DE1798454C3

DE1798454C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren einer Probe

Info

Publication number: DE1798454C3
Application number: DE19671798454
Authority: DE
Inventors: Donald Richard Wilmington; Nadeau Richard George; Nieuweboer Gerrit; Claymont; DeL; True« William Lawrence Blackwood N.J.; Johnson (V-StA.)
Original assignee: Ausscheidung aus: 15 98 942 e.I. du Pont de Nemours and Co, Wilmington, Del. (VJStA)
Priority date: 1966-04-26
Filing date: 1967-04-26
Publication date: 1977-12-01

Description

ίο Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Analysieren einer Probe unter Verwendung eines Analysebehälters mit einer Reakiionskammer und Reagenzien aufnehmenden Kammern, bei dem die Reaktionskammer aus einem polymeren Material besteht, bei dem die die Reagenzien aufnehmenden Kammern unter dem Einfluß einer entsprechenden Kraft zu gewünschter Zeit ihren Inhalt in die Reakiionskammer abgeben können, bei dem vorher abgemessene Mengen der benötigten Reagenzien in die ReagenzienkaiHnier gefüllt werden, zo bevor diese Kammern verschlossen werden, bei dem die Probe in die Reaktionskammer eingeführt wird, bei dein wenigstens ein Reagenz durch Aufbrechen der die entsprechende Reagenzienkammer von der Reakiionskammer trennenden Sperre in die Reakiioiiskammer eingeführt wird und bei dem das Reagenz mit der Probe vermischt wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und unter Verwendung von Analysebehältern mit einer Reaktionskammer und mit Reagenzien aufnehmenden Kammern, wobei die Reaktionskammer aus einem flexiblen, polymeren Material besteht und die uie Reagenzien aufnehmenden Kammern unter dem Einfluß einer entsprechenden Kraft zu gewünschter Zeit ihren Inhalt in die Reaktionskammer abgeben können.

mit der Reagenzienkammern von der Reaktionskammer trennenden Sperren, mit einer Einrichtung für die Einlührung der Probe in die Reakiionskammer des Analysebehälu rs, mit einer Einrichtung für die Abgabe wenigstens eines in einer Reagenzkamnier aufbewahr-

A<-^: ten Reagenzes und zum Mischen des Reagenzes mit der Probe und mit einer optischen Untersuchungseinrichtung zum Untersuchen wenigstens einer der physikalischen Eigenschaften des Reaktionsgemisehes.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung ist aus US-PS JO 36 894 bekannt. Uei diesem bekannten Verfahren sind die Reaktionskammer und die Reagenzienkammern in Reihe angeordnet, so daß nur die der Reaktionskammer unmittelbar benachbarte Reagenzienkammer ihren Inhalt zu gewünschter Zeit in die Reaktionskamnier geben kann, während die übrigen Reagenzienkammern ihren Inhalt erst dann in die Reaktionskammer abgeben können, wenn die zwischen der jeweiligen Reagenzienkammer und der Reaktionskammer liegenden Reagenzienkammer leer sind. Nach dem Durchmischen der Probe und der Reagenzien wird bei diesem bekannten Verfahren außerdem das Reaktionsgemisch aus der Reaktionskammer in eine spezielle Untersuchungsküvette umgefüllt.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse einer

to Probe ist ferner aus BE-PS 6 51 152 und dem Aufsat/. »Rationalisierung von Polyanalyseii durch automatische Analysen-Anlagen«, Acta Medicotechnica, Nr. 10, Seite 470 und 471 (1965), bekannt. Bei diesem Verfahren wird jedoch die Probe zur Analyse umgefüllt und werden die

⁽>5 Reagenzien durch unabhängige Zufuhrungseinrichtungen in den Analysenbehälter gegeben. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren enthält der Analysenbehälier dagegen bereits vorverpackt die Reagenzien.

d von US-PS 30 36 894 liegt der vorl.egen-A^U5," die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu _en Erfindung; ω ,_{iche Feh}|_erqUellen weitgehend

chafien, w« _{werdcn und} Verfälschungen des Analy_lUSgeschait ^^ Verunreinigungen und dergleienergebni» _crdcn und bei den. ferner in

