DE1598211A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Auftretens eines Reaktionsproduktes in fluessigen Proben - Google Patents

Description

Köln, den 23.4.1965

Cutler-Hamroer, Inc.. 315 North 12th Street, Milwaukee Wisconsin (V.St.A.).

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung de» Auftreten» eine» Reaktion»produkt» in flü»»igen Proben

Die Erfindung betrifft Verbesserungen der Prüfungen iron flüssigkeiten sweok» feststellung der Anwesenheit einer Inhomogenität, b.B. eine» ausgefällten Reaktionsprodukte» und der Ausführung einer gewUneehten funktion als Reaktion auf diese feststellung. Als Beispiel sei die Anseige der Zelt genannt» die bis sum Erseheinen dieses Reaktionsprodukte reretreicht. Die Erfindung betrifft «pesiell ein Verfahren und eine Vorrichtung sur Bestimmung des öerinnungeveraögena τοη Blutproben» *.B. der Zeit, die bis sin Erscheinen eines Gerinnsel» in einer Plas&aprobe erferder-Iieh ist» die mit einem Koaguliermittel, wie Thromboplastin» behandelt wird» wobei diese Zeit als Prothrombin»·it beseiohnet wird«

PrethrembinMitbestimmutigen werden im allgemeinen von »ins» Laboranten vorgenommen» der eine abgemessene Beagenzmenge in ein· gemessene Plaemamenge gibt und den Beginn der Oerinnung feststellt» wobei «las Stoppuhr »ur Xeitmossung verwendet wird· Me normalen frothrombinseiten liegen »wieehen etwa 12 und 16 Bekunden. Aaamal sin« Zeiten bis hinab su etwa 11 Sekunden und bis cn etwa 40 Sekunden*

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Die -visuelle Bestimmung der Gerinnselbildung erfordert •ine gewisse Erfahrung, weil die Anzeichen verschieden sind. Sin Gerinnsel kann entstehen, indem eich zunächst kleine fäden von undurchsichtigem Fibrin bilden, die zu wachsen pflegen und echließlich zu einer verhältnismäßig festen Masse verfilzen. Andererseits kann ein Gerinnsel zunächst als gelatinöser Körper erscheinen, der nur schlecht von dem flüssigen Medium untersoheidbar 1st· Pas Urteilsvermögen des Laboranten 1st im Grunde subjektiv und pflegt mit Ermüdung, Gemütsbewegungen und geringen Alllenkungen sohlechter su werden.

Um die Inanspruchnahme der Erfahrung und Geschicklichkeit des Laboranten weitgehend auszuschalten, wurden photoelektrische Systeme und andere Systeme sum Nachweis der Gerinnselbildung verwendet. Bei diesen Systemen treten jedoch allgemein Fehler auf, die durch die unterschiedliche Art der Gerinnselbildung bedingt sind, und erfordern immer noch volumetrische M-sssußgen von Plasma und Reagens und andere Handh&lsung3ft·

Die Temperaturen, denen das Plasma tmd das Reagens sowohl vor dem fest als auch während de» Testes ausgesetzt sind, können die Zeit der Gerlnneelbildung beeinflussen. Wenn sie nicht genau geregelt werden, führen sie unerwünschte Schwankungen in die Versuchsarge bnisse ein,

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren und eine Tor» richtung zum nachweis der Anwesenheit oder Bildung von Inhomogenitäten in einer sonst praktisch homogenen Testflüssigkeit, wobei die Vorrichtung nur Inhomogenitäten eines gesuchten Typs wahrnimmt und irrtümliches unerwünschtes Ansprechen auf ünregelmässigkeiten in den Gefäßwänden, Blasen usw. aussohlieSt« Sie Vorrichtung führt einen Boutins* test an einer Tielsahl von Proben nacheinander durch, wobei sie jede Probe kennzeichnet, die Kennzeichnung beibehält und dls festsrgobnisse »usammen alt den KsnnseiohnuBgsA

der jeweiligen Proben registriert.

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Die Erfindung let für die Ermittlung der eerlnnungaseiten Ton Blutplasmaproben besonder· gut geeignet. Sie ermöglicht die weitgehende Verringerung oder Au·β©haltung τοη Irrtumern bei Bestimmungen der genannten Art» insbesondere von Irrtümern, die sieh au« der Beurteilung duroh den Laboranten, rerloren gegangen« Probenkennselohnungen, Messungen der Mengen Ton Plasma und Beageni, Variationen in der Art der Gerinnung, aus den Temperaturbedingungen vor dem Test und während de· Teat··» au· Verunreinigung und Plasmatrauma, wie e· dureh mechanische Störungen oder längeres Vorwärmen bei normaler Bluttemperatur verursacht werden kann, ergeben«

Oeraaß der Erfindung gibt man da· flüssige Medium (im falle der Prothrombinaeitbeetimaiung ein bestimmtes Gemisch von Blutplasma und Reagens) in «in röhrenförmiges Reaktionsgefäß, rotiert das Gefäß um sein· Längsachse im spitzen Winkel aur Horisontalen unter Bildung eines Wirbels, der sich mit einer (Geschwindigkeit dreht, die τοη der Drehgeschwindigkeit des Gefäßes sehr Tersohieden ist, und erzeugt ein Signal als Reaktion auf in der Iahe oder unterhalb dieser Wirbeldrehgeschwindigkeit stattfindende Schwankungen eines Effektes auf Strahlen, die auf den Wirbel geriohtet sind. Als Strahlung dient Lieht, und der Effekt ist ein optischer, a.B. die LichtStreuung, jedoch können auch andere Strahlen Terwendet werden· Die Lichtstreuung kann an ihrem Einfluß auf dl· Durchlässigkeit durch den Wirbel oder auf die Reflexion το* Wirbel wahrgenommen werden.

Bei einer beTorsugten Ausführungaform 4er Erfindung, die sich für die Bestimmung der Prothromblnseit besonders gut eignet, werden Terlorene, d.h.« nur einmal Terwendete fieaktlonsgefäße aus Glas gebraucht, und swar je ein Reaktlonsgefäß für jeden Test. Dies« Gefäße können mit einer bestimmten Menge des Reagens in trockener Pulrerform geliefert werden, die sieh dureh Zusats τοη Wasser wieder auf die geeignete Konzentration bringen läßt« Automatisch betätigte Pipetten übertragen genau· Mengen an Plasma und

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Wasser (oder gegebenenfalls an flüssigem Reagens) in das Eeaktionagefäß, das sich in einer kontinuierlich rotierenden Einspannvorrichtung befindet·

Die Gerinneelbildung wird durch ein photoelektriecheβ System entdeckt, das später beschriebene Einrichtungen zur Ausschaltung falscher Anzeigen enthält* Die Plasmapipette ist so eingerichtet, daß sie verlorene, d»h. nur einmal verwendete Sehlauohstticke gebraucht, um eine Verunreinigung einer Probe durch einen Rückstand einer vorher getesteten S*a?obe zu verhindern« Die Plasmaproben werden in einhsitliehs Sefäße auf einer Fördervorrichtung gegeben, die sie naeheiüL&üider einer Testatatlon zuführt· Eine Registriervcrrislitüng ist mit der Fördervorrichtung synchronisiert und so ausgebildet, daß sie die Testergebnisse neben entsprechenden Prefeenkennzeichnungen auedruckt.

Die Plass«proben werden vor dem Test und bis zur Überführung in das Tesi;g©fäß bsi Raumtemperatur gehalten· Das Wasser und/oder das Sea&tionagefäß werden auf eine wesentlich höhere Temperatur von beispielsweise 40 C vorgewärmt, so daß das Gemisch von Plasma, Wasser und Reagens ein· Temperatur von etwa 37⁰O annimmt, die während des Testes aufrecht erhalten wird. Auf diese Weise wird der Test bei der normalen Bluttemperatur durchgeführt, ohne daß das Plasma vorher bei dieser Temperatur gehalten wird, wodurch eine Schädigung eintreten könnte, wenn diese Temperatur längere Zeit eingehalten würde»

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Abbildungen beschrieben·

Pig. 1 zeigt teilweise bildhaft und teilweise sehematisoh eine bevorzugte Aueführungsform der Erfindung in einer Vorrichtung zur Bestimmung der Prothrombine it.

Fig.2 ist ein Blooksohema der in Fig,1 dargestellten Vorrichtung·

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?ig.3 seigt eine modifilierte fora des Gerinnseldetektors, der in Vorrichtungen der in ?ig.1 dargestellten Art Terwendet werden kann.

