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Titel: Vorrichtung zum automatischen Auftragen
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einer zu beurteilenden Probe, insbes.
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einer Serumprobe, an einem Proben-Trägermaterial zu Verwendung in
einem Kataphorese- Gerät.
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Beschreibung Vorrichtung zum automatischen Auftragen einer zu beurteilenden
Probe, insbesondere einer Serumprobe, an einem Proben-Trägermaterial zur Verwendung
in einem Kataphore se-Gerät Die Erfindung betrifft ein Kataphorese-Gerät und bezieht
sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum automatischen Auftragen einer Serumprobe
an einer Trägerfolie zur Verwendung in einem Kataphorese-Gerät zum Analysieren eines
Serumproteins unter Verwendung einer Zelluloseacetatfolie als Pufferlö. sung-Trägermaterial.
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Ein Kataphorese-Gerät, das mit einer Zelluloseacetatfolie arbeitet,
hat mehrere Vorteile, nämlich die Verringerung der Adsorption einer Probe oder eines
Pigmentes, die MUglichkeit zur Analyse selbst sehr kleiner Probenmengen, weil wegen
der Minderung der Adsorption der Probe die Probenmenge verkleinert werden kann,
und die Möglichkeit zur quantitativen Analyse, weil wegen geringer Schleppenbildung
in einem kataphoretischen Vorgang deutlich abgegrenzte Fraktionen erhalten werden,
Ein selbsttätiges gaeaphorese-Gerät, das unter Verwendung von ZeLuloseacetatfolie
an einer Vielzahl von Proben gleichzeitig eine Kataphorese durchzuführen vermag,
ist in der US-PS 3 999 505 beschrieben. Ein solches selbsttätiges
Kataphorese-Gerät
hat eine Sektion oder Station zum Schneiden einer zu einem Wickel gewickelten Trägerfolie
in Stücke von vorbestimmter Länge, eine Station zum Anfeuchten der Trägerfolie mit
einer Pufferlösung, eine Station zum Auftragen einer Serumprobe auf die Trägerfolie,
eine Kataphorese-Station zum Auftrennen der an der Trägerfolie aufgetragenen Serumprobe
in Bestandteile, eine Station zum Färben der kataphoretisch behandelten Trägerfolie,
eine Station zum Entfärben der gefärbten Trägerfolie, eine Station zum Durch sichtigmachen
der entfärbten Trägerfolie, und eine Densitometer-Station zum Messen der Dichte
des an der durchsichtigen Trägerfolie erzeugten Bildes aufgetrennter Fraktionen.
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Die Meßgenauigkeit im Kataphorese-Gerät wird von verschiedenen Faktoren
bestimmt. Insbesondere hat die Zustandsgüte, mit welcher die Serumprobe an der mit
der Pufferlösung angefeuchteten Trägerfolie aufgetragen wird, bemerkenswerten Einfluß
auf das Meßergebnis. Auch wird der Auftrag durch die Umgebungstemperatur und die
Umgebungsfeuchtigkeit beeinflußt, und das Meßergebnis wird nicht nur durch das Trocknen
des von einem einer Schreibfederspitze ähnlichen Bauteil aufgenommenen Serums und
des auf die Trägerfolie aufgebrachten Serums beeinflußt, sondern auch durch das
Trocknen des in der Serumschale enthaltenen Serums und durch das Trocknen der angefeuchteten
Trägerfolie.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend beschriebenen Nachteile
des Standes der Technik auszuschalten und eine Vorrichtung zum automatischen Auftragen
einer Serumprobe auf eine Trägerfolie zu schaffen, mit der sich durch Auftragen
der Serumprobe unter stets ausgezeichneten Bedingungen eine hohe Meßgenauigkeit
erzielen läßt.
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Erfindungsgemäß hat eine Vorrichtung zum automatischen Auftragen einer
Serumprobe auf ein Serum-Trägermaterial zur Verwendung in einem Kataphorese-Gerät
ein Gehäuse, das einen gegen die Umgebungsatmosphäre abgedichteten Auftragsraum
bildet, und eine im Gehäuse angeordnete Befeuchtungsvorrichtung,
die
zum Verändern der Feuchtigkeit der Auftragsatmosphäre im Auftragsraum Wasserdampf
in denselben einzusprühen vermag.
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Vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
beigefügten Ansprüchen gekennzeichnet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Anordnungsschema, das den Aufbau
eines Kataphorese-Gerätes mit einer Vorrichtung zum Auftragen einer Serumprobe nach
der Erfindung zeigt, Fig. 2 einen Querschnitt, der den Aufbau einer Ausführungsform
der Auftragsvorrichtung nach der Erfindung zeigt, Fig. 3 eine Schrägansicht in auseinandergezogener
Darstellung, die den Aufbau einer Ausführungsform eines einer Schreibfederspitze
ähnlichen Bauteils zeigt, das in der Auftragsvorrichtung gemäß Fig. 2 zum Auftragen
einer Serumprobe verwendet ist, Fig. 4 einen Querschnitt durch das einer Schreibfederspitze
ähnliche Bauteil gemäß Pig. 3, Fig. 5 einen Querschnitt, der den Aufbau einer Ausführungsform
einer Befeuchtungsvorrichtung zeigt, die in der Auftragsvorrichtung gemäß Fig. 2
verwendet ist, und Fig. 6 eine Draufsicht, die den Aufbau einer Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Reinigen und Trocknen des im Kataphorese-Gerät nach der Erfindung
verwendeten, einer Schreibfederspitze ähnlichen Bauteils zeigt.
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Das in Fig. 1 dargestellte Kataphorese-Gerät mit der Vorrichtung zum
automatischen Auftragen der Serumprobe nach der Erfindung hat eine Trägermaterial-Zuführsektion
oder -station 1 zum Zuführen eines Trägermaterials, z.B. einer Serum-Trägerfolie,
aus beispielsweise einer Zelluloseacetatfolie. Die Trägermaterial-Zuführstation
1 hat einen Wickel 2 der Serum-Trägerfolie und eine Schneidvorrichtung 3 zum Schneiden
der vom Wickel 2 abgewickelten Trägerfolie in Stücke von einer vorbestimmten Länge.
Das abgelängte Trägerfolienstück ist einer nachgeordneten Anfeuchtungsstation 4
zuführbar. Die Anfeuchtungsstation 4 hat einen Behälter 5 für eine Pufferlösung
und ein Paar Feuchtwalzen 6A und 6B, zwischen denen das abgelängte Trägerfolienstück
zum Anfeuchten mit der Pufferlösung hindurchführbar ist.
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Die mit der Pufferlösung angefeuchtete Trägerfolie gelangt dann zu
einer Serumproben-Auftragsstation 7, die Rollen 8A und 8B aufweist, einen diese
umschlingenden Endlosriemen 9 zum Transportieren der Trägerfolie in eine im voraus
festgelegte Position, und eine Auftragsvorrichtung 10 mit einer Vielzahl von einer
Schreibfederspitze ähnlichen Bauteilen, welche nachfolgend näher beschrieben werden
und dem gleichzeitigen Auftragen einer Vielzahl von Seren auf die rägerfolien dienen.
Die Trägerfolie, an der die Serumprobe aufgetragen worden ist, wird zu einer Wanderungszelle
oder -kammer 11 transportiert, in welcher die Kataphorese durchgeführt wird.
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Die kataphoretisch behandelte Trägerfolie wird dann zu einer Färbestation
12 transportiert, die einen Behälter 13 für eine Färbelösung und eine über dem Behälter
13 angeordnete drehbare Walze 14 zum Färben der Trägerfolie hat.
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Nach dem Färben wird die Trägerfolie zu einer Entfärbestation 15 transportiert,
die einen Behälter 16 für eine Entfärbelösung und eine über dem Behälter-16 angeordnete
Walze 17 zum Entfärben der Trägerfolie aufweist. Nach dem Entfärben wird die Trägerfolie
zu einer Densitometer-Station 18 gefördert. Bei der gezeigten Ausführungsform
hat
die Densitometer-Station 18 einen Behälter 19 für eine Lösung, z.B. Dekalin, flüssiges
Paraffin, zum Durchsichtigmachen der entfärbten Trägerfolie, ein Paar Rollen 20A
und 20B, zwischen denen die Trägerfolie hindurchführbar ist, um sie durchsichtig
zu machen und einem LichtmeBabschnitt zuzuführen, der eine elektrische Lampe 21,
eine Linse 22, ein Filter 23 und ein lichtempfangendes Element 24 aufweist, mit
denen sich zur Analyse des Serumproteins die Dichte des Bildes der durch Wanderung
aufgetrennten Fraktionen fotoelektrisch messen läßt, sowie ein Paar Rollen 25A und
25B zum Ausleiten der Trägerfolie nach dem Messen aus der Densitometer-Station 18.
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Die Erfindung besteht darin, daß sie die Meßgenauigkeit dadurch verbessert,
daß das Austrocknen der Serumprobe in der Auftragsstation 7 verhindert wird. In
der in Fig. 2 dargestellten Auftragsstation 7 wird ein in der Anfeuchtungsstation
4 angefeuchtetes Trägermaterial 32, z.B. eine Serum-Trägerfolie, zu einer Serumauftragsposition
von Riemen 9A bis 9D transportiert, die durch die Rolle 8A über einen Motor 30 und
eine Kette 31 antreibbar sind. In der Serumauftragsposition liegt der Rücken des
Trägermaterials 32 an einem Block 35 an, der in einer vertikalen Bewegungsbahn durch
einen Motor 33 und einen Nocken 34 nach oben und nach unten verstellbar ist. Eine
Tragvorrichtung 37, die eine Vielzahl von einer Schreibfederspitze ähnlichen Bauteilen
36 zum Auftragen des Serums abstützt, ist an einem durch einen Motor 38 antreibbaren
Riemen 39 befestigt, um in entsprechend Fig. 2 waagerechter Richtung hin- und herbewegbar
zu sein. Die Antriebsvorrichtung für den Riemen 39 ist an einem Tragrahmen 40 angeordnet,
der an einer Säule 43 durch einen Motor 41 und einen Nocken 42 in einer vertikalen
Bewegungsbahn nach oben und nach unten so bewegbar ist, daß die Bauteile 36 in vertikaler
und waagerechter Richtung bewegbar sind.
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Die Serum-Auftragsvorrichtung 10 ist durch ein Gehäuse 44 abgedichtet.
Das Gehäuse 44 weist an einer Seite einen
schwenkbar angeordneten
Deckel 45 mit einem Knopf 46 auf, der das Einsetzen und Herausnehmen einer Serumschale
47 gestattet. Für das Anhalten des Bauteils 36 in einer im voraus festgelegten Position
sind an der Rückseite des Tragrahmens 40 Mikroschalter 47', 48, 49, 50 und 51 angeordnet,
die durch ein an der Tragvorrichtung 37 befestigtes Betätigungsglied 52 betätigbar
sind.
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Fig. 3 zeigt den Aufbau des einer Schreibfederspitze ähnlichen Bauteils
36, das einen Streifen 54 mit einem feingliedrigen vorderen Endstück 53 aufweist,
einen Streifen 56 mit einer Öffnung 55 an seinem vorderen Abschnitt, und ein Abstandsstück
57, durch welches die Streifen 54 und 56 zu der in Fig. 4 dargestellten Einheit
miteinander verbunden sind.
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Das Bauteil 36 vermag zwischen dem Endstück 53 des Streifens 54 und
einem von der Öffnung 55 im Streifen 56 gebildeten Querstück 55' eine sehr kleine
Menge einer Serumprobe 58 aufzunehmen.
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Im Betrieb wird das Bauteil 36 in der in Fig. 2 gezeichneten Position
durch den Motor 41 nach unten bewegt, um den vorderen Abschnitt des Bauteils 36
in die Serumprobe in der Serumschale 47 einzutauchen. Sodann wird das Bauteil 36
nach oben und nach links bewegt, um es über dem Block 35 in Stellung zu bringen.
In dieser Position wird das Bauteil 36 erneut nach unten bewegt, während die vom
Trägermaterial 32 gebildete Serum-Irägerfolie durch den Block 35, welcher durch
den Motor 33 über den Nocken 34 verstellt wird, etwas nach oben bewegt wird, um
dadurch Kontakt zwischen dem Bauteil 36 und dem Trägermaterial 32 herzustellen.
Im angelegten Zustand wird das Bauteil 36 etwas nach links bewegt, um die Serumprobe
58 am Trägermaterial 32 in der im voraus festgelegten Position aufzutragen. In Fig.
1 ist zu erkennen, daß eine Vielzahl von Bauteilen 36 rechtwinklig zur Zeichnungsebene
der Fig. 2 angeordnet ist, so daß eine Vielzahl von Serumproben 58 gleichzeitig
auf eine Vielzahl von abgelängten Trägermaterialstücken 32 auftragbar ist.
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Nach dem Auftragen einer Serumprobe wird das Bauteil 36 nach oben
und nach links bewegt und in einer Position 59 angehalten. In der Position 59 wird
das Bauteil 36 erneut nach unten bewegt und in eine Auswaschkammer 61 eingefahren.
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In der Auswaschkammer 61 ist ein Auswaschrohr 60 für das Auswaschen
des Bauteiles 36 mit Waschwasser, das in einem an die Auswaschkammer 61 angeschlossenes
Rohr 62 herangeführt wird, angeordnet.
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Nach dem Auswaschen wird das Bauteil 36 nach oben und nach links bewegt
und in einer Position 63 angehalten. In der Position 63 wird das Bauteil 36 erneut
nach unten bewegt und in ein Rohr 64 eingefahren, das erwärmte Luft zum Trocknen
des Bauteils 36 liefert. Nach dem Trocknen wird das Bauteil 36 wieder nach oben
und durch den Motor 38 nach rechts bewegt und in der in Fig. 2 gezeichneten Position
angehalten.
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Der Ablauf des vorstehend beschriebenen Vorganges wird für die nachfolgenden
Serumproben wiederholt, wodurch es möglich ist, die Serumproben in einwandfreier
Weise auf die der Auftragsstation 7 zugeführten Trägermaterialstücke 32 aufzutragen.
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Ein anderer Lösungsgedanke der Erfindung besteht in der Bereitstellung
einer Befeuchtungsvorrichtung 65 zum Einstellen der Atmosphärenfeuchtigkeit in der
Auftragsstation 7, in welcher die Serumprobe 58 aufgebracht wird. Zu diesem Zweck
wird der in der Befeuchtungsverichtung 65 erzeugte Wasserdampf mit einem Rohr 66
versprüht. Das Versprühen des Wasserdampfes kann intermittierend geschehen, beispielsweise
nur während des Zeitraumes vom Beginn eines Auftragszyklus bis zum Beginn des Auswaschvorganges
für das Bauteil 36. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Wasserdampf kontinuierlich
zu versprühen. Das Versprühen des Wasserdampfes ist auch automatisch oder manuell
steuerbar, um durch Feststellen des Feuchtigkeitswertes in der Auftragsatmosphäre
die Feuchtigkeit auf einem im voraus bestimmten Wert zu halten. Dieses Halten der
Feuchtigkeit
auf einem vorbestimmten Wert kann das Trocknen des
angefeuchteten Trägermaterials 32, der an ihm aufgetragenen Serumprobe, der vom
Bauteil 36 adsorbierten Serumprobe 58 und ihr Antrocknen wirkungsvoll verhindern,
so daß durch Verhindern der Kontamination der nachfolgenden Serumproben die Meßgenauigkeit
erhöht und die Zuverlässigkeit der Messung vergrößert werden kann.
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Fig0 5 zeigt den Aufbau der Befeuchtungsvorrichtung 65, die einen
Behälter 67 für Wasser 69 und einen am Boden des Behälters 67 befestigten Ultraschall-Schwingungserzeuger
68 zum Zerstäuben des Wassers 69 aufweist. Der auf diese Weise erzeugte Wassertröpfchen-Nebel
wird mit einem durch einen Motor 70 antreibbaren Flügelrad 71 in das Rohr 66 gefördert,
das mit dem Auftragsraum oder der Auftragskammer in Verbindung steht. Die Betätigung
des Ultraschall-Schwingungserzeugers 68 bei Fehlen von Wasser 69 im Behälter 67
wäre für ihn schädlich, so daß er nur bei einem vorbestimmten Pegelstand des Wassers
69 einschaltbar ist, der mit einem Pegelstandsschalter 72 abtastbar ist, welcher
an eine Steuerschaltung 73 angeschlossen ist, die eine Antriebsschaltung 74 für
den Ultraschall-Schwingungserzeuger 68 steuert. Der Behälter 67 ist mit einer Überlauföffnung
75 versehen, mit der sich überschüssige Wassermengen ableiten lassen, um ein Übersteigen
des vorbestimmten Wasserpegelstandes zu verhindern. An den Behälter 67 ist zum Nachfüllen
von Wasser 69 ein Schlauch 76 angeschlossen.
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Fig. 6 zeigt den Aufbau des Auswaschrohres 60 und des Trockenrohres
64. Der in der Auswaschkammer 61 angeordnete Abschnitt des Auswaschrohres 60 ist
mit einer Vielzahl von Löchern 80 zum Ausspritzen des Waschwassers versehen. Das
aus der Auswaschkammer 61 überfließende Waschwasser ist mit einer Außenkammer 77
auffangbar und nach draußen ableitbar. Das rockenrohr 64 hat eine schlitzförmige
Öffnung 78 zum Ausstrahlen des von einem Gebläse 79 gelieferten erwärmten Windes.
Wie im Zusammenhang mit Fig. 2 schon
beschrieben, wird das Bauteil
36, wenn es in der Position 59 angehalten ist und nach unten bewegt wird, in das
in die Auswaschkammer 61 eingefüllte Waschwasser eingetaucht, um die im Bauteil
36 verbliebenen Reste der Serumprobe 58 abzuwaschen. Wenn das Bauteil 36 nach dem
Auswaschen nach unten bewegt wird, wird es in die schlitzförmige Öffnung 78 im Trockenrohr
64 eingefahren, um das im vorderen Abschnitt des Bauteils 36 verbliebene Waschwasser
abzutrocknen.
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Das Bauteil 36 läßt sich somit innerhalb einer kurzen Zeitspanne reinigen.
Dabei wird auf das Bauteil 36 zusätzlich keine große Kraft von außen ausgeübt, so
daß keine Gefahr einer Verformung oder Beschädigung des Bauteils 36 besteht.