_;hen verhinie^ ^ ^^ _Ana,_yienergebnis mit

M*»ⁿB^lg ρ _bc in demselben Analysenbehälter weitejerselben r _eführl werden können,

re Analysen J"", g _err_indungsgemäß dadurch geiöst. Diese ^Au!^g _Reagenzjen aufnehmenden Kammern ^!^'voneinander und zu gewünschter Zeit ihren ^Uί "η die Reaktionskammer^abgeben können und

un _k,_ionskammCr abgebe

,„halt in tn- Physikalischen Eigenschaften des

wenigstens, nc \ ^ ^^^ ^ _{das (}

Reaktionsge. ^ J _Reaklionskammer befindet. Reakuonsgenschmdcr _{Rcakli miscn cine}

«Zeii in der Reaktionskammer

^aUf ■'!" , um es in den für die Analyse gewünschten bebrüte .um es ^ ^ _{J() 3b} ^ ^ ^ _dabe,

bekannt, die Temperatur der Probe in dem

fiÄK ^Durchführung des erfmdungsgen η Verfahrens ist dadurch gekennze.chnet, daß d.e _maßen ^"J" Hilfsmittel zum Stützen wen.gstens ^ftZ'Sammer und zum Ausüben eines 8^cn/ _{übri en Tc}ii des Analysenbehalters J die trennbaren Verbindungsstellen um

geöffnet werden und die sc ¹^t g ^^ _{jn ciner}

ReagcSkJr aufbewahrten Reagenz und dal!die Untersuchungseinrichlung Befcst.-hie. aufweist, um die Reaktionskammer in e.ne

Kunststoff, vorzugsweise aus durchsichtigem oder durchlässigem thermoplastischem Material und ist in eine Reaktionskammer 28 und mehrere kleine Kammern 10 zur Aufnahme der Reagenzien unterteilt. Die Reagenzienkammern 10 sind so ausgeführt, daß sie unabhängig voneinander die in ihnen enthaltenen Reagenzien in den Reaktionsraum abgeben können, was im allgemeinen durch Einwirkung von Druck erfolgt. Der Analysenbehälter weist ferner im allgemeinen ίο einen starren Kopfanteil 13 mit einem zylindrischen Kanal 14 auf. Zur I lerstellung einer Verbindung mit der Reaktionskammer 28 ist im Kanal 14 eine öffnung 15 und im Kunststoffmantel der Reaktionskammer 28 eine öffnung 17 vorgesehen. In den Kanal 14 kann eine Patrone eingeschoben werden, die eine öffnung zur Herstellung einer Verbindung mit der öffnung 15, 17 aufweist. Durch einen Stopfen 19, 20 der Patrone wird die Probe über öffnungen 16a, 16b in den Kopfteil eingeführt. Die Patrone kann in dem Kanal 14 drehbar sein, wodurch die öffnungen 15, 17 im Kopfteil verschlossen werden kann.

Die Herstellung des Analysenbehälters erfolgt in mehreren Schritten. Im ersten Schritt werden mehrere kreisförmige Vertiefungen 10 in einer Folie U aus durchsichtigem biegsamen Kunststoff nebeneinanderliegend angebracht.

Im /weiten Schritt werden feste Reagenzien, z. B. Tabletten, oder flüssige Reagenzien in die Vertiefungen 10 gefüllt.

dem Einfüllen der Reagenzien in die Vertiefun-■ · ·... ;.„ n„i;,> 1? ,\\c mit der Folie 11 in

Reagenz.enzugabeeinnch.ung fur d.e _ei,_ies weiteren, in einer Reagenzien-

mer.
Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile

bestehen insbesondere darin, daß Analysen, die ein hohes Maß an Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfördern, wie z. B. Blutanalysen, einfacher, schneller und genauer als bisher und selbst von ungeschulten Kräften durchgeführt werden können, wobei subjektive Fehlerquellen weitgehend ausgeschaltet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend und zwar in erster Linie an Hand biomedizinischcr Analysen näher erläutert, sie ist jedoch auch zur Durchführung chemischer und biologischer Analysen geeignet. So ist die Erfindung in pharmazeutischen, landwirtschaftlichen und allgemein in chemischen und biologischen Laboratorien anwendbar.

