DE69008394T2

DE69008394T2 - Vorrichtung zur Abtrennung einer vorbestimmten Menge von Bakterien.

Info

Publication number: DE69008394T2
Application number: DE69008394T
Authority: DE
Inventors: John K Hood; Marlys E Lund; Robert L Nelson
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1989-02-13
Filing date: 1990-02-12
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2010-02-13
Also published as: JP2994675B2; DE69008394D1; EP0385602A1; CA2008450C; JPH02245174A; US4956297A; EP0385602B1; CA2008450A1

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Röhrchenanordnung zur Aufnahme einer vorbestimmten Menge van Bakterien aus mindestens einer Kolonie der Bakterien

Ausgangssituation

Eine Reihe mikrobiologischer Verfahren, wie beispielsweise solche, wie sie zur Identifizierung von Bakterien oder zur Bestimmung der Empfindlichkeit von Bakterien gegenüber Antibiotika angewendet werden, erfordern die Möglichkeit, eine reproduzierbare und genaue vorbestimmte Menge von Bakterien zu erhalten und abzugeben. Ein traditio-nelles Vorgehen zum Erlangen einer vorbestimmten Menge umfaßt einen Vergleich der Wolkenbildung oder Trübung einer bakteriellen Suspension oder Verdünnung mit der Trübung eines oder mehrerer Standards, um die Konzentration der Bakterien in der Suspension zu bestimmen.
Ein weiteres Vorgehen entsprechend US-P-4 252 904, 4 250 264 und 4 345 028 betrifft ein System zur Anzucht von Bakterien einer vorbestimmten Anfangspopulation zu einer vorbestimmten Endpopulation. Diese Patentschriften betreffen jeweils eine Vorrichtung zur Anzucht der Bakterien auf Medien zur Wachstumsbegrenzung und auf ein Röhrchen zur Aufnahme einer vorbestimmten Menge von Bakterien. Beispielsweise wird in der US-P-4 345 028 eine Mindest-Hemmkonzentrations-Prüfung (MIC-Prüfung) zur Bestimmung der Empfindlichkeit verschiedener Bakterien gegenüber Antibiotika beschrieben.
Bei einer kommerziellen Ausführungsform einer solchen MIC-Prüfung wird mit einem "Impfröhrchen" ein Impfgut von 1 x 10&sup8; koloniebildenden Einheiten ("CFU") aufgenommen. Das Impfgut wird mit Hilfe der Kapillarwirkung in einer Rille oder Rillen aufgenommen, die in der Spitze des Röhrchens ausgebildet sind. Das Röhrchen wird sodann in einen Animpfkolben übertragen, der 30 ml gepufferte Lösung enthält. Der Kolben wird sodann geschüttelt, um die Bakterien von der Spitze der Wandung zu vertreiben. Bei einer solchen Prüfung werden sodann 5 Mikroliter Aliquots der gepufferten Lösung zu 50 Mikroliter Nährlösungen zugegeben. Diese Reihe von Verdünnungen soll eine Endkonzentration von 5 x 10&sup5; CFU/ml zum Zweck der MIC-Prüfung ergeben. Siehe hierzu beispielsweise "Prompt TM Inoculation System-F" Herstellerdokumentation, Baxter Healthcare Corp., 1988.
Es war jedoch offensichtlich, daß in bestimmten Situationen ein sehr viel kleineres Impfgut als 1 x 10&sup8; erstrebenswert wäre. Bei einer Variation der vorgenannten MIC-Prüfung wäre es beispielsweise wünschenswert, als Anfangsimpfgut eher ein Röhrchen zur Aufnahme von 1 x 10&sup7; als von 1 x 10&sup8; CFU zu verwenden. Dieses Impfgut könnte in ähnlicher Weise in 30 ml gepufferte Lösung gegeben werden, die sich dann unmittelbar zum Rehydratisieren von trockenem Nährmedium verwenden ließe, z.B. durch 50 Mikroliter der Lösung selbst, um wiederum eine Endkonzentration von etwa 5 x 10&sup5; CFU/ml in dem rehydratisierten Medium zu erzielen.
