DE1498735C

DE1498735C - Vorrichtung zur fortlaufenden Analy se von Flüssigkeiten, insbesondere Korper flüssigkeiten

Info

Publication number: DE1498735C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Fuhrmann, Dr Hans, Fuhr, Dr Jur gen, 2000 Hamburg
Publication date: 1971-05-13

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur fort- stimmtes Volumen einer Flüssigkeit aufweist. Weint laufenden Analyse von Flüssigkeiten, insbesondere das Hahnküken eine Stellung auf, in der der Zulauf-Körperflüssigkeiten, mit einer schrittweise angetriebe- und der Ablaufstutzen des Gehäuses miteinander nen Drehscheibe, auf der in konzentrischen Kreisen verbunden sind, so strömt die Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsbehälter angeordnet sind, denen in be- 5 Durchbohrung hindurch. Wird das Küken um 90° stimmten Zeitabständen Proben mittels Entnahme- gedreht, dann steht die Durchbohrung mit einem am organen von Dosiereinrichtungen entnommen und Gehäuse vorgesehenen Auslaßstutzen in Verbindung, einem Reaktionsraum zugeführt werden, in welchem so daß die Flüssigkeit in der Durchbohrung über die-Reagenzflüssigkeit zudosiert wird, sowie mit Misch- sen Auslaßstutzeii in ein Auffanggefäß übergeleitet wergefäßen für das zu analysierende Reaktionsgemisch, io den kann. Derartige Mengenabteilvorrichtungen sind diesen nachgeschalteten Heiz- bzw. Kühlbädern und in den verschiedensten Alisführungsformen bekannt. Meßküvetten eines fotoelektrischen Meßsystems, und Demgegenüber ist es das Ziel der Erfindung, eine bei der die Steuerung der einzelnen Schritte mittels Vorrichtung zur fortlaufenden Analyse von Flüssigeiner elektrischen Schaltanordnung mit Zeit- und keiten der eingangs beschriebenen Art zu schaffen. Impulsgebern durchgeführt wird. 15 die eine Verringerung der Analysenzeit, eine unver-

Zur Vorbereitung von Flüssigkeiten für die Analyse zügliche Änderung der Reihenfolge der zuzugebenden sind selbsttätig arbeitende Vorrichtungen bekannt. Reagenzien und die Durchführung schnell aufeinan-Bei diesen Vorrichtungen werden Flüssigkeitsproben derfolgender Messungen ermöglicht. Darüber hinaus der zu untersuchenden Flüssigkeit, beispielsweise Blut soll mit der Vorrichtung die Möglichkeit gegeben sein, oder Serum, auf einem Drehtisch angeordneten Ge- 20 die Reagenzien den zu bestimmenden Bestandteilen fäßen zugeführt, aus diesen mittels seitlich und in der augenblicklich anpassen zu können, so daß Körper-Höhe verschwenkbaren Entnahmevorrichtungen ent- flüssigkeiten in einem einzigen »Durchgang« auf nommen und nach der Zudosierung von für das mehrere, verschiedene Bestandteile untersucht werjeweils anzuwendende Analysenverfahren spezifischen den können, ohne daß der Analysenvorgang unterReagenzien einem Meßgerät zugeführt, mit dem die 25 brechen zu werden braucht und ohne daß zusätz-Zustandsänderung der Prüfflüssigkeit oder der hinzu- liehe Arbeitsvorgänge erforderlich werden. Zur Lösung gegebenen Reagenzien durch Bestimmung der Leit- dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine Vorfähigkeit, des pH-Wertes, der Temperatur, der Fär- richtung vorgeschlagen, die in der Weise ausgebildet bung od. dgl. gemessen wird. Aus den erhaltenen ist, daß die Dosiereinrichtung mit dem Entnahme-Meßwerten erfolgt dann die Berechnung der Konzen- 30 organ für die Probenflüssigkeit ein Zuführorgan für tration der zu bestimmenden Komponenten. Die Ent- das Reaktionsgemisch zu dem Reaktionsraum aufnahmevorrichtungen sind als mit einer Schwenkvor- weist, daß der ersten Dosiervorrichtung ein oder richtung in Verbindung stehende Entnahmeleitungen mehrere Dosiervorrichtungen mit Entnahmeorganen ausgebildet, die beispielsweise mittels eines Schritt- für das Reaktionsgemisch nachgeschaltet sind, jede Schaltgetriebes mechanisch in die einzelnen Gefäße 35 Dosiervorrichtung einen an sich bekannten Dosiergetaucht werden, um die entsprechenden Proben zu rotor für die Probenflüssigkeit bzw. das zu analyentnehmen. Die langsam rotierende Drehscheibe hält sierende Reaktionsgemisch sowie mehrere übereinanzur Entnahme der Proben an. Der Antrieb der Dreh- der angeordnete und in der Flüssigkeitsablaufstellung Scheibe erfolgt ebenfalls mittels des Schrittschalt- in Serie geschaltete Dosierrotoren für die Reagenzgetriebes, das als Malteser-Getriebe ausgebildet sein 40 flüssigkeiten besitzt und die von dem Zentralimpulskann. Durch die rein mechanische Arbeitsweise der geber über Steuermotore betätigten Dosierrotoren über bekannten Vorrichtungen ist der Arbeitszyklus an das Leitungen miteinander sowie mit Vorratsbehältern fest eingestellte Programm gebunden. Abweichungen für die Reagenzflüssigkeiten in Verbindung stehen, sind lediglich durch Geschwindigkeitsänderungen der Zum Anhalten der rotierenden und von dem Zenrotierenden Drehscheibe möglich. 45 tralimpulsgeber schrittweise gesteuerten Drehscheibe

Ferner ist eine Vorrichtung zur automatischen in genau festgelegten Abständen ist eine Steuervorkontinuierlichen Analyse von Körperflüssigkeiten be- richtung vorgesehen, die aus einer Fotozelle und einer kannt, bei der die zu analysierenden Flüssigkeiten oberhalb dieser angeordneten Lichtquelle besteht, und eine Aufnahmeflüssigkeit gleichzeitig in zwei ge- deren Lichtstrahl einen in der äußeren Randzone der trennten Strömen den beiden Seiten der Membran 5° Drehscheibe angeordneten und zwischen der Fotozelle eines Durchflußdialysators zugeführt werden, wobei und der Lichtquelle hindurchgeführten Lochkranz der auf der Aufnahmeseite diffundierte Teil der zu beaufschlagt. Die Steuervorrichtung steuert gleichuntersuchenden Bestandteile in dem zweiten Strom zeitig das Heben und Senken sowie das seitliche Verdurch einen Indikator quantitativ angefärbt und an- schwenken der Entnahme- und Zuführungsleitunsen schließend durch ein Durchflußkoiorimeter hindurch- 55 der Dosiervorrichtungen.

geleitet wird. Bei dieser bekannten Ausführungsform Ferner ist gemäß einer weiteren Ausbildung der wird mit einem Durchflußdialysator gearbeitet, der Erfindung das jeder Dosiervorrichtung für das Reakdie Verwendung einer Aufnahmeflüssigkeit voraus- tionsgemisch nachgeschaltete und eine Zuführungssetzt. Je nach den zu analysierenden Bestandteilen leitung für Druckluft aufweisende Mischgefäß zu muß eine entsprechende Aufnahmeflüssigkeit ver- 60 seinem Boden hin konisch ausgebildet und über eine wendet werden. Ein kurzzeitiger Übergang von einem Rohrleitung, in der eine ventillose Förderpumps zu analysierenden Bestandteil auf einen anderen sowie eine in dem Heizbad angeordnete Rohrspirale Bestandteil ist nicht möglich, denn die Bestimmung und eine dieser nachgeschaltete Kühlschlange voranderer Bestandteile macht wiederum eine andere gesehen sind, mit der Meßküvette des Fotometers Aufnahmeflüssigkeit erforderlich. 65 verbunden. Für eine Differenzwertbildung mittels

Auch sind Dosierrotoren bekannt, die aus einem eines Doppelfotometers sind die zwei Dosiervorricli-Gehäuse und einem Hahnküken bestehen, das eine tungen für das Reaktionsgemisch mit Entnahme-Durchbohrung als Aufnahmekammer für ein be- leitungen und nachgeschalteten Mischkammern par-

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allel zueinander und radial oberhalb des Drehtisches Anzahl der Enddosiervorrichtungen richtet sich nach

angeordnet. der jeweils anzuwendenden Analysenmethode. Die

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Dosiervorrichtungen 12, 13, 14, die vorzugsweise von einem Impulsgeber und von Programmgebern oberhalb der Drehscheibe 10 und radial zu dieser impulsgesteuerten Dosiervorrichtungen und mit einem 5 angeordnet sind (F i g. 2), stehen über Programmebenfalls impulsgesteuerten Drehtisch für die Zu- geber 15, 16, 17 mit einem Zentralimpulsgeber 18 in führung der einzelnen vorzubehandelnden bzv/. Verbindung, der auch die Drehscheibe 10 über eine weiterzubehandelnden Flüssigkeitsproben zu den Steuervorrichtung 19 intermittierend steuert. Der Dosiervorrichtungen ist es möglich, einzelne Arbeite- Zentralimpulsgeber 18 besteht aus einem umschal-t- und Dosiervorgänge verschiedensten Analysenverfaii- io baren Programmgeber mit mehreren Schaltnocken, ren augenblicklich anzupassen und alle Vorgänge Die Schaltzeiten des Programmgebers können für die elektrisch von einem Impulsgeber zu steuern. Das einzelnen Funktionen, wie beispielsweise Weiter-Programm des Zentralimpulsgebers bzw. der Pro- transport der Drehscheibe 10 und Start der Dosiergrammgeber ist in kürzester Zeit veränderbar. Be- vorrichtungen 12, 13, 14, wahlweise auf 30, 60, 90 sonders vorteilhaft wirkt sich die rein elektrische 15 und 120 Sekunden eingestellt werden. Der jeweilige Impulsgabe und die elektrische oder elektromagne- Analysenzyklus läuft dann in der durch den Zentraltische Steuerung der einzelnen Vorgänge für die impulsgeber vorgegebenen Zeit ab.
Lebensdauer der Vorrichtung aus, da der bei den Die Programmgeber 15, 16, 17 für die Dosiervorbekannten mechanisch zwangsgesteuerten Vorrich- richtungen 12, 13, 14 sind ebenfalls als Programrntungen auftretende mechanische Abrieb entfällt. 20 Schaltwerke ausgebildet und mit einer Anzahl vor. Mittels der speziell ausgebildeten Dosiervorrichtungen Schaltnocken versehen, welche die Dosiervorrichtunwerden die Reagenzien und die zu analysierende gen 12, 13, 14 in der richtigen Reihenfolge und in Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit dosiert, so daß den entsprechenden Zeitabständen betätigen. Die genaue und empfindliche Messungen auch in niedrigen Gesamtzeit für jeweils einen Analysenvorgang — AnMeßbereichen durchgeführt werden können. Es wer- 25 saugen, Dosieren der Probe, Dosieren der verschieden auch dann noch genaue Meßwerte erhalten, wenn denen Reagenzien und deren Zumischung zur es sich um geringste zu erfassende Spuren handelt. Probe — ist verschieden; sie liegt je nach der anzu-

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist für die Be- wendenden Analysenmethode zwischen 30 und 120 Stimmung von Bestandteilen in Körperflüssigkeiten, Sekunden und ist etwa 10 Sekunden kürzer als die wie beispielsweise Blut, besonders gut geeignet. 30 Zeit zwischen zwei Impulsen des Zentralimpulsgebers Durch die Sedimentation von beispielsweise in der 18. Daß die Zeit zwischen zwei Impulsen des Zenersten Dosiervorrichtung vorbehandelten Blut wird tralimpulsgebers 18 kürzer bemessen ist als die eine sehr exakte Trennung des Eiweißes vom Blut- Gesamtzeit für den Analysenvorgang, ist von besorwasser erreicht. Die zu bestimmenden Blutzucker- derer Bedeutung, da das jeweilige Analysenprogramm und Harnstoffspuren bleiben im Gegensatz zu den 35 für eine Messung abgelaufen sein muß, bevor der bekannten Trennverfahren, beispielsweise mittels Startimpuls für eine Wiederholung des Programms Dialyse, im abgetrennten Blutwasser vollständig gegeben wird. Bleibt der Startimpuls des Zentralerhalten, sie werden nicht unkontrolliert absorbiert. impulsgebers 18 aus, so schaltet sich der jeweilige Absolutmessungen sind mit der Vorrichtung möglich. Programmgeber 15, 16, 17 automatisch ab. Die aus Die Absolutmessung bietet gegenüber einer Relativ- 40 Programmschaltwerken mit den entsprechenden elekmessung, der Standardlösungen zugrunde liegen, eine irischen Baueinheiten bestehenden Programmgeber größere Analysensicherheit. 15, 16, 17 sind in Anpassung an das jeweils

Aus den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel durchzuführende Analysenverfahren austauschbar

einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ersichtlich, ausgebildet,

und zwar zeigt 45 Die Drehscheibe 10 wird mittels eines Motors 20

F i g. 1 schematisch einen von einem Zentralimpuls- in Richtung des Pfeiles X angetrieben, der, wie auch

geber gesteuerten Drehtisch mit einer Dosiervorrich- die Fotozellensteuerung 19, mit dem Zentralimpuls-

tung und zwei Enddosiervorrichtungen, denen Misch- geber 18 in Verbindung steht. Die Gefäße 11, 11'

kammern, ein Heiz- und Kühlbad sowie Meßküvetten für die Flüssigkeitsproben sind in zwei Reihen- und

eines fotoelektrischen Meßsystems nachgeschaltet 50 B auf der Drehscheibe 10 kreisförmig und konzen-

sind, irisch angeordnet. Die Gefäße 11 der äußeren

F i g. 2 eine Drehscheibe mit drei Dosiervorrich- Reihe A dienen zur Aufnahme der Prüfflüssigkeit,

tungen in einer Ansicht von oben und während die Gefäße 1Γ der inneren Reihe B das

F i g. 3 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie III- vorbehandelte und zur Weiterbehandlung für das

