DE69119647T2 - Kapillar-Impfgerät und Anordnung und Verfahren zur Impfung einer Vielzahl von Testfeldern - Google Patents
Kapillar-Impfgerät und Anordnung und Verfahren zur Impfung einer Vielzahl von TestfeldernInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft generell einen Inokulator, um Test- Stellen mit geringen Mengen einer Flüssigkeit oder Suspension zu impfen. Der Inokulator ist geeignet zum Aufteilen einer Flüssigkeitsprobe in kleine, diskrete Volumen und zum Ausgeben dieser Volumen.
- Für zahlreiche Laborvorgänge auf dem Gebiet der Mikrobiologie und der Chemie ist es erforderlich, eine Flüssigkeitsprobe in kleine Portionen mit bekannten und normalerweise gleichen Volumen zu aufzuteilen. Das am weitesten verbreitete Verfahren zum Aufteilen und Auftragen derartiger Proben wird als Einkanal-Pipettierung bezeichnet. Bei diesem Verfahren wird die Flüssigkeitsprobe in ein Einweg-Röhrchen oder eine Einweg- Pipette gesaugt und entweder als ein einziges Volumen oder in kleineren, normalerweise gleichen Inkrementen ausgegeben. Der Benutzer muß die Spitze der Pipette über jede Test-Stelle positionieren und eine hinreichende Menge der Probe in oder auf die Test-Stelle ausgeben. Es muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß ein Kontakt zwischen der Spitze und der Test- Stelle zuverlässig ausgeschlossen ist, da die Spitze andernfalls kontaminiert wird. Falls ein derartiger Kontakt erfolgt, kann zudem das in der Pipette vorhandene Volumen der Flüssigkeit möglicherweise verlorengehen.
- Bei Verwendung einer Einkanal-Pipette kann das Impfen einer Vielzahl von Test-Stellen einen großen Arbeitsaufwand verursachen. Es ist zwar möglich, eine Mehrkanal-Pipettenvorrichtung mit mehreren Spitzen zu verwenden, um die zum Impfen sämtlicher Stellen erforderliche Anzahl der Arbeitsschritte zu reduzieren, jedoch bleibt dabei das Problem einer möglichen Kontaminierung der Spitzen ungelöst, und das Positionieren der Spitzen wird erschwert. Ein- und Mehrkanal-Pipetten finden generell keine Anwendung zum Auftragen sehr kleiner Flüssigkeitsproben im Bereich von 3 bis 5 Mikroliter, da diese Pipetten einen sehr geringen Grad an Reproduzierbarkeit aufweisen.
- Eine zweite Gruppe von Vorrichtungen zum Auftragen kleiner und normalerweise gleicher Volumen einer Flüssigkeitsprobe ist generell unter dem Begriff "Steers-Replikatoren" bekannt. Diese Replikatoren weisen einen von Hand gehaltenen Körper mit einem Array von Stiften auf, die nach unten hin von dem Körper abstehen und derart angeordnet sind, wie es für den beabsichtigten Inokulationsvorgang erforderlich ist. Jeder Stift hat eine stumpfe, konkave oder geschlitzte Spitze. Wenn die Spitzen der Stifte die Flüssigkeitsprobe kontaktieren, bleibt an den unteren Endflächen der Stifte aufgrund von Oberflächenspannung jeweils ein bestimmtes Volumen von Flüssigkeit haften. Anschließend werden die Stifte in Kontakt mit den Test- Stellen bewegt, so daß diese, wenn die Flüssigkeit auf sie übertragen wird, geimpft werden. Die tatsächlichen Mengen der auf die Test-Stellen übertragenen Flüssigkeit sind abhängig von dem Material, aus dem die Stifte gefertigt sind, der Oberflächenspannung der Flüssigkeit, den an der Test-Stelle vorhandenen Materialien und der Verdunstung in die Raumluft. Zudem tendieren Replikatoren dieses Typs dazu, Luft einzuschließen, da aufgrund der Geometrien der Spitzen häufig verhindert wird, daß die Luft während des Anhaftens der Flüssigkeit entweichen kann. Abgesehen davon, daß der Replikator ziemlich platzaufwendig ist und eine nur mittelmäßige Präzision bietet, muß zudem die durch den Replikator zu übertragende Flüssigkeitsprobe in ein flaches Gefäß gefüllt werden, damit die Stifte in die Probe eingetaucht werden können. Anschließend muß das Gefäß sorgfältig ohne Verschütten entsorgt werden. Die Replikatoren bestehen üblicherweise aus Edelstahl und sind deshalb nicht entsorgbar. Somit müssen die Replikatoren nach dem Impfen der Test-Stellen sterilisiert werden.
- Zum Impfen von Test-Stellen, die verschiedene Substrate zum Identifizieren von Mikroorganismen enthalten, sind zahlreiche entsorgbare Inokulationseinrichtungen vorgeschlagen worden. Eine derartige Einrichtung ist in US-A-4,808,316 beschrieben. Diese Einrichtung weist einen im wesentlichen starren, ebenen Rahmen, mehrere Testmulden, eine mit den Testmulden in Fluidverbindung stehende Einfüll-Manifoldvorrichtung und eine mit den Testmulden in Fluidverbindung stehende Auslaß-Manifoldvorrichtung auf. Jede der Testmulden enthält ein geeignetes Reagens, das mit einer in die Testmulde eingeführten Flüssigkeitsprobe reagiert. Die Flüssigkeitsprobe wird mittels Schwerkraftwirkung durch die Einfüll-Manifoldvorrichtung hindurch in die Testmulden eingeführt.
- Vakuum-Einfülltechniken zum Füllen von in Karten ausgebildeten Testmulden sind in den US-Patenten Nr. 3,957,583, 4,018,652, 4,116,775, 4,207,394 und 4,318,994 beschrieben. Jede der Testmulden enthält eine Kombination aus Kulturmedium, Antibiotikum und Indikator-Reagens. Mikroorgansimen-Suspensionen werden in die Testmulden eingesaugt, indem der Großteil der Luft aus den Hohlräumen evakuiert wird. Bei der daraufhin erfolgenden Wiederherstellung des Umgebungsdruckes wird die Flüssigkeit eingesaugt. Durch die Dicke der Wandung hindurch wird die Lichtdurchlässigkeit der Testmulden abgelesen.
- Eines der bei der Durchführung medizinischer Tests auftretenden Probleme besteht darin, daß die Probe häufig in nur geringer Menge vorliegt. Somit existiert Bedarf an miniaturisierten Systemen, um einem Meßfeld kleine Volumen einer Probe zuführen zu können.
