DE2943163A1 - Automatisiertes system zur ausfuehrung von fluoreszenz-immunoanalysen - Google Patents

Automatisiertes system zur ausfuehrung von fluoreszenz-immunoanalysen

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DE2943163A1
DE2943163A1 DE19792943163 DE2943163A DE2943163A1 DE 2943163 A1 DE2943163 A1 DE 2943163A1 DE 19792943163 DE19792943163 DE 19792943163 DE 2943163 A DE2943163 A DE 2943163A DE 2943163 A1 DE2943163 A1 DE 2943163A1
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DE19792943163
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English (en)
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Robert E. Novato Calif. Curry
Eric D. Richmond Calif. Schwartz
Michael G. San Rafael Calif. Simonsen
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Bio Rad Laboratories Inc
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Bio Rad Laboratories Inc
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    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein automatisiertes System für
  • Immun-Analyse von unter dem Nanogrammbereich liegenden Mengen bestimmter Verbindungen durch Molekularfluoreszenz, Die quantitative Bestimmung von kleinen Mengen von klinisch bedeutsamen Verbindungen oder Gemischen, beispielsweise Stoffwechselprodukten, Hormonen, Drogen oder Arzneimitteln, und sonstigen Proteinen ist von anerkanntem diagnostischen Wert. Radioimmunanalyse (RIA) ist als Standardverfahren zur Herstellung solcher Bestimmung eingeführt wegen ihrer Empfindlichkeit und ihrer Spezifität.
  • Das RIA-Verfahren hat jedoch gewisse Nachteile. Die mit dem Verfahren verbundene Radioaktivität kann bestimmte Gefährdungen psychologischer oder physischer Art für die damit befaßten Techniker bedeuten, sie erfordert eine Spezialzulassung von den technischen Aufsichtsbehörden und spezielle Abfallbeseitigungseinrichtungen; daneben ist die Lebensdauer eines Reagenzsatzes auf höchstens einige Monate beschränkt und es ist eine relativ teure Ausrüstung notwendig, Um diese Nachteile zu umgehen oder zu beseitigen, sind alternative Verfahrensso z.B. die Fluoreszenz-Immunanalyse (FIA)entwickelt worden.
  • Beim FIA-Verfahren wird ein fluoreszentes Molekül statt der radiaoaktiven Markierung, die beim RIA-Verfahren verwendet wird, eingesetzt. Damit ergeben sich folgende Vorteile: Es tritt keine radioaktive Gefährdung auf, es ergibt sich eine viel größere Lebenszeit der Testmaterialien oder -chemikalien, die zur Ausführung der Analyse nötig sind,und und es werden im Vergleich zum RIA-Verfahren relativ preiswerte Ausrüstungen verwendet.
  • In der US-PS (US SN 875 475) wird ein FIA-Verfahren für Antigene (oder Haptene) und ihre Antikörper unter Verwendung eines auf die Antikörper oder Antigene, die zu bestimmen sind, bezogenen Immunreaktanten im einzelnen beschrieben, wobei eine kovalente Bindung oder Kopplung mit polymeren Teilchen vorliegt, deren Größe eine direkte Messung der Fluoreszenz eines markierten immunologischen Reagens in einer wässrigen Suspension durch direkte optische Spektroskopie ermöglicht. Ein Schlüssel zu der in der genannten US-PS beschriebenen Methode oder zu diesem Verfahren liegt in der Auswahl bestimmter Arten von polymeren Teilchen oder Partikeln in Größen, die eine im wesentlichen homogene Suspension während der Ausführung der Analyse erlauben. Es wurde erkannt, daß es einen solchen Zustand gibt und daß direkte fluorometrische Messungen durchgeführt werden können, wenn die polymeren Teilchen eine Größe von etwa 0,1 bis 10,'m besitzen.
  • Bei Verwendung solcher Teilchen wird ein mit dem unbekannten Antigen oder Antikörper, der zu bestimmen ist, immunologisch verbundenes immunes Reaktans kovalent mit diesem verbunden.
  • Die Partikel oder Teilchen, der unbekannte immune Reaktant und der zugehörige oder richtige fluoreszensmarkierte immune Reaktant werden unter solchen Bedingungen gemischt, daß eine bestimmte Menge des markierten immunen Reaktans proportional zur Konzentration des unbekannten immunen Reaktanten direkt oder indirekt mit den Partikeln immunologisch gebunden ist.
  • Nach der erwähnten US-PS werden bei dem FIA-Verfahren wasserunlösliche hydrophile polymere Teilchen mit einer Größe von etwa 0,1 bis 10 m verwendet, an denen kovalent das immunologische Homolog für ein zu bestimmendes Antigen oder einen zu bestimmenden Antikörper gebunden ist. Die Teilchen werden mit dem zu bestimmenden Antigen oder Antikörper in einer wässrigen Lösung kombiniert, so daß sich eine immunologische Bindung zwischen ihnen bildet. Ein fluoreszensmarkiertes Antigen oder ein fluoreszensmarkierter Antikörper, der dem zu bestimmenden Antigen oder Antikörper entspricht, wird immunologisch mit den Teilchen verbunden.
  • Es kann irgendein geeignetes, wasserunlösliches polymeres Teilchen bei dem in der genannten US-PS beschriebenen FIA-Verfahren Verwendung finden. Allgemein wird das Teilchen sphärisch oder perlenförmig sein und es wird aus Polymeren ausgewählt, die so verändert oder abgeleitet werden können, daß sich eine Endgruppe ergibt, die ein primäres Amin, ein Karboxyl oder ein Hydroxid darstellt. Der Antikörper oder das Antigen wird dann unter üblichen Reaktionsbedingungen so an dem Teilchen festgelegt, daß eine kovalente Bindung entsteht, Brauchbare polymere Teilchen werden beispielsweise aus vernetzten Polyacrylamiden gebildet. Andere brauchbare polymere Teilchen sind in der US-PS und in den dort zitierten Schriften beschrieben.
  • Die Teilchen werden dann physikalflschnormalerweise durch Zentrifugieren,getrennt und es werden typischerweise Beschleunigungen von 1500 g aufgebracht, um die Teilchen am Boden der Proberöhre zu einem Pellet zu verdichten. Die überstehende Flüssigkeit wird dekantlert und in der notwendigen Weise wird das Rohr oder die Ampulle mit Löschpapier getrocknet. Daraufhin wird ein Barbital-Puffer dem Pellet in dem Proberöhrchen oder der Ampulle zugefügt, um es zu rekonstituieren und die Teilchen wieder aufzuschlämmen, so daß eine Suspension gebildet wird, die die fluoreszierenden Partikel enthält.
  • Daraufhin wird die Suspension mit einem Fluorometer analysiert, um die Konzentration der fluoreszierenden Teilchen in der Probe zu bestimmen; damit wird eine Information erhalten, aus der das unbekannte Antigen oder der unbekannte Antikörper bestimmt werden kann.
  • Es war üblich, diese Untersuchungen von Hand nacheinander durchuführen. Dazu war unter anderem ein heftiges Schütteln des Teströhrchens erforderlich, um jedes Pellet zu rekonstituieren und die fluoreszierenden Partikel wieder aufzuschlämmen. Um eine genaue Untersuchung zu erhalten,ist es selbstverständlich notwendig, daß die Suspension gleichförmig ist, und diese Forderung verlängert die Schüttelzeit für das Röhrchen. Danach wurde die Probe fluorometrisch analysiert entweder im Test röhrchen selbst oder es wurde die Flüssigkeit in einen geeigneten Behälter eines Fluorometers umgegossen.
  • Dieses Verfahren ist sehr zeitraubend und erfordert die dauernde UbcrwRchung durch einen sehr geübten Techniker. Es besteht keine absolute Sicherheit, daß die Probe wirklich gut durchgemischt wurde. Ohne eine solche gute Durchmischung ist jedoch das erhaltene Ergebnis ungenau und kann die gesamte Untersuchung in Frage stellen. Dazuhin ist die Untersuchung relativ teuer, da sie dauernde gute Uberwachung erfordert.
  • Ein Schlüsselpunkt für die erfolgreiche Anwendung des FIA-Verfahrens ist die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Fluorometers während längerer Zeiten. In dieser Beziehung ergeben sich Nachteile der bekannten Fluorometer, die die endgültigen Ergebnisse beeinflussen und so die Genauigkeit der Untersuchung in Frage stellen können. Herkömmliche Fluorometer, die im Analogbetrieb arbeiten, sind deswegen wenig zufriedenstellend, da sie relativ unempfindlich sind bei den niedrigen Lichtintensitäten, die bei der Ausführung des FIA-Verfahrens auftreten.
  • Eine größere Genauigkeit kann mit Photonen zählenden Fluorometern erreicht werden, die relativ einfach und preiswert aufzubauen sind. In der Zeitschrift Clinical Chemistry, Band 19, Nr. 11, 1973, ist ein Aufsatz von Robert E. Curry u.a. mit dem Titel "Design and Evaluation of a Filter Fluorometer that Incorporates a Photon-Counting Detector" auf Seiten 1259 bis 1264 erschienen, in dem ein derartiges PhOtOen z;ilr lendes Fluorometer (im folgenden einfach Fluorometer genannt) besprochen wird. Die Verwendung eines solchen Fluorometers in Verbindung mit dem FIA-Verfahren ist jedoch bisher nicht in Betracht gezogen worden. In dem Aufsatz wird bemerkt, daß die Photonenzählung ein effektives Verfahren zur Klcinhaltuny von Dunkelstromanteilen bei Fotovervielfacherröhren ergibt, da von den Dynoden emmitierte Elektronen weniger als die von der Fotokathode emmittierten Elektronen verstärkt werden und es kann eine Nieveauerkennungsschaltung benutzt werden, um zwischen Dunkelstrom-und Photonensignalen zu unterscheiden.
  • Zur Bestimmung von geringen Mengen (dh..von unter einem nanomolaren Anteil an) klinisch bedeutsamer Verbindungen durch FJA sind Genauigkeitsprobleme noch nicht vollständig durch Verwendung eines Photonen zählenden Fluorometers gelöst. Streulicht, nicht gleichförmige Suspension der fluoreszierenden Perlen, Lichtstreuung, Veränderung der Größe der Eigenfluoreszen.z der Probe wie auch Veränderungen der primären Lichtintensität beeinflussen schädlich das Endergebnis und verringern seine Genauigkeit. Zusätzlich verläßt sich das bekannte FIA-Verfahren auf im wesentlichen von Hand durchgeführte Bestimmung der Fluoreszenz Probe für Probe, die die dauernde und konstante Aufmerksamkeit gut geschulter und deswegen teurer Bedienungspersonen erfordert. Das hat wiederum die Folge, daß die bereits hohen Kosten solcher Untersuchungen noch weiter in die Höhe getrieben werden.
  • Durch die vorliegende Erfindung wird ein integriertes System zur Durchführung des FIA-Verfahrens an einer großen Zahl von Einzelproben in selbsttätig ablaufender, zuverlässiger, selbstkorrigierender und fortlaufender Betriebsweise geschaffen zur quantitativen Bestimmung von Antigenen oder Haptenen und Antikörpern irgendeines Molekulargewichtes und in Konzentrationen, die vom Bereich unterhalb eines Nanomoles nach oben reichen. Anfangs wird in einer Art einer FIA mit konkurrierender Bindung das mit einem fluoreszierenden Farbstoff rrarkierte Antigen mit dem Antinen in der Probe oder im Standad'rnit einer begrenzten Menge eines AntikWrners zusammenoebracht, der auf einer Polyacrylamidperle mit 0,1 bis zum Größe festgelegt ist. Nach einer gehörigen Inkubationszeit wird das markierte an den Antikörperperlen gebundene Antigen von den freien fluoreszensmarkierten oder -gezeichnuten Antigenen in der überstehenden Flüssigkeit durch Zentrifugieren und Abgießen getrennt. Nach einer Wiederaufschlämmung der Antikörperperlen in einem Puffer wird die an die Perlen gebundene Fluoreszenz nach der vorliegenden Erfindung in einem Probenanalysator gemessen, der eine geregelt-stabilisierte Lichtquelle benutzt, die eine Probe in einer transparenten Meßzelle beleuchtet, um Fluoreszenz-Emissionen zu erzeugen. Die Emissionen werden durch einen photonenzählenden Detektor erfaßt und gemessen, der Photonerzeugte Ausgangsimpulse bildet, von denen das Hintergrundrauschen wirksam abgetrennt wurde.
  • Die Systemelektronik für die vorliegende Erfindung benutzt im großen Maßstab integrierte Mikrorechneraufbauten, um automatisierte Verarbeitung zu ermöglichen. Zusätzlich zu den Uberwachungs- und Ablaufsteuerungen werden durch den Mikroprozessor Datenauswertung und Datenrückführ-Vorgänge übernommen, um die durch die Photonenzählung erhaltene Information in Antigen-Konzentrationswerte zu wandeln. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt eine Meßgenauigkeit und Präzision von etwa 1 bis 3 % für die zu messenden relativ niedrigen Konzentrationsbereiche, wie oben angeführt.
  • Die vorliegende Erfindung überwindet die den bekannten Vorgängen anhaftenden Nachteile bei der Rekonstitution der Pellets am Grund der Teströhrchen und insbesondere beim gleichiörmigen Mischen der Pellets mit der Pufferlösung und auch bei der Überführung der sich ergebenden Suspension zu einem Fluorometer, so daß die Suspension richtig analysiert werden kann. Die Erfindung erreicht dies durch vollständige Automatisierung sowohl des Mischvorganges als auch des Abziehens der Suspension aus den Ampullen oder Teströhrchen, so daß sie dem Instrument, beispielsweise dem Fluorometer,zugcfüllrt werden kann.
  • Die erfindunqsqemäße Vorrichtunq ist vollständiq automatisiert und kann kontinuierlich eine Probe nach der anderen behandeln. Zu diesem Zweck enthält der Analysator eine Probenzelle, die in Fluidverbindung mit einer Pumpe steht, durch welche ein vorbestimmtes Probenvolumen in die Zelle transportiert wird und das Volumen wird in der Zelle gehalten, bis die Fluoreszenz gemessen ist, und danach wird durch den Analysator die Probe in der Zelle durch eine neue Probe ersetzt. Die Pumpe ist mit einer automatischen Probenmisch-und Abzieheinheit gekoppelt, die nachfolgend allgemein als "Probenentnehmer" bezeichnet wird.
  • Allgemein ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Analysator eine Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung relativ geringer Mengen klinisch bedeutsamer Verbindungen, beispielsweise Thyroxin oder Trijodothyronin mit einer transparenten Zelle zum Fassen einer vorbereiteten flüssigen Probe. Eine j,ichL-quelle erzeugt ein stabiles Lichtbündel, das auf die Probe so fok;ussiert wird, daß durch das Bündel Fluoreszenz-Emissionen der Partikel in der Probe angeregt werden. Die Intensität der Emissionen ist eine Funktion der Intensität des Lichtstrahls und der Konzentration der fluoreszenten Partikel in der Probe.
  • Ein Detektor, der in optischer Verbindung mit der Zelle steht, empfängt und erfaßt die Photonen, die die Fluoreszen,z-Emissionen der durch das Lichtbündel angeregten Teilchen bilden. Die Anzahl der erfaßten Photonen wird gezählt und das Gesamtzähl-Ergebnis der Probe während einer feststehenden oder vorgeebenen Zeitlänge ist ein Maß der Zahl der fluoreszierenden Teilchen in der Probe.
  • Die zugehörige Optik enthält eine Linse, die das Lichtbündel auf die Probe fokussiert, ein Bandpaßfilter, das im wesentlichen alles Licht aus dem Lichtbündel entfernt außer den Lichtanteilen, deren Wellenlänge die Teilchen anregt und Fluoreszen.-Emissionen erzeugt, sowie ein Wärmeabsorptionsfiltcr im optischen Zweig zwischen der Lichtquelle und der Probe. Der Zweig der Optik zwischen der Probe und dem Detektor enthält eine Sammellinse, ein Kantenfilter, um das Licht der Anregungswellenlänge abzuhalten und damit die Beeinflussung durch das durch die Probe gestreute eingestrahlte Licht auszuschalten, und ein Bandpaßfilter, das von dem auf den Detektor auffallenden Licht im wesentlichen alle Wei.lenlängen abschneidet, außer der Fluoreszens-Wellenlänge der Teilchen. Die Probe, die Lichtquelle und die Optik sind in einem schwarzen Gehäuse angebracht, das Lichtfallen enti7ält, so daß Lichtstreuung, sekundäre FluoreszenZ-Emissionen usw. verhindert werden. Damit erhält der Detektor im wesentlichen nur Fluoreszenz-Emissionen, die durch das auf die fluoreszierenden Teilchen der Probe auftreffenden Lichtbündel erzeugt werden, um sicherzustellen, daß die Emissionen und insbesondere die Photonen der Emissionen nur durch die Fluoreszenz infolge des auftreffenden Lichtbündels entstanden sind. Dadurch wird die Genauigkeit der Photonenzählung durch den Detektor bedeutend erhöht.
  • Um Fluktuationen der Photonenzählung zu verhindern,die von Intensitätsschwankungen des Lichtbündels stammen, wird die Lichtquelle stabilisiert. Zu diesem Zweck wird ein Photosensor, beispielsweise eine Silizium-Photodiode, in der Nähe der Probenzelle angebracht und zwar im optischen Weg hinter der zwischen Lichtquelle und Zelle gelegenen Optik. Eine durch die Photodiode erfaßte Veränderung der Lichtintensität wird zur entsprechenden Erhöhung oder Verminderung der Spannung der Stromversorgung für dieLichtquelle benutzt, um die f.ichtintensität des Bündels konstant bei einem vorbestimmten Wert zu halten. Damit wird verhindert,daß Veränderungen der Intensität des Lichtbündels infolge Schwankungen der Versorgungsspannung, Alterung der Lichtquelle usw. die Fluoreszen'-Emissionen der Teilchen in der zu untersuchenden Probe beeinflussen.
  • Der Detektor selbst ist ein Fotovervielfacher oder Fotoelektronen-Vervielfacher, vorzugsweise eine Fotoelektronenvervielfacherröhre, die eine Ausgangsladung oder einen SignaJimpuis bei jedem durch die Röhre erfaßten Photon erzeugt. Der Aufbau solcher Fotoelektronenvervielfacherröhren ist bekannt.
  • Es genügt, anzumerken, daß das Ausgangssignal der Röhren einen Rauschanteil enthält, der durch thermische, durch die Dynoden der Röhre emittierte Elektronen verursacht wird und entsprechende Rauschimpulse an der Ausgangsseite hervorruft. Die Rauschimpulse besitzen eine beträchtlich niedrigere Amplitude gegenüber den Ladungsimpulsen, die durch die erfaßten Photonen erzeugt werden. Damit die Rauschimpulse die Gesamtphotonenzählung nicht beeinflussen, eliminiert ein Diskriminator Impulse mit einer Amplitude, die kleiner als ein vorbestimmter Minimalwert, d.h. kleiner als die Größtamplitude der Rauschimpulse ist, aus der Zählung. Die Photonen Impulse werden zu einer Zählelektronik, beispielsweise zu Kaskaden-BCD-Zählern geleitet.
  • Als Folge dieser Maßnahme ergibt sich, daß die Gesamtphotonenzählung von hoher Genauigkeit, typischerweise innerhalb eines Bereiches von 1 bis 3 %, ist; ein derartiges Ergebnis liegt innerhalb annehmbarer Grenzen für das FIA-Verfahren.
  • Durchdie vorliegende Erfindung wird die Einbringung der Proben in die Probenzelle vollständig automatisiert und ebenso die nachfolgende Ersetzung durch frische Proben, wobei gleichzeitig eine vollständige und gründliche Spülung der Zelle und der benutzten Fluidleitungen sichergestellt ist, um ein Vcrschleppen von Anteilen einer Probe und damit ein Beeinflussen der Photonenzählung der nächsten Probe zu verhindern.
  • In diesem Zusammenhang wird durch die vorliegende Erfindung vorgesehen, daß eine hohle Probenzelle in einem transparenten, beispielsweise aus Quarz bestehenden, Gehäuse mit allgemein quadratischem oder rechtwinkligem Querschnitt mit entsprechend senkrecht stehenden Seitenwänden gebildet wird.
  • Eine Seitenwand steht senkrecht zum einfallenden Lichtbündel und eine andere Seitenwand liegt dem Photoelektronenvervielfacher gegenüber und steht senkrecht zu den durch diesen Vervielfacher empfangenen Fluoreszenz-Emissionen. Das Gehäuse enthält einen Probeneinlaß, der mit dem Probenentnehmer verbunden ist, und einen Probenauslaß, der mit einer Abfallsammelstelle, beispielsweise einem Behälter, in dem die untcrsuchten Proben bis zur darauffolgenden Entfernung gesammelt werden, verbunden ist. Der Probenentnehmer ist mit dem Zellengehäuse über eine inerte Leitung, beispielsweise eI 10em flexiblen Polytetrafluoräthylen-Schlauch verbunden.
  • Der Auslaß des Zellgehäuses ist mit der Abfallstelle über einen gut flexiblen Schlauch verbunden. Zwischen dem Auslaß und der Abfallstelle ist eine Probenpumpe angeordnet, die vorzugsweise eine Peristal,tikpumpe umfaßt, welche in üblicher Weise auf den flexiblen Schlauch so einwirkt, daß die Probe durch Saugwirkung vom Probenentnehmer in die Zelle angesaugt wird und nicht einer möglichen Beschädigung durch die mechanische Wirkung der Pumpe unterworfen ist. Die Probenzelle und der Einlaßschlauch werden gründlich gespült, bevor eine neue Probe in die Zelle eingezogen wird, um sicherzustellen, daß alle Reste der vorhergehenden Probe entfernt sind, bevor die neue Probe eingeführt wird.
