DE1773961A1 - Analysator fuer Fluessigkeitsmuster - Google Patents

Analysator fuer Fluessigkeitsmuster

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DE1773961A1 DE19681773961 DE1773961A DE1773961A1 DE 1773961 A1 DE1773961 A1 DE 1773961A1 DE 19681773961 DE19681773961 DE 19681773961 DE 1773961 A DE1773961 A DE 1773961A DE 1773961 A1 DE1773961 A1 DE 1773961A1
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Description

I PUM- 2761
' dJo/HJ.
Dipl.-Ing. ERICH E. WALTHER
Patentanwalt
Anmelder: N. V. PHILIPS' GLOEILAMPENFABHIEKE«
Akte: PHiT- 2761
Anmtldunfl vom» 3 "| , Juli 1968
"Analysator für Flüasigkeitsmuster" (Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 15 98 877.9))
Die Erfindung betrifft eine Zusatzanmeldung zur Hauptpatentanmeldung Nr. P 15 98 877·9» in der ein Analysator für Flüasigkeitsmuster beschrieben ist, wobei in der Flüssigkeitsphase oder in der Flamme Kolorimetrie verwendet wird. Ein solches Gerät ist besonders gut geeignet für automatische quantitative Analyse der chemischen Hauptbestandteile des Bluts (Harnstoff, Glucose, Cholesterol, Natrium, Kalium, usw.) durch eine möglichst geringe Anzahl von Behandlungen für eine große Anzahl der gleichen Analyse zu unterwerfender Muster.
In dem Gerät nach der Hauptanmeldung sind eine
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Reihe von Rühren mit biegsamer .fand, mit den zu analysierenden Flüseigkeitsaustern gefüllt, (Wirkröhren genannt) parallel zueinander auf ein Band angeordnet, dae über Trommeln geführt wird, die vorgegebene Bewegungen vollführen, wobei Mittel vorgesehen sind durch weiche in einer bestimmten Reihenfolge die zur Analyse notwendigen Behandlungen an dem Muster in jedem Rohr ausgeführt werden können, z»3. Injektion von Hilfsflüasigkeiten, Mischungen usw.
Zu diesem Zweck enthält daa Gerat Reihen parallel ::u den Rohren angeordneter T>ruckatOcke, wobei jede Reihe mit einem einzigen, für die Reihe vorgesehenen, feststehenden Organ zusammenwirkt und die Anzahl von Reihen mindestens gleich der Anzahl in die lluster einzuführen der Hilfsflüssigkeiten ist. Eine Progranuaiervorrichtung steuert die Lruckstücke, die je für sich gegen die Wand dee gegenüber liegenden Rohres gedrückt werden können, wodurch 8ie Flüssigkeit sich in der Längsrichtung des Rohres verschiebt, worauf die vorherbestimmte Behandlung durchgeführt werden kann.
Jedes ,.'irkrohr enthält im Innern Filter zur imrchfuhrung der bei der Analyse erforderlichen Filtrierungen.
Me Erfindung bezweckt, eise weitere Autoat*ti^ β ie rung des Gerätes zu schaffen und nach der Srflnaimg iei ein zweites Band «it parallel zueinander angeordneten Hilfsflflesigkeitsrobxen vorgesehen, die aus blwfeamw
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terial bestehen und durch Betätigung mindestens eines Dr1X^ knopfes zu einer Lage in der Nahe dee Wirkrohre ε verscnobea werden können, wobei jedes iiilfsflüssi(,i:eitiu-ohr mit einer Injektionsnadel zum Injizieren der Hilfsflüasiri-.eit ir. da;; «irkrohr versehen ißt.
Die Erfindung wird an Hanc beiliegender ,Ze-cClinung n'iher erläutert, in der
Fi£. 1 schematise!: eine Ar.sieht der verschiedener. Bänder mit den Rohren eir.es GerMtes nach dor Erfindung,
Pi?;. 2 einen Schnitt durch ein Hilf.-.flü.s^i^l-.eitrrohr, das aus zwei Kammern besteht, ur.d
Fig. 3 scheuatisch eine Ansicht eir.es Einzelteiles der miteinander zusammenwirkenden Rohren mit „>ruckßtücken zeigen.
Die Verbesserung nach dur Erfindung; betrifft insbesondere die quantitative Analyse eines oder mehrerer Bestandteile des'Bluts einer grossen Anzahl ven Iutienten. Beispielsweise wird die vorher bereits beschriebene Analyse von Glucose im Blut beschrieben.
Alle f'!r die Blutanalyse eines Patienten erforderlichen Behandlungen werden in einem einzigen Wirkrohr 2 kleinen Durchmessers z.B. aus einem den chemisch Reagenzien widerstandsfähigen Kunststoff durchgeführt.
Die Wirkrohre 2 werden parallel zueinander auf einem Band 1, dem Wirkband, befestigt. Das Band 1 ist über zwei Tronmeln bewegbar, τοη denen eine bei 3 darge-
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stellt ist. In den Räumen 4 zwischen je zwei Rohren 2 weist das Wirkband die Daten des betreffenden Patienten und die erwünschte Analyse in einem Ziffernkode in Forin von Perforationen auf.
In dem beschriebenen Beispiel ist jedes Wirkrohr aii einen Ende mit einer Hohlnadel 5 zur Aufnahme des Blutserums versehen, was weiter unten näher erläutert wird, k Das Wirkband ist nit einer xinzahl von Druck-
stückreihen (in Fig. 1 nicht dargestellt) verbunden, wobei die Anzahl von Reihen mindestens gleich der Anzahl von Reagenzien oder Hilfsflussigkeiten ist, die bei der gleichen Analyse in das zu analysierende Flüssigkeitsrauster eingeführt werden sollen.
Nach der Erfindung ist dem V/irkband 1 ein zweites Band 7 augeordnet, das durch eine Trommel 6 bewegt werden kann und das mit Rohren 5 aus biegsamen Kunststoff versehen ist, die Aie bei der Analyse zuzusetzenden Stoffe
enthalten. Das Band 7 hat eine bestimmte Dicke, so dass die parallel zueinander liegenden Holire 9 in Ceffnungen in der Dickenrichtung des Bandes festgehalten werden· Die Rohre 9 können automatisch durch einen Druckstab 10 aus den Oeffnungen gedrückt und bis über ein Wirkrohr 2 des Bandes 1 geführt werden.
Jedes Rohr hat eine Kadel 11, die durch die Wand eines Wirkrohres 2 hindringen kann.
Bestimmte Reagenzien lassen sich langer· Zeit in
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einer zugeschaolzenen Glasampulle aufbewahren. In diesen Falle enthält ein Rohr 9 die Glasampulle, die mit einem "Schwänzchen" augeschmolzen ist, das durch das Rohr hin z.B. mittels eines Druckstiftes zerbrochen werden kann. Yfenn das Reagens nicht lan^e aufbewahrt werden kann, auch nicht in zugeschmolzenen Ampullen und jeweils aufs neue hergestellt werden soll, kann das Rohr 9 die in ?ij. 2 dargestellte besondere Fora aufweisen. Es sind dabei zwei gesonderte, durch Oeffnungen miteinander in Verbindung stehende Kammern 9"1 und 92 gebildet, von denen die Kaacer 91 in öonderräume 95 aufgeteilt ist, die durch ununterbrochene Zwischenwände 94 voneinander getrennt sind. Jeder Raum enthält einen Bestandteil des Reagens z.B. in den zugeechmolzenen Ampullen 95· Jeder Sonderraum 93 steht durch eine Hohlnadel 96 mit den Kammern 92 in Verbindung* Zum Herstellen des Reagens werden die Schwänzchen durch Druck durch die Kunststoffwand hin zerbrochen, so dass die Flüssigkeiten in den betreffenden Raum hineinfliessen. Nicht· dargestellte Druckorgane ermöglichen, in die Kammer die erwünschten Mengen der Bestandteile- einzusaugen, die durch Mischung das endgültige Reagens bilden, nötigenfalls unter Erwärmung. Die Kammer 92 hat eine Hohlnadel 11.
In dem gewählten Beispiel, und insbesondere zum Analysieren von Blut, enthält das Gerät noch ein drittes Band 12, hier Aufnahmeband genannt, das zwischen zwei Trommeln 13 bewegbar ist und parallel zueinander ungeord-
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nett Rohre 14 aufweis t, wobei jedes Rohr Blut eines Patienten enthält. Die Rohre I4 sind an einem Ende axt einer Lanzette 15 versehen und das Blut kann z.B. aus dem OhrlSppohen des Patienten von Hand oder mittels eines Gerätes automatisch unabhängig von dea Analysator aufgenommen werden, in dem das Band 12 nachher angebracht wird.
Die Rohre 14 werden auf dem Band 12 in steifen
^ Stützen mittels einer nicht dargestellten, am Rohr angebrachten Feder festgesetzt.
Der freie Raum 16 zwischen zwei Rohren 14 enthält alle Daten in bezug auf den Patienten und die erwünschte Analyse in Form eines ziffernmäsaigen lerforationskode, welche Daten durch eine Photozelle auf das Band 1 fibertragen werden können.
Die Aufnahmeröhre 14 Bit dem Blut werden zunächst zentrifugiert, bevor das Band 12 in den Analysator eingeführt wird, so dass Serum und Blutkörper Tausender eatoennt sind. Die Wirkungsweise des Analysators wird nunmehr kurz an Hand der Bestimmung des Glucosegehaltes des Bluts beschrieben.
Die Trommel I3 und das Aufnahmeband 12 werden derart in Bewegung versetzt, dass stets ein Rohr I4 und ein ./irkrohr 2 einander gegenüber liegen. Bas Band 1 Bit den Wirkrohren 2 int derart angeordnet, dass die Nadel des Wirkrohre· 2 gerade über dem mit Blutkörperen gefüllten Teil in das Aufnahmerohr 14 eindringen kann, worauf In das
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w'irkrohr 2 die erwünschte Leiifcje Seru- oir:,e3aut;t werden kann. Gleichzeitig werlen die zugehörender., kodierten In» forriationen des Bandes gelesen und in das Band 1 eingestanzt. Eine die gestanzten Infcrnuitionen des Bandes 12 empfangende jrogranaiervorrichtunr kann der« Lauf der drei Bünder 1,7 und 12 steuern. «
.alle erwünschten Analysen lassen sich nacheinander durchfolaren. Nach der Aufnahme des Jerta^^ ;4ua de;r. be-Lreffeuden itohr, das einen bestimmten Pa ti er» te:; zugehört, bewegt sich das Band 12 tun einen Schritt weiter, wodurch das Rohr 14 eii.es anderen Patienten die freie stelle gecen über einem «eiteren -irkrohr 2 einnimut, das an der Stelle des voriieruhenden ancekocuaen ist infolge der V.'eiterbewe- £ung des Bandes 1. Das Üerum des nächstfolgenden Patienten wird wieder aufgenosaen und die kodierten Angaben des Bandes 12 werden wieder auf das Band 1 übertragen.
Sie Tromael θ und das Band 7 e£t den Rohren ?, welche die Reagenzien enthalten, werden entsprechend den gestansten Kodeangaben derart in Bewegung versetzt, dass jedes Reagens an derjenigen Stelle vorhanden ist, wo es in das Wirkrohr 2 eingeführt werden soll. Zu diesen Zweck wird das Band 1 geeignet neben den Band 1 angeordnet, so dass mittels der Druckstifte 10 die Rohre 9 von ihrer Stelle entfernt und bis Ober die Jtelle des Wirkrohres 2 verschoben werden kSnnen. Infolge der Durchdringung der Nadel 11 kann die erwünschte Reagensnenge eingesaugt wer-
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den. Sind alle Analysen gleicher Art, go hat das Band 1 eine Anzahl von Rohren 9 &it Reagenzien entsprechend der Anzahl von Patienten.
Bei der Ulucoseanalyse und bei Verwendung von Reduktion von Perricyanid ist es notwendig, in einer bestimmten Reihenfolge im erwünschten Augenblick und an der erwünschten Stelle in das w'irkrohr 2 die nachfolgenden drei
Reagenzien einzuführen»
Reagens A (zum Austreiben von Protein) Kupfersulfat 5H2O 0,Jl g
Natriumwolframat 2H2O . 1,22 g Bariumchlorid 2HgO 0,26 g
destilliertes Wasser 100 cc
Reagens B (Ferri-ferrocyanid) reines Kaliumferrocyanid U,006 g
reines Kaliumferricyanid reines, trocknes Natriumcarbonat destilliertes Wasser
Reagens C (Ferriphosphat; reines Kaliumferricyanid 85 i« Phosphorsäure destilliertes Wasser
Da das erste Reagens mit einem pH-Wert von mehr als 8 gut aufbewahrt werdtη kann, kann es im fertigen Zustand in einer Glasampulle in einem Rohr 9 vorhanden sein und der Abschaelzpunkt der Ampulle kann in letztes Augen-
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o, U53 g 04 g
o, 4 7 cc.
