DE2028822A1

DE2028822A1 - Biochemical determinations - in completely equipped test - containers including all necessary reagents and solvents

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Publication number: DE2028822A1
Application number: DE19702028822
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-11
Filing date: 1970-06-11
Publication date: 1971-12-16

Abstract

The reagents and solvents for a specific determination are separately enclosed in the individual membrane-separated compartments in the container in chronological order from top to bottom, so that after addition of the test sample the final soln. lies in the bottom of the container. Pref. the container is of plastics.

Description

Verfahren zur Durchführung von chemischen, insbesonaere biochemischen Bestimmungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung von chemischen, insbesondere biochemischen Bestimmungen, welche zur automatischen oder halbautomatischen Ausführung genauso geeignet ist, wie zur individuellen Ausführung, sowie einen Behälter für dieser Verfahren, Insbesondere in der chemischen Praxis aber auch beim Arzt, ebensc wie in chemischen und pharmazeutischen Laboratorien muß eine begrenzte Anzahl bestimmter Substanzen in zunehmende Häufigkeit qualitativ oder quantitativ bestin3mt.Process for carrying out chemical, in particular biochemical Provisions The invention relates to a method for carrying out chemical, in particular biochemical determinations which are used for automatic or semi-automatic Execution is just as suitable as for individual execution, as well as a container for this procedure, especially in chemical practice but also at the doctor's, as in chemical and pharmaceutical laboratories, there must be a limited number certain substances are determined qualitatively or quantitatively in increasing frequency.

werden. Sin 3eispiel hierfür sind die in den Körperflüssigkeiten enthaltenen Substanzen, welche für die klinische Diagnose oft von entscheidender Bedeutung sind. Die steigende Zahl dieser Bestimmungen erfordert ihre Vereinfachung und Rationalisierung.will. Examples of this are those contained in body fluids Substances that are often of crucial importance for clinical diagnosis. The increasing number of these provisions requires their simplification and rationalization.

Mn hat daher bereits versucht, die häufigsten klinischen Bestimmungen zu automatisieren. In einem Fall wurde ein sehr kompliziertes Gerat entwickelt, welches die vollautomatische Durchführung einer kleiner Anzahl derartiger Bestimmungen mit Hilfe eines Computers, an den die gebrächlichsten, physikalisch-chemischen Bestimmungsgeräte angeschlossen sind, ermöglichen soll. Die für die jeweiligen Bestimmungen erforderlichen Reagenzien wurden in Kapseln verschlossen als bets in das Gerät eingegeben. Das Gerät erschien jedoch nie im Handel, weil es einerseits wegen neiner aufwendigen Bauweise schon aus Preisgründen nur f-Ur große Kliniken und dergleichen in Frage kam und andererseits auch in bezug auf Störungsfreiheit und exaktheit der flessungen den Erwartungen nicht entsprach. Ein anderer Versuch zur Lösung des oben erwähnten Problems bestand in einem Spektrophotometer, welche zur vollautomatischen Durchführung einer kleinen Zahl von enzymatischen Routinebestimmungen verwendbar sein sollte. Die erforderlichen Reagenzien sollten hierbei in Form von Tabletten in das Gerät eingegeben werden. Auch dieses Gerät erfüllte trotz aufwendiger Bauweise die Erwartungen nicht und konnte bis jetzt noch nicht zu einer zufriedenstellenden Arbeitsweise gebracht werden. Abgesehen von der unbefriedigenden Arbeitsweise dieser Geräte sind diese auch aus Preisgründen und wegen mangelnder Vielfalt der zu bewältigenden Aufgaben nicht geeignet, das Problem der Routine-Änalysen zu losen.Mn has therefore already tried the most common clinical determinations to automate. In one case there was a very complicated device developed, which allows the fully automatic implementation of a small number of such Determinations with the help of a computer to which the most common, physico-chemical Determination devices are connected, should allow. The for the respective provisions necessary reagents were sealed in capsules as bets entered into the device. However, the device never appeared on the market because on the one hand it was not expensive For price reasons, the design is only possible for large clinics and the like and on the other hand also with regard to freedom from interference and accuracy of the fluids did not live up to expectations. Another attempt at solving the above The problem consisted of a spectrophotometer which was able to carry out fully automatically should be useful for a small number of routine enzymatic determinations. The necessary reagents should be in the form of tablets in the device can be entered. This device also met expectations despite the complex design not and has not yet been able to work satisfactorily to be brought. Apart from the unsatisfactory functioning of these devices this also for price reasons and because of the lack of variety in the tasks to be mastered not suitable to solve the problem of routine analysis.

Aufgabe der erfindung ist daher die Schaffung eines- einfachen und billigen Verfahren, welches ohne besond-ere Vorkenntnisse leicht die exakte Durchführung der Routine-Analysen auch im Xleinstlaboratorium ermöglicht und-andererseits auch für die halb- und vollautomatische Durchführung geeignet ist.The task of the invention is therefore to create a simple and cheap process, which can easily be carried out exactly without any special prior knowledge which also enables routine analyzes in the Xleinstlaboratorium and -on the other hand, too is suitable for semi and fully automatic execution.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Durchführung von chemischen, insbesondere biochemischen Bestimmungen besteht darin, daß alle für die Bestimmung notwendigen Reagensien und Lös'ungsmittel in den geschlossenen Kammern eines Behälters mit durchtrennbaren Zwischenwänden in der dem Ablauf der iBestimmung entsprechenden Reihenfolge angeordnet werden, durch fortschreitendes Öffnen der Zwischenwände von oben nach unten unter Mischung der einzelnen Komponenten und Zusatz der zu bestimmenden Probe die Reaktionen ablaufen gelassen und in der untersten Kammer die 13estimmung nach an sich bekannten Methoden durchgeführt wird.The inventive method for performing chemical, in particular biochemical determinations consists in that all necessary for the determination Reagents and solvents in the closed chambers of a container with separable Partition walls arranged in the order corresponding to the sequence of the determination by progressively opening the partitions from top to bottom Mixing the individual components and adding the sample to be determined the reactions allowed to run off and in the lowest chamber the determination according to the known Methods is carried out.

