DE3851998T2

DE3851998T2 - Geräte für biochemische Analyse.

Info

Publication number: DE3851998T2
Application number: DE3851998T
Authority: DE
Inventors: Hideo Fuji Photo Film Ishizaka; Takashi Fuji Photo Fil Koizumi; Yukihide Fuji Photo Fil Miyata; Shinichi Fuji Photo Fil Nakama; Yoshio Fuji Photo Film C Saito; Takashi Fuji Photo Film Uekusa
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1995-03-09
Anticipated expiration: 2008-08-26
Also published as: DE3851998D1; US5094816A; EP0304921B1; EP0304921A2; EP0304921A3

Description

Sachgebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Apparat für biochemische Analysen zur Aufbringung einer Flüssigkeitsprobe auf einen Testfilm, der mit einer einzelnen Reagensschicht oder einer Vielzahl von Reagensschichten versehen ist, wobei der Testfilm auf einer vorgegebenen Temperatur (d. h. Durchführung einer Inkubation) für eine vorgegebene Zeit gehalten wird und wobei der Grad der Farbbildung, die durch eine Reaktion des Reagensmittels mit der Flüssigkeitsprobe während oder nach der Inkubation ansteigt, gemessen wird. Diese Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Apparat für biochemische Analysen, der für eine schnelle Bearbeitung geeignet ist.

Beschreibung des Standes der Technik

Eine qualitative oder quantitative Analyse eines spezifischen, chemischen Bestandteils in einer flüssigen Probe wird allgemein für verschiedene industrielle Zwecke durchgeführt. Insbesondere ist es sehr wichtig, auf biochemischen und klinischen Gebieten, quantitativ chemische Bestandteile oder physikalische Bestandteile in Körperflüssigkeiten, wie beispielsweise Blut oder Urin, zu analysieren.
In letzten Jahren ist, wie beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53 (1978)-21677 und der japanischen, ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 55 (1980)-164 356 offenbart ist, ein chemisches Analysenplättchen vom Trockentyp für die quantitative Analyse eines spezifischen, chemischen Bestandteils oder eines spezifischen, physikalischen Bestandteils, der in einer flüssigen Probe enthalten ist, entwickelt und in die Praxis umgesetzt worden, wobei einfach ein Tröpfchen einer flüssigen Probe aufgebracht wird. Mit dem chemischen Analysenplättchen ist es möglich, eine flüssige Probe einfacher und schneller als mit dem herkömmlichen Naßtyp-Analysenverfahren zu analysieren. Deshalb ist die Verwendung des chemischen Analysenplättchens, insbesondere bei medizinischen Organisationen, Forschungslaboratorien, oder dergleichen erwünscht, wo viele Proben analysiert werden sollen.
Um quantitativ einen chemischen Bestandteil oder dergleichen, der in einer flüssigen Probe enthalten ist, unter Verwendung des chemischen Analysenplättchens zu analysieren, wird eine abgemessene Menge der flüssigen Probe auf das chemische Analysenplättchen gegeben und wird auf einer vorgegebenen Temperatur (d. h. inkubiert) für eine vorgegebene Zeit in einem Inkubator gehalten, um eine Farbreaktion zu bewirken. Das chemische Analysenplättchen wird dann einem Meßlicht ausgesetzt, das eine Wellenlänge besitzt, die zuvor entsprechend der Kombination des Bestandteils der flüssigen Probe mit einem Reagens, das in der Reagensschicht des chemischen Analysenplättchens enthalten ist, ausgewählt ist, und das Licht, das durch das chemische Analysenplättchen reflektiert wird, wird in Einheiten der optischen Dichte gemessen.
In den medizinischen Organisationen, Forschungslaboratorien oder dergleichen, in denen viele Flüssigkeitsproben analysiert werden sollen, ist es erwünscht, daß die Analysen automatisch und in folge durchgeführt werden. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, sind verschiedene Apparaturen zur chemischen Analyse zur Durchführung von Probenanalysen automatisch und sequentiell unter Verwendung der vorstehend angegebenen chemischen Analysengläser vorgeschlagen worden. Eine solche Apparatur für chemische Analysen ist zum Beispiel in der japanischen, ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 56 (1981)-77 746 offenbart. Auch ist als Einrichtung zur Analyse flüssiger Proben automatisch und sequentiell zum Beispiel in dem US-Patent Nr. 3,526,480 ein Apparat vorgeschlagen worden, bei dem ein langer, bandähnlicher Testfilm, der ein Reagens enthält, anstelle der vorstehend angegebenen chemischen Analysenplättchen verwendet wird, und zum Beispiel wird die Aufbringung, Inkubation und Messung sequentiell durch Herausziehen des Films durchgeführt.
Mit der Technik, bei der ein einzelnes, chemisches Analysenplättchen für eine einzelne Messung verwendet wird, müssen viele chemische Analysenplättchen zur automatischen und sequentiellen Durchführung der Analysen der flüssigen Probe behandelt werden und deshalb wird der Apparat kompliziert, groß und teuer. Andererseits ist die Technik, bei der lange, bandförmige Testfilme verwendet werden, zur Durchführung einer Messung automatisch und sequentiell vorteilhaft. Allerdings ist, nachdem die flüssige Probe sequentiell auf den Testfilm aufgebracht ist, eine lange Zeit für die Inkubation in dem Inkubator erforderlich. Deshalb muß zum Beispiel der Testfilm für eine vorgegebene Zeit mit dem probenbeaufschlagten Bereich, der in dem Inkubator aufgenommen ist, angehalten werden, oder die Fördergeschwindigkeit für den Testfilm muß herabgesetzt werden, nachdem der probenbeaufschlagte Bereich in dem Inkubator eingesetzt ist.
Ein Apparat für biochemische Analysen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-A-3 508 879 bekannt. Dieses Dokument offenbart einen biochemischen Apparat, der ein Testband besitzt, das entlang eines vorgegebenen Durchgangswegs von einem Probenaufbringungsmittel zu einer Probenmeßeinrichtung bewegt wird. Eine Inkubationsstation ist zwischen dem Aufbringungsmittel und der Meßeinrichtung vorgesehen, worin das Reagens für eine spezifizierte Zeitdauer gehalten wird. Die Inkubationszeit wird durch eine Index-Antriebseinrichtung bestimmt.
Die JP-A-61-294 368 offenbart ein chemisches Analyse-Instrument, das so aufgebaut ist, daß es in Verbindung mit chemischen, analytischen Plättchen verwendet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Apparat für biochemische Analysen zu schaffen, der einfach, klein und billig durch Einsatz eines Systems hergestellt ist, das einen langen, bandähnlichen Film zur vorteilhaften Durchführung von Messungen automatisch und sequentiell verwendet und wobei eine Probenaufbringung, eine Inkubation und eine Messung des langen Testfilms sequentiell ohne die Inkubationszeit zu behindern, in einer schnellen Bearbeitung durchgeführt werden kann.
Es ist ein weiterer Gesichtspunkt dieser Aufgabe, einen Apparat für biochemische Analysen zu schaffen, der die Verwendungseffektivität eines langen Testfilms maximiert.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform des ersten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht, die den Hauptteil der Ausführungsform zeigt, die in Fig. 1 dargestellt ist,
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X' in Fig. 2 vorgenommen ist,
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform des ersten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X' in Fig. 2 vorgenommen ist und die eine Ausführungsform des zweiten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform des zweiten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X' der Fig. 2 vorgenommen ist und die eine Ausführungsform des dritten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 8 zeigt ein Diagramm, das den zeitweiligen Bewegungszustand des Bereichs des langen Testfilms, auf dem die Flüssigkeitsprobe in einem einzelnen Verfahrensschritt aufgebracht worden ist, in dem Inkubator darstellt,
Fig. 9A und 9B zeigen erläuternde Ansichten, die den Zustand der Probenaufbringung auf einen langen Testfilm in der Ausführungsform darstellen, die in Fig. 7 gezeigt ist,
Fig. 10 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Verhältnisses zwischen der Bewegung eines mit einer Probe versehenen Bereichs und der Bewegung eines Meßmittels darstellt,
Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform des dritten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X' der Figur 2 vorgenommen ist und die eine Ausführungsform des vierten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 13A und 13B zeigen erläuternde Ansichten, die den Zustand einer Probenaufbringung auf einem langen Testfilm in der Ausführung darstellen, die in Fig. 12 gezeigt ist,
Fig. 14 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Verhältnisses zwischen der Bewegung eines mit einer Probe versehenen Bereichs und des Umschaltens einer Vielzahl von Meßmitteln zeigt,
Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X' der Figur 2 vorgenommen ist und die eine Ausführungsform des fünften Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform des fünften Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und
Fig. 17A und 17B zeigen erläuternde Ansichten, die den Zustand der Probenaufbringung auf einem langen Testfilm gemäß einer Ausführung der achten Ausführungsform des Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in weiterem Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Wie die Fig. 1 zeigt, ist dort eine Ausführungsform des ersten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei ein Apparat 1 für biochemische Analysen mit einem transparenten Deckel 2 und einer Flüssigkeitsprobe, einem langen, bandähnlichen Testfilm 3 und dergleichen, in den und aus dem Apparat 1 durch Öffnung des Deckels 2 hinein und herausgeführt werden. Der Apparat 1 ist mit einem Probemittel 4 zur Aufnahme einer Flüssigkeitsprobe, wie beispielsweise ein Blutserum oder Urin, entlang einem ringähnlichen Flächenbereich ausgestattet, und die Flüssigkeitsprobe wird von dem Probenaufnahmemittel 4 aufgenommen und zu dem langen Testfilm 3 mittels eines Probenaufbringungsmittels 5, das später beschrieben werden wird, aufgebracht. Der lange Testfilm 3 enthält ein Reagens, das eine Farbreaktion mit nur einem spezifischen, chemischen Bestandteil oder einem spezifischen, physikalischen Bestandteil eingeht, der in der Flüssigkeitsprobe analysiert werden soll, und viele Arten der langen Testfilme 3, 3, . . . werden gemäß den Meßvorschriften vorbereitet. Ein unbenutzter Bereich des langen Testfilms 3, der bis jetzt noch nicht für eine Messung verwendet worden ist, ist in einer Filmzuführkassette 7 aufgewickelt und der benutzte Bereich des langen Testfilms 3, der schon zur Messung verwendet worden ist, ist in einer Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelt. Die Losnummer, Filmnummer, Meßvorschrift, die Arbeitsdauer und andere Informationen auf dem langen Testfilm 3 werden zum Beispiel mittels eines Barcodes 9 auf einer Fläche der Filmaufwickelkassette 8 angegeben. An der Mitte einer Haspel 10 in der Filmaufwickelkassette 8 ist eine Öffnung 11 für einen Eingriff mit einer Drehwelle eines Motors zum Herausziehen des langen Testfilms 3 aus der Filmzuführkassette 7 gebildet, nachdem der lange Testfilm 3 in dem Apparat 1 für biochemische Analysen aufgenommen worden ist, wie dies später beschrieben werden wird. Der lange Testfilm 3 wird in dem Apparat 1 für biochemische Analysen in der in der Filmzuführkassette 7 und der Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelten form aufgenommen. Wie in Figur 1 dargestellt ist, sind die Filmzuführkassette 7 und die Filmaufwickelkassette 8 unabhängig zueinander gebildet. Ein Testfilmaufnahmemittel 12 nimmt ungebrauchte Bereiche einer Vielzahl langer Testfilme 3, 3, . . . parallel so auf, daß verschiedene Arten von Messungen gleichzeitig durch die Verwendung des Apparats 1 durchgeführt werden können. Das Probenaufbringungsmittel 5 ist mit einer Probenaufbringungsdüse 15 an dem Ende ausgestattet und wird in der sich erstreckenden Richtung einer Schiene 16 mittels einer Bewegungseinrichtung 17 bewegt, die an der Schiene 16 zur Aufnahme der Flüssigkeitsprobe von dem Probenaufnahmemittel 4 angeordnet ist, und die flüssige Probe auf den langen Testfilm 3 aufgebracht, der durch eine Testfilmfördereinrichtung aus dem Testfilmaufnahmemittel 12 herausgezogen wird. Die Bewegungseinrichtung 17 bewegt auch das Probenaufbringungsmittel 5 vertikal. Das Probenaufbringungsmittel 5 wird an seiner oberen Position zu dem Zeitpunkt gehalten, wenn es durch die Bewegungseinrichtung 17 in die Erstreckungsrichtung der Schiene 16 bewegt wird, und wird nach unten zu dem Zeitpunkt der Aufnahme und Aufbringung der Flüssigkeitsprobe und zu dem Zeitpunkt des Waschens, wie dies später beschrieben werden wird, bewegt.
Nach der Aufbringung der Flüssigkeitsprobe auf den Testfilm wird die Probenaufbringungsdüse 15 an einem Düsenwaschbereich 18 gewaschen, der nahe dem Testfilmaufnahmemittel 12 und dem Probenaufnahmemittel 4 dazwischen vorgesehen ist, und sie wird für eine Probenaufbringung wieder verwendet.
Der Testfilm, auf den die Flüssigkeitsprobe schon aufgebracht worden ist, wird durch einen Inkubator inkubiert, wie dies später beschrieben wird, und einer Messung mittels eines Meßmittels unterworfen.
Die Steuerung der Arbeitsabläufe des gesamten Apparats 1, die Verarbeitung der Meßdaten und dergleichen werden durch einen Schaltkreisbereich 19 und einen Computer 20, der damit verbunden ist, durchgeführt. Ein Betriebs- und Anzeigebereich 21 an der Vorderfläche des Schaltkreisbereichs 19 ist mit einem Energieversorgungsschalter für den Apparat 1, einem Amperemeter zum Anzeigen des Stromverbrauchs in dem Apparat 1 und anderen Teilen ausgestattet. Der Computer 20 ist mit einem Tastenfeld 22 zur Eingabe von Anweisungen in den Apparat 1, einer CRT-Anzeigevorrichtung 23 zum Anzeigen der Hilfsinformationen für die Anweisungen, Meßergebnisse und andere Dinge, einem Drucker 24 zum Ausdrucken der Meßergebnisse und einer Floppy-Disk-Antriebseinheit 25 zur Aufnahme einer Floppy-Disk zur Speicherung von Befehlen für vorgegebene, verschiedene Instruktionen an den Apparat 1 und Informationen basierend auf den Meßergebnissen ausgestattet.
Wie die Fig. 2 zeigt, ist dort der Hauptteil des Apparats 1 dargestellt, wobei das Testfilmaufnahmemittel 12 so gebildet ist, daß die Probenaufbringungsbereiche 41, 41, . . . für sämtliche der Testfilme, die aus dem Testfilmaufnahmemittel 12 herausgezogen sind, in einer aufrechtstehenden Reihe stehen, wie durch die Kettenlinie angezeigt ist. Auch sind der Düsenwaschbereich 18 und eine Flüssigkeitsproben-Ausgabeposition 40a in dem Probenaufnahmemittel 4 auf einer geraden Linie angeordnet. Die Anordnung der vorstehenden Positionen und des Düsenwaschbereichs 18 auf der geraden Linie vereinfacht die Anordnung der Bewegungseinrichtung, wie dies später beschrieben wird, was wiederum zu einer Verringerung der Betriebsfehler und der Kosten des Apparats 1 führt.
Das Probenaufnahmemittel 4 nimmt eine Vielzahl von Probenbechern, die flüssige Proben enthalten, in Aufnahmebereichen 40, 40, . . . auf, die in einem ringförmigen Flächenbereich angeordnet sind. Ein Sensor zur Ermittlung, ob der Probenbecher aufgenommen worden ist, ist an jedem der Aufnahmebereiche 40, 40, . . . vorgesehen. Wenn die Aufnahme des Probenbechers durch den Sensor ermittelt wird, wird die Information, die die Aufnahme des Probenbechers und die aufnehmende Position angibt, zu dem Computer 20 über den Schaltkreisbereich 19 übertragen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, und ein Warnsignal wird an den Bediener durch einen Ton, Licht oder dergleichen zum Anfordern der Eingabe der Informationen über die Flüssigkeitsprobe, die in den Probenbechern enthalten ist, und zur Eingabe von Instruktionen (zum Beispiel ID-Informationen zur Identifizierung der Flüssigkeitsprobe und der Meßvorschriften für die Flüssigkeitsprobe) über das Tastenfeld 22 abgegeben. Alternativ kann kein Warnsignal ausgegeben werden und die Informationen und Instruktionen, die eingegeben werden sollen, werden auf dem CRT-Anzeigefeld angezeigt. Eine irrtümliche Eingabe und Eingabefehler können in dem Fall verhindert werden, wo die Aufnahmeposition automatisch ermittelt wird und die Eingabe der Information und der Anweisungen für die Flüssigkeitsprobe, die in dem Probenbecher enthalten ist, zu dem Zeitpunkt angefordert wird, zu dem der Probenbecher in jedem der Aufnahmebereiche 40, 40, . . . aufgenommen wird.
In dem Fall, wo die Herausnahme des Probenbechers aus dem Aufnahmebereich 40 durch den Sensor ermittelt wird, bevor die Flüssigkeitsprobe durch das Probenaufbringungsmittel 5 aus dem aufgenommenen Probenbecher zum Zweck einer Messung herausgenommen wird, wird ein Warnsignal an den Bediener abgegeben.
Die Aufnahmebereiche 40, 40, . . . werden automatisch durch eine (nicht dargestellte) Dreheinrichtung entlang des kreisförmigen Durchgangswegs gedreht, bis die Flüssigkeitsprobe, die in einem der Aufnahmebereiche 40, 40, . . . aufgenommen ist und die für die nächste Messung verwendet werden soll, an der Herausnahmeposition 40a ankommt. Um zu verhindern, daß die Flüssigkeitsproben, die in den Aufnahmebereichen 40, 40, aufgenommen sind, verdampfen oder zerstört werden, ist ein (nicht dargestellter) Deckel an den Aufnahmebereichen 40, 40, . . . außenhalb der Herausnahmeposition 40a vorgesehen.
Das Probenaufbringungsmittel 5 wird durch die Bewegungseinrichtung 17 in der Richtung der Erstreckung der Schiene 16 bewegt, nimmt die Flüssigkeitsprobe von der Herausnahmeposition 40a auf und bringt sie auf die Probenaufbringungsposition 41 auf dem Testfilm.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie X-X' der Fig. 2 vorgenommen ist. In Fig. 3 werden ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 1 und 2 durchnumeriert. Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird der lange Testfilm 3 in der Filmzuführkassette 7 und der Filmaufwickelkassette 8 aufgenommen und wird in dieser Form in dem Apparat 1 aufgenommen. Die Filmzuführkassette 7 ist in einer Kühleinrichtung 50 aufgenommen, die das Testfilmaufnahmemittel 12 bildet, und die Filmaufwickelkassette 8 ist in einer Aufwickelkammer 51 aufgenommen.
Mit dem Aufbau, bei dem der unbenutzte Bereich des langen Testfilms 3 in der Filmzuführkassette 7 aufgenommen ist, kann der unbenutzte, lange Testfilm 3 in dem Testfilmaufnahmemittel 12 aufgenommen werden, ohne daß die Hände des Bedieners den unbenutzten, langen Testfilm 3 berühren.
Wie vorstehend beispielhaft erwähnt ist, ist der Barcode 9, der die Losnummer, die Filmnummer, die Meßvorschrift, die Arbeitsdauer und andere Informationen auf dem langen Testfilm 3 anzeigt, an einer Fläche der Filmaufwickelkassette 8 vorgesehen. Die Information, die durch den Barcode 9 angegeben ist, wird mittels einer Barcode-Leseeinrichtung 52 gelesen, die an einer Position in der Aufwickelkammer 51 entsprechend der Position, an der der Barcode 9 angeordnet ist, wenn die Aufwickelkassette 8 in der Aufwickelkammer 51 aufgenommen ist, vorgesehen. Die Information, die so gelesen wird, wird beispielsweise auf der Floppy-Disk in der Floppy-Disk-Antriebseinheit 25 gespeichert, die in Fig. 1 dargestellt ist, und wird zur Steuerung der Meßvorschrift und zur Steuerung der Länge des unbenutzten Filmbereichs, der in der Filmzuführkassette 7 verbleibt, und zur Beseitigung von Meßfehlern, die durch Fluktuation unter den Produktionslosen der langen Testfilme 3, 3, . . . verursacht werden, verwendet. Auch werden in dem Fall, wo der lange Testfilm aus dem Apparat 1 herausgenommen wird, nachdem er teilweise benutzt ist, die Filmnummer, die Länge des verbleibenden, unbenutzten Filmbereichs und andere Informationen auf dem langen Testfilm 3 auf der Floppy-Disk gespeichert, solange kein Löschbefehl über das Tastenfeld 22, das in Fig. 1 dargestellt ist, eingegeben wird, oder bis die Information automatisch zu dem Zeitpunkt gelöscht wird, zu dem der lange Testfilm 3 außerhalb der Haltbarkeitsdauer liegt. Wenn der lange Testfilm 3 wieder in dem Testfilmaufnahmemittel 12 zur erneuten Verwendung aufgenommen wird, wird die Filmnummer des langen Testfilms 1 mit der Information, die auf der Floppy-Disk gespeichert ist, verglichen und die Länge des verbleibenden, unbenutzten Bereichs des langen Testfilms 3 und andere Vorschriften werden erneut kontrolliert.
Der vorstehend angegebene Barcode 9 kann auf der Filmzuführkassette 7 vorgesehen werden und die Barcode-Leseeinrichtung 52 kann innerhalb der Kühleinrichtung 50 vorgesehen werden.
Auch ist die Einrichtung zur Übertragung der Losnummer, der Haltbarkeitsdauer und anderer Informationen auf dem langen Testfilm 3 des Apparats 1 nicht auf den Barcode 9 beschränkt und die Barcode-Leseeinrichtung 52 und irgendeine andere Einrichtung kann zu diesem Zweck eingesetzt werden, sofern die Information auf der Filmzuführkassette 7 oder der Filmaufwickelkassette 8 aufgezeichnet werden kann und sie zu dem Zeitpunkt gelesen werden kann, zu dem der lange Testfilm 3 in dem Apparat 1 aufgenommen wird.
Die Kühleinrichtung 50 wird durch eine Kühleinrichtungswand 54 umschlossen, die aus einem wärmeisolierenden Material zusammengesetzt ist. Eine Kühl- und Entfeuchtungsvorrichtung 58 zum Halten der Innenseite der Kühleinrichtung 50 auf einer vorgegebenen, niedrigen Temperatur und einer niedrigen Feuchtigkeit ist an einer Oberfläche der Kühleinrichtungswand 54 vorgesehen und Luft innerhalb der Kühleinrichtung 50 wird durch ein Gebläse 60 zirkuliert.
Wenn die Filmaufwickelkassette 8 in der Aufwickelkammer 51 aufgenommen ist, greift eine Drehwelle eines Testfilmaufwickelmotors 53, der die Testfilmfördereinrichtung für den langen Testfilm 3 bildet, der in der Aufwickelkammer 51 vorgesehen ist, in eine Öffnung 11 ein, die in der Mitte einer Haspel 10 der Filmaufwickelkassette 8 gebildet ist. Wenn der Motor 53 gedreht wird, wird der lange Testfilm 3 kontinuierlich aus der Filmzuführkassette 7 über einen Filmauslaß 49 der Kühleinrichtung 50 herausgezogen und in der Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelt. Die Geschwindigkeit v [cm/min.] dieses Herausziehens wird ausgedrückt durch
v = n·l
wobei l [cm] die Länge eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Schritt einer Probenaufbringung notwendig ist, und n [Anzahl/min.] die Anzahl von Wiederholungen der Probenaufbringung pro Minute bezeichnet.
Mit der Anordnung, bei der der benutzte Bereich des langen Testfilms 3 an der Filmaufwickelkassette 8 aufgenommen ist, kann der benutzte, lange Testfilm 3, auf dem die flüssige Probe schon aufgebracht worden ist, aus dem Apparat 1 herausgenommen werden und weggeworfen oder für andere Zwecke verarbeitet werden, ohne daß die Hände des Bedieners den benutzten, langen Testfilm 3 berühren. Zum Wegwerfen des benutzten, langen Testfilms 3 kann, anstelle des Aufwickelns des benutzten Films auf die Filmaufwickelkassette 8, die Filmaufwickelkassette 8 weggelassen werden, wobei ein Kasten zur Aufnahme des Films, und der dazu geeignet ist, daß er an dem Apparat 1 befestigt und davon abgenommen werden kann, an der Position der Aufwickelkammer 11 vorgesehen wird, eine Schneideinrichtung zum Abschneiden des benutzten Films kann nahe dem Einlaß des Bereichs der Aufwickelkammer 51 vorgesehen werden und der benutzte Film kann abgeschnitten und in dem Kasten aufgenommen werden. Mit diesem Aufbau kann der benutzte Film, der in dem Kasten enthalten ist, aus dem Apparat zusammen mit dem Kasten herausgenommen und weggeworfen oder für andere Zwecke verarbeitet werden, ohne daß die Hände des Bedieners den gebrauchten Film berühren. In diesem Fall kann die Beförderung des Testfilms durch die Vorsehung von Förderrollen zum Ergreifen und Fördern des Testfilms durchgeführt werden.
Eine langgestreckte Leitung 43, die in eine Führungskante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 übergeht, ist in dem Probenaufbringungsmittel 5 vorgesehen. Die Leitung 43 steht mit einer flexiblen Leitung 44 so in Verbindung, daß die flüssige Probe durch die Leitungen 43 und 44 in das Probenaufbringungsmittel 5 zugeführt wird und auf den langen Testfilm 3 aufgebracht wird. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Probenaufbringungsdüse 15 gespült werden soll, wird die Führungskante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in einen kleinen Behälter eingetaucht, der destilliertes Wasser enthält und an dem Düsenwaschbereich 18 vorgesehen ist, und Waschflüssigkeit wird von einem (nicht dargestellten) Tank über die Leitungen 42 und 44 zugeführt.
Ein Flüssigkeitspegeldetektor 45 ist parallel zu der Probenaufbringungsdüse 15 in der Nähe davon vorgesehen. Der Flüssigkeitspegeldetektor 45 ist so vorgesehen, daß seine voranführende Kante 45a geringfügig (zum Beispiel ungefähr 2,5 mm) höher als die voranführende Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 ist. Wenn das Probenaufbringungsmittel 5 nach unten durch die Bewegungseinrichtung 17 zur Aufnahme der flüssigen Probe, die in dem Probenaufnahmemittel 4 aufgenommen ist, bewegt wird, tritt die voranführende Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in die flüssige Probe ein und die voranführende Kante 45a des Flüssigkeitspegeldetektors 45 berührt die flüssige Probe. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Signal, das angibt, daß die voranführende Kante 45a des Flüssigkeitspegeldetektors 45 die flüssige Probe berührt hat, durch den Flüssigkeitspegeldetektor 45 erzeugt und zu dem Schaltkreisbereich 19, der in Fig. 1 dargestellt ist, über eine Signalleitung 46 übertragen. Basierend auf dem Signal wird die nach unten gerichtete Bewegung des Probenaufbringungsmittels 5 angehalten. Auf diese Art und Weise kann die voranführende Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in die flüssige Probe bis zu einer vorgegebenen Tiefe von der Oberfläche der flüssigen Probe aus unabhängig von der Menge der flüssigen Probe eingetaucht werden.
Der freigelegte Bereich des langen Testfilms 3 zwischen der Filmzuführkassette 7 und der Filmaufwickelkassette 8 führt durch einen Inkubator 55 hindurch, der eine Innenseite besitzt, die auf einer vorgegebenen Temperatur (zum Beispiel 37º) gehalten wird, besitzt. Ein Meßmittel 57 zur Messung der optischen Dichte, die durch eine Farbreaktion des langen Testfilms 3 mit der Flüssigkeitsprobe gebildet wird, ist auf der unteren Seite des Inkubators 55 angeordnet. Das Meßmittel 57 ist mittels einer (nicht dargestellten) Bewegungseinrichtung hin- und herbewegbar in den Richtungen, die durch die Pfeile A und B angegeben sind, und zwar zwischen einer Position (d. h. der Position des Meßmittels 57, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist) zur Messung der optischen Dichte des langen Testfilms 3 an einer Probenaufbringungsposition 61, an der die flüssige Probe mittels des Probenaufbringungsmittels 5 aufgebracht wird, und einer Position (d. h. eine Position 57', die durch die unterbrochene Linie angegeben ist) an der nachlaufenden Kante des Inkubators 55 auf der Seite der Aufwickelkammer 51. Auf diese Art und Weise mißt das Meßmittel 57 den Untergrund, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 13, ohne daß die Flüssigkeitsprobe darauf aufgebracht ist, und zwar an der Flüssigkeitsaufbringungsposition 61, und die optische Dichte an einer Mehrzahl von Probenaufbringungsbereichen des langen Testfilms 3 innerhalb des Inkubators 55.
Die Lange L [cm[ des Inkubators 55 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 ist so definiert, wie dies nachfolgend angegeben ist. Insbesondere besitzt der Inkubator 55 die Länge L [cm[, ausgedrückt als
L ≥ v·t + . . . (12)
wobei l [cm] die Lange eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung notwendig ist, t [min.] die Zeit bezeichnet, für die der Probenaufbringungsbereich des langen Testfilms 3 auf einer vorgegebenen Temperatur innerhalb des Inkubators 55 gehalten werden soll, n [Anzahl/min.] die Anzahl der Wiederholungen der Probenaufbringung pro Zeiteinheit bezeichnet und v [cm/min.] die Aufwickelgeschwindigkeit bezeichnet, unter der der lange Testfilm 3 kontinuierlich durch den Aufwickelmotor 53 aufgewickelt wird. In dieser Ausführungsform ist die Aufwickelgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit, unter der der lange Testfilm 3 aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen wird, und der Geschwindigkeit der Förderung des herausgezogenen, langen Testfilms 3 innerhalb des Inkubators 55. Wie vorstehend erwähnt, wird die Formel
v = n·l. . . (13)
angewandt. Ein Einsetzen der Formel (13) in die Formel (12) führt zu
L ≥ [n t + 1 ]·l. . . (14)
In dem Fall, wo der Inkubator 55 die Länge besitzt, die durch L angegeben ist, nimmt die Verarbeitungskapazität des Apparats 1 nicht ab, gerade obwohl eine lange Zeit [min.] für die Inkubation vorgesehen wird.
Um die Länge L des Inkubators 55 zu definieren, ist es nur notwendig, daß die Fördergeschwindigkeit des Teils des langen Testfilms 3 gleich zu v [cm/min.] ist. Zum Beispiel kann der lange Testfilm 3 intermittierend aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen werden und ein Puffer zum Umschalten der Förderung des langen Testfilms 3 von der intermittierenden Betriebsweise auf die kontinuierliche Betriebsweise kann zwischen der Kühleinrichtung 50 und der Probenaufbringungsposition 61 vorgesehen werden.
Wie vorstehend erwähnt, ist der Apparat 1 für biochemische Analysen so aufgebaut, um gleichzeitig eine Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . aufzunehmen. Die Inkubationszeit t [min.] unterscheidet sich oftmals unter den langen Testfilmen 3, 3, . . . für die Verwendung bei Analysen unterschiedlicher chemischer Bestandteile oder dergleichen. In diesem Fall sollte die Länge des Inkubators 55 vorzugsweise so eingestellt werden, daß sie gleich der Länge entsprechend der längsten Inkubationszeit sein wird, so daß ein langer Testfilm 3, der eine lange Inkubationszeit erfordert, an irgendeiner Position in dem Testfilmaufnahmemittel 12 aufgenommen werden kann. Auch wird in dem Fall eines Apparats eines Einzelfunktionstyps, der dazu geeignet ist, nur einen einzelnen, langen Testfilm 3 aufzunehmen, die Länge L [cm] des Inkubators 55 gemäß einem langen Testfilm 3 eingestellt, der die längste Inkubationszeit [t/min.] unter einer Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . erfordert, die erwartet werden, daß sie in dem Apparat verwendet werden sollen.
Fig. 4 stellt eine andere Ausführungsform des ersten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 4 werden ähnliche Elemente entsprechend mit denselben Bezugszeichen im Hinblick auf die Fig. 3 durchnumeriert.
Wie die Fig. 4 zeigt, ist ein Inkubator 55' des Apparats 1' für biochemische Analysen, in eine kreisförmige, bogenähnliche Form geformt und das Meßmittel 57 ist mittels einer (nicht dargestellten) Bewegungseinrichtung in den Richtungen, die durch die Pfeile C und D angegeben sind, entlang des kreisförmigen Bogens zwischen einer Position, (d. h. der Position der Meßmittel 57, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist) zur Messung der optischen Dichte des langen Testfilms 3 an der Probenaufbringungsposition 51 und einer Position (d. h. eine Position 57'', die durch die unterbrochene Linie angegeben ist) an der Führungskante des Inkubators 55' an der Seite einer Aufwickelkammer 51' hin- und herbewegbar. Auf diese Weise mißt das Meßmittel 57 den Untergrund, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3, ohne daß die flüssige Probe darauf aufgebracht wird, und zwar an der Probenaufbringungsposition 61, und die optische Dichte an einer Vielzahl der Probenaufbringungsbereiche des langen Testfilms 3 innerhalb des Inkubators 55'.
Die kreisförmige, bogenahnliche Konfiguration des Inkubators 55' ist für einen kompakten Aufbau des Apparats 1' vorteilhaft. Die Fördergeschwindigkeit v [cm/min.] des Teils des langen Testfilms 3 innerhalb des Inkubators 55' und die Länge L [cm] des Inkubators 55' werden in derselben Art und Weise wie in der Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist, definiert.
Eine Ausführungsform des zweiten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschrieben. In Fig. 5 werden ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 3 durchnumeriert.
Wie die Fig. 5 zeigt, ist die Länge L [cm] des Inkubators 55 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 in derselben Art und Weise, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, definiert. Auch ist der Abstand M [cm] zwischen dem Einlaß des Inkubators 55 für den langen Testfilm 3 und ein Meßmittel 157, wie es von dem Einlaß zu dem Auslaß des Inkubators 55 gemessen wird, so festgelegt, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Eine Messung durch ein Endpunktverfahren kann durch Vorsehung des Meßmittels 157 an einer Position von
M = v·t + l. . . (15)
durchgeführt werden, wobei . . . [cm] die Länge eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung notwendig ist, t [min.] die Zeit bezeichnet, für die der Probenaufbringungsbereich des langen Testfilms 3 auf einer vorgegebenen Temperatur innerhalb des Inkubators 55 gehalten werden soll, und v [cm/min.] die Aufwickelgeschwindigkeit bezeichnet. Einsetzen der Formel (7) in die Formel (9) führt zu
M = [n t + 1] . . . . (16)
In dem Fall, wo der Inkubator 55 die Länge besitzt, die durch L ausgedrückt wird, nimmt die Verarbeitungskapazität des Apparats 1 nicht ab, gerade obwohl eine lange Zeit t [min.] für die Inkubation genommen wird. Auch kann, da das Meßmittel 157 an einer Position, die durch M in der Formel (16) angegeben ist, vorgesehen ist, eine Messung, die das Endpunktverfahren verwendet, kontinuierlich durch Messung der optischen Dichte des Probenaufbringungsbereichs des langen Testfilms 3 zu dem Zeitpunkt durchgeführt werden, zu dem der mit einer Probe beaufschlagte Bereich über das Meßmittel 157 vorbei führt.
Um die Länge L des Inkubators 55 und die Position des Meßmittels 157 festzulegen, ist es nur notwendig, daß die Fördergeschwindigkeit des Teils des langen Testfilms 3 gleich v [cm/min.] ist. Zum Beispiel kann der Testfilm 3 Intermittierend aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen werden und ein Puffer zum Umschalten der Förderung des langen Testfilms 3 von der intermittierenden Betriebsweise auf die kontinuierliche Betriebsweise kann zwischen der Kühleinrichtung 50 und der Probenaufbringungsposition 61 vorgesehen werden.
Auch kann in der Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, ein Meßmittel 157' zur Messung der optischen Dichte des langen Testfilms 3 an der Probenaufbringungsposition 61 vorgesehen werden, an der die flüssige Probe durch die Probenaufbringungseinrichtung 5 aufgebracht wird. Der Untergrund, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3 ohne die flüssige Probe, die darauf aufgebracht wird, kann durch das Meßmittel 157' gemessen werden, und der Wert, der durch das Meßmittel 157 nach der Probenaufbringung gemessen wird und die Inkubation werden basierend auf einem korrigierten, gemessenen Wert durchgeführt. Auf diese Art und Weise kann die Meßgenauigkeit verbessert werden.
Hie vorstehend erwähnt ist, wird in dieser Ausführungsform der Apparat für biochemische Analysen so gebildet, um gleichzeitig eine Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . aufzunehmen. Die Inkubationszeit t [min.] unterscheidet sich oftmals unter den langen Testfilmen 3, 3, . . . zur Verwendung bei Analysen unterschiedlicher chemischer Bestandteile und dergleichen. In diesem Fall sollte die Länge des Inkubators 55 vorzugsweise gleich der Länge entsprechend der längsten Inkubationszeit eingestellt werden, so daß ein langer Testfilm 3, der eine lange Inkubationszeit erfordert, an irgendeiner Position in dem Testfilmaufnahmemittel 12 aufgenommen werden kann. In diesem Fall wird das Meßmittel 157 manuell oder automatisch zu der Position entsprechend der Inkubationszeit für den aufgenommenen langen Testfilm 3 bewegt. Auch wird in dem Fall eines Apparats vom Einzelfunktionstyp, der zur Aufnahme nur eines einzelnen, langen Testfilms 3 geeignet ist, die Länge L [cm] des Inkubators 55 entsprechend einem langen Testfilm 3 eingestellt, der die längste Inkubationszeit t [min.] unter einer Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . erfordert, von denen erwartet wird, daß sie in dem Apparat verwendet werden, und das Meßmittel 157 wird manuell oder automatisch zu der Position entsprechend der Inkubationszeit für den aufgenommenen langen Testfilm 3 bewegt.
Fig. 6 stellt eine andere Ausführungsform des zweiten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 6 werden ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Figur 5 durchnumeriert.
Wie die Fig. 6 darstellt, ist der Inkubator 55' des Apparats 1' für biochemische Analysen in einer kreisförmigen, bogenähnlichen Form geformt.
Die kreisförmige, bogenähnliche Konfiguration des Inkubators 55' ist dahingehend vorteilhaft, den Apparat 1' kompakt aufzubauen.
Die Fördergeschwindigkeit v [cm/min.] des Teils des langen Testfilms 3 innerhalb des Inkubators 55', die Länge L [cm] des Inkubators 55', die Position M [cm] des Meßmittels 157 werden in derselben Art und Weise wie bei der Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, definiert.
Eine Ausführungsform des dritten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 bis 11 beschrieben werden. In Fig. 7 werden ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 3 durchnumeriert.
Wie die Fig. 7 zeigt, wird der lange Testfilm 3 kontinuierlich oder intermittierend aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen und in der Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelt. Ein Meßmittel 257 wird mittels einer (nicht dargestellten) Bewegungseinrichtung in den Richtungen, die durch die Pfeile A und ß angegeben sind, zwischen einer Position (d. h. der Position des Meßmittels 257), die durch die durchgezogene Linie angezeigt ist), an einer Kante eines Inkubators 255 an der Seite der Aufwickelkammer 51 und einer Position (d. h. einer Position 257', die durch die unterbrochene Linie angegeben ist) an der anderen Kante des Inkubators 255 hin- und herbewegbar. Auf diese Weise mißt das Meßmittel 257 die optische Dichte an einer Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche des langen Testfilms 3 Innerhalb des Inkubators 255.
Da das Meßmittel 257 durch Bewegung mißt, wie dies vorstehend angegeben ist, kann es nicht gleichzeitig eine Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche messen. Allerdings kann in dem Endpunktverfahren die Messung sequentiell mit derselben Periode wie die Periode der sequentiellen Probenaufbringung durchgeführt werden und deshalb muß eine Vielzahl von mit einer Probe beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden. Andererseits schreitet in dem Ratenverfahren, gerade obwohl eine Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden kann, die Änderung, die durch eine Farbbildung bewirkt wird, zeitlich kontinuierlich fort und deshalb können die gemessenen Werte korrigiert werden, wenn die Zeit, unter der die Messung durchgeführt wird, geringfügig abweicht.
Das Meßmittel 257' kann bewegbar auch an einer Position 257'', die durch die unterbrochene Linie angegeben ist, zur Messung des Untergrunds, d. h. der optischen Dichte für den langen Testfilm 3 an der Probenaufbringungsposition 61, ohne daß die flüssige Probe darauf aufgebracht ist, vorgesehen werden. Der Wert, der durch das Meßmittel 257 gemessen wird, nachdem die Probenaufbringung und die Inkubation ausgeführt sind, kann baslerend auf dem gemessenen Wert korrigiert werden. Auf diese Weise kann die Meßgenauigkeit verbessert werden.
Die Länge L [cm] des Inkubators 255 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben werden.
Fig. 8 stellt das Verhältnis zwischen der notwendigen Inkubationszeit t [min.] und der notwendigen Länge L (d. h. L' oder L'') [cm] des Inkubators 255 dar.
Wie die Fig. 8 zeigt, bezeichnet der gestreifte Bereich, der durch nach rechts ansteigende, parallele, gerade Linien umgeben ist, den zeitweiligen Bewegungszustand eines Bereichs an, der eine Länge l [cm], auf dem eine flüssige Probe in einem einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung aufgebracht worden ist, innerhalb des Inkubators 255 in dem Fall an, wo der lange Testfilm 3 kontinuierlich unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit gefördert wird.
In dem Fall, wo der lange Testfilm 3 kontinuierlich unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit v [cm/min.] gefördert wird, wird die notwendige Länge L'' (kontinuierliche Zuführung) [cm] des Inkubators 255 ausgedrückt als
L'' = v·t + l. . . (17)
wobei l [cm] die Länge eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung notwendig ist, t [min.] die Zeit bezeichnet, für die der Probenbeaufschlagungsbereich des langen Testfilms 3 inkubiert werden muß, und n [Anzahl/min.] die Anzahl der Wiederholungen der Probenaufbringung pro Minute bezeichnet. Auch wird die Formel
v = n·. . . (18)
angewandt. Einsetzen der Formel (18) in die Formel (17) führt zu
L'' ≥ [nt+1]·l. . . (19)
In dieser Ausführungsform wird die Inkubationszeit t [min.] als die Zeit definiert, von der an der Gesamtbereich, der die Länge l [cm] besitzt, auf dem eine flüssige Probe in einem einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung aufgebracht worden ist, in den Inkubator gefördert wird (d. h. der Ursprung in Fig. 8) gegenüber dem, wenn der Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, mindestens teilweise aus dem Inkubator (d. h. der Punkt t0 in Fig. 8) gefördert ist, definiert, d. h. die Zeit, für die der Gesamtbereich, der die Länge l [cm] besitzt, in dem Inkubator aufgenommen ist. Dies rührt daher, da es lediglich eine Frage der Definition ist, ob die Zeit, für die der Gesamtbereich, der die Länge l [cm] besitzt, in den Inkubator aufgenommen ist, als Inkubationszeit bezeichnet wird, oder ob die Zeit, für die der Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, mindestens teilweise in den Inkubator aufgenommen ist, als Inkubationszeit bezeichnet wird. In dem Fall, wo die Definition geändert wird, müssen die Formeln, die für diese Ausführungsform aufgestellt sind, entsprechend der Änderung der Definition geändert werden.
In Fig. 8 bezeichnet der nach rechts ansteigende, stufenähnliche, schraffierte Bereich den zeitweiligen Bewegungszustand eines Bereichs, der eine Länge l [cm] besitzt, auf den eine flüssige Probe in einem einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung aufgebracht worden ist, und zwar innerhalb des Inkubators 255, in dem Fall, wo der lange Testfilm 3 intermittierend um einen Abstand gleich der Länge l [cm] gefördert ist, der für einen einzelnen Verfahrensschritt zur Probenaufbringung zu einem Zeitpunkt notwendig ist.
Wie in Fig. 8 dargestellt ist, wird der lange Testfilm 3 intermittierend so gefördert, daß er für die Zeit τ1 [min.] anhält und sich für die Zeit τ2 [min.] bewegt. In diesem Fall wird eine Periode τ [min.] einer Intermittierenden Förderung des langen Testfilms 3 ausgedrückt als
τ = τ1 + τ2. . . (20)
In dem Fall, wo der Inkubationsendpunkt t0 als das Ende des Anhaltezeitpunkts τ1 [min.] ausgewählt wird, nachdem der Anhaltbewegungszyklus verschiedene Male wiederholt worden ist, sollte die notwendige Länge L' (intermittlerende Zuführung) [cm] des Inkubators den Zustand erfüllen
L' ≥ [nt+1]·l. . . (21)
wobei [nt+1] das größte Ganzzahlige innerhalb des Bereichs nicht größer als nt+1 bezeichnet.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist eine Korrektur möglich, wenn die Inkubationszeit geringfügig abweicht. Auch ist allgemein die Bewegungszeit τ2 [min.] wesentlich kürzer als die Anhaltezeit τ1 [min.]. Deshalb geht die Allgemeingültigkeit nicht verloren, gerade obwohl das Ende der Anhaltzeit τ1 [min.] als der Inkubationsendpunkt t0 im Fall einer Abweichung der Formel (21) ausgewählt wird.
In dem Fall, wo der Inkubator 255 so gebildet ist, daß er die Länge besitzt, die durch die Formel (19) oder die Formel (21) ausgedrückt wird, und zwar in Übereinstimmung damit, ob der Apparat 1 für biochemische Analysen so aufgebaut ist, um kontinuierlich den langen Testfilm 3 unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit zu fördern oder um den langen Testfilm 3 intermittierend zu fördern, wird die Verarbeitungskapazität des Apparats 1 nicht herabgesetzt, gerade obwohl eine lange Zeit t [min.] für die Inkubation genommen wird.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist in dieser Ausführungsform der Apparat 1 für biochemische Analysen so aufgebaut, um gleichzeitig eine Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . aufzunehmen. Die Inkubationszeit t [min.] unterscheidet sich oftmals unter den langen Testfilmen 3, 3, . . . für die Verwendung zur Analyse unterschiedlicher chemischer Bestandteile oder dergleichen. In diesem Fall sollte die Länge des Inkubators 55 vorzugsweise gleich der Länge entsprechend der längsten Inkubationszeit eingestellt werden, so daß ein langer Testfilm 3, der eine lange Inkubationszeit erfordert, an irgendeiner Position in dem Testfilmaufnahmemittel 12 aufgenommen werden kann. Auch wird in dem Fall eines Apparats eines Einzelfunktionstyps, der zur Aufnahme nur eines einzelnen langen Testfilms 3 geeignet ist, die Länge L [cm] des Inkubators 255 entsprechend einem langen Testfilm 3 eingestellt, der die längste Inkubationszeit t [min.] unter einer Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . erfordert, die erwartet werden, daß sie in dem Apparat verwendet werden sollen.
Die Fig. 9A und 9B zeigen den Zustand einer Probenaufbringung auf dem langen Testfilm 3.
Die Fig. 9A stellt den Fall dar, wo eine Vielzahl langer Testfilme 3, 3, . . . entsprechend einer Vielzahl Meßvorgänge Seite an Seite in dem Apparat vorgesehen sind, und der lange Testfilm 3, der dargestellt ist, wird intermittierend um einen Abstand gleich der Länge l [cm] zu einer Zeit der vorgegebenen Periode τ1 [min.] nach links gefördert, gerade obwohl eine Messung entsprechend des langen Testfilms 3 nicht ausgeführt wird. Die vorgegebene Periode τ [min.] besitzt das Verhältnis von τ = l/n hinsichtlich n [Anzahl/min.].
Der lange Testfilm 3, der in Fig. 9A dargestellt ist, wird nach links mit der vorgegebenen Periode τ [min.] in der Weise, die vorstehend angegeben ist, gefördert. Eine flüssige Probe wird auf einen Bereich des langen Testfilms 3, der aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen ist, an der Probenaufbringungsposition 61 aufgebracht und dann wird der mit der Probe beaufschlagte Bereich in den Inkubator 255 gefördert und inkubiert.
Das Meßmittel 255 ist hin- und herbewegbar nach rechts und nach links in Fig. 9A zwischen einer Position (die Position des Meßmittels 257, die dargestellt ist), an der das Meßmittel 257 die optische Dichte eines mit einer Probe beaufschlagten Bereichs 62a an dem linken Kantenbereich in dem Inkubator 255 mißt, und einer Position, an der das Meßmittel 257 die optische Dichte eines mit einer Probe beaufschlagten Bereichs 62b an dem rechten Kantenbereich in dem Inkubator 255 mißt. Auf diese Weise mißt das Meßmittel 257 die optische Dichte einer Vielzahl von mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . Innerhalb des Inkubators 255. Wie vorstehend erwähnt ist, sollte das Meßmittel 257 vorzugsweise so gebildet sein, um sich auch zu dem Bereich der Messung der optischen Dichte an der Probenaufbringungsposition 61 zu bewegen, um dadurch den Untergrund zu messen, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3 ohne eine darauf beaufschlagte, flüssige Probe, und zwar an der Probenaufbringungsposition 61.
Mit dem Aufbau des Apparats, bei dem der lange Testfilm 3 unter der vorgegebenen Periode von τ [min.] gefördert wird, auch dann, wenn die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht ausgeführt wird, wie dies in Fig. 9A dargestellt ist, kann die Messung beispielsweise mit dem Meßmittels 257 ausgeführt werden, das stationär an der Position 62a in dem Fall steht, wo nur das Endpunktverfahren zur Durchführung der Messung nach der Inkubation, die für die vorgegebene Zeit durchgeführt worden ist, angewandt wird, und zwar anstelle des Ratenverfahrens zur Messung der optischen Dichte an einer Vielzahl der mit Proben beaufschlagten Bereiche während der Inkubation. Allerdings verbleiben in diesem Fall die Bereiche 63, 63, . . . des langen Testfilms 3 unbenutzt und die Benutzungseffektivität des langen Testfilms 3 verringert sich. Andererseits ist es In dem Fall, wo das Ratenverfahren eingesetzt wird, für das Meßmittel 257 notwendige sich auch dann zu bewegen, wenn der Apparat so aufgebaut ist, um immer den langen Testfilm 3 mit der vorgegebenen Periode τ [min.] zu fördern, wie dies in Fig. 9A dargestellt ist.
Fig. 9B stellt ein Beispiel dar, bei dem der Apparat so aufgebaut ist, um den langen Testfilm 3 anzuhalten, ohne ihn zu fördern, und zwar in dem Fall, wo die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht ausgeführt wird. In Fig. 9B sind ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 9A durchnumeriert. In diesem Fall kann der lange Testfilm 3 oft für dieselbe Zeit warten, ohne gefördert zu werden. Deshalb kann die vorgegebene Inkubationszeit schon hinsichtlich des mit der Probe beaufschlagten Bereichs abgelaufen sein, der zum Beispiel an einer Position 62c angeordnet ist, auch in dem Fall, wo das Endpunktverfahren angewandt wird. In diesem Fall wird das Meßmittel 257 zu der Position 62c bewegt und mißt die optische Dichte des mit Proben beaufschlagten Bereichs an der Position 62c.
Mit dieser Ausführungsform, bei der die Bewegungseinrichtung 257 bewegbar ist, kann die Messung, die das Ratenverfahren einsetzt, durchgeführt werden und die Benutzungseffektivität des langen Testfilms 3 kann durch die Verwendung des Steuerverfahrens entsprechend der Fig. 9B sowohl in dem Endpunktverfahren als auch in dem Ratenverfahren maximiert werden.
Fig. 10 stellt Beispiele der Verhältnisse zwischen der Bewegung des mit der Probe beaufschlagten Bereichs 62 in dem Inkubator 255 und der Bewegung des Meßmittels 257, wie dies in den Fig. 9A und 9B dargestellt ist, dar. Die horizontale Achse bezeichnet die Zeit, wie sie von dann an gezählt wird, wenn der mit der Probe beaufschlagte Bereich 62 in den Inkubator 255 aufgenommen worden ist, und die vertikale Achse bezeichnet den Abstand innerhalb des Inkubators 255, der von der Kante des Inkubators 255 an der Seite des Probenaufbringungsbereichs 61 zu der entgegengesetzten Kante des Inkubators 255 gemessen wird. Der einzelne Kreis gibt die Zeit und den Abstand in dem Fall an, wo die Messung durch Verwendung des Ratenverfahrens durchgeführt wird, und der doppelte Kreis gibt die Zeit und den Abstand in dem Fall an, wo die Messung durch das Endpunktverfahren ausgeführt wird. In Fig. 10 wird zur Vereinfachung der Erläuterung angenommen, daß nur vier mit einer Probe beaufschlagte Bereiche in dem Inkubator 255 aufgenommen werden können und es ist nur die Bewegung eines einzelnen, mit einer Probe beaufschlagten Bereichs dargestellt.
Ein Graph 100 steht für den Fall, wo der lange Testfilm 3 durch Verwendung des Steuerverfahrens, das in Fig. 9A dargestellt ist, gefördert wird. In dem Fall, wo das Endpunktverfahren eingesetzt wird, wird ein Abstand L4 festgelegt und das Meßmittel 257 mißt zu der Zeit t5. In dem Fall des Ratenverfahrens ist das Meßmittel 257 unter dem Abstand L3 angeordnet, um die optische Dichte eines mit einer Probe beaufschlagten Bereichs zu der Zeit t1, der Zeit t2 und der Zeit t3 zu messen. Wenn der mit der Probe beaufschlagte Bereich zu dem Abstand L4 bewegt ist, wird das Meßmittel 257 zu dem Abstand L4 bewegt und mißt zu der Zeit t4. Auf diese Weise wird das Meßmittel 257 so gesteuert, um sich entsprechend der Bewegung des mit der Probe beaufschlagten Bereichs zu bewegen. In dem Fall, wo eine Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . gleichzeitig innerhalb des Inkubators 255 vorhanden ist und die Messung durch das Ratenverfahren durchgeführt wird, wird das Meßmittel 257 so bewegt, um die Messung für die entsprechenden, mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . In der vorstehend beschriebenen Art und Weise durchzuführen. Auch kann, wie vorstehend erwähnt wird, der gemessene Wert korrigiert werden, wenn eine Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden kann.
Ein Graph 101 steht für den Fall, wo der lange Testfilm 3 unter Verwendung des Steuerverfahrens, das in Fig. 9B dargestellt ist, gefördert wird. In diesem Fall kann, wie durch den Graphen 101 angegeben ist, der mit einer Probe beaufschlagte Bereich 62 an dem Abstand L2 auch zu der Zeit t5 für die Messung durch das Endpunktverfahren vorhanden sein. In diesem Fall wird das Meßmittel 257 zu dem Abstand L2 zur Durchführung der Messung bewegt. In dem Beispiel des Graphen 101 ist, wenn das Ratenverfahren eingesetzt wird, das Meßmittel 257 an dem Abstand L2 angeordnet und mißt zu der Zeit t1, der Zeit t2, der Zeit t3 und der Zeit t4. Wenn das Steuerverfahren entsprechend der Fig. 9b in dieser Art und Weise angewandt wird, wird die Messung durch Bewegung des Meßmittels 257 sowohl in dem Ratenverfahren als auch in dem Endpunktverfahren durchgeführt. In dem Fall, wo eine Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . gleichzeitig innerhalb des Inkubators 255 vorhanden ist, wird das Meßmittel 257 so bewegt, um die Messung für die jeweiligen mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . in der Art und Weise durchzuführen, wie dies vorstehend erwähnt ist.
Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht, die eine andere Ausführungsform des dritten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. In Fig. 11 werden ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 7 durchnumeriert.
Wie die Fig. 11 zeigt, ist ein Inkubator 255' eines Apparats 1' für biochemische Analysen in einer kreisförmigen Bogenform geformt und das Meßmittel 257 ist mittels einer (nicht dargestellten Bewegungseinrichtung) in den Richtungen, wie sie durch die Pfeile C und D angegeben sind, zwischen einer Position (d. h. der Position des Meßmittels 257, die durch die durchgezogene Linie angegeben ist) an einer Kante des Inkubators 255' an der Seite einer Aufwickelkammer 51' und einer Position (d. h. einer Position 257', die durch die unterbrochene Linie angegeben ist) an der anderen Kante des Inkubators 255' hin- und herbewegbar. Auf diese Weise mißt das Meßmittel 257 die optische Dichte an einer Vielzahl von mit einer Probe beaufschlagten Bereichen des langen Testfilms 3 Innerhalb des Inkubators 255'. Das Meßmittel 257' kann bewegbar auch zu einer Position 257'' vorgesehen werden, die durch die unterbrochene Linie angegeben ist, und zwar zur Messung des Untergrunds, d. h. der optischen Dichte des langen Testfilms 3 an der Probenaufbringungsposition 61, ohne daß die flüssige Probe darauf aufgebracht ist.
Die kreisförmige, bogenähnliche Konfiguration des Inkubators 255' ist vorteilhaft dahingehend, den Apparat 1' kompakt aufzubauen, und zur Vereinfachung des Mechanismus zur Bewegung der Bewegungseinrichtung 257.
Die Länge L [cm] des Inkubators 255' ist in derselben Art und Weise wie bei der Ausführungsform, die in Fig. 7 dargestellt ist, festgelegt.
Eine Ausführungsform des vierten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 14 beschrieben werden. In Fig. 12 sind ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 3 durchnumeriert.
Wie die Fig. 12 zeigt, wird der lange Testfilm 3 kontinuierlich oder Intermittierend aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen und in der Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelt.
Eine Vielzahl von Meßmitteln 357, 357, . . . sind unter Intervallen der Länge l [cm] des langen Testfilms 3 vorgesehen, die für einen einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung notwendig sind, um einer Vielzahl mit einer Probe beaufschlagten Bereichen des langen Testfilms 3 Innerhalb des Inkubators 255 zu entsprechen, um dadurch die optische Dichte der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche zu messen.
In dem Fall, wo die Meßmittel 357, 357, . . . in dieser Weise vorgesehen sind, kann die optische Dichte nicht in der Mitte zwischen zwei benachbarten Meßmitteln 357, 357 gemessen werden. Allerdings schreitet die Änderung, die durch eine Farbbildung verursacht wird, zeitweilig kontinuierlich fort und die gemessenen Werte können korrigiert werden, wenn die Zeit, zu der die Messung ausgeführt wird, geringfügig abweicht. Deshalb entsteht kein Problem, wenn die optische Dichte nicht in der Mitte zwischen zwei benachbarten Meßmitteln 357, 357 gemessen werden kann.
Ein Meßmittel 357' kann auch dazu vorgesehen werden, um den Untergrund, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3, ohne daß die flüssige Probe darauf aufgebracht ist, an der Probenaufbringungsposition 61 zu messen. Werte, die durch die Meßmittel 357, 357, . . . gemessen werden, nachdem die Probenaufbringung und Inkubation durchgeführt worden sind, können, basierend auf der gemessenen Untergrunddichte, korrigiert werden. In diesem Fall kann die Meßgenauigkeit verbessert werden. Die Länge l [cm] des Inkubators 255 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 wird gemäß der kontinuierlichen Zuführung und der intermittierenden Zuführung in derselben Art und Weise wie bei der Ausführungsform, die in der Fig. 7 dargestellt ist, definiert.
Die Fig. 13A und 13B stellen die Zustände der Probenaufbringung auf den langen Testfilm 3 dar.
Fig. 13A stellt den Fall dar, wo eine Vielzahl langer Testfilme 3, 3, . . . entsprechend einer Vielzahl von Meßpunkten Seite an Seite in dem Apparat vorgesehen sind, und der lange Testfilm 3, der dargestellt ist, wird intermittierend um einen Abstand gleich der Länge l [cm] zu einer Zeit mit der vorgegebenen Periode τ [min.] nach links gefördert, gerade obwohl eine Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht ausgeführt wird. Die vorgegebene Periode τ [min.] besitzt das Verhältnis von τ = l/n hinsichtlich n [Anzahl/min.].
Der lange Testfilm 3, der in Fig. 13A dargestellt ist, wird nach links mit der vorgegebenen Periode τ [min.] in der Weise, wie dies vorstehend erwähnt ist, gefördert. Eine flüssige Probe wird auf einen Bereich des langen Testfilms 3 aufgebracht, der aus der Filmzuführkassette 7 an der Probenaufbringungsposition 61 herausgezogen wird, und dann wird der mit der Probe beaufschlagte Bereich in den Inkubator 255 gefördert und inkubiert.
Eine Vielzahl der Meßmittel 357, 357, . . . ist entsprechend der jeweiligen, mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . vorgesehen, um dadurch die optische Dichte einer Vielzahl von mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . innerhalb des Inkubators 255 zu messen. Wie vorstehend erwähnt ist, kann ein Meßmittel 357' auch an der Position für die Messung der optischen Dichte an der Probenaufbringungsposition 61 vorgesehen werden, um dadurch den Untergrund zu messen, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3, ohne daß die flüssige Probe darauf aufgebracht ist, und zwar an der Probenaufbringungsposition 61.
Mit der Konfiguration des Apparats, bei der der lange Testfilm 3 unter der vorgegebenen Periode τ [min.] gefördert wird, auch wenn die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht ausgeführt wird, wie dies in Fig. 13A dargestellt ist, kann die Messung beispielsweise mit einem Meßmittel 357a entsprechend der Position 62a in dem Fall ausgeführt werden, wo nur das Endpunktverfahren zur Durchführung der Messung nach der Inkubation für die vorgegebene Zeit, die eingesetzt wird, durchgeführt worden ist, und zwar anstelle des Ratenverfahrens zur Messung der optischen Dichte an einer Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche während der Inkubation. Allerdings erniedrigt sich in dem Fall, bei dem die Bereiche 63, 63, . . . des langen Testfilms 3 unbenutzt verbleiben, die Benutzungseffektivität des langen Testfilms 3. Andererseits ist es in dem Fall, wo das Ratenverfahren angewandt wird, notwendig, eine Vielzahl Meßmittel 357, 357, . . . zu schaffen, auch wenn der Apparat so aufgebaut ist, um immer den langen Testfilm 3 mit der vorgegebenen Periode τ [min.] zu fördern, wie dies in Fig. 13A dargestellt ist.
Fig. 13B stellt ein Beispiel dar, wo der Apparat so aufgebaut ist, um den langen Testfilm 3 anzuhalten, und zwar ohne ihn in dem Fall zu fördern, wo die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht durchgeführt wird. In Fig. 13B werden ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 13A durchnumeriert. In diesem Fall kann der lange Testfilm 3 oft für dieselbe Zeit warten, ohne daß er gefördert wird. Deshalb kann die vorgegebene Inkubationszeit mit dem mit einer Probe beaufschlagten Bereich, der sich beispielsweise an einer Position 62c befindet, abgelaufen sein, auch in dem Fall, bei dem das Endpunktverfahren eingesetzt wird. In diesem Fall wird die optische Dichte des mit einer Probe beaufschlagten Bereichs an der Position 62c mittels eines Meßmittels 357c entsprechend der Position 62c gemessen.
Mit dieser Ausführungsform, bei der eine Vielzahl der Meßmittel 357, 357, . . . vorgesehen ist, kann die Messung, die das Ratenverfahren verwendet, ausgeführt werden und die Verwendungseffektivität des langen Testfilms 3 kann durch Verwendung des Steuerverfahrens entsprechend der Fig. 13B sowohl in dem Endpunktverfahren als auch in dem Ratenverfahren maximiert werden.
Fig. 14 stellt Beispiele der Verhältnisse zwischen der Bewegung des mit einer Probe beaufschlagten Bereichs 62 in dem Inkubator 255 und eine Umschaltung einer Vielzahl der Meßmittel 357, 357, . . ., die in den Figuren 13A und 13B gezeigt sind, dar. Die horizontale Achse bezeichnet die Zeit, wie sie ausgehend dann gezählt wird, wenn der mit der Probe beaufschlagte Bereich 62 in den Inkubator 255 aufgenommen worden ist, und die vertikale Achse bezeichnet die Bereiche einer Vielzahl der Meßmittel 357, 357, . . ., wie sie ausgehend von der Kante des Inkubators 255 auf der Seite des mit der Probe beaufschlagten Bereichs 61 zu der entgegengesetzten Kante des Inkubators 255 hin gemessen wird. Der einzelne Kreis bezeichnet das Verhältnis zwischen der Zeit und dem Meßmittel in dem Fall, wo die Messung unter Verwendung des Ratenverfahrens durchgeführt wird, und der Doppelkreis bezeichnet das Verhältnis zwischen der Zeit und dem Meßmittel in dem Fall, wo die Messung unter Verwendung des Endpunktverfahrens ausgeführt wird. In Fig. 10 wird zur Vereinfachung der Erläuterung angenommen, daß nur vier mit einer Probe beaufschlagte Bereiche in dem Inkubator 255 aufgenommen werden können, und die Bewegung nur eines einzelnen, mit einer Probe beaufschlagten Bereichs ist dargestellt.
In Fig. 14 steht ein Graph 100 für den Fall, wo der lange Testfilm 3 unter Verwendung des Steuerverfahrens, das in Fig. 13A dargestellt ist, gefördert wird. In dem Fall, wo das Endpunktverfahren angewandt wird, wird die Messung zu der Zeit t5 durch das Meßmittel 357 durchgeführt, das an der Position L4 vorgesehen ist. In dem Fall des Ratenverfahrens wird die optische Dichte eines mit einer Probe beaufschlagten Bereichs zu der Zeit t1, der Zeit t2 und der Zeit t3 durch das Meßmittel 357 gemessen, das an der Position L3 vorgesehen ist. Wenn der mit einer Probe beaufschlagte Bereich zu dem Abstand L4 bewegt wird, wird die Messung zu der Zeit t4 durch das Meßmittel 357 durchgeführt, das an der Position L4 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird das Meßmittel 357, das für die Messung verwendet wird, entsprechend der Bewegung des mit der Probe beaufschlagten Bereichs umgeschaltet. In dem Fall, wo eine Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . gleichzeitig innerhalb des Inkubators 255 vorhanden ist und die Messung durch das Ratenverfahren durchgeführt wird, werden die Meßmittel 357, 357, . . . umgeschaltet, um die Messung für die entsprechenden, mit der Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . in der vorstehend erwähnten Art und Weise durchzuführen.
Ein Graph 101 steht für den Fall, wo der lange Testfilm 3 unter Verwendung des Steuerverfahrens, das in Fig. 13B dargestellt ist, gefördert wird. In dem Fall, wie er durch den Graphen 101 angegeben ist, kann der mit der Probe beaufschlagte Bereich 62 an dem Abstand L2 auch zu der Zeit t5 für die Messung durch das Endpunktverfahren vorhanden sein. In diesem Fall wird die optische Dichte des mit der Probe beaufschlagten Bereichs 62 durch das Meßmittel 357 gemessen, das an der Position L2 vorgesehen ist. In dem Beispiel des Graphen 101 wird, wenn das Ratenverfahren eingesetzt wird, die Messung zu der Zeit t1, der Zeit t2, der Zeit t3 und der Zeit t4 durch das Meßmittel 357 durchgeführt, das an der Position L2 vorgesehen ist. Wenn das Steuerverfahren entsprechend Figur 138 in dieser Weise eingesetzt wird, wird die Messung durch Umschaltung der Meßmittel 357, 357, . . . sowohl in dem Ratenverfahren als auch in dem Endpunktverfahren durchgeführt.
Eine Ausführungsform des fünften Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16 beschrieben. In Fig. 15 sind ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 3 durchnumeriert.
Wie die Fig. 15 zeigt, ist eine Öffnung 11' zum Eingriff mit der Drehwelle eines Motors zum Aufwickeln des langen Testfilms 3, der aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen worden ist, in die Filmzuführkassette 7 an der Mitte einer Haspel 10' in der Filmzuführkassette 7 vorgesehen.
Wenn die Filmaufwickelkassette 8 und die Filmzuführkassette 7 in der Aufwickelkammer 51 und der Kühleinrichtung 50 jeweils aufgenommen worden sind, greifen die Drehwellen des Testfilmaufwickelmotors 53 und ein Testfilmzurückspulmotor 53', die die Testfilmfördereinrichtung bilden, in die Öffnung 11, die in der Mitte der Haspel 10 der Filmaufwickelkassette 8 gebildet ist, und die Öffnung 11', die in der Mitte der Haspel 10' der Filmzuführkassette 7 gebildet ist, ein. Wenn die Motoren 53 und 53' gedreht werden, wird der lange Testfilm 3 kontinuierlich aus der Filmzuführkassette 7 durch einen Filmauslaß 49 der Kühleinrichtung 50 herausgezogen und wird in der Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelt. Auch wird, wenn es erforderlich ist, der lange Testfilm 3, der aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen ist, in die Filmzuführkassette 7 zurückgespult. Die Geschwindigkeit v [cm/min.], unter der der lange Testfilm 3 kontinuierlich aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen wird, wird ausgedrückt als
v = n·l
wobei l [cm] die Länge eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung notwendig ist, und n [Anzahl/min.] bezeichnet die Anzahl der Wiederholungen der Probenaufbringung pro Minute.
Die Länge L [cm] des Inkubators 455 in der Richtung einer Beförderung des langen Testfilms 3 wird wie nachfolgend beschrieben definiert.
Zuerst wird in dieser Ausführungsform die Inkubationszeit t [min.] als die Zeit von dann an definiert, wenn der Gesamtbereich, der die Länge l [cm] besitzt, auf den eine flüssige Probe in einem einzelnen Verfahrensschritt derselben Probenaufbringung aufgebracht worden ist, in den Inkubator gefördert wird (d. h. der Ursprung in Fig. 8) zu demjenigen, wenn der Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, mindestens teilweise aus dem Inkubator herausgefördert ist (d. h. der Punkt t0 in Figur 8), d. h. die Zeit, für die der gesamte Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, in dem Inkubator aufgenommen wird. Dies folgt daher, da es eine bloße Frage einer Definition ist, ob die Zeit, für die der Gesamtbereich, der die Länge l [cm] besitzt, in dem Inkubator aufgenommen ist, als die Inkubationszeit bezeichnet wird, oder ob die Zeit, für die der Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, mindestens teilweise in dem Inkubator aufgenommen ist, als die Inkubationszeit bezeichnet wird. In dem Fall, wo die Definition geändert wird, werden die Formeln, die für diese Ausführungsform aufgestellt sind, gemäß der Änderung in der Definition geändert.
