DE3038866A1

DE3038866A1 - Vorrichtung zum einfaerben, entfaerben und trocknen von probentraegern in einem elektrophoresesystem

Info

Publication number: DE3038866A1
Application number: DE19803038866
Authority: DE
Inventors: Ryo Hachiouji Tokyo Fujimori; Hideo Tokyo Suzuki
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-10-18
Filing date: 1980-10-15
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE3038866C2; JPS5658656A; JPS6255615B2; US4317710A

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HEL3ZR · D 4300 cSSEin 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (0201) 412687 Seite ~^~$ 0 156

Olympus Optical Co. Ltd. Hatagaya 2-43-2, Shibuya-ku, Tokyo-to, Japan

Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern in einem Elektrophoresesystem

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern in einem Elektrophoresesystem.

Die Elektrophorese wird in klinischen Untersuchungslaboratorien usw. von Hospitälern und medizinischen Instituten zur Messung von in Blutsera enthaltenen Proteinen verwendet. Bei der Elektrophorese wird das zu analysierende Blutserum auf einem aus Zelluloseazetat oder einem ähnlichen Material bestehenden Probenträger aufgebracht, dem danach elektrischer Strom zugeführt wird, um fraktionierte Muster des Blutserums au entwickeln. Der Träger wird mit einem flüssigen Farbstoff eingefärbt, und nach dem Entfärben der Zonen außerhalb des Blutserums wird die Probe zur quantitativen Bestimmung des Proteingehalts kolorimetrisch untersucht. In herkömmlicher Pr*axis wurden verschiedene Vorgänge bei dieser Analyse von Hand bei schlechtem Wirkungsgrad ausgeführt. Außerdem erforderte die Analyse ein großes Maß an Geschicklichkeit und Erfahrung, so daß herkömmliche Elektrophoresesysteme den Nachteil hatten, daß sich je nach Geschicklichkeit und Erfahrung der die Analyse durchführenden Personen die .Analysenergebnisse änderten. Um einerseits den Wirkungsgrad bei der Messung zu erhöhen und andererseits Schwankungen in den Meßergebnissen aufgrund individueller Fähigkeiten des Bedienungs-

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personals zu beseitigen, hat man daher automatische Elektrophoresesysteme entwickelt, welche die Prozesse der Elektrophorese automatisch ausführen. In der offengelegten, ungeprüften japanischen· Patentanmeldung Nr. 158694/54 ist eine Vorrichtung beschrieben, um das Einfärben, Entfärben und Trocknen außerhalb der verschiedenen Elektrophoresevorgänge auszuführen. Diese Einfärb-, Entfärb- und Trocknungsvorrichtung hat eine solche Ausbildung, daß ein Träger auf dem Umfang einer Trommel angebracht und mit dieser gedreht wird, wobei er durch einen mit einem flüssigen Einfärb- oder Entfärbmittel gefüllten Flüssigkeitsbehälter geführt wird, um den Träger einzufärben und zu entfärben. Nach dem Entfärben des Trägers wird dieser dadurch getrocknet, daß er einem Warmluftstrom o. dgl. ausgesetzt wird. Ein Schema dieser Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung wird im folgenden anhand der Fig. .1 beschriebene

Ein Träger 1, auf dem fraktionierte Muster einer Probe .in einem Elektrophoresegerät (nicht gezeigt) entwickelt worden sind, wird durch geeignete Mittel zwischen eine Walze und eine Trommel 3 eingeführt. Der Träger ist mit einer Pufferlösung getränkt und haftet daher von dem Vorderende ab durchgehend auf der Trommel 3. Wenn das Vorderende des Trägers gerade unter einer anderen Walze

4 durchgelaufen ist, wird die Drehbewegung der Trommel •3 unterbrochen, so daß der Träger 1 in der Stellung gehalten wird, bei der er von beiden Walzen 2 und 4 auf dem Umfang der Trommel 3 gehalten wird. In diesem Zustand wird die Trommel 3 zusammen mit den Walzen 2 und 4 gedreht, während der Träger auf der Trommel 3 haftet.und von den WaLzen 2 und 4 angedrückt wird. Ein Flüssigkeitsbehälter

5 wird mit einem Einfärbmittel gefüllt, so daß der Träger beim Durchlauf durch den Behälter während der Drehung eingefärbt wird. Der Träger wird in ähnlicher Weise entfärbt, wenn der Behälter statt des flüssigen Einfärbmittels ein flüssiges Entfärbmittel enthält. Nach dem

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Einfärben und Entfärben des Trägers in der zuvor beschriebenen Weise wird er durch einen Heißluftstrom getrocknet, der über eine Ausblasöffnung (nicht dargestellt) zugeführt wird, und danach wird die Trommel 3 allein gedreht, um den Träger 1 dem nächsten Prozeß zuzuführen. Die zuvor beschriebene Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung hat eine Fläche 3a mit einer geringeren Krümmung als der theoretische Kreisumfang der Trommel 3, und diese geringere Krümmung soll verhindern, daß der Träger aufgrund der Kontraktion während des Trocknungsvorgangs erhöhten Spannungen unterworfen wird« Da das Ausmaß der Kontraktion von den Trägermaterialien abhängig ist, sollte im Idealfall die Krümmung der Oberfläche entsprechend der Kontraktion veränderbar sein. Wenn der Träger eine geringe Länge hat, ist es außerdem erforderlich, eine Trommel mit einem kleineren Durchmesser zu verwenden. In diesem Falle wird der auf der Trommel haftende Träger stark gebogen und diese Verformung bleibt in den nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen erhalten, wodurch sich Störungen der Untersuchungsvorgänge nach dem Ein- und Entfärben ergeben. Außerdem ist das mit einer Trommel versehene Gerät gemäß Fig. 1 an einen relativ komplizierten Aufbau gebunden und erfordert eine relativ große Anzahl von Teilen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art bei einfachem Aufbau so auszubilden, daß der Träger von Kontraktionen während des Trocknungsprozesses unbeeinflußt, insbesondere frei bleibt von übermäßigen Verformungen, Spannungen und Beschädigungen.

Ausgehend von einer Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern in einem Elektrophoresesystem, mit einem Einfärb-Entfärb-Behälter, Antriebsmitteln zum Einführen und Abführen des Probenträgers in den und aus dem Behälter und einer Einrichtung zum Einfüllen und

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Abziehen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß als Antriebsmittel im Innenraum des Behälters angeordnete, am Probenträger angreifende Walzen vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß sie den Probenträger nach dessen Elektrophoresebehandlung und dessen Einführen durch den Walzenspalt in dem. Behälter am hinteren Ende im Behälter hängend halten, daß eine Behälteröffnung sowohl als Einführöffnung für den Probenträger, als Einlauföffnung zum Einfüllen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten, als Zuströmöffnung zum Einblasen eines Heißluftstroms beim Trocknen des Probenträgers als auch als Ausschuböffnung zum Abführen des Probenträgers durch Drehen der Walzen vorgesehen ist und daß der Behälter mit einem Ablauf zum Abziehen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten versehen ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er-· läutert. In der Zeichnung zeigen: '

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung des Prinzips der herkömmlichen Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung

einer Vorrichtung zum Antreiben der Walzen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum . Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern;

• Fig. 4 eine schematische Seitenansicht zur Darstellung eines Schwenkantriebs für den Einfärb-Entfärb-Behälter der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Einfärb-Entfärb-Behälter.

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In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Hauptge- ■ häuse der Einfärb-Entfärb-Trocknungs-Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Bezugs— zeichen 11 bezeichnet einen Einfärb-Entfärb-Behälter, der um eine Achse lla schwenkbar im Hauptgehäuse 10 angeordnet ist, das Bezugszeichen 12 bezeichnet im Innenraum des Einfärb-Entfärb-Behälters angeordnete Walzen, die zum Zuführen des Probenträgers 1 zum Behälter 11 und zum Halten des Probenträgers im Behälter dienen. Das Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Einfärbf lüssigkeits-Abgabedüse, das Bezugszeichen 14 eine Entfärbflüssigkeits-Abgabedüse, das Bezugszeichen 15 einen Abzugsschlauch, der mit dem am unteren Ende des Einfärb-Entfärb-Behälters ausgebildeten Abzug verbunden ist, das Bezugszeichen 16 bezeichnet ein Quetschventil, das Bezugszeichen 17 eine Trocknungsluftleitung, und die Bezugszeichen 18 und 19 bezeichnen Führungen. Der Transport des Probenträgers kann dadurch zuverlässiger gemacht werden, daß die freilaufende Walze oder Rolle der Walzen 12 relativ zum Behälter 11 leicht beweglich angeordnet und unter Federkraft oder mit anderen Mitteln an die Antriebswalze oder -rolle angedrückt wird.

Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben, und Trocknen vonjprobenträgern wird der Einfärb-Entfärb-Behälter 11 aus der in Fig. 2 dargestellten und mit A bezeichneten Stellung im Gegenuhrzeigersinn bis zu der mit B bezeichneten Stellung verschwenkt. In dieser Stellung wird der zuvor in einem Elektrophoresegerät 20 der Elektrophorese ausgesetzte Probenträger 1 durch eine Öffnung 10a in das Hauptgehäuse eingeführt. Der Träger wird von der Führung 18 in.jiichtung der Öffnung 11b des in der Stellung B befindlichen Behälters

11 geleitet und von den im Innenraum des Behälters angeordneten Walzen 12 tief in den Behälter eingeführt. Wenn das hintere Ende des Probenträgers in die Nähe der Walzen

12 kommt, werden die Walzen angehalten, so daß der Proben-

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träger weit in den Einfärb-Entfärb-Behälter 11 hineinhängt, wobei ein Ende des Trägers im Walzenspalt zwischen den beiden Walzen gehalten wird. In dieser Phase wird eine Einfärbflüssigkeit durch die Einfärbflüssigkeitsdüse 13 in den Einfärb-Entfärb-Behälter 11 einlaufen gelassen, bis der Probenträger in die Einfärbflüssigkeit eintaucht und in hängender Anordnung im Behälter 11 eingefärbt wird. Danach wird der Behälter 11 wieder in die Stellung A zurückgeschwenkt und in dieser Lage über eine vorgegebene Zeit gehalten, wobei der Träger in die Einfärbflüssigkeit eintaucht. Nach dem ausreichenden Einfärben des Probenträgers wird das Quetschventil 16 geöffnet, um die Einfärbflüssigkeit aus dem Behälter durch den Ablaufschlauch 15 abzulassen. Nach dem Schließen des Quetschventils 16 wird eine Entfärbflüssigkeit in den Behälter 11 durch die Entfärbflüssigkeitsdüse 14 zum Entfärben des Trägers eingelassen. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird das Quetschventil 16 wiederum geöffnet, um die Entfärbeflüssigkeit aus dem Behälter 11 durch den Ablaufschlauch 15 abzulassen_o Dieser Entfärbevorgang wird einige Male wiederholt, bis der Probenträger vollständig entfärbt ist. Nach Beendigen des Entfärbevorgangs wird der Behälter 11 um die Achse lla geschwenkt und in der mit C bezeichneten Trocknungslage angehalten, in der die obere Öffnung 11b unter dem Trocknungsluft-Rohrstutzen 17 liegt. In dieser Lage des Einfärb—Entfärb-Behälters 11 wird Heißluft aus dem Trocknungsluftrohrstutzen 11 zum Trocknen des Probenträgers eingeblasen. Nach dem vollständigen Trocknen des Probenträgers wird der Behälter 11 in Uhrzeigerrichtung weiterverschwenkt, bis er die mit D bezeichnete Lage erreicht hat, in der der Probenträger aus dem Behälter abgezogen wird. Dabei werden die Walzen 12 derart gedreht, daß der Probenträger 1 durch die Führung 19 und die Austrittsöffnung 10b ausgeschoben wird.

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Im folgenden wird die Vorrichtung sum Verschwenken des Binfärb-Entfärb-Behälfeers und sum Drohen der Waisen der Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung beschrieben*, Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Antriebsvorrichtung für die Walzen 12, die im Einfärb-Entfärb-Behälter 11 angeordnet sind» Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine an der Welle 12a einer der Walzen 12 befestigte Riemenscheibe, das Bezugszeichen 22 eine an der Schwenk= achse lla des Einf ärb-Entf ärb-=Behälters 11 angebrachte zweite Riemenscheibe, das Bezugszeichen 23 bezeichnet eine mit einer Abtriebswelle 24a eines Motors 24 verbundene dritte Riemenscheibe, und die Besugszeichen 25 und 26 stellen die um die Riemenscheiben 21 und 22 sowie ein weiteras Paar von Riemenscheiben 22 bsw₈ 23 herumgeschlungenen Antriebsriemen dar» Wenn der Motor bei dieser Vorrichtung in der einen Richtung läuft, wird der Probenträger 1 durch die Wirkung der Riemenscheiben 22, 23 uswe sowie der Treibriemen 25 und 26 in den Behälter 11 eingeführt und in der Gegenrichtung bei entgegengesetztem Motorumlauf aus dem Behälter 11 abgezogene Fig_o 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der Einrichtung zum Verschwenken des Einfärb-Entfärb=Behälters Ho Das Bezugszeichen 31 stellt ein mit der Schwenkachse lla des Behälters 11 befestigtes Getrieberad dar, das auf der der Riemenscheibe 21 entgegengesetzten Seite angeordnet ist«, Das Bezugszeichen 32 bezeichnet ein anderes, mit dem Zahnrad 31 kämmendes Zahnrad, und das Bezugszeichen 33 bezeichnet den Schwenkmotor zum Schwenken des Behälters 11. Bei Erregung des Motors 33 wird je nach Drehrichtung der Einfärb-Entfärb-Behälter 11 im Uhrzeiger- ■ sinn oder im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt_a Wenn auch die Dreh- bzw. .Schwenkantriebe für die Walzen und den Einfärb-Entfärb-Behälter in getrennten Figuren dargestellt sind, sind diese Einrichtungen tatsächlich auf den rechten und linken Seiten des Behälters entsprechend der Darstellung in Fig* 5 angeordnet» Das Bezugszeichen 34 bezeichnet Vorsprünge, die dazu dienen, ein Haften des in

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den Behälter 11 eingeführten Probenträgers an den Behälterinnenwänden zu verhindern»

Die beschriebene Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern erlaubt ein Einfärben und Entfärben des Probenträgers bei hängender Anordnung desselben, wobei der Probenträger mit einem Ende im Walzenspalt zwischen den beiden Walzen gehalten wird. Dadurch wird verhindert, daß der Probenträger verformt, insbesondere übermäßig gekrümmt oder aufgrund der Kontraktion während des Trocknungsprozesses verletzt und übermäßig gespannt wirdo Die Vorrichtung ist von besonders einfachem Aufbau, da sie nur aus dem Einfärb-Entfärb-Behälter und in diesem angeordneten Walzen besteht, denen ein einfacher Antrieb zugeordnet ist.

Anstelle des zuvor beschriebenen Verschwenkens des Einfärb-Entfärb-Behälters in die Träger-Einführstellung, die Einfärb-Entfärb-Stellung, die Trocknungsstellung und die Probenträger-Abgabestellung kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einem stationären Einfärb-Entfärb-Behälter ausgerüstet sein, wobei Flüssigkeits-Zuführdüsen und die anderen Beschickungsorgane über die stationäre Öffnung des Behälters be= wegt werden«

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Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 43OG ESSEiM 1 ■ AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (02 01) 4126 Seite - /ζ- 0 Olympus Optical Co. Ltd. Ansprüche

1./Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern in einem Elektrophoresesystem, mit einem Einfärb-Entfärb-Behälter, Antriebsmitteln zum Einführen und Abführen des Probenträgers in den und aus dem Behälter und einer Einrichtung zum Einfüllen und Abziehen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet , daß als Antriebsmittel im Innenraum des Behälters (11) angeordnete, am Probenträger (1) angreifende Walzen (12) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß sie den Probenträger nach dessen Elektrophoresebehandlung und dessen Einführen durch den Walzenspalt am hinteren Ende im Behälter (11) hängend halten, daß eine Behälteröffnung (lib) sowohl als Einführöffnung für den Probenträger (1), als EinlaufÖffnung zum Einfüllen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten, als ·Zuströmöffnung zum Einblasen eines Heißluftstroms zum Trocknen des Probenträgers (1) als auch als Ausschuböffnung zum Abführen des Probenträgers durch Drehen der Walzen (12) vorgesehen ist, und daß der Behälter (11) mit einem Ablauf zum Abziehen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (12) im Bereich der Öffnung (lib) des Einfärb-Entfärb-Behälters (11) angeordnet sind.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfärb-Entfärb-Behälter (11) um eine Achse (lla) schwenkbar angeordnet ist und daß in verschiedenen Schwenklagen jeweils vor der Behälteröffnung (lib) eine Einfärbflüssigkeits-Abgabedüse (13), eine Entfärbflüssigkeits-Abgabedüse (14) und ein Heißluft-

■ Ausblasstutzen (17) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Vorrichtung (Fig. 3) zum Antreiben, der Walzen (12) und eine zweite Vorrichtung (Fig. 4) zum Verschwenken des Einfärb-Entfärb-Behälters (11) vorgesehen sind, die motorisch angetrieben sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (Fig. 3) zum Drehen der Walzen (12) auf der einen Seite und die Einrichtung (Fig. 4) zum Verschwenken des Einfärb-Entfärb-Behälters auf der anderen Seite des Behälters (11) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einfärbflüssigkeits-Abgabedüse, eine Entfärbflüssigkeits-Abgabedüse und ein Heißluft-Einblas-' stutzen jeweils beweglich gehaltert und über die Öffnung (lib) des Einfärb-Entfärb-Behälters (11) bewegbar sind, um jeweils die Einfärbflüssigkeit, die Entfärbflüssigkeit oder den Heißluftstrom in die Öffnung(llb) einzuführen.

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