DE2559090A1 - Behaelter zum aufbewahren und tropfenweisen abgeben einer fluessigkeit, insbesondere einer biologischen fluessigkeit - Google Patents

Description

Dipl.-Chem. Dr. Brandes Dr.-Ing. Held
Dipl.-Phys. Wolff

D - 7 Stuttgarts Lange Straße 51 Tel. (07 11) 29 6310 u. 29 72 95 Telex 07 22312 (patwod) Telegrammadresso: tlx 07 22312 wolff Stuttgart PA Dr. Brandes: SUz München Postscheckkonto Stg» 7211-700 Deutsche Bank AG, Stgt. 14/23630

Bürozeit:

9-11.30 Uhr, 13.30-16 Uhr

außer samstags

29.Dezember 1975 Reg. -Kr, 124__392 48O875kdk

EASTMAN KODAK COMPJvNY, Rochester N.Y. (V.St.A.)

Behälter zum Aufbewahren und tropfenweisen Abgeben einer Flüssigkeit^ insbesondere einer biologischen
Flüssigkeit.

609029/0572

Telefonische Auskünfte und Aufträge sind nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich

ORIGINAL

Die Erfindung betrifft einen Behälter zum"Aufbewahren und zum tropfenweisen Abgeben einer Flüssigkeit mit einer im Boden des Behälters vorgesehenen Öffnung für die Ausgabe der Flüssigkeit.

Eine tropfenweise, genau dosierte Abgabe kleiner Flüssigkeitsmengen ist für verschiedene Anwendungszwecke erwünscht. Insbesondere ist dies bei biologischen Flüssigkeiten, z.B. Blutseren, der Fall, die in chemischen Untersuchungsreihen analysiert werden sollen, wobei die Untersuchungen so durchgeführt werden müssen, daß keine Gefahr besteht, daß durch eine zu untersuchende Flüssigkeitsprobe eine nächstfolgend zu untersuchende Probe verunreinigt wird. Dieses Problem stellt sich vor allem bei der Untersuchung von Blutseren, die von verschiedenen Patienten gewonnen wurden und die auf eine Mehrzahl von Testflächen oder Substrate tropfenweise verteilt werden müssen, wobei eine dosierte Verteilung gewährleistet sein muß, auch wenn die physikalischen Eigenschaften der zu verteilenden Flüssigkeiten von Probe zu Probe in unvorhersehbarer Weise schwanken.

Der übliche Weg des Verteilens kleiner Flüssigkeitsmengen besteht in der Anwendung einer Pipette, siehe beispielsweise US-PS 2 802 605. Pipetten sind sehr genau und zuverlässig, wenn sie durchgängig zum Verteilen ein und derselben Flüssigkeit benutzt werden. Wenn jedoch Flüssigkeiten unterschiedlicher Eigenschaften verteilt werden müssen, beispielsweise Flüssigkeiten mit unterschiedlicher Viskosität und unterschiedlichem spezifischen Gewicht, dann verlieren Pipetten ihre Genauigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Behälter zu schaffen, der es ermöglicht, Flüssigkeiten in genau dosierten Mikromengen nacheinander, d.h. tropfenweise, abzugeben, wobei sichergestellt sein soll, daß auch bei wesentlichen Abweichungen der physikalischen Eigenschaften der auszugebenden Flüssigkeitsproben im wesentlichen das gleiche Tropfenvolumen beim Ausgeben erhalten wird.

8098 2 9/0572

Bei einem Behälter der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß. der Boden an seiner äußeren Wandfläche eine Rampe aufweist, innerhalb deren die öffnung vorgesehen ist, daß die Rampe eine Fläche zum Halten eines Flüssigkeitstropfens mit einem Volumen von 1 Mikroliter bis 30 Mikroliter besitzt und daß in dem Bereich, in dem die Rampe und die Wandfläche des Bodens aneinander angrenzen, eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Ausbreiten der aus der Öffnung ausgetretenen Flüssigkeit auf die Fläche der Rampe begrenzt. Dadurch, daß erfindungsgemäß die Öffnung für den Austritt der Flüssigkeit im Bereich der Fläche einer Rampe mündet, die mit Einrichtungen versehen ist, mittels deren der Tropfen auf den Bereich der Rampe beschränkt wird, ist sichergestellt, daß öie Abgabe der Flüssigkeit wiederholt in genau dosierten Tropfen oder Mikromengen erfolgt, selbst wenn es sich um Flüssigkeitsproben stark unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften handelt, wie dies beispielsweise bei Flüssigkeitsproben in Form von Körperflüssigkeiten der Fall ist, die von verschiedenen Patienten gewonnen wurden.

Beim tropfenweisen Ausgeben derartiger Flüssigkeitsproben kommt es auch darauf an, daß die Proben absolut frei von gegenseitiger Verunreinigung gehalten sind. Dies ist bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Behälters ohne weiteres gewährleistet. Die Weite der im Bereich der Rampe mündenden öffnung kann so gewählt werden, daß ein Ausfließen der Flüssigkeit unter Schwerkrafteinfluß vermieden ist und daß somit an der Rampe nur ein Tropfen gebildet wird, wenn im Innern des Behälters ein Überdruck erzeugt wird. Durch aufeinanderfolgendes Erzeugen eines tiberdrucks im Innern des Behälters lassen sich einzelne Tropfen, unabhängig von den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit, mit gleichbleibender Volumina auf einfache Weise auf einem Substrat oder einer Analysiereinheit ablegen.Die Anordnung kann hierbei so getroffen v/erden, daß die einen erhöhten Innendruck im Behälter erzeugende Einrichtung außer Berührung· mit der Flüssigkeit bleibt, so daß, wenn der Behälter ausge-

6 09829/0572

wechselt und durch einen mit einer neuen Flüssigkeitsprobe gefüllten Behälter ersetzt wird, keinerlei Verunreinigungsgefahr besteht.

Da das Ausgeben hierbei durch Erzeugen eines Überdrucks im Innern des Behälters erfolgt, dessen Größe meßbar ist und der sich verringert, so oft ein Tropfen durch die Öffnung aus dem Behälter herausgedrückt wird, kann die richtige Tropfenbildung durch Überwachen des Behälterdruckes kontrolliert v/erden.

Wie gefunden wurde, ermöglicht der erfindungsgemäße Behälter eine genau verteilte Abgabe von Flüssigkeiten, deren Oberflächenspannung innerhalb eines Bereichs von ungefähr 35 dyn/cm bis ungefähr 75 dyn/cm liegt.

609829/0572

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine abgebrochen gezeichnete perspektivische Ansicht eines Gerätes mit einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Behälters;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispieles des Behälters;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Behälter gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen vergrößert gezeichneten Ausschnitt einer der Fig. 3 ähnlichen Schnittdarstellung, jedoch ein anderes Ausführungsbeispiel betreffend;

Fig. 5a bis 5c der Fig. 4 ähnliche Ausschnitte, wobei in Fig. 5b und 5c ungeeignete Ausführungsformen dargestellt sind;

Fig. 6 einen teils schematisiert und aufgebrochen gezeichneten Schnitt durch das Gerät gemäß Fig. 1;

Fig. 7 einen abgebrochen gezeichneten Teilschnitt durch das Gerät gemäß Fig. 1;

Fig. 8 einen Schnitt durch einen Druckerzeuger des · Gerätes;

Fig. 9 einen teils schematisiert gezeichneten, der

Fig. 6 ähnlichen Schnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel;

609829/Q572

— © —

Fig. 10 und 11 Teillängsschnitte durch ein anderes Ausführungsbeispiel des Behälters in zwei aufeinanderfolgenden Betriebszuständen;

Fig. 12 und 13 perspektivische Ansichten zweier v/eiterer Ausführungsbeispiele des Behälters;

Fig. 14 und 15 Schnitte längs den Ebenen XIV - XIV und XV - XV von Fig. 12 bzw. 13;

Fig. 16 eine schematisiert gezeichnete Darstellung

einer Steuerschaltung für die Verwendung bei einem der hier gezeigten Geräte;

Fig. 17 ein die Verhältnisse bei normaler Tropfenfolge verdeutlichendes Diagramm;

Fig. 18 ein der Fig. 17 ähnliches Diagramm, das die Verhältnisse bei nicht normaler Tropfenfolge zeigt;

Fig. 19 eine schematisiert gezeichnete Blockdarstellung der Steuerung eines der hier gezeigten Geräte;

Fig. 2O einen abgebrochen gezeigten Teillängsschnitt durch eine mit einem erfindungsgemäßen Behälter versehene Vorrichtung; -

Fig. 21 eine der Fig. 20 ähnliche Darstellung, wobei die Vorrichtung in einem anderen Betriebszustand gezeigt ist;

Fig. 22 und 23 den Fig. 20 und 21 ähnliche Darstellungen, in denen zwei weitere Betriebszustände gezeigt sind;

609829/0572 original inspected

Fig. 24 bis 26 der Fig. 20 ähnliche Darstellungen anderer Ausführungsbeispiele;

Fig. 27 einen Schnitt längs der Linie IX - IX von Fig.26;

Fig. 28 einen der Fig. 27 ähnlichen Schnitt, wobei jedoch ein demgegenüber anderer Betriebszustand· dargestellt ist;

Fig. 29 eine der Fig. 20 ähnliche Darstellung eines v/eiteren Ausführungsbeispieles;

Fig. 30 einen Teilschnitt längs der Linie XII - XHvon Fig. 29 und

Fig. 31 eine der Fig. 20 ähnliche Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Die Erfindung ist dazu vorgesehen, um Tropfen von Blutseren an geeigrßte Substrate oder Analysiereinheiten zum Zwecke klinischer Analysen abzugeben. Typische Ausführungsformen solcher Substrate oder Analysiereinheiten sind beispielsweise in der DT-OS 2 332 gezeigt. Die Erfindung ist jedoch weder auf eine Verwendung zusammen mit derartigen Substraten beschränkt, noch beschränkt sich die Erfindung auf die tropfenweise Abgabe von Blutseren, wie es bei den Ausführungsbeispielen der Fall ist. Die Erfindung ist vielmehr überall dort vorteilhaft verwendbar, wo Flüssigkeiten wiederholt in kleinen Mengen abgegeben werden müssen, wobei es darauf ankommt, daß die Abgabe gleichmäßig erfolgt, auch wenn die zu verteilenden Flüssigkeitsproben wesentliche Abweichungen der physikalischen Eigenschaften zeigen.

609829/0572

Soweit im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Ausdrücke wie "oben", "unten", "unterer" oder dergleichen verwendet werden, beziehen sich diese Ausdrücke auf die während des normalen Gebrauchs eingenommene Lage der betreffenden Teile.

Die abzugebenden Flüssigkeiten sollen durch Vorrichtungen analysiert werden, die sehr genaue, jedoch sehr geringe Flüssigkeitsmengen benötigen. Typische Beispiele sind Tropfenvolumen in der Größenordnung von 1 bis ungefähr 30 yul, vorzugsweise zwischen ungefähr 8 und ungefähr 13 ywl. Derart kleine Mengen ermöglichen nicht nur eine wesentliche Verringerung der Größe der Einrichtung, sondern ermöglichen es auch, daß von einer verhältnismäßig geringen Gesamtmenge an Flüssigkeit eine Vielzahl von Tests durchgeführt v/erden kann. Wenn es sich bei Patienten um ältere Personen oder um Kinder handelt, dann stehen nur kleine Blutmengen für die Untersuchung zur Verfügung und je kleiner der einzelne Testtropfen ist, desto größer ist die Anzahl der Tests/ die auf Grund einer vorhandenen kleinen Elutmenge durchgeführt werden können. Außerdem sollte, wie ohne weiteres ersichtlich ist, unabhängig von der Tropfenform jeder Tropfen im Idealfall ein im wesentlichen gleiches Volumen besitzen, da andernfalls eine Nacheichung der Testeinrichtung erforderlich ist", um einer Verkleinerung oder Vergrößerung des Tropfenvolumens Rechnung zu tragen. Vorzugsweise sollte das Volumen nicht um mehr als ungefähr 5 % von einem Sollwert abweichen.

Wegen der begrenzten Fläche des Substrats, die für die Aufnahme des zu testenden Tropfens vorgesehen ist, sollte darüber hinaus auch der Durchmesser des Tropfens unter Kontrolle gehalten werden.

