DE3341518C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Testreagens auf eine diagnostische Testkarte - Google Patents

Description

• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das gattungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, daß man das Testreagens mit Hilfe einer an sich bekannten Vorrichtung dosiert, die vordosierte Menge durch eine Kanüle oder ein kanülenähnliches Röhrchen in einen an seinem unteren Ende mit einem feinmaschigen Netz abgedcckten, über dem Netz eine Luftkammer und eine durch die Luftkammer führende Querbohrung aufweisenden und federnd in einer Halterung gelagerten Druckstempel in geringem Abstand vom Netz einführt und den Druckstempel mittels vertikaler Führung auf die zu beschichtende Stelle der Testkarte aufdrückt und durch eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen Stempelträger, massive Druckstempel, die sich durch den Stempelträger erstrecken, Federelemente zwischen der dem zu bedruckenden Objekt zugekehrten Seite des Stempelträgers und dem Druckstempel, und Haltevorrichtungen für die Druckstempel oberhalb des Stempelträgers, wobei jeder Stempel eine sich im wesentlichen senkrecht durch seine Mittelachse erstreckende Bohrung für eine Kanüle oder ein kanülenähnliches Röhrchen, eine Halterung für die Kanüle bzw. das Röhrchen in seinem unteren Teil, eine Luftkammer an seinem unteren Ende und eine Querbohrung (14) durch die Luftkammer aufweist und das untere Ende mit einem feinmaschigen Netz abgedeckt ist.
• Während bisher Dosieren und Verteilen des Testreagens in einem Arbeitsgang erfolgte, werden erfindungsgemäß die beiden Vorgänge voneinander getrennt.
• Das Dosieren erfolgt mit Hilfe eines handelsüblichen Dosiergerätes. Ein besonders geeignetes Dosiergerät ist beispielsweise ein Mehrkanal-Dispensiergerät der Fa.
• Dynatech, das unter der Handelsbezeichnung »Dynadrop«@ auf dem Markt ist.
• Das Verteilen erfolgt dann dadurch, daß man die vordosierte Menge der Testflüssigkeit durch eine Kanüle oder ein kanülenähnliches Röhrchen in einen Druckstempel gibt, der mit einem feinmaschigen Netz abgedeckt ist. Durch Kapillarkräfte im Netz verteilt sich die Flüssigkeit auf der Fläche des Netzes, die damit die Beschichtungsfläche darstellt, d. h. beim Druckvorgang wird die Testflüssigkeit gleichmäßig auf die zu beschichtende Fläche der Testkarte übertragen.
• Dadurch ist man weitestgehend unabhängig von der Konsistenz der Flüssigkeit, d. h. es können sehr dünnflüssige und sehr große Mengen an Substanzen aufgebracht werden. Bei den ersten 2 bis 3 Druckvorgängen kann eine kleine Menge der Testsubstanz auf dem Netz zurückbleiben. Etwa nach dem dritten Druckvorgang ist jedoch die aufzubringende Menge konstant und in der geforderten Genauigkeit. Die Kanüle reicht bis dicht über das Netz. Zweckmäßigerweise sollte der Abstand vom Netz nicht mehr als 1 mm betragen. Bei dichtem Heranführen an das Netz wird der letzte an der Kanülenspitze noch anhaftende Tropfen durch die Kapillarkraft des Netzes aufgenommen. Das Netz sollte fein genug sein, um noch Kapillarwirkung zu entfalten, jedoch nicht so fein, daß die Testflüssigkeit nicht mehr durch das Netz hindurchdringt. Ein zweckmäßiger Maschenweitenbereich liegt etwa zwischen 50 und 350 um.
• Das Netzmaterial kann beispielsweise Kunststoff oder Metall sein. Unmittelbar über dem Netz weist der Druckstempel eine Luftkammer auf, deren Höhe zweckmäßigerweise etwa 1/7 bis 1/9 der Gesamtlänge des Druckstempels ausmachen kann. Dies ist lediglich ein praktischer Wert, der mit der Funktion der Vorrichtung nichts zu tun hat. Die Befestigung des Netzes kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man es auf die Unterfläche der Luftkammerwandung aufklebt oder um die Luftkammerwandung herumbördelt.
• Vorzugsweise weist die Luftkammer einen Stützring auf, der besonders bei einem Kunststoffnetz von Wichligkeit ist. Bei einem Metallnetz kann er zwar auch angebracht sein, um die Planlage des Netzes besser zu gewährleisten, ist jedoch dort nicht unbedingt erforderlich.
• Die Luftkammer ist mit einer Querbohrung versehen, die der Belüftung bzw. dem Druckausgleich über dem Netz dient, wodurch ein Spritzen und Rücksaugen verhindert wird und ein sauberes Druckbild entsteht. Bei der Ausführungsform mit Stützring dient diese Querbohrung gleichzeitig der Verbindung der durch den Stützring entstehenden äußeren ringförmigen und inneren kreisförmigen Kammer.
