DE69932141T2 - Vorrichtung und Verfahren für mikrobiologische Untersuchungen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren für mikrobiologische Untersuchungen Download PDF

Info

Publication number
DE69932141T2
DE69932141T2 DE69932141T DE69932141T DE69932141T2 DE 69932141 T2 DE69932141 T2 DE 69932141T2 DE 69932141 T DE69932141 T DE 69932141T DE 69932141 T DE69932141 T DE 69932141T DE 69932141 T2 DE69932141 T2 DE 69932141T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
antibiotic
discs
processor system
reagent
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69932141T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69932141D1 (de
Inventor
David L. Santa Barbara Gibbs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of DE69932141D1 publication Critical patent/DE69932141D1/de
Publication of DE69932141T2 publication Critical patent/DE69932141T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/46Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of cellular or enzymatic activity or functionality, e.g. cell viability
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/04Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine mikrobiologische Testvorrichtung und ein damit verbundenes Verfahren. Genauer genommen betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Anwendung bei automatisierten antibiotischen Suszebilitätstests von Proben, wie beispielsweise solche von möglicherweise mit Mikroorganismen infizierten Patienten.
  • Agarscheibendiffusion ist ein weitläufig bekanntes mikrobiologisches Testverfahren zur Bestimmung der Suszeptibilität – einem Parameter der durch diesen Test selbst im wesentlichen definiert ist. Die Suszeptibilität eines Mikroorganismus gegenüber eines vorgegebenen Antibiotikums ist im wesentlichen eine Beschreibung der Größe der Inhibitorzonen welche durch Plazieren einer mit einem vorgegebenen Antibiotikum imprägnierten permeablen Scheibe auf einer Agaroberfläche, angeimpft mit einer Probekultur eines Mikroorganismus, erhalten werden. Dieser Parameter gibt ein Maß der Fähigkeit der antibiotischen Verbindung an, das Wachstum von Zielkulturen zu unterdrücken, es ist jedoch eine komplexe Funktion von diffusen Konstanten und anderen kinetischen Faktoren.
  • Frühe Laborstandards für Agardiffusionstestanordnungen umfaßten die qualitative Evaluation durch einen Labortechniker, wodurch die Wechselwirkung des getesteten Bakteriums mit dem antibiotischen Reagenz als „suszeptibel", „moderat suszeptibel", „intermediaire" oder „resistent" charakterisiert wurde, abhängig von der Größe der Wachstumshemmzone im Umfeld der antibiotisch imprägnierten Scheibe.
  • Von zusätzlichem Nutzen für den Kliniker ist eine ähnliche quantitative Meßmethode der Suszeptibilität, bekannt als „minimale Inhibitorkonzentration" (MIC). Wenn auch weiterhin bei dieser quantitativen Meßmethode zusätzliche Informationen zur Übersetzung der Parameter in die vorgeschriebene Praxis notwendig sind, so eliminiert sie doch einige Quellen der Komplexität und ungenauen Relativität bei der qualitativen Suszeptibilität. Ein weiterer in der Klinik hilfreicher Parameter ist der „Inhibierungsquotient", welcher das Verhältnis der Arzneikonzentration in einem bestimmten Körpergewebe bei der geringsten klinischen Dosis zur Minimierung der Inhibitorkonzentration zum Ausdruck bringt.
  • Die MIC wird Idealerweise durch eine Versuchsanordnung ermittelt, welche allgemein als Verdünnungsmethode bezeichnet wird, welche im wesentlichen die Animpfung einer Serie von Teströhrchen mit Zielkulturen umfaßt, wobei die Teströhren eine Verdünnungsserie des Zielantibiotikums enthalten. Eine Serie von Teströhrchen testet daher lediglich eine Kultur und ein Antibiotikum, im Unterschied zu einer Agardiffusionsanordnung auf Petrischalen, mit welcher eine Vielzahl von Antibiotika gleichzeitig mit weniger Material und Aufwand getestet werden können. Der Vorteil der Verdünnungsmethode ist, daß sie weniger unklar interpretierbare quantitative Ergebnisse gegenüber der Agardiffusionsmethode liefert, wohingegen ihr Nachteil im wesentlichen der Aufwand sowohl hinsichtlich Material als auch Labor ist.
  • Es ist daher wünschenswert, eine Vorrichtung zu besitzen, welche automatisch die Dimension der Hemmzone auf einer Agardiffusionstestanordnungsplatte in eine besser klinisch einsetzbare quantitative Angabe der Arznei-Bakteriumwechselwirkung zu übersetzen, wie beispielsweise MIC. Eine solche Vorrichtung ist in dem US-Patent 4,701,850 offenbart. Es ist darüber hinaus wünschenswert, eine Vorrichtung zu besitzen, welche den Prozeß des Auslesens der passenden linearen Größe der Hemmzone automatisiert, wobei solche Vorrichtungen in nachfolgenden US-Patenten offenbart wurden. Das Verhältnis des Durchmessers der Hemmzone zur MIC für ein unbekanntes biologisches Reagenz ist annähernd ein lineares Verhältnis, der Parameter welcher das Verhältnis für ein bestimmtes Antibiotikum angibt wird durch statistische Ermittlung, basierend auf der Streuung von Datenpunkten deren Koordinaten Hemmzonendurchmesser darstellen, und aktuelle minimale Inhibitorkonzentrationen, bestimmt durch Verdünnungsanordnungen für bestimmte Mikroorganismen, bestimmt, wobei das Verhältnis als linear angenommen wird und auf ungetestete Organismen übertragen wird.
  • Da eine Anzahl unterschiedlicher Antibiotika gleichzeitig gegenüber einer unbekannten Kultur auf einer einzelnen Agarplatte getestet werden und da diese Antibiotika durch unterschiedliche Werte der linearen Parameter hinsichtlich der Hemmzonendurchmesser zur Bestimmung der MIC charakterisiert sind, und durch unterschiedliche Werte für gemessene Durchmesser der Hemmzonen in vorgegebenen Tests, wäre es vorteilhaft, ein Verfahren zu besitzen, welches die Zonen um eine vorgegebene antibiotische Scheibe mit der entsprechenden antibiotischen Verbindung in Verbindung bringt, ohne weitere Einflußnahme des Operators oder die Möglichkeit menschlicher Fehler.
  • US 5,808,284 offenbart ein System, welches einen kreisförmigen Barcode, aufgedruckt auf einer mit einem Antibiotikum beschichteten Scheibe, zur Bestimmung der Effektivität hinsichtlich der Abtötung von Bakterien verwendet. WO-99/02645 offenbart ein Bildanalysesystem zur automatischen Auslesung von gedruckten Mehrzeichencodes auf antibiotischen Suszeptibilitätstestscheiben.
  • AUFGABE DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Vorrichtung und/oder einer damit verbundenen Methode zur mikrobiologischen Bestimmung.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer mikrobiologischen Testvorrichtung und/oder eines Verfahrens, welches eine automatische Bestimmung der Suszeptibilität eines Mikroorganismuses gegenüber eines antibiotischen Reagenzes ermöglicht.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer solchen mikrobiologischen Testvorrichtung und/oder Methode, welche einfach anwendbar sind.
  • Es ist darüber hinaus eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mikrobiologische Testvorrichtung und/oder Methode bereitzustellen, welche in ihrer Anwendung günstig ist. Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer im wesentlichen automatisierten mikrobiologischen Testvorrichtung und/oder eines Verfahrens mit welchem die Größe einer Hemmzone bezüglich einer antibiotisch imprägnierten Scheibe auf einer Agarplatte automatisch gemessen werden kann.
  • Eine weitere besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer mikrobiologischen Testvorrichtung und/oder einer Methode, welche den Zusammenhang der gemessenen Suszeptibilität eines Mikroorganismuses mit einem bestimmten antibiotischen Reagenz vereinfacht.
  • Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung einer mikrobiologischen Testanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Halter zum Halten einer Agardiffusionsplatte in operativer Nähe zu einem Sensorsystem, welches ein oder mehrere Sensoreinrichtungen aufweist, welche gemeinsam in der Lage sind, in digitaler oder in digitalisierbarer Form sowohl Musterinformationen, welche durch das Wachstum von mikrobiellen Kulturen auf einem Agargel entstanden sind, einzulesen und insbesondere die Muster die durch Diffusion von das Wachstum der Mikroorganismen hemmenden Verbindungen vom Ort der mit der Verbindung imprägnierten runden Scheibe entstanden sind, und auch die in die Scheiben vor Benutzung eingebrachten Identifikationscodes zur Verwendung der Scheiben in einer Mehrscheibenagardiffusionstestanordnung auszulesen. In einer bevorzugten Ausführung hat dieses Sensorsystem die Form einer einzelnen Digitalkamera, die Musterinformationen werden in vorübergehender Form als ein zelnes digitales Bild gespeichert. Auch andere Ausführungsformen sind möglich, ohne die erfinderische Idee zu verlassen, wie zum Beispiel ein Laserscanner, welcher in der Lage ist, gleichzeitig Bereiche bestimmter Reflexionen auf einer Agarplatte zu bestimmen und zu vermessen, welche mit verringerten mikrobiellen Wachstumszonen korrespondieren, und welcher in der Lage ist, Codierungen wie beispielsweise einen Barcode von der Diffusionsscheibe auszulesen.
  • Die Musterinformationen werden vom Sensorsystem in ein Verarbeitungssystem (Rechnersystem) übermittelt, welches Mustererkennung und Verarbeitungssoftware nutzt, um die Wachstumshemmzonen zu identifizieren und deren Durchmesser zu vermessen und den auf der Scheibe, welche einliegt und die Wachstumshemmzonen hervorruft, aufgebrachten Identifikationscode des Antibiotikums decodiert. Das Rechnersystem stellt dann in für die weitere Verarbeitung geeigneter maschinenlesbarer Form eine Liste zur Verfügung, deren Einträge Paare von a) Identifizierungen der Verbindungen auf der Scheibe und b) numerische Durchmesser der damit verbundenen Hemmzonen umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Rechnersystem darüber hinaus zur Bestimmung der quantitativen Suszeptibilitätsparameter genutzt, wobei die gepaarten Wachstumshemmzonendurchmesser und Antibiotikaidentifizierungen und auch eine Datenbank mit entsprechenden Hemmzonendurchmessern bei bekannten Werten der quantitativen Suszeptibilitätsparameter als Eingangsdaten genutzt werden. Eine solche Datenbank kann im einfachsten Fall die Form eines linearen Regressionskoeffizienten für jede Verbindung sein, für welche hinreichende frühere Daten vorhanden sind.
  • Es wird darauf hingewiesen, daß die Antibiotikaidentifikationscodes auf den Diffusionsscheiben eine Anzahl unterschiedlicher Formen einschließlich zum Beispiel eines Barcodes, eines Farbcodes, alphanumerischer Zeichen oder anderer Symbole annehmen kann. Wie zuvor erwähnt kann das Sensorsystem der mikrobiologischen Testvorrichtung oder Methode in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung Einrichtungen aufweisen, welche äquivalent zu einer Digitalkamera sind, wie beispielsweise eine Videokamera oder ein Linearscanner, wie beispielsweise ein Linearsensor, welcher so angebracht ist, daß er Relativbewegungen gegenüber einem zweidimensionalem Ziel wie einer Petrischale ausführen kann.
  • Eine mikrobiologische Testvorrichtung und/oder Methode in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ermöglicht die automatische Bestimmung der Suszeptibilität eines Mikroorganismuses gegenüber einem antibiotischem Reagenz. Die mikrobiologische Testvorrichtung und/oder Methode der vorliegenden Erfindung ist einfach zu verwenden und relativ günstig. Die mikrobiologische Testvorrichtung und/oder das Verfahren ermöglicht das in Verbindungbringen von Messungen der Suszeptibilität eines Mikroorganismuses mit einem bestimmten antibiotischen Reagenz. Die Kosten werden insoweit reduziert, da die Notwendigkeit für mikrobiologisches Testpersonal verringert wird. Zusätzlich wird die Wiederholbarkeit von Meßdaten, insbesondere bezüglich dem Verhältnis von antibiotischer Suszeptibilität mit bestimmten Antibiotika verbessert.
  • BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Petrischale, welche eine mikrobische Diffusionsanordnung im Einsatz umfaßt.
  • 2 ist eine Aufsicht auf eine einzelne antibiotische Diffusionsscheibe.
  • 3 ist eine Teilschnittzeichnung einer mikrobiologischen Testvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung und zum Teil ein funktionales Blockdiagramm.
  • 4 ist eine schematische Schnittzeichnung, welche eine bestimmte Ausführungsform des Sensorsystems in einer mikrobiologischen Testvorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt.
  • 5 ist eine schematische Schnittzeichnung, welche eine weitere Ausführungsform eines Sensorsystems zeigt.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, welches den Datenfluß gemäß der Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Eine Petrischale 2 in 1 enthält ein Agarwachstumsmedium 4 auf welchem unterschiedliche antibiotische Diffusionsscheiben 6 verteilt sind. Das Wachstumsmedium wurde mit einer Dispersion von Mikroorganismen in einer Flüssigkeit angeimpft, ein Kolloid was im folgenden als Lösung beschrieben wird (nicht gezeigt). 1 illustriert die Situation nach der Animpfung und einer standardisierten Wachstumsperiode, nach welcher die Oberfläche des Agar teilweise mit Mikrobenkulturen bedeckt ist (kreuzschraffiert), welche bestimmbar sind durch sichtbare und maschinenlesbare Abweichungen in den optischen Eigenschaften der Agaroberfläche. Die Kulturen sind von im wesentlichen gleichmäßigen Hemmzonen 8 um jede antibiotische Diffusionsscheibe herum unterbrochen.
  • Wie in 2 gezeigt ist eine antibiotische Diffusionsscheibe 6 mit einem Code 12 markiert, welcher den Typ des Antibiotikums auf der Scheibe identifiziert. Code 12 kann die Form eines Barcodes besitzen. Andere Codierungsschemata können verwendet werden, einschließlich, jedoch nicht auf diese beschränkt, bull's eye codes und gewöhnliche Texte, welche durch optische Schriftzeichenerkennungsprogramme ausgelesen werden können.
  • Petrischale 2 wird in 3 von einem Rahmen 14 gestützt, welcher das Sensorsystem 16 in fester geometrischer Relation zur Petrischale aufnimmt. Das Ausgangssignal des Sensorsystems 16 wird mittels einer Kontroll- und Datenverbindung oder mittels eines Bus 18 an das Prozessorsystem 20 geleitet.
  • In einem besonderen Ausführungsbeispiel kann das Sensorsystem 16 eine optische Beobachtungseinrichtung sein. Insbesondere kann das Sensorsystem 16 die Form einer Digitalkamera 22, wie in 4 gezeigt, haben.
  • Vorteilhafterweise umfaßt ein solches Ausführungsbeispiel eine Lichtquelle 24.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel, gezeigt in 5, kann ein Laserstrahl 34 von einem Laser 26 die Oberfläche der Agarplatte 2 mittels eines beweglichen Reflektors 28 rasterscannen. Das reflektierte Licht 32 wird mittels einer Detektionseinrichtung 30 detektiert, welche mit dem Rechnersystem 20 über eine Kontroll- und Datenverbindung 18 verbunden ist. Der bewegliche Reflektor 28 ist operativ mit dem Rechnersystem 20 über eine zweite Kontroll- und Datenverbindung 36 verbunden, welche Teil eines gemeinsamen Kontroll- und Datenbuses 18 sein kann. Synchronisationsinformationen sind dabei dem Rechnersystem 18 zugängig, wodurch der Aufbau eines Bildes aus Regionen unterschiedlicher Reflexion, korrespondierend zu fluoreszierenden Mikroorganismen, Hemmzonen und Diffusionsscheiben, möglich ist. Nach einem vorläufigen Scannen zur Identifizierung der groben Eigenschaften der Platte kann das Rechnersystem 20 detailliertere Auslesungen der Coderegionen 12 auf den Diffusionsscheiben 6 einleiten, um eine sichere Identifikation der Scheiben zu ermöglichen.
  • Wie in 6 gezeigt werden Bildinformationen von der optischen Sensor- oder Scaneinrichtung, wie der Digitalkamera oder einer Mehrzahl von optischen Detektoren wie zwei oder mehr lineare Farbanordnungen, über ein oder mehrere Drähte 38 an das Bildverarbeitungsmodul 40 übermittelt. Modul 40 verarbeitet die Rohdaten um wenigstens Bereiche allgemein gleicher Reflexionswerte zu ermitteln und zusammenhängende Bereiche zu erkennen und diese von anderen Bereichen auf der Oberfläche der Petrischale 2 zu unterscheiden, welche andere optische Reflexionswerte aufweisen. Die vorläufig ermittelten optischen Daten werden vom Modul 40 an die Mustererkennungseinheit 42 übermittelt, welche die Daten analysiert, um zu ermitteln, welche Bereiche Scheiben sind, welche Bereiche Wachstumshemmzonen sind und welche Bereiche durch Mikroben kolonialisiert sind. Einheit 42 ist nachfolgend mit einem Identifikationscodelaser 44 verbunden, welcher den Identifikationscode auf der Scheibe identifiziert oder ausliest, um zu bestimmen, welches Antibiotikum die Scheiben tragen. Hierfür verfügen die Codelaser über eine Tabelle (nicht einzeln gezeigt), von möglichen Codes und den entsprechenden Antibiotika in von Menschen lesbarem Format. Diese Informationen werden in einem Puffer oder Speicher 48 vor einer Umwandlung in eine vom Menschen lesbare Form mittels der Ausgabeeinrichtung 50, welche ein Drucker, ein Diskettenlaufwerk, ein Magnetbandlaufwerk oder ein Videomonitor sein kann, gespeichert.
  • Die Mustererkennungseinrichtung 42 ist ebenfalls einem Hemmzonenmeßmodul 52 vorgeschaltet oder mit diesem ausgangsseitig verbunden. Modul 52 bestimmt die Größe einer jeden Wachstumszone, welche durch Einheit 42 erkannt wurde.
  • Die Größenangabe kann ein Durchmesser oder eine Flächenangabe sein. Modul 52 ist so ausgelegt, daß sie bestimmen kann, wo eine Wachstumshemmzone endet und wo die mikrobische Kolonialisierung beginnt.
  • Das Hemmzonenbestimmungsmodul 52 und die Mustererkennungseinheit 42 sind ausgangsseitig mit einem Suszeptibilitätsbestimmungsmodul 54 verbunden, welches einen Speicher 56 umfaßt, um lineare Regressionskoeffizienten für identifizierte Antibiotika abrufen zu können, um quantitative Arzneimittelkonzentrationen bestimmen zu können, wie beispielsweise numerische Suszeptibilitätswerte. Diese Werte werden vor einer Umwandlung in eine vom Menschen lesbare Form durch Ausgabeeinheit 50 in einem Speicher 48 übertragen. Die Suszeptibilitätswerte von Modul 54 werden mit den entsprechenden Namen oder Symbolen des Antibiotikums von Codelaser 44 verbunden.
  • Die unterschiedlichen Einheiten oder Module in 6 können Schaltkreise sein, welche so aufgebaut sind, daß sie die beschriebenen Funktionen erfüllen. Alternativ können die unterschiedlichen Einheiten oder Module in 6 allgemeine digitale Mikroprozessoreinheiten sein, welche durch Programmierung so modifiziert sind, daß sie die beschriebenen Funktionen erfüllen. In den meisten Anwendungen ist ein Mikroprozessor 58 so programmiert, daß er eine Bildvorverarbeitung, eine Bildkomponentenerkennung, eine Identifikationscodeauslesung, eine Hemmzonenbestimmung, eine Suszeptibilitätsberechnung und eine Ausgabefunktion erfüllen kann.
  • Auch wenn die Erfindung in Form von bestimmten Ausführungsbeispielen und Anwendungen beschrieben wurde sind dem Fachmann im Lichte der hier gegebenen Lehre zusätzliche Ausführungen und Modifikationen möglich, ohne den erfinderischen Gedanken der Erfindung oder den Schutzbereich der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Dementsprechend dienen die Zeichnungen und Beschreibungen hierin lediglich als Beispiele um ein Verständnis der Erfindung zu ermöglichen und die Erfindung läßt sich nicht auf diesen Umfang beschränken.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Durchführung einer mikrobiologischen Untersuchung, aufweisend: Bereitstellen einer Vielzahl von Diffusionsscheiben, wobei jede ein entsprechendes antibiotisches Reagenz trägt und jede einen Farbidentifikationscode aufweist, welcher das entsprechende antibiotische Reagenz identifiziert; Aufbringen einer mikrobiellen Lösung auf ein Nährmedium; Platzieren der Scheiben in Kontakt mit dem Nährmedium; nach dem Platzieren der Scheiben und dem Aufbringen der mikrobiellen Lösung Einsetzen eines Abtastgerätes zur Akquise von Informationen über die Inhibierungszonen des Mikrobenwachstums um die Scheiben herum und Einlegen der Informationen in ein Prozessorsystem; nach dem Platzieren der Scheiben in Kontakt mit dem Medium Scannen der Scheiben um den Farbidentifikationscode in das Prozessorsystem einzulesen; und Betreiben des Prozessorsystems um die Farbidentifikationscodes zu decodieren und hierdurch die antibiotischen Reagenzien auf den Scheiben zu bestimmen und Verknüpfen der bestimmten antibiotischen Reagenzien mit den jeweils erhaltenen Informationen bezüglich der Mikrobenwachstumshemmzonen in einer Ausgabe.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Scannen der Scheiben den Einsatz einer Kamera umfaßt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Kamera eine Digitalkamera ist.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei die Abtasteinrichtung eine Kamera ist.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Verwendung der Kamera zur Bestimmung der Wachstumshemmzonen und das automatische Scannen der Scheibe jeweils nach dem Wachstum der Mikroben auf dem Medium erfolgt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Scannen der Scheiben die Erzeugung eines digitalen Bildes der Scheibe und das Einspeisen des digitalisierten Bildes in ein Prozessorsystem umfaßt, wobei die Identifikationscodes in den digitalen Bildern enthalten sind und das Prozessorsystem zur Identifizierung der antibiotischen Reagenzien auf den Scheiben einschließlich der Analyse des digitalisierten Bildes zur Bestimmung des Identifikationscodes betrieben wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Abtasteinrichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer eine digitale Ausgabe aufweisenden Festkörperabbildungseinrichtung, einer eine analoge Ausgabe aufweisenden Festkörperabbildungseinrichtung und einem Laserscanner.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Scannen der Scheiben das Generieren eines digitalisierten Bildes dieser und die Einspeisung des digitalisierten Bildes in das Prozessorsystem umfaßt, wobei die Identifikationscodes in dem digitalisierten Bild enthalten sind und das Prozessorsystem zur Identifizierung der antibiotischen Reagenzien auf den Scheiben einschließlich Analyse des digitalen Bildes des zu bestimmenden Identifikationscodes betrieben wird.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Ausgabe des weiteren durch das Prozessorsystem bearbeitet wird, um eine quantitative Messung der Suszeptibilität zu erhalten.
  10. Vorrichtung zur Durchführung einer mikrobiologischen Untersuchung bei welcher eine Vielzahl von Medikamenten-Diffusionsscheiben eingesetzt werden welche jeweils ein entsprechendes antibiotisches Reagenz tragen und einen Farbidentifikationscode zur Identifizierung des entsprechenden antibiotischen Reagenzes aufweisen, wobei die Scheiben in Kontakt mit einer Nährlösung platziert werden und eine mikrobiotische Lösung auf das Medium aufgebracht wird, wobei die Apparatur aufweist: Eine optische Beobachtungseinrichtung zur optischen Bestimmung der Mikrobenwachstumshemmzonen welche sich um die Diffusionsscheiben herum nach Platzieren der Scheiben in Kontakt mit der Nährlösung und Aufbringen der mikrobischen Lösung auf das Medium ausbilden, und zum optischen Scannen des Farbidentifikationscodes auf den Scheiben; und ein Prozessorsystem welches im Betrieb mit der optischen Beobachtungseinrichtung verbunden ist, wobei das Prozessorsystem programmiert ist, um die antibiotischen Reagenzien auf Basis der von der Beobachtungseinrichtung optisch gescannten Farbinformationen zu identifizieren, wobei das Prozessorsystem zusätzlich zur Bestimmung der entsprechenden Durchmesser der Mikrobenwachstumshemmzonen programmiert ist.
  11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die optische Beobachtungseinrichtung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer eine digitale Ausgabe bereitstellenden Festkörperabbildungseinrichtung, einer eine analoge Ausgabe bereitstellenden Festkörperabbildungseinrichtung und einem Laserscanner.
  12. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Prozessor zusätzlich zur Quantifizierung der Suszeptibilität der Mikroben zu jedem antibiotischen Reagenz programmiert ist.
  13. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die optische Beobachtungseinrichtung eine Digitalkamera einschließlich einer Einrichtung zur Erzeugung eines digitalisierten Abbilds der Scheiben und der Identifikationscodes auf diesen ist, wobei die Einrichtung zur Erzeugung operativ mit dem Prozessorsystem zur Einspeisung des digitalisierten Bildes in das Prozessorsystem verbunden ist, wobei das Prozessorsystem gewöhnliche integrierte Schaltkreise umfaßt, welche durch Programmierung zur Analyse der digitalisierten Abbildungen zur Bestimmung der Identifikationscodes modifiziert sind.
  14. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, des weiteren aufweisend einen Ausgang, welcher dezentral eine Ausgangsliste der antibiotischen Reagenzien und der quantifizierten Messungen der Suszeptibilität der Mikroben zu jedem antibiotischen Reagenz in einem menschenlesbaren Format erzeugt.
  15. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, des weiteren aufweisend eine Ausgabe, welche eine Ausgabeliste der antibiotischen Reagenzien und der Suszeptibilität der Mikroben zu den antibiotischen Reagenzien in einem menschenlesbaren Format erzeugt.
  16. Vorrichtung zur Durchführung einer mikrobiologischen Probe bei welcher eine Vielzahl von Medikamenten-Diffusionsscheiben eingesetzt werden welche jeweils ein entsprechendes antibiotisches Reagenz tragen und einen Farbidentifikationscode zur Identifizierung des entsprechenden antibiotischen Reagenzes aufweisen, wobei die Scheiben in Kontakt mit einer Nährlösung platziert werden und eine mikrobiotische Lösung auf das Medium aufgebracht wird, wobei die Apparatur aufweist: Optische Beobachtungseinrichtungen zur optischen Bestimmung der Mikrobenwachstumshinderungszonen, welche sich um die Diffusionsscheiben nach Platzieren der Scheiben in Kontakt mit dem Nährmedium und Aufbringen der Mikroben auf das Nährmedium ergeben; Codebestimmungseinrichtungen zum Auslesen des Farbidentifikationscodes auf den Scheiben nach Platzieren der Scheiben in Kontakt mit dem Nährmedium und nach Aufbringen der Mikroben auf das Nährmedium; und Analyseeinrichtung, welche operativ mit den Codebestimmungseinrichtungen und den Beobachtungseinrichtungen zur Analyse der Größe der jeweiligen Mikrobenwachstumshemmzonen verbunden sind, welche das assoziierte Antibiotika identifizieren und die Suszeptibilität der Mikroben zu jedem antibiotischen Reagenz quantifizieren.
  17. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, des weiteren aufweisend Ausgabeeinrichtungen, welche operativ mit den Codebestimmungseinrichtungen und den Analyseeinrichtungen zur Bereitstellung einer Ausgabe in einem menschenlesbaren Format verbunden ist, wobei die Ausgabe die antibiotischen Reagenzien und die Suszeptibilität der Mikroben zu jedem antibiotischen Reagenz auflistet.
  18. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die optischen Beobachtungseinrichtungen ausgewählt sind aus einer Gruppe bestehend aus einer eine digitale Ausgabe bereitstellende Festkörperabbildungseinrichtung, eine eine analoge Ausgabe bereitstellende Festkörperabbildungseinrichtung und einem Laserscanner.
