NL2007389C2 - Inrichting voor het in een filter verzamelen van micro-organismen uit een vloeistof. - Google Patents

Description

Inrichting voor het in een filter verzamelen van micro-organismen uit een vloeistof

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het in een filter verzamelen van micro-organismen uit een vloeistof, een werkwijze voor het verzamelen 5 van micro-organismen uit een vloeistof en een werkwijze voor het identificeren en kwantificeren van micro-organismen.

Een dergelijke inrichting is algemeen bekend, zoals bij voorbeeld bij verschillende al dan niet gecertificeerde bureaus die op grond van het Drinkwaterbesluit in Nederland worden ingezet om de hoeveelheid micro-organismen, en met name de 10 Legionella bacterie, in een bepaalde hoeveelheid vloeistof, met name water, te bepalen. Bedrijven en instituten die wettelijk verplicht zijn tot Legionella preventie moeten periodiek hun waterleidingsysteem laten testen door een externe dienstverlener. Deze dienstverlener komt ter plekke om monsters te nemen van het water, welke vervolgens met behulp van een bacteriekweek in het laboratorium opgegroeid en daarna middels 15 telling geanalyseerd worden. Op deze wijze duurt het minimaal een week voordat de uitslag van een dergelijke test bekend is. Bovendien moeten er vele liters water vervoerd worden wat hoge energie en transportkosten met zich mee brengt.

Nu is er tot nu toe één serie producten op de markt wat mensen in staat stelt zelf genomen watermonsters te testen op de aanwezigheid van de Legionella bacterie. Dit 20 zijn Hydrosense® testen (www.hydrosense.bizl van Albagaia Limited. Het toepassen van deze testen neemt veel tijd in beslag. Het fdtreren kost 20-30 minuten en de daaropvolgende analyse ongeveer 25 minuten per monster. Daarnaast is de analyse gebaseerd op een immunochromatografische assay waarmee bedrijven niet voldoen aan het Drinkwaterbesluit. Bovendien is deze test niet kwantitatief.

25 Voorts is in het Duitse octrooi DE 10 2007 028 207 B3 een test beschreven om met behulp van DNA analyse, mogelijk gemaakt door amplificatie met de polymerase kettingreactie (PCR), Legionella bacteriën met een hoge sensitiviteit te kwantificeren. Voor het uitvoeren van deze test is echter een aanzienlijk volume van 201, bij voorkeur 501 water nodig.

30 In de Franse octrooiaanvrage FR 2857606 wordt het door opwaartse druk filtreren van ongeveer 11 water bevattende Legionella bacteriën beschreven waarbij deze bacteriën op een filter worden verzameld. Een nadeel hiervan is dat er een grote druk nodig lijkt om alle vloeistof door het filter te persen en dat de vloeistof met 2 bacteriën met de houder in aanraking komt waardoor bij hergebruik contaminatie niet uitgesloten kan worden.

Het doel van de uitvinding is het ontwerpen van een inrichting voor het efficiënt verzamelen van micro-organismen zoals de Legionella bacterie uit water waarbij de 5 verzamelde micro-organismen een zo klein mogelijk volume innemen teneinde transportkosten naar de plaats van onderzoek te minimaliseren. Deze inrichting dient gebruiksvriendelijk en milieuvriendelijk te zijn en vele malen toegepast te kunnen worden. Verder dienen de op deze wijze verzamelde micro-organismen betrouwbaar geanalyseerd te kunnen worden.

10 Met de onderhavige uitvinding wordt beoogd te voorzien in een inrichting van de in de aanhef genoemde soort bevattende - een fles (1) met ballonhouder (3) en althans tijdens gebruik ballon (4); - een filterhouder geschikt om althans tijdens gebruik op de ballonhouder (3) te plaatsen, bevattende een filter (8) waarvan de poriegrootte zodanig is dat de 15 micro-organismen worden tegengehouden; - een deksel (19) passend op de fles om tijdens bedrijf de filterhouder op de ballon (4) te klemmen, bevattende een uitgang voor de vloeistof (21), een aansluitpunt voor een gaspatroon (20) en een overdrukventiel (14) en optioneel een aantal O-ringen.

20 Bij voorkeur bevat de inrichting volgens de uitvinding een filterhouder met aan de onderzijde een onder filterschaaldeel (5) met verdikkingen passend in de inkepingen van de ballonhouder, het filter (8) met filterplaatje (6) en aan de bovenzijde een boven filterschaaldeel (9). De verschillende onderdelen van de filterhouder kunnen ook aan elkaar zijn bevestigd, dit geldt met name voor het filterplaatje (6) en het boven 25 filterschaaldeel (9). Alle onderdelen van de filterhouder zijn bij voorkeur vervaardigd van een polymeer, bij nadere voorkeur van ABS (acrylonitril-butadieen-styreen polymeer). Bij nadere voorkeur bevat de ballonhouder (3) een ring met inkepingen (3’) en is voorzien van een eerste rand (3”) die nagenoeg loodrecht op de ring staat met een zodanige afmeting dat deze in de bovenkant van de fles past en waarbij de binnenring 30 van de ring versterkt is met een tweede rand (3”’) met een zodanige afmeting dat het onder filterschaaldeel (5) daarin past. De eerste rand is in het bijzonder voorzien van een O-ring (2).

3

De ballonhouder is bij voorkeur van synthetisch polymeer, bij nadere voorkeur van nylon. Elk gas kan in principe worden gebruikt maar CO2 verdient de voorkeur daar het gebruik hiervan eenvoudig is en het vrij beschikbaar is in de markt. De inhoud van de fles bedraagt bij voorkeur 1000 - 2000 ml, bij nadere voorkeur 1500 - 1800 ml, in het 5 bijzonder 1650 - 1700 ml, meer in het bijzonder 1680 ml. De inhoud van de ballon bedraagt bij voorkeur 400 - 600 ml, bij nadere voorkeur 450 - 550 ml, in het bijzonder 520 ml. Daarbij moet wel steeds de verhouding tussen de inhoud van de ballon en de inhoud van de fles zodanig zijn dat er voldoende druk opgebouwd kan worden. Deze verhouding ligt bij voorkeur tussen de 0,20 en 0,60, bij nadere voorkeur tussen de 0,25 10 en 0,35, in het bijzonder bij 0,30. Het zal voor de gemiddelde deskundige voor de hand liggen dat de hals van de ballon niet zo smal mag zijn dat deze door op te bouwen druk wordt samengeknepen.

In het bijzonder heeft de filterhouder een dikte van 10 mm tot 25 mm, bij voorkeur van 15 mm tot 20 mm. Het filterplaatje (6) heeft bij voorkeur een 15 poriëngrootte van 0,1 mm tot 5 mm. Het fdter (8) heeft bij voorkeur een poriëngrootte van lp - 3p, in het bijzonder ongeveer 2 p. De maximale dikte van de filterhouder wordt in het bijzonder bepaald door de opening van de brievenbus die een te verzenden pakje kan ontvangen. De poriëngrootte van het filter dient zodanig te zijn dat de te analyseren micro-organismen worden tegengehouden.

20 Bij voorkeur is aan het filter van de inrichting volgens de uitvinding een inzetdeel (17) met doorn (18) en doordrukpin (16) verbonden geschikt om via het deksel (19) het gas uit het gaspatroon (20) te laten stromen. Het is in het algemeen niet kritisch van welk materiaal de doordrukpin, de doom en het inzetdeel zijn gemaakt. Geschikte materialen zijn legeringen; voor de doordrukpin en de doorn bij voorbeeld gehard staal 25 en voor het inzetdeel bij voorbeeld messing.

Bij voorkeur wordt op het filter (8) een standaard micro-organisme in een bepaalde hoeveelheid aangebracht waarmee de toepassing van de inrichting volgens de uitvinding bij de bepaling van een hoeveelheid micro-organismen in een vloeistof kan worden getoetst.

