DE4003604A1 - Vorrichtung und verfahren zur bestimmung klinischer-chemischer parameter, insbesondere von gpt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blutserum beispielsweise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT).

Die Konzentration von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), auch als Alanin-Aminotransferase (ALT) bezeichnet, im Blut­ serum ist signifikant für Lebererkrankungen, insbesondere NON-A-NON-B-Hepatitis, Leberschädigungen durch Alkoholmiß­ brauch und toxische Leberschädigungen beispielsweise durch Medikamente. Die GPT-Bestimmung hat bei der Unbedenklichkeits­ untersuchung von Blutkonserven eine große praktische Bedeu­ tung. Hier stellt sich das Problem, eine schnelle GPT-Bestim­ mung bei einer großen Zahl von Proben durchzuführen, wobei auf einen weitgehend automatischen Ablauf und eine positive Pro­ benidentifikation Wert gelegt wird, d. h. eine sichere, nicht manipulierbare Zuordnung der untersuchten Probe und der Blut­ konserve, aus der sie stammt.

ELISA-Tests (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay), d. h. hete­ rogene Enzymimmunoassays zur Bestimmung von Immunogenen und Antikörpern, sowie Agglutinationstest für die Blutgruppenbe­ stimmung werden nach dem Stand der Technik an Blutseren mit simultaner Untersuchung einer größeren Anzahl von Proben durchgeführt. Als Probenträger dient eine Mikrotiterplatte aus transparentem Material mit beispielsweise sechsundneunzig Einsenkungen für die Proben. Die Änderung der optischen Dichte der Proben wird nach der Endpunktmethode mit einer als "Reader" bekannten automatischen Apparatur in einer Simultan­ messung sämtlicher Proben erfaßt, wozu in zeitlichen Abständen Lichtbündel durch eine oder mehrere Proben gleichzeitig ge­ schickt und aus dem Verhältnis von emittierter zu transmit­ tierter Lichtintensität der Extinktionskoeffizient bestimmt wird.

Reagenzien, die ihre otischen Extinktionseigenschaften in Abhängigkeit von der GPT-Konzentration im Blutserum ändern, sind nach dem Stand der Technik bekannt. Auch gibt es äußerst aufwendige klinisch-chemische Großanalyzer für eine automati­ sche GPT-Bestimmung, in denen Proben seriell behandelt werden, was sehr lange Meß- und Bearbeitungszeiten mit sich bringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine apparativ unaufwendige Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen eine schnelle simultane Messung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere der GPT-Konzentration an einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Flüssigkeitsproben möglich ist, und zwar mit positiver Probenidentifikation und gegebe­ nenfalls vorteilhafterweise in einem auch für ELISA- und Agglutinationstests geeigneten System.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung gemäß Patent­ anspruch 1, die Verfahren gemäß Patentansprüchen 17, 19 und 21 und die Verwendung eines Readers gemäß Patentanspruch 23. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in ab­ hängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet einen nach dem Stand der Technik bekannten Reader zur simultanen Messung der Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Blutserumproben auf einen Träger. Nicht jeder Reader ist aber für die GPT-Be­ stimmung geeignet, da die in einer kinetischen Messung nach­ zuweisende Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten verglichen mit ELISA-Tests und Agglutinationstest sehr gering ist. Bei hier üblicherweise zum Einsatz kommenden Readern wird eine als Probenträger dienende Mikrotiterplatte unter einer Zeile paralleler Lichtbündel hindurchgefahren, die mehrere Blutserumproben gleichzeitig durchstrahlen. Die Trans­ portbewegung der Mikrotiterplatte führt zu einem Schwappen der Blutserumproben, d. h. dynamischen Änderungen in der Höhe ihres Flüssigkeitsspiegels und entsprechend ihrer opti­ schen Dicke, die die Messung kleiner Änderungen des optischen Extinktionskoeffizienten massiv verfälschen. Außerdem ergeben sich Ungenauigkeiten in der Position der Lichtbündel, die zum Meßzeitpunkt das Probenzentrum nicht exakt treffen. Das gleichzeitige Durchstrahlen mehrerer Blutserumproben bringt Streulichtprobleme mit sich. Die Messung des Intensitätsver­ hältnisses vom emittiertem und transmittiertem Licht an einer Blutserumprobe wird durch Streulicht, das von gleichzeitig durchstrahlten anderen Blutserumproben kommt, so verfälscht, daß kleine Änderungen des optischen Extinktionskoeffizienten schwer nachweisbar sind.

