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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von automatischen
bzw. automatisierten, klinischen, chemischen Analysiervorrichtungen,
und spezifisch auf kompakte automatisierte chemische Analysiervorrichtungen,
die ein Nephelometer verwenden.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Eine
Anzahl von verschiedenen automatischen bzw. automatisierten klinischen
chemischen Analysiervorrichtungen ist im Stand der Technik bekannt.
Solche Analysiervorrichtungen reichen von einfachen, weitgehend
handbetriebenen bzw. -betätigten
Instrumenten bis zu hoch komplexen, fast vollautomatischen Instrumenten.
Jede Analysiervorrichtung hat ihre eigenen individuellen Leistungsmerkmale
bezogen auf die Anzahl von verschiedenen Tests ("Menü"), die die Analysiervorrichtung
durchführen
kann und die Anzahl von Proben, die die Analysiervorrichtung in
einer vorgegebenen Zeitperiode ("Durchsatz") verarbeiten kann.
Die Dokumente JP-A-57182653,
WO-A-9320444, EP-A-0289789, EP-A-0520304 und FR-A-2655426 enthalten bzw. beinhalten
bekannte klinische chemische Analysiervorrichtungen und werden unten
beschrieben.
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JP-A-57182653
beschreibt eine Rührvorrichtung
für einen
Gebrauch bzw. eine Verwendung in einer automatischen bzw. automatisierten
chemischen Analyse. Die Vorrichtung wird betrieben bzw. betätigt, um
den Inhalt eines Behälters
nach einer gewünschten
Zeit zu rühren,
und stellt auch ein Wa schen bzw. Reinigen des Rührelements bereit, um das Risiko
einer Kreuzkontamination zwischen Proben zu reduzieren.
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WO-A-9320444
beschreibt eine Methode für die
automatische bzw. automatisierte Bewegung von Testreagenzien, um
die Homogenität
davon mit einem automatischen bzw. automatisierten kontinuierlichen
und analytischen Zufallszugriff-Instrument aufrecht zu erhalten.
Ein Mischen wird durch eine Rückwärts- und
Vorwärtsbewegung
eines Karussells erreicht, auf welchem die Testreagenzbehälter angebracht
bzw. montiert sind.
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EP-A-0289789
beschreibt einen automatischen Analysierapparat, wobei eine Mehrzahl
von Proben, zusammen mit Verdünnungs-
und Behelfsproben, in einer geordneten Reihenfolge auf einem drehbaren
Probentisch gehalten werden, welcher gedreht wird, um die Proben
stufenweise zu vorbestimmten Stationen für eine Analyse zu bewegen. Bewegungsmittel
werden bereitgestellt, um die Mischung in dem Reaktionsbehälter in
einem homogenen Zustand zu rühren,
damit die Reaktion fortschreitet.
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EP-A-0520304
beschreibt eine automatische bzw. automatisierte Analysiervorrichtung,
die Reaktionsbehälter
besitzt, welche auf dem Apparat bzw. Gerät zu verschiedenen Reaktionsstationen
transportiert werden. In dieser Vorrichtung wird ein Kalibrator
für einen
Gebrauch in flüssiger
Form in einer Kalibierstation verfügbar gehalten.
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FR-A-2655426
beschreibt ein Immunitätsanalysiergerät für einen
Gebrauch mit magnetischen Teilchen, in welchem eine Probe zu einem
Reaktionsbehälter
transportiert wird und der Reaktionsbehälter an verschiedenen Vorrichtungen
vorbei transportiert wird, um eine Lösung eines magnetischen Teilchens zuzusetzen
und zu bewegen.
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So
hoch entwickelt und effizient wie viele der heutigen automatischen
bzw. automatisierten Analysiervorrichtungen sind, existieren verschiedene
bzw. mehrere Probleme weiter. Zu aller erst bzw. am wichtigsten
ist die Durchsatzkapazität.
Jede Sekunde, welche in der Analysierzeit von einer einzelnen Probe eingespart
werden kann, bedeutet Millionen von Dollar an Ersparnis von beträchtlichen
medizinischen Ressourcen bzw. Geldmitteln. Folglich besteht andauernder
Druck auf Analysiervorrichtungserzeuger, den Durchsatz zu erhöhen. Die
automatischen bzw. automatisierten Analysiervorrichtungen des Standes der
Technik sind ziemlich schnell, aber nicht schnell genug.
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Ein
zusätzliches
Problem im Stand der Technik ist der Aufwand der Bedienung. Die
meisten automatischen bzw. automatisierten Analysiervorrichtungen
des Standes der Technik verwenden relativ große Reaktionsbehälter ("Küvetten"), welche eine übermäßige Menge an teuren Reagenzmaterialien
erfordern.
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Noch
ein anderes Problem im Stand der Technik ist die Menge der Zeit,
die ein Bedienungsmann verbringen muß, um Daten und Instruktionen
in die Analysiervorrichtung einzugeben. Dies vermindert den Durchsatz
und bewirkt hohe menschliche Arbeitsleitungskosten bzw. Mannarbeitsstunden.
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Noch
ein anderes Problem bezogen auf den Durchsatz ist die Notwendigkeit
von Analysiervorrichtungen des Standes der Technik, welche einen
Trübungsanalysator
bzw. einen nephelometrischen Analysator verwenden, um periodisch
Vorgänge abzuschalten,
um das Nephelometer zu kalibrieren bzw. zu eichen.
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Schließlich besteht
ein Problem bezüglich Durchsatz-Vakuumabzugsystemen,
die in automatischen bzw. automatisierten Analysiervorrichtungen des
Standes der Technik verwendet werden. Solche Vakuumabzugssysteme
sind allgemein verschwenderisch im Hinblick auf die Verwendung von
Vakuum. Eine derartige Verschwendung resultiert in der Verwendung
einer übermäßig großen Vakuumverwendung
und kann den Durchsatz der Analysiervorrichtung herabsetzen.
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Folglich
besteht ein Bedarf bzw. ein Erfordernis für eine automatische bzw. automatisierte
klinische chemische Analysiervorrichtung, welche einen größeren Durchsatz
als Module der Analysiervorrichtung des Standes der Technik hat,
die weniger menschliche Arbeitsleistung zum Bedienen erfordert, zuverlässiger ist
und effizienter ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung kommt diesen Erfordernissen nach. Die Erfindung ist eine
automatische bzw. automatisierte chemische Analysiervorrichtung
zum Bestimmen von wenigstens einem Parameter einer flüssigen Probe,
umfassend:
einen Körper,
eine motorisierte bzw. motorbetriebene Probenstation, eine motorisierte
Reagenzstation, eine motorisierte Zufallszugangs- bzw. -zugriffsanalysierstation,
eine bewegbare Testkopfarmanordnung, die einen ersten Motor zum
Bewegen des Testkopfarms zwischen einer ersten Position und einer zweiten
Position und einen zweiten Motor zum Bewegen des Testkopfs zwischen
einer unteren Position und einer oberen Position aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung
wenigstens eine bewegbare Testkopfarmanordnung aufweist die adaptiert
ist, um Flüssigkeit
aus einem ersten Behälter
zu extrahieren, diese Flüssigkeiten
in einen zweiten Behälter
einzubringen bzw. abzulagern, und diese Inhalte des zweiten Behälters zu
rühren,
wobei die Testkopfarmanordnung [i] einen Testkopfarm, [ii] einen
hohlen Testkopf, der eine Innenkammer, ein offenes unteres Ende
und ein offenes oberes Ende aufweist, und [iii] einen länglichen
rotierbaren Rührstab umfaßt, der
ein unteres Ende und ein oberes Ende aufweist, wobei das untere
Ende des Rührstab
ein Rührstabpaddel
beinhaltet, das daran festgelegt ist, wobei der Testkopf und der
Rührstab
allgemein vertikal nach innen zueinander abgewinkelt angeordnet sind
und in naher Nachbarschaft zueinander angeordnet sind, wobei der
Testkopf vertikal bewegbar zwischen einer unteren Testkopfposition
und einer oberen Testkopfposition ist, wobei der Rührstab unabhängig von
dem Testkopf zwischen einer unteren Rührstabposition und einer oberen
Rührstabposition bewegbar
ist.
