DE2241607A1 - Behaelter fuer die durchfuehrung mikrobiologischer reaktionen - Google Patents

Description

Behälter für die Durchführung mikrobiologischer Reaktionen

Die Erfindung betrifft Behälter oder Vorrichtungen für die Durchführung mikrobiologischer Reaktionen. Der Behälter weist Boden und Seitenwände auf und eignet sich zum Beispiel für Gewebekulturen direkt auf einem Substrat wie einem Objektträger. Zur nachfolgenden Untersuchung und Aufbewahrung dieses Substrats bildet dieses den Boden des Behälters oder, der Kammer, wobei der restliche Teil des Behälters oder der Kammer entfernbar ist und festgehalten wird durch Klemmvorrichtungen über eine flüssigkeitsundurchläsöige Dichtung gegen dieses Substrat. Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung liegt in der neuen Behälterkomponente, die sich zum Aufbau der Gesamtanlage eignet.

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Ein Anwendungsgebiet dieser Vorrichtung besteht darin, ein flüssiges Nährmedium für Gewebe in Berührung mit dem Substrat innerhalb der Kammer zu bringen. Das Medium wird inkubiert, um ein Gewebewachstum zu erwirken, wobei das Gewebe auf diesem Substrat zu wachsen vermag. Das flüssige Medium wird dann aus der Kammer ausgetragen und der Behälter vom Substrat abgenommen. Die Gewebekultur auf dem Substrat kann dann in gewünschter Weise weiterbehandelt oder mikroskopisch geprüft werden.

Häufig ist es in medizinischen Labors sowie bei Forschungsarbeiten auf dem mikrobiologischen Gebiet wünschenswert, daß verschiedene Bakterien, Zellen oder Gewebe in bestimmten Medien wachsen können, woraufhin dieses Wachstum untersucht oder geprüft wird. Ganz besondere Bedeutung hat diese Technik in virologischen Laboratorien, wo die Wirtszellen wachsen und die Virusaktivität bestimmt werden soll.

Bisher erhielt man Gewebekulturen auf folgende Weise: Eine bekannte Menge eines flüssigen Wachstumsmediums, enthaltend eine Suspension der zu züchtenden Zellen wurde in ein sterilisiertes Glasrohr eingebracht. Das Rohr wurde dann mit einem keimfreien Stopfen verschlossen und in eine sjolche Position gebracht, daß der Bereich, an dem die Zellen haften und wachsen, dauernd vom Nährmedium umgeben ist. Das Rohr wird dann inkubiert und ein Zellwachstum bis zu einzelliger Belegung hervorgerufen. Dann wird es mikroskopisch geprüft, und zwar hinsichtlich des Wachstums und eventuell durch spezielle Behandlungen während des Wachstums hervorgerufene cytopathologische Veränderungen.

Um nun einen dauerhaft gefärbten Träger oder Substrat eines solchen Gewebes mit cytopathologischen Änderungen zu erhalten, die während des Zellwachstums auftraten, wird eine zweite Zellkultur hergestellt. Ein sauberes Deckglas wird in ein speziell abgewandeltes Glasrohr eingebracht und ein Teil des flüssigen Wachsmediums, enthaltend eine Zellsuspension in das Rohr und in Berührung mit dem Deckglas gegeben. Dann wird das Rohr

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verschlossen und — wie oben erwähnt - na ei. Inkubieren eine einzellige Bedeckung durch Zellwachstnm hervorgerufen» Es wird dieselbe Behandlung vor genommen, um die gleichen eytopathologischen Änderungen hervorzurufen, ist das gewünschte Zellwachs— turn und die beabsichtigten .Änderungen erreicht, so wird das Deckglas aus dem Eohr genommen, abgespült, iisiert und eingeiärbt. Das eingefärbte Deckglas wird dann auf einem Objektträger fixiert und kann nun zur Untersuchung und Aufbewahrung dienen.

Diese bekannte Art der mikroskopischen Sräparationstechnik erforderte eine Anzahl von manuellen Arbeitsstufen und komplizierte Apparaturen, um zn eingefärbten Zellkulturen auf Objektträgern zu kommen»

Abgesehen von der Herstellung von Gewebekulturen gibt es auch noch andere mikrobiologische. Verfahren, die in Eeaktionskammern ausgeführt werden nach komplizierten und aufwendigen bekannten Verfahren und Apparaturen. "

Die Erfindung betrifft nun verbesserte Reaktionskammern und Vorrichtungen für mikrobiologische Vorgänge.

Der erfindungsgemäße Behälter eignet sich unter anderem für den Aufbau einer mikrobiologischen Reaktionskammer, die gebildet wird aus einem Substrat und einem abnehmbaren, darauf passenden Behälter, dessen Seitenwände die Eammer bilden und der eine Öffnung aufweist, die umgeben ist von einer Endfläche, welche abnehmbar passend sitzt in flüssigkeitsdichtem Kontakt mit dem Substrat. Schließlich sind Befestigungsmittel vorgesehen, um den Behälter mit seiner Paßfläche gegen das Substrat zu fixieren.

Die Erfindung wird an Hand der !Figuren weiter erläutert.

Pigur 1 ist eine perspektivische Ansicht,teilweise auseinandergezogen, einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behälters;

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Figur 2 ist ein vertikaler Schnitt entlang 2-2 der Figur 1, so daß das flüssige Wachs tuiusmedium innerhalb der Vorrichtung gezeigt werden knnn;

Figur 3 ist eine perspektivische .Ansicht einer anderen Aunführungsform des erfindungsgemäßen Behälters;

Figur 4 zeigt noch eine andere Ausführungsforra des erfindungsgemäßen Behälters in perspektivischer Ansicht und

Figur 5 einen vertikalen Querschnitt nach 5-5 aus Figur 4.

Die ganze Vorrichtung 10 nach Figur 1 für die mikrobiologische Reaktionskammer nach der Erfindung umfaßt zum Teil das Substrat mit planer oberen Fläche 14. Das Oberteil 16 bildet einen Behälter und ist mit dem Substrat 12 verbunden, und zwar in passendem Sitz gegen die Fläche 14, wobei jedoch die Teilfläche der Fläche 14 freibleibt. Die freie Teilflache 18 kann geätzt werden, um eine Markierung oder Beschriftung zu ermöglichen oder ein entsprechendes Etikett darauf zu fixieren. Der Deckel 20 dient zur Überdeckung und zum Abschluß des Oberteils 16 und ist in der Figur 1 abgehoben von dem Oberteil 16 gezeigt.

Das Substrat 12 ist ""vorzugsweise ein Objektträger aus Glas, wenn die Vorrichtung 10 für Gewebekulturen bestimmt ist. Ein Objektträger für Mikroskope besteht vorzugsweise aus Natronglas und soll von Ölen, Fetten, oberflächenaktiven Substanzen, Schleif- oder Poliermittel und dergleichen gereinigt sein, um eine Beeinträchtigung des biologischen Wachstums auszuschließen. Die obere Fläche 14 des Substrat 12 muß ausreichend plan sein, um eine Paßfläche für das Oberteil 16 zu bilden. Anstelle eines Glasträgers kann man auch andere Materialien anwenden wie Sintertonerde, Kunststoffe und dergleichen für das Substrat 12 zur Anwendung in den biologischen kaaLtionukainmern nach der Erfindung, vorausgesetzt, daß dicf.o Y/'prkf.: t.off e sich entsi <:t'v.) rii'l

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reinigen lassen und in keiner Weise die angestrebte "biologische Reaktion "behindern.

Das Oberteil besteht aus längswänden 22,24 und Querwänden 26, 28. Unten weist es einen Plansch 30 um den ganzen Umfang mit einer Paßfläche 34 auf, welche koplanar mit den Paßflächen der Wände 22 und 24 sowie 26 und 28 des Oberteils 16 sind. Auf diese Weise wird eine rechteckige untere Öffnung 32 des Oberteils 16 gebildet. Die oberen Kanten der Wände 22, 24, 26, 28 sind koplanar und bilden die obere Öffnung 36 mit ihrer rechteckigen Paßfläche 38. Die Länge des Flansches 30 ist*geringer als die des Substrats

.Das Oberteil 16 wird gehalten mit Hilfe von Klemm-Mitteln, die von den oberen längskanten 40, 42 des Flansches 30 bis im wesentlichen über die gesamte länge sich erstrecken. Sie weisen nach unten gerichtete Wänden 43» 44 und nach innen gerichtete Flanschen 45» auf. Diese Klemm-Mittel in Verbindung mit Flansch 30 bilden ein Paar von nach innen gerichteten Kanälen, die im Querschnitt C-förmig sind. Der Raum zwischen der Fläche 34 und den Flanschen 45» 46 ist gleich oder etwas geringer als die Dicke des Substrats 12 und die Distanz zwischen den inneren Flächen der Wände 43, 44 ist gleich oder etwas größer als die Breite des Substrats 12.