Ein Röhrchen, wie es in der US-P-4 345 028 beschrieben wurde, könnte mit einer ausreichend kleinen Rille ausgeführt werden, um eine derart geringe Menge aufzunehmen. Mit einem derartigen Röhrchen bestünde allerdings die größere Möglichkeit, besonders ohne besondere Sorgfalt und geeignete Technik, daß die Menge der an den Seiten des Röhrchens haftenden Bakterien im Vergleich zu der Menge signifikant werden könnte, die in der Rille oder den Rillen in der Spitze des Röhrchens aufgenommen werden soll. Die an den Seiten haftende Menge könnte daher die Reproduzierbarkeit und Genauigkeit bei Anwendung eines derartigen Röhrchens beeinträchtigen. Dieses mögliche Problem weist auf die Notwendigkeit hin, Röhrchen herzustellen, mit denen man in der Lage ist, sehr geringe Menge von Bakterien unter gleichzeitiger Herabsetzung der Fehlermöglichkeit aufzunehmen, z.B. infolge von an den Seiten der Röhrchen anhaftenden Mengen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung schafft eine Röhrchenanordnung zur Aufnahme einer vorbestimmten Menge von Bakterien aus mindestens einer Aufzuchtkolonie der Bakterien, welche Anordnung aufweist:
Einen länglichen Stab mit einer Achse, gegenüberliegende obere und untere Enden, einen an dem oberen Ende angrenzenden oberen Abschnitt zum Anfassen, einen an dem unteren Ende angrenzenden langgestreckten Spitzenabschnitt, wobei der Spitzenabschnitt eine Umfangsfläche und einen im allgemeinen gleichförmigen Querschnitt entlang der Achse hat, der Spitzenabschnitt eine durch das untere Ende öffnende Rille hat, wobei die Rille eine Größe hat, die zur Aufnahme der vorbestimmten Menge von Bakterien durch Kapillarwirkung geeignet ist;
eine Manschette um den Stab, wobei die Manschette einen Wischabschnitt aufweist, der axial in dichter Nähe entlang der Umfangsfläche des Spitzenabschnitts bewegt werden kann, um ungewünschte Bakterien von der Umfangsfläche abzuwischen, und
Mittel zur lösbaren Befestigung der Manschette an dem Stab in einem vorbestimmten axialen Abstand von dem unteren Ende und mit dem Wischabschnitt angrenzend an der Umfangsfläche.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Röhrchenanordnung einstückig aus polymerem Material geformt und das Mittel zur lösbaren Befestigung eine dünne Schicht des polymeren Materials, die den Wischabschnitt mit dem Stab verbindet, wobei die dünne Schicht unter Aufbringung einer mäßigen Kraft abreißen kann, um die Manschette axial entlang dem Spitzenabschnitt zum unteren Ende zu bewegen. Die dünne Schicht ist vorzugsweise von einer ähnlichen Dicke wie die des "Plastformteilgrats". Als Plastformteilgrat wird im allgemeinen ein Fehler bezeichnet, auf dessen Vermeidung beim Spritzguß von Kunststoffen sorgfältig geachtet wird, beispielsweise die kleinen Kunststoffränder, die gelegentlich an der Trennlinie der Form von Spritzgußteilen zu sehen sind. Die Anmelder haben festgestellt, daß eine Konstruktion ähnlich dem Plastformteilgrat in voller Absicht geschaffen werden kann und sich als Mittel zur lösbaren Befestigung des Wischabschnitts einer Manschette an der Umfangsfläche eines Stabs der vorliegenden Erfindung verwenden läßt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer Röhrchenanordnung der vorliegenden Erfindung, bei welcher der längliche Stab und die Manschette als separate Teile geformt sind, wobei die Manschette durch eine lösbare Befestigung der Manschette in einer in dem Stab eingelassenen Rille an dem Stab angebracht dargestellt ist;
Fig. 2 eine Ausführungsform von Fig. 1, worin die Manschette dargestellt ist, nachdem sie von der Rille verschoben und von dem Stab über den Spitzenabschnitts des Stabs entfernt wurde;
Fig. 3 ein bevorzugtes, erfindungsgemäßes Röhrchen, bei welchem der langgestreckte Stab und die Manschette einstückig aus polymerem Material geformt sind und das Mittel zur lösbaren Befestigung der Manschette an dem Stab mit Hilfe einer dünnen Schicht des polymeren Materials vorgesehen wird;
Fig. 4 eine Teilansicht im Querschnitt, welche sowohl den Wischabschnitt der Manschette als auch das untere Ende des Stabs nach Fig. 3 einschließt.