- Kürzlich wurde ein derartiges System entwickelt, bei dem mehrere scheibenförmige oder anders ausgestaltete Träger mit einem darauf aufgetragenen trockenen Reagens verwendet werden. Die Träger können aus Alphacellulose, pH-neutralisierter Glasfaser oder anderen derartigen absorbierenden Materialien gefertigt sein. Die Träger können an einer Haltevorrichtung, z.B. einer Karte oder einer anderen Oberflächen-Haltevorrichtung, befestigt oder in Testmulden plaziert werden, die in einer Schale ausgebildet sind. In jedem der beiden Fälle ist es wichtig, jede Träger-Stelle mit einem präzisen Volumen einer Analysemittels zu impfen, so daß der Test exakt und von Stelle zu Stelle sowie von Test zu Test reproduzierbar ist.
- Ein Kapillarinokulator gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in GB-A-1 572 596 beschrieben. Dieser Inokulator weist eine Platte mit mehreren Mulden auf, in denen jeweils eine Kapillaröffnung ausgebildet ist. Die Mulden werden mit Flüssigkeit gefüllt, und das in jeder Mulde verbleibende Volumen ist eine Funktion des Winkels, unter dem die Platte oder die Schale gehalten wird, wie es beim Füllen einer Eiswürfelschale unter einem Wasserhahn der Fall ist.
- US-A-4 699 884 beschreibt eine Tunnelplatte mit mehreren Mulden, die jeweils ein konisches unteres Ende mit einer darin ausgebildeten Auslaßöffnung aufweisen. Eine Mehrfach-Pipette wird in die Mulden eingeführt, um diese zu füllen. Die durch die Auslaßöffnungen hindurchtretende Flüssigkeit bildet ein Tröpfchen um die konische Außenfläche der Mulde.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kapillarinokulator, ein einen derartigen Inokulator enthaltendes Set und ein Verfahren zur Verwendung eines derartigen Inokulators zu schaffen, mittels derer man exakte Volumen einer Flüssigkeit bilden kann.
- Der Kapillarinokulator gemäß der Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
- Der gemäß der Erfindung ausgebildete Inokulator weist einen Träger mit einer Basis und Seitenwänden, die ein Reservoir bilden, und mehrere Kapillaren auf, die sich durch die Basis des Trägers hindurch erstrecken und in Fluidverbindung mit dem Reservoir stehen. Vorzugsweise besteht jede der Kapillaren aus einer Bohrung, die in der Basis ausgebildet ist und sich durch diese hindurch erstreckt.
- Die Basis des Trägers weist mehrere Vorsprünge auf, wobei die Kapillaren jeweils durch diese hindurch verlaufen. Die Vorsprünge weisen vorzugsweise sich verjüngende Enden auf, die den normalerweise als Zuführende einer Pipette verwendeten konischen Enden gleichen, um eine optimale Flüssigkeitsrückhaltung innerhalb der Kapillaren zu erzielen und andererseits die Flüssigkeitsübertragung auf die Test-Stellen zu erleichtern. Die Verwendung von Vorsprüngen ermöglicht das Füllen der Kapillaren durch Eintauchen der Kapillaren in ein Reservoir. Falls das Befüllen in dieser Weise durchgeführt werden soll, braucht der Träger kein Reservoir aufzuweisen, das als einstückiger Bestandteil des Trägers ausgebildet ist. Falls das Reservoir in den Träger integriert ist, ist vorzugsweise in der Nähe des Trägers eine absorbierende Auffangvorrichtung vorgesehen, um überschüssige Flüssigkeit zu absorbieren.
- Ferner wird mit der Erfindung ein Inokulationsset geschaffen, das einen Träger mit mehreren durch diesen hindurch verlaufenden Kapillaren und eine in der Nähe des Trägers positionierte Testeinrichtung aufweist, wobei die Einrichtung Test-Stellen enthält, die mit den jeweiligen Kapillaren ausgerichtet sind. Vorzugsweise ist jede der Test-Stellen mit einem absorbierenden Support versehen, das in der Lage ist, mittels eines Docht-Effektes Flüssigkeit aus den jeweiligen Kapillaren zu saugen. Vorzugsweise ist zwischen dem Träger und der Einrichtung ein kompressibles Teil angeordnet, um vor dem Beginn des Inokulationsvorganges die Enden der Kapillaren von den Test- Stellen zu trennen. Durch Aufbringen von Druck auf den Träger werden die Enden der Kapillaren in Kontakt mit den Test-Stellen gedrückt, wodurch die Flüssigkeitsübertragung auf die Test-Stellen erfolgt. Der Träger ist vorzugsweise mit mehreren Vorsprüngen versehen, durch die sich die Kapillaren erstrekken. Vorzugsweise hat jeder Vorsprung ein sich verjüngendes Ende, das der betreffenden Test-Stelle gegenüberliegend positioniert ist.
- Ein gemäß der Erfindung ausgestaltetes Verfahren ist durch Anspruch 8 definiert. Dieses Verfahren umfaßt die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Trägers mit mehreren durch diesen verlaufenden Kapillaren, Einbringen einer Flüssigkeit in jede der Kapillaren, Ausrichten der Kapillaren mit mehreren Test-Stellen, und Überleiten der in jeder der Kapillaren befindlichen Flüssigkeit zu den jeweiligen Test-Stellen. Vorzugsweise wird das Überleiten der Flüssigkeit durchgeführt, indem der Träger auf die Testeinrichtung zu bewegt wird, bis die Kapillaren die jeweiligen Test-Stellen kontaktieren. Vorzugsweise ist jede Test-Stelle mit einem absorbierenden Substrat versehen, das die Flüssigkeit durch Docht-Effekt aus den Kapillaren zieht.
- Ferner wird ein zum Füllen des Inokulators vorgesehenes Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Kapillaren in Kontakt mit einer Flüssigkeit gebracht und anschließend sämtliche Kapillaren vollständig gefüllt werden. Die Kapillaren werden durch Kapillarkraft teilweise oder vollständig gefüllt. Indem somit die Kapillaren vollständig gefüllt werden - sei es durch Kapillarkraft oder durch eine Kombination aus Schwerkraft-Zuführung und Kapillarkraft - wird das Volumen der in jede der Kapillaren eingefüllten Flüssigkeit auf einem exakten Wert gehalten.
- Fig. 1 zeigt eine explodierte perspektivische Darstellung eines Inokulators und einer Testplatte gemäß der Erfindung;
- Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Inokulator gemäß Fig. 1;
- Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Inokulators gemäß Fign. 1 und 2;
- Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht des Inokulator-/Testplatten- Sets in einer ersten Position des Inokulators und der Test-Platten relativ zueinander;
- Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht des Inokulator-/Testplatten- Sets in einer zweiten Position des Inokulators und der Test-Platten relativ zueinander;
- Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Inokulators, der über einer Test-Platte positioniert ist; und
- Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht dieser alternativen Ausführungsform, bei der der Inokulator mit der Test-Platte zusammengreift.
- Die Erfindung schafft ein Set 10 zum Impfen von Test-Stellen mit exakt reproduzierbaren und wahlweise gleichen Volumen einer Suspension oder einer anderen Flüssigkeitsprobe. Das Set weist einen Inokulator 12 und eine Testeinrichtung auf, die als eine dem Inokulator angepaßte Platte 14 ausgebildet sein kann. Zwischen dem Inokulator 12 und der Test-Platte 14 ist ein kompressibles Teil, z.B. ein Schaum-Ring 16, positioniert, der, wenn er sich in seiner "entspannten" Position befindet, den Inokulator 12 und die Test-Platte 14 um einen hinreichenden Abstand voneinander trennt.
- Der Inokulator weist einen im&sub0; wesentlichen wannenförmigen Träger 18 auf, der vorzugsweise einstückig ausgebildet und aus einem Polymer-Material, z.B. durchsichtigem Polystyrol-Harz, gefertigt ist. Es ist wichtig, daß das Harz einen hohen Reinheitsgrad aufweist und während des Gusses keine Silicon-Trennmittel verwendet werden. Dies ist erforderlich, um einen Inokulator herstellen zu können, der saubere Flächen mit hoher Hydrophobizität aufweist, wobei die Wichtigkeit dieser Eigenschaften noch erläutert wird.
- Der Träger 18 weist eine Basis 20 mit einer im wesentlichen flachen oberen Fläche 22, von der oberen Fläche 22 abstehenden, umlaufenden Seitenwänden 24 und zwei Reihen von Kapillaren 26 auf. Die Basis und die Seitenwände bilden ein Reservoir oder eine Schale. Jede der Kapillaren erstreckt sich durch die Basis und weist eine obere Öffnung auf, die an der oberen Fläche 22 der Träger-Basis austritt und in Fluidverbindung mit dem Reservoir steht. Das Befüllen der Kapillaren wird erleichert, wenn die Kapillaren im wesentlichen an die Seitenwände 24 angrenzen.
- Von der unteren Fläche der Träger-Basis 20 stehen zwei Reihe von Vorprüngen 28 ab. Jeder Vorsprung weist ein sich verjündendes Ende 30 auf, das in der Nähe der Boden-Öffnung der Kapillaren angeordnet ist. Diese sich verjünge nden Enden der Vorsprünge, die zusammen mit der Träger-Basis 20 und den Vorsprüngen die Wände der jeweiligen Kapillaren 26 definieren, dienen zum Rückhalten von Flüssigkeit innerhalbder Kapillaren. Obwohl auch Vorsprünge mit flachen Unterseiten oder überhaupt keine Vorsprünge verwendet werden könnten, würde in diesen Fällen die Flüssigkeit dazu tendieren, durch die Kapillaren zu strömen und von den betreffenden flachen Bodenf lächen herabhängende Tropfen zu bilden. Die bevorzugten, sich verjüngenden Enden zwingen die Flüssigkeit dazu, an jedem abgeschrägten Rand nach oben hin zurückzulaufen, was andernfalls nicht mit ohne weiteres einträte. Ein weiterer Vorteil der sich verjüngenden Enden der Vorsprünge besteht darin, daß sie die Wahrscheinlichkeit eines korrekten Kontaktierens der Kapillaren mit den Test-Stellen, mit denen die Kapillaren in Eingriff gebracht werden sollen, erhöhen; dieser Vorgang wird noch detailliert erläutert. Es ist wichtig, daß die Bodenflächen der Enden der Vorprünge keine spürbar höhere Benäßbarkeit aufweisen als die Innenwände der Kapillaren, da das Inoculum durch die Kapillaren hindurchlaufen und möglicherweise den Arbeitsbereich oder die Test-Stellen kontaminieren könnte.
- Die in einem einzelnen Inokulator ausgebildeten Kapillaren können die gleichen oder unterschiedliche Volumen aufweisen, die jeweils in einem Bereich zwischen ungefähr einem und fünfundzwanzig Mikroliter liegen. Der in Fign. 1-5 gezeigte Inokulator 12 ist derart konzipiert, daß er vierundsechzig scheibenförmige Supports 32 mit gleichen Volumen einer Flüssigkeit oder Suspension impfen kann. (In der vorliegenden Beschreibung sind die Termini "Flüssigkeit" und "Suspension" austauschbar.) Die Supports können je nach den beabsichtigten Tests in Form absorptionsfähiger Scheiben, hydrophiler Membranen oder anderer Substrate ausgebildet sein. Es können auch Mikromulden mit Flüssigkeit aus den jeweiligen Kapillaren geimpft werden. Jede Kapillare weist kegelförmige Innenwände 34 auf, die sich von einem Durchmesser von ungefähr 0,055 Inch (0,140 cm) an der oberen Fläche 22 der Träger-Basis bis zu einem Durchmesser von ungefähr 0,040 Inch (0,102 cm) an dem offenen Ende jedes Vorsprungs 28 verjüngen. Die Länge jeder Kapillare beträgt ungefähr 0,12 Inch (0,30 cm), und dementsprechend hat die Kapillare ein Volumen von ungefähr 3,5 Mikroliter.
- Die Kapillaren des gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Inokulators 12 weisen derartige sich verjüngende, vorzugsweise kegelförmige Innenwände 34 auf, daß der Vorgang der Herstellung des Inokulators erleichtert wird. Ein langer, dünner Kern-Stift im Abmessungsbereich der Kapillaren kann nicht aus dem Formteil herausgezogen werden, ohne dieses zu beschädigen oder einen Abrieb des Stiftes zu verursachen, falls der Stift keinen Zug-Winkel aufweist. Obwohl bei dem hier gezeigten und beschriebenen Inokulator 12 nicht erforderlich, kann eine an ihrem oberen Bereich größer als an ihrem unteren Bereich ausgebildete Kapillare im Vergleich mit einer Kapillare mit gleichförmigem Durchmesser ein größeres Volumen an Flüssigkeit zuverlässig halten. Der Bereich akzeptabler Kapillardurchmesser hängt ab von den Eigenschaften des Materials der Kapillaren und von der in den Kapillaren gehaltenen Flüssigkeit, dem Beschleunigungsbereich, über den die Kapillaren die Flüssigkeit durch Oberflächenkräfte halten sollen, dem Verfahren, mittels dessen der Inokulator mit Flüssigkeit gefüllt wird, und dem Verfahren, das zum Entfernen von Flüssigkeit von dem Inokulator verwendet wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Entfernen der Flüssigkeit von jeder Kapillare 26 durch dochtartiges Eintauchen der Kapillare in ein kleines absorptionsfähiges Support, das die Reagentien enthält, mit denen die Flüssigkeit reagieren soll. Bei dieser Art des Entfernens muß der minimale Durchmesser des Bodens der Kapillare einige Male größer sein als die effektive Porengröße des absorptionsfähigen Supports. Für ein bestimmtes Support gemäß der nachstehenden Beschreibung kann dementsprechend der minimale Durchmesser 0,001 Inch (0,00254 cm) betragen. Ein derart kleiner Durchmesser bereitet jedoch beim Guß große Schwierigkeiten und verlangsamt das beabsichtigte Austragen der Flüssigkeit. In anderen Anwendungsfällen kann zum Austragen der Flüssigkeit Druckluft oder ein anderes druckbeaufschlagtes Gas von oben auf die Kapillaren aufgebracht werden, oder die mit Flüssigkeit gefüllte Einrichtung kann einer gesteuerten Beschleunigung ausgesetzt werden. Bei diesen Verfahren des Entfernens existieren für den Durchmesser der Kapillaren keine definitiven unteren Grenzwerte mit Ausnahme der Grenzwerte, die durch das Verfahren zur Herstellung der Einrichtung und die erforderliche Geschwindigkeit des Entfernens der Flüssigkeit gegeben sind.
- Der maximale Durchmesser des Bodens jeder Kapillare 26 wird durch die Notwendigkeit bestimmt, die Flüssigkeit während der Beschleunigungsvorgänge, die bei irgendwelchen gewünschten oder wahrscheinlichen Bewegungen des Inokulators 12 zwischen dem Zeitpunkt der Befüllung der Kapillaren 26 und dem Zeitpunkt des beabsichtigten Entfernens der Flüssigkeit auftreten, in der Kapillare zurückzuhalten. Dies aus derartigen Beschleunigungen resultierenden Trägheitskräfte müssen durch die an der Oberfläche der Flüssigkeit herrschenden Oberflächenspannungskräfte überwunden werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine wassrige Flüssigkeit, die ein Benetzungsmittel in niedriger Konzentration enthält, in Polystyrol-Kapillaren gehalten, deren Länge jeweils ein Mehr faches (d.h. das 2-4fache) ihres durchschnittlichen Durchmessers beträgt. Zum Ausbringen der Flüssigkeit ist eine manuelle Handhabung der gefüllten Einrichtung erforderlich. Der praktische obere Grenzwert für den Durchmesser jeder Kapillare beträgt ungefähr 0,1 Inch (0,254 cm). Bei einer sanfteren Bewegung des Inokulators können ein stärker benetzbares Kapillarmaterial, eine Flüssigkeit mit einer höheren Oberflächenspannung und ein größerer Durchmesser verwendet werden. Die erwähnten Höchstdurchmesser hängen ferner von der Länge der Kapillare und der Richtung und Größe der Beschleunigung ab. Generell muß ein Widerstand zumindest gegenüber der Schwerkraft vorhanden sein.
- Der maximale Durchmesser am oberen Ende oder dem Flüssigkeitseintrittsende der Kapillaren ist begrenzt durch die volumetrische Genauigkeit, die gewünscht ist, wenn die Kapillaren durch Fließenlassen einer Flüssigkeit über die Kapillaren hinweg gefüllt werden, wobei dies das bevorzugte Füliverfahren für den hier offenbarten Inokulator ist. Falls der Durchmesser zu groß wird, leidet die volumetrische Genauigkeit aufgrund von Abweichungen der Form der Flüssigkeitsoberflächen, welche zurückbleiben, wenn die fließende Flüssigkeit sich von der in den jeweiligen Kapillaren zurückgehaltenen Flüssigkeit trennt.
- Falls gewünscht, können die Kapillaren mittels kapillarem Aufstieg von unten her gefüllt werden. Die Vorsprünge werden über eine hinreichend lange Zeitdauer in eine Flüssigkeit getaucht, um die Kapillaren vollständig zu füllen. Vorzugsweise werden die Kapillaren gleichzeitig gefüllt. In diesem Fall wird der maximale Durchmesser des oberen Endes (und sämtlicher anderer Bereiche) jeder Kapillare durch das Erfordernis bestimmt, daß die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, der Kontaktwinkel der Flüssigkeit mit dem Material der Kapillaren, und der Durchmesser gewährleisten, daß jede Kapillare bis zum oberen Ende hin gefüllt wird. In dieser Weise wird eine volumetrische Genauigkeit erreicht.
- Ein gemäß der vorliegenden Beschreibung vorgesehener transparenter Polystyrol-Träger, der zusammen mit mikrobiellen Suspensionen zum Impfen absorptionsfähiger Supports verwendet wird, funktioniert in der beabsichtigten Weise, wenn jede Kapillare ein Volumen zwischen drei und zehn Mikrolitern aufweist. Bei Verwendung anderer Materialien und/oder Design- Parameter können Kapillarvolumen im Bereich von 1-25 Mikrolitern verwendet werden. Generell ausgedrückt, sind die Kapillaren derart ausgestaltet, daß das von sämtlichen Kapillaren zurückgehaltene Volumen an Flüssigkeit bei der Füllung gleich ist und vor dem Überleiten bis zu zehn Minuten gleich bleibt, ohne daß eine versehentliche Freigabe oder eine nennenswerte Verdunstung eintritt. Bei Verwendung der oben beschriebenen Parameter können diese Ziele erreicht werden.
- Gemäß Fign. 1, 2 und 4 weist der Inokulator 12 einen Träger auf, der als lange, schmale Mulde mit einer länglichen Mittel- Rippe 36 ausgebildet ist, welche die beiden Reihen von Kapillaren voneinander trennt. (Die Rippe 36 sollte weggelassen werden, wenn sie Schwierigkeiten bei der Füllung der Kapillaren verursacht.) An einem Ende des Trägers ist ein Füllbereich 38 vorgesehen, der frei von Kapillaren ist. Der Füllbereich 38 weist eine schrägverlaufende obere Fläche 40 auf, die an einem Ende an die obere Fläche 22 der Träger-Basis 20 angrenzt und die an drei Flächenbereichen der umlaufenden Seitenwände 24 an diese Wände 24 angrenzt. Somit tendiert eine Flüssigkeit, die auf die obere Fläche 40 des Füllbereiches aufgebracht wird, dazu, sich zu der oberen Fläche 22 der Träger-Basis 20 zu bewegen, in der die oberen Öffnungen der Kapillaren 26 angeordnet sind.
