EP0434773A1 - Analysegerät - Google Patents

Analysegerät

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EP0434773A1
EP0434773A1 EP19900904599 EP90904599A EP0434773A1 EP 0434773 A1 EP0434773 A1 EP 0434773A1 EP 19900904599 EP19900904599 EP 19900904599 EP 90904599 A EP90904599 A EP 90904599A EP 0434773 A1 EP0434773 A1 EP 0434773A1
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EP
European Patent Office
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sample
belt
analysis
measuring device
speed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19900904599
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Dr. Med. Schulz
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0434773A1 publication Critical patent/EP0434773A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/4875—Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method
    • G01N33/48764—Test tape taken off a spool
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00009—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with a sample supporting tape, e.g. with absorbent zones

Definitions

  • the invention relates to an analysis device for determining a parameter of a sample that can be applied to a reagent carrier and can be supplied to a measuring device, in particular liquid, with a transport device by means of which the reagent carrier carried by a band can be moved towards the measuring device by at least one sample supply.
  • DE-AS 16 73 340 describes an analyzing device for analyzing samples which are transferred from a movable sample carrier to an analysis band provided with a number of reagent positions, which is by means of a drive device at a transfer point and at an off. value device for evaluating at least one of the physical properties of the reaction mixture formed in each case is drawn in.
  • a transfer device provided with a dimensioning element, which transfers at least one dimensioned part of a sample from a sample memory, or at least one, directly to at least one reagent memory location.
  • the invention has for its object to further develop the generic device so that the samples can be properly evaluated regardless of the incubation times of the individual samples.
  • the section of the belt located between the sample supply and the measuring device is arranged in a container which is designed as an incubator and is dimensioned such that it depends on the sample volume and the incubation time on belt sections of different lengths Record length and thus absorb different speeds of different belt sections, the belt speed of the belt section evaluated by the measuring device being matched to the measuring speed of the measuring device and / or reaction speed on the reagent carrier, while the belt speed of the belt section working together with the sample supply is coordinated with the speed the sample supply is coordinated.
  • the invention is at least achieved when the analysis plates or reaction layers are on a relatively long, band-like, easily movable supports are arranged and can be transported from at least one sample feed to the measuring device by means of a transport device.
  • the actual throughput i.e. the number of samples evaluated depends essentially on two parameters: on the one hand on the measuring speed and on the other hand on the minimum time required for a reagent carrier to be able to react with the sample in such a way that the sample can be evaluated. Since the reaction rate depends, among other things, on time and temperature, it is advisable for the temperature in the incubator to be as constant as possible.
  • a particularly expedient embodiment provides that a supply module for the belt is connected upstream of the transport device.
  • the storage module is designed as a tape dispenser.
  • Such a storage module can have a band of several meters in length with a large number of analysis plates and contain a desiccator.
  • a further expedient embodiment of the invention provides that the container is followed by a collecting container designed as a waste collector.
  • a particularly expedient embodiment of the invention provides that several analysis devices are connected in parallel with one another to form an analysis system, each is provided, and in that the analysis system Zufuhi system samples cooperates with a, the sample delivery move transversely toaturs ⁇ * rect on of the bands.
  • a horizontally moving pipetting mechanism then applies successively to all stations with serum.
  • the entire system can be connected to an evaluation computer which not only controls the sample feed system, but also the transport of individual strips and enables the evaluation of the individual samples.
  • 1 is an analysis device with a transport device
  • Fig. 2 shows a portion of a tape with Ana lysep
  • Fig. 3 is an analysis system consisting of several analyzers.
  • FIG. 1 shows an analysis device for the photometric determination of a parameter of a sample 18 that can be applied to a reagent carrier 12 and determined by a measuring device 16 (cf. FIG. 2).
  • a transport device 20 is connected to the measuring and evaluation device 10, through which the reagent carriers 12 to 15 carried by a band can be moved from a sample feed 30 to the measuring device 16.
  • the section 32 of the band 22 located between the sample feed 30 and the measuring device 16 is arranged in a container 34, here an incubator. Section 32 forms a variable, loop hanging down.
  • the transport device 20 is designed such that the belt speed of the belt section 36 evaluated by the measuring device 16 is matched to the measuring speed of the measuring device 16, while the belt speed of the belt section 38 cooperating with the sample feed 30 is matched to the speed of the sample feed 30.
  • the loop 32 enables continuous operation of the measuring device 16 and the sample feed 30 because the different speeds of the belt sections 36 and 38 can be absorbed by them.
  • the distance between the measuring device 16 and the sample feed 30 is greater than the distance between two reagent carriers 12 and 13.
  • the transport device 20 is connected upstream of a supply module 21 for the belt 22.
  • the storage module 21 is designed as a tape dispenser.
  • the container 34 is followed by a collection container 40 designed as a waste collector.
  • the transport device is arranged in the container 34 and that the storage module 21, the container 34 and the collecting container 40 are designed as a modular system.
  • the sample feed 30 consists of a pipette needle 50 which is connected to a line 54 via a carrier 52.
  • the carrier 50 is actuated by a manipulator 56 which can move horizontally and transversely to the belt 22.
  • the storage container 21 has a slot 60 through which the band 22 is led out and transported under the pipette needle 50.
  • the storage container 21 is followed by the incubator 34, which also has a slot 62, on the inside of which two rollers 64 and 66 are stored and cooperate with the belt 22. These rollers 64 and 66 are controlled and move the belt 22 step by step, whenever an analysis plate 12 to 15 has been provided with a sample.
  • FIG. 3 an analysis system is shown which e.g. consists of new analysis devices 80 to 88, each of which is assigned a transport device 90 to 97.
  • This analysis system is controlled by a control unit 100.
  • the measured parameters can then be illustrated by a printer 101.
  • the analysis system consists of a primary sample module 120 with a sample room in which the samples 110, 111 and 112 are accommodated.
  • the sample is handled, for example, via a dilutor 102 and its line 54.
  • the manipulator 56 is designed such that the sample needle can be moved back and forth and vertically in the direction of the double arrow. With this arrangement, nine parameters of a sample can therefore be measured, the nine parameters being regarded as exemplary.

