DE1773413B2

DE1773413B2 - Vorrichtung zur automatischen Analyse von Proben eines flüssigen Mediums

Info

Publication number: DE1773413B2
Application number: DE1773413A
Authority: DE
Inventors: Claude Paris Matte
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority date: 1967-05-12
Filing date: 1968-05-11
Publication date: 1975-11-20
Also published as: CA920929A; BE714145A; US3617222A; NL156819B; GB1229971A; JPS5116798B1; FR95147E; NL6806681A; SE364367B; DE1773413A1; CH505381A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur automatischen Analyse von Proben eines flüssigen Mediums, das mit wenigstens einem Reagenzmittel Agglutinate oder Präzipitate bildet, insbesondere zur Analyse von Blutgruppen, mit Gefäßen zur Aufnahme der zu analysierenden, aus dem Medium und einem Reagenzmittel bestehenden Flüssigkeit, einer Einrichtung zum Transportieren der Gefäße und einer Meßstation zum Prüfen der Flüssigkeit und zum Aufzeichnen und Identifizieren des Prüfungsergebnisses mit der Probe. Eine bekannte Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art, wie sie z. B. aus der USA.-Patentschrift 32 66 298 bekannt ist, soll vornehmlich Fehler in der Übertragung bzw. Aufzeichnung und Zuordnung von Analysenergebnissen zu der Ausgangsprobe vermeiden. Die Auswertung, d. h. die Beurteilung der Analysenergebnisse hinsichtlich ihres Aussageinhaltes im Vergleich zu Normal- oder Grenzwerten findet bei der bekannten Vorrichtung offenbar personell, d. h. nicht automatisch, statt, und über die eigentliche Prüfung der Reaktionen und über die Form der dabei benutzten Gefäße und deren Behanldung ist im einzelnen nichts gesagt.

Ferner zeigt die deutsche Patentschrift 11 77 375 eine Einrichtung zur labormäßigen Serienuntersuchung insbesondere von Zuckerrübenbrei, mit deren Hilfe wenigstens zwei Parallelproben zur Sicherung des Prüfungsergebni'ases zur Verfügung stehen und die Probebehälter vor Wiederverwendung gründlich gereinigt werden sollen. Das geschieht mittels zweier endloser Förderbänder, auf deren einem zwei Probenbehälter nebeneinander zu einer Rührstation transportiert, über Filter entleert und an Wasch- und Trockenanlagen vorbeigeführt werden, während das andere TransDortband die Behälter mit gefilterten Proben an einer Polarisierstation und einer Kolorimeterstation und dann an Wasch- und Trockenanlagen vorbeiführt. In beiden Transportanlagen sind Sammelstrecki.n für die Proben eingeschaltet. Die Parallelproben werden nach der Kolorimeterstation zusammengeschüttet. Bei dieser bekannten Einrichtung handelt es sich nicht um mittels eines Reagenzmittels gebildete Agglutinate oder Präzipitate, die besondere Gefäße und eine auf sie abgestellte Behandlung sowie eine besondere Auswertung verlangen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die mechanischen und elektronischen Voraussetzungen für die Behandlung und für die automatische und fehlerfreie Auswertung von Proben eines Mediums zu schaffen, das mit wenigstens eiraim Reagenzmittel Agglutinate oder Präzipitate bildet

Die Lösung dieser vorstehend erläuterten Aufgabe besteht darin, daß die Gefäße in der Nähe des Bodens ausgebaucht sind, einen durchsichtigen Boden aufwei sen, der die Form eines Napfes hat, dessen seitliche Wände schräg zur Symmetrieachse des Gefäßes ver- laufen, und in einer um ihren Mittelpunkt drehbaren Gefäßscheibe angeordnet von einer mit wenigstens einer über und einer Xmter einer kritischen Geschwindigkeit arbeitenden Rührvorrichtung zu der Meßstation befördert werden, wo ihr Inhalt jeweils von einem Gerät mit den durchsichtigen Gefäßboden durchdringenden zur Mitte des Gefäßbodens orthogonal verlaufenden Lichtstrahlen ausgewertet wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 17 beschrieben.

Die Erfindung ermöglicht basierend auf der besonderen Form der Gefäße, welche nacheinander bestimmten Bewegungen mechanisch unterworfen werden, photometrische Messungen in verschiedenen Zonen des flüssigen Mediums bei gleichbleibender Gefäßstellung und damit eine automatische, sehr zuverlässige Auswertung der Reaktionen.

Beispielsweise kann die Bestimmung der Blutgruppe eines Individuums mit Hilfe mehrerer komplementärer bzw. ergänzender Reaktionen, z. B. des Serumtests oder des Blutkörpertests erfolgen. Die verschiedenen Kombinationen der Agglutination oder der Nicht-Agglutination, die sich gegebenenfalls in diesen beiden Reaktionsreihen ergeben, definieren jeweils eine Blutgruppe.

Die Erfindung ermöglicht ferner die Feststellung von Agglutinationen, entweder durch Nephelometrie wenn eine sehr geringe Menge reaktionsfähiger Körperchen verwendet wird, oder durch Undurchsichtigkeitsmessung, wenn eine sehr starke Dosis Körperchen verwendet wird. Die Durchsichtigkeitsmessung erfolgt an einer ringförmigen Umfangszone oder an einer kleinen mittleren Zone der Reaktion.

Der Erfindung liegt das Erkennen der kritischen Rührgeschwindigkeit zugrunde, die für Medien vorhanden ist, in denen die Agglutinate dichter als die Flüssigkeit erscheinen, in welcher sie sich befinden und deren Wert von zahlreichen Parametern wie die Natur und die Viskosität des Mediums, die Größe der Agglutinate und die Abmessungen des Gefäßes, die Form des GeIaßes usw. abhängt. Es ist möglich, die kritische Geschwindigkeit für jeden besonderen Fall experimentell zu bestimmen, wie z. B. im folgenden Fall, bei dem die Rühreinrichtung in weiterer Ausbildung der Erfindung eine Platte aufweist, die einer kreisförmigen translatorischen Bewegung z. B. eines Durchmessers von 28 mm ausgesetzt ist. Wenn dabei das Gefäß derart ausgebildet ist, daß sein maximaler Innendurchmesser in der Größenordnung von 16 mm für einen Öffnungsdurchmesser von 8 mm und einer Höhe von etwa 20 irim liegt und eine Blutprobe enthält, deren Blutgruppe bestimmt werden soll, so liegt die kritische Geschwindigkeit in der Nähe von 80 Umdrehungen je Minute. Die größere Rührgeschwindigkeit kann dann 180 Umdrehungen je Minute und die niedrigere Geschwindigkeit 60 Umdrehungen je Minute betragen. Offensichtlich können sich die höhere und die niedrigere Geschwindigkeit innerhalb weiter Grenzen in Funktion der Zeit ändern, während welcher der ihr entsprechen-

de Rührvorgang andauert.

Ein drittes Rühren nach den beiden ersten Rührvorgängen, ebenfalls mit einer gegenüber der kritischen Geschwindigkeit niedrigeren Geschwindigkeit, jedoch mit einer Geschwindigkeit, die der kritischen Geschwindigkeit näher als die Geschwindigkeit des zweiten Rührens liegt, ermöglicht es, Mikroagglutinate zur Mitte des Gefäßbodens zu bringen.

Diese Mikroagglutinate, die vor dem dritten Rühren nicht sichtbar sind, werden während des dritten Rührens sichtbar, indem sie sich zusammenfinden, um einen sichtbaren undurchsichtigen Fleck zu bilden.

Mit den bekannten Vorrichtungen kann keine Undurchsichtigkeitsmessung des Inhaltes des Gefäßes durch den Gefäßboden hindurch durchgeführt werden. Wenn das im Gefäß befindliche Medium einige dispergierte sichtbare Agglutinate enthält, so muß sich die Durchsichtigkeit des verbleibenden Teiles des Mediums an sich vergrößern, aber mit den bekannten Verfahren ist diese Vergrößerung nicht wahrnehmbar, wenn das Reagenz sehr verdünnt ist. Wenn das Medium dagegen zahlreiche sichtbare Agglutinate enthält, so setzen sich diese ab und bedecken den Gefäßboden und machen diesen undurchsichtig. Es kann somit kein kennzeichnender Funktionsverlaui zwischen der Menge an Licht, die beim Durchgang durch das Gefäß absorbiert worden ist. und dem Anteil gebildeter Agglutinate gefunden werden. Sogar wenn die Agglutinate groß sind und eine Art gezackten Streifen bilden, sind die Messungen trotzdem zufällig bzw. unbestimmt. Tatsächlich können sich gemäß der Zufälligkeit der Dispersion diese großen Agglutinate zum Zeitpunkt der Messung durch Undurchsichtigkeitsmessung nebeneinanderliegend befinden und sie viel von dem das Medium durchquerenden Licht absorbieren, oder sie können übereinanderliegen oder sich zusammenballen, wobei sie dann weniger Licht absorbieren. Somit ist wie im vorbeschriebenen Fall die beim Durchgang durch das Gefäß absorbierte Lichtmenge für den Anteil gebildeter Agglutinate nicht kennzeichnend.

Demgegenüber werden bei der Erfindung durch die Form des Gefäßes diese Nachteile vermieden, welche die Messungen entweder nicht interpretierbar oder zu wenig empfindlich machen.

Mittels des zweiten Rührvorganges werden in der Mitte des Gefäßbodens alle sichtbaren Agglutinate angesammelt und der dritte Rührvorgang ermöglicht das Zusammenbringen der nicht sichtbaren Mikroagglutinate zur Mitte des konkaven Gefäßbodens, wobei die Größe der Mikroagglutinate dennoch größer als die Größe der Partikel des anfänglichen zu analysierenden Mediums ist. Demgemäß ermöglicht eine Undurchsichtigkeitsmessung in der mittleren Zone des Gefäßbodens eine sichere Bestimmung des Vorhandenseins von Agglutinaten, selbst wenn diese in kleiner Anzahl vorhanden und einzeln (für das Auge oder photometrisch) nicht feststellbar sind. Somit entspricht jede Absorption von Licht entsprechend einer Messung in der mittleren Zone der Bildung von Agglutinaten. Eine solche Messung liefert demgemäß eine, Information nach dem Prinzip »Alles oder Nichts«.'Keine Absorption oder eine Absorption, die geringer als eine Absorption ist, die als kennzeichnend in Funktion des verwendeten Materials ausgewählt ist, zeigt keine Bildung von Agglutinaten an, während eine Absorption oberhalb dieses Schwellenwertes die Bildung von Agglutination anzeigt.

