DE3144474C2

DE3144474C2 - Verfahren zur automatischen Analyse einer flüssigen Probe

Info

Publication number: DE3144474C2
Application number: DE3144474A
Authority: DE
Inventors: Yoshiteru Katsuta Furuta; Yasushi Mito Nomura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-11-10
Filing date: 1981-11-09
Publication date: 1985-10-03
Also published as: DE3144474A1; JPS649572B2; US4612289A; JPS5782753A

Abstract

Beim Analysieren einer flüssigen Probe durch Zusetzen eines ReagensΔ zu einer flüssigen Probe, wodurch die Reaktion ausgelöst wird, und Messen einer Geschwindigkeit der Reaktion, wodurch ein in der Probe enthaltener und an der Reaktion teilnehmender analytischer Bestandteil quantitativ bestimmt wird, wird die Analyse durchgeführt, indem man eine physikalische Größe der flüssigen Probe mißt, ein Effektivgrenzniveau für die Probe festlegt, dann der Probe ein Reagens zusetzt, eine physikalische Größe der erhaltenen flüssigen Mischung mißt und den Analysenwert des gewünschten analytischen Bestandteils der Probe aus den bis dahin vor Erreichen des Effektivgrenzniveaus gemessenen physikalischen Größen berechnet. Ein genaues Effektivgrenzniveau kann automatisch für die jeweilige Probe festgelegt werden, und es läßt sich so ein Analysenwert mit hoher Genauigkeit erhalten.

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

a) zuerst die Extinktion der Probenlösung gemessen wird, bevor eine Reaktion, die zu einer Änderung der Extinktion führt, stattfindet,

b) dann ein Grenzniveau aus dem erhaltenen Extinktionswert gemäß einer vorbestimmten Beziehung berechnet wird,

c) danach das Reagens der Probenlösung zugesetzt wird,

d) anschließend die Extinktion der erhaltenen Mischung in aufeinanderfolgenden Messungen vermessen wird,

e) die Messungen beendet werden, wenn die Extinktion das Grenzniveau erreicht hat oder wenn vor Erreichen des Grenzniveaus eine vorbestimmte erste Zeit verstrichen ist, und

f) die Meßwerte nur dann zum Berechnen des gewünschten Analysenwertes verwendet werden, wenn das Grenzniveau nicht innerhalb einer vorbestimmten zweiten Zeit erreicht worden ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extinktionsmessungen in den Verfahrensschritten a) und d) mit einer identischen Einrichtung durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Extinktionsmessungen nach dem Reagenszusatz mittels eines Drehtisches durchgeführt werden.

legt, so daß eine Alarmmarke angezeigt werden kann, um anzudeuten, daß die Analyse der flüssigen Probe nicht mehr wirksam ist, sobald die Extinktion geringer als das Grenzniveau wird, wenn ein Reaklionsparlner in

der Reaktion berücksichtigt wird (Substratbasis), oder sobald die Extinktion höher als das Grenzniveau wird, wenn ein Produkt in der Reaktion berücksichtigt wird (Produktbasis). Jedoch haben das bekannte Verfahren und die bekannie Vorrichtung Probleme bei der vollständigen Funktion des Alarmsystems.

Bei der genannten Vorrichtung wird die Messung nur durchgeführt, nachdem das gesamte Reagens einer flüssigen Probe zur Auslösung der Reaktion zugesetzt wurde, und daher wird das Grenzniveau für alle Proben

gleich eingestellt Es ergibt sich daher ein Problem, daß keine Alarmmarke angezeigt wird, wenn eine Probe mit einer unerwartet großen Änderung der Extinktion betroffen ist Beispielsweise wird eine Analyse der Glutamat-Oxalacetat-Transminase (GOT) in Serum, die in weitem Umfang in Krankenhauslaboratorien vorgenommen wird, gemäß den folgenden Reaktionen (l)una (2) durchgeführt:

L-Asparaginat + a-Ketoglutarat

GOT

Oxalacetat + Glutamat

Oxalacetat + NADH

MDH

Malat + NAD (2)

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur automatischen Analyse einer flüssigen Probe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art.

