DE60225314T2

DE60225314T2 - Vorrichtung zur mikrobiologischen untersuchung einer flüssigkeitsprobe unter druck

Info

Publication number: DE60225314T2
Application number: DE60225314T
Authority: DE
Inventors: Christian Schann; Gerard Muller; Frederic Reynes; Christian Clauss
Original assignee: Millipore Corp
Current assignee: EMD Millipore Corp
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: WO2003033641A1; JP2005505297A; ATE387488T1; DE60225314D1; ES2300488T3; EP1442111A1; JP4119367B2; US7374929B2; FR2830872A1; EP1442111B1; FR2830872B1; US20040241785A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen für die mikrobiologische Untersuchung einer Probe von druckbeaufschlagter Flüssigkeit.
Durch die französischen Patentanmeldungen 2802942 und 2802943 ist eine solche Vorrichtung, die einen Einlasskörper, eine Filtermembran und einen Drainagekörper aufweist, bereits bekannt. Der Einlasskörper hat ein Reservoir, in dessen eine Wand eine Flüssigkeitseinleitöffnung eingebracht ist, wobei die Membran das Reservoir verschließt, und der Drainagekörper ist so gestaltet, dass er die Membran auf der gegenüberliegenden Seite des Reservoirs haltert, und ist mit einer Flüssigkeitsauslassöffnung versehen, wobei der Einlasskörper und der Drainagekörper mittels Einschnappen in der Axialrichtung miteinander verriegelt sind und die Membran ringförmig an dem Umfang zwischen einer ringförmigen Querwand des Drainagekörpers, die sich um das Halterungsmittel der Membran und die Seitenwand des Reservoirs des Einlasskörpers herum befinden, ringförmig festgehalten ist, wobei die Seitenwand eine elastomere Dichtung aufweist, die deren Rand bildet und mittels der diese Wand in Kontakt mit der Membran kommt, wobei diese Verbindung, obwohl sie nur auf einer der Seiten der Membran vorhanden ist, es ermöglicht, eine Abdichtung an den beiden Seiten der letzteren zu erhalten, und zwar wegen der einfachen Tatsache, dass die oben erwähnten zwei Wände die Membran festhalten.
Die Probenahme einer zu untersuchenden Probe wird durch Verbinden der Einlassöffnung des Reservoirs des Einlasskörpers mit einer druckbeaufschlagten Flüssigkeitsquelle durchgeführt, so dass sich das Reservoir mit dieser Flüssigkeit füllt, die sie nur durch die Filtermembran verlassen kann, wobei diese Flüssigkeit auf der anderen Seite der Membran durch den Drainagekörper zurückgewonnen wird und aus dem letzteren durch die Auslassöffnung ausgetragen wird.
Aufgrund der von dem Festhalten der Membran bereitgestellten Dichtung entweicht die gesamte Flüssigkeit, welche die Membran passiert hat, aus dem Drainagekörper durch die Auslassöffnung in letzterem, so dass durch Sammeln der durch die Auslassöffnung ausgetragenen Flüssigkeit in einem mit Skala versehenen Behältnis das Volumen der Flüssigkeitsprobe, welche die Membran passiert hat, genau bekannt ist.
Dies wird dann zur Inkubation in Kontakt mit einem Nährmedium unter vorbestimmten Bedingungen gegeben, insbesondere der Temperatur und der Dauer, so dass die durch die Membran während der Probenahme zurückgehaltene Mikroorganismen wachsen, wobei das Ergebnis der mikrobiologischen Untersuchung durch die Identifizierung und Nummerierung der Kolonien von auf der Membran vorhandenen Mikroorganismen am Ende der Inkubationsperiode geliefert wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der gleichen Art, aber mit einer verbesserten Leistung hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der Benutzerfreundlichkeit.
Sie schlägt für diesen Zweck eine Vorrichtung für die mikrobiologische Untersuchung einer Probe von druckbeaufschlagter Flüssigkeit vor, mit einem Einlasskörper, einer Filtermembran und einem Drainagekörper, wobei der Einlasskörper ein Reservoir aufweist, in dessen eine Wand eine Flüssigkeitseinleitöffnung eingebracht ist, wobei die Membran das Reservoir verschließt, und der Drainagekörper Mittel zum Haltern der Membran auf der dem Reservoir gegenüberliegenden Seite und eine Flüssigkeitsauslassöffnung aufweist, wobei der Einlasskörper und der Drainagekörper gegenseitige Verriegelungsmittel haben, die Membran am Umfang zwischen einer ringförmigen Querwand des Drainagekörpers, die sich um das Halterungsmittel der Membran und die Seitenwand des Reservoirs des Einlasskörpers herum befindet, ringförmig festgehalten ist, und die Seitenwand eine elastomere Dichtung aufweist, die deren Rand bildet und mittels der diese Wand in Kontakt mit der Membran kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer zweiten Dichtung versehen ist, die ein bogenförmiges Profil hat, wobei das äußere ringförmige Ende derselben an der ringförmigen Querwand radial über die Membran hinaus anliegt, und das innere ringförmige Ende derselben mit der Dichtung verbunden ist, welche die Seitenwand des Reservoirs hat, und die nachstehend als die erste Dichtung bezeichnet ist.
Die erste Dichtung und die zweite Dichtung bilden zusammen einen Doppel-Dichtungsring, wobei die ersten und zweiten Dichtungen miteinander an dem inneren Ringende der zweiten Dichtung verbunden sind.
Der Abschnitt der Membran, der um die erste Dichtung herum gelegen ist, ist von der Außenseite mittels der zweiten Dichtung isoliert, wobei es das bogenförmige Profil der letzteren ermöglicht, eine geschlossene Kammer gegenüber diesem Abschnitt zu bilden.
Die zweite Dichtung bietet so einen Schutz des ringförmigen Abschnitts der Membran, der weiter zur Außenseite gelegen ist als die erste Dichtung, und zwar hinsichtlich einer umweltbezogenen Verunreinigung durch Mikroorganismen.
