LU86767A1

LU86767A1 - LIQUID ANALYSIS METHOD AND ANALYSIS ELEMENT FOR USE IN THE PROCESS

Info

Publication number: LU86767A1
Application number: LU86767A
Authority: LU
Inventors: Veijo Ikonen
Original assignee: Orion Yhtymae Oy
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1987-07-24

Description

» 1."1.

La présente invention se rapporte à un procédé d'analyse de liquides et à un élément d'analyse à employer dans le procédé. Comme liquides à analyser on envisage en particulier les liquides corporels, 5 par exemple le sang total, le plasma, le sérum ou par exemple l'urine, mais rien ne s'oppose à l'analyse par exemple de l'eau ou de solutions colloïdales. L'élément d'analyse est spécialement un élément dit intégré, en entendant par là que toutes les mesures 10 indispensables à l'analyse se font dans un seul et même élément.The present invention relates to a method for analyzing liquids and to an analysis element for use in the method. As liquids to be analyzed, particular consideration is given to body fluids, for example whole blood, plasma, serum or for example urine, but nothing precludes analysis for example of water or solutions. colloidal. The element of analysis is specially a so-called integrated element, by which means that all the measurements essential to the analysis are made in one and the same element.

On a déjà tenté de créer pour les analyses du sang un élément d'analyse intégré; toutefois on n'est pas parvenu jusqu'ici à créer un élément qui, 15 par une simple prise d'essai et par la mesure obtenue, fournit le résultat. Comme naturellement l'exactitude est exigée, le travail de mise au point s'avère particulièrement difficile et dès lors il est resté sans résultat.We have already tried to create an integrated analysis element for blood tests; however, we have so far failed to create an element which, by a simple test portion and by the measurement obtained, provides the result. As of course accuracy is required, the development work is particularly difficult and since then it has been without result.

20 Parmi les facteurs les plus importants perturbant l'exactitude dans les analyses du sang on a l'hématocrite (HK), dont la grande amplitude de variation produit des erreurs importantes dans les résultats des analyses. L'inconvénient majeur 25 causé par l'hématocrite réside dans la variation de la viscosité du sang en fonction de la valeur de l'hématocrite. Conventionnellement les résultats cliniques sont indiqués aussi en résultats du plasma ou du sérum, l'hématocrite déjà avant l'analyse étant 30 éliminé par la sédimentation des corpuscules du sang.20 Among the most important factors affecting accuracy in blood tests is the hematocrit (HK), the large amplitude of variation of which produces significant errors in the results of the analyzes. The major drawback caused by hematocrit is the variation in blood viscosity as a function of the value of the hematocrit. Conventionally, the clinical results are also indicated in plasma or serum results, the hematocrit already before the analysis being eliminated by sedimentation of the corpuscles of the blood.

Dans l'utilisation du sang complet , on doit s'attendre une fois de plus à des résultats inexacts.In the use of whole blood, one must once again expect inaccurate results.

Concernant les éléments d'analyse dits intégrés on s'applique à exécuter toutes les mesures 35 à entreprendre sur la prise d'essai à l’intérieur 2.Concerning the so-called integrated analysis elements, one applies to carrying out all the measurements 35 to be undertaken on the test sample inside 2.

de l'élément. On tente donc d'entreprendre le prétraitement de l'échantillon, le dosage quantitatif de l'échantillon et le dosage quantitatif des réactifs dans l'élément, autrement dit non pas sous forme 5 de mesures distinctes à l'extérieur de l'élément.of the element. An attempt is therefore made to undertake the pretreatment of the sample, the quantitative assay of the sample and the quantitative assay of the reagents in the element, in other words not in the form of separate measurements outside the element.

Pour les analyses quantitatives il existe quelques appareils connus, le but d'un élément d'analyse intégré étant à leur base. Des appareils de ce genre sont décrits entre autres dans le brevet britannique 10 1 440 464, dans les brevets américains 3 992 158, 4 066 403 et 4 363 874, tout comme aussi dans le brevet canadien 1 162 075, la demande allemande DE-31 33 536 et la demande britannique 2 095 404.For quantitative analyzes there are a few known devices, the purpose of an integrated analysis element being at their base. Devices of this kind are described inter alia in British patent 10 1,440,464, in American patents 3,992,158, 4,066,403 and 4,363,874, as well as in Canadian patent 1,162,075, German application DE- 31 33,536 and British demand 2,095,404.

