DE1911762U

DE1911762U - Titrierapparat.

Info

Publication number: DE1911762U
Application number: DEC9332U
Authority: DE
Original assignee: Cooke Engineering Co
Current assignee: Cooke Engineering Co
Priority date: 1961-08-31
Filing date: 1962-05-08
Publication date: 1965-03-11
Also published as: NL282700A; US3349937A

Description

EA.896B6HW2B4 is.gezto ,

C 9532/42 1

Cooke Engineering Comp.

Titrierapparat

Die Neuerung "betrifft einen verbesserten Titrierapparat und insbesondere einen verbesserten Mikrotitrierapparat.

Die bisher erhältlichen Titrierapparate bestanden aus einer Anzahl von transparenten Plexiglasplatten, mehreren Draht-Verdünriungsösen und mehreren gläsernen Tropfpipetten. Die Plexiglasplatten wurden durch Zerschneiden von großen aufgerollten Plexiglasflächen bzw. -bä.ndern zu Platten von etwa 30 χ 70 χ 8 mm hergestellt, in deren eine große Fläche anschließend 72 Mulden in sechs Reihen zu je 12 Mulden eingebohrt wurden. Die auf diese Weise geformten Mulden hatten zylindrische Wände von etwa 6 mm Durchmesser und einen flach kegelförmigen Boden und besassen eine Arbeitskapazität von etwa 0,075 ⁰¹Si-V- DJ-^e Vertiefungen wurden durch Bohrungen in

dem Plexiglas-Plattenmaterial ausgebildet. Die Draht-Yerdünnungsösen sind eng gewundene, an beiden Enden geschlossene Spiralen mit einer Kapazität von 0,025 oder 0,05 cm . Jede Öse ist an einem Metallschaft angebracht. Die Tropfpipetten sollen Tropfen von 0,025 cm liefern.

Bei Verwendung dieser Ausrüstung zu Titrationszwecken werden die Mulden einer Platte mit gleichen Mengen eines Verdünnungsmittels gefüllt, indem eine vorgegebene Anzahl (normalerweise ein oder zwei) Tropfen mit einer Tropfpipette in jede Mulde eingefüllt wird. Eine der Anzahl der Muldenreihen in der Platte entsprechende Zahl Ösen wird durch Eintauchen in die gewünschte Flüssigkeit gefüllt, wobei darauf geachtet wird, daß Blaseneinschlüsse vermieden werden. Die Ösen werden dann jeweils in die erste Mulde der entsprechenden Reihe eingetaucht und gedreht, um die gewünschte Flüssigkeit mit dem Verdünnungsmittel gründlich zu vermischen, anschließend herausgenommen und in die zweite Mulde gebracht, um dort zu vermischen. Dieser Vorgang wird die ganze Reihe entlang weitergeführt, wodurch eine progressiv abnehmende Konzentration des gewünschten Materials über jede einzelne Muldenreihe hinweg erzielt wird. Da die verwendeten Volumina sowohl des Verdünnungsmittels wie auch des gewünschten Materials sehr gering sind, ist es äußerst wichtig, daß diese Volumina genauestens gemessen werden, wenn annehmbare Ergebnisse erzielt werden sollen.

Die bisher für diesen Zweck erhältlichen Geräte wiesen mehrere Nachteile auf, indem die Stärke der Plexiglasplatten, die Formen der Mulden und auch die Oberflächengüte der Seitenwände der Mulden sehr wenig einheitlich waren.

Die Verwendung von Bandmaterial als Ausgangswerkstoff bei der

Herstellung der Platten führte einerseits zu fehlender Gleichmäßigkeit in den Abmessungen der einzelnen Platten aufgrund der weiten Toleranzen in der Stärke der handelsüblichen Bandmaterialien sowie zu Ungenauigkeiten beim Zurechtschneiden der einzelnen Platten und andererseits zu unannehmbaren Oberflächenbeschaffenheiten sowohl an den Außenflächen der einzelnen Platten als auch an den Innenflächen der Mulden. Wenn die Außenflächen der Platten und die Seitenvrände der Mulden wie bisher Bearbeitungsspuren aufweisen, wird für den Techniker die Möglichkeit zur visuellen Überprüfung des Muldeninhalts und der darin befindlichen Ablagerungen auf direkte Weise oder mit einem Mikroskop stark beeinträchtigt.

Außerdem war es mit der bisher für Mikrotitrationszwecke erhältlichen Ausrüstung nicht möglich, die Flüssigkeiten genau und übereinstimmend abzumessen. Die Nachteile der verfügbaren Geräte waren zu einem großen Teil dafür verantwortlich, daß derartige Verfahren nur beschränkt angewandt wurden, obwohl die Mikrotitration große Vorteile hinsichtlich Zeit- und Materialersparnis in sich birgt.

Mit den handelsüblichen Tropfpipetten war es nicht möglich, genau geeichte Tropfen zu erhalten, so daß sie vom Laboranten

durch Zurechtfeilen der !Tadelspitze individuell geeicht werden

den mußten. Eine derartige Eichung durch Laboranten ist jedoch aufgrund des Zeitverlustes von gut ausgebildeten und qualifizierten Forschungstechnikern teuer und trotz genauester

Nacharteitung nur von begrenzter Genauigkeit.

Außerdem "besaßen die bisher "verfügbaren Apparate keine ausreichende LagerungsiTiöglichkeit für die verwendeten Platten, so daß deren Oberflächen während der Lagerung zerkratzt werden konnten. Außerdem waren die Aufbewahrungsgestelle für die Apparate nicht so ausgebildet, daß eine Sterilisation möglich gewesen wäre.

Zur Vermeidung dieser Nachteile besteht das Hauptziel der Neuerung darin, einen verbesserten Mikrotitrierapparat zu schaffen, bei dem jeder Bestandteil übereinstimmende und zuverlässige Ergebnisse gewährleistet.

