DE2025678B2 - Drehtischanordnung für die Mikroanalyse und als Seruminkubator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehtischanordnung für die Mikroanalyse und als Seruminkubator, bei welcher der Antriebsmotor in einzelne schnell aufeinanderfolgende, kurze Drehbewegungen versetzt werden kann, bei welcher die Antriebsscheibe Behältnisse für die Aufnahme einer Mehrzahl von Probengefäßen aufweist und zu einem bestimmten Zeitpunkt lediglich eine Probe für die Handhabung von außen frei liegt.

Bei vielen Arten chemischer Analysen, wo eine große Anzahl Proben ähnlichen Charakters verarbeitet werden, bietet sich die wiederholte Durchführung der chemischen Arbeitsgänge für eine Automatisierung an. Das Anwenden einer automatischen Analysenausrüstung führt zu einer wesentlichen Verbesserung des Wirkungsgrades im Laboratorium, der Wirtschaftlichkeit und besitzt den weiteren Vorteil des Erhöhens der Genauigkeit der Analysen. Die derzeitigen automatisierten chemischen Systeme sind allgemein im Zusammenhang mit Proben und Reagenzien in makroskopischen Mengen anwendbar, d. h., es handelt sich um Mengen in der allgemeinen Größenordnung von Millilitern. Das Handhaben derartiger makroskopischer Proben entspricht dem allgemeinen Stand der Technik.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, ein automatisiertes chemisches System zu schaffen, das in Zusammenhang mit Proben und Reagenzien in Mikromengen anwendbar ist. Das Handhaben derartiger mikroskopischer Proben- und Reagenzmengen bedingt Probleme, wie sie nach dem Stand der Technik unbekannt sind.

Diese Probleme bestehen darin, daß zwar bei dem Verdampfen einer bestimmten prozentualen Menge jeweils aus einer Mikroprobe und einer Makroprobe prozentual bei beiden Proben die gleiche Menge zurückbleibt, jedoch weisen kleine Flüssigkeitsmengen im Vergleich zu großen Flüssigkeitsmengen eine wesentlich größere Oberfläche gegenüber dem Volumen auf, so daß hier Verdampfungsvorgänge, die im wesentlichen unter ansonsten gleichen Parametern von der Oberfläche abhängen, besonders gravierend ins Gewicht fallen. Auch das Rühren oder Inbewegunghalten der Proben und Reagenzien muß bei Mikro-

ö proben in anderer Weiss als bei Makroproben üblich, d. h. unter Anwenden eines mechanischen Rührstabes, bewerkstelligt werden, da das Haftenbleiben einer gewissen Flüssigkeitsmenge an dem Rührwerkzeug bei einer Mikroprobe zu einer völligen Verfälschung des

ίο Ergebnisses führen kann, während dies bei einer Makroprobe gar nicht ins Gewicht fällt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zug-unde, eine Drehtischanordnung der angegebenen Art zu schaffen, die es ermöglicht, Mikroanalysen durchzu-

führen und somit Veränderungen in der Zusammensetzung und der Menge des Analysenmaterials zu verhindern.

Diese Aufgabe wird in kennzeichnender Weise dadurch gelöst, daß die Anordnung gebildet wird durch

eine stationäre Bühne mit einer isolierten Umfangswand und einer isolierten Abdeckplatte, mit einem Wassermantel und mit einer Heizvorrichtung, sowie einem Wasserbehälter im Inneren der Anordnung, und daß die Probengefäße gleitend auf der stationären Bühne aufliegen.

Eiit weiterbildendes Merkmal bestellt darin, daß der Wassermantel mit einem thermostatisch gesteuerten Wasserzirkulierungssystem in Verbindung steht. In dieser Weise gelingt es, die Mikroproben so zu

halten, daß zusammensetzungsmäßig keinerlei Veränderungen auftreten, die das Analyseergebnis verfälschen würden. Es wird also möglich, 111 einwandfreier reproduzierbarer und verläßlicher Weise entsprechende mikroanalytische u. dgl. Arbeiten auto-

matisch durchzuführen.

Ein Ausführungsbeisptel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht eines vollständigen

mikrochemischen Systems und zeigt den Rahmen innerhalb dessen der Erfindungsgegenstand Anwendung

findet,

Fig. 2 und 3 Schnitte im Aufriß und einer Draufsicht der Drehtischanordnung.

In F i g. 1 ist die Gesamtkombination der Bauelemente wiedergegeben, die eine automatisierte Analysenvorrichtung darstellen. Es liegen vor eine Zentrifuge 2, eine Pipettiervorrichtung 4, ein Proben-Drehtisch 6, ein Inkubator- und Verfahrens-Dreh-

tisch 8, eine Zeitgeber- und Steuerelement 10, eine Spülwasserquelle 12, ein Wasserzirkulierungssystem 14 und ein Mikrokolorimeter 16.

In F i g. 2 und 3 ist ein Inkubator- und Verfahrensdrehtisch 8 gezeigt. Der Drehtisch 8 weist eine

Mehrzahl an einzelnen Probengefäßen 20 für die Aufnahme von Serumproben auf. Eine Antriebsscheibe 22 steht über eine Antriebswelle 26 in Arbeitsverbindung mit einem Antriebsmotor 24. Der Motor 24 ist ortsfest an einem Rahmen angeordnet.

Es ist eine Mehrzahl an öffnungen 30 entsprechend der Anzahl der Probenbecher 20 in der Antriebsscheibe ausgebildet. Die Probenbecher 20 sind im Inneren der öffnungen 30 angeordnet und werden auf einer stationären Bühne 32 getragen. Es ist eine lös-

bare Abdeckplatte 40 über den Probenbechern 20 so angeordnet, daß die Becher in einer praktisch geschlossenen Inkubationskammer vorliegen. Die Abdeckplatte 40 weist lediglich eine öffnung 44 auf,

durch die lediglich ein Probenbecher zu einem bestimmten Zeitpunkt zugänglich wird.

An der Antriebswelle 26 ist ebenfalls eine Fortschaltscheibe 5J) angeordnet, und zwar vorzugsweise außerhalb der Inkubationskammer 42. Der Umfang der Fortschaltscheibe 50 liegt in Berührung mit dem Stößclmechanismus eines Forischaltschalters 52 vor. Der Umfang der Scheibe 50 weist eine Anrahl Ausnehmur.gen auf, vermittels derer der Stößel des Schalters 52 den Schalter an- und abschaltet. Der Schalter 52 steuert seinerseits den Antriebsmotor 24, der die folgenden Eigenschaften aufweist: langsames Umlaufen, sehr geringe Trägheitskraft und die Fähigkeit, sofort anzuhalten, sowie Umlaufen in kleinen Einzelschritten (120 Schritte pro Sekunde) und dies im Gegensatz zu einer glatten Umlaufbewegung.

Die Öffnungen 30 in der Antriebsscheibe 22 sind geringfügig größer als die Probenbecher 20 ausgeführt. Hierdurch verbleibt ein lichter Abstand um jeden Becher herum und die stufenweise Bewegung der Antriebsscheibe führt dazu, daß jeder Becher bei Umlaufen des Motors 24 gerüttelt oder bewegt wird. Diese Bewegung führt zu einem Vermischen des Inhaltes der Probenbecher 20 wobei ein derartiges Mischen für eine genaue Analyse von Wichtigkeit ist.

Der Schalter 52 führt zu einem genauen Fortschalten des Inkubator- und Verfahrensdrehtisch-Mechanismus 8 relativ zu der zugeordneten Vorrichtung.