30 De huidige uitvinding voorziet tevens in een werkwijze voor het verzamelen van micro-organismen uit een vloeistof onder toepassing van de inrichting volgens de uitvinding zoals hierboven beschreven waarbij 4 - de vloeistof wordt gegoten in de ballon geklemd in de ballonhouder van deze inrichting de filterhouder en het deksel op de ballonhouder van de fles worden geschroefd een gaspatroon en slang op het deksel worden aangebracht waarbij door de in de 5 fles opgebouwde druk de vloeistof met micro-organismen door het filterplaatje wordt geperst en de filterhouder met filterplaatje met de verzamelde micro-organismen wordt verwijderd en de micro-organismen geïsoleerd.

Bij voorkeur worden op deze wijze de micro-organismen Legionella verzameld.

10 Deze aparte filterhouder biedt het grote voordeel dat deze verwijderd kan worden zonder dat het filterplaatje of filter aangeraakt hoeven te worden. De opgebouwde druk bedraagt bij deze werkwijze bij voorkeur 2 - 3,5 bar, bij nadere voorkeur 2,5 - 3 bar. Verder kan er in plaats van het aanbrengen van een standaard micro-organisme aan het filter zoals hierboven beschreven in een belichaming van de uitvinding een standaard 15 micro-organisme aan de vloeistof toegevoegd waarmee de toepassing van de inrichting volgens de uitvinding bij de bepaling van een hoeveelheid micro-organismen in een vloeistof kan worden getoetst.

Een ander aspect van de uitvinding wordt gevormd door een werkwijze voor het identificeren en kwantificeren van micro-organismen door toepassen van en in een 20 inrichting volgens de uitvinding, waarbij bij voorkeur nucleïne zuur zoals DNA uit de verzamelde micro-organismen wordt geamplificeerd onder toepassing van nucleïne zuur amplificatie technieken zoals bij voorbeeld de polymerase ketting reactie en geanalyseerd met behulp van bij voorbeeld sequencing. Verder biedt de uitvinding nog een alternatieve werkwijze voor het identificeren en kwantificeren van micro-25 organismen waarbij DNA op dezelfde wijze wordt verzameld en geamplificeerd maar daarna geanalyseerd met behulp van hybridisatie met specifieke oligonucleotiden. Maar ook het toepassen van andere werkwijzen voor het identificeren en kwantificeren van micro-organismen verzameld in een inrichting volgens de uitvinding zoals bijvoorbeeld het toepassen van kweken, laten opgroeien en tellen van de micro-organismen behoort 30 tot de uitvinding.

De inrichting volgens de uitvinding is bij voorkeur draagbaar en biedt de mogelijkheid om onder alle omstandigheden een hoeveelheid vloeistof automatisch op 5 locatie te filtreren met als doel om de in de vloeistof aanwezige micro-organismen op te vangen in een filter waarna deze geïdentificeerd en/of gekwantificeerd kunnen worden. In de eerste plaats wordt hierbij gedacht aan het detecteren en kwantificeren van Legionella bacteriën ten behoeve van de Legionella preventie. In het algemeen wordt 5 door een dienstverlener ter plekke monsters genomen van het water, welke vervolgens met behulp van een bacteriekweek in het laboratorium geanalyseerd worden. De inrichting volgens de uitvinding maakt het de bedrijven mogelijk om zelf water af te nemen en te filtreren. Het filter, welke zich in een gesloten filterhouder bevindt, wordt in het algemeen vervolgens per post naar het laboratorium opgestuurd waarna het 10 bedrijf binnen afzienbare tijd op de hoogte gesteld wordt van de uitslag. Daarnaast biedt de inrichting een financieel gunstige oplossing voor alle overige bedrijven en consumenten die omwille van veiligheid en Legionella preventie hun tappunten wensen te controleren.