Detaillierte Beschreibung

Der längliche Stab der vorliegenden Erfindung kann in der in der US-P-4 345 028 beschriebenen Form hergestellt und verwendet werden. Bevorzugte Stäbe können sehr geringe Mengen von Bakterien aufnehmen, z.B. in der Größenordnung von 10&sup7; CFU oder weniger. Vermutlich nehmen sie die Bakterien durch Kapillarwirkung auf, bei der die Bakterienkolonie, die normalerweise sehr viskos ist, in die Rille hochsteigen und ausfüllen kann, wenn sie mit dem unteren Ende des Spitzenabschnitts des Stabs berührt wird. Um derart geringe Mengen aufzunehmen, wird die Größe der Rille so ausgelegt, daß die vorbestimmte Menge der Bakterien durch Kapillarwirkung aufgenommen wird. Derartige Rillen enthaltende Stäbe, können auf jede geeignete Weise hergestellt werden, z.B. durch Mikroätzen der Stabspitze oder Ausformen des Stabs durch Spritzgießen.
Zunächst wird die erfindungsgemäße Manschette entfernbar an dem Stab angebracht, und zwar in einer vorbestimmten axialen Entfernung von dem unteren Ende des Stabs mit dem an der Umfangsfläche des Stabs angrenzenden Wischabschnitt der Manschette. Die Manschette kann von dem Stab durch Aufbringung einer mäßigen Kraft gelöst werden, z.B. durch Reißen oder Verschieben, wonach die Manschette axial entlang dem Spitzenabschnitt des Stabs mit der Wischeinrichtung in dichter Nähe zur Umfangsfläche des Spitzenabschnitts belegt werden kann.
Das hierin verwendete Wort "ablösen" und seine Flexionen beziehen sich auf die Trennung, z.B. Reißen oder Verschieben, der Manschette von dem Stab, um die lösbare Befestigung der Manschette an dem Stab zu zerstören und eine Entfernung der Manschette von dem Stab zu ermöglichen.
Das hierin verwendete Wort "befestigen" und seine Flexionen beziehen sich auf die mechanische Wechselwirkung zwischen dem Stab und der Manschette, durch die die Manschette in einer lösbaren Befestigung an dem Stab gehalten wird, während der Stab zur Aufnahme von Bakterien verwendet wird. Eine lösbare Befestigung kann in jeder beliebigen geeigneten Form vorliegen, z.B. können Stab und Manschette einstückig hergestellt werden oder sie können separat hergestellt und miteinander verbunden werden, z.B. durch Verwendung eines Klebstoffs, durch einen Paßsitz, usw. Vorzugsweise werden Stab und Manschette aus einem einheitlichen Stück hergestellt, wodurch zwischen den beiden eine ihnen eigene Befestigung gewährt wird. Befestigungsmittel können jede geeignete Konfiguration aufweisen, z.B. zur Gewährung einer dauerhaften oder unterbrochenen Befestigung der Manschette an dem Stab.
Fig. 1 und 2 stellen eine Röhrchenanordnung dar, bei welcher der Stab 19 eine Rille 14 hat, die aus der Umfangsfläche in einem vorbestimmten axialen Abstand vom unteren Ende 34 eingelassen ist, und der Wischabschnitt der Manschette 22 eine Innenfläche hat, die eine zentrale Öffnung in dem Wischabschnitt mit einem kleineren Querschnitt begrenzt als der Querschnitt des Spitzenabschnitts. Ein Teil des Wischabschnitts neben der Innenfläche der Manschette ist in der Rille angeordnet, um das Mittel zur lösbaren Befestigung zu schaffen, wobei der Wischabschnitt ausreichend flexibel ist, um von der Rille verschoben werden zu können und entlang dem Spitzenabschnitt bei Aufbringung einer mäßigen Kraft zu gleiten und die Manschette axial entlang dem Spitzenabschnitt zum unteren Ende 34 zu schieben.
Fig. 2 zeigt die Ausführungsform von Fig 1, bei der die Manschette 22 von der Rille 14 des Stabs 19 gelöst dargestellt wird und vom Stab 19 über das untere Ende 34 entfernt wurde.
