專利名稱：用于快速微生物分析試劑的噴灑裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于快速微生物分析的噴灑裝置。
技術背景目前，檢查工業(yè)和醫(yī)學活動情況下液體、氣體或表面的微生 物質量，必須遵照嚴格的標準?？紤]到此，工業(yè)人員和衛(wèi)生當局應該有由他們支配的工具， 可盡可能快的檢測微生物污染，以便可以及時并低成本地改正。實際上，在凝膠生長介質上完成微生物監(jiān)控，其中微生物， 在已經(jīng)收集在多微孔膜上之后，被培養(yǎng)直至它們已經(jīng)可以肉眼可 見。一個微生物的孵化期不同于另一個，但一般至少是24小時， 對于生長緩慢的微生物(如分支桿菌)或者由于微生物已通過環(huán) 境條件受激(stressed),則需要更長時間。為了使檢測更快速，另一方法包括通過基于新陳代謝活動 的微生物檢測，減短最小培養(yǎng)期(或甚至，對于一些微生物，完 全排除該最小培養(yǎng)期)。普通的新陳代謝標志，最常見包含在活微生物內的三磷酸腺 甙(ATP)，通過將其與由發(fā)光顯示ATP存在的試劑(稱為"生 物發(fā)光試劑")接觸被測量，該試劑使微生物的存在可以被觀察， 而不需要等在凝膠生長介質上形成的群體，并使得微生物的存在肉眼可見。光發(fā)射的量是ATP質量以及因而微生物數(shù)量的函數(shù)。 通過快速微生物學用于檢測的裝置是已知的，由申請人以MilliflexRapid⑧銷售，并且該裝置包括用于將一定容積的液體過濾到膜上的站位(station),以便在 膜上捕獲可能包含在液體內的微生物；噴灑站位，在過濾步驟之后以及使微生物的ATP成為可被待 沉積試劑接觸到的(例如通過微生物裂解步驟)之后，操作者面 向該站位放置所述膜，以噴灑由發(fā)光顯示ATP存在的試劑；測量站位，在噴灑步驟之后，操作者面向該試劑放置所述膜， 以響應于發(fā)光顯示ATP存在的試劑測量光發(fā)射數(shù)量，由膜發(fā)射的 光被CCD相機收集和處理，然后分析以檢測在該膜上的微生物 的存在。噴灑站位設有包括噴灑器的噴灑裝置，該噴灑器在位于膜上 方的空氣中將以噴流形式發(fā)出的液滴噴灑在膜上。發(fā)明內容本發(fā)明涉及提供相同類型的裝置，都有更好的性能，并更加 實用，同時以及就載具的污染風險來說，保持分析的可靠性。為上述目的，本發(fā)明提供用于試劑噴灑到載具上以便所述載 具的快速微生物分析的裝置，所述載具適合在預定表面上保持微 生物，其特征在于，所述裝置包括噴灑罩以及噴嘴，其中所述噴 嘴用于將所述試劑的液滴的噴流發(fā)射到由所述罩包含的噴灑室 內，所述裝置還包括吸收墊，其中所述吸收墊橫貫所述噴流安裝 抵靠著所述罩，并且除了設置在所述墊內的圓形中心口以外，從所述噴嘴的相反側封閉所述殼體，所述中心口的直徑適于使所述 噴流的一部分，在所述裝置朝向所述載具并且該裝置距其處于預 定的距離時，通過所述中心口的整個區(qū)域，并沉積在所述載具的 整個所述預定表面上。根據(jù)本發(fā)明的噴灑裝置，具有結合使用的罩和吸收墊，可以 保持噴灑噴流的(相對于揮發(fā)的)液滴限制成，因此將測量站位 和噴灑站位歸組到同 一 分析室內。更特別地，在缺乏液滴噴流有效約束的情況中，這樣一起的 歸組將不可能，因為那些(相對揮發(fā)的)液滴有沉降在包括測量 站位的分析室的整個表面上的風險。由于該室可被外來ATP (在表面上自然存在的ATP)污染，將試劑與外來ATP接觸將產生光， 這個光存在擾亂載具發(fā)射的光的分析的風險。此外，該裝置的墊的形狀設置成，收集位于噴流外周的液滴， 并可靠地與罩接觸。這是由于捕獲那些液滴尤其重要，因為與罩 (也可被外來ATP污染)的接觸后，如果那些液滴的路徑在載具 上結束它們的旅程，則它們構成了通過外來ATP的載具的潛在污 染源。因此，該墊可以選擇液滴的噴流的僅僅一部分，以適于均勻 地附著在載具的整個表面上，以進行分析，而沒有污染的危險。此外，吸收墊的口的直徑，其是從吸收墊到載具的距離的函 數(shù)，意味著由所述墊的口從該口的整個區(qū)域離開的噴灑液滴束均 一地覆蓋整個表面以處理載具以及僅僅該表面，以便避免任何由 液滴與靠近載具的環(huán)境接觸造成的污染風險。根據(jù)考慮到簡化和使用方便的優(yōu)選的特征，限定所述噴灑室 的結構包括壁，其中所述壁大致橫向于所述噴流，朝向所述墊并且在所述壁的中央設置所述噴嘴；側壁，所述側壁的一個邊緣連 接至所述大致橫向的壁的外周；以及抵靠著所述側壁設置的所述 墊。還根據(jù)考慮上述相同原因的優(yōu)選的其他特征，所述側壁具有 至少一個截頭錐形部分，抵靠著所述截頭錐形部分設置所述墊， 所述截頭錐形部分的錐度適合將位于所述噴流外周的液滴引向所 述墊。該截頭錐形部分使沒有足夠能量回彈的液滴沿該部分流動， 然后被所述墊吸收，對于那些有足夠速度回彈的液滴，將回彈引 導向吸收墊自身，但并不沿吸收墊的中心口的方向，從而那些液 滴也被所述墊捕獲。還根據(jù)其他優(yōu)選特征所述側壁在所述橫向的壁與抵靠安裝有所述墊的所述截頭錐 形部分之間包括中間部分，其中所述中間部分同樣適合將位于所 述噴流外周的液滴引向所述墊，所述中間部分錐度小于抵靠安裝 有所述墊的所述截頭錐形部分的錐度；所述橫向的壁包括截頭錐形部分，其錐度介于所述中間部分 的錐度與抵靠安裝有所述墊的所述截頭錐形部分的錐度之間；禾口/ 或該裝置還包括環(huán)，用于抵靠著所述罩保持所述墊。還根據(jù)其他優(yōu)選特征，在所述環(huán)中心設置有圓形口，其中所 述圓形口的直徑大于設置在所述墊內的口的直徑。直徑的不同意味著從載具可看見所述墊的部分，這樣萬一液 滴在載具上強回彈，它們降落并被捕獲在所述墊上，而不是在環(huán) 上(由于那種情況下，他們有落回到所述載具上、承載外來ATP的危險)。還根據(jù)其他優(yōu)選特征所述環(huán)具有扣合裝置，所述扣合裝置適于與由所述罩所包含 的互補的扣合裝置協(xié)作；該裝置還包括貯液器以及設置在所述噴嘴與所述貯液器之間 的泵；所述貯液器相對于所述罩滑動安裝，在所述貯液器沿所述罩 滑動時，所述泵適于制造從所述噴嘴出來的液滴的所述噴流；所述貯液器包括具有環(huán)形軸承套環(huán)的本體；和/或所述貯液器具有扣合裝置，所述扣合裝置適于與由所述罩所 包含的互補的扣合裝置協(xié)作。


從以下結合附圖對優(yōu)選但并不限于此的實施例的描述，本發(fā) 明的特征和優(yōu)點將是顯然的，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的噴灑裝置的透視圖；圖2是和圖1類似、但去掉裝置的一部分的視圖；圖3是沿裝置和具有多微孔膜以分析的過濾盒的對稱的中面 的剖視圖，該過濾盒用機械臂放置在該裝置下；圖4是和圖3類似的視圖，但裝置的液體貯液器所示位于這樣的位置，即在向裝置的噴灑罩滑動以促使液滴噴流的噴出之后，其所處的位置；圖5是過濾盒和噴灑裝置面對該過濾盒的端部的放大視圖， 圖中箭頭示出了用于噴灑試劑的液滴的不同的可能路徑；和圖6是已安裝上保護插塞的所述裝置的透視圖，該組件位于 包裝盤內。
具體實施方式
圖1和圖2示出的噴灑裝置1包括貯液器2、約束罩 (confinement bell) 3、噴灑單元4、多孔墊5以及固定環(huán)6 (圖 2)。貯液器2相對于罩3滑動安裝，并包括塑料的本體10和蓋11。本體IO具有第一圓柱形部分12、第二圓柱形部分13、環(huán)形 套環(huán)14以及兩條腿15。圓柱形部分12限定出用于貯存試劑的、由蓋11封閉的殼體17。圓柱形部分13在蓋11的相反側位于與部分12在一個直線 上，并且圓柱形部分13的外徑小于部分12的外徑。在與部分12相連接的圓柱形部分13的相反端附近形成螺紋 部16。套環(huán)14在圓柱形部分12和13的連接處橫向連接至本體的其 余部分上。沿直徑方向彼此相反的兩個腿15從套環(huán)相對蓋11的相反側 伸出。每個腿具有從另一個腿15的相反側伸出的齒18。蓋ii具有兩個導管20和21。過濾單元22 (對應地和23)螺合進入導管20 (對應地和導 管21)內。過濾單元22是空氣過濾器，而單元23是液體過濾器。 用于鑒定試劑和/或裝置的裝置24可以貼在或刻在貯液器周圍。約束罩3是塑料形成的單個部件。所述罩包括限定用于接收噴灑單元4的殼體32的第一部分 31 (圖3)以及和墊5—起限定噴灑和約束室34的第二部分33。罩的部分31從第一圓柱形部分35、第二圓柱形部分36、環(huán) 形套環(huán)37形成。直徑大于部分36的部分35 —端與那部分(彼此相互成直線 的部分35和36)相連，另一端與套環(huán)37相連，而套環(huán)橫向連接 至部分35。套環(huán)37具有兩個徑向相反的橢圓形孔38 (圖l)，貯液器的 腿15扣合在所述孔內。在罩內貯液器的扣合狀態(tài)下，套環(huán)14和37彼此相互面對， 而扣合腿15的齒18位于套環(huán)37相對于套環(huán)14的相反側上。罩的部分33有相當外擴的第一截頭錐形部分40，稍微外擴 的第二部分41 (這里該部分實際上是圓柱形，其錐度實際為零) 以及也是截頭錐形并以適中程度外擴的第三部分42，墊5安置成 抵靠著所述第三部分。因此，部分40的錐度大于部分41的錐度，并小于部分42 的錐度。圓柱形部分35經(jīng)由部分36連接至部分40。部分40形成相對于噴灑方向大體上橫向的壁，并朝向墊5， 而部分41和42形成從部分40的外周延伸至墊5的側壁(lateralwall)。該部分還包括橫向連接至部分41的環(huán)形套環(huán)43，以及連接 到部分42的相對其連接到部分41的相反外周端的環(huán)形唇44。所述罩還設有位于部分36上的加強翼45和位于部分42上的 加強翼46(圖1)，其中所述加強翼46連接至套環(huán)43。吸收墊5，如圖2所示，是纖維素軟填料(cellulose wadding), 其的形式為圓盤50，在所述圓盤內形成圓形中心口 51。該墊抵靠 著部分42的唇44安置，除了中心口 51以外封閉噴灑室34，這 使得所述所述室與裝置的外側連通。環(huán)6為塑料制成，其形式為圓盤60，在所述圓盤的中央形成 圓形口61，并所述圓盤的外周設有扣合套環(huán)62。該環(huán)的外周具有一組切口 63。在唇44與環(huán)6之間設置墊5，而所述環(huán)扣合抵靠著唇。這里口 51的直徑是40mm，而口 61的直徑是65 mm，從而 墊具有通過部分60被隱藏的部分52 (圖2)和以及部分53，其 中所述部分53向罩內伸出，并且并不通過環(huán)6的部分60被隱藏。噴灑單元4包括泵70和噴嘴71以及圖2示出的螺合裝配的 插塞72。通過導管73，泵一側與貯液器的殼體17連通，另一側與噴 嘴71連通，導管73連續(xù)穿過噴嘴，使得在罩的殼體34內出現(xiàn)(圖 2)。插塞72和泵70設置在部分35內的殼體32內(圖3)，插塞 72螺合進入圓柱形部分13的螺紋部16中。噴嘴71具有截頭錐形部分77和環(huán)形套環(huán)74，該截頭錐形部分容納在部分36內， 一端在約束殼體34內出現(xiàn)；所述環(huán)形套環(huán) 橫向連接到所述截頭錐形部分相對于在殼體34內出現(xiàn)的相反端;該環(huán)形套環(huán)抵靠著部分36 (圖3)。噴嘴71設置為通過泵70的機械驅動發(fā)射微生物液滴，其中 所述泵70通過貯液器2朝向罩3的滑動運動被接合，并(例如借 助于機械臂)支承在套環(huán)14上。裝置1以圖6所示的包裝形式被運輸，并且形式為設有蓋(未 示出)的硬質盤75，插塞76接合在罩周圍，插塞抵靠著套環(huán)43 從而保護約束室。下面將借助圖3至5描述貯存在該裝置的貯液器內的試劑如 何以微觀液滴的形式沉積在載具上。這里示出的載具是盒80，所述盒包括過濾膜81，其中所述過 濾膜具有有用表面82;以及圍繞膜81的本體83，該有用表面的 對應直徑等于49 mm。在膜81上已經(jīng)完成微生物的過濾之后并且在已經(jīng)使得保留 在表面82上的微生物的ATP可以采集之后(例如通過微生物的 裂解步驟)，盒80在機械臂85 (圖3)的協(xié)助下，以從吸收墊5 一預定距離(這里是19mm)的方式放置在噴灑裝置1下。插塞 76預先從其上移開的該裝置固定地保持至分析裝置的框架(未示 出)。然后，電動單元(未示出)被致動以支承抵靠著貯液器的套 環(huán)14，從而使得貯液器2向罩3滑動，而后者保持不動(圖4)， 因此導致泵70的致動，以將微小液滴的噴霧通過噴嘴71噴射到 殼體34中。然后，電動單元被致動，以釋放施加在套環(huán)14上的壓力，以便使貯液器2恢復其相對于罩3 (圖3)的初始位置，以便準備執(zhí)行新的噴灑操作。大部分微小液滴通過口 51和61穿過罩而不與罩或吸收墊接 觸，那些液滴被均勻地沉降在載具上并均質地分布附著在將被分 析的有用表面82上。因此，口 51的直徑和從墊5相對于表面82的距離，基于液 滴噴流的空間尺寸被決定，以便高比例(大約90%)的這些液滴 在沉積在整個表面82上之前，穿過墊5的口51、覆蓋該口的整 個面積。位于噴流外周的小比例的微小液滴(其余10%)通過吸收墊 5被止擋，這是通過以下方式實現(xiàn)的，與墊5直接接觸，或在己 經(jīng)接觸罩的部分40至42的內側表面之后，或者在已經(jīng)沿所述內 側表面流動之后或在已經(jīng)在所述表面上反彈之后，從而著陸在墊 5上。更具體地說，并如圖5所示，其中液滴不同可能的路徑由箭 頭A至H表示，部分40至42的錐度被選擇成，使得無論液滴回 彈的位置在哪，在其回彈之后，向吸收墊5的部分52和53被引 導，并不沿中心口 51的方向引導。這是由于液滴和罩將要的接觸導致了由有可能出現(xiàn)在罩上的 外來ATP引起的潛在污染的風險，從而試圖在吸收墊5內捕獲所 有那些液滴(路徑A至C)，以防止它們掉回到承載外來ATP的 膜81上，其中所述液滴已經(jīng)在罩上捕獲了所述外來ATP。需注意的是，截頭錐形部分40盡可能地外擴以便試圖最小化 與液滴接觸的風險。而且，部分41實際上是圓柱形的，從而減小罩的尺寸。