Sämtliche der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche können über eine Länge L'' in dem Inkubator 455 aufgenommen werden, der die Länge L'' [cm] besitzt, ausgedrückt werden als
L'' ≥ v·t +l. . . (22)
wobei . . [cm] die Länge eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung notwendig ist, t [min.] die Zeit bezeichnet, für die der mit der Probe beaufschlagte Bereich des langen Testfilms 3 auf einer vorgegebenen Temperatur innerhalb des Inkubators 455 gehalten wird, n [Anzahl/min.] die Anzahl der Wiederholungen der Probenaufbringung pro Zeiteinheit bezeichnet, und v [cm/min.] die Aufwickelgeschwindigkeit bezeichnet, unter der der lange Testfilm 3 kontinuierlich durch den Aufwickelmotor 53 aufgewickelt wird. In dieser Ausführungsform ist die Aufwickelgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit, unter der der lange Testfilm 3 aus der Zuführkassette 7 herausgezogen wird, und die Geschwindigkeit der Förderung des herausgezogenen, langen Testfilms 3, Innerhalb des Inkubators 455. Wie vorstehend erwähnt ist, wird die Formel
v = n·l. . . (23)
angewandt. Einsetzen der Formel (23) in die Formel (22) führt zu
L'' ≥ [n t + 1]·l. . . (24)
Deshalb kann in dem Fall, wo der Inkubator 455 eine Länge besitzt, die den Zustand von L'' ≥ [nt+1]·l erfüllt und ein Meßmittel 457 an einer Position von M = [nt+1]·l vorgesehen wird, die optische Dichte des mit der Probe beaufschlagten Bereichs, nachdem er für die vorgegebene Zeit t [min.] inkubiert ist, durch das Meßmittel 457 entsprechend dem Endpunktverfahren gemessen werden.
In dem Fall, wo die optische Dichte des Ratenverfahrens gemessen wird, muß die Messung ausgeführt werden, bevor der mit der Probe beaufschlagte Bereich für die vorbestimmte Zeit t [min.] inkubiert wird. Deshalb wird der lange Testfilm 3 durch die Motoren 53 und 53' zu der Filmaufwickelkassette 8 hin gefördert, bis ein vorbestimmter, mit einer Probe beaufschlagter Bereich des langen Testfilms 3 zu der Position entsprechend des Meßmittels 457 gebracht ist. In diesem Fall müssen die mit einer Probe beaufschlagten Bereiche, auf denen eine flüssige Probe vor dem vorbestimmten, mit einer Probe beaufschlagten Bereich aufgebracht worden sind und die gemessen werden sollen, in den Inkubator 455 gehalten werden und fortlaufend inkubiert werden. Für diesen Zweck sollte der Inkubator 455 die Länge L'', ausgedrückt als Formel (24), auch an der Seite näher zu der Aufwickelkammer 51 als das Meßmittel 457 haben. Deshalb wird die Länge L [cm] des Inkubators 455 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 definiert als
L ≥ 2·L'' ≥ 2 l·[n t + 1]. . . (25)
Der Abstand M [cm] zwischen einem Einlaß des Inkubators 455 für den langen Testfilm 3 und des Meßmittels 457, wie er von dem Einlaß zu einem Auslaß des Inkubators 455 hin gemessen wird, ist wie nachfolgend beschrieben definiert.
Damit alle der Bereiche des langen Testfilms 3, auf denen die flüssige Probe aufeinanderfolgend aufgebracht worden ist, in dem Flächenbereich des Inkubators 455 auf der Seite näher zu der Filmzuführkassette 7 als das Meßmittel 457 aufgenommen werden, sollte das Meßmittel 457 an einer Position vorgesehen werden, die folgende Bedingung erfüllt:
M ≥ [n t + 1]·l. . . (26)
Auch sollte, damit alle der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche in dem Flächenbereich des Inkubators 455 auf der Seite näher zu der Filmaufwickelkassette 8 als das Meßmittel 457 aufgenommen werden können, das Meßmittel 457 an einer Position vorgesehen werden, die folgende Bedingung erfüllt:
M ≤ L-[n t + 1]·l. . . (27)
Der Abstand M [cm], der die Formel (26) und die Formel (27) zu derselben Zeit erfüllt, wird ausgedrückt als
L-[n t + 1]·l ≥ M ≥ [n t + 1]·l. . . (28)
In dieser Ausführungsform kann, wo die Testfilm-Fördereinrichtung durch die Motoren 53 und 53' gebildet ist, der lange Testfilm 3 fortlaufend hin- und herbewegbar ist, der Inkubator 455 die Länge besitzt, die die Bedingung der Formel (25) erfüllt, und das Meßmittel 457 an der Position vorgesehen ist, die die Bedingung der Formel (28) erfüllt, die Messung auch unter Verwendung des Ratenverfahrens durchgeführt werden und die Probenaufbringung, die Inkubation und die Messung kann schnell und sequentiell durchgeführt werden.
Da die Messung durch Bewegung des langen Testfilms 3 durchgeführt wird, wie dies vorstehend erwähnt ist, kann eine Vielzahl der mit Proben beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden. Allerdings kann in dem Endpunktverfahren die Messung sequentiell mit derselben Periode wie die Periode der sequentiellen Probenaufbringung durchgeführt werden und deshalb muß eine Vielzahl der mit Proben beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden. Andererseits schreitet in dem Ratenverfahren, gerade obwohl eine Vielzahl der mit Proben beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden kann, die Änderung, die durch die Farbbildung bewirkt wird, zeitweilig kontinuierlich fort und deshalb können die gemessenen Werte korrigiert werden, wenn die Zeit, unter der die Messung ausgeführt wird, leicht abweicht.
Ein Meßmittel 457' kann auch vorgesehen werden, um den Untergrund zu messen, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3 ohne die darauf aufgebrachte flüssige Probe, und zwar an der Probenaufbringungsposition 61. Der Wert, der durch das Meßmittel 457 gemessen wird, nachdem die Probenaufbringung und die Inkubation durchgeführt worden sind, kann basierend auf der gemessenen Untergrunddichte korrigiert werden. Auf diese Weise kann die Meßgenauigkeit verbessert werden.
Fig. 16 stellt eine andere Ausführungsform des fünften Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In Fig. 16 sind ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 15 durchnumeriert.
Wie die Fig. 16 darstellt, führt der frei liegende Bereich des langen Testfilms 3 zwischen der Zuführkassette 7 und der Filmaufwickelkassette 8 zwischen Walzen 71 und 72 herum, wird einer Gewichtsrolle 79 unterworfen, führt zwischen Walzen 73 und 74 vorbei und führt dann durch den Inkubator 455. Nach dem Verlassen des Inkubators 455 führt der lange Testfilm 3 zwischen Walzen 75 und 76 vorbei, wird einer Gewichtsrolle 80 unterworfen und führt zwischen Walzen 77 und 78 vorbei. Die Walze 71 ist mit einer Drehwelle eines (nicht dargestellten) Motors verbunden. Andererseits ist kein Motor für die Filmzuführkassette 7 vorgesehen. Der Motor wird in der Richtung gedreht, die den langen Testfilm 3 aus der Filmzuführkassette 7 herauszieht, und wird so gesteuert, daß die Höhe der Gewichtsrolle 79 Innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
Die Walze 75 ist mit einer Drehwelle eines (nicht dargestellten) Motors verbunden, der dazu geeignet ist, sich in der normalen und der umgekehrten Richtung zu drehen. Die Walzen 75 und 73 sind so miteinander verbunden, daß sie gleichzeitig den langen Testfilm 3 um dieselbe Strecke in dieselbe Richtung fördern. Der Motor wird in der normalen oder der umgekehrten Richtung gedreht, um einen vorgegebenen, mit einer Probe beaufschlagten Bereich des langen Testfilms 3 zu der Position entsprechend des Meßmittels 457 zu fördern. Wenn ein Teil des langen Testfilms 3 aus dem Inkubator 455 durch diesen Fördervorgang herausbefördert wird, wird eine der Gewichtswalzen 79 und 80 nach unten bewegt und die andere davon wird nach oben bewegt und der Teil des langen Testfilms 3 wird zeitweilig an der Position der Gewichtswalze, die nach unten bewegt wird, aufgenommen.
Ein Bereich des langen Testfilms 3, an dem die Messung abgeschlossen worden ist, wird in der Filmaufwickelkassette 8 durch den Motor 53 aufgewickelt, der in die Öffnung 11 eingreift, die in der Mitte der Haspel 10 der Filmaufwickelkassette 8 gebildet ist.
Der lange Testfilm 3 kann so vorgesehen werden, daß der Teil innerhalb des Inkubators 455 hin- und herbewegbar wie in dieser Ausführungsform ist, und der gesamte lange Testfilm 3 muß nicht notwendigerweise hin- und herbewegbar bewegt werden.
Eine Ausführungsform des sechsten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben. In dieser Ausführungsform wird der lange Testfilm 3 intermittierend aus der Filmzuführkassette 7 um einen Abstand gleich der Länge 2 [cm] des langen Testfilms 3, der für einen einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung notwendig ist, durch den Auslaß 49 der Kühleinrichtung 50 gezogen.
In dieser Ausführungsform ist Länge L [cm] des Inkubators 55 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 so definiert, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Speziell besitzt der Inkubator 55 die Länge L [cm] ausgedrückt als
L ≥ [n t + 1]·l. . . (29)
wobei l [cm] die Länge eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung notwendig ist, t [min.] bezeichnet die Zeit, für die der mit der Probe beaufschlagte Bereich des langen Testfilms 3 unter einer vorgegebenen Temperatur innerhalb des Inkubators 55 gehalten werden muß, und n [Anzahl/min.] bezeichnet die Anzahl der Wiederholungen der Probenaufbringung pro Zeiteinheit. Auch bezeichnet [nt+1] das größte Ganzzahlige innerhalb des Bereichs nicht größer als nt+1.
In dem Fall, wo der Inkubator 55 die Länge besitzt, die durch L ausgedrückt wird, nimmt die Verarbeitungskapazität des Apparats 1 nicht ab, gerade obwohl eine lange Zeit t [min.] für die Inkubation verwendet wird.
Fig. 8 stellt das Verhältnis zwischen der notwendigen Inkubationszeit t [min.] und der notwendigen Länge L (d. h. L') [cm] des Inkubators 55 dar. Der lange Testfilm 3 wird intermittierend um einen Abstand gleich der Länge l [cm] befördert, die für einen einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung notwendig ist. In Fig. 8 gibt der nach rechts ansteigende, stufenähnliche, gespreizte Bereich den zeitweiligen Bewegungszustand des Bereichs (Länge l [cm]) des langen Testfilms an, auf dem die flüssige Probe in einem einzelnen Verfahrensschritt aufgebracht worden ist, und zwar in dem Inkubator. Eine Periode τ [min.] der Intermittierenden Förderung des langen Testfilms wird ausgedrückt als
τ = τ1 + τ2. . . (30)
wobei τ1 [min.] jede Anhaltezeit bezeichnet, für die der lange Testfilm 3 in der intermittierenden Förderung angehalten wird, und τ2 [min.] jede Bewegungszeit zwischen dem Start der Bewegung des langen Testfilms 3 bezeichnet, nachdem die Anhaltezeit τ1 [min.] abgelaufen ist und nach dem Anhalten an der nächsten Anhalteposition nach der Bewegung um einen Abstand gleich der Länge l [cm] . Deshalb wird die Anzahl n [Anzahl/min.] der Wiederholungen der Probenaufbringung pro Minute ausgedrückt als
n = 1/τ1 + τ2 0 1/τ. . . (31)
Die Inkubationszeit t [min.] ist definiert, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Die Zeit, zu der der gesamte, mit einer Probe beaufschlagte Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, in den Inkubator gefördert wird, wird als Ursprung genommen. Die Zeit, die zwischen dem Ursprung und dem Punkt t0 an dem Ende der letzten Anhaltzeit τ1 [min.] abgelaufen ist, nachdem der Anhalte-Bewegungszyklus verschiedene Male wiederholt worden ist, wird als die Inkubationszeit t [min.] genommen. Es ist eine reine Frage der Definition, ob die Zeit, für die der Gesamtbereich, der die Länge l [cm] besitzt, in dem Inkubator aufgenommen wird, als die Inkubationszeit bezeichnet wird, oder ob die Zeit, für die der Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, mindestens teilweise in dem Inkubator aufgenommen wird, als die Inkubationszeit bezeichnet wird. Deshalb wird in dieser Ausführungsform die Zeit, für die der gesamte, mit der Probe beaufschlagte Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, in dem Inkubator aufgenommen wird, als die Inkubationszeit t [min.] bezeichnet. Auch verläuft die farbbildende Reaktion, die durch die Inkubation bewirkt wird, kontinuierlich und deshalb kann der gemessene Wert korrigiert werden, wenn sich die Zeit zwischen dem Start der Inkubation und der Messung der optischen Dichte, verursacht durch die farbbildende Reaktion, leicht ändert. Deshalb geht die Allgemeingültigkeit in dem Fall nicht verloren, wo die Zeit, unter der der gesamte, mit der Probe beaufschlagte Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, in dem Inkubator aufgenommen wird, als der Ursprung angenommen wird, und die Zeit t [min.], die zwischen dem Ursprung und dem Punkt t0 an dem Ende der letzten Anhaltezeit τ1 [min.] nach dem Anhalte-Bewegungszyklus abgelaufen ist, verschiedene Male wiederholt worden ist, als die Inkubationszeit herangezogen wird. In dem Fall, wo die Definition geändert wird, werden die Formeln, die für diese Ausführungsform aufgestellt sind, entsprechend der Änderung in der Definition geändert. In dem Fall, wo der lange Testfilm kontinuierlich so gefördert wird, daß die Fördergeschwindigkeit v [cm/min.] ausgedrückt wird als
v= l/τ = n·l. . . (32)
wie dies durch die nach rechts ansteigenden, parallelen, geraden Linien In Fig. 8 angegeben ist, damit der gesamte, mit der Probe beaufschlagte Bereich, der die Länge l [cm] besitzt, in dem Inkubator für die Inkubationszeit t [min.] aufgenommen wird, wobei die Länge L'' [cm] des Inkubators die Bedingung erfüllen sollte
L'' ≥ v·t + l = [n t + 1]·l. . . (33)
Allerdings wird in dieser Ausführungsform der lange Testfilm intermittlerend so gefördert, daß er für die Zeit τ1 [min.] anhält und sich für die Zeit V2 [min.] bewegt. Deshalb sollte die notwendige Länge L (d. h. L') [cm] des Inkubators die Bedingung erfüllen
L ≥ v·t + l = [n t + 1]·l. . . (34)
wobei [nt+1] das größte Ganzzahlige innerhalb des Bereichs nicht größer als nt+1 bezeichnet.
Um die Länge L des Inkubators 55 zu definieren, ist es nur notwendig, daß der Teil des langen Testfilms 3 innerhalb des Inkubators 55 intermittierend um einen Abstand gleich der Länge l [cm] gefördert wird. Zum Beispiel kann der lange Testfilm 3 kontinuierlich aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen werden und ein Puffer zum Umschalten der Förderung des langen Testfilms 3 unter kontinuierlicher Betriebsweise zu der intermittierenden Betriebsweise kann zwischen der Kühleinrichtung 50 und der Probenaufbringungsposition 61 vorgesehen werden.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist in dieser Ausführungsform der Apparat 1 für biochemische Analysen so aufgebaut, daß er gleichzeitig eine Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . aufnimmt. Die Inkubationszeit t [min.] unterscheidet sich oftmals unter den langen Testfilmen 3, 3, . . . zur Verwendung bei Analysen unterschiedlicher chemischer Bestandteile oder dergleichen. In diesem Fall sollte die Länge des Inkubators 55 vorzugsweise so eingestellt werden, daß sie gleich der Länge der entsprechenden längsten Inkubationszeit ist, so daß ein langer Testfilm 3, der eine lange Inkubationszeit erfordert, an irgendeiner Position in dem Testfilmaufnahmemittel 12 aufgenommen werden kann. Auch wird in dem Fall eines Apparats eines Einzelfunktionstyps, der zur Aufnahme nur eines einzelnen, langen Testfilms 3 geeignet ist, die Länge L [cm) des Inkubators 55 entsprechend einem langen Testfilm 3 eingestellt, der die längste Inkubationszeit t [min.] unter einer Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, von denen erwartet wird, daß sie in dem Apparat verwendet werden, besitzt.
Der sechste Apparat für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch so aufgebaut werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Auch in diesem Fall wird die Länge L [cm] des Inkubators 55' in derselben Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform des sechsten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung definiert.
Eine Ausführungsform des siebten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben werden. In dieser Ausführungsform wird der lange Testfilm 3 intermittlerend aus der Filmzuführkassette 7 um einen Abstand gleich der Länge l [cm] des langen Testfilms 3, der für einen einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung notwendig ist, durch den Auslaß 49 der Kühleinrichtung 50 herausgezogen.
In dieser Ausführungsform wird die Länge L [cm] des Inkubators 55 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 durch die Formel (29) bei dem sechsten Apparat für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung definiert.
Auch kann die Messung durch das Endpunktverfahren durch Vorsehung des Meßmittels 57 an einer Position
M = [n t + 1]·l. . . (35)
vorgesehen werden, wobei l [cm] die Länge eines Bereichs des langen Testfilms 3 bezeichnet, der für einen einzelnen Verfahrensschritt einer Probenaufbringung notwendig ist, und t [min.] die Zeit bezeichnet, für die der mit der Probe beaufschlagte Bereich des langen Testfilms 3 auf einer vorgegebenen Temperatur innerhalb des Inkubators 55 gehalten werden muß.
In dem Fall, wo der Inkubator 55 die Länge besitzt, die durch L ausgedrückt wird, verringert sich die Verarbeitungskapazität des Apparats 1 nicht, gerade obwohl eine lange Zeit t [min.] für die Inkubation genommen wird. Auch kann, da das Meßmittel 57 an der Position, die durch M in der Formel (35) angegeben wird, vorgesehen ist, die Messung, die das Endpunktverfahren verwendet, kontinuierlich durch Messung der optischen Dichte des mit der Probe beaufschlagten Bereichs des langen Testfilms 3 an dem Ende der Inkubationszeit t für den mit der Probe beaufschlagten Bereich durchgeführt werden.
Auch kann mit dieser Ausführungsform, wo das Endpunktverfahren eingesetzt wird, das Meßmittel 57 an der Position angeordnet werden, die zur Messung der mit der Probe beaufschlagten Bereiche des langen Testfilms 3 genau nachdem die Inkubationszeit t [min.] abgelaufen ist, geeignet ist. Deshalb sollte der Abstand M [cm] zwischen dem Einlaß des Inkubators 55 für den langen Testfilm 3 und des Meßmittels 57, wie es von dem Einlaß zu dem Auslaß des Inkubators gemessen wird, die Bedingung erfüllen
M = [n t + 1]·l. . . (36)
Um die Länge L des Inkubators 55 und die Position des Meßmittels 57 zu definieren, ist es nur notwendig, daß nur der Teil des langen Testfilms 3 innerhalb des Inkubators 55 Intermittierend um einen Abstand gleich der Länge l [cm] auf einmal gefördert wird. Zum Beispiel kann der lange Testfilm 3 kontinuierlich aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen werden und ein Puffer zum Umschalten der Förderung des langen Testfilms 3 unter kontinuierlicher Betriebsweise zu der Intermittierenden Betriebsweise kann zwischen der Kühleinrichtung 50 und der Probenaufbringungsposition 61 vorgesehen werden.
Wie vorstehend erwähnt ist, ist in dieser Ausführungsform der Apparat 1 für biochemische Analysen so aufgebaut, daß er gleichzeitig eine Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . aufnimmt. Die Inkubationszeit t [min.] unterscheidet sich oftmals zwischen den langen Testfilmen 3, 3, . . . zur Verwendung bei Analysen unterschiedlicher chemischer Bestandteile oder dergleichen. In diesem Fall sollte die Länge des Inkubators 55 vorzugsweise so eingestellt werden, daß sie gleich der Länge entsprechend der längsten Inkubationszeit ist, so daß ein langer Testfilm 3, der eine lange Inkubationszeit erfordert, an irgendeiner Position in dem Testfilmaufnahmemittel 12 aufgenommen werden kann. In diesem Fall wird das Meßmittel 57 manuell oder automatisch zu der Position entsprechend der Inkubationszeit für den aufgenommenen, langen Testfilm 3 bewegt. Auch wird in dem Fall eines Apparats vom Einzelfunktionstyp, der zur Aufnahme nur eines einzelnen, langen Testfilms 3 geeignet ist, die Länge L [cm] des Inkubators 55 entsprechend dem langen Testfilm 3 eingestellt, der für die längste Inkubationszeit t [min.] unter einer Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . erforderlich ist, von denen erwartet wird, daß sie in dem Apparat verwendet werden, und das Meßmittel 57 wird manuell oder automatisch zu der Position entsprechend der Inkubationszeit für den aufgenommenen, langen Testfilm 3 bewegt.
Der siebte Apparat für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch so aufgebaut werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Auch in diesem Fall sind die Länge L [cm] des Inkubators 55' und die Position M [cm] des Meßmittels 57 in derselben Art und Weise wie in der ersten Ausführungsform des siebten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung definiert.
Eine Ausführungsform des achten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 15, 16, 17A und 17B beschrieben werden.
Wie die Fig. 15 zeigt, wird in dieser Ausführungsform der lange Testfilm 3 intermittierend aus der Filmzuführkassette 7 um einen Abstand gleich der Länge l [cm] des langen Testfilms 3 herausgezogen, der für einen einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung unter Intervallen von beispielsweise der Zeit l/n [min.] notwendig ist, die für einen einzelnen Verfahrensschritt der Probenaufbringung notwendig ist, und zwar durch den Auslaß 49 der Kühleinrichtung 50. Auch wird, wenn es notwendig ist, der lange Testfilm 3, der aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen ist, in die Filmzuführkassette 7 zurückgespult. In dieser Ausführungsform wird die Länge L [cm] des Inkubators 455 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms 3 so definiert, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Wie vorstehend unter Verwendung der Formeln (30) bis (34) unter Bezugnahme auf Fig. 8 erwähnt ist, die eine Ausführungsform des sechsten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, wird der lange Testfilm 3 Intermittierend so gefördert, daß er für die Zeit τ1 [min.] anhält und sich für die Zeit τ2 [min.] bewegt. Deshalb sollte die notwendige Länge L' [cm] des Inkubators die Bedingung erfüllen
L' ≥ [n t + 1]·l. . . (37)
wobei [nt+1] das größte Ganzzahlige innerhalb des Bereichs nicht größer als nt+1 bezeichnet.
Deshalb können in dem Fall, wo der Inkubator 455 eine Länge besitzt, die die Bedingung von L' ≤ [nt+1]·l erfüllt und das Meßmittel 457 an einer Position von M = [nt+1]·l vorgesehen ist, die gesamten, mit der Probe beaufschlagten Bereiche des langen Testfilms 3 in dem Inkubator 455 aufgenommen werden und die optische Dichte des mit einer Probe beaufschlagten Bereichs, nachdem er für die vorgegebene Zeit t [min.] Inkubiert ist, kann durch das Meßmittel 457 entsprechend dem Endpunktverfahren gemessen werden.
In dem Fall, wo die optische Dichte durch das Ratenverfahren gemessen wird, muß die Messung ausgeführt werden, bevor der mit der Probe beaufschlagte Bereich für die vorgegebene Zeit t [min.] inkubiert wird. Deshalb wird der lange Testfilm 3 durch die Motoren 53 und 53' zu der Filmaufwickelkassette 8 hin gefördert, bis ein vorgegebener, mit einer Probe beaufschlagter Bereich des langen Testfilms 3 zu der Position entsprechend des Meßmittels 457 gebracht ist. In diesem Fall müssen die mit der Probe beaufschlagten Bereiche, auf denen eine flüssige Probe aufgebracht worden ist, und zwar vor dem vorbestimmten, mit einer Probe beaufschlagten Bereich, und die gemessen werden sollen, in dem Inkubator 455 gehalten werden und die Inkubation muß fortgesetzt werden. Für diesen Zweck sollte der Inkubator 455 die Länge L' besitzen, die durch die Formel (37) ausgedrückt wird, und zwar auch an der Seite na-her zu der Aufwickelkammer 51 als das Meßmittel 457. Deshalb wird die Länge L [cm] des Inkubators 455 in der Richtung der Förderung des langen Testfilms definiert als
L ≥ 2·L' ≥ 2 L· [n t + 1]. . . (38)
In dieser Ausführungsform des achten Apparats für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Abstand M [cm] zwischen einem Einlaß des Inkubators 455 für den langen Testfilm 3 und des Meßmittels 457, wie er von dem Einlaß zu einem Auslaß des Inkubators 455 hin gemessen wird, so definiert, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Damit samtliche Bereiche des langen Testfilms 3, auf den die flüssige Probe aufgebracht worden ist, sequentiell in dem Flächenbereich des Inkubators 455 auf der Seite näher zu der Filmzuführkassette 7 als das Meßmittel 457 aufgenommen werden, sollte das Meßmittel 457 an einer Position vorgesehen werden, die die Bedingung erfüllt
M ≥ [n t + 1]·l. . . (39)
Auch sollte, damit sämtliche der mit der Probe beaufschlagten Bereiche in dem Flächenbereich des Inkubators 455 auf der Seite näher zu der Filmaufwickelkassette 8 als das Meßmittel 457 aufgenommen werden können, das Meßmittel 457 einer Position vorgesehen werden, die die Bedingung erfüllt
M ≤ L-[n t + 1]·. . . (40)
Der Abstand M [cm], der die Formel (39) und die Formel (40) zu der gleichen Zeit erfüllt, wird ausgedrückt als
L-[n t + 1]·l ≤ M ≤ [n t + 1]·l. . . (41)
In dieser Ausführungsform, wo die Testfilmfördereinrichtung durch die Motoren 53 und 53' gebildet wird, ist der lange Testfilm 3 hin- und herbewegbar, der Inkubator 455 besitzt die Länge, die die Bedingung der Formel (38) erfüllt, und das Meßmittel 457 ist an der Position vorgesehen, die die Bedingung der Formel (41) erfüllt, wobei die Messung auch durch das Ratenverfahren durchgeführt werden kann, und die Probenaufbringung, die Inkubation und die Messung können schnell und sequentiell durchgeführt werden.
Da die Messung durch Bewegung des langen Testfilms 3 durchgeführt wird, wie dies vorstehend erwähnt ist, kann eine Vielzahl der mit einer Probe beaufschlagten Bereiche gleichzeitig gemessen werden. Allerdings kann in den Endpunktverfahren eine Messung sequentiell mit derselben Periode wie die Periode der sequentiellen Probenaufbringung durchgeführt werden und deshalb muß eine Vielzahl der mit Proben beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden. Andererseits kann in dem Ratenverfahren, gerade obwohl eine Vielzahl der mit Proben beaufschlagten Bereiche nicht gleichzeitig gemessen werden kann, die Änderung, die durch eine Farbbildung bewirkt wird, zeitweilig kontinuierlich fortschreiten und deshalb können die gemessenen Werte korrigiert werden, wenn die Zeit, zu der die Messung ausgeführt wird, geringfügig abweicht.
Auch kann in dieser Ausführungsform das Meßmittel 457' so vorgesehen werden, um den Untergrund, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3 ohne die flüssige Probe darauf aufgebracht, an der Probenaufbringungsposition 61 zu messen. Der Wert, der durch das Meßmittel 457 gemessen wird, nachdem die Probenaufbringung und die Inkubation durchgeführt worden sind, kann basierend auf der gemessenen Untergrunddichte korrigiert werden. Auf diese Weise kann die Meßgenauigkeit verbessert werden.
Die Fig. 17A und 17B stellen die Zustände der Probenaufbringung auf dem langen Testfilm 3 dar.
Fig. 17A stellt den Fall dar, wo eine Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, . . . entsprechend einer Vielzahl der Meßpunkte Seite an Seite In dem Apparat vorgesehen sind, und der lange Testfilm 3, der dargestellt ist, wird intermittierend um einen Abstand gleich der Länge l [cm] zu einer Zeit mit der vorgegebenen Periode τ [min.] nach links gefördert, gerade obwohl eine Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht ausgeführt wird. Die vorgegebene Periode τ [min.] besitzt das Verhältnis von τ = l/n hinsichtlich n [Anzahl/min.].
Der lange Testfilm 3, der in Fig. 17A dargestellt ist, wird nach links mit der vorgegebenen Periode von τ [min.] in der vorstehend angegebenen Art und Weise gefördert. Eine flüssige Probe wird auf einen Bereich des langen Testfilms 3 aufgebracht, der aus der Filmzuführkassette 7 an der Probenaufbringungsposition 61 herausgezogen wird, und dann wird der mit der Probe beaufschlagte Bereich in den Inkubator 455 gefördert und inkubiert.
Wie vorstehend erwähnt ist, erfüllt die Länge L des Inkubators 455 die Bedingung L ≥ 2 l [nt+1] und der Abstand M zwischen dem Einlaß des Inkubators 455 und des Meßmittels 457 liegt innerhalb des Bereichs L-l·[nt+1] ≥ M ≥ l·[nt+1]. Der lange Testfilm 3 wird durch die Testfördereinrichtung in den Richtungen hin- und hergefördert, die durch die Pfeile A und B angegeben sind, wobei ein vorbestimmter, mit einer Probe beaufschlagter Bereich unter einer Vielzahl von mit der Probe beaufschlagten Bereiche 62, 62, . . . zu der Position entsprechend des Meßmittels 457 bewegt wird, und die optische Dichte des mit der Probe beaufschlagten Bereichs wird gemessen.
Auch kann, wie vorstehend erwähnt ist, das Meßmittel 457' für die Messung der optischen Dichte an dem Probenaufbringungsbereich 61 vorgesehen werden, um dadurch den Untergrund zu messen, d. h. die optische Dichte des langen Testfilms 3, ohne daß die flüssige Probe darauf aufgebracht ist, und zwar an der Probenaufbringungsposition 61.
Mit der Konfiguration des Apparats, bei dem der lange Testfilm 3 mit der vorgegebenen Periode τ [min.] gefördert wird, auch wenn die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht durchgeführt wird, wie dies in Figur 17A dargestellt ist, kann die Messung sequentiell durch das Meßmittel 457 durch sequentielle Förderung des langen Testfilms 3 nur zu der Filmaufwickelkassette 8 hin in dem Fall durchgeführt werden, wo nur das Endpunktverfahren zur Durchführung der Messung, nachdem die Inkubation für die vorbestimmte Zeit durchgeführt worden ist, eingesetzt wird, und zwar anstelle des Ratenverfahrens zur Messung der optischen Dichte an einer Vielzahl der mit der Probe beaufschlagten Bereiche während der Inkubation. Allerdings bleiben in diesem Fall die Bereiche 63, 63, . . . des langen Testfilms 3 ungebraucht und die Verwendungseffektivität des langen Testfilms 3 nimmt ab. Andererseits ist es, wenn das Ratenverfahren eingesetzt wird, für den langen Testfilm 3 notwendig, daß er auch in dem Fall der Fig. 17A hin- und herbewegt wird. In diesem Fall wird zu jedem Zeitpunkt, zu dem ein einzelner Verfahrensschritt einer Messung abgeschlossen ist, der letzte, mit einer Probe beaufschlagte Bereich 62 (der den unbenutzten Bereich 63 umfaßt, auf dem keine flüssige Probe aufgrund der Förderung aufgebracht worden ist) auf dem langen Testfilm 3 zu der Position 62a bewegt, die am nächsten zu dem Einlaß des Inkubators 455 liegt, und wartet an der Position 62a. In dem Fall, wo die flüssige Probe auf einen neuen Bereich des langen Testfilms 3 an der Probenaufbringungsposition 61 aufgebracht wird oder in dem Fall, wo die vorgegebene Periode v [min.] ohne eine Probenaufbringung abgelaufen ist, wenn die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht ausgeführt werden soll, aufgebracht wird, wird der lange Testfilm 3 durch die Testfilmfördereinrichtung um einen Abstand gleich der Länge l [cm] zu der Filmaufwickelkassette 8 hin gefördert und wartet auf den nächsten Verfahrensschritt. In dem Fall, wo die Messung eines vorgegebenen, mit einer Probe beaufschlagten Bereichs während dieses Vorgangs notwendig wird, wird der vorbestimmte, mit einer Probe beaufschlagte Bereich zu der Position entsprechend des Meßmittels 457 bewegt, der Messung unterworfen, und dann wird der lange Testfilm 3 in den Wartezustand zurückgeführt.
Fig. 17B stellt ein Beispiel dar, bei dem der Apparat so aufgebaut ist, daß er den langen Testfilm 3 ruhen läßt, und zwar ohne ihn in dem Fall zu fördern, wo die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht durchgeführt wird. In Fig. 178 sind ähnliche Elemente mit denselben Bezugszeichen hinsichtlich der Fig. 17A durchnumeriert. In diesem Fall kann der lange Testfilm oftmals für eine gewisse Zeit warten, ohne daß er gefördert wird. Deshalb kann die vorgegebene Inkubationszeit schon mit dem mit der Probe beaufschlagten Bereich beispielsweise an einer Position 62b angeordnet in dem Fall abgelaufen sein, wo das Endpunktverfahren eingesetzt wird. In diesem Fall wird der mit der Probe beaufschlagte Bereich an der Position 62b zu der Position entsprechend des Meßmittels 457 bewegt und der Messung unterworfen.
Wie in dem Fall der Fig. 17A wird, nachdem der vorbestimmte, mit der Probe beaufschlagte Bereich zu der Position entsprechend des Meßmittels 457 bewegt ist und der Messung unterworfen ist, der lange Testfilm 3 bewegt, bis der letzte, mit der Probe beaufschlagte Bereich an der Position 62a angeordnet ist, und wird dann in den Wartezustand zurückgeführt. Allerdings wird in Fig. 17B in dem Fall, wo ein neuer Verfahrensschritt der Probenaufbringung nicht an der Probenaufbringungsposition 61 durchgeführt wird, da die Messung entsprechend dem langen Testfilm 3 nicht ausgeführt werden soll, so lange der lange Testfilm 3 in dem momentanen Wartezustand gehalten, ohne daß er gefördert wird.
Mit dieser Ausführungsform, bei der der lange Testfilm 3 hin- und herbewegbar ist, kann die Messung, die das Ratenverfahren anwendet, durchgeführt werden, und die Ausnutzungseffektivität des langen Testfilms 3 kann durch Verwendung des Steuerverfahrens entsprechend der Fig. 17B sowohl In dem Endpunktverfahren als auch in dem Ratenverfahren maximiert werden.
Der achte Apparat für biochemische Analysen gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch so aufgebaut werden, wie dies in Fig. 16 dargestellt ist.

Claims

1. Apparat (1) für biochemische Analysen, beinhaltend:

(i) ein Probenaufnahmemittel (4) um eine flüssige Probe aufzunehmen,

(ii) einen langen, bandartigen Testfilm (3), der eine kontinuierliche Länge hat und ein Reagens aufweist, welches mit dieser flüssigen Probe reagiert, um eine Änderung in der optischen Dichte dieses Testfilms zu erzeugen,

(iii) ein Testfilmaufnahmemittel (12), um diesen Testfilm (3), welcher eine kontinuierliche Länge hat und welcher eine Reagens aufweist, welches mit dieser flüssigen Probe reagiert, um eine Änderung in der optischen Dichte dieses Testfilms zu erzeugen, zu speichern,

(iv) ein Testfilmfördermittel (53), um aufeinanderfolgend diesen Testfilm, welcher in diesem Testfilmaufnahmemittel gespeichert ist, herauszuziehen, und den Testfilm zu befördern,

(v) ein Probenaufbringmittel (5), um diese flüssige Probe, die in diesem Probenaufnahmemittel enthalten ist, aufzunehmen und eine vorbestimmte Menge dieser Flüssigkeit auf diesen Testfilm aufzubringen, und zwar an der Position, an welcher dieser Testfilm aus diesem Testfilmaufnahmemittel gezogen und gefördert worden ist,

(vi) einen Inkubator (55), um den Teil des Testfilmes, auf den die Probe aufgebracht worden ist, für eine vorbestimmte Zeit auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten, wobei dieser Inkubator zwischen diesem Probenaufbringmittel und diesem Testfilmbeförderungsmittel positioniert ist und

(vii) ein Meßmittel (57), um Licht auf diesen Bereich des Testfilms, auf dem die Probe aufgebracht ist, zu richten und um die Änderung in der optischen Dichte dieses Testfilms infolge dieser Reaktion nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit zu messen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Meßmittel (57) hin- und hergehend zwischen dieser Position, an welcher diesem Testfilm eine Probe aufgebracht wird, und einer zweiten Position an einem Ende dieses Inkubators bewegbar ist;

daß diese Änderung in der optischen Dichte alternativ während des Verstreichens dieser vorbestimmten Zeit gemessen wird,

daß dieses Testfilmfördermittel Mittel beinhaltet, um kontinuierlich zumindest einen Teil dieses Testfilms im inneren dieses Inkubators (55) zu fördern, so daß eine Geschwindigkeit v [cm/min.), an welcher der Teil dieses Testfilms im inneren dieses Inkubators kontinuierlich befördert wird als

v = n·l

ausgedrückt wird, und

dieser Inkubator eine Länge L [cm] in der Förderrichtung dieses Testfilms aufweist- welcher der Bedingung

L > [nt + 1]·l,

genügt, wobei l [cm] die Länge eines Teils dieses Testfilms, die für einen einzigen Schritt des Probenaufbringens erforderlich ist, bezeichnet, t [min.] diese vorbestimmte Zeit bezeichnet und n [Anzahl/min.] die Anzahl der Wiederholungen des Probenaufbringens pro Zeiteinheit bezeichnet.

2. Apparat für biochemische Analysen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Entfernung M [cm] zwischen einem Einlaß dieses Inkubators für diesen Testfilm und diesem Meßmittel, gemessen vom Einlaß dieses Inkubators zu einem Auslaß der Bedingung

M = [nt + 1]·l,

genügt, wobei l [cm] die Länge eines Teils dieses Testfilms, welche notwendig ist für einen einzelnen Schritt der Probenaufbringung bezeichnet, t [min.] diese vorbestimmte Zeit bezeichnet, und n [Anzahl/min.] die Anzahl der Wiederholungen dieser Probenaufbringung pro Zeiteinheit bezeichnet.