Zur Vermeidung dieser Probleme kommt erfindungsgemäß ein auf eine streulichtarme Messung ausgelegte Reader zum Einsatz, bei dem der Probenträger während der Messung stationär ist. Aufgrund letzterer Tatsache ist der Flüssigkeitsspiegel der Proben während der Messung in Ruhe, und es treten keine Ände­ rungen der Schichtdicke durch Flüssigkeitsbewegungen auf. Darüberhinaus ist die stationäre Anordnung des Probenträgers für die Einhaltung der zentrischen Meßposition der Lichtbündel und für die Gewährleistung einer gleichmäßigen, konstanten Meßtemperatur von Vorteil, auf deren Bedeutung noch einzugehen ist. Es muß nicht die Transportbahn eines bewegten Probenträ­ gers, d. h. eine Fläche von etwa doppelter Größe des Proben­ trägers, auf gleichmäßiger, konstanter Temperatur gehalten werden, sondern nur der Probenträger selbst. Eine durch die Bewegung des Probenträgers geförderte Verdunstung von Flüs­ sigkeit und die damit einhergehende Kühlwirkung werden ver­ mieden.

Eine streulichtarme Messung ist bei dem verwendeten Reader dadurch gewährleistet, daß die Proben einzeln durchstrahlt werden. Außerdem sorgt eine Blendenoptik für eine streulicht­ arme Messung. Auch kleine Änderungen des optischen Extink­ tionskoeffizienten werden so sehr genau erfaßt.

GPT-Bestimmungen müssen nach internationalem Standard bei ganz bestimmten Temperaturen durchgeführt werden. Der gemes­ sene zeitliche Abfall des Extinktionskoeffizienten wird von Temperaturschwankungen stark beeinflußt, so daß eine über die Fläche des Probenträgers durchweg gleiche und konstante Meßtemperatur gewährleistet sein muß. Für ELISA-Tests und Agglutinationstests verwendete Reader sind mit einem tempe­ raturgeregelten Heizaggregat versehen, das allein nicht ge­ eignet ist, die für eine GPT-Bestimmung erforderliche Gleich­ mäßigkeit und Konstanz der Meßtemperatur zu gewährleisten.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher vorgesehen, daß sich der Reader in einer mit einer Heiz- und/oder Kühl­ einrichtung versehenen Klimakammer befindet, in der sich die Meßtemperatur der Proben mit hoher Genauigkeit konstant einstellen läßt. Dieselbe oder eine zweite Klimakammer nimmt Probenträger für eine Vortemperierung der Proben auf eine wohldefinierte gleichmäßige Temperatur auf.

Gegenstand der Erfindung ist nach alledem eine Vorrichtung zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blutserum beispielsweise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT) an einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Flüssigkeitsproben auf einem Probenträger mit einer oder mehreren, mit einer Heiz­ und/oder Kühleinrichtung versehenen Klimakammer(n) zur Auf­ nahme wenigstens eines Probenträgers für eine Vortemperierung der Proben sowie zur Aufnahme einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur (Reader) für die Bestimmung des optischen Extinktionskoeffizienten der Proben mit einer Meßkammer, in der ein Probenträger während der Messung sta­ tionär aufgenommen und die Temperatur der Proben durch die Heiz- und/oder Kühleinrichtung mit hoher Genauigkeit konstant einstellbar ist.

Bei Einsatz eines Readers, der ein temperaturgeregeltes Heiz­ aggregat enthält, durch das sich die in der Meßkammer befind­ lichen Proben in der Temperatur beeinflussen lassen, sieht die Erfindung vor, den Reader in einer heiz- und kühlbaren Klimakammer unterzubringen, deren Innentemperatur auf einen konstanten, etwas tiefer als die Meßtemperatur der Proben liegenden Wert geregelt werden kann.

In einer solchen Klimakammer wird mit dem temperaturgeregelten Heizaggregat des Readers eine über die Fläche des Probenträ­ gers gleichmäßige und konstante Meßtemperatur erreicht, wie sie für die GPT-Bestimmung erforderlich ist.

Zur Regelung der Innentemperatur der Klimakammer kann oberhalb des Readers über seiner Meßkammer ein Temperaturfühler ange­ ordnet sein.

Die den Reader aufnehmende Klimakammer kann eine von oben zugängliche Box sein, in der der Reader so tief steht, daß sich oberhalb des Readers ein Luftpolster von einiger Höhe befindet. Das Luftpolster trägt zu einer guten Temperaturkon­ stanz im Meßbereich des Readers bei, da der Luftaustausch mit der Umgebung beim Öffnen der Klimakammer nur langsam abläuft.

Die den Reader aufnehmende Klimakammer kann aber auch von der Seite zugänglich sein. Es empfiehlt sich, vor der mit einem Deckel verschließbaren seitlichen Öffnung in der Kammer­ wand eine vorhangartige Sperre anzubringen. Diese wird beim Beschicken des Readers mit einem Probenträger nur so weit wie nötig geöffnet, so daß ein minimaler Luftaustausch mit der Umgebung stattfindet und eine gute Temperaturkonstanz gewährleistet ist.

Zur Vortemperierung der Probe kann die erfindungsgemäße Vor­ richtung eine Vortemperierstation mit wenigstens einer Auflage für wenigstens einen Probenträger aufweisen, wobei in der Auflage oder in deren Nachbarschaft mit mäanderförmiger Bahn eine Leitung verlegt ist, durch die sich ein heizbares und kühlbares Wärmeträgermedium nach dem Gegenstromprinzip fördern läßt. Als Auflage kommt eine im wesentlichen horizontal ver­ legte, von dem Wärmeträgermedium durchströmte Heiz-Kühl­ schlange in Betracht. Zwischen der Heiz-Kühlschlange und dem Probenträger kann ein die Luftzirkulation ermöglichender Rost vorgesehen sein, der zu einer gleichmäßigen Temperatur­ verteilung beiträgt. Als Auflage kommt aber auch eine Trag­ platte in Betracht, die einen oder mehrere Durchtrittskanäle für das Wärmeträgermedium aufweist. Die Durchtrittskanäle können mäanderförmig in den Körper der vorzugsweise aus Metall bestehen­ den Tragplatte gefräst und mit einem Deckel dichtend abgedeckt sein.

Zur Regelung der Vortemperierungstemperatur sieht die Erfin­ dung einen Temperaturfühler vor, der in eine Temperaturrefe­ renz-Flüssigkeitsprobe taucht, die sich wie andere Probenträ­ ger auf einer Auflage der Vortemperierstation befindet. Die Vortemperierungstemperatur läßt sich so mit sehr hoher Genau­ igkeit einstellen.

Die die Vortemperierstation aufnehmende Klimakammer ist vor­ zugsweise von der Seite zugänglich. Es empfiehlt sich, vor der mit einem Deckel verschließbaren seitlichen Öffnung in der Kammerwand eine vorhangartige Sperre anzubringen, die bei der Beschieckung und Entnahme von Probenträgern gerade nur so weit wie nötig geöffnet wird. Der Luftaustausch mit der Umgebung ist dadurch minimal, und es wird eine gute Tempe­ raturkonstanz gewährleistet.

Die vorhangartige Sperre besteht vorzugsweise aus von oben abgehängten Lamellen, die einander seitlich überlappen und an ihrer Unterkante vorzugsweise beschwert sind.

Als Probenträger kommt vorzugsweise eine Mikrotiterplatte aus transparentem Material mit sechsundneunzig Einsenkungen zum Einsatz, die einen ebenen Boden aufweisen, um gute opti­ sche Eigenschaften zu gewährleisten.

Zur Aufgabe von Proben auf einen Probenträger ist erfindungs­ gemäß eine Mehrkanalpipette, insbesondere eine Sechsundneun­ zigkanalpipette, vorgesehen.

Die Vortemperierstation und der Reader können in separaten Klimakammern untergebracht sein, während sich die Mehrkanal­ pipette nicht unbedingt in einer Klimakammer befindet. Der Pipettiervorgang gestaltet sich dadurch einfacher. Die sepa­ raten Klimakammern ermöglichen es, die Vortemperierungstempe­ ratur der Proben geringfügig höher als die Meßtemperatur in dem Reader einzustellen. Während des Pipettiervorgangs erfolgt dann ein leichter Temperaturabfall auf die Meßtempe­ ratur.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine Vortemperiersta­ tion, eine Pipettierstation mit einer Mehrkanalpipette, ins­ besondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, und einen nicht notwendigerweise ein eigenes Heizaggregat aufweisenden Reader in ein und derselben Klimakammer unterzubringen und sie vor­ zugsweise durch einen Fördermechanismus für Probenträger zu verbinden. Dieser Aufbau ist für einen weitestgehend auto­ matischen Meßablauf bevorzugt.

In einer ersten Verfahrensvariante zur Bestimmung klinisch­ chemischer Parameter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blut­ serum, beispielsweise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat- Transaminase (GPT), sieht die Erfindung vor, eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Proben eines enzymspezi­ fischen (GPT-spezifischen), mit dem Enzym (GPT) eine prompt einsetzende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz auf einem Probenträger anzusetzen, die Proben bei wohldefinierter Tem­ peratur vorzutemperieren, die Proben simultan mit bei gleicher Temperatur vortemperiertem Blutserum zu versetzen und in einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten sämtlicher Proben durchzuführen. Vorzugsweise werden die Blutserumproben auf einem zweiten Probenträger angesetzt, zusammen mit den Nachweisreagenzproben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneun­ zigkanalpipette, auf den ersten Probenträger aufgebracht.

In einer alternativen Verfahrensvariante sieht die Erfindung vor, eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Proben eines enzymspezifischen (GPT-spezifischen), mit dem Enzym (GPT) eine durch ein Startreagenz auszulösende Reaktion zei­ genden Nachweisreagenz mit Serum gemischt auf einem Proben­ träger anzusetzen, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vorzutemperieren, die Proben simultan mit bei gleicher Tempe­ ratur vortemperiertem Startreagenz zu versetzen und die Mes­ sung in dem Reader durchzuführen. Auch das Startreagenz wird vorzugsweise zusammen mit den Proben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzig­ kanalpipette, auf den Probenträger aufgebracht.

In einer dritten Verfahrensvariante sieht die Erfindung vor, eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Blutserum­ proben auf einem Probenträger anzusetzen, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vorzutemperieren, die Proben si­ multan mit einem bei gleicher Temperatur vortemperierten enzymspezifischen (GPT-spezifischen), mit dem Enzym (GPT) eine prompt einsetzende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz zu versetzen und die Messung in dem Reader durchzuführen. Auch hier wird das Nachweisreagenz vorzugsweise zusammen mit den Proben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den Pro­ benträger aufgebracht.

Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur (Reader) zur Messung des optischen Extinktionskoeffizienten einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Flüssigkeitspro­ ben auf einem Probenträger, der während der Messung stationär ist, zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbeson­ dere zur Enzymdiagnose an Blutserum beispielsweise zur Be­ stimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), wobei die auf dem Probenträger angesetzten Proben vortemperiert und dabei auf eine wohldefinierte Temperatur gebracht und während der Messung in dem Reader zur Bestimmung der zeitlichen Ände­ rung des optischen Extinktionskoeffizienten der Proben auf einer mit hoher Genauigkeit konstanten Meßtemperatur gehalten werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Im Zuge einer Unbedenklichkeitsuntersuchung von Blutkonserven sollen ELISA-Tests auf HIV I/II Hepathitis Antigen, Agglutina­ tionstests auf Lues und eine GPT-Bestimmung vorgenommen werden. Hierzu werden Gruppen von bis zu jeweils sechsundneunzig Blutkonserven mit einem Pipettierroboter Serumproben entnommen und auf vier Mikrotiterplatten gegeben, von denen eine als Primärplatte für die GPT-Bestimmung dient. Die Primärplatte hat sechsundneunzig Einsenkungen, die je eine Serumprobe aufnehmen. Die Zuordnung der Probenposition auf der Primär­ platte und der Blutkonserve, aus der die Probe stammt, ist eindeutig, und sie wird während der Probennahme automatisch protokolliert.

Auf einer weiteren Mikrotiterplatte, die im folgenden als Meßplatte dient, wird eine GPT-spezifisches Nachweisreagenz angesetzt. Die Meßplatte besteht aus transparentem Material. Es handelt sich um eine sog. Flachbodenplatte, deren Einsen­ kungen einen ebenen Boden haben. Die Primärplatte ist eben­ falls eine derartige Flachbodenplatte, was für die Vortempe­ rierung auf gleiche Temperatur von Bedeutung ist. Das Nach­ weisreagenz zeigt mit GPT eine prompt einsetzende Reaktion, während derer es seine optischen Extinktionseigenschaften in Abhängigkeit von der GPT-Konzentration in der Probe ändert.

Die Primärplatte mit den Blutserumproben und die Meßplatte mit dem Nachweisreagenz werden abgedeckt, zusammen in eine Vortemperierstation gebracht und dort belassen, bis Blutserum und Nachweisreagenz eine gewünschte Vortemperierungstemperatur erreicht haben. Die Höhe der Vortemperierungstemperatur rich­ tet sich nach der Meßtemperatur, bei der die GPT-Bestimmung durchgeführt werden soll. Eine Meßtemperatur von 25°C, 30 °C oder 37°C entspricht internationalen Standards. Die Vor­ temperierungstemperatur liegt vorzugsweise einige wenige zehntel Grad höher als die Meßtemperatur. Wenn letztere 25°C beträgt, empfiehlt sich eine Vortemperierungstemperatur von 25,2°C. Blutserumproben und Nachweisreagenz werden gleichmäßig auf diese Temperatur erwärmt.