Die oben angegebene Bühne 32 ist vorzugsweise ein Verbundteil, das ein Paar waagerechter Teile 34 aufweist, zwischen denen ein Wassermantel 36 vorliegt, der über geeignete Einlaß- (oder Auslaß-) Kanäle 37 in Verbindung mit dem Wasserzirkulierungssystem 14 (siehe Fig. 1) steht. Es ist hier ein einziger Kanal 37 gezeigt, jedoch ist ein weiterer an einer anderen Stelle in Verbindung mit dem Wassermantel 36 angeordnet, so daß also wenigstens ein Einlaß- und ein Auslaßkanal 37 vorliegt. Die Bühne 32 weist ebenfalls vorzugsweise einen Isolationsmantel 38 angeordnet um die Seiten der Inkubationskammer 32 und den als Basis hierfür dienenden Teilen 34 auf.

Eine elektrische Erhitzungsvorrichtung 39 bildet ebenfalls einen Teil der Bühne 32 und ist im Inneren des Isolationsmantels 38 in Berührung mit einem der Teile 34 angeordnet.

Die Abdeckplatte 40 ist vorzugsweise in ähnlicher Weise aus parallelen waagerechten Teilen 36 zusammengesetzt, zwischen denen ein Wassermantel 47 vorliegt? Der Wassermantel 47 steht ebenfalls vermittels eines Einlaß- und eines Auslaßkanals 48 mit dem Wasserzirkulierungssystem 14 in Verbindung. Es ist eine Isolationsschicht 49 oben auf den Teilen 46 angeordnet, und die öffnung 44 geht durch beide Teile 46 und die Isolation 49 hindurch.

Vermittels der Isolation und der gesteuerten Wassertemperatur in dem System 14 wird die Temperatur in dem Inneren der Kammer 42 gut gesteuert und aufrechterhalten. Weiterhin wird die Atmosphäre im Inneren der Kammer 42 vollständig mit Wasserdampf gesättigt gehalten. In der Kammer 42 wird eine Wassermenge in einem Wasserbehälter 39a gehalten, und vermittels der Erhitzungsvorrichtung 39 wird deren Temperatur geringfügig über der Umgebungstemperatur im Inneren der Kammer gehalten. Die in der Kammer 42 vorliegende vollständig gesättigte Luft verhindert ein Verdampfen aus den Probebechern und führt zu schneller Wärmeübertragung zu den Bechern und deren Inhalten. Die Kondensation und somit Wärmeabgabe erfolgt an jeden in die Kammer eingeführten kalten Gegenstand. Eine sich durch eine derartige Kondensation ergebende Verdünnung scheint nur geringfügige Folgen zu haben, jedoch scheint die sich hierdurch ergebende schnelle Wärmeübertragung sehr wirksam zu sein.

Es wird ein Serumprobe-Inkubator- und Verfahrensdrehtisch mit verbesserten Eigenschaften geschaffen. Das Hintenanhalten oder vollständige Ausschalten einer Verdampfung durch eine gesteuerte Temperatur und Luftfeuchtigkeit, sowie das wirksame Rühren vermittels eines in Bewegunghaltens ermöglicht es, daß dieser Drehtisch ein wirksamer Inkubator für Proben in Mikromengen darstellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Drehtischanordnung für die Mikroanalyse und als Seruminkubator, bei welcher der Antriebsmotor in einzelne schnell aufeinanderfolgende, kurze Drehbewegungen versetzt werden kann, bei welcher die Antriebsscheibe Behältnisse für die Aufnahme einer Mehrzahl von Probengefäßen aufweist und zu einem bestimmten Zeitpunkt lediglich eine Probe für die Handhabung von außen frei liegt, d adurch gekenn zeichnet, daß die Anordnung gebildet wird durch eine stationäre Bühne (32) mit einer isolierten Urnfangswand (38) und einer isolierten Abdeckplatte (40), mit einem Wassermantel (36, 47) und mit einer Heizvorrichtung (39) sowie einem Wasserbehälter (39 a) im Inneren der Anordnung, und daß die Probengefäße (20) gleitend auf der stationären Bühne aufliegen.

2. Drehtischanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassermantel (36. 47) mit einem thermostatisch gesteuerten Wasserzirkulierungssystem (14) in Verbindung steht.