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Vorzugsweise
ist an jedem Testkopf der Abstand zwischen dem Testkopf und dem
Rührstab
an ihren jeweils untersten Positionen zwischen etwa 1,7 und etwa
3,5 mm.
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Vorzugsweise
sind jeder Testkopf und Rührstab
an ihrem Testkopfarm durch eine Zahnstangen- und Ritzelanordnung
zum Anheben und Absenken des Testkopfs und der Rührstäbe festgelegt. Diese Eigenschaft
bzw. dieses Merkmal erlaubt eine unabhängige Betätigung bzw. Arbeitsweise des
Testkopfs und Rührstabs,
wobei zur Verfügung
gestellt wird, daß die
untere Spitze des Testkopfs und des Rührstabs (an ihren untersten
~ Positionen) ganz nahe zueinander sind. Dies wiederum gestattet
die Verwendung bzw. den Gebrauch von klei neren Reaktionsbehältern, die
ein Minimum an teuren Reagenzien erfordern.
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In
einer bevorzugten Ausführung
umfaßt
die Probenstation ein rotierendes Probenkarussell, das eine äußere Wand
bzw. Außenwand
mit einer Rückhalteanordnung
aufweist, um eine Karte zu halten, die Strichcodeinformation an
der äußeren Wand
zeigt bzw. anzeigt. Dies gestattet einem Strichcodeleser, der innerhalb
der Vorrichtung angeordnet ist, Strichcodeinformation hinsichtlich
der Reagenzbehälter
zu lesen, die in der Vorrichtung verwendet werden.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführung umfaßt die Probenstation
eine Mehrzahl von Verdünnungsschalen,
wobei jede eine Verdünnungsschalenvertiefung
umfaßt.
Diese Eigenschaft gestattet der Vorrichtung, die Verwendung von
teuren Reagenzien zu minimieren.
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In
noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Küvettenwaschtestkopfzufuhr-
und -verwerfanordnung eine Abfallfallen- bzw. -einfanganordnung,
umfassend (a) ein Abfallfallenreservoir, (b) eine Abfallsammelschale,
die unter dem Abfallsammel- bzw. -einfangreservoir angeordnet ist, (c)
eine vertikal angeordnete Verbindungsleitung zum Verbinden des Abfallfallenreservoirs
in Fluidwechselwirkung bzw. -verbindung mit der Abfallsammelschale,
wobei die Verbindungsleitung eine oberste Lippe aufweist, über welche
Abfallflüssigkeiten
innerhalb des Abfallfallenreservoirs in die Abfallsammelschale fließen bzw. überströmen können, (d)
ein Verbindungsleitungs-Rückschlagventil,
um den stromaufwärtigen
Fluß von
Flüssigkeiten
und Druckluft innerhalb der Verbindungsleitung von der Abfallsammelschale
zu dem Abfallfallenreservoir zu verhindern, (e) eine Einlaßöffnung in
dem oberen Abschnitt des Abfallfallenreservoirs, um Abfallflüssigkeit von
dem Küvettenwaschstationstestkopf
zu erhalten, (f) eine Auslaßöffnung in
dem Boden der Abfallsammelschale, um Flüssigkeit innerhalb der Abfallsammelschale
zu einer geeigneten Abfallverwerf- bzw. -entsorgungsanlage über eine
Abzugsleitung abzuziehen, (g) ein Ablaufleitungs-Rückschlagventil,
das innerhalb der Ablaufleitung angeordnet ist, um Flüssigkeiten
daran zu hindern, in die Abfallsammelschale über die Abfalleitung zu fließen bzw.
zu strömen, (h)
einen Niveausensor, um das Niveau einer Flüssigkeit innerhalb der Abfallsammelschale
abzutasten bzw. zu erfassen und ein entsprechendes Niveausensorsignal
auszusenden, (i) eine Schalteranordnung, um alternativ Druck und
Vakuum an die Abfallsammelschale anzulegen, (j) eine Abfallfallensteuer- bzw.
-regeleinrichtung, um das Niveausensorssignal von dem Niveausensor
zu empfangen und dadurch die Schaltanordnung zu steuern bzw. zu
regeln, um das Anlegen von Vakuum und Druck an die Abfallsammelschale
in einer derartigen Weise zu gestatten, daß (i), wenn das Niveau der
Flüssigkeit
innerhalb des Abfallsammlers bzw. -abscheiders unter einem vorab
gewählten
Einstellpunkt liegt, Vakuum an die Vakuumsammelschale angelegt wird,
um Abfallflüssigkeit
von dem Abfallfallenreservoir abzuziehen, und (ii), wenn das Niveau
an Flüssigkeit
innerhalb des Abfallsammlers bzw. -abscheiders an dem vorab gewählten Einstellpunkt
ist, Druck an die Abfallsammelschale angelegt wird, um Abfallflüssigkeit
innerhalb der Abfallsammelschale zu der Abzugsleitung hinunter zu
blasen.
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Die
Erfindung ist auch ein Verfahren, um eine Mehrzahl von flüssigen Proben
unter Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung zu analysieren.
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Die
Erfindung ist auch ein chemischer Testreagenzbausatz für einen
Gebrauch bzw. eine Verwendung in einer automatischen bzw. automatisierten
Testmaschine, die einen inneren bzw, internen Strichcodeleser aufweist.
Der Bausatz umfaßt
wenigstens einen Behälter,
der Reagenz enthält,
und eine Strichcodekarte, die Strichcodeinformation hinsichtlich
des Reagenz enthält.
Die Strichcodekarte ist bemessen und dimensioniert, um durch den
inneren Strichcodeleser einer automatischen bzw. automatisierten
Testvorrichtung gelesen zu werden.
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Die
Erfindung liefert signifikante Verbesserungen gegenüber dem
Stand der Technik durch ein Verringern von Reagenzkosten und Betätigungskosten,
während
Durchsatz, Präzision
und Zuverlässigkeit
bzw. Betriebssicherheit erhöht
werden.
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden besser unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, die
beigefügten
Ansprüche
und zugehörigen
Zeichnungen verstanden, wo:
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1 eine
schematische Draufsicht auf eine automatische bzw. automatisierte
Analysiermaschine ist, die Grundzüge bzw. Merkmale der Erfindung
aufweist;
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2 eine
Vorderansicht einer automatischen bzw. automatisierten Analysiermaschine
ist, die Merkmale der Erfindung aufweist;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Probenkarussells ist, das Merkmale
der Erfindung aufweist;
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4A eine
perspektivische Ansicht eines Verdünnungsabschnitts ist, der Merkmale
der Erfindung aufweist;
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4B eine
Draufsicht auf den Verdünnungsabschnitt
von 4A ist;
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4C eine
Seitenansicht im Querschnitt des Verdünnungsabschnitts ist, der in 4B gezeigt
ist, genommen entlang der Linie 4C-4C;
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4D eine
Seitenansicht des Bodens bzw. der Unterseite des Verdünnungsbehälters ist,
der in 4A–4C gezeigt
ist;
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5A eine
perspektivische Ansicht eines Reaktionsküvettenmoduls ist, das in der
Erfindung verwendbar ist;
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5B eine
Seitenansicht im Querschnitt des Reaktionsküvettenmoduls ist, das in 5A gezeigt
ist;
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6A eine
perspektivische Ansicht einer Probentestkopfarmanordnung ist, die
Merkmale der Erfindung aufweist;
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6B eine
weggeschnittene Ansicht der Probentestkopfanordnung ist, die in 6A gezeigt ist;
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6C eine
Vorderansicht eines Probenrührstabs
ist, der in der Erfindung verwendbar bzw. nützlich ist;
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6D eine
Seitenansicht des Probenrührstabs
ist, der in 6C gezeigt ist;
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7A eine
perspektivische Ansicht einer Reagenztestkopfanordnung ist, die
Merkmale der Erfindung aufweist;
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7B eine
weggeschnittene Ansicht der Reagenztestkopfanordnung ist, die in 7A gezeigt
ist;
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7C eine
Vorderansicht eines Reagenzrührstabs
ist, der in der Erfindung verwendbar bzw. zweckdienlich ist;
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7D eine
Seitenansicht des Reagenzrührstabs
ist, der in 7C gezeigt ist;
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8 eine
perspektivische Ansicht einer Küvettenwaschstation
ist, die in der Erfindung verwendbar ist;
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9A eine
Explosionsansicht einer Abfallsammel- bzw. -einfanganordnung ist,
die Merkmale der Erfindung aufweist;
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9B eine
Querschnittsansicht der völlig zusammengesetzten
Abfalleinfanganordnung ist, die in 9A gezeigt
ist;
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9C eine
Seitendetailansicht im Querschnitt eines Ventils ist, das in der
Abfalleinfangsanordnung verwendbar ist, die in 9A und 9B gezeigt
wird;
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9D eine
Draufsicht auf einen flexiblen Tisch ist, der in der Abfallfangsanordnung
verwendbar ist, die in 9A–9C gezeigt
ist; und
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10 eine
perspektivische Ansicht eines Probenbehältergestells ist, das Merkmale
der Erfindung aufweist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
folgende Diskussion bzw. Erörterung
beschreibt im Detail eine Ausführungsform
der Erfindung und mehrere bzw. verschiedene Variationen dieser Ausführungsform.
