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Vorrichtung zur fortlaufenden Analyse von Flüssigkeiten, insbesondere
Körperflüssigkeiten.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu fortlaufenden Analyse von
Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten, bei der von der zu analysierenden
Flüssigkeit in bestimmten Abständen mittels Entnahmeeinrichtungen lüssigkeitsproben
entnommen und schrittweise mittels einer Drehscheibe mit in konzentrischen Kreisen
angeordneten Flü.ssigkeitsbehältern einer Reaktionsstufe zugeführt werden, in der
Reagenzflüssigkeit zudosiert wird und der
Mischgefäße, Ileizbäder
und Meßküvetten eines fotoelektrischen Meßsystems nachgeschaltet sind und bei der
die Steuerung der einzelnen Verfahrensabläufe mittels einer elektrischen ßcbaltanordnung
mit Zeit- und Impulsangaben durchgeftihrt wird.
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Zur Vorbereitung von Plüssigkeiten für die Analyse sind selbsttätig
arbeitende Vorrichtungen bekannt. Bei diesen Vorrichtungen werden Flüssigkeitsteproben
der zu untersuchenden Flüssigkeit, beispielsweise Blut oder Serum, auf einen Drehtisch
angeordneten Gefäßen zugeführt, aus diesen mittels seitlich und in der Höhe verschwenkbaren
Entnahme-Vorrichtungen entnommen und nach der Zudosierung von für das Jeweils anzuwendende
Analysenverfahren spezifischen Reagenzien einem Meßgerät zugeführt, mit dem die
Zustandänderung der Prüfflüssigkeit oder der hinzugegebenen Reagenzien durch Bestimmung
der Leitfähigkeit, des p-Wertes, der Temperatur, der Färbung oder dgl. gemessen
wird. Aus den erhaltenen Meßwerten erfolgt dann die Berechnung der Konzentration
der su bestimmenden Komponenten. Die Entnahmevorrichtungen sind als lit einer Schwenkvorrichtung
in Verbindung stehende Entnahmeleitungen ausgebildet, die beispielsweise mittels
eine. Scbrittschaltgetri.bes mechanisch in die einzelnen Gefäß. getaucht werden,
um die entsprechenden Proben zu entnhmen. Die langsam rotierende Drehscheibe hält
zur Entnahme der Proben an. Der Antrieb der Drehscheibe erfolgt ebenfalls mittels
des ßchrittsohaltgetriebes, das als Malteser-Getriebe ausgebildet aein kann. Durch
die rein
mechanische Arbeitswelse der bekannten Vorrichtungen ist
der Arbeitezyklus an das fest eingestelltt Programm gebunden. Abweichungen sind
lediglich durch Geschwindigkeiteveränderungen der rotierenden Drehscheibe möglich.
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Ferner ist eine Vorrichtung zur automatischen kontinuierlichen Analyse
von Körperflüssigkeiten bekannt, bei der die eu analysierenden Flüssigkeiten und
eine Äufnahmeflüs eigkeit gleichzeitig in zwei getrennten Strömen den beiden Seiten
der Mebran eines Durchflußdialysators zugeftihrt werden, wobei der auf der Aufnahmeseite
diffundierte Teil der zu untersuchenden Bestandteile in dem zweiten Strom durch
einen Indikator quantitatif angefärbt und anschließend durch ein Durchflußkolorimeter
hindurchgeleitet wird. Bei dieser bekannten Ausführungsform wird mit eine Durchflußdialysator
gearbeitet, der die Verwendung einer Aufnahmeflüssitgkeit voraussetzt. Je nach den
zu analysierenden Bestandteilen muß eine entsprechend. Aufnahmeflüssigkeit verwendet
werden.
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Ein kurzzeitiger Übergang von eines zu analysierenden Bestandteil
auf ein.n anderen Bestandteil ist nicht möglich; denn die Bestimmung anderer Bestandteile
machtwiederum eine andere Aufnahmeflüssigkeit erforderlich.
