EP1119759A2 - Method and device for analyzing reactive strips - Google Patents

Method and device for analyzing reactive strips

Info

Publication number
EP1119759A2
EP1119759A2 EP99959200A EP99959200A EP1119759A2 EP 1119759 A2 EP1119759 A2 EP 1119759A2 EP 99959200 A EP99959200 A EP 99959200A EP 99959200 A EP99959200 A EP 99959200A EP 1119759 A2 EP1119759 A2 EP 1119759A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reaction
optical sensor
strips
unit
cavities
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99959200A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ina Matallana Kielmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19933168A external-priority patent/DE19933168A1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1119759A2 publication Critical patent/EP1119759A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/8483—Investigating reagent band

Definitions

  • reaction strips are understood to mean carrier materials which are colored differently by chemical, biological or physical reactions.
  • these substrates are currently strip-shaped and the length of the strip is used to create differently colored areas. These areas, which are discolored relative to the stripe, are called bands.
  • the invention is also applicable to differently shaped carrier materials, such as rectangular or circular reaction plates.
  • reaction strips A main area of application for such reaction strips is in the detection of chromatographically or electrophoretically colored strips. These strips are referred to as blots, in particular as Western blots or dot blots, if antibody reactions on the strip are indicated by different bands.
  • the reaction strips are placed in a tub for development and exposed to liquid reagents there.
  • the invention has for its object to develop a faster method that largely excludes manual intervention.
  • reaction strips are placed in a receiving unit, in particular a trough, for development and are exposed there to liquid reagents, the surfaces of the reaction strips being detected by an optical sensor and the recorded data by an evaluation unit be forwarded.
  • the described method can be fully automated and reduces the manual handling of the reaction strips. This reduces the risk of the reaction strips being adversely affected by contact or contamination and enables the reaction strips to be processed more quickly.
  • the reaction strips preferably remain in the evaluation unit during the entire process.
  • the evaluation unit is trough-shaped for this purpose, so that the reaction strips in the evaluation unit can be soaked in liquid. If the liquid is only sprayed on, a flatter design of the evaluation unit is also possible.
  • the evaluation unit is designed so that it allows both the treatment of reaction strips with liquid reagents, as well as the detection of the surface of the reaction strips with an optical sensor.
  • reaction strips are irradiated with diffuse light. Irradiation with diffuse light in particular prevents evaluable reflections that can be attributed to the area surrounding the reaction strip and can lead to incorrect results.
  • a receiving unit with several cavities is used.
  • the cavity makes it easier to place a strip in the correct position on the take-up unit, and a thicker cavity even allows liquid reagents to be taken up.
  • the receiving unit has several cavities, several reaction strips can be used be inserted one after the other. In the method according to the invention, the strips are then successively exposed to liquid reagents and fed to the optical sensor in succession.
  • the described design of the pick-up unit thus enables a semi-automatic method in which the pick-up unit is first filled with several reaction strips, then these reaction strips are positioned one after the other under the optical sensor and finally the selected reaction strips are removed again from the pick-up unit.
  • the cavities are moved in a clocked manner relative to the optical sensor. This allows exact adherence to the reaction and the workflow of prescribed times.
  • Adherence to reaction times is also facilitated in that the reagents are filled into the cavity at defined positions relative to the optical sensor. If the cavities are moved at a constant speed, preferably clocked, relative to the optical sensor, the same period of time will therefore always lie between the filling and the optical sensor.
  • the object on which the invention is based is also achieved with a device for analyzing reaction strips which have a
  • Inclusion unit in particular a tub, an optical sensor and an evaluation unit.
  • This device enables automatic analysis of reaction strips and is particularly suitable for the method described above.
  • the recording unit and the strips are colored differently.
  • the different coloring makes it possible to eliminate the areas of the recording unit during the analysis and to examine only the areas which have the color of the reaction strip.
  • the receiving unit has several cavities. This allows the strips to be processed quickly.
  • a particularly advantageous embodiment of the device provides that the cavities are arranged on a circular line.
  • the cavities can either be arranged in a star shape on one level.
  • the reaction strips are inserted into radial cavities and the entire receiving unit is preferably rotated in a clocked manner around the center of the circular disk.
  • An alternative embodiment provides that the cavities are arranged on a conveyor belt rotating around two horizontal deflection rollers. While the cavities on the top of the conveyor belt are filled and the reaction strips are detected with the optical sensor, the reaction strips fall out of the cavity in the region of the deflection roller. On the underside of the belt, the cavities are conveyed back to the filling location with their opening facing downwards. In this area too a cleaning take place. The cavities then pass the second deflection roller and as soon as they are in a horizontal position again, they can be filled with reaction strips again.
  • the cavities have the shape of a reaction strip. This also allows the reaction strips to be positioned securely within the cavity and thus relative to the optical sensor.
  • the cavities be labeled differently with the optical sensor. This allows a specific cavity to be assigned to each recorded data record.
  • the pick-up unit To position the pick-up unit relative to the optical sensor, it is proposed that the pick-up unit have at least one marking. This marking makes it possible to move the pick-up unit in a motorized manner relative to the optical sensor and to switch off the drive of the movement mechanism when a special position of the marking is reached.
  • reaction strips have different labels that can be detected with the optical sensor.
  • the reaction strips can be provided with numbers so that everyone can evaluate the reaction strips Reaction strip data record is assigned a number that can also be found on the reaction strip.
  • a lighting unit which brings diffuse light to the tub.
  • the lighting unit is therefore designed so that the individual illuminants do not cause point-like reflections.
  • the lighting unit has illuminants and a light guide.