Die kontinuierliche fördervorrichtung 1 (Fig.1) ist al· Kette ähnlich einer Fahrradkette dargeetellt. Sie wird durch mehrere Kettenräder» τοη denen awel (2 und 3) in Fig.1 dargeetellt eiad, in einer allgeaein waagerechten Ebene gehalten« Dae Kettenrad 2 ist auf einer senkrechten drehbaren Welle 4 befestigt, die durch einen Motor 5 angetrieben wird. Bas Kettenrad 3 und andere gleiche, nicht dargestellte Kettenräder sind mitgenommene Zahnräder, die drehbar an Stummelwellen 6 befestigt sind, die τοη einer Grundplatte 7 naoh oben ragen«

Die Fördervorrichtung 1 trägt eine Reihe τοη im gleichmäßigen Abstand angeordneten Haltern 8, s.B. Federklemme rn, die die Probengefäße_t die gewöhnliche Reagenzgläser sein können« halten· Der Motor 5 ist so ausgebildet, daß er die Fördervorrichtung t stufenweise Ton rechts naoh links bewegt (bei der Anordnung in Fig«1), wodurch die Probengefäße 9 nacheinander einer fest·· oder Aufnahmestation 10 zugeführt werden, die im Falle τοη Fig«1 durch ein Gefäf 9 a besetzt ist«

Eine Reihe τοη ZahlenanseigeTorrlohtungen 123 ist längs der Torderkante der Grundplatte 7 angeordnet. Jede Anseige ist stellungsmälig siner bestimmten Lage längs des vorderen Teils der Fördereinrichtung 1 augeordnet, wo ein Bedienungsmann die Probengefäße in die Halter 8 gibt· Die Antigen können die Form τοη gewöhnlichen mechanischen Zählwerken haben, τοη denen jedes ein Einerrad und ein Zehnerrad aufweist, wobei sämtliche Einerräder so gekuppelt sind, daß sie synchron mit der Fördervorrichtung dureh die Welle angetrieben werden· Die Verbindungen der Einerräder mit der Welle 125 »iod so vorgenommen, daß die Zahl« die bei jeder folgenden Anceige τοη rechts naoh links sichtbar ist,

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um eine Einheit höher wird als an der Torhergehenden Anzeige· Jedes Mal, wenn der Förderer 1 eich um einen Schritt weiter bewegt, werden die Zahlen an allen Anaeigen 123 um ein« Einheit höher« Auf diese Weise erscheint die jedem Halter 8 zugeordnete Zahl auf dem gesamten Weg des Halters zur Aufnahmestation 10 immer neben diesem Halter* Pie letzte Anzeige 124 ist die Stelle unmittelbar ▼or der Aufnahmestation. Sie kann zusätzliche Hummernräder enthalten, die eine Probennummer vervollständigen, während die anderen Hummernräder lediglich die beiden letzten Stellen einer vollständigen Kennzaiciinungsnummer angeben.

Sin ProbenUberführungsmeehanismus, der allgemein durch die Bezugsslffer 11 gekennzeichnet ist, wird oberhalb der Aufnahmestation 10 durch Einrichtungen, zu denen ein feststehender Ständer 12 (teilweise weggelassen, um andere feile der Vorrichtung zu zeigen) und ein weiterer ähnlicher Ständer auf der anderen Seite der Torrichtung (nicht dargestellt) gehörtj/^tSf^fteihanismus 11 gehurt ein trogförmiges Untergestell 13, das mn den Ständern drehbar um eine horisontale Achse H befestigt ist« Eine pneumatisch betätigte lineare Bewegungavorrlchtung 15, nachstehend einfach als Luftzylinder bezeichnet, ist drehbar an der Stelle 16 am rechten Ende an einem !Träger 17 befestigt· Eine Kolbenstange 18 ragt aus dem Luftsylinder 15 und 1st mit einem nicht dargestellten Kurbelarm mit dem Irogfurmigen Untergestell 13 verbunden, das hierdurch zwischen der in ausgesogenen Linien dargestellten senkrechten Stellung und einer fast waagerechten Stellung, die teilweise in gestrichelten Linien im Bereich 32 dargestellt ist, geschwenkt wird·

Dae Untergestell 13 1st mit swei Führungsstäben 19 versehen, die einen Schlitten 20 tragen, der sich in Längsrichtung parallel sum Untergestell 13 bewegt· Ein Luftsjlinder 21 ist am Untergestell 13 befestigt. Seihe Kolbenstange 22 1st mit dem Schlitten 20 durch eins Zunge 23 verbunden, die duroh einen Längesohlits im Steg des Untergestelle 13

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Am Schlitten 20 lat eine Pipette 24 befestigt. Das Innere der Pipette iat «in Zylinder, der In «in Anaatzrohr 25 aueläuft und «inen luftdichten Kolben enthält, der mit einer Kolbenstange 26 versehen let· Die Kolbenstange iat mit der Kolbenstange 27 eines Luftsylinders 28 durch das Verbindungsstück 29 verbunden, das dureh einen Längsaohlitz 30 im Schlitten 20 ragt. Der Zylinder 28 ist am Schlitten 20 befestigt·

Auf das Pipettenanaat«rohr 25 ist ein verlorenes, d.h. nur einmal verwendetes SchlauohatUok 31 aufschiebbar« In der dargestellten Stellung des übertragungsmeohaniemuB 11 ist der Zylinder 15 eo betätigt worden, daß er das Untergestell 13 in senkrechter Stellung hält, und der Luftzylinder 21 ist so betätigt worden, daS er den Schlitten 20 in die unterste Stellung bewegt hat, in der das Ende des SchlauohetUoks 31 an der Stelle 10 in das Probengefäß 9a taucht· Durch den Luftmylinder 28 ist vorher der Pipettenstall 26 naoh unten gedrückt worden, us die Luft aus der Pipette zu verdrängen« Wenn der Stab 26 dureh Betätigung des Luftsylinders 26 naoh oben bewegt wird, wird ein bestimmtes Volumen der Teetflüeeigkeit (Im vorliegenden Beispiel das Blutplasma) aus dem Gefäß 9a in den Schlauch 31 gesaugt« Das Tolumen der auf diese Welse angesaugten Testflüssigkeit entspricht der Verdrängung des Kolbens Ia Pipettenzylinder und ist unabhängig von irgendwelchen Schwankungen oder Abweichungen im Innendurchmesser tee verlorenen Schlauchetücks. Dieses Tolumen ist wesentlich geringer al· das kleinste Fassungsvermögen jedes Sohlmttchatüok* 3I₉ «o daß die Testflüseigkeit nicht in das Ansatsrohr 25 gelangt«

nachdem <3Le Teetflüeeigkeit naoh oben gesaugt 1st, wird der Luftcylinder 21 βο betätigt, daß er den Sohlitten 20 in die Einsiehstβllung naoh oben bewegt, wobei das Ende des Schlauche 31 aas dem Oefäß 9a gesogen wird« Dann wird der iAiftaylinder 15 so betätigt. daß er das trogförmige Unter-

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gestell 13 entgegen dem Uhrseigersinn in die äußerste obere Stellung etwa 10° unter der Kojfcontalen bewegt·

Xn dieser Stellung hat die Pipette 24 di· in gestrichelten Linien dargestellte Stellung in dem mit 32 bezeichneten Bereich» in der das Mundstück 25 und der Schlauch 3t

auf das offene Ende 33 eines ReaktionsgefäSes 34 gerichtet sind, das eich in einer Einspannvorrichtung 35 befindet·

Die Einspannvorrichtung 35 ist drehbar auf Lagern 36 angeordnet, di® in «insffl Block 37 montiert sind· Si© ist mit einer zentralen zylindrischen öffnung Tersehen, in der •jxml in Längerichtung mit Abstand angeordnete elastische Unterlegplatten 38 befestigt Bind, Des Heafctionsgefäß 34 besteht vorisug&,i**±ee aus einer Slaaampul3e , wie sie üblicherweise für ffiedisiüische Zwecke verwendet wird. Sie wird in der Einspannvorrichtung durch Beibungasits an den elastischen Unterlegplatten 38 festgehalten·

Die Einspannvorrichtung 35 wird kontinuierlich durch einen Motor 39 bei sinsr praktisch konstanten Gesdhwindigkeit von etwa 10 UpS angetrieben· Der Block 37 ist, wie dargestellt, se gelagert, daß die Drehachse der Ampulle 34 zur Horizontalen einen Winkel von etwa 10° bildet, wobei das offen« Ende 33 etwas höher liegt als das geschlossen· Ende der Ampulle«