  • Durch die Erfindung wird der Betrieb der Pumpe so in zeitlicher Abfolge bewirkt, daß eine frische Probe immer wieder in die Zelle eingebracht wird, dort genügend lange gehalten wird, um die FluoreszenZ-Messung zu ermöglichen, wobei dieser Zustand typischerweise etwa 2 Sekunden dauert. Danach wird die untersuchte Probe abgezogen, die Zelle wird mit einer Spüllösung gewaschen und mit einer neuen Probe zur FluoreszenZ-Messung befüllt. Der gesamte Vorgang ist also automatisiert und es erübrigt sich der Einsatz einer geschulten Bedienungsperson.
  • Der Probenentnehmer in dem erfindungsgemäßen System umfaßt einen Halter für eine Vielzahl von Ampullen oder Tcströhrchen, die aufrecht in einer Reihe gehalten werden und enthält eine Schritt-Vorrichtung, so daß die Ampullen bei einer Ampullen-Absaugstation nacheinander ankommen. Ein Absauger oder Aspirator ist vorgesehen, der eine nach unten offene Saugröhre enthält, die vertikal in die Ampulle eingeführt und wieder zurückgezogen werden kann. Während sie in der Ampulle ist, wird in der Röhre ein Unterdruck erzeugt, um das Fluid abzuziehen oder zu aspirieren und cs dem Analysator zuzuführen. Zusätzlich zur vertikalen Beweglichkeit kann die Saugröhre auch in Querrichtung allgemein horizontal bewegt werden und ein Spüllösungsbehälter wird normalerweise neben die Saugstation gestellt oder neben ihr angeordnet, so daß die Saugröhre auch dort eingetaucht werden kann, nachdem eine Ampulle abgesaugt wurde, um aus der Röhre Reste der Probe aus der vorher abgesaugten Ampulle zu entfernen und damit ein Verschleppen von Probenstoffen zu verhindern. Die Probenröhre zieht ein ausreichendes Volumen der Spüllösung in die Saugröhre ein und diese Lösung durchläuft dann die übrige Schlauchvorrichtung und die Probenzelle in dem Analysator, um auch dort alle Reste der vorhergehenden Probe wegzuspülen, bevor eine neue Probe von der nächsten Ampulle abgesaugt wird.
  • Um die Probe vor dem Abziehen gründlich durchzumischen, ist eine Mischeinrichtung vorgesehen, die gleichzeitig mit der Saugröhre in die Ampulle eingesetzt werden kann. Dazu wird in Betracht des meist sehr beengten Ampullendurchmessers (typischerweise weniger als 12 mm) die Saugröhre fest an einem Aspiratorarm angebracht, an dem drehbar ein Mischrohr konzentrisch um die Saugröhre befestigt ist. Eine aus flexiblem Material aufgebaute Hülse ist außen an dem Mischrohr angebracht und steht über das untere Ende der Saugröhre und des Mischrohres vor. Alternativ kann die Hülse weggelassen werden und das Mischrohr steht dann über das Ende der Saugröhre nach unten vor. Das untere Ende der Hülse oder des Mischrohres ist gezähnt oder gekerbt, um ein Umrühren der Lösung und eine gleichförmige Durchmischung zu ermöglichen. An dem Aspiratorarm ist ein Antriebsmotor angebracht und mit dem Mischrohr über einen Riemen oder eine biegsame Welle verbunden, um das Rohr zu drehen, wenn die Ansaugröhre in eine Ampulle oder in den Spülflüssigkeitsbehälter eingetaucht ist.
  • Vorzugsweise umfaßt der Ampullenhalter ein Tablett oder eine Schale, die drehbar angebracht ist, und auf die die Ampullen in mindestens eine, vorzugsweise zwei oder mehr konzentrisch um die Drehachse des Tabletts oder der Schale angeordnete Kreisreihen eingesetzt werden. Das Tablett besitzt eine gekerbte Indexplatte, in die eine Rasteinrichtung eingreift, welche gegen die Indexplatte vorgespannt wird. Bei dem Vorschub oder der Drehung des Tabletts oder der Schale wird jeweils eine Ampulle in jeder Reihe in Ausrichtung mit der Absaugstation gebracht, wenn die Rasteinrichtung in eine entsprechende Kerbe eingreift.
  • Als Antrieb für das Tablett oder die Schale dient ein Schrittantrieb, der unabhängig vom Stellungsindex ist, damit keine Anhäufung von Lagefehlern erfolgt, wie sie beispielsweise bei Zahnrad-Stellungsantrieben vorkommen.
  • Dementsprechend ist ein nachgiebiger Übertrieb vorgesehen, der das Tablett oder die Schüssel so in Drehrichtung vorschiebt, daß die Raste jeweils in eine benachbarte Kerbe eingreifen kann, ohne daß die Stellung der Ampullen an der Absaugstation durch den Antrieb beeinflußt wird.
  • Der Aspiratorarm ist so angebracht, daß er um eine aufrecht stehende Schwenkachse geschwenkt werden kann; dadurch beschreiben das Saugrohr und die Mischeinrichtung eine Kreisbahn. Die Ampullen an der Absaugstation und der Sloüllösungsbehälter sind längs der Kreisbahn des Saugrohrs und der Mischvorrichtung so angeordnet, daß diese mit den Ampullen und dem Behälter ausgerichtet werden können, bevor sie eintauchcn.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung befindet sich der Spüllösungsbehälter an einem Endpunkt des Schwenkweges des Aspiratorarms, während die der Drehachse des Tabletts nächstliegende Ampulle am anderen Ende des Schwenkweges angeordnet ist. Ampullen in Reihen radial außerhalb von der innersten Reihe sind dann so angeordnet, daß sie auf Zwischenpunkten des Kreisweges der Saugröhre und des Mischrohres liegen. Eine Antriebseinrichtung, die eine Lagenbestimmung enthält, setzt die Schwenkarmbewegung jedesmal fest, wenn die Saug-/Mischeinrichtung mit einer Ampulle oder dem Behälter ausgerichtet ist, in den sie daraufhin eingetaucht wird.
  • Eine vertikal hin- und herbewegliche Stange ist vorgesehen, an deren oberem Ende der Aspiratorarm befestigt ist, so daß dieser zusammen mit der Misch-/Saugvorrichtung angehoben und abyesenkt werden kann, so daß die Saugröhre und das Mischrohr in die Ampullen an der Absaugstation eingetaucht und wieder abgezogen werden können, und dasselbe gilt auch für den Spüllösungsbehälter.
  • Damit keine teure und störanfällige Zahnradübersetzung und -übertragung notwendig ist, werden bei der vorliegenden lrfíndung einzelne unabhängig voneinander funktionierende Antriebe für die Bewegungen des Tabletts oder der Schale und der Saug-/Mischeinrichtung vorgesehen. Damit ergibt sich ein unabhängiger Vorschubantrieb zum schrittweisen Weiterdrehen der Schale, ein Schwenkantrieb für den Aspiratorarm, durch den die Lagestellung für die Saug-/Mischeinrichtung yewährleistet wird, und ein Antrieb zum Anheben und Absenken der Mischeinrichtung, um diese in die Ampullen und den Sptllösungsbehälter einzutauchen und herauszuziehen, und ein weiterer Antrieb für die Mischeinrichtung. Lagesensoren geben jeweils ein elektrisches Signal ab, um die richtige Lage der verschiedenen Bestandteile anzuzeigen. Insbesondere sind Sensoren vorgesehen, die die vertikale Stellung des Aspiratorarms überwachen (Aufwärts- und Abwärts-Sensoren), solche für die horizontale Bewegung des Aspiratorarms (Sensoren für innere Reihe, äußere Reihe und Spülstellung) und für die Schrittbewegung des Tabletts oder der Schale, in Zukunft als Drehtisch bezeichnet (Drehtisch-Sensor).
  • Ein Analysendurchlauf mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung macht cs erforderlich, daß eine Anzahl von etwa 10 bis 12 Standardproben oder Eichproben nacheinander angesaugt und daß ihre Fluoreszenz gemessen wird, dann wird eine Eichkurve (dose response Curve)gemessen, woraufhin das Absaugen und die Flurreszenz-Messung von Proben mit unbekannter Konzentration durcllgefüllrt wird. Zu diesem Zweck wird durch die vorliegende Erfindung ein Mikro-Computer-System geschaffen, das bei einer bestimmten Probe (ob das nun eine Standard- oder Fichprobe oder eine zu untersuchende Probe ist) eine richtige Ablauffolge für Pumpe, Zählelektronik und Aspiratorbewegullg steuert und den Gesamtvorgang in einer richtigen Abfolge des Drehtisches ergibt, wobei die zugehörigen Berechnungen an unterschiedlichen Arbeitspunkten des Ablaufes durchgeführt werden.
  • Das Mikrocomputer-System enthält einen Primär-Mikroprozessor (im folgenden einfach"Prozessor"oder "Mikro-Prozessor" genannt) der über zugeordnete Speicherkreise (latches) und Pufferspeicher als Schnittstellenschaltung mit einer Datensammelleitung verbunden ist, die zum Systemspeicher, zu System-Peripheriegeräten und größeren Systemunteranordnungen führt.
  • Insbesondere steht der primäre Prozessor mit der Zä'hieiek<ronik, der Ablaufelektronik, die den Probennehmer steuert, und mit einem getrennten Rechenprozessor in Verbindung. Zusätzlich steht der Prozessor noch mit Tastaturschaltern, mit einer eine Anzeige und die Tastatur steuernden Elektronik und mit einer Schnittstellenschaltung in Verbindung, die die Datenübertragung zu einem Zentralrechner oder zu einer zentralen Datenverarbeitung ermöglicht.
  • Die Probennehmer-Steuerelektronik selbst ist auch vorzugsweise mit einem Mikro-Computer versehen, so daß der primäre Prozessor den Probennehmer auf relativ einfache Weise steuern kann, ohne die jeweiligen Einzelheiten des Probennehmer-Betriebs steuern zu müssen. Insbesondere umfaßt die Ablaufelektronik einen Mikroprozessor, der elektrische Signale von den Stellungssensoren des Probenentnehmers empfängt und auf sie reagiert und wieder elektronische Signale in angemessenen Abständen zur Betätigung der Antriebe erzeugt.
  • Der Gesamtbetriebsablauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann nun in folgender Weise kurz zusammengefaßt werden das geschieht zunächst mit Bezug auf die Ablauffolge des Probennehmers, dann mit Bezug auf die Fluoreszenz-Messung und schließlich mit Bezug auf die Datenverarbeitung.
  • In seiner Ruhelage ist der Aspirator so gestellt, daß die Saugröhre inden Br?;illösungsbehälter eingetaucht werden kann. Um eine Probennahme einzuleiten, wird der Drehtisch oder Tablettantrieb so eingeschaltet, daß die erste Ampulle (oder die ersten Ampullen, wenn eine Mehrfachreihe von Ampullen auf dem Tablett angeordnet ist) sich an der Saugstation befindet. Die genaue Stellung wird durch die Indexplatte und die Rasteinrichtung erreicht. Nach der richtigen jinstellung oder um Zeit zu sparen, auch etwas zuvor, wird der Aspiratorarm,dessen Saugröhre in der Spüllösung eingetaucht ist, angehoben, so daß die unteren Enden der Saug-und Mischeinrichtung frei über dem Behälter und den Ampullen bewegt werden können. Daraufhin wird der Aspirator so weit geschwenkt, daß die Saugmischvorrichtung mit einer der Ampullen an der Saugstation, beispielsweise der radial äußersten knpulle/ausgerichtet ist. Nach Ausrichtung wird der Aspiratorarm soweit abgesenkt, bis das untere Ende der an dem drehenden Mischrohr angebrachten Hülse oder, bei nicht anyebrachter Hülsen des Mischrohres selbst sich knapp über dem Boden der Ampulle befindet. Daraufhin wird das Mischrohr mit relativ hoher Geschwindigkeit gedreht, um die Flüssigkeit in der Ampulle innig zu vermischen und dabei gleichförmig alle Teilchen in der Flüssigkeit gleichförmig zu dispergieren.
  • Nach diesem Mischvorgang,der typischerweise etwa 4 Sekunden andauert, wird das Mischen eingestellt und die Flüssigkeit wird aus der Ampulle durch die Saugröhre abgesaugt, d.h. die Probenentnahmepumpe wird eingeschaltet. Nachdem eine zur Auffüllung der Probenzelle ausreichende Probenmenge abgezogen worden ist, wird der Pumpvorgang beendet und der Aspiratorarm wieder von dem oberen Ende der Ampullen frcigehoben. Der Arm wrd nun wieder so geschwenkt, daß die Misch-/Absaugvorrichtung in den Spülmittelbehälter eingetaucht werden kann und nach dem Eintauchen wird das Mischrohr wieder gedreht. Nach dem Analysieren der in der Zelle enthaltenen Probe wird die Probenpumpe wieder eingeschaltet tmd sFxllösung durch die Saugvorrichtung die Pumpe und die zugehörige Verschlauchung in die Probenzelle eingespült, die vorherige Probe wird ausgespült und auf diese Weise die Verunreinigung der nächsten Probe verhindert.
  • Daraufhin werden die Misch- und Saugeinrichtung wieder, wie bereits beschrieben, verstellt, so daß sie wieder Init Liner Ampulle in der nächsten, beispielsweise der radial weiter inneren Reihe ausgerichtet ist, wobei bei mehreren Reihen der Vorschubantrieb nicht eingeschaltet wird. Dann wird der Misch-/Absaug- und Spülvorgang wiederholt. Nachdem die Ampulle in der letzten Ampullenreihe auf diese Weise abgesaugt wurde, wird (üblicherweise während des Spülvorganges) der Drehtisch um einen Schritt vorgeschoben, so daß die nächste Ampullen-"Zeile" sich an der Saugstation befindet.
  • Die eine bestimmte Probe in der Probenzelle betreffendc Fluoreszen.zInformation wird durch eine Zählabfolge erreicht, bei der der Primärprozessor anfangs die Zählelektronik löscht und dann den Zähler während einer Zeitlänge freigibt, die durch eine Software-Schleife mit einer bestimmten Anzahl von Maschinendurchläufen bestimmt wird, wobei die Dauer eines Maschinendurchlaufs genau durch den kristallgesteuerten Taktgeber des Prozessors festgelegt ist. Der Zählvorgang wird durch den Prozessor überwacht und ein aus vielen Ziffern bestehender Zählstand wird bestimmt und im Systemspeicher zur darauffolgenden Verarbeitung gespeichert.
  • Wie bereits beschrieben, wird vor dem Zählen der Fluoreszen der zu untersuchenden Proben die Fluoreszenz einer Anzahl von beispielsweise 10 oder 12 Eichproben gemessen und der Mikroprozessor errechnet eine Eichkurve (dose response curve) für eine oder mehrere, vorzugsweise für vier Datenreduzierungsverfahren, nämlich für lineare InterpolBtion, logit-log-Interpo -lation, für ein hyperbolisches und ein reziprokes Programm,und im Speicher werden die Eichkurvenparameter des Reduktionsverfahrens zurückgehalten, das den besten Regressionskoeffizienten ergibt. Bei Thyroxin oder Trijodthyonin beträgt dieser Koeffizient typischerweise mehr als 0,990 bei dem logit-log-Verfahren. Wenn die Eichkurve errechnet ist, wird die Fluoreszens der einzelnen Proben gemessen und die Konzentration der Antigene in der Probe errechnet und ausgedruckt. Das wird kontinuierlich durchyeführt, bis alle eingeführten Proben einer Untersuchungsreihe gemessen wurden.
  • Damit ist gezeigt, daß durch die vorliegende Erfindung ein vollständig automatisiertes System zum Mischen klinischer Proben geschaffen wird, während diese sich in ihren Ampullen befinden, zum aufeinanderfolgenden Übertragen von großen Anzahlen von Proben in die Probenzelle und zum unabhängigen Analysieren jeder Probe, wobei sichergestellt ist, daß alle Reste der vorherigen Proben weggespült sind, bevor die nächste Probe in die Zelle eingeführt wird, um eine Verschleppung von Proben und Verunreinigung miteinander zu verhindern und die Meß<g(nauigkeit so hoch wie möglich zu halten. Die Meßgenauigkeit liegt bei Abweichungen von geringer als 5 %. Die automatischc Behandlung der Proben, die automatische Analyse und die Aufzeichnung der Resultate für jede Probe vereinfachen und beschleunigen den Ablauf des Analysenverfahrens und befreien die hochgeschulten Techniker von einfachen manuellen Aufgaben. Das ergibt nicht nur eine verbesserte Genauigkeit der Messungen, sondern vermindert auch die Messungskosten und hilft dabei, die ansteigenden Kosten der medizinischen Versorgung zu verringern.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus des erfindungsgemäßen Meßsystems, Figur 2 eine etwas detailliertere schematische Darstellung des einen Teil der Erfindung bildenden Analysators, Figur 3 ein Schaltschema der Stabilisierungsschaltung für die Lichtquelle des Analysators, Figur 4 ein Schaltschema der Diskriminatorschaltung beim Analysator, Figur 5 A-C Schaubilder zur Verdeutlichung der Einstellung des Ausgangssignals eines Fotoelektronenvervielfachers durch die in Fig. 4 gezeigte Schaltung, Figur 6 ein Schaltschema der Photonenimpuls-Zählschaltung, Figur 7 A und 7B ein vereinfachtes Schaltschema des Mikro-Computer-Systems für den Analysator, Figur 8 eine Draufsicht auf das Tastenfeld der Eingabetastatur mit den verschiedenen Tastenfunktionen, Figur 9 eine perspektivische Darstellung des Probenentnehmers zum automatischen Mischen der Proben in und Abziehen der Proben von einer Vielzahl von Ampullen, Figur 10 eine perspektivische Darstellung ähnlich Fig. 9, bei der alle Außenteile entfernt sind, um Einblick in die verschiedenen Antriebe zu gewähren, Figur 11 eine perspektivische Ausschnittsdarstellung eines Aspiratorarms der Vorrichtung nach Fig. 9, Figur 12 eine Ausschnitts-Schnittdarstellung des Aspiratorarms nach Linie 12-12 der Fig. 11, Figur 13 eine Endansicht der Saugröhre und der Mischeinrichtung,in Richtung der Pfeile 13 in Fig. 12 gesehen, Figur 14 eine perspektivische Darstellung, mit weggebrochenen Teilen,des Hebe- und Absenkantriebs für den Aspirator nach Fig. 11, Figur 15 eine Teil-Draufsicht auf den Probenentnehmer nach Fig. 9 mit weggebrochenen Teilen und abgenommenem Deckel, Figur 16 eine Draufsicht ähnlich Fig. 15 mit eingezeichneten unterschiedlichen Stellungen des Probenentnehmers, und Figur 17 ein vereinfachtes Schaltschema der Probenentnehmer-Steuerschaltung.
  • Die in Fig. 1 und 2 dargestellte bevorzugte Ausführung eines automatischen Meßsystems 2 zur Ausführung von Fluoreszens-Inunun-Analysen ,insbesondere zur quantitativen Bestimmung renativ geringer Mengen klinisch bedeutsamer Verbindungen wie beispielsweise Thyroxin,umfaßt eine Probenhaltezelle 4, die Teil eines Durchströmsystems 6 bildet, einen Probenentnehmer 7, dwr nacheinander große Zahlen von Proben entnehmen kann, eine Optik 8 mit einem (siehe Fig. 2) ersten Optikzweig 10, durch den die Probe in der Zelle einem Lichtbündel ausgesetzt wird und einem zweiten Optikzweig12 zum Sammeln der Fluoreszeng-Emissionen, die durch fluoreszierende Teilchen in der Probe nach Anregung durch das Lichtbündel erzeugt werden, einen Photonendetektor 14 mit einer Photonenzählelektronik 16, der die Fluoreszenz-Emissionen von der Probe in der Zelle aufnimmt und eine. Systemelektronik 18, die die Photonenzählergebnisse jeder Probe in einer später besprochenen Weise analysiert und die die verschiedenen aufeinanderfolgenden Betätigungen steuert.
  • Die Systemelektronik 18 enthält einen Mikro-Computer 20, eine Anzeigesteuerung 21, die eine Sichtanzeige 22 bedient, eine Drucksteuerung 23, die einen Drucker 24 bedient, ein Tastenfeld 26 zur Eingabe verschiedener Daten und Befchlc und eine Steuerung 28 für die Probenentnahmefolge, die durch den Mikro-Computer 20 zum Einleiten und Beenden verschiedener Funktionen des Probenentnehmers 7 angesteuert wird. Um das Verständnis zu erleichtern, werden die Unterfunktionen und Untersysteme der Vorrichtung einzeln besprochen, bevor der Gesamtablauf des Vorrichtungsbetriebs beschrieben wird.
  • Das Durchströmsystem 6 umfaßt als Zentralteil ein Durchströmgehäuse 30, das aus einem optisch reinen transparenten Material, beispielsweise Quarz, besteht und einen quadratischen Querschnitt (Fig. 2) aufweist, so daß vier aufeinander senkrecht stehende Seitenwände einschließlich einer ersten Seitenwand 32 senkrecht zur optischen Achse 34 des ersten Optikzweiges 12 und eine zweite Seitenwand 36 senkrecht zur optischen Achse 3 des zweiten Optikzweiges 12 gebildet werden, wobei die optischen Achsen ebenfalls senkrecht aufeinanderstehen. Das Gehäuse bestimmt eine Probenzelle 4 mit gleichfalls quadratischen Querschnitten und ebenen Innenwänden, die zu den Außenseiten-Wänden des Gehäuses 30 parallel liegen. Ein Einlaß 40 des Gehäuses ist mit einem Stück vorzugsweise flexiblen Einlaßschlauches 44 aus einem chemisch inerten Material, beispielsweise,PTFE verbunden,dessen aiidcres Ende eine Fluidverbindung mit einem Probenentnehmer 7 herstellt.
