DE3029440A1 - Vorrichtung zum waschen von festkoerpern - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Waschen von Festkörpern
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Waschen von Festkörpern, z.B. Plättchen aus Papier oder Kugeln aus Polystyrol oder anderen Kunstgtoffen, die mit Antikörpern oder Antigenen beschichtet sind und an die ein Tracer gebunden werden soll, in der medizinischen Labordiagnostik.
• In der medizinischen Labordiagnostik werden Teste durchgeführt, bei denen zum Nachweis von Antikörpern oder Antigenen in Körperflüssigkeiten entsprechend beschichtete Festkörper, beispielsweise Plättchen, Kugeln od.dgl., mit den Körperflüssigkeiten in Reagenzgefäßen inkubiert werden. Zum Nachweis von Antikörpern werden die Festkörper mit Antigenen, zum Nachweis von Antigenen mit Ant-körpern beschichtet.
• Nach Ablauf einer genau festgelegten Inkubationszeit, die für alle Proben gleich sein muß, muß die restliche Körperflüssigkeit durch mehrere aufeinander folgende Waschvorgänge entfernt werden. Nach Beendigung der Waschvorgänge wird dem Festkörper ein Tracer, d.i. ein radioaktiv markierter Antikörper oder Antigen, zugegeben. Nach einer genau festgelegten Inkubationszeit muß der nicht gebundene Tracer wiederum durch mehrere aufeinander folgende Waschvorgänge entfernt werden.
• Diese Arbeiten werden zur Zeit von technischem Laborpersonal manuell mit Hilfsmitteln, wie Pipettierhilfe und Absaugvorrichtung, ausgeführt. Da in den meisten Labors große Testserien durchgeführt werden, besteht die Gefahr, daß bei dem ausführenden Personal Ermüdungserscheinungen auftreten, die zu Ungenauigkeiten beim Aufgeben und Absaugen der Waschflüssigkeit führen. Das wirkt sich nachteilig aus auf die Testergebnisse. Ferner kann durch die gesetzlich geregelten Pausen und die begrenzte tägliche Arbeitszeit die Inkubationszeit nicht eingehalten werden, so daß alle Proben nicht gleich behandelt werden können. Auch das wirkt sich nachteilig auf die Testergebnisse aus.
• Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Mängel des vorstehend geschilderten Standes der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Waschen von Festkörpern zu schaffen, die automatisch arbeitet, die beim manuellen Waschen auftretenden Fehlerquellen vermeidet und die Waschvorgänge präzisiert.
• Der durch die Erfindung erzielbare teehnische Fortschritt beruht auf mehreren Vorteilen, die im wesentlichen darin zu sehen sind, daß Ungenauigkeiten beim Aufgeben und Absaugen der Waschflüssigkeit und beim Einhalten der Inkubationszeit vermieden werden. Technisch qualifiziertes Laborpersonal kann entsprechend seiner Qualifikation mit höherem Wirkungsgrad anderweitig eingesetzt werden. Die Mindestzeiten für die Inkubation können genau eingehalten werden. Dadurch wird Zeit eingespart und die medizinischen Laborergebnisse werden gleichmäßiger.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeb Fig.l die Vorrichtung in Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig.2 die Draufsicht zu Fig.l, teilweise weggebrochen und Fig.3 den Schnitt nach Linie III-I1I der Fig.2 in größerem Maßstab.
• Die Vorrichtung besteht aus einem Fuß 10 mit einem zentralen Zapfen 11, auf dem ein Drehstern 12 frei drehbar gelagert ist.
• Der Drehstern 12 besteht aus einer Nabe 13, an der mehrere radial gerichtete Arme 14 in gleichem WinkelEbstand voneinander befestigt sind. Die Arme 14-tragen einen Zahnkranz 15 mit Außenverzahnung und einen Drehteller 16, auf dem in untereinander gleichen Winkelabständen Zapfen 17 und Keile 18 zur Halterung von Racks 19 befestigt sind. Jedes Rack 19 hat an einem seiner Enden eine Bohrung, mit der es auf einen der Zapfen 17 gesteckt wird. Dadurch erhält es eine bestimmte Position in radialer Richtung. In Umfangsrichtung sorgen die Keile 18 für die richtige Position der Racks 19. Jedes Rack 19 nimmt zehn Reagenzgefäße 20 auf.