Eine photometrische Messung in der Umfangszone des Gefäßbodens ermöglicht ein quantitatives Ergebnis mit Bezug auf ein Probemedium. Tatsächlich verbleiben in einer Umfangszone des zu analysierenden Mediums nacn dem zweiten und gegebenenfalls nach dem dritten Rührvorgang lediglich zahlreiche sehr kleine Partikeln, die in dem Medium homogen angeordnet sind. Somit verschwindet der oben erwähnte zufällige Charakter der Messungen. Weiterhin befinden sich nach dem dritten Rührvorgang auch alle Mikroagglutinate in einem ίο Abstand von dem Umfangsmeßfeld, und ihre parasitäre Undurchsichtigkeit verschwindet, so daß die oben genannten Nachteile nicht vorhanden sind. Weiterhin wird, wenn unter diesen Bedingungen in einem rechtwinkligen Koordinatensystem auf der Ordinate die Änderungen der Absorption eines Umfangslichtbündels und auf der Abszisse die in das Gefäß eingeführte Reagenzmenge (die eine mit der Anzahl der Agglutinate wachsende Funktion ist) aufgetragen wird eine Kurve erhalten, die drei im wesentlichen lineare Abschnitte darstellt und deren beide Enden praktisch zur Abszissenachse parallel sind, während die Mitte der Kurve zu dieser Achse geneigt ist. Demgemäß ist für eine Reagenzmenge in dem dem mittleren Abschnitt entsprechenden Bereich ein einfaches Verhältnis zwischen der Menge des absorbierten Lichtes und der Menge des in das Gefäß eingeführten Reagenz vorhanden. Somit ist es durch Arbeiten in diesem Kurvenabschnitt möglich, quantitative Messungen mit Bezug auf bekannte Medien durchzuführen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung am Beispiel einer Vorrichtung zur Analyse von Blutgruppen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische schaubildliche Ansicht der Vorrichtung;

F i g. 2 ist eine Teildraufsicht auf eine Scheibe mit in Gruppen aufgeteilten Gefäßen, wobei jede eine Anzahl Gefäße aufweist, die der Anzahl der Reaktionen entspricht, die für die Analyse der abgenommenen Blutprobe vorgesehen ist;

Fig.3 ist eine Schnittansicht nach Linie NI-IlI der Fig. 2;

Fig.4 ist eine Schnittansicht nach Linie IV-IV der Fig. 2;

F i g. 5 ist eine Draufsicht in vergrößertem Maßstab, in der eine Einzelheit für das Einführen des Blutes und der Reagenzien in jedes der Gefäße eines Scheibensektors wiedergegeben ist;

F i g. 6 ist eine senkrechte Schnittansicht nach Linie Vl-VI der F i g. 5;

Fig. 7a, 7b und 7c sind senkrechte Schnittansichten abgewandelter Ausführungsformen der Gefäße;

F i g. 8 ist eine Draufsicht auf eine Ausführung gemäß Fig. 1;

F i g. 9 ist eine senkrechte Schnittansicht nach Linie !X-IX der F ig. 8;

Fig. 10 ist eine in vergrößertem Maßstab und teilweise im Schnitt gehaltene Einzelansicht der Einrichtung zum Steuern der Drehbewegung der Scheibe;

F i g. 11 ist eine schaubildliche schematische Ansicht von Sonden in einer Stellung für Blutentnahme aus einem Probenröhrchen;

F i g. 12 ist eine Ansicht der gleichen Sonden in der Stellung für Blutabgabe;

F i g. 13 ist eine Draufsicht auf eine Einrichtung zum Überführen der Scheiben zu verschiedenen Stationen. Die Scheiben an jeder Station abstützenden Platten sind nicht dargestellt;

F i g. 14 ist eine Seitenansicht der Überführungsein-

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richtung gemäß F i g. 13, teilweise im Schnitt;

Fig. 15 bis 18 sind waagerechte Schnittansichten eines Gefäßes, wobei die Merkmale der Reaktionen zu verschiedenen Phasen der mechanischen Behandlung der in dem Gefäß enthaltenen Probe wiedergegeben sind;

F i g. 19 bis 22 sind den F i g. 15 bis 18 entsprechende senkrechte Schnittansichten·,

F i g. 23 ist eine senkrechte Schnittansicht einer photometrischen Station zum Ablesen der Charakteristiken der Reaktion der in dem Gefäß enthaltenen Probe; F i g. 24 ist eine senkrechte Schnittansicht einer photometrischen Station, welche mittels Undurchsichtigkeitsmessung arbeiten soll;

F i g. 25 ist eine Draufsicht auf einen Teil eines Verschlusses der in der in Fig.26 oder 25 dargestellten Meßslation verwendet wird;

F i g. 26 zeigt eine Abwandlung der photometrischen Station und

F i g. 27 ist ein synoptisches Schema der elektronischen Meß- und Interpretationseinrichtung.

Bei der Ankunft im Laboratorium wird jedes Blutprobenröhrchen 6 von Hand sortiert und klassiert und dann auf einem kreisförmigen Träger 11 der F i g. 1 angeordnet.

Dafür weist der Träger 11 an seinem Umfang eine kreisförmige Rippe 12, Säulen und Abstützflächen auf, um die Röhrchen 6 so zu halten, daß die öffnungen aller Röhrchen 6 nach ihrer Anordnung in der gleichen Ebene liegen.

Das Gleiche trifft für jede der Bemerkungen enthaltenden Zonen der Kartenteile 9 zu, die jedem Röhrchen 6 zugeordnet sind, wobei jede dieser Zonen in der gleichen Fbene wie die entsprechende Zone anderer Röhrchen 6 liegt.

Ferner ist ein Schrittmotor 17 mit einem Antriebsrad 18 vorgesehen, das mit einem mit dem Träger 11 verbundenen Zahnkranz 19 kämmt.

Um eine Blutgruppe zu bestimmen, muß die in jedem der Röhrchen 6 enthaltene Blutprobe — wobei jedes Röhrchen einem Individuum entspricht — einer Reihe von Reaktionen unterworfen werden, deren Anzahl der Anzahl der gesuchten Charakteristiken entspricht.

Hierfür ist in jedes der Röhrchen 6 eine Blutmenge abgenommen worden, die ausreichend ist, um in eine Gruppe von Gefäßen Blut abzugeben, deren jede ein besonderes Reagenz (Serumtest oder Blutkörperchentest) enthält.

Bei der Vorrichtung beträgt die Anzahl der Gefäße 22 für jedes Röhrchen 6 zwölf, wodurch eine stündliche Gruppierungsmenge geschaffen ist, die einem sehr großen spezialisierten Laboratorium entspricht.

Die Gefäße 22 sind auf einer Scheibe 20 gruppiert, welche in sechzehn Sektoren 21 unterteilt ist, deren jeder eine Gruppe von zwölf Gefäßen 22 entsprechend einem Röhrchen 6 trägt. Somit sind die Gefäße 22 in verschiedenen Gruppen auf den Scheiben 20 verteilt derart, daß jede Gruppe eine Anzahl Gefäße 22 (bei dem ausgewählten Beispiel zwölf) trägt, die gleich der Anzahl der Reaktionen ist, die an einem bestimmten zu analysierenden Medium auszuführen sind, wobei alle Gefäße einer Gruppe das gleiche Medium erhalten und jede Gruppe durch eine andere ersetzbar ist, und zwar durch Drehung der Scheibe 20 um einen vorbestimmten Bruchteil einer Umdrehung. Die Scheibe 20 kann weiterhin, wie es unten ausgeführt wird, Hohlräume und Rinnen und Ventile zwischen den Behältern und den Rinnen aufweisen.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die zwölf Gefäße 22 entlang zweier radialer Linien 23 und 24 verteilt sind, und zwar fünf Gefäße 22 entlang der Linie 23 und sieben Gefäße 22 entlang der Linie 24.
In jedem Scheibensektor 21 sind zwei ebenfalls radiale Rinnen 25 und 26 vorhanden. Die Rinne 25 geht von einem zylindrischen Hohlraum 25a aus und endigt in einem vergrößerten Teil 256, der nahe dem Umfang der Scheibe 20 angeordnet ist.

In ähnlicher Weise geht die Rinne 26 von einem Hohlraum 26a aus und endigt bei 266. Die Hohlräume 25a und 26a stehen mit den Rinnen 25 bzw. 26 über einen senkrechten Spalt mit einer Breite von 1 mm und einer Länge von 4 mm in Verbindung. Aus den F i g. 5 und 6 ist bei 25c der vorgenannte Spalt ersichtlich. Unmittelbar neben dem Hohlraum 25a befindet sich eine Bohrung 25c/, in die eine Sonde 41 eintauchen kann, um den Spalt 25c zeitweilig zu versperren. Die Abgabe von Flüssigkeit durch die Sonde 41 an den Hohlraum 25a ίο erfolgt während dieser Phase der Versperrung. Demgemäß mischen sich die Flüssigkeiten, die in kräftigen Strahlen spiralförmig eingeführt werden, sehr gut und schnell. Wenn die Sonde 42 aus der Bohrung 25c/ zurückgezogen wird, gibt sie den Spalt 25c frei und die in dem Hohlraum 25a enthaltene homogene Flüssigkeitsmischung strömt in einer Sekunde in die Rinne 25.

Die Innenform jedes Gefäßes 22 hat die Form eines Cognacglases.

Die Gefäße 22 sind beispielsweise aus zwei Teilen gebildet, dem oberen Teil 27 (F i g. 7a), der von schwarzer Farbe und undurchsichtig ist, und dem unteren Teil 28, der durchsichtig ist und den Boden des Gefäßes 22 darstellt. Die Dichtheit zwischen den beiden Gefäßteilen 27 und 28 muß ohne Klebung gewährleistet und die Innenfläche des Gefäßes soll vollkommen glatt sein. Das kann durch Eingreifen des Gefäßbodens 28, aus einem harten Material, beispielsweise aus durchsichtigem synthetischen Harz, in den oberen Teil 27 verwirklicht werden, der aus einem weicheren Material, beispielsweise aus Polyäthylen, besteht und mit der Scheibe 20 aus einem Stück gefertigt wird.

In den F i g. 7b und 7c sind zwei abgewandelte Ausführungsformen von Gefäßen wiedergegeben, bei denen der Gefäßboden 28 mit einem Bund 29 im Eingriff steht, wobei kreisförmige Rippen eines der Teile in kreisförmige Nuten im anderen Teil eingreifen.

Der Bund 29 jedes Gefäßes ist dünn und dazu bestimmt, lediglich die Kräfte aufzunehmen, die sich aus der Vergrößerung seines Durchmessers ergeben, wenn in sie der harte Gefäßboden 28 eingedrückt wird. Wenn diese Kräfte auf die Masse der Scheibe 20 übertrager würden, würden sich diese stark nach oben auswölben. Untersuchungen haben gezeigt, daß sehr gute Ergebnisse durch Verwendung von Gefäßen folgender Abmessungen erhalten werden:

Maximaler Innendurchmesser des Gefäßes etwt 16 mm (Werte zwischen 12 und 20 mm sind zuläs sig).

Durchmesser der oberen Öffnung etwa 8 mm unc die Höhe des Gefäßes etwa 20 mm.

Die Abnahme der Blutkörperchen und des Plasmas die in einem Probenröhrchen 6 enthalten sind, ihr Ein führen in jedes der zwölf, diesem Röhrchen 6 zugeord neten Gefäße 22 und die Verteilung von Testreagen zien in jedes der zwölf Gefäße (Serumtest und Blutkör perchentest) erfolgen beispielsweise unter Verwendunj von Pumpen.

Jede dieser Pumpen weist zwei automatische DQsei

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auf, die mit Ventilen und biegsamen Rohren versehen sind.

Eine erste Düse hat lediglich die Funktion, eine kleine Probemenge in eine feine Sonde anzusaugen. Die zweite Düse, deren Kolben mit dem Kolben der ersten Düse mechanisch verbunden ist, hat folgende Funktionen auszuüben:

1. Aus einem Vorratsbehälter eine gewisse Menge Flüssigkeit anzusaugen, die das Reagenz, das Verdünnungsmittel und die Spülflüssigkeit darstellt und

2. diese Flüssigkeitsmenge in die Sonde zurückzuführen, die für die Probenabnahme gtJient hat.

Die Flüssigkeitsmasse, die von dieser Sonde abgegeben worden ist, enthält somit: die Probe, das Reagenz und das Verdünnungsmittel. Das Volumen selbst dieser beiden letzteren Produkte genügt unter gewissen Bedingungen, die Sonde innen zu spülen.

Die Scheibe 20, deren Gefäße 22 gefüllt werden sollen, ist von einer Trommel 30 (F i g. 1. 8 und 9) abgestützt. Sie ist unter einem Tisch 31 angeordnet, der am Fundament der Vorrichtung befestigt ist. Zwei mit dem Tisch 31 verbundene Säulen 32 dienen als Führungen für eine Platte 33, die mittels eines Nockens 34 senkrecht verschoben werden kann, der auf einer von einem Motor 36 angetriebenen Welle 35 angeordnet ist. An der Platte 33 ist bei 37 ein Lagerarm 38 schwenkbar angeordnet, der an einem seiner Enden eine Spindel 39 in Berührung mit einem Nocken 40 trägt, der ebenfalls auf der Welle 35 des Motors 36 angeordnet ist. An seinem anderen Ende trägt der Arm 38 zwei feine Sonden 41 und 42 (s. auch F i g. 11 und 12). Die beiden Sonden 41, 42 werden nachstehend als Primärsonden bezeichnet.

Die senkrecht bewegliche Platte 33 trägt zwölf feine Sonden, die in zwei Gruppen 43 und 44 entsprechend der Anordnung der zwölf Gefäße 22 in einem der Sektoren 21 der Scheibe 20 verteilt sind. Die zwölf Sonden sind nachstehend als Sekundärsonden bezeichnet.

An dem dem Motor 36 gegenüberliegenden Ende ist die Welle 35 mit einem Antriebsrad 45 verbunden, das mit einem Rad 46 kämmt, welches mit einem Nocken 47 verbunden ist, gegen dessen Umfang ein Arm 48 elastisch gehalten ist, der bei 49 an dem festen Tisch 31 schwenkbar ist und an seinem freien Ende eine Sperrklinke 50 trägt, deren Funktion nachstehend beschrieben wird.

Die Scheibe 20 ist im Verlauf der Füllung in der Trommel 30 derart angeordnet, daß einer ihrer Sektoren 21, beispielsweise der Sektor N sich unter der beweglichen Platte 33 in einer Stellung befindet, in der sich die Rinne 25 dieses Sektors N gegenüber den Sonden 43 befindet, während die Rinne 26 sich gegenüber den Sonden 44 befindet.

In F i g. 8 ist der Arm 38 in einer Stellung dargestellt, in welcher die beiden Primärsonden 41 und 42 über der öffnung eines Probenröhrchens 6 angeordnet sind, beispielsweise über dem Röhrchen 6a. Das Profil des Nokkens 40, gegen welchen sich die von dem Arm 38 getragene Spindel 39 abstützt, ist derart, daß für eine Umdrehung des Nockens 40 der Arm 38 gemäß dem in F i g. 8 angedeuteten Linienzug 51 angetrieben wird und eine Hin- und Herbewegung mit einer Ruhezeit an jedem Ende des Linienzuges 51 ausführt.

Bei der Hinbewegung führt der Arm 38 die Primärsonden 41,42 aus ihrer Stellung über dem Röhrchen 6a in eine Stellung, in welcher die Sonde 41 sich gegen.-über dem Hohlraum 25a der Rinne 25 des Scheibensektors Ni, welcher dem Sektor /V in dem Richtungssinn F vorangeht, befindet, während die Sonde 42 sich dem Hohlraum 26a der Rinne 26 (F i g. 12) gegenüber befindet.

Bei der Rückkehrbewegung des Armes 38 v/erden die Sonden 41, 42 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Die Platte 33 befindet sich zu Beginn des Kreislaufes

ίο in einer oberen Stellung, wie sie in F i g. 9 bei 33a angedeutet ist.

Beim Beginn seiner Drehung bewirkt der Nocken 34 die Abwärtsbewegung der Platte 33, so daß die Primärsonden 41,42 ins Innere des Probenröhrchens 6 eintre-

ten.

Die Sonde 42, die dazu bestimmt ist, Plasma abzunehmen, das über der Blulkörperchenmenge in dem Röhrchen 6 schwimmt, ist in einem Träger 154 verschiebbar angeordnet. Die Sonde 41 ist an dem Arm 38 befestigt.

Bei der Abwärtsbewegung der Platte 33 trifft der waagerechte Teil 153 der Sonde 42 auf einen festen Anschlag 154. Die Sonde 42 wird demgemäß in einer mit Bezug auf das Röhrchen 6 bestimmten Stellung in senkrechter Richtung unbeweglich gemacht.

Die Sonde 41 setzt ihre Abwärtsbewegung fort, und am Ende der Bewegung der Platte 33 befinden sich die öffnunger der Sonden 41,4.? auf verschiedenen Höhen, wie es in F i g. 11 angedeutet ist. Die Höhen sind einstellbar. Zufolge dieser Tatsache taucht die Sonde 41 in die Masse M von Blutkörperchen ein, die sich am Grunde der Röhrchen 6 abgesetzt hat, während die Sonde 42 in das Plasma P eintaucht, das über der Körperchenmasse schwimmt.

Zufolge der Abwärtsbewegung der Platte 33 tauchen die Sekundärsonden 43 in die Rinne 25 des vorgenannten Scheibenseklors N, und die Sonden 44 in die Rinne 26 des Scheibensektors /Vein.

Die Pumpen werden in Betrieb gesetzt und bewirken einerseits durch Ansaugen die Entnahme eines difinierten Volumens von Blutkörperchen in die Sonde 41 und von Plasma in die Sende 42 und andererseits ein Ansaugen einer Blutkörperchensuspension in die Rinne 25 und von mehr oder weniger verdünntem Plasma in die Rinne 26. Die Rinnen des Scheibenseklors Ni sind durch einen vorhergehenden Arbeitsvorgang gefüllt worden, im Verlauf dessen die Entnahme durch die Primärsonden 41 und 42 in dem Röhrchen 6b erfolgte, welches den Röhrchen 6a vorhergeht (F i g. 9).

Nach Ansaugen der Entnahmemengen beginnt die Platte 33 ihre Aufwärtsbewegung und sie erreicht die Stellung 33a. Während dieser Aufwärtsbewegung wird die Sonde 42 auf die gleiche Höhe wie die Sonde 41 unter der Wirkung einer Feder 155 (Fig. 11 und 12) geführt. Gleichzeitig wird durch die Wirkung des Armes 48. dessen Sperrklinke 50 sich gegen einen Zapfen 52 der Trommel 30 legt, die Scheibe 20 im Richtungssinn Fgedreht (F i g. 8), Der Träger 11, der die Probenröhrchen 6 trägt, wird ebenfalls im Richtu gssimi Fgedreht, und zwar mittels des Motors 17 oder mittels einer direkten mechanischen Verbindung mit der Trommel 30, beispielsweise mittels Zahnkränzen.

Während des Beginns der Drehung der Trommel 30 und des Trägers 11 reiben der Rand der öffnung das

Röhrchen 6a und die Ränder der Rinnen 25 und 26 geringfügig an den unteren Enden der Sonden 41, 42 bzw. 43, 44, bevor die Sonden hoch gehoben sind, um gegebenenfalls hängende Tropfen zu entfernen.

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Der Arm 38 wird dann angetrieben, um seine Bewegungsbahn 51 zu durchlaufen und demgemäß die Primärsonden 41 und 42 über den Hohlraum 25a bzw. 26a des Scheibensektors /Vi zu bringen, welcher dem Sektor N vorangeht (F i g. 8). Gegen das Ende der Bewe- s gungsbahn 51 trifft ein von der Sonde 42 getragener einstellbarer Anschlag 156 auf einen festen Anschlag 157, wodurch die Winkelverschiebung der Sonde 42 hervorgerufen wird, und zwar gegen die Rückführwirkung, die von der Feder 155 ausgeübt wird. ι ο

Die beiden Sonden 41 und 42 werden voneinander entfernt und ihre Enden befinden sich dann gegenüber dem Hohlraum 25a bzw. 26a der Rinne 25 bzw. 26 (F i g. 8), oder genauer gesagt, über den Bohrungen 25d für die Rinne 25 und analog für die Rinne 26. Die Drehung der Trommel 30 und damit diejenige der Scheibe 20 wird dann angehallen.

Die Platte 33 führt eine neue Abwärtsbewegung aus, wodurch die Sonden 41 und 42 in die Hohlräume des Scheibensektors /Vi, und die Sonden 43 und 44 in die zwölf Gefäße 22 eintauchen, die in dem Scheibensektor N verteilt sind.

Die Pumpen werden dann in Betneb gesetzt, um durch Rückführen den Inhalt der Sonden 41, 42 in die Rinnen des Scheibensektors /Vi und den Inhalt derSonden 43 und 44 in die Gefäße 22 des Scheibensektors /V abzugeben.

Danach bewegt sich die Platte 33 aufwärts, und die Trommel 30 nimmt ihre Drehung wieder auf, die endigt, wenn der Scheibensektor /Vi zu der Stelle gekommen ist, die zuvor von dem Sektor N eingenommen -vurde. Während dieser Drehung werden die Sonden 41, 42 durch die Ränder der Rinnen, und die Sonden 43 und 44 durch die Ränder der Gefäße 22 abgestrichen.

Nach Unbeweglichmachen der Trommel 30 wird der Arm 38 in seine Ausgangsstellung zurückgeführt, und die Sonden 41 und 42 sind dann über einem neuen Probenröhrchen, beispielsweise dem Probenröhrchen 6c, angeordnet, welches an die Stelle des Röhrchens 6a gebracht worden ist.

Nach Abwickeln von sechszehn ähnlichen Kreisläufen, wie sie zuvor beschrieben worden sind, ist eine Scheibe 20 vollständig beschickt und die Trommel 30 hat eine vollständige Umdrehung ausgeführt.

Die Scheibe 20 ist im Verlauf der Beschickung von fünf identischen Scheiben 20a, 20b, 20c, 2Od 2Oe (F i g. 9) abgestützt, die bereits beschickt und in der Trommel 30 gestapelt sind.