III in Fig. 2; in 55 eigentliche Meßverfahren bestimmte Meßgut auf-

F i g. 4 ist eine Mischkammer, der eine Pumpe nehmen. Die Anzahl der Gefäße 11,11' kann beliebig

und ein Heiz- und Kühlbad nachgeschaltet sind, in gewählt sein.

einem senkrechten Schnitt wiedergegeben; Das Anhalten der rotierenden und vom Zentral-

F i g. 5 zeigt eine erste Dosiervorrichtung; in impulsgeber 18 schrittweise gesteuerten Drehscheibe

F i g. 6 ist ein Fließschema für eine solche erste 60 10 in genau festgelegten Abständen erfolgt mittels der

Dosiervorrichtung und in Steuervorrichtung 19. Diese Steuervorrichtung 19 be-

F i g. 7 ein Fließschema für eine Enddosiervor- steht aus einer Lichtquelle 21 und einer unterhalb

richtung wiedergegeben. dieser angeordneten Fotozelle 22 (F i g. 3). Durch

Die in F i g. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungs- den Strahlengang der Lichtquelle 21 wird ein Lochform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht aus 65 kranz 23 hindurchgeführt, der in der äußeren Randeiner Drehscheibe 10 mit Gefäßen 11, 11' zur Auf- zone der Drehscheibe 10 angeordnet ist. Die Anzahl nähme von Flüssigkeitsproben, einer Dosiervorrich- der Durchbrechungen des Lochkranzes 23 entspricht tung 12 und zwei Enddosiervorrichtungen 13,14. Die der Anzahl der Gefäße 11 der äußeren Reihet.

Die erste Dosiervorrichtung 12 für die zu analysierende Flüssigkeit besteht aus vier in einem Gerätegehäuse 30 übereinander angeordneten Dosierrotoren 31, 32, 33, 34 mit in vorteilhaft aus Kunststoff bestehenden Hahngehäusen drehbar gelagerten Küken 35, 36, 37, 38 aus Polytetrafluoräthylen od. dgl. (Fig. 5).

Die Küken 35 bis 38 der Dosierrotoren 31 bis 34 sind mit Durchbohrungen 39, 40, 41, 42 versehen, die einen Durchmesser von etwa 2 bis 6 mm und eine Länge von etwa 12 bis 16 mm aufweisen, so daß jeweils Volumina von 0,05 bis 0,6 ml dosiert werden können.

Die Küken 35 bis 38 der Dosierrotoren 31 bis 34 werden mittels Motoren 43, 44, 45, 46 in Richtung der Pfeile Y verdreht. Die Motoren 43 bis 46 sind mit Start-Stop-Schaltern versehen und halten die einzelnen Dosierrotoren 31 bis 34 mittels Nockenscheiben in den jeweiligen Stellungen. Der Startimpuls für die einzelnen Motoren 43 bis 46 wird von derri der Dosiervorrichtung 12 zugeordneten Programmgeber 15 gegeben.

Die Dosierrotoren 31 bis 34 stehen über eine an eine Druckluftleitung 48 angeschlossene Rohrleitung 47 miteinander in Verbindung. Die Dosierrotoren 31 bis 33 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 9 angeschlossen und weist ferner eine Entnahmeleitung 60 und eine Zuführungsleitung 61 auf. Die Entnahmeleitung 60 und die Zuführungsleitung 61 bestehen aus flexiblen Werkstoffen und sind mittels impulsgesteuerter Elektromagnete 62, 63 sowohl in waagerechter als auch in senkrechter Richtung verschwenkbar. Die Entnahmeleitung 60 dient zur Entnahme der Prüfflüssigkeit aus den Gefäßen 11, während über die Rohrleitung 61 das Rektionsgemisch den Gefäßen 11' zugeführt wird.

Die Stellung der einzelnen Dosierrotoren 31 bis 34 ist mit A, B, C, D für den Dosierrotor 31, mit A₁, B₁, C₁, D₁ für den Dosierrotor 32, mit A₂, B₂, C₂, D₂ für für den Dosierrotor 33 und mit A₃, B₃, G₃, D₃ für den Dosierrotor34 angegeben (Fig. 5 und 6).

Neben der Dosiervorrichtung 12 sind parallel zueinander und radial oberhalb des Drehtisches 10 die Dosiervorrichtungeri 13, 14 angeordnet. Die Enddosiervorrichtungen 13, 14 weisen etwa den gleichen Aufbau wie die Dosiervorrichtung 12 auf. Der wesentliche Unterschied zu der Dosiervorrichtung 12 besteht darin, daß die Dosiervorrichtungen 13, 14 nur mit Entnahmeleitungen 65 versehen sind. Bei dem in F i g. 7 dargestellten Ausführuhgsbeispiel einer Enddosiervorrichtung 13 bzw. 14 sind ebenfalls vier Dosierrotoren 66 bis 69 vorgesehen. Die Anzahl der Dosierrotoren 66, 67, 68, 69 kann beliebig gewählt sein. Die den einzelnen Dosierrotoren zugeordneten Vorratsbehälter für Reagenzmittellösungen sind mit 70, 71, 72 bezeichnet, die entsprechend den Steigrohrleitungen mit 50', 51'; 52' sowie die Saugluftleitung mit 59.

Das aus der Enddosiervorrichtung 13 austretende Reaktionsgemisch, das aus der Prüfflüssigkeit, den Reagenzien und der bei den verschiedenen Meßverfahren verwendeten Verdünnungsflüssigkeit besteht, wird über den Dosierrotor 69 in ein der Enddosiervorrichtung 13 nachgeschattetes Mischgefäß 80 übergeführt, das über eine Rohrleitung 47" mit einer die einzelnen Dosierrotoren 66 bis 69 verbindenden Hauptrohrleitung 47' verbunden ist, welche ihrerseits mit einer Druckluftleiturig 48' in Verbindung steht. Das Mischgefäß 80 ist zu seinem Boden hin konisch ausgebildet und weist ein etwa bis zum Boden des Mischgefäßes 80 reichendes Ansaugrohr 81 auf. Um eine gute Durchmischung des Reaktionsgemisches in dem Mischgefäß 80 zu erreichen, steht das Mischgefäß 80 mit einer Druckluftleitung 82 in Verbindung. Das Ansaugrohr 81 ist mit einer in einem Heizbad 83 angeordneten Rohrspirale 93 über eine Rohrleitung 85 verbunden, in die eine Rotationsschlauchpumpe 86 eingeschaltet ist. Das Heizbad 83 besteht aus zwei eine Heizflüssigkeit, beispielsweise Öl od. dgl., aufnehmenden Behältern 87, 88, die über Stutzen 89., 90 miteinander verbunden sind. In dem Behälter 88 ist eine Heizvorrichtung 91 und ein den Umlauf der Heizflüssigkeit bewirkender Rührer 92 angeordnet. Ein in der Zeichnung nicht dargestellter Thermostat hält die Heizflüssigkeit auf einer vorgewählten Temperatur (F i g. 4).

An die Rohrspirale 84 des Heizbades 83 schließt sich eine weitere Rohrspirale 93 eines Kühlbades 94 an. Die Strömungsrichtung für das Kühlwasser ist mit Z und Z₁ angegeben. Die Rohrspirale 93 mündet in eine Meßküvette 95 eines fotoelektrischen Meßsytems, das bei der Verwendung der 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 Mehrfachschreiber ausgewertet werden. Die Meßwerte selbst werden von einem Registriertgerät 97 mitgeschrieben; Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird wie folgt

verwendet: Für medizinische Blutuntersuchungen werden die Gefäße 11 bei I mit der zu untersuchenden 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 für das durchzuführende Analysenverfahren erforderliche Programm wird für die Blutvorbehandlung in den Programmgeber 15 und für die Bestimmung des Blutzuckergehaltes oder Harnstoffs in die Programmgeber 16,17 eingeführt. Bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wird gleichzeitig der Programmgeber 15 in Tätigkeit gesetzt, der die einzelnen Dosierrotoren 31 bis 34 der Dosiervorrichtung 12 mittels Impulsen steuert.

Der Arbeitszyklus beginnt mit der Einstellung der Dosierrotoren 31 bis 34, die so weit verdreht werden, daß die Durchbohrung 42 des Dosierrotors 34 die Stellung B₃, D₃, die Durchbohrung 41 des Dosier rotors 33 die Stellung A₂, C₀, die Durchbohrung 40 des Dosierrotors 32 die Stellung B₁, D₁ und die Durchbohrung 39 des Dosierrotors 31 die Stellung Λ, C einnehmen.

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. Gleichzeitig werden die Durchbohrungen 39 bis 41 der Dosierrotoren 31 bis 33 in den Stellungen A₂, C₂, B₁, D₁ und Ä, C mit den verschiedenen Reagenzien aus den Vorratsbehältern 56 bis 58 gefüllt. Die Luftblasen, die sich

bei der vorhergehenden Entleerung der Flüssigkeit Für die Bestimmung des Blutzuckergehaltes werden aus den Durchbohrungen 39 bis 41 durch Luft- der Prüfflüssigkeit über den Dosierrotor 66 eine

einschlüsse gebildet haben, entweichen beim Wieder- Kaliumferrizyanidlösung, über den Dosierrotor 67 auffüllen der Durchbohrungen 39 bis 41 durch die destilliertes Wasser und über den Dosierrotor 68 eine

Steigrohre 50, 51, 52. 5 Kaliumzyanid-Kochsalz-Lösung zudosiert. Soll da-

Nach dem Füllen der Durchbohrungen 39 bis 42 gegen eine Harnstoffbestimrnung durchgeführt wer-

mit Prüfflüssigkeit bzw. mit Reagenzflüssigkeiten den, so nehmen die Vorratsbehälter 70 bis 72 der

werden die Dosierrotoren 31 bis 34 in Richtung der Enddosiervorrichtung 13 die für diese Bestimmung