• Auf dem zentralen Zapfen 11 ist ein Tisch 21 befestigt, der einen Motor 22 zum Antrieb des Drehtellers 16 trägt. Der Motor 22 ist mit seiner Drehachse auf dem Tisch 21 senkrecht angeflanscht und trägt auf seiner Welle ein Ritzel 23, das mit dem Zahnkranz 15 kämmt. In einer Absaugstation 9 ist am Rand des Tisches 21 ein Fuß 24 für zwei senkrecht angeordnete Führungsstangen 25 befestigt, die an ihren oberen Enden durch einen Querbalken 26 miteinander verbunden sind. Auf den Führungsstangen 25 gleitet ein Schlitten 27, der einen Absaugrechen 28 trägt. Dieser ist mit zehn senkrecht nach unten gerichteten Absaugröhrchen 29 verstehen, die an ihrem unteren freien Ende eine feine Absaugöffnung aufweisen und die so angeordnet sind, daß sie beim Absenken des Absaugrechens 28 in die darunter befindlichen Reagenzgefäße 20 eintauchen. Die Absaugröhrchen 29 sind über einen Schlauch 30 an eine Vakuumpumpe 31 angeschlossen.
• Der Schlitten 27 des Absaugrechens 28 ist mit dem einen Ende eines Koppelgliedes 32 um eine waagerechte Achse drehbar verbunden. Das andere Ende des Koppelgliedes 32 ist um eine waagerechte Achse mit einem Gleitstein drehbar verbunden, der in einem radial gerichteten Schlitz 33 einer Exzenterscheibe 34 verstellbar angeordnet ist. Die Exzenterscheibe 34 ist auf der Welle eines Motors 35 befestigt, der mittels eines Winkels 36 auf dem Tisch 21 angebracht ist. Wenn die Exzenterscheibe 34 eine Umdrehung macht, wird der Absaugrechen 28 einmal abgesenkt und wieder angehoben. In seiner oberen Endstellung betätigt der Schlitten 27 einen Mikroschalter 45.
• Wie nur aus Fig.2 ersichtlich ist, befindet sich drei Racks 19 hinter der Absaugstation 9 eine Aufgabestation 8 mit einem Füllrechen 7, der ebenfalls zehn senkrecht nach unten gerichtete Füllröhrchen trägt, die an ihren unteren freien Enden feine Füllöffnungen haben und genau über den darunter befindlichen Reagenzgefäßen 20 angeordnet sind. Der Füllrechen 37 ist nicht beweglich, sondern an einem Ständer 38 auf dem Tisch 21 fest angeordnet. An dem Ständer 38 ist außerdem eine optische Elektronik 39, beispielsweise ein Hell-Dunkel-Schalter, angebracht. Diese Elektronik registriert, ob sich unter den Rechen 28 und 37 je ein Rack 19 oder eine Lücke zwischen zwei Racks befindet. Im übrigen ist der Füllrechen 37 genau so ausgebildet wie der Absaugrechen 28 und über einen Schlauch 40 an eine Dosierpumpe 41 angeschlossen.
• Wie insbesondere aus Fig.3 ersichtlich ist, sind in den Tisch 21 zwei Näherungsinitiatoren 42 und 43 eingelassen, die auf die Annäherung einer ferromagnetischen Scheibe 44, z.B. ein Stück Stahlblech, ansprechen und einen elektrischen Steuerimpuls abgeben. Die Auswertung dieses Steuerimpulses wird bei der Schilderung der Arbeitsweise der Waschvorrichtung erläutert. Die Scheibe 44 ist auf der Oberkante eines der Arme 14 befestigt.
• Abbeitsweise: Zum Waschen der in den Reagenzgefäßen 20 befindlichen Festkörper von restlicher Körperflüssigkeit werden die Racks 19 mit den in ihnen stehenden Reagenzgefäßen 20 so auf den Drehteller 16 gestellt, daß sie zwischen zwei Keilen 18 stehen und einen Zapfen 17 umfassen. Dadurch stehen sie unverrückbar fest. Nach Einschalten der Vorrichtung fährt der Drehteller 16 in eine durch den Näherungsinitiator 43 genau gekennzeichnete Ausgangsposition. Danach beginnt folgender Programmablauf: Die Dosierpumpe 40 fördert eine genau dosierte Menge Waschflüssigkeit in die Reagenzgefäße 20. Nach Ablauf der dafür notwendigen Zeit schaltet die Pumpe ab und der Drehteller 16 dreht sich weiter bis das nächste Rack 19 mit seinen zu füllenden Reagenzgefäßen 20 in der Aufgabestation 8 unter dem Füllrechen 37 steht. Diese Position registriert die optische Elektronik 39, die die Dosierpumpe 4o erneut startet. Dies wiederholt sich zehn mal.
