Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Öffnung eines
Abfallgefäßeinsatzes, welche zur Erleichterung der Reinigung der
äußeren Oberfläche einer Dispenser-Vorrichtung, wie z.B. eine Sonde,
die zwischen den einzelnen Probenröhrchen auf einem automatisierten,
diagnostischen Assaygerät gesteuert wird, benutzt wird. Genauer
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Stöpselvorrichtung, die
dazu geeignet ist, die von der Sonde unter Druck ausgestoßene
Flüssigkeit aufzunehmen und auf die äußere Oberfläche der Sonde
zurückzurichten, wodurch verschlepptes Probenmaterial entfernt wird.
Der Stöpsel sorgt auch für den Abfluß der zurückgeflossenen Lösung in
einen Abfallbehälter.
Hintergund der Erfindung
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Eine Vielfalt von automatisierten Flüssig-Assaygeräten zur Durchführung
von Assays der in verschiedenen Flüssigkeiten, besonders biologischen
Flüssigkeiten, enthaltenen Substanzen ist bekannt. Zwei solche Geräte
sind der TDx -Analyzer und der ADx Analyzer, erhältlich von den
Abbott Laboratories, Abbott Park, Illinois. Der Tdx - und ADx -
Analyzer sind automatisierte, diagnostische Assaygeräte, die allgemein
zur Messung von Analytkonzentrationen in biologischen Flüssigkeiten
wie Serum, Plasma und Vollblut verwendet werden. Der ADx ist
speziell zur Durchführung von automatisierten Assays für Mißbrauch-
Drogenanalyten wie Amphetamin/Metamphetamin, Kokain, THC,
Morphin, Heroin oder ähnlichen Analyten ausgelegt. Der Tdx -Analyzer
wurde vordem in anderen Patenten beschrieben, auf die hierbei
üblicherweise verwiesen wird, wie das U.S. Patent No. 4510251 von
Kirkemo et al.
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Der TdxR - und ADx -Analyzer, zum Beispiel, stellen sowohl die
Fähigkeit zur Fluoreszenzpolarisations- als auch zur nephelometrischen
Analyse bereit, wie auch die für andere Analysensysteme. Welches
Assaysystem auch immer in einem TDx- oder ADx-Analyzer, sowie in
anderen Geräten, die dem Stand der Technik entsprechen, verwendet
wird, die Assays werden gemäß bekannten Techniken durchgeführt,
welche aus der Ausgabe von Reagentien aus Vorratsbehältern
bestehen, die sich abseits von den zu analysierenden Test-Proben
befinden und Reagentien in Reaktionsküvetten vermischen, während
letztere von der einen Analysestation zur nächsten durch eine
Tragevorrichtung indiziert werden, die ein rotierendes Karussel oder
ähnliches umfaßt. Nachdem alle Reaktionskomponenten in eine Küvette
eingebracht sind, wird normalerweise Pufferlösung durch die Sonde
gespült, um jegliche Rückstände an Reaktionskomponenten vor den
nachfolgenden Tests zu entfernen.
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Aus US-A-4 111 051 ist eine Vorrichtung zur Reinigung einer
automatisierten Immunoassay-Sonde, wie sie im allgemeinen Teil von
Anspruch 1 definiert ist, bekannt.
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Ebenfalls bekannt aus GB-A-2 049 179 ist eine automatische
Probenzuführvorrichtung mit einem Verteilerrohr, welches die flüssigen
Proben von den Probenbehältern, die auf einem Drehtisch montiert sind,
ansaugt und die Proben seinerseits an die Dosieröffnung eines
analytischen Instrumentes abgibt. Der Drehtisch trägt auch einen
Abfallbehälter für die Spülflüssigkeit, der von ähnlicher Form wie der
Probenbehälter ist, aber eine Öffnung in der Seitenwand hat. Wenn der
Drehtisch angesteuert wird, um dem Verteilerrohr das Eindringen in den
Abfallbehälter zu ermöglichen, wird ein Magnetventil geöffnet, um der
Spülflüssigkeit, die in einem Behälter unter Druck steht, den Durchfluß
durch das Rohr in den Abfallbehälter zu erlauben. Die Öffnung in der
Wand des Abfallbehälters ist derart dimensioniert, daß die
Spülflüssigkeit nur durch sie hindurchfließt, wenn ein gegebener
Flüssigkeitsspiegel über dem Rand der Öffnung steht.
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Typischerweise wird Waschlösung durch die Sonde
hindurchgeschleust und an einen abseits befindlichen Abfallcontainer
abgegeben.
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Während diese innere Reinigung der Sonde in der Regel
befriedigend ist, sorgt sie nicht für die Reinigung der äußeren Oberfläche
der Sonde, welche bei gewissen Assays Probenrückstände zurückhalten
kann.
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Zurückgehaltenes Probenmaterial auf der Sondenoberfläche ist
insbesondere in automatisierten Analyzern schädlich, in denen das
Versagen einer geeigneten Reinigung der äußeren Oberfläche der
Dispenser-Sonde eine ungewünschte Probenverschleppung zu den
folgenden Gefäßen bedingen kann. Wenn der Analyt oder die zu
detektierende Substanz eine Mißbrauchdroge wie Kokain, THC,
Amphetamin/Metaphetamin, Morphin, Heroin oder ähnliches ist, ist die
Vermeidung von Probenverschleppung zum Erhalt der Probenintegrität
zwingend.
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Im Einklang damit besteht ein Bedarf an einer Vorrichtung,
welche für eine wirksame Reinigung der
Reaktionskomponentenverteilervorrichtung einer automatisierten Flüssig-Assayvorrichtung
sorgt um Probenverschleppung auszuschließen und um das
Leistungsvermögen von Assays, die die weit verbreitete analytische
Instrumentation verwenden, zu steigern.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die oben aufgeführten Probleme, die bei der Verwendung von
Vorrichtungen gemäß dem früheren Stand der Technik zur Reinigung
automatisierter Immunoassaysonden auftraten, werden durch die
Vorrichtung beseitigt, die in den beigefügten Ansprüchen beschrieben
wird.
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Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zur
Verwendung in einem Gerät für klinische Analysen der zuvor
beschriebenen Bauart, die nützlich ist, um das Entfernen von
Probenverschleppungsstoffen von einer Dispenservorrichtung, wie
beispielsweise eine Sonde, zu erleichtern. Genau genommen bezieht
sich die Erfindung auf ein Stöpselbauteil mit einer durchgehenden
äußeren Wandung und einer inneren Wandung. Die innere Wandung
des Stöpsels definiert eine äußere Begrenzung einer ersten Kammer mit
einer ersten unteren Oberfläche. Die innere Wandung definiert auch eine
innere Begrenzung einer zweiten Kammer, die eine zweite untere
Oberfläche hat, eine äußere Begrenzung, definiert durch die äußere
Wandung, und wenigstens eine Ablauföffnung durch die untere
Oberfläche. Die äußere Wandung erstreckt sich auswärts von der
zweiten unteren Oberfläche weg zu einem ersten oberen Rand hin. Die
innere Wandung erstreckt sich auswärts weg von der ersten unteren
Oberfläche und endet an einem zweiten oberen Rand. Die erste untere
Oberfläche ist bezüglich des zweiten oberen Randes zurückversetzt, so
daß ein Becken für diejenigen Flüssigkeiten entsteht, die von der
Flüssigkeits-Dispenservorrichtung, die unmittelbar an die erste Kammer
angrenzt und oberhalb dieser Kammer angebracht ist, ausgestoßen
werden. Die unter Druck stehende Flüssigkeit wird in die erste Kammer
ausgestoßen und auswärts entlang der inneren Wandung und abseits
vom zweiten oberen Rand umgelenkt, wodurch ein Flüssigkeitsumlaut
um die äußere Oberfläche der sich angrenzend befindlichen
Dispenservorrichtung erzeugt wird.
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In der bevorzugten Ausführungsform ist das Stöpselbauteil im
wesentlichen kreisförmig, mit koaxial durchgehenden inneren und
äußeren Wandungen. Darüberhinaus wird eine Vorrichtung zur
Sicherung des Stöpsels in der Öffnung eines Abfallbehälters
bereitgestellt. Die bevorzugte Sicherungsvorrichtung umfaßt eine
Mehrzahl von Beinen, die sich abwärts von der zweiten unteren
Oberfläche weg erstrecken. Die Beine enthalten freie Enden mit
geflanschten Teilen, die sich bezüglich der äußeren Wandung auswärtig
erstrecken. Das bevorzugte Stöpselbauteil ist ebenfalls entlang des
ersten oberen Randes mit einem sich auswärts erstreckenden Flansch
ausgestattet, das einen äußeren Wulst formt, der entworfen ist, um mit
der oberen Kante eines Abfallbehälters zusammenzuwirken.
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Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
geeignet, um sicher mit der Öffnung eines Abfallbehälters
zusammenzuwirken und liefert eine Mehrzahl zuvor nicht betrachteter
Vorteile, wenn sie benutzt wird. Genau genommen erleichtert der
Stöpsel die effektive Reinigung der Sonde einer automatisierten
Vorrichtung für klinische Analysen in einfacher und kostengünstiger
Weise. Der Gebrauch eines Stöpselbauteils des von der vorliegenden
Erfindung beschriebenen Typs in einer automatisierten Vorrichtung für
klinische Analysen minimiert die Probenverschleppung ohne
Veränderungen an der Hardware oder der Konstruktion des Analyzers.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht von einer Vorrichtung für
klinische Analysen, die einen Abfallbehälter zeigt der die vorliegende
Erfindung beinhaltet, die in der gezeigten Position des Analyzers
eingebaut ist.
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Fig. 2 ist eine obere Ansicht des Stöpselbauteils der vorliegenden
Erfindung.
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Fig. 3 ist eine untere Ansicht des Stöpselbauteils der
vorliegenden Erfindung.
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Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht des Stöpselbauteils der
vorliegenden Erfindung.
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Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht des Stöpselbauteils der
vorliegenden Erfindung.
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Fig. 6 ist eine obere Ansicht, die das Stöpselbauteil zeigt, das in
der vorliegenden Erfindung an einem Abfallbehälter angebracht ist.
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Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die das Stöpselbauteil
zeigt, das in der vorliegenden Erfindung an einem Abfallbehälter
angebracht ist.
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Fig. 8 ist eine Darstellung der Reinigung der Sondenoberfläche
wie sie an einem Abfallbehälter, der das Stöpselbauteil der vorliegenden
Erfindung trägt, durchgeführt wird.
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Fig. 9 zeigt eine abweichende Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Unter jetztiger Bezugnahme auf die Zeichnungen, wird in den
Figuren 2-5 eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung gezeigt, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet
wird. Wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt, umfaßt die bevorzugte
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mitwirkend einen
Abfallbehälter, der in einer Vorrichtung für klinische Analysen an einem
Standort abseits der Probenverarbeitung untergebracht ist (Siehe Fig.
1).
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In der bevorzugten Ausführungsform hat das Stöpselbauteil 10
einen Zweikammer-Aufbau, der durch eine durchgehende äußere
Wandung 26 und eine innere Wandung 16 definiert ist.
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In der bevorzugten Ausführungsform ist der Stöpsel 10 im
wesentlichen kreisrund mit einer äußeren Wandung 26 und einer
inneren Wandung 16, die koaxial angebracht sind, und ist zur
paßgenauen Einführung in eine Behälteröffnung geeignet. Die innere
Wandung 16 definiert eine äußere Abgrenzung einer ersten Kammer 12
mit einer ersten unteren Oberfläche 14. Die innere Wandung 16 definiert
auch die innere Abgrenzung einer zweiten Kammer 22. Die zweite
Kammer 22 umfaßt eine zweite untere Oberfläche 24. Die untere
Oberfläche 24 der zweiten Kammer 22 hat wenigstens eine
Ablauföffnung durch sie hindurch. Wie am besten aus den Figuren 2 und
3 zu ersehen ist, beinhaltet in der bevorzugten Ausführungsform die
untere Oberfläche 24 drei allgemein gleich große Ablauföffnungen 25.
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Die äußere Wandung 26 der zweiten Kammer 22 erstreckt sich
auswärts von der zweiten unteren Oberfläche 24 weg zu einem ersten
oberen Rand 28 hin. Wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, erstreckt
sich der erste obere Rand 28 auswärts über die äußere Wandung 28
hinaus und bildet einen äußeren Wulst 27. Wenn der Stöpsel 10 mit
dieser zusammenwirkend in die Öffnung des Behälters 40 eingreift, ist
der Stöpsel 10 geeignet an der Flasche 40 angebracht, wobei (wie in
den Figuren 6 und 7 zu sehen) der Wulst 27 in abdichtender Position
passend in die Kante 41 der Flasche 40 eingeordnet ist.
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Die innere Wandung 16 erstreckt sich auswärtig von der ersten
unteren Oberfläche 14 weg zu einem zweiten oberen Rand 18 hin. In
der gezeigten bevorzugten Ausführungsform, ist der zweite obere Rand
18 bezüglich des ersten oberen Randes 28 zurückversetzt, um
sicherzustellen, daß der Flüssigkeitsüberlauf von der ersten Kammer 12
in die zweite Kammer 22 und nachfolgend in den Abfallbehälter 40
geleitet wird, anstatt über die äußere Wändung 26 in die innere
Umgebung der Vorrichtung für klinische Analysen 60 zu schwappen.
