DE3101696A1 - "Appliance for drawing samples from regularly arranged sample containers" - Google Patents
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Abstract
Description
Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus regelmäßig dn-Device for taking samples from regularly thin
geordneten Probengefäßen Die Erfindung betrifft eine Probeentnahlnevorsrichtung.Ordered sample vessels The invention relates to a sampling device.
Sie ist geeignet, aus regelmäßig angeordneten Probengefäßen in unterschiedlichen Takten Proben zu entnehmen, die mit einer externen Schlauchpumpe durch eine Absaugküvette iner AnalZsenvorrichtuny gepumpt werden.It is suitable from regularly arranged sample vessels in different Cycle samples to be taken with an external peristaltic pump through a suction cuvette be pumped into an anal sensor device.
Das Gerät mechanisiert das Entnehmen von Proben, z. B.The device mechanizes the taking of samples, e.g. B.
aus Testplatten, wie Mikrotiterplatten oder ähnlichen Reaktionsplatten mit regelmäßig angeordneten Probenbehältern.from test plates such as microtiter plates or similar reaction plates with regularly arranged sample containers.
Man kennt schon Geräte für das Arbeiten mit Mikrotiterplatten. Sie führen die abgesaugten Flüssigkeiten nicht getrennt von den Probenbehältern ab, sondern gleichzeitig mehrkanalig. Sie sind nicht dafür gedacht, die Flüssigkeiten einer Analysenvorrichtung zuzuführen, sondern sie zu verwerfen.Devices for working with microtiter plates are already known. she do not discharge the aspirated liquids separately from the sample containers, but at the same time multi-channel. You are not meant to be the fluids to an analysis device, but to discard it.
Weiterhin ist eine Vorrichtung für chemische Analysienbekannt (DE-P 21 59 430), bei der die Probenüberführeinrichtung laufkatzenartig geradlinig in horizontaler Richtung bewegbar ist. Das Absenken des Probenentnahmerohrs erfolgt durch eine Gliederkette, die über zwei Zahnräder läuft. Diese vertikale Absenkung mit einer Gliederkette ist durch das "Spiel" der Kette nicht präz ise.Furthermore, a device for chemical analysis is known (DE-P 21 59 430), in which the sample transfer device runs in a straight line like a trolley in is movable in the horizontal direction. The sampling tube is lowered by a link chain that runs over two gear wheels. This vertical drop with a link chain is not precise due to the "play" of the chain.
Zur Probenentnahme wird der Motor so gedreht, daß das Arbeitsende des Probenentnahmerohres in den an der Aufnahmestelle befindlichen Probenbehälter absenkt. Nach Entnahme der Probenflüssigkeit wird die Drehrichtung des Motors umgekehrt, so daß das Probenentnahmerohr nach oben bewegt wird. Der Kettenantrieb Inacht mehrfaches Absenken zeitaufwendig und diese Eiiiheit würde dadurch starkem Verschleiß unterworfen weiden.To take samples, the motor is turned so that the end of work of the sampling tube into the sample container located at the receiving point lowers. After the sample liquid has been taken, the direction of rotation of the motor is reversed, so that the sampling tube is moved upwards. The chain drive Inacht multiple Lowering is time-consuming and this unit would be subject to severe wear and tear graze.
Das Hin- und Herverschieben der Probenüberführeinrichtung zwischen der Aufnahmestelle und der Austragstelle wird mit einer Spindel und einer in dies'e eingreifende Spindelmutter bewirkt.Moving the sample transfer device back and forth between the pick-up point and the discharge point is with a spindle and one in dies'e engaging spindle nut causes.
Unter der Probenüberführeinrichtung befindet sich eine matrixartige Blockanordnung der Probenbehälter. Wegen der Kontamination muß das Probenentnahmerohr nach jeder Entnahme gespült und getrocknet werden, was ebenfalls eine bed<-utende Zeit in Anspruch.nimmt. Die Vorrichtung ist nur für einzelne Reagenzgläser ausgelegt und kann matrixartige Fertigplatten im Mikroliterbereich nicht verarbeiten.A matrix-like device is located under the sample transfer device Block arrangement of the sample containers. Because of the contamination, the sampling tube must be rinsed and dried after each removal, which is also important Time. Takes. The device is only designed for individual test tubes and cannot process matrix-like prefabricated plates in the microliter range.
Bisher muß somit zur Auswertung von beispielsweise Enzymimmunologischen Bestimmungen (EIA), die in Mikrotiterplatten durchgeführt werden, jede Probe aus jedem Näpfchen in eine Küvette pipettiert und gemessen werden.So far it has been necessary to evaluate, for example, enzyme immunological Determinations (EIA), which are carried out in microtiter plates, select each sample pipetted into a cuvette in each well and measured.
Durch diese umständliche, zeitraubende Arbeitsmethode besteht ein Bedarf an einem Gerät zur automatischen Probenentnahme.Because of this cumbersome, time-consuming work method, there is a Need for a device for automatic sampling.
Es war deshalb die Aufhabe gestellt, Proben aus deren Behältern einem Meßgerät, z.B. einem Photometer, automatisch mittels einer geeigneten Vorrichtung zuzuführen.It was therefore the task to take samples from their containers Measuring device, e.g., a photometer, automatically by means of a suitable device to feed.
Diese Vorrichtung sollte nur eine einzige Entnahmevorrichtung für alle Behälter sein. Außerdem sollte sie für unterschiedliche Behälteranordnungen einsetzbar sein. Zudem sollte die Wirtschaftlichkeit gewährleistet sein und keine Pipettenspitzen ausgetauscht werden müssen wie bei einer manuellen Pipette.This device should only have a single extraction device for be all containers. Also should them for different container arrangements be applicable. In addition, economic efficiency should be guaranteed and none Pipette tips need to be replaced like a manual pipette.
Die somit gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Vorrichtung gelöst: Vorrichtung zur selbsttätigenund wartungsfreien Entnah me von Proben aus regelmäßig angeordneten Probengefäßen wie z. B. Mokrotiterplatten, gekennzeichnet durch einen in einer horizontalen Ebene durch einen ersten Antrieb bewegbaren Aufnahmeteller für die Probengefäße sowie einer Überführungsvorrichtung für Proben mit einem über diesem angeordneten zweiten Antrieb, der die überführeinrichtung ebenfalls in einer horizontalen Ebene linear bewegt, wobei diese Bewegungsrichtung kreuzend zu der des Aufnahmetellers ist. Insbesondere wird erz in dungsgemäß beansprucht eine Vorrichtung, bestehend aus einem Probenentnahmeturm (5), einem auf diesem vertikal bewegl-ichen Probenentnahmearm (9) und einem zu -dem Probenentnahmeturm (5) kommunizierenden Aufnahmeschlitten (1) sowie Einrichtungen zur elektronischen Zeit bzw. zur Bewegungsablaufsteuerung zur Entnahme der Proben, worin der Probenentnahmearm (9) durch einen parallel dazu verlaufenden Stift (16) geführt wird und dessen horizontale Abwinklung (22) gleichzeitig als Bolzen für ein Lager (18) dient, das an der Stirnseite des Probenentnahmearms (9) angebracht ist.The object thus posed is achieved according to the invention by the following device solved: device for automatic and maintenance-free taking of samples regularly arranged sample vessels such. B. Mokrotiterplatten marked by a receiving plate movable in a horizontal plane by a first drive for the sample vessels and a transfer device for samples with an over this arranged second drive, which also has the transfer device in a horizontal plane moves linearly, this direction of movement crossing to the of the pick-up plate. In particular, a device is claimed according to the invention, consisting of a sampling tower (5), one vertically movable on this Sampling arm (9) and a to -dem sampling tower (5) communicating Pick-up carriage (1) and devices for electronic timing and motion control for taking the samples, wherein the sampling arm (9) by a parallel to it extending pin (16) is guided and its horizontal bend (22) at the same time serves as a bolt for a bearing (18) which is attached to the end face of the sampling arm (9) is attached.
