DE3335641A1

DE3335641A1 - Verduennungspipettiergeraet

Info

Publication number: DE3335641A1
Application number: DE19833335641
Authority: DE
Inventors: Toshimi Kadota; Shigeki Kyoto Matsui; Jugoro Suzuki
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1982-11-30
Filing date: 1983-09-30
Publication date: 1984-05-30
Also published as: GB2132346A; GB8325957D0; GB2132346B; JPS643061Y2; JPS5984453U; DE3335641C2

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verdünnungspipettiergerät, und zwar betrifft die Erfindung insbesondere ein Verdünnungspipettiergerät zum Verteilen einer Flüssigkeitsprobe jeweils in kleinen Volumina auf eine Mehrzahl von Reaktionsrohren bzw. -röhrchen jeweils zur Verdünnung. Das Verdünnungspipettiergerät nach der Erfindung ist beispielsweise als ein Element für ein klinisches chemisches Analysiergerät brauchbar, das eine Anzahl von Reaktionen bei einer kleinen Menge einer Flüssigkeitsprobe ausführen muß, wie. beispielsweise beim Serum eines warmblütigen Tieres, einschließlich eines Menschen.

Es ist bereits ein Verdünnungspipettiergerät 1, wie es in Figur 1 gezeigt ist, verwendet worden, und ein solches Verdunnungspxpettiergerät ist beispielsweise im Simadzu Review, Band 38, Nr. 2, Seiten 99 bis 111 (1981) beschrieben. In dem Pipettiergerät 1 wird eine Flüssigkeitsprobe S aus einem Probenbecher 9 in eine Probensonde 3 gesaugt, und zwar mittels des Saugvorgangs, der von einer Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe 6 von kleinem Durchmesser bewirkt wird, während ein erstes Schaltventil 5 in eine normalerweise geschlossene Position gedreht ist; diese normalerweise geschlossene Position ist in den Figuren der Zeichnung mit .NC bezeichnet. Beim Verteilen der Flüssigkeitsprobe S wird die Probensonde 3 zu einem Reaktionsröhrchen 10 bewegt, und dann wird ein Verdünnungsmittel D mittels des Saugvorgangs der Tauchkolbenpumpe 6 durch eine Verdünnungs.mittelsonde 2 angesaugt, während das erste Schaltventil 5 in einer normalerweise geöffneten Position ist; diese normalerweise ge- öffnete Position ist in den Figuren der Zeichnung mit NO bezeichnet. Dann wird das Verdünnungsmittel D durch den Entladevorgang der Tauchkolbenpumpe 6 zu der Probensonde 3 geleitet, so daß dadurch die in der Probensonde 3 befindli-

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ehe Probe S herausgedrückt wird/ wozu das erste Schaltventil 5 in die normalerweise geschlossene Position gedreht wird. Das Verdünnungsmittel D wird dann mittels des Saugvorgangs einer Plunger- bzw'. Tauchkolbenpumpe 8 von großem Durchmesser durch eine Verdünnungsmittelabgabesonde 4 zugeführt, wozu ein zweites Schaltventil 7 in die normalerweise geöffnete Position gedreht wird, sowie durch den nachfolgenden Entladevorgang der Tauchkolbenpumpe 8, wozu das zweite Schaltventil 7 in die normalerweise geschlossene Position gedreht wird. Üblicherweise ist die Verdünnungsmittelabgabesonde 4 benachbart der Probensonde 3 vorgesehen, so daß die Verdünnungsmittelflüssigkeit D, die von der Sonde 4 abgegeben wird, zu der Sonde 3 fließt, damit kein Tröpfchen der Probe S am Spitzenende bzw. am Austrittsende der 'Probensonde 3 hängen bleibt.

In dem Falle des Verteilens der Probe S auf eine Mehrzahl von Reaktionsröhrchen 10, 10 ... muß zunächst eine große Menge der Probe S in die Probensonde 3 eingesaugt werden.