ZfiitlMfl

Während des aMimgvteiIs des Arbeitszyklus der Vorrichtung enthält die Ampulle 34 eine verhältnismäßig geringe Menge Flüssigkeit, die hauptsächlich durch die zylindrische Seitenwand der Ampulle und eine freie Oberfläche 40 begrenzt ist· Durch die Drehung der Ampulle wird die Flüssigkeit an einem Rand der Oberfläche 40 nach oben urtd am anderen Hand nach unten getrieben, wodurch eine Drehung der Flüssigkeit in einem Wirbel um eine im allgemeinen senkrechte Achse, die sich durch die Oberfläche 40 in der Nähe ihrer Flächenmitte erstreckt, verursacht wird. Der Wirbel dreht sich mit einer praktisoh konstanten Geschwindigkeit, die vom Neigungswinkel des Reaktionsgefäfies abhängt und nor-

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Balerwelae etwa ein Drittel der Drehgeschwindigkeit de« Gefäßes beträgt« Jede Inhomogenität, z.B. ein Blutgerinnsel, zeigt einen größeren Wideretand gegen die Soherwirkung als die umgebende flüssigkeit, in der der Wirbel gebildet wird, und wird demzufolge zur Mitte dea Wirbele gedrängt·

Eine PhotoeelIe 4t und eine Lampe 42 eind im Block 37 angebracht und durch den Teil der Flüssigkeitsoberfläohe 40, in dem sich der Wirbel bildet, aufeinander gerichtet« Die Lampe 42 ist mit einer Stromquelle 43 verbunden, die in ?ig.1 nloht dargestellt, aber in Iig.2 angedeutet ist« Die Photozelle 41 ist mit «ine» Verstärker 44 verbunden (Fig.2).

Der Verstärker 44 ist in bekannter Weise so ausgebildet, daß er Wechaelstromsignale mit Frequenzen bis hinab zu etwa 2 Hs Terstärkt und Singangesignale mit Frequenzen, die wesentlich höher sind als die Drehzahl des Wirbele, nämlich etwa 3 Bs, scharf zurückweist· Übliche Kiederfrequensfilter oder Frequenzbereiohfilter können su diese« Zweck eingesetzt werden. Die Abweisung dieser höheren Frequenzen yerhindert, daß das System auf Schwankungen der LiohtIntensität anspricht, die durch Fehler beispielsweise in der Glaswand der Ampulle zurückzuführen sind und bei der Drehfrequenz der Ampulle von 10 Hs oder einem Vielfachen dieser Frequens aufzutreten pflegen«

Bin Magazin 45 (Fig*1) enthält einen Torrat an verlorenen Reaktionsgefäfien 34, z.B. Ampullen. Im Torliegenden Fall enthalten die angelieferten Ampullen bereite eine gemessene Beagenzmeng« (thromboplastin) in troekmner Pulverform und sind verschlossen. Das Magazin 45 enthält 2 oder mehr im allgemeinen senkrechte Führungssohäehte 46 und ein· gemeinsame Zuführungsgleitbahn 47» die am unteren Ende in eins Aueetolstation 48 ausläuft·

Bin Längssohlitz 49 in der unteren Wand der Gleitbahn 47 eretreokt sieh unter dem Bereich, wo die unteren Snden der Führungen 46 in die Gleitbahn übergehen. Bin endles«·

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Band 50 aua elastischem Material ist über Scheiben gelegt, die in der Nähe der Enden des Schlitzes 49 angeordnet sind, und erstreckt sich durch den Schlitz 49, um die Seiten der Ampullen 34 zu erfassen, die im angrenzenden Bereich der Gleitbahn 47 liegen. Das Band 50 wird ständig durch einen Motor 51 angetrieben· Pas laufende Band dreht alle Ampullen, die es berührt, in der gleichen Sichtung und überwindet die Reibungskräfte zwischen benachbarten Ampullen und zwischen diesen Ampullen und den inneren Oberflächen der Zuführungegleitbahn 47·

Die Ampullen gelangen durch ihre Schwerkraft einzeln zur Aueetoßstation 43· Ein Luftzylinder 52 ist in der dargestellten Weise neben der Ausstoßstation so angeordnet, daß eoin Kolben 53 in Achsrichtung der Einspannvorrichtung verläuft. Wenn der Zylinder 52 betätigt wird, stößt der Kolben 53 eine Ampulle mus der AuestoSatatica in die Einspannvorrichtung» wobei gleichseitig die gebrauchte Ampulle aus der EiMSpajrmTs^irf.ehtiü&g gedrückt wird* Der entfernbare Abfall behalte >- 54 sfeöir* unter der Einspannvorrichtung und nimmt die gebrauchten Ampullen und anderen. Abfall auf, der beim Betrieb ier Maschine anfällt.

Sin Ampullenöffner 55 achlägt die Spitze jeder Ampulle ab, die neu in die Einspannvorrichtung eingesohoben wird· Die Torrichtung 55 ist mit einem Stab 56 versehen, der duroh eine linear« Betätigungsvorrichtung 57» z.B. einen Elektromagneten, in Längsrichtung bewegt wird. Der Stab 56 trägt •inen Haken 58 in Form eines umgekehrten U, der sich über die Stirnfläche der Einspannvorrichtung 35 erstreckt« Sin Teil des Hakens 58 ist weggelassen und verschoben, wie duroh die gestrichelte Linie 59 dargestellt, damit die Einspannvorrichtung und das And· der Ampulle sichtbar sind. Zn der normalen Stellung umgreifen die Schenkel des Hakens die hervorragende Spits· der ungebrauchten Ampull·· Wenn die Bewegungsvorrichtung 57 fcstätigt wird, bewegt sich der Baken vom Betrachter in Fig*1 hinweg rückwärts, und der näher· Schenkel sehlägt gegen dl· verschlossen· Spits· der

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Ampulle* Die Ampullen können bereite bei der Anlieferung ringe um den eingeschnürten Teil unterhalb der SpItM angeritzt sein« um einen sauberen Bruoh ringe um dl· Öffnung 33 sichersustellen. Die abgebrochen« SpItM 60 fällt in den Behälter 54.

Der Aufiensohenkel des Haken· $8 trägt daa Ende eines biegsamen Schlauch« 61 derart, daß da« Ende de« Schlauch« auf die öffnung 33 gerichtet ist, wenn die Betätlgungs-vorrichtung 57 dee Ampullenöffners da« End« ihre« Wege« erreicht. Der Sohlauoh 61 führt in «inen Block 63 au« wänmleltfähigem Material und von dort su einer Wasserpipette 64» die in fig.1 nicht gezeigt iet, jedoch der Plaemapipette ähnelt· Per Block 63 ist mit einem bei einer konstanten Temperatur gehaltenen Erhltser 65 versehen, der «o ausgebildet ist, daß er den Block und die in ihn befindliche flüssigkeit bei einer gleiohmäfllgen, vorbestimmten Temperatur hält» die etwas höher ist als die normale Bluttemperatur und beispielsweise 40°C beträgt. Der Blook 63 und der Erhitzer 64 sind der Deutlichkeit halber in erheblichem Abstand vom Austrittsende dee Schlauche 61 dargestellt, jedoch müssen sie möglichst dicht bei diesem liegen·

Der die Einspannvorrichtung tragende Block 37 i«t ebenfall« mit einer Heisvorrichtung 66 versehen, die die Ampulle in der Einspannvorrichtung 35 etwa bei der Bluttemperatur von 37⁰C hält· Eine weitere ähnliche Heilvorrichtung 67 1st an der Gleitbahn 47 in der Iahe der Zuftthrungestatlon angeordnet, um die Ampullen vor den Ausstoß auf eine etwas höhere, vorher festgelegte Temperatur von beispielsweiee 40°0 vorzuwärmen.

Die Vorwärmtemperaturen für das Wasser und die Ampulle, die wie im vorliegenden falle identisch sein kSnnen, werden so gewählt, daß das flüssigkeltsgemisoh in der Ampulle 34, die sich in der Einspannvorrichtung befindet, von Anfang an die Temperatur Ton 37°C annimmt, die durch die Heisvor- ' richtung 66 wäh-rend des Testes aufrecht erhalten wird·

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Auf die Wahl der Torwärmtemperaturen wird nachstehend näher eingegangen.

