DE2626332C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind schon Vorrichtungen zur Probenuntersuchung
in verschiedenen Ausgestaltungen bekannt. In den
GB-PS14 91 879, GB-PS 14 91 880 und GB-PS 15 09 186
ist eine Vorrichtung offenbart, bei der der Drehtisch
durch einen Motor bezüglich einer ortsfesten Ausgabe-Ein
richtung schrittweise gedreht und eine Blutprobe und
eine Reagenzmenge (und ggf. ein Verdünnungsmittel und/oder
ein Farbstoff) von der Ausgabe-Einrichtung einem zumindest
teilweise lichtdurchlässigen Probenbehälter (in Form
einer Phiole) nach schrittweisen Drehvorschubbewegungen
der Drehplatte übergeben wird. Gleichzeitig wird ein
Lichtstrahl oder ein Lichtstrahlenbündel um die Achse
der Drehplatte herumgeführt, so daß verschiedene Probenbe
hälter aufeinanderfolgend geprüft werden können. Das
durch die Probebehälter hindurchgeführte Licht wird
einem Lichtdetektor zugeführt, welcher von den jeweiligen
Stärken des Lichts abhängige Ausgangsspannungen erzeugt,
die zum Analysieren der Blutproben verwendet werden.
In der DE-PS 18 06 585 ist eine Vorrichtung zur Probenun
tersuchung offenbart, bei dem sich die Probenbehälter
in einen kreisringförmigen Gehäuse-Raum hinein erstrecken,
der sich unterhalb des Drehtisches befindet. Das Gehäuse
weist einen Lufteinlaß und einen Luftauslaß sowie ein
Gebläse zur Erzeugung einer Luftströmung im geschlossenen
Kreislauf auf. Es ist eine Einrichtung zur Veränderung
der Temperatur der strömenden Luft vorgesehen, die
um die Probenbehälter herum zirkuliert. Die Lufttemperatur
wird durch eine Temperaturregeleinrichtung auf einem
vorbestimmten Wert gehalten. Bei dieser bekannten Vorrich
tung sind besondere Leitungen erforderlich, um eine
wirksame Luftströmung zu erreichen, wodurch sich eine
komplizierte und teure Bauweise ergibt.
Eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art ist
in der DE-AS 19 06 734 beschrieben und dargestellt.
Bei dieser bekannten Ausgestaltung befinden sich die
Probebehälter in einem Flüssigkeits-Bad, z. B. Silikonöl,
in dem Heizelemente zwecks Aufrechterhaltung einer
vorbestimmten Temperatur für die Probenbehälter angeordnet
sind. Durch eine solche Temperaturregelung kann jedoch
keine genaue oder nahezu genaue Temperaturstabilität
erreicht werden, da nämlich die Einführung einer Flüssig
keit in den Probenbehälter von der außerhalb der tempera
turgeregelten Umgebung dazu führt, daß zumindest eine
momentane Temperaturänderung im Probenbehälter stattfindet.
Da viele der klinisch wesentlichen Reaktionen temperaturab
hängige Reaktionszeiten oder Reaktionsabläufe besitzen,
können selbst solche scheinbar geringfügigen Temperatur
schwankungen die Genauigkeit der klinischen Analyse
nachteilig beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß
eine genauere Regelung der Temperatur in den Probenbehältern
erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist der Abgabeeinrich
tung eine besondere Heizeinrichtung zugeordnet,
die zusätzlich und unabhängig von der Temperaturregelein
richtung funktioniert. Auf diese Weise läßt sich die
angestrebte Temperatur in den Probenbehältern optimal
regeln.
Es ist zwar aus der DE-AS 21 17 098 bekannt, die gleiche
Flüssigkeit zur Vorerwärmung einer zugeführten Probe
und zur Temperaturregelung eines Probenbehälters zu
verwenden, jedoch kann eine befriedigende Regelung
der Temperatur des Probenbehälters nicht sichergestellt
werden, da Schwankungen der Temperatur des zuströmenden
Materials direkt auf den Probebehälter übertragen werden,
und zwar auch mittels der steuernden Flüssigkeit. Eine
befriedigende Stabilisierung der Temperaturschwankungen
kann nicht erreicht werden. Es ist zu berücksichtigen,
daß in beiden Stufen das gleiche Heiz-Medium verwendet
wird. Deshalb tritt unvermeidbar eine Wärmeübertragung
längs des Strömungsweges auf, weshalb ein Temperaturgra
dient vorliegt.
