WO1991012516A1 - Process and device for determining clinical chemistry parameters inter alia - Google Patents

Process and device for determining clinical chemistry parameters inter alia Download PDF

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WO1991012516A1
WO1991012516A1 PCT/DE1991/000086 DE9100086W WO9112516A1 WO 1991012516 A1 WO1991012516 A1 WO 1991012516A1 DE 9100086 W DE9100086 W DE 9100086W WO 9112516 A1 WO9112516 A1 WO 9112516A1
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samples
temperature
measurement
reader
ninety
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PCT/DE1991/000086
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German (de)
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Inventor
Jörg Spindler
Original Assignee
Spindler Joerg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for determining clinical-chemical parameters on the basis of the temporal change in the optical density of a larger number, in particular ninety-six, of liquid samples on a sample carrier, in particular for determining specific substance concentrations, for example the enzyme GPT, of the Heparin cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for determining blood groups and the like. a.
  • GPT glutamate pyruvate transaminase
  • ALT alanine aminotransferase
  • the concentration of the blood coagulation factors FVIII and FIX is significant for a diagnosis of hemophilia. If there is a blood disorder, there is a deficiency of FVIII or FIX in the blood serum. The greater this deficit, the more acute the disease and the higher the demands on the treating doctor to find an optimal therapy. An exact determination of the concentration FVIII or FIX in the patient's blood serum is a necessary prerequisite for this.
  • the concentration of "heparin” cofactor AT3 in the blood serum is of crucial importance for the success of heparin therapy to prevent thrombosis, for example after cardiac surgery. Heparin only develops its anticoagulant function in the presence of "heparin" cofactor AT3. For the most accurate determination of the AT3 content in the patient's blood serum, a large number of samples must be examined in a short time under exactly defined, identical test conditions without external interference.
  • the hereditary antigen properties of the red blood cells are examined. In reaction tests with sera or reagents with known antibody properties, it is checked which antibody is used to induce red blood cell agglutination.
  • ELISA tests Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay
  • ie heterogeneous enzyme immunoassays for the determination of immunogens and antibodies, as well as agglutination tests for the determination of blood groups are carried out, according to the applicant's knowledge, on blood sera with simultaneous examination of a large number of samples.
  • a microtiter plate made of transparent material with, for example, ninety-six depressions for the samples serves as the sample carrier.
  • the change in the optical density of the samples is recorded by the end point method with an automatic apparatus known as a "reader" in a simultaneous measurement of all samples, for which purpose light beams are sent through one or more samples at the same time and from the ratio of emitted to transmitted light intensity the extinction coefficient is determined.
  • Reagents that change their optical extinction properties depending on a specific substance concentration in the blood serum, in particular the concentration of GPT, AT3, or FVIII. FIX, change, are known in the art.
  • the object of the invention is to provide a device and a method which are not expensive to use and which allow rapid simultaneous measurement of clinical-chemical parameters, in particular the GPT or AT3 or FVIII or FIX concentration, and ELISA Tests and agglutination tests can be carried out on a large number, in particular ninety-six, of liquid samples, with positive sample identification.
  • the device according to the invention uses a reader known from the prior art for simultaneous measurement of the change in the optical extinction coefficient of a large number, in particular ninety-six, of blood serum samples on a carrier.
  • a reader known from the prior art for simultaneous measurement of the change in the optical extinction coefficient of a large number, in particular ninety-six, of blood serum samples on a carrier.
  • not every reader is suitable for the GPT or AT3 or FVIII or FIX determination or agglutination examination, since the change in the optical extinction coefficient to be demonstrated in a kinetic measurement is very small compared to ELISA tests.
  • the readers used are passed through a microtiter plate serving as a sample carrier under a row of parallel light beams which simultaneously irradiate several blood serum samples.
  • the transport movement of the microtiter plate leads to sloshing of the blood serum samples, ie to dynamic changes in the level of their liquid level and corresponding to their optical densities, which massively falsify the measurement of small changes in the optical extinction coefficients.
  • the simultaneous irradiation of several blood serum samples brings with it scattered light problems.
  • the measurement of the intensity ratio of the emitted to transmitted light on a blood serum sample is falsified by scattered light which comes from other blood serum samples which have been irradiated at the same time, so that small changes in the optical extinction coefficient are difficult to detect.
  • a reader designed for low-scatter measurement is used, in which the sample carrier is stationary during the measurement. Due to the latter fact, the liquid level of the samples is at rest during the measurement and there are no changes in the layer thickness due to liquid movements.
  • the stationary arrangement of the sample holder is advantageous for maintaining the central measuring position of the light beams and for ensuring a uniform, constant measuring temperature, the importance of which is still to be discussed. It is not necessary to keep the transport path of a moving sample carrier, ie an area approximately twice the size of the sample carrier, at a uniform, constant temperature, but only the sample carrier itself. A movement promoted by the movement of the sample carrier Evaporation of liquid and the associated cooling effect are avoided.
  • a low-stray light measurement is ensured in the reader used in that the samples are irradiated individually.
  • an aperture optic ensures low-scatter measurement. Even small changes in the optical extinction coefficient are detected very precisely in this way.
  • concentration determinations for example those of GPT, have to be carried out according to international standards at very specific temperatures.
  • the measured drop in the extinction coefficient over time is strongly influenced by temperature fluctuations, so that a constant and constant measuring temperature must be ensured over the surface of the sample carrier.
  • Readers used for ELISA tests and agglutination tests are provided with a temperature-controlled heating unit which alone is not suitable for ensuring the uniformity and constancy of the measuring temperature required for a GPT determination.
  • the reader is located in a climatic chamber provided with a heating and / or cooling device, in which the measuring temperature of the samples can be set constantly with greater accuracy.
  • the same or a second climatic chamber holds sample carriers for preheating the samples to a well-defined, uniform temperature.
  • the invention relates to a device for determining clinical-chemical parameters on the basis of the temporal change in the optical density of a larger number, in particular ninety-six, of liquid samples on a sample carrier, in particular for determining certain substance concentrations, for example the enzyme GPT, of the Heparin Cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for blood group determination, inter alia with one or more climatic chamber (s) provided with a heating and / or cooling device for receiving at least one sample carrier for one Pre-tempering of the samples and, if necessary, the use of reagents, as well as recording an apparatus (reader) designed for low-scatter measurement for the determination of the optical extinction coefficient of the samples with a measuring chamber in which a sample holder is recorded during the measurement and the temperature of the samples by the Heating and / or cooling device is constantly adjustable with high accuracy.
  • certain substance concentrations for example the enzyme GPT, of
  • the invention provides for the reader to be accommodated in a heatable and / or coolable climate chamber, whose internal temperature can be regulated to a constant, slightly lower than the measuring temperature of the samples.
  • the temperature-controlled heating unit of the reader achieves a measurement temperature which is uniform and constant over the surface of the sample carrier, as is required, for example, for GPT determination.
  • a temperature sensor can be arranged above the reader above its measuring chamber to regulate the internal temperature of the climatic chamber.
  • the climatic chamber receiving the reader can be a box accessible from above, in which the reader is so low that an air cushion of some height is located above the reader located.
  • the air cushion contributes to a good temperature constant in the measuring range of the reader, since the air exchange with the surroundings takes place only slowly when the climatic chamber is opened.
  • the climatic chamber accommodating the reader can also be accessible from the side. It is recommended to use a lid or sliding door, e.g. B. double-wing sliding door, closable side opening in the chamber wall to install a curtain-like lock.
  • a lid or sliding door e.g. B. double-wing sliding door, closable side opening in the chamber wall to install a curtain-like lock.
  • the device according to the invention advantageously has a preheating station with at least one support for at least one sample carrier, a channel running in the support or in its vicinity with a meandering path through which a heatable and coolable heat transfer medium extends can promote according to the countercurrent principle.
  • An essentially horizontally laid heating-cooling coil through which the heat transfer medium flows can be considered as a support.
  • a grate that enables air circulation can be provided, which contributes to an even temperature distribution.
  • a support plate that has one or more, preferably numerous, passage channels for the heat transfer medium can also be considered as a support.
  • the passage channels can be meandered into the body of the support plate, which is preferably made of metal, for example aluminum, and can be sealed with a cover.
  • the invention provides a temperature sensor which is integrated into a temperature Reference liquid sample, for example a microtiter plate, is immersed, which, like other sample carriers, is located on a support of the pre-tempering station.
  • a temperature Reference liquid sample for example a microtiter plate
  • the pre-tempering temperature can thus be set with very high accuracy.
  • the climatic chamber receiving the pre-tempering station is preferably accessible from the side. It is recommended to use a lid or sliding door, e.g. B. double-wing sliding door, closable side opening in the chamber wall to attach a curtain-like lock that is just opened as far as necessary when loading and removing sample carriers.
  • a lid or sliding door e.g. B. double-wing sliding door, closable side opening in the chamber wall to attach a curtain-like lock that is just opened as far as necessary when loading and removing sample carriers.
  • the air exchange with the environment is minimal and a good temperature constant is guaranteed.
  • the curtain-like barrier preferably consists of flexible slats suspended from above, which laterally overlap one another and are preferably weighted on their lower edge.
  • a multichannel pipette in particular " a ninety-six-channel pipette, is provided for, in particular, simultaneous application of samples to a sample carrier.
  • the pre-temperature control station and the reader can be accommodated in separate climatic chambers, preferably arranged one above the other and possibly connected by an elevator-like transport mechanism, while the multichannel pipette is preferably not necessarily next to it in a climatic chamber.
  • the separate climatic chambers make it possible to set the preheating temperature of the samples and reagents slightly higher than the measuring temperature in the reader. A slight drop in temperature then occurs during the pipetting process the measuring temperature.
  • the above-described arrangement of the climatic chambers is particularly suitable for a fully automatic machine. Note, however, that the climatic chamber for the pre-temperature control station, the multi-channel pipette and the climatic chamber for the reader can also be arranged next to one another.
  • the invention provides for a larger number, in particular ninety-six samples of an enzyme-specific fish (GPT -specific), with the enzyme (GPT) a detection reagent that promptly starts to erect, to be placed on a sample holder, the samples preheated at a well-defined temperature, the samples simultaneously treated with blood serum preheated at the same temperature, preferably shaken for some time , so that mixing takes place and well-defined liquid menisci and thus layer thicknesses are formed and in an apparatus designed for low-scatter measurement, in which the sample holder is accommodated in a stationary manner, a measurement of the temporal change in the optical with a high accuracy constant measurement temperature Extinct ionic coefficients of all samples.
  • the blood serum samples are preferably prepared on a second sample holder, preheated together with the detection reagent samples and
  • the invention provides an alternative method variant propose to prepare a larger number, in particular ninety-six samples of an enzyme-specific (GPT-specific) with the enzyme (GPT) a detection reagent to be triggered by a start reagent mixed with serum on a sample holder, to pre-heat the samples at a well-defined temperature, the samples to be mixed simultaneously with the starting reagent preheated at the same temperature, preferably to be shaken for some time, and to carry out the measurement in the reader.
  • the starting reagent is preferably preheated together with the samples and applied to the sample carrier with a multiarial pipette, in particular a ninety-six-channel pipette.
  • the invention provides for a larger number, in particular ninety-six, of blood serum samples to be placed on a sample carrier, for the samples to be preheated at a well-defined temperature, for the samples to be simulated with an enzyme-specific (GPT-specific) preheated at the same temperature, with the enzyme (GPT) to add a reaction reagent which shows a prompt reaction, preferably to shake for some time, and to carry out the measurement in the reader.
  • the detection reagent is preferably preheated together with the samples and applied to the sample carrier with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six-channel pipette.
  • the invention provides for a larger number, in particular 96 samples of a factor-specific (AT3 -specific) detection reagent (o ⁇ -thrombin), which shows the factor promptly starting a reaction, on a sample holder, preheating the samples at a well-defined temperature, pretempering the samples simultaneously with the same temperature.
  • a factor-specific detection reagent o ⁇ -thrombin
  • the diluted blood serum preferably shaking for some time, and incubating at a constant temperature with high accuracy for some time, preferably about 3 minutes, and then with a chroogenic substrate (HD-CHA-But -Arg-pNA) and to carry out a measurement of the temporal change in the optical extinction coefficient of all samples in an apparatus designed for low-scatter measurement, in which the sample carrier is accommodated in a stationary manner, with a high accuracy constant measuring temperature.
  • the detection reagent and the chromogenic substrate are preferably preheated together with the serum samples and applied with a multichannel pipette, in particular a 96-channel pipette, to the sample carrier serving as the measuring plate.
  • the invention relates to the use of an apparatus (reader) designed for low-scatter measurement for measuring the optical extinction coefficient of a larger number, in particular ninety-six liquid samples on a sample carrier which is stationary during the measurement, for determining clinical-chemical parameters on the basis of the change over time optical density, in particular for determining certain substance concentrations, for example the enzyme GPT, the heparin cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for determining blood groups, among other things, the samples placed on the sample carrier being preheated and brought to a well-defined temperature and during the measurement in the reader for determining the change over time optical extinction coefficients of the samples are kept at a measuring temperature constant with high accuracy.
  • an apparatus reader designed for low-scatter measurement for measuring the optical extinction coefficient of a larger number, in particular ninety-six liquid samples on a sample carrier which is stationary during the measurement, for determining clinical-chemical parameters
  • ELISA tests for CMV, HCV, HIV I and II antibodies and HBS antigen are to be carried out.
  • groups of up to ninety-six blood preserve tubes each are taken with a pipetting robot and placed on five microtiter plates, one of which serves as the primary plate for the GPT determination.
  • the other micro-titer plates are used in the same system for the ELISA tests and heme agglutinatin tests.
  • further serum samples are taken in a second pipetting run with the pipetting robot and used for an agglutination examination in the same system.
  • the primary plate for the GPT determination is a flat-bottom plate with ninety-six depressions, which have a flat bottom and each take a serum sample.
  • the assignment of the sample position on the primary plate and the blood tube, and thus the blood sample from which the sample comes, is unambiguous, and it is automatically determined during sampling. logged.
