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Kombiniertes Lochstanz- und Absauggerät für die Lochplatten-
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Agar-Diffusionsmethode Die Erfindung betrifft ein Lochstanz- und
Absauggerät für die Lochplatten-Agar-Diffusionsmethode mit einem Stanzrohr und einer
Absaugvorrichtung zum Entfernen der ausgestanzten Agar-Platte. Derartige Geräte
werden zur Durchführung der Lochplatten-Agar-Diffusionsmethode benutzt. Diese Methode
dient unter anderem der quantitativen Antibiotika-Bestimmung in Flüssigkeiten, die
dem menschlichen oder tierischen Organismus entnommen werden. Die Bestimmung beruht
darauf, daß man die zu untersuchende Flüssigkeit in ein Loch füllt, welches sich
in einer, z.B. in einer Petrischale gegossenen Agarschicht befindet,- die mit einem
gegenüber dem entsprechenden Antibiotikum empfindlichen Keim geimpft wurde.
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Das Antibiotikum diffundiert von der Flüssigkeit in die Agarschicht.
Die Diffusion gehorcht einer exponentiellen Gesetzmäßigkeit, so daß um das Loch
konzentrisch ein exponentielles Antibiotika-Konzentrationsgefälle -entsteht.
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Der Keim weist gegenüber dem Antibiotikum eine definierte Eigenschaft
auf, die mit dem Begriff "Minimale Hemmkonzentration" (MHK) definiert wird. Liegt
die Konzentration unter der MHK, so wächst der Keim; liegt sie darüber, so wächst
er nicht. Nach einer gewissen Inkubationszeit der Agarschicht kann in dieser ein
transparenter Hemmhof um das Loch herum beobachtet werden, der logarithmisch proportional
der Antibiotikakonzentration der eingegebenen Flüssigkeit ist. Außer anderen Variablen,
wie z.B. der Schichtdicke,
hängt der Durchmesser des Hemmhofes vom
Lochdurchmesser ab.
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Voraussetzung für die einwandfreie Funktion dieser Methode ist die
Herstellung von sauber begre-nzten Löchern in der fest auf ihrer Unterlage haftenden
Agarschicht.
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Nach dem Stand der Technik wird dazu ein Lochstanzgerät verwandt,
das mit einer Absaugvorrichtung ausgestattet ist, um die ausgestanzte kreisförmige
Agarplatte zu entfernen.
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Zur Erzeugung des erforderlichen Unterdruckes über der ausgestanzten
Agarplatte wird der Hohlzylinder der Lochstanze mit einer Vakuumpumpe verbunden.
Gleichzeitig mit dem Stanzvorgang wird dann von außen her Luft am Stanzzylinder
vorbei angesaugt und strömt durch den Stanzzylinder ab. Die ausgestanzte Agarplatte
wird dann von dieser Strömung mitgenommen. Nachteilig ist dabei, daß die außen am
Stanzzylinder vorbeiströmende Luft eine Verformung der Agarschicht hervorruft und
manchmal die Schicht sogar von der darunterliegenden Glasplatte ablöst. Dadurch
entsteht ein Hohlraum zwischen Agarschicht und Glasplatte, in den die Flüssigkeit
aufgrund der Kapillarwirkung eindringen kann. Da das Meßprinzip einen reinen Diffusionsvorgang
voraussetzt, werden auf diese Weise die Meßwerte verfälscht. Hier soll die Erfindung
Abhilfe schaffen.
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Es soll ein Gerät geschaffen werden, das es erlaubt, den ausgestanzten
Agarzylinder ohne schädigende Beeinflussung der Agarschicht wegzusaugen.
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Gelöst wird dieses Prchlem in einfacher und eleganter Weise dadurch,
daß die Absaugvorrichtung für die ausgestanzte Agarplatte aus einem konzentrisch
im Stanzrohr angeordneten, axial verschiebbaren Hohlzylinder besteht, der mit einer
Vakuumpumpe verbunden ist.
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Vorteilhaft ist das Stanzrohr in der Weise mit Ansaugöffnungen versehen,
daß die durch die öffnungen angesaugte Außenluft durch den zwischen Hohlzylinder
und Stanzrohr gebildeten Ringspalt strömt, am unteren Ende des Hohlzylinders um
0 180 umgelenkt wird und schließlich von der Vakuumpumpe abgesaugt wird. Durch diese
Luftführung wird ein Abheben der an das ausgestanzte Loch angrenzenden Agarschicht
mit Sicherheit vermieden. Damit sind auch die oben geschilderten systematischen
Meßfehler ausgeschlossen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Hohlzylinder
mit einer Druckfeder versehen, die sich an einem höhenverstellbaren, an der Innenwand
des Stanzrohres angeordneten Gewindering abstützt.
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Bei dieser Ausführung kann das Ausstanzen der Agarplatte und das Absaugen
in einem Arbeitsgang erfolgen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Die Figur zeigt einen stark schematisierten Vertikal.querschnitt durch
das Gerät.
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Die wichtigsten Elemente des Gerätes sind das Stanzrohr 1 und der
Hohlzylinder 2. In der Figur ist'ferner die auf einer Glasplatte 3 festhaftende
Agarschicht 4 angedeutet.
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Das Stanzrohr 1 ist in einem Stativ gelagert und kann mittels eines
Hebels über ein Zahnstangengetriebe (nicht gezeichnet) betätigt werden. Das untere
Ende des Stanzrohres 1 ist als Schneide 5 ausgebildet. Bei Betätigung des Stanzrohres
1 wird aus der Agarschicht 4 ein dem Durchmesser der Schneide 5 entsprechender Ayarzylinder
12 ausgestanzt.
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Der Hohlzylinder 2 ist mittels eines Gleitlagers 6 axial verschiebbar
im Stanzrohr und konzentrisch zu diesem angeordnet. Das Gleitlager 6 besteht im
wesentlichen aus einem kurzen zylindrischen Rohrstück (Gewindering 7) mit einer
Passung für den Hohlzylinder 2 und ist mit dem oberen Ende des Stanzrohres 1 verschraubt.
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Am Ende des Hohlzylinders 2 ist ein Schlauch angeschlossen, der zu
einer Vakuumpumpe führt. Die Pumpe saugt von der Außenseite her durch die Ansaugöffnungen
8 im Stanzrohr 1 Luft an, die anschließend durch den konzentrischen Ringspalt 9
zwischen Hohlzylinder 2 und Stanzrohr 1 und dann durch den Hohlzylinder 2 abströmt.
Die angesaugte Luft wird also im Bereich der ausgestanzten Agarscheibe um 1800 umgelenkt.
Der unmittelbar an den Außenumfang der Schneide 5 angrenzende Bereich der Agarschicht
4 bleibt von der Luftströmung unberührt. Auf diese Weise wird eine Besch&digung
der Agarschicht in der Nähe des ausgestanzten Loches vermieden.
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Eine Feder 10, die mit ihrem oberen Ende an dem Gewindering 7 befestigt
ist,undsich mit ihrem anderen Ende am Hohlzyl-inder 2 abstützt, sorgt dafür, daß
das untere Ende 11 des Hohlzylinders 2 zumindest während des Stanzvorganges mit
leichtem Druck auf der Agarschicht 4 aufliegt (in der Zeichnung gestrichelt dargestellt).
Durch die oben beschriebene Luftströmung wird dann die ausgestanzte Agarscheibe
12 in den Hohlzylinder 2 gezogen und wegtransportiert.
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Die Absaugung ist trotz des unterschiedlichen Durchmessers von Agarplatte
12 und Hohlzylinder 2 ohne weiteres möglich, da sich die Agarplatte 12 leicht verformt
und dem Durchmesser des Hohlzylinders 2 anpaßt. Durch Herein- bzw. Herausschrauben
des Gleitlagers 6 kann der Anpreßdruck des Hohlzylinders 2 auf die Agarschicht 4
eingestellt werden. Damit ist eine
Anpassung an unterschiedliche
Agarschichtdicken möglich.
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Bei der beschriebenen Ausführung des Gerätes erfolgen Stanzen und
Absaugen der Agarplatte 12 in einem Arbeitsgang.
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Es ist natürlich ohne weiteres möglich, das Gerät so abzuwandeln,
daß der Hohlzylinder 2 fur sich betätigt werden kann. In diesem Fall wird die Feder
10 zweckmäßig als Zugfeder ausgebildet, so daß sich die Unterkante 11 des Hohlzylinders
2 in der Ruhelage normalerweise oberhalb der Agarschicht 4 befindet (s. Zeichnung).
Zum Absaugen der ausgestanzten Agarplatte 12 wird nun der Hohlzylinder 2 z.B.
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mittels eines kleinen an ihm befestigten Hebels soweit abgesenkt,
daß die Unterkante 11 die ausgestanzte Agarscheibe 12 berührt. Bei diesem Vorgang
wird in derselben Weise wie oben beschrieben die Agarscheibe 12 vom Hohlzylinder
2 angesaugt und wegtransportiert.
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Die Vorteile des neuen Gerätes liegen in der schon erwähnten Betriebssicherheit
hinsichtlich der Messung (kein Abheben der Agarschicht in unmittelbarer Nähe des
Stanzrohres) der einfachen Handhabung und der Schnelligkeit beim Stanzen einer großen
Zahl von Löchern.