Die Aufgabe wird für den Fall, daß die angestrebte Tempe
ratur unterhalb der Umgebungstemperatur (Raumtemperatur)
liegt, erfindungsgemäß
durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 2 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen 3-5 beschrieben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in einer ver
einfachten Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung zur Probenuntersuchung von Blut;
Fig. 1a den Schnitt A-A in Fig. 1;
Fig. 1b den Schnitt B-B in Fig. 1, wobei ein Deckel der
Vorrichtung entfernt ist;
Fig. 2 eine senkrechte Schnittansicht einer Abgabe-Ein
richtung der Vorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung,
mittels der eine vorbestimmte Menge eines Serums
oder eines Reagenz und danach eine vorbestimmte
Menge eines Verdünnungsmittels durch die Abgabe-
Einrichtung ausgegeben wird.
Die in den Fig. 1, 1a und 1b gezeigte Vorrichtung wird für
die farbmetrische Auswertung, Lichtsteuerungsauswertung und
Leuchtstoffmeßauswertung oder fluoreszenzmetrische Auswer
tung von Reaktionen zwischen Blutproben und Reagenzen
verwendet. Die Vorrichtung weist einen ortsfesten Rahmen 1
auf, welcher ein hohles senkrechtes Lagerrohr 2 trägt.
Innerhalb des Lagerrohrs 2 erstreckt sich koaxial eine
hohle Welle 3, welche an ihrem oberen Ende über eine
Riemenscheibe, einen Riemen und einen Getriebekasten 13
mit einem Elektromotor 4 verbunden ist, der am Rahmen 1
vorgesehen ist. Das Lagerrohr 2 ist durch eine äußere
Welle 5 koaxial umgeben, welche eine horizontale Dreh
platte 6 oder einen horizontalen Drehtisch an ihrem
unteren Ende trägt und an ihrem oberen Ende über eine An
ordnung aus einer weiteren Riemenscheibe und einem wei
teren Riemen mit einem zweiten Elektromotor 14 verbunden
ist, welcher ein Schrittmotor ist.
Die Drehplatte 6 , welche von einem ortsfesten Deckel 17
oder Verschluß abgedeckt ist, ist kreisförmig, wobei sich
hier ihr Mittelpunkt auf der gemeinsamen Achse des Lager
rohrs 2 und der Wellen 3 und 5 befindet, und wobei sie um
ihren Außen- oder Kreisumfang eine Vielzahl oder Anzahl
gleichmäßig voneinander in Abstand liegender Probenbe
hälter wie Phiolen oder Reagenzgläser aufweist. Diese
Reagenzgläser oder Phiolen sind in Ausnehmungen der
Drehplatte 6 abnehmbar angebracht.
Der untere Teil des Rahmens 1 ist in Form eines zylindri
schen Gehäuses 52 ausgebildet, welches einen sich nach
innen erstreckenden kreisringförmigen Flansch aufweist,
auf dessen radial innersten Teil der Deckel 17 vorgesehen
ist. Jede Phiole erstreckt sich von der Oberflächenebene
der Drehplatte in den Raum herunter, der seitlich und am
Boden durch das Gehäuse 52 umgrenzt und nach oben durch
die Drehplatte 6 begrenzt ist. Wie aus den Fig. 1 und 1a
ersichtlich, ist der Durchmesser der Drehplatte 6 etwas
größer als der Durchmesser der Öfffnung im oberen Teil des
Gehäuses 52, wobei die Drehplatte 6 innerhalb des Gehäuses
in einem sehr kleinen Abstand unterhalb des Flansches des
Gehäuses 52 angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Über
führung von Luft zwischen dem Außenumfang des Gehäuses 52
und dem Innenraum und umgekehrt minimal.
Die Welle 3 ist an ihrem unteren Ende, welches unterhalb
der Drehplatte 6 liegt, mit einem horizontalen Arm 7
verbunden, der sich in Bezug auf die Welle 3 radial er
streckt. Die Welle 3 ist auch mit einem Gegengewicht 18 für
den Arm 7 verbunden. Der Arm 7 trägt zwei optische Faser
lichtführungen 8 und 9. Die Lichtführung 8 hat ein Ein
gangsende am oberen Ende der Welle 3 und erstreckt sich
innerhalb der Welle 3 koaxial senkrecht herunter. Am unte
ren Ende der Welle 3 erstreckt sich die Lichtführung 8
davon radial nach außen entlang des Armes 7 und hat ein
Ausgangsende in einer Stellung entlang des Armes 7, welche
von dem Außenumfang oder der Peripherie der Drehplatte 6
nach innen liegt. Das Ausgangsende der Lichtführung 8 bil
det oder umgrenzt eine schlitzförmige Ausgangsöffnung. Die
Führung 9 hat ein Eingangsende, das am Arm 7 von dem
Außenumfang oder der Peripherie der Drehplatte 6 nach
außen angeordnet ist und mit dem Ende der Lichtführung 8
fluchtet. Das Eingangsende der Führung 9 umgrenzt oder
bildet eine schlitzförmige Eingangsöffnung. Die
Lichtführung 9 erstreckt sich vom Außenumfang oder der
Peripherie der Drehplatte 6 entlang des Armes 7 radial
nach innen und hat ein Ausgangsende, welches entlang der
Achse der Welle 3 senkrecht nach unten gerichtet ist. Fig.
1b zeigt, wie die Lichtführung 8 zwischen ihrem radialen
und ihrem axialen Abschnitt gewunden oder in einer
Schleife gelegt ist, um eine übermäßige Krümmung auf die
Lichtführung 8 zu vermeiden. Die Anordnung der (in Fig. 1b
nicht gezeigten) Lichtführung 9 ist dieselbe.
Oberhalb des oberen Endes der Welle 3 ist eine Lampe 10
vorgesehen, welche angeordnet ist, um Licht senkrecht nach
unten in eine kreisförmige Eingangsöffnung zu richten,
welche durch das Eingangsende der Lichtführung 8 umgrenzt
oder gebildet ist. Zwischen der Lampe 10 und der Eingangs
öffnung kann ein Filter oder eine Rost- oder Gittereinheit
vorgesehen sein, um die Wellenlänge des Lichts auszuwäh
len, welches in die Eingangsöffnung eintritt, und somit
die Auswertung verschiedener Reaktionen ermöglicht. Vom
Ausgangsende der Lichtführung 8 radial nach außen ist ein
optisches System vorgesehen, welches einen (nicht gezeig
ten) Korrekturschlitz, eine Sammel- oder Convex-Linse 11
und einen (nicht gezeigten) weiteren Korrekturschlitz für
fokussierendes Licht aufweist, welches durch die Lichtfüh
rung 8 auf eine Flüssigkeit in einem Reagenzglas oder in
einer Phiole gerichtet ist. Das optische System ist an
horizontalen Gleitbahnen festgeklemmt, welche im Arm 7 ge
bildet sind, um die Einstellung oder Verstellung zu er
leichtern. Licht, welches durch die Flüssigkeit übertragen
wird, wird von der Lichtführung 9 an ihrem Eingangsende
aufgenommen und an ihrem Ausgangsende geliefert, von wel
chem es entlang der Achse der Welle 3 einem Fotoverstärker
oder Lichtverstärker 12 senkrecht nach unten zugeführt
wird.
Die Welle 3 ist an ihrem unteren Ende auch mit einem
Flügel 57 verbunden, der innerhalb des Raumes angeordnet
ist, der vom Gehäuse und der Drehplatte 6 umgrenzt ist,
wobei der erstere von dem Arm 7 um die senkrechte Achse
der Welle 3 um 90° winklig im Abstand angeordnet ist. Der
Flügel 57 besteht im wesentlichen aus zwei rechteckigen
Platten, welche so angeordnet sind, daß sie längeren und
kürzeren Kanten der rechteckigen Stirnflächen der Platten
in Bezug auf die Welle 3 radial bzw. axial angeordnet
sind. Der Flügel 57 ist mit Ausschnitten 63 versehen,
welche etwas größer als die Reagenzgläser oder Phiolen
sind, jedoch der Form der Phiolen annähernd entsprechen.
Dadurch kann der Flügel 57 gedreht werden, wobei sich
seine obere Kante dicht neben der Unterseite der Dreh
platte 6 befindet, während gleichzeitig auch gewährlei
stet ist, daß die Drehung des Flügels 57 durch die Phiolen
oder Reagenzgläser nicht behindert wird. Zusätzlich ist
die Gesamtlänge von einem Ende zum anderen des Flügels 57
nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Um
fangswand des Gehäuses.
Unterhalb des Flügels 57 ist auf radialen Stützplatten 61
und in einem geringen Abstand von dem Flügel 57 eine hori
zontale kreisringförmige Platte 58 vorgesehen, deren Mit
telöffnung 59 koaxial zu den Wellen 5 und 6 liegt, und der
Außen-Durchmesser kleiner als die Länge des Flügels 57 von
einem Ende zum anderen ist, um einen kreisringförmigen
Luftspalt 62 zwischen der Außenkante der kreisringförmigen
Platte 58 und der Außenumfangswand des Gehäuses 52 zu
schaffen. Elektrische Heizeinrichtungen 60, welche in Form
konzentrischer Ringe angeordnet sind, sind in dem Raum
zwischen der Basis des Gehäuses 52 und der Platte 58
angeordnet und erstrecken sich durch Öffnungen von Stütz
platten 61 hindurch. Ein (nicht gezeigter) Thermistor
(Heißleiter) ist innerhalb des Gehäuses dicht neben den
Reagenzgläsern oder Phiolen angeordnet, wobei er auf die
Temperatur innerhalb des Raumes anspricht, der durch die
Platte 58, die Drehplatte 6 und die Umfangswand des Gehäu
ses 52 umgrenzt oder begrenzt ist, wobei dieser Thermistor
angeordnet ist, um die den Heizeinrichtungen 60 zugeführte
Energie zu steuern und somit die Menge der Wärme zu regu
lieren, welche durch die Heizeinrichtungen 60 erzeugt ist,
um somit die Temperatur innerhalb des Raumes und somit die
Temperatur der Phiolen oder Reagenzgläser auf einen vorbe
stimmten Wert zu halten.
Eine Ausgabe-Einrichtung (Abgabe-Einrichtung)
ist am Flansch des Gehäuses 52
neben dem Kreisumfang oder Außenumfang der Drehplatte 6
vorgesehen, wobei an einer ersten Station eine vorbestimm
te Blutmenge zusammen mit einer vorbestimmten Menge eines
Verbindungsmittels in eine Phiole ausgegeben wird, wenn
sich die Drehplatte 6 zwischen schrittweisen Drehvorschub
bewegungen in Ruhestellung befindet und wobei an einer
zweiten Station, wenn sich die Drehplatte 6 wiederum in
ihrer Ruhestellung befindet, vorbestimmte Mengen eines
Reagenz- und eines Verdünnungsmittels in eine Phiole aus
gegeben werden, welche Blut und Verdünnungsmittel aus der
ersten Station enthält. Zu diesem Zweck ist an jeder Sta
tion eine Ausgabe-Einrichtung 100 vorgesehen, welche nach
folgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher beschrieben
wird. Die Ausgabe-Einrichtung 100 ist auf einem Stützteil
101 (Fig. 1) angeordnet und senkrecht verschiebbar, damit
sie frei von der Phiole gehoben werden kann, so daß die
Drehplatte 6 ihre schrittweise Drehvorschubbewegung aus
führen kann. Der Stützteil 101 kann nach einer Seite hin
geschwenkt werden, um die Ausgabe-Einrichtung 100 über
eine Phiole mit Blut oder mit Reagenz zu führen. Die Aus
gabe-Einrichtung 100 wird in die Phiole gesenkt, wobei
eine abgemessene Menge Blut oder Reagenz eingeführt wird.
Wenn die Drehplatte 6 in die nächste Ruhestellung gelangt,
wird die Ausgabe-Einrichtung in eine andere Phiole einge
führt zur Abgabe einer abgemessenen Menge von Verdünnungs
mittel in diese Phiole.
Im Arbeitszustand der Blutanalysier-Vorrichtung wird die
Drehplatte 6 schrittweise durch den Motor 14 an der Aus
gabe-Einrichtung vorbei gedreht, wo eine Blutprobe und
eine Reagenzmenge (und möglicherweise auch eine Menge
eines Verdünnungsmittels und/oder eines Farbstoffes) in
verschiedene Phiolen eingebracht wird, während jeder Ver
weilzeit der Drehplatte 6 zwischen aufeinanderfolgenden
schrittweisen Drehvorschubbewegungen. Gleichzeitig wird
der Motor 14 veranlaßt, die Welle 3 durch zumindest eine
Umdrehung während jeder Verweilzeit zu drehen und somit zu
bewirken, daß sich der Arm 7 dreht, so daß der Lichtstrahl
oder das Lichtstrahlbündel aus der Lichtführung 8 die
Phiolen aufeinanderfolgend abtastet und daß von den Flüs
sigkeiten in den Phiolen übertragenes Licht von der Licht
führung 9 empfangen und dem Fotoverstärker bzw. Fotoelek
tronen-Lichtverstärker 12 zugeführt wird, der eine Aus
gangsspannung erzeugt, deren Größe von der Intensität oder
Stärke des Lichtes abhängt, welches von der Lichtführung 9
empfangen ist. Gleichzeitig dreht sich der Flügel 57 mit
dem Arm 7, wobei er in dem Raum, der von der Platte 58 und
der Drehplatte 6 begrenzt ist, eine Luftzirkulation be
wirkt. Aufgrund der Zentrifugalkraft strömt die Luft um
die einzelnen Phiolen herum radial nach außen, dann nach
unten durch den kreisringförmigen Luftspalt 62 zwischen
der Platte 58 und der Außenumfangswand des Gehäuses 52,
dann radial nach innen um die elektrischen Heizeinrich
tungen herum und dann wiederum aufwärts, wodurch ein
Kreislauf vorgegeben ist. Gleichzeitig wird die Luft um
die senkrechte Achse des Flügels 57 herumgedreht. Somit
stellt sich eine Umlaufströmung ein, wie in den Fig. 1 und
1a gezeigt. Der Thermistor gewährleistet, daß die Phiolen
und somit die Proben auf einer vorbestimmten Temperatur
innerhalb enger Grenzen gehalten werden.
Der innerhalb des Gehäuses 52 erzielte Luftstrom ist sehr
wirksam zur Herabsetzung der Temperaturschwankungen im Be
reich der Phiolen, welche sich im Gehäuse 52 nach unten
erstrecken. In der Tat ist nach der Untersuchung nicht
möglich gewesen, derartige Temperaturschwankungen zu mes
sen, wobei jedoch ein maximaler Wert von ± 0,05°C ge
schätzt worden ist. Bei einer typischen Form einer Blut
analyse-Vorrichtung ist die thermische Zeitkonstante der
Vorrichtung etwa 30 Sekunden, und die verbrauchte maxima
le Eingangsenergie etwa 200 Watt.
Mit einer geringen Abänderung kann die Vorrichtung
für die Leichtstreuungsanalyse
der Blutproben verwendet werden. Diese Abwand
lung ist in Fig. 1 mit gestrichelten Linien gezeigt, wo
bei die Lichtführung 9 durch eine Lichtführung 9′ ersetzt
worden ist, deren Eingangsende unterhalb der Phiole senk
recht und senkrecht zum Ausgangsende der Lichtführung 8
liegt, und wobei ein Farbfilter zwischen dem Ausgangsende
der Lichtführung 9′ und dem Lichtverstärker 12 vorgesehen
wird. Dann hängt die Ausgangsspannung des Lichtverstärkers
12 von der Intensität ab, mit welcher Licht aus Lichtfüh
rung 8 in einem ausgewählten Wellenlängenband, welches
durch den Filter vorbestimmt ist, die Phiole verläßt.
Bezugnehmend auf Fig. 2 wird nun die Ausgabe-Einrichtung
100 beschrieben. Sie weist einen aufrechten, rohrförmigen
Körper 102 aus Metall auf, der an seinem oberen Teil eine
Einlaß-Verbindungsmuffe 103 aufweist, mit welcher ein
flexibles Einlaßrohr oder ein Einlaßschlauch 104 für die
der Ausgabe-Einrichtung 100 zugeführte Flüssigkeit ver
bunden ist.
Eine Heizspule 106 oder Heizwicklung ist um den rohrför
migen Körper 102 herumgewickelt und erstreckt sich im we
sentlichen auf der Länge desselben. Die Heizspule 106 ist
wiederum durch einen zylindrischen Mantel 107 aus einem
wärmeisolierenden Material umgeben, wobei er an seinem
oberen Ende sich gegen eine kreisringförmige Schulter 108
des kreisförmigen Teiles abstützt, während zwei entgegen
gesetzte kreisförmige Schultern 109 desselben mit einem
Bund 105 oder Bundring in Eingriff stehen, der am unteren
Ende des Körpers 102 gebildet ist.
Der rohrförmige Körper 102 ist an seinem unteren Ende mit
einer Bohrung versehen, welche zu seiner Achse konzen
trisch ist und einen etwas größeren Durchmesser als der
Innendurchmesser des Mantels 107 hat. In der Bohrung sitzt
ein auswechselbares Ausgabe-Mundstück (Abgabespitze) 110, welches einen
rostfreien Staueinsatz haben kann, um das Volumen des Rau
mes zu reduzieren, welcher innerhalb des Mundstückes 110
vorgesehen ist. Das Mundstück 110 erstreckt sich über das
untere Ende des rohrförmigen Körpers 102 und des Mantels
107 hinaus. Der Bund 105 ist mit einem Hohlraum versehen,
um einen Thermistor 111 aufzunehmen, der angeordnet ist,
um die Menge des Stroms zu steuern oder zu regeln, wel
cher der elektrischen Heizspule 106 zugeführt wird, um so
mit die angegebene Flüssigkeit im wesentlichen auf einer
vorbestimmten Temperatur zu halten.
Im Betrieb wird an einer ersten Ausgabestation eine Probe
eines nicht erhitzten oder nicht erwärmten Serums zusammen
mit einer Menge eines erwärmten Verdünnungsmittels in eine
Phiole während einer Verweilperiode der Drehplatte 6 zwi
schen aufeinanderfolgenden schrittweisen Bewegungen der
Drehplatte 6 eingebracht. Dies wird erzielt, indem in die
Ausgabe-Einrichtung, welche mit Verdünnungsmittel gefüllt
ist, eine Menge Serum durch Sog eingeführt wird, welche
ausreichend klein ist, so daß sie ganz innerhalb des Mund
stückes 110 enthalten ist, worauf das Verdünnungsmittel
und das Serum ausgegeben werden. Gleichzeitig bringt eine
zweite Ausgabe-Einrichtung 100 an einer zweiten Station
eine Menge eines erwärmten Reagenz zusammen mit einer
Menge eines erwärmten Verdünnungsmittels in eine andere
Phiole hinein. Der Vorgang ist demjenigen in der ersten
Station sehr ähnlich, nur mit der Ausnahme, daß eine
genügend große Menge eines Reagenz durch Sog eingeführt
wird, um das Mundstück 110 vollständig und um den rohr
förmigen Körper teilweise zu füllen, so daß auch das
Reagenz erhitzt wird. Die Stellung der letzteren Phiole in
Bezug auf die erste ist so ausgewählt, daß durch die
schrittweisen Vorschubbewegungen der Drehplatte 6 jede
Phiole sich von der Ausgabe-Einrichtung 100 für Serum und
Verdünnungsmittel zur Ausgabe-Einrichtung 100 für Reagenz
und Verdünnungsmittel bewegt. Für die Ausgabe der Flüs
sigkeiten wird jede Ausgabe-Einrichtung 100 nach unten
verschoben, bis das Mundstück 110 in der Nähe des Bodens
der Phiole reicht und eine Wand der Phiole berührt, um die
Bildung von Tröpfchen am unteren Ende des Mundstückes 110
zur verhindern. Nach Beendigung der Ausgabe wird die Aus
gabe-Einrichtung jeweils in ihre obere Stellung gehoben,
in welcher das Mundstück 110 frei von der Phiole ist,
worauf die Drehplatte 6 um einen Schritt weiter gedreht
wird, und danach die Ausgabe-Einrichtung wieder in die
nächste Phiole usw. heruntergeschoben wird.
Zum zweckmäßigen Zuführen des Verdünnungsmittels zur Aus
gabe-Einrichtung 100 wird die in Fig. 3 der
Zeichnungen gezeigte schematische Anordnung verwendet. Sie
besteht aus einer Verdünnungsmittel-Pumpe 120, welche
einen Einlaß mit einem Ventil V 1 und einen Auslaß mit
einem Ventil V 2 aufweist, und einer Pumpe 121, die ihre
Fördermenge in eine gemeinsame Ausgangsleitung 122 aus
lassen, wobei die Ausgabe-Einrichtung 100 durch einen
Schlauch 104 versorgt wird. Im Betrieb machen die Pumpen
120, 121 einen Zyklus oder Arbeitsgang, der in der in Fig.
3 gezeigten Stellung beginnt. Das Mundstück 110 befindet
sich in seiner Bereitschaftsstellung während die Pumpe 121
eine halbe Umdrehung macht, um eine abgemessene Menge von
Serum oder Reagenz, die durch den Pumpenhub bestimmt ist,
in die Ausgabe-Einrichtung 100 einzubringen. Nachdem das
Mundstück 110 wieder in seine Stellung gebracht wird, und
zwar zur Ausgabe von Verdünnungsmittel und Serum oder Rea
genz, führt die Pumpe 121 ihren zyklischen Arbeitsgang
durch, um das Serum oder das Reagenz auszugeben, worauf
unmittelbar die Pumpe 120 eine halbe Umdrehung durchführt,
um das erwärmte Verdünnungsmittel in einer vorbestimmten
Menge auszugeben, die durch den Hub der Pumpe 120 bestimmt
wird. Der Arbeitsgang wird schließlich beendet, indem die
Pumpe 120 eine weitere halbe Umdrehung ausführt, um ihren
Zylinder mit frischem Verdünnungsmittel nachzufüllen.
An der Serum-Ausgabestation werden z. B. entweder 5µl
oder 25µl Serum bei Raumtemperatur mit vorerwärmtem Ver
dünnungsmittel aus der Ausgabe-Einrichtung gemischt, um
ein Gesamtvolumen von 150µl zu ergeben. Das Serum und
das Verdünnungsmittel werden in eine Phiole bei der be
stimmten Temperatur ausgegeben, welche durch den die Heiz
einrichtungen 60 steuernden Thermistor 111 bestimmt ist.
Die Phiole hat selbstverständlich eine ähnliche thermische
Kapazität und beeinflußt somit die Temperatur des Flüssig
keitsgemisches. Nach einer Minute werden das Reagenz und
das Verdünnungsmittel zugegeben, wobei erst dann eine
genau gesteuerte oder geregelte Temperatur erforderlich
ist. Zu dieser Zeit sollten das Gemisch aus Serum und
Verdünnungsmittel innerhalb ± 0,05°C der Temperatur im
Gehäuse 52 liegen. Es ist versuchsweise gezeigt worden,
daß dieser Zustand erzielt wird, vorausgesetzt, daß das
Verdünnungsmittel an der Serumausgabestation auf inner
halb ± 0,5°C der erforderlichen Temperatur vorerwärmt
worden ist, eine Bedingung, welche erfüllt werden kann,
indem ein massiver, rohrförmiger Körper 102 aus Kupfer in
der Ausgabe-Einrichtung 100 verwendet wird.
An der Reagenz-Ausgabestation werden 50µl der Reagenz
bei 4,0 ± 0,5°C innerhalb 300 µl des vorerwärmten Ver
dünnungsmittels aus der Ausgabe-Einrichtung 100 in die
Phiole ausgegeben. Die Ausgabe-Einrichtung muß alle sechs
Sekunden ausgeben, so daß es im allgemeinen möglich ist,
die Durchschnittstemperatur oder Mitteltemperatur des
ausgegebenen Gemisches mit großer Genauigkeit zu regeln,
obwohl beträchtliche Temperaturunterschiede innerhalb des
erwärmten Verdünnungsmittels vorliegen können. Durch
Versuche ist ermittelt worden, daß eine Steuerung und
Regelung auf innerhalb ± 0,2°C für die ausgegebene
Reagenz und für das ausgegebene Verdünnungsmittel, welches
auch Fehler umfaßt, die durch ungenaue Reagenztemperatur
verursacht sind, möglich ist. Dies würde einen maximalen
Anfangsfehler von 0,15°C in dem Reaktionsgemisch ergeben,
welcher sich auf einen Fehler von 0,1°C innerhalb 30
Sekunden reduzieren würde.
Bei manchen Verwendungszwecken kann die Zugabe von mehr
als ein Reagenz wünschenswert sein. In solchen Fällen sind
die Bedingungen, die an der Ausgabestation oder an den
Ausgabestationen für das zusätzliche Reagenz erforderlich
sind, nicht so streng. Sie hängen von der Zeit der Zugabe
und von der zugegebenen Menge ab. Hierbei ist zu beachten,
daß dann, wenn die Zugabe weiterer Reagenzen unmittelbar
auf die Ausgabe des ersten Reagenz folgt, Schwierigkeiten
entstehen können, da verschiedene Fehler zusätzlich zu den
bereits vorliegenden auftreten können, wobei keine Zeit
zur Korrektur von Fehlern durch die vorerwärmten Phiolen
verbleibt.
Mit der beschriebenen Blutanalyse-Vorrichtung werden so
mit die Phiolen bei einer eng geregelten Temperatur gehal
ten, und somit ebenso auch das Serum, das Reagenz und das
Verdünnungsmittel, während sie ausgegeben werden. Die Re
aktionen, welche zwischen dem Blut und dem Reagenz statt
finden, erfolgen somit unter genau geregelten Tempera
turen, so daß die von der Vorrichtung erhaltenen Daten
eine genaue Analyse der Blutproben ergeben.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 1a ist in einer abge
wandelten Ausführungsform ein Gebläse 70 mittig innerhalb
des Gehäuses 52 vorgesehen und erstreckt sich von der
unteren Kante des Flügels 57 zum Boden des Gehäuses 52.
Dieses Gebläse wird unabhängig vom Arm 7 und dem Flügel 57
gedreht. Es ist der Zweck dieses Gebläses 70, einen gewis
sen Luftumlauf innerhalb des Gehäuses zu gewährleisten, und
zwar sogar dann, wenn sich der Arm 7 und der Flügel 57 in
der Ruhestellung befinden, um somit die Möglichkeit einer
Überhitzung der Heizeinrichtungen 60 infolge der Tatsache,
daß der sie steuernde Thermistor 111 sehr nahe den Phiolen
liegt, zu vermeiden.
Obwohl die Verwendung der unter Bezugnahme auf die Fig. 3
beschriebenen Anordnung zur Speisung der Ausgabe-Einrich
tung bevorzugt ist, ist es ebenso möglich, eine Ausgabe-
Einrichtung zur Ausgabe der ersten Menge von Verdünnungs
mitteln, eine andere für das Serum, eine dritte für die
zweite Menge von Verdünnungsmitteln und eine vierte Aus
gabe-Einrichtung für das Reagenz zu verwenden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Probenuntersuchung, mit
einem Drehtisch zum Tragen mehrerer Probenbehälter für flüssige Proben, wobei die Probenbehälter auf einem zur Rotationsachse des Drehtisches zentrierten Kreis ange ordnet sind,
einer Dreheinrichtung des Drehtisches zur Förderung der zu untersuchenden Proben,
einer Temperaturregeleinrichtung, die die Temperatur der Probenbehälter auf einem vorbestimmten Wert hält,
einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe vorgegebener Flüssig keitsmengen in jeden Probenbehälter, wobei die einzelnen Probenbehälter nacheinander aufgrund der Drehung des Drehtisches der Abgabeeinrichtung jeweils zugeordnet sind und die Abgabeeinrichtung einen Verteiler enthält, der einen rohrförmigen Körper mit einem Einlaß zur Zu fuhr der Flüssigkeit zum Körper und einem Auslaß mit einer Abgabespitze aufweist, durch die die Flüssigkeit vom Körper in den zugeordneten Probenbehälter abgebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Heizeinrichtung (106, 107) den rohrförmigen Körper (102) erwärmt, und
daß eine einen Temperaturfühler (111) umfassende Steu ereinrichtung die Heizeinrichtung (106, 107) so steuert, daß die Temperatur der abgegebenen Flüssigkeit auf einen vorgegebenen Wert gehalten ist, wobei die Heizeinrich tung (106, 107) und die Steuereinrichtung von der Tem peraturregeleinrichtung unabhängig sind.
einem Drehtisch zum Tragen mehrerer Probenbehälter für flüssige Proben, wobei die Probenbehälter auf einem zur Rotationsachse des Drehtisches zentrierten Kreis ange ordnet sind,
einer Dreheinrichtung des Drehtisches zur Förderung der zu untersuchenden Proben,
einer Temperaturregeleinrichtung, die die Temperatur der Probenbehälter auf einem vorbestimmten Wert hält,
einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe vorgegebener Flüssig keitsmengen in jeden Probenbehälter, wobei die einzelnen Probenbehälter nacheinander aufgrund der Drehung des Drehtisches der Abgabeeinrichtung jeweils zugeordnet sind und die Abgabeeinrichtung einen Verteiler enthält, der einen rohrförmigen Körper mit einem Einlaß zur Zu fuhr der Flüssigkeit zum Körper und einem Auslaß mit einer Abgabespitze aufweist, durch die die Flüssigkeit vom Körper in den zugeordneten Probenbehälter abgebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Heizeinrichtung (106, 107) den rohrförmigen Körper (102) erwärmt, und
daß eine einen Temperaturfühler (111) umfassende Steu ereinrichtung die Heizeinrichtung (106, 107) so steuert, daß die Temperatur der abgegebenen Flüssigkeit auf einen vorgegebenen Wert gehalten ist, wobei die Heizeinrich tung (106, 107) und die Steuereinrichtung von der Tem peraturregeleinrichtung unabhängig sind.
2. Vorrichtung zur Probenuntersuchung, mit
einem Drehtisch zum Tragen mehrerer Probenbehälter für flüssige Proben, wobei die Probenbehälter auf einem zur Rotationsachse des Drehtisches zentrierten Kreis ange ordnet sind,
einer Dreheinrichtung des Drehtisches zur Förderung der zu untersuchenden Proben,
einer Temperaturregeleinrichtung, die die Temperatur der Probenbehälter auf einem vorbestimmten Wert hält,
einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe vorgegebener Flüssig keitsmengen in jeden Probenbehälter, wobei die einzelnen Probenbehälter nacheinander aufgrund der Drehung des Drehtisches der Abgabeeinrichtung jeweils zugeordnet sind und die Abgabeeinrichtung einen Verteiler enthält, der einen rohrförmigen Körper mit einem Einlaß zur Zu fuhr der Flüssigkeit zum Körper und einem Auslaß mit einer Abgabespitze aufweist, durch die die Flüssigkeit vom Körper in den zugeordneten Probenbehälter abgebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kühleinrichtung den rohrförmigen Körper (102) kühlt, und
daß eine einen Temperaturfühler (111) umfassende Steu ereinrichtung die Kühleinrichtung so steuert, daß die Temperatur der abgegebenen Flüssigkeit auf einen vorge gebenen Wert gehalten ist, wobei die Kühleinrichtung und die Steuereinrichtung von der Temperaturregeleinrichtung unabhängig sind.
einem Drehtisch zum Tragen mehrerer Probenbehälter für flüssige Proben, wobei die Probenbehälter auf einem zur Rotationsachse des Drehtisches zentrierten Kreis ange ordnet sind,
einer Dreheinrichtung des Drehtisches zur Förderung der zu untersuchenden Proben,
einer Temperaturregeleinrichtung, die die Temperatur der Probenbehälter auf einem vorbestimmten Wert hält,
einer Abgabeeinrichtung zur Abgabe vorgegebener Flüssig keitsmengen in jeden Probenbehälter, wobei die einzelnen Probenbehälter nacheinander aufgrund der Drehung des Drehtisches der Abgabeeinrichtung jeweils zugeordnet sind und die Abgabeeinrichtung einen Verteiler enthält, der einen rohrförmigen Körper mit einem Einlaß zur Zu fuhr der Flüssigkeit zum Körper und einem Auslaß mit einer Abgabespitze aufweist, durch die die Flüssigkeit vom Körper in den zugeordneten Probenbehälter abgebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Kühleinrichtung den rohrförmigen Körper (102) kühlt, und
daß eine einen Temperaturfühler (111) umfassende Steu ereinrichtung die Kühleinrichtung so steuert, daß die Temperatur der abgegebenen Flüssigkeit auf einen vorge gebenen Wert gehalten ist, wobei die Kühleinrichtung und die Steuereinrichtung von der Temperaturregeleinrichtung unabhängig sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizeinrichtung eine elektrische Heizspule (106)
umfaßt, die um den rohrförmigen Körper (102) herumge
wickelt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der rohrförmige Körper (102) aus Kupfer besteht und
die Heizspule (106) von einem wärmeisolierenden Mantel
(107) umgeben ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperaturfühler ein Thermistor (111) ist, der
in einem Hohlraum untergebracht ist, welcher in dem
rohrförmigen Körper (102) neben der Abgabespitze (110)
gebildet ist.
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