt. Am besten verwendet man Polystyrol, weil es billig ist, die Vernichtung der Vorrichtungen nach ihrer Verwendung ermöglicht, gegenüber den meisten biologischen Kontrollreagenzien und den in die Behälter eingeführten Materialien inert und ausreichend transparent ist, um die visuelle Beobachtung der verschiedenen Inhalte der Behälter von unten oder in anderer Weise zu ermöglichen, so daß die Ergebnisse abgelesen werden können, ohne den Verschluß der Behälter zu entfernen. Zur Bildung der Behälterstreifen kann man aber auch einen undurchsichtigen Kunststoff oder ein anderes undurchsichtiges Material, wie Aluminiumfolie, verwenden.

Obgleich die Zeichnungen eine der Länge nach ausgerichtete, lineare Anordnung der Behälter als Streifen zeigt, kann die Anordnung auch in jeder anderen Form, die die Lehre der Erfindung erfüllt, erfolgen, beispielsweise als kreisförmig geführte Platte, als quadratische Platte etc., uni es können dabei die Behälter asymmetrisch oder symmetrisch angeordnet werden. In gleicher Weise können selbstverständlich die verriegelnden Nuten und Federn anders als vertikal oder symmetrisch angeordnet werden. Beispielsweise können horizontale Gleitschienen an Stelle der vertikalen vorgesehen werden oder es können nicht integrierende Bestandteile bildende Befestigungsmit-

tel verwendet werden.

Nach dem Formen der Behälterstreifen werden sie sterilisiert, beispielsweise mit Äthylenoxid oder mit Hilfe irgendeines Verfahrens, das zum Sterilisieren von Krankenhausbedarf geeignet ist. Zweckmäßig werden sämtliche Befüllungs- und Verschlußarbeiten unter aseptischen Bedingungen durchgeführt. Die Behälter werden dann mit gleichen Volumina von Lösungen beschickt, die den gewünschten Konzentrationsbereich des biologischen Kontrollreagens aufweisen. In diesem Zusammenhang ist festzuhalten, daß der Begriff »Bereich« Lösungen mit der Null-Konzentration umfaßt, das heißt, daß der entsprechende Behälter mit dem Dispersionsmedium für das biologische Reagens, jedoch nicht mit dem Reagens beschickt wird. Zweckmäßig werden wenigstens zwei der Behälter mit Lösungen mit der Null-Konzentration versehen, von welchen einer zur Wachstumskontrolle und der andere zur Sterilitätskontrolle dienen, wie es nachfolgend noch erläutert werden wird. Die in dem Bereich angewandten Konzentrationen können willkürlich sein, oder - wie dies üblicher ist - Serienverdünnungen entsprechen, die gewöhnlich bei dem Röhren- oder Agar-Verfahren zur Bestimmung der minimalen inhibierenden Konzentration angewandt werden. So kann der Bereich Konzentrationen einschließen, die sich von einem Wert, der höher als der maximal erreichbare Blutspiegil für das zur Prüfung vorgesehene Kontrollreagens bis zu einem Wert erstreckt, der, wie sich bei üblichen Versuchen zeigt, für eine wirksame Behandlung zu niedrig wäre.

Man kann eine beliebige Anzahl von Behältern in den Streifen einfügen, wobei deren Zahl durch die Konzentrationen bestimmt wird, die vorliegen sollen. Zweckmäßig sind, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, acht Behälter für acht Konzentrationswerte des Kontrollreagens und zwei Behälter, die als Behälter 12a und 12i> bezeichnet werden, die als Kontrollbehälter dienen. Beispielsweise kann man die minimale inhibierende Konzentration von Tetracyclin gegenüber einem unbekannten Organismus schnell dadurch bestimmen, daß man eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Tetracyclinmengen in den Behältern verwendet, die nach erneuter Dispersion Konzentrationen von 50 μg/ml im ersten Behälter, 25 μg/ml im zweiten Behälter, 12,5 μ^πιΐ im dritten Behälter, bis zu 0,39 μg/ml in dem achten Behälter einschließen. Der neunte und zehnte Behälter enthält dann lediglich das Dispersionsmedium für Tetracyclin, jedoch kein Tetracyclin.

