DE2738023C2 - Vorrichtung zur Bestimmung der Radioaktivität markierter Biopolymere - Google Patents

Description

1. mit einem Probenbehälterblock (1) mit Probenbehältern (2,3),

1.1 mit einem elektrischen Antrieb (5) zur schrittweisen Verschiebung des Probenbehälterblocks (I),

2. mit einer Einrichtung (6) zur Säurefällung der Biopolymere, in der das Mitfällungsmittel und eine Diatomitsuspension in einer Säurelösung dosiert ic de Probenbehälter (2,3) eingebracht werden,

3. mit einer Probenentnahmeeinrichtung (7) zur Entnahme der abgesetzten Proben aus den Probenbehältern (2,3),

4. mit einer Filtriereinrichtung (8) zur Filtrierung der abgesetzten Biopolymerjs, in der die Filtrierung, Suspension des Niederschlags und die Auflösung der Biopolymere durchgeführt werden,

4.1 wobei die Filtriereinrichtung (8) ein Alkoholgefäß (37), ei;. Wassergefäß (38), ein Alkohol-Dioxan-Lösungsgefäß (19), ein ^Trichloressigsäurelösungsgefäß (41), ein Diatomitsuspensionsgefäß (43) für die Diatomitsuspension in Trichloressigsäure, ein Lösungsmittelgefäß (46) für das für die Biopolymere vorgesehene Lösungsmittel, ein Szintülatorgefäß (48), ein mit einer Vakuumpumpe (49) verbundenes Filtratgefäß (50), und eine Filtrierkammer (67) mit einer diese in zwei Hohlräume (69,70) teilenden Filtrierwand (68) aufweist,

4.2.1 wobei der erste Hohlraum (69) über eine erste Rohrleitung (71) mit einem an einen Antrieb (51) gekoppelten ersten Zweiwegehahn (72) und der zweite Hohlraum (70) über eine zweite Rohrleitung (74) mit einem ebenfalls an den Antrieb (51) gekoppelten zweiten Zweiwegehahn (75) und über eine Rohrleitung (76) mit dem Fikratgefäß (50) verbunden ist,

4.3 wobei das Trichloressigsäurelösungsgefäß (41), das Diatomitsuspensionsgefäß (43), das Lösungsmittelgefäß (46) und das Szintülatorgefäß (48) mit Druckluftzuteilern (40,42,45,47) versehen sind, die einen mit dem Antrieb der Zweiwegehähne (72,75) verbundenen elektromechanischen Antrieb (51) aufweisen,

4.3.1 wobei der Druckluftzuteiler (40) für die Trichloressigsäurelösung zur Einbringung der Trichloressigsäurelösung über eine Rohrleitung (30) mit der Probenentnahmeeinrichtung (7) verbunden ist,

4. 4 und wobei ein einen elektromechanischen Antrieb (54) aufweisendes Sechswege-Steuerventil (53) vorgesehen ist,

4.4.1 das über eine Rohrleitung 73 mit dem ersten Zweiwegehahn (72) zur Verbindung des ersten Hohlraumes (69) der Filtrierkammer (67) über die erste Rohrleitung (71) nacheinander mit der Atmosphäre, mit dem Alkohol- und dem 'Wassergefäß (37,38), mit dem Druckluftzuteiler (42) des Diatomitsuspensionsgefäßes (43), mit der Probenentnahmeeinrichtung (7) und mit dem Alkohol-Dioxan-Lösungsgefäß (39) verbunden ist,

5. mit einer Einrichtung (4) zur Messung der Radioaktivität mit einer Detektionskammer, in der eine Meßküvette (9) angeordnet ist,

5.1 die zur Zuführung der Suspension mit den aufgelösten Biopolymeren über eine Rohrleitung (10) mit dem ersten Zweiwegehahn (72) verbunden ist,

6. mit einem Programmvorgabeblock (11) und

7. einem Block (12) zur Steuerung des Ablaufs und Wahl der Programme, der mit dem Programmvorgabeblock (11), mit den Antrieben (5,51,54) zur Verschiebung des Probenbehälterb'.ocks, der Druckluftzuteiler und des Sechswege-Steuerventils sowie mit der Einrichtung (6) zur Säurefäüung, der Entnahmeeinrichtung (7) und mit der Einrichtung (4) zur Messung der Radioaktivität elektrisch verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

zur aufeinanderfolgenden pneumatischen Einbringung der Lösungsmittel- und Szintillatordosen über die zweite Rohrleitung (74) in die Filtrierkammer (67) und zur Zuführung der Suspension mit den aufgelösten Biopolymeren über die erste Rohrleitung (71), den ersten Zweiwegehahn (72) und die Rohrleitung (10) in die Meßküvette (9),

