DE2636462A1

DE2636462A1 - Vorrichtung zum aufnehmen und transportieren einer bakterien-kultur

Info

Publication number: DE2636462A1
Application number: DE19762636462
Authority: DE
Inventors: Myron Norton Slotsky; Ernest Elliott Spinner
Original assignee: Marion Laboratories Inc
Current assignee: Marion Laboratories Inc
Priority date: 1975-12-22
Filing date: 1976-08-13
Publication date: 1977-06-30
Also published as: CA1054576A; US4014748A; GB1573198A; FR2336483B1; ES451703A1; DE2636462C3; JPS5279076A; JPS55131382A; DE2636462B2; JPS5725196B2; FR2336483A1; JPS5546156B2

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipi.-lng. H. 3ERKENrELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 10. August 1976 Lo/ Name d. Anm. Marion Laboratories, Inc.

VORRICHTUNG ZUM AUFNEHMEN UND TRANSPORTIEREN EINER BAKTERIEN - KULTUR

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Transportieren einer Bakterien-Kultur in lebensfähigem Zustand, so daß die Kultur später in einem Laboratorium geprüft werden kann. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Sammeln von Kulturen, die nur in Gegenwart einer bestimmten gasförmigen Umgebung oder Atmosphäre lebensfähig bleiben. Viele Erkrankungen von Mensch und Tier haben einen bakteriellen Ursprung. Die Behandlung vieler bakterieller Erkrankungen erfordert, daß der infizierende Organismus identifiziert wird. Ein bekanntes, gegen den infizierenden Organismus wirksames Arzneimittel kann dann verschrieben werden.

Die Identifizierung eines infizierenden Organismus erfolgt im allgemeinen mittels einer von dem kranken Menschen oder Tier entnommenen Kultur. Für diesen Zweck wird oft ein üblicher Abstrichtupfer verwendet. Nachdem die Kultur auf dem Abstrichtupfer erhalten ist, muß sie sorgfältig unter Bedingungen gehandhabt werden, die verhindern, daß die Kultur durch andere Organismen verunreinigt wird. Die Kultur wird dann in ein Laboratorium zur Bestimmung der Identität des infizierenden Organismus geschickt. Solche Laboratorien erfordern ausgebildete Mikrobiologen und eine sehr umfangreiche und teure Ausrüstung. Geeignete Prüflaboratorien stehen deshalb nicht immer schnell zur Verfügung. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß der kranke Mensch oder das kranke Tier zu einem Laboratorium kommt, wo die Kultur erhalten und sofort in das Prüfverfahren eingegeben werden kann, oder daß die Kultur an einer von dem Laboratorium entferntliegenden Stelle entnommen und dann zur Prüfung in ein Laboratorium geschickt wird.

Das Aufnehmen einer Kultur bereitet zwar im allgemeinen keine Schwierigkeit, aber die Lagerung bzw. der Transport der Kultur zu

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einem Prüflaboratorium unter Bedingungen, die gewährleisten, daß die Kultur lebensfähig und frei von Verunreinigungen bei der Ankunft in einem solchen Laboratorium ist, bieten ernsthafte Probleme. Die Verunreinigung durch andere Organismen kann im allgemeinen durch geeignete Vorkehrungen vermieden werden, aber die Aufrechterhaltung einer lebensfähigen Kultur erfordert oft zusätzlich zu einem geeigneten Nährmittel die Lagerung und den Transport der Kultur in einer bestimmten gasförmigen Umgebung, welche die Lebensfähigkeit fördert.

Da Bakterien der anaeroben Art bekannt sind, die eine an Sauerstoff arme oder sauerstofffreie gasförmige Umgebung erfordern, muß der Transport einer anaeroben Bakterienkultur in einer Umgebung erfolgen, die keinen oder nur wenig Sauerstoff hat. Organismen, die an eine einzige Lebensbedingung gebunden sind, so wie die Bazillen des Tetanus, Gasbrands und Botulinus sowie Bakteriode erfordern für ein geeignetes Wachstum die Abwesenheit von Sauerstoff. Es gibt darüber hinaus noch andere Organismen, die für ein geeignetes Wachstum besondere Atmosphären erfordern. So erfordern der Gonococcus, Meningococcus und Bruceila eine beachtlich höhere Konzentration an Kohlenstoff-Dioxyd, als sie in der Atmosphäre vorliegt. Wenn dies auch allgemeinen Bakteriologen bekannt ist, sei doch auf die US-Patentschrift 3,246,959 hingewiesen.

Aus der US-PS 3,246,959 ist eine gaserzeugende Vorrichtung zur Bildung einer Atmosphäre bekannt, welche die Aufrechterhaltung und Erhöhung der Lebensfähigkeit von Organismen fördert, die eine bestimmte _? nichtgiftige Atmosphäre erfordern. Die Patentschrift zeigt die Erzeugung von Wasserstoff, Kohlenstoff-Dioxyd und Acetylen zwecks Versorgung einer Kultur in einem Behälter mit einer nichtgiftigen Atmosphäre. In dem Behälter wird ein platinisiertes Gazegewebe durch einen elektrischen Strom zwecks völliger Umsetzung des in dem Behälter vorliegenden Sauerstoffes erhitzt. Die Patentschrift besagt indes nicht, womit der Sauerstoff reagiert, oder was sonst noch in dem Behälter zu dieser Zeit vorliegt.