pa die Behälter mit Füllung vorfabriziert werden können, ist es nur noch erforderlich, mit einem Stichel oder einem anderen geeigneten Werkzeug die Trennwände der Kammern nach einem bestimmten Zeitplan zu durchstoßen, so daß sich die in den Kammern enthaltenen Substanzen miteinander mischen und reagieren können. Im einfachsten Fall wird die zu untersuchende Probe in die erste Kammer gegeben und vermischt sich dort mit dem ersten Lösungsmittel oder der ersten lteagenzlösung. Danach wird die zweite Kammer usf. geöffnet, bis sich das endgültige Reaktionsprodukt schließlich in der untersten Kammer sammelt. In dieser untersten Kammer erfolgt dann die Bestimmung, beispielsweise durch Aufnahme einer Photosonde.pa the containers can be prefabricated with filling, it is only still required, with a graver or other suitable tool the To pierce partition walls of the chambers according to a certain schedule, so that the substances contained in the chambers can mix and react with one another. In the simplest case, the sample to be examined is placed in the first chamber and mixes there with the first solvent or the first reagent solution. Then the second chamber etc. is opened until the final reaction product is found finally collects in the bottom chamber. In this lowest chamber takes place then the determination, for example by recording a photosonde.

Die Bestimmung des endgültigen Reaktionsproduktes in der Meßkammer des Behälters erfolgt vorzugsweise nach physikalischen oder physikalisch-chemischen Methoden, z.B.The determination of the final reaction product in the measuring chamber of the container is preferably carried out according to physical or physico-chemical Methods, e.g.

durch Photometrie, Flammenphotometrie, Atomabsorptionsspektrometrie oder mittels ionenselektiver Elektroden. Das Verfahren der Erfindung eignet sich auch besonders zur Anwendung mit der in der deutschen Patentschrift ... ... (Patentanmeldung p 19.59 612;4) beschriebenen Photosonde, wobei die Meßkammer des Behälters so gestaltet wird, daß sie bei kleinstmöglichem Volumen an MeßlUsung den größtmögliohen Lichtweg fUr die Bestimmung mittels der Photosonde, die das Endstück eines faseroptischen-Systems darstellt, bietet.by photometry, flame photometry, atomic absorption spectrometry or by means of ion-selective electrodes. The method of the invention is suitable also especially for use with the in the German patent specification ... ... (patent application p 19.59 612; 4) described photosonde, whereby the measuring chamber of the container is designed in this way will that they at smallest possible volume of measuring solution the largest possible Light path for the determination by means of the photosonde, which is the end piece of a fiber optic system represents, offers.

Der erfindungsgemäße Behälter für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung zeichnet sich aus durch ein odermehrere rohrartige Teile beliebigen Querschnitts, wolche duroh Membranen in geschlossene Kammern unterteilt sind in welchen sich die zur eine bestimmte Bestimmung erforderlichen Reagenzien und Öllösungsmittel sowie gegebenenfalls Hilfsmittel befinden sowie durch eine an ein«t Rohrende gelegene Kammer, die als Meßkammer ausgebildet ist.The container according to the invention for carrying out the method the invention is characterized by any one or more tubular parts Cross-sectional, what duroh membranes are divided into closed chambers which are the reagents and oil solvents required for a particular determination as well as, if necessary, auxiliary means are located, as well as by one located at one end of the pipe Chamber designed as a measuring chamber.

Der Behälter kann aus einem integralen Teil bestehen, in welchen die Kammerfüllstoffe und Membranen eingesetzt sind oder aus mehreren Teilen, wobei das Behälteraußenteil als "Matrize" für die Aufnahme von "Reagenz-Patronen" dient. Die Membranen werden hierbei durch die Endflächen der Jeweiligen "Patronen" dargestellt. Dadurch soll erreicht werden, daß ein Behälteraußenteil für möglichst viele verschiedenartige Reaktionsabläufe verwendet werden kann, so daß die Beschickung mit verschiedenen Reagenz-Sätzen (bei einer Behälterform) in verschiedener, variabler Anordnung die Durchführung der verschiedensten, analytischen Verfahren zuläßt.The container can consist of an integral part in which the Chamber fillers and membranes are used or made up of several parts, with the The outer part of the container serves as a "matrix" for receiving "reagent cartridges". the Membranes are represented by the end faces of the respective "cartridges". This is intended to ensure that an outer container part for as many different types of containers as possible Reaction workflows can be used so that the feed can be different Reagent sets (with one container shape) in different, variable arrangements Carry out a wide variety of analytical procedures.

Der Behälter besteht aus geeignetem Material wie Glas oder Kunststoff, vorzugsweise aus transparentem Sunststoff.The container is made of suitable material such as glass or plastic, preferably made of transparent plastic.

Die Ausbildung des Behälters mit mehr als einem rohrartigen Teil, wobei diese Teile parallel zueinander zu einer Einheit zusammengefaßt sind, ermöglicht es, verschiedene chemische Reaktionen gleichzeitig nebeneinander ablaufen zu lassen, so daß ein dreidimensionaler (vektorieller) Analysenablauf durchgeführt werden kann. In den einzelnen rohrartige Teilen des Behälters werden die Kammern des Jeweiligen Rohres von oben nach unten gedffnet, d.h. durchstoßen. In einer, besonderen Äusführungsform weist der Be-.The formation of the container with more than one tubular part, these parts being combined in parallel to one another to form a unit it to let different chemical reactions take place side by side at the same time, so that a three-dimensional (vectorial) analysis process can be carried out. In the individual tubular parts of the container, the chambers of the respective Pipe opened from top to bottom, i.e. pierced. In a special embodiment the evidence.

hälter eine oder mehrere Nebenkammern auf, die durch Neigen des Behälters nach Öffnung bestimmter Membranen mit dem Inhalt anderer Kammern gefüllt werden können. Diese Anordnung von Nebenkammern ermöglicht es beispielsweise auch, kompliziertere Reaktionsabläufe, wie Chromatographie oder lonenaustausch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Zu diesem Zwecke können Hilfsmittel wie Ionenaustauschermatcrial oder/und Filtermaterial, z.B.Holds one or more secondary chambers, which can be opened by tilting the container after opening certain membranes are filled with the contents of other chambers can. This arrangement of secondary chambers also enables, for example, more complicated Reaction processes such as chromatography or ion exchange within the scope of the invention Procedure perform. Aids such as Ion exchange material and / or filter material, e.g.

Filterfritten, innerhalb des Behälters angeordnet sein, Wenn beisnielsweise ein Ionenaustauschmaterial in iorm im Behälter angeordnet ist, so wird dieses nach Durchtrennung der entsprechenden Membranen von der im entsprechenden Rohrteil des Behalters darüber befindlichen Flüssigkeit durchlaufen. Durch Kippen des Behälters kann dann die Flüssigkeit in eine Nebenkammer gebracht und der Ionenaustauscher anschließend eluiert werden und das Eluat zur weiteren Umsetzung oder Bestimmung benutzt werden. lurch Anordnung mehrerer Kammern im Behälter ist es auch möglich, wiederholt zu eluieren und durch-entsprechendes üirikippen unerwünschte Eluate in hierfür vorgesehene Nebenkammern fließen zu lassen. ifur das Eluat der letzten Elution findet dann zur Analyse Verwendung.Filter frits, be arranged within the container, if for example If an ion exchange material is arranged in iorm in the container, this is after Separation of the corresponding membranes from the one in the corresponding pipe part of the Flow through the container above the liquid. By tilting the container the liquid can then be brought into a secondary chamber and the ion exchanger are then eluted and the eluate for further implementation or determination to be used. By arranging several chambers in the container, it is also possible to to elute repeatedly and by appropriately flipping undesired eluates in to allow the secondary chambers provided for this to flow. if for the eluate of the last elution is then used for analysis.

Falls im Laufe der Reaktion,beispielsweise durch Enteiweißung von eingesetztem Serum, Stoffe abgeschieden werden sollen, so kann dies durch Anordnung geeigneter Filter in nerhalb des Behälters erfolgen. So kann beispielsweise eine Glas fritte im Behalter angeordnet sein, welche nach Durchstoßen der entsprechenden Membranen und geeignetes Kipper des Behälters den Niederschalg abtrennt.If in the course of the reaction, for example by deproteinization of If the serum used, substances are to be deposited, this can be done by arrangement suitable filter inside the container. For example, a Glass frit can be arranged in the container, which after piercing the corresponding Membranes and a suitable tipper of the container separates the precipitate.

Die Meßkammer des Behälters ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie optimale Bedingungen für das jeweils zur Bestimmung herangezogene Meßgerät bietet. Bei Verwendung Photasonde soll die Meßkammer dabei so gehalten sein, daß sie mit dem kleinstmöglichen Volumen an Neßlösung den größtmöglichen Lichtweg bietet. Der Boden der Meßkammer kann aus spiegeln dem Material bestehen oder verspiegelt sein und durch geeignete Gestaltung der Meßkammer, z,.B.The measuring chamber of the container is preferably designed so that it offers optimal conditions for the particular measuring device used for the determination. When using a photo probe, the measuring chamber should be held in such a way that it is with offers the smallest possible volume of Neß solution the largest possible light path. Of the Bottom of the measuring chamber can be made of reflect the material or be mirrored and by suitable design of the measuring chamber, e.g.

durch Absätze, kann eine Justierung der eingesetzten Photosonde oder eines sonstigen Meßgerätes erfolgen, so daß stets genau definierte Meßlängen eingehalten werden.by paragraphs, an adjustment of the photo probe used or another measuring device, so that precisely defined measuring lengths are always maintained will.

Bei einer anderen Ausführungsform ist der geßkammerteil aus gceigretem, durchsichtigem Material gefertigt, so daß eine Fotometrie In überlicher Weise durch die Wände hindurch möglich ist. Hierbei dient dann die Meßkammen gewissermaßen als Meßküvette.In another embodiment, the chamber part is made of gceigretem, made of transparent material, so that a photometry in a generous way by through the walls is possible. Here then the measuring comb serves to a certain extent as Measuring cuvette.

Der erfindungsgemäße Behälter und das Verfahren der Erwindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung weiter erläutert. In dieser stellen dar: Fig. 1 einen einrohrigen Behälter in der für die Harnstoffbestimmung erforderlichen Ausbildung.The container and method of the invention of the invention are used explained in more detail below with reference to the accompanying drawing. In these represent: FIG. 1 a single-tube container in the one for the determination of urea required training.

Fig. 2 einen zweirohrigen Behälter mit einer Meßkammer und je drei Reagenzien bzw. Lösungsmittelkammern Je Rohr.Fig. 2 shows a two-tube container with a measuring chamber and three each Reagents or solvent chambers per tube.

Fig. 3 einen zweirohrigen Behälter mit einer Meßkammer, der für die Glucosebestimmung eingerichtet ist.Fig. 3 shows a two-tube container with a measuring chamber, which for the Glucose determination is set up.

Fig. 4 einen anderen zweirohrigen Behälter, der in einem Rohr eine Filterfritte aufweist und zur Eisenbestimmung geeignet ist.Fig. 4 shows another two-tube container, which in a tube a Has filter frit and is suitable for determining iron.

Fig. 5 einen vierrohrigen Behälter mit einem Ionenaustauscherkanal und einer Nebenkammer, der für die TriJ'odthyroninbestimmung eingerichtet ist.5 shows a four-tube container with an ion exchange channel and a secondary chamber which is set up for the determination of triiodothyronine.

Fig. 6 eine Oberansicht der Behälter von Fig. 5.FIG. 6 is a top view of the containers of FIG. 5.

