DE1801096A1

DE1801096A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Analyse einer Anzahl fluessiger Proben

Info

Publication number: DE1801096A1
Application number: DE19681801096
Authority: DE
Inventors: Smythe William Johnston
Original assignee: Technicon Corp
Current assignee: Technicon Corp
Priority date: 1967-10-02
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1969-08-07
Also published as: SE357443B; DE1801096B2; GB1226584A; DE1801096C3; US3435684A; CH498388A; FR1602114A; BE721005A

Description

•Ί'.-Inr. P.ι.. Holsüüuser
ulrl.- Let. ./. ü-oldüach

u:-::.'ent ach a.L.
-ermatr. ;>7

Verfahren una Vorrichtung zur Analyse einer Anzahl flüssiger Proben

Die !,rfindtiniT betrifft die automatische, fortlaufende Analyse- vo-i Fltissigkeitsstromen und insbesondere ein System für eine stan; ige Teilung les ursprünglichen Probenstroms in eine Anzahl von x'eilströmen, von denen einige verdiinnt werden.

üinrichtuiigen für die automatische, fortlaufende Analyse von ZLüsüi/riceiten sind bekannt, ^ine solche üinrich-"üLUig ist im UriA-Patent 2 797 149 vom 25. «Juni 1957 offenbart. Der Analyseneinrichtiing werden n.^chei'-iander Proben als Flüssigkeit8ströme mittels eines Abzugsrohrs zu- =;efünrt, das flüssigkeit aus .jedem einer A-za-l irroben- ~oeha.lter ansaugt, ";lie- nacheinander vo:_ ci.iar Probenehner dargeboten uerden, .-/la e.; ". "JöA-Pat? r, vor.: 24· ΐ-ärz 1°59 gezeigt ist. ileuerdinrs sind ^inrichtur ^: en bekannt "-'eworden, bei de:ien der ar-f-nagliche 2rocenstrom in eine Anzahl vo:: C'eilstrl-'nen unterteilt -,rir; , üere.:-. .jeder einen ' :.''·ο'teil r^;:ier 1-rJ.e von den Anfangsstrom enthält. Jeder ieilstrom -rird dann analysiert, und die Ergebnisse werden

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BAD ORIGINAL

automatisch in gegenseiticer .-eziehung aufgezeichnet. _>ine solche Einrichtung ist im üdA-Patent 'i 241 4'i2 τοπ. 22. Harz 1966 offenbart. Der Probeneimier kann von eier Art sein, die im USA-Patent 5 2;;ü 7/6 vom 25. Januar 1 ί 6c. gezeigt ist und ein .iaschflv,':r.i:^reit3de—ment zwischen den aufeinanderfolgenden Proben vorsieht.

Viel analytische Arbeit ist auf klinischem G-ebiet ^u leisten und betrifft hier besonders die Analyse von ilutproben auf ihre verschiedenen .Bestandteile, wobei die Zahl der Bestandteile durch die Zahl der vorgesehenen Teilströme begrenzt ist. Zur Zeit erhältliche Einrichtungen können Analysen von 6ü Proben .je ütunde auf 12 3estandteile jeder Probe liefern.

jüs wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, den Anfangsstrom während der Teilung in Deilstrüme zu verdünnen. Das ergibt einen dreifachen Vorteil. Erstens wird sichergestellt, daß j eier Probenteilstrom ein zweckdienlich großes Volumen für die behandlung hat. Zweitens verringert es die Liöglichkeit eines Verstopfens der Leitungen kleineren Dur climes s er s durch nicht flüssiges, in der Blutprobe mit :eführtes Material. Drittenxs erlaubt es eine Verringerung der jJnpfinilichkeit gewässer kolorimetrischer Reaktionen, sodaß αeren optische Dichte in dem im wesentlichen linearen Bereich des Anzeigeregistriergeräts.