Aus den US-Patentschriften 3,773,035 und 3,750,646 ist ein Appa-

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ist ein Apparat zum Aufnehmen und Transportieren von Kulturen bekannt. Die Vorrichtung wird zum Aufnehmen einer Kultur auf der Spitze eines Abstrichtupfers benutzt und um die Kultur in Berührung mit einem Medium zu bringen zwecks Erhaltung der Kultur. Das System jeder Patentschrift dient zur Aufrechterhaltung einer an Kohlenstoff-Dioxyd angereicherten Atmosphäre, um die aufgenommene Kulturj um deren Wachstum zu fördern.

Aus der US-PS 3,^50,129 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Transportieren einer Kultur bekannt. Die Vorrichtung be-

ein steht aus einer länglichen Tube aus Kunststoff, in der sich/für das Aufnehmen der Kultur angeordneter Abstrichtupfer befindet. Ein Nährmittel für den Organismus wird durch das Zerbrechen einer Ampulle zugeführt, welche das flüssige Medium in der Kunststoffröhre enthält. Die Vorrichtung sieht jedoch keine Steuerung der in der Kunststoffröhre befindlichen Atmosphäre vor.

Wenn demnach auch kulturaufnehmende und -transportierende Vorrichtungen bekannt sind, die eine Regelung der eine Kultur umgebenden gasförmigen Atmosphäre vorsieht, besteht nach wie vor ein großes Bedürfnis für eine praktischere und wirksamere Vorrichtung, was besonders dann gilt, wenn es wünschenswert ist, mehr als eine gasförmige Komponente in dem eine aufgenommene Kultur umgebenden Raum zu regeln.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung ist zum Aufnehmen und Transportieren einer Kultur eine Vorrichtung vorgesehen, die folgende Merkmale aufweist: einen verschließbaren Behälter, in dem eine aufgenommene Kultur in einem Aufnahmedepot enthalten ist; Mittel zur Zuführung eines Kulturnährmittels oder Transportmediums zu der in dem Depot vorliegenden Kultur; und chemische Mittel,8 die selektiv nach dem Einbringen der Kultur in dem Depot aktiviert werden, wobei die chemischen Mittel, wenn aktiviert, gasförmiges Kohlenstoff-Dioxyd und ein reduzierendes, zur Reduktion des Sauerstoffes wirksames Mittel mindestens in den Behälterraum liefern, der die aufgenommene Kultur umgibt. Die Erfindung betrifft indes auch eine neue Vorrichtung, die lediglich ein reduzierendes Gas, wie Wasserstoff, ohne Kohlenstoff-Dioxyd liefert, wie sich noch

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aus der folgenden Beschreibung ergibt.

Das die Kultur aufnehmende Depot ist hinsichtlich eines geeigneten Nährmittels oder Transportmediums für die Kultur in sich abgeschlossen, oder das Depot kann mit einem Nährmittel oder Transportmedium von einer Versorgungsampulle versorgt werden, die ein Nährmittel oder Transportmedium in dem Container enthält..

Die Vorrichtung enthält im allgemeinen als Teil ihrer Kombination einen geeigneten Abstrichtupfer, der einen länglichen Stiel mit einer Abstrichtupferspitze an einem Ende hat. Der Abstrichtupfer kann in dem Behälter eingeschlossen und entfernt werden, um eine Kultur auf der Abstrichtupferspitze aufzunehmen. Der Abstrichtupfer kann dann in dem Behälter versetzt werden, wobei die Abstrichtupferspitze so gestellt ist, um mit einem Nährmittel oder Transportmedium versorgt zu werden oder hiermit in Berührung gebpacht wird. Das Nähr- bzw. Transportmedium liefert die Nahrung, die zur Aufrechterhaltung des Lebens der Kultur und ihres Wachstums während der Lagerung und des Transportes erforderlich ist.

Als Teil der chemischen, in der Vorrichtung vorgesehenen Mittel sind Bestandteile, die, wenn vereinigt, gasförmiges Kohlenstoff-Dioxyd erzeugen. Jede Kombination von Materialien, die sicher und zweckmäßig Kohlenstoff-Dioxyd erzeugt, kann für diesen Zweck eingesetzt werden.

Die chemischen Mittel weisen auch einen Bestandteil bzw. Kombination von Bestandteilen auf, die ein reduzierendes Agens System zur Reduktion des in dem Behälter vorliegenden Sauerstoffes liefern. Das reduzierende Agens System weist im allgemeinen ein festes Material auf, das, wenn es mit einer Flüssigkeit aus einer benachbarten Ampulle oder Behälter in Berüh8rung kommt, ein Gas mit einer reduzierenden Wirkung freisetzt.

Die chemischen Mittel bilden in ihrer wirkungsvollsten Form ein festes Material, das, wenn es mit einer Flüssigkeit in Berührung kommt, Kohlenstoff-Dioxyd ergibt sowie ein festes Material, das, wenn es mit der gleichen Flüssigkeit in Berührung kommt, ein reduzierendes Gas liefert, das in Gegenwart eines aktivierenden

Mittels mit Sauerstoff reagiert. Die Flüssigkeit steht vorzugsweise aus einer Ampulle oder dergleichen zur Verfügung, die bei oder nahe an den gaserzeugenden Materialien gelegen ist.

Der Behälter ist im allgemeinen mit einem Dehydratisierungsmittel, vorzugsweise in fester Form, versehen, um Wasser und Wasserdampf zu entfernen, die in dem Behälter während der Sterilisation, z.B. mittels üthylen, oder bei dem Herstellungsverfahren in den Behälter eindringen können oder um Wasserdampf zu entfernen, der in dem Behälter in der einen oder anderen Weise eindringen kann.