Der in Fig. 1 gezeigte einrohrige Behälter weist kreisförmigen Querschnitt des Rohres auf und enthält fünf Membranen 1 bis. 5, welche ihn inKammern 6, 7, 8 und 9 sowie eine zuunterst angeordnete Meßkammer 10 aufteilen. Die Meßkammer IO'besteht aus dem Führungs- und Justierraum 11 für eine einzusetzende Photo sonde und dem eigentlichen verengten Meßraum 12, dessen Endfläche 13 verspiegelt ist. Die Durchführung des erfindgem. Verfahrens mit dem Behälter von Fig. t ist im Beispiel 1 beschrieben.The single-tube container shown in Fig. 1 has a circular cross-section of the tube and contains five membranes 1 to. 5, which have him in chambers 6, 7, 8 and 9 and a measuring chamber 10 arranged at the bottom. The measuring chamber IO 'exists from the guide and adjustment room 11 for a photo to be used and the probe actual narrowed measuring space 12, the end surface 13 of which is mirrored. The implementation of the invention. Method with the container of Fig. T is in the example 1 described.

Der Behälter von Fig.2 weist rechteckigen Querschnitt auf und enthält zwei Rohre A und B von kreisförmigem Querschnitt, die jeweils wiederum Membranen lla, 12a und 13a bzw.The container of Figure 2 has a rectangular cross-section and contains two tubes A and B of circular cross-section, each in turn membranes lla, 12a and 13a or

llb, 12b und 13D tragen und die Kammern 14, 15, 16 und 17 sowie die Meßkammer 18 bilden. Die Meßkammer 18 entspricht der Meßkammer 10 von Fig. 1 in ihrer Ausbildung.llb, 12b and 13D wear and the chambers 14, 15, 16 and 17 as well as the Form measuring chamber 18. The measuring chamber 18 corresponds to the measuring chamber 10 of FIG. 1 in their training.

Sis weist ebenfalls eine verspiegelte Endfläche 19 auf.Sis also has a mirrored end face 19.

Abbildung 3 zeigt ebenfalls einen zweirohrigen Behälter von rechteckigem Querschnitt. Rohr A ist im wesentlichen zylindrisch ausgeführt, wie die in den Abbildungen 1 und 2 gezeigten Rohre. Rohr A ist durch die Membranen2la, 22a und 23a in die Kammern 24 und 25.sowie Meßkammer 26 unterteilt. Rohr B weist unterschiedlichen Querschnitt auf und zwar oben einen engen, kreisförmigen Querschnitt, auf dem eine Erweiterung zum Reaktionsraum 27 folgt, der durch Membran 21b von der Kammer 28 getrennt ist. Die Kammer 28 ihrerseits ist durch Membran 22b vom Meßraum 26 getrennt.Figure 3 also shows a two-pipe container of rectangular Cross-section. Tube A is essentially cylindrical, like the one in the figures 1 and 2 tubes shown. Tube A is through the membranes 2a, 22a and 23a into the chambers 24 and 25 as well as measuring chamber 26 divided. Tube B has a different cross-section on top of a narrow, circular cross-section on which an extension follows to the reaction space 27, which is separated from the chamber 28 by membrane 21b. The chamber 28, for its part, is separated from the measuring space 26 by a membrane 22b.

Fig. 4 zeigt ebenfalls einen zweirohrigen Behälter mit Rohren A und B. Rohr A weist Membranen 31a, 32a und 33a auf, welche die Kammern 34 und 35 begrenzen. Rohr 3 ist ähnlich wie Rohr 3 von Fig. 3 ausgeführt und erweitert seinen anfangs engen Querschnitt zu einem breiteren Reaktionsraum, der unten durch Membran Dlb von der Kammer 36 getrennt ist, die ihrerseits über Membran 32b von der Kamzaer 37 getrennt ist. Kammer 37 verbindet die Rohre A und B und ist durch Membran 33b vom Meßraum 38 getrennt.Fig. 4 also shows a two-tube container with tubes A and B. Tube A has membranes 31a, 32a and 33a which delimit the chambers 34 and 35. Tube 3 is designed similarly to tube 3 of FIG. 3 and extends its initially narrow cross-section to a wider reaction space, which is below through membrane Dlb from the chamber 36 is separated, which in turn via membrane 32b of the Kamzaer 37 is separated. Chamber 37 connects tubes A and B and is through membrane 33b separated from the measuring space 38.

In dem zum Rohr A führenden Ast weist Kammer 37 eine Fritte 39 auf, welche den unteren Abschluß des Rohres A bildet.In the branch leading to pipe A, chamber 37 has a frit 39, which forms the lower end of the tube A.

Fig. 5 zeigt einen vierrohrigen Behälter von ebenfalls rechteckigem Querschnitt. Die Rohre A, B und o weisen Membranen 41a, 41b und 41c auf, die mit den Membranen 42a, 42b und 42c die Kammern 45, 46 und 47 bilden. Unterhalb der Membranen 42a, 42b und 42c vereinigen sich die Kanäle A, B und C in der Kammer 48, die in den Ionenaustauscherkanal 49 kommen, der mit einem Ionenaustauschmaterial gefüllt ist. Der Ionenaustauscherkanal 49 führt zur Sammelkammer 50, die durch eine Zwischenwand, welche am oberen Ende geöffnet ist, mit der Nebenkammer 51 in Verbindung steht. IOnal D weist Membranen 41d, 42d, 43d und 44d auf, welche die Kammern 53 und 54- und die Meßkammer 55 untereinander und gegenüber dem Reaktionsraum 52 abschließen, welcher zur Sammelkammer 50 hin offen ist.Fig. 5 shows a four-tube container also rectangular Cross-section. The tubes A, B and o have membranes 41a, 41b and 41c, which with the diaphragms 42a, 42b and 42c form the chambers 45, 46 and 47. Below the membranes 42a, 42b and 42c, the channels A, B and C unite in the chamber 48, which in the ion exchange channel 49 come, which is filled with an ion exchange material is. The ion exchange channel 49 leads to the collecting chamber 50, which is separated by a partition, which is open at the upper end, communicates with the secondary chamber 51. IOnal D has membranes 41d, 42d, 43d and 44d, which the chambers 53 and 54- and close off the measuring chamber 55 from one another and from the reaction space 52, which is open to the collection chamber 50.

Die Behälter der Fig. 1 bis 5 weisen sämtlich gleiche äußere Abmessungen auf und können daher in einer Vorrichtung zur vollautomatischen Durchführung der Bestimmungen eingesetzt und gegeneinander ausgetauscht werden. Sämtliche Behälter weisen auch MeBkammern.gleicher Abmessungen und Ausführung auf, die innerhalb des Behälters stets an gleicher Stelle angeordnet sind. Diese ermöglicht es, mit einer automatischen Vorrichtung die Messung in der Meßkammer selbst in stets gleicher Weise durchzuführen, unabhängig davon, welcher Behälter in das Gerät eingesetzt wird. In der gezeigten Ausführungsform ist die Meßkammer so ausgebildet, daß sie sich zur Einführung einer Photosonde eignet, die in den Filhrunga- und Justierungsraum der Meßkammer eintritt und einen solchen Querschnitt aufweist, daB sie in den Meßraum der Meßkammer nicht mehr eintreten kann. Die untere Endfläche der Meßkammer ist entweder als Spiegelfläche ausgebildet oder durchsichltig5, so daß ein unter dem Behälter angebrachter Reflektor von der Photosonde ausgestrahlte Strahlung reflektierte Das erfindungsgemäße Verfahren und die Ausbildung des erfindungsgemäßen Behälters ermöglichen eine äußerst einfache und vielseitig anpaßbare lurchführung von Routinebestimmungen. Sie können z.B. im ärztliche Labor auf einfachste Weise und ohne Verwendung besonderer Vorrichtungen zu den üblichen Bestimmungen eingesetzt werden und ersparen vielfaches Pipettieren und sonstige normaerweise erforderliche Arbeitsgangee 29 genügt, nach einem bestimmten Zeitplan die einzelnen Membranen nacheinander zu öffnen und gegebenenfalls durch Schütten oder Kippen des Gefäßes die für die gewünschte Reaktion erforderliche Durchmischung der Inhaltsstoffe zu bewirken. Nach Ablauf der vorgeschriebenen Zeit wird dann in der Meßkammer die quantitative Bestimmung in an sich bekannter weise vorgenommen. Das Öffnen kann mit einem Stichel erfolgen, der die Membranen durchschneidet und zweckmäßig so ausgebildet sein kann, daß er gleichzeitig eine gute Durchmischung gewährleistet. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem unter der Spitze ein entsprechendes eventuell durch Bohrungen durchbrochenes Schild angebracht ist.The containers of FIGS. 1 to 5 all have the same external dimensions and can therefore be used in a device for fully automatic implementation of the Provisions are used and exchanged for one another. All containers also have measuring chambers of the same dimensions and design, which are within the Container are always arranged in the same place. This makes it possible to work with a automatic device the measurement in the measuring chamber itself in always the same way Way to perform regardless of which container is inserted into the device will. In the embodiment shown, the measuring chamber is designed so that it is suitable for introducing a photo probe into the guide and adjustment room enters the measuring chamber and has such a cross-section that it enters the measuring chamber the measuring chamber can no longer enter. The lower end face of the measuring chamber is either designed as a mirror surface or transparent5, so that one under the Container attached reflector reflected radiation emitted by the photosonde That Allow method according to the invention and the design of the container according to the invention an extremely simple and versatile adaptable implementation of routine determinations. You can e.g. in the medical laboratory in the simplest way and without using special Devices are used for the usual provisions and save many times over Pipetting and other normally required operations 29 are sufficient to open the individual membranes one after the other and, if necessary, according to a certain schedule the required reaction for the desired reaction by pouring or tilting the vessel To effect mixing of the ingredients. After the prescribed time has elapsed the quantitative determination is then carried out in a manner known per se in the measuring chamber performed. It can be opened with a stylus that cuts through the membranes and can expediently be designed so that there is good mixing at the same time guaranteed. This can be done, for example, by placing a corresponding under the tip possibly perforated shield is attached by holes.

In gleicher Weise eignet sich das Verfahren und der Behärter der Erfindung Jedoch auch für die halb- und vollautomatische Durchführung der Bestimmungen mit Hilfe entsprechend entworfener Geräte bzw. Vorrichtungen. Eine der artige vollautomatische Vorrichtung benötigt im Prinzip nur einen zeitlich gesteuerten Stichel zum Öffnen der Membranen und Mischung des Kammerinhalts sowie eine Meß einrichtung, welche die Messung nach Öffnung aller Membranen automatisch vornimmt. Hinzu kommen allenfalls noch Mittel zum Bewegen des Behälters, beispielsweise Kippen oder Schitteln. Hierdurch wird es möglich, mit sehr ziel einfacher kontruierten Vorrichtungen die vollautomatische Bestimmung durchzuführen, als dies bisher für möglich gehalten wurde.The method and hardener of the invention are equally suitable However, also for the semi and fully automatic implementation of the determinations Help designed devices or devices. One of those fully automatic ones In principle, the device only requires a time-controlled burin for opening the membranes and mixture of the chamber contents and a measuring device, which takes the measurement automatically after opening all membranes. In addition, there are at most nor means for moving the container, for example tilting or rocking. Through this it becomes possible to use fully automatic devices with very simple designed devices Determination to carry out than before thought possible became.

Sämtliche für die Reaktion benötigten Reagenzien und Lösungsmittel brauchen nicht mehr von Hand einpipettiert zu werden und auch die nachträgliche Zugabe von Enzymen läßt sich vermeiden, beispielsweise indem immobilisierte Enzyme verwendet oder die enzyme in der handelsüblichen Dauer form vorgesehen und der Behälter mit Inhalt entsprechend kühl aufbewahrt wird. Bs ist dann lediglich noch notwendig, die zu untersuchende Probe einzubringen, beispielsweise mit einer Pipette, die auch gleichzeitig als Stichel zum Öffnen einer Membran ausgebildet sein kann.All reagents and solvents required for the reaction no longer need to be pipetted in by hand and also afterwards Adding enzymes can be avoided, for example by using immobilized enzymes used or the enzymes provided in the standard commercial form and the container and its contents are kept cool accordingly. Bs is then only necessary to bring in the sample to be examined, for example with a pipette, which also can simultaneously be designed as a stylus for opening a membrane.

Brfindungsgemäß ist es auch möglich, im Analysenablauf notwendige Erwärmungen vorzunehmen, beispielsweise indem das zu erwärmende Reaktionsgemisch bzw. in die entsprechende Kammer nach ihrer Oeffnung eine entsprechend gestaltete Heizvorrichtung eingeführt wird. Eine solche kann beispielsweise aus einem inerten, beispielsweise mit Polytetrafluoräthylen überzogenen heizbaren Metallteil, ähnlich dem SndstUck eines Öllötkolbens, bestehen.According to the invention, it is also possible to include items that are necessary in the course of the analysis Make heating, for example by the reaction mixture to be heated or in the corresponding chamber after its opening an appropriately designed one Heating device is introduced. Such a can, for example, from an inert, for example, coated with polytetrafluoroethylene, heatable metal part, similar the piece of an oil soldering iron.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.The following examples further illustrate the invention.

Beispiel 1: BEstimmung der Harnstoffkonzentration im Serum mit Hilfe einer Urease/Berthelot-Reaktion nach dem Verfahren von H. Stegemann u. V. Loeschke, Zschr. Physiolog. Chemie 329, 241 (1962).Example 1: Determination of the urea concentration in the serum with the aid a urease / Berthelot reaction according to the method of H. Stegemann and V. Loeschke, Zschr. Physiolog. Chemie 329, 241 (1962).

Es wird ein l rohriger Behälter gemäß Figur 1 verwendet. Wie Fig. 1 zeigt, wird eine abgemessene Serummenge in die Kammer 6 des Behälters eingebracht. Dazu wird die Membran 1 durchstouhen und das Material in das in Kammer 6 enthaltene Wasser pipettiert. Es erfolgt dann sofort Durchstoßen der Membran 2, wodurch Wasser und Material mit einer Urease-Suspension in Kammer 7 in Kontakt gebracht werden. Nach 15 Minuten wird mit einem entsprechend längern Stichel die Membran 3 durchstochen und das Reaktionsgemisch mit der Phenollösung in Kammer 8 (es könnte sich auch'um eine Salicylat-Lösung handeln) in Kontakt gebracht. Daran anschließend wird mit einem neuen, noch längeren Stichel die Membran 4 durchstochen und auf diese Weise das Hypochlorit in Kammer 9 zugefügt. Nach 15 Minuten warten wird Membran 5 durchstoßen und im Meß'raum 12 die Extinktion bei einer geeigneten Wellenlänge photometrisch abgelesen.A tubular container according to FIG. 1 is used. As Fig. 1 shows, a measured amount of serum is placed in the chamber 6 of the container. To do this, the membrane 1 is pierced and the material is poured into the chamber 6 Water pipetted. It then immediately punctures the membrane 2, whereby water and material is brought into contact with a urease suspension in chamber 7. After 15 minutes, the membrane 3 is pierced with a correspondingly longer stylus and the reaction mixture with the phenol solution in chamber 8 (it could also be a salicylate solution) brought into contact. This is followed by with a new, even longer stylus pierced the membrane 4 and in this way the hypochlorite in chamber 9 is added. After waiting 15 minutes, membrane 5 is pierced and in the measuring room 12 the extinction at a suitable wavelength photometrically read.

Be.iEpiel 2: Durchführung eines optischen Testes zur Bestimmung der Aktivität einer Transaminase im Serum nach dem Verfahren von D. Amelung und H. D. Horn, Deutsch. Med. Wschr., 82, 619 (1957).Be.iEpiel 2: Carrying out an optical test to determine the Activity of a transaminase in serum according to the method of D. Amelung and H. D. Horn, German. Med. Wschr., 82, 619 (1957).

Es wird ein 2-rohriger Behälter gemäß Figur 2 verwendet4 Das Rohr A enthält das Reagenz und das Lösungsmittel, in diesem Fall Wasser. Das Rohr B nimmt das zu untersuchende Serum auf und zwar in einer gewissen Menge Wasser, um den eigentlichen optischen Test zu einer beliebigen Zeit ablaufen lassen zukönnen (Es wäre sonst notwendig, das quantitative Zuführen des Serums unmittelbar vor Beginn des optischen Tests durchzuführen, ein Umstand, der sich im Arbeitslauf eines klinischen Iaboratoriums recht storend bemerkbar macht.). Bei dem hier geschilderten Beispiel wird wie folgt vorgegangen: Das Serum wird durch das Rohr B bei Durchstechen der Membran 11 b in die erste, mit Wasser gefüllte Kammer 16 eingebracht. Zu einer beliebigen Zeit darauf wird durch einen Stichel die Membran 11 a und 12 a durchstoßen und dadurch das Reagenz von Kammer 14 mit dem Wasser in Rammer 15 vermischt.A 2-tube container according to FIG. 2 is used4 The tube A contains the reagent and the solvent, in this case water. The tube B takes the serum to be examined and in a certain amount of water to make the actual to be able to run the optical test at any time (otherwise it would be necessary the quantitative feeding of the serum immediately before the start of the optical Carrying out tests, a circumstance that arises in the operation of a clinical laboratory quite annoyingly noticeable.). The example shown here is as follows proceeded: The serum is pierced through tube B when the Membrane 11 b introduced into the first chamber 16 filled with water. To any Time thereafter, the membrane 11 a and 12 a is pierced by a burin and thereby the reagent from chamber 14 mixed with the water in chamber 15.

Soll nun der optische Test beginnen, so wird zunächst die Membran 13 a und anschließend 12 b durchstochen, wodurch eine Mischung von Reagenz und Probe erfolgt. Daran anschllessend wird am einfachsten mit Hilfe der Foto sonde die Rem'Dlan 13 b durchstochen; das Reaktionsgemisch läuft in die Meßkammer 18 und wird bei geeigneter Wellenlänge und bei konstanter Temperatur gemessen.If the optical test is now to begin, the membrane is first 13 a and then 12 b punctured, creating a mixture of reagent and sample he follows. The easiest way to then use the photo probe is to use the Rem'Dlan 13 b pierced; the reaction mixture runs into the measuring chamber 18 and is when appropriate Wavelength and measured at constant temperature.

Die gleiche Anordnung eignet sich, um andere kinetische Messungen vorzunehmen, z. B. die kinetische Messung der Aktivität der alkalischen Phosphatase des Serums.The same arrangement is suitable for other kinetic measurements to undertake, e.g. B. the kinetic measurement of the activity of alkaline phosphatase of the serum.

Beispiel 3:' Bestimmung der Glucose -mittels der flexokinase/ Glucose-6-phosphatedehydrogenase-Reaktion nach dem Verfahren von Z. H. Schmidt, Klin. Waschr., 39, 1244 (1961).Example 3: Determination of glucose by means of the flexokinase / glucose-6-phosphate dehydrogenase reaction according to the method of Z. H. Schmidt, Klin. Waschr., 39, 1244 (1961).

Es wird ein 2-rohriger Behälter gemäß Figur 3 serwJendet. Zum Unterschied vom Beispiel 2 muß hier aber die Anfangsextinktion vor Zugabe der Enzyme und die Endabsorption nach Zugabe der Enzyme gemessen werden. Zunächst werden mit einem Stichel die Membranen 21 a und 22 a durchstoßen, so daß sich die Reaktionslösung, bestehend aus Puffermaterial, NADP, ÄTP und Wasser, bilden kann. Danach wird das Blut in diese Lösung eingebracht, das sofort haemolysiert und nun über längere Zeit aufbewahrt werden kann.A 2-tube container according to FIG. 3 is used. The difference from Example 2, however, the initial absorbance before addition of the enzymes and the Final absorption can be measured after adding the enzymes. First be with a Pen pierce the membranes 21 a and 22 a, so that the reaction solution, consisting of buffer material, NADP, ÄTP and water. After that, that will Blood introduced into this solution, which hemolyzes immediately and now over a long period of time can be kept.

Soll die Meßung beginnen, so wird die Membran 23 a mit einem entsprechend langen Stichel durchstoßen und mit der Fotosonde im Meßraum 26 gemessen. Darauf wird die Sonde wieder entfernt und mit einem zweiten Stichel im Rohr B die Membranen 21 b und 22 b durchstoßen. Anschließend wird der Behälter um 900 gedreht, damit die gesamte Reaktionslösung jetzt in den Reaktionsraum 27 fließen kann, so daß die Hexokinase/G-6PSH-ReaR-tion ablaufen kann. Nach einer bestimmten Zeit wird der Behälter wieder aufgestellt, das Reaktionsgemisch läuft wieder in den Meßraum 26 und wird erneut durch das Rohr A mit der Fotosonde gemessen.If the measurement is to begin, the membrane 23 a with a corresponding pierce a long stylus and measure with the photo probe in the measuring room 26. Thereon the probe is removed again and with a second burin in the Tube B pierce the membranes 21 b and 22 b. Then the container is turned around 900 rotated so that the entire reaction solution now flows into the reaction chamber 27 so that the hexokinase / G-6PSH reaction can take place. After a certain Time the container is set up again, the reaction mixture runs in again the measuring space 26 and is measured again through the pipe A with the photo probe.

In. analoger Weise können andere enzymatische Substratbestimmengen durchgeführt werden, bei denen eine 2-Punkt-Messung erforderlich ist. Ein Beispiel dafür ist die Messung der Harnsäure-Konzentration mit Hilfe von Uricase.In. in an analogous manner, other enzymatic substrates can be determined where a 2-point measurement is required. An example this is the measurement of the uric acid concentration with the help of Uricase.

Beispiel 4: Bestimmung von Eisen im Serum nach Freisetzung im salz sauren Milieu und Enteiweißung mit Trichloressigsäure nach dem Verfahren von I. W.Example 4: Determination of iron in serum after release in salt acidic environment and deproteinization with trichloroacetic acid according to the method of I. W.

Bandes und B.'Zak, Am. J. Clin. Path. 29, 590, (1958>. Bandes and B.'Zak, Am. J. Clin. Path. 29, 590, (1958>.

Es wird ein 2-rohriger Behälter gemäß Figur 4 verwendet. Die Probe wird unter Durchstechung von Membran 31 a in die HCl-Lösung eingebracht. Nach einer bestimmten Zeit wird mit einem Stichel Membran 32 a durchstoßen und dadurch die Trichloressig-' säure zugegeben. Nach einer weiteren, bestimmten Zeit wird Membran 33 a durchstoßen und die Lösung dadurch auf die Glasfritte 39 aufgebracht. Man läßt das System nun eine entsprechend lange Zeit stehen, um sicher zu gehen, daß die Piltration nahezu vollstandig abgelaufen ist. Danach werden durch Rohr B die Membranen 31sb und 32 b durchstoßen und der Behälter wird um 900 gekippt, damit die vereinigten Reaktionslösungen im Reaktionsraum durchreagieren können. Nach entsprechender'Zeit wird der behälter wieder aufgestellt, die Membran 33 b durchstochen unX wie oben beschrieben gemessen, Beispiel 5: Bestimmung von Trijodthyronin nach säulenchromatographischer Trennung nach dem Verfahren von F. Clark und D. B. Horn, J. Clin. Endocrinology 25t-39 (1965).A 2-tube container according to FIG. 4 is used. The sample is introduced into the HCl solution by piercing membrane 31 a. After a certain time is pierced with a burin membrane 32 a and thereby the Trichloroacetic acid added. After a further period of time, it becomes a membrane 33 a and thereby applied the solution to the glass frit 39. One lets the system will now stand for a long time to make sure that the The piltration is almost complete. Thereafter, the membranes are through tube B. 31sb and 32b pierce and the container is tilted by 900 so that the united Reaction solutions can react in the reaction chamber. After the appropriate time If the container is set up again, the membrane 33 b is pierced UNX as above described measured, Example 5: Determination of triiodothyronine after separation by column chromatography according to the method of F. Clark and D. B. Horn, J. Clin. Endocrinology 25t-39 (1965).

Es wird ein Multirohrbehälter gemäß Figr 5 u. 6 verwendet Die Anordnung muß nicht notwendigerweise wie gezeigt nebeneinander, sondern kann auch kreisförmig aufgebaut sein. Der Arbeitsgang gestaltet sich wie folgt: Die Probo wird in Rohr A eingegeben, wobei die Membranen 41 a und sofort anschließend 42 a durchstochen werden. Probe und Wasser treten durch den Ionenaustauscher 49, das Hormon bleibt an der Säule haften, das Eluat läuft in die Sammelkammer 50.A multi-tube container according to Figures 5 and 6 is used does not necessarily have to be next to each other as shown, but can also be circular be constructed. The process is as follows: The Probo is in pipe A entered, the membranes pierced 41 a and immediately thereafter 42 a will. The sample and water pass through the ion exchanger 49, the hormone remains adhere to the column, the eluate runs into the collection chamber 50.

Nach einer entsprechenden Zeitspanne werden mit einem Stichel im Rohr B die Memebranen 41 b und 42 b durchstoßen, der Puffer I treibt die Hormonfront an das Ende der Austauschersäule 49 und läuft selbst ebenfalls in die Sammelkammer 50. Nun wird der Behälter um 900 auf der abbildung nach links gedreht. Der Inhalt der Sammelkammer 50 läuft jetzt in die Nebenkammer 51. Anschließend wird der Behälter wieder aufgerichtet und Rohr C mit dem Stichel geöffnet, indem die Membranen 41 c und 42 c durchstoßen werden. Dieser Puffer II eluiert nun das Ilormon in die Sammelkammer 50 hinein. Anschließend werden in Rohr D die Membranen 41d, 42 d und 43 d durchstoßen und dadurch die beiden Reagenzlösungen durchgemischt. Das Reaktionsgemisch fließt nach unten und gelangt in die Sammelkammer 50. Der Behälter wird nun um 900 auf der Zeichnung nach rechts gekippt, um eine gründliche Mischung zu erzielen, dann wieder aufgerichtet. Schließlich wird dir Membran 44 d durchstoßen, der Behälter wieder um 900 gekippt, damit das endgültige Reaktionsgemitch nun in den Meßraum 55 fließen kann. Nach entsprechender Wartezeit wird die Absorption bei geeigneter Wellenlänge gemessen.After an appropriate period of time, a graver is placed in the pipe B pierce the membranes 41 b and 42 b, the buffer I drives the hormone front to the end of the exchanger column 49 and also runs into the collecting chamber itself 50. Now the container is rotated by 900 to the left in the illustration. The content the collecting chamber 50 now runs into the secondary chamber 51. Then the container Erected again and opened tube C with the stylus by removing the membranes 41 c and 42 c are pierced. This buffer II now elutes the ilormone into the collection chamber 50 inside. The membranes 41d, 42d and 43d in tube D are then pierced and thereby the two reagent solutions mixed. The reaction mixture flows down and gets into the collecting chamber 50. The container is now at 900 on then tilted the drawing to the right to achieve a thorough mix straightened up again. Finally, membrane 44 d, the container, is pierced tilted again by 900 so that the final reaction mixture is now in the measuring room 55 can flow. After an appropriate waiting period, the absorption becomes more suitable Wavelength measured.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Process for carrying out chemical, in particular biochemical Determinations, characterized in that all reagents necessary for the determination and solvent in the closed chambers of a container with severable Partition walls arranged in the Rethen sequence corresponding to the sequence of the determination by progressively opening the partitions from top to bottom Mixing the individual components and adding the sample to be determined the reactions Allowed to leach and in the lower chamber the determination according to known ones Methods is carried out.

2. The method according to claim 1, characterized in that the determination is carried out according to physical or physicochemical methods.

3. The method according to claim 2, characterized in that the determination by introducing a photometric measuring device, absorption spectrometer or is carried out by electrodes in the lowest chamber of the container.

4. The method according to claim 3, characterized in that a rod-like Photosonde is introduced.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that the chambers are opened with a pen-like instrument.

6. The method according to claim 4 and 5, characterized in that as stylus-like instrument the ihotosonde is used.

7. Container for the method of claim 1 to 6, characterized by one or more tubular cavities of any cross section, which through Membranes are divided into closed chambers, in which the for a certain reagents and solvents required for determination and, if applicable Aids are located and a chamber located at one end of the pipe is formed as a measuring chamber is.

8. A container according to claim 7, characterized in that it is preferably made of made of transparent plastic.

9. Container according to claim 7 or 8, characterized by secondary chambers, by tilting the container after opening certain membranes with the contents anaer chambers can be filled.

10. Container according to one of claims 7 to 9, characterized in that that it contains ion exchange material and / or filter material as an aid.

11. Container according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the measuring chamber is designed so that it, optimal conditions for each in Prage coming measuring device offers.

12. Container according to claim 11, characterized in that the measuring chamber bottoms is designed as a mirror.

13. Containers according to one of the preceding claims, characterized in that that at least one of the chambers consists of an ampoule-like insert part.

L e r s e i t e