In einer besonderen Ausgestaltung der Vorrichtung kann sich auf der unteren Seite des P.~obenentnahmearms (9) eine Bohrung mit Innengewinde (23) sowie eine Einfräsung (24) befinden; die Bohrung mit Innengewinde (23) zur Aufnahme einer Spannzange (11) dienen, die eine gewinkelte Absaugskanüle (4) arretiert; das Absenken des Probenentnahmearms (9) durch einen Excenter (8) bewirkt werden, dessen Nabe (12) 2 Nuten aufweist, die um 1800 versetzt sind, um einen Mikroschalter zu schalten; auf der Rückseite des Probenefltnahmeturms (5) und der Querseite des Aufnahmeschlittens (1) eine. Schwalbenschwanznut eingefräst sein, die zur Aufnahme von Codierstreifen (19 a und b) dient; ferner können die Codierstreifen (19 a und b) aus einem reflektierenden Metall für IR-Strahlen bestehen und für die entsprechenden Probengetäße fiir die X- bzw. Y-Reihe codiert sein und die Codierstreifen (19 a und b) an den Längsseiten einen Winkcl besitzen und in die Nut des Ausfnahmeturms (5) bzw. des Aufnahmeschlittens (1) passen und der Aufnahmeschlitten (1) zum schnellen Wechseln auf der Rückseite 2 Stifte besitzen, die in die Bohrungen der Mutter der Antriebsspindel (2) passen.In a special embodiment of the device can be on the the lower side of the upper removal arm (9) has a hole with an internal thread (23) and a milled cut (24) are located; the bore with internal thread (23) for receiving a Collet (11) are used, which lock an angled suction cannula (4); the lowering the sampling arm (9) through an eccentric (8) be effected whose hub (12) has 2 grooves that are offset by 1800 to a microswitch to switch; on the back of the sampling tower (5) and the transverse side of the Receiving carriage (1) a. Dovetail groove to be milled to accommodate of coding strips (19 a and b) is used; Furthermore, the coding strips (19 a and b) consist of a reflective metal for IR rays and for the corresponding Sample cups for the X and Y rows must be coded and the coding strips (19 a and b) have an angle on the long sides and into the groove of the extraction tower (5) or the receiving carriage (1) fit and the receiving carriage (1) for fast The switch has 2 pins on the back that go into the holes in the nut of the Drive spindle (2).
Die Figur 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht des mechanischen Teils der Erfindung mit Aufnahmeschlitten und Probenentnahmeturm, Figur 2 den Probenentnahmeturm mit Absenkeinheit der Absaugkanüle, Figur 3 eine Rückansicht des Probenentnahmeturms mit Codierstrefen, Figur 4 eine Seitenansicht des Aufnahmeschlittens mit der Nut zum Einlegen des Codierstrefen, dargestellt im Querschnitt in 26 und Figur 5 das Blockschaltbild der elektronischen Steuerung.Figure 1 shows a perspective overall view of the mechanical Part of the invention with receiving carriage and sampling tower, FIG. 2 the sampling tower with lowering unit of the suction cannula, FIG. 3 a rear view of the sampling tower with coding strips, Figure 4 is a side view of the receiving carriage with the groove for inserting the coding strip, shown in cross section in FIG. 26 and FIG Block diagram of the electronic control.
Zur Erläuterung der Funktion der Vorrichtung dient folendes Beispiel: Eine Testplatte, Mikrotiterplatte oder sonstige Reaktionsplatte mit regelmäßig angeordneten Probengefäßen wird auf den Aufnahmeschlitten (1) geschoben, der sich durch eine Spindel (2) von einem Synchronmotor (3) in Richtung der 8er Reihe (z. B. bei Mikrotiterplatten) bewegt. Dieser Aufnahmeschlitten (1) ist zum Beispiel zur z;eit für Miki-<titerplatten (Removawell-System) aus- gelegt, kann aber durch ein Stecksystem schnell ausgewechselt und zur Aufnahme von anderen Reaktionsplatte umgerüstet werden.The following example serves to explain the function of the device: A test plate, microtiter plate or other reaction plate with regularly arranged The sample vessel is pushed onto the receiving carriage (1), which passes through a Spindle (2) from a synchronous motor (3) in the direction of the 8th row (e.g. for microtiter plates) emotional. This receiving carriage (1) is, for example, currently for microtiter plates (Removawell system) placed, but can be through a plug-in system can be quickly exchanged and converted to accommodate other reaction plates.
Aus jedem Näpfchen dieser Reihe wird dreimal probe entnommen, d. h. die Probenentnahmekanüle (4) :eil; t sich dreimal in das Probengefäß, wobei die ersten zwei takte zeitlich gleich sind und der dritte Takt ca. doppelt iolange dauert. Die Pausen, in der die Probenentnalirneka nüle (4) Luft saugt, sind gleich. Nach Durchlauf fährt der Schlitten (1) in die 0-Stellung zurück, und der Probenentnahrneturm (5) rückt eine 8er Reihe weiter. Ilat der Probenentnahmeturm (5), der ebenfalls durch eine Spindel (6) von einem Synchronmotor (7) angetrieben wird, die 12er Reihe durchlaufen, fährt dieser wie. der Aufnahmeschlitten (1) in die 0-Stellung zurück.A sample is taken three times from each well in this row, i.e. H. the sampling cannula (4): part; t is three times in the sample vessel, whereby the The first two bars are the same in time and the third bar lasts about twice as long. The pauses in which the sample inlet tube (4) sucks in air are the same. To Through the passage, the carriage (1) moves back to the 0 position and the sample removal tower (5) advances a row of 8. Ilat the sampling tower (5), which is also is driven by a spindle (6) from a synchronous motor (7), the 12 series run through, this drives like. the receiving carriage (1) back to the 0 position.
Die Absenkung der Probenentnahmekanüle (4) erfolgt durch einen Excenter (8), der eine in einer Kugelbüchse (10), einen Probenentnahmeturm in Form einer gelagerten welle .(9) mit winklig angeschliffener Absaugkanüle (4) für externen Schlauchanschluß (21) in vertikaler Richtung bewegt. Die Absaugkanüle wird durch eine Spannzange (11) arretiert. Auf der Excenternabe (12) sind zwei Nuten(l3) eingefräst, die um 1800 versetzt sind und einen Mikroschalter (15). für den Absenkmotor (14) schalten. Die Führung der Welle (9) für die Absaugkanüle (4) erfolgt durch einen parallelverlaufenden Stift (16), auf dem eine Druckfeder (17) den Anpreßdruck der Welle (9) an den Excenter (8) bewirkt. Zur Verringerung der Reibung ist ein Miniaturkugellager (18) an der Stirnseite der Welle (9) zum Excenter (8) hin angebracht.The sampling cannula (4) is lowered using an eccentric (8), the one in a ball bushing (10), a sampling tower in the form of a bearing shaft. (9) with angled suction cannula (4) for external Hose connection (21) moved in the vertical direction. The suction cannula is through a collet (11) is locked. Two grooves (l3) are milled into the eccentric hub (12), which are offset by 1800 and a microswitch (15). for the lowering motor (14) switch. The shaft (9) for the suction cannula (4) is guided by a parallel pin (16) on which a compression spring (17) applies the pressure of the Causes shaft (9) to the eccentric (8). A miniature ball bearing is used to reduce friction (18) attached to the end face of the shaft (9) towards the eccentric (8).
Die Festlegung der Absaugpositionen für verschiedene Mikrotiterplatten erfolgt über leicht auswechselbare Codestreifen (19 a und 19 b) optoelektronisch mit IR-Reflek tionslichtschranken (20 a und 20 b).Determining the suction positions for different microtiter plates takes place optoelectronically via easily exchangeable code strips (19 a and 19 b) with IR reflection light barriers (20 a and 20 b).
Die logischen Verknüpfungen zur Zeit- bzw. Bewegungsablaufsteuerung wurden ausschließlich mit MOS-Schaltkreisen realisiert, um eine hohe Störsicherheit zu gewähr leisten.The logical links for time and motion sequence control were implemented exclusively with MOS circuits to ensure a high level of immunity to interference to ensure.
Die programmierten Absaugintervalle sind zeitlich sehr präzise, da die verwendete Taktfrequenz direkt aus der Netzfrequenz abgeleitet wird. Zur Vermeidung von abseht)aren Verschleißerscheinungen wurde die direkte Ansteuerung der Synchronmotoren vollelektrisch ausgelegt.The programmed suction intervals are very precise in terms of time the clock frequency used is derived directly from the mains frequency. To avoid apart from any signs of wear and tear, the direct control of the synchronous motors was used fully electric.
Im folgenden wird für den Anwendungsfall eines Enzymimmunoassay (EIA) die Reproduzierbarkeit und die Größe der Verschleppung von Probe zu Probe untersucht. Gerade beim l.lA ist die Verschleppung zu mininieren, da extreme Ex-@inktionsunterschiende (zwischen 10 in der ersten Vertiefung und 0,01 in der nächsten) auftreten können.In the following, for the application of an enzyme immunoassay (EIA) the reproducibility and the size of the carry-over from sample to sample are investigated. Carry-over must be minimized with the L.LA in particular, as there are extreme differences in ex- @ inction (between 10 in the first well and 0.01 in the next).
Mikrotiterplatten (Removawell-System) wurden mit 0,3 ml der im folgenden beschriebenen Farbstofflösungen je Auftragsstelle gefüllt.Microtiter plates (Removawell system) were filled with 0.3 ml of the following described dye solutions per application area filled.
Als Farbstofflösung wurde oxidiertes Ortho-Phenylendiamin (OPD) in 0,5 N H2S04, enthaltend 0,1 % Tween 20(R), verwendet. Es kann rauch Brij 35(R) verwendet werden.Oxidized orthophenylenediamine (OPD) in 0.5 N H2S04 containing 0.1% Tween 20 (R) was used. You can also use Brij 35 (R) will.
Die Messung wurde in einem Photom>'ter in einer Durch flußkiivet:te mit 1 mm Durchmesser ind 10 mm Schichtdicke durchgeführt.The measurement was carried out in a photometer in a flow cell carried out with a diameter of 1 mm and a layer thickness of 10 mm.
Die Proben wurden mit einer Pumpe mit einer Fördermenge von 1,5 ml pro Minute (LKB Vario-Perpex) gefördert.The samples were pumped with a delivery rate of 1.5 ml per minute (LKB Vario-Perpex).
Dabei zeigte sich eine Reproduzierbarkeit bei der Messung der optischen Dichte der eingesetzten Farbstoff lösung bei einer Wellenlänge von 492 nm von E492 = 1,013 - 0,006 mit einem VK von 0,6 % bei einer gemesse nen Probenzahl von 26.This showed a reproducibility in the measurement of the optical Density of the dye solution used at a wavelength of 492 nm from E492 = 1.013 - 0.006 with a CV of 0.6% for a measured number of samples from 26.
Der bei erfindungsgemäßen Vorrichtung beobachtete Verschleppungsfehler ist gering; er kann mit 0,4 % angegeben werden.The carry-over error observed in the device according to the invention is low; it can be specified as 0.4%.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813101696 DE3101696A1 (en) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | "Appliance for drawing samples from regularly arranged sample containers" |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19813101696 DE3101696A1 (en) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | "Appliance for drawing samples from regularly arranged sample containers" |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3101696A1 true DE3101696A1 (en) | 1982-08-19 |
Family
ID=6122979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| DE19813101696 Ceased DE3101696A1 (en) | 1981-01-21 | 1981-01-21 | "Appliance for drawing samples from regularly arranged sample containers" |
Country Status (1)
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