KR102393041B1 - 미생물 검출을 위한 필터 모듈 및 방법 - Google Patents
미생물 검출을 위한 필터 모듈 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102393041B1 KR102393041B1 KR1020207015601A KR20207015601A KR102393041B1 KR 102393041 B1 KR102393041 B1 KR 102393041B1 KR 1020207015601 A KR1020207015601 A KR 1020207015601A KR 20207015601 A KR20207015601 A KR 20207015601A KR 102393041 B1 KR102393041 B1 KR 102393041B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- connector
- culture medium
- inlet
- filter module
- inlet chamber
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 9
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims abstract description 108
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 claims description 15
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 6
- 239000012085 test solution Substances 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 206010020880 Hypertrophy Diseases 0.000 description 4
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 241001631457 Cannula Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 229920006300 shrink film Polymers 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/087—Single membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/56—Labware specially adapted for transferring fluids
- B01L3/563—Joints or fittings ; Separable fluid transfer means to transfer fluids between at least two containers, e.g. connectors
- B01L3/5635—Joints or fittings ; Separable fluid transfer means to transfer fluids between at least two containers, e.g. connectors connecting two containers face to face, e.g. comprising a filter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING 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
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
- C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/08—Specific process operations in the concentrate stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2311/00—Details relating to membrane separation process operations and control
- B01D2311/26—Further operations combined with membrane separation processes
- B01D2311/2688—Biological processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/13—Specific connectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/18—Specific valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/50—Specific extra tanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/60—Specific sensors or sensor arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/90—Additional auxiliary systems integrated with the module or apparatus
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2315/00—Details relating to the membrane module operation
- B01D2315/08—Fully permeating type; Dead-end filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0672—Integrated piercing tool
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
- B01L2300/0681—Filter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2400/00—Moving or stopping fluids
- B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
- B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
- B01L2400/065—Valves, specific forms thereof with moving parts sliding valves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
- G01N2001/4088—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids filtration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Hematology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
본 발명은 멤브레인 필터(14)에 의해, 하우징(12)에 견고하게 배치된 유입구 연결 부재(22)에 연결되는 유입구 챔버(16), 및 여과물 배출구(20)를 갖는 배출구 챔버(18)로 세분화되는 하우징(12)을 포함하는 필터 모듈(10)에 관한 것이다.
본 발명은 상기 유입구 연결 부재(22)는 두개의 커넥터(26, 28), 구체적으로 제 1 커넥터(26) 및 제 2 커넥터(28)를 가지며, 두개의 커넥터는 상기 유입구 연결 부재(22)에 통합된 3-방향 밸브(24)에 의해 유입구 챔버(16)에 선택적으로 유체 연결될 수 있으며, 상기 3-방향 밸브는 제 1 커넥터(26)에 연결되는 제 1 입구, 제 2 커넥터(28)에 연결되는 제 2 입구, 및 유입구 챔버(16)에 연결되는 배출구를 포함하고, 여기서 제 1 커넥터(26)는 배양 배지병(30)의 커플링을 외부적으로 밀봉하기 위한 어댑터로서 설계되고, 커플링은 상기 3-방향 밸브(24)의 상기 제 1 입구와 중력-구동(gravity-driven)의 액체 교환을 허용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 이러한 필터 모듈(10)을 사용하는 미생물 검출 방법에 관한 것이다.
본 발명은 상기 유입구 연결 부재(22)는 두개의 커넥터(26, 28), 구체적으로 제 1 커넥터(26) 및 제 2 커넥터(28)를 가지며, 두개의 커넥터는 상기 유입구 연결 부재(22)에 통합된 3-방향 밸브(24)에 의해 유입구 챔버(16)에 선택적으로 유체 연결될 수 있으며, 상기 3-방향 밸브는 제 1 커넥터(26)에 연결되는 제 1 입구, 제 2 커넥터(28)에 연결되는 제 2 입구, 및 유입구 챔버(16)에 연결되는 배출구를 포함하고, 여기서 제 1 커넥터(26)는 배양 배지병(30)의 커플링을 외부적으로 밀봉하기 위한 어댑터로서 설계되고, 커플링은 상기 3-방향 밸브(24)의 상기 제 1 입구와 중력-구동(gravity-driven)의 액체 교환을 허용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 이러한 필터 모듈(10)을 사용하는 미생물 검출 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 멤브레인 필터에 의해, 하우징에 견고하게 배치된 유입구 연결 부재에 연결된 유입구 챔버, 및 여과물 배출구를 갖는 배출구 챔버로 세분화되는 하우징을 포함하는 필터 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 필터 모듈을 사용하여 검액에서 미생물 검출하는 방법에 관한 것이다.
일반적인 필터 모듈 및 검출 방법은 US 4,036,698에 알려져 있다.
많은 분야에서, 예를 들어 식품, 제약, 및 생명 공학 산업 분야에서, 사용되거나 생산되는 액체는 멸균이 기본적으로 중요하다. 이러한 액체에 포함된 미생물을 가능한 대로 검출하기 위해서는 상대적으로 상당한 노력이 필요하다. 이러한 목적을 위한 다음과 같은 방법은 오랫동안 확립되어 왔다: 여기서 검액으로 지칭되는 검사되는 액체는, 멤브레인 필터를 통해 펌핑된다. 멤브레인 필터의 특성 중, 특히 기공 크기는 해당 미생물이 통과할 수 없어서, 액체가 통과할 때 상기 멤브레인 필터의 표면에 증착되도록 구성된다. 검액의 대표 부분이 여과되어, 함유될 수 있는 미생물의 대표적인 부분이 필터 상에 축적된 후, 필터는 적합한 배양 배지에 습윤되고, 성장-촉진 조건 하에서 배양된다. 이 경우, 필터 표면상에 축적될 수 있는 미생물은 적합한 검출 수단으로 검출될 수 있는 정도로 증식된다. 만약 표준화된 공정 단계를 따른다면, 재현성이 높고 비교할만한 결과를 얻을 수 있다.
오염되기 쉬운 필터의 필터 모듈에서 배양 용기로의 제거 및 이송을 피하기 위해서, 일반적인 유형으로 구성되는 상기 문헌은 필터 홀더와 배양 용기 둘 다로서 필터 모듈의 이중 용도를 제안한다. 유입구 챔버의 영역에서, 공지된 필터 모듈의 하우징은 액체용 유입구 연결 부재, 및 멸균 필터가 제공된 배기 연결 부재를 갖는다. 하우징을 세분화하는 멤브레인 필터의 다른 쪽 배출구 챔버에서, 배출구 연결 부재로 형성된 여과물 배출구가 제공된다. 첫번째 단계에서, 검액은 튜브 연결부를 거쳐서 유입구 연결 부재를 통해 유입구 챔버로, 멤브레인 필터를 통해 배출구 챔버로, 및 배출구 연결 부재를 통해 수집 용기로 펌핑된다. 다음으로, 즉, 하나 이상의 선택적인 중간 생성물 제거 및/또는 플러싱 단계 후 또는 나중에 배출구 연결 부재가 폐쇄된다. 유입구 연결 부재에 대한 튜브 연결부는 제거되고 배양 배지병에 대한 튜브 연결부로 대체된다. 진공 펌프가 배기 연결 부재에 연결된다. 상기 진공 펌프에 의해, 배양 배지가 배양 배지병으로부터 유입구 챔버 내로 흡입되어 멤브레인 필터가 배양 배지로 습윤된다. 튜브 및 펌프 연결 수단이 분리된 후, 유입구 및 배기 연결 부재는 폐쇄되고 유입구 챔버가 배양 용기와 연결되는 배양 단계가 이어진다. 배양 결과는 투명한 하우징 벽의 색상 및/또는 탁도 측정의 형태로 확인할 수 있다. 인용된 문헌은 2개의 필터 모듈을 이용하여 여과를 병렬 방식으로 수행할 것을 제안하는데, 유입구 챔버는 다른 배양 배지로 채워져 있으며, 특히 배양 단계 이전에 호기성 미생물 및 혐기성 미생물에 대한 배양 배지로 채워져 있다.