Die Stapelung der Scheiben 20, 20a... wird in der Trommel 30 durch verschiebbare Anschläge 53 aufrechterhalten, die sich diametral gegenüberliegen und jeweils eine Masse aus Weicheisen aufweisen, die, wenn die Trommel 30 eine vollständige Umdrehung ausgeführt hat, d. h. nach Beendigung der Beschickung der Scheibe 20, gegenüber von Elektromagneten 54 angeordnet sind. Wenn diese erregt werden, ziehen sie die Anschläge 53 an und diese geben beim Verschieben die untere Scheibe 20a des Stapels frei, wobei eine Austrittsvorrichtung die über der Scheibe 20 liegende Scheibe zurückhält, wenn diese durch Schwerkraft an die Stelle der Scheibe 20a gekommen ist, und zwar bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem die durch die Wirkung der Elektromagnete 54 freigegebenen Anschläge 53 elastisch in ihre Stellung im Inneren der Trommel 30 zurückgeführt sind.

Eine neue Scheibe 20 wird von Hand in die Beschikkungsstellung an Stelle der Scheibe 20 gebracht, die an die Stelle der Scheibe 2Oe gekommen ist.

Die Zeit, die erforderlich ist, damit eine Scheibe von der Beschickungsstellung (Scheibe 20 in F i g. 9) zu der Freigabestellung für Entfernung von der Trommel 30 (Scheibe 20a) gelangt, ist derart bestimmt, daß während dieser Zeitdauer gewisse Reagenzien in den Gefäßen der Scheiben Reaktionen bilden können.

Die Scheibe 20a, die von den Anschlägen 53 freigegeben ist, fällt auf eine Platte 55' (F i g. 9,13 und 14), die einen mittleren Zapfen 56 mit konischem Ende und einem radialen Ansatz 57 mit dachförmigem Kamm aufweist, der dazu bestimmt ist, mit einer radialen Nut

58 jeder der Scheiben 20 (F i g. 2 und 3) in Eingriff /u treten, wodurch das Halten der Scheibe an der Platte 55' in einer definierten Winkelstellung gewährleistet ist, damit die Folge der Arbeitsvorgänge sich in der Reihenfolge der Beschickung jedes der Scheibensektoren 21 ergibt, die, wie oben beschrieben, einem Probenröhrchen 6 entsprechen, das auf dem Träger 11 sortiert und angeordnet ist.

Die Platte 55' ist mit ihrer Welle 58 mit einem Motor

59 verbunden, der an drei Stellen 60 an einem Rahmen 61 senkrecht aufgehängt ist, wobei die drei Verbindungsstellen 60, beispielsweise durch Kautschukelemente, nicht starr sind. Die aufgehängte Masse hat zufolge des Gewichts des Motors 59 ein sehr niedrig liegendes Schwerpunktzentrum und sie muß eine Eigen periode haben, die von der des mit stabiler Drehzahl laufenden Motors 59 sehr verschieden ist, wobei beispielsweise der Motor mit 1000 Umdrehungen je Minute läuft.

Diese Ausführung stellt eine Zentrifuge 55 dar. Jede der Scheiben 20, 20a..., die aufeinanderfolgend auf die Platte 55' gelangen, wird während zwei Minuten zentrifugiert, und zwar während einer Minute mit 1000 Urndrehungen je Minute, wobei eine Bandbremse 62, auf die ein Elektromagnet 63 einwirkt (F i g. 13 und 14), die Zentrifuge in 5 bis 10 Sekunden anhält, wobei zu diesem Zeitpunkt ein Anschlag 64, der senkrecht beweglich ist, in den von einem Ansatz 65 an der Platte 55' durchlaufenen Weg gebracht wird (F i g. 9 und 14). Ein langer Impuls wird zum Motor 59 der Zentrifuge gesandt, die Platte 55' dreht sich langsam und wird ir einer Stellung unbeweglich gemacht, die durch das Zusammentreffen des Ansatzes 65 und des Anschlages 64 bestimmt ist.

In dieser bestimmten Stellung gelangt der Scheibensektor /V, der als erster auf der zentrifugierten Scheibe beschickt worden war, als erster zu einer Station zur Ablesung der Reaktionen, wie es nachstehend beschrieben wird, da die Scheibe sich vor dieser Station nicht mehr um ihre Achse dreht.

Die Steuerung bzw. Regelung der Anordnung in einer genau bestimmten Stellung erfolgt durch Winkelverschiebung des Ansatzes 57 mit Bezug auf die Platte 55', d. h. durch Drehen des Zentrierzapfens 56 mit Bezug auf die Platte 55' und durch nachfolgendes Blockieren des Zentrierzapfens 56 auf der Platte 55' mittels einer Schraube 66, die auf die Welle 58 des Motors 59 geschraubt ist (F i g. 14).

Bei der Anordnung einer Scheibe 20, 20a... auf der Platte 55' der Zentrifuge bietet sich der Inhalt jedes Gefäßes 22 (maximal 0,5 ml Flüssigkeit) so dar, wie es in F i g. 15 und 19 dargestellt ist wobei die in der Flüssigkeit in Suspension gehaltenen Blutkörperchen in der Mitte regelmäßig dispergiert sind.

Während des Zentrifugieren wird die Flüssigkeit 67 in die seitliche Umfangsausbauchung jedes Gefäßes 22 gebracht, und die eine genügende Dichte aufweisenden

1

Partikeln bilden dort ein Klümpchen, wie es in den F i g. 16 bis 20 bei 68 dargestellt ist

So wird eine eventuelle Agglutination der Blutkörperchen durch molekulare Verbindungen erleichtert, indem der Raum zwischen aen Blutkörperchen verringertwird.

Während des Zentrifugieren wird überschüssige Flüssigkeit, die in den Rinnen 25 und 26 verbleibt, in diesen durch einen Rand 69 am Umfang der Scheibe (F i g. 2,3 und 9) zurückgehalten, oder die überschuss!- gf Flüssigkeit wird durch eine besondere Pumpe abgesaugt

Die Zentrifuge 55 ist in einem Rahmen angeordnet, welcher Η-Form hat, d. h. zwei parallele Längsstreben 70 aufweist, die durch eine Querstrebe 71 verbunden sind.

jede Längsstrebe 70 trägt auf Kettenrädern 73 eine endlose Kette 72. Jede der beiden Ketten 72 kämmt mit einem Kettenrad 74. Die beiden Räder 74 werden auf einer gemeinsamen Welle 75 von einem Motor 76 angetrieben und der aus Rad 74, Welle 75 und Motor 76 bestehende Aufbau ist durch Lager 77 abgestützt, die mit jedem der Längsträger 70 verbunden sind.

Der Motor 76 hat zwei Drehrichtungen und eine Motorbremse. '

Spannrollen 78 gewährleisten einen guten Eingriff zwischen den Ketten 72 und den Antriebsrädern 74, und Rollen 78a stützen den oberen Trum der Kette 72 ab.

Der Querträger 71 ist mit einer senkrechten Gewindesäule 79 verbunden, die mit einer Schraube 80 im Eingriff steht, die in senkrechter Stellung zwischen zwei Querstreben 81 gehalten ist, die mit dem festen Rahmen der Einrichtung verbunden ist, welche nachstehend als Überführungseinrichtung bezeichnet wird.

Die Schraube 80 ist mit einem Rad 82 verbunden, das mit einer endlosen Schraube 83 kämmt, die von einem Motor 84 angetrieben ist.

Wenn der Motor läuft, wird der bewegliche Rahmen 70, 71 auf Führungssäulen 85 senkrecht in der einen oder anderen Richtung verschoben.

Bei der Aufwärtsbewegung des beweglichen Rahmens 70, 71 treffen die Ketten 72 auf die Scheibe 20a (Fig. 13 und 14) und heben diese von dem mittleren Zapfen 56 der Platte 55 ab.

Der Motor 76 treibt die Ketten 72 in der Richtung /i und bringt die Scheibe über eine Platte 86', die hinter der Platte 55 in der Mittelebene des Rahmens der Übertragungseinrichtung angeordnet isi.

Dann wird der Motor 76 angehalten, und der Moto-84 in Betrieb gesetzt, und zwar in dem Drehsinn, daß eine Abwärtsbewegung der Längsträger 70 und damit der Ketten 72 hervorgerufen wird. Somit gelangt die über die Platte 86' geführte Scheibe auf diese und zentriert sich auf dem mittleren Zapfen 87, der einen radialen Ansatz 88 aufweist, der in die Nut 58 der Scheibe eintritt und das Halten der Scheibe in der gleichen Winkelstellung gewährleistet, die sie auf der Platte 55 eingenommen hat.

Die mit der Platte 86' einer Rührvorrichtung 86 verbundene Welle 89 ist an einer Platte 90 befestigt (F i g. 13 und 14), die an vier Zapfen 91 mit vier kleinen Kurbeln 92 über senkrechte Achsen 93 von dem festen Rahmen der Einrichtung getragen wird.

Die Achse 93 einer der Kurbeln 92 ist mit einem Rad 94 verbunden und die Achse 95 einer anderen Kurbel ist mit einem anderen Rad 96 verbunden. Die Räder 94 und 95 befinden sich einander gegenüber und das Rad

94 hat einen Durchmesser, der etwa gleich dem 3fa.^ien des Durchmessers des Rades 96 ist

Zwischen den beiden Rädern 94,96 ist das Ende der Welle 97 eines Motors 98 angeordnet, der von einer Wiege 99 abgestützt ist, die bei 99a an dem Rahmen der Einrichtung schwenkbar angeordnet ist, über ihren Schwenkpunkt 99a hinaus verlängert ist und an ihrem Ende eine Schraube 100 trägt, die sich mit einem Nokken 101 in Berührung befindet Zufolge seiner schwenkbaren Anordnung auf den Zweigen der Wiege

99 wird der Motor 98 durch sein Gewicht in der in F i g. 14 wiedergegebenen Stellung und das Ende seiner Welle gegen den Umfang des Rades 94 gehalten. In dieser Stellung stützt sich der Motor 98 an einem der Enden eines Hebels 102 ab, der bei 103 an dem festen Rahmen der Einrichtung schwenkbar ist. Das andere Ende des Hebeis 102 stützt sich an der Nabe eines am Rahmen befestigten Solenoides 104 ab.

Sobald das Solenoid 104 eingeschaltet wird, um den Austritt des Ankers hervorzurufen, wird der Motor 98 in eine Stellung gebracht, in welcher das Ende der Welle 97 in die Stellung 97a gelangt und sich in Berührung mit dem Rad 9ö kleinen Durchmessers befindet (F ig. 14).

Wenn die Welle 97 sich mit ihrem Ende an dem einen oder dem anderen der Räder 94 und 96 abstützt, dreht der Motor 98, wenn er in Betrieb gesetzt wird, die Kurbel 92, die mit dem betreffenden Rad 94 oder % verbunden ist.

