Przedmiotem wynalazku jest sposób przeprowa¬ dzania analiz plynnych próbek oraz urzadzenie do przeprowadzania analiz plynnych próbek, zwlasz¬ cza przy badaniach immunologicznych.Znany jest sposób przeprowadzania analiz ply¬ nów biologicznych, takich jak krew lub mocz, w ce¬ lu wykrycia i okreslania ilosci przeciwcial i podob¬ nych protein wiazacych, jak równiez antygenów i podobnych substancji, takich jak hapteny, oraz zespolów przeciwcialo-antygen, zwykle zwany ba¬ daniem, immunologicznym, i wykorzystujacy reak¬ cje wiazania, zachodzaca pomiedzy ograniczona iloscia przeciwcial a dwoma antygentami, które sa zdolne do wiazania z przeciwcialami i które mozna rozrózniac, na przyklad dzieki temu, ze jeden an¬ tygen jest znakowany. Ilosc znakowanego antygenu, wiazacego sie z przeciwcialem, daje wskazanie ilos¬ ci nieznakowanego antygenu.Jezeli zatem próbke plynu biologicznego, zawie¬ rajacego dany antygen, zmiesza sie z przeciwcialem i pewna iloscia znakowanego antygenu, wtedy moz¬ na okreslic ilosc nieznakowanego antygenu w próbce.Proponowano rozmaite znaczniki, ale najlepszy okazal sie znacznik radioaktywny, przy czym ba¬ dania immunologiczne przy uzyciu znaczników ra¬ dioaktywnych zwane sa badaniami radioimmunolo- gicznymi (RIA).Podczas badan immunologicznych czesto koniecz¬ ne jest oddzielanie produktu reakcji, na przyklad 10 15 20 30 zespolu przeciwcialo-antygen od mieszaniny reak¬ cyjnej, w celu okreslania ilosci znakowanego anty¬ genu w tym produkcie przez bezposrednia analize tego produktu, lub pozostalej mieszaniny reak¬ cyjnej.W znanym sposobie analizowania plynnych pró¬ bek przy uzyciu znaczników radioaktywnych, gdzie istotny jest etap rozdzielania, proponowano aby przeciwciala byly unieruchomione na nosniku, aby ulatwic pózniejsze oddzielanie produktu reakcji.W pracy S. J. Luneir'a „Continous Flow Antomated Radioimmunoassay Using Amtibedies Attached to Red Blood Cells',J Analytical Biochemistry, Vol. 65/ /1975, str. 335—364, stwierdzono, ze do unierucho¬ miania przeciwcial'w zautomatyzowanym sposobie przeprowadzania badan radioimmunologicznych w ukladzie z przeplywem ciaglym mozna uzyc czer¬ wone cialka krwi.W pracy „Magnetic Solid-Phase Radioimmunoas¬ say" L. S. Hersh'a i S. Yavecrbauma, Clinica Acta, Tom 63/1975 str. 69—72, podaje sie sposób unieru¬ chamiania przeciwcial na czastkach magnetycznych, a produkt reakcji jest oddzielany od mieszaniny reakcyjnej przez przylozenie pola magnetycznego.Badania takie przeprowadza sie w reaktorze ruro¬ wym, przy czym bada sie wyplywajaca do góry mie¬ szanine reakcyjna.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu prze¬ prowadzania badan immunologicznych z przeply¬ wem ciaglym, w którym stosuje sie czastki magne- 111 1323 tyczne i za pomoca którego bada sie kolejno i au¬ tomatycznie szereg próbek cieczy, korzystnie spo^ sobem radioimmunologicznym.Celem wynalazku jest równiez opracowanie urza¬ dzenia do przeprowadzania tego sposobu.Sposób wedlug wynalazku analizowania plynu biologicznego na badany skladnik polega na tym, ze tworzy sie mieszanine próbki plynu i fazy stalej zawierajacej reagent unieruchomiony na lub w magnetycznie przyciagalnym materiale czastkowym, przy czym powoduje sie przeplyw tej mieszaniny wzdluz przewodu, przy czym pomiedzy reagentem a skladnikiem mieszaniny reakcyjnej zachodzi re¬ akcji w celu unieruchomienia przynajmniej czesci tego, skladnika na lub w fazie stalej, po czym mag¬ netycznie wychwytuje sie faze stala w tym prze¬ wodzie, aby przytrzymac material czastkowy i unie¬ mozliwic jego przeplyw w celu oddzielenia fazy stalej od mieszaniny, a nastepnie okresla sie bada¬ ny skladnik w próbce przez analize oddzielonej fa¬ zy stalej i/lub oddzielonej mieszaniny.Faze stala wprowadza sie do mieszaniny z prze¬ plywajaca próbka w przewodzie. Po magnetycznym wychwyceniu fazy stalej, a przed okresleniem ba¬ danego skladnika w próbce, przez przewód przepu¬ szcza sie ciecz przeplukujaca, aby przeplukac za¬ trzymany material czastkowy.Po przemywaniu wychwycony material czastkowy zwalnia sie i tworzy sie jego zawiesine w plynie.Material czastkowy korzystnie zatrzymuje sie w pierwszej pulapce magnetycznej, gdzie przemywa sie go, nastepnie zwalnia z pierwszej pulapki mag¬ netycznej i tworzy sie jego zawiesine w przeplywa¬ jacej cieczy przemywajacej, przez która jest uno¬ szony do drugiej pulapki magnetycznej usytuowa¬ nej za pierwsza pulapka w stosunku do przeplywu, gdzie zatrzymuje sie go dla dalszego przeplukiwa¬ nia, po czym powoduje sie zwolnienie tego materia¬ lu czastkowego, tak ze jest on ponownie zawieszo¬ ny w.plynie, który unosi go z drugiej pulapki.Material czastkowy zwalnia sie u pulapki mag¬ netycznej i gromadzi sie go oddzielnie od mieszani¬ ny reakcyjnej. Material czastkowy wychwytuje sie przy uzyciu jednego lub kilku elektromagnesów, przy czym po wylaczeniu elektromagnesy sa pod¬ dawane demagnetyzacji.Ponadto w sposobie wedlug wynalazku korzystnie powoduje sie przeplyw kolejnych segmentów mie¬ szaniny reakcyjnej przez przewód, tak ze segmenty te sa oddzielone od siebie za pomoca przynajmniej jednego segmentu ; lynu obojetnego o objetosci wy¬ starczajacej do zatkania przewodu i utrzymania roz¬ dzielenia kolejnych próbek. Aby rozdzielic próbke lub mieszanine reakcyjna na dwa lub wiecej seg¬ mentów, w przewód wprowadza sie segmenty plynu obojetnego. Pomiedzy kolejnymi segmentami mie¬ szaniny reakcyjnej w przewodzie umieszcza sie segment plynu przeplukujacego, przy czym kazdy segment mieszaniny jest oddzielony od sasiedniego segmentu plynu przeplukujacego za pomoca przy- 60 najmniej jednego segmentu plynu obojetnego. Ma¬ terial czastkowy wprowadza sie w przewód w spo¬ sób przerywany, tak ze wchodzi on w kolejne prób¬ ki lub segmenty próbki.Ponadto w przewód na przemian z materialem 65 132 czastkowym wprowadza sie roztwór buforowy, tak ze utrzymuje sie zasadniczo nieprzerwany przeplyw wzdluz przewodu. Mieszanina moze równiez zawie¬ rac drugi reagent. Drugi reagent wprowadza sie w 5 mieszanine z próbka przeplywajaca przez przewód.Stosowana próbka moze byc próbka ludzka lub zwierzeca która poddaje sie badaniom immunolo¬ gicznym. W tym przypadku reagent na materiale czastkowym moze byc wirusem lub immunoglobu- io lina. Badanym skladnikiem sa antygeny, przeciwcia¬ la lub zespoly antygeny-przeciwciala.Gdy badanym skladnikiem sa antygeny, to rea¬ gentem zwiazanym z materialem czastkowym sa przeciwciala w stosunku do tego antygenu, zas dru- 15 gim reagentem sa antygeny, które wiaza sie z prze¬ ciwcialami i które sluza do znakowania.Gdy badanym skladnikiem sa przeciwciala, to re¬ agentem zwiazanym z materialem czastkowym sa antygeny zdolne do wiazania z tymi przeciwciala¬ mi, zas drugim reagentem sa przeciwciala zdolne do wiazania z antygenami i sluzace do znakowania.Do znakowania sluzy atom radioaktywny, grupa fluorescencyjna, enzym lub koenzym, albo material chemiluminescencyjny. Mieszanina reakcyjna mo¬ ze zawierac jako drugi reagent okreslona ilosc subs¬ tancji, która reaguje z badanym skladnikiem two¬ rzac z nim zespól, przy czym reagent na materiale czasteczkowym wiaze sie albo z tym zespolem albo z nadmiarem nieprzereagowanego drugiego reagen- tu, zas w etapie okreslania badanego skladnika w próbce analizuje se rozdzielona mieszanine. Drugi reagent moze równiez zawierac znacznik radioak¬ tywny. Material czastkowy ma strukture zlozona i zawiera osnowe, w której znajduje sie material przyciagajacy magnetycznie i z która zwiazany jest reagent. Osnowa ta zawiera material organiczny, zdolny do wiazania z reagentem.Material czastkowy korzystnie ma ciezar wlasci- 40 wy zblizony do ciezaru wlasciwego mieszaniny re¬ akcyjnej, a zwlaszcza mieszczacy sie w zakresie od 1,4 do 3,2.Urzadzenie do przeprowadzania analiz plynnych próbek wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, 45 ze posiada przewód inkubacyjny, zawierajacy plyn poddawany analizie, pompe do powodowania prze¬ plywu wzdluz tego przewodu w mieszaninie reak¬ cyjnej, pulapke magnetyczna do wytwarzania pola magnetycznego w przynajmniej jednej czesci tego 50 przewodu dla wychwycenia materialu magnetycz¬ nego w mieszaninie, oraz czlon do okreslania bada¬ nego skladnika w* tym materiale lub mieszaninie, usytuowany wzgledem kierunku przeplywu za pu¬ lapka magnetyczna.Urzadzenie tego rodzaju korzystnie zawiera rur¬ ki pompujace wprowadzajace co najmniej jeden reagent jako domieszke plynu w przewodzie inku- bacyjnym. Srodek ten korzystnie uruchamiany jest w sposób przerywany. Pulapka magnetyczna skla¬ da sie z przynajmniej jednego elementu magnetycz¬ nego, pobudzanego do wytwarzania pola magne¬ tycznego w jednej czesci przewodu, a korzystnie z dwóch oddalonych od siebie elementów magne¬ tycznych, pobudzanych do wytwarzania pola magne¬ tycznego w dwóch oddalonych od siebie czesciach111132 6 przewodu. Kazdy z elementów magnetycznych jest pobudzany niezaleznie od innych.Urzadzenie moze takze zawierac zbiornik cieczy przemywajacej i rurke pompujaca, doprowadzajaca ciecz przemywajaca do przewodu inkubacyjnego.Kazdy z elementów magnetycznych jest wany, ze po pobudzeniu wytwarza pole magnetycz¬ ne zasadniczo prostopadle do odpowiadajacej mu czesci przewodu. Jako elementy magnetyczne ko¬ rzystnie zastosowane sa elektromagnesy.Urzadzenie wedlug wynalazku moze takze zawie¬ rac elementy do demagnetyzacji elektromagnesów, a takze elementy do wprowadzania do przewodu inkubacyjnego odcinków plynu obojetnego dla do¬ konywania wewnetrznego podzialu próbki plynu w przewodzie. Urzadzenie moze takze posiadac zespól sterujacy do kontrolowania doprowadzania do prze¬ wodu inkubacyjnego cieczy przemywajacej i odcin¬ ków plynu obojetnego. Urzadzenie moze byc takze wyposazone w zbiornik kazdego reagentu, zas rurki pompujace sa korzystnie uruchamiane w sposób przerywany i sa wyposazone w elementy sluzace do zawracania do zbiornika reagentu, który nie zostal doprowadzony do przewodu inkubacyjnego.Ponadto urzadzenie moze posiadac usytuowany wzgledem kierunku przeplywu przed pulapka mag¬ netyczna uklad do wykrywania przejscia analizowa¬ nego plynu wzdluz przewodu inkubacyjnego oraz urzadzenie uruchamiajace pulapke magnetyczna w odpowiedzi na stwierdzenie przejscia plynu. Prze¬ wód moze posiadac zawory, usytuowane wzgledem kierunku przeplywu za pulapka magnetyczna — slu¬ zace do kierowania zawartego w przewodzie inku- bacyjnym materialu do czlonu okreslajacego badany skladnik. Jako czlon okreslajacy badany skladnik korzystnie jest zastosowany licznik do pomiaru ra¬ dioaktywnosci, barwy, fluorescencji wzglednie lu- minescencji materialu, usytuowany wzgledem kie¬ runku przeplywu za pulapka magnetyczna.Wedlug wynalazku, mieszanina reakcyjna plynie poprzez przewód inkubacyjny. Mieszanina ta zawie¬ ra badana próbke z substancja, która ma byc bada¬ na. W przypadku plynów biologicznych, takich jak krew, badanym skladnikiem moze byc np. antygen, hormon peptydowy, hormon sterydowy, lek lub wi¬ rus, przy czym okresleniem antygenu objeto tu hap- teny i inne podobne substancje, albo tez zespól przeciwcialo- antygen lub pojedyncza proteina. Je¬ dnakze wynalazek nie jest ograniczony do badania tylko plynów biologicznych.Mieszanina reakcyjna zawiera jako faze stala re¬ agent unieruchomiony na lub w przeciagalnym magnetycznie materiale czastkowym. Material ten moze byc materialem zlozonym, np. w postaci os¬ nowy zawierajacej material przyciagany magnety¬ cznie, przy czym z czastka taka zwiazany jest re¬ agent. Materialem czastkowym przyciaganym mag¬ netycznie jest przykladowo zelazo lub jego magne¬ tyczne tlenki, albo. tlenki niklu, kobaltu lub chro¬ mu. Jedna lub kilka takich czastek znajduje sie w osnowie. Sama osnowa moze byc wykonana z wielu róznych materialów, takich jak wiele sztucznych lub naturalnych polimerów, np. celuloza, pochodne ce¬ lulozy, agaroza, polimery organiczne. Reagent jest zwiazany bezposrednio z osnowa, lub tez z innym materialem w osnowie.Sam reagent jest substancja bioraca udzial w re¬ akcji w mieszaninie reakcyjnej, przez co nalezy ro- 5 zumiec, ze reagent ulega reakcji chemicznej lub fi¬ zyko-chemicznej ze skladnikiem mieszaniny reak¬ cyjnej dla unieruchomienia przynajmniej czesci te¬ go skladnika w lub na fazie stalej. Reagent moze przykladowo, reagowac bezposrednio z badanyni io skladnikiem w próbce, lub tez moze reagowac nie bezposrednio z próbka, lecz z drugim reagentem w mieszaninie. Tak wiec przykladowo reagent na ma¬ teriale czastkowym moze byc przeciwcialem, które bedzie reagowalo bezposrednio z antygenem w ba- 15 danej próbce, albo tez sama próbka moze zawierac przeciwciala, a reagent reaguje z antygenem bada¬ nym jako drugi reagent. W tym ostatnim przypad¬ ku ten drugi reagent antygenowy moze równiez rea¬ gowac z przeciwcialem w próbce. 20 Reagent jest unieruchomiony na lub w materiale czastkowym w taki sposób, ze moze reagowac z in¬ na substancja w mieszaninie reakcyjnej. Zwykle reagent jest zwiazany z powierzchnia materialu czastkowego, ale nie jest to istotne, pod warunkiem, 25 by reagent mógl brac udzial w reakcji. Reagent mo¬ ze zatem byc calkowicie unieruchomiony w osno¬ wie, ale w takim przypadku osnowa powinna byc porowata dla cieczy mieszaniny reakcyjnej.Rodzaj reagentu moze byc bardzo rózny, zaleznie 30 od konkretnie przeprowadzonej analizy. Moze to byc przykladowo immunoglobulina, antygen np. wi¬ rus, lub inna substancja biologiczna. Po reakcji re¬ agent ten pozostaje unieruchomiony (lacznie ze skla¬ dnikiem, z którym przereagowal) na lub w mate- 35 riale czastkowym i jako taki jest oddzielany wraz z materialem czastkowym od mieszaniny reakcyj¬ nej.Oddzielenie materialu czastkowego, a wiec fazy stalej, od fazy cieklej mieszaniny reakcyjnej, po- 40 wodowane jest w przewodzie za pomoca pulapki magnetycznej. Mieszanina reakcyjna przeplywa przez przewód do obszaru wystepowania pola mag¬ netycznego, co stanowi pulapke magnetyczna, gdzie faza stala jest zatrzymywana, a faza ciekla prze- 45 plywa dalej.Korzystnie takie pole magnetyczne jest zasadni¬ czo prostopadle do kierunku przeplywu mieszaniny reakcyjnej, ale nie jest to istotne. Natezenie pola magnetycznego musi miec wartosc wystarczajaca 50 do przetrzymywania fazy stalej w przeplywie fazy cieklej.Gdy ciecz przejdzie juz przez pulapke, faze stala w pulapce przeplukuje sie przepuszczajac przez te czesc przewodu ciecz przeplukujaca. Faza stala po- 55 zostaje zatrzymana w pulapce ale jej czastki sa przemywane ciecza pluczaca. Mozliwosc takiego przeplukiwania w przewodzie jest bardzo wazna za¬ leta rozwiazania wedlug wynalazku.Ciecza przeplukujaca jest woda lub inny obojetny 60 plyn lub roztwór, a jej celem jest usuwanie z fazy stalej pozostajacych sladów fazy cieklej mieszaniny reakcyjnej. Jest to szczególnie wazne w badaniach radioimmunologicznych, gdzie faza stala jest ba¬ dana na obecnosc znacznika, poniewaz w takich 65 przypadkach nawet sladowe resztki fazy cieklej7 mieszaniny reakcyjnej moga powodowac niewlasci¬ we wyniki badan.Pole magnetyczne jest korzystnie tworzone przez przynajmniej jeden element magnetyczny, którego wlaczenie powoduje wytworzenie pola magnetycz¬ nego w czesci przewodu. Takim elementem magne¬ tycznym moze byc magnes trwaly, ruchomy dla zmiany natezenia pola od wartosci minimalnej, kie¬ dy to pulapka jest wylaczona, do wartosci maksy¬ malnej, gdy pulapka jest wlaczona.Korzystne jest jednak stosowanie elektromagne¬ sów. Po odlaczeniu zasilania od elektromagnesu jest on korzystnie demagnesowany pradem przemien¬ nym. Faza stala w pulapce ulega przy tym równiez demagnetyzacji, przez co zmniejsza sie tendencja do zbrylania na skutek przyciagania magnetycznego.Pulapka magnetyczna sklada sie z pojedynczego elementu magnetycznego albo z dwóch lub wiecej takich elementów. Dla wielu celów korzystne jest stosowanie dwóch lub wiecej pulapek magnetycz¬ nych, oddalonych od siebie wzdluz przewodu. Dzie¬ ki temu uzyskuje sie lepsze przeplukiwanie.W przypadku dwóch pulapek magnetycznych ele¬ menty magnetyczne kazdej pulapki sa wlaczane niezaleznie od siebie, a faza stala jest oddzielona od fazy cieklej mieszaniny reakcyjnej w pierwszej pulapce w stosunku do przeplywu. Podczas prze¬ trzymywania fazy stalej w tej pulapce faza ta jest przeplukiwana, po czym zostaje wylaczona, aby zwolnic faze stala, która przechodzi w zawiesine w przeplywajacej cieczy pluczacej. Material czastkowy jest unoszony do drugiej pulapki, która jest wla¬ czona, gdzie zostaje zatrzymany. Takie podwójne przeplukiwanie jest szczególnie skuteczne.Faza ciekla mieszaniny reakcyjnej przechodzi przez pulapke magnetyczna i przeplywa dalej przez przewód. Podobnie po przeplukiwaniu faza stala jest zwalniana przez pulapke i przechodzi wzdluz przeplukiwanego przewodu. W przewodzie umiesz¬ czone sa korzystnie zawory, które kieruja oddzielo¬ na faze stala lub faze ciekla do urzadzenia analizu¬ jacego. Jezeli ma byc analizowana faza stala, wów¬ czas faze ciekla z mieszaniny reakcyjnej gromadzi sie w odbieralniku lub odprowadza sie do scieków.Jezeli ma byc mierzona faza ciekla, ewentualnie wraz z ciecza przeplukujaca, wówczas faze stala do¬ prowadza sie do odbieralnika i ewentualnie po ob¬ róbce stosuje sie ponownie. Zwykle korzystne jest badanie fazy cieklej, poniewaz mozna ja automa¬ tycznie plukac, natomiast faza ciekla jest trudriiej- sza w manipulowaniu i analizowaniu.Badany skladnik próbki okresla sie przez analize oddzielonej fazy stalej lub cieklej z mieszaniny re¬ akcyjnej. Nalezy zauwazyc, ze okreslenie takie moze byc przeprowadzone w kilku etapach anali¬ tycznych i/lub obliczeniowych. W przypadku ba¬ dan radioimmunologicznych analiza radioaktyw¬ nosci fazy stalej polega na okresleniu ilosci znacz¬ nika radioaktywnego w fazie stalej. Na tej podsta¬ wie, przy uzyciu krzywych wzorcowych, okresla sie ilosc badanego skladnika w próbce.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia prze¬ prowadzenie dalszych reakcji na oddzielonej fazie stalej lub cieklej i wprowadzenie dalszych magne¬ tycznie przyciagajacych czastek dla nastepnego eta- Ll 132 8 pu rozdzielania. Moze to byc potrzebne np. wtedy, gdy mieszanina reakcyjna zawiera enzym lub koen¬ zym. W takim przypadku w przewodzie za pulap¬ kami magnetycznymi powodujacymi pierwsze roz- 5 dzielanie moga sie znajdowac dalsze pulapki mag¬ netyczne.Wedlug wynalazku, przygotowuje sie calosc lub dowolna czesc mieszaniny reakcyjnej, zanim miesza¬ nina zostanie podana do przewodu. Zwykle jednak io korzystne jest dodawanie jednego lub kilku reagen¬ tów do przeplywajacej próbki, lub czesciowo ufor¬ mowanej mieszaniny, w przewodzie.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera srodki slu¬ zace do wprowadzania takiego materialu czastecz- 15 kowego i/lub drugiego reagentu w mieszanine z prze¬ plywajaca próbka lub mieszanina reakcyjna, w przewodzie. Zmieszanie próbki z reagentami odbywa sie w przewodzie podczas przeplywu mieszaniny.Chociaz powyzej opisywano w szczególnosci sto- 20 sowanie reagentu z materialem czasteczkowym, oraz drugiego reagentu w mieszaninie reakcyjnej, moga byc obecne oczywiscie jeszcze inne reagenty.Reagenty te moga byc dodawane w mieszaninie z materialem czasteczkowym i drugim reagentem, 25 albo tez moga byc wstepnie mieszane z próbka, lub tez dodawane oddzielnie do przeplywajacej próbki lub mieszaniny reakcyjnej w przewodzie. Rodzaj takich reagentów jest okreslany przez rodzaj prze¬ prowadzanych badan. Mieszanina reakcyjna moze 30 równiez zawierac inne substancje, takie jak roztwo¬ ry buforowe.W badaniach immunologicznych wymagajacych wiazania pomiedzy np. przeciwcialem i antygentem, drugi reagent zawiera zwykle znacznik, np. atom 35 radioaktywny, grupe fluoroscencyjna, enzym lub ko¬ enzym, albo material chemiluminescencyjny. Przy¬ kladowo, gdy próbka plynu biologicznego ma byc badana na antygeny, to reagentem na materiale czasteczkowym bedzie przeciwcialo dla wiazania an- 40 tygenu, a drugim reagentem bedzie antygen zdolny (do wiazania z przeciwcialem oraz zawierajacy znacznik.Alternatywnie próbka bedzie badana na przeciw¬ ciala za pomoca antygenu na materiale czastko- 45 wym, przy czym jako drugi reagent stosuje sie zna¬ kowane przeciwciala. Analiza oddzielonej fazy sta¬ lej lub fazy cieklej na ilosc znacznika umozliwia okreslanie ilosci badanego skladnika w próbce plynu. 50 Analiza przeprowadzana na oddzielonej fazie sta¬ lej lub fazie cieklej zalezy od przeprowadzonego badania i od rodzaju znacznika, jezeli stosuje sie reagent znakowany.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera takze 55 srodki ,sluzace do mierzenia radioaktywnosci, bar¬ wy lub fluoroscencji oddzielonej fazy, albo tez jej aktywnosci enzymowej. Oczywiscie stosowanie dru¬ giego reagentu i dalszych reagentów poza reagen¬ tem zwiazanym z materialem czastkowym nie jest 60 istotne dla wynalazku. Przykladowo wynalazek mozna stosowac do oddzielenia skladnika czastko¬ wego z próbki plynu, przez selektywne wiazanie z reagentem unieruchomionym na lub w materiale czasteczkowym, po czym przeprowadza sie bada- 65 nie oddzielonej fazy stalej. W wiekszosci badan im- {111132 s 10 munologicznych stosuje sie jednak drugi reagent i czesto jeszcze dalsze reagenty.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku mozna stosowac w znanych badaniach z przeplywem cia¬ glym, gdzie oddzielne segmenty mieszaniny reak- 5 cyjnej przeplywaja przez przewód, oddzielone seg¬ mentem plynu obojetnego np. powietrza oraz w ra¬ zie potrzeby segmentem cieczy przeplukujacej.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera srodki slu¬ zace do powodowania przeplywu kolejnych segmen- io tów mieszaniny. Urzadzenie to moze równiez zawie¬ rac srodki do wprowadzania segmentów plynu obojetnego w przewód, aby spowodowac wewne¬ trzny podzial próbek cieczy lub segmentów miesza¬ niny reakcyjnej w przewodzie. 15 Ponadto urzadzenie to zawiera srodki do wprowa¬ dzania segmentu cieczy przeplukujacej pomiedzy kolejne segmenty mieszaniny reakcyjnej przeply¬ wajace w przewodzie, przy czym kazdy segment jest oddzielony od sasiedniego segmentu cieczy przeplu- 20 kujacej przez przynajmniej jeden segment plynu obojetnego.Kiedy mieszanina reakcyjna lub próbka jest po- dzielonana segmenty, a material czasteczkowy i/lub drugi reagent ma byc dodawany do segmentów 25 przeplywajacych przez przewód, wtedy urzadzenie wedlug wynalazku-^ zawiera równiez srodki do wprowadzania materialu czasteczkowego i/lub dru¬ giego^eagentu w sposób przerywany, tak aby wcho¬ dzily one w kolejne segmenty próbki w przewodzie. 30 Korzystnie te srodki do przerywanego wprowadza¬ nia zawieraja elementy sluzace do zawracania ma¬ terialu czasteczkowego nie dopuszczonego do prze¬ wodu, do jego zbiornika.Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera równiez srodki do wprowadzania roztworu buforowego w w przewód na przemian z materialem czasteczko¬ wym, aby utrzymac zasadniczo ciagly przeplyw w przewodzie.Istotne jest, by segment znakowany, lub inny seg¬ ment wazny dla ostatniego etapu okreslania bada¬ nego skladnika byl dodawany tylko do próbki lub do mieszaniny reakcyjnej, a nie do cieczy prze¬ plukujacej lub innych segmentów w przewodzie, poniewaz w przeciwnym przypadku moze nastapic sfalszowanie wyników badan.Zwlaszcza przy przeplywie segmentowym dogod¬ ne jest zastosowanie przed pulapkami magnetycz¬ nymi czujnika wykrywajacego przechodzenie mie- 50 szaniny reakcyjnej przez przewód, oraz ukladu wla¬ czajacego pod wplywem tego czujnika pulapke mag¬ netyczna. Zaleznie od odstepu pomiedzy pulapka a tym czujnikiem moze byc konieczne zastosowanie opóznienia czasowego wlaczania pulapki. 55 Material czasteczkowy powinien miec korzystnie ciezar wlasciwy zblizony do ciezaru wlasciwego fa¬ zy cieklej mieszaniny reakcyjnej, tak aby nie mial tendencji do osadzania sie (ani do wyplywania na wierzch) i pozostawal dobrze wymieszany w zawie- 60 sinie. Zwykle material czasteczkowy ma ciezar wlasciwy 1,4—3,2, chociaz mozna stosowac równiez wartosc poza tym zakresem.Oczywiscie od utworzenia mieszaniny reakcyjnej musi uplynac okres czasu, wystarczajacy do zajs- 65 35 40 cia zadanej reakcji, zanim faze stala oddzieli sie od fazy cieklej.Dla zapewnienia tego czasu, zwanego czasem inku¬ bacji, urzadzenie moze zawierac specjalny prze¬ wód, np. wezownice inkubacyjna.' W korzystnym przykladzie rozwiazania wynalaz¬ ku mieszanina reakcyjna zawiera jako drugi rea¬ gent okreslona ilosc substancji, która reaguje z badanym skladnikiem tworzac z nim zespól, przy czym reagent unieruchomiony na lub w materiale czastkowym wiaze sie albo z tym zespolem, albo z nadmiarem nieprzereagowanego drugiego reagentu, a w etapie okreslania badanego skladnika analizuje sie oddzielona mieszanine. Analize przeprowadza sie z punktu widzenia albo zespolu, albo nadmiaru nie¬ przereagowanego drugiego reagentu.W innym przykladzie rozwiazania sposobu wedlug wynalazku przeciwciala zawarte w próbce badane sa przy uzyciu jako reagentu na materiale czastko¬ wym przeciwciala, a jako drugiego reagentu anty¬ genu znakowanego, który wiaze sie z oboma prze¬ ciwcialami, przy czym oba przeciwciala moga byc takie same.Oczywiscie wedlug wynalazku ilosci reagentów sa kontrolowane. Przykladowo przy badaniach radio- immunologicznych z zastosowaniem znakowanego radioaktywnie drugiego reagentu ilosc dmigiego re¬ agentu, lub ilosc znacznika w mieszaninie reakcyj¬ nej jest kontrolowana i znana.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku korzystnie mozna zautomatyzowac. Urzadzenie wedlug wyna¬ lazku stanowi wysoko wydajny, zwarty zespól, na¬ dajacy sie szczególnie do badan immunologicznych, zwlaszcza radioimmunologicznych.Rozwiazanie wedlug wynalazku jest objasnione w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat w urzadzeniu wedlug wy¬ nalazku, fig. 2 — sklad strumienia przeplywajacego przez uklad z fig. 1, fig. 2A — dwufazowy laminar- ny rozklad przeplywu w próbkach plynu z fig. 2, a fig. 3A — 3C przedstawiaja dzialanie pulapek mag¬ netycznych do oddzielania fazy stalej.Na rysunku przedstawiono znane urzadzenie próbkujace 10, które przekazuje szereg plynnych próbek wzdluz scisliwej rurki pompujacej 12. Rur¬ ka 12 zawarta jest w znanej pompie robaczkowej 14 która, jak opisano ponizej, steruje równiez rurkami 38, 40, 34, 34\ 30, 30\ 32, 36, 52, 57, 84 i 80. Sonda 15 jest sterowana tak, aby byla na przemian wprowa¬ dzana w kolejne odbieralniki próbek 16 i odbieral¬ nik pluczkowy 18. Sonda 15 zasysa powietrze w okresach pomiedzy zanurzeniami w kolejnych od¬ bieralnikach 16 i zbiorniku pluczkowym 18. Stru¬ mien próbek kierowany wzdluz rurki 12 zawiera ko¬ lejne próbki oddzielone od siebie segmentami za¬ wierajacymi powietrze, ciecz przemywajaca i po¬ wietrze.Próbki sa utrzymywane dzieki temu w calosci podczas calego przeplywu przez uklad, jak to opi¬ sano w dalszej czesci opisu. Oprócz urzadzenia prób¬ kujacego 10 zastosowano zbiornik 20 przeciwcial unieruchomionych na powierzchni przyciagajacych magnetycznie czastek w zawiesinie, pomocniczy zbiornik 22 roztworu buforowego, zbiornik 24 zna-111132 11 12 kowanych antygentów w roztworze oraz pomocniczy zbiornik 26 cieczy buforowej.Uklad dziala tak, ze faza stala ze zbiornika 20 od¬ powiednio buforowana i znakowane antygenty ze zbiornika 24 odpowiednio buforowane, sa wprowa- 5 dzane w regulowanych, dyskretnych objetosciach i z wlasciwa faza, tak aby byly mieszane tylko z kolejnymi próbkami pompowanymi wzdluz rurki 12 i przewodu 28. W tym celu pompa 14 zawiera wiele rurek pompujacych 30, 32, 34 i 36, których io wloty sa polaczone ze zbiornikiem 20 fazy stalej, zbiornikiem 24 znakowanych antygenów i pomoc¬ niczymi zbiornikami 22 i 26 roztworu buforowego.Zastosowano równiez rurki pompujace 38 i 40 do okresowego wstrzykiwania pecherzyków powietrza, 15 aby rozdzielic strumienie plynu wzdluz rurek 30 i 34, tak aby uzyskac oddzielne segmenty o jedna¬ kowym stezeniu fazy stalej i utrzymac stala pred¬ kosc przeplywu przez uklad, kiedy dzialaja zawory 40 i 42. Kazdej z rurek pompujacych 30, 32, 34 i 36 20 przyporzadkowany jest przewód powrotny 30', 32' i 36, dzieki czemu plyn powraca do odpowiednich ^zródel 20, 24, 22, ir 26. Wyloty rurek pompujacych 30, 32, 34 i 36 sa polaczone z wlotami trzyotworo- wych, dwupolozeniowych zaworów 42, 44, 40 i 46. 25 Jeden wylot kazdego takiego zaworu jest polaczony z odpowiednim przewodem powrotnym. Pozostale wyloty zaworów 40 i 42, przyporzadkowanych fazie stalej, sa zwielokrotnione i polaczone wzdluz we¬ zownicy 48 z przewodem 28 w miejscu polaczenia A. 30 Zwielokrotnione sa równiez wyloty zaworów 44 i 46.Wyloty te sa polaczone wzdluz przewodu 50 z prze¬ wodem 28 w miejscu polaczenia B.Ponadto wylot rurki pompujacej 52, której wlot jest wystawiony na dzialanie powietrza, jest po- 35 laczony z segmentem strumienia cieczy wzdluz . przewodu 50 przed wprowadzeniem do przewodu 28. Pompa robaczkowa 14 dziala nieprzerwanie i segmenty powietrza sa wstrzykiwane nieprzerwa¬ nie poprzez rurki powietrzne 38, 40 i 52, tak aby 40 uzyskac rozdzielenie wewnetrzne próbki i rozdziele¬ nie wewnetrzne cieczy przemywajacej, przez co otrzymuje sie skuteczne mieszanie wewnetrzne od¬ dzielonych segmentów przeplywajacego strumienia wzdluz przewodu28. 45 Zawory 40, 42 i 46 sa sterowane przez zespól ste¬ rujacy 152 zsynchronizowany z urzadzeniem prób¬ kujacym 10, tak ze buforowany strumien znakowa¬ nych antygenów i buforowana faza stala wzdluz wezownicy mieszajacej 48 sa wprowadzane w dys- 50 kretnych objetosciach i we wlasciwej fazie w miejs¬ cach polaczenia B i A, aby mieszaly sie tylko z kazda próbka cieczy wzdluz przewodu 28.Podczas przechodzenia segmentu cieczy przemy¬ wajacej . pomiedzy kolejnymi próbkami przez pola- 55 czenie A oraz przez polaczenie B, zawory 42 i 44 zostaja przestawione do polozenia I tak aby polaczyc rurki pompujace 30 i 32 z przewodami 30* i 32' i spowodowac recyrkulacje cieczy do ich zródel.Równoczesnie zawory 40 i 46 zostaja przestawione 60 do polozenia II, aby skierowac roztwór buforowy ze zbiorników 22 i 26 do polaczen A i B, w celu utrzy¬ mania stalej predkosci przeplywu wzdluz przewodu 28. W tym czasie powietrze jest pompowane nie¬ przerwanie wzdluz rurki pompujacej 52, dzieki cze- 65 mu pecherzyki powietrza sa okresowo wstrzykiwa¬ ne w przewód 50 w celu rozdzielenia strumienia plynu wzdluz przewodu i skierowania go do pola¬ czenia B, aby zapewnic wlasciwe mieszanie w we¬ zownicy 35, podczas gdy próbki przechodza przez polaczenie A i B, zespól sterujacy 152 przestawia chwilowo zawory 42 i 44 do polaczenia II, aby wpro¬ wadzic kontrolowanie, dyskretne objetosci buforo¬ wanej fazy stalej wzdluz wezownicy mieszajacej 48 oraz takie objetosci zawiesiny znakowanych an¬ tygenów wzdluz przewodu 50 w taka próbke. We- zownica mieszajaca 55 jest wlaczona w przewód 28 pomiedzy polaczeniami A i B, aby znakowane an¬ tygeny byly dokladnie mieszane i jednorodnie rozlo¬ zone w kazdym segmencie cieklej próbki przed wprowadzeniem fazy stalej w polaczeniu A.Kolejne segmenty próbki, zmieszane z faza i zna¬ kowanymi antygenami w celu utworzenia miesza¬ niny reakcyjnej sa kierowane¦_wzdluz przewodu 28 do przewodu inkubacyjnego 54. Sklad strumienia kierowanego do przewodu inkubacyjnego 54 przed¬ stawiony jest na fig. 2. Kazdy z segmentów próbek SI, S2 itd. zawiera sterowane objetosci fazy stalej i znakowanych antygenów. Segmenty cieczy prze¬ mywajacej W sa usytuowane pomiedzy kolejnymi próbkami, a same kolejne próbki sa pirzedzielone pecherzykami powietrza wprowadzonymi wzdluz rurki pompujacej 52.Na figurze 2A znakowane antygeny i faza* stala, to znaczy przeciwciala unieruchomione na magne¬ tycznie przyciagajacych czastkach^ sa rozlozone w segmencie próbki i sa odpowiednio oznaczone przez „—" i „+". Obecnosc segmentu powietrza bezpo¬ srednio przed i po segmencie cieczy powoduje dwu¬ fazowy, laminarny rozklad przeplywu, przez co po¬ wodowana jest recyrkulacja cieczy w takim segmen-. cie, jak zaznaczono strzalkami na fig. 2A. Taki roz¬ klad przeplywu wynika glównie z oporu wywiera¬ nego na poruszajaca sie ciecz bezposrednio przy zewnetrznej powierzchni przewodu 28 i przyspiesza mieszanie róznych skladników mieszaniny reak¬ cyjnej.Jak opisano, faza stala zawiera przyciagajace magnetycznie czastki o kontrolowanym ciezarze wlasciwym. Korzystnie czastki te zawieraja osnowe z jedna lub kilkoma czasteczkami ferromagnetycz¬ nymi w tej osnowie. Przykladowo czastki ferromag¬ netyczne moga byc pokryte materialem organicz¬ nym, np. polimerowym, albo tez moga byc silano- wane, aby uzyskac spojenie z przeciwcialem lub an¬ tygenem. Stosunek objetosci osnowy i czastek mag¬ netycznych wybiera sie tak, ze wynikowy ciezar wlasciwy jest zblizony do fazy cieklej. Takie przy¬ ciagajace magnetycznie czastki sa unoszone przez dwufazowy przeplyw laminarny powodowany w kazdym segmencie próbki i nie maja tendencji do osadzania sie ani pod wplywem grawitacji ani na zasadzie flotacji.Nalezy