DE68903885T2

DE68903885T2 - Biologische sammel- und transportvorrichtung.

Info

Publication number: DE68903885T2
Application number: DE8989110206T
Authority: DE
Inventors: C Michael Gosnell; James F Monthony; Shannon D Stewart; David T Stitt
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1993-04-22
Anticipated expiration: 2009-06-07
Also published as: FI892832A0; AU623893B2; FI892832L; JP2584513B2; EP0346732B1; DK170408B1; JPH0242972A; MY106081A; AU3596289A; DK281389D0; FI892832A7; DE68903885D1; EP0346732A1; CA1340208C; DK281389A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Sammeln und Transportieren von biologischen Proben. Insbesondere betrifft sie einen verbesserten Tupfer zum Probensammeln und eine vereinfachte, den verbesserten Tupfer enthaltende, Transportvorrichtung.
Um die Anwesenheit von pathogenen mikrobiellen Proben zu bestimmen, ist als ein erster Schritt, die Sammlung einer Probe erforderlich. Gewöhnlich wurde ein steriles Sammelgerät, zum Beispiel, ein Tupfer verwendet. In der Vergangenheit wurden diese Tupfer aus verschiedenen Materialien, wie Baumwolle, Schafswolle, Polyester und Kunstseide hergestellt.
Nachdem die Probe auf einem Tupfer gesammelt ist, wird dieselbe zu einem mikrobiologischen Labor befördert, wo irgendwelche vorhandene Organismen identifiziert wurden. Das Identifizierungsverfahren kann durch ein konventionelles Zuechten, mit einer nachfolgenden Identifizierung oder immunologischer Analyse vorgenommen werden. Ein bleibendes Problem zur Zuechtung von Proben besteht in der Erhaltung der Lebensfähigkeit der pathogenen Organismen. Wenn die Probe für ein Immunoassay behandelt wird, war ein bleibendes Problem die Rückgewinnung von immunologischem aktiven Material. Zusätzlich muss die Probe vor Kontamination durch die Umgebung während des Transports geschützt werden. Zahllose Vorrichtungen wurden bereits entwickelt, die ein Mittel zur Erlangung der Probe sowie auch Mittel zum Probenschutz während dem Transport gewährleisten. Meistens enthalten diese Vorrichtungen ein Tupferelement, gewöhnlicherweise aus einem Holz- oder Plastikschaft bestehend, und eine Tupferspitze, die allgemein aus einem Fasergewebematerial, wie Baumwollfasern, Wolle, Polyesterfasern oder Kunstseidefasern hergestellt wurden.
Weitere Elemente, die den meisten Vorrichtungen gemeinsam sind, sind eine Kappe an welcher der Schaft angeordnet ist und die sich mit einer unteren Tupferabdeckung verbindet, um die Tupferspitze vor- und nach dem Probensammeln zu schützen, und ein flüssiges Medium enthaltendes Reservoir, wie zum Beispiel eine zerbrechliche Glasampulle, die zum Freigeben eines wässerigen Mediums zerbrochen werden kann, um den Tupfer und die Probe feucht zu halten. Repräsentative Sammel- und Transportvorrichtungen werden in den U.S. Patent Nummern 4,223,093, 4,030,978, 4,175,008, 4,311,792 und 4,014,748 dargestellt.
Stuart et al. "The Problem of Transport of Specimens for Culture of Genococci," Can.J. Pub. Health, vol. 45, S. 73-83 (1954) und eine spätere Modifizierung, von Amies "A Modified Formula for the Pteparation of Stuart's Transport Medium", Can. J.Pub. Health, vol. 58, S. 296-300 (1967), sind Beispiele von Wachstum erhaltenden Medien, die ein Wachstum nicht begünstigen und allgemein nicht verwendet werden. Solche Medien konservieren die in der Probe enthaltenen Organismen, wohingegen sie ein Wachstum während dem Transport eindämmen oder verhindern.
Sehr oft ist das Medium innerhalb des Probensammelvorrichtung und neben der Probensammeltupferspitze durch ein absorbierendes Fasergewebe Materialstück enthalten. Dieses Materialstück oder Tampon, wie es oft genannt wird, kann ein gewebtes oder ungewebtes Textilteil oder ein Stück eines Fasergewebematerials, wie Baumwolle oder Kunstseide enthalten. Während die zur Zeit benutzten Tamponmaterialien, wie Baumwolle, Polyester oder Kunstseide dazu dienen, den Fluss der wässerigen Medien einzudämmen und ein Austrocknen der gesammelten Probe zu verhindern, fördern sie nicht, und können sogar nachteilig für die Erhaltung der Lebensfähigkeit der gesammelten Mikroorganismen sein.
Einige Studien haben versucht die toxische Natur der verschiedenen Fasergewebe die sowohl in dem Tupfer, wie auch in dem Tampon behandelt werden, zu begutachten. Studienberichte von Ellner et al. "Survival of Bacteria On Swabs", J. Bacteriol., vol. 91, S. 905-6 (1966); Barry et al. "Efficiency of a Transport Medium for the Recovery of Aerobie and Anärobic Bacteria from Applicator Swabs," Appl. Micro.Bio., vol. 24, S. 31-3 (1972); Ross et al. "Swabs and Swab-Transport Media Kits in the Isolation of Upper Respiratory Bacteria" J. Clin Pathol. - vol.-35, S. 223-7 (1982); Rubbo et al. "Some Observations on Survival of Pthaogenic Bacteria on Cotton-Wool Swabs," Brit. Med. J., S. 983-7 (May 1951) und Anderson "Antibacterial Bacteriological Swabs", Brit. Med. J., S. 1123-4 (Nov. 1965), liegen vor.
Gewisse Vorrichtungen haben die Notwendigkeit für einen flüssigkeitshaltenden Tampon, durch Ersatz mit einem Agar enthaltenden Medium für das flüssige Medium eliminiert. Der Agar produziert ein geliertes, hoch viskoses Medium, in die der Probentupfer nach der Probensammlung plaziert wird. Das Agarmedium sorgt für Schutz, führt aber zu einem Agarrückstand an dem Tupfer. Dieser Rückstand kann später im analytischen Verfahren, wie Probenfärbung für visuelle mikroskopische Bestimmung von Organismen, störend wirken. Es wurde auch festgestellt, dass Agar, mit gewissen allgemein verwendeten Latex agglutinations Tests, stört. Stuart et al.(wie oben zitiert) haben gezeigt, dass Agar für gewisse Organismen toxisch ist.
Eine kürzliche Studie, Peter C. Appelbaum et al., "Survival of Bacteria in Difco CultureSwab and Marion Cultyrette II Transport Systems," J. Clin. Micro. Biol., vol. 26, S. 136-8 (1988), ist ein Beispiel für den kommerziellen "Stand der Technik", indem zwei allgmein erhältliche kommerzielle Systeme mit Fasergewebetupfern und einem Mediumanteil beschrieben werden. Diese Studie weist darauf hin, dass 90% der Organismen nicht mehr von keiner der beiden nassen Systeme nach einer Lagerzeit von vier Stunden, zurück gewonnen werden können.
Vorrichtungen die ein flüssiges Transportmedium haben sind teuer in der Herstellung, da sie eine Vielzahl von Elementen haben die erst formuliert oder erst hergestellt und danach zusammengestellt werden müssen. Die Vorrichtungen mit einem Agar Transportmedium sind noch weniger akzeptable, da das Agar in den folgenden Untersuchungen störend wirkt. Deswegen besteht eine beträchtliche Notwendigkeit für Sammel-und Transportvorrichtungen, die lebensfähige Organismen nach vierstündiger Lagerzeit ergeben.
Der vorbekannte Stand der Technik rät ganz klar von dem Gebrauch trockener Tupfer ab. Aehnlicherweise benutzt sie im allgemeinen Fasergewebetupfer aus Baumwolle, Wolle, Kunstseide, Polyester und Calziumalginat. Zu den Materialien-, die in Tupfern zum Sammeln und Transportieren von Mikroorganismen vorher nicht benutzt wurden, gehört Polyurethan. Wenigstens eine Studie, Bach, John A., et al., "Inhibition of Microbial Growth by' Fatty Amine Catalysts from Polyurethane Foam Test Tube Plugs", Appl. Micro. Biol., vol. 29 Nr. 5, S. 615-620 (1975), kam zu dem Ergebnis, dass dieses Material nicht verwendbar ist wenn Mikroorganismen gezüchtet werden, da das Polyurethan Substanzen während der Dampfbehandlung freigibt, die für die Mikroorganismen toxisch sind.
Eine weitere Bestätigung dass Polyurethan für einen Organismus schädlich ist wenn es mit demselben in verlängertem Kontakt ist, findet sich in U.S. Pat.Nr. 4,401,130. Diese Patent befasst sich mit dem Problem der Verbindung eines Polyurethanschaumtupfesr mit seinem Stiel, ohne Staub zu hinterlassen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß "Möglicherweise gefährlich ist wenn offene Wunden der Behandlung mit dem Tupfer unterliegen", Spalte 2, Zeilen 27-8.
Polyurethan wurde in anderen Gesundheitspflege Anwendungen benutzt. Beispielsweise wird eine Sorte eines empfängnisverhütenden Schwamms aus einem speziellen Polyurethanschaum hergestellt, aus einem schaumbaren hydrophilen Vorpolymerharz, hergestellt von W. R. Grace & Co., und wird unter dem Warenzeichen Hypol verkauft. Diese Harze werden abgeleitet von Toluoldiisocyanat und Methylendiphenyldiisocyanat. Sie werden auch in Wundverbänden verwendet. Es wird behauptet, dass die Polymere, die aus diesen Harzen hergestellt werden, keine extrahierbaren Toluoldiamine, Toluoldiisocyanate oder andere primäre aromatische Amine besitzen.
Polyurethan wird auch zur Benutzung in einem einheitlich geformten Tupfer in U.S.Pat.Nr. 3,871,375 vorgeschlagen. Das Patent führt aus, dass der Tupfer für "Auftragen von Heilmittel, entfernen von Ohrenschmalz, und all der anderen Verwendungen für welche die Tupfer normalerweise verwendet werden." Spalte 2, Zeilen 16-18 verwendet werden. Es wird auch noch bemerkt, dass der Tupfer sterilisiert werden kann. Es schlägt nicht die Verwendung zum Sammeln biologischer Proben vor, und deshalb befasst es sich nicht mit der bekannten Giftigkeit des Polyurethan, auf Mikroorgismen.
Es wurde zusätzlich vorgeschlagen, dass Polyurethan nützlich als Tupferspitze zur Entfernung fremder Materialien von einer Oberfläche ist und, um Flüssigkeiten wie Farbe, Kosmetika und Medikamente auf zutragen. U.S.Pat.Nr. 3,724,018 beschreibt einen Tupfer der aus retikuliertem plastischem Schaumstoff, wie Polyurethanschaum hergestellt und um ein Ende eines Stieles gewickelt ist. Das Patent befasst sich nicht mit der Sterilisierung des Tupfers oder bekannter Giftigkeit des Polyurethan, auf Mikroorganismen.
GB-A-1 332 947 beschreibt einen Tupfer zum Sammeln biologischer Proben, mit einem Schaft und einer an einem Ende angeklebten, sterilen Tupferspitze, wobei der Schaft aus einem Polyurethanschaum geformt ist.
Die vorliegende Erfindung wird durch die biologische Probensammel- und Transportvorrichtung gemäss Anspruch 1 gekennzeichnet. Weitere Ausführungsformen können aus den abhängigen Ansprüchen ersehen werden .
Ueberraschenderweise werden viele Probleme, die mit den bekannten Vorrichtungen verbunden waren, durch die Verwendung eines nicht-toxischen Polyurethanschaums als Tupfermaterial gelöst, das durch das Fehlen einer Zone der Wachstumshemmung gezeigt wird, wenn dieses auf ein halbfestes Wachstumsmedium aufgestrichen wird, mit einer Suspension von N.meningitidis (Quality Control Collection, Becton Dickinson Microbiology Systems(ATCC 53900), N. gonorrhoeae(ATCC 19424) oder N.gonorrhoeae (ATCC 43070), und das an ihrer freiliegenden Oberfläche offene Zellen hat. Der neue Tupfer besteht aus einem Schaft und einer an einem Ende des Schaftes angebrachten sterilen Tupferspitze. Die Tupferspitze ist aus einem nicht-toxischen Polyurethanschaum gebildet, so wie durch das Fehlen einer Zone der Wachstumshemmung gezeigt wird, wenn man sie auf ein halbfestes Wachstumsmedium aufstreicht, das mit einer Suspension von N. meningitidis (Quality Control Collection, Becton Dickinson Microbiology Systems,(ATCC 53900), N. gonorrhoeae (ATCC 19424) oder N. gonorrhoeae (ATCC 43070), und das an ihrer freiliegenden Oberfläche offene Zellen hat.
Dieser neue Tupfer kann in einer Sammel- und Transportvorrichtung verwendet werden, die viel einfacher als die bestehenden Vorrichtungen sind. Die neue Sammel- und Transportvorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht aus dem neuen Tupfer mit einer Kappe, die an dem Ende des Schaftes gegenüber der Tupferspitze und einer runden Tupferabdeckung, die den Tupfer abdeckt und mit der Kappe verbindet, um den Tupfer vor der Umgebung zu schützen. Die Sammel- und Transportvorrichtung kann frei von einem Transportmedium sein.
Vorzugsweise wird der Probentupfer an der Aussenfläche der Kappe angebracht, und eine Inokulatorabdeckung die den Inokulator vor dem Gebrauch vor Verunreinigungen schützt.
Figur 1 zeigt die Transport-und Sammelvorrichtung der vorliegenden Erfindung; und
Figur 2 zeigt eine Einzelheit der Tupferspitze der vorliegenden Erfindung im Querschnitt.
Wie in den Figuren gezeigt wird, hat der Tupfer 9 einen Schaft 10 und eine Schaftspitze 11. Der Tupfer ist an einer Kappe 12 befestigt, die mit einer Tupferabdeckung 13 eine gleitbare Dichtung bildet. Ein weiterer Probetupfer 15 ist an der Kappe 12 befestigt und durch die Inokulatorabdeckung 14 geschützt. Während der Tupfer in einer elliptischen Form gezeigt wird, werden die Fachleute es zu schätzen wissen, daß eine Vielfalt von Geometrie verwendet werden kann. Zum Beispiel, könnte der Tupfer als ein Würfel oder Teträder gebildet sein.
Die Transport- und Sammelvorrichtung der vorliegenden Erfindung erfordert kein flüssiges oder festes Transportmedium. Der Wegfall dieser Elemente erleichtert die Herstellung und Zusammenstellung der Vorrichtung und ist deswegen weniger kostspielig in der Herstellung und dem Zusammenstellen, wie die bisher bestehenden Vorrichtungen. Die bevorzugten Schaumstoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, können im Autoklaven sterilisiert werden und eröffnen damit die Möglichkeit der Verwendung dieses Sterilisierungsverfahrens, wenn entsprechende Materialien für die verbleibenden Komponenten der Transportvorrichtung verwendet werden. Der Zusatz des Proben- Inokulator 15 und der Inokulatorabdeckung 14, fördert weiterhin die Verwendbarkeit der Vorrichtung.
Verschiedene Längen und Materialien sind für den Schaft 10 möglich zum Beispiel, Holz, Plastik oder Draht können verwendet werden. Ähnlich können die Kappe 12, Tupferabdeckung 13 und der Probentupfer 15 aus Materialien hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung, ist die Verwendung der Tupferspitze 11 eines sterilen Polyurethanschaums, der nicht- toxisch ist, wie durch das Fehlen einer Zone der Wachstumshemmung gezeigt wird, wenn sie auf einem halbfesten Wachstumsmedium aufgestrichen wird, mit einer Suspension aus N.meningtidis (Quality Control Collection, Becton Dickinson Microbiology Systems, (ATCC 53900), N.gonorrhoeae (ATCC,19424) oder N.gonorrhoeae (ATCC 43070), und das an ihrer freiliegenden Oberfläche offene Zellen hat. Tupfer für diese drei Organismen wurden nach einer Inkubation auf geeigneten halbfesten Wachstumsmedien für vierundzwanzig Stunden als nicht-toxisch gefunden, vierundzwanzig oder achtundvierzig Stunden wurden für eine grosse Vielzahl von menschlichen Pathogene als nicht-toxisch gefunden, die von mit Tupfern gesammelten Proben gezüchtet werden, und zu dem mikrobiologischen Labor unter den von Mikrobiologen bekannten Bedingungen transportiert werden. Es wurde auch gefunden, dass sie eine wesentliche Verbesserung in der Gewinnung der Materialien bereitstellen, die in spezifischen Bindungsreaktionen in Immunoassays teilnehmen.
Die Tupferspitze hat an seiner freiliegenden Oberfläche offene Zellen, die während dem Gebrauch die Probenstelle zur Probensammlung kontaktieren. Die offenen Zellen an der Oberfläche können dadurch erzielt werden, indem man retikulierten Schaum odet nicht-retikulierten Schaum verwendet, und die Zellen an der Oberfläche zur Bildung von offenen Zellen abscheidet. Vorzugsweise hat der Schaum an seiner Oberfläche (20 bis 200 Poren pro inch), 8 bis 80 Poren pro cm, wobei die Zellen in einem Grössenbereich eines Durchmessers von 0,0196 mm bis 0,196 mm fallen. Am bevorzugsten sollten Zellen mit einem mittleren Durchmesser, der grösser als 0,2 mm ist, vermieden werden.
Das Schneiden eines nicht-retikulierten Schaums zur Bildung offener Zellen an der Oberfläche kann vorteilhafterweise in einem Herstellungsschritt geschehen, wobei grosse Schaumblöcke zur Anbringung an den Schaft zurechtgeschnitten werden. Die Tupferspitze 11 kann einen inneren Kern 16 haben, um die Anbringung und Herstellung an den Schaft zu erleichtern oder aber direkt an den Schaft 10 angebracht werden.
Der Schaum sollte medizinische Qualität besitzen und frei von auslaugenden Monomeren sein, die für Mikroorgnismen toxisch sein können. Besonders bevorzugt sind Schaumstoffe unter "SCOTFOAM Custom Foam", SCOTFOAM CUSTOM FOAM CL", and "SCOTFOAM Special Pore-Custom Foam" mit (60 bis 100 Poren pro inch), 24 bis 40 Poren pro cm,in einer pigmentierten oder unpigmentierten Ausführung.
Die unerwartete und ungewöhnliche Fähigkeit des Polyurethanschaums, Mikroorganismen lebensfähig zu halten, ohne ein wässeriges Medium und einem Tampon, war sehr unerwartet. In dem Stand der Technik für mikrobiologische Tupfer oder Polyurethanschaum weist nichts darauf hin, dass der Polyurethanschaum eine Vorrichtung erstellt, welches die Lebensfähigkeit von Mikroorganismen für Zeitperioden aufrecht erhält, die genau so gross oder noch gröeer sind, wie die Fasergewebe mit feuchten Medium, die eine Lebensfähigkeit solcher Organismen aufrecht erhalten können.
Die unerwarteten Vorteile der Erfindung und weiteren Merkmale der Erfindung sind aus den folgenden nicht-einschränkenden Beispielen ersichlich. In den Beispielen 1 bis 5 werden Mikroorganismen verwendet, die aus den in Tabelle I aufgezeigten Quellen erhalten werden. TABELLE I Verwendete Mikroorganismen-Stämme KODEX TEST ORGANISMUS QUELLE Candida albicans Escherichia coli Neisseria gonorrhoeae Haemophilus influenzae Neisseria meningitidis Pseudomonas aeruginosa Proteus mirabilis Salmonella cholerasuis Streptococcus Gruppe B Streptococcus Gruppe D Shigella sonnei Streptococcus pyogenes Streptococcus pneumoniae Staphylococcus aureus Vibrio parahaemolyticus Yersinia enterocolitica a) ATCC = American Type Culture Collection b) QCC, BDMS = Quality Control Collection, Becton Dickinson Microbiology Systems, Cockeysville, MD 21030 c) CI, JHH = Clinical Isolate, Johns Hopkins Hospital, Baltimore, MD.

Vergleichsbeispiel 1

Die sterile Tupferspitze, mit einem nicht-toxischen Polyurethanschaum mit offenen Zellen an seiner freiliegenden Oberfläche, und die vereinfachte Sammel-und Transportvorrichtung der vorliegenden Erfindung, werden mit kommerziell erhältlichen Produkten verglichen. Anspruchsvolle Mikroorganismen, die verwendet wurden, waren Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis und Neisseria gonorrhoeae. Die nicht-anspruchsvollen Organismen Streptococcus pyogenes (Gruppe A Strep), und Streptococcus pneumoniae, wurden auch untersucht. Zwei verschiedene Stämme der anspruchsvollen und nicht-anspruchsvollen Organismen A und B wurden untersucht. Die Tabelle I identifiziert die tatsächlichen Stämme und ihre Quellen. Diese Organismen sind allgemeine potentielle menschliche Pathogene, und sind typisch für die Art von Organismen, die mit einem Tupfer von einem Patienten gesammelt werden können.
Zuerst wurden die Bakterien in einer Kulturmedium-Brühe gezüchtet. Danach wurde eine Suspension eines jeden Organismus verdünnt und seine Trübung in einem Spektrophotometer gemessen. Das Verfahren einer quantitativen Schalenzählung wurde angewendet, um ein Diagramm zur Beziehung der gemessenen optischen Dichte, gegenüber der gegenwärtigen Anzahl von Organismen zu konstruieren. Danach wurde die Anzahl der Organismen in einer Suspension durch Messung der optischen Dichte der Suspension geschätzt, und die Konzentration wurde von dem entsprechenden Diagramm abgelesen.
Es wurden Suspensionen produziert, die ungefähr 5 x 10&sup7; koloniebildende Einheiten (colony forming units CFU) pro Milliliter (ml) enthielt. Jeder Tupfer wurde inokuliert, indem ein 0.1 ml Aliquot der Standardsuspension in ein steriles Testroehrchen gegeben wurde, der Tupfer wurde dann eingeführt und dem Aliquot wurde die Gelegenheit gegeben sich in die Tupferspitze einzusaugen.
In diesem Experiment wurden Tupfer verwendet, die kommerziell erhältlich waren, ein Kunstseide-Tupfer wurde mit dem Culturette Sammel- und Transportsystem (Marion Scientific, Kansas City, Mo) und einer kleinen verbundenen Polyurethanschaum- Tupferspitze ausgestattet, die allgemein zur Reinigung von elektronischen Oberflächen benutzt werden (The Texwipe Co., Upper Saddle River, NJ Catalog Nr. TX710). Diese Polyurethan- Tupfer sind aus einem nicht-retikulierten Schaum hergestellt, die an ihrer freigelegten Oberfläche offene Zellen haben. Die Kunstseide-Tupfer wurden sterilisiert. Die Polyurethantupfer wurden vor dem Gebrauch mit Gammastrahlen sterilisiert. Die inokulierten Kunstseide-Tupferspitzen wurden wieder in die Transportvorrichtung eingeführt, und auch gemäss der Anleitung des Herstellers aktiviert, um das Medium in Kontakt mit dem Tampon und der Tupferspitze zu bringen. Die inokulierten Polyurethanschaum-Tupferspitzen wurden einzeln in sterile, mit Schraubkappen verschlossene Plastikröhrchen, gegeben. Mehrfachtupfer wurden derart inokuliert, dass sie in verschiedenen Zeitabschnitten beschichtet wurden.
Probenkopien von jeder Art Tupfer wurden aerob bei Raumtemperatur gelagert. In Zeitabschnitten von 0, 4, 8, 24 oder 48 Stunden, abhängig von dem zu untersuchenden Organismus, wurden die Tupfer zur Inokulation einer Petrischale mit entsprechendem Nähragarmedium verwendet. Jede inokulierte Schale wurde systematisch mit einer bakteriologischen Schleife, gemäss dem halbquantitativen "Vier Quadrant Verfahren", versehen, das von den Fachleuten der Mikrobiologie gewöhnlich angewendet wird. Spezifisch wurde die Platte dadurch inokuliert indem:
A. Gründliches Rollen des Tupfers über einem ersten Quadranten der Schale.
B. Verwendung einer standard- bakteriologischen Schleife, und dieselbe achtmal in den 1.Quadrant zurückstreichen.
C. Flammenschleifen und viermal in den 2.Quadrant zurückstreichen.
D. Zweimal in den 3.Quadrant zurückstreichen.
Die mit den inokulierten Medien versehenen Schalen, wurden bei 37 0 C in einer Atmosphäre, die mit 5% Kohlendioxid angereichert war, inkubiert. Nach vierundzwanzig bis achtundvierzig Stunden wurden die Schalen für Wachstum beobachtet, und gemäss dem folgenden Schema eingestuft:
4 = Wachstum im Quadrant 4 (20 bis 100 Kolonien)
3 = Wachstum im Quadrant 3 (20 bis 100 Kolonien)
2 = Wachstum im Quadrant 2 (20 bis 100 Kolonien)
1 = Wachstum im Quadrant 1 (20 bis 100 Kolonien)
+ = Starkes Wachstum (mehr als 100 Kolonien)
- = Schwaches Wachstum (weniger als 20 Kolonien)
Die Ergebnisse dieses Experiments, sind in der Tabelle II zusammengefasst (Mittelwert für Doppel-Versuche). Für jeden Stamm eines jeden untersuchten Organismus, hat es sich gezeigt, dass die Verwendung des Polyurethantupfers eine verbesserte Rückgewinnung des Organismus, über das von dem Kunstseide-Tupfer erhaltenen, ergibt. Zusätzlich, für 7 von 10 Organismen, die untersucht wurden, erlaubte die Verwendung des Polyurethantupfers eine Rückgewinnung in Zeitspannen, in der die Kunstseide-Tupfer kein Wachstum zeigten. TABELLE II Rückgewinnung der Organismen von der Marion Culturette Sammel- und Transportvorrichtung und Polyurethanschaumstoff-Tupferspitzen Organismus Stamm Tupfer Material Rückgewinnung bei verstrichener Lagerzeit (h) Kunstseide Polyurethan

BEISPIEL 2

In diesem Beispiel wurde die sterile Tupferspitze, mit einem nichttoxischen Polyurethanschaum mit offenen Zellen an seiner freiliegenden Oberfläche, und die vereinfachte Sammel- und Transportvorrichtung der vorliegenden Erfindung, mit einer anderen kommerziell erhältlichen, sterilen Tupferspitze verglichen. Die BBL Port-A-Cul Aerobe Transportvorrichtung (Becton Dickinson Microbiology Systems, Cockeysville, MD), hat eine Kunstseide-Tupferspitze, ein Kunstseide-Tampon, und ein Medium welches der Formulierung von Amies folgt. Die Vorrichtungen wurden mit Gammastrahlen sterilisiert. Nach der Inokulation der Kunstseide-Tupfer, wie in Beispiel 1, wurden die Tupfer zu der Port-A-Cul Vorrichtung zurückgeführt, und wurden gemäss den Anleitungen des Herstellers aktiviert. Die benutzten Polyurethantupfer und deren Verfahren der Inokulation und Lagerung waren dieselben wie im Beispiel 1. Diese Untersuchungen wurden mit einer ähnlichen Gruppe von Organismen, wie in Beispiel 1 benutzt wurden, vorgenommen. Die Ergebnisse werden in Tabelle III gezeigt (Mittelwert für Doppel-Versuche). Auch hier zeigte sich ein Muster von einer verbesserten Rückgewinnung von Organismen, durch die Verwendung von Polyurethantupfer, über die von den Kunstseide-Tupfern erhaltenen. Für einige Organismen erlaubte die Verwendung des Polyurethantupfers ein Rückgewinnung in Zeitspannen, in der die Kunstseide-Tupfer kein Wachstum zeigten. TABELLE III Rückgewinnung der Organismen von den BBL Port-A-Cul aeroben Transportvorrichtungen und Polyurethanschaumstoff-Tupferspitzen Organismus Stamm Tupfer Material Rückgewinnung bei verstrichener Lagerzeit (h) Kunstseide Polyurethan

BEISPIEL 3

Die sterile Tupferspitze, mit einem nicht-toxischen Polyurethanschaum mit offenen Zellen an seiner freiliegenden Oberfläche, und die vereinfachte Sammel- und Transportvorrichtung der vorliegenden Erfindung, wurde wiederum mit einer kommerziell erhältlichen Tupferspitze verglichen. Die folgende Verfahren, und die kommerziell erhältliche Kunstseidespitze, waren dieselben wie in Beispiel 2. Die Organismen waren verschieden. Zusätzlich wurden 11 Bakterienarten und 1 Hefeart untersucht. Die Organismen, sind alle potentiell Humanpathogene, die mit einer Tupfersammel- und Transportvorrichtung von einem Patienten gesammelt werden könnten. Die Ergebnisse dieser Untersuchung werden in Tabelle IV zusammengefasst (Mittelwert für Doppel-Versuche). Für sieben von elf untersuchten Organismen, war die Rückgewinnung von dem Polyurethanschaum dieselbe oder besser, als die mit der BBL Vorrichtung beobachtete, obwohl die Rückgewinnung aller Organismen, mit beiden Arten der Tupfervorrichtungen, nach 48 Stunden beobachtet wurde. TABELLE IV Rückgewinnung von pathogenen und opportunen Organismen von BBL Port-A-Cul aeroben Transportvorrichtungen und Polyurethanschaum- Tupferspitzen Organismus Stamm Tupfer Material Rückgewinnung bei verstrichener Lagerzeit (h) Kunstseide Polyurethan

BEISPIEL 4

In den Beispielen 1, 2 und 3 wurden die sterilen Tupferspitzen, die aus nicht-toxischem Polyurethanschaum hergestellt waren, und offene Zellen an ihren freiliegenden Oberflächen hatten, untersucht, und sie erhielten keine zusätzlichen Medien nach der Inokulation und während der Lagerung. Im Gegensatz dazu wurden Kunstseide-Tupferspitzen, gemäss der Anleitung ihrer Hersteller, nach der Aktivierung befeuchtet. In diesem Experiment wurden alle Tupfer in trockenen Röhrchen gelagert. Die Polyurethantupfer waren diegleichen, wie die in den Beispielen 1, 2 und 3 benutzten. Mit Kunstseide-Tupferspitzen wurden von BBL Port-A- Cul Vorrichtungen (Becton Dickinson Microbiology Systems, Cockeysville, MD) und von Culturette Vorrichtungen (Marion Scientific, Kansas City, M0), erhalten. Nach der Inokulation wurden alle Kunstseide-Tupfer in die von dem Hersteller gelieferten Lagerröhrchen gelagert, aus denen die Flüssigkeitreservoirs und Tamponstoffe aseptisch entfernt waren. Mit Dacron versehene Tupferspitzen wurden kommerziell von American Scientific Products (McGaw Park, Il Catalog Nr. A5005-1), erhalten. Diese Tupfer wurden in einer Papierverpackung sterilisiert.
Die Inokulation aller Tupfer mit Streptococcus pyogenes (Gruppe A Streptococcus, SPA),in diesem Experiment, entsprach der im Beispiel 1. Jede inokulierte, Kunstseide-Tupferspitze, wurde zu seinem modifizierten Transportröhrchen zur Lagerung zurückgeführt. Die Polyurethan- und Dacron-Tupfer wurden einzeln, zur Lagerung, in sterile Schraubdeckel verschlossene Röhrchen plaziert. Zusätzlich wurden feuchte Lagerexperimente durch Inokulation und Aktivierung von Tupfern, von Marion Culturette und BBL Port-A-Cul Vorrichtungen, wie in den Beispielen 1 und 2 durchgeführt.
Die Ergebnisse dieses Experiments, sind in der Tabelle V zusammengefasst (Mittelwert für Doppel-Versuche). Organismen- Zurückgewinnung von Polyurethantupfern, die mit drei verschiedenen Methoden sterilisiert waren, waren besser als die mit Kunstseide oder Dacron beobachteten Tupferarten, die unter aehnlichen trockenen Bedingungen gelagert waren. Deswegen ist eine beobachtete verbesserte Zurückgewinnung mit den Polyurethantupfern verbunden mit der Art des benutzten Tupfermaterials, und nicht mit dem Verfahren der Lagerung oder Sterilisierung. Ausserdem erlaubte die Verwendung von Polyurethantupfern wiederum eine Zurückgewinnung in einer Zeitspanne, in der Kunstseide-Tupfer, die unter feuchten oder trockenen Bedingungen gelagert waren, kein Wachstum zeigten. TABELLE V Zurückgewinnung der Gruppe A Streptococci von feuchten und nicht-feuchten Tupfervorrichtungen Tupfer Quelle Tupfer Material Lager Bedingung Rückgewinnung bei verstrichener Lagerzeit (h) Marion BBL Scientific Prods. Texwipe Kunstseide Dacron Polyurethanb Polyurethanc Polyurethand Feucht Trocken a nb, nicht bestimmt b Mit Gammastrahlen sterilisiert c Mit Teilchenbestrahlung sterilisiert d Mit Ethylenoxid-Gas sterilisiert

BEISPIEL 5

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um die vorteilhafte Wirkung aufzuzeigen, wenn man als Tupferspitze einen nicht-toxischen Polyurethanschaum, mit offenen Zellen an seiner Oberfläche, wählt. Einige anspruchsvolle Organismen wurden ausgewählt, um toxische Wirkungen des Tupfermaterials festzustellen. Bakterien, die in diesem Experiment verwendet wurden, sind dieselben wie in der Tabelle I, und Medium für Wachstum und Toxizitätsuntersuchungen, sind in der Tabelle VI aufgeführt. Man ließ jeden Stamm über Nacht auf dem entsprechenden Medium bei 37ºC in einer, mit 5% Kohlendioxid angereicherten Atmosphäre, wachsen. Eine Suspension von jedem Organismus wurde dann in einer Salzlösung, die ungefähr 1,5 x 10&sup8; cfu/ml enthielt, vorbereitet. Für jeden Stamm wurde die Oberfläche des Toxizitäts-Untersuchungsmediums aus
der in Tabelle 6 aufgezeigten, systematisch durch ein Querstrichsverfahren modifiziert, wie es allgemein von den Fachleuten in dem Fachgebiet Mikrobiologie praktiziert wird, um somit ein Zusammenwachsen über die Oberfläche des Mediums, nach Inkubation bei 37ºC, in einer mit 5% Kohlendioxid angereicherten Atmosphäre zu produzieren. Nachdem jede Schale in dieser Weise inokuliert wurde, wurde das Tupferspitzenmaterial aseptisch auf die inokulierte Mediumoberfläche gelegt, und die Schalen wurden, wie oben beschrieben, inkubiert.
Nach vierundzwanzigstündiger Inkubation für die Stämme NMA, NMB und SPA und achtundvierzigstündiger Inkubation für die Stämme GCA und GCC, wurden die Schalen für eine hemmende Wachstumszone über dem Tupferspitzenmaterial untersucht. Die Grösse jeder Hemmungszone wurde gemessen und in Millimetern registriert.
Kunstseide-Tupferspitzen wurden von Culturette Vorrichtungen der (Marion Scientific, Kansas City, Mo) und BBL Port-A-Cul Vorrichtungen der (Becton Dickinson Microbiology Systems, Cockeysville, MD) erhalten. Mit Polyurethan versehene Tupferspitzen wurden von zwei Quellen erhalten: Von der Texwipe Co., Upper- Saddle River, NJ (Catalog Nr. TX710) und Wilshire Foam Products, Inc., Carson City, Ca (Catalog Nrn. HT1001 und HT1005). Die Kunstseide-Tupfer wurden sterilisiert. Die Texwipe und Wilshire HT 1001 Polyurethantupfer wurden mit Gammastrahlung sterilisiert. Der Wilshire HT 1005 wurde aseptisch verwendet, wie geliefert.
Die Ergebnisse dieses Experiments, sind in der Tabelle VII zusammengefasst (Mittelwert für Doppel-Versuche). Diese Ergebnisse dienen zur Unterscheidung zwischen verschiedenen Polyurethan-Materialien. Die bevorzugte Art des Polyurethantupfermaterials sollte nicht-toxisch sein. Es hat sich gezeigt, dass die Texwipe und Wilshire (H1001) für diesen Zweck geeignet sind. Es hat sich gezeigt, dass Wilshire (H1005) für drei der fünf untersuchten anspruchsvollen Stämme toxisch war. Für Vergleichszwecke hat dieses Experiment auch gezeigt, dass verschiedene Quellen von Kunstseide-Tupfermaterial, mit Bezug auf Eigentoxizität, verschieden sein können. TABELLE VI Verwendete Medien zur Wachstums- und Toxizitätsuntersuchung ORGANISMEN UNTERSUCHT WACHSTUMSMEDIUM (KATALOG NR.) TOXIZITÄTS-UNTERSUCHUNGSMEDIUM (KATALOG NR.) CHOC II AGAR (BDMS 21267)a TSA II AGAR (BDMS 21261) MUELLER HINTON II AGAR (BDMS 21800) MUELLER HINTON CHOC AGAR (BDMS 21802) a BDMS, Becton Dickinson Microbiology Systems, Cockeysville, MD. TABELLE VII Bestimmung der toxischen Eigenschaften des Polyurethan- und Kunstseide-Tupferspitzenmaterials Hemmungszonengrösse (MM) Tupferquelle Tupfermaterial TEXWIPE WILSHIRE MARION BBL POLYURETHAN KUNSTSEIDE

BEISPIEL 6

In diesem Beispiel wurde die Fähigkeit untersucht, nachweisbare Gruppe A Streptococcal-Antigen zurückzugewinnen. Gruppe A Streptococcus (Streptococcus pyogenes, ATCC 12385), wurde für 24 Stunden bei 37ºC auf Blutagar-Schalen gezüchtet. Eine Suspension wurde dann in einer Salzlösung vorbereitet, und die Trübung wurde mit einem Spektrophotometer eingestellt, um ungefähr 1 x 10&sup9; Kolonien bildende Einheiten (CFU) pro Milliliter (ml) zu erhalten. Zusätzliche Verdünnungen dieser Stammsuspension wurden in Salzlösung vorbereitet, um somit in 0,050 ml 50 x 10&sup5;, 12,5 x 10&sup5;, 3,0 x 10&sup5;, 1,5 x 10&sup5; und 0,75 x 10&sup5; (CFU) zu erhalten. Eine Reihe von Tupfern wurden dann inokuliert, indem man ein 0,050 ml Aliquot der Suspension in ein steriles Teströhrchen gibt, den Tupfer einführt und dem Aliquot die Gelegenheit gegeben wurde, sich in die Tupferspitze einzusaugen. Als eine Kontrolle für das Assay System, wurden Tupfer auch in Röhrchen gelegt die nur 0,050 ml Salzlösung, vor der Extraktion, enthielten. Alle Tupfer wurden zweifach untersucht. Jeder Satz der zweifachen Tupfer, sowohl wie auch die Kontrolltupfer, wurden direkt für Gruppe A Streptococcal-Antigen geprüft, indem das Directigen 1-2-3 Gruppe A liposome immunoassay der (Becton Dickinson Microbiology Systems, Cockeysville, MD; Cat.no. 8525-40) verwendet wurde. In diesem Assay wurden Organismen mit salpetriger Säure aus dem Tupfer extrahiert, neutralisiert und der erhaltene flüssige Extrakt wird direkt auf eine Membrane, die Antikörper spezifisch für Gruppe A Streptococcus, aufgebracht. Jede vorhandene Gruppe A Streptococcus-Antigen bindet sich an die Antikörper. Nach dem Waschen, wurde eine Suspension von Liposomen mit Antikörpern für Gruppe A Streptococcus auf deren Oberfläche, auf die Membrane aufgebracht. Die Anwesenheit von Antigen in dem extrahierten Material, wird durch die visuelle Beobachtung eines rosa Dreiecks, auf der Membranoberfläche festgestellt. Stark gefärbte Dreiecke wurden als "reaktiv"; schwach gefärbte Dreiecke wurden als "minimal reaktiv"; und die Abwesenheit eines sichtbaren Dreiecks wurde als "nicht-reaktiv" bewertet.
Drei der vier Tupfer in diesem Experiment, waren kommerziell erhältliche Produkte. Ein Dacrontupfer, geliefert mit dem Directigen 1-2-3 assay Kitt, der im Beispiel 1 beschriebene, zur Verfügung stehende Polyurethantupfer und der im Beispiel 5 beschriebene Polyurethantupfer (Wilshire Contamination Control, Carson, CA; Catalog Nr. 1001). Weiterhin wurde auch ein experimenteller Tupfer, der von der Wilshire Contamination Control hergestellt wird, und ScotFoam Special Pore-Custom Foam benutzt, mit 100 Poren pro inch (40 Poren pro cm) und weissen Pigmenten, untersucht.
Jeder Tupfer hatte eine Gesamtlänge von 6,0 in. (15, 24 cm), und umfasste eine Tupferspitze mit einem Mass von ungefähr 0,625 in.(1,59 cm) Länge und 0,188 in.(0,48 cm) im Durchmesser, die an einem weissen Polystyrolschaft, mit einem Durchmesser von 0,094 in.(0,238 cm), befestigt war. Alle Polyurethantupfer wurden, vor ihrem Gebrauch, mit Gammastrahlen sterilisiert.
Die Ergebnisse dieses Experiments, sind in der Tabelle VIII zusammengefasst (Durchschnitt für Doppel-Versuche). In der Tabelle VIII, "R" bedeutet reaktiv, "RM" bedeutet minimal reaktiv, "N" bedeutet nicht-reaktiv und "ND" bedeutet nicht bestimmt. Gruppe A Streptococcal-Antigen wurde zurückgewonnen und war auf Schaumtupfern nachweisbar, die nur ein viertel der Menge von Organismen der am wenigsten konstruierten Probe hatten, die mit dem Dacrontupfer nachweisbaren Antigen zurückgewonnen werden konnten. Deswegen war die Assayempfindlichkeit zwei bis viermal verbessert, wenn man dieselbe mit dem Dacrontupfer in dem Directigen 1-2-3- Test vergleicht. TABELLE VIII Zurückgewinnung der Gruppe A Streptococcus-Antigen von Dactron- und Polyurethanschaum-Tupferspitzen ORGANISMEN KONZENTRATION Tupferquelle Tupfermaterial Becton Dickinson Texwipe Wilshire Dacron Polyurethan

Claims

1. Biologische Probensammel- und -transportvorrichtung, umfassend

einen Stieltupfer (9) zum Sammeln biologischer Proben, umfassend

einen Schaft (10) und eine sterile Tupferspitze (11), die an einem Ende des Schaftes (10) befestigt ist, wobei die Tupferspitze (11) aus einem Polyurethanschaumstoff mit offenen Zellen an ihrer freiliegenden Oberfläche gebildet ist und nicht-toxisch ist, wie durch das Fehlen einer Zone der Wachstumshemmung gezeigt wird, wenn sie auf ein mit einer Suspension von N. meningitidis (Quality Control Collection, Becton Dickinson Microbiology Systems, ATCC 53900), N. gonorrhoeae (ATCC 19424) oder N. gonorrhoeae (ATCC 43070) bestrichenes halbfestes Wachtumsmedium gebracht wird,

eine Kappe (12), die an einem Ende des Schaftes (10) befestigt ist, das gegenüber dem Ende liegt, an dem die Tupferspitze (11) befestigt ist, und

eine röhrenförmige Tupferabdeckung (13) zum Aufnehmen des Stieltupfers (9), die frei von jeglichem Transportmedium ist und in die Kappe (12) paßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin der Polyurethanschaum stoff ein nicht nicht-retikulierter Schaumstoff ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, worin der Schaumstoff 8 bis 80 Poren/cm (20 bis 200 Poren/inch) an seiner freiliegenden Oberfläche hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend einen Proben-Inokulator (15).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin der Proben-Inokulator (15) am Äußeren der Kappe (12) befestigt ist und die Vorrichtung weiterhin eine Inokulator-Kappe (14) umfaßt, um den Inokulator (15) abzudecken und vor dem Gebrauch vor Verunreinigungen zu schützen.