DE3041637C2 - Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern in einem Elektrophoresesystem - Google Patents
Vorrichtung zum Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern in einem ElektrophoresesystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine 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 Einfürb-Entfürb-Behälter und einer Einrichtung zum
Einfüllen und Abziehen der Einfärb- und Entfarbfiüssigkeiten, wobei als Antriebsmittel im Innenraum des
Einfärb- Entfärb-Behälters angeordnete, am Probenträger aingreifende Walzen vorgesehen sind, die so
angeordnet sind, daß sie den Probenträger nach dessen Elektrophoresebehandlung und dessen Einführen durch
den Walzenspalt in den Einfärb-Entfärb-Behälter am hinteren Ende hängend halten, wobei ferner eine
Behälteröffnung sowohl als Einführöffnung zum Einführen des Probenträgers durch Drehen der Walzen, als
EinlauFöffnung zum Einfüllen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten,
als Zustromöffnung zum Einblasen eines Heißluftstroms zum Trocknen des Probenträgers, als
auch als Ausschuböffnung zum Abführen des Probenträgers durch Drehen der Walzen vorgesehen ist und
wobei zum Abziehen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten aus dem Einfärb-Entfärb-Behälter eine in den
Bodenbereich des Einfärb-Entfärb-Behälters mündende Abzugsleitung vorgesehen ist
Die Elektrophorese wird in klinischen Untersuchungsiabcraicricn
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 zuger'ührt wird, um fraktionierte Muster des Blutserums zu 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.
Es gibt bereits Elektrophoresesysteme, welche die Prozesse der Elektrophorese automatisch ausführen
und dadurch im Vergleich zu früheren Handanalysen den Wirkungsgrad der Messung erhöhen und Schwankungen
der Meßergebnisse aufgrund individueller Fähigkeiten des Bedienungspersonals beseitigen. In der
US-PS 42 22 843 ist eine Vorrichtung beschrieben, mit der das Einfärben, Entfärben und Trocknen außerhalb
der verschiedenen Elektrophorejevorgänge ausgeführt werden können. Ein Schema dieser Einfärb-Entfärb-Trockrsungsvorrichtung
wird im folgenden anhand der Fig. 1 beschrieben.
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 1 ist mit einer Pufferlösung getränkt und
so haftet daher von dem Vorderende ab durchgehend auf der Trommel 3. Wenn das Vorderende des Trägers 1
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 1 auf der Trommel 3 haftet und von den Walzen 2 und 4 angedrückt wird. Ein Flüssigkcitsbehalter
ii wird mit einem Einfärbmittel gefüllt, so daß der Träger 1 beim Durchlauf durch den Behälter 5 während
der Drehung eingefärbt wird. Der Träger 1 wird in ähnlicher Weise entfärbt, wenn der Behälter 5 stau des
flüssigen Einfärbmittels ein flüssiges Entfärbmittel enthält. Nach dem Einfärben und Entfärben des Trägers
1 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 ailein 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 1
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 1 eine geringe Länge hat, ist es
außerdem erforderlidf, eine Trommel mit einem kleineren Durchmesser zu verwenden, !n 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 F i g. 1 an einen
relativ komplizierten Aufbau gebunden und erfordert eine reiativ große Anzahl von Τεϋεη.
In der DE-OS 30 38 866 ist eine Vorrichtung der
eingangs genamten Art angegeben, die ein Hinfärben und Entfärben des Probenträgers bei hängender
Anordnung desselben ermöglicht, 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 und übermäßig gespannt wird. Diese Vorrichtung ist von besonders einfachem
Aufbau, da sie nur aus dem Einfärb-Entfärb-Behälter und »n diesem angeordneten Walzen besteht, denen ein
einfacher Antrieb zugeordnet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs genannten Vorrichtung gemäß DE-OS
30 38 866 die Einrichtung zum Abziehen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten baulich und funktionell zu
vereinfachen.
Zur Lösu.ig dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Abzugsleitung als Siphonleitung mit einer in den
Behälterinnenraum nahe des Behälterbodens mündenden ersten Öffnung, einer an einer Stelle außerhalb des
Einfärb-Entfärb-Behälters und unterhalb des Behälterbodens mündenden zweiten Öffnung und einem
oberhalb der beiden Öffnungen gelegenen Krümmer ausgebildet ist. Zum Ein- bzw. Entfärben des Probenträgers
wird der Einfärb-Entfärb-Behälter bis zu· einer Standhöhe kurz unterhalb des oberen Siphonleitungskrümmers
gefüllt. Zur-n Abziehen der jeweiligen Flüssigkeit aus dem Behälter genügt eine geringfügige
Erhöhung des Flüssigkeitsspiegels über den Krümmer der Siphonleitung, und die Flüssigkeit wird unter der
Siphonwirkung durch die außerhalb des Behälters befindliche zweite Leitungsöffnung abgezogen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung des Prinzips der herkömmlichen Einfärb-
und Entfärb-Trocknungsvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einfärb-Entfärb-
Trocknungsvorrichtung·,
Fig.3 eine schematiche Schnittansicht durch ein
Ausführungsbeispiel eines Einfärb-Entfärb-Behälters;
F i g. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig.3;
Fig.5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in
Fig.3;
Fig.6 eine schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung
einer Vorrichtung zum Antreiben der Walzen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Einfärben, Entfärben und Trocknen von Probenträgern;
Fig.7 eine schematische Seitenansicht zur Darstellung
eines Schwenkantriebs für den Einfärb-Entfärb-Behälter;
F i g. 8 eine Draufsicht auf den Einfärb-Entfärb-Behälter; und
Fig.9 eine Teilschnittansicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel des Einfärb-Entfärb-Behälters.
In Fig.2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein
Hauptgehäuse der Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung, und das Bezugszeichen 11
bezeichnet einen Einfärb-Entfärb-Behälter, der um eine Achse 11a schwenkbar im Hauptgehpisse 10 angeordnet
ist und die in den F i g. 3 und 4 bei größerem Maßstab veranschaulichte Ausbildung hat Das Bezugszeichen 12
bezeichnet in der Nähe der Öffnung 116 des Einfärb-Entfärb-Behälters 11 angeordnete Walze;;, von
denen eine bei Drehung einer Antriebswelle 12a zum Einführen des Trägers 1 in den Einfärb-Entfärb-Behälter
11 gedreht wird. Beide Walzen dienen nach dem Einführen des Trägers 1 zum Halten desselben in der in
den F i g. 3 und 4 dargestellten Weise. Ein Abzugsrohr 13 hat eine umgekehrt U-förmige Ausbildung mit zwei
nach unten weisenden Schenkeln, von denen der eine im Behälterinnenraum und der andere außerhalb des
Einfärb-Entfärb-Behälters angeordnet sind. Eine öffnung dieses Abzugsrohrs 13 (an dem im Innenraum des
Einfärb-Entfärb-Behälters 11 angeordneten Schenkeiende) mündet nahe des Behälterbodens, und die andere
öffnung (an dem außerhalb des Einfärb-Entfärb-Behälters 11 angeordneten Schenkelende) mündet unterhalb
des Behälterbodens. Mit einem Ende des Abzugsrohrs 13 ist ein Abzugsrohrstück 14 verbunden. Das
Bei ugszeichen 15 bezeichnet eine Einfärbflüssigkeits-Abgabedüse,
das Bezugszeichen 16 eine Entfärbflüssigkeits-Abgabedüse, die Bezugszeichen 17 einen Heißluftausblasstutzen,
die Bezugszeichen 18 und 19 bezeichnen Führungen, und das Bezugszeichen 20 einen Trägerdetektor
beispielsweise in Form einer Lichtschranke oder eines Lichtfühlers.
Im folgenden wird die Funktionsweise der zuvor beschriebenen Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung
erläutert Zunächst wird der Einfärb-Entfärb-Behälter 11 aus der in Fig.2 in ausgezogenen Linien gezeigten
Stellung A im Gegenuhrzeigersinn um die Achse 11a in die mit B bezeichnete Stellung verschwenkt. In dieser
Stellung wird der zuvor in einem Elektrophoresegerät 40 der Elektrophorese unterzogene Probenträger 1 aus
der Elektrophoresevorrichtung 40 in day Hauptgehäuse 10 eingeführt Der Probenträger 1 wird von der Führung
18 in Richtung des in der Stellung B gehaltenen Einfärb-Entfärb Behälters 11 geleitet. Sobald die Einführung
de*; Probenträgers 1 von dem Trägerdetektor 20 festgestellt wird, werden die Walzen 12 in Gang
gesetzt welche den Probenträger 1 in die Nähe der Walzen 12 kommt werden diese Walzen angehalten, so
daß der Probenträger 1 weit in den Einfärb-Entfärb-Behälter 11 hineinhängt, wobei ein Ende des Probenträgers
1 im Walzenspalt zwischen den beiden Walzen 12 gehalten wird. In dieser Phase wird eine Einfärbflüssig-
keit durch die Einfärbflüssigkeitsdüse 15 in den Einfärb-EntfUrb-Behälter 11 einlaufen gelassen, bis der
Flüssigkeitsspiegel bis kurz unter den oberen Rand, d. h. den Krümmer 13a des Abzugsrohrs 13 ansteigt. Auf
diese Weise wird der Prbenträger 1 im Einfärb-Entfärber-Behälter 11 in die Einfärbflüssigkeit eingetaucht
gehalten. Diese Operationen können auch in umgekehrter Folge ausgeführt werden, d. h. der Probenträger 1
kann in den Einfärb-Entfärb-Behälter 11 eingeführt werden, nachdem letzterer mit der Einfärbflüssigkeit
gefüllt ist. Der Probenträger 1 wird im Einfärb-Entfärb-Behälter 11 für eine vorgegebene Zeit in der
Einfärbflüssigkeit eingetaucht gehalten. Nach dem ausreichenden Einfärben des Probenträgers 1 wird
weitere Einfärbflüssigkeit durch die EinfärbflüssigkeitsdUse 15 in den Einfärb-Entfärb-Behälter einlaufen
gelassen, bis der Flüssigkeitsspiegel höher als der Krümmer 13a des Abzugsrohrs 13 ist. In diesem Zustand
wird die Einiäruüüssigkei; unter der Siphonwirkurig
durch das Abzugsrohr 13 und das Anschlußrohrstück 14 abgezogen.
Als nächstes wird der Einfärb-Entfärb-Behälter 11 in
die Stellung A zurückgeschwenkt und eine Entfärbflüssigkeit soweit in den Einfärb-Entfärb-Behälter 11
eingefüllt, bis der Flüssigkeitsspiegel eine Höhe etwas unterhalb des Krümmers 13a des Abzugsrohrs 13 im
Einfärb-Entfärb-Behälter 11 erreicht. Danach wird der
Probenträger 1 über eine vorgegebene Zeitspanne in der Entfärbflüssigkeit entfärbt und sodann soviel
Entfärbflüssigkeit in den Einfärb-Entfärb-Behälter U eingeleitet, bis die Entfärbflüssigkeit unter Siphonwirkung aus dem Einfärb-Entfärb-Behälter 11 durch das
Abzugsrohr 13 und das Rohrstück 14 abgezogen wird. Dieser Entfärbungsprozeß wird solange wiederholt, bis
der Probenträger 1 vollständig entfärbt ist.