유사한 원리가 US 2017/0002395 A1에 공지되어 있지만, 해당 필터 모듈에는 유입구 연결 부재에 대한 튜브 연결부가 보다 빠르고 쉽게 끊어지고 유입구 연결 부재가 폐쇄될 수 있는 방식의 회전 메커니즘이 제공된다. 튜브 연결부의 변화와 관련된, 복잡하고 오류 및 오염이 발생하기 쉬운 처리 이외에도, 언급된 시스템의 단점은 또한, 전술한 방식으로 측정 가능한 반응이 형성될 때까지 요구되는 배양 시간이 길고, 종종 며칠씩 걸린다는 것이다.
통합된 미생물 활동 센서를 갖는 배양 용기는 US 2012/0238007 A1로부터 공지되어 있다. 시중에서, 상기 유형의 용기는 멸균 방식으로 밀폐되어 있으며, 구체적으로 검출될 미생물과 매칭되는 배양 배지로 채워진 부분만 이용 가능하다. 미생물의 존재를 확인하기 위한 검액을 격막 칸막이를 통해 배양 배지병에 주입한 다음, 배양 용기로 사용한다. 미생물의 활동으로 인해, 통합된 센서의 외부 감지 특성의 변화, 예를 들어 색상의 변화가 발생한다. 그러나, 언급된 방법은 검액에서 비교적 많은 양의 미생물을 필요로 하며, 이러한 방법을 이용하여 소량만 검출될 수 있다.
본 발명의 목적은 취급이 단순화되고 오류 및 오염이 덜 발생하는 경향이 있는 일반적인 필터 모듈 및 일반적인 검출 방법을 추가로 개발하는 것이다.
상기 목적은, 제 1 항의 전문의 특징과 관련하여, 유입구 연결 부재는 두개의 커넥터, 구체적으로 제 1 커넥터 및 제 2 커넥터를 가지며, 상기 두개의 커넥터는 상기 유입구 연결 부재에 통합된 3-방향 밸브에 의해 상기 유입구 챔버에 선택적으로 유체 연결될 수 있으며, 상기 3-방향 밸브는 상기 제 1 커넥터에 연결되는 제 1 입구, 상기 제 2 커넥터에 연결되는 제 2 입구, 및 상기 유입구 챔버에 연결되는 배출구를 포함하고, 여기서 상기 제 1 커넥터는 배양 배지병의 커플링을 외부적으로 밀봉하기 위한 어댑터로서 설계되고, 상기 커플링은 상기 3-방향 밸브의 상기 제 1 입구와 중력-구동의 액체 교환을 허용하는 것을 특징으로 하는 필터 모듈을 제공한다.
본 발명의 목적은 또한,
a) 상기 타입의 필터 모듈을 제공하되, 여기서 상기 3-방향 밸브의 대응하는 스위칭 위치에 의해서, 오직 제 2 커넥터만이 상기 유입구 챔버에 연결되는 단계,
b) 상기 어댑터에 의해 상기 배양 배지병에 커플링하되, 여기서 상기 배양 배지병은 배양 배지 및 통합된 미생물 활동 센서를 포함하는 단계,
c) 상기 제 2 커넥터를 검액 저장소에 연결하는 단계,
d) 필터 모듈을 통해 검액 저장소로부터 검액을 펌핑하는 단계,
e) 오직 상기 제 1 커넥터만이 상기 유입구 챔버에 연결되도록 상기 3-방향 밸브를 스위칭하는 단계,
f) 멤브레인 필터 및 상기 미생물 활동 센서가 배양 배지에 의해 습윤되도록 필터 모듈 및 상기 커플링된 배양 배지병을 배향시키는 단계,
g) 상기 미생물 활동 센서를 모니터링하는 단계를 포함하는 검액의 미생물 검출 방법에 의해 추가로 달성된다.
바람직한 실시예는 종속 특허 청구항의 대상이다.
본 발명은 기본적으로 알려진 아이디어인 필터 모듈의 유입구 챔버 및 배양 용기로서의 이중 용도를 채택한다. 이 것을 출발점으로 삼아, 본 발명은 먼저 필터 모듈, 특히 유입구 연결 부재에 통합된 밸브 유닛의 제공에 의해, 한편의 검액 저장소로의, 다른 한편으로 배양 배지 저장소로의 튜브 연결부의 필요한 변경을 단순화시킨다. 이러한 방식으로, 튜브 연결부의 막힘과 관련하여 수동 전환이 불필요하게 되고, 유입구 챔버의 검액 저장소로의 연결(제 2 커넥터를 통해)을 유입구 챔버의 배양 배지병으로의 연결(제 1 커넥터를 통해)로 스위칭하는, 3-방향 밸브의 쉽게 자동화 가능한 스위칭 프로세스로 대체된다. "3-방향 밸브"라는 표현은 여기서 넓은 의미로 이해되어야 하며, 상기 밸브는 적어도 3개의 포트(제 1 입구, 제 2 입구, 배출구)를 갖는다는 것을 의미한다. 이들은 적어도 상기 언급된 2개의 위치에서, 즉 상기 포트가 적어도 각각의 경우에 개별적으로 유입구 챔버에 유체 연결될 수 있도록 서로 연결될 수 있어야 한다. 바람직하게는, 정확히 3개의 포트 및 2개의 스위칭 위치를 갖는 3/2-방향 밸브가 사용된다. 그러나, 예를 들어 다수의 공급원으로부터의 검액을 사용하기 때문에, 개별적인 경우에서보다 복잡한 밸브가 필요한 경우, 이는 본 발명의 범주 내에서 자연스럽게 가능하다.
이와 관련하여, 본 발명의 하나의 개선에서, 예를 들어, 추가적으로, 상이한 유동 경로를 통해, 유입구 챔버에 공동으로 유체 연결될 수 있는 커넥터가 제공될 수 있다. 다시 말해서, 본 발명의 이러한 개선에서, 제 1 커넥터가 제 1 유동 경로를 통해 유입구 챔버로 연결되고, 제 2 커넥터가, 제 1 유동 경로와는 다른 제 2 유동 경로로 통해 유입구 챔버에 연결되는 추가적인 스위칭 위치가 실현된다. 슬라이드 밸브로서 밸브를 구성하는 것이 바람직할 경우, 이러한 스위칭 위치는 예를 들어 밸브 피스톤의 추가 슬라이드 위치로서 구성될 수 있다. 대안적으로, 밸브 피스톤의 특정 회전 위치가 제공될 수도 있다.
