DE4011584C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein automatisches chemisches Analysiergerät.
Aus der DE 3 77 33 098 A1 ist ein automatisches Analysiergerät
bekannt, bei dem eine Vielzahl von Pipetten in einer Pipettenscheibe
auf Vorrat angeordnet sind. Jeweils eine der Pipetten
ist lösbar mit einem Arm verbunden, dessen Ende über eine
Rohrleitung mit einer Spritze verbunden ist, so daß eine
vorgegebene Menge einer Probe in die Pipette ansaugbar ist.
Eine Antigen/Antikörper-Reaktion findet in der Pipette statt
und eine Reaktionsflüssigkeit wird in eine Leitung überführt.
Nachdem die Reaktionsflüssigkeit aus der Pipette entfernt ist,
wird sie vom Arm gelöst und in eine Box überführt. Die Pipetten
werden somit bei diesem Stand der Technik nicht in eine
Stellung zurückgebracht, aus der sie zuvor entnommen worden
sind. Die Pipetten werden, nachdem sie einmal benutzt
worden sind, in eine Box abgelegt.
Die EP 01 85 330 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum Zuführen
von Reagentien, bei dem eine Vielzahl von Reagenspipetten
lösbar mit einer Vielzahl von Zufuhrdüsen verbunden ist.
Nachdem Reagentien, die in Behältern aufbewahrt werden, in die
Pipetten gesaugt und in einzelnen Vertiefungen in einer Mikroplatte
abgelegt sind, werden die Pipetten in ihre ursprüngliche
Position zurückgeführt, aus der sie entfernt worden waren. Bei
diesem Stand der Technik sind aber keine Rohre vorgesehen, die
die Pipetten in der Ansaugstellung umgeben.
Die EP 02 89 946 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum Verteilen
einer Probenflüssigkeit.
Die EP 02 82 076 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum Verteilen
einer Flüssigkeit, bei der eine Spritze als Pumpe verwendet
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisches
chemisches Analysiergerät zu schaffen, bei dem das Problem der
gegenseitigen Kontamination verschiedener Arten von Flüssigkeiten,
die in Reaktionsgefäße abzugeben sind, wirkungsvoll
vermieden ist, ohne daß eine Flüssigkeits-Abgabepipette gespült
werden muß. Dabei soll das Analysiergerät von einfachem Aufbau,
kleinen Abmessungen, zu niedrigen Kosten herstellbar
und vielseitig einsetzbar sein.
Diese Aufgabe lösende automatische chemische Analysiergeräte
sind in den Ansprüchen 1 bzw. 4 beschrieben.
Bevorzugte Ausgestaltungen des Analysiergerätes sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung ein
automatisches chemisches Analysiergerät schafft, bei dem
verschiedene Arten von Reagentien in die Reaktionsgefäße
mittels der Reagenspipetten abgegeben werden, von denen jede
ausschließlich zur Abgabe des ihr zugeordneten Reagens benutzt
wird, so daß eine gegenseitige Kontamination der Reagentien
vollständig vermieden werden kann, ohne daß gespült werden muß.
Die betriebliche Leistungsfähigkeit des Analysiergerätes kann
daher in hohem Maße verbessert werden.
Ferner werden die Reagenspipetten
mehrmals benutzt, so daß die Betriebskosten gegenüber
dem bekannten Analysator mit Einmal-Pipetten gesenkt werden
können.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen
den anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des
automatischen chemischen Analysiergerätes,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zum Aufneh
men und Entfernen der Reagenspipette in dem in Fig.
1 dargestellten Analysiergerät,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform des
Analysiergerätes,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform des
Analysiergerätes,
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform des
Analysiergerätes, und
Fig. 6 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zum Aufneh
men und Entfernen der Probenpipette in dem in Fig. 5
dargestellten Analysiergerät.
Das in Fig. 1 dargestellte Analysiergerät umfaßt ein Gestell
1 und einen Reaktions-Drehtisch 2, der auf dem Gestell 1 in
der von einem Pfeil angegebenen Richtung schrittweise drehbar
angeordnet ist. Der Reaktions-Drehtisch 2 trägt eine Vielzahl
von Reaktionsgefäßen 3, die entlang seinem Außenumfang mit
gleicher Teilung angeordnet sind und eine kreisförmige Reak
tionsbahn bilden. Jedes der Reaktionsgefäße 3 nimmt ein Ge
misch aus einer Probe und einem Reagens auf und kann als Ein
mal-Reaktionsgefäß ausgelegt sein. Die auf dem Reaktions-
Drehtisch 2 angeordneten Reaktionsgefäße können, wenn sie ge
spült werden, auch mehrmals benutzt werden.
Auf dem Gestell 1 ist ferner ein Proben-Drehtisch 4 drehbar,
an dessen Außenumfang entlang mit gleichmäßigem Zwischenab
stand eine große Zahl Probengefäße 5 angeordnet ist. Diese
enthalten zu untersuchende Proben, z. B. verschiedenen Patien
ten entnommenes Blutplasma. Der Proben-Drehtisch 4 ist
schrittweise drehantreibbar.