Jedoch erfordert es eine beträchtlich lange Zeit, eine solche große Menge an Flüssigkeit in ein konventionelles Pipettiergerät einzusaugen, da der Plunger- bzw. Kolbendurchmesser der Pumpe 6 klein und infolgedessen ein langer Kolbenhub erforderlich ist. Obwohl die Einsaugzeit dadurch verkürzt werden kann, daß man den Kolbendurchmesser zur Verminderung des Kolbenhubs vergrößert, führt das zu einer Verminderung der Genauigkeit des Verteilungsausstoßes der Probe bzw. zu einer Verminderung der Genauigkeit der verteilten ausgestoßenen Probenmengen.

Kurz zusammengefaßt soll demgemäß mit der Erfindung die vorgenannte Schwierigkeit betreffend die Einsaugzeit überwunden werden, d.h. es soll die Saugzeit verkürzt werden, ohne daß die Genauigkeit des Verteilungsausstoßes einer Flüssigkeitsprobe bzw. die Genauigkeit der bei der Verteilung jeweils ausgestoßenen Flüssigkeitsprobenmengen vermindert wird.

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Mit der Erfindung wird ein Verdünnungspipettiergerät zur Verfügung gestellt, das folgendes umfaßt: eine Verdünnungsmittelansaugsonde; eine Probensonde zum Ansaugen und Abgeben einer Flüssigkeitsprobe; eine Verdünnungsmittelabgabesonde, die benachbart der Probensonde vorgesehen ist; eine Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe mit kleinem Plunger- bzw. Kolbendurchmesser, die durch eine erste Umschalteinrichtung wahlweise mit der Verdünnungsmittelansaugsonde oder der Probensonde verbunden werden kann; und eine Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe mit großem Plunger- bzw. Kolbendurchmesser, die mittels einer zweiten Umschalteinrichtung wahlweise mit der Verdünnungsmittelansaugsonde, der Probensonde oder der Verdünnungsmittelabgabesonde verbunden werden kann.

Obwohl keine besondere Beschränkung auf spezifische Werte für große und kleine Durchmesser der Plunger bzw. Kolben besteht, hat die große Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe generell einen Plunger- bzw. Kolbendurchmesser, der wenigstens um den Faktor /2 größer als der Plunger- bzw. Kolbendurchmesser der kleinen Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe ist.

Nachstehend wird der Begriff Plungerpumpe als Abkürzung für "Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe" und der Begriff Plunger als Abkürzung für "Plunger bzw. Kolben" benutzt. 25

Die Erfindung sei nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer Ausführungsform eines konventionellen Verdünnungspipettiergeräts;

Figur 2 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform eines Verdünnungspipettiergeräts gemäß der Erfindung;

Figur 3 eine Vorderaufrißansicht, die eine Ausführungsform eines Plungerantriebsmechanismus veranschaulicht;

Figur 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A¹ in Figur 3;

Figur 5 eine Querschnittsansicht längs der Linie B-B¹ in Figur 3;

Figur 6 eine Vorderaufrißansicht eines Riemens; ·

Figur 7 ein Zeitablaufdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs des in Figur 2 gezeigten Verdünnungspipettiergeräts veranschaulicht;

Figur 8 eine schematische Darstellung, die ein Beispiel eines automatischen klinischen Analysiergeräts veranschaulicht, das ein Verdünnungspipettiergerät nach der Erfindung aufweist;

Figur 9 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung, die in Verbindung mit dem Analysiergerät der Figur 8 verwendet werden kann; und

Figur. 10 eine schematische Darstellung, welche den Gesamtaufbau des Analysiergeräts der Figur 8 veranschaulicht.

Nachdem bereits weiter oben anhand der Figur 1 ein Verdünnungspipettiergerät nach dem Stande der Technik erläutert worden ist, sei nun anhand der Figur 2 ein Verdünnungspipettiergerät 11 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, das in dieser Figur dargestellt ist, näher erläutert. In diesem Verdünnungspipettiergerät 11 sind unter anderem eine Verdünnungsmittelansaugsonde 2, eine Probensonde 3, eine Verdünnungsmittelabgabesonde 4, ein erstes

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Umschaltventil 5 und eine Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser vorgesehen, die jeweils den gleichen Aufbau wie die entsprechenden Teile bzw. Baueinheiten des in Figur 1 gezeigten konventionellen Pipettiergeräts 1 haben und deshalb mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen sind.

Ein zweites Umschaltventil 12, das sich von demjenigen nach dem Stande der Technik unterscheidet, umfaßt zwei Dreiweg-'umschaltventile 12a, 12b. Kurz gesagt, funktionieren die beiden Ventile als ein Vierwegumschaltventil, das die Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser wahlweise mit der Verdünnungsmittelansaugsonde 2, der Verdünnungsmittelabgabesonde 4 oder der Probensonde 3 verbindet, und zwar mittels einer Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser.

Das Verdunnungspipettiergerat 11 ist in dieser Ausführungsform speziell so ausgebildet, daß es in Verbindung mit einem biochemischen Analysiergerät verwendet werden kann, wobei der Plungerdurchmesser der Pumpe 8 von großem Durchmesser zum Beispiel auf 4 mm bis 6 mm festgesetzt wird, während der Plungerdurchmesser der Pumpe 13 von kleinem Durchmesser in den meisten Fällen zum Beispiel auf 1 mm bis 2 mm festgesetzt wird.

Es sei nun auf eine spezielle Ausfuhrungsform zur Erläuterung Bezug genommen, in welcher der Plungerdurchmesser der Pumpe 8 die Größe von 5,05 mm hat, während der Plungerdurchmesser der Plungerpumpe 13 den Wert von 1,60 mm besitzt.

Die Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser ist mit dem ersten Umschaltventil 5 verbunden, und sie ist außerdem mittels des zweiten Umschaltventils 12 mit der Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser verbunden.

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Der Plunger jeder der Plungerpumpen 8 und 13 kann dadurch angetrieben werden, daß die Drehung eines Schrittmotors auf eine Schraubenspindel übertragen und die Drehbewegung der Schraubenspindel mittels einer damit in Eingriff stehenden Mutter in eine Linearbewegung eines sich bewegenden Teils umgewandelt wird, das seinerseits mit dem Plunger gegenseitig verriegelt ist. Da jedoch ein Antriebsmechanismus 20, wie er in den Figuren 3 bis 6 gezeigt ist, zu einem nur kleinen Rücklauf bzw. Totgang führt, kann damit eine genaue Verschiebung des Plungers erzielt und demgemäß die Genauigkeit des Ausstoßes des Verdünnungspipettiergeräts 11 verbessert werden.

Der in den Figuren 3 bis 6 gezeigte Antriebsmechanismus sei nun als Antrieb für die Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser näher erläutert, obwohl die Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser völlig in der gleichen Weise angetrieben werden kann,

Der in den Figuren 3 bis 6 gezeigte Plungerantriebsmechanismus 20 umfaßt folgendes: einen Zylinder 24, der an einer Drehwelle 23 eines Schrittmotors 22 befestigt ist; einen Riemen 26, der an einem Teil desselben mit einer Schraube 25 an der Oberfläche des Zylinders 24 befestigt und so um denselben herumgewickelt ist, daß er sich nicht überlappt; ein sich bewegendes Teil 33, das verschieblich zwischen gegenüberliegenden Führungsnuten 31, 32 in Führungsteilen 29, 30 gehalten wird und an dessen beiden Enden der Riemen 26 mit Schrauben 27, 28 befestigt ist; und einen Plunger 34, der an einem Ende des sich bewegenden Teils 33 entlang der Vorschubrichtung desselben angebracht ist und sich hin- und herbewegt, während er innerhalb der Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser abgedichtet ist.

Der Riemen 26 ist vorzugsweise aus einer dünnen Platte von ; rostfreiem Stahl hergestellt, die eine Dicke von etwa 50

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bis 100 μΐη hat, und er weist einen ausgedehnten breiten Teil 26a auf, der ein langgestrecktes Loch 36 hat, sowie einen ausgedehnten schmalen Teil 26b, der in dem langgestreckten Loch "36 aufgenommen werden kann, und zwar zum Beispiel in der in Figur 6 gezeigten Weise derart, daß der Riemen 36 ohne Überlappung um die Oberfläche des Zylinders 24 gewickelt werden kann. Der Riemen 26 wird dadurch um die Oberfläche des Zylinders gewickelt, daß er an einer öffnung 37, die im mittigen Teil desselben ausgebildet ist, mittels einer Schraube 25 an der Oberfläche des Zylinders 24 befestigt wird, und daß der ausgedehnte schmale Teil 26b herumgewickelt wird, während dieser Teil durch das langgestreckt te Loch 36 in dem ausgedehnten breiten Teil 26a hindurchge-■ steckt wird, so daß sich die beiden Enden miteinander kreuzen, bzw. durchsetzen, wie in Figur 3 gezeigt ist, und daß ferner ein Ende des ausgedehnten breiten Teils 26a an der Öffnung 38, die sich an einem Ende desselben befindet, mit einer Schraube 27 an der oberen Oberfläche, die sich auf einem Ende des sich bewegenden Teils 33 befindet, befestigt wird, während das andere Ende des ausgedehnten schmalen Teils 26b an der darin ausgebildeten öffnung 39 mit einer Schraube 28 an der rückwärtigen Seite des anderen Endes des sich bewegenden Teils 33 befestigt wird (siehe insbesondere die Figuren 3 und 4). Um einen Schlupf zwischen dem Riemen '25 26 und dem Zylinder 24 während der Drehung des Schrittmotors 22 auszuschalten und so die Genauigkeit des Plungerantriebsmechanismus 20 zu verbessern,.ist eine Blattfeder 40 in einer Bogenform um das andere Ende des sich bewegenden Teils 33 herum bzw. an dem anderen Ende des sich bewegenden Teils 33 angebracht, und der ausgedehnte schmale Teil 26b des Riemens 26 ist über die Blattfeder 40 nach der Rückseite des sich bewegenden Teils 33 hin umgewendet, wodurch der Riemen 26 in gewünschter Weise durch die Elastizität der Blattfeder 40 gestreckt werden kann bzw. gespannt wird (siehe die Figuren 3 und 4). Die Position für das Anbringen der Blattfeder 40 ist nicht auf die in der Zeichnung darge-

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stellte Position beschränkt, und außerdem kann anstelle der Blattfeder auch jede andere elastische Einrichtung oder jedes andere elastische Mittel verwendet werden.

Obwohl nach der Erläuterung und Darstellung der Riemen 36 . direkt um den Zylinder 24 herumgewickelt ist, der seinerseits an der Drehwelle 23 des Schrittmotors 22 befestigt ist, wie sich aus dem vorstehenden Ausführungsbeispiel entnehmen läßt, ist es natürlich möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit.des Plungers 34, dadurch einzustellen, daß man eine adäquate Verzögerungseinrichtung, wie beispielsweise einen Temporegulierungs- bzw. -steuerriemen zwischen dem Schrittmotor 22 und dem Zylinder 24, vorsieht. Außerdem ist es, wenn die Arbeitslebensdauer des Riemens 26 zum Zwecke der Erzielung einer besseren Wirtschaftlichkeit der Wartungskosten erhöht werden soll, zu bevorzugen, daß: (a) das Verhältnis der Dicke des Riemens 26 zum Durchmesser des Zylinders 24 so klein wie möglich gemacht wird; (b) die auf den Riemen 26 ausgeübte Belastung vermindert wird; und/oder

(c) ein Photoätzen auf die Profilierungslinie des Riemens 26 und/oder die Stanzlinie für das langgestreckte Loch 36 angewandt wird, um diese so glatt wie möglich zu machen.

In dem vorstehend beschriebenen Plungerantriebsmechanismus 20, in dem das sich bewegende Teil 33 mittels des Riemens 26, der um den Zylinder 24 herumgewickelt ist, durch die Drehung des Schrittmotors 22 hin- und herbewegt wird, ist, da die Kraft des Riemens 26, die auf das sich bewegende Teil 33 ausgeübt wird, mit der Bewegungsrichtung des Teils 33 fluchtet, der Drehmomentübertragungswirkungsgrad im Vergleich mit dem üblichen Fall verbessert, und der Schrittmotor 22 f der für die Betätigung der Plungerpumpe erforderlich ist, kann eine verminderte Abmessung bzw. Leistung haben. Weiter ist die Genauigkeit des Antriebs des Plungers verbessert.

Es sei nun der Betrieb des Verdünnungspipettiergeräts 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Figur 7 näher erläutert, und zwar in der Reihenfolge der aufeinanderfolgenden Zeitpunkte bzw. -Intervalle, die durch die Symbole (a) bis (n) repräsentiert werden, welche sich im untersten Teil des Zeitablaufdiagramms der Figur 7 befinden. Der Betrieb wird durch die Steuerschaltung 14 ausgeführt bzw. gesteuert.

(a) Das Verdünnungspipettiergerät 11 ist in einer Bereitschaftsposition. Die Probensonde 3 und die Verdünnungsmittelabgabesonde 4 werden mittels eines bekannten Bewegungsmechanismus 15 in Positionen gehalten, in denen ihre Spitzenenden in der Luft sind. Alle Strömungskanäle sind mit dem Verdünnungsmittel D gefüllt.

(b) Mittels der Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser wird ein wenig Luft in das Spitzenende der Probensonde 3 gesaugt, was notwendig ist, um eine Vermischung des vorher in die Probensonde 3 eingefüllten Verdünnungsmittels D und der nachfolgend einzusaugenden Probe S zu vermeiden.

(c) Die Probensonde 3 wird durch den Bewegungsmechanismus 15 in die Probe S eingetaucht.

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(d) Die Probe S wird mittels der Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser in die Probensonde 3 eingesaugt. In einem speziellen Beispiel wird der Plunger 44 der Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser um 20 mm angezogen, und es werden 400 μΐ der Probe S eingesaugt.

(e) Die Probensonde 3 und die Verdünnungsmittelansaugsonde 4 werden mittels des Bewegungsmechanismus 15 zu einem bekannten Sondenreinigungsbecher 16 bewegt.

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(f) Die Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser saugt das Verdünnungsmittel D durch die Verdünnungsmittelansaugsonde 2 an und gibt dasselbe durch die Verdünnungsmittelabgabesonde 4 ab, wodurch die Probe S, soweit eine solche auf der Außenseite der Probensonde 3 abgelagert ist, aus- bzw. weggewaschen wird.

(g) Die Probensonde 3 und die Verdünnungsmittelabgabesonde 4 werden mittels des Bewegungsmechanismus 15 zu einem ersten Reaktionsröhrchen 10 bewegt.

(h) Die Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser saugt das Verdünnungsmittel D in einer vorbestimmten Menge aus der Verdünnungsmittelansaugsonde 2 an und überführt dasselbe dann.zu der Probensonde 3, wodurch die Probe S, die.in die Probensonde 3 eingesaugt worden ist, in einer vorbestimmten Menge an das erste Reaktionsröhrchen 10 abgegeben wird. In einem speziellen Beispiel wird der Plunger 34 der Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser um einen Hub von 7,5 mm hin- und herbewegt, wobei in diesem Hub 15 μΐ Verdünnungsmittel D angesaugt und 15 μΙ Probe S abgegeben werden. Andererseits saugt währenddessen die Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser das Verdünnungsmittel D von der Verdünnungsmittelansaugsonde 2 an und gibt dann dasselbe von der Verdünnungsmittelabgabesonde 4 her ab, so daß dadurch das Verdünnungsmittel D in das erste Reaktionsröhrchen 10 zugeführt wird. In einem speziellen Beispiel wird der Plunger 44 in einem Hub von 2,5 mm hin- und herbewegt, so daß dadurch 50 μΐ des Verdünnungsmittels D abgegeben werden.

(i) Die Probensonde 3 und die Verdünnungsmittelabgabesonde 4 werden mittels des Bewegungsmechanismus 15 zu einem zweiten Reaktionsröhrchen 10 bewegt.

(j) Die gleichen Vorgänge wie im Schritt (h) werden für ein zweites Reaktionsröhrchen 10 wiederholt.

(k) Die gleichen Vorgänge wie in den Schritten (i) und (j) werden für die anderen Reaktionsröhrchen 10, 10, ... wiederholt. In einem speziellen Beispiel wird die Probe beispielsweise über 20 Reaktionsröhrchen verteilt. 5

(1) Die Probensonde 3 und die Verdünnungsmittelabgabesonde 4 werden mittels des Bewegungsmechanismus 15 zum Sondenreinigungsbecher 16 bewegt.

(m) Das Verdünnungsmittel D wird mittels der Plungerpumpe 8 und der Plungerpumpe 13 von der Probensonde 3 abgegeben, damit das Innere der Probensonde 3 ausgewaschen wird.

(n) Die Probensonde 3 und die Verdünnungsmittelabgabesonde 4 werden mittels des Bewegungsmechanismus 15 in ihre Bereitschaftspos iton zurückgebracht.

Wie oben beschrieben, wird das Problem der Erfordernis einer langen Ansaugzeit mit dem Verdünnungspipettiergerät 11 gelöst, da die Probe S mittels der Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser angesaugt wird. Nimmt man an, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Plunger 44 und 34 identisch ist, dann kann die Ansaugzeit auf etwa 1/7 derjenigen des Pipettiergeräts nach dem Stande der Technik vermindert werden. Da das Ausstoßen der Flüssigkeitsprobe S bei der Verteilung durch die Plungerpumpe 13 von kleinem Durchmesser ausgeführt wird, wird andererseits die Genauigkeit des Ausstoßes bei der Verteilung nicht vermindert.

In einer anderen Ausführungsform kann das zweite Umschaltventil 12 durch ein Vierwegumschaltventil ersetzt sein.

In einer noch anderen Ausführungsform kann der in Figur 2 dargestellte Kanal 17, anstatt mit einer wahlweisen Position eines Kanals von der Plungerpumpe 13 kleinen Durchmessers verbunden zu sein, mit einer wahlweisen Position

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eines Kanals von der Plungerpumpe 13 kleinen Durchmessers zu der Probensonde 3 verbunden sein, weil es nur erforderlich ist, daß die Plungerpumpe 8 von großem Durchmesser und die Probensonde 3 eventuell mittels des zweiten ümschaltventils 12 miteinander verbunden werden können, üed.och ist die Verbindung, wie sie in dem oben dargestellten Verdün- ■ nungspipettiergerät 11 gezeigt ist, am meisten zu bevorzugen, damit .in wünschenswerter Weise Luft abgegeben werden kann, die unbeabsichtigt in den Kanal eingeführt worden ist.

Die Figuren 8 und 9 zeigen einen Teil eines automatischen klinischen'Analysiergeräts 50, das so ausgebildet ist, daß damit die biochemischen Komponenten im Serum, Plasma oder Urin bestimmt werden können, und dieses Analysiergerät 50 weist ein Verdünnungspipettiergerät 51 in einer Ausführungsform der Erfindung auf.

Das Verdünnungspipettiergerät 51 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau und die gleichen Baueinheiten wie das Verdünnungspipettiergerät 11 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, so daß demgemäß die entsprechenden Teile und Baueinheiten mit den gleichen Bezugszeichen wie bei dem Pipettiergerät 11 versehen sind.

Bei der Benutzung des automatischen klinischen Analysiergeräts 50 gibt eine Bedienungsperson Proben, die gemessen werden sollen, wie beispielsweise Seren bzw. Blutproben, die von einer Mehrzahl von Patienten abgenommen worden sind, in Probenbecher 9, 9', ..., die sich jeweils auf einem Drehtisch 52 befinden, und diese Bedienungsperson gibt außerdem einen Identifizierungskode für die jeweilige Probe und die spezifischen Punkte für die auszuführende Analyse über eine Tastatur 62 ein.

Ein Rechner 61 betätigt die Steuereinrichtung 63 für den Bewegungsmechanismus 15, die Steuereinrichtung 64 für die

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Umschaltventile 5 und 12, sowie die Steuereinrichtung für die Antriebsmechanismen 20 und 20', damit die Probe in dem Probenbecher 9 und das Verdünnungsmittel D auf die Reaktionsröhrchen 10, 10, ... verteilt wird. Dann wird ein Reaktionsröhrchenbewegungsmechanismus 53 durch die relevante Steuereinrichtung 66 betätigt, so daß dadurch die Reaktions-. röhrchen 10, 1O₇ ... gerade unter einen Reagenzinjektor 54 bewegt werden. In diesem Augenblick wird der Reagenzinjektor 54 durch die relevante Steuereinrichtung 67 betätigt, so daß er das jeweilige Reagens, das jedem der Untersuchungspunkte entspricht, in jede der Proben in den Reaktionsröhrchen 10, 10, ... injiziert. Nach dem Vergehen einer vorbestimmten Periode bzw. Dauer an Reaktionszeit wird der Reaktionsröhrchenbewegungsmechanismus 53 erneut betätigt, so daß er nun die Reaktionsröhrchen 10/ 10, ... gerade unter eine Detektionssonde 55 bewegt. Dann wird die Detektiönssonde 55 mittels der relevanten Steuereinrichtung 68 betätigt, so daß sie aufeinanderfolgend die Flüssigkeit aus den Reaktionsröhrchen 10, 10, ... heraussaugt, wodurch das Analyseergebnis mittels der Benutzungs des absorptiometrischen Verfahrens oder eines anderen Verfahrens erhalten wird. Das auf diese Weise erhaltene Ergebnis der Analyse wird zum Beispiel auf einer Kathodenstrahlenröhren-Sichtwiedergabe wiedergegeben oder über einen Drucker 70 ausgedruckt.

Die gleichen Vorgänge, wie sie vorstehend beschrieben sind, werden für die Untersuchung hinsichtlich analytischer Punkte bzw. Gegenstände ausgeführt, bezüglich deren die je-, weiligen Proben untersucht werden sollen, welche in die Probenbecher 9', 9", ... eingegeben worden sind.

Beispiele für Punkte bzw. Gegenstände der Analyse umfassen Alkaliphosphatase, Amyläse _f Urinesterase etc.

Die Figur 10 zeigt einen Gesamtaufbau der automatischen klinischen Analysiereinrichtung 50. Es werden nachstehend

. jedoch nur die gegenüber den vorherigen Figuren in Figur 10 neu dargestellten Elemente nachstehend näher erläutert.

Verschiedene Arten von Reagenzien R, R, ..., die in einem Reagenzienaufbewahrer 71 aufbewahrt sind, werden mittels einer Verteilungspumpe 72 zu dem Reagenzinjektor 54 zugeführt. Mit 84 ist ein Injektor zum Zuführen von reinem Wasser oder Detergens C bezeichnet. 73 ist ein Rührer. Die Temperatur von jedem der Reaktionsröhrchen 10, 10, ... wird mittels eines Wasserbads T gesteuert, das eine konstante Temperatur hält und mittels eines Heizers 76, einer Heizer-Steuereinrichtung 74 und einer Wasserpumpe 75 betrieben • wird. Die Flüssigkeit wird, nachdem die erforderliche Reaktion vollständig ausgeführt worden ist, durch die Detektionssonde 55 angesaugt und zu einer Strömungszelle 77 in einem Photometer 78 transportiert und dann analysiert. Die übrige Flüssigkeit in jedem der Reaktionsröhrchen 10, 10... wird in einen Abfallflüssigkeitsbehälter 79 geleitet. Dann werden die geleerten Reaktionsröhrchen 10, 10, ... mittels einer Wäscherdüse 80 gewaschen und mit Heißluft, die von einem Kanal 81 herkommt, der ein Gebläse 82 und einen Heizer 83 hat, getrocknet.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern sie läßt sich im Rahmen des Gegenstands der Erfindung, wie er in den Ansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er den gesamten Unterlagen zu entnehmen ist, in vielfältiger Weise abwan-30· dein und ausführen.

