DE2636678A1

DE2636678A1 - Kuevette und anwendung der kuevette in einem verfahren zur blutprobenanalyse

Info

Publication number: DE2636678A1
Application number: DE19762636678
Authority: DE
Inventors: Morris W Leen; Harold E Sandrock; Edward W Stark
Original assignee: Technicon Instruments Corp
Current assignee: Bayer Corp
Priority date: 1975-08-27
Filing date: 1976-08-14
Publication date: 1977-03-10
Also published as: CH611028A5; US3994594A; AU1723176A; GB1538143A; JPS5229271A; AU500840B2; CA1079540A; FR2322368A1; US4083638A; SU640682A3; SE7609323L; BE844663A; NL7608413A; IT1069664B

Description

DrAMB. Willielra ßeichel 2636678 BipHng. Wolfgang Eeiphel

6 Frankfurt a. M. 1
Parksiraße 13

8521

TECHNICON INSTRUMENTS CORPORATION, Tarrytown, N.Y. VStA

Küvette und Anwendung der Küvette in einem Verfahren zur Blutprobenanalyse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Küvette, insbesondere eine Mehrkammerküvette, und befaßt sich mit der Anwendung einer solchen Küvette* bei der automatischen Analyse der optischen Dichte von Körperfluiden im Hinblick auf eine Substanz oder einen Be- . standteil. Bei dem Körperfluid kann es sich beispielsweise um Blut oder Urin handeln.

Zum Stand der Technik wird auf die US-Patentschriften 3 691 017, 3 795 451 und 3 718 439 verwiesen. Aus der US-PS 3 691 017 ist eine Mehrkammerküvette zur Analyse von Körperfluiden auf eine interessierende Substanz auf der Grundlage der automatischen Bestimmung der optischen Dichte bekannt. Danach kann man eine» in der Küvette stattfindende Reaktion zu einem Zeitpunkt während ihrer Dauer oder zu ihrem Endzeitpunkt messen, oder eine temperatur-zeit-abhängige Reaktion kann man über eine Zeitperiode messen, wobei die Menge der interessierenden Substanz durch die Reaktionsgeschwindigkeit gegeben ist. Bei einer solchen

-709810/1016

kinetischen oder Geschwindigkeitsreaktionsanalyse eines Enzyms stellt eine Trigger- oder Schlüsselreaktionsmittelkomponente, die sich anfangs in einer ersten Kammer befindet, die mit einer zweiten Kammer in einer begrenzten Verbindung besteht, ein Substrat einer enzymatisch katalysierten Reaktion dar, wobei eine Reaktionsmittelkomponente in der zweiten Kammer gespeichert ist. Nachdem ein Lösungsmittel in die Kammern gegeben worden, ist, um die in lyophilisierter Form vorliegenden Reaktionsmittel wieder herzustellen, wird eine das katalysierende Enzym enthaltende Substanz (flüssige Probe) in die zweite Kammer gegeben, und zwar vor der zwangsläufigen Injektion der Schlüsselreaktionsmittelkomponente in die zweite Kammer. Diese Injektion läßt dann die Reaktion bei temperaturgesteuerten Bedingungen voranschreiten.

Diese bekannte Mehrkammerküvette weist einige Unzulänglichkeiten auf, die in der Praxis die Analyse nachteilig beeinträchtigen· Zu diesen Unzulänglichkeiten zählen beispielsweise, daß die Küvette eine gleich- -förmig genaue Schau- oder Beobachtungslänge des Reaktionsgemisches nicht bereitstellt, daß Anteile der in der Küvette benutzten sehr kleinen Plussigkeitsvolumen in die Atmosphäre verdampfen, daß die Reaktionsmittel nicht hinreichend gut voneinander getrennt sind, um Durchmischungen zu vermeiden, und daß während der Benutzung in den Kammern der Küvette Verunreinigungen auftreten. Diese Verunreinigungen sind auf Probenübertragungen zurückzuführen und entstehen dadurch, daß die zur Abgabe einer Probe in eine küvette benutzte Sonde auch zur Abgabe der nächsten Probe in die nächste Küvette benutzt wird.

709810/1016

Die Konstruktion der bekannten Küvette war derart, daß die Flüssigkeiten, die vor der beabsichtigten Durchmischung in der Küvette vollkommen voneinander getrennt sein sollen, in erster Linie lediglich durch einen begrenzten oder eingeengten Kanal in einem voneinander getrennten Zustand gehalten werden. Dieser Kanal wird von zwei einander gegenüberliegenden Rippen gebildet, die eine Öffnung von hinreichender Größe (.1,5 mm χ 2,5 mm) vorsehen, daß bei der Wiederherstellung der lyophilisierten Reagenzmittel "Wasser hindurchfließen kann. Der Kanal hat eine axiale Länge, die lediglich der Dicke einer verhältnismäßig dünnen Rippe oder Zwischenwand entspricht, obwohl man diesem be- · kannten Stand der Technik die Lehre entnehmen kann, daß die Länge des Kanals vergrößert werden kann. Trotz vergrößerter Kanallänge kommt es vor der beabsichtigten Durchmischung der Reagenzien zur Auslösung der Reaktion unter gesteuerten Bedingungen zu einer prenzflächeribildüng der Flüssigkeiten in den beiden Kammern der Küvette. Dadurch läßt es sich nicht vermeiden, daß eine kleine Menge des einen der flüssigen Reagenzien in das andere, flüssige Reagenz wandert und es zu einer Reaktion der Reagenzien während einer Zeit kommt, zu der es erwünscht ist, die Flüssigkeiten in einem vollkommen getrennten Zustand voneinander zu halten, beispielsweise während der Inkubation, bei der eine Reaktion vermieden werden soll. Es hat sich gezeigt, daß ein Einwandern durch Diffusion von nur 3%/der wiederhergestellten erwähnten Trigger- oder Schlüsselkomporierite in flüssiger Form in die oben erwähnte zweite Kammer ausreicht, um die Analyse ungültig zu machen. Eine solche Einwanderung kann bereits durch ein Schütteln der Küvette hervorgerufen werden. Bei der aus der US-PS 3 691 017 bekannten Küvette wird ferner nur ein einziges Verdünnungsmittel in Verbindung mit einer einzigen Injektion benutzt, um die verschiedenen Reaktionsmittel in beiden

. 7098 10/ IQl6,

Kammern und irgendwelche Puffersubstanzen in einem mit der zweiten Kammer in Verbindung stehenden Pufferteil wiederherzustellen. Diese Injektion wird in die zweite Kammer vorgenommen. Ein Teil wird dort zurückbehalten, und ein Teil fließt über den Pufferteil in die erste Kammer. Dabei ist die Gefahr groß, daß es zu einer Durchmischung der Reaktionsmittel kommt.

Bei der Herstellung der Küvette werden flüssige Reagenzien auf zahlreiche Oberflächen der Küvette gegeben und in situ lyophilisiert. Bei der weiteren Konstruktion wird versucht, die in lyophilisierter Form vorliegenden Reagenzien in der Küvette zu trennen. In Wirklichkeit kommt es jedoch zu einer Durchmischung dieser lyophilisierter Reagenzien, und zwar in einer solchen Weise, daß die Analyse beeinträchtigt wird. Nach dem Zusammenbau der dualen Abschnitte des Küvettenkörpers werden die lyophilisierten Reagenzien unter Zugabe eines geeigneten Lösungsmittels wiederhergestellt. Die entstandenen Kammern sind gegenüber der Außenatmosphäre nicht abgedichtet, so daß es zu einer Verdampfung der flüssigen Inhalte kommt. Da die Lichtmeßstrecke durch die Küvette zum Beobachten der darin ablaufenden Reaktion zum Teil in dem einen der dualen Abschnitte und zum Teil in dem anderen der dualen Abschnitte verläuft, führt die gemeinsame Fertigungstoleranz für diese Abschnitte zu beträchtlichen Unterschieden in der Länge der Lichtmeßstrecke durch die Reaktion. Dadurch wird das Analysenergebnis nachteilig beeinträchtigt. Die bekannte Küvette zeigt auch schlechte Wärmeübertragungseigenschaften und ist zusammen mit den darin vorgesehenen Reaktionsmitteln schwierig und teuer herzustellen.