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Demgegenüber ist os? das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur
fortlaufenden Analyse von Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten, der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, die eine Verringerung dcr Analysenzeit, eine unverzttgliche
Änderung
der Reihenf@lge der zuzugebenden Reagenzien und die Durchführung schnell aufeinanderfolgender
Messungen ermöglicht. Dartiberhinaus soll mit der Vorrichtung die Möglichkeit gegeben
sein, die Reagenzien den eu bestimmenden Bestndteilen augenblicklich anpassen zu
können, so daß Körperflüssigkeiten in einem einzigen "Durchgang" auf mehrere, verschiedene
Bestandteile untersucht werden können, ohne daß der Analysenvorgang unterbrochen
zu werden braucht, und ohne daß zusätzliche Arbeitsvorgänge erforderlich werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgeschlagen,
die in der Weise auegebildet ist, daß oberhalb der mittels eines Zentralimpulsgebers
schrittweise gesteuerten Drehscheibe mit in konzentrischen Kreisen angeordneten
Flüssigkeitsbehältern und radial zu dieser eine dosiervorrichtung mit Entnahme-
und Zuführungsorganen für die zu analysierende Flüssigkeit als erste Reaktionsstufe
und dieser nachgeschaltet ein oder mehrere Dosiervorrichtungen mit Entnahmeorganen
für die Reaktionsflüssigkeit als weitere Reaktionsetufen angesondert sind, und jede
Dosiervorrichtung einen Dosierrotor für die zu analysierende Flüssigkeit bzw. für
das weiterzubehandelnde Reaktionsgemisch sowie mehrere Ubereinander angeordnete
und in der Flüssigkeitsablaufstellung in Serie geschalteten Dosierrotoren für die
Reagenzien aufweist, wobei die mittels von dem Zentralimpulsgeber gesteuerten, in
ihrem Programm austauschbaren Programmgebern über Steuermotore
gesteuerten
Dosierrotoren über Zuführungsleitungen mit einander sowie mit Vorratsbehältern für
dia Reagensflasigkeitbn in Verbindung etehen.
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Zum Anhalten der rotierenden und vom Zentralimpulsgeber schrittweise
gesteuerten Drehscheibe in genau festgelegten Abständen ist eine Steuervorriohtung
vorgesehen, die aus einer Potozelle und einer oberhalb dieser angsordneten Lichtquelle
besteht, deren Lichtstrahl einen in der äußeren Randzone der Drehscheibe angeordneten
und zwischen der Fotozelle und der Lichtquelle hindurchgeführten Lochkranz beaufschlagt.
Die Steuervorrichtung steuert gleichzeitig das Heben und Senken sowie das seitliche
Verschwenken der Entnahie- und Zuführungsleitungen der Dosiervorrichtungen.
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Ferner ist gemäß der Erfindung das jeder Enddosiervorriohtung nachgeschaltete
und eine Zuführungsleitung für Druckluft aufweisende Mischgefäß zu seinem Boden
hin konisch ausgebildet und über eine Rohrleitung, in die eine ventillose Förderpumpe
sowie eine in dem Hei-zbad angeordnete Rohrspirale und eine dieser nachgeschaltete
Kühlschlange eingeschaltet sind, mit der Meßküvette eines Sotometers verbunden.
Für eine Differenwertbildung mittels eines Doppelfotometers sind zwei Enddosiervorrichtungen
mit Entnahmeleitungen und nachgeschalteten Mischkammern parallel zueinander und
radial oberhalb des Drehtisches angeordnet.
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Außerdem sieht die Erfindung eins Schaltvorrichtung vor, die aus radial
an die Drehscheibe ansteckbaren Eontaktstiften besteht und die die für die Vorbehandlung
oder Machbehndlung des Meßgutes orforderllche, vom Zentralimpulsgeber gesteuerte
Dosiervorrichtung erst dann einschaltet, wenn die erste Gefäßreihe die betreffende
Dosiervorrichtung erreioht oder wenn die letzte Gefäßreihe diese Dosiervorichtung
durchlaufen hat.
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Andere und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
skch aus der folgenden Beschreibung einer bevorsugten Ausführungsform.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, und zwar zeigt: Pig.
1 sohematisch einen von einem Zentralimpulsgeber gesteuerten Drehtisch mit einer
Dosiervorrichtung und zwei Enddosiervorrichtungen, denen Mischkammern, ein Hei@z-
und Kühlbad sowie Meßküvetten aines fotoelektrisohen Meßsystems nachgeschaltet sind,
Pig. 2 eine Drehscheibe mit drei Dosiervorrichtungen in einer Ansicht von oben und
Fig.
3 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2. In Fig. 4 ist eine Mischkammer,
der eine Pumpe und ein Heiz- und Kühlbad nachgeschaltet sind, in einem senkrechten
Schnitt wiedergegeben.
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Pig. 5 zeigt eine eine erste Reaktionsstufe darstellende Dosiervorrichtung.
In Fig. 6 iet ein Fließschema für eine erste Dosiervorrichtung und in Fig. 7 ein
Fließechema für eine Enddosiervorrichtung wiedergegeben.
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Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung besteht aus einer Drehscheibe 10 mit Gefäßen 11,11' sur Aufnahme von
Flüssigkeitsproben, einer Dosiervorrichtung 12 und zwei Enddosiervorrichtungen 13,14.
Die Anzahl der Enddosiervorrichtungen richtet sich nach der Jeweils anzuwendenden
Analysenmethode. Die Doeiersorriohtungoa 12,13,14, die vorzugsweise oberhalb der
Drehscheibe 10 und radial zu dieser angooranot sind (Fig. 2), stehen über Programmgeber
15, 16, 17 mit einem Zentralimpulsgeber 18 in Verbindung, der auch die Drehscheibe
10 über eine Steuervorriohtung 19 intermittierend
steuert. Der
Zentralimpulsgeber 18 besteht aus einem umschaltbaren Programmgeber mit mehreren
Schaltnocken. Die Schaltzeiten des Programmgebers können für die einzelnen Funktionen,
wie beispielaweise Weitertransport der Drehscheibe 10 und Start der Dosiervorrichtungen
12, 13, 14 wahlweise auf 30, 60, 90 und 120 Sekunden eingestellt werden. Der Jeweilige
Analysenzyklus läuft dann in der durch den Zentralimpulsgeber vorgesehenen Zeit
ab.
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Die Programmgeber 15, 16, 17 für die Dosiervorrichtungen 12, 13, 14
sind ebenfalls als Programmschaltwerke ausgebildet und mit einer Anzahl von Schaltnocken
versehen, welche die Dosiervorrichtungen 12, 13, 14 in der richtigen Reihenfolge
und in den entsprechenden Zeit abständen betätigen. Die Gesamtzeit für Jeweils einen
Analysenvorgang - Ansauger Dosieren der Probe, Dosieren der verschiedenen Reagenzien
und deren Zumischung zur Probe - iet verschieden; sie liegt Je nach der anzuwendenden
Analysenmethode zwischen 30 Sekunden und 120 Sekunden und ist etwa 10 Sekunden kürzer
als die Zeit zwischen zwei Impulsen des Zentralimpulsgebers 18. Daß die Zeit zwischen
zwei Impulsen des Zentralimpulsgebers 18 kürzer bemessen ist als die Gesamtzeit
für den Analysenvorgang, ist von besonderer Bedeutung, da das jeweilige Analysenprogramm
für eine Messung abgelaufen sein muß, bevor der Startimpule für eine Wiederholung
des Programms gegeben wird. Bleibt
der Startimpuln des Zentralimpulsgebern
18 awe, eo echaltet sich der Programmgeber automatisch ab. Die aus Programmschaltwerken
mit den entsprechenden elektrischen Baueinheiten beetehenden Programmgeber 15, 16,
17 sind in Anpassung an das Jeweils durchzuführende Analysen verfahren austauschbar
ausgebildet.
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Die Drehscheibe 10 wird mittels eines Motors 20 in Richtung des Pfeiles
X angetrieben, der, wie auch die Fotozellensteuerung 19, mit dem Zentralimpulegeber
18 in Verbindung steht. Die Gefäße 11, 11' für die Flüssigkeitsproben sind in zwei
Reihen A und B auf der Drehscheibe 10 kreisförmig und konzentrisch angeordnet6 Die
Gefäße 11 der äußeren Reihe A dienen zur Aufnahme der Prüfflüssigkeit, während die
Gefäße 11' der inneren Reihe B das vorbehandelte und zur Weiterbehandlung für das
eigentliche Meßverfahren bestimmte Meßgut aufnehmen. Die Anzahl der Gefäße 11, 11'
kann beliebig gewählt sein.
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Das Anhalten der rotierenden und vom Zentralispulegeber 18 schrittweise
gesteuerten Drehscheibe 10 in genau festgelegten Abständen erfolgt mittels der Steuervorrichtung
19. Diese Steuervorrichtung 19 besteht aus einer Lichtquelle 21 und einer unterhalb
dieser angeordneten Fotozelle 22 (Fig. 3). Durch den Strahlengang der Liohtquelle
21 wird ein Lochkranz 23 indurchgeführt, der in
der äußeren Randzone
der Drehscheibe 10 angeordnet ist. Die Anzahl der Durchbrechungen deB Lochkranzes
23 entspricht der Anzahl der Gefäße 11 der äußeren Reihe A.
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Die die erste Reaktionsstufe darstellende Dosiervorrichtung 12 für
die zu analysierende Flüssigkeit besteht aus vier in einem Gerätegehäuse 30 übereinander
angeordneten Doeierrotoren 31, 32, 33, 34 mit in vorteilhaft aus Kunststoffen bestehenden
Hahngehäusen drehbar gelagerten Kttken 35,36 37, 38 aus Polytetrafluoräthylen oder
dgl.
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(Fig. 5).
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Die Küken 35 - 38 der Dosierrotoren 31-34 sind mit Durchbohrungen
39, 40, 41, 42 versehen, die einen Durchmesser von etwa 2 - 6 n und eine Länge von
etwa 12 - 16 mm aufweisen, so daß Jeweils Volumina von 0,05 - 0,6 ml dosiert werden
können.
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Die Küken 35 - 38 der Dosierrotoren 31 - 34 werden mittels Motoren
43, 44, 45, 46 in Richtung der Pfeile Y verdreht.
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Die Motoren 43 - 46 sind mit Start-Stop-Schaltern versehen und halten
die einzelnen Dosierrotoren mittels Nockenscheiben in den Jeweiligen Stellungen.
Der Startimpuls fttr die einzelnen Motoren 43 - 46 wird von dem der Dosiervorrichtung
12 zugeordneten Programmgeber 15 gegeben.
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Die Dosierrotoren 31-34 stehen über eine an eine Druckluftleitung
48 angeschlossene Rohrleitung 47 miteinander in Verbindung. Die Dosierrotoren 31-53
stehen ferner mit Steigrohrleitungen 50, 51, 52 und Rohrleitungen 53, 54, 55 in
Verbindung, die mit Vorratsbehältern 56, 57, 58 für Reagenzmittellösungen verbunden
sind. Der Dosierrotor 34 ist an eine Saugluftleitung 59 angeschlosen und weist ferner
eine Entnahmeleitung 60 und ein. Zuführungsleitung 61 auf. Die Entnahmeleitung 60
und die Zuführungsleitung 61 bestehen aus flexiblen Werkstoffen und sind mittels
Impuls-gesteuerter Elektromagnete 62, 63 sowohl in waagerechter als auch in senkrechter
Richtung rerschwenkbar. Die Entnahmeleitung 60 dient zur Entnahme der Prüfflüssigkeit
aus den Gefäßen 112 während über die Rohrleitung 61 die Reaktionflüseigkeit den
Gefäßen 11' zugeführt wird.
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Die Stellung der einzelnen Dosierrotoren 31 - 34 ist mit A, B, Q,
D für den Doeierrotor 31, mit A1, B1, C1, DI für den Dosierrotor 32, mit A2, B2,
C2, D2 für den dosierrotor 33 und mit A3, B3, C3, D3 für den Dosierrotor 34 angegeben
(Fig. 5 und 6).
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Neben der Dosiervorrichtung 12 sind parallel zueinander und radial
oberhalb des Drehtisches 10 die Dosiervorrichtungen 13, 14 angeordnet. Die e Enddosiervorrichtungen
13, 14 weisen etwa den gleichen Aufbau wie die Doster-
Vorrichtung
12 auf. Der wesentliche Unterschied zu der Doeiervorrichtung 12 besteht darin, daß
die Dosiervorrichtungen 13, 14 nur mit Entnahmeleitungen 65 versehen sind. Bei des
in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Enddosiervorriohtung 13 bzw. 14
sind ebenfalls vier Doeierrotoren 66, 67, 68, 69 vorgesehen. Die Anzahl der Dosierrotoren
66 - 69 kann beliebig gewählt Bein. Die den einzelnen Dosierrotoren zugeordneten
Vorratsbehälter für Reagenzmittellösungen sind mit 70, 71, 72 bezeichnet.
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Das aus der Enddosiervorrichtung 13 austretende Reaktionsgemischt
das aue der Prüfflüssigkeit, den Reagenzien und der bei den verschiedenen Meßverfahren
verwendeten Verdünnungsflüssigkeit besteht, wird über den Doeierrotor 69 in ein
der Enddosiervorrichtung 13 nachgeschaltetes Miechgefäß 80 übergeführt, dae @ber
die Rohrleitung 47" mit der die einzelnen Doeierrotoren 66-69 verbindenden Hauptrohrleitung
47' verbunden ist. Das Mischgefäß 80 ist zu seinem Boden hin koniech ausgebildet
und weist ein etwa bis zum Boden des Mischgefäßs 80 reichendes Ansaugrohr 81 auf.
Um eine gute Durchmischung des Reaktionegemiechee in dem Mischgefäß 80 zu erreichen,
steht das Mischgefäß 80 mit einer Druckluftleitung 82 in Verbindung, Das Ansaugrohr
81 ist mit einer in einem Beizbad 83 angeordneten Rohrspirale 84 über eine Rohrleitung
85 verbunden, in die eine Rotationsschlauchpumpe 86 eingeschaltet ist. Das Heitzbad
83 besteht
aus zwei eine Heizflüssigkeit, beispielsweise Öl oder
dgl., aufnehmenden Behältern 7,88, die über Stutzen 89,90 siteinander verbunden
sind. Indem Behälter 88 ist eine Heisvorrichtung 91 und ein den Umlauf der Heizflüssigkeit
bewirkender Rührer 92 angeordnet. Ein auf der Zeichnung nioht dargestellter Thermostat
hält die heizflüssigkeit auf einer vorgewählten Temperatur (Fig. 4).
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An die Rohrspirale 84 des Heizbades 83 sohlie2t sich eine weitere
Rohrspirale 93 des kühlbades 94 an. Die Strömungsrichtung für das Kühlwasser ist
mit X und Z1 angegeben.
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Die Rohrspirale 93 mündet in eine Meßküvette 95 eines fotoelektrischen
Meßsystems, das bei der Verwendung einer zweiten Enddosiervorrichtung 14 als Doppelfotometer
96 ausgebildet sein kann. Die zweite Meßküvette des doppelfotometers ist mit 95'
bezeichnet. In dem Doppelfotometer 96 erfolgt die kolorimetrische Auswertung der
beiden in den Enddosiervorrichtungen 13, 14 vorbereiteten Reaktionsflüssigkeiten.
Das Meßergebnis kann beispielsweise in einem Mehr-@ fachschreiber ausgewertet werden.
Die Meßwerte selbst werden von einem Regist riergerät 97 mitgeschrieben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird wie folgt verwendet: Für medizinische
Blutuntersuchungen werden die Gefäße 11 bei I mit der zu untereuchenden Flüssigkeit
gefüllt. Bevor jedoch die Drehscheibe 10 in rotierende Bewegungen versetzt wird,
wird der Impulsabstand des Zentralimpulsgebers 18 durch
Betätigung
einer Drucktaste, beispielsweise auf 60 Sekunden, eingestellt. Das ftir das durohzuführende
Analysenverfahren erforderliche Programm wird für die Blutvorbehandlung in den Programigeber
15 und für die Bestimmung des Blutzuckergehalters oder Harnstoffs in die Programmgeber
16, 17 eingeftlhrt. Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wird gleichzeitig der Programmgeber
15 in Tätigkeit gesetzt, der die einzelnen Dosierrotoren 31-34 der Dosiervorrichtung
12 mittels Impulsen steuert.
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Der Arbeitszyklus beginnt mit der Einstellung der Dosierrotoren, 31-34,
die so weit verdreht werden, daß die Durchbohrung 42 des Doeierrotoz 34 die Stellung
B3, D3, die Durchbohrung 41 des Dosierrotors 33 die Stellung A2, C2, die Durchbohrung
40 des Dosierrotors 32 die Stellung B1, D1 und die Durohbohrung 39 des Dosierrotors
31 die Stellung A, O einnehmen.
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In der Stellung B3, D3 des Dosierrotors 34 wird durch den in der Leitung
59 aufrechterhaltenen Unterdruck Prüfflüssigkeit über die Entnahmeleitung 60 in
die Durchbohrung 42 gesaugt. Gleichseitig werden die Durchbohrungen 39-41 der Dosierrotoren
31-33 in den Stellungen A2, C2, B1, D1 und A, C mit den verschiedenen Reagenzien
aus den Vorratsbehältern 56-58 gefüllt. Die Luftblasen, die sich bei der vorhergehenden
Entleerung der Flüssigkeit aus den Durohbohrungen 39-41 durch Lufteinschlüsse gebildet
haben, entweichen beim Wiederauffüllen
der Durchbohrungen 39-41
durch die Steigrohre 50, 51, 52.
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Nach dem Füllen der Durchbohrungen 39-42 mit Prüfflüssigkeit bzw.
mit Reagenzflüssigkeiten werden die Dosierrotoren 31-34 in Richtung der Pfeile Y
um 900 verdreht, so daß die Dosierrotoren die in Fig. 5 und 6 dargestellten Stellungen
einnehmen. In diesen Stellungen entleeren sich die Durchbohrungen 39-42. Die Reagenzflüssigkeit
sowie die Prüfflüssigkeit strömen über die Zuführungsleitung 61 in das Gefäß 11'.
Dadurch, daß die Hauptleitung 47 an eine Druckluftleitung angeschlossen ist werden
alle Flüssigkeitsreste aus den Durohbohrungen der Doeierrotoren und aus den bogenförlig
ausgebildeten Verbindungsleitungen 47 Entfernt. Die durch die Hauptleitung 47 strömende
Luft vermischt gleichzeitig das in das Gefäß 11' übergeführte Reaktionsgemisch.
Jo nach der anzuwendenden Analysenmethode oder wenn ein Volumen von mehr als 0,6
=1 erwünscht ist, können die Durohbohrungen 39-41 der Dosierrotoren 31-33 mehrmals
gefüllt und entleert werden.
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Für die Blutvorbehandlung, d.h. zur Eiweißfällung, enthalten der Vorratsbehälter
56 n/1 Natronlauge, der Vorratebehälter 57 eine Zinkeulfat-Lösung und der Vorratsbehälter
58 destilliertes Wasser zur Verdünnung. Die aus dem Gefäß 11 entmommene Blutprobe
wird naoi der Dosierung zusammen mit den Reagenzien sur Vermischung und Sedimentation
in das Gefäß
lIt der Gefäßreihe B übergeführt. Nach Ablauf des
Programms dreht eich die vom Zentralimpulsgeber 18 gesteuerte Drehscheibe 10 schrittweise,
und zwar soweit, bis das nächst Gefäß die Doeiervorriohtung 12 erreicht hat. Die
nächste Probe wird dann aus dem Gefäß 11 entnommen. Das Jeweilige Anhalten der Drehscheibe
10 erfolgt mittels fotoelektrischer Abtastang in durch den Lochkranz 23 genau festgelegten
Abständen.
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Während das Programm sich ständig wiederholt, gelangt das erete vorbehandelte
Blut enthaltende Gefäß 11' zur Dosiervorrichtung 13. In der Zeit, in der das Gefäß
11§ der Dosiervorrichtung 13 zugeführt wird, findet in dem Gefäß 11' eine etwa 10-15
Minuten dauernde Teilreaktion, nämlich das Ausfällen des Eiweißes, statt. Die sedimentierten
Bestandteile der Probe sinken auf den Boden des Gefäßes 11' ab.
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Über den ausgefallenen Best@ndteilen steht dann die klare weiterzubehandelnde
Flüssigkeit. Nach zehn bzw. fünfzehn weiteren, jeweils 60 Sekunden dauernden Chargen
der Blutvorbehandlung hat das Gefäß 11' die dosiervorrichtung 13 erreicht.
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Sobald das Gefäß 11' die Nosiervorrichtung 13 erreicht hat, schaltet
sich der Programmgeber 16 für die Dosiervorrichtung 13 ein. In die klare zu analysierende
Flüssigkeit taucht die rüsselförmige, durch den Elektromagneten 62' bewegte Entnahmeleitung
65 ein, durch die die Prüfflüssigkeit in die
Durohbohrung des Dosierrotors
69 gesaugt wird. Gleichzeitig werden durch die Dosierrotoren 66-68 Reagenzien dosiert
und zusammen mit der dosierten Prüfflüssigkeit über die Rohrleitung 47n in die Mischkammer
80 gefördert. Die Dosierrotoren 66-69 nehmen dann die in Fig. 7 dargestellten Stellungen
ein.
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Fär die Bestimmung des Blutzuckergehaltes werden der PrUfflüssigkeit
über den Dosierrotor 66 eine Kaliumferrizyanid-Lösung, über den Dosierrotor 67 destilliertes
Wasser und über den Doeierrotor 68 eine Kaliumzyanid-Kochsalz-Lösung zudosiert,
Soll dagegen eine Harnstoffbestimmung durcngcfübrt wrden, so nehmen die Vorratsbehälter
70-72 der Enddosiervorrichtung 13 die für diese Bestimmung spezifischen Reagenzien
auf. Der Vorratsbehälter 70 enthält dann eine Bisenammoniumsulfat-Lösung, während
der Vorratsbehälter 71 mit einer Diacetylmonoxim-Lösung und der Vorratsbehälter
72 mit einer Kochsalz-Lösung gefüllt sind.
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Die Bestimmung von Hämoglobin wird unter Verwendung spezifischer Reagenzien
ebenfalls mittels der Dosiervorrichtungen 12 und 13 durchgeführt, von denen jede
Dosiervorrichtung jedoch nur zwei Dosierrotoren aufzuweisen braucht.
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In der Stellung A3, C3dea Dosierrotors 69 der Dosiervorrichtung 13
werden die Prüfflüssigkeit und die Reagenzien
in das Misohgefäß
80 gefördert und hier mittels der durch die Leitung 47" strömenden Druckluft miteinander
vermischt (Fig. 7). Die Durchmischung der Reaktionsflüssigkeit in dem Mischgefäß
80 kann auch mittels der durch die Leitung 82 zugeführten Luft durchgeführt werden.
Nach beendetem Zulauf der Reationsflüssigkeit in das Mischgefäß 80 wird die ventillose
Rotations-Schlauohpumpe 86 in Betrieb gesetzt.
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Die Rotationspumpe 86 saugt die Flüssigkeit aus dem Mischgefäß 80
mit konstanter Geschwindigkeit an und fördert die Flüssigkeit gleichzeitig durch
die Rohrspiralen 84 und 93 in die Meßküvette 96 des fotoelektrischen Meßsystems.
Nach Absaugen des letzten Flüssigkeitsrestes aus dem Mischgefäß 80 läuft die Rotationspumpe
86 noch solange weiter, bis das Mischgefäß 80 wieder mit einer weiteren Probe gefüllt
ist.
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Vor Eintreten dieser Probe in das Mischgefäß 80 fördert die Rotationspumpe
86 Luft, die durch die Leitung 82 angesaugt wird und die di. Flüssigkeitssäule mit
einer gleichen und konstanten Geschwindigkeit durch die Reaktionaspirale 84 des
Hizbades 83 vor sich herschiebt. Die zwischen Je zwei Flüssigkeitsproben bzw. Reaktionsgemischen
vor deren Eintritt in das Heizbad 83 eingeschobene Luftsäule trennt gleichzeitig
die verschiedenen Flüssigkeitsproben aua den einzelnen Chargen.
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Durch die kontinuierliche Förderung der Reaktioneflüssigkeit wird
erreicht, daß diese während einer genau berechneten
und durch Länge
und Querschnitt der Rohrspirale 84 fest gelegten Zeit dadurch das Heisbad 83 hindurchgefördert
wird, eo daß ein vollständiges usreagieren des Rektionsgemisches gewährleietet ist.
Beim Durchströmen der sich an das Heisbad 83 anschließenden Ktüilschlange 93 wird
das Reaktonsgemisch abgekühlt.
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Das aus dem Kühlbad austretende, auareagiert Reaktionsgemilch wird
entweder einem Einfachfotometer oder einem Doppelfotometer zur lichtelektrischen
Auswertung zugeführt. Gegenüber dem Einfachfotometer ergibt sich bei der Anwendung
eines Doppelfotometers der Vorteil, daß gleichzeitig zwei verschiedene Verfahren,
wie z.B. die Bestimmung des Blutzuckergehaltes und die des Harnstoffs, ausgewertet
und registriert werden können. Hierzu wird ein Teil der von der Dosiervorrichtung
12 für die Eiweißfällung vorbereiteten Probe zunächst der Dosiervorrichtung 13 zugeführt,
in der die Reagenzien für die Blutzuokerbestimmung der Flüssigkeitsprobe zugegeben
werden, während der andere Teil der Flüssigkeitsprobe der Dosiervorrichtung 14 zugeführt
wird. In der Dosiervorrichtung 14 werden dann der Flüssigkeitsprobe die für die
Harnstoffbestimmung spezifischen Reagenzien zudosiert.
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Aus der Dosiervorrichtung 14 strömt dann das Reaktionsgemisch zum
Ausreagieren durch die Mischkammer 80' in dar Heizbad 83 und anschließen in die
Meßküvette 95' des Doppelfotometers 96 (Fig. 1). Die Meßküvette 95 enthält das in
der Dosiervorrichtung 13 vorbereitete Reaktionsgemisch.
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Die Meßwerte für die Blutzuckerbestimmung und für die Harnstoffbestimmung
werden gleichzeitig registriert, wenn die Entnahme der Proben aus den Gefäßen 11'
gleichzeitig erfolgt oder wenn die Probenentnahme bei im Abstand voneinander angeordneten
Enddosiervorrichtungen 15, 14 (Fig. 3) mit einer zeitlichen Phasenverschiebung erfolgt.
Beide Werte werden dann auf einem Zweifarbenschreiber regietriert.
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Die Anwendung eines Doppelfctometers erfolgt immer dann, wenn fUr
ein bestimmtes Analysenverfahren eine Doppel- bzw.
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Differenzmessung, beispielsweise bei der Glutaminsäure-Transminase,
erforderlich ist. Soll eine derartige Bestimmung durchgeführt werden, so entnehmen
die Doeiervorrichtungen 19 und 14 gleichzeitig die Proben aus dem Gefäß 11'. In
den Dooiervorrichtungen 13 und 14 werden dann die Proben mit den enteprechenden
Reagenzien vermischt. Die beiden Reaktiongemische werden parallel und mit der gleichen
Geschwindigkeit durch das Beizbad 83 und des Kühlbad 94 in die Meßküvetten 95, 95'
des Doppelfotometers 96 zur Differenzwertbildung gefördert. Der Differenzwert wird
dann auf einem Einfarbenschreiber registriert.
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Wenn alle mit dem vorzubehandelnden Meßgut gefüllten Gefäße 11 die
Dosiervorrichtung 12 durchlaufen haben, wird der, Programmgeber 15 abgeschaltet
Die Programmgeber 16, 17 werden dann abgeschaltet, wenn das letzte Gefäß 11' dem
vorbehandelten
Meßgut die Dosiervorrichtung 13 bzw. 14 passiert haben.
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Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit von einem Impulegeber
und von Programmgebern impulsgesteuerten Dosiervorrichtungen und mit einem ebenfalls
impulsgesteuerten Drehtisch für die Zuführung der einzelnen vorzubehandelnden bzw.
weiterzubehandelnden Flüssigkeitsproben zu den Dosiervorrichtungen ist es möglich,
einzelne Arbeite- und Dosiervorgänge den verschiedensten Analysenverfahren augenblicklich
anzupassen und alle Vorgänge elektrische von einem Impulsgeber zu steuern. Das Programm
des Zentralimpulegebere bzw. der Programmgeber ist in kürzester Zeit veränderbar.
Besonders vorteilhaft wirkt sich die rein elektrische Impulsgabe und die elektrische
oder elektromagnetische Steuerung der einzelnen Vorgänge für die Lebensdauer der
Vorrichtung aus, da der bei den bekannten mechanisch zwangsgesteuerten Vorrichtungen
auftretende mechanische Abrieb entfällt. Mittels der speziell ausgebildeten Dosiervorrichtungen
werden die Reagenzien und die zu analysierende Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit
dosiert, so daß genaue und empfindliche Meseungen auch in niedrigen Meßbereichen
durchgeführt werden können. 15 werden auch dann noch genaue Meßwerte erhalten, wenn
es sich um geringste zu erfassende Spuren handelt.
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Die erfidnungsgemäße Vorrichtung ist für die Bestimmung von Bestandteilen
in Körperflüssigkeiten, wie beiapielsweise Blut, besondere gut geeignet. Durch die
Sedimentation des in der ersten Dosiervorrichtung 12 vorbehandelten Blutes wird
eine sehr exakte Trennung des Eiweißes vom Blutwasser erreicht. Die su bestimmenden
Blutzucker- und Harnstoffspuren bleiben im Gegensatz zu den bekannten Trennverfahren,
beispielsweise mittels Dialyse, im abgetrennten Blutwasser vollständig erhalten,
sie werden nicht unkontrolliert absorbiei-'t. Absolutmessungen sind mit der Vorrichtung
möglich. Die Absolutmessung bietet gegenüber einer Relativmessung, der Standardlösungen
zugrunde liegen, eine größere Pnalysensicherheit, Patentansprüche: