DE4024162A1

DE4024162A1 - FLOW-CUE FOR LUMINESCENCE MEASUREMENTS

Info

Publication number: DE4024162A1
Application number: DE19904024162
Authority: DE
Inventors: Frank Dr Bier; Henning Schillig; Detlef Hanisch
Original assignee: GESELLSCHAFT fur BIOTECHNOLOGISCHE FORSCHUNG MBH (GBF) 3300 BRAUNSCHWEIG DE
Current assignee: GESELLSCHAFT fur BIOTECHNOLOGISCHE FORSCHUNG MBH (GBF) 3300 BRAUNSCHWEIG DE
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-02-06
Also published as: WO1992002803A1

Abstract

The invention concerns a flow cell (2) for luminescence measurement, comprising a tube (4) with an inlet pipe (6) and an outlet pipe (8) for the sample liquid. Both side faces of the tube are closed and it has an opaque (18) and a reflective coating (18) on the outside. The inlet and outlet pipes are located on each side face of the tube, the outlet-pipe face of the tube being transparent. The invention also includes a lumenometer for making continuous-flow measurements using as the sample cell the flow cell proposed by the invention. A sensor, in particular one for the measurement of the quantity of light, is mounted outside the tube at the outlet-pipe end of the tube, and cell plus sensor placed in an opaque housing. Opaque, acid- and alkali-resistant hoses are attached to the inlet and outlet pipes and pass as coils through the interior of the opaque housing.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Durchflußküvette für Lumineszenzmessungen, bestehend aus einem Rohr mit einem Einlaß und einem Auslaß für die Probenflüssigkeit. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Luminometer für Messun gen im Durchflußbetrieb, mit einem Probengefäß und einem Sensor zur Lichtmengenerfassung.The invention relates to a flow cell for Luminescence measurements, consisting of a tube with a Inlet and an outlet for the sample liquid. Further The invention relates to a luminometer for measurement conditions in flow mode, with a sample vessel and a Sensor for light quantity detection.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Patentanmeldung ist unter Lumineszenz stets Chemi- oder Biolumineszenz zu ver stehen, d. h. die Emission von Lichtquanten aufgrund einer chemischen oder einer enzymkatalysierten biochemischen Re aktion z. B. in einem Mikroorganismus, die unabhängig von einer äußeren Lichtanregung zustande kommt, während Fluo reszenz und Phosphoreszenz nach Anregung mit energiereichem Licht beobachtet werden. Die Chemilumineszenz sowie die Biolumineszenz, im folgenden Lumineszenz, bestimmter Stoffe wird einerseits zur Lichterzeugung und andererseits zu Meß- bzw. Analysezwecken ausgenutzt. Herkömmlich werden die Mes sungen an von einem zu untersuchenden Stoff entnommenen Proben durchgeführt. Die Lumineszenzmessung erfreut sich derzeit zunehmender Beliebtheit, da sie sehr empfindlich ist und vielfach den Einsatz von Radioisotopen ersetzen kann. Im Bereich der Chemilumineszenz werden Luminometer mit Küvetten herkömmlicher Bauart verwendet, die üblicher weise in Photometern und Fluorimetern verwendet werden. In seltenen Fällen sind die Küvetten verspiegelt. In connection with the present patent application to always use chem or bioluminescence under luminescence stand, d. H. the emission of light quanta due to a chemical or an enzyme-catalyzed biochemical Re action z. B. in a microorganism that is independent of external light excitation occurs while fluo Resence and phosphorescence after excitation with high-energy Light can be observed. The chemiluminescence as well as the Bioluminescence, hereinafter luminescence, of certain substances is used on the one hand to generate light and on the other hand to measure or used for analysis purposes. Traditionally, the Mes solutions taken from a substance to be examined Rehearsals performed. The luminescence measurement is a pleasure currently growing in popularity as it is very sensitive is and often replace the use of radioisotopes can. In the field of chemiluminescence, luminometers are used used with cuvettes of conventional design, the more common be used in photometers and fluorimeters. In In rare cases the cuvettes are mirrored.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für Lumineszenzmessungen im Durchflußbetrieb zu schaffen.The invention has for its object an arrangement to create for luminescence measurements in flow mode.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Durchfluß küvette mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie bei einem Luminometer mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vor teilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Durchfluß küvette und des Luminometers sind Gegenstand der Unteran sprüche.This task is according to the invention with a flow Cuvette with the features of claim 1 and one Luminometer with the features of claim 11 solved. Before partial developments of the flow according to the invention The cell and the luminometer are the subject of the sub claims.

