DE2339442A1

DE2339442A1 - Elektrooptisches auswertegeraet

Info

Publication number: DE2339442A1
Application number: DE19732339442
Authority: DE
Inventors: Alfred Beilner; Josef Hirschmann; Richard Hirschmann
Original assignee: Hirschmann & Beilner Elektroni; HIRSCHMANN FEINMECHANIK JOSEF
Current assignee: Hirschmann & Beilner Elektroni; HIRSCHMANN FEINMECHANIK JOSEF
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1975-02-20

Description

- K/vM

Josef Hirschmann Feinmechanik und Apparatebau 8025 Ünterhaching, Professor Huber Str. 2

und

Gesellschaft bürgerlichen Rechts: - ι ■ ii Hirschmann und Beilner Elektronik- k#ftvit/OVJlU 8011 Putzbrunn, Glonner Str. 29 f

ElektKSoptisches Auswertegerät

Die Erfindung betrifft ein elektrodptisches Auswertegerät, insbesondere für die Elektrophorese.

In der medizinisch-diagnostischen Praxis ist es häufig erforderlich, die durch Elektrophorese- auseinandergezogenen Phasen des Bluteiweisses auszuwerten und die relative Verteilung unterschiedlich lichtdurchlässiger Phasen zu messen.

Es ist bekannt, durch photometrische Messungen der Durchlässigkeit eine Kurve aufzuzeichnen, die die verschiedenen Phasen des Eiweißgehaltes erkennen läßt. Schwierigkeiten ergeben sich jedoch bei allen bekannten Vorrichtungen bei der Auswertung dieser Kurven, denn dabei gilt es, die einzelnen Phasen in ihrer prozentualen Zusammensetzung festzulegen, so daß sich zusammen eine Eiweißmenge von 100# ergibt. Bisher wurde die Auswertung mit mechanischen pianimeter-Vorrichtungen durchgeführt, was mit großen/genauigkeiten behaftet und sehr umständlich war.

Es sind auch bereits automatische Auswertgeräte bekanntgeworden, die in ihrer Handhabung jedoch auch äußerst umständlich und kompliziert waren und eine große Erfahrung voraussetzten. Hierbei

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war es erforderlich, eine manuelle Nulleinstellung vorzunehmen und es wurde dann die Efctijonktionskurve aufgezeichnet und es wurden die Flächenwerte für die einzelnen Fraktionen graphisch oder numerisch angezeigt. Nach dem notwendigen 100#-Ausgleich von Hand mit Hilfe dieser Flächenwerte mußten durch zusätzliche Hilfsmittel die Prozentwerte für die einzelnen Franktionen mehr oder weniger umständlich ermittelt werden, wobei sich subjektive Fehler oft nicht vermeiden ließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches vollautomatisch arbeitendes Gerät zur Auswertung von Mikro- und Makro-Trennungen zu schaffen,· mit welchem die Extinktionskurve schnell und mit hoher Genauigkeit zur Verfügung gestellt werden kann, wobei sowohl eine digitale Anzeige der einzelnen FraHktio- nen als auch eine Registrierung der Meßwerte reproduzierbar ermöglicht wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,.daß in einem Gehäuse in Einschubtechnik nebeneinander ein Einschub mit elektrooptischen! Abtastgerät und optischer Prozentanzeige und ein Einschub mit Registerschreiber angeordnet sind, und daß die vom Abtastgerät während des Transports des Objektträgers gelieferten und in einer elektronischen Schaltung ausgewerteten Signale der optischen Prozentanzeige bzw. dem Registerschreiber übermittelt werden. Die elektronische Auswertung erfolgt dabei zweckmäßigerweise über eine Schaltung, wie sie in der älteren Patentanmeldung P 23 09 155.6 der Anmelder beschrieben ist.

