DE3853700T2

DE3853700T2 - Gerät für biochemische Untersuchungen.

Info

Publication number: DE3853700T2
Application number: DE3853700T
Authority: DE
Inventors: Hideo C O Fuji Photo Ishizaka; Yukihide Fuji Photo Equ Miyata; Yoshio C O Fuji Photo Fi Saito; Kiyoshic O Fuji Photo F Yamada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1987-07-15
Filing date: 1988-07-15
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2008-07-16
Also published as: EP0299519A3; US5122343A; EP0299519A2; EP0299519B1; DE3853700D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Fachgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine biochemische Analyse-Vorrichtung oder eine Vorrichtung für biochemische Untersuchungen, mit der eine Flüssigkeitsprobe auf einen Testfilm aufgebracht wird, der mit einer Einzelreagenzschicht oder einer Vielzahl von Reagenzschichten versehen ist, der Testfilm über eine vorbestimmte Zeitlänge bei einer vorbestimmten Temperatur gehalten wird (d.h. eine Inkubation ausgeführt wird) und der Reaktionsgrad des Reagens mit der Flüssigkeitsprobe während oder nach der Inkubation gemessen wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Qualitative oder quantitative Analyse eines bestimmten chemischen Bestandteils in einer Flüssigkeitsprobe wird allgemein für verschiedene industrielle Zwecke ausgeführt. Insbesondere ist es auf biochemischen und klinischen Gebieten sehr wichtig, chemische Bestandteile oder physikalische Bestandteile in einem Körperfluid wie Blut oder Urin quantitativ zu analysieren.
In jüngster Zeit wurde, wie beispielsweise in der JP-Auslegeschrift Nr. 53(1978)-21l677 und der JP-Offenlegungsschrift 55(1980)-164356 geoffenbart, ein chemischer Trocken-Analyseschieber entwickelt und praktisch eingesetzt zum quantitativen Analysieren eines in einer Flüssigkeitsprobe enthaltenen spezifischen chemischen oder spezifischen physikalischen Bestandteils einfach durch Aufbringen eines Tröpfchens der Flüssigkeitsprobe. Mit dem chemischen Analyseschieber ist es möglich, eine Flüssigkeitsprobe einfacher und rascher zu analysieren, als mit dem üblichen Naß-Analyseverfahren. Deswegen ist die Verwendung des chemischen Analyseschiebers insbesondere bei medizinischen Organisationen, Forschungslabors oder dergleichen erwünscht, wo viele Proben zu analysieren sind.
Um einen in einer Flüssigkeitsprobe enthaltenen chemischen Bestandteil oder dergleichen mit Verwendung des chemischen Analyseschiebers zu analysieren, wird eine abgemessene Menge der Flüssigkeitsprobe auf den chemischen Analyseschieber aufgetropft und während einer vorbestimmten Zeit in einem Inkubator bei einer vorbestimmten Temperatur gehalten (d.h. inkubatiert), um eine Farbreaktion zu erzeugen. Der chemische Analyseschieber wird dann mit einem Meßlicht belichtet mit einer Wellenlänge, die entsprechend der Kombination des Bestandteils der Flüssigkeitsprobe mit einem in der Reagenzschicht des Chemoanalyseschiebers enthaltenen Reagens vorher ausgewählt wurde, und das durch den Chemoanalyseschieber reflektierte Licht wird in Hinsicht auf die optische Dichte gemessen. Auf diese Weise ist es möglich, eine quantitative Analyse des chemischen Bestandteils oder dergleichen zu erhalten.
Bei medizinischen Organisationen, Forschungs-Laboratorien oder dergleichen, bei denen viele Flüssigkeitsproben zu analysieren sind, ist es erwünscht, die Analyse automatisch und der Reihe nach auszuführen. Um diesen Bedarf zu erfüllen, wurden verschiedene chemoanalytische Vorrichtungen vorgeschlagen, um Probenanalyse automatisch und der Reihe nach durch Verwendung der genannten chemischen Analyseschieber auszuführen. Eine derartige chemische Analysevorrichtung ist beispielsweise in der JP-OS 56-1981)-77746 beschrieben. Es ist auch als ein Mittel, um Flüssigkeitsproben automatisch und der Reihe nach zu analysieren, beispielsweise in US-PS 3 526 480 eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der ein langer, bandartiger, ein Reagens enthaltender Testfilm statt der genannten chemischen Analyseschieber verwendet wird, und die Probenaufbringung, die Inkubation und die Messung der Reihe nach mit Ausziehen des Testfilms durchgeführt werden.
Bei dem Verfahren, bei dem ein einzelner chemischer Analyseschieber für eine Einzelmessung benutzt wird, müssen viele chemische Analyseschieber bearbeitet werden, um automatisch und der Reihe nach die Analyse von Flüssigkeitsproben auszuführen, und deswegen wird die Vorrichtung kompliziert, groß und teuer. Andererseits ist das Verfahren, bei dem ein langer bandartiger ein Reagens enthaltender Testfilm statt des chemischen Analyseschiebers benutzt wird, vorteilhaft, um eine Messung automatisch und der Reihe nach auszuführen. Jedoch werden bei der genannten üblichen Vorrichtung, bei der eine Vielzahl von langen Testfilmen aufeinander gestapelt und längs nahezu dem gleichen Pfad befördert werden, die jeweiligen langen Testfilme mit Löchern versehen, um beispielsweise eine Probenaufbringung auf einen langen Testfilm zu ermöglichen, der im unteren Teil des Stapels liegt, und zu verhindern, daß ein anderer als der einer Messung unterworfene lange Testfilm bei der Messung im Weg ist. Da die langen Testfilme für das Anbringen der Löcher bearbeitet werden müssen, erhöhen sich die Kosten, die Anzahl der möglichen Meßvorgänge mit einem einzigen langen Testfilm nimmt ab, und die laufenden Kosten der Vorrichtung erhöhen sich. Um zu verhindern, daß die Testfilme einander zum Zeitpunkt des Probenaufbringens, der Messung und anderer Schritte im Wege sind, muß das Fördern der langen Testfilme in einer komplizierten Weise gesteuert werden, um die langen Testfilme in richtiger Folge zu fördern.
Eine biochemische Analysevorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 ist aus GB-A-1 218 745 bekannt. Diese bekannte Analysevorrichtung umfaßt ein einzelnes Analyse-Band, das längs eines Längsweges bewegt wird. Ein Trägerband ist vorgesehen, in dem Flüssigkeitsproben unmittelbar vor dem Hinzufügen des Probenmaterials auf den Teststellen an dem Analyse-Band gespeichert werden. Ein drehbar an der Analysevorrichtung befestigtes Proben-Hinzufügemittel ist vorgesehen, welches die Probe von dem Trägerband herausnimmt und sie zur Teststelle des Analyse-Bandes bringt. In diesem Dokument ist weiter gezeigt, daß eine Vielzahl von Testbändern vertikal übereinander angeordnet werden kann. Jedes Band der in einem Vertikalbereich befindlichen Bänder hat in regelmäßigen Abständen mit Reagenzien versehene Stellen und dazwischen befindliche Durchbrüche. Die Probe wird auf eines der Bänder durch die Öffnungen der anderen Bänder hindurch aufgebracht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine biochemische Analysevorrichtung zu schaffen, die einfach, mit geringen Abmessungen und billig herzustellen ist und einen einfachen Mechanismus besitzt, um Betätigungsfehler gering zu halten, und die weiter eine für rasche Bearbeitung geeignete Gestaltung besitzt.
Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht durch die in den Ansprüchen 1 und 2 festgelegten Merkmale.
Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen 3 bis 7 festgelegt.
Der Ausdruck "Testfilm", wie er hier für die erfindungsgemäßen biochemischen Analysevorrichtungen benutzt wird, umfaßt einen Elektrolyt-Bestimmungsschieber (der zur quantitativen Analyse der Ionenaktivität in einer Flüssigkeitsprobe benutzt wird durch Aufbringen der Flüssigkeitsprobe und einer Referenzlösung auf den Schieber, Inkubatieren des Schiebers, und darauffolgendes Messen einer Potentialdifferenz, die der Differenz der Ionenaktivität zwischen der Flüssigkeitsprobe und der Referenzlösung entspricht), einen chemischen Analyseschieber und einen langen bandartigen Testfilm, der statt des chemischen Analyseschiebers benutzt wird.
Mit der erfindungsgemäßen biochemischen Analysevorrichtung, bei der das Testfilm-Aufnehmemittel zum Aufnehmen einer Vielzahl von langen Testfilmen ausgebildet ist und das Testfilm-Fördermittel, der Inkubator und das Erfassungsmittel so vorgesehen sind, daß sie jeweils jedem aus einer Vielzahl der langen Testfilme entsprechen, brauchen die langen Testfilme nicht zum Anbringen von Öffnungen bearbeitet werden, und die laufenden Kosten können verringert werden. Da das Bewegungsmittel vorgesehen ist, um das Probenaufbringmittel so zu bewegen, daß das Aufbringen der Probe auf die vorbestimmte Position an jedem der Vielzahl von langen Testfilmen ausgeführt wird, kann die Messung einer Vielzahl von Meßproben gleichzeitig ausgeführt werden durch Aufnehmen langer Testfilme für eine Vielzahl von Meßaufgaben in dem Testfilm-Aufnehmemittel.
Bei der biochemischen Analysevorrichtung wird erfindungsgemäß auch das Testfilm-Aufnehmemittel vorgesehen zum Aufnehmen der langen Testfilme, die jeweils ein Reagens enthalten, das mit der Flüssigkeitsprobe reagiert, um eine Änderung der optischen Dichte entstehen zu lassen, und um die unbenutzten Abschnitte der langen Testfilme bei einer vorbestimmten Temperatur und Feuchtigkeit kontrolliert zu lagern. Jeder in dem Testfilm- Aufnehmemittel aufgenommene lange Testfilm wird der Reihe nach durch das Testfilm-Fördermittel herausgezogen und die in dem Probenaufnehmemittel aufgenommene Flüssigkeitsprobe wird durch das Probenaufbringemittel herausgenommen und auf den langen Testfilm an der Position aufgebracht, bis zu der der lange Testfilm aus dem Testfilm-Aufnehmemittel herausgezogen wurde. Danach wird der mit der aufgebrachten Probe versehene Abschnitt des langen Testfilms inkubiert und die optische Dichte des inkubierten Abschnitts des langen Testfilms wird durch das Erfassungsmittel gemessen. Deshalb kann eine durch die Farbreaktion erzeugte Anderung der optischen Dichte automatisch und der Reihe nach gemessen werden, und die biochemische Analysevorrichtung kann einfach, mit geringen Abmessungen und preiswert gehalten werden. Falls der lange Testfilm in einer Meßreihe nicht über seine Gesamtlänge benutzt wird und ein Filmabschnitt unbenutzt bleibt, kann der restliche unbenutzte Abschnitt des Testfilms auch in der biochemischen Analysevorrichtung so aufbewahrt werden, daß der verbleibende unbenutzte Abschnitt nicht verdirbt und für die nächste Messung verwendbar bleibt.
