用于调配液体特别是体液的装置和方法与流程

文档序号:31051931发布日期:2022-08-06 07:48阅读:90来源:国知局
用于调配液体特别是体液的装置和方法与流程

1.本发明涉及用于调配液体特别是体液(例如血液或脑脊液)的装置。根据本发明的对液体的调配例如可以是从作为体液的血液中隔离出并培养微生物。根据各种不同实施例的所述装置可以同时用于提取体液比如血液。通常,这里介绍的根据各种不同实施例的装置可以具有用于从液体中隔离出微生物的装置和用于培养微生物的装置。


背景技术:

2.血液流感染(例如败血症和心内膜炎)属于死亡率最高的疾病。对引起这种感染的微生物的鉴定和敏感性试验,对于定向的即指向病原体的抗菌性的治疗来说是决定性的。快速的微生物诊断因此对于适度治疗来说是决定性的,并对处理成功有所改善。
3.可惜,当前的基于培养的方法需要48-72个小时,或者甚至更长时间,直至得到病原体的鉴定和敏感性试验的结果(也称为抗药性确定)。其原因在于,一方面,从抽取患者血液试样到进入实验室的运送时间往往很长,另外的方面,在血液试样到达实验室之后,按照当前适用的标准,在液体介质内,在自动化的血液培养系统中,通过连续地测量气体浓度对生长所做出的变化,来监视血液试样。在因超过预定的正的气体浓度变化率而确定出血液试样中的生长且在确定出相应的信号触发之后,实验室人员才把血液试样平皿接种到固体的培养基上,并予以培育。在固体培养基上已形成病原体菌落之后,这些病原体菌落可以用于精确的鉴定和敏感性试验。直到这个时刻,当今通常历经了上述的48-72个小时。在注射感染约六小时后,若无适当的抗生素治疗,相关人员的生存机会就会下降至40%,这表明了血液流感染的危险性,即使在高度发达的国家。根据目前的数据,每年仅仅在德国就有超过60000人死于所谓的血液中毒(败血症的口语)。全世界的数据估计为八百万。
4.由于在血液流感染的对于相关人员同样性命攸关的早期阶段,尚无微生物结果可供使用,所以此时无法采取定向的即适合于实际上的病原体的抗菌性治疗。因此,在这个时候通常非定向地(估计地)广泛采用抗菌性治疗,以便把最有可能的病原体纳入治疗之中。此点的实现方式为,服用所谓的广谱抗生素和/或把具有不同活性表现的各种不同的抗生素组合起来。由此在(多重)抵抗性隔离物的形成和扩散方面引起了增大的选择压力,也就是说,要读出(选出)多个病原体,这些病原体相对于所采用的抗生素以其(多重)抗药性为特征。在血液感染已由具有非常广泛的抗药性范围的抗药性表现型引起的情况下,抗生素治疗甚至会出现失效,这对于患者来说通常有致命的后果。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于,解决上述问题,并提出一种装置,该装置特别是简化了对为诊断目的而获得的体液的操作,并缩短了从抽取体液到鉴定出可能位于其中的病原体的时间。更重要的是,由此可以实现,更快地且更狭窄地,也就是有针对性地利用可针对病原体采用的物质,来处理感染。患者由此获得抗生的治疗,这种治疗经过实验室测试对于引起感染的病原体是有效的,处理医生可以从经过有效测试的抗生素中选出物质,所述物质对于
已有类型的感染来说具有最高的活性,最好地到达患者中的作用部位,对患者最易吸收,以及施加尽可能小的选择压力。长期地由此可以对(多重)耐药的病原体的产生和扩散有积极影响。
6.根据不同实施例的用于调配体液的本装置,追踪如下设定目标:通过从疑似血液流感染的患者体液中直接隔离出微生物,或者,在感染的条件下考虑到在体液中出现微生物,以及通过随后直接在固体培养基上培植这种微生物,明显地缩短直至鉴定和敏感性测试的时间。该目标的实现方式尤其为,已经把上面提到的用于样本暂存和样本运送的时间用于微生物的增殖。特别地,无需在液态介质-血培养机中耗费时间地培植样本,这里所述的装置就足够了,从而也可以节省为此所需要的直至根据微生物的生长证据由血培养机给出积极报告的额外时间,由此可以显著地缩短从抽取体液直到鉴定出感染病原体的时长。
7.在各种不同的实施例中,提出一种用于调配液体特别是体液的装置,该装置具有:用于容纳液体的容纳容器,特别是用于容纳来自(人的或动物的)躯体的体液;过滤机构,其具有过滤部件,用于从液体中过滤出致病颗粒或其它组成部分(例如某些细胞组分,比如来自体液的干细胞);以及培养机构,其被设计用于在培养基上例如直接在其上培育过滤出来的致病颗粒。在这里,过滤机构可以与培养机构连接,从而致病颗粒从过滤部件无污染地转移到培养机构中。过滤部件可以是过滤器,该过滤器具有适宜地选择的孔宽,该孔宽例如位于约100nm-约10μm的范围内,进一步优选例如位于约200nm-约1μm的范围内。在本技术的范围内,致病颗粒可以是特别是有关体液的任何种类的微生物,包括细菌、真菌、寄生物、藻类和病毒及其组成部分以及其它微粒状的组成部分(例如宿主细胞)。视目标滤液而定,可以给过滤膜片设置/覆层与要过滤出来的颗粒相适应的抗体或其它结合分子,比如噬菌体组成部分。在一个实施例中,容纳容器可以是抽取装置,比如注射器,借此例如也可以直接从(人类或动物)患者获得体液。在另一实施例中,体液也可以用专门为此设计的装置(例如注射器)获得,并为了调配而转移到容纳容器中。
8.在本技术的范畴内,液体也可以是体液,该体液通过相应的预处理由非液态的躯体材料获得。“预处理”可以意为液化,例如基于非液态的躯体材料制得溶液或悬浮液。其典型的例子是,采用通过碎化和/或液化而调配的各种组织样本和器官样本,或者采用转变为液体的、通过涂片拭子得到的检查材料。作为另一个例子,这里要提到来自任意躯体区域的组织样本(例如脑活检),其可以在预处理的范畴内通过碎化(例如磨碎)和液化转变为悬浮液。
9.但本发明也可以应用于液化形式的(悬浮液或溶液)任何起初非液态的要对其组成部分予以检查的材料,例如来自任意表面的或深处的躯体区域(例如患者外表面或内表面)的涂片(借助于涂片拭子得到的材料),但也可以是来自躯体外部的表面(例如任意外围表面)的涂片。因而借助于本发明的装置也可以调配不能归宿于来自躯体的材料的液体。因而可以例如借助于这里所述的装置,针对含致病颗粒的污物检查水。本发明因而也可以用于调配没有来自人类或动物的躯体的材料的液体。相关地,所有这里针对体液提到的特征都可以转用至其它并非与动物的或人类的躯体相关的液体。所以,本发明的装置的容纳容器可以用于容纳任何要检查的液体,所述液体并非一定必须相应于体液或者相应于具有来自躯体的材料的液体。位于容纳容器中的液体于是可以采用与体液相同的方式借助于过滤机构予以过滤,该过滤机构具有用于过滤出致病颗粒或其它组成部分的过滤部件。同样,然
后可以在培养基上培育滤液,即至少浓缩的或滤出的致病颗粒。因此,尽管把本发明的装置应用于调配体液是一种优选的应用情况,并且对本发明的装置的详细描述是基于该优选情况的附图展开的,但本发明的装置的应用不局限于调配体液,而是可以应用于调配任何要检查的液体。
10.容纳容器、过滤机构和培养机构可以视为装置的模块,这些模块分别可以相互耦接。视这里所述的装置的实施形式而定,过滤机构可以要么在单独的过滤腔(可能带有与其耦接的收集容器)意义下被实现为单独构件式的装置,要么被实现为内置到容纳容器中的模块。培养机构可以被设计用于容纳过滤机构的过滤部件。在这里,过滤机构和培养机构可以耦接在一起,从而过滤部件在从过滤机构转移到培养机构中时不与外界接触,也就是不与装置周围的大气接触。相关地,过滤部件可以尤其意为过滤部件的在过滤后(集中的)致病颗粒所在的表面或侧面。本发明的目的之一是,避免该表面受污染。对于与该表面相对的表面来说,与外界大气接触并不关键。容纳容器可以是适合于容纳液体的容器,该容器可以例如由玻璃或塑料构成并且可以具有圆柱形状。在独立过滤腔形式的过滤机构情况下,它可以与容纳容器流体机械地耦接,例如通过软管耦接,从而位于容纳容器中的液体可以转移到过滤机构中。但容纳容器和过滤机构也可以相互嵌套,于是具有连个相应的、彼此适配的接头。为此可以例如采用—带有或没有螺纹的—luer-锁连接系统。
11.根据该装置的其它实施例,容纳容器可以是注射器,过滤机构可以经过设计,从而液体可以从注射器引入到过滤机构中。
12.根据该装置的其它实施例,过滤机构可以构造在容纳容器中。借助于这种实施方式,可以实现该装置的特别紧凑的形式,因为过滤功能借助于过滤机构直接整合在容纳容器中。于是对于这种装置而言,不再需要单独的过滤腔。为了使得过滤机构与培养机构耦接,容纳容器可以与培养机构耦接。
13.根据该装置的其它实施例,所述液体可以是血液。然而借助于这里提出的装置特别是可以处理体液,比如尿液、脑脊液或各种类型的穿刺抽液。通常,这里提出的装置可以用于在其中必须快速地确定出存在致病颗粒的任何液体。
14.根据该装置的其它实施例,容纳容器可以具有防止血液凝结的第一药剂、所谓的抗凝剂和至少一个引起血液溶解的第二药剂。第二药剂例如可以是皂甙,其公知地导致红细胞和白细胞的溶解。附加地,在容纳容器中可以存在其它用于调配相应的液体的物质。
15.根据其它实施例,该装置还可以具有收集容器,该收集容器通过耦接部位与过滤机构耦接,且用于收集经过滤的液体。亦即,收集容器可以被设置用于收集被过滤的—也就是没有致病颗粒的—液体。收集容器能够可松开地与过滤机构连接,从而在过滤过程结束之后,收集容器与过滤机构松开,且可以消纳汇集在其中的液体。在一些实施例中,容纳容器和过滤机构构造在一个装置比如容器中,收集容器也可以通过收集容器的一部分构成。例如,过滤部件于是可以把容纳容器分成两个隔间,其中,一个隔间具有过滤后的液体,另一个隔间具有尚未过滤的、富含致病颗粒的液体,或者在过滤过程快结束时基本上只有来自液体的致病颗粒。
16.根据该装置的其它实施例,过滤部件可转动地安置在过滤机构内部。通常,过滤部件可以静止地或可移动地设置在过滤机构中。液体可以被动地即比如在重力的作用下,或者主动地例如通过压力建立而被引导通过过滤部件。过滤部件可以可转动地设置在过滤机
构中,例如设置在过滤机构与收集容器之间的耦接部位,以便转动过滤部件的表面,在该表面上存在从液体中过滤出来的潜在的微生物,进而使得过滤部件的膜片表面为了引入到培养机构中而与该培养机构对准。为此可以在容纳容器的外侧面上设置操作部件,借助于所述操作部件可以使得过滤部件在过滤机构内部转动。在一个实施例中,过滤部件可以是圆盘,该圆盘充满了基本上圆柱形的过滤机构的横截面,液体从上面从与过滤机构耦接的容纳容器到达该圆盘。在液体穿过过滤圆盘之后,该过滤圆盘可以在过滤机构内部转动180
°
,以便最终通过过滤机构的底部转移到培养机构中。
17.根据其它实施例,该装置可以在其外侧面上具有操作部件,借助于这些操作部件可以使得过滤部件在过滤机构中脱离于其支撑点。所述操作部件可以是能够用来控制在过滤机构内部的过滤部件的方位的操作部件。操作部件可以例如是销轴,所述销轴在一端具有成型的轮廓或齿圈轮廓,其与在过滤部件上的两个正相对的开口内设置的相应地成型的结构或齿圈结构接合。由此可以把转动力从外部通过壁部传递到过滤部件上。这些操作部件可以轴向地从开口中拔出,由此使得过滤圆盘松开其在过滤机构或容纳容器的内壁上的固持,进而可以脱离于该过滤机构或容纳容器。
18.根据该装置的其它实施例,可以在容纳容器的内腔内设置活塞,该活塞借助于向外伸出的活塞杆可在容纳容器中移动,该活塞具有堵头,堵头全面地与容纳容器的侧壁接触。活塞可以借助活塞杆而移动,且用于使得液体在容纳容器内部移动或者建立起超压或负压,以便把液体输入到容纳容器中或者从中输出。在第一种情况下,活塞可以用于把液体从容纳容器的一个隔间推入到容纳容器的另一个隔间中,其中,活塞的堵头于是被设计成让液体仅仅在一个方向上通过,且可以视为这些隔间之间的分隔壁。活塞杆可以借助于螺纹或者插塞连接而与堵头连接,其中,由活塞杆与堵头构成的单元可以视为活塞。活塞杆可以在使用所述装置之前就已经固定在堵头上,或者在引入血液之后才由使用者(例如借助螺纹)固定在堵头上。
19.根据该装置的其它实施例,活塞可以具有过滤部件。例如,过滤部件可以设置在活塞堵头的端侧面上,其中,堵头被设计成使得液体单向地通过。堵头的端侧面意指面向容纳容器的内腔的侧面,且设置在堵头的与活塞杆相反的一侧。通过活塞的、进而过滤部件的移动,过滤部件可以被液体流过,进而起到所希望的过滤效果。然而,活塞堵头也可以设计得不可透过,从而通过其移动,液体可以被与堵头分开地存在的过滤部件挤压。不言而喻,活塞也可以自动地移动,比如借助促动器移动。
20.根据该装置的其它实施例,活塞可以具有培养部件。培养部件可以是富含生理培养基的部件,该部件设置在过滤部件与活塞杆之间。替代地,培养部件也可以作为“干燥部件”而存在,且在过滤过程中才吸纳生理的液态培养基。培养部件例如可以具有薄圆盘的形式,且设置在堵头的端侧面上。如果把圆柱形器皿视为容纳容器,则培养部件也可以设置在堵头端侧面与过滤部件背面之间。培养部件可以用于在过滤过程中容纳例如位于容纳容器中的液态培养基,以便在以后的分析方法中用作微生物的固态培养基,所述微生物保留在过滤部件的表面上且予以培育。固态培养基和过滤部件可以脱离于堵头,以便引入到培养机构中。在培养过滤中,培养物质可以从培养部件,透过过滤部件的膜片扩散到其另一侧,在那里,培养物质供要予以培育的微生物使用。
21.生理培养基可以是(1)非选择性的基本培养基或完全培养基,或者是(2)选择性的
或可选的或鉴别性培养基。也就是说,在第一种情况下,培养基可以经过选择,从而它可以被尽可能多的微生物用作物质交换基础,因而可以实现或者有利于它们的生长和增殖。在第二种情况下,培养基可以经过选择,从而它仅支持某一种微生物或一组以特定特性(例如对抗菌物质的抗药性或者对所用微生物组系的归属性)为特征的微生物的生长,或者抑制某些微生物(例如干扰诊断的伴随菌群)的生长,或者已经能实现对微生物的预先评估(例如对抗药性的判断);因而可以说是仅通过一种或一组微生物而致力于排他性的(选择性的)培养。在后者情况下,因而可以把所述装置用作特定的快速测试,用于证明某一种或某一组病原体。
22.根据该装置的其它实施例,活塞可以具有限制液体流通的部件(下面称为流通限制器),该部件设置在过滤部件与活塞杆之间,且经过设计,从而其流通方向与活塞杆的移动方向相反地朝向。换句话说,流通限制器被设计用于允许仅在一个方向上流通。流通限制器可以形成活塞堵头的一部分,且设置在培养部件之前,即设置在培养部件的与过滤部件相对的一侧。流通限制器可以具有用于耦接活塞杆的螺旋螺纹或插塞螺纹。流通限制器的流通方向可以经过设计,从而无论活塞因位于容纳容器中的液体而从上向下移动还是从下向上移动,流通限制器都允许要过滤的液体通过,但是防止过滤后的液体流回至尚未过滤的液体。流通限制器可以是可移动的分隔壁的组成部分,该分隔壁把容纳容器分成了两个隔间(部分区域)。流通限制器因而经过设计,从而它防止过滤后的液体从容纳容器的汇集着该液体的隔间流回到尚未过滤的液体所在的隔间中,确切地说,独立于装置的或容纳容器的方位。流通限制器可以例如构造成翻盖圆盘,其中,通常其横截面可以适配于容纳容器内腔的横截面。这些翻盖可以经过设计,从而它们因液体压力只能在一个方向上打开。就其功能而言,流通限制器也可以称为回流限制器。
23.根据该装置的其它实施例,容纳容器可以具有至少一个保持部件,该保持部件设置在容纳容器的端部,活塞杆从与该端部相对的那一端伸出。活塞可以借助于至少一个保持部件锁定在容纳容器的该端部,从而至少过滤部件和富含生理培养基的部件可与活塞松开。至少一个保持部件可以是凸起,该凸起配合地伸入到活塞堵头上的相应的开口中,且可以卡入在该开口中。至少一个保持部件可以设计成钩子。
24.根据该装置的其它实施例,该装置可以具有可取下的盖子,其中,为了从液体中过滤出致病颗粒,使得活塞穿过装置的内腔朝向盖子移动。盖子例如可以设置在容纳容器的底部或盖板上。盖子可以与活塞堵头一起,或者与过滤部件一起,连同培养部件,如果未使用活塞的话,在容纳容器内部限定了一个隔间。盖子可以例如形成容纳容器的底部,且能够在过滤部件已被位于容纳容器中的液体穿过之后,实现通至过滤部件的通路。于是在过滤过程之后,可以把盖子取下来,从而过滤部件(连同培养部件一起,如果存在的话)可以转移到培养机构中。
25.根据该装置的其它实施例,在盖子上设有开口,器皿经由该开口与装置的内腔流体机械地耦接,其中,该器皿用于收集在过滤过程中富含固体物质的液体。器皿可以与容纳容器的隔间相连,尚未过滤的液体位于该隔间中。在过滤过程期间,该隔间中的无固体的流体的量减少,而固体物质的量却由于过滤部件的过滤效果而保持相同。因此,尚未过滤的液体富含固体物质。器皿因而用于从富含固体物质的该液体中提取出样本。如此得到的样本于是可以采用不同于培育的分析方法予以检查。这里的固体物质既可以意指微生物,又可
以根据实际应用且根据所选的过滤器大小意指不同的血液组成部分。
26.在其它实施例中,提出了一种相应的用于调配液体特别是体液的方法。该方法在第一步骤中包含把液体容纳在容纳容器中。在下一个步骤中,该方法包含借助过滤机构过滤液体,该过滤机构具有用于从液体中过滤出致病颗粒的过滤部件。在另一步骤中,该方法包含把过滤部件转移到培养机构中,该培养机构被设计用于在培养基上培育过滤出来的致病颗粒,其中,致病颗粒从过滤部件无污染地转移到培养机构中。“致病颗粒从过滤部件无污染地转移到培养机构中”表示,在转移中,沾染来自外界的细菌或其它异物的风险可以得到减小或者彻底(尽可能地)避免,其方式为,在把致病颗粒从过滤部件转移到培养机构中的情况下,致病颗粒所在的过滤器表面不与外界空气接触。此点的实现方式为,该装置模块化地构造,各个单元因而可相互插入或插上或者可相互耦接,从而过滤部件可以在这些单元之间(例如在容纳容器与培养机构之间)经由向外封闭的空间转移。
27.此外,在不同的实施例中,提出另一种用于调配液体的装置,具有:用于容纳液体的容纳容器;过滤部件,其可移动地安置在该容纳容器内部,并把容纳容器分成第一隔间和第二隔间;流通限制器,其可移动地安置在容纳容器内部,且被设计用于允许液体在各隔间之间仅在一个方向上流通;其中,该装置经过设计,从而通过过滤部件的在容纳容器内部的移动,在第一隔间中提供了保留物,且在第二隔间中提供了滤液。滤液是一种可以被消纳的过滤后的液体。所述保留物是有用物质,基于该有用物质对液体中的致病颗粒进行可能的证明。
28.根据所述另一种装置的一个实施例,流通限制器和过滤部件可以全面地密封地贴靠到容纳容器的内壁上。由此在过滤方法的每个步骤中,无论第一隔间还是第二隔间都密封地封闭,也就是说,既不会因来自各隔间的物质对环境造成污染,也不会出现相反的情况。可以采用与注射相似的方式进行密封,在注射情况下,堵头使得注射器的内腔对外密封地封闭。
29.根据所述另一种装置的一个实施例,可以在容纳容器的内壁上提供第一保持件,从而流通限制器在调配过程结束时可以借助第一保持件锁定在容纳容器内部。该锁定例如可以借助合适的卡锁件(例如借助相应的凸起-沟槽对)来进行。
30.根据一个实施例,所述另一种装置可以具有可取下的底部盖子,其中,在可取下的底部盖子的内壁上提供第二保持件,从而过滤部件在调配过程结束时可以借助第二保持件锁定在可取下的底部盖子中。保持件可以例如插入到过滤部件中,或者插入到附加地在过滤部件后面提供的培养部件中,或者插入到框架结构中,该框架结构把培养部件和过滤部件组装成一个结构。
31.根据所述另一种装置的一个实施例,流通限制器可以固定在活塞杆的端部上,并借助活塞杆可在容纳容器内部移动。在这种意义下,所述另一种装置非常近似地按照注射器仿制。
32.根据所述另一种装置的一个实施例,过滤部件可以在流通限制器的背离活塞杆的一侧与流通限制器连接。
33.根据所述另一种装置的一个实施例,在调配过程结束时,在借助第一保持件把流通限制器锁定在容纳容器内部的情况下,滤液无污染地被包含在第二隔间中。“无污染地被包含”指的是,滤液不会与第二隔间的外界接触。由此,既不会让滤液被外界微生物污染,又
不会让使用者或环境被滤液污染。
34.根据所述另一种装置的一个实施例,可以在过滤部件与流通限制器之间提供可松开的部位,从而在把可取下的底部盖子取下时,在调配过程结束时过滤部件锁定在所述底部盖子中,过滤部件保留在可取下的盖子上,并且保留物无污染地封闭在盖子中。可松开的部位可以例如是给定断裂部位或者是螺旋连接处。
附图说明
35.本发明的装置的其它优点和特征可由下面借助附图所述的实施例得到。
36.在如下说明中使用的用来表示相对位置的术语如“上”和“下”是指附图中标出的部件的位置,但此外不可局限性地理解。
37.图1示出用于调配体液的一种示范性的装置,其中,容纳容器和过滤机构被构造成各个模块;
38.图2示出用于调配体液的一种示范性的装置,其中,过滤机构内置在容纳容器中;
39.图3示出图2中所示的装置的盖子的一种示范性的实施方式;
40.图4中示出了用于调配体液的装置的下部区域的详图;
41.图5a中以立体俯视图与培养部件和过滤部件分开地示出了流通限制器;
42.图5b示出了图5a中所示的由培养部件和过滤部件构成的单元的一部分的横剖视图;
43.图6a中分别以俯视图示出了流通限制器的横剖视图(左边)和用于调配体液的装置的容纳容器的横剖视图(右边);以及
44.图6b分别以俯视图示出了培养部件连同过滤部件一起的横剖视图(左边)和用于调配体液的装置的容纳容器的横剖视图(右边)。
具体实施方式
45.图1中示出了根据不同实施例的用于调配体液的装置100。该装置具有容纳容器110、过滤机构130和培养机构150。在该实施例中,容纳容器110具有圆柱形的容器112。容器112的在图中上面的开口的端部可以用盖子封闭。也可以省去盖子,替代地可以使得容器112的上端保持敞开。容器112的内腔于是可以从容器112的上侧借助位于容器112内部的堵头114予以密封的封闭,该堵头用于容器112内部的流体排挤。在堵头114上固定着活塞杆116,其中,活塞杆116与堵头114之间的机械连接可以松开,且可以具有螺旋连接或插塞连接(图1中未明确示出)。图1中,在活塞杆116的操作端上设置了圆盘118,该圆盘便于活塞压入到容器112中且便于活塞从中拉出。根据装置100的其它实施例,可以把容纳容器设计成注射器,于是圆盘118相当于按压件,并且如在注射时常见的那样,可以附加地在容器112的上边缘设置手指边缘。堵头114可以由塑料制成,且在容器112中借助活塞杆116可移动。在容器112的下端设有开口(图1中未明确示出),借助该开口可以把体液引入到容纳容器110中和再次引出。在容纳容器110的上部区域中可以设置至少一个固定部件120,借助该固定部件可把堵头固定在上面的位置。由此可以在抽取体液之后例如借助所述固定部件120将活塞固定在上面的位置。至少一个固定部件120可以具有凸起、其它结构,对于所述其它结构,堵头114具有适配的连接件,以便例如提供卡锁功能。于是在需要时,堵头114又可以从
固定位置脱开。这种固定功能可以基于把固定部件120卡入到堵头114上的对应结构中,其中,附加地可能需要用于引发和解除固定功能的转动运动。
46.在该实施例中作为单独的模块示出的过滤机构130被设计成由过滤腔134和收集容器132接合在一起的(例如插接在一起的)单元。它具有入口138,它可以经由该入口与容纳容器110连接,用于把体液从容纳容器110转移到过滤腔134中。过滤腔134具有过滤部件136,该过滤部件在此以过滤盘的形式存在。可以说,过滤部件136把过滤机构130分成两个隔间—过滤腔134和收集容器132,未过滤的体液可以从容纳容器110转移到所述过滤腔中,所述收集容器在此设置在过滤部件136的下方(这里可以按照重力作用的观点在上面和下面观察)。收集容器132通过接口、例如螺旋连接或插塞连接,与设置在其上方的过滤腔134连接。在该实施例中,过滤腔134拱顶式地构造,从而盘状的过滤部件136可以在过滤腔134内部转动。过滤部件136的转动可以借助至少一个操作部件140例如至少一个操作销来引起。过滤部件136在过滤机构130内部的悬挂是可解除的,从而可以使得过滤部件136从该过滤机构中脱离出来。为此可以例如径向向外地拉拔操作部件140,从而这些操作部件不再与过滤部件136接触。在进行过滤之后,可以在接口处使得收集容器132脱离于过滤腔134(或者相反),并与过滤后的液体被消纳。
47.过滤腔134在所示实施例中拱顶式地构造,以便能实现过滤部件136的转动。过滤部件136可以转动180
°
,以便于是把过滤出来的致病的颗粒从过滤部件136的表面“压印”到下面详细描述的培养机构150上。然而在替代的实施例中,过滤部件136也可以不同于扁平盘的形式,例如构造成锥形,从而致病颗粒在进行过滤之后聚集在这种锥体中。
48.用于调配体液的装置100还具有培养机构150。该培养机构150在原则上是用于过滤部件136的发热机构,以便引起快速的培育。培养机构150可以是一种被导热性良好的材料152包围的器皿154,例如“培养皿”(带有用于培养微生物的固体培养基的器皿),其中,该器皿154可从包围它的材料152中取出来。在其未与器皿154接触的外侧,导热性良好的材料152可以具有绝缘材料(图1中未明确地示出),以便减小培养机构150的热量损失。此外,培养机构150具有发热的或产生热量的部件156(下面称为发热部件),该部件可以基于电学、化学或电化学而产生/发出热量,例如加热线圈或潜热蓄存部件。发热部件156可以固定地内置在导热性良好的材料152中,或者形成一个模块,该模块可以在需要时装入到/插入到所述材料中。培养机构150还可以具有至少一个保持部件158,该保持部件用于将过滤部件136固定在器皿154中。保持部件158—图1中示范性地将其中的两个保持部件示意性地示出—可以是如下一种部件,其在过滤部件从过滤机构130中脱离出来或者与过滤腔134脱离之后,借助卡锁功能将该过滤部件136固定在器皿154中。至少一个保持部件158可以例如以拱起或凸起的形式构造在器皿154的内面上。然而,至少一个保持部件158也可以是如下一种部件,其可以插入到导热性良好的材料152中或者插到器皿154上,以便防止过滤部件136从器皿154中掉落出来。替代地,在图1中用两个保持部件158表示的保持功能也可以借助能从上面插到或拧到培养机构150上的固定夹或盖子来实现。
49.在图2中示出了用于调配体液的装置200的一种替代的实施方式。就该装置200而言,在图1中所示装置100的变型中,过滤机构被内置在容纳容器202中。换句话说,容纳容器202同时满足图1中所示的过滤腔134和收集容器132的功能,从而装置200可以构造得更紧凑。容纳容器202可以有益地构造成柱形。容纳容器202的上端可以保持敞开,或者用盖子封
闭。内腔对外朝向容纳容器202的上端借助堵头封闭,该堵头可在容纳容器202内部活动。在该堵头上可以固定活塞杆116,就像图1中所示的装置那样,该活塞杆可以在用户侧的端部具有用于便于操作的圆盘118。在该实施方式中,堵头具有三个在功能上不同的单元,这些单元标有附图标记208、210和212。
50.第一单元可以是流通限制器208。该流通限制器208经过设计,从而它(在使用时)允许位于容纳容器202中的体液沿一个方向流动,而防止其反向流动。流通限制器208在此被设计成柱形的活门盘,其中,在该活门盘中提供的各活门(图2中未明确示出)经过设计,从而它们只能在一个方向上打开,例如在向下顶压活塞时因被体液作用于其上的压力而向上打开。而在从上面顶压这些活门时,它们保持关闭,并且不允许流体交换。这种功能例如可以采用如下方式予以提供:在活门盘的顶面上设置用于打开活门的铰链,此外,位于活门盘后面的开口具有相比于相关的活门盘208较小的横截面,从而活门盘在从上面顶压时平放在边缘上,进而不能向下打开。所提到的活门盘208只是一种示范性的机构,其保证所希望的功能—防止体液从容纳容器202的一个隔间反向流入到容纳容器202的另外一个隔间中。作为第二单元,培养部件210可以置于流通限制器208之前。最后,作为第三单元,过滤部件212可以置于培养部件210之前。
51.形成活塞堵头的那些部件的次序可以取决于,体液位于容纳容器202的哪一侧,是否起初体液位于堵头下面,并且活塞因作用到活塞杆116上的压力而从上向下被该活塞杆移动穿过(就像图2中的配置那样),或者是否起初体液位于堵头上面,并且该堵头通过牵拉活塞杆116而从下向上被该活塞杆移动穿过。在后者情况下,图2中所示的形成堵头的部件208、210、212的次序相反。但一般来说,在合适的设计情况下,即当通过部件(例如活门)未被贴靠的部件阻挡时,流通限制器208也可以独立于所考虑到的工作方式(即顶压或牵拉活塞)在形成堵头的各部件的布局中完全设置在下面或者完全设置在上面。为了能实现在以后使得培养物顺畅地从培养部件210扩散至过滤部件212,过滤部件212有益地与培养部件210具有共同的界面。一般而言,堵头把容纳容器208分成两个隔间。就图2中的装置200而言,一个隔间在容纳容器202内部位于流通限制器208的上浮,而另外一个隔间位于流通限制器208的下方。
52.图2中所示的容纳容器202还具有入口206,体液可以经由该入口被引入。入口206可以如图中那样设置在容纳容器202的所在侧,但如果存在的话,也可以设置在其上面的盖件(即容纳容器202的位于圆盘118下面的表面)上。入口206可以用膜片密封,以便使得容纳容器202保持无菌。为此,入口206可以例如构造成橡胶堵头。为了把体液引入到容纳容器202中,可以借助针将膜片或橡胶堵头刺穿。在容纳容器202的上部区域中,可以设置上面的保持部件214。上面的保持部件214可以用于把堵头固定在上面的位置,就像针对图1中所示的装置100已经介绍过的那样。为此可以例如在流通限制器208中提供至少一个相应的对应部件222,从而堵头能够可松开地保持在上面的位置。但是,上面的保持部件214也可以是保持边缘(全部地或者至少一部分),其防止活塞能够从容纳容器202中拉出。保持功能也可以利用至少一个形成堵头的部件208、210、212的作用到容纳容器202的内壁上的压力,由该堵头本身提供。附加地,可以在容纳容器202的下部区域中设置下面的保持部件216。下面的保持部件216可以被设计用于在进行过滤过程之后使得堵头在容纳容器202内部固定在下面的位置。为此,例如可以在容纳容器202的内壁上全面地或者仅在部分区域设置一些部件,
这些部件与设置在流通限制器208的外边缘上的、与其适配的对应部件222一起提供了卡锁功能(例如由相互适配的卡锁凸耳/卡锁凸起和卡锁下凹构成的配对)。在一些实施例中,形成上面的保持部件214的结构可以与形成下面的保持部件216的结构相同,从而为了在两种情况下固定或卡锁,可以采用对应部件222。于是在这种卡锁位置,培养部件210可以连同过滤部件212一起,与流通限制器208脱离,以便把它们转移到培养机构中。为了能实现该步骤,容纳容器202的底部可取下,且例如可以构造成可插上的或可拧上的盖子220的形式。在例如已把体液引入到容纳容器202中,且堵头特别是过滤部件212通过体液借助于作用到活塞上的压力而被挤压之后,堵头可以卡锁在下面的位置,并借助于下面的保持部件216保持在那里。在这种情况下,滤液(即过滤后的体液)位于第一个处于堵头上方的隔间中,而从体液中过滤出来的致病颗粒则位于第二个处于堵头下方的隔间中。由于流通限制器208防止过滤后的体液从第一个隔间回流到第二个隔间中,盖子220可以毫无问题地取下,且可以使得培养部件210连同过滤部件212一起,手动地与流通限制器208分开。为此,培养部件可以借助可松开的连接件,例如常见的插塞或转动插塞连接件,连接到流通限制器208上。替代地,可以在流通限制器208与过滤部件之间提供给定断裂部位。封闭在第一个隔间中的滤液可以在过滤过程结束时被可靠地予以消纳。尽管在图2中未明确地示出图1的培养机构,该培养机构同样可采用与图2中所示的装置相同的方式用来调配体液。
53.除了在容纳容器202的内壁上的下面的保持部件216外,可取下的盖子220还可以在其内壁上具有至少一个其它的保持部件218,该保持部件在其形式上类似于下面的保持部件216。在此,容纳容器202的内壁可以齐平地且连续地过渡至可取下的盖子220的内壁,从而可取下的盖子220包夹容纳容器202的下面的部分,进而与容纳容器202接合(例如拧紧或插塞在一起)。类似于至少一个下面的保持部件216,至少一个其它的保持部件218只能实现卡锁,但不能实现脱开。其它的保持部件218因而可以同样构造成部分的(例如由多个部段构成的)或全面的凸起/接片。与其适配的另外的对应部件224可以构造在培养部件210中,构造在过滤部件212中,或者构造在它们之间,且例如被设计成与其适配地成形的下凹,该下凹全面地或者部分地构造在堵头的流通限制器208的边缘上。如图2中所示,另外的对应部件224构造在形成一个单元的培养部件210与过滤部件212之间。作为保持部件和对应部件,通常可以采用沟槽/细槽与同其相应地成形的凸起/接片的合适的组合。在两种情况下,保持部件和对应部件可以全面地构造,或者构造成部段。为了防止下面的保持部件216与另外的对应部件224卡锁,进而有损于所述装置的功能性,保持部件和对应部件的配对可以分别排他性地相互适配地构造。换句话说,下面的保持部件216可以经过构造,从而它只能和与其适配的对应部件222一起,而不能与另外的对应部件224一起发挥其功能比如锁定。这可以通过特殊的形状选择、尺寸设计或者保持部件和对应部件的配对位置来实现,其中,后者方面将在下面详述。通常,被设计成凸起(全面地或者构造成部段)的下面的保持部件216例如可以构造得相当大,从而被设计成下凹(相应地全面地设计或者设计成部段)的另外的对应部件224相比之下很小,致使该另外的对应部件可以滑动经过所述下面的保持部件,而不会与其卡锁,从而利用这两个部件无法实现锁定。
54.与所述其它的保持部件218适配的另外的对应部件224可以构造在堵头的下部分中,比如构造在培养部件210的贴靠于容纳容器202的内壁上的边缘中,或者构造在过滤部件212的贴靠于容纳容器202的内壁上的边缘中,但也可以构造在两个部件210、212之间。借
助于所述其它的保持部件218,培养部件210可以连同过滤部件212一起,与流通限制器208分开地锁定,以便使得这两个部件脱离于流通限制器208。为此,可取下的盖子220的侧壁可以构造得较高些(例如约1-1.5cm),以便能实现把培养部件210和过滤部件212容纳于其中。于是,在把活塞固定于容纳容器202的下端的情况下,流通限制器208可以被下面的保持部件216锁定/固定,培养部件210连同过滤部件212一起被所述其它的保持部件218锁定/固定。在这里,培养部件210和过滤部件212位于共同的框架中,进而形成一个单元(下面称为单元)。如已述,可以通过下面的保持部件216和所述其它的保持部件218的不同的大小,和/或通过分别与其适配的对应部件的不同的尺寸例如深度或长度,在过滤过程结束时实现有选择地将所述单元锁定在盖子220中。如图2中所示,所述其它的保持部件218例如可以小于下面的保持部件216,从而与所述其它的保持部件218相应的进而同样相对较小的另外的对应部件224可以不受影响地滑动经过较大的下面的保持部件216。在此可以优选地采用柔性的允许压缩/弯曲的材料,例如塑料比如聚乙烯,或者橡胶。
55.也可以采用如下方式来实现选择:使得各保持部件(以及相应地与其相关的在活塞上的对应部件)彼此相对移动,从而它们在竖直方向上观察并不上下叠置。为了表明该原理,在图4中示出了容纳容器202的下部区域连同安置于其上的盖子220。为便于理解,盖子202在这里被透明地示出。如所示,在盖子220的上方,在容纳容器202的内壁上示出了例如三个设置在第一圆周线404上的下面的保持部件216。在盖子220的内壁上,示出了例如三个设置在第二圆周线406上的其它的保持部件218。在此,下面的保持部件216相对于其它的保持部件218错开地布置,在图4所示的例子中,偏移了约60
°
。如图5a中所示,在该图中,与所述单元(培养部件210和过滤部件212)分开地示出了流通限制器208的立体俯视图,相应地,对应部件222相对于所述另外的对应部件224偏移了相同的程度。在堵头于容纳容器202内部移动时,两组保持部件和对应部件并不相互接触,从而在该实施例中,下面的保持部件216和其它的保持部件218的尺寸和形状可以相同或不同。在图5b中示出了容纳容器202连同盖子220的部分和设置于其上面的图5a中所示的由培养部件210和过滤部件212构成的单元的部分的横剖视图。根据所示实施例,对应部件224可以是盲孔,其它的保持部件218可以是与盲孔形状适配的凸起。但要注意,这种形状选择只是众多可行方案中的一个,其它形状和尺寸也满足所考虑的功能。特别地,也可以任意地选择所用的保持部件和对应部件的数量,它们在圆周线上的布置不必对称。
56.为了保证堵头在容纳容器内部不转动,进而对应部件可以说不与相关的保持部件“对齐”,还可以在容纳容器202的内壁上设置引导轨402。该引导轨402可以是从容纳容器202的内壁向内部伸出的结构,例如接片,或者是位于内部上的内凹。第一种方案可以是有利的,特别是对于薄壁的容纳容器202有利,其导致这里提出的形式的紧凑的且轻便的装置。与引导轨402适配地,可以在堵头的外边缘上设置一种结构(内凹或接片),其与引导轨402接合,并防止堵头在容纳容器202内部移动时会围绕活塞杆116的轴线转动。
57.在图6a和6b中示出了堵头和容纳容器202的各层的横剖视图,其中,横截面垂直于容纳容器202的壁伸展,进而垂直于活塞的移动轴线伸展。在图6a中,在图4所示的第一圆周线404的高度上,在左边示出了流通限制器208,在右边示出了容纳容器202。在图6b中,在图4所示的第二圆周线406的高度上,培养部件210与过滤部件212一起作为一个单元在左边被示出,在右边示出了容纳容器202。虚线要表明,在一个示范性的堵头中,图6a中所示的横截
面恰好布置在图6b中所示的横截面的上方。双箭头表示保持部件与对应部件的指配关系。也就是说,在堵头的终止位置,下面的保持部件216与对应部件222处于接合中,其它的保持部件218与其它的对应部件224处于接合中。借助该附图也可看出,下面的保持部件216的布置相对于其它的保持部件218的布置发生偏移。还示出,与引导轨402适配地,在堵头中设置了引导槽412,该引导轨在该实施例中相当于向下突伸的凸起。
58.通常,所述单元可以通过可取下的盖子220相对于容纳容器202的相对移动而与流通限制器208分开,该流通限制器借助下面的保持部件216被锁定/固定在容纳容器202中,即比如通过将可取下的盖子220从容纳容器202拧下或拔下而被锁定/固定。这种相对移动会导致例如给定断裂部位松脱,这些给定断裂部位通常可以例如以薄的塑料连接接片的形式存在,所述塑料连接接片把流通限制器208与培养部件210连接起来。所述相对移动也可以附加地或替代地通过活塞的操作圆盘118的转动来产生,从而这种转动通过活塞杆116传递到流通限制器208上。在这种情况下,这些下面的保持部件216可以经过构造,从而它们允许流通限制器208的转动,但不允许其在容纳容器202内部竖直地移动。为此,在流通限制器208的侧边缘中的内凹例如可以构造成l形,其中,l形状的较长的部分可以水平地在流通限制器208的侧边缘中伸展,从而流通限制器208在其竖直固定的位置可以在容纳容器202内部转动。l形状的较短的部分(其垂直于l形状的较长的部分伸展)可以由该形状相应于与其对应的下面的保持部件,并提供卡入功能。
59.在一种替代的实施方式中,所述单元可以与流通限制器208一起借助所述其它的保持部件218(例如通过卡入)固定在可取下的盖子220中,从而在把可取下的盖子220从容纳容器202松开时,整个堵头都与活塞杆116分开,例如通过把活塞杆116从流通限制器208拧出来或者拔下来而分开。然后可以事后将流通限制器208与所述单元分开。在这种替代的实施方式中,无需这些下面的保持部件216(和相应地与其适配的对应部件222)。
60.独立于如何及在整个过程的哪个阶段将流通限制器208与所述单元松开的方式,接下来用另一盖子盖住可取下的盖子220的侧面,流通限制器208在该侧面裸露,从这时起,所述另一盖子盖变成由此形成的“培养皿”的底部,以便在最后步骤中转移到培养机构150中。
61.在用于调配体液的装置200的另一实施方式中,入口206可以经过构造,从而它形成具有过滤器的适配器。该过滤器(第二过滤器、前置过滤器)相比于过滤部件212具有更大的孔大小(例如3-12μm),且用于对要检查的体液进行前置过滤。这有益于滤除体液的较大的组成部分,例如血块、未溶解的血细胞,且可以有助于防止过滤部件212堵头,该过滤部件相对于前置过滤器而言可以视为主过滤器。这种功能也可以替代地这样设计:前置过滤器可以位于图1中所示的容纳容器110(下面在本文中称为第一容纳容器)的下端。在这种情况下,血液溶解剂和抗凝剂也可以位于第一容纳容器(也可以设计成注射器的形式,且可以用于血液抽取)中,在该第一容纳容器中发生血液溶解。如此设计的第一容纳容器于是可以在前置过滤之前借助适配器与容纳容器202的入口206连接,其中,在前置过滤期间,滤液—即经过滤的体液,其没有很大的颗粒,但有潜在地要探测的致病颗粒—直接转移到容纳容器202中。基于图1中的改型的容纳容器110的第一容纳容器与图2中所示的容纳容器202的这种组合因而提供了附加的前置过滤步骤的功能,进而显著地降低了主过滤器的过滤部件212的堵头风险。在此也消除了对附加的用于血液抽取的注射器的可能的需求,因为第一容
纳容器已经可以提供这种功能。
62.图3中示出了图2中所示的用于调配体液的装置的可取下的盖子220的一种替代的实施方式。该盖子220具有贯通的孔304,在该孔处从外面连接了一个样本器皿302。为此,孔304可以具有螺纹306,样本器皿302可以旋拧到该螺纹中。替代地,样本器皿302也可以在孔中无螺纹地,而是借助插塞连接件被插入,但也可以具有给定断裂部位,从而样本器皿可以在需要时受控地与盖子220分开。在过滤过程结束时,给样本器皿302装满体液,所述体液富含固体即致病颗粒,有时也富含其它血液组成部分比如血细胞或位于血液中的蛋白质。此外,可以规定有选择性地富含某些血液组成部分。这例如可以通过事先的选择性的溶解(例如仅仅白细胞或仅仅红细胞)来实现,从而在过滤时仅仅富含不溶解的组分。替代地,对富含的选择性可以通过如下措施来实现:给过滤部件212设置某些特定的结合分子(例如抗体),由此有选择性地在过滤器上捕获所希望的血细胞组分或蛋白质。富含的组成部分可以进一步地用于诊断的、治疗的或其它的应用。在为了过滤而把活塞向下顶压的实施方式中,在第二隔间内,体液中的固体量下降(因为其经由过滤部件212流入到第一隔间中)。相反,在第二隔间中,固体份额保持相同,因为这些固体不能经过过滤部件212。因此,第二隔间中的体液内的固体浓度上升。借助于样本器皿302可以样本从中取出,以便采用其它测量方法予以检查。这样就能借助于样本器皿302把体积处于例如100μl-1.5ml范围内的体液取出,并在任一诊断方法中予以分析,例如通过核酸扩增法(pcr、等温扩增等)、微阵列、杂交探针-证据、蛋白质-证据予以分析,该体液含有位于体液中的浓缩形式的固体。通过在盖子220中开设的孔304与不同容积的样本器皿的兼容,能实现让使用者自由选择一定的器皿容积,这保证了针对不同应用的灵活性。
63.下面基于血液作为重要的示范性的体液,来介绍用于调配体液的装置的应用。但在此要强调,下述说明同样用于不同于血液的体液。
64.血液可以经由器皿的穿孔取出,或者从已经存在的导管借助于图1中所示的根据本发明的装置100的容纳容器110取出,该容纳容器可以设计为注射器。取出过程可以采用通常的方式,通过牵拉活塞、产生低压来进行,这例如对于monovette系统是常见的。类似于已提到的monovette系统,容纳容器110上的入口(图1中未明确示出)可以从前面被保护系统(适配系统)保护,从而刺穿仅仅利用专用的与其适配的针即可进行,这一方面防止血液在抽血后流出,另一方面防止样本被外界细菌污染。在容纳容器110中可以已经存在液体混合物,其包含血液(红细胞和白细胞)的溶解剂例如皂甙和防止血液凝结的抗凝剂以及必要时其它的辅助剂。在抽血之后,容纳容器110可以摇晃几次,以便使得血液与溶解剂和抗凝剂混合。在这种情况下,红细胞和白细胞的溶液发生溶解。
65.在一个实施例中,抽血也可以借助通常的注射器例如luer注射器来进行。随后,血液可以借助于穿过入口206的膜片(或相应的橡胶堵头)的针头或者借助于适配器转移到图2中所示的装置200的容纳容器202中,旨在隔离出致病颗粒。在又一实施例中,血液可以借助于可弯曲的抽取导管(“蝴蝶”)直接抽出到容纳容器202中。在这里,如上已述,在容纳容器202中也可以已经存在血液溶解剂以及抗凝剂,有时还有其它的辅助剂。
66.独立于如何抽取血液的方式,通过借助过滤部件208进行的过滤,在血液进行溶解之后,对致病颗粒进行隔离。通常,在抽血和发生溶解之后,血液可以用稀释剂(例如0.85%的nacl或液化的培养基)予以稀释。相应的物质可以在加入体液之前就已经位于容纳容器
中,或者也可以在进行溶解之后加入到容纳容器中。由此可以实现改善过滤、改善去除阻抑的物质、改善去除其它血液组成部分。
67.在用于调配体液的装置100的图1所示的实施方式中,在容纳容器110内部已经发生溶解之后,可以把过滤腔134连同收集容器132一起连接到容纳容器110上,例如借助于针适配器进行连接,该针适配器与过滤腔134的入口138连接。通过把活塞压入到容纳容器110中,血液的液体部分,包括在血细胞溶解后存在的细胞残余物在内,经由过滤部件136被输送到收集容器132中。在液体部分经过过滤部件136进入到收集容器132中之后,该收集容器可以在接口(例如旋拧连接件或插塞连接件)处与过滤部件136且与过滤腔134分开,并予以消纳。接下来,可以把培养机构150连接到相同的接口上。为此可以在绝缘良好的材料152中,在针对器皿154而设置的开口的区域内,设置一个适配的接口。在半圆形地设计第一隔间134时,在其与培养机构连接之后,可以把过滤部件136松开,并转动180
°
。为此可以把至少一个操作部件140用作外部的转动钥匙,借助于该转动钥匙可以转动在第一隔间134内部的过滤部件136。通过转动过滤部件136,过滤部件136的表面可以面向培养机构中的器皿154,致病颗粒在过滤过程中保留在所述表面上。在器皿154中可以提供固态培养基。在过滤血液之后,在过滤腔134中也可以存留少量液体(例如100μl-2ml),可能存在的微生物集中在所述过滤腔中。于是在转动过滤部件136情况下,所述残余液体到达面向培养机构150的一侧,且可以通过对培养部件施加压力而均匀地在器皿154中分布。
68.未过滤的且富含可能存在的致病颗粒的残余液体也可以取出来,并采用各种不同的鉴定方法予以检查,例如通过核酸扩增法(pcr、等温扩增等)、微阵列、杂交探针-证据、蛋白质-证据予以检查。在此,分解的血液可以例如通过锥形的(例如1.5ml塑料小管的形式)过滤器予以推挤,其中,相关的活塞(见图2)可以在端部相应地为锥形,从而在活塞移动完毕之后,含有浓缩的微生物的液体作为残余体积汇集在该“塑料小管”中。这例如在存在切口时可能会中断(或者从现有的旋拧螺纹中松脱),于是要么放入到一个密封的塑料小管中,要么装入任一系统中用于进一步检查。
69.培养机构150特别是器皿154可以具有盖子,该盖子经过成形,从而在中心产生一个宽的开口,带有半球形过滤腔的注射器与所述开口连接。在此,(空的)注射器保持在外面插上,并利用带有过滤器的半球形过滤腔部分地推进或卡入到开口中,从而过滤器与一个(或多个)非选择性的作为用于培养微生物的装置的培养基接触。由此,微生物转移(“盖印”)到一个(多个)培养基上,且可以直接予以培养(图1)。空的注射器分开,并在这种情况下不与空气接触,因为注射器曾通过适配器与过滤腔连接。
70.在另一实施方式中,在血液经过过滤部件136的过滤并拆下收集容器132之后,过滤腔134内部的滤部件136松动(例如通过顶压或取出操作部件140),并且在未事先转动的情况下直接装入培养机构150的器皿154中。接下来,过滤出来的致病颗粒可以直接在器皿154中的过滤部件136上予以培养,其中,在存在微生物的情况下,在过滤部件136的膜片上直接形成菌落。无论过滤部件136、212在放入到培养机构150中之前是否转动,都用盖子(有时带有琼脂层,在培养时过滤膜片贴靠在该琼脂层上)把由过滤部件136、212和必要时的培养部件构成的设备的背离培养机构150的侧面封闭,并放入到培养机构150中。由此封闭地、进而无污染地进行处理。
71.通常,在进行体液过滤之后,但在把过滤器应用到用于培养微生物的装置上之前,
过滤部件136、212可以例如用0.85%的nacl或液态培养基予以冲洗,例如通过把这种溶液引入到容纳容器110、202中并进行过滤过程予以冲洗,该过滤过程就是用0.85%的nacl或液态培养基进行的。由此可以实现改善从过滤部件136、212的表面去除阻抑的物质,同样实现改善去除其它血液组成部分,这最终可以负责改善看出所形成的菌落,并改善随后的鉴定的质量,例如通过maldi-tof予以鉴定。
72.如结合图2已述,过滤部件136不必位于单独的过滤腔134中,而是可以固定在位于容纳容器110、202中的活塞的端部。在血液样本容纳到容纳容器202中之后,血液的液体部分通过由固定在活塞端部的过滤部件212施加到活塞上的压力而进入到容纳容器202的一部分中,例如进入到活塞堵头后面的部分中,而致病颗粒和在血液细胞溶解后可能存在的细胞残余则保留在相应的其它部分中,例如保留在活塞堵头前面的部分中。在这种情况下,可能存在的致病颗粒“前移”并集中。视相关的培养机构150的实施方式而定,致病颗粒接下来可以直接在过滤部件212的膜片上或者在培养机构152中的培养基上增殖。富含微生物的体液可以在过滤过程结束时取出,并用于其它鉴定方法或/和敏感性试验方法。
73.图2中所示的实施方式具有如下优点:血液直接由患者引入到容纳容器202中(但并不排除如下实施方式:事先借助注射器抽取的血液转移到容纳容器中),溶剂、抗凝剂和稀释剂(液体的总体积例如为100ml)位于所述容纳容器中。位于容纳容器中的液体的总量在此可以例如为100ml。该实施方式一方面能实现通过事先进行的稀释来改善对抽出的血液的过滤,另一方面节省了把血液从注射器转移到容纳容器202中的附加步骤。由此便于病床旁的医务人员进行处理,且可以避免污染所提取的样本。
74.通过如下措施来实现使得微生物直接在过滤部件212上增殖:在过滤部件212后面固定的培养部件210容纳液态培养基,并用作“固体培养基”。所容纳的培养物质可以穿过过滤膜片扩散到过滤膜片的另一侧,且可以在培育生长的微生物期间被接纳在那里。过滤部件的横截面形状可以相应于容纳容器的内部横截面,例如构造为圆形,其截面处于数厘米比如5cm的范围内。这样就能实现快速的过滤,而不会有过滤器堵头。此外,通过使得微生物在大的表面上生长,可以实现定量地算出生长的菌落。在容纳容器202的可取下的盖子220上,也可以设置用于使得微生物增殖的培养部件,或者涂覆琼脂层,以便也能够实现微生物的生长,所述微生物并非保留在过滤部件212上,而是保留在盖子220上。
75.独立于容纳容器的和独立的过滤腔134(如果存在的话)的特殊设计,将在最后步骤中培育过滤部件136、212。过滤出来的致病颗粒将在器皿154中,在琼脂上或者直接在从容纳容器202或过滤机构130中取出的过滤部件136、212的膜片上予以培养。培养部件210可以要么通过用作过滤液体的液态的培养基予以润湿,要么在过滤液态部分之后通过添加液态培养基予以润湿,以便能够实现使得病原体直接在过滤膜片上生长。
76.如此接种的器皿154是培养机构150的一部分,或者将放入到该培养机构中,只要其为了接种已被取出。培养机构150适配于器皿154的形状,从而器皿154至少从下面和旁侧被包围。通过把培养机构加热到适合于培养微生物的温度,例如对于细菌为35℃-37℃,实现了在样本进入微生物实验室中之前,也就是在暂存期间和样本转送期间,就已经培育病原体。由此明显缩短了直至病原体鉴定的时间。培养机构150可以被设计用于一个器皿150,或者也可以同时用于多个器皿,其中,各个小室的数量可以根据需要来选择。
77.利用这里所述的已在众多实施方式中介绍过的用于调配液体的装置,可以实现一
种系统,该系统在调配作为体液的血液的情况下,在从抽血直至培养被过滤出来的微生物的全部阶段中都封闭。换句话说,这里介绍的装置可以经过设计,并使得其组成部分相互耦接,从而全部步骤,从把液体容纳到容纳容器中,经过过滤,直至把致病颗粒转移到培养机构中,都可以无污染地进行。由此可以几乎消除污染的风险。
78.本发明的装置的一种应用方式可以是基于培养液的快速测试,用于探测在待测液体例如血液中的致病颗粒比如微生物。这种快速测试同样可以用于具有非液态(躯体)材料的悬浮液。为此,过滤过程可以借助于本发明的装置进行,从而在容纳容器中还留有一定体积的液体,也就是说,活塞并不完全地被顶压到止挡,而是例如在预定的中间位置锁定。在过滤之后,然后进行培育。在这种情况下,可以把本发明的装置装入到或插入到加热装置中,而无需把底部上的盖子拧下来。过滤单元于是并不被顶压至盖子,并且盖子不分开—在这种情况下在过滤单元与盖子之间的液相中进行培育。在此,在余下的液体介质(例如0.1-10ml)中进行生长,微生物或致病颗粒集中地存在于所述液体介质中。即使在例如所述的10ml剩余体积情况下微生物未发生明显的集中(在血液样本体积为10ml时),则过滤过程同样相当于“洗涤步骤”,在该洗涤步骤中,液体(例如血液)的液态相被液态的培养基更换。在液体中存在细菌时(即在阳性情况下),生长探测可以例如通过对剩余体积的混浊度的视觉观察来进行。但是由于在血液作为液体的情况下所述混浊会被介质的红色着色而“隐匿”,致病颗粒的生长可以例如通过比色的可视化而能看见,例如按照生化原理采用色原物质或“活力着色”,比如通过添加刃天青而能看见。通过添加色原物质,病原体可以发生事先扩散(例如革兰氏阳性或革兰氏阴性,或者属于某种微生物)。如果残余体积含有病原体,则可以把装置的盖子取下来,然后可以按其它方式检查剩余体积的至少一部分(例如通过使得病原体涂敷到固体介质上和增殖,或者采用分子生物的方法)。如果未规定增殖,则代替培养基也可以采用生理学上的食盐溶液或者缓冲液(例如磷酸盐缓冲液),由此可以轻易地过滤位于容纳容器中的液体。总之,因而可以借助本发明的装置对不同的液体予以快速的无菌性检查,其中,这里一同涵盖了来自于调配非液体的(躯体)材料的液体。
79.对于本发明的装置的全部明确地介绍的以及可进一步考虑的实施例而言,可以通过添加抗菌性的物质来实现对过滤的或在剩余体积中富含的病原体的直接的敏感性试验。如上所述,在抗生素抗素的病原体的情况下,例如按照生化原理,通过色原物质或“活力着色”可在视觉上看到生长。对一个病原体或多个病原体对抗生素的敏感性/抗药性的了解,对于选择正确的治疗来说是必要的。
80.在另一应用例子中,可以借助本发明的装置对多重耐药的或其它有问题的病原体(例如抗甲氧苯青霉素的金黄色酿脓葡萄球菌、抗万古霉素的肠球菌、多重耐药的革兰氏阴性的病原体等等)进行检查。为此,本发明的系统可以与涂片拭子一起使用。在涂片拭子已与待测试的表面(例如外面的或里面的患者表面或者外界表面)接触之后,它可以穿过容纳容器的与活塞相对的敞口端(即未被盖子封闭)而引入到该容纳容器中。为此,活塞可以处于伸出的状态下,从而容纳容器内部的空间足够大,以便容纳涂片拭子。替代地,也可以仅仅使得涂片拭子的接触待测表面的重要部分与涂片拭子分开,并引入到容纳容器中。液态的培养基已经可以位于容纳容器中,或者可以事后装入。最后,容纳容器可以借助盖子予以封闭,涂片拭子或至少它的重要部分可以在容纳容器中振摇,其中,有时位于涂片拭子上的微生物转移到液体的培养基中。经振摇的涂片拭子于是可以通过取下盖子而从容纳容器中
取出,可以使用同一个或另一个盖子将容纳容器再次封闭。位于容纳容器中的培养基,有时在其中含有来自涂片拭子的微生物,可以如已针对血液所述,通过向下顶压活塞而经过过滤。由此,有时位于液态培养基中的微生物保留在活塞与可取下的盖子之间的隔间中。另外,可以采用已述方式将可取下的盖子连同与其耦接的过滤机构取下,并从另一侧用盖件封闭,随后在培养机构中予以培育。在使用例如选择性的色原介质时,则在这种情况下在过滤部件上形成通常的菌落。有利地,使得过滤部件对外封闭的盖件可以透明地构造,或者具有至少一个透明的区域,从而能在视觉上确定出有时形成的菌落。为了便于分析菌落,盖子可以具有内置的放大镜或内置的放大镜区域。
81.为了在附加地使用涂片拭子时便于操作本发明的装置,盖子可以从内部具有内凹,该内凹可以大致设置在盖子中间。内凹可以经过构造,从而它可以容纳和固定涂片拭子的一部分,使得该部分在容纳容器内部振摇期间固定在其中,且在进行振摇之后可容易地去除。特别地,不必使用用于取出涂片拭子的其它物件,该物件有时会被污染,因为涂片拭子于是固定在了盖子的不必被使用者碰到的底面上。任选的内凹可以用由橡胶或其它材料构成的密封件例如“密封的帷幕”予以保护,以便拭子的上面的部分(把手)在振摇时不被污染。密封的帷幕同时也能实现使用任意通常的未牢固地固定在盖子上的涂片拭子。在这种情况下,拭子或其下面的(与把手相对的)在给定断裂部位断开的部分伸入到本发明的装置中。通过借助盖子封闭该装置,可以在“无四处飞溅”且无污染的情况下进行振摇。通常,还有拭子的一部分略微突出于常见的小管(以便通常能够实现再次去除拭子部分)的边缘。带有内凹和密封的橡胶帷幕的盖子于是可以“刺破”拭子的伸出的该部分。在振摇之后,拭子直接用盖子予以消纳,且可以使用另一盖子来封闭所述装置。替代地,涂片拭子也可以在把手侧面的端部与一盖子固定地连接,该盖子适配于相应的容纳容器。
82.在进行过滤过程之后通过取下盖子连同与其耦接的过滤单元来打开容纳容器也可以停止,从而把容纳容器连同盖子装入到培养机构中。在此,例如在使用色原介质时,可以透过在容纳容器盖子上的透明区域,并透过在培养机构上的透明区域(例如透明的“窗口”),观察到过滤部件上的彩色区域,这些彩色区域可以推断出形成了菌落。培养机构连同与其耦接的容纳容器,可以发送到进行检查的机构中。在此,可以在取出之后立即在取出地点进行培育,或者在运送期间在培养机构中进行培育。第一种情况下的优点可以在于,仅仅阳性的样本被发送到检查机构中,在那里,可以通过相应的方法进行确认或进一步的检查。阴性的样本不必发送到检查机构中,且可以予以消纳。由此可以把诊断过程设计得明显紧张和更为高效,其方式为,在整个过程的很早的阶段中,把诊断过程集中到阳性的样本上。
83.为了在视觉上检查培养机构中的可能形成的菌落,该培养机构可以如上所述那样具有透明的区域,但也可以经过设计,从而它具有材料挖空部,透过这些材料挖空部可以观察到过滤部件的表面。结合图2中所示的实施方式,培养装置可以在底部具有开口,或者在其中具有透明区域,透过所述开口/所述区域,并透过透明的底部盖子,可以观察到过滤部件的表面。这具有如下优点:如图2中所示的整个装置可以利用底部盖子插入到培养装置中,并且底部盖子根本不必取下来。这种做法由此可以进一步明显地降低污染风险。如果在过滤器表面上已经形成了一个或多个菌落或者微生物的生物物质,并且要进一步检查这些菌落,则可以取下底部盖子。换句话说,装置的打开过程可以局限于如下情况:出现形成菌落或微生物的生物物质,并且要对其予以进一步的检查。
84.本技术中介绍的过滤到较小的器皿中,同时对尚未过滤的液体进行浓缩,例如过滤到从外面与盖子耦接的样本器皿(图3中的部件302)中,或者过滤到排出容器中,这能从由此浓缩的样本实现各种不同的培养的和非培养的诊断方法。
85.基于和涂片拭子一起使用本发明的装置,可以进行并非完全无污染的样本处理。但这在取出和处理起初未杀菌的材料(如表面的涂片)情况下是常见的。在另一种应用场景下,可以减少操作,进而减少样本与外界的污染概率。为此可以在含有液体介质的常见的(但例如弹性的)拭子容器中“振摇”涂片拭子。在给定部位断开的涂片拭子保留在拭子容器中。接下来,可以把液态培养基转移到容纳容器中,所述液态培养基含有可能的位于其中的微生物或致病颗粒。拭子容器可以经由容纳容器的入口或者通过盖子区域中的开口与其连接,从而可以把液态培养基转移到容纳容器中(例如通过压缩带有涂片拭子的弹性容器)。在该过程中,活塞可以位于拉出的位置(比如对于被装填的注射器)。
86.在容纳容器内腔与其外界之间的接口例如能够以被橡胶遮挡的在需要时可刺破的开口的形式存在,或者以适配器的形式存在。断开的涂片拭子可以在该过程中保留在拭子容器中,且最后被该拭子容器包围地予以消纳。
87.根据其它实施例,可以在容纳容器的侧壁上,在可取下的盖子的附近,即在装置的下端,构造另一开口。该开口例如可以类似于注射器的“凸起”以沟道的形式从容纳容器的侧壁向外伸出(例如与其垂直地),或者它可以构造成例如带有橡胶盖件的适配器。在开始该方法时,在使用带有这种附加的开口的装置情况下,活塞堵头,包括过滤单元在内,可以位于装置的下端,即位于可取下的盖子上。通过把附加的开口浸入到待检查的液体中,可以通过拔出活塞而在容纳容器内部产生负压,从而待检查的液体比如在装填注射器时被吸入到容纳容器中。在例如利用常见的塞子封闭附加的开口之后,随后使得活塞沿相反的方向移动,亦即从装置的上面部分移动至装置下端的盖子。于是防止了液体经由附加的开口流出,并且,液体从装置的一个隔间过滤到另一个隔间中,如上已述,优选随后病原体增殖。在另一实施方式中,可以把附加的开口构造成可关闭的阀门或可关闭的开关。
88.在方法开始之前,在可取下的盖子与活塞堵头之间就已经可以含有一定量的培养基,以便可以使得病原体随后增殖。也可以含有干燥粉末形式的培养基,所述粉末在加入液体时溶解,于是形成液态培养基。
89.本发明的装置的该实施方式及基于此的方法尤其适合于无菌性检查,特别适合于如下条件下的应用:未提供能够进行微生物式检查的机构,并且要快速地确定出液体是否污染了微生物。通过添加特殊的指示物,如上所述,可以确定出是否含有某些微生物。由于该装置能实现减少工作步骤,由此降低与潜在危险的微生物或液体接触的危险,所以这种设计特别良好地适合于各种不同的现场检查。为了防止检查者与潜在危险的、增殖的微生物可能接触,根据其它实施方式,盖子不能直截了当地取下来(例如焊接或不可松脱地卡锁)。尽管如此,可以透过透明的盖子观察到生长。
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