Dans toutes les publications citées plus 15 haut, on mentionne des appareils dans lesquels les zones nécessaires à l'analyse sont superposées en couches. L'échantillon est introduit dans une couche et dans une autre couche se font les réactions appropriées sur la base desquelles on mesure d'une 20 manière ou d'une autre la grandeur désirée. Dans les documents on décrit aussi diverses améliorations quant aux matériaux des couches, aux systèmes de dosage, etc. Comme déjà signalé, dans le cas du sang complet l'hématocrite constitue l'obstacle le plus 25 sérieux quant à l'exactitude. Si l'on doit employer à partir du sang soit uniquement le plasma ou seulement le sérum, l'hématocrite est supprimé, mais la séparation exige un processus opératoire séparé et des appareils appropriés- Sans compter une plus 30 grande dépense de travail et une complication générale de l'obtention des valeurs mesurées, il faut pour ces processus de travail également un personnel spécialement qualifié.In all the publications cited above, mention is made of apparatuses in which the zones necessary for the analysis are superimposed in layers. The sample is introduced into one layer and in another layer the appropriate reactions are carried out on the basis of which the desired quantity is measured in one way or another. The documents also describe various improvements with regard to the materials of the layers, the dosing systems, etc. As already reported, in the case of whole blood hematocrit is the most serious obstacle to accuracy. If only plasma or only serum is to be used from the blood, the hematocrit is suppressed, but separation requires a separate operating process and appropriate apparatus. Besides a greater labor expense and a complication. As a general rule for obtaining measured values, specially qualified personnel are required for these work processes.

Ce qui contrarie l'exactitude est que les 35 matériaux à employer n'assurent pas de manière absolue 3.What contradicts the accuracy is that the 35 materials to be used do not absolutely guarantee 3.

une diffusion uniforme de l’échantillon d’une couche dans l'autre. De même l'inégalité de la viscosité des échantillons, qui résulte entre autres des variations de l'hématocrite, aboutit à des 5 problèmes d'exactitude.uniform diffusion of the sample from one layer to another. Likewise the unevenness of the viscosity of the samples, which results inter alia from variations in the hematocrit, leads to problems of accuracy.

L'objectif à la base de la présente invention est d'éliminer les vices cités plus haut qui sont typiques des éléments d'analyse connus. On vise donc la création d'un élément d’analyse intégré 10 qui, abstraction faite de la prise d'essai, n'exige aucun prétraitement externe de l'échantillon. Avec le procédé et l'élément d'analyse conformes à l'invention il est possible en outre d'exécuter l'analyse même sur du sang complet, c'est-à-dire 15 en la présence des corpuscules du sang, et cela toujours avec la même exactitude.The basic objective of the present invention is to eliminate the aforementioned defects which are typical of known elements of analysis. The aim is therefore to create an integrated analysis element 10 which, apart from the test portion, requires no external pretreatment of the sample. With the method and the analysis element according to the invention it is also possible to carry out the analysis even on whole blood, that is to say in the presence of corpuscles of blood, and this always with the same accuracy.

De plus, avec l'invention on vise la création d'un procédé et d'un appareil avec lesquels on pourra exécuter les analyses même avec un personnel 20 non spécialement qualifié pour des travaux de laboratoire, étant donné que les facteurs à l'origine des erreurs sont réduits à un minimum conformément à l'invention.Furthermore, with the invention, the aim is to create a method and an apparatus with which the analyzes can be carried out even with personnel not specially qualified for laboratory work, since the factors at the origin errors are reduced to a minimum in accordance with the invention.

L'invention se base sur l'observation 25 surprenante que par l'emploi d'un champ de gravitation artificiel (externe), en particulier de la force centrifuge, dans un élément d'analyse construit à cet effet, on peut dans la pratique éliminer tous les facteurs nuisibles à l'exactitude, en pouvant 30 obtenir un résultat exact, toujours valable, même dans l'analyse du sang complet. La seconde notion de base dans l'invention est que selon l'invention, lors de la séparation des particules et du dosage primaire de l'échantillon, on applique comme facteur 35 principal ou partiel pour la limitation de la 4.The invention is based on the surprising observation that by the use of an artificial (external) gravitational field, in particular centrifugal force, in an analysis element constructed for this purpose, it is possible in practice to eliminate all factors detrimental to accuracy, being able to obtain an exact result, always valid, even in the analysis of whole blood. The second basic concept in the invention is that according to the invention, during the separation of the particles and the primary assay of the sample, the main or partial factor 35 is applied for limiting the 4.

circulation du liquide à analyser la loi des tubes communicants. Par dosage primaire on entend ici le dosage quantitatif de l'échantillon dans chaque partie de l'élément dans lequel la mesure de la 5 grandeur désirée et les réactions qui précèdent la mesure ou progressent pendant la mesure sont effectuées.circulation of the liquid to analyze the law of the communicating tubes. By primary assay here is meant the quantitative assay of the sample in each part of the element in which the measurement of the desired quantity and the reactions which precede the measurement or progress during the measurement are carried out.

L'invention va être décrite ci-après en détail en se référant aux dessins en annexe. On 10 montre dans la figure 1 le principe général de l'appareil conforme à l'invention ; dans la figure 2 un appareil conforme à l'invention, appliqué à une mesure luminométrique; dans 15 la figure 3 le même appareil appliqué à une mesure photométrique; dans la figure 4 une autre forme de réalisation de l'appareil conforme à l'invention et dans la figure 5 une autre forme de réalisation de 20 l'appareil.The invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the general principle of the apparatus according to the invention; in Figure 2 an apparatus according to the invention, applied to a luminometric measurement; in Figure 3 the same apparatus applied to photometric measurement; in Figure 4 another embodiment of the apparatus according to the invention and in Figure 5 another embodiment of the apparatus.

Dans la figure 1 on représente le principe de base de la forme de réalisation de l'invention considérée comme la meilleure. L'appareil 1 consiste en un tube en forme de U, construit tout spécialement 25 en verre quoique un tube de matière synthétique puisse aussi convenir dans ce but. Une branche du tube est désignée ici par branche descendante 2 et l'autre (plus courte dans la figure) par branche ascendante 3. A l’extrémité de la branche descendante 30 se trouve la phase de support 4 qui, en vue de l'aspiration d'un volume d'échantillon déterminé, est plongée dans l'échantillon à examiner. La phase 4 est montée dans un manchon de matière synthétique 5 ou dans un autre dispositif approprié et peut ainsi 35 être enfoncé aisément dans l'extrémité de la branche 5.In Figure 1 is shown the basic principle of the embodiment of the invention considered to be the best. The apparatus 1 consists of a U-shaped tube, made especially of glass, although a plastic tube may also be suitable for this purpose. One branch of the tube is designated here by descending branch 2 and the other (shorter in the figure) by ascending branch 3. At the end of the descending branch 30 is the support phase 4 which, in view of the aspiration of a determined sample volume, is immersed in the sample to be examined. Phase 4 is mounted in a plastic sleeve 5 or in another suitable device and can thus be easily inserted into the end of branch 5.

descendante 2. Après aspiration de l'échantillon, on place de préférence tout l'appareil d'analyse 1 dans une centrifugeuse dont le nombre de tours peut être réglé au montant désiré. La force centrifuge 5 fait que l'échantillon en provenance de la phase de support 4 est mis en mouvement et avance jusqu'au filtre 6 où les corpuscules du sang 7 sont séparés de l'échantillon de sang.downward 2. After aspiration of the sample, the entire analysis apparatus 1 is preferably placed in a centrifuge whose number of revolutions can be adjusted to the desired amount. The centrifugal force 5 causes the sample from the support phase 4 to be set in motion and advances to the filter 6 where the blood corpuscles 7 are separated from the blood sample.

Les corpuscules du sang ne traversent pas 10 le filtre 6, alors que le sérum continue son déplacement jusqu'à la branche ascendante 3 et entre en contact ainsi d'abord avec la zone d'expansion 8 et ensuite avec la zone de réaction 9, après quoi, conformément à la loi des tubes communicants, il 15 parvient dans la zone de mesure 10 où la modification due à la réaction produite dans la zone de réaction 9 est mesurée chaque fois de la manière appropriée.The corpuscles of blood do not pass through the filter 6, while the serum continues its movement up to the ascending branch 3 and thus comes into contact first with the expansion zone 8 and then with the reaction zone 9, after which, in accordance with the law of communicating tubes, it reaches the measurement zone 10 where the change due to the reaction produced in the reaction zone 9 is measured each time in the appropriate manner.

L'emplacement du filtre 6 est chaque fois choisi en fonction de l'application. Un montage du 20 filtre plus avantageux que le montage représenté du filtre 6 dans la branche descendante est le montage du filtre dans la branche ascendante 3 , et cela parce que dans le montage représenté apparaît manifestement le danger d'un bouchage du filtre et 25 que dans le montage dans la branche ascendante le filtre est à l'abri de toute pression de liquide à laquelle elle est exposée dans la branche descendante.The location of the filter 6 is each time chosen according to the application. A more advantageous arrangement of the filter than the illustrated arrangement of the filter 6 in the descending branch is the mounting of the filter in the ascending branch 3, and this is because in the illustrated arrangement the danger of blockage of the filter clearly appears and that in the mounting in the ascending branch the filter is protected from any liquid pressure to which it is exposed in the descending branch.

Comme déjà rappelé, l'invention repose sur la notion d'opérer avec un champ de gravitation externe 30 avec lequel le courant de l'échantillon liquide est toujours et chaque fois porté de la même manière à des valeurs déterminées. Si l'on opère avec un tube en U comme dispositif d'analyse, on obtient alors le niveau de liquide dans la branche descendante 35 2 et dans la branche ascendante 3 toujours au même t 6.As already mentioned, the invention is based on the concept of operating with an external gravitational field 30 with which the current of the liquid sample is always and each time brought in the same way to determined values. If one operates with a U-tube as an analysis device, one then obtains the level of liquid in the descending branch 35 2 and in the ascending branch 3 always at the same t 6.

niveau qui est celui montré dans les figures par la ligne en traits interrompus 13. Par un positionnement approprié des zones employées, on peut mesurer exactement la grandeur désirée 5 constamment à l'extrémité de la branche ascendante 3. Au cas où toutefois on le souhaiterait la hauteur des niveaux de liquide peut être choisie en sorte que le transport de la dernière phase de 1'.échantillon s'effectue dans sa position finale par diffusion.level which is that shown in the figures by the dashed line 13. By appropriate positioning of the zones used, it is possible to measure exactly the desired quantity 5 constantly at the end of the ascending branch 3. In case however it is desired the height of the liquid levels can be chosen so that the transport of the last phase of the sample takes place in its final position by diffusion.

10 Dans les figures 2 et 3 sont représentées des formes de réalisation de l'élément d'analyse conforme à l'invention pour la mesure luminométrique et photométrique de la grandeur recherchée. Les repères ont la même significations que dans la figure 15 1. Dans la forme de réalisation de la figure 3 est montée à l'extrémité de la branche ascendante 3 de l'élément une cuvette à une voie 11, qui permet une détermination photométrique directe sans préparatifs de mesure supplémentaires quelconques. La cuvette 20 11 a une fenêtre 12 consistant en deux plaques de verre, etc, entre lesquelles les forces capillaires agissent. Le liquide à analyser est donc par l'action d'une force capillaire distribué sur la fenêtre de mesure 8. La zone d'expansion 8 s'étend jusqu'à la 25 partie inférieure de la cuvette 11 et la zone de réaction 9 et la zone de mesure 10 sont réunies dans cette forme de réalisation.In Figures 2 and 3 are shown embodiments of the analysis element according to the invention for the luminometric and photometric measurement of the quantity sought. The marks have the same meanings as in FIG. 15 1. In the embodiment of FIG. 3 is mounted at the end of the rising branch 3 of the element a one-way cuvette 11, which allows direct photometric determination without any additional measurement preparations. The bowl 20 11 has a window 12 consisting of two glass plates, etc., between which the capillary forces act. The liquid to be analyzed is therefore by the action of a capillary force distributed over the measurement window 8. The expansion zone 8 extends to the lower part of the cuvette 11 and the reaction zone 9 and the measurement area 10 are combined in this embodiment.

Dans certains cas on peut aussi renoncer totalement au filtre faisant partie des formes de 30 réalisation décrites ci-dessus. Une telle variante est représentée dans la figure 4, qui représente par rapport aux formes de réalisation ci-dessus deux modifications. Si l'on renonce au filtre, alors le courant du liquide se déplaçant dans le tube doit 35 être limité en sorte que le champ de gravitation 7.In some cases, the filter which forms part of the embodiments described above can also be completely dispensed with. Such a variant is represented in FIG. 4, which shows two modifications with respect to the embodiments above. If the filter is dispensed with, then the flow of liquid moving through the tube must be limited so that the gravitational field 7.

externe employé puisse arrêter par exemple les corpuscules du sang d’un échantillon de sang au fond 15 du tube. A cet effet on intercale un étranglement (capillaire) 16 représenté à titre d’exemple dans 5 la figure. Comme montré dans la figure 4, la partie du fond du tube peut être agrandie pour que, après que les corpuscules du sang de l'échantillon de sang se sont déposés sous l'action de la force centrifuge sur le fond 15 du tube, il reste par rapport à la 10 surface limite supérieure de la partie de fond agrandie encore un espace libre que les corpuscules du sang n'occupent pas. On veut s'assurer ainsi qu'à partir du courant forcé il n'y ait pas de corpuscules du sang qui soient transportés là où ils ne sont pas 15 nécessaires ou admis.for example, the external employee can stop the corpuscles of blood from a blood sample at the bottom of the tube. To this end, a throttle (capillary) 16 is inserted, shown by way of example in FIG. As shown in Figure 4, the bottom portion of the tube can be enlarged so that, after the corpuscles of blood from the blood sample are deposited under the action of centrifugal force on the bottom of the tube, it remains in relation to the upper limit surface of the enlarged bottom part still a free space which the corpuscles of blood do not occupy. We want to make sure that from the forced current there are no corpuscles of blood that are transported where they are not necessary or admitted.

Au lieu du capillaire 16 on peut adopter une solution quelconque pour atténuer l'écoulement, comme par exemple un matériau poreux approprié qui laisse passer tout au moins en partie les corpuscules 20 du sang mais qui néanmoins ralentit la vitesse d'écoulement.Instead of the capillary 16, any solution can be adopted to attenuate the flow, such as, for example, a suitable porous material which at least partly allows the corpuscles of the blood to pass through but which nevertheless slows down the speed of flow.

La figure 5 montre une variante de forme d'application de l'idée de l'invention. La branche descendante 2 est ici un tube ouvert tout au moins 25 partiellement en son extrémité inférieure et la branche ascendante consiste en un tube 3 fermé en bas et entourant le premier tube, qui naturellement est dans une mesure souhaitée plus grande que le tube intérieur. Toutes les fonctions sont toutefois 30 exactement les mêmes que celles décrites dans les figures 2 et 3. La résistance à la circulation dans cette construction est aisément réalisée -par le montage d'üne ouverture capillaire dans le fond du tube intérieur. Ainsi le filtre 6 35 devient superflu, bien que celui-ci puisse tout aussiFigure 5 shows an alternative form of application of the idea of the invention. The descending branch 2 is here an open tube at least partially at its lower end and the ascending branch consists of a tube 3 closed at the bottom and surrounding the first tube, which naturally is to a desired extent larger than the inner tube. All the functions, however, are exactly the same as those described in Figures 2 and 3. The resistance to circulation in this construction is easily achieved by the mounting of a capillary opening in the bottom of the inner tube. So the filter 6 35 becomes superfluous, although it can just as

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8.8.

bien s'employer conjointement avec des résistances à l'écoulement, étant donné qu'alors le processus de filtration subit un ralentissement approprié dans le temps, qui dans certaines circonstances peut 5 constituer un avantage important.well to be used in conjunction with flow resistors, since then the filtration process undergoes a suitable slowing down over time, which in certain circumstances can be an important advantage.

Dans toutes les formes de réalisation on opère donc suivant le même principe de base et avec des mêmes genres d'éléments d'analyse.In all the embodiments, therefore, we operate according to the same basic principle and with the same kinds of elements of analysis.

La phase de support 4 de l'élément d'analyse 10 est dans sa forme typique fortement hydrophile; en l'occurrence le dosage de l'échantillon, en particulier de l'échantillon de sang, s'effectue avec économie de temps en tirant parti des forces capillaires, en sorte qu'une plongée de courte durée 15 de la phase de support dans l'échantillon soit suffisante pour le prédosage semi-quantitatif ou quantitatif. Comme exemples de matériaux de la phase de support on citera la cellulose, le coton, le feutre, le papier-filtre, la gélatine, l'agarose et divers 20 matériaux polymères.The support phase 4 of the analysis element 10 is in its typical highly hydrophilic form; in this case the dosing of the sample, in particular of the blood sample, is carried out with time saving by taking advantage of the capillary forces, so that a short duration dive 15 of the support phase in the sample is sufficient for semi-quantitative or quantitative predosing. Examples of materials of the support phase include cellulose, cotton, felt, filter paper, gelatin, agarose and various polymeric materials.

Le volume de l'espace vide de la phase de support s'élève avantageusement à 15 à 95%. La phase peut être constituée comme un composant de la construction du corps de l'élément d'analyse ou, 25 comme décrit précédemment, comme une partie séparée.The volume of the empty space of the support phase advantageously amounts to 15 to 95%. The phase can be constituted as a component of the construction of the body of the analysis element or, as described previously, as a separate part.

La phase peut consister en du matériau fibreux ou poreux, en un tube capillaire individuel ou encore en un système de capillaires.The phase can consist of fibrous or porous material, an individual capillary tube or a system of capillaries.

Le filtre 6 sépare les corpuscules du sang 30 d'avec le sérum, d'où ceux-ci ne peuvent plus perturber les mesures à entreprendre par la suite.The filter 6 separates the corpuscles of the blood 30 from the serum, from where these can no longer disturb the measures to be taken thereafter.

Les pores du filtre sont naturellement inférieurs aux corpuscules du sang, afin que ces derniers ne puissent pas traverser le filtre. De manière typique 35 les corpuscules du sang ont une dimension de 7 à 9.The pores of the filter are naturally smaller than the corpuscles of blood, so that the latter cannot pass through the filter. Typically the corpuscles of blood have a size of 7 to 9.

