DE2326262A1 - Verfahren und vorrichtung zur mikrobiologischen analyse - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur mikrobiologischen analyseInfo
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Description
Dr.-ing. HAH? HUSCHKE
Dfp!.-ln:-T.fseifiZ AGULAS
CEkLiM £3
McDonnell Douglas Corporation, St. Louis, Missouri, V.St.A«
Verfahren und Vorrichtung zur mikrobiologischen Analyse
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Analyse .von Proben auf das Vorhandensein von Mikroorganismen und im spezielleren auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Peststellen, Identifizieren und Auszählen von Mikroorganismen in Proben·
Das Peststellen und Identifizieren von Mikroorganismen ist ein
wesentliches Ziel vieler medizinisch ausgerichteter Wissenschaften, doch war dieses bisher eine schwierige und zeitraubende Prozedur,
die ein fachlich sehr versiertes Personal erforderte· Pas herkömmliche Verfahren zum Feststellen und Identifizieren von Mikroorganismen
erfordert insbesondere das Entnehmen einer Probe mit einem Abstrichstäbchen und dann das Abstreichen des Abstrichstäbchens
auf der Oberfläche eines Nährmediums, das mit den Mikroorganismen verträglich ist, auf die die Analyse gerichtet ist. Nach der 24-bis
48stündigen Inkubation des Kulturmediums wird die Kultur auf
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reine Kolonien hin geprüft. In einigen Fällen können die reinen Kolonien.durch bloße mikroskopische Untersuchung identifiziert
werden, doch häufig vermittelt das Aussehen einer Kolonie nur einen Hinweis auf den speziellen Organismus. Auf jeden Fall muß
die reine Kolonie isoliert und noch weiter bebrütet werden, so daß zur Bestätigung der Identifizierung biologische Tests durchgeführt
werden können. ,
Um eine Auszählung der Mikroorganismen zu erreichen, wird die Probe auf die Oberfläche eines Nährmediums gebracht, das hoch
selektiv ist, so daß es bewirkt, daß eine Art sich abhebt und eindeutig von anderen Arten durch Farbe oder ein anderes Merkmal
unterscheidbar ist. Nach der Inkubation wachsen die Mikroorganismen der ausgewählten Art zu ,Kolonien zusammen, die leicht bestimmt
und ausgezählt werden können. In manchen gällen ergibt die Anfangsinkubation
eine große Masse von Lebewesen. Dann müssen von den Proben Reihenverdünnungen vorgenommen werden und muß jede
Verdünnung bebrütet und geprüft werden, bis eine Verdünnung erhalten wird, die unterscheidbare Kolonien enthält. Diese Kolonien
werden dann ausgezählt, und die Gesamtzahl wird dann durch Multiplizieren
des Betrags mit dem Verdünnungsfaktor ermittelt. Wiederum sind lange Zeitspannen für die Inkubation erforderlich, und auch
die Auszählung erfordert eine beträchtliche Zeit. Beispielsweise beträgt eine Zeitspanne zwischen dem Entnehmen der Probe und der
Identifizierung 2 bis 3 Tage.. Dieser Zeitverlust ist für einen
schwer -erkrankten Patienten häufig kritisch.
Die vorstehend angegebenen Verfahren werden zur Feststellung,
Identifizierung und Auszählung vieler gewöhnlicher bakterieller und pilzlicher Organismen angewendett wie z.B. von
Organismen der Gollarten einsehliesslich Escherichia coil
3Ü985O/121§
23^6262 M5269
Streptococcus pyogenes.(Typ A)
Candida albicans
Candida albicans
Es war bisher unmöglich, Proben von Raumfahrern zu analysieren,
um deren Krankheit mit einem gewissen Genauigkeitsgrad zu diagnostizieren,.
Die Erfindung ermöglicht das Entnehmen und die Inkubation von Proben im Raumfahrzeug. Die Ergebnisse können zur Erde
übertragen werden, um eine Analyse, Diagnose und Verordnung·für
eine Behandlung zuzulassen.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Feststellen und Identifizieren
von Mikroorganismen in einer Probe zur Verfügung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Probe mit einer Flüssigkeit verdünnt,
die Flüssigkeits-Proben-Mischung mit einem selektiven Kulturmedium
unter Bildung einer Verdünnungsmischung vermischt und
die relative optische Dichte der Verdünnungsmischung gemessen wird. ·
Die Erfindung stellt außerdem eine Vorrichtung zum Feststellen des Vorhandenseins von speziellen Mikroorganismen in einer Pitoe
zur Verfügung, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie Verdünnungseinrichtungen zum Verdünnen der Probe in einer
Flüssigkeit, einen Durchflußkanal, der von den Verdünnungseinrichtungen fortführt, und wenigstens ein selektives Kulturmedium
in dem Durchflußkanal enthält, wobei sich das Verdünnungsmittel und die Probe mit dem Kulturmedium unter Bildung einer Verdünnungsmischung mischen, das Kulturmedium das Wachstum eines speziellen
Mikroorganismus in der Verdünnungsmischung begünstigen kann, so
daß das Wachstum die Lichtdurchlässigkeit der Verdünnungsmischung
ändert, um so die Anwesenheit des speziellen Mikroorganismus in der Probe anzuzeigen.
Die Erfindung stellt ferner ein Kulturmedium zum Wachsen und Anzeigen
des Wachstums eines vorher gewählten Mikroorganismus zur Verfügung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine Quelle
für Nährstoffe für das Wachstum eines vorher gewählten Mikroorganismus
und einen auf das Wachstum ansprechenden Indikator'enthält,
r \
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der bewirkt, dass sich die Lichtdurohlässigkeit des Mediums nach
Verdünnen mit Wasser in dem Maße, in dem sich der Mikroorganismus in dem Medium vermehrt, ändert.
Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung erfordern kein hoch qualifiziertes Fachpersonal und sind ideal zur Analyse menschlicher
klinischer Pi%en geeignet,'durch die untersucht werden soll,
ob im Rachen bzw. in der Luftröhre, an der Haut, in Faeces und im Urin vom medizinischen Standpunkt aus bedeutende Mikroorganismen
vorhanden sind.
Die Kulturmedien der Erfindung sind hoch selektiv und unterliegen einer Änderung, die nach dem Wachstum von darin befindlichen
Mikroorganismen optisch wahrnehmbar ist, und besitzen eine lange Haltbarkeitsdauer.
Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung ergeben einmalige zeitbezogene Kennmerkmale für bestimmte Mikroorganismen, und die
Mikroorganismen sind völlig in der Vorrichtung enthalten, so daß eine geringe Gefahr besteht, daß die Mikroorganismen entweichen.
In den dazugehörigen Zeichnungen, die Teile der Beschreibung darstellen, beziehen sich gleich« Ziffern auf gleiche Teile.
Die Figur 1 ist eine perspektivische Darstellung einer einen Teil der Erfindung bildenden Patrone für eine
mikrobiologische Probe.
Die Figur 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Kassette, die Teil der Patrone für die Probe ist.
Die Figur 5 ist eine Blockzeichnung des elektronenoptischen
Anzeigegeräts zum Messen der relativen optischen Dichte der verschiedenen Zellen in der Kassette
während der Inkubation der darin enthaltenen Mikroorganismen.
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Die Figur 4 ist eine perspektivische Darstellung des einen Teil des elektronenoptischen Anzeigegeräts bildenden
Kopfes für die optische Messung.
Die Figur 5 ist ein.Querschnitt entlang den Linien 5-5 von der
Figur 4 und
die Figuren 6 bis Γ3 sind typische von dem elektronenoptischen
-Anzeigegerät herstammende Kurvendarstellungen.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird eine Analysenvorrichtung, Monitor für mikrobiologisches Beschickungsmaterial genannt, erläutert,
die zum Feststellen, Identifizieren und zahlenmäßigen Bewerten bzw. Auszählen von medizinisch bedeutenden MikrοOrganismen
benutzt wird. Diese Vorrichtung enthält grundsätzlich eine Patrone 2 für die mikrobiologische Probe. In diese Patrone viird
eine Probe, von der angenommen wird, daß sie bestimmte Mikroorganismen enthält, eingetragen. Diese Patrone hat mehrere herausnehmbare
Kassetten 4, von denen jede einer'optisch wahrnehmbaren
Änderung unterliegt, wenn in ihr ein bestimmter Mikroorganismus wächst* Ausserdem enthält die Vorrichtung ein elektronenroptisches
Anzeigegerät 6, das den Mikroorganismus in den Kassetten 4 bebrütet, nachdem die Kassetten 4 aus dem Körper der Patrone 2
herausgenommen worden sind, und darin stattfindende Änderungen hinsichtlich der Lichtdurchlässigkeit feststellt und aufzeichnet. ■
Die Patrone für die mikrobiologische Probe
Die Patrone 2 für die Probe enthält (Figur 1) ein im allgemeinen T-förmiges Gestell 10, das aus einem Endteil 12 und einem Verteiler
l4 besteht, der mit dem Endteil 12 verbunden ist und von dessen
Mittelpunkt aus vorspringt. Der Endteil 12 hat einen nach oben sich öffnenden Hohlraum 16, der sich praktisch über die gesamte
Länge-des Endteils erstreckt, und dieser Hohlraum 16 enthält
einen Kunststoffaußenbeutel 18, der an seinen beiden Seitenrändern
und auch an dem einen Endrand geschlossen ist. Das andere Ende
des Kunststoffbeutels 18 wird offengelassen; um einen Zugang zu dem Inneren des Beutels zu ermöglichen. In dem Außenbeutel
18 befindet sich ein Verdünnungsmittelvorratsbehälter 20, der praktisch aus einem anderen Beutel besteht und vollständig verschlossen
und mit einem bekannten Volumen Verdünnungsmittel., das für das Wachstum von Mikroorganismen geeignet ist, gefüllt
ist. Destilliertes Wasser ist für diesen Zweck besonders gut geeignet.
Der Verteiler 14 hat einen hohlen Innenraum, der mit dem Innenraum
des Außenbeutels 18 durch ein Ventil 22, das sich an dem T-förmigen Gestell 10 an dem Verbindungspunkt von dem Verteiler
14 und dem Endteil 12 befindet, zusammenhängt und" dadurch einen Durchflußkanal bildet, der von dem Beutel 18 ausgeht. An seinem
entgegengesetzten Ende hat der Verteiler 14 eine Membran bzw. Scheidewand 24, die normalerweise das Ende des Verteilers 14
verschließt, aber einen Zugang zu dem Innenraum des Verteilers zuläßt, wenn sie mit einem scharfen Gerät, wie z.B. einer Hohlnadel,
durchstochen wird. Wenn das zum Durchstechen benutzte Gerät zurückgezogen wird, schließt sich die Scheidewand 24 natürlich
von selbst wieder. Der Verteiler 14 ist entlang jeder Seite mit Führungsstiren bzw. Steckstiften 26 versehen, die paarweise angeordnet
sind, und zwischen den Führungsstiften 26 von jedem Paar ist der Verteiler 14 ausserdem mit Scheidewänden"28 versehen.