Diese Erörterung
sollte jedoch nicht aufgefaßt
bzw. ausgelegt werden, daß sie die
Erfindung auf diese speziellen Ausführungsformen beschränkt. Praktiker,
die auf diesem Gebiet erfahren sind, werden viele andere Ausführungsformen ebenso
erkennen. Für
eine Definition des kompletten bzw. vollständigen Bereichs der Erfindung
wird der Leser auf die beigefügten
Ansprüche
verwiesen.
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1 und 2 zeigen
eine automatisierte bzw. automatische Analysiermaschine bzw. -vorrichtung 10,
die Merkmale der Erfindung aufweist. Die Maschine 10 umfaßt einen
Körper 12,
eine Probenstation 14, eine Reagenzstation 16 und
eine Direkt- bzw. Zufallszugangs- bzw. -zugriffsanalysierstation 18.
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Der
Körper 12 ist
allgemein ein Schrank, der ein Gehäuse für die verschiedenen operativen
Komponenten zur Verfügung stellt,
die in der Analysiermaschine 10 verwendet werden. Der Körper 12 ist
typischerweise aus einem leichten Metall, wie beispielsweise einem
leichten Stahlblech hergestellt. Der Körper 12 kann ein Hauptschutzdach
(nicht gezeigt) für
ein völliges
Ein- bzw. Umschließen
der Betriebskomponenten der Maschine 10 beinhalten.
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Die
Probenstation 14 ist bemessen und dimensioniert, um eine
Mehrzahl von Probenbehältern 20 zurückzuhalten
bzw. aufzunehmen. Die Probenstation 14 hat wenigstens eine
Probenextraktionsstelle 22.
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Die
Probenstation 14 umfaßt
vorzugsweise ein sich drehendes bzw. kreisendes Probenkarussell 24,
wie es in 3 veranschaulicht bzw. illustriert wird.
Typischerweise ist das Probenkarussell 24 aus einem Leichtmetall
oder einem geformten Plastik bzw. Kunststoff hergestellt. Das Probenkarussell 24 ist
vorzugsweise bemessen und dimensioniert, um eine Mehrzahl von Probenbehälter 20,
einen oder mehr Verdünnungsmittelbehälter 26 und
eine Mehrzahl von Verdünnungsabschnitten 28 aufzunehmen.
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In
der Ausführungsform,
die in den Zeichnungen gezeigt wird, umfaßt das Probenkarussell 24 eine
Karussell-Rückhalteanordnung 40 zum
Zurückhalten
bzw. Aufnehmen eines Probenbehältergestells 30 an
der Außenwand 32 des
Probenkarussells 24. Eine derartige Rückhalteanordnung 40 können Schlitze
bzw. Spalten sein, wie dies in der Ausführungsform gezeigt ist, die
in den Zeichnungen illustriert.
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Das
Probengestell 30 umfaßt
vorzugsweise eine Probenbehältergestell-Rückhalteanordnung 39 für ein Zurückhalten
bzw. Aufnehmen einer Karte 37, die Strichcodeinformation
auf dem vorderen Abschnitt 41 des Probenbehältergestells 30 zeigt.
Eine derartige Probenbehältergestell-Rückhalteanordnung 39 können elastische
bzw. Federklammern sein, wie dies in der Ausführungsform gezeigt ist, die in 10 illustriert
ist. Es können
jedoch viele andere Methoden zum Festlegen bzw. Anbringen der Strichcodekarte 37 auf
dem vorderen Abschnitt 41 des Probenbehältergestells 30 genau
so gut verwendet werden, beinhaltend Klemmen, Klammern, Zinken bzw. Zacken,
Schnappverschlüsse,
Knöpfe,
Haken und Ringschrauben, Nadeln bzw. Stifte usw. Es ist bevorzugt,
daß die
Probenbehältergestell-Rückhalteanordnung 39 dem
Bedienungsmann gestattet, schnell und leicht eine Strichcodekarte 37 festzulegen
bzw. anzubringen und später
von dem vorderen Abschnitt 41 des Probenbehältergestells 30,
am bevorzugtesten ohne die Verwendung von Werkzeugen zu entfernen.
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In
dieser Ausführungsform
nimmt jedes Probenbehältergestell 30 neun
individuelle Probenbehälter 20 in
einer allgemein aufrechten Anordnung auf.
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Das
Probenkarussell 24, das in 3 gezeigt
wird, hat vier Verdünnungsmittelbehälter-Zurückhaltestellen 36 und
vier Verdünnungsabschnitt-Zurückhaltestellen 38.
Jeder der Verdünnungsabschnitte 28 umfaßt eine
Mehrzahl von Verdünnungsschalen 42,
wie in 4A–4C gezeigt. Typischerweise
ist jeder Verdünnungsabschnitt 28 aus
einem geformten Plastik bzw. Kunststoff hergestellt. Vorzugsweise
ist jeder Verdünnungsabschnitt 28 leicht
bzw. mühelos
installiert und von dem Probenkarussell 24 für eine bequeme
Reinigung entfernt. Es ist auch bevorzugt, daß die Verdünnungsabschnitte 28 leicht
und rasch in das Probenkarussell 24 installiert und ohne
die Verwendung von Werkzeugen von diesem abmontiert sind bzw. werden.
Die Ausführungsform,
die in den Zeichnungen gezeigt ist, hat elastische bzw. rückstellfähige Knoten 44,
welche den Verdünnungsabschnitten 28 gestatten,
passend in die Verdünnungsabschnitt-Zurückhaltestellen 38 zu
schnappen.
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Jede
Verdünnungsschale 42 enthält bzw. faßt zwischen
etwa 0,01 und etwa 1,0 Milliliter an Flüssigkeit. Wie in 4C gezeigt,
ist jede Verdünnungsschale 42 am
Boden geneigt bzw. verjüngt,
um eine enge bzw. schmale Vertiefung 46 einer Verdünnungsschale
bzw. Verdünnungsschalen
bzw. -vertiefungen auszubilden, so daß sich kleine Mengen an Flüssigkeit
innerhalb der Verdünnungsschale 42 innerhalb
der engen Vertiefung sammeln und dadurch leicht aus der Verdünnungsschale 42 extrahierbar bleiben.
Jede enge bzw. kleine Vertiefung 46 einer Verdünnungsschale
kann typischerweise zwischen etwa 10 Mikroliter und etwa 100 Mikroliter
aufnehmen. Dieses Merkmal minimiert einen Reagenzabfall bzw. eine
Reagenzverschwendung. Dieses Merkmal ist besonders wichtig, wo die
Verdünnungsschalen 42 aus
einem Kunststoffmaterial gemacht sind, welches hydrophob bzw. wasserabweisend
ist. In solchen Fällen
neigen kleine Mengen von Flüssigkeit
innerhalb der Verdünnungsschalen 42 zu
Bläschen bzw.
