DE4406614A1

DE4406614A1 - Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem

Info

Publication number: DE4406614A1
Application number: DE19944406614
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Antoni; Rolf Dr Nystrand
Original assignee: ANTONI ROLAND DIPL ING FH
Current assignee: ANTONI ROLAND DIPL ING FH
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1994-10-13

Description

Die Erfindung betrifft ein wiederverwendbares analytisches Untersu chungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung kann zur Aufnahme von chemischen Beschich tungen und mikrobiologischen Kultivierungsmedien zu verschieden sten Test-Verfahren für chemische und/oder mikrobiologische Untersuchungen verwendet werden. Ein Haupteinsatzgebiet ist die Benutzung als wiederverwendbare und resterilisierfähige Petrischale in der mikrobiologischen Untersuchungspraxis.

Um ca. 1900 herum begannen Mikrobiologen damit, Mikroorganis men zu kultivieren. Zu dieser Zeit bestanden alle für diesen Zweck eingesetzten Systeme aus Glas. Als in den sechziger Jahren die aus Kunststoff (überwiegend Polystyrol, ein geringer Anteil aus Polyme thylmethacrylat) bestehenden Einweg-Petrischalen sowie auch andere Typen auf den Markt kamen, lösten sie in kürzester Zeit die Glassysteme ab.

Die aktuell auf dem Markt befindlichen Systeme (überwiegend aus Polystyrol, ein geringer Anteil aus Polymethylmethacrylat) können in der aktuell vorliegenden Konstruktion als Petrischale nur einmal verwendet werden und können hohen Temperaturen, wie sie bei der Dampf- (121°C bis 134°C für 20 bis 5 Minuten) oder Heißluftsterilisation (160°C für 2 h) vorhanden sind, nicht widerste hen. Die Materialien verlieren oberhalb dieses Temperaturspektrums ihre Formbeständigkeit, gehen in einen Schmelzebereich über und verlieren ihre ursprüngliche Form.

Die aktuell auf dem Markt befindlichen Systeme lassen sich nur einer Ethylenoxidsterilisation unterziehen, die aufgrund der Toxizität und der Entgasungseffekte des Sterilisationsgases sowie aufwendiger Verfahrenstechniken nicht zu den umweltverträglichsten Verfahren gehört.

Die aktuell auf dem Markt befindlichen Systeme lassen sich nach dem Laborgebrauch nur noch einer Dampfsterilisation (zur Verhinde rung von Kontaminationen) unterziehen, wobei die herkömmlichen Ober- und Unterteile inklusive des Kultivierungsmediums in eine unbrauchbare Schmelze verwandelt werden, die dem Laborabfall zugeführt werden muß.

Heutzutage besteht ein allgemeiner Trend zur Abfallvermeidung. Es gibt viele neue Materialien auf dem Markt, die es ermöglichen, wiederverwendbare Teile zu konstruieren. Dies ist auch dann möglich, wenn die Teile einer Hitzebehandlung unterzogen werden müssen, wie zum Beispiel Hochtemperaturspülung, -reinigung und trocknung sowie Dampf- oder Heißluftsterilisation. Selbst gegenüber Strahlenbehandlungen (Mikrowellen-, Elektronen-, Gamma-) können spezielle Hochleistungskunststoffe ihre günstigen Eigenschaften behalten. Die Kunststoffmaterialien können sogar mehrfach sterili siert werden und behalten trotzdem eine Lebensdauer von mehreren 100 Belastungszyklen.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Abfälle von analytischen Untersuchungssyste men in chemischen und mikrobiologischen Labors zu vermindern, die Handhabung von analytischen Untersuchungssystemen zu erleichtern und sie für alle gängigen Sterilisationsverfahren resterilisierfähig zu gestalten.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführ ten Merkmale dadurch gelöst, daß durch eine neuartige Konstruktion aus speziellen thermoplastischen Hochleistungspolymeren (PEI, PSU, PES, PPSU, PPC, PMP, PAI, aromatische Polyester, sowie Blends aus diesen Polymeren) die aufgrund der Erfindung sehr kostengün stig im Spritzgieß- oder Thermoformingverfahren hergestellt werden kann, ein wiederverwendbares, sterilisier- sowie resterilisierfähiges System geschaffen wird, welches für chemische und mikrobiologische Testverfahren und Kultivierungsmedien eingesetzt werden kann.

