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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein automatisches Messgerät zur Quantifizierung
eines in einer Probe wie Blut, Serum, Blutplasma, Urin usw. enthaltenen
Spurenbestandteils zum Beispiel durch biochemische oder immunologische
Reaktionen.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Bisher
sind Messgeräte
bekannt, in denen Proben und Reaktionsgefässe unter Verwendung verschiedener
Förderanlagen
oder Drehscheiben getrennt transportiert werden, wobei während dieses Prozesses
eine bestimmte Probenmenge angesaugt und in die Reaktionsgefässe entleert
wird, um die erforderlichen Reaktionen zu veranlassen und danach die
Messungen auszuführen
(siehe zum Beispiel die Japanische Patentoffenlegung Hei3-51762
(Entsprechung: EP-A-0 409 606)).
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Solche
herkömmlichen
Geräte
können
dadurch beeinträchtigt
sein, dass sie zwei oder mehr als zwei getrennte Förderanlagen
benötigen,
um die Probengefässe
und die Reaktionsgefässe
durch verschiedene Förderanlagen
und dergleichen getrennt zu transportieren. Dies kann zu grösseren Geräten, höheren Herstellungskosten
und einer grösseren
Anzahl von bewegten Teilen, die periodische Wartung verlangen, führen. Die
erhöhte
Anzahl von Förderanlagen
und anderen bewegten Teilen kann nachteilig zu einer erhöhten Anzahl
von Vorschuborganen für ihren
Antrieb sowie zur Notwendigkeit einer komplizierten Steuerung dieser
Organe führen.
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Nicht
die gesamte Probenmenge im Probengefäss wird notwendigerweise der
Messung unterworfen, sondern gewöhnlich
wird eine bestimmte Menge der Probe durch das Verteilorgan angesaugt und
in das Reaktionsgefäss
entleert. Folglich wird in Fällen,
wo wie im Stande der Technik die Probengefässe und die Reaktionsgefässe auf
verschiedenen Förderanlagen
oder anderen Organen transportiert werden, die Strecke der Horizontalbewegung
des Verteilorgans vom Probengefäss
bis zum Reaktionsgefäss
grösser,
und die Transferorgane können
auch kompliziert werden.
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In
der US-A-5 224 349 wird ein Flüssigkeitstransfermodul
für ein
Gerät offenbart,
der eine Drehscheibe zur Aufnahme von Prüfküvetten und ein Proben- und
Reagenzientablett zur Aufnahme der Flüssigkeitsbehälter einschliesst.
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In
der US-A-3 918 920 wird ein Halter offenbart, der für die Aufnahme
von Probenbehältern
verschiedener Grössen
vorgesehen ist.
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In
der DE-A-4 128 698 wird ein automatisches Messgerät offenbart,
umfassend: eine einzelne ringförmige
Förderanlage,
die so angeordnet ist, dass Probengefässe mit je einer Öffnung am
Kopfende und Reaktionsgefässe
mit je einer Öffnung
am Kopfende in vermischter Weise transportiert werden; ein Vorschuborgan,
um der Förderanlage
einen Antrieb zu erteilen; ein Verteilorgan, um eine bestimmte Menge
der Probe aus den Probengefässen
zu entnehmen und sie in die Reaktionsgefässe zu entleeren; und ein Transferorgan,
um das Verteilorgan in der Senkrechten zu verschieben.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein automatisches
Messgerät
zur Verfügung
zu stellen, das verringerte Abmessungen bei niedrigeren Herstellungskosten
besitzt und bei dem die Anzahl bewegter Teile für den Transport der Probengefässe und
der Reaktionsgefässe
auf ein Minimum herabgesetzt ist, so dass eine häufige Wartung entfallen kann.
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Somit
ist der Erfinder im Ergebnis ernsthafter Untersuchung zum Abschluss
der vorliegenden Erfindung gelangt, um das genannte Ziel zu erreichen. Einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge wird ein automatisches
Messgerät
mit einer einzelnen ringförmigen
Förderanlage
zur Verfügung
gestellt, die ausgelegt ist, um Probengefässe mit je einer Öffnung am
Kopfende und Reaktionsgefässe
mit je einer Öffnung
am Kopfende in vermischter Weise zu transportieren, mit einem Vorschuborgan,
um der Förderanlage
einen Antrieb zu erteilten, mit einem Verteilorgan, um eine bestimmte
Menge der Probe aus den Probengefässen zu entnehmen und sie in die
Reaktionsgefässe
zu entleeren, sowie mit einem Transferorgan, um das Verteilorgan
in der Senkrechten zu verschieben, dadurch gekennzeichnet, dass das
Transferorgan weiter dafür
ausgelegt ist, das Verteilorgan in der Waagerechten zu verschieben, und
dadurch, dass eine durch das Transferorgan definierte waagerechte
Strecke des Verteilorgans teilweise mit einer Gefässtransportstrecke
zusammenfällt,
die vom Vorschuborgan zur Verfügung
gestellt wird, wobei die Gefässtransportstrecke
und die waagerechte Strecke des Verteilorgans (6) über einen Abschnitt
hinweg zusammenfallen.
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Das
genannte Ziel und weitere Ziele, Aspekte, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende eingehende
Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Skizze, die eine Ausführungsform
eines automatischen Messgeräts
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2A und 2B veranschaulichen
in Draufsicht bzw. im Längsschnitt
ein Grundbauteil, aus dem die Förderanlage
besteht;
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3 ist
eine Skizze, die vier aneinandergekoppelte Grundbauteile zeigt;
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4A und 4B veranschaulichen
in Draufsicht bzw. im Längsschnitt
den inneren Zustand des Grundbauteils;
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5A und 5B veranschaulichen
den Zustand von federnden Elementen, wenn zwei verschiedene Probengefässe mit
unterschiedlichen Aussendurchmessern getrennt in den im Grundbauteil
definierten Hohlraum eingesetzt sind;
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6A und 6B veranschaulichen
in Draufsicht bzw. im Längsschnitt
den Zustand eines Sensors und den Zustand des Sensors, wenn weder Probengefässe noch
Reaktionsgefässe
auf der Förderanlage
vorhanden sind;
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7A und 7B veranschaulichen
in Draufsicht bzw. im Längsschnitt
den Zustand eines Sensors und den Zustand des Sensors, wenn Probengefässe auf
der Förderanlage
vorhanden sind;
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8A und 8B veranschaulichen
in Draufsicht bzw. im Längsschnitt
den Zustand eines Sensors und den Zustand des Sensors, wenn Reaktionsgefässe auf
der Förderanlage
vorhanden sind;
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9A und 9B veranschaulichen
in Draufsicht bzw. im Längsschnitt
den Zustand eines Sensors und den Zustand des Sensors, wenn die (becherartigen)
Probengefässe
auf der Förderanlage vorhanden
sind; und
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10 ist
eine Skizze, die schematisch das Verteilorgan zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nunmehr eingehender in Gestalt einer
bevorzugten Ausführungsform
beschrieben werden, in der das automatische Messgerät der vorliegenden
Erfindung auf ein automatisches immunologisches Messgerät unter
Einsatz von Immunreaktionen auf die Messung von Spurenbestandteilen
in der Probe angewendet wird.
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Die
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird allgemein in 1 bis 10 veranschaulicht.
