DE3533024C2

DE3533024C2 -

Info

Publication number: DE3533024C2
Application number: DE19853533024
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl.-Chem. Dr. 8021 Icking De Olgemoeller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-16
Filing date: 1985-09-16
Publication date: 1988-06-30
Also published as: DE3533024A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Probenvorbereitung biologischer Flüssigkeiten zum Messen klinisch-chemischer Parameter und insbesondere die Entei weißung solcher Flüssigkeiten.The invention relates to a method and an apparatus for Sample preparation of biological liquids for measurement clinical-chemical parameters and especially the duck whitening of such liquids.

Die hohe Zahl von Proben und der damit durchzuführenden Be stimmungen im modernen klinisch-chemischen Labor zwingt zur Bereitstellung schneller und leicht handhabbarer Test-Metho den, einmal aus Kostengründen und zum anderen, um auch bei häufig wechselndem und/oder ungeschultem Personal mögliche Fehlerquellen äußerst gering zu halten. Hohe Verantwortung für das Gelingen genauer Messungen auch unter Zeitdruck be steht vor allem in Notfallsituationen im 24-Stunden-Betrieb. Dabei spielt die Zeit und der Aufwand für die Probenvorberei tung oft eine erhebliche Rolle, z. B. wenn störende Proben- Inhaltsstoffe vor der eigentlichen Messung abgetrennt werden müssen.The high number of samples and the Be moods in the modern clinical-chemical laboratory forces to Provide fast and easy-to-use test metho the one, for cost reasons and the other, also for Frequently changing and / or untrained personnel possible Keep sources of error extremely low. High responsibility for the success of accurate measurements even under time pressure stands especially in emergency situations in 24-hour operation. The time and effort involved in sample preparation play a role here tion often plays a significant role, e.g. B. when disturbing samples Ingredients are separated before the actual measurement have to.

Ein besonderes Problem ist die Messung der Glucose-Konzen tration in Vollblut.The measurement of the glucose concentrations is a particular problem tration in whole blood.

Hierfür ist ein Verfahren bekannt, bei welchem eine Blutprobe direkt vom Patienten in eine heparinisierte Glaskapillare gezogen und anschließend zum Enteiweißen in eine vorgelegte dosierte Menge Perchlorsäure gegeben wird. Erst danach gelangt die Probe ins Labor.A method is known for this, in which a blood sample directly from the patient into a heparinized glass capillary pulled and then for de-proteinizing in a submitted dosed amount of perchloric acid is given. Only after the sample reaches the laboratory.

Nach dem Zentrifugieren der Probe im Labor läßt sich die Zuckerkonzentration bestimmen.After centrifuging the sample in the laboratory, the Determine sugar concentration.

Gegen diese Methode bestehen schwerwiegende hygienische Bedenken, wenn die Blutprobe in der Glaskapillare mit Hilfe eines Mundschlauches durch Saugen oder Blasen des Personals dosiert wird. Ein weiterer großer Nachteil ist, daß bei der Probennahme hohe Geschicklichkeit erforderlich ist. Die Dosierung erfolgt vor allem im Nachtdienst sehr häufig durch ungeschultes Personal und führt leicht zu relativ großen Fehlern. There are serious hygienic measures against this method Consider using the blood sample in the glass capillary of a mouth tube by sucking or blowing the personnel is dosed. Another major disadvantage is that the Sampling high skill is required. The Dosage is carried out very frequently, especially during night work untrained staff and easily leads to relatively large ones Mistakes.

Als Folge dieser Nachteile wurden neue Abnahmesysteme für kapillares Blut entwickelt, mit deren Hilfe auch ungeschultes Personal den Patienten ungefährdet Proben entnehmen kann, die erst anschließend im Labor abzumessen und zu dosieren sind.As a result of these disadvantages, new acceptance systems for developed capillary blood, with the help of which also untrained Personnel can safely take samples from patients only then to be measured and dosed in the laboratory.

Die Dosierung von Vollblutproben im Labor erfolgt üblicher weise mit Kanülen bzw. Pipetten, die innen durch nachfolgende Spülung gereinigt werden müssen, oder mit Verdünnungsautoma ten, bei denen sich die Kanüle mit nachfließender Verdünnung selbst reinigt. Außenreinigung muß durch Abwischen o. ä. er folgen.Whole blood samples are more commonly dosed in the laboratory wise with cannulas or pipettes, the inside by subsequent Rinsing need to be cleaned, or with dilution machine where the cannula becomes diluted self cleans. External cleaning must be done by wiping or similar consequences.

In der DE-PS 31 19 963 ist eine eine Dosierkanüle enthaltende Apparatur beschrieben, die mit so komplizierten mechanischen Vorrichtungen diese Kanüle von außen mit Spülflüssigkeit selbst reinigen kann, daß sie für einen einfachen Verdünnungs automaten zu aufwendig wäre.In DE-PS 31 19 963 is a dosing cannula containing Apparatus described with such complicated mechanical Device this cannula from the outside with rinsing liquid can even clean it for easy dilution machines would be too expensive.

Es verbietet sich, als Spülflüssigkeit einer Verdünnungsauto matenkanüle direkt Enteiweißungsmittel zu verwenden, da die Kanüle durch ausfallendes Protein verunreinigt würde.It is forbidden to use as a rinsing liquid in a dilution car use cannula directly because of the Cannula would be contaminated by falling protein.

In der EP-A 95 291 ist eine Vorrichtung für die Messung eines vorbestimmten Parameters in einer biologischen Flüssig keit beschrieben. Hierzu wird diese Flüssigkeit mit einer einzigen weiteren Flüssigkeit verdünnt. Diese Vorrichtung ist nicht für Messungen geeignet, bei denen eine zweite Reagens- oder Verdünnungsflüssigkeit, wie z. B. ein Enteiweißungsmit tel, vonnöten ist.In EP-A 95 291 there is a device for the measurement a predetermined parameter in a biological fluid described. For this purpose, this liquid with a only further diluted liquid. This device is not suitable for measurements in which a second reagent or dilution liquid, such as. B. a deproteinization tel is needed.

Auch die Wasch- und Meßvorrichtung der US-A-40 53 284 läßt sich nicht zur Probenvorbereitung solcher biologischer Flüs sigkeiten einsetzen, die verdünnt und mit einem zweiten, se paraten Reagens wie Enteiweißungsmittel versetzt werden müssen.The washing and measuring device of US-A-40 53 284 can not for sample preparation of such biological rivers use liquids that are diluted and mixed with a second, se separate reagent such as de-proteinizing agents have to.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vor richtung zu schaffen, die das spezielle Problem der schnel len und zuverlässigen Probenvorbereitung von Vollblut zur Glucosebestimmung einfach lösen.It is an object of the invention, a method and a front direction to create the specific problem of fast len and reliable sample preparation of whole blood for Simply solve glucose determination.

Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung so zu konstruieren, daß damit auch andere Probenvorbereitungen aus geführt werden können, um durch Vielseitigkeit der Appara tur ihre Anwendbarkeit zu erhöhen.It is also an object of the invention to provide a device in this way construct that so that other sample preparations can be guided to by Appara's versatility to increase their applicability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of characterizing part of claim 1 solved.

Bevorzugte weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprü chen angegeben.Preferred further features are in the dependent claims Chen specified.

Zu diesem Zweck wurde eine Apparatur mit einer Doppelrohr kanüle entwickelt, deren inneres Rohr, durch das in üblicher Weise nach dem Probe-Reagens-Dosier-Verfahren eine definier te abgemessene Menge Probe angesaugt und mit einer nachfol benden Verdünnungslösung wieder ausgestoßen wird, in ihrem oberen Teil von einem kurzen Außenrohr umgeben ist, das mit einer Reagens-Dosiereinrichtung in Verbindung steht. Auf ein Signal A - z. B. Drücken einer Taste - wird die Proben lösung angesaugt. Auf ein Signal B - z. B. Loslassen der Taste - wird das Reagens - z. B. das Enteiweißungsmittel - gleichzeitig oder nacheinander mit dem Ausstoß von Probe und Verdünnungslösung durch die Austrittsöffnung(en) des Außenrohres gedrückt, läuft an den Außenflächen der Kanüle entlang und vermischt sich mit den beiden anderen Flüssig keiten an der Kanülenspitze. Der bevorzugte gleichzeitige Ausstoß hat den Vorteil, daß eine gute Vermischung der bei den Flüssigkeiten erfolgt.For this purpose, an apparatus with a double tube cannula was developed, the inner tube through which a defined measured quantity of sample is sucked in by the sample reagent dosing method and ejected with a subsequent dilution solution in its upper one Part is surrounded by a short outer tube, which is connected to a reagent metering device. On a signal A - z. B. Pressing a button - the sample solution is sucked in. On a signal B - z. B. releasing the button - the reagent - e.g. B. the deicing agent - pressed simultaneously or successively with the ejection of sample and diluent through the outlet opening (s) of the outer tube, runs along the outer surfaces of the cannula and mixes with the other two liquids at the tip of the cannula. The preferred simultaneous ejection has the advantage that the liquids are mixed well.

Besonders vorteilhaft ist es, bei der Behandlung von Voll blutproben Hämolysierlösung als Verdünnungsflüssigkeit zu verwenden, da durch die Lyse der zellulären Blutbestand teile die Probenverschleppung besonders kleingehalten wird. Statt der Verdünnungs- und der Enteiweißer-Lösung können mit der Vorrichtung erfindungsgemäß selbstverständlich auch andere Reagenslösungen ausgegeben werden, um verschiedene Bestimmungen an biologischen Flüssigkeiten damit ausführen zu können. Die Volumengrößen von Probe und beiden Reagens lösungen sind variabel einstellbar.It is particularly advantageous when treating Voll blood samples hemolysis solution as a dilution liquid use because of the lysis of cellular blood parts the carry-over of the sample is kept particularly small. Instead of the dilution and de-icing solution with the device according to the invention, of course other reagent solutions are issued to different Use it to carry out determinations on biological liquids to be able to. The volume sizes of the sample and both reagents solutions are variably adjustable.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es erstmals mög lich, eine große Azahl von Proben in einem Schritt mit geringem Zeitaufwand zu enteiweißen. Probepipettieren und Zugabe von Enteiweißungsmittel erfolgen simultan und die Reagentien können sich beim Ablaufen von der Kaülenspitze gründlich vermischen. Die hohe Präzision der Methode ermög licht die sehr genaue Erstellung klinisch-chemischer Para meter wie z. B. der Blutzuckerkonzentration auch - aber nicht nur - aus winzigen Probemengen. In einer bevorzugten Aus führungsform wird für das Enteiweißen einer Probe von 10 µl Vollblut ein Variationskoeffizient der pipettierten Volu menmenge von 1,5% ermittelt (s. Beisp. 1). It is possible for the first time with the device according to the invention Lich, a large number of samples in one step to de-protein in a short amount of time. Trial pipetting and De-icing agents are added simultaneously and Reagents can run out of the tip of the cauldron mix thoroughly. The high precision of the method enables illuminates the very precise creation of clinical-chemical para meters such as B. the blood sugar concentration too - but not only - from tiny samples. In a preferred out The leading form is for de-proteinizing a sample of 10 µl Whole blood is a coefficient of variation of the pipetted volume amount of 1.5% determined (see Ex. 1).

Eine Reinigung der Kanüle zwischen zwei Arbeitsgängen ist nicht erforderlich, da ihre Außenseite durch das Herunter laufen von Enteiweißungsmittel oder sonstiger Reagenslösung abgespült wird. Die Probenverschleppung ohne äußeres Abwi schen des Rohres ist < 1% (Beispiel 2).The cannula is cleaned between two operations not necessary because its outside by the down run from de-icing agent or other reagent solution is rinsed off. The carry-over of samples without external deviation pipe is <1% (example 2).

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Abstand von der Spitze der Probenkanüle zum unteren Ende des sie umgebenden Außenrohres variabel ist, so daß Proben aus verschieden geformten Probenvorratsgefäßen ange saugt werden können.A preferred embodiment of the invention provides that the distance from the tip of the sample cannula to the bottom End of the outer tube surrounding it is variable, so that Samples from differently shaped sample storage containers can be sucked.

Die einfache Konstruktion ohne mechanische Einrichtungen an der Doppelrohr-Kanüle ist wartungsfrei.The simple construction without mechanical devices the double-tube cannula is maintenance-free.

Bei der Anwendung dieser Methode zur Enteiweißung von Voll blutproben fallen keine infektiösen Probenreste oder -rück stände an.When using this method for de-proteinizing Voll blood samples do not drop infectious sample residue or back pending.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei spiels, das zeichnerisch in der Figur darge stellt ist, erläutert.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment spiels, the drawing in the figure Darge is explained.

Die Figur zeigt eine Seitenansicht der Doppelrohr-Kanüle im Schnitt sowie ihre Verbindung mit dem Probe-Reagens- bzw. dem Reagens-Dosierer, wobei diese lediglich schematisch ge zeigt sind.The figure shows a side view of the double tube cannula in the Section and its connection with the sample reagent or the reagent dispenser, these are only schematically ge shows are.

In der dargestellten Ausführungsform befindet sich an einem Handgriff 1 ein Dichtungsstück 2. Dieses nimmt mittig eine Kanüle 3 auf, deren Außenlänge 4 durch Verschieben im Dich tungsstück 2 variabel ist.In the embodiment shown, a sealing piece 2 is located on a handle 1 . This takes a cannula 3 in the middle, the outer length 4 by moving in the processing piece 2 is variable.

Das Dichtungsstück 2 hat an seinem unteren Ende einen zylin derförmigen Ausführungsgang 5, der gemeinsam mit der Ka nüle 3 ein konzentrisches Doppelrohr bildet.The sealing piece 2 has at its lower end a zylin-shaped execution passage 5 , which forms a concentric double tube together with the nozzle 3 .

Der Ausführungsgang 5 steht über einem rundscheibenartigen Hohlraum 6 mit einer den Dichtkörper exzentrisch durchset zenden zweiten Kanüle 7 in Verbindung. Das Dichtungsstück selbst kann als Handgriff ausgebildet sein, so daß die Kanü le entfallen kann. Die Kanüle 3 ist über einen Schlauch 8 mit einem Diluter 9, die Kanüle 7 über einen Schlauch 10 mit einem Reagens-Dosierer 11 verbunden. Bei der gezeigten bevorzugten Ausführung werden Pumpen für Probe- und Reagens- Dosierungen verwendet, die nach dem Hubkolbenprinzip arbei ten. Es sind statt dessen selbstverständlich auch andere Ausführungen möglich, z. B. peristaltische Pumpe.The execution aisle 5 is connected via a circular disk-like cavity 6 to a second cannula 7 which passes through the sealing body eccentrically. The sealing piece itself can be designed as a handle, so that the Kanü le can be omitted. The cannula 3 is connected via a hose 8 to a diluter 9 , the cannula 7 via a hose 10 to a reagent dispenser 11 . In the preferred embodiment shown, pumps for sample and reagent dosing are used which work according to the reciprocating piston principle. Instead of this, of course, other designs are also possible, e.g. B. peristaltic pump.

Diluter 9 und Reagens-Dosierer 11 werden mittels einer Drucktaste 12 gesteuert. Auf Tastendruck wird vom Probe- Reagensdosierer 9 mittels Hub des Kolbens 13 durch die Ka nüle 3 eine Probe aus einem Probenvorratsgefäß gesaugt, die beim Loslassen der Taste gemeinsam mit einer Reagenslösung 15 durch Schub der Kolben 13 und 16 wieder ausgestoßen wird. Beim Loslassen der Drucktaste wird gleichzeitig durch Schub des Kolbens 14 das zweite Reagens 17, z. B. Enteiweißungs mittel, über den Ausführungsgang 5 abgegeben.Diluter 9 and reagent dispenser 11 are controlled by means of a push button 12 . At the push of a button, a sample is sucked from a sample storage vessel by the sample reagent dosing device 9 by means of the stroke of the piston 13 through the tube 3, which sample is ejected again when the button is released together with a reagent solution 15 by pushing the piston 13 and 16 . On releasing the pushbutton 17, the second reagent is, for the same time by pushing the plunger fourteenth B. medium de-icing, delivered via the execution path 5 .

Anstelle einer manuellen Betätigung kann ein rechnergesteu erter Betrieb der Vorrichtung auch in einer Probenstraße erfolgen. Instead of a manual operation, a computer-controlled First operation of the device also in a sample line respectively.

example 1

Bestimmung des Variationskoeffizienten der pipettierten Blutvolumenmenge beim Enteiweißen von 10 µl Vollblut:
10 µl einer Vollblutprobe, die (U-¹⁴C) Glucose enthielt (1 µCi/ml), wurden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgezogen und mit 100 µl handelsüblicher Hämolysierlö sung als Verdünnungsflüssigkeit wieder ausgestoßen, wo bei gleichzeitig als Enteiweißungsmittel handelsübliche Perchlorsäure/Perchloratlösung, die ein Netzmittel ent hielt, zudosiert wurden. Nach Zentrifugation des Reak tionsgemisches wurde die Radioaktivität des enteiweißten Überstandes durch Szintillationszählung in einem β-Zähler bestimmt. Bei 20maliger Wiederholung ergab sich ein Vari ationskoeffizient von 1,5% bezogen auf die gemessene Ra dioaktivität.Determination of the coefficient of variation of the pipetted volume of blood when deproteinizing 10 µl whole blood:
10 μl of a whole blood sample containing (U- ¹⁴ C) glucose (1 μCi / ml) were drawn up with the device according to the invention and ejected with 100 μl of commercially available hemolysis solution as a dilution liquid, where at the same time commercially available perchloric acid / perchlorate solution as a deicing agent a wetting agent was included. After centrifugation of the reaction mixture, the radioactivity of the deproteinized supernatant was determined by scintillation counting in a β counter. After 20 repetitions, the coefficient of variation was 1.5% based on the measured radioactivity.

Example 2

Bestimmung der Probenverschleppung beim Enteiweißen von 10 µl Vollblut:
10 µl einer (U-¹⁴C) Glucose enthaltenden Vollblutprobe A wurden im Wechsel mit 10 µl radioaktivitätsfreiem Voll blut B wie im Beispiel 1 beschrieben ohne Zwischenrei nigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung enteiweißt. Die in die Probe B verschleppte Radioaktivität wurde durch Szintillationszählung bestimmt und mit der aus der Probe A gezogenen Radioaktivität verglichen. Es ergab sich eine mittlere Probenverschleppung von 0,9% (n = 10).Determination of sample carryover when deproteinizing 10 µl whole blood:
10 µl of a (U- ¹⁴ C) glucose-containing whole blood sample A were de-proteinated alternately with 10 µl radioactivity-free whole blood B as described in Example 1 without intermediate cleaning of the device according to the invention. The radioactivity carried over into sample B was determined by scintillation counting and compared with the radioactivity drawn from sample A. The mean carryover was 0.9% (n = 10).

Claims

1. A method for sample preparation of biological liquids, on which clinical-chemical determinations are to be carried out, the sample being metered simultaneously with the metering of two further liquids, characterized in that the sample is drawn through a cannula with the first reagent or Dilution liquid is expelled again through the same cannula, while simultaneously or immediately thereafter the second reagent liquid runs down the outer wall of the cannula, whereby the cannula is cleaned, and the second reagent liquid only mixes with the first reagent liquid and the sample at the tip of the cannula.

2. The method according to claim 1, characterized records that the sample is whole blood.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized shows that the coefficient of variation at a dosage of 10 µl sample is 1.5%.

4. The method according to any one of claims 1-3, characterized characterized in that the first reagent flows liquid that flows through the cannula inside, hemo lysing solution is.

5. The method according to any one of claims 1-4, characterized characterized in that the second reagent liquid that runs along the outside of the cannula, Ent protein is.

6. The method according to any one of claims 1-5, characterized characterized in that the second reagent solution solution that runs along the outside of the cannula is a means contains to reduce the surface tension.

7. The method according to any one of claims 1-6, characterized characterized in that the second reagent flow liquid through a tube surrounding the cannula becomes.

8. The method according to any one of claims 1-7, characterized characterized that the sample dosing and dispensing samples and reagent liquids can be controlled via electrical signals.

9. The method according to claim 8, characterized records that the signaling via a key switch is done.

10. The method according to any one of claims 1-9, characterized characterized by a first electrical signal by means of the piston stroke in the test Reagent dispenser that is sucked into a sample Sample shared by a second electrical signal with the first reagent liquid by pushing the col ben is expelled again, and that at the same time by Thrust the plunger of the reagent dosing unit a lot the second reagent liquid is dispensed.

11. The method according to claim 10, characterized in that the path lengths of the reciprocating pistons 13 and 14 are variably adjustable.

12. The method according to any one of claims 1-11, characterized characterized in that the outer length of the Cannula is variably adjustable.

13. Device for performing the method according to one or more of claims 1-12, with a cannula for receiving a sample and for metering and dispensing the sample and a first and a second reagent liquid, characterized in that the line ( 5 ) for supplying the second reagent liquid around the cannula ( 3 ) and that the dosers ( 9, 11 ) for metering the sample and the reagent liquids for synchronous actuation are electrically coupled.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the metering ( 9, 11 ) are piston pumps.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the metering device ( 9 ) for the sample and the first reagent liquid has a piston ( 13 ) with a relatively small diameter and a piston ( 16 ) with a larger diameter.

16. Device according to one of claims 13-15, characterized in that a pushbutton switch is provided for activating the dosing device ( 9, 11 ).

17. Device according to one of claims 13-15, characterized in that the activation of the dosing ( 9, 11 ) via a program-controlled micro processor.

18. Device according to one of claims 13-17, characterized in that a body ( 2 ) is provided with a through opening, in which a cannula ( 2 ) is arranged, that the passage pathway has a larger diameter at the proximal end, so that an annular space ( 5 ) around the cannula ( 3 ) is formed, that the annular space communicates with a channel through the body and that the cannula ( 3 ) with the doser or diluter ( 9 ) for the first reagent liquid and Channel are connected to the reagent dispenser ( 11 ) for the second reagent liquid.

19. Device according to one of claims 13-18, characterized in that
that there is a sealing piece ( 2 ) on or in a handle ( 1 ) which centrally receives the cannula ( 3 ),
that the sealing piece ( 2 ) has at its lower end a cylindrical execution passage ( 5 ) which together with the cannula ( 3 ) forms a concentric double tube,
that the execution passage ( 5 ) is connected via a cavity ( 6 ) to a feed line for the second reagent liquid,
and that the central cannula ( 3 ) is connected to the diluter ( 9 ) via a hose ( 8 ), and the cavity ( 6 ) is connected to the reagent dosing device ( 11 ) via a hose ( 10 ).

20. Device according to one of claims 13-19, characterized in that the cannula ( 3 ) in the body ( 2 ) is displaceable.

21. Device according to one of claims 13-20, characterized in that the opening of the annular space ( 5 ) is closed by a perforated plate.