DE1598623A1

DE1598623A1 - Vorrichtung zur chemischen Untersuchung von Proben

Info

Publication number: DE1598623A1
Application number: DE19661598623
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Joyce Loebl and Co Ltd
Current assignee: Joyce Loebl and Co Ltd
Priority date: 1965-05-07
Filing date: 1966-05-06
Publication date: 1970-09-10
Also published as: US3484206A; FR1479081A; GB1149383A

Description

ERICH ZIPSE

DIPL.-PHYSIKER ₇₅₇ BADEN-BADEN

LESSINGSTRASSE 12 TELEFON (07221) 22487

H Okt. 1969

NEUE UNTERLAGEN

Anmelder: JOYCE, LOEBL and CO. LIMITED of Princesway Team Valley, Gateshead, 11; a British company

Vorrichtung zur chemischen Untersuchung von Proben

FUr diese Anmeldung wird die Priorität aus der britischen Patentanmeldung Nr. 19306/65 vom 7. Mai 1965 in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur chemischen Untersuchung von Proben und insbesondere ein Gerät zur Aufnahme einer Reihe

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von Proben von chemischen Substanzen, wie z.B. Körperflüssigkeiten,

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und zur Übertragung der Proben mit oder ohne Hinzufügung eines Reagenzes oder einer klaren Flüssigkeit in eine Reihe von aufeinanderfolgenden Behältern.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Proben oder biochemischen Flüssigkeiten, die von Patienten in Krankenhäusern stammen. Die Flüssigkeit wird von jedem Patienten in ein Röhrchen oder ein Gefäß abgefUllt, welches in geeigneter Form mit der Identität des Patienten etikettiert ist. Die genannten Röhrchen werden der Reihenfolge nach in einen Behälter oder Träger gestellt, welcher dann in ein Gerät gebracht wird, das einen weiteren Behälter enthält, der mit Gefäßen bestückt ist, worauf die Behälter um einen gleichen Betrag bewegt werden, so daß eine Probe von einem Röhrchen oder Gefäß in ein oder mehrere andere Gefäße durch eine oder mehrere automatisch arbeitende Pipetten Übertragen werden kann.

Jede Pipette taucht in das Probenröhrchen ein und extrahiert eine vorbestimmte Menge von Flüssigkeiten daraus. Die Pipette wird dann von dem Röhrchen angehoben und zu dem entsprechenden anderen Gefäß bewegt, wobei das Haß «der Entnahm® so gewählt -<iza, daß di® Probe mit einem Reagens gemischt und die Pipette

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gereinigt werden kann.

Abwechselnd kann die Pipette an die Oberfläche der flüssigen Probe in einem Gefäß bewegt werden, wobei der obere Teil in ein weiteres Gefäß übertragen wird und eine vorbestimmte Menge von einem oder mehreren Reagenzen hinzugefügt wird. Die Flüssigkeit kann auch in eine Meßvorrichtung übertragen werden, wobei diese Aktion durch das Verfahren bestimmt wird, welchem die Probe unterworfen werden soll oder unterworfen wurde.

Die Vorrichtung besteht aus einem rotierenden Gestell oder Tisch, der einen oder mehrere Ringe trägt, die sich schrittweise weiterdrehen. Jeder Schritt weist eine solche Länge auf, daß die Behälter und/oder die Gefäße nacheinander in die Bahn der Pipettenbewegung gebracht werden können. Die Vorrichtung wird vorzugsweise durch einen Elektromotor angetrieben, der durch mit dem Ring verbundene Kontakte gesteuert wird, wobei die Geschwindigkeit der Umdrehung des Ringes vorbestimmbar ist. Der Motor betätigt die Pipette mittels einer Nockenwelle.

