Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE2432498B2 - Analysenzentrifuge - Google Patents

Analysenzentrifuge

Info

Publication number
DE2432498B2
DE2432498B2 DE2432498A DE2432498A DE2432498B2 DE 2432498 B2 DE2432498 B2 DE 2432498B2 DE 2432498 A DE2432498 A DE 2432498A DE 2432498 A DE2432498 A DE 2432498A DE 2432498 B2 DE2432498 B2 DE 2432498B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
rotor
centrifuge
analysis
blood
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
DE2432498A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2432498A1 (de
DE2432498C3 (de
Inventor
Allan Gregg Acton Mass. Dennison
Thomas Francis Canton Mass. Kelley
Anthony Joseph Billerica Mass. Waraksa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Instrumentation Laboratory Co
Original Assignee
Instrumentation Laboratory Co
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Instrumentation Laboratory Co filed Critical Instrumentation Laboratory Co
Publication of DE2432498A1 publication Critical patent/DE2432498A1/de
Publication of DE2432498B2 publication Critical patent/DE2432498B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2432498C3 publication Critical patent/DE2432498C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
    • G01N33/487Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49Blood
    • G01N33/491Blood by separating the blood components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B1/00Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/10Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl
    • B04B1/14Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles with discharging outlets in the plane of the maximum diameter of the bowl with periodical discharge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B5/00Other centrifuges
    • B04B5/04Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers
    • B04B5/0442Radial chamber apparatus for separating predominantly liquid mixtures, e.g. butyrometers with means for adding or withdrawing liquid substances during the centrifugation, e.g. continuous centrifugation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/11Automated chemical analysis
    • Y10T436/111666Utilizing a centrifuge or compartmented rotor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/25375Liberation or purification of sample or separation of material from a sample [e.g., filtering, centrifuging, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10T436/25Chemistry: analytical and immunological testing including sample preparation
    • Y10T436/2575Volumetric liquid transfer

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Analysenzentrifuge gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.
Die chemische Auswertung bestimmter Blutbestandteile ist eine Hilfe für die Diagnose vieler Krankheitszustände und es wird eine Anzahl derartiger Bestimmungen mit dem Plasma oder dem flüssigen Anteil des Bluts durchgeführt. Zur Vorbereitung von Plasmaproben für die Analyse werden die roten und weißen Blutkörperchen (der Blutkuchen) in typischer Weise in einem erhöhten Schwerkraftfeld in einer klinischen oder Laboratoriumszentrifuge abgeschieden. Die Laboratorien verwenden für gewöhnlich Zentrifugensysteme mit einer Vielzahl von Kammern, wodurch die Abscheidung einer großen Anzahl von Proben in jedem Durchlauf ermöglicht wird. In einem typischen System dieser Bauart werden die Blutproben in Behälter gebracht, die sich zum Einsetzen in den Zentrifugenrotor eignen, wobei die Behälter symmetrisch um den Rotor eingesetzt werden, um das dynamische Gleichgewicht des Systems aufrechtzuerhalten. Der Rotor wird auf Arbeitsdrehzahl gebracht und während einer ausreichenden Zeit auf dieser Drehzahl gehalten, um die vollständige Ablagerung der Biutzellen sicherzustellen. Nachdem die Ablagerung beendet ist, wird der Rotor ruckfrei verzögert so daß die abgelagerten Zellen nicht aufgewirbelt oder rücksuspendiert werden. Wenn der Rotor angehalten ist, werden die einzelnen Behälter entfernt und das Plasma wird abgefüllt oder sonst
ίο irgendwie in andere Behälter gebracht, da eine fortgesetzte Berührung mit den Blutkörperchen bzw. dem Blutkuchen die Konzentration bestimmter chemischer Bestandteile des Plasmas für eine nachfolgende Analyse verändert
Ans der US-PS 28 83 103 ist eine Analysenzentrifuge gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 bekannt Bei dieser Zentrifuge ist der Aufwand relativ groß, die durch den Zentrifugiervorgang getrennten Bestandteile einer Flüssigkeit beispielsweise das Plasma und den Blutkuchen beim Zentrifugieren von Blut aus den rohrförmigen, schräge Wände aufweisenden Trennkammern des Zentrifugenbehälters zu entfernen. Auch das Reinigen und Auswaschen dieser engen, schräg nach außen und unten verlaufenden Trennkammern ist bei der bekannten Anordnung recht schwierig und zeitaufwendig. Dasselbe gilt auch für die Analybenzentrifuge gemäß der CH-PS 5 31 367.
Aus der FR-PS 9 52 686 ist eine Zentrifuge bekannt, bei der radial nach außen weisende Trennkammern vorgesehen sind. Im Inneren der Trennkammern befinden sich jeweils Mechanismen in Form von Hebeln und Betätigungsstäben, mit denen am äußeren Ende der Trennkammer befindliche Ventile jeweils willkürlich während des Zentrifugenvorgangs geöffnet werden können. Abgesehen von der Tatsache, daß diese Mechanismen von der Konstruktion her recht aufwendig sind, verkleinern sie das Kammervolumen, da sich die Ventilbetätigungseinrichtungen und -elemente innerhalb der Trennkammer befinden. Dies ist insbesondere beim Zentrifugieren kleiner, wertvoller Proben, etwa beim Zentrifugieren von B!ut, problematisch. Darüberhinaus können die Trennkammern nicht ohne weiteres gereinigt werden, da sie axial und senkrecht zur Zentrifugenachse angeordnet sind und sich im unteren Bereich Probenmaterial ansammelt und nur schwer entfernt werden kann.
Aus der DE-PS ! 10 576 ist eine Zertrifuge bekannt, bei der die Trennkammern ebenfalls radial und senkrecht zur Rotationsachse angeordnet sind. An den äußeren Enden der Trennkammern befinden sich Verschlüsse in Form von hohlen Ringen, die mittels komprimierter Luft oder Wasser aufeinandergepreßt sind und dadurch die Trennkammer verschließen. Bei Auftreten eines bestimmten Drucks entweicht der sich beim Zentrifugiervorgang am äußeren Ende absetzende feste Stoff durch den Verschluß. Abgesehen davon, daß auch bei dieser Zentrifuge das Reinigen bzw. das Spülen der Trennkammern nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich ist, erfolgt das öffnen und Austreten des zentrifugierten Stoffes unwillkürlich bei Erreichen eines bestimmten Drucks, d. h., das Entleeren der Trennkammern kann nicht gesteuert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Analysenzentrifuge insbesondere zum Zentrifugieren von kleinen, wertvollen Proben, wie etwa Blut zu schaffen, deren Trennkammern schnell und unkompliziert gefüllt, entleert und gereinigt werden können, wobei die Entleerung während des Zentrifugenbetriebs
steuerbar und das Trennkammervolumen vollständig für die Probe verwendbar sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst
Auf Grund der zylindrischen Trennkammerform und der während des Zentrifugenbetriebs von außen steuerbaren Ventile ist eine schnelle Trennung der zu trennenden Komponenten der Probe möglich, und die Trennkamuiern können sehr schnell und unproblematisch gereinigt bzw. gespült werden, da der Inhalt auf Grund der Trennkammeriorm von selber ausfließt Der Zyklus des Einfüllens, Zentrifugierens und Spülens kann schnell hintereinander durchgeführt werden, so daß die Trennkammern sofort wieder zur Aufnahme neuer Proben bereitstehen. Die erfindungsgemäße Analysenzentrifuge ergibt also einen wesentlichen Rationalisierungseffekt bei der Verarbeitung bzw. Untersuchung oder dem Trennen von Proben, insbesondere von Blut. Auf Grund der Tatsache, daß die Ventile außerhalb der Trennkammer liegen, kann das Trennkammervolumen vollständig für die Probe genutzt werden, was insbesondere für kleine Probenmengen, wie beispielsweise beim Zentrifugieren von Blutproben, besonders vorteilhaft ist
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung ermöglicht das schnelle Verarbeiten von kleinen Volumen, insbesondere von Vollblut (mit einem Probenvolumen von etwa 1 ml) in ein im schnellen Zyklus, und man erhält ungefähr V3 ml Plasma. Aufeinanderfolgende Plasmaproben können schnell erhalten werden. Die Ventile bzw. Ventilglieder sind für eine parallel zur Drehachse des Rotors verlaufende Bewegung in der Weise angebracht, daß eine Änderung des Massenträgheitsmoments auf Grund einer Ventilbetätigung auf ein Minimum beschränkt bleibt. Diese Ventile werden durch eine Ventilbetätigungseinrichtung in Form einer Scheibe gesteuert, das bzw. die immer außerhalb der tatsächlichen Bewegung des Ventils in einer außer Berührung mit dem Rotor befindlichen Stellung verriegelt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Analysenzentrifuge;
F i g. 2 eine Draufsicht des Rotors der in F i g. 1 gezeigten Analysenzentrifuge;
F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 von F i g. 2; F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 von F i g. 2;
Fig.5 eine vergrößerte Ansicht von Einzelheiten eines Auslaßventils in Öffnungsstellung;
Fig.6 eine der Fig.5 ähnliche Ansicht des Auslaßventils in Schließstellung;
F i g. 7 eine schematische Ansicht eines Systems nach der Erfindung zum Verarbeiten von Blut;
F i g. 8 ein Zeitgebungsdiagrarnm, das die Aufeinanderfolge von Vorgängen des in F i g. 7 gezeigten Systems angibt;
F i g. 9—12 eine Reihe von schematischen Ansichten, die die unterschiedlichen Zustände der Zentrifuge während einer Aufeinanderfolge von Vorgängen des in F i g. 7 gezeigten Systems darstellen.
Die in F i g. 1 gezeigte Analysenzentrifuge enthält ein Gehäuse 10, in der ein Rotorkörper 12 um eine Achse 14 drehbar gelagert ist. Am Rotor 12 ist eine Welle 16 befestigt, die durch in einem Tragglied 22 eineebaute Lager 18,20 gelagert wird. Die Welle 16 wird von einem Elektromotor 24, insbesondere einem Spaltpolmotor, mit Vg PS und mit einer rückfreien Beschleunigungskurve über verzahnte Riemenscheiben 26, 28 und einer, Riemen 30 angetrieben.
Das Gehäuse 10 enthält untere und obere Gehäuseglieder 40 bzw. 50. Das untere Gehäuseglied 40 enthält eine Auslaßöffnung 42, eine ringförmige nach oben stehende Umlenkwand 44, außerhalb der Umlenkwand 44 eine zur Auslaßöffnung 42 hin entwässernde geneigte Fläche 46 und eine zylindrische Außenwand 48. Das obere Gehäuseglied 50 enthält eine Deckwand 52, die eine öffnung 54 bildet, durch die das Material in den Rotor 12 eingeführt und aus diesem entfernt werden kanu, und eine zylindrische Wand 56 mit der Wand 48 ähnlichen Abmessungen. Eine Umlenkplatte 58 ist zwischen den unteren und oberen Gehäusegliedern 40 und 50 angeordnet Mit der öffnung 54 ist eine Einlaßleitung 60 und eine Probeleitung einer Sonde 62 verbunden. Die Leitung 62 ist so angeordnet, daß sie sich auf einer Stange 66 einer Betätigungseinrichtung 68 in das Gehäuse und den Rotor 12 hinein und aus diesen heraus bewegt. Eine Feder 70 spannt, wie in F i g. 1 angegeben, die Leitung in eine obere Stellung vor, während eine Feder 72 eine Bewegung der Sonde 62 gegenüber dem Tragarm 64 gestattet.
Der Rotor 12, von dem Einzelheiten in Fig.2—4 zu sehen sind, ist ein einteiliges Glied, das aus einem geeigneten Material, etwa einem durchscheinenden (z. B. akrylartigem) Plastikmateril, Aluminium oder Titan hergestellt ist, und enthält eine zylindrische Basis 100 von ungefähr 25,4 mm Höhe und 85,6 mm Durchmesser, in dem zwei Auslaßkanäle 104, 106 ausgebildet sind. Ein nach unten abstehender Kragen 102 hat eine Tiefe von ungefähr 9,5 mm. Die beiden Auslaßkanäle 104,106 mit je 12,7 mm Durchmesser sind in der Basis ausgebildet und erstrecken sich radial auswärts. Ein ein Ventilsteuerglied 110 (Fig. 1) aufnehmender senkrechter Kanal 108 von 4,8 mm Durchmesser schneidet jeden Auslaßkanal. Am inneren Ende jedes Auslaßkanals befindet sich eine Kammeröffnung 112 von 0,76 mm Durchmesser.
Die Rotorkonstruktion oberhalb der Basis 100 enthält einen konischen Kammerteil 114, der 22,2 mm hoch ist und sich von einer Abmessung von 50,8 mm an seiner Basis bis zu einer Abmessung von 22,2 mm verjüngt. Oberhalb des konischen Teils 114 befindet sich ein zylindrischer Einlaßöffnungsteil von 22,2 mm Durchmesser und 9,5 mm Höhe. Im zylindrischen Teil 116 ist eine Einlaßöffnung 118 ausgebildet, deren Durchmesser geringfügig kleiner als 12,7 mm ist. Eine gemeinsame Kammer 120 und zwei Trennkammern 122,124 sind im konischen Abschnitt des Rotors ausgebildet. Die gemeinsame Kammer 120 ist sektorförmig ausgebildet und hat eine Ringwehr 126 mit einem Radius von ungefähr 25,4 mm vom Punkt 128 aus und eine Breite von ungefähr 4,8 min. Die beiden Trennkammern sind zylindrische Bohrungen, deren Achsen sich im Punkt 128 schneiden, und sind unter einem Winkel von 30° zur Rotorachse 14 geneigt Jede Trennkammer erstreckt sich ungefähr 17,8 mm unter die Abscheidelippe 130 an jedem Ende des Ringwehrs 126 der gemeinsamen Kammer 120. Auf diese Weise bildet der Rotor eine kompakte Konstruktion mit einer gemeinsamen Kammer 120, deren Volumen und Ausrichtung auf die Volumen der Trennkammern 122, 124 in einer Anordnung bezogen ist, in der ein bekannter Bruchteil des abeeschiedenen Materials in den Kammern 122.124
getrennt von dem Material in der gemeinsamen Kammer 120 gehalten wird.
Die Sonde 62 wird verwendet zum Entfernen von Material aus der gemeinsamen Kammer.
Zusätzliche Einzelheiten der Beschaffenheit der Kammerauslaßventile und der Ventilbetätigungsbolzen sind in F i g. 5 und 6 zu sehen. Die Auslaßmündung jeder Auslaßöffnung 112 wird von einer ringförmigen flachen Fläche 150 und außerhalb hiervon von einer unter einem Winkel von 15° geneigten ringförmigen konischen ι ο Fläche 152 umgeben. In jedem Kanal 104, 106 sind ein Ventilelement 154 in Form einer Dichtscheibe aus elastischem Material, ein Ausfluchtungsring 156 und eine Ventilsteuerkugel 158 aus Glas angeordnet. Das Ventilsteuerglied 110 ist ein zylindrischer glasgefüllter Nylonbolzen mit einer oberen Abflachung 160 und einer unteren Anflächung 162, die durch eine Schräge 164 von 6,4 mm Länge verbunden sind. Der Höhenunterschied von der Abflachung 160 zur Anflächung 162 beträgt 1,14 mm. Eine Aussparung 166 von 3,2 mm Tiefe und 7,9 mm Höhe nimmt eine Ventilbetätigungseinrichtung 170 aus nichtrostendem Stahl von 1,55 mm Dicke auf. Jeder Ventilbetätigungsbolzen ist zwischen einer in F i g. 5 gezeigten oberen Stellung, in der das Ventil offen ist, und einer in F i g. 6 gezeigten unteren Stellung, in der das Ventil geschlossen ist, bewegbar. In der unteren Stellung befindet sich die tragende Abflachung 160 in Berührung mit der Ventilsteuerkugel 158 und drückt diese Ventilsteuerkugel gegen die Dichtscheibe des Ventilelements 154, um diese gegen die Fläche 150 zusammenzudrücken und die Auslaßöffnung 112 zu schließen. Wenn der Ventilbolzen in seine obere Stellung verschoben ist, bewegen sich die Ventilsteuerkugel 158 und die Dichtscheibe des Ventilelements 154 frei radial auswärts und gestatten ein öffnen der Auslaßöffnung 112. Das Fluid in der Kammer strömt durch die Austrittsöffnung an der Dichtscheibe und der Ventilsteuerkugel 158 vorbei zum Auslaßkanal 106, um in die äußere Kammer des unteren Abschnitts des Gehäuses auszutreten und um durch die Auslaßöffnung 42 (F i g. 1) auszuströmen.
Die Ventilbetätigungseinrichtung 170 ist, wie oben angegeben, eine Scheibe aus nichtrostendem Stahl, die auf zwei Betätigungsstangen 172 getragen wird, vgl. Fig. 1. Die Stangen 172 erstrecken sich durch in Bohrungen 176 im Tragglied 22 befestigte Büchsen 174. Ein an den unteren Enden der Stangen 172 befestigter Antriebsbalken 178 ist seinerseits an einer Stange 180 einer Betätigungsvorrichtung 182 angeschlossen. Ein an einer der Stangen 172 befestigter Anschlag 184 arbeitet mit einem Rastglied 186 zusammen, dessen Stellung durch eine weitere Betätigungsvorrichtung 188 gesteuert wird.
Im Betrieb bewegt sich die Ventilbetätigungsvorrichtung 182 zwischen zwei Stellungen, einer oberen und einer unteren Stellung. In der oberen Stellung werden die Ventilbolzen des Ventilsteuergliedes 110 in die in Fig.5 gezeigte Stellung, und in der unteren Stellung werden sie in die in F i g. 6 gezeigte Stellung bewegt Während die Bolzen bewegt werden, ist das Rastelement 186 zurückgezogen. Nachdem sich die Bolzen in irgendeine der beiden Stellungen bewegt haben, wird das Rastelement 186 vorwärtsbewegt und die Betätigungsvorrichtung 182 zurückgeführt um den Anschlag 184 gegen das Rastelement 186 zu setzen, vgl. F i g. 1. In einer derartigen Stellung ist die Betätigungseinrichtung 170 von irgendeiner der beiden Seiten der Aussparungen 166 in den Ventilbolzen in Abstand angeordnet Somit ist die Ventilbetätigungseinrichtung 170 vom Rotor 12 gelöst.
Eine schematische Darstellung eines Systems, das die in Fig. 1 gezeigte Analysenzentrifuge zum Behandeln von Blutproben verwendet, ist in F i g. 7 gezeigt. Die Einlaßleitung 60 ist mit dem Auslaß einer peristaltischen Probenpumpe 200 verbunden, deren Einlaß 202 mit einer Probenspitze 204 verbunden ist, die verwendet wird zum Ansaugen einer Probe von vollständigem Blut aus einem Behälter 206 in einem Probengestell 208 oder z. B. einer salzhaltigen Spüllösung aus einem Behälter 210. Die Sonde 62 für die Probe ist über eine Leitung 214 mit einer peristaltischen Pumpe 216 verbunden, deren Auslaß 218 über ein Ventil 220 mit einer eine Analysenküvette 224 versorgenden Leitung 222 oder mit einer Ablaßleitung 226 verbunden ist. Mit der Analysenküvette 224 in dieser Ausführungsform ist eine Strahlungsquelle 228 und ein Fotosensor 230 für eine kolorimetrische Analyse des Plasmas vereinigt. Das System wird durch eine geeignete Steuereinrichtung 232 gesteuert, etwa durch einen Minicomputer. Die Steuereinrichtung liefert Signale über Leitungen 234 zu den Systembestandteilen, um die Probe aus Vollblut in den Rotor 12 einzusetzen, betätigt die Zentrifuge zum Abscheiden von Plasma aus dem Blut fördert die Probe von abgeschiedenem Plasma zur Analysenküvette 224 zur Analyse, reinigt den Rotor 12 und lädt dann eine weitere Probe aus Vollblut für eine weitere Plasmaabscheidungsfolge. Die Analyse wird vorzugsweise eingeleitet, während die Zentrifuge gereinigt wird, während die Küvette während der Plasmaabscheidungsfolge gereinigt und nach Bedarf mit einem Reaktionsmittel geladen wird, wobei die Analyse, das Reinigen der Küvette und die Beschickungsfolge ebenfalls durch Signale aus der Steuereinrichtung gesteuert werden.
Wenn das System nicht in Betrieb ist können die Ventile in offener Stellung gelassen werden, vgl. F i g. 5. Wenn das System in Betrieb gesetzt wird, liefert die Steuereinrichtung 232 ein Signal zum Erregen der Betätigungsvorrichtung 182 zum Abwärtsbewegen der Stangen 172 und Schließen der Ventile, vgl. Punkt 240 in F i g. 8. Das Rastelement 186 wird in seine Stellung bewegt und die Betätigungsvorrichtung 182 wird zurückgeführt, um die Scheibe der Ventilbetätigungseinrichtung 170 außer Eingriff mit den Aussparungsflächen der Betätigungsbolzen zu bewegen. Ein spezifisches Volumen 238 von Blut im vorliegenden Fall etwa 1 ml, wird dann durch das Arbeiten der Pumpe 200 in die Kammern des Rotors über die Probenspitze 204, die Einlaßleitung 60 und die öffnungen 54 und 118 eingeführt vgl. Linie 242 in Fig.8. Um ein gleichmäßiges Füllen der Trennkammern 122,124 sicherzustellen, kann das Blut bei langsam drehendem Rotor eingeführt werden. Das Blut kann auch eingeführt werden, während der Rotor stillsteht wobei der Rotor dann kurz (ungefähr fünf Sekunden, vgl. Linie 244) gedreht wird, um eine Auswärtsbewegung des Bluts und ein Füllen der Trennkammern 122, 124 zu bewirken. Der Rotor wird dann gebremst (z. B. ungefähr drei Sekunden, vgl. Linie 246) und dem Blut wird dann gestattet sich gleichmäßig zu verteilen. Bei diesem Schritt befindet sich die Zentrifuge in dem in F i g. 9 angegebenen Zustand.