30 /um, d’où la dimension des pores du filtre approprié auront par exemple 0,1 à 5/um. La séparation des corpuscules du sang peut aussi se faire en se basant sur l'adsorption , cas où le filtre peut consister 5 en le même matériau que la zone 8. Si au lieu de sang complet on doit analyser une autre substance, on doit naturellement choisir la dimension des pores du filtre 6 pour qu'ainsi une séparation des particules désirées d'avec le liquide soit possible.30 / µm, hence the pore size of the appropriate filter will be 0.1 to 5 / µm, for example. Separation of the corpuscles from the blood can also be done based on adsorption, where the filter can consist of the same material as zone 8. If instead of whole blood we have to analyze another substance, we must naturally choose the size of the pores of the filter 6 so that a separation of the desired particles from the liquid is possible.

10 Par la sélection du matériau pour la zone d'expansion 8 on peut exercer une influence sur les diverses grandeurs agissant sur l'analyse. On utilise spécialement pour la zone d'expansion un matériau cristallin à dimension de cristal très petite. Des 15 substances appropriées à cet effet sont par exemple le kieselguhr et un matériau granuleux polymère ayant une granulométrie par exemple de 80 à 120/um. Ces matières peuvent s'employer à l'état dispersé par exemple dans des esters cellulosiques, de l'alcool 20 polyvinylique ou de la gélatine. Pour le réglage du volume d'espace vide de la zone d'expansion 8 on peut influencer le niveau de liquide et le volume d'échantillon nécessaire. La possibilité existe en outre de tirer parti de cette phase par un réglage 25 d'autres propriétés du matériau de la zone d'expansion pour la filtration sélective, l'élimination d'interférences, pour diverses formes d'application chromatographiques, pour des réactions immunologiques compétitives, etc.10 By selecting the material for the expansion zone 8, one can exert an influence on the various quantities acting on the analysis. A crystalline material with a very small crystal size is specially used for the expansion zone. Suitable substances for this purpose are, for example, kieselguhr and a granular polymeric material having a particle size, for example, from 80 to 120 µm. These materials can be used in the dispersed state, for example in cellulose esters, polyvinyl alcohol or gelatin. For the adjustment of the empty space volume of the expansion zone 8, it is possible to influence the liquid level and the sample volume required. There is also the possibility of taking advantage of this phase by adjusting other properties of the material of the expansion zone for selective filtration, interference elimination, for various forms of chromatographic application, for reactions. competitive immunology, etc.

30 La zone de réaction 9 peut consister en une ou plusieurs zones dans lesquelles se produisent les réactions nécessaires à la mesure. Les zones contiennent les réactifs indispensables à ces réactions.The reaction zone 9 can consist of one or more zones in which the reactions necessary for the measurement take place. The zones contain the reagents essential for these reactions.

35 La zone de mesure 10 peut coïncider avec 10.35 The measurement area 10 can coincide with 10.

la zone de réaction 9 ou bien être constituée en une zone séparée. Il est valable en principe que toute grandeur qui doit être mesurée dans la zone de mesure est mesurable dans la zone. Le principe 5 de la mesure peut naturellement varier et l'on choisira chaque fois une réaction indicatrice appropriée au procédé pris en considération. Précédemment on a cité comme principes de mesure la photométrie et la luminométrie; toutefois le 10 principe et l'élément d'analyse conformes à l'invention sont applicables tout au moins aussi aux mesures réflectrométriques et fluorométriques.the reaction zone 9 or else be constituted as a separate zone. It is valid in principle that any quantity which has to be measured in the measurement area can be measured in the area. The principle of measurement 5 can naturally vary, and an indicator reaction appropriate to the process taken into consideration will be chosen each time. Previously, photometry and luminometry have been cited as measurement principles; however, the principle and the analysis element according to the invention are applicable at least also to reflectrometric and fluorometric measurements.

Le principe conforme à l'invention est applicable aussi à l'exécution simultanée de 15 plusieurs mesures différentes. On modifie alors l'appareil pour que la branche ascendante 3 soit divisée en plusieurs branches parallèles séparées parmi lesquelles chacune contient spécifiquement les réactifs conçus pour la réaction considérée.The principle according to the invention is also applicable to the simultaneous execution of several different measurements. The apparatus is then modified so that the ascending branch 3 is divided into several separate parallel branches, each of which contains specifically the reagents designed for the reaction considered.

20 Naturellement les diverses branches fournissent alors des réactions de coloration,etc différentes entre elles et les propriétés indiquées par celles-ci peuvent alors être mesurées indépendamment les unes des autres. Dans certaines applications 25 particulières l'appareil peut également présenter plusieurs branches descendantes.Naturally, the various branches then provide different coloring reactions, etc., and the properties indicated by these can then be measured independently of each other. In certain particular applications, the device may also have several descending branches.

Ainsi que cela ressort de la description qui précède, le procédé et l'élément d'analyse conformes à l'invention offrent par rapport 30 au procédés connus et aux techniques conventionnelles d'exécution des analyses des avantages considérables. La totalité du processus d'analyse est extrêmement simple dans sa mise en .oeuvre et ne requiert donc pas du personnel ayant la formation de laborantin.As is apparent from the foregoing description, the method and the element of analysis in accordance with the invention offer considerable advantages over known methods and conventional techniques for carrying out analyzes. The entire analysis process is extremely simple in its implementation and therefore does not require laboratory-trained personnel.

35 Le procédé et l'élément d'analyse conformes à 11.35 The method and the element of analysis in accordance with 11.

l'invention signifient une amélioration décisive dans la mise à profit des capacités des services d'analyses.the invention signifies a decisive improvement in the use of the capacities of the analysis services.

, L'élément d'analyse conforme à l'invention 5 offre la possibilité de renoncer à tout prétraitement des échantillons et d'obtenir néanmoins un dosage quantitatif des prises d'essai. Comme tous les réactifs, déjà lors de la fabrication de l'élément sont fixés d'avance de manière appropriée à des 10 endroits déterminés, le dosage des réactifs est également quantitatif. On a de même la possibilité de produire dans l’échantillon un nombre désiré de réactions différentes, tout en assurant toujours l'exactitude de la mesure.The analytical element according to the invention 5 offers the possibility of dispensing with any pre-treatment of the samples and nevertheless obtaining a quantitative assay of the test portions. As all the reagents, already during the production of the element are appropriately fixed in advance at predetermined locations, the dosage of the reagents is also quantitative. There is also the possibility of producing in the sample a desired number of different reactions, while always ensuring the accuracy of the measurement.

15 Pour l'exactitude de la mesure est d'une importance particulière le courant forcé produit conformément à l'invention. Comme la circulation est produite par la pression hydrostatique, la température en pratique reste totalement sans 20 influence sur le dosage des échantillons. De même la diffusion conformément à l'invention se laisse mieux maintenir sous contrôle que dans les appareils connus, étant donné que l'écoulement forcé du liquide réduit le reflux produit par diffusion. Mais d'un 25 autre côté, comme signalé déjà plus haut, on peut accorder selon l'invention également à la diffusion un rôle qui lui est propre. Le rôle de la diffusion est en partie aussi de répartir le liquide dans la direction latérale de manière uniforme sur toute 30 l'étendue de l'élément d'analyse. Si c'est indispensable, la diffusion dans des applications spéciales peut aussi être exploitée pour assurer une circulation interne souhaitée dans l'appareil.For the accuracy of the measurement is of particular importance the forced current produced in accordance with the invention. As the circulation is produced by hydrostatic pressure, the temperature in practice remains completely without influence on the dosage of the samples. Likewise, diffusion in accordance with the invention is better kept under control than in known devices, since the forced flow of the liquid reduces the reflux produced by diffusion. However, on the other hand, as already mentioned above, the role of broadcasting can also be given a role of its own. The role of diffusion is also partly to distribute the liquid in the lateral direction uniformly over the entire extent of the analysis element. If necessary, broadcasting in special applications can also be used to ensure the desired internal circulation in the device.

Le principe appliqué conformément à 35 l'invention de l'exploitation de la loi des tubes 12.The principle applied in accordance with the invention of the exploitation of the law of tubes 12.

communicants en analyse signifie que les courants de liquide dans l'appareil se font toujours au même endroit, d'où l'exactitude est aussi assurée dans ce sens. Par l'emploi d'une force de grandeur souhaitée 5 pour le mouvement du liquide, par exemple par l'emploi d'un nombre déterminé de tours dans la centrifugeuse, on peut régler la vitesse de propagation du liquide pour que constamment soient assurées des mesures présentant une exactitude régulière. Dans la branche 10 ascendante on peut assurer supplémentairement l'exactitude du dosage primaire en cas de besoin en tirant parti de la tension superficielle des échantillons , ceci par un dimensionnement approprié de l'ouverture de sortie de gaz 14 et par des mesures 15 similaires.communicating in analysis means that the liquid currents in the device are always in the same place, hence the accuracy is also ensured in this sense. By the use of a desired magnitude of force 5 for the movement of the liquid, for example by the use of a determined number of revolutions in the centrifuge, one can regulate the speed of propagation of the liquid so that constantly are ensured measurements with regular accuracy. In the ascending branch 10, the accuracy of the primary dosage can be additionally ensured if necessary by taking advantage of the surface tension of the samples, this by appropriate dimensioning of the gas outlet opening 14 and by similar measurements.

Pour le spécialiste il va de soi que l'invention , quant au principe de la mesure , à la forme donnée, etc, ne se limite pas aux formes de réalisation données ci-dessus à titre d'exemple 20 et que la modification de détails fait partie de la routine professionnelle.For the specialist, it goes without saying that the invention, as regards the principle of the measurement, the given form, etc., is not limited to the embodiments given above by way of example 20 and that the modification of details is part of the professional routine.

Le procédé conforme à l'invention et l'élément d'analyse peuvent de manière simple s'employer aussi dans des appareils automatiques 25 d'analyse.The method according to the invention and the analysis element can also easily be used in automatic analysis apparatuses.

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Claims

1. Method for the analysis of liquid substances, in particular body fluids, using a so-called integrated analysis element in which the dosing of the samples and the other preparatory measurements of the samples for the measurement of the quantity sought can be carried out. '' run inside the element, characterized in that the liquid to be analyzed in the analysis element is displaced by the use of an artificial gravitational field using the law of communicating tubes, in as a main or partial factor limiting the circulation of the liquid to be analyzed.

2. Method according to claim 1, characterized in that the artificial gravitational field is generated using a centrifugal force.

3. Method according to claim 1, characterized in that the law of communicating tubes acts as the first partial factor limiting the circulation of the liquid to be analyzed and as the second partial factor the surface tension of the sample.

4. Method according to claim 1, characterized in that the circulation of the liquid to be analyzed is limited according to the principle of the law of communicating tubes.

5. Method according to claim 1, characterized in that the circulation of the liquid to be analyzed is limited by the use of a U-tube 30 as an analysis element.

6. Method according to claim 1, characterized in that the liquid to be analyzed is dosed semi-quantitatively or quantitatively by immersion of the support phase (4) in the liquid 35. analyze. 14.

7. Method according to claim 1, characterized in that the particles contained in the liquid to be analyzed, for example the corpuscles of blood in the case of whole blood, are separated by a filter (6) interposed in the path of the liquid to be moved using an artificial gravity field and / or by a centrifugal force.

8. Method according to claim 7, characterized in that the particles are separated so that they nevertheless remain in the space determined by the level of the liquid, in the form of a portion of the volume of liquid.

9. Element of analysis for the analysis of liquid substances, in particular body fluids, in a so-called integrated element in which the dosage of the sample and the other measures for the preparation of the sample for the measurement of the quantity sought can be carried out inside the element, characterized in that it consists of at least two distinct branches which are connected together according to the principle of communicating tubes.

10. Analysis element according to claim 9, characterized in that it consists of a tube at 25. having a descending branch (2) and an ascending branch (3).

11. Analysis element according to claim 9 or 10, characterized in that the descending branch (2) has at its end a support phase 30 (4) which functions as a predoser and which when diving into the liquid to be examined dose this semi-quantitatively or quantitatively.

12. Analysis element according to claim 11, characterized in that the support phase consists of a fibrous or porous material and is placed in / 15. a separate sleeve (5).

13. Analysis element according to claim 11, characterized in that the support phase (4) is formed by a capillary or a system of 5 capillaries which optionally consists of a constituent element of the construction of the body of 1 element (1).

13.

14. Analysis element according to claim 9 or 10, characterized in that it has a filter 10 (6) for the separation of the particles from the liquid to be analyzed.

15. Analysis element according to claim 9, characterized in that instead of the filter (6), or in addition to the filter (6), it has a circulation retarder (16).

16. Analysis element according to claim 9 or 10, characterized in that it has an expansion zone (8), a reagent zone (9) and a measurement zone (10), the zones (8) and (9) possibly being combined.

17. Analysis element according to claim 9 or 10, characterized in that the analysis element (1) optionally further includes a separate device for carrying out the measurement.

18. Analysis element according to claim 17, characterized in that this separate device is a cuvette (11) for photometric measurement.

19. Analysis element according to claim 9, characterized in that it has a descending branch (2) and several ascending branches (3).

20. Analysis element according to claim 19, characterized in that for the measurement of several different properties of the sample, each ascending branch (3) provides a reaction 16. which is specific to it.

21. Analysis element according to claim 9 or 11, characterized in that the descending branch (2) or the descending branches (2) contains / 5 contain several predosors. 10 15 20 25 30 35