DE1773391B2

DE1773391B2 - Automatisch arbeitendes Analysegerät

Info

Publication number: DE1773391B2
Application number: DE1773391A
Authority: DE
Inventors: Morris Herbert New York Shamos; William Johnston Rye Smythe
Original assignee: Technicon Corp
Current assignee: Technicon Corp
Priority date: 1967-05-17
Filing date: 1968-05-09
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE1773391C3; JPS5244234B1; US3479141A; SE355415B; DE1773391A1; CH509584A; GB1231482A; FR1584528A; BE715042A

Description

35 Zweckmäßigerweise sind die Flüssigkeitsproben durch mindestens einen Abschnitt der Flüssigkeit voneinander getrennt durch die Leitung schickbar.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind die Flüssigkeitsproben durch mindestens zwei solcher Flüssigkeitsabschnitte getrennt, die wiederum voneinander durch wenigstens einen Abschnitt aus einem inerten, mit der Flüssigkeit unvermischbaren Gas in Abstand gehalten sind. Die Innenoberfläche der Leitung besteht vorzugsweise aus einem fluorierten Kohlenwasserstoff, während die die Flüssigkeitsproben voneinander trennende Flüssigkeit ein Silikon

Die Erfindung betrifft ein automatisch arbeitendes Analysegerät zur Durchführung von durch eine Flüsligkeit voneinander getrennten Flüssigkeitsproben, die durch eine Leitung geschickt werden, und wobei die Flüssigkeit gegenüber den Flüssigkeitsproben inert und mit diesen unvermischbar ist.

Ein derartiges Gerät ist aus der USA.-Patentsdirift 3 134 263 bekannt, bei der die die Flüssigkeitsproben voneinander trennende Flüssigkeit eine Waschflüssigkeit ist. Die Flüssigkeitsproben benetzen bei diesem bekannten Gerät die Innenoberfläche der Leitung, so daß auf dieser eine Filmschicht der Probensubstanz haftenbleibt. Zwar wird durch die Waschflüssigkeit ein Teil dieser Filmschicht entfernt, bevor sie mit der nächsten Flüssigkeitsprobe in Berührung kommt, doch kann nicht vollständig vermieden werden, daß der trotz dieser Maßnahme verbleibende Rest der Filmschicht sich verfälschend auf die nachfolgende flüssigkeitsprobe auswirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Analysegerät der obengenannten Gattung so zu Verbessern, daß mit Sicherheit ein Vermischen des 6c Inhalts aufeinanderfolgender Flüssigkeitsproben vernieden wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die Innenoberfläche der Leitung aus einem Werkstoff besteht, welcher nur von der Flüssigkeit benetzbar fet, und daß auf der hierdurch gebildeten Filmschicht die voneinander getrennten Flüssigkeitsproben hin-Uurchschickbar sind.

Mit dem erfindungsgemäßen Analysegerät läßt sich eine automatische Analyse von Flüssigkeitsproben mit bislang nicht erreichter geringer Meßfehlerquote durchführen. Darüber hinaus wurde festgestellt, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Analyseaerät die Anlaufzeiten für eine erste auswertbare Messung erheblich verkürzen lassen. Ferner können nunmehr problemlos auch Substanzen, wie Blutseren, mit ausgefälltem Protein automatisch anahsiert werden, was bislang wegen der hohen Haftung solcher Substanzen an der Innenoberfläche der Leitung mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden war.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schemalisch eine Leitung aus fluoriertem Kohlenwasserstoff mit den darin durch Silikon und Gasabschnitte voneinander getrennten Flüssigkeitsproben,

F i g. 2 eine scheniatische Verdeutlichung der Verhältnisse bei Verwendung einer aus Glas bestehenden Leitung und

F i g. 3 ein Fließschema für ein automatisch arbeitendes Analysegerät.