Eine erfindungsgemäße Durchflußküvette für Lumineszenzmes sungen besteht somit aus einem Rohr mit einem Einlaß und einem Auslaß für die Probenflüssigkeit, wobei das Rohr an beiden Stirnseiten verschlossen ist und eine Verspiegelung sowie auf der Außenseite einen lichtundurchlässigen Überzug aufweist, der Einlaß und der Auslaß jeweils an einem Ende des Rohres vorgesehen sind und die auslaßseitige Stirnseite des Rohres lichtdurchlässig ist.A flow cell for luminescence measuring according to the invention solutions thus consists of a tube with an inlet and an outlet for the sample liquid, the tube on both ends are closed and a mirror and an opaque coating on the outside has, the inlet and the outlet at one end of the tube are provided and the outlet end of the tube is translucent.

Die erfindungsgemäße Durchflußküvette kann vorteilhaft zur Untersuchung von Lumineszenzreaktionen angesetzt werden. Das Rohr wird von der Probenflüssigkeit axial durchströmt, wobei an der auslaßseitigen Stirnseite des Rohres, die lichtdurchlässig ist, ein Sensor oder Detektor angeordnet ist. Mit einem solchen Sensor können z. B. Lichtmengen er faßt werden. Bei diesem Aufbau wirkt das verspiegelte Rohr als Lichtleiter, wobei die im Inneren des Rohres entstehen den Photonen zu den Rohrenden hin transportiert werden, so fern sie im geeigneten Winkel einfallen. Des weiteren er folgt eine Reflexion der im Rohr nicht geführten Photonen an der Verspiegelung, die von dort wieder in das Rohr zu rückgeworfen und schließlich zur lichtdurchlässigen Stirn seite des Rohres, d. h. dem optischen Fenster, hingeführt werden. The flow cell according to the invention can advantageously be used Investigation of luminescence reactions. The sample liquid flows axially through the tube, being on the outlet end of the tube, the is translucent, a sensor or detector is arranged is. With such a sensor z. B. He amounts of light be grasped. The mirrored tube works with this construction as a light guide, which arise in the interior of the tube the photons are transported to the tube ends, so far away at a suitable angle. Furthermore he there follows a reflection of the photons not guided in the tube on the mirror coating, which from there back into the pipe thrown back and finally to the translucent forehead side of the pipe, d. H. the optical window will.

Ein besonders einfacher Aufbau der erfindungsgemäßen Durch flußküvette ergibt sich, wenn das Rohr als Zylinder ausge führt wird und stirnseitig durch Verschlußteile wie Stopfen oder dergleichen verschlossen ist. Hierdurch ist auch die Fertigung vereinfacht.A particularly simple structure of the through according to the invention Flow cell results when the tube is out as a cylinder is led and on the end face by closure parts such as plugs or the like is closed. This is also the Manufacturing simplified.

Zweckmäßig weist das Rohr der Durchflußküvette als Einlaß und als Auslaß in derselben Ebene jeweils einen eine Boh rung auf. Es können auch Stutzen am Rohr vorgesehen sein. Die Bohrungen und Stutzen können in einem Fertigungsvorgang angebracht werden.The tube of the flow cell expediently has an inlet and one Boh each as an outlet in the same level on. Spigots can also be provided on the pipe. The holes and sockets can be made in one production process be attached.

Bei diesem Aufbau mit einem Einlaßstutzen werden die Reak tionspartner der Probenflüssigkeit vor der Durchflußküvette gemischt, und es wird bereits die fertige Mischung durch den Einlaß in das Rohr eingeführt. Dieser Aufbau ist außer ordentlich einfach und kostengünstig. Eine so aufgebaute Durchflußküvette eignet sich zur Untersuchung von Proben flüssigkeiten, die nicht an eine chemische Reaktion gebun den sind.In this construction with an inlet connection, the reak tion partner of the sample liquid in front of the flow cell mixed, and it is already through the finished mixture the inlet is inserted into the pipe. This structure is beyond neatly simple and inexpensive. One built like this Flow-through cell is suitable for examining samples liquids that are not bound to a chemical reaction that are.

Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungs gemäßen Durchflußküvette sind als Einlaß zwei senkrecht zu einander angeordnete radiale Stutzen vorgesehen. Hierbei können die Reaktionspartner der Probenflüssigkeit getrennt in die Durchflußküvette eingegeben werden, und eine Mi schung der Reaktionspartner erfolgt erst dort. Auf diese Weise kann die Reaktionskinetik einer Lumineszenzreaktion zeitaufgelöst untersucht werden. Eine noch höhere Empfind lichkeit ergibt sich, wenn die Sensor- bzw. Meßdaten zeit lich integriert werden, d. h. insgesamt für die Verweilzeit der Reaktanden in der Durchflußküvette erfaßt werden. Dies gestattet auch eine quantitative Bestimmung der umgesetzten Stoffmenge. In an alternative embodiment of the Invention current flow cuvette are two perpendicular to the inlet radial nozzles arranged one above the other are provided. Here the reactants of the sample liquid can be separated entered into the flow cell, and a Mi The reaction partners are only created there. To this Way, the reaction kinetics of a luminescence reaction be examined in a time-resolved manner. An even higher sensation This arises when the sensor or measurement data time Lich integrated, d. H. overall for the dwell time the reactants are detected in the flow-through cell. This also allows a quantitative determination of the implemented Amount of substance.

Vorzugsweise weist bei dieser Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Durchflußküvette das einlaßseitige Verschluß teil, z. B. ein Stopfen oder Deckel, eine axiale Bohrung auf, in die an deren stirnseitigem Ende die beiden senk recht zueinander angeordneten radialen Bohrungen münden. Dies ermöglicht eine kostengünstige Fertigung der Durch flußküvette.Preferably, in this embodiment the inventions flow cuvette according to the invention, the inlet-side closure part, e.g. B. a stopper or cover, an axial bore into which the two lower at the front end radial bores arranged at right angles to one another. This enables inexpensive manufacture of the through river cuvette.

Zweckmäßig münden im Einlaß und Auslaß der erfindungsgemä ßen Durchflußküvette lichtundurchlässige, säure- und lau genfeste Schläuche. Diese Anordnung erfüllt die optischen Anforderungen und ermöglicht eine flexible Anordnung der Zu- und Ableitungen. Ein geeignetes Schlauchmaterial ist Teflon (PTFE) oder Fluorelastomer. Aus schwarzem Fluorela stomermaterial sind z. B. säure- und laugenbeständige Spezi alpumpenschläuche, die unter der Bezeichnung Viton-Master flex vertrieben werden. Damit die Schläuche bei gewundenem Verlauf als Lichtschranke wirken, müssen sie lichtundurch lässig sein. Die Laugen- und Säurebeständigkeit ist zwar eine vielfach nützliche, aber nicht immer erforderliche Ei genschaft des Schlauchmaterials. Bei einem Ausführungsbei spiel werden Einlaß- und Auslaßstutzen der Küvette aus Te flon (PTFE) verwendet und mit schwarzem Schlauch überzogen.Expediently open into the inlet and outlet of the invention The flow-through cell is opaque, acid and lukewarm GM-resistant hoses. This arrangement fulfills the optical Requirements and allows a flexible arrangement of the Inlets and outlets. A suitable hose material is Teflon (PTFE) or fluoroelastomer. Made from black fluorela Stomermaterial z. B. acid and alkali resistant speci Pump hoses, which are called Viton-Master flex are sold. So that the hoses are wound To act as a light barrier, they must be opaque be casual. The alkali and acid resistance is admittedly an egg that is often useful, but not always necessary property of the hose material. In the case of an execution game are inlet and outlet ports of the cuvette from Te flon (PTFE) used and covered with black hose.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Rohr der Durchflußküvette aus Acrylglas, und der lichtundurchlässige Überzug ist eine schwarze Lackschicht. Die gesamte Durchflußküvette ist hierbei durch ein naß chemisches Verfahren zur Silberabscheidung verspiegelt, wo bei die auslaßseitige Stirnseite unverspiegelt und ohne Überzug ist. Alternativ kann auch das Rohr der Durchflußkü vette z. B. aus Glas oder Quarzglas sein, und dies gestattet es, z. B. im Infrarot- oder Ultraviolettbereich, weitere op tische Parameter zu untersuchen. Das Rohrmaterial muß lichtleiterfähig sein und daher einen Brechungsindex auf weisen, der deutlich größer als der des verwendeten Trägers ist. Der Brechungsindex wäßriger Lösungen ist z. B. n = 1,33.According to a preferred embodiment of the invention is the tube of the flow cell made of acrylic glass, and the opaque coating is a black layer of lacquer. The entire flow-through cell is wet chemical process for silver deposition mirrored where on the outlet side face not mirrored and without Cover is. Alternatively, the tube of the Durchflußkü vette z. B. be made of glass or quartz glass, and this allows it, e.g. B. in the infrared or ultraviolet range, further op table parameters. The pipe material must be able to conduct light and therefore have a refractive index point, which is significantly larger than that of the carrier used is. The refractive index of aqueous solutions is e.g. B. n = 1.33.

Als besonders günstig hat sich die Ausführung der Bohrungen unter Verwendung von Lasern herausgestellt. Dies ermöglicht eine Miniaturisierung der Durchflußküvette.The execution of the holes has proven to be particularly favorable exposed using lasers. this makes possible a miniaturization of the flow cell.