  • Der Auslaß 42 des Zellengehäuses steht mit einer Auslaß oder Ablaßstelle 54 in Verbindung, die beispielsweise eine Abfall flasche oder einen Abfallbehälter (nicht gezeigt) umfaßt und zwar über einen Auslaßschlauch 56 aus einem einfach und wiederholt zusammendrückbaren Material, beispielsweise Tygon. Da nur Abfallmaterialien durch diesen Ablaßschlauch fließen, braucht er nicht aus einem inerten Material zu bestehen.
  • Eine Probenpumpe 58 ist in Strömungsrichtung nach dem Probengehäuse 30 angeordnet, und dient dazu, eine Probe oder Spüllösung von jeweiligen (in Fig. 1 und 2 nicht dargestellten) Ampullen oder Probenröhrchen beim Probenentnehmer 7 durch Ansaugen in die Probenzelle 4 zu ziehen. Eine direkte Berührung zwischen der Pumpe und der frischen Probe und damit eine mögliche mechanische Beschädigung der Probenbestandteile wird dadurch ausgeschlossen. Vorzugsweise wird als Pumpe eine übliche Peristaltik-Pumpe verwendet, die an der Außenfläche des Ablaßschlauches 56 angreift. Die Pumpe 58 wird durch den Rechner 20 durch eine Pumpenantriebsschaltung 59 gesteuert, wie später beschrieben wird.
  • Das Probengehäuse 30 ist in eine allgemein L-förmige optische Kammer 60 etwa am Schnittpunkt der senkrecht aufeinander stehenden Schenkel 62 und 64 der Kammer 60 so eingesetzt, daß der Mittelpunkt der Proben- oder Durchströmzelle 4 sich am Schnittpunkt der aufeinander senkrecht stehenden optischen Achsen 34 und 38 befindet. Dadurch werden die Gehäuseseitenwände 32 und 36 senkrecht zu den jeweiligen optischen Achsen ausgerichtet.
  • Das von der Zelle abgelegene Ende des ersten optischen Zweics 10 wird durch eine Lichtquelle 66 bestimmt. Vorzugsweise wird als lichtquelle eine 50 W-Wolfram-Halogen-Lampe verwendet die in einem parabolischen Reflektor 68 sitzt bzw.
  • einen solchen Reflektor enthält. In dem Lichtweg zwischen der Lichtquelle und der Probenzelle 4 sind ein Wärmcabsorptionsfilter 70, eine Kondensatorlinse 72 und ein Filter 74 mit engem Durchlaßbereich, ein IAterferenzfilter,angeordnet.
  • Wenn als Fluoreszenz-Stoff Fluoreszein (Uraningelb) mit einer Anregungswellenlänge von 490 nm und einer Emissionswellenlänge von 520 nm benutzt wird, wird als Bandpaßfilter 74 ein Filter mit einem engen Durchlaßbereich um 490 nm verwendet.
  • Der zweite optische Zweig 12 endet mit einer Fotoelektronenvervielfacherröhre (Photomultiplier tube = PMT) 76, die in dem Schenkel 64 der optischen Kammer 60 gegenüber der zweiten Seitenwand 36 des Gehäuses 30 angeordnet ist. Zwischen dem Probengehäuse und der PMT ist ein Kanten filter 78 aus einem niedrig fluoreszierenden Glas, um die Anregungswellenlänge abzublocken, eine Sammellinse 80 und ein Schmalbandfiltcr 82 eingesetztkür den genannten Fluoreszenzstoff wird als Kantenfilter ein solches mit 515 nm verwendet, damit kein gestreutes Anregungslicht auf die PMT einfällt, während als Bandpaßfilter ein Engband-Interferenzfilter mit 520 nm vcrwendet wird, um die Emissions-Wellenlänge auszusondern und den Lichteinfall aufdie PMT auf die Emissionswellenlänge zu beschränken.
  • Um Streulicht und Reflexionslicht auszuschalten, das direkt oder indirekt die Photonen-Zählung durch die PMT 76 beeinflussen könnte, wird das Innere des Gehäuses 60 geschwärzt. Ferner ist eine Lichtfalle 65 in Form einer Vertiefung in einer Gehäusewand in Richtung der ersten optischen Achse 34 ausgebildet. Die Lichtfalle verhindert, daß durch das Probengeìn-iusc 30 hindurchtretendes Licht wieder in die Zelle reflektiert wird und dabei Sekundär-Fluoreszent-imissionen erzeugt und gleichzeitig wird dadurch verhindert, daß Licht in den zweiten optischen Zweig 12 reflektiert wird, um eine Beeinflussung der Photonenzählung durch die PMT 76 zu verhindern.
  • Wie sich aus Vorstehendem ergibt, wird nach dem Einschalten der Lichtquelle 66 Licht mit der Anregungswellenlänge von beispielsweise 490 nm auf die Probe in der Zelle 4 fokUssiert und regt die fluoreszierenden Teilchen in der Probe zur Erzeugung von Fluoreszen,z-Emissionen einer vorbestimmten Wellenlzingc von beispielsweise 520 nm an. Die Fluoreszenz-Emissionen breiten sich nach allen Richtungen gleichmäßig aus und der Anteil, der längs der zweiten optischen Achse 36 austritt, wird auf die (nicht getrennt dargestellte) Kathode der PMT 76 fok"5stiert Bei der bevorzugten Ausführung wird als PMT 76 eine neunstufige Fotoelektronenvervielfacherröhre mit seitlicher Einstrahlung verwendet, die besonders für Photonenzählung ausgelegt ist. Sie arbeitet mit einem Kaskadeneffekt, bei dem ein von der Fotokathode durch ein auffallendes Photon emittiertes Elektron auf die (nicht getrennt gezeigte) erste Dynode der PMT durch eine hohe Vorspannung beschleunigt wird.
  • Das Elektron erzeugt dort eine Anzahl von Sekundär-Elektronen, wobei die Zahl der Sekundär-Elektronen eine Funktion der Vorspannung, des Dynodenmaterials und ihres Aufbaus ist.
  • Die Sekundär-Elektronen werden dann auf die zweite Synode hin beschleunigt und dort erzeugt jedes Elektron eine Anzahl zusätzlicher Sekundär-Elektronen. Dieser Vorgang setzt sich län der Dynodenkette bis zur Anode der PMT fort und dadurch wird eine große Stromverstärkung erzeugt.
  • Quantitativ sind die Fluoreszen/z-Emissionen der angeregten Probe in Zelle 4 eine Funktion der Intensität des Anregungslichtstrahls von der Lichtquelle 66 und der Konzentration der fluoreszierenden Teilchen in der Probe oder, da das Zeilvolumen festliegt, der Gesamtzahl fluoreszierenden Teilchen in der Probenzelle 4. Damit wird durch jede Schwankung der Intensität des Anregungslichtbündels eine entsprechende Änderung der Intensität der Fluoreszen sEmissionen hervorgerufen und es entsteht ein Fehler, der von der Intensitätsänderung des anregenden Lichtbündels abhängt. Da die Gesamtgenauigkeit des Systems um nicht mehr als 3 % schwanken sollte, sind Intensitätsänderungen des Anregungslichtbündels von mehr als 1 % vom Normalwert auszuschließen.
  • Änderungen der Lichtbündel intensität von mehr als 1 % werden häufig angetroffen infolge von Schwankungen der Leitungsspannung, Intensitätsänderungen infolge der Alterung der Lichtquelle und dergl.. Damit solche Schwankungen die Ladungsträger-Impulszählung durch die PMT nicht beeinflussen, ist für die vorliegende Erfindung eine Lichtquellen-Stabilisierungsschaltung 84 vorgesehen, die in Fig. 3 dargestellt ist.
  • Nach Fig. 2 und 3 wird eine Silizium-Fotodiode in dem optischen Zweig 10 unmittelbar neben dem Durchströmgehäuse 30, d.h. längs des optischen Weges nach dem Wärmcabsorptionsfilter 70, der Kondensatorlinse 72 und dem Bandpaß 74 so angeordnet, daß das auf die Probe in der Zelle 4 fok/lssierte Lichtbündel auch durch die Fotodiode erfaßt wird. Die Foto-Diode arbeitet im Fotoleitbereich und ihr Ausgangssignal wird in einer Vorverstärkerstufe 88 verstärkt, deren Ausgangssignal mit einer vorgegebenen Referenzspannung VRef in einem Komparator 90 verglichen wird. Die Referenzspannung kann mit einem Präzisionsspannungsteiler aus einem Widerstand und einem Einstellpotentiometer (nicht getrennt dargestellt) eingestellt werden und wird typischerweise nach der Ersteinstellung nicht mehr geändert. Das Ausgangssignal des Komparators wird dann zur Ansteuerung eines Triac 92 benutzt, durch dn der Strom für die Lichtquelle geregelt wird.
  • In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung erfaßt der Komparator die Fehlerspannung und bildet je nach Fehlerspannungsgröße ein Ausgangssignal von entweder + 10 V oder - 10V, die einem Integrator 94 zugeführt wird.Dieser Integrator gibt eine ansteigende Spannung in der jeweils angemessenen Richtung, um eine Schalt-Referenzspannung für den Triac nachzustellen. Die Schaltreferenzspannung wird invertiert, damit sich sowohl eine positive als auch eine negative Schaltreferenz ergibt. Diese bipolare Referenz wird an zwei Triac-Treiber 96 zusammen mit der herabgesetzten Ausgangsspannung von 24 Volt y des Transformators 98 angelegt. Während jeder Halbwelle des Wechselspannungsverlaufs wird der Triac ausgeschaltet, bis die Wechselspannung größer ist als der Schaltreferenzwert. Wenn die Wechselspannung den Referenzwert übertrifft, wird der Triac durch-I.;ssig gemacht und leitet, bis die Wechselspannung wieder unter den Referenzwert abfällt. Auf diese Weise wird die inschaltdauer der Stromquelle für die Lichtquelle moduliert, so daß die abgebene Lichtstärke konstant bleibt.
  • Mit einem konstanten Anregungslichtbündel bleibt die Fluoreszcn-mission bei einer bestimmten Probe in Zelle 4 gleichermaßen konstant. Wie in den Fig. 2, 4 und 5A bis 5C gezeigt, wird zur Maximierung der Empfindlichkeit des Detektors 14 eine Betriebsweise für die PMT 76 im Photonenzählmoduvs verwendet, wobei die PMT 76 bei jedem die Fotokathode erreichenden Photon einen einzelnen Ladungs- oder Signalimpuls erzeugt. Die PMT zeigt in dieser Betriebsweise Lichtenergiewerte im Bereich von 10 11 bis 10 13 W an.
  • Es werden auch thermische Elektronen durch die Dynoden der PMT emittiert und dadurch entstehen Rauschimpulse an der Anode, die einen unerwünschten Rauschanteil bilden; dadurch kann die Signalimpulszählung schädlich beeinflußt werden.
  • Die Rauschimpulse haben nun eine wesentlichgeringere Amplitude als die durch Photonen erzeugten Signal impulse, und um sie auszuschalten, wird vor die Photonen-Zählelektronik 16 ein Diskriminator 100 geschaltet. Wie in Fig. 5A dargestellt, ist der Rauschanteil des Signals bei geringen Spannungen relativ groß und wird mit hohen Spannungen immer kleiner.
  • Um die Rauschimpulse größtenteils zu entfernen, wird eine Referenzspannung VRef so ausgewählt, daß noch ein relativ hoher Signalzählanteil S verbleibt, während der Rauschzählanteil R relativ gering ist, wie in Fig. 5A gezeigt.
  • Es werden Rausch- und Signal impulse in einem Verstärker 102 verstärkt und das Ausgangssignal wird einem Komparator 104 zugeführt, der als Amplituden-Diskriminator wirkt und an dessen zweiten Eingang ein voreingestelltes Referenzsignal von einer Referenzsignalquelle 106 anliegt. Der Komparator scheidet alle Impulse mit einer Amplitude <VRef aus, (Fig.
  • 5B) und ergibt so ein Ausgangssignal, das im wesentlichen nur Signalimpulse SI enthält, während alle Rauschimpulse RI (außer dem einen in Fig. 5B und Fig. 5C enthaltenen) ausgeschieden wurden.
  • Die Referenzspannung VRef der Komparators 104 wird typischerweise so eingestellt, daß das optimale Signal / Rauschverhäl@nis für die verwendete PMT-Verstärker-Komparator-Kombination durch Abblocken der großen Mehrzahl der Rauschimpulse und Durchlassen der meisten Signalimpulse erhalten wird. Nötigenfalls kann eine kontinuierliche Nachstellung durch angemessene Auswahl des optimalen VRef -Wertes, bei dem das Signal/Rauschverhältnis am größten ist, erreicht werden.
  • Das Ausgangssignal des Komparators, nämlich die Signal-Impulse, werden der Photonen-Zählelektronik 16 zugeführt.
  • Nach Fig. 6 umfaßt in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung die Zählelektronik 16 vier gestufte (in Kaskadenschaltung geschaltete) BCD-Zähler 108, 110, 112 und 114.
  • Jeder Zähler hat einen Takt- oder Zähleingang CLK, einen Übertragausgang Ü und einen 4-Bit-Datenausgang Q. Der Ausgang des Komparators 104 ist über einen Puffer an den Eingang des Zählers 108 angelegt, der Übertragausgang des Zählers 108 ist wiederu über einen Puffer an den Eingang des Zählers 110 angelegt, während dessen Übertragausgang wieder über ein Puffer am Eingang des Zählers 112 anliegt; schließlich liegt der Ubertragausgang des Zählers 112 über einen Puffer am Eingang des Zählers 114 an und dessen Ubertragausgang steht mit dem Takt- oder Zähleingang CLK eines "Ubertrag"-Plip-Flops 120 in Verbindung. Das Flip-Flop 120 besitzt einen Löscheingang CLR, an dem Signale vom Mikro-Computer 20 über eine Leitung 121 angelegt werden können.
  • Der Ausgang Q des Flip-Flop 120 steht mit dem Mikro-Computer 20 über eine Leitung 122 in Verbindung. Die Ausgänge der Zähler 108 und 112 sind mit Eingängen eines 8-zu-4-Multiplexers 124 verbunden und in gleicher Weise sind die Ausgänge der Zähler 110 und 114 mit den Eingängen eines 8-zu-4-Multiplcxers 125 verbunden. Die 4-Bit-Ausgänge der Multiplexer 124 und 125 bildet zusammen eine 8-Bit-Datenleitung 126. Die Multiplcxcr 124 und 125 sind jeweils mit Wahleingängen W versehen, die zusammengeschaltet Signale über eine Leitung 127 empfangen. Jeder Zähler hat einen Freigabeeingang EN zur Freigabe der Zählung und einen Löscheingang CLR,um den Zählinhalt zu löschen. Die Freigabeeingänge sind miteinander verbunden und erhalten Signale vom Mikro-Computer 20 über eine Leitung 128. Die Löscheingänge sind ebenfalls miteinander verbunden und erhalten Signale über eine Leitung 129.
  • Vor der Besprechung der Systemelektronik 18 wird der Aufbau und Betrieb des Probenentnehmers 7 im einzelnen beschrieben.
  • Nach Fig. 9 umfaßt bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung der Probenentnehmer 7 ein Gehäuse 304 und ein Halter 306 ist an dem Gehäuse um eine aufrechte Achse 308 drehbar angebracht; in dem Halter kann eine Vielzahl klinischer Testrohre oder Ampullen 310 aufrecht so einersetzt werden, daß ihre offenen Enden 312 nach oben gerichtet sind. Ein Aspirator 313 ist an dem Gehäuse zur Abnahme oder zum Abziehen von Flüssigkeitsproben von den I\iipullen befestigt. Der Aspirator enthält einen allgemein horizontale Aspiratorarm 314, der um eine vertikale Achse 316 schwenkbar angebracht ist, so daß die Aspirator-Absauganordnung 318 um die Achse 316 geschwenkt wird und so mit Ampullen an der Absaugstation 320 oder mit einem Spülmittelbehälter 322 ausgerichtet werden kann. Letzterer enthält eine bestimmte Menge von Spüllösung 324.
  • Bei einer bevorzugten Ausführung wird der Spülmittelbehälter ganz getrennt vom Gehäuse 304 und dem Ampullenhalter 306 angeordnet. Er besitzt einen ebenen Boden, so daß er am Gehäuse aufgestellt werden kann. Dadurch ist eine schnelle Entnahme des Behälters zum Reinigen des Probenentnehmers usw. möglich. Da der Behälter einen relativ großen Innendurchmesser erhalten kann, kann er einfach wieder auf das Gehäuse ohne genaue Ausrichtung aufgesetzt werden, ohne das gute Eintauchen der Absaugröhre und des Mischers zu beeinflussen.
  • Der Ampullenhalter enthält zwei mit vertikalem Abstand versehene Scheiben 326 und 328, die über eine (nicht getrennt dargestellte) Nabe miteinander verbunden und an einer aufrechtstehenden Welle 330 so befestigt sind, daß sie mit dieser um eine aufrechtstehende Achse 308 gedreht werden können. Die Scheiben besitzen vertikal miteinander ausgerichtete Öffnungen 332 und 333, die in zwei (inneren und äußeren) Kreisreihen 334 und 336 angeordnet sind. Dic öffnungen 332 und 333 sind so bemessen, daß Ampullen durch die obere Öffnung 332 gleitend eingesetzt werden können und durch die untere Öffnungen 333 zentriert und abgestützt, aber nicht durchgelassen werden, so daß die Ampullen aufrecht gehalten werden. Durch die sich schrittweisc in Drehrichtung bewegende Welle 330 werden die Scheiben 326 und 328 so angetrieben, daß die Ampullen nacheinander an der Absaugstation ankommen.
  • Im Betrieb sind die Ampullen mit einem bestimmten Volumen von Probenflüssigkeit befüllt, wobei etwa 5 ml bei Ampul-]cn mit IOmn(bvorgesehen sind, und nach der Ausrichtung einer oder mehrerer Ampullen an der Absaugstation wird der Aspiratorarm 314 so geschwenkt, daß die Absauganordnung 318 jeweils mit einer Ampulle ausgerichtet ist. Die Anordnung wird, wie später näher beschrieben, so abgesenkt, daß sie in die in der Ampulle enthaltenen Flüssigkeit eintaucht, die Probe wird durchmischt, so daß sich eine gleicllmäßige Suspension bildet und diese Suspension wird danach durch Einschalten einer Probenpumpe 58 abgesaugt, welche einen Unterdruck in der Anordnung erzeugt, und die Probe aus der Ampulle über die Schlauchleitung 44 zu der Probenzelle 4 zieht. Dort wird die Probe in der zu beschreibenden Weise analysiert und geprüft.
  • Die Aspiratoranordnung 318 wird dann aus der Ampulle herausgezogen und der Aspiratorarm 314 so geschwenkt, bis die Anordnung mit dem Spülmittelbehälter 322 ausgerichtet ist.
  • Dort wird die Anordnung in die Spülmittellösung eingetaucht und bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Pumpe 58 eingeschaltet, nachdem die eben eingesaugte Probe in Zelle 4 untersucht wurde,um so eine bestimmte Menge von Spüllösung durch die Anordnung, die Verschlauchung 44 und die Probenzelle 4 zu ziehen. Beim Ansaugen der Spüllösung wird die vorherige Probe aus der Zelle und der Verschlauchung ausgespült und dann über eine Ablaßleitung 56 abgelassen.
  • Wenn dieser Vorgang beendet ist, wird die Aspiratoranordnung oder Sauganordnung 318 wieder ausdem Spülmittelbehälter 322 angehoben und mit der nächsten Ampulle an der Saugstation ausgerichtet. Die Sauganordnung 318 wird in die in der nächsten Ampulle befindliche Probe eingetaucht, die Pumpe 58 wird wieder eingeschaltet und zieht eine neue Probe in den Analysator, während die Spüllösung ausgespült und über die Leitung 56 abgelassen wird.
  • Diese Verfahrensschritte werden so lange wiederholt, bis all Ampullen im Halter entleert wurden. Daraufhin können die Ampullen ausgewechselt werden, es kann jedoch auch der gesamte Halter vom Gehäuse 304 abgehoben und durch einen anderen, neu zu untersuchende Flüssigkeitsproben enthaltenden Halter ersetzt werden.
  • Nach den Fig. 9 bis 14 weist die Sauganordnung 318 eine längliche innere Sauaröhre 346 auf, die unbeweglich mit einer Klemmschraube 350 oder dergl. mit einer Klammer 348 verbunden ist, die sich an dem Aspiratorarm 314 befindet. Ein Mischrohr 352 ist konzentrisch um die Saugröhre angebracht und wird du0ci0 eine drehbar an dem Aspiratorarm angebrachte Nabe 354 <J'?haltcn, so daß es sich mit der Nabe drehen kann. Das offene untcrc Ende 356 der Saugröhre reicht weiter nach unten als das untere Ende 358des Mischrohrs. Eine aus einem flexiblen Material gebildete Hülse, die gegenüber der Probe inert ist, beispielsweise eine PTFE-Hülse,wird über die Außenseite des Mischrohrs angebracht und reicht noch unter das untere Ende 356 des Saugrohres 346.