Zwischen dem Reaktions-Drehtisch 2 und dem Proben-Drehtisch 4
ist eine Proben-Abgabevorrichtung angeordnet, die einen Arm 6
aufweist, welcher an einem Ende auf dem Gestell 1 um eine
Welle 6a schwenkbar angeordnet ist und an dessen anderem Ende
eine Proben-Abgabepipette 6b befestigt ist. Wie üblich, ist
die Proben-Abgabepipette 6b mit einer in Fig. 1 nicht darge
stellten, als Pumpe wirkenden Proben-Abgabespritze verbunden.
Der Arm 6 ist durch eine bekannte Antriebsvorrichtung in der
Weise schwenkbar, daß die Proben-Abgabepipette 6b in eine
Proben-Ansaugstellung S verbracht wird, in welcher das vorde
re Ende der Probenpipette 6b in eine Probe eingetaucht wird,
die in einem Probengefäß 5 enthalten ist, welches in diesem
Augenblick in die Proben-Ansaugstellung S weitergeschaltet
wird, und in eine Proben-Abgabestellung über einem
Reaktionsgefäß 3, das in diesem Augenblick in die Proben-Ab
gabestellung weitergeschaltet wird. Zum Spülen der Proben-
Abgabepipette 6b ist zwischen dem Reaktions-Drehtisch 2 und
dem Proben-Drehtisch 4 ein Waschgefäß 7 angeordnet. Nach
Übertragen einer Probe von einem Probengefäß 5 in ein Reakti
onsgefäß 3 wird das vordere Ende der Pipette 6b in das Wasch
gefäß 7 eingetaucht, derart, daß ihre Außenwand abgewaschen
wird, und zur gleichen Zeit wird zum Spülen ihrer Innenwand
eine Spülflüssigkeit durch die Pipette 6b hindurchgeleitet.
Auf dem Gestell 1 ist ferner eine Vielzahl von Reagensfla
schen 8 angeordnet, von denen jede ein anderes Reagens zum
Messen verschiedener Bestandteile in den Proben enthält. Zwi
schen den Reagensflaschen 8 und dem Reaktions-Drehtisch 2
ist eine Reagens-Abgabevorrichtung angeordnet. Diese weist
einen Arm 9 auf, der an einem Ende um eine Welle 10 schwenk
bar ist und an dessen anderem Ende eine Reagensdüse 11 befe
stigt ist. Gemäß Fig. 2 ist diese Reagensdüse 11 über einen
Schlauch 13 an eine als Pumpe dienende Spritze 12 angeschlos
sen. Die Reagensdüse 11 und der Schlauch 13 sind mit der
Flüssigkeit, z. B. Wasser und Verdünnungsmittel, gefüllt. Die
Welle 10 ist in einem ersten Lager 14 verschieblich gelagert,
das von einem zweiten Lager 15 drehbar abgestützt ist. Im
unteren Ende des ersten Lagers 14 ist ein Zahnrad 16 befe
stigt, in welches ein mit der Abtriebswelle eines ersten Mo
tors 18 verbundenes Zahnritzel 17 eingreift. Am unteren Ende
der Welle 10 ist eine Rolle 19 drehbar angeordnet, die als
Hubglied dient und an eine Umfangsfläche einer Kurvenscheibe
20, die von einem zweiten Motor 21 drehantreibbar ist, ange
preßt ist.
Bei eingeschaltetem erstem Motor 18 wird die Welle 10 gedreht
und bewegt die Reagens-Abgabedüse 11 in die Reagens-Ab
gabestellung D über dem Reaktionsgefäß 3 und in mehrere Rea
gens-Ansaugstellungen R über den Reagensflaschen 8. Bei Ein
schalten des zweiten Motors 21 zum Drehantreiben der Kurven
scheibe 20 wird die Welle 10 in einer Reagens-Ansaugstellung
R auf- und abbewegt. Auf diese Weise kann die Reagensdüse 11
entlang einem bestimmten Ort bewegt werden.
Gemäß Fig. 2 wird das vordere Ende der Reagensdüse 11 in eine
Pipette 22 eingeführt, die in einem in einer Reagensflasche 8
vorgesehenen Pipettenhalter 23 angeordnet ist. Die Pipette 22
wird am vorderen Ende der Reagensdüse 11 lösbar befestigt. Zu
diesem Zweck ist das vordere Ende der Reagensdüse 11 konisch
verjüngt und die obere Öffnung der Pipette 22 erweitert sich
nach oben. Am oberen Ende der Pipette 22 ist ein Flansch 22a
ausgebildet. Ein Pipettenhalter 23 umfaßt ein rohrähnliches
Hauptteil mit einer Öffnung 23a in seinem unteren Ende und
einem Flansch 23b an seinem oberen Ende.