Eine erfindungsgemäße Manschette kann den Umfangsabschnitt des Stabs bei ihrer Entfernung über das untere Ende abwischen. Das hierin verwendete Wort "wischen" und seine Flexionen beziehen sich auf die Fähigkeit der Manschette, im wesentlichen sämtliche Bakterien zu entfernen, d.h. mit der Entfernung der Manschette selbst eine ausreichende Zahl von Bakterien von der Umfangsfläche des Stabs zu entfernen, um die Verwendung der Rille/Rillen des Stabs in einer reproduzierbaren und genauen Weise zu ermöglichen. Das Abwischen wird dadurch erreicht, daß der Wischabschnitt des Stabs in dichter Nähe zur Umfangsfläche des Spitzenabschnitts beim Entfernen der Manschette vom Stab gehalten wird. Dichte Nähe kann beispielsweise mit einschließen, daß der Wischabschnitt im mechanischen Kontakt mit dem Stab ist oder eine ausreichend kleine Toleranz zwischen dem Wischabschnitt und dem Stab gehalten wird (z.B. weniger als etwa 0,025 mm (0,001 inch) und vorzugsweise weniger als etwa 0,013 mm (0,0005 inch)), so daß im wesentlichen sämtliche ungewünschten Bakterien von dem Stab abgewischt werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Röhrchenanordnung der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt, worin die Röhrchenanordnung 18 einstückig aus polymerem Material geformt ist und das Mittel zur lösbaren Befestigung der Manschette 22 an dem Stab 19 eine dünne Schicht des polymeren Materials ist, die den Wischabschnitt 20 der Manschette 22 mit dem Stab 19 verbindet, wobei die dünne Schicht bei Aufbringung einer mäßigen Kraft zur Entfernung der Manschette 22 axial entlang dem Spitzenabschnitt 24 zum unteren Ende 34 abgerissen werden kann.
Vorzugsweise wird die Manschette 22 in einem vorbestimmten Abstand von mindestens 2,54 cm (1 inch) vom unteren Ende 34 angebracht, wobei der Spitzenabschnitt 24 zylindrisch ist und einen Durchmesser von etwa 0,076 cm (0,03 inch) aufweist. Der vorbestimmte Abstand befindet sich vorzugsweise am Spitzenabschnitt 24 und an oder in der Nähe der Stelle, wo das untere Ende 32 und der Spitzenabschnitt 24 zusammentreffen. Der vorbestimmte Abstand befindet sich vorzugsweise in der Nähe einer solchen Stelle, wie sie dargestellt wurde, um die Herstellung einer Preßform zu erleichtern.
In Fig. 3 sind ebenfalls der obere, an dem unteren Ende 32 des Stabs angrenzende und zum Anfassen geeignete obere Abschnitt 26 sowie wahlweise ein Kegelstumpfabschnitt 30 zwischen dem oberen Abschnitt 26 und oberen Ende 32 zum Einsetzen in den Hals einer Flasche dargestellt. Der obere Abschnitt 26 weitet sich radial aus, wo er auf den Kegelstumpfabschnitt 30 trifft, um einen Flansch 28 zu schaffen, der einen besseren Verschluß erzeugen soll, wenn die Röhrchenanordnung 18 in den Hals einer Flasche eingesetzt worden ist.
Der obere Abschnitt 26 wird zur Aufnahme verwendet und um mit dem unteren Ende 34 der Röhrchenanordnung 18 eine oder mehrere Bakterienkolonien zu berühren. Ein bevorzugter oberer Abschnitt ist in geeigneter Weise so bemessen und geformt, daß er sich von einem Benutzer greifen und halten läßt, z.B. zwischen Daumen und Zeigefinger. Auf diese Weise kann man mit dem unteren Ende 34 der Röhrchenanordnung 18 behutsam eine Bakterienkolonie auf einer Kulturschale berührt werden, um einen Eintritt der Bakterien in die Rille 36 zu ermöglichen.
Die Röhrchenanordnung 18 kann sodann in eine Flasche (nicht dargestellt) eingesetzt werden, die z.B. sterile gepufferte Lösung enthält, in der die Bakterien durch Schütteln ausgetrieben werden können. Der Flansch 28 ist so gestaltet, daß er die Öffnung der Flasche angemessen abdeckt und dadurch eine Abdichtung schafft und/oder diese verbessert, wenn die Röhrchenanordnung 18 in eine Flasche eingesetzt ist.