Mit der biochemischen Analysevorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, bei der ein Zentrifugiermittel vorgesehen ist, kann die Flüssigkeitsprobe aus Körperflüssigkeit hergestellt werden. Die so hergestellte Flüssigkeitsprobe wird automatisch durch das Probenübertragungsmittel zu dem Probenaufnehmemittel überführt, aus dem Probenaufnehmemittel herausgenommen, auf einen Testfilm aufgebracht, inkubiert und dann der Messung unterworfen. Deshalb können die Vorgänge von dem Schritt der Herstellung der Flüssigkeitsprobe aus Körperfluid bis zu dem Schritt der Analyse der vorbereiteten Flüssigkeitsprobe automatisch und der Reihe nach ausgeführt werden, der Betriebswirkungsgrad kann erhöht werden und ein Probenbearbeitungsfehler, der entstehen kann, wenn viele Arten von Körperfluiden (Flüssigkeitsproben) gleichzeitig bearbeitet werden, kann minimal gehalten werden.
Mit einer dritten biochemischen Analysevorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann statt eines Probenübertragungsmittels das Probenaufbringmittel so gebildet werden, daß die Flüssigkeitsprobe wahlweise entweder aus dem Probenaufnehmemittel oder dem Zentrifugiermittel herausgenommen wird. Deshalb können die Vorgänge von dem Schritt des Präparierens der Flüssigkeitsprobe aus dem Körperfluid bis zu dem Schritt der Analyse der präparierten Flüssigkeitsprobe automatisch und der Reihe nach ausgeführt werden, der Betriebswirkungsgrad kann erhöht werden und ein Probenbearbeitungsfehler, der bei der gleichzeitigen Bearbeitung einer Vielzahl von Arten von Körperfluiden (Flüssigkeitsproben) entstehen kann, kann minimalisiert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung wird, statt das Zentrifugiermittel unabhängig von dem Probenaufnehmemittel vorzusehen, wie bei den vorher erwähnten biochemischen Analysevorrichtungen, ein mit Zentrifugierfunktion ausgestattetes Probenaufnehmemittel benutzt. Deshalb können, wie in dem Fall der zweiten und der dritten biochemischen Analysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die Vorgänge von dem Schritt des Präparierens der Flüssigkeitsprobe aus dem Körperfluid bis zu dem Schritt der Analyse der präparierten Flüssigkeitsprobe automatisch und der Reihe nach ausgeführt werden, der Betriebswirkungsgrad kann erhöht werden und ein Probenbearbeitungsfehler, der beim gleichzeitigen Bearbeiten einer Vielzahl von Körperfluiden (Flüssigkeitsproben) entstehen kann, kann minimalisiert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird das Testfilm-Aufnehmemittel so ausgebildet, daß eine Vielzahl der Testfilme, die sich in ihren Meßaufgaben voneinander unterscheiden, parallel zueinander aufgenommen werden, und das Probenaufbringungsmittel wird so gebildet, daß es fähig ist, die Flüssigkeitsprobe gleichzeitig in einer Menge aufzunehmen, die der für das Probenaufbringen auf alle Testfilme für die betreffenden Meßaufgaben notwendigen Menge entspricht, und die Flüssigkeitsprobe der Reihe nach auf die für die entsprechenden Meßaufgaben notwendigen Testfilme aufzubringen. Deshalb braucht die Betätigung des Aufnehmens der Flüssigkeitsproben in dem Probenaufnehmemittel nicht bei jeder Meßaufgabe wiederholt werden. Da die Testfilme parallel zueinander aufgenommen sind, ist die Steuerung zum Fördern der Testfilme vereinfacht. Dementsprechend kann die Durchführung einer Vielzahl von Meßaufgaben gleichzeitig und rasch ausgeführt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Testfilm-Aufnehmemittel so gebildet, daß eine Vielzahl der Testfilme aufgenommen wird, und das Probenaufbringungsmittel ist so vorgesehen, daß die Probenaufbringungsdüse längs einer geraden Linie oder eines Kreisbogens bewegbar ist, und die Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition, an der die Flüssigkeitsprobe durch das Probenaufbringungsmittel herausgenommen wird, und alle Probenaufbringungspositionen, an denen die Flüssigkeitsprobe auf jeweils einen aus der Vielzahl der Testfilme aufgetragen wird, sind an der geraden Linie oder dem Kreisbogen entsprechend dem Bewegungspfad der Probenaufbringungsdüse angeordnet. Deswegen sind die Betätigungsschritte des Probenaufbringungsmittels einfach, der Mechanismus eines Bewegungsmittels zum Bewegen des Probenaufbringungsmittels kann vereinfacht, Betriebsfehler können minimal gehalten und die Kosten der Vorrichtung reduziert werden. Auch kann die für die Bewegung des Probenaufbringungsmittels erforderliche Zeit verkürzt und die Bearbeitung schnell ausgeführt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHUUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die den Hauptteil der in Fig. 1 gezeigten Ausführung zeigt,
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, nach Linie X-X' der Fig. 2 genommen,
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung, die die Verschlechterungsraten eines unbenutzten langen Testfilms im Laufe der Zeit zeigt, wenn der unbenutzte lange Testfilm unter verschiedenen Temperatur/Feuchtigkeits-Bedingungen gehalten wird, und zwar ausgedrückt durch die Anzahl von Tagen, die der lange Testfilm unter solchen Bedingungen aufbewahrt werden kann, ohne zur Messung unbrauchbar zu werden,
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, nach Linie V-V' der Fig. 3 genommen,
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, nach Linie Y-Y' der Fig. 2 genommen,
Fig. 7 ist eine Schnittansicht, nach Linie Z-Z' der Fig. 2 genommen,
Fig. 8 ist ein Leitungsdiagramm, das die Verbindung von Rohren mit einem Rohr einer Probenaufbringungsdüse zeigt,
Fig. 9 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen biochemischen Analysevorrichtung,
Fig. 10 ist eine Schnittansicht, welche das mit einer Zentrifugierfunktion versehene Probenaufnehmemittel zeigt, und
Fig. 11 ist eine Draufsicht, die eine weitere Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In Fig. 1 ist eine biochemische Analysevorrichtung 1 mit einem transparenten Deckel 2 versehen und eine Flüssigkeitsprobe, ein langer bandartiger Testfilm 3 und dergleichen werden durch Öffnen des Deckels 2 in die Vorrichtung 1 eingelegt bzw. aus ihr entnommen. Die Vorrichtung 1 ist an einer ringartigen Fläche mit einem Probenaufnehmemittel 4 zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe wie einem Blutserum oder Urin versehen, und die Flüssigkeitsprobe wird von dem Probenaufnehmemittel 4 herausgenommen und durch ein Probenaufbringungsmittel 5 aufgebracht, wie später beschrieben wird. Ein Zentrifugiermittel 6 ist innerhalb des Probenaufnehmemittels 4 zum Aufnehmen von Körperfluid wie z.B. Blut (Gesamtblut) und zum Zentrifugieren des Blutes zum Erzeugen eines Blutserums als der Flüssigkeitsprobe und für andere Zwecke vorgesehen. Jeder lange Testfilm 3 enthält ein Reagens, das eine Farbreaktion nur mit einem bestimmten chemischen Bestandteil oder einem bestimmten physikalischen Bestandteil unterzieht, der in der Flüssigkeitsprobe zu analysieren ist, und viele Arten langer Testfilme 3, 3, werden gemäß den Meßaufgaben vorbereitet. Ein unbenutzter Abschnitt des langen Testfilms 3, der für eine Messung bisher noch nicht verwendet wurde, ist in einer Filmzuführungskassette 7 aufgewickelt, und der benutzte Abschnitt des langen Testfilms 3, der bereits zur Messung benutzt wurde, ist in einer Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelt. Die Losnummer, die Filmnummer, die Meßaufgabe, die Betriebszeit und andere Information über den langen Testfilm 3 werden beispielsweise mit einem Strichkode 9 an einer Fläche der Filmaufwickelkassette 8 angezeigt. In der Mitte einer Rolle 10 in der Filmaufwickelkassette 8 ist eine Öffnung 11 vorgesehen, in die eine Drehwelle eines Motors zum Herausziehen des langen Testfilms 3 aus der Filmzuführungskassette 7 eingreift, nachdem der lange Testfilm 3 in der biochemischen Analysevorrichtung aufgenommen wurde, wie später beschrieben wird. Der lange Testfilm 3 wird in der biochemischen Analysevorrichtung 1 in aufgewickelter Form in der Filmzuführungskassette 7 und der Filmaufwickelkassette 8 eingesetzt. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Filmzuführungskassette 7 und die Filmaufwickelkassette 8 unabhängig voneinander ausgebildet. Ein Testfilm-Aufnehmemittel 12 nimmt unbenutzte Abschnitte einer Vielzahl der langen Testfilme 3, 3, ..., parallel zueinander so auf, daß verschiedene Meßaufgaben gleichzeitig durch Verwendung der Vorrichtung 1 ausgeführt werden können. Am rechten Ende des Testfilm-Aufnehmemittels 12 in Fig. 1 ist ein Elektrolytbestimmungs-Schieberaufnehmebereich 14 vorgesehen zum Aufnehmen von Elektrolytbestimmungs-Schiebern zur Bestimmung von Elektrolyten wie Na&spplus;, K&spplus; und Cl&supmin; in der Flüssigkeitsprobe. Die unbenutzten Schieber sind in dem Aufnehmebereich 14 gestapelt. Das Probenaufbringungsmittel 5 ist mit einer Probenaufbringungsdüse 15 an seinem Ende ausgebildet, und wird in der Erstreckungsrichtung einer Schiene 16 durch ein in die Schiene 16 eingesetztes Bewegungsmittel 17 bewegt, um Flüssigkeitsproben von dem Probenaufnehmemittel 4 oder dem Zentrifugiermittel 6 aufzunehmen und die Flüssigkeitsprobe auf den langen Testfilm 3 aufzubringen, der durch ein Testfilm- Fördermittel aus dem Testfilm-Aufnehmemittel 12 herausgezogen wurde, oder auf den Elektrolytbestimmungsschieber, der aus dem Elektrolytbestimmungsschieber-Aufnehmebereich 14 herausgestoßen wurde. Das Bewegungsmittel 7 bewegt auch das Probenaufbringungsmittel 5 in Vertikalrichtung. Das Probenaufbringungsmittel 5 wird in seiner oberen Position gehalten, solange es durch das Bewegungsmittel 17 in der Erstreckungsrichtung der Schiene 16 bewegt wird, und wird zu dem Zeitpunkt des Herausnehmens und des Aufbringens der Flüssigkeitsprobe und zur Zeit des Auswaschens abgesenkt, wie später beschrieben wird.
In dieser Beschreibung werden sowohl der Elektrolyt-Bestimmungsschieber wie auch der lange Testfilm 3 gemeinsam mit dem Oberbegriff "Testfilm" bezeichnet.
Nach dem Aufbringen der Flüssigkeitsprobe auf den Testfilm wird die Probenaufbringungsdüse 15 in einem Düsenwaschbereich 18 ausgewaschen, der in der Nähe des Aufnehmebereichs 14 für die Elektrolyt-Bestimmungsschieber und des Probenaufnehmemittels 4 dazwischen vorgesehen ist entsprechend der Betätigungsabfolge, wie später beschrieben wird, und wird dann wieder zum Probenaufbringen benutzt.
Der Testfilm, auf den die Flüssigkeitsprobe bereits aufgebracht wurde, wird durch einen Inkubator inkubiert, wie später beschrieben wird, und wird durch ein Meßmittel einer Messung unterzogen.
Die Steuerung der Betätigungen der Gesamtvorrichtung 1, das Bearbeiten der Meßdaten und dergleichen werden durch einen Schaltungsbereich 19 und einen damit verbundenen Computer 20 ausgeführt. Ein Betriebs- und Anzeigebereich 21 an der Vorderfläche des Schaltungsbereiches 19 ist mit einem Stromquellenschalter für die Vorrichtung 1 versehen, einem Strommesser zum Überwachen des Stromverbrauchs in der Vorrichtung 1 und mit anderen Teilen. Der Computer 20 ist mit einem Tastenfeld 22 versehen, um in die Vorrichtung 1 Instruktionen einzugeben, mit einem Bildschirm-Anzeigegerät 23 zum Anzeigen der Hilfsinformation für Instruktionen, Meßergebnisse und andere Dinge, mit einem Drucker 24 zum Ausdrucken der Meßergebnisse, und einer Disketten-Antriebseinheit 25 zum Aufnehmen einer Diskette zum Speichern von Befehlen zum Ausgeben verschiedener Instruktionen an die Vorrichtung 1 und von Information über die Meßergebnisse.
Mit Bezug auf Fig. 2, die den Hauptteil der Fig. 1 zeigt, wird das Testfilm-Aufnehmemittel 12 so ausgebildet, daß die Probenaufbringungspositionen 41, 41, ..., 41' und 41" für alle aus dem Testfilm-Aufnehmemittel 12 herausgezogenen oder -gestoßenen Testfilme in einer gestrichelt gezeichneten geraden Linie liegen. Auch der Düsenwaschbereich 18, eine Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition 40a in dem Probenaufnehmemittel 4 und eine solche 42a in dem Zentrifugiermittel 6 sind an dieser geraden Linie angeordnet. Die Anordnung an der geraden Linie vereinfacht die Gestaltung des Bewegungsmittels, die später beschrieben wird, was wiederum zu einer Verminderung der Betriebsfehler und der Kosten der Vorrichtung 1 beiträgt.
Das Probenaufnehmemittel 4 nimmt eine Vielzahl von Flüssigkeitsproben in Aufnehmebereichen 40, 40, ... auf, die in einem ringartigen Bereich angeordnet sind. Die Aufnehmebereiche 40, 40, ... werden automatisch längs des Kreisweges gedreht, bis die Flüssigkeitsprobe, die in einem der Aufnehmebereiche 40, 40, ... aufgenommen ist und die für die nächste Messung gebraucht wird, an der Herausnehmeposition 40a ankommt. Um zu verhindern, daß die in den Aufnehmebereichen 40, 40, ... aufgenommenen Flüssigkeitsproben verdampfen oder verderben, ist auf den Aufnehmebereichen 40, 40, ... außerhalb der Herausnehmeposition 40a ein (nicht gezeigter) Deckel vorgesehen.
Das Zentrifugiermittel 6 nimmt Körperfluid in Aufnehmebereichen 42, 42, ..., auf und zentrifugiert es. Danach werden wie bei dem Probenaufnehmemittel 4 die Aufnehmebereiche 42, 42, ... so lange gedreht, bis die Flüssigkeitsprobe sich an der Herausnehmeposition 42a befindet, in der Reihenfolge des Herausnehmens durch das Probenaufbringungsmittel 5. Das Körperfluid ist z.B. Blut (Gesamtblut). Durch das Zentrifugieren des Gesamtbluts wird das Blutplasma abgetrennt, und es bleiben Blutgerinnsel-Sedimente. In diesem Fall kann Blutserum oder Blutplasma als Flüssigkeitsprobe durch das Probenaufbringungsmittel 5 herausgenommen werden, ohne in ein anderes Gefäß abgetrennt zu werden, als das Gefäß, in dein die Blutgerinnsel ist. Wie im Falle des Probenaufnehmemittels 4 ist ein (nicht gezeigter) Deckel auf dem Aufnehmebereich 42, 42, ... des Zentrifugiermittels 6 vorgesehen.
Das Probenaufbringungsmittel 5 wird durch das Bewegungsmittel 17 in der Erstreckungsrichtung der Schiene 16 bewegt, nimmt die F1üssigkeitsprobe von der Herausnehmeposition 40a oder der Herausnehmeposition 42a heraus und trägt es auf der Probenaufbringungsposition 41 oder 41' am Testfilm auf. Sowohl die Flüssigkeitsprobe wie eine Referenzlösung sollte auf den Elektrolyt-Bestimmungsschieber aufgebracht werden, und deswegen sind die Probenaufbringungspositionen 41' und 41" vorgesehen. Die Flüssigkeitsprobe wird auf die Probenaufbringungsposition 41' aufgebracht und die Referenzlösung wird auf die Probenaufbringungsposition 41" aufgebracht.
Fig. 3 ist eine Schnittansicht, längs Linie X-X' der Fig. 2 genommen. In Fig. 3 sind gleichartige Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der lange Testfilm 3 in der Filmzuführungskassette 7 und der Filmaufwickelkassette 8 aufgenommen und in dieser Form in die Vorrichtung 1 eingesetzt. Die Filmzuführungskassette 7 ist in einem Kühlschrank 50 aufgenommen, der das Testfilm- Aufnehmemittel 12 bildet, und die Filmaufwickelkassette 8 in einer Aufwickelkammer 51.
Mit der Gestaltung, bei der der unbenützte Abschnitt des langen Testfilms 3 in der Filmzuführungskassette 7 aufgenommen ist, kann der unbenützte lange Testfilm 3 in dem Testfilm-Aufnehmemittel 12 aufgenommen werden, ohne daß die Hände der Bedienungsperson den unbenutzten langen Testfilm 3 berühren.
Wie vorstehend erwähnt, wird beispielsweise der Strichkode 9, der die Losnummer, Filmnummer, die Messungsart, die Einsatzzeit und andere Informationen anzeigt, an dem langen Testfilm 3 an einer Fläche der Filmaufwickelkassette 8 vorgesehen. Die durch den Strichkode 9 angezeigte Information wird durch ein Strichkode-Lesemittel 52 gelesen, das an einer Position in der Aufwickelkammer 51 vorgesehen ist, die der Position entspricht, an der sich der Strichkode 9 befindet, wenn die Filmaufwickelkassette 8 in der Aufwickelkammer 51 aufgenommen ist. Die so gelesene Information wird beispielsweise in der Diskette in der Disketteneinheit 25 in Fig. 1 gespeichert und zur Steuerung der Meßaufgabe und zur Kontrolle der Länge des in der Filmzuführungskassette 7 noch vorhandenen unbenutzten Filmabschnitts benutzt, und für eine Beseitigung von Meßfehlern, die durch Schwankungen unter den Produktionslosen der langen Testfilme 3, 3, ... verursacht werden. Auch dann, wenn der lange Testfilm 3 nach teilweiser Benutzung aus der Vorrichtung 1 entnommen wird, bleiben die Filmnummer, die Länge des restlichen unbenutzten Filmabschnitts und andere Information über den langen Testfilm 3 an der Diskette gespeichert, falls nicht ein Löschbefehl über das in Fig. 1 gezeigte Tastenfeld 22 eingegeben wird, oder bis die Information automatisch zu dem Zeitpunkt gelöscht wird, wenn der lange Testfilm 3 seine Lebensdauer beendet hat. Wenn der lange Testfilm 3 wieder zur Neuverwendung in dem Testfilm-Aufnehmemittel 12 aufgenommen ist, wird die Filmnummer des langen Testfilms 3 mit der auf der Kassette gespeicherten Information verglichen, und die Länge des verbleibenden unbenutzten Abschnitts des langen Testfilms 3 und andere Werte werden wieder kontrolliert.
Der erwähnte Strich- oder Balken-Kode 9 kann an der Filmzuführungskassette 7 vorgesehen sein, und das Strichkode-Lesemittel 52 kann innerhalb des Kühlschranks 50 vorgesehen sein. Auch das Mittel zum Übertragen der Losnummer, der Lebensdauer und anderer Informationen über den langen Testfilm 3 zur Vorrichtung 1 ist nicht auf den Strich- oder Balken-Kode 9 und das Mittel zum Lesen des Strich-Kodes 9 bestimmt, und irgendwelche andere bekannten Maßnahmen zum Aufzeichnen der Information an der Filmzuführungskassette 7 oder der Filmaufwickelkassette 8 und zum Lesen der Information zum Zeitpunkt des Aufnehmens des langen Testfilms 3 in der Vorrichtung 1 können für diesen Zweck benutzt werden.
Der Kühlschrank 50 ist durch eine aus wärmeisolierendem Material zusammengesetzte Kühlwand 50 umschlossen. Ein Kühl- und Entfeuchtungsgerät 50 ist an einer Fläche der Kühlwand 54 vorgesehen, um den Innenraum des Kühlschranks 50 bei einer vorbestimmten niedrigen Temperatur und bei niedriger Feuchtigkeit zu halten, und die Luft im Kühlschrank 50 wird durch ein Gebläse 60 umgewälzt.
Fig. 4 zeigt die Verschlechterungrate des unbenutzten langen Testfilms 3 im Laufe der Zeit, wenn der unbenutzte lange Testfilm unter verschiedenen Temperatur/Feuchtigkeits-Bedingungen gehalten wird, ausgedrückt durch die Anzahl von Tagen, in denen der lange Testfilm unter solchen Bedingungen aufbewahrt werden kann, ohne für die Messung unbrauchbar zu werden. Jede in den Kreisen in Fig. 4 angezeigte Zahl stellt die Anzahl von Tagen dar, in denen der lange Testfilm 3 unter den Temperatur/Feuchtigkeits-Bedingungen entsprechend der Lage des Kreises aufbewahrt werden kann, ohne zur Messung unbrauchbar zu werden. Die Anzahl von Tagen, für die der lange Testfilm 3 unter den Temperatur/Feuchtigkeits-Bedingungen aufbewahrt werden kann, ohne für die Messung unbrauchbar zu werden, steigt am linken Rand der graphischen Darstellung (bei tiefer Temperatur und geringer Feuchtigkeit) nach Fig. 4 an. Deswegen kann der lange Testfilm 3 während eines längeren Zeitraums in der Vorrichtung 1 verbleiben durch Aufnehmen des unbenutzten Abschnitts des langen Testfilms 3 in dem Kühlschrank 50, wenn der unbenutzte Abschnitt bei einer vorbestimmten niedrigen Temperatur und bei niedriger Feuchtigkeit gehalten wird, die eingestellt werden in Hinsicht auf die Lebenszeit und die Arbeitsfrequenz des langen Testfilms 3 und andere Dinge.
Zurück zu Fig. 3: wenn die Filmaufwickelkassette 8 in der Aufwickelkammer 51 aufgenommen ist, kommt eine Drehwelle eines Testfilm-Aufwickelmotors 53, der das Testfilm-Fördermittel für den langen Testfilm 3 bildet und in der Aufwickelkammer 51 vorgesehen ist, mit einer Bohrung 11 in Eingriff, die in dem Zentrum einer Spule 10 der Filmaufwickelkassette 8 ausgebildet ist. Wenn sich der Motor 53 dreht, wird der lange Testfilm 3 aus der Filmzuführkassette 7 herausgezogen durch einen Filmauslaß 59 des Kühlschranks 50 und wird in der Filmaufwickelkassette 8 aufgewickelt. Wie vorstehend erwähnt, sind die Filmzuführungskassette 7 und die Filmaufwickelkassette 8 unabhängig voneinander vorgesehen. Deshalb kann der Fimlauslaß 49 des Kühlschranks 50 so klein sein, daß gerade der Durchlaß des langen Testfilms 3 möglich ist, und die Kühl- und Entfeuchtungs-Wirksamkeit im Kühlschrank 50 kann groß gehalten werden. Der lange Testfilm 3 kann auch in verschiedenen Vorrichtungen benutzt werden, bei denen der Abstand zwischen dem Kühlschrank 50 und der Aufwickelkammer 51 unterschiedlich ist. Weiter kann mit der Ausgestaltung, bei der der benutzte Abschnitt des langen Testfilms 3 in der Filmaufwickelkassette 8 aufgenommen ist, der benutzte lange Testfilm 3, auf den die Flüssigkeitsprobe bereits aufgebracht wurde, aus der Vorrichtung 1 entnommen, und beseitigt oder für andere Zweck bearbeitet werden, ohne daß die Bedienungsperson den benutzten langen Testfilm 3 mit den Händen berührt. Zum Beseitigen des benutzten langen Testfilms kann eine Schneideinrichtung zum Abschneiden des benutzten Films in der Nähe des Einlasses der Aufwickelkammer 51 vorgesehen werden, und es kann ein Kasten zum Aufnehmen der abgeschnittenen Filmstücke statt der Aufwickelkammer 51 vorgesehen werden, der in die Vorrichtung 1 eingesetzt und aus ihr entfert werden kann. Mit dieser Ausgestaltung kann der in dem Kasten enthaltene benutzte Film zusammen mit dem Kasten aus der Vorrichtung 1 entnommen und weggeworfen oder für andere Zwecke bearbeitet werden, ohne daß die Hände der Bedienungsperson den benutzten Film berühren. In diesem Fall kann ein Fördern des Testfilms mit Förderwalzen ausgeführt werden, die den Testfilm ergreifen und befördern.
Der freiliegende Abschnitt des langen Testfilms 3 zwischen der Filmzuführungskassette 7 und der Filmaufwickelkassette 8 durchläuft einen Inkubator 55, der mit einer Abdeckung oder einem Verschluß 54 versehen ist und zwischen einem Lichtprojektor und einem Lichtempfänger eines photoelektrischen Schalters 56 sitzt. Ein Meßgerät 57 zum Messen der optischen Dichte, die durch eine Farbreaktion bei dem langen Testfilm 3 mit der Flüssigkeitsprobe hervorgerufen wird, ist unter dem Inkubator 55 angeordnet.
Mit der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltung, bei der der Kühlschrank 50 und der Inkubator 55 einander nahe sind, kann die Länge des Abschnitts des langen Testfilms 3, die aus der Filmzuführungskassette 7 für eine Einzelmessung herausgezogen werden muß, so kurz sein, daß mehrere Messungen mit dem langen Testfilm 3 auf der gleichen Länge erzielt werden können.
Nach Fig. 5, welche die Ausgestaltung des Inkubators 55 längs Linie V-V' der Fig. 3 darstellt, wird der lange Testfilm 3 aus der Filmzuführungskassette 7 herausgezogen und stückweise von der Rückseite der Zeichenebene in Fig. 5 zu dessen Vorderseite bewegt. Vor diesem Schritt wurde ein oberer Deckel 55a des Inkubators 55 in der durch den Pfeil A bezeichneten Richtung bewegt. Nachdem der lange Testfilm 3 in der vorstehend erwähnten Weise bewegt wurde, wird der obere Deckel 55a in der durch Pfeil B bezeichneten Richtung bewegt und drückt den langen Testfilm 3 in der dargestellten Weise nach unten. Dann wird der Verschluß 54 in der durch den Pfeil C bezeichneten Richtung bewegt, und das Probenaufbringungsmittel 5 wird nach unten bewegt, um die Flüssigkeitsprobe von der Probenaufbringungsdüse 15 durch eine Bohrung 59 auf den langen Testfilm 3 auf zubringen. Danach wird der Verschluß 54 in der durch den Pfeil D bezeichneten Richtung bewegt, um die Bohrung 59 in der bezeichneten Weise zu schließen und eine Luftdurchströmung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Bohrung 59 zu verhindern, und der Inkubator 55 inkubiert so, daß die Temperatur in seiner Innenseite einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 37ºC erreicht. Im Verlauf der Inkubation oder nach Ende der Inkubation wird die optische Dichte an dem Abschnitt des langen Testfilms, auf den die Flüssigkeitsprobe bereits aufgebracht wurde, durch das Meßgerät 57 gemessen. Statt einen Verschluß 54 vorzusehen, kann der obere Deckel 55a des Inkubators 55 in den durch die Pfeile C und D bezeichneten Richtungen bewegbar ausgebildet werden, wie auch in den durch die Pfeile A und B bezeichneten. In diesem Fall braucht der obere Deckel 55a des Inkubators 55 nicht mit der Bohrung 59 für die gleiche Anwendung versehen sein. Statt dessen kann, nachdem die Flüssigkeitsprobe auf den langen Testfilm 3 durch Bewegen des oberen Deckels 55a in der durch den Pfeil C bezeichneten Richtung aufgebracht wurde, der obere Deckel in seine Ausgangsstellung in der durch den Pfeil D bezeichneten Richtung zurückgeführt und dann die Inkubation ausgeführt werden.
Mit dieser Ausführung, bei der das Aufbringen der Probe, die Inkubation und die Messung in einer einzigen Position ausgeführt werden, wird die Position, auf welche die Flüssigkeitsprobe aufgebracht wurde, zuverlässig inkubiert und gemessen, auch wenn die Genauigkeit zur Zuführung des langen Testfilms 3 durch den Testfilm-Aufwickelmotor 53 gering ist. Da die Probenaufbringungsposition 41 (wie in Fig. 2 gezeigt) bezüglich des Inkubators 55 immer konstant ist und die Temperaturverteilung innerhalb des Inkubators 55 konstant ist, wird die Farbreaktion unter konstanten Bedingungen bewirkt, und die Meßgenauigkeit wird hoch. Weiter wird es, falls die Probenaufbringung, Inkubation und Messung an unterschiedlichen Positionen ausgeführt wurden, notwendig, daß die Drehung des Motors 53 jedesmal gesteuert wird, wenn der lange Testfilm 3 von der Probenaufbringungsposition zu der Inkubationsposition oder von der Inkubationsposition zu der Meßposition bewegt wird. Bei der genannten Ausführung, bei der die Probenaufbringung, die Inkubation und die Messung an einer einzigen Position ausgeführt werden, ist eine derartig koinplizierte Steuerung nicht erforderlich.
Der photoelektrische Schalter 56 nach Fig. 3 erfaßt Löcher oder Markierungen in dem langen Testfilm 3. Aufgrund des durch den photoelektrischen Schalter 56 erzeugten Signals wird der lange Testfilm 3 aus der Filmzuführungskassette 7 um eine Länge herausgezogen, die für eine Einzelmessung notwendig ist. Der in Fig. 1 gezeigte Computer zählt die Anzahl von Herausziehvorgängen des langen Testfilms 3 und gibt beispielsweise durch Schall oder Licht eine Warnung an die Bedienungsperson aus, wenn die Länge des unbenutzten Abschnitts des langen Testfilms 3 auf einen vorbestimmten Wert oder weniger abgenommen hat. Auch ein Loch oder eine Markierung, das bzw. die durch den photoelektrischen Schalter 56 von den an den vorbestimmten Meßlängenintervallen an dem langen Testfilm 3 unterschieden werden kann, wird in der Nähe des Endkantenabschnitts des langen Testfilms vorgesehen. Wenn das Loch oder die Markierung in der Nähe des Endkantenabschnitts des langen Testfilms erfaßt wird, erzeugt der photoelektrische Schalter 56 ein Signal zum Anhalten des Herausziehens des langen Testfilms 3. Das Ende des langen Testfilms 3 kann beurteilt werden aufgrund nur des durch den Computer 20 gezählten Wertes. Jedoch sollte die Endinarkierung oder dergleichen vorzugsweise an dem langen Testfilm 3 vorgesehen werden, um auch den Fall zu erfassen, wenn der lange Testfilms aus der Vorrichtung 1 entnommen wurde, wenn er teilweise zur Messung verbraucht wurde, künstlich etwas zurückgewickelt, und dann wieder in die Vorrichtung 1 eingegeben wurde.
Ein längliches Rohr 43, das in ein vorderes Ende 15a der Probenaufbringdüse 15 führt, ist in dem Probenaufbringungsmittel 5 vorgesehen. Das Rohr 43 ist mit einem flexiblen Schlauch 44 so verbunden, daß die Flüssigkeitsprobe durch die Rohre oder Schläuche 43 und 44 in das Probenaufbringungsmittel 5 geleitet und auf den Testfilm aufgebracht wird, wie später beschrieben wird. Die Referenzlösung und Waschflüssigkeit wird ebenfalls durch die Rohre und Schläuche 43 und 44 zugeliefert. Ein Flüssigkeitspegelfühler 45 ist parallel zu der Probenaufbringungsdüse 15 in deren Nachbarschaft vorgesehen. Der Flüssigkeitspegelfühler 45 ist so vorgesehen, daß seine vordere Kante 45 leicht (z.B. um ca. 2,5 mm) höher als die vordere Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 liegt. Wenn das Probenaufbringungsmittel 5 durch das Bewegungsmittel 17 zum Herausnehmen der in dem Probenaufnehmemittel 4 oder dem Zentrifugiermittel 6 aufgenommenen Probe nach unten bewegt wird, taucht die vordere Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in die Flüssigkeitsprobe ein und die vordere Kante 45a des Flüssigkeitspegelfühlers 45 berührt die Flüssigkeitsprobe. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Signal durch den Flüssigkeitspegelfühler 45 erzeugt, das anzeigt, daß die vordere Kante 45a des Flüssigkeitspegelfühlers 45 die Flüssigkeitsprobe berührt und durch eine Signalleitung 46 zu dem in Fig. 1 gezeigten Schaltungsbereich 19 übertragen. Aufgrund des Signals wird die Abwärtsbewegung des Probenaufbringungsmittel 5 angehalten. Auf diese Weise kann die vordere Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 5 in die Flüssigkeitsprobe bis zu einer vorbestimmten Tiefe von der Oberfläche der Flüssigkeitsprobe aus eingetaucht werden, unabhängig von der Menge der vorhandenen Flüssigkeitsprobe.
Nach Fig. 6, die die Gestaltung des Aufnehmebereichs 14 für die Elektrolytbestimmungs-Schieber längs Linie Y-Y' der Fig. 2 darstellt, sind Elektrolytbestimmungs-Schieber 30, 30, ... in einem Schiebermagazin 61 gestapelt, und eine Bodenplatte 63 des Schiebermagazins 61 wird durch eine Feder 62 nach oben gedrängt. Der oberste Schieber 30' unter den Elektrolyt-Bestimmungsschiebern 30, 30, ... wird gegen eine obere Platte des Schiebermagazins 61 angedrückt. Ein Schieberförderteil 65, das das Testfilm-Fördermittel für die Schieber 30, 30, ... bildet, ist durch ein (nicht gezeigtes) Antriebsmittel in den durch die Pfeile E und F bezeichneten Richtungen bewegbar. Wenn das Schieber-Förderteil 65 in der durch den Pfeil E bezeichneten Richtung bewegt wird, tritt seine Vorderkante 65a in einen in dem Schiebermagazin 61 ausgebildeten Schlitz 66 ein, und stößt auf den oberen Schieber 30' in dem Schiebermagazin 61. Damit wird der Schieber 30' aus dein Schiebermagazin 61 durch den Schlitz 66' in einen Inkubator 68 hinausgeschoben, wie durch Bezugszeichen 30' bezeichnet. Beim Inkubator 68 wird ein Verschluß 69 geöffnet, eine Flüssigkeitsprobe wird auf den Schieber 30" aufgebracht, der Verschluß 69 wird dann geschlossen und der Schieber 30" inkubiert. Danach wird eine Meßeinrichtung 70 in der durch den Pfeil G bezeichneten Richtung nach oben bewegt, bis die Potentialmeßsonden 67, 67, 67 (nicht dargestellte) Elektroden des Schiebers 30" im Inkubator 68 berühren und es wird eine Potentialdifferenz gemessen. Danach wird das Meßgerät 70 in der durch den Pfeil H bezeichneten Richtung in seine Warteposition, wie in Fig. 6 gezeigt, zurückbewegt. Der Inkubator 68 hat nahezu die gleiche Gestaltung wie der Inkubator 55 für den langen Testfilm 3 aus Fig. 5, außer, daß der durch das Schieber-Förderteil 65 herausgeschobene Schieber 30' als Schieber 30" aufgenommen werden und die Flüssigkeitsprobe und die Referenzlösung auf die vorbestimmten Positionen am Schieber 30" aufgebracht werden kann. Es können auch, statt das in Fig. 3 gezeigte Meßgerät 57 vorzusehen, die Sonden 67, 67, 67 des Meßgeräts 70 in der in Fig. 6 durch Pfeil G bezeichneten Richtung bewegt werden, bis sie die vorbestimmten Elektroden berühren, um eine Potentialdifferenz zu messen.
Wie im Falle des langen Testfilms 3 kann, statt den Verschluß 69 vorzusehen, die Auswirkung des Verschlusses 69 auch durch einen oberen Deckel 68a des Inkubators 68 erreicht werden. Auch können, da die Probenaufbringung, die Inkubation und die Messung in einer einzigen Position ausgeführt werden, die gleichen Auswirkungen wie im Falle des langen Testfilms 3, wie Vereinfachung der Steuerung des Herausstoßens des Schiebers 30' durch das Schieber-Fördermittel 65 und verbesserte Meßgenauigkeit, erreicht werden.
Nachdem die Messung beendet ist, wird der Schieber 30" durch das Schieber-Förderteil 65 nach links in Fig. 6 in einen Schieber-Entsorgungsbereich 71 gestoßen. Das Schieber-Förderteil 65 wird dann in der durch Pfeil F bezeichneten Richtung in die in Fig. 6 gezeigte Wartestellung zurückgebracht.
Während die Schieber 30, 30, ... einzeln aus dem Schiebermagazin 61 ausgestoßen werden, wird die Bodenplatte 63 des Schiebermagazins 61 durch die Feder 62 nach oben gedrückt. Wenn ein von der Bodenplatte 63 nach oben abstehender Stift 63a an dem Schiebermagazin 61 einen Annäherungsschalter 72 erfaßt, wird eine Warnung an die Bedienungsperson ausgegeben, um einen Ersatz der Schieber 30, 30, ... anzuregen. Falls eine vorbestimmte Anzahl der Schieber 30, 30, ... aus dem Schiebermagazin ausgestoßen wurde, ohne daß neue Schieber eingesetzt wurden, und das Schiebermagazin 61 keine Schieber 30 mehr enthält, während noch eine Flüssigkeitsprobe zur Messung einer Potentialdifferenz vorhanden ist, wird die Vorrichtung 1 gestoppt, ohne daß Probenaufbringung oder andere Tätigkeiten zur Messung der Flüssigkeitsprobe ausgeführt werden.
Fig. 7 zeigt das Probenaufnehmemittel 4 und das Zentrifugiermittel 6 längs Linie Z-Z' der Fig. 2 geschnitten, und hier wird das Probenaufnehmemittel 4 so gebildet, daß Probennäpfe 80, 80, ... zum Aufnehmen der Flüssigkeitsproben in die Aufnehmebereiche 40, 40, ... eingesetzt werden, die in dem ringartigen Bereich an der oberen Fläche des Probenaufnehmemittels 4 vorgesehen sind, und das gesamte Probenaufnehmemittel 4 wird durch einen Motor 81 über Zahnräder 82, 82' und 82" gedreht. Der Betrieb der Motors 81 wird so gesteuert, daß die Flüssigkeitsproben nacheinander an der Flüssigkeits-Herausnehmeposition 40a nach Fig. 2 in der Reihenfolge des Herausnehmens von dem Probenaufnehmemittel 4 und der Probenaufbringung stehen bleiben.
Die Körperfluid enthaltenden Probennäpfe 80', 80', ... sind in den Aufnehmebereichen 42, 42, ... an der oberen Fläche des Zentrifugiermittels 6 eingesetzt. Vom Standpunkt der Napfkontrolle und der Kostensenkung werden Näpfe des gleichen Typs wie die Probennäpfe 80, 80, ... an dem Probenaufnehmemittel 4 als Probennäpfe 80', 80', ... benutzt.
Ein Motor 83 ist zum Zentrifugieren vorgesehen. Ein Motor 85 dreht die Probennäpfe 80', 80', ..., um die Flüssigkeitsprobe (Körperflüssigkeit) nach dem Zentrifugieren an der Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition 42a nach Fig. 2 darzubieten, wie im Falle des Motors 81.
Sobald das Zentrifugieren auszuführen ist, wird eine Kupplung 86 gelöst, um den Motor 85 von der Drehwelle 87 abzutrennen, und eine Kupplung wird in Eingriff gebracht, um die Leistung des Motors 83 auf die Drehwelle 87 zu übertragen. Der Motor wird in diesem Zustand zum Drehen der Probennäpfe 80', 80', mit hoher Geschwindigkeit gedreht, während die Böden der Probennäpfe 80', 80', ... durch die Zentrifugalkraft nach außen und die Öffnungen derselben nach innen gewendet werden, so daß das Körperfluid nicht aus den Probennäpfen 80', 80', ... ausgeschüttet wird. Nachdem so das Zentrifugieren eine vorbestimmte Zeit ausgeführt wurde, wird die Kupplung 84 gelöst, um den Motor 83 von der Drehwelle 87 abzutrennen und die Kupplung 86 in Eingriff gebracht, um den Motor 85 an die Drehwelle 87 anzuschließen. Der Motor 85 wird dann so betrieben, daß die Probennäpfe 80', 80', ... soweit gedreht werden, bis die Flüssigkeitsprobe (Körperfluid) nach dem Zentrifugieren an der Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition 42a nach Fig. 2 angekommen ist.
Da das Zentrifugiermittel 6 in dem Raum innerhalb von dem Probenaufnehmemittel 4 vorgesehen ist, kann die gesamte Vorrichtung 1 klein gehalten werden. Da die Aufnehinebereiche 42, 42, ... des Zentrifugiermittels 6 innerhalb der Aufnehmebereiche 40, 40, ... vorgesehen sind, die in dem ringförmigen Bereich des Probenaufnehmemittels 4 angeordnet sind, kann die Zuführung der Flüssigkeitsprobe (Körperfluid) zur Vorrichtung 1 zur Messung an einer einzigen Position ausgeführt werden, und deswegen kann ein hoher Betriebswirkungsgrad erhalten werden.
Die Fig. 8 zeigt die Verrohrung/Verschlauchung in Verbindung mit dem durch die Mitte der Probenaufbringungsdüse 15 des Probenaufbringungsmittels 5 hindurchtretenden Rohr 43, welches Rohr 43 mit dem flexiblen Schlauch 44 in Verbindung ist, der wiederum zu einem Ende des Rohres 90 geht. Das Rohr 90 steht an seiner Verbindungsstelle mit einem Rohr 93 mit einem Raum 98 in einem Zylinder 97 eines Ansaug- und Zuliefermittels 96 in Verbindung, und das andere Ende des Rohres 90 ist an einem Anschluß 100 eines Magnetventils 99 angeschlossen. Ein Rohr 91 verbindet einen Anschluß 101 des Magnetventils 99 mit einem Anschluß 104 eines Magnetventils 103. Ein Anschluß 102 des Magnetventils 99 ist mit einem Rohr 94 verbunden, das mit einem Raum 109 in einem Zylinder 108 eines Ansaug- und Zuliefermittels 107 in Verbindung steht. Das Magnetventil 99 wird durch ein Signal umgelegt, das von außen empfangen wird, um die Rohre 90 und 94 miteinander in Verbindung zu setzen, und das Rohr 91 vom Rohr 94 abzutrennen, oder umgekehrt, die Rohre 91 und 94 miteinander in Verbindung bringen, und das Rohr 90 vom Rohr 94 zu trennen. Ein Anschluß 106 des Magnetventils 103 ist mit einem Ende eines Rohres 95 verbunden, dessen anderes Ende sich über eine Öffnung 111a eines Tanks 111 bis in die Nähe des Bodens des Tanks 111 erstreckt und in eine Referenzlösung 110 im Tank 111 eingetaucht ist. Ein Flüssigkeitspegeldetektor 112 ist im Tank 111 vorgesehen, um den Pegel der Referenzlösung 110 im Tank 111 zu erfassen. Ein den Pegel der Referenzlösung 110 bezeichnendes Signal wird in den Schaltungsbereich 19 nach Fig. 1 über eine (nicht dargestellte) Signalleitung übertragen, und eine Warnung beispielsweise durch Schall oder Licht an die Bedienungsperson ausgegeben, wenn der Pegel der Referenzlösung 110 abgesunken ist. Ein Anschluß 105 des Magnetventils 103 ist mit einem Ende eines Rohres 92 verbunden, dessen anderes Ende sich über eine Öffnung 114a eines Tanks 114 in die Nachbarschaft des Bodens des Tanks 114 erstreckt und in eine Waschflüssigkeit 113 in dem Tank 114 eintaucht. Wie im Falle des Tanks 111 ist im Tank 114 auch ein Flüssigkeitspegeldetektor 115 vorgesehen. Das Magnetventil 103 wird durch ein von außen erhaltenes Signal umgelegt, um die Rohre 91 und 92 miteinander in Verbindung zu bringen, und das Rohr 91 vom Rohr 95 zu trennen, oder umgekehrt die Rohre 91 und 95 miteinander zu verbinden, und das Rohr 91 vom Rohr 92 zu trennen.
Das Ansaug- und Zuliefermittel 96 saugt die Flüssigkeitsprobe von der vorderen Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 an und bringt sie von dort auf den Testfilm auf. Um die Flüssigkeitsprobe anzusaugen, wird die vordere Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in die Flüssigkeitsprobe eingetaucht, die in dem Probenaufnehmemittel 4 oder dem Zentrifugiermittel 6 aufgenommen ist, bis die vordere Kante 45a des Flüssigkeitspegelfühlers 95 die Oberfläche der Flüssigkeitsprobe berührt, und das Magnetventil 99 wird so gesteuert, daß die Rohre 90 und 94 voneinander getrennt und die Rohre 91 und 94 miteinander verbunden werden. In diesem Zustand wird der Motor 116 in der durch den Pfeil I bezeichneten Richtung gedreht, und die Drehkraft wird über eine Nockenplatte 117 und einen Stangenmechanismus 118 in eine Linearbewegung gewandelt und diese Linearbewegung auf eine Kolbenstange 119 übertragen. Dadurch wird die Kolbenstange 119 nach unten bewegt, um einen Kolben 124 hinabzuziehen, und einen Raum 98 innerhalb des Zylinders 97 zu vergrößern. Auf diese Weise wird die Flüssigkeitsprobe von der Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 zu den Rohren 43, 44 und 90 gebracht. Das Probenaufbringungsmittel 5 ist so ausgebildet, daß es fähig ist, die Flüssigkeitsprobe gleichzeitig in einer solchen Menge aufzunehmen, wie es nötig ist, um die Probe der Reihe nach auf eine Vielzahl von langen Testfilmen aufzubringen, welche die unterschiedlichen Reagenzien entsprechend den Meßaufgaben enthalten, und die in dem Testfilm- Aufnehmemittel 12 aufgenommen sind. Um die Flüssigkeitsprobe auf den Testfilm aufzubringen, wird das Probenaufbringungsmittel 5 zu der Probenaufbringungsposition des Testfilms bewegt, die Blende 54 bzw. die Blende 69 wird geöffnet, die Probenaufbringungsdüse 15 nach unten bewegt, und dann der Motor 116 in der durch den Pfeil J bezeichneten Richtung gedreht. Dadurch wird die Antriebskraft des Motors 116 über die Nockenplatte 117 und das Gestänge 118 auf den Kolbenstange 119 übertragen, die Kolbenstange 119 wird bewegt, um den Kolben 124 nach oben zu drängen, und die Flüssigkeitsprobe wird in einer der Bewegungsgröße des Kolbens 124 entsprechenden Menge aufgebracht.
Um die Referenzlösung 110 von der Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 abzuliefern, wird das Magnetventil 99 erst so gesteuert, daß die Rohre 91 und 94 miteinander verbunden und die Rohre 90 und 94 voneinander getrennt werden, und das Magnetventil 103 wird so gesteuert, daß die Rohre 91 und 95 miteinander verbunden und die Rohre 91 und 92 voneinander getrennt werden. In diesem Zustand wird der Motor in der durch den Pfeil K bezeichneten Richtung gedreht, die Drehkraft wird über eine Nockenplatte 121 und ein Gestänge 122 in eine Linearbewegung gewandelt, und die Linearbewegung auf eine Kolbenstange 123 übertragen. Dadurch wird die Kolbenstange 123 nach unten bewegt, um einen Kolben 125 nach unten zu ziehen und einen Raum 109 innerhalb des Zylinders 108 zu vergrößern. Auf diese Weise wird die Referenzlösung 110 durch das Rohr 95, das Magnetventil 103, das Rohr 91, das Magnetventil 99 und das Rohr 94 in den Raum 109 in dem Zylinder 103 eingezogen. Dann wird das Magnetventil 99 so gesteuert, daß die Rohre 90 und 94 miteinander verbunden und die Rohre 91 und 94 voneinander getrennt werden. Danach wird der Motor 120 in der durch den Pfeil L bezeichneten Richtung gedreht, um die Kolbenstange 123 nach oben zu bewegen und den Kolben 125 nach oben zu drängen, und die Referenzlösung 110 wird von der Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in einer dem Bewegungsmaß des Kolbens 125 entsprechenden Menge aufgebracht.
Ein Abliefern der Waschflüssigkeit 113 von der vorderen Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 wird in der gleichen Weise gesteuert, wie das Abliefern der Referenzlösung 110, außer daß das Magnetventil 130 so gesteuert wird, daß die Rohre 91 und 92 miteinander verbunden und die Rohre 91 und 95 voneinander getrennt werden, wenn die Waschflüssigkeit 113 in den Raum 109 im Zylinder 108 zu bewegen ist.
Mit den genannten Rohrverbindungen arbeitet die Probenaufbringungsdüse 15 sowohl für die Flüssigkeitsprobe wie für die Referenzlösung, und es ist nicht notwendig, zwei Düsen zu verwenden, wie es beispielsweise in der JP-OS 61-(1986)-173131 beschrieben ist. Mit dieser Ausführung, bei der eine Einzeldüse benutzt wird, wird der Mechanismus vereinfacht, Betriebsstörungen nehmen ab, und die Kosten werden geringer.
Mit der genannten Ausführung, bei der die Öffnung 111a des die Referenzlösung 110 enthaltenen Tanks so gering gehalten wird, daß nur das Einsetzen des Rohrs 95 zugelassen ist, kann ein Verdampfen und Verschlechtern der Referenzlösung 110 vermieden werden im Vergleich zu dem Fall, wo die Referenzlösung 110 in den Probennäpfe 80, 80, ... in den Aufnehmebereichen 40, 40, ... gehalten wird, wie es bei den Flüssigkeitsproben der Fall ist. Weiter ist bei dem Tank 111 von beträchtlicher Größe kein Nachfüllen der Referenzlösung 110 während einer langen Zeit erforderlich.
Die Betriebsabläufe der in Fig. 1 gezeigten Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. Es ist normalerweise üblich, ein Überwachungsmittel zum Überwachen des Arbeitszustandes an der Vorrichtung 1 vorzusehen, wodurch die Bearbeitung automatisch ausgeführt wird, wie das Anhalten der Vorrichtung 1 und Ausgeben einer Warnung an die Bedienungsperson bei einem abnormalen Betrieb. Deshalb wird die Vorgehensweise im Fall eines abnormalen Betriebs nur kurz nachfolgend beschrieben.
Zuerst wird die Stromquelle für die Vorrichtung 1 durch die Bedienungsperson erst dann eingeschaltet, wenn die notwendigen Testfilme in der Vorrichtung 1 aufgenommen sind, um erst dann der Vorrichtung 1 elektrischen Strom zuzuführen. Falls der Stromschalter ausgeschaltet ist, und Testfilme in dem Testfilm-Aufnehmemittel 12 vorhanden sind, wird das Kühl- und Entfeucht-Gerät 58 beaufschlagt gehalten, um das Innere des Kühlschranks 50 bei der vorbestimmten Temperatur und Feuchtigkeit zu halten.
Nachdem der elektrische Strom zu der Vorrichtung 1 geführt wird, wird die Anfangseinstellung der Vorrichtung 1 in der nachfolgend beschriebenen Reihenfolge ausgeführt. Insbesondere wird das Probenaufbringungsmittel, wenn es sich nicht in seiner oberen Position befindet, durch das Bewegungsmittel 17 in diese obere Position bewegt. Das Probenaufbringungsmittei 5 wird dann durch das Bewegungsmittel 17 zu einem vorbestimmten Ende der Schiene 16 bewegt.
Danach wird das Probenaufbringungsmittel 5 durch das Bewegungsmittel 17 zu dem Waschbereich 18 hin bewegt, und durch ein Signal angehalten, das von einem (nicht dargestellten) Positions-Erfassungsmittel empfangen wird, das zu dem Zeitpunkt ein Signal erzeugt, wenn das Probenaufbringungsmittel 5 beim Waschbereich 18 ankommt. Andererseits wird beispielsweise ein (nicht gezeigter) Impulskodierer an einer Welle eines (nicht gezeigten) Motors zum Bewegen des Probenaufbringungsmittels 5 längs der Schiene 16 vorgesehen. Die durch den Impulskodierer proportional zu der Drehstrecke des Motors erzeugten Impulse werden während der Bewegung des Probenaufbringungsmittels 5 von dem vorbestimmten Ende der Schiene 16 aus zu dem Waschbereich 18 gezählt. Aufgrund der gezählten Impulszahl wird erfaßt, ob ein Schlupf zwischen der Welle des Motors und der Bewegung des Probenaufbringungsmittels 5 längs der Schiene vorhanden ist oder nicht.
Die Positionen der in Fig. 8 gezeigten Kolben 124 und 125 werden überwacht, um zu erfassen, ob sie in ihren Startpositionen sind oder nicht, welche jeweils den Raum 98 bzw. den Raum 109 am kleinsten halten. Falls die Kolben 124 und 125 nicht in ihren Startpositionen sind, werden die Motore 116 und 120 in den durch die Pfeile J bzw. L bezeichneten Richtungen gedreht, um die Kolben 124 und 125 in ihre Startpositionen zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Magnetventil 99 so gesteuert, daß die Rohre 90 und 94 miteinander verbunden sind. Falls beispielsweise eine Flüssigkeit in dem Raum 109 im Zylinder 108 verblieben ist, wird diese Flüssigkeit von der Vorderkante 50a der Probenaufbringungsdüse 15 über das Rohr 43 zu dem Waschbereich 18 geliefert.
Der in Fig. 3 gezeigte Verschluß 54 und der in Fig. 6 gezeigte Verschluß 69 werden überwacht, um zu erfassen, ob sie sich in den Positionen befinden, in denen sie die Inkubatoren 55 bzw. 68 verschließen und die Innenräume der Inkubatoren 55 bzw. 68 auf der vorbestimmten Temperatur gehalten werden.
Es wird auch eine Überwachung bewirkt, um zu erfassen, ob beispielsweise die Pegel der Referenzlösung 110 und der Waschflüssigkeit 113 in den Tanks 111 bzw. 114 höher als die vorbestimmten Pegel sind oder nicht, und ob das Meßgerät 70 und das Schieber-Fördermittel 65 in ihren Wartepositionen sind oder nicht. Dann werden ggf. die Ausgabe einer Warnung und eine automatische Verschiebung in den Initialzustand ausgeführt.
Nachdem die Vorrichtung 1 in der vorstehend beschriebenen Weise in den Initialzustand versetzt wurde, wird der Bedienungsperson die Beendigung der Initialisierung angezeigt.
Danach gießt die Bedienungsperson die Flüssigkeitsprobe, die nicht zentrifugiert werden muß, in den Probennapf 80 ein, und setzt diesen in einer vorbestimmten Position in das Probenaufnehmemittel 4 ein. Körperfluid, welches zentrifugiert werden muß, wird in den Probennapf 80' eingegossen und der Probennapf 80' wird in eine vorbestimmte Position in dem Zentrifugiermittel 6 eingesetzt. Die Information für die Meßaufgaben für die Flüssigkeitsprobe (Körperfluid) wird über das Tastenfeld 22 oder von einer in dem Diskettenlaufwerk 25 eingesetzten Informationspeicher-Diskette aus eingegeben. Die Vorrichtung erfaßt automatisch, ob der der so angegebenen Meßaufgabe entsprechende Testfilm in dem Testfilm-Aufnehmeinittel 12 aufgenommen wurde oder nicht. Auch wird die Position der Flüssigkeitsprobe (Körperfluid) in dem Probenaufnehmemittel 4 (Zentrifugiermittel 6) in die Vorrichtung 1 beispielsweise über das Tastenfeld 22 eingegeben. Falls die Messung für eine Vielzahl von Flüssigkeitsproben (Körperfluiden) auszuführen ist, werden die genannten Betätigungsschritte entsprechend oft wiederholt.
Danach wird beispielsweise durch Verwendung des Tastenfelds 22 ein Meßstartbefehl durch die Bedienungsperson in die Vorrichtung eingegeben und die automatischen Meßvorgänge werden gestartet.
Zuerst wird, wenn Körperfluidproben an dem Zentrifugiermittel 6 aufgenommen wurden, durch Betätigen der Motoren 83, 85 und der Kupplungen 84, 86 eine Zentrifugierung ausgeführt. Nach dem Zentrifugieren werden die Körperfluid-Proben (Flüssigkeitsproben) nacheinander an der Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition 42a in der Meßfolge angeordnet.
Falls die Flüssigkeitsproben in dem Probenaufnehmemittel 4 aufgenommen worden sind, werden sie nacheinander in der Folge der Messung an der Flüssigkeits-Herausnehmeposition 40a angeordnet.
Danach wird das in dem Initialzustand in dem Waschbereich 18 positionierte Probenaufbringungsmittel 5 bewegt, die Flüssigkeitsprobe von dem Probenaufnehmemittel 4 oder dem Zentrifugiermittel 6 in die Rohre 43, 44 und 90 einzusaugen durch Erweitern des Raumes 98 in dem Zylinder 97, während der Pegel der Flüssigkeitsprobe durch den Flüssigkeitspegelfühler 45 überwacht wird. Falls eine Vielzahl von Messungen auszuführen ist, wird, um das Aufsaugen der Flüssigkeitsprobe durch einen einzigen Vorgang zu absolvieren und die Gesamtmeßzeit zu verkürzen, die Flüssigkeitsprobe in einer für alle Messungen ausreichenden Menge eingesaugt. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Rohre 43, 44 und 90 oft durch den Waschbetrieb mit der Waschflüssigkeit gefüllt, wie später beschrieben wird. Deshalb wird, bevor die Flüssigkeitsprobe auf diese Weise eingesaugt wird, Luft leicht in das Rohr 43 eingesaugt, wobei die Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in Luft ist, und die Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 wird dann in die Flüssigkeitsprobe eingetaucht. Dadurch liegt eine Luftschicht zwischen der Waschflüssigkeit und der eingesaugten Flüssigkeitsprobe, so daß sie sich nicht miteinander vermischen.
Dann wird das Probenaufbringungsmittel nach oben und längs der Schiene zu der Probenaufbringungsposition bei dem vorher angegeben Testfilm bewegt. Der Fall, bei dem die Flüssigkeitsprobe auf den langen Testfilm 3 aufgebracht wird, und der Fall, bei dem sie auf den Schieber 30 aufgebracht wird, wird nachfolgend getrennt beschrieben.
Zuerst wird, falls die Flüssigkeitsprobe auf den langen Testfilm 3 aufzubringen ist, als erstes die Probenaufbringung auf den langen Testfilm 3 ausgeführt, auch wenn eine Probenaufbringung auf den Schieber 30 notwendig ist, um dadurch die Gesamtmeßzeit zu verringern. Wie vorstehend mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben, wird das Aufbringen der Probe auf den langen Testfilm 3 ausgeführt durch betätigen des Verschlusses 54 und des oberen Deckels 55a des Inkubators 55. Um eine Verschlechterung des langen Testfilms 3 im Laufe der Zeit möglichst gering zu halten, wird der lange Testfilm 3 aus der Filmzuführungskassette 7 durch das Testfilm-Fördermittel erst kurz vor dem Aufbringen der Probe herausgezogen.
Falls die Flüssigkeitsprobe auf eine Vielzahl langer Testfilme 3, 3, ... aufzubringen ist, wird, um die Bewegung des Probenaufbringungsmittels 5 gering zu halten und die Gesamtmeßzeit zu verkürzen, die Probenaufbringung an den langen Testfilmen 3 grundsätzlich der Reihe nach ausgeführt, und zwar von einem Ende zwischen den langen Testfilmen 3, 3, ... bis zu dem einen Testfilm an dem anderen Ende. Jedoch wird, wenn die Meßabfolge durch die Bedienungsperson festgesetzt wird, wenn beispielsweise Meßergebnisse von einer Meßaufgabe dringend untersucht werden müssen, die Probenaufbringung in der festgelegten Reihenfolge ausgeführt.
Nachdem die Flüssigkeitsprobe auf den langen Testfilm aufgebracht wurde, wird der lange Testfilm 3 inkubiert und die optische Dichte des Abschnitts, auf dem die Flüssigkeitsprobe aufgebracht wurde, gemessen. Die Meßergebnisse werden dem Computer 20 zugeführt, die notwendige Rechenarbeit wird ausgeführt, und die Rechenergebnisse werden gespeichert und ausgegeben.
Probenaufbringung auf den Schieber 30 wird, wenn nötig, so ausgeführt, wie nachstehend beschrieben.
Falls die Probenaufbringung sowohl auf den Schieber 30 wie auf den langen Testfilm 3 durchzuführen ist, wird zuerst die Probenaufbringung auf den langen Testfilm in der vorstehend erwähnten Weise ausgeführt, und dann wird das Probenaufbringungsmittel 5 zu der Probenaufbringungsposition 41' für den Schieber 30 bewegt und die Flüssigkeitsprobe in der vorstehend erwähnten Weise auf den Schieber 30 aufgebracht. Wie im Falle des langen Testfilms 3 wird, um eine Verschlechterung des Schiebers 30 zu verhindern, ein Befördern des Schiebers 30 von dem Kühlschrank 50 zu der vorbestimmten Position durch das Schieber-Fördermittel 65 erst kurz vor de Aufbringen der Probe auf den Schieber 30 ausgeführt. Nachdem die Flüssigkeitsprobe auf den Schieber 30 aufgebracht wurde, wird das Probenaufbringungsmittel 5 zu dem Düsenwaschbereich 18 bewegt. Ein kleines (nicht gezeigtes) Gefäß sitzt an dem Düsenwaschbereich 18. Beispielsweise ist destilliertes Wasser in dem Gefäß enthalten und dieses läuft immer durch, so daß immer frisch destilliertes Wasser in dem Gefäß enthalten ist. Nach dem Bewegen in den Düsenwaschbereich 18 wird das Probenaufbringungsmittel 5 durch das Bewegungsmittel 17 nach unten bewegt, bis die Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in das destillierte Wasser eintaucht.
Während der Bewegung des Probenaufbringungsmittels 5 wird die Referenzlösung 110 durch die vorher erwähnten Vorgänge in dem in Fig. 8 gezeigten Zylinder angesammelt. Nachdem die vordere Kante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in das destillierte Wasser eingetaucht wurde, wird die in dem Rohr 43 und den anderen Rohren verbliebene Flüssigkeitsprobe durch die vordere Kante 15a der Probenaufbringungsdüse ausgeliefert. Falls das Rohr 90 und andere Rohre mit Waschflüssigkeit gefüllt wurden, wird auch die Waschflüssigkeit ausgeliefert. Auch die Referenzlösung 110, die etwas mit der Waschflüssigkeit in dem Rohr 90 und anderen Rohren gemischt war, wird ausgeliefert. Als Ergebnis wird die Referenzlösung 110 bis zur Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in die Rohre eingefüllt.
Die Referenzlösung 110 wird dann auf die vorbestimmte Stelle an dem Schieber 30 aufgebracht. Die Referenzlösung 110 sollte so früh wie möglich (beispielsweise innerhalb von 3 s), nach dem Aufbringen der Flüssigkeitsprobe auf den Schlitten 30 bracht werden, und deswegen sollte das Aufbringen der Flüssigkeitsprobe auf den Schieber 30 ausgeführt werden, nachdem die Probenaufbringung auf die erforderlichen langen Testfilme 3 beendet ist. Mit diesem Vorgang kann, wenn das Aufbringen von Proben sowohl auf den langen Testfilm 3 als auch auf den Schieber 30 notwendig ist, das Herausnehmen der Flüssigkeitsprobe aus dem Probenaufbringungsmittel oder dem Zentrifugiermittel 6 in einem einzigen Vorgang vollendet werden, und die Gesamtmeßzeit gekürzt werden. Die Meßzeit für den Schieber 30 (Messungen für Na&spplus;, K&spplus;, Cl&supmin;, Potentialdifferenzen) beträgt annähernd eine Minute, während die Meßzeit für den langen Testfilm 3 (Farbreaktion) im Durchschnitt etwa vier Minuten beträgt.
Deswegen sollte, um die Gesamtmeßzeit abzukürzen, die Messung für den Schieber 30 zuletzt ausgeführt werden. Da die Probenaufbringungspositionen 41' und 41" für den Schieber 30, der Düsenwaschbereich 18 und das Probenaufnehmemittel 4 eng bei einander vorgesehen sind, kann der Bewegungsabstand des Probenaufbringungsmittels 5 zwischen dem Aufbringen der Flüssigkeitsprobe auf den Schieber 30 und dem Schritt des Aufbringens der Referenzlösung auf den Schieber 30 durch die erwähnten Betätigungen möglichst gering gehalten und die Gesamtmeßzeit weiter gekürzt werden.
Der Schieber 30, auf welchen die Flüssigkeitsprobe und die Referenzlösung bereits aufgebracht wurden, wird in der vorher erwähnten Weise inkubiert und die Potentialdifferenz wird gemessen. Die Meßergebnisse werden dem Computer 20 zugeführt, die notwendige Rechenbearbeitung wird ausgeführt und die Rechenergebnisse werden gespeichert und ausgegeben.
Nachdem die Probenaufbringung in der erwähnten Weise beendet wurde, wird das Probenaufbringungsmittel 5 zum Düsenwaschbereich 18 bewegt, und die Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 in destilliertes Wasser eingetaucht. Danach werden die in Fig. 8 gezeigten Kolben 124 und 125 in ihre Startpositionen bewegt, falls sie noch nicht dort sind, und die Flüssigkeitsprobe, die Referenzlösung und dergleichen werden von der Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse 15 abgeliefert. Die Waschflüssigkeit wird dann durch die vorher erwähnten Vorgänge in dem Zylinder 108 angesammelt und von der Vorderkante 15a der Probenaufbringungsdüse zum Zwecke des Waschens abgeliefert.
Falls noch die als nächstes zu bestimmende Flüssigkeitsprobenach Beendigung der genannten Vorgänge noch in dem Probenaufnehmemittel 4 oder dem Zentrifugiermittel 6 vorhanden ist, wird diese Flüssigkeitsprobe zu der Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition 40a oder 42a bewegt, und die genannten Abläufe werden wiederholt.
Fig. 9 zeigt eine andere Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 9 ist eine biochemische Analysevorrichtung 1' gezeigt, die sich von der genannten Vorrichtung 1 darin unterscheidet, daß eine Probenaufbringungsdüse 15' eines Probenaufbringungsmittels 5 längs eines Kreisbogenweges bewegbar ist, der in Fig. 9 strichpunktiert gezeigt ist. Die Probenaufbringungspositionen 201, 201, . .., 201' und 201" für alle Testfilme, die aus einem Testfilm-Aufnehmemittel 12' herausgezogen oder -gestoßen werden, eine Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition 202 des Probenaufnehmemittels 4 und eine Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition 203 des Zentrifugiermittels 6 sind in dem Kreisbogenweg angeordnet.
Mit dieser Anordnung in einem Kreisbogenweg kann die Ausgestaltung eines (nicht dargestellten) Bewegungsmittels zum Drehen des Probenaufbringungsmittels 5 wie im Falle der vorher beschriebenen Ausführung, die die Anordnung in gerader Linie benutzt, vereinfacht werden, ein Versagen der Vorrichtung 1' kann möglichst gering gehalten und die Kosten für diese können verringert werden.
Fig. 10 zeigt ein Probenaufnehmemittel 4', das mit der Zentrifugierfunktion versehen ist.
Bei der vorherigen Ausführung ist, wie in Fig. 7 gezeigt, das Probenaufnehmemittel 4 außerhalb vom Zentrifugiermittel 6 angeordnet. Stattdessen nimmt bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführung das Probenaufnehmemittel 4' sowohl die Flüssigkeitsprobe wie auch das Körperfluid auf und ist mit der Zentrifugierfunktion versehen, um die Flüssigkeitsprobe durch Zentrifugieren des in dem Probenaufnehmemittel 4' aufgenommenen Körperfluides herzustellen. In Fig. 10 sind gleichartige Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 7 versehen. Bei dieser Ausführung wird die Gestaltung einfacher, ein Versagen der Vorrichtung kann in einem höheren Ausmaß vermieden werden, und die Kosten dieser Ausführung können weiter verringert werden, als in dem Fall, bei dem das Probenaufnehmemittel 4 und das Zentrifugiermittel 6 gemäß Fig. 7 angeordnet sind.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführung der biochemischen Analysevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführung wird, anstatt ein Zentrifugiermittel 6 innerhalb des Probenaufnehmemittels 4 vorzusehen, eine Vorrichtung 1" so gebildet, daß sie in eine Analyseeinheit 204 und eine Zentrifugiereinheit 205 unterteilbar ist.
Beispielsweise stehen die Analyseeinheit 204 und die Zentrifugiereinheit 205 nebeneinander, wie in Fig. 11 gezeigt, und das Körperfluid wird nach dem Zentrifugieren (als Flüssigkeitsprobe) durch ein Probenübertragungsmittel 206 von dem Zentrifugiermittel 6' zu dem Probenaufnehmemittel 4 überführt. Die Überführung der Flüssigkeitsprobe kann ausgeführt werden durch Herausnehmen der Flüssigkeitsprobe unter Benutzung derselben Ausgestaltung, wie bei dein Probenaufbringungsmittel 5. Alternativ können einige Näpfe des gleichen Typs zum Aufnehmen der Flüssigkeitsprobe (des Körperfluids) bei dem Zentrifugiermittel 6' und dem Probenaufnehmemittel 4 benutzt werden, und die Flüssigkeitsprobe kann zusammen mit dem Probennapf von dem Zentrifugiermittel 6' zu dein Probenaufnehmemittel 4 überführt werden.
Nachdem die Flüssigkeitsprobe in der erwähnten Weise überführt wurde, wird die Messung in der gleichen Weise ausgeführt, wie in dem Falle, wo bei der vorgenannten Ausführung keine Flüssigkeitsprobe (Körperfluid) in dem Zentrifugiermittel 6 eingesetzt wird.
Mit der in die Analyseeinheit 204 und die Zentrifugiereinheit 205 unterteilbaren Vorrichtung 1" kann die Analyse durch Verwendung nur der Analyseeinheit 204 ausgeführt werden, falls nur eine keiner Zentrifugierung bedürfende Flüssigkeitsprobe zu analysieren oder bereits ein Zentrifugalseparator vorhanden ist. Deswegen ist die Vorrichtung 1" vom Standpunkt der Ökonomie aus gesehen vorteilhaft. Falls die Zentrifugiereinheit 205, wie in Fig. 11 gezeigt, vorgesehen wird, können die Analyseeinheit 204 und die Zentrifugiereinheit 205 integral mit Hilfe des Probenübertragungsmittels 206 betrieben werden.
Die genannten Ausführungen der biochemischen Analysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind gebildet zum Ausführen sowohl der Messung einer Anderung der optischen Dichte durch Verwendung des langen Testfilms 3 als auch der Messung einer Potentialdifferenz durch Verwendung des Schiebers. Jedoch kann die Funktion des Messens der Potentialdifferenz, wenn nötig, vorgesehen werden, und die biochemische Analysevorrichtung kann so ausgebildet werden, daß sie nur die Messung einer Änderung der optischen Dichte durch Verwendung des langen Testfilms 3 ausführt
Es ist auch möglich, die biochemische Analysevorrichtung zum Ausführen nur einer Messung einer Anderung der optischen Dichte mit Benutzung des langen Testfilms oder der Messung einer Potentialdifferenz durch Verwendung des Schiebers auszubilden. Auch in dem Fall, wenn die biochemische Analysevorrichtung zum Ausführen der Messung einer optischen Dichteänderung gebildet wird, kann der Schieber-Testfilm statt des langen Testfilms 3 benutzt werden.
Auch können bei der genannten Ausführung eine Vielzahl von Meßaufgaben durchgeführt werden durch Aufnehmen einer Vielzahl von langen Testfilmen 3, 3, ... Die biochemische Analysevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch zum Aufnehmen nur eines einzigen langen Testfilms 3 ausgebildet werden.

