DE3876328T2

DE3876328T2 - Schlittenhalter und endstueck-positioniervorrichtung.

Info

Publication number: DE3876328T2
Application number: DE8888306573T
Authority: DE
Inventors: James D C O Eastman Kodak Shaw
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Ortho Clinical Diagnostics Inc
Priority date: 1987-07-20
Filing date: 1988-07-19
Publication date: 1993-04-15
Anticipated expiration: 2008-07-20
Also published as: CA1312264C; EP0300723A2; DE3876328D1; JPH0754284B2; EP0300723B1; US4797257A; EP0300723A3; JPS6435379A

Description

Die Erfindung betrifft Halter für Analyseplättchen, wie sie in Analysegeräten zur Bestimmung der Konzentration eines Analyten in einer auf die Analyseplättchen aufgebrachten Flüssigkeit verwendet werden.
In einem in US-Patent 4 296 070 insbesondere in den Figuren 2 bis 4 dargestellen Analysegerät sind zwei unterschiedliche Blöcke oder Halter 40 zum Halten eines Testelements oder Analyseplättchens 15 oder 17 vorgesehen. Bei dem Analyseplättchen 15 handelt es sich um ein kolorimetrisches Testelement, dessen Flüssigkeitsaufnahmebereich sich in der Mitte befindet, s. Fig. 3. Das Analyseplättchen 17 hingegen ist ein potentiometrisches Testelement, dessen Aufnahmebereich für die Probenflüssigkeit außermittig angeordnet ist. Der Halter enthält außerdem eine nicht mit einem Bezugszeichen versehene Positioniereinrichtung für eine Pipette, die in Fig. 4 als senkrecht nach oben ragendes zylindrisches Teil oder Rohr dargestellt ist. Diese Positioniereinrichtung dient dazu, die Pipettenspitze einer Dosiereinrichtung 18 (Fig. 2) gegenüber den Analyseplättchen so zu positionieren, daß Flüssigkeit auf die Analyseplättchen aufgebracht werden kann. Die Halter 40 werden mittels eines Drehelements 32 (Fig. 3) in ihre jeweilige Stellung unterhalb der Dosiereinrichtung gedreht, wobei die Halter 40 an den Enden von Armen 36 dieses Drehelements angeordnet sind. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Positioniereinrichtung der Halter für Analyseplättchen 17 etwas außermittig angeordnet, während die Positioniereinrichtung der Halter für Analyseplättchen 15 genau mittig angeordnet ist. Es ist also für jeden Typ von Analyseplättchen ein bestimmter Halter vorgesehen. Diese Zuordnung erfordert u.a. eine komplexere Software und ein aufwendigeres Zeitsteuerprogramin, dainit jeweils feststellbar ist, welcher Halter für welche Analyse in Frage kommt.
Bis jetzt gab es keine universal verwendbaren Halter für Analyseplättchen oder Testelemente, d.h. Halter, die für die Aufnahme beider Typen von Analyseplättchen geeignet waren und die gleichzeitig das Aufbringen von Testflüssigkeit auf die Analyseplättchen 15 in deren Mittelbereich ODER das Aufbringen von Testflüssigkeit auf die Analyseplättchen 17 in einem außermittigen Bereich zuließen. Der einfachste Weg besteht natürlich darin, die Pipetten-Positioniereinrichtung so abzuändern, daß sie zwei senkrecht verlaufende Kanäle besitzt, die etwas versetzt zueinander angeordnet sind, so daß eine Pipettenspitze auf den Mittelpunkt eines Analyseplättchens (im Falle eines kolorimetrischen Tests) oder auf einen seitlichen Bereich eines Analyseplättchens (im Falle eines potentiometrischen Tests) abgesenkt werden kann. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß dabei eine Schwierigkeit auftritt: Die Standardöffnung für die Pipette führt nämlich zu einer beträchtlichen überlappung der nebeneinanderliegenden Kanäle. Diese Überlappung bewirkt, daß die Pipettenspitze nicht präzise in der X-Y-Ebene angeordnet ist, und kann deshalb nicht hingenommen werden. Gleichzeitig ist jedoch die Standardgröße der Öffnung erforderlich, damit die üblichen Pipetten verwendet werden können. Es wäre aus mehreren Gründen nachteilig, wenn man die Pipetten insgesamt verkleinerte, nicht zuletzt deshalb, weil die zum Herstellen der Pipettenspitzen verwendeten Formen neu gestaltet werden müßten.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demnach darin, einen Universalhalter für Analyseplättchen zu schaffen, in den in einem Analysegerät entweder ein kolorimetrisches oder ein potentiometrisches Analyseplättchen einsetzbar ist und der keine Umgestaltung der während der Flüssigkeitsabgabe mit ihm zusammenwirkenden Pipette erforderlich macht.
Diese Aufgabe wird durch einen Halter für Analyseplättchen gelöst, mit dem in einem Analysegerät ein Analyseplättchen in einer für das Aufbringen einer Flüssigkeit mittels einer Pipette vorgesehenen Stellung gehalten wird, wobei die Pipette ein zylindrisches Teil sowie radial aus dem zylindrischen Teil nach außen ragende Greifrippen aufweist und der Halter
einen Analyseplättchenträger zur lösbaren Halterung eines zur Prüfung eines Analyten einer Flüssigkeit vorgesehenen Analyseplättchens und
eine Pipettenführungs- und -trägereinrichtung zum Positionieren einer Pipette in der gewünschten Stellung gegenüber einem festgehaltenen Analyseplättchen aufweist
und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Pipettenführungs- und -trägereinrichtung zwei einander überlappende Kanäle aufweist, die sich durch die Einrichtung hindurch erstrecken und direkt oberhalb des Plättchenträgers münden und sich an ihrer gemeinsamen Seitenwand so überlappen, daß sie einen Spalt bilden, und die so angeordnet und ausgebildet sind, daß die Pipette wahlweise in einem der Kanäle positionierbar ist und entweder im Falle eines kolorimetrischen Tests Flüssigkeit auf den Mittelpunkt eines Analyseplättchens oder im Falle eines potentiometrischen Tests Flüssigkeit auf eine Seite eines Analyseplättchens aufbringt,
und daß die sich überlappenden Kanäle jeweils einen Absatz mit einer zum Stützen der Pipette dienenden Bohrung aufweisen, die so bemessen ist, daß sie zum Positionieren und Stützen der Pipette deren zylindrisches Teil, nicht aber deren Greifrippen aufnimmt.
Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein und derselbe Halter zum Positionieren des Analyseplättchens und der Pipette relativ zueinander verwendbar ist, ganz gleich, ob es sich um ein für einen kolorimetrischen oder für einen potentiometrischen Test vorgesehenes Analyseplättchen handelt, und daß dafür die Ausgestaltung oder Größe der Pipette nicht verändert zu werden braucht.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Positionierung und genaue Ausrichtung der Pipetten in den Kanälen des Halters unabhängig von der Breite der Greifrippen erfolgt, so daß die Größe dieser Rippen verändert werden kann, ohne daß dadurch die Funktion des Halters beeinträchtigt wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht eines Abschnitts eines bekannten Analysegeräts mit zwei, jeweils unterschiedlichen Analyseplättchen zugeordneten Haltern,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Halter für Analyseplättchen,
Fig. 3 eine Ansicht im Schnitt allgemein längs der Linie III - III in Fig. 2,
Fig. 4 eine der Übersichtlichkeit halber vergrößert dargestellte Draufsicht auf die Pipettenführungs- und trägereinrichtung,
Fig. 5 eine im Schnitt dargestellte Teilansicht ähnlich Fig. 3, die die Verwendung der Pipettenführungs- und -trägereinrichtung zeigt, und
Fig. 6 eine im Schnitt dargestellte Teilansicht ähnlich Fig. 5, die jedoch im Vergleich zu dieser den Stand der Technik zeigt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, d.h. in Verbindung mit einem Analysegerät zum Analysieren von Flüssigkeit, wie es beispielsweise in US- Patent 4 296 070 gezeigt ist. Außerdem ist die Erfindung bei einem Halter anwendbar, der zur Halterung von Analyseplättchen in einem Analysegerät vorgesehen ist, in dem zwei unterschiedliche Analyseplättchen beliebiger Art verwendbar sind, wobei auf eines dieser Analyseplättchen die Flüssigkeit in der Mitte, wird, und auf das andere außermittig aufgebracht wird.
Bezeichnungen wie "oben", "unten" und "senkrecht" verweisen im vorliegenden Zusammenhang auf die Ausrichtung von Teilen, wie sie im Analysegerät verwendet werden.
Die Erfindung betrifft Halter für Analyseplättchen, wie sie beispielsweise in einem Analysegerät des in US-Patent 4 296 070 gezeigten Typs verwendet werden. Ein in Fig. l dargestelltes Analysegerät dieser Art enthält zwei Aufnahmestationen 14 und 16 für Analyseplättchen 15 und 17, eine Flüssigkeitsabgabestation 18, Mittel 30, mit denen Analyeplättchen aus den Stationen 14 und 16 zu der Station 18 und zu Inkubatoren 22 und 24 bewegt werden, sowie (nicht dargestellte) Mittel zum Erfassen von Signalen, die von dem Analyseplättchen nach Maßgabe des in der Flüssigkeit vorhandenen Analyten erzeugt werden. Die Bewegungsmittel 30 bestehen aus einem Drehelement 32 mit vorzugsweise sechs Armen 36, von denen jeder einen Halter 40 oder 40' für Analyseplättchen trägt. Jeder dieser Halter weist ein Befestigungsteil 42 auf, das jeweils mit einem Arm 36 verschraubt ist, ein Aufnahmeteil 44 für Analyseplättchen, flexible, die Teile 42 und 44 miteinander verbindende Arme 46 und zylinderförmige Pipettenführungs- und -trägereinrichtungen 50 und 50'. Die beiden Halter 40 und 40' unterscheiden sich nur durch die Anordnung der Pipettenführungs- und -trägereinrichtungen 50 und 50' und eine zusätzlich auf dem Halter 40' vorgesehene Führungseinrichtung, mit der eine Referenzflüssigkeit auf Analyseplättchen 17 aufgebracht werden kann.
Wie bei der Beschreibung des Standes der Technik erläuteft, nimmt jeder der Halter 40 und 40' nur eine Art von Analyseplättchen auf, d.h. entweder Analyseplättchen 15 oder Analyseplättchen 17.
Gemäß der Erfindung ist ein verbesserter Halter 140 für Analyseplättchen vorgesehen, der entweder Analyseplättchen 15 für kolorimetrische Tests oder Analyseplättchen 17 für potentioinetrische Tests aufnehmen kann. Zu diesem Zweck ist die Pipettenführungsund -trägereinrichtung neu gestaltet worden. Gemäß Fig. 2 weist der Halter 140 ein Befestigungsteil 142, ein Aufnahmeteil 144 für Analyseplättchen, ein flexibles Verbindungsteil 147, die verbesserte Pipettenführungs- und -trägereinrichtung 200 und ein rüsselförmiges Führungsteil 160 für Referenzflüssigkeit auf. Das Befestigungsteil 142, das Aufnahmeteil 144, das flexible Verbindungsteil 147 und das rüsselförmige Führungsteil 160 sind bekannt und bedürfen keiner näheren Erläuterung. Die ersten drei dieser vier Teile sind beispielsweise in US-Patent 4 296 070 beschrieben. Das Aufnahmeteil 144 enthält eine flache Platte 145, Fig. 3, auf der die zylinderförmige Pipettenführungs- und -trägereinrichtung 200 gelagert ist. Nicht dargestellte Führungen dienen dazu, ein Analyseplättchen E (in Strichlinien angedeutet) im Abstand von der Platte 145 zu halten, wie dies im einzelnen in Fig. 5 von US-Patent 4 296 070 dargestellt ist. Die Platte 145 besitzt bei 149 eine Öffnung, die mit Kanälen 210 und 210' (Fig. 3) fluchtet. Das Referenzführungsteil dient in bekannter Weise dazu, die Pipette des Analysegeräts zu führen und zu positionieren, die Referenzflüssigkeit auf ein potentiometrisches Analyseplättchen aufbringt, wenn ein solches potentiometrisches Analyseplättchen tatsächlich in dem Halter vorhanden ist. Enthält der Halter ein kolorimetrisches Analyseplättchen, so kommt diese Pipette nicht zur Anwendung.