Als weitere Komplizierung kommt noch hinzu, daß die zu prüfenden Flüssigkeiten,beispielsweise Blutserum, starke Unterschiede in Bezug auf die Oberflächenspannung und Viskosität zeigen, wobei diese Unterschiedlichkeiten von der normalen.von Patient zu Patient gegebenen Variation herrühren und/oder durch verschiedene

609829/0572

"'s

Krankheiten bedingt sind.

Fig. 1 zeigt ein Gerät 20 für die Abgabe von Flüssigkeiten, beispielsweise von Blutseren B an Substrate S. Das Gerät 2O weist eine Halterung 22 für das Substrat auf, das mittels eines Hydraulikzylinders 24 angehoben und abgesenkt werden kann. Außerdem sind ein Behälter 30 und ein Druckerzeuger 51 vorgesehen, der an einem Rahmen 52 gelagert ist, um den Innenraum des Behälters 30 unter Druck zu setzen. Eine Halteeinrichtung des Behälters 30 weist einen Arm 60 auf, der den Behälter in dichter Anlage am Druckerzeuger 51 hält. Ein Schnüffelventil 70 ist in

Verbindung mit dem Druckerzeuger 51 und weist eine Betätigungseinrichtung 78, beispielsweise einen Motor, zum wahlweisen Steuern des Schnüffelventils auf. Ein Druckdetektor v/eist einen als Druckgeber dienenden Wandler 200 auf. Die Halterung 22 für das Substrat ist so ausgebildet, daß sie dieses in der geeigneten Lage hält. Hierzu ist beim Ausführungsbeispiel eine Vertiefung 26 vorgesehen, die in einer Schulter 28 endigt, an der das Substrat anliegt. Geeignete Übertragungseinrichtungen, die nicht gezeigt sind, führen die Substrate selbsttätig zur Halterung 22 hin und von dieser weg. Beim Ausführungsbeispiel ist das Substrat S als einzelnes Scheibchen gezeigt. Es ist jedoch ersichtlich, daß das Gerät so abgewandelt werden kann, daß Substrate in Form fortlaufender Bänder verwendbar sind.

Der Behälter 3O weist, wie aus den Fig. 2 bis 4 zu ersehen ist, eine tassenförmige Gestalt auf und besitzt einen Boden 32 mit entgegengesetzten Wandflächen 33 und 34, eine öffnung 36 sowie eine seitliche Wandung 38, die sich von der Wandfläche 33 des Bodens erstreckt und in einer Schulter 40 ausläuft, um eine erste Kammer 41 zu bilden. Eine speziell ausgebildete Rampe 42 verläuft in einem Abstand zur Wandflache 34 und ist mit dieser verbunden. Eine Kennzeichnung 43, beispielsweise in Form eines Etiketts, kann an einem beliebigen Bereich der Außenfläche des Behälters vorgesehen sein, beispielsweise an der Wandung 38. Die Wandung 38 kann eine im wesentlichen konische Form besitzen, mit

609829/0572

einer Achse 39, jedoch sind auch andere Formen vorteilhaft anwendbar. Da der bevorzugte Verwendungszweck der Erfindung darin besteht, eine Mehrzahl von Tropfen"einzeln für Analysezwecke abzugeben, ist es. wichtig, daß die Kammer 41 einen Rauminhalt besitzt, der ausreichend groß ist, um die gesamten Tropfen für eine Testreihe ohne Nachfüllung aufnehmen zu können. Wegen der großen Anzahl von Tests, die normalerweise auf Grund einer einzelnen Probe durchgeführt werden, ist der Rauminhalt der Kammer 41 vorzugsweise mindestens 100 AiI und beträgt vorzugsweise bis zu ungefähr 1000 jfl.

Die Rampe 42 bildet im wesentlichen eine ebene Fläche und kann als gesonderte Wandfläche ausgebildet sein, die über eine Verbindungsfläche 44 mit dem übrigen Teil des Behälters 30 in Verbindung steht, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Für die richtige Tropfenabgabe ist es vorzuziehen, daß die Rampe 42 vom übrigen Teil des Behälters abgesondert ist,. Das heißt, die Rampe sollte von dem übrigen Teil des Behälters einen Abstand h aufweisen, der ausreichend groß ist, um zu verhindern, daß ein Tropfen Blutserums sich von der Rampe über die übrigen Teile der Wandfläche 34 ausbreitet, bevor das Abtropfen erfolgt. Ein solches Ausbreiten des Tropfens würde die Genauigkeit der Tropfenabgabe stören. Es wurde gefunden, daß für die unten zu besprechenden Flüssigkeiten ein Wert für den Abstand h von ungefähr 0,13 cm geeignet "ist, wenn Werkstoffe der:Art für die Herstellung benutzt werden, wie sie unten besprochen werden. Es können kleinere Werte für h benutzt werden. Dabei besteht jedoch die Gefahr einer Störung im Anhängen des Tropfens, beispielsweise auf Grund von Vibrationen des Geräts oder auf Grund der dynamischen Wachselwirkung zwischen dem Substrat und dem Tropfen, wenn die Tropfenabnahme durch Berühren mit dem Substrat erfolgt. Ein Faktor,der das Anhängeverhalten des Tropfens verbessert, besteht darin, einen Krümmungsradius für eine Kante 48 vorzusehen, der wesentlich kleiner ist als 0,02 cm.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Rampe ist in Fig. 4 gezeigt. Teile, die vorstehend erläuterten Teilen ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen, denen zur Unterscheidung a hinzu-

B09829/0572

ORIGINAL INSPECTED

- Atf -

gefügt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Rampe 42a von dem übrigen Teil der Wandfläche 34a durch eine Ringnut 46 getrennt, die eine Höhe h und eine Breite w aufweist. Der Wert

el

der Höhe h entspricht im wesentlichen dem Viert von h bei dem

Ausführungsbeispiel von Fig. 3. Die Breite w sollte dagegen zumindest 0,05 cm, vorzugsweise ungefähr 0,13 cm, betragen, wenn Flüssigkeiten gehandhabt werden, wie sie unten beschrieben sind.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist vorzugsweise die Außenfläche der Wandfläche 34, die entweder als Verbindungsfläche 44 oder als Ringnut 46 ausgebildet ist, in dem an die Rampe angrenzenden Bereich Von der Wirkungslinie weg geneigt, längs deren die Schwerkraft an dem Serumtropfen zieht, der an der Rampe gebildet wird. Durch einen solchen Neigungswinkel [i wird der Tropfen auf den Bereich der Rampe beschränkt. Der Neigungswinkel β ist bei der gezeigten Formgebung vorzugsweise kleiner als ungefähr 15 , wenn die Linie der Schwerkraftwirkung mit der Achse 39 oder 39a des Behälters zusammenfällt. Größere Neigungswinkel begünstigen, daß der an der Rampe gebildete Tropfen sich über die Verbindungsfläche 44 oder die Ringnut 46 ausbreitet, so daß es nicht zu der gewünschten Tropfengröße kommt und das Abgeben der Tropfen gestört wird. Die Fläche der Rampe endigt in verhältnismäßig scharfer Kante 48 oder 48a, die durch die Schnittstelle der Rampenfläche mit der Verbindungsfläche 44 gebildet wird oder mit der Oberfläche der Ringnut 46. Die Rampe weist außerdem eine Öffnung 50 bzw. 50a auf, die über die Öffnung 36 bzw. 36a mit der Kammer 41 Verbindung steht.

Um sicherzustellen, daß Blutserum der Art, wie sie normalerweise von Patienten gewonnen wird, in geeigneter Weise als Tropfen an der Rampe 42, 42a in genauen Mikromengen abgegeben wird, sollte der Behälter 30, ungeachtet in welcher Form die Rampe ausgebildet ist, vorzugsweise die folgenden weiteren Eigenschaften besitzen:

609829/0572

- 3Λ -

1. Die Öffnung 50 v/eist vorzugsweise eine quer zur Durchflußrichtung gemessene größte Weite.auf, die geringer ist,als daß durch Schwerkrafteinfluß ein Hindurchströmen von Blutserum erfolgt, die jedoch groß genug ist, um einen Verschluß der öffnung durch Proteinagglomeration zu verzögern. Damit dies bei Blutseren erreicht wird, die eine Oberflächenspannung zwischen ungefähr 35 dvn/cm und ungefähr 75 dyn/cm und eine Viskosität zwischen ungefähr 1,2 und ungefähr 2 Centipoise besitzen, hat sich gezeigt, daß die größte Weite zwischen ungefähr 0,023 und ungefähr 0,045 cm liegen sollte. Eine noch größere Weite der öffnung ist möglich, wenn die druckerzeugende Flüssigkeitssäule entsprechend verkleinert wird, wie dies der Fall ist, wenn die Höhe des Behälters 30 verkleinert wird. Eine typische Höhe der Flüssigkeitssäule für den angegebenen Höchstwert der Weite beträgt 2,29 cm. Besonders günstig ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Öffnung im wesentlichen kreisrund ist und einen Durchmesser von ungefähr 0,038 cm besitzt.

2. Vorzugsweise bildet die Schnittstelle der öffnung mit der Fläche der Rampe im wesentlichen eine scharfe Kante, deren Krümmungsradius nicht größer als ungefähr 0,02 cm ist. Außer-

. dem sollte die Rampe frei von Vorsprüngen, beispielsweise frei von Gratbildung,, sein, die sich entweder von der Rampe weg oder in den Durchgang für die Flüssigkeit hinein erstrecken. Wenn die öffnung für die Flüssigkeit nicht präzise ausgebildet ist, würden sich Kapillarwirkungen ergeben, die die Gefahr des vorzeitigen Abfließens der Flüssigkeit mit sich bringen.

3. Die Übergangszone zwischen der Rampe 42 und der Verbindungsfläche 44 bildet eine Kante 48, die vorzugsweise ausreichend scharf ist, um die Gefahr zu verhindern, daß der Serumtropfen an der Verbindungsfläche 44 oder an den Flächen der Ringnut 46 unter dem Einfluß der Oberflächenspannung nach oben wandert. Angesichts der Eigenschaften der in Frage kommenden

609829/0572

Flüssigkeiten beträgt der Krümmungsradius vorzugsweise nicht mehr als ungefähr 0,02 cm.

Die vorstehend erwähnten Merkmale bewirken, daß der aus dem Behälter 30 austretende Tropfen auf den Bereich der Oberfläche der Rampe 42 begrenzt bleibt. Es ist zu ersehen, daß die gesamte Oberfläche der Rampe in Berührung mit dem Tropfen ist. Da der Tropfen natürlicherweise eine etwa sphärische Form annimmt, liegt die kontaktierte Oberfläche der Rampe

in der Größenordnung von ungefähr 0,0026 cm für einen Trop-

fen von 1 /v\l und ungefähr 0,018 cn für einen Tropfen von

30JiX. Dies entspricht einem Durchmesser an der Rampe zwischen ungefähr 0,05 cm und ungefähr 0,15 cm. Alternativ kann der den Tropfen tragende und diesen berührende Oberflächenbereich bei einem gegebenen Tropfenvolumen und bei gegebenem Rampendurchmesser dadurch vergrößert v/erden, daß

1. ein nach abwärts vorspringender Rand längs der Kante 48 vorgesehen wird, daß

2. die Oberfläche der Rampe 42, 42a konkav ausgebildet wird oder daß

3. die Oberfläche der Rampe 42, 42a aufgerauht wird.

Es wurde gefunden, daß ohne ein seiches Aufrauhen die bevorzugte Oberflächenrauhigkeit zwischen ungefähr 0,25m und 7,6 /A liegt.

Der Boden 32 und die Wandung 38 sind vorzugsweise stark genug ausgebildet, um ohne bleibende Verformung den Kräften standhalten zu können, wie sie während der Handhabung des Behälters auftreten. In Anbetracht der Tatsache, daß ein selbsttätiges Zuführen des Behälters 30 zu dem gezeigten Gerät in Frage kommt, sollten Druckkräfte bis mindestens 0,137 kg/cm ausgehalten werden können.

