DE1949180C3 - Untersuchung eines Materials auf das Vorhandensein von Bakterien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Untersuchung eines Materials auf das Vorhandensein von Bakterien.

Werden Bakterien in einem geeigneten Nährboden gezüchtet, der eine gärungsfähige Kohlenstoffquelle, wie Glukose, enthält, so kann diese Kohlenstoffquelle während des Wachsens der Bakterien zu COi zerfallen. Ist der hier als Nährboden bezeichnete Wachstumsstoff alkalisch, so wird das COi im allgemeinen unter Bildung von Karbonaten oder Bikarbonaten absorbiert. Ist der Ausgangsstoff jedoch sauer (oder schwach alkalisch oder neutral, so daß eine geringe CCVAbsorption zum Übergang auf saure Zustände führt), so wird gasförmiges COi oberhalb der Lösung in die Atmosphäre abgegeben.

Enthält der Nährboden eine Kohlenstoffquelle, die anstatt aus normalem Kohlenstoff mit einem Atomgewicht von 12 aus radioaktivem Kohlenstoff mit einem Atomgewicht von 14 (O*) besteht, so enthält jegliches frei werdendes COi radioaktives COi. Die sich auf Grund des Betazerfalls von C¹⁴ ergebende Radioaktivität des O*Oi kann gemessen werden. Diese Radioaktivität hängt im allgemeinen von der Menge des erzeugten COi ab; die betreffende Größe kann somit dazu herangezogen werden, das Vorhandensein der Bakterien und das Wachstum in dem Nährboden zu messen.

Bisher bestand das grundsätzliche Verfahren zur Messung der Radioaktivität von freigesetztem Ο^ΑΟι darin, das COi auf einem Filterpapier zu sammeln, das in eine alkalische Lösung getränkt war. Das Filterpapier mit einem in flüssiger Form vorhandenen radioaktiven Karbonat oder Dikarbonat wurde dann verarbeitet und zur Untersuchung auf Radioaktivität in einem Flüssigkeits-Scintillationszähler analysiert. Dieses Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins von Bakterien und dem Züchten von Bakterien aus der Radioaktivität des von dem Nährboden abgegebenen COi ist langsam und aufwendig.

Bei Arbeiten in Krankenhäusern ist die frühe Erkennung von Bakterien in KörperflUssigkeiten von größter Bedeutung. Bisher wurden anerkanntermaßen Blut- oder Urinproben oder dgl. in einem geeigneten, in einer Petrischale befindlichen Nährboden eingebracht, und sodann wurde das bakteriologische Wachstum per Augenschein überwacht. Diese Methode ist ebenfalls langsam und aufwendig. Sie erleichtert jedoch die Schlußbestimmung betreffend das Vorhandensein von

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Bakterien. Bei allen Verfahren werden offensichtlich sämtliche Proben, und zwar unabhängig davon, ob sie hinsichtlich Bakterien positiv oder negativ reagieren, teuren und aufwendigen Untersuchungsvorgängen unterzogen.

