DE69322122T2

DE69322122T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Abgabe einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE69322122T2
Application number: DE69322122T
Authority: DE
Inventors: Hidechika Yokohama-Shi Kanagawa-Ken Hayashi; Yukio Sagamihara-Shi Kanagawa-Ken Mitsuhisa
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2013-05-15
Also published as: EP0570238A1; US5357117A; JP3230277B2; JPH05317683A; EP0570238B1; DE69322122D1

Description

Hintergrund der Erfindung:

Gebiet der Erfindung:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Abgabe von Flüssigkeit und insbesondere ein Verfahren zum Nachweis, ob die Abgabe während der Flüssigkeitsabgabe aus einem Behälter zuverlässig durchgeführt wurde. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Überwachung der Flüssigkeitsabgabe.

Beschreibung des Standes der Technik:

In einer biochemischen Analyse, für die ein Immunoassay, wie ein heterogener Immunoassay, typisch ist, wird zum Beispiel zuerst eine Probe, zum Beispiel ein zu untersuchendes Serum, in einen Reaktionsbehälter, der eine feste Phase, die einen zur Immunreaktion erforderlichen Antikörper trägt, einen markierten Antikörper und dergleichen enthält, injiziert, um die Immunreaktion mit einem Antigen in der Probe auszulösen, so dass ein Immunreaktionskomplex auf der festen Phase gebildet wird. Anschließend wird ein als B(gebunden)/F(frei)-Reinigung bezeichneter Reinigungsvorgang durchgeführt, um einen markierten Antikörper, der nicht an der Bildung des Immunreaktionskomplexes beteiligt ist, zu entfernen, und schließlich wird die verbliebene Markierungsmenge gemessen.
Der als B/F-Reinigung bezeichnete Reinigungsvorgang umfasst die Flüssigkeitsabgabe aus dem Behälter und das Injizieren einer geeigneten Waschlösung, einer Reagenslösung oder dergleichen in den Behälter. Die Abgabe wird zum Beispiel unter Verwendung einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung, umfassend ein Rohr, das der Verwendung als Flüssigkeitsabgabeöffnung angepasst ist, sowie einen Durchgang, wobei ein Ende des Rohrs direkt oder indirekt mit einem Flüssigkeitssaugkraft-Generator, wie einem Unterdruck-Generator, derart verbunden ist, dass das Ende des Rohrs in die Flüssigkeit in dem Behälter eintaucht, durchgeführt. Folglich ist es für eine automatische Immunoassay-Vorrichtung oder dergleichen üblich, eine Waschlösungszufuhrvorrichtung und eine Flüssigkeitsabgabevorrichtung zwischen einer Probe/Reagens-Injektionsvorrichtung und der Messvorrichtung bereitzustellen.
Auch in einer allgemeinen chemischen Analyse, zum Beispiel in dem Fall, in dem derselbe Reaktionsbehälter mehrmals eingesetzt wird, wird der eingesetzte Behälter nach jeder Verwendung gereinigt. Dieser Reinigungsvorgang umfasst sowohl das Injizieren einer Waschlösung in den Behälter als auch die Waschlösungsabgabe aus dem Behälter. Für diese Assay-Vorrichtung ist es üblich, eine Waschlösungszufuhrvorrichtung und eine Flüssigkeitsabgabevorrichtung nach der Messvorrichtung bereitzustellen.
Anders als bei der vorstehend erwähnten Abgabe einer Flüssigkeit, wie einer Waschlösung, besteht manchmal der Bedarf, zum Beispiel auch in dem Fall, in dem für eine Messung die Reaktionslösung aus dem Reaktionsbehälter in eine Fließzelle überführt wird, eine Reaktionslösung aus dem Reaktionsbehälter abzusaugen.
Bei der B/F-Reinigung in der automatischen Immunoassay-Vorrichtung hat zum Beispiel eine unvollständige Flüssigkeitsabgabe aus einem Reaktionsbehälter eine signifikante Wirkung auf das Messergebnis und bringt auch die Gefahr mit sich, dass die Flüssigkeit in dem Reaktionsbehälter überfließt, wenn eine Waschlösung in den Reaktionsbehälter injiziert wird. Das Überfließen behindert die mechanische Bewegung, korrodiert den Aufbau und verursacht ein laufendes Ausströmen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass eine Bioprobe, wie ein Blutserum als Probe, ein Virus mit einer Infektiosität enthalten kann. Somit muss das Überfließen von Flüssigkeit aus dem Behälter so weit als möglich vermieden werden.
Darüber hinaus lässt zum Beispiel auch bei der Reinigung eines Reaktionsbehälters in einer automatischen Vorrichtung zur chemischen Analyse eine unvollständige Flüssigkeitsabgabe aus dem Reaktionsbehälter den Behälter mit der Flüssigkeit verschmutzt zurück, und manchmal wird der Behälter mit einer Restwaschlösung für die nächste Messung eingesetzt. Dies hat eine signifikante Wirkung auf das Analysenergebnis.
Die folgenden Fälle können als Ursache einer unvollständigen Flüssigkeitsabgabe aus dem Reaktionsbehälter angesehen werden. Das heißt, als erster Fall wird angenommen, dass ein Rohr, das einen Durchgang für einen Flüssigkeitsfluss einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung darstellt, gebogen oder zusammengepresst wird, und somit der Durchgang verschlossen ist. Als zweiter Fall wird angenommen, dass die Saugkraft eines Flüssigkeitssaugkraft- Generators zum Leiten der Flüssigkeit aus dem Reaktionsbehälter in den Abgabedurchgang infolge des Auftretens von beliebigen Problemen an dem Flüssigkeitssaugkraft-Generator verringert ist, so dass die Flüssigkeit nicht zu dem Durchgang geleitet wird. Und als dritter Fall wird angenommen, dass eine Öffnung, die an einem Ende eines Flüssigkeitsdurchgangs oder eines den Flüssigkeitsdurchgang darstellenden Rohrs, das in die Flüssigkeit eingeführt werden soll, gebildet wird, derart verstopft, dass der Durchgang weitgehend verschlossen wurde.
Damit die Flüssigkeitsabgabe gemäß dem Stand der Technik gut erfolgen kann, wird regelmäßig eine Inspektion der Flüssigkeitsabgabevorrichtung durchgeführt, um sie in einem zuverlässigen Zustand zu halten, und auch wenn sie in gutem Zustand ist, werden eine bestimmte Zeitspanne oder zu bestimmten wiederholten Malen eingesetzte Teile durch neue Teile ersetzt. Somit bewältigen diese Maßnahmen unerwartete Situationen. Diese Gegenmaßnahmen verhindern jedoch das plötzlich eintretende Verstopfen des Durchgangs oder dergleichen nicht wirksam. Daher ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Überwachung, ob die Abgabe während der Flüssigkeitsabgabe zuverlässig durchgeführt wurde, erwünscht.

Zusammenfassung der Erfindung:

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verfahrens zur Überwachung, ob in einem Immunoassay, einer chemischen Analyse oder dergleichen eine Waschflüssigkeitsabgabe aus einem Behälter zuverlässig durchgeführt wurde, und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Überwachung der Flüssigkeitsabgabe.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis eines solchen Prinzips durchgeführt, dass die Überwachung, ob die Flüssigkeitsabgabe zuverlässig durchgeführt wurde, mittels Messen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der Flüssigkeit, die an einer beliebigen Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs abgegeben wurde, und Vergleichen des so erzielten Messergebnisses mit einem Vergleichsmessergebnis, das erzielt werden kann, wenn die Flüssigkeitsabgabe zuverlässig durchgeführt wird, möglich ist. Dieses Prinzip wurde von den Erfindern der vorliegenden Patentanmeldung gefunden.
Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Überwachung der Abgabe von Waschflüssigkeit aus einem Reaktionsbehälter, der bei der Durchführung einer chemischen oder biochemischen Analyse eingesetzt wird, bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Messen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der Waschflüssigkeit in einem Durchgang (2), der zur Flüssigkeitsabgabe aus dem Reaktionsbehälter dient;
Vergleichen des dabei erzielten Messergebnisses mit einem Vergleichsmessergebnis, das nach zuverlässiger Durchführung der Waschflüssigkeitsabgabe erzielt wurde; und
Feststellen, ob die Waschflüssigkeitsabgabe zuverlässig durchgeführt wurde;
wobei das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit der Waschflüssigkeit lediglich an einem Punkt gemessen wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Überwachung der Abgabe von Waschflüssigkeit durch ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend:
einen Reaktionsbehälter zur Durchführung einer chemischen oder biochemischen Analyse und einen von dem Reaktionsbehälter ausgehenden Flüssigkeitsdurchgang (2) zur Bildung einer Abgabeöffnung für Waschflüssigkeit, die zur Reinigung des Reaktionsbehälters eingesetzt wird, wobei mindestens ein Ende des Flüssigkeitsdurchgangs direkt oder indirekt mit einer Flüssigkeitssaugkraft-Generatorvorrichtung (12) und ein weiteres Ende mit dem Reaktionsbehälter verbunden ist; und
eine Flüssigkeitsmessvorrichtung (70), die an dem Flüssigkeitsdurchgang zum Messen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der abgegebenen Waschflüssigkeit an einer bestimmten Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs vorgesehen ist; wobei die Flüssigkeitsmessvorrichtung so angeordnet ist, dass die Messungen lediglich an einem Punkt durchgeführt werden.
Da die Messung lediglich an einem Punkt durchgeführt wird, ist diese eine zu der in JP-A-6291818 (Kokai) offenbarten unterschiedliche Näherung. Hier wird ein optisches System offenbart, wodurch mehrere parallele Lichtstrahlen durch ein Saugrohr gebrochen werden können und dann durch eine Anordnung von Photosensoren, die longitudinal entlang des Rohres angeordnet sind, nachgewiesen werden können.
Die Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlicher. Wenn Verfahren/Vorrichtungen diskutiert werden, die nicht innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen, werden sie lediglich für Informationszwecke bereitgestellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung:

Fig. 1(a) und Fig. 1(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem die Abgabe zuverlässig durchgeführt wird, und im besonderen ist Fig. 1 (a) ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen einem integrierten Wert der Zeit (Vertikalachse) und der verstrichenen Zeit (Abszissenachse) zeigt, und Fig. 1(b) ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen einem Ausgangssignal (Vertikalachse) aus einer Flüssigkeitsmesseinheit und der verstrichenen Zeit (Abszissenachse) zeigt.
Fig. 2(a) und Fig. 2(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem die Abgabe etwas fehlerhaft ist, und im besonderen sind Fig. 2(a) und Fig. 2(b) Diagramme, welche den entsprechenden Inhalt wie in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) zeigen.
Fig. 3(a) und Fig. 3(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem die Abgabe fehlerhaft ist, und im besonderen sind Fig. 3(a) und Fig. 3(b) Dia gramme, welche den entsprechenden Inhalt wie in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) zeigen.
Fig. 4(a) und Fig. 4(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem die Abgabe fehlerhaft ist, und im besonderen sind Fig. 4(a) und Fig. 4(b) Diagramme, welche den entsprechenden Inhalt wie in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) zeigen.
Fig. 5(a) und Fig. 5(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem die Abgabe fehlerhaft ist, und im besonderen sind Fig. 5(a) und Fig. 5(b) Diagramme, welche den entsprechenden Inhalt wie in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) zeigen.
Fig. 6(a) und Fig. 6(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem die Abgabe fehlerhaft ist, und im besonderen sind Fig. 6(a) und Fig. 6(b) Diagramme, welche den entsprechenden Inhalt wie in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) zeigen.
Fig. 7(a) und Fig. 7(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem eine Abgabe fehlerhaft ist, und im besonderen sind Fig. 7(a) und Fig. 7(b) Diagramme, welche den entsprechenden Inhalt wie in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) zeigen.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau einer Bestimmungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 9 ist eine Schnittansicht des Aufbaus einer Messeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 veranschaulicht eine Überwachungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als Teil einer Reinigungsvorrichtung, die an einem Immunoassay beteiligt ist, aufgebaut und gemäß Beispiel 1 konstruiert ist.
Fig. 11 veranschaulicht eine Flüssigkeitsmesseinheit in einer Überwachungsvorrichtung, die gemäß Beispiel 1 konstruiert ist.
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Anordnung einer Flüssigkeitsmesseinheit und einer Bestimmungseinheit in einer Überwachungsvorrichtung, die gemäß Beispiel 1 konstruiert ist, zeigt.
Fig. 13 ist ein Diagramm, das das Ausgangssignal einer Flüssigkeitsmesseinheit (Diagramm in Teil (B) von Fig. 13 gezeigt) und das Ausgangssignal eines Integrators (Diagramm in Teil (A) von Fig. 13 gezeigt) in dem Fall graphisch darstellt, in dem ein Flüssigkeitsabgabevorgang gemäß Beispiel 2 aktuell überwacht wird, wobei die Abszissenachse die verstrichene Zeit angibt, einfache Pfeile die Zeitpunkte angeben, an denen eine B/F-Trenndüse sich senkt, und mit dem Symbol R markierte Pfeile die Zeitpunkte angeben, an denen eine B/F-Trenndüse sich hebt beziehungsweise der Integrator zurückgestellt wird. Gemäß dem Diagramm von Fig. 13 wird der Flüssigkeitsabgabevorgang siebenmal durchgeführt.
Fig. 14 ist ein Diagramm, das das Ausgangssignal einer Flüssigkeitsmesseinheit (Diagramm in Teil (a) von Fig. 14 gezeigt) in dem Fall, in dem der Flüssigkeitsabgabevorgang zuverlässig durchgeführt wird, und das Ausgangssignal der Flüssigkeitsmesseinheit (Diagramm in Teil (b) von Fig. 14 gezeigt) in dem Fall, in dem der Flüssigkeitsabgabevorgang fehlerhaft ist, graphisch darstellt, wobei die Abszissenachse die verstrichene Zeit angibt. Gemäß dem Diagramm von Fig. 14 wird es als 1 Satz behandelt, wenn der Flüssigkeitsabgabevorgang zehnmal durchgeführt wird, und 5 Ergebnissätze sind in den jeweiligen Fällen gezeigt. Der Startvorgang der jeweiligen Sätze ist mit einem Pfeil markiert.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:

Als Behälter zur Verwendung bei Verfahren für einen Assay, eine Messung, Analyse oder dergleichen, sind zum Beispiel ein Deckeltyp mit einer Öffnung auf der Oberseite, ein Dosentyp etc. bekannt. Beliebige dieser Behältertypen können in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Der Behälter vom Deckeltyp ermöglicht zum Beispiel durch seine Öffnung auf der Oberseite das mechanische Einbringen einer Sonde etc. für eine Flüssigkeitsabgabe in den Flüssigkeitsdurchgang. Wenn der Behälter vom Dosentyp eingesetzt wird, ermöglicht die Bildung einer Öffnung in der Nähe des Bodens die Verbindung eines geeigneten Rohrs als Flüssigkeitsdurchgang mit der gebildeten Öffnung. Bei dem letzten Behälter wird bevorzugt eine solche Anordnung bereitgestellt, dass die Öffnung geschlossen werden kann, während keine Abgabe erforderlich ist, um eine spontane Abgabe der Flüssigkeit in dem Behälter durch den Flüssigkeitsdurchgang zu verhindern. Auf diese Art und Weise wird die Anordnung des Durchgangs zur Flüssigkeitsabgabe sogar in beliebigen Behältertypen ermöglicht, und somit ist die Überwachung der Flüssigkeitsabgabe durch einen Durchgang möglich, indem eine wie nachstehend angegebene Messung durchgeführt wird.
Der Flüssigkeitsdurchgang dient dazu, die abgegebene Flüssigkeit an eine beliebige · Stelle, zum Beispiel ein Flüssigkeitsbecken für die abgegebene Flüssigkeit und eine Fließzelle für die Messung, zu leiten. In der Regel wird der rohrartig geformte Durchgang als Flüssigkeitsdurchgang eingesetzt, er ist jedoch nicht auf diesen Durchgangstyp beschränkt. Der Flüssigkeitsdurchgang kann so eingesetzt werden, dass das eine Ende direkt oder indirekt mit einem Flüssigkeitssaugkraft-Generator verbunden ist, und das andere Ende so angepasst ist, dass eine Flüssigkeitsabgabeöffnung gebildet wird. Der Flüssigkeitssaugkraft-Generator ist zum Beispiel eine Vakuumpumpe zur Erzeugung eines Unterdrucks. Wenn beispielweise das eine Ende des Flüssigkeitsdurchgangs direkt mit dem Flüssigkeitssaugkraft-Generator verbunden ist, ist es zum Beispiel der Fall, dass der Flüssigkeitssaugkraft-Generator eine peristaltische Pumpe und der Flüssigkeitsdurchgang ein Silikonrohr ist. Wenn beispielsweise das eine Ende des Flüssigkeitsdurchgangs indirekt mit dem Flüssigkeitssaugkraft-Generator verbunden ist, ist es zum Beispiel der Fall, dass eine Vakuumpumpe als der Flüssigkeitssaugkraft-Gene rator mit einer Flasche zum Auffangen der abgegebenen Flüssigkeit oder dergleichen verbunden ist (z. B. japanische Patentanmeldung Nr. Sho.62-227755), und der Flüssigkeitsdurchgang ist mit dieser Flasche oder dem Flüssigkeitsbecken verbunden.
Das andere Ende des Flüssigkeitsdurchgangs bildet eine Flüssigkeitsabgabeöffnung. Der Flüssigkeitsdurchgang kann in seiner Gesamtheit nicht nur aus einheitlichen Materialien und Formen, sondern auch aus wechselnd unterschiedlichen Materialarten und wechselnd unterschiedlichen Formen der Bestandteile konstruiert sein. Wenn beispielsweise lediglich die Flüssigkeitsabgabeöffnung aus einer Anordnung oder Bestandteilen konstruiert ist, die für eine Flüssigkeitsabgabe bevorzugt sind, kann die Abgabeöffnung aus locker angeordneten Filtern konstruiert sein, um zu verhindern, dass, zum Beispiel in einer heterogenen Immunoassay-Reaktion, ein Träger, der einen Antikörper oder dergleichen trägt, in den Flüssigkeitsdurchgang eindringt. Darüber hinaus kann zum Beispiel im Fall eines Behälters vom Deckeltyp lediglich dessen Einsatzteil aus einem metallischen Bestandteil oder dergleichen konstruiert sein, und die übrigen Teile können aus äußerst dehnbaren Kunststoff oder Gummibestandteilen konstruiert sein, da der Flüssigkeitsdurchgang durch einen mechanischen Vorgang während des Flüssigkeitsabgabevorgangs eingebracht wird.
Das Vorhandensein oder die Abwesenheit der abgegebenen Flüssigkeit an einer beliebigen Stelle kann zum Beispiel durch Verwendung elektrischer Eigenschaften, wie einer elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit, oder optischer Eigenschaften, wie einer Extinktion der Flüssigkeit, gemessen werden. Im Fall der Verwendung elektrischer Leitfähigkeit ist es zum Beispiel möglich, das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Flüssigkeit derart zu bestimmen, dass 2 Elektroden in einem Abstand von mehreren Millimetern voneinander angebracht werden, eine AC-Spannung oder eine DC-Spannung zwischen diesen Elektroden angelegt wird, und die Änderung der durch die Elektroden fließenden Strommenge gemessen wird. Darüber hinaus ist es im Fall der Verwendung optischer Eigenschaften möglich, das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Flüssigkeit derart zu bestimmen, dass eine beliebige Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs mit einer optischen Durchsichtigkeit oder Halbdurchsichtigkeit gebildet wird, eine Lichtquelle und ein Photodetektorelement jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Durchgangs derart angebracht sind, dass sie sich durch den Flüssigkeitsdurchgang hindurch gegenüberstehen, und die Änderung des Brechungsindexes oder des Durchlässigkeitsfaktors des Lichts gemessen wird. Im besonderen ist es in dem Fall, in dem die abgegebene Flüssigkeit eine Photoabsorptionssubstanz und/oder -emissionssubstanz enthält, möglich, die Substanzen optisch zu messen. Im Fall der optischen Messung ändert sich der Brechungsindex sogar, wenn infolge der Flüssigkeit keine Absorption auftritt, und die Lichtquelle und das Photodetektorelement derart angebracht sind, dass der Mittelpunkt der optischen Achse, welche die Lichtquelle und das Photodetektorelement verbindet, eine Exzentrizität bezüglich eines Mittelpunkts des Flüssigkeitsdurchgangs aufweist. Somit ist es möglich, den Unterschied eines Messergebnisses zwischen dem Fall, in dem die Flüssigkeit auf der optischen Achse vorhanden ist, und dem Fall, in dem keine Flüssigkeit auf der optischen Achse vorhanden ist, zu erhöhen. Die Verwendung dieses Aufbaus im Fall einer optischen Messung gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere bevorzugt.
Wie aus der vorstehend erwähnten Beschreibung gemäß der vorliegenden Erfindung ersichtlich ist, ist es möglich, das Messergebnis hinsichtlich des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der abgegebenen Flüssigkeit an einer beliebigen Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs in Form der Ausgangssignale aus den Elektroden oder den optischen Elementen, die für die Messung eingesetzt werden, zu behandeln.
Die Messung hinsichtlich des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der abgegebenen Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsdurchgang erfolgt an einer beliebigen Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs. Für diese Stelle ist eine Bestimmung auf solche Art und Weise ausreichend, dass das Messergebnis einen Unterschied zwischen der Durchführung einer zuverlässigen Flüssigkeitsabgabe und keiner Durchführung aufweisen kann. Im allgemeinen kann die beliebige Stelle bevorzugt so angepasst werden, dass sie in einem solchen Bereich liegt, dass die elektrischen Eigenschaften und die optischen Eigenschaften der Flüssigkeit gemessen werden können, und an einer Stelle liegt, die von einer Öffnung zum Einbringen der Flüssigkeit, die an den Durchgang abgegeben werden soll, nicht so weit entfernt ist. Im besonderen wird die beliebige Stelle bevorzugt auf solche Art und Weise angebracht, dass die Zeit, die bis zum Eintreffen der abgegebenen Flüssigkeit aus der Öffnung an der beliebigen Stelle erforderlich ist, kleiner als die Zeit ist, die für den Flüssigkeitsabgabevorgang erforderlich ist. In dem Fall, in dem eine Flüssigkeitsabgabe-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer automatischen Immunoassay-Vorrichtung oder dergleichen eingesetzt wird, und der kontinuierliche Flüssigkeitsabgabevorgang durchgeführt wird, wird die beliebige Stelle bevorzugt in der Nähe der Flüssigkeitsabgabeöffnung derart angebracht, dass ein Überwachungsvorgang innerhalb der für eine Flüssigkeitabgabe erforderlichen Zeit beendet werden kann.
Die beliebige Stelle kann, falls erforderlich, zur Messung des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der abgegebenen Flüssigkeit in einer Anordnung konstruiert sein, die sich von anderen Teilen unterscheidet. In dem Fall, in dem eine Messung oder ein Nachweis unter Verwendung optischer Eigenschaften durchgeführt wird, kann die beliebige Stelle zum Beispiel derart angeordnet sein, dass lediglich sie mit einem optisch durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Bestandteil und auch mit einer Quadratpol-artigen Anordnung konstruiert ist, um das Licht aus der Lichtquelle effizient zu nutzen, wenn der Abgabedurchgang aus einem metallischen Bestandteil oder einem optisch nicht-durchsichtigen Bestandteil konstruiert ist. Darüber hinaus kann sie derart angeordnet sein, dass lediglich die optische Stelle verlängert ist, damit sie so gut wie möglich von Blasen unterscheidbar ist, und im Gegensatz dazu dicker ist, um Elektroden oder dergleichen darauf anzubringen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt die Messung des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der abgegebenen Flüssigkeit an einer beliebigen Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs, nachdem seit dem Beginn der Abgabe der Flüssigkeit eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Es wird angenommen, dass das Auftreten von Verstopfen des Flüssigkeitsdurchgangs nach der Hälfte des Vorgangs den Flüssigkeitsfluss an einer beliebigen Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs beendet. Daher kann dann bestimmt werden, dass der Flüssigkeitsabgabevorgang fehlerhaft ist, wenn das Vorhandensein der Flüssigkeit nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, nämlich nach Ablauf der Zeit, von der man annimmt, dass sie für die Beendigung des Flüssigkeitsabgabevorgangs erforderlich ist, nachgewiesen wird. Gemäß dieser Messung kann jedoch abgeschätzt werden, dass das Auftreten von Verstopfen des Flüssigkeitsdurchgangs in einer Anfangsstufe des Abgabevorgangs verhindert, dass die abgegebene Flüssigkeit an der beliebigen Stelle ankommt, und folglich das Vorhandensein der Flüssigkeit nicht nachgewiesen wird. Folglich erfolgt die Messung des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der abgegebenen Flüssigkeit an der beliebigen Stelle bevorzugt mindestens zweimal, nämlich, wenn die abgegebene Flüssigkeit die beliebige Stelle passiert und nach dem Passieren der Stelle. Gemäß dieser Messung besteht kein Bedarf insbesondere einen Vergleichsvorgang bereitzustellen, da ein Messergebnis, das erzielt werden soll, wenn die Abgabe normal erfolgte, selbstverständlich erwartet wird.
Als Messverfahren in einem Vorgang wird veranschaulicht, dass die Messung die Zeitspanne durchgeführt wird, die erforderlich ist, bis eine kontinuierliche Messung der Abwesenheit der Flüssigkeit erzielt wird, nachdem seit dem Beginn des Flüssigkeitsabgabevorgangs das Vorhandensein der Flüssigkeit zuerst an einer beliebigen Stelle nachgewiesen wird. Wenn kein Messwert erzielt wird, nimmt man an, dass in einer ersten Stufe der Abgabe der Flüssigkeitsdurchgang verstopft. Wenn der erhaltene Messwert größer als der Normalwert ist, nimmt man an, dass in mittleren oder späteren Stufen der Abgabe der Flüssigkeitsdurchgang oder ein Teil des Flüssigkeitsdurchgangs verstopft.
Bei mehrfacher Durchführung einer Messung des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit einer an der beliebigen Stelle abgegebenen Flüssigkeit ist es möglich, ein zweidimensionales Ergebnis zu erzielen, das ein Verhältnis darstellt, das durch eine Abszissenachse, die die verstrichene Zeit seit Beginn der Abgabe bedeutet, und eine Vertikalachse, die die Ausgangssignale der Elektroden oder der optischen Elemente bedeutet, die an der Messung des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit einer abgegebenen Flüssigkeit beteiligt sind, gezeigt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt ein solches Verfahren bereitgestellt werden, dass die an dem Messergebnis beteiligten Ausgangssignale derart arithmetisch bearbeitet werden, dass das Messergebnis in Form eines zweidimensionalen Ergebnisses erzielt werden kann, und das erzielte Ergebnis mit einem entsprechenden Ergebnis, das erzielt wird, wenn der Flüssigkeitsabgabevorgang normal beendet wird, verglichen wird.
Übrigens wird das Messergebnis hinsichtlich des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit einer Flüssigkeit aus den bei der Messung eingesetzten Elektroden oder optischen Elementen in Form eines analogen Signals ausgegeben. Daher kommt es vor, dass ein Fleck oder Tropfen, der an den Elektroden oder optischen Elementen haftet, eine Signalintensität erzeugt, die sich unabhängig von dem Vorhandensein bzw. der Abwesenheit einer Flüssigkeit kontinuierlich ändert. Zur Entfernung der Wirkung dieses Rauschens wird das Ausgangssignal aus den Elektroden oder optischen Elementen mit einem vorbestimmten Wert oder Grenzwert verglichen, und es wird bevorzugt angenommen, dass die Flüssigkeit lediglich vorhanden ist, wenn das Ausgangssignal den Grenzwert überschreitet. Nachstehend wird das mit dem Grenzwert verglichene Ausgangssignal als digitales Ausgangssignal bezeichnet. Die Darstellung eines Verhältnisses zwischen der Zeit und dem Vorhandensein/der Abwesenheit durch dieses digitale Signal erleichtert einen Vergleich deutlich und ist bevorzugt.
In dem Fall, in dem eine Messung gemäß der vorliegenden Erfindung mehrfach durchgeführt wird, wird bevorzugt ein integrierter Wert der Zeit gemessen, während der das Vorhandenseins bzw. die Abwesenheit einer Flüssigkeit an einer beliebigen Stelle gemessen wird. Insbesondere wird als Beispiel der integrierte Wert der Zeit gemessen, während Flüssigkeit vorhanden ist, bis die vorbestimmte Zeit vorbei ist, seit der das Vorhandensein einer Flüssigkeit nach Beginn der Abgabe zuerst nachgewiesen worden ist. In dem Fall, in dem befürchtet wird, dass die Abwesenheit einer Flüssigkeit diskontinuierlich gemessen wird, wie in dem Fall, in dem Blasen die beliebige Stelle passieren, ist es zum Beispiel ausreichend, das Messergebnis, das das diskontinuierliche Vorhandensein der Flüssigkeit anzeigt, durch ein Ergebnis, das das Vorhandensein der Flüssigkeit anzeigt, zu ersetzen oder einen Grenzwert aufzustellen, um das Messergebnis zu löschen.
Um auf der Basis des vorstehend erwähnten Messergebnisses oder des Ausgangssignals, welches das Messergebnis darstellt, zu bestimmen, ob der Flüssigkeitsabgabevorgang entsprechend durchgeführt wurde, ist es im wesentlichen ausreichend, das erzielte Messergebnis mit einem Vergleichsmessergebnis oder dem entsprechenden Ausgangssignal zu vergleichen, das erzielt werden sollte, wenn die Abgabe entsprechend durchgeführt wurde. Es ist insbesondere bevorzugt, dass das Vergleichsmessergebnis durch eine Durchführung erzielt wurde, die eine Flüssigkeit betrifft, die dieselben oder ähnliche Eigenschaften wie die abzugebende Flüssigkeit aufweist.
Um schließlich zu bestimmen, ob der Flüssigkeitsabgabevorgang entsprechend durchgeführt wurde, ist es ausreichend, dass nach Beendigung des vorstehend erwähnten Vergleichsvorgangs die Bestimmung zum Beispiel auf solche Art und Weise durchgeführt wird, dass der Vorgang als unvollständig oder fehlerhaft festgestellt wird, wenn der Unterschied zwischen den zwei Ergebnissen einen vorbestimmten Wert überschreitet. Es ist möglich, diese Bestimmung mittels der kombinierten Verwendung eines Computers und einer elektronischen Schaltung leicht durchzuführen. Im besonderen ist es im Fall des Vergleichs der zweidimensionalen Messergebnisse möglich, diese Bestimmungsart mittels eines Computers unter Verwendung eines neuronalen Netzes durchzuführen, und es ist auch möglich, die Bestimmung durch einen Operator selbst durchzuführen. Die Verwendung eines Computers etc. ist bevorzugt, da sie eine leichte Durchführung ermöglicht, indem ein Bezug eines Messergebnisses zu der Zeit unter Verwendung seiner internen Uhr bereitgestellt wird. Darüber hinaus kann die Anzeige eines Bestimmungsergebnisses bevorzugt so angepasst werden, dass zum Beispiel das zweidimensionale Messergebnis auf einem Bildschirm als solches angezeigt wird, oder, wenn ein Problem bei der Abgabe auftritt, kann sie bevorzugt so angepasst werden, dass ein solches Anzeigeschema eingesetzt wird, dass der Operator über das Auftreten des Problems durch einen Summer oder dergleichen informiert wird.
Das Verfahren zur Überwachung und die Überwachungsvorrichtung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Fig. 1(a) und Fig. 1(b) zeigen Messergebnisse auf zweidimensionaler Basis in dem Fall, in dem die Abgabe zufriedenstellend durchgeführt wird, und im besonderen ist Fig. 1(a) ein Diagramm, in dem die Vertikalachse einen integrierten Wert der Zeit zeigt, und die Abszissenachse die seit dem Beginn des Flüssigkeitsabgabevorgangs verstrichene Zeit zeigt. Wie aus Fig. 1(a) ersichtlich ist, nimmt der integrierte Wert nach dem Beginn des Flüssigkeitsabgabevorgangs zu, flacht nach einer bestimmten Zeitspanne ab, wobei er nahezu flach wird und nimmt lediglich in kleinen Schritten langsam zu (siehe Fig. 1(a)). Fig. 1(b) ist ein Diagramm, in dem die Vertikalachse ein Ausgangssignal (nicht digital) aus einer Flüssigkeitsmesseinheit zeigt, und die Abszissenachse die seit dem Beginn des Flüssigkeitsabgabevorgangs verstrichene Zeit zeigt. Wie aus Fig. 1(b) ersichtlich ist, wird die Flüssigkeit in einer späteren Stufe des Vorgangs lediglich diskontinuierlich gemessen, während die Flüssigkeit in der Anfangsstufe des Vorgangs kontinuierlich gemessen wird. Es wird angenommen, dass das Ergebnis der diskontinuierlichen Messung durch die Tatsache erzeugt wird, dass Blasen oder dergleichen die beliebige Stelle passieren.
Fig. 2(a) und Fig. 2(b) bis Fig. 7(a) und (b) zeigen Messergebnisse in Fällen, in denen die Abgabe fehlerhaft ist. Fig. 2 zeigt eine Situation, in der die Abgabe nicht zufriedenstellend ist, jedoch nicht vollständig versagte. Die Fig. 3 bis 7 zeigen schlechtere Situationen. Diese in den Fig. 3 bis 7 gezeigten Störungen können entstehen, indem der Verschluss des Flüssigkeitsdurchgangs, zum Beispiel durch Verstopfen, künstlich erzeugt wird, und der Flüssigkeitssaugkraft-Generator und dergleichen gestört werden. Im besonderen sind Fig. 2(a) und Fig. 2(b) Diagramme, die den entsprechenden Inhalt wie in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) sowie in Fig. 3(a) und 3(b) bis Fig. 7(a) und (b) zeigen.
Die Fig. 2 zeigt das als Übergangszustand bezeichnete Signal, das keine gute Abgabe mehr bedeutet, jedoch noch nicht als schlechte Abgabe bezeichnet werden kann. Es stellt eine Warnung bereit, dass das Auftreten von Problemen beginnt. Die Abgabedüse kann zum Beispiel beginnen, zu verstopfen, oder der durch die Vakuumpumpe bereitgestellte Unterdruck kann abnehmen.
Die Unterschiede zwischen Fig. 1 und 2 können leichter erkannt werden, wenn sie übereinandergelegt werden. Somit ist in Fig. 2 die Zeit vom Beginn der Abgabe bis zum ersten Nachweis der Flüssigkeit im Nachweisbereich größer als in Fig. 1.
Ferner steigt das Signal in Fig. 2 auf eine größere Höhe als in Fig. 1.
Die Unterschiede zwischen Fig. 1 und den Fig. 3 bis 7 sind noch auffälliger.
Durch den Vergleich von Fig. 2(a) und Fig. 2(b) mit Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) ist ersichtlich, dass Unterschiede in Punkten, wie dem integrierten Wert zum Zeitpunkt der Sättigung, der zur Sättigung erforderlichen Zeit und der Dauer eines Signals, das das Vorhandensein der Flüssigkeit anzeigt, festgestellt werden, wobei alle Größen Werte annehmen, die größer sind als die in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b). Auf diese Art und Weise ist die Identifizierung einer Störung des Vorgangs durch den Vergleich mit Fig. 1(a) und 1(b) möglich.
Durch den Vergleich von Fig. 3(a) und Fig. 3(b) mit Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) ist ersichtlich, dass derartige Unterschiede in Punkten festgestellt werden, dass das Diagramm von Fig. 3(a) keine Sättigung innerhalb einer vorbestimmten Zeit zeigt, und dass die Dauer eines Signals, das das Vorhandensein der Flüssigkeit anzeigt, nicht länger als die in Fig. 1(b) ist. Somit ist die Identifizierung einer Störung des Vorgangs durch den Vergleich mit Fig. 1(a) und 1(b) möglich.
Durch den Vergleich von Fig. 4(a) und Fig. 4(b) mit Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) ist ersichtlich, dass derartige Unterschiede in Punkten festgestellt werden, dass das Diagramm von Fig. 4(a) keine Sättigung innerhalb einer vorbestimmten Zeit zeigt, und dass die Dauer eines Signals, das das Vorhandensein der Flüssigkeit anzeigt, nicht länger als die in Fig. 1(b) ist. Somit ist die Identifizierung einer Störung des Vorgangs durch den Vergleich mit Fig. 1(a) und 1(b) möglich.
Durch den Vergleich von Fig. 5(a) und Fig. 5(b) mit Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) ist ersichtlich, dass derartige Unterschiede in Punkten festgestellt werden, dass das Diagramm von Fig. 5(a) eine Zunahme am Anfangspunkt der Abgabe und keine Sättigung inner halb einer vorbestimmten Zeit zeigt, und dass Fig. 5(b) die Messung eines Signals, das das Vorhandensein der Flüssigkeit von Anfang an anzeigt, jedoch keine Messung eines Signals zeigt, das die Abwesenheit der Flüssigkeit anzeigt. Somit ist die Identifizierung einer Störung des Vorgangs durch den Vergleich mit Fig. 1(a) und 1(b) möglich. Die Messung des Vorhandenseins der Flüssigkeit von Anfang an in Fig. 5(b) kann derart interpretiert werden, dass die Flüssigkeit, die in dem vorangehenden Vorgang abgegeben werden sollte, an einer beliebigen Stelle zurückblieb.
Durch den Vergleich von Fig. 6(a) und Fig. 6(b) mit Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) ist ersichtlich, dass derartige Unterschiede in Punkten festgestellt werden, dass die Diagramme von Fig. 6(a) und Fig. 6(b) kein Auftreten beliebiger Werte beziehungsweise Signale zeigen, das heißt, das Vorhandensein der Flüssigkeit wird nicht gemessen. Somit ist die Identifizierung einer Störung des Vorgangs durch den Vergleich mit Fig. 1(a) und 1(b) möglich. Die Diagramme von Fig. 6(a) und Fig. 6(b) zeigen kein Auftreten von beliebigen Werten und Signalen, die derart interpretiert werden können, dass eine Öffnung für die Flüssigkeitsabgabe von Anfang an vollständig verstopft ist, oder die Öffnung mit der Flüssigkeit in dem Behälter nicht in Kontakt ist.
Durch den Vergleich von Fig. 7(a) und Fig. 7(b) mit Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b) ist ersichtlich, dass Unterschiede in Punkten, wie dem integrierten Wert zum Zeitpunkt der Sättigung, der zur Sättigung erforderlichen Zeit und der Dauer eines Signals, das das Vorhandensein der Flüssigkeit anzeigt, festgestellt werden, wobei alle Größen Werte annehmen, die kleiner sind als die in Fig. 1(a) beziehungsweise Fig. 1(b).
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau einer Bestimmungseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 8 wird eine Flüssigkeitsmesseinheit 70, die an einem Flüssigkeitsdurchgang bereitgestellt wird, zum Messen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit einer an einer beliebigen Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs abgegebenen Flüssigkeit und zur Ausgabe eines mit dem Messergebnis korrelierten Signals angepasst. Die Bestimmungseinheit 80 wird zum Speichern eines Vergleichsausgangssignals aus der Flüssigkeitsmesseinheit 70, das erzielt werden soll, wenn die Flüssigkeitsabgabe zuverlässig oder zufriedenstellend durchgeführt wird, und zu dessen Vergleich mit einem Ausgangssignal aus der Flüssigkeitsmesseinheit 70, das während eines Flüssigkeitsabgabevorgangs durch eine Überwachungsvorrichtung erzielt wird, angepasst, wodurch bestimmt wird, ob der Flüssigkeitsabgabevorgang zuverlässig oder zufriedenstellend durchgeführt wird. Das aus der Flüssigkeitsmesseinheit ausgegebene Signal wird mit einem Messergebnis korreliert, und beliebige Signale, die zum Beispiel erzeugt werden, wenn die Flüssigkeit entweder vorhanden oder abwesend ist, sind verwendbar.
In Fig. 8 umfasst die Bestimmungseinheit 80 einen Konverter 81 zum Digitalisieren eines Ausgangssignals (Messwert) aus der Flüssigkeitsmesseinheit 70, einen Integrator 82 zum Integrieren des digitalisierten Signals aus dem Konverter 81 und einem Komparator 83 zum Vergleichen eines integrierten Werts (Nachweismuster) aus dem Integrator mit einem Vergleichswert, der mittels ähnlichem Bearbeiten eines Ausgangssignals gebildet wird, das aus der Flüssigkeitsmesseinheit erzeugt wird, wenn die Flüssigkeitsabgabe zufriedenstellend durchgeführt wird, und zum Bestimmen auf der Basis eines Vergleichsergebnisses, ob der Flüssigkeitsabgabevorgang zufriedenstellend durchgeführt wird. Die Bestimmungseinheit 80 wird mit einem Speicher (nicht veranschaulicht) zum Speichern des aus der Flüssigkeitsmesseinheit erzeugten Ausgangssignals, wenn die Flüssigkeitsabgabe zufriedenstellend durchgeführt wird, bereitgestellt.
Fig. 9 zeigt einen Abschnitt einer Messeinheit zum Messen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit einer Flüssigkeit an einer beliebigen Stelle eines Flüssigkeitsdurchgangs, der aus einem durchsichtigen oder halbdurchsichtigen Rohr besteht, wobei optische Eigenschaften der Flüssigkeit verwendet werden. Ein Abschnitt des Flüssigkeitsdurchgangs 2 wird durch den Kreis im Mittelpunkt gezeigt. Eine Infrarotlicht aussendende Diode 3 als Lichtquelle und ein Phototransistor 1 als lichtempfindliches Element werden an gegenüberliegenden Seiten des Flüssigkeitsdurchgangs derart angebracht, dass sie sich durch den Flüssigkeitsdurchgang hindurch gegenüberstehen. Gemäß dem Aufbau der in Fig. 9 gezeigten Messeinheit werden die Infrarotlicht aussendende Diode 3 und der Phototransistor 1 derart angebracht, dass der Mittelpunkt der optischen Achse, welche die Elemente verbindet, hinsichtlich des Mittelpunkts des Flüssigkeitsdurchgangs exzentrisch angeordnet, das heißt bezüglich der Achse des Rohrs verschoben ist, obwohl er noch durch das Innere des Rohrs führt.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die als B/F-Reinigungsvorrichtung für eine Immunoassay-Vorrichtung hergestellt wird, ausführlicher beschrieben, und Ergebnisse einer Abgabe unter Verwendung der Flüssigkeitsabgabevorrichtung werden beschrieben.

Beispiel 1 Als B/F-Reinigungsvorrichtung für eine Immunoassay-Vorrichtung konstruierte Flüssigkeitsabgabevorrichtung

Fig. 10 veranschaulicht eine gemäß Beispiel 1 konstruierte Vorrichtung zur Überwachung der Flüssigkeitsabgabe gemäß der vorliegenden Erfindung, die als Teil einer B/F- Reinigungsvorrichtung, die an einer Vorrichtung für einen heterogenen Immunoassay beteiligt ist, konstruiert ist. Für die B/F-Reinigungsvorrichtung für die Vorrichtung für einen heterogenen Immunoassay ist es erforderlich, eine Flüssigkeit in einem Behälter abzugeben oder zu entleeren und den Behälter und die feste Phase zu waschen. Folglich besteht ein Durch gang zur Zufuhr einer Waschlösung aus der Anordnung eines Kunststoffrohres, an dessen Außenseite ein ähnliches Rohr befestigt ist, wobei eine B/F-Reinigungsvorrichtung gebildet wird, die aus einem doppelten Rohr in Form eines Innen- und Außenrohrs besteht. Der Zwischenraum, der durch die Innenseite des Außenrohrs und die Außenseite des Innenrohrs definiert ist, bildet einen Flüssigkeitsdurchgang gemäß der vorliegenden Erfindung, und die Innenseite des Innenrohrs dient als Durchgang für die Zufuhr der Waschlösung.
Der Durchgang für die Zufuhr der Waschlösung ist mit einem Flüssigkeitsbecken, das mit der Waschlösung gefüllt ist, verbunden, wobei die Waschlösung mittels einer Pumpe aus dem Flüssigkeitsbecken entfernt wird (nicht veranschaulicht). Der durch die Innenseite des Außenrohrs und die Außenseite des Innenrohrs definierte Zwischenraum, der den Flüssigkeitsdurchgang gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, wird schließlich über ein Auffanggefäß 14 für die abgegebene Flüssigkeit mit einem Vakuumrohr 13 verbunden, wobei das Gefäß bei einer Atmosphäre von -0,5 atm gehalten wird. Das Auffanggefäß 14 wird eingesetzt, um zu verhindern, dass die abgegebene Flüssigkeit das Vakuumrohr 13 erreicht, und ist zum Zweck des Flüssigkeitsablaufs durch ein Ventil 8 mit einem Ablaufrohr 7 verbunden. Das Innenrohr und das Auffanggefäß sind durch ein biegsames, halbdurchsichtiges TEFLON-Rohr mit einem Innendurchmesser von 1,6 mm miteinander verbunden, und in der Mitte befindet sich eine Flüssigkeitsmesseinheit 10 als Teil der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Rohr 13 ist über ein Ventil 9, das den Druck in dem Flüssigkeitsdurchgang und dem Auffanggefäß über eine Belüftung 11 an die Atmosphäre abgeben kann, mit einer Vakuumpumpe 12 verbunden. Als Flüssigkeitsmesseinheit ist die in Fig. 9 gezeigte verwendbar. Diese Flüssigkeitsmesseinheit ist mit einer Bestimmungseinheit (nicht veranschaulicht) oder dergleichen elektrisch verbunden.
Der Träger für den heterogenen Immunoassay wird aus einem mit einem Durchmesser im Bereich von 1,3 mm bis 1,5 mm ausgewählt. Dieser Träger gelangt in einen Behälter, dessen Innendurchmesser 10 mm und dessen Kapazität 1 ml betragen. Folglich wird das Außenrohr der B/F-Reinigungsvorrichtung als oberer Teil des Flüssigkeitsdurchgangs mit einem Außendurchmesser von 6 mm und einem Innendurchmesser von 2,4 mm vorgegeben, während das Innenrohr mit einem Außendurchmesser von 1,4 mm vorgegeben wird, so dass der Flüssigkeitsdurchgang, der durch die Innenseite des Außenrohrs und die Außenseite des Innenrohrs definiert ist, ein Passieren des Trägers verhindert. Die B/F-Reinigungsvorrichtung wird auf einem Gestell (nicht veranschaulicht) befestigt, das vertikal auf und ab bewegt werden kann. Beim Betrieb wird das Gestell auf solche Art und Weise auf und ab bewegt, dass sich eine Abgabeöffnung an der Kante nach unten zum Boden des Behälters bewegt, so dass etwa 700 ul Flüssigkeit in dem Behälter abgegeben werden können.
Fig. 11 veranschaulicht eine ähnliche Flüssigkeitsmesseinheit wie die in Fig. 9 gezeigte, in der eine Infrarotlicht aussendende Diode 3 (TLN101A, von Toshiba) als Lichtquelle und ein Phototransistor 1 (TPS601A, von Toshiba) als lichtempfindliches Element an gegenüberliegenden Seiten eines Teflonrohrs mit einem Außendurchmesser von 2,1 mm und einem Innendurchmesser von 1,5 mm einander gegenüber in der Querschnittsrichtung des Flüssigkeitsdurchgangs derart angebracht sind, dass sie sich durch den Flüssigkeitsdurchgang hindurch, jedoch außerhalb dessen Achse gegenüberstehen. Zwischen den Elementen wird eine Spaltanordnung (Abmessungen 0,5 · 4 mm) als Öffnung bereitgestellt, die so angepasst ist, dass der Durchtritt eines Strahls der Lichtquelle ermöglicht wird, wobei die Öffnung den Kunststoffbestandteil durchdringt. Gemäß der Anordnung der in Fig. 11 gezeigten Messeinheit sind die Infrarotlicht aussendende Diode 3 und der Phototransistor 1 derart angebracht, dass der Mittelpunkt der optischen Achse, welche die Elemente verbindet, eine Exzentrizität bezüglich des Mittelpunkts des Querschnitts des Flüssigkeitsdurchgangs aufweist. Der exzentrische Abstand zwischen diesen Mittelpunkten beträgt 0,65 mm. Die Verwendung des Spalts ermöglicht eine Erhöhung der Lichtausrichtung, so dass es den Phototransistor 1 erreichen kann. Darüber hinaus ermöglicht die Anordnung der Messeinheit, in welcher der Mittelpunkt der optischen Achse, welche beide Elemente verbindet, eine Exzentrizität bezüglich des Mittelpunkts des Querschnitts des Flüssigkeitsdurchgangs aufweist, sogar wenn zum Beispiel ein feiner Tropfen die optische Achse durchquert, den direkten Einfluss dieses Tropfens zu vermeiden. Somit ist die Bereitstellung eines kleinen Grenzwerts für die Bestimmungseinheit und die anschließende Bewältigung einer geringen Änderung des Messergebnisses möglich.
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm, das schematisch eine Anordnung einer Flüssigkeitsmesseinheit und einer Bestimmungseinheit in einer gemäß Beispiel 1 konstruierten Überwachungsvorrichtung zeigt. Ein Ausgangssignal aus der Flüssigkeitsmesseinheit 70 wird einem Konverter 81 zugeführt. Der Konverter 81 vergleicht das Ausgangssignal aus der Flüssigkeitsmesseinheit 70 mit einem Grenzwert, der mit einer Eingabevorrichtung (nicht veranschaulicht) eingegeben wurde, um eine Digitalisierung bereitzustellen. Zum Vergleich instruiert der Konverter 81 einen Impulsgenerator 91 zur Erzeugung eines Impulses, wenn ein Eingangssignal aus der Flüssigkeitsmesseinheit 70 den Grenzwert überschreitet, und andererseits erzeugt der Konverter 81 keine solche Instruktion, wenn das Eingangssignal aus der Flüssigkeitsmesseinheit 70 den Grenzwert nicht überschreitet. Diese Anordnung soll digitale Signale zur Eliminierung von Rauschen erzeugen, das zum Beispiel erzeugt wird, wenn Blasen oder dergleichen die beliebige Stelle passieren. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Grenzwert bei 10 Volt gewählt, was zur Eliminierung des Rauschens für ausreichend gehalten wird.
Der Impulsgenerator 91 wird der Erzeugung von Impulsen mit 3 kHz als Antwort auf die Instruktion des Konverters 81 angepasst. Die von dem Impulsgenerator ausgegebenen Impulse werden durch einen Analogintegrator 82 unter Verwendung eines Kondensators oder eines Impulszählers integriert. Der Impulsgenerator 91 wird weggelassen, wenn der Impuls durch einen Analogintegrator integriert wird. In der als B/F-Reinigungsvorrichtung konstruierten Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Integrator 82 mit einer Rückstellschaltung bereitgestellt, so dass die B/F-Reinigung mehrmals durchgeführt wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zu dem Zeitpunkt, an dem die Flüssigkeitsabgabeöffnung vom dem Behälter getrennt wird, indem das Gestell nach der Flüssigkeitsabgabe angehoben wird, von einem Rückstellsignalgenerator 94 ein Rückstellsignal erzeugt, um den Integrator 82 zurückzustellen, so dass eine elektrische Ladung des Kondensators abgegeben wird.
Man kann annehmen, dass ein Ausgangssignal des Integrators 82 einen vorbestimmten Wertebereich einnimmt, wenn die Flüssigkeitsabgabe zufriedenstellend durchgeführt wird. Somit wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Ausgangssignal des Integrators 82 mittels eines Komparators, umfassend einen ersten Komparatorschaltkreis 92 und einen zweiten Komparatorschaltkreis 93, mit Vergleichswerten verglichen, wobei die Vergleichswerte jeweils dem vorbestimmten Wertebereich des Ausgangssignals des Integrators 82, das erzielt wird, wenn die Flüssigkeitsabgabe zufriedenstellend durchgeführt wird, entsprechen, und in einem Speicher (nicht veranschaulicht) gespeichert. Als Ergebnis des Vergleichs wird durch einen Logikschaltkreis 95 ein Bestimmungsausgang 96 zu einer Anzeigeeinheit (nicht veranschaulicht) hergestellt, um den Summer zu betätigen, wodurch ein Operator vom Auftreten eines Problems beim Flüssigkeitsabgabevorgang informiert wird, wenn bestimmt wird, dass das Ausgangssignal des Integrators 82 außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt. Eine Modifizierung des vorbestimmten Wertebereichs des Ausgangssignals des Integrators 82, das erzielt wird, wenn die Flüssigkeitsabgabe zufriedenstellend durchgeführt wird, ist mittels einer Eingabe durch eine Eingabevorrichtung (nicht veranschaulicht) möglich.

Beispiel 2 B/F-Reinigung unter Verwendung einer als B/F-Reinigungsvorrichtung für eine Immunoassay-Vorrichtung konstruierten Flüssigkeitsabgabevorrichtung

Ein Flüssigkeitsabgabevorgang wurde unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen B/F-Reinigungsvorrichtung an einem Behälter mit 700 ul durchgeführt.
Fig. 13 ist ein Diagramm, das ein Ausgangssignal einer Flüssigkeitsmesseinheit (Diagramm in Teil (B) von Fig. 13 gezeigt) und ein Ausgangssignal eines Integrators (Diagramm in Teil (A) von Fig. 13 gezeigt) in dem Fall graphisch darstellt, in dem ein Flüssigkeitsabgabevorgang gemäß Beispiel 2 zufriedenstellend durchgeführt wird, wobei die Abszissenachse die verstrichene Zeit angibt, einfache Pfeile die Zeitpunkte angeben, an denen eine B/F-Trenndüse sich senkt beziehungsweise mit dem Symbol R markierte Pfeile die Zeitpunkte angeben, an denen eine B/F-Trenndüse sich hebt. Gemäß dem Diagramm von Fig. 13 wird der Flüssigkeitsabgabevorgang siebenmal durchgeführt. Der mit dem Symbol R markierte Pfeil zeigt auch an, dass die Abgabe einmal beendet ist, und die Rückstellschaltung des Integrators mit einer Erhöhung des Flüssigkeitsabgabeausgangs für den nachfolgenden Vorgang betrieben wird, so dass die elektrische Ladung der Kapazität zurückgestellt oder abgegeben wird. Der Pfeil in Teil (B) von Fig. 13 gibt den Grenzwert an, der mit 10 Volt vorgegeben wird. Unter den spitzen Signalen, die auf dem in Teil (B) von Fig. 13 gezeigten Ausgangssignal der Flüssigkeitsmesseinheit erscheinen, wurden die verhältnismäßig hohen Signale des Ausgangs beobachtet, wenn die abgegebene Flüssigkeit die beliebige Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs derart passiert, dass die abgegebene Flüssigkeit Blasen bildet, und die verhältnismäßig niedrigen Signale des Ausgangs beobachtet, wenn die abgegebene Flüssigkeit die beliebige Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs derart passiert, dass die abgegebene Flüssigkeit tropfenartig ist.
Das Rauschen wurde in dem Ausgang des Integrators unterdrückt oder eliminiert. Somit stellt der Ausgang des Integrators einen bevorzugten Zustand zum Vergleich mit einem Messergebnis bereit, das erzielt wird, wenn der Vorgang zufriedenstellend durchgeführt wird. Das heißt, die integrierende Bearbeitung des Ausgangssignals der Flüssigkeitsmesseinheit verdeutlicht das altersbezogene Vorhandenseinsmuster der abgegebenen Flüssigkeit besser. Aus der vorliegenden Ausführungsform ist es ersichtlich, dass der integrierte Wert, der aus dem Integrator ausgegeben wird, kleiner als der integrierte Wert der Zeit ist, während der sich eine Öffnung für die Flüssigkeitsabgabe senkt.
Fig. 14 ist ein Diagramm, das ein Ausgangssignal einer Flüssigkeitsmesseinheit (Diagramm in Teil (a) von Fig. 14 gezeigt) in dem Fall, in dem ein Flüssigkeitsabgabevorgang zuverlässig oder zufriedenstellend durchgeführt wird, und ein Ausgangssignal der Flüssigkeitsmesseinheit (Diagramm in Teil (b) von Fig. 14 gezeigt) in dem Fall, in dem ein Flüssigkeitsabgabevorgang fehlerhaft ist, graphisch darstellt, wobei die Abszissenachse die verstrichene Zeit angibt. Das Ergebnis in dem Fall, in dem ein Flüssigkeitsabgabevorgang fehlerhaft ist, wurde durch eine Messung mittels künstlichem Verschluß der Abgabeöffnung um etwa die Hälfte ihres Querschnitts erzielt. Gemäß dem Diagramm von Fig. 14 wird es als 1 Satz behandelt, wenn der Flüssigkeitsabgabevorgang zehnmal durchgeführt wird, und 5 Ergebnissätze sind in den jeweiligen Fällen gezeigt. Der Startvorgang der jeweiligen Sätze ist mit einem Pfeil markiert. Der Grund für das Auftreten einer größeren Breite der Messergebnisse für den 10. der jeweiligen Sätze ist, dass vor der Durchführung jedes Satzes der Behälter ersetzt wurde.
In dem Fall, in dem etwa die Hälfte des Querschnitts der Abgabeöffnung verschlossen ist (Teil (B) von Fig. 14), erscheint eine relativ höhere Amplitude des Ausgangssignals. Der Grund, warum eine relativ höhere Amplitude des Ausgangssignals erscheint, ist, dass der Flüssigkeitsabgabevorgang Zeit erfordert, und sich die Verweildauer der abgegebenen Flüssigkeit an der beliebigen Stelle verlängert (das Messergebnis ist der integrierte Wert der Zeit, und somit nimmt es einen größeren integrierten Wert an). Somit ist eine genaue Überwachung von Betriebsfehlern durch den Vergleich mit einem Fall, in dem die Abgabe zufriedenstellend durchgeführt wird, möglich. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist unter der Annahme, dass ein Ausgangssignal (integrierter Wert) des Integrators, das erzielt wird, wenn der Flüssigkeitsabgabevorgang zufriedenstellend durchgeführt wurde, kleiner als der integrierte Wert der Zeit ist, während der sich eine Öffnung zur Flüssigkeitsabgabe senkt, er derart angeordnet, dass dieser integrierte Wert in die Bestimmungseinheit eingeht, so dass der Summer ertönt, wenn der Flüssigkeitsabgabevorgang fehlerhaft ist. Unter diesen Umständen ertönte in dem Fall, in dem etwa die Hälfte des Querschnitts der Abgabeöffnung verschlossen war (Teil (B) von Fig. 14), der Summer einmal alle 60 Vorgänge.
Gemäß dem Verfahren zur Überwachung einer Flüssigkeitsabgabe ist es in dem Fall, in dem die Abgabe zum Beispiel infolge der Tatsache fehlerhaft ist, dass die aus dem Behälter abzugegebende Flüssigkeit in dem Behälter oder dem Abgabedurchgang zurückbleibt, möglich, diese Fehlerhaftigkeit des Vorgangs nachzuweisen. Darüber hinaus ermöglicht in dem Fall, in dem sowohl die Flüssigkeitsabgabe als auch die Zufuhr der Waschlösung für eine Immunoassay-Reaktion oder dergleichen durchgeführt werden, die auf einem Überwachungsergebnis basierende Unterbrechung der Zufuhr der Waschlösung die Vermeidung der Gefahr, dass die Flüssigkeit in dem Behälter überläuft.
Somit besteht gemäß der vorliegenden Erfindung kein Bedarf eine regelmäßige Inspektion einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung durchzuführen, um sie in einem zuverlässigen Zustand zu halten, so dass der Flüssigkeitsabgabevorgang gut erfolgen kann. Darüber hinaus besteht gemäß der vorliegenden Erfindung kein Bedarf, unerwartete Situationen derart zu bewältigen, dass, sogar wenn die Vorrichtung in einem guten Zustand ist, Teile, die eine bestimmte Zeitspanne oder mehrmals eingesetzt wurden, durch neue Teile ersetzt werden. Folglich ist es in der vorliegenden Erfindung ausreichend, die Inspektion, den Ersatz oder den Austausch der Teile lediglich durchzuführen, wenn ein unvollständiger Vorgang beobachtet wird.
Daher ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, Messvorrichtungen und dergleichen bereitzustellen, die hinsichtlich der Sicherheit, Wartung und Inspektion ausgezeichnet sind und auch eine hohe Messzuverlässigkeit und dergleichen erfüllen können.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung der Abgabe von Waschflüssigkeit aus einem Reaktionsbehälter, der bei Durchführung einer chemischen oder biochemischen Analyse verwendet wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Messen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der Waschflüssigkeit in einem Durchgang (2), der zur Flüssigkeitsabgabe aus dem Reaktionsbehälter dient;

Vergleichen des dabei erzielten Meßergebnisses mit einem Vergleichsmeßergebnis, das nach zuverlässiger Durchführung der Waschflüssigkeitsabgabe erzielt wurde; und

Feststellen, ob die Waschflüssigkeitsabgabe zuverlässig durchgeführt wurde;

wobei das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit der Waschflüssigkeit lediglich an einem Punkt gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Messung zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Einleiten der Waschflüssigkeitsabgabe erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Messung mehrfach nach Einleiten der Waschflüssigkeitsabgabe erfolgt und das Verhältnis zwischen Zeit und Vorhandensein bzw. Abwesenheit der abgegebenen Waschflüssigkeit gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Meßergebnis, das anzeigt, daß die Abgabe zuverlässig erfolgt ist, die Zeitspanne darstellt, die zum Erreichen einer kontinuierlichen Messung der Abwesenheit der Flüssigkeit erforderlich ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, umfassend die Schritte: Addieren der Zeitspannen während denen die Flüssigkeit an dem einen Punkt als vorhanden bzw. abwesend gemessen wird, um einen integrierten Wert zu erhalten, und Vergleichen dieses integrierten Werts mit einem integrierten Vergleichswert, der bei einem Kontrollverfahren, bei dem die Abgabe der Waschflüssigkeit zuverlässig durchgeführt wurde, erzielt wurde.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei durch Vergleichen eines Ausgangssignals mit einem vorbestimmten Wert oder Grenzwert Rauschen eliminiert wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die biochemische Analyse ein Immunoassay ist.

8. Vorrichtung zur Überwachung der Abgabe von Waschflüssigkeit durch ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend:

einen Reaktionsbehälter zur Durchführung einer chemischen oder biochemischen Analyse und einen von dem Reaktionsbehälter ausgehenden Flüssigkeitsdurchgang (2) zur Bildung einer Abgabeöffnung für Waschflüssigkeit, die zur Reinigung des Reaktionsbehälters eingesetzt wird, wobei mindestens ein Ende des Flüssigkeitsdurchgangs direkt oder indirekt mit einer Flüssigkeitssaugkraft-Generatorvorrichtung (12) und ein weiteres Ende mit dem Reaktionsbehälter verbunden ist; und

eine Flüssigkeitsmeßvorrichtung (70), die an dem Flüssigkeitsdurchgang zum Messen des Vorhandenseins bzw. der Abwesenheit der abgegebenen Waschflüssigkeit an einer bestimmten Stelle des Flüssigkeitsdurchgangs vorgesehen ist; wobei die Flüssigkeitsmeßvorrichtung so angeordnet ist, daß die Messungen lediglich an einem Punkt durchgeführt werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, die darüber hinaus eine arithmetische Einheit zur Erzeugung eines von der Flüssigkeitsmeßvorrichtung ausgehenden Ausgangssignals umfaßt, das mit dem Vorhandensein bzw. der Abwesenheit der Waschflüssigkeit in Zusammenhang steht, was mit der verstrichenen Zeit in Verbindung zu bringen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, die darüber hinaus eine Bestimmungseinheit (80) zur Speicherung eines von der Flüssigkeitsmeßvorrichtung (70) ausgehenden Vergleichsausgangssignals oder eines von der arithmetischen Einheit ausgehenden Vergleichsausgangssignals, die erzielt werden, wenn die Flüssigkeitsabgabe zuverlässig durchgeführt wird, und zu deren Vergleich mit einem von der Flüssigkeitsmeßeinheit ausgehenden Ausgangssignal oder einem von der arithmetischen Einheit ausgehenden Ausgangssignal, die während eines Flüssigkeitsabgabevorgangs erzeugt werden, umfaßt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, die darüber hinaus eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Ausgangssignals, das von der Flüssigkeitsmeßvorrichtung (70), der arithmetischen Einheit oder der Bestimmungseinheit (80) ausgeht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Flüssigkeitsmeßvorrichtung eine Lichtquelle (3) und ein Photodetektorelement (1) umfaßt, die an gegenüberliegenden Seiten des Flüssigkeitsdurchgangs (2) derart angebracht sind, daß sie sich durch den Flüssigkeitsdurchgang hindurch gegenüberstehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Lichtquelle (3) und das Photodetektorelement (1) derart angebracht sind, daß ein Mittelpunkt einer optischen Achse, welche die Lichtquelle und das Photodetektorelement verbindet, eine Exzentrizität bezüglich eines Mittelpunkts des Flüssigkeitsdurchgangs (2) aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, umfassend eine Vorrichtung zum Vergleichen eines Ausgangssignals mit einem vorbestimmten Grenzwert zum Eliminieren von Rauschen.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei es sich um eine Immunoassay-Vorrichtung handelt.