Um das Ablösen der Tropfen zu begünstigen und um die Agglomeration von Protein in der öffnung 50 herabzusetzen, weist die Rampe des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels vorzugsweise eine Querschnittsdicke auf, die, gemessen längs einer

609829/0572

sich senkrecht durch die Rampe erstreckenden Ebene, nicht größer ist als ungefähr 0,025 cm. Eine besonders geeignete Dicke beträgt ungefähr 0,0127 cm. Die Wirkung einer derartigen Ausbildung besteht darin, daß die eingeschnürte Flüssigkeitssäule, die den Tropfen mit dem Hauptvolumen in der Kammer 41 verbindet, so klein wie möglich gemacht wird. Dadurch ergibt sich wiederum ein schnelles Ablösen mit geringem,sekundären Ausfließen aus dem Behälter. Alternativ kann, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, die öffnung 36a mit stetigem Wandverlauf in die öffnung 50a übergehen, wodurch eine gesonderte Wandstärke der Rampe überflüssig wird. In solchem Falle ist

vorzugsweise die Weite der öffnung 36a, die eine Kammer 45a bildet/ wesentlich größer als die Weite der Öffnung 50a, um zu vermeiden, daß das Serum auf einer längeren Strecke eingeschnürt ist und es dadurch zu einer Agglomeration von Protein kommen könnte. Daher geht die öffnung 36a unter einem Winkel in die öffnung 50a über, der nicht weniger als ungefähr - 5° beträgt.

Die Fig. 5a bis 5c zeigen, wie wichtig die vorstehend erläuterten Merkmale für die Tropfenbildung sind. In Fig. 5a sind sämtliche Merkmale der Rampe 42 verwirklicht.und der Tropfen wird einwandfrei gebildet, wobei sich Tropfen wiederholt mit gleicher,voraussagbarer Größe und Form bilden. In Fig. 5b ist jedoch die Kante 48 abgerundet, so daß sie einen Krümmungsradius besitzt, der wesentlich größer ist als O,02 cm, und der Wert für den Winkel β überschreitet 15°. Der gebildete Tropfen hat sich über die Verbindungs fläche 44 hinaus nach oben ausgebreitet und wird daher auf einem Substrat auf einer viel größeren Fläche abgelegt als dies bei einem Tropfen der richtigen Formgebung der Fall ist. In Fig. 5c ist der Wert für h auf einen weit unterhalb 0,127 cm liegenden Wert verringert, und

des Blutserums auch hier wiederum hat sich ein gebildeter Tropfen/B über den Bereich der Rampe hinaus ausgebreitet, so daß sich ein ungünstig großer Durchmesser ergibt. Außerdem ist hierbei nicht vorauszu-

609829/0572 orig.nal ,nspecteo

- TA -45

sehen, welche Lage der Tropfen relativ zur öffnung 50 einnimmt. In den beiden Beispielen .von Fig. 5e und 5c erfordert das Ablösen des Tropfens mehr Zeit und Energie, da eine größere Berührungsfläche vorhanden ist. Durch diese Verzögerung im Ablösen ergibt sich die Gefahr eines sekundären Ausfließens · des Plüssigkeitsvorrats in der Kammer 41. Sekundäres Ausfließen, verändert das Volumen sowohl des vorangehend abgelösten Trop- ' fens als auch das Volumen des nachfolgenden Tropfens.

Es ist ersichtlich, daß es in Anbetracht des einfachen Aufbaus des Behälters 30 wirtschaftlich ist, den Behälter auszuscheiden, nachdem eine einzelne Probe in einer entsprechenden Anzahl wiederholter Ausgabevorgänge ausgegeben worden ist. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, Reinigungsarbeiten an der Einrichtung nach jedem Gebrauch vorzunehmen.

Sämtliche oben besprochenen Merkmale können bei der Herstellung des Behälters 30 aus copolymeren Stoffen verwirklicht werden, beispielsweise aus Acryl-Nytril-Butadien-Styrol-Kunststoffen (ABS) oder polymeren Stoffen, beispielsweise Polyacetal-Polypropylen-Polystyrol-Polyäthylen-(hoher Dichte) und Polyester-Kunststoffen. Eine typische Dicke für den Boden 32 und die Wand 38 beträgt im Falle eines ABS - Copolymers beispielsweise ungefähr 0,8 mm. Bei solcher Ausbildung beträgt der Winkel ß ungefähr 6°, der Krümmungsradius der Kante 48 ungefähr o,l mm und die Dicke der Rampe ungefähr 0,13 mm.

Es wurde gefunden, daß bei einem nach der obigen Beschreibung aufgebauten Behälter 3O, wenn dessen Inhalt in geeigneter Weise unter Druck gesetzt wird, wie es nachfolgend erläutert werden wird, biologische Flüssigkeiten, beispielsweise Blutseren, wiederholt in volumetrisch gleichförmigen Tropfen abgegeben werden, auch wenn die relativen Viskositäten, die Oberflächenspannungen und die Gesamtproteingehalte sehr stark unterschiedlich sind, wie dies bei Blutseren charakteristisch ist, die von kranken und gesunden Menschen stammen. Die Kontrolle des

' 609829/0572

Volumens der Tropfen ist wesentlich/ da dadurch sichergestellt wird, daß das gleiche Potential der zu prüfenden Komponenten in jedem Tropfen vorhanden ist. Andernfalls kann durch Änderung des Tropfenvolumens je nachdem, um welchen Test essich handelt und auf welchem Substrat der Tropfen abgelagert werden soll, ein falsches Ergebnis auf Grund von Volumenabweichungen zustande kommen. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt, die Ergebnisse, wie sie sich ergeben, wenn das Tropfenvolumen so gewählt ist, daß es zwischen ungefähr 10 und 13 Ml liegt. X bedeutet darin das arithmetische Mittel bei einer Reihe von Tests und COV den Variationskoeffjzienten, der in der bei statistischen Analysen üblichen Weise gemessen ist. Wie aus der Tabelle zu ersehen ist, weicht das Tropfenvolumen nur ungefähr 2 % vom Mittelwert ab, auch wenn es sich nicht um Blutseren, sondern um andere biologische Flüssigkeiten handelt, beispielsweise um Ringerlösung und Wasser.

Obgleich die Viskosität der untersuchten Blutseren nicht mehr als ungefähr 2,0 betrug, ist darauf hinzuweisen, daß ähnliche Ergebnisse bei Verwendung des Behälters 30 erhalten werden, auch wenn extreme Bedingungen vorliegen und es sich beispielsweise um Proben handelt, die von Patienten stammen, deren Gesundheitszustand dafür ursächlich ist, daß die zu prüfenden biologischen Flüssigkeiten eine hohe Viskosität besitzen.

ORIGINAL INSPECTED

609829/0572

829/0572 Tabelle zum Vergleich einiger biologischer Flüssigkeiten

^Tesl7.. , , , Proteinhaltige Lösungen flüssigkeit^

ii Proteinfreie-Lösungen

Beschreibende Parameter

iiBlutseren ii

Il
Il

Eingestelltes Bezugsserum Ionenfreies eingestelltes Bezugsserum

Urin

Cer-ebro-

spinalflüssigkeit

Il

μ Dreifach π destill. JJ Wasser

Ringer-Lösung

Oberflächenspannung Ii _AA ,, (dyn/cm) JJ⁴⁴"*⁶³

45.8 61.0

nicht geprüft

nicht geprüft

70.0

66.2

Relative
Viskosität (CP)

.2-1.9

1.5 1.7

0.95-1.1

0.94-1.2

1.0

.91

Gesamtprotein
(gm/100 ml)

114.1-11.8

Il Il

π

7.1 5.77

1.0

1.2-5.0

Datenpunkte

Ü225

15 10

64

20

10

10

Fleckenfläche

87.3 2.2

87.3 1.9 89.3 1.4

nicht · geprüft

nicht geprüft

111.0 1.9

104.4 2.6'

Fleckenvolumen

X Uli)
COV ί % )

10.2 2.3

10.2 2.0 10.5 1.4

10.0 2.0

10.0 2.0

13.1 2.0

12.3 2.7

CJD CD

-Vf-

Die in der vorstehenden Tabelle aufgeführten Blutseren wurden auf Zufallsbasis von verschiedenen menschlichen Patienten, zum Teil von Verstorbenen, als Proben von Gesamtblut abgenommen. Die Ringerlösung war isometrisch bezüglich 0,9 % NACl in Wasser. Bei dem "eingestellten Bezugs-Serum" handelte es sich um "Versatol", das von der Firma General Diagnostics (USA) hergestellt wird, bei der es sich um einen Zweig der Warner-Lambert Co. handelt. Die Zusammensetzung des Versatol-Serums ist in der folgenden Tabelle 2 angegeben.

609829/0572 . original inspected

- ys -	Bestandteil*	r	Serum
-η -	Bilirubin	4	Konzentration
Tabelle 2	Calcium		0.5 mg/100 ml
"Versatol" -	Chlorid	10.2 mg/100 ml
Cholesterin, total	103 mXq/L
Kreatinin	170 mg/100 ml
Glucose	1.7 mg/100 ml
Eisen	81.0 mg/100 ml
Magnesium	143 mcg/100 ml
Phosphor, anorganisch	2.2 mg/100 ml
Kalium	4.0 mg/100 ml
An Protein 'gebundenes Jod	5.0 mÄq/L
Natrium	7.2 mcg/100 ml
Gesamte Eisenbindungs-	140 mSq/L

fähigkeit Ge s amts ti ck s to f f

2 Gesamtprotein Harnstoffstickstoff Harnsäure

397 mcg/100 ml 1192 ml/100 ml 7.1 gm/100 ml
12.2 mg/100 ml 3.3 mg/100 ml

Tatsächliche Glucose, erhalten nach Methoden wie der Glucose-Oxidase-Bestimmung oder nach Nelson-Somogyi.

Bezeichnet als (Gesamtstickstoff)-(Nichtproteinstickstoff) x 6,25,

Bei dem ionenfreien, eingestellten Bezugsserum handelt es sich lim "Chemvarion", das von der Firma Clinton Laboratories (USA) hergestellt wird. Die Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzung dieser Testflüssigkeit.

609829/0572

JtO

Tabelle 3 "Chemvarion"

Bestandteil	gefundene Menge	Mittelwert (pro 100 ml)
Nichtprotetn- stickstoff	N.A.	36 mg
Gesamtstickstoff	N.A.	960 mg
Gesamtprotein	(Gesamtstickstoff\- (Nichtproteins tick- stoff) χ 6,25	5.77 gms
An Protein gebun denes Jod	2.5 - 2.8 meg	2.65 meg
Cholesterin	135-149 mg	142 mg
Gesamteisen	79-106 meg	92 meg
Magnesium	N. A.	nil
Kupfer	34-43 meg	39 mcg

Die folgenden Bestimmungen erfolgten durch Zusatz von reinen Standard-Konzentraten bei Gev;innungsversuchen:

Natrium Kalium

Kalcium Chlorid Harnstoffstickstoff Harnsäure Phosphor Glucose Kreatinin Lithium

O.1-O.3 mg

nil nil nil nil nil nil 0.2 mg nil nil nil

Wahrscheinlich an Protein gebunden und bei der Bestimmung freigesetzt.

609829/0572

Um einen Vergleich der Erfindung mit einer typischen Pipette bekannter Art zu erhalten, wurde ein Vergleichsversuch unter Verwendung einer Kentaur-Pipette durchgeführt, wie sie von der Firma Centaur Chemical Co., Stamford, Connecticut, (USA) hergestellt wird. Hierbei wurde eine Reihe von abnormalen biologischen Flüssigkeiten verteilt. Die durchschnittliche Fleckenfläche COV (%) betrug 3,6 und das durchschnittliche Fleckenvolumen COV (%) betrug 4,8. Aus dem Vorstehenden ist zu ersehen, daß bei der Erfindung ein-e sehr viel größere Genauigkeit erreicht wird.

Fig. -6 zeigt eine Art des Anbringens und Unterdrucksetzens des Behälters 30 innerhalb des Gerätes 20. Hierbei wird der Behälter 30 abnehmbar mittels des Armes 60 in dichter Anlage an der Platte 54 gehalten. Eine Rippe 56, die am Behälter 30 vorgesehen ist, hilft mit, die Abdichtung aufrechtzuerhalten. Die Platte 54 ist mit mindestens einem Hohlraum 58 versehen, der im wesentlichen auf den Behälter 30 ausgerichtet und"mit dem Innenraum desselben in Verbindung ist. An dem Hohlraum 58 ist ein Befestigungsnippel 62 angebracht, an dem ein Balg 64 befestigt ist. Ein zentraler Durchgang 66 in dem Befestigungsnippel verbindet den Balg 64 mit dem Innenraum des Behälters 30. Um einen über dem Druck der umgebenden Atmosphäre liegenden Luftdruck innerhalb des Durchgangs 66, innerhalb des Hohlraumes 58 und im Innenraum des Behälters 30 zu erzeugen, ist an dem oberen Teil des Balgs 64 eine einen hin und her gehenden Hub erzeugende Einrichtung 68 vorgesehen, die durch einen Antrieb 69 betätigbar ist. Ein zusätzlicher Durchgang 72 erstreckt sich von dem Hohlraum 58 in der Platte 54 zum Schnüffelventil 70 und befindet sich auch in hydraulischer Verbindung mit einem Fehlerdetektor 80. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, sind als Betätigungseinrichtung 78 für das Schnüffelventil 70 ein Motor und ein Arm 74 vorgesehen, wodurch ein Ventilkörper 76 von einem Ventilsitz 77 abhebbar ist, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Es kann auch jede geeignete andere Ventilkonstruktion Verwendung finden.

609829/0572

Das Belüften ist, wie gefunden wurde, aus verschiedenen Gründen wichtig. Es stellt eine gleichmäßige Ausgangsbasis für das Unterdrucksetzen der Kammer 41 zum Ausgeben jedes einzelnen Tropfens dar. Ohne eine solche Ausgangsbasis wären aufwendige Rückführungen erforderlich, um die fortlaufend veränderlichen Druckbedingungen in der Kammer 41 zu überwachen. Außerdem dient das Belüften dazu, um ein Verstopfen der Öffnung 50 im Behälter 30 zu verzögern. Das heißt, während des Abnehmens eines Tropfens durch Berühren mit dem Substrat S entsteht ein Unterdruck. Fig. 17 zeigt eine Kurve, die den Innendruck im Behälter 30 als Funktion der Zeit beim Abnehmen von Tropfen durch Berühren derselben mit dem Substrat, darstellt. Es ist zu ersehen, daß in dem Zeitpunkt t, ein Unterdruck sich zu entwickeln beginnt. Dies ist dafür kennzeichnend, daß mehr als nur der äußere Tropfen entfernt wird, so daß der Flüssigkeitsmeniskus sich in die öffnung 50 zurückbewegt.Es hat sich außerdem gezeigt, daß, falls nicht der Meniskus sich wieder nach außerhalb der Rampe 52 bewegt, wie es beispielsweise in Fig. und 11 bei M gezeigt ist, die Gefahr eines Verschlusses durch Proteinagglomeration besteht. Durch das Belüften des Innenraums des Behälters mit atmosphärischem Druck wird erreicht, daß der Meniskus M in seine äußere in Fig. 6 gezeigte Lage zurückkehrt.

Der Arm 60 ist, wie Fig. 7 zeigt, um eine Achse 82 am Rahmen schwenkbar, und eine Vorspanneinrichtung, beim Ausführungsbeispiel eine Druckfeder 86, ist dazu vorgesehen, um den Arm 60 und den von ihm gehalterten Behälter 30 nach oben gegen die Platte 54 zu bewegen. Die Druckfeder 86 kann beispielsweise zwischen einem angeschraubten Kragen 88 und einem verschiebbaren Kragen 89 eingespannt sein, die koaxial auf einem Bolzen sitzen, der an der Platte 54 befestigt ist.

Der Balg 64 kann von üblicher Art sein, solange nur ein wiederholtes Zusammenfallen ohne Druckverlust erreicht wird. Um

609829/0572

einen Tropfen von ΙΟ^λ1 zu erzeugen, ist die Anordnung typischerweise so getroffen, daß ein Druckanstieg von bis zu 5 cm Wassersäule mit einem Hub zwischen ungefähr 0,4 cm und O;6 cm erreicht wird, wobei die Gesamthöhe zwischen 1,0 und 1,5 cm, der Außendurchmesser zwischen ungefähr 0,85 cm und ungefähr 1,1 cm_f eine Steigung P, Fig. 6, von ungefähr 0,13 cm, eine Wandstärke zwischen ungefähr 0,02 cm und unge-.

fähr 0,003 cm und eine Federkonstante von weniger als ungefähr gegeben sind.

1800 g/cm/ Ein derartiger Balg weist eine effektive Fläche

zwischen ungefähr 0,387 und ungefähr 0,645 cm' auf.

Der Balg 64 wird durch einen Mechanismus betätigt, der durch einen Dreh-Schritt-Motor 94 angetrieben ist. Die Betätigung des Motors bewirkt, daß eine mit Außengewinde versehene Spindel 100 in einem mit Innengewinde versehenen Zylinder 103 gedreht wird, der den Balg ausdehnt oder zusammendrückt, je nach dem Drehsinn des Schrittmotors 94.

Der Schrittmotor 94 ist vorzugsweise von solcher Art, daß er nicht in die Ausgangsstellung nach jedem Vorschub zurückkehrt, sondern bei jedem Tropfen seine Vorschubdrehung fortsetzt, so daß im wesentlichen der gleiche Druckanstieg im Interesse des Erzielens höchster Genauigkeit bei der Abgabe jedes Tropfens erzeugt wird. Alternativ kann der Schrittmotor, insbesondere wenn große Anzahlen von Tropfen erforderlich sind, so ausgelegt werden, daß er in die Ausgangsstellung zurückkehrt, wodurch ermöglicht wird, daß ein Balg für nur einen einzigen Arbeitsschritt verwendet werden kann. Dadurch ergibt sich eine verringerte Hublänge und ein verringertes Gesamtluftvolumeη im Gerät.

Es ist ersichtlich, daß das Gesamtluftvolumen, das das Volumen der Kammer 71 oberhalb der freien Höhe der Flüssigkeit sowie das Volumen des Druckerzeugers einschließlich des Hohlraumes 58, des Durchgangs 72 sowie des Durchgangs 66 umfaßt, so klein wie möglich sein sollte, um zu ermöglichen, daß eine

609829/0572

vorgewählte Verringerung des Volumens einen entsprechenden Druckanstieg erzeugt, der ausreicht, um den ersten und die darauffolgenden Tropfen zu bilden. Bei Verwendung eines Balgs für einen einzigen Arbeitsschritt und bei in dem Behälter 30 befindlicher Flüssigkeitsmenge von 250/vM beträgt ein typisches Beispiel des Gesamtluftvolumens ungefähr 1,5 ml. Es hat sich gezeigt, daß dadurch, daß das Gesamtluftvolumen unter Kontrolle gehalten wird, der erste Tropfen mit einer Volumenänderung erzeugt werden kann, die im wesentlichen gleich groß ist wie bei den nachfolgenden Tropfen, so daß dadurch die Notwendigkeit vermieden wird, ein vorausgehendes Befeuchten der Rampe 42 vorzunehmen.

Fig. 8 zeigt ein typisches Beispiel der Ausgestaltung des Antriebs für die huberzeugende Einrichtung 68, die dazu dient, das Volumen des Balgs 64 zu verändern. Die huberzeugende Einrichtung 68 kann als Wandler 92 zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine Hubbewegung ausgebildet sein.und bei dem Antrieb 69 kann es sich um einen Dreh-Schrittmotor 94 handeln, der mit dem Wandler 92 über eine Antriebswelle 96 gekuppelt ist. Genauer gesagt weist der Wandler 92 eine Platte 98 auf, die zwei Bohrungen 99 besitzt, die an einander gegenüberliegenden und gegenüber der Antriebswelle 96 versetzten Stellen ausgebildet sind. Die mit Außengewinde versehene Spindel 100 ist mit zwei Stiften 102 versehen, die in den Bohrungen 99 der Platte 98 verschiebbar geführt sind. In dem mit Innengewinde versehenen Zylinder 103 kann sich die Spindel 100 hin und her bewegen. Die Spindel 100 ist mit einer Büchse 104 verbunden, die auf einer Stummelwelle 106 gelagert ist, die sich von der Oberseite des Balgs 64 erstreckt. Die Drehung des Schrittmotors 94 bewirkt, daß die Spindel 100 eine Vorschubbewegung durchführt oder zurückgezogen wird, je nach Drehsinn, so daß der erforderliche Hub des Balgs zustande kommt.

In Fig. 9 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel des Druckerzeugers dargestellt. Teile, die zuvor unter Bezug auf Fig. bis 8 erläuterten Teilen ähnlich sind, sind mit den gleichen

609829/0572

Bezugszahlen bezeichnet, denen a hinzugefügt ist. Der Behälter 30a ist hierbei abnehmbar mittels des Armes 60a an der Platte 54a gehalten, wie dies auch zuvor der Fall war. Ein Schnüffelventil 70a und ein Fehlerdetektor 80a sind hydraulisch mit einem in der Platte 54a vorgesehen Hohlraum 58 verbunden. Der huberzeugenden Einrichtung 68a ist ein Antrieb 69a zugeordnet, wie dies auch bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel erläutert wurde. Die Platte 54a ist jedoch so abgewandelt, daß, anstelle eines sich von dieser nach oben erstreckenden Balgs, nunmehr ein Zylinder 110 vorgesehen ist, der sich von der Platte 54 erstreckt und in dem eine Kolbenstange 112 hin und her verschiebbar angeordnet ist. Der Zylinder 110 ist abgedichtet und steht mit dem Behälter 30a in

Verbindung. Die Betätigung der Einrichtung 68a bewirkt eine Vorschubbewegung der Kolbenstange 112, wodurch das Volumen des Hohlraumes 58a verändert und der Behälter 30a unter Druck gesetzt wird.· Eine typische Ausführungsform für die Erzeugung eines Tropfens von ΙΟλΛΙ ist als Pipettenanordnung ausgebildet, wobei der Innendurchmessers des Zylinders ungefähr 3,1 mm und der Hub der Kolbenstange ungefähr 1,3 mm betragen.

Es kann auch ein andersartiger Druck-erzeuger benutzt werden, beispielsweise ein .solcher, bei dem keine Volumenänderung erforderlich ist. Typische Beispiele der letztgenannten Art sind unter anderem Druckpumpen.

ungeachtet dessen, auf welche Art und Weise die Druckerzeugung erfolgt, ist es wesentlich, daß die Platte 54, der Balg oder die Kolbenanordnung sowie die Durchgänge des Schnüffelventils außer Berührung mit dem Serum sind, um sicherzustellen, daß die Sterilität aufrechterhalten und die Gefahr der Verunreinigung ausgeschlossen sind. Eine derartige Konstruktion wird durch die Abnehmbarkeit des Behälters 30 ermöglicht, wodurch Platz für einen nachfolgenden Behälter geschaffen wird, der die nächste zu verteilende Probe enthält. Um das Serum aus dem Behälter

609829/0572

herauszudrücken, wird lediglich eine Luftsäule benötigt.

Aus dem Vorgehenden ist zu ersehen, daß das Ausgeben "der" Flüssigkeit durch eine sehr kleine Druckzunahme erreicht wird, wobei keinesfalls 7,5 cm Wassersäule für ein Tropfenvolumen von 10 Ml überschritten wird.

Für die Ausgabe von Serum unter Verwendung der in Fig. 6 bis 9 gezeigten Geräte können auch noch andere Behälter benutzt werden. Abgewandelte Ausführungsbeispiele sind in den Fig. 10 bis 15 gezeigt. Teile, die bereits oben beschriebenen Teilen ähnlich "sind, sind mit den gleichen Bezugszahlen, denen b, c oder d hinzugefügt ist, bezeichnet. Der in den Fig. 10 und 11 gezeigte Behälter 30b weist eine erste Kammer 41b, die durch die Wandung 38b begrenzt ist, die sich von einer Wandfläche 33b des Bodens 52b erstreckt,sowie eine Rampe 42b auf, die in einem Abstand von der Wandfläche 34b des Bodens 32b verläuft und mit diesem verbunden ist, wie dies bereits bei dem vorher beschriebenen Behälter der Fall ist. Die Rampe ist, wie es ebenfalls oben beschrieben wurde, in einem Abstand h angeordnet und weist eine Öffnung 50b und eine Kante 48b auf und kann, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, aufgebaut sein. Zusätzlich ist jedoch der Behälter mit einer zweiten Kammer 140 versehen, wobei die Wandung 38b sowohl der ersten Kammer 41b als auch der zweiten Kammer 140 gemeinsam ist. Genauer gesagt ist der Behälter 30b ■ so ausgebildet, daß durch äußere Wände 142, 144, 146, 138 und die Wandung 38b zwei Kammern gebildet werden, wobei die Wandung 38b die beiden Kammern voneinander trennt. Eine Zuführöffnung 149 in der Wand 144 ermöglicht das Eingießen oder anderweitige Einbringen von Serum in die Kammer 140. Die Wand 146 verläuft von ihrer Verbindungsstelle mit der Wand 142 gegen den Boden 32b der Kammer 41 b hin vorzugsweise geneigt. Eine ringförmige, als Dichtung dienende Rippe 56b umringt die Kammer 41b an der Wand 144.

Ein Durchgang 160, der sich durch die Wandung 3Φ in dem Bereich

609829/0572

hindurch erstreckt, der die beiden Kammern voneinander trennt, bildet ein wichtiges Teil der Konstruktion. Wie es dargestellt ist, kann der Durchgang 160 unmittelbar der Wand 146 benachbart s'ein oder kann auch weiter oben in der Wandung 38b ausgebildet sein. Um den- Durchgang 160 zu verschließen, sind die Wandung 38b und die Wand 144 vorzugsweise ausreichend flexibel, sodaß der Durchgang einfach dadurch geschlossen werden kann, daß eine Kraft, die parallel zur Wandung 38b wirkt und auf diese ausgerichtet ist, siehe Fig. 11, aufgebracht wird. Daß das Serum durch den Durchgang 160 in die Kammer 41b. fließt, kann einfach dadurch bewirkt werden, daß der Behälter aus der aufrechten Stellung in die horizontale Stellung geneigt wird. Das Verschließen des 'Durchgangs 160 geschieht, sobald ein druckkrafterzeugendes Glied, beispielsweise die Platte 54, in mechanische Berührung mit der Rippe 56b gebracht wird. Nunmehr kann der Druckaufbau stattfinden.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 12 und 14 hat der Behälter eine rechteckige Form bekommen, eine Form die besser für das Stapeln und automatische Ausgeben geeignet ist. Zwar enthält die Kammer 41c das Serum, das in Form von Tropfen von der Rampe 42c abgegeben werden soll, die eine öffnung 50c und eine Verbindungsfläche 44c wie bei den vorigen Ausführungsbeispielen besitzt, der Behälter hat jedoch zusätzlich einen Deckel 170, an dem die Kammer 41c aufgehängt ist. Außerdem weist der Behälter Stirnwände 172 und Seitenwände 174 auf. Zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Nuten 176 und zwei passende, zur Stapelung dienende Rippen 178 können im Deckel bzw. an der Unterseite der Stirnwände ausgebildet sein, wobei es gleichgültig ist, an welchem Teil die Nuten oder die Rippen vorgesehen sind. Außerdem kann eine Kennzeichenplatte in die Fläche des Deckels 170 eingeprägt sein. Die als Dichtung dienende Rippe 56c an dieser Fläche dient für den Druckaufbau der Kammer in der gleichen Weise wie bei den vorigen Ausführungsbeispislen.

In den Fig. 13 und 15 hat der Behälter 3Od ebenfalls eine recht-

609829/0572

eckige Form, wobei der Unterschied darin besteht, daß die zur Lagerung dienenden Nuten 176d und Rippen 178d an den Seitenwänden 174d vorgesehen sind. Die Kammer 4Id und die Rampe 42d sind, wie oben beschrieben- ausgebildet Der Fehlerdetektor weist, siehe Fig. 16, vorzugsweise eine Steuerschaltung auf, die die selbsttätige Steuerung des Gerätes in Abhängigkeit von dem Druckpegel erlaubt, der in dem Behälter. 30 über den Durchgang 72 gemessen wird. Die Steuerung erfolgt allgemein ausgedrückt dadurch, daß der Druck durch den Wandler 22 ermittelt wird, um ein analoges Signal zu erzeugen, dessen Spannung im wesentlichen proportional zu dem Druck ist. Ein Anschluß 201 kann für direktes Auslösen des Drucks vorgesehen sein, wie es unten beschrieben werden wird. Das analoge Signal wird über einen Widerstand 202 zu einer Verstärkerschaltung 210 weitergegeben und von dieser an eine Verstärkerschaltung 220 mit veränderlicher Verstärkung abgegeben. Das verstärkte Signal wird über eine Leitung 230 zu einem Impulsgenerator 232 weitergegeben, der als Schmitt-Trigger ausgebildet sein kann und der einen Impuls erzeugt, wenn das verstärkte analoge Signal einen vorbestimmten Pegelwert erreicht, der durch die Einstellung der Vorspannung der Verstärkerschaltung 220 festgelegt ist. Der Impulsgenerator 232 ist ItLt zwei UND-Gattern 250 und 260 verbunden, von denen jedes außerdem einen Zeitimpuls von monostabilen Multivibratorschaltungen 270 bzw. 280 erhält. Ein dem UND-Gatter 260 zugeführtes Signal Ä stellt den inversen Wert eines Signals A dar, das in bekannter Weise dem UND-Gatter 250 zugeführt wird. Eine Leistungs-Rückstellschaltung 290 kann dazu vorgesehen sein, um die Multivibratorschaltungen zu- , rückzüstellen.

Bei dem Wandler 200 kann es sich beispielsweise um einen ¹¹ setra"-Druckwandler, beispielsweise um ein Setra-Modell 236 handeln, das unter der Vorspannung einer Gleichspannungsquelle von 24 Volt steht. Die Verstärkerschaltung 210 weist einen impedanzanpassenden Einheitsverstärker 212 in bekannter Weise auf. Die Verstärkerschaltung 220 mit. veränderlicher Verstärkung

609829/0572

ist ebenfalls von üblicher Art und weist einen Operationsverstärker 222, eine veränderliche Rückkopplung 224 und einen Widerstand 228 auf. Der Impulsgenerator 232 kann als beliebige geeignete Triggerschaltung ausgeführt sein, beispielsweise als üblicher Schmitt-Trigger 234, dem das analoge Signal zugeführt wird. Eine Diode 236 dient dazu, negative analoge Signale auszuschließen.

Die UND-Gatter 250 und 260 sind, wie es in Fig. 16 gezeigt ist, mit Nicht-UND-Gattern 252 bzw. 262 in Kombination mit je einem Inverter 254 bzw. 264 versehen. Es ist jedoch zu ersehen, daß *auch UND-Gatter anderer Art hierfür vorgesehen sein könnten.

Das zweite Signal, das die UND-Gatter über Leitungen 256 bzw. 266 erhalten, weist einen Zeitimpuls auf, der von Multivibratoren 271 und 281 in den Multivibratorschaltungen 270 bzw. 280 erzeugt ist. Ein ankommendes Signal wird über eine Leitung 288 der Multivibratorschaltung 270 zugeführt, um die ganze Arbeitsfolge einzuleiten.

Die Rückstellschaltung 290 v/eist einen Widerstand 292, einen Kondensator 294 und einen Inverter 296 auf und wird, wenn das Gerät eingeschaltet ist, automatisch betätigt, um beide Multivibratorschaltungen in die richtige Ausgangsstellung zu schalten.

Der Funktionsablauf ist aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. Fig. 17 und 18 zeigen typische Druckprofile, die den im Innern des Behälters herrschenden Druck beim Ausgabevorgang bei im wesentlichen konstanter Temperatur darstellen. Der in Fig. 17 gezeigte Kurvenverlauf stellt ein normales Druckprofil dar. Der in Fig. 17 gezeigte Spitzenwert stellt ein Maximum des Überdrucks dar, wie es vor der Tropfenbildung auftritt. Die Form und die Größe des Spitzenwertes variieren etwas je nach Eigenschaften des Blutes, der Temperatur und der Menge der auf der Rampe zurückbleibenden Flüssigkeit. Fig. 18 zeigt dagegen ein typisches Beispiel ausbleibender

609829/0572

SO

Tropfenbildung oder ein Beispiel für eine Fehlfunktion des Gerätes, also ein Beispiel eines Betriebszustandes, der vermieden werden soll. Ein "Abgabe"-Signal, das entweder durch die Bedienungsperson oder durch einen Computer erzeugt wird, wird über die Leitung 288 zugeführt. Das Auftreten dieses Signals stellt den Zeitpunkt"t = O" in den Fig. 17 und 18 dar. Dieser Zeitpunkt kann mit der Betätigung des Druckerzeugers zusammenfallen oder vorzugsweise nicht zusammenfallen, um eine Anlaufzeit für denselben bereitzustellen. Wenn an der Leitung 288 ein Eingangssignal auftritt, wird bewirkt, daß der Multivibrator einen Zeitimpuls über die Leitung 256 zu dem UND-Gatter 250 zuführt. Inzv/ischen erzeugt der Wandler 200 ein Signal über die Verstärkerschaltungen 210 und 220, und wenn dieses Signal einen vorgewählten Signalwert V. erreicht., der, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, weniger als 20 mV vor der Verstärkung beträgt, dann erzeugt der Impulsgenerator 232 einen Impuls an seinem Ausgang A. Dieser Impuls bewirkt zusammen mit dem vom Multivibrator 271 zugeführten Zeitimpuls, daß das UND-Gatter 250 einen Befehlsimpuls über eine Leitung 298 abgibt. Dieser Befehlsimpuls dient auch dazu, den bistabilen Multivibrator 281 zu betätigen, der einen verzögerten Zeitimpuls zum UND-Gatter 260 zuführt, wobei dieser Zeitimpuls relativ zu dem Beginn des Impulses des Multivibrators 271 verzögert ist. Der verzögerte Impuls oder beide Zeitimpulse haben vorzugsweise eine Lebensdauer von 1 bis ungefähr 3 Sekunden. Das UND-Gatter 260 gibt nur dann einen Impuls über eine Leitung 299, wenn es sich bei dem am Ausgang A des Impulsgenerators 232 während des Vorhandenseins des Zeitimpulses auftretenden Signal um einen pulsierenden Wert handelt. Dies ist nur der Fall, wenn das Spannungssignal von Fig. 17 in der gezeigten Weise auf einen Spannungswert V» von ungefähr 5 mV abfällt, wobei es sich um einen voreingestellten Spannungswert handelt, der durch die Verstärkerschaltung 220 und den Schmitt-Trigger 234 vorgegeben ist, zu welchem Zeitpunkt

609829/0572

das Signal am Ausgang A im wesentlichen Null wird. Wenn das Signal am Ausgang Ä Null ,ist, wird lediglich der Zeitimpuls dem UND-Gatter 260 zugeführt. Die Leitung 299 liefert daher ein Null-Signal,durch das das Gerät 20 außer Betrieb gesetzt wird, beispielsweise durch ein nicht gezeigt tes Relais. Ein solcher Zustand ergibt sich, wenn der Druck im Behälter 3O dem in Fig. 18 gezeigten Profil folgt. Dies kann sich beispielsweise durch ein Verstopfen der öffnung 50 an der Rampe ergeben. Wird über die Leitung 298 ein Null-Signal geliefert, dann ergibt sich dasselbe Ergebnis. Dieses Null-Signal stellt den Zustand dar, bei dem kein Druckaufbau innerhalb des Behälters 30 in der erforderlichen Weise stattfindet, v/ie es beispielsweise der Fall ist, wenn kein Behälter in dem Arm 60 in Stellung gebracht ist oder wenn keine richtige Abdichtung zustande gekoramen ist. In diesem Falle ' erreicht der Druck in der Kurve von Fig. 18 zu keinem Zeitpunkt den Wert V..

Wenn es gewünscht wird, kann der Anschluß 201 dazu benutzt werden, um die tatsächlich erzeugten Spannungen zu registrieren, um unter anderem ein einfaches Mittel zum Eichen oder Nacheichen des Tropfenvolumens bereitzustellen.

Es ist zu ersehen, daß auch andere Einrichtungen, beispielsweise ein in geeigneter Weise programmierter, üblicher Computer , dazu verwendet werden könnten, um die Signale an den als Eingang dienenden Leitungen 288 und an den als Ausgänge dienenden Leitungen 298 und 299 zu erzeugen und zu empfangen. Da derartige Computer bekannt sind, erscheint eine weitere Beschreibung überflüssig.

Mit Hilfe der oben beschriebenen Schaltung und des aufgezeigten Gerätes geschieht die überwachung, ob der Druckaufbau in richtiger Folge stattfindet, dadurch, daß lediglich zwei Druckwerte ermittelt werden.

609829/0572

Sl

In Fig. 19 ist schematisiert eine typische Steuerung für den Betrieb des oben aufgezeigten Gerätes dargestellt. Eine Steuereinheit 300 liefert Signale an eine Schaltung 302, die den Schrittmotor 94 steuert. Außerdem führt die Steuereinheit 300 Signale zu einer Transfer- und Einsetzeinrichtung 304, um Behälter 30 in ausgerichteter Lage zu der Platte 54 zuzuführen. Außerdem werden Signale einer Hydraulik 306 zugeführt, die den Hydraulikzylinder 24 betätigt. Der Schrittmotor 94 wiederum betätigt den Wandler 92 in der oben beschriebenen Weise, wodurch bewirkt wird, daß im Druckerzeuger 51 ein Druckanstieg stattfindet. Das Schnüffelventil 70 ist, wie es dargestellt ist, mit dem Druckerzeuger 51 kombiniert, da es konstruktiv mit diesem verbunden und mit diesem auch in

Verbindung ist. Die Tätigkeit des Schnüffelventils wird jedoch durch die Betätigungseinrichtung 78 gesteuert, die unabhängig von der Steuereinheit 300 gesteuert wird. Die Kombination aus Druckerzeuger und Schnüffelventil erzeugt ein Rückkopplungssignal für den Fehlerdetektor 80, der -wiederum an die Steuereinheit 300 ein Signal zurücksendet, wodurch veranlaßt wird, daß das Arbeitsspiel fortgesetzt wird, beispielsweise durch Wiederholung der Arbeitsgänge für die Bildung des nächsten Tropf ens^ oder das veranlaßt, daß das Gerät außer Tätigkeit gesetzt wird, je nachdem, welche Bedingungen vorliegen, wie es oben unter Bezug auf die Fig. 16 bis 18 beschrieben wurde. Zusätzlich kann ein üblicher Temperaturfühler 310 vorgesehen sein, der das Vorliegen extremer Temperaturen signalisiert, bei denen der Fehlerdetektor 80 betriebsunfähig wäre oder die Folge der Tropfenbildung selbst gestört wäre.

Sowohl bei der Steuereinheit 300 als auch der Schaltung 302, ^als auch ^

'der Transfer- und Einsetzeinrichtung 304 als auch der Hydraulik 306 kann es sich um übliche Vorrichtungen handeln, so daß eine nähere Beschreibung nicht erforderlich ist. Bei der Steuereinheit 300 kann es sich beispielsweise um einen üblichen Computer handeln. Die Transfer- und Einsetzeinrichtung 304 weist, wie es oben beschrieben wurde, den Arm 60 sowie einen

609829/0572

si

Antrieb auf, um diesen in die Arbeitsstellung und aus dieser heraus zu bewegen. ...

Es kann eine nicht gezeigte Schaltung dazu vorgesehen sein, um die Bewegung des Substrates S so zu begrenzen, daß das Substrat nicht weiter bewegt wird als es nötig ist_r um den Tropfen an der Rampe 42 auf das Substrat abzusetzen. Dadurch wird eine Berührung zv/isehen der Rampe 42 und dem Substrat verhindert. Ein geeigneter Endschalter kommt als typisches Beispiel hierfür in Betracht.

Der oben beschriebene Behälter für die Unterbringung einer Flüssigkeit und zum Ausgeben der Flüssigkeit in Form von Tropfen kann in Verbindung mit einer Trennvorrichtung verwendet werden, um die notwendige Handhabung der zu prüfenden Flüssigkeit in dem Interesse zu vereinfachen, um eine Verunreinigung der Flüssigkeit und mögliche schädliche Auswirkungen der-Flüssigkeit auf die Bedienungsperson des Gerätes, wie sie sich durch eine Berührung mit der Testflüssigkeit ergeben könnte, zu vermeiden.

In den Fig. 20 und 21 ist die Kombination eines Blut-Trennbehälters 422 mit einer Serum-Ausgabeeinrichtung 44O gezeigt, die mit dem Trennbehälter 422 verbunden ist.

Der Trennbehälter 422 ist, wie es gezeigt ist, ein von Wänden umschlossenes Gebilde, beispielsweise in Form einer Glasröhre 423, die an einem Ende 424 geschlossen und an einem Ende 426 offen ist. In der Glasröhre 423 befindet sich eine biologische Flüssigkeit, beispielsweise Blutserum B. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform eines solchen Trennbehälters sieht vor, daß im Behälter längs seiner Längsachse 428 das Serum B von den Blutzellen C in der Weise getrennt ist, daß eine Strömung im Behälter unterbunden ist, wodurch ein nachträgliches Vermischen von Serum und Blutzellen verhindert wird. Ein Ver-

Θ09829/0572

Schlußglied, beispielsweise in Form eines Stopfens 432, bildet einen dichten Verschluß am Ende 426. Der Trennbehälter bewirkt eine Trennung der flüssigen Komponenten während der Einwirkung einer Zentrifugalkraft F längs der Längsachse 428. Ein Pfropfen 434, beispielsweise aus Silikagel, v/eist ein spezifisches Gewicht auf, das im wesentlichen zwischen den spezifischen Gewichten des Serums und der Blutzellen gelegen ist. Dieser Pfropfen bewegt sich während des Zentrifugierens .von einer Ausgangsstellung, gewöhnlich der dem geschlossenen Ende 424 benachbarten Stellung, zu der Grenzfläche zwischen den getrennten Phasen hin. Das Gel kann eine Mischung aus hydrophobem Siliciumdioxyd und einem Silikon sein. Wenn das Gel für sich ohne einen zugeordneten Einsatzkörper 436 benutzt wird, wie es beispielsweise in der US-PS 3 852 194 aufgezeigt ist, dann kann es sich bei dem Silikon um Dimethylpolysiloxan handeln, das in solcher Menge zugemischt ist, dass ein thixotropisches Gel mit einem spezifischen Gewicht zwischen -ungefähr 1,03 und 1,05, vorzugsweise von ungefähr 1,04, erhalten wird. Dies bringt das Gel in den Bereich zwischen den spezifischen Gewichten, wie sie normalerweise für Seren und Blutzellen zu erwarten sind, nämlich zwischen die Böreiche 1,024 bis 1,031 bzw. 1,050 bis 1,064. Der Einsatzkörper 436 kann zusammen mit dem Gel am Ende 424 eingelegt werden, um den Transport des Gels während des Zentrifugierens zu begünstigen. Das spezifische Gewicht des Einsatzkörpers ist jedoch so gewählt, daß es am Ende 424 verbleibt. Ein typisches für den Einsatzkörper geeignetes spezifisches Gewicht ist in einem solchen Fall 1,186. Der Einsatzkörper kann mit Rippen 438 und mit nicht gezeigten Glasperlen oder anderen Einrichtungen versehen werden, die das Zusammenklumpen der Blutzellen begünstigen.

Es ist zu ersehen, daß vor oder nach dem Zentrifugieren die Ausgabeeinrichtung 440 an dem Trennbehälter angebracht wird, wie es in Fig. 20 gezeigt ist, um den Ausgabevorgang vorzu-

609829/057 2

nehmen. Die Ausgabeeinrichtung 440 weist einen Durchgang 442 auf, der es ermöglicht, daß flüssiges Serum von der Glasröhre 4*23 in die Ausgabeeinrichtung strömt. Zumindest ein Ventil 462 ist dem offenen oder dem Serum zugeordneten Ende 426 des Trennbehälters 422 benachbart angeordnet. Eine Ausgabekammer, beispielsweise der Behälter 30, und zugehörige Einrichtungen, wie sie oben gezeigt wurden, sind dazu vorgesehen, um das Serum unter Druck in verteilten Mengen aus dem Behälter herauszudrücken .

Der Durchgang 442 weist, wie es in Fig. 21 deutlicher gezeigt ist, ein Röhrchen 444 auf, mit einem Einlaufende 446, das irit einer sich diagonal erstreckenden Außenfläche 448 versehen ist, die dazu dient, um durch den Stopfen 432 hindurch in den Trennbehälter 422 einzudringen. Außerdem weist das Röhrchen 444 ' ein gegenüberliegendes Ende 450 auf, an dem ein Hohlkörper in Form eines Zylinders 452 befestigt ist. Der Zylinder 452 endigt an seinem Ende 453 in einem Hals 454, der eine Öffnung 455 bildet. Der Hals 454 ist so an einem Kragen 456 des Röhrchens angeordnet, daß ein Ende des Röhrchens 444 in der Öffnung 455 sitzt. Das Ende 453 weist außerdem einen als Ventilhalter dienenden Flansch 458 und eine ringförmige Vertiefung 460 auf, die den Flansch 458 umgibt und zur Aufnahme eines Kolbens 472 dient, was nachfolgend beschrieben v/erden wird. In dem Flansch 458 sitzt das von diesem gehaltene Ventil 462, das beim Ausführungsbeispiel als Klappenventil ausgeführt ist und eine flexible Einschnürung 464 und einen bewegbaren Klappenteil 466 aufweist, Der Körper des Zylinders 452 erstreckt sich vom Ende 453 in zylindrischen Wandungen 468 nach außen zu einem Anschlagring 469, wobei die Außenfläche der Wandung 468 vorzugsweise mit Halterippen 470 versehen ist, die mit dem Stopfen 432 in Eingriff sind. Alternativ kann das Röhrchen 444 einstückig zusammen mit dem Hals 454 des Zylinders 452 ausgebildet sein.

609829/0572

Teleskopartig innerhalb des Zylinders 452 ist eine Einrichtung zum Verringern des Luftdruckes in dem Bereich des Ventils 462 hin und her bewegbar geführt. Genauer gesagt ist diese Einrichtung als Kolben 472 ausgebildet, der aus dem Behälter 30 und einem zweiten Hohlkörper 474 gebildet ist, der fest mit der Außenfläche des Behälters 30 verbunden ist, beispielsweise durch Verkleben. Sowohl der Hohlkörper 474 als auch der Behälter 30 sind über ihre gesamte Länge ausgehöhlt. Der Hohlkörper 474 weist an einem Ende 478 eine öffnung 476 auf, die ein Ende des Kolbens bildet. Außerdem sind Schultern 479 vorgesehen, die das Ventil 462 in die geschlossene Stellung zurückstellen (Fig. 22) , sowie Flanschränder 480, die sich in die ringförmige Vertiefung 460 des Zylinders 452 erstrecken. Kolbenringe 482 können an der Außenfläche des Flanschrandes 480 angeformt sein_f oder es können gesonderte Kolbenringe vorgesehen sein. Dem Ende 478 unmittelbar benachbart ist ein den Ausgang des Durchgangs 442 bildendes zweites Ventil 484, das mit dem Kolben verbunden ist, um den Raum zwischen dem Behälter 30 und dem Ende 478 zu füllen. Wie das Ventil 472 ist auch das Ventil 484 als Klappenventil mit einer Einschnürung 486 und einem Klappenteil ausgebildet.

Ein Verfahren, das die verteilte Abgabe von Seren aller Arten ermöglicht, gestaltet sich folgendermaßen:

Wie oben beschrieben wird die Ausgabeeinrichtung 440 an dem Trennbehälter 422 dadurch befestigt, daß das Röhrchen 444 durch den Stopfen 432 hindurch-und die Rippen 470 in diesen hineingedrückt werden, nachdem der Vorgang des Absonderns des Serums durchgeführt ist. Dies kann erfolgen,während der Trennbehälter 422 die in Fig. 20 gezeigte Lage einnimmt oder in umgekehrter Lage, wobei der Stopfen 432 nach unten zeigt. In beiden Fällen sollte der nächste Arbeitsgang so ausgeführt werden, daß der Stopfen 432 nach unten zeigt, wie es in Fig. 21 gezeigt ist. Jetzt wird der Kolben 472 nach unten gezogen. Dadurch wird bewirkt, daß das Ende 478 des Kolbens sich von dem Ende 453 des Zylinders 452 entfernt und sich das Ventil 462 unter dem Ein-

609829/0572

J?

fluß des Unterdrucks öffnet, der in dem Durchgang 442 relativ zum Trennbehälter 422 erzeugt wird.. Dieser Unterdruck dient auch dazu, um das zweite Ventil 484 geschlossen zu halten. Dadurch strömt das Serum B, wie es durch einen Pfeil gezeigt ist, von dem dem Serum zugeordneten Ende 426 des Trennbehälters 422 durch den Durchgang 442 hindurch in den Zylinder 452. Als nächstes wird nunmehr, wie in Fig. 22 gezeigt, Jie Vorrichtung umgewendet,und der Kolben 472 wird zurückgeschoben, bis sein Ende 478 wieder an dem Ventil 462 anliegt. Die dadurch in dem Zylinder 452 erzeugte Druckdifferenz schließt das Ventil 462 und öffnet das zweite Ventil 484, um das Serum in den Behälter 30 zu drücken. Es ist daher ersichtlich, daß der Kolben 472 sowohl als Saugeinrichtung als auch als druckerzeugende Einrichtung dient. Dadurch wird verhindert, daß das Serum in den Trennbehälter 422 zurückkehrt. Um Tropfen von dem Behälter 30 auszugeben, wird das ganze, wie in Fig. gezeigt, wiederum umgewendet, so daß der Behälter 30 nach unten weist. Klauen 4120 und 4122 v/erden so weit gegeneinander gedrückt, daß ein Tropfen herausgedrückt wird. Ein solches Ausdrücken bewirkt einen Anstieg des Drucks im Behälter 30, da das zweite Ventil 484 unter Druck geschlossen bleibt. Ein typisches Beispiel für die Druckkraft, die auf eine 0,076 cm starke Seitenwand des Behälters 30, wenn dieser aus einem ABS-Copolymer gefertigt ist, aufgebracht wird, um einen Tropfen eines typischen Blutserums herauszudrücken, beträgt ungefähr 1 kg/mm . Der Tropfen wird von der Rampe vorzugsweise dadurch entfernt, daß der Tropfen mit einem geeigneten Substrat berührt wird, das zur klinischen Analyse des Tropfens benutzt wird.

Es können auch andere Einrichtungen zum Unterdrucksetzen des Behälters verwendet werden, wie sie oben aufgezeigt wurden.

In den Fig. 24 und 25 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem nur ein einziges Ventil erforderlich ist, um den Fluß des Serums B von dem Trennbehälter zu dem Ausgabe-

609829/0572

behälter zu steuern. Teile, die vorstehend beschriebenen Teilen ähnlich sind, tragen die gleichen Bezugszahlen, denen zur Unterscheidung a hinzugefügt ist. Hierbei sind ein Trennbehälter 422a, ein Stopfen 432a, ein Zylinder 452a in gleicher Weise wie oben vorgesehen, wobei diese Teile die gleichen Bestandteile besitzen wie oben. Das Röhrchen 444a ist einstückig mit dem Zylinder 452a ausgebildet, um einen Teil des Durchgangs 452a zu bilden. Das als Klappenventil ausgebildete Ventil 462a weist jedoch nicht nur die Einschnürung 464a und den Klappenteil 466a auf, sondern außerdem einen Dorn 4200, der sich in den als Ausgabeeinrichtung dienenden Behälter hinein erstreckt und in einem Kopf 4202 endigt. Der Hohlkörper 474a ist entsprechend modifiziert, so daß sein Ende 478a, das wie oben beschrieben, mit einer öffnung 476a und einer Schulter 479a versehen ist, Ausnehmungen 4204 zu beiden Seiten der öffnung 476a besitzt. Außerdem weist die öffnung 476a selbst einen größten Durchmesser auf, der geringer ist als der Aüßendurchmesser des Kopfes 4202. Dadurch wird, wie in Fig. 25 gezeigt ist, " beim Absenken des Hohlkörpers 474a bewirkt, daß das Ende 478a den Kopf 4202 nach unten zieht, wodurch das Ventil 462a geöffnet wird. Das Serum B fließt aus dem Trennbehälter 422a aus, wie es durch einen Pfeil in Fig.25 gezeigt ist,und fließt durch die Ausnehmungen 4204 in den zur Ausgabe dienenden Behälter, aus dem er nachfolgend durch die Betätigung der Klauen 412Oa und 4122a ausgegeben wird. Bevor die zum Ausgeben dienende Kammer in gleicher Weise wie oben beschrieben unter Druck gesetzt wird, wird die Vorrichtung vorzugsweise im wesentlichen horizontal ausgerichtet, und das Ventil 462a wird durch Zurückbewegen des Hohlkörpers 474a in die geschlossene Stellung gebracht, wie es in Fig. 24 gezeigt ist. Dadurch wird nicht nur ein zweites Ventil überflüssig, sondern es kommt auch die Notwendigkeit in Wegfall, die Vorrichtung mehrmals umkehren zu müssen.

ORIGINAL INSPECTED-

609829/0572

25590S0

In den Fig. 26 bis 30 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele gezeigt, die jeweils nur ein einziges Ventil besitzen, wobei es sich um ein Drehventil handelt. Hierbei haben die Ventile eine Zweiweg-Funktion, je nach der gegenseitigen stellung der Teile der Vorrichtung. Da die Ventile durch Scherung wirken, ist keine Betätigung eines Kolbens erforderlich. Teile, die vorstehend beschriebenen Teilen ähnlich sind, tragen die gleichen Bezugs- ' zahlen, wobei zur Unterscheidung b bzw. c hinzugefügt ist.

In'den Fig. 26 bis 28 handelt es sich um den gleichen Trennbehälter 422b und den gleichen Stopfen 432b wie bei den vorherigen beiden Ausführungsbeispielen. Das Klappenventil der vorherigen Konstruktion ist jedoch durch ein einteiliges Drehventil 4300 ersetzt, das den zweiten Hohlkörper 474b umfaßt, der um eine Achse 428b innerhalb des Zylinders 452b drehbar ist. Der Zylinder 452b ist an seinem Ende 453b mit einer öffnung, vorzugsweise mit drei öffnungen 4302 versehen, die zueinander um 120° versetzt sind, wie es in Fig. 27 gezeigt ist und von denen sich jede von dem Röhrchen 444b radial nach außen erstreckt. Am Ende 478b des Hohlkörpers 474b £st zumindest ein Durchgang, vorzugsweise sind drei entsprechende Durchgänge 4304 vorgesehen, die gegenüber der Achse 428b versetzt sind. Kolbenringe 482b dienen hierbei dazu, um den Hohlkörper 474b drehbar innerhalb des Zylinders 452b zu führen. Der Anschlagring 469b ist so abgewandelt, daß er einen Federkraft erzeugenden Flansch 4306 besitzt, der sich bis zum äußeren Ende des Hohlkörpers 474b erstreckt und dieses berührt, so daß der Hohlkörper 474 gegen eine hin und her gerichtete Bewegung innerhalb des Zylinders 452b gesichert und in dem Zylinder 452b festsitzend gehaltert wird.

V7ie es in Fig. 27 gezeigt ist, kommen, wenn das Drehventil 4300 um einen Winkel von ungefähr 60° um die Achse 42.8b gedreht wird, die Durchgänge 4304 mit den öffnungen 4302"zur Deckung und geben dadurch den Durchfluß vom Trennbehälter 422b in den Ausgabebehälter frei, wenn der Behälter die untere Lage

809829/0572

einnimmt, wie es in Fig. 26 gezeigt ist. Dadurch, daß die öffnungen 4302 mit einer größeren .Weite an ihrem äußeren Umfang in Bereichen 4308 versehen sind, wie es in den Fig. 27 und 28 gezeigt ist, wird das Volumen,in das das Serum nach dem Durchtritt durch das Röhrchen 444b einfließt, vergrößert, so daß die Schnelligkeit, mit der der Flüssigkeitstransport erfolgt, erhöht wird. Die genaue Formgebung der vergrößerten Bereiche der öffnungen ist nicht kritisch.

Uni das Entweichen von Luft nach oben in den Trennbehälter 422b zu begünstigen, ist eine in Fig. 26 gezeigte Schnüffelbohrung 4310 an der Außenfläche des Röhrchens 444b vorgesehen, wobei sich die Schnüffelbohrung über den ganzen Bereich einer der öffnungen 4302 in den Trennbehälter 422b hinein erstreckt. Auf Grund der verbesserten Abfuhr der Luft fließt das Serum schneller in den Ausgabebehälter ein.

Es ist ersichtlich, daß die Einrichtung, die für das Unterdrucksetzen des Ausgabebehälters vorgesehen ist, auch als Einrichtung zum Drehen des Drehventils 4300 dienen kann.

Bei dem in den Fig. 29 und 30 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gerät eine Ausgabeeinrichtung 44Oc auf, bei der das Drehventil 430Oc so angeordnet ist, daß es um eine senkrecht zur Achse 428c des Trennbehälters 422c verlaufende Drehachse rotierbar ist. In diesem Falle ist das Drehventil in einer zylindrischen Bohrung 4312 des Durchgangs 442c gelagert, wie es in Fig. 30 gezeigt ist. Der Durchgang 442 seinerseits weist einen Hohlkörper 4314 auf, der an seinem einen Ende 4316 mit dem Röhrchen 444c einstückig verbunden und an seinem gegenüberliegenden Ende 4318 mit einem Kolben 472c versehen ist. Eine feste Bohrung 4320 erstreckt sich durch den Hohlkörper 4314 vom einen Ende 4316 bis zum anderen Ende 4318 urd verläuft im wesentlichen senkrecht zu der zylindrischen Bohrung 4312. Das Drehventil 430Oc weist im einzelnen einen

609829/0572

Stopfen 4321 auf, dessen Außenfläche 4322 passend und drehbar innerhalb der zylindrischen Bohrung· .4312 aufgenommen ist.
Mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei Rippen 4324 ist
bzw. sind an der Außenfläche 4322 in der Weise angeformt, daß sie mit Nuten 426 fluchten und in diese passen, die in der
zylindrischen Bohrung 4312 ausgeformt sind. Ein einzelner
Durchgang 4304c erstreckt sich senkrecht zur zylindrischen
Bohrung 4312 durch den Stopfen 4321 hindurch und ist so angeordnet, daß er mit der festen Bohrung 4320 fluchtet, wenn der Stopfen 4321 in die richtige Lage gedreht wird. Um ein Drehen des ^Stopfens zu erleichtern, können öffnungen 4323 an der
Außenfläche' des Stopfens 4321 in einer von der Drehachse entfernten Lage angebracht sein, um ein Antriebsglied aufzunehmen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Ausgabebehälter dadurch unter Druck gesetzt, daß eine teleskopartige Beziehung
zwischen dem Ausgabebehälter und dem Hohlkörper 4314 besteht. Genauer gesagt dient der Behälter als Zylinder bezüglich des
Kolbens 472c, der an dem Ende 4318 des Hohlkörpers 4314 ausgebildet ist. Kolbenringe 4329 können angeformt oder anderweitig an der Oberfläche des Kolbens 472c angebracht sein.
Ein Anschlagring 4330 ist am Ende des Behälters angeordnet
oder der Ausgabebehälter kann zusammen mit dem Ring ein integrales Teil darstellen, wobei der Anschlagring einen Teil der Behälterwandung bildet. Im Betrieb ist der Anschlagring 4330
in Berührung mit dem ersten Kolbenring 4329, wenn das Drehventil 430Oc von der geschlossenen Stellung, die in Fig. 29
gezeigt ist, in die geöffnete Stellung gedreht v/erden soll.
Nachdem diese Drehung durchgeführt und der Ausgabebehälter
gefüllt ist, wird das Ventil in die geschlossene Stellung zurückgedreht und braucht nun kein weiteres Mal gedreht zu werden. Der Auscpbebehälter kann über den Hohlkörper 4314 weit
genug nach oben geschoben werden, um den Druck innerhalb des
Ausgabebehälters so weit ansteigen zu lassen, daß ein Tropfen an der Rampe des Ausgabebehälters gebildet wird.