In vielen Fällen würde jedoch eine richtige Diagnose und Behandlung von Krankheiten erleichtert werden, wenn das Vorhandensein bestimmter Bakterien auf einfache und schnelle Weise bestimmt werden könnte. Könnten derartige negative Proben ermittelt und ohne aufwendige Verarbeitung beiseite geschafft werden, so ließe sich viel Laborarbeit vermeiden. Der zuletzt betrachtete Gesichtspunkt trifft auch dann zu, wenn das Vorhandensein einer bestimmten Gattung oder zumindest einer bestimmten Gruppe von Bakterien schnell festgestellt werden könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Weg zu zeigen, wie vorzugehen ist, um auf besonders einfache Weise ein Material auf das Vorhandensein von Bakterien zu untersuchen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß von dem zu untersuchenden Material eine Probe in einen Nährboden eingeführt wird, der eine einen C¹⁴-Kohlenstoff enthaltende Kohlenstoffquelle umfaßt, die durch Bakterien unter Bildung von Kohlendioxid vergärbar ist, daß der Nährboden mit der Materialprobe solchen Bedingungen ausgesetzt wird, daß sich durch normale Gärung Kohlendioxid entwickelt, und daß bei zumindest einem Teil der oberhalb des Nährbodens und des Probenmaterials vorhandenen gasförmigen Atmosphäre zur Bestimmung des Vorhandenseins von O^AOi eine Radioaktivitätsmessung vorgenommen wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens ist es zweckmäßig, eine Vorrichtung zu verwenden, bei der ein Behälter vorgesehen ist, der eine Probe des jeweils zu untersuchenden Materials zusammen mit einem Nährboden aufnimmt, welcher eine einen (^-Kohlenstoff enthaltende Kohlenstoffquelle aufweist, die durch Bakterien unter Bildung von Kohlendioxid gärungsfähig ist, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die den Behälter und damit den Nährboden und die jeweilige Materialprobe Bedingungen aussetzen, unter denen eine normale Gärung stattfinden kann, daß eine Radioaktivitäts-Meßeinrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe die Radioaktivität einer Gasmenge meßbar ist, daß der Behälter über eine Rohrleitungsanordnung mit der Radioaktivitäts-Meßeinrichtung verbunden ist und daß die Rohrleitungsanordnung normalerweise absperrende Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, die derart betätigbar sind, daß sie periodisch die Rohrleitungen freigeben und zumindest einen Teil der in dem Behälter jeweils enthaltenen gasförmigen Atmosphäre in die Radioaktivitäts-Meßeinrichtung einströmen lassen.

Zum technischen Fortschritt wird ausgeführt:

Das erfindungemäße Verfahren gestattet eine schnelle Bestimmung des normalen Auftretens oder Nichtauftretens der medizinisch bedeutsamsten Bakterien in einer gegebenen Probe. Die Erfindung ermöglicht ferner eine schnelle Bestimmung des Vorhandenseins oder Fehlens einer bestimmten Gattung oder Gruppe von Bakterien. Darüber hinaus eignet sich die Erfindung dazu, bakteriologische Untersuchungen automatisch durchzuführen, wodurch l.aborpersonal für andere Tätigkeiten frei wird. Ferner erleichtert die Erfindung die Durchführung einer Vielzahl von Einzelanalysen, und zwar dadurch, dull diese Analysen ein einziger

Fachmann praktisch gleichzeitig durchführt

Gemäß einer Ausgestaltung der oben genannten Vorrichtung dient diese zur schnellen und aufeinanderfolgenden Untersuchung einer Vielzahl von Stoffen auf das Vorhandensein von Bakterien, und zwar durch Messung der Radioaktivität von gasförmigen Bestandteilen, die aus den betreffenden Materialien abgeführt sind. Diese gasförmigen Bestandteile entstehen nach Inkubation in einzelnen Behältern, in denen sich zunächst einzelne Proben der zu untersuchenden Stoffe mit einem Nährboden befinden, der eine O⁴ enthaltende Kohlenstoffqoelle umfaßt, welche unter Bildung von Kohlendioxid gärungsfähig ist Die betreffende Vorrichtung umfaßt für diese Zwecke ein Rohrleituiigssegment für jeden der vorhandenen Behälter, um die Behälter mit einer Radioaktivitäts-Meßeinrichtung verbinden zu können. Diese Radioaktivitäts-Meßeinrichtung enthält eine Ionisationskammer, welche so betreibbar ist, daß die Messung des radioaktiven Zerfalls des O⁴ in dem O⁴Ch erleichtert ist. Das gerade erwähnte O⁴Ch ist in gasförmigem Zustand in der Kammer enthalten, die ein Einlaßrohr aufweist. Die betreffende Vorrichtung enthält ferner Einrichtungen, die mit der erwähnten Kammer derart koppelbar sind, daß sie den elektrischen Strom messen, der durch den radioaktiven Zerfall entsteht. Ferner sind Ventileinrichtungen mit den Rohrleitungssegmenten und dem Einlaßrohr verbunden. Diese Ventileinrichtungen sind in einer solchen Weise betätigbar, daß selektiv eine Verbindung des Einlaßrohres mit irgendeinem Rohrleitungssegment hergestellt wird. Auf diese Weise ist jeweils eine Strömung eines gasförmigen Anteils aus einem entsprechenden Behälter in die Kammer hinein ermöglicht. Mit der Kammer sind Absaugeinrichtungen gekoppelt, die aus dieser Kammer den in diese eingeleiteten gasförmigen Anteil herauszuführen erlauben, nachdem die Radioaktivität dieses Anteiles gemessen worden ist.