Sodann werden die Primärplatte und die Meßplatte aus der Vortemperierstation entnommen. Die Blutserumproben werden mit einer Sechsundneunzigkanalpipette von der Primärplatte auf die Meßplatte pipettiert, wobei alle Nachweisreagenzproben gleichzeitig mit dem Blutserum versetzt werden. Die Meßplatte hält über die erforderliche Zeit eine Temperatur um die ge­ wünschte Meßtemperatur allein aufgrund ihrer Wärmekapazität.

Die Meßplatte wird dann in einen Reader vom Typ Thermomax der Firma Molecular Division Inc. gesetzt, der den zeitlichen Abfall des optischen Extinktionsvermögens der Proben auto­ matisch mißt. Dieser Typ von Reader zeichnet sich dadurch aus, das die Mikrotiterplatte während der Messung stationär ist, und daß die Proben in zeitlichen Abständen einzeln durch­ leuchtet werden, um aus dem Verhältnis von emittierter und transmittierter Lichtintensität in optischen Extinktionskoef­ fizienten zu bestimmen. Steulicht wird durch eine Blendenoptik effektiv unterdrückt. Ersichtlich ist die Erfindung aber nicht auf einen bestimmten Typ von Reader beschränkt, sofern nur durch eine stationäre Anordnung der Mikrotiterplatte das Meßergebnis verfälschende Flüssigkeitsbewegungen vermieden werden und eine effektive Streulichtunterdrückung erfolgt.

Der Reader steht in einer Klimakammer in Form einer wärmeiso­ lierten Box mit Deckel an der Oberseite. Zwischen Deckelöff­ nung und Reader besteht ein Abstand von mindestens 10 cm, damit sich ein den Wärmeaustausch verlangsamendes Luftpolster oberhalb des Readers aufbauen kann. An den Innenwänden der Box ist eine Rohrschlange verlegt, durch die in einem ge­ schlossenen Kreislauf Wasser zirkuliert wird, das mit einem handelsüblichen Heiz-Kühlaggregat temperiert wird. Die Umge­ bungstemperatur des Readers wird mit einem Temperaturfühler gemessen, der sich oberhalb des Readers über dessen Meßkammer befindet. Die Wassertemperatur in dem Heiz-Kühlkreis wird so geregelt, daß die Umgebungstemperatur des Readers konstant bleibt und ca. 5°C unter der Meßtemperatur liegt, bei der die GPT-Bestimmung erfolgt. Bei einer Meßtemperatur von 25°C beträgt die Umgebungstemperatur des Readers also ca. 20°C.

Der Reader hat ein Heizaggregat und eine interne Temperatur­ regelung mit einem Meßfühler, der die Lufttemperatur in der Meßkammer erfaßt, um sie auf die gewünschte Meßtemperatur zu regeln. Dadurch, daß die Umgebungstemperatur des Readers konstant etwas unter der Meßtemperatur gehalten wird, erreicht die interne Temperaturregelung des Readers die für die GPT-Be­ stimmung erforderliche genaue Einhaltung der Meßtemperatur von beispielsweise 25°C. Bauliche Veränderungen an dem Reader sind nicht erforderlich. Im Rahmen der Erfindung besteht aber selbstverständlich auch die Möglichkeit, einen Reader in anderer Weise mit einem Heiz-Kühlaggregat zur genauen Regelung der Meßtemperatur auszurüsten.

Nach Einsetzen der Meßplatte in die Meßkammer des Readers wird alsbald eine erste Messung des optischen Extinktionsko­ effizienten der Proben durchgeführt. Es schließt sich dann eine Vorinkubationsphase an, in der die Meßplatte mechanisch geschüttelt wird, um eine gute Durchmischung von Nachweisre­ agenz und Blutserum zu erreichen. Man wartet dann ab, bis sich die Proben beruhigt haben, und beginnt mit der über einen längeren Zeitraum ablaufenden eigentlichen Messung der Reaktionskinetik, d. h. des zeitlichen Abfalls ΔE/Δt des optischen Extinktionskoeffizienten in den sechsundneunzig Proben, woraus sich die GPT-Konzentration ermitteln läßt.

Zur Aussonderung hochpathologischer Proben mit sehr hohem ΔE/Δt empfiehlt es sich, das Ergebnis einer ΔE/Δt Messung während der Vorinkubationsphase im Reader mit dem Ergebnis der über einen längeren Zeitraum ablaufenden eigentlichen Messung zu vergleichen und bei Abweichungen, die ein vorgege­ benes Maß überschreiten, einen atypisch hohen Verbrauch des Nachweisreagenz zu signalisieren. Nichtlinearitäten im zeit­ lichen Verlauf von ΔE/Δt zeigen Störkinetiken und starken Reagenzverbrauch an. Stark lipämische oder hämolytische Proben können einerseits durch die Nichtlinearität des ΔE/Δt-Ver­ laufs, und andererseits anhand des zu Beginn der Messung erhaltenen Absolutwerts der optischen Dichte identifiziert werden, der einen vorgegebenen Schwellwert nicht überschreiten sollte.

Parallel zu der beschriebenen Sechsundneunzigkanal-GPT-Bestim­ mung können von derselben Labokraft ELISA-Tests und Agglutina­ tionstest in bekannter Weise durchgeführt werden.

Beispiel 2

Anders als in Beispiel 1 dient die Primärplatte mit den Blut­ serumproben zugleich als Meßplatte. Auf die Primärplatte wird mit einer Sechsundneunzigkanalpipette ein Nachweisreagenz pipettiert, das mit GPT unter Änderung des optischen Extink­ tionsvermögens reagiert. Die Reaktion wird aber erst durch Zugabe eines Startreagenz ausgelöst. Nachweisreagenz und Blutserum werden durch leichtes Schütteln der Mikrotiterplatte gemischt. Die Mikrotiterplatte wird in die Vortemperierstation gebracht und zusammen mit einer Schale, die das Startreagenz enthält, in der beschriebenen Weise vortemperiert. Die Schale ist so gestaltet, daß mit der Sechsundneunzigkanalpipette Startreagenz daraus entnommen werden kann. Wenn die gewünschte Vortemperierungstemperatur erreicht ist, werden die Mikroti­ terplatte und die Schale aus der Vortemperierstation entnom­ men, mit der Sechsundneunzigkanalpipette Startreagenz auf die Mikrotiterplatte aufgegeben und diese zur Messung der Reaktionskinetik in den Reader gesetzt.

Beispiel 3

Wie in Beispiel 2 dient die Primärplatte mit den Blutserumpro­ ben zugleich als Meßplatte für die Readermessung. Die Primär­ platte wird zusammen mit einer Schale Nachweisreagenz vortem­ periert, das mit GPT wie in Beispiel 1 eine prompte Reaktion unter Änderung des optischen Extinktionsvermögens zeigt. Nach erfolgter Vortemperierung wird mit einer Sechsundneun­ zigkanalpipette Nachweisreagenz aus der Schale auf die Mikro­ titerplatte gegeben und die Readermessung durchgeführt.

Zeichnung

Der Aufbau der Vortemperierstation wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht einer Auflage für eine in der Vortemperierstation befindliche Mikrotiterplatte;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Auflage mit Blick in Richtung II von Fig. 1;

Fig. 3 die Frontansicht einer mit einem Klappdeckel ver­ sehenen Klimakammer, in der sich die Auflage befin­ det, bei geschlossenem Deckel;

Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Frontansicht der Klimakam­ mer bei geöffnetem Deckel; und

Fig. 5 eine Seitenansicht der Klimakammer bei Entnahme einer Mikrotiterplatte mit Blick in Richtung V von Fig. 4.

Die Auflage besteht im wesentlichen aus einer Heiz-Kühl­ schlange 10, die in einer mäanderförmigen Bahn horizontal verlegt ist und von einem Wärmeträgermedium, vorzugsweise Wasser, nach dem Gegenstromprinzip durchströmt wird. Vor- und Rücklaufstrecken der Heiz-Kühlschlange 10 liegen jeweils parallel nebeneinander und bilden zusammen eine rechteckige Spirale von konstanter Steigung. Auf der Heiz-Kühlschlange 10 liegt ein Rost 12, auf dem eine Anzahl Mikrotiterplatten 14 abgestellt sind. Der Rost 12 ermöglicht eine dem raschen Temperaturausgleich dienliche Luftzirkulation.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Auflage eine Tragplatte, die mit Durchtrittskanälen für das Wärmeträger­ medium versehen ist (nicht dargestellt).