• Der bzw. die Druckstempel sind federnd in einem Druckstempelträger gelagert, d. h. sie erstrecken sich durch diesen Träger hindurch, wobei die Federelemente sich zwischen der Unterseite des Stempelträgers und dem nach unten zur zu bedruckenden Testkarte sich erstreckenden Teil des Druckstempels befinden. Für ein erfolgreiches Funktionieren des Druckvorganges sind diese Federelemente erforderlich. Sie können beispielsweise aus einem oder mehreren Gummiringen oder einer Spiralfeder bestehen.
• An dem sich durch den Stempelträger nach oben erstreckenden Teil des Druckstempels befinden sich Haltevorrichtungen, die verhindern, daß der Druckstempel durch den Träger hindurchrutscht. Dabei kann es sich beispielsweise um Stecksicherungen handeln.
• Die Anzahl an Druckstempeln entspricht der Anzahl an Flächen bzw. Feldern der Testkarte, die mit Testreagentien bedruckt werden sollen. Bei Blutgruppenidentitätskarten sind dies 4, vorzugsweise 6 Felder.
• Um ein Verschieben der Testkarte beim Aufsetzen der Druckstempel oder ein Anheben oder Ansaugen beim Abheben der Druckvorrichtung zu verhindern, muß die Testkarte festgehalten werden. Dies kann per Hand erfolgen. Vorzugsweise erfolgt es jedoch durch sogenannte Niederhalter. In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich deshalb an der Unterseite des Stempelträgers derartige Niederhalter. Um ihre Funktion erfüllen zu können, müssen sie länger sein als die Druckstempel, müssen sich jedoch beim Druckvorgang so verkürzen können, daß die Druckstempel die zu bedruckende Karte erreichen. Sie sind deshalb mit einer Federung ausgerüstet. Zum Niederhalten der Karte ist ein Niederhalter ausreichend, obgleich man ggf. auch mehrere anbringen könnte.
• Die Kanüle wird in eine zentrale Längsbohrung in den Druckstempel eingeführt und durch einen Kanülenschlauch mit dem Dosiergerät verbunden.
• Die Führung der Druckvorrichtung erfolgt vertikal durch Hand oder durch eine entsprechende Apparatur.
• Das Material von Stempelträger und Druckstempel kann Metall oder Kunststoff, zweckmäßigerweise nicht korrosives Metall oder ein resistenter bzw. inerter Kunststoff sein.
• Wie vorstehend ausgeführt, stellte sich das Problem des Bedruckens von Testkarten im Zusammenhang mit nicht saugfähigen Oberflächen. Selbstverständlich können das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung auch auf saugfähige Substrate angewandt werden.
• Nachstehende Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
• Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit eingeschobenen Kanülen und Niederhaltern; Fig.2 einen Aufriß eines einzelnen Druckstempels halb im Schnitt im Stempelträger mit eingeschobener Kanüle; F i g. 3 einen Längsschnitt durch einen Druckstempel; F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Druckstempel; F i g. 5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, eingebaut in eine Druckapparatur.
• F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform mit 6 Druckstempeln (6) und 2 Niederhaltern (13). Die Druckstempel (6) erstrecken sich durch Stempelträger (4) und sind an ihren unteren Enden mit einem Netz (9) abgedeckt. Zwischen Unterseite des Stempelträgers (4) und oberem Ende des Teils des Druckstempels (6), der sich nach unten durch den Stempelträger erstreckt, befinden sich Federelemente (10), bei denen es sich hier um zwei massive Gummiringe handelt. Zwei Niederhalter (13), die mit je einer Spiralfeder ausgestattet sind, sind federnd an der Unterseite des Stempelträgers (4) angebracht und ragen im entspannten Zustand über die Druckstempel (6) hinaus. Auf der Oberseite des Stempelträgers sieht man in den Druckstempel eingeschobene Kanülen (11) und Kanülenschläuche (12), die dem Anschluß an eine (nicht gezeigte) Dosiervorrichtung dienen. Bei Inbetriebnahme wird die gezeigte Vorrichtung an ein Dosiergerät, das das flüssige Testreagens enthält, angeschlossen und in vertikaler Richtung auf die zu bedruckende Testkarte geführt.
• Fig.2 zeigt einen einzelnen Druckstempel (6) mit eingeschobener Kanüle (11), der sich durch Stempelträger (4) erstreckt, mit Federelementen (10) zwischen dem Stempelträger (4) und dem oben stufig ausgebildeten nach unten ragenden Teil des Druckstempels (6). Die Kanüle (11) wird durch Halterung (8) in der Bohrung (16) festgehalten. Am unteren Ende des Druckstempels sind Luftkammern (17), eine durch die Luftkammern führende Querbohrung (14), Netz (9) und Stützring (15) für das Netz zu sehen. Die Kanülenspitze (11a) befindet sich dicht über dem Netz (9). Am oberen Ende des Druckstempels befindet sich Haltevorrichtung (7) für den Druckstempel, die ein Durchrutschen des Stempels durch den Stempelträger verhindert.
• Das obere Ende der Kanüle (11) ist mit einem Kanülenschlauch (12) versehen.
• F i g. 3 zeigt nochmals einen einzelnen Druckstempel (6) ohne eingeschobene Kanüle mit Bohrung (16) für eine Kanüle oder ein kanülenartiges Röhrchen, Halterung (8) für das Röhrchen, Luftkammer (17), Netz (9), Stützring (15) für das Netz und Querbohrung (14) durch die Luftkammern.
• F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf das untere Ende des Druckstempels (6) gemäß F i g. 3 und zeigt die Außenwandung der ringförmigen Luftkammer (17), den Stützring (15) und die innere kreisförmige Luftkammer (17) sowie die Querbohrung (14).
• F i g. 5 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung ähnlich der F i g. 1 bzw. 2, lediglich ohne Niederhalter und mit Tellerfedern als Federelemente (10), eingebaut in eine komplette Druckvorrichtung (1), die Spannplatte (2) und Distanzstücke (3) aufweist, wobei Spannplatte (2) am oberen Ende der Distanzstücke (3) und Stempelträger (4) am unteren Ende derselben mit Hilfe von Innenschrauben (5) befestigt sind. Die Länge der Distanzstücke (3) ist derart, daß zwischen Spannplatte (2) und oberem Ende des Druckstempels (6) genügend Freiraum ist, um die Kanüle nach oben herauszuziehen.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Aufbringen einer definierten Menge eines in einer Flüssigkeit gelösten oder dispergierten Testreagens auf eine bestimmte Fläche einer diagnostischen Testkarte, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß man das Testreagens mit Hilfe einer an sich bekannten Vorrichtung dosiert, die vordosierte Menge durch eine Kanüle oder ein kanülenähnliches Röhrchen in einen an seinem unteren Ende mit einem feinmaschigen Netz abgedeckten, über dem Netz eine Luftkammer und eine durch die Luftkammer führende Querbohrung aufweisenden und federnd in einer Halterung gelagerten Druckstempel in geringem Abstand vom Netz einführt und den Druckstempel mittels vertikaler Führung auf die zu beschichtende Stelle der Testkarte aufdrückt.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Stempelträger (4), massive Druckstempel (6), die sich durch den Stempelträger erstrecken, Federelemente (10) zwischen der dem zu bedruckenden Objekt zugekehrten Seite des Stempelträgers und dem Druckstempel, und Haltevorrichtungen (7) für die Druckstempel oberhalb des Stempelträgers, wobei jeder Stempel eine sich im wesentlichen senkrecht durch seine Mittelachse erstreckende Bohrung (16) für eine Kanüle oder ein kanülenähnliches Röhrchen, eine Halterung (8) für die Kanüle bzw. das Röhrchen in seinem unteren Teil, eine Luftkammer (17) an seinem unteren Ende und eine Querbohrung (14) durch die Luftkammer aufweist und das untere Ende mit einem feinmaschigen Netz (9) abgedeckt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer (17) mit einem Stützring (15) für das Netz (9) versehen ist, wobei sich Querbohrung (14) durch Stützring (15) zur Verbindung der durch letzteren entstehenden kreisförmigen und ringförmigen Kammern erstreckt.
4. 4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelträger (4) mit mindestens einem Niederhalter (13) für die Testkarten versehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge des Druckstempels (6) einschließlich Bohrung (16) und Luftkammer (17) derart ist, daß der Abstand zwischen Kanülenspitze (11a) und Netz (9) höchstens 1 mm beträgt.
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelträger (4) mit vier Druckstempeln (6) versehen ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelträger (4) mit sechs Druckstempeln (6) versehen ist.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen einer definierten Menge eines in einer Flüssigkeit gelösten oder dispergierten Testreagens auf eine bestimmte Fläche einer diagnostischen Testkarte.

   Aus dem DE-GM 80 29 569 ist eine Blutgruppenidentitätskarte aus einer mit Pigmentlackmattierungsschicht versehenen Polyesterfolie bekannt, die auf ihrer Oberfläche auf räumlich voneinander getrennten Feldern festhaftende aufgetrocknete Schichten aus im wesentlichen reinen Antiseren aufweist.

   In der nicht vorveröffentlichten DE-Patentanmeldung P 33 23 645 wird ein diagnostisches Testsystem beschrieben, das ebenfalls aus einer Polyesterfolie besteht, die auf ihrer Oberfläche auf räumlich voneinander getrennten Feldern festhaftende, aufgetrocknete Schichten monoklonaler Antikörper als Testreagens aufweist. Mit diesem Testsystem lassen sich außer Blutgruppenbestimmungen auch andere serologische oder mikrobiologische Tests durchführen. Beiden Testkarten ist gemein, daß ihre Oberflächen aus einem gegenüber den Testreagentien haftfähigen Material bestehen und gegenüber früheren Systemen mit aufgetrockneten Testreagentien den Vorteil besitzen, daß die Testreagentien ohne jegliche haftvermittelnde Zusätze ausgezeichnet haften. Dadurch entfällt ein Haftmittel, wie es bei früheren Karten erforderlich war, und beispielsweise zugegebenes Blut löst beim Verrühren die angetrockneten Reagentien auf, so daß auf das Auflösen mit Wasser verzichtet werden kann und der Test sehr leicht und schnell durchführbar ist. Gleichzeitig ist jedoch die Oberfläche der Testkarten aus einem nicht saugfähigen Material.

   Das Aufbringen der Testreagentien auf dieselben bereitete deshalb bisher gewisse Schwierigkeiten.

   Die Dispersion der Testreagentien ist verhältnismäßig dünnflüssig, und es muß eine relativ große definierte Menge derselben auf eine vorgegebene Fläche des nicht saugfähigen Substrats aufgebracht werden. Bei einer üblichen Testkarte werden beispielsweise 30 bis 50 ,ul auf eine Fläche mit einem Durchmesser von ca. 10 bis 15 mm aufgebracht.

   Dies geschah zunächst per Hand mit Hilfe einer Pipette, wobei die Testflüssigkeit mit der Pipettenspitze verrührt und flächig verteilt wurde, um sicherzustellen, daß bei Verwendung der Testkarte, beispielsweise der Blutgruppenidentitätskarte, eine schnelle Auflösung des aufgetrockneten Testreagens mit einem Blutstropfen erfolgt. Zwar läßt sich auf diese Weise eine relativ große, definierte Menge der Testflüssigkeit aufbringen, jedoch ist dieses Verfahren, bei dem jede Fläche einzeln beschichtet wird, für die großtechnische Herstellung nicht geeignet.

   Man versuchte dieses Problem durch Anwendung eines üblichen Druckverfahrens zu lösen. Übliche Druckvorrichtungen sind jedoch für Druckfarben ausgelegt, die relativ dickflüssig sind und in relativ kleinen Mengen aufgebracht werden. Das Aufbringen der relativ dünnflüssigen Testreagentien in relativ großen Mengen auf eine vorgegebene Fläche eines nicht saugfähigen Substrats ließ sich auf diese Weise nicht zufriedenstellend bewerkstelligen.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe man auf schnelle, wirtschaftliche, reproduzierbare Weise definierte relativ große Mengen eines relativ dünnflüssigen Testreagens gleichzeitig auf mehrere vorgegebene Flächen einerTestkarte aufbringen kann.