Claims

KRAUS &'WEISERT

PATENTANWÄLTE

UND ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-1N Θ. AN N EKÄTE WEISERT DIPU-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFON 08 9/79 70 77-79 70 78 ■ TELEX O5-21215 6 kpat d

TELEGRAMM KRAUSPATENT

3978 JS/an

SHIMADZU CORPORATION Kyoto-/ Japan

Verdünnungspipettiergerät

PATENTANSPRÜCHE

Verdünnungspipettiergerät, umfassend eine Verdünnungsmittelansaugsonde, eine Probensonde zum Ansaugen und Abgeben einer Flüssigkeitsprobe und eine Verdünnungsmittelabgabesonde/ die benachbart der Pröbensonde vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe (13) mit kleinem Plunger- bzw. Tauchkolbendurchmesser, die mittels einer ersten Umschalteinrichtung (5) wahlweise mit der Verdünnungsmittelansaugsonde (2) oder der Probensonde (3) verbindbar ist, und eine Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe (8) mit großem Plunger- bzw. Tauchkolbendurchmesser, die mittels einer zweiten Umschalteinrichtung (12) wahlweise mit der Verdünnungsmittelansaugsonde (2), der Probensonde (3) oder der Verdünnungsmittelabgabesonde (4) verbindbar ist.

2. Verdünnungspipettiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Umschalteinrichtung (5) ein Dreiwegumschaltventil umfaßt oder ist.

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3. Verdünnungspipettiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet / daß die zweite Umschalteinrichtung (12) ein Vierwegumschaltventil umfaßt oder ist.

4. Verdünnungspipettiergerät nach Anspruch 1,. dadurch" gekennzeichnet, daß die Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe (13) mit kleinem Plunger- bzw. Tauchkolbendurchmesser und die Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe (8) mit großem Plunger- bzw. Tauchkolbendurchmesser mit je einem Plunger- bzw. .Tauchkolbenantriebsmechanismus (20/20') versehen ist, von denen jeder folgendes umfaßt: einen drehbaren Zylinder (24), einen Riemen, einen Gurt, ein Band o. dgl. (26), der bzw. das um die Oberfläche des Zylinders (24) herumgewickelt ist, während er bzw. es teilweise befestigt und so angeordnet ist, daß er bzw. es nicht überlappt wird bzw. sich nicht überlappt, und' ein verschieblich bewegbares Teil (33), das an den beiden Enden des Riemens, des Gurtes, des Bandes o.dgl. (26) befestigt und mit dem Plunger bzw. Tauchkolben (34) der Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpe (8,13) verbunden ist, wobei das sich bewegende Teil (33) mittels des Riemens, des Gurtes, des Bandes o. dgl. (26), der bzw. das um den Zylinder (24) herumgewickelt ist, durch die Drehbewegung des Zylinders (24) linear hin- und herbewegt wird, so daß dadurch die Plunger- bzw. Tauchkolben (24) der beiden Plunger- bzw. Tauchkolbenpumpen (8, 13) linear hin und her angetrieben werden.

5. Verdünnungspipettiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen, der Gurt, das Band o.dgl. (26) einen breiten Breitenteil (26a), der ■ ein langgestrecktes Loch (36) hat, und einen schmalen Breitenteil (26b), der in dem langgestreckten Loch (36) aufnehmbar ist, umfaßt, und daß der schmale Breitenteil (26b) um die Oberfläche des Zylinders (24) herumgewickelt ist, während er in das langgestreckte Loch (36) in dem breiten breiten Teil (26a) eingefügt ist.

6, Verdünnungspipettiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen, der Gurt,· das Band o.dgl. (26) in einem gestreckten Zustand an dem sich bewegenden Teil (33) mittels einer elastischen Einrichtung oder eines elastischen Mittels (40) angebracht ist.

7, Verdünnungspipettiergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische. Einrichtung oder das elastische Mittel (40) eine Blattfeder umfaßt oder ist, die an einem Ende des sich bewegenden Teils (33) angebracht ist.

8, Verdünnungspipettiergerät nach einem der Ansprüche

1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß es für die Verwendung in einer automatischen klinischen chemischen Analysiereinrichtung (50) vorgesehen ist.