Der Kegelstumpfabschnitt 30 ist so geformt, daß er im festen Sitz in die Flasche paßt und dem Anwender das Schütteln der Flasche ermöglicht, ohne daß die darin enthaltene Lösung austritt und im wesentlichen alle durch die Röhrchenanordnung 18 aufgenommenen Bakterien ausgetrieben werden können. In einer bevorzugten Ausführungsform läuft der Kegelstumpfabschnitt 30 in einem Winkel von näherungsweise 2 Grad bei seiner Annäherung an den Abschnitt 32 konisch aus und hat eine Länge von näherungsweise 1,14 cm (0,45 inch).
In der Darstellung ist das obere Ende 32 mit einem größeren Durchmesser dargestellt als der Spitzenabschnitt 24. Der Durchmesser des oberen Endes 32 ist nicht besonders kritisch, da er sich oberhalb der Manschette 22 befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Durchmesser des oberen Endes 32 in der Größenordnung von 0,81 cm (0,32 inch) und die Länge in der Größenordnung von 1,27 cm (0,5 inch). Diese Abmessungen erhöhen die Gesamthaltbarkeit und Festigkeit der Röhrchenanordnung 18. In einer bevorzugten Ausführungsform läuft das obere Ende 32 entsprechend der Darstellung in Fig. 4 in einem Winkel von 45º in bezug auf seine Achse bis zu seinem Ende schmal zu, um sich dem Durchmesser des Spitzenabschnitts 24 zu nähern.
Die dünne Schicht des polymeren Materials, die zur ösbaren Befestigung der Wischvorrichtung der Manschette an dem Stab verwendet wird, kann in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines polymeren Spritzgußmaterials durch vorsätzliche Ausbildung einer geringfügigen Absetzung oder Verschiebung an der Trennlinie zwischen den Metallteilen der Form gebildet werden. Siehe hierzu "Injection Molding", Bd. 8, S. 102-138, Bd. 8 in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 2. Ausg., Mark, et al., Herausg., John Wiley and Sons, Inc., 1987.
Normalerweise hat die dünne Schicht eine Dicke von weniger als die des/der angrenzenden Stabs oder Manschette. Auf diese Weise ist die Schicht schwächer als der Stab oder die Manschette und wird das erste Teil sein, das von Hand abgerissen wird.
Im Sinne der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die dünne Schicht durch willkürliche Schaffung kleiner Spalte zwischen den Formstücken erzielt. Auf diese Weise lassen sich dünne Schichten ausbilden, deren Dicke in der Größenordnung von 0,008 cm bis 0,013 cm (0,003 inch bis 0,005 inch) und vorzugsweise 0,011 cm (0,004 inch) liegt. Die dünne Schicht wird vorzugsweise so ausgebildet und geformt, daß sie an einer Stelle möglichst nahe dem Stab abreißt, wodurch es möglich ist, daß der Stab durch eine sehr geringe Toleranz zwischen dem Wischabschnitt der Manschette und dem Stab abgewischt wird. Die Bruchstelle kann sich ausreichend nahe an dem Stab befinden, z.B. durch konische Ausbildung der Formteile in der in Fig. 4 gezeigten Form, so daß die dünne Schicht bei ihrer Annäherung an die Umfangsfläche des Stabs schmaler wird. Nach dem Abreißen bildet die an der Manschette verbleibende dünne Schicht die Innenseite des Wischabschnitts der Manschette.
Bei bevorzugten Abmessungen entsprechend der Darstellung in Fig. 4, d.h. wo eine dünne Schicht mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,011 cm (0,004 inch) den Wischabschnitt 20 an dem Spitzenabschnitt 24 anbringt, wird eine bevorzugte Abrißstelle dadurch gebildet, daß die Unterseite des Wischabschnitts 20 in einem Winkel von 45º in bezug auf die Achse des Spitzenabschnitts 24 konisch ausläuft.
Wie ebenfalls aus der in Fig. 4 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ersichtlich wird, kann in dem unteren Ende 34, dargestellt mit einem Durchmesser von 0,077 cm bis 0,087 cm (0,030 inch bis 0,034 inch), eine einzelne Rille 36 gebildet werden, die 10&sup7; Bakterien aufnehmen kann, indem über das untere Ende eine Querrille geformt wird. Vorzugsweise liegt die Breite einer solchen Rille an ihrer Basisfläche in der Größenordnung von 0,005 cm bis 0,011 cm (0,002 inch bis 0,004 inch) und an ihrer Öffnungsseite von 0,018 cm bis 0,020 cm (0,007 inch bis 0,008 inch) mit einer Tiefe von 0,028 cm bis 0,036 cm (0,011 inch bis 0,014 inch).