Anstelle eines Behälters oder Ringes kann auch ein langer

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Tisch oder ein endlos umlaufender Gürtel od. dgl. verwendet werden, wenn eine große Zahl von Proben untersucht oder behandelt werden muß.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird von einer Pipette ausgegangen, welche eine kurze, enggebohrte, flexible Röhre Von inertem, nicht anfeuchtbarem Material, wie z.B. Kunststoff, aufweist. Diese Röhre wird durch die Pipette in die Probenflüssigkeit eingetaucht, und eine Pumpvorrichtung bekannter Art saugt eine vorbestimmte Menge davon ab. Die Pipette und die Röhre werden dann von der FlUssigkeitsprobe abgehoben und an das Gefäß bewegt, in welches die genannte Menge mit oder ohne Hinzufügung einer Reagenzlösung eingefüllt wird. ■

Wenn jedoch der Betrag der von der Probe abgezogenen Flüssigkeitsmenge nur ein kleiner Bruchteil von einem Kubikzentimeter ist, kann der Tropfen, der am Ende der Pipettenröhre infolge der Oberflächenspannung zurückbleibt, ein Volumen aufweisen, welches beträchtlich ist, verglichen mit dem gesamten Betrag, der von dem Tuberiröhrchen extrahierten Flüssigkeit. Außerdem kann der Tropfen in seinem Volumen variieren.

Man kann daher anordnen, daß das Ende der Pipettenröhre Über

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den Rand des Probenröhrchens wischt, nachdem eine vorbestimmte Menge daraus abgezogen wurde. Dadurch wird der am Ende der Pipettenröhre haftende Tropfen entfernt, wodurch die Genauigkeit der Arbeitsweisen der Vorrichtung vergrößert wird.

Eine ähnliche Abstreifaktion kann über dem Ende des Gefäßes durchgeführt werden, in welches die Probe gefüllt wird.

Mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen soll am Beispiel von bevorzugten Ausfuhrungsformen der Gegenstand der Erfindung beispielshalber erlaufert werden.

Fig. 1 zeigt eine ringförmige Anordnung einer Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Einrichtung zur Verstellung einer Pipette.

Fig. 3 zeigt einen tiechförmigen Träger für die Behälter und Gefäße.

Fig. 4 zeigt einen tUchförmigen Träger für die Röhrchen und Gefäße,

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Fig, 5 zeigt einen einzelnen ringförmigen Träger für mehrere Proben.

Fig. 6 zeigt einen bandförmigen Träger für die Röhrchen, die Behälter oder Gefäße.

Die Anordnung, die in Fig. 1 dargestellt ist, dient zur Aufnahme einer Mehrzahl von biologischen Proben in Röhrchen in einem äußeren Ringbehälter und zur Übertragung der zu messenden Menge jeder Probe in ein Gefiß im Inneren Ringhalter unter Hinzufügung einer Menge eines Reagenzes, wobei jede Probe in einem Röhrchen 1 gesammelt wird, welches in Bohrungen im äußeren Ringbehälter 2 gestellt ist, der auf einem Tisch 3 befestigt ist.

Der Tisch 3 kann schrittweise durch einen Stift- und Schlitzmechanismus mittels eines nicht dargestellten Motors gedreht werden, der im Fuß 4 des Gestelles 5 angeordnet ist, um die Röhrchen und Gefäßpaare aufeinanderfolgend in eine vorbestimmte Stellung zu bringen.

Der Motor treibt auch eine Reihe-von Nocken an. welche auf einen Pipsttenarm 6 wirkon, der auf dar Welle 7 gedreht wird. Der Arm trägt ©ine kurze Läng© ©ines fl©»ib!@n Kunststoffröhrchens 8,

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welches in einer Befestigungsklemme 9 gehalten wird, wobei die Pipette durch eine flexible Leitung 10 mit einer Meßpumpe Π verbunden ist. Die Pipette wird so geführt, daß ihr Ende zuerst in ein Röhrchen 1 eintaucht. Danach wird die Pumpe in Betrieb gesetzt, um eine vorbestimmte Menge der Probe abzusaugen. Das Pipettenende streift dann Über den Rand des Röhrchens und entfernt irgendwelche Tropfen, hebt an und tritt in eines der Gefäße 12 ein, die im inneren Ring 13 angeordnet sind. Die Gefäße sind nach innen gegen das obere Ende des Ringes geneigt, so daß der Ring und sein Inhalt unmittelbar in eine Zentrifuge eingesetzt werden kann. Die Pipette entleert die Probe in das Gefäß zusammen mit einer abgemessenen Menge eines Reagenzes oder einer klaren Flüssigkeit, die von einer Flasche 14 Über eine Röhre 15 und eine Pumpe 11 zugeführt wird. Schließlich streift die Pipette noch einmal über den Rand des Gefäßes, um irgendwelche Tropfen zu entfernen, und der Trägerarm bewegt die Pipette in ihre Ausgangsstelle zurück. Die zwei Ring· werden dann weitergeschaltet, um das nächste Röhrchen-Gefäßpaar in den Bereich der Pipette zu bringen, und der Zyklus wiederholt sich, bis alle Gefäße eine Füllung aufgenommen haben.

