KR101914599B1 - 진단 분석 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체 형태의 발육 양호 배지와 혼합된 적어도 하나의 박테리아 샘플에서 박테리아의 존재를 확인하고, 적어도 박테리아의 타입을 분류하고 및 적어도 동정된 박테리아의 타입에 대해 특징적인 항생제들의 그룹으로부터 선택된 일련의 항생제들을 검사하여, 항생제 치료를 결정하는데 효과적인 항생제들을 확인하는데 사용된 진단 분석용 통합 장치에 관한 것이다. 이 장치는 통합 구조(11) 내에, 분석될 생물학적 샘플들이 분배되는 검사 튜브(13)가 제공된 제 1 수용 수단(12), 분석될 생물학적 샘플들의 제 1 분획이 분배되는 액체 형태의 발육 양호 배지를 포함하는 그릇(15) 또는 웰(67)을 구비한 자동온도조절된 마이크로 플레이트(66) 및 제 2 수용 수단(14) 및 분석에 대해 양성을 나타내는 생물학적 샘플들의 추가 분획이 분배되는 제 1 그릇(15a) 및 제 2 그릇(15b) 또는 대응하는 제 1 웰 및 제 2 웰을 구비한 플레이트를 포함하는 제 2 수용 수단(14)을 포함한다.

Description

진단 분석 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DIAGNOSTIC ANALYSES}

본 개시는 천연의 또는 환자로부터 채취한 생물학적 샘플에 대한 진단 분석을 수행하기 위한 통합 장치와 관련 방법에 관한 것이다. 본 개시의 실시예들은 샘플에서 하나 이상의 박테리아의 존재를 확인하고, 항생제들의 효과를 확인하기 위해, 동정된 박테리아와 함께 이후에 분석될, 가능한 치료를 위해 사용된 정확한 항생제들을 선택하기 위해서 박테리아를 분류하거나 이들의 타입을 동정하고, 소변 용기, 검사 튜브, 다양한 용기 또는 기타로부터 샘플을 채취하는 것으로부터 시작하여, 작업자의 어떠한 수동적 개입 없이 자동적 흐름의 세균학적 분석들을 제공하는데 사용된다.

분석될 생물학적 샘플 또는 주요 생물학적 샘플은, 예를 들어, 소변 또는 다른 살균 또는 비살균 인간 생물학적 유체일 수 있다.

진단 분석에서, 다양한 기술들이 생물학적 샘플에서 병원성 유기체 및 미세 유기체들의 존재를 확인하고, 타입을 분류 및/또는 동정하고 인간 신체의 여러 부분에서 이들의 증식을 막을 수 있는 항생제들의 그룹을 확인하는 것으로 알려져 있다. 이런 후반 작업은 기술적으로 안티바이오그램(antibiogram)으로 불린다.

안티바이오그램을 수행하는 공지된 기술들은 분리된 박테리아의 현탁액들에서 항생제들의 기능을 확인하기 위해 제공되며 따라서 항생제들의 기능의 후속 확인을 위해 필요한 시간이 반드시 첨가돼야 하는 예방적이며 장기간의 분리 방법을 미리 추정한다. 박테리아 동정의 공지된 방법들은 항상 분리된 콜로니들로부터 시작하는 생화학적 타입의 분석 기술들을 제공한다.

배양 검사(박테리아 성장의 평가)를 수행하고, 동정하고 안티바이오그램을 수행하는데 필요한 시간은, 특히 심각한 감염의 경우에 길며, 이것이 환자에게 위험할 수 있다. 따라서, 진단 검사의 지원 없이 전적으로 임상적 의심에 따라, 즉시 치료를 시작하게 하는 광범위 항생제를 의사가 환자에게 미리 투여하는 것이 일반적이다. 이런 항생제들의 무분별한 사용은 소위 약물 내성 현상을 유도한다. 이런 광범위 항생제들의 사용으로부터 유발된 한 단점은, 예를 들어, 비록 이런 약물들이 초기에 박테리아 성장에 대해 효과적이지만, 모든 박테리아 콜로니들을 완전히 제거할 수 없을 뿐만 아니라 살아남은 박테리아는 유전 변형에 의해 선택된 항생제에 대해 내성이 있게 되어 이후에 증식하여, 감염을 증가시키는 것이 일어날 수 있다는 사실로 구성된다.

바네스 등., in the Journal of Clinical Microbiology Vol. 12, No. 4, October 1980 entitled "Clinical Evaluation of Automated Antibiotic Susceptibility Testing with the MS-2 System"의 과학 간행물이 공지되어 있다: 이 간행물은 페트리 접시 또는 원판에 사전 분리된 박테리아로부터 시작하는 자동화된 항생제 감수성 분석을 기술한다. 그러나, 분리된 박테리아를 얻는 것은 씨 뿌리기는 수동으로 또는 자동으로 이미 수행되었다는 것을 규정한다. 또한 바네스 등은 원하는 맥파란(McFarland) 탁도 값의 작업자에 의해 수동의 시각적 조절을 제공하며 안티바이오그램을 수행하기 위해 미리 선택된 카트리지들을 사용한다.

상기 단점들에 대한 해결책은 본 출원인의 이름의 특허출원 WO-A-2006/021519에 제안되었다. 이 해결책은, 비록 이 해결책이 샘플의 양성의 표시 및 짧은 시간에 항생제들의 효과적인 집단의 선택을 얻게 한다는 점에서 매우 효과적이나, 양성 샘플에 존재하는 세균 또는 박테리아의 타입을 인식하고 분리하는 면에서 개선될 수 있다는 것을 입증하였다.

특히, 본 발명의 목적은 한편으론 빠르고 충분히 신뢰할 수 있는 결과를 얻으며 다른 한편으론 완전히 자동화된 방식으로, 즉, 작동자의 개입을 최소화하는 방식으로 전통적인 방법들에 의한 결과들의 확인을 확인하게 하며, 최초 샘플을 채취하는 것으로 시작하는 작동 장점들을 가지는 특히 박테리아 성장 및 안티바이오그램을 수행하는, 완벽하고 자동화된 세균학적 검사의 한 타입을 제공하는 것이다.

본 출원인은 최신 기술의 단점들을 극복하고 이런 및 다른 목적들과 장점들을 얻기 위해 본 발명을 발명, 테스트 및 구현하였다.

본 발명은 독립항들에서 설명되며 특징을 나타내는 반면, 종속항들은 본 발명의 다른 특징들 또는 주요 발명의 아이디어에 대한 변형을 기술한다.

상기 목적에 따라, 본 개시에 따른 장치는 분석될 생물학적 샘플들이 분배되어 있는 복수의 검사 튜브들 또는 유사한 용기들을 포함하는 제 1 수용 수단(최초 샘플 지역) 및 최초 샘플의 적어도 제 1 분획이 배치되는 제 2 수용 수단(성장 및 리딩 지역)을 포함한다. 본 개시에 따라, 제 2 수용 수단은 작은 병, 검사 튜브 등과 같은 복수의 그릇 또는 분석을 위한 박테리아 성장을 촉진할 수 있는 액체 배양소 또는 발육 양호 배지를 포함하는 마이크로 웰을 제공한다.

제 1 및 제 2 수용 수단은 실질적으로 통합 구조에 배치된다.

게다가 제 1 및 제 2 수용 수단의 각각은 방법의 특정 단계에서 특정 기능을 가진다.

본 개시에 따른 통합 장치는 동일한 통합 구조에, 단단한 배양 수단을 포함하는 제 3 수용 수단을 포함하는 것이 유리하며, 여기서 예를 들어, 전통적인 페트리 접시 상에 주요 생물학적 샘플의 부분 또는 제 2 분획을 자동적으로 씨 뿌리고 평판 배양할 수 있다.

본 개시에 따른 장치는 또한 상응하는 양성 생물학적 샘플들을 탐지하기 위해서, 제 2 수용 수단의 검사 튜브에 포함된 상기 생물학적 샘플들에서 박테리아의 존재를 확인하고 박테리아에 적절한 항생제들의 그룹을 선택하기 위해서, 상기 양성 생물학적 샘플들에 존재하는 박테리아의 적어도 타입을 분류하거나 동정할 수 있는 제 1 검사 장치를 포함한다.

상기 그룹의 항생제들은 원하는 대로 선택되거나 병동에 의해 환자에게 이미 투여되어 시작된 치료에 대한 적절한 반응을 제공하였기 때문에 선택된다.

본 개시에 따른 통합 장치는 양성으로 판정된 샘플들의 제 3 분획이 배치되는 제 2 수용 수단의 그릇들 또는 마이크로 웰 상에서, 상기 제 1 검사 장치에 의해 프로그램되거나 선택될 수 있는 항생제들의 그룹의 일련의 항생제들에 대한 각 양성 생물학적 샘플의 감수성 또는 내성 반응을 확인할 수 있는 제 2 검사 장치가 제공된다.

본 개시의 한 특징에 따라, 상기 제 1 검사 장치에 의해 양성으로 확인된 샘플에 해당하는 생물학적 샘플의 제 2 분획은 제 1 수용 수단으로부터 채취되고 제 3 용기 수단에 배치되고, 접종되거나 씨 뿌려져서, 예를 들어, 패트리 접시와 같은 단단한 배양소에서 전통적인 분석을 수행하며, 이로 인해 상기 박테리아는 분리 및/또는 동정되어, 발육 양호 배지에서 제 2 수용 수단들에 대해 수행된 빠른 배양 검사의 분석의 결과를 확인하거나 하지 않는다.

본 개시의 유익한 해결책은 또한, 바람직하게는 동일한 통합 구조에, 안정한 냉장 조건하에서 주요 생물학적 샘플의 적어도 일부를 보존하기 위해서, 예를 들어, 냉각된 유닛에 놓인 마이크로 플레이트인 제 4 수용 수단("마이크로 플레이트 상의 최초 샘플들에 대한 "파킹(parking)" 지역)을 제공한다.

따라서, 유익한 해결책에 따라, 최초 샘플 또는 이의 일부는 제 4 수용 수단에 배치되고 보존되며, 양성으로 인식된 최초 샘플의 일부는 제 4 수용 수단으로부터 채취되고 이 부분은 제 3 수단에 씨 뿌려지고 평판 배양된다.

본 개시의 바람직한 특징에 따라, 주요 생물학적 샘플의 적어도 일부는 제 1 수용 수단으로부터 채취되고, 최초 샘플이 빠른 성장 검사의 분석에서 양성으로 판단되는 경우, 제 3 수용 수단에서 가능한 평판 배양의 관점에서, 유리하게는 냉장된 플레이트에 최초 샘플을 보존하기 하기 위해서, 제 4 수용 수단에 배치된다.

결과적으로, 필요한 경우, 상기 제 1 검사 장치에 의해 양성으로 발견된 샘플에 해당하는 생물학적 샘플의 상기 제 2 분획은 제 4 수용 수단으로부터 채취되고, 유리하게는 페트리 접시 등 상에서 상기 박테리아를 분리 및/또는 동정하기 위해서, 제 3 수용 수단에 씨 뿌려지는 것이 유리하다.

또한 상기 장치는 적어도 양성 생물학적 샘플들을 자동으로 선택하고 적어도 제 2 및 제 3 수용 수단에 이들을 배치하는 제어 유닛에 의해 관리되는 이동 및 선택 유닛을 포함한다.

다른 변형에서, 제 2 수용 수단은 제 1 및 제 2 분석 지역과 결합된 가열 유닛을 포함한다. 발육 양호 배지에 의해 수행된 기능과 가능하게는 용기의 바닥에 놓인 자석 막대에 의한 성장 배지의 동시 교반과 함께 이 가열 유닛은 양성 생물학적 샘플들의 박테리아 성장을 촉진하고 가속시킨다.

다른 변형에서, 제 2 수용 수단은 생물학적 샘플과 발육 양호 배지가 배치될 마이크로 웰을 포함하는 적어도 하나의 마이크로 플레이트를 포함한다.

본 개시에 따른 제어 유닛은 모든 샘플 단계들, 액체 배양액에 샘플들의 첫 번째 분배 및 제 4 수용 수단의 냉장된 마이크로 플레이트에 "스탠-바이(stand-by)" 파킹을 실행하기 위한 모든 샘플들의 두 번째 분배를 제어하고 명령할 수 있다.

작업자에 의한 실질적인 개입이 없는 본 개시에 의해 얻은 완전 자동화는 비록 페트리 접시 상에서 분석될 샘플을 씨 뿌리는 것은, 최초 부분 자동화 후, 임상적 안티바이오그램 단계를 실시하기 위해 일련의 항생제들로 양성 샘플을 검사하기 위해 박테리아 성장에 대해 양성인 샘플들에 해당하는 배지들의 다른 용기들에서 자동 분배가 없다는 점에서 추가 자동화 단계로 진행하지 않는 자동화된 플레이터(platers)의 부분 자동화를 능가한다.

진단 분석을 위한 방법은 본 개시의 범위 내에 해당하며, 발육 양호 배지와 혼합된 적어도 하나의 생물학적 샘플에서 박테리아의 존재를 확인하고, 박테리아의 존재를 확인하고 가능하면 박테리아의 적어도 타입을 동정하거나 분류하며 특징적인 항생제들로부터 선택된 또는 확인된 박테리아의 타입에 의해 미리 선택되거나 적응된, 병동에 의해 환자에게 이미 투여된 일련의 항생제들을 검사하는데 사용되어, 항생제 치료를 결정하는데 효과적인 항생제들을 확인한다.

본 개시에 따라, 상기 방법은, 유리하게는 액체 배양소 또는 발육 양호 배지에서 제 1 검사 단계 또는 배양 단계를 제공하며, 이 동안 복수의 생물학적 샘플의 내용물의 제 1 분획은 복수의 양성 생물학적 샘플들을 정의하기 위해서, 샘플에 박테리아가 존재하는지 또는 존재하지 않는 지를 확인하기 위해 검사되며, 양성의 경우에, 임상적 안티바이오그램, 즉, 샘플에서 분리되고 확인된 박테리아의 타입을 알지 못하고 안티바이로그램 또는 병동 의사에 의해 투여된, 이의 살균제 기능이 검사될 약물에 대한 안티오바이오그램을 작동하는 일련의 항생제들을 프로그램하기 위해서, 이의 박테리아 개체수를 측정하고, 가능하면 박테리아의 타입을 동정하거나 분류하기 위해 검사된다.

본 개시의 비 제한적인 실시예에서, 샘플에 존재하는 유기체들의 개체수는 얻은 박테리아 성장의 곡선에 대해 수행된 동역학 계산을 기초로 측정된다.

본 발명에 의해, 탐지된 성장 동역학을 기초로 계산된 0.5 맥파란 탁도 값에 도달할 때, 검사되는 샘플에 존재하는 박테리아 성장의 신호에 해당하는, 제 2 용기 수단에 있는 제 1 검사 장치에 의해 탐지된 가능한 탁도를, 모니터 디스플레이 또는 음향 신호에 의해, 신호하는 것이 가능하다.

또한 0.5 맥파란 탁도를 확인하고 뒤이어 적절한 안티바이오그램을 수행할 수 있도록 표준 탁도 제어 라텍스를 적절한 장치에 사용하는 것도 가능할 수 있다.

따라서, 접종물로서 요구된 0.5 맥파란 탁도 수준에서 준비된 동일한 발육 양호 배지를 사용하여 직접 안티바이오그램을 수행하는 것도 가능하다. 또한, 유리하게는, 0.5 맥파란 탁도 수준에 도달함과 동시에, 국제 탁도 표준과 관련된 측정값에 의해, 본 발명은, 음향 경보로서, 작동자에게 경고하여서 작동자는 가능한 한 최소 시간에 후속 조사, 통상적으로 안티바이오그램에 응할 수 있다.

그러나 다른 방법들 및/또는 다른 참조 매개변수들은 아마 본 발명의 범위 내이다.

본 개시의 유리한 특징에 따라, 제 2 단계의 코스 동안, 예를 들어, 제 1 단계와 동시에, 병원균 배양(passage)이 제공되며, 여기서 주요 생물학적 샘플들의 각각 또는 생물학적 샘플들의 각각의 분획은 냉장된 블럭(냉장된 마이크로 플레이트를 위한 저장 지역, 제 4 수용 수단)에 있는 냉장된 마이크로 플레이트에서 대체된다.

본 개시에 따라, 제 2 검사 단계에서, 제 1 단계의 빠른 성장에 대한 천연 샘플의 양성의 경우에, 제 1 단계의 빠른 분석을 확인하기 위해서, 샘플의 일부는, 눈금이 있는 루프 모양 튜브와 같은 이동 유닛의 적절한 이동 요소에 의해 제 4 수용 수단으로부터 채취되고, 특히 배양소에 씨 뿌리기 위한 제 3 수용 수단에서 상기 박테리아의 분리 및/또는 동정을 위해서, 페트리 접시와 같은 단단한 배양소에서 자동으로 때려진다.

본 발명의 바람직한 용액에서, 배양소는 예를 들어 통상적으로 페트리 접시 상에 사용되는 것과 같은 단단한 수단이다.

빠른 성장(발육 양호 배지에서 성장)에 양성을 일으키는 샘플들에만 제한된, 단단한 배양소에서 씨 뿌리기 공정은 박테리아의 분리를 얻기 위해 자동으로 천연 샘플을 분배한다.

본 발명의 변형에 따라, 이 분리 이후, 생리 식염수 현탁액에 분리된 콜로니들을 희석하여 얻은 0.5 맥파란 현탁액을 제조하기 위해 제공되는 통상적인 방법으로 진행할 수 있다.

상기한 것과 같이, 제 1 검사 또는 분석 단계, 즉, 45분 내지 3시간 동안 지속할 수 있는 액체 배지에서 샘플의 빠른 배양은 양성 샘플들을 얻게 하며 이들의 각각에 대해 지수 성장(exponential growth) 단계 동안 얻은 0.5 맥파란 탁도 값이 도달했는지를 측정하게 하고 모든 음성 샘플들을 버리게 한다.

양성으로 탐지된 샘플들의 배지는 박테리아의 사전 분리 및 동정을 제공하지 않기 때문에 명명된 안티바이오그램의 소위 "임상" 테스트를 위한 접종물로서 직접 사용될 것이다(Cummitech 2b 1998).

이런 방식으로, 0.5인 맥파란으로 표시된 샘플들에 대해, 최초 항생제 치료로서 의사에 의해 일반적으로 사용된 항생제들은 존재하는 박테리아를 동정하는 단계를 통과하지 않고 빠르게 검사될 수 있다. 검사되는 특정 박테리아에 대한 항생제의 기능성의 빠른 확인은 치료를 빠르게 최적화하여 환자의 위기 단계를 극복하게 한다는 것을 고려하면, 이런 임상적 또는 예방적 안티바이오그램은 중환자실에있고 따라서 목숨이 위험한 있는 환자들에 대한 효과적이고 또는 즉각적인 개입을 위해서 일반적으로 사용된 항생제들에 대한 약물의 기능성을 빠르게 관찰하는데 효과적일 수 있다(Rello J et al. Am J Respir Crit Care 1997; 156: 196-200 Kollef MH et al. Chest 1998; 113:412-420 Chastre J et al. Am J Respir Crit Care 2002; 295:867-903 Chastre R Resp. Care 2005; 50 (7); 975-983 Tamura K Clin Infect Dis 2004, 39 (suppl 1): S59-64).

이를 위해서, 본 개시에 따른 방법은 제 3 검사 단계를 제공하며, 이 동안, 제 1 단계에서 빠른 성장에 대해 양성인 생물학적 샘플에 해당하는 배지로부터 얻은 제 3 분획에 대해, 상기 제 1 검사 단계에서 선택된 일련의 항생제들에 양성인 각 생물학적 샘플의 감수성 또는 내성 반응이 확인된다.

다시 말하면, 빠른 박테리아 성장 검사(액체 배지에서)에 양성으로 입증된 이런 샘플들의 경우, 전통적인 방법으로 세균의 분리와 정확한 동정을 가능하게 하여, 치료 계획을 더욱 세밀하게 하고 완결하게 하도록, 통상적으로 페트리 접시 상에서, 제 3 수용 수단의 적절한 모듈(냉장된 마이크로 플레이트)로부터 채취하여, 천연 샘플의 씨 뿌리기가 추가로 수행된다.

본 발명에 따른 분석은 완전히 자동이며 실질적으로 전체 실행 동안 작동자의 개입을 필요로 하지 않는다. 이 분석은 검사된 일련의 항생제들에 대한 박테리아의 감수성 또는 내성 반응을 기초로 빠른 결과들을 제공한다(임상적 안티바이로그램).

본 발명의 한 변형에 따라, 제 1 수용 수단은, 예를 들어, 냉장된 블럭인 냉각 유닛을 포함하며, 환자로부터 채취한 생물학적 샘플들의 특성들을 변하지 않게 유지하는 기능으로, 상대적 박테리아 부하가 변형되는 것을 막는다.

한 변형에서, 제 1 및 제 2 검사 장치는 예를 들어, 간섭성 빛의 전자기 복사에너지 이미터 및 상기 전자기 복사에너지를 탐지하는 수단을 포함한다. 바람직하게는, 이미터 수단과 탐지 수단은 실질적으로 원주 상에 배치되며, 이의 중앙에서, 진행하는 검사 단계에 따라, 분류될 생물학적 샘플을 포함하는 그릇 또는 박테리아의 타입으로서 이미 분류된 생물학적 샘플을 포함하는 그릇을 발견할 것이고 어떤 것이 안티바이오그램을 받게 될 것인지를 발견할 것이다.

다른 변형에서, 마이크로 플레이트의 마이크로 웰과 결합된, 광 산란 리딩 시스템이 제공되며, 여기서 간섭성 빛의 전자기 복사에너지 이미터는 마이크로 플레이트 상에 수직으로 위치하며 탐지 수단은 마이크로 웰 아래 수직으로 배치된다.

제 1 및 제 2 검사 장치는 시간에 따른 미생물들의 성장 곡선들을 탐지하고, 탐지된 곡선들을 기초로, 제어 유닛은 박테리아의 존재를 확인하고 성장 곡선들로부터 추정된 일부 분석 매개변수를 기초로 이들을 분류할 수 있다. 이런 방식으로 기능성 검사는 치료에 적합한 항생제들에 대해 생체 외에서 수행될 수 있다. 성장 곡선들은 박테리아의 형태를 기술한다.

변형에 따라, 페트리 접시 상에 샘플을 분배함으로써 얻은 박테리아의 분리에 의해 수행된 검사의 정확성을 평가하기 위해서, 확인 단계 또는 대조 실험이 제공된다.

본 발명은 최신 기술의 단점과 제한을 극복하여, 분리된 박테리아로부터가 아니고 실행 단계의 샘플로부터 직접 안티바이오그램을 자동으로 실행한다. 안티바이오그램 단계에 대한 병원균 배양은, 본 발명에 의해, 분리된 박테리아로부터가 아니고, CFU로 표현된 박테리아 성장의 탐지의 수학적 알로리즘을 사용하여 지수 성장 단계로부터 일어난다.

박테리아를 분리하기 위해 일반적으로 샘플이 접종되는 전통적인 페트리 접시 또는 선택적 원판에 의한 박테리아의 동정을 통과하지 않는 자동적인 순차적 안티바이오그램 단계가 있다.

또한, 0.5 맥파란 탁도에 도달하여 신호되는 자동 방식이 최신 기술의 작동 한계를 극복한다.

게다가, 본 발명은 성장 및 계산 알고리즘에 의해 맥파란 탁도 또는 CFU의 개체수의 탐지된 조건들이 자동으로 탐지되자마자, 지수 성장 단계 동안 분석될 샘플로부터 직접 액체 형태로 안티바이오그램 검사를 수행하여, 박테리아 분리 방법을 제거한다.

게다가, 최신 기술과 비교하여, 본 발명은 맥파란 탁도의 자동 탐지 때문에, 자동 단계에서 양성을 나타내는 샘플들만 씨 뿌리기를 수행하게 한다.

따라서 본 발명은 샘플의 어떠한 처리 없이, 박테리아 성장, 원하는 맥파란 탁도 값의 획득, 동정 없는 안티바이오그램 및 페트리 접시 등에 동정을 위한 양성 샘플들의 자동 평판 배양을 포함하는 순차적 작업 흐름을 가지는 자동 분석 방법을 제공한다. 이런 작업들 또는 단계들의 상승작용적 결합은 완전히 자동인 작업 흐름을 만들게 하여, 최신 기술의 문제점들과 한계를 극복한다.

본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.

본 발명의 이런 및 다른 특징들은 첨부된 도면들을 참조하여 비 제한적인 예로서 제공된, 실시예의 바람직한 형태의 다음 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1, 1a 및 1b는 본 발명에 따른 진단 분석을 위한 통합 장치의 실시예의 형태를 개략적으로 도시한다.
도 2는 샘플들을 채취하고 최초 샘플을 확인하기 위한 장치의 세부사항을 개략적으로 도시한다.
도 3은 도 1의 산란 리딩 장치의 추가 세부사항을 개략적으로 도시한다.
도 4는 도 1의 혼합 및 리딩 장치의 다른 세부사항을 개략적으로 도시한다.
도 5는 반-원주 상에서 이동가능한 탐지기를 구비한 산란 리딩 장치의 한 변형을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 진단 분석을 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7은 도 1의 장치의 변형을 도시한다.
도 8은 도 1의 장치의 다른 변형을 도시한다.

도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 진단 분석을 위한 통합 장치(10)는, 통합 구조(11)에, 살균되거나 살균되지 않은 소변 또는 다른 인간의 생물학적 액체와 같은 순수한 생물학적 샘플이 각각의 내부에 존재하는 복수의 검사 튜브(13)를 포함하는 제 1 용기(12)를 포함한다.

제 1 용기(12)는 생물학적 샘플들의 특징의 변화를 막고 박테리아 부하를 안전하게 유지하기 위해, 생물학적 샘플들의 온도가 2°내지 8℃로 구성된 범위 내로 되게 하거나 유지하는, 도시되지 않은 냉각 유닛과 결합된다.

장치(10)는 또한 대응하는 자리(relative seatings)(17a)에 배치된 복수의 배양 그릇 또는 약병(15)을 포함하는 제 1 분석 지역(14a) 및 제 2 분석 지역(14b)을 가지는 제 2 용기(14)를 포함한다.

제 2 용기(14)는 존재하는 임의의 박테리아의 박테리아 성장을 촉진하기 위해서, 분석될 생물학적 샘플들을 약 35℃ 내지 37℃로 구성된 온도로 가열하는, 도시되지 않은 가열 유닛과 결합된다.

장치(10)는 페트리 접시들이 수용되는 복수의 자리를 포함하는 도면에 도시되지 않은 냉장된 벽장이 제공된 제 3 용기(16)를 더 포함한다. 특히 제 3 용기(16)는 페트리 접시(116a)가 위치되며, 씨 뿌리기를 기다리면서 사용될 때까지 냉장상태로 유지되는 제 1 냉장 섹션(216a)을 제공하는 반면, 벽장의 제 2 섹션(216b)에, 자동온도조절된 부분이 제공되고 여기서 이미 씨 뿌려진 페트리 접시(116b)가 배양된다. 제 4 용기로부터 채취한 샘플로 접종된 후, 냉장된 페트리 접시(116a)는 제 2 섹션(216b)에 놓이고, 편의를 위해서, 참조 번호 116b로 나타내어지거나 표시된다.

장치(10)에서, 빠른 성장에 대해 양성으로 나타난 샘플들에 대해서만 제 3 용기(16)에 있는 단단한 장소(페트리 접시)에서 배양을 수행할 수 있도록, 모든 샘플들의 저장을 위한 분석 모듈이 제공되는 것이 유리하다. 분석 모듈은 빠른 배양 검사를 거친 샘플들이 저장되는 빈 마이크로 웰(229)로 만들어진 적어도 하나의 플레이트(129)를 포함하는 제 4 용기(29)를 포함한다. 마이크로 웰(229)에, 제 2 용기(14)의 그릇(15)에 배치된 동일한 생물학적 샘플들의 특정 양이 주입된다.

통합 구조(11) 내부 또는 이의 외부에 있을 수 있는, 예를 들어, 전자 계산기인 제어 유닛(18)은 통합 장치(10)와 결합된다.

통합 장치(10)는 적어도 제 1 용기(12)로부터 제 2 용기(14) 및 제 4 용기(29)로 샘플 또는 이의 일부를 자동으로 이동시키고 제 2 용기(14)의 분석 지역(14a 및 14b) 사이에 샘플의 일부들을 자동으로 이동시키기 위해, 제어 유닛(18)에 의해 제어된 이동 및 선택 유닛(20)을 포함하며, 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

이동 및 선택 유닛(20)은 유도장치(21)로 이루어지며, 유동장치 위에서 이동가능한 지지체(22)는, 제 1 벨트(24)에 의해 제 1 모터(23)에 의해 이동되어, 직선으로 움직인다. 이동가능한 지지체(22)는 헤드(25)를 포함하며, 제 2 벨트(28)에 의해 암(26) 상에서 자유롭게 미끄러지는 선택 헤드(30)를 이동시킬 수 있는 제 2 모터(27)와 결합된 암(26)은 헤드에 대해 구속된다.

선택 헤드(30)(도 2)는 샘플 채취 및 분배 니들(31) 및 니들(31)을 선택적으로 이동시킬 수 있는 작동기(33)를 포함한다.

선택 헤드(30)는 예를 들어 고무로 제조된 유연한 타입이 유리한 파이프(36)에 의해 펌핑 장치(35)에 연결된다.

제어 유닛(18)은 니들(31)에 의해서, 여러 분배 단계를 위한 생물학적 샘플의 원하는 양을 채취하고 분배하기 위해 펌핑 장치(35)를 구동한다.

이동 및 선택 유닛(20)은 제 3 용기(16)에 연결되는 눈금이 있는 루프 모양 튜브(120a)가 제공된 기계적 암 부재(120)를 포함하며, 이에 의해 제 4 용기(29)에 미리 저장된 최초 샘플(양성)은 채취되고 제 3 용기(16)의 페트리 접시(116a)의 하나에 분배되거나 제 4 용기(29)에 놓인 샘플은 제 3 용기(16)에 씨 뿌려진다.

특히, 도 1은 주요 생물학적 샘플이 채취되고 연결 또는 유압 튜브(220)에 의해 제 4 용기(29)로부터 유압으로 이동되어 암 부재(120)로 운반되고 여기에서 부터 제 3 용기(16)의 플레이트에 놓이는 변형을 나타낸다.

도 1a 및 1b에서 추가 해결책이 도시되며 여기서, 기계적 이동 수단에 의해, 플레이트(129)는 제 4 용기(29)로부터 직접 이동할 수 있고 제 3 용기(16)에 놓일 수 있고, 이로부터 기계적 암 부재(120)가 웰(229)의 하나로부터 직접 원하는 샘플을 채취하고 페트리 접시(116a)에 놓으며, 차례가 되어 제 3 용기(16)의 제 2 섹션(216b)(페트리 접시(116b))에 놓이게 될 것이다.

또한, 도 1b에서, 제 2 분석 지역(14)에, 마이크로 플레이트(66)가 그릇(15) 대신에 사용되는 변형이 도시된다.

통합 장치(10)는 또한 샘플링되고 분배된 다른 생물학적 샘플들 사이의 박테리아 부하의 매 오염을 피하기 위해, 각 샘플링 및 분배 작업 후 수행되는 것이 바람직한 니들(31)의 내부 및 외부 살균을 위한, 예를 들어, 탱크로 이루어진 세척 지역(37)을 포함한다.

제 2 용기(14)는, 유리하게는 제 1 분석 지역(14a)의 각 자리(17a)의 경우, 공지된 형태이고, 레이저 이미터(41)을 구비한 제 1 검사 장치(40)(도 3)를 포함하며, 레이저 이미터(41)에 대해 약 90°및 150°에 각각 배치되고 레이저 이미터(41)에 의해 방출되어 그릇(15)을 통과하는 빛을 탐지할 수 있는 제 1 센서 요소(42) 및 제 2 센서 요소(43)는 제 1 검사 장치와 연결된다.

제 1 센서 요소(42)와 제 2 센서 요소(43)에 의해 합쳐진 데이터는 합쳐진 데이터를 증폭하고, 여과하고 처리하는 컨디셔닝 장치(44)에 의해 제어 유닛(18)으로 보내진다.

제 2 용기(14)는, 상기한 대로, 제 1(14a) 및 제 2(14b) 분석 지역을 포함하며, 이하에서 보게 될 것이고, 제 2 분석 지역은 그릇(15), 참조 샘플들로 작용하는 특히 제 1 그릇(15a) 및 제 2 그릇(15b)을 수용하는 상대 자리(17b)를 구비한다. 유리하게는, 제 2 분석 지역(14b)의 각 자리(17b)의 경우, 제 2 용기(14)는 공지된 타입이고 제 1 검사 장치(40)와 유사한 제 2 검사 장치(49)를 포함한다.

도 5의 해결책에서, 제 2 검사 장치(49)는 약 180°의 각도에 대응하는 원주의 호 상에 이동가능한 단일 센서(50) 또는 동일한 각도를 담당하며 제어 유닛(18)에 의해 구동되며 도면에 도시되지 않은 모터에 이해 이동되는 유사한 굽은 센서와 결합된 레이저 이미터(41)를 포함한다.

이 경우에도 센서(50)에 의해 합쳐진 데이터는 컨디셔닝 장치(44)에 의해 제어 유닛(18)으로 보내진다.

각각의 제 1 검사 장치(40) 및 제 2 검사 장치(49)는 교반 모터(46)에 기계적으로 연결된 제 1 자석(47)을 회전시키고 차례가 되면 제 2 자석의 내용물들을 혼합하기 위해 상응하는 그릇(15) 내부에 삽입된 제 2 자석(48)을 회전시키기 위해, 제어 유닛(18)에 의해 제어된 교반 모터(46)가 제공된 교반 유닛(45)(도 4)을 포함한다.

다른 변형에서, 그릇(15) 대신에, 제 2 용기(14)는 적절하게 자동온도조절되고 교반되어진 마이크로 웰(67)을 포함하는 여러 성장 마이크로 플레이트(66)(도 1b, 7 및 8)를 포함하는 것이 유리하다. 특히, 도 8에 도시된 해결책에서, 마이크로 플레이트(66) 및 웰(67) 위에 수직으로 위치된 제 1 센서 요소(42a) 및 제 2 센서 요소(43a)에 대해서 마이크로 플레이트(66)의 누워있는 평면(P)에 대응하여 반대면 상에 배치된 레이저 이미터(41a)가 있다.

제 1 센서 요소(42a) 및 제 2 센서 요소(43a)는 마이크로 웰(67)을 통과하는 레이저 이미터(41a)에 의해 방출된 빛을 탐지하기 위해서, 마이크로 플레이트(66)의 누워있는 평면(P)에 대해 각각 약 90°및 150°에서 웰(67) 아래에 수직으로 위치될 것이다.

통합 장치(10)는 상기한 대로 각 단계가 개개의 절차적 하부 단계를 포함하는 육안으로 세 개의 검사 단계, A, B 및 C를 제공하는 도 6에 60으로 전체적으로 표시된 방법에 따라 작동한다.

제 1 샘플 하부 단계(61)에서, 제 1 검사 단계 A는 제어 유닛(18)이 이동 및 선택 유닛(20)을 개개의 검사 튜브(13)로부터 특이적 생물학적 샘플의 제 1 분획의 원하는 양을 채취하도록 작동시키는 것을 제공한다.

리딩 유닛에서 제 2 분배 하부 단계(62)에서, 이 양의 상기 제 1 분획 또는 일부는 이동 및 선택 유닛(20)에 의해 제 1 분석 지역(14a)에 배치되고, 살균되고 이의 내부에 박테리아 성장을 위한 액체 배양소 또는 발육 양호 배지가 있는 그릇(15)(도 1, 1a) 속으로 또는 마이크로 웰(67)(도 1b) 속으로 분배된다. 발육 양호 배지는 생물학적 샘플이 분배되기 전에 그릇(15) 내부에 또는 마이크로 웰(67)에 미리 존재하거나 이후에 삽입될 수 있다. 상기 그릇(15) 또는 마이크로 웰(67)에서, 존재할 수 있는 박테리아의 성장이 일어난다.

유사하게, 제 2 검사 단계(B)는, 페트리 접시(116a, 116b) 상에 가능한 확인 검사의 관점에서 주요 생물학적 샘플 및 추가 분획 보존하기 위해서, 이동 및 선택 유닛(20)에 의해, 상기 제 4 용기(29)의 냉장된 플레이트(129)의 자리 또는 마이크로 웰(229) 속으로 주요 생물학적 샘플 및 추가 분획을 추가 분배하는 하부 단계(62b)(버퍼 마이크로 플레이트 상에 분배)를 제공한다.

샘플링 하부 단계(61)와 분배 하부 단계(62)가 종료되었을 때, 제 1 검사 단계(A)는 탐지 및 분류 하부 단계(63)를 제공하며 이 단계 동안 제어 유닛(18)은 제 1 검사 장치(40)를 작동시켜, 각 제 1 검사 장치(40)의 제 1 및 제 2 센서 요소(42, 43)가 레이저 이미터(41)에 의해 방출된 레이저 방출을 주기적으로 탐지하게 한다.

복제하는 박테리아의 존재에 의해, 생물학적 샘플들은 배양 시작으로부터 약 45분에 시작하여, 제어 유닛(18)이 시간에 따른 박테리아 성장의 발달을 표현하는 특이적 곡선을 제공하도록 처리하는 확산된 빛의 신호들을 방출한다.

제 1 및 제 2 센서 요소(42 및 43)에 의해 제공된 신호들로부터, 가능한 박테리아의 두 성장 곡선이 얻어지며, 성장 곡선은 박테리아의 존재를 확인하게 하며 이의 타입을 분류하게 하는 개개의 경사면과 반비례의 전개를 갖는다(리딩 유닛에 의한 박테리아 탐지 및 분류(63)의 하부 단계).

150°의 각도를 갖는 제 2 센서 요소(43)로부터 얻은 신호는 박테리아의 존재와 시간에 따른 박테리아 부하의 필연적 측정과 관련된 제 1 곡선을 형성한다.

또한, 90°의 각도를 갖는 제 1 센서 요소(42)에 의해 얻은 신호는 박테리아의 형태에 의해 더욱 특징을 나타내며 박테리아들의 제 2 곡선을 형성한다.

두 곡선 사이의 경사 비율과 분화는 존재할 수 있는 박테리아를 동정하거나 분류하게 한다.

그런 후에, 제어 유닛(18)은 간균 타입과 구별되게 하는 성장 곡선의 특징적인 전개를 가지는 구균 타입에 속하는 박테리아를 선택한다.

제 2 검사 단계 B에서 양성 생물학적 샘플들을 측정하였고, 제어 유닛(18)은, 제 4 용기(29)(냉장된 마이크로 플레이트)의 자리 또는 마이크로 웰(229)로부터, 보존되고 양성으로 탐지된 샘플들에 해당하는 분획들의 샘플 채취를 제어하고, 양성으로 발견된 샘플들에 해당하는 샘플들만을 채취하고 이들을 접종하는 특히, 도 1, 1a 및 1b에 미리 도시된 대로, 상기 이동 및 선택 유닛(20)에 의해, 예를 들어, 페트리 접시 또는 유사한 단단한 배양소를 포함하는 제 3 용기(16)의 페트리 접시(116b)에서, 빠른 성장 검사를 확인하기 위해서, 양성 샘플들 만의 분배와 성장 하부 단계(63b)를 제어한다.

페트리 접시(116b) 상에서 양성을 나타낸 이런 샘플들만의 분배 및 성장 하부 단계(63b) 때문에, 단단한 장소에서 단일 콜로니들의 분리를 얻을 수 있어서, 원래 샘플에 존재하는 박테리아 또는 세균의 타입의 추가 정보를 얻는다.

바람직한 해결책에서, 페트리 접시(116a, 116b)에서, 크로모제닉 타입의 단단한 장소가 사용되며, 이 때문에 최초 샘플에 존재하는 특정 박테리아 또는 미생물 유기체의 추정적 진단을 얻는다.

다른 해결책에서, 상기 페트리 접시(116a, 116b)에서 분리된 박테리아 콜리니들을 사용하여, 전통적인 방법에서 박테리아를 동정하기 위한 생화학적 타입의 검사들의 실행이 제공된다.

따라서 제 1 검사 장치(40)에 의해 제어 유닛(18)은 상응하는 그릇(15)에서 박테리아의 존재를 확인하고, 양성인 경우, 제 2 센서 요소(43)와 제 1 센서 요소(42)에 의해 얻은 신호들 사이의 비율을 분석하여 타입을 동정하고, 유사하게 빠른 분석 검사를 확인하기 위해 페트리 접시(116a)에 이들을 놓고 이후에 배양한다(페트리 접시(116b)).

박테리아 성장의 감수성 개체수 임계값은 약 1 유닛(콜로니 형성 유닛 cfu/ml), 즉, 약 1억 cfu/ml까지, 생물학적 샘플의 밀리미터당 콜로니들을 형성하는 유닛의 수로부터 시작한다. 따라서 통합 장치(10)는 살균되거나 중간 섹션으로부터 얻은 샘플의 타입에 따라, 변할 수 있는 감수성 범위를 가진 진단 분석을 수행할 수 있다.

제어 유닛(18)은 제어 유닛(18)에 의해 제공된 곡선들에 관한 적어도 데이터를 인쇄하고 기억하기 위한 출력 장치(19)(도 3), 이 경우에 도시되지 않은 프린터 또는 하드 디스크, 플로피 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 플래쉬 메모리, USB 대량저장 장치, 고체상태메모리 등과 같은 외부 기억 장치에 연결된다. 외부 기억 장치는 실행된 실험의 각 타입에 대한 비교를 위한 데이터베이스를 제공하기 위해, 동정된 박테리아에 대한 성장의 타입당 곡선들을 기억한다.

또한, 제 3 검사 단계 C에서, 제 1 검사 장치(40)에 의해, 제어 유닛(18)은 임상적 안티바이오그램의 실행을 위해 양성 생물학적 샘플들의 적합성을 확인하고, 필수 탁도(0.5 맥파란과 동일)를 평가하고 또는 출력 장치(19) 및/또는 음향 신호기에 의해 이 실험에 대한 가능성 있는 비-적절성을 신호한다.

특히 상기 제 3 검사 단계 C에서, 탐지 및 분류 하부 단계(63)가 종료되었을 때, 샘플 채취와 분배(64)의 제 2 하부 단계가 이어지고, 이 동안 제어 유닛(18)은 이동 및 선택 유닛(20)을 작동시켜, 이전 하부 단계(63) 동안에 인식된, 성장한 박테리아의 존재에 의해 풍부해진 양성 생물학적 샘플을 채취하게 하고, 안티바이오그램을 위한 패널을 구성하는 제 2 분석 지역(14b)에 위치한 제 1(15a) 및 제 2(15b) 그릇의 그룹에 이들을 분배하게 한다.

각 양성 생물학적 샘플은 제 1 분석 지역(14a)의 개별 그릇(15)에 포함된 발육 양호 배지에서 성장된 생물학적 샘플로부터 채취될 수 있다.

특히, 안티바이오그램의 실행에 대한 준비인 제 2 샘플링 및 분배 하부 단계(64)에서, 제 1 그릇(15a)의 각각에, 참조 샘플로도 불리는, 0.5 맥파란 탁도 수준에서 미리 채취한 배지로부터의 양성 생물학적 샘플이 분배되는 반면(양성 플라콘(15)), 제 2 그릇(15b)의 각각 내부에 특정 항생제가 액체 형태로 분배된다.

제어 유닛(18)은 탐지 및 분류 하부 단계(63) 동안 동정되고 분류된 박테리아의 타입을 기초로 항생제들의 각각을 선택한다.

항생제들의 각각은 액체 또는 냉동건조 형태로 제공되며 분배를 위해 준비되거나 사용된 최종 농도에서 최적화되도록 지금 제조된다.

제 2 샘플링 및 분배 하부 단계(64) 후, 안티바이오그램 하부 단계(65)가 이어지며, 이 동안 제 1 검사 장치(40)에 의해, 제어 유닛(18)은 그릇(15a)에 있는 참조 샘플 및 다른 항생제들로 처리된 그릇(15b)에 포함된 생물학적 샘플의 박테리아의 성장 곡선을 분석한다.

항생제가 없는 그릇(15a)에 있는 참조 샘플은 그릇(15b)에 대해 수행된 측정값을 기초로 항생제의 백분율(PGI, 백분율 성장 억제)을 계산하게 한다.

특히 제어 유닛(18)은 항생제의 효과를 확인하기 위해서, 다른 항생제들로 처리한 생물학적 샘플들의 성장 또는 억제 곡선과 참조 샘플의 성장 곡선을 비교한다.

성장 곡선 및 가능한 억제의 분석은 얼마나 박테리아가 항생제에 견디는지와 얼마나 박테리아가 표준화된 방법(Kirby-Bauer method)의 억제 고리들과 유사한 방식으로, 감수성이 있는 지를 각각 나타내는 저항(R), 감수(S) 또는 중간(I)의 항목에 의해 생체 외에서 항생제의 효과를 측정한다. 평평한 성장 곡선은 "감수성" 분류와 동일하고, 지수 성장 곡선은 "저항" 분류와 동일하다.

곡선들은 그래프로 도시될 수 있고, 출력 장치(19)에 의해 인쇄될 수 있고(하부 단계(65) 이후 보고), 각 임상적 타입에 대해 필요에 따라, 검사된 각 항생제에 대한 치료의 효과의 백분율을 나타내거나 확인을 요구한다.

특정 생물학적 샘플에 관하여 항생제의 효과의 백분율은 상기한 대로 항생제가 첨가되지 않은 참조 생물학적 샘플에 대해 0%(R = 내성 박테리아)로부터 100%까지(S = 감수성 박테리아)의 백분율로 표현된다.

따라서, 본 개시에 의해, 분석과 동시에 검사된 하나 이상의 항생제들의 살균제 기능을 측정할 수 있는, 박테리아에 의한 성장 억제의 백분율(PGI)의 계산에 의해서 항생제들의 수율 또는 기능성의 분석을 할 수 있다. 백분율의 이런 계산은 항생제의 첨가 없는 샘플과의 자동 비교에 의해 자동으로 수행되는 것이 유리하다.

본 개시의 추가 작업 변형의 설명이 이어지며, 여기서 제어 유닛(18)은 각 특정 양성 생물학적 샘플에 대해 밀리미터(cfu/ml) 당 콜로니들을 형성하는 유닛의 수를 측정하며, 미리 정해진 데이터를 기초로, 이 cfu/ml 값을 박테리아 부하와 상관된 분배될 항생제의 적절한 양에 연결지어 생각한다.

이런 방식으로, 항생제의 기능은 생물학적 샘플에 존재하는 박테리아의 양과 상관관계가 된다. 이런 정보는 약물 동역학의 연구들에서 중요할 수 있다.

다른 변형에 따라, 박테리아의 타입에 대한 항생제의 최선의 선택과 일치하기 위해서, 회전하는 센서에 의한 확인 하부 단계(65b)가 제공되어, 탐지 및 분류 하부 단계(63) 이후 및 제 2 샘플 및 분배 하부 단계(64) 이전에 수행된다.

각 양성 생물학적 샘플에 대한 확인 하부 단계(65b)는 다음과 같이 기술된 대로 수행된 동정에 있다.

제어 유닛(18)은, 양성 샘플들에만, 제 1 검사 장치(40)가 아닌, 제 2 검사 장치(49)에 의해 샘플들 자체의 분석을 수행하여, 180°의 전체 각도에 대한 리딩을 얻는다. 이런 넓은 리딩은 레이저 확산의 모든 변수를 탐지하여, 박테리아의 각 타입에 대해 쉽게 확인할 수 있는 특성들을 가진 성장 곡선들을 만들게 한다.

제 1 용기(12)는 원통 모양 또는 유사한 모양을 가질 수 있고 측면 표면상에 상응하는 검사 튜브(13)를 위한 자리를 가질 수 있다.

통합 장치(10)는, 제어 유닛(18)에 의해, 최종 생물학적 샘플과 관련이 있는 환자가 항생제를 섭취했는지 섭취하지 않았는지를 판단하기 위한 목적으로 최종 생물학적 샘플에서 잔여 항생제 세기(RAP)를 확인할 수 있다.

다른 변형에 따라, 제 2 검사 장치(49)는 박테리아의 존재를 확인하고 타입을 동정하기 위해서 제 1 분석 지역(14a)과 연결되게 배치될 수 있다.

각 자리(17a, 17b)에서, 제어 유닛(18)에 의해 제어된, 바코드 리더기 또는 RFID 태그 리더기인 리딩 장치(38)(도 2)가 배치되도록 제공될 수 있다. 리딩 장치(38)는 그 안에 생물학적 샘플이 포함된 그릇(15, 15a, 15b)을 명확하게 확인하기 위해서, 레이블 상에 인쇄된 바코드로부터 각 그릇(15, 15a, 15b)에 대한 정보를 읽을 수 있고 결과적으로 생물학적 샘플이 채취된 환자를 읽을 수 있다.

제어 유닛(18)은 이동 및 선택 유닛(20)에 의해 수행된 이동, 샘플 채취 및 분배를 기억할 수 있다. 이런 방식으로 임의의 그릇(15, 15a, 15b)의 내용물들은 개개의 환자와 항상 상관관계가 있을 수 있다.

도 7과 8에 도시된 변형에 따라, 빠른 박테리아 성장과 안티바이오그램을 위해 도 1, 1a, 1b 및 4에 도시된 용기(15, 15a, 15b)에 대한 대안으로서, 표준화된 타입이고, 각각이 복수의 웰 또는 마이크로 웰(67)을 포함하며, 유리하게는 가열되며, 상기한 대로 빠른 박테리아 성장과 생화학적 반응을 위한 용기로 작용하는 하나 이상의 플레이트 또는 마이크로 플레이트(66)가 사용된다.

따라서, 웰 또는 마이크로 웰(67)을 구비한 플레이트 또는 마이크로 플레이트(66)가 발육 양호 배지에서 배양 성장을 위한 그릇 또는 약병(15)을 대체하는 것이 유리하다. 박테리아 성장의 제 1 단계 A의 경우에, 자동온도조절된 마이크로 플레이트(66)가 사용될 것이다. 한편, 제 3 검사 단계 C의 안티바이오그램 단계(65)에 관한 한, 마이크로 플레이트(66)가 사용될 것이고, 각 환자에게 마이크로 플레이트(66a)에 참조 성장을 위한 웰(67a) 및 하나 이상의 마이크로 플레이트(66b)에 항생제들(분석된 각 약물에 대한 것)의 성장을 위한 웰(67b)을 제공한다(도 1b). 모든 마이크로 플레이트(66, 66a, 66b)가 가열된다. 또한, 표준화된 타입의 모든 마이크로 플레이트(66, 66a, 66b)는 96 또는 384 웰(67, 67a, 67b)을 포함하며 이들을 사용하여 원통 그릇(15)을 사용하는 유사한 것에 비해 장치의 전체 부피를 현저하게 감소시킨다.

제한된 치수의 마이크로 플레이트(66, 66a, 66b)를 사용하면, 잠재적으로 감염되는 소량의 물질을 생산하는 장점을 제공할 뿐만 아니라 박테리아 종들을 동정하기 위해 생물학적 반응을 수행하게 한다.

이를 위해서, 단계 A에서, 웰(67)의 하나는 박테리아 성장 검사를 수행하기 위해서 검사 튜브(13)로부터 채취된 생물학적 샘플과 발육 양호 배지와 접종된다.

양성으로 발견된 샘플들에 대해, 0.5 맥파란 탁도의 리딩은 동시에 수행되고 탐지된 성장 동역학을 기초로 계산되며 안티바이오그램 공정은 자동적으로 활성화된다.

적절한 장치에서, 탁도의 원하는 수준에서 표준화된 라텍스를 비교함으로써 0.5 맥파란 탁도를 추가로 제어하기 위해서, 표준 탁도를 가진 대조표준 라텍스를 사용할 수 있고 안티바이오그램은 자동적으로 활성화된다.

샘플의 제 3 분획은 웰(67)(성장에 대해 양성)로부터 채취되고, 이의 한 부분은 참조 배양을 위한 새로운 웰(67a) 속으로 접종되고 제 3 분획의 다른 부분은 다른 웰(67b) 속으로 접종되며 이 속에 특정 항생제의 적절한 농도가 첨가되어 가장 적절한 것을 선택한다(안티바이오그램).

뒤이어, 안티바이오그램 검사에 전용인 모든 웰(67a, 67b)(참조 배양을 위한 첫 번째 것 및 특정 항생제로 배양을 위한 다른 것)에, 발육 양호 배지가 첨가된다.

이용할 수 있는 많은 수의 웰은 박테리아 성장에 대해 양성인 샘플로부터 얻은 동일한 현탁액으로 자동적으로 다른 것을 채우게 하며, 각 웰(67)에, 다른 화학적 시약이 놓일 것이다. 다른 화학적 시약들은, 일련의 웰(67)에서, 특정 박테리아 종들에 연결된 색들의 다른 조합을 일으킬 것이다.

각 웰(67)에서 얻은 비색 반응은 웰(67)을 구비한 마이크로 플레이트(66)의 반대면 상에 광도계(69)와 마주보는 광원(68)이 제공된 리딩 모듈(75)에 의해, 수 시간 내에 평가될 수 있다. 마이크로 플레이트에서 이런 광도계 리딩 시스템은 가능한 박테리아 동정을 위해 사용된다.

색들의 조합을 탐지하기 위해서, 리딩 모듈(75)은, 마이크로 플레이트(66)의 반대면 상에, CCD TV 카메라(71)와 마주보게 배치된 광원(70)을 포함하는 센서 또는 다른 적절한 센서를 제공할 수 있다. 탐지된 데이터는 적절한 알고리즘에 의해 결과로 얻은 색 조합을 기초로 박테리아 종들을 구별하는 제어 유닛(18)에 전송될 수 있다.

도 8에 도시된 변형 실시예는 탁도 탐지 시스템은 웰(67)과 연결된 마이크로 플레이트(66) 위에 위치한 레이저 이미터(41a) (이것은 박테리아 성장을 위해 사용된 마이크로 플레이트(66a) 및 그릇(15a, 15b)에 대한 대안으로서 안티바이오그램에 사용된 마이크로 플레이트(66b)에 대해 적용된다) 및 웰(67) 아래에 위치한 마이크로 플레이트(66)의 누워있는 평면(P)에 대해 각각 90°및 150°로 배치된 제 1 및 제 2 센서 요소(42a 및 43a)를 포함하는 것을 제공한다. 이것은 배양 검사, Raa 검사(잔여 항생제 활성) 및 안티바이오그램에 대해 적용하기 위해, 광 산란 리딩 시스템을 마이크로 플레이트에 사용하게 한다.

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4. 적어도 박테리아의 타입을 동정하기 위해서, 액체 배양소 또는 발육 양호 배지와 혼합된 적어도 하나의 생물학적 샘플에서 박테리아의 존재를 확인하는데 사용되는 진단 분석 방법으로서, 상기 방법은 박테리아 성장을 증진하기 위해 액체 배양소 또는 발육 양호 배지를 함유하는 그릇(15)에 함유된 주요 생물학적 샘플의 내용물의 분획이 검사되어, 양성 생물학적 샘플을 정의하기 위해 박테리아의 존재를 확인하고 상기 박테리아에 적합한 항생제들의 그룹을 정의하기 위해 적어도 박테리아의 타입을 동정하거나 분류하는 검사 단계(A)를 포함하며,
   상기 검사 단계(A)는 박테리아 성장에 대해 양성인 샘플들을 탐지하기 위해 그리고 가능하게는 박테리아에 적합한 항생제들의 그룹을 정의하기 위해 이들을 동정 또는 분류하기 위해 검사 수단(40)에 의해 주기적 간격으로 그릇(15)의 동역학적 리딩(kinetic reading)에 의해 병원성 유기체들의 존재를 확인하는 것을 포함하며, 상기 검사 수단(40)은 전자기 복사에너지의 이미터 수단(41) 및 상기 그릇(15)을 통과하는 상기 전자기 복사에너지의 탐지 수단을 포함하고, 상기 탐지 수단은 적어도 2개의 센서 요소(42, 43)를 가지고,
   이에 의해 동역학적 리딩에 의해 병원성 유기체들의 존재를 확인하는 것이 수행되는 것과 동시에, 상기 검사 단계(A)는 상기 그릇(15)에 존재하는 박테리아 현탁액의 탁도 수준이 그릇(15)에서 박테리아의 지수 성장 단계 동안 얻어진 0.5 맥파란 표준 스케일에 도달하였다는 것을 자동으로 정의하고 신호하며,
   상기 검사 단계(A)는 45분 내지 3시간 동안 지속되어, 양성 샘플들을 얻게 해주며, 양성 샘플들의 각각에 대해 지수 성장 단계 동안 얻어진 0.5 맥파란 탁도 값에 도달하였는지를 측정하게 해주고, 모든 음성 샘플들을 버리게 해주고,
   상기 방법은 상기 그릇(15)에 함유된 요구되는 0.5 맥파란 탁도 수준에서 준비된 동일한 발육 양호 배지를 접종물로서 사용하여, 양성 샘플에 존재하는 박테리아에 적합한 항생제들의 그룹을 정의하기 위해 안티바이오그램(antibiogram)을 수행하는 단계를 더 포함하는 것인 진단 분석 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 검사 단계(A)는 시간 경과에 따른 박테리아 성장의 발달을 나타내는 특이적 곡선을 제공하여, 2개의 센서 요소(42, 43)에 의해 제공된 신호로부터, 박테리아의 존재를 확인하게 해주며 이의 타입을 분류하게 해주는 각각의 경사면(slope)과 반비례의 전개(reciprocal spread)를 갖는 가능한 박테리아의 2개의 성장 곡선이 얻어져, 양성 샘플을 정의하고 양성 샘플로부터 얻어진 박테리아 현탁액을 0.5 맥파란 표준 스케일의 탁도 수준에서 자동적으로 조절하는 것인 진단 분석 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 센서 요소(42, 43)는 상기 이미터 수단(41)에 대해 각각 90°및 150°에 상기 그릇(15)이 배치되는 원주의 중앙에서 원주를 따라 배치되며, 150°의 각도를 갖는 제 2 센서 요소(43)로부터 얻어진 신호는 박테리아의 존재 및 시간 경과에 따른 박테리아 부하(load)의 결과적인 측정과 관련된 제 1 곡선을 정의하고, 90°의 각도를 갖는 제 1 센서 요소(42)에 의해 얻어진 신호는 박테리아의 형태에 의해 특징을 나타내며 박테리아들의 제 2 곡선을 정의하며, 이에 의해 상기 방법은 상기 두 곡선 사이의 경사 비율 및 분화에 기초하여 존재할 가능성이 있는 박테리아를 동정하거나 분류하는 것을 제공하는 것인 진단 분석 방법.
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방법은 탐지된 성장 동역학을 기초로 계산된 0.5 맥파란 탁도 값에 도달할 때, 검사되는 샘플에 존재하는 박테리아 성장의 신호에 해당하는, 상기 그릇(15)에서의 검사 단계(A)에 의해 탐지된 가능한 탁도를, 모니터 디스플레이 또는 음향 신호에 의해 신호하는 것을 더 포함하는 것인 진단 분석 방법.
8. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방법은 0.5 맥파란 탁도 수준을 확인하기 위해 표준 탁도 제어 라텍스를 사용하는 것을 더 포함하는 것인 진단 분석 방법.
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