DE2224987A1

DE2224987A1 - Verfahren und Gerät zum Einbringen einer Flüssigkeit oder eines Gases in ein

Info

Publication number: DE2224987A1
Application number: DE19722224987
Authority: DE
Original assignee: Bausch and Lomb Inc
Current assignee: Bausch and Lomb Inc
Priority date: 1971-05-24
Filing date: 1972-05-23
Publication date: 1972-11-30
Also published as: US3751357A; US3736100A; US3762877A; DE2224985A1; FR2138933B1; DE2224988A1; FR2138933A1

Description

Verfahren und Gerät zum Einbringen. einer Flüssigkeit oder eines Gases in ein. Gel.

1. Bezugnahme auf zugehörige Anmeldungen:

Die vorliegende üi(findung steht in Verbindung mit zwei gleichzeitig anhängigen Anmeldungen des Erfinders Stephen D. Rains, Serial No. 146,387 mit dem Titel "System und Gelrahmen zur

■ TT - - .*

Elektrophorese", und Serial Ho. 146,388 mit dem Titel "Gelträger zur Immuno elektrophorese.¹¹

Anwaltsaktenz. Licht u. Kollegen 10912, 10913 v. 23.5.1972

2. Erfindungsbereich: '"■"■'""

Die vorliegende Erfindung betrifft die Ablagerung einer Flüssigkeits- oder Gasprobe in einem Gel, indem die Flüssigkeits- oder Gasprobe auf das Ende eines drahtähnlichen Elements aufgebracht wird, das sich in dem Gel befindet, woraufhin dann das drahtähnliche Element aus dem Gel herausgezogen wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Anmeldung ein Elektrophorese-Prüfgerät, mit dem eine Analyse der in das Gel eingebrachten Probe bequem und genau durchgeführt werden kann. _{2 0} 9 g 4 ₉ , Q 8 9 3

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

3. Bisheriger Stand der Technik: . - .

Das Verfahren zur chemischen Analyse und insbesondere das ..·,/ Elektrophorese-Verfahren ist nicht neu und allgemein bekannt und soll daher nicht näher erörtert werden. Das spezielle Elektrophorese-Verfahren erfordert jedoch (1) ein Träger- .,·..·. medium, etwa ein Gel, das in einem geeigneten Gerät gebildet \ wurde; (2) das Aufbringen einer Probenmischung auf das Trägermedium; (3) Aufrechterhalten eines elektrischen Potentials durch das Medium, bis die Probenmischung in ihre einzelnen Komponenten aufgespalten wurde; und (4) Unterscheidung und Analyse der einzelnen Komponenten der .Probenmischung. Bisher wurden verschiedene Verfahren zur lilektrophoroH.i--TT-itersuchung verwendet, wobei diese Verfahren im allgemeinen eine kostspielige und komplizierte Geräteausrüstung erforderten, die wiederum notwendigerweise erfahrenes technisches Personal benötigte, das die erforderliche Zeit zur Vorbereitung der Apparatur, Durchführung der notwendigen Arbeitsgänge und nachfolgendes Reinigen der Geräte als Vorbereitung für die nächste Analyse aufwenden muste. Ein solches Gerät ist in·dem U. S. Patent No. 3,371,027 dargelegt, das am 27. Februar 1968 A»J. LaPaglia et al erteilt wurde. In großen Zügen umfaßt >. das Gerät aus dem Patent von LaPaglia et al einen Wanderungstank für Tgilchen- oder Ionenwanderung mit zwei Pufferkammern, die durch einen Tisch miteinander verbunden sind. Mit dem ;,; Tisch sind Leitungen verbunden, durch die ein temperature '^ geregeltes Strömungsmedium fließt, um die Temperatur des- ■-Wanderungsmediums regeln zu können. Ein Applikati onsgerät ·^;·? enthält einen !Faden, auf den die zu analysierende-Probe.auf«·■-gebracht wird. Das Applikationsgerät wird dann in seine ausgewählte Position über dem Tisch gebracht, wodurch;der'die" ^ Probe enthaltende Faden mit dem Wanderungsmedium-in Kontakt ' gebracht wird, das über die Pufferkammern hinaus auf den TiS oh bis zu einer Höhe von etwa 1,7 mm ausgeflossen ist. Dann τν±r<d eine elektrische Spannung an den Wanderungstisch angelegt,

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wodurch die verschiedenen Bestandteile der Probe gemäß ihren spezifischen Eigenschaften zu wandern "beginnen. Die vorstehende Apparatur ist kompliziert, und die zur Bedienung der Apparatur erforderliche technische Erfahrung stellt so hohe Anforderungen, daß die Versuche kostspielig und zeitraubend sind. Diese Wachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden.

