DK157712B - Fremgangsmaade til kemisk analyse af et proevemedium og indretning til brug i et apparat til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

••i»/-

DK 157712B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til kemisk analyse af et prøvemedium, hvorved mindst ét fast eller flydende reagens leveres til en fordybning, og reagenset derpå 5 automatisk blandes med prøvemediet til omsætning, omsætningen detekteres, og reaktionsdataene præsenteres. Endvidere angår opfindelsen en indretning til brug i forbindelse med et apparat til automatisk kemisk analyse af et prøvemedium, hvilken indretning har en fordybning, 10 hvori der leveres mindst ét fast eller flydende reagens, som, når indretningen anvendes i forbindelse med et analyseapparat, automatisk blandes med et prøvemedium til reaktion, reaktionen spores, og reaktionsdataene præsenteres .

15

Opfindelsens formål er at angive en fremgangsmåde og en indretning til brug i forbindelse med automatiske kemiske analysatorer, som forbedrer disses virkning med hensyn til funktionel fleksibilitet og kapacitet, betjen-20 ing, præcision og økonomi.

Opfindelsens lære er anvendelig ved analyserne af en række forskellige prøvemedier, såsom miljø-, industrielle og biologiske prøver, såvel som kliniske prøveemner, 25 såsom urin og blodserum. Alene af simpelhedsgrunde og for at lette beskrivelsen skal opfindelsen i det følgende beskrives som anvendt inden for klinisk-kemiske analyser, og især i forbindelse med automatiserede systemer til brug inden for dette område.

30

Klinisk-kemiske analyser involverer sædvanligvis (a) prøveudtagning og -aflevering; (b) adskillelse af proteiner og analyter, f.eks. ved filtrering eller dialyse; (c) tilsætning og blanding af mindst et reagens med prø-35 ven og, om nødvendigt, inkubation af blandingen; (d) påvisning af reaktioner, f.eks. ved ultraviolet bestråling eller fluorometri; og (e) præsentation af reaktionsdata, 2 såsom på en kort strimmel, et trykt bånd, en skriver eller en datamaskineterminal. Den her beskrevne opfindelse vedrører især trin (c) ovenfor, og således er den følgende beskrivelse i almindelighed begrænset til og 5 lægger vægt på opfindelsens anvendelighed i forbindelse med et sådant analysetrin.

Analysatorer, som er til rådighed idag, anvender analyseprincipper baseret på kontinuert strømning eller adr 10 skilte prøver eller centrifugering. Bredt beskrevet pumpes ved analysatorer baseret på kontinuert strømning fastsatte volumenmængder af prøve og flydende eller rekonstitueret flydende reagens ind i et kontinuert rørsystem og reagerer i dette under strømning derigennem. 15 De individuelle prøver, som analyseres, og de dermed blandede reagenser adskilles fra hverandre under strømning gennem rørsystemet af luftbobler. Bortset fra at undgå forurening af prøver er det vigtigt, at alle prøver udsættes for identisk behandling til opnåelse af 20 nøjagtige resultater.

Typisk for adskilt-prøve-analysatorer er "DUPONT AC A" (Automatic Clinical Analyzer) fremstillet af E.I. du Pont de "Nemours and Company. Anvendt sammen med dette 25 instrument er en éngangsreagenspakke, som består af et transparent plastikhylster, der tjener både som reaktionskammer eller fordybning og cuvette, og som inde holder' flere reagensrum, der hvert har et skørt lukke, som, når det brydes, letter udtømningen af tørt eller 30 flydende reagens i reaktionshylsteret. Ved brugen af denne analysator suges et fastsat volumen prøve sammen med et fortyndingsmiddel ind i plastikhylsteret, og, medens pakken transporteres, brydes lukket på reagensrummene, og pakken vibreres, således at reagenserne ud-35 tømmes i og blandes med den fortyndede prøve i plastikhylsteret. Eftersom der er risiko for reaktion af reagenser før blandingen med de fortyndede prøver, og pak- 3

DK 157712 B

kerne ikke er genanvendelige, afhænger resultaternes nøjagtighed og reproducerbarhed meget af den præcision, hvormed sådanne pakker er fremstillet. I tilfælde af faste reagenser er rekonstituering af disse før reaktion 5 med prøvemediet ikke mulig, men er ved nogle analyser ønskelig. Uanset om der anvendes faste eller flydende reagenser, er en kombination af reagenserne med hverandre før reaktionen med prøvemediet heller ikke mulig.

