FI83846C

FI83846C - Washing device

Info

Publication number: FI83846C
Application number: FI894521A
Authority: FI
Inventors: Jukka Tervamaeki
Original assignee: Labsystems Oy
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1991-09-10
Also published as: FI83846B; FI894521A0; FI894521A

Description

1 838461 83846

Pesulaite Tämä keksintö koskee kyvetistöjen pesulaitetta ja -menetelmää. Keksintö soveltuu käytettäväksi varsinkin immunologisissa määrityksissä käytettävien kyvetistöjen kuten ns.This invention relates to an apparatus and method for washing cuvettes. The invention is particularly suitable for use in cuvettes used in immunological assays, such as the so-called

5 mikrolevyjen pesuun.5 for washing microplates.

Tietyntyyppisissä määritysmenetelmissä mitataan kyvetin sisäseinämässä kiinni olevan aineen antamaa signaalia. Tällaisia menetelmiä ovat varsinkin monet immunologiset määritysmenetelmät. Näihin menetelmiin liittyy useimmiten pesu-10 vaiheita, joissa liuos poistetaan kyvetistöstä. Pesuvaiheet suoritetaan usein vielä käsin, mutta myös erilaisia käsikäyttöisiä tai automaattisia laitteistoja tunnetaan.Certain types of assay methods measure the signal from a substance attached to the inner wall of a cuvette. Such methods include, in particular, many immunoassay methods. These methods most often involve washing-10 steps in which the solution is removed from the cuvette. Washing steps are often still performed by hand, but various manual or automatic equipment are also known.

Tunnetuissa kyvetistöjen pesulaitteissa pesuneste tavallisimmin tuodaan pestävään kyvettiin sekä poistetaan siitä 15 ohuiden putkien avulla. Esimerkiksi julkaisussa W0 87/02138 : kuvatussa automaattisessa EIA-laitteistossa käytetään tätä : periaatetta. Nestettä poistettaessa on imuputki laskettava :'j mahdollisimman lähelle kyvetin pohjaa, jotta kaikki pesunes te saadaan poistetuksi. Tällöin on vaarana, että putken kär-20 ki naarmuttaa pohjaa, jolloin osa määritettävästä aineesta voi irrota pohjasta ja samalla voi syntyä pohjan optisia ominaisuuksia muuttava naarmu. Nämä molemmat seikat voivat aiheuttaa mittausvirhettä erityisesti silloin, kun käytetään pohjan läpi mittaavaa fotometriä.In known cuvette washing devices, the washing liquid is most often introduced into the cuvette to be washed and removed therefrom by means of thin tubes. For example, the automated EIA hardware described in WO 87/02138 uses this: principle. When draining the liquid, lower the suction tube as close as possible to the bottom of the cuvette to remove all your washing. In this case, there is a risk that the tip of the tube will scratch the base, in which case part of the substance to be determined may detach from the base and at the same time a scratch may change which alters the optical properties of the base. Both of these factors can cause measurement error, especially when using a photometer that measures through the bottom.

25 Keksinnön päätarkoituksena on poistaa edellä mainitut haitat.The main object of the invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages.

Keksinnön tarkoitukset saavutetaan patenttivaatimuksissa - esitetyin keinoin.The objects of the invention are achieved by the means set out in the claims.

Oheisisa piirustuksissa, jotka ovat osa keksinnön seli-30 tystä, kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista pesulaitetta sivulta päin ja kuvio 2 samaa laitetta edestä päin.In the accompanying drawings, which are part of the description of the invention, Fig. 1 shows a washing device according to the invention from the side and Fig. 2 the same device from the front.

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa laitteessa on runko 1, johon laitteen osat on sijoitettu. Astiassa 2 on pesunestettä 3. Sitä voidaan pumpata pois astiasta letkupumpun 4 avulla let-35 kujen 5 kautta. Letkut on kiristetty pitimen 6 avulla, joka on parhaiten säädettävä. Letkupumppua pyöritetään askelmoot-torin 7 avulla. Letkuja pitkin pesunestettä pumpataan annos-telukärkiin 8.The device according to Figures 1 and 2 has a body 1 in which the parts of the device are placed. The container 2 contains washing liquid 3. It can be pumped out of the container by means of a hose pump 4 through the let-35 ducts 5. The hoses are tightened by means of a holder 6, which is best adjustable. The hose pump is rotated by a stepper motor 7. The washing liquid is pumped along the hoses to the dosing tips 8.