- Ein Überlaufbecken 42 für überschüssiges Inoculum ist in versetzter Anordnung zu dem Rest des Reservoirs einstückig mit der Träger-Basis 20 ausgebildet. Ein zweiter rippenartiger Vorsprung 44 mit einer an den Hauptreservoirbereich angrenzenden schrägverlaufenden Fläche 46 trennt diesen Reservoirbereich von dem Überlaufbecken 42. In dem Überlaufbecken ist ein Schwamm 48 oder ein anderes aborptionsfähiges Material positioniert. In dem Überlaufbecken kann jedes beliebige absorptionsfähige Material verwendet werden&sub1; sofern es keine Staub- oder Faser-Verunreinigungen in den Kapillarbereich hinein freigibt und nicht von dem Inoculum verändert wird.
- Zwei seitwärts verlaufende Flansche 50 stehen jeweils von einer Seite der Träger-Basis 20 ab. Einer der Flansche weist einen relativ großen Bereich 52 auf, der zum Greifen des Inokulators und/oder zur Anbringung eines Identifizierungsschildes an dem Inokulator verwendet werden kann.
- Von der Bodenfläche des Trägers 18 stehen mehrere Füße 54 nach unten hin ab. Diese Füße dienen dazu, die Kapillar-Enden außer Kontakt mit der Arbeitsfläche anzuheben, und sie bilden ferner Positionierungshilfen zum Ausrichten des Inokulators mit der Test-Platte, wenn der Inokulator auf die noch zu beschreibende Weise an der Test-Platte befestigt wird.
- Ein transparenter Abdeckstreifen 56 aus mit einer Klebschicht versehenem klaren MYLAR (Wz) oder einem anderen flüssigkeitsundurchlässigen Material ist an den oberen Rändern der umlaufenden Wand 24 der Trägers 18 befestigt. Dieses Band bedeckt sämtliche Bereiche der Trägers mit Ausnahme des Füllbereiches 38.
- Die Struktur und die Konfiguration der mittels des erfindungsgemäßen Inokulators 12 zu impfenden Einrichtung hängt von dem betreffenden Verwendungszweck der Einrichtung ab. Mehrere dieser Einrichtungen sind offenbart in EP-A-0 347 771 mit dem Titel "Device For Enhancing Fluorescence And Kinetics And Methods Of Using The Device", die hiermit durch Verweis in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird.
- Die in den Figuren gezeigte Test-Patte 14 ist aus Polypropylen oder einem anderen geeigneten Polymer-Material geformt. Gemäß Fign. 1 und 2 weist die Test-Platte 14 einen im wesentlichen flachen, rechteckigen Körper 58 auf, an dem eine länglicher Landbereich 60 mit einer flachen oberen Fläche 62 ausgebildet ist. Es sind vierundsechzig zylindrische Testmulden 64 vorgesehen, die jeweils eine obere Öffnung, die an der oberen Fläche 62 des länglichen Landbereiches 60 austritt, und eine untere Öffnung aufweisen, die an der Bodenfläche 66 der Test- Platte austritt. Der Durchmesser jeder Mulde ist größer als der Durchmesser der von dem Inokulator abstehenden Vorsprünge 28. Die Tiefe der Mulden 64 ist geringer als die Länge dieser Vorsprünge. In demjenigen Längsrand der Test-Platte, der den Mulden am nächsten gelegen ist, können wahlweise Positionsreferenz-Kerben 68 ausgebildet sein, die jeweils mit einer der betreffenden Mulden ausgerichtet sind. An der oberen Fläche der Platte kann ein Etikett 70 zur Angabe von Platten-Daten befestigt werden.
- An der unteren Fläche 66 der Test-Platte 14 ist ein transparentes, flüssigkeitsundurchlässiges Klebeband 72 befestigt. Dieses Band kann ein akrylischer, an der Rückseite mit Kleber versehener Streifen aus klarem MYLAR (Wz) oder einem anderen geeigneten Polymer-Material sein. Gemäß Fig. 4 ist das Band 72 an der unteren Fläche 66 der Test-Platte 14 befestigt. Das Band 72 schafft einen Haft-Boden für jede der zylindrischen Mulden 64. Die Scheiben oder Membranen 32 sind jeweils an den Haft-Böden der zylindrischen Mulden 64 befestigt und weisen die Test-Stellen auf, an denen die Test-Daten erfaßt werden.
- In einem der Enden der Test-Platte 14 ist eine Kerbe 72 ausgebildet, um einen der von dem Inokulator 12 abstehenden Füße 54 aufzunehmen. Nahe dem entgegengesetzten Ende der Test-Platte 14 sind zwei Öffnungen 74 ausgebildet, um die anderen beiden Füße 74 des Inokulators 12 aufzunehmen. Die Test-Platte selbst kann zwecks leichterer Handhabung mit mehreren Füßen 76 versehen sein, die die Test-Platte in einem Test-Instrument Positionieren und das transparente Band 72 schützen. Zwischen dem Ende des länglichen Landbereiches 60 und einem Rand der Test- Platte verläuft ein Lüftungskanal 78.
- Die in sämtlichen zylindrische Testmulden 64 angeordneten scheibenförmigen Supports 32 sind vorzugsweise aus einem absorptionsfähigen Material, wie Alphacellulose oder pH-neutralisierter Glasfaser gefertigt. Ein besonders bevorzugtes Material ist Alphacellulose in Form von Lintbaumwollpapier. Die Scheiben sollten hinreichende Dicke aufweisen, daß sie eine wirkungsvolle Menge des zur Reaktion mit dem betreffenden flüssigen Inoculum vorgesehenen Reagens aufnehmen können. Bei Ausbildung der Supports in Form von Filterpapierstücken hat sich generell eine Dicke von 0,2 mm bis 2,0 mm als geeignet erwiesen. In diesen Fällen wird eine Lösung von Test-Reagens von den Supports absorbiert und getrocknet, bevor diese das flüssige Inoculum von dem Inokulator 12 empfangen. Für derartige Analysezwecke weisen die Supports vorzugsweise eine Dicke von 0,5 mm bis 0,9 mm auf.
- Die Form der in sämtlichen Test-Mulden 64 angeordneten Supports ist nicht kritisch. Die Dicke des Supports bestimmt in Zusammenwirkung mit dem Oberflächenbereich das Volumen an Flüssigkeit, das zur vollständigen Benetzung jedes Supports erforderlich ist. Das Leerraum-Volumen jedes Supports beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr einem Mikroliter und fünfundzwanzig Mikrolitern.
- Bei Betrieb wird das flüssige Inoculum in das Reservoir des Trägers 18 eingeführt, indem es durch Eingießen oder Pipettiering in den Füllbereich 38 eingebracht wird. Ein wünschenswertes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das in den Inokulator eingeführte Proben-Volumen über einen weiten Bereich, z.B. 300 bis 1000 Mikroliter, verändert werden kann, ohne daß dies eine Auswirkung auf die Genauigkeit der auf die Test-Stellen aufgebrachten Volumen hat.
- Das in dem Träger plazierte flüssige Inoculum hat generell kein ausreichendes Volumen, um beim Einfüllen sämtliche Kapillaren gleichzeitig zu bedecken. Aufgrund der das Reservoir definierenden hydrophoben Flächen tendiert das flussige Inoculum dazu, eine sich fortwälzende Masse zu bilden, die nur ungefähr ein Viertel der Kapillaren bedeckt. Es wird jedoch keine zusätzliche Flüssigkeit benötigt, so daß eine Verschwendung von Inoculum vermieden wird. Nachdem das gesamte Volumen des flüssigen Inoculum in den Füllbereich 38 eingefüllt worden ist, kippt die Bedienungsperson den Inokulator 12 geringfügig in Richtung des mit dem Überlaufbecken versehenen Endes, um die Flüssigkeitsmasse nacheinander über die oberen Enden der Kapillaren zu bewegen, wobei jede der Kapillaren, während sie mit Flüssigkeit bedeckt wird, gefüllt wird. Das Füllen erfolgt teilweise durch schwerkraftbedingten Fluß, jedoch in erster Linie durch Kapillarwirkung. Die durch die Seitenwände 24 und die längliche Rippe 36 definierte Doppel-Wanne ist hinreichend schmal, so daß jede Kapillare gefüllt werden muß, während die Flüssigkeit sich über sie hinweg bewegt. Falls keine Rippe verwendet wird, muß der Abstand zwischen den Seitenwänden hinreichend schmal sein, um zu gewährleisten, daß die Flüssigkeit in jede Kapillare eindringt. Sobald sämtliche Kapillaren gefüllt sind und sich die überschüssige Flüssigkeit an dem mit dem Auffangbecken versehenen Ende befindet, wird der Inokulator um 30 bis 400 um seine Längsachse zu dem Auffangbecken selbst gekippt, so daß die Flüssigkeit über die Rippe 44 und in den Schwamm 48 des Überlaufbeckens strömt. Die hydrophoben Flächen des Trägers halten im wesentlichen keine Flüssigkeit in den Kanälen über den Kapillaren zurück. Der Abdeckstreifen 56 trägt zur Verhinderung von Verschütten bei.
- Die in den Kapillarinokulator 12 eingebrachte Flüssigkeit enthält vorzugsweise einen sichtbaren Farbstoff, um zu bestätigen, daß sämtliche Kapillaren vollständig gefüllt sind. Bei Betrachtung von der Oberseite des Trägers 18 sind die Kapillar-Hohlräume relativ lang und schmal. Somit ist eine geringe Menge an Farbstoffleicht sichtbar; eine nur teilweise gefüllte Kapillare ist anhand eines helleren Farbtons erkennbar.
- Alternativ kann durch Wahl einer Flüssigkeit, die den gleichen Brechungsindex aufweist wie der Kunststoff, aus dem die Kapillaren gefertigt sind, die Notwendigkeit der Verwendung eines Farbstoffs entfallen. Die Bestatigung, daß jede Kapillare gefüllt ist, ergibt sich dabei nicht durch eine relativ dunkle Flüssigkeitsssäule, sondern durch den Effekt eines optischen Verschwindens der Bohrung der Kapillare, wenn die Kapillare gefüllt ist.
- Der Inokulator 12 wird vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, vor der Befüllung an der Test-Platte 14 montiert. Der zwischen dem Inolulator und der Test-Platte angeordnete Schaum-Ring 16 oder die andere elastische Trenneinrichtung muß steif genug sein, um während einer normalen Handhabung einen Kontakt zwischen den Vorsprüngen 28 und den scheibenförmigen Supports 32 zu verhindern. Ferner sollten die Kapillaren selbst eine geeignete Größe und Konfiguration aufweisen, um bei normaler Handhabung - einschließlich eines Drehens des Inokulators in Hochkantstellung oder in umgekehrte Ausrichtung
- - zu verhindern, daß Flüssigkeit durch Schütteln freigesetzt wird.
- Das Überleiten von Flüssigkeit aus dem Inokulator 12 zu den in der Test-Platte 14 angeordneten Test-Stellen wird vorzugsweise maschinell betrieben. Eine (nicht gezeigte) selbstausrichtende Platte wird abwärts auf die Oberseite des Inokulators gedrückt, wobei gemäß Fig. 5 die Enden der Kapillaren in Kontakt mit den Supports 32 gedrückt werden. Wenn die Supports hinreichend absorptionsfähig sind, wird bei Eintreten eines derartigen Kontakts die Flüssigkeit schnell und im wesentlichen gleichzeitig durch Docht-Effekt aus den Kapillaren bewegt. Dieser Vorgang kann zwar manuell ausgeführt werden, jedoch ist es für zahlreiche Anwendungsfälle wichtig, daß die Instrumentenablesungen unmittelbar nach der Inokulation durchgeführt werden. Reproduzierbare Tests könnten durch manuell inituerte Inokulation nicht konsistent durchgeführt werden. Wie bereits erläutert, kann die Inokulation auch mittels Gasdruck über den Kapillaren oder durch plötzliche Beschleunigung des Inokulators durchgeführt werden.
- In Abhängigkeit davon, welche reaktiven Substrate in sämtlichen Supports 32 enthalten sind, können die entsprechenden Tests im Anschluß an die Inokulation durchgeführt werden. Die Reaktionen zwischen dem Inoculum und dem Substrat können in manchen Fällen visuell beobachtet werden. Da keine schnelle Verdunstung der Flüssigkeit aus den Kapillaren erfolgt, ist es nicht kritisch, daß die Inokulation der Test-Stellen unmittelbar nach dem Befüllen durchgeführt wird. Der Schaum-Ring 16 schützt die Enden der Kapillaren vor sämtlichen Luftströmungen, und der Abdeckstreifen 56 schützt die oberen Öffnungen der Kapillaren. Somit wird die Verdunstung minimiert.
- Während der Durchführung der Instrumenten-Lesevorgänge befindet sich der Inokulator in der in Fig. 4 gezeigten Position.
- Alternativ kann der Inokulator von der Test-Platte entfernt und weggestellt werden.
- Bei Bedarf kann der in dem Inokulator angeordnete Schwamm 48 oder das andere absorptionsfähige Material ein Reagens enthalten, das auf diesem getrocknet ist. Wenn überschüssiges Inoculum in das Überflußbecken hinein abgeleitet wird, wird ein großes Volumen an Analysemittel in Kontakt mit dem Reagens gebracht. Die Anzeige eines positiven Ergebnisses kann durch eine sichtbare Farbveränderung oder eine Fluoreszenzreaktion erfolgen. Dieser Vorgang ist geeignet für Tests, die ein relativ großes Volumen, jedoch kein präzises Volumen erfordern, im Unterschied zu denjenigen an den Test-Stellen der Test-Platte 14 durchgeführten Tests, bei denen kleine, präzise Proben erforderlich sind.
- Der Inokulator 12 und das Inokulationsverfahren gemäß der obigen Beschreibung bieten eine Anzahl signifikanter Vorteile in Situationen, in denen kleine, präzise Mengen an flüssigem Inoculum an Test-Stellen appliziert werden müssen. Da zum Überleiten des Inoculums keine Druck- oder Saugkraft erforderlich ist, werden durch Luftkomprimierbarkeit verursachte Fehler vermieden. Ein Füllen des Inokulators in einem einzigen Pipettierungsschritt oder einem einzigen Einschüttvorgang erfordert keine hohe Positions- oder Volumengenauigkeit. Das Inoculum wird in einer einzigen Operation in eine Anzahl präziser Volumen unterteilt. Die einzelnen Volumen an Inoculum werden voneinander isoliert, wodurch eine Quer-Kontamination beim Überleiten des Inoculums zu den Test-Stellen verhindert wird. Überflüssiges Inoculum wird innerhalb des Inokulators eingefangen, so daß ein Verschütten, unbeabsichtigter Kontakt und Fehlbemessungen der in sämtliche Test-Stellen übergeleiteten Menge an Inoculum verhindert werden. Durch Verwendung des Inokulators in der beschriebenen Weise können auch dann eine gute Genauigkeit und Reproduzierkeit erreicht werden, wenn ein gleichzeitiges Impfen von Test-Stellen mit Volumen von fünf Mikrolitern oder weniger durchgeführt wird. Der Inokulator ermöglicht eine visuelle Prüfung auf korrekte Füllung der Kapillaren und gewährleistet, daß die in den Kapillaren enthaltene Flüssigkeit während der normalen Periode zwischen der Füllung der Kapillaren und der Inokulation nicht wesentlich durch Verdunstung beeinträchtigt wird. Die Flüssigkeit wird unabhängig von der Orientierung des Inokulators in den Kapillaren zurückgehalten.
- Fign. 6 bis 7 zeigen eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Das in diesen Figuren gezeigte Set 10' gleicht in Struktur in Funktion im wesentlichen dem Set gemäß Fign. 1 bis 5, ist jedoch bevorzugt zur Handhabung relativ kleiner Flüssigkeitsvolumen vorgesehen.
- Das Set enthält einen länglichen Inokulator 12' und eine zu diesem passende Testeinrichtung 14'. Der Inokulator 12' kann durch (nicht gezeigte) herkömmliche Verriegelungs-Schnappvorrichtungen, die einstückig in den jeweiligen Komponenten ausgebildet sind, an der Testeinrichtung 14' befestigt werden. Ein Paar elastischer Vorsprünge 16', die zwischen dem Inokulator 12' und der Testeinrichtung 14' an entgegengesetzten Seiten des Sets 10' positioniert sind, halten den Inokulator 12' in der in Fig. 6 gezeigten angehobenen Position. In Fig. 6 ist nur einer der Vorsprünge gezeigt.
- Die Verwendung der Vorsprünge 16' anstelle eines Schaum-Rings 16 ermöglicht das Hindurchtreten von Luft durch das Set. Deshalb weist der Inokulator 12' zwecks Minimierung von Verdunstungsverlusten Wandteile 17' auf, die in eine im wesentlichen ovale Nut 19' passen, welche die in der Testeinrichtung 14' ausgebildeten Testmulden 64' umgibt. Die Relativpositionen dieser Wandteile 17' und der Außenwände 21' der Testmulden 64' behindern den Strom von Luft durch die Unterbereiche der Kapillaren 26', so daß die andernfalls auftretende Verdunstung reduziert wird.
- Der Inokulator 12' weist einen Träger 18' mit einer flachen oberen Fläche 22' und umlaufenden Seitenwänden 24' auf, die von der flachen oberen Fläche abstehen. Die Kapillaren 26' verlaufen im wesentlichen tangential zu den Seitenwänden, um den Eintritt von Flüssigkeit zu erleichern. Zwischen den Reihen von Kapillaren ist keine Rippe vorgesehen. Ferner ist ein Flansch 52 vorgesehen&sub1; der in Struktur und Funktion im wesentlichen dem Flansch 52 der Ausführungsform gemäß Fign. 1 bis 5 gleicht.
- Die Struktur der Testeinrichtung 14' gleicht mit den bereits erwähnten bestimmten Ausnahmen derjenigen der vorstehend beschriebenen Ausführungsform Zusätzlich zu diesen Ausnahmen sind die scheibenförmigen Supports 32' an der Bodenfläche der Testeinrichtung selbst statt an dem oben erläuterten Band befestigt. Das Befüllen des Inokulators 12' und das Inokuheren der Test-Stellen erfolgen im wesentlichen auf die gleiche Weise, die im Zusammenhang mit dem eingangs beschriebenen Inokulatör 12 erläutert wurde. Während des Befüllens ist der Inokulator 12' in der Position gemäß Fig. 6 angeordnet, und die Inokulation erfolgt, nachdem der Inokulator 12' in die Position gemäß Fig. 7 bewegt worden ist. Bei Kontaktierung der Vorsprünge 28' mit den absorptionsfähigen Test-Stellen wird im wesentlichen die gesamte Flüssigkeit aus jeder Kapillare 26' ausgegeben.
Claims (9)
1. Kapillarinokulator (12) zum Aufteilen eines flüssigen
Inokulationsmittels in mehrere Volumen und Impfen mehrerer
Test-Stellen, mit:
einem Träger (18) mit einer Basis (20), von der Basis nach
oben abstehenden Seitenwänden (24), und wahlweise einer an
den Seitenwänden (24) des Trägers (18) befestigten
Abdekkung (56), wobei die Basis und die Seitenwände ein
Reservoir bilden, und
mehreren Kapillaren (26), die in Fluidverbindung mit dem
Reservoir stehen und sich jeweils durch die Basis (20)
hindurch erstrecken,
gekennzeichnet durch
mehrere von dem Träger (18) abstehende Vorsprünge (28),
durch die sich die Kapillare (26) erstrecken, wobei jede
der Kapillaren (26) ein mindestens der Schwerkraft
ausgesetztes flüssiges Inokulationsmittel durch
Oberflächenspannung und Adhäsion in sich zurückhalten kann, und jede
der Kapillaren (26) ein Paar offener Enden hat, so daß die
Kapillaren (26) durch Kapillarwirkung gefüllt werden
können.
2. Kapillarinokulator nach Anspruch 1, bei dem die Basis (20)
und die Seitenwände (24) ein längliches Reservoir bilden,
das ein Paar einander gegenüberliegender Enden und ein
Überlaufbecken (42) aufweist, und der mit einer
Einrichtung (44) zur Trennung des Reservoirs von dem
Überlaufbecken (42) versehen ist.
3. Kapillarinokulator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem jeder
der Vorsprünge (28) ein sich verjüngendes unteres Ende
(30) aufweist.
4. Set zum gleichzeitigen Impfen mehrerer diskreter Test-
Stellen, mit:
einem Inokulator (12) nach einem der Ansprüche 1-3, und
einer angrenzend an dem Inokulator (12) angeordneten
Einrichtung (14) zur Aufnahme flüssigen Inokulationsmittels
von dem Inokulator, wobei die Einrichtung (14) mehrere
diskrete Test-Stellen (32,64) aufweist und sämtliche
Auslaßenden der Kapillaren (26) jeweils mit einer der Test-
Stellen (32,64) ausgerichtet sind.
5. Set nach Anspruch 4, mit einem zwischen dem Inokulator
(12) und der Einrichtung (14) angeordneten kompressiblen
Teil (16), wobei die Auslaßenden der Kapillaren (26)
derart positioniert sind, daß sie jeweils die Test-Stellen
(64) kontaktieren, wenn der Inokulator (12) um einen
bestimmten Abstand zu der Einrichtung (14) hin bewegt wird,
und das kompressible Teil (16) kompressiert ist, wenn der
Inokulator (12) um den bestimmten Abstand zu der
Einrichtung (14) hin bewegt worden ist.
6. Set nach Anspruch 5, bei dem der Träger ein Reservoir
bildet, das in Fluidverbindung mit den Kapillaren (26)
steht.
7. Set nach Anspruch 5, bei dem die Test-Stellen (32,64)
durch mehrere innerhalb der Einrichtung angeordnete Test-
Mulden (64) gebildet sind, und der wahlweise mehrere
absorptionsfähige Supports (32) aufweist, die jeweils
innerhalb der Test-Mulden (64) positioniert sind.
8. Verfahren zur Bildung mehrerer diskreter
Flüssigkeitsproben mit kleinen, exakten Volumen durch Verwendung des
Kapillarinokulators (12) gemäß Anspruch 1, mit den
folgenden Schritten:
Einbringen einer Flüssigkeit in das Reservoir;
Herbeiführen eines Kontaktes der Flüssigkeit mit jeder der
Kapillaren (26) fur eine hinreichende Zeitdauer, um die
Kapillaren durch Kapillarwirkung oder eine Kombination von
Schwerkraft und Kapillarwirkung im wesentlichen
vollständig zu füllen;
Bereitstellen einer Testeinrichtung (14) mit mehreren
Test-Stellen (32,64);
Ausrichten der Kapillaren (26) mit den jeweiligen Test-
Stellen (32,64); und
Überleiten der in jeder der Kapillaren (26) enthaltenen
Flüssigkeit zu der jeweiligen Test-Stelle (32,64).
9. Verfahren nach Anspruch 8, mit den Schritten des
Bereitstellens einer kompressiblen Kammer (16) zwischen dem
Inokulator (12) und der Testeinrichtung (14), und des
Drückens des Inokulators (12) zu der Testeinrichtung (14),
um dadurch die kompressible Kammer (16) zu komprimieren
und die Auslaßenden der Kapillaren (26) in Kontakt mit den
jeweiligen Test-Stellen (32,64) zu bringen.
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Families Citing this family (14)
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ATE162304T1 (de) * | 1993-07-21 | 1998-01-15 | Johnson & Johnson Clin Diag | Verfahren zur vorbehandlung von diagnostischen testelementen |
US5895761A (en) * | 1993-07-21 | 1999-04-20 | Clinical Diagnostic Systems, Inc. | Surface area liquid transfer method and related apparatus |
WO1996019565A1 (fr) * | 1994-12-22 | 1996-06-27 | Showa Yakuhin Co., Ltd. | Dispositif pour essais chimiques et microbiologiques |
US5955352A (en) * | 1994-12-22 | 1999-09-21 | Showa Yakuhin Kako Co., Ltd. | Instruments for chemical and microbiological tests |
EP0958379A1 (de) * | 1996-12-23 | 1999-11-24 | bioMerieux Vitek, Inc. | Luftbläschenmatrix geeignet für chemische reaktionen |
US6391578B2 (en) | 1997-04-09 | 2002-05-21 | 3M Innovative Properties Company | Method and devices for partitioning biological sample liquids into microvolumes |
US6696286B1 (en) | 1997-04-09 | 2004-02-24 | 3M Innovative Properties Company | Method and devices for detecting and enumerating microorganisms |
US6268209B1 (en) * | 1997-10-27 | 2001-07-31 | Idexx Laboratories, Inc. | Device and method for determination of analyte in a solution |
WO2000042430A1 (en) * | 1999-01-15 | 2000-07-20 | Medtox Scientific, Inc. | Lateral flow test strip |
US6416642B1 (en) * | 1999-01-21 | 2002-07-09 | Caliper Technologies Corp. | Method and apparatus for continuous liquid flow in microscale channels using pressure injection, wicking, and electrokinetic injection |
US6174699B1 (en) | 1999-03-09 | 2001-01-16 | 3M Innovative Properties Company | Disc assay device with inoculation pad and methods of use |
JP4566509B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2010-10-20 | 株式会社エンプラス | プラスチックプレート及びプラスチックプレート組立体 |
DE602004015084D1 (de) * | 2003-03-10 | 2008-08-28 | Univ Johns Hopkins | Verfahren und apparat für umweltüberwachung und biologische erforschung |
JP5698900B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2015-04-08 | テルモ株式会社 | 細胞培養物移送器具 |
Family Cites Families (3)
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GB1552128A (en) * | 1975-06-28 | 1979-09-05 | Square D Co | Computer based control systems including a protection circuit |
GB1572596A (en) * | 1976-12-06 | 1980-07-30 | Opto Electronic Displays Ltd | Apparatus and method for innoculation |
DE3407849A1 (de) * | 1984-02-29 | 1985-08-29 | Alois 3201 Algermissen Höft | Verfahren und einrichtung zum gleichzeitigen aufbringen einer vielzahl von fluessigkeitsproben auf einen objekttraeger |
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