DE1220083B

DE1220083B - Vorrichtung zur Pruefung biochemischer Reaktionen an Bakterien

Info

Publication number: DE1220083B
Application number: DES95476A
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF SIEGERT DR
Current assignee: RUDOLF SIEGERT DR
Priority date: 1965-02-16
Filing date: 1965-02-16
Publication date: 1966-06-30

Description

Vorrichtung zur Prüfung biochemischer Reaktionen an Bakterien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die eine einfache und schnelle Prüfung biochemischer Reaktionen an Bakterien, vorwiegend an nicht proliferierenden, zuläßt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Reaktionen einer der verschiedenen, in Substratlösungen befindlichen Bakterienkulturen mit einer größeren Zahl von Reagenzien gleichzeitig geprüft werden sollen. Die Prüfung solcher Reaktionen erfordert nach dem bisher bekannten Verfahren sehr viel Zeit und ist auch nur in sehr umständlicher Weise durchführbar.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung biochemischer Reaktionen besteht aus mindestens einer, vorzugsweise aus sehr vielen Kammern, wobei jede Kammer aus mehreren längs einer gemeinsamen Mittellinie liegenden Teilkammern zusammengesetzt ist und die Teilkammern bzw. die Trennwände zwischen den Teilkammern derart angeordnet und ausgebildet sind, daß beim Schwenken der Kammer um eine zur Mittellinie der Teilkammern senkrechte Achse zunächst der Inhalt der obersten Kammer in die benachbarte fließt, dann der Inhalt dieser Kammer zusammen mit dem der erstgenannten Kammer in die nächstfolgende usf. Eine solche Vorrichtung gestattet, die in der ersten Teilkammer zusammen mit einer Substratlösung, z. B. einer Zuckerlösung mit Phosphatpuffer, eingebrachte Bakterienkultur nacheinander mit verschiedenen, getrennt aufbewahrten Reagenzien zu mischen, und zwar in einer gewünschten Reihenfolge, und so die jeweils gewünschte Prüfung in kürzester Zeit durchzuführen. Die Erfindung gestattet auch eine weitgehende Automatisierung der Prüfungen.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht vorzugsweise aus einer Glasplatte oder auch aus einer Platte aus durchsichtigem Kunststoff, der gegen die üblichen organischen Lösungsmittel, d. h. gegen starke Säuren und Basen unempfindlich ist. In der Platte sind nebeneinanderliegend eine größere Zahl von Kammern der beschriebenen Art ausgebildet. Eine solche Platte ist durch eine Deckplatte aus durchsichtigem Material abdeckbar, wobei die Abdichtung von Deckplatte und Grundplatte durch Gummi, beispielsweise durch Silicongummi, vorgenommen werden kann. Die Befestigung der Deckplatte an der Grundplatte geschieht vorzugsweise durch Klammern. In der Grundplatte können mit Vorteil Kammern verschiedener Ausbildung untergebracht sein, z. B. Kammern, die sich hinsichtlich der Zahl der Teilkammern unterscheiden. Es können hierin auch solche Kammern angebracht sein, die sich aus zwei senkrecht zueinander stehenden Kammern zusammensetzen. Man gewinnt so die Möglichkeit, anschließend an eine erste Prüfung weitere Reaktionen durchzuführen oder in der angeschlossenen zweiten Kammer bestimmte Gase entwickeln oder/und absorbieren zu lassen und so die Vorgänge in der ersten Kammer zu beeinflussen.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind, daß der Umsatz des Substrats leicht kontrolliert und beeinflußt werden kann und eine geringgradige Verunreinigung durch Fremdkeime in nichtproliferierenden Reaktionsansätzen nicht stört, weil während der relativ kurzen Versuchsdauer im Substrat keine den Reaktionsablauf beeinflussende Vermehrung von Fremdkeimen zu erwarten ist. Es kann also in den meisten Fällen von der Ernte der zu untersuchenden Keime ab unsteril gearbeitet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt A b b. 1 eine Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer größeren Anzahl von Kammern, A b b. 2 bis 4 Schnitte durch die A b b . 