部分42和部分41的錐度被選擇成，按期望來引導液滴的回 彈方向而不需要罩具有太大的尺寸。穿過口 51的大部分液滴通過載具(路徑D和E)被直接吸 收或輕微回彈，而不與裝置接觸(路徑F)。然而，回彈導致與裝置接觸的情況(路徑G和H),需要注 意的是，在該情況下，吸收墊的向罩內伸出的環(huán)形部分53，可以 限制那些液滴，所述液滴然后回來與吸收墊接觸并不與環(huán)6接觸 的，由于該原因，環(huán)6的口 61的直徑大于口 51的直徑(因為該 情況下，它們有落回載具上、承載外來ATP的風險)需注意的是，表面82并且僅僅該表面接收噴流的液滴，路徑 D是最極有可能的路徑。除此之外，液滴通過吸收墊被捕獲，從 而沒有液滴有將與盒的本體接觸的風險，然后落回到膜81上，并 使液滴與外來ATP污染的風險。然后，如此處理的載具可用于微生物分析，例如通過在相同 室內將盒80移動至測量站位(未示出)，以便例如使用光電倍增 器測量光的量，其中所述光是響應于使得試劑與微生物的ATP接 觸而發(fā)出的。根據(jù)本發(fā)明的裝置可用于處理多個膜，在每次噴灑操作中， 被噴灑的一定量的液體在殼體17內通過經(jīng)由泵70進入殼體的空 氣被取代。也可以通過使用注射器經(jīng)由過濾單元23注射一定容積的試 劑而規(guī)則地填充殼體，單元22在這種情況中形成排放口。在過濾盒設有不同直徑的膜并因而具有不同的有用表面的情 況中，可以通過豎直地移動裝置l而調節(jié)膜從吸收墊5分開的距 離，以便液滴的噴流覆蓋所述膜的整個表面以及僅僅該表面。該裝置可以是一次性使用裝置，但假如吸收墊沒有被液體浸 透，該裝置也可以按需要使用多次。作為一種改型，該噴灑裝置也可用于需要預處理步驟的任何 微生物分析方法，該預處理步驟的目的在于通過以下方式消除膜 包含的外來ATP，在已經(jīng)使得微生物的ATP可獲得(例如通過裂 解)之間在膜上噴灑該試劑，以便該試劑反應并僅僅消除外來ATP，可以在試劑的中和之后完成該裂解步驟，消除外來ATP。在另一改型中，該噴灑裝置可以用于任何其他類型的打算用 于微生物分析的試劑，其中試劑將要均勻地沉積在表面上，同吋 確保所噴灑的試劑被良好地限制。本發(fā)明并不限于所描述和表示的實施例，但包含其各種改型。
權利要求
1、一種用于將試劑噴灑到載具(81)上以便對所述載具(81)進行快速微生物分析的裝置，所述載具(81)適于在預定的表面(82)上保持微生物，其特征在于，所述裝置包括噴灑罩(3)以及噴嘴(71)，其中所述噴嘴用于將所述試劑的液滴的噴流發(fā)射到由所述罩(3)包含的噴灑室(34)內，所述裝置還包括吸收墊(5)，其中所述吸收墊橫貫所述噴流安裝抵靠著所述罩(3)，并且除了設置在所述墊(5)內的圓形中心口(51)以外，從所述噴嘴(71)的相反側封閉所述殼體(34)，所述中心口(51)的直徑被設置為，在所述裝置朝向所述載具(81)并且該裝置距其處于預定的距離時，使所述噴流的一部分通過所述中心口(51)的整個區(qū)域，并沉積在所述載具(81)的整個所述預定表面(82)上。
2、 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，限定所述噴灑室 (34)的結構包括壁(40)，其中所述壁大致橫向于所述噴流，朝向所述墊(5)并且在所述壁的中央設置所述噴嘴(71);側壁 (41， 42)，所述側壁的一個邊緣連接至所述大致橫向的壁(40) 的外周；以及抵靠著所述側壁(41， 42)設置的所述墊(50)。
3、 如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述側壁(4]， 42)具有至少一個截頭錐形部分(42)，抵靠著所述截頭錐形部分 設置所述墊(5)，所述截頭錐形部分的錐度被設置成將位于所述 噴流外周的液滴引向所述墊(5)。
4、 如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述側壁(41， 42)在所述橫向的壁(40)與抵靠安裝有所述墊(5)的所述截頭錐形部分(42)之間包括中間部分(41)，其中所述中間部分同樣 適合將位于所述噴流外周的液滴引向所述墊(5)，所述中間部分錐度小于抵靠安裝有所述墊(5)的所述截頭錐形部分(42)的錐 度。
5、 如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述橫向的壁包 括截頭錐形部分(40)，其錐度介于所述中間部分(41)的錐度與 抵靠安裝有所述墊(5)的所述截頭錐形部分(42)的錐度之間。
6、 如權利要求1至5任一所述的裝置，其特征在于，該裝置 還包括環(huán)(6),用于抵靠著所述罩(3)保持所述墊(5)。
7、 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，在所述環(huán)(6) 中心設置有圓形口 (61)，其中所述圓形口的直徑大于設置在所述 墊(5)內的口 (51)的直徑。
8、 如權利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述環(huán)(6) 具有扣合裝置(62)，所述扣合裝置適于與由所述罩(3)所包含 的互補的扣合裝置(44)協(xié)作。
9、 如權利要求1至8任一所述的裝置，其特征在于，該裝置 還包括貯液器(2)以及設置在所述噴嘴(71)與所述貯液器(2) 之間的泵(70)。
10、 如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述貯液器(2) 相對于所述罩(3)滑動安裝，在所述貯液器(2)沿所述罩(3) 滑動時，所述泵(70)適于制造從所述噴嘴(71)出來的液滴的 所述噴流。
11、 如權利要求IO所述的裝置，其特征在于，所述貯液器(2) 包括具有環(huán)形軸承套環(huán)(14)的本體(10)。
12、 如權利要求9至11任一所述的裝置，其特征在于，所述 貯液器(2)具有扣合裝置(15， 18)，所述扣合裝置適于與由所 述罩(3)所包含的互補的扣合裝置(37， 38)協(xié)作。
全文摘要
用于噴灑試劑到適于保留微生物在預定表面(82)上的載具(81)上的裝置，包括噴灑罩(3)以及噴嘴(71)，其中所述噴嘴用于將所述試劑的液滴的噴流發(fā)射到由所述罩(3)包含的噴灑室(34)內，所述裝置還包括吸收墊(5)，其中所述吸收墊橫貫所述噴流安裝抵靠著所述罩(3)，并且除了設置在所述墊(5)內的圓形中心口(51)以外，從所述噴嘴(71)的相反側封閉所述殼體(34)，所述中心口(51)的直徑適于使所述噴流的一部分，在所述裝置朝向所述載具(81)并且該裝置距其處于預定的距離時，通過所述中心口(51)的整個區(qū)域，并沉積在所述載具(81)的整個所述預定表面(82)上。
文檔編號G01N21/76GK101236162SQ20081000328
公開日2008年8月6日 申請日期2008年1月28日 優(yōu)先權日2007年1月29日
發(fā)明者A·哈吉拉, B·迪凱, C·尚恩, F·奧利維耶里 申請人:米利波爾公司