  • a GPT-specific detection reagent is prepared on a further microtiter plate, which serves as a measuring plate below.
  • the measuring plate is made of transparent material. It is a flat floor slab, the depressions of which have a flat floor.
  • the primary plate is also a flat-bottom plate of this type, which is important for preheating to the same temperature.
  • the detection reagent shows a prompt reaction with GPT, during which it changes its optical extinction properties depending on the GPT concentration in the sample.
  • the primary plate with the blood serum samples and the measuring plate with the detection reagent are covered, brought together into a preheating station and left there until the blood serum and detection reagent have reached a desired preheating temperature.
  • the level of the preheating temperature depends on the measuring temperature at which the GPT determination is to be carried out.
  • a measuring temperature of 25 ° C, 30 ° C or 37 ° C corresponds to international standards.
  • the preheating temperature is preferably a few tenths of a degree higher than the measuring temperature. If the latter is 25 "C, a preheating temperature of 25.2 ° C is recommended. Blood serum samples and detection reagent are evenly heated to this temperature.
  • the primary plate and the measuring plate are then removed from the pre-tempering station.
  • the blood serum samples are pipetted from the primary plate onto the measuring plate with a ninety-six-channel pipette, with all detection reagent samples being mixed with the blood serum at the same time.
  • the measuring plate maintains a temperature around the desired measuring temperature for the required time solely on the basis of its heat capacity.
  • the measuring plate is then covered with a transparent cover and placed in a Thermomax reader from Molecular Division Inc., which automatically measures the temporal drop in the optical extinction capacity of the samples.
  • the reader contains a jogger, which is used to shake the plate for some time in a pre-incubation phase.
  • this type of reader is characterized in that the microtiter plate is stationary during the measurement and that the samples are illuminated individually at intervals in order to determine the optical extinction coefficient from the ratio of emitted and transmitted light intensity. Stare light is effectively suppressed by an aperture optic.
  • the invention is ' not restricted to a specific type of reader, provided that the movements of the liquid, which distort the measurement result, are avoided only by a stationary arrangement of the microtiter plate and effective stray light suppression takes place.
  • the reader is in a climate chamber in the form of a thermally insulated box with a lid on the top. There is a distance of at least 10 cm between the cover opening and the reader, so that an air cushion which slows down the heat exchange can build up above the reader.
  • a pipe coil is laid on the inside walls of the box, through which water circulates in a closed circuit, which is tempered with a commercially available heating / cooling unit.
  • the ambient temperature of the reader is measured with a temperature sensor which is located above the reader above its measuring chamber.
  • the water temperature in the heating / cooling circuit is controlled so that the ambient temperature of the reader remains constant and is approx. 5 ° C below the measuring temperature at which the GPT determination takes place.
  • the ambient temperature of the reader is approx. 20 ° C. It should also be noted that the reader can also be accommodated in a refrigerator-like climate chamber, which can have a loading and removal opening that can be closed at the side with sliding doors.
  • the reader has a heating unit and an internal temperature control with a sensor which detects the air temperature in the measuring chamber in order to regulate it to the desired measuring temperature. Because the ambient temperature of the reader is kept constantly slightly below the measuring temperature, the internal temperature control of the reader achieves the exact observance of the measuring temperature of, for example, 25 ° C. which is necessary for the GPT determination. Structural changes to the reader are not necessary. In the context of the invention, of course, there is also the possibility of a reader in a different way with a heating-cooling unit z. B. equip according to the countercurrent principle for precise control of the measuring temperature.
  • a first absolute measurement of the optical extinction coefficient of the samples is carried out.
  • the pre-incubation phase then follows, in which the measuring plate is shaken mechanically in order to achieve a thorough mixing of the detection reagent and blood serum and to form well-defined liquid menisci and thus layer thicknesses. You then wait until the samples have calmed down and begin measuring the reaction kinetics, i.e. in the pre-incubation phase. H. of the time drop E / f_ t of the optical extinction coefficient in the ninety-six samples.
  • a second absolute measurement of the optical extinction coefficient is carried out, which is also included in the ⁇ E / A t measurement.
  • the GPT concentration can be determined from the measurement result ⁇ E / ⁇ t.
  • the result of the absolute measurement at the beginning of the pre-incubation phase and at the beginning of the actual measurement phase is used.
  • the measured values must not fall below a set threshold.
  • Nonlinearities in the time course of ⁇ E / ⁇ t indicate disturbance kinetics and beginning reagent consumption. Disturbance kinetics can also be identified using an atypical correlation coefficient (r value) of the measured values. Strongly lipemic or hemolytic samples can be identified on the one hand by an atypical r value, and on the other hand on the basis of the absolute value of the optical density obtained at the beginning of the measurement phase, which should not exceed a predetermined threshold value. The simultaneous occurrence of an atypical correlation coefficient and an atypical ratio of ⁇ E / ⁇ t in the pre-incubation and measurement phase indicates a malfunction of the multichannel pipette, a faulty blood sample or the like.
  • ELISA tests and agglutination tests can be prepared in a known manner by the same laboratory worker and then carried out in the same system.
  • the primary plate with the blood serum samples also serves as a measuring plate.
  • a detection reagent is pipetted onto the primary plate with a ninety-six-channel pipette, which reagent is changed with GPT with a change in the optical absorbance. ability to react.
  • the reaction is only triggered by adding a start reagent.
  • Detection reagent and blood serum are mixed by gently shaking the microtiter plate.
  • the microtiter plate is brought into the preheating station and preheated in the manner described together with a dish containing the starting reagent.
  • the bowl is designed so that the start reagent can be removed with the ninety-six-channel pipette.
  • the microtiter plate and the tray are removed from the preheating station, the starting reagent is applied to the microtiter plate with the ninety-six-channel pipette, and the latter is placed in the reader to measure the reaction kinetics.
  • the briar plate with the blood serum samples also serves as a measuring plate for the reader measurement.
  • the primary plate is preheated together with a dish of detection reagent which, with GPT as in Example 1, shows a prompt reaction with a change in the optical extinction capacity.
  • a reagent is added from the dish onto the microtiter plate using a ninety-six pipette and the reader measurement is carried out.
  • heparin After cardiac surgery, the patient is given heparin to prevent thrombosis. Since heparin develops its anticoagulant function only in the presence of the so-called "heparin" cofactor AT3, the content of AT3 in the patient's blood serum should be determined.
  • serum samples on a microtiter plate in a ratio of approx. 1:20 to 1:40 with physiological diluted saline solution and pre-tempered together with a second microtiter plate serving as a measuring plate, on which a detection reagent ⁇ X-thrombin) is attached, and a dish with a chromogenic substrate (HD-CHA-B ⁇ t-Arg-pNA).
  • the bowl is designed so that chromogenic substrate can be removed from it with a ninety-six-channel pipette.
  • the microtiter plates are removed from the pre-tempering station and pipetted serum samples to the detection reagent using a ninety-six-channel pipette.
  • a corresponding amount of physiological saline solution was added to a few depressions in the primary plate instead of blood serum.
  • the measuring plate is then placed in the apparatus (reader) and shaken and incubated for some time, then, with the aid of a sixty-six-channel pipette, mixed with the chromogenic substrate at exactly the same temperature and placed back in the reader to measure the change in the optical extinction coefficients over time.
  • Fig. 1 is a side view of a support for one in the
  • Figure 2 is a plan view of the support with a view in the direction II of Fig. 1.
  • FIG. 3 shows the front view of a climatic chamber provided with a hinged lid, in which the support is located, with the lid closed;
  • FIG. 4 shows a front view of the climate chamber corresponding to FIG. 3 with the cover open
  • FIG. 5 shows a side view of the climatic chamber when a microtiter plate is removed with a view in direction V of FIG. 4.
  • the support essentially consists of a heating / cooling coil 10, which is laid horizontally in a meandering path and through which a heat transfer medium, preferably water, flows according to the countercurrent principle.
  • the forward and return paths of the heating-cooling coil 10 each lie parallel to one another and together form a rectangular spiral of constant slope.
  • the grate 12 enables air circulation that is useful for rapid temperature compensation.
  • the support is a support plate which is provided with passage channels for the heat transfer medium according to the countercurrent principle (not shown).
  • One of the microtiter plates 14 on the support contains a temperature reference liquid sample which is not required for the measurement of clinical-chemical parameters.
  • a blood serum sample, detection reagent sample, starting reagent sample or other liquid sample can be considered as the temperature reference liquid sample.
  • a temperature sensor 16 which is located in an external temperature control circuit and is used to regulate the preheating temperature, is immersed in the liquid sample. serves the samples on the edition. If the temperature measured with the temperature sensor 16 is below the desired pre-tempering temperature, the heat transfer medium flowing through the heating-cooling coil 10 is heated and, in the other case, cooled.
  • the support is located in a thermally insulated box 18, which is closed at the top with a hinged lid, not shown.
  • the hinged lid is only opened for the first loading of the box 18 with microtiter plates and for maintenance and cleaning purposes. In contrast, the hinged lid remains closed during operation.
  • the box 18 is provided with a side opening which can be closed with a second hinged lid 20, a sliding door or the like.
  • Behind the hinged lid 20 there is a curtain-like lock, which consists of flexible slats 22 suspended from above. The slats 22 are arranged next to one another with lateral overlap and weighted with weights 24 on their lower edge.
  • the lamellae 22 are deflected upward only in the required width and also only to the extent necessary, so that there is a minimal exchange of air with the surroundings and the temperature in the box 18 in remains essentially constant.
  • the device and method according to the invention are not restricted to the detailed descriptions of GPT, AT3, FVIII and FIX. Rather, other clinical chemical parameters and blood coagulation factors can also be determined in a similar manner, in particular aldolase, AP, alcohol, amylase, ANP, bilirubin, calcium, cholesterol, cholinesterase, CK, FE, Emit, total protein, glucose, GLDH, GOT , / -GT, uric acid, urea, 0 ⁇ -HBDH, creatinine, lactate, LDH, LAP, lipase, acidic phosphatase, parameters to be determined by turbidimetric methods, triglycerides, PT, APTT, TZ, fibrinogen, factors exogenous and endogenous system, Procomplex TM, hepatocomplex TM and others.

Abstract

Clinical chemistry parameters, in particular the concentration of certain substances such as the enzyme GPT, the heparin cofactor AT3 and the blood clotting time factors FVIII and FIX, are determined by measuring the variation of optical density with time using a reader which measures the variation with time of the optical extinction coefficients of ninety-six samples on a microtitration plate. During the measurement, the microtitration plate is held stationary in the reader. Measurement is carried out by transilluminating the samples in the absence of diffuse light. The samples are previously conditioned and maintained with high precision at a constant measurement temperature.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter u. a.Device and method for determining clinical-chemical parameters and. a.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter anhand der zeit¬ lichen Änderung der optischen Dichte einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Flüssigkeitsproben auf einem Probenträger, insbesondere zur Bestimmun-g von bestimmten Stoffkonzentrationen, beispielsweise des Enzyms GPT, des Heparin-Cofaktors AT3 und der Blutgerinnungsfaktoren FVIII und FIX, zur Durchführung von ELISA-Tests, Agglutinationsunter¬ suchungen beispielsweise zur BlutgruppenbeStimmung u. a.The invention relates to a device and a method for determining clinical-chemical parameters on the basis of the temporal change in the optical density of a larger number, in particular ninety-six, of liquid samples on a sample carrier, in particular for determining specific substance concentrations, for example the enzyme GPT, of the Heparin cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for determining blood groups and the like. a.
Die Konzentration von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), auch als Alanin-Aminotransferase (ALT) bezeichnet, im Blut¬ serum ist signifikant für Lebererkrankungen, insbesondere NON-A-NON-B-Hepatitis , Leberschädigungen durch Alkoholmi߬ brauch und toxische Leberschädigungen beispielsweise durch Medikamente. Die GPT-Bestimmung hat bei der Unbedenklichkeits¬ untersuchung von Blutkonserven eine große praktische Bedeu¬ tung. Hier stellt sich das Problem, eine schnelle GPT-Bestim¬ mung bei einer großen Zahl von Proben durchzuführen, wobei auf einen weitgehend automatischen Ablauf und eine positive Probenidentifikation Wert gelegt wird, d. h. eine sichere, nicht manipulierbare Zuordnung der untersuchten Probe und der Blutkonserve, aus der sie stammt.The concentration of glutamate pyruvate transaminase (GPT), also known as alanine aminotransferase (ALT), in the blood serum is significant for liver diseases, in particular NON-A-NON-B hepatitis, liver damage due to alcohol abuse and toxic liver damage for example through medication. The GPT determination is of great practical importance in the examination of the safety of preserved blood. The problem arises here of carrying out a rapid GPT determination on a large number of samples, emphasis being placed on a largely automatic sequence and positive sample identification, ie. H. a safe, non-manipulable assignment of the examined sample and the blood sample from which it comes.
Die Konzentration der Blutgerinnungsfaktoren FVIII und FIX ist signifikant für eine Diagnose der Bluterkrankheit (Hämo- philie). Bei bestehender Bluterkrankheit liegt ein Defizit an FVIII oder FIX im Blutserum vor. Je größer dieses Defizit, desto akuter ist die Krankheit und desto höher sind die An¬ forderungen an den behandelnden Arzt zum Auffinden einer optimalen Therapie. Eine exakte Bestimmung der Konzentration an FVIII bzw. FIX im Blutserum des Patienten ist dafür eine notwendige Voraussetzung.The concentration of the blood coagulation factors FVIII and FIX is significant for a diagnosis of hemophilia. If there is a blood disorder, there is a deficiency of FVIII or FIX in the blood serum. The greater this deficit, the more acute the disease and the higher the demands on the treating doctor to find an optimal therapy. An exact determination of the concentration FVIII or FIX in the patient's blood serum is a necessary prerequisite for this.