본 발명에 따른 장치에 대해 언급된 개선은 본 발명에 따른 방법의 특히 유리한 개선을 허용한다. 이 경우, 전술한 단계 d 및 e 사이에, 다음의 추가 단계가 제공된다:
aa) 상기 제 1 커넥터 및 상기 제 2 커넥터가, 상이한 유동 경로를 통해, 상기 유입구 챔버에 공동으로 연결되도록 상기 3-방향 밸브를 스위칭하는 단계,
bb) 상기 유입구 챔버를 통해, 상기 제 2 커넥터에 연결된 외부 배양 배지 저장소로부터 상기 커플링된 배양 배지병으로 배양 배지를 펌핑하는 단계.
단계 bb)의 대안으로서, 다음 단계가 제공될 수도 있다:
cc) 상기 커플링된 배양 배지병으로부터 상기 제 2 커넥터로 연결된 폐기물 저장소로 배양 배지를 펌핑하는 단계.
"폐기물 저장소"라는 표현은 여기서 넓은 의미로 해석되어야 한다. 특히, 폐기물 저장만을 오로지 목적으로 하는 별도의 용기는 필요하지 않다. 제 2 커넥터로부터 배출되는 소량의 배양 배지를 수용하기에 적절한 것이면 충분하다. 특히, 검액 저장소 및 제 2 커넥터 사이에 임의의 방법으로 배열된 연결 튜브가 사용될 수 있다.
이는 이러한 방식으로 멤브레인 필터 상에 축적된 미생물의 배양 배지병 내에서 미생물 활동 센서로의 성장이 추가로 개선될 수 있음이 실제로 밝혀졌기 때문이다. 만약, 밸브를 제 1 커넥터, 즉 배양 배지병만을 유입구 챔버에 연결하는 위치로 마지막으로 스위칭하기 직전에, 유입구 챔버를 통해(및 제 1 커넥터를 통해) 배양 배지병으로, 또는 역으로 배양 배지병에서 유입구 챔버를 통해(및 제 1 커넥터를 통해) 소량의 배양 배지가 펌핑되면, 멤브레인 필터로부터 미생물 활동 센서까지의 전체 경로는 이러한 방식으로 배양 전에 배양 배지로 이미 채워져 있다. 모든 데드 볼륨은 제거되고, 성장-촉진 배양 배지로 흘러간다. 밸브를 통해 배양 배지병 및 미생물 활동 센서로의 경로는 결과적으로, 배양하는 동안, 멤브레인 필터로부터 성장하는 미생물에 대해 용이하게 촉진된다.
이 추가적인 밸브 설정의 추가 장점은 연결된 배양 배지병 및 검액 저장소로 대표되는 주변 환경 사이에서 압력의 균일화를 수행할 수 있다는 것이다. 상업적으로 이용 가능한 미생물 활동 센서를 갖는 배양 배지병은 일반적으로 부압을 받는다. 이 것은 혈액 샘플링에서의 전형적인 사용의 결과이다. 그러나, 본 발명에 따른 사용의 맥락에서, 주변 환경에 대한 압력 차이는 오히려 불리하다. 배양 배지병 및 주변 환경 사이의 일시적인 쇼트서킷 - 부가적인 배양 배지 저장소 또는 폐기물 저장소 중 어느 하나는 이러한 단점을 극복할 수 있다. 대조적으로, 배양 배지병의 부압은 외부 배양 배지 저장소로부터 배양 배지병으로 배양 배지를 펌핑하기 위한 구동 장치로서 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특별한 특징은, 배양 배지병에 유입구 연결 부재의 커플링을 위해 제공되는 제 1 커넥터의 특징적인 구성이다. 상기 제 1 커넥터는 배양 배지병의 병목에 직접 연결하기 위한 어댑터로서 구성된다. 어댑터를 통해 커플링된 후, 유입구 연결 부재 및 배양 배지병은 임의로 배향될 수 있는 강성 유닛을 형성한다. 특히, 이러한 강성 커플링은 배양 배지병 및 그 위에 커플링된 필터 모듈이, 배양 배지가 병 입구로부터 3-방향 밸브로 흐르고, 거기에서 상기 밸브가 정확하게 스위칭된다면, 필터 모듈의 유입구 챔버 및 멤브레인 필터 위로 기울어지도록 커플링되게 한다. 직접 커플링의 결과로, 경로가 매우 짧기 때문에, 아마도 연속적인 회전 운동의 도움으로, 멤브레인 필터 및 배양 배지병에 통합된 미생물 활동 센서는 지속적으로 습윤되고 서로 액체-교환 접촉한다. 그러나, 이는 본 발명에 따라 제공된 바와 같이, 어댑터가 배양 배지병과 3-방향 밸브의 제 1 입구 사이에 충분히 큰 연결을 생성하여, 배양 배지가 미생물 활동 센서와 멤브레인 필터 사이에서 중력-구동 방식, 즉 외부 정압 또는 부압의 적용 없이(예를 들어 펌프에 의한) 앞뒤로 흐를 수 있는 경우에만 가능하다.
이러한 방식의 본 발명에 따라 구성된 필터 모듈은, 원칙적으로 공지되고 잘 확립된 검출 방법을, 실질적인 임의의 오류를 배제하고 쉽게 자동화할 수 있는, 적은 수의, 간단한 단계로 구현할 수 있게 한다. 수행될 단계는 본 발명에 따른 검출 방법과 관련하여 상기에 특정되어 있으며, 여기에 명시된 목록은 단계에 대한 필수 순서를 의미하는 것은 아니다. 특히, 배양 배지병의 커플링 단계(단계 b)는 3-방향 밸브의 스위칭 단계(단계 e) 전에 임의의 원하는 시점에 실현될 수 있다. 또한, 청구항의 문구에 의해 고려되고 커버될 수 있는 것은, 분배 가능성으로, 멸균 유닛으로서, 필터 모듈이 이미 커플링된 배양 배지병은, 즉 본질적으로 단계 a 전에 단계 b에서 수행된다.
본 발명에 따른 필터 모듈의 바람직한 실시예에서, 어댑터는 중앙 캐뉼라 및 후자와 동축으로 맞물리는 칼라를 갖는 것을 특징으로 한다. 칼라의 내경은 배양 배지병의 병목 또는 병 입구의 외경과 일치해야 한다는 것은 두말할 나위도 없다. 이러한 방식으로, 상기 어댑터는 강성의, 특히 굴곡적인 강성의, 배양 배지병 및 필터 모듈 사이의 형태-맞춤 연결을 보장하며, 이는 특히 커플링된 필터 모듈을 갖는 배양 배지병의 수평 저장을 허용한다. 한편, 캐뉼라는 배양 배지병 및 필터 모듈의 유입구 챔버 사이의 액체-교환 커플링을 제공한다. 전술한 바와 같이, 이는 순전히 중력-구동 액체 교환을 허용하는 내경을 가져야 한다. 당업자에게는, 캐뉼라 길이 및 배양 배지의 점도를 고려하여, 적합한 캐뉼라 직경을 선택하는 것이 용이할 것이다. 바람직하게는, 캐뉼라 직경은 1mm 내지 5mm이다. 캐뉼라로서 액체 연결부의 구성은 격막 칸막이로서 배양 배지병의 폐쇄의 정상적인 구성의 측면에서 고려하면 특히 편리하다.