Die Erfindung und der zur Ausführung der Erfindung verwendbare Analysenbehälter werden nachfolgend an Hand der Zeichnung im einzelnen näher erläutert. Es

zeigt
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen solchen

Analysenbehälter,
Fig. IA bis IC die einzelnen Verfahrensschritte der

Herstellung des Analysenbehälters,

Fig.2 bis 4 weitere Beispiele von solchen Analysenbehältern.

In Fig.5 wird au Hand einer schematischen Darstellung der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfah-

rens näher erläutert.

Der in Fig. 1 gezeigte Analysenbehälter besteht aus fiinem Beutel oder einer Tasche aus biegsamem

¹ · b

Reagenzien gefüllten Vertieiungen υιυν» — _ ausgeübt. Die miteinander verklebten oder versiegelten Bereiche sind verhältnismäßig schmal und die zugeführte Wärme muß sorgfältig so gesteuert werden, daß ein dauerhaftes Versiegeln dieser Bereiche vermieden wird. Insbesondere werden die Temperatur, der Druck und die Wartezeit vor dem endgültigen Verschließen derart ¹ ⁿ οίη,ι,,ησρη erhält, die zu einem

55

60

('5

. Der kleine Bereich

Platten und das Kopfstück fest miteinander verbunden und somit der in Fig. 1 gezeigte Analysenbehälter fertiggestellt. In Fig. 1 ist der Analysenbehälter umgekehrt gezeigt, so daß hier das Kopfstück 13 und die Folie 11 über der Folie 12 zu sehen sind.

Zur Vervollständigung des Analysenbehälters wird die in Fig. IC gezeigte Patrone in den Kanal 14 eingeführt. Diese Patrone ist zusammengesetzt aus einem abgemessenen, relativ steifen Kunststoffschlauch 18 (vorzugsweise aus Polypropylen), einem im allgemeinen aus Kautschuk bestehenden Stopfen 19, der einen freien Bereich 27 enthält und schließlich aus dem mit einem Ventil kombinierten Stopfen 20. Der Ventilstopfen 20 enthält einen Durchlauf 21, der die Verbindung zwischen dem Schlauch 18 über die öffnung 15 im Kopf 13 und die öffnung 17 in der Folie 11 mit dem Reaktionsraum zwischen den Folien 11 und 12 herstellt. Eine Scheidewand 23 trennt den Durchlauf 21 von der Bohrung des Schlauches 18. Wenn die Scheidewand 23 aus undurchlässigem Material besteht, kann eine Flüssigkeit in den Reaktionsraum abgegeben werden, indem sie durch Einführen einer geeigneten Injektionsvorrichtung, z. B. einer Injektionsnadel, durch die öffnung 16a im Kopfteil 13 in den Durchlauf 21 injiziert wird. Wenn die Scheidewand aus porösem Material. z. B. einer Leinwand oder einem Filter besteht, kann die Flüssigkeit durch die Bohrung des Schlauches 18 und den Durchlauf 21 in den Reaktionsraum eingeführt werden, indem eine geeignete Injektionsvorrichtung, z. B. eine Injektionsnadel, durch die Öffnung 16b im Kopfteil 13 in den freien Bereich 27 des Stopfens 19 eingeführt wird. In beiden Fällen wird nach beendeter Abgabe der Flüssigkeit in den Reaktionsraum die mit Stopfen versehene Patrone so weit nach rechts gedreht. daß die öffnung 15 verschlossen und ein Zurückfließen der Testprobe verhindert wird.

Die Patrone ermöglicht nicht nur eine wirksame und genaue Dosierung der Analysenprobe, sondern enthält auch noch einen Bereich, in dem gegebenenfalls Analysenhilfsmittel angeordnet sein können. So kann in dem Schlauch 18 ein lonenaustauscherharz enthalten sein, so daß die Ionen entfernt werden können oder der pH-Wert einer Testprobe verändert wird, während diese durch den Schlauch in den Reaktionsraum fließt. Der Schlauch 18 kann auch ein Filterbett, ein Filtersieb oder ein Gelfiltriermittel, z. B. ein Dextran-Gel oder ein Polyacrylamid-Ge! enthalten. Es können auch Kombinationen der oben genannten Analysenhilfsmittel gegebe- nenfallsmit anderen Analysenhilfsmitteln, vermischtoder aufeinanderfolgend in dem Schlauch 18 enthalten sein.