Ausgegangen wird von einer handelsüblichen Analysiervorrichtung. Bei dieser wird zum Messen der Reaktionsgeschwindigkeit die Extinktion der Reaktionsmischung nur nach Zusatz des gesamten Reagens' zur flüssigen Probe gemessen, und eine Änderung der Extinktion wird als Maß für die Reaktionsgeschwindigkeit je Zeiteinheit erfaßt, doch läuft im Fall einer Probe mit einer sehr hohen Aktivität die Reaktion mit einer sehr hohen Geschwindigkeit ab, so daß es möglich ist, daß kein Substrat als Reaktionspartner zum Zeitpunkt der tatsächlichen Messung mehr vorhanden ist und daher keine Änderung der Extinktion mehr auftritt. Es wird also ein Analysenwert entsprechend dem einer Probe mit einer niedrigen Aktivität erhalten.

So wird bei der Messung der Reaktionsgeschwindigkeit ein Grenzniveau zum Messen der Extinktion festge-Wenn eine Extinktion bei der Wellenlänge von 340 nm gemessen wird, kann eine Änderung bei NADH verfolgt werden, und folglich kann die Geschwindigkeit der Reaktion (1) durch GOT in Verbindung mit der

Reaktion (2) bestimmt werden, wobei MDH Malatdehydrogenase, NADH reduziertes Nikotinamidadenindinukleotid und NAD Nikotinamidadenindinukleotid bedeuten.
Analytische Bestandteile, die üblicherweise in Kran-

kenhäusern durch Messen der Änderungen an NADH bei der Wellenlänge von 340 nm geprüft werden, umfassen Amylase, Kreatinphosphokinase, Glucose, Glutamatpyruvattransminase (GPT), /"-Hydroxybutyratdehydrogenase, Lactatdehydrogenase (LDH), Triglycerid,

Harnstoffstickstoff usw. Jedoch hat die Extinktion von Serum als Proben zur Analyse dieser analytischen Bestandteile in Krankenhauslaboratorien bei der Wellenlänge von 340 nm eine gewisse Verteilung. In Fi g. 1 ist die Extinktionsverteilung von 13fach verdünnten Serumproben von 200 Patienten in einem Krankenhaus dargestellt. Wie man daraus ersieht, hat die Extinktion bei der Wellenlänge von 340 nm einen großen Abweichungsbereich in Abhängigkeit von den einzelnen Patienten. Daher hat die Arbeitsweise mit der handelsüblichen Vorrichtung, die auf dem ohne Berücksichtigung eines so großen Abweichungsbereichs in der Serumextinktion festgelegten Grenzniveau basiert, den Nachteil, daß die Alarmmarke manchmal in ihrer Funktion versagt.

Aus der DE-OS 30 13 868 ist ein selbsttätiges Analysengerät für flüssige Proben bekannt, mit dem ebenfalls, wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzt, die Reaktionsgeschwindigkeit durch mehrfaches Messen der Extinktion der Reaktionsmischung nach Zusatz eines Reagens' erfaßt und der Analysenwert aus den Meßgrößen ermittelt wird.

Die DE-AS 12 79 384 beschreibt andererseits eine Anordnung zur automatischen kolorimetrischen Titra-

tion, bei der die Probe zusätzlich bereits vor dem Zusatz Hnes Reagens' vermessen wird.

Schließlich offenbart die DE-AS 17 73 390 eine Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Prüfen mehrfacher Meßproben durch Extinktionsmessungen, bei der von einer Rechenvorrichtung zur Datenverarbeitung der Meßergebnisse Gebrauch gemacht wird.

Auf das Problem von Proben mit unerwartet großen Änderungen der Extinktion infolge sehr hoher Reaktionsgeschwindigkeit wird in den genannten Druck-Schriften nicht eingegangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die Genauigkeit ui:d die Zuverlässigkeit der Analysenergebnisse auch bei schnell ablaufenden Reaktionen zu is erhöhen.