Zur Verwendung bei Fluoreszenzmessungen ist bei der erfin dungsgemäßen Durchflußküvette das Rohr auf der einlaßseiti gen Stirnseite in einem Bereich maximal gleich der Fläche des Rohrinnenquerschnitts nicht verspiegelt, und auf der auslaßseitigen Stirnseite ist ein entsprechender Bereich von mindestens der Fläche des Rohrinnenquerschnitts ver spiegelt. Bei einer so ausgestalteten Durchflußküvette wird gegenüber der einlaßseitigen Stirnseite das Ende eines Lichtfaserbündels angeordnet, um hier Anregungslicht in das Rohr einzukoppeln. Auf der gegenüberliegenden auslaßseiti gen Stirnseite tritt dann das Lumineszenzlicht aus.For use in fluorescence measurements, the inventor flow cell according to the invention, the tube on the inlet side towards the front in an area no more than the area of the inner tube cross section is not mirrored, and on the the outlet end face is a corresponding area ver of at least the area of the pipe cross section reflects. With a flow cell designed in this way opposite the end of the inlet on the inlet side Optical fiber bundle arranged to excitation light in here Coupling the pipe. On the opposite exhaust side The luminescent light then emerges towards the front.

Die erfindungsgemäße Durchflußküvette kann für hochempfind liche Lumineszenzmessungen eingesetzt werden. Sie eignet sich zum Einbau in herkömmliche Meßplätze, kann jedoch auch in Fließinjektionsanalyse-Systeme (FIA-Systeme) integriert werden. Die Küvettenarten mit einem oder zwei einlaßseiti gen radialen Bohrungen werden je nach der Reaktionskinetik der zu untersuchenden Lumineszenzreaktion eingesetzt. Bei entsprechender Ausgestaltung eignet sich die erfindungsge mäße Durchflußküvette auch für den Einsatz als Fluores zenzküvette.The flow cell according to the invention can be highly sensitive luminescence measurements are used. It is suitable can also be installed in conventional measuring stations integrated in flow injection analysis systems (FIA systems) will. The cell types with one or two inlet sides radial bores are made depending on the reaction kinetics the luminescence reaction to be investigated. At Appropriate configuration is the fiction, ge moderate flow cell also for use as fluorescence cell.

Bei einem erfindungsgemäßen Luminometer für Messungen im Durchflußbetrieb, das ein Probengefäß und einen Sensor zur Lichtmengenerfassung aufweist, ist das Probengefäß eine ge mäß der Erfindung ausgeführte Durchflußküvette, und der Sensor ist gegenüber der auslaßseitigen Stirnseite des Roh res angeordnet, wobei die Durchflußküvette und der Sensor in einem lichtundurchlässigen Gehäuse angeordnet sind und im Einlaß und im Auslaß des Rohres lichtundurchlässige, säure- und laugenfeste Schläuche münden, die im Inneren des Gehäuses gewunden verlaufen. Bei diesem Aufbau sind somit die Durchflußküvette und der Sensor axial angeordnet. Die Schlauchwindung bewirkt, daß Licht nicht unerwünscht in die Anordnung hineingelangt, also in Art einer Barriere. Im Fall eines Luminometers, bei dem die Durchflußküvette zwei Einlaßstutzen aufweist, weisen die im Einlaß mündenden Schläuche zweckmäßig dieselbe Länge auf. Dies ermöglicht bei richtiger Dosierung die vollständige Umsetzung der Re aktionspartner und die Aufnahme des entstehenden Lichtes mit nur sehr geringen Verlusten, so daß eine minimale Menge der ggf. sehr teuren Ausgangssubstanzen verwendet werden muß.In a luminometer according to the invention for measurements in Flow-through operation, which includes a sample vessel and a sensor Has light quantity detection, the sample vessel is a ge Flow cell designed according to the invention, and the Sensor is opposite the raw face of the exhaust res arranged, the flow cell and the sensor are arranged in an opaque housing and opaque in the inlet and outlet of the tube, acid - and alkali - proof hoses that lead inside the Housing winding. With this construction are thus the flow cell and the sensor are axially arranged. The Hose turn causes light not to get into the light undesirable Arranged into it, that is, like a barrier. in the Case of a luminometer in which the flow cell is two Has inlet connection, have the opening in the inlet Appropriately the same length of hoses. this makes possible with correct dosage the complete implementation of Re action partner and the recording of the resulting light with very little loss, so a minimal amount the possibly very expensive starting substances can be used got to.

Für die Verwendung des erfindungsgemäßen Luminometers für Fluoreszenzmessungen wird eine entsprechend ausgebildete Durchflußküvette verwendet. Des weiteren ist zweckmäßig zwischen der Durchflußküvette und dem Sensor ein Emissions filter angeordnet, wodurch sich eine größere Detektorfläche ergibt.For the use of the luminometer according to the invention for Fluorescence measurements will be appropriately trained Flow cell used. It is also useful an emission between the flow cell and the sensor filter arranged, which creates a larger detector area results.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Aus führungsbeispielen und der Zeichnung weiter beschrieben. In der Zeichnung zeigtThe invention is based on preferred from management examples and the drawing further described. In the drawing shows

Fig. 1 eine auseinandergezogene Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Durchflußküvette gemäß einer er sten Ausführungsform, Fig. 1 is an exploded longitudinal sectional view of a flow cell according to the invention according to an embodiment of he most,

Fig. 2. eine Querschnittsansicht der Durchflußküvette von Fig. 1 längs Linie II-II, Fig. 2. is a cross-sectional view of the flow cell of Fig. 1 taken along line II-II,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Durchflußküvette von Fig. 1, Fig. 3 is a perspective view of the flow cell of Fig. 1,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Durchflußküvette gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei das linke Ver schlußteil um 45° in bezug auf das Rohr der Kü vette verdreht ist,An exploded longitudinal sectional view of a flow cell according to a second embodiment, the left Ver trailer vette by 45 ° with respect to the tube of the Kü is twisted Fig. 4,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Durchflußküvette von Fig. 4 längs Linie V-V, Fig. 5 is a cross-sectional view of the flow cell of Fig. 4 taken along line VV,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der Durchflußküvette von Fig. 4, Fig. 6 is a perspective view of the flow cell of Fig. 4,

Fig. 7 eine schematische Blockdarstellung, die den Aufbau eines erfindungsgemäßen Luminometers gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht, Fig. 7 is a schematic block diagram illustrating the structure of a luminometer according to a first embodiment,

Fig. 8 eine schematische Blockdarstellung, die den Aufbau eines erfindungsgemäßen Luminometers gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht und Fig. 8 is a schematic block diagram illustrating the structure of a luminometer according to a second embodiment, and

Fig. 9 ein Meßdiagramm zur Veranschaulichung der Meß genauigkeit. Fig. 9 is a measurement diagram to illustrate the measurement accuracy.

Der Aufbau einer erfindungsgemäßen Durchflußküvette wird im folgenden anhand einer ersten Ausführungsform erläutert, die in Fig. 1 bis 3 veranschaulicht ist. Die Durchflußkü vette 2 besteht aus einem Rohr 4 mit einem Einlaß 6 und ei nem Auslaß 8 für die Probenflüssigkeit. Das Rohr 4 ist an beiden Stirnseiten durch stopfenartige Verschlußteile 10, 12 verschlossen. Der Einlaß 6 und der Auslaß 8 sind durch zwei senkrecht zueinander angeordnete radiale Bohrungen 14, 16 gebildet, die sich jeweils an einem Ende des Rohres 4 befinden. Die Bohrungen 14, 16 sind am Rohr 4 in derselben Axialebene angeordnet.The structure of a flow cell according to the invention is explained below with reference to a first embodiment, which is illustrated in FIGS. 1 to 3. The Durchflußkü vette 2 consists of a tube 4 with an inlet 6 and egg nem outlet 8 for the sample liquid. The tube 4 is closed on both ends by plug-like closure parts 10 , 12 . The inlet 6 and the outlet 8 are formed by two mutually perpendicular radial bores 14 , 16 , which are each located at one end of the tube 4 . The bores 14 , 16 are arranged on the tube 4 in the same axial plane.

Das Rohr 4 und die beiden Verschlußteile 10, 12 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Acrylglas. Auf der Außenseite weisen das Rohr 4 und die Verschlußteile 10, 12 eine Schicht 18 auf, die aus einer Verspiegelungslage und einem lichtundurchlässigen Überzug besteht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verspiegelung durch ein naßchemisches Verfahren zur Silberabscheidung ausgeführt worden. Der lichtundurchlässige Überzug besteht aus einer schwarzen Lackschutzschicht. Die Stirnseite des Rohres 4 am Auslaß 8 ist lichtdurchlässig, d. h. das Ver schlußteil 12 weist in diesem Bereich die Schicht 18 nicht auf.The tube 4 and the two closure parts 10 , 12 are made of acrylic glass in the illustrated embodiment. On the outside, the tube 4 and the closure parts 10 , 12 have a layer 18 , which consists of a reflective layer and an opaque coating. In the illustrated embodiment, the mirroring was carried out by a wet chemical method for silver deposition. The opaque coating consists of a black protective coating. The end face of the tube 4 at the outlet 8 is translucent, that is, the United closure part 12 does not have the layer 18 in this area.

In die Bohrungen 14, 16 erstrecken sich flexible Schläuche 20, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Teflon (PTFE) sind. Die Schläuche 20, 22 sind lichtundurchlässig durch Aufbringung einer entsprechenden Schicht 24. Die Schicht 24 ist schwarz.Flexible hoses 20 , which in the exemplary embodiment shown are made of Teflon (PTFE), extend into the bores 14 , 16 . The tubes 20 , 22 are opaque due to the application of a corresponding layer 24 . Layer 24 is black.

In Fig. 4 bis 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Durchflußküvette gemäß einer zweiten Aus führungsform dargestellt. Soweit die Teile dieselben wie beim ersten Ausführungsbeispiel sind, werden sie nicht er neut beschrieben und sind mit denselben Bezugszeichen be zeichnet. Die Durchflußküvette des zweiten Ausführungsbei spiels unterscheidet sich von der des ersten Ausführungs beispiels in der Ausgestaltung des Einlasses. Bei der nun beschriebenen Durchflußküvette ist das einlaßseitige Ver schlußteil 30 anders ausgeführt und umfaßt nicht nur eine, sondern zwei Bohrungen 32, 34. Die Darstellung des Ver schlußteils 30 ist in Fig. 4 zu Veranschaulichungszwecken um 45° verdreht. Das Verschlußteil 30 weist eine axiale Bohrung 42 auf, in die die Bohrungen 32, 34 münden. Im üb rigen greift der axiale Fortsatz 44 des Verschlußteils 30 ebenso wie bei den anderen Verschlußteilen abdichtend in den Rohrinnenraum ein.In FIG. 4 to 6 a second embodiment of a flow cell according to the invention according to a second guide die. As far as the parts are the same as in the first embodiment, they will not be described again and are identified by the same reference numerals. The flow cell of the second game Ausführungsbei differs from that of the first embodiment example in the design of the inlet. In the flow-through cell now described, the inlet-side closure part 30 is designed differently and comprises not only one but two bores 32 , 34 . The illustration of the closure part 30 is rotated in FIG. 4 by 45 ° for the purpose of illustration. The closure part 30 has an axial bore 42 into which the bores 32 , 34 open. In ü rigen, the axial extension 44 of the closure part 30 engages sealingly as in the other closure parts in the tube interior.

Bei der Durchflußküvette gemäß der zweiten Ausführungsform sind somit zwei Schläuche 36, 38 mit einer Schicht 40 statt eines Schlauches 20 mit Überzug 24 als Zuleitung für die zu untersuchende Flüssigkeit vorgesehen. Eine Mischung der Re aktionspartner erfolgt erst in der Bohrung 42, von wo die Flüssigkeit zum Auslaß 8 hin fließt. Dies ermöglicht es, eine Lumineszenzreaktion zeitlich genauer zu untersuchen.In the flow-through cuvette according to the second embodiment, two tubes 36 , 38 with a layer 40 are therefore provided instead of a tube 20 with a coating 24 as a feed line for the liquid to be examined. A mixture of the reaction partners takes place only in the bore 42 , from where the liquid flows to the outlet 8 . This makes it possible to examine a luminescence reaction more precisely in terms of time.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin dung als Luminometer gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Soweit die Teile die bereits beschriebenen sind, werden sie nicht erneut beschrieben. Gegenüber der auslaßseitigen Stirnseite des Rohrs 4 ist ein Sensor 50 zur Lichtmengenerfassung mit Anschlußleitungen 52, 54 zur Hoch spannungsversorgung und Anschlußleitungen 56, 58 zur Daten übertragung angeordnet. Die Anschlußleitungen 56, 58 können beispielsweise mit einem Rechner oder Schreiber verbunden sein. Die Durchflußküvette 2 ist bei diesem Ausführungsbei spiel gemäß der Ausführungsform von Fig. 4 bis 7 ausgestal tet und die Einlässe und der Auslaß sind mit Teflonschläu chen 36, 38, 22 verbunden, die am äußeren Ende in Anschluß kupplungen eingesetzt sind. Die Schläuche 36, 38, 22 sind gewunden geführt und im übrigen zumindest mit einer schwar zen Schicht versehen, so daß sie das Einfallen von Licht in die Durchflußküvette verhindern.In Fig. 7, another embodiment of the inven tion is shown as a luminometer according to a first embodiment. As far as the parts are those already described, they will not be described again. Opposite the outlet-side end of the tube 4 , a sensor 50 for light quantity detection with connecting lines 52 , 54 for high voltage supply and connecting lines 56 , 58 for data transmission is arranged. The connecting lines 56 , 58 can for example be connected to a computer or recorder. The flow-through cell 2 is in this Ausführungsbei game according to the embodiment of FIGS. 4 to 7, and the inlets and the outlet are connected to Teflon tubes 36 , 38 , 22 , which are used at the outer end in connection couplings. The tubes 36 , 38 , 22 are wound and in the rest at least provided with a black layer, so that they prevent the incidence of light into the flow cell.