Die Erfindung zur Durchführung mikrobiologischer Kultivierung und Tests besteht aus zwei Halbkörpern in der Größe der herkömm lichen Einweg-Petrischalen. Wird die Erfindung wie die Rodak-Platten verschiedener Größen und die Petri-Schalen als mikrobiologisches Kultivierungssystem verwendet, werden die zusammengesteckten Halbkörper übereinandergetürmt (ca. 20 Systeme in einer Einheit) und, verpackt in ein gas- und dampfdurchlässiges Material, dampfsterilisiert.

Die Erfindung wird mit einer ausreichenden Menge des Kultivie rungsmediums befüllt und bis zum jeweiligen Gebrauch gelagert.

Nach entsprechendem Gebrauch der Erfindung kann das Kultivie rungsmedium entweder mechanisch entfernt, oder im System aufgeschmolzen und nach der Sterilisation in flüssiger Form entfernt werden.

Die Erfindung kann in Standardreinigungsapparaturen (Labor spülmaschinen) gereinigt und getrocknet und erneut für die nächste Dampfsterilisation vorbereitet werden.

Um die mechanische Entfernung des Kultivierungsmediums zu erleichtern, kann vor der Sterilisation ein dünner vorgeformter Einsatz aus dem gleichen Material wie das der beiden Halbkörper (PEI, PSU, PES, PPSU, PPC, PMP, PAI, aromatische Polyester, sowie Blends aus diesen Polymeren) in den unteren Halbkörper wieder entfernbar fixiert werden. Dieser Einsatz kann dann mit dem verwendeten Kultivierungsmedium herausgenommen und einem Recyclingprozeß nach vorangestellter Sterilisation evtl. kontaminier ter Teile zugeführt werden, oder nach einer Entfernung des Kultivierungsmediums wiederverwendet werden.

Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß dasselbe wiederverwendbare analytische Untersuchungssystem (bestehend aus Unter- und Oberteil) für mehrere Sterilisationszyklen und chemische und/oder mikrobiologische Untersuchungen verwendet werden kann.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind:

1. Optimale Variationsmöglichkeiten durch die Beschichtung mit unterschiedlichen Medien im Unterteil oder auf dem Einsatz des Unterteils.
2. Stabilisierung des Einsatzes durch Fixierung im Unterteil vor und während des Beschichtungs- und Sterilisationsverfahrens.
3. Widerstandsfähigkeit gegenüber allen aktuellen Sterilisationsver fahren.
4. Für das Ober- und Unterteil sowie den Einsatz für das Unterteil können einfache Spritzgießformen oder Thermoforming- Werkzeuge verwendet werden.
5. Eine konstante Wandstärke des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems erlaubt eine generelle Minimierung der Wandstärke und damit eine Reduzierung der inneren Span nungen in den Kunststoffteilen.
6. Dasselbe wiederverwendbare analytische Untersuchungssystem kann für mikrobiologische und chemische Untersuchungen verwendet werden.
7. Bei Verwendung in der Produktion oder im Laborbetrieb sind die symmetrischen Teile (Ober- und Unterteil sowie Einsatz) leicht zu handhaben.
8. Eine Wiederverwendung von Ober- und Unterteil ist möglich.
9. Eine Wiederverwendung des Einsatzes ist möglich.
10. Das Ober- und Unterteil kann recycled werden.
11. Der Einsatz kann recycled werden.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht des Unterteils des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems gemäß vorliegender Erfindung.

Fig. 2 die Seitenansicht des Unterteils des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems gemäß vorliegender Erfindung.

Fig. 3 die Draufsicht des Oberteils des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems gemäß vorliegender Erfindung.

Fig. 4 die Seitenansicht des Oberteils des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems gemäß vorliegender Erfindung.

Fig. 5 die Draufsicht des entfernbaren Einsatzes für das Unterteil des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungs systems gemäß vorliegender Erfindung.

Fig. 6 die Seitenansicht des entfernbaren Einsatzes für das Unterteil des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungs systems gemäß vorliegender Erfindung.

Fig. 7 die Seitenansicht des kompletten, geschlossenen wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems (Ober-, Unterteil, entfernbarer Einsatz) gemäß vorliegender Erfindung.

Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.

Gemäß den Zeichnungen, in denen Unternummern einzelne Details beschreiben, beinhalten Fig. 1 und 2 das Unterteil des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems. Die hier gezeigte kreisförmige Außenkontur des Unterteils kann auch andere die Funktion unterstützende geometrische Konturen aufweisen.

Rippen (1), die am Boden direkt angebracht sind, ermöglichen dem Dampf oder anderen Sterilisationsagenzien am unteren Teil des entfernbaren Einsatzes (siehe Fig. 5 und 6) für sterile Bedingungen zu sorgen.

