NO145063B - Proevetagningsanordning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en kyvette for prøvetakning, blanding av en prøve med minst et reagens og direkte utførelse av en særskilt optisk analyse av den med reagenset blandede prøve, bestående av et gjennomskinnelig legeme med minst to planparallelle indre flater som er med på å avgrense minst et kapillærhulrom for opptakelse av prøven via et innløp til hulrommet.

Ved våtkjemiske analyser utmåles normalt en prøve med pipette

av engangstype, mens reagenset utmåles i et kar med pipette eller dispensor. Reagenset har oftest forholdsvis stort volum, hvilket medfører en relativ liten feil i volumutmålingen, mens prøvens volum normalt er lite hvilket innebærer stor fortynning etter blanding av reagens og prøve. For stor nøyaktighet må derfor prøvevolumet utmåles med stor presisjon. Blandingen av prøve og reagens overføres etter eventuell reaksjonstid til en optisk målekyvette for måling.

Fra US-patent nr. 3.620.676 er det kjent en kyvette hvor hulrommet som rommer prøven er manuelt sammentrykkbart og ikke har plane flater. Disse er plassert eller er plasserbare i en forut bestemt avstand i forhold til hverandre. Anordningen er ikke forsynt med en i forhold til hulrommets volum forut bestemt mengde reagens. I US-patent nr. 3.732.079 beskrives en anordning hvor prøven suges inn i beholderen ved at det krumme parti sammentrykkes med fingrene og den innkomne væskemengde således er avhengig av anvendt trykk og håndvarme. US-patent nr. 3.690.836 vedrører en anordning for kvalitativ bestemmelse hvor prøven anbringes i mellomrom mellom platene gjennom ka-pillarvirkning. Prøven må innføres gjennom huller i platen. Videre er et porøst materiale, f.eks. filterpapir, beskrevet

for oppsugning av prøven i sistnevnte patent.

Formålet ved foreliggende oppfinnelse er å oppheve de ulemper ved analyse av dette slag som foreligger. Formålet nås ved hjelp av en målekyvette, som er særpreget ved at den optiske bane står loddrett på de planparallelle flatene som er innstilt, eller innstillbare ved ytre kraftpåvirkning, i en forutbestemt avstand fra hverandre for å bestemme den optiske banes lengde og volumet av kapillærhulrommet nøyaktig, at innløpet arbeider ved kapillærvirkningy og at kapillærhulrommets overflate er belagt med et materiale som også er reagens, idet reagensbeleggets totale stoffmengde står i et forutbestemt forhold til hulrommets volum.

Oppfinnelsen gjør det mulig å utføre prøvetakning av væske, blanding og kjemisk reaksjon med aktuelt reagens for fargeut-vikling i samme kar som anvendes for etterfølgende måling. Oppfinnelsen forenkler således prøvetakingsprosedyren, redu-serer antallet utensilier og forbedrer i de fleste tilfeller, avhengig av analysetypen, betraktelig analysenøyaktigheten ved å gjøre analyseprosessen uavhengig av arbeidsteknikken til den som utfører analysen. Sammenlignet med manuelle normale frem-gangsmåter blir tidsbesparelsen også betraktelig.

Oppfinnelsen har form av en optisk målekyvette med kort lysvei,

i første rekke laget for direkte prøveoppsugning ved hjelp av kapillærkraft, som oppstår mellom de vegger som avgrenser ky-vettehulrommet, ved vakuum eller ved tyngdekraft..Kyvettehul-rommet er belagt med en nøyaktig bestemt mengde reagens, for-trinnsvis i fast form. Kyvettehulrommets resterende volum fylles med prøvevæske. Mellom prøvevæske og reagens erholdes således et bestemt volumforhold. Reagenset skal oppløses i prøve-væsken. Dette innebærer at to tidligere manuelle måleprosesser erstattes med én, hvor fabrikasjonsnøyaktigheten blir bestemmende for målenøyaktigheten.

Reagensresepten utformes slik at reagensets oppløsning ikke skjer altfor raskt. Ved vibrasjonsblanding erholdes en øket oppløs-ningshastighet. Oppløsningshastigheten kan også påvirkes ved dragéring av reagenset med passende tungtløselig substans, hvilket også medfører en mulighet for å utføre kjemiske reak-sjoner i flere trinn og adskille følsomme reagenser.

Blanding skjer gjerne ved vibrering ettersom væskeskiktet er så tynt at vanlig forekommende blandingsfremgangsmåter er virk-ningsløse. Blandingen utføres enklest i fotometerne, men kan også utføres i en frittstående vibrator. Optimal vibrasjons-frekvens og amplitude er i en viss grad avhengig av målekyvet-tens fysiske utformning og plassering. Om frittstående vibrator anvendes, kan standardfotometer anvendes ved optisk analyse.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere beskrives under hen-visning til vedlagte tegninger, som skjematisk og i forstørret målestokk viser flere utførelseseksempler. Fig. 1 viser en målekyvette ifølge oppfinnelsen og fig. 2 viser et snitt langs linjen II-II i fig. 1. Fig. 3 viser en modifisert utførelse av kyvetten og fig. 4 viser et snitt langs linjen IV-IV i fig. 3.

Fig. 5 viser ytterligere en utførelse av målekyvetten ifølge oppfinnelsen og fig. 6 viser et snitt langs linjen VI-VI i

fig. 5. Fig. 7 viser en utførelsesform av oppfinnelsen med pa-rallellkoblete hulrom og fig. 8 viser en utførelsesform med seriekoblete hulrom. Fig. 9 viser en kyvette ifølge 6ppfinnel-sen med noe utadbuktede vegger og fig. 10 viser kyvetten ifølge fig. 9 fra den andre siden. Fig. 11 viser en kyvette med inn-løpskanal og fig. 12 viser denne kyvetten i snitt langs linjen XIII-XIII i fig. 11. Fig. 13 viser en kyvette ifølge oppfinnelsen med avstandslegeme og fig. 14 viser et snitt langs linjen XV-XV i fig. 13.

Den på tegningene viste kyvette består av et legeme 10 av glass eller plast, som er transparent for å muliggjøre optisk analyse. Legemet 10 har ifølge fig. 1 og 2 et for opptak av en væskefor-mig prøve hulrom 11, hvis dimensjon er slik at det kan fylles ved hjelp av kapillærkraft. Hulrommets dimensjoner er nøyaktig bestemte,særlig avstanden mellom de vegger som avgrenser dette.

Kyvettehulrommets 11 reagens-belegg tilføres ved inndampning, frysetørkning, spray, screentrykk, eller på annen egnet måte. Mengden reagens reguleres nøyaktig avhengig av hulrommets stør-relse. Ved dragéring av reagenset kan oppløsningshastigheten i prøven reguleres, f.eks. for oppløsning av reagenser i bestemt rekkefølge, hvilket er formålstjenlig ved analyser i flere re-aksjonstrinn, eller for isolering av ømtfintlige reagenser. Etter at reagenset er plassert i hulrommet, er kyvetten ferdig til å anvendes, hvilket ved den i fig. 1 viste kyvetten skjer ved at hulrommets utad åpne side bringes i berøring med den for for undersøkelsen tilsiktede væskeformige prøve, som derved trenger inn i hulrommet 11, hvor det blandes med reagenset enten spontant eller ved hjelp av f.eks. en vibrator, som kan bestå av en separat enhet eller utgjøre en del av det analyse- " apparat, f.eks. fotometer, hvori prøven skal analyseres. Der-etter plasseres prøven i analyseapparatet og analysen utføres.

Som det fremgår av fig. 1 og 2 er en ringformig kant 30 anordnet på utsiden av den i fig. 2 øvre hulromsbegrensende vegg.

Denne kanten 30 har til oppgave å beskytte det omsluttede par-tiet av veggen mot riping eller annen påvirkning under kyvettens håndtering før analysen.

I fig. 3 og 4^ vises en annen utførelse av kyvetten 10, som har et hulrom 12 og to kanaler 13, som strekker seg fra motsatte sider av kyvetten og munner i hulrommet 12. En prøve kan her således suges raskt gjennom kyvetten, hvilket kan være en fordel i visse tilfeller. I hver enkelt av kyvettens motstående vegger er ovenfor hulrommet anordnet en fordypning 31 med plan

bunn hvor fordypningene ligger rett overfor hverandre. Hensik-ten med disse fordypningene er den samme som med den ringfor-mige kanten 30 i det foregående utførelseseksemplet.

Kyvetten ifølge fig. 5 og 6 har et hulrom 14 med varierende dybde som tilveiebringes ved at en av hulrommets sider utformes i terrasser gjennom pålegning av plater 15 med forskjellig avstand fra den motsatte side. Antallet sådanne kan varieres og nivåforskjellen mellom flatene blir bestemmende for målenøy-aktigheten. Det ytterste hulrommet kan her virke som et opp-taksrom, som mangler reagens og hvorfra prøven med passende hastighet trekkes inn i øvrige hulrom. Ovenfor et eller flere platåer kan selvfølgelig en kant 30 eller fordypning 31 ifølge de to foregående utførelsesformer være anordnet.

Kyvetten ifølge fig. 7 har fire parallellkoblede hulrom 23,23', som er tilsluttet en felles kanal 25 ved hjelp av grenkanaler 24, som fortsetter på hulrommenes motsatte sider og munner i det fri for å forhindre luftinnesperringer i hulrommene ved inntrekning av prøve deri. Hulrommene 23, 23' kan ha reagens av samme eller forskjellig slag for utførelse av kontrollana-lyser respektive ulike slags analyser. Ifølge en foretrukket utførelse kan hulrommene 23' i stedet for et på veggene avsatt reagens inneholde en gel, f.eks. en gel av én type i det øvre og en annen gel i det nedre hulrom på høyre side av fig. 7. Herigjennom oppnås den fordel at en prøve eksempelvis kan bringes til å reagere med to ulike reagenser i hulrommene 23, mens partikler med en av gelvalget bestemt størrelse diffun-derer inn i gelen i hhv. hulrommet 23' for å reagere med spe-sifikt reagens som befinner seg i gelen.

Fig. 8. viser to kyvettehulrom 26 i serie, hvori en prøve inntas via en kanal 27. I hulrommene kan reagenser av samme salg fore-komme for kontrollanalyse eller av ulike slag for ulike analyser. Liksom ved den foregående utførelsen kan det ene hulrommet inneholde et reagens og det andre - indre - en gel.

Kyvetten ifølge fig. 9 og 10 er av et mer elastisk materiale enn de forut beskrevne kyvetter ifølge fig. 1-8, og har et hulrom 16, som begrenses, slik det fremgår sett fra enden i fig. 11, av utadbuktede vegger, som ved hjelp av en mekanisk anordning sammenpresses til en forutbestemt avstand fra hverandre ved den etterfølgende analyse. Kyvetten ifølge fig. 12 og 13

er likeledes av elastisk materiale og har et hulrom 18 med en innløpskanal 19. Også her sammenpresses veggene som avgrenser hulrommet ved en etterfølgende analyse. Både ved den før-ste og den senere anordning blir kyvettematerialets tykkelse avgjørende for målenøyaktigheten, samt stabiliteten til den anordning som presser veggene sammen.

Kyvetten ifølge fig. 13 og 14 er også av elastisk materiale og utformet med hulrom 20 og innløpskanal 21 på samme måte som den ifølge fig. 11, men har et innvendig avstandslegeme 22,

som kan ha til oppgave å være avstandsbestemmende ved sammen-presning av de flatene som avgrenser hulrommet 20 og samtidig belagt med reagenset. Dessuten kan avstandslegemet 2 2 ha en blandingsfunksjon om den er fremstilt av ferromagnetisk materiale og blanding skjer i et variabelt magnetfelt.

Om ikke den i kyvetten opptatte prøve umiddelbart skal analyseres eller om analysen tar lang tid, kan midler være anordnet for å tillukke hulrommets respektive innløpskanalens utad-vendte, åpne ende. Et sådant middel kan bestå av en plasthette som trekkes over åpningen eller et materiale med egnet konsi-stens, hvori kyvetten dyppes og som umiddelbart forsegler åpningen.

Kyvetten kan, om så ønskes, lett forsynes med partier, f.eks. utspring eller fordypninger, som styrer en måleutrustning ved den etterfølgende analyse.

Den beskrevne målekyvette er anvendelig for analyser av de mest skiftende typer. Den har imidlertid vist seg særlig fordelaktig ved hemoglobinbestemmelse, der feilmarginen kunne reduseres til et absolutt minimum. Et stort antall analyser kan raskt utføres særskilt hvis kyvetten innføres i en automatisk måleapparatur, som styres ved hjelp av på særskilt måte utformede partier på kyvetten.

Av det foregående fremgår at man på en ytterst enkel måte ved hjelp av kyvetten ifølge oppfinnelsen kan utføre analyser, som forut uten unntakelse ville vært besværlig og tidskrevende å utføre og krevet stor behendighet for å unngå feil.

Claims (9)

1. Kyvette for prøvetakning, blanding av en prøve med minst et reagens og direkte utførelse av en særskilt optisk analyse av den med reagenset blandede prøve, bestående av et gjennom-skinnelig legeme (10) med minst to planparallelle indre flater som er med på å avgrense minst et kapillærhulrom (11,13,14,23,

26,29,16,18,20) for opptakelse av prøven via et innløp til hulrommet, karakterisert ved at den optiske bane står loddrett på de planparallelle flatene som er innstilt, eller instillbare ved ytre kraftpåvirkning, i en forutbestemt avstand fra hverandre for å bestemme den optiske banes lengde og volumet av kapillærhulrommet (11,13,14,23,26,29,16,18,20) nøyaktig, at innløpet arbeider ved kapillærvirkning og at kapillærhulrommets overflate er belagt med et materiale som også er reagens, idet reagensbeleggets totale stoffmengde står i et forutbestemt forhold til hulrommets volum. 2. Kyvette. ifølge krav 1, karakterisert ved at reagensbelegget foreligger i fast form som er avsatt på rommets (11,13,14,23,29,16,18,20) vegger ved inndampning, frysetørking, sprøytning eller silketrykk.

3. Kyvette ifølge krav 1, karakterisert ved at reagensbelegget foreligger i form av et halvfast materiale særlig en gel.

4. Kyvette ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at innløpet er utformet som en kanal (25,27) fra hvilken to eller flere rom (23,26) mottar prøver ved hjelp av kapillær-krefter.

5. Kyvette ifølge krav 4, karakterisert ved at et antall rom er forbundet parallelt eller i serie (23 henh. 26) som inneholder de samme eller forskjellige reagenser.

6. Kyvette ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at i det minste en del av flatene som avgrenser legemets rom er trappetrinn-formet (15) med nøye avpassede nivåforskjel-ler mellom de forskjellige trinn og at reagenset er tilstede i samtlige deler av det derved dannede trinnformede hulrom.

7. Kyvette ifølge krav 1, karakterisert ved at det i rommet er anordnet et distanse-stykke (22) , som bestemmer avstanden mellom rommets (20) parallelle flater ved påvirkning av disse utenifra.

8. Kyvette ifølge krav 7, karakterisert ved at avstands-stykket (22) også tjenestegjør som bærer for reagenset.

9. Kyvette ifølge kravene 7 eller 8, karakterisert ved at avstands-stykket (22) er av et ferromagnetisk materiale for å fremme blanding av prøven og reagenset ved plassering i et variabelt magnetisk felt.