DE1220083B

DE1220083B - Device for testing biochemical reactions in bacteria

Info

Publication number: DE1220083B
Application number: DES95476A
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF SIEGERT DR
Current assignee: RUDOLF SIEGERT DR
Priority date: 1965-02-16
Filing date: 1965-02-16
Publication date: 1966-06-30

Description

Vorrichtung zur Prüfung biochemischer Reaktionen an Bakterien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die eine einfache und schnelle Prüfung biochemischer Reaktionen an Bakterien, vorwiegend an nicht proliferierenden, zuläßt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Reaktionen einer der verschiedenen, in Substratlösungen befindlichen Bakterienkulturen mit einer größeren Zahl von Reagenzien gleichzeitig geprüft werden sollen. Die Prüfung solcher Reaktionen erfordert nach dem bisher bekannten Verfahren sehr viel Zeit und ist auch nur in sehr umständlicher Weise durchführbar.Device for testing biochemical reactions in bacteria The The invention relates to a device that enables simple and rapid testing of biochemical Reacts on bacteria, predominantly on non-proliferating ones. this applies especially when the reactions are one of the different in substrate solutions bacteria cultures with a larger number of reagents at the same time should be checked. The examination of such reactions requires after the hitherto known method takes a lot of time and is only very cumbersome feasible.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung biochemischer Reaktionen besteht aus mindestens einer, vorzugsweise aus sehr vielen Kammern, wobei jede Kammer aus mehreren längs einer gemeinsamen Mittellinie liegenden Teilkammern zusammengesetzt ist und die Teilkammern bzw. die Trennwände zwischen den Teilkammern derart angeordnet und ausgebildet sind, daß beim Schwenken der Kammer um eine zur Mittellinie der Teilkammern senkrechte Achse zunächst der Inhalt der obersten Kammer in die benachbarte fließt, dann der Inhalt dieser Kammer zusammen mit dem der erstgenannten Kammer in die nächstfolgende usf. Eine solche Vorrichtung gestattet, die in der ersten Teilkammer zusammen mit einer Substratlösung, z. B. einer Zuckerlösung mit Phosphatpuffer, eingebrachte Bakterienkultur nacheinander mit verschiedenen, getrennt aufbewahrten Reagenzien zu mischen, und zwar in einer gewünschten Reihenfolge, und so die jeweils gewünschte Prüfung in kürzester Zeit durchzuführen. Die Erfindung gestattet auch eine weitgehende Automatisierung der Prüfungen.The device according to the invention for testing biochemical reactions consists of at least one, preferably a very large number of chambers, each chamber composed of several sub-chambers lying along a common center line and the sub-chambers or the partition walls between the sub-chambers are arranged in such a way and are designed that when pivoting the chamber about a to the center line of the Sub-chambers vertical axis initially the contents of the top chamber into the adjacent one flows, then the contents of this chamber together with that of the first-mentioned chamber in the next and so on. Such a device is permitted in the first Partial chamber together with a substrate solution, e.g. B. a sugar solution with phosphate buffer, introduced bacterial cultures successively with different, stored separately Mix the reagents in a desired order, and so each one to carry out the required test in the shortest possible time. The invention also allows extensive automation of the tests.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht vorzugsweise aus einer Glasplatte oder auch aus einer Platte aus durchsichtigem Kunststoff, der gegen die üblichen organischen Lösungsmittel, d. h. gegen starke Säuren und Basen unempfindlich ist. In der Platte sind nebeneinanderliegend eine größere Zahl von Kammern der beschriebenen Art ausgebildet. Eine solche Platte ist durch eine Deckplatte aus durchsichtigem Material abdeckbar, wobei die Abdichtung von Deckplatte und Grundplatte durch Gummi, beispielsweise durch Silicongummi, vorgenommen werden kann. Die Befestigung der Deckplatte an der Grundplatte geschieht vorzugsweise durch Klammern. In der Grundplatte können mit Vorteil Kammern verschiedener Ausbildung untergebracht sein, z. B. Kammern, die sich hinsichtlich der Zahl der Teilkammern unterscheiden. Es können hierin auch solche Kammern angebracht sein, die sich aus zwei senkrecht zueinander stehenden Kammern zusammensetzen. Man gewinnt so die Möglichkeit, anschließend an eine erste Prüfung weitere Reaktionen durchzuführen oder in der angeschlossenen zweiten Kammer bestimmte Gase entwickeln oder/und absorbieren zu lassen und so die Vorgänge in der ersten Kammer zu beeinflussen.A device according to the invention preferably consists of one Glass plate or a plate made of transparent plastic, which against the common organic solvents, d. H. Insensitive to strong acids and bases is. In the plate there are a larger number of chambers of the described type lying next to one another Kind trained. Such a plate is made of transparent through a cover plate Material can be covered, with the sealing of the cover plate and base plate using rubber, for example by silicone rubber can be made. The attachment of the Cover plate on the base plate is preferably done by clips. In the base plate can be accommodated with advantage chambers of different training, z. B. Chambers, which differ in terms of the number of sub-chambers. It can also be used herein Such chambers can be attached, which consist of two mutually perpendicular Assemble chambers. This gives you the opportunity to follow a first Check to carry out further reactions or in the connected second chamber to let certain gases develop and / or be absorbed and so the processes in to influence the first chamber.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind, daß der Umsatz des Substrats leicht kontrolliert und beeinflußt werden kann und eine geringgradige Verunreinigung durch Fremdkeime in nichtproliferierenden Reaktionsansätzen nicht stört, weil während der relativ kurzen Versuchsdauer im Substrat keine den Reaktionsablauf beeinflussende Vermehrung von Fremdkeimen zu erwarten ist. Es kann also in den meisten Fällen von der Ernte der zu untersuchenden Keime ab unsteril gearbeitet werden.Further advantages of the device according to the invention are that the turnover of the substrate can be easily controlled and influenced and a minor one No contamination by foreign germs in non-proliferating reaction batches interferes, because during the relatively short test duration in the substrate none of the reaction process influencing multiplication of foreign germs is to be expected. So it can be in most Cases of harvesting the germs to be examined can be carried out in a non-sterile manner.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt A b b. 1 eine Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer größeren Anzahl von Kammern, A b b. 2 bis 4 Schnitte durch die A b b . 1 entsprechend den Schnittlinien II-II, III-III und IV-IV und A b b. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der A b b. 2. Wie die Zeichnung zeigt, besteht die Vorrichtung aus einer Glasplatte 1, die eine größere Zahl von Kammern hat, im Ausführungsbeispiel zwanzig Kammern. Es handelt sich um vier verschiedene Arten von Kammern, die mit 2 bis 5 bezeichnet sind. Die Platte 1 und damit sämtliche Kammern sind gemeinsam durch eine Deckplatte 6 abdeckbär. Zwischen den Platten 1 und 6 liegt eine Gummidichtung 7, die sämtliche Kammern auch gegeneinander abdichtet. Beide Platten 1 und 6 werden durch Klammern 8 zusammengehalten. Sämtliche Kammern sind innerhalb der Dichtung 7 'von einer ringartigen Nut 9 umgeben. Diese Nut dient als Schutz gegen das Überlaufen der Kammerfüllungen beim öffnen der Vorrichtung, d. h. beim Abnehmers des Deckels 6, sie kann aber auch zur Kontrolle der Wasser- und Gasdichte innerhalb der Kammern oder auch zur Unterbringung eines Adsorbens dienen.An embodiment of the invention is shown below with reference to the Drawing described. In this shows A b b. 1 is a plan view of a device according to the invention with a larger number of chambers, A b b. 2 to 4 cuts through the A b b. 1 according to the section lines II-II, III-III and IV-IV and A b b. 5 shows a section along line V-V of A b b. 2. As the drawing shows, there is the device from a glass plate 1, which has a larger number of chambers, in Embodiment twenty chambers. There are four different types of chambers, which are designated with 2 to 5. The plate 1 and thus all the chambers are covered together by a cover plate 6. Between the plates 1 and 6 lies a rubber seal 7, which also seals all the chambers against each other. Both Plates 1 and 6 are held together by clips 8. All chambers are Surrounded within the seal 7 'by an annular groove 9. This groove serves as a Protection against overflow the chamber fillings when opening the Device, d. H. at the purchaser of the cover 6, but it can also be used for control the water and gas density within the chambers or to accommodate one Serve adsorbent.

Die Kammern 2 setzen sich aus vier Teilkammern a, b, c, d zusammen. .Diese Kammern sind durch Wände 10, 11 und 12 getrennt, die gleichzeitig als Überlauf ausgebildet sind. Die Neigung der schrägen Wandteile nimmt von der Kammer d ausgehend zu, d. h. beim Schwenken der Platte 1 um die in A b b. 2 links liegende Längskante der Tafel. 1 fließt zuerst der Inhalt der Kammer d in die Kammer c, dann der Inhalt beider aus der Kammer c in die Kammer b und schließlich der gesamte Inhalt dieser Kammer in die Kammer a.The chambers 2 are composed of four sub-chambers a, b, c, d . These chambers are separated by walls 10, 11 and 12, which are also designed as an overflow. The inclination of the inclined wall parts take t from the chamber to d starting, that is, during the pivoting of the plate 1 in the A b b. 2 left long edge of the board. 1 first the contents of chamber d flow into chamber c, then the contents of both from chamber c into chamber b and finally the entire contents of this chamber into chamber a.

Die Kammern -4 haben, wie A b b. 4 zeigt, nur drei Kammern a, b und d. Gleichachsig mit diesen Kammern sind die einfachen runden Kammern 5 angebracht. Die Kammer 3 setzt sich aus zwei senkrecht zueinander stehenden Teilkammern zusammen, die eine Teilkammer entspricht der üblichen Kammer 2, wie sie in A b b. 2 dargestellt ist. Der senkrecht hierzu stehende Kammerteil mit den Wänden 13 und 16 hat eine Kammer e und eine Kammer a', die der Kammer a entspricht. Beim Schwenken der Platte entleeren sich die Kammern d, c, b in der zuvor beschriebenen Reihenfolge in die Kammer a. Wird die Platte 1 dagegen um eine senkrecht zur ersten stehende Achse geschwenkt, so fließt der Inhalt aus der Kammer a in die Kammer e und schließlich in die Kammer a'. Das kann dazu benutzt werden, um in beiden Kammern eine gewünschte Gasentwicklung herbeizuführen.The chambers -4 have, like A b b. 4 shows only three chambers a, b and d. The simple round chambers 5 are attached coaxially with these chambers. The chamber 3 is composed of two sub-chambers which are perpendicular to one another, one sub-chamber corresponds to the usual chamber 2, as shown in A b b. 2 is shown. The chamber part standing perpendicular to this with the walls 13 and 16 has a chamber e and a chamber a ', which corresponds to the chamber a. When the plate is pivoted, the chambers d, c, b empty into chamber a in the sequence described above. If, on the other hand, the plate 1 is pivoted about an axis perpendicular to the first axis, the contents flow from the chamber a into the chamber e and finally into the chamber a '. This can be used to induce a desired evolution of gas in both chambers.

Wie A b b. 2 zeigt, kann bei einer oder einigen der Kammern 2 die Teilkammer d durch einen Schieber 14 abgedeckt werden. Dieser Schieber ist in Nuten der Seitenwände der Kammer 2 geführt. Er hat einen Handgriff 15. Diese Schieber sind dann von Vorteil, wenn in der Teilkammer d eine Gasentwicklung beobachtet werden soll. Aufsteigende Gasblasen sammeln sich dann unter dem Schieber.Like A b b. 2 shows, the sub-chamber d of one or some of the chambers 2 can be covered by a slide 14 . This slide is guided in grooves in the side walls of the chamber 2. It has a handle 15. These slides are advantageous when a gas development is to be observed in the sub-chamber d. Rising gas bubbles then collect under the slide.

Wie erwähnt, besteht die Platte 1 vorzugsweise aus Glas. Glas hat gegenüber Kunststoff den Vorteil, daß es eine Beheizung der Reaktionsräume, z. B. der Teilkammern a, gestattet. Als Heizung kommt beispielsweise eine Induktionsheizung mit Hilfe eines isoliert eingelegten Metallringes in Betracht. Glas läßt sich weiter leichter sterilisieren und ist -durchsichtiger als Kunststoff, so daß die Reaktionen auch mit Hilfe von Fotozellen im Durchleuchtungsverfahren ausgewertet werden können.As mentioned, the plate 1 is preferably made of glass. Has glass over plastic has the advantage that there is a heating of the reaction spaces, eg. B. of the sub-chambers a. Induction heating, for example, is used as heating with the help of an insulated metal ring. Glass can go further Easier to sterilize and is more transparent than plastic, so that the reactions can also be evaluated with the help of photocells in the fluoroscopic procedure.

Zwecks Durchführung der Prüfungen werden die Kammern d mit einer Substratlösung und mit den zu untersuchenden Bakterienkulturen gefüllt. Die Füllungen liegen in der Größenordnung von einigen zehntel Milliliter. Die Kammern c und b nehmen die gewünschten Reagenzien auf, die Kammern a nach vollständigem Kippen der Platte um 45° die Substratlösung einschließlich der Reagenzien. Die Kammern -2 können zwei Reagenzien aufnehmen, die Kammer 3 nur eine. Die Kammern 5 sind für Nebenuntersuchungen bestimmt, die Kammer 3 gestattet, den Inhalt der Kammer a noch mit einem weiteren Reagenz zu mischen -und die zweite Prüfung in der Kammer ä vorzunehmen.To carry out the tests, chambers d are filled with a substrate solution and filled with the bacterial cultures to be examined. The fillings are in of the order of a few tenths of a milliliter. The chambers c and b take the desired reagents, the chambers a after completely tilting the plate 45 ° the substrate solution including the reagents. The chambers -2 can have two Take up reagents, chamber 3 only one. The chambers 5 are for secondary examinations determined, the chamber 3 allows the contents of chamber a with another To mix the reagent - and to carry out the second test in the chamber ä.

Auch die Kammetzi a können ein Reagenz enthalten. Enthält beispielsweise die Teilkammer d die Bakteriensuspension und das Substrat, z. B Harnstoff, so kann die Teilkammer b eine Mangansulfatlösung, die Kammer c Natriumhypochlorit und die Teilkammer a eine Phenolatlösung enthalten. Nach ausreichender Inkubationszeit, z. B. in einem beheizten Wasserbad, wird die Platte nacheinander um 45° geneigt. Die Bakterien-Substrat-Suspension fließt unter Mitnahme der Reagenzien von d über c, b nach a. Im vorliegenden Beispiel würde eine in a erscheinende Grünfärbung einen positiven Reaktionsausfall anzeigen.The combs can also contain a reagent. If, for example, the sub-chamber d contains the bacterial suspension and the substrate, e.g. B urea, the sub-chamber b can contain a manganese sulfate solution, the chamber c sodium hypochlorite and the sub-chamber a a phenolate solution. After sufficient incubation time, e.g. B. in a heated water bath, the plate is inclined successively by 45 °. The bacteria-substrate suspension flows with the reagents from d via c, b to a. In the present example, a green color appearing in a would indicate a positive failure of the reaction.

Das Füllen der Teilkammern geschieht vorzugsweise automatisch. Nach dem Füllen wird die Deckplatte 6 aufgesetzt und die Vorrichtung verschlossen. Danach kann gegebenenfalls nach entsprechender Vorbehandlung die Prüfung in allen Kammern gleichzeitig durchgeführt werden. Die Vorrichtung ist gleicherweise geeignet für die Diagnostik im bakteriologischen Laboratorium, für bakterienphysiologische Untersuchungen und in Fällen, in denen eine Überwachung der biochemischen Leistungsfähigkeit von Keimen erforderlich ist. Eine Automatisierung der einzelnen Arbeitsgänge, angefangen von der Füllung der Platte bis zur Auswertung der Ergebnisse, erlaubt die Anlage großer Versuchsreihen, wie sie z. B. bei der Bearbeitung von Fragen der Bakteriensystematik und -genetik notwendig sind.The partial chambers are preferably filled automatically. To the cover plate 6 is placed on the filling and the device is closed. Thereafter If necessary, after appropriate pre-treatment, the examination can be carried out in all chambers carried out at the same time. The device is equally suitable for diagnostics in the bacteriological laboratory for bacteriophysiological examinations and in cases where monitoring of the biochemical performance of Germination is required. An automation of the individual work steps, started The system allows everything from filling the plate to evaluating the results large series of experiments, as z. B. when dealing with questions related to bacterial systematics and genetics are necessary.

Claims

Claims: 1. Device for testing biochemical reactions in bacteria, characterized by a chamber (2, 3, 4) composed of several sub-chambers (a, b, c, d) lying along a common center line, in which the dividing walls (10, 11 .... ) are designed as an overflow between the sub-chambers (a, b, ...) and the inclination of the overflow surfaces increases or decreases in the direction of the common center line.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the bottom surfaces of the sub-chambers (a, b, ...) Are arranged at different heights.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that one or more of the sub-chambers (d) can be closed by inserted or insertable plates (14) .

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the chamber (2, 3,...) Is rod-shaped with a rectangular cross-section and the sub-chambers (a, b, ...) Are arranged side by side in the longitudinal direction of the chamber.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the chamber (2, 3 .... ) consists of glass or a transparent plastic and carries a removable transparent plate (6) on its top.

6. Device according to claim 5, characterized by one between the chamber and the cover plate lying rubber plate (7) and the chamber floor and the cover plate encompassing clamps (8th).

7. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the wall of the chamber (2, 3,...) Carries a channel (9) surrounding all sub-chambers (a, b, ...) And extending from the surface. B.

contraption according to claim 1, characterized in that several chambers in one plate (1) (2, 3, 4,...) Formed side by side and by a common plate (6) are covered.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the chambers (2, 3,...) Formed in a common plate (1) differ in terms of the number and position of the sub-chambers (a, b, ...) .

10. Device according to claim 1, characterized in that two chambers with perpendicular mutually standing center lines are arranged to each other that both chambers have a common sub-chamber (a).

11. The device according to claim 8 and 10, characterized in that in addition to the chambers (3) sub-chambers (d, c, a) and independent chambers (5) are formed in the common plate (1).