DE69431544T2

DE69431544T2 - Biochemischer Analysator und Inkubator dafür

Info

Publication number: DE69431544T2
Application number: DE69431544T
Authority: DE
Inventors: Takaki Arai; Yoshihiro Seto; Fumui Sugaya
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2014-07-16
Also published as: US5876669A; EP0634658A2; DE69431544D1; US5560888A; EP0634658B1; US5753184A; EP0634658A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Sachgebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine biochemische Analysevorrichtung, die einen Fleck in einer Probenflüssigkeit, wie beispielsweise Blut, Serum, Urin, oder dergleichen, auf einen rahmenlosen, chemischen Analysefilm vom Trocken-Typ aufbringt, der darauf eine Reagenzschicht (Ausbreitungsschicht) besitzt, deren optische Dichte sich durch die chemische Reaktion, eine Immuno-Reaktion, oder dergleichen, mit einer spezifischen, biochemischen Komponenten, enthalten in der Probenflüssigkeit, ändert, und die Konzentration der spezifischen, biochemischen Komponenten in der Probenflüssigkeit durch Messen der optischen Dichte des Films bestimmt.

Beschreibung des Stands der Technik

Es sind biochemische Analysevorrichtungen in die Praxis umgesetzt worden, die einen chemischen Analysefilm vom Trocken-Typ verwenden, mit dem eine spezifische Komponente, enthalten in einer Probenflüssigkeit, über ein Tröpfchen der Probenflüssigkeit, als Fleck auf den Objektträger aufgebracht, quantifiziert werden kann. Wenn chemische Komponenten oder dergleichen, enthalten in einer Probenflüssigkeit, unter Verwendung eines solchen chemischen Analysefilms vom Trocken-Typ analysiert werden, wird ein Tröpfchen der Probenflüssigkeit fleckmäßig auf den Objektträger aufgebracht und bei einer konstanten Temperatur für eine vorbestimmte Zeit (Inkubation) in einem Inkubator gehalten, so dass eine Färbungsreaktion auftritt, und die optische Dichte der Farbe, gebildet durch die Färbungsreaktion, wird optisch gemessen. Das bedeutet, dass das Messlicht, das eine Wellenlänge enthält, die vorab gemäß der Kombination der Komponenten, die analysiert werden soll, und dem Reagenz, das in der Reagenzschicht des Films enthalten ist, ausgewählt wird, auf den Film projiziert wird und die optische Dichte des Films gemessen wird. Dann wird die Komponente, die analysiert werden soll, auf der Basis der optischen Dichte unter Verwendung einer Kalibrierungskurve quantifiziert, die die Beziehung zwischen der Konzentration der biochemischen Komponenten und der optischen Dichte darstellt.
Die EP 0 458 138 A2 offenbart ein Objektträger- bzw. Dia-Analysesystem, umfassend ein Objektträger-Haltemodul, beabstandet von einem Inkubator-Modul. Eine Objektträger- Übertragungsvorrichtung zieht Objektträger von dem Objektträger-Haltemodul zurück und setzt sie in das Inkubator-Modul ein. Eine Dosiervorrichtung schlägt Serum auf ein Objektträger nieder, das in einer Fleckbildungsposition durch die Objektträger- Übertragungsvorrichtung gehalten ist. Die Objektträger-Übertragungsvorrichtung besitzt eine rotationsmäßige ebenso wie eine quer verlaufende Bewegung und umfasst Klauen, zum Eingreifen an dem Objektträger, um einen einzelnen Objektträger von der Kassette wegzuziehen, es in den Inkubator zu transportieren, den Objektträger in den Inkubator einzusetzen und danach dieses von dem Inkubator zu entfernen.
Die EP 0 397 256 A2 offenbart einen Analysierer, der eine zirkulare Spur von Kassetten besitzt, zentriert auf einem Inkubator. Die Analysierer-Anordnung umfasst den Inkubator und zwei kreisförmige bzw. zirkulare Pfade, angeordnet um den Inkubator herum. Kassetten werden mit Testelementen ("Objektträger") an der Kassettenbeladestation beladen, die oberhalb der Wege angeordnet und zu einer Seite des Inkubators hin positioniert ist. Eine Überführungsvorrichtung ist an einer anderen Stelle um den Umfang des Inkubator zum Lesen der inkubatierten Testelemente herum positioniert.
Die US-A-5,102,624 offenbart eine chemische Analysevorrichtung, die einen Inkubator mit einer Vielzahl von Kammern, angeordnet auf demselben Umfang, für jedes Gehäuse eines chemischen Analyse-Objektträgers, eine Probenapplikationsvorrichtung, angeordnet oberhalb des Inkubators an einer vorbestimmten Position auf dem Umfang, und einen Fühler, angeordnet unterhalb des Inkubators an der vorbestimmten Position, aufweist. Ein Drehsystem ist zum Drehen des Inkubators vorgesehen, um die Kammern, eine nach der anderen, an der vorbestimmten Position, anzuordnen. Eine Objektträger-Zuführeinrichtung ist nach außen oder nach innen zu dem Umfang angeordnet, um zu der vorbestimmten Position hinzuweisen, und eine Objektträger-Auswurfeinheit ist auf der Seite gegenüberliegend zu der Objektträger-Zuführeinrichtung angeordnet, wobei die vorbestimmte Position zwischen der Objektträger-Auswurfeinheit und der Objektträger-Zuführeinheit liegt.
Der chemische Analysefilm ist allgemein aus einem Basisfilm aus Kunststoff oder dergleichen und einer Reagenzschicht und einer Ausbreitungsschicht, gebildet auf dem Basisfilm, aufgebaut und ist herkömmlich allgemein mit einem Kunststoffrahmen versehen, der den chemischen Analysefilm flach hält, der geeignet ist, um in einer Dachschrägen-Form gewickelt zu werden, wenn er trocknet.
Die chemischen Analysefilme werden zu einem Inkubator einer nach dem anderen, nach einem fleckmäßigen Versehen mit einer Probenflüssigkeit, übertragen. Eine Übertragung der chemischen Analyse-Objektträger kann, zum Beispiel, durch Hin- und Herbewegen eines Klauenelements vorgenommen werden, wie dies in den United States Patenten Nr. 'n 4,296,069 und 4,568,519, und dergleichen, offenbart ist. Der Rahmen erleichtert eine Überführung des chemischen Analysefilms.
Allerdings erhöht der Rahmen das Volumen des chemischen Analysefilms und führt zu einer Erhöhung in der Größe von verschiedenen Teilen, die den Film handhaben, wie beispielsweise Zellen in dem Inkubator zum Inkubieren der chemischen Analysefilme. Demzufolge ist der Rahmen des chemischen Analysefilms dabei hinderlich, die Größe der biochemischen Analysevorrichtung zu verringern, und gleichzeitig reduziert dies die Filmaufnahmefähigkeit des Inkubators, was eine Erhöhung der Handhabungsfähigkeit der gesamten, biochemischen Analysevorrichtung behindert.
Bei einem Versuch, einen chemischen Analysefilm vom Trocken-Typ ohne Rahmen (was nachfolgend als "rahmenloser, chemischer Analysefilm" bezeichnet wird) zu verwenden, wird dies die folgenden Schwierigkeiten mit sich bringen. Das bedeutet, dass, um die Analyse zu automatisieren, der rahmenlose, chemische Analysefilm sicher zu dem Inkubator überführt und darin inkubiert werden muss. Obwohl der rahmenlose, chemische Analysefilm dazu geeignet ist, in eine Dachziegelform gewickelt zu werden, wenn er trocknet, wie vorstehend beschrieben ist, und sich die Krümmung des Wickels in Abhängigkeit der Fleckbildung der Probenflüssigkeit ändert, muss die Probenflüssigkeit präzise auf den gewellten, rahmenlosen, chemischen Analysefilm fleckmäßig aufgebracht werden und der Film muss zu dem Inkubator ohne Berühren der Probenflüssigkeit darauf überführt werden und die optische Dichte muss, mit dem Film flach gehalten und dicht umschlossen, gemessen werden.
Das bedeutet, dass, wenn die optische Dichte mit einigen Filmen gewellt und einigen Filmen flach gemessen wird, Messfehler hervorgerufen werden. Eine weitere Erhöhung in der Temperatur während einer Erwärmung unterscheidet sich und die fortschreitende Rate einer Färbungsreaktion variiert entsprechend der Krümmung des chemischen Analysefilms, was zu Messfehlern führen kann. Dementsprechend muss eine Messung der optischen Dichte, mit den Filmen flach in dem Inkubator gehalten, bewirkt werden. Weiterhin kann, wenn ein Teil der Filmübertragungsvorrichtung in Kontakt mit der Probenflüssigkeit während einer Übertragung der Filme, fleckmäßig versehen mit der Probenflüssigkeit, steht, die Probenflüssigkeit, die an der Filmüberführungseinrichtung anhaftet, die Reagenzschicht auf dem nächsten, chemischen Film kontaminieren und nachteilig die Genauigkeit der Analyse beeinflussen.
