DE3016284A1

DE3016284A1 - Automatisches analysiergeraet

Info

Publication number: DE3016284A1
Application number: DE19803016284
Authority: DE
Inventors: Masahiko Sakurada
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1979-04-28
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1980-10-30
Also published as: DE3016284C2; JPS6125100B2; US4315891A; JPS55144550A

Description

PATENTANWÄLTE D-8000 MÜNCHEN 90

WUESTHOFF - v. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ schweigerstrasse 2

TELEFON: (089) 662051 PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE TELEGRAMM- PROTECTPATENT

MANDATAIRES AGRF.ES PRES LOFFICE EUROPEEN DES BREVETS TELEX: 524070 /■> Π 1 r» ^ Λ /

ο Ln 6284

1#-53 577 Olympus Optical Company Limited, Tokyo, Japan

Beschreibung Automatisches Analysiergerät

Die Erfindung betrifft ein automatisches Analysiergerät mit einer einzigen Reaktionsreihe, bei dem Reaktionsgefäße schrittweise längs der Reaktionsreihe transportiert werden und während jedes Transportschritts eine Probe und ein Reagens als Testflüssigkeit in ein Reaktionsgefäß abgegeben und die erhaltene Testflüssigkeit einer photometrischen Untersuchung unterworfen wird.

Bei bekannten automatischen Analysiergeräten der oben erwähnten Art, d.h. bei den sogenannten Einfachreihe-Mehrfachtest-Geräten ist es bisher allgemein üblich, für die Abgabe der Probe oder des Reagens ebenso viel Zeit aufzuwenden, wie es der für die photometrische Untersuchung, der die Testflüssigkeit ausgesetzt ist, benötigten Zeit entspricht. Die Reaktionsgefäße werden einzeln auf der Basis der für den photometriechen Vorgang nötigen Zeit weitertransportiert. Wenn also das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Transportschritten kurz gewählt wird, um die Bearbeitungskapazität des Geräts zu verbessern, muß unweigerlich auch die Zeit für die photometrische Untersuchung verkürzt werden, was eine Verschlechterung der analytischen Exaktheit bedeutet. Bisher ging man deshalb davon aus, daß pro Stunde nur etwa 120 Testkörper zu analysieren seien. Eine solche Bearbeitungskapazität ist aber nicht

0300U/0901

53 577

befriedigend angesichts der Anforderungen einer Testkammer, in der das genannte automatische Analysiergerät vorgesehen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisches Einfachreihe-Mehrfachtest-Analysiergerät zu schaffen, "bei dem die photometrische Untersuchungszeit nicht verkürzt werden muß und folglich die Bearbeitungskapazität erhöht werden kann.

Im einzelnen geht die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe aus den Ansprüchen hervor.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines automatischen Analysiergeräts mit einer einfachen Reaktionsreihe, längs der Reaktionsgefäße so angeordnet sind, daß sie schrittweise weitertransportierbar sind, einer Probenabgabestation, an der während jedes Transportschritts eine Probe in das Reaktionsgefäß geliefert wird, einer Reagenzabgabestation, an der ein der gewünschten Untersuchung entsprechendes Reagens während jedes Transportschritte in das Reaktionsgefäß geliefert wird, um eine Testflüssigkeit zu erhalten, sowie einer photometrischen Station, an der die erhaltene Testflüssigkeit einem Lichtmeßvorgang unterworfen wird. Dieses Analysiergerät zeichnet sich dadurch aus, daß es eine Proben- und Reagenzabgabeeinrichtung, mit der während jedes Transportschritts des Reaktionsgefäßes die Probe bzw. das Reagens nacheinander an eine Vielzahl von Reaktionsgefäßen abgegeben wird und eine Einrichtung aufweist, die eine Vielzahl von Testflüssigkeiten an getrennten Positionen gleichzeitig während jedes Transportschritts des Reaktionsgefäßes einem photometrischen Vorgang aussetzt·

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhangt eines schematisch dargestellten Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

030QU/0901

53 577

Fig· 1 ein Schema eines Ausführungebeispiele eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung;

Pig. 2 ein Schema wesentlicher Teile des Analysiergeräts gemäß Pig, 1 in vergrößertem Maßstab;

Pig. 3 eine Seitenansicht des Aufbaus einer Abgabevorrichtung gemäß Pig. 1 und 2.

Pig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung als Ganzes. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Analysiergerät 10 eine einzige endlose Reaktionsreihe 12 auf, längs der Reaktionsgefäße 14 schrittweise weitertransportiert werden. Entlang der Reaktionereihe 12 ist eine Probenliefer- bzw. Probenabgabestation 16, eine Reagenzliefer- bzw. Reagenzabgabestation und eine photometrische Station 20 sowie eine Wasch- und Trockenstation 22 für die Reaktionsgefäße in dieser Reihenfolge vorgesehen.

Die Probenabgabestation 16 weist eine Probenübergabevorrichtung 24· auf, die vorzugsweise einen in zwei Richtungen drehbaren Drehtisch bzw. Drehteller umfaßt, sowie eine Probenabgabevorrichtung 28, die so betätigbar ist, daß sie eine gegebene Menge Probe aus einem auf der Probenübergabevorrichtung 24 angeordneten Probengefäß 26 ansaugt und in ein Reaktionsgefäß 14 abgibt. Ähnlich weist die Reagenzabgabestation 18 eine Reagenzübergabevorrichtung 30 auf, die vorzugsweise einen in zwei Richtungen drehbaren Drehteller umfaßt, sowie eine Reagenzabgabevorrichtung 34, die so betätigbar ist, daß sie aus einem auf der Reagenzübergabevorrichtung 30 angeordneten Reagenzgefäß 32 eine gegebene Menge Reagens ansaugt und in das Reaktionsgefäß 14 abgibt. Gegebenenfalls kann auch eine Vielzahl von Reagenzabgabestationen 18 vorgesehen sein.

Die photometrische Station 20 besteht aus mehreren Sätzen von Lichtabgabeelementen und Lichtempfangselementen. Die Wasch- und Trockenstation für die Reaktionsgefäße kann

030044/0901

53 577

eine beliebige bekannte Wasch- und Trockenvorrichtung aufweisen.

Wenn das Reaktionsgefäß ohne erneut verwendet zu werden aufgegeben werden soll, kann die Wasch- und Trockenstation für Reaktionsgefäße auch von einer Station ersetzt sein, an der ein benutztes Reaktionsgefäß abgeführt und ein neues zugeführt wird·

Wie in Pig· 2 und 3 gezeigt, weist die Probenabgabevorriehtung 28 der Probenabgabestation 16 eine Probenabgabedüse 38 auf, die über einen flexiblen Schlauch 36 mit einer hier nicht gezeigten Pumpe verbunden ist. Die Probenabgabedü-

Parallelograitimlenker se 38 ist von einer Storchschnabelvorrichtung bzw. einem Pantograph 40 in senkrechter Richtung gehalten und parallel zu einer senkrechten Ebene bewegbar. Der Pantograph 40 ist mittels eines Stiftes 46 drehbar, der ein Abgabeglied eines Antriebsmotors 42 bildet und in ein längliches Loch 48 eingreift, welches in. einer der Verbindungsstangen des Pantographen 40 ausgebildet ist. Der Antriebsmotor 42 ist über ein Stützglied 42· an einer Bodenplatte 44 des Analysiergeräts 10 fest angebracht. Eine weitere Verbindungsstange des Pantographen 40 erstreckt sich nach unten und ist an einem Ende eines um eine senkrechte Achse 52 drehbaren Hebels 54 befestigt. Der Hebel 54 ist zwischen seinem anderen Ende und der Stützstelle, d.h. der senkrechten Achse 52 mit einem Stift 56 versehen. Die Bodenplatte 44 ist in dem dem Stift 56 gegenüberliegenden. Bereich mit einem Stift 58 versehen. Zwischen diesen beiden. Stiften 56, 58 erstreckt sich eine schraubenlinienförmig gewundene Zugfeder 60, die normalerweise bewirkt, daß der Hebel 54, wie durch einen Pfeil in Pig. 2 angezeigt im Uhrzeigersinn geschwenkt wird. Mit dem anderen Ende des Hebels 54 ist ein Stößel 64 eines Solenoids 62 über einen Stift 66 verbunden, wobei""das Solenoid 62 so betätigbar ist, daß es den. Hebel 54 entgegen der Zugkraft der Zugfeder 60 bewegt. Das Solenoid 62 ist gleichfalls an der Bodenplatte 44

030044/0901

53 577

befestigt.

Wie Pig. 3 zeigt, besteht die Probenübergabevorrichtung 24 aus einem Drehteller, der mittels eines reversierbaren Motors 68 drehbar ist. Wenn der Pantograph 40 eine seiner Endstellungen einnimmt, befindet sich das vordere Ende der Probenabgabedüse 38 im Reaktionsgefäß 14 längs der Reaktionsreihe 12, während das vordere Ende der Probenabgabedüse 38 bei der anderen Endposition des Pantographen 40 im Probengefäß 26 auf dem Drehteller 24 angeordnet ist. Vorzugsweise ist dabei die Probenabgabedüse 38 und das Probengefäß 26 an einer Stelle oberhalb der senkrechten Achse 52 angeordnet.

Da der Aufbau der Reagenzabgabestation 18 der gleiche ist wie der der oben beschriebenen Probenabgabestation 16 wird diese Station nicht im einzelnen beschrieben und ist auch nicht in der Zeichnung gesondert dargestellt.

Gemäß Figo 2 weist die photometrische Station 20 zwei Sätze Lichtabgabe« und Lichtempfangselemente 70, 74; 72, 76

Das in der oben beschriebenen Weise aufgebaute automatische Analysiergerät gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt: Vor Beginn des Analysiervorganges wird ein die zu analysierende Probe enthaltendes Probengefäß 26 in die Probenübergabevorrichtung 24 eingesetzt, und ein verschiedene Arten von Reagenzien entsprechend der durchzuführenden Untersuchung enthaltendes Reagenzgefäß 32 wird in die Reagenzübergabevorrichtung 30 eingesetzt.

Mit der Probenübergabevorrichtung 24 wird der Übergabevorgang in Übereinstimmung mit Testinformationen gesteuert. Das eine bestimmte Probe enthaltende Probengefäß 26 bleibt dabei in seiner Probenabgabestellung, während eine gegebene Men-

030044/0901

53 577

ge Probe jeweils in eine Anzahl von Reaktionsgefäßen 14 abgegeben wird, die der an dieser Probe vorzunehmenden Anzahl von Untersuchungen entspricht.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein zwei Reaktionsgefäße 14 umfassender Satz mit Unterbrechungen so weitertransportiert, daß jedes Reaktionsgefäß 14 bei jeder Weiterschaltung längs der Reaktionsreihe 12 in die übernächste Position gelangt. Die Probenabgabedüse 38 wird in das Probengefäß 26 eingefahren, um eine gegebene Menge der Probe anzusaugen. Dann wird der Antriebsmotor 42 erregt, um den Pantographen 40 um seine Anlenkpunkte 40', 40' in die in Pig. 3 dargestellte Stellung zu drehen und dann die Probenabgabedüse 38 parallel zu der senkrechten Ebene in das Reaktionsgefäß 14 zu bewegen. In dieser Stellung wird die Probe aus der Probenabgabedüse 38 in das Reaktionsgefäß 14 abgegeben.

Gemäß Fig. 2 und 3 wird nach der Abgabe der Probe in eins der Reaktionsgefäße 14A des zwei Reaktionsgefäße umfassenden Satzes die Probenabgabedüse 38 zu einem neuen Probengefäß 26 zurückbewegt, um daraus probe anzusaugen. Das Solenoid 62 wird dabei erregt, um den Hebel 54 entgegen der Kraft der Zugfeder 60 um die senkrechte Achse 52 zu schwenken. Hierbei wird auch der Pantograph 40 um die senkrechte Achse 52 gedreht. Dann wird der Antriebsmotor 42 erneut erregt, um den Pantographen 40 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung zu bringen. Dadurch wird die Probenabgabedüse 38 parallel zu der.senkrechten Ebene in das andere Reaktionsgefäß 14B des Satzes bewegt und gibt die Probe an dieses Gefäß ab.

Während der Umschaltung vom Abgabebetrieb der Probe aus dem Probengefäß 26 in das Reaktionsgefäß 14A auf den Abgabebetrieb der Probe aus*~dem Probengefäß 26 in das Reaktionsgefäß 14B wird an der Probenabgabestation 16 das Reaktionsgefäß nicht weitergeschaltet. Polglich kann die Probe aus dem

030044/0901

53 577

Probengefäß 26 während eines Schaltschritts der Reaktionsreihe 12 in die beiden Reaktionsgefäße HA, 14B abgegeben werden.

Wird das Solenoid 62 zum Drehen des Hebels 54, des Pantographen 40 und der Probenabgabedüse 38 um die senkrechte Achse 52 erregt,, so wird der das Abgabeelement des Antriebsmotors 4-2 bildende Stift 46 gemäß Pig. 3, der in die längliche öffnung 48 in der Verbindungsstange des Pantographen 40 eingreift, in Längsrichtung der öffnung 48 verschoben. Zur Verschiebung des Stiftes 46 in Längsrichtung der langgestreckten öffnung 48 ist mit anderen Worten dieser Stift 46 über die Öffnung 48 mit der Verbindungsstange des Pantographen 40 verbunden. Die Länge des Stiftes 46 ist ausreichend, um zu verhindern , daß sich der Stift 46 aus der öffnung 48 löst, selbst wenn der Pantograph 40 um die senkrechte Achse 52 gedreht wird.

Während der Einheit eines Transportschrittes des ReaktionBgefäßes 14 wird an der Reagenzabgabestation 18 das der .gewünschten Untersuchung entsprechende Reagens aus dem Reagenzgefäß 32 abgezogen und in der gleichen Weise wie bei der Probenabgab© an &©r Probenabgabestation 16 in eines der in einem Satz von zwei Reaktionsgefäßen 14C₉ 143) vorgesehenen Reaktionsgefäße abgegeben

Wenn das ia flaa ReaktionsgefäB 14 abgegebene jeweilige Reagens mit der Probe ausreichend reagiert hat₉ vm eine Testflüssigkeit zu bildea₉ werden die im den beiden Reaktionsgefäßen 14S₀ 14F erhaltensn Testflüssigkeiten unaTbhängig von- ©iaanasr einem photomstriselien Vorgang ausgese-fczto Mit anderen Worten heißt äas_D dag di© Testflüssigkeit in einem fi@r Reaktionsgefäß® 14Ξ eiaem phötometrisebaa Vorgang axt Hilf® des Liehtabgalbeelements 70 Bad des Liehtempfaz^selements 74

tarworfea wirfi_s fii® ü<ss S

030044/0901

53 577

wobei die nötigen Meßdaten erhalten werden.

Schließlich wird das Reaktionsgefäß H nach dem Durchlaufen des photometrischen Vorganges an der Wasch- und Trockenstation 22 gespült und getrocknet und dann erneut der Probenabgabestation 16 zugeführt.

Wie schon erwähnt, kann mit dem automatischen Analysiergerät gemäß der Erfindung die Probe und das Reagens mittels der entsprechenden Abgabevorrichtung während einer Pörderschritteinheit des Reaktionsgefäßes an eine Vielzahl von Reaktionsgefäßen abgegeben werden. Außerdem kann die photometrische Untersuchung der Testflüssigkeit an einer Vielzahl von Positionen durchgeführt werden, deren Anzahl der Anzahl Reaktionsgefäße entspricht, in die die Probe und das Reagens abgegeben wurden· Angenommen die Zeitspanne für eine Weiterschalteinheit ist T, die Anzahl Reaktionsgefäße η und die Probe oder das Reagens, welches an die η Reaktionsgefäße während der Zeitspanne T abgegeben werden soll, wird pro Reaktionsgefäß im Verlauf der Zeit von ca. T/n abgegeben, dann kann der photometrische Vorgang während der Zeitspanne T an η entsprechenden Positionen durchgeführt werden. Dadurch läßt sich der Wirkungsgrad in der Behandlung erhöhen, ohne daß die für die photometrische Untersuchung benötigte Zeit verkürzt werden muß, so daß die photometrische Untersuchung stets zufriedenstellend und exakt durchgeführt werden kann.

Das automatische Analysiergerät der Erfindung hat einen weiteren Vorteil, der darin besteht, daß nicht für jede der Vielzahl von Abgabepositionen eine eigene Abgabevorrichtung vorgesehen sein muß, da die Abgabevorrichtung an jede der Abgabepositionen entsprechend der Vielzahl von Reaktionsgefäßen verschiebbar ist. Infolgedessen hat das Gerät einen einfachen Aufbau, ist zuverlässig im Betriefe und kostengünstig.

030044/0901

53 577

Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Satz von zwei Reaktionsgefäßen weitergeschaltet und die Probe und das Reagens jeweils an diese beiden Reaktionsgefäße abgegeben und die Liohtmessungen an diesen beiden Reaktionsgefäßen gleichzeitig durchgeführt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Wenn z.B. die Reaktionsreihe längs der gekrümmten Bewegungsbahn des Pantographen angeordnet ist, der gemäß Pig. 3 um eine senkrechte Achse drehbar ist, kann die probe und das Reagens auch an Reaktionsgefäße abgegeben werden, die sich während eines einheitlichen Schaltschritts an mehr als drei Positionen befinden. In diesem Fall sind mehr als drei optische Systeme für die photometrischen Untersuchungen voneinander getrennt in Bewegungsrichtung längs der Reaktionsreihe vorgesehen.

Q300U/0901

4&

Leerserfe

Claims

Ansprüche

(1.!Automatisches Analysiergerät mit einer einzigen Reaktionsreihe, längs der Reaktionsreihe angeordneten Reaktionsgefäßen g die schrittweise weiterschaltbar sind, einer Probenabgabestation zur Abgabe einer Probe an das Reaktionsgefäß nach jedem Schaltschritt , einer Reagenzabgabestation zur Abgabe eines Reagens entsprechend einer gewünschten Messung an das Reaktionsgefäß als Testflüssigkeit nach jedem Schaltschritt und einer photometrischen Station, an der die erhaltene Testflüssigkeit einem photometrischen Vorgang ausgesetzt wird,

gekennzeichnet durch eine Proben- und Reagenzabgabe einrichtung zur Abgabe der Probe bzw«, des Reagens in eine Vielzahl von Reaktionsgefäßen (H) nacheinander nach jedem Schaltschritt des Reaktionsgefäßes und durch eine Einrichtung ρ mittels der eine Vielzahl von Testflüssigkeiten an getrennten Positionen gleichzeitig nach jedem Schaltschritt des Reaktionsgefäßes dem photometrischen Vorgang ausgesetzt wird«

2_e Analysiergerät nach Anspruch 1_S

dadurch gekennzeichnet, daß die Proben- und Reagenzabgabeeinrichtung eine Probenabgabevorrichtung (28) und eine Reagenzabgabevorrichtung (34) aufweist, die jeweils mit einer Abgabedüse versahen sind;, und daß die Abgabedüse zwischen dem Proben·= bzw_o Reagenzgefäß und dem Reaktionsgefäß (14) bewegbar ist und die Probe oder das Reagens in ein

53 577

ausgewähltes einer Vielzahl von Reaktionsgefäßen längs der Eeaktionsreihe (12) abgibt.

3· Analysiergerät nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die ein gewünschtes Proben- oder Reagenzgefäß in eine Stellung bewegt, an der die Abgabedüse anzuordnen ist·

4. Analysiergerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabedüse mittels einer Pantographvorrichtung (40) parallel zu einer senkrechten Ebene bewegbar ist, und daß ein Stützglied der Pantographvorrichtung in einer horizontalen Ebene um eine senkrechte Achse (52) drehbar ist, daß die Abgabedüse in eine der Endpositionen der Pantographvorrichtung bewegbar ist und ein gewünschtes Probengefäß und Reagenzgefäß an einer Stelle oberhalb der senkrechten Aehse angeordnet ist, und daß eine Vielzahl von Eeaktionsgefäßen (14), in die eine gewünschte Probe oder ein gewünschtes Reagens abgebbar ist, längs einer gekrümmten Bahn angeordnet ist, an der die Abgabedüse bei der anderen Endposition der Pantographvorrichtung bei deren Drehung um die senkrechte Achse vorbeibewegt wird.

0300U/0901