DE68904371T2

DE68904371T2 - Vorrichtung fuer biologische analysen mittels einer chemischen serum-reaktion.

Info

Publication number: DE68904371T2
Application number: DE8989113561T
Authority: DE
Inventors: Jean Guigan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2009-07-25
Also published as: DE68904371D1; EP0352691A1; US5110552A; FR2634894B1; ES2038382T3; CN1015668B; JPH0287067A; ATE84616T1; EP0352691B1; GR3007379T3; CN1039901A; FR2634894A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung biologischer Analysen mittels einer chemischen Serumreaktion.
Allgemein gesprochen geht man so vor, daß man in einen Reaktionsbehälter eine gewisse Menge einer Serumprobe mit Hilfe einer Pipette manuell oder automatisch einführt. Dann fügt man mit Hilfe einer Pipette ein bis drei Reagenzstoffe oder Verdünnungsmittel, je nach Analyse, hinzu, die sich in Flaschen befinden. Dies erfordert jedesmal ein Spülen der Pipetten und zahlreiche Manipulationen der Flaschen mit den Reagenzmitteln.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Vorrichtung anzugeben, die wenig Platz beansprucht und es einem Laboranten ermöglicht, leicht und schnell eine große Zahl unterschiedlicher Analysen durchzuführen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung biologischer Analysen mittels einer chemischen Serumreaktion, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Bearbeitung einer Vielzahl von Kartuschen enthält, die aufweist:
- eine einem Motor mit Winkelkodierer zugeordnete Nabe, wodurch es möglich ist, die Umdrehungszyklen zu messen und die Nabe schnell zu Zentrifugierzwecken oder langsam Schritt für Schritt in Drehung zu versetzen,
- eine Vielzahl von Kartuschenträgeraufzügen, die radial auf der Nabe befestigt sind, und Mittel, die es ermöglichen, jeden Aufzug von einer hohen Lage zum Laden einer Kartusche in eine tiefe Arbeitslage zu bringen, wobei jeder Aufzug eine periphere offene Seite und eine stark ausgeschnittene Oberseite sowie eine ebensolche Unterseite besitzt und jeder Aufzug entkoppelbare Mittel aufweist, um seine Kartusche beim Zentrifugieren radial zu blockieren,
- eine Vielzahl von Auswertekalibern, die auf der Nabe in Höhe der peripheren Seite der Aufzüge befestigt sind, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß jede im wesentlichen rechteckförmige Kartusche aufweist:
- eine weiche Tasche aus Kunststoff mit drei Fächern, die je einen Reagenzstoff oder eine Verdünnungsflüssigkeit enthalten können, wobei eines dieser Fächer, Analysefach genannt, einerseits mit einem freien Ende der Tasche über einen Kanal, der durch eine zerbrechbare Membran verschlossen ist, und andererseits mit den beiden anderen Fächern zur Speicherung von Reagenzstoffen über je einen mit einem zerbrechbaren Verschluß versehenen Kanal in Verbindung steht,
- einen vorgeformten rechteckigen Boden aus Kunststoff, der die Tasche aufnimmt und außerdem eine Serumspeichervertiefung besitzt, wobei der Kanal der Tasche in diese Vertiefung mündet,
- einen Deckel, der den Boden verschließt, aber wie dieser Boden eine Öffnung besitzt, die einen großen Teil des Analysefachs sichtbar läßt,
und daß die Bearbeitungsvorrichtung mindestens einen peripheren Lesemodul besitzt, der in der Bahn der Kaliber liegt, sowie einen Modul, der oberhalb der Bahnen der Analyse- und Reagenzstoffspeicherfächer liegt und mit Mitteln versehen ist, um die zerbrechbare Membran und die zerbrechbaren Verschlüsse der Kanäle zu zerbrechen.
Vorzugsweise ist der Bearbeitungsvorrichtung mindestens eine Pipette zum automatischen Füllen der Serumspeicherbehälter der Kartuschen mit Serum zugeordnet. Die Vorrrichtung enthält weiter einen Modul zum automatischen Laden einer Kartusche in jeden Aufzug sowie einen automatischen Entlademodul.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Bearbeitungsvorrichtung einen Modul, der Mittel besitzt, die gegen das weiche Analyseabteil drücken können und die darin enthaltene Flüssigkeit homogenisieren.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform besteht jedes Lesekaliber aus einem durchscheinenden Bauteil, das im wesentlichen die Form einer Rinne besitzt und das weiche Analyseabteil radial blockiert, während die Kartuschenblockiermittel in den Aufzügen unwirksam sind, wobei die Rinne zwei waagrechte Seitenwände mit kalibriertem Abstand besitzt, gegen die das Analyseabteil sich während des Zentrifugierens anlegt.
Beispielsweise besteht die Tasche aus einer wärmeverformten Surlynfolie (Surlyn ist ein Warenzeichen von Du Pont de Nemours), die zusammengefaltet und entlang von Linien wärmeverschweißt wird, die das Abteil und den Kanal definieren.
Im übrigen sind der Boden und der Deckel seitlich durch zwei Führungsglieder miteinander verbunden, die sie zwischen zwei Backen einspannen.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform hervor, die die Erfindung nicht einschränkt.
Figur 1 zeigt in Perspektive eine Tasche mit drei Abteilen in offenem Zustand, die zu einer erfindungsgemäßen Kartusche gehört.
Figur 2 zeigt in Perspektive die Tasche aus Figur 1 in geschlossenem Zustand.
Figur 3 zeigt in Explosionsperspektive eine erfindungsgemäße Kartusche.
Figur 4 zeigt teilweise in Querrichtung geschnitten ein Detail einer erfindungsgemäßen Kartusche.
Figur 5 zeigt teilweise längsgeschnitten ein Analyseabteil der erfindungsgemäßen Kartusche.
Figur 6 zeigt schematisch die Kartusche aus Figur 3 in fertig montiertem Zustand.
Figur 7 zeigt schematisch von der Längsseite die Kartusche aus Figur 6.
Figur 8 zeigt schematisch von der Schmalseite die Kartusche aus Figur 6.
Figur 9 entspricht Figur 6, ist aber noch weiter schematisiert (siehe Figuren 16 bis 21).
Figur 10 zeigt schematisch von oben die Bearbeitungsvorrichtung der vorerwähnten Kartuschen.
Figur 11 zeigt einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Figur 10.
Figur 12 ist eine schematische Perspektivdarstellung eines Kartuschenträgeraufzugs, der zur Vorrichtung gemäß den Figuren 10 und 11 gehört.
Figur 13 ist eine schematische Seitenansicht eines ersten Systems zum Zurückholen einer Kartusche, das zum Kartuschenträgeraufzug aus Figur 12 gehört.
Figur 14 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Kartuschenrückholsystems, das zum Kartuschenträgeraufzug aus Figur 12 gehört.
Figur 15 ist eine schematische Perspektivdarstellung eines zur erwähnten Bearbeitungsvorrichtung gehörenden Moduls.
Die Figuren 16 bis 21 zeigen schematisch die verschiedenen Ablaufphasen einer Reaktion, die in einer erfindungsgemäßen Kartusche abläuft.
In Figur 1 bzw. Figur 2 ist eine weiche Tasche 10 mit drei Abteilen für Reagentien oder Verdünnungsmittel in offenem bzw. geschlossenem Zustand dargestellt. Die meisten Analysen können mit weniger als drei Reagentien durchgeführt werden. Demgemäß kann mindestens ein Fach der Tasche 10 leer sein. Die Tasche 10 wird aus einer rechteckigen und dünnen Kunststoffolie 2 hergestellt, die um die Achse 3 in ihrer Mitte umgefaltet wird. Die Folie 2 wird wärmeverformt und bildet dann
- ein Analysenfach 4, das an einem Ende der Tasche 10 liegt und in Höhe des anderen Endes über einen Kanal 7 nach außen führt, wenn eine das Fach verschließende zerbrechbare Membran 15 zerbrochen wird,
- zwei Speicherfächer für Reagentien 5 und 6, die mit dem Analysefach 4 über zwei Kanäle 8 bzw. 9 in Verbindung treten können.
Die Wärmeschweißung der beiden Hälften der Folie 2 erfolgt entlang von Linien 11, die gestrichelt in Figur 1 angedeutet sind. In Höhe der Zonen 12 und 13 führt das Wärmeschweißen zu einer zumindest partiellen Sperrung der Kanäle 8 und 9, indem zerbrechbare Schweißhäute erzeugt werden.
Vor dem völligen Verschließen der verschiedenen Fächer werden werkseitig die für eine gegebene Analyse geeigneten Reagentien oder Verdünnungsmittel in die Fächer eingebracht.
Die so vorbereitete Tasche 10 ist in Figur 3 zu sehen. Sie ist zu weich, um unmittelbar in einer Bearbeitungsvorrichtung verwendet werden zu können. Daher wird sie einem Boden 20 und einem Deckel 21 aus dünnem, aber relativ starrem Kunststoff zugeordnet, so daß sich eine Analysekartusche 1 ergibt. Der Boden 20 und sein Deckel sind deutlich länger als die Tasche 10. Der Boden 20 ist durch Wärmeverformung so gestaltet, daß er die Form der verschiedenen Fächer 5, 6 und des Kanals 7 nachzeichnet. So ergeben sich Vertiefungen 25 und 26, die den Fächern 5 und 6 entsprechen, ein Kanal 27, der dem Kanal 7 entspricht und Kanäle 28 und 29 entsprechend den Kanälen 8 und 9.
Der Boden besitzt weiter eine Öffnung 22 in Höhe eines Abschnitts des Analysefachs 4 und eine Vertiefung 23 zur Speicherung von Serum, die mit dem Kanal 27 in Verbindung steht. Der ebene Deckel 21 besitzt eine Öffnung 24 entsprechend der Öffnung 22 im Boden und eine Öffnung 30, die Zugang zur Serumspeichervertiefung 23 verschafft.
Der Boden 20 und der Deckel 21 sind beispielsweise über zwei seitliche Führungsglieder 31 miteinander verbunden, die sie zwischen zwei parallelen Backen 32 und 33 einzwängen.
Diese Führungsglieder besitzen in Höhe einer Zone 34 gegenüber den Kanälen 9 und 8 mit den zerbrechbaren Schweißhäuten 12 und 13 ein Mittel zur Zerstörung dieser Schweißhäute, das besser aus Figur 4 ersichtlich ist. Die obere Wand 35 des Führungsglieds 31 ist durch zwei Einschnitte 36 gemäß der Zone 34 teilweise abgetrennt und kann über eine Öffnung 37 im Deckel 21 in Richtung des Pfeils 39 auf die zerbrechbare Schweißhaut 13 gedrückt werden, um diese zu zerbrechen und damit den Kanal 8 durchgängig zu machen.
In Figur 5 sieht man sehr schematisch im Längs schnitt und vergrößertem Maßstab das Analysefach 4 der Tasche 10, die transparente Wände besitzt und in Richtung der Pfeile 16 oder 17 durch irgendein geeignetes Lesegerät beobachtet werden kann.
Die Figuren 6 bis 8 zeigen schematisch drei Ansichten der Kartusche 1 aus Figur 3, die fertig aufgebaut und bereit zur Verwendung ist.
Figur 9 zeigt ein Schema dieser Kartusche, das für die Erläuterung ihrer Verwendungsweise notwendig ist, die anhand der Figuren 16 bis 21 später erfolgt.
Die oben definierte Kartusche 1, die mit ihren Identifiziermitteln versehen ist, wird in einer Vorrichtung 40 behandelt, die in den Figuren 10 bis 15 dargestellt ist und ein Kleinlabor bildet. Es besitzt ein rechteckiges Gehäuse 50, dessen Basis beispielsweise 300 x 300 mm und dessen Höhe etwa 200 mm mißt.
Diese Bearbeitungsvorrichtung kann ggfs. in einem temperaturstabilisierten Wärmebehälter untergebracht sein. Die wichtigsten Untereinheiten dieser Vorrichtung 40 sind die folgenden (siehe Figur 10 und 11):
Eine Nabe 41 kann um eine Achse 46 von einem Motor 43 in Drehung versetzt werden über ein Übertragungssystem 42, das schematisch dargestellt ist und einen Zahnriemen und zwei Ritzel besitzt. Es handelt sich um einen Gleichstrommotor mit einem Winkelkodierer 45, der die Messung der Drehzyklen erlaubt.
Die Nabe 41 ist mit zwölf Kartuschenträgeraufzügen 51 fest verbunden, die gleichmäßig verteilt radial zur Nabe angeordnet sind. Jeder Kartuschenträgeraufzug 51 ist einem Steuersystem 53 zugeordnet, das dazu bestimmt ist, den Kartuschenträgeraufzug 51 von einer gestrichelt dargestellten hohen Lage 51 in eine durchgezogen gezeichnete tiefe Lage zu bringen. Das Steuersystem 53 kann von einem steuerbaren Elektromagneten 54 in Verbindung mit einem Hebel 55 gebildet sein. Gestrichelt wurden weiter die Position 54' und 55' des Elektromagneten und des Hebels entsprechend der Lage 51' des Kartuschenträgeraufzugs 51 dargestellt. Rückstellfedern 56 befinden sich zwischen den Aufzügen 51 und der Oberseite 57 der Nabe 41.
Wenn der Aufzug in der Lage 51' ist, dann kann man von Hand eine Kartusche 1 in Richtung des Pfeils 100 (Figur 10) einführen; vorzugsweise erfolgt diese Einführung jedoch durch einen automatischen Lademodul 101 (mit schematisch angedeutetem Antrieb 102). In gleicher Weise ist in Figur 10 ein automatischer Entlademodul 103 dargestellt, der die Kartusche in Richtung des Pfeils 104 entlädt.
Im einzelnen sieht man in Figur 12 einen Aufzug 51, der einen T-förmigen Bereich 58 besitzt, welcher in einer entsprechenden Rille 59 der Nabe 41 geführt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Eingangsseite des Aufzugs 51 offen, und auf den Seitenflächen sind Schienen 61 mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet, während die Oberseite ebenfalls weitgehend offen ist. Dies gilt auch für den Boden, aus dem eine Scheibe 62 zur Indexierung der Kartusche hervorsteht, die auf einem mit der Nabe 41 fest verbundenen Stift 63 gleiten kann und mit einer Rückholfeder 64 zusammenwirkt, die gut in Figur 13 zu sehen ist. In dieser Figur sieht man weiter eine Nut 74 in der Kartusche 1, in die die Scheibe 62 eindringt. Dieses System ist geeignet, die Kartusche 1 von der Ausgangsseite des Aufzugs 51 in Richtung des Pfeils 69 anzutreiben. Dagegen ist das in Figur 14 dargestellte System, das mit einer Öffnung 70 der Kartusche 1 zusammenwirkt, dazu bestimmt, die Kartusche in der Nähe der Nabenachse 41 zu halten, wenn es in der durchgezogen dargestellten Lage ist. Dieses System besitzt einen beweglichen Arm 72, der einer Rückholfeder 75 zugeordnet ist und von einem steuerbaren Elektromagneten 71 betätigt wird. Der Arm 72 kann in die Lage 72' übergehen und sein Ende 73, das in die Öffnung 70 eingegriffen hatte, gelangt damit in die Stellung 73' und verläßt die Öffnung. Die Kartusche 1 wird dann durch das in Figur 13 dargestellte System übernommen, das sie radial zur Peripherie der Vorrichtung 40 führt.
Im peripheren Bereich der Vorrichtung 40 und in Höhe jeder Eingangsseite eines Aufzugs 51 befindet sich ein optisch lesbarer Kaliber 65, der mit der Nabe 41 fest verbunden ist, beispielsweise über Stangen 66 (siehe Figuren 10 bis 12). Jeder Kaliber 65 besteht aus einem im wesentlichen rinnenförmigen durchbrochenen Bauteil mit einem genau kalibrierten Abstand zwischen den Seitenwänden 67 und 68 (siehe Figur 12). Es handelt sich beispielsweise um ein vollständig durchscheinendes Spritzgußteil aus Polykarbonat.
In Figur 10 ist ein Modul 80 dargestellt, der dazu bestimmt ist, mittels Colorimetrie oder Lumineszenz oder einer anderen geeigneten Methode die Reaktionen durch die Kaliber 65 abzulesen. In dieser Figur ist auch ein Modul 82 zu sehen, der genauer in Figur 15 dargestellt ist. Dieser Modul enthält in erster Linie ein Rädchen 83, das in Richtung des Pfeils 84 beweglich ist und an einem Arm 85 sitzt, der um eine Achse 86 schwenkbar ist und ein Anheben des Rädchens 83 erlaubt. Der Arm wird von einem Elektromagneten 87 und einer Rückholfeder 88 gesteuert, die am Modul 82 befestigt ist. Das Rädchen 83 liegt in Höhe der Durchlaufbahn 89 des Reaktionsfachs 4. Es hat die Aufgabe, während einer Zentrifugierphase einen Teil des Fachs 4 vorübergehend zu quetschen, um die darin enthaltene Flüssigkeit zu verschieben, so daß sich diese homogenisiert.
Der Modul 82 besitzt weiter Hämmer 91 und 92, die um Achsen 93 bzw. 94 mit Hilfe von Elektromagneten 95 bzw. 96 geschwenkt werden können. Diese Hämmer liegen in Höhe der zerbrechbaren Schweißhäute 12 und 13 und insbesondere in Höhe der Zonen 43 der oben erwähnten Führungsglieder 31. Betätigt man diese Hämmer, dann drücken sie auf diese Zonen und öffnen die Kanäle 8 bzw. der Tasche 10. Ein den erwähnten Hämmern analoger Hammer 97 liegt in Höhe der zerbrechbaren Membran 15. Wird er durch einen Elektromagneten 98 betätigt, dann zerbricht diese Membran.
Mit Hilfe der Figuren 16 bis 21 werden nun die verschiedenen Phasen einer Analyse einer Kartusche 1 in der Bearbeitungsvorrichtung 40 erläutert.
Führt man die Kartusche 1 mit Hilfe des automatischen Lademoduls 101 in einen Kartuschenträgeraufzug ein, der sich in der Lage 51' (Figur 11) befindet, dann befindet sich die Kartusche 1 in dem in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Zustand und ihre Tasche enthält die für die durchzuführende Analyse geeigneten Reagentien. Es wurde von drei Reagentien 126, 127 und 120 ausgegangen, aber natürlich kann eine dieser Reagentien auch ein Verdünnungsmittel sein oder mindestens ein Fach leer sein, wenn die Art der Analyse dies erlaubt.
Während des Ladens wird die Kartusche 1 gegenüber den in den Figuren 13 und 14 gezeigten Systemen aufgrund ihrer Öffnung 70 und ihrer Nut 74 (Figur 13) positioniert.
Wenn der Kartuschenträgeraufzug in die Lage 51 zurückgekehrt ist, dann läßt der Motor 43 die Nabe 41 um ein Zwölftel einer Umdrehung drehen, so daß die nächste Kartusche geladen werden kann (Figuren 10 und 11). Während der Ladeoperation der zweiten Kartusche ist es günstig, Serum 123 in die Serumspeichervertiefung 23 der ersten Kartusche (siehe Figur 17) einzuführen. Dies kann automatisch geschehen, beispielsweise unter Verwendung der im französischen Patent 87 15 688 des gleichen Inhabers beschriebenen Pipette.
Wenn alle Kartuschen geladen wurden, folgt die Zerstörung der zerbrechbaren Membran 15, die den Kanal 7 der Tasche 10 verschließt, indem die Kartusche 1 in Höhe des Moduls 82 gebracht wird und der Hammer 97 betätigt wird. Dann erfolgt ein Zentrifugieren, so daß Serum 123 durch den Kanal 7 in das Analysefach 4 (siehe Figur 18) gelangt. Es ergibt sich damit in diesem Fach eine Mischung 128.
Die Kartusche 1 gelangt wieder in Höhe des Moduls 82, damit die zerbrechbare Schweißhaut 12 zerbrochen werden kann und der Kanal 9 durchgängig wird, indem mit dem Hammer 92 auf die entsprechende Zone 34 der Kartusche geschlagen wird (siehe Figuren 15 und 4). Nun wird erneut zentrifugiert, um den Reagenzstoff 126 aus dem Fach 6 in das Analysefach 4 zu bringen (siehe Figur 19). So ergibt sich in diesem Fach eine Mischung 12.
Mit Hilfe einer gleichen Operation wie die betreffend der Schweißhaut 12 bricht man nun die zerbrechbare Schweißhaut 13, indem man die Kartusche 1 unter den Modul 82 bringt und den Hammer 91 betätigt. Damit wird auch der Kanal 8 durchgängig. Durch erneutes Zentrifugieren gelangt der Reagenzstoff 125 in das Analysefach 4 (siehe Figuren 20 und 21). Damit ergibt sich in diesem Fach eine Mischung 130. Sie wird homogenisiert, indem die Kartusche 1 unter den Modul 82 gelangt, wo das drehbare Rädchen 83 aktiviert ist. Die Kartusche ist dann für die Auswertung bereit.
Der Elektromagnet in Figur 14 wirkt dann auf den Arm 72, der in die Lage 72' kommt und die Kartusche freigibt, so daß sie durch die Feder 64 in Figur 13 an die Peripherie der Vorrichtung geschoben wird. Aufgrund des Zentrifugierens legt sich das Analysefach 4 (siehe Figur 5), das teilweise mit Flüssigkeit 130 gefüllt ist, gegen die einen kalibrierten Abstand aufweisenden ebenen Wände 67 und 68 des zugeordneten Kalibers 65 an (siehe Figur 12). Nun erfolgt eine Messung durch Colorimetrie oder Lumineszenz oder eine andere Methode beim Durchgang der Kartusche 1 unter dem Meßmodul 80. Daraus ergibt sich der Wert des zu dosierenden Produkts im Serum.
Alle Ablaufphasen der Vorrichtung 40 werden von einem Mikroprozessor oder einem programmierten Rechner überwacht.
Beispielsweise besitzt eine Kartusche folgende Abmessungen:
Länge: etwa 50 mm
Breite: etwa 15 mm
Höhe: etwa 5 bis 6 mm
Die Mengen an Serum und verwendeten Reagentien liegen in der Größenordnung zwischen 10 und einigen hundert Mikrolitern. Analysen können an sehr kleinen Serummengen, in der Größenordnung von einigen Mikrolitern, aufgrund der möglichen Genauigkeit mit dem verfügbaren Pipetten durchgeführt werden. Die weiche Tasche besteht vorzugsweise aus Surlyn (eingetragenes Warenzeichen der Firma Du Pont de Nemours) mit einer Dicke von 40 Mikrometern. Der Boden und der Deckel bestehen beispielsweise aus Polystyrol.
Aus Gründen einfacherer Darstellung wurden nur zwölf Kartuschenträgeraufzüge dargestellt, aber die erwähnten Abmessungen ermöglichen es, achtzehn Aufzüge unterzubringen, wobei auch diese Zahl nur ein Ausführungsbeispiel betrifft.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es einem Laboranten, in einem Lager einige zehn Kartuschen für jede der regelmäßig durchzuführenden Analysen zu bevorraten. Die Verwendung der Bearbeitungsvorrichtung 40 erlaubt es ihm, automatisch alle für die chemische Analyse des Serums notwendigen Verfahrensphasen durchzuführen.
Nachfolgend werden einige Beispiele für Analysen angegeben.
Beispiel I : Analyse mit einem einzigen Reaktionsstoff: Messung von Creatinin im Urin.
Man verwendet 10 bis 25 Mikroliter der zu messenden Probe. Die Reagentie ist vom Typ CPK (Creatinphosphokinase), LDH (Laktodeshydrogenase). Nach einer vom Reaktionsstoff abhängigen Zeit liefert der Meßmodul bei einer gegebenen Wellenlänge das Ergebnis.
Beispiel II: Analyse mit zwei Reagenzstoffen: Harnsäuremessung.
Man verwendet 20 Mikroliter Serum.
Der erste Reaktionsstoff (farbgebender Puffer) besitzt die folgende Zusammensetzung:
- Phosphatpuffer pH 7,0: 150 mmol/l
- 3, 5-Dichlor-2-hydroxy-benzolsulfonsäure: 2 mmol/l
- spannungsaktives Mittel: 2 mmol/l
Man fügt 50 Mikroliter dazu. Die Reaktion dauert drei Minuten.
Der zweite Reaktionsstoff (Enzyme) besitzt die folgende Zusammensetzung:
- Uricase ≥ 100 E/l
- Peroxydase ≥ 200 E/l
- Amino-4-antipyrin: 0,25 mmol/l
Man fügt 5 Mikroliter hinzu. Die Reaktion dauert drei Minuten.
Die Auswertung erfolgt dann im Photometer bei einer Wellenlänge von 340 Nanometern.
Beispiel III: Analyse mit drei Reaktionsstoffen LHD (Lakto-deshydrogenase).
Man verwendet fünf Mikroliter Serum.
Der erste Reaktionsstoff (Puffer) hat die folgende Zusammensetzung:
- Tris-Puffer pH 7,2: 80 mmol/l
- NaCl: 200 mmol/l
Man verwendet 250 Mikroliter.
250 Mikroliter des zweiten Reaktionsstoffes (Coenzyme NA0H 0,2 mmol/l) werden zugegeben. Nach einer Minuten wird der dritte Reaktionsstoff (Pyruvat 1,6 mmol/l) in einer Menge von 50 Mikrolitern zugegeben. Die Reaktion wird während der beiden ersten Minuten beobachtet.

Claims

1. Vorrichtung zur Durchführung biologischer Analysen mittels einer chemischen Serumreaktion, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Bearbeitung einer Vielzahl von Kartuschen (1) enthält, die aufweist:

- eine einem Motor mit Winkelkodierer (43) zugeordnete Nabe (41), wodurch es möglich ist, die Umdrehungszyklen zu messen und die Nabe (41) schnell zu Zentrifugierzwecken oder langsam Schritt für Schritt in Drehung zu versetzen,

- eine Vielzahl von Kartuschenträgeraufzügen (51), die radial auf der Nabe (41) befestigt sind, und Mittel, die es ermöglichen, jeden Aufzug von einer hohen Lage (51') zum Laden einer Kartusche (1) in eine tiefe Arbeitslage zu bringen, wobei jeder Aufzug eine periphere offene Seite und eine stark ausgeschnittene Oberseite sowie eine ebensolche Unterseite besitzt und jeder Aufzug entkoppelbare Mittel aufweist, um seine Kartusche beim Zentrifugieren radial zu blockieren,

- eine Vielzahl von Auswertekalibern (65), die auf der Nabe in Höhe der peripheren Seite der Aufzüge befestigt sind, und weiter dadurch gekennzeichnet, daß jede im wesentlichen rechteckförmige Kartusche (1) aufweist:

- eine weiche Tasche (10) aus Kunststoff mit drei Fächern, die je einen Reagenzstoff oder eine Verdünnungsflüssigkeit enthalten können, wobei eines dieser Fächer, Analysefach (4) genannt, einerseits mit einem freien Ende der Tasche über einen Kanal (7), der durch eine zerbrechbare Membran (15) verschlossen ist, und andererseits mit den beiden anderen Fächern zur Speicherung von Reagenzstoffen (5, 6) über je einen mit einem zerbrechbaren Verschluß versehenen Kanal (13, 12) in Verbindung steht,

- einen vorgeformten rechteckigen Boden (20) aus Kunststoff, der die Tasche aufnimmt und außerdem eine Serumspeichervertiefung (23) besitzt, wobei der Kanal (7) der Tasche (10) in diese Vertiefung (23) mündet,

- einen Deckel (21), der den Boden verschließt, aber wie dieser Boden eine Öffnung (24) besitzt, die einen großen Teil des Analysefachs sichtbar läßt,

und daß die Bearbeitungsvorrichtung mindestens einen peripheren Lesemodul (80) besitzt, der in der Bahn der Kaliber liegt, sowie einen Modul (82), der oberhalb der Bahnen der Analyseund Reagenzstoffspeicherfächer liegt und mit Mitteln versehen ist, um die zerbrechbare Membran (15) und die zerbrechbaren Verschlüsse (12, 13) der Kanäle zu zerbrechen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung mindestens einer Pipette zum automatischen Einfüllen von Serum in die entsprechenden Fächer der Kartuschen zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung weiter einen Modul (101) aufweist, um eine Kartusche (1) in jeden Aufzug (51) automatisch zu laden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung weiter einen Modul (103) zum automatischen Entladen der Kartuschen enthält.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsvorrichtung einen Modul mit Mitteln (83) aufweist, um auf das weiche Analysenfach (4) zu drücken und die darin enthaltenen Flüssigkeiten zu homogenisieren.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Auswertekaliber (65) ein durchscheinendes Bauteil der allgemeinen Form einer Rinne ist, so daß das weiche Analysenfach in ihm radial blockiert wird, wobei die Kartuschenblockiermittel in den Aufzügen entkoppelt sind und die Rinne zwei seitliche waagrechte Wände (67, 68) mit kalibriertem Abstand besitzt, gegen die sich das Analysefach (4) während des Zentrifugierens anlegt.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (10) aus einer wärmeverformten Folie (2) aus Surlyn besteht, die auf sich umgefaltet und entlang von Linien (11) wärmeverschweißt ist, die die Fächer und den Kanal definieren.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (20) und sein Deckel seitlich durch zwei Führungsglieder (31) miteinander verbunden sind, die sie zwischen zwei Lippen einzwängen.