Der Zentrifugenrotor wird dann auf 17 000 U/min beschleunigt wobei der Rotor dann in ungefähr neun Sekunden, vgl. Linie 248, auf Drehzahl kommt und bei voller Drehzahl während ungefähr dreißig Sekunden, vgl. Linie 250, betrieben wird Die Blutbestandteile werden schnell in den engen langgestreckten Kammern
122, 124 unter dem Einfluß der Fliehkraft abgeschieden. Wie in Fig. 10 angegeben, befinden sich die zellenförmigen Bestandteile 254 (in typischer Weise 40 bis 50% Hematokritwert, jedoch bis zu ungefähr 70% Hematokritwert) an den tieferen äußeren Teilen der Kammern 122, 124, da sie ein größeres Gewicht haben, während sich die Plasmabestandteile 256 oberhalb und innerhalb der zellenförmigen Bestandteile befinden, wie in F i g. 10 angegeben. Der Rotor wird dann in ungefähr sechs Sekunden, vgl. Linie 258, bis zum Stillstand gebremst. Wenn der Rotor angehalten ist, vgl. Linie 260, wird die Sonde 62 für das Plasma in die gemeinsame Kammer 120 des Rotors durch die Öffnungen 54 und 118 eingesetzt, bis sie an das Ringwehr 126 stößt. Die Spilzenausbildung der Sonde ist von der Art, daß Öffnungen an gegenüberliegenden Seiten für den Eintritt des Plasmas vorgesehen sind, wobei die auf die Sonde 62 wirkende Feder 72 der Sonde gestattet, sich gegenüber dem Tragarm 64 zu bewegen und somit das Erfordernis für ein Zusammenarbeiten zwischen der Bewegung der Stange 66 und dem Abstand der Sondenspitze von dem Ringwehr 126 zu vermeiden. Das Plasma wird aus dem etwa durch die Abscheidelippe 130 begrenzten Ringwehr 126 entfernt, v;jl. Fig. 11, und durch den Betrieb der peristaltischen Pumpe 216 während eines Intervalls von ungefähr 12—15 Sekunden zur Analysenküvette 224 gefördert, vgl. Linie 260. Die Abmessungen dieses Systems sind von der Art, daß ungefähr V3 ml Plasma aus der gemeinsamen Kammer 120 abgezogen wird.
Wenn der Plasmaentfernungsvorgang beendet ist, wird das Rastelement 186 freigegeben, die Betätigungsvorrichtung 182 wird in Betrieb gesetzt zum Anheben der die Ventile öffnenden Ventilbolzen und die Betätigungsscheibe wird dann in versetzter Lage verriegelt. Der Rotor wird dann wieder beschleunigt, vgl. Linie 262, und die zellenförmigen Bestandteile 254 und das verbleibende Plasma 256 werden durch die Kanäle 112, 104 und 106 durch Fliehkraft hinausbefördert. Eine Reinigungslösung wird vom Behälter 210 durch die Pumpe 200 und die Einlaßleitung 60 eingeführt zum Reinigen des gesamten Bluteinlaßsystems und der äußeren Fläche der Sonde 62. Diese Reinigungslösung strömt in den Rotor und kann durch die Leitung 214, die Pumpe 216, das Ventil 220 und die Ablaßleitung 226 gepumpt werden. Der Rotor kann auch so gedreht werden, daß die Reinigungslösung durch die Auslaßöffnung 112 ausfließt und somit den Rotor und das Gehäuse reinigt. Der Rotor wird dann angehalten und wieder eingestellt zum Einführen der nächsten Probe aus Vollblut. Gleichzeitig mit diesem Reinigungsvorgang kann die Analyse der Plasmaprobe unter der Steuerung der Steuereinrichtung 232 ausgeführt werden, wobei das Signal aus dem Sensor 230 durch die Steuereinrichtung verarbeitet und ein Ausgang zu einer Anzeigevorrichtung 236 vorgesehen wird. Nach der Analyse wird das Ventil 270 geöffnet, der Inhalt der Küvette 224 abgelassen, die Reinigungslösung durch die Küvette für die nächste Plasmaanalysefolge mit Reaktionsmittel geladen. Das Reinigen und Wiederladen der Küvette findet gleichzeitig mit der Plasmaabscheidefolge statt.
Auf diese Weise erfolgt ein aufeinanderfolgendes Verarbeiten von kleinen Proben von kostbaren Fluiden, etwa Vollblut, wobei jede Probe ungefähr 1 ml beträgt, und zwar in einer Reihenanordnung zwischen dem Probeneingang und der Analysekammer. Die Probe erzeugt ungefähr V3 ml Plasma, wobei jeder Abscheide- und Reinigungsvorgang weniger als zwei Minuten dauert.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche:
1. Analysenzentrifuge, insbesondere für Blutanalysen, enthaltend einen Rotor, der um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist, oben eine zentrale Zuführungsöffnung und mindestens zwei mit dieser über eine zentrale Zufübrungsöffnung und mindestens zwei mit dieser über eine zentrale Vorkammer in Verbindung stehende Trennkammern aufweist, welche symmetrisch um die Rotorachss angeordnet sind und sich von der Vorkammer radial nach außen und unten erstrecken, wobei zwischen dem Boden der Vorkammer und den radial inneren Enden der Trennkammern ein konzentrisches Ringwehr ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkammern (122; 124) durch zylindrische Bohrungen im massiven Rotorkörper (12) gebildet sind und an ihren radial äußersten Enden jeweils Auslaßöffnungen (112) aufweisen, die jeweils durch ein insgesamt radial außerhalb der Trennkammer liegendes Ventil (110, 154, 156, 158) während des Zentrifugenbetriebs willkürlich geöffnet und geschlossen werden können.
2. Analysenzentrifuge nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine unabhängig vom Rotor angeordnete Ventilbetätigungseinrichtung (170) zum Steuern der Ventile.
3. Analysenzentrifuge nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mit der Ventilbetätigungseinrichtung (170) verbundenes Rastelement (186), das ein Wiedereinstellen der Ventilbetätigungseinrichtung (170) in eine Stellung gestattet, die zum Antreiben des Rotors unabhängig von der Ventilbetätigungseinrichtung (170) von den Ventilen in Abstand angeordnet ist.
4. Analysenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil ein Ventilelement (154) aufweist, das sich radial zwischen der offenen und geschlossenen Stellung bewegt.
5. Analysenzentrifuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil ein Ventilsteuerglied (UO) aufweist, das sich axial zwischen der offenen und geschlossenen Stellung bewegt.
DE2432498A 1973-07-05 1974-07-04 Analysenzentrifuge Expired DE2432498C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US376719A US3880592A (en) 1973-07-05 1973-07-05 Blood analysis system including a plasma separator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2432498A1 DE2432498A1 (de) 1975-01-30
DE2432498B2 true DE2432498B2 (de) 1981-03-12
DE2432498C3 DE2432498C3 (de) 1981-10-22

Family

ID=23486186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2432498A Expired DE2432498C3 (de) 1973-07-05 1974-07-04 Analysenzentrifuge

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3880592A (de)
JP (2) JPS534949B2 (de)
CA (1) CA1012942A (de)
DE (1) DE2432498C3 (de)
FR (1) FR2236179B1 (de)
GB (1) GB1473705A (de)
IT (1) IT1020659B (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU171920B (hu) * 1975-12-30 1978-04-28 Mueszeripari Muevek Lab Opredelitel' gruppy krovi
US4015774A (en) * 1976-06-07 1977-04-05 Minneapolis War Memorial Blood Bank Dual centrifuge and sample container
NL7613690A (nl) * 1976-12-09 1978-06-13 Cenco Instr Bv Cytocentrifuge.
US4274885A (en) * 1979-07-19 1981-06-23 Swartout Bobbye J Method for washing centrifugal analyzer test disks
US4409820A (en) * 1981-06-17 1983-10-18 Irwin Nash Apparatus and method for use in quantitative analysis of a fluid suspension
JPS5817514U (ja) * 1981-07-29 1983-02-03 日野自動車株式会社 計器の照明装置
GB2141051A (en) * 1983-06-06 1984-12-12 Seiko Instr & Electronics Centrifugal separator device
DE3616062A1 (de) * 1986-05-13 1987-11-19 Fresenius Ag Verfahren zur bestimmung von gaspartialdruecken im blut sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
US4933291A (en) * 1986-12-22 1990-06-12 Eastman Kodak Company Centrifugable pipette tip and pipette therefor
EP1018648A4 (de) * 1997-09-16 2006-08-02 Sekisui Chemical Co Ltd Behälter und verfahren zur blutuntersuchung
US6248542B1 (en) * 1997-12-09 2001-06-19 Massachusetts Institute Of Technology Optoelectronic sensor
JP3847053B2 (ja) * 2000-03-15 2006-11-15 純 菊地 血液分析装置
US6736768B2 (en) 2000-11-02 2004-05-18 Gambro Inc Fluid separation devices, systems and/or methods using a fluid pressure driven and/or balanced approach
US7422860B2 (en) 2001-02-07 2008-09-09 Massachusetts Institute Of Technology Optoelectronic detection system
US8216797B2 (en) * 2001-02-07 2012-07-10 Massachusetts Institute Of Technology Pathogen detection biosensor
DE60216051T2 (de) 2001-02-07 2007-06-28 Massachusetts Institute Of Technology, Cambridge Optoelektronisches nachweissystem
US7182866B2 (en) * 2004-03-31 2007-02-27 Dirk Blaine Forman Apparatus and method for separating impurities from a stream
US7850917B2 (en) * 2008-03-11 2010-12-14 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Particle agglutination in a tip
CA2949151C (en) * 2014-05-16 2023-09-05 Qvella Corporation Apparatus, system and method for performing automated centrifugal separation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE110576C (de) *
US1101549A (en) * 1911-10-24 1914-06-30 Balthasar Hoffman Centrifugal separating-machine.
US2291117A (en) * 1939-12-29 1942-07-28 Laval Separator Co De Centrifugal separator
US2883103A (en) * 1953-03-09 1959-04-21 Technicon International Ltd Centrifuge apparatus and method
US2834541A (en) * 1956-09-20 1958-05-13 Sorvall Inc Ivan Centrifuging apparatus and system
FR1260968A (fr) * 1959-06-24 1961-05-12 Becton Dickinson Co Récipient pour du sang, et procédé et machine de séparation de précipités à partir des constituants liquides du sang
US3096283A (en) * 1959-06-24 1963-07-02 Becton Dickinson Co Container for blood and machine for separating precipitates from liquid blood constituents
FR1360423A (fr) * 1959-06-24 1964-05-08 Appareil et procédé de centrifugation
US3211530A (en) * 1962-04-10 1965-10-12 Technicon Instr Centrifugal separator and analyzing means
US3291387A (en) * 1964-01-16 1966-12-13 Technicon Instr Continuous centrifugal separator
JPS4915339Y1 (de) * 1968-10-03 1974-04-17
GB1337424A (en) * 1970-10-08 1973-11-14 Rohe Scientific Corp Automated centrifuging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
IT1020659B (it) 1977-12-30
JPS5224262B2 (de) 1977-06-30
FR2236179A1 (de) 1975-01-31
DE2432498A1 (de) 1975-01-30
CA1012942A (en) 1977-06-28
GB1473705A (en) 1977-05-18
US3880592A (en) 1975-04-29
JPS5038167A (de) 1975-04-09
FR2236179B1 (de) 1978-01-13
DE2432498C3 (de) 1981-10-22
JPS515665A (de) 1976-01-17
JPS534949B2 (de) 1978-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2432498C3 (de) Analysenzentrifuge
EP0073512B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern und Mischen eines der Zentrifugalkraft ausgesetzten Flüssigkeitsstromes
DE69031474T2 (de) Rotor und Verfahren zur automatischen Verarbeitung von Flüssigkeiten für labor- und bioanalytische Zwecke
DE69015033T2 (de) Pipette, Pipettenrohr, diese verwendendes Probenanalysegerät und Verfahren zur Mischung und Pipettierung von Flüssigkeiten.
DE3851433T2 (de) Biologische probenmischvorrichtung und verfahren hierzu.
DE69429852T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Flüssigkeitstrennung
DE2257069C2 (de) Optischer Schnellanalysator
DE2009993C3 (de) Vorrichtung zur photometrischen Analyse
DE3686967T2 (de) Behaelter zur bestimmung der menge an antikoerpern oder antigenen in einer biologischen fluessigkeit.
DE2336619C2 (de) Photometrischer Analysator
DE2257558A1 (de) Probenehmer und verduenner
DE2458384A1 (de) Mehrproben-rotoranordnung zur herstellung von blutfraktionen
DE2117423C3 (de)
WO2007020294A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum abtrennen von magnetischen partikeln aus einer flüssigkeit
DE19944713A1 (de) Chemisches Analysegerät
DE2117423B2 (de) Probentraeger- und transportvorrichtung
DE202013012306U1 (de) Probenträger-Zentrifuge
DE2552883C2 (de)
EP0290745A1 (de) Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffen aus Flüssigkeiten in zahnärztlichen Einrichtungen
DE2046120A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen, fortlaufenden Behan dein von Stromungsmediumproben mit ver schiedenen Reagenzien
DE2552833C3 (de) Optischer Schnellanalysator vom Drehküvettentyp
DE2055387A1 (de) Verfahren zur Trennung von Zwei-Phasensystemen und Vorrichtung zur automatischen Durchführung dieses Verfahrens
EP2957886A1 (de) Einrichtung zur Exposition von Probenkörpern in einer Flüssigkeit
DE2850548A1 (de) Gefaess zur aufnahme von fluessigkeiten
DE2041053C3 (de) Vorrichtung zum wiederholten Abgeben kleiner definierter Flüssigkeitsmengen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee