Chemische Analysierungseinrichtung für flüssige Proben Die Erfindung betrifft eine chemische Analysiervor richtung für flüssige Proben, insbesondere für die auto matische chemische Analyse von Körperflüssigkeiten, wie Blut, Urin usw.
Bisher wurden als Hilfe für den Arzt bei der Diagnose oder Prophylaxe der verschiedenen, den Men schen anfallenden Krankheiten viele regelmässige Labo ratoriumsarbeiten mit Körperflüssigkeiten von Hand durchgeführt. Mit dem Fortschritt der medizinischen Wissenschaft und der damit verbundenen komplizierten Analyse werden neue Laboratoiumsverfahren und Tech niken entwickelt, mit denen Körperflüssigkeiten analy siert werden können, um einen Anhaltspunkt für das Vorliegen oder die Abwesenheit einer bestimmten Krankheit zu gewinnen.
Es wurden neue Einrichtungen entwickelt, die eine Hilfe für den Labortechniker bei der Durchführung einer grösseren Anzahl von Tests pro Zeiteinheit sind. Viele dieser Einrichtungen bestanden lediglich in einer Mechanisierung oder Automatisierung der ein manuel len Tätigkeiten des normalen klinischen Chemikers oder Analysators. Solche Einrichtungen sind beispielsweise in den US-Patentschriften 2560107, 3143 393, 3 193 358, 3 193 359 und 3 219 416 beschrieben. Es handelt sich dabei um Einrichtungen mit Reagenz gläsern, Trichtern, Reagenzbehältern, Pumpen und an deren Vorrichtungen zur Vereinigung einer Probe und der zur Erstellung einer erwünschten Analyse erforder lichen Reagenzmittel.
Obwohl derartige Einrichtungen fraglos mehr Analysen pro Zeiteinheit durchführen, erheben sich jedoch insgesamt andere Bedenken, die ähnlich denjenigen bei der manuellen Durchführung der Analyse sind. Sie ergeben sich aus der wiederholten Verwendung derselben Laboreinrichtungen für eine Vielzahl von Analysen aus den dabei auftretenden Problemen der Verunreinigung. Zur Vermeidung dieser Beeinträchtigung muss ein wesentlicher Teil der Be- triebszeit dieser Einrichtungen auf die wiederholte Rei nigung verwendet werden. Das Ergebnis ist eine drasti sche Verringerung der pro Zeiteinheit durchführbaren Anzahl von Analysen.
Ein weiterer Nachteil derartiger Einrichtungen be kannter Art besteht darin, dass sie von Anfang in vorgeschriebener Weise zur Durchführung einer Anzahl ganz bestimmter Testvorgänge eingerichtet oder einge stellt werden müssen. Mit einer Anzahl von Proben wird also jeweils ein einzelner Test, beispielsweise auf Blut zucker, durchgeführt. Zur Durchführung anderer Tests mit den verbleibenden Teilen der Proben muss eine andere Einstellung der Analysierungseinrichtung vorge nommen werden. In vielen Fällen können die Einrich tungen nicht anders eingestellt werden oder eine solche Einstellung erfordert eine Abänderung oder Auswechs lung ihrer Bestandteile durch die Bedienungsperson. Dadurch ist die Einrichtung nicht universell verwend bar.
Eine in gewissem Masse erfolgreiche automatische Einrichtung ist der Auto-Analyzer , der durch die Technicon Instruments Corporation of Chauncey, New York, hergestellt wird. Dieser Apparat ist in den US- Patentschriften 2 797149 und 2 879 141 sowie in zahl reichen anderen Veröffentlichungen der Technicon In struments Corporation beschrieben. Wie aus den ge nannten Patentschriften hervorgeht, wird eine zu analy sierende flüssige Probe durch Rohre sowie durch eine Bemessungsgruppe geleitet, die aus einer Anzahl elasti scher, flexibler Rohre, einer Platte und einer Anzahl von Andruckrollen besteht.
Die zu analysierende Probe wird zusammen mit einer oder mehreren Behandlungsflüssig keiten durch eine Seite eines Dialysators geleitet, währ end eine oder mehrere zweite Behandlungsflüssigkeiten durch die andere Seite des Dialysators geleitet werden wodurch eine Trennung .der Probe von verschiedenen Bestandteilen erfolgt, die durch den Dialysator in die zweite Behandlungsflüssigkeit gelangen. In beide Strö mungen wird vor dem Eintritt in den Dialysator Luft geleitet, um jede Strömung in eine Anzahl flüssiger Teilmengen aufzuteilen, die durch Luftblasen vonein ander getrennt sind. Die Luftmengen haben den doppel ten Zweck der Trennung der Proben voneinander sowie der Ausübung einer reinigenden Wirkung zwischen aufeinanderfolgenden Proben, um eine Verunreinigung zu vermeiden.