Da Röhrchenanordnungen der vorliegenden Erfindung häufig im Zusammenhang mit pathogenen Bakterien verwendet werden, dienen bevorzugte Manschetten auch dem Zweck, die Finger des Anwenders gegenüber Berührung mit dem unteren Ende bei Anwendung der Röhrchenanordnung zu schützen. In der in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich beispielsweise der Wischabschnitt 20 normalerweise radial zum Stab 19 und hat einen Außenumfang 38, wobei die Manschette ferner einen normalerweise zylindrischen Flanschabschnitt 40, koaxial zum Stab und von diesem beabstandet, einschließt, wobei der Flanschabschnitt an dem einen Ende an dem Außenumfang des Wischabschnitts 20 befestigt ist und an dem gegenüberliegenden, sich zum unteren Ende erstreckenden Ende der Wischabschnitt 20 und Flansch 40 eine Barriere festlegen, die zum Schutz der Finger des Anwenders gegenüber Berührung mit dem unteren Ende 34 ausgelegt ist.
Die Röhrchenanordnungen der vorliegenden Erfindung können beispielsweise in einer Vielzahl von Möglichkeiten hergestellt werden, die dem Fachmann vertraut sind, z.B. durch spanende Bearbeitung oder durch Verformung (z.B. unter Verwendung von thermoplastischen Materialien). Bevorzugte Röhrchenanordnungen lassen sich besonders leicht und kostengünstig durch Spritzgießen herstellen. Bevorzugte Spritzgußparameter werden in den nachfolgenden Beispielen ausführlich beschrieben.
Bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Röhrchenanordnungen geeignete polymere Materialien zeigen eine optimale Kombination solcher Eigenschaften wie Elastizität, Biegefestigkeit, Formbarkeit, Dehnung, Oberflächenspannung, Zugfestigkeit, Kerbschlagzähigkeit nach Izod, Schmelzfließverhalten und Kosten. Beispiele geeigneter polymerer Materialien umfassen Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Nylon, Acetal- und Acrylharzderivate, ohne auf diese beschränkt zu sein. Ein bevorzugtes polymeres Material ist Polystyrol.
Erfindungsgemäße Röhrchenanordnungen können in einer Vielzahl, dem Fachmann vertrauten Formen verwendet werden. Ihre größte Anwendbarkeit finden sie bei Situationen, bei denen sehr geringe Mengen von Bakterien reproduzierbar und genau aufgenommen werden müssen, wie beispielsweise bei MIC- Tests unter Verwendung trockener Substrate, wie sie vorstehend beschrieben wurden.
Normalerweise werden Röhrchenanordnungen der vorliegenden Erfindung verwendet durch:
(a) Greifen des oberen Abschnitts von Hand und Berühren des unteren Endes des Stabs mit der gewünschten Kolonie oder Kolonien in einer Form, in der das untere Ende die vorbestimmte Menge Bakterien in seiner/seinen Rille(n) aufnehmen kann,
(b) Ablösen der Manschette von dem Stab durch Aufbringen einer mäßigen Kraft,
(c) axiales Entfernen der Manschette über das untere Ende, wodurch bewirkt wird, daß die Wischvorrichtung im wesentlichen alle an der Umfangsfläche des Stabs vorhandenen Bakterien entfernt, und
(d) Berühren des abgewischten unteren Endes mit einer Lösung oder Oberfläche in einer Form, in der im wesentlichen alle Bakterien in der Rille oder den Rillen des unteren Endes in die Lösung oder auf die Oberfläche übertragen werden.
Sowohl die entfernte Manschette als auch die verbleibende Röhrchenanordnung können dann in geeigneter Weise verworfen werden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele weiter veranschaulicht, wobei jedoch die in diesen Beispielen genannten speziellen Materialien und Mengen sowie die übrigen Bedingungen und Details nicht als unzulässige Beschränkung der vorliegenden Erfindung auszulegen sind.