2 838462,83846

Pestävä kyvetistö 9 on sijoitettu roottorin 10 kehällä olevaan pitimeen 11, johon se voidaan edestäpäin työntää ja lukita paikoilleen. Kyvetistön ja sen pitimen painon tasapainottaa roottorin vastakkaiselle puolelle asetettu vasta-5 paino 12.The washable cuvette 9 is placed in a holder 11 on the circumference of the rotor 10, into which it can be pushed from the front and locked in place. The weight of the cuvette and its holder is balanced by a counter-5 weight 12 placed on the opposite side of the rotor.

Roottoria 10 pyörittää akselin 13 välityksellä moottori 14, joka voi olla askel-, servo- tai tasavirtamoottori.The rotor 10 is driven via a shaft 13 by a motor 14, which may be a stepper, servo or DC motor.

Jotta roottori 10 voitaisiin asemoida tarkasti haluttuun asentoon pesunesteen 3 annostelemiseksi pitimessä 11 olevan 10 kyvetistön 9 kyvetteihin, on akselin 13 jatkeelle asennettu levy 15. Sille on tehty urakoodi, joka voidaan lukea optis-sähköisellä lukuhaarukalla 16.In order to position the rotor 10 precisely in the desired position for dispensing the washing liquid 3 into the cuvettes 9 of the cuvette 9 in the holder 11, a plate 15 is mounted on the extension of the shaft 13. It is provided with a groove code which can be read by an optoelectronic fork 16.

Levyn 15 ja lukuhaarukan 16 sijasta voidaan luonnollisesti käyttää muita asemointilaitteita, kuten magneettia ja 15 Hall-elementtiä tai encoderia. Roottorin pysäyttämiseen voidaan käyttää esim. jarrukenkää, jota painetaan vasten levyä 15.Instead of the plate 15 and the reading fork 16, other positioning devices can of course be used, such as a magnet and a 15 Hall element or an encoder. For example, a brake shoe can be used to stop the rotor, which is pressed against the plate 15.

Kyvetistö 9 on vaaka- ja pystyrivien muodostama matriisi. Annostelukärjet 8 annostelevat pesunestettä aina yhteen pys-20 tyriviin kerrallaan ja siirtyvät sen jälkeen seuraavan pystyrivin kohdalle.Cuvette 9 is a matrix of horizontal and vertical rows. The dosing tips 8 always dispense the washing liquid to one vertical 20 at a time and then move to the next vertical row.

Annostelukärkien siirtolaitteistossa 17 on annostelukär-kien kiinnityskappaleessa 18 kiinni olevat siirtotangot 19, jotka liikkuvat rungossa kiinni olevien ohjausholkkien 20 25 sisällä. Tankoja liikuttaa askelmoottori 21 hammashihnan 22 ja kiinnityspalan 23 välityksellä.The dispensing tip transfer device 17 has transfer rods 19 attached to the dispensing tip mounting piece 18, which move inside the guide sleeves 20 25 attached to the body. The rods are moved by a stepper motor 21 via a toothed belt 22 and a fastening piece 23.

Askelmoottori 21 ja hihna voidaan luonnollisesti korvata esim. servomoottorilla ja hammaspyöränlä sekä hammastan-golla.The stepper motor 21 and the belt can, of course, be replaced by, for example, a servomotor and a gear and a rack.

30 Roottori 10 on suljettu suojakammion 24 sisälle. Kammion etusivu on suljettu etukannella 25. Kyvetistö 9 asetetaan paikalleen pitimeensä etukannessa olevalla luukulla 26 suljettavan aukon 27 kautta. Kammiossa 24 on terävä ylänurk-ka 28, jotta vältetään pisaroiden tippuminen katosta suoraan 35 alaspäin ja johdetaan ne valumaan alas pitkin kammion sivu-seiniä.The rotor 10 is enclosed inside the protective chamber 24. The front side of the chamber is closed by a front cover 25. The cuvette 9 is placed in its holder by a door 26 in the front cover through a closable opening 27. The chamber 24 has a sharp top corner 28 to prevent droplets from dripping directly down from the ceiling 35 and directing them to drain down along the side walls of the chamber.

Annostelukärkien kiinnityskappale 18 on sentrifugioinnin aikana sijoitettu roottorin 10 kehän ulkopuolelle kammion 24 3 83846 takaseinälle, jotta sinkoavat nestepisarat eivät osu siihen.During centrifugation, the dispensing tip attachment 18 is positioned outside the periphery of the rotor 10 on the rear wall of the chamber 24 3 83846 to prevent the droplets of liquid from hitting it.

Etureunan aukon 27 luukkuun 26 liittyy vielä suojameka-nismi 30, kuten esim. mikrokytkin, jonka avulla estetään laitteen käynnistyminen kannen ollessa auki.The door 26 of the front edge opening 27 is further associated with a protective mechanism 30, such as a microswitch, which prevents the device from starting when the lid is open.

5 Suojakammion 24 alimpaan kohtaan on liitetty putki 31, jota myöten käytetty pesuneste valuu pois kammiosta astiaan 32. Astiassa voi olla tarpeen mukaan esim. viruksia ja bakteereita tappavaa inaktivointiliuosta 33. Putkeen voidaan luonnollisesti liittää myös letku, jota pitkin aineet voi-10 daan valuttaa suljettuun pulloon.A pipe 31 is connected to the lowest part of the protective chamber 24, through which the used washing liquid drains out of the chamber into a container 32. The container may contain, for example, an inactivating solution 33 which kills viruses and bacteria. The pipe can of course also be connected to a closed hose. bottle.

Rungon alla on pehmeät kumityynyt 34, joilla estetään mahdollisen pienen epätasapainon aiheuttaman tärinän siirtyminen alustaan.Beneath the frame are soft rubber pads 34 to prevent the transmission of vibrations caused by possible small imbalances to the base.

Laitteen toimintaa ja kaikkia kolmea askelmoottoria ohja-. 15 taan elektroniikkakorteilla 35, joissa olevaan mikroproses- • soriin on ohjelmoitu tarvittavat liikkeet ja pesuprosessi.The operation of the device and all three stepper motors are controlled. 15 with electronic cards 35, in which the microprocessor • is programmed with the necessary movements and the washing process.

Käyttäjä voi valita toiminnat toimintavalitsimilta, joista valitsin 36 asettaa annosteltavan pesunesteen määrän kyvet-tiä kohti, valitsin 37 annosteltavien rivien määrän (aina ei 20 annostella kaikille riveille) ja valitsin 38 pesukertojen lukumäärän. Näppäimillä 39 suoritetaan laitteen käynnistys, pysäytys, letkupumpun letkujen alkutäyttö ja letkujen loppu-tyhjennys sekä mahdollisia muita erillistoimintoja tai pe-suprosessin osia.The user can select functions from the function selectors, of which selector 36 sets the amount of wash liquor to be dispensed per cuvette, selector 37 sets the number of rows to be dispensed (not always 20 to dispense for all rows) and selector 38 sets the number of washes. The keys 39 are used to start, stop, pre-fill and empty-empty the hoses of the hose pump, as well as any other separate functions or parts of the pe process.

25 Laitteen käyttötapa ja toiminta on seuraava: Käyttäjä täyttää aluksi astian 2 pesunesteellä 3. Tämän .· . jälkeen painetaan näppäintä PRIME 39, jolloin pumppu 7 pyö rii ja letkut 5 täyttyvät nesteellä. Tällöin roottori 10 : ja nesteannostelukärjet 8 on moottoreilla 21 ja 14 ajettu ·. : 30 sellaiseen asentoon, että pesunestettä ei osu kyvetistön 9 pitimeen 11. Kun letkut 5 on täytetty, avaa käyttäjä etu-kannen 26 ja työntää kyvetistön pitimeen sulkien etukannen sen jälkeen.25 The method of operation and operation of the appliance is as follows: The user initially fills container 2 with washing liquid 3. This. then the PRIME 39 key is pressed, the pump 7 rotates and the hoses 5 are filled with liquid. In this case, the rotor 10: and the liquid handling tips 8 are driven by the motors 21 and 14. : 30 in such a position that the washing liquid does not hit the holder 11 of the cuvette 9. When the hoses 5 are filled, the user opens the front cover 26 and pushes it into the cuvette holder, then closing the front cover.

Näiden toimenpiteiden jälkeen käyttäjän tarvitsee vain 35 painaa START-näppäintä laitteen käynnistämiseksi, jolloin roottori aluksi pyörii muutamia kierroksia ja poistaa kyve-tistössä mahdollisesti olleet aikaisemman prosessivaiheen nesteet. Tämän jälkeen levyn 15 ja lukuhaarukan 16 avulla 4 83846 moottori 14 pysäyttää roottorin 10 ja kyvetistön 9 tarkasti annosteluasemaan ja vuorostaan moottori 21 ajaa annostelu-kärjet kyvetistön ensimmäisen rivin kohdalle. Sen jälkeen moottori 7 pyörähtää tarvittavan määrän täyttäen ensimmäisen 5 rivin kyvetistöstä pesunesteellä. Näin moottorit 21 ja 7 vuorottelevat, kunnes koko kyvetistö on täytetty. Tämän jälkeen moottori 21 ajaa annostelukärjet pois kyvetistön yläpuolelta sentrifugoinnin ajaksi ja moottori 14 käynnistää kyvetistön tyhjennyksen. Näin jatketaan vuoroin täyttö- ja 10 tyhjennys jaksoja, kunnes haluttu määrä pesukertoja on suori tettu. Valinnat on edeltäkäsin suoritettu valintakytkimillä 36, 37 ja 38. Käyttäjä voi nyt avata etukannen 26 ja poistaa pestyn kyvetistön laitteesta.After these operations, the user only needs to press the START key to start the device, at which point the rotor will initially rotate a few revolutions and remove any liquids from the previous process stage that may have been in the cuvette. Then, by means of the plate 15 and the reading fork 16, the motor 14 83846 stops the rotor 10 and the cuvette 9 precisely at the dosing station and in turn the motor 21 drives the dosing tips to the first row of the cuvette. The motor 7 then spins the required amount, filling the first 5 rows of cuvette with washing liquid. Thus, the motors 21 and 7 alternate until the entire cuvette is filled. Thereafter, the motor 21 drives the dosing tips away from above the cuvette during centrifugation and the motor 14 initiates the emptying of the cuvette. This continues the alternating filling and emptying cycles until the desired number of washes has been completed. Selections have been made in advance with selector switches 36, 37 and 38. The user can now open the front cover 26 and remove the washed cuvette from the device.

Eräässä sovellutuksessa käytetään roottorilla vastapainon 15 sijasta toista pidintä ja kyvetistöä. Roottorille voidaan haluttaessa sijoittaa luonnollisesti useampiakin kyvetistö-jä.In one application, the rotor uses a second holder and cuvette instead of a counterweight 15. Of course, more cuvettes can be placed on the rotor if desired.

Kyvetistön pidin voidaan tehdä irrotettavaksi, jolloin se voidaan vaihtaa aina kulloinkin käytettävälle kyvetistölle 20 sopivaksi.The cuvette holder can be made detachable, so that it can always be replaced to suit the cuvette 20 used in each case.

Claims

A cuvette washing device comprising an apparatus for dispensing liquid into cuvette cuvettes and an apparatus for removing liquid from cuvettes, characterized in that the apparatus comprises a rotor (10) in which a cuvette is placed outwards in the holder (11) and rotated to remove by centrifugal force.

Washing device according to Claim 1, characterized in that the axis of the rotor (10) is horizontal.

Washing device according to Claim 1 or 2, characterized in that the rotor (10) is located inside the protective chamber (24). *. 15

Washing device according to claim 3, characterized in that; n e t t u characterized in that the chamber (24) has a sharp upper corner (28).

Washing device according to one of Claims 1 to 3, in which the liquid dispensing device comprises dispensing tips which move above a horizontal cuvette for dispensing liquid into each cuvette, characterized in that during centrifugation the dispensing tips (8) are arranged on the side of the cuvette.

5,83846

Washing device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the protective hood has an opening (27) for inserting the cuvette into the holder.

Washing device according to Claim 6, characterized in that the opening (27) can be closed by a door (26). ·: 30

Washing device according to Claim 6, characterized in that the door (27) is provided with a safety device (30) which prevents the appliance from starting when the door is open.

Washing device according to one of Claims 3 to 8, characterized in that the lower part of the protective hood has an outlet opening (31) for removing liquid from the hood.

Washing device according to one of Claims 1 to 9, characterized in that it has a positioning device 6 83846 (15, 16) for stopping the rotor in the desired position.

A method for washing cuvettes, wherein a liquid is dispensed into and removed from the cuvettes of the cuvette, characterized in that the liquid is removed from the cuvettes by centrifugal force. 7 83846