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Ein wichtiges Merkmal des Stöpsels 10 ist, daß die erste untere
Oberfläche 14 bezüglich des zweiten oberen Randes 28 zurückversetzt
ist, was ein Becken für die Flüssigkeit 36 schafft, die von der
Flüssigkeitsdispenser-Vorrichtung, wie der darüber angebrachten Sonde
30, wie in Fig. 8 zu sehen, ausgestoßen wird. Wenn die unter Druck
stehende Flüssigkeit 36 von der Sonde 30 in die erste Kammer 12
abgegeben wird, leiten die untere Oberfläche 14 und die innere
Wandung 16 die Flüssigkeit 36 auswärtig zur und entlang der inneren
Wandung 16 zurück, weg vom oberen Rand 18, wodurch ein
Flüssigkeitsumlauf um die äußere Oberfläche der angrenzend
angebrachten Sonde 30 erzeugt wird, derart, wie er in Fig. 8 dargestellt
ist. Der "Dusch-Effekt" oder die Reinigung, die erzeugt wird, wenn die
ausgestoßene Flüssigkeit 36 aufwärts entlang der inneren Wandung 16
zu der Sondenoberfläche 34 zurückgeleitet wird, ist nötig, um auf der
äußeren Oberfläche 34 der Sonde 30 verbleibendes Probenmaterial im
wesentlichen zu entfernen. Beispielsweise wird die "Dusch-Effekt"-
Reinigung der äußeren Sondenoberfläche 34 am besten vollzogen,
wenn sich die Sondenspitze 32 in mittiger Position innerhalb der
Kammer 12, ungefähr 0,254 cm unter dem zweiten oberen Rand 18
befindet. Diese Position führt zu einem Umlauf der Flüssigkeit über
ungefähr 0,846 cm der Oberfläche des unteren Teils der Sonde 34.
Hierbei ist es vorteilhaft, daß die ausgestoßene Flüssigkeit in die innere
Kammer 12 sowohl in ständigem Strom als auch in intermittierenden
Pulsen kurzer Dauer abgegeben werden kann.
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Bei der vorliegenden Erfindung, ist der Stöpsel 10 an einer
Abfallflasche 40 durch den zuvor erwähnten Wulst 27 und einer
Mehrzahl von Beinen 23 gesichert, die sich nach unten abwärts weg von
der zweiten unteren Oberfläche 24 erstrecken. Jedes Bein 23 ist an
seinem freien Ende mit einem Flansch 29 ausgestattet, der sich
bezüglich der äußeren Wandung 26 auswärts erstreckt. Wie aus Fig. 3
zu ersehen, beinhaltet die bevorzugte Ausführungsform drei Beine, die
allgemein in gleichem Abstand entlang der zweiten unteren Oberfläche
24 angebracht sind. Mit Bezug auf die Figuren 6 und 7 wird die
Anbringung der bevorzugten Ausführungsform des Stöpsels 10 an
einem Abfallbehälter gezeigt. In der bevorzugten Ausführungsform
umfassen der Stöpsel 10 und der Abfallbehälter 40 eine erhältliche
Kombination.
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Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
hier als ein Stöpseleinsatz 10, der in der Öffnung eines Abfallbehälters
40 angebracht ist, beschrieben. Nichtdestotrotz kann in einer
alternativen Ausführungsform, wie in Fig. 9 gezeigt (in der ähnliche
Bauteile mit entsprechenden Bezeichnungen versehen sind) der Stöpsel
10' abseits von der Öffnung eines Abfallbehälters 40' und versehen mit
einer flüssigkeitsleitenden Verbindung zu dieser angebracht sein. Die
flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen dem Abfallbehälter 40' und
dem Stöpsel 10' wird durch den Kanal 43 sichergestellt. Die vorliegende
Erfindung kann auch mit einer Ablauföffnung durch die untere
Oberfläche 14 der inneren Kammer 12 ausgestattet sein. Wie in Fig. 9
zu sehen ist, ist die Ablauföffnung 15 vorzugsweise in der Mitte der
unteren Oberfläche 14 angeordnet und erleichtert den Ablauf der
Reinigungslösung, die von einer Sonde in der vorhergehend
beschriebenen Weise in die innere Kammer 12' abgegeben wurde.
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Es ist offensichtlich, daß der Stöpsel 10 in einer Vielzahl von
Verfahren, einschließlich Formgießen und Drechseln, hergestellt werden
kann, und er kann aus einer Vielzahl geeigneter Materialien hergestellt
sein, wovon sich der Fachmann leicht vergewissern kann. In der
bevorzugten Ausführungsform ist der Stöpsel 10 aus Plastik hergestellt.
Obwohl verschiedene plastische Materialien wie Polyethylen,
Polypropylen oder ähnliche verwendet werden können, besteht der
Stöpsel 10 vorzugsweise aus Poypropylen (90%) und aus Teflon (10%).
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Die Reinigung der Oberfläche 34 der Sonde 30 einer Vorrichtung
für klinische Analysen erkennt man am besten aus dem folgenden
Beispiel, wo ein Abbott ADx Analyzer verwendet wird.
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1. Eine abgemessene Menge unbekannter Probe und eine
Vorbehandlungslösung werden in ein Vorverdünnungsgefäß pipettiert,
das sich auf dem Karussell 50 befindet. Ein hinreichendes Volumen an
Verdünnungspuffer aus einem Puffer-Reservoir 42 wird ins
Vorverdünnungsgefäß hinzugegeben. Nach Inkubation der Mischung im
Vorverdünnungsgefäß, wird eine Probe aus dem Vorverdünnungsgefäß
in die Reaktionsküvette, die sich auf dem Karussell 50 befindet,
pipettiert. Es wird eine Intensitätsmessung zur Bestimmung des
Hintergrundsignals durchgeführt, und spezifische Mengen an
Tracersubstanz und Antikörper und Proben aus dem
Vorverdünnungsgefäß werden dann zusammen mit einer hinreichenden
Menge an Verdünnungspuffer in die Küvette hinzugegeben, um das für
das jeweilige Assay benötigte Endvolumen zu erzielen. Nach der
Eingabe aller Reaktionskomponenten in die Küvette, wird die Sonde 30
vom Ort des die Proben und die Reaktionsküvette enthaltenden
Karussels entfernt und über der Abfallbehälterflasche 40 in Stellung
gebracht. Sobald sie sich in der Nähe der Abfallcontainerflasche 40
befindet, wird Verdünnungspuffer 36 durch die Sonde 30 abgegeben
und die äußere Oberfläche 34 der Sonde wird auf die in Fig. 8 gezeigte
Weise gereinigt. Spezifisch wird die Sondenspitze 32 zentriert über der
inneren Kammer 12 angeordnet, ungefähr 0,254 cm unter dem zweiten
Rand 18. Der Verdünnungspuffer wird durch die Sondenspitze 32 mit
einer Fließgeschwindigkeit zwischen 700 bis 900 Mikrolitern pro
Sekunde ausgestoßen. Der Ausstoß von Verdünnungspuffer durch die
Sonde 30 erzeugt unter diesen Bedingungen die "Duscheffekt"-
Reinigung entlang ungefähr 0,846 cm ± 0,0254 cm der
Sondenoberfläche 34 in einer Weise, daß im wesentlichen jegliche auf
der Oberfläche 34 zurückgehaltene Probensubstanz entfernt wird.
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Es ist zu beachten, daß der Ausstoßdruck, der zur Erzeugung
des "Dusch-Effekt"-artigen Reinigungsvorganges der Sondenoberfläche
34 vonnöten ist, sich sowohl mit der Entfernung zwischen dem Stöpsel
10 und der Sondenspitze 32 als auch mit den jeweiligen Abmessungen
der inneren Kammer 12 ändert. Man erkennt, daß die vorliegende
Erfindung einen Stöpsel 10 mit einer Bauweise betrifft, die für eine
kaskadenartige Flüssigkeitsrückführung zur Sondenoberfläche und den
Ablauf solch rückgeführter Flüssigkeit in einen Abfallbehälter sorgt. Im
Zusammenhang damit ist die vorhergehende detaillierte Beschreibung
mehr als illustrativ denn als einschränkend zu betrachten, denn viele
Varianten innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, die diese und
andere Vorteile der Erfindung gänzlich erfüllen, sind für den
Durchschnittsfachmann offensichtlich. Im Einklang damit ist es
offensichtlich, daß beigefügte Ansprüche einschließlich all ihrer
Äquivalente einzig der Definition des Schutzumfanges der Erfindung
dienen.
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Wo technische Merkmale in jedwedem Anspruch mit
Bezugszeichen versehen sind, sind solche Bezugszeichen zum
alleinigen Zweck eingefügt worden, um die Ansprüche besser zu
verstehen. Im Einklang damit haben diese Bezugszeichen keinerlei
begrenzenden Einfluß auf den Schutzumfang eines jeden Merkmals,
das beispielhaft mit solchen Bezugszeichen bezeichnet ist.