Die Rippen (1) können die in Fig. 1 und 2 gezeigte Form aber auch z. B. Wellenstrukturen oder andere die Funktion unterstützende Konturen aufweisen. Anstelle von drei Rippen kann auch zur Unter stützung der Funktion eine andere Anzahl und/oder eine andere Anordnung der Rippen erfolgen.

Fixierungsnoppen (2), die direkt am Boden angebracht sind, ermöglichen dem Dampf oder anderen Sterilisationsagenzien zwischen der Innenwandung des Unterteils und dem entfernbaren Einsatz (siehe Fig. 5 und 6) für sterile Bedingungen zu sorgen. Die Fixierungsnoppen sorgen gleichzeitig für den Halt des entfernbaren Einsatzes im Unterteil des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems.

Die Fixierungsnoppen (2) können die in Fig. 1 und 2 gezeigte Form aber auch andere die Funktion unterstützende Konturen aufweisen. Anstelle von drei Führungsnoppen kann auch eine andere Anzahl und/oder eine andere Anordnung der unterstützenden Führungsnoppen erfolgen.

Öffnungen (3), die direkt in der Seitenwand des Unterteils angebracht sind, ermöglichen dem Dampf oder anderen Sterilisa tionsagenzien, zwischen der Innenwandung des Unterteils und dem entfernbaren Einsatz (siehe Fig. 7) für sterile Bedingungen zu sorgen.

Die Öffnungen (3) können die in Fig. 1 und 2 gezeigte Form aber auch andere die Funktion unterstützende Konturen aufweisen. Anstelle von drei Öffnungen kann auch zur Unterstützung der Funktion eine andere Anzahl und/oder eine andere Anordnung der Öffnungen erfolgen.

Fig. 5 und 6 zeigen den entfernbaren Einsatz, der in das Unterteil des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungs systems, das in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, eingesetzt wird. Der entfernbare Einsatz wird in die Noppen (2) der Fig. 1 und 2 eingeklipst. Die hier gezeigte kreisförmige Außenkontur des Einsatzes kann auch andere die Funktion unterstützende geometri sche Konturen aufweisen.

Das Oberteil (Fig. 3 und 4) deckt komplett und planparallel das Unterteil (Fig. 1 und 2) sowie den entfernbaren Einsatz (Fig. 5 und 6) ab (Fig. 7). Die hier gezeigte kreisförmige Außenkontur des Oberteils kann auch die Funktion unterstützende andere geometri sche Konturen aufweisen. Das Oberteil des wiederverwendbaren analytischen Untersuchungssystems kann auch einfach vom Unterteil des Gehäuses abgehoben werden.

Claims

1. Wiederverwendbares, sterilisier- und resterilisierbares analytisches Untersuchungssystem für chemische und/oder mikrobiologische Testverfahren sowie Kultivierung, dadurch gekennzeichnet, daß dieses System aus einem Ober- und Unterteil, das jedes für sich hergestellt und ineinander gelegt werden kann, zusammengesetzt ist.

2. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ober- und Unterteil mit Ethylenoxid, Sattdampf, Heißdampf, Heißluft, Gammastrahlen, Elektronenstrahlen, Mikrowellen sowie Plasma oder anderen bekannten Sterilisationsmethoden direkt oder in einer geeigneten Verpackung ohne Beschädigung sterilisiert werden können.

3. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengefügten Ober- und Unterteile durch das Vorhanden sein planparalleler Oberflächen übereinandergestapelt werden können.

4. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ober- und Unterteil aus thermoplastischen Kunststoffmateria lien spritzgegossen und/oder thermogeformt werden kann.

5. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ober- und Unterteil einem Recycling-Verfahren unterworfen werden kann.

6. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil mit einer geeigneten Haltevorrichtung versehen ist, die es erlaubt, einen wieder entfernbaren Einsatz zu fixieren.

7. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil mit einer geeigneten Abstandshalterung in der Bodeninnenseite ausgestattet ist.

8. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil mit geeigneten Aussparungen in den Seitenwänden ausgestattet ist.

9. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wieder entfernbare Einsatz mit Ethylenoxid, Sattdampf, Heißdampf, Heißluft, Gammastrahlen, Elektronenstrahlen, Mikrowellen sowie Plasma oder anderen bekannten Sterilisationsmethoden direkt ohne Beschädigung sterilisiert werden kann.

10. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wieder entfernbare Einsatz aus thermoplastischen Kunststoff materialien spritzgegossen und/oder thermogeformt werden kann.

11. Wiederverwendbares analytisches Untersuchungssystem nach Patentan spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der wieder entfernbare Einsatz einem Recycling-Verfahren unterworfen werden kann.