样品制备装置及制备用于无菌测试的样品的方法

著录项
  • CN201580021166.4
  • 20150331
  • CN106232829A
  • 20161214
  • 默克专利股份公司
  • S.奥利维耶
  • C12Q1/22
  • C12Q1/22

  • 德国达姆施塔特
  • 德国(DE)
  • 20140430 EP14290128.9
  • 中国专利代理(香港)有限公司
  • 吴超;谭祐祥
  • 20150331 PCT/EP2015/000694
  • 20151105 WO/2015/165566
  • 20161021
摘要
样品制备装置(1)包括:包含第一能移动活塞(2C)的第一室(2),该第一能移动活塞使第一活塞(2C)上游的第一体积(2A)和第一活塞(2C)下游的第二体积(2B)分开;包含第二能移动活塞(3C)的第二室(3),该第二能移动活塞使第二活塞(3C)上游的第三体积(3A)和第二活塞(3C)下游的第四体积(3B)分开;以及到第一体积(2A)的入口(4;4A)和从第一体积(2A)的出口(5)。第一体积(2A)通过第一连通路径(6)与第三体积(3A)连接,并且第二体积(2B)通过第二连通路径(7)与第四体积(3B)连接。
权利要求

1.一种样品制备装置(1),其包括

包含第一能移动活塞(2C)的第一室(2),所述第一能移动活塞(2C)使所述第一活塞 (2C)上游的第一体积(2A)和所述第一活塞(2C)下游的第二体积(2B)分开;

包含第二能移动活塞(3C)的第二室(3),所述第二能移动活塞(3C)使所述第二活塞 (3C)上游的第三体积(3A)和所述第二活塞(3C)下游的第四体积(3B)分开;

到所述第一体积(2A)的入口(4;4A)以及从所述第一体积(2A)的出口(5);

其中,所述第一体积(2A)通过第一连通路径(6)与所述第三体积(3A)连接,并且所述第 二体积(2B)通过第二连通路径(7)与所述第四体积(3B)连接。

2.根据权利要求1所述的样品制备装置(1),其中,所述第一和/或第二连通路径(6、7) 适于通过所述第一和第二活塞(2C、3C)的运动被打开和/或封闭。

3.根据权利要求2所述的样品制备装置(1),其中,所述第一连通路径(6)通过在起始位 置中的所述第二活塞(3C)封闭并且适于通过所述第二活塞(3C)到操作位置中的运动打开, 并且所述第二连通路径(7)通过在起始位置中的所述第一活塞(2C)封闭并且适于通过所述 第一活塞(2C)到操作位置中的运动打开。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的样品制备装置(1),其中,所述第一体积(2A)包 含膜支撑件(8),膜(9)被放置或能够被放置在所述膜支撑件(8)上以使所述第一体积(2A) 分成在所述膜(9)上游的腔(10A)和在所述膜(9)下游的腔(10B),到所述第一体积(2A)的所 述入口(4;4A)与所述上游腔和下游腔(10A、10B)中的一个连通,并且所述出口(5)与所述上 游腔和下游腔(10A、10B)中的另一个连通。

5.根据权利要求4所述的样品制备装置(1),其中,所述腔(10A、10B)中的一个通过在所 述第一活塞(2C)上的用于所述膜(9)的支撑结构(11)形成,所述支撑结构(11)优选地包括 在所述第一活塞(2C)中形成的肋状物和/或通道的布置。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的样品制备装置(1),其中,所述第一活塞(2C)包 含一个或多个连通开口(12),所述连通开口(12)使所述第一体积(2A),优选地如果提供的 话所述膜(9)的下游的所述腔(10B),与所述第二体积(2B)连通,其中,所述连通开口(12)在 所述第一活塞(2C)处于起始位置/所述起始位置时是封闭的,并且在所述第一活塞(2C)朝 向起始位置/所述操作位置移动时是打开的。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的样品制备装置(1),其中,所述入口(4)适于通 过所述第一活塞(2C)处于其在所述第一室(2)内的移动位置之一被封闭,优选地通过所述 第一活塞(2C)处于操作位置被封闭。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的样品制备装置(1),其中,

所述第一活塞(2C)适于在所述第一室(2)中主动地移动,优选地通过从所述装置(1)的 外侧施加的力,以及

所述第二活塞(3C)适于由于通过所述第一活塞(2C)在所述第一室(2)中的运动而在所 述第二室(3)中所引起的压力变化的缘故被动地移动。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的样品制备装置(1),其中,到所述第一体积(2A) 的所述入口(4)和从所述第一体积(2A)的出口(5)中的一个延伸通过所述第一活塞(2C)的 一部分,优选地通过其移动杆(13)。

10.根据权利要求9所述的样品制备装置(1),其中,所述第一活塞(2C)被布置成与附接 至或可附接至所述装置(1)的帽(14)配合,以便能够将从所述外侧施加的力传递至所述第 一活塞(2C)上,以移动所述第一活塞(2C)并且选择性地/同时地封闭所述入口(4)和出口 (5)中的一个。

11.根据权利要求9或10所述的样品制备装置(1),其中,所述帽(14)被支撑在所述装置 (1)上以便能旋转和/或能在轴向上移动。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的样品制备装置(1),其中,到所述第一体积 (2A)的所述入口(4A)和从所述第一体积(2A)的出口(5)中的一个是能移除地附接至所述第 一室(2)的开口的盖子(15)的形式,其中,所述盖子(15)优选地是透明的以允许检查在所述 第一室(2)的所述第一体积(2A)中的膜(9)/所述膜(9)。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的样品制备装置(1),其中,

所述第四体积(3B)被预先填充有营养培养基;以及

所述第三体积(3A)被可选地预先填充有厌氧发生物质。

14.一种样品制备组,其包括:

两个或多个根据权利要求1至13中的任一项所述的样品制备装置(1),以及

管道组(18),其被设计成使所述样品制备装置(1)的入口与公共连接器连接,以将流体 分配至所述样品制备装置(1)。

15.一种制备用于无菌测试的样品的方法,其包括:

提供至少一个根据权利要求13所述的并且在所述第一体积(2A)中包括膜(9)的样品制 备装置(1);

预润湿所述膜(9);

过滤所述样品通过所述膜(9);

可选地冲洗所述膜(9);

通过移动所述第一和第二活塞(2C、3C)将所述营养培养基从所述第四体积(3B)转移至 所述第二体积(2B)中,由此使所述营养培养基与所述膜(9)相接触;

在特定培养条件下培养所述样品制备装置(1);以及

针对微生物的存在检查所述膜(9)和/或从所述样品制备装置(1)提取微生物。

说明书

样品制备装置及制备用于无菌测试的样品的方法

本发明涉及样品制备装置,优选地用于无菌和生物负载量测试,例如,适用于与制 造过程的控制有关的测试目的或者适用于制药、生物技术、食品和饮料行业中的最终产品 测试。

无菌或生物负载量测试过程要求涉及具体的消耗品、硬件和样品制备步骤的样品 制备方法,并且该方法在整个工业中被称为标准化方法。在基于生长的无菌测试中,样品制 备涉及通过直接接触液体营养培养基以及通过将带有过滤膜和营养培养基的容器在预定 温度下培养来促进待检测的任何微生物的生长,该液体营养培养基在保留微生物的校准的 膜过滤器上方被引入。营养培养基的浊度变化表明微生物的存在。替代地,能够在膜过滤器 上目视检测微生物。

用于这样的无菌和生物负载量测试的样品制备的装备和样品制备步骤包括下述 典型步骤:

1. 预润湿

预润湿被用于利用正确的冲洗缓冲液使膜过滤器的孔隙充满,以便避免或降低分子结 合至膜过滤器的风险,主要是在抗生素无菌测试的情况下。这样的过程例如在欧洲药典 5.0,2.6.1无菌中描述。

带有缓冲溶液的容器(即,瓶子)被连接至类似在US 4036698 A中描述的那个的样 品制备装置(过滤容器),其通常带有定位在缓冲溶液容器和样品制备装置之间的流体连接 中的蠕动泵。该过程需要手动地启动和停止蠕动泵,以按特定顺序前后翻转该缓冲溶液容 器并且在样品制备装置上拔去和插入通气口封闭物。对于每一个测试任务,能够在两个或 多个样品制备装置中的每一个上重复这些步骤。

2. 样品过滤

这个步骤被用于将微生物集中在样品制备装置中的膜过滤器的表面上。带有样品流体 的容器(即,瓶子或针筒)经由蠕动泵与样品制备装置连接。该步骤需要手动地启动和停止 蠕动泵,以按特定顺序前后翻转该样品容器并且在样品制备装置上插入封闭物。这些步骤 需要在两个或多个样品制备装置中的每一个上同时进行,其中,完全相等地分开样品转移 和过滤通过相应的样品制备装置。

3. 冲洗

这个步骤用于冲洗所有管道、样品制备装置或容器的内壁以确保全部微生物都被收集 在膜过滤器的表面处。在这个步骤中,膜过滤器的孔隙被冲洗以便移除可能延迟或阻止潜 在污染物(微生物)的生长发育的任何抑制剂。这个步骤也需要经由蠕动泵使带有冲洗流体 的容器(即,瓶子)与样品制备装置连接,并且手动地启动和停止蠕动泵,以按特定顺序前后 翻转带有冲洗流体的容器以及塞住样品制备装置上的相应通气口和拔去样品制备装置上 的相应通气口的塞子,以便实现通过该装置的体积的期望流体流动。这个步骤也必须在两 个或多个样品制备装置中的每一个上进行。

4. 生长培养基添加

这个步骤用于将正确体积的营养物(需氧的或厌氧的)送入在膜过滤器上方的样品制 备装置中的每一个中。营养培养基容器经由蠕动泵连接至样品制备装置。然后这个步骤需 要手动地封闭样品制备装置的出口,启动和停止蠕动泵,前后翻转营养培养基容器,测量正 确的体积并且保持样品制备装置上的通气口打开且在该步骤结束时封闭该通气口。这个步 骤通常利用带有需氧培养基的样品制备装置中的一个进行,并且然后在带有厌氧培养基的 另一个样品制备装置上进行。

5. 培养

在这个步骤中,两个或多个样品制备装置或容器在针对最优生长发育的特定培养条件 下被培养。对于带有需氧和厌氧培养基的样品制备装置或容器,单独地进行培养。

6. 读取

通过常规读取,要么通过裸眼要么通过自动化光学检查技术,来检测在过滤膜或流体 中的丝状物上的菌落的局部发育或浊度变化,以检查并检测在预定的培养期期间的微生物 生长。

7. 识别

在样品的阳性检测的情况下,使用针筒或类似物从样品制备装置或容器中提取液体, 并且随后进行进一步分析。

上面所提及的步骤是用于无菌测试的典型步骤,并且多个样品制备装置已经被改 进用于这个过程。

例如,US 4036698 A公开了样品制备方法以及用于溶液(诸如抗生素溶液)的测试 的设备,以确定微生物的存在。在这个方法中使用的样品制备装置包括形成为透明材料的 圆筒的容器。在该容器的一端处,存在两个端口,每一个均设置有能移除密封帽。其中一个 端口包括疏水性微孔膜过滤器,该膜过滤器通过支撑构件在其外侧上并且通过相似的支撑 构件在内侧上被机械地支撑。该过滤器执行从通过过滤器的流动过滤掉超过特定大小的全 部微生物的功能。多孔支撑膜被形成为大体螺旋网格,从而允许流体流动通过,同时对可能 易碎的过滤器提供大体均匀的机械支撑。该容器的相对端由基底构件封闭,另外的端口位 于其中并且设置有能移除密封帽。基本上是容器的整个直径的膜过滤器位于容器的圆筒壁 和基底构件之间的接合处,并且其在它的外部周边处密封至该容器的壁。过滤器是多孔膜。

在上面描述的过程中使用这个样品制备装置包括使待测试的溶液从具有微孔膜 过滤器的一端流动通过塑料容器,所述微孔膜过滤器从溶液中滤去超过一定大小的微生 物。已经通过的微生物集中在处于容器的相对端处的膜过滤器上。随后,冲洗并且将培养物 或生长培养基连接至该容器,以按上面提及的顺序进行各步骤。

该过程的一般缺点在于,具有培养物或生长培养基和用于产生厌氧环境的物质的 复数个外部容器或小瓶将与在每个测试任务中使用的样品制备装置或容器连接和断开,并 且需要大量操作努力的多个确定步骤将按预先确定且精确重复的程序进行。

本发明的目的是提供样品制备装置,优选地用于无菌测试,以及使用该装置制备 用于无菌测试的样品的方法,该方法关于执行该过程的步骤的效率和准确性被进一步改 进。

为了解决本发明,本发明提供如在权利要求1中所限定的样品制备装置,如在权利 要求14中所限定的样品制备组以及在权利要求15中所限定的制备用于无菌测试的样品的 方法。样品制备装置的优选实施例在从属权利要求中限定。

例如,用于在无菌测试过程中使用的样品制备装置包括:包含第一能移动活塞的 第一室,该第一能移动活塞将第一活塞上游的第一体积和第一活塞下游的第二体积分开; 包含第二能移动活塞的第二室,该第二能移动活塞将第二活塞/屏障上游的第三体积和第 二活塞/屏障下游的第四体积分开;到第一体积的入口以及用于第一体积的出口。第一体积 通过第一流体连通路径与第三体积连接,并且第二体积通过第二连通路径与第四体积连 接。

第一和第二能移动活塞是在它们在相应的室中移动之前、移动时和移动之后,用 于在相应的室中分开相应活塞上游和下游(或者,如果所呈现的是带有基本水平定向的活 塞的基本竖直定向的装置,即为上方和下方)的相应体积的屏障。术语“上游”和“下游”被用 于定义活塞或体积的两侧,这两侧独立于装置的定向分开,并且这些术语不暗示通过活塞 的流体流动发生。在本描述中,术语“活塞/屏障”被用来指示这个元件的结构和功能方面, 由此应理解的是,结构(“活塞”)能够被修改,只要能实现所述功能(“能移动屏障”)。

优选地,第一和/或第二连通路径(一个或复数个)适于通过第一和第二活塞的运 动打开和封闭。

本发明的样品制备装置是封闭系统,其中,将被选择性地引入到室中的第一物质 (即,营养培养基)包含另一物质(即,微生物),并且,可选地,第二物质(即,气体发生剂)能 够在装置的相应室中制备并且通过移动活塞/屏障而连通各种室被选择性地混合。因此,本 发明的样品制备装置的使用(例如,在如上所述的无菌测试过程中的使用)减少了用于将带 有这样的物质的外部容器连接至过滤容器/从过滤容器断开的步骤数量,并且由此促进步 骤的数量的表现,避免污染以及改进该过程的可重复性。

尽管关于在无菌测试过程中样品制备装置的使用描述了本发明,但是该装置在更 一般的意义上对于其中在体积中提供的某些物质以可预测的、可靠的、安全的、无菌的并且 可重复的方式将被选择性地转移至另一个体积的过程是有用的。

在优选实施例中,第一体积包含膜支撑件,膜被放置或能够被放置在该膜支撑件 上以将第一体积分成在膜的上游的腔和在膜的下游的腔,其中,到第一体积的入口与上游 腔和下游腔中的一个连通,并且出口与上游腔和下游腔中的另一个连通。这个优选实施例 的样品制备装置特别地适合于在无菌测试过程中使用,因为其包括或能够包括用来在过滤 步骤中收集微生物的微孔膜过滤器,在其之后,在单个过程中,能够添加生长或营养培养基 并且,可选地,能够通过移动装置中的活塞将产生需氧环境的物质添加至带有膜的室。

在优选实施例中,第一活塞适于在第一室中主动地移动,优选地通过从装置外侧 施加的力,并且第二活塞适于由于第一活塞在第一室中的运动而在第二室中引起的压力变 化的缘故被动地移动。这个装置是特别有利的,因为其仅需要单个手动致动装置中的仅一 个活塞,并且另一个活塞在其室中自动地平移。这个装置进一步促进样品制备装置的操作 以及进行需要将一种或多种物质添加至包含样品或待测试样品的过滤组分的室的过程。

本发明的样品制备装置与现有的样品制备程序相容,现有的样品制备程序包括高 压过滤以及使用蠕动泵或与连接至入口的加压罐直接连接的流体供应,以及使用连接至装 置的出口的液体泵或真空歧管的真空过滤。

根据本发明的制备用于无菌测试的样品的方法因此包括:提供至少一个根据本发 明的且包括在第一体积中的膜的样品制备装置;预润湿所述膜;通过所述膜过滤样品;可选 地冲洗所述膜;通过移动第一和第二活塞将营养培养基从第四体积转移至第二体积,由此 使营养培养基与所述膜接触;在特定的培养条件下培养该样品制备装置;以及检查所述膜 是否存在微生物和/或从所述样品制备装置中提取微生物。

现在将使用附图基于若干优选实施例描述本发明。在附图中:

图1示出本发明的样品制备装置的示意图以解释功能原理;

图2示出使用在图1中示出的原理的样品制备装置的优选实施例的横截面透视图;

图3A和图3B示出在操作中的图2的样品制备装置的细节;

图4示出关于其操作的其他细节的图2的样品制备装置;

图5示出图2的样品制备装置的改型,其具有在样品制备过程的读取步骤中的某些观察 窗;

图6示出带有能移除盖子的图2的样品制备装置的改型;

图7示出使用图1中所示的原理的本发明的样品制备装置的另外的实施例的横截面侧 视图和透视图,其具有室的修改布置;

图8示出包括两个图2中所示的类型的样品制备装置的样品制备组。

现在将在下面参考装置的示意性原理及该原理的各种具体实施例来描述本发明 的样品制备装置和使用该样品制备装置制备用于无菌测试的样品的方法。

图1示出带有其基本结构元件的样品制备装置1。样品制备装置1包括第一室2,该 第一室2包含第一能移动活塞/屏障2c,该第一能移动活塞/屏障2c使在第一活塞/屏障2c上 方(上游)的第一体积2a和在第一活塞/屏障2c下方(下游)的第二体积2b分开。第二室3包含 第二能移动活塞/屏障3c,该第二能移动活塞/屏障3c使在第二活塞/屏障3c上方(上游)的 第三体积3a和在第二活塞/屏障3c下方(下游)的第四体积3b分开。到第一体积2a的入口(在 图1中未示出)以及从第一体积2a的出口5被设置。第一体积2a通过第一流体连通路径6与第 三体积3a连接,并且第二体积2b通过第二连通路径7与第四体积3b连接。第一和第二活塞/ 屏障2c、3c被定位,在起始位置中,使得它们封闭第一和第二连通路径6、7(在图1的左侧示 出)。

在相应的室中将活塞从起始位置移动至操作位置(例如在图1中在右侧示出)选择 性地打开第一和/或第二连通路径6、7,并且通过第一连通路径6建立在第一体积2a和第三 体积3a之间的流体连接,以及通过第二连通路径7建立在第二体积2b和第四体积3b之间的 流体连接。在第一活塞2c移动至其操作位置中之前,入口(未示出)和出口5是封闭的。在活 塞2c移动之前,出口5优选地是封闭的。如果活塞通过手动打开/封闭的端口,那么在活塞移 动之前入口是封闭的。当第一活塞从其起始位置移动一定距离时,入口能够通过第一活塞 自动地封闭。将活塞移动回到其起始位置能够再次封闭连通路径并且使这些体积彼此分 开,尽管对于期望的过程,单个(即,单向)开口可能就足够了。

在图1中所示的装置能够优选地用于如在引言中所描述的无菌测试过程。在这个 情况中,第二室的第四体积3b能够预先填充有生长或营养培养基,并且第二室的第二体积 3a能够预先填充有厌氧发生物质。这样的厌氧发生物质本身以气体产生小袋的形式是已知 的,该气体产生小袋由包含无机碳酸盐、活性炭、抗坏血酸和水或产生用于样品培养的特定 环境所需的其他成分的试剂小袋组成。该物质通过暴露于空气变得活化,并且该物质迅速 地降低相应体积内的氧浓度。与此同时,无机碳酸盐产生二氧化碳,并且这通过在第二室的 第三体积内使用相应类型的气体产生物质,产生适于支持厌氧、微需氧或嗜二氧化碳的细 菌的主要隔离和培养的环境。如在图1的右侧所示,当第二活塞/屏障通过在第二室内向下 移动而打开第一连通路径6时,暴露于空气并且该物质被活化。

优选地,第一活塞/屏障2c适于通过从装置1的外侧凭借延伸至该装置的外侧的活 塞的杆13所施加的力在第一室2中主动地移动。这个运动大体上在图1的右侧示出。第二活 塞/屏障3c适于由于第一活塞/屏障2c在第一室2中的运动而在第二室3中引起的压力变化 的缘故被动地移动。这个被动运动被实现,这是因为第三体积包含由于气体膨胀性质而能 够膨胀的气体。第四体积3b通常包含能够视为不可膨胀的液体。由于在第三体积3a中的气 体膨胀以及液体在第四体积3b中的存在,并且由于在初始位置中的最小化第一体积2b,所 以第一活塞/屏障2c在第一室2中的致动引起第二活塞/屏障3c在第二室3中的平移。第一活 塞2c在第一室2中的平移打开在第一活塞处或在第一活塞下方的第二连通路径7,并且允许 液体从第四体积3b转移至第二体积2b。第二活塞的最终引起的运动打开在第一体积和第三 体积之间的第一连通路径6,从而允许气体交换并且如果提供了的话,通过基于上面所描述 的活化原理第三体积中活化厌氧发生物质(例如气体产生粉末或小袋)产生厌氧环境。

图2示出本发明的样品制备装置的实用实施例,其原理在图1的基础上被解释,其 中,第一和第二室2、3集成为基本上同心的布置,其中,第二室环绕第一室的周边。相同的参 考数字被用于标识样品制备装置的功能元件。在这个附图中未示出第一室的第二体积,因 为其被第一活塞2c占据。图2示出在起始位置中的样品制备装置。第一体积2a包含在第一活 塞2c的上部部分上的膜支撑件8,优选地微孔膜9被放置或者能够被放置在该膜支撑件8上, 以将第一体积2a分成在膜9的上游的腔10a和在膜9的下游的腔10b。到第一体积2a的入口4 (在图1中被省略)形成在内部或第一室的周边壁上,并且利用在第一室的第一体积2a中的 上游腔10a与外侧连通。出口5利用在第一室的第一体积2a中的下游腔10b与外侧连通。在这 个示例中,出口5延伸通过第一活塞2c的杆13。

在该装置中的第二室的第四体积3b中提供生长或营养培养基N。可选地在该装置 中的第二室的第三体积3a中提供厌氧发生物质P(以粉末或小丸或小袋的形式)。

如在图3A中所示,在膜的下游的腔10b由在第一活塞/屏障2c上的支撑结构11形 成,该支撑结构11优选地包括在第一活塞/屏障2c的轴向面中形成的通道和/或肋状物的布 置。如在图3B中所示,第一活塞/屏障2c还包含一个或多个连通开口12,该连通开口12使第 一体积2a,优选地膜9的下游的腔10b(如果设置的话),与第二体积2b连通。当第一活塞/屏 障2c在起始位置中时(在图3A和图3B中示出,左侧),这些连通开口12是封闭的,并且当第一 活塞/屏障2c远离起始位置朝向操作位置移动时(在图3B中示出,右侧),这些连通开口12打 开。这被实现是因为在第一室中的第二体积的底部包含互补的配合突出部12a,当第一活塞 2c在最低或起始位置中时,这些配合突出部12a被接收在连通开口12中以封闭这些开口12。 第一活塞在第一室中的移动不仅打开连通开口12,而且还打开在第四体积3b和第一室的第 二体积2b之间的第二连通路径7,其在第一活塞下方形成,如在图3B中所示。

在上面所描述的无菌测试过程中使用图2和图3的样品制备装置包括,如在图3A中 所示,当第一和第二活塞在起始位置中时,通过入口4和出口5冲洗在膜支撑件上的膜9。在 第二步骤中,样品流体通过入口4和出口5转移至第一体积2a以过滤样品从而使微生物集中 在膜9的表面上。此后,如在现有技术中那样,再次通过入口4和出口5进行冲洗步骤,同时第 一和第二活塞仍然在起始位置中。

之后,在单个行动中进行添加生长或营养培养基以及(可选地)产生厌氧环境的步 骤,这是因为第一活塞从在图3A中所示的起始位置主动地移动至图3B(右侧)中所示的操作 位置。该运动将生长或营养培养基从在第二室3中的第四体积3b通过连通路径7转移至在第 一室中的第二体积2b,并且通过在活塞中的连通开口12进一步转移至在膜9下方的腔10b。 在操作位置中,入口4优选地被第一活塞/屏障2c封闭。第一活塞在第一室中的运动引起第 二活塞3c在第二室中的运动,并且该运动打开在第一体积2a和第三体积3a之间的第一连通 路径6。在将用作膜上方的培养室的第一体积和在第三体积中的厌氧发生物质之间建立的 连通使该物质活化以产生用于样品培养的特定环境。第一连通路径6允许该特定环境延伸 至膜9上方的第一体积2a或培养室中,并且与膜上的样品相接触。在第一体积中的膜9能够 由设置在第一活塞的上部表面上的网状结构21支撑以限制膜变形并且避免可能损坏膜的 局部应力,并且允许过滤的样品排出至出口5(出口端口)。在为了说明性目的已经移除膜9 之后,网状结构21在图3A(左侧)中可见。

第一活塞在第一室中的主动移动由第一活塞/屏障2c与单独的能移动帽构件14的 配合实现,帽构件14附接至或可附接至装置1,以便能够将从外侧施加至帽构件14的力传递 至第一活塞/屏障2c上,从而移动第一活塞/屏障2c并且选择性地/同时地封闭从第一体积 2a的出口端口5,该出口端口5优选地延伸通过移动杆13和第一活塞/屏障2c的一部分。通过 参考图4来解释原理,图4示出将帽构件14附接至装置的步骤:(1)翻转装置使上侧朝下;(2) 以及通过扭转帽构件移动第一室中的第一活塞;(3)由此,通过在帽构件和装置中的接受器 之间的螺纹接合来旋转并轴向地移动帽构件14。

为了将活塞从起始位置移动至操作位置,帽构件14被拧入到装置1中的配合接受 器中。与此同时地,出口端口5被帽构件14上的配合密封特征14a封闭。帽构件14具有把手 14b或支持使用者的手或工具的紧握的其他特征,以扭转接受器中的帽构件。因为膜由于膜 起泡点(例如,为移除由膜孔隙中的毛细作用所保持的液体所需的必要空气压力)能够被视 为“气密的”,所以对于通常在无菌测试过程中使用的微孔膜而言,为了超过该起泡点所需 的压力大于1巴。

通过如上面所描述的将活塞移动至操作位置,生长或营养培养基N从第四体积被 转移至第二体积,以及转移至膜下方的腔10b。这个操作能够在顶部朝下的位置中进行以允 许培养基在重力作用下掉落与膜接触,并且在第二体积的顶部处收集气泡。如上面所描述 的,第一活塞在第一室中的主动移动引起第二活塞的被动运动,并且第二活塞的平移打开 在培养室和包含(可选地)厌氧发生物质的第三体积之间的连通路径。

优选地,帽构件14自动地锁定在其最终位置中(见图4(4)),并且,如果为了安全目 的需要的话,以其不能够被移除的方式锁定(即,通过设置锁定接合)。在这个位置中,第一 活塞封闭到第一体积培养室的入口4,并且能够移除连接至入口端口的任何外部管道。随 后,样品制备装置能够经受其他操作,包括根据需氧或厌氧发育使该装置在不同的温度环 境下培养以及典型的读取和/或识别步骤。图5示出图2的样品制备装置的改型,其具有某些 透明的观察窗16、17,这些观察窗在与膜相对的室的侧面中以允许观察第一室的培养体积 或膜,以及在环绕生长或营养培养基及可选地保持厌氧发生物质的体积的周边壁(一个或 复数个)中,这有利于允许检查培养基/物质的转移步骤并且允许在样品制备过程的读取步 骤中读取和检测微生物生长。

图6示出本发明的样品制备装置的实施例的变型,代替具有适于连接至外部管道 的端口的形式的入口4(或额外于这样的端口),该变型具有能移除地附接至第一室2的盖子 15,其中,盖子15优选地是透明的以允许通过裸眼或通过使用光学自动检测装置来检查第 一室的培养体积或膜。能移除盖子15还允许通过用作入口的第一室的敞开顶部4a添加清水 和/或样品流体至装置的第一体积2a,并且这个图示出下述步骤的顺序:将样品流体填充至 装置、过滤样品通过出口5以及借助于如上面所述的塞子封闭出口,其如上所述的自动地发 启营养培养基至培养室的转移。

虽然没有在附图中示出,但具有入口端口4的实施例的样品制备装置也能够直接 用在联机测试布置中,并且,如果需要的话,能够长期地连接至实验室装备的采样端口。

图7示出另外的实施例,其中,第一和第二室没有如图2中所示的同心地布置,而是 侧向地布置,但是仍然整体地连接在装置中。图7的实施例还具有透明的能移除盖子,该盖 子封闭第一体积或培养体积2a。第二室能够与第一室整体形成,但也能够与其能移除地附 接。这允许样品制备装置的简单且模块化的制造,因为包括期望的营养培养基以及可选地 厌氧发生物质的第二室被选择性地附接至第一室。这个理念减少了生产用于不同的测试应 用的样品制备装置所必要的部件的数量。第一室的连接和第二室的连接需要建立在相应的 体积之间的第一和第二连通路径的连通。

图8示出包括两个在图2/3中所示的类型的样品制备装置1A、1B的样品制备组以及 设计成连接样品制备装置的入口与公共通气针或采样端口(未在图中示出)以将流体以精 确等份量的方式分配至样品制备装置的管道组18的示例。在该组中的两个样品制备装置包 括:用于厌氧条件的一个1A,并且因此在第三体积中包括厌氧发生物质;同时另一个1B用于 需氧条件,并且因此不包括厌氧发生物质。管道组18能够针对相应的应用被设计,并且取决 于需要可以存在多于两个的样品制备装置。样品制备装置可以在第四体积中装载有相同或 不同的营养培养基。用于塞住出口并且如所描述的移动第一室中的第一活塞的帽14也预先 布置在该组的包装20中。包括管道、要求物、针等的测试装备的其他功能元件能够包含在该 组中。完整的包装能够处于灭菌的泡罩中,以避免预灭菌内容物的污染。

该组的使用以及清水或样品流体通过入口端口的引入和从出口端口的引出能够 如结合现有技术所描述的那样,通过在入口处使用类似蠕动泵、加压罐或针筒的外部泵、或 者在出口处使用真空装置进行。还能够如在现有技术中那样进行培养并且环境取决于待检 测的微生物或细菌,这是因为它们具有不同且特定的生长条件。同样,在样品制备装置中提 供的生长或营养培养基对于待检测的微生物或细菌的面板以及对于环境条件和培养温度 条件是特定的。因为一些微生物要求需氧环境而其他微生物要求厌氧条件生长,所以提供 两种不同的样品制备装置,一个具有在第二室的第三体积中提供的厌氧发生粉末或小袋, 并且一个不具有这样的物质,例如,具有空的第三体积,该第三体积包含有氧气的环境气 体。

本发明的样品制备装置提供以下优点,尤其是与制备用于无菌测试的样品的方法 有关。该系统在所有样品制备步骤期间是完全封闭的,样品制备步骤包括添加生长培养基 以及(可选地)添加厌氧发生物质。因为生长培养基的添加在单个步骤中而不是在复杂的多 步方案中进行,所以样品制备的可靠性和可重复性被改进。该装置允许转移正确的体积,并 且其排除了关于营养培养基和厌氧发生物质之间的关联的错误或混淆。因为当活塞移动至 操作位置时入口自动封闭而当被用于将第一活塞主动地移动至操作位置的帽构件被附接 至该装置时出口被封闭,所以避免了由于意外疏忽而没有封闭入口和出口所导致的错误和 危害。

与此同时,本发明的样品制备装置与实验室装备兼容,该实验室装备包括用于进 行冲洗和样品过滤的制备步骤的泵、加压罐或真空系统。其还与当前的培养和识别方案兼 容。最后,本样品制备装置便于废物的处理,因为其减少了在整个无菌测试过程中使用的单 独的和独立的容器的数量。

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