DE1617732B1 - Vorrichtung zur Untersuchung lebender Zellen von Mikroorganismen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Untersuchung lebender Zellen von Mikroorganismen mit einem durch Zusammensetzen zweier Teile aus absorbierendem Material gebildeten Träger, wobei das eine Teil eine metabolische Substanz und das andere einen Indikator enthält, der geeignet üt, -die Gegenwart von Umwandlungs- bzw. Abbauprodukten sichtbar zu machen, die von dem durch den Kontakt der vorerwähnten, metabolischen -Substanz mit ' der zu untersuchenden Zelle in wasserhaltiger und . est teilweise anaerober Umgebung erfolgten Metabolismus herrühren.
• In den französischen- Patentschriften 1356 317 und 1379 096 wurden bereits derartige Vorfichtungei# beschrieben, die insbesondere für die Verwendung zur Bestimmung lebender Zellen vorgesehensind. Die den Gegenstand dieser Patentschriften bil# denden Vorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem Träger, der zwei aufeinander oder nebeneinander angeordnete und miteinander verbundene Scheiben aus absorbierendem Material aufweist, wobei letztere derart vorgesehen sind, daß die in dem einen enthaltenen Substanzen in das andere diffundieren können, wenn sich das Ganze in wasserhaltiger Umgebung (Agar-Agar-Gel, Silikagel, Gelatine, Wasser usw.) befindet. Eine dieser Scheiben enthält eine nietabolische Substanz, die das Substrat einer enzymatischeu Aktivität bilden kann, während die andere den zum Aufzeigen des gesuchten Metabolismus notwendigen Indikatorenthält. Im Augenblick der Verwendung wird auf die mit der metabolischen Substanz imprägnierte Scheibe das Enzym oder die zu bestimmende enzymerzeugende Zelle aufgebracht und das Ganzem hydratisiert (ein besonders vorteilhaftes Verfahren besteht in der Verwendung einer Suspension, die das Enzym oder die enzymerzeugende Zelle enthält); unter diesen Bedingungen diffundiert der in der einen Scheibe enthaltene Indikator allmählich in die .andere, auf deren Oberfläche der Metabolismus vor sich geht, so daß der Indikator auf der Höhe des Trennungsstreifens umschlägt. Der von den Scheiben aus absorbierendem Material gebildete Träger ist übrigens ganz oder teilweise mit einer Schicht aus undurchlässigem Stoff bedeckt, um eine,zum guten Ablauf des Metabolismus erforderliche völlige oder teilweise Anaerobiose zu gewährleisten.
• Die Trennung des Trägers in zwei einzelne Teile erfolgt zu dem Zweck, die Wirkung des Indikators auf den Ablauf des Metabolismus zu beschränken, da die Indikatoren immer entweder eine giftige Wirkung oder eine solche chemische Zusammensetzung haben, daß sie das Gleichgewicht des Metabolismus beeinträchtigen. Wenn nach dem gegenwärtigen Stand des Wissens der zu verwendende Indikator zu giftig ist, um den Metabolismus auftreten zu lassen, kann man ihn im Augenblick der Verwendung zuletzt beifügen, statt eines der beiden Trägerteile damit zu tränken. Diese zwei den absorbierenden Träger bildenden Teile können übrigens auch aus zwei Teileneines einzigen Zuschnitts bestehen, der aus einem Blatt absorbierenden Materials auf geeignete Weise ausgeschnitten ist.
• Bei allen in den vorerwähnten Patentschriften, beschriebenen Ausführungsformen-begrenzt das absor-.bierende Material mit der undurchlässigen Schicht einen von der Umgebung getrennten Raum, in dem die Umsetzung der betrachteten metabolischen Substanz mit dem zu untersuchenden Zellentyp in Gegenwart des Indikators stattfindet, der dazu dient, diese Umsetzung sichtbar zu machen. Die drei an dieser Reaktion beteiligten Elemente, nämlich die metabohsche Substanz, die zu untersuchende Zelle (in Form von Zellensuspension) und der Indikator, nehmen wohl bestimmte Bereiche der Vorrichtung ein, so daß die Umsetzung das rasche Erscheinen eines Diffusionsstreifens hervorruft, der auf dem Teil bzw. ,auf der Scheibe der Vorrichtung besonders gut sichtbar ist, das bzw. die zur Beobachtung der Gegenüberstellung der von dieser Reaktion herrührenden Umsetzungs- bzw. Abbauprodukte und des Indikators dient.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besondere Ausbildung einer Bestimmungs- oder Untersuchungsvorrichtung des erwähnten Typs zu.schaffen, die sehr-einfach herstellbar und insbesondere auf Grund der bei ihrer Verwendung erforderlichen geringen Menge an Produkten oder Substanzen auf vollkommen zufriedenstellende und wirtschaftliche Weise benutzbar ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger (2 oder 2 und 12) im Innern. eines von zwei undurchlässigen Wänden (1 oder l! und 3) begrenzten engen Raumes angeordnet ist, wobei mindestens eine dieser Wände durchsichtig und mit Löchern (3a, 3b) versehen ist, welche an den Enden dieses Raumes vorgesehen sind.
• Eines der beiden Teile aus absorbierendem Material ist natürlich mit der metabolischen Substanz und das andere mit dem Indikator imprägniert, was über die öffnungen der Vorrichtung leicht bewerkstelligt werden kann; letztere wird anschließend einem Trocknungsvorgang unterworfen, damit sie bis zum Zeitpunkt ihrer Verwendung gebrauchsfertig aufbe--wahrt werden kann. Selbstverständlich muß diese Imprägnierung sehr genau dosiert vorgenommen werden, um die metabolische Substanz und den Indikator ,genau zu lokalisieren und eine exakte Bestimmungsmethode zu ermöglichen. Das Füllen der Vorrichtung mit der zu untersuchenden enzymatischen Substanz (ZeHensuspension) erfolgt auf Grund der Kapillarwirkung; die Flüssigkeit treibt die eingeschlossene Luft allmählich in den erwähnten engen Raum, und diese entweicht durch die gegenüberliegende öffnung. Diese Imprägnierung erfolgt selbstverständlich durch die Öffnung, durch welche vorher die metabolische Substanz eingebracht worden ist.
• Wenn die Reaktion unter dem Mikroskop untersucht werden soll, können die beiden undurchlässigen Wände durchsichtig vorgesehen sein. Wenn dagegen eine Färbung geprüft werden soll, ist es vorteilhaft, eine der Wände undurchsichtig und in weißer Farbe vorzusehen, so daß sie den Hintergrund für die visuelle Prüfung bildet. Dies kann dadurch erzielt werden, daß man die Außenfläche der betrachteten undurchlässigen Wand mit einem geeigneten Lack überzieht; es können jedoch auch bereits dem Ausgangsmaterial dieser Wand Pigmente beigemischt werden. Ebenso kann der absorbierende Träger die ganze Länge des vorerwähnten engen Raumes oder aber nur einen Teil desselben einnehmen. Selbstverständlich kann der Träger aus absorbierendem Material von zwei aufeinander- oder nebeneinanderliegend zu- sammengefügten Teilen oder von einem einzigen Zuschnitt allein gebildet sein.
• Vorzugsweise sind die undurchlässigen Wände aus an ihren Rändern miteinander verschweißten Kunststoffblättern gebildet.
• Auf diese Weise wird der Träger aus absorbierendem Material direkt im Innern der Kammer eingeschlossen, die von dem zwischen den beiden Kunststoffblättern vorgesehenen engen Raum gebildet wird. Wenn beispielsweise eines der Kunststoffblätter ein gewölbtes Profil aufweist, dessen Höhe die Stärke des absorbierenden Trägers leicht übersteigt, so kommt die Innenfläche des gewölbten Blattes mit der gegenüberliegenden Fläche des Trägers nicht in Berührung, wodurch die Imprägnierung des letzteren erleichtert wird.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders gut zur Serienfertigung von Mehrfach-Untersuchungsvorrichtungen, die eine gewisse Anzahl unmittelbar miteinander verbundener Einzelvorrichtungen aufweisen, geeignet (F i g. 1).
• Nachstehend sind bevorzugte Ausführungen der Erfindung mit Bezug auf die schematische Zeichnung beispielsweise näher erläutert; es zeigt F i g. 1 eine teilweise Draufsicht einer erfindungsgemäßen Mehrfach-Untersuchungsvorrichtung, F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II von Fig. 1 und F i g. 3 einen Querschnitt einer abgewandelten Ausführung.
• Die in F i g. 2 dargestellte Untersuchungsvorrichtung besteht aus einem ersten Blatt 1 aus durchsichtigem Kunststoff (z. B. Polyvinylchlorid), einem Zwischenblatt 2 aus absorbierenden-1 Material und einem oberen Blatt 3, wobei letzteres im wesentlichen mit Blatt 1 identisch ist. Das Blatt 2 kann insbesondere aus künstlichen Zellulosefasem (Viskose) bestehen, die untereinander auf geeignete Weise, z. B. mittels eines synthetischen Harzes (Polyvinylalkohol od. dgl.), verbunden sind. Das obere Blatt 3 ist von zwei Lochreihen 3 a, 3 b durchbrochen, die sich in der Nähe der Längsränder dieses Blattes befinden; die Löcher 3 a und 3 b sindin Querrichtung paarweise ausgerichtet und längs der erwähnten Ränder in regelmäßigen Abständen angeordnet.
• Das obere Blatt 3 und das Zwischenblatt 2 ist an den Vertiefungen 5 mit dem Blatt 1 dicht verbunden. Wie bereits erwähnt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise derart ausgebildet und bemessen, daß das obere Blatt 3 ein leicht gewölbtes Profil aufweist, also die Höhe des engen Raumes die Stärke des Trägers somit geringfügig übersteigt, wodurch innerhalb jeder Vertiefung 5 ein freier Raum mit geringem Volumen entsteht, der über die Löcher 3 a und 3 b mit der Außenluft verbunden ist. Die Höhe des freien Raumes übersteigt geringfügig die Dicke des Trägers - Blatt 2 -, so daß die obere Fläche desselben mit der gegenüberliegenden Fläche des gewölbten Blattes 3 nicht in Berührung steht, wie in F i g. 2 bei a veranschaulicht.
• Wie Versuche zeigten, besitzt der Innenraum der Vorrichtung eine vollkommen gleichmäßige Aufnahmefähigkeit. Diese Vorrichtung besitzt somit alle Vorteile der in den eingangs erwähnten französischen Patenten beschriebenen Vorrichtungen; außerdem ist aber ihre Serienherstellung noch einfach und wirtschaftlich. Ihre Anwendung ist besonders leicht: Die metabolische Substanz wird durch eine der beiden oberen Öffnungen, z. B. durch das Loch 3 a, eingeführt. Auf die gleiche Weise erfolgt die Imprägnierung des Trägers durch das gegenüberliegende Loch 3 b. Diese beiden Imprägnierungen werden sehr genau dosiert, damit die beiden in den absorbierenden Träger so eingebrachten Substanzen voneinander vollkommen getrennt sind. Im Augenblick der Verwendung wird die zu untersuchende oder zu bestimmende Zelle in Form einer Suspension durch das Loch 3 a an ihren Platz gebracht; auf diese Weise wird die Luft progressiv durch das Loch 3 b verdrängt, so daß sich die einzelne Vorrichtung, wenn sie einmal gefüllt ist, in einem zumindest teilweise anaerohen Zustand befindet. Unter diesen Bedingun-Cren erzeugen nach einer eventuellen Reaktion der Zelle mit der metabolischen Substanz die Umsetzungs- bzw. Abbauprodukte beim Kontakt mit dem Indikator einen vollkommen sichtbaren Diffusionsstreif en.
• Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich dadurch noch ein ganz besonderer Vorteil, daß hierbei nur eine sehr geringe Menge der metabohschen Substanz, des Indikators und der Zellensuspension benötigt wird.
• Gemäß der in F i g. 3 gezeigten Ausführung wird angenommen, daß der Träger aus absorbierendem Material von zwei übereinandergelegt miteinander verbundenen Zwischenblättem gebildet ist; das Blatt 2 entspricht dabei demjenigen von F i g. 1 und 2, während das darüberhegende Blatt 12 eine geringere Breite aufweist, so daß es sich nur über einen Teil der Länge des engen freien Raumes erstreckt. Weiterhin ist bei dieser Ausführung das untere Blatt 11 undurchsichtig und in weißer Farbe vorgesehen, um die visuelle Prüfung zu erleichtern.
• Gemäß dieser Ausführung kann die Imprägnierung des Blattes 12 mit dem Indikator vor seiner Zusammenfügung mit den Kanststoffblättem erfolgen. Nach dem Zusammensetzen wird die metabolischr, Substanz durch die Löcher 3 a eingebracht und die Vorrichtung anschließend getrocknet, wie dies bei der Ausführung gemäß F i g. 1 und 2 der Fall ist, um sie beliebig lange aufbewahren zu können. Im Augenblick des Gebrauchs wird die Zellensuspension durch das Loch 3 a eingeführt, um den Träger 2 und 12 im lEnblick auf den Metabolismus zu imprägnieren.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Untersuchung lebender Zellen von Mikroorganisraen, mit einem durch Zusammensetzen zweier Teile aus absorbierendem Material gebildeten Träger, wobei das eine Teil eine metabolische Substanz und das andere einen Indikator enthält, der geeignet ist, die Gegenwart von Umwandlungs- bzw. Abbauprodukten. siehtbar zu machen, die von dem durch den Kontakt der vorerwähnten metabolischen Substanz mit der zu untersuchenden Zelle in wasserhaltiger und zu-mindest teilweise anaerober Umgebung erfolgten Metabolismus herrühren, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger(2 oder 2 und 12) im Innern, eines von zwei undurchlässigen Wänden (1 oder l! und 3) begrenzten engen Raumes angeordnet ist, wobei mindestens eine dieser Wände durchsichtig und mit Löchern (3a, 3b) versehen ist, welche an den Enden dieses Raumes vorgesehen sind.
2. 2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des engen Raumes die Stärke des Trägers geringfügig übersteigt. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die undurchlässigen Wände ausan ihren Rändern miteinander verschweißten Kunststoffblättern gebildet sind.