100 100 S
o, M
4, cc*
blick zerbrochen werden.
Darauf wird das Rohr 0 über dae Band 1 mit den '•(irkrohren 2 geführt, wo das Rohr 9 steven bleibt bis die ilucoseanaljs β beendigt ist. Die Hohlnadel des Hohrs 9 kann unter Druck in das Wirkrohr 2 eindringen, wozu Druckstüoko benutzt werden. Dies ist in Fig. 5 einzeln dargestellt. Das Iiohr 9 mit der gefüllten Kamner 92 befindet sich über dem Wirkrohr 2 und die Nadel 11 ist durch die Wand gedrückt. Durch die Druckstücke 17 wird das iVirkrohr 2 flach gegen das Organ 18 gedrückt und nach der Zurückbewegung der Druckstücke saugt das Rohr 2 eine '!enge Reagens ein. Indem darauf die richtige Anzahl von Stücken 17 böjen das Organ 18 gedrückt werden, wird eine lienge von jeweils 10 /uL zwanzigmal in Reihenfolge nach vorne in den Rohrteil gedruckt, der für die Analyse und zur Aufnahme von .ieruci dient*
Das Serum wird auf die gleiche V/eise mittels der Nadel 5 aufgenommen. Um diese Nadel irt die zentrifugierten Aufnahmeröhre 14 eindringen zu lassen, werden diese Rohre durch ein Druckstück gegen die Nadel gedrückt. Die Nadeln sind derart eingestellt, daes sie gerade über dem Blutpropfen eindringen, so dass kein Serum verloren geht.
!lach Aufnahme des Serums in das V/irkrohr 2 wird es mit dem Reagens gemischt durch abwechselnde Verstellung der geraden und ungeraden Druckstücke 17· Dae Genisch wird darauf d·rch ein Hartglasfilter
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6 im Innern dee Wirkrohre 2 filtriert. Infolge der '.Virkung der Druckstücke wird die Flüssigkeit unter Druck durch die Wände des Filters injiziert.
Darauf wird das vVirkrohr 2 um einen Johritt versetzt, worauf sich das gleiche Verfahren zum Feststellen des Glucosegehaltes eines anderen Patienten wiederholt und so weiter, bis die zu analysierenden Doses erschöpft sind oder das Rohr 9 leer ist.
Die zweite Behandlung dee Filtrate besteht aus der Einführung des Ferri-ferrocyanids, dessen Reduktion durch Glucose gemessen wird.
Dieses Reagens muss gesondert hergestellt werden· Das Rohr 9 enthält in diesen Falle zwei Kamera, von denen eine in drei Sonderräumen 93 die vorher gewegten !!engen Ferrocyanid, Ferricyanid und eine LSsung von Natriumcarbonat in einer Glasampulle enthält· Durch eine Technik ähnlich der vorhergehenden kann aus der Ampulle, in der das Natriumcarbonat unter Gasdruck enthalten ist, leicht eine durch Druckst ticke genau bestimmte Menge z.B. 25 cc abgeführt werden. Diese Lösungsmenge wird in die andere Kammer 92 eingeführt, in der sie mit dem Ferro- und dem Ferricyanid gemischt wird.
Nach diesen Behandlungen wird das Ilohr 9 in die Nähe des Wirkrohre 2 zum Injizieren dieses Mittels geführt.
Für jedes Wirkrohr 2 ist das Verfahren darauf folgendesι
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In einen genau bestimmten Teil dea i.ohren 2 wird lü/uL des Filtrate nach der ersten Behandlung aufgenommen, worauf diese i.;enge hvch^eschoben wird. In den gleichen Teil des Kohres wird darauf eine ilenge von 4 x JiO /uL des Ferriferrocyanids aufgenommen. Das i'iltrat wird wie vorher mit den Reagens gemischt und' die gleiche Behandlung wird bei allen Rohren durchgeführt.