• Danach muß eine Wartezeit eintreten, weil die notwendige Inkubationszeit von drei Stunden auf eine Umdrehung des Drehtellers 16 gleichmäßig verteilt werden muß. Nur so können alle Proben gleich behandelt werden. In den Wartezeiten werden weitere Racks 19 auf den Drehteller 16 gestellt. Nach Ablauf der Wartezeit werden weitere zehn Pipettiervorgänge durchgeführt.
• Nach einer erneuten Wartezeit beginnt der nächste Pipettiervorgang. Dies wiederholt sich bis die Ausgangsposition wieder erreicht ist, Vorher kommt jedoch das erste Rack 19 in die Absaugstation 9 unter den Absaurechen 28. Dies registriert der Näherungsinitiator 42, der die Vakuumpumpe 31 anlaufen läßt. Sobald der Unterdruck aufgebaut ist, läuft auch der Motor 35 für den Exzenterantrieb an. Die Exzenterscheibe 34 darf immer nur eine Umdrehung machen. Dazu wird sie in der oberen Endlage durch den Mikroschaler 45 abgeschaltet. Die Vakuumpumpe 31 läuft ununterbrochen während dreier Umdrehungen des Drehtellers 16, so daß in der oberen Endlage des Absaugrechens 28 Luft angesaugt wird.
• Insgesamt muß drei mal Waschflüssigkeit aufpipettiert und drei mal abgesaugt werden, so daß bei der vierten Umdrehung nur noch abgesaugt werden darf. Nach der vierten Umdrehung ist das 1.Programm abgelaufen.
• Nun wird den Festkörpern von Hand Tracer aufgegeben. Der Drehteller 16 fährt in seine Aasgangsposition. Nach Xblauf einer genau festgelegten Inkubationszeit von 16 bis 2t Stunden läuft der Waschvorgang wie zuvor beschrieben erneut ab, jedoch ohne die Wartezeit wie beim ersten Pipettiervorgang.

Claims (10)

1. Ansprüche: 1. Vorrichtung zum Waschen von Festkörpern, z.B. Plättchen aus Papier oder Kugeln uas Polystyrol oder anderen Kunststoffen, die mit Antikörpern oder Antigenen beschichtet sind und an die ein Tracer gebunden werden soll, in der medizinischen Labordiagnostik, wobei dieFestkörper in Reagenzgefäßen, die zu mehreren in einem Rack zusammengefaßt sind, mit Waschflüssigkeit behandelt werden, dadurch gekenzeichnet, daß die Vorrichtung einen Drehteller (16) für mehrere Racks (19), sowie eine Aufgabestation (8) und eine Absaugstation (9) für die Waschflüssigkeit aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehteller (16) auf einem Drehstern (12) mit mehreren Armen (14) ruht, die einen Zahnkranz (15) tragen, in den ein Ritzel (23) greift, das von einem auf einem mittleren Tisch (21) angeordneten Motor (22) antreibbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Tisch (21) mindestens zwei Näherungsinitiatoren (42, 43) eingelassen sind, die bei Annäherung mindestens einer ferromagnetischen Scheibe (44) auf mindestens einem der Arme (14) des Drehsterns (16) Steuerimpulse abgeben.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Tische (21) eine optische Elektronik (39), beispielsweise ein Hell-Dunkel-Schalter, zur schrittweisen Bewegung des Drehtellers (16) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabestation (8) aus einem feststehenden, mit einer Dosierpumpe (41) verbundenen Füllrechen (37) besteht, der mit Pipetten versehen ist, die über den Reagenzgefäßen (20) enden und deren Anzahl mit derjenigen der Reagenzgefäße übereinstimmt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugstation (9) aus einem heb- und senkbaren mit einer Vakuumpumpe (31) verbundenen Absaugrechen (2ß) verbunden-ist besteht, der mit Absaugröhrchen (29) versehen ist, die in der höchsten Stellung des Absaugrechens (28) über den Reagenzgefäßen (20) enden und deren Anzahl mit derjenigen der Reagenzgefäße übereinstimmt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugrechen (28) an einem senkrecht geführten Schlitten (27) befestigt ist, der über ein Koppelglied (32) mit einer Exzenterscheibe (34) gelenkig verbunden ist, die von einem Motor (35) angetrieben ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Endlage des Schlittens (27) ein Mikroschalter (45) zum Auslösen der optischen Elektronik (39) für die Schrittschaltung des Drehtellers (16) angeordnet ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, 6,7 oder 8, dadurch geknnzeichnet, daß die Exzenterscheibe (34)- mit einem radial verlaufenden Schlitz (33) versehen ist, in dem zur Einstellung des Hubs des Absaugrechens (28) ein Ende des Koppelgliedes (32) festlegbar ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Drehteller (16) für jedes Rack (19) ein Zapfen (17) und mindestens ein Keil (18) vorgesehen ist.