Bei dem Sensor 50 handelt es sich im dargestellten Ausfüh rungsbeispiel um einen Photomultiplier vom Head-on-Typ, z. B. um ein Gerät NR. R-14 63-01 der Firma Hamamatsu. Als Sensor könnten jedoch auch lichtempfindliche Halbleiter wie Photodioden, Phototransistoren verwendet werden.The sensor 50 is in the illustrated embodiment approximately a photomultiplier of the head-on type, for. B. a device NR. R-14 63-01 from Hamamatsu. However, light-sensitive semiconductors such as photodiodes and phototransistors could also be used as sensors.

Die gesamte Anordnung, umfassend die Durchflußküvette 2 und den Sensor 50, befindet sich im Inneren eines Gehäuses 60, das lichtundurchlässig ausgeführt ist und Durchführungen bzw. die erwähnten Kupplungen 62 bis 66 für die Zu- und Ab leitungsschläuche und die Anschlußleitungen aufweist. Durch die zusätzliche Einkapselung wird zuverlässig jegliches Eindringen von Störstrahlung in den Meßaufbau verhindert.The entire arrangement, comprising the flow cell 2 and the sensor 50 , is located inside a housing 60 , which is made opaque and has bushings or the mentioned couplings 62 to 66 for the supply and from line hoses and the connecting lines. The additional encapsulation reliably prevents any penetration of interference radiation into the measurement setup.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin dung in Form eines Luminometers gemäß einer zweiten Ausfüh rungsform dargestellt. Es werden ebenfalls für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Das Luminometer ist in diesem Fall in ein FIA-System eingebaut. Dem Luminometer ist somit eine Pumpe bzw. Pumpenanordnung 70 vorgeschaltet, die die Reagenzflüssigkeiten fördert. Eine Leitung 72 führt Kaliumphosphatpuffer und eine Leitung 74 Luminol. An die Leitungen 72, 74 schließt sich ein erstes Injektionsventil 76 an, von dem der Schlauch 36 zum Einlaß 6′ hinführt. Eine weitere Leitung 78 führt ebenfalls Kaliumphosphatpuffer und eine Leitung 80 Wasserstoffperoxid (H₂O₂). Die Leitungen 78, 80 führen zu einem zweiten Injektionsventil 82, von dem der Schlauch 38 zum Einlaß 6′′ hinführt. Im gezeigten Aus führungsbeispiel sind auch die Hochspannungsversorgung 90 und eine Einheit 92 zur Datenverarbeitung oder als Schrei ber dargestellt, die an den Ausgang des Sensors 50 ange schlossen sind.In Fig. 8, another embodiment of the inven tion in the form of a luminometer according to a second embodiment is shown. The same reference numerals are also used for the same parts. In this case, the luminometer is built into an FIA system. A pump or pump arrangement 70 , which conveys the reagent liquids, is thus connected upstream of the luminometer. A line 72 carries potassium phosphate buffer and a line 74 luminol. The lines 72 , 74 are followed by a first injection valve 76 , from which the hose 36 leads to the inlet 6 '. Another line 78 also carries potassium phosphate buffer and a line 80 hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ). The lines 78 , 80 lead to a second injection valve 82 , from which the hose 38 leads to the inlet 6 ''. In the exemplary embodiment shown, the high-voltage supply 90 and a unit 92 for data processing or as a recorder are also shown, which are connected to the output of the sensor 50 .

In Fig. 8 ist eine Durchflußküvette 2 gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt, die eine höhere Meßempfind lichkeit ermöglicht. Indessen kann auch eine Durchflußkü vette gemäß der ersten Ausführungsform zufriedenstellend verwendet werden. In Fig. 8, a flow cuvette 2 is shown according to the second embodiment, which allows higher sensitivity. However, a flow-through cell according to the first embodiment can also be used satisfactorily.

In Fig. 9 ist ein Meßdiagrarm dargestellt, das mit einem in ein FIA-System eingebauten Luminometer gemäß Fig. 8 erhal ten worden ist. Das FIA-System und das Luminometer wurden mit dem Modellsystem Luminol/H₂O₂ betrieben. Das Ventil (Injektionsventil 82 aus Fig. 8) für die H₂O₂-Zufuhr wurde auf 33 µl (Volumen Probenschleife bei einer Durchsatzzeit von 30 s) eingestellt und die Konzentration der Lösung be trug 0,1 nM H₂O₂. Das Ventil (Injektionsventil 76 aus Fig. 8) für die Luminol-Zufuhr wurde auf 500 µl eingestellt, wo bei die Konzentration der Lösung 10 µM betrug. Wie die Dar stellung von Fig. 9 veranschaulicht, ist mit dem erfin dungsgemäßen Luminometer eine Stoffmenge von 2 fM direkt erfaßbar. Die Schwankungen der Signalstärke sind keine ei gentlichen Meßschwankungen, sondern haben vielmehr ihre Ur sache in den verwendeten Schlauchpumpen.In Fig. 9, a measuring diagram is shown, which has been obtained with a luminometer installed in an FIA system as shown in FIG. 8. The FIA system and the luminometer were operated with the model system Luminol / H ₂ O ₂ . The valve (injection valve 82 from FIG. 8) for the H ₂ O ₂ supply was set to 33 μl (volume of sample loop with a throughput time of 30 s) and the concentration of the solution was 0.1 nM H ₂ O ₂ . The valve (injection valve 76 from FIG. 8) for the luminol supply was set to 500 μl, where the concentration of the solution was 10 μM. As the Dar position of Fig. 9 illustrates, a substance amount of 2 fM can be detected directly with the inventive luminometer. The fluctuations in the signal strength are not actual measurement fluctuations, but rather have their cause in the peristaltic pumps used.

Claims

1. Flow cell for luminescence measurements, consisting of a tube with an inlet and an outlet for the sample liquid, characterized in that

- The tube ( 4 ) consists of light guide material, is closed on both ends and has a mirror ( 18 ) and an opaque coating ( 18 ) on the outside,
- The inlet ( 6 ; 6 ', 6 '') and the outlet ( 8 ) are each provided at one end of the tube ( 4 ) and
- The outlet-side end of the tube ( 4 ) is translucent.

2. Flow cell according to claim 1, characterized in that the tube ( 4 ) is closed on the end face by closure parts ( 10 , 12 ; 34 , 12 ).

3. flow cell according to claim 1 or 2, characterized in that the tube ( 4 ) as an inlet ( 6 ) and as an outlet ( 8 ) in the same plane each have a drilling tion ( 14 , 16 ).

4. Flow cell according to one of claims 1 to 3, characterized in that two perpendicularly arranged radial bores ( 32 , 34 ) are provided as the inlet ( 6 ', 6 '').

5. flow cell according to claim 4, characterized in that the inlet-side closure part ( 30 ) has an axial bore ( 42 ) into which the two mutually perpendicular to de radial end holes ( 32 , 34 ) open at the front end.

6. Flow cell according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the inlet ( 6 ; 6 ', 6 '') and in the outlet ( 8 ) opaque, acid and alkali-resistant hoses ( 20 , 22 , 36 , 38 ) flow out.

7. flow cell according to claim 6, characterized in that the tubes ( 20 , 22 , 36 , 38 ) made of Teflon (PTFE) or fluoroelastomer.

8. flow cell according to one of claims 1 to 7, there characterized in that the tube is made of Is glass or quartz glass.

9. flow cell according to one of claims 1 to 8, for Use in fluorescence measurements, ge indicates that the pipe is on the inlet side face in an area maximum equal to the Surface of the inner tube cross section is not mirrored and open a corresponding area on the outlet side of the string side ver of at least the area of the pipe cross section is reflected.

10. Luminometer for measurements in flow mode, with egg nem sample vessel and a sensor for light quantity detection, characterized in that

the sample vessel is a flow-through cell ( 2 ) according to one of claims 1 to 10,
- The sensor ( 50 ) is arranged opposite the outlet end of the tube,
- The flow cell ( 2 ) and the sensor ( 50 ) are arranged in an opaque housing ( 60 ) and
- In the inlet ( 6 ', 6 '') and in the outlet ( 8 ) of the tube ( 4 ) opaque, acid and alkali-resistant hoses ( 36 , 38 , 22 ) open, which are wound inside the housing ( 60 ).

11. Luminometer according to claim 10, wherein the flow cell has two inlet ports according to claim 4, characterized in that the tubes ( 36 , 38 ) opening into the inlet have the same length.

12. Luminometer according to claim 10 or 11 and according to saying 10, characterized in that an emission between the flow cell and the sensor filter is arranged.