Die Scheidewände 28 lassen gleichfalls einen Zugang zu dem Innenraum des Verteilers zu, wenn sie durchstochen werden.
Auf der einen Seite des Verteilers 14 hat die Seite des Endteils
12 einen Arretierungsanschlag oder Sperrkegel 30 und auf der anderen
Seite eine Arretierungsaussparung 32·
Die Patrone 2 zur Aufnahme der Probe nimmt ein Abstrichstäbchen 34 auf, dessen Spitze die zu analysierende Probe enthältβ Im einzelnen
wird das Abstrichstäbchen ~5>k in das offene Ende des Beutels
18 eingeführt, und dann wird der Stiel des Stäbchens abgebrochen* so dass nur die Spitze des Abstrichstäbchens und die Probe in
dem Beutel 18 zurückbleiben. Dann werden die einzelnen Endränder
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des Kunststoffbeuteis durch Erwärmen miteinander verschweißt, so
daß die Probe in dem Beutel 18 völlig verschlossen vorliegt.
Die Kassetten 4 (Figur 2) sind Teile der Patrone 2 für die Probeentnahme
und bestehen aas einem klaren Kunststoff, wie z.B. aus Polyearbonat oder aus Polyäthylen hoher Dichte«, Sie haben eine
rechteckige Form und. ähneln kleinen Chips oder Spänen. Es ist festgestellt worden, daß Kassetten mit Abmessungen von 2,5 x. 1,8
χ 0,3 cm-in der Praxis für die Erfindung ideal geeignet sind.
Jede Kassette 4 hat ein Paar Führungslöcher 40, die sich von einem
Ende nach außen erweitern, und diese Führungslöcher haben eine solche Größe und sind in einem solchen Abstand voneinander angeordnet,
daß sie die Führungsstifte 26 von irgendeinem Paar, die von dem Verteiler 14 des T-förmigen Gestells 10 hervorspringen,
aufnehmen. Jede Kassette 4 ist ferner mit einer Einlaßöffnung 42 versehen, die sich längs in derKassette erstreckt und nach
außen hin zu einem der nächsten Führungslöcher 4o hin offen ist. '
Die Einlaßöffnung 42 enthält eine hohle Impfnadel 44, die nach
außen vorspringt und eine gerade Linie mit der Scheidewand 28 zwischen einem Paar der Führungsstifte 26 bildet, wenn diese
Führungsstifte 26 mit den Führungslöchern 4o ausgerichtet worden
sind. In dem Maße, indem die Kassette 4 gegen den Verteiler 14, · .und zwar mit den Führungsstiften 26 in den Führungslöchern 40,
gedruckt wird, wird so die hohle Impfnadel 44 die Scheidewand 28,
die sich auf ihrem Weg befindet, durchstochen und eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Verteilers 14 und der Einlaßöffnung 42
geschaffen.
Außer der Einlaßöffnung 42 ist die Kassette 4 mit 4 Transportrohren
oder -bohrungen 46 versehen, die parallel zueinander und senkrecht zu der Einlaßöffnung 42 verlaufen. Die Transportrohre 46 erstrecken
sich so quer durch die Kassette 4. Das Stromaufwärtsgerichtete Ende jedes Transportrohrs -46 erweitert sich naGh außen durch die
Seiten der Kassette 4, und diese Enden sind mit einem geeigneten Verschlußmaterial verstöpselt. Das Stromabwärtsgerichtete Ende
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jedes Transportrohres 46 Ist erheblich verkleinert und bildet
ein verkleinertes Endstück 48, das ebenfalls verstöpselt ist. Die Einlaßöffnung 42 öffnet sich zu dem stromaufwärtsgerichteten
Ende des ersten Transportrohrs 46 hin, während das verkleinerte Endstück 48 dieses ersten Rohrs sich in die Seitenwand einer
Nachweis- oder Beobachtungszelle 50 hin öffnet. Die gegenüberliegende
Seitenwand dieser Nachweisselle 50 öffnet sich in das stromaufwärtsgerichtete Ende des zweiten Transportrohrs 46 hin.
In gleicher Weise sind das stromabwärtsgerichtete Ende des zweiten Transportrohrs 46 und das stromaufwärtsgerichtete Ende des
dritten Transportrohrs 46 durch eine andere Nachweiszelle 50
und auch das stromabwärtsgerichtete Ende des dritten Rohrs 46 mit dem stromaufwärtsgerichteten Ende des vierten Rohrs 46 miteinander
verbunden. Auf diese Weise bilden die Transportrohre 46 gemeinsam mit den verbindenden Nachweiszellen 50 einen serpentinförmigen
Durchflußkanal durch die Kassette 4. Die Nachweiszellen 50 stellen praktisch Bohrungen oder Rohrseelen dar, die
sich völlig durch die Kassette 4 erstrecken und so ausgerichtet sind, dass ihre Achsen parallel zueinander und senkrecht zu der
Ebene, in der die Achsen für die Transportrohre 46 liegen, verlaufen.
Anstelle einer Öffnung in das stromaufwärtsgerichtete Ende eines anderen Transportrohrs 46 hin öffnet sich die Seite
der vierten Nachweiszelle 50 zu einem Überlaufreservoir 52, das
eine andere Bohrung oder Rohrseele darstellt, die an ihrem Ende verstöpselt ist und parallel zu den Transportrohren 46 verläuft.
Die Enden der Nachweiszellen 50 sind durch transparente Bandstreifen
5^· abgedeckt und verschlossen, die auf den oberen und
unteren Oberflächen der Kassette 4 haften.
Jede Kassette 4 hat ferner eine Verschlußaussparung 56 auf einer
seiner Seitenvorderflächen und einen Verschlußanschlag oder Verschlußsperrkegel 58 auf der entgegengesetzten Vorderflache, und
die Aussparungen 56 und Sperrkegel 58 von benachbarten Kassetten
4 greifen ineinander, wenn sie sich auf dem Verteiler 14 in der geeigneten Lage befinden. Ausserdem rastet die Aussparung 56 uer
innersten Kassette 4 auf der einen Seite des Verteilers 14 in den
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Sperrkegel 30 an dem Endteil 12 ein* während der Sperrkegel 58
der Kassette 4 auf der entgegengesetzten Seite des Verteilers in die Aussparung 32 des Endteils 12 einrastet. ·
Vor dem Verstöpseln der Enden der Transportrohre 46 werden diese
Rohre mit kleinen runden Filtern 64 versehen, die unmittelbar vor den verjüngten Endteilen 48 angebracht sind. Aus Asbestfasern
bestehende Filter 64 werden bevorzugt, und die Porengrösse und Filterlänge sollte so sein, dass 90 °/o der für die Kassette entnommenen
Mikroorganismen von jedem Filter 64 entfernt werden.
So wird -für jedes Filter 64 eine 1 lg-Verminderung in Rechnung
gestellt. Es ist festgestellt worden, dass die gleiche Filtergrösse und Filterlänge zu einer 90 $igen Verminderung bei allen
das Filter passierenden Mikroorganismen führen, unabhängig davon, ob diese bakterielle oder pilzliche Organismen sind. Obwohl folglich
die Filter 64 für alle Kassetten die gleichen sind, sind die verschiedenen Kassetten 4 dennoch gegenüber unterschiedlichen
Mikroorganismen selektiv.
Das in dem Kassettenfiltersystem verwendete Filtermaterial besteht
aus annähernd 0,001 g Asbestfasern in jedem Transportrohr 46. Die Fasern wurden von einem Seitz-Asbestfaserkissen erhalten.
In einem Katalog für wissenschaftliche Produkte ist angegeben, daß ein Filterkissen von ungefähr 3 mra eine Porengrösse in dem
2-/Um-Bereich hat. Es wird angenommen, dass die Verdünnung von
Organismen durch Absorption und nicht durch Filtration bewirkt wird. Daher ist die Porengröße unwesentlich,»
Außer einem Filter 64 enthalt jedes Transportrohr 46 ein Bett oder
eine Füllung 66 aus einem Kulturmedium, und dieses Bett ist darin stromaufwärts von dem Filter 64 angeordnet. Das Kulturmedium ist
vorzugsweise gefriergetrocknet, und jedes Bett 66jwird nach dem
Durchgang von Wasser durch das Transportrohr 46, in dem sich das Bett 66 befindet, erneut hydratislert, bzw. mit Wasser versehen.
Das Kulturmedium ist für.Mikroorganismen in dem Sinne hoch selektiv,
dass es vom optischen Standpunkt aus einer wahrnehmbaren
'i 0 9 8 5 0/1210
Änderung nur dann unterliegt, wenn ein bestimmter Typ von Mikroorganismen,
d.h. der begünstigte Mikroorganismus, darin wächst. So wird eine optische Änderung in den vier Beobachtungs- oder
Naehweiszellen 50 in. der Kassette 4 festgestellt, wobei diese
optische Änderung im allgemeinen mit dem Verlauf der Zeit progressiv stärker wird, vorausgesetzt natürlich, dass der entnommene
Mikroorganismus in der Kassette 4 wächst» Die Änderung kann mit dem unbewaffneten Auge oder mit dem elektronenoptischen Anzeigegerät
6 beobachtet werden.
Das Kulturmedium für jede Kassette 4 ist verschieden. Die genauen
Zusammensetzungen des Kulturmediums für verschiedene Mikroorganismen
werden anschliessend erörtert. Schliesslich wird darauf hingewiesen, dass der grösste Teil des Kulturmediums für jeae
Kassette 4 vor dem ersten Filter 64 konzentriert wird, weil das Kulturmedium sonst, wenn es in Lösung geht, seine grösste Konzentration
in der vierten oder letzten Nachweiszelle 50 erreichen
würde. Bezüglich der meisten entwickelten Kulturmedien ist empirisch
festgestellt worden, dass 50 Gew.-;i des Mediums für die
Kassette 4- in dem ersten Transportrohr 46, 25 Gew.-;« in dem zweiten
Rohr 46 und 12,5 Gew.-;ö in dem dritten und auch in dem vierten
Rohrν4ό vorhanden sein sollten. Wenn das Kulturmedium in derartigen
Anteilen vorliegt, sind die Konzentrationen des Kulturmediums in jeder Nachweis ze lie 50 nach der nachfolgenden Hydratation des
Kulturmediumsj wenn Wasser durch dieses geleitet -wird, etwa gleich.
Jede Kassette 4 soll mit dem Namen oder wenigstens mit einer Kodebezeichnung
des Mikroorganismus, für den das darin befindliche Kulturmedium gewählt worden.ist, beschriftet sein.
Die selektiven Kulturmedien
jede Kassette 4 enthält ein verschiedenes selektives Kulturmedium,
und jede.3 Medium bevorzugt eine Art von Mikroorganismen in dem
Sinne, dass die bevor äugten Mikroorganismen in dem Medium nach
einer spezifischen Gesetzmäßigkeit wachsen und dadurch dessen
2 Ί ß
7 R 7 R
Lichtdurchlässigkeit ändern. Die Änderung ist im allgemeinen das Ergebnis eines sich bildenden Präzipitats oder stellt eine Farbänderung
dar. In jedem Fall erhöht die Änderung die relative optische Dichte der Lösung und kann bei den Nachweiszellen 50
beobachtet werden. Die Änderung vtflrd leicht in Licht mit einer
Wellenlänge von 665 nm festgestellt. Äusserdem können die gesamten
Nährmedien gefriergetrocknet werden, und die Medien haben, wenn sie so getrocknet worden sind,, eine Haltbarkeit beim Lagern
von mindestens 6 Monaten. Außerdem sind die Kulturmedien empfindlich
genug, um das Wachstum zu fördern., wenn die Bakterien- oder
Pilzpopulationen so gering sind, dass diese nur 1000.Mikroorganismen
je ml entsprechen.
Die folgenden Medien sind zum Nachweis der entsprechend angegebenen
Mikroorganismen geeignet„
1. Staphylococcus-Kulturmedium
Staphylococcus aureus verursacht Abszesse s Pusteln und gefährliche
Septikämien und wächst in einem Medium,, das durch erstes Vermischen
der folgenden Bestandteile in 950 ml destilliertem Wasser
hergestellt"worden ist:
1 | S | Fleischextrakt |
10 | g | Polypeptonpepton |
75 | S | NaCl |
10 | g | D-Mannit |
1 | g | K2HPO2, |
Danach wird das Kulturmedium 15 Minuten lang in einem Autoklaven bei einem Druck von 1 at sterilisierto Nach dem Abkühlen des Mediums
werden 1 ml von 1 tigern Kaliumtellurit und 70 g von sterilem
frischem Eidotter (von Hühnereiern) zugegeben. Dann wird der pH- -Wert mit sterilen Phosphaten (l/lg M) auf 7,2 eingestellt,
üchliesslich wird das Kulturmedium durch Gefriertrocknung aehydratisiert.
SUS850/121S
In der Kassette 4 sollten für das Staphylococcus-Kulturmedium
in dem ersten Transportrohr 46 50 Gew.-;& der Gesamtmenge des
Kulturmediums für die Kassette 4 enthalten sein., während das
zweite Kulturbett 25 Gew.->& enthalten sollte. Das dritte und
das vierte Kulturbett sollten jeweils 12,5 Gew.-;& enthalten.
Die kritischen Bestandteile sind Kaliumtellurit und Eidotter. Die Bestandteile können (in Gew.-%3 bezogen auf das Gewicht
der Trockenbestandteile) in Bereichen von 0,3 bis 2,0 -fo Fleischextrakt,
8,0 bis 12,0 % Polypeptonpepton, 75,0 bis 8o,O cß>
NaCl, 5,4 bis 14,5 % D-Mannit, 0,8 bis 1,2 % K2HPO^ 0,0005 bis 0,0015
Kaliumtellurit und 0,7 bis 1,3 % Eidotter liegen»
Der pH-Wert der Lösung soll zwischen 6,5 und 8,0 liegen.
2. Urease- (Proteus-)Kulturmedium
Die Proteusart wird im allgemeinen im Intestinum gefunden und
bewirkt Bläschen auf der Haut und intestinale Infektionen, gelegentlich
infiziert es Brandwunden« Die Proteusart wird durch ein Kulturmedium gefördert, das durch Vermischen der folgenden
Bestandteile mit 1,0 1 destilliertem Wasser hergestellt worden ist:
1 | g | Glukose |
2 | g | Gelysate |
30 | g | Harnstof |
1,4 | g | KH2PO4 |
ι,ο | g | K2HPO4 |
5 | g | NaCl |
10 | g | MgSO, |
Dann wird der pH-Wert mit Phosphaten auf 6,8 eingestellt, und
das Gemisch wird anschliessend, um es steril zu machen, filtriert,
Schliesslich wird das sterilisierte Gemisch durch Gefriertrocknung
dehydratisiert.
■^09850/1210
Das Medium soll in dem ersten, zweiten, dritten und vierten Kulturbett
so verteilt werden, dass diese der Reihe nach 50 Gew.-;a,
Gew.-/O3 12,5 Gew.-^ und 12,5 Gew.-;^ enthalten.
Die Bestandteile können (in Gew.-y&, bezogen auf das Gewicht der
Troekenbestandteile) in Bereichen von 1,0 bis 3*0 ;& Glukose, 3,0
bis 5,0 ;a Gelysate, 4-,2 bis 1^,4 $ NaCl, 2,4 bis 5,2 ^ KH2PO^,
1,8 bis 2,5 yb K2HPO^, 55,0 bis 63,0^Harnstoff und 16,0 bis 23,0 %
MgSO^ liegen.
Der pH-Wert der Lösung soll zwischen 6,0 und 7,2 liegen«,
Gelysate ist ein balcberiologisches Pepton, pankreatisches Hydrolysat
von Gelatineο
3. Candida-Kulturbrühe
Die Candidaart wird hauptsächlich in Prpben, die von der Haut
herstammen, und in Rachen- bzw„ Luftröhrenproben gefunden und
verursacht Soor. Die Candidaart wächst in einem selektiven Kulturmedium, das folgenderweise hergestellt wird: In 1,0 1 Wasser
werden die folgenden Bestandteile eingetragen:
10 g Phytonepepton
10 g Dextrose
0,4 g Cyclohexamid
0,05 g Chloramphenicol
Die vorstehend angegebenen Bestandteile werden, um eine Lösung zu erzielen, leicht erwärmt, der pH-Wert wird mit Phosphat auf
6,9 eingestellt und die Bestandteile werden durch Filtrieren steril gemacht. Dann werden 25 mg/1 Colymycin und 25 mg/1 NaIidixinsäure
zugegeben.
Das Medium soll in dem ersten, zweiten, dritten und vierten Kulturbett
so verteilt werden, dass diese der Reihe nach 50 Gewo-$,
Gew.-)o, 12,5 GewQ~$ und 12,5 Gew.-^ enthalten.
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Die Bestandteile können (in Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der
Trockenbestandteile) in Bereichen von 45 bis'50 fo Phy tone pe pt on,
45 bis 50 yd Dextrose, 2,0 bis 5,0 % Cyclohexamid, 0,2 bis 0,3 ja
Chloramphenicol, 0,1 bis 0,15 % Colymycin und 0,1 bis 0,15 %
Nalldixinsäure liegen.
Der- pH-Wert der Lösung soll zwischen 6 und 7,8 liegen.
Phytone ist ein mit Papain verdautes Sojamehl (bakteriologisches
Pepton). Colymycin ist Natriumcolistiaamatat (D. Bucain). NaIidixinsäure
ist negram und wird von Winthrop Company verkaufte
4. Pseudomonas Aeruginosa-Kulturbrühe
Pseudomonas Aeruginosa wird hauptsächlich in Wasserproben gefunden.
Klinisch kann Pseudomonas Aeruginosa in Urin-, Wund- und Stuhlproben gefunden werden, ist jedoch nicht-pathogen. Das Kulturmedium,das
diesen Mikroorganismus" begünstigt, wird durch Eintragen der folgenden Bestandteile in 1,0 1 destilliertes Wasser gebildets
30 g Bio Cert Try pt ic- Soy Broth
2 g Cetrimide (Cetyltrimethylammoniumbromid)
2 g Cetrimide (Cetyltrimethylammoniumbromid)
Das so gebildete Gemisch wird erwärmt, um die Bestandteile zu
lösen, und dann werden Phosphate zugegeben, um den pH-Wert auf 7,5 einzustellen. Die Lösung wird filtriert, um sie steril zu
machen. Schliesslich wird die Lösung durch Gefriertrocknung dshydratisiert.
Das vorstehend beschriebene Kulturmedium ist in Wasser äusserst löslich, und aufgrund dieser Tatsache muss ein grösserer Prozentsatz
in dem ersten Kulturbett 66 enthalten sein. Tatsächlich ist empirisch festgestellt worden, dass 90 GeVi0 -/ό des Kulturmediums
in dem ersten Kulturbett 66 enthalten und die restlichen 10 Gew.-Jo gleichmässig auf die übrigen ^ Kulturbetten 66 verteilt
sein sollten.
99,2 bis -99,4 % Tryptic Soy Broth und 0,6 bis 0,8 % Cetrimide
können angewendet werden, und der pH-Wert kann innerhalb eines Bereichs von 6,0 bis 8,5 liegen.
Biocert Tryptic Soy Broth hat die folgende Zusammensetzung:
17,0 g Tryptone
3,0 g Sojabohnenpepton
5,0 g NaCl
2,5 g K2HPO4
2,5 g Glukose
Cetrimide ist Cetyltrimethylammoniumbromido
5. Kulturbrühe für Coliarten
Organismen der Coliarten (Escheria coli) werden hauptsächlich in
Stuhlproben gefunden und erzeugen- Enteritisinfektionen= Das selektive
Kulturmedium für diesen Mikroorganismus wird durch Lösen von 10 g Laktose, und 10 g Gelysate in I5O 1 destilliertem VJasser
hergestellt. Dann werden HCl oder HaOH zugegeben, um den pH-Wert auf 7,4 zu bringen. Danach werden 10 g Natriumdesoxycholat zugegeben.
Das Gemisch kann erwärmt werden, um die Bestandteile zu lösen, doch sollte · es nicht zum Sieden gebracht werden» Schliesslich
wird die Lösung durch Filtrieren steril gemacht, und es _
werden 13,3 "1S Brilliantgrün zugegeben«
Das Kulturmedium wird auf die vier Kulturbetten in Anteilen von 50 fo, 25 ?o, 12,5 fo und 12,5 % verteilte
20 bis 42,9 % Laktose, 20 bis 4259 % Gelysate,- 20 bis 42,9 %
Natriumdesoxycholat und 0,04 bis 0,0ο )ί Brilliantgrün können
angewendet werden* und der pH-V/ert kann innerhalb eines Bereichs
von 6,6 bis 8,5 liegen0 Die angegebenen Prozente sind Gewichtsprosente,
bezogen auf das Trockengewicht der Bestandteile.
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6. Salmonella-Kulturbrühe
Salmonella typhosa und verwandte Arten werden im allgemeinen in Stuhlproben gefunden und erzeugen Enteritisinfektionen. Ein selektives
Kulturmedium für diesen Mikroorganismus wird durch Zugabe der folgenden Bestandteile zu 1,0 1 destilliertem V/asser
hergestellt: ,
5 g saures Natriumselenit'
10 g L-Lysinmonohydrochlorid
3 g Ammoniumchlorid
1 g Hefeextrakt
1,8 g KH2PO4
0,03 g Phenolrot
Die Bestandteile sollten ohne Erwärmen in Lösung gebracht werden.
Wenn die Bestandteile einmal in Lösung sind, wird der pH-Wert mit Phosphat auf 6 SJ eingestellt„
Danach wird die Lösung durch Filtrieren steril gemacht und gefriergetrocknet.
Das Kulturmedium wird auf die vier Kulturbdfcben in Anteilen von
50 %, 25 %, 12,5 % und 12,5 % verteilt/
Der kritische Bestandteil ist das saure Natriumselenit» Die Bestandteile
könnan (in Gew.-^, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile)
in Bereichen von 22,1 bis 27,5 % saurem Natriumselenit,
42,5 bis 52,6 % L-Lysinmonohydrochlorid, 3,9 bis 7,0 % Hefeextrakt,
12,3 bis 16 °p Ammoniumchlorid, 0,14 bis 0,18 % Phenolrot
und 7,7 bis 10,8 % KHgPO^ liegen.
Der pH-Wert der Lösung soll zwischen 6 und 8 liegen.
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7ο Streptoeoccus-Kulturbrühe
Streptococcus pyogenes (Typ A) erzeugt eitrige Halsentzündungen,
Scharlach und Endocarditis. Das selektive Kulturmedium für diesen Mikroorganismus wird -durch Zugabe .der folgenden Bestandteile zu
1 1 destilliertem Wasser hergestellt:
1,5 g Simplastin (getrocknet)
5,0 g oxaliertes Pferdeplasma
0,003 g Neomycinsulfat
0,01 g Kaliumtellurit
Alle trocknen Bestandteile müssen während des Lagerns vor Feuchtigkeit
geschützt werden. Die Zugabe von Wasser bewirkt die Bildung eines Pibrinklumpchens, das durch die Streptokokken aufgelöst
wird. Das Neomyeinsulfat und Kaliumtellurit verhindern ein
Wachsen von allen anderen Organismen, die Fibrinklümpehen aufzulösen
vermögenο
Das Kulturmedium wird auf die vier Kulturenbetten in Anteilen von 50 >£, 25 %, 12,5 Jd .und 12,5 % verteilt.'
Die kritischen Bestandteile sind Plasma, Neomycinsulfat, Kaliumtellurit
und Simplastin. Die Bestandteile können (in Gew.->o, bezogen
auf das Gewicht der Trockenbestandteile) in Bereichen von 16,6 bis 28,5 % Simplastin, 72,6 bis 82,2 % oxaliertem Plasma und
0,14 bis 0,17 % Kaliumtellurit liegen. Das Neomycinsulfat sollte
etwa 0,0J % ausmachen»
Der pH-Wert der Lösung soll zwischen 6,0 und 7*8 liegen.
Simplastin ist Tromboplastinextrakt, und dieser ist eine Komponente
bei der Fibrinbildung - Faktor V, Faktor VIII, Faktor X, Faktor VII, Hageman, Faktor IX PTA, Thrömbozyten, Ca++. Simplastin ist
von Warner-Chilcott Laboratories, Morris Plains, N.J., erhältlich.
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-18-. ?326262
8. Herellea-Kulturbouillon
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Die Herelleaart wird in Proben gefunden, die von Urin, Sputum und
Wunden herstammen und bewirkt kleinere Infektionen,
Das Kulturmedium für diesen Mikroorganismus wird durch Zugabe der folgenden Bestandteile zu 1 Ί destilliertem Wasser hergestellt:
2 g 2-Desoxy-D-glukose
1 g Myosatepolypepton
0,8 g Hefeextrakt
5 g Tripuffer (2-Amino-2-^hydroxymethyl_J7-l,3-propandiol)
Nachdem die Bestandteile in Lösung sind, wird das Kulturmedium
durch Filtrieren steril gemacht. Dann werden 0,5 ml/1 Nystatin
von einem Vorratsmaterial mit einer Konzentration von 50 000 Einheiten/ml sowie 0,07 g/l 2-Aminothiazolin zugegeben. Dann
werden dem Pvulturmedium 3,5 mg/1 Furadantin zugegeben. Der End-
-pH-Wert soll 9*1 betragen.
Das Kulturmedium wird vollständig auf die vier Kulturbetten in Anteilen von 50 %, 25 %, 12,5 % und 12,5 % verteilt.
Die kritischen Bestandteile sind 2-Aminothiazolin und Furadantin. Die Bestandteile können (in Gew.-%t bezogen auf das Gewicht der
Trockenbestandteile) in Bereichen von 6,75 bis 36,68 % 2-Desoxy-
-D-glukose, 5j95 bis 23,0 % Myosatepolypepton, 2,4 bis 15*6 %
Hefeextrakt, 33,9 bis 67,2 ρ Tripuffer, 1000 bis 25ΟΟΟ Einheiten
Nystatin, 0,6 bis 1,3 % 2-Aminothiazol und 0,11 bis 0,56 γό Furadantin
liegen,, Der pH-Wert der Lösung soll zwischen 8,8 und 9*5
liegen.
Myosatepolypepton ist ein bakteriologisches Pepton,durch pankreatische
Hydrolyse von Herzmuskel gewonnen,
Furadantin ist Nitrofurantoinnatrium bzw« l-/~~(5-Nitrofurfuryliden)-amino__7"-hydantoinnatriumsalz.
■
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- 19 - 2^ß??R^ M
Arbeitswelse der Prüfpatrone
Wie oben angegeben ist, wird die zu analysierende Probe auf ein
Abstrichstäbchen 34 gebracht, und das Abstrichstäbchen wird dann
in den Kunststoffbeutel 18 durch das offene Ende desselben eingeführt.
Darauf wird der Stiel des Stäbchens abgebrochen, so daß die Spitze des Abstrichstäbchens in dem Beutel 18 zurückbleibt.
Dann werden die einzelnen Ränder an der Öffnung des Beutels durch Erwärmen miteinander verschweißt, so dass die Probe in dem Beutel
18 völlig verschlossen vorliegt„
Abgesehen von dem Eintragen der Probe in die Prüfpatrone 2 bestimmt
der Benutzer, auf welche Mikroorganismen er seine Analyse
ausrichten soll und welche bestimmten Kassetten 4 9 die in bezug
auf diese Mikroorganismen selektiv sind, zu verwenden sind. Diese Kassetten 4 werden auf dem Verteiler 14 durch genaues Ausrichten
von deren Führungslöchern 40 mit den Führungsstiften 26 -und axi~>
schliessendes Drücken derselben gegen den Verteiler 14 angebracht.
Dieses bewirkt natürlich,, dass die Hohlnadeln 44 der Kassetten 4
durch die Scheidewände 28 in dem Verteiler 14 stoßenv was wiederum bewirkt, dass der Innenraum des Verteilers 14 mit den Einlaßöffnungen
42 der Kassetten 4 in Verbindung steht«
Sobald die Probe in dem Kunststoffbeutel 18 verschlossen vorliegt und die gewählten Kassetten 4 längs den Seiten des Verteilers 14
sich an Ort und Stelle befinden,, wird das Ventil 22 geöffnet., und
eine Hohlnadel (nicht dargestellt), die mit einer Vakuumpumpe verbunden ist, wird durch die Scheidewand 24 an dem Ende des
Verteilers 14 eingeführt. Die Vakuumpumpe evakuiert Luft aus dem Verteiler 14 und dem Kunststoffbeutel 18-, sowie auch aus der
Einlaßöffnung 42, den Transportrohren 46, den Nachweiszellen 50
und dem Überlaufreservoir 52 jeder Kassette 4. Dann wird die
Vakuumhohlnadel aus der Scheidewand 24 zurückgezogen, und das Ventil 22 wird geschlossen. Dann wird der Beutel, der das Verdünnungsmittelreservoir
20 darstellt, durch Drücken desselben mit der Hand gegen die Wand am Boden des·Hohlraums 16 zum Platzen
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7326262 "
gebracht, und dieses bewirkt, dass das bekannte Wasservolurnen
aus diesem Beutel heraus und in den Kunststoffbeutel 18 fliesst. Die Prüfpatrone 2 x^ird dann geschüttelt, um die Probe mit dem
V/asser in dem Beutel 18 gründlieh zu vermischen. Dann wird das Ventil 22 geöffnet, und das Wasser-Probengemisch fliesst in den
Innenraum des Verteilers 14 und dann durch die Hohlnadeln 44 in
die Kassetten 4„
In jeder Kassette 4 fliesst das Gemisch von Wasser und Probe zunächst
in das erste der vier Transportrohre 46, wo das Wasser das trockne Kulturmedium, das in dem ersten Bett 66 darin enthalten
ist, löst oder rehvdratisiert,, Die so gebildete Losung passiert
das erste Filter 64, wo irgendwelche teilchenförmigen Stoffe aus der Probe entfernt werden. Das erste Filter 64 entfernt ausserdem
90 % der Mikroorganismen und insbesondere SO ja des Typs, für
den das spezielle Kulturmedium gewählt worden ist,, so dass die
Konzentration der Mikroorganismen auf 10 % der in dem Verteiler
l4 vorhandenen Konzentration beim Eintreten der Lösung in die erste Nachweiszelle 50 verringert wird. Dann löst die Lösung das
Bett 66 aus trocknem Kulturmedium, das in dem zweiten Transportrohr 46 vorhanden ist, und fliesst ebenfalls durch das Filter 64
indieses. Das zweite Filter 64 entfernt weitere 90 % der Mikroorganis^men,
so dass die Konzentration der Mikroorganismen in der zweiten Nachweiszelle 50 10 % der in der ersten Zelle 50 vorhandenen
Konzentration und 1 % der in dem Verteiler 14 vorhandenen Konzentration ausmacht. Die Lösung fliesst dann durch das dritte
Bett 66 aus Kulturmedium, wo sie noch mehr Kulturmedium löst, und durch das dritte Filter 64, wo weitere 90 % der Mikroorganismen
entfernt werden. So enthält die in die dritte Nachweiszelle 50 gelangende Lösung nur noch 10 % der Mikroorganismen der Lösung
von der zweiten-Nachweiszelle 50° Die Lösung löst-noch mehr Kulturmedien,
indem sie durch das vierte Bett 66 aus Kulturmedium strömt, und weitere 90 fo der selektiven Mikroorganismen v/erden
entfernt, ifenn die Lösung durch das vierte Filter 64 gelangte
Dann fliesst die Lösung in die vierte Nachweiszelle 50 und von
dort in das Überlaufreservoir 52·
B09850/1 210
Durch Verteilen des Kulturmediums in der oben angegebenen Weise, d.h., dass sich die grösste Menge in dem Bett 66 des ersten
Transportrohrs 46 befindet, ist es möglich, dass- die Stärke der Kulturlösungen in den vier Naehweiszellen 50 an dem Zeitpunkt,
an dem das Überlaufreservoir 52 gefüllt wird, im wesentlichen
gleich ist. Daher sind die Bedingungen zum Fördern des Wachstums der Mikroorganismen in jeder- Nachweiszelle 50 ebenSLls gleich.
Aus s er dem entspricht die 90 >aige Verringerung der Anzahl 'der
selektierten Mikroorganismen bei jedem Filter 64 einer zehnfachen fleihenverdünnung. wenn folglich 10 von dem selektierten Mikroorganismus in einem gegebenen Wasservolumen in dem Verteiler 14
vorliegen, liegen 1(K in der gleichen Wassermenge in der ersten
Nachweiszelle 50 vor, obwohl das Wasser in der Nachweiszelle 50
das Kulturmedium 66 in sich gelöst enthält, um das Wachstum der Mikroorganismen zu fördern» Bei Weiterverfolgung dieses Beispiels
ergibt sich, dass das gleiche Wasservolumen in der zweiten Nachweiszelle 10 der selektierten Mikroorganismen enthält, während
das gleiche Wasservolumen in der dritten und der vierten Nachweiszelle 50 10 bis 1 der selektierten Mikroorganismen enthält.
Zunächst ist die Lösung, die das gelöste Kulturmedium 66 und die Mikroörganisemen enthält, klar oder transparent. Wenn jedoch die
Kassette 4 erwärmt wird, wird der Mikroorganismustyp, der durch das Kulturmedium 66 gefördert wird, wachsen und die LichtdurchllLssigkeit
der Lösung ändern. Diese Änderung findet in Form einer Farbveränderung oder auch in Form einer Präzipitatbildung statt,
und zwar je nach dem Kulturmedium und dem Mikroorganismus, und diese Änderung ist bei den vier Naehweiszellen 50 mit dem Auge
wahrnehmbar. Weil in den meisten Fällen die erste Naehweiszelle 50 die grösßte Konzentration von den begünstigten Mikroorganismen
enthält, wird diese Zelle weniger Licht durchlassen als die übrigen Zellen 50. Keine Änderung hinsichtlich der Lichtdurchlässigkeit
einer Zelle 50 zeigt das-Fehlen des Mikroorganismus, der
durch das Kulturmedium begünstigt wird, oder vielleicht eine ungenügende Anzahl von dem Mikroorganismus an. Sollten einige
aber nicht alle NachweiszeIlen 50 eine Änderung hinsichtlich
der Lichtdurchlässigkeit ergeben, dann kann die Gesamtanzahl
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des begünstigten Mikroorganismus in der Probe innerhalb eines Bereichs, der durch nachfolgende Faktoren von 10 abgegrenzt ist,
bestimmt werden, weil das Gesamtvolumen des Verdünnungsmittels oder V/assers bekannt und gleichfalls so der Verdünnungsfaktor
bekannt sind.
Die Machweis ze Ilen 50 von den Kassetten 4 können während der Inkubation
mit dem unbewaffneten Auge beobachtet werden, doch kann das elektronenoptische Anzeigegerät 6 Änderungen in der Lichtdurchlässigkeit
mit weit grösserer Genauigkeit feststellen. Das elektronenoptische Anzeigegerät 6 kann ferner die relative optische
Dichte der Zellen in Zahlen übertragen, die zur Bestimmung des Ä'nderungs grades und der Änderungsgeschwindigkeit der Lichtdurchlässigkeitskennwerte
verglichen werden können.
Weil das Kulturmedium für jede Kassette 4 einen verschiedenen Mikroorganismus begünstigt, wird die Probe auf die Anzahl und
die Art der Mikroorganismen hin entsprechend der Anzahl Lind der
Art der Kassetten 4, die mit dem Verteiler 14 verbunden sind, analysiert.
Elektronenoptisches Anzeigegerät
Das elektronenoptische Anzeigegerät (Figur 3) enthält einen optischen
Erkennungs- bzw. Meßkopf 80, der (Figuren 4 und 5) ein Paar Aluminiumblöcke 32 und 84 aufweist, die zusammenpassen und viele
Aussparungen 86 enthalten. Jedes Paar von gegenüberliegenden Aussparungen
86 ist grössenmässig so bemessen, dass es eine Kassette 4 aufnehmen und dadurch diese Kassette 4 in einer vorbestimmten
Lage zwischen den. Blöcken 82 und 84 halten kann. Für jedes Paar
von gegenüberliegenden Aussparungen haben die Blöcke 82 und c-4
vier Satze von ausgerichteten Ausbohrungen 88, die sich in die
Aussparungen 86 öffnen, und diese Ausbohrungssätze 38 sind so
angeordnet, dass sie in eine gerade Linie mit den Nachweiszellen 50 in der Kassette 4 gebracht v/erden, wenn die Kassette 4 in
diesen Aussparungen 86 angeordnet wirdo An .dem äusseren Ende von
jeder dieser Ausbohrungen 88 ist der Block 82 mit einer Festemitterdiode
90 versehen, die Licht mit einer Wellenlänge von
665 run emittiert und dieses Licht durch die Ausbohrung 88 und auch durch die gegenüberliegenden Aussparungen 86 und die ausgerichtete Ausbohrung 88 projiziert«, Emitterdioden vom Typ MJ
die von Monsanto Chemical hergestellt werden, sind für
ausgezeichnet;
diesen Zwsk/geeignet. An den äusseren Enden von jeder seiner
Ausbohrungen 88 ist der andere Block 84 mit einer Meßdiode 92
ausgestattet, die auch im festen Zustand vorliegt und das von der entsprechenden Emitterdiode projizierte Licht messen kann. ~
Die Meßdiode 92 ermöglicht, dass durch sie, wenn sie von Licht
von der Emitterdiode 90 getroffen wird5 ein Stromfliesst, und
die Grosse dieses Stroms ist der Lichtintensität, die auf die
Meßdiode 92 fällt, proportionale So ist die Diode 92 im Effekt
eine Photozelle. Eine Klemmvorrichtung (nicht dargestellt) ist zum Aneinanderhalten der Blöcke 82 und 84 vorgesehene,
Eingebettet in den Blöcken 82 und 84 sind elektrische Heizelemente
94 vorhanden, und diese Elemente leiten Strom durch eine Heizdrossel
96. Die Heizdrossel 96 hält die Blöcke 82 und 84 bei 35° C,
und dementsprechend werden die Mikroorganismen in den Kassetten 4 bei dieser Temperatur bebrütet„
Die Pestemitterdioden 90 zweigen Strom von e,inem Stromantriebsorgan
(current driver) 100 mit einem für jede der Dioden ,90 zur Verfügung stehenden Kanal ab„ Das Stromantriebsorgan 100 wiederum
wird durch einen Takt- bzw-. Zeitregler (clock and controll)
gesteuert, der für jede der Emitterdioden 90 einen Kanal zur Verfugung
stellt. Der Zeitregler 102 bewirkt uoaOi dass das Stromantriebsorgan
100 einen pulsierenden Strom erzeugt, der eine Spur wie eine Reehteckwelle verfolgt., Als Ergebnis projiziert
jede Smitterdiode 90 einen pulsierenden Lichtstrahl durch die
Kachweiszelle 50, mit' dem diese in einer Geraden liegt. Weil der Strahl pulsiert, pulsiert der Stromfluss durch die Gegenmeßelektrode
92 ebenfalls, und zwar mit der gleichen Frequenz. Der Zeitregler 102 schaltet die Emitterdioden 90 nacheinander
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an und aus, wobei er jede Emitterdiode 90 2 Minuten lang eingeschaltet
lässt. So sind 8 Minuten für die Prüfung aller vier NachweiszeIlen 50 einer einzelnen Kassette 4 erforderlich.
Die Meßdioden 92 nehmen die pulsierenden Lichtstrahlen von den
auf Emitterdioden 90, die mit denen In einer Geraden liegen, und
ermöglichen, dass ein puslsierender Strom durch sie fliesst.
Die Grosse dieses Stroms ist der Intensität des auf diese fallenden
Lichts proportional. Die Dioden 92 sind mit einem Vorverstärker
110 verbunden, und dieser Vorverstärker enthält eine gesonderte oder zugeordnete Vorverstärkerschaltung für jede
Diode 92. Diese Vorverstärkerschaltungen verstärken die pulsierenden
Stromsignale,, die von ihren entsprechenden Meßdioden herkommen.
Die von den Meßdioden 92 herstammenden und durch die gesonderten
Schaltungen des Vorverstärkers 110 verstärkten Ströme, stellen analoge Signale dar. Diese Ströme werden In einem Datenselektor
und einem Verstärker 112 s mit eiern der Vorverstärker- 110 verbunden
ist, xreiterverstärkt. Der Datenselektor und Regler 112 enthält
einen einzelnen Verstärker und ist ferner mit einem Zeit- bzw. Taktregler verbunden, durch den er gesteuert wirdo Der durch den
letzteren Geräteteil zur Verfügung gestellte Regler ermöglicht die Einzelverstärkung des Datenselektors und des Verstärkers 112,
um die einzelnen Signale, die nacheinander von den getrennten Schaltungen des Vorverstärkers 112 herstammen, zu verstärken, so
dass der Abgabestrom von dem Gerät durch einen einzigen Kanal abgegeben wird. Dieser Strom ist ebenialls ein analoges Signal.