709810/1016

Aus der US-PS 3 718 439 ist ein hermetisch abgedichteter Küvettenkörper bekannt, der drei Reaktionsmittel aufnehmende Kammern aufweist, zwischen denen keine Fluidverbindung besteht. Alle Kammern sind mit einem Paar von optischen Fenstern ausgerüstet, die gleichförmig» voneinander beabstandet sind.

Ein aus der US-PS 3 795 451 bekannter Rotor dient zum Beladen und Mischen von Proben- und Reaktionsmittelflüssigkeiten zur Verwendung in einem fotometrischen Analysator mit Proben-Analyse-Küvetten vom Drehtyp. Innerhalb des Rotors sind auf einer Grundlage von 1:1 zentripetal zu einer Reihe von Probenanalyseküvetten eine innere und eine äußere konzentrische Reihe von Ladehohlräumen angeordnet. Durch die Drehbewegung des Rotors werden zwischen den Proben-, Reagenz- und Analysehohlräumen und Küvetten Flüssigkeitsverbindungen in Form von kapillargroßen Kanälen bereitgestellt. Während des statischen Ladezustands kommt es zu keiner Berührung der Flüssigkeiten in den betreffenden Hohl- . räumen. Die Kanäle zwischen den inneren und äußeren Hohlräumen enthalten während der statischen Bedingungen eine Luftsperre in der Form eines Luftblaseneinschlusses.

Es besteht ein Bedürfnis nach einer Küvette, insbesondere nach einer Mehrkammerküvette, in der wenigstens zwei Reaktionsmittel bis zu einem Zeitpunkt, zu dem ihre Durchmischung zwecks Ausführung einer Reaktion erwünscht ist, in einem voneinander getrennten Zustand gehalten werden. Weiterhin besteht ein Bedürfnis nach einer Küvette, die ohne Verunreinigung oder Verseuchung des Küvetteninhalts beschickt werden kann.

7 0 981071016

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Küvette zu schaffen, bei der die Gefahr, daß während der Beschickung eine Verunreinigung auftritt, möglichst klein ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Küvette nach der Erfindung gekennzeichnet durch erste Mittel, die eine oben offene, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete Kammer bilden, und durch zweite Mittel, die die ersten Mittel fluiddicht abschließen und eine von einer Sonde durchstechbare vielschichtige Struktur mit einer f lüssigkeitsabsorbierenden Schicht aufweisen, die eine die Struktur durchstechende Sonde abwischt·

Die vielschichtige Struktur, die vorzugsweise von lamellierter Konstruktion ist, hat die Eigenschaft, die Sondeneinstiche selbsttätig zu schließen. Eine Schicht der Struktur besteht vorzugsweise aus einer Metallfolie, die als Dampfdichtung oder Dampfsperre dient. Die Metallfolie hat an ihrer Unterseite einen Übeiszug aus einem verschweißbaren Werkstoff, der mit dem Material des Küvettenkörpers kompatibel ist und damit verschmolzen werden kann. Die feuchtigkeitsabsorbierende Schicht ist vorzugsweise die oberste Schicht der vielschichtigen Struktur und ist über eine Kunststoff zwischenschicht mit der Metallfolienschicht verbunden.

Ferner ist nach der Erfindung eine Mehrkammerküvette vorgesehen, die wenigstens zwei Reaktionsmittel so lange in einem voneinander unabhängigen und getrennten Zustand hält, bis diese Reaktionsmittel miteinander vermischt werden sollen.

Schließlich weist eine Küvette nach der Erfindung einen Küvettenkörper aus einem geeigneten Kunststoff mit wenigstens zwei Kammern auf, die über einen Kanal

7 09810/1016

miteinander verbunden sind, der einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt mit wenigstens einem kapillargroßen Endabschnitt hat, um unter Ausnutzung der Oberflächenspannung zu verhindern, daß es zu einer Durchmischung der in den Kammern enthaltenen Flüssigkeiten kommt. Wenn in der einen Kammer eine beträchtliche Flüssigkeitsdruckhöhe herrscht und bzw· oder die Gefahr eines Anschlagens der Küvette an irgendeinem fremden Gegenstand besteht, wodurch die Oberflächenspannung überwunden werden könnte, verhindert eine in dem Kanal befindliche Luftsperre, daß eine Flüssigkeitsdurchmischung auftritt. Vorzugsweise ist in dem Kanal noch eine Stauwand vorgesehen, die die Trennung der Flüssigkeiten und bzw. oder fester Substanzen in den Kammern fördert.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Küvette,

Fig. 2 eine perspektivische Zusammenbauansicht der in Fig. 1 dargestellten Küvette,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Küvette bei entfernter Abdeckung,

Fig. 4 eine Schnittansicht durch den Küvettenkörper und die Abdeckung,

Fig. 5 eine Schnittansicht längs einer Linie 5-5 in der Fig. 4,

Fig. 6 bis 9 der Fig. 4 ähnliche Ansichten zur Erläuterung der Verwendung der Küvette,

Fig. 10 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht zur Erläuterung einer unterschiedlichen Art der Verwendung der Küvette,

709810/1016

Fig. 11 bis 13 Ansichten einer Abwandlung des Küvettenkörpers (bei entfernter Abdeckung) zur Erläuterung von derschiedenen Zuständen während der Verwendung der Küvette,

Fig. 14 bis 19 Ansichten von weiteren Abwandlungen der Küvette,

Fig. 20 eine Teilansicht der Küvettenabdeckung im Schnitt mit einer die Küvettenabdeckung durchstoßenden Sonde zur Abgabe einer Flüssigkeit in die Küvette und

Fig. 21 der Fig. 20 ähnliche Schnittansichten der Küvettenabdeckung mit einer die Abdeckung durchstoßenden Sonde zum Absaugen einer in der Küvette befindlichen Flüssigkeit.

Wie es am besten aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, weist eine in den Figuren 1 bis 1jO dargestellte Küvette einen Küvettenkörper 10, eine Abdeckung 12, eine Bodenkappe 14 und einen Träger 16 auf. Der Körper 10 ist aus einem geeigneten durchsichtigen Kunststoff optischer Qualität hergestellt. Bei dem Kunststoff kann es sich um Styrol- oder Acrylharz handeln. Die Bodenkappe 14 kann als ein mit dem Körper einstückiges Teil betrachtet werden, da sie an ihm fluiddicht dauerhaft befestigt ist, beispielsweise durch ültraschallschweißung, und zwar an einer noch zu bezeichnenden Stelle. Der Küvettenkörper 10 ist aus einem einzigen Stück gegossen. Das gleiche gilt für die Bodenkappe^14. Der Küvettenkörper 10 weist im allgemeinen einen rechteckförmigen Querschnitt mit einer' Vorderwand 18, einer Rückwand 20 und Seitenwänden 22 und 24 auf. Der Küvettenkörper steht aufrecht, ist oben offen und an seiner Oberseite mit einem planaren Randflansch 26 versehen.

709810/1016

Der Küvettenkörper 10 ist teilweise durch senkrecht stehende, seitwärts voneinander beabstandete Zwischenwände 28 und 30 unterteilt, die sich zwischen der Vorder- und der Rückwand erstrecken und jeweils einen axial versetzten Abschnitt aufweisen, wie es aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht. Die Zwischenwände 28 und 30 sind derart angeordnet, daß sich die versetzten Abschnitte diagonal einander gegenüberliegen, um das Gießen, Spritzen oder Pressen des Küvettenkörpers mit nahe bei seinem Boden befindlichen Öffnungen 32 (Fig. 3) zu erleichtern, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel diagonal einander gegenüberliegen. Eine im wesentlichen horizontal verlaufende Zwischenwand 34 erstreckt sich zwischen den senkrechten Zwischenwänden 28 und 30 in deren unterem Bereich, wie es am besten aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht. Die Zwischenwand 34 bildet den Boden einer oberen mittleren Kammer 36, die bei dem in der Fig. 2 dargestellten Zustand oben offen ist, und begrenzt im Küvettenkörper eine nach unten gerichtete Ausnehmung, die die Bodenkappe 14 aufnimmt. Die Öffnungen 32 münden seitwärts in diese Ausnehmung. Die Konstruktion des Bodens des Küvettenkörpers 10 geht am besten aus den Fig. 3 und 4 hervor. Dort ist zu sehen, daß die Seitenwände 22 und 24 an ihren unteren Enden in im wesentlichen horizontal verlaufende Abschnitte 38 und 40 übergehen, die sich an die einstückig mit ihnen ausgebildeten senkrechten Zwischenwände 28 und 30 anschließen und den Boden einer ersten Kammer 42 und einer zweiten Kammer 44 bilden, die auf entgegengesetzten Seiten der mittleren Kammer 36 angeordnet sind. Die in die oben erwähnte Ausnehmung eingesetzte Bodenkappe 14 befindet sich unterhalb der mittleren Kammer 36 und begrenzt zusammen mit der Zwischenwand 34 einen im wesentlichen horizontal verlaufenden Kanal 46 mit einem verhältnismäßig kleinen Querschnitt. Die Enden des Kanals 46

. 70981 0/1016

stehen mit den Öffnungen 32 in Verbindung, die in die die Bodenkappe aufnehmende Ausnehmung münden, um eine kontrollierte oder gesteuerte Verbindung zwischen der ersten Kammer 42 und der zweiten Kammer 44 vorzusehen. Die Bodenabschnitte 38 und 40 sind an ihrer Unterseite flach oder eben. Das gleiche gilt für die Unterseite der Bodenkappe 14. Außerdem sind die genannten Unterseiten miteinander bündig, so daß der Küvettenkörper 10 beispielsweise auf die Oberfläche eines Tisches gestellt werden kann. Die unteren Abschnitte der Seitenwände der Kammern 42 und 44 sind auf der Innenseite mit senkrecht verlaufenden, seitwärts voneinander beabstandeten Rippen 48 versehen, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Im Bereich der zweiten Kammer 44, bei der es sich um die Beobachtungs- oder Schaukammer handelt, sind in der Vorderwand und in der Rückwand des Küvettenkörpers miteinander ausfluchtende Fenster 50 angeordnet, durch die man eine in der zweiten Kammer 44 ablaufende Reaktion beobachten kann. Die Fenster sind so ausgelegt, daß sie in die Lichtmeßstrecke eines nicht dargestellten fotometrischen Analysators gebracht werden können.

Zur Zusammenarbeit mit dem Träger 16 weist der Küvettenkörper 10 an der Außenseite der Enden der Seitenwände 22 und 24 senkrecht verlaufende Eckflansche 52 und 54 auf, wie es in der Zeichnung (Fig. 3) dargestellt ist. Die beiden Eckflansche 52 und die beiden Eckflansche 54 nehmen jeweils zwischen sich im wesentlichen planare oder ebene Flansche 56 bzw. 58 des Trägers 16 auf. Die Flansche 56 und 58 des Trägers 16 können gleitend zwischen die Eckflansche des Küvettenkörpers 10 geschoben werden. Zur Unterstützung der Gleitbewegung ist die Seitenwand 22 des Küvettenkörpers mit zwei senkrecht verlaufenden, seitwärts voneinander beabstandeten Rippen 60 versehen. Die Seitenwand 24

7 0 9 8 10/1018

weist zwei ähnliche, aber kürzere Rippen 61 auf. Die Rippen 60 und 61 greifen in komplementäre Nuten in den Flansch 56 und 58 des Trägers 16 ein. Diese Rippen verhindern, daß der Küvettenkörper 10 umgedreht in den Träger 16 eingesetzt werden kann. Der Träger 16 hat einen Flansch 62, der eben oder planar ausgebildet ist und der die beiden Flansche 56 und 58 miteinander verbindet, wie es aus der Fig. 2 hervorgeht. Der Flansch 56 weist einen Flansch 64¹ auf, mit dessen Hilfe der Küvettenkörper und der Träger in einer küvettenaufnehmenden Vertiefung in dem fotometrischen Analysator richtig ausgerichtet werden können. Nicht dargestellte, zusammenarbeitende Arretiervorrichtungen am Küvettenkörper 10 und am Träger 16 können sicherstellen, daß diese beiden Teile in dem in der Fig. 1 dargestellten zusammengefügten Zustand gehalten werden.

Im zusammengefügten oder zusammengebauten Zustand

ist die Abdeckung 12 an dem ebenen Randflansch 26 des Küvettenkörpers dauerhaft befestigt. Die Abdeckung ist von vielschichtiger oder lameliierter Konstruktion, wie es am besten aus der Fig. 4 und auch aus den Fig. 20 und 21 hervorgeht. Die Abdeckung enthält eine untere Lage oder Schicht 64 aus einer geeigneten Metallfolie, die eine Dampfsperre bildet und die an ihrer Unterseite einen Überzug aus einem verschweißbaren oder heißversiegelbaren Material aufweist, das mit dem Werkstoff des Küvettenkörpers kompatibel ist. Die Schicht 64 wird mit Hilfe dieses nicht dargestellten Überzugs an dem Flansch 26 befestigt.

Weiterhin enthält die Abdeckung eine mittlere Lage oder Schicht 66 aus einem Kunststoff, der geeignet ist, mit einer oberen Schicht 68 aus einem feuchtigkeitsabsorbierenden Material, beispielsweise Papier oder einem faserigen NichtpapiererZeugnis (beispiels-

'709810/1016

weise ein nicht gewebtes Tuch Nr. 5008 vertrieben von der International Paper Company), und mit der Metallfolienschicht 64 zu verkleben. Die mittlere Schicht 66 kann beispielsweise aus Polyäthylen bestehen. Die Abdeckung 12 ist durchgehend und insofern kontinuierlich, als sie die Oberseite des Küvettenkörpers 10 vollkommen abdichtet, und zwar derart, daß die einzelnen Kammern 42, 44 und 36 verschlossen sind, jedoch eine solche Struktur hat, daß sie zur Abgabe oder Aufnahme von Flüssigkeiten von Sonden durchstochen werden kann, wie es in den Fig. 20 und 21 dargestellt ist, und die lamellierte Konstruktion die Neigung hat, diese Einstiche selbst zu verschließen.

Wie es am besten aus den Fig. 2, 4 und 5 hervorgeht, hat die Bodenkappe 14 des Küvettenkörpers 10 entsprechend der Darstellung einen horizontalen unteren Befestigungsflansch 66', der etwa quadratisch ist, und einen hohlen, mittigen, mit vier Seitenwänden versehenen Stopfen 68·, der sich vom Flansch 66^f aus nach oben erstreckt und an seiner Oberseite mit einem geneigten Oberflächenabschnitt 70 versehen ist, der durch eine nach oben ragende, rippenartige Stauwand 72 unterbrochen wird, die sich quer zum Küvettenkörper erstreckt. Der Oberflächenabschnitt 70 ist teilweise mit zwei einander gegenüberliegenden Randabschnitten 74 versehen, die L-förmig ausgebildet sind und in der gezeigten Weise eine seitliche Begrenzung des Fluidkanals 46 zwischen der ersten Kammer 42 und der zweiten Kammer 44 darstellen. Aus der Fig. 5 kann man erkennen, daß die Enden der L-förmigen Randabschnitte 74 im Bereich der Öffnungen 32 bei der ersten und bei der zweiten Kammer voneinander getrennt sind. Die Fig. 4 zeigt, daß die Stauwand 72 eine geringere Höhe als die Randabschnitte 74 hat und den Kanal 46 nicht vollkommen verschließt, der in der Zeichnung von rechts nach links nach unten geneigt ist.

709810/1016

Weiterhin kann man der Fig. 4 entnehmen, daß die zweite Kammer 44 für darin enthaltene Substanzen in bezug auf die Öffnungen 32 einen höheren Pegel als die erste Kammer 42 aufweist. Die Öffnungen 32 sind kreisförmig und haben Kapillargröße. Jede der Öffnungen 32 hat eine Abmessung von etwa 0,64 mm. Diese Größe ist derart, daß bei einem Flüssigkeitspegel in einer oder in beiden der Kammern 42 und 44 oberhalb des Pegels der Öffnungen 32 der Kanal 46 flüssigkeitsfrei ist, da die Oberflächenspannung dem Eindringen von Flüssigkeit in den Kanal 46 von irgendeiner der beiden Kammern entgegengerichtet ist, was von der Oberflächenspannung der betreffenden Flüssigkeit abhängt. Die Stauwand 72 im Kanal 46 kann eine Breite von 0,5 mm und eine Höhe von 0,13 mm haben. Weitere Funktionen des Kanals 46 werden noch erläutert.

Die Küvette braucht lediglich aus dem Küvettenkörper 10, der Abdeckung 12 und der Bodenkappe 14 zu bestehen. Die Küvette kann in dem fotometrischen Analysator ohne den Träger 16 benutzt werden, dessen Hauptfunktion darin besteht, unterhalb des Küvettenkörpers einen Identifizierungscode zu tragen. Ein solcher Identifizierungscode auf dem Flansch 62 des Trägers 16 kann in Abschnitte unterteilt sein, wie es aus der Fig. 1 hervorgeht, und kann aus einem bei 76 dargestellten Strichmarkierungscode bestehen, der die Küvettennummer und die für die Analyse der Probe erforderliche Chemie identifiziert. Der Strichmarkierungscode kann in das Material des Flansches 62 eingeprägt sein. Dieses Material kann demjenigen des Küvettenkörpers 10 ähnlich sein, braucht jedoch nicht die optischen Eigenschaften des Materials des Küvettenkörpers 10 zu haben·

709810/1016

Der untere Abschnitt des Flansches 62 des Trägers 16 ist in der Nähe seiner beiden Ränder bei 78 eingekerbt und mit einer horizontal verlaufenden geschwächten Zone 80 versehen, so daß die mit 82 und 84 bezeichneten Ecken von Hand weggebrochen werden können. Wenn die Ecke 82 weggebrochen ist, wird dadurch dem Analysator angezeigt, daß die Küvette eine Bezugsprobe mit bekannten Werten zur Eichung des Analysators enthält. Wenn die Ecke 84 und nicht die Ecke 82 weggebrochen ist, wird dadurch dem Analysator für Eichzwecke angezeigt, daß die Küvette keine Probe, sondern Reagenzien enthält. Der Strichmarkierungscode 76 kann auch eine Identifikation des Spenders der in der Küvette enthaltenen Blutserumprobe aufweisen.

Die Fig. 1 bis 9 stellen eine typische Verwendung der beschriebenen Küvette dar. Diese Verwendung kann in der quantitativen Bestimmung von Milchsäuredehydrogenase in einer Blutserumprobe bestehen. Die verwendeten Reagenzien sind Milchsäure, die Schlüsselkomponente oder der Trigger für die Reaktion, und Nicotinamid-adenindinucleotid (NAD) mit einem geeigneten Puffer (Tri- £hydroxymethylj-aminomethan), um den pH-Wert aufrechtzuerhalten. Die Milchsäure wird in der ersten Kammer 42 und der NAD/Puffer in der zweiten Kammer 44 in abgemessenen Mengen in Lösung gegeben. Da in diesem Beispiel diese Lösungen die Kammern bis über den Pegel des Fluidkanals 46 füllen, wobei die eine Lösung eine beträchtliche Druckhöhe hat, während dies für die andere nicht zutrifft, werden die Lösungen im wesentlichen gleichzeitig eingegeben und fangen dabei im Kanal 46 eine Luftblase ein, die zur Trennung der Flüssigkeiten infolge der Oberflächenspannung an den Öffnungen 32 beiträgt. In diesem Zustand der Küvette werden ihre Inhalte in einer Atmosphäre aus einem inerten Gas oder trockener Luft lyophilisiert oder gefriergetrocknet. Danach wird die Abdeckung

7098 10/1016

feuchtigkeits- und dampfdicht am Küvettenkörper 10 befestigt. Die Reagenzien können in diesem Zustand für eine beträchtliche Zeitspanne gespeichert werden. Die Küvette mit den darin enthaltenen Reagenzien kann aber auch unmittelbar für die Analyse verwendet werden. In der Fig. 6 ist das gefriergetrocknete Triggerreagenz bei 49 und das DPN-Reagenz bei 51 gezeigt. Zur Analyse wird eine Menge einer Blutserumprobe 53 mit Hilfe einer nicht dargestellten Injektionsnadel in die mittlere Kammer 36 injiziert. Zu diesem Zweck durchsticht die Injektionsnadel die Abdeckung 12. Die Küvette befindet sich dann in dem in der Fig. 6 dargestellten Zustand. In diesem Zustand kann die Küvette unter Einfrieren für eine gewisse Zeit gespeichert werden. Wie es aus der Fig. 6 hervorgeht, sind die gefriergetrockneten Pfropfen aus den Reagenzien 49 und 51 durch die Rippen mit dem Boden der Kammern 42 und 44 verankert. Die gefriergetrockneten Reagenzien müssen in einem voneinander getrennten Zustand gehalten werden, und zu diesem Zweck dient die in dem Kanal 46 vorgesehene Stauwand 72, die wirksam irgendwelche gefriergetrockneten Reagenzienanteile trennt, die möglicherweise in den Kanal eintreten. Das gleiche gilt auch für Reagenzien in flüssiger Form, die eine niedrige Oberflächenspannung haben. Obwohl der Reagenzienpfropfen in der Kammer 44 bei der Darstellung nach der Fig. 6 eine geringere Höhe als der Reagenzienpfropfen in der Kammer 42 hat, können die Verhältnisse auch umgekehrt sein, was vom Anwendungsfall abhängt. Die Konstruktion des geneigten Kanals 46 der Küvette ist derart, daß die Höhe der Flüssigkeit oder des Reagenzpfropfens in der Kammer 44 höher als die Flüssigkeit oder das Reagenz 49 in der Kammer 42 sein kann, ohne daß irgendeiner der beiden Pfropfen über die zugehörige Öffnung 32 hinausragt. Bei der erläuterten Serumbestimmung wurden die relativen Mengen des

7 09810/1016

Serums, des Mlchsäurereagenzes und des DPN-Reagenzes, mit denen die Reaktion durchgeführt wird, in bezug auf die zeichnerische Darstellung der Höhen, bis zu denen die Kammern 42 und 44 gefüllt sind, außer Acht gelassen. Die eingezeichneten Höhen sind lediglich Beispiele und brauchen in der Praxis bei der Durchführung der erläuterten besonderen Analyse nicht aufzutreten.

Bei der Durchführung der Analyse wird mit einer Injektionsnadel die Abdeckung 12 zum Eintritt in die Kammer 36 durchstochen. Über die in die Kammer 36 ragende Injektionsnadel wird eine vorbestimmte Menge an Blutserum abgesaugt, und anschließend wird die Nadel aus der Abdeckung 12 herausgezogen. Danach wird mit der Nadel die Abdeckung 12 im Bereich der Kammer 44 durchstoßen, um das Blutserum zusammen mit einer Menge an Verdünnungsmittel in einer einzigen Injektion in diese Kammer zu geben. Bei dem Verdünnungsmittel kann es sich um Wasser handeln, das das in der Kammer 44 gefriergetrocknete Reagenz wieder herstellt. Das wiederhergestellte Reagenz ist in der Fig. 7 bei 57 gezeigt. Im wesentlichen gleichzeitig mit der Zugabe in die Kammer 44 kann mit Hilfe einer Injektionsnadel, die die Abdeckung 12 im Bereich der Kammer 42 durchstochen hat, ein geeignetes Volumen eines Verdünnungsmittels, beispielsweise Wasser, in diese Kammer gegeben werden, um das darin befindliche feste Reagenz wieder herzustellen. Das wiederhergestellte feste Reagenz ist bei 59 dargestellt. Bei gewissen anderen Analysen wird als Verdünnungsmittel AMP zugegeben. Während der Zugabevorgänge wird eine Luftblase in dem Fluidkanal 46 eingefangen. Nach Beendigung der Zugabevorgänge können die Flüssigkeitspegel in der Küvette die in der Fig. 7 dargestellten Höhen haben. In diesem Zustand sind die Injektionsnadeln bereits aus der Abdeckung herausgezogen. Die Art und Weise, in der die Nadeln

709810/1016

oder Sonden von der Abdeckung abgewischt werden, ist in den Fig. 20 und 21 dargestellt und wird noch später erläutert. Die Fluidinhalte werden dann während einer Inkubation auf eine erhöhte Temperatur gebracht, beispielsweise 30 ⁰C oder 37 ⁰C. Dabei findet die Reaktion unter sehr fein gesteuerten Temperaturbedingungen statt. Während des Aufwärmens ist eine tempera turfühlende Thermistorsonde 71, die die Abdeckung 12 durchstochen hat, in den in der Kammer 42 enthaltenen Flüssigkeitsinhalt eingetaucht, wie es in der Fig. 7 dargestellt ist. Nach dem Aufwärmintervall wird die Thermistorsonde 71 aus der Küvette herausgezogen, und die Abdeckung 12 wird mit einer nicht dargestellten Sonde durchstochen, über die abwechselnd Luft eingegeben und ein teilweises Vakuum erzeugt wird, um die Inhalte der Kammern 42 und 44 über den Kanal 46 mit der erforderlichen Anzahl von Perioden dieser Lufteingabe und teilweisen Vakuumerzeugung zu mischen. Während dieses Mischvorganges verstärkt die in dem Kanal 46 angeordnete Stauwand 72 die Turbulenz, so daß eine bessere Durchmischung erreicht wird· Die zuletztgenannte Sonde wird dann aus der Kammer 44 herausgezogen, und es stellt sich der in der Fig· 8 gezeigte Zustand der Küvette ein.

Es findet dann in der ersten Kammer 42 und in der zweiten Kammer 44 die chemische Reaktion statt, wenn die Fluidinhalte die geeignete gesteuerte Temperatur erreicht haben. Es sei bemerkt, daß keine Durchmischung der Inhalte der Kammern 42 und 44 vor dem Auftreten des oben erwähnten Mischvorganges stattfindet. Erst während dieses Mischvorganges wird ein hinreichend hoher Druck bzw· ein hinreichend hohes Vakuum erzeugt, um die Luftsperre in dem Kanal 46 zu durchbrechen. Diese Luftsperre wird durch die Stauwand 72 verstärkt, an der die Luftblase anzuhaften versucht·

709810/1016

Wenn das Durchmischen der Inhalte der ersten und der zweiten Kammer beendet worden ist, wirkt irgendwelche in der Blutserumprobe vorkommende Milchsäuredehydrogenase als Katalysator, der die Reaktion katalysiert, wobei als Reaktionsprodukte Pyrouvinsäure und DPN in reduzierter Form (DPNH) auftreten. Da das als Reaktionsprodukt auftretende DPNH eine wesentlich höhere optische Dichte als DPN hat, ist das Ausmaß irgendeiner Zunahme in der optischen Dichte eine Funktion der in der Blutserumprobe enthaltenen Menge an Milchsäuredehydrogenase. Nach der Einleitung der Reaktion aufgrund der Durchmischung des Substrats mit den anderen Reaktionskomponenten, kann man die Reaktionsgeschwindigkeit dadurch bestimmen, daß die Küvette in eine nicht dargestellte Lage gebracht wird, in der Licht von einer Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 340 nm durch die lichtdurchlässigen Fenster 50 der Küvette und durch die Dicke der _% Reaktionsmasse zwischen diesen beiden Fenstern geschickt wird. Irgend eine Änderung in der optischen Dichte pro Zeiteinheit kann man messen, und aus den erhaltenen Meßdaten kann man Werte berechnen, die die Menge der in den Blutserumproben enthaltenen Milchsäuredehydrogenase angeben. Die Daten kann man aus etwa 108 Ablesungen in Zeitabständen von 0,5 s erhalten. Eingeschlossen in diesen Daten ist Information, die die "geschätzte Temperatur des Reaktionsgemisches in der Kammer 44 zu einer Zeit betrifft, zu der die Ablesungen gemacht worden sind. Dazu wird Rückwärtsextrapolation angewandt. Zu diesem Zweck wird eine Thermistor sonde 73 durch die Abdeckung 12 in den Flüssigkeitsinhalt der Kammer 44 eingetaucht, um nach der Beendigung der optischen Ablesungen eine Temperaturablesung vorzunehmen. Dieser Zustand ist in der Fig. 9 dargestellt. Im Anschluß an diese Temperatur able sung wird die Sonde herausgezogen, und die Küvette kann zusammen mit ihrem Inhalt in geeigneter Weise beseitigt werden·

709810/1016

Bei der in der Fig. 10 dargestellten Verwendung der Küvette wird die Blutserumprobe vor der Eingabe in die Kammer 44 nicht in die mittlere Kammer 36 eingeleitet, sondern stattdessen zusammen mit einem Verdünnungsmittel in die Kammer 44. Vor der Eingabe der Blutserumprobe in die Kammer 44 wird in die Kammer 36 Wasser 75 eingeleitet, und zwar beispielsweise mit Hilfe einer Injektionsnadel, die die Abdeckung 12 durchstochen hat. Nach der Wiederherstellung der Reagenzien in den Kammern 42 und 44 und vor der Durchmischung der Reaktionskomponenten wird eine temperaturfühlende Thermistorsonde 74 durch die Abdeckung 12 gestoßen und in das Wasser in der Kammer 36 eingetaucht, um die Aufwärmung der Inhalte der Küvette zu überwachen. Auf diese Weise wird irgendeine Verunreinigung oder Verseuchung der Inhalte der Kammern 42 und 44 durch die Thermistorsonde 74 vermieden.

Die Zusammenarbeit der lameliierten Abdeckung mit den Ansaug- und Absaugsonden sowie mit der Thermistorsonde 71, um ein Abwischen dieser Sonden vorzunehmen, wird im folgenden an Hand der Fig. 20 und 21 erläutert. In der Fig. 20 ist eine Sonde 76 dargestellt, der eine Abgabefunktion zukommt und an der in einer ersten angehobenen Stellung eine Menge 78 einer Blutserumprobe anhaftet, die von einer nicht dargestellten Blutserumquelle stammt. Die Sonde 76 ist gerade dabei, die Abdeckung 12 zu durchstoßen, um von einer Reihe von Proben eine Probe in die zweite Kammer einer Küvette einer Reihe von Küvetten einzugeben. Wenn die Sonde beim Absenken die Abdeckung 12 durchdringt, sammelt sich die an der Außenseite der Sonde 76 befindliche Menge 78 der restlichen Probe auf der feuchtigkeitsabsorbierenden oberen Schicht 68 der Abdeckung 12 an· Die obere Schicht 68 der Abdeckung absorbiert die kleine Lache der dort angesammelten Probenmenge und trans-

709810/1016

portiert im wesentlichen die gesamte überschüssige Probenmenge 78 aus der Nähe der Sonde.76 ab, so daß nach dem Absenken und Eintauchen der Sonde in die Küvette und nach der Abgabe der Probe die aus der Küvette herausgezogene Sonde 76 einen im wesentlichen reinen äußeren Zustand aufweist, wenn die Sonde 12 die Äbdekkung verlassen hat. Gleichzeitig wirkt die Abdeckung in einer solchen Weise, daß der Einstich geschlossen wird. In der Fig. 21 ist eine Sonde 80 dargestellt, der eine Ansaugfunktion zukommt. Bei ihrer Abwärtsbewegung durch die Abdeckung 12 wird die Sonde 80 in die Blutserumprobe eingetaucht. Nach dem Absaugen der Probe haftet eine gewisse Probenmenge 82 am Äußeren der Sonde an. Bei der Aufwärtsbewegung der Sonde 80 wird diese Probenmenge 82 durch die Abdeckung 12 von der Sonde abgestreift, so daß die vollkommen aus der Abdeckung 12 gezogene Sonde außen im wesentlichen rein ist. Die Abdeckung 12 hat die Neigung, den von der Sonde verlassenen Einstich zu schließen. Diese Abwischoder Abstreifwirkung der Abdeckung 12 in bezug auf alle Sonden verhindert eine verunreinigende Proben- und Reagenzübertragung zwischen den Küvetten. Es ist von Bedeutung, daß der Küvettenaufbau eine direkte Temperaturabfühlung der eingeschlossenen Flüssigkeiten zuläßt, ohne daß es zu einer Flüssigkeitsverseuchung zwischen den Küvetten kommt, die sonst die optisch gemessene Reaktion verfälschen würde. Wie es bereits erwähnt wurde, kann man den Träger 16 weglassen, und in diesem Fall können der Probenchemiecode und die anderen Codes auf der Vorderwand 18 des Küvettenkörpers in der Nähe der KammerΛ2 angegeben werden, beispielsweise wie auf einem Etikett.

In den Fig. 11 bis 13 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel gezeigt. Die dort dargestellte Küvette weist einen Küvettenkörper 84 auf, der im großen und

709810/1016

ganzen dem beschriebenen Küvettenkörper 10 ähnlich ist, jedoch im Hinblick auf die Konstruktion des die Kammern verbindenden Fluidkanals von dem bereits beschriebenen Küvettenkörper abweicht. Der Küvettenkörper 84 hat eine nicht dargestellte entfernbare Abdeckung, die der Abdeckung 12 ähnlich ist. In dem Küvettenkörper 84 sind seitwärts voneinander beabstandete, senkrechte Zwischenwände 92 und 94 vorgesehen, die einstückig mit der Vorderwand und der Rückwand ausgebildet sind und die den Küvettenkörper in eine mittlere Kammer 80, eine erste Kammer 86 und eine zweite Kammer 90 unterteilen. Die Zwischenwände 92 und 94 enden kurz vor einem Boden 96 des Küvettenkörpers und sehen auf diese Weise zwischen den Kammern 80 und 86 eine Verbindung nach Art eines kapillargroßen Kanals 98 und zwischen den Kammern 80 und 90 eine Verbindung nach Art eines kapillargroßen Kanals 100 vor. Ferner haben bei diesem Ausführungsbeispiel alle Kammern der Küvette ein Paar von optischen Fenstern 102, so daß die flüssigen Inhalte von allen Kammern nacheinander in die Lichtmeßstrecke des fotometrischen Analysators gebracht und beobachtet werden können· Der Einfachheit halber wird angenommen, daß der Pegel von Flüssigkeiten 99, 101 und 103 in allen drei Kammern 86, 80 und 90 gleich hoch ist. Allerdings sei bemerkt, daß diese Pegel auch voneinander abweichen können. Bei der Flüssigkeit 101 soll es sich um eine Probe, bei der Flüssigkeit 99 um ein wiederhergestelltes Triggerreagenz und bei der Flüssigkeit 103 um ein wiederhergestelltes Restreagenz handeln. Vor irgend einer Durchmischung der Flüssigkeitsinhalte in den verschiedenen Kammern kann man die im Zustand der Fig. 11 gezeigte Küvette in dem fotometrischen Analysator für Eichzwecke verwenden, und zwar in bezug auf die Probe in der Kammer 80 und in bezug auf die beiden Reagenzien in den Kammern 86 und 90. Diese Möglichkeit

709810/1016

stellt einen bedeutenden Fortschritt bei der Analyse der hier betrachteten Art dar.

Wenn es erwünscht ist, die Flüssigkeitsinhalte der Kammern 80 und 90 über den Kanal 100 miteinander zu vermischen, wird nach Entfernung der Abdeckung die Kammer 186 mit einem Verschluß 104 verschlossen· Bei verschlossener Kammer 86 wird die Kammer 80 über eine Verengung 106 an ihrer Oberseite abwechselnd mit einem Teilvakuum und einem Luftdruck beaufschlagt, während das Obere der Kammer 90 zur Atmosphäre offen ist. Nach dieser Durchmischung wird das Gemisch aus der die Probe darstellenden Flüssigkeit 101 und der das Reagenz darstellenden Flüssigkeit 103 für Eichzwecke verwendet, indem dieses Gemisch entweder durch die Fenster 102 der Kammer 80 oder durch die Fenster 102 der Kammer beobachtet wird. In ähnlicher Weise kann man entsprechend der Darstellung nach der Fig. 12 die die Serumprobe darstellende Flüssigkeit 101 in der Kammer 80 und die das Reagenz darstellende Flüssigkeit 103 in der Kammer 90 für denselben Eichzweck des Analysators mischen. Bei dieser Art der Mischmöglichkeit befindet sich der Verschluß 104 in der bereits zuvor beschriebenen Stellung, jedoch ist die mittlere Kammer 80 zur Atmosphäre hin oben offen und die Kammer 90 wird über eine Verengung 108 an ihrer Oberseite abwechselnd mit einem Teilvakuum und einem Luftdruck beaufschlagt. Dadurch wird über den Kanal 100 eine Durchmischung der Fluidinhalte der Kammern 80 und 90 erreicht. Sofern es erwünscht ist, kann man auch die Reagenzflüssigkeit in der ersten Kammer 86 mit der Blut serumprobenf lüs aigkeit in der Kammer 101 über den Kanal 98 miteinander vermischen, ohne eine Reaktion einzuleiten, d.h, unter Ausschluß des Reagenzes in der zweiten Kammer 90, Zu diesem Zweck wird die Oberseite der Kammer 90 mit einem Verschluß 110 abgeschlossen, und die erste Kammer 86 ist

709810/1016

zur Atmosphäre hin offen, während gleichzeitig die Kammer 80 über die Verengung 106 abwechselnd mit einem Luftdruck und einem Teilvakuum beaufschlagt wird, wie es in der Fig· 13 angedeutet ist· Eine Eichablesung kann man dann von dem Gemisch aus der Blutserumprobe und der Schlüsselreagenzflüssigkeit 99 entweder an der ersten Kammer 86 oder an der mittleren Kammer 80 erhalten. Im Anschluß an die zuletzt erwähnte Ablesung kann man beispielsweise den Verschluß 110 von der in der Fig. 13 dargestellten Küvette entfernen und die mittlere Kammer 80 abwechselnd mit einem Luftdruck und einem Teilvakuum beaufschlagen, um die Flüssigkeitskomponenten von allen Kammern miteinander zu mischen· Bei dieser nicht dargestellten Art der Durchmischung kommt es über den Kanal 100 zu einem Flüssigkeitsaustausch zwischen den kammern 80 und 90 und über den Kanal 98 zu einem Flüssigkeitsaustaußch zwischen den Kammern 86 und 80. Die Oberseite der Küvette kann man dann wieder abdecken, und die Reaktion in irgendeiner Kammer der Küvette über die Fenster 102 beobachten.

Bei einem in der Fig. 14 dargestellten modifizierten Ausführungsbeispiel hat eine Küvette, die der in der Fig. 11 dargestellten Küvette ähnlich ist, einen Küvettenkörper 111, der eine nicht dargestellte, erste Kammer definiert, die der Kammer 42 ähnlich ist, und der eine zweite Kammer 112 definiert, die der Kammer ähnlich ist, jedoch eine von einer Sonde durchstoßbare, selbst schließende Membran 114 aus einem gummiartigen Material aufweist, das sich über das obere Ende der Kammer 112 erstreckt. Vor dem Mischen von nicht dargestellten Flüssigkeitsinhalten wird die nicht gezeigte Abdeckung entfernt, und zur Durchführung des Mischens wird die Membran 114 wiederholt in einem Ausmaß durchgebogen, wie es in der Fig. 14 durch unterbrochene Linien dargestellt ist, um in der Kammer 112 Druckimpulse

'709810/1016

zu erzeugen, während die mit der Kammer 112 in Verbindung stehende erste Kammer gegenüber der Atmosphäre offen ist.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in der Fig. 15 dargestellt. Eine dort gezeigte Küvette hat einen Küvettenkörper 115, der eine erste Kammer 116, eine zweite Kammer 118 und eine mittlere Kammer 120 mit einem durchbiegbaren Boden 122 enthält. Zwischenwände 124 und 125 trennen die Kammern 116, 118 und 120 zusammen mit dem Boden 122 der Kammer 120 teilweise ab. Der Boden 122 erstreckt sich zwischen den Zwischenwänden. Die Zwischenwand 126 ragt nach unten über den Boden 122 hinaus und bildet in der gezeigten Weise zusammen mit einem Boden 130 des Küvettenkörpers einen einstückigen Küvettenabschnitt mit einer Öffnung 132, die normalerweise durch ein Ventilteil 134 geschlossen ist. das vom Boden 122 der Kammer 120 über

einen Stiel 136 nach unten herabhängt. Die Öffnung stellt die einzige Maßnahme dar, die eine Verbindung zwischen den Kammern 116 und 118 bewirkt. Um in diesen Kammern eine Durchmischung der nicht dargestellten Flüssigkeiten vorzunehmen, wird der Kammerboden 122 mit einer Kraft nach unten durchgebogen, die ausreicht, um das Ventilteil 134 zu öffnen und in die in die Fig.15 gezeigte Stellung zu bringen. Das Ventilteil 134 bleibt unter Anwendung dieser Kraft in der geöffneten Stellung, bis die an Hand der Fig. 1 beschriebene Durchmischung beendet ist und die Reaktion voranschreitet.

In der Fig. 16 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel mit einer Küvette dargestellt, die in vieler Hinsicht mit der in der Fig· 15 gezeigten Küvette ähnlich ist, Gleiche oder ähnliche Teile sind daher mit denselben Bezugszahlen versehen. Bei der

709810/1016

Küvette nach der Fig. 16 weist der Küvettenkorper einen Küvettenboden auf, der in seinem mittleren Bereich einen nach oben durchbiegbaren Abschnitt 137 hat, der normalerweise die durch unterbrochene Linien dargestellte Lage einnimmt. Der durchbiegbare Abschnitt 137 trägt an einem nach oben ragenden Stiel 138 ein einstückig mit dem Küvettenboden ausgebildetes Ventilteil 140, das normalerweise die bereits an Hand der Fig. 15 beschriebene Öffnung 132 verschließt. In diesem Fall hat die mittlere Kammer 124 einen starren Boden 142. Wenn es erwünscht ist, die nicht dargestellten Flüssigkeiten der Kammern 116 und 118 miteinander zu vermischen, wird der Bodenabschnitt 137 von einer Kraft nach oben durchgebogen, so daß das Ventilteil 140 in die mit voll ausgezogenen Linien eingezeichnete geöffnete Stellung gelangt. Der Bodenabschnitt 137 wird während des Mischens der Flüssigkeiten in den Kammern 116 und 118 in dieser geöffneten Stellung gehalten.

Eine in der Fig. 17 dargestellte Küvette hat einen Küvettenkörper 144 mit einer ersten Kammer 146, einer zweiten Kammer 148 und einer mittleren Kammer 150. Ferner weist der Küvettenkörper 144 einen Boden 155 mit seitwärts voneinander beabstandeten, nach oben gerichteten kurzen Zwischenwänden 152 und 154 auf, die zwischen sich und einem durchgehenden Boden 151 der mittleren Kammer 150 kapillargrcße Kanäle I56 und begrenzen, die in Verbindung miteinander und mit den Kammern 146 und 148 stehen, um beim Mischen der in diesen Kammern enthaltenen nicht dargestellten Flüssigkeitsinhalten eine erzwungene Strömung in der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Weise zuzulassen. In der Kammer 148 ist ein einstückig mit dem Küvettenboden 155 ausgebildeter nach oben gerichteter Stiel 160 vorgesehen, der an seinem oberen Ende ein ver-

709810/1016

größertes Kopfstück aufweist. Der fingerartige Stiel 160 bildet einen Anker für das lyophilisierte oder tiefgefrorene Material in der Kammer 148, um wirksam zu verhindern, daß irgendein nicht dargestelltes festes Reagenz in der Kammer 148 sich mit einem nicht dargestellten festen Reagenz in der Kammer 146 vermischt. Das feste Reagenz in der Kammer 148 soll vielmehr an dem Stiel 160 fest anhaften. Weiterhin stellt der Stiel 160 während des Durchmischens der nicht dargestellten Flüssigkeitsinhalte eine Stauwand dar, die die Turbulenz in den zu vermischenden Flüssigkeiten fördert und dadurch zum Mischvorgang beiträgt.

Die Fig. 18 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel einer Küvette mit einem Küvettenkörper 162, der eine erste Kammer 164, eine zweite Kammer 166 und eine mittlere Kammer 168 aufweist. Diese Kammern sind durch Zwischenwände 170 und 172 voneinander getrennt. Die Zwischenwände 170 und 172 gehen in einen gemeinsamen, einstückigen Boden 174 der mittleren Kammer·168 über. Die Zwischenwand 170 weist auf der einen Seite des Küvettenkörpers 162 einen seitlichen Verlängerungsabschnitt auf, der einen Boden 176 der ersten Kammer 164 bildet und eine Öffnung 178 hat, die im geöffneten Zustand oberhalb eines Bodens 163 des Küvettenkörpers eine Fluidverbindung zwischen der ersten Kammer 164 und der zweiten Kammer 166 vorsieht. Mit der Öffnung 178 arbeitet ein Ventilkörper 180 zu- ' sammen, der die öffnung normalerweise verschließt und damit eine Verbindung verhindert. Der Ventilkörper 180 besteht aus einem magnetischen Werkstoff und wird von einer Art Zunge 182 getragen, die am Boden 174 der Kammer 168 angebracht ist. Um eine Durchmischung der in der ersten Kammer 164 und in der zweiten Kammer 166 befindlichen, nicht dargestellten Flüssigkeitsinhalte nach der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Art vorzu-

7098 10/1016

nehmen, wird der Ventilkörper 180 aus seiner mit voll ausgezogenen Linien eingezeichneten, geschlossenen Stellung in eine mit unterbrochenen Linien eingezeichnete, geöffnete Stellung gebracht, und zwar durch Erregung eines Elektromagneten 184, der unter dem Boden 163 des Küvettenkörpers in der Nähe des Ventilkörpers 180 angeordnet ist.

Ein weiteres modifiziertes Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 19. Eine dort dargestellte Küvette hat einen Küvettenkörper 186 mit einer ersten Kammer 188, einer zweiten Kammer 190 und einer mittleren Kammer 192. Die Kammern sind durch Zwischenwände 194 und 196 voneinander getrennt. Die Zwischenwände 194 und 196, die senkrecht verlaufen, haben an ihrer Unterseite seitwärts gerichtete Verlängerungen, die einen Boden 198 der mittleren Kammer 192 bilden. Auf der einen Seite des Küvettenkörpers ist die Zwischenwand 194 mit einer mit ihr einstückigen seitlichen Verlängerung ausgerüstet, die in die eine Seitenwand des Kü-Y.ettenkörpers übergeht und in ihrem mittleren Bereich eine zerbrechliche Trennwand 200 aufweist, die einen mit ihr einstückig ausgebildeten, nach oben ragenden Stiel 202 hat. Die in der ersten Kammer 188 und in der zweiten Kammer 190 befindlichen Flüssigkeiten werden in einem voneinander getrennten Zustand gehalten. Falls es erwünscht ist, diese Flüssigkeiten miteinander zu vermischen, wird der Stiel 202, der über den Flüssigkeitspegel in der Kammer 188 hinausragt, durch Anwendung von Kraft ohne Verseuchung der Flüssigkeit niedergedrückt, so daß die Trennwand 200 zerbricht oder herausbricht und die in den beiden Kammern enthaltenen Flüssigkeiten miteinander gemischt werden können. Der Durchmischungsvorgang kann dann in entsprechender Weise ablaufen, wie es bereits an Hand der Fig. 1 erläutert wurde. Die in der Fig. 19 darge-

' 7 0 9 8 10/1016

stellte Küvette und die Küvetten nach den Fig. 14 bis 18 haben geeignete, nicht dargestellte Schaufenster, um die Reaktion in der Küvette zu beobachten.

Wie es bereits unter Bezugnahme auf die kleinen Flüssigkeitsvolumen erwähnt wurde, sind die beschriebenen Küvetten äußerst klein. Um einen Anhaltspunkt für die Größe der Küvetten zu geben, sei erwähnt, daß sie für so kleine Probenflüssigkeitsvolumen wie 10 bis 50 /Ul gedacht sind.

709810/1016

Claims

Patentansprüche

1. Küvette,
gekennzeichnet durch erste Mittel (10), die eine oben offene, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete Kammer (42) bilden,und durch zweite Mittel (12), die die ersten Mittel fluiddicht abschließen und eine von einer Sonde durchstechbare vielschichtige Struktur (64, 66, 68) mit einer feuchtigkeitsabsorbierenden Schicht (68) zum Abwischen einer die Struktur durchstechenden Sonde (76; 80) aufweisen.

2. Küvette nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Sonde durchstechbare Struktur (64, 66, 68) von lamellierter Konstruktion ist und die Eigenschaft hat, einen Sondendurchstich selbst zu verschließen.

3. Küvette nach Anspruch 1 oder 2,

da^ durch gekennzeichnet, daß die durchstechbare Struktur eine Schicht (66) mit einem Polinner enthält.

4. Küvette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durchstechbare Struktur eine Schicht (64) mit einer Metallfolie enthält.

709810/1016

5. Küvette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchstechbare Struktur eine untere Schicht (64) aus einer Metallfolie und eine mittlere Schicht (66) aus einem Polymer aufweist und daß die flüssigkeitsabsorbierende Schicht (68) die oberste Schicht ist.

6. Küvette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (10) eine zweite oben offene, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete Kammer (44) bilden, die seitwärts von der ersten Kammer (42) beabstandet ist und gemeinsam mit der ersten Kammer von den zweiten Mitteln (12) verschlossen ist, und daß dritte Mittel (14) vorgesehen sind, die einen begrenzten Kanal (46) bilden, der die beiden Kammern (42, 44) in ihren unteren Abschnitten miteinander verbindet.

7· Küvette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit den ersten Mitteln (10) zusammenarbeitender Aufschubträger (16) vorgesehen ist, der Identifizierungskennzeichen (76, 78) trägt.

8. Küvette nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Kammern (42, 44) verschließenden zweiten Mittel (12) durchgehend und streifenförmig ausgebildet sind.

709810/1016

9. Küvette nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (10) eine von der ersten Kammer (42) und der zweiten Kammer (44) getrennte mittlere Kammer (36) bilden und daß die zweiten Mittel (12) durchgehend und streifenförmig sind und sich auch über die mittlere Kammer (36) erstrecken·

10. Küvette,
gekennzeichnet durch erste Mittel (10), die eine zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete erste Kammer (42) und eine seitwärts davon beabstandete, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete zweite Kammer (44) bilden, und durch zweite Mittel (14), die einen begrenzten, die beiden unteren Abschnitte der Kammern miteinander verbindenden Kanal (46) bilden und die eine Stauwand (72) aufweisen, die sich in Querrichtung durch den Kanal erstreckt·

11. Küvette nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (46) zumindest an seinen Endabschnitten kapillargroße Öffnungen (32) aufweist, die in die Kammern (42, 44) münden·

12· Küvette nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (10) zwischen der ersten Kammer (42) und der zweiten Kammer (44) eine mittlere Kammer (36) mit einem Bodenabschnitt (34) bilden, dessen Unterseite einen Teil des Kanals (46) begrenzt·

13· Küvette nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Stauwand (72) in Querrichtung über die gesamte Breite des Kanals (46) erstreckt.

709810/1016

14. Küvette nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (10) in den unteren Wandbereichen der Kammern Vorsprünge (48) vorsehen·

15· Küvette,

gekennzeichnet durch erste Mittel (84), die mehrere seitwärts voneinander "beanstandete Kammern (80, 86, 90) bilden, zweite Mittel, die Öffnungen definieren, über die unterschiedliche Flüssigkeitsreagenzien in die Kammern gegeben werden können, und dritte Mittel, die zwischen den Kammern jeweils einen begrenzten Kanal (98, 100) definieren, der normalerweise die Reagenzien voneinander trennt, und dadurch daß die ersten Mittel (84) in wenigstens zwei der Kammern Jeweils ein Paar von optischen Fenstern (102) vorsehen, durch die die optische Dichte der Kammerinhalte vor einem Mischvorgang beobachtet werden kann, und daß die zweiten Mittel eine erzwungene Fluidströmung durch den Kanal (98, 100) zum Mischen der Reagenzien ermöglichen, wobei die optische Dichte des Reaktionsgemisches durch mindestens ein Paar der Fenster beobachtbar ist·

16. Küvette nach Anspruch 15,

dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausführung der erzwungenen Fluidströmung eine Membran (114) den oberen Teil von einer (112) der Kam- ·

mern abschließt· " ■

709810/1018

17. Küvette,
gekennzeichnet durch erste Mittel (84), die wenigstens drei seitwärts voneinander beabstandete Kammern (80, 86, 90) und in wenigstens einer der Kammern ein Paar von optischen Fenstern (102) bilden, zweite Mittel, die Öffnungen definieren, durch die jeweils verschiedene Flüssigkeiten in jede der Kammern gegeben werden können, und dritte Mittel, die jweils zwischen benachbarten Kammern einen begrenzten Kanal (98, 100) definieren, der die in den Kammern befindlichen Flüssigkeiten normalerweise voneinander trennt, und dadurch daß die zweiten Mittel (104, 106, 108, 110) zwischen ausgewählten benachbarten Kammern (80, 86 oder 80, 90) zum Mischen der darin enthaltenen Flüssigkeiten eine erzwungene Fluidströmung durch den diese Kammern verbindenden Kanal (98 oder 100) ermöglichen*

18. Küvette,
gekennzeichnet durch erste Mittel (115), die eine zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete erste Kammer (116) und eine davon beabstandete, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete zweite Kammer (118) sowie eine die beiden Kammern miteinander verbindende öffnung (132) bilden, und durch ein diese öffnung (132) normalerweise verschließendes Ventil (134; 140) und dadurch daß die ersten Mittel als ein Betätigungsglied (122; 137) zum Bewegen des Ventils in die geöffnete Stellung ausgebildet sind.

709810/1016

19. Küvette,
gekennzeichnet durch erste Mittel (144), die eine zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete erste Kammer (146) und eine seitwärts davon beabstandete, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete zweite Kammer (148) bilden, zweite Mittel (151, 152, 154, 155), die einen die beiden Kammern (146, 148) miteinander verbindenden, aber die in den Kammern befindlichen Flüssigkeiten normalerweise voneinander trennenden Kanal (156, 158) definieren, dessen Enden kapillargroße öffnungen aufweisen, die in die Kammern münden, und durch einen ein freies oberes Ende aufweisenden Finger (160), der vom Boden von wenigstens einer (148) der Kammern nach oben ragt und in einem Abstand, im wesentlichen gegenüber dem einen Ende (158) des Kanals angeordnet ist.

20. Küvette,
gekennzeichnet durch erste Mittel (162), die eine zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete, erste Kammer (164) und eine davon beabstandete, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete zweite Kammer (166) sowie eine die beiden Kammern miteinander verbindende Öffnung (178) bilden, und durch ein aus magnetischem Werkstoff hergestelltes, die Öffnung (178) normalerweise verschließendes Ventil (180), das von einem flexiblen Teil (182) der ersten Mittel getragen ist und durch ein außerhalb der Küvette in seiner Nähe erzeugtes Magnetfeld in die geöffnete Stellung bringbar ist·

21. Küvette,
gekennzeichnet durch erste Mittel (186), die eine zur Flüs sigkeitsauf nähme geeignete erste Kammer (188) und eine davon beabstandete, zur Flüssigkeitsaufnahme geeignete zweite Kammer (190) bilden, und durch ein die beiden Kammern trennendes, zerbrechliches Teil (200), das durch Anwendung von Kraft weggebrochen werden kann, so daß sich die in den Kammern befindlichen Flüssigkeiten miteinander mischen können.

7 0 9810/1016

2836678

22. Anwendung einer von oben besehickbaren Küvette nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem Verfahren zur Analyse einer Reihe von verschiedenen Blutproben, bei dem eine Anzahl der Küvetten verwendet werden und die Blutproben mit einer einzigen Sonde aufeinanderfolgend in entsprechend zugeordnete Mivetten gegeben werden, wobei die Sonde vor der Probenabgabe eine Abdeckung der Küvette durchsticht, während dieses Durchstechens das Äußere der Sonde von der Abdeckung abgewischt wird, um überschüssige Probe vom ProbenauBeren zu entfernen und auf die Abdeckung zu übertragen, und der Probenüberschuß in der Abdeckung von der Sonde wegtransportiert wird, so daß die Sonde im wesentlichen frei vom Probenüberschuß aus der Abdeckung herausgezogen werden, kann·

709810/1018