JPH0224470B2 - - Google Patents

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JPH0224470B2
JPH0224470B2 JP57149355A JP14935582A JPH0224470B2 JP H0224470 B2 JPH0224470 B2 JP H0224470B2 JP 57149355 A JP57149355 A JP 57149355A JP 14935582 A JP14935582 A JP 14935582A JP H0224470 B2 JPH0224470 B2 JP H0224470B2
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JP
Japan
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liquid
chamber
rotation
rotational speed
channel
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JP57149355A
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Inventor
Kurooze Jiikumaaru
Pashu Manfureeto
Kureeman Uorufugangu
Fuiito Furiidoherumu
Buusheku Heruberuto
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Roche Diagnostics GmbH
Original Assignee
Boehringer Mannheim GmbH
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Publication date
Application filed by Boehringer Mannheim GmbH filed Critical Boehringer Mannheim GmbH
Publication of JPS5847260A publication Critical patent/JPS5847260A/ja
Publication of JPH0224470B2 publication Critical patent/JPH0224470B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B5/00Other centrifuges
    • B04B5/04Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0407Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers for liquids contained in receptacles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N21/07Centrifugal type cuvettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00495Centrifuges
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11Automated chemical analysis
    • Y10T436/111666Utilizing a centrifuge or compartmented rotor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠心分析装置の軸を中心に回転する要
素中で遠心力の作用に曝される液体流を制御かつ
混合するための装置に関する。
本発明は特に長年化学的分析、特に臨床化学で
常用されているような遠心分析装置で使用するの
に適する。かかる分析装置は特にその比較的簡単
な機械的構造、したがつて大きな信頼性に優れて
いる。該装置は一般に多数の室を結合し、半径方
向に延びる多数の流路を有する、円対称に構成さ
れたロータを有している。流路はそれぞれ内側か
ら外側に向かつて通常舟形おけの形に形成された
試薬室、試料室および測定室を有し、測定室は公
知装置では光学キユベツトとして形成されてい
る。通常ロータの停止している時に試薬室および
試料室に液体試薬ないしは検査すべき液体試料
(大ていは血液の血清または血奨)を充填する。
次いでロータを比較的迅速に回転させて(オーダ
100回転/分)、遠心力によつて試薬を流路を通過
させて試料室に運び入れ、かつ試料と試薬を一緒
に次の流路を通過させて光学キユベツトに運び入
れる。次いでロータ回転間に種々のキユベツト内
の反応混合物の光学的吸収を好適な検出器および
ロータの運行と評価装置の同期化を可能にする電
子回路を用いて測定する。この遠心分析装置の特
別な利点は、ロータのすべてのキユベツト中の反
応経過を実質的に同時に追求することができ、こ
れによつて特に精確な評価が、特に反応の動力学
が試料液の特定成分に関する所望の情報を与える
場合に可能である。遠心分析装置の原理は多数の
刊行物から公知であるので、ここではこれ以上立
ち入らない。
公知の遠心分析装置の欠点は、比較的簡単な反
応の経過の分析しか可能でないことである。前記
のように、1種の、または例外の場合には数種の
