DE4203574C2

DE4203574C2 - Automatische Analysevorrichtung und Verfahren zur automatischen Analyse

Info

Publication number: DE4203574C2
Application number: DE4203574A
Authority: DE
Inventors: Sugio Manabe
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2012-02-08
Also published as: DE4203574A1; US5292482A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Analysevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur automatischen Analyse zum Durchführen einer quantitativen Messung der Konzentrationen chemischer Kompo nenten einer flüssigen Probe wie Blut oder Urin, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

Eine biochemische automatische Analysevorrichtung und ein automatisches Analyseverfahren zur Durchführung quantita tiver Messungen der Konzentrationen chemischer Komponenten einer flüssigen Probe werden herkömmlich in breitem Feld bei medizinischen Diagnosen verwendet.

Seit kurzem werden Analysezahlen beobachtet, die ein Anwachsen der Verarbeitungskapazitäten von Vorrichtungen zur automatischen Analyse erfordern, da die Zahl der zu verarbeitenden Fälle und die Zahl der Meßparame ter ansteigen.

Aus der US 4,675,162 ist eine dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende Analysevorrichtung bekannt, die zwei Stapel von langgestreckten Magazinen aufweist, die jeweils eine Reihe von Reaktionsbehältern enthalten. Der rechte Stapel dient zur Beschickung der Reaktionsbehälter mit den Proben und Reagenzmitteln, während die Magazine im linken Stapel gereinigt und getrocknet werden. Beim Übergang des jeweils untersten Magazins des echten Stapels in den linken Stapel durchläuft dieses eine Photodetektoreinrichtung für Analysezwecke. Die Magazine sind in den beiden Stapeln jeweils so angeordnet, daß ihre Seitenränder mit den Stapelrändern übereinstimmen, wenn sich die Stapel nach oben oder unten bewegen, und es werden alle Reaktionsbehälter der an der Photodetektoreinrichtung vorbeigeführten Aufnahmevorrichtung (Magazin) vollständig gemessen. Auch die Beschichtung eines neu in die Beschickungsposition eingebrachten Magazins erfolgt vollständig für alle Reaktionsbehälter des betreffenden Magazins. Der Oberbegriff des Patentanspruchs 8 ist ebenfalls aus der genannten Druckschrift bekannt.

Die US 4,170,65 offenbart eine automatische Analysevorrichtung mit ringförmig angeordnetem Analysetisch, der einen Satz von ringförmig arrangierten Proben-Teströhrchen sowie einen Satz von konzentrisch zum ersten Satz angeordneten Reaktions-Teströhrchen besitzt. Zwei oberhalb der beiden Sätze angeordnete Köpfe bewirken die geeignete Speisung und Förderung der Flüssigkeiten für die Reaktion und Analyse. Alle Reaktionsbehälter sind in fester Zuordnung auf dem drehbaren Tischh angeordnet, so daß eine voneinander unabhängige Bewegung von Aufnahmevorrichtungen nicht möglich ist.

In der EP 0 100 663 B1 ist eine Analysevorrichtung beschrieben, die mit einem Drehtisch ausgestattet ist, auf dem ein Außenkranz aus Reaktionsprüfbechern und ein Innenkranz aus Probenprüfbechern vorhanden ist. Weiterhin befindet sich zwischen dem Außenkranz und dem Innenkranz ein Zwischenkranz aus Verdünnungsprüfbechern, die durch eine Vielzahl von zu Einheiten zusammengefaßten Prüfbechern bestehen. Auch hier sind die segmentiert angeordneten Reaktionsbehälter gegenseitig fest zugeordnet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine automatische Analysevorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Analyse anzugeben, die die Analysenverarbeitungskapazität erhöhen, wobei gleichzeitig ausreichend Lichtmeßzeit, Bewegungszeit und Reinigungszeit vorhanden ist, um die Analysepräzision zu gewährleisten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Analysevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.

Die zyklische Bewegungs- und Positionierungssteuerung ermöglicht ein abwechelndes Anhalten jeweils eines der Reaktionsbehälter an einer bestimmten Position, die der Position einer Einspritzeinrichtung entspricht, während eine andere der Aufnahmevorrichtungen durch die Photodetektoreinheit hindurch bewegt wird. Das Anhalten der Reaktionsbehälter-Halter kann dabei unter jeweiligem Versatz derart erfolgen, daß jeweils ein anderer Reaktionsbehälter des jeweiligen Reaktionsbehälter-Halters in die vorbestimmte Position eingebracht wird, wenn ein in einem vorhergehenden Zyklus bereits an der vorbestimmten Position angehaltener Reaktionsbehälter-Halter dann erneut im Bereich der vorbestimmten Position angehalten wird. Durch diesen zyklischen Bewegungsablauf lassen sich sukzessive die gewünschten Proben in die Reaktionsbehälter einbringen und gleichzeitig andere Reaktionsbehälter sukzessive analysieren. Durch diese Steuerung läßt sich sowohl der Bewegungsablauf stark vereinfachen als auch der insgesamt benötigte Zeitbedarf minimieren.

Somit läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren eine einfache, verhältnismäßig rasche Dehbewegung unter Erzielung im wesentlichen derselben Analysezeit wie derjenigen bei herkömmlichen Vorrichtungen mit Rotations- und Anhaltezeiten erhalten, welche ausreichend zur Probenbeschickung und Analyse sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit die Erzielung einer hohen Analysegenauigkeit und ermöglicht zugleich eine gründliche Reinigung der Reaktionsbehälter in einer Reinigungsstation. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht, welche eine Anordnung einer automatischen Analysevorrichtung darstellt;

Fig. 2 eine Schnittansicht, welche eine Steuereinheit darstellt, welche in der automatischen Analysevorrichtung angeordnet ist;

Fig. 3 eine Ansicht, welche einen Anfangsstopp-Zustand der automatischen Analysevorrichtung wiedergibt;

Fig. 4 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem ein erster Reaktionsbehälter-Halter sich entlang einer Reaktionslinie bewegt, wobei er einem zweiten Reaktionsbehälter- Halter nachfolgt;

Fig. 5 eine Ansicht eines Zustands, in welchem lediglich der erste Reaktionsbehälter-Halter gestoppt wird und sein erster Reaktionsbehälter an einem ersten Reagenzieneinspritzteil positioniert wird;

Fig. 6 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem der zweite Reaktionsbehälter-Halter sich entlang der Reaktionslinie bewegt, um dem ersten Reaktionsbehälter-Halter zu folgen;

Fig. 7 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem lediglich der zweite Reaktionsbehäl ter-Halter gestoppt wird und sein zweiter Reakti onsbehälter an dem ersten Reagenzieneinspritz teil positioniert wird;

Fig. 8 eine Ansicht, welche einen Zustand wiedergibt, in welchem lediglich der erste Reaktionsbehäl ter-Halter gestoppt wird und sein zweiter Reakti onsbehälter an dem ersten Reagenzieneinspritz teil positioniert wird;

Fig. 9 eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem lediglich der zweite Reaktionsbehälter- Halter gestoppt wird, sein erster Reaktionsbe hälter an einem Einspritzteil für flüssige Pro ben positioniert wird und sein achter Reaktions behälter an dem ersten Reagenzieneinspritzteil positioniert wird;

Fig. 10 eine Ansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem lediglich der zweite Reaktionsbehälter- Halter gestoppt wird, sein erster Reaktionsbe hälter an einem ersten Bewegungsteil positio niert wird, sein dritter Reaktionsbehälter an dem Einspritzteil für flüssige Proben positio niert wird und sein zehnter Reaktionsbehälter an dem ersten Reagenzieneinspritzteil positioniert wird;

Fig. 11 einen Zeitverlauf, welcher die Zeit, die für einen Zyklus für jeden der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter benötigt wird; und

Fig. 12 eine Ansicht, welche eine andere Anordnung der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter wie dergibt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, werden in der automatischen Ana lysevorrichtung dieser Ausführungsform erste und zweite Re aktionsbehälter-Halter 4 und 6 zur Verfügung gestellt, die entlang einer ringförmigen geschlossenen Schleifenreaktionslinie 2 beweglich sind. Die ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 haben denselben Krümmungsradius wie derjenige der Re aktionslinie 2 und jeder der beiden bildet einen Bogen, der 1/4 der Umfangslänge der Reaktionslinie 2 entspricht. Eine Vielzahl von Reaktionsbehältern 4a, 4b, 4c, . . ., und 6a, 6b, 6c, . . . ist in den Reaktionsbehälter- Haltern 4 bzw. 6 vorhanden. Die Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . ., und 6a, 6b, 6c, . . . weisen eine derartige Form auf, daß sie eine flüssige Probe, z. B. Blut oder Urin oder ein Reagenz darin aufnehmen können, und sind aus einem Material gefertigt, wel ches eine optische Messung erlaubt.

Die restliche Länge der Reaktionslinie 2 mit Ausnahme der gesamten Länge der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 entspricht, der Hälfte der gesamten Länge der Reaktionslinie 2. Als Ergebnis ist ein leerer Abschnitt 10 dieses verbleibenden Teils der Reaktions linie 2 zwischen den ersten und zweiten Reak tionsbehälter-Haltern 4 und 6 gebildet.

Die automatische Analysevorrichtung dieser Ausführungsform weist eine Steuereinheit 12 zum Steuern einer Rotation im Uhrzeigersinn und Anhalten der ersten und zweiten Reaktions behälter-Halter 4 und 6 und eine Photometereinheit 14 zum Durchführen einer optischen Analyse der Konzentration der chemischen Komponenten der flüssigen Probe auf, welche in die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . ., und 6a, 6b, 6c, . . . während der Rotation der er sten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 eingespritzt werden. Die Photo metereinheit 14 weist eine Lichtquelle 28 und einen Licht empfangsbereich 29 zum Empfangen von Licht (mit einer vorbestimmten optischen Charakteristik) auf, welches von der Lichtquelle 28 ausgesendet wird.

In dieser Ausführungsform der analytischen Analysevorrich tung sind eine erste Reagenzeinspritzeinrichtung 16, eine Ein spritzeinrichtung 18 für flüssige Proben, ein erstes Bewegungsteil 20, eine zweite Reagenzieneinspritzeinrichtung 22, ein zweites Be wegungsteil 24 und ein Reinigungsteil 26 entlang der Reakti onslinie 2 vorhanden. Durch die erste Reagenzien einspritzeinrichtung 16 wird ein erstes Reagenz in die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . ., und 6a, 6b, 6c, . . . einge spritzt. Durch die Einspritzeinrichtung 18 für die flüssige Probe wird eine flüssige Probe wie beispielsweise Blut oder Urin in einen Reaktionsbehälter eingespritzt, in welchem das er ste Reagenz enthalten ist. An dem ersten Bewegungsteil 20 werden das erste Reagenz und die flüssige Probe bewegt. Durch die zweite Reagenzieneinspritzeinrichtung 22 wird ein zweites Rea genz eingespritzt. Durch das zweite Bewegungsteil 24 werden das erste Reagenz, die flüssige Probe und das zweite Reagenz bewegt. Bei dem Reinigungsteil wird ein Reaktionsbehälter, dessen Analyse vollständig durchgeführt worden ist, gerei nigt.

Fig. 2 zeigt schematisch die gesamte Anordnung der oben be schriebenen Steuereinheit 12.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die Steuereinheit 12 eine hohle äußere Welle 30 und eine innere Welle 32 auf, welche sich innerhalb der äußeren Welle 30 befindet. Die äußere Welle 30 ist in eine stationäre Basis 36 über ein erstes Lager 34 drehbar eingepaßt. Die innere Welle 32 ist drehbar eingepaßt in die äußere Welle 30 über ein zweites Lager 38. Dennach sind die äußeren und inneren Wellen 30 und 32 relativ zuein ander drehbar.

Ein erster Trägerarm 40 zum Tragen des ersten Reaktionsbe hälter-Halters 4 ist an einem Ende der inneren Welle 32 und ein erster Steuermechanismus 42 zum Steuern der Rotation der inneren Welle 32 ist an dem ande ren Ende der inneren Welle 32 vorhanden.

Ein zweiter Trägerarm 44 zum Tragen des zweiten Behälterhal ters 6 ist an einem Ende der äußeren Welle 30 und ein zweiter Steuermechanismus 46 zum Steuern der Drehung der äußeren Welle 30 ist an dem anderen Ende der äußeren Welle 30 vorhanden.

Der erste Steuermechanismus 42 weist einen ersten Motor 50 mit einem ersten Antriebsrad 48, ein erstes Zahnrad 52, welches an dem anderen Ende der inneren Welle 32 vorgesehen ist und in das erste Antriebsrad 48 ein greift, eine erste Geberplatte 54 neben dem ersten Zahnrad 52 und einen ersten Gebersensor 56 an einem äußeren umfangsseitigen Randteil der ersten Geberplatte 54 zum Bestimmen des Rotati onszustandes der ersten Geberplatte 54 auf, so daß die Drehung der inneren Welle 32 erfaßbar und steuerbar ist.

Der zweite Steuermechanismus 46 weist einen zweiten Motor 60 mit einem zweiten Antriebsrad 58, ein zweites Zahnrad 62, welches an dem anderen Ende der äußeren Welle 30 vorgesehen ist und in das zweite Antriebsrad 58 eingreift, eine zweite Geberplatte 64 neben dem zweiten Zahnrad 62 und einen zweiten Geber sensor 66 an einem äußeren umfangs seitigen Randteil der zweiten Geberplatte 64 zum Bestimmen des Rotationszustandes der zweiten Geberplatte 64 auf, wodurch die Drehung der äußeren Welle 30 erfaßbar und steuerbar ist.

Die ersten und zweiten Motoren 50 und 60 sind mit einer Steuerschaltung 70 zum Steuern ihrer Antriebs- und Stoppzei ten verbunden.

Rillen (nicht gezeigt), welche in ihrer Zahl den Reaktionsbehäl tern 4a, 4b, 4c . . . und 6a, 6b, 6c . . . entsprechen, die in den ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Haltern 4 und 6 vorhanden sind, sind in den äußeren peripheren Tei len der ersten und zweiten Geberplatten 54 bzw. 64 gebildet. Als Ergebnis können durch Detektieren der Gegenwart bzw. Ab wesenheit dieser Rillen durch die ersten und zweiten Geber sensoren 56 und 66 die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c . . . und 6a, 6b, 6c . . . individuell an der ersten Rea genzieneinspritzeinrichtung 16 angeordnet werden und die relativen Drehgeschwindigkeiten und Drehbeträge der äußeren und inne ren Wellen 30 und 32 können willkürlich gesteuert werden.

Der Betrieb der automatischen Analysevorrichtung mit der oben beschriebenen Anordnung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 11 beschrieben. Der Analysezyklus, welcher un ten beschrieben werden soll, stellt beispielhaft AST-Testen dar. Es sei bemerkt, daß die Zeichnungen, auf die für die Beschreibung Bezug genommen wird, lediglich einen Zustand darstellen, in welchem die ersten und zweiten Reaktionsbe hälter-Halter 4 und 6 nacheinander entlang der Reaktionslinie 2 gedreht werden.

Fig. 3 stellt einen anfänglichen Stoppzustand der automati schen Analysevorrichtung dieser Ausführungsform dar.

In diesem Zustand wird der erste Reaktionsbehälter 6a des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an der ersten Reagenzien einspritzeinrichtung 16 angeordnet, wo ein erstes Reagenz, welches Asparaginsäure enthält, eingespritzt wird.

Wenn das erste Reagenz in den ersten Reaktionsbehälter 6a eingespritzt ist, werden die ersten und zweiten Steuermecha nismen 42 und 46 durch die Steuerschaltung 70 angetrieben. Genauer gesagt, wird gemäß Fig. 2 die Antriebskraft des zweiten Mo tors 60 über die äußere Welle 30 durch das zweite Antriebs rad 58 und das zweite Zahnrad 62 übertragen, um die äußere Welle 30 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu rotie ren. Der erste Motor 50 wird synchron mit der Rotation der äußeren Welle 30 angetrieben. Dann wird die An triebskraft des ersten Motors 50 auf die innere Welle 32 durch das erste Antriebsrad 48 und das erste Zahnrad 52 übertragen, um die innere Welle 32 mit derselben Rotations geschwindigkeit wie diejenigen der äußeren Welle 30 zu ro tieren. Als ein Ergebnis wird gemäß Fig. 4 der zweite Reak tionsbehälter-Halter 6 mit einer vorbestimmten Geschwindig keit in eine Richtung, die durch einen Pfeil F angegeben ist, gedreht und der erste Reaktionsbehälter-Halter 4 wird ebenfalls mit derselben Geschwindigkeit in dieselbe Richtung gedreht, um dem zweiten Reaktionsbehälter-Halter 6 zu folgen.

Die Stoppositionen der inneren und äußeren Wellen 32 und 30 werden mit einer hohen Präzision durch Detektieren der Gegenwart bzw. Abwesenheit der Rillen der ersten und zweiten Geberplatten 54 und 64 mit Hilfe der ersten und zweiten Gebersensoren 56 bzw. 66 gesteuert.

Wenn der erste Reaktionsbehälter 4a des ersten Reaktionsbe hälter-Halters 4 in eine Position gegenüber der ersten Rea genzieneinspritzeinrichtung 16 gemäß Fig. 5 gebracht wird, wird der erste Motor 50 (siehe Fig. 2) durch ein Detekti onssignal vom ersten Gebersensor 56 (siehe Fig. 2) angehalten. Als Ergebnis wird die Drehung des ersten Reaktions behälter-Halters 4 gestoppt und der Reaktionsbehälter 4a wird bei der ersten Reagenzieneinspritzeinrichtung 16 positioniert.

Während das erste Reagenz in den ersten Reaktionsbehälter 4a eingespritzt wird, wird der zweite Motor 60 (siehe Fig. 2) weiter in Gang gehalten, um den zweiten Reaktionsbehälter- Halter 6 in eine Richtung, welche durch einen Pfeil F ange zeigt ist, zu drehen.

Als Ergebnis wird der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6, der durch die Photometereinheit 14 gelaufen ist, entlang der Reaktionslinie 2 gedreht, um sich dem ersten Reaktionsbehäl ter-Halter 4 zu nähern.

Wenn der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6 sich dem ersten Reakti onsbehälter-Halter 4 nähert, wie in Fig. 6 gezeigt, wird der erste Motor 50 (siehe Fig. 2) angetrieben, um die innere Welle 32 zu drehen. Als Ergebnis wird der erste Reaktionsbehälter-Hal ter 4 in eine Richtung, welche durch einen Pfeil F gekenn zeichnet ist, mit derselben Geschwindigkeit wie diejenige des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 gedreht.

Der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6, der gedreht wurde, um dem ersten Reaktionsbehälter-Halter 4 zu folgen, wird gestoppt, wenn sein zweiter Reaktionsbehälter 6b neben dem Reaktionsbehäl ter 6a in eine Position gebracht wird, welche der ersten Reagenzieneinspritzeinrichtung 16 gegenüberliegt, wie in Fig. 7 ge zeigt. Dieser Stop-Betrieb wird im Detail beschrieben.

Beispielsweise werden die Rillen ausgehend von einer Rille (diese Rille sei als die erste Rille angenommen), welche gezählt wird, wenn der erste Reaktionsbe hälter 6a an der ersten Reagenzieneinspritzeinrichtung 16 positio niert wird, durch den zweiten Gebersensor 66 gezählt, bis die zweite Geberplatte 64 um eine Umdrehung gedreht wird. Wenn eine Rille (d. h. die zweite Rille) neben der ersten Rille detek tiert wird, wird die Steuerschaltung 70 auf der Grundlage eines Ausgangssignals des zweiten Geber sensors 66 aktiviert, um den zweiten Motor 60 zu stoppen. Als Ergebnis wird der zweite Reaktionsbehälter 6b an der ersten Reagen zieneinspritzeinrichtung 16 positioniert.

Während das erste Reagenz in den Reaktionsbehälter 6b einge spritzt wird, wird der erste Reaktionsbehälter-Halter 4 in eine Richtung, welche durch den Pfeil F in Fig. 7 gezeigt ist, gedreht und nähert sich dem zweiten Reaktionsbehälter-Halter 6 an, nachdem der Reaktionsbehälter 4a durch die Photome tereinheit 14 gelaufen ist. Da der erste Reaktionsbehälter- Halter 4 sich dem zweiten Reaktionsbehälter-Halter 6 nähert, wird die Steuer schaltung 70 wieder in Betrieb gesetzt, um den zweiten Reak tionsbehälter-Halter 6 in eine Richtung, welche durch den Pfeil F in Fig. 8 gezeigt ist, zu bewegen.

Als ein Ergebnis wird der zweite Reaktionsbehälter 4b des ersten Reaktionsbehälter-Halters 4 an der ersten Reagenzien einspritzeinrichtung 16 positioniert, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Der obige Betrieb wird wiederholt, um den achten Reaktions behälter 6h des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an der ersten Reagenzieneinspritzeinrichtung 16 zu positionieren, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Genauer wird der Reaktionsbehälter 6h an der ersten Reagenzieneinspritzeinrichtung 16 positioniert, wenn die ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 nacheinander um sieben Umdrehungen, vom Anfangszustand aus gezählt, entlang der Reaktionslinie 2 in die Richtung, wel che durch den Pfeil F angezeigt ist, gedreht wurden.

Wenn der Reaktionsbehälter 6h des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an der ersten Reagenzieneinspritzeinrichtung 16 positioniert wird, wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird der erste Reaktionsbe hälter 6a an der Einspritzeinrichtung 18 für flüssige Proben posi tioniert, wo die flüssige Probe, bspw. Blut als eine AST- Probe, eingespritzt wird.

Als Ergebnis wird die flüssige Probe in den ersten Reak tionsbehälter 6a eingespritzt, in welchem das erste Reagenz bereits enthalten ist, und das Reagenz wird in den achten Reaktionsbehälter 6h gleichzeitig eingespritzt.

Während dieser Zeitperiode wird der erste Reaktionsbehälter- Halter 4 entlang der Reaktionslinie 2 gedreht. Wenn der er ste Reaktionsbehälter-Halter 4 sich dem zweiten Reaktionsbehälter-Halter 6 nä hert, wird der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6 wiederum gedreht.

Wenn der obige Betrieb wiederholt wird, wird der zehnte Re aktionsbehälter 6j des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an der ersten Reagenzieneinspritzeinrichtung 16, wie in Fig. 10 gezeigt, positioniert.

Wie in Fig. 10 gezeigt, wird der erste Reaktionsbehälter 6a zum Bewegen des ersten Reagenzes und der flüssigen Probe, welche darin eingespritzt wurde, an dem ersten Bewegungsteil 20 positioniert, wenn der Reaktionsbehälter 6j des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an der ersten Reagenzienein spritzeinrichtung 16 positioniert wird. Der dritte Reaktionsbehäl ter 6c wird an der Einspritzeinrichtung 18 zum Einspritzen der flüssigen Probe wie bspw. Blut als eine AST-Probe positioniert.

Als Ergebnis werden das erste Reagenz und die flüssige Probe, welche in dem Reaktionsbehälter 6a enthalten sind, bewegt, während der erste Reaktionsbehälter-Halter 4 gedreht wird, und gleichzeitig werden das erste Reagenz und die flüssige Probe in die Reaktionsbehälter 6j bzw. 6c einge spritzt.

Wenn der erste Reaktionsbehälter-Halter 4 sich dem zweiten Reaktionsbehälter-Halter 6 nähert, bewegt sich der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6 wiederum entlang der Reaktionsli nie 2. Wenn der zweite Reaktionsbehälter-Halter 6 durch die Photometer-Einheit 14 läuft, wird der Reaktionsprozeß zwi schen der flüssigen Probe und dem ersten Reagenz in dem Re aktionsbehälter 6a optisch gemessen, wodurch eine optische Analyse der Konzentration einer chemischen Komponente der flüssigen Probe durchgeführt wird.

Wenn dieser Betrieb wiederholt wird, wird der erste Reakti onsbehälter 6a des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6 an schließend an der zweiten Reagenzieneinspritzeinrichtung 22 zum Einspritzen eines zweiten Reagenzes, welches α- Ketoglutarsäure enthält, und dann an dem zweiten Bewegungs teil 24 positioniert.

Das Testen auf AST wird durch diese Zyklen beendet.

Wenn die optische Analyse des Reaktionsbehälters 6a beendet ist, wird das Innere des Reaktionsbehälters 6a durch den Reaktionsbehälter-Reinigungsteil 26 gereinigt.

Der obige Betrieb wird für die verbleibenden Reaktionsbehäl ter 6b, 6c . . . wiederholt, um die vorbestimmte Analyse durchzuführen.

Die Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c . . . des ersten Reaktionsbe hälter-Halters 4 werden demselben Verfahrenszyklus ausgesetzt wie diejenigen des zweiten Reaktionsbehälter-Halters 6.

In vielen herkömmlichen Analysevorrichtungen ist eine Vielzahl von Reaktionsbehältern kontinuierlich entlang einer Reakti onslinie angeordnet und wird gleichzeitig bewegt oder gestoppt, um die Analyse durchzuführen. Aus diesem Grund müssen die Bewegungs- und Stop-Zyklen für die Reaktionsbehälter in z. B. 3 Sekunden zum Bewegen und 3 Sekunden zum Stoppen aufgeteilt werden, wenn die Analyse-Verarbeitungskapazität mit 6 Sekunden/Zyklus gegeben ist.

Im Gegensatz hierzu wird bei der oben beschriebenen Vorrichtung der ausreichende leere Abschnitt 10 in der Reaktionslinie 2 bewahrt und die Vielzahl der Reaktionsbehälter 4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . . sind einzeln in zwei Reaktionsbehälter-Haltern 4 und 6 vorgesehen. Deshalb kann der andere Reak tionsbehälter-Halter 6 gestoppt werden, auch wenn die Ana lyse-Verarbeitungskapazität zum Durchführen der optischen Analyse der flüssigen Probe durch die Photometereinheit 14 auf 6 Sekunden/Zyklus gesetzt wird, während der Reaktionsbe hälter-Halter 4 bewegt wird.

Als Ergebnis kann bei der automatischen Analysevorrich tung, wie in Fig. 11 gezeigt, dann, wenn die Analyse-Verarbeitungskapazität bei 6 Sekun den/Zyklus gehalten wird, die Zeit, die für einen Zyklus eines jeden der ersten und zweiten Reaktionsbe hälter-Halter 4 und 6 erforderlich ist, auf 12 Sekunden, die Zeit, die erforderlich ist für eine Drehung eines jeden der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 auf 8 Sekunden und die Stop-Zeit auf 4 Sekunden verlängert werden.

Das bedeutet, daß gemäß der vorliegenden Ausführungsform, da die Bewegung der Reaktionsbehälter länger durchgeführt wer den kann als diejenige bei herkömmlichen Vorrichtungen, in nerhalb derselben Analyse-Verarbeitungskapazität-Zeit wie derjenigen der herkömmlichen, ein Photometerbetrieb stabil mit einer hohen Präzision durchgeführt werden kann. Da die Stop-Zeit der Reaktionsbehälter ebenfalls länger gehalten werden kann als bei den herkömmlichen Vorrichtungen, kann die Reinigung und dergleichen der Reaktionsbehälter hinrei chend durchgeführt werden. Als ein Ergebnis kann das Testen einer flüssigen Probe wie bspw. Blut mit einer höheren Prä zision als in den herkömmlichen Vorrichtungen durchgeführt werden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht beschränkt auf die An ordnung der oben beschriebenen Ausführungsform. Zum Beispiel kann die Zeit, die für einen Zyklus erforderlich ist, auf 9 Sekunden gesetzt werden, eine Zeit, die für eine Drehung der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 erfor derlich ist, kann auf 6 Sekunden gesetzt werden, die Stop- Zeit kann auf 4 Sekunden gesetzt werden und die Analyse-Ver arbeitungskapazität kann auf 4,5 Sekunden/Zyklus gesetzt werden.

In diesem Fall kann ebenfalls die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung einschließlich optischer Analyse und Einsprit zung und Bewegung der flüssigen Probe und Reagenzien mit hoher Präzision aufrecht erhalten werden.

Die Längen der ersten und zweiten Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 können vergrößert werden, wie in Fig. 12 gezeigt. Das bedeu tet, daß die Länge des leeren Bereichs 10 zwischen den Reakti onsbehälter-Haltern 4 und 6 innerhalb eines Bereiches, der für eine ausreichende Stop-Zeit benötigt wird, vermindert wer den.

In diesem Falle wird die für eine Drehbewegung eines jeden der Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 erforderliche Zeit zu 8 Sekunden, die Stop-Zeit wird zu 2 Sekunden und die Analyse-Ver arbeitungskapazität wird auf 5 Sekunden/Zyklus gesetzt.

Auch in diesem Falle kann die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung einschließlich optischer Analyse und Einspritzung und Bewe gung der flüssigen Probe und Reagenzien mit hoher Präzision aufrecht erhalten werden.

Wenn die Reaktionszeit groß ist oder die Zahl der Verfah rensschritte groß ist, wird die Reaktionslinie 2 lang. Wenn die Zahl der Verfahrensschritte klein ist, werden die Reak tionsbehälter-Halter 4 und 6 kurz. Je länger die Reaktions linie 2 ist, oder je kürzer die Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 sind, desto verzögerter ist die Zeitsteuerung, mit welcher die beiden Reaktionsbehälter-Halter 4 und 6 einander folgen. In diesem Falle kann die Anzahl der Reaktionsbehälter-Halter erhöht werden, um eine zeitliche Abstimmung zu erzielen. Ein neu hinzugefügter Halter kann lediglich als ein Dummy-Halter verwendet werden, um eine bestimmte Zeitsteuerung aufrecht zu er halten.

Wenn ein solcher Dummy-Halter verwendet wird, kann er mit einem Reaktionsbehälter-Halter gedreht werden, während die Zeitsteuerung so ausgelegt wird, daß er keiner Verteilungsverarbei tung ausgesetzt wird.

Insbesondere wenn Dummy-Halter verwendet werden, die in ih rer Zahl den Reaktionsbehälter-Haltern entsprechen, sind sie mit den Enden der entsprechenden Reaktionsbehälter-Halter integral verbunden und werden so gedreht, daß eine kontinu ierliche Verteilungsverarbeitung nacheinander, ausgehend von dem Reaktionsbehälter am Anfang, durchgeführt werden kann, in derselben Weise wie in der oben beschriebenen Ausfüh rungsform.

Wenn Dummy-Halter verwendet werden, können die Reaktionsge schwindigkeiten der Reaktionsbehälter-Halter vermindert wer den, um eine hohe photometrische Präzision aufrecht zu er halten.

In dieser Weise kann die Zahl der Reaktionsbehälter-Halter, welche veranlaßt werden, sich zu drehen und zu folgen, drei oder mehr betragen, wenn die gesamte Vorrichtung derart an geordnet ist, daß die Vielzahl der Reaktionsbehälter, die auf den entsprechenden Reaktionsbehälter-Haltern zur Verfügung ge stellt sind, nachfolgend und kontinuierlich einer Vertei lungsverarbeitung ausgesetzt werden.

Um die Verarbeitungszeiten einzustellen, z. B. Verteilungs verarbeitung bei einem vorbestimmten Optimalzyklus, muß die Länge eines Dummy-Halters nicht notwendigerweise mit derje nigen des entsprechenden Reaktionsbehälter-Halters überein stimmen.

Um auf einfache Weise hohe Rotations/Stop-Präzision der Vor richtung aufrecht zu erhalten, stimmen die Längen der ent sprechenden Reaktionsbehälter-Halter, welche der Analyse ausgesetzt werden, vorzugsweise miteinander überein und die Anzahl der Reaktionsbehälter, welche auf den Reaktionsbehäl ter-Haltern zur Verfügung gestellt sind, kann vorzugsweise die gleiche sein.

Die Vielzahl der Reaktionsbehälter, welche in den entspre chenden Reaktionsbehälter-Haltern zur Verfügung gestellt sind, kann konzentrisch in einer Mehrzahl von Arrays von Reaktionsbehältern angeordnet werden. Wenn jedoch in diesem Falle eine Mehrzahl von Arrays von Reaktionsbehältern ange ordnet wird, ist es schwierig, die Lichtmessung von der Sei tenoberfläche eines jeden der Reaktionsbehälter-Halter durchzuführen. Deshalb wird eine Photometer-Einheit vertikal über der Vielzahl der Reaktionsbehälter zur Verfügung ge stellt, um die Lichtmessung in der vertikalen Richtung durchzuführen.

Die Position der Photometer-Einheit 14 ist nicht beschränkt auf die oben beschriebene. Die Photometer-Einheit 14 kann an einer willkürlichen Position angeordnet werden, sofern sie nicht mit einer Stop-Position der ersten oder zweiten Reak tionsbehälter-Halter 4 oder 6 zusammenfällt.

Die Positionen der ersten und zweiten Gebersensoren 56 und 66 können willkürlich gewählt werden, sofern sie die Rillen auf den äußeren Umfangsteilen der ersten und zweiten ent sprechenden Geberplatten 54 bzw. 56 detektieren können.

Die Reaktionslinie 2 kann sämtliche oben beschriebenen Kom ponenten umfassen und wirkungsvoll ergänzt werden, indem andere Komponenten hinzugefügt werden.

Die Anordnung der Reagenzien-Einspritzeinrichtung 16 und der Einspritzeinrichtung 18 für flüssige Proben kann umge kehrt werden. Eine photometrische Untersuchung eines Reakti onsbehälters, welcher lediglich das Reagenz oder die flüs sige Probe enthält, kann entfallen. Falls nicht, kann die Natur oder Gegenwart des Reagenzes oder der flüssigen Probe bestimmt werden.

Ferner kann die Anzahl der Einspritzeinrichtungen 16 und 18 auf eins vermindert werden, wenn das erste Reagenz und die flüssige Probe gleichzeitig verteilt werden.

Die weitere Reagenzien-Einspritzeinrichtung 22 ist nicht immer not wendig, abhängend von dem Meßprinzip, und sie kann weggelassen werden, wenn es erforderlich ist, den Verfahrenszyklus auf ein Optimum von eins zu setzen.

Claims

1. Automatische Analysevorrichtung mit
einer Vielzahl von Reaktionsbehältern (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) zum Aufnehmen einer Probe, wobei die Reaktionsbehälter (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) auf einer Mehrzahl von Reaktionsbehälter-Haltern (4, 6) angeordnet sind, von denen jeder entlang einer vorbestimmten endlosen Reaktionslinie (2) beweglich ist,
einer Einspritzeinrichtung (16, 18, 22) zum Einspritzen einer Probe und zumindest eines Reagenzes in einen der Reaktionsbehälter (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b. 6c, . . .),
einer Photometereinheit (14) zum optischen Analysieren einer Konzentration einer chemischen Komponente der Probe, welche in einem Reaktionsbehälter enthalten ist,
einer Steuereinheit (12) zum Positionieren eines Reaktionsbehälter- Halters (4, 6) an einer Position auf der Reaktionslinie (2) und zum Bewegen eines verbleibenden Reaktionsbehälter- Halters (4, 6) entlang der Reaktionslinie (2), um durch die Photometereinheit (14) zu laufen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die endlose Reaktionslinie (2) eine im wesentlichen kreisförmige Form aufweist,
die Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) so ausgebildet sind, daß die Reaktinsbehälter auf ihnen im wesentlichen konzentrisch zur Reaktionslinie (2) angeordnet sind,
die Steuereinheit (12) eine Dreheinrichtung (50, 60, 30, 32, 40, 44, 42, 46) aufweist, welche die Reaktionsbehälter- Halter (4, 6) unabhängig voneinander dreht und unabhängig voneinander anhält, wenn ein Reaktionsbehälter (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) eines Reaktionsbehälter- Halters (4, 6) an eine Position gelangt ist, an welcher die Einspritzeinrichtung (16, 18, 22) entlang der Reaktionslinie (2) angeordnet ist, wobei während wenigstens eine Probe oder ein Reagenz in den angehaltenen Reaktionsbehälter (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) eingespritzt wird, wenigstens ein verbleibender Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) entlang der Reaktionslinie (2) bewegt wird und gleichzeitig eine photometrische Analyse der Probe, welche in die Reaktionsbehälter (4a, 4b, 4c, . . . und 6a, 6b, 6c, . . .) des verbleibenden Reaktionsbehälter-Halters (4, 6) eingespritzt wurde, durchgeführt wird, um eine Konzentration der chemischen Komponenten der Probe zu erhalten.

2. Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) vorhanden sind.

3. Automatische Analysevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) derart ausgebildet sind, daß sie eine gebogene Form haben, wobei der Radius ihrer Krümmung dem Radius der Reaktionslinie (2) entspricht.

4. Automatische Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Reaktionsbehälter- Halter (4, 6) eine Länge von im wesentlichen 1/4 der Gesamtlänge der Reaktionslinie (2) aufweist.

5. Automatische Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Reaktionsbehälter- Halter (4, 6) eine Länge von im wesentlichen 1/3 der Gesamtlänge der Reaktionslinie (2) aufweist.

6. Automatische Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung konzentrische Wellen (30, 32) umfaßt, die mit Trägerarmen (40, 44) für die Reaktionsbehälter-Halter (4, 6) verbunden sind.

7. Automatische Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (12) Geberplatten (54, 64) und Gebersensoren (56, 66) zur Bestimmung der Positionen der Reaktionsbehälter-Halter umfaßt.

8. Verfahren zur automatischen Analyse, bei dem
eine Vielzahl von Reaktionsbehältern zum Aufnehmen einer Probe auf einer Mehrzahl von Reaktionsbehälter-Haltern angeordnet werden, von denen jeder entlang einer vorbestimmten endlosen Reaktionslinie beweglich ist,
eine Probe und zumindest ein Reagenz in einen der Reaktionsbehälter eingespritzt wird,
eine Konzentration einer chemischen Komponente der Probe, welche in einem Reaktionsbehälter enthalten ist, mit einer Photometereinheit analysiert wird,
ein Reaktionsbehälter-Halter an einer Position auf der Reaktionslinie positioniert wird und ein verbleibender Reaktionsbehälter- Halter entlang der Reaktionslinie bewegt wird, um durch die Photometereinheit zu laufen,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reaktionsbehälter-Halter auf einer im wesentlichen kreisförmigen Reaktionslinie bewegt werden,
die Reaktionsbehälter im wesentlichen konzentrisch zur Reaktionslinie angeordnet und bewegt werden,
die Reaktionsbehälter-Halter unabhängig voneinander gedreht und unabhängig voneinander angehalten werden, wenn ein Reaktionsbehälter eines Reaktionsbehälter-Halters an eine Position gelangt ist, an welcher eine Einspritzeinrichtung entlang der Reaktionslinie angeordnet ist, wobei, während wenigstens eine Probe oder ein Reagenz in den angehaltenen Reaktionsbehälter eingespritzt wird, wenigstens ein verbleibender Reaktionsbehälter-Halter entlang der Reaktionslinie bewegt wird und gleichzeitig eine photometrische Analyse der Probe, welche in die Reaktionsbehälter des verbleibenden Reaktionsbehälter- Halters eingespritzt wurde, durchgeführt wird, um eine Konzentration der chemischen Komponenten der Probe zu erhalten.

9. Verfahren zur automatischen Analyse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Reaktionsbehälter-Halter verwendet werden.

10. Verfahren zur automatischen Analyse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsbehälter-Halter verwendet werden, welche derart ausgebildet sind, daß sie eine gebogene Form mit demselben Krümmungsradius wie derjenige der Reaktionslinie aufweisen.

11. Verfahren zur automatischen Analyse nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsbehälter-Halter verwendet werden, deren Länge im wesentlichen 1/4 der Gesamtlänge der Reaktionslinie beträgt.

12. Verfahren zur automatischen Analyse nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Reaktionsbehälter-Halter verwendet werden, deren Länge im wesentlichen 1/3 der Gesamtlänge der Reaktionslinie beträgt.