CN1124489C - 分析系统 - Google Patents
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Abstract
一种分析系统，特别是进行临床化学分析和免疫学分析的医学分析法所用的分析系统包括一台分析仪器(1)和至少一个系统试剂载体(2，102)，该分析仪器包括至少一个可控驱动的旋转体(12)、试剂容器的第一夹持装置(32、38)、试样容器(40)的第二夹持装置、一个配有一个吸移装置(16)的可控驱动的并可沿一条旋转轨道朝该旋转体来回运动的升降/旋转机构(18)、吸移装置的一个清洗工位(43)、一个检测装置(20)和一个控制装置(22)。至少一个试样容器可放在吸移装置的旋转轨道上。该系统试剂载体具有至少一个预先注入了一种试验专用的预先配制的湿法化学系统试剂(45’，45”)的杯(44’，44”，144’，144”，144)和测量杯(44；144)。
Description
本发明涉及一种分析系统，特别是一种进行临床化学分析和免疫学分析的医学分析法所用的分析系统。
在一些已知的湿法化学分析系统中，液体试剂是事先注入试剂容器中的，这种试剂容器夹持在试剂旋转体的相应夹具上。这类已知的湿法化学分析系统还有一个试样旋转体用来装载装入试管中的试样。试剂旋转体配有一个试剂吸移装置，试样旋转体则配有一个试样吸移装置。第三个旋转体即反应旋转体，它配有一个反应杯。
这类已知的湿法化学分析系统是按如下工作方式进行工作的：用该试剂吸移装置从装载试剂容器的试剂旋转体上取出预定量的试剂并将它注入一个反应杯中，然后用试样吸移装置取出预定量的预定试样并将它注入已装有试剂的反应杯中。以这种方式配制了一种试剂和一种试样的反应杯由该反应旋转体转到一个测量工位，在该处例如进行反应溶液的光度测量，并用已存入的比较值评估该测量结果。
这类湿法化学分析系统特别适用于广泛的试验系列或高的分析频率，例如临床化验室。由于装在试剂托盘的敞口试剂容器中的湿法化学试剂只具有有限的耐久性，所以这类湿法化学分析系统只有在该系统中进行一定的最少数量的试验时才可运行，否则势必需要频繁更换尚未用完的但已变质的试剂，从而增加运行成本。
另一种方法是已知的干法化学分析系统。这时试剂呈固体状态放到试剂载体上。这种试剂载体用预定数量的试样润湿，然后在一个检测装置中试验加有试样的试剂载体，例如进行光度测量。但这类干法化学分析系统具有这样的缺点：试剂载体的研制成本很高，且一般需要用人工将试样放到试剂载体上，所以这类干法化学分析系统只适用于单次测量或试样数少或试验数少的场合。
德国专利DE 33 18 573公开了一种分析仪器，它配有两个同心旋转体，即试样杯用的一个内旋转体和测量杯用的一个外旋转体，这两个旋转体可独立地相互旋转。此外，该系统还配有一个工作臂，该臂的自由端上装有一个吸移管，该吸移管的旋转轨道与两个旋转体交叉，所以外旋转体的测量杯和内旋转体的一个试样杯分别位于吸移管的旋转轨道中。此外，在吸移管的旋转轨道上，在外旋转体的外面设置了一个测量工位、若干试剂瓶、一个吸移管干燥装置以及必要时一个吸移管的清洗工位。
这个已知的装置的工作方式如下：
带有吸移装置的臂在一个位于内旋转体上的试样杯上方旋转，吸移管尖浸入试样中，并将度样吸入吸移管中，然后该臂从测量杯上方从内旋转体转到外旋转体，并把试样放入该测量杯中，随后该测量杯由一个位于该臂上的夹具夹住并随臂一起上升、从旋转体上取下并转到固定测量工位上，然后测量杯下降到测量工位，夹具松开。随后该臂再进行一次或几次往复运动并在必要时在吸移管事先清洗之后从那些固定安装的试剂瓶中取出一种或多种试剂，然后将这些试剂分别注入位于测量工位的测量杯中。在进行测量后，该测量杯又由该臂放回到外旋转体的原来位置。
这种已知的装置的缺点是，测量杯必须用臂从旋转体运出并再送回去，因此该臂必须配置一个夹具，从而使臂的结构变得复杂。此外，用该臂把测量杯从外旋转体运送到测量工位需要一定的时间，在这段时间中，该分析仪器不能进行它本来的分析工作。
在德国专利DE 41 28 698 A1公开的一种分析系统中，试样容器、试剂容器和反应容器都布一个共同的旋转体上。这种分析系统在旋转体边缘上方设置了一个升降吸移装置，该吸移装置可通过升降来回吸移不断旋转的旋转体上的不同工位之间的试样和试剂。在旋转体径向外侧设有一个光度测量工位，它可测量旋转体上的一个反应容器内所含的液体。这个已知的分析系统的旋转体上的反应容器由存储容器构成，该容器上设有出料口，吸移管臂的吸移管尖可进入这些出料孔中。由于试剂设置在旋转体上，特别是设置在旋转体上的较大的存储容器内，可使用的试剂数量和/或可分析的试样数量受到了旋转体上可供使用的位置的限制，所以这种分析系统主要可用于在总是使用相同试剂的情况下的标准化的周期性的试验。
欧洲专利EP 0 223 002 A2公开了一种自动分析系统，它所用的试剂载体分别配有多个容器，在这些容器中，一个作测量容器，一个作试样容器，其余的容器则盛试剂。这些试剂载体并排装在一个可移动的存放架上，其中存放架的试剂载体容器可移到传送工位的入口前面。传送工位的出口对准一个转盘的辐条式的试剂载体支承体。一个已从存放架移到传送工位的系统试剂载体在传送工位进行处理。为此，吸移装置和抽吸装置与传送工位连接。一个在传送工位处理后的盛入试剂载体中的试样在传送工位处理后传送到该转盘上，然后由转盘把试样转到一个光学分析工位，在该处对要分析的位于径向最外侧的容器中的试样进行分析。所以这种已知的装置的转盘只作为试剂载体的运输工具使用。