Die genannte Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind i.i den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet.

Im Rahmen der Erfindung wird das Grenzniveau als Untergrenzenniveau festgesetzt, wenn die betroffene Reaktion auf einer Substratbasis gehandhabt wird, oder als Obergrenzniveau festgesetzt, wenn die betroffene Reaktion auf Produktbasis gehandhabt wird. Die analytischen Bestandteile können also nach dem Unterschied zwischen der Substratbasis und der Produktbasis folgendermaßen eingeteilt werden.

Substratbasis

(unteres Effektivgrenzniveau festzusetzen)

GOT, GPT, LDH, Kreatinphosphokinase
und Triglycerid

Produktbasis

(oberes Effektivgrenzniveau festzusetzen)

Glucose, Harnstoffstickstoff, LDH,
Amylase und alkalisches Phosphat

30

35

40

Zur Einstellung des Zeitpunktes der Auslösung der Reaktion kann das Reagens der flüssigen Probe nach und nach zugesetzt werden, und eine Mehrzahl von analytischen Bestandteilen kann nacheinander gemessen werden. Die flüssige Reaktionsmischung kann in einer Mehrzahl von Wiederholungen mittels eines Drehtisches, gemessen werden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert; darin zeigt

F i g. t ein Diagramm zur Darstellung der Extinktionsverteilung menschlichen Serums,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Analyse einer flüssigen Probe,

Fig.3 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehungen zwischen dem Zeitpunkt der Reagenszugabe zu einer flüssigen Probe und dem Reaktionsablauf, und

F i g. 4 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Verfahrensablaufs nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Erfindung wird nun im einzelnen anhand von Ausführungsbeispiel und Figuren beschrieben.

Der allgemeine Aufbau einer automatischen Analysevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. In F i g. 2 kann die Analysevorrichtung funktionsmäßig in ein Probenahmesystem, ein Reaktionssystem, einen Reagensspeicherabschnitt, einen Reagensverteilerabschnitt und einen SignalverarbeitungS'/Steuerungs-Abschnitt unterteilt werden.

Zunächst wird das Probenahmesystem beschrieben. Das Probenahmesystem enthält einen Probenehmerabschnitt JO und einen Probenahmemechanismus 40. Der Probenehmerabschnitt 10 weist einen Probentisch Il als Drehtisch, einen lonenanalysierbehälter 15 und einen Antriebsabschnitt zum Drehen des Probentisches 11 und des Ionenanalysierbehälters 15 auf. Der Probentisch 11 enthält eine gewöhnliche Probengefäßgruppe 12, die mit zu analysierenden Proben beschickt ist, in einer Mehrzahl von Löchern an seinem Außenumfang und eine besondere Probengefäßgruppe 13, die mit Notproben und Bezugsproben beschickt ist, in einer Mehrzahl von Löchern an seinem Innenumfang. Diese Probengefäße sind zur Oberführung in Probenansaugstel-Iungen 44 und 44' durch Drehung des Tisches 11 bei Bedarf geeignet. Der lonenanalysierbehälter 15 ist drehbar innerhalb des Probentisches 11 angeordnet. Eine Mehrzahl von Ionenauswählelektroden 16 für Natrium-, Kalium- und Fluorionen und eine Bezugselektrode 17 erstrecken sich innerhalb des Behälters 15. Diese Elektroden sind zum Eintauchen in eine Verdünnungslösung geeignet, wenn die aus den Probengefäßen 12,13 mittels eines nicht dargestellten Probennahmemechanismus' entnommene Probe in den Analysierbehälter 15 überführt und mittels der Verdünnungslösung verdünnt ist.

Der Probenahmemechanismus 40 enthält einen ein Probeverarbeitungsrohr 41 haltenden Dreharm, einen Vertikalantriebsmechanismus für den Dreharm und eine Probenpipette 42 zum Bewegen des Probenverarbeitungsrohres 41 zwischen den Probenansaugstellungen 44 und 44' und einer Probenabgabestellung 45.