Das Dispersionsmedium für das biologische Kontrollreagens kann irgendeines der Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische sein, die für diesen Zweck geeignet sind, wie die bekannten pharmazeutisch verträglichen Salzlösungen, die zur Bildung von Antibiotika-Stammlösungen verwendet werden. Wenn das Dispersionsmedium wäßrig ist, kann irgendein geeignetes Verfahren zur Umwandlung der Lösung zu irgendeinem im wesentlichen trockenen Zustand, wie beispielsweise das allgemein bekannte Gefriertrocknungsverfahren, angewandt werden. Dieses Verfahren umfaßt das schnelle Gefrieren und Entwässern aus dem gefrorenen Zustand im Vakuum, das von einer Sublimation oder Verdampfung begleitet wird, wobei der Wirkstoff als im wesentliehep trockenes Material zurückbleibt. Wenn das KontroDreagens ein Antibiotikum, wie Penicillin ist, wird es vorgezogen, ein im wesentlichen nicht wäßriges Dispersionsmedium zu

verwenden, um die Entfernung des Mittels, wie dies nachfolgend noch erläutert wird, zu erleichtern, und um die Zerstörung derartiger Antibiotika zu vermeiden, wobei angenommen wird, daß die Zerstörung das Ergebnis des Vorliegcns von Feuchtigkeit in den Reagens-Stammlösungcn ist. die für Empfindlichkeitsuntcrsuchungcn bereit gehalten werden.

Es ist besonders zweckmäßig, als Reagensdispersionsmedium ein zur Verflüchtigung fähiges, organisches L.ösungsmittelsystem, wie einen niederen Alkohol, insbesondere Methylalkohol oiler Äthylalkohol. /U verwenden, so daß nach eiern Hefüllen der Behälter mit den entsprechenden Lösungen das Lösungsmittel schnell und im wesentlichen vollständig durch Verdampfen. Erhitzen. Schnellabtrieboder in irgendeiner anderen Weise entfernt weiden kann und die Zerstörung des Reagens während der Lagerung der Stammlösungen verringert wird. Dieses Verfahren zur Entlernung des Dispeisionsmediums ist auch weniger kompliziert, weniger zeitraubend und billiger als das Gefriertrocknen. In gewissen Fällen kann das Dispersionsmedium Wasser enthalten, wie es im Fall eines Gemisches aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren Alkohol der (all ist.

Nach dem Entfernen des Dispersionsmediums oder wenigstens nach Entfernen im wesentlichen des gesamten Mediums, bleibt in jedem Behälter, ausgenommen den Kontrollbehältern, eine Menge des biologischen Kontrollreagens in einem im wesentlichen trockenen Zustand zurück. Der Behälterstreifcn wird nanu gegen Verunreinigungen verschlossen, zweckmäßig in einer inerten Atmosphäre, wie einer Stiekstoffatrnosphärc. wozu man irgendein geeignetes Verschlußmaterial 26. wie eine Kunststoffolie, verwendet. Ein gutes Verschlußmaterial ist eine Aluminiumfolie, weil sie eine überlegene Sperre gegen Feuchtigkeit und Sauerstoff darstellt und daher die Gebrauchsdauer des Antibiotikums verlängert. Der Film oder die Folie 26 kann durch Wärme- oder Druckvcrsicgeluiig auf dem Behälterstreifcn aufgebracht werden und sollte ausreichend lang sein, um auf der einen Seile des Streifens ein herausragendes Aufreißband, wie eine Nase 23. zu bilden. Der verschlossene bzw. versiegelte Behälterstreifcn kann dann durch Bestrahlung, beispielsweise mit Elektronenstrahlung oder Gamma-Strahlung. erneut sterilisiert werden und kann dann einzeln oder in Packungen oder als Tabletts mit anderen Streifen zur Lagerung odd zum Versand vorgesehen werden. Normalerweise bildet jeder Behälterstreifen einen Mengenbereich eines einzigen biologischen Kontrollreagens, so daß Tabletts mit Wiederholungsstreifen gebildet werden können oder daß Streifen unterschiedlicher biologischer Kontrollreagenzien in einem Tablett 27, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist. zusammengestellt werden können.