本发明的目的在于提出这样一个分析系统，这个系统无论是仪器的成本还是单个试验的成本都低于先有技术，而且具有广泛的试验项目和简单的操作流程，因此可进行可变的单个试样和多个试样分析。
这个目的是通过权利要求1所述的分析系统来实现的，这个分析系统包括一台分析仪器和至少一个系统试剂载体。其中该分析仪器具有：至少一个可控驱动的旋转体、试剂容器的第一夹持装置、试样容器的第二夹持装置、一个配有一个吸移装置的可控驱动的并沿一条旋转轨道朝该旋转体来回运动的升降/旋转机构、吸移装置的一个清洗工位、一个检测装置和一个控制装置，该控制装置用来控制旋转体的驱动装置和升降/旋转装置的驱动装置以及控制吸移装置和检测装置的运行。其中：至少一个试样容器可定位在吸移装置的旋转轨道上；第一夹持装置设置在构成一个反应旋转体的旋转体中并用来夹持测量杯；检测装置放在反应旋转体的一个角度位置的范围内，所以可在一个位于旋转体上的测量杯中进行分析，其中系统试剂载体具有至少一个预先注入了一种试验专用的预先配制的湿法化学系统试剂的杯和测量杯。
该系统试剂载体最好具有多个并排的而且相互连接的杯，这些杯中至少有一个杯预先注入了一种试验专用的预先配制的湿法化学系统试剂。
在一个中央测量杯的两个对置侧上最好设置一些别的杯，这两个对置侧最好是相对于反应旋转体的半径的嵌在夹具中的测量杯的径向内侧和径向外侧。如果中央测量杯用来盛待分析的试样，并把两对置侧上杯中的试剂吸移到该试样中，则这种布设方式的设计是有利的。这样，装在测量杯中的并用试剂混合后的试样在反应旋转体旋转到检测装置前面即可进行分析。
这种由一台结构简单而且价廉的分析仪器和具有一个或多个单独的注入了试验专用系统试剂的小杯(每个小杯设计成作一次分析过程之用)的系统试剂载体的组合构成了这个价廉而又可灵活使用的分析系统之基础，这个分析系统即使在少数试样和中等数目试样的情况下也能经济地工作。
每个系统试剂载体的杯或测量杯可全部注入同样的试剂，由此构成一个适用于相对一个分析参数进行许多不同试样的系列试验用的系统试剂载体。但也可这样设置系统试剂载体，即在其杯中或测量杯中预先注入不同的试剂，以便相对于许多分析参数进行单个试样的分析。
检测装置最好具有一个光度检测器，这样就可进行要测量的测量杯中所含的由试样和试剂组成的反应溶液的光度测量。
第二夹持装置最好由固定夹具构成，它们分布在一个与升降/旋转装的旋转轨道同心的圆形轨道上，这样分析仪器就可达到很廉价的结构，它只需设置一个旋转体，即反应旋转体，而第二夹持装置则固定设置在分析仪器上。
在一个有利的改进结构中，第二夹持装置设置在一个可控驱动的第二旋转体上，该旋转体作成圆环形并与反应旋转体同心布置。这种结构型式使分析仪器具有更高的通过容量并可灵活进行单个分析。
第二夹持装置以及控制装置最好设计成使试剂容器可嵌入第二夹持装置中。不只是试剂容器的机械嵌入第二夹持装置中，而且控制装置能够识别出一个在该处已嵌入的试剂容器并在试验过程中考虑对一定的个别场合使用注入在一个试剂容器中的几种特制的试剂，或在同一种试剂例如可用于多种试验时，则在该试剂容器中储备一种量大的试剂。
此外，如果试剂容器作成基本上与试样容器一致，以便同样由第二夹持装置来夹持，则是特别有利的。这样就能实现试剂容器用于为一种分析或不同分析(通用试剂)制备的专用试剂，这种专用试剂不是或不能由系统试剂载体的范围制备。如果需要进行特殊分析，也可在这类试剂容器中例如盛一种干法化学试剂。这种干法化学试剂在使用前应进行人工或自动溶解。如果这样一个试剂容器与放在别的夹持装置上的试样容器一起放在一个第二夹持装置上，则最好在系统试剂的第一夹持装置上设置一个空测量杯来进行分析。
最好设置一个清洗装置来清洗测量杯。如果用空的测量杯工作，试样和外部供给的试剂都放入该测量杯中，而且清洗后的测量杯可多次使用，这种清洗装置特别有利。
在另一个有利的结构型式中，该分析仪器具有一个结合/游离分离工位，在该工位将非固相结合的可测出的物质从试剂中分离出去，这是进行多相的免疫学试验必须的，其中在试剂中设置一种适当的特定固相，可检出的物质结合到该固相上，视被分析物和与其他试剂成分的相互作用而定。
这时如果检测装置具有一个化学发光测量用的光电倍增管乃是特别有利的。化学发光测量用的这种光电倍增管可附加到光度检测器上或取代光度检测器，视分析系统要进行何种测量和分析而定。
最好在分析系统中设置一个估算单元，以便在使用存储在一个存储装置中的参考数据的情况下对检测器测出的数据进行估算。但估算单元也可由一台外部的市售计算机构成，该计算机配有估算用的相应数据和程序并通过一个接口与分析系统的分析仪器连接。
如果分析系统配有一个估算单元，则最好配一个显示装置来显示由估算装置提供的结果。
也可配置一个打印装置来打印出由估算装置提供的结果。
在一个优选的结构型式中，所有的杯都分别用一个可刺穿的薄膜封闭。这样就保证了所有的杯一直到分析开始时都保持密封，从而明显提高杯内所盛的试剂的耐久性并由此改善该系统试剂载体的储藏性能。此外，在测量之前可对试剂状态进行评估，从而进一步保障了以后检测结果的可靠性。
杯或系统试剂载体可配一种可用机器阅读的识别码来表示其中所盛的试剂，且该分析仪器可具有一个这种识别码的读出装置。这样在进行分析时就可达到较高的自动化程度，因为每个随试样运送的测量杯或其系统试剂载体都可自动识别，而且分析仪器的控制装置以及估算装置可进一步处理由该读出装置获得的有关相应测量杯中或相应系统试剂载体中的所盛的试剂种类并用这种试剂所要进行的有关试验的数据。
如果该系统试剂载体或测量杯配置一种制造商识别编码或制造商识别码，且为此配置一个识别装置和译码装置，也是特别有利的，其中该读出装置最好设计成也能读出该制造商编码。这样就可防止使用对该分析系统不适合的、在某些情况下可导致错误分析结果的系统试剂载体或测量杯，从而进一步提高了分析可靠性。相应的编码例如可用机械方式(钥匙-锁原理)、电方式、电子方式或光学方式进行，其中这种编码也可包括一个保护代表元素，例如一个标记或一个保护设计代码元素。
如果一个系统试剂载体的测量杯或单个系统试剂载体相互分别通过标定的断开点连接，则在必要时例如要进行的试验只需少数几个测量杯或系统试剂载体时，可将单个或几个测量杯从系统试剂载体相互分开。
此外，本发明涉及一种特别适用于本发明分析系统的具有至少一个可控驱动旋转体的分析仪器，该分析仪器包括：试剂容器的第一夹持装置、试样容器的第二夹持装置、一个配有一个吸移装置的可控驱动的并沿一条旋转轨道朝该旋转体来回运动的升降/旋转机构、吸移装置的一个清洗工住、一个检测装置和一个控制装置、该控制装置用来控制该旋转体的驱动装置和升降/旋转装置的驱动装置以及控制吸移装置和检测装置的运行。其中至少一个试样容器可定位在吸移装置的旋转轨道上，且旋转体构成至少一个测量杯的夹具；第一夹持装置设置在构成一个反应旋转体的旋转体中并构成测量杯的夹具；检测装置放在反应旋转体的一个角度位置的范围内，所以可在一个位于旋转体上的测量杯中进行分析。
与分析系统特定仪器的有利改进相对应的分析仪器之有利改进列在各项从属权利要求中。
此外，本发明涉及一种特别适用于本发明分析系统的系统试剂载体，它具有至少一个杯，杯中预先注入了一种试验专用的事先配制的湿法化学分析试剂，该杯配有一种可用机器读出的识别码来表示其中所盛的试剂，而且分析仪器具有一种该识别码的读出装置，其中该杯或系统试剂载体配有一种制造商编码，这种编译可用配置的分析仪器的读出装置读出和识别。
另一种系统试剂载体的特征在于，设置了许多并排的和相互连接的杯，其中至少一个杯事先注入了一种试验专用的预先配制的湿法化学系统试剂。
本发明的一种系统试剂载体最好这样构成，设置一个中央杯，该中央杯作为测量杯，并至少在该中央杯的一侧靠近其上杯口设置了系统试剂载体的至少另一个杯，这个杯构成系统试剂的容器，其中该中央杯和另一个或另一些杯形成一排杯。
与分析系统的特定系统试剂载体的改进相对应的系统试剂载体之有利改进列在各项从属权利要求中。
下面用一个例子并对照附图来详细说明本发明；附图表示：
图1本发明第一种结构型式的分析系统的示意俯视图；
图2沿图1箭头II方向剖开的本发明第一结构型式的分析系统之侧视图；
图3一个系统试剂载体和一个读出装置的透视图；
图4一个系统试剂载体的一个测量杯的垂直断面；
图5本发明第二种结构型式的分析系统的俯视图；
图6另一种系统试剂载体的透视图。
图1所示的医学分析法所用的分析系统包括一台具有一个外壳10的分析仪器1和至少一个系统试剂载体2。
分析仪器1的主要零件为：一个反应旋转体12、一个具有试样容器40的第二夹持装置38的支承件14、一个配有一个吸移装置16的升降/旋转装置18、一个吸移装置16的清洗工位43、一个检测装置20和一个控制装置22(图2)。
反应旋转体12包括一个旋转支承件24，该支承件在图1和图2结构型式中设计成可旋转的圆盘，但也可设计成可旋转的圆环。旋转支承件24的旋转平面是水平的。
该旋转支承件通过一个驱动装置26可控驱动，该驱动装置26具有一台步进电动机28，它使旋转件24每旋转一步就向前运动一个可预定的转角α。步进电动机28经一根轴30与旋转支承件24在其中心连接。电动机轴30可绕一根垂直通过该中心25的轴25’旋转。不用步进电动机28，也可用其他任一种驱动装置，这种驱动装置配有一个控制装置而可使旋转支承件24实现精确的角度对准。
在图中未示出的旋转支承件设计成圆环形的情况中，电动机轴可配置一个小齿轮，该小齿轮与一个在环形旋转支承件的外圆周或内圆周上的齿轮或一个与该支承件连接的环形齿轮啮合。
旋转支承件24配有一个或多个系统试剂载体2的第一夹持装置32，这些第一夹持装置放在一条与旋转支承件24同心布设的轨道34上，而第一夹持装置32则靠近放在旋转支承件24的圆周上。
分析仪器1的外壳10上侧还设置了一个试样容器40的支承件14，该支承件同样是水平的。支承件14在图1和图2的结构型式中大致呈扇形。支承件14也可为圆形、圆环形或弓形。支承件14的位置高于旋转支承件24。支承件14设置有第二夹持装置38，这些第二夹持装置布置在一条与扇形支承件1 4同一个中心1 5的圆形轨道36上。中心15离旋转支承24的中心25有一定距离，这两个中心或中点15和25之间的距离等于或小于圆形轨道34的半径和圆形轨道36的半径之和，因此圆形轨道34和36相交。
在这两个圆形轨道34和36的相交区内，支承件14设置有一个径向向内的圆周切42，该切口允许一条垂直通道通向圆形轨道34和36的这个相交的位置上设置的夹持在该处的旋转支承件24上的系统试剂载体2的测量杯或通向这个试剂载体2的其他杯。
在靠近支承件14的切口42的一个夹持装置38’的位置上设置有吸移管清洗工位43，用这个工位冲洗吸移装置16，特别是冲洗吸移管60，以便清洁后为一次新的分析作好准备。吸移管清洗工位43例如可由一个清洗容器43’组成，该清洗容器经一根(图中未示出)进出管用洗液注入并排空。
升降/旋转装置18这样支承在圆形轨道36的中心15，使它可绕轴15旋转并沿位于中心15的垂直轴15’垂直运动。
升降/旋转装置18包括一个具有一台电动机48的升降/旋转驱动装置46，该电动机最好为步进电动机，以便升降/旋转装置18绕轴15’最好以等步距旋转，其中每个步距相当于一个角度β，这个角度相当于两个相邻的第二夹持装置38之间的弧距。
此外，升降/旋转传动装置46有一个柱塞油缸单元50，它用来实现升降/旋转装置18的垂直运动。在图2中，例如油缸52被电动机48的轴驱动而实现旋转运动。向上从外壳1中伸出的并穿过支承件14的中心15的柱塞54被电动机48驱动进行旋转运动并被柱塞油缸52驱动进行垂直运动。
在柱塞54的自由上端设置了一个大致水平延伸的臂56，该臂大致径向向外离轴15’延伸。臂56在径向内一直大致延伸到圆形轨道36或稍微超出该圆形轨道。臂56与圆形轨道36的交点(见图1俯视图)设有一个吸移管夹具58，该夹具从臂56向下方伸到支承件14的表面，并在其下自由端嵌入一很最好是可更换的吸移小管60。
吸移小管60的下自由端作成一个斜尖62。吸移装置16配有一个(图中未示)抽吸装置，该抽吸装置在吸移小管60中产生真空或过压来把液体吸入吸移小管60或排出吸移小管60。
在图1中也示出了测量杯44、44’、44”的清洗装置72，用它可在需要时把用过的测量杯排空和冲洗。为此，清洗装置72带一根可垂直移动的清洗小管74，它与吸移小管60相似，且其下端带尖，以便刺穿薄膜47。用清洗装置72可清洗特别是空的测量杯44，这些测量杯用来借助于从一个外部试剂容器41中取出的试剂进行分析。
图1所示的分析仪器1还有一个在图1中只是示意示出的结合/游离分离工位76。这个结合/游离工位可设计成与清洗装置72相似，且同样配有一根(图中未示)可垂直移动的小管，该小管把一种特殊清洗溶液引入一个测量杯中，并从该测量杯中取出进行结合/游离分离处理，在一次结合/游离分离处理时，所要分析的溶液中所含的一种物质的分子结合到粒子上对该物质特定的结合对应物或试样容器的壁上(结合态)并从溶液中自由游动的分子分离出来(自由态)。所以结合/自由分离处理是一种清洗方法，这种清洗方法的清洗溶液频繁更换，以致在测量杯中基本上只剩下仍然结合的分子。
图1和图2所示的分析仪器1还有一个估算装置23，该装置在图2中示意示出，并在利用一个同样在图2中只是示意示出的存储装置23’所存储的参考数据的情况下对检测装置20测出的数据进行估算，为此，检测装置20、估算装置23和存储装置23’以未示出的方式相互连接，以进行数据交换。
如图1进行，该分析仪器配有一个终端设备，它有一个用来操作分析仪器1和尤其是用来把数据输入控制装置22的操作盘80。此外，在终端设备78中有一个显示装置82，用来显示由估算装置23提供的结果。通过一个同样设置在终端设备78中的打印装置84还可把估算装置提供的结果打印出来。
分析仪器1还有一个读出装置64，该装置放在反应旋转体12的圆周外面。读出装置64可按熟知的方式设计成光符阅读器、像素码阅读器和/或条形码阅读器，其中读出装置64的阅读器66对准反应旋转体12。阅读器66的读出方向大致相对于反应旋转体12径向向内对准，而且阅读器66的高度位置可这样选择在反应旋转体12的上方或下方，使阅读器66能够读出在系统试剂载体2上或单个杯或测量杯44、44’、44”上的相应标记68、70，如图3所示。这些标记可包括相应试剂的一个识别码68和/或一个用来识别系统试剂载体2的制造商的制造识别码70。在图3中只是作为例子用明码表示该试剂的识别码68并用条形码表示制造商识别码70。
一种系统试剂载体2的第一种方案按图形轨道34的相应弧形相邻排列的测量杯44、44’、44”的大致构成矩形的上端段相互以一个标定断开点这样连接，即在需要时要将测量杯44、44’、44”相互分开成单个的测量杯。这样，使用者可只按计划分析所需要的测量杯数量从该系统试剂载体2取出测量杯。
在图3中还示出了该处所示系统试剂载体2的测量杯中的两个测量杯即测量杯44’和44”，这两个测量杯事先分别用一种试剂45’或45”注到不同的高度，而测量杯44则是空的并准备用来借助于一种不在该系统试剂载体2中的试剂进行试样分析，这样的试剂盛在一个外部试剂容器41中，该容器的形状与试样容器40基本上一致，所以同样可夹持在第二夹持装置38上。
在图3所示系统试剂载体2中，单个测量杯44’、44”中的相应试剂可在试样注入空测量杯44中进行分析之前确认其是否有效。在确认一种试剂的有效性时，该试剂用检测装置20进行测量，并将测试值与一参考值进行比较，从而可评估试样的分析之前的试剂状态。
图4表示从一个事先注入了试剂45’的测量杯44’剖开的一个纵断面。测量杯44’和系统试剂载体2的全部其他测量杯一样也用一层薄膜47密封。薄膜47由一种弹性软材料制成并可被吸移小管60的管尖62刺穿。由此产生的刺穿孔在拔出吸移小管60后基本重新封闭，所以不会有异物进入测量杯44’的内部。
图5表示本发明分析系统的第二种结构型式，这个分析系统的零件凡是与第一种结构型式一致的，仍用相同的参考符号表示。
在第二种结构型式中，反应旋转体12用相同的方式构成，并配有系统试剂载体2的第一夹持装置32，这已结合图1和图2进行了说明。反应旋转体12被第二旋转体86包围，该第二旋转体具有试样容器40以及设计成一致的试剂容器41的夹具88。环形的第二旋转体86与反应旋转软体12同心布置，所以它的旋转中心同样位于反应旋转体12的旋转中心25。
环形的第二旋转体86在其圆周上设有齿部90，该齿部与第二旋转体86的驱动单元(图中未示出)的一个传动齿轮94的齿部92啮合。传动齿轮94的驱动单元最好象反应旋转体12的驱动装置26那样具有一台步进电动机，该电动机步进地驱动第二旋转体86向前旋转一个角度γ，该角度γ相当于两个相邻夹具88的弧距。在圆形轨道89上的夹具88的中心围绕通过中心25的一根垂直轴。在图5所示结构型式中，反应旋转体12和第二环形旋转体86位于一个平面(图5的绘图平面)内；但它们也可在垂直方向相互错开。
在这种结构型式中，升降/旋转吸移装置18支承在第二环旋转体86的圆周外面而可绕一根轴15’旋转。这个升降/旋转吸移装置18的技术实施方式与第一实施例一致。在旋转时，这种升降/旋转吸移装置18的吸移小管60也象第一实施例那样在图形轨道36上运动。
圆形轨道36既与圆形轨道89又与圆形轨道34相交，环形第二旋转体86的夹具88位于圆形轨道89上，而系统试剂载体2的第一夹持装置32则位于圆形轨道34上。圆形轨道36与圆形轨道89和34的相交地点分别构成环形第二旋转体86或反应旋转体12的步进驱动装置的停止点，以便在相应驱动装置处于静止状态时一个试样容器40或一个试剂容器41或一个测量杯44可位于这些交点中。
在环形第二旋转体86的圆周外面，在圆形轨道36上设置了一个与在第一种结构型式所述相同的吸移管清洗工位。
在图5中只是示意示出的检测装置20和同样也只是示意示出的杯子清洗工位72都与第一种结构型式的相似，且其相应的位置适应第二种结构型式的改变后的位置情况，如图5所示。示意示出的读出装置64设置在环形的第二旋转体86的外圆周外面，并用其读出器66径向向内对准，所以可越过环形的第二旋转体86读出设置在系统试剂载体2上的编码68、70。
在第二种结构型式中，由于升降/旋转装置18旋转行程短得多，即一般只有在环形第二旋转体86上的一个夹具88的中心上方的一个位置和在系统试剂载体2的一个测量杯44上方的相邻位置或吸移管清洗工位43上的相邻侠置之间的旋转行程，所以与第一种结构型式的分析系统比较，可进行单个分析的较灵活的处理。
现在结合图1和图2来详细说明本发明分析系统的工作原理。升降/旋转装置18从其实线所示静止位置移到一个盛有待分析试样的试样容器40，即升降/旋转装置18首先垂直向上移动(箭头A)，然后在箭头B方向内沿顺时针方向转到虚线所示的位置18’。随后升降/旋转装置18沿箭头C的方向下降，于是吸移小管60进入试样容器40到这样的程度，即能使吸移小管60自由端上的管口61浸入盛有试样的试样容器40中，然后用吸移装置16的在图中未示出的抽吸装置将预定量的试样吸入吸移装置16中，这个抽吸过程由控制装置22进行控制。
然后升降/旋转吸移装置18沿箭头C的相反方向重新上升为沿箭头B所示顺时针方向转回直至吸移小管60位于系统试剂载体2的放在圆形轨道34和36的交点内测量杯44的上方为止。随后升降/旋转吸移装置18重新沿箭头C方向下降，这时吸移小管60的管尖61刺穿测量杯44的薄膜47，所以该吸移小管的管口61位于测量杯44内。然后将所吸取的预定的试样量从吸移装置16通过管口61排入测量杯44中，于是该试样和盛在测量杯44中的试剂便相互接触。
然后升降/旋转吸移装置18重新沿箭头A方向上升并转到吸移管清洗工位43，在该处吸移小管60下降到位于吸移小管清洗工位43中的清洗液中并用抽吸装置的多次吸入和排出对吸移装置16进行清洗。然后升降/旋转装置18又回到实线所示的静止位置。
在吸移小管60从测量杯44中抽出后，试样和位于测量杯44中的试剂按熟知的方式混合，然后反应旋转体12沿箭头D所示反时针方向旋转，直到测量杯44到达检测装置20为止。在该处按熟知的方式对测量杯44中所盛的由试剂和试样组成的混合物进行光度分析。
然后将检测装置20测出的数据传送到估算装置23，在该处按熟知的方式用存储装置23’中已存入的校准数据对这些测出的数据进行评估，然后将估算装置23求出的数据传送到显示装置82和/或打印器84。
估算装置23从读出装置64得到测量杯44中所盛试剂的信息，在测量杯44转到读出装置64时，该读出装置读出测量杯44上设置的识别码，并传送到存储装置23’。由于读出装置64和分析地点(图1中两条旋转轨道36和34的下交点)之间的旋转角度是已知的，所以可用一个步进计数相加或相减反应旋转体12的运动步距数(视旋转方向而定)来确定反应旋转体上夹持的每个测量杯的精确位置，因此可依此方式准确识别位于分析地点上(检测装置20中)的测量杯44。
在用结合/游离分离法进行分析的情况中，例如一种均匀分散的磁粉溶液作为固相与第一抗体作为第一试剂一起使用。第二试剂含有第二抗体的标记。第三试剂含有一种基质或一种检测溶液。必要时，也可用一咱预处理溶液作为另外的试剂。上述试剂分别盛入一个系统试剂载体2的一个测量杯中。另一种办法是，可将测量杯的一个杯不用第一试剂(例如涂敷的磁粉)预先注入，而是直接用两种适当的结合配料(Bindepartner)涂敷。作为第三试剂(基质或检测溶液)也可用一种通用试剂。根据所用的标记来选择检测器(例如化学发光测试用的光电倍增管)。
本发明分析系统的上述工作原理只是用来说明基本的工作方式。原则上也可用其他的各种工作方式，例如在用多种试剂进行一次试验时，可例如从一个测量杯到一个测量杯进行吸移。即首先将试样吸移到第一试剂中，然后混合并随即进行光度测量，然后例如从另一个测量杯中将第二试剂吸移到盛有试样和第一试剂的第一测量杯中，然后再次混合并随即再次进行光度测量。其他工作方式例如可从一个位于试样容器的一个夹持装置内的试剂容器中把一种试剂吸移到一个空测量杯中，然后将一种试样加进去。也可用一种适用于多种不同试验的通用试剂。
图6表示一种由多个小室或杯144、144’、144”和144组成的系统试剂载体1 02的另一种结构型式。其中设置了一个中央杯144，它比其他的杯144’、144”和144长，且向下延伸超过这些杯。中央杯144作为测量杯并设计成由反应旋转体12的第一夹持装置来夹持。其他的杯144’、144”、144靠近测量杯144的杯口布置在两个对置边。
单个杯144、144’、144”和144通过一个框架104相互连接，该框架同时构成一个上平面，这些杯的杯口都在该平面内构成。框架104的俯视图基本上为梯形，亦即框架104的两个长边104’、104”相互以一锐角延伸。依此方式就可将多个系统试剂载体102象蛋糕那样并排放入反应旋转体12的夹持装置32中。其中，放在测量杯144一侧上的杯144’相对于反应旋转体径向放在测量杯144内侧，而放在测量杯144另一侧上的杯144”、144则径向放在测量杯144外侧。
在系统试剂载体102的径向外侧上设置了一块大致垂直延伸的侧板106，这块板适用于设置识别码(68)和制造商识别编码(70)。
在使用状态中，小室或杯144’、144”、144都注入了试剂，而测量杯144则是空的，或者同样也可注入一种试剂。注有试剂的系统载体102按前述方式用一层薄膜封闭，该薄膜例如由敷设在框架104的上平面上的硅膜组成。
测量杯144至少在其突出于杯144’、144”、144的下部范围设计成使它对检测装置的测量原理没有或只有很小的可忽略的测量阻力。因此至少在测量杯144的这个范围内构成了一个测量段。
在使用系统试剂载体102时，反应旋转体和/或升降/旋转装置18的步进电动机的步距调节成可通过吸移装置16来不成问题地移动单个小室或杯144、144’、144”、144。
本发明不限于上述实施例，这些实施例只是用来对本发明的中心思想进行一般的说明。在保护范围的范畴中，本发明的装置和上述的工作方式也可用不同于上述的实施方案。在这种情况下，该装置可特别具有由各项权利要求的相应各个特点组合的特点。
各项权利要求、说明书和附图只是用来更好地理解本发明，而并不限制其保护范围。
Claims (34)
1.进行临床化学分析和免疫学分析的医学分析法所用的分析系统，包括：
至少一个系统试剂载体(2；102)，该系统试剂载体(2；102)具有至少一个预先注入了一种试验专用的、预配制的湿法化学系统试剂(45’，45”)的杯(44’、44”；144’、144”、144)，该至少一个系统试剂载体具有一设置在该系统试剂载体(2；102)上的第一种可用机器阅读的识别码(68)来表示其中所盛的试剂和一设置在该系统试剂载体(2；102)上的第二识别码(70)用于识别该系统试剂体(2；102)的制造商；和
一台分析析仪器(1)，其包括：
-第一夹持装置(30)，用于夹持系统试剂载体，
-第二夹持装置(38)用于夹持试样容器(40)，
-一吸移装置(16)，
-一检测装置(20)，
-一控制装置(22)，和
-一读出装置(64)，用于读出上述的设置在用于盛放试剂的该系统试剂载体(2；102)上的第一种可用机器阅读的识别码(68)和上述的设置在该系统试剂载体(2；102)上的第二种识别码(70)，用于识别该系统试剂载体(2；102)的制造商，因此，该读出装置(64)读出并评估上述的识别码(68，70)，以便识别盛放试剂的该系统试剂载体(2；102)并从中排除不适当的系统试剂载体。
2.按权利要求1的分析系统，其特征在于包括：
一反应旋转体(12)，其具有一直径；
一相对于该反应旋转体(12)的直径安置的夹持装置；
一中心测量杯(44；144)，它是放置在该夹持装置中的系统试剂载体的一部分；和
多个设置在一中心测量杯的相对两侧上的杯；
该系统试剂载体具有多个并排的相互连接的杯(44、44’、44”；144、144’、144”、144)；
上述杯((44、44’、44”；144、144’、144”、144)中的至少一个(44’、44”；144’、144”、144)事先放入试验专用的预配制的湿法化学系统试剂(45’，45”)。
3.按权利要求2的分析系统，其特征在于所述的相对两侧是在该测量杯相对于该反应旋转体的径向内侧和径向外侧。
4.按权利要求1的分析系统，其特征在于该检测装置(20)具有一光度检测器。
5.按权利要求1的分析系统，其特征在于还包括一升降/旋转装置(18)，用于工承具有一旋转轨道的吸移装置；和第二夹持装置(38)，其由安装在一图形轨道(36)上的固定夹具构成，上述圆形轨道与该升降/旋转装置(18)的旋转轨道同心。
6.按权利要求5的分析系统，其特征在于包括：
一第二旋转体(86)，用于可控制的旋转，该第二旋转体(86)呈圆形并与该反应旋转体(12)同心设置；
用于按受控制旋转地驱动该第二旋转体(86)的装置；
试样容器(40)的第二夹持装置(38)，其设置在呈圆形的与反应旋转体(12)同心设置的该第二旋转体(86)上。
7.按权利要求5的分析系统，其特征在于该试样容器(40)的第二夹持装置(38)能够使试剂容器(41)插入该第二夹持装置(38)中。
8.按权利要求7的分析系统，其特征在于该试剂容器(41)与试样容器(40)相同，以便同样可由第二夹持装置(38)来夹持。
9.按权利要求1的分析系统，其特征在于包括一个用来清洗测量杯(44、44’、44”；144)的清洗装置(72)。
10.按权利要求1的分析系统，其特征在于该分析仪器(1)具有一结合/游离分离工位(76)。
11.按权利要求1的分析系统，其特征在于该检测装置(20)具有一个化学发光测量用的光电倍增管。
12.按权利要求1的分析系统，其特征在于包括：
一存储装置(23’)，其具有参考数据；
一估算单元(23)，用来利用储存在该存储装置(23’)中的参考数据来估算由该检测装置(20)录得的数据。
13.按权利要求12的分析系统，其特征在于还包括一个显示装置(82)来显示该估算单元(23)提供的结果。
14.按权利要求12的分析系统，其特征在于还包括一打印装置(84)来打印由该估算单元(23)提供的结果。
15.按权利要求1的分析系统，其特征在于还包括用于封闭杯(44、44’、44”；144、144’、144”、144)的可刺穿的薄膜(47)。
16.按权利要求1的分析系统，其特征在于一个系统试剂载体(2)的杯(44、44’、44”)在每种情况中总是用连接装置相互连接，该连接装置包括断开点(45)。
17.一种分析系统用的分析仪器，利用至少一个预先注入了一种试验专用的、预配制的湿法化学系统试剂(45’，45”)的杯(44’、44”；144’、144”)，该至少一个系统试剂载体具有设置在该系统试剂载体(2；102)上的第一种可用机器阅读的识别码(68)来表示其中所盛的试剂和一设置在该系统试剂载体(2；102)上的第二识别码(70)用来识别该系统试剂载体(2；102)的制造商，该分析仪器包括：
第一夹持装置(32)，用于夹持系统试剂载体；
第二夹持装置(38)用于夹持试样容器(40)；
一检测装置(20)；
一控制装置(22)；和
一读出装置(64)，用于读出上述的设置在用于盛放试剂的该系统试剂载体(2；102)上的第一种可用机器阅读的识别码968)和上述设置在该系统试剂载体(2；102)上的第二种识别码(70)，用于识别该系统试剂载体的(2；102)的制造商，因此该读出装置(64)读出并评估上述识别码(68，70)，以便识别盛放试剂的该系统试剂载体(2；102)并从中排除不适当的系统试剂载体。
18.按权利要求17的分析仪器，其特征在于该检测装置(20)具有一光度检测器。
19.按权利要求17的分析仪器，其特征在于还包括：
一吸移装置(16)；
一升降/旋转装置(18)，其支承着具有一旋转轨道的该吸移装置(16)；
由固定的夹具构成的第二夹持装置(38)，这些夹具布置在一条与升降/旋转装置(18)的旋转轨道同心设置的圆形轨道(36)上。
20.按权利要求17的分析仪器，其特征在于还包括：
一反应旋转体(12)，它能受控制旋转地驱动并包括该系统试剂载体的第一夹持装置(32)；
一第二旋转体(86)，它能受控制旋转地驱动并布置成与一反应旋转体(12)同心；和
该第二夹持装置(38)，其设置在圆形的第二旋转体(86)上。
21.按权利要求17的分析仪器，其特征在于该第二夹持装置(38)被设计成能容纳插入该第二夹持装置938)中的试剂容器(41)。
22.按权利要求17的分析仪器，其特征在于包括一清洗装置(72)用于清洗该测量杯(44，44’，44”；144)。
23.按权利要求17的分析仪器，其特征在于该分析仪器(1)具有一结合/游离分离工位(76)。
24.按权利要求23的分析仪器，其特征在于该检测装置(20)具有一个化学发光测量用的光电倍增管。
25.按权利要求17的分析仪器，其特征在于包括：
一存储装置(23’)，其具有参考数据；
一估算单元(23)，用来利用储存在该存储装置(23’)中的参考数据来估算由该检测装置(20)录得的数据。
26.按权利要求25的分析仪器，其特征在于还包括一个显示装置(82)来显示该估算单元(23)提供的结果。
27.按权利要求25的分析仪器，其特征在于还包括一打印装置(84)来打印由该估算单元(23)提供的结果。
28.用于一分析系统的系统试剂载体(2；102)，该分析系统包括：
用系统试剂载体的第一夹持装置(32)，
用于试剂容器(40)的第二夹持装置(38)，
一检测装置(20)，
一控制装置(22)和
一读出装置(64)；
该系统试剂载体包括：
至少一个事先用一种试验专用的预先配制的湿法化学系统试剂(45’，45”)注入的杯(44、44’、44”；144、144’、144”、144)；
一种可由该检测装置(20)读出的表示在该系统试剂载体(2；102)中所盛的试剂的识别码(68)；
一种可由该检测装置(20)读出的识别码(70)，用来识别该系统试剂载体(2；102)的制造商。
29.按权利要求28的系统试剂载体，其特征为在于还包括：多个并排布置的和相互连接的杯(44、44’、44”；144、144’、144”、144)，其中，这些杯(44、44’、44”；144、144’、144”、144)中的一个杯(44’、44”；144’、144”、144)预先注入了一种试验专用的预先配制的湿法化学系统试剂(45’、45”)。
30.按权利要求28的系统试剂载体，其特征在于还包括：
一个中央杯(144)，该杯设计成测量杯；
至少在中央杯(144)的一侧，在系统试剂载体(102)中的至少另一个杯(144’、144”、144)其构成一种系统试剂的容器；
该中央杯(144)和该至少另一个杯(144’、144”、144)形成一排杯。
31.按权利要求28的系统试剂载体，其特征为，在测量杯(144)的两个对置侧上分别至少设置了另一个用来盛系统试剂的杯(144’、144”、144)。
32.按权利要求28的系统试剂载体，其特征为：
测量杯(144)的纵向延伸范围超出其他杯(144’、144”、144)的纵向延伸范围；
-在测量杯(14 4)中形成一个测量段。
33.按权利要求28的系统试剂载体，其特征为，杯(44、44’、44”；144、144’、144”、144)分别用一种可刺穿的薄膜(47)封闭。
34.按权利要求28的系统试剂载体，其特征为，多个杯(44、44’、44”)通过标定的断开点(45)相互连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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Owner name: STADT DIOGNOSE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: SCIL ANIMAL CARE COMPANY GMBH Effective date: 20011114 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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Effective date of registration: 20011114 Address after: German Wilhelm Applicant after: Scil Animal Care Company GmbH Address before: German Pla Neg Applicant before: Scil Animal Care Company GmbH |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20031024 Address after: Swiss Dagger Patentee after: Stadt diagnostic Limited by Share Ltd Address before: German Wilhelm Patentee before: Scil Animal Care Company GmbH |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HITACHI CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: STADT DIOGNOSE CO., LTD. Effective date: 20050311 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20050311 Address after: Tokyo, Japan, Japan Patentee after: Hitachi Ltd. Address before: Swiss Dagger Patentee before: Stadt diagnostic Limited by Share Ltd |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20031015 |