BEISPIELE

Beispiel 1 Herstellung einer Röhrchenanordnung durch Spritzgießen

Röhrchenanordnungen werden einstückig, im wesentlichen entsprechend der Darstellung in Fig. 3 geformt.
Es wurde ein zweischaliges Ein-Kavitätenwerkzeug aus Stahl durch spanende Bearbeitung mit zwei Schiebern zur Bildung eines mittleren Abschnitts hergestellt. Die Form wurde mit einem Kernstift ausgelegt, dessen Länge einstellbar war, um die Dicke der dünnen Schicht aus polymerem Material zu optimieren. In die Form wurde eine Injektionsnadel mit einer Innenbohrung gleich dem optimalen Außendurchmesser des Spitzenabschnitts des Stabes eingesetzt. Das Teil wurde am Stabende durch einen Ejektorstift ausgestoßen, der in die Innenbohrung der Injektionsnadel paßte und der den negativen Eindruck der durch elektroerosive Bearbeitung seines Materials an der Vorderseite gebildeten Rille aufwies.
Es wurden Röhrchenanordnungen unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Form auf einer Spritzgußmaschine (Schubschnecke, Zweistufen-Schneckenextruder) mit 83,7 g (3 oz) (maximaler Kunststoff), 75 t (Werkzeugschließkraft) (Van Dorn, Plastic Machinery Co., Strongsville, OH) unter Verwendung von Polystyrol ("KRO3 K-Resin" (getrocknet), Phillips 66 Company, Pasadena, TX) hergestellt.
Die Röhrchenanordnungen wurden mit einer Taktzeit von 15 Sekunden, Formtemperatur von 32 ºC (90 ºF), Materialtemperatur von 216 ºC (420 ºF) und einem Formdruck von 562 kg/cm² (8.000 psi) ((1 kgf/cm² = 98,06 kPa)) geformt.

Beispiel 2 Reproduzierbarkeit und Genauigkeit

Die Reproduzierbarkeit und Genauigkeit der in Beispiel 1 beschriebenen, hergestellten Röhrchenanordnungen wurden mit denen von Röhrchenanordnungen verglichen, deren Manschetten bereits entfernt worden waren (d.h. vozeitig). Die Röhrchenanordnungen waren so bemessen, daß sie 10&sup7; Bakterien aufnehmen konnten. Die Röhrchenanordnungen wurden zur Aufnahme von Kolonien der angegebenen Bakterien in identischer Weise eingesetzt, wobei die Manschetten von solchen Röhrchenanordnungen, die noch Manschetten hatten, zum Abwischen der Umfangsfläche der Stäbe entfernt wurden. Sodann wurden die Röhrchen in Flaschen gegeben, die gepufferte Lösung enthielten, und die Bakterien durch Schütteln ausgetrieben. Verdünnungen wurden ausgestrichen und die Menge der ursprünglich von jeder Röhrchenanordnung aufgenommenen Bakterien auf der Grundlage der ausgeführten Verdünnungen berechnet.
Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle A zusammengefaßt. Tabelle A koloniebildende Einheiten (CFU x 10&sup7;) (ohne Manschette) (Manschette) Organismus Klebsiella E coli S. aureus P. aeruginosa S. faecalis
Wie aus Tabelle A ersichtlich, haben die Röhrchenanordnungen ohne Manschette größere und stärker schwankende Mengen von Bakterien aufgenommen, als beabsichtigt war (d.h. 1,0 x 10&sup7; CFU). Erfindungsgemäße Röhrchenanordnungen mit Manschetten nahmen kleinere Mengen auf, die sowohl dichter an den vorgesehenen Menge lagen als auch weniger variierten. Es wird angenommen, daß die routinemäßige Aufnahmefähigkeit innerhalb von einem halben Logarithmus der vorgesehenen, d.h. vorbestimmten, Menge (in diesem Fall von 0,3 bis 3,0 x 10&sup7; CFU) normalerweise für kommerzielle Zwecke ausreichen wird. Die Röhrchenanordnung der vorliegenden Erfindung war damit meßsicherer (d.h. dichter an den Erwartungswerten) und genauer (d.h. die Werte langen dichter aneinander), als es der Stab ohne eine Manschette war, und führten zu Werten, die innerhalb der Grenzen dessen blieben, was kommerziell angestrebt wird.