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Zuerst
auf 1 Bezug nehmend, hat eine Förderanlage die Gestalt einer
im Wesentlichen rechteckig ausgelegten, ringförmigen endlosen Bahn und wird
in der durch einen Pfeil a in der Skizze angedeuteten Richtung durch
ein Vorschuborgan 1 angetrieben, das mit nicht gezeigten
Motoren verbunden ist. Durch seine Antriebskraft werden auf der
Förderanlage
sitzende Probengefässe
und Reaktionsgefässe
in Richtung des Pfeiles a transportiert.
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Die
Förderanlage
unterliegt keiner Einschränkung,
solange sie die Probengefässe
und die Reaktionsgefässe
in vermischter Weise transportieren kann. Es wird aber besonders
bevorzugt, dass die Förderanlage
die Gefässe
mit dazwischenliegenden, festen Abständen transportieren kann, um
das durch das Verteilorgan erfolgende Ansaugen und Entleeren der
Proben zu erleichtern. Um die Abstände zwischen den Gefässen konstant
zu halten, kann die Förderanlage
zum Beispiel in festen Abständen mit
Vertiefungen versehen sein, die dem Aussendurchmesser (der Aussenkontur)
der Gefässe
angepasst sind.
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Das
Vorschuborgan 1 zum Antrieb der Förderanlage kann zum Beispiel
aus Walzen oder Zackenrädern
bestehen, die mit nicht gezeigten Motoren verbunden sind. Insbesondere
dann, wenn als Vorschuborgan die Zackenräder mit Vorsprüngen verwendet
werden, können
zwischen der Förderanlage
und den Vorsprüngen
Eingriffsabschnitte ausgebildet werden, die ein Rutschen der Förderanlage verhindern,
wenn diese in ihrem Betrieb einer Last ausgesetzt wird, was sonst
zu Hindernissen beim Transport der Gefässe führen würde, so dass ein sicherer Transport
der Gefässe
sichergestellt ist. Obwohl in 1 vier Zackenräder verwendet
werden, brauchen nicht alle Zackenräder mit den Motoren verbunden
zu sein. Zum Beispiel können
diagonal angeordnete Zackenräder
die Antriebsräder
sein, während
die übrigen
Zackenräder
nur mitgenommen werden.
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Die
Förderanlage,
die später
beschrieben wird, ist in dieser Ausführungsform in der Lage, insgesamt
56 Probengefässe
und Reaktionsgefässe
zu transportieren. Hierbei ist die Anzahl von transportierbaren
Gefässen
nicht besonders begrenzt. Obwohl die Förderanlage in 1 von
rechteckiger Gestalt ist, wird für
die Gestalt, in der die Förderanlage ausgelegt
ist, keine Beschränkung
geboten. Es könnte
zum Beispiel eine elliptische Gestalt eingesetzt werden, was eine
einfache Konfiguration der Vorschuborgane der Förderanlage sicherstellt. Es
wird aber besonders bevorzugt, dass die Förderanlage einen angetriebenen
geraden Abschnitt aufweist, um es zu ermöglichen, dass eine waagerechte
Strecke des Verteilorgans mit einer Gefässtransportstrecke, wie sie
später
beschrieben wird, zusammenfällt,
und dass sie eine vier- oder fünfeckige
Gestalt besitzt, um eine glatte Drehbewegung der Förderanlage
sicherzustellen.
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In
der Skizze bezeichnet die Bezugszahl 6 das Verteilorgan,
das eine bestimmte Menge einer Probe aus dem Probengefäss ansaugt
und sie in das Reaktionsgefäss
entleert. Das Verteilorgan wird durch nicht gezeigte Antriebsorgane
in der Waagerechten und Senkrechten bewegt, wobei die Anordnung
so ist, dass die waagerechte Strecke (durch einen Pfeil b in der
Skizze angedeutet) teilweise mit der Gefässtransportstrecke zusammenfällt.
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2A, 2B und 3 illustrieren Grundbauteile,
aus denen die in 1 gezeigte bevorzugte Förderanlage
der vorliegenden Erfindung besteht. Es wird, wie oben beschreiben,
besonders bevorzugt, dass die Förderanlage
unter Verwendung von Vorschuborganen mit Vorsprüngen wie den Zackenrädern angetrieben
wird und dass auf der Förderanlage
Vertiefungen angebracht sind, die dem Aussendurchmesser (der Aussenkontur)
der zu transportierenden Gefässe
angepasst sind. Die diesen Anforderungen genügende Förderanlage kann zum Beispiel
eine Förderanlage
sein, die, wie in 2A und 2B gezeigt,
Grundbauteile einschliesst, die aneinander angekoppelt sind und
aus je einem zylindrischen Steckteil 12 und einem zylindrischen
Buchsenteil 13 bestehen, die miteinander integriert ausgebildet
sind. Die Grundbauteile sind so aneinander angekoppelt, dass der
untere Abschnitt des Steckteils 12 in das Buchsenteil 13 eingesetzt
und eingepasst wird, das einen hohlen Abschnitt besitzt, der so
geformt und bemessen ist, dass er das Steckteil 12 aufnehmen
kann und dadurch die endlose Bahn gebildet wird, die, wie in 3 gezeigt,
feststehende Abstände
zwischen den Zylindermitten besitzt und an den Gelenken in der Waagerechten
frei gebogen werden kann. Hier bilden zwischen den unteren Abschnitten
der Steckteile 12 und den Buchsenteilen 13 ausgebildete
Lücken
Eingriffsabschnitte für
die Vorsprünge
der Zackenräder 1 von 1.
Hohle Steckteile 12 der Grundbauteile würden es ermöglichen, die hohlen Abschnitte
als Vertiefungen zum Halten der Probengefässe oder der Reaktionsgefässe zu verwenden.
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Nunmehr
auf 4 und 5 Bezug
nehmend, wird darin ein Beispiel illustriert, wo ein Hohlraum 14 im
Steckteil 12 des in 2 und 3 gezeigten Grundbauteils
ausgebildet ist und als die Vertiefung zum Halten des Probengefässes oder
des Reaktionsgefässes
verwendet wird. Diese Skizzen zeigen das Grundbauteil im Schnitt.
Die Tiefe und der Öffnungsdurchmesser
des hohlen Abschnitts 14 können in Abhängigkeit von der Länge und
der Aussenkontur des Probengefässes,
des Reaktionsgefässes
usw., das gehalten werden soll, geeignet festgelegt werden. Im Falle
eines becherartigen Gefässes
mit breitem Rand, wie es zum Beispiel in 9 gezeigt
wird, kann ein Auflager für
den Rand in der Nähe
der Öffnung
des hohlen Abschnitts ausgebildet werden, so dass das Gefäss durch
Anschlag des Gefässes
am Auflager im hohlen Abschnitt gehalten werden kann.
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Wenn
die verwendeten Probengefässe
zum Beispiel unterschiedliche Aussendurchmesser besitzen, wird der
Boden des hohlen Abschnitts 14 im Steckteil des Grundbauteils
bevorzugt mit einer kegelförmigen
Neigung ausgebildet, um zu gewährleisten,
dass das eingesetzte Gefäss
im hohlen Abschnitt 14 des Steckteils im Wesentlichen zentriert ist.