Die Reagensflasche 8 hat eine geneigte innere Bodenfläche, in
der eine Vertiefung 8a ausgebildet ist. Die Pipette 22 ist
mit solcher Länge ausgebildet, daß ihr vorderes Ende durch
die Öffnung 23a des Pipettenhalters 23 hindurch etwas in die
Vertiefung 8a eindringt, wenn gemäß Fig. 2 der Flansch 22a
der Pipette 22 auf dem Flansch 23b des Pipettenhalters 23
aufliegt.
Die Arbeitsweise des Analysiergerätes gemäß der ersten Aus
führungsform ist folgende: Die Probenabgabe geschieht mit der
üblichen Proben-Abgabevorrichtung, so daß auf deren Erläute
rung verzichtet wird. Nachdem eine bestimmte Menge einer in
einem Probengefäß 5 auf dem Proben-Drehtisch 4 enthaltenen
Probe in ein Reaktionsgefäß 3 auf dem Reaktions-Drehtisch 2
abgegeben worden ist, wird der erste Motor 18 so eingeschal
tet, daß er den Arm 9 in der Weise drehantreibt, daß die Rea
gensdüse 11 in eine Reagens-Ansaugstellung R über einer Rea
gensflasche 8 bewegt wird, die ein bestimmtes, in das ent
sprechende Reaktionsgefäß 3 abzugebendes Reagens enthält.
Während der Schwenkbewegung des Arms 9 wird die Welle 10 in
der oberen Stellung gehalten. Sodann wird der zweite Motor 21
eingeschaltet und dreht die Kurvenscheibe 20 in der Weise,
daß die Welle 10 abwärts bewegt wird, bis das vordere Ende
der Reagensdüse 11 vollständig in die obere Öffnung einer Pi
pette 22 eingefahren ist, die von einem in der entsprechenden
Reagensflasche 8 vorgesehenen Pipettenhalter 23 gehalten
wird. Auf diese Weise wird die Pipette 22 mit der Spritze 12
verbunden. Sodann wird der Kolben der Spritze 12 um einen
vorbestimmten Hub zurückgezogen, um eine bestimmte Menge des
Reagens in die Pipette 22 anzusaugen. Das Reagens darf nicht
in die Reagensdüse 11 angesaugt werden,
sondern muß in der Pipette 22 bleiben. Wie weiter oben schon
angedeutet, sind die Reagensdüse 11, der Schlauch 13 und die
Spritze 12 mit einer imkompressiblen Flüssigkeit, z. B. Wasser
und Verdünnungsmittel, gefüllt, so daß das Reagens in die Pi
pette 22 exakt angesaugt werden kann. In diesem Falle ist es
vorteilhaft, wenn eine dünne Luftschicht zwischen der inkom
pressiblen Flüssigkeit und dem angesaugten Reagens geschaffen
wird, um eine Verdünnung des Reagens zu vermeiden.
Nach Ansaugen einer bestimmten Menge Reagens in die Pipette
22 wird der zweite Motor 21 eingeschaltet, der die Kurven
scheibe 20 dreht und den Arm 9 nach oben bewegt. Weil das
vordere Ende der Düse 11 fest in die Pipette 22 eingeführt
ist, geht auch die Pipette 22 zusammen mit der Düse 11 nach
oben. Nach Einfahren des Arms 9 in die oberste Stellung wird
der erste Motor 18 eingeschaltet und schwenkt den Arm 9 mit
der Düse 11 und der Pipette 22 in die Reagens-Abgabestellung
D über dem entsprechenden Reaktionsgefäß 3. Sodann wird der
Kolben der Spritze 12 vorgeschoben und gibt das in der Pipet
te 22 gehaltene Reagens in das Reaktionsgefäß 3 ab. Danach
wird der erste Motor 18 erneut eingeschaltet und schwenkt den
Arm 9 in eine Stellung über der entsprechenden Reagensflasche
8, aus der das Reagens angesaugt worden war. Danach wird der
zweite Motor 21 eingeschaltet und senkt den Arm 9 ab, bis die
am vorderen Ende der Düse 11 befestigte Pipette 22 in den Pi
pettenhalter 23 eingeführt ist, dem sie entnommen worden war.
Sodann wird eine Pipetten-Entfernvorrichtung in der Weise be
tätigt, daß sie die Pipette 22 vom vorderen Ende der Düse 11
entfernt.
Beim gezeigten Beispiel umfaßt die Pipetten-Entfernvorrich
tung einen Elektromagneten 24 und eine mit ihm verbundene Ga
belplatte 25. Gemäß Fig. 1 ist die vom Elektromagneten 24 und
der Gabelplatte 25 gebildete Baugruppe entlang einer zumin
dest annähernd halbkreisförmigen Führung bewegbar ausgebil
det, die entlang der Gruppe Reagensflaschen 8 vorgesehen ist.
