DE3237831C2 - Vorrichtung zur Analyse von Proteinen durch Elektrophorese und Photometrie - Google Patents

Abstract

Für das Verfahren und die Apparatur zur Analyse von gesamten oder fraktionierten Proteinen ist vorgesehen, einen steifen, flachen Elektrophoreseträger zu verwenden, der aus einem Zelluloseazetatstreifen (5) oder ähnlichem besteht, der sich auf zwei feste sehr ansaugfähige Stäbchen (802) abstützen kann, die so in ein Elektrolysebad angeordnet werden, daß sie aus der oberen Standhöhe (806) des Bades vorstehen. Insbesondere kann der Träger aus einem elastischen Streifenhalter (5) gebildet sein, bei dem die Befestigung des Streifens (6) durch zwei Reihen von darauf angebrachten Löchern (61) erfolgt, in die die auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Streifenhalters (5) vorgesehenen Zapfen (501) eingeführt werden. Die verschiedenen Analysevorgänge für die gesamten und fraktionierten Proteine werden dadurch erhalten, daß der oder die Träger (5) für die Elektrophorese und anderer Zubehör durch ein Transportmittel (13), das vorzugsweise magnetische Greifer (1303) aufweist, die mit den auf den einezlnen Trägern (5) oder dem auf dem beweglichen Zubehör vorgesehenen Eisenteilen (503) zusammenarbeiten.

Description

(A) eine Einrichtung zur photomeirischen Bestimmung der Gesamtproteine in einer Küvette (1) mit T-förmigem Querschnitt, deren unterer Teil (103) transparent ist. und

(B) eine Einrichtung zur elektrophonischen Bestimmung der fraktionierten Proteine mit zwei festen, sehr saugfähigen, im Hlektrolyibad (803) angeordneten und daraus hervorstehenden Stäbchen (802) und einem flachen, steifen Träger für<äc Elektrophorese, der aus einem Streifenlrägcrrahmcn (5) gebildet ist, an dem ein Streifen (6) aus Celluloseacetat befestigt ist. wobei der Streifen aus Celluloseacetat mit seiner Unterseite auf den beiden Stäbchen (802) aufliegt.

wobei die Einrichtung (A) und die Einrichtung (B) in der Vorrichtung in der Weise vereinigt sind, daß zwischen der Küvette (1) und dem Elcktrolytbad (803) eine Entnahmekapillare (202), eine Absetzklinge (1201) und ,.ine Ablagefläche (1101) für das Serum vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Küvettcr ;n Reihe zu einem Küvettensatz (1) zusammengefaßt sind und in jeder Küvette (101) eine Schale (102) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Strcifcnlrägcrrahmen (5) mit Eisentcilen (503) versehen ist. die durch magnetische Greifer (1303) einer Transporteinrichtung, vorzugsweise eines Brückcnlaufkrans (13). ergriffen werden können und dadurch ein Abheben des Sirei fenträgerrahmcns ermöglichen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strcifenträgerrahmcn mindestens zwei gegenüberliegende elastische Seiten (502) hat.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die AbIagefläche für das Serum aus voneinander entfernten und auf einem steifen Träger (1102) gelagerten Faserbereichen (1101) besteht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Küvctten (101) im Küvettensatz (1), die Absetzklingcn (1201), die Fascrberciehc (1101) und die Entnahmekapillaren (202) immer mit demselben Achsabsland angeordnet sind.

Die F.rfindung betrifft eine Vorrichtung zur Analyse von Proteinen in menschlichen oder tierischen Blutseren oder anderen eiweißhaltigen Flüssigkeiten durch Elektrophorese gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Vorrichtunyssystemc zur Analyse von Proteinen, mit denen eine Bestimmung der Gesamtproteine und eine clektrophoretischc Bestimmung der fraktionierten Proteine durchgeführt werden, sind bekannt. Bei diesen Vorrichtungssystcmen sind jedoch zahlreiche manuelle Eingriffe erforderlich, und sie arbeilen langsam und sind infolge eines unverhältnismäßig hohen, jedoch nicht vermeidbaren Aufwands großer Mengen teurer chemischer Materialien kostspielig. Ferner weisen;-,ic zahlreiche Fchlcrmöglichkcitcn und eine geringe Reproirtizierbarkcit auf.

to Zur clcktrophorctischen Bestimmung der fraktionierten Proteine werden im allgemeinen eine Scrumprobe und das entsprechende Reagens auf einen Streifen aus t B. Celluloseacetat aufgetragen, und dieser Streifen wird einer Elektrophorese unterzogen, wobei die umgebogenen freien Enden des Streifens in ein Elcktrolylbad eingetaucht werden. Der Transport des Trägers für die Elektrophorese mit dem Streifen aus Celluloseacetat isl schwierig und führt zu einer Reihe von Fehlerquellen. So bilden sich an den freien Enden des Streifens, die in das fcickiroiyibau eingetaucht worden sind, beim Weitertransport Tropfen, die die Elektrophorese stören. Ferner erwärmt sich der Streifen bei der Elektrophorese in nicht steuerbarer Weise, was eine weitere Fehlerquelle für die Analyse darstellt. Nach der Elektrophorese wird der Streifen in verschiedene Bäder getaucht und dann abgelesen. Sämiüchc Vorgänge bringen viele Fehler mit sich, wobei der größte Fehler die durch die loulesche Wärme hervorgerufene Erwärmung des Streifens ist. Daher liefert dip bekannte Vorrichtung zur Analyse von Proteinen durch Elektrophorese keine reproduzierbaren Ergebnisse und ist für den vollautomatischen Betrieb nicht geeignet.

Aus der DE-OS 24 02 964 ist eine Vorrichtung zur Durchführung einer Elektrophorese bekannt, bei der

r> der Träger für die Elektrophorese aus einer Platte besteht, auf der ein Gelsireifcn angeordnet isl. der iiicht selbsttragend ist und immer auf rincr darunter befindlichen fortlaufenden Platte bewegt -,.rrdcn muß. Zum Transport dieses Trägers müssen zunächst Dochte ver-

•lo schoben werden, was jedoch alle Bewegungen des Trägers kompliziert macht. Ferner sind in dein Gclstreiien Temperaturfühler vorgesehen, mit denen verhindert wird, daß die Temperatur einen bestimmten Höchstwert übcrschrcitel.

4i Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Analyse von Proteinen durch Elektrophorese gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I in der Weise zu verbessern, daß eine Analyse sowohl der Gcsamtproteinc als auch der fraktionierten Proteine

w mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit im vollautomatischen Betrieb möglich ist. wobei während der Elektrophorese eine Erwärmung des Streifens verhindert werden soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den

V) im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die erfindiingsgcniäßc Vorrichtung zeigt den Vorteil, daß der Streifen aus Celluloseacetat nicht mehr unmittelbar mit dem Elcklrolytbad in Berührung kommt, so

w) daß die Bildung von Tropfen vermieden wird. Die erfindungsgemiiße Vorrichtung entwickelt vorteilhafte!'weise nur eine geringe Wärmemenge, so daß die Ergebnisse der elektrophonischen Analyse nicht verfälscht werden. Ferner isl der Transporl des Trägers für die Kiek-

hl liophoresc leicht und ohne Schwierigkeiten, beispielsweise durch einen Brückcnlaufkran. möglich.

Der Strcifenträgcrrahmcn ist vorzugsweise reehtckkig. In diesem Fall dienen zwei gegenüberliegende Sei-

ten des Streifenträgcrrahmcns zum Festhalten des Streifens aus Celluloseacetat während die beiden anderen gegenüberliegenden Seiten elastisch sind, wodurch sowohl das Anbringen als auch die einwandfreie Einspannung des Streifens erleichtert werden.

Die Streifen aus Celluloseacetat wird geeigneterweise mittels einer Reihe von Löchern, die auf zwei gegenüberliegenden Rändern des Streifens angeordnet sind und in Zapfen, die im Streifenträgerrahmen vorgesehen sind, eingeführt werden, befestigt to

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Träger für die Elektrophorese von einer Transporteinrichtung bewegt Die Transporteinrichtung 'ist vorzugsweise mit magnetischen Greifern versehen, durch die Eisenreile, die auf den einzelnen Streifenträgerrahmen und — falls erforderlich — auf anderen beweglichen Zubehörteilen vorgesehen sind, ergriffen werden können. Als Transporteinrichtung wird geeigneterweise ein Brückenlaufkranz verwendet.

Die Ablageflächc für das Serum besteht geeigneterweise aus voneinander entfernten und auf cin':m steifen Träger gelagerten rechteckigen Faserbcrcichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zur gleichzeitigen Durchführung von mehreren Reihen von Analysen gleichzeitig mehrere Träger für die Elektrophorese durch die Transporteinrichtung in die verschiedenen aufeinanderfolgenden Stationen transportiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält geeigneterweise eine Station zum Färben und Waschen der Streifen aus Celluloseacetat

Ferner ist es im Bedarfsfalle möglich, zum Entfernen des Streifens aus Celluloseacetat vom Streifenträgerrahmen den Streifen auf eine aus zwei mit Abstand voneinander und parallel angeordneten Messern gebildete Abstützung zu legen und eine Druckwalze über den Streifen laufen zu lassen, so daß der Bereich zwischen den beiden Messern auf eine darunter befindliche Glasplatte fällt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die zu analysierenden Proben in mehrere Küvetten eingeführt, die zu einem Küvcltcnsal/. zusammengefaßt sind, wobei die Küvcitcn in dem Küveticnsatz mit einem Abstand voneinander, der der Teilung der elcktrophoreliichcn Ablesung entspricht, angeordnet sind. Jede Küvette hat einen T-förmigen Querschnitt, wobei der untere Teil der Küvette transparent und so ausgebildet ist. dall er sHt in «'ine A'j:,.->parung, die in einem zur Bestimmung der Gesamtprotcinc dienenden photometrischen Fühler vorgesehen ist. cinfügen kann, während einer der waagerechten Arme des »T« eine mindestens teilweise konische Schale aufnimmt, in die eine feslgclegtc Menge des zu analysierenden Serums eingeführt wird. Von dieser Menge wird ein kleiner dosierter Anteil entnommen, der zur elektrophoretischen Bestimmung der fraktionierten Proleine dient, während in die verbleibende Reslnienge ein Reagens für die Bestimmung der Gesanilpmieine geschiillei wird. Vorzugsweise wird das Reagens anfänglich in '.lic Schale und dann in die ganze Kiivetie gegeben. mi

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in ilen Zeichnungen dargestellten Aiisfiihrunjisbeispiels und seiner Variante näher beschrieben. \.s zeij;l

!•'ig. I einen Aufriß tier gesamten erfindiingsgemä-Ik^-Ii Vorrichtung, h^r>

I 1 g. 2 einen (iruiulri'.¹ der Vorrichtung gemäß I·' ig. I.

Γ ι g. J bis 20 jeweils cine schema tische peispeklivisiIk· Ansicht eines Bestandteils bzw. einer Station der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

F i g. 21 das Blockschema der elektronischen Steuereinrichtung, des Speichers und der Datenverarbeitungseinrichtung für die Vorrichtung.

Die in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung enthält einen Küvettensatz 1 (Fig.4), der aus mehreren flachen Küvetten 101 mit T-förmigem Querschnitt gebildet ist Der untere Teil 103 jeder Küvette 101 ist transparent und bildet den Analysenraum zur phoiometrischen Bestimmung der Gesamtproteine.

Die Zahl der Küvetten 101 in dem Küvettensatz 1 entspricht der Anzahl der Proben in einer Probenreihe, die analysiert wird. In jeder Küvette 101 befindet sich eine konisch-zylindrische Schale 102 mit geringerem Volumen, die in einem der waagerechten »Arme« des »T« angeordnet ist. Der Abstand jeder Küvette 101 von der danebcnlicgenden Küvette entspricht der Teilung der cliklrophorctisch.cn Ablesung.

Der Küveltensatz 1 dient dazu, '■·-■ jeder Schale 102 jeder Küvette 101 eine dosierte Serumm :nge aufzunehmen, die mit einer Präzisionsmikropipette 16 bekannter Art(Fig. 10)eingeführt wird.

Aus jeder der Schalen 102 wird ein ebenfalls dosierter Anteil ies Serums mit einer der Entnahmekapillaren 202 einer Entnahmeeinrichtung 2 (Fig. 7) entnommen und für die Elektrophorese verwendet.

Damit ist der in der Schale 102 verbleibende Anteil des Serums bekannt, zu dem ein Reagens für die kolorimetrische Bestimmung der Gesamtproteine gegeben wird. Das Reagens wird mindestens anfänglich in die Schale 102 und dann in die gesamte Küvette gespritzt, um das Serum mit dem Reagens zu vermischen. Zum Einspritzen des Reagens wird ein Wagen 21 bewegt, der auf seinem Arm 2106 das Ende einer Kapillare 1901 (Fig. 1. 3 und 19) trägt, aus dem die von einer Dosierpumpe 19 (Fig. 19) dosierte Menge des Reagens austritt.

Nach der Farbcniwicklung wird eine Küvette 101 des Kü"ctlcnsiH/.cs 1 nach der anderen in schneller Reihenfolge von einem photometrischen Fühler 3 (F i g. 1 und 3), der im wesentlichen mit einer photometrischen Lampe 301, einem Interferenzfilter 302 und einetr optischen Anzeiger 303 ausgestattet ist. einer Analyse zur photometrischen Bestimmung der Gesamtproteine unterzogen. Der Fühler 3. der ebenfalls an dem Wagen 21 angebracht ist. kann sich in Richtung der Pfeile 2105 bewegen und auf diese Weise schrittweise die den Küvettensatz 1 bildenden einzelnen Küvetten 101 ablesen. An dem Wagen 21 ist auch eine Ableseeinrichtung zum Ablesen der elektrophoretischen Aufzeichnungen angebracht. Diese Ablescciürichtung (siehe F i g. 1 und 3) besteht aus einer Lampe 2101. einem optischen Anzeiger 2102. einem Interferenzfilter 2103, einer (durch die Pfeile 2104) bezeichneten) Einrichtung für die Ablesebewcgung der Ablcsecinrichtung und einer (durch die Pfeile 2105 bezeichneten) Hinrichtung für die Übergangsbewegung von einer abzulesenden Aufzeichnung auf dem Streifen 6 zur anderen bzw. von einem Streifen zum anderen. Der phuionieirischü Rihler 3 i«,t an Führungen 304 derart angebracht, daü er nur in Richtung der Pfeile 2105 zum Ablesen der Küvcllcn 101 verschiebbar ist.

I¹'ig. 21 zeigt ein.· Einrichtung 22 zur elektronischen Verarbeitung der beiden photometrischen Signale, eine Tastatur 23 zur Eingabe der persönlichen Daten der Patienten, der Codes usw. und einen Computer, einen Drucker und einen elektronischen Speicher (Floppy-

Disk) (zusammen mil 24 bezeichnet), (.lic zum .Sammeln. Verarbeiten und Drucken der Analysenweric dienen. Die pholtinietrisehen Systeme arbeiten vorzugsweise bei einer besonderen Wellenlänge.

Die Entnahmeeinrichtung 2 (I' i g. 7), die vorzugsweise für einmaligen Gebrauch vorgesehen ist. besteht aus einem länglichen, steifen Kapillarcnlrügcr 20) aus Kunststoff, der eine Reihe von Eninahmckapillarcn 202 abstützt, die so voneinander entfernt sind, daß ihr Achsabstand dem Achsabstand der Küveiten 101 gleich ist. Der Kapillarenträger 203 ist auch mit einer Gruppe von Weicheisenteilen 201 versehen, die durch magnetische Greifer 1303 (Fig. 13). die mit einem Briickenlaufkran 13 verbunden sind, ergriffen werden können und dadurch ein Abheben der Entnahmeeinrichtung 2 ermöglichen. Die Anz.ahl der F.ninahmckapillarcn 202 entspricht der Anzahl der Küvettcn 101; jede Entnahmekapillarc dient dazu, aus den Schalen 102 eine festgelegte Menge der für die Elektrophorese bestimmten Probe zu entnehmen und in jeder Schale 102 eine Serumnienge zurückzulassen, die genau der Menge entspricht, die zur Bestimmung der Gesamiproicinc, clic in jeder Küvette 101 des Küveitcnsatzes durchgerührt wird, erforderlich ist.

Die Entnahme mit den Entnahme-kapillaren 202 ermöglicht die Dosierung der erforderlichen Plasmamenge für die Bestimmung der Gesamtproteine. Die Reaktion für die Bestimmung der Gcsamtprotcinc wird durch Zugabe einer Dosis eines biuretischen (oder anderen) Reagens, das aus einer Dosiereinrichtung be kannter Art abgegeben wird, bewirkt.

In Fig. 5 und 6 ist eine mögliche Ausführungsform des Trägers für die Elektrophorese dargestellt, die aus einem vorzugsweise zum einmaligen Gebrauch vorgesehenen, durch Spritzguß hergestellten Streifenträgerrahmen 5 (F i g. 5) aus Kunststoff und einem Streiten 6 aus Celluloseacetat (F i g. 6) besteht. Der Streifenträgerrahmen 5 ist rechteckig; zwei gegenüberliegende Seiten des Streifenträgerrahmens 5 weisen Zapfen 501 auf. die in Löcher 601. die in dem Streifen aus Celluloseacetat (Fig.b) angeordnet sind, eingeführt werden. Die anderen beiden gegenüberliegenden Seiten des Strcifenträgerrahmens 5 sind biegsam und stellen beispielsweise flache oder mäanderförmigc elastische Streifen 502 dar.

Die Streifenträgerrahmen 5 ermöglicht ein außerordentlich einfaches Befestigen des Streifens 6 aus Celluloseacetat, und zwar genügt es, den Strcifenträgcrrahmen 5 der Fi g. 5 nach Einführen einer Reihe von Zapfen 501 in eine Reihe von Löchern 60t zu krümmen, den Streifenträgerrahmen durch die Elastizität der Streifen 502 zu biegen und die andere Reihe von Zapfen 501 in die andere Reihe von Löchern 601 einzuführen.

Der Träger für die Elektrophorese der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermeidet die Verwendung vorstehender Ränder, die in bekannten Anfeuchtkammern verwendet werden, um den Streifen mit dem Elektrolyten in Berührung zu bringen. Erfindungsgemäß sind in der Anfeuchtekammer 8 zwei senkrechte, sthr saugfähige, mit Fasern, Schwamm oder steifem Filterpapier versehene Stäbchen 802 (Fig.8) vorgesehen, die aus dem oberen Flüssigkeitsspiegel 806 des Elcktrolytbadcs 803 hervorstehen.

Die Abmessungen der Stäbchen 802 ermöglichen das Auflegen des bereits auf dem Sireifenrahmen 5 angebrachten Streifens 6 auf die Stäbchen und ein Inberührungbringcn des Streifens mit den Stäbchen in innerhalb des Streifenträgerrahmens 5 angeordneten Bereichen. Der Streifen 6 stützt sich auf die Stäbchen 802 ab und wird durch die Stäbchen mit dem Elektrolyten getränkt. I Her sei angemerkt,daß die Stäbchen 802 nicht außerhalb, wie es bei den bisher verwendeten vorstehenden Rändern der Fall war, sondern innerhalb des Streifen liägerrahnieiis angeordnet sind. Dadurch wird die- vom Elektrolyten zu durchlaufende Strecke abgekürzt und begünstigt. Wenn der Streifen 6 mit den Stäbchen 802 in Berührung kommt, befindet sich der Elektrolyt bereits im Aufstützbereich des Streifens. Ferner ist das Saugverniögen der .Stäbchen 802 sehr groß.

Der Träger für die Elektrophorese der erfindiingsgemäßen Vorrichtung ermöglicht es, die zur clcktrophoretischen Wanderung erforderliche elektrische Spannung und damit die erzeugte |ouleschc Wärme auf ein Minimum herabzusetzen, was infolge der Verringerung des Abslandes zwischen den Stäbchen 802, die im wesentlichen näher aneinandergerückt sind als die herkömmlichen, den Elektrolyten aufnehmenden Ränder, möglich ist. Diese Verringerung erfolgt bei konstantem VoIt-/enlinielcr-Gradienlen. Infolge der Herabsetzung der Erwärmung des Streifens auf ein Minimum weiden die Verdampfung und die entsprechende unerwünschte Wirkung des Festwerdens der elc'ktrophoretischen Fraktionen verringert.

Der Streifenträgerrahmen 5 löst auch das Problem der Trennung des Streifens 6 vom Streifenträgerrahmen 5 nach Beendigung der elektrophoretisch^ Vorgänge sowie das Problem des Aufklcbcns des Streifens auf eine optische Glasscheibe, wenn die Strcifenirügerrah- - jn men auf eine Kasctte 25 zurückgebracht werden. Zu diesem Zweck wird mit den magnetischen Greifern 1303 der vom Streifenträgerrahmen 5 getragene Streifen 6 auf dafür vorgesehene Messer 901 (Fig. 9) abgestützt. Durch mittels der Druckwalze 902 aus elastischem Ma-

J5 tcrial ausgeübtem Druck ist es möglich, einen klaren und sicheren Sehnu; des die elektrophoretisch^;! Aufzeichnungen enthaltenden mittleren Teils des Streifens zu erzielen, worauf dieser Teil des Streifens auf eine darunter befindliche Glasplatte 903 auffallen gelassen

•ι» und der Streifenträgerrahmen 5 durch die magnetischen Greifer 1303 entfernt und beseitigt werden kann.

F i g. 8 zeigt eine Anfeuchtkammer 8 mit senkrechten, stark .saugfähigen Stäbchen 802. Die in den Elektrolyten 803 eingetauchten Stäbchen 802 lassen den Elektrolyten

■f> sofort in das Innere der beiden gegenüberliegenden Seiten des Streifcnirägcrrahmens 5 kommen. Die Anfeuchtkammer 8 ist mit Einiriitslöchern 801 und Austrittslöchern 807 für den Elektrolyten 803 versehen, die mit zweckmäßigen Pumpen bekannter Art den syst^ma-

v> tischen Wechsel des Elektrolyten am Ende jeder elektrophoretischcn Wanderung ermöglichen. Das Luftvolumen in der Kammer 8 ist sehr gering, wodurch eine Verminderung der Zeit die erforderlich ist. damit der unter Druck stehende Streifen das Volumen mit Dampf sättigt, auf ein Minimum ermöglicht wird. Ein beweglicher, mit Weicheisenteilcn 804 versehener Deckel 808 kann durch den ßrückenlaufkran 13 abgenommen und aufgesetzt werden. Elektroden 805 werden über einen Spannungsstabilisator 17 gespeist.

ω Die in Fig. 11 gezeigte Scrumabiegceinrichtung 11 weist erhöhte und getrennte Fascrberciche auf. Die Scrumablageeinrichtung besteht aus einem Träger 1102 aus Kunststoff, der als Ablagcfläche eine gewisse Anzahl erhöhter raseibereiche S105 aufweist,die mil dern-

h"> selben Achsabsland wie die Küveiten des Küvctlensatzes 1 (Fig.4) und die Entnahmckapillaren der Entnahmeeinrichtung 2 (F' i g. 7) angeordnet sind. Jeder erhöhte Fascrbcrcich isl dafür bestimmt, eine gleiche Dosis von

Serum oder eiweißhaltiger Flüssigkeit aus einer der F.ntnahmckapillarcn 202 der Entnahmeeinrichtung 2 (F i g. 7) aufzunehmen und mit der von der Knlnahmckapillare ausgegebenen Flüssigkeit getränkt zu werden. Auf die getränkten Fascrbcrcichc 1101 senkt sich zu ^r, gegebener Zeit eine Absclzeinrichlung 12(1' i g. 12), die eine l',~_ihc von Absctzklingcn 1201 enthält, deren unteres F.ndc einer geeigneten Behandlung zur Erzielung einer mikroporösen Struktur unterzogen wurde, um die gewünschte Flüssigkeitsmenge aufzunchir.cn und zurückzuhalten und dann auf den in der Anfeuchlkammer 8 bereits auf den Stäbchen 802 aufliegenden, zur Elektrophorese bereiten Streifen 6 abzusetzen. Die Absetzeinrichtung 12 besteht aus einer steifen Struktur 1203 mit den nach unten gerichteten Absetzklingen 1201 und r> weist auf der oberen Seite eine Anzahl von Weichcisenteilcn 1202 auf. Der Achsabstand zwischen den Abselzkiingen i20i ist dem AchsäijMriiid /wischen den Kiivciten 101, den Entnahmekapillarcn 202 und den Faserbcrcichen i 101 gleich.

Fig. 13 zeigt als Transporteinrichtung einen Brükkenlaufkran 13, der einem verkleinerten Brückcnlaufkran für industrielle Zwecke vollkommen ähnlich ist. Der Brückenlaufkran ist quer zur Vorrichtung (Pfeile

1304. Fig. 2 und 13) und längs der Vorrichtung (Pfeile r\

1305, F i g. 1 und 13) beweglich. Er ist mit einem motorisierten Hebe- und Senksystem 1302 mit magnetischen Greifern 1303 ausgestattet, die sich in Richtung der Pfeile t306 (F i g. 1 und 13) heben und senken können. Alle senk.echten und waagerechten Bewegungen werden jo von einem Computer gemäß einem im allgemeinen mittels Software realisierten Programm gesteuert.

In F i g. 14 ist eine Laminarströmungskammcr 14 dargestellt, die wahlweise anstelle eines normalen Wippbeckens 2001, 2002, 2003 (Fig. 20) verwendet werden kann. Bei Anwendung der Laminarslrönvjngskümmcr 14 erfolgt die Auswaschung durch Laminarströmung einer Flüssigkeit, die bei 1410 eintritt und bei 1411 austritt. Die Laminarströmungskammer 14 ist mit einem Deckel 1413 versehen, der mit Weichcisenteilcn 1414 für den Brückcnlaufkran ausgestattet ist. Der Strcifcnträgerrahmen 5 mit dem befestigten Streifen 6 wird von der Laminarströmung umspült, die von einer pcristaltischcn Pumpe 18 bekannter Art (Fig. 18) erzeugt wird. Die Laminarströmungskammcr 14 ermöglicht eine größere Leistungsfähigkeit sowohl hinsichtlich der Färbung als auch der Entfärt'ing sowie hinsichtlich des Auftragens von besonderen Stoffen (/. B. reaktionsfähigen Schichten. Immunschichten oder Nährböden für Kulturen) auf den Streifen. Der Waschvorgang ist dadurch verbessert, v> daß ständig frische Flüssigkeit zugeführt wird. Hs ergeben sich außerdem eine bedeutende Ersparnis an Reagenzien für die Färb- und Waschvorgänge und die Möglichkeit der Verwendung teurer Flüssigkeiten und Reagenzien, die dadurch zurückgewonnen werden können, vi daß sic in die Laminarströmungskammcr eingeführt und dann zurückgeführt werden.

Fig.20 zeigt eine Schüttelgruppc 20, die aus einem Motor 2006 besteht, der die drei kippbecken 2001,2002 und 2003 schüttelt, die auf dem Zapfen 2005 angebracht to sind und Färbe- und Entfärbungsmittel enthalten.

Eine ausziehbare Kassette 25 (F i g. 1 und 15) ermöglicht die Montage und Herausnahme des Prüfungsmaterials. Die Kassette 25 enihäh eine Aulagccbcnc 2501, auf der Sireifenträgcrrahmcn 5 mit daran befestigten Strci- μ fen 6 angeordnet sind, eine Hrwärmungszonc 2502 mit Glasplatten 903 für die Aufnahme abgeschnittener Streifen. Serumablageeinrichtungen II und das Filter 27 (Fig. 17) zum Trocknen der Absetzklingen 1201 cowie Küvettensätze 1.

Das Schneiden der Streifen wird in der Erwärmungszone 2502 der Kassette 25 durchgeführt. In der Vorrichlung ist ferner ein Waschbecken 26 (F i g. 2 und 16) für die Absetzklingen 1201 vorgesehen.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende:

Für eine Reihe von Seruinprobcn wird eine Probe nach der anderen in geeichter und für die Analyse der Gesamtproteine und der fraktionierten Proteine ausreichender Menge mittels einer einzelnen oder mehr als einer automatischen Präzisions-Mikropipette 16 in eine Reihe von Schalen 102. die sich in einer Reihe von Küvctlen 101 eines Küvettensatzes 1 befinden, eingeführt. Eine Reihe von Eninahmekapillaren 202 entnimmt aus jeder Schale 102 eine bestimmte und konstante, für die Analyse der fraktionierten Proteine ausreichende Serü~itMcrigc, wobei eine für die Analyse der Gesarntproleine erforderliche und ausreichende Serummenge in der Schale verbleibt. Da die Entnahmeeinrichtung 2 mit Eiscntcilen 201 versehen ist. ermöglicht sie dem Brükkcnlaufkran 13 durch die magnetischen Greifer 1303 das Heben der Entnahmeeinrichtung und ihren Transport zuerst zu den Schalen 102 zur Einführung der Entnahmekapillaren 202 in die Schalen und dann auf die Serumablagceinrichtung 11, die erhöhte Faserbereiche 1101 aufweist, auf die das in den Entnahmekapillaren 202 enthaltene Serum abgelegt wird.

Nach der Entnahme durch die Entnahmekapillaren 202 wird der Küvettensatz 1 mit einem von der Dosierpumpe abgegebenen bestimmten Volumen des Reagens aus der Kapillare 190 überflutet. Durch die Zufuhr des Reagens aus der Kapillare 1901 wird die in der Schale 102 enthaltene Probe austreten gelassen und in der Küvette 101 vermischt. Zu diesem Zweck wird die Kapillare 1901 zuerst auf die Mitte der Schale 102 und dann in den unteren Teil 103 jeder Küvette gerichtet. Diese Bewegung wird dadurch möglich, daß die Kapillare 1901 an dem Arm 2106 angebracht ist, der sich in Richtung der Pfeile 2104 verschiebt. Während dieser Bewegung wird sich der an den Führungen 304 angebrachte photometrischc Fühler 3 nicht in Richtung der Pfeile 2104 verschoben. Nach dem Einführen des Reagens in eine Küvette 101 wird die Kapillare 1901 durch den Wagen 21, der sich nun in Richtung der Pfeile 2105 verschiebt, um einen Schritt zu der nächstfolgenden Küvette verschoben, wobei auch der photometrische Fühler 3 verschoben wird.

Nach der Reaktion der Serumprobe mit dem Reagens analysiert der photometrische Fühler 3 (Fig. 1 und 3) den Analysenraum 103 mittels der Lampe 301 des Intcrferenzfillcrs 302 und des optischen Anzeigers 303.

Ein Slrcifenträgcrrahmcn 5 mit dem daran befestigten Streifen 6, in dessen Löcher 601 die Zapfen 501 eingeführt sind, wird auf der Auflagccbcne 2501 angeordnet.

Der Brückcnlaufkran 13 erfaßt den Deckel 808 einer der Anfeuchtkammern 8 mittels der Eisenteile 804 und legt ihn auf den Deckel 808 der danebenliegenden Anfeuerkammer.

Anschließend erfaßt der Brückenlaufkran 13 den Streifenträgerrahmen 5 mit dem daran befestigten Streifen 6 und setzt ihn auf die senkrechten Stäbchen 802 ab.

Der Brückenlaufkran 13 erfaßt nun mittels der Eisenteile 1202 die Absetzeinrichtung 12, bringt sie über die Scrumabiagccinrichtung 11 mit den erhöhten Faserbercichen 1101 und entnimmt mittels der Absetzungen

1201 das Serum, mit dem clic Faserbcrcichc gclriinkt sind.

Der Hrüekcnlaufkran 13 bringt dann die Absetzeinrichtung 12 über den in dor Anfeuclilkamnicr 8 bereits auf den Stäbchen 802 aufliegenden Streifen 6 und setzt die Scrumprobc" mittels der Absetzklingen 1201 ab. Danach wird die Absclzcinrichtung 12 in Ruhestellung gebracht, und der Deckel 808 wird wieder auf die Anfcuchtkammer 8 gelegt: eine Pufferlösung wird mit der Pumpe 18 eingeführt, und die vom Spannungsstabilisa- κι tor 17 kommende Spannung wird an die Elektroden gelegt, bis die clcktrophorctische Wanderung beendet ist.

Nach der elektrophoretischcn Wanderung wird der Deckel 808 durch den Brückenlaiifkran 13 erfaßt und r> erneut auf den Deckel der dancbcnlicgcnden Anfcuchtkammer gelegt.

Der Brückenlaufkran 13 entnimmt aus der Anlcuchtkammer 8 den Streifenträgerrahmen 5 mit dem daran befestigten Streifen 6. auf dem die Protcinfraklionie- _>n rung bereits erfolgt ist, transportiert ihn in das erste Becken 2001 zur Färbung, holt ihn dann wieder heraus und transportiert ihn in das zweite Becken 2002 /ur Entfärbung und schließlich in das dritte Becken 2003 für die letzte und endgültige Entfärbung. Ein in Fig. 20 gc- r> zcigtes Kippsystem erleichtert die Färbung und Entfärbung. Wahlweise können alle Färbungs- und Entfärbungsvorgänge in der Laminarströmungskammcr 14 durchgeführt werden.

Nunmehr wird der Streifenrahmenträger 5 mit dem in darauf befestigten Streifen 6, auf dem die Proteinfraktionierung, die Färbung und Entfärbung vollzogen wurden, vom Brückenlaufkran 13 in die Erwärmungs/.one 25C2 der ausziehbaren Kassette 25 (Fig. 1 und 15) gebracht.

Hier wird der Streifen durch die kombinierte Wirkung der zwei Messer 901 und der Druckwalze 902 (Fig.9) geschnitten und fällt auf die darunterliegende Glasplatte 903, auf die er durch die Druckwalze 902 aufgewalzt und angeklebt wird und sich dadurch vom -to Streifenträgerrahmen 5 trennt, der dann vom Brüekenlaufkran 13 entfernt wird.

Unter der Glasplatte 903 strömt über eine eigens dafür vorgesehene öffnung der Erwärmungszone 2502 Warmluft, wodurch das l.ichtdurehlässigmachcn des v> Streifens 6 beschleunigt wird. Anschließend wird das von der auf dem Wagen 21 angebrachten Lampe 2101 ausgestrahlte monochromatische Licht durch den Streifen hindurchtreten gelassen und trifft dann über den Interferenzfilter 2103 auf den optischen Anzeiger 2102 ^r>o auf.

Der Wagen 21 führt die nötigen Verschiebungen durch, wobei eine Einrichtung 2104 für die Ablesebewegung der Ableseeinrichtung zum Ablesen der fraktionierten Proteine, die auf dem Streifen aufgezeichnet 5S sind und eine Einrichtung 2105 zur Verschiebung von einer Aufzeichnung auf dem Streifen zur anderen bzw. von einem Streifen zum anderen vorgesehen sind.

Während der Ablesebewegung in Richtung der Pfeile 2104 werden die von der Einrichtung 22 gesammelten ω photometrischen Daten der Datcnverarbeitungscinrichtung 24 zugeführt und dann an den Drucker übermittelt

Der Computer, der zuvor die von einer durch die Bedienungsperson betätigten Tastatur 23 kommenden persönlichen Daten des Patienten, die von dem photometrischen Fühler 3 kommenden Daten der Gesamtproteine und die zuletzt von der auf dem Wagen 21 angebrachten Ablcseeinrichlung kommenden Daten der fraktionierten Proteine gespeichert hai. vorarbeitet, ordnet und druckt nun die Aiialyscnwerlo. in klinisch verwertbare Form.

Am linde der Vorgänge werden die Absolzkliiigen 1201 im Waschbecken 26 gewaschen und auf dom Filter 27 getrocknet, und /war immer mil I lilfc der Transporlbowegungeiulos llrückcnlaufkrans 13.

I lier/.u 5 Blatl Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Analyse von Proteinen durch Elektrophorese mit mindestens einem Elcktrolytbad und einem Träger für die Elektrophorese mit mindestens einem Streifen aus Celluloseacetat, gekennzeichnet durch