Als weiteres Mittel zur Beeinflussung der Atmosphäre innerhalb des Behälters und in dem die aufgenommene Kultur umgebenden Raum kann der Behälter innerhalb eines den Behälter völlig einschließenden Gefäßes angeordnet sein. Dieses Gefäß kann aus einem biegsamen beutelartigen Element bestehen. Dieses Gefäß trägt dazu bei, den Behälter während der Lagerung und des Transportes frei von Verunreinigungen zu halten. Zusätzlich kann die Atmosphäre in dem Behälter weiter dadurch gesteuert werden, daß man das Eintreten von Sauerstoff in den Behälter aus dem Gefäß durch Entfernung des Sauerstoffs in dem Gefäß verhindert. Dies wird mittels eines Katalysators in dem Gefäß erreicht, der eine Umsetzung zwischen dem Sauerstoff und einem reduzierenden Gas, wie Wasserstoff, induziert, der aus dem Inneren des Behälters kommt. Auf diese Weise wird die gasförmige Umgebung in dem Behälter frei von Sauerstoff oder praktisch ärmer an Sauerstoffgehalten, als es sonst erreicht werden kann.

Eine Ausführung der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, in denen bedeuten:

FIGUR 1 eine perspektivische Ansicht einer völlig verpackten Kulturaufnahme- und -transportvorrichtung, die die wesentlichsten Merkmale vorliegender Erfindung aufweist;

FIGUR 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtungen der Figur 1, wobei die äußere Hülle entfernt und der Behälter teilweise aus dem Zwischen-Behälter bzw. -Beutel herausgenommen und der Abstrichtupfer aus dem Behälter entfernt ist;

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FIGUR 3 einen Längsquerschnitt des Behälters, wobei der Abstrichtupfer in dem Behälter vor der Anwendung der Vorrichtung gelegen, ist 3

FIGUR 4 eine unvollständige perspektivische Ansicht des Behälterverschlusses bzw. -kappe;

FIGUR 5 eine unvollständige perspektivische Ansicht des vorübergehend auf dem Behälter angeordneten Verschlusses, nach der Aufnahme der Kultur und nachdem der Abstrichtupfer wieder in den Behälter zurückgeführt ist;

FIGUR 6 einen der Figur 3 ähnlichen unvollständigen Längsschnitt, der indes den Abstrichtupfer in seiner endgültigen Lage in dem Behälter nach der Aufnahme einer Kultur zeigt;

FIGUR 7 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung, die wieder in den Beutel oder dergl./führt und durch eine Metallklammer verschlossen ist und so für eine vorübergehende Lagerung und einen Transport zu einem Laboratorium fertig ist;

FIGUR 8 eine unvollständige perspektivische Ansicht, die das offene Ende des Beutels oder dergl. zeigt, wie er durch eine Metallklammer geschlossen ist;

FIGUR 9 eine unvollständige perspektivische Ansicht des Endes des Beutels oder dergl., wie er in Figur 8 gezeigt ist, nachdem er um sich selbst mittels der Metallklammer aufgewickelt ist.

Gleiche Teile haben, soweit angängig, in den Verschiedenen Darstellungen der Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen.

Die in den Figuren 1 bis 3 gezeigte völlig verpackte Vorrichtung hat eine äußere Hülle 40, einen inneren, bzw. Zwischenraum bzw. Beutel 33, der zwischen der äußeren Hülle 40 angeordnet ist und einen innerhalb des Beutels 33 liegenden Behälter/zum Aufnehmen und Transportieren einer Kultur.

Die äußere Hülle 40 weist ein unteres Blatt 4l, das aus einem hellen Blattmaterial wie Tyvek bestehen kann und ein oberes Blatt 42, welches vorteilhafterweise aus einem gasdurchlässigen klaren Film oder Folienmaterial besteht und mit den Kanten des

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unteren Blattes kl verbunden 1st. Mylar ist ein Beispiel eines bekannten für das Blatt 42 brauchbaren Materials, wobei unter "Mylar" eine Polyesterfolie aus Basis Ethylenglycol und Terephthalsäure zu verstehen ist.

Der in der Zeichnung dargestellte Aufnahmebehälter 33 hat die Form eines länglichen und an einem Ende offenen Beutels, der aus einem klaren Folien- bzw. Filmmaterial mit einer niedrigen Gasdurchlässigkeit hergestellt ist. Der die Kultur aufnehmende und transportierende Behälter 10 ist nur teilweise in den Aufnahmebehälter 33 eingeführt, um die Entfernung des Verschlusses bzw. der Kappe 16 zugleich mit dem mit ihr in Verbindung stehenden Strichtupfer 11 zu erleichtern. Das geschlossene Ende 37 des Aufnahmebehälters 33 ist um sich selbst, wie aus Figur 1 ersichtlich, zurückgefaltet, um .seine Anordnung innerhalb der äußeren Hülle zu erleichtern. Der Aufnahmebehälter 33 ist länger als der Behälter 10, so daß er den Behälter in seiner gesamten Länge aufτ nehmen und dann an seinem offenen Ende geschlossen werden kann. .

Wie aus Figur 3 ersichtlich, weist der. Behälter 10 eine längliche, aus Kunststoff bestehende Röhre 17 mit einem abgeschrägten offenen Ende 19 auf, die durch einen entfernbaren Verschluß 16 abgedeckt ist und ein gegenüberliegendes geschlossenes Ende 20. Die Röhre kann aus einem biegsamen, jedoch sich selbst tragenden Kunststoff wie durchsichtigem Polyäthylen, Polypropylen oder einem Polypropylen Copolimerisat, wie es unter der Bezeichnung Avisun 6011 bekannt ist, bestehen. Der Verschluß bzw. Kappe 16 liegt teleskopartig über dem offenen Ende 19 der Röhre 17. Ein Dichtungsring

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nnerhalb des Verschlusses Ip etwa in seiner halben Länge angeordnet. Längsrippen 31 sind ebenfalls auf der Innenseite des Verschlusses 16 vorgesehen, die sich auf der Innenseite des Verschlusses 16 befinden und von dem Ring 30 bis zum offenen Ende des Verschlusses sich erstrecken, um das Gleiten des Verschlusses über das Röhrenende zu erleichtern.

Der Verschluß 16 hat oben eine röhrenförmige Verlängerung 15 mit verjüngtem Durchmesser mit einem Loch, in das ein Ende des Stie-. les 13 des Abstrichtupfers 11 paßt. Der Verschluß 16 dient auf

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diese Weise auch als Handgriff für den Abstrichtupfer 11. An dem Arbeitsende des Abstrichtupfers 11 ist eine Abstrichspitze 14 vorgesehen, die aus einem geeigneten faserförmigen Material, wie Baumwoll- oder Poöyesterfasern bestehen kann. Der Verschluß 16 kann aus irgendeinem geeigneten Material bestehen; er wird indes vorzugsweise aus einem etwas flexibleren polymeren Material wie Polyethylen hergestellt. Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist die Abstrichtupferspitze 14 so gehalten, das sie nicht in Berührung mit einem gasdurchlässigen Polyester-Stöpsel 21 steht, der allein betätigt werden kann, jedoch vorzugsweise mit der Spitze des Abstrichtupfers als ein kulturaufnehmendes Depot. Der Stöpsel 21 liegt teleskopartig eng innerhalb der Röhre 17· In der Röhre liegt an dem Stöpsel 21 die Ampulle 23 _a die ein geeignetes flüssiges Nährmittel oder Transportmedium für die durch die Spitze des Abstrichtupfers 14 aufgenommene Kultur enthält. Die Ampulle 23 kann aus Glas oder irgendeinem anderen zerbrechlichen Material bestehen, das die Freisetzung des flüssigen Mediums aus der Ampulle durch Fingerdruck auf die Außenseite der Röhre 17 ermöglicht. Die Ampulle 23 kann mit einem Medium gefüllt sein, z.B. einem modifizierten Cary-Blair Transportmedium, welches die folgende Zusammensetzung hat:

Calciumchlorid Dinatriumphosphat Natriumchlorid Natriumbisulfit Agar

Natriumthioglycolat L-Cystein.Hydrochloridhydrat Destilliertes Wasser

Die Ampulle 23 kann 36,4 mm lang und O₃67 ml des modifizierten Cary-Blair Transportmediums enthalten.

Eine zweite Ampulle 24 ist in der Röhre 17 nahe an ihrem geschlossenen Ende 20 gelegen. Die Ampulle 24 enthält eine geeignete Flüssigkeit. Die Ampulle kann z.B. 4lm??lang und mit 1 jnl 0,65 N Salzsäure gefüllt sein.

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0.1	g	Liter
0.1	S
5.0	g
0.1	S
0.8	S
2.2	g
O.723	g
ad ein

13	• 5	mg
13		mg
15	.5	mg
52	.0	mg
47	mg
57	mg
2	mg

Eine Tablette bzw. ein Pellet 25 befindet sich in dem Rohr 17 zwischen dem Rohrende 20 und dem anliegenden Ende der Ampulle 24. Die Tablette 25 kann folgende Zusammensetzung haben:

Calium-Borhydrid Zink Natriumchlorid Nat r iumb i c ar b ο na t Laktose DT

Mikroporöse Cellulose - Avicel PH102 Tablettierungsgleitmittel—Calciumstearat

Ein aus den beiden flüssigkeitabsorbierenden Stöpseln 26 gebildetes Filter ist teleskopartig eng in der Röhre 17 nahe dem Ende der Ampulle 24 angeordnet. Diese Stopfsei sind aus einem flüssigkeitabsorbierenden Material, wie Polyesterfasern, gebildet, aber die Stöpsel sind gasdurchlässig. Die Stöpsel 26 ermöglichen demnach den Durchgang von Gas zu dem offenen Ende der Röhre 17 aus dem gasentwickelnden Bereich, in dem die Tablette 25 gelegen ist. Die Stöpsel 26 halten ferner die Flüssigkeit, wenn sie aus der Ampulle 2k freigesetzt ist, von dem Raum um die Spitze 14 des Abstrichtupfers und dem Stöpsel 21 fern.

Ein aus Polyester bestehender Stöpsel 29 liegt an dem inneren Ende der Ampulle 23, welche das flüssige Nährmittel oder Transportmedium enthält. Zwischen dem Stöpsel 29 und dem Ende des Stöpsels 26 ist ein kleiner Raum gelassen. Der Raum zwischen den flüssigkeitabsorbierenden Stöpseln 26 und 29 dient zur Aufnahme des festen Katalysators 27» Wenn auch nicht Gegenstand der Erfindung in ihrem weitesten Sinne,ist es doch empfehlenswert, als Trocknungs- bzw. feuchtigkeitentfernendes Mittel feste Pellets 37 in dem gleichen Raum wie den Katalysator 27 vorzusehen. Die Pellets können molekulare Siebe oder irgendein anderes festes Material wie Calciumchlorid oder Magnesiumsulfat sein, die als Dehydratisierungs- bzw. feuchtigkeitentfernendes Mittel wirksam sind. Die Pellets 37 sollen als Trocknungsmittel dienen und den Inhalt der Röhre 17 vor Feuchtigkeit während der z.B. mit ftthylenoxyd erfolgenden Sterilisation schützen und ferner dazu dienen, den Inhalt der Röhre während der Lagerung und Verschiffung der die

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Kultur enthaltenen Vorrichtung vor deren Gebrauch und Aktivierung trocken zu halten.

Die gesamte Verpackungseinheit, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, kann nach der Verpackung in der Weise sterilisiert werden, daß man die abgedichtete äußere Hülle 40 und die gesamte Vorrichtung der Einwirkung eines sterilisierenden Gases wie Äthylenoxyd unterwirft. Das sterilisierende Gas gelangt durch den gasdurchlässigen Film bzw. die Folie 41 hinein und sterilisiert so den inneren Inhalt einschließlich des Behälters 10 und des Aufnahmebehälters 33. Die feuchtigkeitentfernenden Pellets 37 verhindern, daß das sterilisierende Gas die gasentwickelnde Tablette 25 während der Sterilisation beeinträchtigt,

Die verpackte Vorrichtung, wie sie in Figur 1 gezeigt ist,wird in der Weise verwendet, daß man die Außenhülle 40 von dem inneren Aufnahmebehälter bzw. Beutel 33 entfernt, was dadurch geschieht, daß man den oberen Film 41 von dem unteren Blatt 42 abzieht. Wenn der innere Aufnahmebehälter 33 von der äußeren Hülle 40 befreit ist, ragt die in dem Aufnahmebehälter 33 angeordnete Röhre If₃ wie aus Figur 2 ersichtlich, wenigstens teilweise heraus. Der Verschluß 16 wird dann in Längsrichtung von dem Ende der Röhre 17 abgezogen, wobei gleichzeitig der Verschluß 16 entfernt wird, der als Handgriff für den Abstrichtupfer, wie ebenfalls aus Figur 2 ersichtlich, dient. Eine Kultur wird dann auf der Spitze 14 des Abstrichtupfers aufgenommen, und der Abstrichtupfer wird dann sofort teleskopartig in die Röhre 17 durch das offene Ende 19 hineingeschoben. Der Verschluß 16 wird dann teleskopartig auf die Röhre 17 aureichend weit geführt, um die Spitze des Abstrichtupfers in Berührung mit dem Stöpsel 21 zu bringen; bei dieser Lage des Verschlusses drückt der auf der Innenseite des Verschlusses 16 mit diesem ein Ganzes bildenden Ring 30 gegen die Außenfläche des offenen Endes der Röhre 17, wie aus Figur 6 ersichtlich. Die Röhre 17 wird dann senkrechtgestellt, wobei der Verschluß 16 unten liegt. e s. Die Röhre 17 wird dann an dem der Ampulle 23 anliegenden Teil zusammengedrückt, so daß die Ampulle bricht und dadurch das flüssige Medium frei-

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gesetzt wirdj welches zu dem Stöpsel 21 fließt und die Spitze 14 des Abstrichtupfers sättigt, Auf diese Weise wird die Kultur mit den Nährstoffen versorgt, die zur Aufrechterhaltung der Lebensfähigkeit der Kultur während der Lagerung und des Transportes erforderlich sind. Nach einigen Sekunden wird die den Verschluß 16 enthaltende Rohre 17 vollständig in den Aufnahmebehälter 33 geschoben. Wie aus Pigur 8 ersichtlich, liegt dann das offene Ende des Aufnahmebehälters 33 in einem Schlitz 48, der Metallklammer 46, die gemäß Pigur 1 in der äußeren Hülle 40 aufbewahrt ist. Die Klammer dient dann dazu, um das äußere Ende des Aufnahmebehälters 33 dreimal um sich selbst zu rollen, wodurch das Ende wirksam verschlossen ist, Die Ohren 47 der Klammer 46 werden dann gemäß den Figuren 7 und S um 18O° gefalten, um zu verhindern, daß das äußere Ende des Aufnahmebehälters sich wieder aufrollt. Die so erhaltene Packung wird dann in vertikaler Richtung gewendet, wobei der Verschluß nach oben zu liegen kommt. Die Ampulle 24 wird dann durch Quetschen des Rohres 17 gebrochen. Die in der Ampulle 24 enthaltene Säure wird dadurch freigesetzt, fließt aus und kommt in Berührung mit der Tablette 25. Die Umsetzung der Säure mit dem Kalium-Borhydrid/w^»l zur Bildung von Wasserstoff innerhalb der Röhre, während die Umsetzung der Säure mit dem Natriumbicarbonat zur Bildung von Kohlenstoff-Dioxyd führt. Beide Gase fließen durch die gesamte Länge der Röhre 17_? da alle die in dieser enthaltenen Stöpsel gasdurchlässig sind. Die Stöpsel 26 absorbieren die Säure und verhindern, daß sie an irgendeine andere Stelle der Röhre gelangt. Die flüssige Säure vereinigt sich auch mit den Bestandteilen der Tablette 25 ₃ und zwar unter Bildung eines Schlammes, der ebenfalls dazu dient, die flüssige Säure an Ort und Stelle zu halten. Der Wasserstoff vermischt sich mit dem Sauerstoff in der Röhre 17 und unter Einwirkung des Katalysators 27 reagieren die beiden Gase unter Bildung von Wasser, wodurch Sauerstoff aus dem Innenraum der Röhre 17 entfernt wird.