Nach Beendigung des Entfärbungsvorgangs wird der Einfärb-Entfärb-Behäher 11 im Uhrzeigersinn verschwenkt und in der durch das Bezugszeichen C
bezeichneten Trocknungsstellung angehalten, bei der die obere öffnung life des Einfärb-Entfärb-Behälters 11
unter dem Heißluftausblasstutzen 17 liegt. In dieser Stellung des Einfärb-Entfärb-Behälters 11 wird ein
Heißluftstrom zum Trocknen des Probenträgers 1 aus dem Heißluftausblasstutzen 17 eingebalsen. Nach dem
vollständigen Trocknen des Probenträgers wird der Einfärb-Entfärb-Behälter 11 weiter in Uhrzeigerrichtung verschwenkt, bis er die Probenträger-Abgabestellung (bezeichnet durch das Bezugszeichen D) erreicht.
In dieser Stellung des Einfärb-Entfärb-Behälters 11 werden die Walzen 12 gedreht, um den Probenträger 1
durch die FührU.ig 19 und die Abgabeöffnung 10b in die
nächste Verarbeitungsstufe auszugeben.
Im folgenden wird die Vorrichtung zum Verschwenken des Einfärb-Entfärb-Behälters 11 und zum Drehen
der Walzen 12 der Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung beschrieben. Fig.6 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 bezeichnet eine an der Schwenkachse 11a des Behälters 11 befestigte zweite Riemenscheibe,
das Bezugszeichen 23 auf mit einer Abtriebswelle 24a eines Motors 24 verbundene dritte Riemenscheibe, und
die Bezugszeichen 25 und 26 stellen die um die
Riemenscheibe 21 und 22 sowie ein weiteres Paar von
Riemenscheiben 22 und 23 herumgeschlungenen Antriebsriemen dar. Wenn der Motor 24 bei dieser
Vorrichtung in der einen Richtung läuft, wird der Probenträger 1 durch die Wirkung der Riemenscheiben
22, 23 usw. sowie der Treibriemen 25 und 26 in den Einfärb-Entfärb-Behälter U eingeführt und in der
Gegenrichtung bei entgegengesetztem Motorumlauf aus dem Einfärb-Entfärb-Behälter 11 abgezogen. F i g. 7
ίο zeigt eine schematische Seitenansicht der Einrichtung
zum Verschwenken des Einfärb-Entfärb-Behälter 11. In
F i g. 7 bezeichnet man das Bezugszeichen 31 ein mit der Schwenkachse 11a (an der der Riemenscheibe entgegengesetzten Seite in Fig.6) des Einfärb-Entfärb-Be-
hälters 11 befestigtes Zahnrad, das Bezugszeichen 32 ein mit dem Zahnrad 31 kämmendes weiteres Zahnrad und
das Bezugszeichen 33 einen Motor zum Schwenken des Einfärb-Entfärb-Behälters 11. Wenn der Motor in einer
Richtung angetrieben ist, so wird der Fmfärh-F.ntfärb-
jo Behälter 11 entweder in Uhrzeigerrichtung oder in
Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt. Wenn auch die Dreh- bzw. Schwenkantriebe für die Walzen 12 und den
Einfärb-Entfärb-Behälter 11 getrennt in den F i g. 6 und
7 dargestellt sind, sind die Einrichtungen tatsächlich an
« den rechten und linken Seiten des Einfärb-Entfärb-Behälters U gemäß Fig.8 angeordnet. Das Bezugszeichen 34 in den F i g. 2,5 usw. bezeichnet Vorsprünge, die
dazu c'tenen, ein Haften des in den Einfärb-Entfärb-Behälter 11 eingeführten Probenträgers 1 an den
Behälterinnenwänden zu verhindern. Das Bezugszeichen 35 in den F i g. 3 bis 5 bezeichnet eine Trennplatte,
welche die Zustromseite von der Abstromseite des zum Trocknen des Probenträgers 1 dienenden Heißluftstroms trennt. Mit anderen Worten, der Heißluftstrom,
der aus dem Heißluftausblasstutzen 17 in den Einfärb-Entfärb-Behälter 11 eingeblasen wird, strömt nach
unten entlang des Probenträgers 1, durchströmt die öffnung 35a im unteren Ende der Trennplatte 35 und
strömt an der linken Seite in F i g. 3 hoch und fließt nach
oben ab.
Fig.9 zeigt eine abgewandelte Ausführung des Einfärb-Entfärb-Behälters 11 mit einer geneigten
Bodenwand, wobei die Ansaugöffnung 136 des Abzugsrohrs 13 in der Nähe des tiefergelegenen Wandbereichs
mündet. Bei dieser Ausbildung des Einfärb-Entfärb-Behälters 11 kann die Menge der nach dem Trocknen
zurückbleibenden Flüssigkeit verringert werden.
Wie aus der vorausgegangenen Beschreibung zu sehen ist. erlaubt die beschriebene Vorrichtung zum
so Einfärben. Entfärben und Trocknen von Probenträgern ein Einfärben und Entfärben des Probenträge:, 1 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 wird. Da die Einfärb-Entfärb-Trocknungsvorrichtung aufgrund der besonderen Ausbildung des
Abzugsrohrs 13 als Siphonleitung den Siphoneffekt ausnutzt, wird die Anordnung eines gesonderten Ventils
in der Flüssigkeits-Abzugsleitung überflüssig. Der Trocknungseffekt kann durch Anordnung der beschriebenen Trennplatte im Inneren des Einfärb-Entfärb-Be-
hälters verstärkt werden.
Claims (5)
1. Vorrichtung zum Einfärben. Entfärben und Trocluien von Probenträgern in einem Elektrophoresesystem,
mit einem Einfärb- Entfärb-Behälter, Antriebsmitteln zum Einführen und Abführen des
Probenträgers in den und aus dem Einfärb-Entfärb-Behälter und einer Einrichtung zum Einfüllen und
Abziehen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten, wobei als Antriebsmittel im Innenraum des Einfärb-Entfärb-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 den Einfärb-Entfärb-Behälter
am hinteren Ende hängend halten, wobei ferner eine Behälteröffnung sowohl als
Einführöffnung zum Einführen des Probenträgers durch Drehen der Walzen, als Einlauföffnung zum
Einfüllen der Einfärb- und Entfärbflüssigkeiten, als ZüsiroinSfinung zürn Einblasen eines KciS'üftstromes
zum Trocknen des Probenträgers, als auch als Ausschuböffnung zum Abführen des Probenträgers
durch Drehen der Walzen vorgesehen ist und wobei zum Abziehen der Einfalt)- und Entfärbflüssigkeiten
aus dem Einfärb-Entfärb-Behälter eine in den Bodenbereich des Einfärb-Entfärb-Behälters mündende
Abzugsleitung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsleitung als
Siphonleitung (13) mit einer in den Behälterinnenraum nahe 'ies Behälterbodens mündenden ersten
Öffnung (i3b), einer an einer Stelle außerhalb des Einfärb-Entfärb-Behälters \\i) und unterhalb des
Behälterbodens mündenden .-»weiten öffnung und
einem oberhalb der beiden Öffnungen gelegenen Krümmer (\3a) ausgebildet ist.
2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die behälterseitige erste öffnung (136;
der Abzugsleitung (13) an einer vertieften Stelle des Bodens des Einfärb-Entfärb-Behälters (11) mündet
(F ig. 9).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand des Einfärb-Entfärb-Behätters
(11) geneigt angeordnet ist und die tiefste Zone der Bodenwand an der Mündungsstelle der
behälterseitigen ersten Öffnung (\3b)der Abzugsleitung
(13) liegt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennwand (35)
mit einer nahe dem Behälterboden gelegenen öffnung (35a) im Innenraum des Einfärb-Entfärb-Behälters
(11) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (35) eine für die
hängende Anordnung des Probenträgers (1) im Behälter (11) vorgesehene Kammer von einer einen
im Behälter befindlichen Abschnitt der Abzugsleitung (13) aufnehmenden Kammer trennt.
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