DE102014110684A1 - Arrangement for preparing a plurality of samples for an analytical procedure - Google Patents
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Abstract
Anordnung (10) zur Vorbereitung einer Vielzahl von Proben für ein analytisches Verfahren, enthaltend ein Karussell (14) mit einem festen Gehäuse (12) und beweglichen Aufnahmen (16) für Probenbehälter (18); eine Steuerung zur Steuerung der Aufnahmen (16) in dem Karussell (14); und eine Probenentnahme-Einrichtung (24) zur Bereitstellung der Probe für das analytische Verfahren; ist dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Stationen (24, 26, 28, 30, 32) zur Probenvorbereitung an dem Karussell (14) vorgesehen sind, an denen die Aufnahmen (16) für Probenbehälter (18) des Karussells (14) positionierbar sind; eine Zentrifuge (22) mit paarweise gegenüberliegenden Aufnahmen (42) für Probenbehälter (18) vorgesehen ist, und die Aufnahmen (42) für Probenbehälter (18) an der Zentrifuge (22) beweglich angeordnet sind und die Bewegungen derart steuerbar sind, dass eine Überführung eines Probenbehälters (18) zwischen einer Aufnahme (16) im Karussell (14) und einer Aufnahme (42) in der Zentrifuge (22) bewirkbar ist, wobei die Steuerung durch die gleiche Steuerung erfolgt, die auch zur Steuerung des Karussells (14) vorgesehen ist.An assembly (10) for preparing a plurality of samples for an analytical process, comprising a carousel (14) having a solid housing (12) and movable receptacles (16) for sample containers (18); a controller for controlling the receptacles (16) in the carousel (14); and a sampling device (24) for providing the sample for the analytical method; is characterized in that one or more stations (24, 26, 28, 30, 32) are provided for sample preparation on the carousel (14) on which the receptacles (16) for sample container (18) of the carousel (14) are positionable ; a centrifuge (22) with pairwise opposed receptacles (42) for sample container (18) is provided, and the receptacles (42) for sample containers (18) on the centrifuge (22) are movably arranged and the movements are controllable such that a transfer a sample container (18) between a receptacle (16) in the carousel (14) and a receptacle (42) in the centrifuge (22) is effected, wherein the control is carried out by the same control, which is also provided for controlling the carousel (14) is.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vorbereitung einer Vielzahl von Proben für ein analytisches Verfahren, enthaltend
- (a) ein Karussell mit einem festen Gehäuse und beweglichen Aufnahmen für Probenbehälter;
- (b) eine Steuerung zur Steuerung der Aufnahmen in dem Karussell; und
- (c) eine Probenentnahme-Einrichtung zur Bereitstellung der Probe für das analytische Verfahren.
- (a) a carousel with a fixed housing and movable receptacles for sample containers;
- (b) a controller for controlling the recordings in the carousel; and
- (c) a sampling device for providing the sample for the analytical method.
Proben, beispielsweise organische Proben wie Blut, Urin, Serum, Milch, Honig und dergleichen werden im Labor auf das Vorhandensein von bestimmten Bestandteilen oder Schadstoffen und deren Menge untersucht. Hierfür werden bekannte Verfahren der instrumentellen Analytik eingesetzt, beispielsweise chromatographische, spektrometrische oder optische Analyseverfahren. Gewöhnlich liegen die zu untersuchenden Bestandteile in einer Probenmatrix vor, welche zu Störungen führen kann. Einige der zu untersuchenden Bestandteile müssen verändert werden, beispielsweise durch Veränderung der Temperatur, des Drucks oder durch Zugabe von Reagenzien, bevor sie einer Analyse zugänglich sind. Die Probenvorbereitung ist daher ein fester Bestandteil jedes instrumentellen Analyseverfahrens.Samples, such as organic samples such as blood, urine, serum, milk, honey, and the like are examined in the laboratory for the presence of certain components or pollutants and their amount. For this purpose, known methods of instrumental analysis are used, for example, chromatographic, spectrometric or optical analysis methods. Usually the components to be examined are present in a sample matrix, which can lead to disturbances. Some of the constituents to be studied must be changed, for example by changing the temperature, the pressure or by adding reagents before they are accessible for analysis. Sample preparation is therefore an integral part of any instrumental analysis process.
Bei instrumentellen Analyseverfahren erfolgt die eigentliche Analyse von Proben gewöhnlich automatisch oder halbautomatisch. Die Probe wird dem Gerät zur Messung zugeführt und das Gerät liefert Daten, welche entweder die Art und Menge der zu untersuchenden Probenbestandteile repräsentieren oder Rückschlüsse auf Art und/oder Menge durch Auswertung der Daten zulassen. Solche Daten sind beispielsweise chromatographische Retentionszeiten, NMR-Spektren, Massenspektren, Absorptions- oder Emissionsspektren und dergleichen mehr.In instrumental analysis methods, the actual analysis of samples is usually automatic or semi-automatic. The sample is supplied to the device for measurement and the device provides data that either represent the type and amount of the sample components to be examined or allow conclusions about the type and / or quantity by evaluating the data. Such data include, for example, chromatographic retention times, NMR spectra, mass spectra, absorption or emission spectra, and the like.
Während analytische Messungen automatisch oder halbautomatisch erfolgen, erfordert die Probenvorbereitung eine Vielzahl von chemischen oder physikalischen Maßnahmen, die in der Regel von Hand ausgeführt werden. Beispiele für derartige Maßnahmen sind Kühlen, Erwärmen, Rühren, Rückflusskochen, Zuführen von Reagenzien und Lösungsmitteln, Abtrennen von Reagenzien durch Zentrifugieren oder Filtern, Vortexen und dergleichen mehr.While analytical measurements are automatic or semi-automatic, sample preparation requires a variety of chemical or physical measures, typically performed by hand. Examples of such measures include cooling, heating, stirring, refluxing, feeding reagents and solvents, separating reagents by centrifuging or filtering, vortexing and the like.
Stand der TechnikState of the art
Es sind Probenvorbereitungsgeräte bekannt, bei denen mehrere Probenbehälter in einer gemeinsamen Halterung angeordnet sind. Über der Halterung sind Pipetten mit Dosiersystemen angeordnet, mit denen ein Reagenz zugeführt werden kann. Die Halterung kann als Ganzes gehandhabt, etwa transportiert oder gelagert werden.Sample preparation devices are known in which a plurality of sample containers are arranged in a common holder. Above the holder pipettes with dosing systems are arranged, with which a reagent can be supplied. The holder can be handled as a whole, transported or stored about.
Es sind Autosampler für die Graphitofen-Atomabsorptionsspektroskopie bekannt, bei denen eine Vielzahl von fertig vorbereiteten Proben in Probenbehältern in einem Karussell vorgesehen sind. Das Karussell rotiert, so dass immer eine ausgewählte Probe unter einer Pipette positioniert werden kann, mit welcher die Dosierung erfolgt.Autosamplers for graphite furnace atomic absorption spectroscopy are known in which a plurality of ready-prepared samples are provided in sample containers in a carousel. The carousel rotates, so that a selected sample can always be positioned under a pipette, with which the dosage takes place.
Nachteilig bei der Probenvorbereitung ist es, dass jede Probe einzeln und individuell von Hand vorbereitet werden muss, auch wenn halbautomatische Verfahren einzelne Schritte für mehrere Proben gleichzeitig durchführen. Für die Durchführung einer Vielzahl von Schritten muss die Probe in verschiedene Probenbehälter überführt werden. Es werden Lösungsmittel und Reagenzien zugesetzt. Dabei können sich die Volumen durch Verluste ändern und es besteht die Gefahr der Kontamination der Probe. Außerdem ist die Dosierung von Hand ungenauer als eine automatische Dosierung. Die Probenvorbereitung erfordert viel Zeit. Das mit der Probenvorbereitung betraute Personal braucht erhebliche Fachkenntnisse und ermüdet mit der Zeit. Die Anzahl der Proben, die in einem Labor für die Analyse vorbereitet werden kann, ist daher limitiert.A disadvantage of sample preparation is that each sample has to be prepared individually and individually by hand, even if semi-automatic processes perform individual steps for several samples at the same time. To perform a variety of steps, the sample must be transferred to different sample containers. Solvents and reagents are added. The volume may change due to losses and there is a risk of contamination of the sample. In addition, manual dosing is more inaccurate than automatic dosing. Sample preparation requires a lot of time. The staff entrusted with the sample preparation needs considerable expertise and gets tired over time. The number of samples that can be prepared for analysis in a laboratory is therefore limited.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Vorbereitung von Proben vereinfacht, beschleunigt und die Richtigkeit der Analysenergebnisse erhöht. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung zur Probenvorbereitung zu schaffen, die einen hohen Durchsatz an Proben bei geringem Personaleinsatz erlaubt.It is an object of the invention to provide a device of the type mentioned, which simplifies the preparation of samples, accelerates and increases the accuracy of the analysis results. It is another object of the invention to provide a device for sample preparation, which allows a high throughput of samples with little staffing.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- (d) eine oder mehrere Stationen zur Probenvorbereitung an dem Karussell vorgesehen sind, an denen die Aufnahmen für Probenbehälter des Karussells positionierbar sind;
- (e) eine Zentrifuge mit paarweise gegenüberliegenden Aufnahmen für Probenbehälter vorgesehen ist, und
- (f) die Aufnahmen für Probenbehälter an der Zentrifuge beweglich angeordnet sind und die Bewegungen derart steuerbar sind, dass eine Überführung eines Probenbehälters zwischen einer Aufnahme im Karussell und einer Aufnahme in der Zentrifuge bewirkbar ist,
- (g) wobei die Steuerung durch die gleiche Steuerung erfolgt, die auch zur Steuerung des Karussells vorgesehen ist.
- (d) one or more sample preparation stations are provided on the carousel, where the receptacles for sample containers of the carousel are positionable;
- (e) a centrifuge is provided with pairwise opposed receptacles for sample containers, and
- (F) the receptacles for sample containers are arranged to be movable on the centrifuge and the movements are controllable such that a transfer of a sample container between a receptacle in the carousel and a receptacle in the centrifuge is effected,
- (G) wherein the control is carried out by the same control, which is also intended to control the carousel.
Dabei können die Aufnahmen für Probenbehälter kreisförmig auf der Innenseite des Karussells angeordnet sein und die Zentrifuge im Mittenbereich des Karussells. Die Aufnahmen für Probenbehälter an der Zentrifuge können von ausfahrbaren Greifarmen gebildet sein, deren Winkellage bezüglich der Rotationsachse der Zentrifuge einstellbar ist. Mit einer solchen Anordnung wird eine Probenvorbereitungsanordnung geschaffen, die kompakt ist, kostengünstig herstellbar und eine vollautomatische Probenvorbereitung erlaubt. An den Stationen zur Probenvorbereitung können die einzelnen Vorbereitungsschritte durchgeführt werden, ohne dass die Probe zwischendurch in einen anderen Behälter überführt werden muss. Die Probenbehälter können mit den Greifarmen an der Zentrifuge in jede Winkellage gebracht werden. Das bedeutet, dass Probenbehälter unabhängig von ihrer Lage im Karussell mit den Greifarmen der Zentrifuge jeweils zur nächsten Station befördert werden können. Wenn eine Station von einer Probe nicht angefahren werden soll, kann die Probe diese Station überspringen und andere Proben quasi „überholen”. Dadurch wird die Auslastung der einzelnen Stationen verbessert, die Probenvorbereitung beschleunigt und der Durchsatz erhöht. Die doppelte Verwendung einer Zentrifuge als Probenvorbereitungsstation und gleichzeitig als Positioniermittel ermöglicht es auch ausgewählte Proben mit einer höheren Priorität zu behandeln. Das macht insbesondere bei verderblichen Proben Sinn, die möglichst schnell analysiert werden sollen. In this case, the receptacles for sample containers can be arranged in a circle on the inside of the carousel and the centrifuge in the center region of the carousel. The receptacles for sample containers on the centrifuge can be formed by extendable gripper arms whose angular position is adjustable relative to the axis of rotation of the centrifuge. With such an arrangement, a sample preparation arrangement is provided which is compact, inexpensive to produce and allows fully automated sample preparation. At the sample preparation stations, the individual preparation steps can be carried out without the sample having to be transferred to another container in between. The sample containers can be brought into any angular position with the gripping arms on the centrifuge. This means that sample containers, regardless of their position in the carousel with the gripping arms of the centrifuge can each be transported to the next station. If a station is not to be approached by a sample, the sample can skip this station and virtually "overtake" other samples. This improves the utilization of the individual stations, speeds up sample preparation and increases throughput. The dual use of a centrifuge as a sample preparation station and at the same time as a positioning means also makes it possible to treat selected samples with a higher priority. This makes sense especially for perishable samples, which should be analyzed as quickly as possible.
Die Probenbehälter werden in die Aufnahmen im Karussell der erfindungsgemäßen Anordnung eingesetzt. Das kann mit oder ohne Probe erfolgen. Die Probe kann auch nach dem Einsetzen in die Aufnahme in den Probenbehälter eingeführt werden. Danach verlässt die Probe den Probenbehälter erst für die Analyse und verbleibt während der gesamten Probenvorbereitung im gleichen Probenbehälter.The sample containers are inserted into the receptacles in the carousel of the arrangement according to the invention. This can be done with or without a sample. The sample may also be introduced into the sample container after insertion into the receptacle. Thereafter, the sample leaves the sample container for analysis and remains in the same sample container during the entire sample preparation.
Anschließend werden die Proben mit dem Karussell an den einzelnen Stationen vorbeibewegt. Hierfür bewegt sich das Karussell in dem Gehäuse.Subsequently, the samples are moved past the carousel at the individual stations. For this purpose, the carousel moves in the housing.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Probeneintragssystem vorgesehen, bei dem die Probe in einen leeren oder vorbereiteten Probenbehälter im Karussell eingebracht wird. Das Probeneintragssystem bildet also eine erste Station zur Probenvorbereitung.In a preferred embodiment of the invention, a sample introduction system is provided in which the sample is introduced into an empty or prepared sample container in the carousel. The sample entry system thus forms a first station for sample preparation.
Die Probe kann als Feststoff oder als Flüssigkeit in den Probenbehälter überführt werden. Es gibt Proben, die als getrockneter Bluttropfen oder ähnliches auf einem blattförmigen Träger vorliegen. Solche Proben können mit dem Träger ausgestanzt oder ausgeschnitten werden und fallen dann in den Probenbehälter.The sample can be transferred to the sample container as a solid or as a liquid. There are samples which exist as a dried blood drop or the like on a sheet-shaped carrier. Such samples may be punched or cut out with the carrier and then fall into the sample container.
Das Probeneintragssystem kann aber auch eine Anordnung zur Überführung von Proben auf einem blattförmigen Probenträger in einen Probenbehälter umfassen, enthaltend
- (a) eine Düse;
- (b) eine an die Düse angeschlossene Hochdruckfluidquelle;
- (c) Mittel zum Steuern einer Bewegung der Düse und/oder des Probenträgers derart, dass ausgewählte Bereiche des blattförmigen Probenträgers ausgeschnitten werden.
- (a) a nozzle;
- (b) a high pressure fluid source connected to the nozzle;
- (C) means for controlling a movement of the nozzle and / or the sample carrier such that selected portions of the sheet-shaped sample carrier are cut out.
Bei dieser Anordnung wird der Träger mittels eines Hochdruckstrahls ausgeschnitten. Es ist also keine Schneide erforderlich. Cross-Over-Kontamination von Probe zu Probe an der Schneide wird vermieden. Das Hochdruckfluid kann wenigstens ein im Probenvorbereitungsverfahren verwendetes Fluid enthalten. Das hat den Vorteil, dass keine unnötigen Flüssigkeiten eingesetzt werden, die im späteren Probenvorbereitungsverfahren mit Mühe wieder entfernt werden müssen.In this arrangement, the carrier is cut out by means of a high-pressure jet. So no cutting edge is required. Cross-over contamination from sample to sample at the cutting edge is avoided. The high pressure fluid may contain at least one fluid used in the sample preparation process. This has the advantage that no unnecessary fluids are used, which must be removed with difficulty in the later sample preparation process.
Die Stelle des Probenträgers mit der Probe kann vollständig ausgeschnitten und in den Probenbehälter überführt werden. Alternativ kann die Stelle des Probenträgers mit der Probe teilweise ausgeschnitten werden und Mittel vorgesehen sein, mit denen der ausgeschnittene Teil nach unten in den Bereich des Probenbehälters geklappt wird, und Mittel zum Abspülen der Probe vom Probenträger mit dem Fluid aus der Hochdruckfluidquelle in den Probenbehälter. Dann wird eine durch den Probenträger erzeugte Matrix vermieden. Insbesondere können die Mittel zum Abspülen der Probe einen Sprühkopf umfassen, mit dem das Fluid aus der Hochdruckfluidquelle auf die Probe aufgesprüht wird. Dann braucht der Druck des Fluids nicht reduziert werden.The location of the sample carrier with the sample can be completely cut out and transferred to the sample container. Alternatively, the location of the sample carrier may be partially cut out with the sample and means provided for folding the cut-out portion down into the region of the sample container and means for rinsing the sample from the sample carrier with the fluid from the high-pressure fluid source into the sample container. Then, a matrix generated by the sample carrier is avoided. In particular, the means for rinsing the sample may comprise a spray head with which the fluid from the high pressure fluid source is sprayed onto the sample. Then the pressure of the fluid need not be reduced.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Scanner vorgesehen, mit welchem die Farbe, der Trocknungsgrad, die Lage der Probe, die Ausdehnung der Probe und/oder andere optische detektierbare Eigenschaften der Probe erfassbar ist. Der Probenträger und die Düse mit dem Hochdruckstrahl können alleine oder beide so bewegt werden, dass die Probe genau ausgeschnitten wird. Es kann der Probenträger unter einer feststehenden Düse bewegt werden. Hierzu kann die gesamte Halterung für Probenträger auf einem x-y-Tisch angeordnet sein. Die Bewegung wird von der Steuerung gesteuert. Alternativ wird die Düse bewegt. Es ist auch möglich, beide Komponenten zu bewegen. Zur Erfassung der Art und des Trocknungsgrades der Probe kann ein Bild der Probe mit verschiedenen Wellenlängen des Spektrums aufgenommen werden. Dadurch wird vermieden, dass unerwünschte Proben in das Analysesystem gelangen. Die gleiche Kamera kann zur Erfassung von Identifizierungsdaten, etwa einem Barcode, verwendet werden.In a particularly preferred embodiment of the invention, a scanner is provided with which the color, the degree of drying, the position of the sample, the extent of the sample and / or other optical detectable properties of the sample can be detected. The sample carrier and the nozzle with the high-pressure jet can be moved alone or both so that the sample is cut out exactly. The sample carrier can be moved under a fixed nozzle. For this purpose, the entire holder for sample carrier can be arranged on an xy table. The movement is controlled by the controller. Alternatively, the nozzle is moved. It is also possible to move both components. To record the type and degree of dryness of the sample, an image of the sample with different wavelengths of the spectrum can be taken. This prevents unwanted samples from entering the analysis system. The same camera can be used to capture Identification data, such as a barcode can be used.
Bei der Probennahme und Platzierung auf dem Träger ist es nicht leicht immer den genauen Punkt zu treffen, der ausgeschnitten wird. Diese Platzierungs-Toleranzen können beim Ausschneiden mit einer gesteuerten Bewegung berücksichtigt werden. Die gesamte Probe gelangt in den Probenbehälter. Es versteht sich, dass bei einer solchen Anordnung auch gezielt nur ein Teil der Probe ausgeschnitten und ggf. abgespült werden kann, wenn ein Rest etwa für andere Analysen oder als Referenz verbleiben soll.When taking samples and placing on the carrier, it is not always easy to hit the exact point that will be cut out. These placement tolerances can be taken into account when cutting with a controlled movement. The entire sample enters the sample container. It is understood that in such an arrangement also targeted only a portion of the sample can be cut out and rinsed if necessary, if a remainder should remain for other analyzes or as a reference.
Vorzugsweise ist ein Gehäuseturm vorgesehen, in dem die Probenträger mit Abstandshaltern gestapelt ablegbar sind und Mittel zum Bewegen eines Probenträgers aus einer Öffnung im Gehäuseturm in den Bereich der Düse. Dabei kann die Öffnung im Gehäuseturm am unteren Ende vorgesehen sein und der Gehäuseturm eine obere Öffnung zum Einlegen von weiteren Probenträgern aufweisen.Preferably, a housing tower is provided, in which the sample carriers can be stored stacked with spacers and means for moving a sample carrier from an opening in the housing tower into the region of the nozzle. In this case, the opening in the housing tower may be provided at the lower end and the housing tower have an upper opening for insertion of further sample carriers.
Als weitere Station können ein oder mehrere Dosiersysteme zum Dosieren von Reagenzien zur Probenvorbereitung aus einem Reservoir vorgesehen sein, wobei der Dosierausgang des Dosiersystems fest oberhalb der in dem Karussell beweglichen Probenbehälter angeordnet ist, so dass das Reagenz individuell in ausgewählte Probenbehälter dosierbar ist. Üblicherweise umfassen derartige Dosiersysteme eine Pumpe, die ein gewünschtes Dosiervolumen des Reagenzes dosiert. Die Pumpe kann mit der Steuerung individuell gesteuert werden. Derartige Reagenzien können Fällmittel, Lösungsmittel, Matrixmodifier, Kontrastmittel und dergleichen sein.As a further station, one or more metering systems for metering reagents for sample preparation may be provided from a reservoir, wherein the metering output of the metering system is arranged fixedly above the sample container which is movable in the carousel, so that the reagent can be metered individually into selected sample containers. Typically, such metering systems include a pump that meters a desired metering volume of the reagent. The pump can be controlled individually with the control. Such reagents may be precipitating agents, solvents, matrix modifiers, contrast agents and the like.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Verschließen eines in einer Aufnahme im Karussell befindlichen Probenbehälters mit einer Folie aus einem Folienspender vorgesehen. Die Vorrichtung kann umfassen:
- (a) Mittel zum Platzieren der Folie aus dem Folienspender oberhalb des Probenbehälters;
- (b) einen im Bereich oberhalb des Probenbehälters beweglich angeordneten Stempel; und
- (c) eine Heizung zum Beheizen des Stempels im Bereich des oberen Randes des Probenbehälters, so dass die Folie beim Aufdrücken des Stempels auf den Rand aufgeschweißt wird;
- (d) wobei der Stempel beim Verschließen des Probenbehälters Druck auf den Probenbehälter ausübt.
- (a) means for placing the film from the film dispenser above the sample container;
- (b) a plunger movably mounted in the region above the sample container; and
- (C) a heater for heating the stamp in the region of the upper edge of the sample container, so that the film is welded on pressing the stamp on the edge;
- (D) wherein the punch exerts pressure on the sample container when closing the sample container.
Als weitere Station zur Probenvorbereitung kann vorteilhafterweise ein Vortex-Mischer unterhalb der in dem Karussell beweglichen Probenbehälter angeordnet sein und Mittel zum Aufdrücken eines Probenbehälters auf einen Vortex-Mischer. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Probenbehälter mit dem Stempel auf den Vortex-Mischer aufdrückbar ist. An dieser Station wird also gleichzeitig eine Folie aufgeschweißt und der Probenbehälter auf den Vortex-Mischer aufgedrückt. Es versteht sich, dass die Folie auch ohne Mischung aufgebracht werden kann oder der Druck des Stempels ohne Folie ausgeübt werden kann.As a further station for sample preparation, a vortex mixer may advantageously be arranged below the sample container which is movable in the carousel and means for pressing a sample container onto a vortex mixer. It can be provided that the sample container with the stamp on the vortex mixer can be pressed. At this station, a film is thus simultaneously welded on and the sample container is pressed onto the vortex mixer. It is understood that the film can be applied without mixing or the pressure of the stamp can be applied without film.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Heizung zum Heizen eines oder mehrerer Probenbehälter als Station am Karussell vorgesehen.In a further embodiment of the invention, a heater for heating one or more sample containers is provided as a station on the carousel.
Weiterhin können Mittel zum Austreiben von Lösungsmittel aus einem Probenbehälter in einer der Aufnahmen des Karussells mittels eines Gases vorgesehen sein. Das Lösungsmittel kann insbesondere an einer Station ausgetrieben werden, bei der zwei Hohlnadeln durch die Folie in den Probenbehälter getrieben werden. Durch eine Nadel wird ein neutrales Gas, zum Beispiel Stickstoff, in den Probenbehälter eingeführt. Durch die andere Nadel wird lösungsmittelhaltiges Gas abgesaugt.Furthermore, means for expelling solvent from a sample container may be provided in one of the receptacles of the carousel by means of a gas. The solvent can in particular be expelled at a station in which two hollow needles are driven through the film in the sample container. Through a needle, a neutral gas, for example nitrogen, is introduced into the sample container. Solvent-containing gas is sucked through the other needle.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Probenentnahme-Einrichtung zur Bereitstellung der Probe für das analytische Verfahren aufweist:
- (a) eine Saugvorrichtung; und
- (b) eine mit der Saugvorrichtung verbundene Nadel,
- (c) einen Filter im Inneren der Nadel;
- (d) ein Depot für eine Vielzahl von unbenutzten Nadeln vorgesehen ist; und
- (e) Mittel zum Austauschen der Nadel nach dem Aufnehmen von Probenflüssigkeit und Zuführen in ein Analysengerät gegen eine unbenutzte Nadel aus dem Depot.
- (a) a suction device; and
- (b) a needle connected to the suction device,
- (c) a filter inside the needle;
- (d) a depot is provided for a plurality of unused needles; and
- (e) means for replacing the needle after taking sample liquid and feeding it into an analyzer against an unused needle from the depot.
An dieser Station wird die Probe nicht nur entnommen, sondern gleichzeitig gefiltert. Natürlich können Feststoffe an der Zentrifuge aus der Probe abgetrennt werden. Im Überstand verbleibende Schwebeteilchen und Mikropartikel können aber an der Nadel herausgefiltert werden, so dass die Probe in reinem flüssigen Zustand in das Analysegerät geleitet werden kann.At this station the sample is not only taken but filtered at the same time. Of course, solids at the centrifuge can be separated from the sample. However, suspended particles and microparticles remaining in the supernatant can be filtered out at the needle so that the sample can be passed into the analyzer in a pure liquid state.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind optische Mittel zur Erfassung der Tiefe des flüssigen Überstands oberhalb von Feststoff im Probenbehälter und Mittel zum Steuern der Eintauchtiefe eines an der Probenentnahme-Einrichtung vorgesehenen Endes nach Maßgabe der Tiefe des flüssigen Überstandes vorgesehen. Diese können beispielsweise eine Videokamera und bildverarbeitende Mittel umfassen.In a further embodiment of the invention optical means for detecting the depth of the liquid supernatant above solid in the sample container and means for controlling the depth of immersion of an end provided at the sampling means according to the depth of the liquid supernatant are provided. These may include, for example, a video camera and image processing means.
Am Karussell kann ein Lesegerät vorgesehen sein zum Auslesen von Identifikationsdaten und/oder Daten zur durchzuführenden Probenvorbereitung aus einem Barcode, RFID-Speicher oder einem anderen an der Probe oder dem Probenbehälter vorgesehenen Datenspeicher. Es wird also nicht nur die Identität der Proben erfasst, sondern auch das Verfahren, nach dem die Probe behandelt werden soll. Auf diese Weise können unterschiedliche Probenarten mit mehr oder weniger beliebig beliebiger Reihenfolge und Probenvorbereitung in das Karussell eingeführt werden. Es kann auch die gleiche Probe mit unterschiedlichen Verfahren zur Probenvorbereitung eingesetzt werden. Die Steuerung kennt zu jedem Zeitpunkt die Proben und das Verfahren und kann so den Weg der Probe durch die erfindungsgemäße Anordnung im Zusammenspiel mit dem Weg der anderen Proben optimieren. At the carousel, a reading device may be provided for reading out identification data and / or data for the sample preparation to be carried out from a barcode, RFID memory or another data memory provided on the sample or the sample container. Thus, not only the identity of the samples is recorded, but also the method by which the sample is to be treated. In this way, different types of samples can be introduced into the carousel with more or less any desired order and sample preparation. It is also possible to use the same sample with different sample preparation procedures. The controller knows the samples and the method at any time and can thus optimize the path of the sample through the arrangement according to the invention in interaction with the path of the other samples.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Schnittstelle zum Anschließen einer HPLC-Säule, Gaschromatographiesäule oder eines anderen Analysegerätes hinter der Probenentnahme-Einrichtung vorgesehen. Insbesondere kann eine gemeinsame Steuerung vorgesehen sein, so dass unmittelbar nach Beendigung einer Analyse und ggf. Reinigung die nächste Probe bereitgestellt werden kann.In one embodiment of the invention, an interface for connecting an HPLC column, gas chromatography column or another analyzer behind the sampling device is provided. In particular, a common control can be provided so that the next sample can be provided immediately after completion of an analysis and, if necessary, cleaning.
Vorzugsweise ist weiterhin eine Öffnung im Bereich der an der Zentrifuge vorgesehenen Aufnahmen für Probenbehälter im Karussellboden vorgesehen, über welche eine Verbindung zu einem Abfallbehälter herstellbar ist. Der Probenbehälter einer bereits entnommenen Probe kann auf diese Weise automatisch entsorgt werden.Furthermore, an opening in the region of the receptacles provided for the sample container in the carousel floor, by means of which a connection to a waste container can be produced, is furthermore preferably provided. The sample container of a sample already taken can be disposed of automatically in this way.
Die Anordnung arbeitet voll automatisch und erfordert kein Personal mit besonderen Fachkenntnissen. Es müssen lediglich die Proben angemessen bereitgestellt werden. Die einzelnen Schritte und Verfahren werden vorab gespeichert und von der Steuerung ausgeführt.The arrangement works fully automatically and requires no personnel with special expertise. Only the samples need to be adequately provided. The individual steps and procedures are stored in advance and executed by the controller.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ausführungsbeispiele sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. Embodiments are explained below with reference to the accompanying drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Im Mittenbereich des Karussells ist eine Zentrifuge
Auf der dem Probeneintragssystem
Alle oben beschriebenen Stationen und Geräte sind mit einer gemeinsamen Steuerung (nicht dargestellt) verbunden. Die Steuerung steuert alle erforderlichen Antriebe und empfängt und speichert Daten und Ergebnisse. Einstellungen können entweder direkt an der Station oder über ein User-Interface an der Steuerung vorgenommen werden. Dort können auch Probenvorbereitungsverfahren mit Art und Dauer der einzelnen Probenvorbereitungsschritte eingegeben und abgespeichert werden.All stations and devices described above are connected to a common controller (not shown). The controller controls all required drives and receives and stores data and results. Settings can be made either directly at the station or via a user interface on the controller. There, also sample preparation methods with type and duration of the individual sample preparation steps can be entered and stored.
Die Probenbehälter
Die Proben in den Probenbehältern
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden zwei Greifarme
Jeder Probenträger
Der unterste Probenträger
An der vorderen Gehäusewandung des Gehäuses
Das Lösungsmittel ist ein Lösungsmittel, das ohnehin im weiteren Verfahren zur Probenvorbereitung verwendet wird. Es braucht also nicht mehr aufwändig aus dem Probenbehälter entfernt werden.The solvent is a solvent that is used anyway in the further process for sample preparation. It therefore does not need to be laboriously removed from the sample container.
Je nach Anwendungsfall und Art der Probenträger können mehrere Proben gleichzeitig ausgeschnitten werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden jeweils zwei benachbarte Proben
Bei einem alternativen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird nicht der Probenträger
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Dosiersysteme
Zum Verschließen des Probenbehälters
Je nach Anwendung kann der Probenbehälter
Je nach erwünschtem Probendurchsatz können mehrere Folienspender
Neben der Vortex-Station
Zum Abtrennen von Feststoffen werden zwei der Probenbehälter
Zum Entnehmen der Probe und Überführen in das Analysengerät ist die Probenentnahme-Einrichtung
In der Hohlnadel
Für jede Probe wird eine frische Nadel mit unverbrauchtem Filtermaterial verwendet. Diese befinden sich in einem Depot
Mit der Probenentnahme-Einrichtung
Am Anschluss
Anschließend wird das Ventil in die in
Zum Spülen wird das Ventil wieder zurück gestellt, wie dies in
Nach der Entnahme der Probe und Spülen des Ventils wird die Nadel
Mit Bewegung des Kolbens nach rechts in der Darstellung kann die nächste Probe aufgesaugt und der Zyklus wiederholt werden.With movement of the piston to the right in the illustration, the next sample can be sucked up and the cycle repeated.
Die Steuerung sitzt gemeinsam mit der Stromversorgung und den erforderlichen elektronischen Komponenten in einem belüfteten und gegen Chemikalien und Dämpfe abgeschirmten Gehäuse, beispielsweise neben oder unterhalb des Gehäuses
Mit der Steuerung werden die Temperaturen im Stempel und in der Heizung Rotationsgeschwindigkeit und Anlenkwinkel an der Zentrifuge, Dosiervolumen und Art und Reihenfolge der Probenvorbereitungsschritte eingestellt. Die Steuerung wertet die Signale der Sensoren, Kameras und Scanner aus.With the controller, the temperatures in the punch and in the heater are adjusted rotational speed and angle of rotation on the centrifuge, dosing volume and type and sequence of the sample preparation steps. The controller evaluates the signals from the sensors, cameras and scanners.
Claims (21)
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