Probengefässe
mit unterschiedlichen Aussendurchmessern können gemeinsam verwendet werden,
zum Beispiel Vakuum-Blutprobenröhrchen
mit verschiedenen Aussendurchmessern, die in das automatische Messgerät der vorliegenden
Erfindung eingegeben werden. Zusätzlich
dazu, dem Boden auf diese Weise die kegelförmige Neigung zu verleihen, wird
besonders bevorzugt, an der Innenwand des hohlen Abschnitts 14 federnde
Elemente 15 zur Verfügung
zu stellen. Für
ihre Befestigung können
die federnden Elemente 15 zum Beispiel in Rillen 16 eingepasst
werden, die in der Wandfläche
des hohlen Abschnitts 14 ausgebildet sind. Wenn ein verhältnismässig dickes
Gefäss 17 gehalten
wird, wie in 5A gezeigt, werden die federnden
Elemente 15 gegen die Innenwand gedrückt, während bei einem verhältnismässig dünnen Gefäss 18,
wie in 5B gezeigt, das Gefäss durch
die Zusammenwirkung der Neigung und der federnden Elemente im Wesentlichen
zentriert im hohlen Abschnitt 14 gehalten wird. Die federnden
Elemente können
blattfederartig sein, wie gezeigt, aber stattdessen können sie
aus Gummi oder dergleichen gebildet sein, wobei die Anordnung derart
ist, dass durch ihre Wirkungen die Mitte des Gefässes im Wesentlichen in die
Mitte des hohlen Abschnitts 14 gebracht wird.
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Das
Probengefäss
und das Reaktionsgefäss können die
Gestalt zylindrischer Röhrchen
besitzen, wie zum Beispiel in 5A und 5B gezeigt,
aber auch becherförmige
Gefässe 23 und 26 können verwendet
werden, wie sie beispielhaft in 8A, 8B und 9A, 9B gezeigt
werden. Bei Verwendung von becherartigen Gefässen wird zum Beispiel bevorzugt,
dass der hohle Abschnitt 14 im Steckteil 12 jedes
Grundbauteils der Förderanlage eine
Tiefe aufweist, die dem Becher entspricht, oder dass ein Adapter
verwendet wird, wie er in 8B und
anderen Figuren gezeigt wird, der aus einem oberen Teil mit einer
zur Bodenfläche
des Bechers passenden Vertiefung und einem zum hohlen Abschnitt 14 passenden
unteren Teil besteht. Praktischerweise ermöglicht es insbesondere die
Verwendung des Adapters, dass zwei verschiedene Arten von Gefässen, d.h.
verhältnismässig lange
Gefässe und
die becherartigen Gefässe
in vermischter Weise verwendet werden können, wie beispielhaft in 6A und 6B sowie
in anderen Figuren gezeigt. In diesem Falle würde es zum Beispiel leicht, die
Art der beiden Gefässe
auf der Grundlage der Adaptergeometrien zu erkennen, wie später beschrieben,
wenn im Voraus festgelegt wird, dass die verhältnismässig langen Gefässe oder
becherartige Gefässe,
die keine Adapter benötigen,
als Probengefässe
verwendet werden und dass becherartige Gefässe, die Adapter verlangen,
als Reaktionsgefässe
verwendet werden.
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Die
im Wesentlichen zentrierte Lage des Gefässes im hohlen Abschnitt 14 aus
der obigen Ausführungsform
zielt darauf ab, die Steuerung der Bewegung des Verteilorgans bei
dem durch das Verteilorgan ausgeführten, aufeinanderfolgenden
Ansaugen und Entleeren zu erleichtern. Um dieses Ziel zu erreichen,
muss das Gefäss
nicht notwendigerweise im hohlen Abschnitt zentriert sein, sondern
das Gefäss
kann stattdessen so positioniert werden, dass es regelmässig mit
der Innenwand des hohlen Abschnitts in Berührung kommt. Dazu kann zum
Beispiel der Boden des hohlen Abschnitts 14 flach gestaltet
und ein federndes Element so angeordnet werden, dass das Gefäss in eine
bestimmte Richtung und gegen die Innenwand gedrückt wird.
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Obwohl
in 1 das Verteilorgan 6 durch nicht gezeigte
Transferorgane sowohl in der Waagerechten (angedeutet durch Pfeil
b in der Skizze) als auch in der Senkrechten (angedeutet durch Pfeil
c in der Skizze) bewegt wird, ist die vorliegende Erfindung dadurch
gekennzeichnet, dass die durch den Pfeil b in der Skizze angedeutete
waagerechte Strecke des Verteilorgans teilweise mit der durch das
Vorschuborgan gelieferten Gefässtransportstrecke
zusammenfällt.
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Das
Verteilorgan selbst kann von dem bislang bekannten Typ sein, entweder
(Wegwerftyp) zum Beispiel mit einer an das Mundstück ansteckbaren
Wegwerfspitze und dem Ersatz der Spitze durch eine neue Spitze bei
jedem Ansaugen und Entleeren einer anderen Probe oder (Dauertyp)
mit der Möglichkeit,
eine Mehrzahl verschiedener Proben ohne Ersatz des Mundstücks anzusaugen
und zu entleeren. Unter dem Gesichtspunkt, jede Möglichkeit
einer gegenseitigen Verschmutzung unterschiedlicher Proben auszuschliessen,
wird der Wegwerftyp bevorzugt, aber der Dauertyp wird bevorzugt,
um eine einfache Konfiguration des Geräts zu ermöglichen und eine Verringerung
bei den Herstellungskosten und der Wartung zu realisieren.
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Wie
aus 1 ersichtlich, werden bei Einsatz von Verteilorganen
des Dauertyps Reinigungsorgane angeordnet, die mit einem Zulauf 7 für Mundstückspülwasser
und einem Ablauf 8 für
den automatischen Abzug des Spülwassers,
das im Ergebnis der Reinigung des Mundstücks durch die Probe verschmutzt
ist, versehen sind. Die Reinigungsorgane werden verwendet, um das
Mundstück
vor Ansaugen und Entleeren einer anderen Probe zu reinigen und dadurch
jede mögliche
gegenseitige Verunreinigung verschiedener Proben zu umgehen. Es
wird besonders bevorzugt, dass die Reinigungsorgane an einem verlängerten
Abschnitt der Gefässtransportstrecke
angeordnet sind, die durch das Vorschuborgan von 1 geschaffen
wird und zum Teil mit der waagerechten Strecke des Verteilorgans
zusammenfällt. Eine
solche Anordnung erleichtert die waagerechte Bewegung des Verteilorgans 6 und
vereinfacht das Transferorgan für
den Bewegungsantrieb. Beim Einsatz von Verteilorganen des oben bechriebenen Wegwerftyps
hingegen müssen
ein Abwurfplatz für verbrauchte
Spitzen und ein Aufsteckplatz für
neue Spitzen ausgelegt werden, beide ebenfalls bevorzugt an einem
verlängerten
Abschnitt der Gefässtransportstrecke
angeordnet, die durch das Vorschuborgan von 1 geschaffen
wird.
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10 veranschaulicht
beispielhaft die Verteil-, Transfer- und Reinigungsorgane. Das Verteilorgan 6 umfasst
ein hohles Mundstück,
dessen eines Ende zum Ansaugen oder Entleeren der Probe in das Probengefäss oder
das Reaktionsgefäss
eingesetzt wird. Das Organ zur Erzeugung von Unterdruck kann zum
Beispiel eine Pumpe sein, und wegen der Notwendigkeit, in den biochemischen
Messungen eine sehr kleine Probenmenge (Mikroliter) anzusaugen und
zu entleeren, wird besonders bevorzugt, eine Spritzenpumpe oder ähnliche
Pumpe zu verwenden.
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Das
Transferorgan umfasst einen Mechanismus, um das Verteilorgan 6 in
der durch Pfeil b in 1 angedeuteten waagerechten
Richtung zu bewegen, sowie einen Mechanismus, um das Verteilorgan 6 in
der durch Pfeil c in 1 angedeuteten senkrechten Richtung
zu bewegen. Beide Mechanismen könnten
herkömmliche
Transferorgane sein, obwohl bevorzugt wird, Mechanismen mit Schnecken wie
in 10 gezeigt einzusetzen, um eine strenge Steuerung
der Wegstrecke des Verteilorgans zu schaffen und eine korrekte Bewegung
zu gewährleisten.
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Im
Beispiel der 10 enthält der Mechanismus für die Vertikalbewegung
eine Schraube, die an einem Rahmen angebracht ist, an den das Verteilorgan 6 montiert
ist, eine in die Schraube eingesetzte Schnecke 32, einen
Motor 28 zur Drehung der Schnecke 32 und eine
senkrechte Führungswelle 31, wobei
eine Drehung des Motors 28 die Schnecke 32 in
Drehung versetzt und das Verteilorgan 6 vertikal entlang
der senkrechten Führungswelle 31 verschoben
werden kann. Der Mechanismus für
die Horizontalbewegung enthält
andererseits eine weitere am Rahmen befestigte Schraube, eine in
die Schraube eingesetzte Schnecke, einen Motor 27 zur Drehung der
Schnecke und eine waagerechte Führungswelle 29,
wobei eine Drehung des Motors 27 die Schnecke 30 in
Drehung versetzt und das Verteilorgan 6 horizontal entlang
der waagerechten Führungswelle 27 verschoben
werden kann.
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Im
Beispiel der 10 umfasst das Reinigungsorgan
einen einzelnen Block mit zwei Vertiefungen, wobei Reinigungsfluid
durch eine nicht gezeigte Flüssigkeitsspeisepumpe
von einem nicht gezeigten Tank zum Reinigungsfluidzulauf 7 geliefert wird.
Nach der Aufwärtsbewegung
des Reinigungsorgans durch das Transferorgan bewegt sich das Verteilorgan 6 in
der Senkrechten, so dass sein Mundstück durch den Reinigungsfluidzulauf 7 eingesetzt
wird. In diesem Zustand wird das Reinigungsfluid angesaugt und entleert,
um innen und aussen am Mundstück
anhaftende Probe vor Ansaugen und Entleeren der folgenden Probe
wegzuwaschen. Andererseits wird das verschmutzte Reinigungsfluid durch neu
zugeführtes
Reinigungsfluid zum Ablauf 8 hin verschoben und aus dem
Reinigungsorgan in einen Ablauftank oder dergleichen entleert.
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In
der vorliegenden Erfindung könnte
der Abschnitt der Gefässtransportstrecke,
der mit der Strecke des Verteilorgans zusammenfällt, gekrümmt sein, aber unter dem Gesichtspunkt,
zum Beispiel eine einfache Gerätekonfiguration
zu erreichen, wäre er
in besonders bevorzugter Weise gerade, wie in 1 gezeigt.
Im Falle der vorliegenden Erfindung erfolgen das Ansaugen und Entleeren
unter Verwendung des Verteilorgans für Gefässe, die sich im zusammenfallenden
Streckenabschnitt befinden, zum Beispiel für die sechs mit 43 bis 48 bezeichneten
Gefässe
des Beispiels der 1. Je mehr Gefässe sich auf
dem zusammenfallenden Streckenabschnitt befinden, desto mehr Reaktionsgefässe können mit
einer von einem Probengefäss
angesaugten Probe versorgt werden. Im Beispiel der 1 kann
die Probe aus einem Probengefäss
angesaugt und in fünf Reaktionsgefässe entleert
werden. Natürlich
kann in allen fünf
Reaktionsgefässen
das gleiche Reagens eingeschlossen sein, um den gleichen Bestandteil
in der Probe zu messen, oder es können zwei oder mehr unterschiedliche
Reagentien darin eingeschlossen sein, um zwei oder mehr Bestandteile
der Probe getrennt zu messen.
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Das
in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Reaktionsgefäss kann
zum Beispiel ein darin eingeschlossenes Reagens enthalten, das selektiv
mit einem spezifischen Bestandteil in der Probe reagiert. Konkreter
kann zum Beispiel, wenn der spezifische Bestandteil ein Antigen
ist, im Gefäss
eingeschlossen sein: 1) ein Antikörper, der eine immunologische
Spezifität
für das
Antigen hat und an einen unlöslichen
Träger
gebunden ist, oder 2) ein Antikörper, der
eine immunologische Spezifität
für das
Antigen hat und an einer anderen Stelle als der Antikörper von
(1) an das Antigen binden kann, wobei der Antikörper entweder mit einer Substanz
wie einer lumineszierenden Substanz, die selbst optisch gemessen werden
kann, oder mit einer Substanz wie einem Enzym markiert sein kann,
die eine indirekte optische Messung ermöglicht. Oben sind Beispiele
für die Durchführung einer
sogenannten Sandwich-Messung
angeführt
worden, aber die andere Anordnung, in der eine kompetitive Messung
erfolgt, könnte
auch eingesetzt werden. Die Weise, in der das Reagens darin eingeschlossen
wird, umfasst nicht nur den Fall, wo die genannten Antikörper oder
dergleichen zum Beispiel gelöst
in einer geeigneten Pufferlösung vorliegen,
sondern auch den Fall, wo die genannten Antikörper oder dergleichen zum Beispiel
durch Gefrieren und Dehydrieren getrocknet vorliegen, wie mit 24
in 8 angedeutet.
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Wenn
Reaktionsgefässe
mit darin eingeschlossenem Reagens verwendet werden, kann jedenfalls
die obere Öffnung
des Gefässes
oft mit einer Abdichtfolie aus Aluminium oder dergleichen überdeckt
sein. Daher ist das automatische Messgerät der vorliegenden Erfindung entlang
der Förderanlage mit
einem Durchstichorgan versehen, um wenn nötig eine solche Folie zu durchstechen.
Die Abdichtfolie kann mit einem Symbol markiert sein, das irgendeinen
Probenbestandteil anzeigt, der durch das im Reaktionsgefäss eingeschlossene
Reagens gemessen werden soll. Entsprechend ist das automatische Messgerät der vorliegenden
Erfindung entlang der Förderanlage
mit Identifizierungsorganen versehen, um das auf der Abdichtfolie
markierte Symbol zu lesen, wenn erforderlich. Es wird verständlich sein, dass
die Identifizierungsorgane vor dem Durchstichorgan angeordnet sind,
d.h. stromauf vom Durchstichorgan, damit das Symbol gelesen wird,
ehe die Abdichtfolie durch das Durchstichorgan durchstochen wird.
Zum Beispiel ist das Gerät
von 1 mit einem konisch verjüngten Durchstichorgan 2,
das vertikal bewegt werden kann, sowie mit dem Identifizierungsorgan 3 gezeigt,
das stromauf vom Durchstichorgan 2 angeordnet ist, d.h.
auf der stromaufwärts
liegenden Seite im Transport durch die Förderanlage, um das Symbol auf
der Abdichtfolie zu lesen.
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Das
Identifizierungsgerät 3 ist
nicht besonders eingeschränkt,
solange es ein Symbol lesen kann, das auf der Abdichtfolie angebracht
ist, und die durch das Symbol ausgedrückte Bedeutung identifizieren
kann. In anderen Worten kann es in Verbindung mit den Symbolen eine
konkrete Konfiguration einsetzen. Konkreter kann ein Dekodieren
von Symbolen unter Verwendung beliebiger Symbole und einer Kamera
(siehe zum Beispiel Japanische Patentoffenlegung Hei3-54470) oder
eine Kombination von Balkencodes und einem Balkencodeleser beispielhaft
angeführt
werden.
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In
einer immunologischen Messung oder einer anderen Messung könnte zum
Beispiel die in das Reaktionsgefäss
zu entleerende Probenmenge je nach den in der Probe zu messenden
Bestandteilen unterschiedlich sein. Dies steht in Beziehung zur oberen
und unteren Nachweisgrenze in dem Messsystem, in dem das im Reaktionsgefäss eingeschlossene
Reagens verwendet wird. Im automatischen Messgerät der vorliegenden Erfindung
ist, wie oben beschrieben, die obere Öffnung des Reaktionsgefässes mit
der Abdichtfolie verdeckt, auf der sich ein Symbol befindet, das
ein im Reaktionsgefäss
eingeschlossenes Reagens oder einen Bestandteil anzeigt, mit dem
das Reagens in einer spezifischen Weise reagiert, und die Identifizierungsorgane
sind so ausgelegt, dass die Bedeutung des Symbols identifiziert
wird, wodurch es möglich
ist, ein automatisches Messgerät
zur Verfügung
zu stellen, das in der Lage ist, automatisch eine optimale Menge
der Probe durch das Verteilorgan zu entleeren. Zu diesem Zweck würde es genügen, über ein
Speicherorgan zu verfügen,
um in korrelierter Weise Symbole, die die in den Reaktionsgefässen eingeschlossenen
Reagentien und dergleichen anzeigen, sowie die Menge der Probe zu
speichern, die in die Reaktionsgefässe zu entleeren ist, die die
Symbole tragen, und eine Steuerung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht,
auf der Grundlage des Auslesens der Symbole durch das Identifizierungsorgan
die festgelegte Probenmenge aus dem Probengefäss anzusaugen und in das Reaktionsgefäss zu entleeren.
Ein Computer oder ein anderes Steuerorgan kann verwendet werden,
um zum Beispiel eine Steuerung des Speicherorgans und der mit dem
Verteilorgan verbundenen Pumpe zur Verfügung zu stellen, wodurch der
Betrag des Pumpenantriebs durch die willkürliche Ablesung der im Speicherorgan
gespeicherten Korrelationen gesteuert werden kann.
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In
dem automatischen Messgerät
der vorliegenden Erfindung, wie es oben beschrieben wurde, wird
die Probe unter Einsatz des Verteilorgans aus Gefässen angesaugt
bzw. in Gefässe
entleert, die sich auf einer Strecke befinden, wo die durch das Transferorgan
definierte waagerechte Strecke des Verteilorgans teilweise mit der
Gefässtransportstrecke
zusammenfällt,
die durch das Vorschuborgan definiert wird. Es wäre daher zu bevorzugen, dass
das Verteilorgan so gesteuert wird, dass das Ansaugen erfolgt, nachdem
die Probengefässe
zum Beispiel an einem im Voraus festgelegten Punkt der Strecke positioniert
worden sind. Diese Steuerung könnte
durch Einsatz eines Computers oder anderer Mittel oder alternativ
durch die Steuerorgane zur Verfügung
gestellt werden, die in Verbindung mit dem Speicherorgan zur Steuerung
des Betrages des Pumpenantriebs ausgelegt sind.
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Im
Falle des Beispiels der 1 ist das Vorschuborgan in seinem
Antrieb so gesteuert, dass gewährleistet
wird, dass in dem Stadium, in dem zumindest ein zu messender Bestandteil
einer bestimmten Probe festgelegt worden ist, eine oder mehrere
Arten von Reaktionsgefässen
ausgewählt
werden, deren jedes ein Reagens zur Messung des Bestandteils enthält, und
dass die so ausgewählten
Reaktionsgefässe
auf der Förderanlage
stromab vom Probengefäss
platziert werden; zum Beispiel wird das Probengefäss immer
an die mit 43 bezeichnete Stelle platziert, die auf der übereinstimmenden
Strecke am weitesten stromauf liegt, während die Reaktionsgefässe davon
stromabwärts
platziert werden, d.h. an die mit 44 bis 48 bezeichneten Stellen.
Alternativ kann zum Beispiel, statt die Halteposition des Probengefässes auf
der übereinstimmenden
Strecke festzulegen, eine vorbestimmte Probenmenge in die Reaktionsgefässe entleert
werden, während
die Förderanlage
in der normalen oder umgekehrten Richtung rotiert und die Position,
an der die aus dem Probenbehälter
angesaugte Probe in die Reaktionsgefässe entleert wird, zum Beispiel
auf die mit 48 bezeichnete Position festgelegt wird. Im Gegenteil
kann das Probengefäss
immer an der Stelle 48 angeordnet werden, von der aus sich die Reaktionsgefässe, die
je ein eingeschlossenes Reagens oder dergleichen enthalten, das
einem zu messenden Spurenbestandteil entspricht, stromaufwärts befinden.
Obwohl die Steuerung etwas kompliziert werden kann, kann das Vorschuborgan
so konstruiert werden, dass es sich in der normalen und in der umgekehrten
Richtung drehen kann und der Probenbehälter sowie die Reaktionsbehälter ganz
zufallsbedingt auf die Förderanlage platziert
werden können.
Des Weiteren trägt
im Beispiel der 1 die zusammenfallende Strecke
nur sechs Gefässe,
wodurch die Anordnung, bei der eine Bewegung der Förderanlage
in nur einer Richtung möglich
ist, nur höchstens
fünf Messungen
zulässt (da
nur insgesamt sechs Gefässe,
nämlich
ein Probengefäss
und fünf
Reaktionsgefässe,
auf der übereinstimmenden
Strecke vorhanden sind). Wenn aber das Vorschuborgan so konstruiert
wird, dass es sowohl in der normalen als auch in der umgekehrten Richtung
gedreht werden kann, dann ist es möglich, das abseits von der
zusammenfallenden Strecke befindliche Probengefäss zur zusammenfallenden Strecke
zurückzuführen, wodurch
die Anzahl der Messungen vergrössert
werden kann.
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Konkreter
schliessen sich in Fällen,
in denen im Beispiel der 1 die Messung an einer Probe
in einem beliebigen Probengefäss
unter Verwendung zweier Arten von Reaktionsgefässen ausgeführt wird, in denen zwei verschiedene
Reagenstypen eingeschlossen sind, diese beiden Arten von Reaktionsgefässen direkt
an das Probengefäss
an. Dann wird das Probengefäss
zur Position 43 transportiert, wonach das Vorschuborgan 1 angehalten
und das Verteilorgan 6 vertikal bewegt wird, damit die
Probe daraus in der gesamten Probenmenge angesaugt wird, die in
die beiden Arten von Reaktionsgefäss entleert werden soll, die
zu Positionen 44 und 45 transportiert worden sind, wobei diese Gesamtmenge
auf der Grundlage der Symbole auf den Abdichtfolien, die im Voraus
durch das Identifizierungsorgan abgelesen worden sind, vom Speicherorgan
aufgerufen wird. Danach wird das Verteilorgan zur Position 44 bewegt, um
eine vorbestimmte Menge der Probe in das an der Position 44 befindliche
Reaktionsgefäss
zu entleeren, und dann weiter zu Position 45, um eine vorbestimmte
Menge der Probe in das an der Position 45 befindliche Reaktionsgefäss zu entleeren.
Natürlich
kann die Anordnung so sein, dass das Verteilorgan nach Entleeren
einer vorbestimmten Probenmenge in das an der Position 44 befindliche
Reaktionsgefäss
nochmals zur Position 43 zurückkehrt,
um erneut die Probe anzusaugen, und dann zu dem an der Position
45 befindlichen Reaktionsgefäss
bewegt wird, um eine vorbestimmte Probenmenge dahinein zu entleeren.
Nach Abschluss einer solchen Reihe von Operationen wird das folgende
Probengefäss
an die Position 43 gebracht, und die gleichen Operationen werden
wiederholt.
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Im
automatischen Messgerät
der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, ein Niveaudetektororgan
entlang der Förderanlage
anzuordnen, um das Niveau der Probe im Probenbehälter zu erkennen und dadurch
die Strecke der Abwärtsbewegung
des Verteilorgans durch das Transferorgan in der Senkrechten auf
der Grundlage des Ergebnisses der Erkennung durch das Detektororgan
so zu steuern, dass das Mundstück
des Verteilorgans bis zu einer bestimmten Tiefe in das Muster eingetaucht
wird. Bei einer Anordnung, in der die Abwärtsbewegung des Verteilorgans
in der Senkrechten ohne Rücksicht
auf das Probenniveau über
eine bestimmte Strecke erfolgt, wird erwartet, dass das Mundstück des Verteilorgans
das Probeninnere eventuell nicht erreicht und nicht in der Lage
ist, die Probe anzusaugen, wenn das Probenniveau niedriger als erwartet
ist, während das
Mundstück
des Verteilorgans zu einer grösseren Tiefe
als errforderlich in das Probeninnere eintauchen kann, wenn das
Probenniveau höher
als erwartet ist, was zum Anhaften einer grossen Menge der Probe
an der Aussenseite des Mundstücks
oder zum Abtropfen von Tropfen der so anhaftenden Probe in das Reaktionsgefäss oder,
wenn ein permanentes Mundstück
eingesetzt wird, zu einer nicht möglichen Reinigung der Aussenseite
des Mundstücks
von anhaftender Probe führen
kann. Das Probenniveau-Detektororgan kann zum Beispiel ein elektrisches
Detektororgan sein, das immerfort die Impedanz am Mundstück aufnimmt,
um Veränderungen
in der Impedanz zu erfassen, die im Ergebnis der Berührung des
Mundstücks
mit der Probenoberfläche
auftreten können.
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Abgesehen
vom Ausgangssignal des Probenniveau-Detektororgans wird bevorzugt,
im Voraus die Grenze des Absenkens des Verteilorgans in der Senkrechten
festzulegen. Diese Grenze des Absenkens hängt von geometrischen Konfigurationen usw.
der Probengefässe
ab. Zum Beispiel haben das in 7A und 7B gezeigte
Probengefäss 17 und
das in 9A und 9B gezeigte
Probengefäss 26 unterschiedliche Strecken, über die
das Verteilorgan in der Senkrechten bewegt werden kann, wie aus
den Skizzen ersichtlich. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein Sensor
ausgelegt werden, um die Gefässarten
zu erkennen, wie hierunter beschrieben, so dass eine Steuerung geschaffen
wird, um auf der Grundlage der durch das Sensorausgangssignal erkannten
Gefässart
eine im Voraus definierte Grenze des Absenkens auszuwählen. Dank
der vorausgehenden Festlegung einer solchen Grenze des Absenkens
wird es möglich,
ein mögliches
Auftreffen des Mundstücks
des Verteilorgans auf den Boden des Probengefässes zu vermeiden, das möglicherweise
auftritt, wenn ein leeres Probengefäss irrtümlich wegen einer Fehloperation
auf die Förderanlage gebracht
worden ist.
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Um
das oben beschriebene automatische Messgerät zu bedienen, werden verschiedene
Sensoren ausgelegt, die Symbole auf der die Öffnung des Reaktionsgefässes bedeckenden
Abdichtfolie automatisch lesen und die Bewegung des Verteilorgans
steuern, um eine vorbestimmte Probenmenge in das Reaktionsgefäss zu entleeren.
Zu solchen Sensoren können
gehören:
1) ein Sensor, um zu erkennen, ob ein auf der Förderanlage transportiertes Gefäss vorhanden
ist oder nicht (hiernach als erster Sensor bezeichnet), 2) ein Sensor,
um die Art des auf der Förderanlage
transportierten Gefässes
zu erkennen, d.h. ob es ein Probengefäss oder ein Reaktionsgefäss ist (hiernach
als zweiter Sensor bezeichnet), und 3) ein Sensor, um zu erkennen,
dass das so erkannte Gefäss
und insbesondere das Probengefäss zu
einer vorbestimmten Stelle auf einer Bahn transportiert worden ist,
auf der die durch das Transferorgan definierte waagerechte Strecke
des Verteilorgans teilweise mit der durch das Vorschuborgan definierten
Gefässtransportstrecke
zusammenfällt (hiernach
als dritter Sensor bezeichnet).
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Der
erste Sensor dient dazu zu verhindern, dass das Verteilorgan vergeblich
versucht, Probe aus einem Abschnitt der Förderanlage, auf dem sich keine
Gefässe
befinden, anzusaugen oder darauf zu entleeren. Im Beispiel der 1 ist
ein Sensor 4 ausgelegt, um dieses Ziel zu erreichen.
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Der
zweite Sensor dient dazu zu erkennen, ob das Gefäss, dessen Vorhandensein erkannt
worden ist, ein Probengefäss
oder ein Reaktionsgefäss ist.
Im Beispiel der 1 ist der Sensor 4,
der auch als der erste Sensor wirkt, ausgelegt, um dieses Ziel zu
erreichen.
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Der
dritte Sensor dient dazu zu erkennen, dass das durch den zweiten
Sensor als Probengefäss
erkannte Gefäss
zu einer Position transportiert worden ist und sich an einer Position
befindet, wo die Ansaugoperation durch das Verteilorgan 6 ausgeführt wird,
zum Beispiel die als ein konkretes Beispiel in 1 gezeigte
Position 43. Im Beispiel der 1 ist dieser
Sensor weggelassen, wobei die Anordnung derart ist, dass die Drehwinkel
der Zackenräder 1,
die als Vorschuborgan wirken, durch Schrittmotoren zum Antrieb der
Zackenräder,
durch einen Schwingkreis zum Anlegen eines Antriebssignals an die
Schrittmotoren und einen Computer, der den Schwingkreis steuert,
gesteuert werden, und dass, sofern das durch den Sensor 4 erkannte
Gefäss
ein Probengefäss
ist, die Drehwinkel der Zackenräder
so gesteuert werden, dass das Vorschuborgan in dem Stadium anhält, wenn
das Gefäss
die Position 43 erreicht hat.
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Auf
den Gebieten üblicher
biochemischer und immunologischer Messungen, wie oben ausgeführt, können Proben
in zylindrische Röhrchen 17 und 18 wie
Vakuum-Blutprobenröhrchen eingeführt werden,
die unterschiedliche Aussendurchmesser besitzen, wie in 5A und 5B gezeigt,
oder sonst können
Proben, die nicht in solche Röhrchen eingeführt werden,
in das beispielhaft in 9A und 9B veranschaulichte
Probengefäss 26 eingeführt werden,
das ausschliesslich für
das automatische Messgerät
verwendet wird, ehe sie an das Gerät geliefert werden. Im Gegensatz
dazu liegen Reaktionsgefässe üblicherweise
in Gestalt von ausschliesslich für
das automatische Messgerät
bestimmten Reaktionsgefässen
vor, wie beispielhaft in 8A und 8B veranschaulicht.
Indem somit die ausschliesslichen Reaktionsgefässe so gestaltet werden, dass
sie durch ihre Aussenkontur von den Probengefässen unterschieden werden können, die in
das automatische Messgerät
eingeführt
werden sollen, ist es möglich,
Sensoren einer vereinfachten Konfiguration als erste und zweite
Sensoren einzusetzen.
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Wie
in 6A und 6B bis 9A und 9B in
grösseren
Einzelheiten veranschaulicht, dient der Sensor 4 aus 1 zum
Beispiel dazu, den Zustand der Berührung mit den Gefässen zu
erkennen, deren Ausenkonturen so gestaltet sind, dass das ausschliessliche
Reaktionsgefäss 5 und
das Probengefäss
voneinander unterschieden werden können und dadurch das oben genannte
Ziel erreicht wird. Der Sensor 4 ist ein Berührungssensor
mit einem Sensorhebel, der ein Laufradteil 22 hat, an dessen
Ende sich ein Laufrad befindet. Der Sensorhebel 4 ist so
angeordnet, dass er um einen festen Punkt 19 geschwenkt
wird, wenn das Laufradteil 22 mit dem Behälter in
Berührung
kommt, wobei der Sensorhebel 4 durch eine Feder 20 ständig zur
Rückkehr
in eine vorbestimmte Lage gedrängt
wird. Ein Lichtschrankensensor 21 ist nahe beim anderen
Ende des Laufradteils des Sensorhebels 4 angeordnet, so
dass das im Sensor durchgelassene Licht blockiert und die Berührung entdeckt
wird, wenn eine Berührung
des Gefässes
mit dem Laufradteil 4 eine Schwenkbewegung des Sensorhebels 4 bewirkt.
Im Beispiel der 1 sind die derart konfigurierten
Sensoren auf der oberen und unteren Seite angeordnet, wie in 8A, 8B und 9A, 9B veranschaulicht.
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6A und 6B zeigen
den Zustand des Sensors 4, wenn keine Gefässe in den
Vertiefungen der Förderanlage
vorhanden sind. In einem solchen Fall kommen ein Laufradteil 22-1 des
oberen Sensors und ein Laufradteil 22-2 des unteren Sensors nicht
mit dem Gefäss
in Berührung.
Im Gegensatz dazu zeigen 7A und 7B den
Zustand, wenn ein zylindrisches Röhrchen 17 (Probengefäss) durch den
Sensor 4 hindurchgeht. Das zylindrische Röhrchen 17 wird
mit den Laufradteilen 22-1 und 22-2 des oberen
und unteren Sensors in Berührung
gebracht. Somit kann im Beispiel der 1 das Vorhandensein des
zylindrischen Röhrchens,
d.h. des Probengefässes,
erkannt werden, wenn beide Sensoren die entsprechenden Ausgangssignale
liefern. 8A und 8B zeigen
den Zustand, wenn das ausschliessliche Reaktionsgefäss 23 erkannt
wird. Das ausschliessliche Reaktionsgefäss wird vermittels eines Adapters
auf die Förderanlage
gesetzt, der ausschliesslich für
Reaktionsgefässe
verwendet wird, um den geometrischen Unterschied gegenüber dem Probengefäss eindeutig
zu machen. Dieser Adapter hat eine Vertiefung zum Halten des Reaktionsgefässes, einen
Abschnitt, der in den Hohlraum (Vertiefung zum Halten des Probengefässes) im
Steckteil 12 des Grundbauteils passt, sowie einen Hals
in Gestalt eines Verbindungsabschnitts, der dünner als die Vertiefung und
der passende Abschnitt ist, wobei der Hals einen konkaven Querschnitt
besitzt. Wegen des Halses kommt der Verbindungsabschnitt nicht mit dem
Laufradteil 22-2 des unteren Sensors in Berührung, wie
in 8A und 8B gezeigt.
Das Laufradteil 22-1 des oberen Sensors hingegen ist so
eingestellt, dass seine Höhe
eine Berührung
mit dem Reaktionsgefäss
zulässt.
Entsprechend kann das Vorhandensein des Reaktionsgefässes erkannt
werden, wenn der obere Sensor ein Ausgangssignal liefert, ohne dass
ein Ausgangssignal vom unteren Sensor kommt. 9A und 9B zeigen
den Zustand der Erkennung des ausschliesslichen Probengefässes 26.
Das ausschliessliche Probengefäss
ist so konfiguriert, dass es in den Hohlraum des Steckteils 12 des
Grundbauteils so weit eingesteckt werden kann, dass keine Berührung mit
dem Laufradteil 22-1 des oberen Sensors möglich ist,
um den geometrischen Unterschied gegenüber dem Reaktionsgefäss eindeutig
zu machen. Entsprechend kann das Vorhandensein eines anderen Probengefässes als des
zylindrischen Röhrchens
erkannt werden, wenn der untere Sensor ein Ausgangssignal liefert,
ohne dass ein Ausgangssignal vom oberen Sensor kommt. Ein solches
ausschliessliches Probengefäss
kann ein Gefäss
mit sich verjüngendem
Boden sein und dazu verwendet werden, ein Muster dahinein zu überführen, wenn
ein normales Ansaugen des Musters schwierig ist, weil eine Spurenmenge
der Probe zu einem zu niedrigen Probenniveau führt, wenn sie in das gewöhnliche
zylindrische Röhrchen
eingefüllt wird.
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Statt
des oben genannten könnten
ein Reflexionssensor oder ein Näherungssensor,
der nur auf Metall ansprechen, als Sensoren verwendet werden. In
einem solchen Falle könnte
ein Reaktionsgefäss verwendet
werden, dessen Aussenseite aus einem glänzenden Material besteht, wobei
das Reaktionsgefäss
durch den optischen Reflexionssensor erkannt und vom Probengefäss unterschieden
werden kann. Im Falle des Näherungssensors
kann ein Metallstreifen zum Beispiel am Aussenumfang nur des Reaktionsgefässes angebracht
werden.
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Des
Weiteren könnte
im Beispiel der 1 das Identifizierungsorgan
durch den Sensor ersetzt werden. Wenn ein Reaktionsgefäss verwendet
wird, dessen obere Öffnung
durch die Abdeckfolie verdeckt ist, ist es daher möglich, das
Gefäss
mit einem identifizierten Symbol auf seiner Abdeckfolie von anderen
Reaktionsgefässen
zu unterscheiden.
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Wenn
verschiedene Sensortypen ausgelegt werden, kann ein Computer oder
dergleichen als Steuerorgan eingesetzt werden, der die Ausgangssignale
der Sensoren empfängt
und die Muster der Eingangssignale beurteilt, um das genannte Ziel
zu erreichen. Es wird verständlich
sein, dass ein solches Steuerorgan zusammen mit anderen Steuerorganen, wie
sie oben dargelegt worden sind, verwendet werden kann. Wenn, wie
in 6A und 6B gezeigt, kein
Gefäss
erkannt wird, dann kann einfach eine Warnung an den Betreiber ausgegeben
und gleichzeitig das Vorschuborgan, das Verteilorgan, das Transferorgan
usw. angehalten werden.
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Falls
das automatische Messgerät
der vorliegenden Erfindung auf ein Messgerät zur Messung eines spezifischen
Spurenbestandteils unter Verwendung eines Reagens angewendet werden
soll, das einen wasserunlöslichen
Träger
enthält,
wie zum Beispiel in einem immunologischen Trockenmessverfahren,
dann wird bevorzugt ein Bound/Free-Trennungsorgan eingesetzt, wie in 1 gezeigt.
Die B/F-Trennung ist eine Operation, in der ein an den Träger gebundener
Bestandteil von den anderen Bestandteilen getrennt wird. Im Beispiel der
weiter oben beschriebenen Sandwich-Messung ist es eine Operation,
mit der von den Antikörpern
usw., die entweder mit einer Substanz wie einer lumineszierenden
Substanz, die selbst optisch gemessen werden kann, oder mit einer Substanz
wie einem Enzym, die eine indirekte optische Messung erlaubt, markiert
worden sind, diejenigen, die durch den zu messenden Spurenbestandteil an
den Träger
gebunden werden, von den frei existierenden getrennt werden. Wie
beispielhaft in 1 zu sehen, kann das B/F-Trennungsorgan zum
Beispiel mit zwei Röhrchen
ausgerüstet
werden, nämlich
einem Röhrchen,
durch das ein Reinigungsfluid zugeführt wird, um das Innere des
Reaktionsgefässes
zu reinigen, und einem Röhrchen,
durch das freie Bestandteile zum Verwerfen aus dem Inneren des Reaktionsgefässes angesaugt
werden.
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Das
automatische Messgerät
der vorliegenden Erfindung ist weiter mit einem Detektororgan 1 versehen,
um einen schlussendlich zu messenden Spurenbestandteil nachzuweisen
oder diesen Nachweis nach Austausch des Bestandteils mit einer messbaren
Substanz auszuführen.
Im Beispiel der oben beschriebenen Sandwich-Messung wird das Detektororgan 1 verwendet,
um Antikörper
nachzuweisen, die entweder mit einer Substanz wie einer lumineszierenden
Substanz, die selbst optisch gemessen werden kann, oder mit einer
Substanz wie einem Enzym markiert sind, das eine indirekte optische Messung
ermöglicht,
wobei die Antikörper
im Ergebnis der B/F-Trennungsoperation im Reaktionsgefäss verbleiben.
Wenn das Ziel des Nachweises eine Substanz wie ein Enzym ist, das
eine indirekte optische Messung ermöglicht, dann wird hierbei ein
Substratabgabeorgan 10 verwendet, um vor dem Nachweis ein
Enzymsubstrat abzugeben, das Fluoreszenz oder eine andere Eigenschaft
aufweist und das durch die Wirkung dieses Enzyms in eine andere
Substanz umgewandelt werden kann, die nachgewiesen werden kann.
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Wenn
zusätzlich
zu den genannten Aspekten die Reaktionsgefässe zum Beispiel nach Entleerung der
Probe für
eine bestimmte Zeitdauer bei festgelegten Temperaturbedingungen
inkubiert werden müssen,
dann können
ein Heizer und ein Temperaturregelkreis zusammen mit einem wärmeundurchlässigen Material,
das die Förderanlage
bei Positionen 34 bis 42 abdeckt, ausgelegt werden. Bei kontinuierlichen
Messungen kann die Inkubationszeit durch eine Erhöhung oder
Verringerung der auf die Förderanlage
platzierten Gefässe
beherrscht werden, indem dabei die Anzahl von Gefässen erhöht oder
verringert wird, die sich an den den Positionen 34 bis 42 entsprechenden
Stellen befinden. Wenn zum Beispiel eine Inkubationszeit von zehn
Minuten erforderlich ist, während
eine einfache Antriebssteuerung der Förderanlage einen Schritt pro
Minute veranlasst, dann genügt
es, zehn Gefässe
an den Positionen 34 bis 42 unterzubringen.
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Im
Beispiel der 1 wird es des Weiteren bevorzugt,
die Kopfenden bei Positionen 31 bis 56 mit einer Abdeckung zu verbergen,
um die Probengefässe
und die Reaktionsgefässe
bei einer bestimmten Temperatur zu halten, Substanzen, die die Messung
beeinflussen können,
davon abzuhalten, in die Gefässe
einzudringen, und Aussenlicht auszublenden, das den optischen Nachweis
durch das Detektororgan 11 beeinträchtigen könnte. In diesem Falle können die
Probengefässe
und die Reaktionsgefässe
zum Beispiel an den Positionen, die mit 1 bis 30 bezeichnet sind
und nicht durch die Abdeckung verborgen sind, auf die Förderanlage
aufgesetzt werden.
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Unmittelbar
nach Abschluss der Messung werden die zusammengehörigen Probengefässe und Reaktionsgefässe entfernt
und dafür
andere Probengefässe
und Reaktionsgefässe,
die neu der Messung unterworfen werden sollen, auf die Förderanlage
aufgesetzt, wodurch es möglich
ist, kontinuierliche Messungen auszuführen, ohne das Gerät anzuhalten.
In Fällen,
in denen zum Beispiel die obere Öffnung
jedes Reaktionsgefässes
mit einer Abdichtfolie bedeckt ist und der Techniker versäumt hat,
die Reaktionsgefässe,
deren Messung beendet war, zu entfernen, können das Identifizierungsorgan
(in 1 mit 3 bezeichnet) oder ein Sensor die
unabsichtlich verbliebenen Reaktionsgefässe erkennen und dadurch mögliche fehlerhafte
Messungen verhindern.
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Im
automatischen Messgerät
der vorliegenden Erfindung kann das Transferorgan gegenüber herkömmlichen
Geräten
vorteilhaft vereinfacht werden, indem die Probengefässe und
die Reaktionsgefässe
in vermischter Weise durch das gleiche Förderorgan wie zum Beispiel
eine Förderanlage
transportiert werden und indem, anders als in Geräten des Standes
der Technik, ein Teil der Strecke der Förderanlage mit der waagerechten
Strecke des Verteilorgans zusammenfällt.
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Folglich
wird es leicht sein, die Abmessungen des Geräts der vorliegenden Erfindung
zu verringern, während
die geringere Anzahl von Bauteilen zu verringerten Herstellungskosten
und die geringere Anzahl bewegter Teile zu einer geringeren Häufigkeit der
periodischen Wartung führt.
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Durch
besonders bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird vorteilhaft ein automatisches Messgerät zur Verfügung gestellt
werden, das eine höhere
Durchsatzleistung besitzt und in das ein Techniker einfach Probengefässe und
sodann Reaktionsgefässe,
die eingeschlossene Reagentien zur Verwendung in den Messungen enthalten,
zusammenhängend
einzusetzen braucht, so dass Messungen in Übereinstimmung mit den so eingesetzten
Reaktionsgefässen
automatisch ausgeführt
werden.