609829/0572

Fig. 31 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein einziges Ventil in Form eines Zweiweg-Scherventils vorgesehen ist, wie es auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 29 der Fall ist_r wobei jedoch das öffnen und Schließen durch eine hin- und hergehende Bewegung und nicht durch eine Drehbewegung erfolgt. Teile, die vorher beschriebenen Teilen ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, denen d hinzugefügt ist. Die Vorrichtung weist einen Trennbehälter 422d und ein Röhrchen 444d. das sich in den Trehnbehälter hinein erstreckt, sowie einen Ausgabebehälter auf,der in der Weise aufgebaut ist, wie es in Fig. 20 gezeigt ist. Der Hohlzylinder 452d; der mit dem Röhrchen 444d einstückig ausgebildet ist, ist jedoch so abgeändert, daß er ein feststehendes Rohr 4400 bildet, das einen geradlinigen Fortsatz des Röhrchens 444d darstellt. Ein Ventil 4402 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als hutförmiges Glied ausgebildet, das eine Sperrfläche 4404, Seitenwände 4406, die in Anlage an der Außenfläche des feststehenden Rohres 4400 hin und her verschiebbar sind sowie einen nach rückwärts verlaufenden Mantel 4408 aufweist, der mit der Wandung 468d des Zylinders 452d zusammenpaßt. Die Seitenwände 4406 weisen zumindest eine, vorzugsweise zwei öffnun- * gen 4410 auf. Kolbenringe 4412 sind vorzugsweise einstückig mit der Innenfläche der Seitenwände 4406 ausgebildet. Ein Anschlagring 469d ist so angeordnet, daß er die Bewegung des Ventils 4402 so in der ausgezogenen Stellung begrenzt, daß bei nach unten gekehrtem Ausgabebehälter die öffnungen 4410 nicht von dem feststehenden Rohr 4400 verschlossen sind, so daß das Hindurchfließen des Serums durch den Durchgang 442d ermöglicht wird, der durch das Röhrchen 444d und den Zylinder 452d gebildet wird, durch die hindurch das Serum in den Ausgabebehälter einfließt. Durch Zurückschieben des Ventils 4402 in die gezeigte Stellung werden die öffnungen 4410 wieder durch das feststehende Rohr 4400 verdeckt. Das Zurückschieben in die geschlossene Stellung erzeugt einen Kolbeneffekt, der nur auf den Trennbehälter 422d einwirkt, wenn die öffnungen 4410

603829/0572

/J

zuerst schließen, während einiges Serum in das feststehende $ohr durch die Sperrfläche 4404- zurückgeschoben wird. Wie bei ^v dem vorherigen Ausführungsbeispiel kann eine Schnüffelbohrung 431Od für den Austritt von Luft am Röhrchen 444d vorgesehen sein.

609829/0572

Claims (34)

Patentansprüche

1) \Behälter zum Aufbewahren und zum tropfenweisen Abgeben einer

Flüssigkeit mit einer im Boden des Behälters vorgesehen öffnung für die Ausgabe der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (32, 32b) an seiner äußeren Wandfläche (34, 34a,, 34b) eine Rampe (42, 42a bis d) aufweist, innerhalb deren die Öffnung (50, 50a.bis c) vorgesehen ist, daß die Rampe (42, 42a bis d) eine Fläche zum Halten eines Flüssigkeitstropfens mit einem Volumen von 1 Mikroliter bis 30 Ilikroliter besitzt und daß in dem Bereich, in dem die Rampe (42, 42a bis d) und die Wandfläche (34, 34a, 34b) des Bodens (32, 32b) aneinander angrenzen, eine Einrichtung (44, 46, 48) vorgesehen ist, die das Ausbreiten der aus der Öffnung (50, 5Oa bis c) ausgetretenen Flüssigkeit auf die Fläche der Rampe (42, 42a bis d) begrenzt.

2) Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (50, 50a bis c) einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt besitzt und daß die Rampe (42, 42a bis d) von einer Kante (48, 48a, -48b) begrenzt ist, die so scharf ist, daß sie ein Ausbreiten des Flüssigkeitstropfens verhindert.

3) Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (48, 48a, 48b) einen Krümmungsradius von höchstens ungefähr 0,2mm besitzt.

4) Behälter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (42, 42a bis d) im wesentlichen eben ist und eine im wesentlichen kreisrunde, durch die Kante (48, 48a, 48b) begrenzte Fläche bildet.

6 0 9 8 2 9/0572

5) Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Fläche der Rampe (42, 42a bis d) zumindest ungefähr 0,5 mm beträgt.. .

6) Behälter na'ch Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die

Größe der Fläche der Rampe (42, 42a bis d) zwischen unge-

2 fähr 0,0026 und ungefähr 0,018 cm beträgt.

7) Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Fläche der Rampe (42, 42a bis d) mit der Wandfläche (34, 34a, 34b) des Bodens (32, 32b) verbindende geneigte Verbindungsfläche (44, 44c) vorgesehen ist, die gegenüber der Längsachse (39, 39a) des Behälters (30, 30a bis d) , längs deren beim Ausgeben der Flüssigkeit die Schwerkraft wirkt, einen Neigungswinkel(P)von nicht mehr als ungefähr 15° bildet^ und daß die Fläche der Rampe (42, 42a bis d) von der angrenzenden Wandfläche (34, 34a, 34b) des Bodens (32, 32b) einen Abstand(h)besitzt, der. ausreichend groß ist, um ein Ausbreiten der Flüssigkeit über den Bereich der Verbindungsfläche (44, AAc) zu verhindern.

8) Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (42, 42a bis d) eine

des Behälters in Richtung der Längsachse (39, 39a)/gemessene Dicke von

nicht mehr als 0,25 mm besitzt.

9) Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (50, 50a bis c) einen Durchmesser besitzt, der so klein ist, daß ein Ausfließen der aus dem Behälter auszugebenden Flüssigkeit mit einer Oberflächenspannung zwischen etwa 35 und 75 dyn/cm durch Schwerkrafteinfluß verhindert ist und daß ein mit dem Behälter (30, 30a bis e) verbindbarer Druckerzeuger (51, 452, 462, 478, 484, 452a, 466a, 478a, 452b, 474b, 452d, 412O, 4122, 4304, 4318) zum Erzeugen eines Überdrucks zum tropfenweisen Herauspressen von Flüssigkeit aus dem Behälter vorgesehen ist.

609829/0572

- «fb -

10) Behälter nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Dichtungsrippe (56, 56b, 56c), di;e sich im wesentlichen senkrecht von .der seitlichen Wandung (3 8, 3 8b) des Behälters erstreckt und an eine Dichtfläche des Druckerzeugers anlegbar ist.

11) Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger einen Balg (64) aufweist, dessen Volumen durch ein linear bewegbares, den Balg (64) beaufschlagendes Betätigungsglied (100) veränderbar ist.

12) Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung (68, 69) für den Balg (64) vorgesehen ist, die einen eine Drehbewegung in eine Linearbewegung umsetzenden Wandler (92) aufv/eist.

13) Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger ein als Kolben relativ zu einem Zylinder (110, 452, 452a, b, d)bewegbares Glied (110, 474, 474a, 474b) aufweist und daß der Innenraum des Zylinders mit dem Innenraum des Behälters verbindbar ist.

14) Behälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger eine Betätigungseinrichtung (68a, 69a) zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung des Kolbens (112) besitzt.

15) Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger eine mit der Kammer (41) des Behälters (30,3Oa bis d) verbindbare zweite Kammer (140) besitzt, deren Volumen veränderbar ist, und daß eine Einrichtung zum Verändern des Volumens der zweiten Kammer vorgesehen ist.

16) Behälter nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er eine flexible Wandung (38, 38b) be-

609829/0572

sitzt und daß der Druckerzeuger' ein die flexible Wandung zum Verkleinern des Volumens des Behälters (30, 30a bis d) beaufschlagendes, bewegbares Glied (54a, 4120, 4122) besitzt.

17) Behälter nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (140) eine flexible Wandung (142, 144, 146, 148) besitzt und daß der Druckerzeuger ein bewegbares Glied zum Beaufschlagen der flexiblen Wandung und zum Verkleinern des Volumens der zweiten Kammer

(140) besitzt.

18) Behälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (140) mit der ersten Kammer (41) mindestens eine gemeinsame Wandung (38b) besitzt, daß in der gemeinsamen Wandung ein Durchgang (160) für die Flüssigkeit vorge-. sehen ist und daß eine Einrichtung zum Verschließen crieses Durchgangs (160) vorgesehen ist.

19) Behälter nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang (160) durch Zusammendrücken der flexiblen Wandungen des Behälters verschließbar ist.

20) Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß er eine den Ursprung der in ihm enthaltenen Flüssigkeit kennzeichnende Markierung (180) besitzt.

21) Behälter nach Anspruch 9 und einem der übrigen Ansprüche 1 bis 2ö ,dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckerzeuger eine Bewegungseinrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem Behälter (30/ 30a bis d) und einem Substrat (S), auf dem ein Tropfen von aus dem Behälter herausgepreßter Flüssigkeit abgelegt werden soll, zugeordnet ist, daß eine Steuerung vorgesehen ist, die die Bewegungseinrichtung so steuert, daß das Substrat (S) den abzulegenden Flüssigkeitstropfen, jedoch nicht die

609829/0572

den Flüssigkeitstropfen tragende Rampe (42, 42a bis d) berührt. '■·

22) Behälter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger ein Schnüffelventil (70) aufweist, mittels dessen der Innenraum des Behälters (30, 30a bis d) mit dem Atmosphärendruck wahlweise belüftbar ist.

23) Behälter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß dem Druckerzeuger ein in Abhängigkeit vom Innendruck im Behälter (30, 30a bis d) elektrische Signale für die Steuerung erzeugender Wandler (200) zugeordnet ist.

24) Behälter nach Anspruch 23 / dadurch gekennzeichnet, daß

die Steuerung auf das Auftreten von zwei verschiedene Druckwerte im Innenraum des Behälters (30, 30a bis d) kennzeichnende Signale in der Weise anspricht, daß der Druckerzeuger und/oder die Bewegungseinrichtung außer Betrieb gesetzt werden bzw. gesetzt wird, wenn die Signale von vorgewähli^{en Sollwerten} abweichen und/oder nicht in vorbestimmter Zeitfolge auftreten.

25) Behälter nach einem der Ansprüche 9 bis 24 * dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger eine den Behälter (30, 30a bis d) mit einem zur Gewinnung der Flüssigkeit (B) dienenden Trennbehälter (422) verbindende Durchgangsvorrichtung bildet.

26) Behälter nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsvorrichtung ein an seinem äußeren Ende (448) zugespitztes, mit dem Innenraum der Durchgangsvorrichtung in Verbindung stehendes Röhrchen (444, 444a bis d) besitzt und an einem den Trennbehälter (422) verschließenden Stopfen (432) so anbringbar ist, daß das Ende (448) des Röhrchens (444, 444a bis d) den Stopfen (432) durchdringt.

609829/057 2

27) Behälter nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Durchgangsvorrichtung durch mindestens ein Ventil (462, 462a, 484, 4300, 4310, 4402) in der Weise verschließbar ist, daß der Innenraum gegenüber dem Behälter (30, 30a bis d) und/oder dem Trennbehälter (422) abdichtbar ist.

28) Behälter nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsvorrichtung aus einem als Zylinder (452, 452a bis d) dienenden ersten Hohlkörper und einem teleskopartig relativ zu diesem verschiebbaren zweiten Hohlkörper (474, 474a bis d) gebildet ist, der als das Volumen des Innenraums der Durchgangsvorrichtung verändernder Kolben dient.

29) Behälter nach Anspruch 27 oder 28, dadurch ge- . „ kennzeichnet, daß mindestens eines der Ventile als Klappenventil ausgebildet ist.

30) Beheiter nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Ventile als Drehventil (4300, 43QOc) ausgebildet ist.

31) Behälter nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil um eine zur Längsachse (428, 428a, 428b) der Durchgangsvorrichtung parallele Achse drehbar ist.

32) Behälter nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehventil (430Oc) um eine zur Längsachse (428, 428a, 428b) der Durchgangsvorrichtung senkrechte Achse drehbar ist.

33) Behälter nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch Scherung wirkendes Ventil vorgesehen ist.

609829/0572

SO

34) Behälter nach Anspruch 27 oder 28,

dadurch gekennzeichnet, daß ein hutförmiges, die Außenfläche des Röhrchens (444d) konzentrisch umgebendes Ventil (4402) vorgesehen ist, das in Richtung der Längsachse (428d) der Durchgangsvorrichtung hin und her verschiebbar ist und mindestens eine Durchgangsöffnung (4410) besitzt, die so angeordnet ist, daß sie bei der Verschiebebev-'egung von der Wand des Röhrchens (444d) wahlweise verdeckt oder freigegeben wird.

609829/0572

St

Leerse ite