Die Konzentration von "Heparin"-Cofaktor AT3 im Blutserum ist von ausschlaggebender Bedeutung für den Erfolg einer Heparintherapie zur Vermeidung von Thrombosen, beispielsweise nach erfolgter Herzoperation. Heparin entfaltet erst in Gegen¬ wart von "Heparin"-Cofaktor AT3 seine blutgerinnungshemmende Funktion. Für die möglichst genaue Bestimmung des AT3-Gehalts im Blutserum des Patienten muß eine große Anzahl Proben unter exakt definierten, identischen Versuchsbedingungen ohne äußere Störeinflüsse in kurzer Zeit untersucht werden.The concentration of "heparin" cofactor AT3 in the blood serum is of crucial importance for the success of heparin therapy to prevent thrombosis, for example after cardiac surgery. Heparin only develops its anticoagulant function in the presence of "heparin" cofactor AT3. For the most accurate determination of the AT3 content in the patient's blood serum, a large number of samples must be examined in a short time under exactly defined, identical test conditions without external interference.
Bei der Blutgruppenbestimmung werden die erblichen Antigen- Eigenschaften der roten Blutkörperchen untersucht. In Reak¬ tionstests mit Seren oder Reagenzien bekannter Antikörper- Eigenschaften wird geprüft, mit welchem Antikörper eine Agg¬ lutination der roten Blutkörperchen hervorgerufen wird.When determining the blood group, the hereditary antigen properties of the red blood cells are examined. In reaction tests with sera or reagents with known antibody properties, it is checked which antibody is used to induce red blood cell agglutination.
ELISA-Tests (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay) , d. h. heterogene Enzymimmunoassays zur Bestimmung von Immunogenen und Antikörpern, sowie Agglutinationstest für die Blutgruppen¬ bestimmung werden nach Kenntnis des Anmelders an Blutseren mit simultaner Untersuchung einer größeren Anzahl von Proben durchgeführt. Als Probenträger dient eine Mikrotiterplatte aus transparentem Material mit beispielsweise sechsundneunzig Einsenkungen für die Proben. Die Änderung der optischen Dichte der Proben wird nach der Endpunktmethode mit einer als "Reader" bekannten automatischen Apparatur in einer Simultan¬ messung sämtlicher Proben erfaßt, wozu in zeitlichen Abständen Lichtbündel durch eine oder mehrere Proben gleichzeitig ge¬ schickt und aus dem Verhältnis von emittierter zu trans- mittierter Lichtintensität der Extinktionskoeffizient bestimmt wird. Reagenzien, die ihre optischen Extinktionseigenschaften in Abhängigkeit von einer bestimmten Stoff-Konzentration im Blutserum, insbesondere der Konzentration von GPT, AT3 , FVIII oder. FIX, ändern, sind nach dem Stand der Technik bekannt. Auch gibt es äußerst aufwendige klinisch-chemische Groß- analyzer, Großanalyzer für die Blutgruppenbestimmung und Groß- analyzer für Gerinnung, in denen Proben seriell behandelt werden, was sehr lange Meß- und Bearbeitungszeiten mit sich bringt .ELISA tests (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay), ie heterogeneous enzyme immunoassays for the determination of immunogens and antibodies, as well as agglutination tests for the determination of blood groups are carried out, according to the applicant's knowledge, on blood sera with simultaneous examination of a large number of samples. A microtiter plate made of transparent material with, for example, ninety-six depressions for the samples serves as the sample carrier. The change in the optical density of the samples is recorded by the end point method with an automatic apparatus known as a "reader" in a simultaneous measurement of all samples, for which purpose light beams are sent through one or more samples at the same time and from the ratio of emitted to transmitted light intensity the extinction coefficient is determined. Reagents that change their optical extinction properties depending on a specific substance concentration in the blood serum, in particular the concentration of GPT, AT3, or FVIII. FIX, change, are known in the art. There are also extremely complex clinical-chemical large analyzers, large analyzers for blood group determination and large analyzers for coagulation, in which samples are treated serially, which results in very long measuring and processing times.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine apparativ unaufwendige Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen eine schnelle simultane Messung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere der GPT- bzw. AT3- bzw. FVIII- bzw. FIX-Konzen- tration, sowie ELISA-Tests und Agglutinationsuntersuchungen an einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Flüssig¬ keitsproben durchgeführt werden können, und zwar mit positiver Probenidentifikation.The object of the invention is to provide a device and a method which are not expensive to use and which allow rapid simultaneous measurement of clinical-chemical parameters, in particular the GPT or AT3 or FVIII or FIX concentration, and ELISA Tests and agglutination tests can be carried out on a large number, in particular ninety-six, of liquid samples, with positive sample identification.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung gemäß Patent¬ anspruch 1, die Verfahren gemäß Patentansprüchen 17, 19, 21 und 23 und die Verwendung eines Readers gemäß Patentan¬ spruch 27. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the device according to claim 1, the methods according to claims 17, 19, 21 and 23 and the use of a reader according to claim 27. Advantageous further developments of the invention are characterized in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet einen nach dem Stand der Technik bekannten Reader zur simultanen Messung der Änderung des optischen Extiiyktionskoeffizienten einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Blutserumproben auf einem Träger. Nicht jeder Reader ist aber für die GPT- bzw. AT3- bzw. FVIII bzw. FIX-Bestimmung' bzw. Agglutinations¬ untersuchung geeignet, da die in einer kinetischen Messung nachzuweisende Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten verglichen mit ELISA-Tests sehr gering ist. Bei hier üblicher- weise zum Einsatz kommenden Readern wird eine als Probenträger dienende Mikrotiterplatte unter einer Zeile paralleler Licht¬ bündel hindurchgefahren, die mehrere Blutserumproben gleich¬ zeitig durchstrahlen. Die Transportbewegung der Mikrotiter¬ platte führt zu einem Schwappen der Blutserumproben, d. h. zu dynamischen Änderungen in der Höhe ihrer Flüssigkeits¬ spiegel und entsprechend ihrer optischen Dichten, die die Messung kleiner Änderungen der optischen Extinktionskoeffi¬ zienten massiv verfälschen. Außerdem ergeben sich Ungenauig- keiten in der Position der Lichtbündel, die zum Meßzeitpunkt das Probenzentrum nicht exakt treffen. Das gleichzeitige Durchstrahlen mehrerer Blutserumproben bringt Streulicht¬ probleme mit sich. Die Messung des Intensitätsverhältnisses vom emittiertem zu transmittiertem Licht' an einer Blutserum¬ probe wird durch Streulicht, das von gleichzeitig durch¬ strahlten anderen Blutserumproben kommt, so verfälscht, daß kleine Änderungen des optischen Extinktionskoeffizienten schwer nachweisbar sind.The device according to the invention uses a reader known from the prior art for simultaneous measurement of the change in the optical extinction coefficient of a large number, in particular ninety-six, of blood serum samples on a carrier. However, not every reader is suitable for the GPT or AT3 or FVIII or FIX determination or agglutination examination, since the change in the optical extinction coefficient to be demonstrated in a kinetic measurement is very small compared to ELISA tests. With the usual- The readers used are passed through a microtiter plate serving as a sample carrier under a row of parallel light beams which simultaneously irradiate several blood serum samples. The transport movement of the microtiter plate leads to sloshing of the blood serum samples, ie to dynamic changes in the level of their liquid level and corresponding to their optical densities, which massively falsify the measurement of small changes in the optical extinction coefficients. In addition, there are inaccuracies in the position of the light beams that do not exactly hit the sample center at the time of measurement. The simultaneous irradiation of several blood serum samples brings with it scattered light problems. The measurement of the intensity ratio of the emitted to transmitted light on a blood serum sample is falsified by scattered light which comes from other blood serum samples which have been irradiated at the same time, so that small changes in the optical extinction coefficient are difficult to detect.
Zur Vermeidung dieser Probleme kommt erfindungsgemäß ein auf eine streulichtarme Messung ausgelegter Reader zum Ein¬ satz, bei dem der Probenträger während der Messung stationär ist. Aufgrund letzterer Tatsache ist der Flüssigkeitsspiegel der Proben während der Messung in Ruhe, und es treten keine Änderungen der Schichtdicke durch Flüssigkeitsbewegungen auf. Darüberhinaus ist die stationäre Anordnung des Proben¬ trägers für die Einhaltung der zentrischen Meßposition der Lichtbündel und für die Gewährleistung einer gleichmäßigen, konstanten Meßtemperatur von Vorteil, auf deren Bedeutung noch einzugehen ist. Es muß nicht die Transportbahn eines bewegten Probenträgers, d. h. eine Fläche von etwa doppelter Größe des Probenträgers, auf gleichmäßig, konstanter Tempera¬ tur gehalten werden, sondern nur der Probenträger selbst. Eine durch die Bewegung des Probenträgers geförderte Ver- dunstung von Flüssigkeit und die damit einhergehende Kühlwir¬ kung wird vermieden.To avoid these problems, according to the invention a reader designed for low-scatter measurement is used, in which the sample carrier is stationary during the measurement. Due to the latter fact, the liquid level of the samples is at rest during the measurement and there are no changes in the layer thickness due to liquid movements. In addition, the stationary arrangement of the sample holder is advantageous for maintaining the central measuring position of the light beams and for ensuring a uniform, constant measuring temperature, the importance of which is still to be discussed. It is not necessary to keep the transport path of a moving sample carrier, ie an area approximately twice the size of the sample carrier, at a uniform, constant temperature, but only the sample carrier itself. A movement promoted by the movement of the sample carrier Evaporation of liquid and the associated cooling effect are avoided.
Eine streulichtarme Messung ist bei dem verwendeten Reader dadurch gewährleistet, daß die Proben einzeln durchstrahlt werden. Außerdem sorgt eine Blendenoptik für eine streulicht¬ arme Messung. Auch kleine Änderungen des optischen Extink¬ tionskoeffizienten werden so sehr genau erfaßt.A low-stray light measurement is ensured in the reader used in that the samples are irradiated individually. In addition, an aperture optic ensures low-scatter measurement. Even small changes in the optical extinction coefficient are detected very precisely in this way.
Einige Konzentrations-Bestimmungen, beispielsweise die von GPT, müssen nach internationalem Standard bei ganz bestimmten Temperaturen durchgeführt werden. Der gemessene zeitliche Abfall des Extinktionskoeffizienten wird von Temperaturschwan¬ kungen stark beeinflußt, so daß eine über die Fläche des Probenträgers durchweg gleiche und konstante Meßtemperatur gewährleistet sein muß. Für ELISA-Tests und Agglutinations¬ tests verwendete Reader sind mit einem temperaturgeregelten Heizaggregat versehen, das allein nicht geeignet ist, die für eine GPT-Bestimmung erforderliche Gleichmäßigkeit und Konstanz der Meßtemperatur zu gewährleisten.Some concentration determinations, for example those of GPT, have to be carried out according to international standards at very specific temperatures. The measured drop in the extinction coefficient over time is strongly influenced by temperature fluctuations, so that a constant and constant measuring temperature must be ensured over the surface of the sample carrier. Readers used for ELISA tests and agglutination tests are provided with a temperature-controlled heating unit which alone is not suitable for ensuring the uniformity and constancy of the measuring temperature required for a GPT determination.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher vorgesehen, daß sich der Reader in einer mit einer Heiz- und/oder Kühlein¬ richtung versehenen Klimakammer befindet, in der sich die Meßtemperatur der Proben mit höher Genauigkeit konstant ein¬ stellen läßt. Dieselbe oder eine zweite Klimakammer nimmt Probenträger für eine Vortemperierung der Proben auf eine wohldefinierte gleichmäßige Temperatur auf.In the device according to the invention it is therefore provided that the reader is located in a climatic chamber provided with a heating and / or cooling device, in which the measuring temperature of the samples can be set constantly with greater accuracy. The same or a second climatic chamber holds sample carriers for preheating the samples to a well-defined, uniform temperature.
Gegenstand der Erfindung ist nach alledem eine Vorrichtung zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter anhand der zeit¬ lichen Änderung der optischen Dichte einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Flüssigkeitsproben auf einem Probenträger, inbesondere zur Bestimmung von bestimmten Stoff¬ konzentrationen, beispielsweise des Enzyms GPT, des Heparin- Cofaktors AT3 und der Blutgerinnungsfaktoren FVIII und FIX, zur Durchführung von ELISA-Tests, Agglutinationsuntersuchungen beispielsweise zur Blutgruppenbestimmung u. a. mit einer oder mehreren, mit einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung ver¬ sehenen Klimakammer(n) zur Aufnahme wenigstens eines Proben¬ trägers für eine Vortemperierung der Proben und gegebenenfalls zum Einsatz kommender Reagenzien sowie zur Aufnahme einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur (Reader) für die Bestimmung des optischen Extinktionskoeffizienten der Proben mit einer Meßkammer, in der ein Probenträger während der Messung stationär aufgenommen und die Temperatur der Proben durch die Heiz- und/oder Kühleinrichtung mit hoher Genauigkeit konstant einstellbar ist.According to the invention, the invention relates to a device for determining clinical-chemical parameters on the basis of the temporal change in the optical density of a larger number, in particular ninety-six, of liquid samples on a sample carrier, in particular for determining certain substance concentrations, for example the enzyme GPT, of the Heparin Cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for blood group determination, inter alia with one or more climatic chamber (s) provided with a heating and / or cooling device for receiving at least one sample carrier for one Pre-tempering of the samples and, if necessary, the use of reagents, as well as recording an apparatus (reader) designed for low-scatter measurement for the determination of the optical extinction coefficient of the samples with a measuring chamber in which a sample holder is recorded during the measurement and the temperature of the samples by the Heating and / or cooling device is constantly adjustable with high accuracy.
Bei Einsatz eines Readers, der ein temperaturgeregeltes Heiz¬ aggregat enthält, durch das sich die in der Meßkammer befind¬ lichen Proben in der Temperatur beeinflussen lassen, sieht die Erfindung vor, den Reader in einer heiz- und/oder kühl¬ baren Klimakammer unterzubringen, deren Innentemperatur auf einen konstanten, etwas tiefer als die Meßtemperatur der Proben liegenden Wert geregelt werden kann.When using a reader which contains a temperature-controlled heating unit, by means of which the temperature of the samples in the measuring chamber can be influenced, the invention provides for the reader to be accommodated in a heatable and / or coolable climate chamber, whose internal temperature can be regulated to a constant, slightly lower than the measuring temperature of the samples.
In einer solchen Klimakammer wird mit dem temperaturgeregelten Heizaggregat des Readers eine über die Fläche des Proben¬ trägers gleichmäßige und konstante Meßtemperatur erreicht, wie sie beispielsweise für die GPT-Bestimmung erforderlich ist .In such a climatic chamber, the temperature-controlled heating unit of the reader achieves a measurement temperature which is uniform and constant over the surface of the sample carrier, as is required, for example, for GPT determination.
Zur Regelung der Innentemperatur der Klimakammer kann oberhalb des Readers über seiner Meßkammer ein Temperaturfühler ange¬ ordnet sein.A temperature sensor can be arranged above the reader above its measuring chamber to regulate the internal temperature of the climatic chamber.
Die den Reader aufnehmende Klimakammer kann eine von oben zugängliche Box sein, in der der Reader so tief steht, daß sich oberhalb des Readers ein Luftpolster von einiger Höhe befindet. Das Luftpolster trägt zu einer guten Temperatur¬ konstanz im Meßbereich des Readers bei, da der Luftaustausch mit der Umgebung beim Öffnen der Klimakammer nur langsam abläuft.The climatic chamber receiving the reader can be a box accessible from above, in which the reader is so low that an air cushion of some height is located above the reader located. The air cushion contributes to a good temperature constant in the measuring range of the reader, since the air exchange with the surroundings takes place only slowly when the climatic chamber is opened.
Die den Reader aufnehmende Klimakammer kann aber auch von der Seite zugänglich sein. Es empfiehlt sich, vor der mit einem Deckel oder einer Schiebetür, z. B. Doppelflügel-Schiebetür, verschließbaren seitlichen Öffnung in der Kammerwand eine vorhangartige Sperre anzubringen. Diese wird beim Beschicken des Readers mit einem Probenträger nur so weit wie nötig ge¬ öffnet, so daß ein minimaler Luftaustausch mit der Umgebung stattfindet und eine gute Temperaturkonstanz gewährleistet ist,The climatic chamber accommodating the reader can also be accessible from the side. It is recommended to use a lid or sliding door, e.g. B. double-wing sliding door, closable side opening in the chamber wall to install a curtain-like lock. When the reader is loaded with a sample holder, it is opened only as far as necessary, so that there is minimal air exchange with the surroundings and good temperature stability is ensured.
Zur Vortemperierung der Proben und Reagenzien weist die er¬ findungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise eine Vor- temperierstation mit wenigstens einer Auflage für wenigstens einen Probenträger auf, wobei in der Auflage oder in deren Nachbarschaft mit mäanderförmiger Bahn ein Kanal verläuft, durch den sich ein heizbares und kühlbares Wärmeträgermedium nach dem Gegenstromprinzip fördern läßt. Als Auflage kommt eine im wesentlichen horizontal verlegte, von dem Wärmeträger¬ medium durchströmte Heiz-Kühlschlange in Betracht. Zwischen der Heiz-Kühlschlange und dem Probenträger kann ein die Luft¬ zirkulation ermöglichender Rost vorgesehen sein, der zu einer gleichmäßigen Temperaturverteilung beiträgt. Als Auflage kommt aber auch eine Tragplatte in Betracht, die einen oder mehrere, vorzugsweise zahlreiche Durchtrittskanäle für das Wärmeträgermedium aufweist. Die Durchtri-ttskanäle können mäanderförmig in den Körper der vorzugsweise aus Metall, beispielsweise Aluminium bestehenden Tragplatte gefräst und mit einem Deckel dichtend abgedeckt sein.For preheating the samples and reagents, the device according to the invention advantageously has a preheating station with at least one support for at least one sample carrier, a channel running in the support or in its vicinity with a meandering path through which a heatable and coolable heat transfer medium extends can promote according to the countercurrent principle. An essentially horizontally laid heating-cooling coil through which the heat transfer medium flows can be considered as a support. Between the heating-cooling coil and the sample carrier, a grate that enables air circulation can be provided, which contributes to an even temperature distribution. However, a support plate that has one or more, preferably numerous, passage channels for the heat transfer medium can also be considered as a support. The passage channels can be meandered into the body of the support plate, which is preferably made of metal, for example aluminum, and can be sealed with a cover.
Zur Regelung der Vortemperierungstemperatur sieht die Erfin¬ dung einen Temperaturfühler vor, der in eine Temperaturre- ferenz-Flüssigkeitsprobe, beispielsweise eine Mikrotiterplatte, taucht, die sich wie andere Probenträger auf einer Auflage der Vortemperierstation befindet. Die Vortemperierungstempera¬ tur läßt sich so mit sehr hoher Genauigkeit einstellen.To regulate the preheating temperature, the invention provides a temperature sensor which is integrated into a temperature Reference liquid sample, for example a microtiter plate, is immersed, which, like other sample carriers, is located on a support of the pre-tempering station. The pre-tempering temperature can thus be set with very high accuracy.
Die die Vortemperierstation aufnehmende Klimakammer ist vor¬ zugsweise von der Seite zugänglich. Es empfiehlt sich, vor der mit einem Deckel oder einer Schiebetür, z. B. Doppelflü¬ gel-Schiebetür, verschließbaren seitlichen Öffnung in der Kammerwand eine vorhangartige Sperre anzubringen, die bei der Beschickung und Entnahme von Probenträgern gerade nur so weit wie nötig geöffnet wird. Der Luftaustausch mit der Umgebung ist dadurch minimal, und es wird eine gute Temperatur¬ konstanz gewährleistet.The climatic chamber receiving the pre-tempering station is preferably accessible from the side. It is recommended to use a lid or sliding door, e.g. B. double-wing sliding door, closable side opening in the chamber wall to attach a curtain-like lock that is just opened as far as necessary when loading and removing sample carriers. The air exchange with the environment is minimal and a good temperature constant is guaranteed.
Die vorhangartige Sperre besteht vorzugsweise aus von oben abgehängten flexiblen Lamellen, die einander seitlich überlap¬ pen und an ihrer Unterkante vorzugsweise beschwert sind.The curtain-like barrier preferably consists of flexible slats suspended from above, which laterally overlap one another and are preferably weighted on their lower edge.
Als Probenträger kommt vorzugsweise eine Mikrotiterplatte aus transparentem Material mit sechsundneunzig Einsenkungen zum Einsatz, die vorzugsweise einen ebenen Boden aufweisen, um gute optische Eigenschaften zu gewährleisten.A microtiter plate made of transparent material with ninety-six depressions, which preferably have a flat bottom, is preferably used as the sample carrier in order to ensure good optical properties.
Zur insbesondere simultanen Aufgabe von Proben auf einen Pro¬ benträger ist erfindungsgemäß eine Mehrkanalpipette, insbeson¬ dere" eine Sechsundneunzigkanalpipette, vorgesehen.According to the invention, a multichannel pipette, in particular " a ninety-six-channel pipette, is provided for, in particular, simultaneous application of samples to a sample carrier.
Die Vortemperierstation und der Reader können in separaten, vorzugsweise übereinander angeordneten und gegebenenfalls durch einen aufzugartigen Transportmechanismus verbundenen Klimakammern untergebracht sein, während sich die Mehrkanalpipette vorzugs¬ weise daneben nicht unbedingt in einer Klimakammer befindet. Der Pipettiervorgang gestaltet sich dadurch einfacher. Die separaten Klimakammern ermöglichen es, die Vortemperierungstem¬ peratur der Proben und Reagenzien geringfügig höher als die Meßtemperatur in dem Reader einzustellen. Während des Pipet- tiervorgangs erfolgt dann ein leichter Temperaturabfall auf die Meßtemperatur. Die beschriebene Übereinanderanordnung der Klimakammern ist für einen Vollautomaten besonders geeig¬ net.. Wohlgemerkt ist aber auch eine Nebeneinanderanordnung der Klimakammer für die Vortemperierstation, der Mehrkanalpi¬ pette und der Klimakammer für den Reader möglich.The pre-temperature control station and the reader can be accommodated in separate climatic chambers, preferably arranged one above the other and possibly connected by an elevator-like transport mechanism, while the multichannel pipette is preferably not necessarily next to it in a climatic chamber. This makes the pipetting process easier. The separate climatic chambers make it possible to set the preheating temperature of the samples and reagents slightly higher than the measuring temperature in the reader. A slight drop in temperature then occurs during the pipetting process the measuring temperature. The above-described arrangement of the climatic chambers is particularly suitable for a fully automatic machine. Note, however, that the climatic chamber for the pre-temperature control station, the multi-channel pipette and the climatic chamber for the reader can also be arranged next to one another.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine Vortemperierstation, eine Pipettierstation mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, und einen nicht notwendiger¬ weise ein eigenes Heizaggregat aufweisenden Reader in ein und derselben Klimakammer unterzubringen und sie vorzugsweise durch einen Fördermechanismus für Probenträger zu verbinden. Dieser Aufbau ist für einen weitestgehend automatischen Meßab¬ lauf bevorzugt.However, there is also the possibility of accommodating a pre-tempering station, a pipetting station with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six-channel pipette, and a reader not necessarily having its own heating unit in one and the same climatic chamber and preferably connecting them by a conveyor mechanism for sample carriers. This structure is preferred for a largely automatic measurement sequence.
In einer ersten Verfahrensvariante zur Bestimmung klinisch¬ chemischer Parameter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blut¬ serum, beispielsweise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat- Transaminase (GPT), sieht die Erfindung vor, eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig Proben eines enzymspezi¬ fischen (GPT-spezifischen) , mit dem Enzym (GPT) eine prompt einserzende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz auf einem Pro¬ benträger anzusetzen, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vorzutemperieren, die Proben simultan -mit bei gleicher Tempe¬ ratur vortemperiertem Blutserum zu versetzen, vorzugsweise einige Zeit zu schütteln, damit eine Durchmischung erfolgt und sich wohldefinierte Flüssigkeitsmenisken und somit Schicht¬ dicken ausbilden und in einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär auf¬ genommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtempe¬ ratur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Ex¬ tinktionskoeffizienten sämtlicher Proben durchzuführen. Vor¬ zugsweise werden die Blutserumproben auf einem zweiten Proben¬ träger angesetzt, zusammen mit den Nachweisreagenzproben vor¬ temperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den ersten Probenträger aufgebracht.In a first method variant for the determination of clinical chemical parameters, in particular for the enzyme diagnosis of blood serum, for example for the determination of glutamate pyruvate transaminase (GPT), the invention provides for a larger number, in particular ninety-six samples of an enzyme-specific fish (GPT -specific), with the enzyme (GPT) a detection reagent that promptly starts to erect, to be placed on a sample holder, the samples preheated at a well-defined temperature, the samples simultaneously treated with blood serum preheated at the same temperature, preferably shaken for some time , so that mixing takes place and well-defined liquid menisci and thus layer thicknesses are formed and in an apparatus designed for low-scatter measurement, in which the sample holder is accommodated in a stationary manner, a measurement of the temporal change in the optical with a high accuracy constant measurement temperature Extinct ionic coefficients of all samples. The blood serum samples are preferably prepared on a second sample holder, preheated together with the detection reagent samples and applied to the first sample holder with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six-channel pipette.
In einer alternativen Verfahrensvariante sieht die Erfindung vor, eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig Proben eines enzymspezifischen (GPT-spezifischen) , mit dem Enzym (GPT) eine durch ein Startreagenz auszulösende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz mit Serum gemischt auf einem Proben¬ träger anzusetzen, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vorzutemperieren, die Proben simultan mit bei gleicher Tem¬ peratur vortemperiertem Startreagenz zu versetzen, vorzugs¬ weise einige Zeit zu schütteln, und die Messung in dem Reader durchzuführen. Auch das Startreagenz wird vorzugsweise zu¬ sammen mit den Proben vortemperiert und mit einer Mehrkarialpi- pette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den Probenträger aufgebracht.The invention provides an alternative method variant propose to prepare a larger number, in particular ninety-six samples of an enzyme-specific (GPT-specific) with the enzyme (GPT) a detection reagent to be triggered by a start reagent mixed with serum on a sample holder, to pre-heat the samples at a well-defined temperature, the samples to be mixed simultaneously with the starting reagent preheated at the same temperature, preferably to be shaken for some time, and to carry out the measurement in the reader. The starting reagent, too, is preferably preheated together with the samples and applied to the sample carrier with a multiarial pipette, in particular a ninety-six-channel pipette.
In einer dritten Verfahrensvariante sieht die Erfindung vor, eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig Blutserum¬ proben auf einem Probenträger anzusetzen, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vorzutemperieren, die Proben simul¬ tan mit einem bei gleicher Temperatur vortemperierten enzym¬ spezifischen (GPT-spezifischen) , mit dem Enzym (GPT) eine prompt einsetzende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz zu versetzen, vorzugsweise einige Zeit zu schütteln, und die Messung in dem Reader durchzuführen. Auch hier wird das Nach- weis eagenz vorzugsweise zusammen mit den Proben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsund¬ neunzigkanalpipette, auf den Probenträger aufgebracht.In a third variant of the method, the invention provides for a larger number, in particular ninety-six, of blood serum samples to be placed on a sample carrier, for the samples to be preheated at a well-defined temperature, for the samples to be simulated with an enzyme-specific (GPT-specific) preheated at the same temperature, with the enzyme (GPT) to add a reaction reagent which shows a prompt reaction, preferably to shake for some time, and to carry out the measurement in the reader. Here too, the detection reagent is preferably preheated together with the samples and applied to the sample carrier with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six-channel pipette.
In einer vierten Verfahrensvariante zur Bestimmung klinisch¬ chemischer Parameter, insbesondere zur Untersuchung des Blut¬ gerinnungsverhaltens, beispielsweise zur Bestimmung von Blut¬ gerinnungshemmstoffen, vorzugsweise von Heparin-Cofaktor AT3, sieht die Erfindung vor, eine größere Zahl, insbesondere 96 Proben eines faktorspezifischen (AT3-spezifischen) , mit dem Faktor eine prompt einsetzende Reaktion zeigenden Nach¬ weisreagenz (o< -Thrombin) auf einem Probenträger anzusetzen, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vorzutemperieren, die Proben simmultan mit bei gleicher Temperatur vortemperier- - 11 -In a fourth method variant for determining clinico-chemical parameters, in particular for examining blood coagulation behavior, for example for determining blood coagulation inhibitors, preferably heparin cofactor AT3, the invention provides for a larger number, in particular 96 samples of a factor-specific (AT3 -specific) detection reagent (o <-thrombin), which shows the factor promptly starting a reaction, on a sample holder, preheating the samples at a well-defined temperature, pretempering the samples simultaneously with the same temperature. - 11 -
tem verdünnten Blutserum zu versetzen, vorzugsweise einige Zeit zu schütteln, und bei mit hoher Genauigkeit konstanter Temperatur einige Zeit, vorzugsweise ca. 3 Minuten, zu inku¬ bieren und anschließend mit bei gleicher Temperatur vortem¬ periertem chro ogenen Substrat (HD-CHA-But-Arg-pNA)zu ver¬ setzen und in einer auf streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Extinktions¬ koeffizienten sämtlicher Proben durchzuführen. Vorzugsweise werden das Nachweisreagenz und das chromogene Substrat zu¬ sammen mit den Serumproben vortemperiert und mit einer Mehr¬ kanalpipette, insbesondere einer 96-Kanalpipette, auf den als Meßplatte dienenden Probenträger aufgebracht.the diluted blood serum, preferably shaking for some time, and incubating at a constant temperature with high accuracy for some time, preferably about 3 minutes, and then with a chroogenic substrate (HD-CHA-But -Arg-pNA) and to carry out a measurement of the temporal change in the optical extinction coefficient of all samples in an apparatus designed for low-scatter measurement, in which the sample carrier is accommodated in a stationary manner, with a high accuracy constant measuring temperature. The detection reagent and the chromogenic substrate are preferably preheated together with the serum samples and applied with a multichannel pipette, in particular a 96-channel pipette, to the sample carrier serving as the measuring plate.
Bei allen Verfahrensvarianten empfiehlt es sich, das Schütteln und -die Inkubation in der Apparatur (Reader) durchzuführen. Mann kann dafür in vorteilhafter Weise einen Rüttelmechanismus und die Zeitsteuerung des Reader nutzen.With all process variants, it is advisable to carry out the shaking and incubation in the apparatus (reader). You can advantageously use a vibrating mechanism and the time control of the reader.
Hinzuweisen ist auf die Möglichkeit, die Proben während der Vorin- ' kubation abzudecken, z. B. mittels einer Folienbahn, einer trans¬ parenten Deckelplatte o. ä., und gegebenenfalls auch die optische Messung in dem Reader durch die Deckelplatte hindurch vorzunehmen. Es werden so die Verdunstung von Flüssigkeit und die damit einherge¬ hende Verdunstungskühlung gehemmt und gegebenenfalls die optischen Komponenten und die Elektronik des Readers geschont.Attention should be drawn to the possibility of covering the samples during the pre-incubation, e.g. B. by means of a film web, a transparent cover plate or the like, and optionally also carry out the optical measurement in the reader through the cover plate. In this way, the evaporation of liquid and the associated evaporative cooling are inhibited and, if necessary, the optical components and the electronics of the reader are protected.
Die Erfindung betrifft schließlich die Verwendung einer auf eine streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur (Reader) zur Messung des optischen Extinktionskoeffizienten einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig Flüssigkeitsproben auf einem Probenträger, der während der Messung stationär ist, zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter anhand der zeitlichen Änderung der optischen Dichte, insbesondere zur Bestimmung von bestimmten Stoffkonzentrationen, beispiels¬ weise des Enzyms GPT, des Heparin-Cofaktors AT3 und der Blut- gerinnungsfaktoren FVIII und FIX, zur Durchführung von ELISA- Tests, Agglutinationsuntersuchungen beispielsweise zur Blut¬ gruppenbestimmung u. a., wobei die auf dem Probenträger ange¬ setzten Proben vortemperiert und dabei auf eine wohldefinierte Temperatur gebracht und während der Messung in dem Reader zur Bestimmung der zeitlichen Änderung des optischen Extink¬ tionskoeffizienten der Proben auf einer mit hoher Genauigkeit konstanten Meßtemperatur gehalten werden.Finally, the invention relates to the use of an apparatus (reader) designed for low-scatter measurement for measuring the optical extinction coefficient of a larger number, in particular ninety-six liquid samples on a sample carrier which is stationary during the measurement, for determining clinical-chemical parameters on the basis of the change over time optical density, in particular for determining certain substance concentrations, for example the enzyme GPT, the heparin cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for determining blood groups, among other things, the samples placed on the sample carrier being preheated and brought to a well-defined temperature and during the measurement in the reader for determining the change over time optical extinction coefficients of the samples are kept at a measuring temperature constant with high accuracy.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of examples.
Beispiel 1example 1
Im Zuge einer Unbedenklichkeitsuntersuchung von Blut¬ konserven sollen ELISA-Tests auf CMV, HCV, HIV I und II Antikörper und HBS Antigen, Häm-Agglutinationstests auf Antikörper TPHA und eine GPT-Bestimmung vorgenommen werden. Hierzu werden in einem ersten Pipettierlauf Gruppen von bis zu jeweils sechsundneunzig Blutkonserven- röhrchen mit einem Pipettierroboter Serumproben entnommen und auf fünf Mikrotiterplatten gegeben, von denen eine als Primärplatte für die GPT-Bestimmung dient. Die anderen Mikro¬ titerplatten werden nach entsprechender Behandlung für die ELISA-Tests und Häm-Agglutinatinstests in demselben System verwendet. Für eine Blutgruppenbestimmung werden in einem zweiten Pipettierlauf weitere Serumproben mit dem Pipettierro¬ boter entnommen und für eine Agglutinationsuntersuchung in demselben System verwendet.In the course of an examination of the safety of preserved blood, ELISA tests for CMV, HCV, HIV I and II antibodies and HBS antigen, heme agglutination tests for antibody TPHA and a GPT determination are to be carried out. For this purpose, in a first pipetting run, groups of up to ninety-six blood preserve tubes each are taken with a pipetting robot and placed on five microtiter plates, one of which serves as the primary plate for the GPT determination. After appropriate treatment, the other micro-titer plates are used in the same system for the ELISA tests and heme agglutinatin tests. For a blood group determination, further serum samples are taken in a second pipetting run with the pipetting robot and used for an agglutination examination in the same system.
Die Primärplatte für die GPT-Bestimmung ist eine Flachboden¬ platte mit sechsundneunzig Einsenkungen, die einen ebenen Boden haben und je eine Serumprobe aufnehmen. Die Zuordnung der Probenposition auf der Primärplatte und dem Blutkonserven- röhrchen und damit der Blutkonserve, aus der die Probe stammt, ist eindeutig, und sie wird während der Probenentnahme automa- tisch protokolliert.The primary plate for the GPT determination is a flat-bottom plate with ninety-six depressions, which have a flat bottom and each take a serum sample. The assignment of the sample position on the primary plate and the blood tube, and thus the blood sample from which the sample comes, is unambiguous, and it is automatically determined during sampling. logged.
Auf einer weiteren Mikrotiterplatte, die im folgenden als Meßplatte dient, wird ein GPT-spezifisches Nachweisreagenz angesetzt. Die Meßplatte besteht aus transparentem Material. Es handelt sich um eine Flachbodenplatte, deren Einsenkungen einen ebenen Boden haben. Die Primärplatte ist ebenfalls eine derartige Flachbodenplatte, was für die Vortemperierung auf gleiche Temperatur von Bedeutung ist. Das Nachweisreagenz zeigt mit GPT eine prompt einsetzende Reaktion, während der es seine optischen Extinktionseigenεchaften in Abhängigkeit von der GPT-Konzentration in der Probe ändert.A GPT-specific detection reagent is prepared on a further microtiter plate, which serves as a measuring plate below. The measuring plate is made of transparent material. It is a flat floor slab, the depressions of which have a flat floor. The primary plate is also a flat-bottom plate of this type, which is important for preheating to the same temperature. The detection reagent shows a prompt reaction with GPT, during which it changes its optical extinction properties depending on the GPT concentration in the sample.
Die Primärplatte mit den Blutserumproben und die Meßplatte mit dem Nacherweisreagenz werden abgedeckt, zusammen in eine Vortemperierstation gebracht und dort belassen, bis Blutserum und Nachweisreagenz eine gewünschte Vortemperierungstemperatur erreicht haben. Die Höhe der Vortemperierungstemperatur richtet sich nach der Meßtemperatur, bei der die GPT-Bestim¬ mung durchgeführt werden soll. Eine Meßtemperatur von 25 °C, 30 °C oder 37 °C entspricht internationalen Standards. Die Vortemperierungstemperatur liegt vorzugsweise einige wenige zehntel Grad höher als die Meßtemperatur. Wenn letztere 25 "C beträgt, empfiehlt sich eine Vortemperierungstemperatur von 25,2 °C. Blutserumproben und Nachweisreagenz werden gleichmäßig auf diese Temperatur erwärmt.The primary plate with the blood serum samples and the measuring plate with the detection reagent are covered, brought together into a preheating station and left there until the blood serum and detection reagent have reached a desired preheating temperature. The level of the preheating temperature depends on the measuring temperature at which the GPT determination is to be carried out. A measuring temperature of 25 ° C, 30 ° C or 37 ° C corresponds to international standards. The preheating temperature is preferably a few tenths of a degree higher than the measuring temperature. If the latter is 25 "C, a preheating temperature of 25.2 ° C is recommended. Blood serum samples and detection reagent are evenly heated to this temperature.
Sodann werden die Primärplatte und die Meßplatte aus der Vortemperierstation entnommen. Die Blutserumproben werden mit einer Sechsundneunzigkanalpipette von der Primärplatte auf die Meßplatte pipettiert, wobei alle Nachweisreagenzproben gleichzeitig mit dem Blutserum versetzt werden. Die Meßplatte hält über die erforderliche Zeit eine Temperatur um die ge¬ wünschte Meßtemperatur allein aufgrund ihrer Wärmekapazität. Die Meßplatte wird dann mit einem transparenten Deckel abge¬ deckt und in einen Reader vom Typ Thermomax der Firma Mole- cular Division Inc. gesetzt, der den zeitlichen Abfall des optischen Extinktionsvermögens der Proben automatisch mißt. Der Reader enthält eine Rütteleinrichtung, mit der die Platte in einer Vorinkubationsphase einige Zeit gerüttelt wird. Im übrigen zeichnet sich dieser Typ von Reader dadurch aus, daß die Mikrotiterplatte während der Messung stationär ist, und daß die Proben in zeitlichen Abständen einzeln durch¬ leuchtet werden, um aus dem Verhältnis von emittierter und transmittierter Lichtintensität den optischen Extinktions¬ koeffizienten zu bestimmen. Steulicht wird durch eine Blenden¬ optik effektiv unterdrückt. Ersichtlich ist die Erfindung aber' nicht auf einen bestimmten Typ von Reader beschränkt, sofern nur durch eine stationäre Anordnung der Mikrotiter¬ platte das Meßergebnis verfälschende Flüssigkeitsbewegungen vermieden werden und eine effektive Streulichtunterdrückung erfolgt .The primary plate and the measuring plate are then removed from the pre-tempering station. The blood serum samples are pipetted from the primary plate onto the measuring plate with a ninety-six-channel pipette, with all detection reagent samples being mixed with the blood serum at the same time. The measuring plate maintains a temperature around the desired measuring temperature for the required time solely on the basis of its heat capacity. The measuring plate is then covered with a transparent cover and placed in a Thermomax reader from Molecular Division Inc., which automatically measures the temporal drop in the optical extinction capacity of the samples. The reader contains a jogger, which is used to shake the plate for some time in a pre-incubation phase. In addition, this type of reader is characterized in that the microtiter plate is stationary during the measurement and that the samples are illuminated individually at intervals in order to determine the optical extinction coefficient from the ratio of emitted and transmitted light intensity. Stare light is effectively suppressed by an aperture optic. Obviously, the invention is ' not restricted to a specific type of reader, provided that the movements of the liquid, which distort the measurement result, are avoided only by a stationary arrangement of the microtiter plate and effective stray light suppression takes place.
Der Reader steht in einer Klimakammer in Form einer wärme¬ isolierten Box mit Deckel an der Oberseite. Zwischen Deckel¬ öffnung und Reader besteht ein Abstand von mindestens 10 cm, damit sich ein den Wärmeaustausch verlangsamendes Luft¬ polster oberhalb des Readers aufbauen kann. An den Innenwänden der Box ist eine Rohrschlange verlegt, durch die in einem geschlossenen Kreislauf Wasser zirkuliert, das mit einem handelsüblichen Heiz-Kühlaggregat temperiert wird. Die Umge¬ bungstemperatur des Readers wird mit einem Temperaturfühler gemessen, der sich oberhalb des Readers über dessen Meßkammer befindet. Die Wassertemperatur in dem Heiz-Kühlkreis wird so geregelt, daß die Umgebungstemperatur des Readers konstant bleibt und ca. 5 °C unter der Meßtemperatur liegt, bei der die GPT-Bestimmung erfolgt. Bei einer Meßtemperatur von 25 °C beträgt die Umgebungstemperatur des Readers also ca. 20 °C. Wohlgemerkt ist auch die Unterbringung des Readers in einer kühlschrankartigen Klimakammer möglich, die eine seitlich, mit Schiebetüren verschließbare Beschickungs- und Entnahme¬ öffnung haben kann.The reader is in a climate chamber in the form of a thermally insulated box with a lid on the top. There is a distance of at least 10 cm between the cover opening and the reader, so that an air cushion which slows down the heat exchange can build up above the reader. A pipe coil is laid on the inside walls of the box, through which water circulates in a closed circuit, which is tempered with a commercially available heating / cooling unit. The ambient temperature of the reader is measured with a temperature sensor which is located above the reader above its measuring chamber. The water temperature in the heating / cooling circuit is controlled so that the ambient temperature of the reader remains constant and is approx. 5 ° C below the measuring temperature at which the GPT determination takes place. At a measuring temperature of 25 ° C, the ambient temperature of the reader is approx. 20 ° C. It should also be noted that the reader can also be accommodated in a refrigerator-like climate chamber, which can have a loading and removal opening that can be closed at the side with sliding doors.
Der Reader hat ein Heizaggregat und eine interne Temperaturre¬ gelung mit einem Meßfühler, der die Lufttemperatur in der Meßkammer erfaßt, um sie auf die gewünschte Meßtemperatur zu regeln. Dadurch, daß die Umgebungstemperatur des Readers konstant etwas unter der Meßtemperatur gehalten wird, erreicht die interne Temperaturregelung des Readers die für die GPT-Be¬ stimmung erforderliche genaue Einhaltung der Meßtemperatur von beispielsweise 25 °C. Bauliche Veränderungen an dem Reader sind nicht erforderlich. Im Rahmen der Erfindung besteht aber selbstverständlich auch die Möglichkeit, einen Reader in anderer Weise mit einem Heiz-Kühlaggregat z. B. nach dem Gegenstromprinzip zur genauen Regelung der Meßtemperatur auszurüsten.The reader has a heating unit and an internal temperature control with a sensor which detects the air temperature in the measuring chamber in order to regulate it to the desired measuring temperature. Because the ambient temperature of the reader is kept constantly slightly below the measuring temperature, the internal temperature control of the reader achieves the exact observance of the measuring temperature of, for example, 25 ° C. which is necessary for the GPT determination. Structural changes to the reader are not necessary. In the context of the invention, of course, there is also the possibility of a reader in a different way with a heating-cooling unit z. B. equip according to the countercurrent principle for precise control of the measuring temperature.
Nach Einsetzen der Meßplatte in die Meßkammer des Readers wird alsbald eine erste Absolutmessung des optischen Extink¬ tionskoeffizienten der Proben durchgeführt. Es schließt sich dann die Vorinkubationsphase an, in der die Meßplatte mecha¬ nisch geschüttelt wird, um eine gute Durchmischung von Nach¬ weisreagenz und Blutserum zu erreichen und wohldefinierte Flüssigkeitsmenisken und somit Schichtdicken auszubilden. Man wartet dann ab, bis sich die Proben beruhigt haben, und beginnt noch in der Vorinkubationsphase mit der Messung der Reaktionskinetik, d. h. des zeitlichen Abfalls E / f_ t des optischen Extinktionskoeffizienten in den sechsundneunzig Proben. Zu Beginn der eigentlichen Meßphase nach der Vorinku¬ bationsphase wird eine zweite Absolutmessung des optischen Extinktionskoeffizienten durchgeführt, die auch in die ΔE / A t-Messung eingeht. Aus dem Meßergebnis Λ E / Δt läßt sich die GPT-Konzentration ermitteln.After inserting the measuring plate into the measuring chamber of the reader, a first absolute measurement of the optical extinction coefficient of the samples is carried out. The pre-incubation phase then follows, in which the measuring plate is shaken mechanically in order to achieve a thorough mixing of the detection reagent and blood serum and to form well-defined liquid menisci and thus layer thicknesses. You then wait until the samples have calmed down and begin measuring the reaction kinetics, i.e. in the pre-incubation phase. H. of the time drop E / f_ t of the optical extinction coefficient in the ninety-six samples. At the beginning of the actual measurement phase after the pre-incubation phase, a second absolute measurement of the optical extinction coefficient is carried out, which is also included in the ΔE / A t measurement. The GPT concentration can be determined from the measurement result Λ E / Δt.
Zur Aussonderung hochpathologischer Proben mit sehr hohem E / Δt , d. h. hohem Substratverbrauch, wird das Ergebnis der Absolutmessung zu Beginn der Vorinkubationsphase und zu Beginn der eigentlichen Meßphase herangezogen. Die gemessenen Werte dürfen einen gesetzten Schwellwert nicht unterschreiten. Weiter wird das Ergebnis der Δ E / t-Messung in der Vorinku¬ bationsphase mit dem der Δ E /Λt-Messung in der eigentlichen Meßphase ins Verhältnis gesetzt, um fehlerhaft niedrige Me߬ werte im niedrigen GPT-Konzentrationsbereich oder sehr hohen Substratverbrauch zu identifizieren=For the separation of highly pathological samples with very high E / Δt, ie high substrate consumption, the result of the absolute measurement at the beginning of the pre-incubation phase and at the beginning of the actual measurement phase is used. The measured values must not fall below a set threshold. Furthermore, the result of the Δ E / t measurement in the pre-incubation phase is compared with that of the Δ E / Λt measurement in the actual measurement phase in order to identify incorrectly low measured values in the low GPT concentration range or very high substrate consumption =
Nichtlinearitäten im zeitlichen Verlauf von ΛE / Δt zeigen Störkinetiken und beginnenden Reagenzverbrauch an. Störkine¬ tiken können auch anhand eines atypischen Korrelationskoeffi¬ zienten (r-Werts) der Meßwerte identifiziert werden. Stark lipämische oder hämolytische Proben können einerseits durch einen atypischen r-Wert, und andererseits anhand des zu Beginn der Meßphase erhaltenen Absolutwerts der optischen Dichte identifiziert werden, der einen vorgegebenen Schwellwert nicht überschreiten sollte. Das gleichzeitige Auftreten eines atypischen Korrelationskoeffizienten und eines atypischen Verhältnisses von ΔE /Λt in der Vorinkubations- und Meßphase zeigt eine Fehlfunktion der Mehrkanalpipette, eine fehlerhafte Blutabnahme o. ä. an.Nonlinearities in the time course of ΛE / Δt indicate disturbance kinetics and beginning reagent consumption. Disturbance kinetics can also be identified using an atypical correlation coefficient (r value) of the measured values. Strongly lipemic or hemolytic samples can be identified on the one hand by an atypical r value, and on the other hand on the basis of the absolute value of the optical density obtained at the beginning of the measurement phase, which should not exceed a predetermined threshold value. The simultaneous occurrence of an atypical correlation coefficient and an atypical ratio of ΔE / Λt in the pre-incubation and measurement phase indicates a malfunction of the multichannel pipette, a faulty blood sample or the like.
Parallel zu der beschriebenen Sechsundneunzigkanal-GPT-Bestim- mung können von derselben Laborkraft ELISA-Tests und Aggluti¬ nationstest in bekannter Weise vorbereitet und dann in dem¬ selben System durchgeführt werden.In parallel to the described ninety-six-channel GPT determination, ELISA tests and agglutination tests can be prepared in a known manner by the same laboratory worker and then carried out in the same system.
Beispiel 2Example 2
Anders als in Beispiel 1 dient die Primärplatte mit den Blut¬ serumproben zugleich als Meßplatte. Auf die Primärplatte wird mit einer Sechsundneunzigkanalpipette ein Nachweisreagenz pipettiert, das mit GPT unter Änderung des optischen Extink- tionsvermögens reagiert. Die Reaktion wird aber erst durch Zugabe eines Startreagenz ausgelöst. Nachweisreagenz und Blutserum werden durch leichtes Schütteln der Mikrotiterplatte gemischt. Die Mikrotiterplatte wird in die Vortemperierstation gebracht und zusammen mit einer Schale, die das Startreagenz enthält, in der beschriebenen Weise vortemperiert. Die Schale ist so gestaltet, daß mit der Sechsundneunzigkanalpipette Startreagenz daraus entnommen werden kann. Wenn die gewünschte Vortemperierungstemperatur erreicht ist, werden die Mikro¬ titerplatte und die Schale aus- der Vortemperierstation ent¬ nommen, mit der Sechsundneunzigkanalpipette Startreagenz auf die Mikrotiterplatte aufgegeben und diese zur Messung der Reaktionskinetik in den Reader gesetzt.In contrast to Example 1, the primary plate with the blood serum samples also serves as a measuring plate. A detection reagent is pipetted onto the primary plate with a ninety-six-channel pipette, which reagent is changed with GPT with a change in the optical absorbance. ability to react. However, the reaction is only triggered by adding a start reagent. Detection reagent and blood serum are mixed by gently shaking the microtiter plate. The microtiter plate is brought into the preheating station and preheated in the manner described together with a dish containing the starting reagent. The bowl is designed so that the start reagent can be removed with the ninety-six-channel pipette. When the desired preheating temperature has been reached, the microtiter plate and the tray are removed from the preheating station, the starting reagent is applied to the microtiter plate with the ninety-six-channel pipette, and the latter is placed in the reader to measure the reaction kinetics.
Beispiel 3Example 3
Wie in Beispiel 2 dient die Brimärplatte mit den Blutserum¬ proben zugleich als Meßplatte für die Readermessung. Die Primärplatte wird zusammen mit einer Schale Nachweisreagenz vortemperiert, das mit GPT wie in Beispiel 1 eine prompte Reaktion unter Änderung des optischen Extinktionsvermögens zeigt. Nach erfolgter Vortemperierung wird mit einer Sechsund¬ neunzigkanalpipette Nachweisreagenz aus der Schale auf die Mikrotiterplatte gegeben und die Readermessung durchgeführt.As in Example 2, the briar plate with the blood serum samples also serves as a measuring plate for the reader measurement. The primary plate is preheated together with a dish of detection reagent which, with GPT as in Example 1, shows a prompt reaction with a change in the optical extinction capacity. After the preheating has been carried out, a reagent is added from the dish onto the microtiter plate using a ninety-six pipette and the reader measurement is carried out.
Beispiel 4Example 4
Nach einer Herzoperation wird dem Patienten zur Vermeidung von Thrombosen Heparin verabreicht. Da Heparin nur in Anwesen¬ heit des sog. "Heparin"-Cofaktors AT3 seine gerinnungshemmende Funktion entfaltet, soll der Gehalt an AT3 in dem Blutserum des Patienten bestimmt werden.After cardiac surgery, the patient is given heparin to prevent thrombosis. Since heparin develops its anticoagulant function only in the presence of the so-called "heparin" cofactor AT3, the content of AT3 in the patient's blood serum should be determined.
Hierzu werden Serumproben auf einer Mikrotiterplatte (Primär¬ platte) im Verhältnis von ca. 1:20 bis 1:40 mit physiolo- gischer Kochsalzlösung verdünnt und zusammen mit einer zweiten als Meßplatte dienenden Mikrotiterplatte, auf der ein Nach¬ weisreagenz { X -Thrombin) angesetzt ist, und einer Schale mit einem chromogenen Substrat (HD-CHA-Bύt-Arg-pNA) vortem¬ periert. Die Schale ist so gestaltet, daß mit einer Sechsund¬ neunzigkanalpipette chromogenes Substrat daraus entnommen werden kann. Wenn die gewünschte Vortemperierungstemperatur erreicht ist, werden die Mikrotiterplatten aus der Vortem¬ perierstation entnommen und mit einer Sechsundzeunzigkanalpi- pette Serumproben zu dem Nachweisreagenz pipettiert. Zur Bestimmung des Thrombin-Enzym-Leerwerts wurde in einige Ein¬ senkungen der Primärplatte anstelle von Blutserum eine ent¬ sprechende Menge physiologische Kochsalzlösung gegeben. Die Meßplatte wird dann in die Apparatur (Reader) gestellt und einige Zeit geschüttelt und inkubiert, anschließend unter Zuhilfenahme einer Sechsundzeunzigkanalpipette mit dem auf exakt gleicher Temperatur befindlichen chromogenen Substrat versetzt und zur Messung der zeitlichen Änderung der optischen Extinktionskoeffizienten wieder in den Reader gesetzt.For this purpose, serum samples on a microtiter plate (primary plate) in a ratio of approx. 1:20 to 1:40 with physiological diluted saline solution and pre-tempered together with a second microtiter plate serving as a measuring plate, on which a detection reagent {X-thrombin) is attached, and a dish with a chromogenic substrate (HD-CHA-Bύt-Arg-pNA). The bowl is designed so that chromogenic substrate can be removed from it with a ninety-six-channel pipette. When the desired pre-tempering temperature has been reached, the microtiter plates are removed from the pre-tempering station and pipetted serum samples to the detection reagent using a ninety-six-channel pipette. To determine the thrombin enzyme blank value, a corresponding amount of physiological saline solution was added to a few depressions in the primary plate instead of blood serum. The measuring plate is then placed in the apparatus (reader) and shaken and incubated for some time, then, with the aid of a sixty-six-channel pipette, mixed with the chromogenic substrate at exactly the same temperature and placed back in the reader to measure the change in the optical extinction coefficients over time.
In der nun folgenden Reaktion wird ein Anteil des Nachweis¬ reagenz von im Serum enthaltenen AT3-Molekülen weggefangen und das verbleibende Nachweisreagenz durch Farbreaktion mit dem chromogen Substrat nachgewiesen, das einen Farbumschlag von transparent zu farbig erfährt. Der zeitliche Anstieg des optischen Extinktionskoeffizienten E / Λt wird im Reader gemessen. Zur Auswertung wird die Differenz der Serum¬ werte und der Thrombin-Enzym-Leerwerte gebildet , die zu dem Gehalt an AT3 direkt proportional ist.In the reaction that follows, a portion of the detection reagent from AT3 molecules contained in the serum is captured and the remaining detection reagent is detected by a color reaction with the chromogenic substrate, which undergoes a color change from transparent to colored. The increase in the optical extinction coefficient E / Λt over time is measured in the reader. For the evaluation, the difference between the serum values and the thrombin enzyme blank values is formed, which is directly proportional to the AT3 content.
Zeichnungdrawing
Der Aufbau der Vortemperierstation wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer Auflage für eine in derThe structure of the pre-tempering station is described below with reference to the drawing. Show it: Fig. 1 is a side view of a support for one in the
Vortemperierstation befindliche- Mikrotiterplatte;Pre-tempering station - microtiter plate;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Auflage mit Blick in Richtung II von Fig. 1;Figure 2 is a plan view of the support with a view in the direction II of Fig. 1.
Fig. 3 die Frontansicht einer mit einem Klappdeckel ver¬ sehenen Klimakammer, in der sich die Auflage be¬ findet, bei geschlossenem Deckel;3 shows the front view of a climatic chamber provided with a hinged lid, in which the support is located, with the lid closed;
Fig. 4 eine Fig. 3 entsprechende Frontansicht der Klima¬ kammer bei geöffnetem Deckel; undFIG. 4 shows a front view of the climate chamber corresponding to FIG. 3 with the cover open; and
Fig. 5 eine Seitenansicht der Klimakammer bei Entnahme einer Mikrotiterplatte mit Blick in Richtung V von Fig. 4.5 shows a side view of the climatic chamber when a microtiter plate is removed with a view in direction V of FIG. 4.
Die Auflage besteht im wesentlichen aus einer Heiz-Kühl¬ schlange 10, die in einer mäanderförmigen Bahn horizontal verlegt ist und von einem Wärmeträgermedium, vorzugsweise Wasser, nach dem Gegenεtromprinzip durchströmt wird. Vor- und Rücklaufstrecken der Heiz-Kühlschlange 10 liegen jeweils parallel nebeneinander und bilden zusammen eine rechteckige Spirale von konstanter Steigung. Auf der Heiz-Kühlschlange 10 liegt ein Rost 12, auf dem eine Anzahl Mikrotiterplatten 14 abgestellt sind. Der Rost 12 ermöglicht eine dem raschen Temperaturausgleich dienliche -Luftzirkulation.The support essentially consists of a heating / cooling coil 10, which is laid horizontally in a meandering path and through which a heat transfer medium, preferably water, flows according to the countercurrent principle. The forward and return paths of the heating-cooling coil 10 each lie parallel to one another and together form a rectangular spiral of constant slope. On the heating-cooling coil 10 there is a grate 12 on which a number of microtiter plates 14 are placed. The grate 12 enables air circulation that is useful for rapid temperature compensation.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Auflage eine Tragplatte, die mit Durchtrittskanälen für das Wärmeträgerme¬ dium nach dem Gegenstromprinzip versehen ist (nicht darge¬ stellt) .In an alternative embodiment, the support is a support plate which is provided with passage channels for the heat transfer medium according to the countercurrent principle (not shown).
Eine der Mikrotiterplatten 14 auf der Auflage enthält eine Temperaturreferenz-Flüssigkeitsprobe, die für die Messung klinisch-chemischer Parameter nicht benötigt wird. Als Tem¬ peraturreferenz-Flüssigkeitsprobe kommt eine Blutserumprobe, Nachweisreagenzprobe, Startreagenzprobe oder andere Flüssig¬ keitsprobe m Betracht. In die Flüssigkeitsprobe taucht ein Temperaturfühler 16 ein, der in einem externen Temperatur¬ regelkreis liegt und zur Regelung der Vortemperierungstempera- tur der auf der Auflage stehenden Proben dient . Wenn die mit dem Temperaturfühler 16 gemessene Temperatur unter der ge¬ wünschten Vortemperierungstemperatur liegt, wird das die Heiz- Kühlschlange 10 durchströmende Wärmeträgermedium geheizt, und im anderen Fall gekühlt.One of the microtiter plates 14 on the support contains a temperature reference liquid sample which is not required for the measurement of clinical-chemical parameters. A blood serum sample, detection reagent sample, starting reagent sample or other liquid sample can be considered as the temperature reference liquid sample. A temperature sensor 16, which is located in an external temperature control circuit and is used to regulate the preheating temperature, is immersed in the liquid sample. serves the samples on the edition. If the temperature measured with the temperature sensor 16 is below the desired pre-tempering temperature, the heat transfer medium flowing through the heating-cooling coil 10 is heated and, in the other case, cooled.
Die Auflage befindet sich in einer thermoisolierten Box 18, die oben mit einem nicht näher dargestellten Klappdeckel ver¬ schlossen ist. Der Klappdeckel wird nur für eine erstmalige Beschickung der Box 18 mit Mikrotiterplatten sowie zu Wartungs¬ und Reinigungszwecken geöffnet. Im laufenden Betrieb bleibt der Klappdeckel hingegen geschlossen. Zur Beschickung und Entnahme von Mikrotiterplatten 14 im laufenden Betrieb ist die Box 18 mit einer seitlichen Öffnung versehen, die sich mit einem zweiten Klappdeckel 20, einer Schiebetür o. ä. ver¬ schließen läßt. Hinter dem Klappdeckel 20 befindet sich eine vorhangartige Sperre, die aus von oben abgehängten, flexiblen Lamellen 22 besteht. Die Lamellen 22 sind mit seitlicher Über¬ lappung nebeneinander angeordnet und an ihrer Unterkante mit Gewichten 24 beschwert.The support is located in a thermally insulated box 18, which is closed at the top with a hinged lid, not shown. The hinged lid is only opened for the first loading of the box 18 with microtiter plates and for maintenance and cleaning purposes. In contrast, the hinged lid remains closed during operation. For loading and removing microtiter plates 14 during operation, the box 18 is provided with a side opening which can be closed with a second hinged lid 20, a sliding door or the like. Behind the hinged lid 20 there is a curtain-like lock, which consists of flexible slats 22 suspended from above. The slats 22 are arranged next to one another with lateral overlap and weighted with weights 24 on their lower edge.
Bei der Beschickung und Entnahme von Mikrotiterplatten 14 durch die Sperre werden die Lamellen 22 nur in der erforder¬ lichen Breite und auch nur in dem erforderlichen Maß nach oben ausgelenkt, so daß ein minimaler Luftaustausch mit der Umgebung erfolgt und die Temperatur in der Box 18 im wesent¬ lichen konstant bleibt.When loading and removing microtiter plates 14 through the lock, the lamellae 22 are deflected upward only in the required width and also only to the extent necessary, so that there is a minimal exchange of air with the surroundings and the temperature in the box 18 in remains essentially constant.
Vorrichtung und Verfahren gemäß der Erfindung sind nicht auf die im einzelnen beschriebenen Bestimmungen von GPT, AT3, FVIII und FIX beschränkt. Vielmehr können in ähnlicher Weise auch andere klinisch-chemische Parameter und Blutgerinnungs¬ faktoren bestimmt werden, insbesondere Aldolase, AP, Alkohol, Amylase, ANP, Bilirubin, Calcium, Cholesterin, Cholinesterase, CK, FE, Emit, Gesamteiweiß, Glucose, GLDH, GOT, /-GT, Harn¬ säure, Harnstoff,0^ -HBDH, Kreatinin, Lactat, LDH, LAP, Lipase, saure Phosphatase, nach turbidimetrische Methoden zu bestim¬ mende Parameter, Triglyceride, PT, APTT, TZ, Fibrinogen, Faktoren Exogenes und Endogenes System, Procomplex TM, Hepa- tocomplex TM und andere. The device and method according to the invention are not restricted to the detailed descriptions of GPT, AT3, FVIII and FIX. Rather, other clinical chemical parameters and blood coagulation factors can also be determined in a similar manner, in particular aldolase, AP, alcohol, amylase, ANP, bilirubin, calcium, cholesterol, cholinesterase, CK, FE, Emit, total protein, glucose, GLDH, GOT , / -GT, uric acid, urea, 0 ^ -HBDH, creatinine, lactate, LDH, LAP, lipase, acidic phosphatase, parameters to be determined by turbidimetric methods, triglycerides, PT, APTT, TZ, fibrinogen, factors exogenous and endogenous system, Procomplex TM, hepatocomplex TM and others.
Liste der BezugszeichenList of reference numbers
Heiz-Kühlschlange Rost Mikrotiterplatte Temperaturfühler Klimakammer Klappdeckel Lamelle Gewicht Heating-cooling coil grate microtiter plate temperature sensor climate chamber hinged cover slat weight

Claims

Ansprüche Expectations
1. Vorrichtung zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter anhand der zeitlichen Änderung der optischen Dichte einer größeren Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Flüssigkeitsproben auf einem Probenträger, insbesondere zur Bestimmung von bestimmten Stoffkonzentrationen, beispielsweise des Enzyms GPT, des Heparin-Cofaktors AT3 und der Blutgerinnungsfaktoren FVIII und FIX, zur Durchführung von ELISA-Tests, Agglut-inationsuntersu- chungen beispielsweise zur Blutgruppenbestimmung u. a. mit einer oder mehreren, mit einer Heiz- und/oder Kühleinrichtung versehenen Klimakammer(n) zur Aufnahme wenigstens eines Probenträgers für eine Vortemperierung der Proben und gegebenenfalls zum Einsatz kommender Reagenzien sowie zur Aufnahme einer auf streulichtarme Messung ausgelegten Apparatur (Reader) für die Bestimmung des optischen Extinktionskoeffizienten der Proben mit einer Meßkammer, in der der Probenträger während der Messung stationär aufgenommen und die Temperatur der Proben durch die Heiz- und/oder Kühleinrichtung mit hoher Genauigkeit konstant einstellbar ist.1.Device for determining clinical-chemical parameters based on the temporal change in the optical density of a large number, in particular ninety-six, of liquid samples on a sample carrier, in particular for determining certain substance concentrations, for example the enzyme GPT, the heparin cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for blood group determination and the like. a. with one or more climatic chamber (s) provided with a heating and / or cooling device for receiving at least one sample holder for preheating the samples and, if necessary, for the use of reagents, and for receiving an apparatus (reader) designed for low-scatter measurement for determining the optical extinction coefficients of the samples with a measuring chamber in which the sample holder is received stationary during the measurement and the temperature of the samples can be adjusted with high accuracy by the heating and / or cooling device.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reader ein temperaturgeregeltes Heizaggregat enthält, durch das die in der Meßkammer befindlichen Proben in der Temperatur beeinflußbar sind, und daß sich der Reader in einer heiz- und/oder kühlbaren Klimakammer befindet, deren Innentemperatur auf einen konstanten, etwas tiefer als die Meßtemperatur der Proben liegenden Wert regelbar ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the reader contains a temperature-controlled heating unit through which the temperature of the samples in the measuring chamber can be influenced, and that the reader is located in a heatable and / or coolable climatic chamber, the Internal temperature can be regulated to a constant, somewhat lower than the measuring temperature of the samples.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß zur Regelung der Innentemperatur der Klimakammer oberhalb des Readers über seiner Meßkammer ein Tempera- turfühler angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized gekennzeich¬ net that to regulate the internal temperature of the climatic chamber above the reader above its measuring chamber a temperature door sensor is arranged.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer von oben zugänglich ist, und daß sich oberhalb des Readers ein Luftpolster von einiger Höhe befindet .4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the climatic chamber is accessible from above, and that there is an air cushion of some height above the reader.
5. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer von der Seite zugäng¬ lich ist, wobei vor der mit einem Deckel oder einer Schiebetür verschließbaren Öffnung in der Kammerwand eine vorhangartige Sperre angebracht sein kann.5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the climatic chamber is accessible from the side, it being possible for a curtain-like lock to be fitted in front of the opening in the chamber wall which can be closed by a cover or a sliding door.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zur Vortemperierung der Proben dienende Vortemperierstation mit wenigstens einer Auflage für wenigstens einen Probenträger aufweist, wobei in der Auflage oder in der Nachbarschaft mit mäanderförmiger Bahn ein Kanal verläuft, durch den ein heizbares und kühlbares Wärmeträgermedium nach dem Gegen- stromprinzip förderbar ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it has a pre-tempering station serving for preheating the samples with at least one support for at least one sample carrier, with a channel running through or in the support or in the vicinity with a meandering path a heatable and coolable heat transfer medium can be pumped according to the countercurrent principle.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage eine im wesentlichen horizontal verlegte, von dem Wärmeträgermedium durchströmte Heiz-Kühlschlange (10) ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the support is a substantially horizontally laid, flowed through by the heat transfer medium heating-cooling coil (10).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Heiz-Kühlschlange (10) und dem Proben¬ träger ein die Luftzirkulation ermöglichender Rost (12) vorgesehen ist.8. The device according to claim 7, characterized in that between the heating-cooling coil (10) and the sample carrier an air circulation grating (12) is provided.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage eine Tragplatte ist, die einen oder mehrere, vorzugsweise zahlreiche Durchtrittskanäle für das Wärmeträgermedium aufweist.9. The device according to claim 6, characterized in that the support is a support plate, the one or has several, preferably numerous, passage channels for the heat transfer medium.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf einer Auflage der Vortem¬ perierstation eine Temperaturreferenz-Flüssigkeitsprobe, beispielsweise eine Mikrotiterplatte befindet, in die ein zur Regelung der Vortemperierungstemperatur dienender Temperaturfühler (16) taucht.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that there is a temperature reference liquid sample, for example a microtiter plate, on which the temperature sensor (16) is used to regulate the pre-tempering temperature.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimakammer (18), in der sich die Vortemperierstation befindet, von der Seite zugäng¬ lich ist, und daß vor der mit einem Deckel (22) oder einer Schiebetür verschließbaren Öffnung in der Kammer-11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the climatic chamber (18), in which the pre-tempering station is located, is accessible from the side, and that in front of the closable with a cover (22) or a sliding door Opening in the chamber
• wand eine vorhangartige Sperre angebracht ist.• a curtain-like barrier is attached to the wall.
12. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 11, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Sperre aus von oben abgehängten, flexiblen Lamellen (24) besteht, die einander seitlich überlappen und an ihrer Unterkante (26) beschwert sein können.12. The apparatus of claim 5 or 11, characterized gekennzeich¬ net that the lock consists of suspended from above, flexible slats (24) which overlap each other laterally and can be weighted on its lower edge (26).
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Probenträger eine Mikrotiter¬ platte aus transparentem Material mit vorzugsweise sechs¬ undneunzig Einsenkungen ist, die vorzugsweise einen ebenen Boden aufweisen.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the sample carrier is a Mikrotiter¬ plate made of transparent material with preferably ninety-six depressions, which preferably have a flat bottom.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur insbesondere simultanen Aufgabe von Proben auf einen Probenträger eine Mehrkanalpipette, insbesondere eine Sechsundneunzigkanalpipette, vorgesehen ist .14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that a multichannel pipette, in particular a ninety-six channel pipette, is provided for, in particular, simultaneous application of samples to a sample carrier.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortemperierstation und der Reader in separaten Klimakammern untergebracht sind, und daß sich die Mehrkanalpipette, insbesondere Sechsund¬ neunzigkanalpipette, außerhalb davon befindet.15. The device according to one of claims 1 to 14, characterized characterized in that the pre-temperature control station and the reader are accommodated in separate climatic chambers, and that the multi-channel pipette, in particular ninety-six pipette, is located outside of it.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vortemperierstation, eine Pi- pettierstation mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, und ein nicht not¬ wendigerweise ein eigenes Heizaggregat aufweisender Reader in ein und derselben Klimakammer untergebracht und vorzugsweise durch einen Fördermechanismus für Probenträger miteinander verbunden sind.16. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that a pre-temperature control station, a pipetting station with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six channel pipette, and a reader not necessarily having its own heating unit, are accommodated in one and the same climatic chamber and preferably by a conveyor mechanism for sample carriers are interconnected.
17. Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blutserum, beispiels¬ weise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), bei dem man eine größere Zahl, insbesondere sechs¬ undneunzig, Proben eines enzymspezifischen (GPT-spezi- fischen), mit dem Enzym (GPT) eine prompt einsetzende Raktion zeigenden Nachweisreagenz auf einem Probenträger ansetzt, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vor¬ temperiert, die Proben simultan mit bei wohldefinierter Temperatur vortemperiertem Blutserum versetzt, vorzugs¬ weise einige Zeit schüttelt und in einer auf eine streu¬ lichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Extinktionskoeffi¬ zienten sämtlicher Proben durchführt.17. A method for determining clinical-chemical parameters, in particular for enzyme diagnosis in blood serum, for example for determining glutamate-pyruvate transaminase (GPT), in which a larger number, in particular ninety-six, samples of an enzyme-specific (GPT-speci - fish), with the enzyme (GPT), a detection reagent which shows a rapid onset of reaction is prepared on a sample carrier, the samples are preheated at a well-defined temperature, the samples are simultaneously treated with blood serum which has been preheated at a well-defined temperature, preferably shaken for some time and in one on a low-scatter measurement designed apparatus, in which the sample holder is accommodated stationary, with a high accuracy constant measurement temperature, a measurement of the temporal change in the optical extinction coefficient of all samples is carried out.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man eine größere Zahl, insbesondere sechsundneunzig, Blutserumproben auf einem zweiten Probenträger ansetzt, die Blutserumproben zusammen mit den Nachweisreagenz- proben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Se-chsundneunzigkanalpipette, auf den ersten Probenträger aufbringt.18. The method according to claim 17, characterized in that a larger number, in particular ninety-six, blood serum samples are prepared on a second sample carrier, the blood serum samples together with the detection reagent. Apply samples preheated and with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six-channel pipette, to the first sample carrier.
19. Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zur Enzymdiagnose an Blutserum, beispiels¬ weise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), bei dem man eine größere Zahl, insbesondere sechs¬ undneunzig Proben eines enzymspezifischen (GPT-spezi- fischen), mit dem Enzym (GPT) eine durch ein Startreagenz auszulösende Reaktion zeigenden Nachweisreagenz mit Blutserum gemischt auf einem Probenträger ansetzt, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vortemperiert, die Proben simultan mit bei wohldefinierter Temperatur vortemperiertem Startreagenz versetzt, vorzugsweise einige Zeit schüttelt und in einer auf eine streulicht¬ arme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Proben¬ träger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauig¬ keit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten sämt¬ licher Proben durchführt.19. A method for determining clinical-chemical parameters, in particular for enzyme diagnosis in blood serum, for example for determining glutamate pyruvate transaminase (GPT), in which a larger number, in particular ninety-six samples of an enzyme-specific (GPT-specific fish), uses the enzyme (GPT) to prepare a detection reagent to be triggered by a start reagent mixed with blood serum on a sample holder, the samples are pre-tempered at a well-defined temperature, the samples are simultaneously mixed with a start reagent pre-tempered at a well-defined temperature, preferably shaken for some time and in one on a low-scatter measurement device, in which the sample holder is accommodated stationary, a measurement of the temporal change in the optical extinction coefficient of all samples is carried out with high accuracy constant measuring temperature.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man das Startreagenz zusammen mit den Proben vortem¬ periert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den Probenträger aufbringt .20. The method according to claim 19, characterized in that the starting reagent is pre-tempered together with the samples and applied to the sample carrier with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six-channel pipette.
21. Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zu Enzymdiagnose an Blutserum, beispiels¬ weise zur Bestimmung von Glutamat-Pyruvat-Transaminase (GPT), bei dem man eine größere Zahl, insbesondere sechs¬ undneunzig, Blutserumproben auf einem Probenträger an¬ setzt, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vortem¬ periert, die Proben simultan mit einem bei wohldefinier- ter Temperatur vortemperierten enzymspezifischen (GPT- spezifischen ) , mit dem Enzym (GPT) eine prompt einsetzen¬ de Reaktion zeigenden Nachweisreagenz versetzt, vorzugs¬ weise einige Zeit schüttelt und in einer auf eine streu¬ lichtarme Messung ausgelegten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitliche Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten sämtlicher Proben durchführt.21. A method for determining clinical-chemical parameters, in particular for enzyme diagnosis on blood serum, for example for determining glutamate pyruvate transaminase (GPT), in which a larger number, in particular ninety-six, of blood serum samples are prepared on a sample carrier , the samples pre-tempered at a well-defined temperature, the samples simultaneously with a well-defined temperature enzyme-specific (GPT-specific) which has been preheated to the temperature and with which the enzyme (GPT) a detection reagent which shows a prompt reaction is added, preferably shaken for some time and in an apparatus designed for low-scatter measurement, in which the sample holder is held stationary is a measurement of the temporal change in the optical extinction coefficient of all samples is carried out at a constant temperature with high accuracy.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nachweisreagenz zusammen mit den Blutserum¬ proben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer Sechsundneunzigkanalpipette, auf den Probenträger aufbringt.22. The method according to claim 21, characterized in that the detection reagent is preheated together with the blood serum samples and applied to the sample carrier with a multi-channel pipette, in particular a ninety-six channel pipette.
23. Verfahren zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter, insbesondere zur Untersuchung des Blutgerinnungsver¬ haltens, beispielsweise zur Bestimmung von Blutgerin¬ nungshemmstoffen, vorzugsweise von Heparin-Cofaktor23. Method for determining clinical-chemical parameters, in particular for examining the blood coagulation behavior, for example for determining blood coagulation inhibitors, preferably heparin cofactor
AT3, bei dem man eine größere Zahl, inbesondere 96 Proben eines faktorspezifischen (AT3-spezifischen) , mit dem Faktor eine prompt einsetzende Reaktion zeigenden Nach¬ weisreagenz, (C<-Trombin) auf einem Probenträger ansetzt, die Proben bei wohldefinierter Temperatur vortemperiert , die Proben simmultan mit bei gleicher Temperatur vor¬ temperiertem verdünnten Blutserum versetzt, vorzugsweise einige Zeit schüttelt und bei mit hoher Genauigkeit konstanter Temperatur wenige, vorzugsweise 3 Minuten inkubiert und anschließend mit bei gleicher Temperatur vortemperiertem chromogenen Substrat (HD-CHA-But-Arg-pNA) versetzt und in einer auf streulichtarme Messung ausge¬ legten Apparatur, in der der Probenträger stationär aufgenommen ist, bei mit hoher Genauigkeit konstanter Meßtemperatur eine Messung der zeitlichen Änderung des optischen Extinktionskoeffizienten sämtlicher Proben durchführt .AT3, in which a larger number, in particular 96 samples of a factor-specific (AT3-specific) detection reagent (C <-trombin) with the factor promptly reacting, is prepared on a sample carrier and the samples are preheated at a well-defined temperature, the samples are simultaneously mixed with diluted blood serum preheated at the same temperature, preferably shaken for a time and incubated at a constant temperature with high accuracy for a few, preferably 3 minutes and then with a chromogenic substrate (HD-CHA-But-Arg-pNA) preheated at the same temperature ) offset and in an apparatus designed for low-scatter measurement, in which the sample carrier is accommodated stationary, a measurement of the change in time of the optical extinction coefficients of all samples.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man das Nachweisreagenz und das chromogene Substrat zu¬ sammen mit den Serumproben vortemperiert und mit einer Mehrkanalpipette, insbesondere einer 96-Kanalpipette auf den als Meßplatte dienenden Probenträger aufbringt.24. The method according to claim 23, characterized in that the detection reagent and the chromogenic substrate are preheated together with the serum samples and applied with a multi-channel pipette, in particular a 96-channel pipette, to the sample carrier serving as the measuring plate.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schütteln und die Inkubation in der Apparatur (Reader) durchführt.25. The method according to any one of claims 17 to 24, characterized in that the shaking and incubation in the apparatus (reader) is carried out.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß man die Probenträger während der Vorinkubation z. B. mittels einer Folienbahn, einer trans¬ parenten Deckelplatte o. ä., abdeckt, und gegebenenfalls auch die optische Messung in der Apparatur (Reader) durch die Deckelplatte hindurch vornimmt.26. The method according to any one of claims 17 to 25, characterized in that the sample carrier during the pre-incubation z. B. by means of a film web, a transparent cover plate or the like, and optionally also carries out the optical measurement in the apparatus (reader) through the cover plate.
27. Verwendung einer auf eine streulichtarme Messung Messung ausgelegten Apparatur (Reader) zur Messung des optischen Extinktionskoeffizienten einer größeren Zahl, insbesondere sechundneunzig, Flüssigkeitsproben auf einem Probenträger, der während der Messung stationär ist, zur Bestimmung klinisch-chemischer Parameter anhand der zeitlichen Ände¬ rung der optischen Dichte, insbesondere zur Bestimmung von bestimmten Stoffkonzentrationen, beispielsweise des Enzyms GPT, des Heparin-Cofaktors AT3 und der Blutgerin¬ nungsfaktoren FVIII und FIX, zur Durchführung von ELISA- Tests, Agglutinationsuntersuchungen beispielsweise zur Blutgruppenbestimmung u. a. , wobei die auf den Proben¬ träger angesetzten Proben vortemperiert und dabei auf eine wohldefinierte Temperatur gebracht und während der Messung in dem Reader zur Bestimmung der zeitlichen Ände¬ rung des optischen Extinktionskoeffizienten der Proben auf einer mit hoher Genauigkeit konstanten Meßtemperatur gehalten werden. 27. Use of an apparatus (reader) designed for a low-scatter measurement measurement for measuring the optical extinction coefficient of a large number, in particular ninety-six, of liquid samples on a sample carrier, which is stationary during the measurement, for determining clinical-chemical parameters on the basis of the change over time the optical density, in particular for determining certain substance concentrations, for example the enzyme GPT, the heparin cofactor AT3 and the blood coagulation factors FVIII and FIX, for carrying out ELISA tests, agglutination tests, for example for determining blood groups and the like. a. , wherein the samples placed on the sample holder are preheated and brought to a well-defined temperature and are kept at a constant temperature with high accuracy during the measurement in the reader to determine the temporal change in the optical extinction coefficient of the samples.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6558627B1 (en) * 1997-08-08 2003-05-06 Aventis Pharma Deutschland Gmbh Temperature control apparatus and method for pipetting robot
AU2003200012B2 (en) * 1997-08-08 2005-11-03 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Pipetting robot with an improved temperature-control apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2336350B1 (en) * 2006-02-08 2013-10-30 DSM IP Assets B.V. Combination of reader and incubator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3441179A1 (en) * 1984-11-10 1986-05-22 Dynatech Deutschland GmbH, 7306 Denkendorf Temperature-control device for microcell arrangements, in particular microtitration plates
EP0245920A2 (en) * 1986-05-09 1987-11-19 Cambridge Life Sciences Plc Plate reader
WO1989012502A1 (en) * 1988-06-23 1989-12-28 Lep Scientific Limited Biochemical reaction machine
DE3841961A1 (en) * 1988-12-14 1990-06-21 Dynatech Ag Branch Denkendorf Device for the analysis of physiological or other liquids in the recesses of a microtest plate

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3441179A1 (en) * 1984-11-10 1986-05-22 Dynatech Deutschland GmbH, 7306 Denkendorf Temperature-control device for microcell arrangements, in particular microtitration plates
EP0245920A2 (en) * 1986-05-09 1987-11-19 Cambridge Life Sciences Plc Plate reader
WO1989012502A1 (en) * 1988-06-23 1989-12-28 Lep Scientific Limited Biochemical reaction machine
DE3841961A1 (en) * 1988-12-14 1990-06-21 Dynatech Ag Branch Denkendorf Device for the analysis of physiological or other liquids in the recesses of a microtest plate

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6558627B1 (en) * 1997-08-08 2003-05-06 Aventis Pharma Deutschland Gmbh Temperature control apparatus and method for pipetting robot
AU2003200012B2 (en) * 1997-08-08 2005-11-03 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Pipetting robot with an improved temperature-control apparatus

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