Das aus dem Dialysator austretende Diffusat wird einer Behandlung zur Farbänderung der flüssigen Teilmengen ausgesetzt, die die Konzentration desjenigen Bestandteiles anzeigt, auf den die Analyse gerichtet ist. Normalerweise wird die Luft oder die zur Aufteilung der Flüssigkeit in die Strömung eingeleitete andere neutrale Flüssigkeit an einer Stelle der Strömung wieder abgeleitet, die vor der Farbenmessung liegt, wonach sich eine kontinuierliche Flüssigkeitsströmung für die endgültige Prüfung ergibt. Schliesslich wird das behandelte Diffusat in eine Strömungszelle eines Kolori meters geleitet, in der es kolorimetrisch geprüft wird, woraus man eine quantitative Messung des analysierten Bestandteiles erhält.
Gegenwärtig handelsübliche Formen des Auto- Analyzer umfassen eine Vorrichtung mit einer Vielzahl von Kanälen, die gleichzeitig eine Vielzahl verschieden artiger Tests für eine einzelne Probe durchführen, Obwohl mit dieser Einrichtung ca. 20 verschiedenartige Tests durchgeführt werden können, ist eine Program mierung zur Durchführung einer Anzahl von Tests geringer als die Anzahl der Kanäle nicht ,möglich, Benötigt ein Arzt lediglich einen oder zwei Test einer bestimmten Probe, so ergeben sich erhöhte Kosten für jeden Test, da die Einrichtung nicht selektiv arbeitet und eine Gesamtanalyse durchführen muss.
Da ausser- dem eine Anzahl verschiedenartiger Proben mit ver schiedenen Konzentrationen des zu analysierenden Be standteiles durch die flexiblen Rohrkanäle, die Strö- mungsküvette, den Dialysator usw. geleitet werden, besteht das Problem des Probenüberganges oder der Verunreinigungen welches eine merkliche Auswirkung auf die Zuverlässigkeit der analystischen Daten zeigen kann. Zur Verringerung der Verunreinigungen werden in allgemeinen reinigende Flüssigkeiten verwendet, die eine reine Umgebung schaffen. Dies ergibt wiederum Belastungen für eine bereits komplizierte Einrichtung.
Beim Betrieb leitet die Bemessungspumpe die ver schiedenen Flüssigkeiten durch ein Labyrinth flexibler Rohre. Die wiederholte Biegung und dauernde Bela stung verursacht eine sehr schnelle Abnutzung der Rohre, verbunden mit winzigen Rissbildungen. In Teilen die durch die Probenflüssigkeit leichter benetzt werden, ergibt sich damit einer Erhöhung des Verunreinigungs faktors der gesamten Einrichtung, ferner steigen die Betriebskosten durch das Erfordernis neuer Rohre. Vor jeder Betriebszeit ist eine längere Anwärmezeit erforder lich.
Ausserdem muss bei jedem Einschalten der Ma schine eine Eichkurve aufgenommen werden, um ver schiedene Abweichungen zu kompensieren, die während der Betriebspausen auftreten können, und für eine richtige Analyse muss eine zweite Eichkurve am Ende eines jeden Betriebszeitraumes aufgenommen werden, um während des Betriebes aufgetretene Abweichungen zu erkennen. Schliesslich müssen die erhaltenen vorläufi gen analytischen Daten einer jeden Probe auf die Eichkurven bezogen werden, um sie in eine für den Arzt geeignete Form zu bringen. Diese Faktoren verschlech tern die Wirksamkeit einer derartigen Einrichtung für die klinische Analyse denn wesentliche Zeiten müssen zu ihrer Eichung und zur entsprechenden Umwandlung der analytischen Daten durch den Techniker aufgewen det werden.
Von der Patentinhaberin ist in der schweizerischen Patentschrift Nr. 500 489 ein Reaktionsbehälter zur Durchführung chemischer Analysen vorgeschlagen wor den, der mindestens eine der Zumischung eingegebener Stoffe vorgesehene untere Reaktionskammer, einen obe ren, aus einer Anzahl separater Speicherkammern für Reagenzmittel gebildeten, in Verbindung mit jeder unte ren Kammer stehenden Speicherteil, und Absperrvor richtungen zur Verhinderung eines unerwünschten Aus tritts vorabgefüllter Reagenzmittel aus den Speicherkam mern aufweist.
Die vorliegende Erfindung bezeckt, eine chemische Analysierungseinrichtung schaffen zu können, welche unter Verwendung solcher Reaktionsbehälter die oben genannten Nachteile vermeidet.
Erfindungsgemäss ist die chemische Analysierungs- einrichtung gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, zur Halterung einer Anzahl verschiedener Reaktionsbe hälter, ferner durch eine erste Eingabevorrichtung zur Eingabe des zu analysierenden Stoffes in eine Reaktions kammer jedes Reaktionsbehälters, durch eine zweite Eingabevorrichtung zur Eingabe mindestens eines in jedem Reaktionsbehälter enthaltenen Reagenzmittels in die Reaktionskammer,
durch eine Messvorrichtung zur Anzeige mindestens einer physikalischen Eigenschaft der in der Reaktionskammer jedes Reaktionsbehälters vor handenen Reaktionsmischung und durch eine Transportvorrichtung zur Förderung jedes Reaktionsbe hälters an den Eingabevorrichtungen vorbei zur Mess- vorrichtung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach stehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen; Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel der Analysierungseinrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 in perspektivischer Darstellung einen Reak tionsbehälter Zur Verwendung in der Analysierungsein- richtung der Fig. 1, Fig. 3 eine ausschnittweise Ansicht eines Reaktions behälters während der optischen Analyse, Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Analy- sierungseinrichtung, bei der auf einem Band angeordne te Reaktionsbehälter verwendet werden, Fig.
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Analy- sierungseinrichtung für andere Reaktionsbehälter.
In Fig. 1 ist eine automatisch arbeitende Analysie- rungseinrichtung dargestellt, in welcher die in Fig. 2 dargestellten flexiblen Reaktionsbehälter verwendet wer den.
Beim dargestellten Reaktionsbehälter der Fig. 8 ist eine Datenlochkarte 90 auf ihrer einen :Seite mit einem flexiblen Behälter 91 versehen ist, der in eine Anzahl Kammern 92, 93 und 94 aufgeteilt ist. Am äusseren Umfang des flexiblem Behälters sind feste Dichtungen vorgesehen, die ihn fest an seiner Unterlage binden. Derartige Dichtungen können beispielsweise starke, wär- meklebende oder anderweitig klebende Verbindungen sein. Bei Einwirkung einer mässigen Kraft werden diese Verbindungen nicht zerstört, wie noch beschrieben wird, wodurch der flexible Behälter an der Lochkarte befestigt bleibt.
Zur Trennung der Kammern 92, 93 und 94 sind schwache Wandungen 98 vorgesehen, die bei Einwir kung von Hitze, Unterdruck, Biegung oder Druck geöffnet werden, wodurch eine einzige Kammer gebildet wird, in der pulverisierte Reagenzmittel im unteren Teil in lockerer Mischung vorhanden sein können. Die Zwischenwände können entweder Wärmedichtungen oder sehwache Klebedichtungen sein. Auf dem restli chen Teil der Lochkarte sind Daten 95 gespeichert, die in Verbindung mit entsprechenden Auswerteeinrich tungen innerhalb der nachfolgend beschriebenen auto matischen Analysierungseinrichtung der Fig. 1 die Durchführung der für die jeweilige Probe erforderlichen Analyse steuern und die Probe sowie die Prüfungsergeb nisse in Zusammenhang mit dem jeweiligen Patienten identifizieren. Pulverisierte Reagenzmittel 96 und 97 sind in Kammern 93 und 94 vorhanden.
Falls erforder lich, ist eine zusätzliche Eingabe von Reagenzmitteln in die untere Kammer 92 möglich. Die erwünschte Zahl von Kammern ist durch die Anzahl von Reagenzmitteln für eine jeweilige Analyse und durch die Verträglichkeit von Mischungen der Reagenzmittel bestimmt. Eine Anzahl von Reagenzmitteln kann in einer einzelnen Kammer unter der Voraussetzung enthalten sein, dass sie auch innerhalb eines längeren Zeitraumes der Nicht verwendung miteinander verträglich sind.
Der dargestellte Reaktionsbehälter ist für einen Betrieb vorgesehen, bei welchem auf eine oder mehrere der Reagenzmittel-Speicherkammern derart eingewirkt wird, dass sie sich öffnen und mit der unteren Kammer 92 verbunden werden. Das pulverisierte Reagenzmittel wird in die untere Reaktionskammer geleitet, und die verdünnte Probenlösung wird, wie nachfolgend be schrieben, durch eine Nadel in diese Kammer einge spritzt. Mechanische Teile oder Finger (nicht dargestellt) können zur Stärkung einer bestimmten Zwischenwand vorgesehen sein, so dass diese bei Krafteinwirkung auf den flexiblen Behälter nicht zerbricht.
Auf diese Weise können bestimmte ausgewählte Kammern nacheinander geleert werden, wodurch diese Einrichtung vielseitig verwendbar ist, vorbeigeführt, an der sie für einen Zeitraum festgehalten wird, der eine Beendigung der erwünschten chemischen Reaktion gewährleistet, wo nach sie zu einer optischen Auswertestelle geleitet wird, an der eine oder mehrere physikalische Eigenschaften der Reaktionsmischung überwacht werden.
In Fig. 1 ist eine automatisch arbeitende Analy- sierungseinrichtung dargestellt, in der der in Fig. 2 gezeigte flexible Behälter verwendet wird. Ein vorabge fülltes Speichermagazin 102 ist in eine Anzahl Abteile 103, 104, 105, 106 usw. aufgeteilt. Wie bereits ausge führt wurde, bildet jeder an einer Lochkarte 101 vorgesehene flexible Behälter 100 eine vorabgefüllte chemische Untersuchungseinheit. In einem Abteil sind lediglich gleiche Einheiten mit jeweils einem flexiblen Behälter vorgesehen.
Eine Transporteinrichtung in Form eines verschiebbaren Kartenhalters 107, der auf den Führungen 108 und 109 beweglich ist, ist vor der Öffnung des Magazins 102 angeordnet und wählt, abhängig von einem auf dem Bedienungsfeld 110 einge gebenen Schaltbefehl, eine bestimmte Lochkarte 101 zur Durchführung einer bestimmten Analyse aus. In dem Probenmagazin 118 sind Proben gelagert, die jeweils ihre eigene bestimmte Identifizierung tragen. Eine ver stellbare Injektionsspritze 113 ist an einem im Gegen uhrzeigersinn beweglichen Kopf 114 befestigt. Eine noch nicht verwendete Spritze wird zuerst zu einem Behälter 117 mit einem Verdünnungsmittel geführt, aus dem die erforderliche Menge Verdünnungsmittel, normalerweise destilliertes Wasser, entnommen wird.
Durch Drehung im Gegenuhrzeigersinn wird die Spritze an eine Stelle 118 geführt, an der eine geringe Probenmenge aus einem Probengefäss 119 entnommen wird. Gleichzeitig wird eine Kennung vom Probengefäss maschinell abgelesen und auf das Bedienungsfeld 110 übertragen. Hier wird ein Vergleich dieser Kennung mit anderen Daten vorge nommen, die vorher eingespeichert wurden, woraus sich ein Schaltbefehl für den gerade für diese Probe massge- benden Prüfvorgang ableiten lässt. Der Kartenhalter 107 wird an das entsprechende Abteil des Speichermagazins 102 heranbewegt und nimmt eine Lochkarte 101 mit dem entsprechenden Behälter 100 zur Durchführung der erwünschten Analyse heraus. Dann wird er in eine Lage an der Öffnung 111 der Probeeingabestelle 112 ge bracht.
Die Lochkarte wird in die Probeeingabestelle 112 hineinbewegt, wo die Spritze 113 nach einer Drehung um 180 mit dem Kopf 114 über den flexiblen Behälter gelangt. Sie wird mittels einer Zahnstange 120 abgesenkt bis ihre Nadel in den flexiblen Behälter eindringt und die verdünnte Probe eingespritzt ist. Dies geschieht entweder vor, während oder nach der Aus leerung der jeweiligen Reagenzmittel aus ihren Speicher kammern in die untere Kammer. Falls erwünscht, können mechanische Teile oder Finger an der Probeein gabestelle vorgesehen sein, die derart programmiert sind, dass die Ausleerung der Reagenzmittelkammern in die untere Kammer des flexiblen Behälters nacheinander erfolgt.
Wahlweise kann die verdünnte Probe auch in den flexiblen Behälter eingespritzt und danach mit destilliertem Wasser mittels einer besonderen Injektions einrichtung (nicht dargestellt) verdünnt werden. Zu die sem Zeitpunkt kann erforderlichenfalls eine Blindlesung mittels einer Auswerteeinrichtung durchgeführt werden. Ungebrauchte Injektionsspritzen befinden sich in einer Vorratsvorrichtung 115 und werden mittels einer Einga bevorrichtung 116 in die Öffnungen des drehbaren Kopfes 114 eingegeben, welche durch die Entfernung gebrauchter Spritzen leer sind. Vorzugsweise wird eine entfernbare Spritze für jede Probe verwendet, so dass bei einer Vielzahl von Tests für eine einzige Probe es lediglich erforderlich ist, ,die Spritze nach der Eingabe der entsprechenden Anzahl von Teilmengen zu entfer nen.
Wird die Spritze jedoch richtig gereinigt, und sind Massnahmen zur Verhinderung einer Verunreinigung der Proben untereinander vorgesehen, so kann jede Spritze beliebig lange verwendet werden.
Nach der Eingabe der Probe wird die Lochkarte 101 aus der Eingabestelle 112 auf einen zweiten beweglichen Kartenhalter 121 gebracht, der auf den Führungen 122 und 123 verstellbar ist. Er gibt die Karte in die Eintrittsöffnung einer Bruteinrichtung 125 ein. Die auf der Karte vorhandenen Daten bestimmen den Zeitpunkt ihres Austritts aus der Bruteinrichtung und damit wird der flexible Behälter so lange in dieser Einrichtung gehalten, bis die chemische Reaktion vollständig abge laufen ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Karte aus der Brutein richtung 125 ausgegeben und wieder in den Kartenhalter 121 aufgenommen. Um die Einrichtung vielseitiger zu gestalten, kann hierzu ein zusätzlicher Kartenhalter (nicht dargestellt) vorgesehen sind, der die Karten dann in die Auswerteeinrichtung eingibt. Sollen nach dem ersten Brutvorgang weitere Reagensmittel eingegeben werden, so wird die Lochkarte wieder zu einer Eingabe stelle geführt (zur Stelle 112 oder einer anderen Eingabe stelle), um die zusätzlichen Reagenzmittel einzugeben. Die Lochkarte kann dann wieder in die Bruteinrichtung 125 oder direkt in die Auswerteeinrichtung geführt werden.
Aus dem Kartenhalter 121 wird die Lochkarte in den Schlitz 126 eingegeben, der die Auswertestelle bildet, an der eine oder mehrere physikalische Eigen schaften der Reaktionsmischung zur Ableitung der gewünschten analytischen Daten kontrolliert werden. Innerhalb der Auswerteeinrichtung werden die erhalte nen Daten unmittelbar auf die Lochkarte übertragen, so dass sich eine vollständige Aufzeichnung zur weiteren Verwendung ergibt. Nach der Auswertung wird die Lochkarte aus der Auswertestelle 126 an der Öffnung 127 ausgegeben und mit einem Kartenhalter abgenom men. Hierzu kann zur grösseren Vielseitigkeit der Einrichtung wiederum ein besonderer Kartenhalter vor gesehen sein. Die Lochkarte wird dann zur Ausgabestel le 128 gebracht, an der ein Messer 129 denjenigen Teil der Karte entfernt, der den flexiblen Behälter trägt.
Dieser Teil fällt in einen Auffangbehälter 130, während der Datenteil der Karte in einen Aufbewahrungsbehälter 131 gelangt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist dieser Behälter 131 nicht mit dem Bedienungsfeld 110 verbun den, kann jedoch leicht als ein Teil dieser Einrichtung ausgeführt werden. Ist dies der Fall, so können die Lochkarten automatisch gelesen und die gelesenen Da ten in einen Speicher eingespeichert werden. In der beschriebenen Einrichtung werden die Karten von einem Techniker herausgenommen und zur Steuereinrichtung gebracht, wo die auf ihnen enthaltene Information bis zu ihrer Auswertung durch den Arzt gespeichert wird.
Nachdem die erste Karte für eine bestimmte Analyse in die Probeneingabestelle 112 geschoben wurde, bewegt sich der Kartenhalter 107 zu dem Abteil des Magazins und entnimmt ihr eine zweite Karte, so .dass dasgesamte Verfahren für diese bestimmte Analyse wiederholt wird. Es sei bemekrt, dass sich viele Karten an verschiedenen Stellen innerhalb des Systems gleichzeitig befinden kön nen. Unter dem Begriff gleichzeitig soll nicht verstan den werden, dass der Anfang und das Ende einer jeden Analyse mit denn Anfang und dem Ende anderer Analysen zusammenfällt, sondern dass die Verfahrens schritte sich überlappen. Deshalb befindet sich eine Karte in der Probeneingabestelle, während eine andere sich in der Auswertestelle befindet.
Die Analyse der Probe in der Auswerteeinrichtung wird lange vor Ab- schluss der Analyse der dann gerade eingegebenen Probe beendet. Da jedoch eine Überlappung der Ver fahrensschritte auftritt, können die einzelnen Untersu chungen im Sinne der vorstehenden Erläuterung als gleichzeitig ablaufend aufgefasst werden.
An der Auswertestelle kann beispielsweise eine optische Analyse der im Reaktionsbehälter enthaltenen Reaktionsmischung vorgenommen wird, wie dies in der schweizerischen Patentschrift Nr. 476 306 beschrieben und in Fig. 3 beispielsweise dargestellt ist. Ein teilweise dargestellter Behälter 80 mit einer unteren Kammer 81, welche eine Reaktionsmischung enthält, wird zwischen zwei Lichtleiter 82 und 83 gebracht, die gegen die Wände 84 und 85 des Behälters drücken. Der Lichtleiter 82 ist an seinem anderen Ende mit einer (nicht dargestellten) Lichtquelle verbunden, die zur Erzeugung von Licht einer vorgegebenen Frequenz mit einem Filter versehen sein kann. Der Lichtleiter 83 liegt dem Lichtleiter 82 direkt gegenüber und ist mit einer (nicht dargestellten) Auswerteeinrichtung z.
B. einer Photovervielfacherröhre verbunden, die die Intensität des durch die Flüssigkeit innerhalb der unteren Kammer tretenden Lichtes feststellt. Während der eigentlichen Analyse werden die Lichtleiter 82 und 83 aufeinander zu bewegt, wodurch die flexiblem Wände des Behälters 80 verformt werden und die durch die gestrichelten Linien gezeigte Lage einnehmen. Auf diese Weise wird ein festgelegter optischer Weg L zwischen den Enden der Lichtleiter 82 und 83 gebildet. Dadurch ist eine leichtere Massenherstellung des Behälters möglich, da ein bestimmter kritischer Faktor, nämlich der optische Weg, bei der Herstellung nicht vorhanden ist. Die Einrichtung zur Bildung des optischen Weges befindet sich nun an der Auswertestelle, und somit müssen wesentlich weniger Auswerteeinrichtungen als Behälter hergestellt werden.
Da ein fester optischer Weg durch die Auswerteeinrichtung gebildet wird und für jeden durch sie hindurchgeführten Behälter gleiche bleibt, erhält man mit einer solchen Anordnung sehr genaue und zuverlässige Daten.
Es kann auch ein Doppelstrahl-Auswertemechanis mus vorgesehen sein, wobei eine Kammer des Behälters eine Lösung des zu prüfenden Stoffes mit allen Reagenz mitteln, die die Reaktionsmischung in einen für die Analyse erwünschten Zustand bringen und eine andere Kammer eine Lösung des zu testenden Stoffes ohne Reagenzmittel enthält. In gewissen Fällen können der letzteren Lösung eines oder mehrere Reagenzmittel beigegeben werden, sie dürfen die Reaktion jedoch nicht vervollständigen oder die optische Analyse in keine Weise beeinträchtigen. Diese letztere Lösung wird kri tisch unvollständige Blindlösung genannt und ermög licht bei der Analyse eine Korrektur der Wirkungen der Probe und der hinzugefügten Reagenzmittel. Die zweite Kammer wird zur Erzeugung eines festen optischen Weges in beschriebener Weise zusammengedrückt.
Um den Auswertemechanismus in der richtigen Eichung zu halten, werden Normallösungen in Abständen hindurch geleitet, sodass eine automatische Einstellung entspre chend den beim Betrieb auftretenden Abweichungen möglicht ist.
In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt, in der das Halteteil für den flexiblen Behälter ein längliches Band 140 ist, das eine Anzahl flexibler Behälter 141 trägt. Das Band ist auf eine Rolle 142 aufgewickelt und wird durch eine Probeneingabestelle 143, eine Mischungs und Brutstelle 144, eine optische Auswertestelle 145 und danach in eine (nicht dargestellte) Ausgabestelle oder auf eine Aufwiekelrolle (nicht dargestellt) geführt. Das Band 140 ist wie ein Film mit Perforationen versehen, so dass es von einer Verfahrensstelle zu anderen weitergeschaltet werden kann. Es kann längs einer Kante mit einer magnetischen Codierung oder einem anderen Aufdruck in Binärdarstellung versehen sein.
Diese aufgezeichneten Daten können mit nahe der Kante des Bandes angeordneten Leseköpfen abgelesen und zur Ableitung von Steuerbefehlen verschiedener Teile der Einrichtung verwendet werden, die die ver schiedenen Wirkungen auf den flexiblen Behälter aus üben. Daten wie die Identifizierungszahl des Patienten und Analysenergebnisse können auf dem Band aufge zeichnet und später abgelesen werden. Klinkenmecha nismen 146 sind zur Bewegung der Probenspritze 147 und der Auswerteeinrichtung in bzw. aus ihrer Betriebs lage vorgesehen.
Man erkennt, dass diese Einrichtung nicht die Vielseitigkeit einer mehr automatisierten Ein richtung der in der noch folgend erläuterten Fig. 5 gezeigten Art aufweist. Jede einzelne Probe muss in bestimmter Reihenfolge analysiert werden, und lediglich eine Art von Prüfvorgang oder eine festgelegte Serie kann normalerweise auf einer einzelnen Rolle program miert werden (und damit in der gesamten Einrichtung). Zur vielseitigeren Mehrfachanalyse kann jedoch eine Gruppe von Rollen vorgesehen sein, wobei auf jeder Rolle eine andere Analyse möglich ist, so dass eine Vielzahl verschiedener Analysen gleichzeitig entweder mit Teilmengen der Probe oder mit verschiedenen Proben durchgeführt werden können. In diesem Falle sind die Rollen nebeneinander angeordnet, wobei sich die Probenspritze an dn Rollen vorbei bewegt.
In Fig. 5 ist eine gemäss der Erfindung ausgebildete automatische Analysierungseinrichtung dargestellt. Die Behälter 150 sind in dem Magazin 152 gespeichert, welches in eine Anzahl Abteile 153, 154, 155, 156 usw. aufgeteilt ist. Wie bereits beschrieben, bildet jeder Behälter 150 eine vorabgefüllte chemische Untersu chungseinheit. In ein und demselben Abteil sind ledig lich gleichartig vorabgefüllte Einheiten gespeichert. Eine Transporteinrichtung in Form eines mit Vertiefungen versehenen Rades 160 ist zur Bewegung der Behälter aus dem Magazin 152 an die Probeneingabestelle 161 vorgesehen. Das Rad 160 ist mit einer Anzahl Vertie fungen 162 an seinem Umfang versehen. Eine Ab- schlusswand 163 ist am Boden einer jeden Vertiefung vorgesehen und dient zur Haltung der Behälter in den Vertiefungen.
Tangential zur Transporteinrichtung 160 sind zwei als Brutvorrichtung dienende Räder 166 und 167 vorgesehen. Diese sind gleichfalls mit einer Anzahl Vertiefungen 168 bzw. 169 auf ihrem Umfang versehen. Eine Haltewand 177 ist am Umfang eines jeden Rades vorgesehen und verläuft parallel zu diesem, so dass ein Herausfallen der Behälter aus den Vertiefungen verhin dert wird. Diese Wand ist am Rad 167 dargestellt, der Einfachheit halber wurde sie an den Rädern 160 und 166 weggelassen. Die Behälter 150 werden abhängig von einem elektrischen Steuersignal mittels einer geeig neten Vorrichtung auf die Transporteinrichtung 160 gesetzt. Dann wird der jeweilige Behälter an der Proben eingabestelle 161 vorbeigeführt, an der die richtige Menge einer verdünnten Probe eingegeben wird.
Abhän gig von einem Steuersignal wird an der Probeneingabe stelle 161 die Probe aus einem nicht dargestellten Gefäss entnommen und zusammen mit der richtigen Menge eines Verdünnungsmittels durch die Leitung 164 in die Reaktionskammer des Behälters eingegeben. Die Proben 165 drücken auch die Reagenzmittel aus ihren Speicher kammern in die Reaktionskammer. Die als Brutvorrich tung dienenden Räder können einen unterschiedlichen Durchmesser sowie eine unterschiedliche Drehgeschwin digkeit haben, um unterschiedliche Verweilzeiten zwi schen einer Eingabe auf das Rad und dem Durchlauf durch die Auswertestelle zu erzeugen. Beispielsweise kann das Rad 166 eine Brutzeit von 10 Minuten erzeugen, während das Rad 167 eine Brutzeit von 30 Minuten hat. Auf diese Weise kann ein Behälter in der dargestellten Einrichtung einen von drei Wegen durch laufen.
Der erste führt vom Rad 160 zum Rad 167, auf dem der Behälter 30 Minuten verbleibt, worauf er auf das Rad 166 übertragen wird, auf dem er 10 Minuten verbleibt. Der zweite Weg führt vom Rad 160 zum Rad 166 für eine Verweilzeit von 10 Minuten, der dritte Weg führt vom Rad 160 zum Rad 167 für eine Verweilzeit von 30 Minuten. Die Wahl des jeweiligen Weges hängt von der erforderlichen Brutzeit für die Analyse ab, sowie von der zur gleichzeitigen Behandlung einer Anzahl Proben eingestellten Programmierung. Vorzugsweise soll sich das Transportrad 160 so schnell drehen, dass der Behälter möglichst kurze Zeit nach der Proben- und Reagenzmitteleingabe auf ihm verbleibt.
Weitere Räder können am Aussenumfang der Brutvorrichtungsräder 166 und 167 vorgesehen sein, so dass der jeweiligen Behälter nacheinander zur Verlängerung der Brutzeit über sie geführt wird. Der die verdünnte Probe und Reagenzmittel in der Reaktiornskammer in Mischung enthaltende Behälter bleibt auf dem Transportrad 160, bis die entsprechende Vertiefung mit einer anderen Vertiefung in einem benachbarten Brutvorrichtungsrad in Verbindung kommt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Behälter von der Vertiefung des Transportrades zur Vertiefung des Brutvorrichtungsrades durch Luftdruck, eine Übertragungsstange oder andere geeignete Übertra gungsvorrichtungen übertragen. Während der Behälter sich an der Brutstelle befindet, wird er durch die Auswertestelle 170 geführt.
Das Licht einer Lichtquelle 171 gelangt durch die Kanäle 172 des Rades 166 und durch die Küvettenkammer des Behälters auf die Aus wertevorrichtung, beispielsweise eine photoelektrische Zelle 173. Die durch die Photozelle 173 erzeugte Stromstärke ist proportional der Lichtdurchlässigkeit des in der Küvette befindlichen Reaktionsproduktes. Dieses Signal gibt die Menge eines bestimmten Anteiles der Probe an und wird zu einer Steuereinrichtung sowie zur Speicherung auf einen Speicher geleitet. Es sind ferner Vorrichtungen zur Identifizierung der jeweiligen Probe bezüglich des jeweiligen Patienten sowie der durchzufüh renden Analyse vorgesehen. Diese Informationen wer den gleichfalls zu diesem Zeitpunkt vom Behälter abgenommen und in ähnlicher Weise zusammen mit den Analysedaten gespeichert.
Während der Drehung des Brutvorrichtungsrades 166 gelangt der Behälter in eine Lage 174, in der aus dem Rad in die Ausgabestelle 175 übergeben wird. Ein anderer auf das Rad 167 übergebe ner Behälter wird in dieser beschriebenen Weise bearbei tet. Falls erforderlich, kann ein Behälter in einer Vertiefung auf diesem oder einem anderen Rad während mehr als einer Umdrehung verbleiben. Auf diese Weise können verschiedene Auswertungen in regelmässigen Zeitabständen mit einem Behälter durchgeführt werden. Damit kann die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion bestimmt und in entsprechend auszuwertende Daten umgesetzt werden. Beispielsweise können die nach zahlreichen Auswertungen erhaltenen Daten mit einer Kurve in Zusammenhang gebracht werden, die die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion innerhalb der Reaktionskammer angibt.
Für bestimmte Reaktio nen ist diese Geschwindigkeit proportional der Konzen tration des bekannten Bestandteiles. Für das Rad 167 ist eine zweite Reagenzmitteleingabestelle 176 dargestellt, die zur Eingabe derjenigen Reagenzmittel dient, welche nicht durch Proben 165 an der Stelle 161 in den Behälter entleert wurden. Je nach Erfordernis für das jeweilige Analysenverfahren können viele zweite Einga bestellen vorgesehen sein, und zwar an .den hierzu nötigen Stellen. Durch mehr als eine Reagenzmittelein- gabestelle ist es möglich, in einem bestimmten Analysen verfahren nacheinander zu bestimmten Zeitpunkten Reagenzmittel einzugeben.
PATENTANSPRUCH Chemische Analysierungseinrichtung für flüssige Proben, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (102; 142; 152) zur Halterung einer Anzahl Reagenzmittel speichernder Reaktionsbehälter (91; 100; 141; 150), ferner durch eine erste Eingabevorrichtung (113, 114; 143; 161) zur Eingabe des zu analysierenden Stoffes in eine Reaktionskammer jedes Reaktionsbehälters, durch eine zweite Eingabevorrichtung zur Eingabe mindestens eines in jedem Reaktionsbehälter enthaltenen Reagenz mittels in die Reaktionskammer, durch eine Messvor- richtung (126; 145; 170) zur Anzeige mindestens einer physikalischen Eigenschaft d er in der Reaktionskammer jedes Reaktionsbehälters vorhandenen Reaktionsmi schung und durch eine Transportvorrichtung (107; 140;
160) zur Förderung jedes Reaktionsbehälters an den Eingabevorrichtungen vorbei zur Messvorrichtung.