Gemäß einer Behandlungsart der Probe wird der innere Ring 13 von Hand aus der dargestellten Anordnung entfernt und während

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der erforderlichen Zeit in einer Zentrifuge einer Rotation unterworfen. Dann wird der Ring in eine zweite ähnliche Anordnung gebracht, wie in der Abbildung gezeigt, mit der Ausnahme, daß kein äußerer Ring eingebaut ist. Die Pipette der zweiten Anordnung spritzt nunmehr eine abgemessene Menge eines Reagenzes in jedes Gefäß, ohne die Flüssigkeit in ein weiteres Gefäß zu Übertragen.

Der Ring wird noch einmal in eine dritte Anordnung gebracht, die ähnlich der in der Abbildung dargestellten Einrichtung ist, in welcher jedoch ein äußerer Ring vorhanden ist, der mit Röhrchen besetzt ist. Dann taucht die Pipette in die Gefäße im inneren Ring, zieht eine Menge von der Oberfläche der Flüssigkeit ab und Überträgt diese in ein entsprechendes Röhrchen im äußeren Ring. Schließlich wird der äußere Ring mit den Röhrchen in eine andere Anordnung gebracht, die mit einer Meßvorrichtung verbunden ist, wobei die Pipette und die Pumpe derselben eine Menge der Flüssigkeit von jedem Röhrchen abzieht, eine Küvette in dem Meßgerät auswäscht, die Küvette füllt, wonach die Messung einer besonderen Eigenschaft der Flüssigkeit vor dem Entleeren der Küvette und der Wiederholung des Zyklus durchgeführt wird. Eine Beschreibung dieses Verfahrens

ist im Patent (Patentanmeldung )

angegeben.

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Wenn das Reagenz, das zu einer besonderen Reihe von Proben hinzugefügt wird, gewechselt wird, wird eine zweite Pipette 16, eine zweite Pumpe 17 und eine zweite Flasche 18 in der Anordnung untergebracht. Die erste Pipette wird vom Arm 6 entfernt und durch die zweite ersetzt, wobei der Wechsel nur eine sehr kurze Zeit einnimmt.

Die Pipette wird an ihrem Arm mit ihren Enden in wesentlichen senkrecht verlaufend befestigt, oder sie kann geneigt so angeordnet werden, daß sie in die schrägen Gefäße im inneren Ring eintritt. Bei Anordnungen, in welchen kein Reagenz zugeführt werden muß, kann die Reagenzflasche in Wegfall geraten, wobei der Pumpenmechanismus in geeigneter Weise abgeändert wird. Es ist in diesem Zusammenhang selbstverständlich, daß der Pumpenmechanismus selbst mit den Motornocken gekuppelt und dadurch gesteuert wird, so daß er nur zu der gewünschten Zeit in Betrieb ist. Die Ausflußmenge der Pumpe kann so eingestellt werden, daß eine gewünschte Menge der Probe oder des Reagenzes aufgesaugt oder verteilt wird.

Fig. 2 zeigt, wie die Pipette an ihrem Arm befestigt ist. Die Klemm· 9 trägt ein Längsstück eines enggebohrten, flexiblen Kunststoffröhrchens 8, welches mit einem anderen flexierten

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Röhrchen 10 verbunden ist. Die Klemme 9 weist einen Schlitz 21 auf und gleitet über das Ende des Armes 6, wobei der Schlitz über eine Schraube 20 läuft, die einen gerändelten Kopf aufweist. Wenn die Schraube von Hand gelöst wird, kann die Pipette 8 und die Klemme 9 vom Arm entfernt und durch eine andere Pipette ersetzt werden.

Sollte es notwendig sein, eine größere Zahl von ähnlichen Proben zu behandeln, dann können diese mit einem Ring behandelt werden, welcher durch einen flexiblen, endlos umlaufenden Ring ersetzt werden kann, der Löcher oder Bohrungen zur Aufnahme der Röhrchen oder Gefäße, welche die Proben beinhalten, aufweist.

Alle Ringe oder Behälter weisen Schlitze auf, die mit einem oder mehreren schmalen Metallstücken auf den Tischen in jeder Anordnung festgelegt sind, so daß jede Probe in jeder Anordnung durch ihre eigene Stellung darin wieder erkannt werden kann.

Fig. 3 zeigt einen Träger 27 in Form.eines Tisches zur gleichzeitigen Bereitstellung von zu messenden Mengen einer Probe, zur Hinzufügung verschiedener Reagenzien zu jeder Menge und zur übertragung dieser in separate Röhrchen, um die Proben der Reihenfolge nach den verschiedenen Untersuchungen zu unterwerfen.

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Jede Probe ist in einem engen Gefäß 21 untergebracht, das

von dem Tisch 27 getragen wird. In der Nähe von jedem schmalen

Gefäß ist eine Mehrzahl von Röhrchen 22 vorgesehen, und der Tisch wird in Längsrichtung weitergeschaltet, um jedes Gefäß

und die dazugehörigen Röhrchen unter eine Mehrzahl von Pipetten zu bringen. Jede Pipette ist mit einen verschiedenen Reagenz verbunden, so daß nach Durchgang der Pipetten die Röhrchen 22

Teile der gleichen Probe aber mit verschiedenen Reagenzien

enthalten.

Fig. 4 zeigt eine Alternative von Fig. 3. Eine Reihe von Probengefäßen 24, welche die gleiche oder verschiedene Flüssigkeiten beinhalten, ist auf dem Tisch 29 einer Reihe von Röhrchen benachbart angeordnet. Der Tisch wird an einer Reihe von Pipetten 26 vorbei weitergeschaltet, welche Pipetten mit verschiedenen oder gleichen Reagenzien verbunden sind.

Fig. 5 zeigt einen kreisförmigen Tisch mit Gefäßen und Röhrchen, wie in Fig. 3, wobei selbstverständlich auch Röhrchen und Behälter, wie in Fig. 4, verwendet werden können. In dieser Anordnung sind zwei Reihen von Pipetten 30 und 31 vorgesehen, wobei selbstverständlich auch mehrere Reihen, falls erforderlich, verwendet werden können, unter welchen der Reihe nach die Röhrchen vorbeilaufen.

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Fig. 6 zeigt eine gUrtelförmige Anordnung, die in Verbindung mit einer großen Zahl von Proben verwendet werden kann. Es können entweder ein einfacher Gürtel oder zwei Gürtel 34. 35 einer innerhalb des anderen, wie gezeigt, verwendet werden. Die obere Hälfte der Figur zeigt die Gürtel mit Gefäßen 32~ und Röhrchen 33, wie in Fig. 3, und die untere Hälfte ist mit Gefäßen 38 und Röhrchen 33, wie in Fig. 4, besetzt, Die zwei Anordnungen können selbstverständlich miteinander verwechselt werden. Die gefüllten Gefäße und die leeren Röhrchen können an dem Gürtel bei dem Punkt A befestigt werden, unter einer oder mehreren Pipetten 39 hindurchlaufen und am Punkt B abgenommen werden. Die Röhrchen mit ihren Proben und Reagenzien können ein Meßgerät durchlaufen, während sie sich noch auf dem Gürtel befinden.. Im Gürtel können Bohrungen vorgesehen sein, die den Durchgang eines Lichtstrahles zur Auswertung des Lichtdurchganges durch die Flüssigkeiten in dem Röhrchen gewährleisten. Die Gürtel laufen über Träger- und Antriebsrollen 37.

Alle Anordnungen sind derart ausgebildet, daß eine Erkennung des Namens des Patienten, der Art der Probe, die Versuchsnummer, das Prüfungsergebnis od. dgl. immer verfügbar ist.

Eine Pipette, die der ersten folgt, kann nur ein Reagenz zi der Probenmenge ohne Übertragung derselben in ein weiteres

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Gefäß hinzufügen, oder sie kann eine vorbestimmte Menge für Prüfungszwecke extrahieren.

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Claims

Patentansprüche

!.Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden oder gleichzeitigen Probenentnahme und/oder chemischen Behandlung einer Reihe von ähnlichen Proben, dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht aus einem ersten Behälter (2), wie z.B. einem kino., einem Tisch oder einem Gürtel, der stoßweise bewegt wird, einer Mehrzahl von Röhrchen, Wannen oder Gefäßen für die Proben, die von dem Behälter getragen und der Reihe nach gegenüberstehend in eine vorbestimmte Stellung gebracht wird, einer oder mehreren automatischen Pipetten (8) mit einer Einrichtung zum Eintauchen der Pipette oder der Pipetten in jedes Röhrchen zum Abziehen von Flüssigkeiten, und einem zweiten Behälter mit Gefäßen, der mit dem ersten Behälter bewegt wird, wobei die Pepite/n die genannte Flüssigkeit mit oder ohne Hinzufügung einer weiteren Flüssigkeit in die Gefäße in dem zweiten Behälter übertragen .
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter die Form eines Ringes aufweist, der auf einem untarbrochensn bzw. stoßweis© sich umdrehenden Tisch (3)

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befestigt werden kann, wobei Einrichtungen für die Sicherung der Befestigung der Ringe auf dem Tisch in einer einzigen Stellung vorgesehen sind.
3« Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ring außerhalb des zweiten Ringes auf dem Tisch angeordnet ist, wobei eine Pipette (S) nach radialer Entfernung eine Probe vom dem Röhrchen (l), das durch den ersten Ring getragen wird, abzieht um diese mit oder ohne Hinzufügung eines Reagenzes oder einer klaren Flüssigkeit in ein entsprechendes Gefäß (12), das vom zweiten Ring getragen wird, zu übertragen.
4. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pipette in einem flexiblen Röhrchen aus Kunststoff endet, dessen Ende über den Rand eines Gefäßes (1, 12) geführt wird, so daß irgendwelche an der Pipette haftende Tropfen abgestreift werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Pipettenröhrchen auswechselbar an einem Arm befestigt ist, der das Röhrchen in einen vorbestimmten Weg bewegt, wobei die Befestigung aus einer das Röhrchen umfassenden Klemme (9) und einer Schraube (20 ) zur Befestigung der Klemme am Arm besteht. ' , ,

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behalter die Form eines endlos umlaufenden Gürtels oder eines geraden Tisches aufweist, welche mit Löchern oder Bohrungen zur Aufnahme der Röhrchen, Wannen oder Gefäße versehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Gefäße (12), die durch den zweiten Behälter (13) getragen werden, Röhrchen sind, deren Achsen zur Ringachse geneigt sind, so daß der Ring mit den Röhrchen in eine Zentrifuge übertragen werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wanne für jede Probe vorgesehen ist mit einer Mehrzahl von Pipetten, die in jede Wanne eintauchen, wobei jede Pipette eine vorbestimmte Menge der Flüssigkeit mit oder ohne Hinzufügung von einem oder mehreren Reagenzien, die von einer zur nächsten Pipette verschieden sind, in ein getrenntes Gefäß überträgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine Mehrzahl von verschiedenen Proben in getrennten Gefäßen eine Mehrzahl von Pipetten eintauchen können, von welchen jede eine vorbestimmte FlUssigkeitsmenge abzieht und diese mit HinzufUgung eines Reagenzes, welches für

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alle Pipetten das gleiche sein kann, auf e.-.ne Mehrzahl von Röhrchen überträgt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrchengefäße oder Wannen auf einem geraden oder kreisförmigen Tisch oder einem oder mehreren Gürtel befestigt sind.
11. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem einzelnen Gefäß vorhandene Probenmenge durch eine Mehrzahl von Pipetten aufgenommen wird.

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