DE4243478A1 - Laborröhrchen für die Dosierung von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laborröhrchen für die Dosierung von Flüssigkeiten mit dem es möglich ist, einfach, anwendungsfreundlich und kontaminationssicher, einen Teil einer Flüssigkeit, in einer vorbestimmten Menge, im Laborröhrchen zurückzuhalten und den Rest zu entfernen. Mit dieser Vorrichtung ist es einerseits möglich sedimentierbare Feststoffe zu konzentrieren und anderer­ seits gelöste Stoffe zu verdünnen.

Bei der Untersuchung von sedimentierbaren Inhaltsstoffen einer Flüssigkeit, beispielsweise Urin oder Blut, wird eine bestimmte Menge der Suspension in ein Zentrifugenglas gefüllt, der Feststoff durch Zentrifugieren am Boden des Glases gesammelt, die überstehende Lösung abgegossen und das Sediment zur weiteren Untersuchung in einer bestimmten, normalerweise wesentlich kleineren Menge Flüssigkeit resuspendiert, um ein konzentrierteres Sediment zu erhalten. Zum Wiederaufnehmen wird dabei normalerweise die gleiche Flüssigkeit benutzt die vorher abgegossen wurde. Dazu muß eine definierte Menge abpipettiert und wieder in das Laborröhrchen zurückgeführt werden. Außer der Arbeit die dieses verursacht, besteht durch das Handhaben von Flüssigkeiten, welche ggf. Krankheitserreger enthalten, auch die Gefahr einer Kontamination.

Umgekehrt ist es häufig nicht möglich Lösungen direkt zu untersuchen, weil die Konzentration der Inhaltsstoffe für die Untersuchungsmethoden zu hoch liegt, um differenzier­ bare Ergebnisse zu erhalten. Für diesen Fall ist es notwendig die Lösungen zu verdünnen, was wiederum über eine Reihe von Pipettierschritten durchgeführt wird. Zur Vereinfachung dieser Verdünnung wurde daher in der DE-G 19 72 298 vorgeschlagen, am Boden eines Laborröhrchens ein enges Sackloch vorzusehen, in dem sich durch Kapillar­ kräfte beim Ausleeren einer größeren Menge eine geringe definierte Flüssigkeitsmenge fängt, die sich beim Wieder­ auffüllen mit Verdünnungsmittel, durch die beim Einfüllen bewirkten Turbulenzen und Konzentrationsgradienten in dem Verdünnungsmittel, gleichmäßig verteilt. Durch ent­ sprechende Markierungen des Laborröhrchens lassen sich definierte Verdünnungsmittelzugaben und damit Ver­ dünnungsreihen leicht und ohne zusätzliche Hilfsmittel herstellen. Dies Verfahren hat jedoch die Nachteile, daß einerseits durch die Kapillarkräfte nur sehr geringe Flüssigkeitsmengen zurückgehalten werden können, so daß entweder der Verdünnungsfaktor sehr groß oder die nach dem Verdünnen erhaltene Lösungsmenge relativ klein ist und andererseits das Herstellen reproduzierbarer Kapillarräume einen erheblichen technischen Fertigungsaufwand erfordert, so daß es nicht möglich ist, solche Röhrchen als Wegwerf-Artikel zu fertigen und beim Reinigen wieder die Gefahr einer Kontamination auftritt. Darüberhinaus ist ein solches System nicht geeignet zur Konzentration von Sedimenten, da ein Feststoff aus dem Kapillarsystem nicht reproduzierbar wieder herausgelöst werden kann.

Es stellte sich daher die Aufgabe eine einfache Vorrichtung zu schaffen, welche einerseits eine definierte Menge einer Flüssigkeit in einem Laborröhrchen zurückhält und andererseits ein voll ständiges Durchmischen mit zurück­ gebliebenem Sediment oder zugesetzter Verdünnungslösung erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst und durch die Merkmale der Unteransprüche gefördert.

Erfindungsgemäß wird in das Laborröhrchen, welches eine zylinderförmige Öffnung besitzt ein Innenröhrchen eingefügt, dessen Außendurchmesser 0,5-2 mm kleiner ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Öffnung, so daß sich ein definierter Zwischenraum bildet, welcher je nach Länge des eingeschobenen Innenröhrchen einen Rückhalteraum definiert. Dieser Rückhalteraum füllt sich beim langsamen Ausgießen des Inhalts des Laborröhrchens mit der ausfließenden Flüssigkeit, so daß nur der Überschuß abläuft und beim Wiederzurückführen des Röhrchens in die Senkrechte vollständig aus diesem Zwischenraum ausläuft. Um einen vollständigen Rücklauf zu ermöglichen darf der Zwischenraum daher nicht so eng sein, daß Kapillarkräfte einen Teil der Flüssigkeit beim Zurückstellen festhalten, wodurch sich die untere Grenze von etwa 0,5-1 mm ergibt. Andererseits sollte der Spalt jedoch auch nicht zu breit werden, da sonst für ein bestimmtes Rückhaltevolumen die Länge des Innenrohres entsprechend kleiner wird und damit zusätzliche Fehler beim Entleeren auftreten können. Darüberhinaus wird bei von Haus aus engen Laborröhrchen die zum Befüllen und Entleeren dienende Innenöffnung des eingeschobenen Innenrohrs entsprechend klein, was wiederum Handhabungsnachteile mit sich bringen kann. Es ist daher vorteilhaft diese Öffnung trichterförmig zu erweitern oder falls gewünscht auch mit einem Ausgießschabel zu versehen.

Die feste Verbindung zwischen Laborröhrchen und Innenrohr wird vorzugsweise dadurch bewirkt, daß das Innenrohr eine entsprechende Verdickung in seinem oberen Teil aufweist, welche mit einem gewissen Preßdruck in die Öffnung des Laborröhrchen eingeschoben werden kann. Ein angeformter Kragen kann vorgesehen sein, um ein zu tiefes Eindrücken in das Röhrchen zu verhindern. Alternativ ist es möglich, den Kragen außen um das Röhrchen herumgreifend auszubilden und mit einem Preßdruck zu halten oder mit einem Gewinde zu versehen, mittels dessen es auf ein entsprechendes Gegengewinde des Laborröhrchens aufgeschraubt werden kann. Auf die Verdickung im Inneren kann dann verzichtet werden.

Laborröhrchen bestehen heute praktisch ausschließlich aus Glas oder Kunststoff und lassen sich mit sehr geringen Toleranzen fertigen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Innenröhrchen werden vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff gefertigt, welcher einerseits genügend Elastizität aufweist um eine dichte Verbindung mit dem Laborröhrchen einzugehen und andererseits so preiswert ist, daß die ganze Vorrichtung als Wegwerf-Artikel gefertigt und daher nach Gebrauch weggeworfen werden kann. Falls Laborröhrchen und Innenrohr aus dem gleichen Kunststoff gefertigt sind, ergibt sich zusätzlich die vorteilhafte Möglichkeit einer Recyclisierung des Kunststoffs, ohne daß die beiden Teile wieder getrennt werden müssen.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die handelsüblichen Zentrifugengläschen gedacht, welche einen Inhalt von etwa 15 ml aufweisen und z. B. mit Markierungen für 3, 5 und 10 ml versehen sind. Bei einer Länge von etwa 10 cm weisen solche Röhrchen einen Innendurchmesser von 14 mm auf. Ein eingeschobenes Innenröhrchen mit 12 mm Außendurchmesser und einer Länge von 15 mm hat ein Rückhaltevolumen von 1 cm³. Unter Verwendung der vorgegebenen Markierungen lassen sich daher sehr einfach Verdünnungs- oder Konzentrationsverhältnisse von 1:3, 1:5 oder 1:10 ohne zusätzlich Meßhilfen einstellen.

Obwohl die Vorrichtung an sich für die Konzentrierung von Sedimenten in Zentrifugengläschen entwickelt worden ist, läßt sich die gleiche Vorrichtung natürlich auch für anders geformte Gefäße verwenden, solange diese eine Öffnung besitzen, welche genau mit der Vorrichtung zusammenpaßt. Beispielsweise kann die übliche aus Kunststoff gefertigte 10 ml Spritze, die zum Zentrifugieren einen verkürzbaren Kolbenschaft besitzt, nach dem Zentrifugieren ebenfalls mit einem solchen Innenrohr versehen werden und auf diese Weise nicht nur eine definierte Menge Serum sondern auch eine definierte Menge des im Serum wieder resuspendierten Sediments erhalten werden, welches zur weiteren Untersuchung zur Verfügung steht. Auch andere Laborgefäße wie Erlenmeyer-Kolben und Rundkolben etc., welche eine zylindrische Öffnung mit geeigneten Innendurchmesser besitzen, können durch Aufsatz einer entsprechenden Rückhaltevorrichtung in ein Meßgefäß verwandelt werden. Weitere Anwendungsformen sind denkbar ohne jedoch hier im Einzelnen aufgezählt zu sein.

An den beigefügten Figuren wird die Erfindung näher erläutert, ohne daß sie jedoch darauf beschränkt sein soll.

Fig. 1 zeigt ein Zentrifugenglas mit eingesetztem Rückhaltesystem, wobei Fig. 1a ein Schnitt durch das System ist, Fig. 1b das gefüllte Röhrchen zeigt, Fig. 1c das schräg gestellte Röhrchen mit der auslaufenden Flüssigkeit zeigt, Fig. 1d das Röhrchen im geleerten Zustand mit dem Restvolumen in der Rückhaltevorrichtung und Fig. 1e das zurückgedrehte Röhrchen mit dem Restvolumen auf dem Sediment wiedergibt.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Wiedergabe der Fig. 1e mit dem Laborröhrchen 1, dem eingesetzten Innenröhrchen 2 welches eine Verdickung 3 aufweist, die in den Innen­ durchmesser des Laborröhrchens 1 hineinpaßt und einen Kragen 4, welcher das Laborröhrchen 1 außen umschließt. In die Verdickung 3 und den Kragen 4 ist eine trichterförmige Erweiterung 5 eingearbeitet. Der Zwischenraum zwischen dem Innenröhrchen 2 und dem Laborröhrchen 1 definiert das Rückhaltevolumen 7, welches dem Volumen 7a in zurück­ gestelltem Zustand entspricht. Ein Sediment 8 ist am Boden des Röhrchens 2 angedeutet.

Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform des Innenrohrs, welche lediglich aus dem Innenrohr 2 und der angeformten Verdickung 3 besteht.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung, welche außer dem Innenrohr 2, der Verdickung 3 und dem Kragen 4 noch einen angeformten Gießschnabel 9 aufweist.

Fig. 5 zeigt eine handelsübliche Spritze mit dem Außenrohr 10, dem Kolben 11, dem mit mehreren Bruchkerben 12 ver­ sehenen Handgriff 13 sowie einer aufschraubbaren Verschluß­ kappe 14 an die der Kanülenansatz 15 angeformt ist. Fig. 5a zeigt die gleiche Spritze mit dem erfindungsgemäßen Aufsatz, der über eine Schraubverbindung 16 auf die Spritze aufgeschraubt ist. Der Handgriff 13 ist an der ersten Bruchkerbe 12 abgebrochen.

Bezugszeichenliste

 1 Laborröhrchen
 2 Innenröhrchen
 3 Verdickung
 4 Kragen
 5 Einfüllöffnung (trichterförmig erweitert)
 6 Füllmarkierung
 7 Rückhaltevolumen
 7a Rückhaltevolumen nach Rücklauf
 8 Sediment
 9 Gießschnabel
10 Außenrohr
11 Kolben
12 Bruchkerbe
13 Handgriff
14 Verschlußkappe
15 Kanülenansatz
16 Schraubverbindung

Claims (4)

1. Laborröhrchen für die Dosierung von Flüssigkeiten, wobei das Laborröhrchen Markierungen für das Befüllen mit der Flüssigkeit besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Öffnung des Laborröhrchens (1) ein verkürztes Innenröhrchen (2) verbunden ist, wobei sich zwischen Laborröhrchen und Innenröhrchen ein Raum mit konstantem Rückhaltevolumen (7) befindet.

2. Laborröhrchen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Laborröhrchen (1) und Innenröhrchen (2) aus recycling­ fähigem Kunststoff bestehen, die über eine Preßverbindung verbunden sind.

3. Laborröhrchen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenröhrchen (2) aus einem zylindrischen Rohr besteht, durch dessen Länge und Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des Labor­ röhrchens (1) das Rückhaltevolumen (7) definiert ist, das Innenröhrchen (2) an seinem oberen Ende eine Verdickung (3) aufweist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Laborröhrchens (1) entspricht, das Innenröhrchen (2) einen Kragen (4) aufweist, der die Öffnung des Laborröhrchens (1) umgreift, und Kragen (4) und Verdickung (3) eine trichter­ förmige Einfüllöffnung (5) umfassen.

4. Verwendung von Laborröhrchen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Resuspendierung der durch Zentrifugieren erhaltenen Sedimente.