Description

S c h r e i b u n g
A n a l y s e g e r ä t
Die Erfindung betrifft ein Analysegerät zur Bestimmung eines Parameters einer auf einen Reagenzträger auftragbaren und einer Meßeinrichtung zuführbaren Probe, insbesondere Flüssigkeit, mit einer Transporteinri chtung, durch die d e von einem Band getragenen Reagenzträger von mindestens einer Probenzufuhr zu der Meßeinrichtung hin bewegbar sind.
Herkömmliche Geräte der eingangs genannten Art, w e sie z.B. in der DE-AS 21 46 930 beschreiben sind, können dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn d e Proben annähernd gleiche E genschaften besitzen, so daß deren Auswertung kontinuierlich erfolgen kann. Sollen jedoch Proben mit untersch edlichen Inkubationszeiten ausgewertet werden, dann ist eine kontinuierliche Auswertung nicht möglich, zumal d e Bandgeschwindigkeit diese Besonderheiten nicht berücksichtigt. Ferner ist in der DE-AS 16 73 340 eine Analysiereinrichtung zur Analysierung von Proben beschrieben, die von einem beweglichen Probenträger auf ein mit einer Anzahl Reagenzspei eherstel len versehenes Ana lysi erungsband übertragen werden, das mittels einer Antriebsvorrichtung an einer Übertragungsstelle und an einer Aus.wertvorri chtung zur Auswertung zumindest einer der physikalischen Eigenschaften der jeweils entstandenen Reaktionsmischung vorbeigezogen wird. An der Übertragungsstelle zwischen dem Probenträger und dem Ana lysι erungsband ist eine mit einem Bemessungse lement versehene Übertragungsvorrichtung angeordnet, die mindestens einen jeweils bemessenen Teil einer Probe von einer Probenspei eherste l le direkt auf mindestens eine Reagenzspei chersteL le überträgt. Durch diese Einrichtung soll eine rasche und exakte Durchführung auch unterschiedlicher Analysen bei direkter Überführung der Proben an das jeweilige Reagenz mit exakter Probendosierung gewährleistet sein. Werden auf das Analysierungsband Proben mit unterschiedlichen chemischen oder phys kaitischen Eigenschaften aufgetragen, dann entstehen Reaktions ischungen, die erst nach einer bestimmten Reaktionszeit ausgewertet werden können. Dies hat im bekannten Falle zur Folge, daß die Geschwindigkeit, mit welcher die Proben auf das Band aufgetragen wird, der Reaktionsgeschwindigkeit angepaßt werden muß. Ein gleichmäßiges Auftragen der Proben auf das Ana lys i erungsband ist daher nicht ohne weiteres möglich.
Ausgehend von dem obigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Gerät so weiter zu bilden, daß eine ordnungsgemäße Auswertung der Proben unabhängig von den Inkubationszeiten der einzelnen Proben erfolgen kann.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der sich zwischen der Probenzufuhr und der Meßeinrichtung be¬ findende Abschnitt des Bandes in einem Behälter angeordnet ist, der als Inkubator ausgebildet und so bemessen ist, daß er abhängig vom Probenanfall und abhängig von der Inkubationszeit Bandabschnitte unterschiedlicher Länge aufnehmen und so unterschiedliche Geschwindigkeiten von verschiedenen Bandabschnitte auffangen kann, wobei die Bandgeschwindigkeit des von der Meßeinrichtung ausgewerteten Bandabschnittes auf die Meßgeschwindigkeit der - Meßeinrichtung und/oder Reaktionsgeschwindigkeit auf dem Reagenzträger abgestimmt ist, während die Bandgeschwindigkeit des mit der Probenzufuhr zusammenarbei enden Bandabschnittes auf die Geschwindigkeit der Probenzufuhr abgestimmt ist.
Man erkennt, daß die Erfindung jedenfalls dann verwirklicht ist, wenn die Ana lyseplättchen oder Reaktionsschichten auf einem vei— hältnismäßig langen bandartigen, leicht bewegbaren Träger ange¬ ordnet sind und mittels einer Transporteinrichtung von mindestens einer Probenzufuhr zu dem Messgerät hin transportiert werden können .
Weitere zweckmäßige und vortei lhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Der eigentliche Durchsatz, d.h. die Zahl der ausgewerteten Proben, ist im wesentlichen von zwei Parametern abhängig: Zum einen von der Meßgeschwindigkeit und zum anderen von der minimalen Zeit, die ein Reagenzträger benötigt, um mit der Probe so reagieren zu können, daß die Probe ausgewertet werden kann. Da die Reaktionsgeschwindigkeit unter anderem von der Zeit und der Temperatur abhängig ist, ist es zweckmäßig, wenn die Temperatur im Inkubator möglichst konstant ist.
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, daß der Trans¬ porteinrichtung ein Vor ratsmodu l für das Band vorgeschaltet ist. Im Rahmen dieses Erf ndungsgedankens ist es besonders zweckmäßig, wenn das Vorratsmodul als ein Bandspender ausgebi ldet ist. So ein Vorratsmodul kann ein Band von mehreren Metern Länge mit einer Vielzahl von Ana lysep lätt chen aufweisen und einen Exsikkator enthalten.
Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß dem Behälter ein als Abfallsammler ausgeb ldeter Sammelbe¬ hälter nachgeschaltet ist.
Schließlich sieh-t eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung vor, daß mehrere Analysegeräte unter Bi ldung eines Analysesystems parallel zueinander geschaltet sind, wobei jedes vorgesehen ist, und daß das Analysesystem mit einem Proben-Zufuhi—System zusammenarbeitet, dessen Probenzufuhr sich quer zur Bewegungsπ* chtung der Bänder bewegen. Dadurch ergibt sich ein vollautomatisches Analysesystem. Ein horizontal fahrender Pipettier echanismus bed ent dann nacheinander alle Station mit Serum. Das ganze System kann an einen Auswerterechner angeschlossen sein, der nicht nur das Proben-Zufuhr-System, sondern auch den Transport einzelner Bänder steuert sowie die Auswertung der einzelnen Proben ermöglicht.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Analysegerät mit einer Transporteinrichtung,
Fig. 2 einen Abschnitt eines Bandes mit Ana lysep lättchen und
Fig. 3 ein aus mehreren Analysegeräten bestehendes Ana lysesystem.
In Fig. 1 ist ein Analysegerät zur photometrischen Bestimmung eines Parameters einer auf einen Reagenzträger 12 auftragbaren und durch eine Meßeinrichtung 16 bestimmbaren Probe 18 (vgl. Fig. 2) dargestellt. An das Meß- und Auswertegerät 10 ist eine Transporteinrichtung 20 angeschlossen, durch die die von einem Band getragenen Reagenzträger 12 bis 15 von einer Probenzufuhr 30 zu der Messe nrichtung 16 bewegbar sind. Der zwischen der Probenzufuhr 30 und der Messeinrichtung 16 sich befindende Abschnitt 32 des Bandes 22 ist in einem Behälter 34, hier Inkubator, angeordnet. Der Abschnitt 32 bildet eine variable, nach unten hängende Schlaufe. Die Transporteinrichtung 20 ist so ausgebildet, daß die Bandgeschwindigkeit des von der Messeinrichtung 16 ausgewerteten Bandabschnittes 36 auf die Messgeschwindigkeit der Messeinri chtung 16 abgestimmt ist, während die Bandgeschwindigkeit des mit der Probezufuhr 30 zusam earbeitenden Bandabschnittes 38 auf die Geschwindigkeit der Probenzufuhr 30 abgestimmt ist. Durch die Schlaufe 32 kann eine kontinuierliche Arbeitswe se der Messeinrichtung 16 und der Probenzufuhr 30 erreicht werden, weil durch sie die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Bandabschnitte 36 und 38 aufgefangen werden können.
