DE19629992A1 - Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Extinktion einer Lichtstrahlung beim Durchdringen einer Probe - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Extinktion einer Lichtstrahlung beim Durchdringen einer ProbeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung
zur Bestimmung der Extinktion oder Transmission der Licht
strahlung einer Lichtquelle beim Durchdringen einer Probe
nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 7. Des weiteren
betrifft die Erfindung eine Anwendung.
Nach dem Stand der Technik ist die Bestimmung der Extink
tion bzw. Transmission einer Lichtstrahlung durch eine
Probe in vielfältiger Form bekannt. Dabei ist es grund
sätzlich gleichgültig, ob letztendlich die Extinktion oder
die Transmission als solche zur Auswertung gelangen, da
beide alternative Werte sind. In der Folge wird somit
vereinfachend überwiegend von der Extinktion gesprochen.
Die Bestimmung der Extinktion betrifft regelmäßig eine
Probe, die aus einem transparenten Probenbehälter mit
einer darin befindlichen und zu untersuchenden Flüssigkeit
besteht. Der Probenbehälter kann auch ein in einer Ein
richtung integriertes Konstruktionsteil sein. Die Probe
selbst ist meist eine Flüssigkeit, kann aber auch ein
Flüssigkeits-Gasgemisch sein. Meist ist die Probe eine zu
untersuchende Flüssigkeit als erstes Reagenz, die mit
einem zweiten Reagenz reagiert, wobei das Resultat der
Reaktion zur Auswertung gelangt. Häufig ist das erste
Reagenz mit einer neutralen Flüssigkeit verdünnt, damit
eine höhere Basis-Transmission die Bestimmung der Extink
tion erleichtert.
Die praktische Anwendung derartiger Verfahren und Ein
richtungen erfolgt in großer Breite im medizinischen und
verterinärmedizinischen Bereich, bei der Lebensmittelüber
wachung, der Überwachung im Umweltbereich (im besonderen
Maße für Wasser), bei der Systemüberwachung in chemisch
und/oder physikalisch reagierenden Anwendungen für die
Industrie und den Haushalt, z. B. bei Waschmaschinen und
Spülmaschinen.
Die DE 44 07 332 A1 beschreibt z. B. ein Verfahren zur
Bestimmung der Extinktion oder Transmission, bei dem die
von einer breitbandigen Lichtquelle ausgesandte Strahlung
geteilt wird. Ein Teil der Strahlung wird über einen
ersten, einen Meßkanal bildenden Lichtweg durch die Probe
und ein die Meßwellenlänge oder Polarisationsrichtung
ausfilterndes, auswechselbares erstes optisches Filter zu
einem ersten Photoempfänger geleitet. Ein weiterer Teil
der Strahlung der Lichtquelle wird über einen zweiten,
einen Referenzkanal bildenden Lichtweg, der insbesondere
ein zweites optisches Filter aufweist zu einem zweiten
Photoempfänger geleitet. Der Strahlungsintensitätswert im
Referenzkanal wird unter konstanten optischen Bedingungen,
insbesondere mittels eines festen optischen Filters, für
mindestens eine andere Wellenlänge bzw. einen anderen
Wellenlängenbereich oder einen anderen Polarisationszu
stand innerhalb des Strahlungsspektrums der breitbandigen
Lichtquelle als der mittels des auswechselbaren Filters im
Meßkanal ermittelte Strahlungsintensitätswert ermittelt.
Der im Referenzkanal ermittelte Strahlungsintensitätswert
wird dann noch zusätzlich um einen Wert korrigiert, der
für die durch das auswechselbare Filter im Meßkanal ausge
filterte Wellenlänge oder Polarisationsrichtung in Ab
hängigkeit von der Lichtquelle und den konstanten opti
schen Bedingungen im Referenzkanal vorbestimmt ist. Mit
dieser Lösung soll der zuvor bekannte Stand der Technik
vereinfacht werden. Insbesondere soll der Filterwechsel im
Referenzkanal bei abweichenden Wellenlängen vermieden und
die Kosten für die Photometerausrüstung erheblich ver
ringert werden.
Diese beschriebene Veröffentlichung verkörpert im wesent
lichen den relevanten Stand der Technik für die vorliegen
de Erfindung.
Der Stand der Technik geht dabei von der grundsätzlichen
Erkenntnis aus, daß zur Gestaltung optischer Geräte bzw.
für eine nutzbare optische Messung immer ein gefiltertes
Licht eines bestimmten eingegrenzten Wellenlängenbereiches
erforderlich ist. Bei der Bestimmung der Extinktion geht
der Fachmann des weiteren davon aus, daß es grundsätzlich
erforderlich ist, den Strahlungswert einer Referenzstrah
lung zu bestimmen, der ohne den Durchgang durch die Probe
einen Photoempfänger erreicht. Diese Referenzstrahlung
wird als Grundlage für die Bestimmung der Extinktion der
Lichtstrahlung durch die Probe genutzt. Die Folge ist
immer ein relativ aufwendiges optisches Meßsystem.
Ein andersartiger optischer Sensor wird in der DE 43 36
520 A1 für die Analyse von Waschlauge angegeben. Der
Sensor weist ein Meßrohr auf, das im Bereich des ein- und
austretenden Strahlenbündels einer Licht emittierenden
Strahlungsquelle jeweils leicht kugelförmig nach innen
gewölbt ist. Wassergefüllt wirkt das Meßrohr als schwache
Zersträuungslinse, die das Strahlenbündel im Bereich des
Fototransistors aufweitet. Das mit Luft gefüllte Meßrohr
läßt die Strahlung ungebeugt zum Fototransistor gelangen.
Die abweichenden Strahlungswerte werden zur Auswertung
genutzt.
Der Erfindung liegt damit als Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren und eine Einrichtung zur Bestimmung der Extinktion
einer Lichtstrahlung durch eine Probe mit einer zu unter
suchenden Flüssigkeit der eingangs genannten Art anzuge
ben, die den technischen Aufwand für die optische und
meßtechnische Ausrüstung wesentlich verringert, ohne daß
sich die Genauigkeit der Messung verschlechtert. Des
weiteren besteht die Aufgabe darin, eine vorteilhafte
Anwendung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist bzw.
eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet. Eine erfinderische Anwendung ist im An
spruch 13 angegeben.
Der Lösung für das erfindungsgemäße Verfahren sowie die
Einrichtung zur Bestimmung der Extinktion liegt dabei der
Gedanke zugrunde, daß für die qualitativen und/oder quan
titativen Aussagen über die Eigenschaften einer zu unter
suchenden Probe, die als erstes Reagenz mit einem zweiten
Reagenz reagiert, die Veränderung der Extinktion verwendet
wird. Nach dem Stand der Technik werden demgegenüber
grundsätzlich die absoluten Extinktionswerte einer Aus
wertung zugrunde gelegt.
Zur erfindungsgemäßen Bestimmung der Veränderung der
Extinktion werden vor dem Beginn der Reaktion der Reagen
zien oder unmittelbar nach dem Beginn, d. h. nach dem
Zusetzen des zweiten Reagenz zur Probe als erstes Reagenz,
ein erster Extinktionswertes bestimmt und danach wird der
Fortschritt der Extinktion bzw. das Ende der Extinktion
ermittelt. Die Differenzen der jeweils ermittelten Extink
tionswerte werden dann elektronisch mit vorbestimmten
Referenzwerten verglichen und die ermittelten Abweichungen
für die qualitativen und/oder quantitativen Aussagen über
die Eigenschaften der untersuchten Probe genutzt. Die
Erfindung weist keine gesonderten Filter auf. Die Probe
selbst wirkt wie jeder lichtdurchlässige Körper als Fil
ter. Es werden immer nur die Lichtwerte gemessen, die die
Probe durchdrungen haben und den Lichtsensor erreichen.
Dabei kann die Zusammenführung der Reagenzien variieren,
indem sich das erste Reagenz in dem Probenbehälter befin
det und das zweite Reagenz hinzugefügt wird oder umge
kehrt. Vielfach wird das erste Reagenz in einer neutralen
Flüssigkeit verdünnt. Die neutrale Flüssigkeit kann aber
auch ein Basisreagenz sein, welches mit einem Startreagenz
aktiviert wird und danach erst die Reaktion mit dem ersten
Reagenz beginnt.
Basisreagenz oder Startreagenz können in ihrer Wirkung
auch auf die Katalyse beschränkt sein.
Alle chemischen und biochemischen Reaktionen, die zu einer
Farbänderung führen, absorbieren einen Teil des auftref
fenden Lichtes und zwar regelmäßig proportional zur Kon
zentration eines der Stoffe, die die Reaktion zur Farb
bildung hervorrufen. In wenigen Fällen wird das Lichtes
exponentiell absorbiert.
Von besonderem Vorteil ist auch eine gezielte Auswahl der
Leuchtdiode nach Anspruch 8 und des Lichtsensors nach
Anspruch 9. Damit kann in sehr vorteilhafter Weise das
abgestrahlte Licht bzw. das erfaßte Licht auf die Wellen
längen eingeschränkt werden, bei welchen die Extinktion
einer spezifischen Probe am stärksten differenziert erfaßt
werden kann. Es gibt eine Vielzahl von Wellenlängen, die
von einer spezifischen Extinktion weniger beeinflußt
werden und trotz einer realen Extinktion die Probe weitge
hend unbeeinflußt durchdringen. Derartige Wellenlängenbe
reiche sind bei der Messung uninteressant und besser
auszuschließen.
Die praktisch verfügbaren Leuchtdioden weisen meist Band
breiten der spezifischen Wellenlängen von 50 bis 150 nm
auf. Lichtsensoren können auf spezifische Bandbreiten von
Wellenlängen zwischen 50 bis 100 nm eingegrenzt werden.
Das Ermitteln der vorbestimmten Referenzwerte erfolgt in
der Regel durch Messung der Veränderung der Extinktions
werte bei "normalen" Proben, der ersten Reagenzien mit den
spezifischen zweiten Reagenzien. "Normal" ist das, was
zulässig ist, im medizinischen Bereich ist beispielsweise
ein "gesundes" Reagenz "normal". D.h. alle Abweichungen
gegenüber diesen Referenzwerten, die aus einer bestimmten
Toleranzbreite herausfallen, sind einer Beurteilung des
Sachverhaltes, je nachdem um was für eine Probe es sich
handelt, zu unterziehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend
zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung
der Erfindung näher dargestellt.
Von besonderer Bedeutung ist die erstmalige Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen
Einrichtung sowie auch Meßverfahren nach dem Oberbegriff
des Verfahrens nach Anspruch 1 im allgemeinen für die
Bestimmung der Koagulationszeit von Blut. Mit dieser
erfinderischen Anwendung wird z. B. bei Operationen den
Ärzten ein einfaches und dringend benötigtes Hilfsmittel
zur Verfügung gestellt, mit dem Kenntnis über die Ger
innungszeit des speziellen Blutes erlangt werden kann.
Bisher werden dazu völlig andere umständliche Verfahren,
wie die Kugelmethode eingesetzt.
Die Erfindung wird nachstehend zuerst an einer erfindungs
gemäßen Einrichtung und danach deren Einsatz an mehreren
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die zugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstel
lung der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Die Einrichtung besteht im zentralen Bereich aus einem
Lichtschacht 1, in dem sich quer zur Längsachse, hier
vertikal, ein Meßschacht 2 befindet. Der Meßschacht 2 ist
paßgenau mit einem Probenbehälter 3 abgestimmt, derart daß
der Probenbehälter 3 in Form einer Küvette leicht und
unter Vermeidung der Möglichkeit, daß Licht unkontrolliert
an der Küvette vorbeidiffundieren kann, in den Meßschacht
2 eingesetzt werden kann. An einem Ende des Meßschachtes 2
befindet sich als Lichtquelle 4 eine Leuchtdiode, die
beispielsweise eine Bandbreite der Wellenlängen des emit
tierten Lichtes zwischen 50 und 150 nm aufweist. Der
verwendete tatsächliche Spektralbereich einer konkreten
Lichtquelle 4 wird vorteilhaft an die konkrete zu unter
suchende Probe angepaßt.
Am gegenüberliegenden Ende des Lichtschachtes 1 befindet
sich ein Lichtsensor 5. Das Licht, welches von der Licht
quelle 4 abgestrahlt wird und in den Lichtschacht 1 ge
langt, durchdringt im Bereich des Meßschachtes 2 den
Probenbehälter 3 mit der darin befindlichen Probe und wird
dabei zwangsläufig mit einem konstanten Faktor gefiltert
und mit einem veränderlichen Faktor absorbiert. Selbstver
ständlich ist darauf zu achten, daß der Probenbehälter 3
so gefüllt ist, daß die Transmission des Lichtes nicht
durch Lufteinschlüsse oder einen zu geringen Flüssigkeits
spiegel beeinflußt wird.
Der konstante Faktor zur Lichtfilterung wird maßgeblich
vom Material des Probenbehälters beeinflußt und in einem
bestimmten Maße auch von der jeweiligen flüssigen Probe.
Die Lichtmenge, welche ungefiltert den Probenbehälter 3
durchdringt, weist damit die maximale Breite des von der
Lichtquelle 4 abgestrahlten Spektrums auf. D. h. mit der
erfindungsgemäßen Einrichtung, ohne einen nach dem Stand
der Technik vorgeschalteten speziellen Filter, ist es
möglich, eine maximale Lichtmenge dem Lichtsensor 5 zuzu
führen. Mit dieser wesentlich höheren transmittierten
Lichtmenge zu Beginn der Extinktionsbestimmung bzw. Trans
missionsmessungen ist es in der Folge auch möglich, einen
wesentlich höheren Extinktionswert bis etwa 3,5 zu ermit
teln. Wenn zusätzlich die Lichtquelle 4 gepulst wird, kann
die Meßrate bis auf einen Extinktionswert von 4,5 gestei
gert werden. Die Ursache liegt dabei darin begründet, daß
der Lichtsensor eine gepulste Lichtmenge besser und genau
er definieren kann als eine analog veränderte Lichtmenge.
Die Meßsignale des Lichtsensors 5 werden einer Vergleichs
einheit 6 zugeführt, in der die Meßsignale digitalisiert
zumindestens kurzzeitig gespeichert werden. In der Regel
wird vorher aus einem Referenzwertspeicher 7 ein speziel
ler, die aktuelle Probe betreffender Referenzwert akti
viert und in die Vergleichseinheit 6 eingegeben.
Dabei ist der Referenzwert in der Regel ein "Normalwert",
d. h. je nach der zu untersuchenden Probe ist der Normal
wert der allgemein übliche normale Wert bzw. die Werte,
die für eine zulässige oder auch "gesunde" Probe in ent
sprechenden Versuchen definiert wurden, vorzugsweise
einschließlich einer entsprechenden Differenzwerttabelle.
Innerhalb der Vergleichseinheit 6 werden in der Folge die
von dem Lichtsensor 5 aktuell gemessenen Extinktionswerte
mit den Referenzwerten und der entsprechenden Toleranzta
belle verglichen und die Abweichungen werden einer spezi
fischen Aussage zugeordnet, die von einer Ausgabeeinheit 8
in verschiedener Weise bereitgestellt wird. Die Bereit
stellung der Aussage kann über ein Display erfolgen, aber
auch über digitale Signalausgaben, die von weiteren Gerä
ten verarbeitet werden oder mittels eines Druckers ausge
geben werden können.
Im Referenzwertspeicher 7 können dabei sehr verschiedene
Referenzwerte und zugehörige Differenzwerttabellen gespei
chert werden. Das können beispielsweise auf dem Gebiet der
Humanmedizin Werte für Bestimmungen des Blutzuckergehaltes
oder Enzym- sowie Urinbestimmungen sein. Wesentlich ist
lediglich, daß für die jeweiligen zu bestimmenden Proben
als erste Reagenzien andere zweite Reagenzien verfügbar
sind, die zu einer Extinktion der Probe führen.
Diese erfindungsgemäße Einrichtung kann insbesondere im
Auswertebereich auch variiert werden, je nach dem welche
spezifische Aufgabe gelöst werden soll.
Nachfolgend werden unter Nutzung der vorbeschriebenen Ein
richtung drei spezifische Ausführungsbeispiele näher
beschrieben.
Im Ausführungsbeispiel I soll der Blutzuckerwert (Glukose)
einer Probe bestimmt werden. Dazu wird ein Glukose-Bestim
mungsreagenz als Basisreagenz, welche später mit einer
Startreagenz aktiviert wird und beide in Übereinstimmung
mit den Patentansprüchen das zweite Reagenz bilden, in
einen Probenbehälter, eine Küvette, gefüllt. Dieses zweite
Reagenz ist geeignet, mit der Glukose eines Blutserums,
hier die zu untersuchende Flüssigkeit und allgemein als
erstes Reagenz bezeichnet, derart zu reagieren, daß die
Extinktion der gemischten Flüssigkeit steigt bzw. die
Transmission mit zunehmender Zeit abnimmt.
Derartige zweite Reagenzien sind in der Analysentechnik
bekannt und verfügbar.
Im Beispiel werden dabei 1200 µl des Glukose-Bestimmungs
reagenzes als Basisreagenz in den Probenbehälter 3 einge
füllt und diesem 10 µl Blutserum als erstes Reagenz, eine
als solche farblose Blutflüssigkeit, zugesetzt und mecha
nisch leicht geschüttelt und damit vermischt. Diese vor
bereitete Probe verhält sich noch neutral bis später das
Startreagenz zugesetzt wird. Nach dem Einsetzen dieser
vorbereiteten Probe in den Meßschacht 2 wird das Gerät zur
Bestimmung der Extinktion in Betrieb gesetzt. Dazu wird
mittels einer Eingabetastatur der entsprechende Referenz
wert zur Glukose-Bestimmung aus dem Referenzwertspeicher 7
aktiviert und der Vergleichseinheit 6 zugeführt. Die
Leuchtdiode wird eingeschaltet und eine erste Transmis
sionsmessung durchgeführt. Diese Messung stellt gleichzei
tig eine Kalibrierung dar, indem eine Ausgangstransmission
ermittelt wird.
Zur eigentlichen Bestimmung der Extinktion werden der be
schriebenen vorbereiteten Probe 100 µl des Startreagenz
zugesetzt und gleichzeitig mit einer periodischen Messung
der Transmission begonnen. Die jeweiligen Werte werden in
digitalisierter Form der Vergleichseinheit 6 zugeführt und
den bereits aktivierten Referenzwerten gegenübergestellt.
Das Ergebnis kann ständig über die Auswerteeinheit auf
einem Display angezeigt oder in der Auswerteeinheit ge
speichert werden bis die Messung abgeschlossen ist. Das
Ende der Messung wird in der Regel dann festgelegt, wenn
eine Änderung der Extinktion nicht mehr exakt bestimmt
werden kann.
Nach der festgelegten Zeit wird die Messung der Trans
missionswerte abgebrochen und aus dem errechneten Wert der
Änderung der Extinktion pro Zeiteinheit wird unter Anwen
dung eines internen Faktors die Aktivität des Enzyms
bestimmt.
Die Lichtquelle 4 wird dabei in gepulster Form betrieben,
da damit wesentlich genauere und umfassendere Messungen
möglich sind. Diese Betriebsart sollte grundsätzlich für
alle Messungen gewählt werden. Der elektronische Aufwand
zur Realisierung ist dabei sehr gering.
Eine Bestimmung der Extinktion in der beschriebenen Art
ist völlig unkompliziert und sehr schnell zu realisieren.
Es müssen keine Filter gewechselt werden und das Gerät ist
überaus einfach.
Im Ausführungsbeispiel II soll die Enzymaktivität von
Kreatinin, eine Verbindung, die eine Aussage zur Funktion
der Nieren gestattet, im Blutserum bestimmt werden. Dabei
wird davon ausgegangen, daß die Referenzwerte noch nicht
bekannt sind und diese erst ermittelt werden müssen.
In ähnlicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel I
werden 200 µl Kreatinin-Standard als erstes Reagenz und
1000 µl Reaktionsreagenz als zweites Reagenz vermischt und
im Probenbehälter 3 in den Meßschacht 2 eingesetzt.
Vorher wurde über die Eingabetastatur nicht ein vorhande
ner Referenzwert aktiviert, sondern es wurde über spezifi
sche Befehle die Erstellung eines Referenzwertes akti
viert.
Unmittelbar nach dem Mischen der Probe und Einsetzen des
Probenbehälters 3 in den Meßschacht 2 wird die Messung der
Transmissionswerte in periodischen Zeiteinheiten eingelei
tet. Nach ca. sechs Minuten ist die Bestimmung der Extink
tionswerte für die vorliegende Kreatinin-Standard-Probe
abgeschlossen und gespeichert. Die Kreatinin-Standard-Pro
be ist dabei eine anerkannte Probe für Kreatinin von einem
normalen gesunden Körper. In der Folge werden diese Ex
tinktionswerte als Referenzwerte im Referenzwertspeicher 7
gespeichert.
Nachfolgend können diese so ermittelten Werte zu Bestim
mung von Abweichungen von möglichen anormalen Kreatinin-Pro
ben verwendet werden. Im vorliegenden Fall kann natür
lich nur die tatsächliche Abweichung ermittelt werden.
Wenn die Abweichungen auch in bewerteter Form ausgegeben
werden sollen, dann ist eine entsprechende medizinische
Transferierung erforderlich.
Bei der Bestimmung der Enzymaktivität einer neuen Kreati
nin-Probe wird zuerst der nunmehr im Referenzwertspeicher
7 gespeicherte Referenzwert für Kreatinin aktiviert und es
werden in ähnlicher Weise wie vorbeschrieben, 200 µl
Kreatinin-Serum als erstes Reagenz in 1000 µl Reaktions
reagenz als zweites Reagenz pipettiert und vermischt.
Die Messung erfolgt in gleicher Weise wie bereits be
schrieben und die Abweichungen der aktuellen Werte von den
Referenzwerten werden an einem Display angezeigt und an
einen angeschlossenen Drucker ausgegeben. Die Bewertung
der Messung bleibt, mindestens solange wie keine entspre
chenden Kriterien zu den Referenzwerten festgelegt wurden,
dem Arzt vorbehalten.
Im Ausführungsbeispiel III soll die Thromboplastinzeit für
Vollblut oder Blutplasma ermittelt werden.
Wieder wird unter Verwendung der obigen Einrichtung die
Extinktion einer definierten Probe bestimmt. An dem Refe
renzwertspeicher 7 werden die entsprechenden Referenzwerte
für die Throboplastinzeit aktiviert. 200 µl Vollblut oder
Blutplasma werden mit 1000 µl Basis-Reagenzlösung in dem
Probenbehälter 3 mittels einem Thermostaten auf 37°C tempe
riert.
Nach dem Einsetzen des Probenbehälters 3 in den Meßschacht
2 wird ein Ausgangswert der Extinktion dieser vorbereite
ten Probe bestimmt. Danach werden dieser Probe 10 µl eines
ebenfalls auf 37°C temperierten Startreagenz zugesetzt und
mechanisch vermischt.
In unmittelbarer Folge beginnt die periodische Messung der
Transmission im Abstand von je einer Sekunde und es wird
die zunehmende Extinktion der Probe während der Reaktion
des Vollblutes bzw. des Blutplasmas als erstes Reagenz mit
der durch Zusetzen des Startreagenz aktivierten Basis-Rea
genzlösung als zweites Reagenz bestimmt. Dabei wird die
Gesamtzeitdauer erfaßt bis die Extinktionsänderung zwi
schen zwei periodischen Messungen kleiner 0,01 ist. Die
tatsächliche Gerinnungszeit der Probe, d. h. der Koagula
tion, wird am Display der Ausgabeeinheit 8 angezeigt und
kann über einen Drucker ausgegeben werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die be
schriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. So ist es ohne
weiteres möglich, zahlreiche weitere Einsatzgebiete zu
definieren. Voraussetzung ist lediglich die Möglichkeit,
daß der zu untersuchende Stoff (erstes Reagenz) flüssig
ist oder in einer Flüssigkeit gelöst werden kann und mit
einem anderen (zweiten) Reagenz derart reagiert, daß eine
Extinktion bestimmt werden kann. Das zweite Reagenz muß
ebenfalls nicht unbedingt flüssig sein. Z.B. bei der
Untersuchung von Trinkwasser auf den Gehalt von freiem
Chlor kann das Startreagenz auch in Tablettenform der
Probe zugesetzt werden.
Claims (12)
1. Verfahren zur Bestimmung der Extinktion oder Trans
mission der Lichtstrahlung einer Lichtquelle beim
Durchdringen einer Probe, bestehend aus einem Proben
behälter aus lichtdurchlässigen Material und einer
darin befindlichen Flüssigkeit, wobei diese Flüssig
keit zu Beginn der Bestimmung der Extinktion die zu
untersuchende Flüssigkeit als erstes Reagenz ist oder
eine neutrale Flüssigkeit, die mit dem ersten Reagenz
vermischt ist, oder ein zweites Reagenz, welches beim
Zusammentreffen mit dem ersten Reagenz reagiert und zu
einer Änderung der Extinktion führt, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zu Beginn der Bestimmung der Extink
tion im Probenbehälter (3) befindlichen Flüssigkeit
das jeweils andere der beiden Reagenzien oder ein
spezielles Startreagenz zugesetzt wird, daß ein erster
Extinktionswert der Probe vor oder kurz nach dem Zu
sammentreffen der beiden Reagenzien bestimmt wird, daß
nach dem Zusetzen des jeweils anderen Reagenz die
Änderung der Extinktion kontinuierlich oder diskon
tinuierlich bestimmt wird und daß der Wert der Ände
rung der Extinktion zwischen der ersten und der letz
ten Messung und/oder zwischen einer oder mehreren
kontinuierlichen Zeitabschnitten bzw. diskontinuierli
chen Messungen und/oder die Geschwindigkeit der Ände
rung der Extinktion mit Referenzwerten verglichen wird
und die entsprechenden Abweichungen der untersuchten
Probe zu einer qualitativen und/oder quantitativen
Aussage des zu untersuchenden ersten Reagenz genutzt
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die diskontinuierliche Messung der Extinktion in glei
chen oder ungleichen Zeitabschnitten erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Änderung der Extinktion bestimmt wird bis
die Änderung mindestens nahezu den Wert Null angenom
men hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Licht der Lichtquelle (4) in
gepulster Form durch die Probe gesendet wird und der
Extinktionswert bei jedem Lichtpuls oder einem Mehr
fachen von Lichtpulsen erfaßt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) derart ausge
wählt oder beeinflußt wird, daß das Licht auf eine
Bandbreite der Wellenlängen zwischen 50 bis 150 nm
begrenzt ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Extinktionswerte analog erfaßt
werden und in digitaler Form zur Auswertung genutzt
werden.
7. Einrichtung zur Bestimmung der Extinktion oder Trans
mission der Lichtstrahlung einer Lichtquelle beim
Durchdringen einer Probe, nach einem Verfahren ent
sprechend einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Lichtschacht (1) vorhanden ist, der
an einem Ende eine Lichtquelle (4), am anderen Ende
einen Lichtsensor (5) und zwischen den beiden Elemen
ten einen Meßschacht (2) aufweist, wobei zur Bestim
mung der Extinktion die Probe in einem Probenbehälter
(3) paßgenau in den Meßschacht (2) eingebracht werden
kann, und daß dem Lichtsensor (5) eine elektronische
Meßwerterfassungseinheit nachgeschaltet ist, die die
analogen Meßwerte der Extinktion in digitale Werte
wandelt und bei Bedarf speichert.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lichtquelle (4) eine Leuchtdiode vorhanden
ist, welche ein Licht mit einer Bandbreite der Wellen
längen von maximal 150 nm aussendet.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als eine breitbandige Lichtquelle, vorzugsweise
eine Halogenlampe, vorhanden ist und dieser ein Licht
sensor zugeordnet ist, der einen maximalen Meßbereich
mit einer Bandbreite der erfaßbaren Wellenlängen von
weniger als 150 nm innerhalb des Strahlungsspektrums
der Lichtquelle erfaßt
10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle (4) eine Leuchtdiode vorhanden ist, die ein Licht mit einer Bandbreite der Wellenlän gen von maximal 150 nm aus sendet und eine breitbandige Lichtquelle vorhanden ist, der ein Lichtsensor zuge ordnet ist, der einen maximalen Meßbereich mit einer Bandbreite der erfaßbaren Wellenlängen von 150 nm innerhalb des Strahlungsspektrums der Lichtquelle erfaßt, und die beiden Lichtquellen alternativ betrie ben werden können.
10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle (4) eine Leuchtdiode vorhanden ist, die ein Licht mit einer Bandbreite der Wellenlän gen von maximal 150 nm aus sendet und eine breitbandige Lichtquelle vorhanden ist, der ein Lichtsensor zuge ordnet ist, der einen maximalen Meßbereich mit einer Bandbreite der erfaßbaren Wellenlängen von 150 nm innerhalb des Strahlungsspektrums der Lichtquelle erfaßt, und die beiden Lichtquellen alternativ betrie ben werden können.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Meßwerterfassungseinheit eine
aus einer oder mehreren Baugruppen bestehende Aus
werteeinheit zugeordnet ist, in der Referenzwerte ge
speichert sind, die mit den für die aktuelle Probe
ermittelten Extinktionswerten verglichen werden und
das Ergebnis als Befund auf einem Display und/oder an
eine anderweitige Baueinheit, vorzugsweise einen elek
tronischen Rechner oder an einen Drucker, ausgegeben
werden kann.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Auswertungseinheit eine Vielzahl von Refe
renzwerten für unterschiedliche erste Reagenzien ge
speichert sind, die wahlweise als Vergleichswerte
aktiviert werden können.
13. Verwendung eines Verfahrens und/oder einer Einrichtung
nach einem der Oberbegriffe der Ansprüche 1 bzw. 7 für
die Bestimmung der Koagulationszeit von Blut.
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