Claims

1. Röhrchenanordnung zur Aufnahme einer vorbestimmten Menge von Bakterien aus mindestens einer Aufzuchtkolonie der Bakterien, welche Anordnung aufweist:

einen längliche Stab (19) mit einer Achse, gegenüberliegenden oberen und unteren Enden (32,34), einen an dem oberen Ende (32) angrenzenden oberen Abschnitt (26) zum Anfassen, einen an dem unteren Ende (34) angrenzenden langgestreckten Spitzenabschnitt (24), wobei der Spitzenabschnitt (24) eine Umfangsfläche und einen im allgemeinen gleichförmigen Querschnitt entlang der Achse hat, der Spitzenabschnitt (24) eine durch das untere Ende (34) öffnende Rille (36) hat, wobei die Rille (36) eine Größe hat, die zur Aufnahme der vorbestimmten Menge von Bakterien durch Kapillarwirkung geeignet ist;

eine Manschette (22) um den Stab (19), wobei die Manschette (22) einen Wischabschnitt (20) aufweist, der axial in dichter Nähe entlang der Umfangsfläche des Spitzenabschnitts (24) bewegt werden kann, um ungewünschte Bakterien von der Umfangsfläche abzuwischen, und

Mittel zur lösbaren Befestigung der Manschette (22) an dem Stab (19) in einem vorbestimmten axialen Abstand von dem unteren Ende (34), wobei Wischabschnitt (20) an der Umfangsfläche angrenzt.

2. Röhrchenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Röhrchenanordnung in einem Stück aus polymerem Material geformt ist und das Mittel zur lösbaren Befestigung eine dünne Schicht des polymeren Materials ist, die den Wischabschnitt (20) mit dem Stab (19) verbindet, wobei die dünne Schicht unter Aufbringung einer mäßigen Kraft abgerissen werden kann, um die Manschette (22) axial entlang dem Spitzenabschnitt (24) zum unteren Ende (34) zu bewegen.

3. Röhrchenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Stab (19) eine Rille (14) hat, die in der Umfangsfläche in dem vorbestimmten axialen Abstand von dem unteren Ende (34) eingelassen ist und der Wischabschnitt (20) der Manschette (22) eine innere Fläche hat, die eine zentrale Öffnung in dem Wischabschnitt (20) mit einer kleineren Querschnittfläche festlegt als die Querschnittfläche des Spitzenabschnitts (24), wobei ein Teil des an der inneren Fläche angrenzenden Wischabschnitts (20) in der Rille (14) angeordnet ist, um das Mittel zur lösbaren Befestigung zu schaffen, der Wischbschnitt (20) ausreichend flexibel ist, um von der Rille (14) verschoben zu werden und bei Aufbringung einer mäßigen Kraft zum Bewegen der Manschette (22) axial entlang dem Spitzenabschnitt (24) zum unteren Ende (34) entlang dem Spitzenabschnitt (24) gleitet.

4. Röhrchenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der vorbestimmte Abstand mindestens 2,54 cm beträgt.

5. Röhrchenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Spitzenabschnitt (24) zylindrisch ist und einen Durchmesser von etwa 0,082 cm aufweist.

6. Röhrchenanordnung nach Anspruch 2, bei welcher das polymere Material Polystyrol ist.

7. Röhrchenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher sich der Wischabschnitt (20) im allgemeinen radial zum Stab (19) erstreckt und eine äußere Umfangsfläche aufweist, und die Manschette (22) ferner einen im allgemeinen zylindrischen Flanschabschnitt (40) umfaßt, der koaxial zum Stab (19) und zu diesem beabstandet ist, der Flanschabschnitt (40) ein Ende aufweist, das an der äußeren Umfangsfläche des Wischabschnitts (20) angebracht ist, und ein gegenüber befindliches Ende, das sich zum unteren Ende (34) erstreckt, wobei der Wischabschnitt (20) und der Flansch (40) eine Barriere festlegen, die geeignet ist, die Finger eines Anwenders gegen Berührung mit dem unteren Ende (34) des Stababschnitts (19) zu schützen.

8. Röhrchenanordnung nach Anspruch 1, bei welcher der obere Abschnitt (26) einen im wesentlichen größeren Durchmesser hat als der Spitzenabschnitt (24) und der Stab (19) ferner einen Kegelstumpfabschnitt (30) zwischen dem oberen Abchnitt (26) und dem Spitzenabschnitt (24) aufweist, der zum Einsetzen in den Hals einer Flasche ausgelegt ist.