43.2 der Druckluftzuteiler (47) des Szintillatorgefäßes über eine Rohrleitung (87) mit dem Druckluftzuteiler (45) des Lösungsmittelgefäßes (46) und dieser über eine Rohrleitung (77) mit dem zweiten Zweiwegehahn (75) ve -bunden ist, und

4.2.2 die Filtrierkammer (67) an einer in bezug auf die Filtriereinrichtung senkrechten Achse (79) befestigt und mit einem an den Steuerblock (12) angeschlossenen Antrieb (80) zur Schwenkung der Filtrierkammer (67) um diese Achse um 180° versehen ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten und aus »Techniques in Protein Biosynthesis«, Hersg. P. N. Campbell und J. R. Sargent, Academic Press London-New York 1969, Band 2, S. 141 und 152-163 bekannten Art.

Die Filtrierkammer der bekannten Vorrichtung, in der die in einer wäßrigen Lösung an Diatomitteilchen abgesetzten Biopolymere filtriert und anschließend mit einem Lösungsmittel aufgelöst und einem Szintillator vermischt werden, ist unbeweglich. Alle verwendeten Flüssigkeiten einschließlich der die Biopolymere enthaltenden Probe werden in den gleichen Hohlraum der Filtrierkammer eingebracht und das zur Messung der Radioaktivität bestimmte Meßgemisch mit den markierten Biopolymeren auch wieder aus diesem Hohlraum entfernt.

Dabei ergeben sich die Nachteile, daß die vor der Filtrierung der Probe auf die die Filtrierkammer unterteilende Filtrierwand aufgebrachte Diatomitschicht, die

zur Veränderung des Kontakts der Biopolymere mit dem Material der Filtrierwand vorgesehen ist, unvollständig ist und Teile der Oberfläche der Filtrierwand nicht damit abgedeckt sind. Dadurch gelangen bei der Filtrierung Biopolymere auch in das Innere der Filtrierwand. Diese in den Poren der Filtrierwand befindlichen Biopolymere sind beim anschließenden Auflösen der Biopolymere auch unter großem Zeitaufwand nur mehr teilweise entfernbar. Zusätzlich läßt sich bei der bekannten Vorrichtung das Meßgemisch nur unvollständig aus der unbeweglichen Filtrierkammer entfernen. Die unvermeidlichen und insgesamt beträchtlichen Verluste an Biopolymeren ergeben trotz langer Probenaufbereitungszeiten nur eine geringe Meßgenauigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte Vorrichtung so auszubilden, daß die Analysezeit bei erhöhter Genauigkeit wesentlich verkürzt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalendes Patentanspruchs 1 gelöst.

Die schwenkbare Filtrierkammer ermöglicht dabei zum einen die Bildung einer vollständigen, gleichmäßigen Diatomitschicht an der Filtrierwand durch Einbringen der Diatomitsuspension an der Filtrierwand durch Einbringen der Diatomitsuspension von unten in die Filtrierkammer und Schwenken der Filtrierkammer zum Absaugen der Diatomitsuspension. Bei der Filtrierung wird dadurch der Kontakt von Biopolymeren mit der porösen Filtrierwand vollständig verändert, so daß keine Verluste durch in das Innere der Filtrierwand gelangende Biopolymere entstehen. Zum anderen ermöglicht die schwenkbare Filtrierkammer eine vollständige Suspendierung des bei der Filtrierung entstandenen Niederschlags und Auflösung der Biopolymere, da unter Schwenken der Filtrierkammer das Lösungsmittel zur Suspendierung und Auflösung im Gegenstrom gegen die Filtrierrichtung in die Filtrierkammer eingebracht werden kann. Insgesamt treten also trotz hoher Filtriergeschwindigkeiten keine Verluste an Biopolymeren auf.

Die Gesamt-Analysezeit wird weiter dadurch verkürzt, daß :ine Standardisierung der Radioaktivitätsmessung nur mehr in relativ großen Abständen durchzuführen ist, da keine Verluste mehr an radioaktivem Material bei der Probenaufbereitung entstehen.

Ein zusätzlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es, daß wegen der vollständigen Entfernung des radioaktiven Materials aus der Filtrierkammer ein und dieselbe Filtrierkammer für alle Proben verwendet werden kann. Wegen der definierten Ausgangsbedingungen für das Meßgemisch kann diese Probenkammer fest mit einer stationäre;" Meßküvette zur Radioaktivi-(ätsmessung verbunden werden, anstatt für jede Probe ein eigener, Szintillatorgefäß vorsehen zu müssen. MeB-küvcttc und Filtrierkammer sind über geschlossene Rohrleitungen miteinander verbunden und nach außen hermetisch abgeschlossen. Dadurch wird die Gefahr einer Kontamination von Bedienungspersonal und Umgebung durch radioaktive oder toxische Stoffe erheblich verringert.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Bestimmung der Radioaktivität markierter Biopolymere,

Fig.2 eine Einrichtung zur dosierten Zuführung eines Lösungsmittels und eines Szintillator,

F i g. 3 eine Meßküvette zur Messung der Radioaktivität.