Somit wird das Risiko der Verfälschung des Analyseergebnisses durch das Vorhandensein von nicht aus der zu untersuchenden flüssigen Probe kommenden Mikroorganismen vermieden.
Außerdem kann die existierende Kammer gegenüber dem äußersten Abschnitt der Membran mittels der zweiten Dichtung während eines Probenahmevorgangs einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit eine etwaige Austragung dieser Flüssigkeit aufgrund interner Lecks an der Membran an dem Punkt, an dem sie festgehalten ist, sammeln, wobei diese Lecks in der lateralen Kapillarwirkung der Membran beruhen. Das Entweichen dieser Austragung aus der Vorrichtung wird so in der Mehrheit der Fälle verhindert, was ihre bequeme Handhabung verbessert.
Gemäß Eigenschaften, die sowohl wegen der bequemen Handhabung als auch der Qualität der erzielten Ergebnisse bevorzugt sind, hat die zweite Dichtung:

– eine erste zylindrische Wand, von der ein erstes Ende das mit der ersten Dichtung verbundene innere Ende bildet, und deren Innenfläche einem starren Teil der Seitenwand des Reservoirs gegenüberliegt,
– eine kegelstumpfförmige Wand, deren inneres Ende mit dem zweiten Ende der ersten zylindrischen Wand verbunden ist, und
– eine zweite zylindrische Wand, deren erstes Ende mit der kegelstumpfförmigen Wand verbunden ist und deren zweites Ende das äußere ringförmige Ende der zweiten Dichtung bildet.

Vorzugsweise hat

– der Einlasskörper eine kegelstumpfförmige Wand, deren Ende mit kleinerem Durchmesser mit der Seitenwand des Reservoirs verbunden ist, und dass die Innenfläche der ersten zylindrischen Wand der zweiten Dichtung die gleiche Ausbildung wie die Außenfläche der Seitenwand zwischen der ersten Dichtung und der kegelstumpfförmigen Wand des Einlasskörpers aufweist, und dass die Außenfläche der kegelstumpfförmigen Wand der zweiten Dichtung die gleiche Neigung hat wie die Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand des Einlasskörpers, und als Möglichkeit
– der kleinere Durchmesser der Außenfläche der kegelstumpfförmigen Wand der zweiten Dichtung dem kleinen Durchmesser der Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand des Einlasskörpers entspricht, während der große Durchmesser der Außenfläche der kegelstumpfförmigen Wand der zweiten Dichtung geringfügig kleiner ist als der große Durchmesser der Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand des Einlasskörpers, und/oder als Möglichkeit
– die kegelstumpfförmige Wand des Einlasskörpers einen Teil einer Schürze bildet, welche das Verriegelungsmittel trägt, mit dem der Einlasskörper versehen ist, und/oder
– die zweite zylindrische Wand an der Innenseite von dem äußeren ringförmigen Ende aus eine Abschrägung bzw. Koniziät aufweist, und als Möglichkeit
– das zweite Ende der zweiten zylindrischen Wand der zweiten Dichtung sich im wesentlichen auf der gleichen Höhe befindet wie das innere ringförmige Ende der zweiten Dichtung.

Gemäß anderen bevorzugten Eigenschaften ist aus den gleichen Gründen

– eine Nut bzw. Rille an dem Ende eines starren Teils der Seitenwand vorgesehen, während die erste Dichtung ein T-förmiges Profil hat, dessen longitudinaler Schenkel eine Rippe bildet, die in die Nut bzw. Rille eingesetzt ist, und dessen transversaler Schenkel einen Vorsprung bildet, der in Kontakt mit der Membran steht, und als Möglichkeit
– eine Abschrägung zwischen der Rippe und dem Vorsprung auf der Außenseite vorhanden, während auf der Inennseite die Rippe und der Vorsprung durch eine gerade Oberfläche verbunden sind.

Gemäß anderen bevorzugten Eigenschaften sind aus den gleichen Gründen die erste Dichtung und die zweite Dichtung durch einen einstückig geformten Dichtungsring gebildet.
Gemäß weiteren bevorzugten Eigenschaften, um eine Koexistenz der ersten Dichtung und/oder des ersten Dichtungsrings so gut wie möglich mit der Membran zu ermöglichen, geschieht dies durch einen Siebring, durch den die erste Dichtung in Kontakt mit der Membran kommt.
Die Siebeigenschaft dieses Rings verhindert die Migration zu der Membran der Bestandteile des elastomeren Materials, aus dem der Dichtungsring und/oder die erste Dichtung gefertigt sind, was eine Interferenz mit dem korrekten Wachstum der Mikroorganismen auf der Membran vermeidet, wenn die letztere anschließend an die Probenahme zur Inkubation gegeben wird.
Gemäß bevorzugten Eigenschaften ist wegen der bequemen Handhabung und der Qualität der erzielten Ergebnisse:

– der Siebring aus einer sehr dünnen Schicht von Polypropylen hergestellt, und/oder
– der Siebring an der ersten Dichtung gehalten, und/oder
– der Innendurchmesser des Siebrings entsprechend dem Innendurchmesser eines Polsters an der ersten Dichtung, und/oder
– der Außendurchmesser des Siebrings entsprechend dem Innendurchmesser einer zylindrischen Wand, die an der Außenseite der zweiten Dichtung gelegen ist.

Es ist anzumerken, dass die Verwendung des Dichtungsrings, die soeben offenbart wurde, auch von Vorteil ist, wenn keine zweite Dichtung vorhanden ist.
Die Erläuterung der Erfindung wird nun mit der Beschreibung eines Beispiels einer Ausführungsform fortgesetzt, die nachstehend als nicht einschränkende Veranschaulichung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird, in denen zeigen:
1 eine Aufrissansicht einer Vorrichtung gemäß, der Erfindung,
2 eine im Schnitt gehaltene Aufrissansicht dieser Erfindung,
3 und 4 ähnliche Ansichten, die aber jeweils nur den Einlasskörper und den Drainagekörper zeigen,
5 eine Vergrößerung des Teils der 2, die sich unten rechts befindet,
6 eine Ansicht von unten des Dichtungsrings, mit dem der Einlasskörper versehen ist,
7 eine im Schnitt gehaltene Aufrissansicht, gekennzeichnet durch VII-VII in 5, vergrößert dargestellt, und
8 eine Draufsicht auf den in der dargestellten Ausführungsform zwischen die Membran und den Dichtungsring eingefügten Siebring, der im gleichen Maßstab wie letzterer in 6 gezeigt ist.
Die Vorrichtung 1 zur mikrobiologischen Untersuchung einer druckbeaufschlagten Flüssigkeitsprobe, die in den Zeichnungen und insbesondere den 1 und 2 gezeigt ist, weist allgemein Drehsymmetrie um eine Mittelachse auf. Sie hat einen Einlasskörper 2, einen Drainagekörper 3 und eine Filtermembran 4.
Der Einlasskörper 2 hat ein Reservoir 5, eine Schürze 6, die extern mit dem Reservoir 5 verbunden ist, und vier Verriegelungsansätze 7, die sich von der Schürze 6 vorstehend in einer Axialrichtung erstrecken.
Das Reservoir 5 hat eine Endwand 8 und eine Seitenwand 9.
Zwei diametral entgegengesetzte Rohre 10 erstrecken sich von der Seitenwand 9 vorstehend nach außen über die Schürze 6, wobei jedes dieser Rohre einen weiblichen Luer-Verbinder bildet, der in sich einen männlichen Luer-Verbinder aufnehmen kann, um eine druckbeaufschlagte Flüssigkeit einer Probe zu unterziehen, wobei der Durchgang innerhalb jedes Rohrs 10 in einer in die Wand 9 eingebrachten Öffnung 11 fortgesetzt wird, und wobei diese Öffnung in unmittelbarer Nähe der Endwand 8 liegt.
Die Seitenwand 9 endet an dem der Endwand 8 gegenüberliegenden Ende in einem Randbildungsteil einer Dichtung 13, wobei eine Nut bzw. Rille 14 zu diesem Zweck in dem starren Teil der Wand 9 eingebracht ist, wie anschließend in näheren Einzelheiten unter Zuhilfenahme der 2, 3, 6 und 7 erläutert wird.
Die Schürze 6 ist mit dem Reservoir 5 durch die Außenseite der Seitenwand 9 auf einer Höhe verbunden, die zwischen der Nut 14 und den Rohren 10 liegt, wobei die Schürze 6 eine kegelstumpfförmige Wand 15 und eine zylindrische Wand 16 aufweist und die Schürze 6 mit der Wand 9 durch das Ende kleinen Durchmessers der Wand 15 verbunden ist, während die Verbindung zwischen den Wänden 15 und 16 durch das Ende großen Durchmessers der Wand 15 hergestellt wird, und die Verbindung zwischen den Wänden 15 und 16 annähernd auf Höhe des Randes der Wand 9 gelegen ist.
Jeder der Verriegelungsansätze 7 hat allgemein im Umriß die Form eines in bezug auf die Axialrichtung symmetrischen Trapezes, wobei die das freie Ende 18 des Ansatzes 7 bildende Seite parallel zu derjenigen ist, durch die dieser Ansatz mit der Schürze 6 verbunden ist, genauer gesagt mit dem Rand der Wand 16, wobei sich der Ansatz 7 stetig zwischen seiner Verbindungsstelle mit der Schürze 6 und seinem freien Ende verjüngt.
Auf jeder Seite jedes Ansatzes 7 ist eine Einkerbung 17 in die Wand 16 über eine bestimmte Strecke von deren Rand eingebracht.
Jeder Ansatz 7 hat von seinem freien Ende 18 aus eine Innenfläche 19, die gerade ist, d. h. parallel zu der Axialrichtung, soweit wie ein Dieder 20, von dem die Oberfläche 19 einwärts und zur Wand 16 hin geneigt ist.
Was die Außenfläche 21 jedes Ansatzes 16 angeht, so ist sie nach außen und zu der Wand 16 hin geneigt, wobei sich die Oberfläche 21 zwischen der Oberfläche 18 und einer quer ausgerichteten Oberfläche 22 erstreckt, welche die Oberfläche 21 und eine zwischen einer externen Schulter 24 befindliche Nut 23 verbindet, wobei deren Oberfläche 22 den Rand bildet und eine einwärts in bezug auf die Oberfläche 21 versetzte Oberfläche 25 hat, wobei die Oberfläche 25 die Fortsetzung der externen Oberfläche der Wand 16 ist.
Es ist anzumerken, dass der Abschnitt jedes Ansatzes 7, der sich zwischen dem Boden der Nut 23 und dem Rand der Wand 16 befindet, eine Dicke aufweist, die auf Höhe des Dieders 20 minimal ist.
Demzufolge geschieht es in dem Bereich des Dieders 20, in dem der Ansatz 7 bricht, wenn ein genügend starker Druck auf die Oberfläche 21 ausgeübt wird, und allgemeiner, wenn auf den Ansatz 7 eine einwärts gerichtete Radialkraft ausgeübt wird, wobei die zum Zerbrechen des Ansatzes 7 notwendige Kraft kleiner ist, je näher sie auf die Endfläche 18 einwirkt.
Wie speziell aus 1 hervorgeht, hat die Oberfläche 21 Ränder parallel zu der Axialrichtung, wobei jeder Ansatz 7 eine Einkerbung 26 mit L-förmigen Profil zwischen den Seitenkanten der Oberfläche 21 und den Seitenkanten des Ansatzes 7 aufweist.
Wie besser aus 4 ersichtlich ist, hat der Drainagekörper 3 einen kreisförmigen Tisch 30 und eine Schürze 31, die in einer Stufe um den Tisch 30 herum angeordnet ist.
Letzterer hat eine ringförmige Querwand 32, die auf der der Schürze 31 gegenüberliegenden Seite durch eine Oberfläche 33 begrenzt ist, die hauptsächlich flach ist, aber eine leichte Konizität zur Außenseite hin aufweist.
Der Innenumfang der Wand 32 ist mit einer Wand 34 verbunden, die auf der Seite der Oberfläche 33 durch eine Oberfläche 35 begrenzt ist, die hauptsächlich konkav ist, in bezug auf die Oberfläche 33 in der Axialrichtung zu der Schürze 31 hin versetzt ist, wobei der Umfang der Oberfläche 35 und der Innenumfang der Oberfläche 33 durch eine geringfügig kegelstumpfförmige Oberfläche 36 verbunden sind.
Die Wand 34 ist zentral mit einem Rohr 37 verbunden, dessen interner Durchgang sich in die Wand 34 durch eine Ausgangsöffnung 38 erstreckt, wobei konzentrische Drainagekanäle 39 von der Oberfläche 35 in die Wand 34 gelegt sind, radial ausgerichtete Kanäle (in den Zeichnungen nicht sichtbar) ebenfalls mit der gleichen Tiefe wie die Kanäle 39 ausgebildet sind, wobei diese radialen Kanäle natürlich in die Ausgangsöffnung 38 münden, durch die deshalb die gesamte von den Kanälen, die in der in bezug auf die Oberfläche 35 ausgehöhlten Wand 34 eingebracht sind, abgezogene Flüssigkeit strömt.
An der Verbindungsstelle zwischen den Wänden 32 und 34 befindet sich eine ringförmige Rippe 40, die in bezug auf die Wände 32 und 34 auf der Seite der Schürze 31 vorsteht, wobei diese Rippe sich zu ihrem freien Ende hin in einem V-förmigen Profil verjüngt, so dass dieses Ende eine scharfe Kante bildet.
Der Tisch 30 hat auch eine zylindrische Seitenwand 41, die an einem Ende mit der Wand 32 verbunden ist, während sie am anderen Ende mit der Schürze 31 verbunden ist.
Die letztere hat eine quer ausgerichtete ringförmige Wand 42 und eine axial ausgerichtete zylindrische Wand 43, wobei die Wand 42 über eines ihrer Enden mit der Wand 41 und über das andere mit der Wand 43 verbunden ist.
In der Wand 42 in Nähe der Wand 41 sind vier Öffnungen 44 eingebracht, die zwischen sich die gleiche Winkelbeabstandung haben wie zwischen den Verriegelungsansätzen 7, d. h. dass sie von einander um 90° beabstandet sind, wobei diese Öffnungen einen Umriß aufweisen, der dem größten Umriß der Ansätze 7 entspricht, so dass die letzteren jeweils durch eine betreffende Öffnung 44 passieren können.
Jede Öffnung 44 ist auf der Außenseite durch einen axial ausgerichteten Zahn 45 begrenzt, der auf der dem Tisch 30 gegenüberliegenden Seite vorsteht.
Jeder Zahn 45 erstreckt sich über eine der Tiefe der Nut 23 entsprechende Höhe vorstehend und hat eine Dicke, die geringer ist als die Breite der Nut 23, wobei der jeden Zahn 45 von der Wand 43 trennende Abstand größer ist als die Dicke der Schulter 24 (s. 5).
Auf Höhe jeder Öffnung 44 hat die Wand 43 eine Einkerbung 46 von allgemeiner Rechteckform mit abgerundeten Ecken, die sich über etwa zwei Drittel der Höhe der Wand 43 erstreckt und über eine Breite, die etwa das Doppelte der Breite der Verriegelungsansätze 7 beträgt.
Die Wand 43 hat auch vier Einkerbungen 47, die jeweils auf halbem Weg zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einkerbungen 46 angeordnet sind, wobei die Einkerbungen 47 eine abgerundete Form haben, deren maximale Höhe etwa einem Drittel der Höhe der Wand 43 entspricht.
Der Drainagekörper 3 hat auch ein poröses Kissen 48 (in 4 nicht dargestellt), das eine konstante Dicke mit 2 gegenüberliegenden Oberflächen der gleichen Form wie die Oberfläche 35 hat, deren Durchmesser und Dicke der/die gleiche ist wie der/die der Oberfläche 36.
Wenn der Filterkörper 2, der Drainagekörper 3 und die Membran 4 zusammengebaut werden, wie insbesondere in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Membran 4 zwischen dem Rand der Seitenwand 9 des Reservoirs 5 des Einlasskörpers 2 und der Oberfläche 33 der Wand 32 des kreisförmigen Tischs 30 des Drainagekörpers 3 festgehalten, wobei die Körper 2 und 3 mittels der Verriegelungsansätze 7 und der Schürze 31 miteinander verriegelt sind, die wechselweise angeordnet sind, wie insbesondere in 5 zu erkennen ist.
Es ist anzumerken, dass der Zahn 45 der Wand 42 in die Nut 23 des Ansatzes 7 passt, und dass die Schulter 24 dieses Ansatzes in den zwischen der Wand 43 und dem Zahn 45 befindlichen Raum passt, so dass das Zusammenwirken zwischen der Schulter 24 und dem Zahn 45 eine extrem starke Verriegelung des Ansatzes 7 in der Schürze 31 bereitstellt, die in der Lage ist, relativ starken Kräften zu widerstehen, die dazu tendieren, die Körper 2 und 3 auseinander zu bewegen.
Es ist auch anzumerken, dass das Ende 18 des Ansatzes 7 in bezug auf das freie Ende der Wand 43 zurückversetzt ist, so dass, wenn die Vorrichtung 1 auf eine Oberfläche mit dem Drainagekörper 3 an der Unterseite aufgebracht wird, die Vorrichtung 1 mittels der Schürze 31 auf dieser Oberfläche ruht, wobei aus diesem Grund keine Kraft auf die Ansätze 7 einwirkt, die daher keine Gefahr laufen, versehentlich zerbrochen zu werden.
Wie in 2 zu erkennen ist, wird bei der Montage der Vorrichtung 1 die Dichtung 13 und insbesondere deren Kissen stark komprimiert im Vergleich zu der lastfreien Form gemäß den 3 und 7.
Diese Dichtung hat ein allgemeines T-förmiges Profil, dessen longitudinaler Zweig eine Rippe 50 bildet, die zum Einsetzen in die Nut 14 ausgelegt ist und deren transversaler Zweig ein Kissen bzw. Polster 51 bildet, das in Kontakt mit der Membran 4 treten soll.
Es ist anzumerken, dass die Verbindungsstelle zwischen der Rippe 50 und dem Kissen 51 durch eine gerade Oberfläche 52 auf der Innenseite erfolgt, während auf der Außenseite eine Konizität 53 besteht.
Diese Konizität entspricht tatsächlich einer abgeschrägten Lippe 54 am Außenumfang des Endes des starren Teils der Wand 9, wobei diese abgeschrägte Lippe es ermöglicht, lateral das Kissen 51 auf der Außenseite einzufassen, damit es hauptsächlich einwärts strömt, d. h. zu der von der Membran 4 und dem Reservoir 5 begrenzten Kammer.
Im unkomprimierten Zustand hat das Kissen 51 ein Profil, dessen freier Teil gegenüber der Rippe 50 und den Oberflächen 52 und 53 außen rechteckig und zu der Außenseite und der Rippe 50 hin geneigt ist, und an der Innenseite geradlinig und in der Axialrichtung ausgerichtet ist, und zwischen der Innenseite und der Außenseite in einem Kreisbogen abgerundet ist. Im komprimierten Zustand (2) ist die Innenseite gekrümmt, während der zwischen der Innenseite und der Außenseite befindliche Teil, ein Teil, der in Kontakt mit der Membran 4 steht, geradlinig ist, ebenso wie die Oberfläche 33, auf der die Membran an diesem Punkt ruht.
Es ist anzumerken, dass der Umfangsbereich der Membran, d. h. der radial mehr zur Außenseite gelegene Bereich als das poröse Kissen der Halterung 48 nicht auf den ringförmigen Abschnitt begrenzt ist, der zwischen der durch die Dichtung 13 gebildeten Seitenwand 9 und der Oberfläche 33 der Wand 32 festgehalten ist, sondern auch radial weiter auswärts einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der gegenüber der Oberfläche 33 angeordnet ist, welche sich zwischen dem Abschnitt, der festgehalten ist, und dem äußeren Ende der Membran 4 erstreckt, das sich etwas rechts der Innenfläche der Wand 41 befindet.
Um diesen letzteren ringförmigen Abschnitt vor einer Verunreinigung durch Mikroorganismen zu schützen, ist zusätzlich zu der Dichtung 13 eine zweite Dichtung 56 vorgesehen, die ein bogenförmiges Profil aufweist, wobei das äußere ringförmige Ende an der Oberfläche 33 radial über die Membran 4 hinaus anliegt, und dessen inneres ringförmiges Ende mit der Dichtung 13 durch den ringförmigen Umfang derselben verbunden ist, wobei die Dichtungen 13 und 55 zusammen den Dichtungsring 56 bilden, der im Detail in den 6 und 7 gezeigt ist.
Die Dichtung 55 hat vom inneren ringförmigen Ende 57 an eine zylindrische Wand 58, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser des starren Abschnitts der zwischen der Dichtung 13 und der Schürze 6 befindlichen Wand 9 entspricht. An ihrem dem Ende 57 gegenüberliegenden Ende ist die zylindrische Wand 58 durch einen abgerundeten Teil mit dem Ende kleinen Durchmessers einer kegelstumpfförmigen Wand 59 verbunden, deren Außenfläche eine Gestaltung ähnlich der Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand 15 der Schürze 6 aufweist, wobei der kleine Durchmesser der Außenfläche der Wand 59 dem kleinen Durchmesser der Innenfläche der Wand 15 entspricht, und der große Durchmesser der Außenfläche der Wand 59 andererseits geringfügig kleiner ist als der der Innenfläche der Wand 15.
Die Wand 59 ist an ihrem Ende, das demjenigen gegenüberliegt, welches mit der Wand 58 verbunden ist, mit einer grob zylindrischen Wand 60 verbunden, die gegenüber ihrer Verbindung mit der Wand 59 das Außenumfangsende 61 der Dichtung 55 bildet.
Die Wand 60 hat an der Innenseite vom Ende 61 aus eine Konizität 62.
Es ist anzumerken, dass das Ende, mittels dem die Wand 60 mit der Wand 59 verbunden ist, annähernd auf der gleichen Höhe wie der Außenumfang der Konizität 53 gelegen ist, und dass die Innenkante der Konizität 62 in etwa auf gleicher Höhe wie die Grenze des Polsters bzw. Kissens 51 gegenüber der Rippe 50 gelegen ist.
Wegen der Dimensionseigenschaften, die soeben offenbart wurden, und die in 2 zu ersehen sind, liegen die Wände 58 und 59 der Dichtung 55, wenn sich die Vorrichtung 1 im zusammengebauten Zustand befindet, jeweils an der Außenfläche der Wand 9 und an der Innenfläche der Wand 15 an, während der Abschnitt 60 zwischen der Wand 32 und der Wand 59, die an der Wand 15 anliegt, komprimiert ist.
Durch diese Ausgestaltung, und insbesondere aufgrund des Vorhandenseins der Konizität 62 verhält sich die Wand 60 wie eine Lippe, die gegen die Oberfläche 33 der Wand 32 gedrückt wird.
Ein Schlitz 63 mit annähernd konstanter und identischer Tiefe und Breite ist von der Konizität 62 aus über die gesamte Dicke der Wand 60 vorgesehen. Wie weiter unten erläutert wird, dient dieser Schlitz dann bei der Sterilisierung der Vorrichtung 1 als Kanal für das Sterilisierungsmittel.
Der Siebring 65, der nur in 8 dargestellt ist, ist aus einer sehr dünnen Polypropylenschicht gebildet. Sein Innendurchmesser entspricht dem Innendurchmesser des Randes der Seitenwand 9 des Reservoirs 5, d. h. dem Innendurchmesser des Kissens 51, wenn die Dichtung 13 nicht komprimiert ist, während der Außendurchmesser des Rings 65 dem Innendurchmesser desjenigen Teils der Wand 60 entspricht, der sich zwischen der Konizität 62 und der Verbindungsstelle mit der Wand 59 befindet.
Mittels des Rings 65 kommt die Dichtung 13 in Kontakt mit der Membran 4, wobei der Ring 65 zwischen die Membran und diese Dichtung eingefügt ist. Das Sieb, welches den Ring 65 bildet, verhindert wegen seiner Herstellung aus Propylen die Migration zu der Membran 4 der Bestandteile des Elastomermaterials, aus dem der Dichtungsring 57 gefertigt ist, wobei diese Bestandteile leicht das korrekte Wachstum der Mikroorganismen auf der Membran 4 behindern, wenn die letztere anschließend an den Probennahmevorgang zur Inkubation gegeben wird.
Außerdem verhindert der Siebring 65, ebenfalls wegen dem Material, aus dem er gefertigt ist, das Anhaften und/oder Festkleben der Membran 4 an der Dichtung 13, was Schwierigkeiten bei der Rückgewinnung bereiten könnte oder sogar zu einer Beschädigung der Membran führen könnte, wenn die Vorrichtung 1 geöffnet wird und die Membran daraus entnommen wird.
In dem dargestellten Beispiel ist eine Oberflächenbehandlung auf derjenigen Fläche des Rings 65 ausgeführt worden, die sich auf der gleichen Seite wie die Dichtung 13 befindet, so dass der Ring 65 an der Dichtung 13 gehalten wird, was die Vorgänge des Öffnens der Vorrichtung 1 und der Rückgewinnung der Membran 4 noch mehr erleichtert.
Der Einlasskörper 2 wird mit Ausnahme der Dichtung 13 durch Formgießen eines relativ steifen und transparenten Kunststoffs gewonnen.
Der Teil des Drainagekörpers 3, der in 4 dargestellt ist, ist ebenfalls aus einem relativ steifen geformten bzw. gegossenen Kunststoff hergestellt, hier von weißer Farbe, wobei dieser Teil als nächster durch einfaches Einsetzen mit dem porösen Pad 48 ausgestattet wird.
Um den Einlasskörper 1, den Drainagekörper 3 und die Membran 4 zusammenzubauen, wird letztere auf den Tisch 30 konzentrisch mit diesem aufgebracht, dann wird der Einlasskörper 2 dem Drainagekörper 3 zugewandt positioniert, wobei die Verriegelungsansätze 7 mit den Öffnungen 44 ausgerichtet werden, und dann wird der Körper 2 fest an den Körper 3 gedrückt, so dass die Ansätze 7 in die Öffnungen 44 unter leichter Verbiegung aufgrund der geneigten Oberfläche 21, die als Rampe dient, eingreifen, wobei die ausgeübte Kraft ermöglicht, dass die Oberfläche 22 der Schulter 24 über den Zahn 45 am Ende der Druckbewegung hinwegkommt, und zwar aufgrund der Federwirkung der Ansätze 7, wobei die Dichtung 13 als nächstes geringfügig nachgibt, so dass das Spiel zwischen den Ansätzen 7 und der Schürze 31 vollkommen aufgenommen wird, und die Elastizität der Dichtung 13, die dann komprimiert ist, die so erreichte Verriegelung aufrecht erhält.
Es ist anzumerken, dass das Halten der Dichtung im komprimierten Zustand dieser ermöglicht, eine ausgezeichnete Abdichtung zwischen der Membran 4 und dem Rand der Wand 9 zu bieten, und ferner durch Reaktion zwischen der Membran 4 und der Oberfläche 33.
Der Abschnitt der Membran 4, der sich um die Dichtung 13 herum befindet, ist von der Außenseite mittels der Dichtung 55 isoliert. Das bogenförmige Profil des letzteren und die Fähigkeit der Wand 60 zur Verformung, insbesondere während der Montage der Körper 2 und 3, ermöglichen es, eine Kammer 64 gegenüber diesem Abschnitt zu bilden, wobei diese Kammer diesen Abschnitt der Membran gegenüber einer Verunreinigung durch Mikroorganismen und insbesondere Bakterien, die aus der Umgebung kommen, schützt.
Außerdem kann die Kammer 64 bei einem Probenahmevorgang einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit irgendeine Austragung aus dieser Flüssigkeit aufgrund irgendeiner lateralen Kapillaritätswirkung der Membran sammeln, die trotz des Festsitzens der Dichtung 13 übrigbleiben kann.
Wenn sich die Probenahme auf ein besonders hohes Flüssigkeitsvolumen bezieht und/oder über eine besonders lange Zeitspanne ausgeführt wird, so dass die Kammer 64 gänzlich mit Flüssigkeit gefüllt wird, verformt sich die Wand 60, die wie oben angegeben eine Lippe bildet, so dass die überschüssige Flüssigkeit aus der Kammer 64 ausgetragen wird, und dann nimmt die Wand 60 ihre Position wieder ein, was den Schutz gegenüber der Umgebung wieder herstellt: die Wand 60 verhält sich wie eine Art Überlaufventil.
Es ist anzumerken, dass die Innenfläche der Wand 16 lokal begrenzte Bereiche einer zusätzlichen Dicke 27 aufweist (3), die in Kontakt mit der Außenfläche der Wand 41 kommen, was eine laterale Verkeilung zwischen diesen Oberflächen bietet, die von ähnlichem Durchmesser sind, und allgemeiner zwischen den Körpern 2 und 3.
Es ist auch anzumerken, dass, sobald die Vorrichtung 1 auf diese Weise zusammengebaut worden ist, es möglich ist, sie zu verpacken und sie mit einem Gas wie z. B. ETO oder durch Bestrahlung zu sterilisieren. Aufgrund des Schlitzes 63 tritt bei der Sterilisierung durch Gas das letztere in die Kammer 64 ein, die deshalb ebenfalls sterilisiert wird.
Natürlich wird vor der Verpackung der zusammengebauten Vorrichtung 1 und deren Sterilisierung jedes der Rohre 10 und 37 mit einem Stopelement bzw. Anschlag ausgestattet.
Im folgenden wird erläutert, wie die Probenahme einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit mit der Vorrichtung 1 durchgeführt wird.
Zunächst wird das eines der Rohre 10 verschließende Stopelement und das das Rohr 37 verschließende Stopelement entfernt, dann wird der Endblock des Rohrs 10 mit einer Quelle druckbeaufschlagter Flüssigkeit verbunden, beispielsweise mittels eines Probenverbinders mit einer männlichen Luer-Spitze, die in den Durchgang des nicht verschlossenen Rohrs 10 eingeführt wird, und das Ventil des Verbinders wird so behandelt, dass die durch das Reservoir 5 und die Membran 4 gebildete Kammer auf den gleichen Druck wie die Flüssigkeit angehoben wird, beispielsweise 3 bar, wobei die Flüssigkeit in das Reservoir 5 durch den Anschluß 11 eintritt und das Reservoir durch Durchströmen der Membran 4 verlässt, die auf dem porösen Pad 48 zu ruhen kommt, wobei die Flüssigkeit, welche die Membran 4 durchströmt hat, über die Kanäle 39 zu dem Anschluß 38 geleitet wird und die Flüssigkeit die Vorrichtung 1 über das Rohr 37 verlässt, wobei ein mit Skala versehener Behälter vorzugsweise unter der Vorrichtung 1 angeordnet ist, um die aus dem Rohr 37 austretende Flüssigkeit zurückzugewinnen, um in Erfahrung zu bringen, wann das für die Probe erforderliche Volumen die Membran 4 passiert hat.
Wenn dieses Volumen erreicht worden ist, wird das Ventil am Verbinder geschlossen und die Vorrichtung 1 von letzterem entfernt, dann wird in dem nicht verschlossenen Rohr 10 ein Luftsterilisierungsfilter 63 (nicht dargestellt) angeordnet und die Drainage der noch vorhandenen Flüssigkeit, insbesondere im Reservoir 5, als nächstes ausgeführt, und zwar durch Ansaugen durch den Ausgangsanschluß 38.
Es ist beispielsweise möglich, die Drainage mit einer Spritze oder einer Pumpe auszuführen, die einen mit einer Saugspitze versehenen Verbinder hat, der in den Durchgang des Rohrs 37 eingeführt wird, wobei die von der Spitze herausgesaugte Flüssigkeit aus der Spritze oder Pumpe ausgetrieben wird, wenn diese betätigt wird.
Es ist anzumerken, dass die in der Wand 43 vorgesehenen Einkerbungen 47 es ermöglichen, die Position der Pumpe oder Spritze korrekt gegenüber der Vorrichtung 1 einzustellen, und zwar entsprechend vier um 90° voneinander versetzten Positionen.
Eine weitere Möglichkeit des Austreibens der in der Vorrichtung 1 verbleibenden Flüssigkeit nach der Probenahme ist die Anwendung einer Vakuumphiole.
Wenn die Flüssigkeit, die in der Vorrichtung 1 verblieben ist, aus dieser ausgetragen worden ist, kann die Vorrichtung 1 geöffnet werden, was durch Aufbrechen der vier Einschnappansätze 7 einfach durch Niederdrücken der letzteren durch die jeweiligen Einkerbungen 46 erfolgt, wie oben erklärt wurde.
Ein weiterer Weg des Öffnens der Vorrichtung 1 besteht darin, die Körper 2 und 3 durch Betätigen der Ansätze 7 nach obiger Beschreibung freizugeben, aber den Druck auf sie einzustellen, sobald sie vom Zahn 45 freigegeben worden sind, ohne bis zu einem Zerbrechen fortzuschreiten, wobei jeder der Ansätze 7 aus dem Körper 3 durch die entsprechende Öffnung 44 herausgenommen wird.
Es ist dann möglich, den Einlasskörper 2 aus dem Drainagekörper 3 zu entfernen und die Membran 4, beispielsweise mit sterilen Pinzetten zu fassen, und dann die Membran, durch die die zu untersuchende Probe passiert ist, in eine Petri-Schale zu geben und dann auf herkömmliche Weise die Anordnung Membran/Petri-Schale zu inkubieren.
Eine weitere Möglichkeit statt der Kultivierung der Mikroorganismen außerhalb der Vorrichtung 1 besteht darin, ein flüssiges Kulturmedium in diese mittels eines der Rohre 10 einzuspritzen, dann das überschüssige Kulturmedium mittels des Rohrs 37 abzuziehen und als nächstes die Vorrichtung 1 direkt zur Inkubation zu geben, wobei die Membran 4 nur zurückgewonnen wird, um die Mikroorganismen nach der Inkubation zu identifizieren und zu zählen.
In einem solchen Fall besteht ein Vorteil in der Verwendung eines flüssigen Kulturmediums, das geringfügig stärker konzentriert ist als das herkömmliche Medium, da immer, insbesondere in dem Pad 48, eine gewisse Menge der Probeflüssigkeit verbleibt, die sich mit dem eingespritzten Kulturmedium vermischt, das daher verdünnt wird.
In nicht dargestellten Varianten ist der Siebring 65 statt mit der Dichtung 13 mit der Membran 4 beispielsweise durch Thermoschweißen verbunden, oder der Ring 65 wird weder mit der Dichtung 13 noch der Membran 4 verbunden; der Siebring 65 wird durch eine Beschichtung und eine Sättigung des Umfangsbereichs der Membran 4 ersetzt, der sich radial weiter zur Außenseite hin befindet als das Pad 48; die männlichen und weiblichen Verriegelungselemente zwischen den Körpern 2 und 3 werden jeweils am Drainagekörper 3 bzw. dem Einlasskörper 2 vorgesehen statt umgekehrt; und/oder es werden Verriegelungsmittel unterschiedlicher Art eingesetzt, Verschlussmittel mit Scharniermitteln bzw. Gelenkmitteln zwischen den Körpern 2 und 3 sowie Verriegelungsmittel gegenüber den Scharniermitteln, oder Mittel zum Verschließen auf andere Art als durch Verriegeln.
Viele weitere Varianten sind je nach den Umständen möglich, und es ist in diesem Zusammenhang anzumerken, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele begrenzt ist.

Claims

Vorrichtung für die mikrobiologische Untersuchung einer Probe von druckbeaufschlagter Flüssigkeit, mit einem Einlasskörper (2), einer Filtermembran (4) und einem Drainagekörper (3), wobei der Einlasskörper (2) ein Reservoir (5) aufweist, in dessen eine Wand (9) eine Flüssigkeitseinleitöffnung (11) eingebracht ist, wobei die Membran (4) das Reservoir (5) verschließt, und der Drainagekörper (3) Mittel (48) zum Haltern der Membran (4) auf der dem Reservoir (5) gegenüberliegenden Seite und eine Flüssigkeitsauslassöffnung (38) aufweist, wobei der Einlasskörper (2) und der Drainagekörper (3) gegenseitige Verriegelungsmittel (7, 31) haben, die Membran (4) am Umfang zwischen einer ringförmigen Querwand (32) des Drainagekörpers (3), die sich um das Halterungsmittel (48) der Membran (4) und die Seitenwand (9) des Reservoirs (5) des Einlasskörpers (2) herum befindet, ringförmig festgehalten ist, und die Seitenwand (9) eine elastomere Dichtung (13) aufweist, die deren Rand bildet und mittels der diese Wand (9) in Kontakt mit der Membran (4) kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mit einer zweiten Dichtung (55) versehen ist, die ein bogenförmiges Profil hat, wobei das äußere ringförmige Ende (61) derselben an der ringförmigen Querwand (32) radial über die Membran (4) hinaus anliegt, und das innere ringförmige Ende (57) derselben mit der Dichtung (13) verbunden ist, welche die Seitenwand (9) des Reservoirs (5) hat, und die nachstehend als die erste Dichtung bezeichnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Dichtung (55) hat: – eine erste zylindrische Wand (58), von der ein erstes Ende das mit der ersten Dichtung (13) verbundene innere Ende (57) bildet, und deren Innenfläche einem starren Teil der Seitenwand (9) des Reservoirs (5) gegenüberliegt, – eine kegelstumpfförmige Wand (59), deren inneres Ende mit dem zweiten Ende der ersten zylindrischen Wand (58) verbunden ist, und – eine zweite zylindrische Wand (60), deren erstes Ende mit der kegelstumpfförmigen Wand (59) verbunden ist und deren zweites Ende das äußere ringförmige Ende (61) der zweiten Dichtung (55) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskörper (2) eine kegelstumpfförmige Wand (15) hat, deren Ende mit kleinerem Durchmesser mit der Seitenwand (9) des Reservoirs (5) verbunden ist, und dass die Innenfläche der ersten zylindrischen Wand (58) der zweiten Dichtung (55) die gleiche Ausbildung wie die Außenfläche der Seitenwand (9) zwischen der ersten Dichtung (13) und der kegelstumpfförmigen Wand (15) des Einlasskörpers (2) aufweist, und dass die Außenfläche der kegelstumpfförmigen Wand (59) der zweiten Dichtung (55) die gleiche Neigung hat wie die Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand (15) des Einlasskörpers (2).
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinere Durchmesser der Außenfläche der kegelstumpfförmigen Wand (59) der zweiten Dichtung (55) dem kleinen Durchmesser der Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand (15) des Einlasskörpers (2) entspricht, während der große Durchmesser der Außenfläche der kegelstumpfförmigen Wand (59) der zweiten Dichtung (55) geringfügig kleiner ist als der große Durchmesser der Innenfläche der kegelstumpfförmigen Wand (15) des Einlasskörpers (2).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelstumpfförmige Wand (15) des Einlasskörpers (2) einen Teil einer Schürze (6) bildet, welche das Verriegelungsmittel (7) trägt, mit dem der Einlasskörper (2) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite zylindrische Wand (60) an der Innenseite von dem äußeren ringförmigen Ende (61) aus eine Abschrägung bzw. Konizität (62) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende der zweiten zylindrischen Wand (60) der zweiten Dichtung (55) sich im wesentlichen auf der gleichen Höhe befindet wie das innere ringförmige Ende (57) der zweiten Dichtung (55).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nut bzw. Rille (14) an dem Ende eines starren Teils der Seitenwand (9) vorgesehen ist, während die erste Dichtung (13) ein T-förmiges Profil hat, dessen longitudinaler Schenkel eine Rippe (50) bildet, die in die Nut bzw. Rille (14) eingesetzt ist, und dessen transversaler Schenkel ein Polster (51) bildet, das sich in Kontakt mit der Membran (4) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschrägung zwischen der Rippe (50) und dem Polster (51) auf der Außenseite vorhanden ist, während auf der Innenseite die Rippe (50) und das Polster (51) durch eine gerade Oberfläche (52) verbunden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtung (13) und die zweite Dichtung (55) durch einen einstückig geformten Dichtungsring (56) gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Siebrings (65) die erste Dichtung (13) in Kontakt mit der Membran (4) kommt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebring (65) aus einer sehr dünnen Schicht aus Polypropylen hergestellt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebring (65) an der ersten Dichtung (13) gehalten ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des Siebrings (65) dem Innendurchmesser eines Polsters (51) entspricht, das die erste Dichtung (13) hat.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Siebrings (65) dem Innendurchmesser einer zylindrischen Wand (60) entspricht, die sich an der Außenseite der zweiten Dichtung (55) befindet.