Sas Untergestell 13 dea Überführungsmeehanismue 11 kann durch den Zylinder 15 in swei Stellungen gebracht werden» die Zwischenstellungen zwischen der dargestellten und der fast horizontalen Stellung darstellen· In der oberen Zwieohenstellung hat die Pipette 24 die im Bereich 68 durch gestrichelte Linien angedeutete Stellung» wobei sieh ihr Mundstück bis über den Abfallbehälter 54 erstreckt· In der unteren Zwischenstellung hat die Pipette die durch 69 angedeutete Lage, in der ihr Mundstück auf eine öffnung 70 in einer Platte 71 gerichtet ist, die in der Nähe einer Sehlauohvorratsrolle 72 angeordnet ist. Schalter 73 und 74, die am Träger 12 befestigt sind» werden durch die locken bzw. 76 betätigt» die mit dem drehbaren Untergestell 13 verbunden sind» wenn dieses sich in der öfteren bew. unteren Zwieohenstellung befindet«

Die verschiedenen Luftzylinder 15» 21, 28 und 52 sind mit Luftschläuchen 77 versehen, die zu einem Yentilmeehanismus führen, der an eine Druckluftquelle 78a angeschlossen ist. Die Anordnung 78 besteht aus elektrisch betätigten Luftventilen, die durch Schalter in einer Programmvorriohtung gesteuert werden. Sie Progrsjnmvorriehtung» die nachstehend ausführlicher im Zusammenhang mit Pig.2 erläutert wird» Bteuert die !Takte im Betrieb der Vorrichtung in der erforderlichen Reihenfolge und wird ihrerseits zum Teil durch Sohalter gesteuert» die die jeweiligen Stellungen der bewegten Teile der Maschine abtasten, wobei die Vollendung jedes Taktes überprüft wird, bevor der folgende Takt ausgelöst wird.

Am Schlitten 20 neben der Pipette 24 ist eine SohlauehabstreifTorrichtung angeordnet, die aus einem Teil 80 besteht, das sich mit dem unteren Snde über das Pipettenende erstreckt und mit einer Öffnung 81 versehen ist, durch die

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das Pipettenmundstüok 25 ragt· Die Öffnung 81 ist so grod, daß ei· auf dem Kundstück gleitet, aber kleiner al· der Außendurohmeeeer des Schlauen· 31· Sa· obere Ende de· Teils 80 la* mit de« Stall 82 ein·· Elektromagneten 83 verbunden« Wenn die Pipette sieh in ihrer oberen Zwischen-•teilung 68 befindet und die Betätigungsvorrichtung 83 stromführend wird, wird der feil 80 in die Im Bereich 68 dargestellt· verlängerte Stellung gebracht, wobei da· gebraucht· Sehlauohetüok von Mundstück abgestreift wird und in den Behälter 54 fällt·

Die öffnung 70 in der Platte 71 nimmt den ungebraucht« Sohlauoa von der Torrat«roll· 72 auf. Ein· Schlauchklemme, bestehend aus einer feststehenden Klemmbacke 84 und einer beweglichen H«mmbaok· 85, ist an der öffnung 70 an der Unterseite der Platte 71 angeordnet· Die bewegliche KL·«-* backe 1st mit einem Betätigungemagnet 86 verbunden, der im stromführenden Zustand di· H«nmbaok· 85 gegei di· Klemmbacke 84 bewegt, wodurch der Sehlauch in der Iahe seines freien Ende· festgeklemmt wird·

Zur Erneuerung des Sohlauohstüoks am Pipettenmundetüok wird der Betfetigungamagnet 86 für di* Schlauchklemme unter Strom gehalten« Der Zylinder 15 wird so betätigt, dafl er das Untergestell 13 in der unteren Zwisohenetellung hält, wobei die Pipette sich im Bereich 69 befindet, und der Zylinder 21 wird ·« betätigt, das der Pipettenechlitten auegefahren wird, wobei da· Ende des MundstUoks 25 in da· offen· Bad· d·· festgeklemmten Schlauch· eingeführt wird» Me Klemme «4, 85 wird dann geöffnet und der Zylinder 21 •e betätigt, daß der Schlitten sich zurüokbewegt, wobei das Mundstück und mit ihm ein Sohlauehstüek abgesogen wird« Ein messer 87» da· schwenkbar an dar Platt· 71 angeordnet ist, ist mit einem Betätigimg—ιsgnet 88 versehen. Wenn das Sohlauehstüok von der Öffnung 70 aus aufgesogen ist, schwenkt dl« Betätigungsvorrichtung 88 das Messer in die Stellung, die in gestrichelten Linien dargestellt ist. Sin Schalter 8f

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iat vorgesehen» der die Tollendung de« SehneidTorgangs abtaetet*

Ganz allgemein sind Behälter, wie der Sehalter 89, Torgetehen, um die Tollendung jede« Taktee im Arbeiteablauf der Maschine abfeutasten. Beispielsweise stellt ein Schalter 90 die Tollendung des Abklemmens des Schlauche fest. Sin Sehalter 91 schließt sich, wenn der Ampullenöffner das Ende seines Weges erreicht hat· In der gleichen Weise stellt ein Schalter 92 die Anwesenheit einer Ampulle in der AuBstoßstation 49 fest« Sin Schalter 93 tastet ein Reagenzglas im Probenhalter 8 ab, Her als nächster zur Aufnahmestation 10 gelangt, und weitere, nicht besonders in Fig 1 dargestellte Schalter geben entsprechende "Sttcksignale" an die Prograrannrorrichtung 79»

An Hand τοη Fig.2 werden gewisse Gruppen τοη Einleitakten beim Arbeitsabl&uf der Vorrichtung als Binseltakte bezeichnet, um die BsSchreibung zu Tereinfaehen» Beispielsweise wird die "Tör-itehend beschriebene Reihe τοη Bewegungen, dl« hii dar ttlerfülirune einer Plaemaprobt» aus dem Gefäß 9a in. dls Ampulle 34 in der Einspannvorrichtung 35 ausgeführt werden, als !inseltakte eines Arbeitsgänges angesehen, der als "Plasttapipette* in Fig.2 bezeichnet ist. Ein weiterer kombinierter Schritt ist die *Sohlaucherneuerung", die, wie Torstehend beschrieben, aus einer Reihe τοη Einzelschritten besteht. Tig·2 ist ferner Tereinfaoht durch Weglassen der Luitrentile und der Luftversorgung unter der Annahme, daß die Terschiedenen funktionen, deren Aueführung durch die Luftaylinder in iig.l angegeben ist, durch gleichwertige BewegungsTorriohtungen anderer bekannter Art, s.B. duroh Betätigungemagnete, ausgeführt werden könnten.

Cemäß der Barstellung in Yig»2 besteht die Programerorriohtung 79 Ib wesentlichen aus «wei mehrteiligen Schaltern 95 und 96, deren bewegliche lontaktaree 97 und 98 gleichlaufend durch einen Motor 100 angetrieben werden, wie eohemati*oh durch die gestrichelte Linie 99 angedeutet. Unter der Tor» stehend erläuterten Tereinfaohenden Annahae, dal gewisse

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Takte als Einzelschritte angesehen und zur Erläuterung als kombinierte Sinseltakt· «ueammengefaflt werden, haben die Schalter 95 und 96 jeweils 8 feststehende Kontakte, die durch die Buchstaben A-H bezeichnet sind und die jeweiligen Funktionen darstellen» denen sie zugeordnet sind. Die funktionen sind mit ihren Kennzeiohnungebuohstaben in der !Tabelle in der oberen rechten Ecke von Pig.2 angegeben«

Die Schalter, die die Beendigung der Punktion abtasten, sind in der gleichen Weise gekennzeichnet wie die Funktionen» denen sie zugeordnet sind. Sie sind in Fig.2 «wischen den Programmechaltern 95 und 96 dargestellt, jedoch liegen sie selbstverständlich örtlich an verschiedenen Stellen der Vorrichtung, wie in Verbindung mit Fig«1 erläutert. Die Kontakte A-H des Schalters 95 sind über die jeweiligen Tollendungssohalter Bit den entsprechenden Kontakten des Schalters 96 verbunden· Der Kontaktarm 97 des Sehalters ist ait der Stromquelle 43 verbunden, und dar Arm 98 des Schalters 96 ist über eine weitere Schaltvorrichtung 101 mit dem Motor 100 verbunden·

Die vorrichtung 101 ist ein elektrisch betätigter Schalter, z.B. ein Relais, das in bekannter Weise so ausgebildet ist, daS es den Stroavereorgungskreis des Motors 100 als Reaktion auf ein Signal, das su seiner Eingangsklsmme "Aus¹¹ gelangt, öffnet und den Stromkreis schließt, wenn ein Impuls zu seiner Eingangskleam* "Ein" gelangt· Eine ähnliche Schaltvorrichtung 102 ist zwischen die Stromquelle 43 und die Stromzuführungsklemme einer Alarmvorrichtung 103 geschaltet. Die Alarmvorrichtung 103 hat ferner eine Kontroll-Eingangeklem»·, die mit der Stromzuführungeklemms des Programnotore 100 verbunden ist. Zur Vorrichtung 103 gehören Einrichtungen, z.B. eine Lampe oder eine Hup«, die ein sichtbares oder hörbares Alarmsignal abgibt, und ein Relais mit Kontakten, die offen gehalten werden, wenn das Relais stromführend 1st, und die geschlossen sind, wenn das Heiais stromlos wird. Diese Kontakte leiten den Strom von der Schaltvorrichtung 102 zur Signalvorrichtung.

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Bel dieser Anordnung wird der Alarm nur gegeben, wenn die Schalter 101 und 102 auf "Ein" stehen und der Programinotor 100 stromlos ist. Es ist ersichtlich, daß dies nur eintritt, wenn die Naschine einen befohlenen Takt des Arbeitsablaufs nicht vollständig ausgeführt hat.

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Die Kontakte A bis H des Schalters 95 sind mit den jeweiligen Betätigungsvorrichtungen verbunden, die die entsprechenden Punktionen ausführen. Die Verbindungen sind direkt mit Ausnahme des Anschlusses zwischen Kontakt A und dem Fördertaktmotor Diese Verbindung geht Über den Arm und die untere Klemme eines Schalters 104 und von dort über den Reagenzglas-Tastschalter 9J. Der Schalter iOk gehört zu einer Einrichtung, die die Maschine veranlaßt, den Test an jeder Probe zu wiederholen, bevor sie zur nächsten Probe übergeht.

Eine Zähl- und Registriervorrichtung 105 von üblicher Art, die die Eingangsworte in Zahlenforin beispielsweise auf einen Papierstreifen druckt, ist in der durch die gestrichelte Linie 106 angedeuteten Weise so angeordnet, daß das Aufzeichnungsmaterial, z.B. der Papierstreifen, durch den Probentransportrootor 5 weitertransportiert wird. Die Stellenräder des Zählwerke der Druckvorrichtung werden durch einen Zeitmeßmotor 107 angetrieben. Die Aufzeichnungsvorrichtung 105 kann mit zwei Druckmechanismen versehen werden, die so angeordnet sind, daß sie an getrennten Stellen, z.B. nebeneinander, auf den Papierstreifen drucken. Wenn eine "Druck*-Blngangsleitung 103 stromführend wird, wird der erste Druckmechanismus betätigt, der die Zahl aufdruckt, die in diesem Augenblick auf seinen ZVhlrädern erscheint. Sine zweite "Druck*-Eingangsleitung 109 wird in der gleichen Weis« zur Betätigung des anderen Druckmechanisraus verwendet. Wenn eine "RUekstell"-Eingangsleitung 110 stromführend wird, werden beide Zählwerke auf Hull zurückgestellt. Sin dritter Dntckmechanlsinus kann mit dem Papiertransport 106 so gekoppelt werden, daß die vollständige Kennzeichnungsnumraer, die zum Reagenzglas gehört, das sich gerade an der Aufnahmestation 10 befindet (Fig. l), gedruckt wird.

Zum ZeitieeÄmotor 107 gehört eine Schaltvorrichtung, z.B. ein Relais, das so angeordnet ist, daft bei Zuschaltung einer "Start"-lingangsleitung 111 der Motor eingeschaltet wird, der weiterläuft, bis eine "Stop*-Eingangsleitung 112 stromführend wird. Der Strom für den Betrieb des Motors 107 kann

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durch einen nicht dargestellten Anschluß von der Stromquelle entnommen werden. Außer den Stellenrädern der Druckvorrichtung 105 treibt der Zeitschaltmotor 107 einen Zeitüberschreitungsschalter 113» der einfach als nockenbetätigter Schalter ausgebildet sein kann und eine Ausgangsleitung 114 schließt und stromführend macht, wenn der Motor 107 eine festgelegte Zeit von beispielsweise 70 Sekunden gelaufen ist. Die Leitung 114 ist zum Stillsetzen des Motors 107 mit der Leitung 112 verbunden.

Die Ausgangsleitung 115 des Verstärkers 44 wird stromführend, wenn die Bildung eines Gerinnsels festgestellt wird. Diese Leitung ist mit der "Stop"-Eingangsleitung 112 des Zeitschal bmo tors verbunden. Das Stopsignal für den Zeltschaltmotor, d.h. bei Zeitüberschreitung oder Gerinnselbildung, wird auch auf eine Leitung 116 gelegt, die mit den ^wEin"-Eingangsleitungen des Metzschalters 101 des Programmotors und des Alarm-Netzsehalters 102 verbunden ist.

Das Rück»tellungs-Befehissignal auf Leitung 110 wird vom Kontakt H äea Programmsehalters 95 erhalten. Das Signal kann auch durch SchlieSen eines Schalters 117* der von Hand betätigt werden kann, auf eine Betätigungsvorrichtung 118 gelegt werden, die in bekannter Welse so ausgebildet ist, daß sie den Schalter 104 als Reaktion auf aufeinanderfolgende Ruckstellbefehlssignale abwechselnd in seine obere und untere Stellung bringt. Ein ähnlicher zweipoliger Umschalter 119 wird durch den Betätigungsmechanismus 118 betätigt, um das Befehlssignal zum Drucken, das vom Kontakt G des Programmschalter» empfangen wird, auf die Druck-Eingangsleitung 108 zu geben, wenn die Schalter 104 und 119 sich in den dargestellten unteren Stellungen befinden, und auf die Druckfiingangsleitung 109 zu legen, wenn die Schalter 104 und 119 sich in ihren oberen, als R bezeichneten Stellungen befinden. Wenn der Schalter 117 offen gelassen wird, bleiben die Schalter 104 und 119 unten.

Beim Betrieb der in Flg. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung

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werden nicht dargestellte Schalter* die zur Stromquelle 4j gehören« geschlossen, wodurch die Heizvorrichtungen 65, 66, 67, der Verstärker 44 und andere Teile die angeheizt werden

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müssen, stromführend werden. Der Programmschalter 79 wird von Hand oder in anderer Welse auf die Stellung A gebracht, die auf einer Skala 120 durch einen Zeiger 121 auf der Welle angezeigt wird. Das Ampullenaagazln 45, der Schlauchvorrat und ein Wasserbehälter 122 für die Wasserpipette 64 werden aufgefüllt, und in die Registriervorrichtung 105 wird eine Papierrolle eingesetzt.

Die Transportvorrichtung 1 wird mit Probengefäßen 9 beschickt, die jeweils eine zu untersuchende Plasmaprobe enthalten, wobei mit dem Halter begonnen wird, der als nächster zur Aufnahmestation 10 gelangt. Dieses erste GefäS schließt den Reagenzglas-Tastschalter 9?. Die beiden letzten Stellen der zu jeder Probe gehörenden Kennzeichnungsnumner werden durch die jeweilige benachbarte Zahlenanzeige 123 angezeigt. Die vollständige (d.h. vierstellige) Zahl der Probe, die als nächste zur Aufnahmestation 10 gelangt, wird durch die Anzeige 124 angezeigt.

Nach der Anwärmung der Apparatur wird das restliche System, nämlich der Motor 39 der Einspannvorrichtung, die Lampe 42 und der Wählarn 97 des Prograsnschalters 95 (Fig. 2), an die Stromquelle angeschlossen. Das Steuersignal für den Tranaporttakt erscheint an der Kleaee A, und unter der Annahme, daß sich der Schalter 104 in seiner unteren Stellung befindet und der Schalter 95 geschlossen ist, bringt die Transportvorrichtung 1 ein Reagenzglas 9a zur Aufnahmestation und das folgende Reagenzglas In die Stellung, in der der Schalter 93 geschlossen wird. Durch diesen Torgang wird gleichzeitig der Streifen in der Registriervorrichtung 105 in die nächste Stellung gebracht, und alle Zahlen, die an den Anzeigen 123 und 124 erscheinen, werden um 1 erhöht.

Bei Beendigung des Fördertaktes schließt sich der Endschalter A, der den Kontakt Ades Programmeehaltera 96 mit dem

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Kontakt A des Schalters 95 verbindet und dem Programmotor über den Schalter 101 des Programmotors und den WShlarm dt-β Schalters 96 Strom zuführt. Der Motor 100 dreht die Vcilc [W in dir ntc!lung B, wodurch der Kontakt B des Schaltern ^fifi Ftroinfülirend wird und das Steuersignal für den

FtoP eri'cußt wird. Hierdurch wird die Ausstoßes bM^t-jfM , die eine Ampulle vom Magazin 45 in uif l'-in(]ri})ivoTv1ahUn>r 35 überführt. Durch die Beendigung de ν /in f i ofvcrfLfüf¹'■ χ vivo, der Endschalter B geschlossen, vo(hn ei» !'U ov, über den Kontakt B des Schalters 96 dem Motor 3(0 i'Uf;riüt..71- wird, da die Welle 99 in die Stellung C bewegt.

in (I* . f](MfjjriJ Vc)i-<'- v'ird jeder folgende Arbeitstakt bei ö( < (¹i3V(0i {K}i 7Vi-T)IOj J/cn Endschalter wahrgenommenen Beendi- (VUf₁ der Vi ι licriff π IrJ: tes befohlen. Zwar wird der Programmi .f.ci loo ν.'HiVMi(⁵I jede Ρ'Taktes von der Stromversorgung abge- !· ('I)]OfJRfIj, ,1*· doch rind die meisten Takte so kurzzeitig, daß (U y Motor v.nunt-ei^roohon durch die Takte A bis F einschließ-J1f'h durc-hi ^:ü auf cn sohrint.

!τι Γ(»ηΐΓJ: 1 C der Jroßrammßchalters erstreckt sich, wie dar- f'vri(UV, nrien df:m Kontakt D und hält dem Arm 58 des /■,mjmllenOffiir ve viHhrend des Pipettierens von Wasser ausgertrc-clit« Hicrduroli wird der Kasserschlauch 6l in der Stellung gehalten, in der das Wasser in die Ampulle in der Einniiannvorriohtunß !55 gerichtet ist. Die Schlaucherneuerung und di€ TStigkeIten der Plasmapipette bestehen jeweils aus einer Reihe von Untertakten, wie im Zusammenhang mit Pig. I erläutert. Zwar werden sie zum Zwecke der vereinfachten Darstellung in Fig. 2 als Einzeltakte betrachtet, jedoch könnt« natürlich jeder Untertakt in Fig. 2 durch entsprechende zusätzliche ffontr*l:te an den Programmschaltern und entsprechende zusätzliche Endschalter dargestellt werden.

Das Steuersignal der Plasmapipette, das am Kontakt P des Schalters 9¹^ erscheint, geht auch zu den "Aue"-Eingangeklernmmi dec: Prop.rtfiwnotorscha] ters 101 und des Alarmnetzßchalters 10? .«»«wie s^rur "Start"-Eingangsleitung 111 des

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Zeitmeßmotors 107. Hierdurch wird der Programmotor stromlos, der Motorausfallaiarm lOJ unwirksam (der 3onst fälschlicherweise eine Fehlfunktion anzeigen würde) und der ZeifcraeS-motor in Gang gesetzt.

Die Gerinnungsreaktion, deren Zeitdauer zu messen 1st, beginnt mit der überführung von Plasma In clLe Ampulle in der Einspannvorrichtung. Wenn der Beginn der Gerinnselbildung durch die Photozelle 41 entdeckt wird, erzeugt der Verstärker 44 ein Ausganga-'Oerinnungsslgnal™ auf Leitung 115i wodurch der ZeitraeSmotor 107 stillgesetzt wird und die Stromanschlüsse über die Schalter 101 und 102 zum Progranuaotor und zur Alarmvorrichtung 10> wieder hergestellt werden. Wenn als Folge einer Störung oder eines Fehlers, z.B. eines leeren Probenglases oder einer schadhaften Ampulle oder ties Fehlens von Reagenz in einer Ampulle das Gerinnungssignal nicht innerhalb von beispielsweise 70 Sekunden erscheint, setzt der Zeitüberschreitungsschalter 115 den Zeitmeßmotor still, und gleichzeitig stellt er die Netzachalter 101 und 102 zurück.

In jedem Fall, also sowohl bei Gerinnung als auch bei Zeitüberschreitung, wird der Programmotor durch den Endschalter F (Plasmapipette) wieder In Gang gesetzt, um die Programmschalter in die Stellung G zu bringen, wodurch der Druckmechanismus in der Registriervorrichtung 105 betätigt wird, der die gemessene Zeit bis zur Gerinnselbildung oder einen Hinweis auf die Zeltüberschreitung auf den Papierstreifen neben die Probennunmer druckt. Wenn der Schalter G sich bei Beendigung des Druckvorganges schließt, werden die Programmschalter in die Stellung H geführt, wodurch ein Ruckstellungssignal zum Zeitdruck- und Zählmechanismus und zum ZeitUberschreltungsschalter 113 gelangt. Die Beendigung der Rückstellung 1st der Abschluß eines Arbeiteablaufs, und durch Schließen des Endschalters H wird der Programmotor 100 in Gang gesetzt, der die Programmschalter zum Beginn eines neuen Arbeitszyklus in die Stellung A bringt.

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Wenn der Schalter 117 offen ist, wie dargestellt, beginnt der neue Arb3ltsablauf mit einem Transport takt, durch den oin n»uei> PlasmagefMfl für den Test zur Aufnahme- fen fcion .jetan^t, ?,m* doppelten Untersuchung jeder Plasrnnprobe wird lev ihiha.ltar 117 geschlossen und solan&e ^;?3i:hlo;ii.;sn r.ah-tl· ten, wl-3 dio 7orrlüh*"»iiii^ did Wiederholung ν nuieliiwni aol L. Cn di.}.i.h.i ^aIl πϊί-Λ duroh >!μ*ϊ iltlckatjlLuiiij, signal am End-s l&ß ..Si¹JtOi) lf\i\Aii 11« BetUnl^uhgdVoi't'liihUüiig HH .'/οΦ,ΐΡ'ίίι dis -Jiiiniltdi* 10"!■ ü;, 1 Ii9 iuiih obm &ϊΙθί,ΐ

Jilgli,;;! ,ii'-ii i'S^fcjr 5 ^i JfelviH. j U: <i ä^ikl^t 0ii :>fcHfct Λ«38βί1 /.Ur.l Kontakt; Λ ά·3;3 i-rogi-w^r.icLa'U.: :_;i J ^!Μί? untöt' (Λ-^^-ϋ^ί dea End » schal, t.jrs A, IUa Mas-3h ϊ r ü -irK^ifcofc :ile vorige is plpettiert Jedo-ih eiiiv'ii iiüit&suii ¹¹UlL .U^- gi^iciiait ?lr:Si.^probd statt

ieiura /^■->!»■£«*> ii-iJ^i; a~-n ihig.L3<irlt5i^jBtr^iian in dor bi^- B^.iiiimg uuu άι-ινΛιΙ -Μα liüite SelbiiK-a^ung neben die

Bei Beendigung Λύ: I'.,.-■*. · ^^Ι^.ι^ι,.,^κϊϊϋΰΙΐΐΒπΐΐ'ΐΓ VKrrdsu die Schalter 104- uiiJ Ii;/ J.;-v.;h ,;:.;v EüJk^telluii^iiigriiÄj. nach unte gelegt j so öali üi«; t'i-üi -'iiir^fm^jJOi'Siv^riüirt.si.-/ und der Drucketreififn 73rrü:?i£2n ii"iiiinoii. ί-ΐί ZeiUiiK3ö*iimr lei der neuen Probe tiri^ln' a^iiiij iiLv :;-i-;vii₁--i*bsß_> wli-d „i ■ .--.!erholt uaw.

Wie berella ^rw':üHil:., wmi k>i* Progi-auimotor IDO während jedes der gesteuert tu Arl· ilbu.^iiv^ /on d#r Stronr/ei'iiorgiing abgs-BohloBseiij bla alöii döt*" JüW-slllge Endschalter- schließt. Wenn der Motorausfailaüu-·«! 103 prakblech augenblicklich arbeiten «ürd·, »rtirda er bei jadara Takb ein Signal erzeugen, Im allgemeinen ist ee zwBukniHMg, ü&& He 1*1-3 oder t;lno statt dessen eingesetzte gleichwertig* Vorrichtung im Me*3haniämue 103 in bekannter V/eise so auszubilden« daS 88 nur anspricht, wenn der Stromauefal! alne !finger« Zelt dauert, &\a sie normalerweise für die Ausführung doa IMngaban Taktüs erforderlich iet

Wenn dio Maschine öiiwn befr>Jü jn#n Ink:; iil^ht beealefc, folalbt der Progrüfflniuöor 100 utahmij wobei die Anzeig* 120, 121 angibt, wöt^har TaLk zulatit Udfohl^ii wurde, und die Alsrnw ßhfcui);^ anaurLahr;, u-:ä α·.ι·: ion 3;;n.Xatantl uufr.töi'ksam xu 0 U 9 ίί i η / i ', j 4

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machen. Sin solcher Ausfall könnte durch eine Störung an irgendeinem Teil der Apparatur oder durch einen Fehler des ihm zugeführten Materials, beispielsweise ein blockiertes oder übergroßes Schlauchstück, oder eine Ampulle, die nicht abbricht, verursacht sein. Die Anzeige 120, 121 gibt der Bedienung an ₀ wo der Fehler zu finden ist.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß die Ende eileiter / bis H vorzugsweise durch weitere Schalter, z.B. den lisßgenzglas-Tastschalter 92* ergänzt sind, um die Maschine ' im Fall eines Ausfalls der Materialzufuhr oder einer Erifhöpfung deß Materialvorrats stillzusetzen. Der Reagenzf t?Btnotschalter ist ein Beispiel für diese nicht darge-E veilten weiteren Schalter, die beispielsweise eingebaut ν erden können, um die Anwesenheit einer Ampulle In der I !!!spannvorrichtung 35 u**d eines Schlauchstücks am Plasma» pipeltenmundstück festzustellen.

lan türlich kann die beschriebene Apparatur ohne wesentlichen Umbau mit leeren Ampullen oder ahnlichen Reaktionsgefäßen und losem Reagenz, das mit dem zugeführten Wasser gemischt ist, verwendet werden. Hierbei 1st es zweckmäßig, das Gemisch von Wasser und Reagenz ständig in geeigneter Welse au rühren, um es homogen zu halten. Es kann ferner erwünscht sein, die Wasser-Reagenz-Pipette ebenso wie die PlBsmapipette für den Gebrauch von verlorenen Schlauchstücken auszubilden. Durch Einbau einer oder mehrerer zusätzlicher Pipetten kann die Apparatur an Routjtaetests und andere Tests angepasst

werden, bei denen zwei oder mehr Reagenzien gebraucht werden, die vor der Vermischung im Reaktionsgefäß getrennt gehalten werden nüssen.

Messungen der Prothrombine it werden gewöhnlich bei der normalen Bluttemperatur des Menschen von etwa 37°C vorgenommen, well die Reaktion temperaturabhängig ist und jede wesentliche Abweichung von der normalen Temperatur zu anormalen Testergebnissen führt. Demgemäß 1st es Üblich, das Plasma und die Reagenzlösung vor der Vermischung auf 37⁰C zu erwärmen

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und zu versuchen, da« Gemisch während der gesamten Reaktion bei dieser Temperatur zu hallten. Blutplasma verschlechtert sich jedoch stark: in Abhängigkeit von der Zeit, wenn es außerhalb des Körpers bei einer Temperatur weit oberhalb der normalen Raumtemperatur von beispielsweise 25⁰C gehalten wird. Dieser Effekt könnte vielleicht berücksichtigt werden, wenn jede Plasraaprobe für die gleiche Zeitdauer, vorzugsweise sehr kurzzeitig, vor dem Test bei 37°C gehalten würde. Dies ist gewöhnlich nicht der Fall. Wenn eine Gruppe von Proben getestet werden soll, werden sie gemeinsam erwärmt, und jeder folgende Test einer Serie wird an einer Probe vorgenommen, die etwa eine Minute oder eine größere Zeit langer warn gehalten worden ist als die vorherige Probe. Wenn nur eine einzige Probe gleichzeitig nach einer Methode erhitzt wird, bei der eine Handhabung durch einen Laboranten infrage kommt, wird die Zeit höchstwahrscheinlich so ungenau kontrolliert, daß die Zuverlässigkeit des Tests beeinträchtigt wird.

In der gleichen Weise beeinträchtigen Zeit- und Temperatur-Schwankungen bei der Wiederauflösung, Aufwärmung sowie Schwankungen in der Verweilzeit vor dem Test die Aktivität des Reagenz und damit die Reaktionszeit. In idealer Welse müsste das Reagenz so gehandhabt werden, daß die Zeit- und Temperaturbedingungen während des gesamten Wiederauflösen und bis zum Augenblick des Gebrauchs immer gleich sind.

Die vorstehenden Voraussetzungen werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erfüllt, daß das Wasser und/oder das Reaktionsgefäß auf eine Temperatur bzw. auf Temperaturen erwärmt werden, die zur Folge haben, daß das Gemisch und das Reaktlonsgefäß bei Zugabe der Plasaaprobe bei einer niedrigeren Temperatur die gewünschte normale Bluttemperatur annehmen. Die Wahl der Vorwärmtemperatur wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht. Man bezeichnet die Wärmekapazität (Masse mal spezifische Wärme) der Plasmaprobe, die von der Pipette aufgesaugt und In die Ampulle überführt wird.

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al» ein· *Me*sen«inheit* und bestimmt die Wärmekapazitäten de* Wasser* und der Ampulle durch Berechnung oder Messung In gleichen Masseneinheiten. Zq einem typischen Fall sind zwei Masseneinheiten Wasser zu verwenden, und die Ampulle entspricht drei Masseneinheiten. Die Wärmekapazität des trockenen Reagenzpulvere in der Kapsel 1st gering und kann unberücksichtigt bleiben. BIe gewünschte Temperatur sei mit 37,5°C und die Plasmatemperatur mit 25°C angenommen. Die Plasmprobe ist dann ein· Kaeseneinheit, also 12,5⁰C unter der gewünschten Indtemperatur. Dies kann durch die fünf Kasseneinheiten (Ampulle und Wasser) bei einer Temperatur ausgeglichen werden» die um 1/5 von 12,5⁰C, also uns 2,5⁰C über 27,5°C liegt, also HQ⁰C beträgt.

Wenn wiederaufgelöstes loses Reagens verwendet wird, wie bereits erwähnt, miß es ebenso wie das Plasma bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur von etwa 25°C gehalten werden, bevor es gebraucht wird, und darf nicht vorgewärmt werden. In diese» Fall müssen drei Hasseneinheiten (die Ampulle) auf eine solche Temperatur vorgewlrat werden, dafl sich die endgültige Te«^eratur von 3T>5°C einstellt, wenn die anderen drei Hasseneinheiten (Plasma und Reagens) bei 25°C zugesetzt werden. BIe erforderliche Yorwlretemperatur für die Aapull· liegt um 1S»5^ÖC ®*r 37,5°C, also bei 50⁰C. In der Praxis 1st es möglich, dal die Yorwinatenperatur etwas über den berechneten Wert liegen wufi, um Wlrneverluste zwischen den Zeitpunkt des Ausstoles der Ampulle aus de» erhitzten Magazin und dea Zeitpunkt des Einbringens der Flüssigkelten in die Aapulle auszugleichen. Die Größe der Korrektur kann experimentell bestimmt werden. Sie beträgt normalerweise etwa 2°C.

Wenn bereit« beschickte Ampullen verwendet werden, wie bei der ersten beschriebenen Ausfünrungsfor«, ist die Temperatur des Plassm« vor dea fest nicht entscheidend wichtig und braucht nicht genau geregelt xu werden, da ihr Beitrag zur Endtemperatur, gerechnet HIs Hasseneinheiten, nur ein Sechstel der OesaMtsuseje beträgt. Wenn «an dl« Uragebungetemperatur

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υ» mehr als 3°C über 25°C steigen oder unter 25°C fallen lässt, 1st eine Torrichtung zur thermostat Ischen Temperaturregelung vorzusehen, u» die Temperatur des Plasmas In den Oefäßen auf der Fördervorrichtung in der Nähe von 25°C zu halten.

Venn loses Reagenz verwendet wird, muß sowohl die Plasmatemperatur als auch die Reagenztemperatur mit einer Abweichung von i°C oder weniger bei einem festgelegten Wert gehalten werden, der vorzugsweise etwa 25⁰C betrügt, aber teilweise in Abhängigkeit davon, wie lange die Materialien vor den Gebrauch bei dieser Temperatur zu halten sind, bis zu 28°C betragen kann. Eine Temperatur von 28°C, die für eine Dauer von 8 Stunden eingehalten wird, verursacht eine wesentliche, wenn auch nicht unbedingt unzulässige Verschlechterung von Plasma und Reagenz.

Zwar eignet sich die in Fig. 1 und 2 dargestellte einfache Anordnung aus Lampe und Photozelle durchaus zufriedenstellend für die Feststellung der Qerinneelbildung bei der Bestimmung der Prothrombinselt, jedoch können verbesserte Impfindlichkeit und Ausschaltung falscher Anzeigen erzielt werden, indem die Drehung der lichtverdunkelnden oder lichtzerstreuenden Substanz in Wirbel und nicht lediglich die Verringerung der Intensität des au» Detektor gelangenden Lichts abgetastet wird.

Vie in Flg. 3 dargestellt, sind mehrere Photozellen (im vorliegenden Fall vier) 41Λ, 4lB, 4lC und MD dicht beieinander so angeordnet, dal ihre Achsen 122 die FlUssigkeit«- oberfllche 40 an Punkten rings \xm den Mittelpunkt des Wirbels sehneiden. Die Photozellen sind vorzugsweise von einem Typ, bei dem das Llohteintrlttsfenster als Linse ausgebildet ist, so daß eine verhältnismäßig starke Bündelung lings der Achs· der lichtelektrischen Zelle ersielt wird. Die Ausgangsströae der Photosellen 4IA, 4lB und 4lC werden über Verzögerungen·tζwerke 126, 127 bzw. 128 an ein Surnmle· rungsnetzwerk 129 gelegt. Die Verzögerungsnetzwerke können

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übliche R-C-Glieder «ein und sind in bekannter Weise so ausgebildet, daß sie Verzögerungen von V** 1/2 bzw. 1/4 <*«r Wirbeldrehung»zeit bewirken. De» Sunraierungenetzwerk kann ein Kreis sein, der in bekannter Weise so ausgebildet 1st, daß er einen Ausgangsstroa liefert, der proportional der Summe seiner Eingangssferöme Ist. Die Photoselle 4lD 1st direkt ohne Verzögerung alt de* Suaaierunganetzwerk verbunden. Der Auegangsstro« de« Suaaierungsnetzwerke ist an den Verstärker 44 gelegt (Fig. 2).

Die in Flg. 5 dargestellt« Anordnung arbeitet wie folgt: Unter der Annahme, daJ das Reaktlonsgefäs mit 10 Umdrehungen pro Sekunde in der durch den Pfeil IjJO angedeuteten Richtung rotiert, dreht sich der gebildete Wirbel mit etwa drei Umdrehungen pro Sekunde In der durch den Pfeil 131 angedeuteten Richtung. Ein in der Flüssigkeit gebildetes Gerinnsel wird vom Wirbel augenblicklieh und in der Folge in der Drehbewegung mitgenommen, wodurch die zu jeder Photozelle gelangende Lichtmenge verringert wird, nachdem das Gerinnsel eine vollständige Umdrehung vollführt hat und das Licht an der Photozelle 4lD verringert, wobei eine entsprechende Spannungsänderung Im Ausgangestrom der Photozelle erzeugt wird, kommen ähnliche Änderungen der Ausgangsströme der Photozellen 4IA, 4IB und 410, die früher stattfanden und um entsprechende Intervalle verzögert wurden, gleichzeitig am Summlerungsnetzwerk an und verstärken einander unter Erzeugung des "Oerlnnungssignals". Etwaige Änderungen, die die Photozellen nicht in der genannten Reihenfolge und in den genannten Intervallen beeinflussen, pflegen einander aufzuheben und nicht einander zu verstärken.

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Claims (13)

— 2o — Patentansprüche

1. Verfahren zur Bestimmung des Auftretens relativ geringer Mengen eines Niederschlags, der größeren Seherungswiderstand zeigt als die Flüssigkeit in flüssigen Proben, dadurch gekennzeichnet» daß man ein röhrenförmiges Reaktiansgefäß, das die Testflüssigkeit und ein Reagenz enthält, so neigt, daß die Längsachse des Reaktionsgefäßes einen spitzen Winkel von vorzugsweise 5° bis 20° mit der Horizontalen bildet, daß man das Reaktionsgefäß um seine Längsachse mit angenähert konstanter Geschwi-Iigkeit rotleren läßt, so daß ein Wirbel in der Flüssigkeit ausgebildet wird, dessen Rotationsfrequenz wesentlich geringer als die Rotationsfrequenz des Gefäßes ist, daß man den durch die Rotation des Reaktionsgefäßes gebildeten FlÜssigkeitswirbel in dem Strahlengang einer ate Strahlungsquelle und Strahlungsdetektor bestehenden Meßvorrichtung anordnet und die Änderungen der Strahlungsdurchlässigkeit und damit die durch das Auftreten dieses Reaktionsprodukte» bewirkte Änderung der Rotationsfrequenz des Flüssigkeitswirbels mißt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssige Probe eine Körperflüssigkeit,insbesondere Blutbestandteile eingesetzt werden und daß die Gerinnungszeit der Körperflüssigkeit, Insbesondere der Hlutbestandteile gemessen wird.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Blutbestandteil eine Probe von Blutplasma eingesetzt wird und daß die Prothromblnzelt des Blutplasmas gemessen wird.

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4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und J>, dadurch gekenn» zeichnet, daß die Probe der Blutbestandteile vor der Messung eine niedrigere Temperatur besitzt als wahrend der Nessimg und daß die Temperatur des Reaktlonsgefääes und dmu flüssigen Reagenzes entsprechend ihrer Wärmekapazität so gewählt wird» daJ das System aus Reaktion*« gefäS*flüssigem Reagenz und Blutbestandteilen nach Zugabe der Blutbestandteile die gewünschte Heßtemperatur erreicht.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis H₀ dadurch gekennzeichnet, daß es zur kontinuierlichen Durchführung von Routinetests an einer leih· ähnlicher Proben angewendet wird und daß die Proben identifiziert und das Msfergebnls registriert werden.

6* Verfahren nach den Ansprüchen i bis 5* dadurch gekennzeichnet* daS das Reaktionsgeflß pulverförmiges Reagenz enthält und daß anstelle von flüssige· Isagens Wasser zugegeben wird·

7· Vorrichtung zur Durchführung des Tsrfanrens nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Baltevorrichtung für das röhrenförmige Reaktionsgefäf* dl· das Realctionsgeftß in einer Neigung seiner Längsachse mit einen Winkel von 5° bis 20° gegen dl· Horizontale hält, •ine Antriebsvorrichtung zur Erzeugung der kontinuierlichen Rotationsbewegung des Reektionsgefäßes um sein* Längsachse und durch ein« auf die Veränderung der Strahlungsdurohlässigkeit der Probe anaprechendef Anaeigevorrichtung für di· Bildung ds« Reaktionsproduktes.

8« Vorrichtung nach Ansprueh 7, gekennzeichnet durch ein« auf

ein Startsignal ansprechende Zugabevorrichtung für das flüssige Reagenz in vorbeatiraster Meng· In das Reaktionsgefäß,eine mit einer Signalvorrichtung verbundene; !^führungsvorrichtung *ur Zugab· der Prob· nach der linführung des Reagenaes und einei Zeitmeßvorrichtung, deren Ablauf über Steuervorrichtungen durch die Zugab· der Prob· in «as ReaktionsgefäB ausgelöst und durch dl· Bildung des Miedersehlaga «it Hilf· der Strahlungsoeßvoiv beendet wird. Q 0 9 8 1 S / U

8 A ^ßAD ORJQiNAI,

9. Torrich tang nach den Ansprüchen 7 und 8» gekennzeichnet durch ein· kontinuierliche Fördervorrichtung (1) für eine Vielzahl von ReaktionsgefSßen, ein Magazin (45), das mit einer Auswerfvorrichtung für di· Reaktionsgeflße verbunden ist» und eine rotierend« Ausstoöatation (48) sowie eine mit Reagenzzugabe» Probezugabe und Heilvorrichtung versehene) Meflstation.

10· Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9* dadurch gekennzeichnet, dal in des Magazin (45) di· Reaktionsgeflße in Fore verschlossene^ das pulverförmig· Reagenz in vorbestimmter Menge enthalten, da Ampullen vorliegen, daß des Magasin (45) «in Ampullenöffner (55) zugeordnet ist und daß di· Reagenzzugabevorrichtung mit Wasser arbeitet.

11· Vorrichtung naoh den Ansprüchen 7 bis 10, gekennzeichnet durch •ine theraoatatisierte Heizung, di· di· Ausstoflstation (48) auf einer Temperatur von «twa 57°C und d«n Reagenzvorrat und das Magazin für di· Beaktionageflße bei entsprechend höherer, durch dl· Wlreekapazität der Reaktionsgeflße und des Reagenzes bestimmter Temperatur hllt, so daß di· Temperatur der aus Probe» vorzugsweise Blutbestandteilen und Reagenz bestehenden msohsing etwa 37⁰C erreicht·

12· Torrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 11* gekennzeichnet durch eine automatische Registriervorrichtung für di· Identität der Proben und für das Meflergebnia,

13. Torrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 12» dadurch gekennzeichnet, daß di· Anzeigevorrichtung aus einer Strahlungsquelle, einem im Strahlungegang angeordneten Strahlungsdetektor und einem Terstlrker für den Auegangsstrom des Detektors '-»•steht und daß der Verstärker ein filter besitzt, welches dl· Signal· der Rotationsfrequenz des Plussigksitswiroels aufnimmt» aber unturohlXssig für di· Signal· der Rotationsfrequenz des Reaktionsseflses ist.

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