DE60223818T2 - Vorrichtung zur anwendung bei der untersuchung einer biologischen flüssigkeit - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Verwendung bei der Flüssigkeitsuntersuchung. Insbesondere. betrifft sie eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Körperflüssigkeitsuntersuchung, beispielsweise Untersuchungen an Blut und Urin. Noch spezieller betrifft sie eine Vorrichtung für die Verwendung bei Untersuchungen von glykierten Proteinen in Körperflüssigkeitsproben.
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PCT/GB98/03586 -
United Kingdom Patentanmeldung 0021887.5 -
United States Patent 5935858 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Isolieren einer oder mehrerer Komponenten einer Probe. Die offenbarte Vorrichtung umfasst eine Reaktionskammer, mindestens eine Reagenskammer, die eine abgeschlossene, vorherbestimmte Menge von Reagens enthält, mindestens eine Abfallkammer, einen Eintrittskanal und einen Mechanismus, um die Reaktionskammer nacheinander in Flüssigkeitsverbindung mit jeder dieser anderen Komponenten zu bewegen. -
United States Patent 5573951 offenbart eine Blutkulturvorrichtung mit mehreren Kammern zum gleichzeitigen Durchführen von zwei Blutkulturtests an einer einzigen Blutprobe. Diese Offenbarung stellt eine integrierte Einheit mit einer rotierenden Bluteinlassventilbaugruppe zum gleichzeitigen Aufnehmen einer Blutprobe in zwei unabhängige Probengefäße bereit. Unabhängige Kulturkammern enthalten Wachstumsmedien, wobei eine Kulturkammer vorzugsweise ein aerobes Wachstumsmedium und eine andere Kulturkammer vorzugsweise ein anaerobes Wachstumsmedium enthält. Die Vorrichtung ist dazu konfiguriert, die Probengefäße und Kulturkammern von Schmutzstoffen der äußeren Umgebung zu isolieren. Durch Drehen der Bluteinlassventilbaugruppe wird Blut gleichzeitig aus einem Probengefäß in eine Kulturkammer und von dem anderen Probengefäß in die andere Kulturkammer freigegeben. - Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Verwendung bei der Flüssigkeitsuntersuchung bereitzustellen, die die Messung einer vorherbestimmten Menge einer zu untersuchenden Flüssigkeitsprobe erleichtert.
- Die vorliegende Erfindung stellt dementsprechend eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Flüssigkeitsuntersuchung bereit, die einen Probenbehälter für eine zu untersuchende Flüssigkeitsprobe umfasst, wobei der Behälter einen Einlasskanal und einen Auslasskanal aufweist, wobei die Vorrichtung eine Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone, die über den Einlasskanal mit dem Behälter in Flüssigkeitsverbindung steht und eine Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone, die über den Auslasskanal mit dem Behälter in Flüssigkeitsverbindung steht, umfasst, wobei die Vorrichtung eine erste Konfiguration hat, in der die jeweilige Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Behälter und der Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone und der Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone aufrecht erhalten wird und eine zweite Konfiguration, in der eine oder jede der Flüssigkeitsverbindungen unterbrochen ist. Die gemessene Menge der in dem Behälter vorhandenen Flüssigkeitsprobe kann von einer beliebigen in der Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone, der Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone oder den Verbindungsregionen dazwischen (einschließlich allfälliger Behälterüberlaufregionen) vorhandenen Flüssigkeitsprobe abgetrennt und dann an ein Flüssigkeitsuntersuchungsmittel zugeführt werden, beispielsweise die in
United Kingdom Patent 0021887.5 - Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht es einem Benutzer, eine vorherbestimmte Menge einer zu untersuchenden Flüssigkeitsprobe genau und bequem in den Behälter abzugeben. Die bekannte Menge der Flüssigkeitsprobe, die an den Behälter zugeführt wurde, kann dann gemäß bekannter Verfahren untersucht werden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone und dem Behälter mindestens teilweise durch Kapillarwirkung erreicht. In dieser Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird eine unbekannte oder ungefähre Menge der Flüssigkeitsprobe an die Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone zugeführt und Probenflüssigkeit wird dann mittels Kapillarwirkung, beispielsweise durch eine Kapillarröhre, an den Behälter übertragen.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Flüssigkeitsproben-Erkennungszone und dem Behälter mindestens teilweise durch Kapillarwirkung erreicht. Wenn daher Probenflüssigkeit an den Behälter übertragen wird und sich der Behälter füllt, wird Probenflüssigkeit durch Kapillarwirkung, beispielsweise mittels einer Kapillarröhre, aus dem Behälter in die Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone gesaugt.
- Vorzugsweise hat der Behälter eine Überlaufregion und die Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone steht mit der Überlaufregion des Behälters in Flüssigkeitsverbindung.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone durch ein Schauglas beobachtbar. Das Schauglas kann sich in der Vorrichtung befinden. Dadurch erhält der Bediener ein direktes und praktisches Mittel zum Erkennen der Anwesenheit von überschüssiger Probenflüssigkeit in der Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone, wobei die Anwesenheit solcher überschüssiger Probenflüssigkeit darauf hinweist, dass der Behälter voll ist.
- Vorzugsweise ist die Größe des Behälters der Vorrichtung so bemessen, dass er eine vorherbestimmte Menge der zu untersuchenden Probe aufnehmen kann.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann mit Antriebsmitteln zur Verwendung bei der automatischen Flüssigkeitsuntersuchung zusammen wirksam sein.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist für die Verwendung bei der Untersuchung von Flüssigkeitsproben bestimmt, insbesondere Körperflüssigkeitsproben, wie beispielsweise Blut und Urin.
- Vorzugsweise ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit Mitteln zum Untersuchen der Flüssigkeitsprobe zusammen wirksam, beispielsweise Mitteln, wie den in der gleichzeitig anhängigen United Kingdom Anmeldung 0021887.5 offenbarten.
- Dementsprechend bietet die Erfindung des Weiteren eine Einrichtung zur Flüssigkeitsuntersuchung, die eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Zusammenwirkung mit Mitteln zum Untersuchen der Flüssigkeitsprobe umfasst.
- Die Erfindung stellt des Weitern ein Verfahren zur Flüssigkeitsuntersuchung bereit, das folgende Schritte umfasst:
- a) Zuführen einer zu untersuchenden Flüssigkeit an die Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;
- b) Erkennen von Überschuss der zu untersuchenden Flüssigkeitsprobe in der Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone der Vorrichtung;
- c) optionales Zuführen der Flüssigkeitsprobe im Behälter an eine zum Untersuchen der Probe angepasste Vorrichtung; und
- d) Untersuchen der Flüssigkeitsprobe.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in Zusammenwirkung mit einer weiteren Vorrichtung zum Bewirken von Flüssigkeitsuntersuchung bereitgestellt, wobei die weitere Vorrichtung ein Karussell umfasst, das auf einer Nabe montiert ist, mit einer Untersuchungskomponenten-Trennungszone, wobei das Karussell um die Nabe drehbar ist, um mehrere Konfigurationen der weiteren Vorrichtung bereitzustellen, wobei das Karussell eine Vielzahl von Kammern hat, die in einer ersten Konfiguration der weiteren Vorrichtung nicht miteinander in Verbindung stehen und in einer zweiten Konfiguration der weiteren Vorrichtung eine erste Kammer durch die Trennungszone mit mindestens einer anderen Kammer in Verbindung steht. Die weitere Vorrichtung entspricht der gleichzeitig anhängigen
U. K. Anmeldung 0021887.5 - In dieser Ausführungsform kann die Nabe der weiteren Vorrichtung die Vorrichtung gemäß der Erfindung tragen. Beispielsweise kann die Vorrichtung der Erfindung einen auf der Nabe der weiteren Vorrichtung getragenen Deckel umfassen, wobei der Deckel das Karussell im Gebrauch der Vorrichtung abdeckt, wobei der Deckel einen Behälter mit einem Einlasskanal und einem Auslasskanal umfasst und des Weiteren eine Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone, die über den Einlasskanal mit dem Behälter in Flüssigkeitsverbindung steht und eine Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone, die über den Auslasskanal mit dem Behälter in Flüssigkeitsverbindung steht, umfasst.
- Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in Zusammenwirkung mit einer weiteren Vorrichtung gemäß der gleichzeitig anhängigen
UK Anmeldung 0021887.5 - Eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Verweis auf die Figuren beschrieben. Die beschriebene Ausführungsform entspricht der letzten der vorangehend hierin beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, mit geeigneter Anpassung könnte die Deckelregion der beschriebenen Ausführungsform, die ihrerseits der Erfindung in ihren breiteren Aspekten entspricht, zusammen mit anderen Arten von Flüssigkeitsuntersuchungsvorrichtung verwendet werden.
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in Zusammenwirkung mit einer Untersuchungskomponenten-Trennungsvorrichtung gemäßU. K. 0021887.5 1 demontiert. -
2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung von1 nach der Montage der Untersuchungskomponenten-Trennungsvorrichtung aber bevor eine zu untersuchende Blutprobe aufgenommen wird. -
3 zeigt die Vorrichtung von2 nach der Zufuhr des zu untersuchenden Bluts. -
4a zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, kurz nach der Zufuhr von Körperflüssigkeit daran. -
4b zeigt die Vorrichtung von4a eine kurze Zeit danach. -
4c zeigt die Vorrichtung von4b eine kurze Zeit später. -
4d zeigt die Vorrichtung von4c eine kurze Zeit später. - In
1 ist eine Vorrichtung1 gemäß der Erfindung in Zusammenwirkung mit einer Untersuchungskomponenten-Trennungsvorrichtung101 gemäß der gleichzeitig anhängigenUnited Kingdom Patentanmeldung 0021887.5 - Bevor die Vorrichtung
1 gemäß der Erfindung beschrieben wird, wird die Funktion der Untersuchungskomponenten-Trennungsvorrichtung101 nun kurz beschrieben. - Die Untersuchungskomponenten-Trennungsvorrichtung
101 umfasst ein Karussell102 , das drehbar auf einer Nabe103 montiert ist, die (wenn die Untersuchungskomponenten-Trennungsvorrichtung montiert ist) in einem komplementär geformten Gehäuse104 angeordnet ist. Das Karussell102 ist in eine Vielzahl von Kammern unterteilt. Es gibt 3 optische Kammern105 ,106 ,107 und 3 Reagenskammern108 ,109 ,110 . Die 6 Kammern sind radial um die Nabe103 angeordnet (wenn montiert) und sind in Paaren angeordnet, die einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Jedes Paar umfasst eine Reagenskammer und eine optische Kammer. Im Fall einer Untersuchung zum Bestimmen glykiertem und nicht glykiertem Hämoglobin enthielten die Reagenskammern108 ,109 ,110 : - a) einen Puffer und eine Amino-Phenylboronatagarose-(aPBA)Matrix;
- b) einen Spülpuffer; bzw.
- c) einen Eluierungspuffer.
- Jedes Kammerpaar kann über einen in der Nabe
103 angeordneten Kanal (nicht abgebildet) in Flüssigkeitsverbindung gebracht werden, wenn das Karussell102 um die Nabe103 gedreht wird. - Im Gebrauch ist die Vorrichtung
101 vertikal in einer Einrichtung montiert, die Antriebsmittel umfasst. Eine Probe, beispielsweise eine Blutprobe, wird über die Öffnung111 in die erste Reagenskammer108 geladen, wobei sich die Vorrichtung101 in einer ersten Konfiguration befindet, in der keine Flüssigkeitsverbindung zwischen der Reagenskammer108 und ihrer diametral gegenüberliegenden optischen Kammer107 besteht. Nachdem die Öffnung111 verschlossen wurde, wird die Vorrichtung101 um 120° hin- und hergedreht, um gründliches Vermischen sicherzustellen und in diesem Beispiel das Lysieren von roten Blutzellen zu erleichtern, wodurch das Hämoglobin freigesetzt wird. Die Vorrichtung101 wird 60–90 Sekunden stehen gelassen und in der Zeit bindet sich das in der Probe vorhandene glykierte Hämoglobin an die aPBA-Affinitätsmatrix. - Nach dem Mischen wird das Karussell
102 so festgehalten, dass die erste Reagenskammer108 über der ersten optischen Kammer107 angeordnet ist und die Nabe103 wird so gedreht, dass die Reagenskammer108 über eine Röhre (nicht abgebildet) in der Nabe103 , die eine Fritte enthält, mit der optischen Kammer107 in Verbindung steht. - Der Inhalt der Reagenskammer
108 sammelt sich in der optischen Kammer107 , die das in der ursprünglichen Probe vorhandene nicht glykierte Hämoglobin enthält. Die aPBA-Affinitätsmatrix sammelt sich in der Röhrenfritte (nicht abgebildet) in der Nabe103 . - Die Nabe
103 wird dann festgehalten und das Karussell102 wird um weitere 60° gedreht, so dass die zweite Reagenskammer109 in einer dritten Konfiguration der Vorrichtung101 mit der optischen Kammer105 in Flüssigkeitsverbindung gebracht wird. Das bietet eine Spülung für die Verwendung und Freisetzung nicht spezifisch gebundenen nicht glykierten Hämoglobins von der aPBA-Affinitätsmatrix, die an der Röhrenfritte (nicht abgebildet) der Nabe103 gebunden ist. - Beim Drehen des Karussells
102 um weitere 60° wird in einer vierten Konfiguration der Vorrichtung101 die dritte Reagenskammer110 , die die Eluierungslösung enthält, präsentiert. Der Eluierungspuffer entfernt das glykierte Hämoglobin aus der aPBA-Affinitätsmatrix und wird zur spektrophotometrischen Analyse in der optischen Kammer106 gesammelt. - Nun wird die Vorrichtung
1 gemäß der Erfindung, die in dieser Ausführungsform auf der Nabe103 der Vorrichtung101 montiert ist, betrachtet. Die Vorrichtung1 umfasst einen Deckel2 , der im Gebrauch der Vorrichtung1 in Zusammenwirkung mit der Vorrichtung101 das Karussell102 abdeckt. Die Vorrichtung1 umfasst eine Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone3 , die mittels einer Kapillarröhre4 in Flüssigkeitsverbindung (in1 nicht abgebildet) mit einem Behälter (in1 ebenfalls nicht abgebildet) steht. Die Vorrichtung1 umfasst des Weiteren ein Schauglas5 zum Beobachten des Inhalts einer Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone (in1 nicht abgebildet). -
2 zeigt die Vorrichtung1 auf der Nabe der Vorrichtung101 montiert, wenn die Vorrichtung101 zusammengebaut ist. Die zusammengebaute Anordnung ist vor dem Hinzufügen einer Blutprobe zur Probenaufnahmezone3 gezeigt. -
3 zeigt eine Blutprobe, die an die Probenaufnahmezone3 der Vorrichtung1 zugeführt wird. -
4a zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung1 , auf der Nabe103 einer Vorrichtung101 montiert, die bis auf die Nabe103 in4a ,4b ,4c von [sic]4d komplett nicht abgebildet ist. In4a ist eine Blutflüssigkeitsprobe in der Probenaufnahmezone3 kurz nach dem Zuführen daran gezeigt. Die Blutprobe wird durch Kapillarwirkung durch die Röhre4 in den Behälter6 gesaugt. -
4b zeigt die Vorrichtung von4a eine kurze Zeit später, wenn der Behälter6 komplett voll ist. Der Bediener kann dies in der Vorrichtung von4b jedoch noch nicht sehen, da der Behälter6 im Gebrauch der Vorrichtung verborgen ist. -
4c zeigt die Vorrichtung von4b eine kurze Zeit später. Überlauf vom Behälter6 wurde durch Kapillarwirkung durch die Röhre7 in eine Probenüberschuss-Erkennungszone8 gesaugt, die durch das Schauglas4 beobachtbar ist. In diesem Stadium kann der Bediener die Anwesenheit von Blutprobenüberschuss durch das Schauglas4 erkennen und weiß, dass der Behälter6 komplett voll ist. - In
4d wird allfälliger weiterer Blutprobenüberschuss, der durch Kapillarwirkung vom Überlauf des Behälters6 gesaugt wurde, in einem Überlaufgefäß9 aufgenommen. - Sobald der Bediener Flüssigkeitsprobenüberschuss in der Zone
8 erkannt hat und dadurch weiß, dass der Behälter6 voll ist, kann der Deckel2 dann gedreht werden, um die Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Behälter6 und den Kapillarröhren4 und7 zu unterbrechen. Die im Behälter6 verbleibende, genau bestimmte Menge der Flüssigkeitsprobe kann dann an eine Untersuchungskomponenten-Trennungsvorrichtung zugeführt werden, beispielsweise101 von1 an Öffnung111 davon. Dann kann ein Untersuchungsverfahren stattfinden.
Claims (12)
- Vorrichtung zur Verwendung bei der Flüssigkeitsuntersuchung, umfassend einen Probebehälter für eine zu untersuchende Flüssigkeitsprobe, wobei der Behälter (
6 ) einen Einlasskanal und einen Auslasskanal aufweist, wobei die Vorrichtung eine Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone (3 ), die über den Einlasskanal mit dem Behälter in Flüssigkeitsverbindung steht und eine Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone (8 ), die über den Auslasskanal mit dem Behälter in Flüssigkeitsverbindung steht, umfasst, wobei die Vorrichtung eine erste Konfiguration hat, in der die jeweilige Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Behälter und der Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone und der Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone aufrecht erhalten wird und eine zweite Konfiguration, in der eine oder jede der Flüssigkeitsverbindungen unterbrochen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone und dem Behälter mindestens teilweise durch Kapillarwirkung erreicht wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Flüssigkeitsproben-Erkennungszone und dem Behälter mindestens teilweise durch Kapillarwirkung erreicht wird.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Behälter eine Überlaufregion hat und die Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone in Flüssigkeitsverbindung mit der Überlaufregion des Behälters steht.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Drehbewegung zwischen der ersten und der zweiten Konfiguration die jeweilige Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Behälter und der Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone und der Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone unterbricht.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungzone durch ein Schauglas beobachtbar ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Größe des Behälters so bemessen ist, dass er eine vorherbestimmte Menge der zu untersuchenden Probe aufnehmen kann.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die für die Verwendung bei der automatischen Flüssigkeitsuntersuchung mit Antriebsmitteln zusammen wirksam ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für die Verwendung bei der Untersuchung von Körperflüssigkeitsproben, wie beispielsweise Blut oder Urin.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die mit Mitteln zur Untersuchung der Flüssigkeitsprobe zusammen wirksam ist.
- Einrichtung zur Flüssigkeitsuntersuchung, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Zusammenwirkung mit Mitteln zum Untersuchen der Flüssigkeitsprobe.
- Verfahren zur Flüssigkeitsuntersuchung, umfassend folgende Schritte: a) Zuführen einer zur untersuchenden Flüssigkeit an die Flüssigkeitsproben-Aufnahmezone einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10; b) Erkennen von Überschuss der zu untersuchenden Flüssigkeitsprobe in der Flüssigkeitsprobenüberschuss-Erkennungszone der Vorrichtung; c) optionales Zuführen der Flüssigkeitsprobe im Behälter an eine zum Untersuchen der Probe angepasste Vorrichtung; und d) Untersuchen der Probe.
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