10 En anden type af. klinisk-kemisk. analysator baseret på adskilte prøver fås kommercielt fra Chemetrics Corporation og består af flere bægre eller fordybninger, som er aftageligt anbragt på et drejebord og, når de anbringes således fra starten, har bunddele, som hælder nedad imod 15 drejebordets periferi. Prøver, som skal analyseres, anbringes i de nedre eller yderste ender af de enkelte bægre, medens flydende reagenser pipetteres ind i de øvre eller inderste ender af de enkelte bægre adskilt fra hverandre. Drejebordet føres derpå automatisk trin-20 vis frem og vipper i rækkefølge .de yderste ender af de respektive bægre opad, således at prøven flyder ind og blandes med reagenset deri, hvorefter reaktionsblandingen suges ind i en strømningscelle.

25 Repræsentativ for centrifugalanalysatorerne er "GEMENI"-analysatoren fremstillet af Electro-Nucleonus, Inc., der anvender en éngangscuvette eller rotorskive med 20 afdelinger dannet af transparent UV-gennemtrængeligt plastikmateriale. Denne skive består af en ydre ring inde-30 holdende 20 cuvetter og en koncentrisk indre ring indeholdende 20 fordybninger, idet cuvetterne og fordybningerne ligger radialt ud for hinanden på skiven. Efter at prøver og flydende reagenser er.pipetteret manuelt ind i de respektive cuvetter og fordybninger, anbringes skiven 35 i analysatoren. Ved skivepåfyldningen indeholder én cuvette kun destilleret vand og en anden indeholder kun et flydende reagens, medens prøver pipetteres ind i det o

DK 157712 B

4 nødvendige antal af de resterende cuvetter med en standardopløsning pipetteret ind i én fordybning, som ligger radialt ud for en af de således prøveholdige cuvetter.

Ved rotation af skiven i analysatoren slynges de flyden-5 de reagenser i skivefordybningerne radialt udad til de respektive, ud for liggende cuvetter og blandes med prøverne deri.

I almindelighed er kendte automatiserede kliniske cen-10 trifugalanalysatorer og analysatorer, med adskilte prøver begrænset i deres anvendelighed til at udføre kemiske analyser. Sådanne begrænsninger kan tilskrives de kendte analysatorers eller instrumenters manglende evne til at udtømme en række forskellige reagenser. Endvidere er det 15 nødvendigt ved forberedelsen af disse kendte analysatorer til brug at rekonstituere reagenserne manuelt, hvorefter instrumenterne påfyldes flydende reagenser. Når de først er forberedt således, er disse kendte instrumenter i stand til at analysere en charge af serumprøver for en 20 enkelt bestanddel eller analyt. Imidlertid kræver enkeltprøve- eller øjeblikkelig prøvning og profilering afbrydelse af chargeanalyser eller flere ganges chargegennemløb med et gennemløb for hver prøvning i profilen og med flere ganges manuel fremstilling og udskiftning 25 af flydende reagens.

Uanset om der anvendes automatiserede centrifugalanalysatorer og adskilte analysatorer i charge- eller enkelt-prøve-prøvning, forstærkes de problemer, der mødes ved 30 den manuelle fremstilling og håndtering af flydende reagenser, af behovet for nøjagtig pipettering af sådanne flydende reagenser ind i sådanne instrumenters tilbageholdelsesfordybninger, -bægre eller -rotorer. De reagenser, der anvendes ved kliniske analyser, er ofte ustabi-35 le, og hvis de ikke anvendes med det samme, sommetider inden for en arbejdsdag, må de kasseres. Det er sikkert, at spildet af dyre reagenser og tidsforbruget og mulig- o

DK 157712B

5 heden af væsentlig fejl ved den manuelle fremstilling og udmåling af flydende reagenser, er mangler, som må afhjælpes af hensyn til effektiviteten og pålideligheden ved klinisk-kemiske analysatorer.

5

Selv om den ikke er begrænset dertil, er den foreliggende opfindelse især tilpasset til brug med automatiske klinisk-kemiske analysatorer, som selvfølgelig må frembringe præcise kvantitative resultater hurtigt og nøjag-10 tigt. Som tidligere beskrevet leveres ved de metoder og indretninger, der er anvendt i kendte automatiske kemiske enkeltprøve- og centrifugalanalysatorer, mindst et fast eller rekonstitueret flydende reagens til en fordybning, hvorefter reagenset og et prøvemedium blandes 15 automatisk til reaktion, reaktionen detekteres, og reak tionsdataene præsenteres. Betegnelsen "fordybning" anvendes i denne beskrivelse om et reaktionsområde og fortrinsvis, men ikke nødvendigvis, et reaktionsområde afgrænset af en beholder eller simpelthen en fordybning i 20 en overflade.