  • the light guide can distribute the light from the illuminant over a larger area to avoid selective reflections.
  • the light guide is preferably designed like a frosted glass, so that the light is refracted in the light guide.
  • the illuminants be light-emitting diodes, which preferably emit white light.
  • Several light-emitting diodes enable the light to be distributed evenly over a larger area or distance and thus enable the strip to be illuminated evenly.
  • the lighting unit be arranged in the immediate vicinity of the tub.
  • Light exit end arranged in close proximity to the tub while the lamps can also be arranged further away from the tub.
  • the lighting unit and the receiving unit are preferably matched to one another in such a way that as little light as possible reaches the strip between the lighting unit and the receiving unit.
  • a simple construction of the device is achieved in that a mirror optic is arranged between the reaction strip and the optical sensor. This allows the optical sensor and preferably a camera to be arranged at any position relative to the strip, since the image of the surface of the strip is projected onto the camera by means of one or more mirrors.
  • FIG. 1 shows a section through the device along the line I-I
  • Figure 2 shows a section through the device along the line II-II and
  • Figure 3 is a plan view of a receiving unit with a
  • the device 1 shown in the figures essentially consists of the trough 2 serving as the receiving unit, an optical sensor 3 and an evaluation unit 4.
  • the trough 2 has a cavity 5 in which a reaction strip 6 is located.
  • further cavities 7 and 8 adjoin on the right and left, in which reaction strips can also lie.
  • the optical sensor 3 is arranged above the trough 2.
  • This optical sensor 3 has on its underside 2 lighting devices 9 and 10 which radiate light downwards into the cavity 5 of the trough 2.
  • the lighting units 9 and 10 have light-emitting diodes 11 and 12 as illuminants, each of which is embedded in a frosted glass element 13, 14.
  • the milk glass element 13, 14 has approximately the length of the reaction strip 6 and is equipped with spaced-apart light-emitting diodes 12 over its entire length. This results in a uniform light distribution in the frosted glass element and, in particular, in a uniform light failure on the underside of the frosted glass element.
  • the milk glass element is preferably made of a transparent plastic and the light-emitting diodes emit white light which emerges as diffuse light on the underside of the milk glass element 13, 14.
  • the milk glass element 13, 14 is surrounded in a U-shape with a reflective film 15, 16, which only allows downward light loss.
  • Z between the lower exit areas of the frosted glass elements 13, 14, the reaction strip 6 is arranged and above this reaction strip 6 there is an oblique mirror 17 which projects an image of the reaction strip 6 onto the lens 18 of a camera 19.
  • the entire device 1 is light-tightly surrounded by a hood (not shown), so that light only enters the cavity 5 via the frosted glass elements 13 and 14. This light illuminates the reaction strip 6, so that a uniformly illuminated image of the reaction strip 6 is projected via the mirror 17 to the camera 19.
  • the camera 19 records the image and passes it on to the evaluation unit 4.
  • the cavities 5, 7, 8 are filled with liquid reagents and the reaction strips are inserted.
  • the optical sensor 3 is positioned over the cavity 5 and an image of the strip 6 is recorded with the camera 19. This image shows the different discolorations of the reaction strip 6, which are then analyzed with the evaluation unit 4.
  • the optical sensor 3 After analyzing a strip, the optical sensor 3 is moved further by one cavity relative to the trough 2 and the next reaction strip is examined.
  • the cavities 5, 7, 8 are shown in the plan view of the receiving unit 2 shown in FIG. 3, wherein the receiving trough 2 can have any number of cavities.
  • the reaction strip 6 lies in the cavity 5 and individual bands 20, 21, 22 can be seen on the reaction strip 6.
  • the individual cavities 5, 7, 8 are marked by a numerical inscription 23 and the receiving unit 2 has a geometric marking 24, which is used as the basis for positioning the entire receiving unit 2. A corner of the receiving unit 2 is blunted as a geometric marking 24.
  • the reaction strip 6 lying in the cavity 5 has a light background, on which the bands 20, 21, 22 appear as darker discolorations.
  • the cavity 5 and the entire tub 2 are colored matt black in order to form a high contrast to the background of the reaction strip 6.
  • the reaction strip 6 is a Westerblot or Dotblot or another electrophoretically created strip.
  • the evaluation unit 4 uses known systems to assign findings and diagnoses to the optically recorded bands 20, 21, 22.
  • the strips 6 are provided with numbers 25.
  • the optical sensor 3 detects these numbers 25 and uses them to assign specific ones Examination data, such as laboratory identification numbers, surnames, first names, birth dates etc. This information increases the security of the processing and transmission of the information from the reaction strips 6.

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Abstract

The invention relates to a method for analyzing reactive strips. The reactive strips are developed by placing them in a receiving unit, especially a tank, where they are exposed to liquid reagents. According to the invention, the surface of the reactive strips is detected using an optical sensor, and afterwards the detected data is transmitted to an analyzing unit. A tank comprising an optical sensor and an analyzing unit is provided as a device for carrying out the inventive method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Reaktionsstreifen Method and device for analyzing reaction strips
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Analyse von Reaktionsstreifen. Unter Reaktionsstreifen werden Trägermaterialien verstanden, die durch chemische, biologische oder physikalische Reaktionen unterschiedlich eingefärbt sind. Diese Trägermaterialien sind momentan in der Praxis streifenförmig und die Länge des Streifens wird dazu verwendet, unterschiedlich eingefärbte Bereiche zu erzeugen. Diese relativ zum Streifen verfärbten Bereiche werden als Banden bezeichnet. Die Erfindung ist jedoch auch auf anders geformte Trägermaterialien anwendbar, wie etwa rechteckige oder kreisförmige Reaktionsplatten.The invention relates to a method and a device for analyzing reaction strips. Reaction strips are understood to mean carrier materials which are colored differently by chemical, biological or physical reactions. In practice, these substrates are currently strip-shaped and the length of the strip is used to create differently colored areas. These areas, which are discolored relative to the stripe, are called bands. However, the invention is also applicable to differently shaped carrier materials, such as rectangular or circular reaction plates.
