DE2917180A1

DE2917180A1 - Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen mehrfach-inokulation von bakterienproben

Info

Publication number: DE2917180A1
Application number: DE19792917180
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: AXFORD HERBERT GEORGE
Current assignee: AXFORD HERBERT GEORGE
Priority date: 1978-05-03
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1979-11-08
Also published as: GB2030174A; US4252897A; FR2424961A1; JPS557090A; NL7903359A

Description

Patentanwälte.. D i ρ I..-1 η g...C u.rt W a 11 a c h D:pl.~^-n-g._:T3"ü«pither Koch

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0-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d

Datum: 27. April 1979

Unser Zeichen: 16 J55J - Fk/Ne

Herbert George Axford
Thornhill, Ontario/Canada

und

Jacob P. Jacob
Tottenham, Ontario/Canada

Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrfachinokulation von Bakterienproben

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Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d Datum: 27 . April 1979 Unwr Zeichen: 16 3553 _

Herbert George Axford und

Jacob P. Jacob

Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Mehrfach-Inokulation von Bakterienproben

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Untersuchung von Bakterienproben durch gleichzeitige Mehrfach-Inokulation der Bakterienproben, die in einer Anzahl von nach oben offenen Zellen in einer Probenschale angeordnet sind, wobei die Probenzellen m einer vorgegebenen geometrischen Anordnung angeordnet sind.

übliche mikrobiologische Laborverfahren zur Identifikation einer gegebenen Bakterienprobe sind relativ kompliziert und erfordern einen beträchtlichen Zeitaufwand seitens des Laboranten.

Die Identifikation eines Pathogens vom Halsabstrich eines Patienten mit respiratorischen Symptomen kann als Beispiel

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genommen werden. Der Laborant muß zunächst eine Kultur des im Abstrich vorhandenen Bakteriums herstellen, um eine ausreichend große Menge des Bakterlums zu erhalten, die erforderlich ist, um die nachfolgenden biochemischen Untersuchungen durchzuführen. In vielen Fällen, insbesondere bei Abstrichen sind mehrere Bakterien vorhanden, von denen jedoch nicht alle Krankheitserreger sind. Es werden verschiedene bekannte Laborverfahren angewandt, um die unterschiedlichen Bakterienarten zu isolieren und voneinander zu trennen. Im allgemeinen kann jede Bakterienart von anderen durch ihre besonderen Reaktionen auf bestimmte bekannteChemikalien unterschieden werden. Diese können Zucker (Dextrose, Manitol, Laktose usw.), Aminosäurepräparate (Lysin, Ornithin, usw.) oder Präparate spezieller Substanzen, wie z.B. Harnstoff sein, wobei bestimmte Bakterien diese Chemikalien zu ihrem Wachtum benötigen, andere Bakterien hingegen nicht. Bei herkömmlichen Verfahren werden unbekannte Bakterien in Reagenzgläser, die die Chemikalien enthalten, inokuliert oder auf Petrischalen und Röhrchen mit einem Agarnährboden, der die Chemikalien enthält, aufgestrichen. In den meisten Fällen, insbesondere bei Zuckern und Aminosäuren ist eine Testsubstanz, wie z.B. Methyl-Rot, Brom, Thymol-Blau oder ähnliches enthalten, die ihre Farbe bei einer Änderung des pH-Wertes wechselt. Auf Grurfl der relativ großen Anzahl von Test-Chemikalien, die normalerweise für Identifikationszwecke verwendet werden (zwischen 12 und 25 oder mehr, je nach Art der verursachten Symptome, der Körperstelle, von der die Probe stammt usw.) und auf Grund der Notwendigkeit, die Inokulationsnadel nach jeder Inokulation mittels Flamme zu sterilisieren, beansprucht ein volles Programm für eine einzelne Bakterienart mit einer typischen Anzahl von Chemikalien einen großen Zeitaufwand. Die bei einem Bakterienwachstum auftretende Farbänderung muß von dem Laboranten aufgezeichnet werden und anhand dieser Farbänderungen müssen die einzelnen Bakterienstämme anhand von Tabellen oder auf Grund der Kenntnisse des Laboranten bestimmt werden. Hierbei können schwerwiegende Fehler auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die den Zeitaufwand für die Identifikation einer Serie bakteriologischer Proben verringert, wobei Pehlermöglichkeiten so weit wie möglich verringert werden sollen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt: Anordnen eines Kultur-Nährbodenträgers auf einer in einer horizontalen Ebene um eine vertikale Achse drehbaren Aufnahmeplatte an einer vorgegebenen Stelle, die einen Abstand von der Achse der Aufnahmeplatte aufweist» Anordnen eines Inokulationskopfes mit Inokulationsnadeln, die in der gleichen geometrischen Anordnung wie die nach oben offenen Zellen der Probenschale ausgerichtet sind, oberhalb der Aufnahmeplatte und mit Abstand von deren Achse, Anordnen der Probenschale unterhalb der Drehebene der Aufnahmeplatte und direkt unterhalb des Inokulationskopfes derart, daß die Zellen mit den Inokulationsnadeln ausgerichtet sind, Absenken des Inokulationskopfes derart, daß die Inokulationsnadeln in die offenen Zellen der Probenschale gebracht werden, um Bakterien aui diesen aufzunehmen, Anheben des Inokulationskopfes aus der Drehbahn der Aufnahmeplatte heraus, Drehen der Aufnahmeplatte derart, daß der Nährbodenträger in Ausrichtung unterhalb des Inokulationskopfes gebracht wird, erneutes Absenken des Inokulationskopfes zum Einführen der Inokulationsnadeln in den Nährbodenträger, Anheben des Inokulationskopfes aus der Drehbahn der Aufnahmeplatte heraus, und Entfernen des inokulierten Nährbodenträgers aus der Ausrichtung mit dem Inokulationskopf.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung dieses Verfahrens wird das Verfahren in folgenden Schritten durchgeführt:

(a) Das Einführen der Proben in eine geeignete Wachstumsfördernde Löstung in den voneinander getrennten Zellen äer

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Probenschale, die in der vorgegebenen geometrischen Anordnung angeordnet sind,

(to) Entnahme eines Teils der Probe in jeder Tasche des Probenträgers mit Hilfe der Inokulationsnadeln des Inokulationskopfes und Inokulieren des Nährbodenträgers mit den Nadeln des Inokulationskopfes, wobei der Nährbodenträger in getrennte Abteilungen in der gleichen geometrischen Anordnung wie die Inokulationsnadeln unterteilt ist und alle Abteilungen eine vorgegebene Testsubstanz mit einem geeigneten Indikator enthalten und wobei die Reaktion der Bakterien auf diese Testsubstanzen zur Identifikation beiträgt,

(c) Einbringen des Nährbodenträgers in eine Umgebung, die das Wachstum derjenigen Bakterien fördert, die nicht von der Testsubstanz inhibiert werden, wobei Bakterienwachstum durch eine Farbänderung des Indikators angezeigt wird,

(d) Entfernen des Nährbodenträgers aus der Umgebung und Eingabe von Daten, die die Abteilungen identifizieren, in denen Bakterienwachstum auftrat, in einen elektronischen Speicher,

(e) Wiederholen der Schritte (b), (c) und (d) mit anderen Testsubstanzen, die in weiteren Nährbodenträgern angeordnet sind und

(f) Vergleichen der Reaktion der Vielzahl von Proben auf die Testsubstanzen mit bekannten Reaktionen bekannter Bakterien auf die gleichen Testsubstanzen mit Hilfe einer elektronischen Recheneinrichtung zur Identifikation der Proben.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird eine Vorrichtung der Durchführung des Verfahrens zur gleichzeitigen Mehrfach-Inokulatlon von Bakterienproben, die in,einer·

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den Zellen einer Probenschale angeordnet sind, wobei die Probenzellen in einer vorgegebenen Anordnung angeordnet sind, geschaffen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Tragteil zur Aufnahme von Nährbodenschalen vorgesehen 1st, daß das Tragteil in einer horizontalen Ebene um eine vertikale Achse dreh-'· bar ist und einen mit Abstand von dieser Achse angeordneten Platz zur Anordnung einer Nährbodenschale aufweist, daß erste Einrichtungen zum Drehen des Tragteils über aufeinanderfolgende Intervalle vorgesehen sind, wobei eine Verweilperiode zwischen jedem Drehintervall vorgesehen ist, daß zweite Einrichtungen zur Halterung eines Inokulationskopfes oberhalb des Tragteils für eine vertikale Hin- und Herbewegung an einer mit Abstand von der vertikalen Achse angeordneten Stelle vorgesehen sind, daß der Inokulationskopf Inokulationsnadeln in der gleichen geometrischen Anordnung wie die nach oben offenen Zellen der Probenschale aufweist, daß dritte Einrichtungen zur Anordnung der Probenschale unterhalb der Drehebene des Tragteils und direkt unterhalb des Inokulationskopfes vorgesehen sind, wobei die Zellen mit den Inokulationsnadeln ausgerichtet sind, und daß vierte Einrichtungen zur Steuerung der vertikalen Hin- und Herbewegung des Inokulationskopfes' und der Drehung des Tragteils in einer Folge von Schritten vorgesehen sind, wobei diese Schritte das Absenken des «. Inokulationskopfes derart, daß die Inokulationsnadeln in die ** offenen Zellen der Probenschale gebracht werden, um Bakterien aus diesen aufzunehmen, das Anheben des Inokulationskopfes aus der Drehbahn des Tragteils heraus, die Drehung des Tragteils derart, daß der genannte Platz in Ausrichtung unter dem Inokulationskopf gebracht wird, das Absenken des Inokulationskopfes zum Einführen der Inokulationsnadeln in die Nährbodenschale an diesem Platz, das Anheben des Inokulationskopfes aus der Drehbahn des Tragteils heraus und das Drehen des Tragteils derart, daß dieser Platz aus der Ausrichtung unterhalb des Inokulationskopfes bewegt wird, einschließen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung ergibt sich

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dadurch, daß die Aufnahmeplatte eine Anzahl vonNährbodenschalen aufnehmen kann, diejjeweils in der gleichen geometrischen Anordnung wie die Inokulationsnadeln angeordnete Zellen aufweisen, wobei alle Zellen einer Nährbodenschale eine gleiche Testsubstanz, enthalten, die sich von Nährbodenschale zu Nährbodenschale ändert, daß aus der Probenschale mit Hilfe der Inokulationsnadeln entnommene Bakterien in die einzelnen Zellen einer Nährbodenschale überführbar sind, wobei die Reaktion der Bakterien auf die Testsubstanz zusammen mit einem geeigneten Indikator zur Identifikation der Bakterien beiträgt/ daß eine Bedienkonsole zur Eingabe von Daten vorgesehen ist, die die Zellen jeder Nährbodenschale identifizieren, in denen ein Bakterienwachstum aufgetreten ist, und daß die Bedienkonsole einen elektronischen Speicher, einen Aufnahmeplatz, an dem eine Nährbodenschale nach einer Inkubation angeordnet werden kann, eine Anzahl von Dateneingabe-Druckknöpfen, von denen jeweils ein Druckknopf einer Zelle Inder Nährbodenschale zugeordnet ist und die jeweils in der gleichen geometrischen Anordnung wie die Zellen angeordnet sind, und eine Rechnereinrichtung zum Vergleich der Reaktion einer Anzahl von Proben auf die Testsubstanzen in den Nährbodenschalen mit bekannten Reaktionen bekannter Bakterien auf die gleichen Testsubstanzen einschließt, so daß die Proben identifizierbar sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie die .Vorrichtung wird eine wesentliche Zeitersparnis bei der Identifikation einer Vielzahl von Bakterienproben erreicht, wobei das Auftreten von Fehlern so weit wie möglich ausgeschlossen 1st.

Die Verwendung der Eingabeeinrichtungen und der Rechnereinriohtungen zum Vergleich der Reaktionen der einzelnen Bak-

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terlenproben ermöglicht eine weitere wesentliche Vereinfachung des Verfahrens zur Identifikation der Bakterien, da es nicht mehr erforderlich ist, anhand von Vergleichstabellen und dergleichen die Reaktionen der unbekannten Bakterien mit Reaktionen bekannter Bakterien aufjdie gleichen Test subs tanzen zu vergleichen,

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten AutfUhrungsformen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Pig. I eine teilweise geschnittene perspektivische

Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 2 eine Unteransicht der Aufnahmeplatte der Vorrichtung nach Pig. I;

Fig. 3 eine Schnittansicht der Vorrichtung nach

Fig. 1 entlang der Linie 3-J5;

Fig. 4 eine der FIg". 3 ähnliche Teilansicht, die

Einzelheiten der Vorrichtung in einer anderen Lage zeigt;

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Nockenelement der

Vorrichtung nach Fig. 4;

Flg. 6 eine perspektivische Ansicht einer Bedienkonsole für den Rechner zur Durchführung des Verfahrens.

In Flg. 1 1st eine allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur gleichzeitigen Mehrfach-Inokulation bakteriologischer Proben gezeigt. Die Vorrichtung 10 weist eine zylin-

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drisches Basisteil 12 und einen darüber angeordneten Inokulationsarm mit einem Inokulationskopf 14 auf, der an dem Basisteil 12 gehaltert ist. Es sind Einrichtungen zur vertikalen Hin- und Herbewegung des Inokulationskopfes 14 vorgesehen, der so ausgebildet 1st, daß er auf seiner Unterseite eine Kappe 15 aufnehmen kann, die eine Vielzahl von Inokulationsnadeln 16 aufweist, wobei diese Nadeln vom Boden der Kappe 15 aus vorspringen. Die Nadeln 16 sind in einer bestimmten geometrischen Anordnung angeordnet und so ausgebildet, daß sie in eine Vielzahl von nach oben offenen Zellen 17 einer Probenschale 18 eingeführt werden können, um Bakterienproben aus diesen Zellen I7 aufzunehmen, die dann anschließend in die Zellen einer Nährbodenschale 20 eingeführt werden. Die Zellen der Probenschale I7 und der Nährbodenschale 20 sind in der gleichen geometrischen Anordnung angeordnet, wie die Nadeln 16. Das Einführen der Nadeln 16 In die Zellen der Nährbodenschale Inokuliert Bakterienproben in den Nährboden innerhalb der einzelnen Zellen der Nährbodenschale 20, so daß die Nährbodenschalen 20 dann inkubiert werden können, um das Wachstum von Bakterienkolonien innerhalb der einzelnen Zellen zu ermöglichen.

Die vorstehende allgemeine Beschreibung der grundlegenden Betriebsart der Vorrichtung nach Fig. 1 läßt erkennen, daß hierbei die gleichzeitige Übertragung von Bakterien aus einer Vielzahl von Zellen In einer Probenschale zu einer Vielzahl von Zellen in einer anderen Nährbodenjschale in einem einzigen Vorgang ermöglicht wird, wobei keine zwischenzeitliche Sterilisation oder komplizierte Arbeitsverfahren oder dergleichen erforderlich sind.

Im folgenden wird eine ausführliche Beschreibung der Vorrichtung nach den Figuren 1 bis 6 gegeben.

Wie dies aus den Figuren 1 und 3 zu erkennen ist, weist das zylindrische Basisteil 12 einehcreisförmige Bodenwand 21, eine

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zylindrische Seitenwand 23 und eine kreisförmige Deckwand 24 auf. Ein Oberkanten-Formstück 26 verbindet die benachbarten Ränder der Deckwand 24 und der Seitenwand 23 und es ist im linken Teil der Flg. 3 zu erkennen, daß die Boden- und Deckwand sowie das Oberkanten-FormstUck dadurch zusammengehalten und an der Seitenwand befestigt sind, daß sie mit Hilfe von Befestigungselementen 28 an einer Anzahl von vertikalen Streben 30 befestigt sind, die in Abständen um den Umfang des zylindrischen Bas iste Hs 12 herum angeordnet sind.

Gemäß Fig. 3 ist ein in der Mitte angeordnetes Säulentellj52 am Mittelteil der Bodenwand 21 befestigt und springt von dieser aus nach oben vor (wobei die Art der Befestigung dieses Säulenteils nicht dargestellt ist. Das Säulenteil 32 weist einen im wesentlichen zylindrischen Außenumfang auf und es ist durch maschinelle Bearbeitung mit einem in der Mitte angeordneten Schlitz 33 versehen, der am unteren Ende eine größere Breite aufweist als am oberen Ende. Am oberen Ende des Säulenteils 32 ist ein im wesentlichen zylindrisches senkrecht stehendes FUhrungsteil 36 mit Hilfe einer Stellschraube 35 befestigt und dieses Führungsteil 36 weist eine zylindrische Mittelbohrung 38 auf, die mit dem oberen Ende des Schlitzes 33 des Säulenteils 32 in Verbindung steht. Das Führungstell selbst weist ebenfalls bei 40 einen Schlitz auf, dessen Aufgabe weiter unten ausführlicher erläutert wird. Dieser Schlitz 40 ist aus Fig. 1 klar zu erkennen.

Aus Fig. 3 ist weiterhin zu erkennen, daß die Wände des Säulenteils 32 in Richtung auf das obere Ende des breiteren Teils des Schlitzes mit miteinander ausgerichteten Lagern 42 versehen sind, in denen eine Welle 44 einer DrehantriebsqueLle 45 drehbar gelagert ist. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Drehantriebsquelle 45 durch einen Elektromotor mit einem geeigneten Untersetzungsgetriebe gebildet, so daß die Welle 44 mit einer Drehgeschwindigkeit im Bereich von etwa 10 Umdrehungen pro Minute rotiert.

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Am linken Ende der Welle oder Achse 44 ist mit Hilfe einer selbstsichernden oder auf andere Welse drehfest auf der Welle 44 festgelegten Mutter 46 eine Schalterbetätigungsscheibe 48 befestigt, die an einem Punkt ihres Umfanges eine Einkerbung 30 aufweist (die in Fig. j5 gerade unten liegt), in welche der Taststift 51 eines Mikroschalters 52 einmal für jede vollständige Umdrehung einfallen kann. Weiterhin ist an der Welle 44 die Nabe 54 eines Nockenteils 56 befestigt, dessen Aufgabe weiter unten erläutert wird.

Eine langgestreckte Stange 58 ist hin- und herbeweglich Innerei? halb der Mittelbohrung J>8 des Führungsteils 56 befestigt.

Die Stange 58 trägt an ihrem unteren Ende eine Nockenfolgerrolle 60, die frei auf einer kurzen Achse 61 drehbar ist, wobei diese Achse quer durch die Stange 58 hindurch befestigt ist. Die Stange58 weist eine Aussparung zur Aufnahme der NockenfolgerroBe 60 auf. Am oberen Ende der Stange 58 ist ein Ende eines Querarms 62 befestigt, der in dem Schlitz 40 ausgerichtet ist, wie dies in den Figuren 1, 3 und 4 zu erkennen ist und. der an seinem von der Stange 58 entfernten Ende den Inokulationskopf 14 trägt. Der Inokulationskopf 14 ist am Querarm 62 mit Hilfe von zwei Befestigungselementen 64 befestigt, die fest mit dem Querarm 62 verbunden sind und die Kb'pfe 65 i|jN aufweisen, die in erweiterte Senkbohrungen 67 des Inokulationskopfes 14 angeordnet sind, wobei diese erweiterten Senkbohrungen am Boden von Ub er maß-Bohrung en 68 angeordnet sind. Die Verwendung der Übermaß-Bohrungen 68 und der erweiterten Senkbohrungen 67 erfolgt deshalb, um eine gewünschte Einstellbarkeit des Inokulationskopfes 40 gegenüber dem Querarm 62 zu ermöglichen, so daß sich der Inokulationskopf 14 in gewissem Ausmaß in Vertikalrichtung und seitlieh gegenüber dem Arm 62 bewegen und gegenüber diesem kippen kann. Auf diese Weise können die Inokulationsnadeln 16 selbsttätig in die richtige Ebene bewegt werden, wenn sie in die Probenschale 18 mit Proben, oder die Nährbodenschale 20 mit Nährboden abgesenkt werden.

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Wie dies aus den Figuren 1 und 3 zu erkennen 1st, weist die Kappe 15 die Form einer rechtwinkligen Schale mit nach oben vorspringenden Seitenwänden 70 auf, die den Inokulationskopf 14 umgeben können, der die Form eines H aufweist, wie dies am besten aus Fig. 1 zu erkennen 1st. Der Inokulationskopf

14 schließt federvorgespannte Einrastelemente 72 ein, beispielsweise niederdrückbare Kugellagerkugeln, die durch im Inneren angeordnete elastische Elemente nach außen gedrückt werden und die gegen die Innenfläche einer der Seitenwände der die Kappe I5 bildenden Schale drücken, so daß die Kappe

15 an ihrem Platz an dem Inokulationskopf 14 gehalten wird.

Fig. 2 zeigt eine Aufnahmeplatte 74, die, wie dies aus Fig. zu erkennen 1st, auf/der Oberseite der Deckwand 74 aufliegt, die deutlicher aus Fig. 3 zu erkennen ist. Die Aufnahmeplatte 74 weist die Form einer scheibenförmigen Aufnähmeplatte auf, deren Einzelheiten im folgenden beschrieben werden. Die Aufnahmeplatte 74 weist derartige Abmessungen auf, daß sie genau in die Vertiefung paßt, die durch das Oberkantenformstück an der oberen äußeren Kante des zylindrischen Basisteils 12 umgrenzt ist, wobei die Aufnahmeplatte jedoch drehbar ist. Die Aufnahme platte 74 ruht weiterhin auf der Deckwand 24, wie dies am besten in Fig. 3 zu erkennen ist.

Wie dies aus Flg. 2 zu erkennen ist, weist die Aufnahmeplatte 74 zwei diametral entgegengesetzt angeordnete kreisförmige öffnungen 75 auf, die groß genug sind, damit die Inokulationsnadeln 16 gleichzeitig durch diese öffnung hindurchgelangen können. Auf der (in Fig. 1 jedoch nicht in Fig. 2) erkennbaren Oberfläche der .Aufnahmeplatte sind zwei rechtwinklige Vertiefungen 76 ausgebildet, die konzentrisch die kreisförmigen öffnungen 75 umgeben. Die rechtwinkligen Vertiefungen 76 sind so bemessen, daß sie die ebenfalls rechtwinklig ausgebildete Kappe 15 aufnehmen.

An der unteren Randkante der Platte 74 sind zwei diametral entgegengesetzt angeordnete Vertiefungen 77 angeordnet, die

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mit den öffnungen 75 ausgerichtet sind, während an gegenüber den Vertiefungen 77 um 90° versetzten Stellen größere J-förmige Vertiefungen 79 vorgesehen sind, die sich weiter nach innen in Richtung auf die Mitte der Aufnahmeplatte erstrecken, als' die Vertiefungen 77.

Benachbart zu den J-förmigen Vertiefungen 79 und noch näher zum Mittelpunkt der Aufnahme platte 74 hin sind rechtwinklige öffnungen 81 vorgesehen. Der Zweck dieser Vertiefungen und Ausnehmungen wird im folgenden "beschrieben.

Die Aufnahme plat te Jk umgrenzt eine Mittelöffnung 83>* die so bemessen 1st, daß sie eng, jedoch drehbar das Führungsteil 36 umgibt, wie dies aus Fig. 3 zu erkennen ist.

Ein Ringzahnrad 84 ist mit Hilfe von Befestigungselementen 86 gegen die Unterseiteid er Aufnahme platte 74 und um die öffnung 6j> herum befestigt, wobei das Ringzahnrad 84 eine Öffnung mit dem gleichen Durchmesser aufweist, die mit der öffnung 85 ausgerichtet ist. Die Aufnahmeplatte 74 ist in dem die öffnung 83 umgebenden Bereich verstärkt, um einen sich nach unten erstreckenden Vorsprung 88 zu bilden, gegen den das Ringzahnrad 84 befestigt 1st. Die Befestigungselemente 86 erstrecken sich durch die Aufnahmeplatte 74 und sind in eine Scheibe 89 eingeschraubt, die ebenfalls eine Mittelöffnung mit dem gleichen Durchmesser wie die öffnung 83 aufweist, wobei die öffnungen miteinander ausgerichtet sind. Auf diese V/eise wird eine langgestreckte zusammengesetzte öffnung mit zylindrischer Form gebildet, die fest, jedoch drehbar über das Führungsteil 36 aufgeschoben werden kann, wie dies in Flg. 3 gezeigt ist.

Schließlich weist die Aufnahmeplatte 74 auf ihrer Oberfläche zwei zur Aufnahme von Nährbodenschalen dienende Vertiefungen 91 auf, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt sind, jedoch vorne und hinten In Fig. 1 auf der Oberseite sichtbar sind und die

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die kleinen rechtwinkligen Öffnungen 81 konzentrisch umgeben.

Jede dieser kreisförmigen Vertiefungen 91 ist an einer Stelle des Umfanges durch einen nach innen vorspringenden Ausrichtfinger 92 unterbrochen, dessen Aufgabe weiter unten erläutert wird.

Ein Antriebsmotor 94 1st innerhalb des zylindrischen Basisteils 12 auf geeigneten (nicht mit Bezugsziffern versehenen) Stützen befestigt und die Drehzahl der Ausgangswelle dieses Antriebsmotors wird durch ein Untersetzungsgetriebe 95 verringert, so daß sich die Ausgangswelle 96 des Untersetzungsgetriebes 95 mit einer relativ niedrigen Drehgeschwindigkeit dreht. Auf der Ausgangswelle 96 ist ein Ritzel 98 befestigt, das mit dem Ringzahnrad 84 kämmt.

Wenn der Antriebsmotor 94 eingeschaltet wird, ruft die Drehung des Ritzels 98 eine Drehung der Aufnahmeplatte 74 mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1 bis 2 Umdrehungen pro Minute hervor.

Wie dies auf der rechten Hälfte der Fig. 3 zu erkennen ist, weist die Deckwand 24 eine kreisförmige Öffnung 100 auf, die in der Schnittansicht nach Pig. 3 mit ausgezogenen Linien gezeigt ist, die jedoch mit gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeutet ist. Die Öffnung 100 ist etwas größer als die Öffnung 75 und der Mittelpunkt jeder Öffnung 75 folgt einer Ortskurve, die durch den Mittelpunkt der Öffnung 100 verläuft, so daß diese beiden Öffnungen in konzentrischer Ausrichtung miteinander gebracht werden können.

Wie dies in Fig. 3 in der rechten unteren Hälfte zu erkennen ist, ist die Probenschale 18 durch einen massiven rechtwinkligen Block gebildet, in den die Zellen 17 als zylindrische Vertiefungen eingebohrt sind. Die spezielle in den Zeichnungen gezeigte geometrische Anordnung ergibt 37

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Zellen In der Probenschale, wobei die Zellen In sieben benachbarten Reihen In einem hexagonalen Gesamtumriß angeordnet sind und die Reihen in der Folge jeweils 4, 5, 6, 7, 6, 5, und 4 Zellen aufweisen.

Die Inokulationsnadeln weisen die gleiche Anzahl auf und haben die gleiche geometrische Anordnung wie die Zellen der Nährbodenschale 20,wie dies weiter oben erläutert wurde. Damit die Nadeln 16 Bakterien aus den Zellenl7 aufnehmen können, muß die Probenschale 18 direkt unterhalb des Inokulationskopfes 14 angeordnet werden, so daß bei einer vertikalen Hin- und Herbewegung des Inokulationskopfes 14 die Nadeln 16 in die Zellen 17 eintreten können. Diese Anordnung der Probenschale wird mit Hilfe eines Probenschalenhalters 102 erreicht, der an seinem Inneren Ende eine nach oben stehende Leiste 105 aufweist, gegen die die Probenschale 18 stoßen kann und der weiterhin einen schwenkbar befestigten Handgriff 104 am äußeren Ende aufweist, der derart angeordnet ist, daß, wenn der Handgriff 104 sich in seiner oberen oder verriegelten Stellung befindet, die in voll ausgezogenen Linien in Pig. 2 gezeigt ist, der Abstand zwischen dem Handgriff 104 und der Leiste 103 gleich der entsprechenden Abmessung der Probenschale 18 ist, so daß diese fest an ihrem Platz gehalten wird. Wenn der Handgriff im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. J5 In eine Position verschwenkt wird, die in Fig· J> gestrichelt dargestellt ist, so 1st es möglich, die Probenschale 18 herauszuziehen. Der Probenschalenhalter 102 weist an seinen Seltenkanten Vertiefungen auf, so daß er nach innen vorspringende Führungstelle 105 aufnimmt, die durch geeignete Teile des Innenaufbaus des zylindrischen Basisteils 12 gebildet sind und die den Probenschalenhalter 102 führen.

Ein Mlkroschalter 107 ist am inneren Ende der Führungsteile oder Schienen 105 angeordnet und weist einen Fühler 108 auf, der so ausgerichtet ist, daß er betätigt wird, wenn der Probenschalenhalter 102 die Innere Begrenzung seiner Bewegungsbahn

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erreicht hat. Die Funktion des Mikroschalters 107 wird im folgenden erläutert.

Die dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung weist drei weitere Mikroschalter auf, die am besten aus Fig. 1 zu erkennen sind. Ein erster Mikroschalter 110 ist an der Deckwand 24 befestigt und weist einen Fühler 112 auf, der durch eine passende öffnung in der Deckwand 24 an dieser Stelle nach oben vorspringt, so daß der Fühler 112 mit der Bewegungsbahn der rechtwinkligen öffnungen 81 in der Aufnahmeplatte 74 ausgerichtet ist, wenn sich diese dreht. Daher kann sich immer dann, wenn eine der öffnungen 9I die in Fig. 1 gezeigte Position erreicht, der Fühler 112 nach oben durch die öffnung 81 erstrecken, so daß er eine Position einnimmt, in der er sich etwas über die Ebene des Bodens der Vertiefung 9I erstreckt. Wenn eine Nährbodenschale 20 in der Vertiefung 9¹ angeordnet ist, wird der Fühler 112 des Mikroschalters 110 jedoch niedergedrückt. Der Mikroschalter ist derart eingestellt, daß er einen ersten Schaltzustand aufweist, wenn sich eine Vertiefung 9I in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet, ohne daß sich eine Nährbodenschale in dieser Vertiefung befindet, während der Mikroschalter einen zweiten Schaltzustand unter allen anderen Umständen einnimmt. Daher befindet sich der Mikroschalter 110 immer im zweiten Schaltzustand, wenn sich die Aufnahmeplatte 74 in einer anderen Drehstellung als der in Fig. 1 gezeigten befindet und er befindet sich ebenfalls dann in der zweiten Schaltstellung, wenn sich die Aufnahmeplatte 74 in der in Fig. 1 gezeigten Position befindet und eine Nährbodenschale in der Vertiefung 91 angeordnet ist, wodurch der Fühler 112 niedergedrückt wird.

Zwei weitere Mikroschalter 114 und 115slnd nebeneinander unter der Deckwand 24 angeordnet und an dieser befestigt, und zwar an einer Stelle, die in Radialrichtung mit dem Mikroschalter 110 ausgerichtet ist und sich benachbart zuir Außenkante der Deckwand 24 befindet. Die Fühler 116 bzw. 117 dieser Mikro-

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schalter sind derart angeordnet, daß der äußerste Fühler 116 in die Vertiefungen 77 der Aufnahmeplatte Ik nach Fig. 2 sowie in die Vertiefungen 79 eintreten kann. Der innere Fühler 117 befindet sich jedoch zu weit innen/, um in die Vertiefungen 77 eintreten zu können, doch kann er in den vergrößerten Teil der J-förmigen Vertiefung 79 eintreten.

Die in Fig. 1 gezeigte Nährbodenschale 20 besteht aus einem zylindrischen Basisteil 120 mit einer kreisförmigen Bodenwand 121 und einer zylindrischen Seitenwand 122 sowie aus einem hexagonalen, die Zellen bildenden Teil 124, der durch innere einstückig ausgebildete Unterteilungen in Zellen 126 mit der gleichen geometrischen Anordnung unterteilt ist, wie die Zellen 17 der Probenschale 18. Der hexagonale Teil 124 weist weiterhin eine einstUckige Bodenwand auf, so daß die einzelnen Zellen 126 vollständig voneinander getrennt sind.

Obwohl die NährbodenschaIe 20 für den Inokulationsvorgang unter Verwendung der Vorrichtung 10 nur aus den beiden gezeigten Teilen bestfeht, ist es offensichtlich, daß eine Abdeckplatte über die beiden Teile nach Fig. 1 gelegt wird, wenn diese Nährbodenschale nach der Inokulation in einem üblichen Inkubator Inkubiert wird, um eine Verunreinigung des Nährbodens durch andere Ursachen zu verhindern.

Die Proben^schale 18 würde ebenfalls während ihrer eigenen Inkubation vor der MuIti-Inokulation mit Hilfe der Vorrichtung 10 ein geeignetes Abdeckelement aufweisen.

Im folgenden wird das Verfahren zur Mehrfach-Inokulation unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung 10 näher erläutert.

Es sei zunächst darauf hingewiesen, daß der erste Schritt darin besteht, Proben der unbekannten Bakterien in die Vielzahl der Zellen I7 der Probenschale 18 einzubringen. Als

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Beispiel kann angenommen werden, daß yj vermutete Bakterienarten von verschiedenen Abstrichen, Urinproben oder ähnlichem Identifiziert werden müssen. Es wird angenommen, daß die zu identifizierenden Bakterien nicht durch andere Bakterienarten kontaminiert sind. Der Vorgang der Trennung oder Isolierung einer Bakterienart von anderen Bakterienarten ist In der Mikrobiologie gut bekannt und bildet keinen Teil dieser Erfindung.

Sobald die bestimmten zu identifizierenden Bakterienarten vorliegen, werden diese in die verschiedenen Zellen I7 der Probenschale 18 inokuliert, wobei jede Zelle eine angemessene Menge einer wachstumfördernden Lösung enthält, die in der Lage ist, das Wachstum der meisten krankheitserregenden Bakterien zu fördern. Während des Isolierungsvorganges der anfänglich vorliegenden Bakterienproben hat der Laborant bestimmt, welche der Bakterien strikt anaerob sind und sorgt dafür, daß die Bakterienarten, die in die Zellen VJ einer Probenschale 18 gegeben werden, alle entweder aerob oder anaerob sind.

Sobald die verschiedenen Proben in die Zellen 17 der Probenschale 18 gegeben worden sind, legt der Laborant die Probenschale 18 in den Schalenhalter 102, verschließt den Griff 104 an seiner höchstgelegenen Stelle und setzt den Schalenhalter 102 in das zylindrische Basisteil 12 ein, und zwar durch die vorhandene öffnung, wobei der Probenschalenhalter 102 an den Führungsschienen 105 entlanggleitet. Der Laborant schiebt den Schalenhalter so weit nach innen wie möglich bis der innere Rand des Schalenhalters an einen Anschlag IJO anstößt und auch (fen Fühler 108 des Mikroschalters 107 berührt, wodurch dieser von einem Schaltzustand in den anderen umschaltet.

Der Laborant setzt dann eine Nährbodenschale, die ein Testmedium, das das Wachstum von einigen Bakterien fördert und

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JNSPECTED

das Wachstum von anderen Bakterien in einem bekannten Muster Inhibiert, in diejenige kreisförmige Vertiefung 9I ein, die sich um 90° Im Uhrzeigersinn versetzt gegenüber dem Inokulationskopf 14 nach FIg. 1 befindet. Es sei angenommen, daß vor der Inbetriebsetzung der Vorrichtung 10 sich die Aufnahmeplatte In dem In FIg. 1 gezeigten Zustand befindet, wobei eine der kreisförmigen öffnungen 75 mit der öffnung ausgerichtet und direkt unterhalb des Inokulationskopfes 14 angeordnet Ist. Dies bedeutet, daß vor dem Einsetzen der Nährbodenschale 20 in die Ausnehmung 9I der Fühler 112 des MIkroschalters 110 nach oben durch die öffnung 81 vorgesprungen Ist. Der Mlkroschalter 110 stellt daher das Fehlen einer Nährbodenschale 20 fest. Wenn der Laborant die Nährbodenschale an ihrem Platz Inder Vertiefung 9I bringt "weiß" der Mikroschalter 110 im Ergebnis, daß sich eine Nährbodenschale in der richtigen Stellung für den Betrieb der Vorrichtung befindet.

Das Einsetzen der Nährbodenschale 20 in die richtige Position erfordert, daß der Finger 92 mit einer entsprechenden Vertiefung an Stelle I5I übereinstimmt, und zwar am unteren Außenrand des zylindrischen Teils 120. Weiterhin muß der hexagonale Teil 124 so in den zylindrischen Teil 120 eingesetzt werden, daß zwei vorspringende Finger 1^4 mit einem nach Innen gerichteten Vorsprung 136 des zylindrischen Teils 120 ausgerichtet sind. Dies gewährleistet, daß, wenn die Aufnahmeplatte 74 die Nährbodenschale 20 zu der Position direkt; unterhalb des Inokulationskopfes 14 überführt, die verschiedenen Zellen 126 richtig mit den Nadeln 16 ausgerichtet sind.

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Sobald die Nährbodenschale 20 in die Vertiefung 9I eingesetzt ist, leitet das Niederdrücken des Fühlers 112 des Mikroschalters 110 einen vollständigen Arbeitszyklus der Vorrichtung 10 ein. Die erste Phase besteht im Absenken des Inokulationskopfes 14 und der Nadeln 16 in die Taschen 17 der Probenschale 18. Dies wird durch Einschalten der Drehantriebsquelle 45 erreicht, die die Position des Nockens 56 steuert. Wie dies aus Fig. 5 zu erkennen ist, befindet sich der Nocken 56 in seiner mit ausgezogenen Linien dargestellten oberen Stellung zu Beginn und am Ende eines voll- *^ ständigen Arbeltszyklus. Während der Drehung im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 5 dreht sich der Nocken durch seine Tiefststellung, die es der Stange 58 ermöglicht, so weit abzusinken, wie dies die Nadeln 16 zulassen. Wenn sich die Vorrichtung 10 in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand befindet, hindert die Nadeln 16 nichts daran, bis in die Zellen I7 abzusinken, so daß diese Nadeln bis zum Boden der Zellen I7 abgesenkt werden. Diese unterste Stellung für den Inokulationskopf 14. und die Nadeln 16 ist gestrichelt in Fig. 35 gezeigt. Es ist'zu erkennen, daß die Nadeln in den Nährboden 140 am Boden jeder Zelle I7 eindringen. Daher haben die Nadeln bei ihrem erneuten Anheben bis zur obersten Position einen Teil der Bakterienkulturen in jeder Zelle aufgenommen und können diese nun in die Nährbodenschale Inokulieren, die sich in der näehstgelegenen Vertiefung 9I nach Fig. 1 befindet.

Wenn der Nocken eine volle Umdrehung durchlaufen hat und in seine höchstmögliche Position zurückgekehrt ist, die in Fig. 5 gezeigt ist, wird der Antriebsmotor 45 ausgeschaltet und gleichzeitig wird der Antriebsmotor 94

DRIGIMAL

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gestartet. Die Aufnahmeplatte 74 wird entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn gemäß Fig. 1 gedreht, wodurch die Nährbodenschale 20 In eine Position direkt unter den Inokulationskopf 14 gedreht wird.

Wemdie Nährbodenschale diese Ausrichtposition erreicht hat, rastet der Fühler 116 des äußersten Mikroschalters 114 in die linke Vertiefung 77 ein, wie dies aus Flg. 2 zu erkennen ist, wobei sich diese Vertiefung während der vorstehend genannten Umdrehung um 90° verdreht hat. (Es ist zu erkennen, daß beide Fühler 116 und 117 durch geeignete öffnungen in der Deckwand 24 nach oben hin vorspringen, wobei diese öffnungen in den Zeichnungen nicht erkennbar sind).

Sobald der Fühler 116 in die Vertiefung 77 der Aufnähmeplatte eingerastet ist, wird ein Signal erzeugt, das den Antriebsmotor 94 stoppt und gleichzeitig die Drehung des Antriebsmotors 45 wieder In Gang setzt, so daß der Nocken 56 einen weiteren vollständigen Zyklus durchläuft, bis zum oberen Ende zurückkehrt und stoppt. Während dieses Zyklus sinken der Inokulationskopf 14 und die Nadeln 16 erneut so weit ab wie sie können, wobei in diesem Fall das Absenken durch die Tatsache begrenzt wird, daß die Nährbodenschale auf der Aufnahmeplatte 74 aufliegt, d.h. in einer höheren Ebene als die Probenschale 18. Well jedoch die Stifte 16 und der Inokulationskopf 14 in keiner Weise mit dem Nocken fest verbunden sind, ergeben sich keine Schwierigkeiten. Das Nockenprofil fällt lediglich nach unten unter die Nockenfolgerrolle 61, wie dies in Flg. 4 gezeigt ist und es tritt eine kurze Verweilzelt auf, während der das Nockenprofil und die Nockenfolgerrolle 61 nicht mehr miteinander in Berührung stehen. Durch diesen Vorgang wird der Nährboden 142 Innerhalb der einzelnen Zellen 126 mit den zu identifizierenden Bakterienarten inokuliert.

Wenn der Nocken 56 wieder den Höchstpunkt seiner Umdrehung erreicht, stellt der Mlkroschalter 52 das Ende der Nocken-

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Periode fest und stoppt den Antriebsmotor 45 während eine Drehung des Antriebsmotors 94 hervorgerufen wird,"um die Aufnahmeplatte 74 um weitere 90° zu drehen. Am Ende dieser Drehung um 90°, die dadurch angezeigt wird, daß eine der J-förmigen Vertiefungen 79 die Mikroschalter 114 und 115 erreicht (Pig. 1) wird der Antriebsmotor Sk gestoppt und die Vorrichtung 10 schaltet sich aus. Das Abschalten der Vorrichtung 110 ergibt sich auf Grund des Mlkroschalters 117, der lediglich zweimal bei einer vollständlgenUmdrehung der Aufnahmeplatte 7^ betätigt wird, während der Mikroschalter 16 viermal pro Umdrehung betätigt wird.

Daher ist nach der Beendigung des Zyklus die Aufnahmeplatte um 180° gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten Zustand gedreht, doch ist diese .Position tatsächlich identisch zu der in Fig. 1 gezeigten Position well alle öffnungen, Vertiefungen usw. in der Aufnahmeplatte eine entsprechende öffnung, Ausnehmung usw. an einer Stelle aufweisen, die genau um I8o° versetzt ist.Dies ergibt sich eindeutig aus einer Betrachtung der Fig. 2.

Wenn der Laborant während des Betriebs der Vorrichtung 10 über einen vollständigen Arbeitsgang der vorstehend beschriebenen Art eine andere Nährbodenschale In die andere der zwei Vertiefungen 91 der Aufnahmeplatte 74 gelegt hat, so bleibt auf Grund des Vorhandenseins einer neuen Nährbodenschale nach Vollendung des ersten Arbeltsganges der Fühler 112 heruntergedrückt und ein völlig neuer Arbeitsgang wird eingeleitet. Dies wird fortgesetzt, solange der Laborant Nährbodenschalen ,in die entsprechenden Vertiefungen 9I legt, entweder bevor die Vertiefung beim Mikroschalter 110 eintrifft (wobei dann keine Pausen auftreten) oder nachdem die entsprechende Vertiefung 9I den Mikroschalter 110 erreicht hat (in diesem Fall hält die Aufnahmeplat te 74 an der Stelle an, die in Fig. 1 gezeigt ist, bis die neue Nährbodenschale In die Vertiefung 9I eingesetzt wird.)

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INSPHOTiO

Solange die Aufnahmeplatte 74 nicht von dem zylindrischen Basisteil 12 entfernt wird, schaltet sich die Vorrichtung Immer In einer Stellung der Aufnahmeplatte 74 aus, Wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, bei der der Fühler 112 des Mikroschalters Ho mit der öffnung 81 ausgerichtet ist und durch diese nach oben vorsteht. Wenn es jedoch erforderlich ist, die Aufnahmeplatte zu entfernen, beispielsweise zum Reinigen, Einstellen usw.,so wird bei diesem Vorgang zunächst.die Stange 58 und der damit verbundene Arm 62 sowie der Inokulationskopf 14 herausgehoben, worauf die Aufnahmeplatte 34 vom Führungstell 36, um den sie sich dreht, nach oben abgehoben wird. Nach der Reinigung oder der Erledigung eines anderen notwendigen Arbeitsganges wird die Aufnähmeplatte 74 über das Führungsteil J>6 heruntergeschoben und wenn sie gegen die Deckwand 24 anliegt, kommt das Ringzahnrad 84 erneut mit dem Ritzel 98 in Eingriff. Es kann jedoch passieren, daß die Bedienungsperson die Aufnahmeplatte 74 nicht in genau ausgerichteter Position nach unten absenkt, bei der eine der öffnungen 81 genau mitidem Fühler 112 des Mlkroschalters 110 ausgerichtet 1st.. Weltteiles der Fall ist, so ist beim Einschalten des Hauptschalters der Vorrichtung 10, der in Fig. 1 mit der Bezugsziffer 147 bezeichnet ist, der Fühler 112 gedrückt, was ein Signal für eine Drehung der Aufnahmeplatte 7^ durch Starten des Antriebsmotors 94 ergibtund die Aufnahme platte dreht sich daher bis beide Mikroschalter 110 und 117 mit den jeweiligen öffnungen und Vertiefungen ausgerichtet sind, was lediglich dann erfolgen kann, wenn sich die Aufnähmeρlatte in der in Fig. 1 gezeigten Position befindet, wobei eine der öffnungen 75 der Aufnahmeplatte 74 direkt unter dem Inokulationskopf 14 liegt.

Es ist verständlich, daß jede der Nährbodenschalen, die der Laborant mittels der Vorrichtung 10 inokuliert, einen anderen Testnährboden mit einem entsprechenden Indikator enthält, z.B. Methyl-Rot, der in der Lage ist, eine Veränderung des pH-Wertes durch eine Farbänderung anzuzeigen. Wenn alle

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benötigten Nährbodenschalen inokuliert worden sind, werden sie in eine Umgebung gebracht, die das Wachstum derjenigen Bakterien fördert, die nicht durch die Testsubstanz am Wachstum gehindert sind, so daß ein vorhandenes Wachstum durch eine Farbänderung des Indikators signalisiert wird. Daher zeigt jede Nährbodenschale nach der Inkubation ein typisches Schema, bei dem einige Zellen der Nährbodenschale eine Farbe aufweisen, und andere eine andere Farbe, wenn die Nährbodenschale bei einer Beleuchtung von unten betrachtet wird. Dies würde der Fall sein, wenn nicht alle Proben oder keine der Proben in der Lage waren, auf dem bestimmten Nährboden zu wachsen.

Im folgenden wird auf Fig. 6 verwiesen, die eine Bedienkonsole 149 für eine Rechnereinrichtung zeigt, die so ausgebildet ist, daß sie Daten der bestimmten Bakterienproben aufnehmen und speichern kann, die auf den verschiedenen Testsubstanzen gewachsen sind. ,

Die Rechnereinrichtung vergleicht diese Wachstumsschemen mit gespeicherten Daten, die sich auf bekannte Reaktionen bekannter Bakterien auf die gleichen Testsubstanzen beziehen.

Die Bedienkonsole 149 besteht aus einer digitalen Anzeigevorrichtung I50, einer Druckstreifen-Ausgabevorrichtung I52, verschiedenen Eingabedruckknöpfen 154, mittels der die Beschaffenheit der Testsubstanz in einem gegebenen Nährboden aufgezeichnet werden kann, einer hexagonalen Anordnung von .Eingabedruckknöpfen 156, die in derselben geometrischen Anordnung angeordnet sind, wie die Zellen 126 in jeder Nährbodenschale 120, sowie einer Vertiefung I57 zur Aufnahme einer Nährbodenschale, wobei die Vertiefung I57 eine haIbtransparente Bodenfläche und Beleuchtungsvorrichtungen unterhalb dieser Bodenfläche aufweist, um die Unterscheidung zwischen den einzelnen Zellen, In denen Wachstum auftrat und Zellen, in denen kein Wachstum auftrat, zu erleichtern. Die Bedienkon-

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sole 149 weist weiterhin eine Vielzahl von Lichtquellen I59 in der gleichen geometrischen Anordnung wie die Zellen auf, und zwar an einer Stelle direkt neben der Vertiefung I57 und auch in der Nähe der Druckknöpfe 156. Die Lichtquellen 159* die durch Leuchtdioden gebildet sein können, sind so geschaltet, daß sie jedesmal dann eingeschaltet werden und aufleuchten, wenn der entsprechende Eingabedruckknopf in der Gruppe der Eingabedruckknöpfe I56 gedrückt wird.

Der Laborant gibt in die Bedienkonsole 149 Informationen bezüglich der Zellen, in denen Wachstum auftrat, ein, indem er innerhalb der Anordnung 156 nur die Druckknöpfe drückt, die geometrisch den Zellen der Nährbodenschale, in denen Wachstum aufgetreten ist, entsprechen. Wenn die verschiedenen Druckknöpfe der Anordnung I56 gedrückt werden, leuchten die Lichtquellen der Gruppe I59 ^auf und dies ermöglicht dem Laboranten nach der Eingabe aller Daten einer Nährbodenschale, die geometrische Anordnung des Wachstums in einer vorgegebenen Nährbodenschale mit den beleuchteten Lichtquellen der Gruppe 159 zu vergleichen, während sich die betreffende Nährbodenschale noch in der Vertiefung I57 befindet. Als zusätzliche Prüfung kann die Nährbodenschale von der Vertiefung I57 entfernt und direkt über die Anordnung der Lichtquellen 159 gebracht werden, wie dies strichpunktiert bei I6l in Flg. 6 gezeigt ist. Ein bogenförmiges Teil 162 dient zur Anlage der Nährbodenschale für diese zusätzliche Prüfung.

Nachdem alle Daten eingegeben worden sind, veranlaßt der Laborant den Rechner, das Reaktionsschema der unbekannten Bakterien mit bekannten Schemen bekannter Bakterienarten zu vergleichen und die Ergebnisse in der Form derjenigen bekannten Bakterienarten auszudrucken, die am weitestgehenden dem Reaktionsschema jeder der untersuchten Bakterien entsprechen.

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Claims

Patentanwälte...D[ρl._r I η g-.·G.u-rt Wa 11 ach

.·* ·* DEpi.^jfi"g.:B*ünther Koch

2917180"" " Dif5L-Phys.Dr.TinoHaibach

Dipl.-lng. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum:

Unser Zeichen: 16 35> - Fk/Ne

Pa t e η t a η s ρ r ü c h e :

Verfahren zur gleichzeitigen Mehrfach-Inokulation von Bakterienproben, die sich in einer Anzahl von nach oben offenen Zellen in einer Probenschale befinden, wobei die Zellen in einer vorgegebenen geometrischen Anordnung angeordnet sind, gekennze lehne t durch Anordnen eines Kultur-Nährbodenträgers auf einer in einer horizontalen Ebene um eine vertikale Achse drehbaren Auf-'nahmeplatte an einer vorgegebenen Stelle, die einen Abstand von der Achse der Aufnähmeplatte aufweist, Anordnen eines InokulatIonskopfes mit Inokulationsnadeln, die in der gleichen geometrischen Anordnung wie die nach oben offenen Zellen der Probenschale ausgerichtet sind, oberhalb der Aufnähmeplatte und mit Abstand von deren Achse, Anordnen der Probenschale unterhalb der Drehebene der Aufnahmeplatte und direkt unterhalb des Inokulationskopfer: derart, daß die Zellen mit den Inokulatlcnsnadeln aus;erlchtet sind, Absenken des Inokulationskopfes derarr, csß die Inokulationsnadeln in die{offenen Zellen der Pro'oenschale gebracht werden, um Bakterien aus diesen aufzunehmen, Anheben äes Inokulationskopfes aus der Drehbahn der Aufnahme ρ latte heraus, Drehen der Aufnahmeplatte Ceiart, daß der Nährbodenträger In Ausrichtung unterhalb ces Inokulationskopfes gebracht wird, erneutes Absenken öez Inokulationskopfes zum Einführen der Inokulationsnadeln In den Nährbodenträger, Anheben des Inokulationskopfes

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BAD ORIGINAL

aus der Drehbahn der Aufnahmeplatte heraus, und Entfernen des inokulierten Nährbodenträgers aus der Ausrichtung mit dem Inokulationskopf.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Entfernens des inokulierten Nährbodenträgers durch Drehen der Aufnahmeplatte derart erfolgt, daß der Nährbodenträger außer Ausrichtung mit dem InokulatIonskopf transportiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplatte eine scheibenförmige Aufnahmeplatte mit zwei exzentrischen öffnungen ist, die mit gleichem Abstand von der Achse und diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, daß die öffnungen so angeordnet sind, daß sie bei einer Drehung der Aufnahmeplatte direkt unter den Inokulationskopf gelangen und daß das anfängliche Absenken des Inokulationskopfes zur Einführung der Inokulationsnadeln in die offenen Zellen der Probenschale durch eine dieser exzentrischen öffnungen hindurch erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch J>, dadurch gekennzeich- ,tp*. net, daß die scheibenförmige Aufnahmeplatte zwei diametral entgegengesetzt mit Abstand von der Achse der Aufnahmeplatte angeordnete vorgegebene Stellen zur Aufnahme von Nährbodenträgern aufweist, daß diese vorgegebenen Stellen einen Winkelabstand von jeweils 90° von den exzentrischen öffnungen aufweisen und daß jede Drehphase der Aufnahmeplatte über einen Winkel von 90° erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur gleichzeitigen Identifikation einer Anzahl von Bakterienproben, ge kennzeichnet durch

(a) Einführen der Proben in eine geeignete wachstumsfördernde Lösung in den voneinander getrennten nach oben offenen Zellen'der Probenschale, die in der vorgegebenen

geometrischen Anordnung angeordnet sind,

(b) Entnahme eines Teils der Probe in jeder Zelle des Probenträgers mit Hilfe der Inokulationsnadeln des Inokulationskopfes und Inokulieren des Nährbodenträgers mit den Nadeln des Inokulationskopfes, wobei der Nährbodenträger in getrennte Abteilungen in der gleichen geometrischen Anordnung wie die Inokulationsnadeln unterteilt ist und alle Abteilungen eIne vorgegebene Testsubstanz mit einem geeigneten Indikator enthalten und wobei die Reaktion der Bakterien auf diese Testsubstanzen zur Identifikation beiträgt,

(c) Einbringen des Nährbodenträgers lh eine Umgebung, die das Wachstum derjenigen Bakterien fördert, die nicht von der Testsubstanz inhibiert werden, wobei Bakterienwachstum durch eine Farbänderung des Indikators angezeigt wird,

(d) Entfernen des .Nährbodenträgers aus der Umgebung und Eingabe von Daten, die die Abteilungen identifizieren, in denen Bakterienwachstum auftrat, in einen elektronischen Speicher, j

(e) Wiederholen der Schritte (b), (c) und (d) mit anderen Testsubstanzen, die in weiteren Nährbodenträgern angeordnet sind und

(f) Vergleichen der Reaktion der Vielzahl von Proben auf die Testsubstanzen mit bekannten Reaktionen bekannter Bakterien auf die gleichen Testsubstanzen mit Hilfe einer elektronischen Recheneinrichtung zur Identifikation der Proben.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (d) die Anordnung des Nährbodenträgers in der Nähe einer Vielzahl von Dateneingabetasten > "einschließt, wobei jeweils eine Dateneingabetaste für jede Abteilung des Nährbodenträgers vorgesehen ist und die Eingabedrucktasten die gleiche geometrische Anordnung wie die Abteilungen aufweisen und daß lediglich die Eingabedruck- !

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knöpfe gedrückt werden, die positionsmaßIg den Abteilungen entsprechen, in denen eine Farbänderung des Indikators erfolgt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Lichtquellen in der gleichen geometrischen Anordnung wie die Abteilungen des Nährbodenträgers an einer Stelle In der Nähe der Druck-■ knöpfe vorgesehen ist und daß die Lichtquellen so verdrahtet sind, daß sie eingeschaltet werden, wenn der entsprechende Druckknopf gedrückt wird, so daß die Bedienungsperson nach der Eingabe aller Daten bezüglich eines vorgegebenen Nährbodenträgers das Muster der Lichtquellen mit dem Nährbodenträger optisch vergleichen kann, um sicherzustellen, daß kein Fehler aufgetreten ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7». dadurch gekennzeichnet, daß der Nährbodenträger von unten beleuchtet wird, um die optische Unterscheidung zwischen den Abteilungen oder Zellen, In denen Wachstum aufgetreten ist, und den Zellen, In denen kein Wachstum aufgetreten Ist, zu erleichtern.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur gleichzeitigen Mehrfachinokulation von Bakterienproben, die In einer Anzahl von nach oben offenen Zellen einer Probenschale angeordnet sind, wobei die Probentaschen in einer vorgegebenen geometrischen Anordnung angeordnet sind, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Tragteil (7²I-) zur Aufnahme von Nährbodenschalen (20) vorgesehen 1st, daß das Tragteil (74) in einer horizontalen Ebene um eine vertikale Achse drehbar ist und einen mit Abstand von dieser Achse angeordneten Platz (9I) zur Anordnung einer Nährbodenschale (20) aufweist, daß erste Einrichtungen

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OOPY

bis 98) zum Drehen des Tragteils (74) über aufeinanderfolgende Intervalle vorgesehen sind, wobei eine Verwel]-periode zwischen jedem Drehintervall vorgesehen ist, daß zweite Einrichtungen (45, 56, 58, 62) zur Halterung eines Inokulationskopfes (14) oberhalb des Tragteils (74) für eine vertikale Hin- und Herbewegung an einer mit Abstand .von der vertikalen Achse angeordneten Stelle vorgesehen sind, daß der Inokulationskopf (14) Inokulationsnadeln (16) in der gleichen geometrischen Anordnung wie die nach oben offenen Zellen (I7) der Probenschale (18) aufweist, daß dritte Einrichtungen (102 bis j I05) zur Anordnung der Probenschale (18) unterhalb der j Drehebene des Tragteils (74) und direkt unterhalb des j Inokulationskopfes (14) vorgesehen sind, wobei die

Zellen (I7) mit den Inokulationsnadeln (16) ausgerichtet sind, und daß vierte Einrichtungen (52, 114, II5). zur Steuerung der vertikalen Hin- und Herbewegung des Inokulationskopfes (14) und der Drehung des Tragteils (74) in einer Folge von Schritten vorgesehen sind, wobei diese Sohrltte das Absenken des Inokulationskopfes derart, daß ; die Inokulationsnadeln (16) in die offenen Zellen (17) der Probenschale (18) gebracht werden, um Bakterien aus diesen aufzunehmen, das Anheben des Inokulationskopfes (14) aus der Drehbahn des Tragteils (74) heraus, die Drehung des Tragteils (74) derart, daß der genannte Platz (91) in Ausrichtung unter dem Inokulationskopf (74) gebracht wird, das Absenken des Inokulationskopfes (14) zum Einführen der Inokulationsnadeln (16) in die Nährbodenschale (20) an diesem Platz, das Anheben des Inokulationskopfes (14) aus der Drehbahn des Tragteils (74) heraus und das Drehen des Tragteils (74) derart, daß dieser Platz (91) aus der Ausrichtung unterhalb des Inokulationskopfes (14) bewegt wird, einschließen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichn e t ,daß das Tragteil durch eine scheibenförmige Auf-

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nahmeplatte gebildet Ist, die zwei exzentrische öffnungen (75) aufweist, die in gleichem Abstand von der Achse und diametral entgegengesetzt zueinander derart angeordnet sind, daß sie bei einer Drehung der Aufnahme platte (74) direkt unter den Inokulationskopf (14) gelangen, so daß der InokulatIonskopf (14) durch eine der öffnungen (75) hindurch abgesenkt werden kann, um die Inokulationsnadeln (16) in die offenen Zellen (17) der Probenschale (18) einzubringen und daß die Aufnahmeplatte (74) weiterhin zwei Nährbodenschalen-Plätze (9I) aufweist, die jeweils um 90° gegenüber den öffnungen (75) versetzt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Einrichtungen (94 bis 98) einen Antriebsmotor (94), ein Untersetzungsgetriebe (95)* dessen Eingangswelle von dem Antriebsmotor (94) angetrieben wird und dessen Ausgangswelle (96) eine niedrigere Drehgeschwindigkeit aufweist als die Motordrehgeschwindigkeit, ein an der Ausgangswelle (96) befestigtes Ritzel (98) und ein an der Unterseite der Aufnahmeplatte (74) konzentrisoh zur vertikalen Achse befestigtes Ringzahnrad ■ (84) einschließen, das In Eingriff mit dem Ritzel (98) steht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennze Ichnet ,daß die vierten Einrichtungen erste Aufnahmeplatten-Fühlereinrichtungen (114, 116) einschließen, die an einer stationären Stelle benachbart zur Aufnahmeplatte (74) befestigt sind, daß die Aufnahmeplatte erste Betätigungseinrichtungen (77, 79) unter 90°-Intervallen auf einer Ortskurve aufweist, die mit den Aufnahmeplatten-FUhlereinrichtungen ausgerichtet ist, so daß diese Aufnahmeplatten-Fühlereinrichtungen jeweils einmal für jedes 9O°-Drehlntervall betätigt werden, und daß die Betätigungseinrichtungen (77, 79) und die Aufnahmeplatten-Fühlereinrichtungen (114, 116) derart angeordnet sind, daß

In zwei der Positionen, in denen die Aufnahmeplatten-Fühlereinrichtung betätigt wird, eine der exzentrischen Öffnungen (75) direkt unterhalb des Inokulationskopfes (14) angeordnet ist.

Ij5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch ge kennzeichne t , daß die zweiten Einrichtungen eine vertikal hin- und herbewegliche Stange (58) einschließen, die konzentrisch mit der vertikalen Achse ausgerichtet ist und den Inokulationskopf (14) derart • trägt, daß sich die Stange (58) und der Inokulationskopf (14) zusammen hin- und herbewegen, daß ein Nocken (56) um eine horizontale Achse drehbar und unter der Stange (58) angeordnet ist, daß der Nocken einen derartigen Umriß aufweist, daß sich die Stange (58) bei einer Drehung des Nockens (56) hin- und herbewegt und daß Antriebseinrichtungen (45) für den Nocken und Nocken-FUhlereinrichtungen (52) vorgesehen sind, die mit den Antriebselnrichtungen (45) verbunden sind, um ein Signal nach einer zum vollständigen Absenken und Anheben der Stange (58) ausreichenden Bewegung des Nockens (56) zu liefern.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die vierten Einrichtungen weiterhin zweite Aufnahmeplatten-FUhlerelnrichtungen (115, 117) benachbart zur Aufnahmeplatte (74) einschließen, daß die Aufnahmeplatte (74) zweite Betätigungseinrichtungen (79) unter I8o°-Intervallen auf einer Ortskurve aufweist, die mit den zweiten Aufnahmeplatten-Fühlereinrlchtungen (II5, 117) ausgerichtet sind, so daß die zweiten Aufnahmeplatten-Fühlereinrlchtungen (115, 117) betätigt werden, wenn die Aufnähmeplatte eine Position erreicht, in der eine der exzentrischen öffnungen (75) unterhalb des Inokulationskopfes (14) angeordnet ist, daß eine weitere Aufnahmeplatten-Fühlereinrichtung (110, 112) benachbart zur Aufnahmeplatte (74) derart angeordnet

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ORtGtNAl. INSPECTED

Ist, daß sie einen ersten Schaltzustand aufweist, wenn sich ein Nährbodenschalen-Platz (9I) ohne eine darauf befindliche Nährbodenschale (20) an einer Position befindet, die um 9O⁰ entgegen der Drehrichtung der Aufnahmeplatte (74) gegenüber der Position des Inokulationskopfes (14) versetzt ist, während sie einen zweiten Schaltzustand unter allen anderen Bedingungen aufweist, und daß die vierten Einrichtungen weiterhin elektronische Logikschaltungen zur Durchführung der folgenden Funktionen aufweisen:

(a) Messung des Zustandes der zweiten Aufnahmeplatten-FühlereinrIchtungen (II5, 117) beim Einschalten der elektrischen Betriebsleistung der Vorrichtung und Starten des Antriebsmotors (94) wenn sich die zweite Aufnahmeplatten-Fühlereinrichtung (115, 117) im nlchtbetätlgten Zustand befindet, bis diese Fühlereinrichtung betätigt wird,

(b) Abschalten des Antriebsmotors bei Betätigen der zweiten Aufnahmeplatten-Meßfühlerelrrlchtungen (115* 117) und gleichzeitiges Feststellen des Schaltzustandes der weiteren Aufnahmeplatten-Meßfühlereinrichtungen (110, 112) sowie erneutes Starten des Antriebsmotors (94) wenn sich die weitere Aufnahmeplatten-Meßfühlereinrichtung (110, 112) auf Grund des Vorhandenseins einer der Bodenschale (20) im zweiten Schaltzustand befindet,

(c) Feststellender Betätigung der ersten Aufnahmeplatten-Fühlereinrlchtung (114, 116) nach einer Drehung um 90° ausgehend von dem erneuten Starten des Antriebsmotors (94) sowie Abschalten des Antriebsmotors (94) und gleichzeitiges Starten des Nocken-Antriebsmotors (45) bei Feststellen dieser Betätigung,

(d) Erfassen eines Signals von den Nocken-Fühlereinrichtungen (52) nach einem vollständigen Abwärts-Aufwärts Hin- und Herbewegungs-Zyklus der Stange (58) und des

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Inokulationskopfes (14) sowie Stoppen des Nockenantriebsmotors (45) und erneutes Starten des Antriebs- motors (94) bei Erfassung dieses Signals,

(e) erneutes Feststellen der Betätigung der ersten Aufnahmeplatten-Fühlerelnrichtung (114, 116) nach einer weiteren Drehung der Aufnahmeplatte (74) um 90° und Stoppen des Antriebsmotors (94) sowie erneutes Starten des Nockenantriebsmators (45) bei Feststellen der Betätigung,

(f) erneutes Erfassen eines Signals von den Nocken-Fühlereinrichtungen (52) nach einem weiteren vollständigen Abwärts-AufwärtSTHin- und Herbewegungs-Zyklus der Stange (58) und des Inokulationskopfes sowie Stoppen des Nockenantriebsmotors (45) und erneutes Starten des Antriebsmotors (94) bei Feststellung dieses Signals,

(g) erneutes Feststellen der Betätigung der ersten Aufnahme· -platten-Meßfühlereinrichtungen (114, 116) nach einer weiteren Drehung der Aufnahmeplatte (74) um 90⁰ und Abschalten des Antriebsmotors (94) bei der Feststellung der Betätigung.

15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplatten-Fühlereinrichtungen (114, 116, 115, II7, 110, 112) und die Nocken-Meßfühlereinrichtungen (52) durch Mlkroschalter gebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis I5, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Anordnung 57, Zellen (I7) in der Probenschale (18) ergibt, daß die Zellen in sieben benachbarten Reihen in einer hexagonalen Gesamtanordnung angeordnet sind und daß die Reihen der Folge jeweils 4, 5, 6, 7, 6, 5 und 4 Zellen (17) aufweisen.

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ORIGINAL INSPECTED

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17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 tls 16, dadurch gekennze Ichnet , daß die Au fnahmep latte (74) eine Anzahl von Nährbodenschalen (20) aufnehmen kann, die jeweils In der gleichen, geometrischen Anordnung wie die Inokulationsnadeln angeordnete Zellen (126) aufweisen, wobei alle Zellen einer Nährbodenschale eine gleiche Testsubstanz enthalten, die sich von Nährbodenschale zu Nährbodenschale ändert, daß aus der Probenschale (18) mit Hilfe der Inolculationsnadeln entnommene Bakterien in die einzelnen Zellen (126) einer Nährbodenschale (20) überführbar sind, wobei die Reaktion der Bakterien auf die Testsubstanz zusammen mit einem geeigneten Indikator zur Identifikation der Bakterien beiträgt, daß eine Bedienkonsole (149) zur Eingabe von Daten vorgesehen ist, die die Zellen (126) jeder Nährbodenschale (20) identifizieren, in denen ein Bakterienwachstum aufgetreten ist, und daß die Bedienkonsole (149) einen elektrischen Speicher, einen Aufnahmeplatz, an dem eine Nährbodenschale (20) nach einer Inkubation angeordnet werden kann, eine Anzahl von Dateneingabe-Druckknöpfen (I56), von denen jeweils ein Druckknopf einer Zelle (126) in der Nährbodenschale zugeordnet ist und die jeweils in der gleichen geometrischen Anordnung wie die Zellen (126) angeordnet sind, und eine Rechnereinrichtung zum Vergleich der Reaktion einer Anzahl von Proben auf die Testsubstanzen in den Nährbodenschalen (20) mit bekannten Reaktionen bekannter Bakterien auf die gleichen Testsubstanzen einschließt, so daß die Proben identifizierbar sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Platz zur Aufnahme der Nährbodenschale (20) auf der Bedienkonsole von innerhalb der Bedienkonsole derart beleuchtet ist, daß ein darauf gelegte Nährbodenschale von unten her beleuchtet" wird, daß die Bedienkonsole (149) eine Vielzahl von Licht-

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quellen (159) m der gleichen geometrischen Anordnung wie die Zellen (126) einer Nährbodenschale (20) und an einer Stelle in der Nähe der Druckknöpfe (156) aufweist, und daß die Lichtquellen (I59) so verdrahtet sind, daß sie eingeschaltet werden, wenn der positionsmäßig entsprechende Druckknopf (I56) gedrückt wird, so daß die Bedienungsperson nach der Eingabe aller Daten bezüglich einer vorgegebenen Nährbodenschale (20) optisch das Muster der Lichtquellen mit der Nährbodenschale (20) vergleichen kann, um sicherzustellen, daß kein Fehler aufgetreten ist.