Tröpfen
anstatt zum Ausbilden einer Lacke, das es schwierig macht, die Flüssigkeit
aus der Verdünnungsschale 42 zu
extrahieren.
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Das
Probenkarussell 24 ist durch einen rotierenden bzw. Rotationsmotor
(nicht gezeigt) bewegbar, so daß jeder
Probenbehälter 20,
der auf dem Probenkarussell 24 angeordnet ist, alternativ
unterhalb der einen Probenextraktionsstelle 22 positioniert und
von dieser weg bewegt werden kann.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Probenstation 14 weiters einen Probenstationsstrichcodeleser 47 zum Lesen
von Strichcodeinformation auf dem Probenbehälter 20 innerhalb
der Probenstation 14 und/oder auf einer Strichcodekarte 37,
die auf dem vorderen Abschnitt 41 des Probenbehältergestells 30 angeordnet ist.
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Die
Reagenzstation
16 ist bemessen und dimensioniert, um eine
Mehrzahl von Reagenzbehältern
48 zurückzuhalten
bzw. aufzunehmen und hat wenigstens eine Reagenzextraktionsstelle
50.
Ein besonders brauchbarer bzw. zweckdienlicher Reagenzbehälter
48,
der in der Maschine der Erfindung verwendbar ist, ist im Detail
in der U.S. Patent Anmeldung Serial Nr. 08/675586 (veröffentlicht
als
US 5985218 ) beschrieben,
mit dem Titel "Reagenzpatrone", welche gleichzeitig
hiermit eingereicht worden ist und welche hierin durch Verweisung
in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist. Die Reagenzstation
16 ist
bewegbar innerhalb des Körpers,
so daß individuelle Reagenzbehälter
48,
die innerhalb der Reagenzstation
16 angeordnet sind, alternativ
zu und weg von der Reagenzextraktionsstelle
50 bewegt werden
können.
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Wie
die Probenstation 14, umfaßt die Reagenzstation 16 vorzugsweise
ein drehbares Reagenzkarussell 52, welches typischerweise
aus Leichtmetall oder geformtem Kunststoff hergestellt ist. Das
Reagenzkarussell 52 wird durch einen Reagenzstationsmotor
(nicht gezeigt) gedreht.
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Die
Reagenzstation 16 ist vorzugsweise gekühlt, beispielsweise auf eine
Temperatur von etwa 15°C.
Eine derartige Kühlung
schützt
bzw. konserviert das Reagenzleben und minimiert eine Reagenzverdunstung
bzw. -verflüchtigung.
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Die
Reagenzstation 16 umfaßt
vorzugsweise weiters einen Reagenzstationsstrichcodeleser 53, um
Strichcodeinformation auf Reagenzbehältern 20 innerhalb
der Reagenzstation 16 und/oder an der Außenseite
des Reagenzkarussells 24 zu lesen.
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Die
Zufallszugangs- bzw. -zugriffsanalysierstation 18 ist bemessen
und dimensioniert, um eine Mehrzahl von Reaktionsküvetten 54 der
Ausführung zurückzuhalten
bzw. aufzunehmen, die allgemein im Stand der Technik der Nephelometrie
und Turbimetrie bekannt ist. Die Zufallszugangsanalysierstation 18 umfaßt wenigstens
eine Küvettenmischstelle 56, eine
Zufallszugangsanalysierstations-Analysierstelle 58 und
eine Küvettenwaschstelle 60.
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Wie
die Probenstation 14 und die Reagenzstation 16 umfaßt die Zufallszugangsanalysierstation 18 vorzugsweise
ein drehbares Karussell 62, welches durch einen Zufallszugangs-Analysierstationsmotor
(nicht gezeigt) gedreht wird.
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In
der in der Zeichnungen gezeigten Ausführungsform sind die Reaktionsküvetten 54 in
Küvettenmodulen 64 angeordnet,
wobei jedes Küvettenmodul 64 drei
individuelle bzw. einzelne Küvetten 54 enthält. Die
Küvettenmodule 64 sind
in 5A und 5B gezeigt.
Jedes Küvettenmodul 64 hat
Zinken bzw. Zacken 66, um eine haltbare bzw. feste Befestigung
an dem Zufallszugangsanalysierstationskarussell 62 zu erleichtern.
Um die Kosten von teurem Reagenz zu minimieren, ist es wichtig,
daß die
Küvetten 54 so
klein als praktisch möglich
gemacht sind.
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In
den meisten Anwendungen ist es bevorzugt, daß die Zufallszugangsanalysierstation 18 bei einer
festgesetzten er höhten
Temperatur betriebsfähig
ist, wie etwa 37°C.
Um dies zu erreichen, beinhaltet die Zufallszugangsanalysierstation 18 vorzugsweise
Mittel, um erwärmte
bzw. erhitzte Luft aufwärts durch
die Zufallszugangsanalysierstation 18 zirkulieren zu lassen.
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Die
Zufallszugangsanalysierstation
18 umfaßt weiters eine Zufallszugangsanalysierstations-Analysiervorrichtung
68,
welche nahe der Zufallszugangsanalysierstations-Analysierstelle
58 angeordnet
ist, um wenigstens einen Parameter einer Probe zu bestimmen bzw.
zu ermitteln, die innerhalb einer Küvette
54 innerhalb
der Zufallszugangsanalysierstation
18 angeordnet ist. In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Zufallszugangsanalysierstations-Analysiervorrichtung
68 eine
Nephelometer- und Turbidimeter-Kombination. Eine derartige Kombination
ist gut bekannt im Stand der Technik. Eine detaillierte Beschreibung
einer typischen Nephelometer- und Turbidimeter-Kombination ist beispielsweise
in dem U.S. Patent Nr. 5,296,195 geoffenbart, welches hierin unter
Bezugnahme in seiner Gesamtheit eingetragen ist. Eine besonders
zweckdienliche Nephelometer- und Turbidimeter-Kombination, die in den
Analysiermaschinen der Erfindung verwendbar ist, ist in der U.S.
Patentanmeldung Serial Nr. 08/674780 (veröffentlicht als
US 5940178 und
US 5969814 ), mit dem Titel "Nephelometer- und
Turbidimeter-Kombination" beschrieben, welche
gleichzeitig hiermit eingereicht worden ist, und welche hierin unter
Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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In
einer typischen Nephelometer- und Turbidimeter-Kombination ist eine
erste Lichtquelle 70, die nahe der Zufallszugangsanalysierstations-Analysierstelle 58 angeordnet
ist, um einen ersten Lichtstrahl durch eine Küvette 54, die an der
Zufallszugangsanalysierstelle 58 angeordnet ist, zu einer
ersten Lichtempfangseinrichtung 72 zu lenken bzw. zu richten.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist diese erste Lichtquelle 70 ein sichtbarer Diodenlaser,
der Licht bei einer Wellenlänge
zwischen etwa 600 und etwa 850 nm emittiert bzw. aussendet. Vorzugsweise
ist eine zweite Lichtquelle 74 auch nahe der Zufallszugangsanalysierstations-Analysierstelle 58 angeordnet,
um einen zweiten Lichtstrahl durch eine Küvette 54, die an der
Zufallszugangsanalysierstelle 58 angeordnet ist, zu einer
zweiten Lichtempfangseinrichtung 76 zu lenken bzw. zu richten.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist diese zweite Lichtquelle 74 eine Licht aussendende
Diode, die fähig
ist, Licht bei einer Wellenlänge
zwischen etwa 850 und etwa 1050 nm auszusenden. Sowohl die erste
als auch zweite Lichtempfangseinrichtung 72 und 76 messen
die Menge an gestreutem Licht, wenn bzw. da der erste und zweite
Lichtstrahl 70 und 74 durch die Küvette 54 projiziert
werden. In der in 1 gezeigten Ausführungsform
ist der erste Lichtrezeptor bzw. die erste Lichtempfangseinrichtung 72 unter
der Reaktionsküvette
angeordnet, um die Menge an Licht zu messen, die unter einem 90° Winkel bezüglich des
ersten Lichtstrahls zerstreut wird. Wie im Stand der Technik gut
bekannt ist, kann ein derartiges Streuen von Licht genau mit einem
oder mehreren spezifischen bzw. speziellen Parametern der Flüssigkeit
innerhalb der Küvette 54 korreliert
werden.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Zufallszugangsanalysierstation
18 weiters eine enthaltene
bzw. Onboard-Kontrollprobe
78. Eine derartige enthaltene Kontrollprobe
78 gestattet
dem Benutzer, die Maschine zu programmieren, um die Zufallszugangsanalysierstations-Analysiervorrichtung
68 automatisch während einer
normalen Betätigung
der Maschine
10 zu kalib rieren bzw. zu eichen. Dieses Merkmal
maximiert die Genauigkeit und Zuverlässigkeit gegenüber ähnlichen
Maschinen bzw. Vorrichtungen des Standes der Technik. Dieses Merkmal
erhöht
auch den Durchsatz durch ein Beseitigen des Erfordernisses, die
Maschine
10 periodisch abzustellen, um die Zufallszugangsanalysierstations-Analysiervorrichtung
68 zu
kalibrieren. Eine besonders zweckdienliche enthaltene Kontrollprobe,
die in der Erfindung verwendbar ist, ist im Detail in der U.S. Patentanmeldung
Serial Nr. 08/675587 (veröffentlicht
als
US 5741441 ) beschrieben,
mit dem Titel "Nicht-flüssiger Streuungsstandard", welche gleichzeitig
hiermit eingereicht worden ist und welche hierin durch Bezugnahme
in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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Die
Analysiermaschine bzw. -vorrichtung 10 der Erfindung umfaßt weiters
eine Probentestkopfarmanordnung 80, wie sie in 6A–6D gezeigt ist.
Die Probentestkopfarmanordnung 80 beinhaltet einen Probentestkopf
arm 82, einen hohlen Probentestkopf 84 und einen
drehbaren Probenrührstab 86. Der
Probentestkopf 84 hat eine Innenkammer 88, ein offenes
unteres Ende 90 und ein offenes oberes Ende 91.
Eine Probentestkopfdruckänderungsanordnung 92 ist
vorausgesetzt, um alternativ Druck oder ein Vakuum an die Innenkammer 88 anzulegen.
Die Druckänderungsanordnung 92 umfaßt vorzugsweise eine
Spritze 94.
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Der
Probentestkopf 84 ist allgemein vertikal in dem Probentestkopfarm 82 angeordnet
und ist durch einen Probentestkopfmotor 96 zwischen einer unteren
Probentestkopfposition und einer oberen Probentestkopfposition bewegbar.
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Der
Probenrührstab 86 hat
ein unteres Ende 98, ein oberes Ende 100 und ein
Rührstabpaddel 102.
Der Probenrührstab 86 ist
auch allgemein vertikal in dem Probentestkopfarm 82 angeordnet
und ist durch einen Probenrührstabmotor 104 zwischen
einer unteren Probenrührstabposition
und einer oberen Probenrührstabposition
bewegbar. Der Probenrührstab
wird durch einen Probenrührstabrotationsmotor 105 antreibend
gedreht.
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Vorzugsweise
ist das Heben bzw. Anheben und Senken bzw. Absenken des Probenrührstabs 86 unabhängig von
dem Heben und Senken des Probentestkopfs 84. Dies stellt
Schnelligkeit und Flexibilität
gegenüber
wichtigen ähnlichen
bzw. gleichartigen Vorrichtungen im Stand der Technik bereit, welche
den Rührstab 86 zur
selben Zeit nur heben und senken können, wie der Testkopf 84 angehoben
und gesenkt ist.
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Vorzugsweise
sind bzw. werden der Probenrührstab 86 und
der Probentestkopfarm 84 beide unter Verwendung einer Zahnstangen-
und Ritzel- bzw. Zahnradanordnung 106 angehoben und gesenkt. Eine
derartige Zahnstangen- und Zahnradanordnung 106 gestattet
dem Probentestkopf 84 und dem Reganztestkopf 86 nahe
genug zueinander montiert zu sein, um die nahe Nachbarschaft von
ihren jeweiligen unteren Enden 90 und 98 zu erlangen,
die unmittelbar unten beschrieben sind.
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Der
Probentestkopf 84 und der Probenrührstab 86 sind innerhalb
des Probentestkopfarms 82 unter einem geringen Winkel zueinander
angeordnet. Vorzugsweise ist dieser Winkel α zwischen etwa 2,4° und etwa
2,6°. Der
Probentestkopf 84 und der Probenrührstab 86 sind zueinander
abgewinkelt, so daß, wenn
sich sowohl der Probentestkopf 84 als auch der Probenrührstab 86 an
ihrer jeweiligen unteren Positionen befinden, der Abstand bzw. die
Entfernung zwischen dem unteren Ende 90 des Probentestkopfs 84 und
dem unteren Ende 98 des Probenrührstabs 86 zwischen
etwa 1,7 mm und etwa 5,3 mm, noch bevorzugter zwischen etwa 1,7
mm und etwa 3,5 mm, am bevorzugtesten zwischen 1,7 mm und etwa 3
mm liegt. Durch ein Aufbauen bzw. Konstruieren des Probentestkopfs 84 und
des Probenrührstabs 86,
um so nahe zueinander an ihren jeweiligen unteren Positionen 90 und 98 zu
sein, können
der Probentestkopf 84 und der Probenrührstab 86 wirksam
innerhalb von Reaktionsküvetten 54 verwendet
werden, welche viel kleiner als diejenigen sind, die in den Analysiermaschinen
vom Stand der Technik verwendet werden. Die Fähigkeit, solche kleinen Reaktionsküvetten 54 zu
verwenden, resultiert in signifikanten Reagenzeinsparungen für den Bedienungsmann.
Es gestattet dem Bedienungsmann auch, klinische Analysen mit sehr
kleinen Proben durchzuführen.
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Die
Vorrichtung der Erfindung umfaßt
weiters eine Reagenztestkopfarmanordnung 108, wie sie beispielsweise
in 7A–7D gezeigt
ist. Die Reagenztestkopfarmanordnung 108 beinhaltet einen Reagenztestkopfarm 110,
einen hohlen Reagenztestkopf 112 und einen drehbaren bzw.
rotierbaren Reagenzrührstab 114.
Der Reagenztestkopf 112 hat eine Innenkammer 116,
ein geöffnetes
unteres Ende 118 und ein offenes oberes Ende 120.
Eine Reagenztestkopfdruckänderungsanordnung 122 wird
bereitgestellt, um alternativ Druck oder Vakuum an die Innenkammer 116 anzulegen.
Vorzugsweise umfaßt die
Druckänderungsanordnung
eine Spritze 124.
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Der
Reagenztestkopf 112 ist allgemein vertikal in dem Reagenztestkopfarm 110 angeordnet
und ist durch einen Reagenztestkopfmotor 126 zwischen einer
unteren Reagenztestkopfposition und einer oberen Reagenztestkopfposition
bewegbar.
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Der
Reagenzrührstab 114 hat
ein unteres Ende 128, ein oberes Ende 130 und
ein Rührstabpaddel 132.
Der Reagenzrührstab 114 ist
auch allgemein vertikal in dem Reagenztestkopfarm 110 angeordnet
und ist durch einen Reagenzrührstabmotor 131 zwischen
einer unteren Reagenzrührstabposition
und einer oberen Reagenzrührstabposition
bewegbar. Wie es der Fall ist bezüglich des Probentestkopfs 84 und
des Probenrührstabs 86 ist
es bevorzugt bzw. vorzuziehen, daß das Heben bzw. Anheben und
Senken bzw. Absenken des Reagenzrührstabs 114 unabhängig vom
Heben und Senken des Reagenztestkopfs 112 ist.
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Es
ist auch bevorzugt, daß der
Reagenzrührstab 114 und
der Reagenztestkopf 112 angehoben und gesenkt sind bzw.
werden, wobei eine Zahnstangen- und Zahnradanordnung 134 verwendet
wird. Eine derartige Zahnstangen- und Zahnradanordnung 134 gestattet
dem Reagenztestkopf 112 und dem Reagenzrührstab 114 nahe
genug zueinander montiert zu sein, um die nahe Nachbarschaft an
ihren unteren Enden 118 und 128 zu erlangen, wie
dies unmittelbar unten beschrieben wird.
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Wie
der Probentestkopf 84 und der Probenrührstab 86 sind der
Reagenztestkopf 112 und Reagenzrührstab 114 innerhalb
des Reagenztestkopfarms 110 unter einem leichten bzw. geringen Winkel
relativ zueinander angeordnet. Vorzugsweise ist dieser Winkel β zwischen
etwa 2,4° und
etwa 2,6°. Der
Reagenztestkopf 112 und der Reagenzrührstab 114 sind zueinander
abgewinkelt aus demselben Grund, wie der Probentestkopf 84 und
der Probenrührstab 86 zueinander
abgewinkelt sind: das ist, um eine Annäherung der unteren Enden 118 und 128 des
Reagenztestkopfs 112 und des Reagenzrührstabs 114 bis zu
einem Abstand bzw. einer Entfernung zwischen etwa 1,7 mm und etwa
5,3 mm, noch bevorzugter zwischen ungefähr 1,7 und ungefähr 3,5 mm,
am bevorzugtesten zwischen etwa 1,7 und etwa 3 mm bereitzustellen.
Diese nahe Nachbarschaft der unteren Enden 118 und 128 des
Reagenztestkopfs 112 und des Reagenzrührstabs 114 gestatten
die Verwendung von sehr kleinen Reaktionsküvetten 54.
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Vorzugsweise
umfassen sowohl der Probentestkopfarm 82 als auch der Reagenztestkopfarm 108,
Niveau-Regel- bzw. -Steuereinrichtungen bzw. -Controller (nicht
gezeigt) zum Bestimmen der Höhe der
Testköpfe 84 und 112 und/oder
der Rührstäbe 86 und 114 hinsichtlich
eines Flüssigkeitsniveaus.
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Die
Maschine der Erfindung 10 umfaßt weiters eine Küvettenwaschstation 1130,
die an dem Körper
festgelegt ist. Die Küvettenwaschstation 1130 beinhaltet
wenigstens einen hohlen Küvettenwaschstationstestkopf 1132,
der einen Innenkammer 1134, ein offenes unteres Ende 1136 und
eine offenes oberes Ende 1138 aufweist. Die Küvettenwaschstation 1130 ist
derart angeordnet, daß der
Küvettenwaschstationstestkopf 1132 unmittelbar
oberhalb der Küvettenwaschstelle 60 ist.
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Der
Küvettenwaschstationstestkopf 1132 ist durch
einen Küvettenwaschstationsmotor
(nicht gezeigt) zwischen einer unteren Küvettenwaschstationstestkopfposition
und einer oberen Küvettenwaschstationstestkopfposition
bewegbar.
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In
der in 8 gezeigten Ausführungsform umfaßt der Küvettenwaschstationstestkopf 1132 zwei
konzentrisch angeordnete Küvettenwaschstationstestköpfe 1132a und 1132b.
Ein Testkopf 1132 wird verwendet, um die Inhalte einer
Küvette
zu entleeren und solche Inhalte zu einer geeigneten Aus trags- bzw.
Entsorgungsstelle 135 zu befördern. Der andere Testkopf 1132 wird
verwendet, um die Küvette
mit einer Waschlösung
bereitzustellen bzw. zu versorgen.
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Die
Vorrichtung der Erfindung umfaßt
weiters eine Küvettenwaschstationstestkopfzufuhr-
und -verwerfanordnung 136 alternativ für ein (1) Bereitstellen von
unter Druck gesetzter Waschflüssigkeit
aus einer Quelle von Waschflüssigkeit
zu dem Küvettenwaschstationstestkopf 1132 zum
Waschen einer Küvette 54,
die an der Küvettenwaschstelle 60 angeordnet ist,
und (2) Bereitstellen eines negativen bzw. Unterdrucks an die Innenkammer 1134 des
Küvettenwaschstationstestkopfs 1132,
um Abfallflüssigkeiten aus
einer Küvette 54 zu
entfernen, die innerhalb der Analysierstelle 60 angeordnet
ist, und um derartige Abfallflüssigkeiten
zu einer geeigneten Austrags- bzw. Verwerfstelle 135 zu
transferieren.
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Eine
bevorzugte Waschstationstestkopfzufuhr- und -verwerfanordnung 136 umfaßt eine
Abfalleinfang- bzw. -verschlußanordnung 138,
gezeigt in den 9A–9D. Die
Abfallfallen- bzw. -einfanganordnung 138 umfaßt ein Abfallfallenreservoir 140 und
eine Abfallsammelschale 142, die unter dem Abfallfallenreservoir 140 angeordnet
ist. Eine vertikal angeordnete Verbindungsleitung 144 verbindet
das Abfallfallenreservoir 140 in Fluidwechselwirkung bzw.
-verbindung mit der Abfallsammelschale 142. Die Verbindungsleitung 144 hat
eine oberste Lippe 146, über welche Abfallflüssigkeiten,
welche sich innerhalb des Abfallfallenreservoirs 140 ansammeln,
in die Abfallsammelschale 142 überlaufen bzw. überströmen. Die
Verbindungsleitung 144 hat ein Verbindungsleitungs-Rückschlagventil 148,
um den stromaufwärtigen
Fluß von
Flüssigkeiten
und Druckluft innerhalb der Verbin dungsleitung 144 aus
der Abfallsammelschale 142 zu dem Abfallfallen- bzw. -einfangreservoir 140 zu
verhindern.
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Das
Abfallfallenreservoir 140 hat eine Einlaßöffnung 150 in
dem oberen Abschnitt des Abfallfallenreservoirs 140, um
Abfallflüssigkeit
von der Küvettenwaschstation 130 zu
erhalten. Die Abfallsammelschale 142 hat eine Auslaßöffnung 152 im
Boden der Abfallsammelschale 142, um Flüssigkeit innerhalb der Abfallsammelschale 142 zu
einer geeigneten Abfallverwerf- bzw. -entsorgungsanlage über eine
Abzugsleitung 154 abzuziehen. Die Abzugsleitung 154 hat
ein Ablaufleitungs-Rückschlagventil 156,
um zu verhindern, daß Flüssigkeiten
in die Abfallsammelschale 142 über die Abzugsleitung 154 zurückzufließen.
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Ein
Niveausensor 158 ist innerhalb der Abfallsammelschale 142 angeordnet,
um das Niveau von Flüssigkeiten
innerhalb der Abfallsammelschale 142 abzutasten und ein
entsprechendes Niveausensorsignal auszusenden. Im Betrieb ist das
Abfallfallenreservoir 140 wirksam bzw. betrieblich mit
einer Vakuumquelle verbunden. Auch die Abfallsammelschale 142 ist
wirksam über
einen Schalter 160 mit einer Vakuumquelle und mit einer
Quelle von Druckluft verbunden.
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Die
Abfallfallen- bzw. -verschlußanordnung 138 umfaßt weiters
eine Abfallfallen-Steuer- bzw. -Regeleinrichtung (nicht gezeigt),
um das Niveausensorsignal 158 vom Niveausensor zu erhalten
und dieses Signal zu verwenden, um das Anlegen von Vakuum und Druck
an die Abfallsammelschale in der folgenden Art zu steuern bzw. zu
regeln: (i) wenn das Niveau von Flüssigkeit innerhalb der Abfallsammelschale 142 unter
einem vorab gewählten
Einstellpunkt ist, wird Vakuum an die Abfallsammelschale 142 angelegt,
um Abfallflüssig keit
aus dem Abfallfallenreservoir 140 abzuziehen bzw. zu entnehmen, und
(ii) wenn das Niveau von Flüssigkeit
innerhalb der Abfallsammelschale 142 an dem vorab gewählten Einstellpunkt
ist, wird Druck an die Abfallsammelschale 142 angelegt,
um Abfallflüssigkeit
innerhalb der Abfallsammelschale 142 zu der Abzugsleitung 154 hinunter
zu blasen.
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Das
Abfallfallen-Verbindungsleitungs-Rückschlagventil 148 umfaßt vorzugsweise
eine Einlaß- bzw.
Einströmungsleitung 162,
einen Ventilsitz 164, der innerhalb der Einlaßleitung 162 und
damit in fluiddichter Verbindung angeordnet ist, eine Abfluß- bzw.
Ablaßleitung 166,
die unter dem Ventilsitz 164 und damit in fluiddichter
Kommunikation angeordnet ist und einen Stopfen 168, der
innerhalb des Ventilsitzes 164 lose angeordnet ist, so
daß (1)
wenn der Druck innerhalb der Einlaßleitung gleich zu oder größer als
der Druck innerhalb der Ablaßleitung 166 ist, der
Stopfen 168 nicht fest bzw. dicht gegen den Ventilsitz 164 gehalten
wird, um der Abfallflüssigkeit
innerhalb der Einlaßleitung 162 zu
gestatten, in die Ablaßleitung 166 zu
sinken, und (2) wenn der Druck innerhalb der Einlaßleitung 162 geringer
bzw. kleiner als der Druck innerhalb der Ablaßleitung 166 ist,
der Stopfen 168 fest bzw. dicht gegen den Ventilsitz 164 gehalten
wird, um den Flüssigkeitsabfall
innerhalb der Einlaßleitung 162 am
Absinken in die Abflußleitung 166 zu
hindern und Druckluft in der Ablaßleitung 166 am Fließen bzw.
Strömen
durch die Einlaßleitung 164 in
das Abfallfallenreservoir 140 zu hindern.
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Vorzugsweise
ist der Stopfen 168 eine flexible Scheibe bzw. Platte,
wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist. Die flexible Scheibe hat
wenigstens eine zentrale Öffnung 170,
welche von der Einlaßleitung 162 versetzt
ist.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Abfallfallenanordnung 138 weiters (a) eine Vakuumquelleneinlaßöffnung 172,
die in dem Abfallfallenreservoir 140 angeordnet ist, wobei
die Vakuumquelleneinlaßöffnung 172 mit
einer Vakuumquelle verbindbar ist, (b) ein Dreiweg-Ventil 174,
das eine gemeinsame Öffnung 176,
eine normalerweise offene Öffnung 178 und eine
normalerweise geschlossene Öffnung 180 aufweist,
(c) eine erste Druckquellenleitung 181, die in fluiddichter
Verbindung zwischen der gemeinsamen Öffnung 176 und der
Abfallsammelschale 142 verbunden bzw. angeschlossen ist,
(d) eine zweite Druckquellenleitung 182, die in fluiddichter
Verbindung zwischen der normalerweise offenen Öffnung 178 und dem
Abfallfallenreservoir 140 verbunden ist, und (e) eine dritten
Druckquellenleitung 184, die in fluiddichter Verbindung
zwischen der normalerweise geschlossenen Öffnung 180 und einer
Quelle von Luftdruck verbunden ist.
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Diese
Abfallfallen- bzw. -einfanganordnung 138 liefert signifikante
Vorteile gegenüber
Abfallfallenanordnungen des Standes der Technik. Die Abfallfallenanordnung 138 der
Erfindung erfordert nur ein Vakuumspeicherreservoir 140 und
eine Vakuumpumpe. Außerdem
muß ein
Waschzyklus nicht für
das Entleeren von flüssigem
Abfall unterbrochen werden. Ebenso ist keine äußere Abfallpumpe erforderlich, wie
es allgemein bei Systemen vom Stand der Technik erforderlich ist.
Dies deshalb, weil die Abfallfallenanordnung 138 der Erfindung
sich auf Luftdruck stützt,
um den Abfall aus der Anordnung zu befördern. Einige Systeme vom Stand
der Technik verwenden auch Druckluft, um den Abfall aus der Abfallfallenanordnung
zu drängen.
Jedoch sind solche Systeme verschwenderisch mit Vakuum, da jedesmal,
wenn das Reservoirniveau für
das Dreiweg-Ventil meldet bzw. signalisiert zu schalten, die gesamten Vakuuminhalte
des Reservoirs durch Druckluft wieder ersetzt, um Abfall zu der
Pumpe zu beaufschlagen. Dies kann den Betrieb der Maschine signifikant verzögern, weil
das Wiederherstellen des Vakuums 16 Sekunden oder mehr
erfordern kann. Ferner ist eine relativ große Vakuumpumpe erforderlich.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Analysiermaschine bzw. -vorrichtung 10 der Erfindung
weiters eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung bzw. einen Controller 186, um
den Betrieb der Motoren, der Analysiervorrichtungen und Strichcodeleser
zu steuern bzw. zu regeln. Vorzugsweise beinhaltet die Steuer- bzw.
Regeleinrichtung 186 einen Digitalcomputer, welcher auch programmiert
ist, die Ergebnisse von der Analysiervorrichtung 68 zu
erhalten und diese Ergebnisse an den Bedienungsmann bzw. Betreiber
in einem effizienten Format zu berichten.
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Im
Betrieb lädt
der Betätiger
einer bevorzugten Ausführungsform
der Analysiermaschine bzw. -vorrichtung die Reagenzstation 16 mit
einem vorgemischten Reagenz von einem Bausatz. Der Bausatz beinhaltet
einen oder mehrere Reagenzbehälter 48, die
ein vorgemischtes Reagenz enthalten, und eine Strichcodekarte, die
Strichcodeinformation bezüglich des
Reagenz innerhalb des Bausatzes bzw. Satzes darauf aufweist.
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Nach
dem Laden der Reagenzbehälter 48 in die
Reagenzstation 16 plaziert der Betätiger die Strichcodekarte 37 von
dem Reagenzbausatz auf dem vorderen Abschnitt 41 des Probenbehältergestells 30 unter
Verwendung der Probenbehältergestell-Rückhalteanordnung 40.
Der Betätiger
instruiert bzw. beauftragt den Probenstations-Strichcodeleser 47,
in die Steuer- bzw. Regeleinrichtung die Strichcodeinformation zu lesen,
die auf der Strichcodekarte 37 enthalten ist. Der Betätiger entfernt
dann die Strichcodekarte 37 von dem Probenbehälter 30.
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Der
Betätiger
belädt
dann das Probenkarussell 24 mit Probenbehältern 20,
die Proben enthalten, die analysiert werden sollen. Die Probenbehälter 20 werden
in Probenbehältergestelle 30 geladen
und die Probenbehältergestelle 30 werden
auf dem äußeren Umfang
des Probenkarussells 24 festgelegt. Ein Etikett bzw. eine
Kennzeichnung, das (die) Strichcodeinformation bezüglich der
Identität
von jeder Probe und der Analysen enthält, die an jeder der Proben durchzuführen sind,
ist auf jedem Probenbehälter 20 festgelegt.
Der Betätiger
stellt bzw. setzt dann Verdünnungsmittelbehälter 26 in
das Probenkarussell 24 und stellt reine Verdünnungsstücke bzw.
-abschnitte 28 in das Probenkarussell 24. Der
Betätiger
schaltet die Maschine 10 dann ein, welche die folgenden Schritte
automatisch durchführt.
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Das
Probenkarussell 24 wird gedreht, wobei es häufige Stops
durchführt.
Jedesmal, wenn ein Behälter 20 vor
dem Probenstationsstrichcodeleser 47 angeordnet ist, liest
der Strichcodeleser 47 die Strichcodeinformation auf dem
Etikett auf dem Probenbehälter 20 und übermittelt
diese Information weiter zu der Regel- bzw. Steuereinrichtung 186.
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Der
Probentestkopfarm 82 bewegt den Probenstationstestkopf 84 zu
einer Position unmittelbar über
der Probenextraktionsstelle 22. Der Probentestkopf 84 wird
von seiner oberen Testkopfposition abgesenkt, bis die Probentestkopfniveau-Regel-
bzw. -Steuereinrichtung die Tatsache abtastet bzw. erfaßt, daß der Probentestkopf 84 unter
der Oberfläche der Probe
innerhalb des Probenbehälters 20 ist,
der an der Probenextraktionsstelle 22 positioniert ist.
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Die
Probentestkopfdruckänderungsanordnung 92 wird
dann veranlaßt,
ein Vakuum in der Probentestkopfinnenkammer 88 zu ziehen.
Das wiederum veranlaßt
die Probe innerhalb des Probenbehälters 20, in die Probentestkopfinnenkammer 88 gezogen
zu werden. Der Probentestkopf 84 wird dann in seine obere
Position gehoben und der Probentestkopfarm 82 dreht zu
einer Position über
einer der Verdünnungsschalen 42.
Der Probentestkopf 84 wird wieder in die Verdünnungsschale 42 abgesenkt
und die Probentestkopfdruckänderungsanordnung 92 bewirkt,
daß die
Probe innerhalb des Probentestkopfs 84 in die Verdünnungsschale 42 ausgebracht
wird.
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Der
Probentestkopfarm 82 dreht dann den Probentestkopf 84 zu
einer Position unmittelbar über einem
der Verdünnungsflüssigkeitsbehälter 26 in
der Probenstation 14. Der Probentestkopf 84 wird
von seiner oberen Position zu einer Position unter der Oberfläche des
Verdünnungsmittels
in dem Verdünnungsmittelbehälter 26 gesenkt,
wie dies durch die Probentestkopfniveau-Steuer- bzw. -Regeleinrichtung
abgetastet wird. Die Druckänderungsanordnung 92 bewirkt,
daß ein
Vakuum innerhalb der Probentestkopfinnenkammer 88 gezogen
wird und Verdünnungsmittel
in den Probentestkopf 84 gezogen wird. Der Probentestkopf 84 wird
dann in seine obere Position angehoben und der Probenarm dreht den
Probentestkopf 84 zu einer Position unmittelbar über einer
der Verdünnungsschalen 42.
Der Probentestkopf 84 wird in die Verdünnungsschale 42 abgesenkt
und die Druckänderungsanordnung 92 bringt
unter Druck das Verdünnungsmittel
aus dem Probentestkopf 84 und in die Verdünnungsschale 42 aus.
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Der
Probenrührstab 86 wird
dann in die Verdünnungsschale 42 gesenkt
und der Probenrührstabrotationsmotor 105 ist
in Eingriff, um die Probe und die Verdünnungsflüssigkeit zu mischen.
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Als
nächstes
wird der Probentestkopf 84 wieder in die Verdünnungsschale 42 abgesenkt
und die Verdünnungsmittel-Probenmischung
wird in den Probentestkopf 84 gezogen. Der Probentestkopfarm 82 dreht
dann den Probentestkopf 84 zu einer Position unmittelbar
oberhalb der Küvette 54 an
der Küvettenmischstelle 56.
Der Probentestkopf 84 wird in die Küvette 54 abgesenkt
und die Verdünnungsmittel-Probenmischung
wird aus dem Probentestkopf 84 in die Küvette 54 durch die
Probentestkopfdruckänderungsmittel 92 ausgestoßen.
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Unmittelbar
vor oder nach diesen Schritten bewirkt bzw. veranlaßt der Controller 186,
daß sich der
Reagenztestkopf 110 unmittelbar über den entsprechenden Reagenzbehälter 48 innerhalb
der Reagenzextraktionsstelle 22 bewegt, und der Reagenztestkopf 112 wird
in den Reagenzbehälter 48 abgesenkt
und eine Menge von Reagenz wird in den Reagenztestkopf 112 gezogen.
Der Reagenztestkopf 112 wird dann zu seiner oberen Position
angehoben und der Reagenzarm 110 dreht den Reagenztestkopf 112 über der
Küvette 54 an
der Küvettenmischstelle 56.
Der Reagenztestkopf 112 wird dann in die Küvette 54 abgesenkt
und das Reagenz wird in die Küvette 54 entleert
bzw. ausgetragen.
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An
diesem Punkt wird entweder der Probenrührstab 86 (oder der
Reagenzrührstab 114 abhängig davon,
welcher Rührstab
sich unmittelbar oberhalb der Küvettenmischstelle
an diesem Zeitpunkt befindet), in die Küvette 54 abgesenkt
und der Rotationsmotor wird eingeschaltet, um die Reagenz-Probenmi schung
mit dem Rührstabpaddel 102 umzurühren. Nach
einem Mischen wird der Rührstab 86 in
seine obere Position zurückgezogen.
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Die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 186 veranlaßt dann
das Zufallszugangsanalysierstationskarussell 62, die Küvette 54,
die die Reagenz-Probenmischung enthält, vorbei an der Zufallszugangsanalysierstations-Analysierstelle 58 zu
drehen. An dieser Analysierstelle 58 analysiert die Zufallszugangsanalysierstations-Analysiervorrichtung 68 die
Inhalte der Küvette 54 und übermittelt
bzw. überträgt diese
Information zu der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 186. Vorzugsweise
veranlaßt
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 186 die Küvette 54,
durch die Zufallszugangsanalysierstations-Analysierstelle 58 an
zahlreichen Gelegenheiten zu passieren und instruiert die Analysiervorrichtung 68,
die Inhalte in jeder von diesen zahlreichen Gelegenheiten zu analysieren. Durch
ein Durchführen
zahlreicher Analysen derselben Reagenz-Probenmischung sind die Ergebnisse, die
durch die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 186 schließlich berichtbar
bzw. meldbar sind, deshalb sehr präzise bzw. genau in der Art.
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Nachdem
die Inhalte der Küvette 54 analysiert
worden sind, wird das Zufallszugangsanalysierkarussell 62 gedreht,
so daß sich
die Küvette 54 unmittelbar
unter bzw. unterhalb der Küvettenwaschstelle 60 befindet.
An der Küvettenwaschstelle 60 wird
der Küvettenwaschstationstestkopf 132 in
die Küvette 54 abgesenkt
und die Inhalte der Küvette 54 werden
aus der Küvette 54 extrahiert
und zu einer geeigneten Beseitigung bzw. Entsorgung gesandt, wobei
die Küvettenwaschtestkopfzufuhr-
und -verwerfanordnung 136 verwendet wird. Die Küvette 54 wird
dann mit unter Druck gesetzter Wasch flüssigkeit gewaschen und diese
Flüssigkeit
wird auch zur Beseitigung gesandt, wobei die Küvettenwaschtestkopfzufuhr- und -verwerfanordnung 136 verwendet
wird. Die Küvette 54 ist
dann rein und bereit für
einen andere Analysiervorgang.
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Die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 186 ist bzw. wird vorzugsweise
programmiert, um eine große Zahl
bzw. Anzahl von Reaktionsküvetten 54 in
verschiedenen Stadien des Analysierverfahrens bzw. -prozesses zu
verfolgen. Die Steuer- bzw.
Regeleinrichtung 186 veranlaßt das Zufallszugangsanalysierstationskarussell 62 mit
großer
Geschwindigkeit zu drehen, wobei irgendeine der großen Anzahl
von aktiven Küvetten 54 zu
den verschiedenen Küvettenstellen
für eine
oder mehrere der verschiedenen Arbeitsvorgänge bewegt wird, die oben beschrieben sind.
Auf diese Art und Weise kann die Analysiermaschine 10 eine
große
Anzahl von Analysen in einem sehr kleinen Zeitraum durchführen.
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Periodisch
veranlaßt
während
der üblichen Betätigung der
Maschine die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 186 die Zufallszugangsanalysierstations-Analysiervorrichtung 68,
die Inhalte der enthaltenen Kontrollprobe 78 zu analysieren.
Wenn das Ergebnis dieser Analyse andeutet, daß die Analysiervorrichtung 68 nicht
mehr geeicht ist, wird die Analysiervorrichtung 68 automatisch
neu geeicht bzw. kalibriert.
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Die
Erfindung liefert signifikante Verbesserungen gegenüber dem
Stand der Technik durch ein Reduzieren der Reagenzkosten und Betriebsspesen, während der
Durchsatz, die Genauigkeit bzw. Präzision und Zuverlässigkeit
erhöht
werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in ziemlichem Detail unter Bezugnahme
auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
be schrieben worden ist, sind andere Ausführungsformen bzw. Versionen möglich, welche
innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche fallen.