DE2365769B2 - Kulturmedium für Wachstum und Wachstumanzeige von Candida Albicans - Google Patents
Kulturmedium für Wachstum und Wachstumanzeige von Candida AlbicansInfo
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Description
Erfindungsgegenstand ist das im Patentanspruch genannte Kulturmedium. Das Identifizieren von Mikroorganismen
ist Ziel vieler medizinisch ausgerichte- 2" ter Wissenschaften, doch war dies bisher eine schwierige
und zeitraubende Prozedur, die ein fachlich sehr versiertes Personal erforderte. Das herkömmliche
Verfahren zum Feststellen und Identifizieren von Mikroorganismen erfordert insbesondere das Entneh- 2~>
men einer Probe mit einem Abstrichstäbchen und dann das Bestreichen des Abstrichstäbchens auf der
Oberfläche eines Nährmediums, das mit den zu bestimmenden Mikroorganismen verträglich ist. Nach
der 24- bis 48stündigen Inkubation des Kulturmedi- jo ums wird die ilultur auf reine Kolonien hin geprüft.
In einigen Fällen können die -einen Kolonien durch
bloße mikroskopische Untersuchung identifiziert werden, doch häufig vermittelt -das Aussehen einer
Kolonie nur einen Hinweis auf den speziellen Orga- r> nismus. Auf jeden Fall muß die reine Kolonie isoliert
und noch weiter bebrütet werden, damit 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 c'aß es bewirkt, daß eine Art sich abhebt und eindeutig
von anderen Arten durch Farbe oder ein anderes Merkmal unterscheidbar ist. Nach der Inkubation 4>
wachsen die Mikroorganismen der ausgewählten Art zu Kolonien zusammen, die leicht bestimmt und ausgezählt
werden können. In manchen Fällen ergibt die Anfangsinkubation eine große Masse von Lebewesen.
Dann müssen von den Proben Reihenverdünnungen >ii
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 v> 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 ilcm Entnehmen der Probe und der Identifizierung mi
2 bis 3 Tage. Dieser Zeitverlust ist für einen schwer erkrankten Patienten häufig kritisch.
lis war bisher unmöglich, Proben von Raumfahrern
/u analysieren, um deren Krankheit mit einem gewissen Genauigkeitsgrad zu diagnostizieren. Die Erfin- <,-,
dung ermöglicht das Entnehmen und die Inkubation von Proben im Raumfahrzeug. Die Ergebnisse können
zur Erde übertragen wercK n, um eine Analyse, Diagnose und Verordnung für eine Behandlung zuzulassen.
Das Kulturmedium der Erfindung ist für Candida albicans hoch selektiv und unterliegt einer Änderung,
die nach dem Wachstum des darin befindlichen Mikroorganismus optisch wahrnehmbar ist; es besitzt
eine lange Haltbarkeitsdauer.
Die Anwendung des erfindungsgemäf-en Kulturmediums
wird nachstehend mit der in der Patentanmeldung P 2326262.6-41 beschriebenen Analysenvorrichtung
zum Feststellen, Identifizieren und zahlenmäßigen Bewerten bzw. Auszählen von medizinisch
wichtigen Mikroorganismen erläutert.
Fig. 1 der Zeichnung ist eine perspektivische Darstellung einer Patrone für eine mikrobiologische
Probe. Diese Patrone ist für eine Beschickung mit dem Kulturmedium der Erfindung vorgesehen.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung einer Kassette, die Teil der Patrone für die Probe ist.
Fig. 3 is eine typische, mit einem elektronenoptischen Anzeigegerät erhaltene Kurve für die Bestimmung
von Candida albicans.
Die genannte Vorrichtung enthält grundsätzlich eine Patrone 2 für die mikrobiologische Probe. In
diese Patrone wird 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 elektronenoptisches Anzeigegerät (nicht dargestellt), 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 2 für die Probe enthält (Fig. I) ein im allgemeinen T-förmiges Gestell 10, das aus einem
Endteil 12 und einem Verteiler 14 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 Endtcils 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 Kunststoffaußenbeutels 18 wird offengelassen, um einin Zugang zu dem Inneren des Beutels
zu ermöglichen. In dem Kunststoffaußenbeutel 18 befindet sich ein Verdünnungsmittelvorratsbehälter
20, der praktisch aus einem anderen Beutel besteht and 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 Kunststoffaußenbeutels 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
Kunststoffaußenbcutel 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 14 zuläßt, wenn sie mit einem scharfen Gerät, wie /. H. 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 Führungsstiften bzw. Steckstiften26 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 Suite eine Arretierungsaussparung
32.
Die Patrone 2 zur Aufnahme der Probe nimmt ein Abstrichstäbchen 34 auf, dessen Spitze die zu analysierende
Probe enthält. Im einzelnen wird das Abstrichstäbchen 34 in das offene Ende des Kunststoffaußenbeutels
18 eingeführt, und dann wird der Stiel des Stäbchens abgebrochen, so daß nur die Spitze des
Abstrichstäbchens und die Probe in dem Kunsts'.offaußenbeutel
18 zurückbleiben. Dann werden die einzelnen Endränder des Kunststoffaußenbeutels durch
Erwärmen miteinander verschweißt, so daß die Probe in dem Kunststoffaußenbeutel 18 völlig verschlossen
vorliegt.
Die Kassetten 4 (Fig. 2) sind Teile der Patrone 2 für die Probeentnahme und bestehen aus einem klaren
Kunststoff, wie z. B. aus Polycarbonat 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 X 0,3 cm in der Praxis 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 der Kassette erstreckt und nach außen hin zu einem der nächsten Führungslöcher 40 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 Führungsstiftc 26 bildet, wenn diese Führungsstifte 26 mit den Führungslöchcrn 40 ausgerichtet
worden sind. In dem Maße, in dem die Kassette 4 gegc'i
den Verteiler 14, und zwar mit den Führungsstif-IeI1126
in den Führungslöchcrn 40, gedrückt wird, wird so die hohle Impfnadcl 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 Transportrohrc 46 erstrecken
sich so quer durch die Kassette 4. Das stromaufwärtsgerichtete Ende jedes Transportrohrs 46 erweitert
sich nach außen durch die Seiten der Kassette 4, und diese Enden sind mit einem geeigneten Verschlußmaterial
verstöpscli. Das stromabwärtsgerichtetc finde
jedes Transportrohres 46 ist erheblich verkleinert und bildet ein verkleinertes Endstück 48. das ebenfalls
verstöpsclt ist. Die Einlaßöffnung 42 öffnet sich zu dem stromaufwärtsgerichteten Ende des ersten
Transponrohres 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
Nachweiszelle 50 öffnet sich in das stromaufwärtsgerichtete Ende des zweiten Transportrohres 46 hin. In
gleicher Weise sind das stromabwärtsgerichtete Ende des zweiten Transportrohres 46 und das stromaufwärtsgerichtete
Ende des dritten Transportrolle 46 durch eine andere Nachweiszelle 50 und auch das
stromabwiirtsgerichtete 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 Rohrseekn dar, die sich völlig durch die Kassette 4
erstrecken und so ausgerichtet sie...·, daß ihre Achsen parallel zueinander und senkrecht zi. der Ebene, in
der die Achsen für die Transportrohre 46 liegen, verlaufen.
Anstelle einer Öffnung in das stromaufwärtsgerichtete Ende eines anderen Transportrohres 46 hin
öffne·, sich die Seite der vierten Nachweiszelle 50 /u
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 Nachweiszellcn 50 sind durch
transparente Bandstreifen 54 abgedeckt und verschlossen, die auf den oberen und unteren Oberflächen
der Kassette 4 haften.
Jede Kassette 4 hat ferner eine Versehlußauss,jarung
56 auf einer seiner Seitenvorderfiächen und einen Verschlußanschlag oder Verschlußsperrkegel 58
auf der entgegengesetzten Vorderfläche, und die Verschlußaussparungen 56 und Verschlußsperrkegel 58
von benachbarten Kassetten 4 greifen ineinander,
wenn sie sich auf dem Verteiler 14 in der geeigneten Lage befinden. Außerdem rastet die Verschlußaussparung
56 der innersten Kassette 4 auf der einen Seite des Verteilers 14 in den Sperrkegel 30 an dem
Endteil 12 ein, während der Verschlußsperrkegel 58 der Kassette 4 auf der entgegengesetzten Seite des
Verteilers 14 in die Arretierungsaussparung 32 des Endteils 12 einrastet.
Vor dem Verstöpseln der Enden der Transportrohrc 46 werden diese Rohre mit kleinen runden Filtern
64 versehen, die unmittelbar vor den verjüngten ι Endstücken 48 angebracht sind. Aus Asbestfasern bestehende
Filter 64 sind günstig, und die Porengröße und Filterlänge sollte so sein, daß 90rr der für die
Kassette entnommenen Mikroorganismen von jedem Filter 64 entfernt werden. So wird für jedes Filter 64
cine I ig-Verminderung in Rechnung geteilt. Es ist festgestellt worden, daß die gleiche Filtergröße und
Filterlänge zu einer 9()%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 Kassettenfiltet^ystem verwendete Filtermaterial
besteht aus annähernd 0,001 g Asbestfaser^
in jedem Transportrohr 46. Die Fasern wurden von einem Asbestfaserkissen erhalten. In einem KaIalog
tür wi.^enschaftliche Produkte ist i.mgeg<
Kn. daß
ein liltci kissen vim ungefähr Λ mm cine l'orengröße
in clem 2-|im-Bereich hat. Hs wird angenommen, daß
die Verdünnung vnn Organismen durch Absorption und nicht durch Nitration bewirkt wird. Daher ist die
Forengröße unwesentlich.
Außer einem Filter 64 enthält jedes Transportrohr 46ein Bett oder eine Füllung 66 aus einem Kulturmedium,
und dieses Bett ist darin stromaufwärts von dem Filter 64angeordnet. Das Kulturmedium ist am besten
gefriergetrocknet, und jedes Bett 66 wird nach (.lern
Durchgang von Wasser durch das Transportrohr 46. in dem sich das Bett 66 befindet, erneut hydratisiert,
b/w. mit Wasser versehen. Das Kulturmedium ist für Mikroorganismen in dem Sinne hoch selektiv, daß es
vom optischen Standpunkt aus einer wahrnehmbaren Änderung nur dann unterliegt, wenn ein bestimmter
Typ von Mikroorganismen, d. h. der begünstigte Mivon tier Haut herstammen, und in Rachen- bzw. l.uftrührenproben
gefunden und kann Soormykose verursachen. Die Candida albicans wächst in einem selektiven
Kulturmedium, das folgendermaßen hergestellt wird: In 1.0 I Wasser werden die folgenden Bestandteile
eingetragen:
10 g mit Papain verdautes Sojamehl
10 g Dextrose
0.4 g Cyclohexamid
0.05 g Chloramphenicol
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 (S,l>
eingestellt und die Bestandteile werden durch Filtrieren steril gemacht.
Dann werden 25 mg Colymycin pro Liter und 25 mg Nalidixinsäurc pro Liter zugegeben.
Das Medium soll in dem ersten, zweiten, drit-
KTrgniliSmüS. ΰαΠΓι aii ,jO Ίί
p
Änderung in den vier Beobachtungs- oder Nachweiszellcn
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 iini dein unbewaffneten
Auge oder mit dem elektronenoptische!! Anzeigegerät beobachtet werden.
Das Kulturmedium für jede Kassette 4 ist verschieden.
Zur Bestimmung von Candida albicans wird ein Kulturmedium der anspruchsgemäßen Zusammensetzungverwendet.
Der größte Teil des Kulturmediums wird für jede Kassette 4 vor dem ersten Filter
64 konzentriert, weil das Kulturmedium sonst, wenn es in Lösung geht, seine größte Konzentration in der
vierten oder letzten Nachweiszellc 50 erreichen würde. Bezüglich der meisten entwickelten Kulturmedien
ist empirisch festgestellt worden, daß 50 Gew.-T des Mediums für die Kassette 4 in dem
ersten Transportrohr 46. 25 Gew.-ri in dem zweiten
Rohr 46 und 12.5 Gcw.-r^ in dem dritten und auch
in dem vierten Rohr 46 vorhanden sein sollten. Wenn das Kulturmedium in derartigen Anteilen vorliegt,
sind die Konzentrationen des Kulturmediums in jeder Nachweiszelle 50 nach der folgenden Hydratation des
Kulturmediums, wenn Wasser durch dieses geleitet wird, etwa gleich.
Jede Kassette 4 enthält ein anderes selektives Kulturmedium,
und jedes Medium bevorzugt eine Art von Mikroorganismen in dem Sinne, daß die bevorzugten
Mikroorganismen in dem Medium nach einer spezifischen Gesetzmäßigkeit wachsen und dadurch dessen
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 wird leicht in Licht mit einer
Wellenlänge von 665 nm festgestellt. Außerdem 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.
Zum Nachweis von Candida albicans ist das folgende Medium geeignet.
Candida albicans wird hauptsächlich in Proben, die ILl (LII IVtIIlLII t »V
ι τι,ιι ι "ι
diese tier Reihe nach 50Gew.-%, 25Gew.-ri.
12.5 Gew.-'r und 12,5 Gew.-% enthalten.
Die Bestandteile liegen also (in Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile) in Bereichen
Min 45 bis 50Tf mit Papain verdautes Sojamehl.
45 Ins 50r, Dextrose, 2,0 bis 3,0% Cyclohexamid.
0.2 bis 0..Vr Chloramphenicol, 0,1 bis 0,15% CoIymyein
und 0.1 bis 0.15'/f Malidixinsäure vor.
I> ■ pH-Wert der Lösung liegt zwischen 6 und 7,S.
Wie oben angegeben ist. wird die zu analysierende
Probe auf ein Abstrichstäbchen 34 gebracht, und das Abstrichstäbchen wird dann ir den Kunststoffaußenbeutel
lSdurchdasoffenc Ende desselben eingeführt. Darauf wird der Stiel des Stäbchens abgebrochen, so
daß die Spitze des Abstrichstäbchens in dem Kunststoffaußenbeutel 18 zurückbleibt. Dann werden die
einzelnen Ränder an der Öffnung des Kunststoffaußenbeutels durch Erwärmen miteinander verschweißt,
so daß die Probe in dem Kunststoffaußenbeutel 18 völlig verschlossen vorliegt.
Abgesehen von dem Eintragen der Probe in die Patrone 2 bestimmt der Benutzer, auf welche Mikroorganismen
er seine Analyse ausrichten soll und welche bestimmten Kassetten 4. 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 anschließendes Driikken
derselben gegen den Verteiler 14 angebracht. Dieses bewirkt natürlich, daß die Impfnadel 44 der
Kassetten 4 durch die Scheidewände 28 in dem Verteiler 14 stoßen, was wiederum bewirkt, daß Jer Innenraum
des Verteilers 14 mit den Einlaßöffnungen 42 der Kassetten 4 in Verbindung steht.
Sobald die Probe in dem Kunststoffaußenbeutel 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 Kunststoffaußenbeutel 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
VlLI JVIIVIUtnuuu Μ0-Ψ 1.UIULIVgUZAJgClI. UIlU VlCl3 VClItIl
22 wird geschlossen. Dann wird der Beutel, der den Verdiinnungsmittelvorratsbehälter 20 darstellt, durch
Drücken demselben mit der Hand gegen die Wand am
Hmlen des Hohlraums 16 zum Platzen gebracht, und
dieses bewirkt, daß das bekannte Wasscrvolumen aus diesem Beutel heraus und in den Kunslstoffaußcnbeutel
18 flicH'. Die Patrone 2 wird dann geschüttelt,
um die Probe mit dein Wasser in dem Kunststoffbeutcl
18 gründlich zu vermischen. Dann wird das Ventil 22 geöffnet, und das Wasser-Probengemisch fließt in den
Imvnraum des Verteilers 14 und dann durch die Impmadel 44 in clic Kassetten 4.
'ti jeder Kassette 4 fließt das Gemisch von Wasser und Probe zunächst in das erste der v'.er Transportrohrc
46, wo das Wasser das trockene Kulturmedium, das in dem ersten Bett 66 darin enthalten ist, löst oder
rehydratisiert. Die so gebildete Lösung passiert das erste Filter 64, wo irgendwelche teilchenförmigen
Stoffe aus der Probe entfernt werden. Das erste Filter 64entfernt außerdem 90% der Mikroorganismen und
insbesondere W/e des Typs, für den das spezielle Kulturmedium
gewählt worden ist, so daß die Konzentration der Mikroorganismen auf 10% der in dem Verteiler
14 vorhandenen Konzentration beim Eintreten der Lösung in die erste Nachweiszelle 50 verringert
wird. Dann löst die Lösung das Bett 66 aus trockenem Kulturmedium, das in dem zweiten Transportrohr 46
vorhanden ist, und fließt ebenfalls durch das Filter 64 in dieses. Das zweite Filter 64 entfernt weitere 90%
der Mikroorganismen, so daß die Konzentration der Mikroorganismen in der zweiten Nachweiszelle 50
10% der in der ersten Zelle 50 vorhandenen Konzentration
und I r/r der in dem Verteiler 14 vorhandenen
Konzentration ausmacht. Die Lösung fließt dann dutch 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 Nachweiszclle 50 gelangende Lösung nur noch 10% der Mikroorganismen
der Lösung von der zweiten Nachwciszelle 50. Die Lösung löst noch mehr Kulturmedium, indem sie
durch das vierte Bett 66 aus Kulturmedium strömt, und weitere 90% der selektiven Mikroorganismen
werden entfernt, wenn die Lösung durch das vierte Filter 64 gelangt. Dann fließt die Lösung in die vierte
Nachweiszclle 50 und von dort in das uberlaufrescrvoir 52.
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 Nachweiszcllen 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 ebenfalls gleich. Außerdem entspricht die 90%ige Verringerung der Anzahl der selektierten Mikroorganismen
bei jedem Filter 64 einer zehnfachen Reihenverdünnung. Wenn folglich 1O4 von den selektierten
Mikroorganismen in einem gegebenen Wasservolumen in dem Verteiler 14 vorliegen, liegen 10'
in der gleichen Wassermenge in der ersten Nachweiszelle 50 vor, obwohl das Wasser in der Nachweiszelle
50 das Bett 66 des Kulturmediums in sich gelöst enthält, um das Wachstum der Mikroorganismen zu fördern.
Bei Weiterverfolgung dieses Beispiels ergibt sich, daß das Wasservolumen in der zweiten Nachweiszelle
102 der selektierten Mikroorganismen enthält,
während das gleiche Wasservolumen in der dritten und der vierten Nachweiszelle 50 10 bis 1 der
selektierten Mikroorganismen enthält.
/.tiniichst ist die Lösung, die das gelöste Bett 66
des Kulturmediums und die Mikroorganismen enthält, klar und transparent. Wenn jedoch die Kassette 4 erwärmt
wird, wird der Mikroorganismustyp, der durch das Kulturmedium gefördert wird, wachsen und die
Lichtdurchlässigkeit 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 Nachweiszellcn 50 mit dem Auge wahrnehmbar. Weil in den meisten Fallen
die eiste Nachwciszellc 50 die größte 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 rinior
aber nicht all«: Nachweiszellcn 50 eine Änderung hinsichtlich der Lichtdurchlässigkeit ergeben, dann kann
die Gesamtzahl 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 Wassers bekannt und gleichfalls so der Verdünnungsfaktor bekannt sind.
Die Nachweiszellen 50 von den Kassetten 4 können während der Inkubation mit dem unbewaffneten
Auge beobachtet werden, doch kann das elektronenoptische Anzeigegerät Änderungen in der Lichtdurchlässigkeit
mit weit größerer Genauigkeit feststellen. Das elektronenoptische Anzeigegerät kann
ferner die relative optische Dichte der Zellen in Zahlen übertragen, die zur Bestimmung des Änderungsgrades 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 Mikroorganis men hin entsprechend der Anzahl und der Art der
Kassetten 4. die mit dem Verteiler 14 verbunden sind, analysiert.
Beim Betrieb werden die Kassetten 4. nachdem sie von dem Verteiler 14 getrennt worden sind, in den
optischen Meßkopf eingeführt, und. wie in der Stammanmeldung ausführlich beschrieben, werden
Werte abgelesen, die für Änderungen der optischen Eigenschaften nach dem dort stattfindenden Wachstum
von Mikroorganismen typisch sind.
Die von den optischen Nachweiszellen erhaltenen Ablesungswerte werden auf kartesischen Koordinaten
aufgetragen, und im allgemeinen werden die Ablesungswerte 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 Mikroorganismus charakteristisch
oder stellen, mit anderen Worten ausgedrückt,
eine einmalige zeitabhängige Kennzeichnung des Organismus dar. Wenn eine der Kassetten 4, die ein Kulturmedium
enthält, das Candida albicans begünstigt. Diagramme ergibt, die den früheren für diesen speziellen
Organismus aufgenommenen Diagrammen entsprechen, dann ist die Anwesenheit 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 begüngstigt wird, für die betreffende Kassette bestätigt.
Sollte die optische Dichte der Lösung in einigen der Nachweiszcilen 50 für eine besondere Kassette 4
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 Verdünnungsmittelvorratsbehälter
20 bekannt ist, wie auch der Verdünnungsfaktor durch die Filter 64 für die Kassetten 4 kann die Gesamtzahl der Mikroorganismen
in der Probe bestimmt werden, zumindest zwischen zwei aufeinanderfolgenden Faktoren von K).
Heispiel
Eine der Kassetten 4 wurde mit einer Probeentnahme aus dem Rachen nach den oben angegebenen
Verfahren beimpft. Diese Kassette enthielt das erfin-
10
dungsgemäße Kulturmedium, das das Wachstum von Candida begünstigt. Diese Kassette wurde anschließend
in einem elektronenoptischen Anzeigegerät angeordnet, und es wurde das in der Fig. 5 wiedergegebene
Diagramm erhalten. Dieses Kulturmedium hat sich also so hoch selektiv erwiesen, daß nur Candida
albicans in weniger als 16 Stunden gewachsen war. Selbst nahe verwandte Candidaarten ergeben keine
Diagramme, die eine signifikante optische Dichte anzeigen. Der Unterschied oder Trennungsgrad zwischen
den Zellen 1 und 2 aufgrund der Diagramme ist bei langsam wachsenden Organismen, wie z. B. Pilzen
(Candida) am größten, und zwar im Gegensatz zu den schnell wachsenden Bakterien.
Es ist ersichtlich, daß Proben ohne Schwierigkeiten und zeitraubende Verfahren, wie sie früher angewendet
wurden, analysiert werden können. Außerdem sind keine langen Zeitspannen für die Inkubation des
Mikroorganismuserforderlich und werden Methoden, die zu Versuchsfchlern führen, vermieden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Kulturmedium für das Wachstum und Anzeigen des Wachstums von Candida albicans, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert zwischen 6 und 7,8 hat und, bezogen auf das Gewicht der Trockenbestandteile, 45 bis 50% mit Papain verdautes Sojamehl, 45 bis 50% Dextrose, 2,0 bis 3,0%Cyclohexamid, 0,2 bis 0,3%Chloramphenicol, 0,1 bis 0,15% Colymycin und 0,1 bis 0,15% Nalidixinsäure enthält.
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