In Fig. 1 ist eine aus flourierUm Kohlenwasserstoff, wie Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellte Leitung 10 gezeigt. Gewisse Flüssigkeiten, wie Silikon, benetzen die Innenoberfläche der Leitung 10 und bilden darauf eine Filmschicht, so daß die wäßrigen Flüssigkeitsproben die Innenoberfläche nicht berühren können, sondern sich quasi längs eines Silikonfilms in der Leitung bewegen. Da die Flüssigkeitsproben nicht am Silikonfilm anhaften, hinterlassen sie auf diesem auch keinen Belag, der nachfolgende Flüssigkeitsproben verunreinigen könnte. Die Flüssigkeitsproben können zwar eine Lage des Silikonfilms mechanisch abtrennen, diese Lücke wird aber unmittelbar durch das umgebende fließende Silikon wieder geschlossen.

Zwischen den Flüssigkeitsproben ist ein Abschnitt aus Luft oder einem anderen inerten Gas vorgesehen. Dieser Gasabschnitt bewegt sich ebenfalls innerhalb des an der Leitungsinnenoberfläche haftenden Silikonfilms und hat sich bei Verwendung von Silikonen mit hoher Viskosität als vorteilhaft erwiesen. Wenn sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsproben nur Silikon befindet, neigen die Silikonabschnitte dazu, an den Flüssigkeitsproben vorbeizugieiten, was ein Zusammenfließen aufeinanderfolgender Flüssigkeitsproben zur Folge haben kann. Der Gasabschnitt hat sich als wirkungsvolle Vorbeugung gegen diesen möglichen Mißstand erwiesen.

In F i g. 2 ist eine Leitung 20 aus Glas, Zellophan oder anderem, normalerweise mit Wasser benetzbarem Material gezeigt. Hier benetzen die Flüssigkeitsproben die Leitungsinnenoberfläche, die Silikonab-

schnitte tun dies nicht, So kann eine Dialyse, bei der die Flüssigkeitsproben die Leitung, d, h, eine halbdurchlässige, gewöhnlich aus einem Zellulosematerial bestehende Membran, benetzen müssen, wie üblich durchgeführt werden. Dabei kommt es zur Verunreinigung nachfolgender Proben. Die Beifügung eines Netzmittels zu den Proben bewirkt, daß die Flüssigkeitsproben das Glas eher als das Silikon benetzen. Die normalerweise stärkere Benetzung von fluoriertem Kohlenwasserstoff durch Silikon als durch Wasser ändert sich dabei nicht.

F i g. 3 zeigt ein Fließschema für eine automatische Analyse nach der Glukose-Neokuprein-Methode. Die hier gezeigte Anlage ist mit einer Glas- und einer »PTFE«-Leitung versehen. Die Verunreinigung zwischen den Proben bei diesem Verfahren wurde mit einem ähnlichen Verfahren verglichen, bei dem kein »PTFE« und keine Silikonabschnitte verwendet wurden. Eine aus sieben aus Polyvinylchlorid hergestellten Pumpenrohren bestehende peristaltische Pumpe 50 wurde zur Beförderung der Flüssigkeit durch die Anlage benutzt. Ein mit eii-cr Luftquelle verbundenes Pumpenrohr 52, ein eine Salzlösung enthaltendes Pumpenrohr 54 und ein mit einer nicht gezeigten Probenzufuhreinrichtung verbundenes Pumpenrohr 56 sind mit dem Eingang 58 einer Mischspirale 60 aus Glas verbunden. Der Ausgang der Mischspirale ist wiederum mit dem Eingang eines Dialysators 62 A verbunden, dessen Ausgang in einen Ablauf mündet. Ein an eine Luftqueüe angeschlossenes Pumpenrohr 64, ein an eine Silikonquelle angeschlossenes Pump:nrohr 66 und ein an eine Pufferquelle angeschlossenes Pumpenrohr 68 sind über ein Verbindungsstück 70 mit dem Eingang eines Dialysators 62 B verbunden. Der Ausgang des Dialysators führt zu einer Mischspirale 72 aus Glas, deren Ausgang an einen der Eingänge eines Verbindungsstückes ⁷4 angeschlossen ist. Ein mit einer CuNC-Quelle verbundenes Pumpenrohr 76 ist an einen anderen Eingang des Verbindungsstückes 74 angeschlossen. Der Ausgang des Verbindungsstückes 7-4 ist mit dem Eingang eines 90° C warmen PTFE-Erwärmungsbades 78 von 3 m Länge verbunden, welches wiederum ausgangsseitig an eine horizontale Mischspirale 80 aus PTFE angeschlossen ist. Der Ausgang der Mischspirale ist an den Eingang einer Durchflußzelle 82 aus Glas angeschlossen, derun Ausgang in einen Abfluß mündet. Die optische Dichte des durch die Durchflußzelle fließenden Stromes wird durch das übliche kolorimetrische Verfahren mittels der Lichtquelle 84, der optischen Anlage 86 und des Fotomeiers 88 gemessen.