Verbunden mit dem Datenselektor und dem Verstärker 112 und ausserdem
mit dem Zeitregler 102 ist ein Analog-Digital-Umsetzer 114, der das Verstärkeranalogsignal, das von dem Datenselektor und
dem Verstärker 112 herstammt, in ein Digitalsignal umsetzt.Das Signal drückt den verstärkten Strom von der aktivierten Meßaiode
92 als eine Funktion der Zeit aus. Der Umsetzer 114 wendet die Auflauf-Konversionstechnik (ramp .conversion technique) an.
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Der Analog-Digital-Umsetzer 114 ist mit einem Aufzeichnungsantriebsorgan
116 verbunden, und dieses Aufzeichnungsantriebsorgan'
Il6 ist wiederum mit einem Datenschreiber IIS verbunden.
Der erstere wandelt die Digitalsignale in eine "Form um, die
für die Schaltung des letzteren geeignet ist. Der Schreiber II8 hat Indikatoren, die zahlenmässig die Grosse des Digitalsignals
indrei Dezimalstellen wiedergeben,und diese entspricht der Größe
des analogen Signals und der Größe des durch die Meßelektroden 92 fliessenden Stroms. Der Datenschreiber II8 gibt ausserdem
zahlenmässig die verstrichene Zeit von einem gewählten Ausgangspunkt an wieder, wie z.B. sobald die Inkubation in dem Meßkopf
80 begonnen hat.
Der Zeitregler 102 ist ferner mit einem Dekadendekoder 120 verbunden,
der wiederum verbunden ist mit und geregelt wird von "einem aktiven Kanalschreiber 122. Der letztere zeigt an, welche
der Ernitterdioden 90 erregt wird und daher Vielehe der Kassetten
und welche Naeiiweiszelle in der betreffenden Kassette eine Lichtprojektion
durch sich erfährt.
Sowohl das Aufzeichnungsantriebsorgan llo als auch der Dekadendekoder
120 sind mit einem Meßwertdrucker 124, wie es auch der Zeitregler 102 ist, verbunden und dieser Geräteteil zeichnet die
Grosse des Digitalsignals, die entsprechende Zeit, zu welcher das Signal erscheint, und die Meßdiode, von der das Digitalsignal herstammt, auf.
Die von dem' Meidwertdrucker 124 herstammenden Digitaldaten werden
auf kartesische Koordinaten (B'igur 6) aufgetragen, und zwar das
Diyitaisignal auf der 0r>.dinate und die Zeit auf der Abszisse,
wobei -vier Kurven- für jede Kassette 4 erhalten werden, d.h. eine
für jede darin enthaltene Nachweiszelle 50 (Figuren 6 bis Ij5) .
Beim Betrieb v/erden die Kassetten 4, nachdem sie von dem Verteiler
■l4 getrennt worden sind, in den optischen Meßkopf 80 eingeführt, indem sie in den Ausaparungen 8/6 von Blöcken 84 angeordnet werden
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und -dann die Blöcke 32 auf diesen befestigt werden» Die verstrichene
Zelt zwischen dem Rehydratisieren des Kulturmediums 66 und dem Einführen der Kassetten 4 in den optischen Meßkopf 80 sollte
eine Stunde oder zwei Stunden nicht überschreiten, weil die Mikroorganismen zu wachsen beginnen* wenn sie einmal in den Lösungen
sind, die die Kulturmedien enthalten. Einmal werden alle Kassetten 4 in dem optischen Meßkopf 80 aufgestellt, der Zeitmesser
des Zeitreglers 102 wird in Gang gesetzt, und die verstrichene Zeit wird auf dem Datenschreiber 118 registriert. Gleichzeitig stellt der Zeitregler 102 die erste Emitterdiode 90 an,
und diese Diode projiziert einen Lichtstrahl durch die erste Nachweiszelle 50 in der ersten Kassette 4. Dieser Lichtstrahl
fällt auf die erste Meßdiode 92, was ermöglicht, das ein Strom
fixesst. Die Grosse dieses Stroms ist der Intensität des Lichts, das die Nachweisselle 50 verlässt, direkt proportional. Der
zugeordnete Vorverstärker 110 für die erste Meßdiode 92 verstärkt
diesen Strom, und der Strom wird weiter durch den Datenselektor und den Verstärker 112 verstärkt, der durch den Zeitregler
102 angestellt worden ist, um nur den Strom von dem Vorverstärker zu der-ersten MeMiode zu leiten. Der so verstärkte
Strom stellt ein analoges Signal dar, aas an den Analog-Digital- -Umsetzer 114 abgegeben wird, und dieser setzt den Strom in ein
Digitalsignal um, das als zwei Signale oder Ströme angesehen werden kann, von denen einer die Intensität des auf die erste
Meßdiode fallenden Lichts darstellt und der andere die Zeltspanne darstellt, in der der-Strom existiert. Das AufZeichnungsantriebsorgan
lib setzt das Digitalsignal in ein Format um, das für don
Datenschreiber Il8 geeignet ist, der die verstrichene Zeit und die Intensität des Lichts anzeigt, wobei die letztere in drei
Stellen angegeben wird.
Der Zeitregler 102 lässt die erste Eraitterdiode 90 für zwei Minuten
an, doch zeigt der Datenschreiber nur die Lichtintensität während der letzten 45 Sekunden von dieser Zweiminutenspanne an.
Die erste Minute wird für einen ßinschwingvorgan£, in dem Datenselektor
und dem Verstärker 112 gebraucht, und während der nächsten
15 Sekunden stellt sich eier Analog-Digital-Umsetzer 114 ein.
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Die letzten 45 Sekunden stellen die tatsächliche Ablesung dar,
die durch die erste Nachweiszelle 50, wie oben angegeben ist, vorgenommen worden ist« Der Kanalschreiber 122, der mit dem
Zeitregler 102 durch den Dekadendekoder 120 verbunden ist, zeigt, dass die Ablesung von dem ersten Kanal oder spezieller von der
ersten Meßdiode 92 herkommt, die der ersten Nachweiszelle 50
in der ersten Kassette 4 entspricht„ Der Meßwertdrucker 124
zeichnet die vorsehende Information auf s x^obei eine Eintragung
für jede Verweilzeit von 2 Minuten, bei einer einzelnen Nachweiszelle
erfolgt.
Nach dor Zweiminutenspanne für die erste Nachweiszelle 50 schal-.
tet der Zeitregler 102 die erste Emitterdiode 90 ab und schaltet
die zweite Emitterdiode an, und die gleiche Prozedur wird für
die zweite Nachweiszelle 50 wiederholto SO wird die Intensität
des durch die zweite Nachweiszelle 50 fallenden Lichts wie die Zeitspanne in der die besondere intensität gegeben ist* aufgezeichnet.
Die übrigen Kanäle werden in der gleichen Weise nacheinander abgelesen«,
Wenn der Zeitregler von dem vierten Kanal zu dem fünften Kanal schaltet, beendet er die Ablesung für die erste Kassette 4 und
beginnt mit den Ablesungen für die zweite Kassette 4a wobei der
fünfte bis achte Kanal für die zweite Kassette 4 zur Verfügung stehen» So werden die Kassetten 4 nacheinander entsprechend den
einzelnen aclieiszellen 50 in den Kassetten 4 abgelesen.
V/enn alle Nachweis zellen 50 für alle Kassetten 4 abgelesen worden
sind, wird die Folge wiederholt. Das gleiche Verfahren wird mit periodischen Intervallen von vielleicht ~j bis 10 Stunden und noch
langer durchgeführt, und zwar je nach der Art der Mikroorganismen,
nach denen gesucht wird. ',Jährend der gesamten Zeit bleiben die
Heiselemente 94 in Betrieb und halten die Kassetten 4 bei 35 C.
Zunächst sind die Lösungen in den verschiedenen Nachweiszellen klar, und daher wird das meiste des, auf diese durch die £mittero-ioc.en
90 projisierte Licht durchgelassen. Die Meßdiocien 92 er-
309850/1219 . '
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halten daher das meiste des von den Emitterdioden emittierten Lichts, und diese grosse Lichttransmisslon spiegelt sich in den
Aufzeichnungen auf dem Datenschreiber wieder. So sind niedrige Werte für die Wiedergabe der Zeit im allgemeinen von hohen Werten
für die Aufzeichnung der optischen Dichte begleitet. In dem Maße, in dem die Zeit verstreicht, wachsen die Mikroorganismen zu
Kulturen oder erzeugen Prezipitate in den Lösungen in den Kassetten 4. Daher lassen die Nachweiszellen 50 nicht so viel Licht
hindurch, und dieses wird in Form eines niedrigeren Ableseviert
für die optische Dichte auf dem Datenschreiber 118 registirert. Manchmal verringert sich die optische Dichte für eine Zelle 50
stark und erhöht sich dann für eine kurze Zeitspanne, bevor sie erneut abfällt. Im allgemeinen brauchen Pilzorganismen eine längere
Zeit, um eine Änderung der optischen Dichte zu verursachen als Bakterienorganismen.
Auf jeden Fall werden die Ablesungen, die von dem Wert für die
optische Dichte und von dem Zeitwert des Datenschreibers 118 herstammen, auf kartesischen Koordinaten aufgetragen, und im
allgemeinen werden die Ablesungen von vier Nachweiszellen 50
einer einzelnen Kassette 4 auf einem einzigen Diagramm aufgetragen, so dass sich bei jedem Diagramm vier Kurven bilden.
Die Kurven für jeden Mikroorganismus sind für den betreffenden Organismus charakteristisch oder stellen, in anderen Worten ausgedrückt,
eine einmalige zeitbezogene Kennzeichnung für den Organismus dar. Wenn so eine Kassette 4, die ein Kulturmedium 66 enthält,
das einen speziellen Organismus begünstigt,.Diagramme ergibt, die den früheren für diesen speziellen Organismus aufgenommenen
Diagrammen entsprechen, dann ist die Abwesenheit des
Mikroorganismus in den Proben bestätigt. Wenn andererseits die optische Dichte für die vier Nachweiszellen 50 für eine besondere
Kassette 4 unverändert bleibt, wird das Fehlen des Mikroorganismus, dessen Wachstum durch das Kulturmedium 66 begünstigt wird,
für die betreffende Kassette bestätigt.
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Sollte die optische Dichte der Lösung in einigen der Nachweiszellen
50 für eine besondere Kassette sich ändern, aber nicht die
übrigen, so zeigt dieses an, dass eine nichtsignifikante Anzahl Mikroorganismen in den unveränderten Zellen 50 existieren. Weil
das Gesamtvolumen des· Wassers von dem Reservoir 20 bekannt ist, Viie auch der Verdünnungsfaktor durch die Filter 64 für die Kassetten
4, kann die Gesamtanzahl der Mikroorganismen in der Probe bestimmt werden, zumindest zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Faktoren von 10»
Die nachfolgenden Beispiele erläutern Ablesungen bzw, Skalenwerte,
die von dem elektronenoptische]! Anzeigegerät β herstammen können,
sowie die Schlußfolgerungen, die aus diesen"Ablesungen oder Skalenwerten
nach löstündiger Inkubation und der Analyse gezogen werden können.
Eine Kassette (Figur 4)., die Ureasekulturmedium enthielt, das das Wachstum des Mikroorganismus Proteus begünstigt, wurde nach
dem oben beschriebenen Verfahren mit menschlichem Urin geimpft. Die Kassette 4 wurde dann in dem elektronenoptischen Anzeigegerät
6 analysiert, und am Ende der Analyse hatten die ersten beiden Nachweiszellen 50 für die betreffende Kassette 4 eine signifikante
optische Dichte, während die dritte und die vierte Zelle 50 keine
signifikanten Änderungen aufwiesen. Die von diesen Nachweiszellen
herstammenden Diagramme sind in der Figur 6 wiedergegeben, und aie Diagramme für die ersten beiden Zellen entsprechen den früheren
Diagrammen für den Mikroorganismus Proteus. Dieses bestätigt das Vorhandensein des Proteus-Oranismus. Die Tatsache, dass .die
Diagramme nur in Verbindung mit der ersten und zweiten Zelle 50 erseheinen, zeigt an, dass die Gesamtanzahl der Mikroorganismen
über 10 aber unter IQ-5 liegt „
:·) U 9 8 5 0 / 1 2 1
Eine andere Kassette 4 wurde mit einer aus dem Rachen entnommenen
Probe nach den oben angegebenen Verfahren beimpft. Diese Kassette 4 enthielt das Kulturmedium, das das Wachstum von Staphylococcus
begünstigt. Die Kassette H- wurde in dem elektronenoptischen Anzeigegerät
6 angeordnet, und es wurde das in der Figur 4' dargestellte
Diagramm erhalten. Eine schnelle Zunahme der optischen Dichte in der ersten und der zweiten Zelle, und zwar in der
vierten bis achten Stunde, zeigt die Anwesenheit von möglicherweise
pathogenem Coagulase-positivem Staphylococcus aureus an. Nicht-pathogene aber verwandte Organismen, die im allgemeinen
durch Inocculation im menschlichen Rachen gebildet werden, erzeugen
eine graduelle Änderung der Dichte, wie in Zellen 5 und.
zu sehen ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die positive Reaktion, die in den Zellen 1 und 2 beobachtet wird, anzeigt, dass
die eingeimpfte Probe über 1000 Organismen von dem Coagulase- -positivem S. aureus enthielt.
Noch eine v/eitere Kassette 4 wurde mit einer Probeentnahme aus
dem Rachen nach den oben angegebenen Verfahren beimpft. Diese " Kassette enthielt das Kulturmedium, das das Wachstum von Candida
begünstigt. Diese Kassette wurde anschliessend in einem elektronenoptischen Anzeigegerät 6 angeordnet, und es wurde das in der
Figur 8 wiedergegebene Diagramm erhalten. Dieses Kulturmedium hat sieh als so hoch selektiv erwiesen, dass nur Candida albicans
in weniger als Ib Stunden gewachsen war. Auch nahe verwandte Candidaarten, die nicht Candida albicans sind, ergeben keine
Diagramme, die einesignifikante optische Dichte anzeigen. Der Unterschied oder Trennungsgrad zwischen den Zellen 1 und 2 aufgrund
der Diagramme ist bei langsam wachsenden Organismen, wie z.Bo Pilsen (Candida) am grössten, und zwar im Gegensatz zu den
schnell wachsenden Bakterien.
3U985Ö/1 21 Q
Eine Kassette 4, die das Pseudomonas aeruginosa "begünstigende
Kulturmedium enthielt, wurde mit einer Urinprobe beimpft und
dann mit dem elektronenoptischen Anzeigegerät 6 analysiert. Das in der Figur 9 wiedergegebene Diagramm wurde erhalten. Das
Maximum in den Kurven, das bei bestimmten Konzentrationen von
Pseudomonas aeruginosa erscheint, ist auf einen Pigmentvorläufer
zurückzuführen, der in dem Maße verbraucht wird, in dem das Wachstum fortschreiteto Dieses ist ein charakteristisches Merkmal
von P. aeruginosa und ist zu sehen, wenn die Dichte der wachsenden Kultur mit Rotlicht gemessen wird. Der Hocker in dem Diagramm
ist am grössten, wenn die Konzentrationen der Organismen am. grössten sind, wie dem Diagramm von der Zelle 1 zu entnehmen ist.
Beispiel 5 · '
Eine andere Kassette ka die das Kulturmedium enthielt, das das<
Wachstum von Escherichia oo'li begünstigt s wurde mit einer Stuhlprobe
beimpft und dann mit dem elektronenoptischen Anzeigegerät 6 analysiert. Es wurde das in der Figur 10 wiedergegebene Diagramm
erhalten. Die Diagramme zeigen eine rapide Lichtschwächung (Erhöhung
der Dichte) an, was nur zu beobachten ist, wenn Organismen der Coliart vorhanden sind. Wie in allen vorhergehenden Diagrammen
kann die in der eingeimpften Probe vorhandene Gesamtanzahl von Coliarten ermittelt werden<, Das Wachstum in der Zelle 5 nach drei
zehnfachen Verdünnungen zeigt, dass- mehr als 10 000 Organismen
der Coliart je ml der eingeimpften Probe vorhanden sein können«
Menschlicher Urin wurde in eine andere Kassette 4, die ein Kulturmedium
enthielt, das das Wachstum von Salmonella typhosa begünstigt, eingetragen. Die Kassette 4 wurde dann in dem elektronenoptxschen
Anzeigegerät 6 angeordnet, und das in der Figur 11 wiedergegebene Diagramm wurde erhalten. Wie bei den meisten vorhergehenden Bei-
309850/1210
?326262
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spielen zeigt die rapide Zunahme der Dichte das Vorhandensein von einer der pathogenen Salmonellenarten an.
Noch eine andere Kassette k wurde mit einer Entnahmeprobe aus
dem Rachen nach den oben angegebenen Verfahren beimpft. Die Kassette enthielt das Kulturmedium, das das Wachstum von Streptococcus
pyogenes (Typ Λ) begünstigt. Die Kassette 4 wurde dann in dem elektronenoptischen Anzeigegerät ö angeordnet, und es wurde
das in der Figur 12 wiedergegebene Diagramm erhalten- Die Diagramme
der ersten beiden Zellen sind charakteristische Diagramme,
wie sie erhalten werden, wenn beta hämolytisehe Streptococci in der eingeimpften Probe vorhanden sind. Die Maxima der Kurven,
die in den ersten wenigen Stunden eier Inkubation erscheinen,
sind auf eine Zunahme der Lichtdurchlässigkeit zurückzuführen, die auftritt, wenn in dem Kulturmedium enthaltenes ETbrin durch
die Aktivität der Streptococci aufgelöst wird. Durch eine hinreichende Vermehrung der Organismen nimmt jedoch die gesamte
Lichtmenge bald ab, und es findet ein scharfer Abfall hinsichtlich
der Lichtdurchlässigkeit statt. Inhibitoren in dem Kulturmedium verhüten das Wachstum von Organismen, die Fibrin aufzulösen
vermögen, aussei1 den beta hämolytischen Streptococci. Daher
zeigt das charakteristische Maximum in dem Diagramm das Vorhandensein von beta hämolytischen Streptococci an. Den Diagrammen
in der Figur 12 ist zu entnehmen, dass beta hämolytisehe Streptococci
in den ersten beiden Zellen und nicht in den Zellen 5 und 1J- vorhanden sind. Die relative Anzahl der Streptococci, die in
der eingeimpften Probe enthalten sind, kann daher wie in den vorstehenden Beispielen bestimmt werden.
Eine weitere Kassette 4 wurde mit einer Hautentnahmeprobe nach
den oben angegebenen Verfahren beimpft. Die Kassette 4 enthielt das Kulturmedium, das das Wachstum von Herellea vagincola be-
309850/121G
günstigto Diese Kassette 4 wurde dann in dem elektronenoptischen
Anzeigegerät 6 angeordnet, und es wurde das in der Figur I5 wiedergegebene
Diagramm erhalten» Das für Herellea selektive Kulturmedium
erlaubt ein schnelles Wachstum und daher eine schnelle Abnahme der Lichtdurchlässigkeit und zeigt daher das Vorhandensein
von Herellea vagincola an.
Aus den vorstehenden Beispielen ist ersichtlich, dass Proben ohne schwierige und zeitraubende Verfahren, wie sie früher angewendet
wurden, analysiert werden können. Ausserde in sind keine langen
Zeitspannen für die Inkubation der Mikroorganismen erforderlich und vier den Methoden, die zu Versuchs fehlern führen, vermieden«
Ausserdem ist die Vorrichtung aussepordentlich einfach zu bedienen,
so dass kein hoch qualifiziertes Fachpersonal eingesetzt werden muß. Wenn ferner einmal der Beutel l8 der Prüfpatrone verschlossen
ist, sind die Mikroorganismen in diesem völlig eingeschlossen
•und können nicht entweichen, so dass die Vorrichtung nach der
Erfindung sehr sicher ist ο
Die Erfindung erfasst alle Abwandlungen und Modifikationen der
hier zur Erläuterung der Erfindung gegebenen Beispiele.
- Patentansprüche -
309850/12
Claims (1)
- Patentans ρ rucheπΛ Verfahren zum Feststellen und Identifizieren von Mikroorganismen in einer Probe, dadurch gekennzeichnet, dass man die Probe mit einer Flüssigkeit verdünnt, das Gemisch von Flüssigkeit und Probe mit einem selektiven Kulturmedium unter Bildung eines Yerduiinungsgemischs vermischt und die relative optische Dichte des Verdünnungsgemischs mißt. ■2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verdünnungsgemisch so erwärmt, dass die darin enthaltenen Mikroorganismen bebrütet werden.3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die relative optische Dichte wiederholt mißt, urn eine Änderung der optischen Dichte festzustellen.K. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder ~5, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verdünnungsgemisch vor dem Messen der optischen Dichte filtriert, so dass ein bekannter Anteil von den Mikroorganismen aus dem Gemisch entfernt wird.5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verdünnungsgemsich mehrfach filtriert, so dass eine Reihenveraünnung bewirkt wird, und man die relative optische Dichte nach jeder Filtration309850/1210- 35 - ?3?R?R? M 32696. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, dass man dierelative optische Dichte durch Projizieren eines Lichtstrahls durch das Verdünnungsgemisch mißt, indem man das aus dem Gemisch heraustretende Licht aufeine Photozelle fallen lässt und den durch die Photozelle fliessenden Strom mißt.7· Vorrichtung zum Feststellen des Vorhandenseins von speziellen Mikroorganismen in einer Probe, gekennzeichnet durch Verdünnungseinrichtungen zum Verdünnen der Probe in einer Flüssigkeit, einen von den Verdünnungseinrichtungen fortführenden Durchflußkanal und mindestens ein selektives Kulturmedium in dem Durchflußkanal, so dass sich das Verdünnungsmittel und die Probe mit dem Kulturmedium unter Bildung eines-Verdünnungsgernischs mischen können und das Kulturmedium das Wachstum von speziellen Mikroorganismen in dem Verdünnungsgemisch fördern kann, dieses Wachstum die Lichtdurchlassig-'ksitskennwerte des Verdüiinungsgemischs ändern und so das Vorhandensein des speziellen Mikroorganismus in derProbe anzeigen kann.o. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflußkanal einen Verteiler enthält, der von der Verdünnungseinrichtung ausgeht und mehrere ,Zweigbahnen enthält, die von -dem Verteiler ausgehen, sich das Kulturmedium in den Zweigbahnen befindet und das Kulturmedium in jeder Zweigbahn einen verschiedenen Mikroorganismus begünstigt®:j, Vorrichtung nach Anspruch '[ oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdünnungseinrichtung einen anfangs verschlossenen Behälter mit einem darin befindlichen vorbestimmten Volumen Flüssigkeit sowie einen anfangs offenen Behälter zur Aufnahme der Probe und mit dem darin befindlichen anfangs verschlossenen Behälter enthält, und dass der anfangs offene Behälter mit dem Verteiler verbunden ist.3098 50/12TS■- 36 - - ?326'262 M10. Vorrichtung nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Ventil zwischen dem anfangs offenen Behälter und dem Verteiler befindet.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 s dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflußkanal eine Nachweiszelle hat, die stromabwärts von dem Kulturmedium angeordnet ist, mit der die Änderung der Lichtdurchläsägkeitskennwerte beobachtet werden kann«12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnetj dass der Durchflußkanal ein Filter enthält, durch welches das Verdünnungsmittel fliesst, und dass das Filter in der Lage ist, einen bekannten Anteil von den Mikroorganismen aus dem-durch das Filter gelangenden Verdünnungsmittel zu entfernen.13ο Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch ein Anzeigegerät zum Messen der optischen Dichte des Verdünnungsgemischs beider Nachweiszelle,, wobei dieses Anzeigegerät eine orientierte Lichtquelle zum Projizieren eines Lichtstrahls durch die Nachweis zelle und eine photoeLektrische Zelle enthält, die auf dem Weg des Strahls jenseits der Nachweiszelle angeordnet ist und ein elektrisches Signal so steuert, dass die Grosse des Signals von der Intensität des auf die photoelektrische Zelle fallenden Lichts abhängig ist.1^·. Vorrichtung nach Anspruch Ij5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigegerät ausserdem eine Uhr und einen Analog-Digital- -Umsetzer zum Umsetzen eines von der photoelektrischen Zelle herstammenden analogfen Signals in ein Digitalsignal enthält.15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflußkanal mehrere Filter enthält, um eine Reihenverdünnung der Proben zu ermöglichen.309850/121037 ~ - 2328282 M1β. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch"gekennzeichnet, dass eine Kachweiszelle stromatwärts von jedem Filter angeordnet ist.17« Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Kulturmedium in getrennten Betten befindet und ein gesondertes Bett stromaufwärts von j^er Nachweiszelle angeordnet ist α18. Vorrichtung nach Anspruch Γ5, dadurch gekennzeichnet., dass mehrere Filter in dem Durchflußkanal angeordnet sind, so dass eine Reihenverdünnung der Proben bewirkt werden kann, und dass der Durchflußkanal eine Nachweiszelle hat, die stromabwärts von jedem Filter angeordnet ist, dass das Anzeigegerät eine Lichtquelle und eine photoelektrische Zelle,' optisch ausgerichtet mit jeder Nachweiszelle, hat sowie einen Zeitregler zum Erregen der Lichtquellen der Reihe nach enthält.19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet a dass der Durchflußkanal einen von dem Verdünnungsmittel fortleitenden Verteiler und mehrere Zweigbahnen enthält, dievon dem Verteiler fortleiten, das Kulturmedium und die Nachweiszellen sich in den Zweigbahnen befinden und das Kulturmedium von den einzelnen Zweigbahnen jeweils verschieden ist und unterschiedliche Mikroorganismen begünstigt, und dass die Zweigbahnen in Kassetten sind, die für Prüfungszwecke von dem Verteiler lösbar sind«20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil des Durchflußkanals, der das Kulturmedium und die Nachweiszelle enthält, in einer Kassette angeordnet sind, die von dem übrigen Teil des Verteilers lösbar ist,, und dass das Anzeigegerät ausserdem erste und zweite Teile enthält, die zusammenpassen und einen Hohlraum bilden, der grossenraässig so beschaffen istfl dass er die Kassetten aufnehmen kann, "dass die Lichtquelle,in einem der genannten Teile und die photoelektrische Zelle in dem anderen309850/12102326282genannten Tell 1st, und dass'Heizvorrichtungen in wenigstens -einem der genannten Teile vorhanden sind* um die Temperatur der Kassette zum Bebrüten der Mikroorganismen in dem Kulturmedium erhöhen zu können»21. Yorriohtung'nach einem der Ansprüche 7 bis 2O5 dadurch gekennzeichnet, dass das Kulturmedium gefriergetrocknet ist.22« Kulturmedium für das Wachsen und Anzeigen des tiachsturns von einem vorgewählten Mikroorganismus, gekennzeichnet durch eine Quelle von Nährmitteln für das Wachstum eines vorgewählten Mikroorganismus und einenauf das Wachstum ansprechenden Indikator3 der bewirkt,= dass sich die Lichtdurchlässigkeitskennwerte des Mediums nach dem Verdünnen mit Wasser in dem Maße, in dem sich die Mikroorganismen in dem Kulturmedium vermehren, ändern«23. Kulturmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert von 6,5 bis 8,0 hat und gegenüber dem Mikroorganismus Staphylococcus aureus (im Koagulationstest positiv} spezifisch ist und .,bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 0,3 bis 2,0 % Fleischextrakt, 8,0 bis 12,0 % , Polypepton, 75,0 bis 80,0 % NaCl, 5A bis 1^,5 % D-Mannit, 038 bis 1,2 % K2HPO1,, O/DO5 bis 0,0015 % Kaliumtellurit und 0,7 bis 1,3 % Eidotter enthält»24«, Kulturmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert von 6,0 bis 8,0 hat und gegenüber einem ' Mikroorganismus der Salmonellaarten (einschliesslich typhosa) spezifisch ist und^ bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile j, 22,1 bis 27,5 % saures Natriumselenit, 42,5 bis 52,6 % Lysin,, 3,9 bis 7,0 % Hefeextrakt,, 12,3 bis 16 % Ammoniumchloridj, 0,11LbIs 0,18 % Phenolrot und 7,7 bis 10,8 % enthält»-39- 2328262 M 3269's25. Kulturmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert von 6,0.bis 7,8 hat und gegenüber dem Mikroorganismus Pseudomonas aeruginosa spezifisch ist und, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 99,2 bis 99*4 % tryptische Sojabohnen-Nährbrühe und 0,6 bis 0,8 fo Cetrimide enthältο26. Kulturmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert von 6,0 bis 7,2·hat und gegenüber dem Mikroorganismus der Proteusarten spezifisch ist und, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 1,0 bis 3,0 -Ό Glukose, 3,0 bis 5*0 % Gelysate, 4,2 bis 13,4 % NaCl, 2,4 bis 3,2 £ KH2PO^, 1,8 bis 2,5 % K2HPO4, 55,0 bis 63*0<ί Harnstoff und 16,0 bis 23,0 % MgSO4 enthalte27. Kulturmedium nach Anspruch'22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert von 6,6 bis 8,5 hat und gegenüber einem Mikroorganismus der Coligruppe, einschliesslich " Escherichia coli, spezifisch ist und, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 20,0 bis 42,9 % Laktose^ 20,0 bis 42,9 % Gelysate, 20,0 bis 42,9 % Natriumdesoxycholat und 0,04 bis 0,06 % Brilliantgrün enthält.23. Kulturmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,, dass es einen pH-Wert von 8,8 bis 955 hat und gegenüber einem Mikroorganismus der Herellaarten spezifisch ist und, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 6,75 bis 36,68 1P 2-Desoxyglukose, 5,95 bis 23,0 ρ My ο sate poly pe ρ ton, 2,4 bis 15,6 >i Hefeextrakt, 33,9 bis 67,2 % Tripuffer, 1 000 bis 25 OQO Einheiten Nystatin, 0,6 bis 1,3 % 2-Aminothiazolin und 0,11 bis 0,56 % Puradantin enthält.29. Kulturmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert von 6,0 bis 7,8 hat und gegenüber dem Mikroorganismus Streptococcus pyogenes (Typ A) spezifisch ist und, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 16,6 bis 28,5 fo Simplastin, 72,6 bis 82,2 % oxaliertes plasma,3Ü9850/121Gannähernd 0,03 % Neomycinsulfat und 0,14 bis 0,17 % Kaliumtellur it enthält.30. Kulturmedium nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass es einen pH-Wert von 6,0 bis 7*8 hat und gegenüber dem Mikroorganismus Candida albicans spezifisch ist und, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 45*0 bis 50,0 % Phytone, 45,0 bis 50,0 % Dextrose, 2,0 bis 3,0 % Cyclohexamid, 0,2 bis 0,3 % Chloramphenicol, 0,0 bis 3,0 % Colymicin und 0,1 bis 0,15 % Nalidixinsäure enthält.Dr.Ve./Br.3U9850/1213Leerseite
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |