DE69935612T2 - Verfahren und vorrichtung zum messen von proben mit hilfe von lumineszenz - Google Patents

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    • G01N21/76Chemiluminescence; Bioluminescence
    • G01N21/763Bioluminescence

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen einer Probe auf Adenosinphosphate, indem die Probe mit einem Lumineszenzreagens, das ein ATP-regenerierendes Enzym enthält, zur Reaktion gebracht wird.
  • Es ist bekannt, dass Verfleckungen (stains), die von Bakterien oder Nahrung stammen, durch die Detektion von Adenosintriphosphat (ATP) mittels einer Lumineszenzreaktion unter Verwendung eines geeigneten Reagenzes mit Luziferase detektiert werden können. Es wird jedoch nur eine geringe Lichtaussendung erzeugt und es war bislang üblich, einen Fotomultiplier als Fotodetektor zu verwenden, um ein messbares Ergebnis zu erhalten. Der Fotomultiplier benötigt jedoch einen Transformator und Sicherheitsmaßnahmen, da er eine hohe Spannung benötigt. Dementsprechend ist die Vorrichtung als Ganzes unerwünscht groß und teuer.
  • Es ist auch ein Fotodetektor bekannt, der eine Stoßentladungs-(avalanche-)Fotodiode verwendet (WO 90/04775). Diese Vorrichtung benötigt jedoch ein Temperaturstabilisierungssystem für die Stoßentladungs-Fotodiode, die eine Arbeitstemperatur von 0 bis 5 °C benötigt. Das System besitzt eine Wärmepumpe, die auf dem Peltiereffekt basiert und in der Nähe der Fotodiode installiert ist und in die ein elektrischer Strom aus einem Temperatursteuerungskreis eingespeist wird, um die Fotodiode zu kühlen. Daher ist die Vorrichtung unerwünscht kompliziert und teuer.
  • Dementsprechend haben wir, die Erfinder dieser Erfindung, uns auf Siliziumfotodioden konzentriert, die keine Quelle für hohe Spannung oder Stromstärke benötigen und nicht durch Temperatur beeinflusst werden. Siliziumfotodioden sind jedoch relativ wenig sensitiv und detektieren nicht immer problemlos normale Biolumineszenz. Eine Veröffentlichung mit dem Titel „Ein tragbares Siliziumfotodiodenluminometer" von K. Marks et al., veröffentlicht im Journal of Bioluminescence and Chemiluminescence Vol 1 173–179 (1987) beschreibt die Verwendung eines Siliziumfotodiodenluminometers, um Licht zu detektieren, das mittels chemielumineszenten und biolumineszenten Reaktionen erzeugt wurde.
  • Einige von uns haben eine Erfindung vorgeschlagen mit dem Titel „Ein Biolumineszenzreagens und ein Verfahren zum Untersuchen auf Adenosinphosphate durch Verwendung des Reagenzes und ein Verfahren zum Untersuchen von Substanzen in Verbindung mit einem ATP-Transformationssystem durch Verwendung des Reagenzes", wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift HEI-9-234099 offenbart. Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Detektieren von Adenosinphosphaten mittels einer Lumineszenzreaktion von hoher Sensivität, wobei als ein Biolumineszenzreagens zumindest ein Reagens verwendet wird, das ein ATP-regenerierendes Enzym wie z. B. Pyruvat-Orthophosphat-Dikinase, EC 2. 7. 9. 1 (hiernach als PPDK bezeichnet) umfasst. EP 0 794 260 des Anmelders für diese Anmeldung offenbart die Verwendung eines Biolumineszenzreagenzes umfassend PPDK.
  • Nach weiterer Forschungsarbeit haben wir entdeckt, dass Adenosinphosphate oder Verfleckungen mittels einer einfachen Vorrichtung detektiert werden können, wenn sie detektiert werden durch Messen der Lichtmenge, die durch die Phosphate produziert wurde als Ergebnis ihrer Reaktion mit einem Lumineszenzreagens, das ein ATP-regenerierendes Enzym wie z. B. PPDK umfasst, und wenn die Lichtmenge mittels einer Siliziumfotodiode gemessen wird.
  • Gemäß einem ersten Aspekt dieser Erfindung wird ein Verfahren zum Messen der Verfleckung einer Testprobe durch Messen von Adenosinphosphaten bereitgestellt, umfassend die Schritte: Zur Reaktion bringen der Testprobe mit einem ATP-regenerierenden Enzym, das in einem Lumineszenzreagens enthalten ist, um zu Bewirken, dass Adenosinphosphate Lumineszenzlicht erzeugen, wobei das Enzym Pyruvat-Orthophosphat-Dikinase umfasst, Messen der Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes mittels einer Siliziumfotodiode und Verarbeiten des Ausgangssignales der Siliziumphotodiode mit einem Verareitungssystem, um die Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes numerisch auszudrücken und dadurch die Verfleckung der Testprobe zu messen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Messen der Verfleckung einer Testprobe durch Messen von Adenosinphosphaten bereitgestellt, umfassend: einen Hauptkörper mit einer Gehäusekammer, eine Hygienekontrollvorrichtung, die entfernbar in der Gehäusekammer enthalten ist und die darin ein Lumineszenzreagens hält, das ein ATP-regenerierendes Enzym enthält zum Erzeugen von Lumineszenzlicht, wenn es mit Adenosinphosphaten auf der Testprobe zur Reaktion gebracht wird, wobei das Enzym Pyruvat-Orthophosphat-Dikinase umfasst, eine Siliziumphotodiode zum Messen der Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes aus der Hygienekontrollvorrichtung und ein Verarbeitungssystem zum Verarbeiten des Ausgangssignales der Photodiode, um die Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes numerisch auszudrücken und dadurch die Verfleckung der Testprobe zu messen.
  • Genauer wird bereitgestellt eine Vorrichtung zum Detektieren von Verfleckungen, die eine Gehäusekammer zur Aufnahme einer Untersuchungsvorrichtung zum Nehmen einer Verfleckungsprobe umfasst und zum Bewirken, dass diese Licht erzeugt, eine Siliziumfotodiode, um solches Licht aufzufangen, ein Verarbeitungssystem, um die Menge dieses Lichtes zu bestimmen, ein Steuerungsfeld und ein Anzeigefeld.
  • Eine Siliziumfotodiode ist eine Halbleitervorrichtung, die auch auf ein niedriges Lichtniveau reagiert und ein messbares elektrisches Signal erzeugt, obwohl sie etwas weniger sensitiv gegenüber Licht sein kann als ein Fotomultiplier. Sie benötigt keine Quelle für hohe Spannung oder Stromstärke für ihren Stromkreis, sondern kann mittels einer Batterie betrieben werden. Sie benötigt auch keine temperaturstabilisierende Vorrichtung, da es weniger wahrscheinlich als bei jeder anderen Diode, wie z. B. einer Stoßentladungs-Fotodiode, ist, dass sie durch eine Temperaturveränderung beeinflusst wird. Darüber hinaus ist sie stärker als ein Fotomulitplier und wird nicht nachteilig durch Exposition mit intensivem Licht beeinflusst. Daher sind – zumindest bevorzugte Ausführungsformen – der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Testen einer Probe auf Sauberkeit bei weitem hinsichtlich ihrer Größe kleiner, hinsichtlich des Gewichtes leichter und weniger teuer als jede bekannte Vorrichtung.
  • Das zum Zwecke dieser Erfindung verwendete Lumineszenzreagens umfasst ein ATP-regenerierendes Enzym, insbesondere PPDK, und kann mit Luziferin oder Luziferase verwendet werden. Es emittiert Licht und hält einen hohen Level stabiler Lumineszenz dadurch aufrecht, dass es nicht nur mit ATP, sondern auch mit Adenosindiphosphat (ADP), Adenosinmonophosphat (AMP) oder Ribonukleinsäure (RNA) reagiert. Dadurch wird die Lichtsensivität der Siliziumfotodiode, die etwas geringer ist als die eines Fotomultipliers, ausgeglichen.
  • Die Verfleckungen im Zusammenhang mit dieser Erfindung schließen Adenosinphosphate wie z. B. ATP, ADP, AMP und RNA oder Ähnliches ein und betreffen bevorzugt Verfleckungen, die mittels eines Sauberkeitstestes detektiert werden.
  • Die erfindungsgemäß verwendete PPDK ist ein Enzym, das die Reaktion zur Bildung von ATP, Brenztraubensäure und Phosphorsäure katalysiert durch jeweiliges Einwirken auf AMP, Phosphorenolbrenztraubensäure und Pyrophosphorsäure in Gegenwart eines Magnesiumetallions. Sie ist gut verfügbar, da ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften und Verfahren zu ihrer Herstellung bereits bekannt sind (vgl. japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. HEI-9-234099).
  • Das Lumineszenzreagens, das ein ATP-regenerierendes Enzym enthält, kann hergestellt werden, wenn z. B. PPDK zu einem Lumineszenzreagens hinzugefügt wird, das Luziferin, Luziferase und ein Metallsalz enthält, und ein noch effektiveres Reagenz kann darüber hinaus Phosphorenolbrenztraubensäure und Pyrophosphorsäuren enthalten. Es detektiert sogar kleine Verfleckungsmengen dadurch, dass es nicht nur auf ATP als Verfleckungsindikator reagiert, sondern auch auf AMP. Ein Reagenz, das außerdem ein Enzym enthält, das die Bildungsreaktion für ATP aus ADP enthält und/oder ein Enzym, das RNA abbaut, detektiert sogar eine noch geringere Verfleckungsmenge dadurch, dass es nicht nur auf ATP und AMP reagiert, sondern auch auf ADP und RNA.
  • Diese Erfindung kann ausgeführt werden durch Verwendung eines Tupfers, um Verfleckungen von der zu untersuchenden Oberfläche abzuwischen, und durch Eintauchen des Tupfers in ein Extraktionsreagens, das ein oberflächenaktives Reagenz zum Extrahieren der Adenosinphosphate wie z. B. ATP, ADP, AMP und RNA aus Verfleckungen wie z. B. Bakterien, wobei eine Probenlösung erhalten wird. Diese wird mit einem Lumineszenzreagens gemischt, das ein ATP-regenerierendes Enzym PPDK enthält, und die Menge an Licht, das durch die Mischung emittiert wird, wird in einer Verfleckungsuntersuchungsvorrichtung gemessen, wobei die Verfleckungen an der zu untersuchenden Oberfläche detektiert werden.
  • Bevorzugt wird eine Sauberkeits- oder Hygienekontrollvorrichtung verwendet, die den Tupfer und das Extraktions- und Lumineszenzreagens als einheitliches Set umfasst, um die Untersuchung noch einfacher zu machen.
  • Eine Hygienekontroll- oder Wischuntersuchungsvorrichtung, die eine Lumineszenzreagens einschließt, das ein ATP-regenerierendes Enzym PPDK enthält, ist eine kleine, leichtgewichtige und wirtschaftliche Vorrichtung, die einen sehr genauen und zuverlässigen Sauberkeitstest gewährleistet. Genauer gesagt wird die zu untersuchende Oberfläche mittels eines Tupfers in der Hygienekontrollvorrichtung abgewischt, der Tupfer in der Vorrichtung in das Extraktionsreagens getaucht, die resultierende Probelösung mit dem Lumineszenzreagens zur Reaktion gebracht, das in der Vorrichtung enthalten ist und ein ATP-regenerierendes Enzym PPDK enthält, die Hygienekontrollvorrichtung als Ganzes in die Sauberkeitstestapparatur eingesetzt und die Menge des dadurch emittiertem Lichts gemessen, um das Ausmaß der Verfleckung zu bestimmen.
  • Erfindungsgemäß gewährleistet die Verwendung eines Lumineszenzreagenzes, dass ein ATP-regenerierendes Enzym PPDK enthält, eine stabile Emission von starkem Licht, das sogar mittels einer Siliziumfotodiode detektierbar ist, und macht es damit möglich, eine kleine und leichtgewichtige Testvorrichtung zu realisieren.
  • Eine erfindungsgemäße Ausführungsform wird – lediglich als Beispiel – nachfolgend mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
  • 1 ein schematisches Querschnittsdiagramm, teilweise im Ausschnitt, einer Verfleckungstestvorrichtung darstellt, die einer erfindungsgemäßen Ausführungsform entspricht;
  • 2 ein Blockdiagramm ist, das ein spezielles Beispiel eines Verarbeitungssystems enthält;
  • 3 eine Vorderaufrissansicht der Vorrichtung ist, die ein Anzeige- und ein Steuerungsfeld zeigt; und
  • 4 eine detaillierte Ansicht, teilweise im Ausschnitt, einer Hygienekontrollvorrichtung ist.
  • Bestimmte bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen werden nun detailliert mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Mit Bezug auf 1 besitzt eine Verfleckungstestvorrichtung 1, einen Hauptkörper 2 als Gehäuse. Der Hauptkörper 2 bietet Raum für eine Hygienekontrollvorrichtung oder Tupferuntersuchungsvorrichtung 3 zum Abschaben von Verfleckungen und zum Bewirken, dass diese eine Biolumineszenzreaktion durchmachen, eine Kondenserlinse 4 zum Sammeln von Licht von der Vorrichtung 3, eine Siliziumfotodiode 5 zum Konvertieren des Lichts von der Linse 4 in ein elektrisches Signal und ein Verarbeitungssystem 46 zum Verarbeiten des elektrischen Signals von der Fotodiode 5.
  • Der Hauptkörper 2 ist außerdem versehen mit einem Steuerungsfeld 7 und einem Anzeigefeld 8, wie in 3 gezeigt. Die Steuerungs- und Anzeigefelder 7 und 8 sind elektrisch mit dem Verarbeitungssystem 46 verbunden, wie in 2 gezeigt. Das Steuerungsfeld 7 zeigt detaillierte Instruktionen für den jeweiligen Test an. Das Anzeigefeld 8 zeigt die Testergebnisse.
  • Der Hauptkörper 2 besitzt eine Gehäusekammer 9 zur Aufnahme der Hygienekontrollvorrichtung 3. Die Kammer 9 besitzt einen Tisch 10, auf dem die Vorrichtung 3 befestigt und in Position gehalten wird. Ein Reflektionsspiegel 11 ist hinter der Vorrichtung 3 vorgesehen, um eine möglichst große Lichtmenge zur Fotodiode 5 durch die Linse 4 weiterzuleiten.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das die elektrische Arbeitsweise der Vorrichtung 1, die in 1 gezeigt ist, zeigt. Die Vorrichtung 1 besitzt einen Energieversorgungskreis 41, einen Amplifier 42, einen Analog-zu-Digital-Umwandler 43, das Verarbeitungssystem 46, die Steuerungs- und Anzeigefelder 7 und 8 und ein externes Interface 47.
  • Der Energieversorgungskreis 41 ist so angepasst, sowohl an Gleichstrom als auch an Wechselstrom angeschlossen zu werden.
  • Der Amplifier 42 wandelt das Ausgangssignal der Fotodiode 5 in Spannung um und erhöht diese in Übereinstimmung mit der Intensität des Ausgangssignals der Fotodiode 5 oder der Intensität des Lichtes, das von der Untersuchungsvorrichtung 3 emittiert wird. Das Ausgangssignal des Amplifiers 42 wird in ein digitales Signal mittels des Analog-zu-Digital-Wandlers 43 konvertiert und letzteres wird dem Verarbeitungssystem 46 zur Verfügung gestellt.
  • Das Verarbeitungssystem 46 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 44 und einen Speicher 45. Die zentrale Verarbeitungseinheit 44 konvertiert das Ausgangssignal der Fotodiode 5 in einem numerischen Wert und sendet diesen zum Anzeigefeld 8 oder vergleicht ihn mit Daten über das Verschmutzungsmaß, wie sie in dem Speicher 45 gespeichert sind, entscheidet, ob ein Wert einen Schwellenwert überschreitet, der darauf hinweist, dass ein Objekt Reinigung benötigt, und sendet seine Entscheidung an das Anzeigefeld 8.
  • Das Steuerungsfeld 7 ist so ausgestaltet, um die Speicherung von Testdaten, die Übersendung der Daten an einen Drucker oder an eine entfernte Stelle durch das Interface 47 und das Einlesen solcher Daten in den Speicher 45 zu bewirken.
  • Die Hygienekontrollvorrichtung 3 kann wie in 4 gezeigt konstruiert sein, sie kann jedoch auch irgendwie anders konstruiert sein, wenn sie ein Lumineszenzreagens verwendet, das ein ATP-regenerierendes Enzym PPDK enthält. Die Vorrichtung 3 ist hauptsächlich zusammengestellt aus einer Probenahmevorrichtung 12 und einem Lumineszenzreagenzbehälter 13, der wie ein Reagenzglas geformt ist. Die Probenahmevorrichtung 12 ist zusammengestellt aus einer Wischprobennahmevorrichtung 14, einem Extraktionsreagenzbehälter 15 und einem röhrenförmigen Hauptkörper 16. Der Lumineszenzreagenzbehälter 13 ist fest verschlossen, da seine Öffnung 17 durch ein Dichtungselement 18 verschlossen ist, das z. B. aus einer Aluminiumfolie gebildet wird.
  • Die Wischprobennahmevorrichtung 14 ist zusammengestellt aus einem Tupfer 21 und einem Tupferhalterteil 22. Der Tupfer besteht aus einem Stabbereich 19 und einem eiförmigen Bauschbereich 20, der an seinem unteren Ende ausgebildet ist. Das Tupferhalterteil 22 hat einen vom Durchmesser her geringen unteren Bereich 23 und einen vom Durchmesserbereich her großen oberen Bereich 24. Die unteren und oberen Bereiche 23 und 24 haben eine Schulter 25, die zwischen ihnen ausgebildet ist. Die Schulter 25 ist so ausgebildet, um das obere Ende 26 des Hauptkörpers 16 zu kontaktieren, so dass die Wischprobennahmevorrichtung 14 immer an einer fixierten Position nach ihrer Abwärtsbewegung im Hauptkörper 16 gestoppt werden kann. Die Wischprobennahmevorrichtung 14 ist vom Hauptkörper 16 entfernbar. Nachdem der Tupfer 21 dazu verwendet wurde, eine Probenoberfläche abzuwischen, wird die Wischprobennahmevorrichtung 14 in den Hauptkörper 16 eingeführt, so dass Verfleckungen gesammelt werden können.
  • Der Extraktionsreagenzbehälter 15 enthält ein Extraktionsreagenz 32 zum Extrahieren der Verfleckungen, die mittels des Bauschbereiches 20 des Tupfers 21 von der Probenoberfläche abgewischt wurden. Der Behälter 15 ist sowohl an seiner Oberseite als auch auf seiner Unterseite geöffnet und es wird, nachdem seine Unterseite durch ein Dichtungselement 27 geschlossen wird, das Extraktionsreagens 32 in den Behälter 15 überführt, und seine Oberseite mittels eines Dichtungselementes 28 verschlossen, um das Extraktionsreagens 32 in der Behälter abzugrenzen. Die Dichtungselemente 27 und 28 sind aus Material gebildet, das leicht durch den Tupfer 21 gebrochen werden kann, wenn dieser dagegen gedrückt wird, z. B. eine Aluminiumfolie.
  • Der Hauptkörper 16 der Probennahmevorrichtung 12 ist ein röhrenförmiges Teil, das an seiner Ober- und Unterseite offen ist. Der Hauptkörper 16 besitzt einen ringförmigen Vorsprung 29, der auf der Innenwandoberfläche seines unteren Bereiches ausgebildet ist. Eine Anti-Streu-Erweiterung 30 ragt nach unten von dem Vorsprung 29 hervor. Die Anti-Streu-Erweiterung 30 besitzt einen scharfwinkligen Bereich 31, der daran angepasst ist, das Dichtungselement 18 zu zerreißen, wenn der Lumineszenzreagenzbehälter 13 nach oben gedrückt wird, so dass das Extraktionsreagens, das die Verfleckung enthält, die von dem Bauschbereich 20 extrahiert wurde, in den Behälter 13 tropfen kann, in welchem die Verfleckungen mittels einer Lumineszenzreaktion detektiert werden.
  • Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Hygienekontrollvorrichtung 3 beschrieben. Die Wischprobennahmevorrichtung 14 wird als erstes von dem Hauptkörper 16 entfernt und der Bauschbereich 20 dazu verwendet, Verfleckungen von einer Probenoberfläche abzuwischen. Danach wird die Wischprobennahmevorrichtung 14 in den Hauptkörper 16 eingeführt und der Lumineszenzreagenzbehälter 13 wird nach oben gedrückt, um das Dichtungselement 18 durch den scharfwinkligen Bereich 31 der Anti-Streu-Erweiterung 30 zu brechen. Danach wird die Wischprobennahmevorrichtung 14 nach unten gedrückt, so dass der Tupfer 21 das Dichtungselement 28 bricht, so dass sein Bauschbereich 20 in den Extraktionsreagenzbehälter 15 eintreten kann. Die Wischprobennahmevorrichtung 14 wird weiter abgesenkt, bis die Schulter 25 des Tupferhalterteils 22 das obere Ende 26 des Hauptkörpers 16 kontaktiert, woraufhin der Tupfer 21 das Dichtungselement 27 bricht. Dann wird die Vorrichtung 3 als Ganzes sanft auf und ab bewegt, um es dem Extraktionsreagens 32, das Bakterien oder Flecken enthält, zu ermöglichen, in den Behälter 13 zu tropfen und sich mit dem Lumineszenzreagens 33 zu vermischen, so dass eine Lumineszenzreaktion stattfinden kann, um Licht zu erzeugen. Danach wird die Vorrichtung 3 in der Kammer 9 der Verfleckungstestapparatur 1 platziert, so dass die Lichtmenge oder das Ausmaß der Verfleckung bestimmt werden kann. Das Lumineszenzreagens 33 in der Vorrichtung 3 enthält ein ATP-regenerierendes Enzym PPDK.
  • Während sich die vorstehende Beschreibung mit einer Probe befasste, die mittels Abschabens genommen wurde, ist es auch möglich, eine flüssige, feste oder pulverförmige Probe in einem Reagenzglas zu platzieren, das ein Lumineszenzreagens enthält, das ein ATP-regenerierendes Enzym PPDK enthält, um das Maß ihrer Verfleckung zu bestimmen. Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dafür verwendet werden, eine Probe zu untersuchen, wobei man sich nicht nur auf Biolumineszenz, sondern auch auf chemische Lumineszenz oder Fluoreszenz verlässt.
  • Die Effekte dieser Erfindung werden nachfolgend in Zahlen durch Beispielexperimente gezeigt. Die Enzymmengen werden in internatonalen Einheiten beschrieben. Beispiel 1 Mischung eines Lumineszenzreagenzes, das PPDK enthält:
    EDTA (Ethylendiamintetraacetat): 1,0 mM
    Dithiothreitol: 1,0 mM
    Amoniumsulfat: 3,75 mM
    Pyrophosphorsäure: 0,3 mM
    Phosphoenolbenztraubensäure: 2,1 mM
    Luziferin: 0,75 mM
    Magnesiumsulfat: 7,5 mM
    BSA (Rinderserumalbumin): 0,5 %
    Sucrose: 5,0 %
    Luziferase: 2,5 mg/ml
    PPDK: 1,5 U/ml
    Adenosinphosphatdeaminase: 0,05 U/ml
    HEPES (50 mM): pH 7,8
    Mischung eines Extraktionsagenzes:
    Benzalkoniumchlorid: 0,02 %
    HEPES (10 mM): pH 7,8
  • Ein gefriergetrocknetes Produkt des Lumineszenzreagens, das die Zusammensetzung, wie oben gezeigt, besaß und das PPDK enthielt, wurde in dem Lumineszenzreagenzbehälter 13 einer Hygienekontrollvorrichtung 3, wie in 4 gezeigt, eingeschlossen und das Extraktionsagenz wurde in dem Behälter 15 eingeschlossen. Ein gefriergetrocknetes Produkt des Lumineszenzreagens mit der oben bezeichneten Zusammensetzung, das jedoch nicht PPDK enthielt, wurde ebenso in dem Lumineszenzreagenzbehälter einer anderen Vorrichtung eingeschlossen, während das gleiche Extraktionsagenz in deren Behälter 15 eingeschlossen wurde.
  • Proben, die durch Nahrung verursachte Flecken repräsentierten, wurden durch Verdünnung kommerziell erhältlicher Hefe, Rindfleisches und Malzextraktes, Bieres und von Kuhmilch zu unterschiedlichen Konzentrationen mit ultrareinem Wasser vorbereitet. Der Tupfer 21 jeder Hygienekontrollvorrichtung 3 wurde in eine Probenverdünnung getaucht und sein Tupferhalterteil wurde in die Vorrichtung gedrückt, so dass der Kopf des Tupfers in das Extraktionsreagens getaucht wurde, und wurde weiter heruntergedrückt, so dass das Extraktionsreagens, das die Verfleckung enthielt, in den Behälter 13 eintreten konnte, der das gefriergetrocknete Lumineszenzreagens enthielt, und Lumineszenz bewirkte.
  • Dann wurde jede Hygienekontrollvorrichtung 3 in eine Verfleckungstestvorrichtung 1 mit einer Siliziumfotodiode eingeführt und die Menge an erzeugtem Licht gemessen. Die Messergebnisse werden in RLU (relative light unit) in Tabelle 1 unten gezeigt.
  • Tabelle 1 Testergebnisse, die von Proben mittels einer Verfleckungstestvorrichtung mit einer Silikonfotodiode erhalten wurden
    Figure 00120001
  • Wenn das Lumineszenzreagens keine PPDK enthielt, wurde Licht nur durch ATP produziert und die Menge war unstabil mit einem scharfen Abfall und in den meisten Fällen war die Menge 0, wie in der Tabelle 1 gezeigt. Wenn das Reagenz PPDK enthielt, wurde das Licht jedoch nicht nur durch ATP, sondern auch durch AMP produziert, das in einer großen Menge in Lebensmitteln enthalten ist und die Menge war stabil, wodurch ein hochgenauer Versuch für Verfleckungen ermöglicht wurde.
  • Beispiel 2
  • Eine Reiskelle, die zum Servieren von gekochtem Reis verwendet wurde, wurde leicht im Wasser gewaschen und Verfleckungen wurde von einem Oberflächenbereich davon von etwa 10 cm2 mittels des Tupfers 21 jeder Hygienekontrollvorrichtung 3, die im Beispiel 1 verwendet wurden, abgewischt. Dann wurde Beispiel 1 zur Erzeugung von Lumineszenz und zum Messen der Menge an produziertem Licht wiederholt. Die gemessene Menge betrug 834 RLU, wenn das Reagenz PPDK enthielt, während sie 0 war, wenn das Reagenz nicht PPDK enthielt.
  • Beispiel 3
  • Das Ausflussrohr einer Vorrichtung zum Verpacken eines Kaffeeextraktes und dessen Nachbarbereich wurden leicht mit Wasser gewaschen und Verfleckungen wurden von einem Oberflächenbereich des Ausflussrohres von etwa 10 cm2 mittels des Tupfers 21 jeder Hygienekontrollvorrichtung 3, die im Beispiel 1 verwendet wurden, abgewischt. Dann wurde Beispiel 1 zum Erzeugen von Lumineszenz und Messen der Menge an erzeugtem Licht wiederholt. Die gemessene Menge betrug 675 RLU, wenn das Reagenz PPDK enthielt, während sie 0 war, wenn das Reagenz kein PPDK enthielt.
  • Beispiel 4
  • Ein Nudelschneider in einer Vorrichtung zum Herstellen von chinesischen Nudeln wurde leicht mit Wasser gewaschen und Verfleckungen wurden von einem Oberflächenbereich davon von etwa 10 cm2 mittels des Tupfers 21 jeder Hygienekontrollvorrichtung 3, die im Beispiel 1 verwendet wurden, abgewischt. Dann wurde Beispiel 1 zum Erzeugen von Lumineszenz und Messen der Menge an produziertem Licht wiederholt. Die gemessene Menge betrug 1660 RLU, wenn das Reagenz PPDK enthielt, während sie 0 war, wenn das Reagenz kein PPDK enthielt.
  • Beispiel 5
  • Das Lumineszenzreagens, das in Beispiel 1 verwendet wurde und PPDK enthielt wird als Reagenz enthaltend PPDK bezeichnet und das Reagenz mit der gleichen Zusammensetzung, das aber nicht PPDK enthält, wird als Reagenz nicht enthaltend PPDK bezeichnet. Ein Reagenzglas wurde mit 200 μl an Reagenz enthaltend PPDK befüllt, ein anders Reagenzglas mit 200 μl an Reagenz nicht enthaltend PPDK und jedes Reagenzglas wurde außerdem mit 100 μl einer 0,01 % Verdünnung von kommerziell erhältlichem Oolongtee in ultrareinem Wasser versehen. Jedes Röhrchen wurde in die Verfleckungstestapparatur 1 gesetzt und die Menge an erzeugten Licht in relativen Lichtunits wurde RLU gemessen. Die gemessene Menge betrug 618 RLU, wenn das Reagenz PPDK enthielt, während sie 6 RLU betrug, wenn das Reagenz nicht PPDK enthielt.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Die erfindungsgemäße Verfleckungstestvorrichtung ist tragbar in einem Behälter, der alle Lumineszenztestvorrichtungen, Tupfer, Extraktionsagenzien und Luminenszenzagenzien enthält und ist nützlich als Sauberkeitstestkit. Die Lumineszenztestvorrichtungen sind auch zum Testen einer breiten Vielzahl von anderen Proben geeignet, z. B. von Rohmaterialien und Endprodukten in der Lebensmittelindustrie, Reagenzien, Wasser und klinische Testproben.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Messen der Verfleckung einer Testprobe durch Messen von Adenosinphosphaten, umfassend die Schritte: – Zur Reaktion bringen der Testprobe mit einem ATP-regenerierenden Enzym, das in einem Lumineszenzreagens enthalten ist, um zu Bewirken, dass Adenosinphosphate Lumineszenzlicht erzeugen, wobei das Enzym Pyruvat-Orthophosphat-Dikinase umfasst, – Messen der Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes mittels einer Siliziumfotodiode und – Verarbeiten des Ausgangssignales der Siliziumphotodiode mit einem Verareitungssystem, um die Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes numerisch auszudrücken und dadurch die Verfleckung der Testprobe zu messen.
  2. Vorrichtung zum Messen der Verfleckung einer Testprobe durch Messen von Adenosinphosphaten, umfassend: – Einen Hauptkörper (2) mit einer Gehäusekammer (9), – eine Hygienekontrollvorrichtung (3), die entfernbar in der Gehäusekammer (9) enthalten ist und die darin ein Lumineszenzreagens hält, das ein ATP-regenerierendes Enzym enthält zum Erzeugen von Lumineszenzlicht, wenn es mit Adenosinphosphaten auf der Testprobe zur Reaktion gebracht wird, wobei das Enzym Pyruvat-Orthophosphat-Dikinase umfasst, – eine Siliziumphotodiode (5) zum Messen der Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes aus der Hygienekontrollvorrichtung (3) und – ein Verarbeitungssystem (46) zum Verarbeiten des Ausgangssignales der Photodiode (5), um die Lumineszenzmenge des Lumineszenzlichtes numerisch auszudrücken und dadurch die Verfleckung der Testprobe zu messen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Hygienekontrollvorrichtung (3) ein Probenröhrchen umfasst, in dem das Lumineszenzreagens enthalten ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Hygienekontrollvorrichtung (3) außerdem umfasst eine Wischprobennahmevorrichtung (14) und einen Extraktionsreagensbehälter (15), in dem ein Extraktionsagens zum Extrahieren von mit der Wischprobennahmevorrichtung (14) abgenommener Verfleckung enthalten ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Hauptkörper (2) außerdem mit einem Steuerungsfeld (7) und einem externen Interface (47) versehen ist, wobei das Steuerungsfeld (7) befähigt ist, bidirektionale Datenübertragung durch das externe Interface (47) zwischen dem Verarbeitungssystem (46), das in dem Hauptkörper (2) vorgesehen ist, und einer Stelle, die entfernt von dem Hauptkörper (2) ist, zu bewirken.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Hygienekontrollvorrichtung eine Probennahmevorrichtung (12) und einen Lumineszenzreagensbehälter (13) umfasst, die lösbar miteinander verbunden sind, wobei die Probennahmevorrichtung zusammengestellt ist aus einem röhrenförmigen Hauptkörper (16), einer Wischprobennahmevorrichtung (14), die entfernbar auf einem Ende des röhrenförmigen Hauptkörpers angebracht ist und einen Tupfer (21) umfasst zur Wischprobennahme der Testprobe, einem Extraktionsreagensbehälter (15), der in dem röhrenförmigen Hauptkörper vorgesehen ist und Dichtungselementen (27, 28), die darin ein Extraktionsreagens halten, so dass, wenn der Tupfer in den Extraktionsreagensbehälter eingeführt wird, das Extraktionsreagens die Verfleckung extrahiert, die mittels eines Bauschbereiches (20) des Tupfers abgewischt wurde, aus der Testprobe extrahiert, und einer Anti-Streu-Erweiterung (30), die von dem entgegengesetzten Ende des röhrenförmigen Hauptkörpers vorspringt und einen scharfen Rand (31) an ihrem distalen Ende besitzt, dem Lumineszenzreagensbehälter, der das Lumineszenzreagens (33) enthält und ein Dichtungselement (18) umfasst, das daran angepasst ist, durch den scharfen Rand der Anti-Streu-Erweiterung geöffnet zu werden, um es dem Extraktionsagens, das die Verfleckung enthält, zu ermöglichen, in den Lumineszenzreagensbehälter zu tropfen und sich mit dem Lumineszenzreagens zu vermischen, wenn der röhrenförmige Hauptkörper der Probennahmevorrichtung und der Lumineszenzreagensbehälter in axialer Richtung zusammengebracht werden.
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