Ein Hauptanwendungsgebiet derartiger Reaktionsstreifen liegt in der Erfassung von chromatographisch oder elektrophoretisch eingefärbten Streifen. Diese Streifen werden als Blots, insbesondere als Westernblots oder Dotblots bezeichnet, wenn Antikörperreaktionen auf dem Streifen durch unterscheidliche Banden angezeigt werden. Hierzu werden die Reaktionsstreifen zur Entwicklung in eine Wanne gelegt und dort flüssigen Reagenzien ausgesetzt.A main area of application for such reaction strips is in the detection of chromatographically or electrophoretically colored strips. These strips are referred to as blots, in particular as Western blots or dot blots, if antibody reactions on the strip are indicated by different bands. For this purpose, the reaction strips are placed in a tub for development and exposed to liquid reagents there.
Hierbei entsteht das Problem, daß die Reaktionsstreifen für die weitere Verarbeitung manuell aus der Aufhahmeeinheit wie beispielsweise einerThis creates the problem that the reaction strips for further processing manually from the pick-up unit, such as one
Wanne entfernt werden müssen und einer zeitlich aufwendigen Trocknung unterzogen werden. Diese Verfahrensweise ist bei unterschiedlichen Herstellern und Chargen von Reaktionsstreifen notwendig. Anschließend werden die Banden der Reaktionsstreifen analysiert.Tub have to be removed and a time-consuming drying be subjected. This procedure is necessary for different manufacturers and batches of reaction strips. The bands of the reaction strips are then analyzed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnelleres Verfahren zu entwickeln, das einen manuellen Eingriff möglichst weitgehend ausschließt.The invention has for its object to develop a faster method that largely excludes manual intervention.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Analyse von Reaktionsstreifen gelöst, bei dem die Reaktionsstreifen zur Entwicklung in eine Aufhahmeeinheit insbesondere eine Wanne gelegt werden und dort flüssigen Reagenzien ausgesetzt werden, wobei die Oberflächen der Reaktionsstreifen mit einem optischen Sensor erfaßt werden und die erfaßten Daten einer Auswerteeinheit zugeleitet werden.This object is achieved with a method for analyzing reaction strips, in which the reaction strips are placed in a receiving unit, in particular a trough, for development and are exposed there to liquid reagents, the surfaces of the reaction strips being detected by an optical sensor and the recorded data by an evaluation unit be forwarded.
Das beschriebene Verfahren ist vollständig automatisierbar und verringert das manuelle Handling der Reaktionsstreifen. Dadurch wird die Gefahr der Beeinträchtigung der Reaktionsstreifen durch Berührung oder Verschmutzung reduziert und eine schnellere Bearbeitung der Reaktionsstreifen ermöglicht.The described method can be fully automated and reduces the manual handling of the reaction strips. This reduces the risk of the reaction strips being adversely affected by contact or contamination and enables the reaction strips to be processed more quickly.
Vorzugsweise verbleiben die Reaktionsstreifen während des gesamten Verfahrens in der Auswerteeinheit. Bei der Verwendung von flüssigen Reagenzien ist die Auswerteeinheit hierzu wannenförmig ausgebildet, so daß die Reaktionsstreifen in der Auswerteeinheit in Flüssigkeit getränkt werden können. Sofern die Flüssigkeit nur aufgesprüht wird, ist auch eine flachere Ausbildung der Auswerteeinheit möglich. Die Auswerteeinheit ist so ausgebildet, daß sie sowohl die Behandlung von Reaktionsstreifen mit flüssigen Reagenzien erlaubt, als auch das Erfassen der Oberfläche der reaktionsstreifen mit einem optischen Sensor.The reaction strips preferably remain in the evaluation unit during the entire process. When using liquid reagents, the evaluation unit is trough-shaped for this purpose, so that the reaction strips in the evaluation unit can be soaked in liquid. If the liquid is only sprayed on, a flatter design of the evaluation unit is also possible. The evaluation unit is designed so that it allows both the treatment of reaction strips with liquid reagents, as well as the detection of the surface of the reaction strips with an optical sensor.
Überraschend gute Auswerteergebnisse konnten erzielt werden, wenn ein hoher Helligkeitsunterschied zwischen Reaktionsstreifen und Aus werteeinheit eingestellt wird. Dies ist durch eine gezielte Lichtführung oder die unterschiedliche Einfärbung von Reaktionsstreifen und Wanne zu erzielen. Da die Reaktionsstreifen meistens eine helle Farbe aufweisen, wird vorgeschlagen, die Aufhahmeeinheit dunkel, insbesondere schwarz einzufärben. Da der optische Sensor nur die beleuchteten Bereiche erfaßt, und eine schwarze, vorzugsweise matt eingefärbte Wanne wenig Licht reflektiert, beschränken sich die erfaßten Daten ausschließlich auf den Bereich des Reaktionsstreifens.Surprisingly good evaluation results could be achieved if a high brightness difference between the reaction strip and the evaluation unit was set. This can be achieved by targeted lighting or the different colors of the reaction strips and tub. Since the reaction strips mostly have a light color, it is proposed to color the recording unit dark, in particular black. Since the optical sensor only detects the illuminated areas and a black, preferably matt-colored trough reflects little light, the recorded data are limited only to the area of the reaction strip.
