NO334066B1 - Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample - Google Patents
Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample Download PDFInfo
- Publication number
- NO334066B1 NO334066B1 NO20120741A NO20120741A NO334066B1 NO 334066 B1 NO334066 B1 NO 334066B1 NO 20120741 A NO20120741 A NO 20120741A NO 20120741 A NO20120741 A NO 20120741A NO 334066 B1 NO334066 B1 NO 334066B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- liquid
- container
- hose
- reagent
- light
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 54
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title claims abstract description 40
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 9
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 9
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 6
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 18
- 238000003556 assay Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 35
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 19
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000007430 reference method Methods 0.000 description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 4
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 4
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M Pyruvate Chemical compound CC(=O)C([O-])=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000003833 bile salt Substances 0.000 description 4
- 229940093761 bile salts Drugs 0.000 description 4
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 4
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 4
- 239000003248 enzyme activator Substances 0.000 description 4
- LIIALPBMIOVAHH-UHFFFAOYSA-N herniarin Chemical compound C1=CC(=O)OC2=CC(OC)=CC=C21 LIIALPBMIOVAHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JHGVLAHJJNKSAW-UHFFFAOYSA-N herniarin Natural products C1CC(=O)OC2=CC(OC)=CC=C21 JHGVLAHJJNKSAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- ZLQJVGSVJRBUNL-UHFFFAOYSA-N methylumbelliferone Natural products C1=C(O)C=C2OC(=O)C(C)=CC2=C1 ZLQJVGSVJRBUNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 4
- 239000004133 Sodium thiosulphate Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012864 cross contamination Methods 0.000 description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000013048 microbiological method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000194033 Enterococcus Species 0.000 description 1
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- -1 comprising a reactor Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000023077 detection of light stimulus Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229930182480 glucuronide Natural products 0.000 description 1
- 150000008134 glucuronides Chemical class 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
Abstract
En fremgangsmåte og et automatisk apparat for å utføre "at-line" analyser av koliforme bakterier i en vannprøver hentet fra en drikkevannsforsyning, og en flytende reagens for tilsetting til en vannprøve til bruk i utførelsen av en slik "at-line" analyse. Fremgangsmåten omfatter og apparatet utfører automatisk minst én syklus av trinnene: a) levere en første mengde vannprøve til en inkubatorbeholder, b) levere en sekundær mengde flytende reagens til inkubatorbeholderen, c) varme opp inkubatorbeholderen og dens flytende innhold til minst en temperatur i området 30 ° C - 50 ° C, fortrinnsvis 35 0 C-45 ° C, d) føre til at minst ett enzym fra nevnte bakterier aktiverer reaktantene i nevnte reagens, e) belyse blandingen av vannprøve og reagens med lys fra minst én lyskilde, f) observere overnevnte blanding ved hjelp av minst en lyssensor og oppdage dermed intensitet og / eller tetthet av fluorescerende lys fra de tidligere nevnte enzymaktiverende reaktantene i nevnte reagens ved bestråling herav fra lyskilden, og g) fjerne blandingen fra beholderen og vaske beholderen og forsyningsslanger til og utgangsslanger fra med en syreholdig løsning. Apparatet gir/skaper fjernstyrt kontroll og/eller alarm om testresultater ikke oppfyller fastsatte kriterier.A method and an automatic apparatus for performing "at-line" assays of coliform bacteria in a water sample taken from a drinking water supply, and a liquid reagent for addition to a water sample for use in conducting such an "at-line" assay. The method comprises and the apparatus automatically performs at least one cycle of the steps: a) delivering a first amount of water sample to an incubator vessel, b) delivering a secondary amount of liquid reagent to the incubator vessel, c) heating the incubator vessel and its liquid contents to at least a temperature in the range of 30 D) cause at least one enzyme from said bacteria to activate the reactants in said reagent, e) illuminate the mixture of water sample and reagent with light from at least one light source, f) observing the above composition by means of at least one light sensor, thereby detecting the intensity and / or density of fluorescent light of the aforementioned enzyme activating reactants in said reagent by irradiation thereof from the light source, and g) removing the mixture from the container and washing the container and supply hoses to and output tubes. from with an acidic solution. The appliance provides / creates remote control and / or alarm if test results do not meet specified criteria.
Description
OPPFINNELSENS OMRÅDE FIELD OF THE INVENTION
[001] Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat som utfører "at-line" analyser av koliforme bakterier i en vannprøve hentet fra en drikkevannsforsyning, som definert i innledningen av krav 1. Nevnte koliforme bakterier er normalt ikke farlige for menneskers helse i seg selv, men deres tilstedeværelse brukes for å indikere at andre sykdomsfremkallende organismer av fekal opprinnelse kan være til stede. Fekale patogener inkluderer bakterier, virus eller protozoer og mange flercellede parasitter. [001] The present invention relates to an apparatus which performs "at-line" analyzes of coliform bacteria in a water sample taken from a drinking water supply, as defined in the introduction of claim 1. Said coliform bacteria are normally not dangerous to human health in themselves, but their presence is used to indicate that other disease-causing organisms of faecal origin may be present. Fecal pathogens include bacteria, viruses or protozoa and many multicellular parasites.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION
[002] Overvåking av hygienisk vannkvalitet avhenger generelt av påvisning av indikatorbakterier, som inkluderer eksempelvis koliforme bakterier, Escherichia coli ( E. coli) og Enterococcus spp.. [002] Monitoring of hygienic water quality generally depends on the detection of indicator bacteria, which include, for example, coliform bacteria, Escherichia coli (E. coli) and Enterococcus spp..
[003] Tradisjonelt er påvisning av disse indikatorene gjort ved tidskrevende laboratorieanalyse som vanligvis tar opptil 24-48 timer, og gir dermed informasjon og dokumenterer en tidligere hendelse, men er av liten verdi som beslutningsverktøy for proaktiv beskyttelse av befolkningens helse/folkehelsen. I tillegg er slike analyser avhengig av manuell innsamling av vannprøver og tilgang til laboratorietjenester. [003] Traditionally, detection of these indicators has been done by time-consuming laboratory analysis which usually takes up to 24-48 hours, and thus provides information and documents a previous event, but is of little value as a decision-making tool for proactive protection of the population's health/public health. In addition, such analyzes depend on manual collection of water samples and access to laboratory services.
[004] Det er et velkjent behov for metoder som tillater rask og hyppig estimering av den hygieniske kvaliteten på drikkevann, som f.eks under tilfeldig forurensning av vannkilder, svikt i vannbehandlingsprosessen eller forurensning av distribusjonsnettet. [004] There is a well-known need for methods that allow rapid and frequent estimation of the hygienic quality of drinking water, such as during accidental contamination of water sources, failure of the water treatment process or contamination of the distribution network.
[005] Enzymatiske tester blir ofte brukt som både raske og brukervennlige mikrobiologiske metoder. Enzymatiske metoder for påvisning av Escherichia coli ( E. coli) baseres ofte på hydrolyse av 4-methyllumbelliferyl-B-D-glukuronid (George m.fl. (2000) J. Appl. Microbiol, 88 (3): 404-413). I løpet av de siste 15 årene har foreliggende søker (Colifast AS) utviklet hurtige enzymatiske mikrobiologiske metoder supplert med instrumentering for automatisk analyse. [005] Enzymatic tests are often used as both fast and user-friendly microbiological methods. Enzymatic methods for the detection of Escherichia coli (E. coli) are often based on the hydrolysis of 4-methyllumbelliferyl-B-D-glucuronide (George et al. (2000) J. Appl. Microbiol, 88 (3): 404-413). During the last 15 years, the present applicant (Colifast AS) has developed rapid enzymatic microbiological methods supplemented with instrumentation for automatic analysis.
[006] En ytterligere viktig faktor er oppbevaringstid av prøver for konvensjonell analyse, da oppbevaringstid samt temperatur kan gi en signifikant innvirkning på antall indikatorbakterier påvist ved analysens tidspunkt (McDaniels m.fl. (1985) Applied Environmental Microbiology 50, 755-762). Anbefalt oppbevaringstid varierer fra 8 timer til 24 timer (Toranzos og McFeters (1997) Manual of Environmental Microbiology, ASM Press, Washington, DC, 184-194). Følgelig er en annen fordel av automatiserte analyser eliminering, eller vesentlig reduksjon, av prøvens oppbevaringstid. [006] A further important factor is the storage time of samples for conventional analysis, as storage time and temperature can have a significant impact on the number of indicator bacteria detected at the time of the analysis (McDaniels et al. (1985) Applied Environmental Microbiology 50, 755-762). Recommended retention times range from 8 hours to 24 hours (Toranzos and McFeters (1997) Manual of Environmental Microbiology, ASM Press, Washington, DC, 184-194). Accordingly, another advantage of automated analyzes is the elimination, or substantial reduction, of sample retention time.
[007] ES2343881 omtaler en inkubator (cubeta de incubacion) for måling av E. coli og koliforme bakterier i vann. Inkubatoren omfatter blant annet inn-, ut- og overløpslanger, omrøring, temperatursensor og innretning for optisk måling. I motsetning til foreliggende oppfinnelse, er utløpsslangen her tilkoblet reaksjonskammerets bunn. [007] ES2343881 mentions an incubator (cubeta de incubacion) for measuring E. coli and coliform bacteria in water. The incubator includes, among other things, inlet, outlet and overflow hoses, stirring, temperature sensor and device for optical measurement. In contrast to the present invention, the outlet hose is here connected to the bottom of the reaction chamber.
[008] US2010/0193413beskriver et apparat for kontinuerlig overvåking av mikrobielt innhold i vann, omfattende en reaktor, prøve-, reagens- og [008] US2010/0193413 describes an apparatus for continuous monitoring of microbial content in water, comprising a reactor, sample, reagent and
vaskeløsningstilførselsledninger samt kontroll- og måleinstrumenter. washing solution supply lines as well as control and measuring instruments.
[009] Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å løse de grunnleggende ulemper som følger med de tradisjonelle analysemetodene/teknikkene, samt å designe et frittstående "at-line" tidlig varslingsapparat for påvisning av fekal forurensning i drikkevannsprøver. [009] The purpose of the present invention is to solve the basic disadvantages associated with the traditional analysis methods/techniques, as well as to design an independent "at-line" early warning device for the detection of faecal contamination in drinking water samples.
[010] For å sikre høy teknisk stabilitet og kvalitet bygger den gjeldende oppfinnelsen delvis på erfaringene fra eksisterende og velutprøvd råvannsovervåking, som for eksempel Colifast CALM ™ systemet utviklet av søkeren. [010] To ensure high technical stability and quality, the current invention is partly based on the experiences from existing and well-tested raw water monitoring, such as the Colifast CALM ™ system developed by the applicant.
[011] Beskrivelse av relevant tradisjonell teknikk i kontekst med gjeldende oppfinnelse er for eksempel tilgjengelig i EP 0,386,051 - Bl (eventuelt US 5,292,644) og EP 0,690,923 - Bl (eventuelt US 5,518,894). [011] Description of relevant traditional technique in the context of the current invention is available, for example, in EP 0,386,051 - Bl (possibly US 5,292,644) and EP 0,690,923 - Bl (possibly US 5,518,894).
[012] Foreliggende oppfinnelse, som blir nærmere definert og beskrevet nedenfor, benytter pumper og ventiler for nøyaktig væskehåndtering, en inkubator/reaksjonscelle eller beholder koblet til en detektorenhet, samt kontroll- og grensesnittutstyr. Påvisning av målbakterier er basert på selektiv vekst i flytende reagenser og hydrolyse av spesifikke bakterielle enzym, hvor et fluorescerende sluttprodukt måles av detektorenheten. Dette analyseprinsippet gir nøyaktige resultater ved at det påvises kun dyrkbare målbakterier, brukes vitenskapelige bekreftede metoder (DemoWaterColi 2005) og benyttes bakterieveksmedia produsert av søkeren. [012] The present invention, which is further defined and described below, uses pumps and valves for accurate liquid handling, an incubator/reaction cell or container connected to a detector unit, as well as control and interface equipment. Detection of target bacteria is based on selective growth in liquid reagents and hydrolysis of specific bacterial enzymes, where a fluorescent end product is measured by the detector unit. This analysis principle provides accurate results by detecting only culturable target bacteria, using scientifically confirmed methods (DemoWaterColi 2005) and using bacterial growth media produced by the applicant.
[013] Videre er fordeler ved oppfinnelsen muligheten til å måle turbiditet i vannprøven, innsamling og lagring av en referanseprøve, samt analysering av prøver fra to separate kilder. I sammenheng med den gjeldende oppfinnelse måles turbiditet fortrinnsvis i Formazin Nefelometrisk Unit/enhet, såkalte FNUs. Måling av turbiditet er normalt relatert til lysabsorbsjon- og lysspredningegenskapene til en væske og det finnes et utvalg av forskjellige metoder for å måle disse egenskapene. [013] Furthermore, advantages of the invention are the possibility of measuring turbidity in the water sample, collecting and storing a reference sample, as well as analyzing samples from two separate sources. In the context of the current invention, turbidity is preferably measured in Formazin Nephelometric Units, so-called FNUs. The measurement of turbidity is normally related to the light absorption and light scattering properties of a liquid and there are a variety of different methods for measuring these properties.
SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION
[014] Et første aspekt ved oppfinnelsen vedrører et apparat for å utføre "at-line" analyse av koliforme bakterier i en vannprøve hentet fra en drikkevannsforsyning, hvori apparatet omfatter: - en inkubatorbeholder (2); - et kabinett som omslutter hele beholderen; - en inkubator (4) for oppvarming av beholderen (2) og dens innhold; - et lokk på munningen til beholderen (5); - en væskefylt innløpsslange (6) som strekkes gjennom lokket (5) og inn i beholderen (2); - en overløpsslange (7) som strekker seg gjennom lokket (5) og til dens utside; - en væskefylt utløpsslange (8); - en kontrollerbar multi-posisjonsventil (9) som opererer sammen med den væskefylte innløpsslangen (6); - en første pumpe (10) operativt forbundet med innløpsslangen (6) og multi-posisjonsventilen (9); - en sekundær pumpe (14) som opererer med den væskefylte utløpsslangen (8); - minst én lyskilde (16) som gjennomlyser en blanding (17) av vannprøven og reaktanter fra en væskereagens etter at prøven og reagensen er tilført beholderen (2) [014] A first aspect of the invention relates to an apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample taken from a drinking water supply, in which the apparatus comprises: - an incubator container (2); - a cabinet that encloses the entire container; - an incubator (4) for heating the container (2) and its contents; - a lid on the mouth of the container (5); - a liquid-filled inlet hose (6) which is stretched through the lid (5) and into the container (2); - an overflow hose (7) extending through the lid (5) and to its outside; - a liquid-filled outlet hose (8); - a controllable multi-position valve (9) operating together with the liquid-filled inlet hose (6); - a first pump (10) operatively connected to the inlet hose (6) and the multi-position valve (9); - a secondary pump (14) operating with the liquid-filled outlet hose (8); - at least one light source (16) which illuminates a mixture (17) of the water sample and reactants from a liquid reagent after the sample and reagent have been added to the container (2)
fra inntaksslangen (6) og blandingen (17) befinner seg i beholderen (2); from the intake hose (6) and the mixture (17) is in the container (2);
- minst en lysdetektor (18) for å påvise intensitet og / eller tetthet av fluorescerende lys fra bakterieenzymaktiverte reaktanter av gitte reagens etter belysning fra - at least one light detector (18) to detect intensity and/or density of fluorescent light from bacterial enzyme-activated reactants of given reagent after illumination from
lyskilden (16); og the light source (16); and
- prosessor (12) som er operativ med minst én gitt lyskilde (16), minst en gitt lysdetektor (18), en gitt inkubator (4), gitt multi-posisjonsventil (9), og gitte første og sekundær pumper (10, 14), og "output" (25) av gitt prosessering for å - processor (12) operative with at least one given light source (16), at least one given light detector (18), a given incubator (4), given multi-position valve (9), and given first and secondary pumps (10, 14 ), and "output" (25) of given processing to
kommunisere påvisning og tilhørende måleresultater; - nevnte overløpsslange (7) og avløpsslange (8) er separate slanger, og ikke er knyttet til tilførselsslange (6) eller ventil (9); kjennetegnet ved at - nevnte væskefylt utløpsslange (8) strekker seg gjennom lokket (5) fra beholderens (2) bunn og til dens utside. communicate detection and associated measurement results; - said overflow hose (7) and drain hose (8) are separate hoses, and are not connected to supply hose (6) or valve (9); characterized in that - said liquid-filled outlet hose (8) extends through the lid (5) from the bottom of the container (2) to its outside.
[015] Andre utførelsesformer av apparatet i følge oppfinnelsen vises til i de relaterte underkravene 2-10. [015] Other embodiments of the apparatus according to the invention are referred to in the related subclaims 2-10.
[016] Det flytende reagens som tilsettes vannprøven, for å brukes i utførelse av "at-line" analyse av koliforme bakterier i vannprøven samlet inn fra en drikkevannsforsyning, omfatter ingredienser som pepton, gjærekstrakt, enzym aktivator, salter, pyruvat, et vaskemiddel, gallesalter og et methylumbelliferone fluoroserende substrat. Reagenset er nærmere beskrevet i patent EP 0,386,051 - Bl (alternativt US5,292,644) og EP 0,690,923 - Bl (alternativt US5,518,894). [016] The liquid reagent added to the water sample, to be used in performing "at-line" analysis of coliform bacteria in the water sample collected from a drinking water supply, comprises ingredients such as peptone, yeast extract, enzyme activator, salts, pyruvate, a detergent, bile salts and a methylumbelliferone fluorescing substrate. The reagent is described in more detail in patent EP 0,386,051 - Bl (alternatively US5,292,644) and EP 0,690,923 - Bl (alternatively US5,518,894).
BESKRIVELSE AV FIGURENE DESCRIPTION OF THE FIGURES
[017] Fig. 1 viser en forenklet teknisk oversikt over et apparat i henhold til oppfinnelsen. [017] Fig. 1 shows a simplified technical overview of an apparatus according to the invention.
[018] Fig. 2 viser en mer detaljert skisse av analysatorapparatet i henhold til oppfinnelsen. [018] Fig. 2 shows a more detailed sketch of the analyzer apparatus according to the invention.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[019] Oppfinnelsen er i den videre beskrivelse omtalt som Colifast ALARM™. [019] In the further description, the invention is referred to as Colifast ALARM™.
[020] Den foreliggende oppfinnelse er et apparat som er egnet for utførelse av en rask fremgangsmåte for analyse av totalkoliforme bakterier, dvs. både E. coli og termotolerante koliforme bakterier. Betydelige tester ble utført ved hjelp av Colifast ALARM ™ og danner grunnlag for analyser basert på et nærvær / fraværmetodeprinsipp. [020] The present invention is an apparatus which is suitable for carrying out a rapid method for the analysis of total coliform bacteria, i.e. both E. coli and thermotolerant coliform bacteria. Significant tests were carried out using Colifast ALARM ™ and form the basis for analyzes based on a presence / absence method principle.
[021] I et typisk oppsett ble en 100 ml vannprøve av drikkevann trukket ut automatisk av apparatet ifølge oppfinnelsen, i forprogrammerte intervaller, fra en ekstern vannkilde, en ekstern prøveflaske for laboratorieformål som inneholder vann og med magnetisk røring. Apparatet pumpet typisk inn 47 ml konsentrert flytende reagens i vannprøven. Typiske nyttige reagenser som ble brukt var Colifast 6 ™ eller Colifast E. coli medium™ laget av Colifast AS, Lysaker, Norge. Prøvene ble inkubert ved 37 ° C ( E. coli og totalkoliforme bakterier) eller ved 44 ° C (termotolerante koliforme bakterier) og avlest automatisk av det nyoppfunnede apparatet en gang i timen over en total testperiode i området 6-13, 14 eller 15 timer. Nærvær / fravær resultater ble anslått av apparatet basert på høy eller lav fluorescens i den inkuberte prøven. [021] In a typical setup, a 100 ml water sample of drinking water was extracted automatically by the device according to the invention, at pre-programmed intervals, from an external water source, an external sample bottle for laboratory purposes containing water and with magnetic stirring. The apparatus typically pumped 47 ml of concentrated liquid reagent into the water sample. Typical useful reagents used were Colifast 6™ or Colifast E. coli medium™ made by Colifast AS, Lysaker, Norway. The samples were incubated at 37 °C (E. coli and total coliform bacteria) or at 44 °C (thermotolerant coliform bacteria) and read automatically by the newly invented device once an hour over a total test period in the range of 6-13, 14 or 15 hours . Presence/absence results were estimated by the device based on high or low fluorescence in the incubated sample.
[022] For å kunne vurdere nøyaktigheten til fremgangsmåten som brukes med den foreliggende oppfinnelse, ble referansemetoder anvendt og bekreftet nøyaktigheten. E. coli ble kvantifisert ved membranfiltrering (0.45um pore størrelse, 45 mm diameter, sterile, cellulose membranfilter, Sartorius, Gottingen, Tyskland) på MFC agar (Difco, Maryland, USA). Platene ble inkubert ved 44 ° i 24 timer. Karakteristiske kolonier ble bekreftet som angivelige E. coli av indolreaksjon som beskrevet i ISO 1900a. Som en alternativ referansemetode, ble et Colilert ® 18 reagens tilsatt en prøve i en steril flaske og inkubert ved 35 ° C i 18 timer. Resultatene ble lest og tolket i henhold til instruksjonene fra produsenten (Idexx, Maine, USA). Resultatene ble rapportert som tilstedeværelse eller fravær av målbakterier, og bekreftet riktigheten av analysen. [022] In order to assess the accuracy of the method used with the present invention, reference methods were used and confirmed the accuracy. E. coli was quantified by membrane filtration (0.45 µm pore size, 45 mm diameter, sterile, cellulose membrane filter, Sartorius, Gottingen, Germany) on MFC agar (Difco, Maryland, USA). The plates were incubated at 44° for 24 hours. Characteristic colonies were confirmed as putative E. coli by indole reaction as described in ISO 1900a. As an alternative reference method, a Colilert ® 18 reagent was added to a sample in a sterile bottle and incubated at 35 °C for 18 hours. The results were read and interpreted according to the manufacturer's instructions (Idexx, Maine, USA). The results were reported as the presence or absence of target bacteria, confirming the accuracy of the assay.
[023] Alle prøver brukt for testing av oppfinnelsen og, til sammenligning, vesentlig mer tidkrevende tester, var basert på behandlet vann fra springen med lavt eller fraværende klornivå. Prøvene ble utarbeidet ved poding av E. coli laboratoriestamme eller ved tilsetting av prøver fra Lysakerelven i Oslo, Norge. Prøvene ble fortynnet for å oppnå et målnivå på 1-20 koliforme bakterier per 100 ml prøvevolum. En gang om dagen samlet det gjeldende Colifast ALARM ™ apparatet automatisk inn og analyserte umiddelbart prøver. Prøvene for referansemetodene ble oppbevart ved in-situ temparaturer (10-20 ° C) og analysert innen to timer. [023] All samples used for testing the invention and, by comparison, significantly more time-consuming tests, were based on treated tap water with low or no chlorine levels. The samples were prepared by inoculation of E. coli laboratory strain or by adding samples from the Lysakerelven in Oslo, Norway. The samples were diluted to achieve a target level of 1-20 coliform bacteria per 100 ml sample volume. Once a day, the current Colifast ALARM ™ device automatically collected and immediately analyzed samples. The samples for the reference methods were stored at in-situ temperatures (10-20 °C) and analyzed within two hours.
[024] Sammen med Colifast ALARM ™ apparatet ble det brukt et flytende reagens som omfatter ingrediensene pepton, gjærekstrakt, enzym aktivator, salter, pyruvat, et vaskemiddel, gallesalter og et methylumbelliferone fluoroserende substrat. Reagenset er nærmere beskrevet i patent EP 0,386,051 - Bl (alternativt US5,292,644) og EP 0,690,923 - Bl (alternativt US5,518,894). [024] Along with the Colifast ALARM ™ apparatus, a liquid reagent was used that includes the ingredients peptone, yeast extract, enzyme activator, salts, pyruvate, a detergent, bile salts and a methylumbelliferone fluorescing substrate. The reagent is described in more detail in patent EP 0,386,051 - Bl (alternatively US5,292,644) and EP 0,690,923 - Bl (alternatively US5,518,894).
[025] Apparatet i følge oppfinnelsen blir nå kort beskrevet med referanse til fig. 1 og 2. [025] The apparatus according to the invention will now be briefly described with reference to fig. 1 and 2.
[026] Colifast ALARM ™ apparatet 1 på fig. 1 og 2 har en inkubatorbeholder 2, et kabinett 3 som omslutter hele beholder 2. [026] The Colifast ALARM ™ device 1 in fig. 1 and 2 have an incubator container 2, a cabinet 3 which encloses the entire container 2.
[027] Kabinett 3 er laget av et ikke-transperent materiale, dette på grunn av lyssensiviteten til den flytende reagensen. Kabinettet har en bunn med et varmeapparat 4 for oppvarming av beholder 2 og dens innhold. Kabinettet 3 kan være av et varmeisolerende materiale for å holde på temperaturen til det oppvarmede innholdet i beholderen, eller være delvis varmeisolerende og delvis varmeledende (nærmest kammeret). En lokk 5 er plassert på en munning 2' av beholderen 2 til forsegling av beholderen. [027] Cabinet 3 is made of a non-transparent material, this due to the light sensitivity of the liquid reagent. The cabinet has a bottom with a heater 4 for heating container 2 and its contents. The cabinet 3 can be made of a heat-insulating material to maintain the temperature of the heated contents in the container, or be partly heat-insulating and partly heat-conducting (closest to the chamber). A lid 5 is placed on a mouth 2' of the container 2 to seal the container.
[028] En væskefylt inntaksslange 6 strekker seg gjennom lokket 5 og inn i beholderen 2, en væskefylt overløpsslange 7 strekker seg gjennom lokket 5 fra kammeret 2 til utsiden, og en væskefylt utløpsslange 8 går gjennom lokket 5 fra bunnen 2 ' av beholder 2 til utsiden av beholder 2. En kontrollerbar multi-posisjonsventil 9 er operativ med væskefylt inntaksslange 6 via en pumpe 10, den væskefylt inntaksslange 6 er operativt koblet til pumpen 10 på dennes første port, og med et ventilhjul Vh av kontrollerbar multi-posisjonventil 9 koblet til pumpen 10 på dennes sekundære port. Pumpen 10 bør være i stand til å ha minst to volumetriske innstillinger, for eksempel 100 ml og 47 ml. [028] A liquid-filled inlet hose 6 extends through the lid 5 into the container 2, a liquid-filled overflow hose 7 extends through the lid 5 from the chamber 2 to the outside, and a liquid-filled outlet hose 8 passes through the lid 5 from the bottom 2' of the container 2 to the outside of container 2. A controllable multi-position valve 9 is operative with liquid-filled inlet hose 6 via a pump 10, the liquid-filled inlet hose 6 is operatively connected to the pump 10 at its first port, and with a valve wheel Vh of controllable multi-position valve 9 connected to the pump 10 on its secondary port. The pump 10 should be capable of at least two volumetric settings, for example 100 ml and 47 ml.
[029] Ventilen 9 betjenes av en aktuator 11, f.eks en stepper-motor, som styres fra en prosessor 12, f.eks en mikroprosessor, en vanlig stasjonær eller bærbar datamaskin, eller en tilpasset prosessor. Dessuten er pumpen 10 drevet av en aktuator 13, f.eks en motor med et gir i samspill med et stativ på en stempelstang 10 'av stempelet 10 "i pumpen 10. [029] The valve 9 is operated by an actuator 11, for example a stepper motor, which is controlled from a processor 12, for example a microprocessor, a regular desktop or laptop computer, or a customized processor. Moreover, the pump 10 is driven by an actuator 13, e.g. a motor with a gear in interaction with a rack on a piston rod 10' of the piston 10 "in the pump 10.
[030] Den væskefylte utløpsslangen 8 er operativt interaktiv med en kontrollerbar pumpe 14, pumpen kan f.eks være av en kjent type som handler på utsiden av slange 8 med en eksentrisk drivakse eller den kan ha elliptisk form. Pumpen 14 er operert fra prosessoren 12 via en drivmotor 15. [030] The liquid-filled outlet hose 8 is operatively interactive with a controllable pump 14, the pump may for example be of a known type which acts on the outside of the hose 8 with an eccentric drive axis or it may have an elliptical shape. The pump 14 is operated from the processor 12 via a drive motor 15.
[031] Minst en lyskilde 16 sørger for bestråling av innholdet 17 i beholder 2, dvs en blanding av vannprøven og en flytende reagens når slike blandinger er tilstede i beholder 2. Minst en lysdetektor 18 er til stede for å påvise intensitet og / eller tetthet av fluorescerende lys fra bakterieenzymaktiverte reaktanter i den gitte reagensen ved bestråling fra lyskilden 16, og for måling av turbiditet i blandingen 17, dvs. lysabsorbsjon og lysspredningsegenskaper i blandingen 17. Prosessoren 12 er operativt tilknyttet minst én lyskilde 16 og minst en lysdetektor 18, f.eks via optiske fibre og passende grensesnitt eller via vanlig kabling. [031] At least one light source 16 provides irradiation of the contents 17 in container 2, i.e. a mixture of the water sample and a liquid reagent when such mixtures are present in container 2. At least one light detector 18 is present to detect intensity and/or density of fluorescent light from bacterial enzyme-activated reactants in the given reagent by irradiation from the light source 16, and for measuring turbidity in the mixture 17, i.e. light absorption and light scattering properties in the mixture 17. The processor 12 is operatively connected to at least one light source 16 and at least one light detector 18, f .eg via optical fibers and suitable interfaces or via normal cabling.
[032] Den kontrollerbare mulitposisjonsventilen 9 er selektivt koblingsklar til minst et flertall av: - en vannforsyning 19 på ventilinnløpet VI for å skaffe vann til testing av en stikkprøve derav, - en klor-i-vannprøve nøytralisatorforsyning 20 på ventilløpet V2 for å tilsette f.eks natrium-tiosulfat (Na-tiosulfat) til vannprøven hvis vannprøven inneholder klor, - en flytende reagensforsyning 21 via et filter og / eller énveisventil 22 ved ventilinnløpet V3, ventilen 22 for å hindre at vann eller infisert vann eller til og med luft å trenge inn i en reservoarforsyning av gitt reagens, - en syreholdig løsningtilførsel 23, f.eks saltsyre (HC1), ved ventilinnløp V4 for vasketilførselsslange 6 til- og utførselsslange 7 og 8 fra beholder 2, og - en væskefylt avfallsslange 24 som strekker seg fra ventilutløp V5, slangen for f.eks. tømming av innhold i ventil 9 eller flytende rester i pumpe 10. [032] The controllable multi-position valve 9 is selectively connectable to at least a majority of: - a water supply 19 on the valve inlet VI to provide water for testing a sample thereof, - a chlorine-in-water sample neutralizer supply 20 on the valve barrel V2 to add f .eg sodium thiosulphate (Na-thiosulphate) to the water sample if the water sample contains chlorine, - a liquid reagent supply 21 via a filter and / or one-way valve 22 at the valve inlet V3, the valve 22 to prevent water or infected water or even air to penetrate into a reservoir supply of given reagent, - an acidic solution supply 23, e.g. hydrochloric acid (HC1), at valve inlet V4 for washing supply hose 6 to and outlet hoses 7 and 8 from container 2, and - a liquid-filled waste hose 24 extending from valve outlet V5, the hose for e.g. emptying contents in valve 9 or liquid residues in pump 10.
[033] Det er viktig å merke seg at overløpsslange 7 og avløpsslange 8 er separate slanger, og ikke er knyttet til tilførselsslange 6 eller ventil 9 for å unngå enhver risiko for bakteriell krysskontaminering. [033] It is important to note that the overflow hose 7 and drain hose 8 are separate hoses, and are not connected to the supply hose 6 or valve 9 to avoid any risk of bacterial cross-contamination.
[034] Oppvarmeren 4 kan varme inkubatorbeholderen 2 og dens flytende innhold 17 (blandingen) og holde den deretter på minst én temperaturen i området 30 ° C - 50 ° C, fortrinnsvis 35 ° C-45 ° C. Først er det mest passende med temperaturen 37 ° C for å påvise E.coli bakterier eller total koliforme bakterier og en annen temperatur er 44 ° C for å påvise termotolerante koliforme bakterier. [034] The heater 4 can heat the incubator container 2 and its liquid contents 17 (the mixture) and then keep it at at least one temperature in the range of 30 ° C - 50 ° C, preferably 35 ° C - 45 ° C. First, it is most suitable with the temperature 37 ° C to detect E.coli bacteria or total coliform bacteria and another temperature is 44 ° C to detect thermotolerant coliform bacteria.
[035] Minimum må minst den ene lyskilden 16, som skal belyse blanding 17 for måling av turbiditet, være en lyskilde, f.eks en lysdiode (LED), som konfigureres til å operere i det infrarøde spektrum (IR) f.eks med en bølgelengde på 860 ± 60 nanometer, og turbiditetpåvisning av lysspredningen fra blandingen må gjøre bruk av minst en lysdetektor 18 som ligger med en vinkel på 90 ± 2,5 grader i forhold til den innfallende lysstrålen. Turbiditeten er definert i form av Formazin nefelometrisk Units (FNU). [035] At a minimum, at least one light source 16, which is to illuminate mixture 17 for measuring turbidity, must be a light source, e.g. a light emitting diode (LED), which is configured to operate in the infrared spectrum (IR) e.g. with a wavelength of 860 ± 60 nanometers, and turbidity detection of the light scattering from the mixture must make use of at least one light detector 18 located at an angle of 90 ± 2.5 degrees in relation to the incident light beam. The turbidity is defined in terms of Formazin Nephelometric Units (FNU).
[036] Minst én lyskilde 16, som skal belyse blanding 17 for måling av fluorescens, må være en lyskilde, f.eks en lysdiode (LED), som konfigureres til å operere UV spekteret med f.eks en bølgelengde på 200 ± 200 nanometer (f.eks 365nm), og fluorescensdeteksjon av lyset (f.eks 420nm) fra blandingen må gjøre bruk av minst en lysdetektor 18 som ligger med en vinkel på 90 ± 2,5 grader til den innfallende lysstråle. [036] At least one light source 16, which is to illuminate mixture 17 for measuring fluorescence, must be a light source, e.g. a light emitting diode (LED), which is configured to operate in the UV spectrum with e.g. a wavelength of 200 ± 200 nanometers (e.g. 365nm), and fluorescence detection of the light (e.g. 420nm) from the mixture must make use of at least one light detector 18 located at an angle of 90 ± 2.5 degrees to the incident light beam.
[037] Fortrinnsvis er det minst to lyskilder 16, der en av de minimum to gitte lyskildene er en lyskilde som konfigureres til å operere i UV spekteret og der den andre av de minimum to gitte lyskildene er en lyskilde som konfigureres til å operere i IR spekteret. [037] Preferably there are at least two light sources 16, where one of the minimum two given light sources is a light source that is configured to operate in the UV spectrum and where the other of the minimum two given light sources is a light source that is configured to operate in the IR the spectrum.
[038] Apparatet 1 har utganger 25 fra prosessor 12 som sørger for fjernstyrt kontroll og / eller alarmer for å hjelpe og / eller varsle en operatør eller beslutningstaker med hensyn til tiltak som skal treffes for midlertidig å stoppe vannforsyninger, tilsette mer klor for å drepe bakterier eller varsle samfunnet / forbrukere til å iverksette hensiktsmessige tiltak, som f.eks. å koke vann som skal brukes til drikke eller mat. Måter å kommunisere på kan f.eks være via GSM, LAN, PLS eller direkte kabling. [038] The apparatus 1 has outputs 25 from the processor 12 which provide for remote control and/or alarms to assist and/or alert an operator or decision-maker with regard to measures to be taken to temporarily stop water supplies, add more chlorine to kill bacteria or notify society / consumers to take appropriate measures, such as e.g. to boil water to be used for drinking or food. Ways to communicate can be, for example, via GSM, LAN, PLC or direct cabling.
[039] Nå som apparatet 1 er beskrevet, er det passende å oppsummere en typisk fremgangsmåte for å utføre "at-line" analyse av koliforme bakterier i en vannprøve hentet fra en drikkevannsforsyning. Fremgangsmåten omfatter minst én syklus av trinnene: - a) tilføring av en første mengde rennende vannprøve 19 til en inkubatorbeholder 2, [039] Now that apparatus 1 has been described, it is appropriate to summarize a typical procedure for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample obtained from a drinking water supply. The method comprises at least one cycle of the steps: - a) supplying a first amount of flowing water sample 19 to an incubator container 2,
- b) tilføring av en andre mengde flytende reagens 21 til inkubatorbeholder 2, - b) adding a second amount of liquid reagent 21 to incubator container 2,
- c) oppvarming av inkubatorbeholder 2 og dens flytende innholdet til minst en temperatur i området 30 ° C - 50 ° C, fortrinnsvis 35 ° C-45 ° C, - d) forårsaker at minst ett enzym fra en gitt bakterie aktiverer reaktantene i gitte reagens, - e) bestråling av blanding 17 av vannprøve og reagens med lys fra minst én lyskilde 16, - f) observering av den gitte blandingen ved hjelp av minst en lysdetektor 18 og derved påvise intensitet og / eller tetthet av fluorescerende lys, som de gitte enzymaktiverte reaktantene i gitt reagens avgir ved bestråling av lyskilde 16, og - g) uttømming av blanding 17 fra beholderen, samt vasking av beholder 2, tilførselsslanger 6 og utførselsslanger7, 8 med en syreholdig løsning. - c) heating incubator container 2 and its liquid contents to at least a temperature in the range 30 ° C - 50 ° C, preferably 35 ° C - 45 ° C, - d) causing at least one enzyme from a given bacterium to activate the reactants in given reagent, - e) irradiation of mixture 17 of water sample and reagent with light from at least one light source 16, - f) observation of the given mixture by means of at least one light detector 18 and thereby detect intensity and / or density of fluorescent light, which they the given enzyme-activated reactants in the given reagent are emitted by irradiation of light source 16, and - g) draining mixture 17 from the container, as well as washing container 2, supply hoses 6 and outlet hoses 7, 8 with an acidic solution.
[040] Minst én temperatur velges fra Tl = 35 - 37 ° C og T2 = 44 °, Tl er knyttet til måling av E. coli og totalkoliforme bakterier, og T2 er relatert til måling av termotolerante koliforme bakterier. [040] At least one temperature is selected from Tl = 35 - 37 ° C and T2 = 44 °, Tl is related to the measurement of E. coli and total coliform bacteria, and T2 is related to the measurement of thermotolerant coliform bacteria.
[041] Som indikert ovenfor, kan trinn f) videre omfatte måling av turbiditet i blanding 17, dvs. lysabsorbsjons- og lysspredningsegenskapene til blandingen. Turbiditeten defineres i form av Formazin nefelometrisk Unit/enhet, lyset til blanding 17 for måling av turbiditet er i det infrarøde spekteret, med f.eks. en bølgelengde på 860 ± 60 nanometer, og påvisning av lysspredning fra blandingen er gjort med en innfallsvinkel på 90 ± 2,5 grader på lysstrålen. [041] As indicated above, step f) may further comprise measurement of turbidity in mixture 17, i.e. the light absorption and light scattering properties of the mixture. The turbidity is defined in the form of Formazin nephelometric unit, the light of mixture 17 for measuring turbidity is in the infrared spectrum, with e.g. a wavelength of 860 ± 60 nanometers, and detection of light scattering from the mixture is done with an angle of incidence of 90 ± 2.5 degrees on the light beam.
[042] Reagenset som beskrevet tidligere til bruk i utføringen av "at-line" analysen kan beskrives som følger; et flytende reagens i tillegg til en vannprøve for bruk i utføringen av "at-line" analyse av koliforme bakterier i vannprøve samlet inn fra en drikkevannsforsyning, hvor reagenset omfatter ingredienser pepton, gjærekstrakt, enzym aktivator, salter, pyruvat, et vaskemiddel, gallesalter og et methylumbelliferone fluoroserende substrat. [042] The reagent as described earlier for use in the execution of the "at-line" analysis can be described as follows; a liquid reagent in addition to a water sample for use in performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample collected from a drinking water supply, the reagent comprising ingredients peptone, yeast extract, enzyme activator, salts, pyruvate, a detergent, bile salts and a methylumbelliferone fluorescing substrate.
[043] I noen tilfeller inneholder offentlig vannforsyning en viss mengde klor for å fjerne flesteparten av de forventede bakterier i vanninnløpet til en vannpumpestasjon, hvor filtrering og eventuell tilførsel av klor og / eller kalk skjer før levering til distribusjonslinjer i grunnen, for videre forgreninger til boliger, kontorbygg og offentlige anlegg. For å unngå at dette kloret forstyrrer testingen, omfatter trinn a) tilsetning av natriumtiosulfat (Na-tiosulfat) til vannprøven dersom vannprøven inneholder klor. Det tilsatte volumet av natriumtiosulfat er ca 5% av vannets [043] In some cases, public water supplies contain a certain amount of chlorine to remove most of the expected bacteria in the water inlet to a water pumping station, where filtration and possible addition of chlorine and / or lime takes place before delivery to distribution lines in the ground, for further branches to housing, office buildings and public facilities. To avoid this chlorine interfering with the testing, step a) includes adding sodium thiosulphate (Na-thiosulphate) to the water sample if the water sample contains chlorine. The added volume of sodium thiosulphate is about 5% of that of the water
prøvevolum. sample volume.
[044] Den syreholdige løsningen for rengjøring av apparatets slanger, ventiler og beholdere er f.eks saltsyre (HO), selv om f.eks alkohol vil kunne brukes. Imidlertid er ikke alkohol å foretrekke for øyeblikket på grunn av kostnader og brennbarhet. Mengden av den syrlige løsningen er ca 30% av vannets prøvevolum hvis ingen koliforme bakterier er funnet i blandingen, og ca 60% hvis koliforme bakterier finnes i blandingen. Normalt vil 0,1 M HC1 være tilstrekkelig. [044] The acidic solution for cleaning the device's hoses, valves and containers is, for example, hydrochloric acid (HO), although alcohol, for example, can be used. However, alcohol is not currently preferred due to cost and flammability. The amount of the acidic solution is approximately 30% of the water's sample volume if no coliform bacteria are found in the mixture, and approximately 60% if coliform bacteria are present in the mixture. Normally 0.1 M HC1 will be sufficient.
[045] I tilfelle pH verdien i blanding 17, som gis gjennom trinn a) og b), er for høy, kan den bli redusert før påvisning av fluorescens- og turbiditetsmåling. Dette vil imidlertid nødvendiggjøre et ytterligere væskeinnløp i ventil 9, og et kontrollerbart tilsig av en 100% bakteriefri basisk løsning i beholder 2. Slike prosedyremessige skritt er ikke nødvendig under normal drift. [045] In case the pH value in mixture 17, which is given through steps a) and b), is too high, it can be reduced before detection by fluorescence and turbidity measurement. However, this will necessitate an additional liquid inlet in valve 9, and a controllable influx of a 100% bacteria-free basic solution in container 2. Such procedural steps are not necessary during normal operation.
[046] Som indikert over, er det volumetriske forholdet mellom drikkevannsprøven og reagensen omlag 2:1, og tilstrekkelig volum av reagensen er 44 - 49% av vannprøvens volum. [046] As indicated above, the volumetric ratio of the drinking water sample to the reagent is approximately 2:1, and the sufficient volume of the reagent is 44 - 49% of the volume of the water sample.
[047] Den gitte reagensen kan utgjøre et næringsstoff, som støtter metabolismen til de levende koliforme organismene og et fluoriserende substrat (som MU glucuronide), som reagerer med bakterielle enzymer som frigir et produkt som avgir et lys med én bølgelengde når den bestråles med lys av en annen bølgelengde. Reagenset omfatter ingrediensene pepton, gjærekstrakt, enzym aktivator, salter, pyruvat, et vaskemiddel, gallesalter og et methylumbelliferone fluoroserende substrat. Reagensen er beskrevet i patent EP 0,386,051 - Bl (alternativt US5,292,644) og EP 0,690,923 - Bl (alternativt US5,518,894). [047] The given reagent may comprise a nutrient, which supports the metabolism of the living coliform organisms and a fluorescent substrate (such as MU glucuronide), which reacts with bacterial enzymes which release a product which emits a light of one wavelength when irradiated with light of a different wavelength. The reagent comprises the ingredients peptone, yeast extract, enzyme activator, salts, pyruvate, a detergent, bile salts and a methylumbelliferone fluorescing substrate. The reagent is described in patent EP 0,386,051 - Bl (alternatively US5,292,644) and EP 0,690,923 - Bl (alternatively US5,518,894).
[048] Løsninger for å unngå krysskontaminering og systemdesinfeksjon har blitt beskrevet i søknaden. Risiko for krysskontaminering og forurensning av drikkevannskilde er vesentlig redusert ved at apparatets slanger, pumper, ventiler er separert i en ren og en uren del. 3 fysiske barrierer og en kontrollmekanisme bestående av en luftlås i inkubatorbeholder, 2 separate ventiler, samt et overløpssystem som sikrer at barrierene fungerer og beskytter apparatet mot forurensning av den rene delen og forurensning av drikkevannskilde. [048] Solutions to avoid cross-contamination and system disinfection have been described in the application. The risk of cross-contamination and contamination of the drinking water source is significantly reduced by the device's hoses, pumps and valves being separated into a clean and an unclean part. 3 physical barriers and a control mechanism consisting of an airlock in the incubator container, 2 separate valves, as well as an overflow system which ensures that the barriers work and protects the device against contamination of the clean part and contamination of the drinking water source.
[049] Resultater fra utførte analyseforsøk oppfylte tiltenkte spesifikasjoner, og fleksibilitet og brukervennlighet av apparatet og fremgangsmåten ble bekreftet og forsøkene ble videreført til det forelå tilstrekkelige data for verifisering av fremgangsmåten og dens deteksjonsgrenser. 131 prøver ble analysert av apparatet i følge oppfinnelsen og av to kjente referansemetoder. Prøver som inneholdt lave nivåer av målbakterier ble generert ved hjelp av både E. coli laboratoriestammer og miljøprøver. Miljøprøvene ble valgt for å øke variasjonen og stressnivået til målbakteriene. En oppsummering av Colifast ALARM ™ resultatene er vist i Tabell 1 nedenfor. [049] Results from performed analytical trials met the intended specifications, and flexibility and ease of use of the apparatus and method were confirmed and the experiments were continued until sufficient data were available for verification of the method and its detection limits. 131 samples were analyzed by the apparatus according to the invention and by two known reference methods. Samples containing low levels of target bacteria were generated using both E. coli laboratory strains and environmental samples. The environmental samples were chosen to increase the variety and stress level of the target bacteria. A summary of the Colifast ALARM ™ results is shown in Table 1 below.
[051] Studien genererte noen falske positive og falske negative prøver som er å forvente når det brukes prøver med bakterielle nivåer nær null. Det lave antallet målbakterier i den voluminøse preliminære vannprøven (for instrument og referanseprøvetaking) kan statistisk sett føre til en ujevn fordeling av målbakterier i de ulike delprøvene innhentet fra hovedvannprøven. Korrelasjonen mellom de to referansemetodene viste tilsvarende overensstemmelse (90%) med den prosentvise overensstemmelsen for apparatet, med hensyn til is.cø//'-analyse, sammenlignet med referansemetodene. Også et høyere antall prøver ville sannsynligvis forsterket korrelasjonen mellom de ulike metodene. [051] The study generated some false positive and false negative samples which is to be expected when using samples with bacterial levels close to zero. The low number of target bacteria in the voluminous preliminary water sample (for instrument and reference sampling) can statistically lead to an uneven distribution of target bacteria in the various sub-samples obtained from the main water sample. The correlation between the two reference methods showed similar agreement (90%) with the percentage agreement for the apparatus, with respect to is.cø//' analysis, compared to the reference methods. Also, a higher number of samples would probably strengthen the correlation between the different methods.
[052] Tidligere studier har vist at Colifast E.coli medium ™ påviser mer enn 95% av E.coli bakterier etter 12 timers inkubering ved 37 ° C med en sensitivitet og spesifisitet på henholdsvis 98% og 97%. Lignende resultater ble påvist for Colifast 6 medium ™ som benyttes for deteksjon av total og termotolerante koliforme bakterier (DemoWaterColi, 2005). Disse resultatene er basert på tid-til-påvisning med en satt terskelverdi for påvisning av levedyktige bakterier som går inn i en eksponentiell vekstfase og dermed øker fluorescensen til et høyt nivå. [052] Previous studies have shown that Colifast E.coli medium ™ detects more than 95% of E.coli bacteria after 12 hours of incubation at 37 °C with a sensitivity and specificity of 98% and 97%, respectively. Similar results were demonstrated for Colifast 6 medium ™ which is used for the detection of total and thermotolerant coliform bacteria (DemoWaterColi, 2005). These results are based on time-to-detection with a set threshold value for the detection of viable bacteria entering an exponential growth phase and thus increasing fluorescence to a high level.
[053] Instrumentets tid-til-resultat ble overvåket under analysen av de tre parametrene, og påvisningstiden ble satt i henhold til maksimal tid registrert for påvisning av 1-2 målbakterier per 100 ml vannprøve. Testspesifikasjonene til Colifast ALARM ™ er trukket frem i tabell 2 under. [053] The time-to-result of the instrument was monitored during the analysis of the three parameters, and the detection time was set according to the maximum time recorded for the detection of 1-2 target bacteria per 100 ml of water sample. The test specifications for Colifast ALARM ™ are highlighted in table 2 below.
[055] Det ble observert god korrelasjon mellom de overvåkede E. coli og koliforme nivåene ved Colifast ALARM ™ og referansemetodene under en utvidet, ikke-offentlig testperiode som strakk seg over ca 10 måneder. De falske positive og negative i studien var forventet på grunn av det lave nivået av målorganismer som statistisk gir en ujevn fordeling i det totale prøvevolumet. [055] Good correlation was observed between the monitored E. coli and coliform levels by Colifast ALARM ™ and the reference methods during an extended, non-public testing period spanning approximately 10 months. The false positives and negatives in the study were expected due to the low level of target organisms which statistically give an uneven distribution in the total sample volume.
[056] Apparatet krever lite vedlikehold og vil normalt ha behov for service hver 20 dag, for etterfylling av reagenser og omstart av apparatet. Colifast ALARM ™ er utformet for enkel håndtering og installasjon. Den er laget som en kompakt enhet med et støvsikkert og vanntett kabinett som sikrer stabil drift under ulike miljøforhold. Den helautomatiske prøvetakingen og analysen apparatet gjør, samt den tilhørende fremgangsmåten, eliminerer også de eventuelle menneskelige feilene ved bruk av tradisjonelle laboratorieanalyser, som involverer mange håndteringer i løpet av prøvetaking, transport, lagring, forberedelser, analyser og rapportering, som kan forandre resultatet. [056] The device requires little maintenance and will normally need service every 20 days, for refilling reagents and restarting the device. Colifast ALARM ™ is designed for easy handling and installation. It is made as a compact unit with a dust-proof and waterproof cabinet that ensures stable operation under various environmental conditions. The fully automatic sampling and analysis performed by the device, as well as the associated procedure, also eliminates the possible human errors when using traditional laboratory analyses, which involve many handlings during sampling, transport, storage, preparation, analysis and reporting, which can change the result.
[057] Den tidlige varslingen og nøyaktigheten i påvisning av E.coli og koliforme bakterier apparatet gir er et nyttig verktøy for automatisert og rask på-stedet-analyse. Tester og relaterte studier har vist at dette "at-line" apparatet og fremgangsmåten som brukes er velegnet for automatisert og kontinuerlig overvåkning av E.coli og koliforme nivåer i vannforsyninger og distribusjonssystemer. [057] The early warning and accuracy in detection of E.coli and coliform bacteria provided by the device is a useful tool for automated and rapid on-site analysis. Tests and related studies have shown that this "at-line" device and the method used are suitable for automated and continuous monitoring of E.coli and coliform levels in water supplies and distribution systems.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20120741A NO334066B1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20120741A NO334066B1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20120741A1 NO20120741A1 (en) | 2013-12-02 |
NO334066B1 true NO334066B1 (en) | 2013-12-02 |
Family
ID=49759700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20120741A NO334066B1 (en) | 2012-06-26 | 2012-06-26 | Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NO (1) | NO334066B1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1211721B (en) * | 1987-08-13 | 1989-11-03 | Genesis S R L | EQUIPMENT FOR THE AUTOMATIC COUNTING OF MICROORGANISMS WHICH MAY BE PRESENT IN LIQUIDS, WITH PARTICULAR REFERENCE TO WATERS FOR HUMAN USE |
US5518894A (en) * | 1987-11-05 | 1996-05-21 | Berg; James D. | Rapid coliform detection system |
JP4016656B2 (en) * | 2001-12-27 | 2007-12-05 | 三浦工業株式会社 | Coliform group determination device |
AT505306B1 (en) * | 2007-07-09 | 2008-12-15 | Mbonline Gmbh | DEVICE FOR MONITORING WATER TO MICROBIAL CASES |
DE102008014029A1 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Verhülsdonk, Jürgen | Determining microbial contamination of water, comprises supplying sample in a reaction chamber, adding determined quantity of nutrient solution, which is a minimal medium, and intermixing the mixture of nutrient solution and water sample |
ES2343881B1 (en) * | 2010-03-01 | 2011-06-15 | Adasa Sistemas S.A.U | BUCKET, INSTALLATION AND PROCEDURE FOR THE MEASUREMENT OF TOTAL COLIFORMS AND ESCHERICHIA COLI BASED ON OPTICAL DETECTION FOR WATER QUALITY DECONTROL APPLICATIONS. |
-
2012
- 2012-06-26 NO NO20120741A patent/NO334066B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20120741A1 (en) | 2013-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2850427B1 (en) | Device and method for the determination and monitoring of water toxicity | |
CA2753159C (en) | Device for measuring light scattering and turbidity in a biological sample and methods of use thereof | |
CA2753161C (en) | A device for measuring light scattering and turbity in biological samples and methods of use thereof | |
JPH06510666A (en) | liquid monitoring device | |
RU2608653C2 (en) | Method for detection and quantitative determination of heat-resistant microorganisms in products | |
US9097672B2 (en) | Method and system for detecting biological molecules in samples | |
US7901932B2 (en) | Methods and compositions for rapidly detecting and quantifying viable Legionella | |
CN100507524C (en) | Anti-interference rapid detection and reagent for microbe | |
CN205027662U (en) | Scope antiseptic solution performance detecting system | |
NO334066B1 (en) | Apparatus for performing "at-line" analysis of coliform bacteria in a water sample | |
Nikaeen et al. | Rapid monitoring of indicator coliforms in drinking water by an enzymatic assay | |
JP2009058233A (en) | Method for determining contamination level of bathing facility, method for determining microbicidal effect of microbicide in bathtub water and method for controlling water quality of bathtub water | |
WO2011156913A2 (en) | An optical pathogen detection system and quality control materials for use in same | |
EP2041297B8 (en) | Colorimetric method for bacterial load detection | |
KR102198400B1 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING COLIFORM BACTERIA AND Escherichia coli BY USING FLUOROGENIC AND CHROMOGENIC ASSAY | |
CN209835858U (en) | Water quality monitoring constant-pressure sterilization full-automatic water purification device adaptive to plateau | |
RU2576030C1 (en) | Method for detecting danger of microbiological water pollution | |
JPH11319885A (en) | On-stream monitor of treating agent concentration containing anionic polymer electrolyte in aqueous system and method for controlling treating agent injection rate using the same | |
Abbas | Coliform bacteria as the sign of swage pollution disturbing factor to the water quality in Alrumaitha region houses tap water | |
Osono et al. | Rapid detection of microbes in the dialysis solution by the microcolony fluorescence staining method (Millflex quantum) | |
CN212808039U (en) | On-line analyzer for residual chlorine in water | |
CN210237624U (en) | Quick detect reagent box of bacterium | |
Trusts et al. | CHOICE FRAMEWORK FOR LOCAL POLICIES AND PROCEDURES (CFPP) 01-06: REPROCESSING OF FLEXIBLE ENDOSCOPES; FOR USE IN NORTHERN IRELAND | |
Schauwers | laboratory equipment and supplies | |
JP2005013149A (en) | Method for detecting bacterium and apparatus for detecting bacterium |