DE4035052A1 - Testtraegeranalysegeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Testträgeranalysegerät zum Auswerten einer physikalisch meßbaren, für eine Analyse charakteristischen Veränderung an einem Testträger.

Zur qualitativen oder quantitativen analytischen Bestim­ mung von Bestandteilen von Körperflüssigkeiten, insbeson­ dere von Blut, werden zunehmend Testträger verwendet. Bei diesen sind Reagenzien in Testschichten eingebettet, die mit der Probe in Kontakt gebracht werden. Die Reaktion von Probe und Reagenzien führt zu der physikalisch meßba­ ren für die Analyse charakteristischen Veränderung. Am gebräuchlichsten sind colorimetrische Tests, bei denen auf dem Testträger ein Farbumschlag stattfindet, der mit einem entsprechenden Photometer ausgewertet wird. Andere bekannte Testverfahren basieren beispielsweise auf elek­ trochemischen Prinzipien. In diesem Fall ist die Meßgröße eine elektrische Spannung oder ein elektrischer Strom.

Die Testträger sind häufig als Teststreifen ausgebildet, die im wesentlichen aus einer länglichen Tragschicht aus Kunststoffmaterial und darauf angebrachten Testschichten bestehen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbeson­ dere mit der Auswertung solcher länglicher Testträger. Sie ist jedoch grundsätzlich auch für andere bekannte Testträgerformen, beispielsweise quadratische oder rechteckige Plättchen (Slides) anwendbar.

Die Geräte zur Auswertung der Testträger haben üblicher­ weise eine Positioniereinrichtung, um die Testträger in einer exakt definierten Meßposition zu halten. Insbeson­ dere bei reflexionsphotometrisch ausgewerteten Tests ist die exakte Positionierung des Testfeldes, auf dem der Farbumschlag stattfindet, relativ zur Meßoptik von größter Bedeutung. Es sind deshalb schon zahlreiche ver­ schiedene Positioniereinrichtungen vorgeschlagen worden, beispielsweise in Form eines engen Schlitzes, in den der Testträger der Länge nach eingeschoben wird. Bei Kleinge­ räten wird auch eine Konstruktion gewählt, bei der das Gerät seiner Länge nach in zwei Hälften aufklappbar ist. Der Testträger wird auf eine Hälfte in eine passende Hal­ terung eingelegt und beim Zuklappen des Gerätes in der Meßposition fixiert.

Die Erfindung richtet sich speziell auf Geräte, die einen während der Messung von einem Verschlußelement verschlos­ senen Meßraum haben. Dies ist vor allen Dingen im Hin­ blick auf die Temperaturabhängigkeit der meisten Testträ­ ger von großer Bedeutung. In dem abgeschlossenen Meßraum läßt sich eine sehr gute Genauigkeit und Konstanz der Temperatur realisieren.

Ein derartiges Gerät ist in der EP-A-01 29 220 bzw. dem entsprechenden US-Patent 47 80 253 beschrieben. Als Ver­ schlußelement dient dort ein Schieber, welcher in einer pultförmig verlaufenden Gerätefront verschoben werden kann. Zum Einführen des Testträgers wird er nach oben ge­ schoben. Der Testträger wird mit seinem vorderen Ende, welches im folgenden als Einführende bezeichnet wird, in den Meßraum eingeführt und mit Hilfe einer Halterung, die ein Arretierungselement umfaßt, zunächst an dem Einführ­ ende fixiert. Von einer solchen Verfahrensweise geht auch die vorliegende Erfindung aus. Bei der Literaturstelle wird der Testträger zusätzlich an seinem Handhabungsende mit einem weiteren Arretierungselement fixiert und zwi­ schen beiden Arretierungselementen über eine Auflage­ fläche gespannt. Dies ist auch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, jedoch nicht not­ wendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem der­ artigen Testträgeranalysegerät die Handhabung zu er­ leichtern.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Testträgeranalysegerät gemäß dem Anspruch 1 vorgeschlagen.