Wenn die Reagensdüse 11, an der die Pipette 22 befestigt ist,
aus der Reagensflasche 8 herausgezogen und in sie hineinbe
wegt wird, wird die Gabelplatte 25 in eine Stellung bewegt,
in der sie nicht mit der Pipette 22 zusammenwirkt. Nach Wie
dereinführen der Pipette 22 in die Reagensflasche 8 wird der
Elektromagnet 24 erregt und schiebt die Gabelplatte 25 so
vor, daß die Düse 11 eine Ausnehmung in der Gabelplatte 25
durchdringt. Sodann wird der zweite Motor 21 eingeschaltet
und bewegt den Arm 9 nach oben; während dieser Aufwärtsbewe
gung des Arms 9 legt sich der Flansch 22a der Pipette 22 an
die Gabelplatte 25 an und die Verbindung zwischen der Düse 11
und der Pipette 22 wird aufgehoben: die Pipette 22 bewegt
sich nach unten in den Pipettenhalter 23. Mit anderen Worten,
der Flansch 22a der Pipette 22 wird auf dem Flansch 23b des
Pipettenhalters 23 in Stellung gebracht. Auf diese Weise kann
die Pipette 22 von der Reagensdüse 11 entfernt werden. Die
Breite einer in der Gabelplatte 25 ausgebildeten Ausnehmung
ist größer als der Durchmesser des rohrförmigen Hauptteils
der Pipette 22, aber kleiner als der Durchmesser des Flan
sches 22a der Pipette 22.
Sodann wird der erste Motor 18 erneut eingeschaltet und
schwenkt den Arm 9 in der Weise, daß die Düse 11 in eine Rea
gens-Ansaugstellung R über einer Reagensflasche 8 bewegt
wird, die ein als nächstes abzugebendes Reagens enthält. Zur
gleichen Zeit wird auch die Pipetten-Entfernvorrichtung 24, 25
über die entsprechende Reagensflasche 8 bewegt. Auf diese
Weise können verschiedene Arten von Reagentien nacheinander
mit der Düse 11 in die Reaktionsgefäße 3 abgegeben werden,
wobei es nicht notwendig ist, die Düse in den zwischen den
aufeinanderfolgenden Abgaben von Reagentien liegenden Zeitpe
rioden zu spülen, weil die Düse 11 mit den Reagentien nicht
in Berührung gebracht wird. Weil ferner die Pipetten 22 aus
schließlich zur Abgabe im voraus festgelegter Reagentien be
nutzt werden, ist es auch unnötig, sie zu spülen.
Gemäß Fig. 1 ist ferner am Reaktions-Drehtisch 2 eine Meßein
richtung 26 zum Messen einer Testflüssigkeit in einem Reaktions
gefäß 3 vorgesehen, wobei die Testflüssigkeit ein Gemisch aus
einer Probe und einem in das Reaktionsgefäß 3 eingegebenen
Reagens ist. Die Meßeinheit 26 umfaßt einen ersten Teil mit
einer Lichtquelle und einem eine bestimmte Wellenlänge durch
lassenden Filter und einen zweiten Teil mit einem Fotodetek
tor, wobei beide Teile auf entgegengesetzten Seiten des Reak
tionsgefäßes angeordnet sind, so daß die kolorimetrische Mes
sung durchgeführt werden kann.
Bei der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsform ei
nes automatischen chemischen Analysiergerätes sind Bauteile,
die denen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, mit den
selben, in Fig. 1 und 2 benutzten, Bezugszeichen bezeichnet.
Auf dem Gestell 1 ist ein Reagens-Drehtisch 31 drehbar gela
gert, auf dem eine Vielzahl von Reagensflaschen 8 angeordnet
ist. Durch Drehen des Reagens-Drehtisches 31 ist es möglich,
eine beliebige Reagensflasche 8 in die einzige Reagens-An
saugstellung R zu verbringen, und ein Reagens, das in der in
die Reagens-Ansaugstellung R weitergeschalteten Reagensfla
schen 8 enthalten ist, kann in ein Reaktionsgefäß 3 auf dem
Reaktions-Drehtisch 2 mittels der Reagens-Abgabevorrichtung
abgegeben werden, die im wesentlichen gleich ist mit der des
vorhergehenden Beispiels. Weil beim gezeigten Beispiel das
Reagens in eine Pipette 22 stets an der Reagens-Ansaugstation
R angesaugt wird, genügt es, wenn die Pipetten-Entfernvor
richtung nur in dieser Ansaugstellung R vorgesehen ist. Der
übrige Aufbau dieser Ausführungsform ist gleich mit dem der
ersten Ausführungsform.