Diese Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß sämtliche vorgesehenen Behälter und Materialproben gleichzeitig Bedingungen ausgesetzt werden, die zum Auftreten metabolischer Vorgänge führen, daß die Ionisationskammer so beschaffen ist, daß der Radioaktivitätszerfall von O⁴ in O⁴Ch begünstigt ist, das in gasförmigem Zustand in der Ionisationskammer vorhanden ist, und der Einrichtungen zugehörig sind, mit deren Hilfe der durch den Radioaktivitätszerfall in der Ionisationskammer erzeugte elektrische Strom meßbar ist, daß die Rohrleitungsanordnung Rohrleitungssegmente enthält, die den jeweiligen Behälter mit einem Einlaßrohr der Ionisationskammer verbinden, daß das Absperrglied an die Rohrleitungssegmente und das Einlaßrohr angeschlossen und so betätigbar ist, daß das Einlaßrohr der Ionisationskammer selektiv mit jeweils einem Rohrleitungssegment derart verbunden ist, daß eine Probe der gasförmigen Atmosphäre aus dem jeweiligen Behälter in die Ionisationskammer einströmt, und daß mit der Ionisationskammer Einrichtungen gekoppelt sind, die aus dieser Kammer die in dieser jeweils enthaltene Gasprobe nach der Radioaktivitätsmessung herausführen.

An Hand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die bakteriologische Detektorvorrichtung ist in der Zeichnung generell mit 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10 ist insbesondere für eine frühzeitige Ermittlung des normalen Auftretens der medizinisch bedeutsamsten Bakterien in Stoffen, wie Blut-, Urin- und Wasserproben und dgl., geeignet. Das Vorhandensein derartiger

Bakterien wird einfach dadurch ermittelt, daß die Menge an O⁴Ch gemessen wird, das dann entsteht, wenn ein auf Bakterien zu untersuchendes Material in einen Nährboden eingebracht wird, der eine einen C⁴-Kohlenstoff enthaltende Quelle umfaßt (wie mit O⁴ substituierte Glukose), welche durch Bakterien umgewandelt wird und dabei O⁴Ch erzeugt. Der Nährboden mit der darin befindlichen Probe wird anschließend ausgebrütet. Das Vorhandensein von Radioaktivität in der Atmosphäre oberhalb des Nährbodens ist damit offensichtlich eine Anzeige für das Vorhandensein von Bakterien in der ursprünglichen Stoffprobe.

Eine zu analysierende Probe, wie Blut oder Urin oder dgl., wird in einen sterilen Nährbodenbehälter 12 oder 14 zusammen mit einem Nährboden eingebracht, der vorzugsweise 0⁴-Glukose in welcher sämtliche Kohlenstaffatome durch O⁴ ersetzt sind. Sodann erfolgt die Bebrütung. In geeigneten Intervallen wird zumindest ein Teil der in der Nährboden- bzw. Züchtungskammer 12 oder 14 enthaltenen gasförmigen Atmosphäre zu einer Radioaktivitäts-Meßeinrichtung hin geleitet, die eine Ionisationskammer 16 enthält. Der durch den radioaktiven Zerfall von O⁴ in dem in der Kammer 16 enthaltenen Gas erzeugte elektrische Strom wird gemessen und mit Hilfe eines Meßinstrumentes 18 angezeigt. Dieses Meßinstrument 18 kann Einrichtungen zur gleichzeitigen Aufzeichnung auf einem (nicht dargestellten) Analog-Schreibgerät enthalten. Nach erfolgter Messung wird durch die Kammer 16 Frischluft hindurchgeleitet, um den restlichen radioaktiven O⁴O₂-Anteil in einen Absorber 20 einzuführen. Danach kann die Kammer 16 evakuiert werden. Hierzu dient eine Vakuumpumpe 22. Durch Evakuieren der Kammer 16 wird sichergestellt, daß aus dieser Kammer 16 sämtliche radioaktiven Bestandteile herausgeführt werden, so daß die nächste Anzeige hierdurch nicht beeinflußt wird.