Der Deckel 20 umfaßt eine plane Decke 48 und Seitenwände 50, 52, 54» 56, die im wesentlichen senkrecht zu der Decke stehen. Die Dimensionen der Decke und der Seitenwände sind derart, daß, wenn der Deckel in Arbeitsstellung auf dem oberen Teil 16 (Fig. 2) liegt,die herunberreichenden Wände einen losen Teleskopsitz an den Außenflachen des Oberteils 16 haben, so daß man den Deckel, wenn gewünscht, leicht abnehmen oder wieder auflegen kann. Die obere plane Fläche 3^ des Oberteils 16 gibt einen Sitz gegen die Decke 48 des Deckels 20.

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Überteil 16 und Deckel 20 bestehen vorzugsweise aus Kunststoff, müssen jedoch nicht beide aus dem gleichen Material bestehen. Geeignet sind Polystyrol, Polypropylen, Celluloseesterderivate, Polymethacrylate, Polymethylacrylate, Polysiloxanelastomere und dergleichen.

Die bevorzugte V/eise des Aufbaus der erfindungsgemäßen mikrobiologischen Reaktionskammer besteht darin, auf oder um das Substrat 12 eine Form anzubringen und das Oberteil 16 an Ort und Stelle durch Einbringung des dafür vorgesehenen Werkstoffs in die Form abzuformen. Die Form wird dann abgenommen, so daß das Oberteil abnehmbar auf dem Substrat steht.

Man kann jedoch das Oberteil 16 auch getrennt vom Substrat formen oder herstellen. Das Substrat wird dann in die Kanäle eingeschoben, die von den Flanschen 30, 45, 46 und den Wänden 43, 44 gebildet werden, bis ein Ende des Substrats im wesentlichen flüchtet mit dem entsprechenden Ende des Flansches 30, Da das Substrat 12 langer ist als das Oberteil 16, verbleibt der freie Bereich 18 an der anderen Seite des Oberteils. Bei beiden Vorgangsweisen ist die dimensionsmäßige Beziehung zwischen den Befestigungsmitteln des Oberteils 16 und des Substrats 12 derart, daß die Paßfläche 34 des Oberteils 16 abnehmbar sitzt in flüssigkeitsdichtem Kontakt mit der oberen Fläche 14 des Substrats 12. Wenn gewünscht, kann man später das Oberteil 16 leicht von dem Substrat 12 entfernen, indem dieses aus den Kanälen herausgezogen wird oder indem man die Kanäle von dem Substrat abnimmt.

ftun wird das Ganze in an sich bekannter Weise sterilisiert, die C ffnung 36 des Oberteils 16 wird mit einem sterilen Streuen (nicht gezeigt) oder vorzugsweise mit einem sterilen Deckel 20 abgeschlossen. Nun ist das Ganze anwendungsbereit.

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Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung für das Züchten von Gewebekulturen geschieht "beispielsweise wie folgt: Der Streifen (nicht gezeigt) oder der Deckel 20 wird vom Oberteil 16 abgenommen, das flüssige ITährmedium für das Gewebe 58 (Figur 2), enthaltend in Suspension die zu züchtenden Zellen, wird in die von dem Oberteil .16 gebildete Kammer eingebracht . Die dichte Passung der oberen Fläche des Substrats und der unteren Paßfläche 34 des Oberteils 16 in flüssigkeitsdichtem Abschluß verhindert jede Leckage. Nun wird das Oberteil mit dem Deckel 20 oder dgl. abgeschlossen» Es kann nun auf dem freien Bereich 18 des Substrats 12 eine entsprechende Markierung oder Beschriftung erfolgen. !Tun wird das Ganze in einen Inkubator eingebracht und unter an sich bekannten Bedingungen inkubiert, bis das gewünschte Gewebewachstum erfolgte. Gegebenenfalls können auch auf dem Medium während des Wachstums Maßnahmen vorgenommen werden, um eine cytopathologische Veränderung der Zellen zu erwirken. Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist am Ende der Wachstumsperiode die Masse der Gewebezellen 60 haftend an dem Substrat Der Deckel 20 wird abgenommen, das liährmedium abgesaugt und das Oberteil 16 vom Substrat 12 abgenommen. Die Masse der Gewebezellen wird nun abgespült, an dem Substrat fixiert und die Gewebekultur eingefärbt.

Das Substrat 12 nit der eingefärbten Gewebekultur kann nun mikroskopisch untersucht und aufbewahrt werden. Eine dauerhafte Aufzeichnung der Ergebnisse des Gewebewachsturns erhält man durch Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in sehr viel einfacherer und wirksamerer Weise als dies bisher üblich war.

