FI64468C

FI64468C - Analysator

Info

Publication number: FI64468C
Application number: FI821868A
Authority: FI
Inventors: Reijo Antero Voutilainen
Original assignee: Orion Yhtymae Oy
Priority date: 1982-05-26
Filing date: 1982-05-26
Publication date: 1983-11-10
Also published as: FR2527780A1; FI64468B; FI821868A0; GB2121169A; DE3318573A1; GB8313894D0; JPS58214857A

Description

Analysaattori 64468 Tämä keksintö kohdistuu analysaattoriin ja erityisesti sellaiseen analysaattoriin, jossa kaikki toimenpiteet, kuten näytteiden laimentaminen, reagenssien lisääminen ja mittaus suoritetaan kaikki samassa laitekokonaisuudessa.Analyzer 64468 This invention relates to an analyzer, and more particularly to an analyzer in which all procedures, such as dilution of samples, addition of reagents, and measurement, are all performed in the same set of equipment.

Useiden eri näytteen mittaukseen tarvittavien työvaiheiden yhdistäminen samaan analysaattoriin on osoittautunut käytännössä hankalaksi. Niinpä onkin usein päädytty ns. modulaariseen rakenteeseen, ts. kahteen erilliseen laitteeseen, joista toisessa tapahtuu näytteiden valmistus ja toisessa niitten mittaus. Sen lisäksi, että näyte täytyy valmistella, liittyy tuloksen saamiseksi tarkoitettuun prosessiin myös näytteiden siirtäminen mittapaikkaan, jossa näytteestä mitataan tavallisesti absorptio, sironta tai fluoresenssi. Sekä siirto-että mittausprosesseilta vaaditaan tavallisesti hyvin suurta tarkkuutta.Combining several different sample steps for the same analyzer has proved difficult in practice. Thus, the so-called a modular structure, ie two separate devices, one for the preparation of samples and the other for their measurement. In addition to the need to prepare the sample, the process for obtaining the result also involves transferring the samples to a measurement site where the absorbance, scattering, or fluorescence of the sample is usually measured. Very high accuracy is usually required for both transfer and measurement processes.

Jos käytetään erillistä näytteen valmistelulaitetta ja mittauslaitetta, on selvää, että järjestelmästä tulee kokonaisuutena varsin kallis ja monimutkainen. Tämä johtuu siitä, että kahteen erilliseen laitteeseen tarvitaan molemmissa laitteissa monia samoja osia, joita yhdessä yhdistetyssä laitteessa tarvittaisiin vain yksi kutakin. Tällaisia rakenneosia ovat esimerkiksi kotelo, virtalähde, näyttö, näppäimistö ja osa elektronisia laitteistoja, minkä lisäksi kaksi erillistä laitteistoa tarvitsee välillensä järjestetyn tiedonsiirron ja kahden laitteiston käyttöön liittyy monta kertaa vielä käsin tehtävää työtä. Näistä kaikista tekijöistä johtuen ei teknisistä syistä seurannut kahden laitteiston rinnakkaiskäyttö ole taloudellisesti edullista.If a separate sample preparation device and measuring device are used, it is clear that the system as a whole becomes quite expensive and complex. This is because two separate devices require many of the same parts in both devices, which in a single connected device would require only one each. Such components include, for example, the housing, the power supply, the display, the keyboard and some electronic equipment, in addition to which two separate pieces of equipment need to be arranged between them and the use of the two pieces of equipment involves many more manual tasks. Due to all these factors, the parallel use of the two devices that followed for technical reasons is not economically advantageous.

Tämän keksinnön tarkoituksena on yhdistää kaikki edellä mainitut toiminnot yhteen ja samaan laitteistoon, joka suorittaa 2 64468 näytteiden valmistelun, niiden mittauksen ja siirron poikkeuksellisen yksinkertaisen rakenteen avulla.The object of the present invention is to combine all the above-mentioned functions in one and the same apparatus, which performs the preparation, measurement and transfer of 2 64468 samples by means of an exceptionally simple structure.

Keksinnön tunnusomaiset piirteet on annettu oheisissa patenttivaatimuksissa .The characteristic features of the invention are given in the appended claims.

Keksintöä kuvataan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joista kuvio 1 esittää yksinkertaistettuna periaatekuviona keksinnön mukaista laitetta päältäpäin katsottuna ja kuvio 2 esittää samaa laitetta nähtynä sivultapäin ja osittain leikattuna kuvion 1 leikkausta II-II pitkin.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a simplified schematic top view of a device according to the invention and Figure 2 shows the same device seen from the side and partly in section II-II of Figure 1.

Keksinnön mukaisen laitteen toiminta on seuraava: laitteeseen kuuluva käyttövarsi 1 on nivelletty toisesta päästään pyöriväksi vaakatasossa. Varren liikkumasäde on r^. Näytteet on tässä edullisessa suoritusmuodossa sijoitettu rengasmaiseen telineeseen 4, jolloin telineen aukkoihin on sijoitettu näy-tekyvetit 4a ja toinen rengasmainen kyvettiteline on sijoitettu edellisen renkaan 4 ympärille, jolloin näyterenkaan säde on r^ ja kyvettirenkaan 3, jossa mittauskyvetit 3a ovat, säde on . Tämän lisäksi laitteistossa on mittauspaikka 5 ja viitenumerolla 6 merkittyjä putkia, joissa on reagensse-ja, sekä pipetin pesu- ja huuhteluaineita. Jokin edellä mainituista paikoista voi myös olla varattuna pipetin kuivaamiseen 11.The operation of the device according to the invention is as follows: the drive arm 1 belonging to the device is articulated at one end to rotate horizontally. The radius of movement of the arm is r ^. In this preferred embodiment, the samples are placed in an annular rack 4, with sample cuvettes 4a placed in the openings of the rack and a second annular cuvette rack arranged around the previous ring 4, the radius of the sample ring being r 1 and the cuvette ring 3 containing the measuring cuvettes 3a. In addition, the apparatus has a measuring point 5 and tubes marked with reference number 6 with reagents and pipette detergents and rinses. One of the above locations may also be reserved for pipette drying 11.

Toiminta alkaa näytteen valmistamisella mittauskuntoon. Tätä tarkoitusta varten käyttövarsi 1 siirretään näytekyvetin 4a päälle, jolloin varren ulommassa päässä oleva pipetti 9 kärkineen tulee suurin piirtein keskelle näytekyvettiä. Käyttövarsi lasketaan alaspäin niin pitkälti, että pipetin kärki 7 on jonkin matkaa näytteen sisällä, jonka jälkeen laitteen automatiikka suorittaa näytteen imemisen pipettiin 9. Tämän jälkeen varsi 1 nousee riittävässä määrin ylöspäin kääntöasentoonsa, jossa se kääntyy hiukan, eli mittauskyvetin 3 64468 3a päälle. Tässä vaiheessa näyte, joka on imetty näytekyve-tistä 4a ruiskutetaan mittauskyvettiin 3a, vartta 1 lasketaan alaspäin, kunnes tartuntalaite 2 on sellaisessa asemassa, että se voi tarttua mittauskyvetin 3a yläreunaan.The operation begins with preparing the sample for measurement. For this purpose, the operating arm 1 is transferred onto the sample cuvette 4a, whereby the pipette 9 with its tip at the outer end of the arm comes approximately in the middle of the sample cuvette. The operating arm is lowered so far that the tip of the pipette 7 is some distance inside the sample, after which the device automatically sucks the sample into the pipette 9. The arm 1 then rises sufficiently upwards to its pivoting position, where it pivots slightly, i.e. onto measuring cuvette 3 64468 3a. At this point, the sample sucked from the sample cuvette 4a is injected into the measuring cuvette 3a, the arm 1 is lowered until the gripping device 2 is in such a position that it can grip the upper edge of the measuring cuvette 3a.

Vartta 1 nostetaan tämän jälkeen, jolloin mittauskyvetti 3a seuraa mukana. Sitten varsi siirretään mittauspaikan 5 päälle ja kyvetti lasketaan mittauspaikkaan, jolloin tartuntalaite 2 irrottaa otteensa siitä.The arm 1 is then raised, with the measuring cuvette 3a accompanying it. The stem is then transferred to the measuring point 5 and the cuvette is lowered to the measuring point, whereby the gripping device 2 releases its grip therefrom.

Koska näyte ei tällaisenaan ole valmis mitattavaksi, suorittaa käyttövarsi 1 vielä yhden tai useamman matkan kuviossa 1 vasempaan reunaan päin, jolloin se hakee mahdollisen pesun jälkeen yhtä tai useampaa reagenssia joistakin pulloista 6.As the sample as such is not ready for measurement, the operating arm 1 makes one or more further journeys towards the left edge of Figure 1, whereupon it retrieves one or more reagents from some of the bottles 6 after possible washing.

Osa pulloista on varattu pesua ja huuhtelua varten ja jonkin pullon paikalla voi olla laite 11 pipetin kärjen 7 kuivaamiseksi. Mittauspaikalla 5 suoritetun mittauksen jälkeen varsi 1 suorittaa mittauskyvetin poistamisen paikaltaan ja siirtää sen mittauskyvettirenkaan 3 siihen paikkaan, mistä se oli otettukin.Some of the bottles are reserved for washing and rinsing and there may be a device 11 in place of one of the bottles for drying the tip 7 of the pipette. After the measurement carried out at the measuring point 5, the arm 1 performs the removal of the measuring cuvette from its place and moves it to the place where it was taken from the measuring cuvette ring 3.

Käyttövarren 1 ja sen mukana tartuntaosan 2 nostaminen ja laskeminen tapahtuu tavanomaisesti pystysuoran varren 8 avulla, joka voi liikkua pystysuorassa suunnassa minkä tahansa tunnetun menetelmän ja laitteen avulla. Teleskooppimainen rakenne ja siihen liittyvä hydraulinen tai sähköinen käyttö ovat tässä tapauksessa tavanomaisimmat menettelyt. Pipetin nosto ja lasku on mahdollista suorittaa myös varteen 1 kiinnitetyn varren 10 avulla. Varren 1 kääntyminen voi tapahtua mitä tahansa tunnettua järjestelmää käyttäen joko varren 8 yläpäässä tai alapäässä tai joissakin tapauksissa myös varren keskivaiheilla. Viitenumerolla 2 kuvattu tartuntalaite voi olla myös mitä tahansa tunnettua tyyppiä. Kuviossa 1 esimerkinomaisesti kuvattu kaksiosainen puristuslaite on vain yksi mahdollinen laite tarttumista varten, mutta muutkin alalla tavanomaiset laitteet käyvät tarkoitukseen.The lifting arm 1 and with it the gripping part 2 are usually raised and lowered by means of a vertical arm 8 which can move in the vertical direction by any known method and device. The telescopic structure and the associated hydraulic or electrical drive are the most common procedures in this case. It is also possible to raise and lower the pipette by means of an arm 10 attached to the arm 1. The turning of the arm 1 can take place using any known system either at the upper or lower end of the arm 8 or in some cases also in the middle stages of the arm. The gripping device described by reference numeral 2 may also be of any known type. The two-part pressing device illustrated by way of example in Figure 1 is only one possible device for gripping, but other devices conventional in the art also serve a purpose.

4 64468 Näytekyvettirengas 4 ja mittauskyvettirengas 3 ovat siten valmistetut, että ne sopivat sisäkkäin vain tietyssä asennossa toisiinsa nähden. Näin saadaan aikaan näytteiden ja mittaus-kyvettien välille yksikäsitteinen vastaavuus, joka säilyy vaikka telineet välillä irrotettaisiinkin toisistaan. Edelleen on mahdollista laimentaa samaa näytettä useisiin eri mit-tauskyvetteihin samassa tai erilaisessa suhteessa ja jopa käsitellä näytettä kemiallisesti eri tavoin. Käyttövarren 1 päässä oleva pipetin 9 kärki 7 kulkee edullisesti kussakin asemassa olevan näytekyvetti 4a- mittauskyvetti 3a-parin keskipisteiden kautta. Tosin asemointi ei ole tässä tilanteessa kriittinen, sillä kyvetin kärjen 7 osuminen putken sisälle riittää toiminnan varmistamiseksi.4 64468 The sample cuvette ring 4 and the measuring cuvette ring 3 are made in such a way that they fit together only in a certain position relative to each other. This provides an unambiguous correspondence between the samples and the measuring cuvettes, which is maintained even if the racks are separated from each other. Furthermore, it is possible to dilute the same sample in several different measuring cuvettes in the same or different proportions and even to treat the sample chemically in different ways. The tip 7 of the pipette 9 at the end of the operating arm 1 preferably passes through the centers of the pair of measuring cuvettes 3a in each position. However, the positioning is not critical in this situation, as hitting the tip 7 of the cuvette inside the tube is sufficient to ensure operation.

Rengasmainen näytekyvettiteline ja mittauskyvettiteline ovat varsin käyttökelpoiset rakenteet sikäli , että ne on erillisinä helppo täyttää kyveteillä tai näyteputkilla, minkä jälkeen telineet pannaan sisäkkäin ja asetetaan yhdellä kertaa analysaattoriin. Rengasmaisessa telineessä on helppoa siirtää kyvetit vuorollaan käyttövarren ulottuville, koska tarvitaan vain yksinkertainen kiertoliike renkaiden keskipisteen ympäri. Tällainen kiertoliike on erikoisen helposti aikaansaatavissa esimerkiksi askelmoottorin avulla.The annular sample cuvette holder and the measuring cuvette holder are quite useful structures in that they can be easily filled separately with cuvettes or sample tubes, after which the holders are nested and placed in the analyzer at one time. In the annular rack, it is easy to move the cuvettes in turn within reach of the operating arm, as only a simple rotation about the center of the rings is required. Such rotational movement is particularly easy to achieve, for example by means of a stepper motor.

Toisaalta on keksinnön mukainen järjestelmä sovellettavissa myös sellaiseen laitteistoon, jossa sekä näytekyvetit että mittauskyvetit ovat olennaisen suorassa parijonossa kulkeva kokonaisuus. Niinpä kyvetit voivat kulkea esimerkiksi kuljet-timella laitteen yhdestä reunasta toista reunaa kohti, jolloin ensimmäinen muodostuu kyvettivaraston mittaukseen menevistä kyveteistä ja jälkimmäinen mittauksesta tulevista kyveteistä. On myös mahdollista, että näytteet ja mittauskyvetit sijaitsevat kuviossa 1 nähtynä aivan vasemmassa reunassa, jolloin mittauspaikka sijaitsee varren 1 liikeradan äärimmäisessä oikeassa reunassa ja kaikki varren liikkeen tapahtuvat siis mittauspaikasta vasempaan suuntaan.On the other hand, the system according to the invention is also applicable to an apparatus in which both the sample cuvettes and the measuring cuvettes are an assembly running in a substantially straight pair. Thus, the cuvettes can travel, for example, by a conveyor from one edge of the device to the other edge, the former being formed by the cuvettes going to the cuvette stock measurement and the latter by the cuvettes coming from the measurement. It is also possible that the samples and measuring cuvettes are located on the very left edge as seen in Fig. 1, whereby the measuring point is located on the extreme right edge of the trajectory of the arm 1 and all arm movement thus takes place to the left of the measuring point.

5 644685 64468

Vaikka edellä onkin kuvattu vain pyörähtävää varren liikettä, voidaan käyttää myös lineaarista liikettä. Niinpä varren 8 saattaminen liikkumaan lineaarista rataa pitkin voi olla jopa helpompaa kuin pyörähtävän liikkeen aikaansaaminen.Although only the rotating arm movement has been described above, linear motion can also be used. Thus, making the arm 8 move along a linear path may even be easier than causing a rotating motion.

Mikään ei estä sitä, että lineaarisen liikkeen yhteydessä käytetään edellä kuvatun kaltaisia pyöreitä kyvettitelineitä tai että myös kyvetit liikkuisivat lineaarista rataa pitkin.There is nothing to prevent the use of circular cuvette holders as described above in connection with linear motion or the cuvettes also moving along a linear path.

On myös edullista yhdistää keksinnön mukaiseen varteen 1 näytteiden ja reagenssien sekoitus toisiinsa. Tämä voi tapahtua esimerkiksi siten, että kärki 7 on epäkeskisesti mittauskyve-tissä ja mittauskyvettiä voidaan pyörittää. Myös pinnankor-keuden mittaus on yksinkertaisesti järjestettävissä siten, että tavanomainen pinnankorkeuden mittauslaite yhdistetään kyvetin kärkeen 7.It is also advantageous to combine the mixture of samples and reagents with the arm 1 according to the invention. This can take place, for example, so that the tip 7 is eccentrically in the measuring cuvette and the measuring cuvette can be rotated. The level measurement can also be simply arranged by connecting a conventional level measuring device to the tip 7 of the cuvette.

Claims

64468

An analyzer, in particular for carrying out clinical-chemical analyzes and for performing sample preparation, including, for example, adding and possibly mixing reagents, transferring them to the measuring site (5), measuring and moving away from the measuring site, and having a rotatably mounted operating arm (1). ), in which all the reagents and equipment (2, 3a, 4a, 5, 6, 9, 11) required for the preparation, transfer and measurement of the samples are placed in the same stem of the stem, characterized in that at the end of the stem (L) there is both a pipette (9) for transferring sample, reagent and washing liquids and the like and also a gripping device (2) for gripping and lifting the cuvettes.

Analyzer according to Claim 1, characterized in that the locations (5, 6, 11) for measuring the sample, for placing the reagents and for washing and drying the pipette, respectively, are fixed.

Analyzer according to Claim 1 or 2, characterized in that the measuring cuvettes (3a) are arranged in an annular cuvette holder (3) and the sample cuvettes (4a) likewise in an annular cuvette holder (4), the cuvette holder (4) fitting inside the cuvette holder (3), a double scaffold ring is formed, from which the inner ring (4) can be detached separately.

An analyzer according to claim 3, characterized in that both can be extracted by dun κ 3, 4; liikf? e <- rva1 is another i .-. s.t synchronized.