Zu diesem Zweck weist die Neuerung folgende IJerkmale bzw. Vorteile gegenüber dem Bekannten auf, die bei der Konstruktion von Mikrotitrierapparaten einzeln oder gemeinsam angewandt werden können:

1. Das Gehäuse zur Aufnahme für die Bestandteile des Mikrotitrierapparats ist so ausgebildet,

a) daß die Mikrotitrierplatten entlang ihrer Kanten ohne Berührung zwischen Gehäuse und irgendeiner Fläche der rechteckigen Platten unterstützt werden, um ein Verkratzen oder sonstige Beschädigung der optisch polierten Flächen während der Lagerung zu vermeiden,

b) daß es leicht; gereinigt und sterilisiert werden kann, um eine Verschmutzung der Platten während der Lagerung zu verhindern, und

c) daß es beim Waschen und Sterilisieren der Platten als Auflagegestell für die Platten verwendet werden kann.

2. Die Mikrotitrierplatten sind als flache, durchsichtige Kunststoffkörper mit übereinstimmend gleichmäßigen Abmessungen ausgebildet, die in einer Fläche eine Anzahl gleich tiefer Vertiefungen aufweisen, so daß vergleichbare und zuverlässige Ablesungen der Vertiefungsinhalte möglich sind.

5. Die Mikrotitrierplatten weisen in einer Fläche eine Anzahl senkrecht zu dieser verlaufender zylindrischer Vertiefungen mit praktisch kegelförmigen Endwänden auf, deren zylindrische Oberfläche poliert und deren praktisch kegelförmige Endwand mittels Dampfstrahl endbearbeitet ist, so daß sich auf der Endwand absetzende Teilchen auf dieser an der Stelle ihrer ersten Berührung mit der Yiand verbleiben.

4. Der Mikrotitrierapparat weist mehrere Mikrotitrierplatten auf, von denen einige Vertiefungen mit kegelförmigem und andere Vertiefungen mit halbkugelförmigem Ende haben, und

läßt sich im allgemeinen für sehr viel verschiedene Untersuchungen, beispielsweise für Komplementbindungsreaktionen, Blutkörperchenagglutination, Blutkörperchenagglutinations-Hemmung und Stoffwechsel-Hemmung, verwenden.

5. Die Tropfpipette besitzt eine genau geformte und bemessene Tropfen-IPormflache zur Gewährleistung von Tropfen mit genau vor"be stimmt em Volumen.

6. Die Tropfpipette besteht aus einem rohrförmigen Schaft mit einem sich nach außen kegelförmig erweiternden Austrittsende, an dem eine kegelstumpfförmige Tropfen-?ormfläche genau bemessener Flächengröße ausgebildet ist, um Tropfen eines vorbestimmten Yolumens hervorzubringen.

7· Die kugelförmigen Draht-Verdünnungsösen weisen an den ösenfernen Enden der die Ösen tragenden Schäfte bzw. Stiele genau auf das Verhältnis von Länge der Schäfte zum Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden LIuIdenreinen in der zugehörigen Platte abgestimmte kegelstumpfförmige Verjüngungen auf, so daß mehrere ösen an ihren abgeschrägten Enden gleichzeitig in einer Hand gehalten werden können und dabei selbständig den richtigen Abstand zueinander erhalten, um unmittelbar in einer Quergruppe von Mulden in einer zugehörigen Mikrotitrierplatte eingetaucht und dort zur Erzielung der Verdünnung gedreht werden zu können.

Diese und andere Merkmale "bzw. Ziele der Neuerung lassen sich noch deutlicher aus den Ansprüchen und aus der folgenden genauen Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen erkennen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Llikrotitrierappa-■ rats mit den Merkmalen der Feuerung,

Pig. 1A eine Aufsicht auf die obere Platte des Ständers des in Fig. 1 dargestellten Apparats,

Fig. 1B eine Aufsicht auf die mittlere Platte des Ständers des in Fig. 1 dargestellten Apparats,

Fig. 2 eine Vorderansicht einer der beiden identischen G-ehäusehälften des in Fig. 1 dargestellten Apparats,

Fig. 3 eine Seitenansicht von rechts der in Fig. 2 dargestellten Gehäusehälfte,

Fig. 4 eine Aufsicht auf die in Fig. 2 dargestellte G-ehäusehälfte,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Mikrotitrierplatte des in Fig. 1 dargestellten Apparats,

Fig. 6 eine teilweise weggebrochene Teil-Seitenansicht einer Ecke der in Fig. 5 dargestellten Platte,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Mulde bzw. Vertiefung
einer der beiden Plattenformen des in Fig. 1 dargestellten Apparats,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine KuIde der anderen Plattenform des in Fig. 1 dargestellten Apparats,

Fig. 9 eine teilweise weggebrochene Aufsicht auf eine Kunststoff-Tropfpipetteneinheit zur Verwendung bei dem in
Fig. 1 dargestellten Apparat,

Fig.10 einen stark vergrößerten Längsschnitt durch einen
Tropfenzähler der in Fig. 9 dargestellten Einheit,

Fig.11 eine Aufsicht auf die Verdünnungsöse zur Verwendung
bei dem in Fig. 1 dargestellten Apparat,

Fig. 12 einen Schnitt praktisch längs der Linie 12-12 in Fig. 11 in vergrößertem Maßstab, und

Fig.13 eine schematische Ansicht einer Anzahl von Verdünnungsösen der in Fig. 11 dargestellten Art, welche die Abstimmung der Verjüngung an den Enden der Schäfte bzw. Stiele der einzelnen Ösen aufjden Abstand zwischen den Mulden der Platte erkennen läßt, so daß die einzelnen Drahtösen beim Erfassen einer Gruppe von Ösen mit einer Hand ohne weitere Lageneinstellung den richtigen gegen-

seitigen Abstand zum Eintauchen in die Mulden besitzen, ohne daß dabei die Drehung einer einzelnen Schlinge behindert wird.

Der in Fig. 1 dargestellte neuerungsgemäße Mikrotitrierapparat besteht aus zwei identischen Gehäusehälften 20 und 22, die wie in Fig. 2, 3 und 4 dargestellt geformt sind. Eine der beiden G-ehäusehälften, beispielsweise der Teil 20, enthält normalerweise sechzehn Mikrotitrierplatten 24, von denen acht die in Fig. 8 dargestellte Muldenform besitzen. Die andere Hälfte 22 dient zur Aufnahme und Lagerung des Ständers 26, der die Drahtösen und die Kunststoff-Tropfpipettenanordnungen mit den Tropfenzählern 30 und 32 bei Nichtgebrauch aufnimmt.

Der Ständer 26 weist zwei gemäß Fig. 1A bzw. 1B ausgebildete Platten 34, 36 und eine undurchbohrte Grundplatte 38 auf, die durch Eckstreben 40, an denen die Platten starr befestigt sind, miteinander verbunden sind und parallel zueinander gehalten werden.

Wenn der neuerungsgemäße Apparat in Benutzung genommen werden soll, wird der Ständer 26 zusammen mit den von ihm gestützten Teilen aus der Gehäusehälfte 22 herausgenommen. Nunmehr können die beiden Gehäusehälften 20 und 22 auf nachstehend beschriebene Weise zur Lagerung oder als Waschgestell für die Platten 24 verwendet werden.

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Die Platten 34 und 36 sind gemäß Fig. 1A und 1B so ausgebildet, daß sie in lotrecht aufeinander ausgerichteten Reihen einerseits sechs durch die Öffnungen 42 und 43 einsteckbare Iropfpipetten und andererseits in mehreren Reihen durch Öffnungen 46 einsetzbare Ösenschäfte aufzunehmen vermögen, um diesen Teilen bei der Aufbewahrung im Ständer 26 festen Halt zu geben und eine Beschädigung durch, gegenseitige Berührung

oder durch Berührung

mit den Gehäusehälften während der Lagerung zu verhindern.

Der Ständer 26 ist aus klarem Polypropylen oder eloxiertem Aluminium hergestellt und die Platten 34 und 36 sind 6,35 mm stark, 13456 nun lang und 82,5 mm breit. Der Ständer 26 mit den Ösen 28 und den Tropfpipettenanordnungen kann ohne Beschädigungen in einem Autoklav sterilisiert werden.

Die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten G-ehäusehälften 20 und 22 bestehen jeweils aus einem in einem Stück gegossenen Kunststoffkörper 48 mit einer Rückwand 50, parallelen Seitenwänden 52 und 54, einem Boden 56 und einer Deckwand 58, die alle undurchbohrt sind. An den Außenseiten der Bodenwand 56 und der Rückwand 50 sind durchgehende, aus demselben Stück gebildete, diese Wände tragende Eantenschienen 60 und 62 ausgebildet, um ein Berühren und Ankleben an einer feuchten Pläche, auf die die G-ehäusehälf ten gestellt werden könnten, zu verhindern. Die Kunststoffkörper 48 der G-ehäusehälf ten 20 und sind beide aus Polypropylen hergestellt, so daß das ganze Gehäuse in einem Autoklav behandelt werden kann. Vorzugsweise wird milchiges Polypropjrlen verwendet, um das G-ehäuse lichtun-

durchlässig zu machen. Aus Gründen des besseren Aussehens sollte das Material, aus dem die Kunststoffkörper 48 gegossen wurden, durch 10biges Hydro chlor id und 5/^iges Formal de hyd nicht verfärbt werden.

In den Innenflächen der Wände 52 und 54 sind siebzehn einander unmittelbar gegenüberliegende und aufeinander ausgerichtete Nutenpaare 64 ausgebildet. Die Nuten 64 besitzen flache Sohlen 66, schräg auseinanderlaufende obere und untere v/ände 68 und 70 sowie gemäß Fig. 3 gekrümmte Stirnwände 72. Die Anzahl der Nutenpaare 64 übersteigt die der Platten 24 um eine, so daß stets Platz zum Einführen der Finger vorhanden ist, um eine Platte zu ergreifen. Dies ist auch vorteilhaft, wenn die Platten 24 zu Vergleichszwecken in zwei getrennten Gruppen gelagert werden sollen.

Je zwei gegenüberliegende Vertiefungen in den Seitenwänden 5 2 und 54 dienen gemäß Fig. 2 zur Aufnahme einer Platte 24. Wie in dieser Figur dargestellt ist, wird die Platte 24 beim Einsetzen in zwei gegenüberliegende Nuten 64 durch die Flächen 70 und 68 der Vertiefung 64 an den Kanten zwischen ihren Seitenflächen und ihrer Ober- bzw« Unterseiten abgestützt, so daß die Seiten- und Stirnflächen sowie Ober- und Unterseiten die Sohle 66 der Nut 64 nicht mit Fläche gegen Fläche berühren. Die gekrümmten Stirnwände 72 der Nuten 64 verhindern, daß die Platten 24 die Rückwände 50 des Gehäusekörpers 48 berühren. Durch diese Konstruktion werden die optisch hochpolierten Flä-

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chen der Platten 24 gegen Zerkratzen durch Berührung mit dem Gehäuse oder untereinander während der lagerung in den Gehäusehälften 20 und 22 geschützt.

Die lotrechte Anordnung sowie die Stärke der Platten 34> 3 6 und 38 des Ständers 26 sind so gewählt, daß die Kanten dieser Platten in die Nuten 64 der Gehäusehälfte, in die der Ständer 26 während der lagerung oder beim Transport des Apparats eingesetzt wird, eingreifen, so daß der Ständer 26 und die von ihm getragenen Teile sicher abgestützt werden.

Die Gehäusehälften 20 und 22 dienen nicht nur zur lagerung der Platten 24, sondern können auch als Y7aschgestell für diese verwendet werden. Dazu werden die Platten 24 jeweils in jede zweite der gegenüberliegenden Nuten 64 eingesetzt, um genügend Spielraum, für den Waschflüssigkeitsfluß zwischen den angrenzenden Platten 24 sowie zwischen den Platten 24 und der Rückwand 50 des Gehäusekörpers 48 freizulassen. Palis erforderlich, kann zwischen die derart angeordneten Platten eine Bürste eingeführt werden, um die Mulden der Platten zu reinigen. Der Gehäusehälftenkörper 48 ist aus Polypropylen hergestellt, so daß er mit eingesetzten hitzebeständigen Platten 24 oder für sich allein in einem Autoklav sterilisiert werden kann, falls keine hitzebeständigen Platten 24 zur Verfugung stehen.

Der Gehäusekörper 48 ist mit vorstehenden Ansätzen 74 und 76 sowie mit Vertiefungen 78 und 80 versehen, so daß beim Zusammen-

setzen der beiden Gehäusehälften 20 und 22 der Ansatz 76 der Gehäusehälfte 20 mit Führung in die Vertiefung 80 der Gehäusehälfte 22 und in ähnlicher weise der Ansatz 76 der Gehäusehälfte 22 in die Vertiefung 80 der G-ehäusehälfte 20 eingreift, Ebenso greifen die Ansätze 74 der G-ehäusehälf ten 20 und 22 in die Vertiefungen 78 der jeweils anderen G-ehäusehälf te 22 bzw. 20 ein, wodurch die Gehäusehälften 20 und 22 beim Zusammensetzen aufeinander ausgerichtet bleiben. Für Iransportzwecke können die beiden Gehäusehälften 20 und 22 durch eine geeignete symmetrische Verriegelungsvorrichtung, beispielsweise durch Federklinken 79 und zugehörige Rasten 81, verschlossen werden.

Die Körper 48 der G-ehäusehälf ten 20 und 22 sind jeweils mit durchgehenden Öffnungen 84 durch den aufwärts ragenden oberen Flansch 86 versehen, wodurch ein Griff gebildet wird, mit dem der gesamte Apparat getragen werden kenn, wenn die beiden Gehäusehälften 20 und 22 miteinander verbunden sind, oder jede Gehäusehälfte 20 und 22 einzeln gehandhabt werden kann, wenn sie für Lager- oder Yiaschzwecke benutzt wird.

Da die Gehäusehälften 20 und 22 identisch sind, können sie nach Belieben mit denen eines zweiten oder v/eiteren Geräts ausgetauscht werden, falls das für Lagerungs- oder Waschzwekke erforderlich ist.

Die folgende Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 5, 6, 7 und 8. Wie bereits erwähnt, weist der neuerungsgemäße

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Apparat insgesamt sechzehn gegossene durchsichtige Kunststoff platten 24 auf, von denen acht Platten Mulden mit der in Pig. 7 dargestellten Form aufweisen, während die Mulden der anderen acht Platten gemäß Fig. 8 ausgebildet sind. Die Platten 24 sind "bei 89 mit einem eingegossenem Buchstaben "V" oder-"U" gezeichnet, um anzuzeigen, ob die Platte die in Fig. 7 oder die in Fig. 8 dargestellte Muldenform besitzt. Jede Platte 24 ist ein mit einer Anzahl von Mulden bzw. Vertiefungen 90 versehener, gegossener Kunststoffkörper, die in acht Reihen zu je zwölf in der Oberseite 92 der Platten angeordnet sind. In jeder Ecke der Oberseite 92 ist eine weitere, aber bedeutend kleinere und flachere Vertiefung 94 eingeformt, während in den Ecken der Unterseiten 96 der Platten 24 genau unterhalb der Vertiefungen 94 je ein Vorsprung 98 ausgebildet ist. Die Vorsprünge 98 bilden Füße für die Platte 24, um die Unterseite 96 im Abstand über der Oberfläche einer Auflage, auf die die Platte 24 gestellt wird, zu halten. Dies ist vorteilhaft, da die Platten 24 bei bestimmten Versuchen über die Auflagefläche hin- und hergeschoben werden müssen, um den Inhalt der Mulden 90 durchzuschütteln. Bei den bekannten Platten führte dies zum Verkratzen der optisch polierten Unterseite 96 und dadurch zu einer verkürzten Lebensdauer der Platten. Außerdem sind die Vorsprünge 96 so ausgebildet, daß sie in die Vertiefungen 94 einer anderen Platte 24 passen, so daß mehrere Platten 24 gegen gegenseitige Verschiebung gesichert überexnandergestapelt werden können. Die Vorsprünge 98 sind um soviel kleiner als die Vertiefungen 94, daß ein Zusammenklemmen beim Aufschichten

verhindert wird. Bei einer praktischen Ausführungsform der Neuerung sind die gegossenen Platten 129,0 mm lang, 82,55 mm breit und 12,7 mm dick. Der Abstand von Mitte zu Mitte zwischen den Bohrungen beträgt 9,00 mm und der Abstand von Mitte zu Mitte z¥fischen den Bohrungen benachbarter Beihen 9,07 nun. Der Kunststoff, aus dem die Platten hergestellt werden sollen, muß durchsichtig sein. Das z.Zt. geeignetste handelsübliche Material ist klares Akrylharz, beispielsweise Luc ite Hr. 140, hergestellt durch E.I. Dupont de Hemours & Co. Dieses material ist zur Herstellung der Platten 24- geeignet, verträgt aber nicht die Hitze der Autoklavbehandlung. Aus diesem Grunde werden die durchsichtigen thermoplastischen Poljrcarbonatharze der General Electric Company mit der Handelsmarke "lexan" wegen ihrer Hitzebeständigkeit bevorzugt, doch sind diese für die wirtschaftliche Verwendung nicht so leicht erhältlich. Alle Außenflächen des Plattenkörpers 24 müssen zwecks Erzielung optimaler Ergebnisse eine optisch hochpolierte Oberflächengüte in der Größenordnung von 2,5 - 1OA (1-4 micro inch) aufweisen.

Die erforderliche hohe Oberflächengüte sowie die damit zusammenhängenden engen Toleranzen der Abmessungen werden durch Gießen der Platten 24 in sorgfältig hergestellten Formen und durch Verwendung der Platten 24 in nur gegossenem Zustand erzielt, um die Möglichkeiten von Beschädigungen der- Oberflächen durch Werkzeugspuren auszuschließen.

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Gemäß !ig. 7 besitzen die Vertiefungen 90 der ersten Plattengruppe jeweils eine zylindrische ϊ/and 100, eine kegelförmige Endwand 102, eine abgerundete Spitze 104 und eine kegelstumpfförinige Einfüllöffnung 106. Der Kegelspitzenwinkel der Fläche 106 "beträgt etwa 90 , der Durchmesser der zylindrischen Fläche 100 etwa 6,00 mm, der Kegelwinkel der Fläche 102 etwa 118° und der Radius der abgerundeten Spitze 104 etwa 0,38 mm. Die abgerundete Spitze 104 ist wegen der Ausschaltung der Möglichkeit eines Luftblaseneinschlusses an der Spitze der Kegelfläche 102 sehr wichtig, was insbesondere bei Versuchen von Bedeutung sein kann, bei denen es auf eine genaue Ablesung der Ablagerungen an der Fläche 102 ankommt. Die Fläche 102 muß eine Dampfstrahl-Oberflächengüte oder eine damit vergleichbare Güte in der Größenordnung von 25 A (10 micro inch) aufweisen. Diese Oberflächengüte gewährleistet zusammen mit dem Kegelwinkel der Fläche 102, daß die sich aus der Flüssigkeit in der Ilulde auf die Fläche 102 ablagernden Teilchen in der zuerst eingenommenen Lage verharren und nicht anlder Fläche 102 entlang zur Spitze 104 abgleiten und dabei ein ungenaues oder anderweitig unbrauchbares Ergebnis hervorbringen. Die Oberflächengüte der Fläche 102 muß jedoch so hoch sein, daß Ablagerungen auf der Fläche 102 leicht von der Unterseite 96 oder durch eine der Seitenflächen der Platte her mit dem unbewaffneten Auge oder mit Hilfe eines Mikroskops wahrgenommen werden kön-

o nen. Die Flächen 106 und 100 müssen auf etwa 2,5 - 10 A (1-4 micro inch) hochpoliert sein. Die Verbindungsstelle zwischen der Fläche 100 und der Fläche 102 muß eine scharfe Kante bil-

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den, um die Ansammlung von Eingen roter Blutkörperchen an der Kegelwand neben der Yerbindungssteile mit der zylindrischen Seitenwand zu verhindern, wie das bei früheren Konstruktionen mit abgerundeter Kante vorkam.

Die restlichen acht Platten 24 des Satzes sind mit Vertiefungen der in Fig. 8 dargestellten Form versehen. Diese Vertiefungen weisen eine zylindrische Wand 108, eine halbkugelförmige Endwand 110 und eine kegelstumpfförmige Einfüllöffnung 112 auf. Bei dieser Ausführungsform sind die Flächen 108, 110 und 112 sämtlich auf etwa 2,5 - 10 A (1-4 micro inch) hochpoliert. Die Fläche 112 besitzt einen Kegelwinkel von etwa 90°, um ein vollständiges Ablaufen der Flüssigkeit in die Ilulde sicherzustellen, während der Durchmesser der Fläche 108 und Fläche 110 jeweils 6,00 mm beträgt.

Die Tiefe der Mulden 90 beträgt bei beiden Plattenformen 10,40 mm. Für einen genauen Sichtvergleich des Inhalts mehrerer Mulden 90 einer vorgegebenen Platte 24 von der Unterseite 96 her ist es von größter Bedeutung, daß die Tiefe aller Mulden 90 gleich ist. Bei der handelsüblichen Ausbildung des neuerungsgemäßen Apparats wird eine Toleranz von +_ 0,025 mm in der Tiefe der Bohrungen einer bestimmten Platte eingehalten,

Die Verwendung von Platten 24 mit Mulden der in Pig. 8 dargestellten Form erlaubt die Anwendung des in Fig. 1 dargestellten, neuerungsgemäßen Mikrotitrierapparats bei Komplement"bin-

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dungsreakt ions-"Versuchen, bei Stoffwechsel-Hemmungsversuchen und dgl. wie auch "bei Blutkörperchenagglutinationsversuchen und Blutkörperchenagglutination-Hemmungsversuchen, während die bekannten Vorrichtungen auf letztere beschränkt waren.

Die in Fig. 9 und 10 dargestellte Kunststoff-Tropfpipettenanordnung 30 besteht aus einer aus Polypropylen geformten Kunststoffpipette 113 verbesserter !Form, einem an der Auslaßspitze der Pipette angebrachten Tropfenzähler 32 aus rostfreiem Stahl (18-8) und einem am entgegengesetzten Ende der Pipette angebrachten Filter-Verlängerungsstück 114. Die Pipette 113 ist so ausgebildet, daß einerseits die Entnahme von Flüssigkeiten aus normalen 75 mm-Versuchsröhren möglich ist, zu welchem Zweck der Abschnitt mit kleinem Durchmesser (6,35 mm Außendurchmesser) bis zum Tropfenzähler 32 eine Länge von etwa 63,5 mm besitzt, und andererseits eine leichte Reinigung und die Aufnahme einer maximalen Flüssigkeitsmenge ohne Beeinträchtigung der Arbeitsweise der Pipette gewährleistet ist, was dadurch erreicht wird, daß sie über den Rest ihrer Gesamtlänge von 139,7 mm die Form eines weiten Zylinders von 12,7 mm Außendurchmesser besitzt. Diese Einheit wird zur Einbringung einer genauen Menge Verdünnungsmittel in jede Mulde 90 einer Platte 24 verwendet. Hierzu ist es erforderlich, daß der Tropfenzähler 32 einen genau bemessenen Flüssigkeitstropfen erzeugt, der für den vorliegenden Verwendungszweck ein Volumen von 0,025 cm mit einer Genauigkeit von 40 + 1 Tropfen pro cm besitzt. Der

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Tropfenzähler 32 ist aus Spritzenniaterial Hr. 304 aus 1,111 mm starkem rostfreiem Stahl (Nr. 19 standard gauge stainless steel Hr. 304 type hypodermic stock) hergestellt, das einen Außendurchmesser von 1,067 mm und einen Innendurchmesser von 0,686 mm besitzt. Herkömmliche, für das Einbringen von Verdünnungsmitteltropfen in die Mulden der I.Iikrotitrierplatten verwendete Tropfenzähler wurden lediglich aus herkömmlichem, quer durchgeschnittenem Nadelmaterial hergestellt. Jeder Tropfenzähler mußte durch Befeilen der Spitze einzeln geeicht werden, um genau "bemessene Tropfen zu liefern. Dies war ein derart zeitraubender und äußerst teuerer Vorgang, daß genau geformte Tropfenzähler bisher im Handel nicht erhältlich waren, so daß das Laborpersonal die im Handel gekauften Tropfenzähler jedesmal eichen mußten, bevor genaue Ergebnisse zu erzielen waren. Die Neuerung beseitigt diese Schwierigkeit durch die Schaffung einer nach außen gekelchten Spitze 116 am Austrittsende des Tropfenzählers 32 mit einer kegelstuiripfföriüigen Fläche 118 am Ende der Bohrung 120. An der fläche 118 bleibt die Flüssigkeit des Tropfens aufgrund der Oberflächenspannung hängen, bis sich das Volumen des Tropfens aufgebaut hat. Solange Flächeninhalt, Kegelwinkel und Oberflächengüte der !Fläche konstant bleiben, ist auch das Volumen jedes am Austrittsende der Nadel 32 geformten Tropfens konstant. Pur den vorliegenden Verwendungszweck beträgt der Kegelwinkel der Fläche 118 60° und ist die Spitze des gekelchten Endes 116 bis zu einem Durchmesser von 1,40 mm (+ 0,025 mm - 0,000 mm) an der Kante 122

aufgeweitet. Bei dieser Formung wird der gewünschte 0,025 cm -

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Tropfen mit einer Genauigkeit von + 2 1/2 fo gebildet. Auf diese leise geformte Tropfnadeln können leicht in größeren Mengen mit den erforderlichen Toleranzen angefertigt werden und entsprechende Qualitätskontrollen sind leicht durchführbar. In der Praxis braucht nur das Maß von 1,4 mm an jeder Nadel überprüft zu werden, denn wenn dieses genau ist, werden auch die anderen Erfordernisse erfüllt, wenn die Werkzeuge einmal richtig eingestellt sind.

Das Filter-Yerlängerungsstück 114 ist aus Polypropylen geformt und weist eine sich außen verjüngende Endfläche 114a auf, durch die eine lecksichere Dichtung mit leichtem Preßsitz zwischen der Pipette 113 und. dem Saugrohr 114 ermöglicht wird, wenn beide Teile gemäß Fig. 9 zusammengesetzt sind. Das untere Ende des Terlängerungsstücks 114 ist zur Aufnahme einer axialen, porösen, nach Gebrauch wegwerfbaren Celluloseacetat-Filterpatrone 115 als offenendige Kammer 114b ausgebildet. Das obere Ende ist bei 114c als Mundstück bzw. zur Aufnahme anderer Standard-Saugvorrichtungen, beispielsweise der in der USA-Patentschrift 2 866 340 beschriebenen Einrichtung ausgebildet. Das Verlängerungsstück 114 besitzt am Ende 114d eine glatte Fläche, um eine genaue Regelung der Tropfenfrequenz durch den Tropfenzähler 32 mit den Fingern zu ermöglichen.

Die in Fig. 11 und 12 dargestellten "ösen" 28 bestehen aus zwei gewundenen und mit den Rückseiten zusammengesetzten Drahtfedern 124 und 126, die eine Federöse 123 mit Kugelprofil

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■bilden. Die Enden 128 und 130 der Federn sind in einem am unteren Ende des starren Schafts bzw. Stiels aus Aluminiumlegierung "vorgesehenen rohrförmigen Klemmring 132 aus rostfreiem Stahl eingesetzt. Die Federn 124 und 126 sind aus geglühtem, rostfreiem Stahldraht von 0,356 mm Durchmesser hergestellt und die von den Federn gebildete Kugel besitzt einen Radius von etwa 1,98 mm. Das freie Ende des Schafts 134 läuft in eine kegelförmige Spitze 136 aus, deren halber Kegelwinkel bei einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung 2°16^! beträgt, während der Stab 134 eine G-e samt länge von 182,83 mm und einen Außendurchmesser von 3,18 mm besitzt.

Der Zweck der schräg zulaufenden Spitzen 136 der Ösen 28 ist aus Fig. 13 ersichtlich, ΐ/enn gemäß dieser Figur acht ösen mit ihren verjüngten Spitzen 136 in einer Eeihe in Berührung miteinander gehalten werden, befinden sich die Federösen 123 genau über den Mitten je einer Mulde 90 eines quer angeordneten Muldensatzes. Auf diese Weise kann der Labortechniker eine G-ruppe von Ösen 28 zwischen Daumen und Zeigefinger erfassen, sie so halten, daß die Federösen 123 genau auf die ersten Mulden 90 jeder Reihe ausgerichtet sind, die Federösen in diese Mulden 90 senken, die Ösen 28 um die Achsen ihrer Schäfte 134 drehen, um die von der Federöse 123 getragene Flüssigkeit mit dein sich in den milden 90 befindlichen Verdünnungsmittel zu vermischen, die Ösen 28 als G-ruppe aus den Mulden 90 herausheben und sie in den zweiten Muldensatz einsetzen und diesen Vorgang durch alle Muldensätze hindurch weiterführen. Auf diese ^T.7eise können

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Mehrfach-Mikrotitrationen schnell und genau durchgeführt werden, so daß das Yolunien der von den Federösen zurückgehaltenen Flüssigkeit in Übereinstimmung mit herkömmlichen Verfahren innerhalb der geforderten Toleranzen liegt.

Selbstverständlich kann die Neuerung auch auf andere spezielle Weisen in die Tat umgesetzt werden, ohne daß ihr Rahmen oder ihre wesentlichen Eigenschaften verlassen werden. Die "beschriebene Ausfuhrungsform soll daher in jeder Hinsicht nur erläuternden und nicht .beschränkenden Charakter besitzen.

Claims

1. Titrierapparat, gekennzeichnet durch zwei identische,

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komplementäre, hohle Kunststof f-G-ehäusehälften, /einen

Satz als Flüssigkeitsträger und -mischer dienender Draht-

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ösen, einen Satz Tropfpipetten zur Erzeugung genau bemessener Tropfen, einen Aufnahmeständer/zur Halterung der

Ösen- und Tropfenzählersätze und einen Satz durchsichti-

ger, mit Mulden versehener Kunststoff-Titrierplatten/.

2. Titrierapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

^(22)

daß die eine G-ehäusehälfte/zur passgerechten Aufnahme

(26)
und Halterung des Ständers/und die andere G-ehäusehälfte^O)

(24.)

zur Aufnahme der Platten/des Satzes mit gegenseitigem Abstand ohne Beschädigung der Oberflächenendbearbeitung der Platten ausgebildet ist.

3. Titrierapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-

f20,22)

net, daß die G-ehäusehälften/an den Berührungsflächen kom-

(78,80 bezv/_T74_s76) plementär ineinandergreifende Hüten und YorSprünge/zum

festen Zusammenhalten der aufeinandergesetzten G-ehäuse-

(20., 22)
half ten/ aufweisen.

- 24 -

4. Titrierapparat nach einem der vorangehenden AiiSOrüche,

X 24) dadurch gekennzeichnet, daß einige Titrierplatten/Mulden (90)

(102)

mit praktisch kegelförmigen Endwänden/und andere Titrierplatten Mulden mit praktisch narbkugelförmigen Endwänden(110 ' aufweisen.

5. Titrierapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche

mit einer Platte, deren eine Fläche mit aufeinander ausgerichteten, gleiche Abstände voneinander besitzenden Vertiefungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß er

(1 54 ? mindestens zwei identische, aus einem Schaft /und einer an

(1253 ..(2f> dessen einem Ende angebrachten Federöse/bestehende O

(136) ..

weist und das der Federöse abgewandte Ende/der ösenschäfte(.

in eine kegelförmige Spitze ausläuft, deren Kegelwinkel

praktisch der Bogentangente des Verhältnisses von Mitte-

(90)

zu-Mitte-Abstand zwischen benachbarten Mulden/und Gesamt-

länge der Ösen/entspricht.

6. Plattenträger insbesondere zur Verwendung bei dem Titrierapparat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

(20,22) gekennzeichnet, daß er aus einem hohlen Eunststoff-G-ehäuse/

(52,5,4) f58) (56) (50) mit zwei Seiten-/und einer Ober-/, Unter-/und Bodenwand ./be-

(50 \

steht, das an der der Bodenwand/gegenüberliegenden Seite

(,5/O

offen ist und dessen Seitenwände/mehrere aufeinander ausgerichtete, sich geradlinig von der offenen Seite zur Bo-

(50^ (₆₄Λ

denwand/erstreckende Nutenpaare/aufweisen.

- 25 -

7· Plattenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

(68 bezw.7O^ (64^ daß die oberen und unteren Flächen ^der Hüten /schräg aus-

(20 oder 22) einanderlauf en, so daß eine in diesem G-ehäuseteil /durch

C64) (24)

zwei aufeinander ausgei-ichtete lauten/gestützte Platte/das Gehäuse praktisch jeweils nur längs einer einzigen Linie berührt.

8. Plattenträger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich-

(64) (50)

net, daß jede Nut /im Abstand von der Bodenwand/endet.

9. Plattenträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

(64) (50)

daß die Vertiefungen /so weit von der Bodenwand/entfernt

(64)

enden, daß zwischen dieser und einer durch die Nuten/ge-

(24)
stützten Platte/ein für einen praktisch unbeschränkten Waschflüssigkeitsdurchfluß ausreichend großer Durchgang gebildet wird.

10. Plattenträger nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dad.urch gekennzeichnet, daß er aus einem unbearbeiteten Kunststoffkörper-G-ußstück besteht.

11. Plattenträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem hitzebeständigen Kunststoff mit für eine Autoklavenbehandlung ausreichend großer thermischer Stabilität besteht.

- 26 -

12. Plattenträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Polypropylen besteht.

13. Plattenträger nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Außenwand mit einer

(60,62)
Aufstellvorrichtung/versehen ist, die ein Ankleben dieser

Wand an einer nassen Auflagefläche verhindert.

14. Plattenträger nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet,

(60,62)
daß die AufStellvorrichtung/zwei aus demselben Stück wie das Gehäuse gebildete, im Abstand voneinander angeordnete parallele Schienen aufweist.

15· Mikrotitrierplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem nach dem G-uß nicht nachbearbeiteten durchsichtigen

(240 ^(Q2)

Kunststoffkörper/besteht, in dessen einer Fläche/einheit-

(90)
lieh angeordnete Mulden/gleichmäßiger Tiefe ausgebildet sind.

16. Platte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ihre

(92,96) (100,108)

Außenflächen/sowie die Seitenwände der Iviulden/poliert sind,

17. Platte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die

Oberflächengüte der polierten Flächen in der Größenordnung von 2,5 - 10 £ liegt.

- 27 -

ti

18. Platte nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch ge-

(96) kennzeichnet, daß sie an ihrer Unterseite/aus demselben

(98)

Stück gebildete Vorsprünge/gleicher Länge aufweist, die

eine Berührung der Bodenfläche mit einer Auflagefläche "verhindernde Füße bilden.

19· Platte nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie

in ihrer Oberseite genau lotrecht über den unterseitigen

(Q4) (VB,)

Vorsprüngen Yertiefungen/zur Aufnahme der Torsprünge/einer

(24Ϊ

(24

gleichartigen, auf ihr gestapelten Platte/aufweist.

20. Platte nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekenn-

(100,108) (90T

zeichnet, daß die Seitenwände/der Ilulden/zylindrisch sind.

21. Platte nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die

(90) (102)

Mulden/eine kegelförmige Endwand/besitzen.

22. Platte nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die

(1O2,11O\ (qo>
Flächen der Endwände/der Mulden/eine Danipfstrahl-Oberflä-

chengüte besitzen.

23· Platte nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet,

(104) (102)

daß die Spitze/der kegelförmigen Endwandflache/zwecks Vermeidung von Lufteinschlüssen abgerundet ist.

24. Platte nach Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle zwischen zylindrischer

- 28 -

(100) (102)

Seitenwand/und der kegelförmigen Endwand/eine Kreislinie

ist.

25· Platte nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die

(90) (110)

Mulden/eine harbkugelförmige Endwand/besitzen.

26. Platte nach. Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die

(102.110)
End wand/eine Oberflä*

2,5 - 10 A aufweist.

(102.110)
Endwand/eine Oberflächengüte in der G-rößenordnung von

27· Tropfpipettenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß zwi-

(113) (1Hc)

sehen dem Behälter/und dem Munds tück/em Filtereinsatz (115)

zur Verhinderung eines Eontakts zwischen der in die Anordnung eingesaugten Flüssigkeit mit der am Mundstück saugenden Person eingesetzt ist.

28. Tropfpipettenanordnung nach Anspruch 27, gekennzeichnet

(113)
durch einen länglichen, rohrförmigen Körper,/an dessen.

einem Ende eine Torrichtung zum Befestigen eines mit dem

Inneren des rohrförmigen Körpers in Flüssigkeitsverbindung

(32)
stehenden Tropfenzählers/und an dessen anderem Ende eine

^14-)
/zum Anbringen einer Saugvorrichtung einschließ-

(1Hb) (¹^
lieh einer Halterung/-iür ein Filter/im Strömungsweg zwi-

(113)
sehen dem Inneren des rohrförmigen Körpers/und der daran

angebrachten Saugvorrichtung vorgesehen ist.

- 29 -

_ 29 -

29. Tropfpipettenanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekenn-

(32) zeichnet, daß in das dein Tropfenzahlea/ gegenüberliegende

(114)

Ende ein Saug-Verlangerungsstück/ flüssigkeitsdicht eingesetzt ist, das eine nach Gebrauch wegwerfbare ?ilterpat-

^{C 1}J^i ₊
rone/ halt.

30. Tropfpipettenanordnung nach AnsOruch 29, dadurch gekenn-

(115) zeichnet, daß der nach Gebrauch wegwerfbare Filtereinsatz/

aus einem im wesentlichen zylindrischen, in axialer Richtung porösen Celluloseacetat-Körper besteht.

31. Tropfpipettenanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekenn-

(IU) zeichnet, daß das Saug-Verlängerungsstück/eine offenendige

(1Hb)
Kammer/zur Aufnahme und Reibungshalterung eines nach Ge-

⁷ (115)

brauch wegwerfbaren porösen Filtereinsatzes/aufweist, der

(30)
das Innere der Pipette/wirksam von jeder am Verlängerungs-

(114)
stück/angebrachten Saugvorrichtung trennt.

32. Tropfenzähler insbesondere zur Verwendung mit einer Tropf-

pipettenanordnung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, da-

(32) durch gekennzeichnet, daß er ein Rohr /auf τ-re ist, dessen

(120) (11«)

Innenfläche/am Austrittsende/nach außen hin erweitert ist.

33. Tropfenzähler nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet,

(118)
daß die Innenfläche /eine zur Rohrachse koaxiale Konoidflä-

che bildet.

- 30 -

34. Tropfenzähler nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet,

(118)

daß die Innenfläche kegelförmig ist.

35· Tropfenzähler nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet,

(118) ₀ daß der Kegelwinkel der Kegelf lache /etwa 60- beträgt.

36. Tropfenzähler nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Durchmesser der Kegelfläche auf einen injder Größenordnung .von 0,025 mm liegenden Viert festgelegt ist.

37. Tropfenzähler nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Durchmesser etwa 1,375 mm beträgt.

38. Tropfenzähler nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß

(32)
das Rohr ,gleichmäßigen Querschnitt besitzt.

39. Tropfenzähler nach einem der Ansprüche 32 bis 38, dadurch

(321
gekennzeichnet, daß das Rohr/aus rostfreiem Stahl besteht-.