Die Vorrichtung 10 wird normalerweise dazu herangezogen, das Vorhandensein von Bakterien zu ermitteln anstatt eine bestimmte Gattung von Bakterien festzustellen. Deshalb wird ein normaler Nährboden, der C⁴-Glukose enthält, eingesetzt. In einigen Fällen kann selbstverständlich ein bestimmter Nährboden, der spezifisch für eine bestimmte Bakteriengattung oder zumindest für eine bekannte Gruppe von Bakterien ist, eingesetzt werden. In jenen Fällen kann die Erfindung dazu herangezogen werden, das Vorhandensein oder Fehlen derartiger Bakteriengattungen oder generell der Glieder der jeweiligen Bakteriengruppen festzustellen. In dem Fall, daß ein Stamm oder eine Klasse von untersuchten Bakterien aus Glukose nicht CCh erzeugt, können einige andere Kohlenwasserstoffverbindungen benutzt werden, wie Xylose oder Maltose. Die einzige Forderung besteht dabei, daß die betreffende Kohlenwasserstoffverbindung O⁴ enthält und daß sie durch einige bekannte Bakteriensorten oder -giuppen unter Bildung von gasförmigem O⁴Ch gärungsfähig ist.

Obwohl, wie oben ausgeführt, 0⁴-Glukose die überwiegend verwendete Kohlenstoffquelle darstellt, umfaßt die Erfindung auch die Verwendung von Gärungsstoffen, die durch C⁴-Kohlenstoff substituierte Kohlenwasserstoffverbindungen enthalten. Diese Kohlenwasserstoffverbindungen umfassen im wesentlichen Stärken, Dextrine, Zucker und dgl. Derartige radioaktive Stoffe sind allgemein bekannt. Andere mit C¹⁴ substituierte Zucker, wie Saccharose, Fructose, Xylose, Maltose, Lactose und dgl. sowie Mischungen derartiger Zucker können bei der praktischen Ausführung der Erfindung benutzt werden. Zum Zwecke der Erzielung

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maximaler Empfindlichkeit sind am besten sämtliche Kohlenstoffatome in der Kohlenstoffquelle durch C⁴-Kohlenstoffatome ersetzt. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, und zwar so lange nicht, wie das C¹⁴ sich in der richtigen Stelle in den Kohlenwasserstoffmolekülen befindet, um als O^fCh freigesetzt zu werden. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß das C¹⁴ nicht willkürlich in dem jeweiligen Molekül eingesetzt werden kann, sondern daß seine Stelle sorgfältig ausgewählt sein muß.

Die Kohlenwasserstoffverbindungen werden in dem Gärungsstoff in Mengen von zumindest etwa 0,0001 Gewichtsprozent verwendet. Der Nährboden enthält am besten die Kohlenwasserstoffverbindung zwischen etwa 0.0003% und etwa 0,0001%. Es sei jedoch bemerkt, daß Gärungsstoffe, die bis zu 20% Kohlenwasserstoff und eine noch darüberliegende Kohienwasserstofimenge enthalten, verwendbar sind. Die C^-Aktivität in der Kohlenwasserstoffverbindung kann im Bereich von weniger als 0,1 Mikrocurie bis etwa 10 Mikrocurie oder bis zu einem noch höheren Wert reichen. Am günstigsten ist ein Wert von etwa 0,5 Mikrocurie.

Der Nährboden kann ferner eine normale Stickstoffquelle enthalten, wie Nitrate, Nitrite, Ammoniak, Harnstoff, oder andere assimilierbare Stickstoffquellen, und zwar entweder organische oder anorganische.

Eine Vielzahl von Kalzium-, Kalium- und Magnesiumsalzen kann in dem Nährboden verwendet werden. Als derartige Salze kommen z. B. Chloride, Sulfate, Phosphate und dgl. in Frage. Unter den sogenannten »Spurenelementen« werden allgemein Stoffe verstanden, die Mangan. Eisen, Zink, Kobalt und andere Elemente enthalten.

Schließlich kann der jeweilige Nährboden einen Puffer enthalten, mit dessen Hilfe der pH-Wert in dem gewünschten Bereich festgehalten werden kann. Auch hier kann eine große Anzahl von Stoffen verwendet werden. Häufig werden Kalium- oder Ammoniumphosphate benutzt, um den pH-Wert des jeweiligen Gärungs-Nährbodens aufrechtzuerhalten.

Zu Beginn des Verfahrens wird der Nährboden mit einer Probe des zu untersuchenden Stoffes geimpft, während der pH-Wert zwischen etwa 6 und 7 gehalten wird. Am besten wird der pH-Wert bei etwa 7 gehalten. Die Menge der verwendeten Probe kann sich über einen großen Bereich hinweg ändern; häufig wird jedoch eine Probenmenge bevorzugt, die zwischen etwa 0,01 bis etwa 10 Volumenprozent ausmacht. Nach einer kurzen Zeitspanne wächst jeder Organismus schnell; anschließend erfolgt eine Abnahme in der Wachstumsgeschwindigkeit. Damit ändert sich die Gärungsgeschwindigkeit und die Geschw indigkeit, mit der sich CCh bildet.

Die Temperatur des Nährbodens mit der darin befindlichen Probe wird am besten zwischen etwa 35° C und etwa 39" C gehalten. Die Gärung kann unter Schütteln, Umrühren oder dgL ausgeführt werden.

Im folgenden sei auf die in der Zeichnung dargestellte mechanische Anordnung näher eingegangen. Die Nährbodenbehälter 12 und 14 besitzen am besten ein Gesamtfassungsvermögen von etwa 50 ml, wovon 15 bis 25 ml von dem Nährboden und der zu untersuchenden Probe in Anspruch genommen werden. Das Volumen an Blut und Urin oder einer anderen verwendeten Probe sollte bei etwa 2 bis 5 ml liegen.

Jedem Behälter 12 und 14 ist ein Submikron-Filter 24 zugeordnet, das mit einem Regulierventil versehen ist. Auf diese Weise können Luftbakterien und andere teilchenförmige Verunreinigungen von der in die Behälter 12 und 14 eingeführten Umgebungsatmosphäre abgehalten werden. Ein normalerweise in einem vorangehenden Absorptionsfilier (nicht dargestellt) versehenes Auslaß-Rohrleitungssegment 26 ist für jeden ι Behälter 12 und 14 vorgesehen. Dieses Auslaß-Rohrleitungssegment verhindert, daß aus dem Nährbodenbehälter Nährbodentröpfchen austreten. Die Segmente 26 sind gut oberhalb des Pegels 27 des jeweiligen Nährbodens angeordnet. Die Behälter 12 und 14 sind am

in besten aus Einzelteilen aufgebaut, die eine Sterilisation durch Behandung in einem Autoklaven oder die Anwendung von Gas-Sterilisationsverfahren ermöglichen.

Die Nährbodenbehälter 12 und 14 mit den darin

i) befindlichen Nährböden und Testproben werden in einen temperaiurmäßig geregelten Brutofen 28 eingeführt, in weichem die Temperatur am besten auf 37"C + 2"C gehalten wird. Dies stellt optimale Bedingungen für das Bakterienwachstum dar.