  • Die Hülse wird vorzugsweise so ausgelegt, daß sie in Reibeingriff mit dem Mischrohr 352 steht und sonst nicht an ihr befestigt werden muß. Das untere Ende der Hülse 360 ist mit zwei nach unten offenen Nuten 362 versehen, die beim Eintauchen in dieFlüssigkeit und Drehung des Mischrohres eine gute Rührwirkung und damit ein gutes Durchmischen der umgebenden Flüssigkeit herbeiführen. Die gesamte Anordnung, insbesondere die Hülse 360 besitzt einen Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser der Ampulle ist, so daß die Anordnung in vertikaler Richtung in die Ampullen eingesetzt ur)d aus diesen herausgezogen werden kann, wobei die Hülse sich frei drehen kann.
  • Alternativ kann die Hülse 360 weggelassen und das Mischrohr 352 so weit nach unten geführt werden, daß sein unteres Ende weiter nach unten reicht als das untere Ende 356 der Saugröhre 346. In diesem Falle werden Nuten 362 an dem Mischrohr ausgebildet. Auf diese kann der effektive Außendurchmesser der Sauganordnung 318 verringert werden, so daß sie in Ampullen mit außerordentlich kleinem Innendurchmesser eingesetzt werden kann.
  • Der Aspiratorarm 31 4 wird durch ein Profilteil 364 mit U-förmigem Querschnitt gebildet, dessen vorderes, nach Fig.12 rechtes, Ende die Sauganordnung 318 hält. Ein Mischantrieb 366 (ein Elektromotor), der zum Drehen des Mischrohres 352 dient, wird an diesem Profilteil, vorzugsweise am hintercn Ende (in Fig. 12 links) angebracht und enthält eine Antriebsrolle 368 mit einer eingeschnittenen Nut, über die ein Antriebsriemen 370, beispielsweise ein endloser Gummiring, geschlungen ist. Der Antriebsriemen steht auch mit einer entsprechenden Nut in der Nabe 354 in Eingriff, so daß der Motor das Mischrohr 352 und, falls vorhanden, die daran angebrachte Hülse 360 um die durch die Saugröhre 346 gebildete aufrechtstehende Achse drehen kann. An dem Arm ist weiter eine vertikal ausgerichtete, nach unten abstehende Montagehülse 372 befestigt.
  • Ein vertikal hin- und herbeweglicher Stab oder Pfosten 374, der die Schwenkachse 316 festlegt, reicht in die Hülse 372 und durch ein Führungsrohr 375 hindurch, welches in das Innere des Gehäuses hineinreicht und dort an einem in dem Gehäuse angeordneten beweglichen Rahmen 376 angebracht ist.
  • Der Stab besitzt eine sich axial erstreckende ebene Fläche, an der eine Zahnstange 390 angebracht ist. Die Hülse 372 ist in ihrer Innenbohrung mit einem entsprechenden (nicht gezeigten) nach innen vorstehenden Vorsprung versehen, der an der ebenen Fläche des Stabes anliegt und eine Drehbewegung der gesamten Aspiratoranordnung 313 gegenüber dem Stab 374 verhindert, wohl aber ein einfaches Abziehen des Aspirators von dem Stab durch eine Gleitbewegung in vertikaler Richtung zuläßt.
  • Der bewegliche Rahmen ist allgemein U-förmig ausgebildet und besitzt obere und untere Flansche 378 bzw. 380, die in der Nähe jeweils einer Deckplatte 382 bzw. einer Grundplatte 384 des Gehäuses 304 angeordnet sind. Das untere Ende des Führungsrohres 375 ist an dem oberen Flansch 378 befestigt und dringt durch eine Öffnung in der Deckplatte in das Cchäuse 304 ein. Der untere Flansch 380 des Rahmens nimmt eine ausgerichtete (nicht getrennt dargestellte) Welle auf, die durch eine entsprechend angeordnete Öffnung in der Deckplatte 384 eingesetzt ist, so daß der Rahmen 376 und damit das Führungsrohr 375 um eine aufrechtstehende Achse 316, wie später näher erläutert, geschwenkt werden kann.
  • Zwei parallele, mit Abstand voneinander angebrachte vtrt-ikale Führungsstäbe 386 sind an den beiden Flanschen 378 und 380 des Rahmens befestigt und liegen zu beiden Seiten des Führungsrohres 375. Ein Joch 388 istmit Öffnungen versehen, die gleitend an den Führungsstäben 386 so anliegen, daß das Joch sich in Vertikalrichtung längs der Stäbe von einer unteren Stellung 388A seiner oberen Stellung 388B (Fig. 14) bewegen kann.
  • Das untere Ende des aufrechtstehenden Stabes 374 ist an d<m Joch 388 befestigt und seine Zahnstange 3.90 steht im K«mmeingriff mit einem Zahnritzel 392, das durch einen reversiblen Elektromotor 394 angetrieben wird. Der Elektromotor 394 ist an der Rückseite einer Rahmenstrebe 396 befestigt, die einen Abstand von den vertikalen Führungsstäben 386 einhält.
  • Untere und obere Stellungssensoren 398 und 400 sind an dem Rahmen, beispielsweise an der Rahmenstrebe 396( befestigt und wirken mit einem Indikator 402, der am Joch 388 angebracht ist, so zusammen, daß Anzeigesignale für die obere und untere Stellung erzeugt werden, wenn das Joch in den entsprechenden Stellungen angekommen ist.Die Signale der Sensoren werden zur Ausschaltung des Motors 394 benutzt, wenn die jeweiligen Stellungen des Jochs und damit des aufrechtstehenden Stabes 374 erreicht sind.
  • Vorzugsweise wird als Motor 394 ein Lst-Umschaltmotor vert wendet, das heißt ein Motor, der seine Drehrichtung ändert, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment auf seine Welle einwirkt; auf diese Weise kann eine Beschädigung des Motors oder des Getriebes verhindert werden, wenn entweder einer der optischen Sensoren versagt oder wenn eine übergroße Belastung auf den aufrechtstehenden Stab infolge eines Zusammenstoßes zwischen dem Aspirator 313 und einer der Ampullen 310 oder dem Spülmittelbehälter 322 oder einem sonstigen festen Gegenstand auftritt.
  • Nach Fig. 10, 11 und 14 bis 16 ist zu sehen, daß der bewegliche Rahmen 376 und damit der aufrechte Stab 374 um die Achse 316 geschwenkt werden können. Die Rahmenschwenkbewegung wird infolge des Eingriffs des oberen Endes des Stabes 374 mit der Montagehülse 372 auf den Aspiratorarm 314 übertragen.
  • Die Schwenkbewegung für den Rahmen 37.G wird durch einen Winkelhebelarm 404 eingeleitet, dessen jeweilige Enden schwenkbar an dem unteren Flansch 380 des beweglichen Rahmens und einem Schwenkstift 406 befestigt sind. Der Schwenkstift 406 ist exzentrisch an einem Schwenkrad 408 angebracht, das zwischen der Grundplatte 384 und einer vertikal in Abstand davon angebrachten Platte 410 angeordnet ist. Eine aufrechtstehende Welle 412, an der das Schwenkarm 408 befestigt ist, steht über die Platte 410 hinaus vor und wird durch einen Motor 414 angetrieben, der mit Schrauben 416 an der tlnterseite des Gehäuses 382 befestigt ist.
  • Ein Indikatorarm 418 dreht sich mit der Welle 412 und unterbricht bei seiner Bewegung den Strahlenweg dreier optischer Sensoren 420, 422 und 424, wenn eine volle Drehung des Schwenkt rades erfolgt, so daß drei Stellungssignale erzeugt wurden.
  • Die drei Stellungssignale werden zum Ausschalten des Motors 414 benutzt, um seine Drehung dann anzuhalten, wenn der bewegliche Rahmen 376 und damit die Sauganordnung 318 sich in vorbestimmten Stellungen, wie später beschrieben, befinden.
  • Eine Zugfeder 426 spannt den beweglichen Rahmen von oben gesehen in Uhrzeigerrichtung vor, um Spiel aufzunehmen und einen toten Gang bei der Bewegungsübertragung des Schwcnkmechanismus zu verhindern.
  • Wenn der Motor 414 eingeschaltet wird, dreht er die Welle 412 über das Getriebe 428 und setzt dadurch das Schwenkrad 408 und den Inaikatorarm 418 in Drehbewegung. Eine Drehung des Sclzw(nkrades wird über den Winkelhebelarm 404 auf den Rahmen 376 ül)ertragen, so daß er zwischen den Endstellungen 376A (Fig. 16) und 376B (Fig. 15) bewegt wird. Die Rahmenschwenkbewegung wird dem Aspirator mitgeteilt und versetzt den Aspiratorarm 314 in die Endstellungen 314A (Fig. 16) und 314B (Fig. 15). Die beiden Endstellungen fallen mit der Ausrichtung des IndiRatorarms 418 mit jeweils den optischen Sensoren 420 bzw. 424 zusammen. Der Saugarm oder Aspiratorarm 314, der bewegliche Rahmen 376, der Winkelhebelarm 404 und das Schwenkrad 408 sind so bemessen, daß dann, wenn der Rahmen sich in der in Fig. 16 gezeigten Stellung 376A befindet, der Aspir<-iIürann die Sauganordnung 318 in Vertikalrichtung mit einer in Stellung 310A (Fig. 16) der inneren Ampullenreihe 334 an der Saugstation 320 befindlichen Ampulle ausrichtet.
  • Es ist darauf hinzuweisen, daß die Saugstation durch eine Kreis linie bestimmt wird, deren Mittelpunkt die vertikale Achse 316 darstellt. Der Radius dieser Kreislinie ist gleich dem Abstand zwischen der Achse 316 und der Achse der Saugl anordnung 318, so daß die Sauganordnung vertikal mit jedem Punkt auf dieser Kreislinie ausgerichtet werden kann.
  • Die zweite Endlage 376B des Schwenkrahmens 376 wird so ausgewählt, daß eine vertikale Ausrichtung der Sauganordnung 318 mit dem Spülmittelbehälter 322 erreicht ist, wenn der Aspiratorarm sich in Stellung 314B (Fig. 15) befindet. In dieser Stellung ist der Indikator 418 mit dem optischen Sensor 424 ausgerichtet und erzeugt ein Stellungssignal, das die Ausrichtung der Misch- und Sauganordnung 318 mit dem Spülmittelbehälter anzeigt.
  • line dritte oder Zwischenstellung 376C des beweglichen Rahmcns (Fig. 16) wird durch den optischen Sensor 422 bestimmt.
  • W<nn der Indikator 418 in Ausrichtung mit dem Sensor 422 ist, bildet sich der Aspiratorarm 314 in der Stellung 314C (Fig.
  • 16) und die Misch-/Sauganordnung 318 ist mit einer in der Stellung 310C in der äußeren Ampullenreihe 336 an der Saugstation 320 befindlichen Ampulle ausgerichtet.
  • Damit ergibt sich, daß die relative Stellung der Ampullfienaufnahmeöffnungen 333 und 334 in den Scheiben 326 bzw. 328 sorgfältig so ausgelegt werden sollte, daß eine Bewegung und Indexierung des Ampullenhalters 306 in der weiter unten besprochenen Art mit minimalem Aufwand erreicht wird. Dementsprechend sind die Ampullenöffnungen so angeordnet, daß immer zwei öffnungen gleichzeitig mit der Saugstation 320 ausgerichtet sind,oder anders ausgedrückt, daß zwei Öffnunyen, jeweils eine in den Reihen 334 und 336, auf einer Kreislinie liegen, deren Ursprung in dieser Stellung die Vertikachse 316 ist und deren Radius gleich dem Abstand zwischen dieser Achse und der Mittellinie der Sauganordnung 318 ist. Wenn dies bcachtet wird, können zwei Ampullen, d.h. jeweils eine in jcder Reihe, abgesaugt werden, bevor der Ampullenhalter 306 in die nächste Stellung schrittweise vorgeschoben werden muß, in der er die nächsten beiden Ampullen an der Saugstation 320 anhält.
  • Nach den Fig. 9 bis 16 wird nun die Art und Weise, mit der die Sauganordnung 318 sich bewegt, um nacheinander die Ampullen an der Saug- und Mischstation 320 zu mischen und abzusaugen, ersichtlich. Kurz zusammengefaßt: Der bewegliche Rahmen 376 hat eine Ruhestellung 376A, bei der die Misch-Sauganordnung 3,i? mit dem Spülmittelbehälter 322 ausgerichtet ist. Um das Absaugen von Flüssigkeitsproben aus Ampullen an der Saugstation 320 einzuleiten, wird durch den Motor 394 der aufrechte Stab 374 und damit der Aspiratorarm 314 und die Misch-Sauganordnung 318 so weit angehoben, bis das untere Ende der Mischhülse 360 (falls vorhanden, sonst das unsere Ende 358 des Mischrohres 352) frei über den oberen Kanten sowohl des Spülmittelbehälters als auch der Ampullen steht.
  • In dieser Lage wird der Motor 394 ausgeschaltet.
  • Daraufhin wird der Motor 414 eingeschaltet und dreht das Schwenkrad 408 so weit, bis der Indikator 418 den Strahlellweg des optischen Sensors 420 unterbricht und der Rahmen sich in der Stellung 376A (Fig. 16) befindet, in der die Mis(:h-Sauganordnung 318 mit der Ampulle in Stellung 310A in der inneren Ampullenreihe 334 vertikal ausgerichtet ist. Die Unterbrechung des Sensors 420 schaltet den Motor 414 aus und dadurch wird die Schwenkbewegung des Rahmens 376 angehalten. Der Vertikalstellungsmotor 394 senkt nun den Stab 374 und damit die Sauganordnung 318 so weit ab, bis das untere Ende der Mischhülse 360 (falls vorhanden, sonst das untere Ende 356 des Mischrohrs 352) sich in der Nähe mit geringem Abstand von dem Boden der Ampulle befindet. Diese Stellung wird durch eine Unterbrechung des Strahlenweges des unter<n optischen Sensors 40O am Rahmen 376 durch den Indikator 402 bestimmt.
  • Es wird nun der Mischmotor 366 eingeschaltet, der das Mischrohr 352 (und damit, falls vorgesehen, die Mischhülse 360) mit relativ hoher Geschwindigkeit von beispielsweise 4500 U/min so lange dreht, wie es nötig ist, um alle Teilchen in der Flüssigkeitsprobe gleichförmig zu dispergieren und eine homogene Suspension zu bilden. Zum Aufrühren von zentrifugiertcn Pellets und zur Suspendierung derselben in der Flüssigkeit wird eine Mischzeit von etwa 4 Sekunden normal als ausreichend betrachtet. Nach dem Mischvorgang wird die MischlMmpc 58 eingeschaltet und diese zieht die erforderliche Probenmenge durch Ansaugen durch das Saugrohr 346 ab in die Prohenzelle 4. Die Pumpe wird ausgeschaltet, sobald die erforderliche Menge von der Ampulle abgesaugt wurde.
  • Während der Analysierung der Probe hebt der Vertikalstellungsmotor 394 die Misch-Sauganordnung 318 an und der Motor 414 dreht das Schwenkrad 408 nach Fig. 16 im Gegenuhrzeigersinn so weit, bis der Indikatorarm 418 den Sensor 424 beeinflußt.
  • Es ist zu bemerken, daß der Indikatorarm dabei den optischen Sensor 422'durchläuft und es muß in der Logikschaltung (wird später hesprochen) eine geeignete t5aßnahme getroffen werden, damit das durch den Stellungssensor 422 erzeugte Signal nicht beachtet wird und der Motor 414 bis zur Unterbrechung des Strahlenweges des Sensors 424 durch den Indikatorarm weiterläuft. Die Misch-Sauganordnung 318 wird dann abgesenkt und in die Spüllösung im Behälter 322 eingetaucht.
  • Nachdem der Analysenvorgang der eben abgesaugten Probe beendet wurde, zieht die Pumpe 58 Spüllösung durch Ansaugen aus dem Behälter 322 in die Verschlauchung 44 und von dort in die Probenzelle 4 und spült die vorherige Probe aus und zur gleichen Zeit werden gründlich alle Bestandteile der V»rriclltung durchgespült, die in Berührung mit der Probe waren. Damit wird eine Verschleppung oder Verunreinigung der nächsten Probe verhindert.
  • Wenn die Spüllösung aus dem Behälter 322 in größerem Ausmaß abgezogen ist, wird dieser mit frischer Spüllösung aus einem weiteren Reservebehälter, beispielsweise einer Flasche 430 aufgefüllt, die über einen Schlauch 432 und ein Einlaßrohr 434 an der Unterseite des Behälters 322 mit diesem verbunden ist, so daß der Spüllösungsspiegel im Behälter dem in der Flasche entspricht. Um eine Einstellung dieses Spiegels zu ermöglichen, insbesondere wenn die Flasche immer mehr geleert wird, und/oder wieder aufgefüllt wird, wird die Flasche vorzugsweise auf einem (nicht gezeigten) vertikal verstellbaren Tisch angebracht.
  • Bevorzugterweise wird der Mischmotor 366 während des Spülells aucheingeschaltet, damit wirklich alle ueberreste der vorIerj<ie Probe abgespült werden. Nach diesem Sptilvorgang wird die Pumpe 58 ausgeschaltet und der Vertikalstellungsmotor 394 vtusetzt die Misch-Sauganordnung 318 in ihre angehobene Stellung.
  • Daraufhin schwenkt der Motor 414 den Rahmen 376 in ; ine Mittel- oder Zwischenstellung 376C, wobei der Indika@orarm 418 den optischen Sensor 422 unterbricht. Der Aspiratorarm befindet sich dann auch an seiner Zwischenstellung 314C und die Misch-Sauganordnung 318 ist mit der Ampulle in Stellung 310C in der äußeren Reihe 336 ausgerichtet.
  • Dann wird die Misch-Sauganordnung 318wieder abgesenkt und die in der Ampulle in Stellung 310C befindliche Probe wird gemischt und abgesaugt. Danach wird die Misch-Sauganordnung 318 wieder zum Spülmittelbehälter 322 zurückgefiihrt, und auch diese Probe wird aus allen Leitungen und dem Analysator in der beschriebenen Weise ausgespült.
  • Wenn die Ampulle in Stellung 310C abgesaugt ist, werden die Ampullen in der Absaugstation 320 sämtlich durchgetestet.
  • Der Ampullenhalter 360 wird nun soweiter vorgeschoben, daß die nächsten beiden Ampullen sich an der Station 320 befinden.
  • Das wird durch einen Tablett- oder Drehtischantricb 436 und einen Drehtischindex 438 bewirkt, wie am besten aus Fig. 10, 15 und 16 zu sehen.
  • In den Fig. 15 und 16 ist zur besseren Darstellung das Gehäuse 382 abgenommen, jedoch ist die Ampullenhalterscheibe 326 über die Darstellungen in Fig. 15 und 16 so eingezeichnet, um bildlich die Beziehung zwischen den Ampullenstellungen 310A und 310C an der Absaugstation 320 und dem Drehtischantrieb und--Index zu zeigen.
  • Der Drehtischindex 438 wird durch eine kreisförmige Indexplatte 440 gebildet, deren Umfang gezackt und mit Kerben versehen ist und eine Anzahl von vorzugsweise kreisförmig konkaven Indexkerben 442 aufweist, von denen ebenso viele wie Ampullenöffnungen in der Reihe 334 vorhanden sind. Bei einer mehrreihigen Scheibe ist die Anzahl der Kerben gleich der Gesamtzahl der Ampullenstellungen auf der Scheibe geteilt durch die Zahl der Ampullenöffnungsreihen, d.h. im dargestellten Beispiel geteilt durch zwei. Eine Rastrolle 444, in diesem Fall ein kleines Kugellager, ist an der nach oben gewendeten Seite einer Platte 446 angebracht, die unterhalb der Indexplatte 440 angeordnet und schwenkbar an einem aufrecht stehenden Zapfen 448 befestigt ist, der sich von der Grundplatte 384 bis zur Deckplatte des Gehäuses (in Fig. 10, 15 und 16 nicht dargestellt) erstreckt. Ein Ende einer Zugfeder 450 ist in der Platte 446 verankert und spannt sie nach Fig. 15 und 16 im Gegenuhrzeigersinn vor. Die Feder legt damit den konvexen umgang der Sperrolle oder Rastrolle 444 unter Spannung an die Indexplatte 440 an, so daß die Sperrolle in eine Kerbe einrastet. Wenn eine Fehlausrichtung vorhanden ist, bewegt die Kraft der Feder 450 die Indexplatte so weit, bis die Sperrrolle vollständig in der Kerbe ruht.
  • Die Indexplatte ist an der Welle 330 befestigt, die den Ampullenträger 306 stützt, so daß sie sich mit dieser Welle dreht und sie ist so ausgerichtet, daß dann, wenn die Sperrolle in einer Indexkerbe 442 ruht, eine entsprechende Anordnung aus zwei Ampullenöffnungen in jeweils der inneren und äußeren Ampullenreihe 334 bzw. 336 sich in den Stellungen 310A bzw. 310C befinden und mit der Si3uystation 320 ausgerichtet sind. Der Drehtischindex 438 erlaubt die Drehung des Ampullenhalters 306 und der Indexplatte 440 durch entsprechendes Schwenken der Rastplatte 446 um den Zapfen 448. Jedoch kommt die Rastrolle immer in einer Indexkerbe zur Ruhe und es werden damit immer zwei Ampullenöffnungen mit der Saugstation 320 ausgerichtet.
  • Der Drehtischvoschub 436 umfaßt einen Drehtischantriebsmotor 452 mit Getriebe 454. Dieser ist an der Unierseite einer um einen sich zwischen dem Boden 384 und der D(ckplatte 382 erstreckenden Zapfen 458 schwenkbaren Platte i,cfestigt. Ein Ende der Zugfeder 450 greift an der Montageplatte an und spannt sie im Gegenuhrzeigersinn (Fig. 15, 16) vor. Ein Anschlag 460, der durch einen weiteren zwischen Grund- und Deckplatte angebrachten Zapfen gebildet wird, beschränkt die Schwenkbewegung der Montageplatte durch die Feder.
  • Der Drehtischantriebsmotor 452 treibt ein Antricbsrad 462 an, das an der oberen Seite der Montageplatte 456 befestigt ist und ein einen Antriebsstift 464 für die Indexpiatte 440 bildendes exzentrisch angebrachtes Kugellager trägt. Das Antriebsrad und der Antriebsstift sind so angeordnet, daß daran, wenn das Antriebsrad eine volle Umdrehung zurücklegt, der Antriebsstift 464 mit einer Kerbe 442 der Indexplatte 440 in Eingriff kommt und sie genügend weit vorschiebt, um die Rastrolle 444 in Eingriff mit der nächsten Indexkerbe 442 zu bringen. Typischerweise schiebt der Antriebsstift 464 die Indexplatte 440 um mehr als die Hälfte des Abstandes zwischen zwei benachbarten Kerben 442 und weniger als anderthalb mal diesem Abstand vor, so daß die Indexplatte 440 nicht um mehr als eine Kerbe vorgeschoben wird.
  • Während das Antriebsrad 462 und der Antriebsstift 464 einen Umlauf (vorzugsweise in Uhrzeigerrichtung nach dem Pfeil in Fig. 15) zurücklegt und der Stift mit einer Indexkerbe 442 in Eingriff ist, wird die Montageplatte 456 im Uhrzeigersinn gegen die Kraft der Zugfeder 450 geschwenkt, so daß eine feste Anlage des Antriebsstiftes 464 in der Kerbe 442 gewährleistet ist. Dadurch wird eine genaue Maßabstimmung zwischen Antriebsstift und Indexplatte, die sonst notwendig wäre, umgangen.
  • Der Anschlag 460 verhindert einen fortwährenden Eingriff des Antriebsstiftes an den Indexkerben, wodurch sich ein Überweg der Indexplatte 440 ergäbe, da der Schwenkweg der Montageplatte 456 und damit des Antriebsstiftes 464 zur Indexplatte hin so beschränkt wird, daß während eines Teils einer vollen Umdrehung des Antriebsrades 462 der Antriebsstift 464 von der Indexplatte abhebt.
  • Die Schwenkbewegung der Montageplatte bei der Umdrehung des Antriebsrades 462 wird zum Ausschalten des Drehtischantriebsmotors 452 ausgenützt. Zu diesem Zweck ist ein optischer Sensor 466 an der Plattform 410 angebracht und ein länglicher Indexarm 468 ist an der Montageplatte 456 befestigt und so bemessen, daß ein Zeiger 470 des Indexarms (Fig. 10) normalerweise einen Abstand vom optischen Sensor 466 einhält, jedoch den Strahlengang unterbricht, wenn die Montageplatte 456 infolge der Drehbewegung des Antriebsstiftes 464 schwenkt. Das sich ergebende Signal wird zum Abschalten des Antriebsmotors 452 benutzt. Da das Signal erzeugt wird, während der Antriebsstift mit einer Kerbe in Eingriff ist, wird die Abschaltung des Motors 452 genügend verzögert, so daß der Motor das Antriebsrad 462 so lange drehen kann, bis dieses eine volle Umdrehung zurückgelegt hat und der Antriebsstift in seine Ruhestellung, wie sie beispielsweise in Fig. 15 dargestellt ist, zurückgekehrt ist. Ein weiterer optischer Sensor 469 (Fig. 17) wird benutzt, um eine Ausgangslage des Drehtisches zu bestimmen.
  • Es wird nun der Gesamtbetrieb des Probenentnehmers 7 anhand von Fig. 9 bis 16 weiter beschrieben. Der Halter 306 wird zunächst mit den Probenampullen 310 in den entsprechenden Ampullenöffnungen 332 und 333 in den Scheiben 326 bzw. 328 des Halters beladen. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich zwei Ampullen in den Ampullenstellungen 310A und 310C in Ausrichtung mit der Saugstation 320,während die Misch-Sauganordnung 318 sich in der Aspiratorarmstellung 314B befindet und in das Splmittel im Behälter 322 eingetaucht ist. Einige,beispielswoise die zehn ersten Ampullen sind "Standardproben" oder "Richproben", während die restlichen Ampullen zu untersuclien<ie Proben enthalten.
  • Nun wird zunächst der Vertikalstellungsmotor 394 eingeschaltet, um die Misch-Sauganordnung 318 so lange anzuheben, bis ein Signal vom oberen Stellungssensor (398, am beweglichen Rahmen 376) anzeigt, daß die angehobene Stellung erreicht ist. Der Motor 394 wird nun ausgeschaltet und der Motor414 eingescl1altet, der Aspiratorarm 314 wird dadurch geschwenkt, bis die Misch-Sauganordnung 318 mit der Ampulle in Stellung 310A ausgerichtet ist. Die Ankunft der Misch-Sauganordnung 318 in dieser Stellung wird durch den optischen Sensor 420 erfaßt, der Motor 414 ausgeschaltet und der Vertikalstellungsmotor 394 wird eingeschaltet, um den Aspiratorarm so weit abzuscnken, bis der untere optische Sensor 400 am beweglichen Rahmen 476 ein entsprechendes Signal für das Erreichen der unteren Stellung abgibt und der Stellungsmotor 394 wieder ausgeschaltet wird. Nun dreht der Motor 366 das Mischrohr 352 (wenn vorhanden die Mischhülse 360),wie es zum Mischen erforderlich ist und danach wird der Mischmotor ausgeschaltet. Die Pumpe 58 kann nun die erforderliche Probenmenge von der Ampulle abziehen.
  • Danach werden der Vertikalstellungsmotor 394, der Schwenkmotor 414, der Vertikalstellungsmotor und der Mischmotor nacheinander eingeschaltet, um die Sauganordnung 318 anzuheben, sie in ihre Spülstellung 314B zu schwenken, sie zum Eintauchen in die Spüllösung im Behälter 322 abzusenken und danach das Mischrohr 352 (und wenn vorhanden, die Mischhülse 360) zu drehen. Nachdem die Analyse der Probe in der Probenzelle 4, die vorher aus der Ampulle in Stellung 310A abgesaugt wurde, beendet ist, spült die Pumpe 58 alle Reste der Probe aus dem Saugrohr 46, der Verschlauchung 40 und der Probenzelle 4 mit dem Spülmittel aus. Vorzugsweise wird die Drehung des Mischrohres 352 fortgesetzt, während die Spüllösung aus dem Behälter 322 eingesaugt wird, es kann jedoch auch zum Beginn des Einsaugens der Lösung oder während des Einsaugvorganges der Spüllösung die Mischdrehung beendet werden, wenn das vorteilhaft erscheint.
  • Nach der Beendigung des Spülvorganges wird die Pumpe 58 ausgeschaltet, die beschriebenen Schritte werden wiederholt, so daß die Sauganordnung 318 in die Ampulle in Stellung 310C eintaucht, um dort eine frische Probe zu nehmen. Nach der Entnahme der Probe wird die Sauganordnung zurück zum Spülmittelbehälter 322 gebracht, um wieder zu spülen und die Probenüberreste zu entfernen.
  • Sobald die Sauganordnung 318 aus der an Stellung 310C befindlichen Ampulle entfernt wurde, oder während die Anordnung in den Behälter 322 abgesenkt wird, schiebt der Drehtischmotor 352 die Indexplatte 440 um eine Kerbe weiter.
  • Während sich das Antriebsrad 462 dreht, schwenkt die Montageplatte 456 im Uhrzeigersinn, wobei gleicilzeitig der Antriebsstift 464 mit seiner Drehung die Indexplatte 440 vorschiebt. Durch diesen Vorschub wird die Rastrolle 444 aus der Kerbe, mit der sie eben in Eingriff stand, freie setzt und dadurch schwenkt die Rastplatte 446 (nach Fig. 1f,) im Uhrzeigersinn, während die Rastrolle 444 über die Rippe 443 zwischen den Kerben rollt. Die Feder 459 spannt die Rastrolle so vor, daß sie in die nächste Kerbe gezogen wird. Ungefähr zu dieser Zeit löst sich der Antriebsstift 464 von der Kerbe, mit der er in Eingriff steht und der weitere Vorschub der Indexplatte und damit des Drehtisches wird beendet. Beim Eingriff der federbelasteten Rastrolle mit der nächsten Kerbe befindet sich die nächste Anordnung aus Ampullen in den Stellungen 310A bzw. 310C und ist so mit der Saugstation 320 ausgerichtet.
  • Die Schwenkbewegung der Montageplatte 456 wird auf den Indexarm 468 übertragen und der Zeiger oder die Pfeilspitze 470 dieses Arms unterbricht den Strahlenweg des optischen Sensors 466 und zeigt damit an, daß der Ampullenhalter die nächsten Ampullen zur Saugstation angebracht hat. Das Ausgangssignal des Sensors 466 wird dazu benutzt, den Drehtischantriebsmotor 452 mit gehöriger Zeitverzögerung abzuschalten, damit der Antriebsstift 464 eine volle Umdrehung bis zu seiner Ruhelage zurücklegt.
  • Es ist zu ersehen, daß die exakte Ausrichtung der nächsten Ampullen an der Saugstation (Entnahmestation) durch die Rastrolle 444 und nicht durch den Antriebsstift 464 gesichert wird, so daß sich eine beträchtliche Möglichkeit für den Antriebsstift, einen zu großen oder zu kleinen Weg zuriickzulegen, ergibt, so lange sichergestellt ist, daß die Rastrolle tatsächlich über die Rippe 443 zwischen der eben verlassenen iind der darauf folgenden Kerbe überspringt oder überroUt und so lange der Antriebsstift nicht die InAexplatte so weit vorschiebt, daß noch eine zusätzliche Rippe überwunden wird und sie erst in der darauffolgenden Kerbe zur Ruhe kommt.
  • Das Absaugen der Proben aus den nächsten Ampullen, die sich jetzt an der Saugstation (Entnahmestation) befinden, wird in der beschriebenen Weise durchgeführt, wobei alle aufgeführten Schritte wiederholt werden, bis alle auf dem Halter 306 befindlichen Ampullen geleert wurden'.
  • Es kann ein Anzeiger oder Signalgeber, beispielsweise ein Magnetschalter 498 (Fig. 17) vorgesehen werden, der durch einen Magnet in oder an der letzten Ampulle im Halter geschaltet wird, um ein Signal zu erzeugen, das das- Abschalten des weiteren Betriebs des Probenentnehmers 7 bewirkt, bis Ampullen mit frischen Proben in den Halter eingesetzt werden. Um das Auswechseln von Ampullen zu beschleunigen, können die Scheiben 326 und 328 des Ampullenhalters als eine ateswechselbare, von der Welle 330 abzuhebende Einheit aufgebaut sein, die durch eine weitere, bereits mit der nächsten Ampullenserie befüllte Einheit ausgewechselt werden kann, damit ein wesentlich kontinuierlicherer Betrieb des Probenentnehmers mit geringstmöglicher Totzeit möglich ist.
  • Nachdem nun der Aufbau und der Betrieb der Probenzelle 4, des zugeordneten Durchströmsystems 6, des Probenentnehmers 7 und der Optik 8 eingehend beschrieben wurde, kann der Aufbau und der Betrieb der Systemelektronik 18 im einzelnen behandelt werden. Die Fig. 7A und 7B ergeben zusammen ein Blockschaltbild der Systemelektronik 18, die den Betrieb des erfindungsgemäßen Gesamtsystems steuert. Eine Tafel der bevorzugt eingesetzten Bauelemente oder Bauteile wird dazu angegeben. Das zentrale Bauelement der Systemelektronik ist ein Primär-Mikroprozessor 130, der mit dem Systemspeicher, mit dem Periphergerät und anderen Unteranordnungen und Geräten in der zu beschreibenden Weise zusammenwirkt. Der Mikroprozessor 130 wird durch einen kristallgesteuerten 4-MHz-Taktgeber 131 getrieben. Er steht mit anderen Teilen der Elektronik über eine 12-Bit-Adreßsammelleitung 132 (mit AD 0 bis AD 11 bezeichnet) und eine 8-BitvSystemdatenleitung 135 (mit der Bezeichnung DL 0 bis DL 7) in Verbindung. Die Datenleitung 135 wird im Zeitmultiplexbetrieb gefahren, so daß sie Adressen- und Zustandsinformationen mit hoher Ordnung während eines ersten Abschnittes eines Mikroprozessor-Arbeitszyklus trägt und während des letzten Abschnittes dieses Zyklus Daten überträgt. Die Adreßinformation hoher Ordnung (mit AD 12 bis AD 15 bezeichnet) wird durch ein Quad-D-Flip-Flop 137 durch den NADS-Proæessorimpuls oder Befehlsimpuls zwischengespeichert und wird benutzt, einen 4:16-Dekoder 140 (Adreßdekoder) zu treiben, der ein bestimmtes Bauelement (Speichereinheit, Periphergerät usw.) zur Eingabe oder Ausgabe anwählt. Einige Dekoderausgangssignale werden als Befehlsimpulse zur Finleltung verschiedener Systemfunktionen benutzt, während andere Befehlsimpulse direkt vom Mikroprozessor 130 abgegeben werden. Zusätzlich ist eine Anzahl von (nicht gezeigten) Logikgliedern vorgesehen, um diese Befehlsimpulse mit anderen Statusinformationen zu koordinieren, um eine korrekte Gerät- oder Komponentenanwahl und -steuerung zu erreichen.
  • So ergibt die Adreßsammelleitung 132 für den Mikroprozessor 12 für bestimmte Zwecke vorgesehene Adreßleitungen (bezeichnet AD 0 bis AD 11), die in Verbindung mit den durch das Flip-Flop 137 zwischengespeicherten 4 Bit insgesamt 16 Adreßleitungen ergeben.
  • Der Mikroprozessor 130 besitzt komplette oder geschlossene (self-contained) Eingänge und Ausgänge zur Steuerung von Periphergeräten. Die Ausgänge bestehen aus drei Zeichen ausgängen (mit ZO, Z1 und Z2 bezeichnet) und einem Reihenanschluß, der für serielle Datenverbindung bestimmt ist.
  • Die Eingänge bestehen aus zwei Erfassungseingängen (mit der Bezeichnung 5A und SB und einem "Reihen-Ein-Anschluß, der nicht im Gebrauch ist. Der Mikroprozessor 130 wird mit einem Rechenprozessor (arithmetic-processox)145 über zwei Vierer-D-Eingabezwischenspeicher 147 und 148 und einen 6-Bit-Tri-State-Ausgangspufferspeicher 150, die als Schnitts stellen wirken, verbunden. Der Schnittstellenbetrieb ge schicht synchron. Der Rechenprozessor 145 erzeugt ein Untcrbrechungssignal über eine Leitung 152, an den Erfassungseinganc cA des Mikroprozessors 130, um diesen auf den Rechenprozessor 145 während der Ausführung von Rechenoperationen ansprechen zu lassen. Ein Ausgang des Zwischenspeichers 148 steht mit der Pumpenantriebsschaltung 59 zur Einschaltung der Pumpe 58 in Verbindung. Der Systemspeicher umfaßt Lese-Schreibspeicher (random access memory) 160 und 162, die im folgenden meist als RAM bezeichnet werden, die zusammen 1024 8-Bit-Byte Lese-Schreib-Speicherraum ergeben und Lese-Speicher oder Festwert-Speicher 165, 167, 168 und 170 (im folgenden meist als ROM bezeichnet), die zusammen 8192 Byte Festwertspeicherplätze ergeben. Die Speichereinheiten des Systems sind direkt mit der Adreßleitung 132 verbunden und mit einer Speicher-Schnittstellen-Datenleitung 172, die mit der Systemdatenleitung 135 über bidirektionale Tri-State-Puffer 175 und 177 verbunden sind. Der Betrieb wird durch die NRDS und die NWDS-Befehlsimpulse des Mikroprozessors 130 gesteuert. Die Leitung 172 steht außerdem mit einer Folgeschaltung 28 in Verbindung, die dem Mikroprozessor 130 die Steuerung der Probenentnahme ermöglicht. Die Folgeschaltung 28 wird durch zugeordnete Steuerleitungen vom Dekoder 140 und zugehörige Logikglieder zusätzlich zu den NWDS und NRDS-Befehlsimpulsen angewhlt. Die Folgeschaltung 28 ist vorzugsweise mikroprozessor-gesteuert und wird später beschrieben. Die Leitung 172 besitzt eine Verbindung mit einer IEEE-488-Schnittstellenkarte 179, die eine Verbindung des erfindungsgemäßen Systems mit einem Zentralrechner ermöglicht, der Daten für statistische oder andere Zwecke ansammelt.
  • Der Mikroprozessor 130 ist direkt über 1-Bit-Datenleitungen 121, 122, 127, 128 und 129 und eine 8-Bit Datenleitung 126 mit der Photonenzählelektronik 16 verbunden. Die Leitung 126, die Zählerdaten trägt, ist mit der Prozessor-Datenleitung 135 verbunden, während die Übertragsleitung 122 mit dem Erfassungseingang SB gekoppelt ist, Die Löschleitung 121 für den Zähler und die Löschleitung 129 für übertrag sind mit jeweiligen Ausgängen des Dekoders 140 verbunden und die Zählerfreigabeleitung 128 ist mit dem Zeichenausgang ZO verbunden, während die Datenwahlleitung 127 mit der Adreßleitung ADO der Adreßsammelleitung 132 verbunden ist. Auf diese Weise werden die Zählinhaite der BCD-Zähler und der Zustand des Übertrag-Flip-Flops dem Mikroprozessor 130 zum Lesen angeboten und es können Signale ausgesandt werden, um die Zähler zu löschen, den Übertrag-Flip-Flop zu löschen und die Zähler freizugeben.
  • Der Mikroprozessor 130 ist in Verbindung mit der Anzeige 22 durch eine zugehörige Multiplexschaltung der Anzeige steuerschaltung 21. Der Mikroprozessor 130 und die Anzeigesteuerschaltung 21 werden durch eine Ableitung des Mikroprozessor-Taktgebers 131 über einen 1:512-Teiler 200 mit 7,8 kHz synchronisiert. Die Anzeige 22 kann 16 5X 7-Punkt alghanumerische Zeichen darstellen, die mit etwa 70 Ilz aufgefrischt werden. Die Daten für die Anzeige, die aus 16 sequentiellen Ausgabe- ASCII Zeichen bestehen, werden in RAM 160 und 162 gespeichert und daraufhin auf die Datenleitung 135 ausgelesen und durch den Mikroprozessor 130 bei einem Zwischenspeicher 205 gespeichert. Die Anzeigeschaltung bekommt dann Zugang zu diesen Daten durch einen Befehlsimpuls über eine Zähl-Nachstelleitung 207, um die beim Speicher 205 zwischengespeicherten Daten an einen weiteren Zwischenspeicher 210 zu übertragen. Eine Löschung der Anzeige wird über ein Flip-Flop 212 gesteuert, der wiederum durch Befehlsimpulse aus dem Dekoder 140 gesteuert wird.
  • Der Mikroprozessor 130 steht über eine zugehörige Drucker-Steuerschaltung 23 mit einem Drucker 24 in Verbindung. Der Druckkopf des Druckers 24 ist ein Aufschlag-Matrixpunktdrucker mit sieben magnetbetätigten Aufschlägern und einem motorgetriebenen Schlitten, der den Druckkopf über das Papier führt. Der Papiervorschub wird durch einen Vorschubmagneten und einen Reibantrieb gebildet, so daß sich eine Druckgeschwindigkeit von 2,3 Zeilen pro Sekunde ergibt.
  • Die Druckersteuerschaltung 23 ist vorzugsweise auf Mikroprozessorgrundlage ausgeführt und empfängt ASCII-Eingangsdaten in einen 20-Platz-Pufferspeicher und steuert damit den Motorantrieb und die Magnetbetätigung, so daß die entsprechenden Zeichen gebildet werden. Sechs Datenleitungen iir die ASCII-Zeichen, eine "Ausdruck"-Leitung und eine "Aussclliebe"-Leitung (feed out) für die Druckersteuerschaltung 23 sind mit dem Ausgang des Zwischenspeichers 205 verbunden.
  • in Fig. 8 ist das Tastenfeld 26 eines Bedienungspultes dargestellt. Das Tastenfeld 26 besteht aus einer Anordnung von 28 Einzeltastenschaltern auf einer gedruckten Schaltung, die in sieben Spalten und vier Zeilen angeordnet sind. Die Schalter sind mechanische R-r.ihrmgsschalter und hermetisch an der Vordertafel des Schaltpultes mit einer Gummidichtung abgedichtet, so daß sie gegen verschüttete Flüssigkeiten und ähnliches unempfindlich sind. Die Tasten werden durch die Bedicnungsperson benutzt, um Analysenparameter, Standardkonzentrationen und Befehle einzugeben. Es sind elf Ziffernlasten 230 (de Zahlen 0 bis 9 und Dezimalpunkt), eine Löschtaste 232, acht Tasten 235 für Konzentrationseinheiten (mg/dl, pg/mlt ng/dl, %,miu/ml, piu/ml, ng/ml und pg/ml), vier matheniatische Rückführungstasten 237 (lineare Interpol-ation, reziproke, hyperbolische und logit-log) und vier Systembefehls-Lasten vorgesehen, wobei letztere eine ENTER-Taste (Eingabe) 240, eine RUN-Taste (Lauf) 242, eine PUMP-Taste 245 und eine FEED-Taste (Vorschub- oder Zuführung) 247 umfassen. Ein "Rückstell"-Schalter ist an einer anderen Stelle der Fronttafel angebracht und steht mit einer Rückstellschaltung 250 in Verbindung, um einen Rückstellimpuls an den Mikroprozessor 130 abzugeben. Zwei Leitungen hoher Ordnung der Adreßsammelleitung 132 stehen mit einem Dekoder 252 in Verbindung, der vier Ausgabeleitungen entsprechend den vier Tastenzeilen besitzt. Sieben Leitungen,die den sieben Spalten entsprechen, stehen über einen Tri-State-Puffer 255 mit der Prozessor-Datenleitung 135 in Verbindung. Auf diese Weise wird das Tastenfeld abgetastet, in dem nacheinander jede Tastenfeldzei le init einem Niedrig-Impuls vom Dekoder 252 adressiert wird. Das Vorhandensein eines gedrückten Tastenschalters wird durch Freigabe des Pufferschalters 255 und Ablesen der Tastcnfeld-Spalten erfaßt. Ein Niedrig-Signal auf einer bestimmten Eingangsleitung in den Puffer 255 bezeichnet einen geschlossenen Schalter in der entsprechenden Spalte, während die betreffende Zeile des Tastenfeldes durch den Zustand der beiden Adreßleitungseingänge in den Dekoder 252 bestimmt wird Es können vielerlei Arten integrierter Schaltkomponenten verwendet werden; bevorzugt eingesetzte Komponenten sind in der folgenden Tafel I bezeichnet.
  • TAFEL 1 Bezugszeichen Beschreibung 102 OP-Verst.BI-FET Lii0O62CH 104 Komparator LM360H 108 Zähldekade 74LS160N 110 Zähldekade 74LS160N 112 Zähldekade 74LS160N 114 Zähldekade 74LS160N 120 JK Flip-flop 74LS73N Bezugszeichen Beschreibung 124 Vierer2-Daten-Selektor/Multiplexer 74LS257N 125 Vierer-2-Daten-Selektor / Multiplexer 74LS257N 130 Mikroprozessor 8-Bit-INS8060 (National) 137 Vier-Zwischcnspeicher 74LS75N 140 4.:6-Dckoder/Demultiplexer 74LS154N 145 Prozessor 6-Bit MM57109 147 Viere-Speicher 74LS65N 148 Vierer-Speicher 74LS75N 150 @ex-Puffer 75LS365N 160 1024 x 4K Statisches RAM P2114 162 1024 x 4K Statisches RAM P2124 165 2048 x 8 EPROM B2716 167 2048 x 8 EPROM B2716 168 2048 x 8 rPRoM B2716 170 2048 x 8 EPROM B2716 175 Oktal-Puffer 81LS95N 177 Oktal-Puffer 81LS95N 205 Zwischenspeicher 74LS273N 210 Zwischenspeicher 74LS273N 212 JK Flip-Flop 74LS73N 252 Dekoder 74LS138N 252 Oktal-Puffer 81LS95N Die Software für den Betrieb des Mikroprozessors 130 ist in den Lese- oder Festwertspeichereinheiten 165, 167, 168 und 170 enthalten und in zwei größeren Untergruppen organisiert.
  • Die erste Untergruppe umfaßt die Verarbeitungsvorgang-Instruktionen oder -befehle einschließlich eines Hauptprogrammes zum Ausführcn einer Standard-Analysenabfolge und Unterabläufe zum Abtasten des Tastenfeldes 16, zum Ansteuern der Anzeige 22, zum Betrieb des Druckers 24, zum Ausführen der Zähl-Abfolgevorgange und zum Betrieb der Pumpe 58. Die zweite Untergruppe umfaßt die Datenverarbeitungs- oder Rückführvorgänge, die im einzelnen später beschrieben werden. Fig, 17 zeigt ein Blockschaltbild der Betriebsabfolge-Steuerelektronik 28, die die Einschaltung der verschiedenen beschriebenen Probenentnahmemotoren steuert. Als zentraler Bestandteil dieser Abfolge-Steuerschaltung 28 ist ein Mikroprozessor 500 vorgesehen, der mit den Probenentnahmemotoren, den optischen Stellungssensoren und dem Zentralrechner 20 in der zu beschreibenden Weise zusammenarbeitet. Der Mikroprozessor 500 steht mit den anderen Abschnitten oder Anteilen der Abfolgeelektronik über drei 8-Bit-Datenleitungen 502, 505 und 507 in Verbindung, die die Bezeichnungen DL, P1 bzw. P3 tragen. Eine externe Festwertspeichereinheit (ROM) 510 ist mit ihren Ausgangsleitungen direkt mit der Datenleitung 502 verbunden und Adressen werden durch zwei Vierer-D-Flip-Flops 512 und 514 zwischengespeichert. Adreßinformation hoher Ordnung wird durch zwei Leitungen von der Daten leitung 507 behandelt. Der Mikroprozessor 500 steht mit dem Mikroprozessor 1 30 im Rechner 20 über einen Eingabe-Zwischenspeicher 515 und einen Ausgabe-Zwischenspeicher 517 in Verbindung, die die Schnittstellen-Datenleitung 172 vom Primärprozessor mit der Abfolgemikroprozessor-Datenleitung 502 bidirektional verbinden. Der Kleinrechner 20 gibt Steuersignalc an den Eingangs-Zwischenspeicher 515 und den Ausgangszwischenspeicher 517 über zugehörige Steuerleitungen 520 bzw. 522 ab. Gleicherweise gibt der Mikroprozessor 500 Steuersignale an die Zwischenspeicher 515 und 51 über zugeordnete Steuer leitungen 525 bzw. 527 ab.
  • Die 8 Datenleitungen, die die Prozessor-Sammelleitung 502 bilden, sind mit den jeweiligen Sensoren zur Ausführung verschiedener Stellungsaufgaben verbunden. Dazu gehören die optischen Sensoren 398 und 400, die die obere und untere Stellung des Aspirators oder der Saugstation erfassen, die optischen Sensoren 420, 422 und 424, die die Schwenkstellungen der Sauganordnung in Ausrichtung mit der inneren Reihe, der äußeren Reihe und dem Spülmittelbehälter erfassen, die optischen Sensoren 469 und 466, die jeweils die Anfangslage und das darauffolgende Indexieren des Drehtisches erfassen und ein magnetischer Schalter 498, der auf einen Stabmagneten anspricht, der bei der letzten Ampulle einer Folge angebracht ist, um diese letzte Probe zu bezeichnen. Ein "Beladc" -Schalter 429 steht auf Logik-Niveau über eine besondere Steuerleitung 530 mit dem Mikroprozessor 500 in Verbindung.
  • Der Mischmotor 366, der Auf/Abmotor 394, der Schwenkmotor 414 und der Drehtischantriebsmotor 452 sind durch elektrische Signale über vier Leitungen der Datenleitung 507 verbunde, die entsprechende Befehle auf eine schematisch dargestellte Motorsteuerschaltung 531 übertragen. Bei der bevorzugten Ausführung enthält diese Schaltung für jeden Motor einen Transistorschalter und einen Relaisschalter, die Netzspannung (in einem Ausführungsfall 115 V 60 Hz) an den jeweiligen Motor anlegen.
  • Auch hier können wieder viele Arten von integrierten Schaltkreisen benutzt werden, wobei bevorzugt verwendete Schaltelemente in der folgenden Tafel 2 gegeben sind.
  • Tafel 2 nezugszeichen Beschreibung 500 Mikroprozessor 8035 (Intel) 510 EPROM 258 512 Vierer-Zwischenspeicher 74L575N 514 Vierer-Zwischenspeicher 74LS75N 515 Oktal-D-Zwischenspeicher 74LS374N 517 Oktal-D-Zwischenspeicher 74LS374N Wenn zum erstenmal die Abfolgeelektronik 28 eingeschaltet wird, führt der Mikroprozessor 500 einen Ablauf aus, durch den der Aspiratorarm 314 in die Spülstellung gebracht wird; das wird durch den optischen Sensor 424 erfaßt, und daraufhin wird der Ampullenhalter 306 in die vorbestimmte erste oder Anfangslage gebracht, die durch den optischen Sensor 469 bestimmt wird. Diese Bewegung der Absaug- oder Probenent-nahmeanordnung tritt dadurch auf, daß der Mikroprozessor 500 die jeweiligen Motoren 394 bzw. 414 so lange einschaltet, bis der zugeordnete Stellungssensor ein Signal abgibt, und der Motor läuft so lange, bis eine Anderung des Unterbrecherstatus signalisiert, daß die gewünschte Stellung erreicht ist. Dann gibt der Mikroprozessor 500 ein "BERERT"-Codesignal an den Ausgabezwischenspeicher 517, um dem Rechner 20 zu si(nalisieren, daß die Probenentnahme stattfinden kann. Nun wird der am Eingabezwischenspeicher 515 vorhandene Befehl durch den Mikroprozessor 500 gelesen, damit weitere Vorgsinge erfolgen können. Typischerweise wird dort ein "PAUSE"-Befchl durch den Mikroprozessor 130 eingespeichert sein, wenn der Mikroprozessor 500 den "BEREIT"-Befehl noch nicht eingegeben hat.
  • Der normale Analysenablauf besteht aus einem Eichablauf <ind einem Proben-Untersuchungsablauf. Vor der Zählung der Fluoreszenz der zu untersuchenden Proben wird die Fluoreszenz einer Anzahl von Standard- oder Eichproben, beispielsweise 10 oder 12 an der Zahl, mit bekannter Konzentration gemessen und es wird eine Eichkurve errechnet. Danach wird aus der gemessenen Fluoreszenz jeweils einer Probe die vorhandene Antigen-Konzentration errechnet und ausgedruckt.
  • Wenn der Mikroprozessor 130 zum Ansaugen einer Probe bereit ist, gibt er an den Eingangszwisci0enspeicher oder Eingabezwischenspeicher 515 ein "Probenentnahme"-Bciehlswort aus.
  • Wenn nun der Mikroprozessor 500 diesen Befehl liest, hebt er die Ansauganordnung an und bewegt sie in die der äußeren Ampullenreihe entsprechende Stellung Dann wird der Auf/Abmotor 394 so lange eingeschaltet, bis der Sensor 400 die untere Lage anzeigt. Daraufhin wird ein Mischzyklus aus<efiirt, bei dem der Mischermotor 366 so eingeschaltet wird, daß er eine Mischerdrehung von etwa 4500 U/min erzeugt. Die Probe wird dann 4 Sekunden lang gemischt. Der Mikroprozessor 500 gibt eine Verzögerung von etwa 2 Sekunden, um Luftblasen austrcten zu lassen und gibt dann einen Code "PROBENENTNAHME-STLUNG ERREICHT" an den Ausgabezwischenspeicher 517 ab, um dem Mikroprozessor 130 zu signalisieren, daß er mit der Probenansaugung beginnen kann. Dann schaltet der Zentralrechner 20 die Pumpe 58 so lange ein, bis ein ausreichendes Volumen der Probe von einer Ampulle an der Absaug oder Entnahmestation 320 des Probenentnehmers 7 (Fig. 9, nicht Fig. 7A und Fig. 7B) durch Unterdruck über die Einsaugverschlauchung 44 abgezogen ist, um vollständig die Probenzelle 4 in dem Probengehäuse anzufüllen. Danach schaltet der Rechner die Pumpe ab.
  • Daraufhin gibt der Mikroprozessor 130 einen Befehl ''ZURüCK an den Eingabezwischenspeicher 515 ab, worauf der Mikroprozur 500 die Entnahmeanordnung anhebt und sie zum Spülmittelbehältcr zurückbringt. Jedesmal, wenn der Mikroprozessor 500 ein "Probeentnehmen"-Befehlswort erhält, führt er eine gleiche Abfolge wieder aus. Er wechselt dabei zwischen den inneren und äußeren Reihen bei jeder Abfolge ab und dreht den Drehtisch um eine Stellung weiter,nachdem die innere und die äußere Ampulle bedient wurde.
  • Die letzte Ampulle des Ablaufes wird durch die spezielle magnetische Ampulle "letzte Probe" angezeigt, die einen Permanent-Stabmagneten enthält. Wie bereits besprochen, schaltet dieser Magnet den Magnetschalter 498 "LETZTE PROBE" ein. Der Prozessor 500 gibt dann einen "LETZTE PROBE"-Code an den Ausgabezwischenspeicher 517 und schaltet beispielsweise ein Schallsignal (nicht gezeigt) ein, um die Bedienungsperson von dem vollständigen Ablauf der Untersuchung zu unterrichten.
  • Der Beladeschalter 529 tritt immer dann in Funktion, wenn kein Ablauf ausgeführt wird.Bei geschlossenem Schalter wird die Absauganordnung aus dem Spülmittelbehälter 320 abgehoben und das System führt keine Vorgänge aus, bis der Schalter wieder geöffnet wird. Eine Probenbeladung beginnt erst, wenn der Beladeschalter 529 geschlossen ist.
  • Bei eingeschalteter Lichtquelle 66 werden die fluoreszierenden Teilchen der in Zelle 4 enthaltenen Probe zur Fluoreszenz angeregt und ein Teil der Fluoreszenz-Emissionen wird auf die PMT 76 gerichtet. Die Photodiode 86 und die Stabilisierungsschaltung 84 halten die Intensität des Lichtbündels von der Lichtquelle 66 konstant.
  • Die durch die PMT empfangenen Fluoreszenz-Kmissionen ergeben einen Photonenauffall auf die PMT-Kathode (nicht getrenet dargetellt), wobei jedes Photon eine Ladung oder einen Signalimpuls erzeugte Diskriminatorschaltung 100 trennt vom Ausgangssignal der PMT die Rauschsignale mit relativ kleiner Amplitude ab, so daß als Ausgangssignal der Diskriminatorschaltung im wesentlichen nur Signalimpulse erscheinen, die jeweils ein Fluoreszenz-Emissionsphoton anzeigen, das von der PMT-Kathode empfangen wurde. Diese Impulse werden in den BCD-Zähler 108 eingegeben.
  • Der Mikroprozessor 130 leitet den Zählablauf durch Niedrig-Befehlsimpulse ein, die an die Ubertrag-Löschleitung 121 nd an die Zählerlöschleitung 129 weitergegeben werden, um den Zähler und das Übertrag-Flip-Flop zu löschen. Der Mikroprozessor 130 setzt dann ZO hoch, um ein Hochsignal auf die Zählerfreileitung 128 zu geben, um den Zähler freizugel)en und die Zählzeit einzuleiten. Die Länge der Zählzeit wird durch eine Software-Schleife einer feststehenden Zahl von Arbeitsabläufen bestimmt, wobei die Arbeitsablaufzeit genau durch den kristallgesteuerten Taktgeber 131 festgelegt wird.
  • Während der Zählzeit überprüft der Mikroprozessor 130 periodisch das Übertrag-Flip-Flop 120, und wenn ein ueber trag vorhanden ist, erhöht der Mikroprozessor ein Übertragsspeicherregister im Speicher und löscht das Flip-Flop. Am Ende der Zählzeit wird ZO tiefgesetzt, um die Zählung anzuhalten. Der Mikroprozessor 130 liest dann die Daten über die Multiplexer 122 und 125 und addiert sie (vier BCD-Ziffern) zu der Anzahl von überträger mal 10 000, ur die Gesamtzahl der gezählten Ereignisse während der Zählzeit zu erhalten.
  • Die Zählzeit hält während einer exakten konstant vorbestimmten Zeitlänge von beispielsweise zwei Sekunden an, die durch den Taktrythmus des Prozessors bestimmt wird. Am Ende dieser zwei Sekunden wird die Zählung eingestellt und das Zihlergebnis wird, wie später beschrieben, weiterverarbeitet.
  • Während oder unmittelbar nach der Photonenzählung wird die Absauganordnung 318 in den Spülmittelbehä<lter abgesenkt. Danach schaltet der Rechner 20 die Pumpe 58 ein, die nun eine Spüllösung durch die Ansaugverschlauchung 44 vom Spülmittelbehälter 322 an der Saugstation oder Probenentnahme station 320 abzieht (Fig. 9), Die Pumpe bleibt eingeschaltet, bis zumindest die ganze Probenzelle 4 mit Spüllösung gefüllt ist. Durch das Einziehen der Spüllösung in die Probenzelle wird eine entsprechende Menge bereits untersuchten Probenfluids durch den Ablaßschlauch 56 zur Ablaßstelle 54 gebracht und dort beispielsweise in einen (nicht gezeigten) Abfallfluidbehälter abgelassen.
  • Wenn die Probenzelle 4 mit Spüllösung gefüllt ist, wird die Pumpe abgeschaltet, die Absauganordnung 318 zur nächsten Ampulle 310 bei der Entnahmestation 320 gebracht0 wobei gegebenenfalls der Drehtisch mit dem Ampullenhalter 306 um eine Kerbe weitergeschoben wurde. Danach zieht die Pumpe eine frische Probe in die Probenzelle 4, wie bereits beschieben, während eine entsprechende Menge der Spüllösung über den Ablaßschlauch entfernt wird.
  • Nachdem nun der Betrieb der Probenentnahme und der M(ssul1g der Fluoreszenz einer Probe beschrieben wurde, kann der gesamte Betriebsablauf der Vorrichtung verstanden werden.
  • Ein Betrieb der Vorrichtung, um eine standardmäßigc Analysenuntersuchung durchzuführen, wird am besten verstanden, wenn zunächst die Tastenfunktionen der verschiedenen in Fig. 8 dargestellten Tasten besprochen werden.
  • Die Zifferntasten 230 werden zum Eintasten numerischer Analysenparameter (Genauigkeit, Vielfalt usw.) und Stindardwerte benutzt. Die maximale Zahl der Ziffern oder alphanumerischen Zeichen, die eingegeben werden können, beträgt 14.
  • Die Zifferntaste 1 hat noch eine spezielle Funktion, die der Bedienungsperson erlaubt, das System während des Ablaufes anzuhalten. Um diese Funktion zu erreichens muß dieBedienungsperson die Taste 1 während des Ausdruckens entweder der Eichergebnisse oder eines Probenergebnisses drücken und halten. Das System frägt das Tastenfeld unmittelbar nach dem Ausdruck ab. Das System bleibt dann angehalten, bis die Taste 242 "RUN" gedrückt wird.
  • Die Löschtaste "CLEAR" 232 wird benutzt, um Werte aus dem Systemspeicher wieder zu löschen, wenn ein Tastenfehler geschehen ist. Wenn die Taste 232 gedrückt und wieder losgelassen wird, wird die Anzeige und der entsprechende aktive Speicherplatz im Systemspeicher zu 0 gelöscht. Die Zifferneingabe kann dann korrigiert werden, indem die riclit i gen Ziffern und beispielsweise Konzentrationstasten gedrückt werden. Die Löschtaste 232 kann auch benutzt werden, wenn eine Speicheränderung durchgeführt werden muß, um ejn<'n Ausreißerpunkt oder unpassenden Punkt aus der Eichkurve zu entfernen, indem die entsprechenden Daten aus dem Systtimspeicher gelöscht werden.
  • I)ie Tasten 235 für die Konzentrationseinheiten werden benutzt, um Konzentrationseinheiten während der Eingabe von Standardwerten einzutasten. Wenn die Bedienungsperson die mit einer bestimmten Konzentrationseinheit beschriftete Taste eindrückt, die für die Analysenuntersuchung zutrifft, werden vorher eingegebene numerische Werte um sechs Stellen in der Anzeigeeinheit nach links geschoben und die angewählte Konzentrationseinheit erscheint in den sechs rechten Plätzen. Die Konzentrationseinheit wird dann im Systemspeicher gespeichert.
  • Die Datenverarbeitungs- oder -Reduktionstasten 237 werden benutzt, damit die Bedienungsperson einen Datenverarbeitungs-oder -reduktionsmodus anwählen kann, falls nicht die automatische Datenreduktionswahl gewünscht wird.
  • Die Eingabetaste WINTER 240 wird benutzt, um Analysenparameter und -standardwerte in den Systemspeicher einzugeben. Nachdem ein Analysenparameter oder ein Standardwert in die Anzeige unter Benutzung der Zifferntasten 230 und der Konzentrationstasten 235 eingetastet wurde, können diese Werte durch Drücken der Eingabetaste 240 in den Speicher gebracht werden. Damit wird der angezeigte Wert in den Speicher eingegeben und gleichzeitig ausgedruckt. Dadurch wird auch noch der Spcicherplatzzeiger um einen Schritt erhöht, so daß der nächste Speicherplatz für einen weiteren einzutastenden und durch die Eingabe zu bedienenden Wert zugänglich wird.
  • Die Eingabetaste 240 wird auch noch dazu benutzt, um Zugang zu Speicherplätzen zur Modifizierung von Werten oder zur Löschung eines Speicherplatzes zu erhalten. Die Start- oder Betriebstaste RUN 242 wird benutzt, wenn das System mit Standard-, d.h. also Eichproben, und /oder zu untersuchenden Proben beladen werden soll. Wenn diese Taste nach Eingabe aller Standardwerte gedrückt wird, zeigt das System den Befehl "LOAD STANDARDS" (Eichproben Einbringen) an und, wenn die Taste noch einmal gedrückt wird, beginnt das System das Ansaugen und Zählen der enthaltenen Standard-(Eich-) und Untersuchungsproben. Wenn das System während der Analyse dadurch Benutzung der Taste 1 angehalten wird, kann der Ablauf durch Drücken der Taste 242 RUN fortgesetzt werden.
  • Die PUMP-Taste 245 besitzt eine Start/Stop-Funktion für die Pumpe 58. Ein Druck auf die Taste bringt die Pumpe zum Taufen, und ein zweiter Druck hält sie an. Diese Taste wird benutzt, wenn beispielsweise das ganze System kräftig durchgespült werden soll.
  • Die Vorschubtaste FEED 247 betätigt den Papiervorschub beim Drucker, so daß die Bedienungsperson den Ausdruck in seinem Format bestimmen kann.
  • Nun wird nach der Beschreibung der Tastenfunktionen, die durch die System-Software gegeben sind, der Betrieb des gesamten Systems während einer normalen Analysenuntersuchung beschrieben. Anfangs werden die Ampullen 310, die die Standard- oder Eichproben und die zu untersuchenden Proben t ethalten, in den Probenhalter 306 eingesetzt . Insbesondere werden die Ampullen so eingesetzt, daß die Standard- oder Eichproben zuerst gemessen werden, um einen Eichgang durchzuführen, und dann kommen die zu analysierenden Proben.
  • Während der Einleitung einer Untersuchung wird die Nachricht CENTER PRECISION" an der Anzeige 22 dargestellt. Die Bedienungsperson antwortet darauf, indem sie über die Ziffern tasten 230 die gewünschte zulässige Prozentabweichung von gleichartigen Proben voneinander eingibt. Wenn der gewiinschte Wert eingetastet wurde, drückt die Bedienungsperson die Eingabetaste 240, und das System druckt die Eingabe aus und es erscheint eine Anzeige "ENTER NUMBER REPLICATES". Die seine nungsperson antwortet darauf, daß sie entweder 1 oder 2 drückt, um anzuzeigen, ob nur Einzelproben berechnet werden sollen oder ob die Proben in Paaren geprüft werden sollen, wobei je zwei Proben rls Duplikate behandelt werden, so daß ihre Ubereinstirmung überprüft wird, Die Bedienungst person drückt dann die Eingabetaste 240 und es erfolgt eine Anzeige "ENTER STANDARD". Auf diese Zeichen an der Anzeige 22 hin gibt die Bedienungsperson die Konzentrationen der Standardproben in der Reihenfolge in den Systemspeicher ein, in der die Proben an dem Probenhalter angeordnet sind.
  • Jede Konzentration wird eingetastet und nach Überprüfung des angezeigten Wertes drückt die Bedienungsperson die Eingabetaste 240, um den Wert in den Speicher zu bringen und den Speicherzeiger zu erhöhen. Ein Maximum von 16 Standard- oder Eicheingaben ist typischerweise möglich. Nach Eingabe einer bestimmten Standardkonzentration wird dieser eingegebene Wert beim Speichern gleichzeitig ausgedruckt, so daß nach Eingabe aller Eich- oder Standardwerte eine Ul)erprüSung des Ausdrucks stattfinden kann, um die Richtigkeit aller Werte festzustellen oder zu überprüfen. Das System ermöglicht der Bedienungsperson, unkorrekte Eingaben zu korrigieren.
  • Nachdem die Bedienungsperson alle Eich- oder Standardwerte eingegeben und überprüft hat, wird die Taste 242 RUN gedriickt, worauf an der Anzeige 22 "LOAD STANDARDS" erscheint. Die Bedienungsperson iiberprüft, ob die Ansauganordnung 318, und damit die Ansaugverschlauchung 44 mit der ersten Ampulle 310 der Eichampullenreihe in Verbindung steht, d.h. dort eingetaucht ist, und wenn das stimmt, wird die Taste 242 noch einmal gedrückt. Das System entnimmt und zählt dann alle Eich- oder Standardproben. Nach dem Zählen der Fluoreszenzen der Standardproben druckt das System die Konzentrationen und die entsprechenden Zählergebnisse aller Standardproben aus. Falls nicht automatische Datenreduktion gewünscht wird, hält die Bedienungsperson das System an, indem während des Ausdruckens die Taste "1" gedrückt gehalten wird. Danach wählt die Bedienungsperson eine der vier Datenrcduktionsabläufe aus, indem eine der Datenreduktionstasten 237 entsprechend den Vier Routine@ abläufen gedrückt wird, Im allgemeinen sollte der Ablauf benutzt werden, der den höchsten Korrelationswert ergibt.
  • Die Bedienungsperson kann eine schlechte Eichprobe aus der Berechnung entfernen, indem der entsprechende Speicherplatz so modifiziert wird, daß die Konzentration der auszuschlioßenden Standard- oder Eichprobe genullt wird, Wenn automatiscl1c Datenreduktion gewünscht wird, führt das System die Datenreduktion automatisch aus, indem sie die Abläufe für Reziprok, hyperbolisch und logit-log durchläuft und bestimmt, auf welche Weise der höchste Korrelationskoeffizient erhalten wird. Nachdem die Eichparameter bestimmt wurden, entnimmt und zählt das System die zu untersuchenden Proben in der besprochenen Weise der Reihe nach und druckt die Zählungen, die Probennummer und die errechnete Probenkonzentration für jede Probe aus.
  • Die zweite Untergruppe der System-Software, die a<if die Datenreduktionsvorgänge bezogen ist, ergibt für den Mikroprozessor 130 die Möglichkeit, zusammen mit dem Rechenprozessor 145 Standardkurven-Anpaßabläufe auszuführen und die Ergebnisse zu berechnen und auszuwerten. Insgesamt sind vier Kurven-Einpaß- oder Anpaßvorgänge möglich. Das sind rezigrok@ hyperbolische, logit-log-und lineare Interpolation. In allen Fällen wird bei einem Routineablauf eine Reihe von Punkten [(ui,vi) i = 1 ... n] bestimmt, wobei ui die Konzentration der irEichprobe und vi das Zählergebnis bei der i.-Eichprobe ist.
  • Bei jedem der ersten drei genannten Abläufe werden die Daten in eine neue Reihe von Datenpunkten t(xi, Yi) i = 1 ...
  • überführt und es wird eine Anpassung nach der Methode der kleinsten Quadrate der überführten Daten in die Funktionsform y = Ax + B durchgeführt. Damit ergibt sich eine gerade Linie der Steigung A mit dem Schnittpunkt B mit der Achse.
  • Die Steigung A, der Schnittpunkt B und der Korrelationskoeffizient R werden auf folgende Weise berechnet: (xy) - (x) (y) A= (x2) - (x)2 B = (y) - A(x) wobei Für den Reziprokablauf gilt die Transformation: xi = ui yi = 1/vi / so daß die Beziehung zwischen der Konzentration u und dem Zählergebnis v 1/v = A u + B si.
  • Bei dem hyperbolischen Verfahren ist die Transformation; Xi = ln u yi = ln vi, so daß die Beziehung zwischen Konzentration und Zählung ln v = A in u + B ist oder äquivalent v = C uA, wobei ln C = B ist.
  • Bei dem logit-log-Verfahren ist die Transformation; Xi = ln u und Yi = logit (vi /bo) wobei bo das Zählergebnis für eine Null-Dosis ist. Um dieses Verfahren durchzuführen, muß eine Null-Eichprobe (bo) eingebracht und gezählt werden. Das Zählergebnis der Null-Probe muß größer als das Zählergebnis der anderen Eichproben und der zu untersuchenden Proben der Reihe sein. Wenn eine be stimmte Eichprobe ein Zählergebnis aufweist, das größer als bo ist, dann wird dieser Punkt automatisch aus den Eichdaten eliminiert. Falls eine Probe, die analysiert wird,ein Zählergebnis größer als bo ergibt und eine Logit-log-Datenreduktion benutzt wird, wird die Probe gekennzeichnet und als Anzeige erscheint "UNDER RANGE" (Unterbereich).
  • Wenn eine bestimmte Kurve eingepaßt wurde, können die Konzentrationswerte für jeden Kurvenpunkt unter Benutzung der Kurven-Anpaßparameter berechnet werden, Eine Überprüfung der Gültigkeit der Eichkurve geschieht so, daß der bereclanete Korrelationskoeffizient einen vorgeschriebenen Minilllalwert übertreffen muß. Wenn dies nicht der Fall ist, hält das System in seinem Ablauf inne.
  • Also ist zu sehen, daß die Anpaßgüte davon abhängt, wie gut die betreffende Transformation oder Überführung die Daten linearisiert. Während die angegebenen drei Abläufe für viele Analysenarten sehr gute Anpassung ergeben, gibt es bestimmte Situationen, bei denen die transformierten Datenpunkte nicht in eine gerade Linie mit der erforderlichen Präzision eingepaßt werden können. Wenn das eintritt, kann die Bedienungsperson den Rechner so instruieren, daß er einen linearen Interpolationsvorgang ausführt, bei dem die Kurve als eine Folge von geraden Linienabschnitten ausgeführt wird, die jeweils benachbarte Punkte verbinden. Das ergibt natürlich keine Einpassung im tatsächlichen Sinn, da die Kurve ja garantiert genau durch alle Datenpunkte verlaufen muß.
  • Nachdem die jeweilige Datenreduktion bestimmt wurde, die für die vorgelegten Proben angewendet werden soll (entweder automatisch auf Grundlage des höchsten Korrelationskoeffizienten oder durch Eingabe von der Bedienungsperson) werden die Steigung und der Schnittpunkt für den ausgewählten Ablauf errechnet und gespeichert, Wenn danach die anderen Proben analysiert und ihre Zählergebnisse bestimmt sind, werden die Konzentrationen unter Benutzung dieser Parameter bestimmt.

Claims (1)

  1. Automatisiertes System zur Ausführung von Fluoreszenz-Immunoanalysen Patentansprüche: Fluoreszenz-Immunoanalysensystem zur nacheinander erfolgenden quantitativen Ermittlung relativ kleiner Anteile einer klinisch bedeutsamen Verbindung in einer Vielzahl voncinander unabhängiger Flüssigkeitsproben, wobei die Proben fluoreszierende Teilchen enthalten, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine transparente Einrichtung (4) zur Aufnahme der Probe vorgesehen ist, daß eine Lichtquelle (66, f)S, 74) zur Erzeugung eines stabilen auf die Probe gerichteten Lichtbündels vorgesehen ist, das Fluoreszenzemissionen durch die Teilchen in der Probe anregt, deren Intensität eine Funktion der Intensität des Lichtbündels und der quantitativen Menge der fluoreszierenden Teilchen in der Probe ist, daß eine in optischer Verbindung mit der transparenten Einrichtung (4) stehende Einrichtung (14) zur Erfassung der von den Fluoreszenzemissionen von den durch das Lichtbündel angeregten Teilchen erzeugten Pnotonenvorgesehenist;wobei die Anzahl der durch die Photonenerfasrungseinrichtung erfaßten Photonen von der Anzahl der fluoreszenten Teilchen in der Probe abhangt,und daß eine Probenentnahmeeinrichtung (7) zur aufeinanderfolgenden Ersetzung der Proben in der transparenten Einrichtung (4) durch frische Proben vorgesehen ist.
    2. System nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die transparente Einrichtung ein aus transparentem Material aufgebautes und in seinem Inneren eine hohle Zelle (4) bestimmendes Element (30) ist und Einrichtungen (40, 42) zum Einfließen der Probe in und aus der Zelle (4) enthält.
    5. System nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n c t, daß ein Wärme-Absorptionsfilter (70) in dem Lichtbündel im Strahlenweg vor dem Element (30) vorgesehen ist.
    4. System nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß ein Bandpaßfilter (74) in dem Lichtbündel in Strahlrichtung vor dem Element (4) angeordnet ist, um aus dem Lichtbündel im wesentlichen alles Licht zu entfernen, das nicht eine Anregungswellenlänge für die Teilchen zur Frzcugung von Fluoreszenzemissionen besitzt.
    5. System nnch Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Bandpaßfilter (74) im wesentlichen alles Licht aus dem Lichtbündel mit einer anderen Vellenlänge a]s 490 nm entfernt.
    6. System nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Element (30) eine Vielzahl von zueinander senkrechten Außenflächen besitzt, wobei eine Außenfläche (32) der Lichtquelle (66) zugewandt und senkrecht zum Lichtbiindel ist.
    7. System nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Zähleinrichtung (14) so angeordnet ist, daß sie Fluoreszenzemissionen von den Teilchen in einer senkrecht zum Lichtbündel stehenden Richtung empfängt und daß eine zweite,,senkrecht zu den durch die Zähleinrichtung 0) empfangenen Fluoreszenzemissionen ausgerichtete Fläche (36), die gleichfalls senkrecht zur ersterwähnten Fläche (32) ist, vorgesehen ist.
    8. System nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Zähleinrichtung (14) eine Fotoelektronen Vervielfacherröhre (76) und in Einstrahlrichtung zu der Röhre gelegene Linsen (80) zur Fokusierung der Fluore.szenzemissionen auf einen vorbestimmten Abschnii;t der Fotoelektronenvervielfacherröhre (76) enthält.
    9. System nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß in Strahlrichtung vor der Fotoelektronenvervielfacherröhre (76) ein Knntenfilter (78) vor,vc.ehen i:;t, um die Lichtwellenlänge, mit der die fluoreszierenden Teilchen in der Probe angeregt sind, daran zu hindern, die Fotoelektronenvervielfacherröhre zu erreichen.
    10. System nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß ein Interferenzfilter (82) in Strahlrichtung vor der Fotoelektronenvervielfacherrdhre vorgesehen ist, um aus dem die Röhre erreichenden Licht im wesentlichen alles Licht mit einer anderen Jellenlänge als der der Fluoreszenzemissionen zu entfernen.
    11. System nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine Einrichtung (84, 86) zur Stabilisierung der Intensität des durch die Lichtquelle (66) erzeugen Lichtbündels vorgesehen ist.
    1?. System nach Anspruch 11, dadurch g e k e n nz e i c h -n e t, daß die Stabilisierungseinrichtung (84) eine Stromversorgung (98, 92) für die Lichtquelle, eine Einrichtung (86)) zur Erfassung der Intensität des Lichtbündels und eine wirksam mit der Erfassungseinrichtung und der Stromversorgung gekoppelte Schaltung (88, 90, 94, 96) zur Nachstellung des Stromversorgungsausgangssignals in Abhängigkeit von Änderungen der Intensität des Licht bündels'umfaßt, so daß die Intensität des Lichtbündels im wesentlichen konstant bleibt.
    13. System nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Erfassungseinrichtung eine Fotodiode (86) umfaßt und daß die Schalteinrichtung eine Einrichtung (88) zum Verstärken des Ausgangssignals der Fotodiode, eine Einrichtung (90) zum Vergleichen des verstärkten Ausgangssignals der fotodiode (86) mit einem Peferenzaignal (VRef) zur Erzeugung eines Differenzsignals und eine Einrichtung (92, 94, 96) um Anlegen des Differenzsignals an die Stromversorgung zur entsprechenden Nachstellung von deren Ausgangssignal zur Lichtquelle umfaßt.
    14. System nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Lichtquelle eine Wolfram-Halogen-Glühlampe (66) und daß die Fotodiode eine Silizium-Fotodiode (86) ist.
    15. System nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß zwischen der Lichtquelle und der Probe eine tiltereinrichtung (70, 74) zur Aufbereitung des Lichtbiindels vorgesehen ist, um Lichtstreuung gering zu halten und die Fluoreszenzemissionen durch die Teilchen zu erhöhen und daß die Fotodiode (86) relativ nahe an der transparenten Einrichtung (30) in Strahlrichtung nach der Filtereinrichtung (70, 74) angeordnet ist.
    16. System nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Schalteinrichtung die Intensität des Lichtbündels innerhalb von einem Prozent einer Referenzintensität hält.
    17. System nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Strömeinrichtung einen Einlaß (l+0) in und einen Auslaß aus der Zelle (4) umfaßt, daß der Probenentnehmer (7) eine Saugeinrichtung (318) zum Abziehen von Flüssigkeitsproben aus einer Vielzahl von Probenampullen (312) umfaßt und daß eine Einlaßverschlauchung (44) zur Fluidverbindung der Saugeinrichtung (318) mit dem Einlaß (40) vorgesehen ist, daß eine Auslaßverschlauchung zur Fluidverbindung des Auslasses (42) mit einer Abgabeste]le (54) vorgesehen ist, und daß eine Pumpe (58) in Strömungsrichtung nach dem Auslaß (42) vorgesehen ist, um in unterbrochener Weise eine Probe von der Absaugeinrichtung (518) zu der Zelle (4) zum Strömen zu bringen, die Probe einen bestimmten Zeitabschnitt in der Zelle (4) zu halten und danach die gesamte Probe aus der Zelle und der Einlaßverschlauchung zu entfernen und die entfernte Probe durch eine frische Probe zu ersetzen, wodurch die Probe der Strömungseinwirkung der Pumpe erst nach dem Durchgang durch die Zelle unterworfen ist.
    18. System nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß zumindest die Auslaßverschlauchung (56) aus nachgiebig flexiblem Schlauch besteht und daß die Pumpe (58) eine peristaltische Pumpe ist.
    19. System nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Einlaßverschlauchung (44) einen Polytetraf]uor athylen-Schlauch umfaßt.
    20. System nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Probenentnahmeeinrichtung (7) zusätzlich einen eine Spüllösung enthaltenden Behälter (322) umfaßt und daß eine Einrichtung (314) vorgesehen ist, um alternativ eine Fluidverbindung der Ansaugvorrichtung (318) mit den Ampullen (312) und dem Behälter (322) herzustellen.
    21. System nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um alternativ eine Fluidverbindung der Ansaugvorrichtung mit einer Ampulle und dem Behälter in Abhängigkeit von der Pumpenbetätigung herzustellen, so daß zumindest die Einlaßverschlauchung und die Zelle mit der Spüllösung gereinigt ist, bevor die Probe durch eine frische Probe ersetzt ist.
    22. System nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Photonenerfassungseinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung von Signal impulsen für einzeln erfaßte Photonen umfaßt.
    23. System nach Anspruch 22, dadurch gek e n n z e i c h -n e t, daß die Signalimpuls-Erzeugungseinrichtung eine Fotoelektronenvervielfacherröhre umfaßt, die einzelne Signalimpulse für erfaßte Photonen abgibt und daß ein Diskriminator vorgesehen ist, um aus dem Ausgangssignal der Fotoelektronenvervielfacherröhre durch Hintergrundrauschen erzeugte RRut;chimpulse mit relativ geringerer Amplitude zu entfernen.
    24. System nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Diskriminatoreinrichtung eine Referenzsignalquelle mit einer geringeren Amplitude als die der Signalimpulse und einen Komparator umfaßt, der als Eingangssignale die Impulse und das Referenzsignal erhält und ein Ausgangs Signal erzeugt,aus dem die Impulse mit einer kleineren Amplitude, als sie dem Referenzsignal entspricht, entfernt sind, 25. System nach Anspruch 24, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Amplitude des Referenzsignals mindestens so groß wie die Amplitude der Mehrzahl der Rauschimpulse ist.
    26. System nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Amplitude des Referenzsignals größer als die Amplitude der Rauschsignale ist.
    27. System nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine digitale Impulszähleinrichtung vorg(f:chen ist, deren Eingang in Verbindung mit der Sifflnalimpuls-Erzeugungseinrichtung ist, um einen für die Anzahl der am Eingang empfangenen Impulse repräsentativen numerischen Code zu erzeugen.
    28. System nach Anspruch 27, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Impulszähleinrichtung einen Freigabe-(enable)-Ringang enthält und daß eine Prozessor-Enirichtung mit der Impulszähleinrichtung gekoppelt ist, die mit einer Einrichtung zum Empfangen und Speichern des nulnerischen Codes von der Impulszähleinrichtung versehen ist, daß die Prozessoreinrichtung auch Einrichtungen zum Freigeben der Impulszähleinrichtungen während eines vorbestimmten Zeitintervalls enthält, so daß der gespeicherte numerische Code repräsentativ für die Konzentration der klinisch bedeutsamen Verbindung ist.
    29. System nach Anspruch 28, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Prozessor Einrichtungen zum Speichern der bekannten Konzentrationen der klinisch bedeutsamen Ver'bindung in einer Vielzahl von Standardproben, Einrichtunr;cn zum Speichern einer entsprechenden Vielzahl von numerischen Coden entsprechend der gemessenen Fluoreszenzaktivitat der Vielzahl von Proben mit bekannten Konzentrationen und eine Recheneinrichtung zum Errechnen einer Eichkurve auf Grundlage der Vielzahl bekannter Konzentrationen und der Vielzahl numerischen Coden enthält.
    30. System nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Recheneinrichtung eine Einrichtung zur Berechnung einer Eichkurve nach mindestens zwei mathematischen Hypothesen und zum Auswählen der mathematischen Jlypothese, die den höchsten Korrelationskoeffizienten ergibt, enthält.
    31. System nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß weiter eine digitale Impulszähleinrichtung zum Empfang der Signalimpulse von der Photonenerfassungsein-Richtung und zur Erzeugung eines für die Anzahl der gezählten Impulse reprasentativen numerischen Code-Ausg.nngssignals und eine programmierte Mikrorechnereinrichtung in Verbindung mit der Impulszähleinrivchtungvorgesehenist, daß die programmierte Mikrorechnereinrichtung eine Einrichtung zum wahlweisen Freigeben der Zähleinrichtung während eines vorbestimmten Zeitintervalls enthält, so daß der numerische Code von der Zähleinrichtung repräsentativ für die Konzentraten der klinisch bedeutsamen Verbindung ist, daß der Mikro rechner eine Einrichtung zum Speichern bekannter Konzentrationsinformationcen einer Vielzahl von Eichproben und eine Einrichtung zum Ansammeln und Speichern von der Vielz,ahl von Eichproben entsprechenden Zählinformationen enth.-ilt, daß der Mikrorechner eine Einrichtung zum Bestimmen einer Eichkurve auf Grundlage der bekannten Konzentrationen und Zählinformationen in Entsprechung mit mindestens zwei mathematischen Hypothesen und zum Auswählen der Eichkurve, die den besten Korrelationskueffizienten ergibt, enthält.
    32. System nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine Einrichtung zur Schaltverbindung der Mikrorechnereinrichtung mit einem Zentralrechner zur zentralen Datenspeicherung und -verarbeitung vorgesehen ist.
    33. System nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Probenentnahmeeinrichtung zur aufein.underfolgenden Absaugung einer Flüssigkeit aus einer Vielzahl von nach oben offenen Ampullen ausgelegt ist, daß jede Ampulle eine Probe hält, daß die Probenentnahmeeinrichtung eine Absaugeinrichtung mit einer senkrechten, nach unten offenen Saugröhre zum aufeinanderfolgenden Einsetzen in die Ampullen enthält, daß eine Trägereinrichtung um Abstützen der Ampullen und zum schrittweisen Vort)ewegen der Ampullen zu einer Probenentnahnestation vorgeschen ist, daß eine Stellungseinrichtung zum Ausrichten der Absaugröhreun und der Ampulle miteinander an der Probenentnahmestation vorgesehen ist, daß eine Eintaucheinrichtung zum vertikalen Bewegen der Absaugröhre in tii Ampulle und aus ihr heraus an der Pobenentnahmc station vorgesehen ist, so daß das untere Ende der Röhre in eine Ampulle eingetaucht ist und daß eine Strömungseinrichtung zum Abziehen mindestens eines Teils der Probe in der Ampulle und zum Durchströmen des abgezogenen Probenanteils zu der transparenten Rinrichtung vorgesehen ist.
    34. System nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine an der Absaugvorrichtung angebracht und von ihr getragene Einrichtung zum Durchrühren der Probe in der Ampulle an der Probenentnahmestation vor dem Absaugen der Probe aus der Ampulle vorgesehen ist.
    35. System nach Anspruch 34, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Rühreinrichtung einen Hührmischer umfaßt.
    36. System nach Anspruch 35, dadurch g e k e n n z e i c h -n c t, daß der Rührmischer ein rohrförmiges, mit der Absaugröhre konzentrisches Teil, eine Einrichtung zum Drehen des rohrförmigen Teils um seine Achse und eine Einrichtung umfaßt, die die Saugröhre stationär hält.
    37. System nach Anspruch 36, dadurch g e k e n n z ei c h -n e t, daß die Saugröhre innerhalb des rohrförmigen Teils angcordnet ist.
    38. System nach Anspruch 37, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Absaugeinrichtung einen Rahmen einschließt, wobei die Absaugröhre fest an dem Rahmen angebracht ist und daß eine Einrichtung zur drehbaren Befestigung des rohrförmigen Teils an dem Rahmen vorgesehen ist.
    39. System nach Anspruch 38, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das rohrförmige Teil eine aus einem flexiblen, @ogenüber der Flüssigkeit in der Ampulle inerten Material @childete Hülse umfaßt, deren unteres Ende über die entaprocbcnden Enden des Saugrohres und des rohrförmigen Teils vorstcht.
    40. System nach Anspruch 39, dadurch g e k e n n z ei c h -n c t, daß das untere Ende des rohrförmigen Teils durch eine zylindrische Wand bestimmt wird und mindestens eine sich nach unten öffnende Nut in der zylindrischen Wand zur Ermöglichung des Rührens der Flüssigkeit in der Ampulle aufweist.
    41. System nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Eintaucheinrichtung einen aufrecht stehenden Stab mit einem oberen Ende umfaßt, an dem die Ansaugeinrichtung angebracht ist,und daß eine Einrichtung zur vertikalen Hin- und Herbewegung des Stabes vorgesehen ist, so daß das untere Ende der Saugröhre sich oberhalb eines oberen Endes der Ampulle an der Probenentnahmestation befindet, wenn der Stab sich in der angehobenen Stellung befindet,und in der Probe und in der Nähe mit Abstand von dem Boden der Ampulle, wenn der Stab sich in derabgesenkten Ste]lun;; befindet.
    42. System nach Anspruch 41, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß eine erste Antriebseinrichtung zur vertikalen liin- und Herbewegung des Stabes vorgesehen ist, die aus einem Zahnstangen/Pitzel-Antrieb einschließlich eines reversiblen Elektromotors zur Drehung des Ritzels und ur Umkehr seiner Rotationsrichtung besteht, wenn an dem Stab ein Drehmoment einer vorbestimmten Größe auftritt, das entgegengesetzt zur fortgesetzten Bewegung des Stabes in einer gegebenen Richtung ist, wodurch Fehlausrichtungen und Bewegungsstörungen zwischen Ansaugröhre und Teilen einschließlich der Ampulle in Zwischenstellungen des hin- und hergehenden Stabes automatisch eine weitere Bewegung des Stabes und der Saugröhre in dieser Richtung bccnden, wodurch eine Beschädigung der Vorrichtung und der Ampulle vermieden wird.
    43. System nach Anspruch 42, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß optische Grenzschalter wirksam elektrisch mit dem Elektromotor verbunden sind, um die angehobenen und abgesenkten Stellungen des Stabes zu erfassen und den elektrischen Motor bei Erfassung des Erreichen einer der beiden Stellungen abzuschalten, um weitere Bewegungen des Stabes in einer gegebenen Richtung zu verhindern.
    44. System nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß ein Behälter für eine Spüllösung zum Spülen des Inneren und äußeren der Saugröhre nach dem Abziehen der Probe aus der Ampulle vorgesehen ist, um eine Verunreinigung der Probe in der nächsten abzusaugenden Ampulle rnlt der Probe aus der vorher abgesaugten Ampulle zu verhindern, daß die Stellungseinrichtung eine einrichtung zum Ausrichten der Saugröhre mit dem Behälter enthält und daß tiic Eintaucheinrichtung eine Einrichtung zur vertikalen Bewegung der Saugröhre in den Behälter hinein und aus dem Bchälter heraus bei Ausrichtung von Behälter und Röhre enthält.
    45. System nach Anspruch 44, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß der Ampullenhalter ein Tablett mit einer lialtceinrichtung für die Ampullen enthält und daß eine Sinrichlung z,ur bewegung des Tabletts längs eines vorbestimmten Weges an der Probenentnahmestation vorbei vorgesehen ist und daß die Stellungseinrichtung eine Einrichtung zur Bcwegungsunterbrechung des Tabletts enthält, wenn eine Ampulle le sich an der Probenentnahmestation befindet.
    46. System nach Anspruch 45, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Tablett eine Einrichtung zum Drehen des Tabletts um eine Achse und eine Einrichtung zum Anbringen der Ampullen an dort Tablett in allgemein kreisförmiger Anerdnung konzentrische mit der Drehachse enthält und daß die Einrichtung zum Bewegen des Tabletts eine Einrichtung zur Drehbewegung des Tabletts in festen Winkelschritten um seine Achse umfaßt, um auf diese Gleise jeweils eine Ampulle an der Probenentnahmestation nach einer Vorschubbewegung des Tabletts zu präsentieren.
    47. System nach Anspruch 46, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Ampullenhnlteeinrichtung eine Einrichtung zur Anordnung der Ampullen in einer Vielzahl von konzentrischen, radial einen Abstand aufweisenden Reihen umfaßt und daß die Stellungseinrichtung eine Einrichtung zum Bewegen der Saugröhre in einer quer zur Bewegungsrichtung der Ampullen an der Proben entnahmestat ion vorbei verlaufenden Richtung in Ausrichtung mit einer Vielzahl von Ampu]len umfaßt, die gleich der Vielzahl von Reihen ist, während das Tablett stationär bleibt.
    48. System nach Anspruch 47, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Einrichtung zur Bewegung der Saugiöhre einen Rahmen zum Anbringen der Röhre und eine Einrichtung zum Schwenken des Rahmens um eine Absaugvorrichtungsachese parallel zur Saugröhre umfaßt zwischen einer ersten Stellung, In deJ die Röhre mit einer Ampulle in einer ersten Reihe an tor Absaugstation ausgerichtet ist, und einer zweiten Stellung.
    in der die Röhre mit einer Ampulle in der zweiten Reihe an der Absaugstation ausgerichtet ist.
    49. System nach Anspruch 48, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Ampullenanbringeinrichtung eine Einrichtung zum Anordnen der Ampullen an der Absaugstation in der Weise umfaßt, daß die Mittelpunkte der Ampullen im wesentlichen auf einer Kreislinie liegen, deren llitte]punkt sich in der Probenentnahmevorrichtungsachse befindet.
    50, System, nach Anspruch 49, dadurch g e k e n n z c i c h -n e t, daß der Behälter auf der Kreislinie angeordnet ist und daß die Einrichtung zum Ausrichten der Saugröhre mit dem Behälter eine Einrichtung zur Schwenkbewegung dcs Rahmens um die Ansaugvorrichtungsachse enthält, bis die Saugröhre sich in wesentlicher Ausrichtung mit dem Rehälter befindet.
    51. System nach Anspruch 50, dadurch g e k e n n z e i c h -n c t, daß die Stellungseinruchtung einen zweiten Antrieb zur Schwenkbewegung des Rahmens um die Absaugvorrichtungsachse enthält, daß die zweite Antriebseinrichtung eine Signalisierungseinrichtung zum Anzeigen der Ausrichtlage der Röhre mit dem Behälter und den Ampullen an der Probenentnahmestation umfaßt und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf die Mignaleinrichtunf, anspricht, um die Schwenkbewegung des Rahmens anzuhalten, wenn die Saugröhre in Ausrichtung Init einer Ampulle oder dem Behälter ist, in welche oder welchen die Saugröhre hineinzubewegen ist.
    52. System nach Anspruch 51, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Eintaucheinrichtung eine erste Antriebseinrichtung mit einem mit der Absaugeinrichtung verbundenen aufrechten Stab umfaßt, wobei der Stab mit der Absaugvorrichtungsachse ausgerichtet und zur Drehung um diese Achse angebracht ist,und daß die zweite Antriebseinrichtung einen rrit dem Stab wirksam verbundenen Kurbelantrieb mit einem Antriebsrad umfaßt, wobei der Kurbelantrieb so ausgelegt ist, daß eine Umdrehung des Antriebsrades eine Schwenkbewegung des Rahmens und damit der Saugröhre von einem gegebenen Punkt längs der Kreislinie über alle anderen Punkte auf der Linie und zurück zu dem gegebenen Punkt bewirkt.
    53. System nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Tablett eine die Ampullen in mindestens einer kreisförmigen Reihe anordnende Ampullenhalt eeinrichtung umfaßt, dß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Ampullenhalteeinrichtung um eine senkrecht stehende Tablettachse so dreht, daß eine Drehung der Ampullenhalteeinrichtung nacheinander die Ampullen an der Probenentnahmestation prägen tiert und daß ein gekerbtes Indexrad fest mit der Ampullen haltceinrichtung verbunden und mit ihr drehbar ist, daß das Indexrad eine Anzahl von Kerben enthält, die der Anzahl von Stellungen auf der Ampullenhalteeinrichtung entspricht, an denen eine Ampulle an der Probenentnahmestation präsentiert wird,und daß die Stellungseinrichtung eine Rasteinrichtung und eine die Rasteinrichtung in Eingriff mit jeweils einer Kerbe elastisch vorspannende Feder um faßt, wobei die Rasteinrichtung so angeordnet ist, daß eine Ampulle mit der Saugröhre an der Probenentnahmestation ausgerichtet ist, wenn die Rasteinrichtung vollständig in einer entsprechenden Kerbe im Indexrad ruht.
    54. System nach Anspruch 53, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Tablett eine dritte Antriebseinrichtung enthält, die wirksam am Indexrad zum schrittweisen Vorsc}iieben des Indexrades eingreift, um nacheinander die Kerben des Indexrades mit der Rasteinrichtung in Eingriff u bringen.
    55. System nach Anspruch 54, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Kerben in dem Indexrad radial ausgerichtet sind und daß die Rasteinrichtung gegen das Indexrad radial nach innen vorgespannt ist.
    56. System nach Anspruch 54, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die dritte Antriebseinrichtung einen Antriebsstift umfaßt, dessen Oberfläche zum Eingriff mit den Kerben in dem Indexrad geformt und das dem Indexrad benachbart angebracht ist, und daß eine Einrichtung zur Bewegung der Flache des Antriebsstiftes zum Eingriff mit einer Kerbe an dem Indexrad und zum Drehyorschieben des Indcxradcs vorgesehen ist, um die Rasteinrichtung mit einer tieren Kerbe in Eingriff zu bringen und damit eine weitere Ampuile' mit der Saugröhre an der Probenentnahmestation in Ausrichtun zu bringen.
    57. System nach Anspruch 56, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die an den Kerben anliegende Fläche des Antriebstiftes eine Nockenfläche ist, die exzentrisch an einem drehbarcn Nockenrad angebracht ist, und daß eine Einrichtung zur elastischen Vorspannung der Nockenfläche gegen das Indexrad vorgesehen ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Weg, um den sich die Nockenfläche gegen das Indexind hin bewegen kann, so beschränkt, daß die Nockenfläche mit dem Indexrad nur während eines Abschnitts der Drehung des Nockenrades in Eingriff steht.
    58. System nach Anspruch 57, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die dritte Antriebseinrichtung; eine Einrichtung zum Drehen des Nockenrades durch eine volle Umdrehung zum Drchvrschieben des Indexrades um einen Bogen einschließt, der nicht größer als der Bogen zwischen benachbarten Kerben ist.
    59. Fluoroszenz-Immunanalysen-Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung relativ kleiner Mengen einer klinisch bedcutsamen Verbindung, dadurch zu g e k e n n z e i c h n e daß eine transparente Einrichtung zum Halten einer Flüssigkeitsprobe mit fluoreszierenden Teilchen vorgesehen ist, daß eine Lichtquelle zur Erzeugung eines stabilen, auf die Probe fokussierten Lichtbündels vorgesehen ist, das die Teilchen in der Probe zu Fluoreszenzemissionen anregt, deren Intensität eine Funktion der Intensität des Lichtbündels und der lenge der fluoreszierenden Teilchen in der Probe ist und daß eine Einrichtung in optischer Vcrbindung mit der transparenten Einrichtung zur Erfassung der von den Fluoreszenzemissionen der Teilchen stajrjnenden P1iotonen vorgesehen ist, wenn die Teilchen durch das Lichtbündel angeregt sind, wobei die An%ahl der durch die Photonenerfassungseinrichtung erfaßten Photonen eine Funktion der Anzahl der fluores"ierenden Teilchen der Probe ist.
    60. Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die eine allgemein L-förmige optische Kammer mit aufeinander senkrecht stehenden ersten und zweiten optischen Achsen bestimmt, und daß die transparentente Einrichtung eine Zelle bestimmt, die an dem Schnittpunkt der optischen Achsen angeordnet ist.
    61. Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Lichtquelle und die Photonen erfassungseinrichtung in der optischen Kammer in Ausrichtung mit der ersten bzw. zweiten optischen Achse angeorduet sind.
    62. Vorrichtung nach Anspruch 61, dadurch g c k e n n -z e i c h n e t, daß die transparente Einrichtung ein transparcntes Gehäuse mit allgemcin qusdratisem Querschnitt umfaßt und daß des Gchäuse erste und zweite auf einander senkrecht stchende Seitenwände besitzt, die jeweils senkrecht zur ersten bzw. zweiten optischen Achs@ ausgerichtet sind.
    63. Vorrichtung nach Anspruch 62, dadurch g e 1. c n n -e e i c h n e t, daß die Zelle quadratischen Querschnitt besitzt und erste und zweite aufeinander senkrecht stchende Wände aufweist, die jeweils parallel zur erste bzw. zweiten Seite des Gehäuses liegen.
    6/r Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch G e k e n n -z e i c h n e t , daß die Photoncnerfassungseinrichtung eine Fotoelektronenvervielfacherröhre zur Erzeugung durch dir Photonen von den Fluoreszenzemissionen der Teilchen in der Zelle erzeugten Signalimpulsen und von Rauschimpulsen umfaßt und daß ein Diskriminator zur Abtrennung der Rauschimpulse von den Signalimpulsen vorgesehen ist 65. Vorrichtung nach Anspruch 6/+, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Signalimpulse eine größere Amplitude als die Rauschimpulse besitzen und daß der Diskriminator ein Amplitudendiskriminator zur Abtrennung der Rauschimpulse von den Signalimpulsen ist.
    66. Vorrichtung nach Anspruch 59, dadurch g e k e n n -z c i c h n e t, daß die Photonenerfassunrseinrichtung Ausgangssignale erzeugt, die ein Maß für die Fluoreszenzcmissionen sind und daß eine Verarbeitungseinrichtung einschließlich einer digitalen Zähleinrichtung vorgeschen ist und daß eine Kleinrechnereinrichtung zum Empfang und zum Speichern numerischer Information von der Zähleinrichtung vorgesehen ist, wobei der Kleinrechner eine Einrichtung zum Freigeben der Zähleinrichtung während eines vorbestimmten Zeitabschnitts enthält, so daß die @umerische Information für die Anzahl der Teilchen in der Zclle repräsentativ ist.
    67. Vorric1itung nach Anspruch 66, dadurch g e k e n n -z c i c h n e t, daß der Kleinrechner eine Einrichtung zum Speichern bekannter Konzentrationsinformationen für eine Vielzahl von Standardproben umfaßt und eine Einrichtung zum Ansammeln und Speichern von Zählinformation,entsprechend der Vielzahl von Standardproben, und daß der Kleinrechner eine Einrichtung zum Bestimmen einer Eichkurve auf Grundlage der gespeicherten bekannten Konzentrationen und Zählinformationen entsprechend mindestens zwei mathematiachen Hypothesen umfaßt,sowie zur Auswahl der Eichkurve, die den besten Vorrelationskoeffizienten ergibt.
    68. Vorriclitung zum aufeinanderfolgenden Absaugen einer Flüssigkeit von einer Vielzahl nach oben offener Ampullen zur nachfolgenden Einzelverarbeitung der abgesaugten Flüssigkeit von jeder Ampulle, dadurch g e k e n n z e i c h n c t, daß eine Absaugvorrichtung mit einer senkrechten, nach oben offenen Saugröhre zur nacheinander erfolgen<1en insetzung in die Ampullen vorgesehen ist, daß eine Trägereinrichtung vorgesehen ist, die die Ampullen abstützt und sie schrittweise zu einer Absaug oder Probenentnahme-Station vorbewegt, daß eine Stellungseinrichtung zum Ausrichten der Saugröhre mit der Ampulle an der Probenentnahmestation vorgesehen ist und daß eine Eintaucheinrichtung zur vertikalen Bewegung der Saugröhre in eine Ampulle an der Siation und aus ihr heraus vorgesehen ist, um ein unteres Ende der Röhre in die Flüssig]'eit in einer ArnpulGe einzutanchen und daß eine Durchflußeinrichtung zum Abzjchen von Flüssigkeit in der Ampulle zum darauffolgenden Bcarbeiten mindestens eines Teils der abgezogenen Flüssigkeit vorgesehen ist.
    69. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß ein Drchmischer konzentrisch um die Saugröhre angebracht ist, um die Flüssigkeit in der Ampulle vor dem Absaugen derselben durchzumischen.
    70. Vorrichtung nach Anspruch G8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Stellungseinrichtung eine Indexeinrichtung zum Einrichten der Ampulle an der Probentnahmestation umfaßt und daß die Indexeinrichtung unabhängig von der Trägervorschubeinrichtung ist.
    71. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch g e k c n n -z e i c h n e t, daß dieTrägereinrichtung die Ampullen in wenigstens zwei seitlich benachbanten parallelen Reihen enthält, daß die Stellungseinrichtung eine Einrichtung zum Schwcnken der Absaugeinrichtungk um eine aufrcchte Achse enthält, so daß sich die Saugröhre längs eines kreisförmigen Weges bewegt und daß je eine Ampulle jeder Reihe gleichzeitig an der Probenentnahmestation angeordnet ist.
    ;72. Vorrichtung nach Anspruch 71, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß ein Behälter für eine Spüllösung vorgesehen ist, und daß die Ampullen an der Probenentnahmestation und der Behälter langs eines kreisförmigen Weges liegen, dessen Mittelpunkt an der aufrechtstehenden Achse liegt und dessen radius im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen der aufrechtstehenden Achse und der Achse der Saugröhre ist.
    73. Vorrichtung nach Anspruch 68, dadurch g e k e n n z e i c h -n c t, daß die Trägereinrichtung einen Ampullenhalter umfnßt, der die Ampullen in einer Vielzahl von Reihen anordnet und daß die Stellungseinrichtung eine Einrichtung 1um Ausrichten je einer Ampulle in jeder Reihe mit der Probenentnahmestation und eine Einrichtung zum Bewegen des TInlters parallel zu den Reihen umfaßt, daß die Ausrichtungseinrichtungeine fest an den Ampullenhalter angebrachte und sich mit diesem bewegende Indexeinrichtung umfaßt, daß eine Rasteomrichtung gegen das Indexteil hin vorgespannt ist, daß das Indexteil und die Rasteinrichtung zusammenwirkende konkave bzw. konvexe Indexflächen bestimmen, daß die Flächen so angeordnet sind, daß bei gegenseitigem Eingriff der Rasteinrichtung mit einer entsprechenden Fläche des Indexteils eine Ampulle in jeder Reihe mit der Probenentnahmestation ausgerichtet ist und daß die Anzahl der Flächen an dem Indexteil gleich der Anzahl der von der Ampullenhalterung gehaltenen Ampullen'geteilt durch die Anzahl der Reihen ist.
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