Bei der in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsform, bei
der mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen gleiche
Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, trägt
das Gestell 1 auf entgegengesetzten Seiten des Reaktions-
Drehtisches 2 zwei Reagens-Drehtische 31-1 und 31-2, und es
sind zwei Reagens-Abgabevorrichtungen 32-1 und 32-2 von dem
selben, in Fig. 3 dargestellten Aufbau vorgesehen. Auf dem
ersten Reagens-Drehtisch 31-1 ist eine Vielzahl verschiedener
Arten erster Reagentien, auf dem Drehtisch 31-2 eine Vielzahl
verschiedener Arten zweiter Reagentien angeordnet. Bei dieser
dritten Ausführungsform kann die Abgabe der Reagentien sehr
viel wirkungsvoller durchgeführt werden, so daß die Analyse
geschwindigkeit noch weiter verbessert werden kann.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen werden die
Proben mittels der gewöhnlichen Flüssigkeits-Abgabevorrich
tung abgegeben, die von der Reagens-Abgabevorrichtung ge
trennt ist. Bei der in Fig. 5 dargestellten vierten Ausfüh
rungsform des automatischen chemischen Analysiergerätes wer
den die Proben und Reagentien in die Reaktionsgefäße mittels
einer einzigen, gemeinsamen Abgabedüse abgegeben, wobei eine
Kontamination zwischen aufeinanderfolgenden Proben, aufeinan
derfolgenden Reagentien und auch zwischen Proben und Reagen
tien vollständig verhindert werden kann. Auch hier sind Bau
teile, die mit denen der zuerst beschriebenen Ausführungsfor
men ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen wie dort be
zeichnet.
Das Gestell 1 trägt den drehbaren Reaktions-Drehtisch 2, an
dessen Außenumfang entlang eine Vielzahl von Reaktionsgefäßen
3 angeordnet ist. Der Reaktions-Drehtisch 2 ist in der von
einem Pfeil angegebenen Richtung schrittweise drehbar. Das Ge
stell 1 trägt ferner einen drehbaren Proben-Drehtisch 4, an
dessen Außenumfang entlang eine Vielzahl von Probengefäßen 5
angeordnet ist. Auch der Proben-Drehtisch 4 ist in der von
einem Pfeil angegebenen Richtung intermittierend drehantreib
bar. In den beiden von einem Doppelpfeil angegebenen Richtun
gen ist auf dem Gestell 1 der Reagens-Drehtisch 31 drehbar,
auf dem eine Vielzahl von verschiedenen Arten von Reagentien
enthaltenen Reagensflaschen 8 angeordnet ist. Das Gestell 1
trägt eine einzige Flüssigkeits-Abgabevorrichtung, die den
Arm 9 umfaßt, der auf die in Verbindung mit der ersten Aus
führungsform beschriebenen Weise drehbar und höhenverstellbar
ist. Die gemeinsame Abgabedüse 11 ist an einem freien Ende
des Arms 9 befestigt, der so geschwenkt werden kann, daß er
die Düse 11 in eine Proben-Ansaugstellung S, eine Probenpi
petten-Aufnahmestellung P, eine Abgabestellung D und eine
Reagens-Ansaugstellung R verbringt. Beim gezeigten Beispiel
werden in den Probengefäßen 5 des Proben-Drehtisches 4 ent
haltene Proben mittels Probenpipetten abgegeben. Zu diesem
Zweck ist auf dem Proben-Drehtisch 4 eine Vielzahl von Pro
benpipetten 33 wegnehmbar in der Weise angeordnet, daß jede
Probenpipette ausschließlich für die Abgabe einer ihr zuge
ordneten Probe benutzt wird. Die Reagens-Abgabevorrichtung
ist von völlig gleichem Aufbau wie bei den zuerst beschriebe
nen Beispielen.
Die Arbeitsweise der gezeigten Ausführungsform ist folgende:
Es sei angenommen, daß sich der Arm 9 zuerst in der Probenpi petten-Aufnahmestellung P befindet. Es wird dann der zweite Motor 21 eingeschaltet, um den Arm 9 abzusenken, bis das vor dere Ende der Düse 11 fest in die obere Öffnung der Probenpi pette 33 eingeführt ist, die in einer Öffnung 4a im Proben- Drehtisch 4 sitzt (Fig. 6). Beim gezeigten Beispiel ist der Probenpipettenhalter von der Öffnung 4a gebildet, er kann jedoch in derselben Weise ausgeformt sein wie der Reagenspi pettenhalter 23. Sodann wird der zweite Motor 21 erneut ein geschaltet, um den Arm 9 nach oben zu fahren, wobei die Pro benpipette 33 am vorderen Ende der Düse 11 befestigt worden ist. Während dieser Aufwärtsbewegung wird eine Gabelplatte 34 zum Entfernen der Probenpipette in eine Stellung gefahren, in der sie mit der Probenpipette 33 nicht in Berührung kommt. Gemäß Fig. 6 ist die Gabelplatte 34 rechtwinklig zur Zeich nungsebene der Fig. 6 verstellbar.
Es sei angenommen, daß sich der Arm 9 zuerst in der Probenpi petten-Aufnahmestellung P befindet. Es wird dann der zweite Motor 21 eingeschaltet, um den Arm 9 abzusenken, bis das vor dere Ende der Düse 11 fest in die obere Öffnung der Probenpi pette 33 eingeführt ist, die in einer Öffnung 4a im Proben- Drehtisch 4 sitzt (Fig. 6). Beim gezeigten Beispiel ist der Probenpipettenhalter von der Öffnung 4a gebildet, er kann jedoch in derselben Weise ausgeformt sein wie der Reagenspi pettenhalter 23. Sodann wird der zweite Motor 21 erneut ein geschaltet, um den Arm 9 nach oben zu fahren, wobei die Pro benpipette 33 am vorderen Ende der Düse 11 befestigt worden ist. Während dieser Aufwärtsbewegung wird eine Gabelplatte 34 zum Entfernen der Probenpipette in eine Stellung gefahren, in der sie mit der Probenpipette 33 nicht in Berührung kommt. Gemäß Fig. 6 ist die Gabelplatte 34 rechtwinklig zur Zeich nungsebene der Fig. 6 verstellbar.
Danach wird der erste Motor 18 eingeschaltet, um den Arm 9 zu
schwenken, bis die Düse 11 in die Proben-Ansaugstellung S
über einem Probengefäß 5 auf dem Proben-Drehtisch 4 weiterge
schaltet worden ist. Sodann wird wieder der zweite Motor 21
eingeschaltet, um den Arm 9 erneut abzusenken, bis die Pro
benpipette 33 in eine im Probengefäß 5 enthaltene Probe ein
getaucht ist. Durch Betätigen der Spritze 12 wird eine be
stimmte Menge der Probe in die Probenpipette 33 angesaugt.
Dann wird der zweite Motor 21 eingeschaltet, um den Arm 9
nach oben zu bewegen, der dann durch Einschalten des ersten
Motors 18 in die Flüssigkeits-Abgabestellung D über einem Re
aktionsgefäß 3 auf dem Reaktions-Drehtisch 2 bewegt wird. Da
nach wird die Spritze 12 betätigt, um die in die Probenpipet
te 33 angesaugte Probe in das Reaktionsgefäß 3 abzugeben. So
dann wird der erste Motor 18 eingeschaltet, bis die Düse 11
in die Probenpipette-Aufnahmestellung S über dem Proben-Dreh
tisch 4 weitergeschaltet worden ist. Durch erneutes Einschal
ten des zweiten Motors 21 wird dann der Arm 9 abgesenkt, bis
die Probenpipette 33 in die Öffnung 4a eingeführt ist, der
sie entnommen worden war. Nachdem die Probenpipette 33 voll
ständig in die Öffnung 4a eingeführt wurde, wird der Elektro
magnet der Probenpipetten-Entfernvorrichtung erregt und be
wegt die Gabelplatte 34 in die Bewegungsbahn der Probenpipet
te 33. Sodann wird der zweite Motor 21 eingeschaltet, um den
Arm 9 nach oben zu bewegen. Während dieser Aufwärtsbewegung
des Arms 9 stößt der Flansch der Probenpipette 33 an die Ga
belplatte 34 an und die Probenpipette 33 wird vom vorderen
Ende der Düse 11 abgestreift und fällt in die Öffnung 4a.
Danach wird der erste Motor 18 eingeschaltet, um den Arm 9 zu
schwenken, bis die Düse 11 in die Reagens-Ansaugstellung R
über der Reagensflasche 8 weitergeschaltet worden ist, die
ein in das zugehörige Reaktionsgefäß 3 abzugebendes Reagens
enthält. Die Reagensabgabe geschieht in völlig derselben Wei
se wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, so daß
auf eine ausführliche Erläuterung verzichtet wird. Zuerst
wird die in der entsprechenden Reagensflasche 8 enthaltene
Reagenspipette 22 am vorderen Ende der Düse 11 befestigt, und
vom dem Reagens wird eine bestimmte Menge in die Reagenspi
pette angesaugt. Das angesaugte Reagens wird dann in das Re
aktionsgefäß 3 abgegeben. Danach wird die Reagenspipette 22
in den Reagenspipettenhalter 23 in der Reagensflasche 8 zu
rückgegeben. Schließlich wird die Düse 11 zur Vorbereitung
der Abgabe einer nächsten Probe in die Probenpipetten-Aufnah
mestellung P weitergeschaltet.
Beim gezeigten Beispiel werden in der beschriebenen Weise ei
ne einzige Düse 11 und eine einzige Pumpe bzw. Spritze 12
zur Abgabe sowohl der Probe als auch des Reagens benutzt, so
daß der Aufbau des Analysiergerätes sehr viel einfacher sein
kann. Ferner wird die Probe mittels der Probenpipette 33 und
das Reagens mittels der Reagenspipette 22 abgegeben; somit
ist eine Kontamination zwischen den Proben, zwischen den Re
agentien und zwischen Proben und Reagentien wirkungsvoll aus
geschlossen.