Jd In Verbindung mit einer Vielzahl von Nährbodenbehältern, wie den Behältern 12 und 14, wird ein Detektor zur Messung der Radioaktivität von gasförmigen Stoffen, wie die Kammer 16, verwendet. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß zwar lediglich zwei Behälter 12 und 14 dargestellt sind, daß jedoch zur Erzielung eines größeren Wirkungsgrades zumindest zehn bis zwanzig derartige Behälter tatsächlich eingesetzt werden können. Ein Gas-Auswahlventil 30 wird dabei dazu benutzt, die Detektorkammer 16 abwechselnd nacheinander mit jeweils einem Nährbodenbehälter, wie dem Behälter 12 oder 14, zu verbinden und dann eine Verbindung zu einer Filterluftquelle 32 herzustellen, welche den Inhalt der Detektorkammer 16 herauszuführen erlaubt. Das Ventil 30 ist dabei als Ventil mit einer Vielzahl von Einlaßöffnungen 40,42,44,46,48, 50 und 52 dargestellt. Das Ventil 30 kann zwanzig bis vierzig Einlaßöffnungen aufweisen. In dem Ventil 30 sind Verschlußeinrichtungen in einer solchen Weise angeordnet, daß sie selektiv betätigbar sind und jede der Einlaßöffnungen 40 bis 52 mit dem Ventilauslaß 53 zu verbinden erlauben. Wie dargestellt, ist die Einlaßöffnung 44 mit dem Rohrleitungssegment 26 des Behälters 12 verbunden, während die Einlaßöffnung 48 mit dem Rohrleitungssegment 26 des Behälters 14 gekoppelt ist.

Die Einlaßöffnungen 42, 46 und 50 sind mit einer Rohrleitung 39 gekoppelt, die mit der Filterluftquelle 32 in Verbindung steht. Die Einlaßöffnungen 40 und 52 sind, wie dargestellt, nicht benutzt. Es können aber weitere Behälter benutzt werden, um mit diesen

5(i Einlaßöffnungen gekoppelt zu werden. Der Brutofen 28 enthält ferner Einrichtungen zur Aufnahme weiterer Behälter. Zur Absperrung oder Freigabe der Rohrleitungen sind zu beiden Seiten der Kammer 16 zwei Magnetventile 54 und 56 vorgesehen. Diese Ventile

;-j können zur Entleerung oder Evakuierung der Kammer 16 vorgesehen sein. Ein Stellungsanzeigeglied 34 kann am besten eine elektrische Anzeige der Stellung des Ventils 30 liefern. Das Anzeigeglied 34 wird durch einer (nicht dargestellten) eine Vielzahl von Stellunger

in einnehmenden Schalter betätigt der mit dem Ventil 30 mechanisch gekoppelt ist.

Die Kammer 16 dient dazu, einen elektrischer Ausgangsstrom entsprechend der in der Kämmet vorhandenen Menge an Radioaktivität abzugeben. Dei

),; elektrische Ausgangsstrom, der mit Hilfe des Meßinstruments 18 angezeigt wird, sollte einer Empfindlichkeit von zumindest etwa 12Pikocurie an O^A prc Milliliter Luft bei voller Größe oder einer Aktivität vor

etwa MNanocurie in der Ionisationskammer 16 entsprechen. Ein Ausgangssignal für ein Analog-Aufzeichnungsgerät mit 10-mV-Vollausschlag kann ebenfalls erhalten werden, und zwar mit Hilfe eines Dämpfungsgliedes, das Ausgangssignale aufzuzeichnen erlaubt, die 120 Pikocurie an O^A pro Milliliter Luft bei voller Größe entsprechen. Daneben können auch andere Einrichtungen verwendet werden, die zur Messung von Radioaktivität in einem gasförmigen Stoff geeignet sind. Als derartige Einrichtungen kommen |„ speziell Scintillationszählcr, Proportionalitätszähler, Geigerzähler und Ionisationskammern in Frage, die im Impulsbetrieb arbeiten.

Der Pegel an Radioaktivität, der ermittelt werden muß, bevor ein Nährboden untersucht werden kann, der , lebensfähige Bakterien enthält, wird auf dem Meßinstrument 18 voreingestellt. Dieses Meßinstrument kann auch ein elektrisches Relais enthalten. Wird der eingestellte Pegel durch die in einem bestimmten Teil des zu untersuchenden Gases enthaltene Radioaktivitätsmenge überschritten, so kann ein Anzeigelicht eingeschaltet werden, das dem in Frage kommenden Nährbodenbehälter zugeordnet ist. Außerdem kann ein hörbarer Alarm abgegeben werden. Die Anzeige des Bakterienwachstums kann so lange erfolgen, bis eine Rückstellung durch eine Bedienungsperson vorgenommen wird. Im Falle eines kurzzeitigen Netzausfalls kann ein batteriebetriebenes elektronisches Verküpfungselement verwendet werden, um den Anzeigezustand des jeweiligen Nährbodenbehälters aufrechtzuerhalten und um eine entsprechende Anzeige nach Rückkehr zum normalen Betrieb vorzunehmen. Die Betriebsweise des gesamten Anzeigesystems ist am besten so ausgelegt, daß eine Überwachung zu jedem Zeitpunkt vorgenommen werden kann, ohne daß sich irgendein Anzeigezustand ändert.

Die Folge der Betriebsvorgänge, die für jede Messung durchgeführt werden muß, wird durch ein motorgetriebenes, nockenbetätigtes Programmwerk 36 gesteuert. Dabei kann sowohl eine manuelle als auch eine automatische Betriebsweise erfolgen. Bei der automatischen Betriebsweise kann die Ablauf-Stcucreinrichtung 36 den Betrieb z. B. um eine ausgewählte Zeitspanne von 1, 2, 3 oder 4 Stunden nach Beginn des Brutvorganges in der Probe und dem Nährboden auslösen. Die Steuereinrichtung 36 veranlaßt die Vorrichtung 10, nacheinander eine Messung bei sämtlichen Nährbodenbehältern durchzuführen und dann in ihre Ruhe-(Ausgangs-)Stellung zurückzukehren, bis die ausgewählte Zeitspanne erneut vergangen ist, worauf der Zyklus wiederholt wird. Die Folgesteuereinrichtung-Meßablauffolge wird durch einen Druckknopfschalter ausgelöst. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt eine Anzeige. Am Ende des Anzeigezyklus kehrt die Ablauf-Steuereinrichtung 36 in ihren Ruhezustand zurück, in welchem das Auswahlventil 30 auf den ausgewählten Behälter eingestellt ist. Beim manuellen Betrieb kann das Auswahlventil 30 automatisch auf einen von einer Bedienungsperson mittels eines Stellungs-Wählers 138 ausgewählten Behälter einge- «i stellt werden.