Der Aufnahmebehälter 33 besteht aus einem transparenten Material niedriger Gasdurchlässigkeit, z.B. aus einem Laminat, das unter der Bezeichnung CL5O4O (Clear Lam Products) bekannt ist. Der Aufnahmebehälter 33 schützt den Behälter 10 vor der äußeren Umgebungsatmosphäre, Da Kohlenstoff-Dioxyd und Wasserstoff in der Röhre 17 entwickelt werden, entweicht eine beachtliche Menge über den

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Verschluß 1β.hinaus in den Raum zwischen dem Verschluß und der Außenfläche des Endes der Röhre IJ. Die so entweichenden Gase treten in den Aufnahmebehälter 33 ein₃ in dem der Katalysator als Pellet 35 enthalten ist. Die unmittelbare Wirkung der Gase besteht in einem Aufblähen des Aufnahmebehälters bis zu dessen nicht mehr elastischer Grenze. Diese aufblasende Wirkung zeigt an, daß sich die Gase erwartungsgemäß gebildet haben. Unmittelbar nach dem Eintreten des Wasserstoffs in den Aufnahmebehälter 33 induziert der Katalysator Pellet 35 eine Umsetzung des Wasserstoffes mit dem Sauerstoff unter Bildung von Wasser. Ein 5% Palladium auf Aluminiumoxyd ist ein für diesen Zweck geeigneter Katalysator. Andere Katalysatoren können für. diesen Zweck selbstverständlich ebenfalls verwendet werden. Die beschriebene katalytische Entfernung von Sauerstoff aus dem Aufnahmebehälter hat indes keine beachtliche Wirkung auf das Aufblasen. Wenn indes etwa 48 Stunden nach der Aktivierung der Vorrichtung vergangen sind, kann Kohlenstoff-Dioxyd durch die Wandung des Aufnahmebehälters dringen und so die Entwicklung eines Vakuums in dem Behälter verursachen. Der atmosphärische Druck wird dann dazu führen, daß ein Druck auf die Wandungen des Aufnahmebehälters ausgeübt bzw. diese Wandung zusammenfällt, wenn sie biegsam ist, und gegen das Rohr drücken, was auch eintreten kann, wenn kein Sauerstoff in den Umfangsbehälter eintritt, da die Gasdurchlässigkeit des Materials der Wandung des Aufnahmebehälters das Strömen von Kohlenstoff-Dioxyd, aber nicht von Sauerstoff erlaubt,

Die beschriebene Vorrichtung zum Aufnehmen und Transportieren einer Kultur ist besonders für eine Verwendung von Kulturen geeignet, die entweder eine an Kohlenstoff-Dioxyd angereicherte Atmosphäre oder eine solche, die praktisch frei von Sauerstoff ist, erfordern oder eine Atmosphäre erfordern, die an Kohlenstoff-Dioxyd angereichertaber wenigstens praktisch frei von Sauerstoff ist, um praktisch den zwischen dem Aufnehmen und der Prüfung liegenden Zeitraum in einem lebensfähigen Zustand zu überleben.. Die Vorrichtung kann infolgedessen zum Transport eines Organismus verwendet werden, der lediglich eine erhöhte Kohlenstoff-Dioxyd-Konzentration in der Atmosphäre erfordert, und der lebensfähig bleibt, gleichgültig, ob Sauerstoff vorliegt oder nicht. Die Vor-

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richtung kann ferner zum Transport eines Organismus verwendet werden, der eine Atmosphäre erfordert, die sauerstofffrei oder praktisch frei von Sauerstoff ist, ob eine Anreicherung an Kohlenstoff-Dioxyd in der Atmosphäre eintritt oder nicht. Die Vorrichtung ist indes besonders brauchbar, wenn es für die eine Kulturprobe umgebende Atmosphäre erwünscht ist, daß sie an Kohlenstoff-Dioxyd angereichert, aber ihr Sauerstoffgehalt wenigstens im wesentlichen erniedrigt ist.

Wenn, wie beschrieben, der die Kultur enthaltende und dem Trans-

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port der Kultur dienende Behälter/in einem Aufnahmebehälter 33 abgedichtet und Sauerstoff mittels des Katalysator-Pellets 35 entfernt ist, kann eine Kultur in einem lebensfähigem Zustand in der Röhre bis zu 96 Stunden gehalten werden. Der neue Behälter 10 ist indes auch ohne den Aufnahmebehälter 33 brauchbar, aber ein anaerober Zustand kann in diesem Behälter nicht so lange aufrechterhalten werden, wie es möglich ist, wenn gleichzeitig auch ein Aufnahmebehälter 33 verwendet wird. In der Röhre 17 kann ohne den Aufnahmebehälter 33 ein anaerober Zustand nicht so einfach aufrechterhalten werden, da es bei einer Massenproduktion von Verschlüssen 16 nicht einfach möglich ist, bei Berücksichtigung ausreichend genauer Toleranzen eine ausreichend dichte Abdichtung zu erzielen, um einen Gasstrom um das offene Ende der Röhre 17 zu verhindern, selbst wenn der Verschluß 16 in einer sogenannten Dichtungsstellung ist. Ohne Anwendung des Aufnahmebehälters 33 kann eine Kultur in der Röhre 17 nicht länger als 24 Stunden lebensfähig gehalten werden. Dies ist indes ein ausreichend langer Zeitraum zum Transport\on Kulturen in dicht besiedelten Städten. Daher ist der Behälter 10 ohne den Aufnahmebehälter 33 eine äußerst nützliche kulturaufnehmende und transportierende Vorrichtung.

Die
Sn-der erfindungsgemäßefl Vorrichtung kann auch zur Lagerung und zum Transport anaerober Organismen Kulturen verwendet werden, die keine an Kohlenstoff-Dioxyd angereicherte Atmosphäre in dem Behälter 10 erfordern, wozu es lediglich erforderlich ist, das Natriumbicarbonat aus der Tablette 25 fortzulassen.

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Der Abstrichtupfer 11 kann auch in der Packung selbst fehlen und für sich verpackt werdendes kann auchein in der Praxis eines " Arztes üblicher Abstrichtupfer in der vorstehend angegebenen Weise verwendet werden. Es ist in einigen Fällen empfehlenswert, den Abstrichtupfer nicht in dem Behälter 10 zu belassen., sondern wegzuwerfen, nachdem der Stöpsel 21 mit der Kultur inokuliert und mit dem Nährmedium imprägniert ist.

Anstelle der Ampulle 23 kann auch ein Schrägröhrchen mit Agar als Nährmedium verwendet werden.

Die für die Entwicklung von Kohlendioxyd in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeigneten chemischen Mittel sind nicht auf die vorstehend angegebenen Mittel beschränkt. Es kann, ganz allgemein gesprochen, jedes feste Material verwendet werden, das bei einer Berührung mit einer Flüssigkeit Kohlendioxyd in einer angemessenen Menge in einer angemessenen kurzen Zeit freisetzt. Die Verwendung eines Carbonat- oder Bicarbonatsalzes und einer verdünnten Säure, die keine Dämpfe entwickelt und eine Kultur nicht nachteilig beeinflußt, ist am wirtschaftlichsten. Anstatt verdünnte Säure in die Ampulle zu geben, kann diese auch mit Wasser und Natriumbicarbonat und Zitronensäure gefüllt werden, oder ein geeignetes saures Salz kann in dem Pellet 25 zur Entwicklung von Kohlendioxyd vorgesehen sein. Andere mögliche Systeme sind dem erfahrenen Chemiker geläufig.

Wenn auch mit dem vorstehenden Beispiel die Erzeugung von Wasserstoff als reduzierendes Gas durch die Verwendung bestimmter Chemikalien, z.B. Kalium-Borhydrid, Zink, Natriumchlorid und verdünnter Salzsäure veranschaulicht wird, können auch andere feste

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Materialien zugleich mit anderen Flüssigkeiten zur Erzeugung von Wasserstoff oder irgendeines anderen Gases verwendet werden, das katalytisch mit Sauerstoff reagiert, um ihn aus dem die Kultur umgebenden Raum zu entfernen. So kann Wasser allein in die Ampulle 24 gegeben und das feste Pellet 25 kann so zusammengesetzt sein, dass es ein Material enthält, das mit Wasser sicher und in praktisch annehmbarer Zeit schnell unter Bildung von Wasserstoff reagiert. So können NatriumJ>orhydrid, Lithiumaluminiumhydrid, Lithiumhydrid ^: _s Calciumhydrid, Aluminiumhydrid, und Lithium^borhydrid verwendet werden, da sie mit Wasser oder wässriger Säure unter Bildung von Wasserstoff reagieren. Da Hydride auch mit anderen Flüssigkeiten, wie Alkoholen unter Bildung von Wasserstoff reagieren, kann es wünschenswert sein, Wasser durch einen Alkohol zu ersetzen, vorausgessetzt, daß der Alkohol die Kultur nicht nachteilig beeinflußt. Wasserstoff kann natürlich auch durch die Umsetzung eines Metalles,wie Eisen, Zink, Aluminium oder Magnesium mit einer geeigneten Säure wie Schwefelsäure oder Salzsäure, gebildet werden.

Anstatt Wasserstoff als reduzierendes Gas zur Entfernung von Sauerstoff aus der Röhre 17 zu entfernen, kann es angezeigt sein, Acetylen durch Umsetzung von Calciumcarbid in den Pellet 25 und Wasser oder verdünnte Säure in der Ampulle 2k zu erzeugen.

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Claims

Dr.-lng. E. BERKEN FELD · Dipi.-ίng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom ±Q, August 1976 Lo/ r4ame d. Anm. Marion Laboratories , Inc. PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zum Aufnehmen und Transportieren einer Bakterienkultur, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

eine längliche Röhre (17), die ein offenes Ende mit einem entfernbaren Verschluß (16) und ein geschlossenes Ende (20) hat;

ein Abstrichtupfer (11) mit einer absorbierenden Abstrichspitze (l4), der innerhalb der Röhre (17) angeordnet ist und einen länglichen Stiel (11) hat, der am offenen Ende (19) der Röhre (17) liegt;

eine erste zerbrechliche Ampulle (23), die innerhalb der Röhre (17) an der Abstrichtupfer-Spitze (14) liegt, und die Ampulle (23) ein flüssiges Nährmittel enthält, das, wenn es aus der Ampulle freigesetzt ist, die Abstrichtupfer-Spitze befeuchtet;

ein gaserzeugendes Mittel (25), das zwischen dem geschlossenen Ende (20) der Röhre und der Nährmedium-Ampulle (23) liegt;

eine zweite zerbrechliche Ampulle (24), die in der Röhre am gaserzeugenden Mittel (25) liegt; und diese zweite Ampulle eine aktivierende Flüssigkeit enthält, .die, wenn sie von dieser Ampulle freigesetzt ist, sich mit dem gaserzeugenden Mittel (25) umsetzt und Wasserstoff innerhalb der Röhre (17) bildet;

die Röhre (17) aus einem biegsamen Material besteht, das es ermöglicht, die in den Ampullen (23) und (24) enthaltenden Flüssigkeiten durch Zusammendrücken der Röhre (17) durch Bruch der Ampullen freizusetzen; und

ein zwischen den Ampullen (23) und (24) angeordnetes Filter

.s durchl

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(26), das für GaS_- durchjL^ssig^ für Flüs sigkeit jedoch un-

durchlässig ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gaserzeugende Mittel (25) und die aktivierende Flüssigkeit' unter Bildung von Wasserstoff und Kohlendioxyd in der Röhre (17) reagieren.
3· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2₃ gekennzeichnet durch einen innerhalb der Röhre (17) vorliegenden Katalysator (27)i der die Umsetzung von Wasserstoff und Sauerstoff in der Röhre (17) induziert.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 3_S gekennzeichnet durch ein in der Röhre (17) vorliegendes Trockenmittel (37).
5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das gasbildende Mittel (25) ein festes Material ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-5» gekennzeichnet durch einen für die Aufnahme der Röhre (17) dienenden Aufnahmebehälter (33), der aus einem biegsamen, für Gas undurchlässigen Material besteht.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-7* gekennzeichnet durch einen innerhalb des Aufnahmebehälters (33)» aber außerhalb der Röhre (17) vorliegenden Katalysator (35), der eine Umsetzung des innerhalb der Röhre gebildeten reduzierenden Gases mit dem innerhalb des Aufnahmebehälters (33) vorliegenden Sauerstoff induziert.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - "J₉ gekennzeichnet durch eine äußere, aus einem biegsamen und gasundurchlässigen Material bestehende Umhüllung (40), die zur Aufnahme des Aufnahmebehälters (33) dient.
9· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-8, gekennzeichnet durch einen verschließbaren Behälter (10), in welchem sich eine auf eine Ablage (14) gegebene aufgenommene Kultur befindet;

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in dem Behälter vorgesehene Mittel (25), um die auf der Ablage (14) befindliche Kultur mit einem Kulturmedium zu versorgen;

in dem Behälter (10) vorgesehene chemische Mittel (25) ₃ die., nachdem die Kultur auf die Ablage gegeben ist, wenigstens den die aufgenommene Kultur umgebenden Behälterraum mit Kohlendioxyd und Wasserstoff versorgen;

chemische Mittel, die ein festes Material (25) und eine Ampulle (24) mit einer Flüssigkeit aufweisen, die mit dem festen Material unter Bildung von gasförmigem Kohlendioxyd und Wasserstoff reaktionsfähig ist, und

ein in dem Behälter vorgesehener Katalysator (27), um die Umsetzung zwischen Sauerstoff und Wasserstoff zu induzieren.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3_} dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Mittel (25) ein festes Carbonat- oder Bicarbonat-SaIz aufweisen, das mit der Flüssigkeit Kohlendioxyd bildet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Mittel (25) ein festes Metallhydrid oder Metall aufweisen, die mit der Flüssigkeit unter Bildung von Wasserstoff reagieren.
12. Vorrichtung nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) innerhalb eines Sammelbehälters (33) angeordnet ist, und der Sammelbehälter ebenfalls einen Katalysator (35) aufweist, der die Umsetzung von Wasserstoff mit Sauerstoff katalysiert, und der Behälter (10) Mittel aufweist, um Wasserstoff in den Aufnahmebehälter zu führen.
13· Vorrichtung nach Anspruch 9_S dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (10) ein Trockenmittel (37) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kulturmedium eine Flüssigkeit in einer zerbrechlichen Ampulle (23) ist.

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15. Vorrichtung nach Anspruch I₃ gekennzeichnet durch einen verschließbaren Behälter (10) mit einer Ablage (14) zur Aufnahme einer entnommenen Kultur, einer zerbrechlichen Ampulle (23), die ein flüssiges Nährmedium enthält ₃ das einer auf der Ablage (14) befindlichen Kultur zuzuführen ist₃ und

in dem Behälter vorliegende chemische Mittel (25), die nach stattgefundener Ablage einer Kultur auf der Ablage (l4) selektiv aktiviert werden, wobei die chemischen Mittel, wenn aktiviert, gasförmiges Kohlendioxyd liefern_sund ferner ein reduzierendes System vorgesehen ist, um wirksam Sauerstoff zu reduzieren, wenigstens in dem Behälterraum, der die aufgenommene Kultur umgibt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter auch ein Trockenmittel vorliegt.
17. Vorrichtung nach Anspruch IS₃ dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende System ein reduzierendes Gas und einen Katalysator aufweist, um die Umsetzung des Sauerstoffs mit dem reduzierenden Gas zu induzieren.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das reduzierende Gas Wasserstoff ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) innerhalb eines Aufnahmebehälters (33) angeordnet ist und der Behälter (33) ebenfalls einen Katalysator (35) aufweist, der die Umsetzung des Wasserstoffes mit Sauerstoff katalysiert, um Sauerstoff aus diesem zu entfernen, und der Behälter (10) Mittel besitzt, um Wasserstoff aus diesem zu dem Aufnahmebehälter zu führen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, äaäupeh gekennzeichnet durch:

einen verschließbaren Behälter (10), in welchem ein Abstrichtupfer (11/14) zur Aufnahme und zum Austausch vorgesehen ist, nachdem eine Kultur durch den Abstrichtupfer aufgenommen ist.

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