試薬液を1操作工程で試料と混合し、かつ遠心力
によつてキユベツトに送る。したがつて反応は必
然的に1工程でなければならない、すなわち特に
先ず第1試薬との前反応を経過させ、次いで場合
により相当する恒温保持時間の後もう1つの試薬
との第2反応を実施することができない。しかし
かかる2工程反応は特に臨床分析では著しく重要
である。西ドイツ国特許第2009993号明細書には
他の課題提出と関連して、液体流を冒頭に記載の
形式の装置で制御、すなわち中断、所定の解放お
よび方向変換を可能にする装置が記載されてい
る。この公知の装置では液体の流路内に中空室が
設けられ、これらはそれぞれサイホン状の通路に
よつて次の中空室に結合している。サイホンの回
転軸に1番近い部分がロータが回転している際の
中空室内の液面よりも回転軸に近い。これによつ
て先ず中空室とこれに続くサイホン状通路の部分
が液体で充填される。その後の中空室からサイホ
ンに続く室への液体の流通は、液体をサイホン中
を通過させる相応するガス圧を中空室にかけるこ
とによつて行なわれる。必要な圧縮ガスのロータ
への供給はロータの中心でのみ行なうことがで
き、必然的に構造に経費がかかる。これは特別な
形態のロータを必要とし、そのためにロータの構
造は他の点で不所望な制限を受ける。
西ドイツ国特許出願公開第2022084号公報から
液体、特に試料液体、例えば血液を固体成分を相
応する室中に遠心分離するために遠心分離する装
置が公知であり、ロータの停止時にこの室から液
体が求心的に下方斜めに通じる通路内を流出す
る。この装置は著しい所要床面を必要とし、かつ
液体流の制御に使用する場合に液体の一部が制御
されずに比較的大きな通路を流れる危険がある。
公知遠心分析装置の他の問題は液体の十分な混
合に関する。分析では試薬および試料が測定キユ
ベツトに入る前に短時間でかつできる限り完全に
混合することがきわめて重要である。この目的達
成のために既に多数の改善策が遠心分析装置で提
案された、例えば種々の形状の流通障害の使用で
あり、この流通障害はこれを貫流する液体の混合
を改善する。遠心分析中で試料および試薬を混合
するための他の公知の装置は米国特許第3795451
号明細書から得られる。この回転装置は試料室を
有し、この試料室は垂直の壁によつて半径方向で
外側にある測定キユベツトから分離されている。
分離壁の上端部に毛管の大きさの通路が設けら
れている。半径方向で試料室の内側に試薬室があ
り、その際これらの間に分離壁が斜め下方に傾斜
しており、かつその下端部に毛管の大きさの通路
を有している。操作中先ずロータの低い回転数で
試薬が試料室中に送られ、試料室は同時に混合室
として働く。所定の時間の後回転数を高め、これ
により反応溶液が試料室からキユベツト中に運び
入れられる。一方で試薬室と試料室の間にかつ他
方で試料室とキユベツトの間の結合毛管がそれぞ
れ遠心的に外側にある室の壁に配置され、かつ専
ら遠心力の方向に通じている、かかる装置によつ
て試料室内での試薬と試料の混合は改善されると
しても、反応溶液のできる限り多様な処理を達成
するために前記の意味における反応経過の制御を
同時にこの公知装置で達成することはできない
(この文献中でも目的とされていない)。
本発明の課題は、回転要素中で容量制限された
液体流の制御、すなわち方向転換、中断および解
放および同時に液体の混合を達成することであ
り、その際相当装置は安全であり、可動部材なし
に操作され、かつ狭い空間で実施されなければな
らない。
この課題は本発明による装置と装置によつて解
決される。本発明による装置は、液体を重力加速
度よりも大きな遠心力加速度を生じる回転数でせ
き止め室中に運び入れ、かつせき止め室中におい
て所望の保持時間の経過後回転数を、液体が表面
張力によつて押出されてせき止め室と結合する流
出路を充填するまで降下させるように構成されて
いる。本発明による装置は冒頭に記載の形式の装
置において、液体のための流路中に少なくとも1
つのせき止め室が設けられており、その容積が最
大の液体量よりも大きく、かつせき止め室は液体
が回転要素が十分に高い第1回転数で回転する際
にせき止め室中に滞在するように形成されてお
り、かつこのせき止め室と流出路が結合してお
り、この流出路の少なくとも一部が第1回転数で
回転する間の液体面80よりも半径方向で回転軸
Rの近くにあるように作動し、その壁が液体によ
つて濡れ可能な材料から成り、かつその断面が液
体が第1回転数よりも小さな第2回転数の際に表
面張力によつて押出されて流出路内に入るように
狭く形成されており、狭い毛細管状流出路は、既
に第1回転数で回転する間に液体によつて漏れる
ような位置でせき止め室中に開口し、かつ流出路
の少なくとも第1区分は、回転軸Rに向かう方向
をもつて延びていることを特徴とする。
前記の公知装置とは異なり、本発明はせき止め
室が設けられ、その流出路が半径方向で外側で直
接次の室と結合しているのでなく、少なくとも一
部分は十分に高い回転数で回転する間にせき止め
室中で形成される液面よりも半径方向で回転軸の
近くにあることにより優れている。本発明による
装置によればこの第1回転数は少なくとも、これ
から得られるせき止め室内の遠心力加速度がほぼ
重力加速度に相当する程度の大きさでなければな
らない。この場合液体は下方内側に傾斜した半月
形を取り、しかし第1回転数での回転の間はせき
止め室中にとどまり、また場合によつては前記の
サイホン状構造と同様に流出路の一部を占める。
米国特許第3795451号明細書に記載された装置
とは異なりこの後の液体の流通は回転数の増加に
よつてではなく、回転数の低下によつて行なう。
これについてはせき止め室の流出路が液体によつ
て湿潤可能な材料から形成されていることが重要
である。この場合に通路の壁と液体の間に働く付
着力が液体粒子間の凝集力よりも大きく、したが
つて液体は液体を仕切る壁をぬらそうとする。こ
れは正の界面エネルギーともいえ、相応する表面
張力をもたらす。流出路の断面は、この表面張力
または毛管力が液体を他の力が存在しない場合に
かつ場合により重力による支持がない場合にも流
出路内に吸引するように形成されている。
吸引作用を発現させるために流出路を毛管活性
に形成しなければならない。
縦長の、例えば長方形の流出路の断面形が優れ
ており、その際長方形の短かい方の寸法は吸引作
用が所望の程度で得られる大きさであり、他方断
面の長方形の大きい方の寸法は全体で所望の流通
に必要な断面面積が得られるように設定される。
本発明の提案によれば、液体は前記のように回
転数の低下した際に流出路に進入し、かつこれを
充填する。好適な、下記で詳説される手段によつ
て液体は流出路から相応する収容室に更に送ら
れ、そのために液体の所望の制御は単に回転数の
相応する変更によつてのみ達成される。意想外に
も狭い、毛管状の形状の流出路は回転数の増加に
よつて初めて克服し得るような阻害作用をもたら
さず、毛管力は本発明による構造上の手段によつ
て、液体を他の力、特に重力または相応するガス
圧の支持なしでも更に導くために有利に利用され
る。同時にせき止め室に供給される多数の液状成
分が強力かつ迅速に混合される。このような、特
に遠心分析装置内の狭い空間に取付けられ、かつ
きわめて小さな断面積寸法で操作される装置が本
発明による装置を用いた実際の経験が示すように
きわめて安全に機能することは予想されなかつた
ことであろう。
次いで添付図面に示した実施例につき本発明を
詳説するが、説明は本発明の優れた実施形および
これに伴なう利点に関する。
以下本発明を特別な形状の遠心分析装置のロー
タで説明する。ロータは特に試料室および測定キ
ユベツト並びに両者を結合する流路がロータのベ
ースとは別個の挿入要素内にあり、この中に必要
な試薬がキヤリヤ材料に、例えば試薬紙の形状で
設けられている。しかし本発明が前記の意味にお
ける制限された液体容量を制御し、かつ混合すべ
き任意の回転要素に対して使用できることは強調
されよう。これは特にロータと遠心分析装置が一
体にまたは多数の部材から製造されているかどう
か、および試薬が液体でロータに充填されるかま
たは固体で置かれるかどうかとは無関係に遠心分
析装置のロータに該当する。
第1図で全体として10で示された遠心分析装
置のロータが認められる。ロータ10は回転軸R
を中心として回転し得る。ロータ10はきわめて
簡単に示されているが、主としてロータベース1
2から成り、このベースに多数の挿入要素14を
異なる位置で固定することができる。図面では概
観できるように1個の挿入要素14を示し、他は
破線で暗示した。挿入要素14はほぼ半径方向に
破線16に沿つて延びる。挿入要素14はそれぞ
れ主として基体18とカバー部20から成る。第
1図で試料室入口22およびキユベツト窓24を
見ることができる。
第2図は挿入要素14の詳細を示す。挿入要素
14には本発明による制御および混合装置2個2
6および28が設けられている。これらを以下簡
略化のために混合弁と称する。挿入要素内の液体
用の流路は試料室30から出発し、結合路32お
よび4つの試薬フイールド33〜36を通つて第
1混合弁26のせき止め室38に至る。以下で詳
説される混合弁26の機構に基づき流路内の液体
は更に流出路40を通過して更に3つの試薬フイ
ールド41,42および43に達する。ここから
液体はせき止め室44に入り、混合弁28の機能
に基づいて目的に応じて制御されて流出路46に
入り、かつここからキユベツト48に入る。キユ
ベツト48は本来の測定室50とキユベツト予備
室52から成る。キユベツト1は上下に透明なキ
ユベツト窓54を有している。2つの混合弁26
および28並びにキユベツト予備室52に脱気路
55,56および57が設けられている。挿入要
素14はほぼ半径方向に内側から外側に向けて配
置されるようにロータ上に組入れられており、そ
の際試料室が中心に一番近い。
“試薬フイールド”33〜36および41〜4
3はそれぞれオーバーフロー58によつて互いに
結合され、かつ種々の機能を果たし、かつ種々の
方法で形成することができる。有利にフイールド
33〜36は乾燥試薬を施された紙1層または数
層を包含する。試薬フイールド41は本発明によ
る混合弁26の機能と関連して、特に第2b図の
挿入要素の正面図から分るように有利により幅広
く形成する。実施される分析方法によつて試薬フ
イールドが単に試薬を持たない吸引フリースを毛
管活性作用を有する充填物として包含するのが有
利な場合もある。他の例ではこのフリースを試薬
キヤリヤとして利用する。
試薬フイールド42および43は試薬フイール
ド33〜36と同様の目的を持つが、この挿入要
素14で実施すべき分析方法の第2工程のための
試薬を含有する。
操作時好適な仕方で希釈された分析すべき試料
をロータを停止させて入口22から試料室30に
供給する。次いでロータを回転させると試料溶液
が試料室から第1試薬フイールド33に達し、か
つその他の試薬フイールド34〜36を通つて第
1混合弁26に達する。試薬フイールドを通過す
る際にこの中に含有された試薬が溶解し、かつ試
料溶液と一緒に混合弁26に達する。第1組の試
薬フイールドから液体は前記のように混合弁26
のせき止め室38に入り、ここに十分に高いロー
タ10の回転数が維持されている限り液体は滞在
する。この時間は特に第1工程で必要とされる反
応混合物の恒温時間によつて決定される。
混合弁26の構成と機能を以下第3図〜第5図
について詳説する。
第3図は第2a図の断面図の拡大部分断面図を
示す。分離壁60で閉鎖された試薬フイールド3
6のせき止め室側の端部が見られ、分離壁は試薬
フイールドの側で半径方向で内側の下方から半径
方向で外側の上方へ傾斜している。分離壁の上方
にせき止め室38の流入口62がある。
せき止め室38は図示された実施形では遠心方
向で、すなわち第3図で見て右側に向つて完全に
閉じられるように形成されている。せき止め室の
半径方向で一番外側の部分はせき止め室底部64
と呼ぶ。
せき止め室から流出路40が通つており、これ
は第4図による横断面図から明らかであるように
縦長のほぼ長方形の横断面を持つ。第3図および
第4図から明らかであるように本来のせき止め室
38はきわめて幅広く(距離a)形成され、すな
わち第4図の横断面図によれば流出路40よりも
きわめて幅広い。面65がカバー20の内面67
と一緒に流出路40を幅bに制限する。面65は
範囲66でせき止め室38内に広がつている。図
面で認められる面70はせき止め室の大きな幅a
から流出路70の小さな幅bへの移行部によつて
成立している。
半径方向で見て、すなわち第3図の図平面で流
出路40は第1区分72で半径方向で内側下方に
延び、すなわち回転軸Rに向かう方向成分をもつ
て延びている。それに対して第2区分内で流出路
40は半径方向で回転軸から離れる方向成分をも
つて延びている。2つの区分はせき壁74によつ
て分離される。せき壁74の回転軸Rに一番近い
部分を折返し点76として示す。流出路の第2区
分は遠心方向で収容室に開口し、収容室はここで
示された混合弁26では試薬フイールド41によ
つて形成されている。混合弁28の流出路46は
キユベツト予備室52に開口している(第2図)。
流出路の端部、すなわち次の収容室41ないしは
52への開口部がせき止め室の半径方向で一番外
側の部分よりも回転軸から遠いことが重要であ
る。
第3図でもう1つのオーバーフロー78がせき
止め室38の上部壁79に見える、第1回転数の
際にここを通つて一定の限界値を越えた液体容量
が流出することができる。このオーバーフロー7
8はせき止め室38を自体公知の方法で同時に混
合弁26から更に導通される容量流を制限するた
めに使用する場合にのみ必要である。したがつて
オーバーフロー78を図面で点線で示す。
本発明による制御−および混合装置の機能を以
下第5a図〜第5d図に示された方法工程に基づ
き詳説する。図面の上方にロータの回転数の経過
を示すグラフが見られる、これによつて使用され
た回転数プログラムが明白になる。
第5a図は、液体が第1工程の最後の試薬フイ
ールド36から十分に高い回転数(例えば100回
転数/分)で遠心力によつて押出され、かつせき
止め室38に押込まれた段階を示す。この回転数
は、液体が遠心力によつてせき止め室の底部64
に対して押しつけられる程度に選択すべきであ
る。一方の液体に対して作用する遠心力および他
方の重力の関係に応じて多少著しく湾曲し、かつ
傾斜した液面80が形成される。その際回転数
は、液体が遠心力とこの遠心力に対抗する流出路
の第1区分72内の毛管力との力関係の中で最高
流出路内の折返し点76まで達しないように選択
すべきである。
第5b図は第1回転数で回転する間の状態を示
す。この図から任意に設けられるオーバーフロー
78の機能を認めることもできる。オーバーフロ
ー78は相応する回転数および所望の最大容量の
場合における液面80が終つている位置に存在す
る。
第5c図は液体が流出路440を通つて流れ出
る所を示す。図の上方の回転数グラフから分るよ
うに、回転数は著しく、例えば約50回転/分まで
減少している。表面80はこのために傾斜がきわ
めて弱くなる、それというのもこの小さな回転数
での遠心力は重力より弱いからである。この時遠
心方向にほぼ反対に延びる流出路40の第1区分
72内では遠心力に対して毛管力が優勢である。
流出路の第2区分73内では2つの力は同方向に
働く、それというのも第2区分は遠心方向の方向
成分を持つているからである。このために第5c
図から分るように毛管力によつて流出路は液体で
充填される。
第5d図は回転数を徐々に再び高めた段階を示
す。これは、流出路内の液体がせき止め室の底部
64よりも著しく回転軸から離れた地点に達した
時に初めて行なわれる。この状態で(例えば第5
c図に示された)回転数を徐々に再び高めると、
遠心力場において流出路40のせき止め室側の部
分に存在する液体の粒子に対してよりも強い力が
流出路のせき止め室38と反対側の部分内の液体
粒子に対して作用する。この効果は化学実験室で
常用の重力の場のサイホンの作用原理に比較可能
である。ロータを徐々に加速した場合、これによ
つて液体は収容室41ないしは52に送り出され
る。第5d図は全液体が折返し点76をまさに越
え、かつ再び完全な第1回転数に加速し得る状態
を示す。
せき止め室38は種々な方法で形成することが
でき、その際個々の場合に適した形状を実験によ
つて選択することができる。いずれにしもその収
容能力は第1回転数で液体の最大容量よりも大き
くなければならない。せき止め室38が容積に比
べて比較的小さな濡れ表面を有するのが本発明の
よる効果にとつては有利である。実際的な理由か
らせき止め室は有利に流出路と同じ材料から形成
されるので、その表面も液体で濡れる。この効果
はせき止め室38を狭すぎる形状にした場合には
流出路40の所望な毛管作用に対抗して作用しよ
う。
流出路40自体は同様に本発明の範囲内で著し
く変更することができる。所望の毛管作用は図示
された長方形断面形の代わりに相応する繊維充填
または例えば溝の横断面形状のよつて達成しても
よい。それぞれの場合、液体を流出路40の毛管
間隙中に吸引する力は一方で材料の濡れ特性およ
び他方で毛管間隙の特性的な幅bによつて決定さ
れる。個々の場合において毛管間隙断面積、特に
特性的な幅b、使用される材料および流出路40
の経過の最適な関係を試験によつて測定すること
ができる。
流出路40が面65の範囲66によつて規定さ
れる範囲内で既に第1回転数で回転する間に必然
的に濡れる、図示された形状の流出路40が特に
優れている、それというのも本発明による装置の
信頼性がこれによつて高められるからである。
しかし他方でこれらの手段が必要または有利で
はなく、かつ流出路が、第1回転数で回転してい
る際に液体で濡れない位置でせき止め室に開口す
る使用例も考えられる。
有利に収容室41に毛管活性の充填または形状
を設ける。すなわち例えばフリースを用い、液体
が流出路を完全に充填した場合に液体はフリース
を通つて収容室に吸引される。本発明のこの実施
形では流出路40がその第2区分73で遠心方向
に延びる必要はない。流出路は例えばせき止め室
38から直接下方に垂直に延びていてもよく、そ
のために回転数低下の際に液体は毛管力によつ
て、前記のように付加的な遠心作用によつてでは
なく、収容室41に送られる。
本発明の実地で有利であると証明された実施形
では挿入要素の材料として臨床分析で常用の液体
に対して濡れ特性を持つポリメチルメタクリレー
トが使用される。挿入要素をプラスチツク射出成
形部材として大量に製造する場合には材料には特
にポリスチレンが有利である。
混合弁26によつて収容される液体量が40〜
45μである本発明の実施形では、実際の試験で
特性的な幅0.2〜1mm、有利に0.5mmが有利である
と証明され、その際断面の縦寸法は約2〜4mmで
ある。
意想外にも前記の本発明による混合弁26およ
び28は特に多工程分析法で液体流の制御を可能
にするのみならず同時に液体のきわめて良好な混
合が達成される。この本発明による構成の当初予
想されなかつた効果は、せき止め室38中に先ず
種々の濃度の層が形成され、これらが比較的緩慢
に混合されるということで説明できよう。回転数
低下時にはこれらの層はほぼ平行に流出路40に
進出する。ここで流通する間に層が混合される。
検査すべき液体が挿入要素14内で前記のよう
に混合弁26を回転数の低下および再増加によつ
て貫通した後液体は前記のように収容室として機
能する試薬フイールド41に達する。第2b図か
ら分るようにこの試薬フイールドは他の試薬フイ
ールドよりも幅を広く形成されており、そのため
に液体の全容量をこの試薬フイールドに収容する
ことができる。ここから液体は回転数を再度高め
た際に場合により相応する乾燥試薬または他の、
西ドイツ国特許出願公開第3044385号明細書に記
載された装置に充填された試薬フイールド42お
よび43を通つて第2の混合弁28に達する。こ
の混合弁の中に液体は第1混合弁26と同様に第
1の高い回転数が維持されている間滞留する。場
合により所望の第2の恒温保持時間が経過した
ら、前記と全く同様に回転数を低下させ、かつ流
出路46充填後再度高めると、液体は本発明によ
る混合弁28の作用方法に基づいてキユベツト予
備室52に入り、かつここから測定室50に入
る。第2の混合弁は有利に反応経過から第2の恒
温保持時間が必要ではない場合にも設けられる、
それというのもこの場合にも本発明による装置は
せき止め室44に供給された液体の特に強力かつ
迅速な均質化を行なうからである。
【図面の簡単な説明】
第1図は挿入要素を有する、遠心分析装置のロ
ータの略示図であり、第2a図は本発明による装
置を有する挿入要素の垂直断面図であり、第2b
図は相応する挿入要素の正面図であり、第3図は
第2図による挿入要素内の本発明による制御およ
び混合装置の拡大図であり、第4図は第3図の
−線に沿つた断面図であり、第5a図、第5b
図、第5c図および第5d図は本発明による装置
の機能の経過を示す、第3図に相当する図であ
る。 10……ロータ、22,32〜36,48……
流路、38……せき止め室、40……流出路、4
1……室、64……せき止め室の半径方向で一番
外側の部分、72……第1区分、73……第2区
分、76……折返し点、78……オーバーフロ
ー、79……せき止め室の上部壁、80……液
面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 遠心分析装置の軸を中心に回転する要素中で
    遠心力の作用に曝される液体流を制御し、かつ混
    合するための装置であつて、その際、制御すべき
    液体量は流路内で移動し、かつ制限された量を有
    し、液体のための流路22,32〜36,48中
    に少なくとも1つのせき止め室38が設けられて
    おり、その内容積は最大液体量よりも大きく、か
    つせき止め室は、要素10が十分に高い第1回転
    数で回転する際に液体がせき止め室中に滞在する
    ように形成されており、かつこのせき止め室38
    と流出路40が結合しており、この流出路の少な
    くとも一部が第1回転数で回転している間に液面
    80よりも半径方向で回転軸Rの近くにあるよう
    に作動し、配置されている装置において、流出路
    の壁は、液体によつて濡れ可能な材料から成り、
    かつその断面は、液体が第1回転数よりも小さな
    第2回転数の際に表面張力によつて押出されて流
    出路40内に入る程度に狭く形成されており、狭
    い毛細管状流出路40は、既に第1回転数で回転
    する間に液体によつて濡れるような位置66でせ
    き止め室38中に開口し、かつ流出路の少なくと
    も第1区分72は、回転軸Rに向かう方向成分を
    もつて延びていることを特徴とする、遠心分析装
    置の軸を中心に回転する要素中で遠心力の作用に
    曝される液体流を制御し、かつ混合するための装
    置。 2 流出路40が毛管作用を有する形状または内
    面の形状を有する室41に開口している、特許請
    求の範囲第1項記載の装置。 3 流出路40が第1回転数での回転中にせき止
    め室38内に形成される液体面80の半径方向で
    内側に折返し点76を有するように延びており、
    その際流出路40は折返し点76までの第1区分
    内で回転軸Rに向かう方向成分をもつて延び、か
    つ折返し点76からの第2区分内で半径方向で回
    転軸Rから離れる方向成分をもつて延びている、
    特許請求の範囲第2項から第3項までのいずれか
    1項記載の装置。 4 流出路40の端部がせき止め室38の半径方
    向で最も外側の部分64よりも回転軸Rから離れ
    ている、特許請求の範囲第3項記載の装置。 5 せき止め室38ができる限り小さな湿潤表面
    を有する、特許請求の範囲第1項から第4項まで
    のいずれか1項記載の装置。 6 せき止め室38がその上部壁79内にオーバ
    ーフロー78を有し、第1回転数の際にこのオー
    バーフローを通つて特定の限界値を越えた液体量
    が排出される、特許請求の範囲第1項から第3項
    までのいずれか1項記載の装置。
JP57149355A 1981-09-01 1982-08-30 遠心分析装置の軸を中心に回転する要素中で遠心力の作用に曝される流体流を制御し、かつ混合するための装置 Granted JPS5847260A (ja)

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DE3134560.3 1981-09-01

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JP57149355A Granted JPS5847260A (ja) 1981-09-01 1982-08-30 遠心分析装置の軸を中心に回転する要素中で遠心力の作用に曝される流体流を制御し、かつ混合するための装置

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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2519763A1 (fr) * 1982-01-14 1983-07-18 Guigan Jean Dispositif de conditionnement pour analyses multiples
DE3314961A1 (de) * 1983-04-25 1984-10-25 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Analysegeraet zur photometrischen bestimmung eines parameters einer fluessigkeit
US4902479A (en) * 1983-11-07 1990-02-20 Fisher Scientific Company Centrifugal analyzer rotor
DE3425008A1 (de) * 1984-07-06 1986-02-06 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Verfahren und vorrichtung zur durchfuehrung analytischer bestimmungen
US4883763A (en) * 1984-05-03 1989-11-28 Abbott Laboratories Sample processor card for centrifuge
IL75019A (en) * 1984-05-03 1989-08-15 Abbott Lab Sample processor card for carrying out chemical tests
DE3425009A1 (de) * 1984-07-06 1986-02-06 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Vorrichtung zum durchspuelen einer in einem feld befindlichen substanz mit einem fluessigen spuelmittel in mehreren spuelvorgaengen und zur ueberfuehrung des beim letzten spuelvorgang aus dem feld austretenden spuelmittels in eine kuevette
JPS61139756A (ja) * 1984-12-12 1986-06-27 Hitachi Koki Co Ltd 遠心式自動反応装置
FR2575181B1 (fr) * 1984-12-21 1987-01-16 Guigan Jean Procede pour la realisation d'analyses medicales, barrette de conditionnement et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
FR2575293B1 (fr) * 1984-12-21 1987-03-20 Inovelf Sa Rotor a pipetage dynamique pour dispositif d'analyse a centrifugation
FR2579755B1 (fr) * 1985-03-26 1988-04-15 Guigan Jean Procede pour la realisation d'analyses medicales d'un echantillon liquide a l'aide de reactifs secs, et dispositif pour la mise en oeuvre du procede
GB8514590D0 (en) * 1985-06-10 1985-07-10 Shandon Southern Prod Centrifugation
US4695164A (en) * 1985-09-24 1987-09-22 Boehringer Mannheim Gmbh Position detector and mount therefor for a centrifugal analyzer
FI73529C (fi) * 1986-02-04 1987-10-09 Orion Yhtymae Oy Foerfarande foer utfoerande av vaetskeanalys och analyselement som anvaends i foerfarandet.
FR2600775B1 (fr) * 1986-06-26 1990-03-23 Kis Photo Ind Dispositif d'analyse biomedicale
US4762683A (en) * 1986-09-16 1988-08-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Analysis device
US4775515A (en) * 1986-11-18 1988-10-04 Cottingham Hugh V Agglutinographic slide
US4847205A (en) * 1987-04-08 1989-07-11 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Device and method for automated separation of a sample of whole blood into aliquots
US5242803A (en) * 1987-07-17 1993-09-07 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Rotor assembly and assay method
US5173262A (en) * 1987-07-17 1992-12-22 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Rotor assembly and method for automatically processing liquids
JPH0633765B2 (ja) * 1987-11-28 1994-05-02 株式会社三ツ葉電機製作所 磁石発電機の回転子およびその製造方法
US5209904A (en) * 1987-12-23 1993-05-11 Abbott Laboratories Agglutination reaction device utilizing selectively impregnated porous material
US4999304A (en) * 1987-12-28 1991-03-12 Miles Inc. Dynamic braking centrifuge
DE3814585A1 (de) * 1988-04-29 1989-11-09 Hoffmann La Roche Testelement fuer agglutinationsuntersuchungen, verfahren zu seiner herstellung und dessen verwendung
US5256376A (en) * 1991-09-12 1993-10-26 Medical Laboratory Automation, Inc. Agglutination detection apparatus
EP1577010A3 (en) * 1995-12-05 2005-11-16 Tecan Trading AG Microsystem platform and its use
ES2346128T3 (es) 1999-03-25 2010-10-11 Alphahelix Molecular Diagnostics Ab Homogenizacion de mezclas de pequeño volumen mediante centrifugacion y calentamiento.
AU1763401A (en) * 1999-11-15 2001-05-30 I-Stat Corporation Apparatus and method for assaying coagulation in fluid samples
JP2005345160A (ja) * 2004-05-31 2005-12-15 Advance Co Ltd 生体情報分析ユニット
JP4645211B2 (ja) * 2005-02-07 2011-03-09 パナソニック株式会社 Hdl−コレステロール分析用ディスク、及びhdl−コレステロール分析用装置
JP2006247492A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Ebara Corp 固相合成装置
JP4906362B2 (ja) * 2006-01-30 2012-03-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 化学分析前処理装置
WO2007105764A1 (ja) * 2006-03-16 2007-09-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 試料液分析用ディスク
JP4842796B2 (ja) * 2006-12-26 2011-12-21 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス 微生物検査装置及び微生物検査用計測チップ
JP4614992B2 (ja) * 2007-07-27 2011-01-19 パナソニック株式会社 分析用デバイスとこれを使用する分析装置および分析方法
US8821813B2 (en) * 2007-11-20 2014-09-02 Toray Industries, Inc. Liquid-feeding chip and analysis method
US8197774B2 (en) * 2007-12-27 2012-06-12 Rohm Co., Ltd. Microchip
BRPI0905683A2 (pt) * 2008-01-28 2015-07-07 Toray Industries "microplaca de separação e método de separação de um componente insolúvel"
JP5504690B2 (ja) * 2008-05-15 2014-05-28 東レ株式会社 分析チップ
WO2010007733A1 (ja) 2008-07-17 2010-01-21 パナソニック株式会社 分析用デバイスとこの分析用デバイスを使用した分析方法
USD978375S1 (en) 2013-03-13 2023-02-14 Abbott Laboratories Reagent container
US9535082B2 (en) 2013-03-13 2017-01-03 Abbott Laboratories Methods and apparatus to agitate a liquid
US10058866B2 (en) 2013-03-13 2018-08-28 Abbott Laboratories Methods and apparatus to mitigate bubble formation in a liquid
USD962471S1 (en) 2013-03-13 2022-08-30 Abbott Laboratories Reagent container

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4920116A (ja) * 1972-04-24 1974-02-22

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3555284A (en) * 1968-12-18 1971-01-12 Norman G Anderson Multistation, single channel analytical photometer and method of use
US3547547A (en) * 1969-03-13 1970-12-15 Atomic Energy Commission Analytical photometer with means for measuring,holding and transferring discrete liquid volumes and method of use thereof
US3586484A (en) * 1969-05-23 1971-06-22 Atomic Energy Commission Multistation analytical photometer and method of use
US3801004A (en) * 1972-09-22 1974-04-02 Union Carbide Corp Device for collecting the contents of cuvets in a rotating spectrophotometer analyzer
US3795451A (en) * 1973-04-24 1974-03-05 Atomic Energy Commission Rotor for fast analyzer of rotary cuvette type
US3829223A (en) * 1973-07-20 1974-08-13 Atomic Energy Commission Mixing rotor for fast analyzer of rotary cuvette type with means for enhancing the mixing of sample and reagent liquids
US3873217A (en) * 1973-07-24 1975-03-25 Atomic Energy Commission Simplified rotor for fast analyzer of rotary cuvette type
US4035156A (en) * 1977-01-21 1977-07-12 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Filter type rotor for multistation photometer
US4284602A (en) * 1979-12-10 1981-08-18 Immutron, Inc. Integrated fluid manipulator
DE3044385A1 (de) * 1980-11-25 1982-06-24 Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim Verfahren zur durchfuehrung analytischer bestimmungen und hierfuer geeignetes rotoreinsatzelement

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4920116A (ja) * 1972-04-24 1974-02-22

Also Published As

Publication number Publication date
ATE21171T1 (de) 1986-08-15
AU8755682A (en) 1983-03-10
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ES515257A0 (es) 1983-05-01
JPS5847260A (ja) 1983-03-18
US4557600A (en) 1985-12-10
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ES8305223A1 (es) 1983-05-01
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DK383582A (da) 1983-03-02
DE3134560A1 (de) 1983-03-17
CA1190765A (en) 1985-07-23

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