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Durch die Erfindung wird ein kompaktes Gerät geschaffen, welches bei geringstem Platzbedarf und geschlossenem Aufbau eine einfache Bedienung ermöglicht. Es wird durch das erfindungsgemäße Gerät in wenigen Sekunden automatisch der Nullabgleich vorgenommen, die Extinktionskurve bbschrieben, das Kurvenformular wieder ausgestoßen und die Flächenwerte werden integriert gespeichert, wobei die Prozentwerte auf Abruf digital angezeigt werden, so daß diese sofort in das vorgedruckte Feld im Kurvenformular übertragen werden können. Der gesamte Auswertvorgang vom Einlegen der Karten bis zum Notieren der Prozentwerte dauert weniger als 45 Sekunden. Die hohe Genauigkeit und große Schnelligkeit des Gerätes sind dadurch bedingt, daß die Prozentwerte unmittelbar am Meßob^ekt ohne Beeinflussung durch den naehgexordneten Schreiber ermittelt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beispiels-· beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen.

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Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Auswertegerätes,

Fig. 2 in größerem Maßstab eine Seitenansicht des Schlitteneinschubes für das Abtastgerät,

Fig. j5 einen Schnitt nach der Linie III-III gemäß Fig.2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV gemäß Fig.j5, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V gemäß Fig.3, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI gemäß Fig.4, Fig. 7 eine der Fig.6 entsprechende Schnittansicht, Fig. 8 eine Draufsicht auf den Objektträger des Abtastgerätes, Fig. 9 eine Draufsicht auf den Filterwechsler im Deckel, Fig.IO eine Ansicht der Digitaleinheit in Pfeilrichtung X,gemäß Fig.2 betrachtet-,

Fig.11 eine Draufsicht auf den Registrierschreiber, Fig. 12 eine Ansicht gernäß XII-XII nach Fig. 11, Fig.13 einen Schnitt des Registrierschreibers nach der Linie XIII-XIII gemäß Fig.11.

Das in Fig.l insgesamt dargestellte Auswertgerät weist ein Gehäuse 10 auf, in dem in Einschubtechnik von vorn einschiebbar ein Einschub 100 mit Abtastgerät und ein Einschub 200 mit Registriersehreiber angeordnet sind. Das Gehäuse 10 beherbergt ferner in Steckkartenanordnung die Elektronik des Gerätes, die in der Patentanmeldung P 23 09 155.6 im einzelnen beschrieben ist.

Das Abtastgerät 100 weist in der Sichtfläche einen Fraktionswähldrehknopf 102, eine Rechentaste 10j5, eine Binhundert-Prozent-Kontrolle 104, eine öigitale Prozentanzeige 105, eine Druckertaste 106, eine Starttaste 107, einen Spurwähldrehknopf IO8, Warnlämpchen 109 und Spurkontrollämpchen 110 auf.

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Der aufklappbare Deckel 112 mit der Lichtmeßeinrichtung II3 deckt den in Fig.l nicht ersichtlichen Schlitten für den Objektträger ab.

Die Frontseite des Registriergehäuses weist eine Netztaste 202, eine EDV-Taste 203, einen Stellknopf 204 für Verstellung der Kurvenhöhe und eine Registrieranzeige 205 auf. Der Schlitz 206 dient dem Papiereinschub und über den hochklappbaren Deckel 207 ist das Innere des Schreibergehäuses zugänglich.

Der Objektträgerschlitten II5 ist mittels Rollenpaare II6 längs von Führungsschienen II7 verschiebbar, die an einem Block II8 befestigt sind, der mit einer Trägerplatte II9 verbunden ist. An den beiden Enden des Schlittens 115 ist ein Zugband 120 verankert, das über Umlenkrollen 121,122,über eine Spannrolle 123 sowie über eine Antriebsrolle 124 geführt ist, die von einem Motor 125 mit Untersetzungsgetriebe 126 und Magnetkupplung 126a angetrieben wird. Der Block II8 steht durch. Schlitze 12? der Frontplatte 111 vor. Der Objektträgerschlitten 1Ί5 besitzt eine Aufnahmemulde 128 für einen Objektträger. Gehausefes.t im Block II8 ist ein Fotoelement hinter den Fenstern 129 vorgesehen. Gegenüber diesen Fenstern sind im Deckel 112 hinter fünf Fenstern I30, die auf der gleichen Spur wie die Fenster 129 liegen, fünf Glühlämpchen (in der Zeichnung nicht ersichtlich) angeordnet, von denen entweder die beiden äußeren und die mittlere oder die drei inneren Lampen getrennt einschaltbar sind. Zwischen den Hlühlärapchen und den Fenstern I30 sind mittels eines Schiebers I3I Filter und zwar orange und grün einschaltbar, (Fig.9). Mit I32 ist das Stromzuleitungskabel für die Glühlämpchen bezeichnet.

Unter dem Deckel sind in Schlitzen I33 der Frontplatte 111 Stellschieber 135 bzw. 136 für die linke bzw. rechte Bewegungsbegrenzung des Schlittens II5 vorgesehen.

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Jeder dieser Schieber 135,136 trägt ein Winkelstück IJf (Fig.K), das mittels Stangen I58 parallel zur Verschieberichtung des Schlittens 115 geführt ist. Das Winkelstück IJf trägt einen mit einem Spalt 139 versehenen Bock 140, der benachbart zu dem Spalt eine Fotozelle 141 bzw. eine Glühlampe 142 trägt. In den Spalt läuft der Schlitten mittels einer Blende 143 ein und durch Unterbrechung des Strahlenganges wird über eine nicht-dargesteilte Schaltung der Motor 125 abgeschaltet. Der Einlauf der Blende 143 ist, wie ersichtlich, von der Einstellung der Schieber 135 bzw. 136 abhängig. Die Fig.10 zeigt die hinter dem Digitalanzeigefenster 105 im Einschubteil 100 angeordnete Elektronik. Hinter dem Fenster IO5 sind drei Ziffernanzeigeröhren 144 mit der ihnen zugeordneten Schaltung angeordnet.

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Die Figuren 11 bis 13 zeigen Einzelheiten des Registriergerätes 200. An den Eingabeschlitz 206 schließt ein Kanal 208 für die Registrierkarte an. In den Kanal stehen untere Antriebswalzen 209 bzw. obere Andruckwalzen 210 ein. Die unteren Antriebswalzen 209 sitzen auf einer Welle 211, die ortsfest drehbar gelagert ist und an einem Ende eine Riemenscheibe 212 trägt, über die ein endloser Zahnriemen 213 gelegt ist, der über, eine Umlenkrolle 214, eine Antriebsrolle 215 und eine Spannrolle 216 läuft. Die Antriebsrolle 215 sitzt auf der Abtriebswelle eines Getriebemotors 217. Die Andruckrollen 210 sind auf einer Achse 218 drehbar gelagert, die an beiden Gehäuseenden von einem Winkelhebel 219 getragen wird,der um eine Achse 220 schwenkbar ist.. Der Hebel 219 wird durch eine Zugfeder 221 gemäß Fig.12 im Gegenuhrzeigersinn vorgespannt. An seinem anderen Hebelarm greift eine Zugstange 222 an, die an einer quer durch das Gehäuse verlaufenden Stange 223 angreift, die in der Mitte mit einer weiteren Zugstange 224 verbunden ist, die mit dem Anker eines Topfmagneten 225 in Verbindung steht. Bei Erregung des Magneten 225 und Anziehen seines Ankers wird über das Gestänge 224, 223, 222 der Winkelhebel 219 im Uhrzeigersinn gemäß Fig.12 verschwenkt und drückt die Andruckrollen 210 gegen die Antriebsrollen 209, die durch den gleichzeitig angeschalteten Motor zu laufen beginnen und das nicht-dargestellte Registrierblatt durch den Kanal 208 fördern. In diesen Kanal 208 steht noch ein Fühler 226 ein, dessen Stellung photoelektrisch abgetastet wird. Über eine Steuerschaltung wird der Motor angeschaltet, sobald durch eine eingeschobene Registrierkarte der Fühler 226 aus dem Kanal weg verschwenkt wird.

Der mit dem kontinuierlich gemäß Fig.13 von links nach rechts im Kanal 208 bewegten Registrierblatt ,zusammenwirkende bzw. dieses beschriftende Schreibstift 227 sitzt lose in einer Hülse 228, die von einem Schlitten 229 getragen wird, der mittels zweier paralleler Stäbe 230 querverschieblich geführt ist. An beiden Enden der Führungsstangen sind Stoßdämpferfeder 23I angeordnet. Der Schiit-

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ten 22.9 trägt eine erste Spule 232, die einen ortsfesten Weicheisenstab 235 umschließt und in dem Luftspalt zwischen diesem Stab 233 und einem oberen Stabmagneten 234 und einem unteren Stabmagneten 235 läuft. Ein nach hinten vorstehender Fortsatz 236 des Schlittens trägt eine zweite Spule 237, die in einem ferromagnetischen Kastenprofil 238 berührungslos verschiebbar ist und einen Weicheisenstreifen 239 umschlingt, der eine variable Breite aufweist. Diese zuletzt beschrJdiene Anordnung bildet einen Linearmotor für den Schlitten, der einen den Erregerstrom proportionalen Ausschlag des Registrierst!ftes liefert. Durch die Form der den Streifen 239 begrenzenden Kurve 240 läßt sich ein Ausschlag erreichen, der streng proportional den Prozentwerten ist, die die Digitalanzeige 105,144 liefert.

Das Auswerten von Kurzzeitelektrophorese-Trennungen auf Zellulose-Azetatfolien läßt sich mit dem Erfindungsgerät sehr einfach bewerkstelligen. Die Inbetriebnahme erfolgt dadurch, daß der Netzschalter gedrückt wird, und nach Aufklappen des Deckels 112 kann die Filterwahl vorgenommen werden. Je nach Färbung der Trennstreifen kann bei Blaufärbung ein Orange-Filter und bei Rotfärbung ein Grün-Filter eingeschaltet werden. Dazu wird der Filterwechselschieber im Deckel betätigt. Der Objektträger wird mit der gefärbten Trennung in den Objektträgerschlitten eingelegt und es wird die Auflage auf der unteren Schiene auf die verwendete Objektträgerbreite eingestellt.

Durch die beiden Begrenzungsschieber bzw. Stellschieber 135,136 wird die Länge der auszuwertenden Strecke begrenzt. Dazu wird der rechte Stellschieber I36 zusammen mit dem Schlitten soweit nach links verschoben, bis die durchsichtigste Stelle der Folie hinter der Gammafraktion über der Mittellinie liegt. Dann wird

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der linke Stellsohieber Ij55 zusammen mit dem Schlitten soweit nach rechts verschoben, bis die durchsichtigste Stelle vor dem Albumim über der Mittellinie liegt.

Danach wird die Auswertspur gewählt und zu diesem Zweck der Spurwahldrehknopf 108 auf die gewünschte Trennspur eingestellt. Für Mikrotrennungen (drei Trennungen auf dem Objektlträger) wird die Trennspur "Mikro (1,2,3)" verwendet.

Für Makrotrennungen (eine Trennung auf einem Objektträger) wird eine Makro-Trennspur eingestellt. Die Spurkontröllämpchen 110 zeigen die jeweilige Einstellung an.

Dann kann das Registerblatt in den Eingabeschlitz 206 eingeschoben werden. Nach Drücken der Starttaste erfolgt automatisch ein Nullabgleich und die Extinktionskurve wird in wenigen Sekunden geschrieben. Die Fraktionswerte werden elektronisch integriert und gespeichert, wobei die Lämpchen am Fraktionswähl-Drehknopf anzeigen, wieviele Fraktionen ausgewählt wurden.

Zum Abrufen der Prozentwerte wird der Fraktionswähl-Drehknopf in die erste Stellung gedrückt und es wird dann die Rechentaste gedrückt, wobei der Prozentwert der ersten Fraktion digital angezeigt wird. Danach werden nacheinander die weiteren Fraktionen abgerufen.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche :

/1; ISlektrooptisches Auswertegerät, insbesondere für die Elektrov—/phorese,

dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (10) in Einschubtechnik nebeneinander ein Einschub (100) mit elektrooptischen! Abtastgerät und optischer Prozentanzeige und ein Einschub (200) mit Registerschreiber angeordnet sind, und daß die vom Abtastgerät während . des Transportes des Objektträgers gelieferten und in einer elektronischen Schaltung ausgewerteten Signale der optischen Prozentanzeige und/oder dem Registerschreiber übermittelt werden.
2. Auswertegerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Objektträgaschlitten (115) in einer Rollenführung (116,117) verschiebbar ist und mit einem motorisch angetriebenen Zugband. (120) in Verbindung steht.
3. Auswertegerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsbereich des Schlittens(II5) über eine durch Stellknöpfjce (135*136) einstellbare Fotozellenanordnung einstellbar ist.
4. Auswertegerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dad jeder Einstellschieber (135,136) über einen Winkelträger einen mit einem Spalt (139) versehenen Block (140) trägt, der benachbart zu dem Spalt eine Fotozelle (I4l) bzw. eine Glühlampe (142) trägt und daß in den Spalt (I39) der Schlitten Mittels einer Blende (143) einläuft.

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5. Auswertegerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gehäusefest im Block (110) ein Fotoelement hinter den Penstern (129) vorgesehen ist und daß gegenüber diesen Fenstern im Deckel (112) im Meßgehäuse (113) hinter Fenstern (130), die auf der gleichen Spur wie die Fenster (129) liegen, Glühlämpchen angeordnet sind.
6. Auswertegerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzei chnet , daß fünf Glühlämpchen und fünf Fenster vorgesehen sind und daß entweder die beiden äußeren Glühlarapen und die mittlere oder die drei inneren Lampen getrennt einschaltbar sind.
7. Auswertegerät nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Glühlämpchen und den Fenstern (I30) mittels eines Schiebers (13I) ein orange-farbiges bzw. ein grünes Filter individuell einschaltbar sind.
8. Auswertegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hinter einem Fenster (I05) untehalb des Meßgehäuses (II3) drei Ziffernanzeigeröhren (144) angeordnet sind.
9. Auswertegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Schreibstift des Registerschreibers an einem Linearmotor angeordnet ist, der von den von der elektronischen Schaltung gelieferten Signalen gespeist wird.

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10. Auswertegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückmeldung über einen induktiven Geber erfolgt.
11. Auswertegerät nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Linearisierung des Ausgangs des Schreibers ein Kern (240) mit sich entsprechend kontinuierlich veränderlichem Querschnitt vorgesehen ist, der von der Spule (237) umschlossen ist.
12. Auswertegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreiber eine elektrooptische Sicherung aufweist.
1^. Auswertegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift durch Schwerkraft auf dem Papier gehalten wird.
14. Auswertegerät nach den Ansprüchen 9 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hubmagnet (225) vorgesehen ist, der die elektromotorisch angetriebenen Transportrollen in Eingriffsstellung und den Schreibstift in Schreibstellung überführt.
15. Auswertegerät nach den Ansprüchen 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift (227) lose in einer Hülse (228) sitzt,die von einem Schlitten (229) getragen wird, der mittels zweier paralleler Stäbe (2j5O) quer verschieblich geführt ist.

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16. Auswertegerät nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden der Führungsstangen Stoßdämpferfederη (231) angeordnet sind.
17. Auswertegerät nach den Ansprüchen 15 und l6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (229) eine erste Spule (232) trägt, die einen ortsfesten Weicheisenstab (233) umschließt und in dem Luftspalt zwischen diesem und einem oberen Stabmagneten (234) und einem unteren Stabmagneten (235) läuft.
18. Auswertegerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzei chnet, daß ein nach hinten vorstehender Fortsatz (236) des Schlittens eine zweite Spule (237) trägt, die in einem ferromagnetischen Kastenprofil (238) berührungslos verschiebbar ist und den Weicheisenstreifen (239) umschlingt.

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