Eine bevorzugte Verfahrensvariante sieht vor, daß die Reaktionsstreifen mit diffusem Licht bestrahlt werden. Gerade die Bestrahlung mit diffusem Licht verhindert auswertbare Reflektionen, die auf das Umfeld des Reaktionsstreifens zurückzuführen sind und zu fehlerhaften Ergebnissen fuhren können.A preferred method variant provides that the reaction strips are irradiated with diffuse light. Irradiation with diffuse light in particular prevents evaluable reflections that can be attributed to the area surrounding the reaction strip and can lead to incorrect results.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Aufnahmeeinheit mit mehreren Kavitäten verwendet wird. Die Kavität erleichtert es, einen Streifen positionsgerecht auf der Aufhahmeeinheit abzulegen und eine stärkere Kavität erlaubt sogar die Aufnahme von flüssigen Reagenzien. Sofern die Aufhahmeeinheit mehrere Kavitäten aufweist, können mehrere Reaktionsstreifen nacheinander eingelegt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Streifen dann nacheinander flüssigen Reagenzien ausgesetzt und nacheinander dem optischen Sensor zugeführt. Die beschriebene Ausbildung der Aufhahmeeinheit ermöglicht somit ein halbautomatisches Verfahren, bei dem die Aufhahmeeinheit zunächst mit mehreren Reaktionsstreifen gefüllt wird, anschließend diese Reaktionsstreifen der Reihe nach unter dem optischen Sensor positioniert werden und letzlich die ausgewählten Reaktionsstreifen wieder aus der Aufhahmeeinheit entfernt werden.It is advantageous if a receiving unit with several cavities is used. The cavity makes it easier to place a strip in the correct position on the take-up unit, and a thicker cavity even allows liquid reagents to be taken up. If the receiving unit has several cavities, several reaction strips can be used be inserted one after the other. In the method according to the invention, the strips are then successively exposed to liquid reagents and fed to the optical sensor in succession. The described design of the pick-up unit thus enables a semi-automatic method in which the pick-up unit is first filled with several reaction strips, then these reaction strips are positioned one after the other under the optical sensor and finally the selected reaction strips are removed again from the pick-up unit.
Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Kavitäten relativ zum optischen Sensor getaktet bewegt werden. Dies erlaubt ein genaues Einhalten für die Reaktion und den Arbeitsablauf vorgeschriebener Zeiten.For this purpose, it is proposed that the cavities are moved in a clocked manner relative to the optical sensor. This allows exact adherence to the reaction and the workflow of prescribed times.
Ein Einhalten von Reaktionszeiten wird auch dadurch erleichtert, daß an definierten Positionen relativ zum optischen Sensor die Reagenzien in die Kavität gefüllt werden. Wenn die Kavitäten mit konstanter Geschwindigkeit, vorzugsweise getaktet, relativ zum optischen Sensor bewegt werden, wird somit zwischen Befüllung und optischem Sensor immer die gleiche Zeitspanne liegen.Adherence to reaction times is also facilitated in that the reagents are filled into the cavity at defined positions relative to the optical sensor. If the cavities are moved at a constant speed, preferably clocked, relative to the optical sensor, the same period of time will therefore always lie between the filling and the optical sensor.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch mit einer Vorrichtung zur Analyse von Reaktionsstreifen gelöst, die eineThe object on which the invention is based is also achieved with a device for analyzing reaction strips which have a
Aufhahmeeinheit, insbesondere eine Wanne, einen optischen Sensor und eine Auswerteeinheit aufweist. Diese Vorrichtung ermöglicht die automatische Analyse von Reaktionsstreifen und eignet sich insbesondere für das oben beschriebene Verfahren.Inclusion unit, in particular a tub, an optical sensor and an evaluation unit. This device enables automatic analysis of reaction strips and is particularly suitable for the method described above.
Um die Qualität der Ergebnisse des optischen Sensors zu erhöhen, wird vorgeschlagen, daß die Aufhahmeeinheit und die Streifen unterschiedlich eingefärbt sind. Die unterschiedliche Farbgebung erlaubt es, die Bereiche der Aufhahmeeinheit bei der Analyse zu eliminieren und nur die Bereiche zu untersuchen, die die Farbe des Reaktionsstreifens aufweisen.In order to increase the quality of the results of the optical sensor, it is proposed that the recording unit and the strips are colored differently. The different coloring makes it possible to eliminate the areas of the recording unit during the analysis and to examine only the areas which have the color of the reaction strip.
Vorteilhaft ist es, wenn die Aufhahmeeinheit mehrere Kavitäten aufweist. Dies erlaubt eine schnelle Bearbeitung der Streifen.It is advantageous if the receiving unit has several cavities. This allows the strips to be processed quickly.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, daß die Kavitäten auf einer Kreislinie angeordnet sind. Die Kavitäten können hierzu entweder sternförmig auf einer Ebene angeordnet werden. Hierbei werden die Reaktionsstreifen in radial verlaufende Kavitäten eingelegt und die gesamte Aufhahmeeinheit wird vorzugsweise getaktet um das Zentrum der Kreisscheibe gedreht.A particularly advantageous embodiment of the device provides that the cavities are arranged on a circular line. For this purpose, the cavities can either be arranged in a star shape on one level. In this case, the reaction strips are inserted into radial cavities and the entire receiving unit is preferably rotated in a clocked manner around the center of the circular disk.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, daß die Kavitäten auf einem um zwei waagerechte Umlenkrollen umlaufenden Förderband angeordnet sind. Während auf der Oberseite des Förderbandes die Kavitäten befüllt und die Reaktionsstreifen mit dem optischen Sensor erfaßt werden, fallen die Reaktionsstreifen im Bereich der Umlenkrolle aus der Kavität heraus. An der Unterseite des Bandes werden die Kavitäten mit ihrer Öffnung nach unten zurück zum Befüllungsort gefördert. In diesem Bereich kann auch eine Reinigung stattfinden. Anschließend passieren die Kavitäten die zweite Umlenkrolle und sowie sie wieder in waagerechter Position liegen, können sie erneut mit Reaktionsstreifen befüllt werden.An alternative embodiment provides that the cavities are arranged on a conveyor belt rotating around two horizontal deflection rollers. While the cavities on the top of the conveyor belt are filled and the reaction strips are detected with the optical sensor, the reaction strips fall out of the cavity in the region of the deflection roller. On the underside of the belt, the cavities are conveyed back to the filling location with their opening facing downwards. In this area too a cleaning take place. The cavities then pass the second deflection roller and as soon as they are in a horizontal position again, they can be filled with reaction strips again.
Um eine möglichst kompakte Vorrichtung zu bauen, wird vorgeschlagen, daß die Kavitäten die Form eines Reaktionsstreifens aufweisen. Dies erlaubt auch die sichere Positionierung der Reaktionsstreifen innerhalb der Kavität und somit relativ zum optischen Sensor.In order to build a device that is as compact as possible, it is proposed that the cavities have the shape of a reaction strip. This also allows the reaction strips to be positioned securely within the cavity and thus relative to the optical sensor.
Für die Verbesserung der Reproduzierbarkeit des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Kavitäten unterschiedlich mit dem optischen Sensor erfaßbar beschriftet sind. Dies erlaubt es, jedem erfaßten Datensatz eine bestimmte Kavität zuzuordnen.In order to improve the reproducibility of the method, it is proposed that the cavities be labeled differently with the optical sensor. This allows a specific cavity to be assigned to each recorded data record.
Zur Positionierung der Aufhahmeeinheit relativ zum optischen Sensor wird vorgeschlagen, daß die Aumahmeeinheit mindestens eine Markierung aufweist. Diese Markierung erlaubt es, die Aufhahmeeinheit relativ zum optischen Sensor motorisch zu verfahren und bei Erreichen einer speziellen Position der Markierung den Antrieb des Verfahrmechanismuses auszuschalten.To position the pick-up unit relative to the optical sensor, it is proposed that the pick-up unit have at least one marking. This marking makes it possible to move the pick-up unit in a motorized manner relative to the optical sensor and to switch off the drive of the movement mechanism when a special position of the marking is reached.
Um eine genaue Zuordnung zwischen Reaktionsstreifen und erfaßtem Datensatz zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß die Reaktionsstreifen unterschiedliche, mit dem optischen Sensor erfaßbare Beschriftungen aufweisen. Beispielsweise können die Reaktionsstreifen mit Ziffern versehen werden, so daß beim Auswerten der Reaktionsstreifen jedem Reaktionsstreifendatensatz eine Ziffer zugeordnet wird, die auch auf dem Reaktionsstreifen zu finden ist.In order to enable a precise assignment between the reaction strips and the recorded data record, it is proposed that the reaction strips have different labels that can be detected with the optical sensor. For example, the reaction strips can be provided with numbers so that everyone can evaluate the reaction strips Reaction strip data record is assigned a number that can also be found on the reaction strip.
Da punktförmige Leuchtmittel einer Beleuchtungseinheit zu punktförmigen Reflektionen am Reaktionsstreifen oder der Aufhahmeeinheit führen, wird erfindungsgemäß eine Beleuchtungseinheit vorgesehen, die diffuses Licht zur Wanne bringt. Die Beleuchtungseinheit ist daher so ausgebildet, daß die einzelnen Leuchtmittel keine punktförmigen Reflektionen verursachen.Since punctiform lamps of a lighting unit lead to punctiform reflections on the reaction strip or the recording unit, a lighting unit is provided according to the invention which brings diffuse light to the tub. The lighting unit is therefore designed so that the individual illuminants do not cause point-like reflections.
Dies wird vorteilhafterweise dadurch erzielt, daß die Beleuchtungseinheit Leuchtmittel und einen Lichtleiter aufweist. Der Lichtleiter kann das Licht des Leuchtmittels auf eine größere Fläche verteilen, um punktuelle Reflektionen zu vermeiden. Vorzugsweise ist der Lichtleiter milchglasartig ausgebildet, so daß das Licht im Lichtleiter gebrochen wird.This is advantageously achieved in that the lighting unit has illuminants and a light guide. The light guide can distribute the light from the illuminant over a larger area to avoid selective reflections. The light guide is preferably designed like a frosted glass, so that the light is refracted in the light guide.
Um eine gleichmäßige Lichtverteilung zu erzielen, wird vorgeschlagen, daß die Leuchtmittel Leutdioden sind, die vorzugsweise weißes Licht ausstrahlen. Mehrere Leuchtdioden ermöglichen die gleichmäßige Verteilung des Lichtes über eine größere Fläche oder Strecke und ermöglichen somit das gleichmäßige Ausleuchten des Streifens.In order to achieve a uniform light distribution, it is proposed that the illuminants be light-emitting diodes, which preferably emit white light. Several light-emitting diodes enable the light to be distributed evenly over a larger area or distance and thus enable the strip to be illuminated evenly.
Um eine hohe Ausnutzung geringer Lichtstärken zu erzielen, wird vorgeschlagen, daß die Beleuchtungseinheit in unmittelbarer Nähe zur Wanne angeordnet ist. Bei Verwendung eines Lichtleiters ist dasIn order to achieve high utilization of low light intensities, it is proposed that the lighting unit be arranged in the immediate vicinity of the tub. When using an optical fiber, this is
Lichtaustrittsende in unmittelbarer Nähe zur Wanne angeordnet, während die Leuchtmittel auch weiter entfernt von der Wanne angeordnet werden können.Light exit end arranged in close proximity to the tub while the lamps can also be arranged further away from the tub.
Auch von außen einfallendes Licht kann die Auswertung mittels des optischen Sensors verfälschen und es wird daher vorgeschlagen, daß die Beleuchtungseinheit lichtdicht umschlossen ist. Vorzugsweise sind Beleuchtungseinheit und Aufhahmeeinheit so aufeinander abgestimmt, daß auch zwischen der Beleuchtungseinheit und der Aufhahmeeinheit möglichst wenig Licht zum Streifen gelangt.Light incident from the outside can also falsify the evaluation by means of the optical sensor and it is therefore proposed that the lighting unit be enclosed in a light-tight manner. The lighting unit and the receiving unit are preferably matched to one another in such a way that as little light as possible reaches the strip between the lighting unit and the receiving unit.
Ein einfacher Aufbau der Vorrichtung wird dadurch erzielt, daß zwischen Reaktionsstreifen und optischem Sensor eine Spiegeloptik angeordnet ist. Dies erlaubt es, den optischen Sensor und vorzugsweise eine Kamera an beliebiger Position relativ zum Streifen anzuordnen, da das Bild der Oberfläche des Streifens mittels eines oder mehrerer Spiegel zur Kamera projiziert wird.A simple construction of the device is achieved in that a mirror optic is arranged between the reaction strip and the optical sensor. This allows the optical sensor and preferably a camera to be arranged at any position relative to the strip, since the image of the surface of the strip is projected onto the camera by means of one or more mirrors.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigtA preferred embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. It shows
Figur 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Linie I-I,FIG. 1 shows a section through the device along the line I-I,
Figur 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs der Linie II-II undFigure 2 shows a section through the device along the line II-II and
Figur 3 eine Draufsicht auf eine Aufhahmeeinheit mit einemFigure 3 is a plan view of a receiving unit with a
Reaktionsstreifen. Die in den Figuren gezeigte Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus der als Aufhahmeeinheit dienenden Wanne 2, einem optischen Sensor 3 und einer Auswerteeinheit 4.Reaction strips. The device 1 shown in the figures essentially consists of the trough 2 serving as the receiving unit, an optical sensor 3 and an evaluation unit 4.
Die Wanne 2 hat eine Kavität 5, in der ein Reaktionsstreifen 6 liegt. Neben dieser Kavität 5 grenzen rechts und links weitere Kavitäten 7 und 8 an, in denen ebenfalls Reaktionsstreifen liegen können.The trough 2 has a cavity 5 in which a reaction strip 6 is located. In addition to this cavity 5, further cavities 7 and 8 adjoin on the right and left, in which reaction strips can also lie.
Oberhalb der Wanne 2 ist der optische Sensor 3 angeordnet. Dieser optische Sensor 3 weist an seiner Unterseite 2 Beleuchtungseinrichtungen 9 und 10 auf, die Licht nach unten in die Kavität 5 der Wanne 2 strahlen. Die Beleuchtungseinheiten 9 und 10 haben als Leuchtmittel Leuchtdioden 11 und 12, die jeweils in ein Milchglaselement 13, 14 eingelassen sind. Das Milchglaselement 13, 14 hat etwa die Länge des Reaktionsstreifens 6 und ist über seine gesamte Länge mit beabstandet angeordneten Leuchtdioden 12 bestückt. Dadurch wird eine gleichmäßige Lichtverteilung im Milchglaselement erzielt und insbesondere ein gleichmäßiger Lichtausfall an der Unterseite des Milchglaselementes bewirkt. Das Milchglaselement ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff gefertigt und die Leuchtdioden strahlen weißes Licht aus, das als diffuses Licht an der Unterseite des Milchglaselementes 13, 14 austritt. Zur Erhöhung der Lichtausbeute ist das Milchglaselement 13, 14 u-förmig mit einer reflektierenden Folie 15, 16 umgeben, die nur einen Lichtausfall nach unten ermöglicht. Z wischen den unteren Austrittbereichen der Milchglaselemente 13, 14 ist der Reaktionsstreifen 6 angeordnet und über diesem Reaktionsstreifen 6 befindet sich ein schräger Spiegel 17, der eine Abbildung des Reaktionsstreifens 6 auf die Linse 18 einer Kamera 19 projiziert.The optical sensor 3 is arranged above the trough 2. This optical sensor 3 has on its underside 2 lighting devices 9 and 10 which radiate light downwards into the cavity 5 of the trough 2. The lighting units 9 and 10 have light-emitting diodes 11 and 12 as illuminants, each of which is embedded in a frosted glass element 13, 14. The milk glass element 13, 14 has approximately the length of the reaction strip 6 and is equipped with spaced-apart light-emitting diodes 12 over its entire length. This results in a uniform light distribution in the frosted glass element and, in particular, in a uniform light failure on the underside of the frosted glass element. The milk glass element is preferably made of a transparent plastic and the light-emitting diodes emit white light which emerges as diffuse light on the underside of the milk glass element 13, 14. To increase the light yield, the milk glass element 13, 14 is surrounded in a U-shape with a reflective film 15, 16, which only allows downward light loss. Z between the lower exit areas of the frosted glass elements 13, 14, the reaction strip 6 is arranged and above this reaction strip 6 there is an oblique mirror 17 which projects an image of the reaction strip 6 onto the lens 18 of a camera 19.
Die gesamte Vorrichtung 1 ist lichtdicht von einer Haube (nicht gezeigt) umgeben, so daß nur über die Milchglaselemente 13 und 14 Licht in die Kavität 5 gelangt. Dieses Licht beleuchtet den Reaktionsstreifen 6, so daß ein gleichmäßig ausgeleuchtetes Bild des Reaktionsstreifens 6 über den Spiegel 17 zur Kamera 19 projiziert wird. Die Kamera 19 nimmt das Bild auf und gibt es an die Auswerteeinheit 4 weiter.The entire device 1 is light-tightly surrounded by a hood (not shown), so that light only enters the cavity 5 via the frosted glass elements 13 and 14. This light illuminates the reaction strip 6, so that a uniformly illuminated image of the reaction strip 6 is projected via the mirror 17 to the camera 19. The camera 19 records the image and passes it on to the evaluation unit 4.
Zum Auswerten von Reaktionsstreifen 6 werden die Kavitäten 5, 7, 8 mit flüssigen Reagenzien gefüllt und die Reaktionsstreifen eingelegt. Nach einer definierten Einwirkzeit wird der optische Sensor 3 über der Kavität 5 positioniert und ein Bild des Streifens 6 mit der Kamera 19 aufgenommen. Dieses Bild zeigt die unterschiedlichen Verfärbungen des Reaktionsstreifens 6, die anschließend mit der Auswerteeinheit 4 analysiert werden.To evaluate reaction strips 6, the cavities 5, 7, 8 are filled with liquid reagents and the reaction strips are inserted. After a defined exposure time, the optical sensor 3 is positioned over the cavity 5 and an image of the strip 6 is recorded with the camera 19. This image shows the different discolorations of the reaction strip 6, which are then analyzed with the evaluation unit 4.
Nach der Analyse eines Streifens wird der optische Sensor 3 relativ zur Wanne 2 um eine Kavität weiterbewegt und der nächste Reaktionsstreifen untersucht.After analyzing a strip, the optical sensor 3 is moved further by one cavity relative to the trough 2 and the next reaction strip is examined.
Sowohl am Streifen 6 als auch an den einzelnen Kavitäten 5, 7, 8 sind Ziffer aufgebracht, die vom optischen Sensor erfaßt werden können. Dies erleichtert die Zuordnung eines Untersuchungsergebnisses zu einem speziellen Streifen 6.Numbers are applied to the strip 6 as well as to the individual cavities 5, 7, 8, which can be detected by the optical sensor. This facilitates the assignment of an examination result to a special strip 6.
In der in Figur 3 gezeigten Aufsicht auf die Aufhahmeeinheit 2 sind die Kavitäten 5, 7, 8 dargestellt, wobei die Aufhahmewanne 2 eine beliebige Anzahl an Kavitäten aufweisen kann. Der Reaktionsstreifen 6 liegt in der Kavität 5 und auf dem Reaktionsstreifen 6 sind einzelne Banden 20, 21, 22 zu erkennen. Die einzelnen Kavitäten 5, 7, 8 sind durch eine numerische Beschriftung 23 markiert und die Aufhahmeeinheit 2 verfügt über eine geometrische Markierung 24, die als Basis zur Positionierung der gesamten Aufhahmeeinheit 2 verwendet wird. Als geometrische Markierung 24 ist eine Ecke der Aufnahmeeinheit 2 abgestumpft.The cavities 5, 7, 8 are shown in the plan view of the receiving unit 2 shown in FIG. 3, wherein the receiving trough 2 can have any number of cavities. The reaction strip 6 lies in the cavity 5 and individual bands 20, 21, 22 can be seen on the reaction strip 6. The individual cavities 5, 7, 8 are marked by a numerical inscription 23 and the receiving unit 2 has a geometric marking 24, which is used as the basis for positioning the entire receiving unit 2. A corner of the receiving unit 2 is blunted as a geometric marking 24.
Der in der Kavität 5 liegende Reaktionsstreifen 6 hat einen hellen Hintergrund, auf dem sich die Banden 20, 21, 22 als dunklere Verfärbungen abzeichnen. Die Kavität 5 und die gesamte Wanne 2 sind matt schwarz eingefärbt, um einen hohen Kontrast zum Hintergrund des Reaktionsstreifens 6 zu bilden.The reaction strip 6 lying in the cavity 5 has a light background, on which the bands 20, 21, 22 appear as darker discolorations. The cavity 5 and the entire tub 2 are colored matt black in order to form a high contrast to the background of the reaction strip 6.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Reaktionsstreifen 6 ein Westerblot oder Dotblot oder ein anderer elektrophoretisch erstellter Streifen. Die Auswerteeinheit 4 benutzt bekannte Systeme, um den optisch erfaßten Banden 20, 21, 22 Befundungen und Diagnosen zu zuordnen.In the present exemplary embodiment, the reaction strip 6 is a Westerblot or Dotblot or another electrophoretically created strip. The evaluation unit 4 uses known systems to assign findings and diagnoses to the optically recorded bands 20, 21, 22.
Die Streifen 6 sind mit Zahlen 25 versehen. Der optische Sensor 3 erfaßt diese Zahlen 25 und verwendet sie zur Zuordnung von spezifischen Untersuchungsdaten, wie Laboridentifikationsnummern, Namen, Vornamen, Geburtsdaten etc. Diese Information erhöht die Sicherheit der Verarbeitung und Übertragung der Informationen der Reaktionsstreifen 6. The strips 6 are provided with numbers 25. The optical sensor 3 detects these numbers 25 and uses them to assign specific ones Examination data, such as laboratory identification numbers, surnames, first names, birth dates etc. This information increases the security of the processing and transmission of the information from the reaction strips 6.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Verfahren zur Analyse von Reaktionsstreifen (6), bei dem die Reaktionsstreifen (6) zur Entwicklung in eine Aufhahmeeinheit, insbesondere eine Wanne (2), gelegt werden und dort flüssigen Reagenzien ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die1. A method for analyzing reaction strips (6), in which the reaction strips (6) for development are placed in a receiving unit, in particular a tub (2), and are exposed to liquid reagents, characterized in that the
Oberflächen der Reaktionsstreifen (6) mit einem optischen Sensor (3) erfaßt werden und die erfaßten Daten einer Auswerteeinheit (4) zugeführt werden.Surfaces of the reaction strips (6) are detected with an optical sensor (3) and the recorded data are fed to an evaluation unit (4).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsstreifen (6) während des gesamten Verfahrens in der2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction strips (6) during the entire process in the
Aus werteeinheit (2) verbleiben.Remain from evaluation unit (2).
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hoher Helligkeitsunterschied zwischen Reaktionsstreifen (6) und Aufhahmeeinheit (2) eingestellt wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that a high difference in brightness between the reaction strip (6) and recording unit (2) is set.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsstreifen (6) mit diffusem Licht bestrahlt werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the reaction strips (6) are irradiated with diffuse light.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufhahmeeinheit (2) mit mehreren Kavitäten (5, 7, 8) verwendet wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a receiving unit (2) with a plurality of cavities (5, 7, 8) is used.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavitäten (5, 7, 8) relativ zum optischen Sensor (3) getaktet bewegt werden,6. The method according to claim 5, characterized in that the cavities (5, 7, 8) are moved clocked relative to the optical sensor (3),
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß an definierten Positionen relativ zum optischen7. The method according to any one of claims 5 or 6, characterized in that at defined positions relative to the optical
Sensor (3) die Reagenzien in die Kavitäten (5, 7, 8) gefüllt werden.Sensor (3) the reagents are filled into the cavities (5, 7, 8).
8. Vorrichtung zur Analyse von Reaktionsstreifen (6) mit einer Aufhahmeeinheit (2), insbesondere einer Wanne, einem optischen Sensor (3) und einer Auswerteeinheit (4).8. Device for analyzing reaction strips (6) with a recording unit (2), in particular a tub, an optical sensor (3) and an evaluation unit (4).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die9. The device according to claim 8, characterized in that the
Aufhahmeeinheit (2) und die Streifen (6) unterschiedlich eingefärbt sind.Recording unit (2) and the strips (6) are colored differently.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhahmeeinheit dunkel eingefärbt ist.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the receiving unit is colored dark.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhahmeeinheit (2) mehrere Kavitäten (5, 7, 8) aufweist.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the receiving unit (2) has a plurality of cavities (5, 7, 8).
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavitäten (5, 7, 8) auf einer Kreislinie angeordnet sind. 12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the cavities (5, 7, 8) are arranged on a circular line.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavitäten (5, 7, 8) die Form eines Reaktionsstreifens (6) aufweisen.13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that the cavities (5, 7, 8) have the shape of a reaction strip (6).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kavitäten (5, 7, 8) unterschiedlich mit dem optischen Sensor (3) erfaßbar beschriftet sind.14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the cavities (5, 7, 8) are labeled differently detectable with the optical sensor (3).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (2) mindestens eine15. The device according to one of claims 8 to 14, characterized in that the evaluation unit (2) at least one
Markierung zur Positionierung der Auswerteeinheit (2) relativ zum optischen Sensor (3) aufweist.Has marking for positioning the evaluation unit (2) relative to the optical sensor (3).
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsstreifen (6) unterschiedliche mit dem optischen Sensor erfaßbare Beschriftungen aufweisen.16. The device according to one of claims 8 to 15, characterized in that the reaction strips (6) have different labels detectable with the optical sensor.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, gekennzeichnet durch eine Beleuchtungseinheit (9, 10), die diffuses Licht zur Aufhahmeeinheit (2) bringt.17. Device according to one of claims 8 to 16, characterized by an illumination unit (9, 10) which brings diffuse light to the receiving unit (2).
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinheit (9, 10) Leuchtmittel (11, 12) und einen Lichtleiter (13, 14) aufweist. 18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the lighting unit (9, 10) illuminants (11, 12) and a light guide (13, 14).
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtmittel (11, 12) Leuchtdioden sind, die vorzugsweise weißes Licht ausstrahlen.19. Device according to one of claims 8 to 18, characterized in that the illuminants (11, 12) are light-emitting diodes which preferably emit white light.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinheit (9, 10) in unmittelbarer Nähe zur Aufhahmeeinheit (3) angeordnet ist.20. Device according to one of claims 17 to 19, characterized in that the lighting unit (9, 10) is arranged in the immediate vicinity of the receiving unit (3).
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinheit (9, 10) lichtdicht umschlossen ist.21. Device according to one of claims 17 to 20, characterized in that the lighting unit (9, 10) is enclosed in a light-tight manner.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Reaktionsstreifen (6) und optischem Sensor (3) eine Spiegeloptik (17) angeordnet ist. 22. Device according to one of claims 8 to 21, characterized in that a mirror optic (17) is arranged between the reaction strip (6) and the optical sensor (3).
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