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Mit Milliflex Quantum des amerikanischen Unternehmens Millipore lässt sich die mikrobiologische Belastung von Flüssigkeiten sicher und erheblich schneller als bisher messen.
Ein optisches System ermöglicht in Kombination mit einer universellen, nicht destruktiven Fluoreszenzmarkierung die Erkennung der bebrüteten Mikrokolonien.

In Medizin, Pharmazie und im Nahrungsmittelsektor ist der Nachweis von Kontaminanten wie Bakterien, Hefe- oder Schimmelpilzen in Flüssigkeiten von höchster Bedeutung. Diese Kontaminante können aus den eingesetzten Rohstoffen stammen oder im Zuge der Herstellungsprozesse in den Endprodukten landen. Der Nachweis dieser mikrobiologischen Belastung erfolgt quantitativ: als Einheit dient das einzelne Kontaminant, zum Beispiel eine Bakterienzelle.

Keime auszählen

Der Blick auf einen Monitor ist deutlich ergonomischer, als sich über ein Mikroskop zu beugen. Das zeigt sich auch beim Milliflex Quantum: 80 % der Tester entschieden sich für die Ausführung mit Kamera von Stemmer Imaging und passender Auswertesoftware, die beim ­Ermitteln der mikrobiologischen Kontamination einer Flüssigkeit hilft.

Bei herkömmlichen Nachweismethoden kommen Filtermembranen zum Einsatz, die die Kontaminante zurückhalten. Nachdem das Produkt durch die Membran gefiltert wurde, brütet es fünf bis sieben Tage lang in einer Nährlösung, je nach Art des gesuchten Keims. Danach sind die Kontaminante in Form von zählbaren Kolonien sichtbar.

Das von der amerikanischen Millipore Corporation entwickelte Laborgerät Milliflex Quantum ermöglicht es, die erforderliche Bebrütungszeit zum Messen der mikrobiologischen Belastung auf einer Membran um etwa zwei Drittel zu reduzieren. Das Gerät kombiniert eine universelle, nicht destruktive Fluoreszenzmarkierung mit einem optischen System. Damit werden die fluoreszierenden Mikrokolonien auf der gesamten Membran mit bloßem Auge erkennbar.

Vor der Kamera

Ein bewegliches Kameramodul ermöglicht es dem Nutzer, die Membran auf einem Bildschirm zu betrachten – das ist flexibler und benutzerfreundlicher als andere Lösungen. Eine speziell für diesen Zweck entwickelte Software dient zum Zählen der Mikrokolonien. Durch die kompakte Einbauweise ist das Kameramodul einfach in der Handhabung und liefert eine kontrastreiche Abbildung der Mikrokolonien ab einem Durchmesser von 120 µm.

Über die Firmen

Die 1954 gegründete amerikanische Millipore Corporation ist eine Filiale des Merck-Konzerns. Sie liefert Spitzentechnologien, Geräte und Dienstleistungen für die Life-Science-Industrie. Millipore beschäftigt weltweit 6000 Mitarbeiter und erzielte 2010 einen Umsatz von 1,7 Milliarden Euro. Stemmer Imaging ist nach eigenen Angaben Europas größter Anbieter von Bildverarbeitungstechnologie und Entwickler der Software-Plattform Common Vision Blox. Das Unternehmen liefert alle Komponenten und Dienstleistungen, die man zur Realisierung von zuverlässigen Bildverarbeitungs-Lösungen benötigt.

Das Milliflex-System besteht aus einer Platinenkamera mit einem monochromen CMOS-Sensor (Auflösung: 1280 x 1024 Pixel) und einem 12-mm-Mikroobjektiv, die von Stemmer Imaging stammen. Der Hersteller Millipore verwendet die an der Kamera vorhandenen Ein- und Ausgänge dazu, ein software-gesteuertes Leuchtband zu integrieren. Dieses Leuchtband informiert den Benutzer über den aktuellen Status der Kamera (Kamera OK / Bildaufnahme läuft / Fehler). Somit sind keine komplexen elektronischen Zusatzkomponenten nötig.

„Nach Validierung der technologischen Grundlagen des Milliflex Quantum und der Herstellung der ersten Prototypen erkannten wir schnell den Nutzen, den die Ausstattung des Systems mit einer Funktion zur Darstellung der Membran am Bildschirm und einer Software zur Unterstützung der Zählung mit sich bringen würde“, erklärt Gaël Waiche, Verantwortlicher für die Entwicklung der Milliflex Quantum-Geräte bei Millipore. Der Spezialist berichtet weiter von seinen Erfahrungen: „Wir haben danach sämtliche auf dem Markt verfügbaren Kameras geprüft und uns dann für ein über Stemmer Imaging Frankreich vertriebenes Modell entschieden. Dieses Produkt stellte auf Anhieb einen guten Kompromiss zwischen Kompaktheit, Preis und Leistung dar. Darüber hinaus waren die Qualität des SDK und die garantierte Langlebigkeit von entscheidender Bedeutung.“

Unterstützung bei der Entwicklung

Der Support durch den europäischen Technologie-Lieferanten für die Bildverarbeitung ging nach Waiches Worten noch weiter: „Die Firma GPVision zählt zu den bevorzugten Integrationspartnern der französischen Niederlassung von Stemmer Imaging. Deren Gründer Philippe Gac hat die Software zum Einstellen der Optik dieses Moduls entwickelt. Dank der zuverlässigen und schnellen Mithilfe des Stemmer-Imaging-Teams konnten wir den ersten Prototypen des Kameramoduls innerhalb weniger Wochen produzieren und uns davon überzeugen, dass das Produkt unseren Anforderungen gerecht wird.“

Millipore hatte das Kamera-Modul ursprünglich nur als Option des Milliflex-Quantum-Systems vorgesehen. Im Anschluss testete der Hersteller sein Gerät bei zahlreichen Kunden. Rund 80 Prozent dieser Anwender sprachen sich nach den Tests dafür aus, das System lieber mit als ohne Kamera zu verwenden. Daher entschied sich Millipore, das System standardmäßig mit dem Kameramodul auszustatten.

Alle Tests bestanden

Nach der formalen Validierung wurde noch die Genauigkeit der Zählfunktion überprüft: Das Gerät konnte auch diese Tests erfolgreich absolvieren. Aufgrund der positiven Reaktionen der Kunden brachte Millipore das mit dem Kamera-Modul ausgestattete Milliflex-Quantum-System weltweit auf den Markt.