Zur Durchführung von Probenanalysen sind weitere Produkte auf dem Markt, "beispielsweise ein Gerät mit der Bezeichnung "Enterotube", ein Produkt der Roche Diagnostics, Nutley, New Jersey. Dieses Gerät umfaßt eine Impfnadel, auf der in fester Form eine Abscheidung aus einer isolierten Kolonie aufgebracht ist. Die Nadel wird durch ein aus mehreren Kammern bestehendes Gerät hindurchgezogen, das eine Reihe verschiedener Kulturen enthält. Die erste und die letzte Kammer sind mit der gleichen Substanz gefüllt, damit bei der Interpretation der Ergebnisse festgestellt werden kann, ob der Versuch mit Erfolg durchgeführt wurde, indem die Ergebnisse aus der ersten und letzten Kammer miteinander verglichen werden. Jedes "Enterotube"-Gerät muß genau mit den Kulturen bestückt sein, die den jeweiligen Impfproben zugeordnet sind, weshalb die Vielseitigkeit des Geräts beschränkt ist. Das Enterotube-Gerät verwendet Kolonien in fester Form, durch die die Kultur, die eine Impfnadel enthält, hindurchgezogen wird. Das Enterotube-Gerät dient deshalb hauptsächlich zur Bestimmung der Art der Bakterien, die in Laboratoriums-Zuchtkulturen, gezüchtet auf menschlichem Serum, vorhanden sind.

Natürlich gibt es eine Reihe weiterer bisheriger Verfahren, zur chemischen Analyse, insbesondere mittels Elektrophorese. Die obigen Beispiele sollen,nur einen kleinen Ausschnitt wiedergeben.

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Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung kann für einen weiten Bereich von Versuchen verwendet werden und eignet sich insbesondere für Elektrophorese-Verfahren. Hierfür ist das verwendete Gerät einfach und mit relativ geringem Kostenaufwand herzustellen. Das zur Durchführung des Elektrophorese-Verfahrens benötigte Personal braucht keine speziellen technischen Kenntnisse, die sich auf chemische Analysen beziehen. Das korrekte Aufbringen der Probe kann leicht durch Lehrlingspersonal durchgeführt werden, da keine speziellen raschen oder kraftvollen Bewegungen erforderlich sind. Mit der vorliegenden Erfindung erübrigt sich also ein Üben und Anlernen des Bedienungspersonals, was üblicherweise erforderlich war, um Erfahrung beim Aufbringen der Proben zu erlangen und zu halten. Das Bedienungspersonal braucht lediglich eine gewisse Menge der Probensubstanz auf eines der zunächst gelegenen Enden eines drahtähnlichen Elements

oder dergleichen aufzubringen, das sich in einem Gel befindet, welches von einem Rahmen eingeschlossen wird.

Auf dem Gebiet der analytischen Medizin herrscht ein starker Bedarf nach einem Gerät zur Verwendung in der Elektrophorese, 'das genau arbeitet, mit geringem Kostenaufwand herzustellen ist und durch normales Bedienungspersonal leicht bedient werden kann. · ■

Die Erfindung läßt sich folgendermaßen zusammenfassen.: Das Gerät eignet sich zur Verwendung bei chemischen Analysen und insbesondere für Elektrophorese-Verfahren. Das Gerät verwendet ein in einen Rahmen gegossenes Gel, durch das ein drahtähnliches Element, auf dessen einem Ende eine Probenflüssigkeit aufgebracht wurde, hindurchgezogen wird. Beim Hindurchziehen des drahtähnlichen Elements füllt die Probenflüssigkeit den zuvor von dem drahtähnlichen Element eingenommenen Raum aus. Die Linie der !Flüssigkeitsprobe im Gel wird dadurch genau

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S» &§» zuvor TOIi der Sonde eingenommenen Ort angebracht und iiiiiimi; das gleiche Volumen und die gleiche form wie die ein_e Ef§,e.hd§» diese linie des» flüssigkeitsprobe im Q-el ger-t worden i§t, kann sie rasch und genau, beispielsweise mittels MektrQpiiQrtBe,, InjmunQelek1i3?QpiiaJP§9e oder Äiifusiea analysiert werden,

Bg folgt mm fine BeaQteeilaung dei» Erfindung aniiand

der

figur 1 iii? iiae aciiauijiidiiQiie Aßsiaht eiiie.9 (reräte gepiäQ den ii der vorliagenden

% ist eine sehauTaildiiolie Anaiehti d§g ©erät^i aus figur 1, WQ"bii in dtr öffnung ein_ &el ange^rac^ ist und ein Tropien einer froiaenfiiissigkeit auf eiii draiitäiinlioiiesi Elegieii.t aufgewird, das sich dureii den Hahmen aus figur 1 er

figur 3"ist eine teilweise a'bgebrQGhene ii§ derate aua figur 2, uüd zeigt, wie das dra^ijiliiiliQiie Hement aus dem Q-ei herausgezogen wird und daftei die flüssigkeit i& Gel ablagert.

figur 4 ist ein Sehnitt entlang der linie 4--4 aus figui¹ 3·

figur 5 ist eine sohau'bildHQlie Ansiolit eines weiteren äungsgemäßen AusfUhrungsbeispiels und ^eigt ein Eeservoir ode> eine Vorrats Öffnung an der oberen fläclxe des Hahmens, die mit dem drahtähnlichen Element in Verbindung steht, wobei außerdem Vorrichtungen gezeigt sind, um die .flüssigkeit auf das drahtähnliche Element aufzubringen.

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Figur β ist eine vergrößerte, abgebrochene Sehnittdarstellung entlang der Linie 6-6 aus Figur 5.

figur 7 ist eine schaubildliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Geräts, bei dem die zur Aufnahme des dels dienende Öffnung eine unregelmäßige Form aufweist und mehrere hindurchgehende drahtähnliche Elemente vorgesehen sind.

Figur 8 ist eine achaubildliche Teilansicht eines weiteren Ausfuhrungsbeispiels des erfindungsgemäßen Geräts und zeigt ein© zur Unterstützung des Gels dienende Kante in der öffnung.

Figur 9 ist eine aehaubildliche Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Geräts, bei dem ein gitterartiges Element in der Öffnung vorgesehen ist und mehrere Durchgänge als Verbindung zwischen dem Rahmen und der öffnung dienen.

Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geräts, das eine Reihe von versteifenden Stäben in der Öffnung enthält.

Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geräts, bei dem V-förmige Schlitze in der öffnung vorgesehen sind und wobei außerdem eine in dem Gel\ausgebildete vollständige Wanderbewegung gezeigt ist.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

In den Zeichnungen sind gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Bas bei der Elektrophorese verwendete Gerät aus Figur 1 ist mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichnet und enthält einen relativ dünnen Rahmen 12 mit einem offenen Innenraum oder einer Öffnung 14 und einem Durchgang oder

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einem-!©eh t6,: reins' von;der-Seite her .durch- den Rahmen hindurchläuft. Ein drahtähnliches Element 20, etwa, ein steifer Faden, läuft durch den Durchgang 16 und erstreckt sich durch die Öffnung 14 im Bahnen 12. > ..'■■·"

Wie Figur 2 zeigt, ist die Öffnung 14 im .Rahmen 12-mit :e'inem G-el ausgegossen, wobei das .drahtähnliche Element 20 von dem Gel 18 umgeben ist. Wenn das drahtähnliche Element 20 aus dem G-_el 18 herausgezogen wird, "bleibt ein Hohlraum im G-el zurück. Vor dem Herausziehen'des. drahtähnlichen Elements 20 wird die Probenflu.ssigkeit-.22 durch einen Tropfengeber oder eine Pipette 28 oder dergleichen-auf, dem Draht aufgebracht, wie in dem ü. S. Patent No. 3»552,605, erteilt an Gary Hein am- 5· -Januar 1971» beschrieben,ist» Die, Probenflüssigkeit füllt· dann den im G_el 18?. zurückbleib enden Hohlraum 24, wenn das draht ähnliche-Element-20 aus dem G-el. 18 herausgezogen wird, wie am besten aus Figur 3 zu ersehen ist. Beim Herausziehen des drahtähnlichen Elements 20 aus dem Gel 18 hat der im Gel 18 zurückbleibende Hohlraum 24 exakt die gleiche Größe und Form wie das herausgezogene drahtähnliche Element 20. Wenn also die Flüssigkeit 22 den Hohlraum 24 ausfüllt, wie aus Figur 3 und 4 zu ersehen ist, hat die Flüssigkeit 22, eine genau definierte Größe und Form. Da die Flüssigkeit 22 durch den vorherigen Hohlraum 24 im Gel 18. eindeutig begrenzt wird, besteht keine Neigung- der Probenflüssigkeit. ,22,, eine unregelmäßige Form, einzunehmen. Außerdem ist .die Menge der in das . Gel 18 eingebrachten Flüssigkeit 22 .ein dem Bedienungspersonal' des Geräts genau bekanntes Quantum.

Bei den Entwicklungsarbeiten an der vorliegenden Erfindung hat sich herausgestellt, daß das Gel eine bleibende Formänderung einnimmt, die der Größe und der Form/des "dfeht ähn lichen Elements sehr genau * angepaßt ist,' das von.' de^^ schlossen wird ο Das Gel hat eine solche Konsistenz p⁵e

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von dem drahtähnlichen Element geschaffene Durchgang nicht in sich zusammenfällt oder in speziellen Fällen, wie noch näher erläutert wird,, zusammengefallen bleibt, nachdem das drahtähnliche Element entfernt wurde. Beim Heraus.ziehen des drahtähnlichen Elements wird die Probefltissigkeit durch Vakuumsaugwirkung, Gravitation oder Kapillarwirkung in den im Gel zurückbleibenden Hohlraum eingebracht, bis dieser Hohlraum ausgefüllt ist. Die exakte Menge an Probenflüssigkeit ist daher immer im Gel abgelagert. Das vorliegende Gerät vermeidet die herkömmlichen Probleme beim Aufbringen des Probenmaterials, beispielsweise Spritzen oder Schmieren, so daß also im vorliegenden Fall keine Rückstände bleiben, die vor Beginn des Versuchs erst noch gereinigt werden müßten.

In der bisherigen Beschreibung wurde die Probenflüssigkeit auf einen Teil des drahtähnlichen Elements aufgebracht, der aus dem Rahmen 12 aus Figur 2 nach außen vorsteht. Die Probenflüssigkeit 22 kann jedoch auch, wie in Figur 5 gezeigt ist, durch ein Reservoir oder eine¹ Öffnung 26 im Rahmen 12 auf das drahtähnliche Element 20 aufgebracht werden. Wenn die Probenflüssigkeit 22 im Reservoir 26 einen gewünschten S^and erreicht, wird das drahtähnliche Element 20 aus dem Gel 18 herausgezogen, wodurch die Probenflüssigkeit 22 den von dem drahtähnlichen Element 20 zurückgelassenen Hohlraum.24 ausfüllt. Wie hier gezeigt ist, wird die Flüssigkeit 22 durch einen einfachen Tropfengeber 28 auf das drahtähnliche Element 20 aufgebracht, obwohl auch jedes andere geeignete Mittel verwendet werden könnte.

Es ist leicht ersichtlich, daß das drahtähnliche Element 20 in jeder der beiden Richtungen herausgezogen werden kann, und zwar unabhängig davon, wo sich ein Reservoir befindet, falls ein solches verwendet wird. Vorzugsweise wird das drahtähnliche Element 20 jedoch aus dem Rahmen 12 zu der Seite

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hinausgezogen, die einem Reservoir oder jener Seite gegenüber-* liegt, bei der die Flüssigkeit zum Füllen des Hohlraums vorgesehen ist. Außerdem könnte ein anderes Ausführungsbeispiel verwerdet werden, das aus einem Rahmen mit einem allgemein in der Mitte vorgesehenen Gel besteht, wobei ein Draht durch eine Seite des Gelrahmens hindurchreicht und mit einem Reservoir an dieser gleichen Seite in Verbindung steht und dabei teilweise in das Gel hineinragt, jedoch bis kurz vor die gegenüberliegende Seite des Gelrahmens reicht. Beim Betrieb, wenn das drahtähnliche Element herausgezogen wird, fällt der Hohlraum im Gel zusammen, bis das Ende des Drahts das mit Probenmaterial gefüllte Reservoir erreicht, woraufhin dann ein Druckausgleich zwischen dem Hohlraum und dem umgebenden Atmosphärendruck stattfindet. Die "Speicherfähigkeit¹¹ des elastischen Gels bewirkt, daß das Gel in jene Konfiguration zurückkehrt, die es ursprünglich um das drahtähnliche Element herum eingenommen hatte. Unter diesen Umständen fließt nun die Probenflüssigkeit aus dem Reservoir in den Hohlraum, d. h..in jene Bahn im Gel, die ursprünglich durch das drahtähnliche Element gebildet wurde. Dieses abgewandelte Ausführungsbeispiel eignet sich insbesondere zur Immunoelektrophorese.

E-pSichtlichtlicherweise gibt es verschiedene Möglichkeiten, das Gel 18 innerhalb der Öffnung 14 festzuhalten, von denen einige gemäß den Grundzügen der vorliegenden Erfindung in Figur 7-11 gezeigt sind. Im einzelnen zeigt Figur 7 die Öffnung 14 mit unregelmäßig geformten Nuten 30 am Außenrand 32 der Öffnung 14· Ein weiteres Ausführungsbeispiel aus Figur 8 zeigt die Öffnung 14 des Rahmens 12 mit einer für ein Gel vorgesehenen Stützkante 29· Ein weiteres Ausführungsbeispiel aus Figur 9 zeigt ein gitterartiges Element 34 in der Öffnung 14, das beispielsweise aus nicht korrodierendem Siebmaterial besteht. Das gitterartige Element 34 besitzt quer zu den Durchgängen 16 und 16b eine Öffnung 36, damit die Probenflüssigkeit

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analysiert werden kann, wenn sich die Wanderungsbahn 38 ausgebildet hat, wie Figur 11 zeigt und wie in dem U. S. Patent No. 3,399,127, an R.N. Rand et al am 27. August 1968 erteilt, "beschrieben ist. Die gezeigte Öffnung 36 kann notwendig sein, um eine Analyse der Wanderungsbahn gemäß allgemein bekannten Grundsätzen zu ermöglichen, die insbesondere in dem schon zuvor erwähnten U. S. Patent von LaPaglia et al erörtert werden. Figur 9 zeigt außerdem mehrere Löcher 16 und 16b, die benötigt werden, wenn mehr als ein Test gleichzeitig durchgeführt werden soll. Ersichtlicherweise müssen die Löcher nicht notwendigerweise zueinander parallel sein. Sie können in verschiedenster Weise vorgesehen sein. Figur 10 zeigt eine Anzahl von Stäben 40 aus beispielsweise nicht korrodierbarem Material, die die Öffnung 14 durchqueren. Die Stäbe 40 sind in der Öffnung 14 so angebracht, daß sie eine Öffnung 42, ähnlich der Öffnung 36 aus Figur 9, freilassen. Wie bei Figur 9 dient die öffnung 42 zur Analyse der Probe, wenn sich eine vollständige Wanderbewegung ausgebildet hat. Figur 11 zeigt V-förmige Schlitze 43 am Außenrand der Öffnung 14 im Rahmen 12. Insbesondere dienen die Öffnungen 36 und 42 aus den Ausführungsbeispielen der Figuren 9 und 10 dazu, Ultraviolettstrahlung eines geeigneten analytischen Instruments hindurchzulassen. Es ist bekannt, daß die T_eilchenwanderung im immunologen Anwendungsbereich, wie beispielsweise in dem schon erwähnten Uo S. Patent von Rains mit dem Titel "Immunoelektrophorese¹¹ dargelegt ist, visuell beobachtet wird, ohne daß ein außerhalb angebrachtes analytisches Instrument erforderlich wäre. Einen Schlitz für den Durchgang von Ultraviolettstrahlung vorzusehen, ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn es sich um Serumprotein-Elektrophorese mit einer quantitativen Bestimmung durch Ultraviolettabsorption der Peptidbindungen handelt.

In den bisher beschriebenen Abbildungen war immer nur ein Durchgang eingezeichnet, der allgemein die Bezugsziffer 16 hat

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und durch den Rahmen 12 hindurchreicht. Wie Figur 7 und 9 jedoch zeigen, sind paarweise Durchgänge vorgesehen, die durch'den Rahmen 12 hindurchreichen und mit der Öffnung 14 in Verbindung stehen. Im einzelnen zeigt Figur 7 einen Durchgang. 16, der sich senkrecht zu einem, zweiten Durchgang 16a erstreckt, wobei beide durch den Rahmen 12 hindurchreichen. In den Durchgängen 16 und 16a befinden sich drahtähnliche Elemente 20 und 20a. Dieses Verfahren, bei dem sich das eine drahtähnliche Element 20 senkrecht zum anderen drahtähiilichen Element 20a erstreckt, eignet sich insbesondere bei immunologischen ,Analysen zweier verschiedener Flüssigkeiten. Beispielsweise soll die eine Probenflüssigkeit von einer Person stanmen, bei der ein Verdacht auf Hepatitis besteht. In diesem Fall wird die Probenflüssigkeit 22 von der unter Hepatitis-Verdacht stehenden Person auf das eine drahtähnliche Element 20 gegeben. Die Bedienungsperson der Apparatur gibt dann eine weitere Flüssigkeitsprobe 22a, die Australia-Antigen enthält, auf das zweite drahtähnliche Element 20a. Dann werden die beiden drahtähnlichen Elemente 20 und 20a aus dem Gel 18 durch die Durchgänge 16 und 16a herausgezogen. Die Flüssigkeitsproben 22 und 22a werden in die im Gel durch Herausziehen der drahtähnlichen Elemente 20 und 20a gebildeten Durchgänge hineingezogen und beginnen dann, sich diffus in allen Richtungen zu verteilen, einschließlich in Richtung auf einen gegenseitigen Kontakt. Wenn die beiden Flüssigkeitsproben, 22 und 22a sich weit genug verteilt haben, so daß sie miteinander Eontakt geb«n, werden sie miteinander reagieren und einen charakteristischen Niederschlag bilden, falls die Diagnose positiv ist. Wenn jedoch keine Fällungsreaktion auftritt, wäre das ein Zeichen dafür, daß der Patient nicht an Hepatitis erkrankt ist.

Die beiden senkrechten, sich nicht überschneidenden Durchgänge 16 und 16a aus Figur 7 stellen ein Verfahren zur Antigen/ Antikörper-Prüfung dar, wie gerade beschrieben wurde, es gibt

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jedoch auch andere Verfahren. Beispielsweise kann die Konfiguration aus Figur 9 verwendet werden. In diesem Fall würde das Serum des Patienten bei 22b und das zuvor erwähnte Australia-Antigen bei 22c aufgebracht werden. Die dann auftretende Diffusion der beiden Flüssigkeiten im Gel könnte durch das jilektrophoreseverfahren unterstützt werden. Die Bedienungsperson kann durch geeignete Wahl der Gel-Bestandteile das Australia-Antigen rückwärts fließen lassen, wenn ein elektrisches Feld angelegt wird. Dies ist unter der Bezeichnung Elektroosmose bekannt. Wäkcrend dieser Vorgang abläuft, wandert das Serum und insbesondere das Protein in dem Serum im Gel vorwärts. Mit anderen Worten: Man kann dafür sorgen, daß die beiden Proben bevorzugt und rasch aufeinander zuwandern. Dieser Vorgang beschleunigt das Auftreten eines Fällungsniederschlags bei positiver Diagnose.

Nach den bisherigen Verfahren war das eigentliche Aufbringen zweier Flüssigkeitsproben zweier verschiedener Quellen auf ein Gel ein' weniger gut kontrolliertes und weniger genaues Verfahren. Beispielsweise wurden die beiden Flüssigkeitsproben auf dem Gel in einem Abstand aufgebracht, der von der Bedienungsperson nur abgeschätzt werden konnte. Wenn der Abstand zwischen 'den beiden Flüssigkeiten auf dem Gel zu groß war, ließ sich keine oder nur eine sehr mäßige Analyse durchführen. War dagegen der Abstand zu gering, so· bestand die Gefahr, daß die beiden Flüssigkeitsproben ineinanderflössen, während sie sich auf der Oberfläche des Gels ausbreiteten, so daß keine Analyse möglich war. Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Schwierigkeiten, indem die Apparatur so ausgelegt ist, daß die Flüssigkeitsproben an voneinander entfernten Orten aufgebracht werden. Außerdem überschneiden sich die Flüssigkeitsproben im Gel in einem bestimmten Abstand, was eine genaue Analyse und genaue Ergebnisse erleichtert. Eine bessere Kontrolle der Orte und Mengen der beiden Flüssigkeiten stellt eine große Hilfe dar, um Tag für Tag wiederhorbare Testversuche in jedem einzelnen Laboratorium

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uxrd a-ußerdem eine "bessere Übereinstimmung zwischen verschiedenen Laboratorien zu schaffen.

Bei Analysen durch Elektrophorese sind die in I¹IgUj? 9 gezeigten Durchgänge 16 und 16b zueinander parallel und werden für Serientests verwendet, bei denen !Flüssigkeitsproben zweier verschiedener Spender untersucht werden. Die Wanderungsbahn" der beiden Flüssigkeitsproben 22b und 22c sind bezüglich der jeweiligen Länge ziemlich genau bekannt* Durch eine bestimmte Auslegung des Rahmens 12 und der Öffnung 14 hinsichtlich Größe und Form kann sichergestellt werden, daß die eine ffanderungsbahn nicht mit einer anderen in Wechselwirkung tritt. Srsichtlicherweise können mehr als zwei Testversuche durchgeführt werden, wenn ein Rahmen mit einer entsprechend größeren Anzahl von Durchgängen versehen ist.

JiJs ist natürlich ersichtlich, daß, obwohl hier spezielle Elemente beschrieben und mit spezifischen Bezeichnungen versehen wurden, eine leihe anderer Einzelheiten existieren, die gleiche Ergebnisse liefern.

Bei der Durchführung von Experimenten zeigte sich beispielsweise, daß ein relativ dünner Pla^tilcoa^iien mit einem Querschnitt von beispielsweise 1,6 mm (1/16") in Verbindung mit einem Agarose-G-el gute Dienste leistet; dieses Gel ist ein Produkt, das in Pulverform von der Marine Colloids of Rockland, Maine, und verschiedenen anderen Firmen bezogen werden kann. Das pulverförmige Agarose-Material braucht nur in Wasser gekocht zu werden. Dann läßt man es sich absetzen, wodurch eine Substanz mit gel-artigen Eigenschaften entsteht. Das Agarose-G-el wird in die Öffnung innerhalb des dünnen Plastikrahmens eingegeben, ehe das Gel abbindet.

Ehe man das Gel in der Öffnung abbinden läßt, müssen Bezugsoberflächen, auf der Ober- und Unterseite des Gel-Rahmens in direktem

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Eontakt mit dem noch nicht abgebundenen Gel geschaffen werden» Diese Bezugsflächen werden aus einem relativ ebenen, glattflächigen Material hergestellt, damit das Gel ebene, glatte Ober- und Unterflächen aufweist. Das ist notwendig, um unebene ■ oder dickere oder dünnere Stellen im Gel zu vermeiden, die ..( falsche Ablesungen nach Beendigung des Elektrophorese-Vorgangs und nach Durchführung der Analyse verursachen würden. Flache parallele Flächen erleichtern eine Analyse mittels hindurchgehender Strahlungsenergie, etwa Analysen durch Spektrophotometriö oder Refraktometrie. Das drahtähnliche Element, das durch den Rahmen und das. Gel hindurchgeht, liefert sehr gute Ergebnisse, wenn es aua einem steifen, synthetischen, vorzugsweise nicht korrodierbaren Material, etwa Plastik, besteht. Weiterhin zeigte sich jedoch, daß auch jedes andere Material, das keine gefährlichen Verunreinigungen enthält, zufriedenstellend arbeitet j außerdem zeigte sich, daß dieses Element verschiedene einheitliche oder nicht-einheitliche Querschnittsformen aufweisen kann. Beispielsweise funktioniert ein Papierstreifen genau so gut» wie ein Element mit einem z. B. dreieckigen oder sternförmigen Querschnitt.

In einem speziellen Fall zeigte sich, daß ein Stück normaler Faden oder dergleichen außerordentlich gute Dienste leistete, wenn es in den Gel-Rahmen eingebracht wurde, wie in Verbindung mit dem drahtähnlichen Element zuvor beschrieben wurde. Ein Ende des Fadens wird in eine Flüssigkeitsprobe eingetaucht und wird dadurch mit der Flüssigkeit getränkt. Wenn das Ende des. Fadens flüssigkeitsgesättigt ist, wird am ungesättigten, gegenüberliegenden Ende gezogen, wodurch das gesättigte Ende bewegt und demzufolge in das im Gel-Rahmen vorgesehene Gel hineingezogen wird. Danach kann das Elektrophorese- oder auch das Diffusionsverfahren ausgeführt werden. Die Probenteilchen würden aus dem Faden oder dergleichen in das Gel hineinwandern. Die Bedienungsperson könnte nach eigenem Ermessen entweder

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herausziehen oder aber am Ort lassen.

Obwohl im vorstehenden einige der Artikel, mit denen zufriedenstellende Ergebnisse erzielt wurden, beschrieben worden sind, ist ersichtlich, daß Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, soweit sie in den Rahmen der Erfindung fallen«.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Gerät als Träger für ein Gel, das zur Analyse chemischer bestandteile durch chemische Trennung verwendet wird, gekennzeichnet durch einen Rahmen (12), der eine Öffnung (14) umschließt, die zur Aufnahme des Gels dient; und Vorrichtungen (16), die in dem Gel einen Durchgang zur Aufnahme der chemischen Bestandteile bilden.

2. Gerät'nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang in dem Gel durch ein drahtähnliches Element (16) gebildet wird.

3· Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtähnliche Element aus rostfreiem Stahl besteht.

4. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtähnliche Element aus Nickel-Chrom besteht.

5. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtähnliche Element aus einem nicht korrodierbaren, synthetischen Material besteht.

6. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das drahtähnliche Element aus einem fadenähnlichen Material besteht.

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7· Gerät nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das fadenähnliche Material eine Schnur mit absorbierenden Eigenschaften ist, damit die chemischen Bestandteile in der Schnur absorbiert werden können, wenn diese teilweise in die chemischen Bestandteile eingetaucht wird.

8. Gerät nach Anspruch 1, weiterhin'gekennzeichnet durch Vorrichtungen (29, 34, 40) innerhalb der Öffnung (14), die eine Stütze für das Gel bilden, damit eine allgemein starre Beziehung zwischen dem Gel und dem Rahmen aufrechterhalten wird.

9« Gerät zur Unterstützung eines Gels nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Öffnung (14) vorgesehene und eine Stütze für das Gel bildende Vorrichtung eine Kante am Rand der Öffnung enthält.

10. Gerät zur Unterstützung eines Gels nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Öffnung vorgesehene und eine Stütze für das Gel bildende Vorrichtung ein gitterartiges Element (34) umfaßt, das im Rahmen starr befestigt ist.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das gitterartige Element, das in der Öffnung vorgesehen und.im Rahmen starr befestigt ist, so ausgelegt ist, daß es eine im allgemeinen zentrale Öffnung (36) umgrenzt, die eine optische Beobachtung durch ein außerhalb vorgesehenes Gerät ermöglicht.

12. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in der/Öffnung (14) vorgesehene und zur Unterstützung des Gels dienende Vorrichtung Stäbe (40) umfaßt, die die Öffnung (14) durchqueren und am Rahmen befestigt sind.

13» Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (40), die die Öffnung (14) durchqueren und mit dem

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Rahmen (12) verbunden sind, so angebracht sind, daß sie eine im wesentlichen zentrale Öffnung (42) umgrenzen, die eine optische Beobachtung durch ein außerhalb vorgesehenes Gerät ermöglicht.

14· Gerät zur Verwendung bei der Elektrophorese, gekennzeichnet durch einen Rahmen (12), der eine Öffnung (14) umschließt, die eine Substanz hält, die als Trägersubstanz für Bestandteile dient, die durch Elektrophorese analysiert werden sollen; Vorrichtungen, die eine seitlich durch den Rahmen verlaufende Öffnung (16) bilden; und ein drahtähnliches Element (20), das in der Öffnung (16) vorgesehen ist und die Öffnung (14) durchquert und dazu dient, die Bestandteile auf die Substanz aufzubringen.

15o Gerät zur Verwendung in der Elektrophorese nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Öffnung (14) innerhalb des Rahmens unregelmäßig ist.

16. Gerät zur Verwendung in der Elektrophorese nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (14) durch keilsteinförmige Kanten (30, 32) begrenzt wird.

17. Gerät zur Verwendung in der Elektrophorese nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (14) durch V-förmige Schlitze (43) begrenzt wird. \ \

18. Gerät zum Einbringen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums (22) in ein Gel (18), gekennzeichnet durch einen Rahmen (12) mit einer Öffnung (14) im Rahmen; ein drahtähnliches .Element (20), das von dem Rahmen getragen wird und die Öffnung (14) durchquert; ein Gel (18), das das drahtähnliche Element innerhalb der Rahmenöffnung (14) umgibt; und Vorrichtungen (26), die eine Verbindung zwischen dem flüssigen oder gasförmigen

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Medium(22) und dem drahtähnlichen Element '(20) schaffen, woduroh, wenn das draht ähnliche Element aus dem Gel herausgezogen· wird, das flüssige oder gasförmige Medium das drahtähnliche Element ersetzt und den Baum ausfüllt, den zuvor das 'drahtähnliche Element eingenommen hatte.

19· Gerät zum Einbringen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums in ein Gel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) einen Durchgang (16) hat, der mit der " Öffnung (.14) innerhalb des Rahmens in Verbindung, steht und als Stütze für das drahtähnliche Element dient.

20. Gerät zum Einbringen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums in ein Gel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen, der mit einer Öffnung (-14) versehen ist, mehrere Barchgänge (16, 16a, 16b) enthält, die mit der Öffnung (26) und mit der Öffnung (14) in Verbindung stehen* wobei entsprechend mehrere drahtähnliche Elemente (20, 20a, 20b), und zwar je eines in je einem Durchgang vorgesehen sind.

21. Gerät zum Einbringen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums in ein Gel nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, die eine Verbindung zwischen dem flüssigen oder gasförmigen Medium und dem drahtähnlichen Element schafft, ein Reservoir (26) umfaßt, das durch den Rahmen in Verbindung mit dem drahtähnlichen Element gebildet wird.

22ο Verfahren zum Einbringen eines flüssigen oder gasförmigen Mediums in ein Gel, das in einer durch einen Rahmen gebildeten •Öffnung getragen wird, wobei der Rahmen ein- drahtähnliches Element trägt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Einbringen eines drahtähnlichen Elements (20) in die Öffnung (14) im Rahmen; Ausformen des Gels in der Öffnung (14) und um , das drahtähnliche Element herum; Aufbringen des flüssigen oder

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s..

gasförmigen Mediums auf das drahtähnliche Element; und Herausziehen des drahtähnlichen Elements aus dem Gel, um einen Hohlraum zu schaffen, wodurch erreicht wird, daß das flüssige oder gasförmige Medium diesen von dem' drahtähnlichen Element zurückgelassenen Hohlraum ausfüllt.

23· Gerät zum Unterstützen eines Geis, das bei der Analyse
chemischer Bestandteile verwendet wird, gekennzeichnet durch
einen Rahmen (12), der eine Öffnung (14) im Rahmen zur Aufnehme des G«ls bildet, wobei die Öffnung eine optische
Beobachtung durch ein außerhalb angebrachtes Gerät ermöglicht.

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