Dass Vollziehen der Reaktion erfordert eine Erwärmung der Flüssigkeit annähernd bis zum Siedepunk 1·> Linuten lang, z.ö. in einem 3ad, das ein umlaufendes Heizbad sein kann. Jedes jiohr vird während einer gleichen Ieriode durch das Bad geführt.
Nach den Bad wird eine Lienge von 12ü /uL Ferriphosphid wie vorstehend beschrieben eingeführt.
Zum Stabilisieren der Farbe wird dar Band noch etwa 15 Hinuten lang auf 20# C in eine^ Trockenofen gehalten .
Die AOhre 2 werden darauf einer kolometrischen analyse unterworfen.
Wenn mehrere Reihen von nnaly-een ausgeführt worden sollen, (Gluoose, Harnstoff, usw.) wird das Band 12 nach Beendigung der ersten Reihe von Analysen in die Ausgangslage zurückgeführt, um eine neue Reihe von Rohren 2 auf dem Band anzubringen, die je eine neue Menge Serum aufnehmen kSnnen·
Gleichseitig wird da· Band 7 *it den Reagenzien
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derart in Bewegung versetzt, dass die Rohre 9 entsprechend der neuen i'.eihe von Analysen aufgestellt werden.
Durch die Zuordnung neuer Rohre 9 mit Reagenzien über die Wirkrohre 2 werden die bei der vorhergehenden Analyse verwendeten Rohre abgeführt und weggeworfen.
Bei der Erfindung ist es nicht wesentlich, wenn die als Beispiel veranschaulichte Anordnung der Bänder, die ™ Auebildung der Rohre mit Reagenzien und die Vorschuborgane anders sind.
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Claims (1)

  1. - 13 - PHN 2761
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    Patentansprüche:
    1. Vorrichtung zur automatischen, insbesondere kolometrischen Analyae einer Reihe von Plüs3igkeitsraustern in Rohren mit biegsamer Wand (Wirkrohre), welche Rohre parallel zueinander auf einem ersten rechtwinklig zur Längsrichtung der Rohre bewegbaren Band angeordnet sind, wobei parallel zu diesen Rohren angeordnete Druckstücke, die je einen wirksamen und einen unwirksamen Zustand aufweisen, im wirksamen Zustand ein Rohr zusammendrücken, so daß die Flüssigkeit sich in der Längsrichtung dea Rohres verschiebt, nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 15 98 877.9)ι dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Band mit parallel zueinander darauf angeordneten Hilfsflüssigkeitarohren vorgesehen ist, welche Rohre aus biegsamen Material bestehen und von dem zweiten Band in eine Lage in der Nähe der Rohre des ersten Bandes verschiebbar sind, indem mindestens ein Druokstab betätigt wird, welche Rohre mit je einer Nadel zum Injizieren der Hilfsflüssigkeit in das Wirkrohr versehen sind.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1,'dadurch gekennzeichnet, daß jedes Hilfsflüssigkeiterohr zwei Kamcern aufweist, von denen eine in zwei oder mehr Sonderräume aufgeteilt ist, die mit der anderen Kammer in Verbindung stehen und Ampullen mit einem der Bestandteile der Hilfsflüssigkeit enthalten, während die andere Kammer mit der Nadel zum Injizieren der Hilfsflüssigkeit versehen ist.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, daduroh gekennzeich-
    109837/1310 BAD ORIGINAL
    .- 14 -
    net, class das zweite Band hinreichend dick ist, um mit in der Bewegungsrichtung dea Bandes quer verlaufenden Oeffnungen versehen zu werden, in denen die Hilfsflüssigkeit8-rohre untergebracht werden können.
    4. Vorrichtung.nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass jedes V/irkrohr an einem Ende eine Nadel zum Aufnehmen der zu analysierenden Flüssigkeitsmuster aufweist. " 5· Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass ein Zufuhrband mit Aufnähmerohren für Blutgemische vorgesehen ist, das nit Stützen für die Aufnahmeröhre versehen ist) in denen das Serum von den Blutkörpern getrennt wird,
    6. Vorrichtung mit einem Qerät nach Anspruch 2 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass auf den verschiedenen Bändern durch Perforationen Kodezeichen angebracht sind und dass eine Programmiervorrichtung verwendet wird, um die kodierten Programme automatisch auszuführen.
    109837/1310 " BAD original
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