1 entsprechend den Schnittlinien II-II, III-III und IV-IV und A b b. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der A b b. 2. Wie die Zeichnung zeigt, besteht die Vorrichtung aus einer Glasplatte 1, die eine größere Zahl von Kammern hat, im Ausführungsbeispiel zwanzig Kammern. Es handelt sich um vier verschiedene Arten von Kammern, die mit 2 bis 5 bezeichnet sind. Die Platte 1 und damit sämtliche Kammern sind gemeinsam durch eine Deckplatte 6 abdeckbär. Zwischen den Platten 1 und 6 liegt eine Gummidichtung 7, die sämtliche Kammern auch gegeneinander abdichtet. Beide Platten 1 und 6 werden durch Klammern 8 zusammengehalten. Sämtliche Kammern sind innerhalb der Dichtung 7 'von einer ringartigen Nut 9 umgeben. Diese Nut dient als Schutz gegen das Überlaufen der Kammerfüllungen beim öffnen der Vorrichtung, d. h. beim Abnehmers des Deckels 6, sie kann aber auch zur Kontrolle der Wasser- und Gasdichte innerhalb der Kammern oder auch zur Unterbringung eines Adsorbens dienen.
Die Kammern 2 setzen sich aus vier Teilkammern a, b, c, d zusammen. .Diese Kammern sind durch Wände 10, 11 und 12 getrennt, die gleichzeitig als Überlauf ausgebildet sind. Die Neigung der schrägen Wandteile nimmt von der Kammer d ausgehend zu, d. h. beim Schwenken der Platte 1 um die in A b b. 2 links liegende Längskante der Tafel. 1 fließt zuerst der Inhalt der Kammer d in die Kammer c, dann der Inhalt beider aus der Kammer c in die Kammer b und schließlich der gesamte Inhalt dieser Kammer in die Kammer a.
Die Kammern -4 haben, wie A b b. 4 zeigt, nur drei Kammern a, b und d. Gleichachsig mit diesen Kammern sind die einfachen runden Kammern 5 angebracht. Die Kammer 3 setzt sich aus zwei senkrecht zueinander stehenden Teilkammern zusammen, die eine Teilkammer entspricht der üblichen Kammer 2, wie sie in A b b. 2 dargestellt ist. Der senkrecht hierzu stehende Kammerteil mit den Wänden 13 und 16 hat eine Kammer e und eine Kammer a', die der Kammer a entspricht. Beim Schwenken der Platte entleeren sich die Kammern d, c, b in der zuvor beschriebenen Reihenfolge in die Kammer a. Wird die Platte 1 dagegen um eine senkrecht zur ersten stehende Achse geschwenkt, so fließt der Inhalt aus der Kammer a in die Kammer e und schließlich in die Kammer a'. Das kann dazu benutzt werden, um in beiden Kammern eine gewünschte Gasentwicklung herbeizuführen.
Wie A b b. 2 zeigt, kann bei einer oder einigen der Kammern 2 die Teilkammer d durch einen Schieber 14 abgedeckt werden. Dieser Schieber ist in Nuten der Seitenwände der Kammer 2 geführt. Er hat einen Handgriff 15. Diese Schieber sind dann von Vorteil, wenn in der Teilkammer d eine Gasentwicklung beobachtet werden soll. Aufsteigende Gasblasen sammeln sich dann unter dem Schieber.
Wie erwähnt, besteht die Platte 1 vorzugsweise aus Glas. Glas hat gegenüber Kunststoff den Vorteil, daß es eine Beheizung der Reaktionsräume, z. B. der Teilkammern a, gestattet. Als Heizung kommt beispielsweise eine Induktionsheizung mit Hilfe eines isoliert eingelegten Metallringes in Betracht. Glas läßt sich weiter leichter sterilisieren und ist -durchsichtiger als Kunststoff, so daß die Reaktionen auch mit Hilfe von Fotozellen im Durchleuchtungsverfahren ausgewertet werden können.
Zwecks Durchführung der Prüfungen werden die Kammern d mit einer Substratlösung und mit den zu untersuchenden Bakterienkulturen gefüllt. Die Füllungen liegen in der Größenordnung von einigen zehntel Milliliter. Die Kammern c und b nehmen die gewünschten Reagenzien auf, die Kammern a nach vollständigem Kippen der Platte um 45° die Substratlösung einschließlich der Reagenzien. Die Kammern -2 können zwei Reagenzien aufnehmen, die Kammer 3 nur eine. Die Kammern 5 sind für Nebenuntersuchungen bestimmt, die Kammer 3 gestattet, den Inhalt der Kammer a noch mit einem weiteren Reagenz zu mischen -und die zweite Prüfung in der Kammer ä vorzunehmen.
Auch die Kammetzi a können ein Reagenz enthalten. Enthält beispielsweise die Teilkammer d die Bakteriensuspension und das Substrat, z. B Harnstoff, so kann die Teilkammer b eine Mangansulfatlösung, die Kammer c Natriumhypochlorit und die Teilkammer a eine Phenolatlösung enthalten. Nach ausreichender Inkubationszeit, z. B. in einem beheizten Wasserbad, wird die Platte nacheinander um 45° geneigt. Die Bakterien-Substrat-Suspension fließt unter Mitnahme der Reagenzien von d über c, b nach a. Im vorliegenden Beispiel würde eine in a erscheinende Grünfärbung einen positiven Reaktionsausfall anzeigen.
Das Füllen der Teilkammern geschieht vorzugsweise automatisch. Nach dem Füllen wird die Deckplatte 6 aufgesetzt und die Vorrichtung verschlossen. Danach kann gegebenenfalls nach entsprechender Vorbehandlung die Prüfung in allen Kammern gleichzeitig durchgeführt werden. Die Vorrichtung ist gleicherweise geeignet für die Diagnostik im bakteriologischen Laboratorium, für bakterienphysiologische Untersuchungen und in Fällen, in denen eine Überwachung der biochemischen Leistungsfähigkeit von Keimen erforderlich ist. Eine Automatisierung der einzelnen Arbeitsgänge, angefangen von der Füllung der Platte bis zur Auswertung der Ergebnisse, erlaubt die Anlage großer Versuchsreihen, wie sie z. B. bei der Bearbeitung von Fragen der Bakteriensystematik und -genetik notwendig sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Prüfung biochemischer Reaktionen an Bakterien, gekennzeichnet durch eine aus mehreren längs einer gemeinsamen Mittellinie liegenden Teilkammern (a, b, c, d) zusammengesetzte Kammer (2, 3, 4), in der die Trennwände (10, 11.... ) zwischen den Teilkammern (a, b, . . .) als Überlauf ausgebildet sind und die Neigung der Überlaufflächen in Richtung der gemeinsamen Mittellinie zu- bzw. abnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen der Teilkammern (a, b, . . .) in verschiedener Höhenlage angeordet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Teilkammern (d) durch eingelegte oder einschiebbare Plättchen (14) abschließbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2, 3,. . .) stabförmig mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist und die Teilkammern (a, b, . . .) in der Längsrichtung der Kammer nebeneinanderliegend angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (2, 3.... ) aus Glas oder einem durchsichtigen Kunststoff besteht und an ihrer Oberseite eine abnehmbare durchsichtige Platte (6) trägt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zwischen der Kammer und der Abdeckplatte liegende Gummiplatte (7) und den Kammerboden und die Abdeckplatte umgreifende Klemmen (8).
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand der Kammer (2, 3,. . .) eine sämtliche Teilkammern (a, b, . . .) umgebende und von der Oberfläche ausgehende Rinne (9) trägt. B.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Platte (1) mehrere Kammern (2, 3, 4, . . .) nebeneinanderliegend ausgebildet und durch eine gemeinsame Platte (6) abgedeckt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer gemeinsamen Platte (1) ausgebildeten Kammern (2, 3, . . .) sich hinsichtlich der Zahl und Lage der Teilkammern (a, b, . . .) unterscheiden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kammern mit senkrecht zueinander stehenden Mittellinien so zueinander angeordnet sind, daß beide Kammern eine gemeinsame Teilkammer (a) haben.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Kammern(3) Teilkammern (d, c, a) und für sich selbständige Kammern (5) in der gemeinsamen Platte (1) ausgebildet sind.