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Automatischer Eintauchapparat für medizinisch-diagnostische Untersuchungen
Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Eintauchapparat für medizinisch-diagnostische Untersuchungen zur Behandlung von Proben, Präparaten od. dgl. Behandlungsgut in einer Reihe von mit Behandlungsflüssigkeiten gefüllten Gefässen, insbesondere zur Färbung und Entfärbung von ProteidElektrophoresestreifen.
Üblicherweise werden die Elektrophoresestreifen für Proteid-Aufteilungen in wannenartigen Färbeund Entfärbebädern mit einer Wippe ge-und entfärbt.. Dabei werden die Elektrophoresestreifen mit einer Zange von Hand aus von einer Wanne in die andere gebracht. Der Färbe- bzw. Entfärbeprozess nach dieser Methode dauert sehr lange und erfordert eine zeitraubende Überwachung und Bedienung durch das Laboratoriumspersonal. Es wurde daher zur Beschleunigung des Färbe- und Entfärbeprozesses von Elektrophoresestreifen der Vorschlag gemacht, die Streifen auf einem Streifenträger anzuordnen, diesen nacheinander in zylindrische mit der Behandlungsflüssigkeit gefüllte Gefässe zu tauchen, wobei die Behandlungsflüssigkeit durch einen Magnetrührer in Bewegung gehalten wird.
Dabei muss aber immer noch der Streifenträger von einem Gefäss in das andere - üblicherweise erfordert die Methode das nacheinanderfolgende Eintauchen in acht Gefässe - von Hand aus durchgeführt werden. Zudem muss, wenn nur ein Antriebsaggregat für den Magnetrührer vorhanden ist, bei jedem Wechsel des Streifenträgers von einem Gefäss zum andern ein Gefässwechsel am Magnetrührer vorgenommen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Transport von Elektrophoresestreifen oder auch andern Behandlungsgutes von einem Gefäss zum andern automatisch zu gestalten, wobei möglichst einfache und wenig störanfällige technische Mittel, sowohl für den Transport des Behandlungsgutes, als auch für die Relativbewegung zwischen Behandlungsflüssigkeit und Behandlungsgut, aufgewendet werden sollen.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Gefässe im Kreisbogen auf einem gegenüber dem Gestell des Apparates drehbaren und automatisch jeweils um den Abstand zweier Gefässe schrittweise weiterschaltbaren Gefässträger angeordnet sind und dass mindestens an einer in bezug auf das Gestell des Apparates fixen Verweilstelle der Gefässe ein automatisch heb-und senkbarer Halter des Behandlungsgutes sowie eine durch den geschlossenen Boden des an der betreffenden Verweilstelle befindlichen Gefässes wirkende Einrichtung zum Durchmischen der Behandlungsflüssigkeit, vorzugsweise ein Magnetrührer vorgesehen ist.
Es sind zwar automatische Eintauchapparate, speziell zur Präparierung histologischer Gewebe bereits bekannt, doch sind bei diesen Apparaten die Gefässe für die Behandlungsflüssigkeiten gegenüber dem Gestell des Apparates in Ruhe, wohingegen der Halter des Behandlungsgutes einen Antrieb besitzt, der sowohl ein Heben und Senken des Halters als auch ein Weiterschalten desselben von einem Gefäss zum andern bewirkt.
Die Relativbewegung zwischen Behandlungsgut und Behandlungsflüssigkeit wird bei diesen Apparaten entweder durch wiederholtes Auf- und Abbewegen des Halters für das Behandlungsgut erreicht-was vielfach zu wenig intensiv ist und daher eine Verlängerung der Behandlungsdauer erfordert-oder durch einen am Halter für das Behandlungsgut angeordneten Rührflügel, wozu der Halter einen eigenen Antriebsmotor tragen muss, der mit dem Halter gehoben, gesenkt und horizontal weitertransportiert werden muss.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
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Fig. l zeigt eine Draufsicht und Fig. 2 eine Vorderansicht eines Eintauchapparates (wobei in Fig. 2 nur eines der acht Gefässe dargestellt ist). Fig. 3 zeigt in Ansicht und Fig. 4 im Schnitt den Halter für das Behandlungsgut. In Fig. 5 und 6 sind zwei Schnitte des Trägers für ein streifenförmiges Behandlungsgut dargestellt.
Der automatische Eintauchapparat gemässAusführungsbeispiel ist vor allem für den Färbe- und Entfärbeprozess von Proteid-Elektrophoresestreifen bestimmt.
Auf dem Maschinengestell 1, welches verkleidet ist, ist eine kreisrunde Platte als Gefässträger 2 drehbar gelagert. Auf dem Gefässträger 2 sind acht mit der entsprechenden Behandlungsflüssigkeit gefüllte Gefässe angeordnet.
Auf einer zentralen Säule 4, welche heb-und senkbar ist, sich jedoch nicht mit dem Gefässträger 2 mitdreht, sind über eine Nabe 5 radial verlaufende Arme 6 angeordnet. An ihren freien Enden weisen die Arme 6 einen Kopf 7 auf, der eine vertikale Bohrung besitzt, welche von einem mit dem Deckel 8 des Gefässes 3 verbundenen Stab 9 mit ausreichendem Spiel durchsetzt ist. Das obere Ende des Stabes 9 ist mit einem Knauf 10 abgeschlossen, der einen grösseren Querschnitt besitzt als die den Kopf 7 vertikal durchsetzende Bohrung.
An einem der Arme 6, zweckmässigerweise an dem der Vorderfront des Apparates zugewandten Arm 61, ist der Halter des Behandlungsgutes abnehmbar angeordnet. Dieser Halter besteht aus einem Oberteil, bestehend aus Deckel 8 I, Stab 91, Knauf 101 und seitlich vom Stab 9'abstehenden Bolzen 11', mit welchen der Halter im Kopf 7'eingehängt ist. Letzterer weist einen offenen Vertikalschlitz auf. Der Unterteil des Halters besteht im wesentlichen aus dem Streifenträger, welcher seinerseits wieder aus der Trägerplatte 12, nach oben gerichteten Stiften 13 und dem Stiel 14 besteht.
Der Stiel 14 steht in lösbarer Steckverbindung mit dem Oberteil des Halters, u. zw. über eine mit dem Deckel 8'und dem Stab 9'fest verbundene Steckmuffe 15 mit einer inneren Federhaltung.
Die Trägerplatte 12 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, eben sein. Um das Abtropfen der Behandlungsflüssigkeit zu beschleunigen, sind jedoch, wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, gewölbte Trägerplatten 12 vorzuziehen. Die Trägerplatte 12 ist sowohl im Längsschnitt (Fig. 5) als auch im Querschnitt (Fig. 6) gekrümmt, besitzt also eine zweiachsige Wölbung..
Unter dem Halter für das Behandlungsgut und unter dem drehbaren Gefässträger 2 ist der motorisch angetriebene Antriebsmagnetstab 16 eines Magnetrührers angeordnet. Rührmagnetstäbe 17 befinden sich in jedem der Gefässe 3 und werden von Antriebsmagnetstab 16 in jenem Gefäss 3 in rotierende Bewegung versetzt, welches sich gerade über dem Antriebsmagnetstab 16 befindet.
Im übrigen sind die nach bekannten Konstruktionsgrundsätzen ausgebildeten Antriebs- und Steuereinrichtungen des Eintauchapparates in den Zeichnungen nicht näher dargestellt und werden lediglich in der nachfolgenden Funktionsbeschreibung angedeutet.
In der Anwendung des beschriebenen Eintauchapparates zur automatischen Durchführung des Färbens und Entfärbens von Elektrophoresestreifen wird von den acht Gefässen 3 eines mit einer geeigneten Färbelösung gefüllt, die andern mit einer Entfärbelösung. Das Gefäss mit der Färbelösung wird in die Position der Marke 19 gebracht, der Streifenträger mit den zu behandelnden Elektrophoresestreifen angesteckt und mit Hilfe des Handhebels 20 die Säule 4 gesenkt, wobei der Streifenträger in das Gefäss mit der Färbelösung eintaucht und sich über allen Gefässen die Deckel schliessen. Mit dem Einschalten des Hauptschalters 21 und Betätigen des Startknopfes 22 setzt die Automatik ein, welche durch entsprechende Steuerschaltungen, Zeitschalteinrichtungen und Antriebsaggregate folgendes be-
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Rühren usw.
Die Automatik endet mit dem Rührprozess im letzten der mit Entfärbelösung gefüllten Gefässe. Eine grüne Signallampe 23 zeigt den Gang der Automatik an und eine rote Signallampe 24 das Ende der Automatik. Die Rührzeit des Magnetrührers, ferner die Rührgeschwindigkeit (gesondert für das Färbegefäss einerseits und die Entfärbegefässe anderseits) ist einstellbar, wozu entsprechende Stellmittel 25,26, 27 vorgesehen sind.
Sollte es erwünscht sein, dass nicht in allen Gefässen, in die das Behandlungsgut eintaucht, ein Rühren erfolgt, dann kann aus den Gefässen, in denen das Rühren nicht erwünscht ist, einfach der Rührmagnetstab 17 entfernt werden. Andere Rührvorrichtungen würden dazu eine besondere Programmsteuerung benötigen. Den Rührmagnetstab 17 wird man z. B. aus dem Guai3 mit der übersättigten Färbelösung entfernen, um zu verhindern, dass sich fester Farbstoff auf dem Streifenträger absetzt.
Es ist ohne weiteres möglich, das beschriebene Ausführungsbeispiel einer automatischen Eintauchvorrichtung so abzuwandeln, dass nicht bloss an einem sondern an mehreren, insbesondere an zwei oder
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Automatic immersion device for medical diagnostic examinations
The invention relates to an automatic immersion apparatus for medical diagnostic examinations for the treatment of samples, preparations or similar items to be treated in a series of vessels filled with treatment liquids, in particular for coloring and decolorizing protein electrophoresis strips.
Usually, the electrophoresis strips for protein divisions are colored and decolorized in tub-like dyeing and decolorizing baths with a rocker. The electrophoresis strips are brought from one tub to the other by hand using pliers. The dyeing or decolorizing process according to this method takes a very long time and requires time-consuming monitoring and operation by laboratory staff. In order to accelerate the dyeing and decolorizing process of electrophoresis strips, the proposal was therefore made to arrange the strips on a strip carrier, to dip the latter one after the other into cylindrical vessels filled with the treatment liquid, the treatment liquid being kept in motion by a magnetic stirrer.
In this case, however, the strip carrier still has to be carried out by hand from one vessel to the other - the method usually requires successive immersion in eight vessels. In addition, if there is only one drive unit for the magnetic stirrer, the magnetic stirrer must be changed every time the strip carrier is changed from one vessel to the other.
The object of the invention is to automatically transport electrophoresis strips or other items to be treated from one vessel to the other, using technical means that are as simple and less prone to failure as possible, both for the transport of the items to be treated and for the relative movement between the treatment liquid and items to be treated should be.
According to the invention, this is achieved in that the vessels are arranged in an arc of a circle on a vessel carrier that can be rotated relative to the frame of the apparatus and automatically step-by-step by the distance between two vessels and that at least one stopping point of the vessels that is fixed in relation to the frame of the apparatus is automatically A liftable and lowerable holder for the item to be treated and a device for mixing the treatment liquid, preferably a magnetic stirrer, which acts through the closed bottom of the vessel located at the respective dwell point, are provided.
Automatic immersion devices are already known, especially for the preparation of histological tissue, but with these devices the vessels for the treatment liquids are at rest opposite the frame of the device, whereas the holder of the item to be treated has a drive that both raises and lowers the holder it also causes it to switch from one vessel to another.
The relative movement between the item to be treated and the treatment liquid is achieved in these apparatus either by repeatedly moving the holder for the item to be treated up and down - which is often too little intensive and therefore requires an extension of the treatment time - or by a stirrer blade arranged on the holder for the item to be treated, for which the holder must have its own drive motor, which must be raised, lowered and transported horizontally with the holder.
The invention is explained in more detail with reference to the drawings by means of an exemplary embodiment, without being restricted thereto.
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FIG. 1 shows a plan view and FIG. 2 shows a front view of an immersion apparatus (only one of the eight vessels being shown in FIG. 2). FIG. 3 shows a view and FIG. 4 shows the holder for the item to be treated in section. In Fig. 5 and 6, two sections of the carrier for a strip-shaped item to be treated are shown.
The automatic immersion apparatus according to the exemplary embodiment is primarily intended for the staining and decolorizing process of protein electrophoresis strips.
On the machine frame 1, which is covered, a circular plate is rotatably mounted as a vessel carrier 2. Eight vessels filled with the corresponding treatment liquid are arranged on the vessel carrier 2.
On a central column 4, which can be raised and lowered, but does not rotate with the vessel carrier 2, arms 6 extending radially are arranged via a hub 5. At their free ends, the arms 6 have a head 7 which has a vertical bore through which a rod 9 connected to the cover 8 of the vessel 3 passes through with sufficient play. The upper end of the rod 9 is closed with a knob 10 which has a larger cross-section than the hole vertically penetrating the head 7.
The holder of the item to be treated is detachably arranged on one of the arms 6, expediently on the arm 61 facing the front of the apparatus. This holder consists of an upper part, consisting of cover 81, rod 91, knob 101 and laterally from rod 9 'protruding bolts 11' with which the holder is suspended in the head 7 '. The latter has an open vertical slot. The lower part of the holder consists essentially of the strip carrier, which in turn consists of the carrier plate 12, upwardly directed pins 13 and the handle 14.
The stem 14 is in a detachable plug connection with the upper part of the holder, u. between a plug-in sleeve 15 firmly connected to the cover 8 'and the rod 9' with an internal spring retainer.
As shown in FIG. 3, the carrier plate 12 can be flat. In order to accelerate the dripping off of the treatment liquid, however, as can be seen from FIGS. 5 and 6, curved support plates 12 are preferred. The carrier plate 12 is curved both in the longitudinal section (FIG. 5) and in the cross section (FIG. 6), so it has a biaxial curvature.
The motor-driven magnetic drive rod 16 of a magnetic stirrer is arranged under the holder for the item to be treated and under the rotatable vessel carrier 2. Magnetic stirring rods 17 are located in each of the vessels 3 and are set in rotating motion by the magnetic drive rod 16 in the vessel 3 which is just above the magnetic drive rod 16.
In addition, the drive and control devices of the immersion apparatus, which are designed according to known construction principles, are not shown in detail in the drawings and are only indicated in the following functional description.
In the application of the immersion apparatus described for the automatic implementation of the dyeing and decolorizing of electrophoresis strips, one of the eight vessels 3 is filled with a suitable coloring solution, the other with a decolorizing solution. The vessel with the staining solution is brought into the position of the mark 19, the strip carrier with the electrophoresis strips to be treated is attached and the column 4 is lowered with the help of the hand lever 20, the strip carrier dipping into the vessel with the staining solution and the lids over all the vessels shut down. When the main switch 21 is switched on and the start button 22 is pressed, the automatic system starts, which, by means of appropriate control circuits, timing devices and drive units,
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Stirring etc.
The automatic process ends with the stirring process in the last of the vessels filled with decolorizing solution. A green signal lamp 23 shows the operation of the automatic and a red signal lamp 24 the end of the automatic. The stirring time of the magnetic stirrer and also the stirring speed (separately for the staining vessel on the one hand and the decolorizing vessel on the other hand) can be adjusted, for which purpose corresponding adjusting means 25, 26, 27 are provided.
If it is desired that stirring does not take place in all vessels in which the material to be treated is immersed, then the magnetic stirring rod 17 can simply be removed from the vessels in which stirring is not desired. Other stirring devices would require a special program control for this. The magnetic stir bar 17 is z. B. remove it from the Guai3 with the oversaturated staining solution to prevent solid dye from settling on the strip carrier.
It is readily possible to modify the described embodiment of an automatic immersion device so that not just one but several, in particular two or
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