Bei Durchführung der Untersuchungsverfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen entfernt man zunächst das Verschlußmaterial 26, wozu man den Abreißstreifen, der über der Nase 23 liegt, ergreift, und, wie in der Fig. 3 dargestellt, in Pfeilrichtung abzieht. Wenn wiederholte Empfindlichkeitsbestimmungen gewünscht werden, kann eine Vielzahl von Behälterstreifen, die das gleiche Kontrollreagens enthalten, zu einem Tablett 27, wie es in der Fig. 4 dargestellt ist. verbunden werden. Dann werden die Mengen an biologischen Kontrollreagenzien in jedem Behälter unter Bildung der vorbestimmten Konzentrationsbereiche erneut dispergiert, wo/u man ein geeignetes Dispergiermittel oder eine geeignete Lösung zugibt. Das Dispersionsmedium kann das gleiche sein, wie es zur Bildung der Stammlösung des Kontrollrcagenszum Befüllender Behälter verwendet wurde. Im Falle von Antibiotika, die üblicherweise in technischem Maßstab in einer wasserlöslichen Form hergestellt werden, kann die sterile Brühe, die normalerweise als Kulturmedium für den zur Prüfung vorgesehenen Organismus verwendet wird, als Medium zum erneuten Dispergieren verwendet werden. Dabei winl dieses Medium oiler die sterile Brühe in dem gleichen Volumina in sämtliche Behälter, einschließlich der beiden letzten Behälter eingebracht. Das Gesamtvolumen des Reagens in jedem Behälter nach der erneuten Dispersion des Materials sollte so groß sein, daß es Trübungsmessungen bzw. Wachstumsmessungen ermöglicht. Gewöhnlich ist für diesen Zweck ein Gesamtvolumen von etwa 0.1 ml ausreichend. Zur Unterstützung tier erneuten Dispersion des trockenen Kontrollrcagcns kann man Hilfsdispergieiniittel verwenden, beispielsweise oberflächenaktive Mittel, die man in jeden Behälter einbringt, oder man kann mechanische, magnetische oder mit Schall arbeitende Misch vor rieht u η ge n verwenden.

Sämtliche Behälter des Streifens, mit Ausnahme eines der beiden Kontrollhehälter, werden dann mit dem Testorganismus angeimpft. Der Kontrollhehälter. der weder das biologische Kontrollreagens noch den Organismus enthält, bildet daher die Sterilitätskontrolle für den Behälterstreifcn. Erforderlichenfalls wird der Behälterstreifen erneut verschlossen, sei es durch Aufbringen einer haftenden Kunststoffolie oder einer Aluminiumfolie, und wird dann bebrütet. Wenn eine Bebrütung nicht notwendig ist. werden die Beobachtungen der Kontrolle des Organismus durch das Reagens begonnen.

Wenn eine Bebrütung erforderlich ist, hängen die Temperatur und die Dauer der Bebrütung sowohl von dem unter Versuch stehenden Organismus als .luch von dem Kontrollreagens ab. Gewöhnlich sind etwa 6 bis 24 Stunden bei 35 bis 37" C erforderlich. Wie bei der erneuten Dispersion kann das Animpfen mit Hilfe irgendeines geeigneten Verfahrens, einschließlich der Einzelimpfung, mit Drähten oder Schlingen oder mit einer kalibrierten Tropfpipette od. dgl. vorgenommen werden. Für diesen Zweck sind auch automatische oder halbautomatische Impfsysteme bekannt, die physikalische Sterilisiervorrichtungen einschließen.

Nach dem Bebrüten können die Ergebnisse visuell durch Ablesen des Ausmaßes des Wachstums des Organismus über dem Boden der Behälter ohne Entfernen der Kunststoff- oder Aluminium-Abdeckfolie beobachtet werden, wenn die Vorrichtung aus einem durchsichtigen Kunststoff besteht. Die minimale inhibierende Konzentration des Kontrollreagens ist dann die niedrigste Konzentration in dem Behälterstreifen, die kein Wachstum des Organismus zeigt. Der erste der Kontrollbehältcr, der den Testorganismus in dem Dispersionsmedium, jedoch kein Kontrollrcagcns enthält, sollte ein starkes Wachstum zeigen. Der zweite Kontrollbehältcr, der die Dispersionsbrühe ohne Organismus und ohne Kontrollreagens enthält, sollte als Hinweis auf die Sterilität des Streifens klar bleiben. Wenn eines der Ergebnisse nicht eintritt, ist zu erkennen, daß der Behälterstreifen verunreinigt ist.

Bei Verwendung geeigneter Indikationsmittel kann

eine automatische Vorrichtung zum Ablesen und Festhalten der erhaltenen Empfindlichkeitswerte verwendet werden. Beispielsweise kann man die Trübung, die das Wachstum in irgendeinem der Behalter anzeigt, mit Hilfe bekannter Instrumente ablesen, wozu man Photozellen oder L.ichttransmissionsmeßvorrichtungen verwendet, oder man kann mit dem Dispersionsmeclium in dem Behälter Farbindikatoren verwenden, um die Ergebnisse durch eine Farbänderung abzulesen. Jedoch ist diese letztere Verfahrensweise nicht immer günstig, weil der lndikatorfarhstoff häufig das Wachstum des Organismus beeinflußt und damit die Zuverlässigkeit des Untersuchungsveifahrens verringert.

Die Trübungsangaben können unmittelbar einer Aufzeiehnungseinrichtung zugeführt werden oder können durch einen Techniker abgelesen und in eine Vorrichtung eingespeichert werden, die die Daten zur i'inspeisungauf Computer-Lochkarten überführt. Binarcodierte Angaben auf den Behälterstreifen erleichtern ebenfalls eine solche Einspeisung.

Wie bereits erwähnt, kann eine beliebige Anzahl von Behältern zur Bildung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einem Streifen angebracht werden. Hs ist jedoch günstig, die Anzahl der Behälter pro Streifen auf eine geringe Zahl, zweckmäßig auf eine Zahl von 8 bis 12 zu beschränken und Streifen, die das gleiche Antibiotikum enthalten, eher gemeinsam als Streifen unterschiedlicher Antibiotika zu verpakken, um die Qualitätskontrolle zu erleichtern und insbesondere, um Verluste bei behördlichen Genehmigungsverfahren zu verringern. Wenn beispielsweise Streifen von 15 unterschiedlichen Antibiotika miteinander verbunden und zusammen als Tablett verpackt werden und irgendein Behälter des Tabletts keil »Zertifikat« erhält, würde das gesamte Tablett zusammen mit den Ansätzen der 15 Antibiotika, mit denen das Tablett befüllt ist. zurückgewiesen werden. Wenn man aber nur Streifen des gleichen Antibiotikums zusammen verpackt und die Anzahl der Behälter pro Streifen beschränkt, betrifft die Zurückweisung irgendeines Behälter nur dieses eine Antibiotikum.

Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß Vergleichsuntersuchungen unterschiedlicher Antibiotika unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne weiteres vorgenommen werden können, weil die entsprechenden Tabletts, die die verbundenen Streifen der unterschiedlichen Antibiotika aufweisen, leicht zum Zeitpunkt und am Ort der Prüfung zusammengestellt werden können. So ermöglicht die Erfindung eine schnelle, flexible und zweckmäßige Vergleichsbestimmung der Empfindlichkeit und der minimalen inhibierenden Konzentration der bekannten Antibiotika und der Sulfonamide.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die Genehmigungskosten pro Einheit eines Antibiotikums verringert werden können. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung das Antibiotikum in einer großen Vielzahl von Behältern geringer Abmessung zur Verfügung stellt, wird die Anzahl der Produktionseinheiten pro zu genehmigendem Ansatz der Ausgangslösung vervielfacht, wodurch die Genehmigungskosten pro Einheit wesentlich verringert werden.

Während die Erfindung im Hinblick auf die Bestimmung der Empfindlichkeit von Antibiotika, insbesondere im Hinblick auf die Bestimmung der minimalen inhibierenden Konzentration beschrieben wurde, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenso anwendbar auf zahlreiche andere Bestimmungen der Wirksamkeit biologischer Kontrollreagenzien. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Empfindlichkeit oder Empfänglichkeit verschiedener biologischer Flüssigkeiten auf Toxine geeignet. Bei Standardverfahren zur Bestimmung der Konzentration oder der Stärke von Toxinen oder Antitoxinen wird eine Reihe von K) Untersuchungsröhrchen. die einen Konzentrationsbereich des Antitoxins, wie Diphtherie-Antitoxin, enthalten, angewandt. Jedem Röhrchen wird dann eine bestimmte Menge filtrierte Kulturbriihe, die das Toxin in unbekannter Menge enthält, zugesetzt, wobei man im Fall von Diphtherie-Toxin eine Kultur von Corynebactcrium diphtheriae verwendet. Nach einer kürzt η Zei erscheint in einem der Röhrchen ein Niederschlag, worauf die Konzentration des Antitoxins in diesem Röhrchen als die Ausfällungspotenz der Toxinbrühe angesehen und mitunter als »Ausflockungseinheit« /.. bezeichnet wird. Dieser Maßstab der Wirksamkeit ist nicht notwendigerweise ein Maßstab der Toxizität. stellt jedoch eine außerordentlich wertvolle Eigenschaft dar, über die Antigen-Antikörper-Reaktionen unterricht und kontrolliert werden können.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ebenso wertvoll für eine umgekehrte Anwendung des Verfahrens. So können die Behälter der Vorrichtung einen Bereich von Mengen des Toxins enthalten, dem nach erneuter Dispersion konstante Mengen eines Antitoxins zugegeben werden können. Die dann beobachtete Ausfällung oder Ausflockung ergibt die Ausfällungspotenz L, des Toxins an. Eine für diese Fälle häufig verwendete biologische Flüssigkeit ist Urin.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch auf die Bestimmung zur Komplementbindungsbestimmung und zur Identifizierung von Bakterien durch Agglutinationsreaktionen, einschließlich der Hämagglutination und der Hämagglutinationsinhibierunj, geeignet, da diese Untersuchungen in der Vergangenheit die Verwendung einer Verdünnungsreihe des biologischen Materials, wie Körperseren, erforderlich machte. Nach der Erfindung stellt man an Stelle der Zugabe konstanter Mengen eines biologischen Kontrollreagens zu den Verdünnungen des Serums das biologische Kontrollreagens in den Behältern der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Bereich von Konzentrationen zur Verfügung, und es werden dann konstante Mengen des Serums den wieder dispergierten Reagenzien zugesetzt. Derartige Verfahren sind in umgekehrter Form (Serumreihenverdünnung) allgemein bekannt und beispielsweise von Frobisher in »Fundamentals of Microbiology«, 8. Ausgabe, W. B. Saunders Company. Philadelphia (1969), Seiten 49, 294-297 und 319-326 beschrieben.

Es ist somit ersichtlich, daß der technische Fortschritt des Anmeldungsgegenstandes darin zu sehen ist, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Bestimmung der Wirksamkeit eines biologischen Kontrollreagens wesentlich einfacher, schneller und problemfreier und in der Regel auch unter Anwendung geringerer Reagensmengen durchgeführt werben kann und keine besonders hohen Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Personals stellt, da ja die erforderlichen Konzentrationen fabrikmäßig und damit streng reproduzierbar eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Untersuchung der Wirksamkeit eines biologischen Kontrollreagens durch Inkontaktbringen eines biologischen, zur Untersuchung vorgesehenen Materials mit einem vorbestimmten Bereich an Konzentrationen des Reagens, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl miteinander verbundener Behälter (12) umfaßt, wobei die Behälter das Reagens (25) in verschiedenen Mengen, die auch Null-Konzentration umfassen, enthalten, das Reagens in trockenem Zustand vorliegt und zur erneuten Dispersion unter Bildung des vorausbezeichneten Konzentrationsbereiches geeignet ist und die Behälter gegen Verunreinigungen verschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Behälter (12) in einer Reihe unter Bildung eines Behälterstreifens (11) miteinander verbunden sind, wobei jeder Behälterstreifen als Kontrollen wenigstens zwei Behälter (12a, 12b), die kein Reagens enthalten, aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (18,19, 20, 21) zur Verbindung einer Vielzahl von Behälterstreifen (11) unter Bildung eines Tabletts (27) aufweist.

4. Verfahren zur Herstellung der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) eine Vielzahl miteinander verbundener Behälter mit Lösungen beschickt, die das Reagens in verschiedenen Mengen, die auch die Null-Konzentration umfassen, enthalten,

b) die Lösungen so behandelt, daß das Reagens in trockenem Zustand vorliegt, und

c) die Behälter gegen Verunreinigungen verschließt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Reagens durch Gefriertrocknen der Lösungen in den trockener Zustand überführt.