In dem nicht aus »PTFE« hergestellten Rohrsystem wurde nach 90 Sekunden bei Proben mit einem Zuckergehalt zwischen 3OOmg°/o und 50 Si ein konstanter Wert des Fotoineters noch nicht erreicht. In dem mit »PTFE« behandelten Abschnitt wurde hingegen unter Verwendung eines peziellen Silikons und einer Luftbise bereits nach 48 Sekunden ein konstanter Wert erreicht, so daß bei 60 Proben pro Stunde für jede Probe 12 Sekunden lang ein konstanter Wert vorlag. Mit dem PTFE-Silikon-Luftsystem traten bei einer Probenfolge von 60 Proben in der Siunde keine Fehler auf. Mit dem Glassystem lag bei einer Probenfolge von 60 Proben in der stunde eine Fehlerquote von 10 bis 20 ⁰Zu vor.

Es muß ferner beachtet werden, daß im PTFE-Silikon-Luft-System Blutserum mit denaturiertem oder airgefälltem Protein erfolgreich weitergeleitet werden kann. Dieses feste Protein bleibt an Glas oder den anderen Leitungsmaterialien hängen.

Ein weiterer Vorteil des »PTFE«-Silikon-Luft-S\- stems ist dessen Verhalten bei 90° C. An den Grenzflächen der Luftblasen in Glas und insbesondere in »PTFE« entwickelt sich in solchen Leitungen eine Reibung. Die Gesamtreibung an vielen Grenzflächen zwischen den Flüssigkeitsproben und der Leitungsinnenoberfläche ergibt ein meßbares Druckgefälle. Dadurch entsteht auf Grund der Kompressibilität der Luft eine Wellenbewegung des Stromes. Zur Herabsetzung dieser Wellenbewegung in »PTFE«-Spiralen mit Luftabschnitten wurde früher der Ausgangsdruck der Spirale mit einer Pumpe künstlich erhöht. Sogar in Glasspiralen ist es angebracht, nach einem Wärmebad eine »Druck«-Spirale anzubringen. Die »PTFE«-Silikon-Luft-Kombination schwillt bei 90° C jedoch nicht an. Dies beruht auf der Gleitwirkung des Silikons.

Kicrzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Automatisch arbeitendes Analysegerät zur Durchführung von durch eine Flüssigkeit vonein- S ander getrennten Flüssigkeitsproben, die durch eine Leitung geschickt werden, und wobei die Flüssigkeit gegenüber den Flüssigkeitsproben inert und mit diesen unvermischbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche der Leitung (10) aus einem Werkstoff besteht, welcher nur von der Flüssigkeit benetzbar ist, und daß auf der hierdurch gebildeten Filmschicht die voneinander getrennten Flüssigkeitsproben hindurchschickbar sind.

2. Gerät nach Anspruch ], dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsproben durch mindestens einen Abschnitt der Flüssigkeit voneinander getrennt durch die Leitung (10) schickbar sind.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsproben durch mindestens zwei solcher Flüssigkeitsabschnitte getrennt sind, die wiederum voneinander durch wenigstens einen Abschnitt aus einem inerten, mit der Flüssigkeit unvermischbaren Gas in Abstand gehalten sind.

4. Gerät na"h Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche der Leitung (10) aus einem fluorierten Kohlenwasserstoff be- 3ⁿ steht.

5. Gerät nach Anspruch 1, uidurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Silikon ist.