커플링의 굴곡 강성뿐만 아니라 축 고정 또한 실현하기 위해서, 배양 배지병으로부터 필터 모듈의 의도치않은 축 방향 인입이 방지될 수 있고, 다양한 조치가 취해질 수 있다.
본 발명의 바람직한 제 1 개선점은, 칼라는 적어도 2개의 칼라 부분으로 세분화되고, 상기 칼라 부분은 원주 방향으로 서로 인접하고, 각각의 경우에 하나의 접선 중심축에 대하여 서로에 대해 탄성적으로 회전 가능하다. 여기서, 칼라는 바람직하게는 특히 칼라 경계에서, 반경 방향 내측으로 돌출된 디텐트 돌출부를 갖는다. 이는 병목과 관련하여 비대화된 병 입구를 갖는 배양 배지병에 커플링하기에 적합한 디텐트 메커니즘을 발생시킨다. 배양 배지병을 위로 밀면, 칼라 부분이 서로에 대해 퍼진다. 그러나, 디텐트 돌출부가 병 입구 위로 밀려나자마자, 칼라 부분의 탄성에 의해 스냅 되어, 반경 방향 내측으로 비대화된 병 입구의 경계 뒤에서 맞물린다. 이러한 방식으로, 언급된 축 고정이 실현된다.
부분화된 칼라에 대해 언급된 실시예는, 이의 제조를 위한 사출 성형 도구에서 용이한 탈형과 관련한 특별한 장점을 갖는다. 그러나, 충분한 재료 탄성으로, 특히 둘러싸는 디텐트 경계를 갖는 폐쇄 칼라가 또한 고려될 수 있다.
디텐트 돌출부 또는 디텐트 경계가, 바람직하게는, 후방 베벨을 갖는 경우, 병 경계에 대한 탄성 밀봉 베어링과 결합하여, 필터 모듈 및 배양 배지병이 서로를 향해 끌어당기는 영구적인 축 방향 힘을 생성하는 것이 가능하다. 더욱이, 이러한 방식으로 제조 오차를 보정하고 실행없이 전체 시스템을 설계할 수 있다.
마찬가지로, 본 발명의 대안적인 개선점으로, 칼라는 암나사를 갖는 것이 제공된다. 이러한 어댑터는 특히 대응하는 수나사를 갖는 배양 배지병의 커플링에 적합하다.
실제로 특히 유리한 점은, 기술적으로 매우 복잡함에도 불구하고, 어댑터를 배양 배지병에 커플링하기 위해 두 위치, 구체적으로 능동 위치 및 수동 위치가 제공되는 것이 본 발명의 하나의 개선점이다. 수동 위치에서 어댑터 및 배양 배지병은 이미 기계적으로 연결되어 있지만, 아직 유동적으로 연결되어 있지 않다. 능동 위치에서, 어댑터 및 배양 배지병은 또한 유동적으로 연결된다.
이 실시예의 구성을 위한 다양한 변형이 고려될 수 있다. 이와 관련하여, 캐뉼라가 제공될 수 있는데, 이는 이동 가능하게 장착되고, 수동 위치에서 능동 위치로 전이될 때 접히고, 및/또는 축 방향으로 변위되어 배양 배지병의 격막 칸막이(septum closure)를 관통한다. 바람직하게는, 캐뉼라의 이러한 움직임은 3-방향 밸브의 스위칭과 커플링된다. 이하에서 더 상세히 설명되는 밸브의 비가역적으로 스위칭 가능한 하나의 변형예에서, 캐뉼라는 차단 요소로서 사용될 수 있다.
예를 들어, 2개의 축 방향으로 이격된 디텐트 경계(개별 돌기로 둘러싸거나 구성되어 있음)에 의해 실현되는, 첫번째 것은 수동 위치와 관련되고, 두번째 것은 능동 위치와 관련된 2개의 디텐트 위치를 갖는 상기-설명된 디텐트 칼라의 구성이 또한 고려될 수 있다.
원칙적으로, 3-방향 밸브는 임의의 방식으로 설계될 수 있으며; 특히 바람직하게는, 상기에서 이미 언급한 바와 같이, 상기 3-방향 밸브는 슬라이드 밸브로 설계된다. 예를 들어, 볼 밸브와는 달리, 슬라이드 밸브는 상당히 평평하여, 필터 모듈의 유입구 챔버 및 배양 배지병 사이의 거리가 최소화된다. 이러한 특히 공간-절약형 구성은 또한 상업적으로 이용 가능한 배양 캐비닛에서 이용 가능한 공간과 관련하여 유리하다. 더욱이, 필터 모듈 및 배양 배지병 사이의 액체 교환은 가로지르는 거리가 짧을수록 더 양호하다.
바람직하게는 3-방향 밸브가 제 2 커넥터를 유입구 챔버에 (적어도 또한) 연결하는 스위칭 위치로부터 제 1 커넥터를 유입구 챔버에 (단독적으로) 연결하는 스위칭 위치로, 비가역적으로 스위칭될 수 있는 것이 제공된다. 슬라이드 밸브의 경우, 이는 예를 들어 밸브 피스톤이 전술한 제 2 스위칭 위치에 도달하자마자, 밸브 피스톤이 밸브 하우징에서 디텐트 작용과 맞물리게 하는 단방향 디텐트 방식에 의해 실현될 수 있다. 이는 의도된 방식으로 밸브의 스위칭 후에, 사용자가 부주의하게 스위칭-되돌림 동작을 수행하여 배양 중인 무균의 손실 또는 배양 배지병 및 멤브레인 필터 사이의 연결을 중단시키는 상황을 확실하게 방지할 수 있다. 상기에 추가로 언급된 이동 가능하게 장착된 캐뉼라의 경우, 이는 또한 밸브 피스톤을 차단하는데 사용될 수 있다.
이동 가능하게 장착된 슬라이드 밸브의 밸브 피스톤은, 제 2 커넥터의 커플링 해제 메커니즘이 제공될 수 있으며, 이는 밸브를 스위칭하면서 동시에 제 2 커넥터로의 튜브 연결을 차단한다.
바람직하게는, 유입구 연결 부재의 제 1 커넥터는 멤브레인 필터에 수직으로 배향되고, 및 유입구 연결 부재의 제 2 커넥터는 멤브레인 필터에 평행하게 배향된다. 이는 커플링된 상태에서, 배양 배지병 및 멤브레인 필터가 서로 동축이 되도록 배향된다(결과적으로는 서로 축 방향으로 인접함). 여기서, 필터 모듈은 그대로 배양 배지병의 연장부로 간주될 수 있다. 이러한 구성은 배양 캐비닛 및/또는 로킹 플랫폼에서 배양 배지병의 전형적인 수평 위치 설정을 용이하게 하여, 전술한 멤브레인 필터 및 미생물 활동 센서의 습윤이 보장되도록 한다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명 및 도면으로부터 나타날 것이다.
도 1은 제 1 밸브 위치에서 본 발명에 따른 필터 모듈의 단면도를 도시하고,
도 2는 제 2 밸브 위치에서 본 발명에 따른 필터 모듈의 단면도를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 검출 방법의 여과 단계 동안 배양 배지병과 커플링된 위치에서 도 1 및 도 2의 필터 모듈을 도시하고,
도 4는 밸브 위치의 스위칭 후, 도 3의 배열을 도시하며,
도 5는 배양 단계 동안 도 4의 배열을 도시하고,
도 6은 제 1 밸브 위치에서 본 발명에 따른 필터 모듈의 대안적인 실시예의 단면도를 도시하며,
도 7은 제 2 밸브 위치에서 도 6의 필터 모듈의 단면도를 도시하고,
도 8은 제 3 밸브 위치에서 도 6의 필터 모듈의 단면도를 도시한다.
도 2는 제 2 밸브 위치에서 본 발명에 따른 필터 모듈의 단면도를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 검출 방법의 여과 단계 동안 배양 배지병과 커플링된 위치에서 도 1 및 도 2의 필터 모듈을 도시하고,
도 4는 밸브 위치의 스위칭 후, 도 3의 배열을 도시하며,
도 5는 배양 단계 동안 도 4의 배열을 도시하고,
도 6은 제 1 밸브 위치에서 본 발명에 따른 필터 모듈의 대안적인 실시예의 단면도를 도시하며,
도 7은 제 2 밸브 위치에서 도 6의 필터 모듈의 단면도를 도시하고,
도 8은 제 3 밸브 위치에서 도 6의 필터 모듈의 단면도를 도시한다.
동일한 참조 부호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다.
도 1은 제 1 밸브 위치에서 본 발명에 따른 필터 모듈(10)을 도시한다. 필터 모듈(10)은 2개의 하우징 반부(12a, 12b) 사이에서 액체-밀폐 방식으로 클램핑(및/또는 접착, 용접 등)되는 멤브레인 필터(14)에 의해 2개의 챔버로 세분되는 하우징(12)을 포함한다. 유입구 챔버(16)는 멤브레인 필터(14)와 하부 하우징 반부(12a) 사이에서 연장된다. 배출구 챔버(18)는 멤브레인 필터(14)와 상부 하우징 반부(12b) 사이에서 연장되어 여과물 배출구와 연결되는 중앙 배출구 연결 부재(20)로 개방된다.
유입구 챔버(16)는 통합된 슬라이드 밸브(24)를 갖는 중앙 유입구 연결 부재(22)로 개방되고, 이를 통해 상기 유입구 연결 부재는 2개의 커넥터, 특히 제 1 커넥터(26) 및 제 2 커넥터(28)로 분할된다. 슬라이드 밸브(24)는 3/2-방향 밸브로서 설계되며, 이를 통해 유입구 챔버(16) - 밸브 위치에 따라 - 유입구 연결 부재(22)의 제 1 커넥터(26)(도 1) 또는 유입구 연결 부재(22)의 제 2 커넥터(28)(도 2)에 선택적으로 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 슬라이드 밸브(24)는 멤브레인 필터(14)의 평면 범위에 평행하게 연장되고 밸브 피스톤(242)이 슬라이딩 가능하게 장착되는 밸브 하우징(241)을 포함한다. 밸브 피스톤(242)은 횡 방향으로 통과하는 제 1 밸브 채널(243), 및 상기 제 1 밸브 채널에 인접하고 각진 형태를 이루며 슬라이딩 방향을 가로지르는 방향으로부터, 슬라이딩 방향과 평행한 방향으로 구부러지는 제 2 밸브 채널(244)에 의해 통과된다. 채널(243, 244)의 유입구 및 배출구는 밸브 피스톤(242)에 고정된 밀봉부(245)에 의해 밀봉된다.
도시된 실시예에서, 유입구 연결 부재(22)의 제 1 커넥터(26)는 커버(261) 및 칼라(262)로 구성된 캡으로서 설계되며, 여기서 칼라는 개개의 칼라 부분(262a, 262b, 262c)으로 세분되며, 이들은 커버(261)에 대하여 각각의 연결 라인 주위에서 탄성적으로 회전 가능하다. 일반적으로, 이러한 목적을 위한 구조적 분절이 제공되지 않지만, 칼라 부분(262a, b, c)의 회전성은 칼라(262)의 재료 및 치수 탄성에 기인한다. 도 1의 하부 경계의 영역에서, 칼라 부분(262a, b, c) 각각은, 반경 방향 내측으로 향한 전방 및 후방 런온 베벨을 갖는 디텐트 돌출부(263)를 가지며, 그 기능은 아래에 더 상세히 설명 될 것이다.
커버(261)는 중앙 개구 영역에서 예리한 캐뉼라(264)의 형태이고 캐뉼라(260) 주위의 환형 영역에서 편평 밀봉부(265)를 갖는다. 비용상의 이유로, 이는 플라스틱 사출 성형 공정 동안 동일한 재료로 커버 상에 사출 성형되는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 자유단에서 날카롭게 될 수 있는, 특히 금속 캐뉼라인 다른 재료로부터 제조된 캐뉼라의 접착 또는 사출 성형도 고려 될 수 있다.
도 2는, 슬라이드 밸브(24)의 제 2 밸브 위치에도 불구하고, 도 1과 동일한 필터 모듈(10)을 도시하며, 이 밸브 위치에서 제 2 커넥터(28)는 유입구 챔버(16)에 연결된다.
도 3은 배양 배지병의 커플링 위치에서의 도 1 및 도 2의 필터 모듈을 도시한다. 병목의 영역에서, 배양 배지병(30)은 입구 비대부(32)를 갖는다. 커플링되지 않은 상태에서, 입구 자체는 격막에 의해 폐쇄된다(도 3에서는 도시되지 않음). 배양 배지병(30)이 제 1 커넥터(26)에 커플링될 때, 캐뉼라(264)는 격막을 관통하여 슬라이드 밸브(24)에 연결된다. 제 1 커넥터(26)의 캡이 축 방향으로 밀릴 때, 칼라 부분(262a, b, c)은 입구 비대부(32)에 의해 전방 표면을 통해 퍼진다. 더 나아가서, 디텐트 돌출부(263)는 입구 비대부(32) 뒤에서 닫히고 배양 배지병(30)으로부터 필터 모듈(10)의 의도치않은 축 방향 인입에 대한 고정 수단을 형성한다. 동시에, 병 입구가 후방 런온 베벨에 의해 편평 밀봉부(265)에 대해 당겨져서, 필터 모듈(10) 및 배양 배지병(30) 사이의 커플링은 영구적으로 힘을 받고 확실하게 액체-밀폐된다.