zauwazyc, ze ciezar wlasciwy czastek mag¬ netycznych nie musi byc równy ciezarowi wlasci¬ wemu fazy cieklej, ale powinien byc taki, by uni¬ knac osadzania lub flotacji fazy stalej podczas przechodzenia przez uklad. Zmniejszenie gestosci takich czastek daje doskonale wlasciwosci przemy¬ wania, dzieki czemu nie ma zasadniczo kontamina-111132 13 cji pomiedzy kolejnymi próbkami. Przykladowo, gdyby czastki takie mialy ciezar wlasciwy znacznie wiekszy niz ciezar wlasciwy fazy cieklej, wówczas mialyby tendencje do osadzania sie i gromadzenia w wierzcholku utworzonym na powierzchni przejs¬ ciowej pomiedzy segmentem próbki a nastepujacym za nim segmentem powietrza wzdluz wewnetrznej powierzchni scianki przewodu 28. Osadzenie takie zwiekszyloby w istotnym stopniu mozliwosc przejs¬ cia tych czastek pod tylnym segmentem powietrz¬ nym i dalszymi segmentami cieczy i powietrza w strumieniu co powodowaloby skazenie nastepnej próbki.Jezeli ciezar wlasciwy takich czastek jest znacz¬ nie mniejszy niz ciezar wlasciwy próbki, wtedy czastki te oddzielaja sie na zasadzie flotacji i moga przechodzic nad nastepnymi segmentami cieczy i powietrza powodujac skazenie. Przez takie dobra¬ nie ciezaru wlasciwego fazy stalej, ze jest ona utrzy¬ mywana i unoszona w dwufazowym przeplywie la- minarnym, unika sie skazenia pomiedzy kolejnymi próbkami.Strumien mieszaniny reakcyjnej z faza^ stala cyr- kulujaca nieprzerwanie w oddzielnych segmentach próbek przepuszczany jest przez przewód inkuba- cyjny 54 aby umozliwic zajscie reakcji. Na wyjsciu wezownicy inkubacyjnej 54 nastepuje silne rozcien¬ czenie za pomoca roztworu buforowego podawanego przez przewód 53 i rurke pompujaca 57, aby unie¬ mozliwic reakcje i ulatwic przeplukiwanie fazy sta¬ lej. Strumien wyplywajacy z przewodu inkubacyj- nego 54 kierowany jest przewodem 56 do stanowis¬ ka przemywania 58. Stanowisko to zawiera pulap¬ ke magnetyczna, stanowiaca korzystnie pierwszy element magnetyczny 60 i drugi element magnetycz¬ ny 62, umieszczone wzdluz przewodu 56. Kazdy ta¬ ki element 60 i 62 dziala elektromagnetycznie, przy czym strumien magnetyczny jest skierowany po¬ przecznie do drogi próbki.Elementy magnetyczne 60 i 62 sa sterowane ko¬ lejno przez urzadzenie programowe 64 sterowane przez detektor próbek 65. Detektor próbek 65 zawie¬ ra zródlo swiatla 66 i detektor 68. Detektor próbek 65 jest umieszczony przy wyjsciu przewodu inkuba- cyjnego 54. Swiatlo ze zródla 66 jest kierowane po¬ przecznie poprzez przewód 56.Kiedy próbka przechodzaca wzdluz przewodu 56 znajduje sie na drodze swiatla w chwili t, fig. 2, wówczas zmniejszony poziom na wyjsciu detektora 68 stanowi dla urzadzenia programowego 64 rozkaz podania zasilania jednoczesnie na elementy magne¬ tyczne 60 i 62.Pierwszy element magnetyczny 60, kiedy jest za¬ silany, zatrzymuje faze stala z kazdego z segmentów tworzacych na przyklad próbke SI z fig. 2. Nateze¬ nie pola magnetycznego wytwarzanego przez pierw¬ szy element magnetyczny 60, oraz przez drugi ele¬ ment magnetyczny 62 ma wartosc wystarczajaca, by przejscie zawartych pomiedzy segmentami peche¬ rzyków powietrza próbki S nie powodowalo uno¬ szenia fazy stalej zatrzymywanej w stanowisku przeplukiwania 58. Dzieki temu faza stala w kaz¬ dej próbce, aczkolwiek unoszona przez oddzielne segmenty, gromadzi sie wzdluz przewodu 56 przy przejsciu przez pierwszy element magnetyczny 60. 14 Podanie zasilania na element magnetyczny 62 w chwili tl zapewnia zatrzymanie fazy stalej, która nie zostala odchylona przez element magnetyczny 60. Element magnetyczny 60 otrzymuje zasilanie pod- 5 czas przejscia calej objetosci próbki S oraz prze¬ chodzenia przynajmniej czesci nastepujacego potem segmentu cieczy przemywajacej, to znaczy w inter¬ wale czasowym tl—12 z fig. 2. Segment cieczy prze¬ mywajacej przechodzac przez stanowisko przemy¬ wania 58, kiedy faza stala jest zatrzymana, sluzy do usuniecia unoszacych sie powierzchni czastek mag¬ netycznych.Zanim przejdzie caly segment cieczy przemywa¬ jacej, w chwili t urzadzenie programowe 64 wy¬ lacza zasilanie elementu magnetycznego 60. Na sku¬ tek tego faza stala powraca do zawiesiny w pozo stalej czesci segmentu cieczy przemywajacej. Pe¬ cherzyki powietrza zawarte w segmencie cieczy przmywajacej, wprowadzane poprzez rurki pompu¬ jace 52 maja tendencje do rozprowadzania fazy sta¬ lej zgeszczonej przez element magnetyczny 60 i przy¬ spieszaja powrót fazy stalej do zawiesiny w cieczy przemywajacej, aby zapewnic usuniecie z powierz¬ chni czastek fazy stalej wszelkich pozostalosci fazy cieklej, to znaczy nie zwiazanych, znakowanych lub nie znakowanych antygenów.Poniewaz drugi element magnetyczny 62 jest za¬ silany, zatem ponownie nastepuje odchylenie fazy stalej z segmentu cieczy przemywajacej.W szczególnie korzystnym przykladzie wykonania wynalazku przewód 56 przechodzacy przez stanowis¬ ko przemywania 58 polaczony jest z wlotem trzy- otworowego, dwupolozeniowego zaworu 70, którego wyloty sa polaczone z licznikiem scyntylacyjnym 72 fazy stalej w pozycji liz przewodem odplywo¬ wym w pozycji II. Zastosowano równiez dodatko¬ wy trzyotworowy, dwupolozeniowy zawór 76, któ¬ rego wlot jest polaczony przewodem 78 z rurka pom¬ pujaca 80, której wlot jest polaczony z kolei ze zródlem 82 roztworu buforowego. Wyloty tego za¬ woru sa polaczone z przewodem odplywowym W w pozycji liz licznikiem 72 fazy stalej w pozycji II. Zawory 70 i 76 sa sterowane równoczesnie przez urzadzenie programowe 64. Do przewodu 78 dola¬ czona jest dodatkowa rurka pompujaca 84, której wlot jest wystawiony na dzialanie powietrza, tak aby okresowo wprowadzac pecherzyki powietrza w strumien roztworu buforowego przeplywajacy przez przewód 78. Ciecz buforowa pompowana poprzez rurke 78 sluzy do czyszczenia licznika 72 fazy sta¬ lej. Obecnosc pecherzyków powietrza w przewodzie 78 przyspiesza usuwanie resztek poprzedniej prób¬ ki z licznika fazy stalej.Kiedy faza stala zostanie dokladnie przemyta w stanowisku przeplukiwania 58, wówczas przed po^ jawieniem sie nastepnej kolejnej próbki przy zród¬ le swiatla 66 w chwili t3 z fig. 2, element magne¬ tyczny 62 zostaje pozbawiony zasilania, a zawory 70 i 76 zostaja chwilowo przestawione do polozenia I, aby skierowac faze stala, znajdujaca sie teraz w za¬ wiesinie w cieczy przemywajacej, do licznika 72 fa¬ zy stalej, natomiast .podzielony na segmenty stru- mierj roztworu buforowego jest kierowany do prze¬ wodu sciekowego. Faza stala przechodzi przez we- zownice 79 licznika 72, gdzie jest mierzona radioak- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60111132 15 16 tywnie. Pomiary moga byc zapisywane przykladowo za pomoca rejestratora drukujacego 88.Nastepnie zawory 70 i 76 zostaja przestawione do polozenia II, aby skierowac strumien plynu przewo¬ dem 58 do przewodu sciekowego, oraz strumien roz¬ tworu buforowego przewodem 78 poprzez licznik fazy stalej, aby przemyc licznik i przygotowac go do pomiaru fazy stalej nastepnej próbki.Oczywiscie, jezeli trzeba, zamiast fazy stalej moz¬ na mierzyc faze ciekla. W tym celu zamiast licznika 72 fazy stalej nalezy zastosowac licznik scyntylacyj¬ ny fazy cieklej. W takim przypadku elementy mag¬ netyczne 60 i 62 sluza do odchylania fazy stalej z segmentów tej samej próbki. Równoczesnie za¬ wory 70 i 76 sa przestawiane do polozenia I, aby skierowac oddzielona faze ciekla bezposrednio do wezownicy licznika fazy cieklej, podczas gdy ele¬ menty magnetyczne 60 i 62 sa zasilane.Nastepnie zawory 70 i 76 zostaja przestawione do polozenia II, zanim nastapi wylaczenie zasilania ele¬ mentów magnetycznych 60 i 62, tak ze faza stala powraca do zawiesiny w cieczy przeplywajacej i jest kierowana do przewodu sciekowego, a ciecz bufo¬ rowa podawana jest do licznika fazy cieklej w celu przemycia go. W kazdym przypadku nalezy zauwa¬ zyc, ze dobieranie ciezaru wlasciwego czasteczek magnetycznych, na których unieruchomiona jest fa¬ za stala, oraz stosowanie pulapek magnetycznych, stanowia czynniki wspóldzialajace ze soba w celu zapewnienia wymuszonego rozdzielania fazy stalej i cieklej, bez szkody dla wlasciwosci przemywania ukladu.Zgodnie z innym aspektem wynalazku, czego nie pokazano, oddzielne próbki przechodzace przez prze¬ wód 28 moga byc poddawane reakcji selektywnie.Przykladowo mozna zastosowac wiele zbiorników 20 fazy stalej i zbiorników znacznikowych 24, z któ¬ rych kazdemu przyporzadkowana jest rurka pom¬ pujaca 30 i przewód powrotny 30', polaczone z od¬ powiednim trzyotworowym, dwupolozeniowym za¬ worem przelaczajacym. Wyjscia zaworów przela¬ czajacych kazdego z takich ukladów, oraz wejscia zaworów buforowych moga byc polaczone z odpo¬ wiednimi wlotami zaworu z wieloma wejsciami i jednym wyjsciem, polaczonym z punktami pola¬ czenia A i B.Kazdy z zaworów jednówyjsciowych jest stero¬ wany pod wplywem informacji odczytywanej z od¬ dzielnego odbieralnika-16, tak aby wprowadzac fa¬ ze stala i faze znacznikowa, zgodnie w fazie ze so¬ ba, w punktach polaczenia B i A, w celu selektyw¬ nego powodowania reakcji kazdej próbki. Odpo¬ wiednia informacja moze pojawiac sie równiez na wyjsciu rejestratora 88.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przeprowadzania analiz plynnych pró¬ bek na badany skladnik, znamienny tym, ze two¬ rzy sie mieszanine próbki plynu i fazy stalej zawie¬ rajacej reagent unieruchomiony na lub w przycia- galnym magnetycznie materiale czastkowym, po¬ woduje sie przeplyw tej mieszaniny przez przewód, przy czym pomiedzy reagentem a skladnikiem mie¬ szaniny reakcyjnej zachodzi reakcja dla unieru¬ chomienia przynamjniej czesci tego skladnika na lub w fazie stalej, po czym magnetycznie wychwy¬ tuje sie faze stala w przewodzie, aby uniemozliwic przeplyw materialu czastkowego i oddzielic przez to faze stala od mieszaniny, a nastepnie okresla sie badany skladnik w próbce przez analize oddzielonej 5 fazy stalej i/lub oddzielonej mieszaniny. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przy okreslaniu badanego skladnika w próbce, do mieszaniny z przeplywajaca próbka w przewodzie wprowadza sie faze stala. io 3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze po magnetycznym wychwyceniu fazy stalej, a przed okresleniem badanego skladnika w próbce, przez przewód przepuszcza sie ciecz przeplukujaca dla przemycia zatrzymanego materialu czastkowego. 15 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze po przemyciu wychwycony material czastkowy zwalnia sie i tworzy sie jego zawiesine w plynie. 5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze material czastkowy zatrzymuje sie w pierwszej pu- 20 lapce magnetycznej, gdzie przemywa sie go, naster- nie zwalnia z pierwszej pulapki magnetycznej i two¬ rzy sie jego zawiesine w przeplywajacej cieczy przemywajacej, przez która jest unoszony do drugiej pulapki magnetycznej, usytuowanej, wzgledem kie- 25 runku przeplywu za pierwsza pulapka magnetycz¬ na, gdzie zatrzymuje sie go dla dalszego przepluki¬ wania, po czym powoduje sie zwolnienie tego ma¬ terialu czastkowego, tak ze jest on ponownie zawie¬ szony w plynie, który unosi go z drugiej pulapki^ 30 6. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 5, znamienny tym, ze material czasteczkowy zwalnia sie z pulapki magnetycznej i gromadzi go sie od¬ dzielnie, od mieszaniny reakcyjnej. 7. Sposób wedlug zastrz. 6. znamienny tym, ze 35 material czastkowy wychwytuje sie przy uzyciu przynajmniej jednego elektromagnesu, przy czym po wylaczeniu elektromagnes jest poddawany de- magnetyzacji. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 5 40 albo 7, znamienny tym, ze powoduje sie przeplyw kolejnych segmentów mieszaniny reakcyjnej przez przewód, tak ze segmenty te sa oddzielone od siebie za pomoca przynajmniej jednego segmentu plynu obojetnego o objetosci wystarczajacej do zatkania 45 przewodu i utrzymania rozdzialu kolejnych próbek. 9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamienny tym, ze w przewód wprowadza sie segmenty plynu obojetnego dla rozdzielenia próbki wzglednie mieszaniny reak¬ cyjnej na przynajmniej dwa segmenty. 50 10. Sposób wedlug zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, ze pomiedzy kolejnymi segmentami mieszaniny re¬ akcyjnej w przewodzie umieszcza sie segment ply¬ nu przeplukujacego, przy czym kazdy segment mieszaniny jest oddzielany od sasiadujacych z nim 55 segmentów plynu przeplukujacego za pomoca przy¬ najmniej jednego segmentu plynu obojetnego. 11. Sposób wedlug zastrz. 10, znamienny tym, ze do przewodu wprowadza sie material czastkowy w sposób przerywany, tak ze wchodzi on w kolejne 60 próbki lub segmenty próbki. 12. Sposób wedlug zastrz. 11, znamienny tym, ze do przewodu na przemian z materialem czastkowym wprowadza sie roztwór buforowy, tak ze utrzymuje sie zasadniczo nieprzerwany przeplyw wzdluz prze- 65 wodu.17 13. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 4 albo 5 albo 7 albo 9 albo 11 albo 12, znamienny tym, ze mieszanina zawieja równiez drugi reagent. wi 14. Sposób wedlug zastrz. 13, znamienny tym, ze drugi reagent wprowadza sie jako domieszke z próbka przeplywajaca przez przewód. 15. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 4 abo 5 albo 7 albo 9 albo 11 albo 12 albo 14, znamienny tym, ze próbka jest próbka ludzka lub zwierzeca, która poddaje sie badaniom immunologicznym. 16. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze badanym skladnikiem jest antygen, przeciwcialo wzglednie kompleks antygen-przeciwcialo. 17. Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze badanym skladnikiem jest antygen, a reagentem unieruchomionym na lub w materiale czastkowym jest przeciwcialo w stosunku do tego antygenu, zas drugim antygenem jest antygen, który moze wiazac sie z przeciwcialem i który zawiera znacznik iden¬ tyfikacyjny. 18. Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze badanym skladnikiem jest przeciwcialo, a reagen¬ tem unieruchomionym na lub w materiale czastko¬ wym jest antygen zdolny do wiazania z przeciwcia¬ lem, zas drugim reagentem jest przeciwcialo zdolne do wiazania z antygenem i zawierajace znacznik identyfikacyjny. ^t 19. Sposób wedlug zastrz. 17 albo 18, znamienny tym, ze jako znacznik identyfikacyjny stosuje sie atom radioaktywny, grupe fluoroscencyjna, enzym lub koenzym, wzglednie material chemiluminescen- cyjny. 20. Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze mieszanina reakcyjna zawiera jako drugi reagent okreslona ilosc substancji, która reaguje z badanym skladnikiem tworzac z nim zespól, przy.czym rea¬ gent unieruchomiony na lub w materiale czastko¬ wym wiaze sie albo z tym zespolem albo z nadmia¬ rem nieprzereagowanego drugiego reagentu, zas w etapie okreslenia badanego skladnika w próbce analizuje sie rozdzielona mieszanine. 21. Sposób wedlug zastrz. 14, znamienny tym, ze drugi reagent zawiera znacznik radioaktywny. 22. Sposób wedlug zastrz. 15, znamienny tym, ze reagent na materiale czastkowym jest wirusem lub immunoglobulina. 23. Sposób wedlug, zastrz. 22, znamienny tym, ze material czastkowy ma strukture zlozona. 24. Sposób wedlug zastrz. 23, znamienny tym, ze material czastkowy zawiera osnowe, w której znaj¬ duje sie material przyciagalny magnetycznie i z któ¬ ra jest zwiazany reagent. 25. Sposób wedlug zastrz. 24, znamienny tym, ze osnowa ta zawiera material organiczny, zdolny do wiazania z reagentem. 26. Sposób wedlug zastrz. 25, znamienny tym, ze material czastkowy ma ciezar wlasciwy zblizony do ciezaru wlasciwego mieszaniny reakcyjnej. 27. Sposób wedlug zastrz. 26, znamienny tym, ze ciezar wlasciwy materialu czasteczkowego miesci sie w zakresie od 1,4 do 3,2. 28. Urzadzenie do przeprowadzania analiz plyn¬ nych próbek, znamienne tym, ze posiada przewód inkubacyjny (54) zawierajacy plyn poddawany ana¬ lizie, pompe (14) do powodowania przeplywu plynu 1132 18 wzdluz tego przewodu inkubacyjnego (54) w miesza¬ ninie reakcyjnej, pulapke magnetyczna do wytwa^ rzania pola magnetycznego w przynajmniej jednej czesci tego przewodu inkubacyjnego (54) dla wych- 5 wycenia materialu magnetycznego w .mieszaninie reakcyjnej, oraz czlon (72) do okreslania. badanego skladnika w tym materiale lub mieszaninie, usytu¬ owany, wzgledem kierunku przeplywu za pulapka magnetyczna. 10 29. Urzadzenie wedlug zastrz. 28, znamienne tym, ze zawiera rurki pompujace (30, 32), wprowadzajace co najmniej jeden reagent jako domieszke plynu w przewodzie inkubacyjnym. 30. Urzadzenie wedlug zastrz. 28 albo 29, znamien- 15 ne tym, ze pulapka magnetyczna sklada sie z przy¬ najmniej jednego elementu magnetycznego (60), po¬ budzanego do wytwarzania pola magnetycznego w jednej czesci przewodu inkubacyjnego (54). 31. Urzadzenie wedlug zastrz. 30, znamienne tym, 20 ze pulapka magnetyczna sklada sie z dwóch odda¬ lonych od siebie elementów magnetycznych (60, 62), pobudzanych do wytwarzania pola magnetycznego w dwóch oddalonych od siebie czesciach przewodu inkubacyjnego (54). 25 32. Urzadzenie wedlug zastrz. 31, znamienne tym, ze kazdy z elementów magnetycznych (60, 62) jest pobudzany niezaleznie od innych. 33. Urzadzenie wedlug zastrz. 28 albo 29 albo 31 albo 32, znamienny tym, ze zawiera zbioirnik (22) 30 cieczy przemywajacej i rurke pompujaca (34), do¬ prowadzajaca ciecz przemywajaca do przewodu in¬ kubacyjnego (54). 34. Urzadzenie wedlug zastrz. 33, znamienne tym, ze kazdy z elementów magnetycznych (60, 62) jest 35 tak usytuowany, ze po pobudzeniu wytwarza pole magnetyczne zasadniczo' prostopadle do odpowiada¬ jacej mu czesci przewodu inkubacyjnego. . 35. Urzadzenie wedlug zastrz. 34, znamienne tym, ze jato elementy magnetyczne (60, 62) zastosowane 40 sa elektromagnesy. 36. Urzadzenie wedlug zastrz. 35? znamienne tym, ze zawiera elementy do demagnetyzacji elektroma¬ gnesów. 37. Urzadzenie wedlug zastrz. 28 albo 29 albo 31 45 albo 32 albo 34 albo 35 albo 36, znamienne tym, ze zawiera elementy (38, 40, 52) do wprowadzania do przewodu inkubacyjnego (54) odcinków plynu obo¬ jetnego, dla dokonania wewnetrznego podzialu pró¬ bek plynu w przewodzie inkubacyjnym. 50 38. Urzadzenie wedlug zastrz. 37, znamienne tym, ze zawiera zespól sterujacy (152) do kontrolowania doprowadzania do przewodu inkubacyjnego (54) cieczy przemywajacej i odcinków plynu obojetnego. 39. Urzadzenie wedlug zastrz. 29, znamienne tym, 55 ze rurki pompujace (30, 32), wprowadzajace do prze¬ wodu inkubacyjnego (54) co najmniej jeden reagent, sa uruchamiane w sposób przerywany. 40. Urzadzenie wedlug zastrz. 39, znamienne tym, ze zawiera zbiornik (20, 24) kazdego reagentu, zas 60 rurki pompujace (30, 32) sa wyposazone w elemen¬ ty do zawracania do zbiornika (20, 24) reagentu, który nie zostal doprowadzony do przewodu inku¬ bacyjnego (54). 41. Urzadzenie wedlug zastrz. S0, znamienne tym, 65 ze przed pulapka magnetyczna znajduje sie uklad \111132 19 (65) do wykrywania przejscia analizowanego plynu wzdluz przewodu inkubacyjnego (54), a ponadto po¬ siada ono urzadzenie uruchamiajace element magne¬ tyczny (60) w odpowiedzi na stwierdzenie przejscia plynu wzdluz przewodu inkubacyjnego (54). 42. Urzadzenie wedlug zastrz. 41, znamienne tym, ze za pulapka magnetyczna przewód inkubacyjny (54) posiada zawory (70) do kierowania zawartego 20 w przewodzie inkubacyjnym (54) materialu do czlo¬ nu okreslajacego badany skladnik. 43. Urzadzenie wedlug zastrz. 42, znamienne tym, ze czlon okreslajacy badany skladnik stanowi licz¬ nik (72) do pomiaru radioaktywnosci, barwy fluores- cencji wzglednie luminescencji materialu, usytuo^ wany wzgledem kierunku przeplywu za pulapka magnetyczna.TT /=*/ fS^5Ti£{j] EF ,) < \) \ ) ppm w w j W w rf i FiG.2. * 's hii^l SI SJ S1 St S2 S2 FIG.2A.?"*« / -- * - +*-*- -\ / FT^si n /7G.J/1 1 .k v ( ) u*£ ?" 62 D- 60 56 CflttAr ( ( ) _J ( ? iv ivp FiG.JC.LDA. Zakl. 2. Zam. 841/81. Nakl. 100 egtz.Cena zl 45 PL