DE3688159T2

DE3688159T2 - Kombinierter Wasch- und Saugapparat.

Info

Publication number: DE3688159T2
Application number: DE86111954T
Authority: DE
Inventors: Paul Leonard Eck
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1985-08-30
Filing date: 1986-08-29
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2006-08-30
Also published as: JPS6279363A; EP0213618B1; US4685480A; EP0213618A2; DE3688159D1; CA1280673C; EP0213618A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung befaßt sich mit einer verbesserten Wasch- und Saugvorrichtung mit verbesserten Kopfstücken, zugeordneten Kopfstückdichtungen, Reaktionsraumdichtungen und einem Gestell. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine verbesserte, mittels der Hand gehaltene Wasch- und Saugvorrichtung, welche zum Waschen von Kugeln in Reaktionsräumen von Diagnoseimmunoversuchsschalen eingesetzt wird.
Standardisierte Diagnoseimmunoversuchsschalen, wie AUSTRIA® Hepatitisradioimmunoversuchsschalen und AUSZYME® Hepatitisenzymimmunoversuchsschalen, welche von Abbott Laboratories, North Chicago, Illinois, hergestellt werden, enthalten ein Festphasenreagens, wie eine sphärische Polystyrolkugel, welche ein Antigen oder einen Antikörper als Überzug hierauf hat. Dieses kugelförmige Reagens wird in einen Reaktionsraum gebracht und in Kontakt mit einer menschlichen biologischen Probe, wie einem Serum oder Urin gebracht, welches vermutlich ein Antigen oder einen Antikörper enthält, welcher mittels der Immunoversuchsschale festgestellt werden soll. Nach einer Inkubationsperiode wird die menschliche biologische Probe von der Kugel dadurch separiert, daß die Kugel und der Reaktionsraum gewaschen werden, und dann werden die Waschlösung und die menschliche, biologische Probe aus dem Reaktionsraum gesaugt. Dann wird ein flüssiges Reagens, wie ein Antigen oder ein Antikörper, welche mit einem Enzym oder einem mittels radioisotopen markierten Stoff verknüpft ist, zu der Kugel zugegeben. Diese Reagentien werden inkubiert und dann wird die Festphase wiederum gewaschen und angesaugt, wie dies vorstehend angegeben ist, um alles, ungebundenes, flüssiges Reagens zu entfernen.
US 3,949,771 beschreibt eine Wasch- und Saugvorrichtung, welche Waschlösungen in Versuchsschalen aus gibt und aus diesen entfernt, wie dies voranstehend beschrieben ist. Diese an sich bekannten Wasch- und Saugvorrichtungen machen eine sorgfältige Handhabung einschließlich des Anhebens und Absenkens der Vorrichtung in die Reaktionsräume mit einer genauen zeitlichen Abstimmung mit der Ausgabe und dem Entfernen der Waschlösung erforderlich, um ein Verspritzen und ein unvollständiges Waschen der Reaktionsräume zu vermeiden, Wenn beispielsweise das flüssige Reagens in unbeabsichtigter Weise am oberen Teil des Reaktionsraumes sich absetzt, ist es schwierig, dieses Reagens unter Einsatz der üblichen Vorrichtungen zu entfernen, und dieses flüssige Fremdreagens stört später die Versuchsergebnisse.
Auch ist aus US-A-4,341,568 eine Vorrichtung der im einleitenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Art bekannt.
Da Enzymimmunoversuche in zunehmendem Maße eine weite Verwendung gegenüber Radioimmunountersuchungen auf Grund des Nichtvorhandenseins von radioaktivem Abfall erlangt haben, besteht ein Bedürfnis nach einer weniger aufwendigen Technik bei einem Verfahren zum Waschen der Kugeln in den Reaktionsräumen. Eine wesentlich kleinere Menge von flüssigem Fremdreagens bei einer Enzymimmunoversuchsuntersuchung kann die Versuchsergebnisse im Vergleich zu Radioimmunountersuchungen weniger störend beeinflussen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorstehend beim Stand der Technik aufgefundenen Schwierigkeiten werden mit der kombinierten Wasch- und Saugvorrichtung nach dem Patentanspruch 1 überwunden.
Die kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach der Erfindung weist verbesserte Kopfstücke, Kopfstückdichtungen, Reaktionsraumdichtungen und ein Gestell auf. Die verbesserte Vorrichtung ermöglicht ein vollständiges Waschen der Kugeln und der Reaktionsräume und ein Absaugen des flüssigen Reagens und der Waschlösung in Immunoversuchsschalen, ohne daß eine besondere Technik erforderlich ist.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zum besseren Verständnis der Verbesserungen bei der kombinierten Wasch- und Saugvorrichtung erfolgt nachstehend eine Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in welcher gilt:
Fig. 1 ist eine perspektivische, auseinandergezogene Darstellung der verbesserten, kombinierten Wasch- und Saugvorrichtung mit Kugeln und einer Schale mit Reaktionsräumen;
Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung in Waschposition an einer Schale mit Reaktionsräumen, wobei eine Teilschnittdarstellung gezeigt ist,
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung der Vorrichtung in der Arbeitsposition auf einem Reaktionsraum, welcher eine Kugel enthält, und
Fig. 4 ist eine vergrößerte Unteransicht des Kopfstücks der Vorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist die verbesserte, kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung eine Hauptverteileranordnung 10 auf, welche zwei unabhängige, parallele Fluiddurchgänge 12 und 14 hat. Der parallele Fluiddurchgang 12 ist mit einer Quelle für unter Druck stehende Waschlösung, wie einer Pumpe zum Fördern einer Waschlösung, verbunden. Der andere, parallele Fluiddurchgang 14 ist mit einer Vakuumquelle zum Abziehen der Flüssigkeit durch Saugen verbunden.
Wie am deutlichsten aus den Fig. 1, 2 und 3 zu ersehen ist, sind die unabhängigen Fluiddurchgänge 12 und 14 mit einer Mehrzahl von gesonderten, äußeren, konzentrischen Fluiddurchgängen 16 und inneren, konzentrischen Fluiddurchgängen 18 jeweils verbunden, welche von äußeren, rohrförmigen Teilen 20, welche mit dem unteren Teil der Hauptverteileranordnung 10 verbunden sind, und inneren, rohrförmigen Teilen 22 gebildet werden. Die inneren, rohrförmigen Teile 22 lassen sich leicht in die Hauptverteileranordnung 10 einsetzen und aus dieser entnehmen, indem diese in O-Ringe 24 (Fig. 2) eingesetzt werden oder aus diesen genommen werden, welche in Räumen 26 zwischen den parallelen Fluiddurchgängen 12 und 14 untergebracht sind. Die inneren, rohrförmigen Teile haben ringförmige Einkerbungen 28, welche zu den O-Ringen 24 passen. Die O-Ringe 24 haben eine Doppelfunktion, nämlich die inneren, rohrförmigen Teile 22 zu halten und die parallelen Fluiddurchgänge 12 und 14 abzudichten und zu trennen.
Ein Gestell 30, welches Öffnungen 32 im oberen Teil hat, welche über die äußeren, rohrförmigen Teile 20 passen, ist mit der Hauptverteileranordnung 10 über geeignete Einrichtungen, wie eine Schweißverbindung, Klemmen oder Schrauben verbunden. Im Innern des Gestells 30 und den unteren Teil der äußeren, rohrförmigen Teile 20 umgebend sind Kopfstückdichtungen 34 untergebracht. Jede Kopfstückdichtung 34 weist eine ringförmige Dichtlippe 36 und Kopfstückdichtungsnuten 38 auf.
Der untere Teil des Gestells 30 weist ferner Öffnungen 40 auf, welche Reaktionsraumdichtungen 42 aufnehmen. Jede Reaktionsraumdichtung 42 hat Spiralnuten 44.
Die unteren Teile der inneren, rohrförmigen Teile 22 weisen verbesserte Kopfstücke 46 auf, welche zu den Reaktionsraumdichtungen 42, den Kopfstückdichtungen 34 und den äußeren, rohrförmigen Teilen 20 passen. Wie in den Fig. 1, 3 und 4 gezeigt ist, hat jedes Kopfstück 46 Kopfstücknuten 48, einen zylindrischen Abschnitt 50, ein Randteil 52, Positioniereinrichtungen 54, Ablenkeinrichtungen 56, einen ausgenommenen Abschnitt 58 und Vorsprünge 60.
Wenn wie in Fig. 3 gezeigt ist, die Kopfstücke 46 der inneren, rohrförmigen Teile 22 passend zu den äußeren, rohrförmigen Teilen 20 ausgelegt sind, bilden die Kopfstückdichtungen 34 und die Reaktionsraumdichtungen 42 die folgenden Fluidkanäle: Strömungsausgleichskanäle 62, Strömungsverteilerkanäle 64 und Spiralkanäle 66. Die Strömungsausgleichskanäle 62 werden gebildet, wenn die Kopfstücke 46 passend zu den äußeren, rohrförmigen Teilen 20 angeordnet sind. Die Strömungsverteilerkanäle 64 werden gebildet, wenn die Kopfstücke 46 passend zu den Kopfstückdichtungsnuten 38 der Kopfstückdichtungen 34 angeordnet sind. Die Spiralkanäle 66 werden gebildet, wenn die Kopfstücke 46 passend zu den Reaktionsraumdichtungen 42 angeordnet sind, wenn die Randteile 52 der Kopfstücke 46 die Spiralnuten 44 der Reaktionsraumdichtungen 42 kontaktieren.

ARBEITSWEISE

Zum besseren Verständnis der Verbesserungen der kombinierten Wasch- und Saugvorrichtung nach der Erfindung dient die nachstehende Beschreibung der Arbeitsweise.
Zuerst bringt ein technischer Assistent des Labors die verbesserte und mit der Hand gehaltene Vorrichtung über eine Immunoversuchsreaktionsschale 70, welche eine Mehrzahl von Reaktionsräumen 68 hat, welche Kugeln 72 enthalten. Die Kopfstücke 46 der Vorrichtung werden nach unten in die Reaktionsräume 68 eingelegt, und die Reaktionsraumdichtungen 42, welche vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie Kautschuk, hergestellt sind, bilden einen dichten Abschluß um die Reaktionsräume 68 und gegenüber der Schale 70. Die medizinisch-technische Assistentin leitet dann einen Waschzyklus dadurch ein, daß ein Waschlösungsstrom in den parallelen Fluiddurchgang 12 dadurch gebracht wird, daß eine Druckquelle, wie eine Pumpe (nicht gezeigt) eingeschaltet wird. Zugleich ist der parallele Fluiddurchgang 14 mit einer geeigneten Vakuumquelle verbunden.
Die Waschlösung strömt in den parallelen Fluiddurchgang 12, durch die äußeren, konzentrischen Fluiddurchgänge 16 und durch die Strömungsausgleichskanäle 62. Der Waschlösungsstrom durch die Strömungsausgleichskanäle 62 öffnet die ringförmige Dichtlippe 36 der Kopfstückdichtungen 34, welche vorzugsweise aus einem elastomeren Material, wie Kautschuk, hergestellt sind, wodurch ermöglicht wird, daß die Waschlösung durch die Strömungsverteilerkanäle 64 strömt, über die die Waschlösung zu den Eingängen der Spiralkanäle 66 gleichmäßig abgegeben wird.
Wenn ein Vakuum konstant über den parallelen Fluiddurchgang 14 und über die inneren, konzentrischen Fluiddurchgänge 18 angelegt wird, drückt der Atmosphärendruck im Innern des Gestells 30 über die Entlüftungsöffnungen 74 die Waschlösung durch die Spiralkanäle 66 unter dem Randteil 52 der Kopfstücke 46 und in die Reaktionsräume 68. Hier wird die Waschlösung gezwungen, daß sie um die Kugeln 62 strömt und zu den Reaktionsräumen 68 über die inneren, konzentrischen Fluiddurchgänge 18 und den parallelen Fluiddurchgang 14 in einen geeigneten Abfallsammelbehälter (nicht gezeigt) zurückströmt. Vorsprünge 60 der Kopfstücke 46 halten Kugeln 72 in einem Abstand von den Kopfstücken 46, um ein Umströmen der Waschlösung um die Kugeln 72 zu ermöglichen. Die Spiralkanäle 66 in Kombination mit den Ablenkeinrichtungen 56 ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung der Waschlösung über die gesamte Oberfläche der Reaktionsräume 68 und der Kugeln 72.
Das Absaugen der Waschlösung aus den Reaktionsräumen 68 wird fortgesetzt, nachdem die Druckquelle von dem parallelen Fluiddurchgang 12 abgekoppelt ist, während ein Saugdruck nach wie vor noch an dem parallelen Fluiddurchgang 14 anliegt, welcher in kommunizierender Verbindung mit den inneren, konzentrischen Fluiddurchgängen 18 ist. Auf diese Weise strömt Luft unter Atmosphärendruck fortgesetzt durch die Reaktionsräume 68, wodurch die Waschlösung mit dem Strom mitgerissen wird und die Reaktionsräume 68 von der restlichen Waschlösung befreit werden. Das Abziehen und Ansaugen der Waschlösung wird ferner durch den ausgenommenen Teil 58 unterstützt, welcher gestattet, daß eine größere Luftmenge in die Reaktionsräume an dieser Stelle strömen kann, wodurch die Waschlösung unterhalb der Kugeln 72 herausgedrückt werden kann.
Das technische Geschick, welches bei einer Bedienungsperson der verbesserten, kombinierten Wasch- und Saugvorrichtung zu fordern ist, ist darauf begrenzt, daß die Vorrichtung in die Position über die Reaktionsräume einer Immunoversuchsschale gebracht wird, der Kontakt der Reaktionsraumdichtungen mit der Schale während des Waschens und Saugens aufrechterhalten wird und die Vorrichtung von den Reaktionsräumen abgenommen wird. Während des Waschens benötigt man keine zusätzlichen manuellen und Erfahrung fordernde Handhabungen.
Wenn in den Ansprüchen technische Merkmale angegeben sind, welche zusätzlich Bezugszeichen haben, so wurden diese Bezugszeichen lediglich zum Zwecke des besseren Verständnisses der Ansprüche mit aufgenommen, und daher haben diese Bezugszeichen keinen beschränkenden Charakter auf den Schutzumfang des jeweiligen Elements, welches beispielsweise mit Hilfe von derartigen Bezugszeichen näher bezeichnet ist.

Claims

1. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung zum Waschen von Kugeln in Reaktionsräumen von Versuchsschalen, wobei die Vorrichtung eine Hauptverteileranordnung (10) aufweist, welche zwei unabhängige, parallele Fluiddurchgänge (12 und 14) hat, wobei ein paralleler Fluiddurchgang (12) mit einer unter Druck stehenden Waschlösungsquelle an einem Ende und mit einer Mehrzahl von äußeren, konzentrischen Fluiddurchgängen (16) am anderen Ende verbunden ist, und der andere, parallele Fluiddurchgang (14) mit einer Vakuumquelle an einem Ende und mit einer Mehrzahl von inneren, konzentrischen Fluiddurchgängen (18) am anderen Ende verbunden ist, wobei die äußeren und inneren, konzentrischen Fluiddurchgänge (16 und 18 jeweils) von einer Mehrzahl von äußeren, rohrförmigen Teilen (20) gebildet werden, die mit dem unteren Teil der Hauptverteileranordnung (10) verbunden und leicht in innere, rohrförmige Teile (22) einführbar und aus diesen entnehmbar sind, welche mit Hilfe von O-Ringen (24) in Räumen zwischen den beiden unabhängigen, parallelen Fluiddurchgängen (12, 14) gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner aufweist:

a) ein Gestell (30), welches auf die äußeren, rohrförmigen Teile (20) paßt und mit einem unteren Teil der Hauptverteileranordnung (10) verbunden ist, wobei das Gestell (30) eine Mehrzahl von durch dasselbe gehende Öffnungen hat;

b) Reaktionsraumdichtungen (42), die in einem unteren Teil der Öffnungen im Gestell (30) untergebracht sind, wobei die Reaktionsraumdichtungen (22) die Versuchschalen (70) kontaktieren und um die Reaktionsräume (68) angeordnet sind;

c) Kopfstücke (46), welche an einem unteren Teil der inneren, rohrförmigen Teile (22) angebracht sind, wobei die Kopfstücke (46) ein Randteil (52) haben, ein oberes Teil der Kopfstücke (46) passend zu einem unteren Teil der äußeren, rohrförmigen Elemente (20) ausgelegt ist, um Strömungsausgleichskanäle (62) zu bilden, und wobei das Randteil (52) der Kopfstücke (46) passend zu den Reaktionsraumdichtungen (42) zur Bildung von spiralförmig verlaufenden Kanälen (66) ausgelegt ist;

d) Kopfstückdichtungen (34), welche im Inneren des Gestells (30) untergebracht sind und das untere Teil der äußeren, rohrförmigen Teile (20) und das obere Teil der Mundstücke (46) umgeben; wobei beim Durchgang der Waschlösung durch die Vielzahl von äußeren, konzentrischen Fluiddurchgängen (16) zu den Strömungsausgleichskanälen (62) das Fluid gleichmäßig auf die spiralförmig verlaufenden Kanäle (66) und zu den Reaktionsräumen (68) verteilt wird; und

e) die Kopfstücke (46) Vorsprünge (60) haben, welche dazu dienen, daß sie die Kugeln (72) in den Reaktionsräumen (68) in einem Abstand von dem unteren Ende der Kopfstücke (46) halten.

2. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstücke (46) ferner Kopfausnehmungen (48), ein zylindrisches Teil (50), einen Rand (52), Positioniereinrichtungen (54), Ablenkeinrichtungen (56), ein ausgenommenes Teil (58) und Vorsprünge (60) aufweisen.

3. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Druck stehende Waschlösungsquelle eine Pumpe ist.

4. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (30) mit der Hauptverteileranordnung (10) über Schweißverbindungen, Klemmen oder Schrauben verbunden ist.

5. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstückdichtungen (34) im Inneren des Gestells (10) untergebracht sind und die äußeren, rohrförmigen Teile (20) umgeben.

6. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstückdichtungen (34) ferner ringförmige Dichtlippen (36) und Kopfstückdichtungsnuten (38) aufweisen.

7. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsraumdichtungen (42) spiralförmige Nuten (44) aufweisen.

8. Kombinierte Wasch- und Saugvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Kopfstückdichtungen (34) aufweist, welche ringförmige Dichtlippen haben, die Kopfstückdichtungen (34) in dem Gestell (30) aufgenommen und mit den äußeren, rohrförmigen Teilen (20) oberhalb der Reaktionsraumdichtungen (42) verbunden sind, die Kopfstückdichtungen (34) zu den Kopfstücken (46) derart passen, daß sie Dichtungen an den ringförmigen Dichtungslippen bilden und Strömungsverteilungskanäle (64) unterhalb der Strömungsausgleichskanäle (62) bilden, wobei die Dichtungen unter Fluiddruck öffnen, um zu ermöglichen, daß Waschlösung in die Strömungsverteilerkanäle (64) strömt, welche gleichmäßig die Waschlösung zu den Eingangsseiten der spiralförmig verlaufenden Kanäle (66) über die gesamte Fläche der Reaktionsräume (68) und der Kugeln (72) hinweg verteilen.