배양 배지병(30)은 배양 배지(34)로 부분적으로 채워져 있다. 이 것의 베이스에 미생물 활동 센서(36)가 있다. 상기 센서는 예를 들어 배양액에서 (미생물에 의해 생성된) 이산화탄소와 접촉시 변색되는 요소일 수 있다. 물론 다른 유형의 미생물 활동 센서가 사용될 수도 있다. 실질적 목적을 위해 중요한 것은 배양 배지병(30) 외부로부터, 예를 들어 후자의 병 베이스를 통해 광학적으로 상기 센서(36)를 모니터링하거나 판독하는 능력이다.
일반적인 설명에서 이미 표시된 바와 같이, 필터 모듈(10) 및 배양 배지병(30) 사이의 상술 된 커플링이 본 발명에 따른 검출 방법에 따라 실현되는 특정 시점은 대체로 임의적이다. 후술되는 실시예에서, 특히 이점으로 고려되는, 상기 커플링은 필터링 단계 이전에 실현되며, 이 필터링 단계는 흐름 화살표(38)에 의해 도 3에 도시되어 있다. 검액은 튜브 연결부(40)를 거쳐서 유입구 연결 부재(22)의 제 2 커넥터(28)를 통해 유입구 챔버(16)로, 멤브레인 필터(14)를 통해 배출구 챔버(18)로 펌핑되고, 배출구 연결 부재(20) 및 이를 통해 수집 용기(도시되어 있지 않음) 내로 연결된 튜브 연결부(42)를 통해 펌핑된다. 이 단계 동안, 슬라이드 밸브(24)는 물론 제 2 슬라이드 위치에 있어야 한다. 이 여과 단계 동안, 검액에 존재하는 임의의 미생물은 유입구 챔버 측의 멤브레인 필터(14) 상에 축적된다.
그 후, 하나 이상의 선택적인 세정 및/또는 플러싱 단계 후에, 도 4에 도시된 바와 같이, 검액 저장소 및 수집 용기가 분리된다. 배출구 연결 부재(20)는 바람직하게는 폐쇄 캡(44)에 의해 폐쇄된다. 유입구 연결 부재(22)의 제 2 커넥터(28)의 명백한 폐쇄는 필요하지 않다. 오히려, 상기 커넥터는 슬라이드 밸브(24)의 스위칭을 통해 폐쇄되고; 동시에, 배양 배지병(30) 및 유입구 챔버(16) 사이의 연결이 개방된다.
전체 배열의 기울기는, 도 5에 도시된 바와 같이, 유입구 연결 부재(22)의 제 1 커넥터(26)를 통해 유입구 챔버(16) 내로 유동하고, 멤브레인 필터(14)를 습윤시키는 배양 배지로 이어진다. 또한, 동시에, 미생물 활동 센서(36)는 배양 배지(34)에 의해 습윤된 상태로 유지된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 액체의 교환이 신속하게 실현되고 멤브레인 필터(14) 및 미생물 활동 센서(36)의 영구적인 습윤이 보장되기 때문에, 배열이 주기적으로 요동되고 및 / 또는 중심축을 중심으로 회전되는 것이 바람직하다.
배양은 바람직하게는 멤브레인 필터(14) 상에서 미생물의 성장을 위한 적절한 온도를 보장하는 배양 캐비닛에서 실현된다. 이 경우, 미생물 활동 센서(36)는 도 5의 모니터링 기호(46)에 의해 지시된 바와 같이, 연속적으로, 규칙적으로 또는 산발적으로 판독된다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 필터 모듈(10)의 대안적인 실시예를 도시하며, 슬라이드 밸브(24)는 3개의 다른 위치를 허용한다. 이를 위해, 밸브(24)는 3개의 밸브 채널(243, 244, 246)을 갖는다. 도 6에 도시된 밸브 위치는 기능적으로 도 2 또는 도 3의 밸브 위치에 대응하는데, 즉 제 2 커넥터(28) 만이 유입구 챔버(16)에 연결된다. 도 3의 맥락에서 설명된 바와 같이, 여과 단계는 이 밸브 위치로 수행된다. 도 8에 도시된 밸브 위치는 기능적으로 도 1 또는 도 4의 밸브 위치에 대응되는데, 즉, 제 1 커넥터(26) 만이 유입구 챔버(16)에 연결된다. 도 4의 맥락에서 설명된 바와 같이, 배양 단계는 이 밸브 위치로 수행된다.
도 7은 추가의 제 3 밸브 채널(246)에 의해 가능한 추가 밸브 위치를 도시한다. 이 위치에서, 제 1 커넥터(26) 및 제 2 커넥터(28)는 - 상이한 유동 경로를 통하더라도 - 유입구 챔버(16)에 연결된다. 결과적으로, 배양 배지를 외부 배양 배지 저장소(도시되지 않음)로부터 유입구 챔버를 통해 배양 배지병(30)으로 펌핑하는 것이 가능하다. 이 단계가 여과 단계 후 및 배양 단계 전에 수행되는 경우, 멤브레인 필터(14) 상에 축적된 미생물을 플러싱하고 이를 배양 배지병(30)으로 운반하는데 사용될 수 있다. 이는 후속 배양 동안, 유입구 챔버(16)로부터 배양 배지병 및 미생물 활동 센서(36)로 미생물의 성장을 촉진시킨다. 상기 위치는 또한 배양 배지병(30) 및 주변 환경(외부 배양 배지 저장소로 표시) 사이의 압력의 균일화를 위해 사용될 수 있다. 마지막으로 시스템의 모든 데드 볼륨이 제거된다. 배양 배지병(30)으로부터 외부 폐기물 저장소로의 배양 배지의 역류도 고려 될 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 실시예에서, 밸브 피스톤(242), 특히 그 작동 요소(247)는 밸브 하우징(241)에 대해 치수가 설정되어, 배양 위치(도 8)에서 밸브 피스톤 작동 요소(247)는 밸브 하우징(241)에 걸 수 있어, 밸브(24)를 배양 위치로 이송하는 것은 비가역적이다.
특정 설명에서 논의되고 도면에 도시된 실시예는 단지 본 발명의 예시적인 실시예를 나타내는 것은 물론이다. 본 명세서의 개시에 비추어, 당업자에게는 광범위한 가능한 변형이 제공된다. 특히, 본 발명에 따른 검출 방법에서, 본 발명에 따른 다수의 필터 모듈이 병렬 방식으로 사용될 수 있고, 적절한 경우, 예를 들어 호기성 미생물 및 혐기성 미생물에 대해 상이한 배양 배지병에 커플링될 수 있다. 제 1 커넥터에서 배양 배지병에 및/또는 제 2 커넥터에서 멸균 튜브 시스템에 이미 커플링되어 분리된 멸균 필터 모듈 및 필터 모듈 모두는 상업 유닛으로서 조립될 수 있다. 커플링되지 않은 커넥터는 각각 탈착식 멸균 캡, 탈착식 멸균 용지 또는 찢어질 수 있는 수축 랩으로 밀봉될 수 있다. 사전에 커플링된 유닛의 경우, 특히 2개의 디텐트 위치를 갖는 구체예에서, 기계적으로, 그러나 유동적이지 않게 연결된 필터 모듈 및 배양 배지병의 전달이 가능하다. 멸균 수축 필름은 커플링 지점 주위에 딱 맞게 장착될 수 있으며, 상기 수축 필름은 주변에 대해 커플링 지점을 밀봉한다. 각각의 상업 유닛의 멸균성을 보존하기 위한 다른 공지된 및 공지되지 않은 수단 또한 사용될 수 있다.