Eine der Mikrotiterplatten 14 auf der Auflage enthält eine Temperaturreferenz-Flüssigkeitsprobe, die für die Messung klinisch-chemischer Parameter nicht benötigt wird. Als Tempe­ raturreferenz-Flüssigkeitsprobe kommt eine Blutserumprobe, Nachweisreagenzprobe oder Startreagenzprobe in Betracht. In die Flüssigkeitsprobe taucht ein Temperaturfühler 16 ein, der in einem externen Temperaturregelkreis liegt und zur Regelung der Vortemperierungstemperatur der auf der Auflage stehenden Proben dient. Wenn die mit dem Temperaturfühler 16 gemessene Temperatur unter der gewünschten Vortemperie­ rungstemperatur liegt, wird das die Heiz-Kühlschlange 10 durchströmende Wärmeträgermedium geheizt, und im anderen Fall gekühlt.

Die Auflage befindet sich in einer thermoisolierten Box 18, die oben mit einem nicht näher dargestellten Klappdeckel verschlossen ist. Der Klappdeckel wird nur für eine erstmalige Beschickung der Box 18 mit Mikrotiterplatten sowie zu War­ tungs- und Reinigungszwecken geöffnet. Im laufenden Betrieb bleibt der Klappdeckel hingegen geschlossen. Zur Beschickung und Entnahme von Mikrotiterplatten 14 im laufenden Betrieb ist die Box 18 mit einer seitlichen Öffnung versehen, die sich mit einem zweiten Klappdeckel 20 verschließen läßt. Hinter dem Klappdeckel 20 befindet sich eine vorhangartige Sperre, die aus von oben abgehängten, flexiblen Lamellen 22 besteht. Die Lamellen 22 sind mit seitlicher Überlappung nebeneinander angeordnet und an ihrer Unterkante mit Gewichten 24 beschwert.

Bei der Beschickung und Entnahme von Mikrotiterplatten 14 durch die Sperre werden die Lamellen 22 nur in der erforder­ lichen Breite und auch nur in dem erforderlichen Maß nach oben ausgelenkt, so daß ein minimaler Luftaustausch mit der Umgebung erfolgt und die Temperatur in der Box 18 im wesent­ lichen konstant bleibt.

Vorrichtung und Verfahren gemäß der Erfindung sind nicht auf die im einzelnen beschriebene GPT-Bestimmung beschränkt. Vielmehr können in ähnlicher Weise auch andere klinisch-che­ mische Parameter bestimmt werden, insbesondere Aldolase, AP, Alkohol, Amylase, ANP, Bilirubin, Calcium, Cholesterin, Cholinesterase, CK, FE, Emit, Gesamteiweiß, Glucose, GLDH, GOT, γ-GT, Harnsäure, Harnstoff, α-HBDH, Kreatinin, Lactat, LDH, LAP, Lipase, saure Phosphatase, nach turbidimetrischen Methoden zu bestimmende Parameter, Tri­ glyceride und andere.

Liste der Bezugszeichen

10 Heiz-Kühlschlange
12 Rost
14 Mikrotiterplatte
16 Temperaturfühler
18 Klimakammer
20 Klappdeckel
22 Lamelle
24 Gewicht

Claims (23)

1. Vorrichtung zur Bestimmung klinischer-chemischer Para­ meter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blutserum, beispielweise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Trans­ aminase (GPT) an einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig,Flüssigkeitsproben auf einem Proben­ träger mit einer oder mehreren, mit einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung versehenen Klimakammer(n) zur Aufnahme wenigstens eines Probenträgers für eine Vortemperierung der Proben sowie zur Aufnahme einer auf streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur (Reader) für die Bestim­ mung des optischen Extinktionskoeffizienten der Proben mit einer Meßkammer, in der Probenträger während der Messung stationär aufgenommen und die Temperatur der Proben durch die Heiz- und/oder Kühleinrichtung mit hoher Genauigkeit konstant einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reader ein temperaturgeregeltes Heizaggregat enthält, durch das die in der Meßkammer befindlichen Proben in der Temperatur beeinflußbar sind, und daß sich der Reader in einer heiz- und kühlbaren Klimakammer befindet, deren Innentemperatur auf einen konstanten, etwas tiefer als die Meßtemperatur der Proben liegenden Wert regelbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Regelung der Innentemperatur der Klima­ kammer oberhalb des Readers über seiner Meßkammer ein Temperaturfühler angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer von oben zugänglich ist, und daß sich oberhalb des Readers ein Luftpolster von einiger Höhe befindet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer von der Seite zu­ gänglich ist, wobei vor der mit einem Deckel verschließ­ baren Öffnung in der Kammerwand eine vorhangartige Sperre angebracht sein kann.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zur Vortemperierung der Proben dienenden Vortemperierstation mit wenigstens einer Auflage für wenigstens einen Probenträger auf­ weist, wobei in der Auflage oder in deren Nachbarschaft mit mäanderförmiger Bahn eine Leitung verlegt ist, durch die ein heizbares und kühlbares Wärmeträgermedium nach dem Gegenstromprinzip förderbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage eine im wesentlichen horizontal ver­ legte, von dem Wärmeträgermedium durchströmte Heiz-Kühl­ schlange (10) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Heiz-Kühlschlange (10) und dem Proben­ träger ein die Luftzirkulation ermöglichender Rost (12) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage eine Tragplatte ist, die einen oder mehrere Durchtrittskanäle für das Wärmeträgermedium aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf einer Auflage der Vor­ temperierstation eine Temperaturreferenz-Flüssigkeits­ probe befindet, in die ein zur Regelung der Vortempe­ rierungstemperatur dienender Temperaturfühler (16) taucht.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer (18), in der sich die Vortemperierstation befindet, von der Seite zugäng­ lich ist, und daß vor der mit einem Deckel (22) ver­ schließbaren Öffnung in der Kammerwand eine vorhang­ artige Sperre angebracht ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sperre aus von oben abgehängten, flexiblen Lamellen (24) besteht, die einander seitlich überlappen und an ihrer Unterkante (26) beschwert sein können.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenträger eine Mikrotiter­ platte aus transparentem Material mit vorzugsweise sechsundneunzig Einsenkungen ist, die einen ebenen Boden aufweisen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufgabe von Proben auf einen Probenträger eine Mehrkanalpipette, insbesondere eine Sechsundneunzigkanalpipette, vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortemperierstation und der Reader in separaten Klimakammern untergebracht sind, und daß sich die Mehrkanalpipette,insbesondere Sechsund­ neunzigkanalpipette, außerhalb davon befindet.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vortemperierstation, eine Pipettierstation mit einer Mehrkanalpipette, insbe­ sondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, und ein nicht notwendigerweise ein eigenes Heizaggregat auf­ weisender Reader in ein und derselben Klimakammer unter­ gebracht und vorzugsweise durch einen Fördermechanismus für Probenträger miteinander verbunden sind.

17. Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blutserum, beispiels­ weise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), bei dem man eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Proben eines enzymspezifischen (GPT­ spezifischen), mit dem Enzym (GPT) eine prompt ein­ setzende Raktion zeigenden Nachweisreagenz auf einem Probenträger ansetzt, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vortemperiert, die Proben simultan mit bei gleicher Temperatur vortemperiertem Blutserum versetzt und in einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten sämtlicher Proben durchführt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Blutserumproben auf einem zweiten Probenträger ansetzt, die Blutserumproben zusammen mit den Nachweisreagenz­ proben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den ersten Probenträger aufbringt.

19. Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zu Enzymdiagnose an Blutserum, beispiels­ weise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT) bei dem man eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Proben eines enzymspezifischen (GPT­ spezifischen), mit dem Enzym (GPT) eine durch ein Start­ reagenz auszulösende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz mit Blutserum gemischt auf einem Probenträger ansetzt, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vortemperiert, die Proben simultan mit bei gleicher Temperatur vortemperiertem Startreagenz versetzt und in einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten sämtlicher Proben durchführt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man das Startreagenz zusammen mit den Proben vortem­ periert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den Probenträger aufbringt.

21. Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zu Enzymdiagnose an Blutserum, beispiels­ weise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), bei dem man eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Blutserumproben auf einem Probenträger ansetzt, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vortemperiert, die Proben simultan mit einem bei gleicher Temperatur vortemperierten enzymspezifischen (GPT-spezifischen), mit dem Enzym (GPT) eine prompt einsetzende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz versetzt und in einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Ex­ tinktionskoeffizienten sämtlicher Proben durchführt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nachweisreagenz zusammen mit den Blutserum­ proben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den Probenträger aufbringt.

23. Verwendung einer auf eine streulichtarme Messung ausge­ legten Apparatur (Reader) zur Messung des optischen Extinktionskoeffizienten einer größeren Zahl, insbe­ sondere sechundneunzig, Flüssigkeitsproben auf einem Probenträger, der während der Messung stationär ist, zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbe­ sondere zur Enzymdiagnose an Blutserum, beispielsweise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), wobei die auf den Probenträger angesetzten Proben vor­ temperiert und dabei auf eine wohldefinierte Temperatur gebracht und während der Messung in dem Reader zur Bestimmung der zeitlichen Änderung des optischen Extink­ tionskoeffizienten der Proben auf einer mit hoher Ge­ nauigkeit konstanten Meßtemperatur gehalten werden.