Bei den vorstehend beschriebenen Beispielen sind die Düse 11,
die Spritze 12 und der Schlauch 13 mit der inkompressiblen
Flüssigkeit gefüllt. Es ist jedoch nicht immer notwendig, die
Flüssigkeit in diese Geräteabschnitte zu füllen. Ferner kann
die Pipetten-Entfernvorrichtung, die bei den beschriebenen
Beispielen vom Elektromagneten 24 und der Gabelplatte 25 ge
bildet ist, aus verschiedenen anderen Einrichtungen zusammen
gesetzt sein. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 können für
die entsprechenden Reagensflaschen 8 mehrere Pipetten-Ent
fernvorrichtungen vorgesehen sein.
Claims (7)
1. Automatisches chemisches Analysiergerät, mit
- - einer Proben-Aufnahmevorrichtung (4) für eine Vielzahl von Probengefäßen (5), in denen eine Vielzahl von zu untersuchenden Proben enthalten ist,
- - einer Aufnahmevorrichtung (2) für eine Vielzahl von Reaktionsgefäßen (3) entlang einer Reaktionsbahn,
- - einer Proben-Abgabevorrichtung (6, 6b) zum Abgeben der in den Probengefäßen (5) der Proben-Aufnahmevorrichtung (4) enthaltenen Proben in die Reaktionsgefäße (3) an der Reaktionsbahn,
- - einer Reagens-Aufnahmevorrichtung für eine Vielzahl von Reagensflaschen (8), die eine Vielzahl verschiedener Reagentien enthalten,
- - einer Reagens-Abgabevorrichtung (9, 11) zur Abgabe der Regentien in die Reaktionsgefäße (3) an der Reaktionsbahn, und
- - einer Meßeinrichtung (26) zum Messen der Stoffe, die in einer Reaktionsflüssigkeit enthalten sind, welche ein Gemisch aus einer Probe und wenigstens einem Reagens ist und sich in einem Reaktionsgefäß (3) befindet, wobei die Reagens-Abgabevorrichtung (9, 11) umfaßt:
- - eine Abgabedüse (11),
- - eine an die Abgabedüse (11) angeschlossene Pumpe (12) zum Ansaugen und Abgeben von Reagentien,
- - eine Vielzahl von abnehmbaren Pipetten (22), die so ausgebildet sind, daß sie mit dem vorderen Ende der Abgabedüse (11) lösbar verbindbar sind,
- - eine Vielzahl von Pipettenhaltern (23), von denen jeder in einer zugehörigen Reagensflasche (8) angeordnet und rohrförmig ausgebildet ist und eine Loch (23a) in seinem Boden aufweist, durch das die Spitze der Pipette (22) in das Reagens eintaucht, wenn die Pipette (22) im Pipettenhalter (23) sitzt,
- - eine Düsen-Verstellvorrichtung (16, 17, 18; 19, 20, 21) zum Bewegen der Abgabedüse (11) zwischen einer Reagensansaugstellung (R), in welcher ihr vorderes Ende mit einer Pipette (22) verbunden werden kann, die von einem Pipettenhalter (23) gehalten ist, der in der Reagensflasche (8) enthalten ist, welche ein in ein Reaktionsgefäß (3) abzugebendes Reagens enthält, und in der eine bestimmte Menge des Reagens durch Betätigen der Pumpe (12) in die Pipette (22) angesaugt wird, und einer Reagensabgabestellung (D), in welcher die Pipette (22) über dem Reaktionsgefäß (3) angeordnet ist und das angesaugte Reagens durch Betätigen der Pumpe (12) in das Reaktionsgefäß (3) abgegeben wird, und
- - eine Reagenspipetten-Entfernvorrichtung (24, 25) zum Entfernen der Pipette (22) vom vorderen Ende der Abgabedüse (11) in den Pipettenhalter (23), dem die Pipette (22) entnommen worden war.
2. Analysiergerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reagensflaschen (8) nebeneinander entlang einem Kreissegment
angeordnet sind, an dem die Abgabedüse (11) entlangbewegt
wird.
3. Analysiergerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reagensflaschen (8) auf einem Drehtisch (31) oder mehreren
Drehtischen (31-1, 31-2) angeordnet sind, der bzw. die zum
Verbringen einer beliebigen Reagensflasche (8) in die Reagensansaugstellung
(R) drehantreibbar ist bzw. sind.
4. Automatisches chemisches Analysiergerät, mit
- - einer Proben-Aufnahmevorrichtung (4) für eine Vielzahl von Probengefäßen (5), in denen eine Vielzahl von zu untersuchenden Proben enthalten ist,
- - einer Aufnahmevorrichtung (2) für eine Vielzahl von Reaktionsgefäßen (3) entlang einer Reaktionsbahn,
- - einer Reagens-Aufnahmevorrichtung (31) für eine Vielzahl von Reagensflaschen (8), die eine Vielzahl verschiedener Reagentien enthalten,
- - einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung (9, 11) zum Abgeben der in den Probengefäßen (5) der Probenaufnahmevorrichtung (4) enthaltenen Proben in die Reaktionsgefäße (3) an der Reaktionsbahn und zur Abgabe der Reagentien in die Reaktionsgefäße (3) an der Reaktionsbahn,
- - einer Meßeinrichtung (26) zum Messen der Stoffe, die in einer Reaktionsflüssigkeit enthalten sind, welche ein Gemisch aus einer Probe und wenigstens einem Reagens ist und sich in einem Reaktionsgefäß (3) befindet, wobei die Flüssigkeitsabgabevorrichtung (9, 11) folgendes umfaßt:
- - eine gemeinsame Abgabedüse (11),
- - eine an die Abgabedüse (11) angeschlossene gemeinsame Pumpe (12) zum Ansaugen und Abgeben von Reagentien oder Proben,
- - eine Vielzahl von abnehmbaren Probenabgabe-Pipetten (33), die so ausgebildet sind, daß sie mit dem vorderen Ende der Abgabedüse (11) lösbar verbindbar sind,
- - eine Vielzahl von abnehmbaren Reagensabgabe-Pipetten (22), die so ausgebildet sind, daß sie mit dem vorderen Ende der Abgabedüse (11) lösbar verbindbar sind,
- - eine Vielzahl von Probenpipettenhaltern (4a), von denen jeder in einer Beziehung zu einem der Probengefäße (5) angeordnet ist,
- - eine Vielzahl von Reagenspipettenhaltern (23), von denen jeder in einer zugehörigen Reagensflasche (8) angeordnet und rohrförmig ausgebildet ist und ein Loch (23a) in seinem Boden aufweist, durch das die Spitze der Pipette (22) in das Reagens eintaucht, wenn die Pipette (22) im Pipettenhalter (23) sitzt,
- - eine Düsen-Verstelleinrichtung (16, 17, 18; 19, 20, 21) zum Bewegen der Abgabedüse (11) zwischen einer Pipettenaufnahmestellung (P), in welcher ihr vorderes Ende mit einer Probenpipette (33) verbindbar ist, die in dem Probenpipettenhalter (4a) gehalten ist, welcher in einer Beziehung zu einem Probengefäß (5) angeordnet ist, das eine in ein Reaktionsgefäß (3) abzugebende Probe enthält, einer Proben-Ansaugstellung (S), in welcher die Probenpipette (33) in die im Probengefäß (5) enthaltene Probe eingetaucht ist und eine bestimmte Menge der Probe durch Betätigen der Pumpe (12) in die Probenpipette (33) angesaugt wird, einer Reagensansaugstellung (R), in welcher das vordere Ende der Abgabedüse (11) mit einer Reagenspipette (22) verbunden werden kann, die von dem Reagenspipettenhalter (23) gehalten ist, welcher in einer ein in ein Reaktionsgefäß (3) abzugebendes Reagens enthaltenden Reagensflasche (8) enthalten ist, und in der eine bestimmte Menge des Reagens durch Betätigen der Pumpe (12) in die Reagenspipette (22) angesaugt wird, und einer Abgabestellung (D), in welcher Proben- und Reagenspipetten (33, 22) über dem Reaktionsgefäß (3) angeordnet sind und die angesaugte Probe und das angesaugte Reagens in das Reaktionsgefäß (3) abgegeben werden,
- - eine Probenpipetten-Entfernvorrichtung (34) zum Entfernen der Probenpipette (33) vom vorderen Ende der Abgabedüse (11) in den Probenpipettenhalter (4a), dem die Probenpipette (33) entnommen worden war, und
- - eine Reagenspipetten-Entfernvorrichtung (24, 25) zum Entfernen der Reagenspipette (22) vom vorderen Ende der Abgabedüse (11) in den Reagenspipettenhalter (23), dem die Reagenspipette (22) entnommen worden war.
5. Analysiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Pipette (22) eine sich nach oben erweiternde obere Öffnung
aufweist und das vordere Ende der Abgabedüse (11) sich nach
unten so verjüngt, daß es fest in die obere Öffnung der Pipette
(22) einführbar ist, wenn die Abgabedüse (11) nach unten bewegt
wird.
6. Analysiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede der Reagensflaschen (8) eine geneigte innere Bodenfläche
und eine darin ausgebildete Vertiefung (8a) aufweist, in die
das untere Ende der Pipette (22) hineinragt.
7. Analysiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reagenspipetten-Entfernvorrichtung (24, 25) eine Gabelplatte
(25) mit einer Ausnehmung, die größer als der Durchmesser des
rohrförmigen Hauptteils der Pipette (22), jedoch kleiner als
der Durchmesser eines Pipettenflansches (22b) ist, und einen
Elektromagneten (24) aufweist, der die Gabelplatte (25) in
bezug auf die Höhe der Pipette (22) zu bewegen vermag.
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