Die Platte 90 überträgt diese Drehbewegung zu den drei anderen Kurbeln und bewirkt Kreisbewegungen mit einem Radius, der gleich dem Abstand zwischen jedem der Zapfen 9i und der Drehachse der entsprechenden Kurbel ist, und zwar ohne daß die Platte sich selbst dreht. Die Platte 86', die mit der Platte 90 verbunden ist, führt die gleichen Kreisbewegungen aus und zwar mit kleiner Geschwindigkeit (in der Größenordnung von 40 bis 80 Umdrehungen je Minute in Abhängigkeit von der Motordrehzahl), wenn die Welle 97 sich in Berührung mit dem Rad 94 befindet, und mit großer Geschwindigkeit (in der Größenordnung von 120 bis 200 Umdrehungen je Minute), wenn die Welle 97 sich mit dem Rad % in Berührung befindet.

Um die Geschwindigkeit des Rades 94 geringfügig zu erhöhen, wird der Nocken 101 gedreht, so daß durch ein geringfügiges Heben des Motors 9Ö sich eine Berührung zwischen der Welle 97 und dem Rad 94 nicht im Bereich des Endes 105 dieser Welle mit kleinem Durchmesser, sondern im Bereich des konischen Teiles 106 (F i g. 14) ergibt. Durch Manipulieren der Schraube

100 kann die Berührungsstelle entlang der Erzeugenden des Kegels 106 sehr genau geregelt und mit maximaler Genauigkeit die gewünschte Geschwindigkeit erhalten werden, was für die Qualität der letzten Reaktionsprüfungen sehr wichtig ist.

Das schnelle Rühren (Antrieb des Rades 96) führt dazu, die in jedem der Gefäße 22 enthaltene flüssige Masse in eine Kreisbewegung in gleicher Richtung wie die Drehung der Platte 86 der Rühreinrichtung zu versetzen. Dieser Flüssigkeitsstrom schwemmt den Blutkörperchenklumpen, der an der Wand jedes Gefäßes 22 angelagert ist (wie in den Fig. 16 und 20 bei 68 dargestellt), hinweg und bringt die freigebliebenen Blutkörperchen (nicht agglutinierte Blutkörperchen) sowie die in Partikeln verschiedener Größen agglutinierten Blutkörperchen wiederum in Suspension, wie es in den F i g. 17 und 21 bei 107 angedeutet ist.

Das langsame Rühren (Antrieb des Rades 94 durch

das Wellenende 105) führt durch einen komplexen Mechanismus zum Ansammeln aller agglutinierten Partikeln in der mittleren Zone jedes Gefäßes 22, d. h. der Masse, die viel größer als die der freien Blutkörperchen fet Demgemäß gelangen während des langsamen Ruhrens die Agglutinate in die mittlere Zone jedes Gefäßes 22, wie es in den F i g. 18 und 22 bei 108 angedeutet ist, und in der ringförmigen Umfangszone 109 bleiben lediglich nicht agglutinierte freie blutkörperchen.

Das Rühren mit genauer Geschwindigkeit, das durch die Steuerung der Schraube 100 (Antrieb des Rades 94 durch den konischen Teil 106) erhalten ist, ermöglicht eine gute Wiederansammlung der Mikroagglutinate, was sehr wichtig ist, wie es oben erwähnt wurde.

Wenn die Rührphase beendet ist, hebt der Motor 84 den beweglichen Rahmen 70,71 und die Scheibe, wie es obenerwähnt wurde.

Zu Beginn dieser Aufwärtsbewegung trifft der Anker eines Mikrounterbrechers 110 (Fig. 14, der von dem beweglichen Rahmen 70,71 getragen ist, auf die Platte ao 90 der Rühreinrichtung und bewirkt eine Unterbrechung der Stromversorgung der Motorbremse 98 zu dem Zeitpunkt, an welchem der mittlere Zapfen 87 der Platte 86' zum Ende seiner Bewegungsbahn gelangt, der von dem mittleren Zapfen 56 der Platte 55' der »5 Zentrifuge den größten Abstand hat.

Die Platte 86' ist somit unbeweglich gemacht und die Ketten 72 heben die von der Platte 86' getragene Scheibe und führen sie über eine dritte Platte 11Γ, die der Platte 86' nachgeordnet ist (F i g. 13 und 14) und die Meßstation 111 bildet.

Die Platte 111' ist von einem Drehzapfen 112 getragen, der mit dem festen Rahmen der Vorrichtung verbunden ist. Die Platte 11Γ weist ebenfalls einen mittleren Zapfen 113 mit einer radialen Rippe 114 auf. Die radiale Rippe 114 ist in der senkrechten Ebene derart beweglich, daß sie einen elektrischen Stromkreis schließen kann, wenn sich nichts auf ihr abstützt, was der Fall ist, wenn eine Scheibe richtig angeordnet ist. Die Meßstation 111 kann das Ablesen einer Scheibe nur beginnen, wenn der elektrische Stromkreis geschlossen ist.

Die auf der Platte 11Γ durch Senken des beweglichen Rahmens 70, 71 angeordnete Scheibe bewegt sich auf den mittleren Zapfen 113 und wird dann auf der Platte 11Γ in der gleichen Winkelstellung unbeweglich gemacht, die sie auf den vorhergehenden Platten 55' und 86' eingenommen hat, d.h. daß der Sektor, der durch den Inhalt eines gekennzeichneten Probenröhrchens 6 als erster beschickt wurde, der erste ist, der der Prüfung der Reaktionen unterworfen wird.

Die MeUstation 111 wird von zwei Geräten gebildet, von denen das obere Gerät 115 und das untere Gerät 116 in F i g. 1 schematisch angedeutet sind.

Wenn die Vorrichtung dazu bestimmt ist, mit Nephelometrie zu arbeiten, weist das obere Gerät 115 einen Jodlampenprojektor (600 W), der in Fig.23 als Lichtquelle 117 schematisch angedeutet ist, einen Kondensator und zwölf Objektive 118 auf, die gemäß der Anordnung der Gefäße 22 in einem Scheibensektor verteilt sind, wobei jedes Objektiv einem Gefäß 22 entspricht.

Jedes der Objektive 118 empfängt Licht von der Lichtquelle 117 quer durch ein mattes Glas 119 und bildet jeweils das Abbild einer öffnung 120 einer Membranplatte 121 über die ganze Erstreckung der Fläche 122 jeder der Reaktionen ohne direkte Erhellung bzw. Beleuchtung der Innenfläche des oberen Teiles 27 jedes Gefäßes 22 und ohne daß das Lichtbündel den oberen Rand des Gefäßes 22 durchsetzt.

Es ist daran zu erinnern, daß der obere Teil 27 der Gefäße 22 aus schwarzem Polyäthylen oder Polystyrol gebildet sein kann, um einen »schwarzen Boden« zu bilden.

Unter der Platte 111', d^:e Bohrungen aufweist, welche jedem der Gefäße in jedem der zwölf Sektoren entsprechen, ist im Inneren des Gerätes 116 eine Platte 123 angeordnet, die zwölf ringförmige öffnungen 124 aufweist, eine für jedes Gefäß 22.

Unter jeder Ringöffnung 124 ist ein Rohr 125 angeordnet, welches zwei Linsen 126 enthält, die das Bild der öffnung 124 auf eine photoelektrische Zelle 127 werfen.

Entlang des Rohres 125 sind Filter 128 angeordnet, die dazu bestimmt sind, parasitäres Licht fernzuhalten, welches von der Innenwand des Rohres ausgesandt wird.

Der obere Boden der Rohre 125 weist eine erste ringförmige Umfangsöffnung 129 entsprechend der zweiten öffnung 124 der Platte 123 und eine mittlere öffnung 130 auf, deren Funktion nachstehend beschrieben wird.

In dem Fall, daß die Vorrichtung mit Undurchsichtigkeitsmessung arbeiten soll, ist die Ausführung der in dem unteren Gerät 116 angeordneten Rohre von der in F i g. 23 wiedergegebenen Ausführung verschieden. In diesem Fall (F i g. 24) sind die je eine photoelektrische Zelle 127 enthaltenden Rohre 131 mit zwei Linsen 132, 133 versehen und die Linse 133 ist in unmittelbarer Nähe des festen Abdeckteiles 134 des Rohres 131 angeordnet.

Ein beweglicher Verschluß 135, der an Stelle der Platte 123 gemäß F i g. 23 angeordnet ist, umfaßt zweite ringförmige Umfangsöffnungen 136, die so verteilt sind, daß jede einem Gefäß 22 entspricht, und weiterhin zwölf Löcher 137, die auf die gleiche Weise je Sektor verteilt sind (F i g. 25).

Der bewegliche Verschluß 135 kann in einer waagerechten Ebene unter der Wirkung eines nicht dargestellten Elektromagneten gedreht werden. In einer Stellung geben die Umfangsöffnungen 136 die ersten ringförmigen Umfangsöffnungen 138 des oberen Bodens jedes Rohres 131 frei und in der anderen Stellung versperren sie diese öffnungen 138, aber die Löcher 137 befinden sich gegenüber den mittleren öffnungen 139 der ersten Abdeckung 134.

Unter diesen Bedingungen führt die Einrichtung die Ablesungen durch, die nur in einer kleineren mittleren Zone jeder Reaktion erfolgen.

Die Abmessungen der ringförmigen Umfangsöffnungen 136 und 138 sind bei dieser Ausführungsform viel größer als diejenigen der öffnungen 124 bzw. 129 (F ig. 23).

Am Ende des Rührvorganges, der auf der Platte 86' durchgeführt wird, verbleiben in einer ringförmigen Umfangzone, wie in den F i g. 18 und 22 bei 109 angedeutet ist, lediglich noch nicht agglutinierte freie Blutkörperchen, die dieser flüssigen Umfangsreaktionszone eine Trübung erteilen, die photometrisch gemessen werden kann, und zwar entweder durch Nephelometrie, wenn eine sehr kleine Menge reaktionsfähiger Blutkörperchen, oder durch Undruchsichtigkeitsmessung, wenn eine ausreichend starke Dosis von Blutkörperchen vorhanden ist.

Die Nephelometrie mit Umfangsablesung kann durchgeführt werden, wenn die Scheibe aus schwarzem, undurchsichtigem Material besteht, und wenn eine Platte 123 (F i g. 23) mit Ringöffnungen 124 verwendet

Die Undurchsichtigkeitsmessung am Umfang kann durchgeführt werden, wenn die Scheibe aus schwarzem oder undurchsichtigem oder durchscheinendem aber milchigem Material besteht und eine P.'atte 123 (F i g. 23) verwendet wird

Eine Undurchsichtigkeitsmessung in der mittleren Zone kann unabhängig von der Art der Scheibe mit einer Platte 135, die Löcher 137 aufweist, durchgeführt werden.

Eine Undurchsichtigkeitsmessung in der mittleren Zone kann ferner mit einer Einrichtung durchgeführt werden, wie sie in F i g. 23 wiedergegeben ist In diesem Fall ist es die mittlere öffnung 130, die verwendet wird.

Die zwölf photoeltktrischen Zellen 127, die zwölf Gefäßen 22 eines Scheibensektors 21 entsprechen, sind über ein Kabel 140 mit vierundzwanzig Leitern mit einer elektronischen Einrichtung verbunden, die in F i g. 1 schematisch wiedergegeben ist und an sich bekannte Elemente enthält, die demzufolge nicht im einzelnen beschrieben werden. Diese Elemente sind:

Zwölf Brücken zum Abgleichen der Charakteristiken der photoelektrischen Zellen 127, ein Programmüberwacher 141, ein numerisches Voltmeter 142, eine Schwellenwertvergleichseinrichtung 143, ein Speicher 144,
ein Codesignalvergleicher,
eine Drucksteuerung.

Jede der zwölf photoelektrischen Zellen 127 ist in einem Brückenzweig angeordnet, der eine Nullregelung und eine Empfindlichkeitsregelung gestattet. Die Zellen 127 werden mit einer kontinuierlichen geregelten Spannung gespeist, die dauernd an sie angelegt wird.

Der Programmierprüfer 141 legt der Reihe nach bzw. umschichtig die gegebenenfalls auftretenden Ungleichgewichtsspannungen der Brücken an das numerische Voltmeter 142 an. Je nach Wunsch wird die Zahl der Dekaden auf zwei oder eine einzige zurückgeführt und die Werte werden mit Bezugswerten verglichen, um daraus die Charakteristiken der geprüften Reaktion abzuleiten.

Vorteilhaft weist die elektronische Einrichtung Mittel auf, welche die Druckeinrichtungen zur Wirkung bringen können.

In diesem Fall werden die von dem numerischen Voltmeter 142 gelieferten Anzeigen zu der Schwellenwertvergleichseinrichtung 143 übertragen.

Wie aus nachstehender Beschreibung ersichtlich wird, kann jede Messung des numerischen Voltmeters 142 (beispielsweise mittels vorgewählten Zähler) mit zwei Schwellenwerten verglichen werden, deren jeder durch eine numerische Dekade mit zehn Werten geregelt wird.

Wenn die Messung des Voltmeters 142 zwischen den beiden Schwellenwerten liegt, erfolgt der Druck in Rot. In allen anderen Fällen erfolgt der Druck in Schwarz.

Weiterhin ist der Speicher 144, der drei Stellungen aufweist, gemäß der Lage des Meßpunktes mit Bezug auf die beiden Schwellenwerte verriegelt, d. h. entsprechend einer Messung gleich oder höher als der untere Wert, einer Messung gleich oder höher als der obere Wert und gleich einer Messung zwischen den beiden Werten.

Die Kommutationen bzw. Umschaltungen werden von dem Programmüberwacher 141 mittels Relais verwirklicht.

Die Vorrichtung umfaßt mehrere Arbeitsprogran me, die geschrieben werden können und auswechselba sind und die mit Hilfe eines Handauswahlknopfes ode mittels einer automatischen Auswahleinrichtung in Be trieb genommen werden können, die von einem Färb filter gesteuert wird, welches in einem für diesen Zweci an den Scheiben vorgesehenes Fenster eingesetzt wird

Dieses Filter mit schmalem Übertragungsband geh an einer Gruppe von Zeljen vorbei, deren jede mi einem Filter mit engem Übertragungsband versehei ist, das für jedes der Zellen verschieden ist Lediglicl diejenige Zelle, die das Filter der gleichen Farbe wk die des an der Scheibe angeordneten Filters trägt, wire beim Durchgang erregt. Es schaltet sich dann das ihrr entsprechende Programm ein.

Die Messungen können auf drei verschiedene Arten ausgeführt werden.

1. Absolutmessung einer Zelle,

2. Relativmessung einer Zelle mit Bezug auf eine andere als Nullbezugszelle verwendete Zelle und

3. Ermittlung des Durchschnitts bzw. des Mittels der Absoiutmessungen mehrerer Zellen (allgemein sechs Zellen).

Jede Messung führt zu einem Ausdrucken eines quantitativen Ergebnisses.

Beim Ende eines Prüfkreislaufes von zwölf Zellen befinden sich die jeder der zwölf Zellen entsprechenden Speicher in »verschiedenen Stellungen«. Bei gewissen möglichen Kombinationen dieser »Stellungen« erfolgt d;r Anschlag verschiedener Zeichen oder Folgen von Zeichen durch die Druckeinrichtung.

Es wird somit eine automatische Interpretation von Resultaten erhalten.

Dadurch werden die nicht vernachlässigbaren Gefahren von Fehlern logischer Ableitung vermieden, die bei einer Bedienungsperson vorhanden sein können.

Die so weit verwirklichte Ausführung wird durch eine mechanographische Einrichtung vervollständigt, welche die Kennummern, die alle die Abschnitte und Karten tragen, die s h auf ein und dasselbe Individuum beziehen, automatisch zu vergleichen gestattet, damit die Gruppenergebnisse einer gegebenen Person nicht auf irgendein nicht zu dieser Person gehörendes Dokument gedruckt werden können, selbst wenn eine nicht lichtige Anordnung der Röhrchen oder der Karten vorhanden ist.

Der automatische Ergebnisvergleich, der bei der Umfangsablesung gemäß vorstehender Beschreibung der Reaktionen einerseits und der mittleren Ablesung andererseits erhalten ist, ermöglicht es, einen an irgendeinem Punkt der Kette von durchgeführten Arbeitsvorgängen aufgetretenen Fehler (schlechtes Arbeiten der Punpen, unbeabsichtigtes Entleeren eines Gefäßes usw.) festzustellen.

Diese Einrichtung umfaßt (F i g. 1)

1. eine Ableseeinrichtung 147 für perforierte Anzeigen der Abschnitte der Behältnisse,

2. eine Ableseeinrichtung 148 für perforierte Anzeigen der Kartenabschnitte 9, die mit den Probenröhrchen 6 verbunden sind,

3. eine Ableseeinrichtung 149 für die Karten,

4. eine Perforationsdruckeinrichtung 146,

5. eine Listendruckeinrichtung 145, und

6. eine Markiereinrichtung 150 zum Drucken der Ergebnisse der Gruppen: Gruppe .4 B O, Rhesus usw. direkt auf den am Behältnis oder im Blutbehälter vorgesehenen Abschnitt

Die mechanographischen Steuerungen gewährleisten

maximale Sicherheit, da die verschiedenen Überschreibungen (Probenummer, Name der Person, Ergebnisse usw.) für jede Person die Verwendung dreier Karten erfordern.

Am Ende dieses Arbeitsvorgangs ermöglicht oder verhindert die Vergleichseinrichtung 151 eine Betätigung des Anschlags bzw. des Ausdrurkens der Ergebnisse durch die Perforierungseinrichtung 146 und die Listendruckeinrichtung 145 durch den Speicher 144.

Die Einrichtung zum photometrischen Messen der Reaktionen durch den Boden des Gefäßes 22, die in Verbindung mit den Fig.23 bis 25 beschrieben ist, kann gleichzeitig für alle Gefäße 22 einer Gruppe auf der Scheibe 20 eine Reihe von photometrischen Messungen in der Umfangszone des Inhalts der Gefäße ausführen und die Ergebnisse dieser Messungen drukken. Hierfür umfaßt die Ableseeinrichtung eine Anzahl von Photozellen, die der Anzahl der Gefäße 22 einer Gefäßgruppe gleich ist und deren jede gegenüber dem Boden eines der Gefäße angeordnet ist. _ao

Danach ist es, indem die gleichen Gefäßscheiben in die Meßeinrichtung zurückgeführt oder die gleichen Reaktionen an den gleichen Proben einheitlich wiederbegonnen werden, möglich, mit Hilfe der Öffnungen 137 und 139 des Verschlusses 135 und des Abdeckteiis »₅ 134 des Rohres 131 (F i g. 24) Messungen in der mittleren Zone der Reaktionen vorzunehmen. Die Verwendung von Ergebnissen dieser letzteren Messungen mit denen der vorhergehenden Messungen in einer elektronischen Vergleichseinrichtung ermöglicht eine automatische Anzeige der Differenzen zwischen diesen Ergebnissen.

Die in Fig. 26 dargestellte Reaktionslichtmeßeinrichtung ermöglicht es, für ein und dasselbe Gefäß 22 gleichzeitig die Lichtmessungen in der mittleren Zone und der Umfangszone des Mediums durchzuführen, welches das Gefäß enthält. Hierfür ist, gemäß F i g. 26, eine zweite photoelektrische Zelle 127a gegenüber der öffnung 129 des eine Maske bildenden Abdeckteils 134 angeordnet, während der Verschluß 135 der F i g. 24 fortgelassen ist. Die Zelle 127a kann in einem mittleren Loch der Linse 132 angeordnet sein. Ihre Abmessungen müssen genügend klein sein, damit sie das Licht nicht durchsetzt, welches durch die ringförmige Umfangsöffnung 138 hindurchgeht und von der photoelektrischen Zelle 127 empfangen wird.

Die Meßeinrichtung weist also eine Anzahl von Doppelzellen (vierundzwanzig bei dem beschriebenen Ausführungsbeispxl) für die (zwölf) Gefäße- eine Gruppe auf.

Die Ergebnisse der beiden Arten von Messungen entsprechend ein und demselben Gefäß 22 können somit mit Hilfe elekl.-onischer und mechanographischer Mittel unmittelbar verglichen werden, wobei die Mittel dem Fachmann bekannt sind. Im Fall einjr Divergenz können diese Mittel beispielsweise ein besonderes Zeichen durch die Maschine 146 drucken oder perforieren.

Auf diese Weise werden Sicherheit und Geschwindigkeit der Messung von Ergebnissen, die ausführlich verifiziert werden, beträchtlich vergrößert.

Eine solche systematische und unmittelbare Verifizierung der Meßergebnisse ist wichtig, weil die Reihe von Arbeitsvorgängen, die durch die Art der Analyse, für welche die Vorrichtung bestimmt ist, und insbesondere für die Bestimmung der Blutgruppen, erforderlich ist, komplex ist und weil die Folgen des Ausfallens eines Teils der Einrichtung bei einer solchen Anwendung sehr viel schwerwiegender sind als bei einer Analyse

irgendeiner anderen ArL

Die Verifizierung ermöglicht es unter anderem, mit Sicherheit folgende Fehlerquellen zu erkennen.
Verstopfte Entnahmedüsen,
Nichterreichen der Höhe des Blutkörperchenklumpens durch die Entnahmesonde in dem Probenröhrchen 6,
kein Arbeiten der Pumpen,
NichtVorhandensein von Reagenzien,
Ausfall von Verbindungsrohren,
unbeabsichtigtes Entleeren eines Gefäßes 22,
unbeabsichtigter Flecken oder Verunreinigung aim Boden des Gefäßes 22,

Ausfall an irgendeiner Stelle der elektronischen üchtmeßeinrichtungen derart, daß dieser Ausfall eine »Alcgik« zur Folge hat.

Tatsächlich basiert das Feststellen von Fehlern, die sich aus einem dieser Gründe ergeben, bei einer Messung in der mittleren Zone des Gefäßbodens, welche eine Messung in der Umfangszone des Bodens kontrolliert, auf den folgenden Prinzipien:

1. Wenn eine tatsächliche und normale Agglutination (d. h. eine Agglutination in der mittleren Zone eines Gefäßes) vorhanden ist, ist im Vergleich zu einer Reaktion ohne irgendeine Agglutination eine Vergrößerung der Durchsichtigkeit in der Umfangszone und eine Verminderung der Durchsichtigkeit in der mittleren Zone der Reaktion vorhanden. /
Die beiden Phänomone sind durch ein antithetisches Ergänzungsverhältnis verbunden. Wenn Agglutinate vorhanden sind und sie sich in der mittleren Zone befinden, rufen sie Undurchsichtigkeit hervor, und da diese Agglutinate von Parükeln gebildet sind, die aus der anfänglichen Masse von in Suspension befindlichen Partikeln (freien Blutkörperchen) herausgezogen sind, ist die Undurchsichtigkeit, welche die letzteren in der Umfangszone hervorrufen, in dem gleichen Ausmaß verringert.

2. Wenn ein Fehler aus einem der genannten Gründe auftritt, ist die Tendenz der Änderungen der Umfangsdurchsichtigkeit und der mittleren Durchsichtigkeit nicht mehr einander entgegengesetzt. Das heißt, die Umfangsdurchsichtigkeit und die mittlere Durchsichtigkeit ändern sich somit im gleichen Sinn, oder es ändert sich nur eine der beiden Durchsichtigkeiten.

In besonderen Fällen kann erhalten werden:

a) Eine Vergrößerung der Durchsichtigkeit entweder in der Umfangszone oder in der mittleren Zone.

Dies ist beispielsweise der Fall bei unbeabsichtigtem Entleeren von Gefäßen oder beim Fehlen von Blutkörperchen durch Ausfall einer Pumpe.

b) Verringerung der Durchsichtigkeit entweder in der Umfangszone oder in der mittleren Zone.

Dieses ist beispielsweise der Fall, wenn ein Transistor des Ablesestromkreises in der Umfangszone nicht mehr arbeitet, aber eine tatsächliche Agglutination in der mittleren Zone vorhanden ist.

c) Keine Änderung der Durchsichtigkeit in der Umfangszone oder Verringerung der Durchsichtigkeit in der mittleren Zone.

Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Fleck oder ein Gegenstand den Boden des Gefäßes undurchsichtig macht.

3. Wenn normale Agglutination nicht vorhanden ist, ergibt sich keine Änderung der Durchsichtigkeit in der Umfangszone und keine Änderung der Durchsichtigkeit in der mittleren Zone und die Durchsichtigkeiten sind den Durchsichtigkeiten der Bezugssuspension gleich. Die elektronische Meß- und Interpretationseinrichtung ist gemäß nachstehender Beschreibung derart angeschlossen, daß jedes Ergebnispaar (Umfangsmessung und ansprechende mittlere Messung), das nicht mit einem der beiden einzelnen oder alleinigen normalen Messungsergebnissen übereinstimmt, nämlich:

bei Agglutination

Zunahme des Lichtflusses, der die Umfangszone durchsetzt Verringerung des Lichtflusses, der die mittlere Zone durchsetzt

bei keiner Agglutination

keine Änderung des die Umfangszone und die mittlere Zone durchsetzenden Lichtflusses

den Anschlag eines besonderen Zeichens durch die mechanographische Druckeinrichtung 146 hervorruft, welche so ein nicht normales Arbeiten signalisiert.

Die beiden gleichzeitigen Messungen in der Umfangszone und in der mittleren Zone stellen also nicht eine einfache Wiederholung einer Messung dar. Sie weisen vielmehr verschiedene optische Wege und verschiedene elektronische Stromkreise auf, sie werden an unterschiedlichen Phasen der Reaktionen (die eine ist eine dispergierte Phase und die andere eine gesammelte Phase) ausgeführt und sie werden durch verschiedene Mechanismen bewirkt. Schließlich sind die optischen Objekte, an denen sie ausgeführt werden, nicht dieselben, denn in einem Fall sind es durchsichtige oder trübe Flüssigkeiten und im anderen Fall Agglutinate.

Aus allen diesen Gründen führt jede der Messungen zu verschiedenen Informationsgrundlagen derart, daß die Kontrolle, die sie aufeinander ausüben, mehr zu einer Verifizierung beiträgt, als erreicht werden könnte, wenn eine der beiden Arten der Messung allein doppelt durchgeführt würde.

Es ist oben erwähnt, daß jede Messung in der Umfangszone eines Gefäßes 22, gemessen durch das Voltmeter 142, mit einem unteren und einem oberen Schwellenwert verglichen wird.

Tatsächlich ist es unzulässig, es einer Maschine zu Obertassen, ein Ergebnis automatisch zu interpretieren, da die Art der gemessenen Erscheinung tatsächlich oftmals eine Grenzerscheinung ist und eine Diskussion erfordert

Dies ist der Fall für die Agglutinationsreaktionen. Oftmals ist ein Agglutinat kaum feststellbar, aber es ist trotzdem vorhanden und die Charakteristik »X«, die durch Analyse festgestellt werden soll und die einer Person zugeordnet oder nicht zugeordnet werden soll, ist eine Sortierung bzw. Klassierung nach dem Prinzip »Alles oder Nichts«.

Bekannte Vorrichtungen klassieren zum Teil die Individuen in »X« oder »nicht X«, und zwar so, daß eine g« Messung oberhalb oder unterhalb eines gewissen einzigen Schwellenwerts liegt.

Dieses Verfahren ist sehr gefährlich, weil es zu grob ist. Tatsächlich werden, wenn der Schwellenwert etwas zu hoch eingeregelt ist, sehr schwache Agglutinate inicht festgestellt und das Individuum wird als »nicht X« eingestuft, trotzdem es tatsächlich »X« ist. Außerdem überschreiten, wenn der Schwellenwert etwas zu niedrig eingeregelt ist, die Messungen bei tatsächlichem Fehlen einer Agglutination die zu niedrig eingeregelten Schwellenwerte und führen zu einer Einstufung »X« eines Individuums, das tatsächlich »nicht X« ist.

Diese Gefahr ist insbesondere vorhanden, soweit es sich bei einer Blutanalyse um die Feststellung der Gruppe Z> handelt. So werden Blutkörperchen bezeichnet, die in gewisser Art RH + Blutkörperchen mit sehr geringer Reaktivität sind, weil sie nur mit Hilfe besonderer Techniken zu einer Agglutination führen. Bei den bekannten Vorrichtungen zur automatischen Bestimmung wird genau eine dieser besonderen Techniken auf einem besonderen Kanal verwendet, der dazu bestimmt ist, die RH + Blutkörperchen festzustellen.

Die Fachleute kennen gut die manchmal sehr großen Schwierigkeiten, denen man begegnet, um zu bestätigen, daß gewisse Blutkörperchen D" und nicht Rh — Körperchen sind. Wenn die elektronischen Stromkreise für automatische Interpretation die Messung entsprechend einer Gruppe D" nur bei einem einzigen Schwellenwert vergleichen, können sie diese offensichtlich nicht als Rh- einstufen, wenn dieser Schwellenwert nicht erreicht ist, oder als Rh + einstufen, wenn der Schwellenwert erreicht oder überschritten ist. Im übrigen ist es bei Blutübertragung sehr wichtig, die Unterscheidung zwischen Rh-, einem sehr schwachen D" und einem normalen Rh+ zu treffen.

Es ist dies der Grund, weshalb es unbedingt erforderlich ist, daß jede Messung mit zwei Schwellenwerten verglichen wird. Es ist dann leicht, mit Hilfe der Bezugsreaktionen das Niveau des unteren Schwellenwerts so zu regeln, daß beispielsweise die Rh-Blutkörperchen von den Z>-Blutkörperchen unterschieden werden, und den oberen Schwellenwert so einzuregeln, daß beispielsweise die D"- Körperchen von den normalen Rh + Körperchen unterschieden werden.

Demgemäß wird bei der Erfindung jede Messung in einer Umfangszone der Reaktion mit wenigstens zwei Schwellenwerten, einem unteren und einem oberen Schwellenwert, verglichen.

Der untere Schwellenwert wird geringfügig über dem mittleren Wert entsprechend einem völligen Fehlen einer Agglutination eingeregelt, während der obere Schwellenwert auf einem ausreichend großen Wert eingeregelt wird entsprechend der Intensität der Agglutination, die gefordert wird, um sagen zu können, daß die Reaktivität der Probe absolut normal ist und ihre Einstufung keinerlei Diskussion und keine ergänzende Information erfordert

Auf diese Weise druckt jede Messung unterhalb des unteren Schwellenwerts ein Fehlen von Agglutinaten aus. Das Ergebnis kann in Schwarz und als »klar« durch die Druckeinrichtung 146 gedruckt werden. Jede Messung oberhalb des oberen Schwellenwerts drückt eine Agglutination mit normaler Intensität aus, ohne erforderliche andere Kontrolle. Das Ergebnis kann in Schwarz und als »klar« durch die Druckeinrichtung 146 gedruckt werden.

Jede Messung, die zwischen die beiden Schwellenwerte fällt, zeigt an, daß

a) wenn die Agglutination verhältnismäßig stark ist, die Reaktivität der Probe unternormal ist und daher diskutiert werden muß,

b) wenn die Agglutination sehr gering ist, daß es richtiger ist, die Analyse mit einer anderen empfindlicheren Technik neu zu beginnen, und

c) wenn dennoch keine reelle Agglutination vorhanden ist, daß die Einregelung des unteren Schwellenwerts zu nahe dem mittleren Wert entsprechend einer Agglutination Null eingeregelt ist und daß die Dispersion der Messungen allein für diese fehlerhafte Antwort verantwortlich ist.

Um diese Arbeitsvorgänge auszuführen, weist die Schwellenwertvergleichseinrichtung 143 eine Einrichtung 218 (F i g. 27) auf, zu welcher über Leitungen 219 die von jeder der photoelektrischen Zellen 127 kommenden Signale übertragen werden und welche mit einer Vergleichseinrichtung 222 verbunden ist, die einen Vergleich jeder dieser Messungen mit dem gelieferten oberen und unteren Schwellenwert für jede Reaktion mittels Einrichtungen SW und SB durchführt und die Druckeinrichtung 146 über eine Leitung 223 betätigt. AO

Demgemäß kann die Druckeinrichtung 146 derart gesteuert werden, daß keine Antwort in Schwarz und in »klar« für den Fall gegeben wird, daß eine Messung zwischen dem entsprechenden unteren und oberen Schwellenwert liegt, wobei die Maschine nicht den »5 Fehler macht, selbst die Probe einzuordnen; es ist Aufgabe des Benutzers, über diesen Fall nachzudenken und zu entscheiden.

Die Druckeinrichtung 146 druckt dann beispielsweise die quantitativen Ergebnisse in Rot (um die Aufmerksamkeit auf diesen Fall zu lenken), jedoch nicht die qualitativen Ergebnisse (d. h. die in »klar« interpretierten Ergebnisse) aus oder druckt sie in Rot auf, wenn der Benutzer es wünscht oder druckt ein besonderes Zeichen aus.

In jedem Fall ist es bei dem Ziel, die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zu verbessern, möglich, jedes der in die Vergleichseinrichtung 222 eintretenden Signale mit einem dritten, als »negativ« bezeichneten Schwellenwert zu vergleichen, der durch eine Einrichtung SN geliefert ist und dessen Wert niedriger als derjenige ist, der dem völligen Fehlen einer Agglutination entspricht.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung sowie ihre photometrische Ableseeinrichtung bewirken Sonderfälle, wenn die Menge verwendeter reaktionsfähiger Partikeln (beispielsweise Blutkörperchen) übermäßig groß ist und gleichzeitig die Verdünnung der agglutinierenden Substanz verhältnismäßig oder sehr schwach ist. In diesem Fall kann es sich ergeben, daß die Reaktion, bei der eine Agglutination vorhanden ist (im allgemeinen für das Auge nicht wahrnehmbar) eine Undurchsichtigkeit in ihrer Umfangszone hat, die viel größer als diejenige ist die in der Umfangszone der Bezugsreaktion (ohne irgendeine Agglutination) vorhanden ist, was zunächst paradox erscheint.

Die Erklärung ist folgende: Wenn die verwirklichten Bedingungen derart sind, daß die Bildung zahlreicher Mikroagglutinate und besonders feiner Agglutinate vorliegt, ist es manchmal nicht möglich, in wenigen Mir nuten besonderen Rührens das Ansammeln in der mittleren Zone des Bodens des Gefäßbodens hervorzurufen, wo sie dann leicht festgestellt werden könnten. Diese Mikroagglutinate bilden schließlich einen Ring, der optisch geringfügig dichter als das umgebende Medium ist, und der Ringkörper befindet sich mehr oder weniger in der Umfangsmeßzone. Diese Agglutinate machen diese Zone undurchsichtiger als diejenige der Bezugsreaktion.

Um diese Agglutination festzustellen, ist es somit erforderlich, die Messung von einer Umfangszone mit einem Schwellenwert zu vergleichen, der geringfügig unter dem Wert für völliges Fehlen einer Agglutination eingeregelt ist, der von einer Bezugsreaktion ohne irgendeine Agglutination stammt.

Die Vergleichseinrichtung 222 und die Druckeinrichtung 146 sind somit derart angeschlossen, daß eine Messung unterhalb dieses Schwellenwerts das Ausdrucken eines üblichen Zeichens bewirkt, welches das Vorhandensein einer sehr geringen Agglutination für die entsprechende Reaktion ausdrückt.

Hierdurch wird folgendes erreicht:

1. wird die Empfindlichkeit der Vorrichtung beträchtlich vergrößert, und

2. wird eine zusätzliche Sicherheit erhalten, weil nicht mehr die Gefahr besteht, einige schwach positive Reaktionen nicht festzustellen, wenn der Benutzer sein agglutinierendes System schlecht geregelt hat indem beispielsweise eine zu starke Dosis reaktionsfähiger Partikeln ausgewählt wurde.

Demgemäß betrachtet die beschriebene Vorrichtung als Zeichen für NichtVorhandensein einer Agglutination jede Messung, die zwischen dem entsprechender negativen Schwellenwert und dem unteren Schwellenwert liegt.

Der eine wie der andere sind experimentell derari bestimmt, daß die statistische Dispersion der photometrischen Messungen der Umfangszone von Reaktioner ohne Agglutination keine Punkte ergibt, die zwischer den Werten der Schwellen liegen, die im Hinblick daraus ausgewählt sind, einen gewissen vorbestimmter Sicherheitskoeffizienten zu erhalten.

Offensichtlich zeigt jede Messung niedriger als dei negative Schwellenwert oder höher als der unterj Schwellenwert das Vorhandensein einer Agglutinatior an.

Die vollständige Ausführung der Vorrichtung gemäf; vorstehender Beschreibung stellt eine Ausführung mi großem stündlichen Durchsatz dar (beispielsweise 600( Grundreaktionen je Stunde), und sie ist mit vollkomm nensten und automatisch arbeitenden Mitteln zur Fest stellung gewisser Fehler versehen.

Für zahlreiche Arbeiten ist es nicht absolut erforder lieh, so viele Sicherheitsgarantien und einen ähnliche! Automationsgrad zu haben.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen 509547/3i

Λ

Claims

i'atentanspruche:

1. Vorrichtung zur automatischen Analyse von Proben eines flüssigen Mediums, das mit wenigstens einem Reagenzmittel Agglutinate oder Präzipitate bildet, insbesondere zur Analyse von Blutgruppen, mit Gefäßen zur Aufnahme der zu analysierenden, aus dem Medium und einem Reagenzmittel bestehenden Flüssigkeit, einer Einrichtung zum Transportieren der Gefäße und einer Meßstation zum Prüfen der Flüssigkeit und zum Aufzeichnen und Identifizieren des Prüfungsergebnisses mit der Probe, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäße (22) in der Nähe des Bodens (28) ausgebaucht sind, einen durchsichtigen Boden aufweisen, der die Form eines Napfes hat, dessen seitliche Wände schräg zur Symmetrieachse des Gefäßes verlaufen, und in einer um ihren Mittelpunkt drehbaren Gefäßscheibe (20) angeordnet von einer mit wenigstens einer über und einer unter einer kritischen Geschwindigkeit arbeitenden Rührvorrichtung (86) zu der Meßstation (111) befördert werden, wo ihr Inhalt jeweils von einem Gerät (115, 116) mit den durchsichtigen Gefäßboden (28) durchdringenden zur Mitte des Gefäßbodens (28) orthogonal verlaufenden Lichtstrahlen ausgewertet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Wände jedes Gefäßes (22) undurchsichtig sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung (86) eine Platte (86') aufweist, die eine kreisförmige translatorische Bewegung in der horizontalen Ebene ausführt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührvorrichtung (86) eine Zentrifuge (55) vorgeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstation (111) zur photometrischen Prüfung der Probe durch eine Trübheitsmessung, eine Nephelometriemessung und/oder eine Undurchsichtigkeitsmessung ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübheitsmessung in der mittleren Zone des Gefäßbodens (28) vorgenommen wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübheitsmessung in der Umfangszone des Bodens (28) vorgenommen wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührvorrichtung (86) mit einer dritten Geschwindigkeit antreibbar ist, die niedriger als die kritische Geschwindigkeit ist, dieser jedoch näher als die zweite Geschwindigkeil liegt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für mehrere einem flüssigen Medium zugebbare Reagenzmittel zur Analyse von Blutgruppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gefäßscheibe (20) eine Mehrzahl von in sektorförmigen Gruppen (N) verteilten Gefäßen (22) trägt, jede Gruppe eine Anzahl von Gefäßen enthält, deren Gesamtzahl gleich oder größer als die Anzahl der auszuführenden Reaktionen ist, und jede Gruppe durch Drehung der ⁶S Gefäßscheibe (20), um einen bestimmten Bruchteil einer Umdrehung um ihre Achse (56) in einer bestimmten Kontrollstellung arretierbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß vor der Rühreinrichtung (86 bzw. vor der Zentrifuge (55) eine Einrichtung (30 zum Stapeln oder Lagern mehrerer Gefäßscheibei (20) während einer Zeit vorgesehen ist, die für dii Einwirkung der Reagenzmittel ausreichend ist.

U. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bi: 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (115 116) der Meßstation (111) als photometrische Ein richtung ausgebildet ist, die einerseits einen fester Abdeckteil (134) in der Nähe des Gefäßbodens (28 mit einer mittleren Öffnung (139) und einer erster ringförmigen Umfangsöffnung (138), entsprechenc der mittleren Zone und der Umfangszone de« durchsichtigen Gefäßbodens (28), und einen beweglichen Verschluß (135) mit einer zweiten ringförmi gen Umfangsöffnung (136), die mit der ersten (138] in Übereinstimmung gebracht werden kann und dann die mittlere Öffnung (139) der ersten Abdekkung (134) versperrt, und andererseits eine lichtelektrische Zelle (127) aufweist, die für abwechselnden Empfang der Lichtströme angeordnet ist, die von einer auf der anderen Seite des Gefäßes angeordneten Quelle (117) kommen und die Umfangsione und die mittlere Zone des in dem Gefäß (22) enthaltenden Mediums durchsetzen (F i g. 26).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (115, 1!6) der Meßstation (111) als photometrische Einrichtung ausgebildet ist, die einerseits einen festen Abdeckteil (134) in der Nähe des Gefäßbodens (28) mit einer mittleren Öffnung (129) und einer ersten ringförmigen Umfangsöffnung (138), entsprechend der mittleren und der Umfangszone des durchsichtigen Gefäßbodens (28) und andererseits zwei photoelektrische Zellen (127,127a) aufweist, deren jede den Lichtstrom empfängt, der von einer auf der anderen Seite des Gefäßes (22) angeordneten Quelle (117) kommt und die Umfangszone bzw. die mittlere Zone des in dem Gefäß enthaltenen Mediums durchsetzt (F ig 28).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß für das gleichzeitige Ablesen der Gefäße (22) einer Gruppe (N) die Meßstation (111) so viel photometrische !Einrichtungen aufweist, wie Gefäße (22) in jeder Gruppe einer Scheibe (20) vorhanden sind, und die Gefäße einer der genannten Gruppen gleichzeitig jeweils mit einer der photometrischen Vorrichtungen übereinstimmen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge aller photometrischen Einrichtungen mit einer elektronischen Einrichtung zum Interpretieren der Meßresultate verbunden sind, die wenigstens Brücken zum Abgleichen der Charakteristiken der lichtelektrischen Zellen (127), einen Programmierüberwacher (141), ein numerisches Voltmeter (142), eine Schwellenwertvergleichseinrichtung (143), einen Speicher (144) und eine Steuerung für eine Druckeinrichtung aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwertvergleichseinrichtung (143) einen Vergleich jedes der Meßsignale, die ihr von der lichtelektrischen Zelle zugeordnet werden, die einer Umfangsablesung zugeordnet ist, mit ausgesandten Schwellenwertsignalen für jede Reaktion mittels zweier elektronischer Einrichtun-

gen (SH, SB) durchführt, wobei die Schwellenwertsignale einem Fehlen einer Agglutination und/oder Präzipitation und einer vollständigen Agglutination und/oder Präzipitation entsprechen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte elektronische Einrichtung (SN) für jede Reaktion ein Schwellenwertsi gnal aussendet, dessen Wert niedriger als der Wert entsprechend vollständigem Fehlen einer Aggluti nation und/oder Präzipitation ist, und daß die dritte Einrichtung (SN) mit der Vergleichseinrichtung (222) verbunden ist, um das ausgesandte Suhwellenweri jignal mit den Meßsignalen zu vergleichen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß die Interpretationseinrichtung eine elektronische Einrichtung für einen Vergleich der Meßresuitate der mittleren Zone mit denen der Umfangszone aufweist.