Opfindelsen tilvejebringer en fremgangsmåde, som er ejendommelig ved, at reagenset leveres til fordybningen ved kombination deri af et vandigt medium og mindst ét 25 element bestående hovedsageligt af en bærer af fast organisk bindemiddel, som er opløseligt eller disperger-bart i vand, og hvori der på adskilte steder er disper-geret en præcis, udmålt mængde af hvert af mindst to vandopløselige eller i vand dispergerbare reagenser, som 30 er reaktive med hinanden, således at de beskyttede udmålte mængder af reagenser dispergeret i det faste organiske bindemiddel opløses eller dispergeres fuldstændigt samtidig med, at bindemidlet opløses eller dispergeres af det vandige medium, blandes med hinanden og omsættes 35 før blandingen med prøvemediet. Fortrinsvis er den udmålte mængde reagens dispergeret igennem hele den faste organiske bindemiddelbærer og kan opløses fuldstændigt i

DK 157712B

6 det vandige medium før blandingen med prøvemediet.

En hovedfordel ved denne opfindelse er tilvejebringelsen af en mere tilfredsstillende fremgangsmåde og indretning 5 til gennemførelse af kemiske analyser af prøvemedier med automatiske kemiske analysatorer.

En anden fordel er tilvejebringelsen af en forbedret fremgangsmåde og indretning til brug ved automatiske 10 kemiske analyser, der letter indførelsen af præcise udmålte mængder af et eller flere reagenser i prøvemedier til kvantitativ bestemmelse af analyter. Ved denne opfindelse undgås behovet for at rekonstituere reagenser og udpipettere flydende reagenser, som det 15 kræves med konventionelle automatiske kemiske analysesystemer, sammen med spildet af overskud af ustabile flydende reagenser, som forekommer i sådanne systemer.

Bortset fra at kemiske analyser kan gennemføres med kendte instrumenter med større lethed, hastighed og 20 nøjagtighed i resultaterne, gør opfindelsen det muligt for sådanne kendte analysatorer at gennemføre analyser ud over deres beregnede kapacitet.

EP 17414 Al, som har samme indehaver som den foreliggen-25 de ansøgning, beskriver en opfindelse, som er komplementær til den foreliggende opfindelse. Selv om begge opfindelser udnytter ideen om elementer omfattende en bærer bestående af et fast organisk bindemiddel, som er opløseligt eller dispergerbart i vand, og en udmålt 30 mængde af et vandopløseligt eller -dispergerbart reagens dispergeret i bindemidlet, så har de hver sin forskellige struktur og anvendelsesmåde. Ifølge EP offentliggørelsesskriftet er de reagensholdige elementer fastgjort til et langstrakt organ tilpasset til at 35 holdes i hånden for at bringes i kontakt med et prøve-medium, hvori reagenset og bindemidlet opløses, hvorved der sker reaktion mellem forskellige reagenser i for- 7

DK 157712 B

skellige elementer eller med en bestanddel i prøvemediet. Indretningen og fremgangsmåden vedrører således et reagenstilførselsorgan.

5 Ifølge den foreliggende opfindelse er elementerne omfattende bærer og reagens fastgjort i et hul, hvortil der sættes et prøvemedium og vand, hvorved reagenset frigøres og opløses, efterhånden som det organiske bindemiddel frigøres og opløses. Denne opfindelse er således 10 defineret ved en modtagebeholder, hvori de reagenshol-dige elementer er indført i forvejen, og hvortil der sættes et prøvemedium; mens opfindelsen ifølge EP 17414 Al er defineret ved en indretning til overføring og aflevering af reagensholdige elementer til et prøvemedium.

15 I denne beskrivelse er "reagenser" kemisk aktive materialer, som, når de frigøres fra bæreren af fast organisk bindemiddel, kombineres med hverandre og/eller en eller flere bestanddele af et prøvemedium til dannelse af et 20 mellemprodukt eller slutprodukt med kemiske egenskaber, der er forskellige fra reagensernes og/eller prøvemediets før kombinationen deraf. F.eks. kan reagenser reagere alene med analyten, som skal bestemmes, når et sådant reagens kombineres med prøvemediet, medens andre reagen-25 ser, når de opløses eller dispergeres i et vandigt medium, kan reagere til dannelse af en opløsning med en pH-værdi, saltkoncentration eller pufferkapacitet, som er nødvendig for at reagere med en eller flere bestanddele af et prøvemedium.

30

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan vandigt medium i én sådan fordybning kombineres med flere elementer, som hver består hovedsageligt af en bærer af fast organisk bindemiddel, som er opløseligt eller dispergerbart 35 i vand og har dispergeret deri en præcis udmålt mængde reagens. Reagenset i et eller flere sådanne elementer kan være reaktivt med et eller flere reagenser i andre

DK 157712 B

8 sådanne elementer. Om ønsket opløses eller dispergeres bærebindemidlet i alle sådanne elementer fuldstændigt af det vandige medium, før der sker nogen blanding med prøvemediet, således at reagenserne deri er delvis eller 5 fuldstændigt opløst, blandet med hverandre og omsat, før omsætningen med prøvemediet.

Som et alternativ til anvendelse af flere elementer med egenskaber som beskrevet ovenfor kan der anvendes et 10 enkelt element, som består af en bærer af organisk fast bindemiddel, som er opløseligt eller dispergerbart i vand og har dispergeret deri en præcis udmålt mængde af hvert af et antal vandopløselige eller i vand disperger-bare reagenser. I et sådant alternativt system kan rea-15 genser, som er reaktive med hverandre, være dispergeret inden for separate områder af elementet.

Endnu et alternativ er et enkelt element bestående af lag af fast organisk bindemiddelbærer, som er opløselig 20 eller dispergerbar i vand, og i hvert sådant lag har dispergeret en præcis udmålt mængde af mindst et vandopløseligt eller i vand dispergerbart reagens. I et sådant element er nabolag af bærerbindemiddel indeholdende reagenser, som er reaktive med hinanden, adskilt af et 25 lag af vandopløseligt bindemiddel, som er frit for reagenser, eller af et lag af inert, for vand ugennemtrængelig! materiale.

Indretningen ifølge opfindelsen kan bestå af et bæger 30 som anvendt i den tidligere . beskrevne "Chemetrics" en-keltprøve-analysator, eller en segmenteret skive eller rotor, som anvendt med den tidligere beskrevne "GEMENI" centrifugalanalysator, som hver inkluderer en fordybning, hvori der er fastgjort, i en stilling så det kom-35 mer i kontakt med vandigt medium leveret dertil, et element bestående hovedsageligt af bærer af or- 9

DK 157712 B

ganisk bindemiddel, som er opløseligt eller dis-pergerbart i vand, og som indeholder en præcist udmålt mængde vandopløseligt eller i vand disper-gerbart reagens. Det beskrevne element kan være i 5 form af en foruddannet film fastgjort til indretningens fordybning ved klæbning eller fastgjort som en film dannet ved ustøbning af bærebindemiddel, indeholdende reagenset, i en flydende tilstand og størkning af dette. Det vil være klart, at indretningen ifølge opfindelsen let 20 kan transporteres og opbevares, at de præcise udmålte mængder af reagens indeholdt i elementets bærebindemiddel er beskyttet og således forbliver i stabil form, og at der blot behøver at sættes et vandigt medium til indretningens fordybning indeholdende et sådant element for at 25 frembringe den rette reagenskoncentration til gennemførelse af analysen.

De bindemidler, som kan anvendes ifølge opfindelsen, inkluderer forskellige polymere materialer, såsom dextran, vandopløseligt polyacrylamid, polyacrylsyre og vandoplø-20 selige metalsalte deraf, vandopløselig polyvinylalkohol, polyethylenglycol, polyethylenoxid, polyvinylpyrrolidon, klaret guargummi, vandopløselig carboxymethylcellulose, vandopløselig hydroxyethylcellulose, vandopløselig me-thylcellulose, algin, carrageenan, xanthan gummi, stivel-25 se, vandopløselige copolymer af maleinsyreanhydrid med forskellige vinylmonomere som beskrevet f.eks. i US patentskrift nr. 2 047 398, især copolymere af maleinsyreanhydrid med vinylether eller vinylester eller deres tilsvarende salte. Der kan også sammen med bindemidlet 30 forekomme konventionelle fugtighedsbevarende eller over-faldeaktive midler (dispergeringsmidler) for at opretholde bindemidlets flexibilitet og lette eller fremskynde dets dispergering eller opløsning i vand. Desuden kan der anvendes bindemidler af ikke-polymere molekyler med 35 relativt lav molekylvægt, herunder sorbitol, kaliumna-

DK 157712B

10 triumtartrat, mannose og saccharose. Bindemidler bestående af blandinger af to eller flere forskellige materialer kan anvendes.

De reagenser, som kan inkorporeres i bindemidlet kan være 5 ethvert af de vandopløselige eller i vand dispergerbare materialer som er almindeligt anvendt ved analyseprocedurer, såsom enzymer, enzymsubstrater, antistoffer, antigener, haptener, uorganiske og organiske reagenser, puffere, salte og lignende, såvel som radioaktivt mærkede el-10 ler fluorescerende reagenser af de ovennævnte typer, her under ikke-isotopiske mærkninger såsom enzymer, cofakto-rer, luminescensmidler og lignende.