Das Wesen, der Erfindung liegt ±c einer Einrichtung zum gleichmäßigen Verdünnen eines ZLüssigkei^sstroms von aufeinanderfolgenden Flüssigkeit spr oben ₅ bei dem einander folgende flüssige Proben von einem S-assegmeat getrennt

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BAD..- ©RIGfNÄU -:■;

sind, vjad zun Unterteilen c.ieses verdünnten Stroms in eine anzahl von Teilströmen. L>ie Einrichtung umfaßt Mittel sum .'ieiterleiten durch eine Leitung eines Anfangs stromes aus aufeinanderfolgenden Flv.ssi.rrki.itsproben, die je von der folgenden Probe durch ein verhältnismäßig großes G-asse.enient getrennt sind, Litt·el zum laufenden Zugeben verhält.iismäßig kleiner (rasmengen im Abstand voneinander, die rerade groß genug sind, um die Leitung abzuschließen, su einem Strom von Verdünnungsmittel und zum Zuführen dieses kombinierten Stroms zu dem Anfangsstrom, Mittel zum Untermischen der Flüsαi;rkcitsmengen im Probenstrom einschließlich des Verdunnun^sr.iittels, I.ittel zum laufenden Entfernen eines Teils des vermischten Stroms in einem vo-Iumetri3chen Verhältnis, das rerade groß genug ist, um jede der verhältnismäßig kleinen 3-asmengen zu beseitigen, während _P;enug von jedem der verhältnismäßig großen G-assegmente belassen "wird, um die Leitung zu verschließen, und ;-:.ittel sum Unterteilen des übrigen Teils des Stroms in eine Anzahl 'Deilströ'me für eine Analyse, wobei jeder Teilstrom einen Teil des verhältnismäßig rroiaen Gfassegments enthält, der ceeiuaet ist, die Leitung zu verschließen.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wied.er, und zwar ist

j?ig. 1 ein Schema eines die Erfindung verkörpernden 'flüssigkeit ssy st ems und
7ig. 2 die perspektivische .ansicht eines einzelheit des

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Die in der Zeichnung veranschaulichte Ausführung umfaßt ein Probenliefergerät 10, wie es in dem oben genannten USA-Patent 3 250 776 gezeigt ist, mit einem Träger 12 für eine Anzahl Behälter 14 für die flüssigen Proben, einen Behälter 16 für eine Waschflüssigkeit und ein Absaugrohr 18 mit einem Einlaß, der der Reihe nach in jeden Probenbehälter eingeführt wird; zwischen den aufeinanderfolgenden Behältern wird der Einlaß in den Waschflüssigkeitsbehalter eingeführt. Das Auslaßende des Absaugrohrs 18 ist durch eine Leitung 20 mit einem Anschluß 22 mit einem Einlaß 24 und fünf Auslassen 26, 28, 30, 32 und 34 verbunden. Pumpenrohre 36, 38, 40 und 42 sind mit den Auslässen 26, 28, 30 und 32 verbunden. Diese Pumpenrohre sind an einer peristaltischen Pumpe P angeordnet, wie sie in dem USA-Patent 3 306 229 geteigt ist und die eine Platte und eine Anzahl von Rollen für ein fortschreitendes Zuführen.

• von Flüssigkeit durch die Pumpenrohre hat. Die Pumpe hat auch eine Luftschranke 44 zum Verschließen eines oder mehrerer Pumpenrohre und zur intermittierenden und perlodi— sehen Freigabe dieser Pumpenrohre, sodaß eine Ventilwir-

" I kung ausgeübt -wird..
ι

Der Auslaß 34 ist mit einem Ende eines Pumpenrohre oder- -schlauche 46 verbunden, dessen anderes Ende an den Ein-' laß 48 eines Verbindungsstücke 50 angeschlossen, das einen zusärtliohen Einlaß 52 und einen Auslaß 54 hat. Ein Pumpensohlauoh 5S ist mit seinem Einlaßende an die Quelle Q- für ein verhältnismäßig inertes das, wie die umgebende ₍ Luft, und mit seinem Auslaß an den Einlaß 58 eines Verbindungsstückes 60 angeschlossen, das noch einen Einlaß 62

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und einen Auslaß 64 hat. Der Pumpenschlauoh 56 sitzt so in der Pumpe, daß er von der Luftschranke 44 verschlossen wird. Bin Pumpenschlauch 66 ist mit seinem -^inlaßende an eine Quelle D für ein Verdünnungsmittel, wie Vasser, und mit seinem Auslaß an den Einlaß 62 angeschlossen. Der Auslaß 64 ist durch eine Leitung öl mit dem Einlaß 52 verbunden. Der Auslaß 54 ist an den Einlaß einer Mischschlange 68 angeschlossen, deren Auslaß durch eine Leitung 69 mit dem Einlaß 70 eines Verbindungsstücks 72 in Verbindung steht.

Das Verbindungsstück 72 hat zwei Auslässe 74 und 76. Bin Pumpenschlauch 78 ist mit seinem Einlaßende an den Auslaß 74 angeschlossen. Der Auslaß 76 ist mit einer Anzahl in Reihen angeordneter Abzweigungen 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92 und 94 verbunden, deren jede mit ihrem Auslaß an einen von einer Anzahl Pumpenschläuchen 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 angeschlossen ist. Jeder der Schläuche 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110 und 112 ist mit dem Einlaß einer Abzweigung 116, 118, 120, 122, 124, 126, 128 und 150 verbunden. In gleicher Weise ist jeder Pumpenschlauch 36, 38, 40 und 42 an den Einlaß einer entsprechenden Abzweigung 134, 136, 138 und 140 angeschlossen.

Wie in dem oben erwähnten USA-Patent 3 241 432 gezeigt ist, gehören die Abzweigungen 134, 136, 138 und 140 zu Analysierleitungen zur Bestimmung entsprechender Bestandteile, welche ein vorheriges Verdünnen der Probe, erfindungsgemäß beispielsweise Albumin, Totalprotein, Chlorid, Kohlendioxid, Natrium, Kalium, Glukose und Blutharnstoffstickstoff, erafordern. *

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Das Abzugsrohr 18 sitzt in einem Probenbehälter 14 und zieht mit einer vorherbestimmten Geschwindigkeit, wie etwa.2 ccm/sec, Probeflüssigkeit ab. Each einer gewissen Zeit wird daa Abzugsrohr weggezogen und zweckmäßig in einen Behalzer mit './aschflüssigkeit, wie Wasser, ,etaucht. Während der Wanderzelt von eineji Behälter zum nächsten saugt das Abzugsrohr eine Luftmenge, wie etwa 0,17 ecm an. ITa eh. einem Zeitintervall wird das Abzugsrohr zurückgezogen und in den nächsten Probenbehälter ,c-etaucht, wobei er eine gleiche Luftmenge ansaugt. Auf diese ./eise werden die aufeinander folgenden Proben durch wenigstens eine große Luftblase _c-;ötreru.t, wenn die Waschflüssigkeit fortgelassen wird, und durch zwei Luftblasen und ein i/aschflüsöigkeitssegment getrennt, wenn die "./aschflüssigndfceingeschlossen wird» Bin. Teil dieses anfänglichen dtro- " mes von, Probensegmenten, Luftblasen und ./aschsegmenten vom Abzugsrohr wird an jedem der Auslässe 26, 28, ?ü und ■ 34 abgetrennt, um vier entsprechende Teilströme zu bilden. Jeder dieser Teilströme entzieht der großen Luftblase einen Teil ihres Volumens, der insgesamt ein Verlust von 0,07 ecm sein kann,wobei eine Luftblase zwischen den Segmenten von 0,1 ecm belassen uiri, die durch den ?umpenschlauc"46 sur Abzweigung; 50 strömt. Die Luftschranke 44 entläßt periodisch kleine Luftaengen, etwa 0,008 ecm, 30 mal in der IZinute in den Verdünnungsrnittelstrom, der durch den Pumpenschlauch 66 zur Abzweigung 63 fliegt. Diese geringen Luftmengen sind geeignet, die Leitung 66 zu verschließen und die Leitung der Mischschlange 68 nach Zugabe des Probenstroms an der Abzweigung 50 zu schließen. Diese kleinen Blasen dienen dazu, die Segmente von Proben '

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und zugegebenem Verdünnungsmittel abzuteilen und eine gleichmäbige iiischung sicherzustellen, wie der Lehre des oben genannten USA-Patents 3 506 229 entspricht.

Die Abzweigung 72 hat einen Einlaiiarm und einen tieferen Auslaiarm, die etwa waagerecht sind, sowie einen oberen, aufwärts gerichteten Auslaßarm und ein Volumen A am Schnittpunkt der Arme, das größer als das Volumen der kleineren Luftblasen ist. Auf diese Weise wird das gesamte Volumen dieser kleinen Blasen durch den aufwärts gerichteten Auslaßarm und den Pumpenschlauch 78 abgeführt. An dieser stelle ist jedoch der Probenstrom gleichmäßig verdünnt worden. Ein Teil des verdünnten Stroms wird nun nacheinander an jeder der Abzweigungen 80 ff.entfernt, um Teilströme zu bilden. Jede der Abzweigungen hat ein verhältnismäßig kleines Volumen, ähnlich der Abzweigung 72» von etwa 0,01 ecm, sodaß ein leil der großen Luftblase (jetzt O,O9 ecm) für jeden Teilstrom verfügbar ist. Dieser Teil der Luftblasen genügt, um eine Reinigung durch die PumBenschläuche hindurch zu den Abzweigungen 116 bis 130 zu bewirken. An diesen Abzweigstellen wird ein geeignetes Verdünnungsmittel und etwas von den kleinen Luftblasen jedem Teilstrom zugegeben, wie in dem oben genannten USA-Patent 3 241 432 auseinandergesetzt ist.

Es ist zu bemerken, daß nötigenfalls das Ttfaschflüssigkeitssegment eine optische Anzeige der Trennung zwischen den Segmenten aufeinanderfolgender Proben liefert.

Während eine zur Zeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben ist, versteht sich, daß die Erfindung auf eine andere als die hier beschriebene

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und pTezeifrte ./eise ausgeführt und in der erläuterten Ausfiiiiruii^si'orm gewisse Änderungen in den iionstruktionseinzelheiten und der cestalt und Anordnung der Teile vorgenommen werden können, ohne daß von der Idee oder den Prinzipien der Erfindung auswichen wird. Dementsprechend ist die J-jrf in· unif nicht auf die hier gezeigte und "beschriebene "Bauart, soweit es nicht durch den Bereich der angefügten Ansprüche "bedingt ist, beschränkt.

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Claims

Ansprüche :

1. Verfahren zur Vorbereitung einer Analyse mehrerer flüssig keit sproben auf eine Anzahl verschiedener Bestandteile, bei dem der Reihe nach die Proben eine leitung durchströmen und jede Probe von der vorhergehenden durch eine verhältnismäßig große Gasmenge getrennt ist, sodaß ein anfänglicher Strom aufeinanderfol.fiender Proben gebildet wird, daduroh gekennzeichnet, daß dem anfänglichen Strom laufend ein Strom aus Verdünnungsmittel und verhältnismäßig kleinen Gasmengen in gleichmäßigeni Abstand voneinander zugegeben wird, sodaß ein vereinigter Strom gebildet wird, laufend die verhältnismäßig kleinen Gasmengen, jedooh nicht alle verhältnismäßig großen Gasmen^en aus dem vereinigten Strom abgezogen werden und laufend der vereinigte Strom in mehrere Teilströme zerlegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kleine Gasmengen gleichmäßig zwischenzeitlich dem Verdlinnungsmitteistrom zugegeben werden, der dann des anfänglichen Probenatrom zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß laufend jedem Teilstrom je ein Strom aus Reagenz und verhältnismäßig kleinen Gasmengen in gleichmäßigem Abstand voneinander zugtleitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vereinigte Strom in mehrere leilströme zerlegt wird,

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die einen Teil jeder Verdünnungsprobenmenge und einen Teil jeder verhältnismäßig großen Grasmenge für jeden Teilstrom enthalten.

5. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrene nach Anspruch 1 bis 4» bei der eine Zuführeinrichtung mit einer Abzweigung zum Durchführen der Proben der üeihe nach durch die Abzweigung verbunden ist, wobei jede Probe Abstand von der vorhergehenden durch eine verhältnismäßig große Gasmenge hat, sodaß ein anfänglicher Strom sich"folgender Proben gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Zuführmittel (D) an die Abzweigung (72) für eine laufende Zugabe eines Stromes aus Verdünnungsmittel und verhältnismäßig kleinen (rasmengen in gleichmäßigem Abstand angeschlossen sind, sodaß ein vereinigter citrom entsteht, eine Mischeinrichtung (63) mit der Abzweigung für ein ständiges Untermischen des vereinigten Stroms und des Verdünnungsmittels verbunden ist, an die Mischeinrichtung

hinter ihr eine Blasenbeseitigungseinrichtung (70, 78) angeschlossen ist, die alle kleinen Gasmengen aus dem gemischten, vereinigten Strom abziehen» aber nicht die meisten der verhältnismäiig großen Qasmengen abziehen kann, und hinter der Blasenbeseitigungseinrichtung an diese eine Teileinrichtung zum Unterteilen de» untermischten , von Blasen befreiten, vereinigten Ströme¹ Jtt mehrere Tiilströme angeordnet ist, wobei jeder Teilström einen Teil jeder verdünnten Probemenge und eintn Teil jedes verhältnismäßig großen Gassegments enthält.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (10) mehrere Behälter (14) für Pieo-

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oen, eine l-'unipe (I^J) und eine Abzu-rseinrichtuns¹ mit einem Abzugsrohr (13) hat, die mit der Pumpe verbunden und der iieihe nach in jeden Probenbehälter einzutauchen ist, wodurch das Abzugsrohr die Probe ansaugt, wenn es in einem Behälter sitzt, und Luftansaugt, wenn es aiis den Probenbehälter;^, herausgezogen ist.

7. Vorrichtung nach Ansprnich ~> und 6, da-urch gekennzeichnet, daß die iuführeinrichtur.g (10) aiii erden einen .,aschflüssiifkeitsbehälter (16) hat, in den das ü.bsu£rsroht (la) zwischen uem „iintauchen in aufeinanderfolgende -ehLlter- eingetaucht wird, wodurch der anxän-::liche Jtrom I-Olsen flüssiger Proben, eine verli^ltnismäLi-T .ttöas Luitnenre, ..dschflusai::ieit und eine verlv..ltaismä-^fii r eroüSe Luftn-enrre enthält. ·

8. Vorrichtung nach •«■nspruch 5, da:-.uro.'.i ^rekenii^eicxinet, daß die Mischeinrichtung eine llohrschlange (6ö) Liit einer waagerechten Achse hat.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Zufuhr einrichtung (G-) die verhältnismäßig kleinen Gasteile mit einem vorherbestimmten Volumen liefert und die Blaseneinrichtung (72) eine Abzweigung mit einem im wesentlichen waagerechten Einlaß und Auslaß sowie einen zusätzlichen, nachoben gerichteten Auslaß hat, der an die Pumpe (P) angeschlossen ist, und daß zwischen dem Einlaß und den Auslassen ein Raum vorhanden ist, der mindestens dem verehergbestimmten Volumen der verhältnismäßig kleinen Gasmengen gleich ist.

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Le e rs e i t e