Fig. 2, 3 und 4 stellen weitere Ausführungsformen des Analysenbehälters dar. An Stelle eines Kopfstückes als Vorrichtung für das Einbringen in den Reaktionsraum wird bei diesen Ausführungsformen ein biegsamer Schlauch 22 verwendet, der mit den beiden den Behälter bildenden Folien verbunden ist und einen wieder verschließbaren Einlaß bildet. In Fig. 2 werden mehrere Vertiefungen (Kammern 10) in mindestens einer der Folien 11 gebildet. Die Reagenzien werden in diese Vertiefungen eingefüllt. Der biegsame Schlauch 22, der im allgemeinen aus demselben Material besteht wie die Folien, wird so angeordnet, daß er die eine Kante der Folie durchschneidet. Darauf wird die Folie 12 über die Folie 11 gelegt und werden beide Folien entlang ihrer Kanten durch Heißsiegeln oder Verkleben miteinander verbunden, ohne dabei die öffnung in dem Schlauch 22 zu verschließen. Dazu wird zweckmäßig während des Hcißsicgelns ein steifer Draht oder Stab in die Schlauchbohrung gesteckt und nach dem Versiegeln herausgezogen. Die die Vertiefungen in der Platte 11 umgebenden Bereiche werden ebenfalls mit der Platte 12 verbunden, um jedes Reagenz zu isolieren.

Vorzugsweise wird hierbei heißgesiegelt, es kann aber auch eine beliebige andere Arbeitsweise angewandt werden, durch die die Abgabe des Reagenz bis zur späteren Trennung der Bindung verhindert wird.

In F i g. 3 werden zwei Folien 11 und 12 entlang den

ίο Kantenbereichen a. b. und c durch Heißsiegeln oder Verkleben miteinander verbunden. Darauf werden die Folien in Längsrichtung entlang den Bereichen d miteinander verbunden. Die Reagenzien werden in die gebildeten Kammern 26 eingefüllt und diese entlang c

ij trennbar verschlossen. Darauf wird der biegsame Schlauch 22 zwischen die beiden Folien 11 und 12 so angeordnet, daß er die nicht gesiegelte Kante / einschneidet. Schließlich werden die Folien entlang dieser zuletzt genannten Kante, wie in Fig. 2 beschrie-

»o ben, so miteinander verbunden, daß gleichzeitig die Bohrung des Schlauches 22 erhalten bleibt.

Der in Fig.4 gezeigte Analysenbehälter enthält voneinander getrennte Kammern 24, in die die Reagenzien eingefüllt werden. Bei dieser Ausführungs-

ij form wird die Abgabe der Reagenzien bis zum gewünschten Zeitpunkt durch trennbare Bindungen oder durch Klemmvorrichtungen verhindert. Im übrigen wird dieser Testbeutel praktisch in derselben Weise wie der Testbeutel gemäß F i g. 3 zusammengesetzt.

Die Verwendung des Analysenbehälters ist schematisch in F i g. 5 gezeigt. Eine Reihe von Probenbehälter wird beim Eingang an Diagrammblätter geheftet. Für jede mit der Probe durchzuführende Analyse wird ein Analysenbehälter zu dem Probenbehälter gegeben und wird der aus Probenbehälter und einem oder mehreren Analysenbehältern bestehende Satz entsprechend weitcrgeleilct.

Bei der Station 1 wird eine abgemessene Menge der Probe in den Reaktionsraum des Analysenbehälters eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt kann wahlweise ein Verdünnungsmittel zugesetzt werden. Dies kann auf einfache Weise durch Verwendung einer Injektionsnadel geschehen, durch die die Probe nus einer Probenschalc entnommen und in die Patrone des Analysenbehälters von Fig. 1 injiziert wird. Dies kann von Hand oder mechanisch geschehen. Wenn die Probe ohne Vorbehandlung analysiert werden kann, wird sie durch die öffnung 16n des Kopfteils 13 in don Durchlauf 21 injiziert und gelangt von dort, wie zuvor boschrieben.

so in die Reaktionskammer. Wenn dio Probe jedoch vorbehandelt werden muß, /.. B. filtriert oiler von störenden Substanzen befreit werden muli, so wird sie durch die öffnung 16/) in den freien Bereich 27 des Stopfens f9 injiziert. Die Testprobe passiert darauf ein geeignet gewähltes Füllmaterial des Schlauches 18, die Scheidewand 23 und den Durchlauf 21, bevor sie in die Reaktionskammer gelangt.

Bei Station 2 werden eine oder mehrere der Reagenzien enthaltenden Kammern geöffnet, die

(Ό Reagenzien in die Reaktionskammer abgegeben und dort mit dessen Inhalt vermischt. Dies kann von Hand geschehen, indem eine geeignete Kraft ausgeübt wird, um die trcnnb'Tcn Bindungen /u öffnen und so die Reagenzien in die Reaktionskammer abzugeben. Bei

'"< automatischem Betrieb lassen sich die Bindungen sehr einfach lösen, wenn zunächst die Kammern, die noch nicht geöffnet werden sollen, mit einem Mctnllring oder einem Ring aus einem anderen starren Materini

geschützt werden. Die einfachste Vorrichtung hierzu ist eine flache Metallplatte hinter den Kammern und eine zweite Metallplatte mit Vertiefungen, die die zu schützenden Kammern umgibt. Darauf kann auf den nicht geschützten Teil des Analysenbehälters Druck s ausgeübt werden, wobei der hydraulische Druck der Flüssigkeit in dem Analysenbehälter dazu verwendet werden kann, die trennbaren Verbindungsstellen um die ungeschützten Kammern herum zu öffnen. Auf diese Weise werden die Reagenzien in die Reaktionskammer abgegeben. Durch zeitlich unterbrochenes Einwirkenlassen einer schwachen, pulsierenden Kraft auf die Flüssigkeit werden die Reagenzien gründlich mit dem Inhalt der Reaktionskammer vermischt.

Station 3 kann zwischengeschaltet werden, wenn eine Wartezeit erforderlich ist, bevor ein Reagenz oder mehrere weitere Reagenzien bei Station 4 zugegeben werden. Station 3 kann ferner dazu verwendet werden, Zeit zum Erhalten einer auf den Vorgängen in Station 2 basierenden Blindreaktionen zu erhalten, bevor der Satz zur Station 4 weitergeleitet wird. Da Station 4 im wesentlich identisch mit der Station 2 ist, ist es möglich, nur eine von diesen Stationen zu durchlaufen, wenn eine einmalige Zugabe eines oder mehrerer Reagenzien in Betracht kommt. Die Wahl der Station hängt davon ab, ob eine Verzögerung bei der Station 3 vor oder nach der einzigen Zugabe benötigt wird.

Station 5 ist die Ablesestation. Das Ablesen erfolgt durch Messen charakteristischer Spektralwerte mit einem geeignetem Photometer, z. B. einem Spektralphotometer oder einem Fluoreszenzphotometer, oder durch Messen der thermischen, chemischen, physikalischen, elektrischen oder elektrochemischen Eigenschaften, z. B. der Dielektrizitätskonstante, der Leitfähigkeit, des Grenzstromes oder des elektrochemischen Potentials. Gegebenenfalls können für bestimmte Messungen Sensoren in den Analysenbehälter eingebaut werden. So können z. B. Elektroden zur Messung der Leitfähigkeit oder des elektrochemischen Potentials, Thermoelemente oder Thermistoren für thermische Messungen bei der Herstellung des Analysenbehälters eingebaut werden. Zum Ablesen wird die Reaktionskammer vorzugsweise in eine geeignete optische Zelle verformt, um eine bestimmte Schichttiefe für die Messung charakteristischer Spektralwerte zu haben. Es sind dazu geeignete Befestigungsmittel vorgesehen. Die durchgelassene elektromagnetische Strahlung, die z. B. im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Bereich liegen kann, wird durch einen geeigneten Detektor aufgefangen. Die erhaltenen Meßwerte beruhen im allgemeinen auf der Absorption oder der Absorptionsänderung des Inhalts der Reaktionskammer. Vorzugsweise wird das Signal des Detektors verstärkt und weiter verarbeitet und wird das Ergebnis auf dem Diagrammblatt, das an dem Probenbehälter befestigt ist, durch den Meßwertdrukkcr ausgedruckt. Das Diagrammblatt und der oder die verbrauchten Analysenbehälter werden darauf gemeinsam zu der Ausgabestation geleitet.

Die Herstellung des Analysenbehälters und das Analysenverfahren, bei dem dieser Behälter verwendet wird, umfassen demnach folgende Einzelmaßnahmen: Einfüllen abgemessener Mengen der benötigten Reagenzien in die verschiedenen Vertiefungen (Reagenzienkammer), Versiegeln oder Verkleben der die Reagenzien einschließenden Bereiche der aufeinander gelegten Folien, Einführen der zu analysierenden Probe in die Reaktionskammer, öffnen einer oder mehrerer Reagenzienkammern zur Abgabe des Reagenzes oder der Reagenzien in die Reaktionskammer, Vermischen des Reagenzes durch Ausüben einer pulsierenden Kraft auf die Wand der Reaktionskammer und Ablesen des Analysenergebnisses.

Wegen der Einzelheiten der Herstellung des Analysenbehälters wird auf die deutsche Patentschrift 15 98 942 verwiesen.

Beispiel 1

1,575 mg 1-Cysteinhydrochlorid wurden in die erste Kammer 10 des in F i g. 1 gezeigten Analysenbehälters gefüllt, 3,54 mg Mononatriumsalz der «-Ketoglutarsäure und 1,01 mg Dinatriumsalz von Dihydro-jS-diphosphorpyridinnucleotid wurden in die zweite Kammer 10 gefüllt. In die dritte Kammer 10 wurden 4,5 E (X-Aminoglutarsäure-Dehydrogenase in 50% Glycerin und in die vierte Kammer 10 0,5 E Urease gegeben.

Zunächst wurde die Blutserumprobe durch Injektion in den Kanal 21 des Kopfteiles gemäß F i g. 1 in den Reaktionsraum eingeführt. Darauf wurde in den Reaktionsraum ein Phosphatpuffer eingeführt. Es wurde Druck angewandt, um die die erste, zweite und dritte Kammer umgebenden Bindungen zu lösen und die darin enthaltenen Reagenzien mit der Probe zu vermischen. Nach einer geeigneten Wartezeit wurde die die vierte Kammer umgebende Dichtung zerrissen und die Urease in den Reaktionsraum gebracht. Die Harnstoff-Konzentration in der Probe wurde durch Bestimmung der Absorption oder der Absorptionsänderung unter Verwendung einer Strahlung mit Wellenlänge von 340 nm ermittelt.

Beispiel 2

In diesem Beispiel wurde ein Analysenbehälter gemäß Fig. 1 mit 4 Kammern für Reagenzien verwendet. In die erste Kammer wurden 10,0 mg J3-Nicotinamidadenin-dinucleotid-Dinatriumsaiz (oxidierte Form), 0,25 rng Phenazinmethosulfat und 0,2 mg 2,6-Dichlorphenolindophenol gegeben. Die 2., 3. und 4. Kammer enthielt jeweils eine abgemessene Menge 1-Milchsäure. !-Apfelsäure und α-Oxybuttersäure. Der Reaktionsraum enthielt eine Pufferlösung von Natriumhydrogenphosphat.

Wie bei Beispiel 1 wurde der Inhalt der ersten Reagenzienkammer mit Pufferlösung und Probe durch Einwirkung eines pulsierenden Druckes auf den Reaktionsraum vermischt. Darauf wurde, je nachdem welche der drei Dehydrogenascbestimmungen gewünscht wird (Milchsäuredehydrogenase, Äpfelsäure· dehydrogenase oder ft-Oxybuttersäuredehydrogenase) die Bindung um eine der verbleibenden drei Kammerr gelöst.

Der Inhalt wird mit der Lösung in dem Reaktions raum durch erneute Einwirkung eines pulsierender Druckes vermischt und das Ergebnis abgelesen, inden zur Feststellung der Konzentration der jewciligci Dehydrogenase die Absorption oder die Absorptions änderung bei 610 nrn bestimmt wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann de Reaktionsraum und sein Inhalt durch Anwendung eine lmpulsheißsiegclvorrichtung in zwei Teile unterteil werden. Der eine Teil wird auf etwa 37°C erwärmt uni der andere Teil auf etwa 5⁰C abgekühlt. Nach eine gewissen Zeitspanne werden die Meßcrgebnissc au beiden Teilen des Reaktionsraumes unter Verwcndun eines Spektralphotomctcrs diffcrentiell abgelesen. Di Konzentration des jeweiligen Enzyms in der Probe wir aus der Differcntialmcssung der Absorption bestimmt.

703 648Λ

Beispiel 3

In diesem Beispiel wird ein Verfahren zur Bestimmung von Glukose beschrieben.

0,25 mg S.S'-Dimethoxybenzidindihydrochlorid werden in die erste Kammer des Analysenbehälters gemäß Fig. 1 gegeben. 0,01 mg oder 1,1 E Peroxydase werden in die zweite Kammer gegeben. Schließlich werden 0,125 mg oder 16,25 E Glukoseoxydase in die dritte Kammer eingefüllt.

Blutserum oder eine andere Glukose enthaltende Flüssigkeit wird in den Reaktionsraum eingeführt und darauf wird gemäß Beispiel 2 ein Phosphatpuffer in den Reaktionsraum eingeführt. Dann werden die die erste und zweite Kammer umgebenden Bindungen unter Einwirkung von Druck geöffnet, die Reagenzien in den Reaktionsraum abgegeben und mit dessen Inhalt vermischt. Nach gründlichem Mischen wird die Bindung um die dritte Kammer geöffnet und somit die Glukoseoxidase zugesetzt, worauf die Ergebnisse gemäß Beispiel 1 durch Bestimmung der Absorption oder Absorptionsänderung unter Verwendung einer Strahlung mit Wellenlänge 437 nm abgelesen werden.

Beispiel 4

Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Glutaminsäure-Oxalessigsäuretransaminase oder Glutaminsäure-Brenztraubensäuretransaminase-Aktivität in einer Probe. Für dieses Beispiel muß die aktive Enzymfraktion von der proteinfreien Fraktion des Blutserums getrennt werden. Diese Trennung kann in dem Analysenbehälter gemäß F i g. 1 durchgeführt werden, und zwar unter Verwendung einer Patrone, die ein Gel als Filtriermaterial enthält. Die Patrone 18 in Fig. 1 wird mit 1,5cm³ eines hydratisierten Polyacrylamid-Gels gefüllt. Die Probe wird in den freien Bereich 27 des Stopfens 19 injiziert und gelangt von dort durch das Gel in die Patrone, wie zuvor beschrieben. Darauf wird ein Phosphatpuffer in derselben Weise durch das die Probe enthaltende Gelfiltriermaterial gedrückt. Der erste ausströmende Anteil, der das aktive Enzym enthält, wird darauf durch den Kanal in den Reaktionsraum des Analysenbehälters geleitet. Nach Beendigung der Trennung wird eine zusätzliche Menge des

ίο Phosphatpuffers durch Kanal 21 in den Reaktionsraum des Analysenbehälters injiziert.

In diesem Testbeutel werden 5 Kammern für Reagenzien verwendet. Die erste Kammer wird mit 10,0 mg jS-Nicotinamid-adenindinucleotid-dinatriumsalz

(oxidierte Form), 0,25 mg Phenazinmethosulfat und 0,2 mg 2,6-Dichlorphenolindephenol beladen. Die zweite Kammer enthält 75 μΙ 1-Aminoglutarsäuredehydrogenäse-Lösung (100 mikromolare E/cm³). Die dritte Kammer enthält 1,35 mg «-Ketoglutarsäure. Die vierte und fünfte Kammer enthalten 30 mg 1-Asparaginsäure bzw. 25 mg 1-Alanin.

Die erste, zweite und dritte Kammer werden geöffnet und ihr Inhalt mit der im Reaktionsraum enthaltenden Lösung in der zuvor beschriebenen Weise vermischt. ]e nachdem, welche Transaminaseuntersuchung gewünscht wird, werden entweder die vierte, oder die fünfte Kammer geöffnet und der Inhalt mit der Lösung im Reaktionsraum vermischt.
Die Inhalte werden mit der Lösung im Reaktionsraum vermischt, indem wiederum ein pulsierender Druck angewendet wird und das Ergebnis wird abgeleser durch Bestimmen der Absorption oder der Absorptions änderung unter Verwendung einer Strahlung mi Wellenlänge 610 nm, um die Konzentration dei jeweiligen Dehydrogenase zu erhalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Analysieren einer Probe unter Verwendung eines Analysenbehälters ' einer Reaktionskammer und Reagenzien aul inenden Kammern, bei dem die Reaktionskammu aus einem polymeren Material besteht, bei dem die die Reagenzien aufnehmenden Kammern unter dem Einfluß einer entsprechenden Kraft zu gewünschter Zeit ihren Inhalt in die Reaktionskammer abgeben können, bei dem vorher abgemessene Mengen der benötigten Reagenzien in die Reagenzienkammern gefüllt werden, bevor diese Kammern verschlossen werden, bei dem die Probe in die Reakiionskammer eingeführt wird, bei dem wenigstens eh.· Reagenz durch Aufbrechen der die entsprechende Reagenzienkammer von der Reaktionskamnier trennenden Sperre in die Reaktionskammer eingeführt wird und bei dem das Reagenz mit der Probe vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die die Reagenzien aufnehmenden Kammern unabhängig voneinander und zu gewünschter Zeit ihren Inhalt in die Reaktionskammer abgeben können und daß wenigstens eine der physikalischen Eigenschaften des Reaktionsgemisches gemessen wird, während sich das Reaktionsgemisch in der Reaktionskamnier befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch eine ausreichende Zeitdauer in der Reaktionskammer bebrütet wird, um es in den für die Analyse gewünschten Zustand zu versetzen.

i. Verfahren nach Anspruth 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Analysenbehälter für die Messung wenigstens einer physikalischen Eigenschaft des Reaktionsgemisches in eine optische Zelle verformt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 3 und unter Verwendung von Analysebehältern mit einer Reaktionskammer und mit Reagenzien aufnehmenden Kammern, wobei die Reaktionskammer aus einem flexiblen, polymeren Material 'uestehl und die die Reagenzien aufnehmenden Kammern unter dem Einfluß einer entsprechenden Kraft zu gewünschter Zeit ihren Inhalt in die Reaktionskammer abgeben können, mit die Reagenzienkanimern von der Reaktionskammer trennenden Sperren, mit einer Einrichtung für die Einführung der Probe in die Reaktionskammer des Analysenbehälters, mit einer Einrichtung für die Abgabe wenigstens eines in einer Reagenzkammer aufbewahrten Reagenzes und zum Mischen des Reagenzes mit der Probe und mit einer optischen Untersuchungseinrichtung zum Untersuchen wenigstens einer der physikalischen Eigenschaften des Reaktionsgemisehes, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabeeinrichtung (Station 2) Hilfsmittel zum Schützen wenigstens einer Reagenzienkammer und zum Ausüben eines Druckes auf den übrigen Teil des Analysebehällers besitzt, so daß die trennbaren Verbindungsstellen um die ungeschützten Teile geöffnet werden und die Abgabe unabhängig von jedem anderen in einer anderen Reagenzienkammer aufbewahrten Reagenz erfolgt, und daß die Untersuchungseinrichtung (Station 5) Befestigungsmittel aufweist, um die Reaktionskammer in eine ODtische Zelle zu verformen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens eine zusätzliche Reagenzienzugabeeinrichtung (Station 4) für die Zugabe mindestens eines weiteren, in einer Reagenzienkammer aufbewahrten Reagenzes in die Reaktionskammer.