Elementet indeholdende bindemiddel og reagens kan være af enhver ønsket tykkelse, men er fortrinsvis 0,01 - 2 15 mm tykt af hensyn til let håndtering, når det fremstil les adskilt fra en fordybning, hvortil det senere fastgøres.

De relative mængdeforhold mellem reagens og vandopløseligt polymert bindemiddel i indretningen kan varieres bredt af-20 hængigt af størrelsen eller mængden af den ønskede udmål te mængde og er et spørgsmål om hensigtsmæssighed. Sædvanligvis er det mest hensigtsmæssigt at anvende en indretning, hvori det vandopløselige bindemiddel udgør fra omkring 2 til omkring 95 vægt-% af elementet, medens rea-25 genset udgør resten. Selvom der i et enkelt element kan være inkluderet to eller flere reagenser, som er forenelige dvs. ikke-reaktive med hinanden, må de, som er reaktive (dvs. som reagerer med hinanden, eller som forårsager nedbrydning af det ene eller den andet over et tids-30 rum) kun være til stede i adskilte elementer.

Reagenserne kan inkorporeres i elementbindemidlet på en række forskellige måder. Reagenset kan blandes med binde- 11

DK 157712 B

midlet, medens det sidstnævnte er i smeltet form eller i form af en opløsning i et flygtigt opløsningsmiddel, hvorefter blandingen formes til en film af den ønskede tykkelse adskilt fra eller i en fordybning af indretningen og 5 får lov til at tørre eller afkøles for at størkne. Ele mentet af vandopløseligt bindemiddel kan også formes separat, udfra en opløsning af bindemidlet eller fra en smelte, igen adskilt fra eller i en fordybning i indretningen, hvorefter en opløsning eller dispersion af reagenset i et 10 egnet væskemedium kan påføres elementets overflade og få lov at diffundere ind i elementet, hvorpå filmen tørres.

I nogle tilfælde kan reagenset i tør findelt partikelform spredes på overfladen,, af bindemiddelelementet, medens det stadig er klæbrigt eller vedhæftende, hvorefter det 15 bringes til at størkne, eller på et størknet bindemiddel- element, hvorefter dette smeltes og bringes til at størkne igen. Selvom der sædvanligvis kan anvendes tvungen lufttørring til dannelse af filmen og/eller inkorporering af reagenset i filmen, kan der også anvendes vacuum- el-20 ler frysetørring i tilfælde af varmefølsomme materialer.

Indretningen ifølge opfindelsen anvendes til nøjagtigt at udmåle præcise kvantitative mængder af reagenser ved analytiske procedurer, især procedurer, der kræver reagenser, som, når de blandes sammen, reagerer med hverandre eller 25 bliver ustabile og mister deres styrke over et tidsrum.

Af særlig betydning er det som tidligere nævnt, at opfindelsen kan tilpasses til brug ved gennemførelsen af en række forskellige kemiske analyser, ikke kun inden for den kliniske kemis område, men indenfor kemisk forsk-30 ning, vandanalyse og kemisk proceskontrol. Opfindelsen er velegnet til brug ved kemisk prøvning af legemsvæsker, såsom blod, serum og urin, da der ved dette'arbejde ofte gennemføres et stort antal gentagne prøvninger, og disse resultater behøves inden for kort tid efter at prøven er 35 taget. Indretningen kan f.eks. tilpasses til brug ved ud-

DK 157712B

12 førelsen af kvantitative analyser for mange af de blod-komponenter, som måles rutinemæssigt. Således kan indretningen tilpasses til brug ved analyserne af sådanne blodkomponenter som albumin, bilirubin, urinstof-nitro-5 gen, serum-glutaminsyre-oxaleddikesyre-transaminase, chlo- rid, total protein, glucose, urinsyre, sur phosphatase og alkalisk phosphatase.

På tegningen er fig. 1 et lodret snit taget diametralt igennem en udførel-10 sesform af en forbedret indretning ifølge opfindelsen, fig. 2 er et perspektivisk billede af en anden udførelsesform af en forbedret indretning ifølge opfindelsen, fig. 3 er et sidebillede af den i fig. 2 viste indretning, og 15 fig. 4 er et planbillede af den i fig. 2 og 3 viste ind retning.

Den i fig. 1 viste indretning inkluderer en konventionel rotor 7 som anvendt med kendte automatiske kemiske centrifugalanalysatorer, såsom den tidligere beskrevne "GEMENI"-20 analysator, der inkluderer en række adskilte fordybninger 9 til at indeholde reagens og et lignende antal prøvefordybninger 11, som hver er anbragt radialt udfor en enkelt reagensfordybning 9. I overensstemmelse med opfindelsen er der i reagensfordybningerne 9 fastgjort et eller flere 25 elementer, som angivet ved 13 og 15, der hver består hovedsageligt af en bærer af fast organisk bindemiddel, som er opløseligt eller dispergerbart i vand og har dis-pergeret deri en præcist udmålt mængde vandopløseligt eller i vand dispergerbart reagens. I den viste udførel-30 sesform er forskellige reagenser dispergeret i bærerbin-

DK 157712B

13 demidlet af elementerne 13 og 15, og hvis reagenserne i sådanne elementer er reaktive med hve-randre, er der ingen risiko for en sådan reaktion i betragtning af den fysiske adskillelse af disse elementer 13 og 15 før opløsningen eller dispergeringen i vand.

5 Anvendelse af den i fig. 1 viste indretning med kendte au tomatiske klinisk-kemiske centrifugalanalysatorer gør det muligt at opnå simplificerede kemiske profilanalyser. Ued anvendelsen af den i fig. 1 viste indretning eller rotor, hvor der i reagensfordybningerne 9 er fastgjort de passen-10 de reagenseleffTenter 13 og 15, behøver en tekniker kun at tilsætte en passende mængde vand til hver af sådanne celler 9 for at opløse eller dispergere elementernes bærer-bindemiddel til frigørelse og opløsning af reagenserne deri og således tilvejebringe et rekonstitueret kombine-15 ret reagens med præcis koncentration. Prøver eller prøve- medier pipetteres derpå ind i de respektive prøvefordybninger 11, hvorefter indretningen anbringes i den kendte automatiske klinisk-kemisk centrifugalanalysator, som fungerer på den sædvanlige måde til rotation af indretnin-20 gen, hvilket får reagenserne til at strømme radialt fra fordybningerne 9 og ind i fordybningerne 11, således at de blandes og reagerer med prøverne eller prøvemedierne deri. Sådanne kendte analysatorer vil derpå automatisk spore reaktionen og angive reaktionsdataene.

25 I fig. 2 - 4 er vist et af en række bægre, som anvendes i den automatiske klinisk-kemiske analysator forhandlet af The Chemetrics Corporation, som tidligere nævnt. Bægeret eller indretningen 17 inkluderer en sidevæg 19, en indesluttet bundvæg 21 og en bagvæg 23, som alle er 30 dannet af plastikmateriale og tilsammen afgrænser en fordybning 25. Et støtteben 27 er dannet som en forlængelse af bagvæggen 23 til indsætning i en af en række slidser 29 i en bakke 31, hvoraf en del er vist i fig. 3, og som bæres af et (ikke vist) drejebord, som er en del af 14

DK 157712 B

den kendte automatiske analysator.

Ued den konventionelle brug af en sådan automatisk analysator anbringes en række sådanne bægre eller indretninger 17 på bakken 31 med benene 27 indsat i bakkeslid-5 serne 29. Når bægrene 17 er således anbragt på bakken 31 er deres fordybninger 25 dybest ved de frie ender deraf i betragtning af bægrenes 17 skråtstillede bundvægge 21. Som vist i fig. 2 pipetteres prøvemediet eller prøven, angivet ved 33, ind i den dybeste ende af fordybningen, 10 medens et eller flere (ikke viste) flydende reagenser pi petteres ind i den højere liggende ende deraf. Bakken 31 indsættes derpå i den automatiske analysator, som er indrettet til at vippe de respektive bægre 17, således at deres frie ender hæves og får prøvemediet til at strømme, 15 blandes og reagere med de flydende reagenser.

I stedet for at pipettere flydende reagenser ind i bæger-fordybningerne 25 fastgøres ifølge den foreliggende opfindelse elementer 35, 37 og 39 til bundfordybningen af et bæger 17, hvor hvert sådant element i hovedsagen be-20 står af en bærer af fast organisk bindemiddel, som er op løseligt eller dispergerbart i vand, og hvori der er dis-pergeret en præcist udmålt mængde af mindst to vandopløselige eller i vand dispergerbare reagenser. Reagenser, som reagerer med hverandre, kan udmærket anbringes i de ad-25 skilte elementer 35, 37 og 39. Bakken 31 anbringes der på i den automatiske analysator, som udøver dens beregnede funktion. Det vil være klart, at med indretningen ifølge opfindelsen er en for tidlig blanding af reagenserne med hverandre, f.eks. når bakken 31 transporteres 30 til analysatoren, ikke mulig.

De følgende specifikke eksempler tjener til nærmere belysning af opfindelsen.

DK 157712B

15 EKSEMPEL 1

Analyse for uorganisk phosphat

Under anvendelse af en rotor til en "GEMENI"-centrifugalanalysator fremstilledes indretningen ifølge opfindelsen 5 som følger: 1. Den indre overflade af rotoren blev gjort hydrophil ved plasmabehandling.

2. Reagenselementer blev fremstillet ved blanding i vandopløselig polyethylenglycol 1500 og polyvinylpyrrolidon 10 (molekylvægt = 10 000), som følger: A. Farvereaqens: En blanding af ammoniummolybdat (100 mg) og natriumhydrogensulfat-monohydrat (340 mg) blev fremstillet i 5 ml opløsning af 0,001% polyethylenglycol 1500. 15^ul af blandingen blev afsat og tørret til en 15 film i hver af de indre fordybninger i overføringsskiven, undtagen fordybning nr. 1, der anvendes som en vand-blind-prøve.

B. Reduktant: Reduktantblandingen blev fremstillet ved udvejning af 100 mg ascorbinsyre og 500 mg SDS (lauryl- 20 sulfat) i 5 ml opløsning af 0,001% polyvinylpyrrolidon.

15^,ul af denne blanding blev afsat og tørret til en film i hver af de ydre fordybninger i overføringsskiven, undtagen fordybning nr. 1.

Den procedure, der derpå blev udført, var som følger: Der 25 blev dispergeret 15^,ul vand, phosphatstandard, kvalitets- kontrolsera og patientprøve i de ydre fordybninger 1-4.

0,700 ml destilleret vand sattes til alle de indre fordybninger af skiven (de indre fordybninger indeholdende reagenserne). Reagenserne blev blandet og opløst ved for-

DK 157712B

16 sigtig vipning. Indretningen ifølge opfindelsen sattes på analysatoren, som var passende programmeret til bestemmelse af uorganisk phosphat.

De opnåede resultater var som følger: Standarder (vandige), 5 kvalitetskontrolsera (normale og unormale) og patienters sera blev bedømt under anvendelse af indretningen ifølge opfindelsen. Analyseresultaterne gav de forventede værdier sammenlignelige med de manuelle ammoniummolybdat-procedu-rer, der er beskrevet i litteraturen. Præcisionen for beg-10 ge procedurer svarede til den, der er opnået af andre og ved tidligere prøvninger.

EKSEMPEL 2

Analyse af albumin

En rotor til en centrifugalanalysator blev præpareret som 15 i eksempel 1 under anvendelse af polyethylenglycol 4000 og reagenser som følger: A. Puffer: Der blev udvejet 7,136 g citronsyre-monohy- drat, 3,017 g kaliumhydroxid-piller og 0,340 g PEG-4000, som blev opløst i en tilstrækkelig mængde vand til at gi- 20 ve et totalt volumen på 50 ml. 50^-ul af denne opløsning blev afsat og tørret som en film i de ydre fordybninger i indretningen, undtagen fordybning nr. 1.

B. Farvestof: Der blev fremstillet 50 ml af en blanding - indeholdende 4,104 g "Brijva/35" (30 vægt/vol.% opløsning), 25 0,1047 g bromcresol-grønt, 1,771 g PEG-4000, 0,0625 ml 10 N NaOH-opløsning og tilstrækkeligt destilleret vand.

25/ul af denne opløsning blev afsat og tørret som en film i de indre fordybninger af indretningen, undtagen fordybning nr. 1.

DK 157712 8 17

Automatiseret procedure: Indretningen blev påfyldt som følger: Der blev pipetteret 0,010 ml vand ind i de ydre fordybninger nr. 1 og 2 og pipetteret 0,010 ml 4 g/100 ml albuminstandard ind i den ydre fordybning nr. 3 og 0,010 5 ml kvalitetskontroller og patientserumprøver ind i de yd re fordybninger nr. 4 og videre. Der sattes 1 ml destilleret vand til alle de indre fordybninger (indeholdende tørt reagens), og indretningen blev vippet forsigtigt for at opløse farven. Overføringsskiven blev derpå anbragt i ana-10 lysatoren, som var programmeret til albuminbestimmelser.

De opnåede resultater- var som følger: De data, der blev opnået ved det ovenstående system, blev analyseret for nøjagtighed og præcision under anvendelse af kvalitets-kontrolsera og patientprøver. Resultatet af analyserne 15 viser, at den manuelle procedure til bestemmelse af al bumin og den foreliggende procedure under anvendelse af tørrede reagenser giver sammenlignelige værdier for prøverne .

EKSEMPEL 3 20 Analyser for creatinin

En rotor til en centrifugalanalysator blev præpareret som i eksempel 1 under anvendelse af sorbitol og reagenser, som følger: A. Alkalisk reagens: Der udvejes 10 g natriumhydroxid, 25 8,7 natriumkaliumtartrat og 8,7 g sorbitol, som opløses i vand til et slutvolumen på 100 ml.

B. SDS-reaqens: 10 g natriumdodecylsulfat opløses i 80 ml vand, og blandingen fortyndes til et volumen på 100 ml.

C. Picrat-reaqens: En opløsning indeholdende 3,05 g pi- 18

DK 157712 B

crinsyre og 5,00 g sorbitol blev indstillet til en pH-vær-di på 2,0 med lithiumhydroxid og fortyndet til et slutvo-lumen på 100 ml med vand.

35^ul af det alkaliske reagens sattes til de indre fordyb-5 ninger i en overføringsskive, undtagen fordybning nr. 1.

Reagenset blev derpå tørret ved 50 QC i en tørreovn. 5^ul SDS-reagens og 35^ul picrat-reagens blev derefter på lignende måde påført fordybningen, men i pletter ved siden af det tørrede natriumhydroxid. Reagenserne blev tørret 10 i to timer ved 50 °C.

Automatiseret procedure: Indretningen blev påfyldt som følger: Der blev pipetteret 700 jjI vand ind i de ydre fordybninger nr. 1 og 2 og pipetteret 60 pi creatinin-standard ind i den ydre fordybning nr. 3 og 60^ul kvalitetskontrol-15 ler og patientprøve ind i den ydre fordybning nr. 4 og vi dere. Der sattes 700yul destilleret vand til alle de indre fordybninger indeholdende de tre reagensfilm, og indretningen blev vippet forsigtigt for at opløse reagenserne. Overføringsskiven blev indsat i analysatoren, som var pro-20 grammeret til creatininbestemmelser.

De opnåede resultater var som følger: De data, som blev opnået med det ovenstående system, viste at den manuelle procedure til bedømmelse af creatinin og den foreliggende procedure under anvendelse af tørrede reagenser giver sam-25 menlignelige værdier for prøverne og kvalitetskontrolsera.

Claims (4)

1. Fremgangsmåde til kemisk analyse af et prøvemedium, 5 hvorved mindst ét fast eller flydende reagens leveres til en fordybning, og reagenset derpå automatisk blandes med prøvemediet til omsætning, omsætningen detekteres, og reaktionsdataene præsenteres, kendetegnet ved, at reagenset leveres til fordybningen ved 10 kombination deri af et vandigt medium og mindst ét element bestående hovedsageligt af en bærer af fast organisk bindemiddel, som er opløseligt eller dispergerbart i vand,, og hvori der på adskilte steder er dispergeret en præcis, udmålt mængde af hvert af mindst 15 to vandopløselige eller i vand dispergerbare reagenser, som er reaktive med hinanden, således at de beskyttede udmålte mængder af reagenser dispergeret i det faste organiske bindemiddel opløses eller dispergeres fuldstændigt, samtidigt med at bindemidlet opløses eller 20 dispergeres af det vandige medium, blandes med hinanden og omsættes før blandingen med prøvemediet.

2. Indretning til brug i forbindelse med et apparat til automatisk kemisk analyse af et prøvemedium, hvilken 25 indretning har en fordybning, hvori der leveres mindst ét fast eller flydende reagens, som, når indretningen anvendes i forbindelse med et analyseapparat, automatisk blandes med et prøvemedium til reaktion, reaktionen detekteres, og reaktionsdataene præsenteres, kende-30 tegnet ved, at et element fastgjort i indretningens fordybning i en stilling, så det kommer i kontakt med et vandigt medium, der leveres dertil, hvilket element i hovedsagen består af en bærer af fast organisk bindemiddel, som er opløseligt eller dispergerbart i vand, og 35 som på adskilte steder deri indeholder en udmålt mængde af hvert af mindst to vandopløselige eller i vand DK 157712B 20 dispergerbare reagenser, som er reaktive med hinanden, således at de beskyttede og ureagerede reagenser opløses eller dispergeres fuldstændigt og reagerer med hinanden, samtidigt med at bindemidlet opløses eller dispergeres 5 efter tilførsel af vandigt medium til indretningens fordybning .

3. Indretning ifølge krav 2, kendetegnet ved, at elementet har form af en fast film fastgjort inden i 10 indretningens fordybning ved klæbning.

4. Indretning ifølge krav 3,kendetegnet ved, at elementet har form af en fast film og hæfter til indretningens fordybning ved at være støbt deri i flydende 15 tilstand og derpå størknet.. 20 25 30 35