In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage gezeigt, und zwar mit dem Oberteil 16a. Alle Bezugszeichen und Teile, die denen der Figur 1 und 2 entsprechen, sind hier durch den Zusatsbuchstaben "a" gekennzeichnet. Die Hauptkammer wird gebildet von den Wänden 22a, 24a, 26a, 28a und ist unterteilt in eine Vielzahl von Kammern durch Querwände 62, 64»66

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parallel zu den Wänden 26a, 28a. Die oberen Kanten der Querwände sind koplanar mit den Paßflächen 38a der Wände 22a, 24a, 26a, 28a und bilden den oberen Abschluß der durch diese Wände gebildeten Kammern. Die unteren Kanten der Querwände 62, 64, sind koplanar mit der unteren"Paßfläche 34a des Flansches 30a unter Bildung der unteren Öffnung 32a jeder Kammer. Die Befestigung erfolgt über die abwärtsreichenden Wände 43a, 44a und die sich nach innen erstreckenden Plansche 45a, 46a, die im Sinne der Figuren 1 und 2 wirken.

Das Oberteil 16a nach Figur 3 kann für ähnliche Gewebekulturen mit unterschiedlichen Organismen oder auch gleichen Organismen und unterschiedlichen Näbrmedien angewandt werden.

Eine weitere Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Behälter ist in den Figuren 4 und 5 gezeigt. Die der Figur 1 entsprechenden Teile sind durch den Zusatzbuchstaben "b" gekennzeichnet. Die äußeren Flächen der Wände 22b, 24b, 26b, 28b sind nach außen geneigt, wenn man nach unten in vertikaler Richtung schaut. Die inneren Flächen sind Seitenwände 22b, 24b, 26b, 28b mit einer ununterbrochenen rechteckigen Nut 70 im unteren Teil der Wände. Wie aus Figur 4 hervorgeht, erstrecken sich die Nuten vollständig durch die Wand 28b,und ein Teil dieser Wand unter der Nut 70 ist entfernt. Die inneren Teile der Wände unter der Nut 70 sind leicht hinterschnitten, um vertikale Flächen 72 zu bilden. Diese unteren Wandteile bilden einen ununterbrochenen sich nach Innen erstreckenden Flansch 46b. Die Nut 70 begrenzt eine Endöffnung 32b des Oberteils 16b. Die obere im wesentlichen horizontale Fläche der Nut 7o bildet eine rechteckige über den ganzen Umfang der Endöffnung 32b sich erstreckende Fläche 34b.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird, wie bei Figur 1 gezeigt, das (in Figur 4 und 5 nicht gezeigte) Substrat in die Nut 70 eingeschoben und paßt an einem Ende in die Wand 26b. Die vertikale Tiefe der Nut ist gleich oder etwas

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geringer als die Stärke des Substrats. Die Paßfläche 34b ist gegen die öftere Fläche des Substrats gerichtet und ftildet einen flüssigkeitsdichten Abschluß um den ganzen Umfang der Öffnung 32b, Plansch 46b klemmt gegen den unteren !Teil des Substrats und hält dieses an Ort und Stelle. Der Oberteil 16b läßt sich "vom Substrat leicht entfernen, indem dieses aus der Wut 70 herausgezogen wird oder indem der Plansch 46b vom Substrat abgehoben wird.

In der bevorzugten Ausführungsform nach der Pigur 4 ist eine lasche 74 an dem Plansch 46b über zerreißbare Verbindungen 76 befestigt. Wenn das Oberteil 16b in Verbindung mit dem Substrat angewandt wird, so verhindert die Lasche,74 über die Verbindungen 76 ein leichtes Abheben des Plansch 46b an der Wand 48b vom Substrat. Soll jedoch das Oberteil 16b vom Substrat abgehoben werden, so wird die lasche 74 von der Wand 28b durch Abtrennen der Verbindungen 76 weggezogen. Plansch 46b kann nun leicht von dem Substrat getrennt werden.

Es ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäßen Behälter nicht wie in den Piguren gezeigt und oben beschrieben im Querschnitt rechteckig sein müssen. Es können beliebige Querschnitte, insbesondere auch runde, zur Anwendung gelangen.

Patentansprüche

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   (Iy Vorrichtung zur Durchführung mikrobiologischer Reaktionen innerhalb einer Kammer, die gebildet wird durch ein Substrat und ein entfernbares, jedoch passend sitzendes Oberteil, dadurch gekennzeichnet , daß die Kammer "von den Wänden £2, 24, 26, 28)des Oberteils (16)gebildet wird, deren untere Fläche abnehmbar flüssigkeitsdicht aufsitzt auf dem Substrat und Befestigungsmittel vorgesehen sind, um Oberteil und Substrat zusammenzuhalten.
2. 2. Yoriichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kammer durch Querwände in mehrere Reaktionskammern unterteilt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die oberen Kanten der Kammerv/ände als Paßfläche für einen Deckel ausgebildet sind*

   4· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat ein Objektträger ist.

   Ö1XX

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