Weiterhin muss, wenn die Filmübertragungseinrichtung so angeordnet ist, um den Film unter einer Saugwirkung an der Bodenseite zu halten (die Seite gegenüberliegend zu der Reagenzschicht) und um den Film in eine Zelle in dem Inkubator einzusetzen, der Inkubator mit einem Durchgang versehen werden, durch den das Saugelement in den Inkubator hinein eintritt, was es schwierig macht, den Film in der Zelle während einer Inkubation abzudichten. Wenn der Film nicht dicht umschlossen ist, kann die Probenflüssigkeit verdampfen und der Dampf kann eine andere Probenflüssigkeit kontaminieren, was nachteilig die Genauigkeit der Analyse beeinflussen kann.
Weiterhin muss, wenn ein Überführungsmechanismus zum Herausnehmen des chemischen Analyse-Objektträger oder des rahmenlosen, chemischen Analysefilms von einer Filmzuführeinrichtung und zum Übertragen von diesen in den Inkubator (während der Übertragung ist eine Probenflüssigkeit zweckmäßig auf dem Film oder dem Objektträger aufgebracht) während der Zwischenfilmzuführeinrichtung und dem Inkubator vorgesehen ist, um den Film oder den Objektträger entlang eines linearen Wegs zu überführen, der Raum zwischen der Zuführeinrichtung und dem Inkubator groß sein, was die gesamte Größe der chemischen Analysevorrichtung erhöht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die vorstehenden Beobachtungen und die Beschreibung ist es die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine biochemische Analysevorrichtung zu schaffen, in der der rahmenlose, chemische Analysefilm zu einem Inkubator überführt werden kann, ohne dass er kontaminiert wird, und in einem dicht umschlossenen Zustand inkubiert werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine biochemische Analysevorrichtung zu schaffen, in der der Raum zwischen der Filmzuführeinrichtung und dem Inkubator klein sein kann und der Überführungsmechanismus zum Herausnehmen des rahmenlosen, chemischen Analysefilms von der Filmzuführeinrichtung und zum Überführen von diesem zu dem Inkubator in der Größe kompakt sein kann.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Inkubator zu schaffen, der bei einer solchen biochemischen Analysevorrichtung nützlich ist.
Diese Aufgaben werden durch den Inkubator gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 besitzt und die biochemische Analysevorrichtung nach Anspruch 8.
In der biochemischen Analysevorrichtung wird ein rahmenloser, chemischer Analysefilm vom Trocken-Typ, der eine Basis und eine Reagenzschicht, gebildet darauf, besitzt, von einer Kassette herausgenommen, in der eine Mehrzahl von solchen rahmenlosen, chemischen Analysefilmen gestapelt ist, mit einer Probenflüssigkeit fleckmäßig versehen und zu einem Inkubator überführt wird, um bei einer konstanten Temperatur inkubiert zu werden, und die Konzentration der biochemischen Komponenten in der Probenflüssigkeit wird über eine chemische Reaktion zwischen der Reagenzschicht und der biochemischen Komponenten gemessen.
Vorzugsweise weist die Filmübertragungseinrichtung ein Filmübertragungselement auf, das im Wesentlichen ähnlich eines Pferdehufs in der Form ist und den rahmenlosen, chemischen Analysefilm auf der oberen Oberfläche davon anzieht, um ihn unter einer Saugkraft zu halten, und die Halteeinrichtung weist ein Saugelement auf, das nach oben und nach unten in die Zelle hinein und von dieser weg über ein Lichtmessfenster bewegt wird, das sich an dem Boden der Zelle des Inkubators öffnet.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Inkubator mit einer Presseinrichtung versehen ist, die den rahmenlosen, chemischen Analysefilm, gehalten durch die Halteeinrichtung, auf den Boden der Zelle drückt, nachdem die Filmeinsetzeinrichtung von der Zelle zurückgezogen ist.
Vorzugsweise haben die Presseinrichtungen jeweils eine Filmrückhalteeinrichtung, die den rahmenlosen, chemischen Analysefilm gegen den Boden der Zelle nur an den Ecken des Films drückt.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass der Boden der Zellen in dem Inkubator durch ein Substrat gebildet ist, das eine flache, obere Oberfläche besitzt und mit einer Vielzahl von Lichtmessfenstern an vorbestimmten Intervallen versehen ist.
In der biochemischen Analysevorrichtung mit der Anordnung, die vorstehend beschrieben ist, wird der rahmenlose, chemische Analysefilm, herausgenommen aus der Kassette, durch die Filmüberführungseinrichtung aufgenommen, wobei die Reagenzschicht nach oben weist und die Probenflüssigkeit auf der Reagenzschicht fleckmäßig aufgebracht wird. Dann wird der Film 1, fleckmäßig versehen mit der Probenflüssigkeit, in die Zelle in dem Inkubator durch die Filmüberführungseinrichtung eingesetzt gehalten und die Filmüberführungseinrichtung zieht sich von der Zelle nach Überführen des Films zu der Halteeinrichtung zurück. Danach setzt die Halteeinrichtung den Film in eine vorbestimmte Position in der Zelle und zieht sich dann von der Zelle zurück, was den Film dort beläßt. In der Zelle wird der Film in einem dicht umschlossenen Zustand inkubiert und die Färbereaktion wird über das Lichtmessfenster in dem Boden der Zelle gemessen.
Auf diese Art und Weise kann der rahmenlose, chemische Analysefilm in den Inkubator eingesetzt werden und kann darin inkubiert werden, und eine Messung kann ohne Verschlechtern der Messgenauigkeit vorgenommen werden. Demzufolge kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, ein chemischer Analysefilm ohne Rahmen verwendet werden, was zu einer Miniaturisierung von verschiedenen Teilen der biochemischen Analysevorrichtung und zu der Verringerung der Analysekosten führt.
Weiterhin kann, wenn die Filmüberführungseinrichtung ein Filmüberführungselement in einer hufeisenähnlichen Form aufweist und die Halteeinrichtung ein Saugelement aufweist, das nach oben und nach unten in die Zelle hinein und von dieser weg über das Lichtmessfenster bewegt wird, der rahmenlose, chemische Analysefilm vom Trocken-Typ mit einer einfachen Struktur überführt werden. Weiterhin kann, wenn der Inkubator mit einer Sicherungseinrichtung versehen ist, die den Film an dem Inkubator sichert, eine Inkubation des Films sicher vorgenommen werden. Insbesondere dann, wenn die Sicherungseinrichtung den Film nur an den Ecken davon herunterhält, die Probenflüssigkeit auf dem Film nicht die Sicherungseinrichtung kontaminieren. Weiterhin wird, wenn der Boden der Zelle flach ist, eine Reinigung der Zelle erleichtert.
Vorzugsweise drückt die Presseinrichtung den rahmenlosen, chemischen Analysefilm an einem Bereich, wo sich die Probenflüssigkeit, fleckmäßig aufgebracht auf den Film, nicht ausbreitet. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Presseinrichtung und die Umhüllungseinrichtung relativ zueinander bewegbar sind.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Presseinrichtung durch eine Filmrückhalteeinrichtung gebildet ist, die durch eine erste Drückeinrichtung in der Richtung gedrückt wird, in der die Filmrückhalteeinrichtung den eingesetzten, rahmenlosen, chemischen Analysefilm gegen den Boden der Zelle presst, und die Umhüllungseinrichtung ist durch eine Zellenabdeckung gebildet, die durch eine zweite Drückeinrichtung in der Richtung gedrückt wird, in der die Zellenabdeckung dicht den rahmenlosen, chemischen Analysefilm, gepresst durch die Filmrückhalteeinrichtung, umschließt, wobei mindestens entweder die erste oder die zweite Drückeinrichtung außerhalb der Zellenabdeckung angeordnet ist. Die Press- und die Umhüllungseinrichtung können integral miteinander gebildet sein und durch eine einzelne Drückeinrichtung gedrückt werden.
In dem Inkubator, der vorstehend beschrieben ist, kann der rahmenlose, chemische Analysefilm in einem flachen Zustand aufgrund der Presseinrichtung inkubiert werden, die den Film gegen den Boden der Zelle drückt, und in einem dicht umschlossenen Zustand aufgrund der Umhüllungseinrichtung, und die Färbereaktion auf dem Film kann über, zum Beispiel, ein Lichtmessfenster in dem Boden der Zelle gemessen werden.
Auf diese Art und Weise kann der rahmenlose, chemische Analysefilm in einem flachen und dicht umschlossenen Zustand inkubiert werden und eine Messung kann ohne Verschlechtern der Messgenauigkeit vorgenommen werden. Demzufolge kann, gemäß der vorliegenden Erfindung, der chemische Analysefilm ohne Rahmen verwendet werden, was zu einer Miniaturisierung von verschiedenen Teilen der biochemischen Analysevorrichtung und zu einer Verringerung der Analysekosten führt.
Weiterhin kann, wenn die Presseinrichtung den rahmenlosen, chemischen Analysefilm an einem Bereich presst, wo sich die Probenflüssigkeit, fleckmäßig auf den Film aufgebracht, nicht ausbreitet, die Pressvorrichtung davor bewahrt werden, dass sie mit der Probenflüssigkeit kontaminiert wird. Weiterhin kann, wenn die Presseinrichtung und die Umhüllungseinrichtung relativ zueinander bewegbar sind, der rahmenlose, chemische Analysefilm sicher gerade dann umschlossen werden, wenn die Dicke des Films variiert. Weiterhin kann, wenn die erste und/oder zweite Drückeinrichtung außerhalb der Zellenabdeckung angeordnet ist, der Innenraum der Zellenabdeckung im Volumen kleiner sein und die Zellenabdeckung besitzt einen kleineren, inneren Oberflächenbereich, wodurch eine Verdampfung der Probenflüssigkeit unterdrückt werden kann und die Konzentration von Reaktionsgasen konstant gemacht werden kann, um die Reaktion zu stabilisieren, und gleichzeitig kann die Menge an Gas, die durch die Wand der Zellenabdeckung absorbiert werden kann, verringert werden. Weiterhin wird, wenn die Presseinrichtung und die Umhüllungseinrichtung integral miteinander ausgebildet sind und durch eine einzelne Drückeinrichtung gedrückt werden, die Struktur vereinfacht werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine biochemische Analysevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine Fleckaufbringung der Probenflüssigkeit auf dem rahmenlosen, chemischen Analysefilm darstellt,
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den Vorgang eines Herausnehmens des rahmenlosen, chemischen Analysefilms aus der Kassette darstellt,
Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, des Inkubators, Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht, die die Zelle des Inkubators darstellt,
Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht, vorgenommen entlang einer Linie A-A in Fig. 5,
Fig. 7 zeigt eine Teilquerschnittsansicht des Inkubators, gesehen in der radialen Richtung des Inkubators,
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht, die die Filmrückhalteeinrichtung in Relation zu dem rahmenlosen, chemischen Analysefilm, fleckmäßig versehen mit der Probenflüssigkeit, darstellt,
Fig. 9 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Filmüberführungselements,
Fig. 10A bis 10C zeigen schematische Ansichten zum Darstellen des Vorgangs zum Überführen des Films von dem Saugkissen zu dem Filmüberführungselement,
Fig. 11A bis 11G zeigen schematische Ansichten zum Darstellen des Vorgangs zum Einsetzen des Films in den Inkubator hinein,
Fig. 12 zeigt eine Ansicht, die den Weg darstellt, entlang dem der rahmenlose, chemische Analysenfilm zu dem Inkubator von der Filmzuführeinrichtung überführt wird,
Fig. 13 zeigt eine Ansicht ähnlich zu der Fig. 5, die allerdings eine Modifikation des Inkubator darstellt,
Fig. 14 zeigt eine Ansicht ähnlich zu Fig. 7, allerdings die Modifikation des Inkubators darstellend,
Fig. 15 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, die eine andere Modifikation des Inkubators darstellt, und
Fig. 16 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, die eine noch andere Modifikation des Inkubators darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In Fig. 1 weist eine biochemische Analysevorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Filmzuführeinrichtung 11 auf, in der eine Mehrzahl von rechtwinkligen, rahmenlosen, chemischen Analysefilmen 1 vom Trocken-Typ aufbewahrt sind, einen Inkubator 12, der neben der Filmzuführeinrichtung 11 angeordnet ist und die rahmenlosen, chemischen Analysefilme 1, überführt von der Filmzuführeinrichtung 11, inkubiert, eine Filmüberführungseinrichtung 13, die die rahmenlosen, chemischen Analysefilme 1 von der Filmzuführeinrichtung 11 zu dem Inkubator 12 überführt, eine Probenflüssigkeitzuführeinrichtung 14, in der eine Mehrzahl von Probenflüssigkeiten, wie beispielsweise Serum, Urin, oder dergleichen, bevorratet sind, einen Fleckaufbringungsmechanismus 15, der fleckmäßig eine der Probenflüssigkeiten in der Probenflüssigkeit- Zuführeinrichtung 14 auf den rahmenlosen, chemischen Analysefilm 1 auf dem Weg zu dem Inkubator 12 aufbringt, und ein Lichtmesssystem 16, das unterhalb des Inkubators 12 angeordnet ist.
Wie in Fig. 2 dargestellt ist, weist der rahmenlose, chemische Analysefilm 1 einen lichttransmissiven Basisfilm 1a, gebildet aus einem Kunststofffilm, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat, und eine Reagenzschicht 1b (umfassend eine Ausbreitungsschicht), gebildet auf dem Basisfilm 1a, auf. Falls notwendig, kann eine abnutzungsbeständige Schutzschicht aus fasrigem Material, wie beispielsweise Gewebe bzw. Gewirke, auf der Reagenzschicht 1b gebildet sein. Eine solche Schutzschicht kann doppelt wie die Ausbreitungsschicht sein.
Der rahmenlose, chemische Analysefilm 1 vom Trocken-Typ ist so angepasst, um sich zu der Reagenzschicht 1b in dem trockenen Zustand vor einer fleckmäßigen Aufbringung der Probenflüssigkeit zu Wellen, und die Krümmung variiert in Abhängigkeit von der Trockenheit und der Art der Reagenzschicht 1b. Die Reagenzschicht 1b enthält ein Reagenz (chemisches Analyse-Reagenz oder ein Immunoanalyse-Reagenz), was eine Färbereaktion vornimmt, wenn es mit einer bestimmten Komponenten in der Probenflüssigkeit, fleckmäßig aufgebracht durch eine Düsenspitze 88 des Fleckbildungsmechanismus 15, gemischt wird und bei einer konstanten Temperatur für eine vorbestimmte Zeit inkubiert wird. Eine Vielzahl von Arten von rahmenlosen, chemischen Analysefilmen 1, die unterschiedliche Reagenzschichten 1b haben, werden gemäß den Bedingungen der Analyse präpariert, z. B. der chemischen Komponenten oder der festen Komponenten, die in den Probeflüssigkeiten analysiert werden sollen.
Die rahmenlosen, chemischen Analysefilme 1 sind in Kassetten 20 (Fig. 3) für die jeweiligen Bedingungen einer Analyse bevorratet. In der Kassette 20 ist eine Vielzahl von den rahmenlosen, chemischen Analysefilmen 1 gestapelt, wobei die Basisfilme 1a nach unten weisen. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Filmzuführeinrichtung 11 mit einer Vielzahl von Kassettenhaltebereichen 22a versehen, die in inneren und äußeren Kreisen auf einem Scheibenähnlichen Träger 22 angeordnet sind, und eine Vielzahl von Kassetten 20, beladen mit den rahmenlosen, chemischen Analysefilmen 1, sind in den jeweiligen Kassettenhaltebereichen 22a gehalten. Der Träger 22 ist für eine Drehung auf einem Basisbereich 24 gehalten und wird durch einen Motor, der nicht dargestellt ist, gedreht, so dass ein vorbestimmter Kassettenhaltebereich 22a zu einer Filmherausnahmeposition gebracht wird, wo die Filmüberführungseinrichtung 13 einen rahmenlosen, chemischen Analysefilm 1 von der Kassette 20 herausnimmt.
Der Träger 22 ist mit einer Abdeckung 25 versehen, die den inneren Raum der Filmzuführeinrichtung 11 umschließt. Die Abdeckung 25 ist mit einem Paar von Öffnungen 25a, versehen mit Deckeln, ausgestattet, und die Kassetten 20 können aus dem Kassettenhaltebereich 22a über die Öffnungen 25a herausgenommen und eingesetzt werden. Ein Entfeuchtungsmittel-Haltebereich 27 ist in dem Träger 22 an der Mitte davon gebildet und ein Entfeuchtungsmittel wird in den Entfeuchtungsmittel-Haltebereich 27 über eine Öffnung 25b, gebildet in der Abdeckung 25, eingegeben. Die Öffnung 25b ist mit einem Deckel versehen. Demzufolge wird der Innenraum der Filmzuführeinrichtung 11 trocken gehalten. Eine Filmherausnahmeöffnung (nicht dargestellt) ist in der unteren Fläche der Abdeckung 25 in der Filmherausnahmeposition vorgesehen und eine Verschlußeinrichtung ist vorgesehen, um die Filmherausnahmeöffnung zu öffnen und zu schließen. Die Verschlußeinrichtung wird geöffnet, wenn der rahmenlose, chemische Analysefilm 1 von der Kassette 20 herausgenommen wird, und ein Saugkissen 70 der Filmüberfühungsreinrichtung 13 wird in die Filmzuführeinrichtung 11 über die Verschlußeinrichtung hinein eingesetzt, und nimmt den untersten Film 1 in der Kassette 20 heraus.
Die Kassetten 20 werden in den Träger 22 so eingeladen, dass deren Filmherausnahmeöffnung 20a (Fig. 3) zu der Mitte des Trägers 22 hinweisend sind, und die Filmherausnahmeöffnungen sind in der radialen Richtung des Trägers 22 langgestreckt. Das Saugkissen 70, eingesetzt in die Filmzuführeinrichtung 11 über die Filmherausnahmeöffnung, wird weiterhin in die Kassette 20 über eine Öffnung in dem Boden der Kassette 20 hinein eingesetzt, um den untersten Film 1 in der Kassette 20 unter einer Saugkraft anzuziehen, und wird zu der Mitte des Trägers 22 bewegt, um den untersten Film 1 von der Kassette 20 herauszunehmen.
Der Inkubator 12 weist einen scheibenähnlichen Körperbereich 40 auf, der so gehalten ist, um durch einen Antriebsmechanismus 41, angeordnet unterhalb des Körperbereichs 40 an der Mitte davon, gedreht zu werden. Eine Mehrzahl von Zellen 42 ist in dem Körperbereich 40 unter vorbestimmten Intervallen in der Umfangsrichtung davon vorgesehen. Die rahmenlosen, chemischen Analysefilme 1 werden in den Zellen 42 inkubiert.
Wie in größerem Detail in den Fig. 4 bis 8 dargestellt ist, weist der Körperbereich 40 eine untere Scheibe 45 auf, die eine flache, obere Oberfläche besitzt, und eine obere Scheibe 46, vorgesehen auf der unteren Scheibe 45, und ist an der unteren Scheibe 45 mittels Schrauben 47 befestigt. Der Umfangskantenbereich der oberen Scheibe 46 ist nach außen gewölbt, um einen ringförmigen Kanal, der nach unten offen ist, zu bilden. Die untere Kante der äußeren, peripheren Kante der oberen Scheibe 46 ist von der oberen Oberfläche der unteren Scheibe 45 beabstandet, um eine Öffnung 42a zu bilden, die sich in der Seitenoberfläche des Inkubators 12 öffnet und einen Zugang zu den Zellen 42 zulässt. Eine Heizeinrichtung 48 ist zwischen der unteren und der oberen Scheibe 45 und 46 angeordnet und die Scheiben 45 und 46 sind aus einem Material gebildet, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, wie beispielsweise Aluminium. Die Heizeinrichtung 48 wird so gesteuert, um die rahmenlosen, chemischen Analysefilme 1 in der Zelle 42 auf eine vorbestimmte Temperatur (z. B. 37ºC), auf der Basis des Ausgangs eines Temperatursensors 49 (Fig. 5), angeordnet in der unteren Scheibe 45, nahe der Zelle 42, zu erwärmen. Die äußeren Oberflächen der unteren und oberen Scheiben 45 und 46 sind mit thermischen Isolatoren 52 und 51 beschichtet.
Der Köperbereich 40 ist durch ein Lager 50 getragen, das auf der unteren Oberfläche der unteren Scheibe 45 vorgesehen ist, um relativ zu einer Basis 53 drehbar zu sein. Die untere Scheibe 45 ist mit einer zentralen Drehwelle 45a versehen und ein Zahnrad 54 ist fest an der Drehwelle 45a befestigt. Das Zahnrad 54 steht in Eingriff mit einem Antriebszahnrad 56 und einem Scheibenantriebsmotor 55, wodurch der Körperbereich 40 des Inkubators 12 durch den Antriebsmotor 55 angetrieben wird. Eine Mehrzahl von Lichtmessfenstern 59 ist in der unteren Scheibe 45 gebildet, um zu den jeweiligen Zellen 42 gegenüberliegend zu sein, und eine Zellenabdeckung 64 ist oberhalb jedes der Lichtmessfenster 59 vorgesehen, um eng den rahmenlosen, chemischen Analysefilm 1, positioniert in der Zelle 42, zu umschließen. Eine Filmrückhalteeinrichtung 61 zum Fixieren des rahmenlosen, chemischen Analysefilms 1 in einer vorbestimmten Position ist in der Zellenabdeckung 64 vorgesehen. Ein Messsystem 16 besitzt einen. Lichtmesskopf 95, der unterhalb des Körperbereichs 40 in einer Lichtmessposition angeordnet ist, und der Körperbereich 40 wird so gedreht, um das Lichtmessfenster 59 von einer der Zellen 42 gegenüberliegend zu dem Lichtmesskopf 95 zu bringen.
Die Filmrückhalteeinrichtung 61 besitzt einen rechtwinkligen Rahmenbereich 61a auf der unteren Oberfläche davon, wie dies in den Fig. 6 und 8 dargestellt ist. Die Innendimensionen des Rahmenbereichs 61a sind größer als die Außendimensionen des rahmenlosen, chemischen Analysefilms 1, und ein Vorsprung 61b ist an jeder Ecke des Rahmenbereichs 61a so vorgesehen, um nach innen vorzustehen. Wenn die Filmrückhalteeinrichtung 61 nach unten gegen den Film 1 bewegt wird, werden nur die Vorsprünge 61b in Kontakt mit dem Film 1 gebracht, so dass die Rückhalteeinrichtung 61 nicht in Kontakt mit dem Bereich S (Fig. 8) gebracht wird, über den die Probenflüssigkeit ausgebreitet werden kann. Die Filmrückhalteeinrichtung 61 wird nach unten unter der Kraft einer Feder, vorgesehen an der oberen Oberfläche der Rückhalteeinrichtung 61, gedrückt.
Die Zellenabdeckung 64 ist ein kastenähnlicher Körperbereich, der nach unten offen ist und ist um die Filmrückhalteeinrichtung 61 herum positioniert. Die Zellenabdeckung 64 wird nach unten unter der Kraft einer Feder 65 gedrückt, die zwischen der oberen Wand der Zellenabdeckung 64 und dem Boden des Kanals in der oberen Scheibe 46 vorgesehen ist. Die untere Oberfläche der Zellenabdeckung 64 wird gegen die obere Oberfläche der unteren Scheibe 45 gepresst, um dicht darin den rahmenlosen, chemischen Analysefilm 1 zu umhüllen. Die Feder 62 zum Drücken der Filmrückhalteeinrichtung 61 nach unten wird zwischen der oberen Oberfläche der Filmrückhalteeinrichtung 61 und der oberen Wand der Zellenabdeckung 64 zusammengepresst, und die Filmrückhalteeinrichtung 61 wird in der Zellenabdeckung 64 so aufgenommen, um relativ zu der Zellenabdeckung 64 gleitbar zu sein und um zusammen mit der Zellenabdeckung 64 nach oben und nach unten bewegbar zu sein.
Die Zellenabdeckung 64 und die Filmrückhalteeinrichtung 61 sind aus schwarzem Polyethylen gebildet, um eine Kontamination aufgrund einer Adsorption von Gasen und des Einflusses einer inneren Reflexion einer kleinen Menge von Licht, übertragen durch den Film 1 bei der Lichtmessung, zu unterdrücken.
Ein Paar Eingriffsbereiche 64a (Fig. 6 und 7) ist auf diagonal gegenüberliegenden Ecken des unteren Bereichs der Zellenabdeckung 64 gebildet und ein Paar von Durchgangslöchern 45c ist in der unteren Scheibe 45 gebildet, um den Eingriffsbereichen 64a gegenüberzuliegen. Ein Paar von Stäben 67 ist in einer Filmeinsetzposition und einer Filmherausnahmeposition vorgesehen. Die Stäbe 67 werden nach oben durch die Löcher 45c bewegt, um gegen die Eingriffsbereiche 64a der Zellenabdeckung 64 anzustoßen, und heben die Zellenabdeckung 64 zusammen mit der Filmrückhalteeinrichtung 61 nach oben an, wenn der rahmenlose, chemische Analysefilm 1 in die Zelle 42 eingesetzt oder davon herausgenommen werden soll.
Die Filmüberführungseinrichtung 13 zum Überführen des rahmenlosen, chemischen Analysefilms 1 von der Filmzuführeinrichtung 11 zu dem Inkubator 12 weist das Saugkissen 70, das den Film 1 von der Kassette 20 herausnimmt und ihn zu einer Überführungsposition P in einer ersten Richtung X (Fig. 12) fördert, ein hufeisenförmiges Filmüberführungselement 73, das den Film 1, gehalten an dem Saugkissen 70, von unterhalb des Films 1, mit der Reagenzschicht 1b nach oben hinweisend, in der Überführungsposition aufnimmt, und den Film 1 in einer zweiten Richtung Y senkrecht zu der ersten Richtung X befördert, um den Film 1 in die Zelle 42 in dem Inkubator 12 durch die Öffnung 42a einzusetzen, die sich seitwärts öffnet, und ein Saugelement 76, das sich in die Zelle 42 von unterhalb der Zelle hinein und davon heraus bewegt und den Film 1, gehalten durch das Filmüberführungselement 73, innerhalb der Zelle 42, aufnimmt, auf.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, weist das Saugkissen 70 eine Saugkappe 70a auf, die nach oben gerichtet ist und die untere Seite des Basisfilms 1a des rahmenlosen, chemischen Analysefilms 1 anzieht. Die Saugkappe 70a ist an einem Basisbereich 70b gehalten, der nach hinten und nach vorne (von der Mitte des Trägers 22 weg und dazu hin) und nach oben und nach unten durch einen Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) bewegt wird, und ist mit einer Saugpumpe (nicht dargestellt) über ein Vakuumrohr verbunden.
Das Saugkissen 70 wird nach oben in die Kassette 20 durch eine Öffnung in dem Boden der Kassette 20 bewegt und zieht den untersten, rahmenlosen, chemischen Analysefilm 1 auf der Seite des Basisfilms davon an. Dann wird das Saugkissen 70 leicht nach unten bewegt, um den untersten Film 1 zu Wellen, und wird dann horizontal zu der Mitte des Trägers 22 hin bewegt, um den Film 1 von der Kassette durch eine Öffnung 20a in der Seitenwand der Kassette herauszunehmen, wobei der Film 1 in dem gewellten Zustand gehalten wird. Danach wird das Saugkissen 70 nach unten, außen, zu der Filmzuführeinrichtung 11 durch die Filmherausnahmeöffnung in der Filmzuführeinrichtung 11 bewegt und wird von der Mitte des Trägers zu der Position hin wegbewegt, wo die Probenflüssigkeit auf den Film 1 fleckmäßig aufgebracht wird.
Wie in Fig. 9 dargestellt ist, ist das Filmüberführungselement 73 ähnlich einer Hufeisenform und besitzt eine flache, obere Oberfläche. Das bedeutet, dass das Filmüberführungselement 73 gabelartig in dem vorderen Endbereich ausgebildet ist, um ein Paar von Armbereichen 73b zu bilden, die sich an gegenüberliegenden Seiten eines herausgeschnittenen Bereichs 73a erstrecken, und eine Mehrzahl von Sauglöchern 74 ist so gebildet, um den herausgeschnittenen Bereich 73a zu umgeben und sich in die obere Oberfläche des Filmüberführungselements 73 zu öffnen. Die Sauglöcher 74 sind mit einer Saugpumpe (nicht dargestellt) über ein Vakuumrohr 75 verbunden. Der Basisbereich 73c des Filmüberführungselements 73 ist mit einem Antriebsmechanismus (nicht dargestellt) verbunden, um in die Zelle 42 in dem Inkubator 12 über die Öffnung 42a eingesetzt zu werden.
Wenn das Filmüberführungselement 73 den Film 1 von dem Saugkissen 70 aufnimmt, wird das Filmüberführungselement 73 zu dem Saugkissen 70 hin, das den Film 1 hält, bewegt, wie dies in Fig. 10A dargestellt ist, und wird in einer Position gestoppt, wo sich das Saugkissen 70 in dem ausgeschnittenen Bereich 73a des Filmüberführungselements 73 befindert, wobei der Film 1 oberhalb des ausgeschnittenen Bereichs 73a positioniert ist, wie dies in Fig. 10B dargestellt ist. Dann wird das Saugkissen 70 nach unten unterhalb des Filmüberführungselements 73 bewegt, was den Film 1 auf dem Filmüberführungselement 73 belässt, wie dies in Fig. 10C dargestellt ist. Der Film 1, belassen auf dem Filmüberführungselement 73, wird darauf unter der Saugkraft, geliefert durch die Sauglöcher 74, gehalten. Wenn die Position des Saugkissens 70 relativ zu dem Film 1, der dadurch gehalten ist, akkurat gesteuert wird, kann die Position des Filmüberführungselements 73 relativ zu dem Film 1 akkurat gesteuert werden und eine vorbestimmte Menge der Probenflüssigkeit kann akkurat fleckmäßig auf die Mitte der Reagenzschicht 1b des rahmenlosen, chemischen Analysefilms 1, gehalten durch das Filmüberführungselement 73, aufgebracht werden.
Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist das Saugelement 76 unterhalb der Zelle 42 in dem Inkubator 12 positioniert und weist eine Saugkappe 76a, getragen an dem Basisbereich 76b, auf, um nach oben und nach unten durch einen Antriebsmechanismus (der nicht dargestellt ist) in die Zelle 42 hinein durch das Lichtmessfenster 59 und davon weg bewegt zu werden. Die Saugkappe 76a ist mit einer Saugpumpe (nicht dargestellt) über einen Vakuumschlauch verbunden.
Eine Filmentfernungseinrichtung 17 (Fig. 1) ist in der Filmentfernungsposition des Inkubators 12 angeordnet. Die Filmentfernungseinrichtung 17 weist ein Entfernungssaugkissen 81, das den Film 1 in der Zelle 42 anzieht, der in Bezug auf die Messung fertiggestellt ist, und hebt ihn an, ein hufeisenförmiges Filmentfernungselement 82, das den Film 1 von dem Entfernungssaugkissen 81 aufnimmt und es außerhalb des Inkubators 12 überführt, und ein Aussonderungssaugkissen 83, das den Film 1 von dem Filmentfernungselement 82 aufnimmt und ihn in einen Abfallkasten 84 hinein entsorgt, auf.
Die Probenflüssigkeit-Zuführeinrichtung 14 weist einen Drehtisch 85 auf, der durch einen Antriebsmechanismus 86 gedreht wird. Der Drehtisch 85 hält eine Mehrzahl von Probenröhren 87, gefüllt mit Probenflüssigkeiten, die entlang der Umfangskante des Drehtischs 85 angeordnet sind, und wird so gedreht werden, um die Probenröhren 87 zu einer Probenflüssigkeit-Zuführposition eines nach dem anderen zu bringen. Eine Vielzahl von Düsenspitzen 88, die an einer Fleckbildungsdüse 91 befestigt sind, die später beschrieben werden wird, sind an dem Drehtisch 85 innerhalb der Probenröhren 87 gehalten.
Die Fleckbildungseinrichtung 15 für die Fleckbildung der Probenflüssigkeit auf dem rahmenlosen, chemischen Analysefilm 1, der zu dem Inkubator 12 übertragen werden soll, weist eine Fleckbildungsdüse 91 auf, die die Probenflüssigkeit ansaugt und abgibt, und eine Düsenspitze 88 ist abnehmbar an der Düse 91 befestigt. Die Düse 91 wird nach oben und nach unten bewegt und durch einen Antriebsmechanismus 92 gedreht. Das bedeutet, dass die Düse 91 die Probenflüssigkeit von der Probenflüssigkeit-Zuführeinrichtung 14 ansaugt, zu dem Film 1 bewegt wird, gehalten durch das Filmüberführungselement 73, und dann die Probenflüssigkeit auf dem Film als Fleck bildet. Die Position, wo die Probenflüssigkeit fleckmäßig auf dem Film 1 gebildet wird, ist ein Punkt auf dem Weg, entlang dem das Filmüberführungselement 73 bewegt wird, und wird an der Schnittstelle der ersten und der zweiten Richtung X und Y eingestellt, in der das Saugkissen 70 und das Filmüberführungselement 73 jeweils bewegt werden, oder nahe zu der Schnittstelle. Die Düsenspitze 88 wird zu jedem Zeitpunkt geändert, zu dem die Probenflüssigkeit geändert wird.
Der Film 1, der fleckmäßig mit der Probenflüssigkeit versehen ist, wird zu dem Inkubator 12 überführt und dort inkubiert. Nach der Inkubation für eine vorbestimmte Zeit wird die optische Dichte der Reagenzschicht 1b durch das Lichtmesssystem 16 (Fig. 1), angeordnet unterhalb des Inkubators 12, gemessen. Das Lichtmesssystem 16 weist den Lichtmesskopf 95 zum Messen der optischen Dichte der Farbe, gebildet durch die Farbreaktion zwischen der Reagenzschicht 1b und der Probenflüssigkeit, auf. Der Lichtmesskopf 95 projiziert Messlicht, das Licht einer vorbestimmten Wellenlänge umfasst, auf die Reagenzschicht 1b über den Basisfilm 1a und erfasst reflektiertes Licht mit einem Fotodetektor. Licht von einer Lichtquelle (Lampe) 96 tritt in den Lichtmesskopf 95 über einen Filter 97 ein und wird dazu gebracht, auf die Reagenzschicht 1b aufzutreffen, und zwar durch den Kopf 95. Eine Mehrzahl von Arten der Filter 97 ist auf einer Drehscheibe 98 befestigt, die durch einen elektrischen Motor 99 angetrieben wird, und einer der Filter 97 wird entsprechend der Art der Messung ausgewählt.
Das reflektierte Licht von der Reagenzschicht 1b trägt darauf optische Informationen (genauer gesagt die Menge an Licht) über die Menge eines Färbemusters, gebildet durch die Färbereaktion zwischen der Reagenzschicht 1b und der Probenflüssigkeit. Das reflektierte Licht wird durch den Fotodetektor aufgenommen, und die optischen Informationen, getragen durch das reflektierte Licht, werden in ein elektrisches Signal durch den Fotodetektor umgewandelt. Das elektrische Signal wird in einen Bestimmungsabschnitt über einen Verstärker eingegeben. Der Bestimmungsabschnitt bestimmt die optische Dichte des Färbemusters, gebildet durch die Färbereaktion zwischen der Reagenzschicht 1b und der Probenflüssigkeit, auf der Basis des Pegels des elektrischen Signals und bestimmt die Konzentration einer vorbestimmten, chemischen Komponenten in der Probenflüssigkeit. Die Messung durch die biochemische Analysevorrichtung 10 wird in der folgenden Art und Weise vorgenommen. Das bedeutet, dass ein rahmenloser, chemische Analysefilm 1 durch das Saugkissen 70 der Filmüberführungseinrichtung 13 von einer Kassette 20, die darin rahmenlose, chemische Analysenfilme 1 bevorratet, entsprechend den Bedingungen einer Messung, herausgenommen wird. Der Film 1, gehalten durch das Saugkissen 70, wird zu dem Filmüberführungselement 73 überführt, wobei die Reagenzschicht 1b nach oben weist, und eine Probenflüssigkeit wird fleckmäßig auf die Reagenzschicht 1b aufgebracht.
Das bedeutet, dass eine Düsenspitze 88 auf der Fleckbildungsdüse 91 der Fleckbildungseinrichtung 15 befestigt ist, und die Fleckbildungsdüse 91 wird oberhalb einer erwünschten Probenröhre 87 in der Probenflüssigkeit-Zuführeinrichtung 14 bewegt. Dann wird die Düse 91 nach unten bewegt, um die Düsenspitze 88 in die Probenflüssigkeit zu bringen, und die Düse 91 saugt eine vorbestimmte Menge der Probenflüssigkeit in die Düsenspitze 88 hinein. Danach wird die Düse 91 oberhalb der Mitte des Films 1 auf dem Filmüberführungselement 73 bewegt und wird nach unten zu dem Film 1 hin bewegt, wo eine vorbestimmte Menge einer Probenflüssigkeit zweckmäßig auf die Reagenzschicht 1b von der Düsenspitze 88 aufgebracht wird. Die Probenflüssigkeit breitet sich über die Reagenzschicht 1b aus und mischt sich mit dem Reagenz darin.
Der Film 1, der fleckmäßig mit der Probenflüssigkeit versehen ist, wird in eine der Zellen 42 des Inkubators 12 über die Öffnung 42a durch das Filmüberführungselement 73 eingesetzt. Wenn der Film 1 in die Zelle 42 eingesetzt wird, wird der Inkubator 12 zuerst so gedreht, um eine Vakuumzelle 42 zu der Filmeinsetzposition zu bringen, wie dies in Fig. 11A dargestellt ist. Dann wird die Zellenabdeckung 64 zusammen mit der Filmrückhalteeinrichtung 61 durch die Stäbe 67 angehoben und das Filmüberführungselement 73 wird in die Zelle 42 über die Öffnung 42a eingesetzt, wie dies in Fig. 11B dargestellt ist. Dann wird das Saugelement 76 nach oben bewegt und hebt den Film 1 von dem Filmüberführungselement 73 an, wie dies in Fig. 11 C dargestellt ist. Wenn das Saugelement 76 den Film 1 anhebt, hält es den Film 1 unter einer Saugkraft. Nachdem das Filmüberführungselement 73 von der Zelle 42 weg zurückgezogen ist, wie dies in Fig. 11D dargestellt ist, wird das Saugelement 76 nach unten so bewegt, dass die untere Seite des Films 1 gegen die obere Oberfläche der unteren Scheibe 45 des Inkubators 12 anstößt, wie dies in Fig. 11E dargestellt ist. Dann werden die Stäbe 67 nach unten bewegt, um der Zellenabdeckung 64 und der Filmrückhalteeinrichtung 61 zu ermöglichen, sich nach unten zu bewegen, wie in Fig. 11F dargestellt ist. In diesem Zustand ist der Film 1 dicht in der Zellenabdeckung 64, mit den vier Ecken davon nach unten durch die Vorsprünge 61b der Filmrückhalteeinrichtung 61 gehalten, umschlossen. Dann wird das Saugelement 76 nach unten bewegt, wie dies in Fig. 11G dargestellt ist.
So wird der Film 1 in einer vorbestimmten Position in der Zelle 42 fixiert und dicht durch die Zellenabdeckung 64 umschlossen. Das Lichtmessfenster 59 ist durch den Film 1 selbst geschlossen.
Eine Färbereaktion (Färbemuster, das eine Reaktion bildet) wird verursacht, wenn der Film 1 mit der Probenflüssigkeit auf eine vorbestimmte Temperatur in der Zelle 42 in dem Inkubator 12 erwärmt wird, und die optische Dichte des Färbemusters wird durch den Lichtmesskopf 95 nach einer vorbestimmten Zeit oder unter vorbestimmten Intervallen gemessen.
Wie die Fig. 12 zeigt, wird der Film 1, herausgenommen von der Kassette 20 durch das Saugkissen 70, radial nach außen zu der Filmzuführeinrichtung 11 in der ersten Richtung X befördert und wird dann zu dem Filmüberführungselement 73 in die Überführungsposition P überführt. Das Filmüberführungselement 73 befördert den Film 1 zu der Mitte des Inkubators 12 in der zweiten Richtung Y hin, um den Film 1 in die Zelle 42 einzusetzen. Die erste und die zweite Richtung X und Y sind senkrecht zueinander und die Überführungsposition P befindet sich an dem Schnitt der ersten und der zweiten Richtung X und Y. Die Fleckbildungseinrichtung 15 bildet einen Fleck auf der Probenflüssigkeit an dem Überführungspunkt P.
Wenn die Probenflüssigkeit, fleckmäßig auf dem Film 1 gebildet, eine Seite der Reagenzschicht 1b erreicht, kann ein Teil der Probenflüssigkeit überlaufen und haftet an der Seitenoberfläche des Films 1 an, obwohl sie nicht herabtropft. Wenn der Film 1 in Kontakt mit der Filmrückhalteeinrichtung 61, oder dergleichen, gebracht wird, wird die Probenflüssigkeit die Rückhalteeinrichtung 61 kontaminieren. Allerdings kann, in dieser Ausführungsform, da die Filmrückhalteeinrichtung 61 den Film 1 nur an den vier Ecken davon niederhält, wo die Probenflüssigkeit nicht die anderen Teile der Filmrückhalteeinrichtung 61 erreichen kann, und die anderen Teile der Filmrückhalteeinrichtung 61 von dem Film 1 beabstandet sind, die Filmrückhalteeinrichtung 61 nicht mit der Probenflüssigkeit kontaminiert werden.
Weiterhin werden das Filmüberführungselement 73 und das Saugelement 76 nicht in Kontakt mit der Reagenzschicht 1b des Films 1 während einer Übertragung des Films 1 gebracht, so dass sie nicht mit der Probenflüssigkeit kontaminiert werden können, wodurch eine Genauigkeit der Messung sichergestellt werden kann.
Weiterhin können in dem Inkubator 12 in der Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, da die Metallscheiben 45 und 46 direkt durch die Heizeinrichtung 48 erwärmt werden, die Filme 1 schnell erwärmt werden und die Vorheizzeit kann verglichen mit einem System verkürzt werden, bei dem Filme 1 auf einer Scheibe, positioniert in einer temperaturmäßig regulierten Kammer, erwärmt werden. Weiterhin ist der Inkubator 12 in der Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, gegenüber dem letzteren System dahingehend vorteilhaft, dass die Kammer nicht notwendig ist, wodurch die thermische Effektivität hoch ist, und eine Verschlußeinrichtung zum Einsetzen der Filme 1 in die Kammer kann eliminiert werden, wodurch der Inkubator in der Struktur einfach sein kann. Die Zellenabdeckungen 64 sind so angeordnet, um in die obere Scheibe 46 hineinzupassen, und können dementsprechend leicht von dem Inkubator 12 zur Reinigung oder zum Ersetzen entfernt werden. Weiterhin kann, da die obere Scheibe 46 einfach von dem Inkubator 12 durch Lösen der Schrauben 47 entfernt werden kann und da die obere Oberfläche der unteren Scheibe 45 flach ist, die obere Oberfläche der unteren Scheibe 45 leicht gereinigt werden. Weiterhin ist der Raum in jeder Zelle 42 durch die Zellenabdeckung 64 und den Film 1 geschlossen, wodurch Dämpfe und Gase, gebildet von dem Film 1, davor bewahrt werden, dass sie nach außen von der Zelle 42 strömen. Da die Filmrückhalteeinrichtung 61 nach oben und nach unten gleiten kann, können rahmenlose, chemische Analysefilme 1, die unterschiedliche Dicken haben, sicher durch die Filmrückhalteeinrichtung 61 fixiert werden.
Weiterhin kann, da die Eingriffsbereiche 64a der Zellenabdeckung 64 auf diagonal gegenüberliegenden Ecken des unteren Bereichs der Zellenabdeckung 64 gebildet sind, der Raum zwischen den Zellenabdeckungen 64 kleiner sein, was zu einer Miniaturisierung des Systems führt, und gleichzeitig kann die Zellenabdeckung 64 in einer ausbalancierten Position angehoben werden.
Durch eine fortführende Zuführung einer Saugkraft zu dem Entfernungssaugkissen 81 kann, nachdem es den Film 1 anhebt und ihn zu dem Überführungselement 42 während eines Entfernens des Films 1 nach einer Messung überführt, so dass restliches Gas und/oder Luft in der Zelle 42 und in der Nähe davon durch das Kissen 81 aufgesaugt wird, der Raum in der Zelle 42 gereinigt werden.
Obwohl in der Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, die vorliegende Erfindung bei der biochemischen Analysevorrichtung angewandt wird, in der die Konzentration einer bestimmten, biochemischen Komponenten, die Änderung in der optischen Dichte aufgrund einer chemischen Reaktion zwischen der bestimmten, biochemischen Komponenten und der Reagenzschicht, gemessen wird, kann die vorliegende Erfindung bei anderen, biochemischen Analysevorrichtungen angewandt werden, wie beispielsweise solchen, in denen die Konzentration eines Elektrolyts über eine Differenz im Potential gemessen wird. Obwohl in der Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, die erste Richtung X, in der das Saugkissen 70 bewegt wird, zu der Mitte der Filmzuführeinrichtung 11 hin gerichtet ist und die zweite Richtung Y, in der das Filmüberführungselement 73 bewegt wird, zu der Mitte des Inkubators 12 hin gerichtet ist, kann eine oder können beide der Richtung(en) X und Y von der Mitte des entsprechenden Elements abweichend sein. Weiterhin können, obwohl in der Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, die erste und die zweite Richtung X und Y unter rechten Winkeln zueinander liegen, sie unter anderen Winkeln ausgerichtet sein, so lange wie der Film 1 so gedreht werden kann, um mit der zweiten Richtung Y übereinzustimmen, wenn er von dem Saugkissen 70 zu dem Filmüberführungselement 73 überführt wird.
Fig. 13 stellt eine Modifikation des Inkubators 12 dar. Da die Modifikation im Wesentlichen dieselbe wie diejenige in der vorhergehenden Ausführungsform ist, sind die Teile, analog zu solchen, die in Verbindung mit der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben sind, mit denselben Bezugszeichen beschrieben, und nur der Unterschied in der Modifikation zu dem Inkubator 12 in der vorhergehenden Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben werden.
Wie in Fig. 13 dargestellt ist, besitzt, in dieser Modifikation, die Filmrückhalteeinrichtung 61 einen rechtwinkligen Rahmenbereich 61b auf der unteren Oberfläche davon. Die inneren Dimensionen des Rahmenbereichs 61a sind größer als die äußeren Dimensionen des rahmenlosen, chemischen Analysefilms 1, und ein Vorsprung 61b ist an jeder Ecke des Rahmenbereichs 61a so vorgesehen, um nach innen vorzustehen. Wenn die Filmrückhalteeinrichtung 61 nach unten gegen den Film 1 bewegt wird, werden nur die Vorsprünge 61b in Kontakt mit dem Film 1 so gebracht, dass die Rückhalteeinrichtung 61 nicht in Kontakt mit dem Bereich S (Fig. 8) gebracht wird, über den sich die Probenflüssigkeit ausbreiten kann. Diese Merkmale sind dieselben wie solche, die vorstehend in Verbindung mit den Fig. 6 und 8 beschrieben sind. Die Filmrückhalteeinrichtung 61 besitzt einen Schaftbereich 61c, der sich nach oben von der Oberseite der Rückhalteeinrichtung 61 aus erstreckt. Eine Feder 62 zum Drücken der Filmrückhalteeinrichtung 61 nach unten wird zwischen dem Boden des Kanals in der oberen Scheibe 46 und einer Federrückhalteeinrichtung 61d, vorgesehen auf dem Wellenbereich 61d, komprimiert.
Wenn der rahmenlose, chemische Analysefilm 1 so angeordnet wird, dass sich die Probenflüssigkeit, fleckmäßig aufgebracht auf der Reagenzschicht 1b, lateral ausbreitet, wie in Fig. 8 dargestellt ist, können die Vorsprünge 61b so angeordnet werden, um die obere und die untere Kante des Films 1 nach unten zu halten.
Die Zellenabdeckung 64 besitzt einen kastenförmigen Körperbereich, der nach unten offen ist, und ist so positioniert, um die Filmrückhalteeinrichtung 61 zu umgeben. Ein Führungsbereich 64b ist in der oberen Wand der Zellenabdeckung 64 gebildet und der Schaftbereich 61c der Filmrückhalteeinrichtung 61 ist gleitend in dem Führungsbereich 64b eingepasst befestigt, um durch den Führungsbereich 64b in einer nach oben und nach unten gerichteten Bewegung der Filmrückhalteeinrichtung 61 relativ zu der Zellenabdeckung 64 geführt zu werden. Die Zellenabdeckung 64 ist in dem Kanal in der oberen Scheibe 46 für eine nach oben und nach unten gerichtete Bewegung aufgenommen und wird nach unten unter der Kraft einer Feder 65 gedrückt, die zwischen der oberen Wand der Zellenabdeckung 64 und dem Boden des Kanals in der oberen Scheibe 46 vorgesehen ist. Wenn die Zellenabdeckung 64 nach oben bewegt wird, wird die Filmrückhalteeinrichtun 61 zusammen mit der Zellenabdeckung 64 durch den Eingriff zwischen der Federrückhalteeinrichtung 61d und dem Führungsbereich 64b, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist, bewegt. In dieser Modifikation kann, da die Feder 62, um die Fillmrückhalteeinrichtung 61 nach unten zu drücken, außerhalb der Zellenabdeckung 64 angeordnet ist, der Innenraum der Zellenabdeckung 64 in dem Volumen kleiner sein. Wenn die Zellenabdeckung 64 einen kleinen, inneren Raum besitzt, kann eine Verdampfung der Probenflüssigkeit unterdrückt werden und die Konzentration von Reaktionsgasen kann konstant gemacht werden, um die Reaktion zu stabilisieren. Weiterhin wird der innere Oberflächenbereich in Kontakt mit den Reaktionsgasen kleiner und die Menge an Gas, die durch die Wand der Zellenabdeckung 64 adsorbiert werden soll, wird kleiner.
Fig. 15 stellt eine andere Modifikation des Inkubators 12 dar. In dieser Modifikation ist die Filmrückhalteeinrichtung integral mit der Zellenabdeckung gebildet. Das bedeutet, dass eine Zellenabdeckung 101 gleitend in dem Kanal der oberen Scheibe 46 eingepasst befestigt ist und nach unten durch eine Feder 103 gedrückt wird. Die Zellenabdeckung 101 stößt gegen die obere Oberfläche der unteren Scheibe 45 an deren unterem Ende an, um einen abgedichteten Raum zum Aufnehmen des rahmenlosen, chemischen Analysefilms 1 zu bilden. Eine Filmrückhalteeinrichtung 102 zum Halten nach unten der vier Ecken des Films 1 ist integral auf der inneren Seite der oberen Wand der Zellenabdeckung 101 gebildet. Die Filmrückhalteeinrichtung 102 ist aus einem elastischen Material gebildet, um elastisch gegen den Film 1 gepresst zu werden, wenn die Zellenabdeckung 101 gegen die untere Scheibe 45 unter der Kraft der Feder 103 gepresst wird.
Fig. 16 stellt eine noch andere Modifikation des Inkubators 12 dar, wo die Filmrückhalteeinrichtung integral mit der Zellenabdeckung ausgebildet ist.
Eine Filmrückhalteeinrichtung 105, ähnlich zu derjenigen, die in Fig. 13 dargestellt ist, ist mit Vorsprüngen 105a auf der unteren Oberfläche davon an den jeweiligen Ecken vorgesehen, um die vier Ecken des Films 1 nach unten zu halten. Ein Schaftbereich 105b, der sich nach oben von der Mitte der oberen Wand der Filmrückhalteeinrichtung 105 aus erstreckt, ist gleitbar durch einen Führungsbereich 108a, gebildet in einer oberen Scheibe 108, getragen. Der Umfang einer Bewegung nach oben und nach unten der Filmrückhalteeinrichtung 105 ist durch einen Anschlagbereich 105c begrenzt. Die Filmrückhalteeinrichtung 105 wird nach unten unter der Kraft einer Feder 107 gedrückt. Ein Dichtelement 106, gebildet aus einem flexiblen Material, erstreckt sich nach unten von der Filmrückhalteeinrichtung 105 in einer saum-ähnlichen Weise, um die Rückhalteeinrichtung 105 zu umgeben. Wenn die Filmrückhalteeinrichtung 105 gegen die obere Oberfläche der unteren Scheibe 45 unter der Kraft der Feder 107 gedrückt wird, halten die Vorsprünge 105a der Filmrückhalteeinrichtung 105 den Film 1 nach unten und der untere Kantenbereich des Dichtelements 106 wird gegen die obere Oberfläche der unteren Scheibe 45 gepresst, um dicht den Film 1 zu umschließen.

Claims

1·. Inkubator (12) zum Inkubieren bei einer konstanten Temperatur einer Mehrzahl von rahmenlosen, chemischen Analysefilmen (1) vom Trocken-Typ, wobei jeder davon einen Basisfilm (1a) und eine Reagenzschicht (1b), gebildet darauf, besitzt, und fleckmäßig mit einer Probenflüssigkeit versehen worden ist, mit:

einer Mehrzahl von Zellen (42), in die jeweils ein rahmenloser, chemischer Analysefilm (1) eingesetzt werden kann;

einer Mehrzahl von Presseinrichtungen (61) zum Pressen des entsprechenden, eingesetzten, rahmenlosen, chemischen Analysefilms (1) gegen den Boden (45) der Zelle (42), um den chemischen Analysefilm (1) flach zu halten; und

einer Mehrzahl von Umschließungseinrichtungen (64), die jede der entsprechenden Presseinrichtungen (61) umgeben, um dicht die entsprechende Zelle (42) zu umschließen, in der der eingesetzte, rahmenlose, chemische Analysefilm (1), gepresst durch die Presseinrichtung (61), aufgenommen ist.

2. Inkubator nach Anspruch 1, wobei jede Presseinrichtung (61) den entsprechenden, rahmenlosen, chemischen Analysefilm (1) an einem Bereich presst, wo sich die Probenflüssigkeit, fleckmäßig aufgebracht auf den Film, nicht ausbreitet.

3. Inkubator nach Anspruch 1, in dem jede Presseinrichtung (61) und jede entsprechende Umhüllungseinrichtung (64) relativ zueinander bewegbar sind.

4. Inkubator nach Anspruch 1, wobei jede Presseinrichtung (61) durch eine Filmrückhalteeinrichtung gebildet ist, die durch eine erste Drückeinrichtung (62) in der Richtung gedrückt wird, in der die Filmrückhalteeinrichtung den eingesetzten, rahmenlosen, chemischen Analysefilm (1) gegen den Boden (45) der Zelle (42) presst, und wobei jede Umhüllungseinrichtung (64) durch eine Zellenabdeckung gebildet ist, die durch eine zweite Drückeinrichtung (65) in der Richtung gedrückt wird, in der die Zellenabdeckung dicht den rahmenlosen, chemischen Analysefilm (1), gepresst durch die Filmrückhalteeinrichtung, umschließt, wobei mindestens eine der ersten und der zweiten Drückeinrichtungen außerhalb der Zellenabdeckung angeordnet ist.

5. Inkubator nach Anspruch 4, wobei jede Presseinrichtung (61) und jede entsprechende Umhüllungseinrichtung (64) integral miteinander ausgebildet sind und durch eine einzelne Drückeinrichtung gedrückt werden.

6. Inkubator nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei jede Filmrückhalteeinrichtung den entsprechenden, rahmenlosen, chemischen Analysefilm gegen den Boden der Zelle nur an Ecken des Films presst.

7. Inkubator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Boden jeder Zelle (42) in dem Inkubator (12) flach ist.

8. Biochemische Analysevorrichtung (10) für rahmenlose, chemische Analysefilme (1) vom Trocken-Typ, wobei jeder einen Basisfilm (1a) und eine Reagenzschicht (1b), gebildet darauf, besitzt, aufweisend:

einen Inkubator (12), wie er in einem der Ansprüche 1 bis 8 beansprucht ist;

eine Filmüberführungseinrichtung (13) zum aufeinanderfolgenden Überführen von rahmenlosen, chemischen Analysefilmen (1) zu dem Inkubator (12) und zum Einsetzen jedes Films in eine der Vielzahl von Zellen (42) des Inkubators (12), wobei die Filmüberführungseinrichtung (13) eine Einrichtung (70) zum aufeinanderfolgenden Herausnehmen der Analysefilme (1) von einer Kassette (20), in der eine Mehrzahl solcher rahmenloser, chemischer Analysefilme gestapelt ist, und eine Halteeinrichtung (76), die in jede Zelle (42) des Inkubators (12) von unterhalb der Zeile (42) aus eintritt, um den rahmenlosen, chemischen Analysefilm, eingesetzt in die Zelle (42), so zu positionieren, dass dessen Unterseite gegen den Boden (45) der Zelle (42) anstößt, aufweist;

eine Einrichtung (15), um die rahmenlosen, chemischen Analysefilme (1) mit einer Probenflüssigkeit fleckmäßig zu versehen,

Einrichtungen (16) zum Messen der Konzentration einer biochemischen Komponenten in der Probenflüssigkeit durch eine chemische Reaktion zwischen der Reagenzschicht und der biochemischen Komponenten.

9. Biochemische Analysevorrichtung nach Anspruch 8, in der die Filmüberführungseinrichtung (13) weiterhin ein Filmüberführungselement (73) aufweist, das von einer im Wesentlichen hufeisenförmigen Form ist und den rahmenlosen, chemischen Analysefilm (1) auf der oberen Oberfläche davon anzieht, um ihn unter einer Saugkraft zu halten.

10. Biochemische Analysevorrichtung nach Anspruch 9, wobei jede Presseinrichtung (61) des Inkubators (12) den entsprechenden, rahmenlosen, chemischen Analysefilm (1), gehalten durch die Halteeinrichtung (76) an dem Boden (45) der Zelle (42), nachdem das Filmüberführungselement (73) von der Zelle (42) zurückgezogen ist, sichert.

11. Biochemische Analysevorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Halteeinrichtung (76) ein Saugelement aufweist, das nach oben und nach unten in eine der Mehrzahl von Zellen (42) durch ein Lichtmessfenster (59) hinein und davon weg bewegt wird, das sich an dem Boden (45) jeder Zelle (42) des Inkubators (12) öffnet.