NO860829L - Beholder for bruk ved paavisning av mikro-organismer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår beholdere for anvendelse ved påvisning av mikro-organismer i substansprøver, som enten kan utgjøres av substanser for menneskelig forbruk, slik som prøver av mat, drikkevarer eller farmasøytiske varer, eller også prøver av patologisk art eller andre laboratoriesub-stanser.

Flere kjente fremgangsmåter for påvisning av mikro-organismer omfatter bruk av elektriske celler, hvor elektroder befinner seg i kontakt med en mikrobiologisk prøve i et vekstmedium. Sådanne metoder omfatter måling av substansprøvens impedans eller måling av konsentrasjonen av oppløst oksygen ved å på-trykke en pulsspenning på vekstmediumet/elektrolytten. En tredje fremgangsmåte går ut på overvåkning av forandringer i potensialforskjeller mellom to elektroder nedsenket i et vekstmedium som inneholder vedkommende mikroorganismer. Denne sistnevnte fremgangsmåte har flere fordeler fremfor andre metoder for påvisning av mikro-organismer, og utstyr for utførelse av denne fremgangsmåte er beskrevet og patent-søkt i søkernes løpende britiske patentansøkning nr. 83.17685 (publikasjon nr. 2.142.433) samt internasjonal ansøkning nr. PCT/GB84/00235 (publikasjon nr. WO85/00225). Foreliggende oppfinnelse kan imidlertid utnyttes ved hvilken som helst fremgangsmåte for påvisning av mikro-organisme og som krever bruk av en celle (eller prøvebeholder) hvori en eller flere elektroder skal befinne seg i kontakt med vekstmediet. Sær-lig når det gjelder prøvebeholdere av engangs-type og frem-stilt med innlagt vekstmedium samt forventet lagringsliv opp til f.eks. 18 måneder før en mikrobiologisk prøve innføres i beholderen for utprøvning, er det oppstått et spesielt problem. Under lagring befinner nemlig elektrodene seg i kontakt med vekstmedium og er således gjenstand for korrosjon. Korrosjon av vedkommende en eller flere elektroder medfører øket konsentrasjon av kationer i vekstmediet, hvilket kan hemme veksten av de mikro-organismer som skal ut-prøves, således at upålitelige prøveresultater oppnås.

Det er gjort forsøk på å nedsette sannsynligheten for elektrodekorrosjon ved å utstyre prøvebeholdere med elektroder i lokket, således at beholderen kan lagres med elektrodene ute av kontakt med vekstmediet inntil vedkommende prøve skal innledes, og beholderen vendes da om for å bringe prøven i kontakt med elektrodene. Det er imidlertid likevel funnet at elektrodene fremdeles kan oppvise tegn på korrosjon fordi de befinner seg i kontakt med avgitte damper over vekstmediet. Den fremgangsmåte som det er henvist til ovenfor og som omfatter måling av forandringer i potensialforskjell mellom to passive elektroder, innebærer bruk av elektroder av forskjellige metaller, idet den ene elektrode f.eks. er av aluminium eller sink og den annen er av et edelmetall, slik som gull eller platina, da det forekommer et større fall i potensialforskjellen så snart veksten av vedkommende mikro-organisme har nådd et bestemt konsentrasjonsnivå. Jo større forandring i potensialforskjell, jo mindre betydning har elektrisk støy i systemet, således at potensialfallet vil være lettere å påvise. Som en følge av behovet for forskjellige metaller vil imidlertid minst en av elektrodene sann-synligvis være relativt sterkt utsatt for korrosjon.

Det er da et formål for foreliggende oppfinnelse å unngå eller nedsette de ovenfor angitte ulemper ved tidligere kjent teknikk.

En første aspekt ved foreliggende oppfinnelse gjelder således en beholder for bruk ved påvisning av mikro-organismer i en substansprøve, idet beholderlegemet har en åpning og et tetningsplugg anbragt i åpningen samt minst to elektroder som kan bringes i kontakt med en prøve i beholderen, som har som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at tetningspluggen omfatter et indre hulrom hvori i det minste en del av minst en elektrode befinner seg, og tetningspluggen videre er forsynt med en gjennomtrengbar vegg som skiller nevnte kammer fra det indre av beholderlegemet, således at nevnte elektrodeparti er isolert fra innholdet i beholderen og lagres aseptisk i hul rommet, mens veggen, når beholderen skal tas i bruk, kan gjennombores for å bringe nevnte elektrodedel i kontakt med innholdet i beholderen.

Tetningspluggen kan hensiktsmessig utgjøres av en elastomerplugg, mens nevnte vegg omfatter en membran i ett stykke med pluggen. I denne utførelse kan beholderen videre omfatte holdemidler for å fastholde pluggen i åpningen i beholderlegemet, og fortrinnsvis er også orienteringsmidler anordnet mellom pluggen og holdemidlet, således at dette sikres i forut bestemt orienteringsforhold til nevnte elektrode.

Ved en alternativ utførelse omfatter tetningspluggen et skålformet sperrestykke som er åpent innover mot det indre av beholderlegemet, mens nevnte vegg omfatter et diafragma som avtagbart fastholdes ved kanten av det skålformede sperrestykke .

Enten er i det minste en del av begge nevnte to elektroder anordnet i hulrommet eller i hvert sitt hulrom i tetningspluggen, eller også utgjør i det minste en del av beholderlegemet den annen av nevnte to elektroder.

Enten omfatter beholderlegemet en ytterligere, lukkbar åpning som tillater aseptisk innføring av vedkommende prøve av en substans i det indre av beholderen, eller også omfatter tetningspluggen et parti som er innrettet for å tillate sådan aseptisk innføring av prøven i beholderens indre.

Det indre av beholderlegemet kan ligge under nedsatt trykk, når veggen må være i stand til å motstå brudd under en trykkforskjell på 1 atmosfære.

Beholderen kan videre inneholde et ringformet stykke som står i gjengeinngrep med beholderlegemet og samarbeider med elektroden, således at elektroden kan forskyves til å frembringe brudd av vegginnretningen ved realtiv bevegelse mellom

det ringformede stykke og beholderlegemet.

En ytterligere aspekt ved foreliggende oppfinnelse gjelder et apparat for bruk ved påvisning av mikro—orga ni smer og som omfatter en eller flere beholdere for dette formål samt et beholderbærende legeme med utstyr for å motta og plassere vedkommende eller hver beholder, idet nevnte mottagende og plasserende utstyr omfatter organer for samarbeide med den eller hver elektrode som befinner seg i tetningspluggen, således at den eller de foreliggende elktroder forskyves til å frembringe brudd av vegginnretningen når beholderen mottas i det beholderbærende legeme.

Beholderen kan hensiktsmessig omfatte koblingsorganer for samarbeide med nevnte mottagende og plasserende utstyr for å frembringe løsbar sammenkobling mellom beholderen og det beholderbærende legeme.

Orienteringsorganer er fortrinnsvis anordnet mellom koblingsorganene og det mottagende og plasserende utstyr, samt mellom koblingsorganene og elektroden, således at elektroden befinner seg i forut bestemt orientering i forhold til det beholderbærende legeme når beholderen er forbundet med dette.

Foreliggende oppfinnelse vil nå bli nærmere beskrevet ved hjelp av utførelseseksempler og under henvisning til de ved-føyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom den nedre del av en beholder i henhold til foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et lengdesnitt gjennom den nedre del av den viste beholder i fig. 1 og som fastholdes ovenfor samt er klar for forbindelse med en holder på et beholderbærende legeme og som også er vist i lengdesnitt. Fig. 3 viser et skjematisk lengdesnitt gjennom nevnte be holderbærende legeme idet en beholder er vist anbragt i sin tilordnede holder mens en annen beholder er vist over bærelegemet klart for innføring i sin holder. Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom den nedre del av en alternativ utførelse av beholderen i henhold til oppfinnelsen. Fig. 5 er et lengdesnitt gjennom beholderen i fig. 4, og viser denne beholder klar for bruk ved undersøkelse av en mikrobiologisk prøve. Fig. 6 viser sistnevnte beholder i snitt langs linjen VI-VI i fig. 5 . Fig. 7 viser en ytterligere alternativ utførelse av beholderen i henhold til oppfinnelsen.

Det skal nå først henvises til figurene 1-3 på tegningene, hvor det er vist en første utførelse av en beholder i henhold til oppfinnelsen og for anvendelse ved påvisning av mikro-organismer. Beholderen 10 er en av flere beholdere innrettet for å mottas og anbringes på plass i et beholderbærende legeme 12 (fig. 3) som omfatter et antall sylinderformede ut-tagninger 14 (f.eks. et totalt antall på 64), som hver er innrettet for å motta og bære en enkelt beholder 10. Det beholderbærende legeme 12 vil bli nærmere beskrevet nedenfor.

Beholderen 10 omfatter et beholderlegeme i form av en dobbeltendet glassflaske 16 (fig. 3) med åpninger 18, 19 i hver sin motsatte ende av flasken, idet disse åpninger dannes av halspartier av flasken. I den nedre åpning 18 av flasken er det anordnet en hovedsakelig sylinderformet tetningsplugg 20 av elastomert material, og for å sikre lufttett pasning av pluggen i åpningen 18, er den sylinderformede utside av tetningspluggen 20 forsynt med et antall ringformede ribber 22 i innbyrdes avstand og i et stykke med pluggen. Tetningspluggen 20 lukker således åpningen 18 i flasken 16 og omfatter et par indre hulrom eller kamre 24 som strekker seg i pluggens akseretning på hver side av dens midtakse. Disse kammere er langstrakte, hovedsakelig sylinderformede hulrom som smalner av mot en lukket ende som er avtettet av et brytbart membran 25 som er utformet i et stykke med elasto-merpluggen 20.

Hvert kammer 24 rommer en tilordnet elektrode 26, som hver omfatter en stamme 28 med en spiss 30 i sin ene ytterende samt, ved sin motsatte ende, en metallskive 32 i god elektrisk kontakt med stammen av elektroden 26. Elektrodestammen 28 i hver elektrode befinner seg i intim, lufttett kontakt med en rekke innbyrdes adskilte ringformede ribber 34 langs veggene av hvert kammer, og skiven 32 befinner seg også i kontakt med det tilordnede kammer 24. Disse tiltak sikrer at elektrodene 26 er tett innkapslet i sine respektive hulrom 24 i aseptisk tilstand inntil utprøvningen av vedkommende prøve-substans skal finne sted.

For å sikre at pluggen 20 fastholdes i åpningen 18 for flasken 16, er det anordnet et koblingsstykke 36 i trinnvis sylinderutførelse. Under undersøkelse av en prøve kan innholdet i flasken 16 være utsatt forøket trykk, f.eks. under autoklavering eller som en følge av gass frembragt under mikro-organismens vekst, og det er av denne grunn at koblingsstykket 36 er påkrevet for å fastholde tetningspluggen 20 i flasken 16. Koblingsstykket 36 er permanent festet til flaskens hals, f.eks. ved hjelp av en kronepasning, og pluggen 20 holdes da på plass i flasken ved anlegg mot en trinnavsats 38 i koblingsstykket 36. Koblingsstykket er fortrinnsvis utført i et stivt material, fortrinnsvis i et plastmaterial slik som polypropylen. Av grunner som vil bli nærmere forklart nedenfor, er orienteringsorganet 40 i form av en knast på pluggen 20 anordnet i inngrep med en tilsvar-ende uttagning koblingsstykket 36, således at koblingsstykket alltid vil ha en forut bestemt vinkelorientering i forhold til de elektroder 26 som rommes i tetningspluggen 20.

Beholderen er forsynt med et ytre hylser 42 som tjener til beskyttelse av tetningspluggen og elektrodene mot innfallende forurensning. Dette ytterhylster gjør også tjeneste som en fot for beholderen 10 når den ikke er innsatt i det beholderbærende legemet 12. Ytterhylsteret 42 kan være løsbart festet til koblingsstykket 36 ved hjelp av en fjernbar sikrings-ring 44.

Beholderen anvendes på følgende måte. Med sitt ytterhylster 42 fremdeles på plass mottar beholderen en prøve på den substans som skal undersøkes, idet prøven innføres aseptisk ved hjelp av hypodermisk nål gjennom en gummipropp 45 (fig. 3) anordnet i en åpning 19 i flasken 16. Denne propp 45 kan selv også være beskyttet under lagring av beholderen, ved hjelp av sitt eget tilordnede ytterhylster (ikke vist).

Ytterhylsteret 42 blir nå fjernet (fig. 2) og beholderen er da klar for innføring i det beholderbærende legemet 12 (fig. 2 og 3), som stort sett omfatter en blokk 46 utført med et antall innbyrdes adskilte, faste holdere 48, som er elektrisk sammenkoblet ved hjelp av et trykt kretskort 50. En av disse faste holdere 48 er vist mer detaljert i fig. 2 og utgjøres hovedsakelig av et sylinderlegeme 52 av stivt material og som er utført i et stykke med to oppragende sonder 54. Inne i dette sylinderlegeme 52 er det anordnet et par innbyrdes adskilte elektriske kontakter 56 som er mekanisk forspent oppover ved hjelp av hver sin fjær 58. Hver av kon-taktene har en spiss ytterende 60. Rundt sylinderlegemet 52 og i avstand fra dette er det anordnet en spennring 62 for inngrep med en krave 64 på den nedre kant av koblingsstykket 36. Orienteringsorganer er anordnet mellom koblingsstykket 36 og den faste holder 48 i form av et langstrakt nøkkelspor 65 i koblingsstykket 36 for samvirke med en aksialt forløp-ende knast 66 på sylinderlegemet 52 for den faste holder 48.

For innføring av beholderen 10 i det beholderbærende legeme 12 anbringes koblingsstykket 36 rundt den øvre del av sylinderlegemet 52, og så snart orienteringsorganene 65, 66 har kommet i innbyrdes inngrep, skyves beholderen 10 nedover for derved å bringe kraven 64 på koblingsstykket 36 forbi spenn-ringen 62 på den faste holder 48. Skjønt koblingsstykket 36 er av forholdsvist stivt material, oppnås likevel en viss ettergivenhet ved hjelp av de to motstående slisser 68 i koblingsstykket, for derved å tillate kraven 64 å smekke til-bake så snart den har passert stramningsringen 62. Koblingsstykket 36 tjener til løsbar innkobling av beholderen 10 i det beholderbærende legeme 12 og sikrer korrekt vinkelorientering mellom de elektriske kontakter 56 i holderen og elektrodene 26 i beholderen i kraft av orienteringsorganene 40 mellom tetningspluggen 20 og koblingsstykket 36, samt orienteringsorganene 65, 66 mellom koblingsstykket 36 og den faste holder 48.

Etter hvert som beholderen 10 skyves nedover inn i sin tilordnede uttagning 14 i det beholderbærende legemet 12, vil sondene 54 komme i kontakt med skivene 32 på elektrodene 26 og drive disse elektroder til forskyvning oppover og derved bringe de spisse ender 30 av elektrodene til å trenge igjennom vedkommende membran 25 som skiller hvert kammer 24 fra det indre av flasken 16. Elektroden 26 er nå tilgjengelig for kontakt med innholdet i flasken 16, slik det er vist i den venste beholder 10 i fig. 3.

Det beholderbærende legeme 12 omfatter en ytterligere blokk 70 som er plassert på oversiden av og løsbart forbundet med blokken 46 samt utstyrt med et antall åpninger 72 som står i forbindelse med hver sin uttagning i blokken 46. Med åpning-ene 72 rett ovenfor hver sin uttagning 14 er blokkene 46 og 70 løsbart festet til hverandre. Blokken 70 gjør tjeneste som en kappe for å gi regulert omgivelsestemperatur for de flasker 16 som er anbragt i det beholderbærende legemet 12, og av denne grunn omfatter blokken 70 kanaler 73 for tilfør- sel av varmluft ved hjelp av vifter fra et forråd 74. Den regulerte omgivelsestemperatur for flaskene 16 sikrer at mikro-organismens vekst kan finne sted ved temperaturer som er regulert innenfor + 1/2°C.

De elektriske kontakter 56 i holderne 44 i det beholderbærende legeme 12 er spisse oventil og forspent oppover for derved å sikre god elektrisk kontakt med skivene 32 på elektrodene 26, da de spisse ytterender vil trenge igjennom enhver oksyddannelse på overflaten av skivene 32, hvis utside ikke er beskyttet mot luft under lagringene av beholderen 10.

I figurene 4 - 6 på tegningene er det vist en alternativ ut-førelse av beholderen, som også i dette tilfelle omfatter elektroder innelukket i hvert sitt hulrom 24 i en elastomerplugg 20, inntil elektrodene skal anvendes og de da drives inn i det indre av flasken 16. I denne utførelse er det imidlertid ikke den faste holder 48 i det beholderbærende legemet 12 som driver elektrodene til kontakt med innholdet i beholderen, slik som ved den tidligere omtalte utførelse. I stedet er beholderen 10 utstyrt med et ringformet legeme 76 som står i gjengeinngrep med halsen på flasken 16. En for-seglingsring 78 fjernes og det ringformede legeme 76 skrues så på flasken 16 og trekker derved et koblingsstykke 80 oppover. Dette koblingsstykket driver da elektrodene 26 til å trenge igjennom membranen 25, således at elektrodene 26 bringes i kontakt med prøven i beholderen.

Av fig. 6 kan det sees at tetningspluggen 20 har et område 82 med nedsatt tykkelse og det er gjennom dette området 82 at prøven kan innføres i flasken 16. I denne utførelse kan flasken være en vanlig flaske med en enkelt flaskehals som danner en eneste åpning, istedet for den viste flaske i fig.

3 med åpninger i begge sine motstående ender.

I fig. 7 er det vist enda en ytterligere utførelse, som ligner utførelsen i fig. 4-6 ved at den har et ringformet legeme 76 i gjengeinngrep med halsen av flasken 16, men elektrodene er i dette tilfellet anordnet i et enkelt kammer 84 i en skålformet plugg 86. Kammeret 84 er adskilt fra det indre av flasken 16 før bruk av beholderen ved hjelp av et diafragma 88, som er skyve-innpasset i en uttagning 90 nær kanten av den skålformede plugg 86. I denne utførelse omfatter koblingsstykket 92 en oppoverrettet, sentralt anordnet tapp 94, som ved dreining av det ringformede legeme 76 skyves mot diafragmaet 88 for å drive det ut fra uttagningen 90, således at elektrodene frilegges for innholdet i flasken 16.

En av elektrodene 94 omfatter en krum plate for utvidelse av elektrodens kontaktområde med prøvesubstansen.

I hver av de omtalte utførelser er en av elektrodene utført i edelmetall, slik som gull eller platina, mens den annen elektrode er av et annet metall, slik som aluminium eller sink.

Materialet i glassflasken 16 kan være et nøytralt sodaglass eller et borsilikatglass.

I alle utførelser er elektrodene 26 eller 96 holdt innelukket i et aseptisk kammer eller hulrom inne i beholderens tetningsplugg inntil de skal anvendes, og det er mulig å anvende et antall kjente fremgangsmåter for sammenstilling av tetningspluggen og beholderen for å sikre at kammeret 24 eller 84 er sterilt. Sådanne fremgangsmåter omfatter bestråling, oppvarming (ved autoklavering) eller kjemisk rengjøring, f.eks. ved hjelp av etylenoksyd, for derved å sterilisere vedkommende elektrode i beholderpluggen.

Fortrinnsvis kan de forskjellige komponenter av det beholderbærende legemet 12 adskilles for rengjøring, i det tilfellet bærelegemet 12 skulle bli forurenset ved utilsiktet spill av en substansprøve. Selve beholderne er av engangs-utførelse, således at det ikke foreligger noen risiko for forurensning fra tidligere innførte prøver eller for infeksjon av personalet som må rengjøre beholdere for fornyet bruk.

Forskjellige modifikasjoner er mulige f.eks. i utstyret for innføring av vedkommende prøve. I stedet for en ytterligere plugg i tillegg til den elektrodeførende tetningsplugg, eller et svekningsområde i denne plugg, kan materialet i selve beholderlegemet omfatte et selvforseglende plastmaterial som vekommende prøve kan innføres aseptisk gjennom.

Claims (15)

1. Beholder for bruk ved påvisning av mikro-organismer i en prøve av en substans og som omfatter et beholderlegeme med en åpning samt en tetningsplugg anordnet i nevnte åpning og minst to elektroder som kan bringes i kontakt med nevnte prøve i beholderen, karakterisert ved at tetningspluggen omfatter et indre kammer hvori i det minste en del av minst en elektrode er anordnet, idet tetningspluggen videre omfatter en brytbar vegginnretning som skiller kammeret fra det indre av beholderlegemet, således at nevnte elektrodedel befinner seg isolert fra beholderens innhold og lagres aseptisk i kammeret, og vegginnretningen kan brytes for å bringe vedkommende elektrodedel i kontakt med beholderens innhold når beholderen skal anvendes.

2. Beholder som angitt i krav 1, karakterisert ved at tetningspluggen omfatter en plugg av elastomermaterial, og vegginnretningen omfatter en membran i et stykke med denne innretning.

3. Beholder som angitt i krav 2, karakterisert ved at den videre omfatter en holdeinnretning for å fastholde pluggen i beholderlegemets åpning.

4. Beholder som angitt i krav 3, karakterisert ved at orienteringsorganer er anordnet mellom pluggen og holdeinnretningen, således at holdeinnretningen sikres innstilt med en forut bestemt orientering i forhold til nevnte elektrode.

5. Beholder som angitt i krav 1, karakterisert ved at tetningspluggen omfatter et skålformet plugglegeme som er åpent mot det indre av beholderlegemet, mens vegginnretningen omfatter et diafragma som løsbart fastholdes ved kanten av det skålformede plugglegeme.

6. Beholder som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at nevnte minst ene elektrode er forskyvbart montert i sitt tilordnede kammer samt anordnet for å drives i retning av det indre av beholderlegemet for derved å bryte gjennom vegginnretningen.

7. Beholder som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at i det minste en del av begge nevnte to elektroder er anordnet i nevnte kammer eller i hvert sitt kammer i tetningspluggen.

8. Beholder som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at i det minste en del av beholderlegemet utgjør den annen av nevnte to elektroder.

9. Beholder som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at beholderlegemet omfatter en ytterligere, selvtettende åpning innrettet for å tillate aseptisk innføring av vedkommende substansprøve i det indre av beholderen.

10. Beholder som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at tetningspluggen omfatter et parti innrettet for å tillate aseptisk innføring av vedkommende prøve i det indre av beholderen.

11. Beholder som angitt i krav 1-10, karakterisert ved at det indre av beholderlegemet befinner seg under nedsatt og vegginnretningen er innrettet for å motstå gjennombrudd under en trykkforskjell på 1 atmosfære.

12. Beholder som angitt i krav 6-11, karakterisert ved at beholderen videre om fatter et ringformet legeme som står i gjengeinngrep med beholderlegemet og er anordnet for samvirke med minst en av elektrodene, således at vedkommende elektrode forskyves til å frembringe gjennombrudd av vegginnretningen ved relativ dreiebevegelse mellom det ringformede legemet og beholderlegemet .

13. Apparat for bruk ved påvisning av mikro-organismer og som omfatter en eller flere beholdere som angitt i krav 1 - 11, samt et beholderbærende legeme med utstyr for å motta og plassere vedkommende eller hver beholder, karakterisert ved at det mottagende og plasserende utstyr omfatter organer for samvirke med den eller hver elektrode som rommes i tetningspluggen, således at vedkommende eller hver elektrode forskyves for å frembringe gjennombrudd av vegginnretningen når beholderen mottas av det beholderbærende legemet.

14. Apparat som angitt i krav 13, karakterisert ved at beholderen omfatter koblingsutstyr innrettet for samvirke med nevnte mottagende og plasserende utstyr for løsbar forbindelse mellom beholderen og det beholderbærende legemet.

15. Apparat som angitt i krav 14, karakterisert ved at orienteringsorganer er anordnet mellom koblingsutstyret og det mottagende og plasserende utstyr, samt mellom koblingsutstyret og elektroden, således at elektroden befinner seg i en forut bestemt orientering i forhold til det beholderbærende legeme når beholderen er forbundet med dette.