FI57665C - Kuvettenhet - Google Patents

Description

55r*l ΓΒΙ rt^KUULUTUSjULKAISU cnss C

IBJ (11) UTLÄCGNINGSSKRIFT 5 7665 ^ (51) Ky.lk.3/lnt.ci.3 G 01 N 21/03

SUOMI —FIN LAN D (21) PK«nttHMk«mu> —PumtaiMeknlng 10U6/7U

(22) Hak«ml«pUvt — An*6kning«d*g 05-OU.?^ ' ' (23) Alkupahrt—Gfltlgh«tsd«g O5.OU.7l1 (41) Tulkit (ulklMkil — Bllvlt offwtllg 06.10.7 5

Patentti· ja rekisterihallitua .... ...... ... , . .. .. , . , . , (44) NlhUvIlulpenen Jt kuuL|ullultun pvm. —

Patent· och registerstyrelaan Araökan utlagd och uti.tkriftan public«r*d 30.05.80 (32)(33)(31) Pyydetty ·βιοΙΙ«κι*—Begird prlorltet (71)(72) Osmo Antero Suovaniemi, Armas Lindgrenintie 15 A, 00570 Helsinki 57,

Suomi-Finland(FI) " (7U) Ruska & Co (5U) Kyvetistö - Kuvettenhet Tämän keksinnön kohteena on laitteisto virologisten,bakteriologisten ja hematologisten reaktioiden tulosten automaattiseen lukemiseen ja tulostamiseen tai kemiallisten värireaktioiden spektrofotometriseen mittaamiseen ja tulostamiseen valon läpäisevyyden muutoksesta aiheutuvan valon tietynsuuruisen intensiteetin muutoksen perusteella, jolloin laitteistoon kuuluu kyvetistötelineeseen sovitettavissa olevia kyvetistöjä, joiden kiinteästi tai irrotettavasta sovitettujen kyvettien keksinäinen sijainti on sama kuin mittalaitteessa olevien detektorien ja niitä vastaavien valolähteiden, jolloin mittauksen ajan paikallaan olevassa kyvetissä, kyvettirivissä tai kyvettiryhmässä kussakin kyvetissä olevan luettavan tai mitattavan paikallaan olevan nestepatsaan ja sitä rajoittavan kyve-tin pohjan kautta johdetaan lukulaitteessa valo kulkemaan kunkin kyve-tin pituusakselin suunnassa kyvetin toisella puolella olevasta valolähteestä kyvetin toisella puolella olevalle detektorille.

Laboratorioissa sairauden aiheuttajia etsittäessä tai elimistön eri aineiden pitoisuuksia määritettäessä joudutaan usein suorittamaan lukuisten reaktioiden tutkimuksia. Näissä tutkimuksissa käsitellään sato-ja, jopa tuhansia koeputkia, joissa on tehty esim. laimennussarjoja tai kemiallisia värireaktioita.

2 57665

Virologiassa taudinmääritykseen eli diagnoosiin voidaan päästä eristämällä itse virus tai sen osasia ja visualisoimalla ne elektronimikroskoopissa. Tämän lisäksi usein diagnoosiin päästään osoittamalla kyseisen viruksen vasta-ainetiitterin nousu veressä tai osoittamalla virus antigeenejä soluissa.

Virologian perusmenetelmissä selviteltäessä, mitä taudinaiheuttajia potilaan näytteessä on, keskeisellä sijalla monissa menetelmissä on näytteiden laimentaminen eli titraaminen. Tutkimusmenetelmissä käytetään monasti reaktioita, joiden tulokset on luettavissa visuaalisesti laimennussarjoista. Tällaisia reaktioita ovat mm. hemagglutinaatio, komplementin sitoutuminen ja hemagglutinaation inhibiitio.

Usein on niin, että kutakin näytettä joudutaan laimentamaan monta kertaa peräkkäin ja lisäksi koetulosten luotettavuuden parantamiseksi monasti joudutaan tekemään kontrollititrauksia. Tällöin käsitellään jopa useita tuhansia koeputkia ja tulokset luetaan visuaalisesti. Tulostus on pääasiassa nykyisillä menetelmillä'käsintapahtuvaa. Tämäntapainen tulosten luku ja tulostaminen on luonnollisesti hidasta ja virhemahdollisuuksia on runsaasti.

Bakteriologiassa diagnoosiin pyritään monessa suhteessa kuten virologiassakin .

Useissa bakteriologisissa tutkimusmenetelmissä käytetään laimennussar-joja ja tulokset luetaan visuaalisesti. Yleisempiä tämäntyyppisiä menetelmiä ovat mm. hemolyysireaktioon perustuva streptokokkibakteerin an-tistreptolysiinitiitterin (AST) määritys ja stafylokokkibakteerin tit-raus (ASTA). Widal-kokeella selvitellään bakteeriagglutinaatioon perustuvalla reaktiolla, mikä salmonella eli lavantautityyppi näytteessä voisi olla.

Hematologiassa veriryhmämäärityksissä joudutaan monasti tekemisiin, varsinkin kun on useita näytteitä, suurten koeputkimäärien kanssa ja tulokset luetaan visuaalisesti.

Päivittäin laboratorioissa suoritetaan lukuisia mittauksia spektrofo-tometrilla. Harvoissa kaupan olevissa tämäntyyppisissä laitteissa on automatiikkaa; mittaukset ja tulostus on käsintapahtuvaa. Joissakin laitteissa voidaan automaattisesti mitata ja tulostaa esim. yhdestä sataan näytettä. Näissä saatavilla olevissa spektrofotometreissä valo on johdettu kulkemaan kohtisuoraan kyvetin seinämien läpi, jolloin valo ei voi esimerkiksi tavoittaa kyvetin pohjalla olevaa saostumaa.

3 57665 Tämän keksinnön mukaisessa laitteistossa valo on johdettu kyvetin pituus-akselin suunnassa kulkemaan kyvetissä olevan nestepatsaan ja sitä rajoittavan kyvetin pohjan kautta tai päinvastaisessa suunnassa. Tällöin jos muutetaan kyvetissä olevaa nestetilavuutta, samalla muuttuu valon nesteen läpi kulkema matka, jolloin myös nestepatsaan läpäisevyys eli transmit-tanssi muuttuu. Kun valo kulkee kyvetin pituusakselin suunnassa, voidaan serologisten,bakteriologisten tai hematologisten reaktioiden tulosten saostumat, samentumat jne. mitata kyvetin pohjalta valon tietynsuuruisen intensiteetin muutoksen perusteella. Tällaisia saostumia tai samentumia kyvetin pohjalta ei voida mitata saatavilla olevilla spektrofotometreillä Esim. hemolyysireaktioissa hemolyysi aiheuttaa koko reaktioseoksen kirkastumista, mikä puolestaan lisää nesteessä valonläpäisevyyttä. Tässäkin tietty hemolyysiaste tai tuloskohta voidaan määrittää tietynsuuruisesta valointensiteetin muutoksesta.

Kaupan olevissa yksittäisissä kyveteissä, joissa, mittaus suoritetaan kyvettien seinämien läpi vaakatasossa, kyvettien seinämät helposti naarmuuntuvat ja likaantuvat sormin kosketeltaessa, jolloin mittauksiin voi tulla suuriakin virheitä. Edelleen nykyisin kaupan olevissa laitteissa, joissa valo kulkee vaakatasossa, kyvettien kohdistukseen ei ole kiinnitetty riittävää huomiota ja usein tämä seikka on jäänyt kokonaan vaille huomiota tai varmistusta.

Keksinnölle tunnusomaiset seikat käyvät selville patenttivaatimusten tunnusmerkeistä.

Keksintö käy lähemmin selville seuraavasta selityksestä ja oheisista piirustuksista, joissa kuv. 1 esittää sivulta katsottuna kyvetistötelineeseen sovitettua kyve-tistöä mittausasemassa, kuv. 2 esittää kyvetistötelineeseen sovitettua kyvetistöä ylhäältäpäin katsottuna, kuv. 3 esittää kyvetistöä sivulta katsottuna, kuv. 4 esittää kyvetistön kansilevyä sivulta katsottuna, kuv. 5 esittää kyvetistöä päältä katsottuna, kuv. 6 esittää yksittäistä kyvettiä sivulta katsottuna ja leikattuna ja kuv. 7 esittää kyvetistön ja siihen kuuluvien kyvettien kohdistusta mittausta varten.

Kyvetistön 2 kannat intevyssä 3 on useita tietyin välimatkoin olevia kyvet-tejä 4. Nämä toimivat kyvetteinä mitattaessa pystymittausperiaatteella kyvetissä 4 olevan liuoksen absorbanssia, kyvetin 4 pohjalla olevan sakan tai sam^ntuman aiheuttamaa valon intensiteetin muutosta. Pystymittauspe-riaatteossa valo kulkee kyvetin 4 pohjan kautta ja valointensiteetti 4 57665 rekisteröidään kyvetin yläpuolella olevalla detektorilla 5·

Jokainen kyvetistön 2 kyvetti 4 voidaan sulkea samanaikaisesti kansile-vyllä 6 kyvetistön 2 säilytyksen tai ravistelun ajaksi. Kyvetistön 2 kyvetit 4 ovat suunniteltu siten, että niissä voidaan toteuttaa pysty-' mittausperiaatetta.

Kyvetistön 2 kyvettien 4 mittausikkuna 7 on ympäröity ulkopuolelta sy-linterimäisellä osalla tai reunalla 8, joka suojaa mittausikkunaa 7 likaantumiselta ja naarmuttumiselta, jolloin kyvetistön 2 kyvettien 4 mittausikkunat 7 pysyvät optisesti korkeatasoisina. Jos kyvetistön 2 kyvettien 4 pohja 7 on tasomainen, kyvetin pohja on helppo valmistaa, eikä synny optisia virheitä eikä myöskään linssivaikutusta valon kulkuun.

Edullisesti kyvetistön 2 kyvettien 4 alaosa on kartiomainen, jolloin kyvetistön kyvetit on helppo kohdistaa (ks. fig. 7), ja kyvettien yläosan nestekerroksista saostuneet hiukkaset asettuvat kartion 9 pohjalle sopivaksi napiksi. Tällöin on saastuminen tai sakkojen mittaaminen pieneltä alueelta helppoa.

Kyvetin 4 pystysuorassa sisäseinässä voi olla yksi tai useampia kyvetin pituusakselin suunnassa olevia lippoja 10, jotka edistävät kyvetissä 4 olevan nesteen sekoitusta kyvettiä liikutettaessa. Epäkeskosekoitti-milla ravistettaessa pyöreissä kyveteissä nestepatsaat joutuvat pyörivään liikkeeseen, jolloin nestepatsaat nousevat pitkin kyvetin seinämää ylöspäin. Tällöin eri nestekerrokset sekoittuvat huonosti. Mutta jos seinämässä on lippoja 10, kuten edellä kuvattiin, nämä lipat 10 saavat aikaan pyörivässä nestepatsaassa pyörteitä, jolloin eri nestekerrokset sekoittuvat tehokkaasti jo pienelläkin voimalla.

Merkityksellistä on myös, että kyvetistö 2 voidaan asettaa vain yhdessä asennossa kyvetistötelineeseen 1. Kyvetistötelineessä 1 on uloke 11, joka sopii kyvetistön 2 kannatinlevyssä 3 olevaan hahloon 12 tai aukkoon, Kyvetistön 2 kannatinlevyssä 3 on myös koodi 13, josta mittalaitteessa ja/tai visuaalisesti voidaan tunnistaa kyseinen kyvetistö 2 ja samalla tunnistetaan jokainen kyvetistön 2 kyvetissä 4 oleva näyte. Tästä on etuna mm. se,että vain yhdellä koodilla 13 voidaan tunnistaa yhdeksän erillistä näytettä ja vältytään jokaisen näytteen koodaamiselta.

Kun kyvetistöt 2 voidaan asettaa vain yhdessä asennossa kyvetistötelineeseen 1, jossa kyvetistöjen 2 kyvettien 4 mittaus mittalaitteessa suoritetaan, mittalaitteessa voidaan ensimmäisellä kyvetistöllä 2 nollata mittalaitteen yhdeksän kanavaa ja seuraavissa kyvetistöissä vastaavat kyvetit mitataan vastaavilla kanavilla. Tästä on etuna se, että jos kyvetistöjen 2 valmistusvaiheessa kyvettien mittausikkunaan 7 tulee pio- 5 57665 niä optisia virheitä ja virheet toistuvat jokaisessa kyvetistössä, nol-lausvaiheessa ja sitä seuraavassa mittausvaiheessa virheellisyydet eliminoituvat .

Kyvetistöteline 1 on suunniteltu siten, että siihen voidaan asettaa yksi tai useampia kyvetistöjä 2 ja se voidaan työntää mittalaitteen mittapään läpi (ks. fig 1).

Kyvetistöteline 1 toimii telineenä kyvetistöille 2 esim. kyvetistöjen säilytyksessä, siirrossa, kyvetistöihin tai niistä pois annosteltaessa nesteitä, reaktioiden inkubaatioissa ja mittauksissa.

Kyvetistöteline 1 voidaan myös termostoida, jolloin kyvetistöjen 2 kyvet-teihin 4 ja niissä oleviin nesteisiin saadaan haluttu lämpötila.

Kun kyvetistö 2 on mittalaitteen mittapäässä olevassa kyvetistötelineessä 1 mittauskohdassa, kyvetistön jokainen kyvetti on suojattu ulkoiselta valolta ja lisäksi kyvetistöteline antaa valonsuojaa jokaiselle kyvetistön kyvetille toisiinsa nähden.

Kun mittalaitteen mittapäässä kyvetistötelineessä 1 oleva kyvetistö 2 tulee mittauskohtaan, valonsäde pääsee kulkemaan kyvetistötelineessä 1 olevan aukon 14 kautta ja tämä valosäde välillä 15,15 antaa impulssin detektorin 15 tai valodiorin välityksellä mittapään kohdistinosalle 16.

Tämä kohdistinosa 16 kohdistaa kyvetistön 2 jokaisen kyvetin 4 samanaikaisesti kyvettejä 4 vastaavien valokuitujen ja detektoreiden 5 kohdalle. Kun kohdistinosa 16 on noussut yläasentoon on kyvetistön 2 jokaisen kyvetin 4 kartiomainen alaosa 9 asettunut kohdistinlaitteen kartiomaiseen osaan ja lisäksi kyvetistö 2 on noussut ylöspäin mittapäässä, jolloin kyvetistön 2 yläosa tukee mittapään detektoripään runkoon. Tässä asennossa tapahtuu mittaus. Tällöin kyvetistön 2 kyvetit 4 ovat erittäin tarkasti kohdistetut. Kun on kulunut tietty aika mittapään kohdistin-laite 16 laskeutuu ja sallii kyvetistön 2 laskeutua takaisin lepoasentoon kyvetistötelineessä 1, jolloin kyvetistötelinettä voidaan työntää eteenpäin mittapäässä joko mekaanisesti tai manuaalisesti. Kun seuraava kyvetistö 2 tulee mittauskohtaan, mittapään kohdistinosa 16 kohdistaa ja lukitsee seuraavän kyvetistön mittausasentoon.