NO850759L - Apparat for paavisning av mikroorganismer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår apparater for påvisning av mikroorganismer i substansprøver. Apparatet kan for eksempel anvendes for løpende overvåkning av produkter som er beregnet for menneskelig forbruk, slik som næringsmidler, drikkevarer eller medisiner, eller kan benyttes for overvåkning av prøver i patologiske eller andre laboratorier.

Det er kjent at vekst av mikroorganismer i fluidprøver kan påvises ved å måle det varierende potensial mellom elektroder i kontakt med vedkommende fluidprøve, og apparater som omfatter et batteri av prøveceller med en multipleks opptager er tidligere beskrevet i litteraturen, sammen med anvendelse av en mikroprosessor for å overvåke de forskjellige elektriske potensialer og registrere spenningsforandringer i nevnte batteri av prøveceller. Det er observert at når veksten av mikroorganismer når et visst nivå, vil vedkommende potensial oppvise en markert forandring, for eksempel et plutselig spenningsfall, som kan ha sin årsak i vandring og oppsamling av mikroorganismene rundt en av elektrodene.

Det er et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe et særlig enkelt og effektivt apparat for anvendelse ved påvisning av mikroorganismer i hvilken som helst av et antall substansprøver, som for eksempel kan være en væske eller en blanding av væske og fast stoff, eller til og med et fast material slik som fast agar-medium.

I henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter et sådant apparat et antall beholdere for vedkommende prøver samt et beholderbærende monteringslegeme med organer for å motta og gi en bestemt plass for hver av beholderne, idet apparatets særtrekk i henhold til oppfinnelsen ligger i at hver beholder omfatter en første elektrode av et edelmetall og en annen elektrode av et annet metall, samt isolert fra den første elektrode, og elektrodene er anordnet slik at de kommer i kontakt med en prøve i vedkommende beholder, samt oppviser hver sin kontaktflate på utsiden av beholderen, mens monteringslegemet er utstyrt med et første sett kontakter anordnet for kontaktdannelse med de ytre kontaktflater på de respektive beholdere som tilsvarer edelmetallelektrodene, samt med en separat ledning for hver av kontaktene i nevnte første sett for å forbinde edelmetallelektrodene med hver sin kontaktklemme for et multipleks opptagersystem, og et annet sett kontakter anordnet for kontaktdannelse med de ytre kontaktflater tilsvarende de andre elektroder på de respektive beholdere, idet alle kontakter i nevnte annet sett er forbundet med en felles leder for kobling av nevnte andre elektroder til en fellesklemme for nevnte opptakersystem.

Hver beholder omfatter hensiktsmessig et beholderlegeme utformet i det minste delvis av nevnte annet metall, idet denne del av beholderlegemet utgjør vedkommende annen elektrode.

Hver beholder kan ha en oppoverhvelvet bunn som en pinne ut-ført i eller belagt med edelmetall rager opp gjennom og danner den første elektrode. Alternativt kan hver beholder ha sin pinne utført i eller belagt med edelmetall ragende gjennom sin sidevegg for å danne den første elektrode. Fortrinnsvis omfatter hver beholder et beholderlegeme av aluminium, mens den elektrodepinne som utgjør den første elektrode er gullbelagt.

Ved alternative utførelser kan hver beholder omfatte ett deksel, idet første og annen elektrode i hver beholder er anordnet i vedkommende beholderdeksel og rager gjennom dette.

I det tilfellet den annen elektrode utgjøres av den del av beholderlegemet som er utført i nevnte annet metall, kan den første elektrode være anordnet i beholderdekselet og rage gjennom dette.

Ved sådanne utførelser kan ett sett av enkle og forholdsvis prisbillige standard beholdere anvendes på praktisk og hensiktsmessig måte for undersøkelse av prøvene. Elektrodesys-temet er forholdsvis enkelt, og i det tilfellet en aluminium-beholder (som kan være av kommersielt tilgjengelig standard-utførelse) anvendes sammen med en gullbelagt elektrodepinne, oppnås en betraktelig potensialforskjell som gjør målingen lettere. Det multiplekserende opptagersystem kan være anordnet for å frembringe signal som identifiserer en hvilken som helst beholder som oppviser et markert avvik fra vedkommende standardpotensial, for eksempel et plutselig spenningsfall, som angir at veksten av mikroorganismer i vedkommende prøve i beholderen har nådd en bestemt verdi. Den tid som det tar for prøven å nå denne verdi er et mål på det antall mikroorganismer som foreligger i den substans som prøven er tatt fra.

Fortrinnsvis omfatter monteringslegemet for beholderne en blokk med uttagninger som hver er utformet for å motta og gi plass for en enkelt beholder samt utstyrt med en kontakt fra hvert av nevnte to kontaktsett. Denne monteringsblokk for beholderne har fortrinnsvis festet til sin underside et trykt kretskort med ledere som forbinder hver av nevnte kontakter i det førte kontaktsett til en tilordnet kontakt i en flerveis koblingsenhet, samt med ledere som forbinder alle kontakter i det annet kontaktsett med en felles kontakt i den flerveis koblingsenhet.

Spesielle utførelser av oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet som eksempler og under henvisning til de vedlagte tegninger, hvorpå: Fig. 1 er en planskisse av et monteringslegeme for beholdere.

Fig. 2 viser et tverrsnitt gjennom monteringslegemet i

fig. 1 tatt langs linje II-II, og som viser delvis i snitt en første utførelse av en beholder satt på plass. Fig. 3 er en detaljert skisse som viser i oppriss den ene ende av monteringslegemet (høyre ende i fig. 1). Fig. 4 er en planskisse av et trykt kretskort som utgjør en

del av monteringslegemet for beholderen.

Fig. 5 viser et blokkskjema av apparatet som helhet.

Fig. 6 viser en annen utførelse av en beholder, delvis i

snitt.

Fig. 7 og 8 viser deler av en tredje og fjerde utførelse av

prøvebeholderen.

Fig. 9 viser en femte utførelse av beholderen.

Fig. 10 viser en sjette utførelse av beholderen satt på plass

i monteringslegemet.

Som det vil fremgå av fig. 1, 2 og 3, omfatter apparatet et beholderbærende monteringslegeme 10 samt et antall beholdere, slik som den beholder som er vist ved 11 i fig. 2 og er av standard form og størrelse. Som vist har beholderen 11 et sylinderformet beholderlegeme 12 med en oppover-hvelvet bunn 13, samt er utformet i ekstrudert aluminium med en skruhette 14. Den hvelvede bunn 13 er utført med en midtåpning som er lukket ved hjelp av en isolerende pakning 15 av gummi eller plastmaterial, og gjennom denne rager en gullbelagt pinne 16 som danner den første elektrode. Den nedre ende 17 av pinnen 16 er utvidet for å danne en ytre kontakt. Aluminiumlegemet 12 danner i seg selv den annen elektrode og den ringformede utside 18 av beholderbunnen omkring utsiden av det hvelvede parti 13 danner et tilsvarende kontaktområde.

Det beholderbærende monteringslegeme 10 omfatter en blokk 19 utført med et antall (16 er vist) sylinderformede uttagninger 20 som hver er utformet for å motta og å gi plass for en enkelt beholder 11 samt er utstyrt med to kontakter 21, 22 i sin bunnflate. For å bidra til å fastholde beholderne 11 i uttagningene 20, er hver sådan uttagning utstyrt med et etter-givende tetningsstykke 23 innpasset i en utvidet øvre del 24 av uttagningen for å gripe om utsiden av beholderlegemet 12 når det anbringes i uttagningen 20.

Det beholderbærende monteringslegeme 10 omfatter også et trykt kretskort 25 festet til undersiden av blokken 19 ved hjelp av et bunndeksel 26 og skruer 27 (fig. 3), som også utgjør feste for gummiføtter 28. Kontaktene 21, 22 i hver uttagning 20 er fjærmontert og forbundet gjennom hver sin vertikale utboring 29, 30 med det trykte kretskort 25. Ved den ene ende av monteringslegemet 10 (høyre ende i fig. 1 og 3), rager det trykte kretskort 25 ut og er utstyrt med en 34-veis kob-lingsenehet 31 av standard type.

Utførelsen av det trykte kretskort 25 er vist i fig. 4. Kontaktene 32 tilsvarer kontaktene 21 i midten av hver uttagning, og som står i forbindelse med den første eller edle metallelektrode 16 i hver beholder 11, idet hver av nevnte kontakter 32 er forsynt med en separat leder 33 som fører til en tilhørende kontakt 34 i koblingsenheten 21. Kontaktene 35 på det trykte kretskort 25 tilsvarer kontaktene 22 i uttagningene 20 samt er forbundet med fellesleder 36 som fører til en felles kontakt 37 i beholderen 31.

Som vist i fig. 5 er en eller flere av de beholderbærende monteringslegemer 10 forbundet med et multipleks opptakersystem som omfatter en analog til digital multiplekser 40 samt en mikroprosessor 41 forbundet med en visuell fremvisningsenhet eller skriver 42 samt et datalager 43. Signalene fra edelmetallelektrodene 16 i beholderne 11 føres inn i multiplekseren 40 over de enkelte ledere 44 som er forbundet med klemmene 34 for koblingsenheten 31, mens selve beholderlegemet 12 for hver beholder danner den annen elektrode og er over fellesklemmen 37 i koblingsenheten 31 forbundet med en felles leder 45. Multiplekseren 48 kan for eksempel være en 128-veis enhet som tillater tilkobling av åtte beholderbærende monteringslegemer 10 av den art som er angitt i fig. 1-4. Multiplekseren 40 bør ha en høy ingangsimpedans, for eksempel omkring 10 megohm, eller alternativt kan en motstand av denne størrelsesorden være innkoblet mellom hver signalleder 44 og felleslederen 45, for å oppfylle et formål som vil bli beskrevet senere.

For å overvåke en rekke væskeprøver, for eksempel for styring av fremstillingen av et næringsmiddel eller en drikkevare, anbringes prøver av standardstørrelse i beholdere 11 som stenges ved hjelp av skruehetter 14 for å unngå forurensning, og beholderne anbringes i hver sin uttagning 20 i det beholderbærende monteringslegeme 10, således at deres gull-elektroder 16 danner kontakt med kontaktene 21 og beholder-legemene 12 danner kontakt med kontaktene 22. Multiplekseren 40 kobler utgangene fra de celler som utgjøres fra beholderne 11 til mikroprosessoren 41 etter tur. Mikroprosessoren registrerer spenningene fra hver beholder 11 etter tur, og lagrer disse data sammen med måletidspunktet i datalageren-heten 43. En visuell registrering kan frembringes av den visuelle fremvisningsenhet eller skriver 42. Mikroprosessoren 41 utfører også en prøve på spenningsnivået fra hver beholder 11 for å fastlegge om spenningen har falt under en forut bestemt verdi, for eksemppel 300 mV. Hvis spenningen er funnet å ha falt under 300 mV i to påfølgende målesykler, vil vedkommende beholder og tiden fra prøvens begynnelse til på-visningen av spenningsfallet bli opptegnet og fremvist på den visuelle fremvisningsenhet eller som trykt informasjon fra skriveren.

Fig. 6-10 viser alternative utførelser av beholderen.

I fig. 10 har beholderlegemet 12 bare et bunnparti 50 utført i aluminium, mens dets sylindervegg 52 er utført i et gjennomsiktig material, for eksempel et plastmaterial. Bunnpartiet 50 danner den annen elektrode og vedkommende prøve er nå synlig i beholderen.

I fig. 7 er hele beholderlegemet av gjennomsiktig material, for eksempel plastmaterial, mens den annen elektrode utgjøres av en aluminiumsonde 54 som strekker, seg gjennom den hvelvede bunn av beholderlegemet 12.

Fig. 8-10 viser beholderutførelser hvor elektroden eller elektrodene som foreligger i form av en sonde er anordnet i beholderens deksel, som i fig. 8 utgjøres av en metallisk skruehette 14, i fig. 9 av en skruehette 14 av plastmaterial og i fig. 10 av en gummikork 56.

Det kan være ønskelig å holde prøven ute av kontakt med elektrodene inntil utprøvningen skal finne sted, og ved å anordne elektroden i beholderlokket kan prøven lagres med beholderen rettvendt, mens utprøvningen innledes ved å vende beholderen opp ned og anbringe den i monteringslegemet 10, når den er klar for utprøvning.

I fig. 8 er alle deler av beholderlegemet av metall, og utgjør den annen elektrode, mens i fig. 9 og 10 den annen elektrode er en sonde 54. Beholderen i fig. 10 er en vanlig glasskrukke eller flaske.

I alle tilfeller er første og annen elektrode elektrisk isolert fra hinannen, enten ved hjelp av en isolerende pakning 15 eller ved hjelp av det plastmaterial eller glass som danner selve beholderlegemet.

I alle tilfeller er også apparatet anordnet slik at beholderen kan innsettes i en uttagning 20 med edelmetallelektroden og den annen elektrode alltid korrekt anbragt i kon-taktanlegg med sine respektive tilordnede kontakter 21 og 22, for eksempel med den første elektrode anordnet midt i lokket eller bunnen av beholderen, mens den annen elektrode er noe forskjøvet fra beholderens midtakse.

Det er kjent at den spenning som måles ved en edelmetall-elektrode i en løsning som inneholder mikroorganismer, vil oppvise et markert fall når antallet mikroorganismer i løs-ningen når en bestemt verdi. Foreliggende apparat gir således en hensiktsmessig fremgangsmåte for å påvise vekst av mikroorganismer i prøvene, og ved å registrere den tid det tar for den naturlige vekst av mikroorganismene i vedkommende å nå et bestemt nivå, gir det en god anvisning av antallet

mikroorganismer i det utprøvede produkt.

Edelmetallelektroden 16 i hver beholder er forbundet med beholderlegemet 12 gjennom den høye inngangsimpedanse for multiplekseren 40 eller den separate impedans som er nevnt ovenfor mellom lederne 44 og 45. Dette fører til at en liten men registrerbar strøm trekkes fra den målecelle som utgjøres av beholderen og dens elektroder, hvilket stabiliserer måle-spenningen og hindrer ukontrollert spenningsdrift.

Konstruksjonsdetaljene ved beholderen og monteringslegemet kan naturligvis varieres. Edelmetallelektroden kan for eksempel monteres i beholderens sidevegg i stedet for i dens bunn, og i dette tilfelle vil uttagningene i monteringslegemet ha åpen side og kontakter på innsiden, således at beholderne kan skyves sideveis inn i uttagningene for å danne de nødvendige kontakter. Multiplekseren 40 kan også inngå i det eller hvert beholderbærende monteringslegeme til dannelse av en enkelt enhet, hvilket opphever behovet for lederne 44 og 45.

Claims (10)

1. Apparat for påvisning av mikroorganismer i hver av et antall substansprøver og som omfatter et antall prøvebehol-dere samt et monteringslegeme med organer for å motta og å gi en bestemt plass for hver beholder, karakterisert ved at hver beholder omfatter en første elektrode av et edelmetall og en annen elektrode av et annet metall samt isolert fra den første elektrode, idet elektrodene er anordnet slik at de kommer i kontakt med en prøve i vedkommende beholder samt oppviser hver sin kontaktflate på utsiden av beholderen, mens monteringslegemet er utstyrt med et første sett kontakter anordnet for kontaktdannelse med de ytre kontaktflater på de respektive beholdere som tilsvarer edelmetallelektrodene, samt med en separat ledning fra hver av kontaktene i nevnte første sett for å forbinde edelmetallelektrodene med hver sin kontaktklemme for et multipleks opptakersystem, og et annet sett kontakter for kontaktdannelse med de ytre kontaktflater tilsvarende de andre elektroder på de respektive beholdere, idet alle kontakter i nevnte annet sett er forbundet med en felles leder for kobling av nevnte andre elektroder til en fellesklemme for nevnte opptakersystem.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver beholder omfatter et legeme som i det minste delvis er utført i nevnte annet metall, idet denne del av beholderlegemet utgjør vedkommende annen elektrode.

3. Apparat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver beholder har en oppover hvelvet bunn, og en pinne utført i eller belagt med edelmetall rager gjennom denne bunn og danner den første elektrode .

4. Apparat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver beholder har en pinne utført i eller belagt med edelmetall og som rager gjennom beholderens sidevegg og danner dens første elektrode.

5. Apparat som angitt i krav 2-4, karakterisert ved at hver beholder har et beholderlegeme av aluminium og den pinne som danner den første elektrode er gullbelagt.

6. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at hver beholder omfatter et deksel og den første og annen elektrode i hver beholder er anordnet i vedkommende beholderdeksel og rager gjennom dette.

7. Apparat som angitt i krav 2, karakterisert ved at hver beholder omfatter et deksel og den første elektrode i hver beholder er anordnet i vedkommende beholderdeksel og rager gjennom dette.

8. Apparat som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at det beholderbærende monteringslegeme omfatter en blokk med utformede uttagninger som hver er utført for å motta og gi plass for en enkelt beholder, samt er utstyrt med en kontakt fra hvert av nevnte to kontaktsett.

9. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at den beholderbærende monteringsblokk på sin underside er påført et trykt kretskort med ledere som forbinder hver av kontaktene i nevnte første kontaktsett med en tilordnet kontakt i en flerveis koblingsenhet samt med ledere som forbinder alle kontakter i nevnte annet kontaktsett med en felles kontakt i nevnte flerveis koblingsenhet.

10. Apparat som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at nevnte multipleks-opptakersystem omfatter en analog til digital multiplekser anordnet for å overføre spenningssignaler fra edelmetallelektrodene i de forskjellige beholdere etter tur til en mikroprosessor som er programmert til å utprøve disse sig-naler for å undersøke om spenningen er falt under et forut bestemt nivå, og hvis dette er tilfellet, å anvise data som identifiserer vedkommende beholder og angir den tid som er forløpt fra prøvens begynnelse til spenningsfallet.