CN103585940A

CN103585940A - 反应容器

Info

Publication number: CN103585940A
Application number: CN201310356514.6A
Authority: CN
Inventors: 保罗·梅勒
Original assignee: Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Germany
Current assignee: Siemens Healthcare Diagnostics Products GmbH; Siemens Healthcare Diagnostics GmbH Germany
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2013-08-15
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2033-08-15
Also published as: EP2698626A2; CN103585940B; EP2698624A1; JP6245883B2; US20140050619A1; EP2698626A3; JP2014038094A

Abstract

一种用于容纳待分析液体的反应容器（1），所述反应容器（1）具有封闭壁（4）和开口（6），能够进行特别灵活的自动处理并且同时具有高质量的测量结果。为此，所述封闭壁（4）包括第一部段（10）和第二部段（12），在第一部段中，至少外表面具有基本上圆形的对称设计，第二部段具有至少两个平面区域（14），所述平面区域包括光透射材料，彼此相对并且设置为平行的，并且其中，所述反应容器（1）具有用于使所述反应容器（1）定位在接收位置中的装置（12、22、26）。

Description

反应容器

技术领域

本发明涉及一种用于容纳待分析液体的反应容器，其具有封闭壁和开口。而且，还涉及一种用于自动分析样品的仪器，包括用于在空间上传递反应容器的装置、用于容纳反应容器的接收位置以及光学分析系统。

背景技术

目前，在大量相应的仪器内自动执行几种检测和分析方法，用于确定在体液样品或生物样品中的生理参数。为此，使用也称为试管的容器，这些容器适用于样品、试剂，而且也适用于实际检测反应。这些容器通常包括闭合的封闭壁以及可选地可关闭的开口，用于容纳待分析的各个液体。

现有仪器能够使用样品执行大量检测反应和分析。为此，这种仪器通常包括用于反应容器的接收位置以及与接收位置相关的分析系统。对于复杂的反应工艺，包括连续的几个工艺步骤，通常将样品容器反复地传递给各种添加站和/或反应站。为了能够通过自动的方式执行大量检查，通常也需要用于在空间上传递容器的几种装置，例如，机械手、输送带以及可旋转的输送轮。

尤其对于多轴机械手，在这种情况下，通常要求试管对机械手的方向或对准没有任何要求。因此，这些容器通常应具有旋转地对称设计，从而机械手可从任何方向抓住容器。这种要求主要与灵活的、可选的以及在处理顺序上独立的系统的状态相关。

用于这种自动操作分析仪器中的多个分析系统基于光度和/或辐射度测量原理。这些方法能够在质量上和数量上检测在液体样品内的分析物，无需提供额外的分离步骤。

通常，由于患者的体液的等分部分在反应容器内与一个或多个测试试剂同时或相继混合，从而确定在临床上相关的参数（例如，分析物的浓度或活性），结果开始生物化学反应，这造成测定混合物的光学性能发生可测量的变化。在穿过吸收和/或散射介质时，光度测定检查和使用光通量的衰减。根据触发的生物化学或生物物理反应的类型，使用不同的光度/辐射度测量方法，这些方法能够测量浑浊的化验混合物液体。

为此，也能够使用浊度方法，其中，根据直接穿过色散（悬浮液）的光束的光衰减或吸收，测量溶液或色散（悬浮液）的浑浊度或光学密度。

在此处，用于旋转对称的反应容器的上述需求应适合于自动化，人们发现这种需求具有缺点。旋转对称性造成的球形表面在光学光路内作为额外的透镜，在例如吸收效应、衍射效应、散射效应和/或反射效应的情况中，这些透镜的成像性能可能造成测量结果发生明显变化。

在目前使用的具有单独的试管的系统内，在使用几何上各向同性试管时，可接受上述缺点。只要在相同的试管内仅仅执行信号差测量，那么至少可大量补偿该材料及其单独误差部分的影响。然而，在绝对测量的情况中，反复使用的反应容器对测量信号具有明显的影响。

仅仅由反应容器的几何形状造成的这些影响不断地造成评估和解释的误解以及困难，最终造成错误的考虑测量结果。

发明内容

因此，本发明的一个目标在于，详细说明反应容器和用于自动分析样品的仪器，其能够进行特别灵活的自动处理，并且其通过消除试管的属性同时具有高质量的测量结果。

根据本发明，关于所述反应容器的本目标通过封闭壁来实现，该封闭壁包括第一部段，其中，至少外表面具有基本上圆形的对称设计，以及第二部段，其具有至少两个平面区域，所述平面区域包括光透射材料，彼此相对并且设置为平行，并且其中，反应容器具有用于使反应容器定位在接收位置中的装置。

在此处，本发明从以下观念出发：为了不影响光学光路，需要与相对的平面封闭壁部件具有相应的对称性的横截面壁部。为了产生具有这种对称性并且同时具有圆形和径向对称性的试管，应形成反应容器的不同区域，即，通过圆形对称的方式保持的用于处理传递系统的区域，以及具有相应的多种对称性的用于光学系统内的区域。然而，由于其目的在于，由于旋转对称性，所以输送系统不再规定容器的方向，但是所述方向需要垂直（=正交的）入射光束，以进行光学分析，应该在接收位置中确定容器的朝向。为此，反应容器具有相应的装置，用于使反应容器定位在接收位置中。

在一个有利的实施方式中，用于使反应容器定位在接收位置中的装置包括在反应容器的基部的凹槽，所述凹槽用于容纳合适的可旋转销，所述销连接在接收位置中。这样，在插入期间，与其对应的可旋转销可由具有冲压形式的凹槽通过互锁的方式保持在接收位置中。在反应容器的基部或互补销的凹槽连接在接收位置中，可具有使得反应容器能够在接收位置中在销和凹槽之间进行互锁连接从而进行限定的对准的任何形状。例如，旋转销可具有方形、矩形、三角形、多边形、椭圆形、菱形、星形或箭头状横截面。由于销进行自动活动旋转，所以然后在必要的程度上，能够使反应容器进入正确的位置，以进行光学分析，其中，反应容器通过这种方式对准，即反应容器的第二部段的包括光透射材料的两个平面区域彼此相对并且设置为平行，与光束路径垂直地对准。

可选地或此外，也可使用无源定位系统。在此处，用于使反应容器定位在接收位置中的装置包括导向槽，所述导向槽有利地螺旋延伸并且用于保持导向网，所述导向网连接在接收位置中。

在另一个可选的或额外的有利实施方式中，用于使反应容器定位在接收位置中的装置包括导向网，所述导向网螺旋延伸并且用于在导向槽中接合，所述导向槽连接在接收位置中。在这种情况下，通过这种方式设置这种导向槽或导向网，从而在插入导向位置内时，由于强迫引导，这种导向槽或导向网使试管自动旋转，进入所需的朝向。

有利地，用于分析装置的光学光路的第二部段具有四个平面区域，这些区域中的两个分别彼此相反并且平行地设置。此外，第二部段有利地具有四边形（更特别地为正方形）横截面。对于这种实施方式，唯一需要的是从任何位置中旋转至多45度，以使试管与光束路径进行表面的垂直对准，因此，在水平地引入所需位置内并且充分保持试管的情况下，无源定位系统足够。

在另一个有利的实施方式中，第二部段具有偶数n个平面区域，n>=4，即，例如，6、8、10或12个，这些区域中的两个分别彼此相反并且平行地设置。这就进一步地减少所需要的旋转，而且也减小了适合于光束路径的表面的宽度。

在一个有利的实施方式中，围绕反应容器的开口的边缘越过反应容器的第一部段的外表面突出。这就产生了轮缘，该轮缘在任何朝向给传递系统，例如，传递机械手，提供牢固的保持。

在另一个有利的实施方式中，整个反应容器由光透射材料组成。由于在任何情况下，在第二部段中的光束路径需要光透射材料，所以该措施能够整体地以及因此尤其方便地并且在技术上简单地制造整个反应容器，例如，使用注塑成型方法。

关于用于自动分析样品的仪器，通过用于保持反应容器的至少一个位置，实现该目标，该反应容器具有用于定位上述反应容器的至少一个装置，所述装置被设计为通过这种方式与反应容器对准，即光学分析系统的光束路径垂直地射在两个平面区域上，这些区域彼此相对并且设置为平行。

有利地，用于定位反应容器的装置包括非对称形状的可旋转销，所述销用于在反应容器的基部的合适的凹槽中接合。

在一个可选的或额外的有利实施方式中，用于定位反应容器的装置包括螺旋延伸的导向网，所述导向网用于在螺旋延伸的导向槽中接合，所述导向槽位于反应容器上。

在另一个可选的或额外的有利实施方式中，用于使反应容器定位的装置包括螺旋延伸的导向槽，所述导向槽用于容纳螺旋延伸的导向网，所述导向网位于反应容器的第一部段内。

用于使反应容器定位的装置有利地包括销，通过弹簧部件可移动地安装所述销。这就能够在第二部段中对准反应容器：在四边形横截面的情况中，弹簧弹力在反应容器上施加压力，使销相应地对准，用于在四边形的角的区域中接合，直到所述反应容器采用正确的位置。

用于传递反应容器的装置有利地包括机械夹具。在第一区域中圆形对称的实施方式尤其有利，尤其在这种夹具中，这种夹具必须能够在任何方向抓住试管。

通过本发明获得的优点尤其由在反应容器上具有不同的对称性的第一和第二区域的组合以及产生反应容器的对准装置构成，该反应容器被优化用于进行自动化处理以及无干扰光学测量。这些要求部分迫使不同的几何状态，这可由本说明书解释。通过合适的工具生产和聚合物成形（聚合物注塑成型方法），在标准的制造方法中，可实现所需要的几何状态。

附图说明

根据附图，更详细地解释本发明。其中：

图1示出了反应容器的顶视图；

图2示出了反应容器和部分接收位置的顶视图；以及

图3示出了反应容器和部分接收位置的水平截面。

具体实施方式

相同的部件在所有图示中具有相同的参考符号。

图1示出了反应容器1的顶视图。反应容器1具有基本上杆状设计，并且相对于垂直轴2具有各种对称性。反应容器1为空心并且因此适合于容纳液体样品和试剂。反应容器1的封闭壁4具有开口6，通过该开口，可装入液体样品和试剂。

在轴向上，反应容器1具有几个截面，这些截面具有不同的对称性。从具有圆形边缘8的开口6开始，开口首先与圆形对称的第一部段10相邻。其横截面首先以圆柱形形状沿着轴2延伸，然后成锥形。由于其圆形对称性，第一部段适合于由任何输送系统（不再详细地进行阐述）（例如，传递机械臂）在任何方向夹紧。为了安全地保持输送臂或夹具的几何形状，通过这种方式设计边缘8，即其最外面的圆周具有比与其相邻的第一部段10更大的直径。这样，边缘8形成悬珠，该悬珠与第一部段10一起形成外围接合凹陷部分，可在每个方向夹紧该凹陷部分。

第二部段12在轴向上与第一部段10相邻，在该示例性实施方式中，第二部段具有四重径向对称，即，在每种情况下，在围绕轴2进行四分之一旋转之后，第二部段12在其自身上成像。封闭壁4在第二部段中具有四个成对的对称平面区域14，这些区域在轴向上对准并且在水平横截面中形成方形。最后，具有盖体的形式的基部16形成反应容器1的下部终端，在轴向上与第二部段12相邻。基部16相对于轴2具有旋转对称的设计。

整个反应容器1（至少在部分12中）使用注塑成型方法由光透射聚合物制成。因此，通过平面区域14，能够对包含在反应容器1中的液体进行低干扰的光学分析。在此处，如图1中所示，与区域14的表面垂直的光束路径18最佳。因此，光束路径18不受到光折射的影响。

反应容器1具有在图2中所示的用于定位的装置，从而在该反应容器插入接收位置（在图1中不再详细地进行阐述）内时，该反应容器1相对于通常固定地设置的光学分析系统的光束路径18具有正确的对准，图2仅仅解释了与图1的差别。

在根据图2的示例性实施方式中，用于定位的装置形成为基本上螺旋的导向槽22，这些导向槽设置在第一部段10中。导向槽22在接收位置中的相应导向网（未显示）内接合。通过这种方式设计这些导向槽，即在下降过程中，自动机械地引发旋转，进入至接收位置中的正确朝向。

可选地，可设置在接收位置中的导向槽（不再详细地进行阐述）内接合的导向网，而非导向槽22。而且，作为接收位置的一部分，设置可例如通过电动机围绕轴2旋转的销24，该销具有一个优选的朝向。所述销接合进入在基部16内引入的凹槽内。由于互锁连接，反应容器1因此可任意地旋转，并且尤其通过使销24旋转，进入所需要的朝向。

在图3中示出了另一个可选的实施方式。在此处，在轴2的视图方向，在通过第二部段12的水平截面内示出了反应容器1。箭头29表示反应容器1的旋转，其中，通过示意性重叠的方式指出处于0度、22.5度以及45度的多个旋转位置。

由第二部段12本身在反应容器1本身上形成用于定位的装置，第二部段具有与切圆方形对应的横截面。接收位置具有四个水平设置的销32，分别通过一个弹簧部件30可移动地安装这些销。这些销通过这种方式设置为相对于轴2四重地径向对称，使得弹簧部件指向经过轴2对准。而且，通过这种方式设置这些销，使得弹簧部件30在反应容器1的所需位置具有最大的延伸，使得只有如果反应容器1相对于所需位置旋转，才施加压力。这样，反应容器1通过弹簧部件30的压力自动旋转，进入所需位置。

销24和销32分别为用于在反应容器1内分析液体的仪器的接收位置（不再进行详细阐述）的元件。而且，该仪器包括光学分析系统和用于将反应容器1夹紧并且插入接收位置内的传递机械手。

在一个可选的实施方式（未显示）中，第二部段12也可具有高阶偶对称，例如，6重、8重或12重对称。该对称应为偶数，从而产生两个成平行面的区域14。

参考符号列表

1 反应容器

2 轴

4 封闭壁

6 开口

8 边缘

10 第一部段

12 第二部段

14 平面区域

16 基部

18 光束路径

22 导向槽

24 销

26 凹槽

29 箭头

30 弹簧部件

32 销

Claims

1.一种用于容纳待分析液体的反应容器（1），具有封闭壁（4）和开口（6），其中，所述封闭壁（4）包括

第一部段（10），在所述第一部段中，至少外表面具有基本上圆形的对称设计，以及

第二部段（12），所述第二部段（12）具有至少两个平面区域（14），所述平面区域包括光透射材料，彼此相对并且设置为平行的，

并且其中，所述反应容器（1）具有用于使所述反应容器（1）定位在接收位置中的装置（12、22、26）。

2.根据权利要求1所述的反应容器（1），其中，所述用于使所述反应容器（1）定位在所述接收位置中的装置（12、22、26）包括在所述反应容器（1）的基部（16）的凹槽（26），所述凹槽用于容纳合适的可旋转的销（24），所述销连接在所述接收位置中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的反应容器（1），其中，所述用于使所述反应容器（1）定位在所述接收位置中的装置（12、22、26）包括导向槽（22），所述导向槽螺旋地延伸并且用于保持导向网，所述导向网连接在所述接收位置中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的反应容器（1），其中，所述用于使所述反应容器（1）定位在所述接收位置中的装置（12、22、32）包括导向网，所述导向网螺旋地延伸并且用于在所述导向槽中接合，所述导向槽连接在所述接收位置中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的反应容器（1），其中，所述第二部段（12）具有四个所述平面区域（14），所述平面区域中的两个分别设置为彼此相对并且平行。

6.根据权利要求5所述的反应容器（1），其中，所述第二部段（12）具有四边形的横截面，更特别地为正方形的横截面。

7.根据前述权利要求中任一项所述的反应容器（1），其中，所述第二部段（12）具有偶数n个所述平面区域（14），n>=4，所述平面区域中的两个分别设置为彼此相对并且平行。

8.根据前述权利要求中任一项所述的反应容器（1），其中，包围所述反应容器（1）的所述开口（6）的边缘（8）越过所述反应容器（1）的所述第一部段（10）的所述外表面突出。

9.根据前述权利要求中任一项所述的反应容器（1），其中，整个所述反应容器（1）由光透射材料组成。

10.一种用于自动分析样品的仪器，包括用于在空间上传递反应容器（1）的装置、用于容纳所述反应容器（1）的接收位置以及光学分析系统，其中，用于容纳所述反应容器（1）的至少一个位置具有用于使根据权利要求1到9中任一项所述的反应容器（1）定位的至少一个装置，所述装置被设计为以这种方式与所述反应容器（1）对准，即所述光学分析系统的光束路径（18）垂直地射在两个平面区域（14）上，所述平面区域彼此相对并且设置为平行。

11.根据权利要求10所述的仪器，其中，所述用于使所述反应容器（1）定位的装置（24）包括非对称形状的可旋转的销（24），所述销用于在所述反应容器的基部的合适的凹槽（26）中接合。

12.根据权利要求10或11所述的仪器，其中，所述用于使所述反应容器（1）定位的装置包括螺旋延伸的导向网，所述导向网用于在螺旋延伸的导向槽（22）中接合，所述导向槽位于所述反应容器（1）上。

13.根据权利要求10到12中任一项所述的仪器，其中，用于使所述反应容器（1）定位的所述装置包括螺旋延伸的导向槽，所述导向槽用于容纳螺旋延伸的导向网，所述导向网位于所述反应容器（1）的第一部段内。

14.根据权利要求10到13中任一项所述的仪器，其中，所述用于使所述反应容器（1）定位的装置包括销（32），所述销通过弹簧部件（30）可移动地安装。

15.根据权利要求10到14中任一项所述的仪器，其中，所述用于传递反应容器（1）的装置包括机械夹具。