Claims

1. Biochemische Analysevorrichtung, welche umfaßt:

ein Probenaufnehmemittel (4) zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe,

ii) ein Testfilm-Aufnehmemittel (12) zum Aufnehmen einer Vielzahl von langen bandartigen Testfilmen (3), die jeweils mit der Flüssigkeitsprobe reagieren, um eine Anderung entstehen zu lassen,

iii) ein Testfilm-Fördermittel (51, 53), um in dem Testfilm-Aufnehmemittel (4) aufgenommene lange bandartige Testfilme linear so zu fördern, daß ein Probenaufnehmeabschnitt derselben zu einer vorbestimmten Position außerhalb des Testfilm-Aufnehmemittels (4) gefördert wird,

iv) ein Probenaufbringungsmittel (5) zum Herausnehmen der in dem Probenaufnehmemittel aufgenommenen Flüssigkeitsprobe und Aufbringen einer vorbestimmten Menge der Flüssigkeitsprobe auf die langen bandartigen Testfilme an der vorbestimmten Position,

v) einen Inkubator (55), um den mit aufgebrachter Probe versehenen Abschnitt der langen bandartigen Testfilme (3) während einer vorbestimmten Zeit bei einer vorbestimmten Temperatur zu halten, wobei die vorbestimmte Position der langen bandartigen Testfilme (3) innerhalb des Inkubators (55) liegt, und

vi) ein Erfassungsmittel zum Messen einer Änderung an dem mit der aufgebrachten Probe versehenen Abschnitt der langen bandartigen Testfilme, dadurch gekennzeichnet,

daß die langen Testfilme (3) unabhängig voneinander in einer Lagebeziehung horizontal nebeneinander aufgenommen und gefördert werden,

daß das Probenaufbringmittel mit einer Probenaufbringdüse (15) versehen ist, die längs einer geraden Linie bewegbar ist, und die Flüssigkeitsproben-Herausnehmeposition, an der die Flüssigkeitsprobe durch das Probenaufbringungsmittel (15) herausgenommen wird, und alle Probenaufbringungspositionen, an der die Flüssigkeitsprobe auf eine Vielzahl der langen bandartigen Testfilmen (3) aufgebracht wird, an der geraden Linie angeordnet sind, die dem Bewegungspfad der Probenaufbringungsdüse entspricht.

2. Biochemische Analysevorrichtung, welche umfaßt:

i) ein Probenaufnehmemittel (4) zum Aufnehmen einer Flüssigkeitsprobe,

ii) ein Testfilm-Aufnehmemittel (12) zum Aufnehmen einer Vielzahl von langen bandartigen Testfilmen (3), die jeweils mit der Flüssigkeitsprobe reagieren, um eine Änderung entstehen zu lassen,

iv) ein Probenaufbringungsmittel (5) zum Herausnehmen der in dem Probenaufnehmemittel aufgenommenen Flüssigkeitsprobe und Aufbringen einer vorbestimmten Menge der Flüssigkeitsprobe auf die langen bandartigen Testfilme an der vorbestfimmten Position, wobei das Probenaufbringungsmittel mit einer Probenaufbringungsdüse (15) versehen ist, die längs eines kreisförmigen Weges bewegbar ist, und die Flüssigkeits-Herausnahmeposition, bei der die Flüssigkeitsprobe durch das Probenaufbringungsmittel aufgenommen wird, und alle Probenaufbringungspositionen, an der die Flüssigkeitsprobe auf eine Vielzahl der langen bandartigen Testfime (3) aufgebracht wird, an dem kreisförmigen Pfad angeordnet sind, der einem Bewegungspfad der Probenaufbringungsdüse entspricht,

daß die langen Testfilme (3) unabhängig voneinander in einer Lagebeziehung horizontal nebeneinander aufgenommen und gefördert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Testfilm- Aufnehmemittel (12) und der Inkubator (55) dicht aneinander angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Testfilm- Fördermittel (51, 53) den langen Testfilm aus dem Testfilm- Aufnehmemittel genau vor der Ausführung der Probenaufbringung herauszieht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche weiter umfaßt:

i) ein Zentrifugiermittel (6) zum Aufnehmen von Körperfluid und Präparieren einer Flüssigkeitsprobe durch Zentrifugieren des Körperfluids, und

ii) ein Probenübertragungsmittel zum Übertragen der durch das Zentrifugiermittel präparierten Flüssigkeitsprobe zu dem Probenaufnehmemittel.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Probenaufnehmemittel (4) eine Vielzahl der Flüssigkeitsproben in einem nahezu ringartigen Bereich aufnimmt, und das Zentrifugiermittel (6) die dadurch präparierte Flüssigkeitsprobe innerhalb des nahezu ringartigen Bereichs aufnimmt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der das Testfilm-Aufnehmemittel (12) so gebildet wird, daß es eine Vielzahl von Testfilmen (3) aufnimmt, die sich in ihren Meßaufgaben voneinander unterscheiden, und das Probenaufbringungsmittel (5) so gebildet ist, daß es fähig ist, gleichzeitig die Flüssigkeitsprobe in einer für die Probenaufbringung auf alle die Testfilme, die einer notwendigen Meßaufgabe unter einer Vielzahl der Meßaufgaben entsprechen, ausreichenden Menge gleichzeitig aufzunehmen und die Flüssigkeitsprobe der Reihe nach auf die Testfilme (3) aufzubringen, die der notwendigen Meßaufgabe entsprechen.