Pfeile Y um 90° verdreht, so daß die Dosierrotoren spezifischen Reagenzien auf. Der Vorratsbehälter 70

31 bis 34 die in F i g. 5 und 6 dargestellten Stellungen io enthält dann eine Eisenammoniumsulfatlösung, wäh-

einnehmen. In diesen Stellungen entleeren sich die ren der Vorratsbehälter 71 mit einer Diacetylmono-

Durchbohrungen 39 bis 42. Die Reagenzflüssigkeiten ximlösung und der Vorratsbehälter 72 mit einer

sowie die Prüfflüssigkeit strömen über die Zufüh- Kochsalzlösung gefüllt sind.

rungsleitung 61 in das Gefäß 11'. Dadurch, daß die Die Bestimmung von Hämoglobin wird unter VerHauptleitung 47 an die Druckluftleitung 48 an- 15 Wendung spezifischer Reagenzien ebenfalls mittels der geschlossen ist, werden alle Flüssigkeitsreste aus den Dosiervorrichtungen 12 und 13 durchgeführt, von Durchbohrungen 39 bis 42 der Dosierrotoren 31 bis denen jede Dosiervorrichtung jedoch nur zwei Dosier-34 und aus den bogenförmig ausgebildeten Verbin- rotoren aufzuweisen braucht.

dungsleitungen 47 entfernt. Die durch die Haupt- In der Stellung A₃, C₃ des Dosierrotors 69 der

leitung 47 strömende Luft vermischt gleichzeitig das 2o_: Dosiervorrichtung 13 werden die Prüfflüssigkeit und

in das Gefäß 11' übergeführte Reaktionsgemisch. Je die Reagenzien in das Mischgefäß 80 gefördert und

nach der anzuwendenden Analysenmethode oder hier mittels der durch die Leitung 47" strömenden

wenn ein Volumen von mehr als 0,6 ml erwünscht Druckluft miteinander vermischt (F i g. 7). Die

ist, können die Durchbohrungen 39 bis 41 der Dosier- Durchmischung der Reaktionsflüssigkeit in dem

rotoren 31 bis 33 mehrmals gefüllt und entleert 25 Mischgefäß 80 kann auch mittels der durch die Lei-

werden. tung 82 zugeführten Luft durchgeführt werden. Nach

Zur Eiweißfällung bei Blut enthalten der Vorrats- beendetem Zulauf der Reaktionsflüssigkeit in das

behälter 56 n/l Natronlauge, der Vorratsbehälter 57 Mischgefäß 80 wird die ventillose Rotationsschlauch-

eine Zinksulfatlösung und der Vorratsbehälter 58 pumpe 86 in Betrieb gesetzt.

destilliertes Wasser zur Verdünnung. Die aus dem 30 Die Rotationspumpe 86 saugt die Flüssigkeit aus

Gefäß 11 entnommene Blutprobe wird nach der dem Mischgefäß 80 mit konstanter Geschwindigkeit

Dosierung zusammen mit den Reagenzien zur Ver- an und fördert die Flüssigkeit gleichzeitig durch die

mischung und Sedimentation in das Gefäß 11' der Rohrspiralen 84 und 93 in die Meßküvette 96 des

Gefäßreihe B übergeführt. Nach Ablauf des Pro- fotoelektrischen Meßsystems. Nach Absaugen des

gramms dreht sich die vom Zentralimpulsgeber 18 35 letzten Flüssigkeitsrestes aus dem Mischgefäß 80

gesteuerte Drehscheibe 10 schrittweise, und zwar so läuft die Rotationspumpe 86 noch so lange weiter,

weit, bis das nächste Gefäß die Dosiervorrichtung 12 bis das Mischgefäß 80 wieder mit einer weiteren

erreicht hat. Die nächste Probe wird dann aus dem Probe gefüllt ist. Vor Eintreten dieser Probe in das

Gefäß 11 entnommen. Das jeweilige Anhalten der Mischgefäß 80 fördert die Rotationspumpe 86 Luft,

Drehscheibe 10 erfolgt mittels fotoelektrischer Ab- 40 die durch die Leitung 82 angesaugt wird und die die

tastung in durch den Lochkranz 23 genau festgelegten Flüssigkeitssäule mit einer gleichen und konstanten

Abständen. Geschwindigkeit durch die Reaktionsspirale 84 des.

Während das Programm sich ständig wiederholt, Heizbades 83 vor sich herschiebt. Die zwischen je gelangt das erste, vorbehandeltes Blut enthaltende zwei Fiüssigkeitsproben bzw. Reaktionsgemischen vor Gefäß 11', zur Dosiervorrichtung 13. In der Zeit, in 45 deren Eintritt in das Heizbad 83 eingeschobene Luftder das Gefäß 11' der Dosiervorrichtung 13 zu- säule trennt gleichzeitig die verschiedenen Flüssiggeführt wird, findet in dem Gefäß IY eine etwa 10 bis keitsproben aus den einzelnen Chargen.
15 Minuten dauernde Teilreaktion, nämlich das Aus- Durch die kontinuierliche Förderung der Reakfällen des Eiweißes statt. Die sedimentierten Bestand- tionsflüssigkeit wird erreicht, daß diese während einer teile der Probe sinken auf den Boden des Gefäßes 11' 5° genau berechneten und durch Länge und Querschnitt ab. Über den ausgefallenen Bestandteilen steht dann der Rohrspirale 84 festgelegten Zeit durch das Heizdie klare weiterzubehandelnde Flüssigkeit. Nach zehn bad 83 hindurchgefördert wird, so daß ein vollständi- bzw. fünfzehn weiteren, jeweils 60 Sekunden dauern- des Ausreagieren des Reaktionsgemisches gewährleiden Chargen der Blutvorbehandlung hat das nächste stet ist. Beim Durchströmen der sich an das Heizbad Gefäß 11' die Dosiervorrichtung 13 erreicht. 55 83 anschließenden Kühlschlange 93 wird das Reak-

Sobald das Gefäß 11' die Dosiervorrichtung 13 ' tionsgemisch abgekühlt.

erreicht hat, schaltet sich der Programmgeber 16 für Das aus dem Kühlbad 94 austretende, ausreagierte

die Dosiervorrichtung 13 ein. In die klare zu analy- Reaktionsgemisch wird entweder einem Einfachfoto-

sierende Flüssigkeit taucht die rüsselförmige, durch meter oder dem Doppelfotometer 96 zur lichtelektri-

einen Elektromagneten 62' bewegte Entnahmeleitung 60 sehen Auswertung zugeführt. Gegenüber dem Ein-

65 ein, durch die die Prüfflüssigkeit in die Durchboh- fachfotometer ergibt sich bei der Anwendung des

rung des Dosierrotors 69 gesaugt wird. Gleichzeitig Doppelfotometers 96 der Vorteil, daß gleichzeitig

werden durch die Dosierrotoren 66 bis 68 Reagen- zwei verschiedene Verfahren, wie z. B. die Bestim-

zien dosiert und zusammen mit der dosierten Prüf- mung des Blutzuckergehaltes und die des Harnstoffs,

flüssigkeit über die Rohrleitung 47" in die Misch- 65, ausgewertet und registriert werden können. Hierzu

kammer 80 gefördert. Die Dosierrotoren 66 bis 69 wird ein Teil der von der Dosiervorrichtung 12 für

nehmen dann die in F i g. 7 dargestellten Stellungen die Eiweißfällung vorbereiteten Probe zunächst der

ein- ■ : . . Dosiervorrichtung 13 zugeführt, in der die Reagen-

zien für die Blutzuckerbestimmung 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. Aus der Dosiervorrichtung 14 strömt dann das Reaktionsgemisch zum Ausreagieren durch eine Mischkammer 60' in das Heizbad 83 und anschließend in die Meßküvette 95' des Doppelfotometers 96 (F i g. 1). Die Meßküvette 95 enthält das in der Dosiervorrichtung 13 vorbereitete Reaktionsgemisch.

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 13, 14 (F i g. 3) mit einer zeitlichen Phasenverschiebung erfolgt. Beide Werte werden dann auf einem Zweifarbenschreiber registriert.

Die Anwendung des Doppelfotometers 96 erfolgt immer dann, wenn für ein bestimmtes Analysenverfahren eine Doppel- bzw. Differenzmessung, beispielsweise bei der Glutaminsäure-Transaminase, erforderlieh ist. Soll eine derartige Bestimmung durchgeführt werden, so entnehmen die Dosiervorrichtungen 13 und 14 gleichzeitig die Proben aus den Gefäßen 11'. In den Dosiervorrichtungen 13 und 14 werden dann die Proben mit den entsprechenden Reagenzien vermischt. Die beiden Reaktionsgemische werden parallel und mit der gleichen Geschwindigkeit durch das Heizbad 83 und das Kühlbad 94 in die Meßküvetten 95, 95' des Doppelfotometers 96 zur Differenzwertbildung gefördert. Der Differenzwert wird dann auf einem Einfarbenschreiber registriert.

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' mit dem vorbehandelten Meßgut die Dosiervorrichtung 13 bzw. 14 passiert hat.

Claims

Patentansprüche: 45

1. Vorrichtung zur fortlaufenden Analyse von Flüssigkeiten, insbesondere Körperflüssigkeiten, mit einer schrittweise angetriebenen Drehscheibe, auf der in konzentrischen Kreisen Flüssigkeitsbehälter angeordnet sind, denen in bestimmten Zeitabständen Proben mittels Entnahmeorganen von Dosiereinrichtungen entnommen und einem Reaktionsraum zugeführt werden, in welchem Reagenzflüssigkeit zudosiert wird, sowie mit Mischgefäßen für das zu analysierende Reaktionsgemisch, diesen nachgeschalteten Heiz- bzw. Kühlbädern und Meßküvetten eines fotoelektrischen Meßsystems, und bei der die Steuerung der einzelnen Schritte mittels einer elektrischen Schaltanordnung mit Zeit- und Impulsgebern durchgeführt wird, dadurchgekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung (12) mit dem Entnahmeorgan (60) für die Probenflüssigkeit ein Zuführorgan (61) für das Reaktionsgemisch zu dem Reaktionsraum (11') aufweist, daß der ersten Dosiervorrichtung (12) ein oder mehrere Dosiervorrichtungen (13, 14) mit Entnahmeorganen (65) für das Reaktionsgemisch nachgeschaltet sind, jede Dosiervorrichtung (12, 13, 14) einen an sich bekannten Dosierrotor (34 bzw. 69) für die Probenflüssigkeit bzw. das zu analysierende Reaktionsgemisch sowie mehrere übereinander angeordnete und in der Flüssigkeitsablaufstellung in Serie geschaltete Dosierrotoren (31, 32, 33 bzw. 66, 67, 68) für die Reagenzflüssigkeiten besitzt und die von dem Zentralimpulsgeber (18) über Steuermotore (43, 44, 45, 46) betätigten Dosierrotoren (31 bis 34 bzw. 66 bis 69) über Leitungen (47 bzw. 47') miteinander sowie mit Vorratsbehältern (56, 57, 58 bzw. 70, 71, 72) für die Reagenzflüssigkeiten in Verbindung stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäße (11) zur Aufnahme der zu analysierenden Flüssigkeit in einer ersten Reihe und die das weiterzubehandelnde Reaktionsgemisch aufnehmenden Gefäße (H') in einer zweiten Reihe kreisförmig und konzentrisch auf dem Drehtisch (10) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Dosierrotoren (34, 69) für die zu analysierende Flüssigkeit bzw. für das weiterzubehandelnde Reaktionsgemisch verbundenen Entnahme- und Zuführungsorgane (60, 61; 65) aus flexiblen Rohrleitungen bestehen, deren freie rüsselförmige Rohrleitungsenden mittels Elektromagneten (62, 63) heb-, senk- und seitlich verschwenkbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeleitung (60 bzw. 65) des Dosierrotors (34 bzw. 69) für die zu analysierende Flüssigkeit bzw. für das weiterzubehandelnde Reaktionsgemisch mit einer Saugluftleitung (59 bzw. 59') in Verbindung steht, während die die Dosierrotoren (31 bis 34 bzw. 66 bis 69) miteinander verbindende Hauptleitung (47 bzw. 47') an eine Druckluftleitung (48 bzw. 48') angeschlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anhalten der rotierenden und von dem Zentralimpulsgeber (18) schrittweise gesteuerten Drehscheibe (10) in genau festgelegten Abständen eine gleichzeitig das Heben und Senken sowie seitliche Verschwenken der Entnahme- und Zuführungsleitungen (60, 61; 65) der Dosiervorrichtungen (12, 13, 14) bewirkende Steuervorrichtung (19) vorgesehen ist, die aus einer Fotozelle (22) und einer oberhalb dieser angeordneten Lichtquelle (21) besteht, deren Lichtstrahl einen in der äußeren Randzone der Drehscheibe (10) vorgesehenen und zwischen der Fotozelle (22) und der Lichtquelle (21) hindurchgeführten Lochkranz (23) beaufschlagt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das jeder Dosiervorrichtung (13 bzw. 14) für das Reaktionsgemisch nachgeschaltete und eine Zuführungsleitung (82) für Druckluft aufweisende Mischgefäß (80 bzw. 80') zu seinem Boden hin konisch ausgebildet und über eine Rohrleitung (85 bzw. 85'), in die eine ventillose Förderpumpe (86 bzw. 86') sowie eine in dem Heizbad (83) angeordnete Rohrspirale

(84) und eine dieser nachgeschaltete Kühlschlange (93) eingeschaltet sind, mit der Meßküvette (95 bzw. 95') des fotoelektrischen Meßsystems verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Differenzwertbildung mittels eines Doppelfotometers (96) die zwei Dosiervorrichtungen (13,14) mit Entnahmeorganen (65) und nachgeschalteten Mischkam-

mern (80, 80') parallel zueinander und radial oberhalb des Drehtisches (10) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Programmgeber (15, 16, 17), welche aus Programmschaltwerken mit den entsprechenden elektrischen Baueinheiten bestehen, in Anpassung an das jeweils durchzuführende Analysenverfahren austauschbar ausgebildet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen