DE69917785T2 - Verfahren und vorrichtung für die durchführung senkrechter photometrie mit fester optischer weglänge - Google Patents

Verfahren und vorrichtung für die durchführung senkrechter photometrie mit fester optischer weglänge Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen vertikaler spektralphotometrischer Bestimmungen, und im Spezielleren auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen vertikaler spektralphotometrischer Bestimmungen einer Substanz basierend auf einer feststehenden Strahlweglänge. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen spektralphotometrischer Bestimmungen von Substanzen, indem eine auf vertikaler Strahlenspektralphotometrie beruhende Geräteausrüstung wie ein Mikroplattenleser verwendet wird.
  • Beschreibung des Hintergrunds der Technik
  • Die Mikroplattenindustrie hat einige Zeit lang Strahlenphotometrie eingesetzt, um an Flüssigkeitsproben spektralphotometrische Bestimmungen vorzunehmen. Diese Verfahrensweise beruht auf der Übertragung eines gebündelten Lichtstrahls durch eine flüssige oder gasförmige lichtabsorbierende Substanz, die in einem Behälter (z.B. einer Küvette oder einer Mikroplattenmulde) enthalten ist, und der Erfassung des nicht absorbierten übertragenen Lichts durch einen Fotodetektor, um die Lichtabsorption (oder optische Dichte) der Substanz zu messen, wodurch ein Messwert bereitgestellt wird, welcher zum Vorhandensein und zur Menge des lichtabsorbierenden Materials in der Flüssigkeit in Bezug gesetzt werden kann. Das US-Patent Nr. 5,073,029 offenbart verschiedene solcher optoelektronischer Geräte und wird hier durch Bezug mitaufgenommen.
  • In der herkömmlichen vertikalen Strahlenphotometrie zur Durchführung spektralphotometrischer Bestimmungen (im Folgenden vertikale Spektralphotometrie genannt) wie in 1 gezeigt, wird ein von einer Lichtquelle 1 ausgesandter Lichtstrahl 2 in der vertikalen Richtung entlang einer vertikalen Achse des die zu analysierende Lösung 4 enthaltenden Behälters 3 übertragen. Die Lichtabsorption der Lösung 4 wird dann am entgegengesetzten Ende des Behälters von einem Detektor 5 gemessen, der so positioniert ist, dass er den Lichtstrahl 2 empfängt, nachdem dieser durch die Lösung 4 hindurchgegangen ist. Beispiele für solche vertikale spektralphotometrische Geräte umfassen SPECTRAMAX PLUS und VMAX KINETIC READER von MOLECULAR DEVICES CORP., und POWER WAVE 200 und EL310 ELISA MICROPLARE READER von BIO-TEK INSTRUMENTS, INC.
  • In der horizontalen Strahlenphotometrie zum Durchführen spektralphotometrischer Bestimmungen (im Folgenden horizontale Spektralphotometrie genannt) wie in 2 gezeigt, wird der von einer Lichtquelle 6 ausgesandte Lichtstrahl 7 entlang eines horizontalen Pfads übertragen, welcher sich in einem rechten Winkel zur vertikalen Achse des die Lösung 4 enthaltenden Behälters 8 befindet. Die Lichtabsorption wird dann am entgegengesetzten Ende des Behälters von einem Detektor 9 gemessen, der so positioniert ist, dass er den Lichtstrahl 7 empfängt, nachdem dieser durch die Lösung 4 hindurchgegangen ist. Beispiele für solche horizontale spektralphotometrische Geräte umfassen SPECTRONIC GENESYS 5 von SPECTRONICS INSTRUMENTS, INC., und SHIMADZU UV1201 von SHIMADZU, INC. Spektralphotometer.
  • Bei der horizontalen Spektralphotometrie hat sich der Einsatz spezieller feststehender Lichtwegstrecken (z.B. 1 cm) eingebürgert, um Ergebnisse von unterschiedlichen Instrumenten und Lösungen direkt zu vergleichen. Dies führte zur Erstellung von Lichtabsorptionsmesswerten, die zu tabellarischen Daten mit der Konzentration spezieller bekannter Substanzen in Beziehung stehen, wodurch die direkte Bestimmung der Konzentration bestimmter Bestandteile in einer Probe der Testsubstanz basierend auf ihrer Absorption bei einer bestimmten Lichtwellenlänge möglich wurde. Da der die Substanz enthaltende Behälter eine feste Querschnittsabmessung (z.B. Innendurchmesser) hat, welche die Lichtstrahlweglänge festlegt, können mit der horizontalen Spektralphotometrie hochpräzise Absorptionsmessungen durchgeführt werden.
  • Anders als bei der horizontalen Spektralphotometrie variiert jedoch, wie in dem Fall, bei dem Substanzen in Mikroplattenmulden getestet werden, die Distanz oder die Weglänge, die das Licht durch die lichtabsorbierende Substanz zurücklegt, und hängt vom Volumen der Substanz sowie einer Anzahl anderer Faktoren wie den Oberflächenspannungseigenschaften der Lösung ab, was Veränderungen im Meniskus hervorrufen kann, der sich in dem Behälter gebildet hat. Diese Faktoren schlagen sich in einem hohen Grad an Veränderlichkeit in der Lichtstrahlweglänge für irgendeine bestimmte Probensubstanz nieder, und im Ergebnis kann die sich ergebende Absorptionsbestimmung ungenau sein. Darüber hinaus werden mit dem zunehmenden Einsatz von neueren Behältern mit kleineren Muldenvolumina als es bei Mikroplatten mit 364 oder mehr Mulden der Fall ist, die physikalischen Eigenschaften der Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Feststoff ausgeprägter, wodurch die Fehler in irgendeinem bestimmten Messwert prozentmäßig zunehmen, wenn vertikale Spektralphotometrie eingesetzt wird.
  • Um die Ungenauigkeit zu überwinden, die mit der vertikalen Spektralphotometrie zusammenhängt, umfassen die Lösungen aus dem Stand der Technik, die Innenfläche des Behälters mit einem oberflächenaktiven Stoff zu behandeln, um Probleme zu minimieren, die mit der Oberflächenspannung verbunden sind, wodurch die Veränderlichkeit des Meniskus reduziert wird, der sich im Probenbehälter bildet. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 4,721,619 (das hier durch Bezug mitaufgenommen wird), die Wände einer Mikroplatte dadurch hydrophil zu machen, dass sie mit einem oberflächenaktiven Stoff behandelt werden, um die Krümmung des in der Mitte der Mulden erhaltenen Meniskus zu reduzieren, die senkrecht zum vertikalen Lichtstrahl ist. Dementsprechend wird die Veränderlichkeit des Meniskus von Mulde zu Mulde minimiert, wodurch die Zuverlässigkeit von spektralphotometrischen Messungen mit vertikalem Strahl verbessert wird.
  • Obwohl die Behandlung der Muldenwände mit einem oberflächenaktiven Stoff die Veränderlichkeit des Meniskus senken kann, schafft das Verfahren den Meniskuseffekt nicht aus der Welt und ist auch nicht mit allen lichtabsorbierenden Substanzen kompatibel. Darüber hinaus richten sich die Versuche, die Veränderlichkeit des Meniskus zu reduzieren, nicht auf die Veränderlichkeit des Gesamtvolumens der Probe aus. Somit ist die Bestimmung der genauen Lichtstrahlweglänge, welche für die direkte Umsetzung eines Absorptionsmesswerts in einen Konzentrationswert ausschlaggebend ist, oftmals als Ergebnis des unbestimmten Flüssigkeitspegels schwierig.
  • Weitere Versuche, die Probleme zu lösen, die mit herkömmlicher vertikaler Spektralphotometrie zusammenhängen, umfassen, vertikale und horizontale Spektralphotometrie zu kombinieren, um die Aufgabe zu erfüllen, die Weglängen von Lösungen in Mikroplattenmulden zu bestimmen. In diesen Fällen wird eine horizontale spektralphotometrische Messung an einer lichtabsorbierenden Lösung gemacht, die in einem Behälter mit bekannten Abmessungen enthalten ist, und wird dann mit der Bestimmung verglichen, die aus der vertikalen spektralphotometrischen Messung stammt. SPEKTROMAX PLUS ist ein Beispiel für ein Produkt, das diese Aufgabe erfüllt. Es bestehen jedoch mehrere Probleme bei dieser Vergleichsmethodik. Als Erstes verhindert die Methodik keine Schwankung als Ergebnis von Oberflächenspannung, die den Meniskus sich auf der Oberfläche der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Luft bilden lässt. Überdies führt die Methodik durch die Verwendung separater Lichtpfade für die vertikalen und horizontalen spektralphotometrischen Messungen eine zusätzliche Veränderlichkeit ein.
  • Da die Mikroplattenindustrie gewachsen ist und sich entwickelt hat, ist der Bedarf nach genaueren vertikalen spektralphotometrischen Bestimmungen gestiegen. Die vorliegende Erfindung wendet sich diesem Bedarf zur genauen Bestimmung der Absorptionseigenschaften einer Substanz unter Verwendung vertikaler spektralphotometrischer Messungen zu, indem diese Messungen auf der Basis einer bekannten feststehenden Lichtstrahlweglänge der analysierten Substanz erfolgen.
  • Die EP-A-0834729 offenbart eine DNA-Mikroprobenbehältervorrichtung und ein Verfahren, und insbesondere eine Vorrichtung, um Fluoreszenzpolarisierungsanalysen durchzuführen, welche Vorrichtung einen Sicherheitsbehälterabschnitt umfasst, um eine zu analysierende Substanz unterzubringen, wobei der Sicherheitsbehälterabschnitt eine transparente obere Fläche und eine transparente untere Fläche umfasst, die voneinander beabstandet sind, um eine Kapillarkammer zu bilden, in die eine Flüssigkeitsprobe aus einem sie umgebenden Ringspalt eingesaugt werden soll.
  • Die US-A-4,431,307 offenbart einen Küvettensatz, und insbesondere einen Behälter mit einem Sicherheitsbehälterabschnitt, um eine Substanz unterzubringen, die mittels vertikaler Spektralphotometrie analysiert werden soll, wobei dieser Sicherheitsbehälterabschnitt eine transparente unter Fläche umfasst.
  • Die US-A-5,048,957 offenbart einen Probenständer mit einschiebbaren Küvetten zur Durchführung von Chemi- oder Biolumineszenzanalysen, wobei jede Küvette einen Sicherheitsbehälterabschnitt mit einer transparenten unteren Fläche aufweist und mit einem oberen, zylindrischen Ansatz versehen ist, der mit dem Sicherheitsbehälterabschnitt in Verbindung steht, um diesem eine Substanz zuzuführen.
  • Die DE-A-44 05 375 offenbart eine Mikrotiterplatte mit mindestens einem Behälter und einem Deckel, die einen geschlossenen Sicherheitsbehälterabschnitt bilden, wobei der Behälter eine transparente untere Fläche umfasst und der Deckel eine transparente obere Fläche vorsieht, wodurch der Erhalt einer konstanten vertikalen Lichtweglänge ermöglicht wird.
  • Es ist eine allgemeine Aufgabe der Erfindung, ein genaues Verfahren zum Messen der Lichtextinktion oder -transmission einer Substanz bereitzustellen. Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein genaues Verfahren zum Messen der Lichtextinktion oder -transmission einer Substanz unter Verwendung von vertikaler Spektralphotometrie bereitzustellen, indem ein Lichtstrahl über eine bekannte, feststehende Lichtstrahlweglänge durch eine Substanz geschickt wird.
  • Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, die vertikale Spektralphotometrie zulässt, indem ein Lichtstrahl über eine bekannte, feststehende Lichtstrahlweglänge durch eine Substanz geschickt wird.
  • Die vorgenannten Aufgaben werden erfüllt, indem ein Verfahren zum Durchführen von Messungen der optischen Dichte unter Verwendung von vertikaler Spektralphotometrie eingesetzt wird, um das Vorhandensein eines Analyts in einer in einem Behälter enthaltenen Substanz zu bestimmen, wobei der Behälter einen Sicherheitsbehälterabschnitt zur Unterbringung der zu analysierenden Substanz umfasst, wobei der Sicherheitsbehälterabschnitt eine obere Fläche und eine untere Fläche umfasst, die um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der einer bekannten, feststehenden Lichtstrahlweglänge entspricht; und der Behälter darüber hinaus noch eine/n Überlauf/Tülle mit einer Öffnung über der oberen Fläche umfasst, wobei die Tülle mit dem Sicherheitsbehälterabschnitt in Verbindung steht, um die Substanz in den Sicherheitsbehälterabschnitt einzuleiten; folgende Schritte umfassend:
    • (a) den Sicherheitsbehälterabschnitt des Behälters so mit der Substanz zu befüllen, dass die Substanz den Sicherheitsbehälterabschnitt zwischen der oberen Fläche und der unteren Fläche, welche die bekannte, feststehende Lichtstrahlweglänge definieren, vollständig einnimmt;
    • (b) einen Lichtstrahl durch die obere Fläche, die untere Fläche und die Substanz zu schicken, welche den Sicherheitsbehälterabschnitt zwischen der oberen und der unteren Fläche einnimmt; und
    • (c) den übertragenen Lichtstrahl zu erfassen, nachdem er durch die untere Fläche geschickt wurde.
  • Die vorstehenden Aufgaben werden auch dadurch erfüllt, dass vertikale Spektralphotometrie unter Verwendung eines Behälters durchgeführt wird, der dazu ausgelegt ist, Messungen der optischen Dichte einer Substanz durchzuführen, der Folgendes umfasst:
    einen Sicherheitsbehälterabschnitt zur Unterbringung der Substanz, welche mittels vertikaler Spektralphotometrie analysiert werden soll, wobei der Sicherheitsbehälterabschnitt eine obere und eine untere Fläche aufweist, die um einen Abstand voneinander beabstandet sind, der eine bekannte, feststehende Lichtstrahlweglänge definiert; und
    eine Tülle mit einer Öffnung über der oberen Fläche, wobei die Tülle mit dem Sicherheitsbehälterabschnitt in Verbindung steht, um die Substanz in diesen einzuleiten.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung basieren auf einem Behälter mit einer feststehenden Lichtstrahlweglänge zur vertikalen Spektralphotometrie und schafft somit die Veränderlichkeit bei den Weglängen und die Ungewissheit bei den Extinktionsbestimmungen aus der Welt, die mit herkömmlicher vertikaler Spektralphotometrie zusammenhängen, bei der die Lichtstrahlweglängen aufgrund der unterschiedlichen Volumina der zu analysierenden Substanzen sowie einer Anzahl anderer Faktoren, wie den Oberflächenspannungseigenschaften der zu analysierenden Substanzen, variieren.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die folgende ausführliche Beschreibung der speziellen Ausführungsformen verständlicher, wenn sie in Kombination mit den Zeichnungen gesehen werden, die einen Teil der Beschreibung bilden:
  • 1 ist eine darstellende Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur Durchführung vertikaler Spektralphotometrie einer Lösung nach der herkömmlichen Methodik.
  • 2 ist eine darstellende Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur Durchführung horizontaler Spektralphotometrie einer Lösung nach der herkömmlichen Methodik.
  • 3 ist eine darstellende Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur Durchführung vertikaler Spektralphotometrie einer Lösung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine darstellende Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur Durchführung vertikaler Spektralphotometrie einer Lösung nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die 5a5b sind darstellende Querschnittsansichten einer Vorrichtung zur Durchführung vertikaler Spektralphotometrie einer Lösung, und eines Adapters zur Halterung der Vorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
  • 6 ist eine darstellende Draufsicht der Vorrichtung und des Adapters, die in 5a dargestellt sind.
  • 7 ist eine darstellende Querschnittsansicht der Vorrichtung von 3, die eine Abdeckung für eine Tülle zum Beinhalten einer flüchtigen Substanz in einem Behälter umfasst.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 3 stellt eine Anordnung zur Durchführung einer vertikalen spektralphotometrischen Analyse an einer lichtabsorbierenden Substanz/Lösung 4 nach einer Ausführungsform der Erfindung dar. Der Behälter 10 hat einen Sicherheitsbehälterabschnitt 11, der teilweise von einer transparenten oberen Fläche 12 und einer transparenten unteren Fläche 13 gebildet ist, welche um einen vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind, der einer feststehenden Lichtstrahlweglänge D entspricht. Eine Tülle (oder ein Überlaufabschnitt) 14, die mit dem Sicherheitsbehälterabschnitt 11 in Verbindung steht, ist am Behälter so angeordnet, dass ihre Öffnung über der oberen Fläche 12 positioniert ist. Dementsprechend kann die Tülle 14 dazu verwendet werden, die lichtabsorbierende Substanz in den Sicherheitsbehälterabschnitt einzuleiten.
  • Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Lichtquelle 1 über dem Behälter 10 so angeordnet, dass ein aus der Lichtquelle 1 ausgesandter Lichtstrahl 2 so geleitet wird, dass er durch die transparente obere Fläche 12 des Sicherheitsbehälterabschnitts 11, durch die Lösung 4 innerhalb des Sicherheitsbehälterabschnitts 11 und durch die transparente untere Fläche des Sicherheitsbehälterabschnitts 14 geschickt wird. Dementsprechend wird der Teil des Lichtstrahls 2a, welcher von der Substanz 4 nicht absorbiert wird, vom Detektor 5 erfasst. In der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind die obere Fläche 12 und die untere Fläche 13 zueinander parallel. Der Lichtstrahl 2a, welcher durch die untere Fläche 13 hindurchgeht, wird vom Detektor 5 erfasst, der unter der unteren Fläche 13 und der Lichtquelle 1 gegenüberliegend angeordnet ist.
  • Im Aufbau von 3 ist der Lichtweg vertikal gerichtet, es sind jedoch die physikalischen Abmessungen des Sicherheitsbehälterabschnitts, die die feststehende Lichtstrahlweglänge D der Substanz 4 bestimmen. Darüber hinaus befindet sich die Grenzfläche 15 zwischen Flüssigkeit und Luft in der Tülle 14, welche vom Weg des vertikalen Lichtstrahl versetzt ist, um nicht als Faktor in die Lichtextinktionsmessung einzufließen.
  • Obwohl der vorstehende Aufbau die Lichtquelle 1 über dem Behälter anordnet, gibt es auch alternative Aufbaumöglichkeiten. Zum Beispiel kann die Lichtquelle 1 wie in 4 gezeigt, unter der Probe positioniert werden, und der Detektor 5 kann über der Probe positioniert werden.
  • Die 5a, 5b und 6 stellen eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar, bei der der Behälter in einem Adapter untergebracht ist, was vertikale spektralphotometrische Messungen mit feststehenden Weglängen bei einem herkömmlichen Mikroplattenleser ermöglicht. Herkömmliche Mikroplattenleser wie beispielsweise diejenigen, die im US-Patent Nr. 5,073,029 beschrieben sind, sind dazu ausgelegt, vertikale spektralphotometrische Messungen von Substanzen oder Proben vorzunehmen, die in standardmäßigen Mikroplattenmulden enthalten sind, die in einem Streifen- oder Reihenformat oder in einem Matrixformat angeordnet sind. Gewöhnliche Mikroplattenmuldenkonfigurationen umfassen die Platte mit 96 Mulden, welche eine 8 × 12 Muldenmatrix aufweist, und die Platte mit 384 Mulden, welche eine 16 × 24 Muldenmatrix aufweist. Deshalb wird, um es einem zu ermöglichen, vertikale spektralphotometrische Messungen mit feststehenden Weglängen in einem herkömmlichen Mikroplattenleser durchzuführen, ein Adapter benötigt, welcher die vorstehend beschriebenen Behälter, welche bekannte, feststehende Weglängen haben, aufnimmt, und der selbst im herkömmlichen Mikroplattenleser untergebracht werden kann.
  • Wie in den 5a5b gezeigt ist, beleuchtet die Lichtquelle 1 den die lichtabsorbierende Substanz 4 enthaltenden Behälter 10. Der Behälter 10 sitzt in einem Adapter 16, der ermöglicht, dass die Vorrichtung in einem (nicht gezeigten) herkömmlichen Mikroplattenleser verwendet werden kann. Ein von der Lichtquelle 1 ausgehender Beleuchtungslichtstrahl 2 geht durch eine Öffnung 17a, die sich im oberen Teil des Adapters 16 befindet, durch den die lichtabsorbierende Substanz 4 enthaltenden Behälter 10 und durch eine weitere Öffnung 17b hindurch, die sich am Boden des Adapters 16 befindet. Der so übertragene Lichtstrahl 2a wird vom Detektor 5 gemessen, der unter dem Behälter 10 und der Lichtquelle 1 gegenüberliegend angeordnet ist. Die Tülle 14 ist vom Weg des Lichtstrahls 2 versetzt, wodurch Messungen der lichtabsorbierenden Substanz durch die transparente obere Fläche 12 und die transparente untere Fläche 13 des Behälters 10 gemacht werden können. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, sind die obere Fläche 12 und die untere Fläche 13 zueinander parallel und senkrecht zur Achse des Lichtstrahls 2. Während 5a nur drei Behälter 10 darstellt, die im Adapter 16 vorhanden sind, ist dem Fachmann klar, dass beliebig viele Adapter untergebracht werden können, was nur durch die Größe und das Fassungsvermögen des Mikroplattenlesers eingeschränkt wird, für den der Adapter ausgelegt ist. Bevorzugt ist der Adapter jedoch so ausgelegt, dass die darin gehalterten Behälter den speziellen Mikroplattenmuldenstellen für standardmäßige Mikroplatten entsprechen. Obwohl die in den Figuren dargestellten Behälter eine Rechteckform haben, ist die Erfindung darüber hinaus nicht auf diese Form beschränkt.
  • In einer weiteren wie in 7 gezeigten Ausführungsform kann eine Abdeckung 18 zum Verschließen der Tülle 14 vorgesehen sein, so dass flüchtige oder gasförmige Substanzen, die in den Behälter 10 eingeleitet wurden, nicht entweichen können. Da wiederum die Tülle und die Abdeckung außerhalb des Wegs des Lichtstrahls 2 angeordnet sind, stören sie die Messung der Lichtextinktion der Substanz 19 nicht.
  • Wie vorstehend beschrieben, bleibt beim Durchführen vertikaler spektralphotometrischer Messungen nach der vorliegenden Erfindung die Distanz (oder Weglänge), die ein Lichtstrahl durch die Analysesubstanz zurücklegt, bekannt und durch die obere und untere Fläche festgelegt, wodurch es einem möglich wird, die Ablesungen über die Lichtextinktion oder optische Dichte der Analysesubstanz mit der in Tabellenform gefassten Information bezüglich Lichtabsorptionsmessungen mit der Konzentration spezieller Elemente zu verwenden, um Konzentrationen der Analysesubstanz zu bestimmen. Indem beispielsweise ein Behälter verwendet wird, dessen Weglänge auf 1 cm eingestellt ist, kann ein Bediener die Extinktion einer im Behälter enthaltenen Substanz messen, und durch Inbezugsetzen zu den Tabellenwerten für eine Weglänge von 1 cm, wie in Tabelle 1 unten gezeigt, die Konzentration der Substanz bestimmen.
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  • Dementsprechend werden die Fehler in den Ablesungen unter Verwendung des herkömmlichen Verfahrens, die durch die Veränderlichkeit des Volumens der Analysesubstanz sowie die Veränderlichkeit der Oberflächenspannungseigenschaften der Analysesubstanz hervorgerufen werden, aus der Welt geschafft.
  • Es können zahlreiche Abänderungen am Verfahren und der Vorrichtung zum Messen der optischen Dichte einer Substanz unter Verwendung eines Behälters mit einer bekannten, feststehenden Lichtstrahlweglänge der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, ohne dass dabei vom Rahmen der Erfindung, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist, abgewichen würde.

Claims (13)

  1. Behälter (10) zum Gebrauch bei der Durchführung von Messungen der optischen Dichte einer Substanz unter Verwendung vertikaler Spektralphotometrie, um das Vorhandensein eines Analyts in der Substanz zu bestimmen, wobei der Behälter einen Sicherheitsbehälterabschnitt (11) zur Unterbringung der Substanz umfasst, welche unter Verwendung von vertikaler Spektralphotometrie analysiert werden soll, wobei der Sicherheitsbehälterabschnitt eine untere Fläche (13) aufweist, welche für Licht durchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass: der Sicherheitsbehälterabschnitt darüber hinaus noch eine obere Fläche (12) umfasst, welche für Licht transparent ist, wobei die obere Fläche (12) von der unteren Fläche (13) um einen Abstand beabstandet ist, der eine bekannte, feststehende Lichtstrahlweglänge definiert; und der Behälter darüber hinaus noch eine Tülle (14) mit einer Öffnung über der oberen Fläche (12) umfasst, wobei die Tülle mit dem Sicherheitsbehälterabschnitt in Verbindung steht, um die Substanz in diesen einzuleiten.
  2. Behälter nach Anspruch 1, wobei der Behälter ein freistehender Behälter ist, um von einem Bediener gesondert gehandhabt werden zu können.
  3. Behälter nach Anspruch 1, wobei die Tülle (14) nach einer Seite des Sicherheitsbehälterabschnitts versetzt ist.
  4. Behälter nach Anspruch 1, wobei die obere Fläche (12) parallel zur unteren Fläche (13) ist.
  5. Behälter nach Anspruch 1, darüber hinaus noch einen Deckel (18) umfassend, um die Tüllenöffnung zu verschließen.
  6. Behälter nach Anspruch 5, wobei der Deckel dazu ausgelegt ist, flüchtige flüssige Substanzen zu enthalten.
  7. Behälter nach Anspruch 5, wobei der Deckel dazu ausgelegt ist. gasförmige Substanzen zu enthalten.
  8. Behälter nach Anspruch 1, wobei die bekannte, feststehende Lichtstrahlweglänge 1 cm beträgt.
  9. Vorrichtung zum Durchführen von Messungen der optischen Dichte einer Substanz unter Verwendung eines Mikroplattenlesers zum Bewerkstelligen vertikaler Spektralphotometrie, um das Vorhandensein eines Analyts in der Substanz zu bestimmen, wobei die Vorrichtung den Behälter (10) nach jedem vorhergehenden Anspruch und einen Adapter (16) mit einer Ausnehmung zur Unterbringung des Behälters (10) innerhalb des Mikroplattenlesers umfasst, wobei die Ausnehmung einen oberen Abschnitt (17a) und einen unteren Abschnitt (17b) umfasst, die jeweils der oberen Fläche (12) bzw. der unteren Fläche (13) des Sicherheitsbehälterabschnitts entsprechen, um Lichtübertragung durch den Adapter (16) und den Sicherheitsbehälterabschnitt (11) zuzulassen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Adapter (16) mehrere Ausnehmungen zur Unterbringung je eines Behälters aufweist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei sich die mehreren Ausnehmungen so innerhalb des Adapters befinden, dass jeweilige Mittelpunkte der mehreren Ausnehmungen mit jeweiligen Mittelpunkten entsprechender Muldenpositionen auf einer Standardmikroplatte ausgerichtet sind.
  12. Verfahren zum Durchführen von Messungen der optischen Dichte unter Verwendung von vertikaler Spektralphotometrie, um das Vorhandensein eines Analyts in einer in einem Behälter enthaltenen Substanz zu bestimmen, welches Verfahren die Schritte umfasst: einen Behälter bereitzustellen, der einen Sicherheitsbehälterabschnitt (11) zur Unterbringung der zu analysierenden Substanz umfasst, wobei der Sicherheitsbehälterabschnitt eine untere Fläche (13) aufweist, welche für Licht durchlässig ist, die Substanz in den Sicherheitsbehälterabschnitt des Behälters einzubringen, einen Lichtstrahl durch die untere Fläche und die den Sicherheitsbehälterabschnitt einnehmende Substanz zu schicken, den übertragenen Lichtstrahl zu erfassen, nachdem der übertragene Lichtstrahl durch die untere Fläche geschickt wurde, wodurch die Menge des von der Substanz absorbierten Lichts bestimmt wird; dadurch gekennzeichnet, dass: der Sicherheitsbehälterabschnitt darüber hinaus noch eine obere Fläche (12) umfasst, welche für Licht transparent ist, wobei die obere Fläche (12) von der unteren Fläche (13) um einen Abstand beabstandet ist, der eine bekannte, feststehende Lichtstrahlweglänge definiert; und der Behälter darüber hinaus noch eine Tülle (14) mit einer Öffnung über der oberen Fläche (12) umfasst, wobei die Tülle mit dem Sicherheitsbehälterabschnitt in Verbindung steht, wobei der Einbringungsschritt umfasst, die Substanz so über die Tülle in den Sicherheitsbehälterabschnitt einzubringen, dass die Substanz den Sicherheitsbehälterabschnitt zwischen der oberen Fläche und der unteren Fläche vollständig einnimmt; wodurch sich in der Tülle eine Grenzfläche zwischen Substanz und Luft befindet; und der Übertragungsschritt darüber hinaus noch umfasst, den Lichtstrahl durch die obere Fläche zu schicken.
  13. Verfahren nach Anspruch 12 zum Durchführen von Messungen der optischen Dichte, wobei ein Mikroplattenleser zum Bewerkstelligen der vertikalen Spektralphotometrie verwendet wird, wobei das Verfahren darüber hinaus noch die Schritte umfasst: (a) einen Adapter mit einer Ausnehmung zur Unterbringung des Behälters innerhalb des Mikroplattenlesers vorzusehen, wobei die Ausnehmung einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt umfasst, die jeweils der oberen Fläche bzw, unteren Fläche des Sicherheitsbehälterabschnitts entsprechen, um eine Lichtübertragung durch den Adapter zuzulassen; und (b) den Behälter in den Adapter zu stellen, um mit dem Mikroplattenleser Messungen der optischen Dichte vorzunehmen.
DE69917785T 1998-08-07 1999-06-28 Verfahren und vorrichtung für die durchführung senkrechter photometrie mit fester optischer weglänge Expired - Lifetime DE69917785T2 (de)

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