Während des Betriebs wird das Ventil 30 so betätigt, daß es das Rohrleitungssegment 26 eines Behälters (12 oder 14 oder irgendeines anderen Behälters) mit dem Einlaßrohr 38 der Kammer 16 verbindet Zu diesem Zweck wird das Ventil 54 geöffnet Zumindest ein Teil des gasförmigen Inhalts des jeweils ausgewählten Nährboden-Behälters wird in die Ionisationskammer 16 übertragen. Daraufhin wird das Ventil 54 wieder geschlossen. Zu diesem Zweck wird die Kammer 16 am Ende des jeweils vorhergehenden Zyklus zumindest teilweise evakuiert zurückgelassen. Der damit in der Kammer 16 herrschende Unterdruck stellt den Antrieb für die Übertragung des gasförmigen Inhalts aus dem Behälter in die Kammer dar. Danach erfolgt eine Stromablesung in der Kammer 16. Übersteigt der Radioaktivitätspegel den voreingestellten Grenzwert, so leuchtet die zugehörige Bakterienwuchs-Anzeigelampe auf, und außerdem ertönt ein Alarm. Nach erfolgter Messung wird das Auswahlventil 30 in seine nächste Stellung gebracht, in der es das Einlaßrohr 38 mit der Filterluftquelle 32 verbindet. Sodann werden die Ventile 54 und 56 geöffnet, und außerdem wird die Pumpe 22 in Betrieb gesetzt. Dadurch kann gefilterte Atmosphärenluft durch die Ionisationskammer 16 und deren zugehörige Rohrleitungen gesaugt werden. Auf diese Weise wird jeglicher in der Kammer 16 noch enthaltener Gasrest aus dieser Kammer herausgeführt und in einem Kohlendioxid-Filter 20 gefiltert. Sodann kann das Ventil 54 geschlossen werden, während das Ventil 56 geöffnet wird. Die Pumpe 22 bleibt dabei in Betrieb, um die Kammer 16 zu evakuieren und sämtliche darin noch befindlichen radioaktiven Reste herauszuführen. Dieser Zyklus wird bei jedem Behälter wiederholt. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß das Ventil 30 als Drehschrittschalter arbeitet, der jeweils eine Einlaßöffnung (44 und 48) mit der Auslaßöffnung 53 verbindet. So ist z. B. die Einlaßöffnung 44 mit der Auslaßöffnung 53 verbunden, wobei der gasförmige Inhalt des Behälters 12 in die Kammer 16 eingesaugt wird. Danach schaltet das Ventil 30 in eine Stellung, bei der die Einlaßöffnung 46 mit der Auslaßöffnung 53 verbunden ist. Damit kann saubere, gefilterte Luft von der Quelle 32 her durch die Vorrichtung 10 hindurchgeleitet werden, und zwar durch die Rohrleitung 39, die Einlaßöffnung 46, die Auslaßöffnung 53, die Rohrleitung 38 und die Kammer 16. Auf diese Weise wird der in der Kammer 16 und in den zugehörigen Rohrleitungen noch enthaltene Gasanteil herausgeführt Nach dem Herausführen des Gasanteils und dem Evakuieren schaltet das Ventil 30 in seine nächste Stellung weiter, in der es die Einlaßöffnung 48 mit der Auslaßöffnung 53 verbindet, so daß die in dem Behälter 14 befindliche gasförmige Atmosphäre überwacht werden kann. Wenn nach einer geeigneten Brutzeitspanne keine Radioaktivität festgestellt wird, kann angenommen werden, daß in der ursprünglichen Probe keine Bakterien vorhanden waren, die den jeweiligen Nährboden zum Gären bringen und die Abgabe von gasförmigem COi bewirken könnten.

Ein großer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht ferner darin, daß das O*Oi in einem geschlossenen Behälter belassen und dann als Gas abgezogen wird, um seine Aktivität zu messen. Dadurch ist das erfindungsgemäße Verfahren schneller als bisher bekannte Verfahren. Ferner führt das erfindungsgemäße Verfahren zur Automatisierung des Meßvorgangs. Viele Proben können in ihren abgedichteten Behältern ausgebrütet werden und dann nacheinander mit Hilfe eines automatischen Meßinstruments geprüft werden. Auf diese Weise können Proben, die im Hinblick auf Bakterien negativ ausgefallen sind, schnell ermittelt werden. Damit ist es dann nicht mehr erforderlich, diese Proben noch aufwendigen Untersuchungen zu unterziehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 639/96

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Untersuchung eines Materials auf das Vorhandensein von Bakterien, dadurch gekennzeichnet, daß von dem zu untersuchenden Material eine Probe in einen Nährboden eingeführt wird, der eine einen O⁴-Kohlenstoff enthaltende Kohlenstoffquelle umfaßt, die durch Bakterien unter Bildung von Kohlendioxid vergärbar ist, daß der Nährboden mit der Materialprobe solchen Bedingungen ausgesetzt wird, daß sich durch normale Gärung Kohlendioxid entwickelt, und daß bei zumindest einem Teil der oberhalb des Nährbodens und des Probenmaterials vorhandenen gasförmigen Atmosphäre zur Bestimmung des Vorhandenseins vonO*Oi eine Radioaktivitätsmessung vorgenommen wird.