De inrichting volgens de uitvinding is uniek omdat het bedrijven en 15 consumenten in staat stelt om tegen een redelijke prijs het water in hun waterleiding te controleren op de aanwezigheid van de Legionella bacterie. Tot nu toe wordt er gewoonlijk een extern bedrijf ingehuurd voor het nemen van watermonsters, welke deze direct bij een laboratorium aanbiedt ter analyse. De werkwijze volgens de uitvinding zorgt ervoor dat men zelf op veilige wijze de watermonsters kan nemen waardoor er 20 geen kosten gemaakt hoeven te worden voor een externe tussenpartij plus transport. Het water wordt immers meteen in de inrichting volgens de uitvinding op uniforme wijze verwerkt en het filterplaatje met filter en verzamelde micro-organismen wordt direct aangeboden aan het laboratorium. De filterhouder wordt ongeopend bij voorkeur per post verstuurd naar het laboratorium. Bij het toepassen van de kweekmethode moet de 25 bacterie in leven blijven waarbij het filter met bacteriën gekoeld moet worden vervoerd. Daar de analyse die de voorkeur verdient echter werkt op basis van DNA onderzoek na amplificatie daarvan, is in dat geval alleen het DNA van een bacterie nodig en hoeft de bacterie zelf niet in leven te zijn en ook niet gekoeld vervoerd te worden. Het toepassen van de inrichting volgens de uitvinding vergemakkelijkt hierdoor Legionella preventie 30 voor bedrijven en is in staat om de kosten aanzienlijk te reduceren. Voorts is de uitslag sneller bekend en meer reproduceerbaar door direct filtreren na waterafname.

Verder voorkomt het gebruik van de inrichting veel fouten in de controle. Er kan 6 immers niet meer dan een vaststaande hoeveelheid water in de ballon dan nodig is voor de analyse. Daarnaast maakt het gebruik van een interne controle het mogelijk om de filtratie, het transport en de analyse achteraf in het laboratorium te beoordelen wat significant de kwaliteit van de uitslag vergroot. Dit alles draagt bij aan een 5 standaardisatie van het gehele Legionella controle traject. Doordat waterafname, controle en analyse gestandaardiseerd worden zal de foutenmarge van het gehele proces afnemen en dus de kwaliteit van het hele controlesysteem vergroot worden.

De inrichting kan veelvuldig worden hergebruikt, alleen moet voor elk monster een nieuwe ballon en filterhouder met daarin een filter geplaatst worden. Gaspatronen, 10 kant-en-klare filterhouders en ballonnen dienen als verbruiksartikelen en bij voorkeur in de vorm van wegwerpartikelen steeds vervangen te worden. Bij hergebruik zoals ook beschreven in de Franse octrooiaanvrage FR 2857606 kan verontreiniging overigens nooit uitgesloten worden. Dit in tegenstelling tot de inrichting volgens de uitvinding waarbij door gebruik van wegwerpartikelen en het opvangen van het water in een 15 wegwerp ballon contaminatie voor 100% kan worden uitgesloten.

Zoals hierboven al aangegeven vindt de detectie van bacteriën bij voorkeur plaats op grond van DNA onderzoek. Deze methode is sneller en gevoeliger dan de kweekmethode die in het algemeen gebruikt wordt en daar deze gebaseerd is op de detectie van DNA maakt het niet uit of de bacteriën het vervoer al dan niet overleven.

20 Uiteraard kan ook een andere detectiemethode zoals de kweek methode en daarna telling worden toegepast, wat in het algemeen in een laboratorium zal plaatsvinden. Welke detectiemethode ook wordt gebruikt: de uitslag geeft antwoord op de vraag of de Legionellabacterie aanwezig is in het gefilterde water en in welke hoeveelheid.

De onderhavige uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende 25 tekeningen van de inrichting voor het in een filter verzamelen van micro-organismen uit een vloeistof volgens de uitvinding en de in deze inrichting toegepaste ballonhouder.

Figuur 1: schuin vooraanzicht van de inrichting volgens de uitvinding bevattende een fles (1) met ballonhouder (3) met daartussen een O-ring (2), een ballon (4); een 30 filterhouder bevattende een filter (8) met filterplaatje (6), aan de onderzijde een onder filterschaaldeel (5), een O-ring (7) en aan de bovenzijde een boven filterschaaldeel (9); een deksel (19) bevattende een overdrukventiel (14) met ontluchtingsveer (11) en 7 ontluchtingsafsluiting (12) en ontluchting O-ring (13), een O-ring (10) tussen het boven filterschaaldeel (9) en het deksel (19), een gedeelte om het gaspatroon te openen bevattende een doom (18), inzetdeel (17) en een doordrukpin (16) met O-ring (15), een uitgang voor de vloeistof (21) en een aansluitpunt voor een gaspatroon (20).

5 Figuur 2: ballonhouder (3) bevattende een ring met inkepingen (3’) en voorzien van een eerste rand (3”) die nagenoeg loodrecht op de ring (3’)staat en waarbij de binnenring van de ring versterkt is met een tweede rand (3’”).

De figuren zijn overwegend schematisch en niet op schaal getekend.

10 Overeenkomstige delen zijn in de figuren met eenzelfde verwijzingscijfer aangeduid.

Figuur 1 toont in detail een schuin vooraanzicht van de inrichting volgens de uitvinding. Voor het verzamelen van micro-organismen, in het bijzonder de Legionella bacterie uit water wordt deze als volgt toegepast. De inrichting bestaat uit een fles (1) 15 waarin, in een ballonhouder (3), een ballon (4), bij voorkeur van latex, geplaatst kan worden. De fles is bij voorkeur van plastic, maar kan ook van elk ander geschikt materiaal zijn zoals tin, aluminium of glas. De ballon is bij voorkeur van latex maar kan ook van elk ander geschikt materiaal zijn zoals polyester. In de ballon wordt het watermonster opgevangen en wordt er aan het water bij voorbeeld een interne standaard 20 als controle toegevoegd waarmee de kwaliteit van de filtratie, het transport en de laboratoriumanalyse aangetoond kan worden en welke dus de betrouwbaarheid van de uitslag significant verhoogt. Vervolgens wordt er op de opening van de ballon een filterhouder geplaatst, met daarin een filter (8), bij voorbeeld van polyester, met een zodanige poriegrootte dat micro-organismen, in het bijzonder bacteriën zoals bij 25 voorbeeld Legionella bacteriën tegen gehouden worden en een filterplaatje (6). Daarna wordt er een deksel (19) op de fles (1) gedraaid zodat de filterhouder op de ballon klemt. In het deksel bevinden zich: centraal een uitgang (21) voor de vloeistof, in het algemeen water, een aansluitpunt (20) voor een gascilinder en een ventiel (14) om overdruk te voorkomen. Nadat het deksel (19) is gesloten en de gascilinder is 30 vastgedraaid, wordt door het omhoog duwen van de doom (18) en daarmee de doordrukpin (16) het gaspatroon geopend. Door het uitstromend gas wordt er druk opgebouwd tussen de wand van de fles (1) en de ballon (4) waardoor het water door het 8 filter gedrukt wordt. Het overdrukventiel (14) zorgt ervoor dat de druk in de fles niet te hoog wordt. Als al het water gefiltreerd is, wordt het deksel (19) verwijderd en de filterhouder met daarin het filter (8) opgestuurd naar het laboratorium voor analyse.

Figuur 2 toont de ballonhouder (3) met ballon (4) wat een voordelig element is 5 in de inrichting volgens de uitvinding. De inkepingen dienen om een gefixeerd systeem te creëren waaraan niets kan worden veranderd waardoor de waterafname gestandaardiseerd verloopt. Wanneer de ballonhouder (3) op de fles 1 wordt aangebracht dan valt de eerste rand 3” in de ballon (3). In de tweede rand (3”’) past het in Figuur 1 getoonde onder filterschaaldeel (5).

10 Hoewel de uitvinding hiervoor aan de hand van een uitvoeringsvorm en toepassing is toegelicht, moge het duidelijk zijn dat de uitvinding daartoe geenszins is beperkt. Er zijn integendeel binnen het kader van de uitvinding voor een gemiddelde vakman nog vele variaties mogelijk.

15

Claims (13)

1. Inrichting voor het in een filter verzamelen van micro-organismen uit een vloeistof bevattende: 5. een fles (1) met ballonhouder (3) en althans tijdens gebruik ballon (4); een filterhouder geschikt om althans tijdens gebruik op de ballonhouder (3) te plaatsen, bevattende een filter (8) waarvan de poriegrootte zodanig is dat de micro-organismen worden tegengehouden; een deksel (19) passend op de fles om tijdens bedrijf de filterhouder op de ballon 10 (4) te klemmen, bevattende een uitgang voor de vloeistof (21), een aansluitpunt voor een gaspatroon (20) en een overdrukventiel (14) en optioneel een aantal O-ringen.

2. Inrichting volgens conclusie 1 bevattende 15. een fles (1) met ballonhouder (3) en ballon (4); een filterhouder geschikt om althans tijdens gebruik op de ballonhouder (3) te plaatsen, bevattende een filter (8) waarvan de poriegrootte zodanig is dat de micro-organismen worden tegengehouden; een deksel (19) passend op de fles om tijdens bedrijf de filterhouder op de ballon 20 (4) te klemmen, bevattende een uitgang voor de vloeistof (21), een aansluitpunt voor een gaspatroon (20) en een overdrukventiel (14) en optioneel een aantal O-ringen.

3. Inrichting volgens conclusie lof 2 waarbij de filterhouder aan de onderzijde een 25 onder filterschaaldeel (5) met verdikkingen passend in de inkepingen van de ballonhouder, het filter (8) met filterplaatje (6) en aan de bovenzijde een boven filterschaaldeel (9) bevat.

4. Inrichting volgens conclusie 3 waarbij de ballonhouder (3) een ring bevat met 30 inkepingen en voorzien is van een eerste rand die nagenoeg loodrecht op de ring staat met een zodanige afmeting dat deze, optioneel voorzien van een O-ring (2), in de bovenkant van de fles past en waarbij de binnenring van de ring versterkt is met een tweede rand met een zodanige afmeting dat het onder filterschaaldeel (5) daarin past.

5. Inrichting volgens één of meer der conclusies 1- 4 waarbij de filterhouder een dikte heeft van 10 mm tot 25 mm, bij voorkeur van 15 mm tot 20 mm.

6. Inrichting volgens één of meer der conclusies 1- 5 waarbij aan het filter (8) een inzetdeel (17) met doorn (18) en doordrukpin (16) is verbonden geschikt om via het deksel (19) het gas uit het gaspatroon (20) te laten stromen.

7. Inrichting volgens één of meer der conclusies 1- 6 waarbij op het filter (8) een 10 standaard micro-organisme is aangebracht.

8. Werkwijze voor het verzamelen van micro-organismen uit een vloeistof onder toepassing van de inrichting beschreven in één van de conclusies 1-7 waarbij de vloeistof wordt gegoten in de ballon geklemd in de ballonhouder van deze 15 inrichting de filterhouder en het deksel op de ballonhouder van de fles worden geschroefd een gaspatroon en slang op het deksel worden aangebracht waarbij door de in de fles opgebouwde druk de vloeistof met micro-organismen door het filterplaatje wordt geperst en 20. de filterhouder met filter met de verzamelde micro-organismen wordt verwijderd en de micro-organismen geïsoleerd.

9. Werkwijze volgens conclusie 8 waarbij de micro-organismen Legionella bacteriën zijn. 25

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9 waarbij de opgebouwde druk 2,5 - 3 bar is.

11. Werkwijze volgens één der conclusies 8-10 waarbij een standaard micro-organisme aan de vloeistof wordt toegevoegd. 30

12. Werkwijze voor het identificeren en kwantificeren van micro-organismen waarbij DNA uit de micro-organismen verzameld volgens één der conclusies 8-11, wordt geamplificeerd onder toepassing van nucleïne zuur amplificatie technieken en geanalyseerd met behulp van sequencing.

13. Werkwijze voor het identificeren en kwantificeren van micro-organismen 5 waarbij DNA uit de micro-organismen verzameld volgens één der conclusies 8-11, wordt geamplificeerd onder toepassing van nucleïne zuur amplificatie technieken en geanalyseerd met behulp van hybridisatie met specifieke oligonucleotiden.