Der Abstand zwischen der Messeinrichtung 16 und der Probenzufuhr 30 ist größer als der Abstand z ischen zwei Reagenzträgern 12 und 13.
Der Transporteinrichtung 20 ist e n Vorratsmodul 21 für das Band 22 vorgeschaltet. Das Vorratsmodul 21 ist als ein Bandspender ausgebildet.' Dem Behälter 34 ist ein als Abfallsammler ausge¬ bildeter Sammelbehälter 40 nachgeschaltet.
Man erkennt, daß die Transporteinrichtung im Behälter 34 ange¬ ordnet ist und daß das Vorratsmodul 21, der Behälter 34 und der Sammelbehälter 40 als ein Baukastensystem ausgebildet sind.
Die Probenzufuhr 30 besteht aus einer Pipettennadel 50, die über einen Träger 52 an eine Leitung 54 angeschlossen ist. Der Träger 50 wird von einem Manipulator 56 betätigt, der sich in horizon¬ taler Ebene und quer zum Band 22 bewegen kann. Der Vorratsbehälter 21 besitzt einen Schlitz 60, durch den das Band 22 herausgeführt und unter der Pipettennadel 50 transportiert wird. An den Vorrats¬ behälter 21 schließt sich der Inkubator 34 an, der ebenfalls einen Schlitz 62 besitzt, an dessen Innenseite zwei Rollen 64 und 66 gelagert sind und mit dem Band 22 zusammenarbe ten. Diese Rollen 64 und 66 sind gesteuert und bewegen das Band 22 schritt¬ weise, und zwar immer dann, wenn ein Ana lyseplättchen 12 bis 15 mit einer Probe versehen wurde. Gegenüber dem Schlitz 62 ist ein weiterer Schlitz 70 angeordnet, dem zwei Rollen 72 und 74 zugeordnet s nd. Diese Rollen arbeiten ebenfalls mit dem Band 22 zusammen und dienen dazu, den Bandabschnitt 36 kontinuierlich oder schrittweise unterhalb der Meßsonde 16 zu bewegen.
Um das Band 22 mit hoher Präzision transportieren zu können, ist es zweckmäßig, wenn es an seinen Längskanten Durchbrüche nach Art eines Filmes besitzt. Diese perforierten Abschnitte können dann mit als Zahnräder ausgebildeten Rollen 65 und 66 bzw. 72 und 74 zusammenarbeiten. Diese Rollen 62,64 bzw. 70,72 sind so ausgebildet, daß das Band bzw. der Abschnitt 32 in beiden Richtungen bewegt werden kann. Dies ist z.B. dann von bedeutung, wenn der Abschnitt 32 zusätzlich mit weiteren Proben versehen werden soll, die eine kurze Inkubationszeit haben.
In Fig. 3 ist ein Analysesystem dargestellt, das z.B. aus neuen Analysegeräten 80 bis 88 besteht, denen jeweils eine Transport¬ einrichtung 90 bis 97 zugeordnet ist. Dieses Analysesystem ist von einer Steuerungseinheit 100 gesteuert. Die gemessenen Para¬ meter können dann durch einen Drucker 101 veranschaulicht werden. Das Analysesystem besteht aus einem Pr mär-Probenmodul 120 mit einem Proberaum, in dem die Proben 110, 111 und 112 untergebracht sind. Über einen Dilutor 102 und se.ine Leitung 54 wird beispiels¬ weise die Probe gehandhabt. Der Manipulator 56 ist so ausgebildet, daß die Proben-Nadel in Richtung des Doppelpfeiles hin und her und vertikal bewegbar ist. Bei d eser Anordnung können daher neun Parameter einer Probe gemessen werden, wobei die neun Para¬ meter als beispielhaft anzusehen sind.

Claims

P a t e n t a n s O r ü c h e
Analysegerät zur Bestimmung eines Parameters einer auf einen Reagenzträger auftragbaren und einer Meßeinrichtung zuführ¬ baren Probe, insbesondere Flüssigkeit, m t einer Transport¬ einrichtung, durch die die von einem Band getragenen Reagenz- träger von mindestens einer Probenzufuhr zu der Meßeinrichtung hin bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der sich zwischen der Probenzufuhr (30) und der Meßein¬ richtung (16) befindende Abschnitt (32) des Bandes (22) in einem Behälter (34) angeordnet ist, der als Inkubator ausgebildet und so bemessen ist, daß er abhängig vom Proben¬ anfall und abhängig von der Inkubationszeit Bandabschnitte (32) unterschiedlicher Länge aufnehmen und so unterschied¬ liche Geschwindigkeiten von verschiedenen Bandabschnitte (36,38) auffangen kann, wobei die Bandgeschwindigkeit des von der Meßeinrichtung (16) ausgewerteten Bandabschnittes (36) auf die Meßgeschwindigkeit der Meßeinrichtung (16) und/oder die Reaktionsgeschwindigkeit auf dem Reagenzträger (12) abgestimmt ist, während die Bandgeschwindigkeit des mit der Probenzufuhr (30) zusammenarbeitenden Bandabschnittes (38) auf die Geschwindigkeit der Probenzufuhr abgestimmt ist.'
Analysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transporteinrichtung (20) ein Vorratsmodul (21) für das Band (22) vorgeschaltet ist.
3. Analysegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsmodul (21) als Bandspender ausgebildet ist
4. Analysegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Behälter (34) ein als Abfallsammler ausgeb ldeter Sammelbehälter (40) nachgeschaltet ist.
5. Analysegerät nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsmodul (21), der Behälter (34) und der Sammel¬ behälter (40) als Baukastensystem ausgebildet sind.
Ana lysesystem dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Analysegeräte (80 bis 88) nach einem der
Ansprüche 1 b s 5 nebeneinander oder kreisför ig angeordnet sind, wobei jedes Analysegerät (80 bis 88) für die Bestimmung eines Probenparameters vorgesehen ist, und daß das Analysegerät mit einem Probenzufuhrsystem (102,54,56) zusammenarbeitet, dessen Probengeber (102) sich quer zur
Bewegungsrichtung der Bänder (90 bis 98) bewegt.
EP19900904599 1989-03-13 1990-03-13 Analysegerät Withdrawn EP0434773A1 (de)

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