EP3701007A1 - Inkubator, probenbehälter, set und verfahren zur untersuchung eines probenmaterials - Google Patents

Inkubator, probenbehälter, set und verfahren zur untersuchung eines probenmaterials

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Publication number
EP3701007A1
EP3701007A1 EP18712855.8A EP18712855A EP3701007A1 EP 3701007 A1 EP3701007 A1 EP 3701007A1 EP 18712855 A EP18712855 A EP 18712855A EP 3701007 A1 EP3701007 A1 EP 3701007A1
Authority
EP
European Patent Office
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sample
sample container
incubator
unit
inactivation
Prior art date
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Pending
Application number
EP18712855.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Joel RIEMER
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Testo SE and Co KGaA
Original Assignee
Testo SE and Co KGaA
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Filing date
Publication date
Application filed by Testo SE and Co KGaA filed Critical Testo SE and Co KGaA
Publication of EP3701007A1 publication Critical patent/EP3701007A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
    • C12M1/04—Apparatus for enzymology or microbiology with gas introduction means
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    • C12M41/48—Automatic or computerized control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00346—Heating or cooling arrangements
    • G01N2035/00356—Holding samples at elevated temperature (incubation)

Definitions

  • the invention relates to an incubator and its use for the cultivation of microorganisms and / or for carrying out a chemical reaction, in particular a biochemical reaction.
  • the invention further relates to a sample container for culturing microorganisms and / or for carrying out a chemical reaction in an incubator, and to the use of the sample container for examining a sample material contained in a sample receiving space of the sample container.
  • the invention relates to a set with an incubator and a sample container for culturing microorganisms and / or for carrying out a chemical reaction.
  • the invention further relates to a method for assaying a sample material, in particular for detecting an interim ⁇ schen- and / or end product of a chemical reaction and / or a metabolite and / or a metabolite and / or a nucleic acid and / or a nucleic acid sequence.
  • incubators are devices with which controlled incubation conditions (also referred to as culture conditions) for various development and growth processes of microorganisms ge ⁇ create and can be obtained. Therefore, in particular, they serve to create and maintain a microclimate with REG ⁇ th humidity and temperature conditions.
  • incubators can also be used to create certain reaction conditions for the course and / or termination of a chemical reaction can.
  • samples (such as food and / or scrape sponges) are taken and, in particular, are cultured in sample containers formed as a strawberry bag along with a culture medium.
  • the bags may then be transferred to a first incubator to be incubated therein.
  • a portion of the sample is usually plated out of the bag on a trained as a selection agar plate sample container and cultured again in a second incubator.
  • the agar plates can then be checked for growth of microorganisms such as bacteria and fungi. Before disposal of the biological material, this must be inactivated, so in particular be killed. For the inactivation usually an autoclave is used.
  • Microorganisms are, as previously mentioned, cultivated in sample containers such as petri dishes or culture bags.
  • sample containers such as petri dishes or culture bags.
  • Kontaminati ⁇ position risk of the laboratory and of working in personnel especially because the shells can easily run out for one and also many steps to carry out the cultivation, analysis and inactivation and continues to be a specially trained for the execution personnel are required.
  • Insbeson ⁇ particular during the transfer of a microorganism from a sample container to a second sample vessel can lead to contamination, as the sample container must be opened to manually. It would therefore be desirable to have a transfer of the biological material following an inoculation of the cultivar. medium to avoid.
  • At least one device it is necessary for at least one device to be used in each case for the cultivation and inactivation of the microorganisms.
  • at least one incubator for cultivation and an autoclave or the like for inactivation is usually required.
  • a measuring device is needed to determine a test parameter. It is therefore desirable to provide a single device which is suitable for carrying out the cultivation and inactivation of a sample and optionally even the analysis of the sample, preferably without additional laboratory equipment.
  • an incubator of the type mentioned above is thus Invention ⁇ according to solve the problem proposed, with a sample container holder into which a sample container can be inserted, with a heating device for changing a temperature in the sample container receptacle and / or in a sample container used in the sample container receptacle, and with a sample inactivation device for inactivating a sample in a sample container, which is inserted into the sample container receptacle.
  • the sample inactivation device can be designed as an actuating device which, when actuated, activates and / or opens an inactivation means of a sample container, in particular an inactivation capsule.
  • an incubator of the type mentioned above is proposed to solve the problem, with a sample holder into which a sample can be inserted directly, with a heater for changing a temperature in the sample holder, and with a sample inactivation device for inactivating the sample in FIG the sample intake.
  • a sample holder into which a sample can be inserted directly
  • a heater for changing a temperature in the sample holder
  • a sample inactivation device for inactivating the sample in FIG the sample intake.
  • the sample holder which can be arranged or disposed for example in an incubation room of the incubator, it may be preferential ⁇ , from the other components of the incubator be removable staltet excluded. This facilitates the emptying of the sample holder. It may be particularly advantageous if the sample receptacle is designed as a tube. Particularly preferably, it may be a manufactured at least partially of metal Pro ⁇ benfact. Thus, the sample holder can be reused very often because it can be easily cleaned and rinsed after use.
  • the incubator has a control unit for setting at least one program.
  • the adjustable Pro ⁇ program may be a Inkubationsprogram, for example, by means of which the incubation conditions can be set for a microorganism.
  • there may be ⁇ to the Program is a In effet michsprogramm by which inactivation can be set for a microorganism.
  • ⁇ to the program can be configured in response program for adjustment of reaction conditions for carrying out a chemical reaction.
  • the incubator has a safety interlock, which is adapted to a closure unit after insertion of the sample container and closing the sample container receptacle by means of the closure ⁇ unit long remain locked until an adjusted Pro ⁇ program is finished and / or an opening code has been entered by an authorized user.
  • a safety interlock which is adapted to a closure unit after insertion of the sample container and closing the sample container receptacle by means of the closure ⁇ unit long remain locked until an adjusted Pro ⁇ program is finished and / or an opening code has been entered by an authorized user.
  • the incubator has a safety lock, which is adapted to a closure unit after insertion of the sample in the sample ⁇ recording and closing an incubation and / or the sample recording by means of the locking unit remains locked until a set program has ended and / or an opening code has been entered by an authorized user.
  • a safety lock which is adapted to a closure unit after insertion of the sample in the sample ⁇ recording and closing an incubation and / or the sample recording by means of the locking unit remains locked until a set program has ended and / or an opening code has been entered by an authorized user.
  • the incubator has at least one measuring device for carrying out a measurement of at least one test parameter.
  • the measuring device is set up or set up to perform a continuous measurement of at least one experimental parameter.
  • the measurement is within an inserted into the sample container receiving Pro ⁇ benitesers can be undertaken.
  • a measuring device is at least configured to one or more test parameters selected from the group consisting of optical density, color reaction, impedance, pH, gas composition, in particular oxygen ⁇ content and / or C02 Content in liquid and / or supernatant, spectroscopic property, electrochemical property, Um ⁇ tion of a substrate and / or a chemical, fluorescence, luminescence, nucleic acids and / or a nucleic acid sequence to determine cell mass, peptides, proteins.
  • test parameters selected from the group consisting of optical density, color reaction, impedance, pH, gas composition, in particular oxygen ⁇ content and / or C02 Content in liquid and / or supernatant, spectroscopic property, electrochemical property, Um ⁇ tion of a substrate and / or a chemical, fluorescence, luminescence, nucleic acids and / or a nucleic acid sequence to determine cell mass, peptides, proteins.
  • the incubator a measurement device or multiple measurement devices from the group consisting chromatography unit, in particular high performance liquid chromatography unit and / or thin-film ⁇ chromatography unit mass spectrometer Lateral Flow test unit spectroscopic unit, in particular Raman -
  • Spectroscopy and / or NIR spectroscope unit ⁇ fluorescence measurement unit Lumineszenzmessaku, capillary ⁇ unit, Protein characterization unit, Nukleinklarecharak- ter Deutschensritt, immunoassay unit, in particular anti ⁇ body has assay unit and / or Immunobeads unit.
  • the incubator has at least one opening for introducing a chemical substance and / or a biological substance into the sample container and / or for selective removal of sample material, in particular a sterile product sample, from the sample contained in the incubator.
  • the opening for insertion of a chemical substance and / or a biological substance in the sample receiver and / or for the selective removal of sample material, in particular a Sterilgutprobe is provided from the Probenauf ⁇ acquisition.
  • the opening has a chemical and / or biological and / or physical selection agent for the deposition of Mikroorganis ⁇ men .
  • the selection means may, for example, be designed as a filter, preferably as a filter membrane and / or as a filter resin.
  • the selection agent can be configured as a purification column.
  • the opening in one, in particular the closure unit already mentioned herein is is is sealedstal ⁇ tet. It may be particularly useful if the opening is tight, in particular airtight and / or waterproof and / or pressure resistant, closable. This can be done for example by means of a sealant.
  • the incubator has a viewing window, by means of which an optical measurement on or in the sample within the sample container receptacle and / or within the sample receptacle ⁇ is possible. It is thus possible to carry out a particularly simple , in particular optical, measurement.
  • the indication "within the sample container receiving" be ⁇ relationship as “within the sample container” may mean, in the sense of the application that the measurement location within the Probenbenzol ⁇ terfact and / or within a set in the sample container is, however, that the measuring apparatus for performing, preferably optical, measuring out of sample container receiving and / or inside or outside of the Pro ⁇ ben graspers is arranged.
  • the sample container has a measuring device which is arranged within the sample receiving space.
  • the measurement ⁇ device can in particular be configured as a sensor for measuring physical and / or chemical properties.
  • mean "within the sample-receiving" means that the measuring point lies within the sample receiving that each ⁇ but the measuring apparatus for performing a, preferably optical, measuring outside the sample holder, in particular in an incubation chamber, or inside the sample holder is arranged.
  • the incubator is an optical sensor for carrying out an optical measurement the sample has, in particular wherein the optical sensor in ⁇ inside or outside the sample container receptacle is arranged.
  • the arrangement of the measuring device outside the sample container receptacle has the advantage that a simpler maintenance and / or calibration of the measuring device, in particular during the performance of a measurement, is possible.
  • the arrangement within the sample container receptacle has the advantage that the measurement result is sometimes more accurate.
  • the optical sensor is arranged inside or outside the sample holder.
  • the optical sensor can be arranged in one or the aforementioned incubation space.
  • the incubator has a shaking and / or stirring unit for mixing the sample within the sample container and / or within the sample holder.
  • the incubator has a detection device in order to detect a propagation process and / or a biochemical activity of at least one microorganism within a sample container used in the sample container receptacle. This makes it possible to examine a growth of micro-organisms contained in a sample better and easier, preferably without having to the incubator and in particular one or the already ge ⁇ called safety lock open and / or unlocked.
  • the incubator has a detection device in order to NEN reproduction process and / or a biochemical activity we demonstrate ures ⁇ a microorganism within the sample holder.
  • the incubator has an injector unit for dispensing at least one substance into the sample container and / or the sample holder.
  • the incubation condition preferably one or more of ⁇ selected from the group consisting of temperature, pressure, radiation, elec- ronenanteile, current, humidity, acceleration, rotation and / or croquttel beautarian, atmospheres, pH and / or conductivity in question.
  • ⁇ selected from the group consisting of temperature, pressure, radiation, elec- ronenanteile, current, humidity, acceleration, rotation and / or Rüttel beautacil, atmospheres, pH and / or conductivity in question.
  • the sample inactivation device inactivates the sample by one or more species selected from the group consisting of physical, mechanical, thermal, chemical, biological and / or selected by radiation generated inactivation is / are.
  • the sample nineducation ists worn as at least one device selected from the group consisting of autoclave, hot air sterilizer, gasification unit, irradiation unit, microwave unit, electron beam unit, ultrasonic unit, vacuum unit, Kavitati ⁇ onsvenez, shear force unit and / or inactivation - Be output unit, in particular for the delivery of a chemical and / or biological substance, be configured.
  • the heating device has a heating sleeve which forms the sample container receptacle or is arranged on the inside of the sample container receptacle. This may be Particularly useful if the heating jacket surrounding the Probenbenzol ⁇ ter in the inserted state. Thus, a particularly uniform heating of a total volume of a sample container used in the sample container recording is possible, so that it is possible to create the same incubation conditions everywhere in the sample container.
  • the heating sleeve forms a, in particular the already mentioned, incubation space or is arranged on an inner side of the incubation space.
  • the sample holder may arranged in In ⁇ incubation Area or be arranged.
  • the heating direction has at least one hot plate. It may be expedient be ⁇ Sonders when the at least one heating plate in a bottom portion of the sample container receptacle and / or in one or of the closing unit of the sample container receiving angeord- net. This also enables a very homogeneous He ⁇ warming an entire volume of a sample container used in the Proben actuallyerauf ⁇ acquisition.
  • the incubator has a magnetic stirrer unit.
  • the magnetic stirrer unit can be arranged or formed in the bottom region.
  • the heating device can also be set up to produce a heating via air, radiation, ohmic heating or via a liquid.
  • the incubator has an analysis unit that is set up to analyze, after an inactivation program has been carried out, preferably automatically, whether an inactivation of the sample was successful.
  • an analysis unit that is set up to analyze, after an inactivation program has been carried out, preferably automatically, whether an inactivation of the sample was successful.
  • it is mög ⁇ Lich, to better control whether a Inkativ michs- actually walked successful was or whether a further and / or other In effet michsprogramm be carried out if necessary.
  • opening the sample container receptacle and / or the incubator is only possible upon successful inactivation, in particular by, preferably automatic, release of one or the previously mentioned safety interlock .
  • the sample container holder and / or the incubation space can be sealed tight.
  • the Probenbenzol ⁇ terfact and / or the incubation chamber steam tight waterproof and / or and / or is air-tight and / or pressure-resistant closable ⁇ ver.
  • the incubator has a recognition device which is set up to prevent the incubator from closing and / or activating when a sample container incompatible with the incubator is inserted into the sample container receptacle or inserted compatible sample container is misaligned in the sample container holder. Can be prevented, causing damage to a sample container inserted therein and / or the incubator itself during the operatio ⁇ bes the incubator. It is particularly expedient may be, when the incubator Wenig ⁇ least has an actuator means which is adapted to receive a capsule of the sample container, in particular an inactivation administratungskapsel and / or to open a proof capsule, and / or an opening element and / or an opening means of the Sample container.
  • the actuator device may be configured to open the capsule of the sample container without the incubator being opened and / or the safety latch being unlocked.
  • a further, independent solution of the above-mentioned object is additionally provided by a sample container for cultivating microorganisms and / or for carrying out a chemical reaction in an incubator having the features of the independent patent claim. claimed to have been created on a sample container.
  • a beat Probenbe ⁇ container superiors for the cultivation of microorganisms and / or for carrying out a chemical reaction in an incubator with a sample-receiving chamber, which is not obviously closed by means of a security seal.
  • the sample container by means of the safety seal is tightly closed. It may be particularly advantageous if the sample container by means of the safety closure waterproof and / or vapor-tight and / or airtight and / or pressure resistant is closed.
  • the seal can be carried out preferably by means of a Dichtmit ⁇ means.
  • the sample container has a magnetic stirring fish.
  • the stirring fish is arranged in the sample receiving space, preferably at the bottom of the sample receiving space.
  • the sample container has at least one measuring device for, in particular continuous, carrying out a measurement of at least one test parameter.
  • the measuring device may be configured to carry out a measurement within the sample container used in a recording Probenbe ⁇ pliers.
  • the indication "within the Probenbenzol ⁇ ters” may mean, in the sense of the application that the measurement site is carried out within the sample receiving chamber, however, that the measuring apparatus for performing a, preferably optical, measuring outside the sample-receiving space and / or outside of the sample container is arranged.
  • the measuring device however, may also be disposed within the sample receiving chamber and / or the Pro ⁇ ben servingers.
  • the at least one measuring device is adapted to one or more experimental parameters selected from the group of optical density, color reaction, impedance, pH, gas composition, in particular oxygen content and / or CO 2 content in Determine fluid and / or supernatant, spectro ⁇ scopic property, electrochemical property, reaction of a substrate and / or a chemical, fluorescence, luminescence, nucleic acids and / or a nucleic acid sequence, cell mass, peptides, proteins.
  • spectro ⁇ scopic property electrochemical property, reaction of a substrate and / or a chemical, fluorescence, luminescence, nucleic acids and / or a nucleic acid sequence, cell mass, peptides, proteins.
  • a plurality of sample containers are equipped, for example, as a set, each with different measuring devices, in order to be able to carry out different checks in each case.
  • the sample container has one or more measuring devices. Having devices from the group of lateral flow test unit, Ka ⁇ pillarelektrophoreseech, protein characterization unit, nucleic acid characterization unit, immunoassay unit, in ⁇ particular antibody assay unit and / or Immunobeads unit.
  • the sample container has a lateral flow test unit, which can be activated by means of an actuator device of an incubator.
  • the sample container at least one sluice opening for introducing a chemical substance and / or a biological substance in the sample-receiving chamber and / or for the selective removal of sample material, in particular a Ste ⁇ rilgutprobe from which the Sample containing sample contained.
  • sample material in particular a Ste ⁇ rilgutprobe from which the Sample containing sample contained.
  • the term "Sterilgutprobe” can mean in this context that the removed from the sample receiving chamber sample material outside the sample receiving chamber contains no Mikroor ⁇ organisms. Due to the lock opening, it is possible to sample material from the sample receiving chamber without opening the safety cap.
  • the lock ⁇ opening has a chemical and / or biological and / or physical ⁇ lic selection agent for the deposition of microorganisms.
  • the selection means may in particular be designed as a filter.
  • the filter can be configured as a filter membrane and / or as a filter resin.
  • the selection agent can be configured as a purification column. This can ensure that there is no contamination by microorganisms outside of the sample container, at the same time, however, it is possible to inject and / or discharge from the sample container. In particular, sample material can thus be removed be usable for example for a to be performed outside the Probenbenzol ⁇ ters analysis.
  • the lock opening in the safety closure and / or designed as a nozzle or in a socket is.
  • the sample container is at least partially cylindrical in shape and / or that the sample container is at least partially light ⁇ permeable, in particular transparent, configured.
  • a lateral surface of the sample container is at least partially transparent to light from ⁇ designed and / or a light-transmissive window comprises up.
  • the sample container may have an inactivation capsule which contains an inactivation agent which can be released into the sample receiving space by actuation of an opening element.
  • an opening element can be provided that the In effet michskapsel is angeord ⁇ net within the sample receiving chamber.
  • the In effetie ⁇ insurance agent is a Sterilticiansreagenz.
  • the opening element can be adapted to the previously mentioned direction Betjansein ⁇ preferably an incubator, so that the opening ⁇ element is actuated by means of the actuating device when the sample container is inserted in the incubator.
  • the capsule is made of a flexible material.
  • the opening element may be designed as a pin or pin which pierces a capsule wall by actuation of the opening element or opens a capsule closure.
  • the opening element is preferably arranged inside the capsule.
  • the sample container has a detection capsule with a detection means for detecting a chemical and / or a biological substance in the sample held in the sample receiving space.
  • the detection capsule can be arranged within the sample receiving space.
  • the detection capsule can also be provided for the detection of an antigen and / or a nucleic acid and / or a nucleic acid sequence.
  • the detection capsule can be released by actuation of one, in particular of the already mentioned, opening means and the detection means in the sample receiving space can be released.
  • the detection capsule contains a lateral flow test which can be inserted at least partially into the sample receiving space by actuation of the opening means.
  • the sample container provides its own detection unit which preferably even automatically, for example as part ei ⁇ nes adjustable program an incubator can be initiated.
  • the opening element is arranged within the capsule.
  • a reaction medium or a culture medium in powder form is provided, which is liquefiable by the addition of water and / or another solvent.
  • the reaction medium may, for example, be or contain a buffer substance for adjusting a pH.
  • the culture medium may also contain a buffer substance. Alternatively or additionally, it may contain other substances necessary for the growth of microorganisms, such as sugars, salts, amino acids and vitamins. It may be particularly advantageous if the medium contains a pH indicator, such as phenol red.
  • the medium in the sample container it is possible to prevent a wrong medium from being used by a user, which in the worst case can also lead to a false result, for example if microorganisms can not tolerate the medium and therefore the result merschichonne negative, although the Mikroorganis ⁇ mechanism is contained in the sample. Due to the preferably water-free ⁇ powder form it is also possible that the medium is durable and can be attached only by the addition of water or another solvent.
  • the invention also relates to a kit comprising an incubator as described and claimed herein and a sample container as described and claimed herein, wherein the sample container is compatible and / or adapted to the sample container receptacle of the incubator.
  • the set has the advantage that the user has a sample container, which on the Incubator is tuned receives, so that a misuse or improper use is better avoidable.
  • the kit can preferably include several sample container ⁇ which can for example be provided for carrying out various investigations.
  • the set may according to an advantageous embodiment comprise a detection means for detecting a chemical substance and / or a biological substance in a sample.
  • the detection means may preferably be designed separately from the incubator and / or the sample container.
  • the sample material there may be a sample taken from the Pro ⁇ benlecter Sterilgutprobe in which no microorganisms are present.
  • the detection means may, according to a particularly preferred embodiment, be designed as a disposable item, that is to say, for example, as a single-use test.
  • the incubator in the sample container receptacle can have a guide device which cooperates with a counter-guide device on the sample container in such a way that the sample container can be introduced into the sample container receptacle in one, in particular in exactly one, defined insertion position.
  • a guide device which cooperates with a counter-guide device on the sample container in such a way that the sample container can be introduced into the sample container receptacle in one, in particular in exactly one, defined insertion position.
  • the set contains a plurality of sample containers, each with a different medium.
  • the medium can be, for example, a culture media and / or reaction media his.
  • an indication can be provided on the sample containers, for which examination the sample container and / or the medium contained therein is provided and / or suitable.
  • sample container is a sample container as described and claimed herein;
  • an incubation program in particular wherein at least one incubation condition selected from the group consisting of temperature, pressure, vacuum, radiation, electron components, current, moisture, acceleration, rotational and / or Rüttel beautus beautus beautus, Atmospheres, pH, conductivity of a substrate during the implementation ⁇ tion set of Inkubationsprogramms and / or vari ⁇ ated is / are
  • an incubation program in particular wherein at least one incubation condition selected from the group consisting of temperature, pressure, vacuum, radiation, electron components, current, moisture, acceleration, rotational and / or Rüttel beautus beautus beautus, Atmospheres, pH, conductivity of a substrate during the implementation ⁇ tion set of Inkubationsprogramms and / or vari ⁇ ated is / are
  • the inventive method allows for the first time that incubation and subsequent inactivation of a pro ⁇ be in a single sample container or a sample recording is feasible.
  • a risk of contamination when Ar ⁇ BEITEN can be reduced with the sample to be examined, so that the investigation without further laboratory equipment is feasible.
  • the advantages already mentioned for the device apply to the method and its advantageous developments of Wei ⁇ .
  • the sample container is not evidently closed after the sample has been transferred.
  • the sealing of the sample container can preferably take place by means of a safety lock on the sample container.
  • a removal of sample material from the sample container or the sample holder during and / or after the implementation of the incubation program can be made.
  • An extraction can alternatively or additionally be made after the implementation of the inactivation program.
  • the sampling may involve an examination of the sample material taken outside the sample container and / or outside of the incubator. For this purpose, other examinations than in a closed sample container or in a closed incubation room can be made, which sometimes allows an even more accurate examination of the sample.
  • At least one taken from the sample container and / or the sample-receiving sample is then analyzed au ⁇ ßerjur the incubator. It may be particularly expedient for this purpose if a detection means for detecting a chemical substance and / or a biological substance, in particular a metabolite or metabolite, is used.
  • a culture medium is provided or filled in the sample container before or after transfer of the sample. It may be particularly advantageous if the culture medium is in powder form and is liquefied by the addition of water and / or another solvent and then the sample is transferred into the sample container.
  • the opening and / or the lock opening may have a valve, in particular a pressure relief valve.
  • the invention further relates to the use of a Probenbenzol ⁇ age , as described and claimed herein, for examining one in a sample receiving space of the sample container
  • Sample material contained in particular for the detection of an intermediate and / or end product of a chemical reaction and / or a metabolite and / or a metabolite, wherein the investigation within an incubator, as described and claimed herein, is performed.
  • Preference ⁇ way the incubator and / or the sample container is closed during the investigation.
  • the invention also relates to the use of an incubation tors, as described and claimed herein, the culturing ⁇ vation and inactivation of microorganisms.
  • a measurement of at least one experimental parameter can be carried out during the cultivation and / or inactivation.
  • the incubator can be locked during cultivation and inactivation.
  • a risk of contamination of the environment by, for example, a break or leakage of the sample ⁇ container can be reduced or eliminated.
  • the invention relates to an incubator and its THROUGH USE for the cultivation of microorganisms and / or for carrying out a chemical reaction, wherein the incubator a sample container receiver for insertion of a sample container, egg ⁇ ne heater for changing a temperature of the sample container recording and / or in a Sample container used in the Proben actuallyerauf-, and a Probenininininie- device for inactivating a sample in a sample container, which is inserted in the use position in the sample container receptacle having.
  • the sample container itself is not part of the incubator, but is only tuned to this.
  • Fig. 1 is a schematic illustration of an exemplary embodiment of the incubator of the invention and of the sample container according to the invention, wherein also are indicated a ⁇ individual steps of the method according to the invention,
  • FIG. 2 shows an embodiment of a sample container according to the invention in a schematic representation
  • Fig. 3 shows a transfer of a sample into the sample container, wherein the sample container is opened
  • Fig. 4 the sealed sample container, wherein the sample in
  • Sample receiving space is present in a medium
  • Fig. 5 an incubation step wherein the sample is contained in Probenaufnah ⁇ meraum TION by generating ideal reaction and / or growth conditions is incubated,
  • Fig. 6 the triggering of a detection reaction by operating an opening means, so that a study of Sample takes place
  • FIG. 7 shows an inactivation step, wherein an inactivation agent is released from an inactivation capsule into the sample receiving space by actuating an opening element.
  • FIG. 1 shows an incubator designated as a whole as 1.
  • the incubator 1 is intended for culturing microorganisms 2 and / or for carrying out a chemical reaction.
  • the chemical reaction may be, for example, a biochemical reaction.
  • the incubator 1 has a sample container receptacle 3 into which a sample container 4 can be inserted. Furthermore, the incubator 1 has a heating device 5, which serves to change a temperature in the sample container receptacle 3. Thus is a pro ⁇ ben noteder 4 inserted into the sample container holder 3, including therein can be changed the temperature. In addition, the incubator 1 has a sample inactivation device 6, which is provided for inactivating a sample 7 in a sample container 4, which is inserted into the sample container receptacle 3.
  • the incubator 1 By means of the incubator 1, it is thus possible, preferably outside a specially equipped safety laboratories to perform microbiological and / or biochemical ban ⁇ cations in a sample, since the incubator 1 this creates its own closed test room, in which an incubation and inactivation of the Sample 7 is feasible.
  • the incubator 1 can in particular be used to ⁇ to perform tests on food, for example in a restaurant operation or a grocery store.
  • the incubator 1 has a control unit 8.
  • the control unit 8 permits the setting of various programs in order to be able to carry out at least one incubation and / or at least one inactivation step on the basis of an incubation and / or inactivation program. Therefore, a user has the option of selecting one example specifically uitee- tes to a be ⁇ -determined food and / or a microorganism program by the control unit 8 so as to be able to perform preferably automated incubation, investigation and inactivation a sample. 7
  • the incubator 1 further comprises a safety lock 9, which is arranged such that a locking unit 10 of the incubator 1 is only apparent when an adjusted via the STEU ⁇ erritt 8 program is terminated and / or when entered by an authorized user, an opening code or another activation activity.
  • a safety lock 9 is arranged such that the shutter unit remains locked 10 after insertion of the sample container 4 in the sample container holder 3 and closing the sample container holder 3 by means of the Ver ⁇ circuit unit 10 until a registered ⁇ notified program is finished, so that opening before performing an inactivation step for inactivating the sample contained in the sample container 4 7 is not possible. Thus, it can be prevented that contamination occurs outside of the incubator 1.
  • the incubator 1 has at least one measuring device 11.
  • the measuring device 11 is preferably adapted vorzu a measuring at least one test parameter ⁇ take continu ously ⁇ , in particular during a preset program from ⁇ running. It is particularly expedient may be present when a con ⁇ tinuous measurement during a Inkubationsprogramms follows ER.
  • the measurement of the at least one Vietnamesespa ⁇ rameters within an inserted into the sample container receptacle 3 ⁇ set sample container 4 can be carried out.
  • a measuring location is within the sample container 4, although the measuring ⁇ device 11 is arranged outside and / or within the sample container 4.
  • the measuring device 11 comprises a sensor and / or sensor, which extends into the sample container 4 for receiving therein take a measurement of at least one test parameter at Kings ⁇ NEN.
  • the measuring device 11 is preferably adapted ei ⁇ NEN or more test parameters selected from the group consisting of optical density, color reaction, impedance, pH, gas supply composition, preferably the oxygen content and / or a C02 ⁇ content in liquid and / or ge ⁇ measure in a supernatant, spectroscopic properties, electrochemical egg ⁇ genschaft, reaction of a substrate and / or a chemical, fluorescence, luminescence, nucleic acids and / or to determine a nucleic acid sequence, cell mass, peptides and / or proteins.
  • test parameters selected from the group consisting of optical density, color reaction, impedance, pH, gas supply composition, preferably the oxygen content and / or a C02 ⁇ content in liquid and / or ge ⁇ measure in a supernatant, spectroscopic properties, electrochemical egg ⁇ genschaft, reaction of a substrate and / or a chemical, fluorescence, luminescence, nucleic acids and / or to determine a nu
  • the incubator 1 a measuring device 11 or more measuring devices 11 from the group consisting of chromatography unit, in particular high-performance liquid chromatography unit and / or thin ⁇ layer chromatography unit, mass spectrometer, lateral flow test unit, spectroscopic unit, in particular Raman spectroscopy and / or NIR spectroscopy unit fluorescence ⁇ zenzmessritt, Lumineszenzmessritt, Kapillarelektropho- reseech, re malfunction Deutschensö protein characterization unit, nucleic, immunoassay unit, in particular antibody assay unit and / or Immunobeads unit has.
  • chromatography unit in particular high-performance liquid chromatography unit and / or thin ⁇ layer chromatography unit
  • mass spectrometer mass spectrometer
  • lateral flow test unit spectroscopic unit, in particular Raman spectroscopy and / or NIR spectroscopy unit fluorescence ⁇ zenzmessritt, Lumineszenzmessritt, Kapillarelektroph
  • the incubator 1 has at least one opening ⁇ tion 12 on.
  • the preferably closable opening 12 allows by their design with a selection means 13 single ⁇ lich selective sampling of sample material which contains no microorganisms and is therefore sterile.
  • the selection ⁇ medium 13 may for example be formed as a filter.
  • Particularly preferred filter configurations may be a filter membrane and / or a filter resin.
  • the selection means 13 may alternatively or additionally be designed as a purification column.
  • a separately configured Opening 12 is provided for the removal and the insertion in each case.
  • the at least one opening 12 is arranged in the closure unit 10.
  • the opening 12 is as simple as possible for a user to reach when attempting to do so.
  • the opening 12 may be tightly closed, for example by means of a sealant. It may be particularly useful if the opening 12 is closed, in particular by a sealant is closed.
  • the incubator 1 further has a viewing window 14, through which an optical measurement in the sample 7 is possible.
  • the sample 7 can be analyzed within the sample container 4, which is inserted into the sample container receptacle 3.
  • the incubator 1 has an optical sensor 15, by means of which optical sensor 15 it is possible to carry out an optical measurement on or in the sample 7.
  • the optical sensor 15 can be arranged inside or outside the sample container receptacle 3, since measurements are also possible from outside the sample container receptacle 3 via the viewing window 14.
  • the incubator 1 has a shaking and / or stirring unit 16.
  • At least one microorganism 2 to demonstrate ⁇ a reproduction process and / or a biochemical Akti ⁇ tivity within a set in the sample container accommodating the sample container 3 4, the incubator 1, a detection device 17.
  • the detection device 17 can be designed, for example, as part of the measuring device 11, wherein a user can directly display a result, whether a propagation process takes place and / or whether a biochemical act of is recognizable.
  • the incubator 1 further has an injector unit 18, which is provided for dispensing at least one substance into the sample container 4. Therefore, a user can preferably without opening of the incubator 1 is a chemical substance or biological ⁇ specific substance in the sample container 4 by means of the injector unit 18, for example during the execution of a program to introduce Pro ⁇ .
  • the control unit 8 is adapted to adjust a setting ei ⁇ ner or more biological and / or chemical and / or physical incubation condition / s.
  • the control unit 8 may for example be adapted to one or more of incubation from the group consisting tempera ⁇ ture, pressure, radiation, electron play, current, humidity, acceleration, turning and / or Rüttelgeschwindig ⁇ ness, atmosphere of play, pH-value and / or to ask a ⁇ conductivity.
  • the sample inactivation device 6 may be configured to inactivate the sample 7 by one or more types of inactivation method.
  • the inactivation can thereby gen preferably successes by physical, mechanical, thermal, chemical, biolo ⁇ cal and / or generated by radiation inactivation
  • the term inactivation can to a killing microorganisms, inactivation of viruses and / or rendering harmless a chemical. Refer substance.
  • the Probenin2011 ist 6 may, for example, as at least one means selected from the group a of car ⁇ klav, hot-air, gasification unit, irradiation unit, a microwave unit, Electron Beam Unit, ULT rapidly alone integrated vacuum unit Kavitationstechnik, shear ⁇ unit and / or In effet michsstoffabgabeeineit, in particular for dispensing chemical and / or biological substance, be configured.
  • a heating sleeve 19 which lines the sample container supporting portion 3 to the inside of ⁇ .
  • the heating sleeve 19 therefore surrounds the sample container 4 in the inserted state, so that a uniform cherriesabga ⁇ be possible.
  • the heating device 5 further includes a heating plate 20 which may be angeord ⁇ net in a bottom portion of the sample container receptacle 3 and / or in the locking unit 10 of the sample container receptacle. 3
  • the incubator 1 has an analysis unit 21.
  • the Analy ⁇ seech 21 allows performing an analysis as to whether inactivation of the sample by means of Probenin effetie- approximating means 6 is successful. It may be particularly expedient if the analysis unit 21 is electronically coupled to the control unit 8 and / or the safety lock 9, so that an opening of the sample container receptacle 3 is only possible with a successful inactivation. The safety lock 9 therefore remains closed until it has been determined by the analysis unit 21 that an inactivation of the sample was successful.
  • a sealing element which is a waterproof and / or vapor-tight and / or air up ⁇ tes and / or pressure sealing the Proben actuallyerauf ⁇ acceptance 3 having the locking unit 10 allows a contami nation ⁇ the surrounding space and the people nearby can be prevented.
  • the incubator 1 comprises a detection device 22 which detects if an incompatible with the Inku ⁇ bator 1 sample container or a compatible sample container 4 is inserted misaligned in the sample container receptacle. 3
  • the recognition device can prevent a closing of the closure unit 10 and / or an activation of the incubator 1.
  • the risk of damage through the use of incompatible sample containers or improper use of the incubator 1 can be avoided.
  • the incubator 1 has an actuator device 23 which can cooperate with an opening element 34 and / or an opening means 37 on the sample container 4.
  • the actuator device 23 can therefore be operated from the outside in order to open an inactivation capsule 34 and / or a detection capsule 25 in the sample container 4 when the incubator 1 is closed and / or in operation.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention for examining a sample material 7, wherein in a first step a sample 7 to be examined is transferred into a sample container 4. Subsequently, the sample container 4 is closed and placed in the sample container. teraufnähme 3 of the incubator 1 introduced. The Probenbenzol ⁇ terology 3 of the incubator 1 is then closed by means of the closure unit 10 and locked by the safety lock 9. By means of the control unit 8, an incubation program can subsequently be carried out, the incubation conditions being freely adjustable or predefinable.
  • an analysis of the sample 7 may be within the sample container 4 by means of ei ⁇ ner measuring device 11, carried 28th This can for example serve to detect a growth of microorganisms 2 in the sample 7. If, for example, the growth of the microorganisms 2 exceeds a certain limit, a food from which the sample was taken must be disposed of.
  • the incubator 1 is unlocked, so that access to the sample container 4 in the sample container receptacle 3 is possible and the sample container 4 can be removed.
  • the sample container 4 together with the sample 7 contained therein can be disposed of. Due to the inactivation of the contained sample 7, the sample container 4 can be disposed of with household waste.
  • FIGS. 2 to 7 show an exemplary embodiment of a sample container 4 according to the invention.
  • the sample container 4 is provided for culturing microorganisms 2 and / or for carrying out the chemical reaction, in particular a biochemical reaction, in an incubator 1.
  • the sample container 4 has a safety closure 27, by means of which a sample receiving space 26 is not evidently closable. This means that the sample receiving space 26 after closing by means of the safety closure 27 only by destruction of the sample container 4 is evident, since an opening of the sample container 4 is not provided after its closure. Thus, improper use by a user can be prevented, so that the required safety standards are easier to maintain and the risk of contamination ei ⁇ ner contamination of people and the environment is significantly reduced.
  • the sample container 4 can be closed by means of the safety closure 27 in a watertight and / or vapor-tight and / or airtight and / or pressure-resistant manner.
  • the sample container 4 may comprise a stirring device, which is designed, for example, as a magnetic stirring fish 41.
  • a stirring device designed, for example, as a magnetic stirring fish 41.
  • a dried medium 38 the in Sample container 4 is kept ready by adding water or another solvent easier.
  • the sample container 4 can have its own measuring device 28, which is preferably set up to continuously carry out a measurement of at least one test parameter.
  • the measuring device 28 can, for example, to be directed a ⁇ , one or more test parameters selected from the group consisting of optical density, Farbrekation, impedance, pH, gas composition, in particular oxygen and / or C02 ⁇ content in liquid and / or supernatant spectro ⁇ Scopic property or electrochemical property, Umset ⁇ tion of a substrate and / or a chemical, fluorescence, luminescence, nucleic acids and / or a nucleic acid sequence to determine cell mass, peptides and / or proteins.
  • the Pro ⁇ benateer 4 can therefore a measuring device 28 or a plurality of measuring devices 28 from the group of lateral flow test unit, capillary electrophoresis, Protein characterisie ⁇ approximation unit, nucleic acid characterization unit, immune assay unit, in particular antibody assay unit and / or Immunobeads Unit.
  • the sample container 4 to a lock opening 29th
  • the lock opening 29 to a selection means 30 for waste separation of microorganisms.
  • the selection means 30 can be designed, for example, as a chemical and / or biological and / or physical selection means 30. It may be particularly useful if the selection means 30 as a Filter, preferably a filter membrane and / or a filter resin, is formed. However, the selection means 30 can also be designed as a purification column.
  • the locks ⁇ opening 29 is arranged in the safety closure 27 of the sample container 4.
  • the Schleu ⁇ senö réelle 29 may be configured as a nozzle 42.
  • Designed as a stub 42 sluice opening 29 may have the advantage that they can be guided through a recess formed on the lock unit 10 of the incubator 1 opening 12 and thus at least 42 protrudes in use position a portion of the nozzle from the sample container receptacle 3 and / or outside the Pro ⁇ Ben alternerability 3 is located.
  • the lock opening 29 can be closed, for example, by a sealant.
  • the lock opening may be set to 29 to carry out pressure equalization in Probenbenzol ⁇ ter. 4
  • the lock opening 29, for example, a valve, in particular an over ⁇ pressure valve having.
  • the sample container 4 has a to the sample container receptacle
  • sample container 4 is at least partially cylindrical.
  • the sample container 4 has at least one light-permeable viewing window 32, so that an optical measurement on or in a sample material 7 contained in the sample container 4 through an outside of the sample container
  • the viewing window 32 is preferably formed in a lateral surface 31 of the sample container 4.
  • the sample container 4 has an in effet michskapsel 24 disposed within the Probeability ⁇ space 26.
  • an inactivation means 31 ent ⁇ hold which may be formed for example as a sterilization reagent.
  • the inactivation means 33 can be released from the inactivation capsule 24.
  • the Be ⁇ operating device 23 can actuate the opening element 34, so that it penetrates a capsule wall and / or opens a circuit Cape selver 35th
  • the orifice member 34 is preferably configured as a bolt or pin disposed within the inactivation capsule 24.
  • the capsule wall is made flexible, so that on the one hand made a certain Stoßre ⁇ consistency and on the other hand an easy opening with ⁇ means of the opening element is accessible 34th
  • the sample container 4 also has a detection capsule 25 disposed within the sample receiving space 26.
  • the detection capsule 25 contains a detection means 36 for the detection of a chemical and / or a biological substance. It can be particularly expedient if the detection capsule 25 is provided for the detection of an antigen and / or a nucleic acid and / or a nucleic acid sequence.
  • the detection capsule may be apparent by operation of an actuator device 23 and / or an opening means 37. By actuation of the actuating means 23 also supply the opening means 37 can be operated so that the detecting means is releasable in the sample receiving space 26 ⁇ 36th
  • the detection capsule 25 is there ⁇ made of a flexible material.
  • the opening ⁇ medium 37 is preferably designed as a bolt and / or pin ⁇ staltet. Especially useful it can be when the evidence ⁇ capsule 25 includes a lateral flow test by actuating tion of the opening means 37 at least partially into the sample ⁇ receiving space 26 can be inserted.
  • the detecting means 36 may be ⁇ al tively or additionally, a chemical that is a detection reaction. In this case, a detection reaction may relate, for example, to a defective color change.
  • FIGS. 1 to 7 show individual method steps which can be carried out on the basis of the sample container 4.
  • sample material 7 is first introduced into the receiving space Probenauf ⁇ 26 of the sample container. 4
  • FIG. 6 shows a detection step.
  • a detection means 36 in particular a lateral flow assay, set free ⁇ in the medium 38, wherein a capsule closure of Publ ⁇ opens drying means 37 by operating 35th
  • an inactivation step is carried out, as shown in step 7.
  • the inactivation capsule 24 is opened at its capsule closure 35 by the opening means 34 pierces the capsule wall.
  • the inactivation agent 33 contained in the inactivation capsule 24 may be released into the sample receiving space 26 to inactivate the sample 7 contained therein and the microorganisms 2 contained therein.
  • the entire sample container 4 can be disposed of.
  • the sample container receptacle 3 has a guide device 39 and the sample container 4 has a counter-guide device 40 compatible therewith and the counter-guide device 40 may be given a certain orientation of the sample container 4 during the introduction into the Proben manyerauf ⁇ acquisition 3.
  • the counter-guide device 40 may be given a certain orientation of the sample container 4 during the introduction into the Proben manyerauf ⁇ acquisition 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Inkubator (1) und dessen Verwendung zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion, wobei der Inkubator (1) eine Probenbehälteraufnahme (3) zum Einsetzen eines Probenbehälters (4), eine Heizeinrichtung (5) zur Veränderung einer Temperatur in der Probenbehälteraufnahme (3) und/oder in einem in die Probenbehälteraufnahme (3) eingesetzten Probenbehälter (4), und eine Probeninaktivierungseinrichtung (6) zur Inaktivierung einer Probe (7) in einem Probenbehälter (4), der in die Probenbehälteraufnahme (3) eingesetzt ist, aufweist.

Description

Inkubator, Probenbehälter, Set und Verfahren zur Untersuchung eines Probenmaterials
Die Erfindung betrifft einen Inkubator und dessen Verwendung zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion, insbesondere einer biochemischen Reaktion .
Die Erfindung betrifft weiter einen Probenbehälter zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion in einem Inkubator sowie die Verwendung des Probenbehälters zur Untersuchung eines in einem Probenaufnahme¬ raum des Probenbehälters enthaltenen Proben-materials .
Außerdem betrifft die Erfindung ein Set mit einem Inkubator und einem Probenbehälter zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Untersuchung eines Probenmaterials, insbesondere zum Nachweis eines Zwi¬ schen- und/oder Endprodukts einer chemischen Reaktion und/oder eines Metabolits und/oder eines StoffWechselprodukts und/oder einer Nukleinsäure und/oder einer Nukleinsäuresequenz.
Inkubatoren, die ebenfalls als Brutschränke bezeichnet werden, sind Vorrichtungen mit denen kontrollierte Inkubationsbedingungen (auch als Kulturbedingungen bezeichnet) für verschiedene Entwicklungs- und Wachstumsprozesse von Mikroorganismen ge¬ schaffen und erhalten werden können. Insbesondere dienen sie also der Schaffung und Erhaltung eines Mikroklimas mit geregel¬ ten Luftfeuchtigkeits- und Temperatur-Bedingungen. Zudem können Inkubatoren auch dazu eingesetzt werden, um bestimmte Reaktionsbedingungen zum Ablauf und/oder Beenden einer chemischen Reaktion schaffen zu können.
Im Lebensmittelbereich werden Proben (wie z.B. von Lebensmitteln und/oder Kratzschwämmen) genommen und insbesondere in als Stomacherbeutel ausgebildeten Probenbehältern zusammen mit einem Kultivierungsmedium in Kultur genommen. Die Beutel können anschließend in einen ersten Inkubator überführt werden, um darin bebrütet zu werden. Anschließend wird in der Regel ein Teil der Probe aus dem Beutel auf einen als Selektionsagarplatte ausgebildeten Probenbehälter ausplattiert und erneut in einem zweiten Inkubator kultiviert. Die Agarplatten können anschlie- ßend auf ein Wachstum von Mikroorganismen, wie beispielsweise Bakterien und Pilze, überprüft werden. Vor der Entsorgung des biologischen Materials muss dieses inaktiviert werden, also insbesondere abgetötet werden. Für die Inaktivierung kommt in der Regel ein Autoklav zum Einsatz.
Mikroorganismen werden, wie zuvor bereits erwähnt, in Probenbehältern, wie Petrischalen oder Kultivierungsbeuteln in Kultur genommen. Dadurch besteht jedoch ein erhebliches Kontaminati¬ onsrisiko des Labors und des darin arbeitenden Personals, da insbesondere die Schalen zum einen leicht auslaufen können und zudem viele Einzelschritte zur Durchführung der Kultivierung, Analyse und Inaktivierung sowie weiterhin ein für die Durchführung besonders geschultes Personal erforderlich sind. Insbeson¬ dere bei der Überführung eines Mikroorganismus von einem Pro- benbehälter auf einen zweiten Probenbehälter kann es zu Kontaminationen kommen, da die Probenbehälter dazu von Hand geöffnet werden müssen. Es wäre daher erstrebenswert, eine Überführung des biologischen Materials nach einer Animpfung des Kultivie- rungsmediums zu vermeiden.
Aufgrund der recht komplexen Arbeitsschritte der gesamten Kul¬ tivierung, Analyse und Inaktivierung besteht ein hohes Risiko einer Kontamination der Umgebung und umgebenden Personen. Es ist daher wünschenswert, eine Vorrichtung sowie eine Nachweis¬ methode zur Verfügung zu stellen, durch welche das Risiko einer Kontamination für Umgebung und umgebende Personen reduziert o- der sogar ausgeräumt ist.
Außerdem ist es erforderlich, dass für die Kultivierung und die Inaktivierung der Mikroorganismen jeweils zumindest ein Gerät zum Einsatz kommt. So wird in der Regel zumindest ein Inkubator zur Kultivierung und ein Autoklav oder dergleichen zur Inakti- vierung benötigt. Bei der Analyse kann es zudem vorkommen, dass eine Messvorrichtung zur Bestimmung eines Versuchsparameters benötigt wird. Es ist daher wünschenswert, eine einzige Vor¬ richtung zu schaffen, die dazu geeignet ist, die Kultivierung und Inaktivierung einer Probe und optional sogar die Analyse der Probe, vorzugsweise ohne zusätzliche Laborausrüstung, durchführen zu können.
Es besteht daher die Aufgabe, einen Inkubator der eingangs er¬ wähnten Art, einen mit dem Inkubator kompatiblen Probenbehälter und ein Verfahren zur Untersuchung eines Probenmaterials zu schaffen, durch welche jeweils die genannten Nachteile ausge¬ räumt sind.
Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmalskombination nach Anspruch 1 erreicht. Insbesondere wird somit erfindungs¬ gemäß zur Lösung der Aufgabe ein Inkubator der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, mit einer Probenbehälteraufnahme, in die ein Probenbehälter einsetzbar ist, mit einer Heizeinrichtung zur Veränderung einer Temperatur in der Probenbehälteraufnahme und/oder in einem in die Probenbehälteraufnahme eingesetzten Probenbehälter, und mit einer Probeninaktivierungseinrichtung zur Inaktivierung einer Probe in einem Probenbehälter, der in die Probenbehälteraufnahme eingesetzt ist. Durch die als Inku¬ bator ausgestaltete erfindungsgemäße Vorrichtung ist es somit erstmalig möglich, aufwendige Verfahren zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion mit einer derart reduzierten Ausrüstung vornehmen zu können, da der Inkubator eine verschließbare Sicherheitsbarrie¬ re aufweist, durch die verhindert werden kann, dass die zu ana¬ lysierende Probe im aktivierten oder aktiven Zustand nach außen gelangt und zu einer Kontamination führt. Die Probeninaktivie- rungseinrichtung kann gemäß einer möglichen Ausgestaltung als Betätigungseinrichtung ausgestaltet sein, die bei Betätigung ein Inaktivierungsmittel eines Probenbehälters, insbesondere eine Inaktivierungskapsel , aktiviert und/oder öffnet.
Eine weitere Lösung der oben genannten Aufgabe von möglicher- weise eigenständiger erfinderischer Qualität, die jedoch auch in Kombination mit der vorgenannten Lösung vorgesehen sein kann, ist durch die Merkmale des untergeordneten, auf einen Inkubator gerichteten Anspruchs gegeben. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe ein Inkubator der ein- gangs erwähnten Art vorgeschlagen, mit einer Probenaufnahme, in die eine Probe direkt einführbar ist, mit einer Heizeinrichtung zur Veränderung einer Temperatur in der Probenaufnahme, und mit einer Probeninaktivierungseinrichtung zur Inaktivierung der Probe in der Probenaufnahme. Für diese Ausgestaltung ergeben sich daher ähnliche Vorteile, wie bereits im Absatz davor näher ausgeführt wurde, wobei sich ein Unterschied ergibt. Der Unter¬ schied liegt in der unterschiedlichen Entsorgung der inaktivierten Probe, da hierbei die Probe nicht zusammen mit der Pro- benaufnähme, sondern getrennt davon entsorgt werden muss. Die Probenaufnahme, die beispielsweise in einem Inkubationsraum des Inkubators anordenbar oder angeordnet ist, kann dabei vorzugs¬ weise von den weiteren Bauteilen des Inkubator abnehmbar ausge- staltet sein. Dies erleichtert die Entleerung der Probenaufnahme. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Probenaufnahme als eine Röhre ausgebildet ist. Besonders bevorzugt kann es sich um eine zumindest teilweise aus Metall hergestellte Pro¬ benaufnahme handeln. Somit kann die Probenaufnahme sehr häufig wiederverwendet werden, da sie nach Gebrauch einfach gesäubert und gespült werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Inkubator eine Steuerungseinheit zur Einstellung wenigstens eines Programms aufweist. Bei dem einstellbaren Pro¬ gramm kann es sich beispielsweise um ein Inkubationsprogram handeln, mittels welchem die Inkubationsbedingungen für einen Mikroorganismus einstellbar sind. Alternativ oder ergänzend da¬ zu kann es sich bei dem Programm um ein Inaktivierungsprogramm handeln, mittels welchem Inaktivierungsbedingungen für einen Mikroorganismus einstellbar sind. Alternativ oder ergänzend da¬ zu kann das Programm als Reaktionsprogramm zur Einstellung von Reaktionsbedingungen zur Durchführung einer chemischen Reaktion ausgestaltet sein. Somit ist es möglich, eine Fehlbedienung des Inkubators besser verhindern zu können, indem durch die Steuereinheit das durchzuführende Programm vorgebbar ist. Dies ver¬ einfacht die Bedienung des Inkubators erheblich, da es dadurch nicht mehr erforderlich ist, dass ein Benutzer die durch den Inkubator zu erzeugenden, erforderlichen Bedingungen eigen- ständig einstellen und gegebenenfalls nach Ablauf einer be¬ stimmten Zeit ändern muss. Somit kann ein nahezu vollständig automatisierter Ablauf von Kultivierung, Analyse und Inaktivie- rung erfolgen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, kann es alternativ oder ergänzend zu den hierin genannten vorteilhaften Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass der Inkubator eine Si- cherheitsverriegelung aufweist, die dazu eingerichtet ist, dass eine Verschlusseinheit nach Einführen des Probenbehälters und Verschließen der Probenbehälteraufnahme mittels der Verschluss¬ einheit solange verriegelt bleibt, bis ein eingestelltes Pro¬ gramm beendet ist und/oder durch einen berechtigten Benutzer ein Öffnungscode eingegeben wurde. Somit kann noch besser ge¬ währleistet werden, dass eine Fehlbedienung des Inkubators, insbesondere durch Öffnen des Inkubators, ausgeschlossen ist, so dass die Bedienung auch ohne spezielle Fachkräfte möglich ist .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung, kann es alternativ oder ergänzend zu den hierin genannten vorteil-haften Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass der Inkubator eine Sicherheitsverriegelung aufweist, die dazu eingerichtet ist, dass eine Verschlusseinheit nach Einführen der Probe in die Proben¬ aufnahme und Verschließen eines Inkubationsraums und/oder der Probenaufnahme mittels der Verschlusseinheit solange verriegelt bleibt, bis ein eingestelltes Programm beendet ist und/oder durch einen berechtigten Benutzer ein Öffnungscode eingegeben wurde. Somit kann ebenfalls noch besser gewährleistet werden, dass eine Fehlbedienung des Inkubators, insbesondere durch Öff¬ nen des Inkubators, ausgeschlossen ist, so dass die Bedienung auch ohne spezielle Fachkräfte möglich ist. Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Inkubator wenigstens eine Messvorrichtung zur Durchführung einer Messung wenigstens eines Versuchsparameters aufweist. Insbesondere kann es dabei vorge- sehen sein, dass die Messvorrichtung dazu eingerichtet oder einrichtbar ist, eine kontinuierliche Messung wenigstens eines Versuchsparameters durchzuführen. Besonders bevorzugt kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sein, wenn die Messung innerhalb eines in die Probenbehälteraufnahme eingesetzten Pro¬ benbehälters vornehmbar ist. Alternativ oder ergänzend dazu kann es vorteilhaft sein, wenn die Messung innerhalb der Pro¬ benaufnahme vornehmbar ist. Somit ist es für einen Benutzer möglich, eigenhändig und ohne weitere Ausrüstung eine Analyse einer Probe durchzuführen, vorzugsweise ohne dass er die Probe aus dem Inkubator und/oder der Probenbehälteraufnahme entnehmen muss .
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere Versuchsparameter ausgewählt aus der Gruppe aus optischer Dichte, Farbreaktion, Impedanz, pH-Wert, Gaszusammensetzung, insbesondere Sauerstoff¬ gehalt und/oder C02~Gehalt in Flüssigkeit und/oder Überstand, spektroskopische Eigenschaft, elektrochemische Eigenschaft, Um¬ setzung eines Substrats und/oder einer Chemikalie, Fluoreszenz, Lumineszenz, Nukleinsäuren und/oder einer Nukleinsäuresequenz, Zellmasse, Peptide, Proteine zu bestimmen. Es kann weiter besonders bevorzugt sein, wenn der Inkubator eine Messvorrichtung oder mehrere Messvorrichtungen aus der Gruppe aus Chromatographie-Einheit, insbesondere Hochleistungs- flüssigkeitschromatographie-Einheit und/oder Dünnschicht¬ chromatographie-Einheit, Massenspektrometer, Lateral Flow Test- Einheit, Spektroskopieeinheit, insbesondere Raman-
Spektroskopie- und/oder NIR-Spektroskop-Einheit , Fluoreszenz¬ messeinheit, Lumineszenzmesseinheit, Kapillarelektrophorese¬ einheit, Proteincharakterisierungseinheit, Nukleinsäurecharak- terisierungseinheit , Immunassay-Einheit , insbesondere Anti¬ körper Assay-Einheit und/oder Immunobeads-Einheit aufweist.
Um vorzugsweise während der Durchführung eines Inku- bationsprogramms und/oder ohne Öffnen einer, insbesondere der bereits genannten, Sicherheitsverriegelung einen Stoff in den Inkubator und/oder einen darin enthaltenen Probenbehälter einführen und/oder eine Probe aus dem Inkubator und/oder aus dem Probenbehälter entnehmen zu können, kann es zweckmäßig sein, wenn der Inkubator wenigstens eine Öffnung zum Einführen eines chemischen Stoffes und/oder einer biologischen Substanz in den Probenbehälter und/oder zur selektiven Entnahme von Probenmaterial, insbesondere einer Sterilgutprobe, aus der im Inkubator enthaltenen Probe aufweist. Alternativ oder ergänzend dazu kann es weiter vorteilhaft sein, wenn die Öffnung zum Einführen eines chemischen Stoffes und/oder einer biologischen Substanz in die Probenaufnahme und/oder zur selektiven Entnahme von Probenmaterial, insbesondere einer Sterilgutprobe, aus der Probenauf¬ nahme vorgesehen ist. Um eine Kontamination des Raumes außer- halb des Inkubators bei der Entnahme eines Teils der Probe ver¬ hindern zu können, kann es vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Öffnung ein chemisches und/oder biologisches und/oder physikalisches Selektionsmittel zur Abscheidung von Mikroorganis¬ men aufweist. Das Selektionsmittel kann beispielsweise als ein Filter, vorzugsweise als eine Filtermembran und/oder als ein Filterharz, ausgestaltet sein. Alternativ oder ergänzend kann das Selektionsmittel als eine Aufreinigungssäule ausgestaltet sein. Besonders zweckmäßig kann es alternativ oder ergänzend zu den vorteilhaften Ausgestaltungen gemäß einer weiteren vorteil- haften Weiterbildung sein, wenn die Öffnung in einer, insbesondere der bereits hierin genannten, Verschlusseinheit ausgestal¬ tet ist. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Öffnung dicht, insbesondere luftdicht und/oder wasserdicht und/oder druckbeständig, verschließbar ist. Dies kann beispielsweise mittels eines Dichtmittels erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es weiter vor- gesehen sein, dass der Inkubator ein Sichtfenster aufweist, durch welches eine optische Messung an oder in der Probe innerhalb der Probenbehälteraufnahme und/oder innerhalb der Proben¬ aufnahme möglich ist. Somit ist es möglich, eine besonders ein¬ fache, insbesondere optische Messung vorzunehmen.
Die Angabe „innerhalb der Probenbehälteraufnahme" be¬ ziehungsweise „innerhalb des Probenbehälters" kann im Sinne der Anmeldung bedeuten, dass der Messort innerhalb der Probenbehäl¬ teraufnahme und/oder innerhalb eines darin eingesetzten Proben- behälters liegt, dass jedoch die Messvorrichtung zur Durchführung einer, vorzugsweise optischen, Messung außerhalb der Probenbehälteraufnahme und/oder außerhalb oder innerhalb des Pro¬ benbehälters angeordnet ist. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, wenn der Probenbehälter eine Messvorrichtung aufweist, die innerhalb des Probenaufnahmeraums angeordnet ist. Die Mess¬ vorrichtung kann insbesondere als ein Sensor zur Messung physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften ausgestaltet sein.
Gleichermaßen kann „innerhalb der Probenaufnahme" bedeuten, dass der Messort innerhalb der Probenaufnahme liegt, dass je¬ doch die Messvorrichtung zur Durchführung einer, vorzugsweise optischen, Messung außerhalb der Probenaufnahme, insbesondere in einem Inkubationsraum, oder innerhalb der Probenaufnahme angeordnet ist.
Somit kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung alternativ oder ergänzend dazu vorgesehen sein, dass der Inkubator einen optischen Sensor zur Durchführung einer optischen Messung der Probe aufweist, insbesondere wobei der optische Sensor in¬ nerhalb oder außerhalb der Probenbehälteraufnahme angeordnet ist. Die Anordnung der Messvorrichtung außerhalb der Probenbehälteraufnahme hat den Vorteil, dass eine einfachere Wartung und/oder Kalibrierung der Messvorrichtung, insbesondere auch während der Durchführung einer Messung, möglich ist. Die Anordnung innerhalb der Probenbehälteraufnahme hat den Vorteil, dass das Messergebnis mitunter genauer ist. Es kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung alternativ oder ergänzend dazu vorgesehen sein, dass der optische Sensor innerhalb oder außerhalb der Probenaufnahme angeordnet ist. Insbesondere kann der optische Sensor in einem oder dem bereits genannten Inkubationsraum angeordnet sein.
Um eine bessere Durchmischung der zu inkubierenden Probe erreichen zu können, kann es gemäß einer weiteren vorteilhafen Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Inkubator eine Schüttel- und/oder Rühreinheit zur Durchmischung der Probe innerhalb des Probenbehälters und/oder innerhalb der Probenaufnahme aufweist.
Besonders zweckmäßig kann es weiter sein, wenn der Inkubator eine Detektionseinrichtung aufweist, um einen Vermehrungs- prozess und/oder eine biochemische Aktivität wenigstens eines Mikroorganismus innerhalb eines in die Probenbehälteraufnahme eingesetzten Probenbehälters nachzuweisen. Dies ermöglicht es, ein Wachstum von in einer Probe enthaltenen Mikroorganismen besser und einfacher untersuchen zu können, vorzugsweise ohne dass der Inkubator und insbesondere eine oder die bereits ge¬ nannte Sicherheitsverriegelung geöffnet und/oder entriegelt werden müssen.
Besonders zweckmäßig kann es aus gleichen Gründen zudem sein, wenn der Inkubator eine Detektionseinrichtung aufweist, um ei- nen Vermehrungsprozess und/oder eine biochemische Aktivität we¬ nigstens eines Mikroorganismus innerhalb der Probenaufnahme nachzuweisen . Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Inkubator eine Injektor-Einheit zur Abgabe wenigstens einer Substanz in den Probenbehälter und/oder die Probenaufnahme aufweist. Dies ermöglicht es, vorzugsweise wäh¬ rend der Durchführung eines Programms und/oder im verriegelten Zustand des Inkubators, Substanzen in den Probenbehälter und/oder die Probenaufnahme abzugeben, um beispielsweise die Inkubationsbedingungen zu ändern und/oder um eine chemische Reaktion auszulösen, insbesondere eine Nachweisreaktion. Besonders zweckmäßig kann es gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung sein, wenn mittels des durch eine, insbesondere die oder bereits genannte, Steuerungseinheit eingestellten Pro¬ gramms eine oder mehrere biologische und/oder chemische und/oder physikalische Inkubationsbedingung/en einstellbar und/oder variierbar ist/sind. Vorzugsweise kann die Steuereinheit dabei die vorgesehene Inkubationsbedingung automatisch abhängig vom eingestellten Programm einstellen und variieren. Als Inkubationsbedingung kommt vorzugsweise eine oder mehrere aus¬ gewählt aus der Gruppe aus Temperatur, Druck, Strahlung, Elekt- ronenanteile, Strom, Luftfeuchtigkeit, Beschleunigung, Dreh- und/oder Rüttelgeschwindigkeit, Atmosphärenanteile, pH-Wert und/oder Leitfähigkeit in Frage. Somit kann/können mittels des Inkubators eine Vielzahl unterschiedlicher Mikroorganismen kultiviert und/oder eine Vielzahl unterschiedlicher chemischer Re- aktion jeweils durch die Einstellung verschiedener Bedingungen vorgenommen werden.
Um eine besonders sichere Inaktivierung der zu analysierenden Probe durch den Inkubator zu ermöglichen, kann es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Probenin- aktivierungseinrichtung die Probe durch eine Art oder mehrere Arten inaktiviert, die aus der Gruppe aus physikalischer, me- chanischer, thermischer, chemischer, biologischer und/oder mittels Strahlung erzeugter Inaktivierung ausgewählt ist/sind. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann die Probe- ninaktivierungseinrichtung als zumindest eine Einrichtung ausgewählt aus der Gruppe aus Autoklav, Heißluftsterilisator, Ver- gasungseinheit , Bestrahlungseinheit, Mikrowelleneinheit, Elekt- ronenbeam-Einheit , Ultraschalleinheit, Vakuumeinheit, Kavitati¬ onseinheit, Scherkrafteinheit und/oder Inaktivierungsmittelab- gabeeinheit, insbesondere zur Abgabe einer chemischen und/oder biologischen Substanz, ausgestaltet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass die Heizeinrichtung eine Heizmanschette aufweist, die die Probenbehälteraufnahme ausbildet oder an der Innenseite der Probenbehälteraufnahme angeordnet ist. Dabei kann es beson- ders zweckmäßig sein, wenn die Heizmanschette den Probenbehäl¬ ter im eingesetzten Zustand umgibt. Somit ist eine besonders gleichmäßige Erwärmung eines gesamten Volumens eines in die Probenbehälteraufnahme eingesetzten Probenbehälters möglich, so dass es möglich ist, im Probenbehälter überall gleiche Inkuba- tionsbedingungen zu schaffen.
Weiter kann es alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass die Heizmanschette einen, insbesondere den bereits genannten, Inkubationsraum ausbildet oder an einer Innenseite des Inkuba- tionsraum angeordnet ist. Die Probenaufnahme kann dabei im In¬ kubationsraums angeordnet oder anordenbar sein.
Alternativ oder ergänzend dazu kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Heizein- richtung wenigstens eine Heizplatte aufweist. Dabei kann es be¬ sonders zweckmäßig sein, wenn die wenigstens eine Heizplatte in einem Bodenbereich der Probenbehälteraufnahme und/oder in einer oder der Verschlusseinheit der Probenbehälteraufnahme angeord- net ist. Dies ermöglicht ebenfalls eine möglichst homogene Er¬ wärmung eines gesamten Volumens eines in die Probenbehälterauf¬ nahme eingesetzten Probenbehälters. Alternativ oder ergänzend dazu kann es zweckmäßig sein, wenn der Inkubator eine Mag- netrührer-Einheit aufweist. Vorzugsweise kann die Magnetrührer- Einheit im Bodenbereich angeordnet oder ausgebildet sein.
Weiter kann alternativ oder ergänzend dazu die Heizeinrichtung auch dazu eingerichtet sein, eine Erwärmung über Luft, Strahlung, ohmsche Erhitzung oder über eine Flüssigkeit zu erzeugen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Inkubator eine Analyseeinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, nach Durchführung eines Inaktivie- rungsprogramms , vorzugsweise automatisch, zu analysieren, ob eine Inaktivierung der Probe erfolgreich war. Somit ist es mög¬ lich, besser kontrollieren zu können, ob ein Inkativierungs- schritt tatsächlich erfolgreich verlief oder ob gegebenenfalls ein weiteres und/oder anderes Inaktivierungsprogramm durchzuführen ist. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn ein Öffnen der Probenbehälteraufnahme und/oder des Inkubators nur bei erfolgreicher Inaktivierung, insbesondere durch, vorzugsweise automatische, Freigabe einer oder der bereits zuvor ge¬ nannten Sicherheitsverriegelung, ermöglicht ist. Um einen Austritt der Probe aus dem Inkubator, beispielsweise bei einer Beschädigung des Probenbehälters, verhindern zu können, kann es vorteilhaft sein, wenn die Probenbehälteraufnahme und/oder der Inkubationsraum dicht verschließbar ist. Insbeson- dere kann es dabei vorteilhaft sein, wenn die Probenbehäl¬ teraufnahme und/oder der Inkubationsraum wasserdicht und/oder dampfdicht und/oder luftdicht und/oder druckbeständig ver¬ schließbar ist. Somit ist es möglich, bei Durchführung jegli- eher Programme mit unterschiedlichen Bedingungen verhindern zu können, dass es zu einem Austritt der Probe aus dem Inkubator kommt .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann es vor- gesehen sein, dass der Inkubator eine Erkennungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Schließen und/oder ein Aktivieren des Inkubators zu verhindern, wenn ein mit dem Inkubator inkompatibler Probenbehälter in die Probenbehälteraufnahme eingesetzt ist oder ein kompatibler Probenbehälter falsch ausgerichtet in die Probenbehälteraufnahme eingesetzt ist. Somit kann verhindert werden, dass es während des Betrie¬ bes des Inkubators zu einer Beschädigung eines darin eingesetzten Probenbehälters und/oder des Inkubators selbst kommt. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der Inkubator wenigs¬ tens eine Betätigereinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Kapsel des Probenbehälters, insbesondere eine Inakti- vierungskapsel und/oder eine Nachweiskapsel, zu öffnen und/oder ein Öffnungselement und/oder ein Öffnungsmittel des Probenbe- hälters zu betätigen. Vorzugsweise kann die Betätigereinrichtung dazu eingerichtet sein, die Kapsel des Probenbehälters zu öffnen, ohne dass der Inkubator geöffnet und/oder die Sicherheitsverriegelung entriegelt ist. Eine weitere, unabhängige Lösung der eingangs genannten Aufgabe ist zudem durch einen Probenbehälter zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion in einem Inkubator mit den Merkmalen des unabhängigen An- spruchs auf einen Probenbehälter geschaffen. Insbesondere wird dabei zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ein Probenbe¬ hälter zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion in einem Inkubator vorge- schlagen, mit einem Probenaufnahmeraum, der mittels eines Sicherheitsverschlusses nicht offenbar verschließbar ist. Die An¬ gabe „nicht offenbar verschließbar" kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass der Probenbehälter nach Verschließen nur durch eine Zerstörung, also einem unsachgemäßen Gebrauch, offenbar ist. Bei sachgemäßem Gebrauch kann daher keine Öffnung des Probenbehälters herbeigeführt werden, nachdem dieser einmal ver¬ schlossen wurde. Besonders zweckmäßig kann es daher sein, wenn der Probenbehälter als Wegwerfartikel ausgestaltet ist, der nach einmaligem Gebrauch zu entsorgen ist.
Um einen Austritt der zu analysierenden Probe aus dem Probenbe¬ hälter verhindern zu können, kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Probenbehälter mittels des Sicherheitsverschlusses dicht verschließbar ist. Dabei kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Probenbehälter mittels des Sicherheitsverschlusses wasserdicht und/oder dampfdicht und/oder luftdicht und/oder druckbeständig verschließbar ist. Die Abdichtung kann dabei vorzugsweise mittels eines Dichtmit¬ tels erfolgen.
Um eine Vermischung mehrerer Stoffe oder Substanzen innerhalb des Probenbehälters, vorzugsweise ohne diesen zu öffnen, zu er¬ möglichen, kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Probenbehälter einen magnetischen Rühr- fisch aufweist. Insbesondere kann es dabei zweckmäßig sein, wenn der Rührfisch im Probenaufnahmeraum, vorzugsweise am Boden des Probeaufnahmeraums, angeordnet ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Probenbehälter wenigstens eine Messvorrichtung zur, insbesondere kontinuierlichen, Durchführung einer Messung wenigstens eines Versuchsparameters aufweist. Vorzugsweise kann die Messvorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Messung innerhalb des in eine Probenbehälteraufnahme eingesetzten Probenbe¬ hälters durchzuführen. Die Angabe „innerhalb des Probenbehäl¬ ters" kann im Sinne der Anmeldung bedeuten, dass der Messort innerhalb des Probenaufnahmeraums erfolgt, dass jedoch die Messvorrichtung zur Durchführung einer, vorzugsweise optischen, Messung außerhalb des Probenaufnahmeraums und/oder außerhalb des Probenbehälters angeordnet ist. Die Messvorrichtung kann jedoch auch innerhalb des Probenaufnahmeraums und/oder des Pro¬ benbehälters angeordnet sein.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere Versuchsparameter ausgewählt aus der Gruppe aus optischer Dichte, Farbreaktion, Impedanz, pH-Wert, Gaszusammensetzung, insbesondere Sauerstoffgehalt und/oder C02-Gehalt in Flüssigkeit und/oder Überstand, spektro¬ skopische Eigenschaft, elektrochemische Eigenschaft, Umsetzung eines Substrats und/oder einer Chemikalie, Fluoreszenz, Lumineszenz, Nukleinsäuren und/oder einer Nukleinsäuresequenz, Zellmasse, Peptide, Proteine zu bestimmen. Somit ist es mög¬ lich, eine Vielzahl unterschiedlicher Versuchsparameter zu analysieren. Es kann weiter vorgesehen sein, dass mehrere Probenbehälter beispielsweise als Set mit jeweils unterschiedlichen Messvorrichtungen ausgestattet sind, um damit jeweils unter- schiedliche Nachweise vornehmen zu können.
Alternativ oder ergänzend dazu kann es weiter vorgesehen sein, dass der Probenbehälter eine Messvorrichtung oder mehrere Mess- Vorrichtungen aus der Gruppe aus Lateral Flow Test-Einheit, Ka¬ pillarelektrophoreseeinheit, Proteincharakterisierungseinheit, Nukleinsäurecharakterisierungseinheit , Immunassay-Einheit , ins¬ besondere Antikörper Assay-Einheit und/oder Immunobeads-Einheit aufweist. Vorzugsweise weist der Probenbehälter eine Lateral Flow Test-Einheit auf, die mittels einer Betätigereinrichtung eines Inkubators aktivierbar ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann es vorge- sehen sein, dass der Probenbehälter wenigstens eine Schleusenöffnung zum Einführen eines chemischen Stoffes und/oder einer biologischen Substanz in den Probenaufnahmeraum und/oder zur selektiven Entnahme von Probenmaterial, insbesondere einer Ste¬ rilgutprobe, aus der im Probenaufnahmeraum enthaltenen Probe aufweist. Der Begriff „Sterilgutprobe" kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass das aus dem Probenaufnahmeraum entnommene Probenmaterial außerhalb des Probenaufnahmeraums keine Mikroor¬ ganismen enthält. Durch die Schleusenöffnung ist es daher möglich, Probenmaterial aus dem Probenaufnahmeraum zu entnehmen, ohne den Sicherheitsverschluss zu öffnen.
Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die Schleusen¬ öffnung ein chemisches und/oder biologisches und/oder physika¬ lisches Selektionsmittel zur Abscheidung von Mikroorganismen aufweist. Das Selektionsmittel kann insbesondere als ein Filter ausgestaltet sein. Vorzugsweise kann der Filter dabei als eine Filtermembran und/oder als ein Filterharz ausgestaltet sein. Alternativ oder ergänzend dazu kann das Selektionsmittel als eine Aufreinigungssäule ausgestaltet sein. Dadurch kann gewähr- leistet werden, dass es außerhalb des Probenbehälters nicht zu einer Kontamination durch Mikroorganismen kommt, gleichzeitig ein Ein- und/oder Ausschleusen aus dem Probenbehälter jedoch möglich ist. Insbesondere kann somit Probenmaterial entnommen werden, das beispielsweise für eine außerhalb des Probenbehäl¬ ters durchzuführende Analyse verwendbar ist.
Um eine möglichst einfache Handhabung zu erreichen, um ein Ein- und/oder Ausschleusen in den geschlossenen Probenbehälter zu erleichtern, kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Schleusenöffnung im Sicherheitsver- schluss und/oder als ein Stutzen oder in einem Stutzen ausgestaltet ist.
Um eine einfache, vorzugsweise optische Messung innerhalb des Probenaufnahmeraums vornehmen zu können, kann es gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass der Probenbehälter wenigstens teilweise zylindrisch ausgestaltet ist und/oder dass der Probenbehälter zumindest teilweise licht¬ durchlässig, insbesondere transparent, ausgestaltet ist. Vor¬ zugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass eine Mantelfläche des Probenbehälters wenigstens teilweise lichtdurchlässig aus¬ gestaltet ist und/oder ein lichtdurchlässiges Sichtfenster auf- weist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass der Probenbehälter eine Inaktivierungskapsel aufweist, die ein Inaktivierungsmittel enthält, das durch Betä- tigung eines Öffnungselements in den Probenaufnahmeraum freisetzbar ist. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Inaktivierungskapsel innerhalb des Probenaufnahmeraums angeord¬ net ist. Weiter kann es zweckmäßig sein, wenn das Inaktivie¬ rungsmittel ein Sterilisierungsreagenz ist. Das Öffnungselement kann vorzugsweise an die zuvor bereits genannte Betätigungsein¬ richtung eines Inkubators angepasst sein, so dass das Öffnungs¬ element mittels der Betätigungseinrichtung betätigbar ist, wenn der Probenbehälter im Inkubator eingesetzt ist. Um eine ungewollte Beschädigung und einen Austritt des Inhalts besser verhindern zu können, kann es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Kapsel aus einem fle- xiblen Material hergestellt ist. Um das Öffnen der Kapsel zu ermöglichen, kann es zweckmäßig sein, wenn das Öffnungselement als Bolzen oder Stift ausgestaltet ist der durch Betätigung des Öffnungselements eine Kapselwand durchstößt oder einen Kapsel- verschluss öffnet. Vorzugsweise ist das Öffnungselement inner- halb der Kapsel angeordnet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der Probenbehälter eine Nachweiskapsel mit einem Nachweismittel zur Detektion einer chemischen und/oder einer biologischen Substanz in der im Probenaufnahmeraum bereitgehaltenen Probe aufweist. Vorzugsweise kann die Nachweiskapsel dabei innerhalb des Probenaufnahmeraums angeordnet sein. Die Nachweiskapsel kann ferner zum Nachweis eines Antigens und/oder einer Nukleinsäure und/oder einer Nukleinsäuresequenz vorgese- hen sein. Die Nachweiskapsel kann durch eine Betätigung eines, insbesondere des bereits genannten, Öffnungsmittels offenbar und das Nachweismittel in den Probenaufnahmeraum freisetzbar sein. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Nachweiskapsel einen Lateral Flow Test beinhaltet, der durch Betätigung des Öffnungsmittels wenigstens teilweise in den Probenaufnahmeraum einführbar ist. Damit ist eine besonders einfach durchführbare und dennoch zuverlässige Analyse einer Probe möglich, ohne dass durch einen Benutzer irgendwelche Stoffe oder Substanzen, beispielsweise über die Schleusenöff- nung, in den Probenbehälter eingeführt werden müssen. Der Probenbehälter stellt daher seine eigene Nachweiseinheit bereit, die vorzugsweise sogar automatisch, beispielsweise als Teil ei¬ nes einstellbaren Programms eines Inkubators, initiierbar ist. Vorzugsweise ist das Öffnungselement innerhalb der Kapsel ange¬ ordnet .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorge- sehen sein, dass in dem Probenbehälter ein Reaktionsmedium oder ein Kultivierungsmedium in Pulverform bereitgestellt ist, das durch eine Zugabe von Wasser und/oder einem anderen Lösungsmittel verflüssigbar ist. Das Reaktionsmedium kann beispielsweise eine Puffersubstanz zur Einstellung eines pH Wertes sein oder enthalten. Das Kultivierungsmedium kann ebenfalls eine Puffersubstanz enthalten. Alternativ oder ergänzend kann es weitere für das Wachstum von Mikroorganismen notwendige Stoffe, wie zum Beispiel Zucker, Salze, Aminosäuren und Vitamine enthalten. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn das Medium einen pH Indikator, wie Phenolrot, enthält.
Durch das Bereitstellen des Mediums im Probenbehälter ist es möglich, zu verhindern, dass durch einen Benutzer ein falsches Medium eingesetzt wird, was dann im schlimmsten Fall auch zu einem falschen Ergebnis führen kann, beispielsweise dann, wenn Mikroorganismen das Medium nicht vertragen und daher das Ergebnis fälschicherweise negativ ausfällt, obwohl der Mikroorganis¬ mus in der Probe enthalten ist. Durch die vorzugsweise wasser¬ freie Pulverform ist es zudem möglich, dass das Medium lange haltbar ist und nur durch Zugabe von Wasser oder einem anderen Lösungsmittel ansetzbar ist.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Set mit einem Inkubator, wie er hierin beschrieben und beansprucht ist, und einem Pro- benbehälter, wie er hierin beschrieben und beansprucht ist, wobei der Probenbehälter kompatibel und/oder zu der Probenbehälteraufnahme des Inkubators ausgestaltet ist. Das Set hat den Vorteil, dass der Benutzer einen Probenbehälter, der auf den Inkubator abgestimmt ist, erhält, so dass eine Fehlbedienung beziehungsweise ein unsachgemäßer Gebrauch besser vermeidbar ist. Das Set kann vorzugsweise auch mehrere Probenbehälter auf¬ weisen, die beispielsweise zur Durchführung unterschiedlicher Untersuchungen vorgesehen sein können.
Zur Durchführung einer Analyse von aus dem Probenbehälter entnommenen Probenmaterial kann das Set gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Detektionsmittel zum Nachweis eines chemi- sehen Stoffes und/oder einer biologischen Substanz in einer Probe aufweisen. Das Detektionsmittel kann dabei vorzugsweise vom Inkubator und/oder dem Probenbehälter separat ausgeführt sein. Bei dem Probenmaterial kann es sich um eine aus dem Pro¬ benbehälter entnommene Sterilgutprobe handeln, in welcher keine Mikroorganismen enthalten sind. Das Detektionsmittel kann gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung als Wegwerfartikel , also beispielsweise als Einmaltest, ausgestaltet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Inkubator in der Probenbehälteraufnahme eine Führungseinrichtung aufweisen, die mit einer Gegenführungseinrichtung am Probenbehälter derart zusammenwirkt, dass der Probenbehälter in einer, insbesondere in genau einer, definierten Einschubposition in die Probenbehälteraufnahme einführbar ist. Somit kann noch besser verhin- dert werden, dass ein Benutzer den Probenbehälter falsch in den Inkubator einsetzt oder dass der Benutzer einen mit dem Inkubator inkompatiblen Probenbehälter verwendet.
Um mittels des Sets unterschiedliche Untersuchungen durchführen zu können, kann es gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Set mehrere Probenbehälter mit jeweils einem unterschiedlichen Medium enthält. Das Medium kann beispielsweise ein Kulturmedien und/oder Reaktionsmedien sein. Auf den Probenbehältern kann dabei jeweils eine Angabe vorgesehen sein, für welche Untersuchung der Probenbehälter und/oder das darin enthaltene Medium vorgesehen und geeignet ist/sind. Damit kann ein Benutzer eine Vielzahl von vorzugswei¬ se unterschiedlichen Untersuchungen an einer Probe durchführen.
Eine weitere, unabhängige Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren gemäß der Merkmalskombination des unabhängigen Verfahrensanspruchs erreicht. Insbesondere wird somit erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Untersuchung eines Probenmaterials vorgeschlagen, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines zu untersuchenden Probenmaterials und Überführung der Probe in einen Probenbehälter, insbesondere wobei es sich bei dem Probenbehälter um einen Probenbehälter handelt, wie er hierin beschrieben und beansprucht ist,
Einführen des Probenbehälters in eine Probenbehälteraufnahme eines Inkubators, insbesondere wobei es sich bei dem Inkubator um einen Inkubator handelt, wie er hierin beschrieben und beansprucht ist,
Schließen der Probenbehälteraufnahme,
Durchführen eines Inkubationsprogramms, insbesondere wobei wenigstens eine Inkubationsbedingung ausgewählt aus der Gruppe aus Temperatur, Druck, Vakuum, Strahlung, Elektronenanteile, Strom, Feuchtigkeit, Beschleunigung, Dreh- und/oder Rüttelgeschwindigkeit, Atmosphärenanteile, pH- Wert, Leitfähigkeit eines Substrats während der Durchfüh¬ rung des Inkubationsprogramms eingestellt und/oder vari¬ iert wird/werden,
Durchführen eines Inaktivierungsprogramms ,
Entsorgung des Probenbehälters mitsamt des enthaltenen Probenmaterials . Gemäß einer weiteren unabhängige Lösung wird zudem ein Verfahren der eingangs genannten Art umfassend zumindest nachfolgende Schritte vorgeschlagen:
Bereitstellen eines zu untersuchenden Probenmaterials und Überführung der Probe in eine Probenaufnahme eines Inkuba¬ tors, wie er hierin beschrieben und beansprucht ist,
Schließen der Probenaufnahme und/oder eines Inkubations¬ raums ,
Durchführen eines Inkubationsprogramms, insbesondere wobei wenigstens eine Inkubationsbedingung ausgewählt aus der Gruppe aus Temperatur, Druck, Vakuum, Strahlung, Elektronenanteile, Strom, Feuchtigkeit, Beschleunigung, Dreh- und/oder Rüttelgeschwindigkeit, Atmosphärenanteile, pH- Wert, Leitfähigkeit eines Substrats während der Durchfüh¬ rung des Inkubationsprogramms eingestellt und/oder vari¬ iert wird/werden,
Durchführen eines Inaktivierungsprogramms ,
Entsorgung des Probenmaterials durch Entleeren der Probenaufnahme .
Insbesondere kann das zuvor genannte Verfahren zum Nachweis ei¬ nes Zwischen- und/oder Endprodukts einer chemischen Reaktion und/oder eines Metabolits und/oder eines StoffWechselprodukts und/oder einer Nukleinsäure und/oder einer Nukleinsäuresequenz vorgesehen sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es nun erstmals, dass eine Inkubation und eine anschließende Inaktivierung einer Pro¬ be in nur einem Probenbehälter oder einer Probenaufnahme durchführbar ist. Somit lässt sich ein Kontaminationsrisiko beim Ar¬ beiten mit der zu untersuchenden Probe reduzieren, so dass die Untersuchung ohne weitere Laborausrüstung durchführbar ist. Für das erfindungsgemäße Verfahren und dessen vorteilhafte Wei¬ terbildungen gelten zudem ebenfalls die bereits für die Vorrichtung genannten Vorteile.
Um das Austreten der Probe aus dem Probenbehälter zu verhindern, kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Probenbehälter nach Überführung der Probe nicht offenbar verschlossen wird. Das Verschließen des Probenbehäl- ters kann dabei vorzugsweise mittels einer Sicherheitsverriege¬ lung am Probenbehälter erfolgen.
Um die Entsorgung einer inaktivierten Probe nach Durchführung des Inaktivierungsschritts zu erleichtern, kann die Entsorgung des Probenbehälters in den Hausmüll vorgenommen werden. Dies ist daher möglich, da der Probenbehälter auch nach der Inakti- vierung der Probe nicht offenbar verschlossen ist, so dass bei sachgerechtem Gebrauch das Öffnen des Probenbehälters nicht möglich ist. Durch die Inaktivierung der Probe ist diese zudem unschädlich für Mensch und Umwelt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine Entnahme von Probenmaterial aus dem Probenbehälter oder der Probenaufnahme während und/oder nach der Durchführung des Inkubationsprogramms vorgenommen werden. Um ein Kontaminationsrisiko möglichst ge¬ ring halten zu können, wobei eine Untersuchung auch ohne die Ausrüstung eines Labors durchführbar ist, kann es zweckmäßig sein, wenn das Probenmaterial während der Entnahme aus dem Pro¬ benbehälter oder der Probenaufnahme sterilfiltriert wird. Eine Entnahme kann alternativ oder ergänzend dazu auch nach der Durchführung des Inaktivierungsprogramms vorgenommen werden. Durch die Entnahme kann eine Untersuchung des entnommenen Probenmaterials außerhalb des Probenbehälters und/oder außerhalb des Inkubators vorgenommen werden. Hierzu können andere Untersuchungen als im geschlossenen Probenbehälter oder im geschlossenen Inkubationsraum vorgenommen werden, was mitunter eine noch genauere Untersuchung der Probe erlaubt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann es alternativ oder ergänzend vorgesehen sein, dass während und/oder nach Ablauf des Inkubationsprogramms eine Messung eines Ver¬ suchsparameters des Probenmaterials innerhalb des Probenbehäl- ters und/oder innerhalb der Probenaufnahme durchgeführt wird oder dass während des Inkubationsprogramms eine kontinuierliche Messung eines Versuchsparameters des Probenmaterials innerhalb des Probenbehälters und/oder innerhalb der Probenaufnahme durchgeführt wird. Somit ist eine Untersuchung des Probenmate- rials auch innerhalb des Probenbehälters und/oder innerhalb der Probenaufnahme möglich, ohne dass der Probenbehälter und/oder der Inkubator geöffnet wird. Dadurch kann das Kontaminationsrisiko des um den Inkubator liegenden Raums deutlich reduziert werden .
Um eine unsachgerechte Öffnung des Inkubators effektiver ver¬ hindern zu können, kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass während der Durchführung des Inkubationsprogramms und/oder des Inaktivierungsprogramms die Probenbehäl- teraufnähme und/oder der Inkubationsraum verriegelt wird, so dass er/sie nicht offenbar ist/sind. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Verriegelung, insbesondere automatisch, aufgehoben wird, sobald das Inkubationsprogramm und/oder das Inaktivierungsprogramm beendet ist/sind. Um das Verfahren noch sicherer zu gestalten, kann alternativ oder ergänzend dazu weiter vorgesehen sein, dass die Verriegelung erst dann aufgehoben wird, wenn durch einen berechtigten Benutzer ein Freischaltcode eingegeben wird. Um die Palette der möglichen Untersuchungen noch erweitern zu können, kann es gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass wenigstens eine aus dem Probenbehälter und/oder der Probenaufnahme entnommene Probe anschließend au¬ ßerhalb des Inkubators analysiert wird. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn hierfür ein Detektionsmittel zum Nachweis eines chemischen Stoffes und/oder einer biologischen Substanz, insbesondere eines Metabolits oder StoffWechselprodukts , ver- wendet wird.
Um möglichst ideale Reaktions- und/oder Wachstumsbedingungen zu schaffen, kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, dass in dem Probenbehälter ein Kultivierungs- medium vor oder nach Überführung der Probe bereitgestellt oder eingefüllt wird. Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn das Kultivierungsmedium in Pulverform vorliegt und mittels der Zugabe von Wasser und/oder einem anderen Lösungsmittel verflüssigt wird und anschließend die Probe in den Probenbehälter überführt wird.
Zur weiteren Minimierung eines Kontaminationsrisikos des umlie¬ genden Raums und der in der Nähe befindlichen Personen kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass ei- ne oder die Öffnung am Inkubator und/oder eine oder die Schleusenöffnung am Probenbehälter zum Gasaustausch und/oder zum Druckausgleich verwendet wird/werden. Dazu kann die Öffnung und/oder die Schleusenöffnung ein Ventil, insbesondere ein Überdruckventil, aufweisen.
Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung eines Probenbehäl¬ ters, wie er hierin beschrieben und beansprucht ist, zur Untersuchung eines in einem Probenaufnahmeraum des Probenbehälters enthaltenen Probenmaterials, insbesondere zum Nachweis eines Zwischen- und/oder Endprodukts einer chemischen Reaktion und/oder eines Metabolits und/oder eines StoffWechselprodukts , wobei die Untersuchung innerhalb eines Inkubators, wie er hier- in beschrieben und beansprucht ist, durchgeführt wird. Vorzugs¬ weise ist der Inkubator und/oder der Probenbehälter während der Durchführung der Untersuchung geschlossen.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung eines Inkuba- tors, wie er hierin beschrieben und beansprucht ist, zur Kulti¬ vierung und Inaktivierung von Mikroorganismen. Insbesondere kann dabei während der Kultivierung und/oder der Inaktivierung eine Messung wenigstens eines Versuchsparameters durchgeführt werden. Um die Sicherheit zu erhöhen, kann der Inkubator wäh- rend der Kultivierung und Inaktivierung verriegelt werden.
Bevorzugt findet/finden hierbei die Kultivierung und/oder die Inaktivierung in situ, also insbesondere ohne zwischenge¬ schaltete Transportschritte aus dem Inkubator heraus, statt. Somit kann eine Gefahr von Kontaminationen der Umgebung durch beispielsweise einen Bruch oder eine Leckage des Proben¬ behälters vermindert oder beseitigt werden.
Die Erfindung betrifft also einen Inkubator und dessen Verwen- dung zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion, wobei der Inkubator eine Probenbehälteraufnahme zum Einsetzen eines Probenbehälters, ei¬ ne Heizeinrichtung zur Veränderung einer Temperatur in der Probenbehälteraufnahme und/oder in einem in die Probenbehälterauf- nähme eingesetzten Probenbehälter, und eine Probeninaktivie- rungseinrichtung zur Inaktivierung einer Probe in einem Probenbehälter, der in Gebrauchsstellung in die Probenbehälteraufnahme eingesetzt ist, aufweist. Der Probenbehälter selbst ist kein Teil des Inkubators, sondern ist lediglich auf diesen abgestimmt .
Die Erfindung wird nun anhand mehrerer, illustrierter Ausführungsbeispiele näher beschrieben, ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch die Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbei¬ spiels des erfindungsgemäßen Inkubators und des er- findungsgemäßen Probenbehälters, wobei zudem die ein¬ zelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens angedeutet sind,
Fig. 2 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Probenbe- hälters in schematischer Darstellung,
Fig. 3 eine Überführung einer Probe in den Probenbehälter, wobei der Probenbehälter geöffnet ist, Fig. 4 den verschlossenen Probenbehälter, wobei die Probe im
Probenaufnahmeraum in einem Medium vorliegt,
Fig. 5 einen Inkubationsschritt, wobei die im Probenaufnah¬ meraum enthaltene Probe durch Erzeugen idealer Reak- tions- und/oder Wachstumsbedingungen inkubiert wird,
Fig. 6 das Auslösen einer Nachweisreaktion durch Betätigen eines Öffnungsmittels, so dass eine Untersuchung der Probe erfolgt, und
Fig. 7 ein Inaktivierungsschritt , wobei durch Betätigen ei¬ nes Öffnungselements ein Inaktivierungsmittel aus ei- ner Inaktivierungskapsel in den Probeaufnahmeraum freigesetzt wird.
In Figur 1 ist ein im Ganzen als 1 bezeichneter Inkubator dargestellt. Der Inkubator 1 ist zur Kultivierung von Mikro- Organismen 2 und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion vorgesehen. Bei der chemischen Reaktion kann es sich beispielsweise um eine biochemische Reaktion handeln.
Der Inkubator 1 weist eine Probenbehälteraufnahme 3 auf, in die ein Probenbehälter 4 einsetzbar ist. Weiter weist der Inkubator 1 eine Heizeinrichtung 5 auf, die zur Veränderung einer Temperatur in der Probenbehälteraufnahme 3 dient. Ist somit ein Pro¬ benbehälter 4 in die Probenbehälteraufnahme 3 eingesetzt, so kann auch darin die Temperatur verändert werden. Zudem weist der Inkubator 1 eine Probeninaktivierungseinrichtung 6 auf, die zur Inaktivierung einer Probe 7 in einem Probenbehälter 4, der in die Probenbehälteraufnahme 3 eingesetzt ist, vorgesehen ist.
Bei einer weiteren, nicht in den Figuren dargestellten Ausfüh- rungsform des Inkubators 1 kann anstelle der Probenbehälterauf¬ nahme 3 ein Inkubationsraum vorgesehen sein. Innerhalb des Inkubationsraum ist eine Probenaufnahme angeordnet, welche direkt mit einer zu inkubierenden Probe beschickt werden kann. Somit ist bei dieser Ausgestaltung nicht vorgesehen, dass ein Proben- behälter in den Inkubator eingesetzt wird, sondern eine Inkubation, Analyse und Inaktivierung der Probe innerhalb der Probenaufnahme vorgenommen wird. Bei der nachfolgenden Beschreibung wird allerdings auf diese Ausgestaltungsvariante kein weiterer Bezug genommen. Es ist jedoch denkbar, dass die nachfolgend be¬ schriebenen Merkmale auch bei der Ausführungsform mit einer Probenaufnahme Anwendung finden. Mittels des Inkubators 1 ist es somit möglich, vorzugsweise auch außerhalb eines speziell dafür eingerichteten Sicherheitslabors, mikrobiologische und/oder biochemische Untersu¬ chungen an einer Probe vorzunehmen, da der Inkubator 1 hierfür einen eigenen abgeschlossenen Versuchsraum schafft, in welchem eine Inkubation und eine Inaktivierung der Probe 7 durchführbar ist. So kann der Inkubator 1 insbesondere dazu verwendet wer¬ den, um Untersuchungen an Lebensmitteln, beispielsweise in einem Restaurantbetrieb oder einem Lebensmittelgeschäft vornehmen zu können.
Um ein spezielles Programm zur Durchführung eines Verfahrens mittels des Inkubators 1, vorzugsweise automatisch, durchführen zu können, weist der Inkubator 1 eine Steuerungseinheit 8 auf. Die Steuerungseinheit 8 erlaubt die Einstellung verschiedener Programme, um wenigstens einen Inkubations- und/oder wenigstens einen Inaktivierungsschritt anhand eines Inkubations- und/oder Inaktivierungsprogramms durchführen zu können. Ein Benutzer hat daher die Möglichkeit, eine beispielsweise speziell auf ein be¬ stimmtes Lebensmittel und/oder einen Mikroorganismus gerichte- tes Programm mittels der Steuereinheit 8 auszuwählen, um somit vorzugsweise automatisiert eine Inkubation, Untersuchung und Inaktivierung einer Probe 7 vornehmen zu können.
Der Inkubator 1 weist weiter eine Sicherheitsverriegelung 9 auf, die dazu eingerichtet ist, dass eine Verschlusseinheit 10 des Inkubators 1 nur dann offenbar ist, wenn ein über die Steu¬ ereinheit 8 eingestelltes Programm beendet ist und/oder wenn durch einen berechtigten Benutzer ein Öffnungscode eingegeben oder eine andere Freischalteaktivität vorgenommen wird. Beson¬ ders vorteilhaft kann es sein, wenn die Sicherheitsverriegelung 9 dazu eingerichtet ist, dass die Verschlusseinheit 10 nach Einführen des Probenbehälters 4 in die Probenbehälteraufnahme 3 und Verschließen der Probenbehälteraufnahme 3 mittels der Ver¬ schlusseinheit 10 solange verriegelt bleibt, bis ein einge¬ stelltes Programm beendet ist, so dass ein Öffnen vor Durchführung eines Inaktivierungsschrittes zur Inaktivierung der im Probenbehälter 4 enthaltenen Probe 7 nicht möglich ist. Somit kann verhindert werden, dass eine Kontamination außerhalb des Inkubators 1 auftritt.
Um eine Untersuchung einer Probe 7 vornehmen zu können, weist der Inkubator 1 wenigstens eine Messvorrichtung 11 auf. Die Messvorrichtung 11 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, kontinu¬ ierlich eine Messung wenigstens eines Versuchsparameters vorzu¬ nehmen, insbesondere während ein eingestelltes Programm ab¬ läuft. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn eine kon¬ tinuierliche Messung während eines Inkubationsprogramms er- folgt. Dabei kann die Messung des wenigstens einen Versuchspa¬ rameters innerhalb eines in die Probenbehälteraufnahme 3 einge¬ setzten Probenbehälters 4 erfolgen. Das bedeutet, dass ein Messort innerhalb des Probenbehälters 4 liegt, obwohl die Mess¬ vorrichtung 11 außerhalb und/oder innerhalb des Probenbehälters 4 angeordnet ist. Weiter kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass die Messvorrichtung 11 einen Fühler und/oder Sensor aufweist, der in den Probenbehälter 4 hineinreicht, um darin eine Messung wenigstens eines Versuchsparameters vornehmen zu kön¬ nen .
Die Messvorrichtung 11 ist vorzugsweise dazu eingerichtet, ei¬ nen oder mehrere Versuchsparameter ausgewählt aus der Gruppe aus optischer Dichte, Farbreaktion, Impedanz, PH-Wert, Gaszu- sammensetzung, wobei vorzugsweise ein Sauerstoffgehalt und/oder ein C02~Gehalt in Flüssigkeit und/oder in einem Überstand ge¬ messen wird, spektroskopische Eigenschaft, elektrochemische Ei¬ genschaft, Umsetzung eines Substrats und/oder einer Chemikalie, Fluoreszenz, Lumineszenz, Nukleinsäuren und/oder eine Nukleinsäuresequenz, Zellmasse, Peptide und/oder Proteine zu bestimmen. Daher kann es zweckmäßig sein, wenn der Inkubator 1 eine Messvorrichtung 11 oder mehrere Messvorrichtungen 11 aus der Gruppe aus Chromatographie-Einheit, insbesondere Hochleis- tungsflüssigkeitschromatographie-Einheit und/oder Dünn¬ schichtchromatographie-Einheit, Massenspektrometer, Lateral- Flow-Test-Einheit , Spektroskopieeinheit, insbesondere Raman- Spektroskopie- und/oder NIR-Spektroskopie-Einheit , Fluores¬ zenzmesseinheit, Lumineszenzmesseinheit, Kapillarelektropho- reseeinheit, Proteincharakterisierungseinheit, Nukleinsäu- recharakterisierungseinheit , Immunassay-Einheit , insbesondere Antikörper-Assay-Einheit und/oder Immunobeads-Einheit aufweist.
Um vorzugsweise während der Durchführung eines Programmes einen chemischen Stoff und/oder eine biologische Substanz in den Probenbehälter 4 einführen zu können und/oder um aus dem Probenbehälter 4 Probenmaterial aus der im Inkubator 1 enthaltenen Probe 7 zu entnehmen, weist der Inkubator 1 wenigstens eine Öff¬ nung 12 auf. Die vorzugsweise verschließbare Öffnung 12 erlaubt durch ihre Ausgestaltung mit einem Selektionsmittel 13 ledig¬ lich eine selektive Entnahme von Probenmaterial, welches keine Mikroorganismen enthält und somit steril ist. Das Selektions¬ mittel 13 kann beispielsweise als ein Filter ausgebildet sein. Besonders bevorzugte Filterausgestaltungen können dabei eine Filtermembran und/oder ein Filterharz sein. Das Selektionsmittel 13 kann jedoch alternativ oder ergänzend auch als eine Aufreinigungssäule ausgestaltet sein. Vorzugsweise ist für die Entnahme und das Einführen jeweils eine separat ausgestaltete Öffnung 12 vorgesehen.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, ist die wenigstens eine Öffnung 12 in der Verschlusseinheit 10 angeordnet. Somit ist die Öff- nung 12 möglichst einfach für einen Benutzer erreichbar, wenn er einen Versuch durchführt. Die Öffnung 12 kann beispielsweise mittels eines Dichtmittels dicht verschließbar sein. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Öffnung 12 verschließbar, insbesondere durch ein Dichtmittel verschließbar ist.
Der Inkubator 1 weist weiter ein Sichtfenster 14 auf, durch welches eine optische Messung bei der Probe 7 möglich ist. Die Probe 7 kann dabei innerhalb des Probenbehälters 4, der in die Probenbehälteraufnahme 3 eingesetzt ist, analysiert werden. Der Inkubator 1 weist dazu einen optischen Sensor 15 auf, mittels welchem optischen Sensor 15 die Durchführung einer optischen Messung an oder in der Probe 7 möglich ist. Der optische Sensor 15 kann innerhalb oder außerhalb der Probenbehälteraufnahme 3 angeordnet sein, da über das Sichtfenster 14 auch Messungen von außerhalb der Probenbehälteraufnahme 3 möglich sind.
Um eine möglichst gute Durchmischung einer Probe 7 vorzugsweise mit einem Medium 38 zu ermöglichen, weist der Inkubator 1 eine Schüttel- und/oder Rühreinheit 16 auf.
Um einen Vermehrungsprozess und/oder eine biochemische Akti¬ vität wenigstens eines Mikroorganismus 2 innerhalb eines in die Probenbehälteraufnahme 3 eingesetzten Probenbehälters 4 nach¬ weisen zu können, weist der Inkubator 1 eine Detektions- einrichtung 17 auf. Die Detektionseinrichtung 17 kann beispielsweise als Teil der Messvorrichtung 11 ausgestaltet sein, wobei einem Benutzer direkt ein Ergebnis anzeigbar ist, ob ein Vermehrungsprozess erfolgt und/oder ob eine biochemische Akti- vität erkennbar ist.
Der Inkubator 1 weist weiter eine Injektor-Einheit 18 auf, die zur Abgabe wenigstens einer Substanz in den Probenbehälter 4 vorgesehen ist. Ein Benutzer kann daher vorzugsweise ohne Öffnen des Inkubators 1 einen chemischen Stoff oder eine biologi¬ sche Substanz in den Probenbehälter 4 mittels der Injektor- Einheit 18, beispielsweise während der Durchführung eines Pro¬ gramms einführen.
Die Steuereinheit 8 ist dazu eingerichtet, eine Einstellung ei¬ ner oder mehrerer biologischer und/oder chemischer und/oder physikalischer Inkubationsbedingung/en einzustellen. Die Steuereinheit 8 kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, eine oder mehrere Inkubationsbedingungen aus der Gruppe aus Tempera¬ tur, Druck, Strahlung, Elektronenanteile, Strom, Luftfeuchtigkeit, Beschleunigung, Dreh- und/oder Rüttelgeschwindig¬ keit, Atmosphärenanteile, pH-Wert und/oder Leitfähigkeit ein¬ stellen zu können. Somit können mittels des Inkubators 1 unter- schiedliche chemische Reaktionen und/oder die Kultivierung unterschiedlicher Mikroorganismen durchgeführt werden.
Um eine in einem Probenbehälter 4 enthaltene Probe 7 mittels des Inkubators 1 sicher inaktivieren zu können, kann die Probe- ninaktivierungseinrichtung 6 dazu eingerichtet sein, die Probe 7 durch eine Art oder mehrere Arten einer Inaktivierungsmethode zu inaktivieren. Die Inaktivierung kann dabei vorzugsweise durch physikalische, mechanische, thermische, chemische, biolo¬ gische und/oder durch Strahlung erzeugte Inaktivierung erfol- gen. Der Begriff Inaktivierung kann sich auf ein Abtöten von Mikroorganismen, eine Inaktivierung von Viren und/oder ein Unschädlichmachen eines chemischen Stoffes beziehen. Die Probeninaktivierungseinrichtung 6 kann beispielsweise als zumindest eine Einrichtung ausgewählt aus der Gruppe aus Auto¬ klav, Heißluftsterilisator, Vergasungseinheit, Bestrahlungseinheit, Mikrowelleneinheit, Elektronenbeam-Einheit , Ult- raschalleinheit , Vakuumeinheit, Kavitationseinheit, Scherkraft¬ einheit und/oder Inaktivierungsmittelabgabeeineit , insbesondere zur Abgabe einer chemischen und/oder biologischen Substanz, ausgestaltet sein. Um eine besonders gleichmäßige Erwärmung eines in die Pro¬ benbehälteraufnahme 3 eingesetzten Probenbehälters 4 zu er¬ möglichen, weist die Heizeinrichtung 5 eine Heizmanschette 19 auf, die die Probenbehälteraufnahme 3 an der Innenseite aus¬ kleidet. Die Heizmanschette 19 umgibt daher den Probenbehälter 4 im eingesetzten Zustand, so dass eine gleichmäßige Wärmeabga¬ be möglich ist.
Die Heizeinrichtung 5 weist weiter eine Heizplatte 20 auf, die in einem Bodenbereich der Probenbehälteraufnahme 3 und/oder in der Verschlusseinheit 10 der Probenbehälteraufnahme 3 angeord¬ net sein kann.
Der Inkubator 1 weist eine Analyseeinheit 21 auf. Die Analy¬ seeinheit 21 ermöglicht eine Durchführung einer Analyse, ob ei- ne Inaktivierung der Probe mittels der Probeninaktivie- rungseinrichtung 6 erfolgreich war. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Analyseeinheit 21 mit der Steuereinheit 8 und/oder der Sicherheitsverriegelung 9 elektronisch gekoppelt ist, so dass eine Öffnung der Probenbehälteraufnahme 3 nur bei einer erfolgreichen Inaktivierung möglich ist. Die Sicherheitsverriegelung 9 bleibt daher solange verschlossen, bis durch die Analyseeinheit 21 festgestellt ist, dass eine Inaktivierung der Probe erfolgreich war. Wird ein Probenbehälter 4 innerhalb der Probenbehälteraufnahme 3 des Inkubators 1 unerwünschterweise derart beschädigt, dass Probenmaterial 7 austritt, kann mittels eines Dichtelements, das ein wasserdichtes und/oder dampfdichtes und/oder luftdich¬ tes und/oder druckdichtes Verschließen der Probenbehälterauf¬ nahme 3 mit der Verschlusseinheit 10 ermöglicht, eine Kontami¬ nation des umliegenden Raums und der in der Nähe befindlichen Personen verhindert werden.
Der Inkubator 1 weist eine Erkennungseinrichtung 22 auf, die erkennt, wenn in die Probenbehälteraufnahme 3 ein mit dem Inku¬ bator 1 inkompatibler Probenbehälter oder ein kompatibler Probenbehälter 4 falsch ausgerichtet eingesetzt ist. Die Erken- nungseinrichtung kann dabei ein Schließen der Verschlusseinheit 10 und/oder ein Aktivieren des Inkubators 1 verhindern. Somit kann das Risiko einer Beschädigung durch die Verwendung inkompatibler Probenbehälter oder einen unsachgemäßen Gebrauch des Inkubators 1 vermieden werden.
Der Inkubator 1 weist eine Betätigereinrichtung 23 auf, die mit einem Öffnungselement 34 und/oder einem Öffnungsmittel 37 am Probenbehälter 4 zusammenwirken kann. Die Betätigereinrichtung 23 kann daher von außen bedient werden, um eine Inaktivierungs- kapsei 34 und/oder eine Nachweiskapsel 25 im Probenbehälter 4 zu öffnen, wenn der Inkubator 1 geschlossen und/oder in Betrieb ist .
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsge- mäßes Verfahren zur Untersuchung eines Probenmaterials 7 angedeutet, wobei in einem ersten Schritt eine zu untersuchende Probe 7 in einem Probenbehälter 4 überführt wird. Anschließend wird der Probenbehälter 4 verschlossen und in die Probenbehäl- teraufnähme 3 des Inkubators 1 eingeführt. Die Probenbehäl¬ teraufnahme 3 des Inkubators 1 wird anschließend mittels der Verschlusseinheit 10 verschlossen und durch die Sicherheitsverriegelung 9 verriegelt. Mittels der Steuereinheit 8 kann an- schließend ein Inkubationsprogramm durchgeführt werden, wobei die Inkubationsbedingungen frei einstellbar oder vordefinierbar sind .
Während der Durchführung des Inkubationsprogramms kann eine Analyse der Probe 7 innerhalb des Probenbehälters 4 mittels ei¬ ner Messvorrichtung 11, 28 erfolgen. Dies kann beispielsweise dazu dienen, ein Wachstum von Mikroorganismen 2 in der Probe 7 nachzuweisen. Überschreitet beispielsweise das Wachstum der Mikroorganismen 2 einen bestimmten Grenzwert, so muss ein Le- bensmittel, aus welchem die Probe entnommen wurde, entsorgt werden .
Während der Durchführung des Inkubationsschrittes ist es mög¬ lich, Probenmaterial 7 aus dem Probenbehälter 4 zu entnehmen, um weitere Analysen an einem entnommenen Probenmaterial 7 vornehmen zu können.
Während der Durchführung des Inkubationsprogramms und eines an¬ schließenden Inaktivierungsprogramms ist die Probenbehäl- teraufnahme 3 des Inkubators 1 verriegelt, so dass sie nicht durch einen Benutzer offenbar ist. Nach Durchführung des Inkubationsschrittes wird ein Inaktivierungsprogramm durchge¬ führt, um eine Inaktivierung des in dem Probenbehälter 4 enthaltenen Probenmaterials 7 zu erreichen.
Nach Beendigung des Inaktivierungsprogramms wird der Inkubator 1 entriegelt, so dass ein Zugriff auf den Probenbehälter 4 in der Probenbehälteraufnahme 3 möglich ist und der Probenbehälter 4 entnommen werden kann.
Anschließend kann der Probenbehälter 4 mitsamt der darin enthaltenen Probe 7 entsorgt werden. Aufgrund der Inaktivierung der enthaltenen Probe 7 kann der Probenbehälter 4 im Hausmüll entsorgt werden.
In den Figuren 2 bis 7 ist ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Probenbehälter 4 gezeigt. Der Probenbehälter 4 ist zur Kultivierung von Mikroorganismen 2 und/oder zur Durchführung der chemischen Reaktion, insbesondere einer biochemischen Reaktion, in einem Inkubator 1 vorgesehen.
Der Probenbehälter 4 weist einen Sicherheitsverschluss 27 auf, mittels welchem ein Probenaufnahmeraum 26 nicht offenbar verschließbar ist. Das bedeutet, dass der Probenaufnahmeraum 26 nach einem Verschließen mittels des Sicherheitsverschlusses 27 nur durch Zerstörung des Probenbehälters 4 offenbar ist, da ein Öffnen des Probenbehälters 4 nach dessen Verschließen nicht vorgesehen ist. Somit kann ein unsachgemäßer Gebrauch durch einen Benutzer verhindert werden, so dass die erforderlichen Sicherheitsstandards einfacher einhaltbar sind und das Risiko ei¬ ner Kontamination von Mensch und Umwelt deutlich reduziert ist. Um den Probenbehälter 4 in möglichst vielen unterschiedlichen Inkubations- und/oder Inaktivierungsprogrammen einsetzen zu können, ist der Probenbehälter 4 mittels des Sicherheitsverschlusses 27 wasserdicht und/oder dampfdicht und/oder luftdicht und/oder druckbeständig verschließbar.
Der Probenbehälter 4 kann eine Rührvorrichtung aufweisen, die beispielsweise als magnetischer Rührfisch 41 ausgebildet ist. Damit kann beispielsweise ein getrocknetes Medium 38, das im Probenbehälter 4 bereitgehalten ist, durch Zugabe von Wasser oder einem anderen Lösungsmittel einfacher gelöst werden.
Der Probenbehälter 4 kann eine eigene Messvorrichtung 28 auf- weisen, die vorzugsweise zur kontinuierlichen Durchführung einer Messung wenigstens eines Versuchsparameters eingerichtet ist. Die Messvorrichtung 28 kann dabei beispielsweise dazu ein¬ gerichtet sein, einen oder mehrere Versuchsparameter ausgewählt aus der Gruppe aus optischer Dichte, Farbrekation, Impedanz, pH-Wert, Gaszusammensetzung, insbesondere Sauerstoffgehalt und/oder C02~Gehalt in Flüssigkeit und/oder Überstand, spektro¬ skopische Eigenschaft oder elektrochemische Eigenschaft, Umset¬ zung eines Substrats und/oder einer Chemikalie, Fluoreszenz, Lumineszenz, Nukleinsäuren und/oder eine Nukleinsäuresequenz, Zellmasse, Peptide und/oder Proteine zu bestimmen. Der Pro¬ benbehälter 4 kann daher eine Messvorrichtung 28 oder mehrere Messvorrichtungen 28 aus der Gruppe aus Lateral-Flow-Test- Einheit, Kapillar Elektrophoreseeinheit, Proteincharakterisie¬ rungseinheit, Nukleinsäurecharakterisierungseinheit , Immun- assay-Einheit , insbesondere Antikörper Assay-Einheit und/oder Immunobeads-Einheit aufweisen.
Um beispielsweise mittels einer Injektoreinheit 18 des Inku¬ bators 1 einen chemischen Stoff und/oder eine biologische Sub- stanz in den geschlossenen Probenbehälter 4 einführen zu können, weist der Probenbehälter 4 eine Schleusenöffnung 29 auf. Um verhindern zu können, dass unerwünschterweise Mikro¬ organismen aus dem Probenaufnahmeraum 26 entweichen können, weist die Schleusenöffnung 29 ein Selektionsmittel 30 zur Ab- Scheidung von Mikroorganismen auf. Das Selektionsmittel 30 kann beispielsweise als chemisches und/oder biologisches und/oder physikalisches Selektionsmittel 30 ausgestaltet sein. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das Selektionsmittel 30 als ein Filter, vorzugsweise eine Filtermembran und/oder ein Filterharz, ausgebildet ist. Das Selektionsmittel 30 kann jedoch auch als eine Aufreinigungssäule ausgestaltet sein. Die Schleusen¬ öffnung 29 ist im Sicherheitsverschluss 27 des Probenbehälters 4 angeordnet. Wie in Figur 1 zu erkennen ist, kann die Schleu¬ senöffnung 29 als ein Stutzen 42 ausgestaltet sein. Eine als Stutzen 42 ausgebildete Schleusenöffnung 29 kann den Vorteil aufweisen, dass sie durch eine an der Verschlusseinheit 10 des Inkubators 1 ausgebildeten Öffnung 12 führbar ist und somit in Gebrauchsstellung zumindest ein Teil des Stutzens 42 aus der Probenbehälteraufnahme 3 herausragt und/oder außerhalb der Pro¬ benbehälteraufnahme 3 liegt. Somit ist die Einführung und/oder Entnahme über die Schleusenöffnung 29 einfacher durchführbar. Die Schleusenöffnung 29 kann beispielsweise durch ein Dichtmit- tel verschließbar sein. Alternativ oder ergänzend kann die Schleusenöffnung 29 dazu eingerichtet sein, um im Probenbehäl¬ ter 4 einen Druckausgleich durchzuführen. Dazu kann die Schleusenöffnung 29 beispielsweise ein Ventil, insbesondere ein Über¬ druckventil, aufweisen.
Der Probenbehälter 4 weist einen an die Probenbehälteraufnahme
3 des Inkubators 1 angepasste Form auf. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn der Probenbehälter 4 zumindest teilweise zylindrisch ausgestaltet ist. Der Probenbehälter 4 weist zumin- dest ein lichtdurchlässiges Sichtfenster 32 auf, so dass eine optische Messung an oder in einen im Probenbehälter 4 enthaltenen Probenmaterials 7 durch eine außerhalb des Probenbehälters
4 angeordnete Messvorrichtung 11, 28 möglich ist. Das Sicht¬ fenster 32 ist vorzugsweise in einer Mantelfläche 31 des Pro- benbehälters 4 ausgebildet.
Der Probenbehälter 4 weist eine innerhalb des Probeaufnahme¬ raums 26 angeordnete Inaktivierungskapsel 24 auf. In der In- aktivierungskapsel 24 ist ein Inaktivierungsmittel 31 ent¬ halten, das beispielsweise als ein Sterilisierungsreagenz ausgebildet sein kann. Durch die Betätigung einer Betätigungseinrichtung 23 am Inkubator und/oder eines Öffnungsele- ments 34 am Probenbehälter 4 ist das Inaktivierungsmittel 33 aus der Inaktivierungskapsel 24 freisetzbar. Dabei kann die Be¬ tätigereinrichtung 23 das Öffnungselement 34 betätigen, so dass dieses eine Kapselwand durchstößt und/oder einen Kap- selverschluss 35 öffnet. Das Öffnungselement 34 ist vorzugs- weise als ein Bolzen oder ein Stift ausgestaltet, der innerhalb der Inaktivierungskapsel 24 angeordnet ist. Die Kapselwand ist flexibel ausgestaltet, so dass einerseits eine gewisse Stoßre¬ sistenz hergestellt und andererseits ein einfaches Öffnen mit¬ tels des Öffnungselements 34 erreichbar ist.
Der Probenbehälter 4 weist außerdem eine innerhalb des Probenaufnahmeraums 26 angeordnete Nachweiskapsel 25 auf. Die Nachweiskapsel 25 enthält ein Nachweismittel 36 zur Detektion einer chemischen und/oder einer biologischen Substanz. Beson- ders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Nachweiskapsel 25 zur Detektion eines Antigens und/oder einer Nukleinsäure und/oder einer Nukleinsäuresequenz vorgesehen ist. Die Nachweiskapsel kann durch Betätigung einer Betätigereinrichtung 23 und/oder eines Öffnungsmittels 37 offenbar sein. Durch Betäti- gung der Betätigungseinrichtung 23 kann auch das Öffnungsmittel 37 betätigt werden, so dass das Nachweismittel 36 in den Probe¬ aufnahmeraum 26 freisetzbar ist. Die Nachweiskapsel 25 ist da¬ bei aus einem flexiblen Material hergestellt. Dies hat den Vor¬ teil, dass sie einerseits stoßresistent und andererseits ein- fach mittels des Öffnungsmittels 37 offenbar ist. Das Öffnungs¬ mittel 37 ist vorzugsweise als ein Bolzen und/oder Stift ausge¬ staltet. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Nachweis¬ kapsel 25 einen Lateral-Flow-Test beinhaltet, der durch Betäti- gung des Öffnungsmittels 37 wenigstens teilweise in den Probe¬ aufnahmeraum 26 einführbar ist. Das Nachweismittel 36 kann al¬ ternativ oder ergänzend auch eine Chemikalie sein, welche eine Detektionsreaktion in Gang setzt. Eine Detektionsreaktion kann sich dabei beispielsweise auf einen defektierbaren Farbumschlag beziehen .
In den Figuren 1 bis 7 sind einzelne Verfahrensschritte ge¬ zeigt, die anhand des Probenbehälters 4 durchführbar sind.
In Figur 3 wird zunächst Probenmaterial 7 in den Probenauf¬ nahmeraum 26 des Probenbehälters 4 eingeführt.
Nach Einführen des Probenmaterials 7 in den Probenbehälter 4 wird der Sicherheitsverschluss 27 verschlossen und verriegelt, so dass ein nachträgliches Öffnen nicht mehr möglich ist (vgl. Fig. 4) .
Wie in Figur 5 gezeigt ist, erfolgt anschließend ein Inkuba- tionsschritt , bei welchem ideale Reaktions- und/oder Wachs¬ tumsbedingungen mittels einer Steuereinheit 8 einstellbar sind.
In Figur 6 ist ein Nachweisschritt gezeigt. Durch Betätigung des Öffnungsmittels 37 wird zunächst ein Nachweismittel 36, insbesondere ein Lateral-Flow-Assay, in das Medium 38 frei¬ gesetzt, wobei ein Kapselverschluss 35 durch Betätigen des Öff¬ nungsmittels 37 geöffnet wird.
Nach Durchführung des Nachweises, der als Ergebnis bei- spielsweise einen Farbumschlag aufweisen kann, wird, wie in Schritt 7 gezeigt ist, ein Inaktivierungsschritt vorgenommen. Dabei wird durch Betätigung des Öffnungselements 34 die Inakti- vierungskapsel 24 an ihrem Kapselverschluss 35 geöffnet, indem das Öffnungsmittel 34 die Kapselwand durchstößt. Anschließend kann das in der Inaktivierungskapsel 24 enthaltene Inaktivie- rungsmittel 33 in den Probeaufnahmeraum 26 freigesetzt werden, um die darin enthaltene Probe 7 und die darin enthaltenen Mik- roorganismen 2 zu inaktivieren.
Anschließend kann der gesamte Probenbehälter 4 entsorgt werden.
Um das Einführen eines inkompatiblen Probenbehälters 4 oder ei- nen kompatiblen Probenbehälter 4 in falscher Ausrichtung in die Probenbehälteraufnahme 3 des Inkubators 1 verhindern zu können, weist die Probenbehälteraufnahme 3 eine Führungseinrichtung 39 auf und der Probenbehälter 4 eine dazu kompatible Gegenführungseinrichtung 40. Mittels der Führungseinrichtung 39 und der Gegenführungseinrichtung 40 kann eine bestimmte Ausrichtung des Probenbehälters 4 bei der Einführung in die Probenbehälterauf¬ nahme 3 vorgegeben sein. Somit ist ein fehlerhaftes Einsetzen des Probenbehälters 4 in die Probenbehälteraufnahme 3 ausge¬ schlossen. Insbesondere bei der Durchführung einer Probenbehäl- terbewegung innerhalb des Inkubators 1 kann es bei unsachge¬ rechtem Einsatz des Probenbehälters 4 in die Probenbehälterauf¬ nahme 3 zu einer Beschädigung des Probenbehälters 4 kommen und damit zu einem Austritt von Probenmaterial.
Bezugs zeichenliste
1 Inkubator
2 Mikroorganismus
3 Probenbehälteraufnähme
4 Probenbehälter
5 Heizeinrichtung
6 Probeninakti ierungseinrichtung
7 Probe/Probenmaterial
8 Steuereinheit
9 SicherheitsVerriegelung
10 Verschlusseinheit
11 MessVorrichtung
12 Öffnung
13 Selektionsmittel
14 Sichtfenster
15 optischer Sensor
16 Schüttel-Rühreinheit
17 Detektionseinrichtung
18 Inj ektor-Einheit
19 Heizmanschette
20 Heizplatte
21 Analyseeinheit
22 Erkennungseinrichtung
23 Betätigereinrichtung
24 Inaktivierungskapsei
25 Nachweiskapsei
26 Probenaufnähmeräum
27 Sicherheitsverschluss
28 MessVorrichtung
29 Schleusenöffnung
30 Selektionsmittel
31 Mantelfläche Sichtfenster
Inakti ierungsmittel
Öffnungselernent
Kapsel erschluss
Nachweismittel
Öffnungsmittel
Medium
Führungseinrichtung
Gegenführungseinrichtung magnetischer Rührfisch
Stutzen

Claims

Ansprüche
1. Inkubator (1) zur Kultivierung von Mikroorganismen (2) und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion, insbesondere einer biochemischen Reaktion, mit einer Probenbehälteraufnahme (3), in die ein Probenbehälter (4) einsetzbar ist, mit einer Heizeinrichtung (5) zur Veränderung einer Temperatur in der Probenbehälteraufnahme (3) und/oder in einem in die Probenbehälteraufnahme (3) einge¬ setzten Probenbehälter (4), und mit einer Probeninaktivie- rungseinrichtung (6) zur Inaktivierung einer Probe (7) in einem Probenbehälter (4), der in die Probenbehälteraufnahme (3) eingesetzt ist.
2. Inkubator (1), insbesondere nach Anspruch 1, zur Kultivie¬ rung von Mikroorganismen (2) und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion, insbesondere einer biochemischen Reaktion, mit einer Probenaufnahme, in die eine Probe (7) direkt einführbar ist, mit einer Heizeinrichtung (5) zur Veränderung einer Temperatur in der Probenaufnahme, und mit einer Probeninaktivierungseinrichtung (6) zur Inaktivierung der Probe (7) in der Probenaufnahme.
3. Inkubator (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkubator (1) eine Steuerungseinheit (8) zur Einstellung wenigstens eines Programms, insbesondere eines Inkubations- und/oder Inaktivierungsprogramms , aufweist und/oder dass der Inkubator (1) eine Sicherheitsverriegelung (9) aufweist, die dazu eingerichtet ist, dass eine Verschlusseinheit (10) nach Einführen des Pro¬ benbehälters (4) und Verschließen der Probenbehälteraufnahme (3) und/oder nach Einführen der Probe (7) und Verschließen eines Inkubationsraums, insbesondere der Pro¬ benaufnahme, mittels der Verschlusseinheit (10) solange verriegelt bleibt, bis ein eingestelltes Programm beendet ist und/oder durch einen berechtigten Benutzer ein Öffnungscode eingegeben wurde.
Inkubator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkubator (1) wenigstens eine Messvorrichtung (11) zur, insbesondere kontinuierlichen, Durchführung einer Messung wenigstens eines Versuchsparameters, vorzugsweise innerhalb eines in die Pro¬ benbehälteraufnahme (3) eingesetzten Probenbehälters (4) und/oder innerhalb der Probenaufnahme, aufweist, vorzugs¬ weise wobei die wenigstens eine Messvorrichtung (11) dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere Versuchsparameter ausgewählt aus der Gruppe aus optischer Dichte, Farbreak¬ tion, Impedanz, pH-Wert, Gaszusammensetzung, insbesondere Sauerstoffgehalt und/oder C02~Gehalt in Flüssigkeit und/oder Überstand, spektroskopische Eigenschaft, elektro¬ chemische Eigenschaft, Umsetzung eines Substrats und/oder einer Chemikalie, Fluoreszenz, Lumineszenz, Nukleinsäuren und/oder einer Nukleinsäuresequenz, Zellmasse, Peptide, Proteine zu bestimmen, und/oder dass der Inkubator (1) eine Messvorrichtung (11) oder mehrere Messvorrichtungen (11) aus der Gruppe aus Chromatographie-Einheit, insbeson¬ dere Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Einheit und/oder Dünnschichtchromatographie-Einheit, Massenspekt- rometer, Lateral Flow Test-Einheit, Spektroskopieeinheit, insbesondere Raman-Spektroskopie- und/oder NIR- Spektroskop-Einheit , Fluoreszenzmesseinheit, Lumineszenz¬ messeinheit, Kapillarelektrophoreseeinheit, Proteincharak¬ terisierungseinheit, Nukleinsäure- charakterisierungseinheit , Immunassay-Einheit , insbesonde¬ re Antikörper Assay-Einheit und/oder Immunobeads-Einheit aufweist . Inkubator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Inkubator (1) ein Sicht¬ fenster (14) aufweist, durch welches eine optische Messung bei der Probe (7) innerhalb der Probenbehälteraufnahme (3) und/oder innerhalb der Probenaufnahme möglich ist, und/oder dass der Inkubator (1) einen optischen Sensor (15) zur Durchführung einer optischen Messung an oder in der Probe (7) aufweist, insbesondere wobei der optische Sensor (15) innerhalb oder außerhalb der Probenbehäl¬ teraufnahme (3) und/oder innerhalb oder außerhalb der Pro¬ benaufnahme angeordnet ist.
Inkubator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeninaktivierungs- einrichtung (6) die Probe (7) durch eine Art oder mehrere Arten inaktiviert, die aus der Gruppe aus physikalischer, mechanischer, thermischer, chemischer, biologischer und/oder mittels Strahlung erzeugter Inaktivierung ausgewählt ist/sind, vorzugsweise wobei die Probeninak- tivierungseinrichtung (6) als zumindest eine Einrichtung ausgewählt aus der Gruppe aus Autoklav, Heißluftsterilisator, Vergasungseinheit, Bestrahlungseinheit, Mikrowel¬ leneinheit, Elektronenbeam-Einheit , Ultraschalleinheit, Vakkuumeinheit , Kavitationseinheit, Scherkrafteinheit und/oder Inaktivierungsmittelabgabeeinheit , insbesondere zur Abgabe einer chemischen und/oder biologischen Substanz, ausgestaltet ist.
Probenbehälter (4) zur Kultivierung von Mikroorganismen und/oder zur Durchführung einer chemischen Reaktion in einem Inkubator (1), insbesondere in einem Inkubator (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Probenaufnahmeraum (26), der mittels eines Sicherheitsver- Schlusses (27) nicht offenbar verschließbar ist, vorzugsweise wobei der Probenbehälter (4) als Wegwerfartikel ausgestaltet ist.
Probenbehälter (4) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbehälter (4) mittels des Sicherheitsverschlusses (27) dicht verschließbar ist, insbe¬ sondere wasserdicht und/oder dampfdicht und/oder luftdicht und/oder druckbeständig verschließbar ist, und/oder dass der Probenbehälter (4) einen magnetischen Rührfisch (41) aufweist .
Probenbehälter (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbehälter (4) wenigstens eine Schleusenöffnung (29) zum Einführen eines chemischen Stoffes und/oder einer biologischen Substanz in den Probenaufnahmeraum (26) und/oder zur selektiven Entnahme von Probenmaterial (7), insbesondere einer Ste¬ rilgutprobe, aus der im Probenaufnahmeraum (26) enthalte¬ nen Probe (7) aufweist, vorzugsweise wobei die Schleusen¬ öffnung (29) ein chemisches und/oder biologisches und/oder physikalisches Selektionsmittel (30) zur Abscheidung von Mikroorganismen (2) aufweist, insbesondere einen Filter, vorzugsweise eine Filtermembran und/oder ein Filterharz, und/oder eine Aufreinigungssäule, vorzugsweise dass die Schleusenöffnung (29) im Sicherheitsverschluss (27) und/oder als ein oder in einem Stutzen (42) ausgestaltet ist .
Probenbehälter (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbehälter (4) eine, vorzugsweise innerhalb des Probenaufnahmeraums (26) ange¬ ordnete, Inaktivierungskapsel (24) aufweist, die ein Inak- tivierungsmittel (33) , insbesondere ein Ste- rilisierungsreagenz , enthält, das durch Betätigung eines Öffnungselements (34) in den Probenaufnahmeraum (26) freisetzbar ist, insbesondere wobei die Inaktivierungskapsel
(24) aus einem flexiblen Material hergestellt ist und/oder wobei das Öffnungselement (34) als Bolzen oder Stift aus¬ gestaltet ist der durch Betätigung des Öffnungselements
(34) eine Kapselwand durchstößt oder einen Kapselver- schluss (35) öffnet.
Probenbehälter (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbehälter (4) eine, vorzugsweise innerhalb des Probenaufnahmeraums (26) ange¬ ordnete, Nachweiskapsel (25) mit einem Nachweismittel (36) zur Detektion einer chemischen und/oder einer biologischen Substanz, insbesondere eines Antigens und/oder einer Nukleinsäure und/oder einer Nukleinsäuresequenz, in der im Probenaufnahmeraum (26) bereitgehaltenen Probe (7) aufweist, wobei die Nachweiskapsel (25) durch Betätigung ei¬ nes Öffnungsmittels (37) offenbar und das Nachweismittel
(36) in den Probenaufnahmeraum (26) freisetzbar ist, vorzugsweise wobei die Nachweiskapsel (25) aus einem flexib¬ len Material hergestellt ist und/oder einen Lateral Flow Test beinhaltet, der durch Betätigung des Öffnungsmittels
(37) wenigstens teilweise in den Probenaufnahmeraum (26) einführbar ist.
Set mit einem Inkubator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und einem Probenbehälter (4) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei der Probenbehälter (4) kompatibel zu der Probenbehälteraufnahme (3) des Inkubators (1) ausgestaltet ist .
Verfahren zur Untersuchung eines Probenmaterials (7), insbesondere zum Nachweis eines Zwischen- und/oder End- Produkts einer chemischen Reaktion und/oder eines Metabolits und/oder eines StoffWechselprodukts und/oder einer Nukleinsäure und/oder einer Nukleinsäuresequenz, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines zu untersuchenden Probenmaterials (7) und Überführung der Probe (7) in einen Probenbehälter (4), insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
Einführen des Probenbehälters (4) in eine Probenbe¬ hälteraufnahme (3) eines Inkubators (1), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
Schließen der Probenbehälteraufnahme (3) ,
Durchführen eines Inkubationsprogramms, insbesondere wobei wenigstens eine Inkubationsbedingung ausgewählt aus der Gruppe aus Temperatur, Druck, Vakuum, Strahlung, Elektronenanteile, Strom, Feuchtigkeit, Be¬ schleunigung, Dreh- und/oder Rüttelgeschwindigkeit, Atmosphärenanteile, pH-Wert, Leitfähigkeit eines Sub¬ strats während der Durchführung des Inkubationspro¬ gramms eingestellt und/oder variiert wird/werden, Durchführen eines Inaktivierungsprogramms ,
Entsorgung des Probenbehälters (4) mitsamt des ent¬ haltenen Probenmaterials (7).
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 13, zur Untersuchung eines Probenmaterials (7), insbesondere zum Nachweis eines Zwischen- und/oder Endprodukts einer chemischen Reaktion und/oder eines Metabolits und/oder eines Stoffwechselpro- dukts und/oder einer Nukleinsäure und/oder einer Nukleinsäuresequenz, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines zu untersuchenden Probenmaterials (7) und Überführung der Probe (7) in eine Probenauf¬ nahme eines Inkubators, insbesondere nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
Schließen der Probenaufnahme und/oder eines Inkubati¬ onsraums ,
Durchführen eines Inkubationsprogramms, insbesondere wobei wenigstens eine Inkubationsbedingung ausgewählt aus der Gruppe aus Temperatur, Druck, Vakuum, Strahlung, Elektronenanteile, Strom, Feuchtigkeit, Be¬ schleunigung, Dreh- und/oder Rüttelgeschwindigkeit, Atmosphärenanteile, pH-Wert, Leitfähigkeit eines Sub- strats während der Durchführung des Inkubationspro¬ gramms eingestellt und/oder variiert wird/werden, Durchführen eines Inaktivierungsprogramms ,
Entsorgung des Probenmaterials (7) durch Entleeren der Probenaufnahme.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbehälter (4) nach Überführung der Probe (7) nicht offenbar verschlossen wird und/oder dass die Entsorgung des Probenbehälters (4) in den Hausmüll vorge- nommen wird.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entnahme von Probenmaterial (7), insbesondere wobei das Probenmaterial (7) während der Ent- nähme sterilfiltriert wird, aus dem Probenbehälter (4) und/oder der Probenaufnahme während und/oder nach der Durchführung des Inkubationsprogramms vorgenommen wird und/oder dass eine Entnahme von Probenmaterial (7), insbe¬ sondere wobei das Probenmaterial (7) während der Entnahme sterilfiltriert wird, aus dem Probenbehälter (4) und/oder der Probenaufnahme nach der Durchführung des Inaktivierungsprogramms vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Durchführung des Inku¬ bationsprogramms und/oder des Inaktivierungsprogramms die Probenbehälteraufnahme (3) und/oder der Inkubationsraum verriegelt wird, so dass sie/er nicht offenbar ist/sind, vorzugsweise wobei die Verriegelung, insbesondere automa¬ tisch, aufgehoben wird, sobald das Inkubationsprogramm und/oder das Inaktivierungsprogramm beendet ist/sind und/oder durch einen berechtigten Benutzer ein Freischaltcode eingegeben wird.
Verwendung eines Probenbehälters (4) nach einem der Ansprüche 7 bis 11 zur Untersuchung eines in einem Probenaufnahmeraum (26) des Probenbehälters (4) enthaltenen Pro¬ benmaterials (7), insbesondere zum Nachweis eines Zwi¬ schen- und/oder Endprodukts einer chemischen Reaktion und/oder eines Metabolits und/oder eines Stoffwechsel- produkts und/oder einer Nukleinsäure, innerhalb eines, insbesondere geschlossenen, Inkubators (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Verwendung eines Inkubators (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur, vorzugsweise in situ, Kultivierung und, vor¬ zugsweise in situ, Inaktivierung von Mikroorganismen (2), insbesondere wobei während der Kultivierung und/oder der Inaktivierung eine Messung wenigstens eines Versuchspara¬ meters durchgeführt wird, vorzugsweise wobei der Inkubator (1) während der Kultivierung und Inaktivierung verriegelt wird .
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