Das Probenverarbeitungsrohr 41 des Probenahmemechanismus' 40 wird durch einen Reinigungsabschnitt A\A vor Ansaugen der Probe gereinigt. Der Reinigungsabschnitt 41/4 ist auf halbem Wege in der Bewegungsbahn des Probenverarbeitungsrohres 41 vorgesehen.

Als nächstes wird das Reaktionssystem erläutert. Das Reaktionssystem 20 enthält eine auf einer Temperatur gehaltene ringförmige Bahn 23 und einen darauf angeordneten Reaktionstisch 21. Der Reaktionstisch 21 ist so hoch wie der Probentisch 11 angeordnet. Die auf einer Temperatur gehaltene Bahn 23 enthält einen auf einer Temperatur gehaltenen Behälter und nimmt eine auf einer Temperatur gehaltene Flüssigkeit von einem auf einer Temperatur gehaltenen Wasserzuführabschnitt 29 auf. Die Temperatur des Wassers im auf einer Temperatur gehaltenen Wasserzuführabschnitt 29 ist über den Bereich von etwa 25 bis 37°C veränderbar. Der Reaktionstisch 21 weist eine Vielzahl von Löchern auf, deren jedes mit einem Reaktionsgefäß 22 in Form einer rechteckigen transparenten Zelle beschickt ist, so daß eine Gruppe von Reaktionsgefäßen gebildet wird. Der untere Teil der Reaktionsgefäße ist in die auf einer Temperatur gehaltene Flüssigkeit eingetaucht.

Eine Lichtquelle 25 ist innerhalb des Reaktionstisches 21 vorgesehen, der entweder kontinuierlich oder absatzweise durch einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus gedreht wird. Lichtströme 26 von der Lichtquellt 25 werden einem Photometer 27 durch Reaktionsgefäße 22 in der auf einer Temperatur gehaltenen Bahn 23 zugeführt und durch das Beugungsgitter im Photometer 27 gestreut, so daß ein Lichtstrahl bestimmter Wellenlänge mitteis eines Photosensors abgeleitet wird. Der Inhalt der Reaktionsgefäße 22 wird durch

5 ⁶

Rührer 28 eerührt rungssystem erläutert. Ein logarithmischer Wandler 53 Se Re η g?ngsmaschine 24 mit einer Mehrzahl von dient zur logarithmischen Umwandlung eines Meßs.- ReS^Saßrohren und Flüssigkeitsansaugrohren gnals entsprechend der Stärke des A"^™™

ist über der Reaktionsgefäßgruppe angeordnet Wenn Lichts vom Photometer 27 Der .^"* ^^

der Reaktionstisch 21 stillsteht werden diese Rohre in 5 lungswert wird dem Analog/D g.tal-Wandler 54 zur

dfe Reaktionsgefäße eingeführt, um so die Reaktionsge- Umwandlung in e.n Digitalsipal zugeführt. Em Druk-

fftße zu reinigen. Die Reinigungsmaschine 24 hat Rein,- ker 55 dient zum Drucken des Mefergebm«e durch

Kun«heberorgane 58 zur Durchführung eines Reini- einen analytischen Bestandteil des Reagens Eine Ka-

lünJzykW einschließlich des Ansaugen* der Flüssig- thodenstrahlröhre 56 dient zur Anzeige des MeBergeb-

keit durch das Flüssigkeitsansaugrohr, der Reinwasser- io nisses und der Analysebedingungen. Ein Kassetten-

abgabe durch das Refnwasserabfaberohr und der Rein- bandaufnahmegerät 57 wird zur Analyse verwendet

wasseransaugung durch das Flüssigkeitsansaugrohr. wobei das KasseUenband die Analysebed.ngungen spei-

Diesel-ReSSngWklus wird für jedes Reaktionsgefäß chert. Nachdem das Kassettenband vom Kassetten-

oVefmal wiedlrholt bandaufnahmegerät 57 abgelesen ist wird das Reagens-

ib fäß ^^^^neÄ™ⁿ^£i "£

oVefmal wiedlrholt g

Nun wird der Reagensspeicherabschnitt beschrieben. ,5 gefäß ersetzt, was »^^^^ne,Ä™_n ⁿ^£_ti "£ Der Reagensspeicherabschnitt 30 ist in der Nähe des lysebestandteils ermöglicht E-ne Bed enungsplatte 52 Reaktionfabschnitts 20 in der Weise angeordnet, daß wird zur Eingabe des analytischen Bestandte.ls und der die Höhe der Reaktiolisgefäße 31 und 31' im wesentli- Analysebedingungen von außen mittels der Bestand* I-chen die gleiche wie die des Reaktionstisches 21 ist Der stasten, Profiltasten und Zehner asten verwendet. Ein SpeicheribschnittMenthält einen Kühler,der zwei Rei- 20 Mikrocomputer 51 dient zur Allgeme.nsteuen.ng der hen von gruppenweise angeordneten Reagensgefäßen Vorrichtung. Der Mikrocomputer 51 bewirkt eine

31 und 31'in der Form eines rechteckigen Quaders ent- Steuerung des Probenahmesystems, des Reaktionssyhält Jedes der ReaktionsgefaBe 31 und 31' ist entspre- stems, des Reagensspeicherabschnitts und des Reagcnschend dem Analysenbestandteil vorbereitet und hat Verteilungssystems einerseits und zum Austausch von Öffnuneen32bzw 32' 25 Information mit dem Analog/Digital-Wandler 54, dem

Nun wird das Reagensverteilungssystem beschrieben. Drucker 55, der Kathodenstrahlröhre 56, dem Kassel· Die Reagenspipette 35 hat Reagenspipettierabschnitte tenbandaufnahmegerat 57 und der Bedienungsplatte 52 36 und 37, die längs einer nicht dargestellten Schiene über den Kopplungselektronikkreis 50 andererseits, verschoben werden. Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohre Der eine zu analysierende Probe tragende Proben-

38 und 39 sind an den Pipettierabschnitten 36 und 37 30 tisch 11 wird auf dem Probenehmerabschn.tt 10 angemontiert Die Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohre 38 und ordnet und der Startknopf der ^«"»"»gS«« «

39 sind zur voneinander unabhängigen Hin- und Herbe- wird nach unten gedruckt Dann beg^{mnt d}«^^e* ^d«^r wegung geeignet Das Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohr Analysevorrichtung. Das Proben-Ansaug-Abgabe-Rohr 38 wird Ings der Reihe von öffnungen 32 bis zur Rea- 41 des Probenahmemechamsmus 40 saugt Je Probe m Kensabgabestellung 46 bewegt Andererseits ist das 35 der Probeansaugstellung 44 oder 44 ein, halt s.e und Reagens Einsaug-Abgabe-Rohr 39 zur Bewegung längs gibt die gehaltene Probe am ^P™^benA^bS^ab7^unk\«⁵.·£ der Reihe von Öffnungen 32' bis zur Reagensabgabe- Die Gruppe von Reakt.onsgefaßen 22 wird verschoben, stellung 47' geeignet Die Reihe von Reagensgefäßen 31 um die Lichtstrahlen 26 zu kreuzen und der Reaktionsund die der Reagensgefäße 31' sind parallel zueinander tisch 21 macht eine Umdrehung plus einen Schritt so angeordnet was ebenfalls für die Reihen von Öffnungen 40 daß das Reaktionsgefäß, das dem am nächsten ist. das

32 und 32' gilt Die Reagensspeichergefäße 31 und 31' die Probe aufgenommen hat, am Probenabgabepunkt sind von rechteckiger Parallelepipedform. und daher 45 angeordnet wird, ^«er Probenah me Vorgang w.rd kann eine Vielzahl von ihnen in eng benachbarter Lage konünu.erlich wiederholt Der Probentisch 11 macht, zueinander angeordnet werden. Die Reagens-Einsaug- nachdem die Probenahme in einer der Zahl der analyti-Abgabe-Rohre 38 und 39 werden über einer geeigneten 45 sehen Bestandteile gleichen Zahl vorgenommen wurde. Öffnung 32,32' der Reagensgefäße 31 und 31' entspre- eine Drehung um einen Schritt in Vorbereitung fur d.c chend dem betroffenen analytischen Bestandteil ange- nächste Probenanalyse. ·,,,«· halten und nach unten bewegt um das Reagens aufzu- In dieser Weise macht der Reaktionstisch 21 emc nehmen und zu halten, worauf die Aufwärtsbewegung Drehung und einen Schritt fur jeden Probenahmevorfolgt um das gehaltene Reagens in das Reaktionsgefäß so gang, während das Reaktionsgefaß, das die Probe zum 22 abzugeben. Die Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohre 38 ersten Mal aufgenommen hat die Reagensabgabestel- und 39 werden an Reinigungssteiien 38Λ bzw. ^A vor lung 47 erreicht Der Reagenspipettierabschnitt dem Ansaugen des Reagens' gereinigt Die Öffnung 32 saugt ein Reagens entsprechend dem analy ischen Beder Reagensgefäßgruppe 31, die Reinigungsstelle 38Λ standteil aus dem Reagensbehalter 31 ein und beweg und die Reagensabgabestellung 46 des Reaktionstisches 55 sich, während er dieses hält, zum Reagensabgabepunkt 21 sind in einer geraden Linie ausgerichtet Die Rea- 47, wo das Reagens in das Reaktionsgefaß 22 abgegeben eens-Einsaug-Abgabe-Rohre 38 und 39 haben einen wird. Die Probe im Reaktionsgefäß 22 reagiert und zeigt nicht dargestellten Reagensoberflächenspiegelsensor, eine Farbe, wenn das Reagens ihr zugesetzt wird, durch den der Oberflächenspiegel des Reagens' erfaßt Nach Abgabe des Reagens' wird das Reagens-Einwird. Der Betrieb dieses Sensors bewirkt, daß die Rea- 60 saug-Abgabe-Rohr 39 des Reagenspipettierabscnnitts gens-Einsaug-Abgabe-Rohre 38 und 39 konstant eine 37 vom Reinigungsabschniu 39,4 in Vorbereitung fur vorbestimmte Reagensmenge aufnehme* Die Reagens- die nächste Reagensabgabe m das Reaktionsgefaß gepipettierabschnitte 36 und 37 haben eine nicht darge- reinigt Wenn das erste Reaktionsgefaß den Reagensabstellte Vorheizung zum Erhitzen des Reagens' auf eine gabepunkt 46 erreicht fuhrt der Reagensp.pettierabzur Reaktion geeignete Temperatur, während sich die 65 schnitt 36 die Reagensverteilung bei Bedarf entspre-Reagens-Einsaug-Abgabe-RohreSeundSgzudenRea- chend dem analytischen Bestandteil aus. gensabgabestellungen 46 und 47 bewegen. Die Reagenspipettierabschn.tte 36 und 37 hangen

Zum Schluß wird das Signalverarbeitungs-ZSteue- von den Schienen und eignen sich zur Bewegung längs

der Schienen. Diese Pipettierabschnitte 36 und 37 sind auch zur Vertikalbewegung zusammen mit den Schienen geeignet. Die Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohr 38 und 39 können an den Öffnungen 32 und 32' jedes Reagensgefäßes bei Bedarf angehalten werden. Der Betrieb des Antriebsabschnittes der Pipettierabschnitte 36 und 37 wird durch den Mikrocomputer 51 gesteuert. Das dem analytischen Bestandteil der Probe, die die Abgabestellungen 46 und 47 erreicht hat, entsprechende Reagens wird durch die Reagens-Pipettierabschnitte 36 und

37 so gewählt, daß die Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohre

38 und 39 vorläufig über entsprechenden Reagensgefäßen 31 und 31' anhalten. Darauf folgt die Abwärtsbewegung der Pipettierabschnitte 36 und 37 mit dem Ergebnis, daß der Betrieb der Reagenspipette 35 bewirkt, daß eine vorbestimmte Reagensmenge von den Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohren 38 und 39 angesaugt und gehalten wird. Dann bewegen sich die Pipettierabschnitte 36 und 37 nach oben, so daß die Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohre 38 und 39 horizontal zu den Reagensabgabe-Stellungen 46 und 47 bewegt werden, und das in den Reagens-Einsaug-Abgabe-Rohren 38, 39 gehaltene Reagens wird in das entsprechende Reaktionsgefäß abgegeben.

Während sich der Reaktionstisch 21 bei jedem Mal des Probenahmevorganges dreht, kreuzt die Probe im Reaktionsgefäß 22 die Lichtstrahlen 26 durch den Probenahmevorgang, so daß die Beobachtung der gefärbten Zustände ermöglicht wird. Mit anderen Worten können die optischen Eigenschaften der gleichen Probe eine Mehrzahl von Malen beobachtet werden, bevor L = L_r +

das Reaktionsgeräß die Lage der Reinigungsmaschine 24 erreicht.

Die für den betroffenen analytischen Bestandteil erforderliche Wellenlänge wird durch den nicht dargestellten Wellenlängenauswählkreis von dem am photoelektrischen Detektor des Photometers 27 empfangenen Licht ausgewählt so daß das Signal einer mit der Stärke des durchgelassenen Lichts verknüpften Größe in den logarithmischen Wandler 53 eingeführt wird. Anschließend wird das Analogsignal im Analog/Digital-Wandler 54 in ein Digitalsignal umgewandelt und durch den Kopplungselektronikkreis 50 dem Mikrocomputer 51 zugeführt, wo die erforderlichen Rechnungen ablaufen, und das Ergebnis davon wird im Speicher gespeichert Nach Abschluß der Gesamtheit der Mehrzahl von Lichtmeßvorgängen bezüglich des besonderen analytischen Bestandteils werden die zahlreichen Lichtmeßdaten miteinander verglichen, und die erforderlichen Rechnungen werden durchgeführt, so daß der Analysenwert als der betroffene analytische Bestandteil auf dem Drucker 55 gedruckt wird.

In dieser Weise wird die Messung vollendet wenn das die erste Probe enthaltende Reaktionsgefäß die Lage des Photometers 27 passiert hat Und wenn das Reaktionsgefäß die Reinigungsstellung erreicht wird es durch die Reinigungsmaschine 24 in Vorbereitung für die Messung der nächsten Probe gereinigt

Im vorstehenden Beispiel kann die Analyse durch Kolorimetrie oder durch Messen der Reaktionsgeschwindigkeit vorgenommen werden. Die Arbeitsschritte der Vorrichtung zur Analyse werden im Kassettenband des Aufnahmegerätes 57 gespeichert und die Änderung der analytischen Bestandteile kann durch Ablesen des Kassettenbandes und durch nachfolgenden Austausch der Reagensgefäße erfolgen, wobei keine Reinigung der Reihe beim Austausch von Reagentien benötigt wird Weiter kann die Eingabe von analytischen Bestandteilen und ihren Bedingungen von Hand mittels einer Kathodenstrahlröhre, Bestandteiltasten, Profiltasten und Zehnertasten erfolgen.

Ein Beispiel aer Analyse von Glutanatoxalacetattransminase (COT) in Serum nach dem Verfahren gemäß der Erfindung wird im folgenden beschrieben.

In Fig.3 sind die Beziehungen zwischen der Extinktion einer flüssigen Probe und der Zeit bei der Analyse von GOT dargestellt, wo 20 μΐ einer Probe und 300 μΐ H2O zur Zeit »0« gemischt werden und 20 s danach die Extinktion der flüssigen Probe gemessen wird, um ein Extinktionsniveau (L₅) der flüssigen Probe zu erhalten. 5 min danach werden 200 μΙ eines Reagens' mit der folgenden Zusammensetzung zur Messung von GOT der flüssigen Probe zur Auslösung der Reaktion zugesetzt.

Zusammensetzung des Reagens'

L-Asparaginat 600 mM/1
Λ-Ketoglutamat 30 mM/1

NADH 0,45 mM/1

Phosphatpuffer (pH 7,4) 200 mM/1
MDH 1 IU/ml

Das Grenzniveau (L) wird automatisch vom Extinktionsniveau (L₅) der flüssigen Probe und einem Extinktionsniveau (Lr) des Reagens', das durch die Zusammensetzung des Reagens' vorbestimmt ist, gemäß der folgenden Gleichung festgelegt:

SV + R,

SV+ R₁+ R₂

L_s,

worin SV: das Volumen der flüssigen Probe,

R\: das Wasservolumen, d. h. 300 μ!
R2'. das Volumen des GOT-Reagens',
d.h.200 μΐ.

Der Verlauf der Reaktion wird durch Ablesen der Extinktion bei 340 nm, bis der abgelesene Wert zum festgelegten Grenzniveau L für die jeweilige Probe herabkommt oder für eine bestimmte Zeit, z. B. für 5 min, verfolgt wenn der abgelesene Wert nicht das festgelegte Grenzniveau für die jeweilige Probe erreichte, um die Reaktionsgeschwindigkeit (Δ Extinktion/min) zu bestimmen, und der Analysenwert, z. B. Aktivität oder Konzentration, des gewünschten analytischen Bestandteils, d. h. GOT, wird von den so erhaltenen Daten entsprechend der vorbestimmten Berechnungsformel abgeleitet die eine Berechnungsformel ist die von einer Formel der Arbeitskennlinie erhalten wird, die man durch Messen der Standardflüssigkeitslösung oder von der Definition der Enzymaktivität erhält

F i g. 4 zeigt ein Flußbild für die Arbeitsschritte des in F i g. 3 dargestellten Beispiels.

Die Erfindung ist nicht auf H2O als zu einer flüssigen Probe zuzusetzende Flüssigkeit beschränkt um das Extinktionsniveau (Ls) der flüssigen Probe zu bestimmen, wie in F i g. 3 gezeigt ist. Solange eine flüssige Probe in einer genügend großen Menge für die Messung eines analytischen Bestandteils vorliegt ist es nicht erforderlich, der flüssigen Probe H2O zuzusetzen. Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 kann ein anderer Bestandteil des an der GOT-Reaktion teilnehmenden Reagens' der flüssigen Probe anstelle von H2O zugesetzt werden. Und zwar kann ein erstes Reagens, das aus L-Asparagi-

ίο

nat, MDH, NADH und Phosphatpuffer besteht, der flüssigen Probe anstelle von H2O zugesetzt werden, und 5 min danach kann Λ-Ketogluiarat dazu als ein zweites Reagens zugesetzt werden, um die GOT-Reaktion auszulösen. Dabei wird das Extinktionsniveau (L_s) der flüs- 5 sigen Probe zunächst nur für das erste Reagens (Lb) gemessen und gespeichert. Dann wird ein Extinktionsniveau der flüssigen Mischung einer flüssigen Probe und des ersten Reagens' (L_n,) für die jeweilige Probe gemessen, und L_s kann nach der folgenden Formel erhalten 10 werden:

Wie vorstehend beschrieben, kann ein exaktes Grenz- 15 niveau automatisch für die jeweilige flüssige Probe festgelegt werden, und ein Analysenwert des gewünschten analytischen Bestandteils kann bei der Analyse durch Messen der Reaktionsgeschwindigkeit erhalten werden.

20

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

25

30

35

40

f« ■ 50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur automatischen Analyse einer flüssigen Probe, bei dem

— eine Probenlösung gebildet wird,

— ein Reagens, das zu einer Änderung der Extinktion führt, der Probenlösung zugesetzt wird und

— die Änderung der Extinktion der erhaltenen Mischung in mehreren aufeinanderfolgenden Messungen zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit gemessen wird,