AT414275B

AT414275B - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des zustandes von biologischem material, insbesondere lebensmittel

Info

Publication number: AT414275B
Application number: AT99798A
Authority: AT
Inventors: Bernard Ing Douet
Original assignee: Bernard Ing Douet
Priority date: 1998-06-09
Filing date: 1998-06-09
Publication date: 2006-10-15
Also published as: ATA99798A

Description

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AT 414 275 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur berührungs- und probenziehungslosen Bestimmung des Zusandes von biologischem Material, insbesondere Lebensmittel, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. 5 Es ist bekannt, daß durch mikrobiologische Prozesse chemische Umwandlungen von Stoffen erfolgen können, die biologische Veränderungen der Güter verursachen. Das kann zu einer Verdorbenheit von Lebensmitteln oder dergleichen führen.

Im Zusammenhang mit der Problematik des Überprüfens der Verdorbenheit von Lebensmitteln io sind unterschiedliche Verfahren bekannt. In der CH 564 775 wird ein Verfahren offenbart, bei welchem die zu untersuchende Packung unter gleichförmigen thermischen Bedingungen in einem Lagerraum aufbewahrt wird. Dies muß unter einer bestimmten Temperatur und über einen Zeitraum von einigen Stunden oder Tagen erfolgen, wonach dann die Beurteilung erfolgt. 15 Die AT 324.026 beschreibt ein aufwendiges Verfahren, bei dem die Überprüfung in einem Labor unter Zuhilfenahme einer Wärmekamera durchgeführt wird, wobei bei diesem Verfahren nicht eine Zusammensetzung des untersuchten Gutes, sondern nur ein erhöhter Bakteriengehalt festgestellt wird. 20 Das in der AT 384.679 beschriebene Verfahren befaßt sich mit dem Nachweis von Hefe und Schimmelpilzen, wobei bei diesem Verfahren in einem Labor das zu untersuchende Gut einem Kultivierungsverfahren unterzogen wird, welches ebenfalls einen großen Zeit-, Material- und Personalaufwand beansprucht. 25 In der EP 0 311 177 wird die Untersuchung mit Hilfe elastisch gestreuter Strahlung vorgenommen, wobei diese Untersuchung mit hochtechnischen Geräten zur Überprüfung von Gepäckstücken oder dergleichen auf unerwünschte Inhaltsstoffe bestimmt ist.

Auch Meßverfahren mit Röntgenstrahlen sind bereits aus der US 3,973,128 bekannt. 30

Ebenso haben die Medien schon von einem Gerät zum Aufspüren von gefährlichen Bakterien berichtet, bei denen aber mit der Brechungsintensität und Beugungswinkeln gearbeitet wird.

Bis jetzt wurde die Lasermeßtechnik nur zum Aufspüren bestimmter Substanzen verwendet, 35 beispielsweise zur Kontrolle bei Grenzübertrittsstellen, zum Aufspüren verbotener und gefährlicher Güter (Rauschgifte oder explosive Materialien und Waffen). Das heißt, die bekannten Meßtechniken (durch Messen der Emission von Strahlen, wie z.B. Laser, Atomlaser, Alphaspektrometermessungen) betreffen nur das Überprüfung auf Vorhandensein eines bestimmten genau bekannten Gutes, nicht aber die Erfassung seines biologischen Zustandes 40 oder gegebenenfalls seiner biologischen Zusammensetzung.

Alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Überprüfung des Zustandes eines biologischen Materials machen ein wirtschaftlich aufwendiges Untersuchungsverfahren notwendig. Unter Zuhilfenahme von fachlich hochqualifiziertem Personal, komplizierten Geräten 45 und gut ausgerüsteten Arbeitsplätzen waren oft viele Verfahrensschritte notwendig, wobei das Meßergebnis oft nur auf ein bestimmtes Produkt (z.B. Milch) anwendbar ist. Weiters darf man die Faktoren Zeit, Temperatur, und Umgebung bei Untersuchungen, die nicht vor Ort, sondern erst in einem Labor durchgeführt werden müssen, nicht außer Acht lassen. Zu untersuchende Materialien können sich durch die oben erwähnten Umstände während des Transportes in ein so Labor biologisch weiter verändern und entsprechen dann nicht mehr dem entnommenen Material.

Die Zahl der Erkrankungen, die durch den Genuß verdorbener Gütern ständig steigt, zeigt die Notwendigkeit auf, ein rasches, einfaches Prüfverfahren zu entwickeln, welches auch einem 55 Laien ermöglicht, eine genaue Qualitätskontrolle durchzuführen. Meist ist in solchen Fällen oft 3

AT 414 275 B gleich eine große Anzahl von Menschen betroffen ist, beispielsweise bei Verkostungen in Schulen, Hort, Kindergruppen oder Altersheimen.

Viele Unternehmen bemühen sich, durch Ursprungszeugnisse und dergleichen dem Konsu-5 menten eine gewisse Sicherheit beim Kauf von Waren zu geben, doch kann durch den Transport und falsche Lagerung die beste Ware vorzeitig verderben. Es ist daher sicher auch im Sinne der Unternehmen, dem Konsumenten eine Sicherheit beim Kauf von verderblichen Lebensmitteln zu bieten, welche rasch, kostensparend und vor Ort durchgeführt werden kann, wobei auch eine Verbindung mit den bekannten Lesegeräten an Kassen möglich ist. 10

Aus der DE 27 28 717 A1 geht eine berührungs- und probenziehungslose Bestimmung als bekannt hervor. Bei dieser bekannten Ausbildung werden die zu untersuchenden Prüfobjekte oberflächlich, z.B. auch mit einem Laserlicht abgetastet, wobei die reflektierte oder emittierte Strahlung gemessen wird. Es wird also praktisch nur die Oberfläche des Prüfobjektes unter-15 sucht nicht jedoch die tieferliegenden Schichten.

Erfindungsgemäß werden die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß in dem zu untersuchenden Gut mittels kohärenter Strahlen eine Emissionstrahlung induziert und direkt gemessen wird, wobei die Meßwerte mit einem Soll- oder Grenzwert verglichen werden. Damit werden 20 auch unterhalb der Oberfläche befindliche Schichten untersucht, wodurch der Gesamtzustand des zu untersuchenden Materials erfasst werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich dabei den Umstand zu Nutzen, daß jede Änderung der biologischen Zusammensetzung bzw. des biologischen Aufbaues eines Materials bzw. ein Mikroorganismenbefall eine Änderung der induzierten Strahlungsemission bedingt. Aufgrund der genannten Veränderung 25 und des Vergleichs mit einem Soll- bzw. Grenzwert kann dann in einfacher Weise festgestellt werden, ob das untersuchte Material den vorgegebenen Normen entspricht oder nicht.

In vorteilhafter Weise können als Richtwerte die Sollwerte (optimaler Zustand) oder Grenzwerte für die Strahlungsemission ermittelt und dann gespeichert werden. Dies erfolgt am besten da-30 durch, daß in einem Labor künstlich verschiedene Zustände die in der Praxis auftreten können, simuliert werden, z.B. Verunreinigung bzw. Infektion von Lebensmitteln mit Mikroorganismen, Kranheitserregern, Viren bzw. sonstigen Krankheitsauslösern. Die gegenüber dem bereits gemessenen und gespeicherten Soll- bzw. Grenzwert auftretenden Abweichungen dienen dann der Beurteilung des Zustandes des untersuchten Gutes. Die ermittelten Daten können vorteil-35 hafterweise grundsätzlich noch mit Zeitangaben und Datumsangaben für Vergleichsmessungen mitgespeichert werden. Dabei kann die Ausgangsleistung der ausgesandten Strahlung knapp unterhalb der zulässigen Leistungsgrenze liegen. Diese zulässige bzw. gesetzlich zugelassene Leistungsgrenze des Lasers dient dazu, daß bei Benützung auch durch ungeübte Personen andere Personen, die in der Umgebung des Meßgerätes sind, nicht verletzt werden. Außerdem 40 wird verhindert, dass bei zu starker Leistung das untersuchte Lebensmittel in unerwünschter Weise verändert wird. Weiters kann bei verpackten Lebensmitteln die Ausgangsleistung der ausgesandten Strahlen unter Berücksichtigung der Verpackung insbesondere der Art des Verpackungsmaterials gewählt werden, wodurch erzielt wird, daß die ermittelten induzierten Strahlungswerte nicht durch die Verpackung verfälscht werden. Desgleichen kann die Ausgangsleis-45 tung der ausgesandten Strahlung der Entfernung zwischen Strahlenquelle und zu untersuchendem Gut angepasst sein, wodurch eine genauere Messung ermöglicht ist.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, welche eine Strahlenquelle zur Aussendung kohärenter Strahlen, einen Detektor zur so Ermittlung der induzierten Emissionstrahlung und ein Steuergerät aufweist, enthält das Strahlgerät eine Mikrorecheneinheit zum Vergleichen der ermittelten Emissionsdaten mit dem im Speicher gespeicherten Soll- und Grenzwert. Vorteilhafter Weise kann die Vorrichtung durch Erweiterung (Zusatzchips, Zusatzkarten) auch für das Erkennen spezieller mikrobiologischer Prozesse (z.B. bei Reisen) spezialisiert sein. Insbesondere kann sie dabei zum Nachweis von 55 Bakterien, Hefen und Schimmelpilzen geeignet sein, wobei gegebenenfalls auch gleichzeitig 4

AT 414 275 B nebeneinander charakteristische Eigenschaften wie Keimgehalt, Gasbildung, Gäraktivität, Säurebildung und dergleichen ermittelt werden kann. Für bestimmte Anwendungen können im Speicher spezielle Parameter gespeichert sein, durch welche detailliert nach definierten Bakterien, z.B. Salmonellen bei Lebensmitteln, Schimmelpilzen bei Milch, oder bestimmte Krank-5 heitserregern in Flüssigkeiten untersuchbar ist. Weiters kann die Vorrichtung so eingestellt sein, daß sie eine Kontrolle der verwendeten Spritz- und/oder Düngemittel bei Obst und Gemüse und/oder Beimengungen von möglichenweise verbotenen Konservierungsmitteln bietet. Die Strahlung kann dabei so geregelt werden, daß durch die Regelung der ausgesandten Strahlung die Lebensmittel unabhängig von der Temperatur, d.h. auch Tiefkühlkost, auf seine Genußfä-io higkeit überprüfbar ist. Der Speicher kann dabei mit Daten versehen sein, die zusätzlich ein Überprüfen der Zusammensetzung und/oder Beständigkeit von Verpackungsmaterialien und/oder der Abgabe von bestimmten Substanzen ermöglicht. Schließlich kann die Vorrichtung mit an sich bekannten Leseverfahren bei Kassen verbunden sein, wobei dass Ergebnis am Kassabon auswertbar ist. 15

In der Zeichnung sind schematische Aufbauten gezeigt, und zwar in Fig. 1 der Aufbau eines Grundgerätes, in Fig. 2 einer bevorzugten Ausführungsform, mit welcher eine präzisierte Diagnostik des Inhalts des zu untersuchenden Materials ermöglicht ist, und Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 20

Dabei trifft gemäß Fig. 1 der Laserstrahl 1a, der vom Laser 1 ausgesandt wird, das zu untersuchende Material 2 und induziert einen Emissionsstrahl 2a, der von einer zentralen Mikrorecheneinheit 3 gespeichert wird. Vorzugsweise ist in dem Gerät ein Schalter W eingebaut, der im folgenden kurz Wahlschalter genannt wird. Durch diesen wird ein Umschalten auf die auf dem 25 Speicher 4 gespeicherten Untergruppen 4' und 4" ermöglicht, die die Sollwerte, in diesem Fall handelt es sich um definierte Grenzwerte der gewünschten Überbegriffe, z.B. Milch oder Fleisch o.ä., beinhalten, wobei es sich um zumindest zwei Untergruppen handelt. Auf der zentralen Mikrorecheneinheit 3 erfolgt ein Vergleichen des Meßergebnisses mit dem gespeicherten Sollwert. Das ermittelte Ergebnis wird auf der Anzeigevorrichtung 5 analog oder digital dargestellt, 30 und wobei es durch akustische und/oder optische Signale unterstützt sein kann, und wobei sich das Ergebnis nur auf ein positives oder negatives Ergebnis beschränkt, z.B. ist die Milch genießbar-ja/nein, ohne Definition des Inhaltes.

Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfin-35 dungsgemäßen Gerätes, wobei wie angeführt eine präzisierte Diagnostik des Inhaltes des zu untersuchenden Materials ermöglicht wird. Erreicht wird dies durch Vergleichen der induzierten Emissionsstrahlung 2a auf der zentralen Mikrorecheneinheit 3 mit gespeicherten Soll- und Grenzwerten der unabhängigen Speicher, wobei beispielsweise einer der Speicher für den Bereich der Lebensmittel, der andere für medizinische Zwecke, wie bereits oben in der Be-40 Schreibung erwähnt, verwendet wird (im Folgenden kurz Referenzspeicher 4a und 4b genannt) wobei durch einen Funktionsschalter F zwischen zumindest zwei Referenzspeichern 4a und 4b umgeschalten werden kann. Das ermittelte Ergebnis wird auf der Anzeigevorrichtung 5 analog oder digital dargestellt, wobei es durch akustische und/oder optische Signale unterstützt sein kann. Es besteht auch die Möglichkeit der Ergänzung des Ergebnisses mit Datums- und Zeit-45 angaben 6 und/oder Speichern mittels Speicherchip 7 und/oder Ausdruck des Ergebnisses über eine Schnittstelle 8 mittels Schreibvorrichtung 9.

Fig. 3 erklärt den schematischen Aufbau einer weiteren Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die zentrale Mikrorecheneinheit 3' mit einem Multidaten-Speicher für eine Serien-50 diagnostik oder -analyse, was einerseits den Nachweis z.B. von Salmonellen und andererseits eine medizinische Analyse ermöglicht, ergänzt wird, bei dem möglichst viele Informationen des induzierten Emissionsstrahles 2a als Istwerte gespeichert und mit möglichst vielen Sollwerten aus den Referenzspeicher 4'" verglichen werden, wodurch die Möglichkeit des konkreten Nachweises von bestimmten Bakterien, Hefe- und/oder Schimmelpilzen, Salmonellen o.ä. 55 ermöglicht wird. Auch hier wird das ermittelte Ergebnis, wie bereits in Fig. 2 beschrieben, auf 5

AT 414 275 B der Anzeigevorrichtung 5 analog der digital dargestellt, wobei es durch akustische und/oder optische Signale unterstützt sein kann. Es besteht auch die Möglichkeit der Ergänzung des Ergebnisses mit Datums- und Zeitangaben 6 und/oder Speichern mittels Speicherchip 7 und/oder Ausdruck des Ergebnisses über eine Schnittstelle 8 mittels Schreibvorrichtung 9. 5

In den Fig. 2 und 3 sind gleichbleibende Bestandteile nicht nochmals beschrieben, sie sind aus den Zeichnungen ersichtlich und mit gleichbleibenden Bezugszeichen der vorangehenden Figur bezeichnet worden. io Da es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, vor allem bei den tragbaren Varianten um kleinbauende Geräte mit geringem Stromverbrauch handelt, kann die Stromversorgung ohne weiteres mittels herkömmlichen Batterien, z.B. Langzeitbatterien, erfolgen, es ist aber auch eine direkte Stromversorgung mittels Netzgerät möglich. Die dafür erforderlichen Elemente sind in den Fig. 1 bis 3 nicht dargestellt. 15

Andere hier nicht einzeln angeführte Ausführungsformen sind für den mit diesem Gebiet vertrauten Fachmann ohne weiteres ableitbar.

Das Merkmal der Erfindung besteht darin, daß erstmalig ein Diagnoseverfahren unabhängig 20 von der Verpackung ermöglicht. Das zu untersuchende Gut muß dabei nicht mehr aus der Verpackungen entnommen werden, wobei auch die Art der Verpackung (Kunststoff, Glas, Metall oder Mischmaterialien wie Tetra-Pack oder im Vakuum o.ä.) das Ergebnis nicht beeinträchtigt. Es muß lediglich darauf geachtet werden, daß das Niveau des emittierten Laserstrahles des erfindungsgemäßen Gerätes so gewählt wird, daß eine Emission möglich gemacht wird. 25 Um das Meßergebnis zu erhalten, muß dafür gesorgt werden, daß ein energetisch höher liegendes Niveau auch stärker besetzt wird. Dann ist die Rate induzierter Emission durch eine Lichtstrahlung höher als die Absorption der Lichtstrahlung; sie wird beim Durchgang durch das Material nicht abgeschwächt, sondern verstärkt. 30 Um möglichst verläßliche Werte zu erhalten, muß das Verhältnis zwischen der minimalen und maximalen Entfernung zu dem messenden Gut und der Stärke des Emissionsstrahles (des von dem Gerät ausgesendeten Meßstrahles) berücksichtigt werden.

Wie bereits bekannt, wird die Lasertechnik bereits in der Medizin unter anderem auch bei 35 Augenuntersuchungen bzw. Behandlungen eingesetzt. Es ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung darauf zu achten, daß die vom erfindungsgemäßen Gerät abgestrahlte maximale Ausgangsleistung (Energiestärke des emittierten Strahles) knapp unter der zulässigen Leistungsgrenze ist. Damit ist gegeben, daß selbst bei unabsichtlichen Hantieren mit dem erfindungsgemäß hergestellten Gerät die Gefährdung der Ge-40 sundheit minimiert ist. Ein entsprechender Warnhinweis auf dem Gerät, um beispielsweise Kinder o.ä. vor den unvorsichtigen Hantieren zu warnen, wird aber empfohlen.

Eine besonders wirtschaftliche Ausführung des Gerätes sieht vor, daß das erfindungsgemäße Gerät das zu untersuchende Gut detailliert nach definierten Bakterien untersuchen kann. In 45 diesem Fall muß das Gerät aber von seiner speziellen Einsatzfähigkeit gekennzeichnet sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Nachweis sowohl von Bakterien, Hefe und Schimmelpilzen möglich, es können auch gleichzeitig nebeneinander charakteristische Eigenschaften wie Keimgehalt, Gasbildung, Gäraktivität, so Säurebildung und dergleichen ermittelt werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei der Erkennung von Salmonellen oder Pilzvergiftungen, da in diese Fällen die Symptome, bei Salmonellen nach 8 bis 14 Stunden, bei Pilzvergiftungen nach bis zu 18 Stunden, auftreten. Ein weitverbreitetes Problem bergen die Mykotoxine, die durch Schimmelpilze gebildet werden. Sie können in allen Lebensmitteln vorhanden sein, sind geruch- und geschmacklos und könne zu schweren 55 Leberschäden führen. Bis jetzt war der Nachweis von Mykotoxinen schwierig und langwierig. 6

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Eine bekannte Untergruppe der Mykotoxine sind die Aflatoxine, die beispielsweise in Pistazien Vorkommen.

Mit dem erfindungsgemäß hergestellten Gerät kann auf besonders einfache Weise die Genuß-5 fähigkeit von Flüssigkeiten, z.B. Milch in bekannten Verpackungen (beispielsweise Tetra-Pack) überprüft werden. Dabei stützt sich das Gerät auf Untersuchungen, bei denen verschlossene aseptische Packungen unter gleichförmigen thermischen Bedingungen in einem Lagerraum bei Temperaturen zwischen + 2° und + 60°, vorzugsweise etwa + 15° bis + 25° C über einige Stunden oder Tage gelagert werden. Die so ermittelten Ergebnisse können als Grenzwerte in dem io Gerät gespeichert werden.

Es kann etwa auch durch das Feststellen bestimmter beim Verderb auftretender Produkte z.B. des Adenosin-Triphosphates, wie Hypoxantin, Inosin und Inosin-Säure und/oder deren Zusammensetzung je nach Einwirkungsempfindlichkeit mittels bestimmter Enzyme; festgestellt wer-15 den, d.h.

Hypoxantin - Xanthin-Oxidase,

Inosin - Nukleosid Phosphorylase,

Inosin-Säure-Alkaline PhosphataseNucleosid Phosphorylase und Xantin-Oxidase= 20 Xantin (C5H4N4O2)

Das erfindungsgemäß hergestellte Gerät ermöglicht das Aufspüren der verwendeten Spritzoder Düngemittel bei Obst und Gemüse und/oder die Existenz und/oder Beimengung von möglicherweise verbotenen Konservierungsmitteln auch bei Lebensmitteln in verarbeiteter Form, 25 z.B. in Marmeladen oder Ketchup.

Weiters bietet das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung die Möglichkeit, Lebensmittel unabhängig von der Temperatur, d.h. auch Tiefkühlkost auf seine Genußfähigkeit zu überprüfen. Eine kaum beachtete Tatsache besteht darin, daß Mikroorga-30 nismen durch Kühlung nicht abgetötet werden. Manche Enzyme arbeiten auch bei Temperaturen von - 40° C. Die Tiefkühlkost, die in letzter Zeit immer umfangreicher in den Regalen vertreten ist, ist durch die heikle Problematik des Transportes (Gefahr des Unterbrechens der Kühlkette) besonders anfällig. 35 Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so gefertigt sein, daß sie durch Erweiterungen (Zusatzchips, Zusatzkarten) auch für das Feststellen spezieller mikrobiologischer Prozesse bzw. zum Nachweis von Mikroorganismen spezialisiert ist. Dies ist vor allem bei Reisen, bei denen es durch andere Hygienebedingungen oder durch hohe Temperaturen zu einem raschen Verderben der Lebensmittel kommt, sehr effektiv. 40

Auch ein Überprüfen der Zusammensetzung und/oder Beständigkeit von Verpackungsmaterialien und/oder der Abgabe von bestimmten Substanzen (z.B. Abgabe von krebserregenden Teilen aus manchen Verpackungsmaterialien) in Lebensmittel ist möglich. 45 Um dem Konsumenten eine möglichst große Information über die, wie oben angeführten verpackt oder unverpackten flüssigen, festen, roh oder verarbeiteten Lebensmittel, zu bieten, ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den an sich bekannten Leseverfahren bei Kassen zu kombinieren. Bei Lebensmittel, bei denen die Meßwerte der induzierte Strahlungsemission nicht den Sollwerten entsprechen und deren Genußfähigkeit beeinträchtigt ist, kann 50 das ermittelte Ergebnis am Kassenbon mit ausgedruckt werden.

Weiters läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Zustandes von biologischen Material, welches im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die vom mit einer Strahlungsquelle, z.B. Laser, bestrahlten zu untersu-55 chenden Material ausgesandte induzierte Emissionsstrahlung direkt gemessen wird, damit sie 7

AT 414 275 B mit zumindest einem Soll- oder Grenzwert verglichen wird, besonders effizient in der Forschung einsetzen, wodurch langwierige Prüfungsverfahren abgekürzt, und z.B. die Entwicklung von Impfstoffen u.ä. beschleunigt werden könnte. 5 Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher auf besonders einfache Weise eine Bestimmung und Diagnose aller biologischen Materialien möglich. Da auch Blut und andere körperliche Substanzen aus biologischen Materialien zusammengesetzt sind, in denen mikrobiologische Veränderungen stattfinden, ist es logisch, auch hier diese mikrobiologischen Veränderungen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfin-io dungsgemäßen Vorrichtung zu erkennen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß sie es ermöglicht, mikrobiologische Veränderungen, die in anderen organischen Substanzen, wie z.B. Blut u.ä., mit einem einzigen Gerät mittels Steuerungsschalter zu entdecken, da beispielsweise jeder 15 Keim einen eigenen induzierten Emissionsstrahl abgibt, wobei die Untersuchung vor Ort und ohne physischem Kontakt mit dem zu untersuchenden Gut (d.h. ohne Blut u.ä. zu entnehmen), sowie von jedermann ohne Fachkenntnisse unter geringem Aufwand vor Ort durchgeführt werden kann. Entzündungen oder andere organische Veränderungen, wie beispielsweise Krebs können damit rasch und einfach festgestellt werden. 20

Auf besonders einfache Weise läßt sich ein erhöhter Glucosespiegel, der eine andere induzierte Emissionsstrahlung abgibt, im Blut (Hyperglykämie) nachweisen, welcher das wichtigste laborchemische Zeichen zum Erkennen der Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus) ist. Bisher wurden regelmäßige Blutzuckerbestimmungen bei Patienten mit Hilfe von Teststäbchen durchgeführt. 25 Ein weiteres charakteristisches Kennzeichen dieser Stoffwechselkrankheit ist die Ausscheidung von Glucose im Urin.

So zeigen gesunde Patienten eine Nüchternglucose von 30 Kapillarblut 55-100 mg/dl

Venenblut 55-100 mg/dl auf.

Bei Patienten mit Diabetes treten eine Stunde nach dem Essen folgende Werte 35 im Kapillarblut über 200 mg/dl im Venenblut über 180 mg/dl auf.

Auch diese bereits bekannten Werte können als Soll- bzw. Istwerte verwendet werden. 40 Ebenso sind bereits bei der Harnsäure Meßwerte (Männer: 3,5 - 7,1 mg/dl und Frauen: 2,5 - 5,9 mg/dl) bekannt. Urobilinogene (obere Grenze der normalen Urobilinogen-Ausschei-dung 1 mg/100 ml) werden vermehrt bei Patienten mit akuter und chronischer Leberentzündungen, oder zum Erkennen von toxischen Leberschäden oder Lebertumoren nachgewiesen. 45 Auch hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe darin besteht, eine einfache und für den Patienten möglichst schmerzfreie Diagnose ohne zwingender Entnahme der zu untersuchenden organischen Substanz zu ermöglichen.

Es ist auch denkbar, die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Blutgruppe einzu-50 setzen. Dies ist besonders von Vorteil, wenn nach Unfällen oder Not-Operationen eine rasche Diagnostik erforderlich ist.

Bei einer bevorzugten und einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, das Aufspüren von Sucht- und Rauschgift(en), auch auf chemisch hergestellte Formen von Sucht-55 und Rauchgiften, im Körper, z.B. im Blut, zu ermöglichen.

Claims

8 AT 414 275 B Es besteht auch die Möglichkeit, je nach den gesetzlichen Bestimmungen im Herstellungsland, eine Kombination des Gerätes mit Starter eines Fahrzeuges herzustellen, um vor Inbetriebnahme eine Überprüfung der Fahrtauglichkeit des Lenkers zu ermöglichen und gegebenenfalls ein Starten des Fahrzeuges zu verhindern. 5 Weiters ist auch eine Kombination des erfindungsgemäßen Gerätes mit Kameras, mobilen Telefonen, Uhren und dergleichen möglich, was die Beweissicherung im Zweifelsfall erheblich erleichtert, wobei zusätzlich eine Zeit- und Datumsangabe mit gespeichert werden kann. io Das erfindungsgemäß ausgestattete Gerät kann die ermittelten Meßwerte analog oder digital ablesbar darstellen und/oder mit akustisch und/oder optisch wahrnehmbaren Signalen ausgestattet sein. 15 Patentansprüche: 1. Verfahren zur berührungs- und probenziehungslosen Bestimmung des Zustandes von biologischem Material, insbesondere Lebensmittel, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zu untersuchenden Gut mittels kohärenter Strahlen eine Emissionsstrahlung induziert und 20 direkt gemessen wird, wobei die Meßwerte mit einem Soll- oder Grenzwert verglichen wer den.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Richtwerte die Sollwerte (optimaler Zustand) oder Grenzwerte für die Strahlungsemission ermittelt und dann ge- 25 speichert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich noch Zeitangaben und Datumsangaben für Vergleichsmessungen mitgespeichert werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs leistung der ausgesandten Strahlung knapp unterhalb der zugelassenen Leistungsgrenze liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung der aus- 35 gesandten Strahlung unter Berücksichtigung der Verpackung, insbesondere der Art des Verpackungsmaterials, gewählt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleistung der ausgesandten Strahlung der Entfernung zwischen Strahlenquelle und zu untersuchen- 40 dem Gut angepaßt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Gut Gewebe, Blut oder Harn, insbesondere von Menschen, ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zu untersuchende Gut vor Ort ohne Entnahme und physischen Kontakt bestimmt wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Strahlungsquelle zur Aussendung kohärenter Strahlen, einem Detektor zur Ermittlung der so induzierten Emissionsstrahlung und einem Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät eine Mikrorecheneinheit (3) zum Vergleich der ermittelten Emissionsstrahlung mit den im Speicher (4) gespeicherten Soll- (4') und Grenzwerte (4") enthält.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Erweiterungen 55 (Zusatzchips, Zusatzkarten) auch für das Erkennen spezieller mikrobiologischer Prozesse g ΑΤ 414 275 B (z.B. bei Reisen) spezialisiert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Nachweis sowohl von Bakterien, Hefe und Schimmelpilzen geeignet ist, wobei gegebenenfalls auch 5 gleichzeitig nebeneinander charakteristische Eigenschaften wie Keimgehalt, Gasbildung, Gäraktivität, Säurebildung u.dgl. ermittelt werden.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Speicher (4) spezielle Parameter gespeichert sind, durch welche detailliert nach definierten Bakteri- io en, z.B. Salmonellen bei Lebensmitteln, Schimmelpilzen bei Milch oder bestimmte Krank heitserreger in Flüssigkeiten, untersuchbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Kontrolle der verwendeten Spritz- und/oder Düngemittel bei Obst und Gemüse und/oder 15 Beimengung von möglicherweise verbotenen Konservierungsmittel bietet.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß durch Regelung der ausgesandten Strahlung die Lebensmittel unabhängig von der Temperatur, d.h. auch Tiefkühlkost, auf seine Genußfähigkeit überprüfbar ist. 20
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (4) mit Daten versehen ist, die zusätzlich ein Überprüfen der Zusammensetzung und/oder Beständigkeit von Verpackungsmaterialien und/oder der Abgabe von bestimmten Substanzen ermöglichen. 25
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit an sich bekannten Leseverfahren bei Kassen verbunden ist, wobei das Ergebnis am Kassenbon aufwertbar ist. 30 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 35 40 45 50 55