Die Vorrichtung zur P-estimmung der Radioaktivität markierter Biopolymere enthält einen Probenbehälterblock 1 (Fig. 1), der in einer nicht eingezeichneten Kühlkammer angeordnet ist und aus Probenbehältern 2 mit wäßrigen Lösungen biologischer Proben besteht, die Biopolymere enthalten. Nach Ablauf einer Zeit setzen sich die Biopolymere an Diatomitteilchen in Anwesenheit eines Mitfällungsmittels ab und werden filtriert, aufgelöst und mit einem Szintillator vermischt, worauf das erhaltene Meßgemisch in eine Detektionskammer einer Einrichtung 4 zur Messung der Radioaktivität eingebracht wird.

Die Vorrichtung enthält auch einen elektrischen Antrieb 5 zur schrittweisen Verschiebung des Probenbehälterblocks 1, eine Einrichtung 6 zur Säurefäilung der Biopolymere, mit deren Hilfe das Mitfällungsmittel und eine Diatomitsuspension in einer Säurelösung dosiert in die Probenbehälter 2 eingeführt werden, eine Probenentnahmeeinrichtung 7 zur Entnahme der abgesetzten Proben aus den Probebehältern 2 sowie eine Filtriereinrichtung S zur Filtration der abgesetzten Biopolymere, in der die Filtration, die Suspension des Niederschlags und die Auflösung der Bipolymere i«;gerichtig durchgeführt werden, worauf das Meßgemisch ,nit dem Szintillator in die Detektionskammer befördert wird. Die Detektionskammer enthält eine Meßküvette 9, die mittels einer Rohrleitung 10 mit der Filtriereinrichtung 8 verbunden ist. Weiterhin enthält die Vorrichtung einen Programmvorgabeblock 11 zur Steuerung des zyklischen Ein- und Ausschaltens des elektrischen Antriebs 5 zur Verschiebung des Probenbehäkerblocks, der Einrichtung 6 zur Säurefällung der Biopolyniere, der Probeentnahmeeinrichtung 7, der Filtriereinrichtung 8 und der Einrichtung 4 zur Messung der Radioaktivität. Mit Hilfe des Programmvorgabeblocks 11 erfolgt auch eine Kontrolle des Ablaufs der Arbeitsgänge.

Zum Anfahren der Vorrichtung und zur Wahl verschiedener Programme für die Ausführung einer Arbeitsgangfolge dient ein Block 12 zur Steuerung des Ablaufs und Wahl der Programme, der mit dem Programmvorgabeblock 11, den Einrichtungen 4,6,7,8 und dem elektrischen Antrieb 5 verbunden ist.

Die zur Säurefällung der Biopolymere vorgesehene Einrichtung 6 enthält ein Gefäß 13 für eine Lösung des Mitfällungsmittels und ein Gefäß 14 für eine feinteilige Diatoinitsuspension in einer Trichloressigsäurelösung. Im Gefäß 14 ist ein magnetisches Rührwerk 15 eingebaut. Als Mitfällungsmittel wird eine Lösung nichtmarkierter Biopolymere, z. B. eine Lösung von Hefe-Ribonukleinsäure benutzt. Anstelle der Trichloressigsäure kann auch die Perchloressigsäure gebraucht werden. Zur Einrichtung 6 gehören auch zwei Druckluftzuteiler 16 und 17, die mit einem elektromechanischen Antrieb 18 versehen sind und über Rohrleitungen 19,20 mit den Gefäßen 13 bzw. 14 in Verbindung stehen.

Ober dem Probenbehälterblock Il befindet sich eine Vorrichtung 21 zur Hin- und Herverschiebung und zur Ausrichtung der Rohrleitungsenden in bezug auf die Probenbehälter 2. Die Vorrichtung 21 ist mit Hilfe von Rohrleitungen 22, 23 mit den entsprechenden Druckluftzuteilern 16, V verbunden und weist einen mechanischen Mischer 24, ein bewegliches Element 25 und einen elektromechanischen Antrieb 26 zur Hin- und Herverschiebung des beweglichen Elements 25 a'jf. Am beweglichen Element 25 sind die Enden der Rohrleitungen 22, 23 befestigt. Die elektromechanischen Antriebe 18 und 26 sind an die Ausg.mge 27 bzw. 28 des Blocks 12 angeschlossen.

Die Probenentnahmeeinrichtung 7 enthält eine Rohrleitung 29 zur pneumatischen Beförderung der abge-

setzten Probe aus dem Probenbehälter 2 in die Filtriereinrichtung 8 sowie eine Rohrleitung 30, durch die dem Probenbehälter 2 eine Trichloressigsäurelösung zur Spülung des Probenbehälters 2 und der Rohrleitung 29 zugeführt wird.

Über dem Probenbehälterblock 1 befindet sich eine Vorrichtung 31 zur Hin- und Herverschiebung und zur Ausrichtung der Rohrleitungsenden in bezug auf den Probenbehälter mit der abgesetzten Probe. Die Vorrichtung 31 weist einen mechanischen Mischer 32, ein bewegliches Element 33 und einen elektromechanischen Antrieb 34 zur Hin- und Herverschiebung des beweglichen Elements auf. Am beweglichen Element 33 sind die Enden der Rohrleitungen 29, 30 befestigt. Der elektromechanische Antrieb 34 ist an den Ausgang 35 des Blocks 12 angeschlossen.

Der elektrische Antrieb 5 des Probenbehälterblocks 1 ist mit dem Ausgang 36 des Blocks 12 verbunden.

Die Fiiiriereinricruung S eninält ein Gefäß 37 für Alkohol, ein Gefäß 38 für Wasser und ein Gefäß 39 für eine Alkohol-Dioxan-Lösung. Zur Filtriereinrichtung 8 gehören auch ein mit einem Druckluftzuteiler 40 ausgestattetes Gefäß 41 für die Trichloressigsäurelösung, ein für die Diatomitsuspension in derTrichloressigsäure bestimmtes und mit einem Druckluftzuteiler 42 versehenes Diatomitsuspensionsgefäß 43, das auch ein magnetisches Rührwerk 44 enthält, ein zur Aufnahme des Lösungsmittels für die Biopolymere vorgesehenes und einen Druckluftzuteiler 45 enthaltendes Lösungsmittelgefäß 46, ein mit einem Druckluftzuteiler 47 ausgestattetes Gefäß 48 für den Szintillator und ein mit einer Vakuumpumpe 49 verbundenes Filtratgefäß 50 zur Filtratabsaugung. Als Lösungsmittel für Biopolymere wird eine Spiritus-Toluol-Lösung eines organischen Basisstoffes verwendet.

Die erwähnten magnetischen Rührwerke 15 und 44 sind an das elektrische Wechselstromnetz angeschlossen, das in F i g. 1 nicht gezeigt ist. Die Druckluftzuteiler 40, 42, 45 und 47 sind mit einem elektromechanischen Antrieb 51 versehen, der an den Ausgang 52 des Blocks 12 angeschlossen ist.

Vergesehen ist auch ein Sechswege-Steuerventil 53 mit einem elektromechanischen Antrieb 54. Der Zentralkanal 55 des Ventils 53 wird über den Kanal 56 mit der Atmosphäre, über den Kanal 57 und die Rohrleitung 58 mit dem Alkoholgefäß 37, über den Kanal 59 und die Rohrleitung 60 mit dem Wassergefäß 38, über den Kanal 61 und die Rohrleitung 62 mit dem Druckluftzuteiler 42, über den Kanal 63 und die Rohrleitung 29 mit der Probenemnahmeeinrichtung 7 und über den Kanal 64 und die Rohrleitung 65 mit dem Alkohol-Dioxan-Lösungsgefäß 39 folgerichtig verbunden. Der Antrieb 54 ist hierbei an den Ausgang 66 des Blocks 12 angeschlossen.

Die Filtriereinrichtung 8 enthält eine Filtrierkammer 67 mit einer Filtrierwand 68, die diese Kammer in zwei Hohlräume 69, 70 teilt. Der Hohlraum 69 ist mittels einer Rohrleitung 71 mit einem durch einen Antrieb betätigten Zweiwegehahn 72 verbunden, der über eine Rohrleitung 73 mit dem Zentralkanal 55 des Steuerventils 53 sowie über die Rohrleitung 10 mit der Meßküvette 9 in Verbindung steht Der Hohlraum 70 ist über eine Rohrleitung 74 mit einem angetriebenen Zweiwegehahn 75 verbunden, der mittels einer Rohrleitung 76 mit dem Fütratgefäß 50 und mit Hilfe einer Rohrleitung 77 mit dem Druckluftzuteiler 45 verbunden ist. Hierbei ist eine mechanische Verbindung des Antriebs 51 des Druckluftzuieilers 45 mit den Antrieben der Zweiwegehähne 72 und 75 vorgesehen. Cas Filtratgefäß 50 ist mit der Vakuumpumpe 49 mittels einer Rohrleitung 78 verbunden.

Die Filtrierkammer 67 ist an einer senkrecht zur FiI-trationsrichtung stehenden Achse 79 befestigt und zu ihrer Drehung um diese Achse um 180° mit einem Antrieb 80 versehen, der an den Ausgang 81 des Blocks 12 angeschlossen ist. Zur Kontrolle des Füllstände* der Filtrierkammer 67 ist im Hohlraum 70 ein Füllstandgeber 82 eingebaut, der an den Eingang 83 des Blocks 12 angeschlossen ist.

Jeder für den Szintillator und das Lösungsmittel vorgesehene Druckluftzuteiler 47, 45 (F i g. 2) enthält eine Dosierkammer 84, die zur Aufnahme der zu dosierenden Flüssigkeit über eine Rohrleitung 85 mit einem Absperrventil 86 mit dem Gefäß 48 bzw. 46 verbunden ist. Das Ende der Rohrleitung 85 befindet sich im Inneren der Dosierkammer 84, und seine Lage bestimmt die Menge der ?n dosierenden Flüssigkeit. |ede Dosierkammer 84 ist in ihrem unteren Teil mit einer zum Abguß der Flüssigkeitsdosis vorgesehenen Rohrleitung 87, 77 verbunden, die ein Absperrventil 88 aufweist. An den oberen Teil der Dosierkammer 84 ist eine Rohrleitung 89 angeschlossen, die diese Kammer mittels eines Ventils 90 mit der Atmosphäre, mittels eines anderen Ventils 92 mit einer Druck-Hauptrohrleitung91 zur Kohlendioxidzufuiir mit stabilisiertem Druck und mittels eines Ventils 9Ί mit einer Unterdruck-Hauptrohrleitung 93 verbindet, die bis zu einem stabilisierten Unterdruck evakuiert ist. Die Umschaltung der Ventile 86,88,90,92 und 94 erfolgt nach einem vorgegebenen Programm mit Hilfe des Antriebs 51 (Fig. 1).

Das Ende 95 der für den Abguß der Szintillatordosis aus der Dosierkammer 84 des Szintillator-Druckluftzuteilers 47 vorgesehenen Rohrleitung 87 liegt hierbei im Innenraum der Dosierkammer 84 des Lösungsmittel-Druckluftzuteilers 45, wobei das Volumen der Rohrleitung 87 von der Größe der Lösungsmitteidosis abhängt. Die übrigen Druckluftzuteiler 16 (Fig. 1), 17, 40, 42 sind ähnlich dem Druckluftzuteiler 47 (Fig.2) aufgebaut.

In der Meßküvette 9 (F i g. 1) sind vier Öffnungen 96, 97, 98, 99 ausgeführt, die zur Meßgemischzufuhr, zum Durchblasen mit Kohlendioxid, zum Einbringen der Spülflüssigkeit und zum Entfernen des Küvetteninhalts dienen. Vorgesehen sind auch ein Gefäß 100 für die Spülflüssigkeit und ein Gefäß 101 zum Meßgemischabguß. Das Spülflüssigkeitsgefäß 100 ist mittels einer Rohrleitung 102 mit der Druckhauptrohrleitung 91 und mittels einer anderen Rohrleitung 103 mit einem Zweiwegehahn 104 verbunden, wobei der letztere übe· eine Rohrleitung 105 mit der öffnung 98 der Meßküvette 9 und über eine weitere Rohrleitung 106 mit einem anderen Zweiwegehahn 107 verbunden ist, der die Rohrleitung 106 über eine Rohrleitung 108 mit der Atmosphäre oder über eine Rohrleitung 109 mit der Druckhauptrohrleitung 91 verbindet.

Das Gefäß 101 steht über eine Rohrleitung 110 mit einem daran angeordneten Zweiwegehahn 111 mit der

öffnung 99 in Verbindung.

Die Meßküvette 9 ist über die Öffnung 96 und die Rohrleitung 10 mit der Filtriereinrichtung 8 und über die Öffnung 97 und eine Rohrleitung 112 mit einem Zweiwegehahn 113 verbunden, wobei der Zweiwegehahn 113 mit einem elektromechanischen Antrieb 114 versehen ist und ebenfalls an die Druckhauptrohrieitung 91 angeschlossen ist.

Die Zweiwegehähne 104,107,111 werden von einem

clektromechanischen Antrieb 115 betrieben, der an den Ausgang 116 des Blocks 12 angeschlossen ist, während der Antrieb 114 am Ausgang 117 des Blocks 12 liegt.

Die Meßküvette 9 ist in der Detektionskammer zwischen Foiovervielfachern 118 der Einrichtung 4 zur Messung der Radioaktivität angeordnet.

Die Meßküvette 9 (Fig. 3) kann in Form eines aus Flui.^narz hergestellten Hohlzylinders 119 ausgeführt sein, bei dem die Stirnseiten mit Fluorharzfolie 120 abgedeckt sind und in der Seitenwand die Öffnungen 96 bis 99 vorgesehen sind. Hierbei beträgt cer Winkel zwischen den Öffnungen 96, 97 180", während die Öffnung 98 unter einem Winkel von 35° in bezug auf die Öffnung 96 liegt und die Öffnung 99 an einer Achse mit der Öffnung 98 und unter einem Winkel von 35° zur Öffnung 97 angeordnet ist.

Die Enden der Rohrleitungen 10, 112 und 105 liegen im Hohlraum der Meßküvette 9, wobei das Ende der

RüMi'icuÜMg iOj mit cinciii AnSätZ 121 Zum τ CrSpniZCu

der Flüssigkeit versehen ist und die Enden der Rohrleitungen 10 und 112 so gebogen sind, daß sie in bezug auf die zylindrische Wand konzentrisch liegen und mit ihren Stirnseiten gegeneinander gerichtet sind.

Die Unterdruck-Hauptrohrleitung 93 (Fig. 1) ist an das Filtratgefäß 50 über einen Druckstabilisator 122 angeschlossen und mit einem elektrischen Kontaktmanometer 123 ausgestattet.

Die zur Kohlendioxidzufuhr unter Druck vorgesehene Druck-Hauptrohrleitung 91 enthält ein elektrisches Kontaktmanometer 124 und ist über einen Druckstabilisat->r 125 und einen Druckminderer 126 an ein Gefäß 127 mit Kohlendioxid angeschlossen. Die elektrischen Kontaktmanometer 123 und 124 sind mit den Eingängen 128,129 des Blocks 12 verbunden.

Die Vorrichtung zur Bestimmung der Radioaktivität markierter Biopolymere funktioniert wie folgt:

Die Bedienungsperson schaltet den Block 12 (Fig. 1) ein. der den Programmvorgabeblock 11 in Betrieb setzt. Auf ein von diesem Programmvorgabeblock geliefertes Signal wird die Einrichtung 6 zur Säurefällung der Biopolymere eingeschaltet.

In den ersten Probenbehälter 2 des Probenbehälterblocks 1 werden der Mischer 24 und die Enden der Rohrleitungen 22 und 23 eingeführt, durch die mit Hilfe der Druckluftzuteiler 16, 17 die Lösungsdosen des Mitfällungsmittels und der Diatomksuspension in der Trichloressigsäure aus den Gefäßün 13 und 14 zugeführt werden. Nach Durchmischung cies Inhalts des Probenbehälters 2 wird der elektromechanische Antrieb 26 eingeschaltet, wobei die Enden der Rohrleitungen 22, 23 sowie der Mischer 24 gehoben werden. Auf ein Signal vom Programmvorgabeblock 11 erfolgt die Einschaltung des elektrischen Antriebs 5, der Probenbehälterblock 1 wird um einen Schritt verschoben und der beschriebene Vorgang wiederholt sich für den nächsten Probenbehälter 2.

Im Probenbehälter 2 erfolgt die Säurefällung der Biopolymere an Diatomitteilchen. Nach der Säurefällung wird der Behälter 2 in die Probenentnahmestellung verschoben, in der der Mischer 32 und die Rohrleitungen 29,30 in den Probenbehälter 2 eingeführt werden. Nach Durchmischung wird der Inhalt des Probenbehälters 2 pneumatisch durch die Rohrleitung 29 in die Filtriereinrichtung 8 befördert Dann wird in den Probenbehälter 2 mit Hilfe des Druckluftzuteilers 40 die Spüllösung der Trichloressigsäure aus dem Gefäß 41 eingeführt, die darauf durch die Rohrleitung 29 ebenfalls der Filtriereinrichtung 8 zugeführt wird.

Vorher wird die Filtrierkammer 67 mit Luft durchblasen und mit Alkohol sowie mit Wasser gespült. An der Filtrierwand 68 bildet sich eine isolierende Diatomitschicht aus der Diatomitsuspension in der Trichloressigsäure, die aus dem Diatomitsuspensionsgefäß 43 durch den Druckluftzuteiler 42 und das Sechswege-Steuerventil 53 zugeführt wird. Vor der Füllung mit der Diatomitsuspension wird die Filtrierkammer 67 vom Antrieb 20 um die Achse 79 gedreht. Nach dem Ansprechen des

ίο Füllstandgebers 82 kehrt die Filtrierkammer 67 in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei die flüssige Phase der Suspension durch das Ventil 75 ins Filtratgefäß 50 vollständig abgesaugt wird, worauf die Filtrierkammer 67 wiederum eine Drehung vollzieht. In den Hohlraum 69 wird die suspendierte Probe eingeführt. Der Füllstandgeber 82 spricht an, und die Filtrierkammer 67 dreht sich in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei der Filtriervorgang beginnt, der nach erfolgter Drehung abgeschlos-

Nachdem die flüssige Phase der Probe vollständig abgesaugt ist, wird die Filtrierkammer 67 wieder gedreht und mit der Spüllösung der Trichloressigsäure aus dem Probenbehälter 2 gefüllt. Nach dem Ansprechen des Füllstandgebers 82 kehrt die Filtrierkammer 67 in die Ausgangsstellung zurück, wobei die Spüllösung vollständig abgesaugt wird. Dann wird die Filtrierkammer 67 wiederum gedreht und mit einer aus dem Gefäß 37 zugeführten Spiritus-Dioxan-Lösung zur Entfernung von Wasser und der Säureionen aus dem Niederschlag und zur Verbesserung der Bedingungen der Niederschlagsuspendierung gefüllt. Darauf wird die Filtrierkammer 67 mit Hilfe des Steuerventils 53 mit der Atmosphäre verbunden, und infolgedessen wird die Alkohol-Dioxan-Lösung ins Filtratgefäß 50 abgesaugt. Dann dreht sich die Filtrierkammer 67 in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei das Absaugen abgeschlossen wird.

Darauf erfolgt die Umschaltung der Zweiwegehähne 72 und 75, und die Filtrierkammer 67 wird mit den Rohrleitungen 10 und 77 verbunden. Durch die Rohrleitung 77 werden die Lösungsmittel- und Szintillatordosen durch die Druckluftzuteiler 45 und 47, den Zweiwegehahn 75, die Filtrierkammer 67, den Zweiwegehahn 72 und die Rohrleitung 10 folgerichtig der Meßküvette 9 pneumatisch zugeführt. Der Lösungsmittelstrom suspendiert den am Filter 68 abgesetzten Niederschlag und löst die Biopolymere auf. Nach der Drehung der Filtrierkammer 67 wird die Suspension mit den aufgelösten Biopolymeren durch die nach der Lösungsmitteldosis folgende Szintillatordosis aus dem Hohlraum 69 der Filtrierkammer 67 in die Meßküvette 9 verdrängt. Nun kehrt die Filtrierkammer 67 in ihre Ausgangsstellung zurück.

Der Inhalt der Meßküvette 9 wird mit Hilfe von kurzen Impulsen von durch die Druck-Hauptrohrleitung 91 zugeführten komprimierten Kohlendioxids zur Erhaltung eines homogenen Meßgemisches vermischt und durchgeblasen, um den im Meßgemisch aufgelösten Luftsauerstoff zu entfernen und den organischen Basisstoff zur schnellen Unterdrückung der Chernilumineszenz zu neutralisieren.

Mit Hilfe der Einrichtung 4 erfolgt daraufhin die Messung der Radioaktivität und die automatische Registrierung des Meßergebnisses.

Dann wird das Meßgemisch unter Einwirkung komprimierten Kohlendioxids aus der Meßküvette 9 entfernt und durch die Rohrleitung 110 ins Gefäß 101 befördert. Nach der Entfernung des Meßgemisches wird der Zweiwegehahn 104 zur Herstellung der Verbindung

mit der Rohrleitung 103 mehrmals umgeschaltet, wobei durch diese Rohrleitung 103 in die Meßküvette 9 die Spüllösung eingeführt wird. Nach Abschluß der Spülung verbindet der Zweiwegehahn 107 die Meßküvette 9 mit der Atmosphäre, um den Überdruck zu beseitigen.

In der Folge wird der beschriebene Vorgang für die nächste Probe wiederholt.

Die für das Lösungsmittel und den Szintillator vorgesehenen Druckluftzuteiler 45 bzw. 47 (F i g. 2) funktionieren wie folgt.

Bei geöffneten Ventilen 86 und 94 und geschlossenen Ventilen 88,90,92 wird die Dosierkammer 84 so gefüllt, daß das Niveau der in die Dosierkammer eingeführten Flüssigkeiten um eine minimale Größe höher als die Enden der Rohrleitungen 85 liegt.

Dann werden die Ventile 94 geschlossen und die Ventile 90 geöffnet. Dadurch wird der Druck in der Dosierkammer 84 ausgeglichen und der Flüssigkeitseinlauf in diese Kammer unterbrochen. Darauf wird das Ventil 90 geschlossen und das Ventil 92 geöffnet, um die Dosierkammer 84 mit der Druck-Hauptrohrleitung 91 zu verbinden. Dabei wird der überschüssige, über dem Ende der Rohrleitung 85 stehende Szintillator aus der Dosierkammer 84 zurück ins Gefäß 48 abgegossen. Der Abguß des überschüssigen Lösungsmittels aus der Dosierkammer 84 ins Lösungsmittelgefäß 46. das niedriger als die Dosierkammer 84 liegt, erfolgt bis zum Niveau des Endes der Rohrleitung 85 bei geöffnetem Ventil 90 ohne Anlegen des Überdrucks. Auf diese Weise erreicht man eine genaue Dosierung des Szintillators und des Lösungsmittels.

Darauf erfolgt die folgerichtige pneumatische Zuführung der Lösungsmittel- und der Szintillatordosen durch die Rohrleitungen 77 und 87.

Die Ventile 90 und 86 werden geschlossen, während das Ventil 92 geöffnet wird, wobei es die Lösungsmittel-Dosierkammer 84 mit der Druck-Hauptrohrleitung 91 verbindet und dadurch in der Dosierkammer 84 des Druckluftzuteilers 47 ein Überdruck erzeugt wird, der dem Druck in der Dosierkammer 84 des üruckluftzuteilers 45 entspricht. Dann wird das Ventil 88 geöffnet, und die Szintillatordosis wird ta» der Dosierkammer 84 des Druckluftzuteilers 47 durch die Rohrleitung 87 dieses Druckhjftzuteilers 45 geschoben, wobei sie gleichzeitig die Lösungsmitteldosis in die Rohrleitung 77 des Druckluftzuteilers 45 pneumatisch verdrängt. Das Volumen der ersten Rohrleitung 87 ist so gewählt, daß die Einführung des Szintillators in die Dosierkammer 84 des Druckluftzuteilers 45 zu dem Zeitpunkt beginnt, zu dem der Abguß des Lösungsmittels aus dieser Kammer 84 abgeschlossen wird.

Die Meßküvette 9 funktioniert folgenderweise. Die konzentrische Lage des Endes der zur Einführung des Meßgemisches dienenden Rohrleitung 10 (F i g. 3) in bezug auf die innere zylindrische Fläche der Meßküvette 9 ermöglicht die pneumatische Zuführung des Meßgemisches längs der Innenfläche der Meßküvette 9 ohne Schaumbildung und mit Verwirbelung des Meßgemisches in seiner Flußrichtung, während durch die ebenfalls konzentrische Anordnung des Endes der zum Durchblasen des Meßgemisches mit einem Edelgas bestimmten Rohrleitung 112 in bezug auf die Innenfläche der Meßküvette 9 und durch die entgegengesetzte Lage dieses Endes bezüglich der Richtung der Meßgemischeinströmung eine effektive Durchmischung des Meugemisches und seine Sättigung mit Kohlendioxid erreicht wird.

Die Anordnung der Öffnung 97 mit der Rohrleitung 112 unter einem Winkel von 35° zur öffnung 99, die zum Entfernen des Küv^tteninhalts vorgesehen ist, gewährleistet das Durchblasen der maximalen Menge des Meßgemisches.

Durch die effektive Sättigung des Meßgemisches mit Kohlendioxid vor der Radioaktivitätsrnessung werden eine intensive Neutralisation des organischen Lösungsmittels sowie die Entfernung des im Meßgemisch aufgelösten Sauerstoffes und dadurch eine schnelle Unterdrückung der Chemilumineszenz erreicht.

Zur Spülung der Meßküvette 9 wird die Spülflüssigkeit durch den Spritzansatz 121 in kurzen Stoßen zugeführt, wobei die ganze Innenfläche der Meßküvette 9 bei minimalem Verbrauch der Spülflüssigkeit gespült wird. Durch die Ausführung der Meßküvette 9 aus Fluorharz wird eine Sorption radioaktiver Stoffe an der Innenfläche der Meßküvette 9 vermieden.

Der im Innenraum der Meßküvette 9 entstehende Überdruck wird durch die Kraft in der Zeichnung nicht gezeigter Federn ausgeglichen, mit deren Hilfe die Elektronenvervielfacher 118 mit ihren Fotokatoden an die Stirnseiten des Zylinders gedrückt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zur Bestimmung der Radioaktivität markierter Biopolymere, wobei sich die in einer wäßrigen Lösung befindlichen Biopolymere an Diatomitteilchen in Anwesenheit eines Mitfällungsmittels absetzen und filtriert, aufgelöst und zur Messung der Radioaktivität mit einem Szintillator vermischt werden,