Die Pipettenführungs- und trägereinrichtung 200 entspricht den in Fig. 1 gezeigten bekannten zylinderförmigen Einrichtungen 50 und 50', nur sind bei ihr nicht ein, sondern zwei Kanäle 210 und 210' vorgesehen, (Fig. 2 - 3) die sich senkrecht durch die zylinderförmige Einrichtung erstrecken. Jede der Kanäle hat einen oberen Abschnitt 220 und einen unteren Abschnitt 230, zwischen denen sich jeweils ein Absatz 240 befindet, Fig. 3, der zum Positionieren und Stützen der Pipette dient.
Form und Abmessung des Absatzes 240 richten sich nach dem zylinderförmigen Teil der Pipette und nicht nach deren Greifrippen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, können deshalb die Kanäle 210 und 210' so nahe beieinander angeordnet sein, wie dies zur Abgabe von Flüssigkeit auf sowohl ein potentiometrisches als auch ein kolorimetrisches Analyseplättchen erforderlich ist, wobei durch die an ihrer gemeinsamen Seitenwand auftretende Überlappung ein Spalt 250 minimaler Größe gebildet wird und bei der Lagerung von Pipetten nur eine minimale Überschneidung auftritt. Im einzelnen liegt der Spalt 250 einem Winkel α gegenüber, der vom Mittelpunkt 252 des Kanals 210 oder 210' aus gemessen nicht größer ist als etwa 60º. Damit verbleibt eine Stützfläche 254 für den Absatz 240, die einem Winkel von mindestens 315º entspricht.
Die tatsächlichen Abmessungen der Kanäle 210 und 210' hängen natürlich von den Abmessungen der jeweils verwendeten Pipetten T ab. Bei einer Pipette T gemäß Fig. 5, deren zylinderförmiges Teil B einen Außendurchmesser von etwa 0,64 cm besitzt und deren Volumen etwa 240 ul beträgt, haben die Durchmesser d&sub1;, d&sub2; und d&sub3; (Fig. 3) vorzugsweise ca. folgende Werte:
d&sub1; = 0,68 cm
d&sub2; = 1,27 cm
d&sub3; = 0,87 cm
Die beiden Kanäle 210 und 210' sind vorzugsweise im wesentlichen gleich groß.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Halters für Analyseplättchen ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung. Demnach wird eine Pipette T gemäß Fig. 5 in der Führungs- und -trägereinrichtung 200 durch Abstützen an dem Absatz 240 gehalten, dessen Bohrung dem Durchmesser des zylindrischen Teils B der Pipette T und nicht, wie sonst üblich, den Greifrippen F angepaßt ist. Wie aus Fig. 4 ersichtllch, beträgt der Winkel zwischen den Greifrippen der Pipette 60º, so daß bei einem Winkel α von weniger als maximal 60º höchstens eine der Greifrippen F, die als rechteckige auf der Fläche 254 aufsitzende Vorsprünge dargestellt sind, in den Spalt 250 fallen kann. Verwendet man größere Spalte, beispielsweise einen Spalt von 78º, wie er entsteht, wenn der Absatz 240, wie aus dem Stand der Technik bekannt, in seiner Größe den Greifrippen F angepaßt ist ( Fig. 6) und nicht dem zylindrischen Teil B der Pipette, so sind mindestens zwei der Greifrippen nicht abgestützt. Die Absätze 51 der Einrichtung 50 waren also so bemessen, daß sie dem Außendurchmesser der Greifrippen F der Pipette T angepaßt waren. Der untere Abschnitt 52 des Kanals 53 stand in keinerlei Beziehung zu der Abmessung des Rohrabschnitt, d. h. er war lediglich wesentlich größer. Folglich war die Pipette T, wenn zwei Kanäle vorgesehen waren, in ihrer senkrechten Ausrichtung nicht richtig abgestützt.
Der in Fig. 4 dargestellte Winkel α beträgt vorzugsweise etwa 40º.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich, können bei dem erf indungsgemäßen Halter für Analyseplättchen die Greifrippen F in ihrer Größe verändert werden1 ohne daß deshalb die Kanäle neu gestaltet werden müssen. Dies bedeutet, daß der obere Abschnitt 220 Greifrippen der heute üblichen Größe aufniiit, d.h. vorzugsweise Greifrippen mit einem Durchmesser von etwa 1,1 cm oder auch solche, deren Durchmesser kleiner ist. Ein kleiner Durchmesser ist vorteilhaft, da die Pipetten T so in Seruuoehälter kleineren Durchmessers passen, beispielsweise Behälter mit einem Innendurchmesser von 10,2 mm.

Claims

1. Halter (140, 142, 144, 145, 147, 149, 160, 200, 210, 210', 220, 230, 240, 254) für Analyseplättchen, mit dem in einem Analysegerät ein Analyseplättchen (E) in einer für das Aufbringen einer Flüssigkeit mittels einer Pipette (T) vorgesehenen Stellung gehalten wird, wobei die Pipette (T) ein zylindrisches Teil (B) sowie radial aus dem zylindrischen Teil nach außen ragende Greifrippen (F) besitzt und der Halter (140, 142, 144, 145, 147, 149, 160, 200, 210, 210', 220, 230, 240, 254) folgendes aufweist:

einen Analyseplättchenträger (144, 145) zur lösbaren Halterung eines zur Prüfung eines Analyten einer Flüssigkeit vorgesehenen Analyseplättchens (E) und

eine Pipettenführungs- und -trägereinrichtung (200, 210, 210', 220, 230, 240, 254) zum Positionieren einer Pipette (T) in der passenden Stellung gegenuber einem festgehaltenen Analyseplättchen (E), dadurch gekennzeichnet,

daß die Pipettenführungs- und -trägereinrichtung (200, 210, 210' 220, 230, 240, 254) zwei einander überlappende Kanäle (210, 210', 220, 230) aufweist, die sich durch die Einrichtung hindurch erstrecken und direkt oberhalb des Analyseplättchenträgers (144, 145) münden und sich an ihrer gemeinsamen Seitenwand so überlappen, daß sie einen Spalt (250) bilden, und die so angeordnet und ausgebildet sind, daß die Pipette (T) wahlweise in einem der Kanäle (210, 210' 220, 230) positionierbar ist und entweder im Falle eines kolorimetrischen Tests Flüssigkeit auf den Mittelpunkt des Analyseplättchens oder im Falle eines potentiometrischen Tests Flüssigkeit auf eine Seite des Analyseplättchens aufbringt, und daß die sich überlappenden Kanäle (210, 210', 220, 230) jeweils einen Absatz (240) mit einer zum Stützen der Pipette (T) dienenden Bohrung (d&sub1;) aufweisen, die so bemessen ist, daß sie zum Positionieren und Stützen der Pipette (T) das zylindrische Teil (B), nicht aber die Greifrippen (F) aufnimmt.

2. Halter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (250) aufgrund eines Winkels (α) festgelegt wird, der sich jeweils vom Nittelpunkt (252) der Kanäle (210, 210', 220, 230) aus erstreckt und kleiner ist als 60º.

3. Halter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der sich überlappenden Kanäle (210, 210', 220, 230) einen oberen Abschnitt (220) mit einem ersten Innendurchmesser (d&sub2;) und einen unteren Abschnitt (230) mit einem zweiten Innendurchmesser (d&sub3;) besitzt, zwischen denen der Absatz (240) angeordnet ist, und daß der Innendurchmesser (d&sub2;) des oberen Abschnitts (220) größer ist als der Innendurchmesser (d&sub3;) des unteren Abschnitts (230) und die Greifrippen (F) der Pipette (T) aufnimmt.

4. Halter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz (240) jedes der sich überlappenden Kanäle (210, 210', 220, 230) einen Innendurchmesser besitzt, der bei Verwendung einer 240 ul fassenden Pipette (T) nicht größer ist als etwa 0,68 cm.