Die Klappe läßt sich, vorzugsweise mit Hilfe einer Feder­ mechanik oder mit einem elektrischen Antrieb - leicht und weit öffnen und erleichtert dadurch das Einführen des Testträgers. Die spezifische Lage der Schwenkachse (zum Inneren des Meßraumes versetzt hinter der oberen Hälfte der Verschlußfläche) ermöglicht eine Reihe weiterer Vor­ teile, die Gegenstand besonders bevorzugter Ausführungs­ formen sind. So kann auf der dem Meßraum zugewandten Seite der Klappe eine trichterförmige Einführhilfe vorge­ sehen sein, die das korrekte Einführen des Testträgers zu dem Arretierungselement wesentlich erleichtert. Weiterhin kann die Klappe gleichzeitig dazu dienen, eine Andruck­ zunge zu lagern, durch die der Testträger auf die Aufla­ gefläche gedrückt wird. Schließlich kann die Klappe in Verbindung mit entsprechenden gerätefesten Gegenflächen so gestaltet sein, daß sie im offenen Zustand den Innen­ raum des Gerätes nach außen hin abschließt. Dadurch bleibt der Innenraum des Gerätes auch bei offener Klappe temperiert.

Nähere Einzelheiten zu diesen und weiteren bevorzugten Ausgestaltungen werden im folgenden anhand eines in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt der Vorderseite eines erfin­ dungsgemäßen Gerätes in perspektivischer Dar­ stellung;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil eines erfin­ dungsgemäßen Gerätes bei geöffneter Meßraum­ klappe;

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2, jedoch mit geschlosssener Klappe.

Fig. 1 zeigt die schräg nach oben und hinten verlaufende pultförmige Frontseite 2 eines erfindungsgemäßen Testträ­ geranalysegerätes 1. Ein Testträger 3 ist durch die Ein­ führöffnung 4 in den Meßraum 5 des Gerätes eingeführt. Er hat ein Einführende 3a, ein Handhabungsende 3b und eine klappenförmig abstehende Testschicht 3c. Das erfindungs­ gemäße Auswertegerät eignet sich besonders für einen Testträger mit einer solchen klappenförmig abstehenden Testschicht. Hier kommt es in besonderem Maße darauf an, daß der Testträger leicht eingeführt werden kann, ohne daß seine Klappe 3c anstößt und dadurch die Testreaktion vorzeitig ausgelöst wird.

Als Verschlußelement für den Meßraum 5 dient eine Klappe 6, die um Schwenklager 7 (Fig. 2) schwenkbar ist. Die Verschlußfläche der Klappe 6 ist mit 8 bezeichnet. Auf der dem Meßraum 5 zugewandten unteren Seite der Ver­ schlußfläche 8 befindet sich eine Andruckzunge 9. Weiter ist auf der gleichen Seite der Verschlußfläche 8 eine Einführhilfe 10 mit trichterförmig zulaufenden Führungs­ flächen 10c vorgesehen.

Nähere Einzelheiten zu Aufbau und Funktion dieser Vor­ richtung werden in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 er­ läutert.

Die durch die Schwenklager 7 definierte Schwenkachse 7a verläuft quer (also im wesentlichen senkrecht) zu dem mit dem Pfeil 11 bezeichneten Einführweg des Testträgers 3. Sie ist gegenüber der Verschlußfläche 8 der Klappe 6 um einen Abstand A zum Inneren des Meßraumes 5 versetzt. Da­ bei ist sie näher bei dem in der geschlossenen Stellung der Klappe oberen ersten Ende 12 als beim unteren zweiten Ende 13 der Verschlußfläche angeordnet. Bei dieser Be­ zeichnungsweise wird davon ausgegangen, daß die Ver­ schlußfläche 8 im geschlossenen Zustand vertikal oder be­ vorzugt - wie dargestellt - pultförmig schräg geneigt verläuft.

Der Abstand A zwischen der Achse 7a und der Verschlußflä­ che 8 beträgt vorzugsweise mindestens 10% des Abstandes B zwischen dem ersten Ende 12 und dem zweiten Ende 13 (Fig. 2).

Die Halterung für das Einführende 3a des stufenförmigen Testträgers 3 ist mit 14 bezeichnet. In Fig. 2 wird deut­ lich, daß die in Einführrichtung des Testträgers hinten liegende Spitze 10b der Einführhilfe 10 mit der Einführ­ öffnung 14a der Halterung 14 fluchtet. Dadurch genügt es, wenn der Benutzer die wesentlich größere vordere Öffnung 10a der trichterförmigen Einführhilfe trifft. Das Ein­ führende 3a des Testträgers 3 wird durch die Einführhilfe zu der Einführöffnung 14a der Halterung 14 geführt.

Die Klappe 6 wird durch einen Anschlag in der Offenstel­ lung exakt positioniert. Bei der dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Positionierungsan­ schlag 15 im Bereich des oberen Endes 12 der Klappe 6 vorgesehen. Er wird durch eine Gegenfläche 15 gebildet, die auf die Formgebung der Klappe 6 so abgestimmt ist, daß in der Offenstellung der Klappe ein weitgehend dich­ ter Abschluß an dem ersten Ende 12 der Klappe 6 erreicht wird. Eine weitere Gegenfläche 16 wird durch den oberen Rand der Einführöffnung 4 gebildet. Auch hier liegt die Klappe 6 an. In Fig. 2 erkennt man, daß der Innenraum 17 des Gerätes (von dem bei geschlossener Klappe 6 der Meß­ raum 5 ein Teil ist) auch bei offener Klappe 6 nach außen hin abgeschlossen ist. Selbstverständlich ist dabei vor­ ausgesetzt, daß auch an den Seiten der Klappe 6 ab­ dichtende gerätefeste Gegenflächen vorhanden sind.

Die Andruckzunge 9 ist bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform mit Hilfe einer Viergelenk-Mechanik der­ artig an der Klappe 6 angelenkt, daß sie im geschlossenen Zustand weiter von dieser absteht, als im offenen Zu­ stand. Im dargestellten Fall ist die Zunge 9 mit einer Tragplatte 20 verbunden, welche einerseits über ein er­ stes Gelenk 21 an die Klappe 6 in der Nähe von deren zweiten Ende 13 angelenkt ist und welche andererseits über ein zweites Gelenk 22 mit Verbindungsstangen 23 in Verbindung steht. Die Verbindungsstangen 23 sind ihrer­ seits über ein drittes Gelenk 24 gerätefest gelagert. Das vierte Gelenk der Viergelenk-Mechanik wird durch die Schwenkachse 7a der Klappe 6 gebildet. Durch geeignete Wahl der Anlenkpunkte läßt sich in einer dem Fachmann aufgrund der vorliegenden Beschreibung geläufigen Weise erreichen, daß die Andruckzunge 9, wie dargestellt, im Offenzustand (Fig. 2) eng an der Verschlußfläche 8 an­ liegt, während sie im geschlossenen Zustand von der Klappe (Fig. 3) absteht.

Die Andruckzunge ist dabei vorzugsweise aus einem in sich elastischen Material gefertigt, so daß keine gesonderte Feder erforderlich ist.

Die Positioniereinrichtung für den Testträger 3 ist vor­ zugsweise gemäß der EP-A-1 29 220 (bzw. US-A-47 80 283) gestaltet, auf welche hier Bezug genommen wird. Es genügt daher, wenn hier nur einige wesentliche Elemente be­ schrieben werden.

Die Halterung 14 für das Einführende 3a und eine Halte­ rung 25 für das Handhabungsende 3b des Testträgers 3 sind gemeinsam auf einem in Richtung des Pfeiles 26 schwenkba­ ren Schlitten 27 befestigt. Die zwischen beiden Halterun­ gen 14, 25 verlaufende Auflagefläche 28 für den Testträ­ ger weist einen länglichen Schlitz 29 (Fig. 1) auf, der schmaler als der Testträger 3 ist, so daß dieser mit sei­ nen Rändern auf der Auflagefläche 28 rechts und links des Schlitzes 29 aufliegt. Durch den Schlitz 29 ragt der Scheitel eines Magnetlesekopfes 30, welcher ortsfest ge­ lagert ist (um den Magnetkopf 30 sichtbar zu machen, ist der Schlitten 27 in Fig. 2 und 3 aufgeschnitten darge­ stellt).

Ein photometrischer Meßkopf 32 ist ebenfalls an einem Schwenkschlitten 33 befestigt, wobei im dargestellten be­ vorzugten Ausführungsfall die beiden Schwenkschlitten 27 und 33 über Zahnkränze 27a, 33a gekoppelt sind.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird da­ durch folgender vorteihafter Funktionsablauf möglich.

In der in Fig. 2 dargestellten Position befindet sich die Halterung 14 und das Einführende 3a verhältnismäßig nah bei der Einführöffnung 4. Die Klappe 6 ist weit geöffnet. Der Testträger kann sehr leicht mit Hilfe der trichter­ förmigen Einführhilfe 10 in die Halterung 14 eingeführt werden, wo er mit Hilfe eines Arretierungselementes (bei­ spielsweise in der in der EP-A-1 29 220 beschriebenen Weise) fixiert wird. Danach wird er mit seinem Handha­ bungsende 3b an der Halterung 25 ebenfalls fixiert. Dies kann gleichzeitig mit dem Schließen der Klappe geschehen, wobei diese ein geeignetes Andruckstück 35 im Bereich ihres Endes 13 aufweist. Der Testträger 3 ist nun zwi­ schen den Halterungen 14 und 25 in Längsrichtung gespannt und liegt auf er Auflagefläche 28 auf. Die Klappe 6 ra­ stet im geschlossenen Zustand in einen Rastverschluß 36 ein.

Das Andruckstück 35 kontaktiert im geschlossenen Zustand der Klappe 6 einen Mikroschalter 37, wodurch angezeigt wird, daß die Klappe vollständig geschlossen ist und die Messung beginnen kann.

Die beiden miteinander gekoppelten Schlitten 27 und 33 schwenken in die in Fig. 3 dargestellte Meßstellung. Da­ bei drückt die Andruckzunge 9 gegenüber dem Magnetlese­ kopf 30 gegen die Hinterseite des Testträgers. Während der Schwenkbewegung wird ein auf dem Testträger befind­ licher Magnetcode gelesen. Am Ende der Schenkbewegung drückt, wie in der EP-A-01 29 220 und in der entsprechen­ den US-A-47 80 283 beschrieben, die Meßblende 32a des Meßkopfes 32 auf die klappenförmige Testschicht 3c und preßt diese gegen eine darunter befindliche, hier nicht dargestellte Flüssigkeitsreservoirschicht, in der sich die Analyseflüssigkeit befindet. Diese tritt in die Schicht 3c über, in der eine für die Analyse charakteri­ stische Farbänderung stattfindet, welche (zu einem de­ finierten Zeitpunkt) von dem Meßkopf 32 vermessen wird.

Claims (6)

1. Testträgeranalysegerät zum Auswerten einer physika­ lisch meßbaren für eine Analyse charakteristischen Veränderung an einem Testträger (3), welcher ein in das Gerät einzuführendes Einführungsende (3a) und ein zu seiner Handhabung dienendes Handhabungsende (3b) hat, mit
einem Meßraum (5), in den ein Testträger (3) durch eine Einführöffnung (4) mit dem Einführende (3a) vor­ aus eingeführt werden kann,
einer in dem Meßraum (5) angeordneten Testträgerhal­ terung (14), durch die ein Testträger (3) zumindest an seinem Einführende fixiert und auf einer Auflage­ fläche (28) gehalten wird und
einem die Einführöffnung (4) des Meßraums (5) nach außen verschließenden Verschlußelement, mit einer Verschlußfläche (8), welche, bezogen auf die ge­ schlossene Stellung, ein oberes erstes Ende (12) und ein unteres zweites Ende (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Verschlußelement als um eine Schwenkachse (7) schwenkbare Klappe (6) ausgebildet ist und
die Schwenkachse (7a) der Klappe (6) quer zum Ein­ führweg (11) des Testträgers (3), gegenüber der Ver­ schlußfläche (8) zum Inneren des Meßraums (5) hin versetzt und näher bei dem ersten Ende (12) als bei dem zweiten Ende (13) der Verschlußfläche (8) ver­ läuft.

2. Testträgeranalysegerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abstand (A), um den die Schwenkachse (7a) gegenüber der Verschlußfläche (8) versetzt ist, mindestens das 0,1-fache des Abstandes (B) zwischen dem ersten Ende (12) und dem zweiten Ende (13) beträgt.

3. Testträgeranalysegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Meßraum (5) zugewandten Seite der Klappe (6) eine trichterförmig zulaufende Führungsfläche (10c) auf­ weisende Einführhilfe (10) vorgesehen ist und die Klappe (6) in ihrer Offenstellung mittels eines An­ schlags (15) so positioniert ist, daß die Einführ­ hilfe (10) mit einer Einführöffnung (14a) der Test­ trägerhalterung (14) fluchtet.

4. Testträgeranalysegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Meßraum (5) zugewandten Seite der Klappe (6) eine An­ druckzunge (9) zum Andrücken des Testträgers in Rich­ tung auf die Auflagefläche (28) vorgesehen ist.

5. Testträgeranalysegerät nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Andruckzunge (9) mit einer Mehrgelenkmechanik (20-24) derart an der Klappe ange­ lenkt ist, daß sie im geschlossenem Zustand der Klappe (6) weiter von dieser absteht als im offenen Zustand.

6. Testträgeranalysegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschluß­ fläche (8) im Offenzustand der Klappe (6) an Gegen­ flächen (15, 16) derartig anliegt, daß sie den Innen­ raum (17) des Gerätes (1) nach außen hin abschließt.