10 필터 모듈
12 하우징
12a 하부 하우징 반부
12b 상부 하우징 반부
14 멤브레인 필터
16 유입구 챔버
18 배출구 챔버
20 여과물 배출구 / 배출구 연결 부재
22 유입구 연결 부재
24 슬라이드 밸브
241 밸브 하우징
242 밸브 피스톤
243 제 1 밸브 채널
244 제 2 밸브 채널
245 밀봉부
246 제 3 밸브 채널
247 밸브 피스톤 작동 요소
26 제 1 커넥터
261 커버
262 칼라
262a, b, c 칼라 부분
263 디텐트 돌출부
264 캐뉼라
265 편평 밀봉부
28 제 2 커넥터
30 배양 배지병
32 입구 비대부
34 배양 배지
36 미생물 활동 센서
38 흐름 화살표
40 튜브 연결부
42 튜브 연결부
44 폐쇄 캡
46 모니터링 기호
12 하우징
12a 하부 하우징 반부
12b 상부 하우징 반부
14 멤브레인 필터
16 유입구 챔버
18 배출구 챔버
20 여과물 배출구 / 배출구 연결 부재
22 유입구 연결 부재
24 슬라이드 밸브
241 밸브 하우징
242 밸브 피스톤
243 제 1 밸브 채널
244 제 2 밸브 채널
245 밀봉부
246 제 3 밸브 채널
247 밸브 피스톤 작동 요소
26 제 1 커넥터
261 커버
262 칼라
262a, b, c 칼라 부분
263 디텐트 돌출부
264 캐뉼라
265 편평 밀봉부
28 제 2 커넥터
30 배양 배지병
32 입구 비대부
34 배양 배지
36 미생물 활동 센서
38 흐름 화살표
40 튜브 연결부
42 튜브 연결부
44 폐쇄 캡
46 모니터링 기호
Claims (13)
- 미생물 검출 방법용 멸균 필터 모듈(10)로서,
미생물 축적용 멤브레인 필터(14)에 의해, 하우징(12)에 견고하게 배치된 유입구 연결 부재(22)에 연결되는 유입구 챔버(16), 및 여과물 배출구(20)를 갖는 배출구 챔버(18)로 세분화되는 하우징(12)을 포함하고,
상기 유입구 연결 부재(22)는 두개의 커넥터(26, 28), 구체적으로 제 1 커넥터(26) 및 제 2 커넥터(28)를 가지며, 상기 두개의 커넥터는 상기 유입구 연결 부재(22)에 통합된 3-방향 밸브(24)에 의해 상기 유입구 챔버(16)에 선택적으로 유체 연결될 수 있으며,
상기 3-방향 밸브는 상기 제 1 커넥터(26)에 연결되는 제 1 입구, 상기 제 2 커넥터(28)에 연결되는 제 2 입구, 및 상기 유입구 챔버(16)에 연결되는 배출구를 포함하고,
여기서 상기 제 1 커넥터(26)는 배양 배지병(30)의 커플링을 외부적으로 밀봉하기 위한 어댑터로서 설계되고, 상기 커플링은 상기 3-방향 밸브(24)의 상기 제 1 입구와 중력-구동(gravity-driven)의 액체 교환을 허용하는 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 1 항에 있어서,
상기 커넥터(26, 28)는 각각의 경우에 상기 유입구 챔버(16)에 개별적으로 유체 연결될 수 있는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 2 항에 있어서,
상기 커넥터(26, 28)는 상이한 유동 경로를 통해, 상기 유입구 챔버(16)에 공동으로 유체 연결될 수 있는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 1 항에 있어서,
상기 어댑터는 중앙 캐뉼라(264) 및 후자와 동축으로 맞물리는 칼라(262)를 갖는 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 4 항에 있어서,
상기 칼라(262)는 적어도 2개의 칼라 부분(262 a, b, c)으로 세분화되고, 상기 칼라 부분은 원주 방향으로 서로 인접하고 각각의 경우에 하나의 접선 중심축에 대하여 서로에 대해 탄성적으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 5 항에 있어서,
상기 칼라(262)는 반경 방향 내측으로 돌출된 디텐트 돌출부(263)를 갖는 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 4 항에 있어서,
상기 칼라(262)는 암나사를 갖는 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 1 항에 있어서,
상기 3-방향 밸브(24)는 슬라이드 밸브로 설계되는 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 1 항에 있어서,
상기 3-방향 밸브(24)는 상기 제 2 커넥터(28)를 상기 유입구 챔버(16)에 연결하는 스위칭 위치로부터 상기 제 1 커넥터(26)를 상기 유입구 챔버(16)에 연결하는 스위칭 위치로 비가역적으로 스위칭될 수 있는 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- 제 1 항에 있어서,
상기 유입구 연결 부재(22)의 상기 제 1 커넥터(26)는 상기 멤브레인 필터(14)에 수직으로 배향되고, 및 상기 유입구 연결 부재(22)의 상기 제 2 커넥터(28)는 상기 멤브레인 필터(14)에 평행하게 배향되는 것을 특징으로 하는 멸균 필터 모듈(10).
- a) 제 1 항에 따른 멸균 필터 모듈(10)을 제공하되, 상기 3-방향 밸브(24)의 대응하는 스위칭 위치에 의해서, 오직 제 2 커넥터(28)만이 상기 유입구 챔버(16)에 연결되는 단계,
b) 상기 어댑터에 의해 상기 배양 배지병(30)에 커플링하되, 여기서 상기 배양 배지병(30)은 배양 배지(34) 및 통합된 미생물 활동 센서(36)를 포함하는 단계,
c) 상기 제 2 커넥터(28)를 검액 저장소에 연결하는 단계,
d) 멸균 필터 모듈(10)을 통해 검액 저장소로부터 검액을 펌핑하는 단계,
e) 오직 상기 제 1 커넥터만이 상기 유입구 챔버에 연결되도록 상기 3-방향 밸브(24)를 스위칭하는 단계,
f) 미생물 축적용 멤브레인 필터(14) 및 상기 미생물 활동 센서(36)가 배양 배지(34)에 의해 습윤되도록 멸균 필터 모듈(10) 및 상기 커플링된 배양 배지병(30)을 배향시키는 단계,
g) 상기 미생물 활동 센서(36)를 모니터링하는 단계를 포함하는 검액(34)의 미생물 검출 방법.
- 제 11 항에 있어서,
d) 와 e) 단계 사이에,:
aa) 상기 제 1 커넥터(26) 및 상기 제 2 커넥터(28)가, 상이한 유동 경로를 통해, 상기 유입구 챔버(16)에 공동으로 연결되도록 상기 3-방향 밸브(24)를 스위칭하는 단계,
bb) 상기 유입구 챔버(16)를 통해, 상기 제 2 커넥터에 연결된 외부 배양 배지 저장소로부터 상기 커플링된 배양 배지병(30)으로 배양 배지를 펌핑하는 단계를 포함하는 검액(34)의 미생물 검출 방법.