  19. Verfahren zur Durchführung einer mikrobiologischen Probe, aufweisend: Bereitstellen einer Vielzahl von Diffusionsscheiben, wobei jede ein entsprechendes antibiotisches Reagenz trägt und jede einen Farbidentifikationscode aufweist, welcher das entsprechende antibiotische Reagenz identifiziert; Aufbringen einer mikrobiotischen Lösung auf einem Nährmedium; Platzieren der Scheiben in Kontakt mit dem Nährmedium; Scannen der Oberfläche des Nährmediums und der Scheiben mit einer digitalen optischen Abbildungseinrichtung nach Platzieren der Scheiben und Aufbringen der mikrobiotischen Lösung; Einlesen des sich ergebenden digitalen Abbilds in ein Prozessorsystem; und Betreiben des Prozessorsystems wenigstens teilweise als Abbildanalysator zur Identifizierung der antibiotischen Reagenzien auf den Scheiben durch den Farbidentifikationscode und Bestimmung der Mikrobenwachstumshemmzonen um die Scheiben herum.
  20. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei das Prozessorsystem des weiteren zur Quantifizierung der Suszeptibilität der Mikroben zu jedem antibiotischen Reagenz betrieben wird.
DE69932141T 1998-12-31 1999-12-30 Vorrichtung und Verfahren für mikrobiologische Untersuchungen Expired - Lifetime DE69932141T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US224516 1998-12-31
US09/224,516 US6107054A (en) 1998-12-31 1998-12-31 Microbiological testing apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69932141D1 DE69932141D1 (de) 2006-08-10
DE69932141T2 true DE69932141T2 (de) 2007-06-06

Family

ID=22841037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69932141T Expired - Lifetime DE69932141T2 (de) 1998-12-31 1999-12-30 Vorrichtung und Verfahren für mikrobiologische Untersuchungen

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6107054A (de)
EP (1) EP1016707B1 (de)
DE (1) DE69932141T2 (de)
ES (1) ES2263249T3 (de)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6107054A (en) * 1998-12-31 2000-08-22 Gibbs; David Microbiological testing apparatus and method
US6665429B1 (en) * 2000-09-22 2003-12-16 Giles Scientific, Inc. Method and apparatus for microbiological disk recognition
US20040102903A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Graessle Josef A. Biological growth plate scanner
US20040101954A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Graessle Josef A. Back side plate illumination for biological growth plate scanner
US7351574B2 (en) * 2002-11-27 2008-04-01 3M Innovative Properties Company Loading and ejection systems for biological growth plate scanner
US7298885B2 (en) * 2002-11-27 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Biological growth plate scanner with automated image processing profile selection
US7319031B2 (en) * 2002-11-27 2008-01-15 3M Innovative Properties Company Mounting platform for biological growth plate scanner
US20040253660A1 (en) * 2003-06-12 2004-12-16 Giles Scientific, Inc. Automated microbiological testing apparatus and method
US20120077206A1 (en) 2003-07-12 2012-03-29 Accelr8 Technology Corporation Rapid Microbial Detection and Antimicrobial Susceptibility Testing
AU2004273783A1 (en) 2003-07-12 2005-03-31 Accelr8 Technology Corporation Sensitive and rapid biodetection
US7496225B2 (en) * 2003-09-04 2009-02-24 3M Innovative Properties Company Biological growth plate scanner with automated intake
US7298886B2 (en) 2003-09-05 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Counting biological agents on biological growth plates
BRPI0906086A2 (pt) * 2008-03-04 2015-07-07 3M Innovative Properties Co Método, sistemas e meio legível por computador.
WO2009111301A1 (en) * 2008-03-04 2009-09-11 3M Innovative Properties Company Information management in automated processing of biological growth media
US7960136B2 (en) * 2008-04-15 2011-06-14 Kwikculture Llc Direct antimicrobial susceptibility assay
US8241865B2 (en) * 2008-04-15 2012-08-14 Kwikculture Llc Direct antimicrobial susceptibility assay with concurrent qualitation/quantitation
US8889351B2 (en) 2009-02-26 2014-11-18 Innovative Properties Company Methods and articles for detecting deoxyribonuclease activity
ES2551922T3 (es) 2011-03-07 2015-11-24 Accelerate Diagnostics, Inc. Sistemas rápidos de purificación celular
US10254204B2 (en) 2011-03-07 2019-04-09 Accelerate Diagnostics, Inc. Membrane-assisted purification
FR2997502B1 (fr) * 2012-10-29 2014-12-26 Commissariat Energie Atomique Procede d'observation d'especes biologiques.
US9677109B2 (en) 2013-03-15 2017-06-13 Accelerate Diagnostics, Inc. Rapid determination of microbial growth and antimicrobial susceptibility
FR3022916B1 (fr) * 2014-06-30 2018-04-06 Biomerieux Procede de detection d'une presence ou d'une absence de particules biologiques.
EP3278115A2 (de) 2015-03-30 2018-02-07 Accelerate Diagnostics, Inc. Instrument und system zum schnellen identifizieren von mikroorganismen und testen der antimikrobiellen wirkstoffempfindlichkeit
US10253355B2 (en) 2015-03-30 2019-04-09 Accelerate Diagnostics, Inc. Instrument and system for rapid microorganism identification and antimicrobial agent susceptibility testing
EP3892733A1 (de) 2020-04-07 2021-10-13 PRO Devices A/S Verfahren und system zur bestimmung der suszeptibilität

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757299A (en) 1972-07-14 1973-09-04 Artek Syst Corp An assay medium method and apparatus for measuring the size of zones of inhibition in
US3811036A (en) 1972-09-19 1974-05-14 Artek Syst Corp Micro-biological colony counter
US4203029A (en) 1978-03-06 1980-05-13 Artek Systems Corporation Automatic object counter
US4355228A (en) 1978-03-06 1982-10-19 Artek Systems Corporation Image analyzer with light pen or the like and shading corrector
US4724215A (en) * 1985-02-27 1988-02-09 Sherwood Medical Company Automated microbiological testing apparatus and method
US4701850A (en) * 1985-06-26 1987-10-20 Gibbs David L Method and apparatus utilizing agar diffusion technique for determining quantitative drug concentration parameter
US5290701A (en) * 1991-08-28 1994-03-01 Wilkins Judd R Microbial detection system and process
US5798514A (en) * 1996-01-11 1998-08-25 Accumed Inc. Circular bar code
US5817475A (en) * 1996-11-15 1998-10-06 Giles Scientific, Inc. Automatic microbiological testing apparatus and method
GB9714347D0 (en) * 1997-07-09 1997-09-10 Oxoid Ltd Image analysis systems and devices for use therewith
WO2000011593A1 (en) 1998-08-19 2000-03-02 Oxoid Limited Image acquisition apparatus
US6107054A (en) * 1998-12-31 2000-08-22 Gibbs; David Microbiological testing apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP1016707B1 (de) 2006-06-28
US6238879B1 (en) 2001-05-29
ES2263249T3 (es) 2006-12-01
EP1016707A2 (de) 2000-07-05
EP1016707A3 (de) 2002-06-26
US6107054A (en) 2000-08-22
DE69932141D1 (de) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69932141T2 (de) Vorrichtung und Verfahren für mikrobiologische Untersuchungen
DE112019001825B4 (de) Präzises Teststreifen-Lesesystem auf Grundlage der Kolorimetrie
DE69330772T2 (de) Diagnostische mikrobiologische testvorrichtung und verfahren
DE3689856T2 (de) Analyseverfahren und vorrichtung für biologische specimen.
DE69425158T2 (de) Optisches probe-analysesystem und verfahren
DE102005056695B4 (de) Lateralflussuntersuchungssysteme und -verfahren
US6122396A (en) Method of and apparatus for automating detection of microorganisms
DE60126002T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bildung von sichtbaren Ergebnissen unter Verwendung von kolorimetrischen Streifen
EP2316023B1 (de) Analysesystem mit Codierungserkennung
DE3880573T2 (de) Verfahren zum Nachweis unerwünschter Mikroorganismen.
DE3908831C2 (de)
EP1843148B1 (de) Analyse optischer daten mit hilfe von histogrammen
EP2208068B1 (de) Verfahren zur endtiterbestimmung und dessen auswertung mittels indirekten immunfluoreszenz test
EP0810428A2 (de) Automatisierte Vorrichtung und Verfahren zum Messen und Bestimmen von Molekülen oder Teilen davon
DE2344528A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur analyse unter verwendung von farb-algebra und von bild-verarbeitungsverfahren
DE69024210T2 (de) Vorrichtung zum nachweis von mikroorganismen
DE3642209A1 (de) Zellanalysensystem
DE19709348A1 (de) Automatisches Multi-Epitop-Ligand-Kartierungssystem
DE19949029A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung einer Kulturflüssigkeit
DE102004008539A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur optischen Auswertung von Teststreifen
DE2427221B2 (de) Verfahren zum analysieren einer fluessigen probe auf einen bestandteil und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE3503475A1 (de) Verfahren zum automatischen pruefen von blutproben
DE3903777A1 (de) Verfahren zur schnellen detektion von mikroorganismen in proben und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
Tvedten et al. Canine differential leukocyte counting with the CellaVision DM96Vision, Sysmex XT‐2000iV, and Advia 2120 hematology analyzers and a manual method
DE2031447A1 (de) Verfahren zur Prüfung von Zellproben

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition