用于收集从半固体表面生长的微生物的设备和装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及用于收集从半固体表面生长的微生物的设备和装置。一种从半固体表面收集生物样品的设备。该设备具有带有近端和远端的轴，以及与轴在近端集成的尖端。所述尖端具有适应于在其上收集微生物或从其释放微生物或两者兼具的表面，其中适应表面包括凹进或延伸部的至少一个特征，以增加尖端的表面积并在其上收集微生物。此类特征的示例包括具有约1000μm或更小尺寸的微特征。其它示例包括移液管尖端。

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请要求2015年4月8日提交的美国临时申请No.62/144,574的申请日权益，其公开内容通过参考并入本申请中。
本文公开了用于从在半固体表面上生长的微生物菌落收集一种或多种包含微生物的样品以便制备液体溶液中的微生物悬浮液的设备和装置。
技术介绍
作为医疗诊断的常规实践，生物样品如血液提取自病人并被分析以诊断和治疗疾病。根据指示，例如通过血液培养(诸如来自Becton，DickinsonandCompany的BACTECTMFX和BACTECTM9000系列)或通过在琼脂平板上划线培养(手动或通过自动化器械，例如Becton，DickinsonandCompany出售的InnovaTM)，可以分析样品以确定微生物是否存在于样品中。如果确定微生物存在，则有医学和经济两方面理由来鉴别存在的特定微生物以及为了利于治疗鉴别微生物的抗生素耐药性/易感性。许多种类的微生物(microorganism)(以下也被称为微生物(microbes))，特别是细菌和单细胞真菌，可以通过质谱(“massspec”)过程来鉴别，诸如基质辅助激光解吸电离(“Maldi”)。还期望分析抗微生物剂在抑制来自临床样本的微生物分离物的生长方面的有效性。这种分析称为抗微生物易感性试验(“AST”)。在MALDI和AST分析物两者的制备中，从待用于制作重悬浮样品的半固体培养基收集微生物菌落。通常，从用于样品制备的菌落拾取样品的过程是手工过程。尽管已经向自动化系统进步，但当前的自动化过程和设备从单个菌落移去仅少量样品。这些设备需要多次拾取以移去包含于若干菌落中的生物质(biomass)，以获得用于下游试验(例如，MALDI或AST)必需的足够样品。另外，这些系统使用将微生物直接应用于Maldi制备平板的直接涂片过程。寻求用于悬浮样品中有效收集微生物生长的改进设备。
技术实现思路
此处公开的设备是用于收集半固体表面上生长的微生物来制备在液体溶液中的微生物悬浮液的“一次拾取工具”，该液体溶液用于进一步鉴别(利用MALDI或其它技术)和/或AST试验。本技术的一个实施例包括轴和尖端组件。所述轴具有近端和远端，其中尖端固定于轴并且从轴延伸。所述尖端具有当尖端与微生物菌落接触时在其上收集微生物的适应表面。所述适应表面可以是格栅图案或直径可变的。所述适应表面格还可以包括刀片、把手、长钉或脊。所述适应表面还可以有助于微生物的释放。在另一个实施例中，组件具有位于轴的近端或接近轴的近端的腔和排放通道或多个排放通道，从而提供用于收集微生物的适应表面。所述腔可以被格栅覆盖或可以包含一个或更多个刀片。所述刀片可以是螺旋的或直的，或可以从腔延伸。仍然在另一个实施例中，组件具有可移除尖端。可移除尖端可以是通过磁力、压紧或螺纹附连于组件的近端的护套。护套可以包括勺以进一步利于微生物收集。在另一个实施例中，拾取工具具有延伸通过套筒的杆和刀片组件。杆具有近端和远端，其中远端是中正延伸以利于操作工具。杆的近端具有径向延伸的一个或更多个刀片。一旦拾取工具定位且限定选择的微生物样品，通过操纵杆的远端，杆和刀片组件能够沿套筒向下推进，从而利于收集微生物。通过操纵远端，杆和刀片组件也能够收回以利于释放微生物。仍然在另一个实施例中，拾取工具具有非磁杆和磁棒组件。非磁杆具有远端和近端，其中远端是中正延伸以利于操作工具。磁棒从非磁杆的近端径向延伸。所述组件容纳在具有至少一个顶端开口的管中，所述开口使得磁棒自由旋转。管具有延伸超过组件以形成凹进的底部。此实施例进一步包括附连到刮刀顶部的铁磁线，形成刮刀组件。刮刀组件磁性附连于管的凹进中的磁棒。一旦拾取工具定位选择的微生物，非磁杆的远端被操纵以在具有刮刀组件的管的凹进中收集微生物。非磁杆的远端也可以被操纵以利于从管的凹进释放微生物。远端可以被手动或自动操纵。本技术的一些方面在下面进一步详细描述。附图说明图1图示说明本文描述的拾取工具的端部的实施例。图2A-2F图示说明图1中端部的尖端的实施例的细节视图。图3A-3C图示说明图1所示的拾取工具端部的可替换尖端几何形状的细节视图。图4A-4D图示说明图1所示的拾取工具端部的可替换尖端几何形状的细节视图。图5A-5I图示说明图1所示的用于拾取工具端部的尖端几何形状的额外特征的细节视图。图6A-6B图示说明本技术的实施例，其中拾取工具具有勺或抹刀部分。图7图示说明用于图1所示的拾取工具端部的尖端的另一个实施例，所述尖端是具有塑料护套的金属探针。图8图示说明用于图1的端部的尖端的另一个实施例，根据本技术的一个实施例，尖端具有可拆卸护套和用于收集微生物的推动机构。图9A-9E是图示说明拾取工具的一个实施例和用于收集和释放样品的一次拾取过程的透视图。图10A-10C图示说明利用磁搅拌器组件的本技术一个实施例的未组装部分。图11A-11D图示说明本技术一个实施例的磁搅拌器组件。图12示出图11A、11B、11C中的组件的透视图。图13A-13D根据使用图11D所示的工具的本技术的一个实施例图示说明使用磁搅拌器组件的拾取过程。图14图示说明作为本技术的一个实施例的移液系统。图15图示说明作为本技术一个实施例的微特征图案。图16图示说明具有图15的微特征图案的拾取工具。具体实施例本文公开的拾取工具的实施例能够从表面拾取期望量的生物样品。如上所述，拾取工具用于收集形成在营养培养基(称为琼脂、培养基等)表面上的菌落形式的样品(例如，微生物，诸如细菌、真菌等)。由本文描述的拾取工具收集的样品的量优选足够制备液体溶液中的微生物重悬浮液(约1×107至约1×1010CFU/ml)。目标是约3×108CFU/ml。在优选的实施例中，工具能够在一次拾取中获得足够样品。“一次拾取”工具被配置为具有样品收集表面，该样品收集表面适于在单次拾取中获得足够样品以制备将用于随后Maldi鉴别的重悬浮液。在优选的实施例中，同样的悬浮液也将用作用于抗微生物易感性试验(AST)的样品源。拾取工具包括轴和尖端组件。轴是利于操作工具的中正延伸。轴具有远端和近端。轴的远端可以被自动或手动操纵以利于拾取和释放过程。拾取工具的近端包括尖端，该尖端具有用于收集或移除微生物的适应表面。尖端可以是轴的分离部件，或者轴和尖端可以是单片集成的。工具旨在作为自动拾取系统的一部分，从而工具被机器人设备接收或者被本文描述的工具的其它合适的机械载体接收。适合用于承载和操纵本文描述的工具的机器人设备和其它机械设备对本领域技术人员是公知的并且在此不再详细描述。本文描述的工具还可以被手动操作，尽管工具的自动操作是优选的。工具可以以各种方式附连到其载体。例如，工具可以通过利用吸力而被磁性附连或通过机械附连(例如由载体的母螺纹部分接收的公螺纹部分或通过摩擦配合)而被附连。工具附连到载体的各种方式对本领域技术人员是公知的并且在此不再详细描述。工具还可以以压合方式附连，以使所述工具“搭扣”在其载体上，并且通过被推开或拉开而从载体移除。一旦收集的样品已经从工具释放用于进一步处理，工具通常从载体移除。拾取工具被承载到在设置目标样品的表面上。通常，表面是已经形成样品菌落的培养基表面。在由机器人设备承载拾取工具的这些实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从半固体表面收集生物样品的设备，其特征在于包括：具有近端和远端的轴；与所述轴在所述近端处集成的尖端；所述尖端具有适应于在其上收集微生物或从其释放微生物或两者兼具的表面，其中所述适应表面包括至少一个特征以增加所述尖端的表面积并在其上收集微生物。

【技术特征摘要】
2015.04.08 US 62/144,5741.一种从半固体表面收集生物样品的设备，其特征在于包括：具有近端和远端的轴；与所述轴在所述近端处集成的尖端；所述尖端具有适应于在其上收集微生物或从其释放微生物或两者兼具的表面，其中所述适应表面包括至少一个特征以增加所述尖端的表面积并在其上收集微生物。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述适应表面是格栅图案。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述轴包括一个或更多个刀片。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述刀片是螺旋状的。5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述刀片是直的。6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述适应表面包括至少一个长钉。7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述适应表面包括至少一个把手。8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述适应表面包括至少一个脊。9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述轴的所述近端具有约0.5mm至约10mm的直径。10.一种从半固体表面收集生物样品的设备，其特征在于包括：具有近端和远端的轴；在所述轴中的腔；以及与通道流体连通的至少一个排放通道；其中所述腔和所述至少一个排放通道位于所述轴的所述近端上或附近，从而提供用于在所述轴的所述近端上收集微生物或从所述轴的所述近端移除微生物的适应表面。11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于所述至少一个排放通道沿着所述轴的长度设置。12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于所述腔包含一个或更多个刀片。13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于所述刀片是螺旋状的。14.根据权利要求12所述的设备，其特征在于所述刀片是郁金香状。15.根据权利要求12所述的设备，其特征在于所述刀片从所述腔延伸。16.根据权利要求10所述的设备，其特征在于所述腔具有开口，并且所述开口被格栅覆盖。17.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述适应特征是微特征的图案，其中每个微特征具有约1000μm或更小的至少一个尺寸。18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于所述微特征尺寸是约100μm至约500μm。19.一种从半固体表面收集生物样品的设备，其特征在于包括：具有近...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·M·维尔斯，D·利文斯顿，J·辛格里恩，W·A·福克斯，B·R·朗霍夫，V·帕特尔，S·塔克，MH·叶，M·A·布拉斯克，
申请(专利权)人：贝克顿·迪金森公司，
类型：新型
国别省市：美国;US