- 제 11 항에 있어서,
d) 와 e) 단계 사이에,:
aa) 상기 제 1 커넥터(26) 및 상기 제 2 커넥터(28)가, 상이한 유동 경로를 통해, 상기 유입구 챔버(16)에 공동으로 연결되도록 상기 3-방향 밸브(24)를 스위칭하는 단계,
cc) 상기 커플링된 배양 배지병(30)으로부터 상기 제 2 커넥터로 연결된 폐기물 저장소로 배양 배지를 펌핑하는 단계를 포함하는 검액(34)의 미생물 검출 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017125881.7A DE102017125881B4 (de) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | Filtermodul und Verfahren zum Nachweis von Mirkoorganismen |
| DE102017125881.7 | 2017-11-06 | ||
| PCT/EP2018/078905 WO2019086286A1 (de) | 2017-11-06 | 2018-10-22 | Filtermodul und verfahren zum nachweis von mikroorganismen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200071768A KR20200071768A (ko) | 2020-06-19 |
| KR102393041B1 true KR102393041B1 (ko) | 2022-05-03 |
Family
ID=64024017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020207015601A KR102393041B1 (ko) | 2017-11-06 | 2018-10-22 | 미생물 검출을 위한 필터 모듈 및 방법 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11541357B2 (ko) |
| EP (1) | EP3706888A1 (ko) |
| JP (1) | JP7032527B2 (ko) |
| KR (1) | KR102393041B1 (ko) |
| CN (1) | CN111278540B (ko) |
| DE (1) | DE102017125881B4 (ko) |
| WO (1) | WO2019086286A1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110785649A (zh) | 2017-06-26 | 2020-02-11 | 埃斯特万·门多萨 | 样本过滤装置 |
| WO2023048701A1 (en) * | 2021-09-22 | 2023-03-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Microfluidic droplet controls |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170002395A1 (en) * | 2013-12-23 | 2017-01-05 | Merck Patent Gmbh | Sample preparation unit and sample preparation device |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4036698A (en) | 1974-11-06 | 1977-07-19 | Millipore Corporation | Method and apparatus for membrane filter sterility testing |
| US5375477A (en) * | 1993-01-04 | 1994-12-27 | S.P. Industries, Limited Partnership | Water impurity extraction device and method |
| DE19711083C2 (de) * | 1997-03-18 | 1999-04-29 | Sartorius Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für die adsorptive Stofftrennung mit Adsorptionsmembranen |
| WO2002068580A2 (en) * | 2001-02-28 | 2002-09-06 | Biomerieux, Inc. | Integrated filtration and detection device |
| FR2846253B1 (fr) * | 2002-10-28 | 2004-12-24 | Millipore Corp | Tete de reception d'une unite de filtration |
| DE102009055208A1 (de) * | 2009-12-22 | 2011-06-30 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH, 81739 | Filtervorrichtung, Hausgerät und Verfahren zum Filtern |
| EP2365237A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-14 | Valvulas Arco, S.L. | Three-way valve |
| WO2012016024A2 (en) | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Biomerieux, Inc. | Culture bottles with internal sensors |
| JP2012060921A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Olympus Corp | フィルタ装置、細胞分離装置および細胞分離方法 |
| JP2012065590A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Olympus Corp | 細胞処理装置 |
| US9469871B2 (en) * | 2011-04-14 | 2016-10-18 | Corporos Inc. | Methods and apparatus for point-of-care nucleic acid amplification and detection |
| AU2013249007B2 (en) * | 2012-04-20 | 2016-04-21 | California Institute Of Technology | Fluidic devices and systems for sample preparation or autonomous analysis |
| CN105874084A (zh) * | 2013-10-22 | 2016-08-17 | 科波罗斯公司 | 用于现场核酸扩增和检测的方法和设备 |
| CN103881911B (zh) * | 2014-03-25 | 2015-09-09 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种细胞培养与实验装置 |
| DE102014007848A1 (de) * | 2014-05-24 | 2015-11-26 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Filtervorrichtung |
| JP6924185B2 (ja) * | 2015-10-30 | 2021-08-25 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ | サンプル調製デバイス |
| KR20180057234A (ko) * | 2016-11-22 | 2018-05-30 | 주식회사 진바이오메드 | 주사바늘 착탈이 용이한 필터주사기 |
| CN106475162A (zh) * | 2016-12-20 | 2017-03-08 | 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) | 溶液输送安全盖及试剂瓶 |
-
2017
- 2017-11-06 DE DE102017125881.7A patent/DE102017125881B4/de active Active
-
2018
- 2018-10-22 CN CN201880070621.3A patent/CN111278540B/zh active Active
- 2018-10-22 EP EP18793631.5A patent/EP3706888A1/de active Pending
- 2018-10-22 JP JP2020524858A patent/JP7032527B2/ja active Active
- 2018-10-22 WO PCT/EP2018/078905 patent/WO2019086286A1/de unknown
- 2018-10-22 KR KR1020207015601A patent/KR102393041B1/ko active IP Right Grant
-
2020
- 2020-05-06 US US16/867,725 patent/US11541357B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170002395A1 (en) * | 2013-12-23 | 2017-01-05 | Merck Patent Gmbh | Sample preparation unit and sample preparation device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021501599A (ja) | 2021-01-21 |
| CN111278540B (zh) | 2022-07-26 |
| WO2019086286A1 (de) | 2019-05-09 |
| US11541357B2 (en) | 2023-01-03 |
| US20200261853A1 (en) | 2020-08-20 |
| CN111278540A (zh) | 2020-06-12 |
| KR20200071768A (ko) | 2020-06-19 |
| DE102017125881A1 (de) | 2019-05-23 |
| DE102017125881B4 (de) | 2019-06-19 |
| JP7032527B2 (ja) | 2022-03-08 |
| EP3706888A1 (de) | 2020-09-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9410626B2 (en) | Sensor probe seal | |
| DK2313049T3 (en) | fluid transfer device | |
| KR102393041B1 (ko) | 미생물 검출을 위한 필터 모듈 및 방법 | |
| US8544349B2 (en) | Fluid transfer device | |
| US20100133459A1 (en) | Fluid transfer device | |
| US20150153257A1 (en) | Sample preparation device | |
| US10774362B2 (en) | Sample preparation unit and sample preparation device | |
| US9975753B1 (en) | Detachable fluid transfer device accessory and a fluid transfer assembly | |
| CN108136398B (zh) | 样品制备装置 | |
| US10465156B2 (en) | Cap for cell culture containers | |
| WO2011088350A2 (en) | Fluid transfer device | |
| US9568113B2 (en) | Fluid transfer device | |
| WO2014197831A1 (en) | Closed system for sterility testing | |
| US20220251493A1 (en) | Micro alternating tangential flow perfusion filter, micro bioreactor, and methods of use thereof | |
| CN210893883U (zh) | 细胞外囊泡样本浓缩装置 | |
| CN202562774U (zh) | 牛初乳生产线中在线采集分离液样品的采样器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |