DE3586408T2

DE3586408T2 - Vorrichtung zur analyse von fluiden.

Info

Publication number: DE3586408T2
Application number: DE8585106878T
Authority: DE
Inventors: Larry Wayne Moore; Patrick Bryan Wallace
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1984-06-13
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1993-02-25
Anticipated expiration: 2005-06-05
Also published as: US4897244A; KR860000557A; KR880001692B1; JPS6140551A; CA1268814A; JPH067112B2; EP0164679A2; DE3586408D1; EP0164679B1; EP0164679A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung befaßt sich mit Vorrichtungen und Verfahren, welche beim Analysieren von Bestandteilskomponenten in einem Fluid, wie Blutserum, eingesetzt werden. Derartige Vorrichtungen und Verfahren machen sich in typischer Weise die Anwendung eines Reagenz auf eine Probe des Blutserums in einem transparenten Laborbehälter zu Nutze, welcher als eine Küvette bekannt ist. Das Reagenz bindet in üblicher Weise eine vorbestimmte Bestandteilskomponente der Proben des Blutserums, um hierdurch die für die Analyse bestimmte Komponente zu isolieren, welche mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung durchgeführt werden kann.
Die Blutserumsprobe sowie die unterschiedlichen Reagenzien, welche für Analysezwecke eingesetzt werden können, werden zu Beginn in einen geeigneten Behälter eingebracht. Probenehmer werden dann üblicherweise eingesetzt, um kleine Mengen des Reagenz und der Blutserumsprobe jeweils anzusaugen und diese in die Küvette zur Analyse auf eine an sich bekannte Weise einzubringen. Die Probenehmer werden üblicherweise mit Hilfe von mechanischen Armen manipuliert, die ihrerseits unter der Steuerung von elektronischen Mikroprozessoreinrichtungen stehen. Obgleich diese Technik erfolgreich ist, ist sie nicht ohne gewisse Nachteile und Schwierigkeiten, durch welche diese Vorrichtungen und Verfahrensweisen bei einigen Anwendungsfällen leicht zu Fehler führen. Genauer gesagt sind die Probenehmer, die zur Übergabe des Reagenz und der Blutserumsprobe für die Fluide eingesetzt werden, einer wechselseitigen Kontaminierung und weiteren Schwierigkeiten ausgesetzt, welche nachteiligerweise die Ergebnisse der Analyse beeinflussen können.
Beispielsweise werden unterschiedliche Reagenzien natürlich zur Isolierung von unterschiedlichen Bestandteilskomponenten der zu analysierenden Blutserumsprobe eingesetzt. Wenn der zum Einbringen eines Reagenz in die Küvette eingesetzte Probenehmer anschließend zur Übergabe eines anderen Reagenz eingesetzt wird, vermischt sich ein Rest von dem ersten Reagenz häufig mit dem anschließenden Reagenz, wodurch das letztgenannte kontaminiert wird. Wenn in ähnlicher Weise der Probenehmer zur Übergabe einer Probe eines Blutserums anschließend zur Übergabe einer unterschiedlichen Blutserumsprobe eingesetzt wird, kann die letztgenannte Probe durch den Rest von der erstgenannten kontaminiert werden. Bei beiden voranstehend geschilderten Verhältnissen kann sich eine wechselseitige Kontaminierung ergeben, welche zu fehlerhaften Analysen der Probe des Blutserums führen kann, welche zu testen ist.
Eine bekannte Vorrichtung zur Überwachung eines Knickpunktes in einer Kapazitätswert-Meßschaltung ist in DE-A-33 22 657 angegeben. Die bekannte Vorrichtung nutzt einen länglichen Meßfühler, welcher in ein Fluid in einem Behälter eingetaucht ist. Der längliche Meßfühler ist mit einer Testeinrichtung verbunden. Der Meßfühler bildet eine Elektrode eines Kondensators, während der Behälter die andere Elektrode des Kondensators bildet, wobei der Kapazitätswert des Kondensators von dem Pegelstand des Fluids im Behälter abhängig ist. Der Meßfühler ist mit einer Kapazitätswert-Meßschaltung verbunden, welche eine Änderung des Kapazitätswertes im Falle einer Unterbrechung der galvanischen Verbindung zwischen der Kapazitätswert-Meßschaltung und einem Teil des Meßfühlers erfaßt, welcher dem Behälter zugewandt ist.
Eine weitere bekannte Vorrichtung zur kapazitiven Fluidpegelüberwachung ähnlich jener nach der DE-A-33 22 657 ist in FR-A-14 69 274 angegeben, wobei diese Vorrichtung einen Fluidbehälter und einen Meßfühler umfaßt, welcher in das Fluid getaucht ist.
Bei beiden Dokumenten DE-A-33 22 657 und FR-A-14 69 274 jedoch ist der Meßfühler vollständig in das Fluid eingetaucht und es besteht daher die Gefahr einer Kontaminierung des Meßfühlers.
Die Erfindung zielt daher hauptsächlich darauf ab, Verbesserungen hinsichtlich einer Vorrichtung und Verfahrensweise bereitzustellen, welche bei der Analyse von Fluidproben, wie Blutserum einsetzbar sind. Diese Verbesserungen sind insbesondere zweckmäßig zur Erfassung des Fluidpegels in einer solchen Vorrichtung, wobei ermöglicht wird, daß kleinere Probenvolumina eingesetzt werden können. Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine verbesserte Vorrichtung und verbesserte Verfahrensweisen zum Analysieren derartiger Fluide bereitzustellen, bei denen die Wahrscheinlichkeit einer wechselseitigen Kontaminierung so gering wie möglich ist und sich daher die Genauigkeit der Analyse verbessern läßt. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich beim Lesen der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, welche nachstehend zusammengefaßt wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die voranstehenden Zielsetzungen der Erfindung sowie zahlreiche Merkmale und Vorteile werden bei einer Vorrichtung zum Analysieren eines Fluids der Bauart erzielt, bei der ein Meßfühler bzw. ein Probenehmer zur Übergabe einer kleinen Menge des Fluids von einem Behälter zu einer Teststation für die Analyse eingesetzt wird, und welche in den beiliegenden Ansprüchen wiedergegeben ist. Die Vorrichtung umfaßt Leitungseinrichtungen, welche dem Meßfühler bzw. dem Probenehmer zugeordnet sind, und Impedanzeinrichtungen, welche den Meßfühler bzw. den Probenehmer einschließen und derart ausgelegt sind, daß eine Schwellwertänderung auftritt, wenn die Leitungseinrichtungen ein Fluid im Behälter kontaktieren. Schaltungseinrichtungen sind mit der Impedanzeinrichtung zur Erzeugung eines Steuersignales in Abhängigkeit von der Schwellwertänderung bei der Impedanz verbunden. Mechanische Einrichtungen, welche mit den Schaltungseinrichtungen verbunden sind, bestimmen die Position des Meßfühlers bzw. des Probenehmers im Behälter bei Erhalt des Steuersignales, wodurch sich die Eintauchtiefe des Meßfühlers bzw. Probenehmers in das Fluid so gering wie möglich halten läßt, so daß sich die Menge des Restfluides reduzieren läßt, welche an dem Meßfühler bzw. dem Probenehmer haftet, wenn der Meßfühler bzw. der Probenehmer anschließend zur Übergabe eines anderen Fluids eingesetzt wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, welche vorstehend zusammengefaßt wurde, ist in der beiliegenden Zeichnung gezeigt, in welcher gilt:
Fig. 1 ist eine Kombination aus einer Schemaskizze und einem Blockdiagramm eines Teils einer Vorrichtung zur Analyse eines Fluids nach der Erfindung;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer der Meßfühler bzw. einer der Probenehmer, welche bei der Vorrichtung nach Fig. 1 zum Einsatz kommen können; und
Fig. 3 ist ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG

Nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist in einer schematischen Darstellung ein Teil einer Vorrichtung 10 zur Analyse der Bestandteilskomponenten eines Fluids, wie Blutserum, gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine elektrisch leitende Grundplatte 12, welche mit einem Bezugspotential verbunden ist, welches nachstehend als Masse bezeichnet wird. Die Grundplatte 12 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß sie einen Behälter 16 trägt, welcher ein ionisiertes Fluid 18 enthält.
Die Grundplatte 12 kann auch einen zweiten Behälter 16' tragen, welcher ein zweites ionisiertes Fluid 18' enthält. Da wie vorstehend angegeben die Vorrichtung 10 zur Analyse der Bestandteilskomponenten von Blutserum eingesetzt wird, stellt das Fluid 18 im Behälter 16 eine Probe des zu analysierenden Blutserums dar. Da ferner die übliche Blutserumsanalyse unterschiedliche Reagenzien nutzt, welche derart gewählt sind, daß sie mit einer Blutserumsprobe zur Isolierung einer speziellen Bestandteilskomponente desselben reagieren, stellt das Fluid 18' im Behälter 16' eines der unterschiedlichen Reagenzien dar, welche bei dieser Analyse zur Anwendung kommen können. Bei dieser Ausführungsform sind die Behälter 16 und 16' elektrisch nichtleitend und sie sind vorzugsweise aus Styrol oder hochdichtem Polyethylen hergestellt.
Die Vorrichtung 10 umfaßt ferner einen Meßfühler bzw. einen Probenehmer 20, welcher derart beschaffen und ausgelegt ist, daß er in das Fluid 18 einführbar ist, welches im Behälter 16 enthalten ist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Probenehmer 20 aus Metall, vorzugsweise aus einem rostfreien Stahl der 300er Reihe hergestellt.
Der Probenehmer 20 wird typischerweise eingesetzt, um eine Probe des Fluids 18 (Blutserum) anzusaugen und die Probe mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen 50 zu einer Teststation 14 in der Vorrichtung 10 auf eine an sich bekannte Weise zu befördern.
In ähnlicher Weise umfaßt die Vorrichtung 10 vorzugsweise einen zweiten Meßfühler bzw. einen zweiten Probenehmer 20', welcher derart ausgelegt ist, daß er in das Fluid 18' einführbar ist, welches im Behälter 16' enthalten ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Probenehmer 20' von einem elektrisch leitenden Polymerkunststoff, vorzugsweise aus leitendem Polypropylenkunststoff hergestellt. Wie bei dem Probenehmer 20 wird der Probenehmer 20' eingesetzt, um eine Probe des Fluids 18' (Reagenz) anzusaugen und die Probe mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen 50 zur Teststation 14 der Vorrichtung 10 zu befördern. (Die gebrochenen Linien von den mechanischen Einrichtungen 50 zu den Probenehmern 20, 20' sind schematische Darstellungen von mechanischen Verbindungen zwischen denselben). Nachdem die Proben des Blutserums und des Reagenz zu der Teststation 14 befördert wurden, werden sie in eine Küvette (nicht gezeigt) eingebracht, in welcher die Analyse auf eine an sich auf dem Gebiet bekannte Art und Weise abläuft.
Einer der Probenehmer 20, 20' kann wechselweise mit den mechanischen Einrichtungen 50 über übliche mechanische Probenehmerwähleinrichtungen 51 verbunden werden, welche den mechanischen Einrichtungen 50 zugeordnet sind. Die mechanischen Einrichtungen 50 können einen einfachen mechanischen Arm, ein kompliziertes Robotersystem oder irgendeine andere Einrichtung zum wechselweisen Einführen der Probenehmer 20, 20' in die zugeordneten Behälter 18, 18' aufweisen, und dann werden die Proben zu der Teststation 14 befördert. Wie auch immer die mechanischen Einrichtungen 50 ausgestaltet sind, sind sie vorzugsweise derart ausgelegt, daß sie unter der Steuerung von Schaltungseinrichtungen 40 arbeiten. Die Schaltungseinrichtungen 40 sind ihrerseits derart ausgelegt, daß sie der Impedanzeinrichtung 30 zugeordnet sind.
Die Impedanzeinrichtung 30 ist über einen Leiter 32 mit einer Probenverbindungseinrichtung 31 verbunden. Die Verbindungseinrichtung 31 kann in üblicher Weise ein Behältnis zur Aufnahme einer gewissen Menge von dem jeweiligen Probenehmer 20 oder 20' umfassen. Somit kann entweder der Probenehmer 20 oder der Probenehmer 20' als ein Teil der Schaltungsimpedanz angesehen werden. Der Probenehmer 20 oder alternativ der Probenehmer 20' ist derart ausgelegt, daß eine Änderung eines Schaltungsparameters in der Schaltung bewirkt wird. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform tritt eine Schwellwertänderung bei der Impedanz auf, nachdem der jeweilige Probenehmer 20 in das Fluid 18 oder der Probenehmer 20' in das Fluid 18' eingeführt ist. Diese Schwellwertänderung der Impedanz bewirkt, daß die Schaltungseinrichtungen 40 ein Steuersignal erzeugen, welches gewisse Teile beim Arbeiten der mechanischen Einrichtungen 50 steuert und betreibt.
Nunmehr bezugnehmend auf Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Probenehmers, wie des Probenehmers 20, gezeigt, welcher in Verbindung mit der Vorrichtung 10 zum Einsatz kommt. Der Probenehmer 20 hat vorzugsweise eine konische Gestalt, welche der Form eines gestürzten Konus angenähert ist. Insbesondere ist der Probenehmer 20 etwa 76,2 mm (3'') lang, und verengt sich von einem Durchmesser von etwa 10,16 mm (0,4'') an der Oberseite zu einem Durchmesser von etwa 12,7 mm (0,05'') an der Bodenseite. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform werden die Probenehmer zum Ansaugen von Fluiden eingesetzt, und daher erstreckt sich eine axiale Öffnung 22 in der Mitte des Probenehmers 20 von dem proximalen Ende 26 zu der distalen Spitze 24 nach unten. Die Öffnung 22 ist mit einer Saugeinrichtung (nicht gezeigt) zum Ansaugen einer kleinen Menge des Fluids, wie des Reagenz, verbunden, und diese Menge wird in die Küvette an der Teststation 14 eingebracht. Wie voranstehend erläutert wurde, ist der Probenehmer 20 vorzugsweise aus Metall hergestellt und zeichnet sich somit durch eine leitende Einrichtung aus, welche mit dem Bezugszeichen 28 verdeutlicht ist. Obgleich eine derartige spezielle Auslegung bevorzugt wird, braucht die Erfindung nicht auf Saugprobenehmer oder auf ein speziell leitendes Material beschränkt zu sein, so daß der Schutzgedanke der Erfindung durch die anliegenden Ansprüche bestimmt ist.
Der Probenehmer 20' ist ähnlich hinsichtlich seiner Auslegung wie der Probenehmer 20, er ist aber vorzugsweise aus einem leitenden Kunststoffmaterial hergestellt. Somit läßt sich der Probenehmer 20' auch als eine leitende Einrichtung charakterisieren. Aus nachstehend noch näher angegebenen Gründen erstrecken sich die leitenden Einrichtungen 28, welche dem Probenehmer 20 zugeordnet sind, und die leitenden Einrichtungen, welche dem Probenehmer 20' zugeordnet sind, vorzugsweise im wesentlichen insgesamt bis zum distalen Ende des jeweiligen Probenehmers.
Die leitenden Einrichtungen, welche dem jeweiligen Probenehmer zugeordnet sind, stellen eine Probenehmerkapazität mit der geerdeten Grundplatte 12 der Vorrichtung 10 vor dem Einführen des Probenehmers in den zugeordneten Behälter dar und es ergibt sich ein Kontakt mit dem darin enthaltenen Fluid. Bei diesem Ausführungsbeispiel beläuft sich die Probenehmerkapazität des Probenehmers 20 - vor einem solchen Kontakt mit dem Fluid 18 - auf etwa 14 pf. Die Probenehmerkapazität des Probenehmers 20' unter denselben Umständen beläuft sich auf etwa 14 pf. Wenn andererseits die leitenden Einrichtungen 28 des Probenehmers 20 das Fluid 18 im Behälter 16 kontaktieren, steigt die Probenehmerkapazität auf etwa 16 pf an. Dies tritt auf, da dann, wenn die leitenden Einrichtungen 28 das ionisierte Fluid 18 kontaktieren, dieses Fluid effektiv einen größeren Kapazitätswert ähnlich einer "Platte" annimmt, so daß die Probenehmerkapazität hierdurch größer wird. Aus denselben Gründen steigt die Probenehmerkapazität, welche dem Probenehmer 20' zugeordnet ist, auf etwa 25 pf an, wenn die zugeordneten Leitungseinrichtungen das Fluid 18' kontaktieren. Die Probenehmerkapazität (und die hiermit im Zusammenhang stehenden Impedanzwerte), welche den Probenehmern 20, 20' zugeordnet sind, erfährt somit eine Schwellwertänderung, wenn die zugeordneten Leitungseinrichtungen die ionisierten Fluide in den jeweils zugeordneten Behältern kontaktieren.
Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde, bildet der Probenehmer 20 oder alternativ der Probenehmer 20' ein Teil der Impedanzeinrichtung 30, wenn ein Probenehmer oder eine andere Einrichtung über eine Einrichtung 31 mit dem Leiter 32 verbunden ist. Diese Impedanz liegt dann an der Schaltungseinrichtung 40 an. Die Arbeitsweise der Schaltungseinrichtung 40 soll unter Bezugnahme auf Fig. 3 näher erläutert werden.
Die Schaltungseinrichtung 40 umfaßt eine Einrichtung 42, welche als ein Oszillator/Spannungsdetektor dient. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Einrichtung 42 ist eine integrierte Schaltung LM 1830, welche eine Mehrzahl von Anschlüssen hat, vorgesehen, welche eine erste Gruppe von Anschlüssen 43-44 und eine zweite Gruppe von Anschlüssen 45-47 umfaßt.
Ein regelbarer Kondensator 48, welcher vorzugsweise zwischen 10-120 pf regelbar ist und ein fester Kondensator 49 mit etwa 50 pf sind parallelgeschaltet und mit den Anschlüssen 43, 44 der Einrichtung 42 verbunden. Der Kondensator 48 ist derart regelbar, daß ein Ausgangssignal von etwa 3,4 Volt mit einem Spitzen-zu-Spitzenwert von etwa 50 Khz durch die Einrichtung 42 am Anschluß 45 erzeugt wird. Der Anschluß 45 der Einrichtung 42 ist über einen festen Widerstand 72 und über einen Regelwiderstand 74 verbunden. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform haben der feste Widerstand 72 und der Regelwiderstand 74 vorzugsweise jeweils etwa Werte von 1 MΩ (1M) und 2 MΩ (2M).
Der Regelwiderstand 74 hat einen Abgreiferarm 75, welcher vorzugsweise über einen Knotenpunkt 77 und einen festen 1,2 k Ω (1,2 K) Widerstand 76 mit der Verbindungseinrichtung 31 verbunden ist. Wenn ein Mantel (nicht gezeigt), welcher elektrisch über einen Leiter mit dem Probenehmer 20 verbunden ist, mit der Verbindungseinrichtung 31 zusammenarbeitet, bildet der Probenehmer 20 ein Teil der Impedanzeinrichtung, welche durch den Block 30 in Fig. 1 dargestellt ist. Wenn alternativ ein Mantel (nicht gezeigt), welcher über einen Leiter mit dem Probenehmer 20' elektrisch verbunden ist, mit der Verbindungseinrichtung 31 zusammenarbeitet, bildet der Probenehmer 20' ein Teil der Impedanzeinrichtung 30.
Wenn man annimmt, daß der Probenehmer 20 mit der Verbindungseinrichtung 31 zusammenarbeitet, bildet die Probenehmerkapazität (welche sich zwischen den leitenden Einrichtungen 28 und der geerdeten Grundplatte 12 der Vorrichtung 10 einstellt) in Verbindung mit dem Widerstand des festen Widerstandes 76 eine Impedanz, welche in Nebenschluß zu dem Widerstand ist, der aus der Wirkung des Abgreiferarms 75 des Regelwiderstands 74 resultiert. Diese Impedanz reduziert die Amplitude des Ausgangssignales, welches am Anschluß 45 der Einrichtung 42 erzeugt wird. Das Signal mit der reduzierten Amplitude wird dann am Eingang 61 eines Operationsverstärkers 60 angelegt. Der Operationsverstärker 60 ist von üblicher Bauart und dient zur Vergrößerung des Verstärkungsfaktors des am Eingang 61 angelegten Signals. Dieses Signal geht über einen 0,01 mf Kondensator 66 zum Anschluß 46 der Einrichtung 42.
Wenn das an den Anschluß 46 der Einrichtung 42 angelegte Signal eine ausreichende Amplitude hat, wird bewirkt, daß der Spannungswert am Anschluß 47 sich von einem "hohen" Wert zur Masse ändert. Hierdurch stellt sich seinerseits ein Strompfad von einer Energieversorgung 70 (+ 24 Volt) über einen 2,2 k Widerstand 81 und eine Leuchtdiode 80 zum Anschluß 47 ein. Dieser Strom bewirkt nach an sich bekannten Prinzipien, daß die Diode 80 aufleuchtet. Somit leuchtet die Diode 80 auf, wenn weder der Probenehmer 20 noch der Probenehmer 20' in Kontakt mit dem Fluid in den Behältern 16, 16' jeweils ist. Wenn natürlich die Spannung am Anschluß 46 eine ausreichende Amplitude hat, um den Ausgang am Anschluß 47 von einem "hohen" Wert zu Masse zu verändern, ergibt sich eine Situation, welche auftritt, wenn die leitenden Einrichtungen, welche dem Probenehmer 20 zugeordnet sind, in Kontakt mit dem Fluid im Behälter 16 (oder alternativ wenn die leitenden Einrichtungen, welche dem Probenehmer 20' zugeordnet sind, in Kontakt mit dem Behälter 16' sind), wobei ein Strompfad über die Diode 80 nicht bereitgestellt wird und die Diode somit nicht zum Aufleuchten gebracht wird.
Wenn die Spannung am Anschluß 47 auf einem "hohen" Wert bleibt, wird die Spannung von der Energieversorgung 70 über eine Zener-Diode 82 an die Basis eines an Masse liegenden Emittertransistors 84 angelegt, welcher vor Nebensignalen mittels einer Zener-Diode 86 geschützt ist. Diese Spannung bewirkt, daß der Transistor 84 leitend wird, wodurch der Kollektor an Masse gelegt wird, welcher zuvor einen relativ hohen Wert eingenommen hat. Der Übergang von einem Zustand mit einem hohen Wert zur Masse am Kollektor des Transistors 84 führt bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel zu einem Steuersignal, welches an die mechanischen Einrichtungen 50 angelegt wird.
Die mechanischen Einrichtungen 50 sprechen vorzugsweise auf dieses Steuersignal dadurch an, daß die Abwärtsbewegung des Probenehmers gestoppt wird, wodurch somit die Position des Probenehmers im Behälter festgelegt wird. Da das Steuersignal nahezu unmittelbar erzeugt wird, nachdem die leitenden Einrichtungen, die dem Probenehmer zugeordnet sind, das Fluid im Behälter kontaktieren, und da die Leitungseinrichtungen am distalen Ende des Probenehmers angeordnet sind, wird die Eintauchtiefe des Probenehmers in das Fluid auf die gewünschte Weise so gering wie möglich gemacht. Hierdurch wird die Menge an Restfluid reduziert, welche an dem Probenehmer haften kann, wodurch die Menge reduziert wird, welche zu einer wechselseitigen Kontaminierung führen könnte, welche auftreten kann, wenn der Probenehmer anschließend in ein anderes Fluid getaucht wird.
Nachstehend soll nunmehr die bevorzugte Arbeitsweise der Vorrichtung 10 näher erläutert werden. Zu Beginn liegt ein Behälter mit einem ionisierten Fluid, wie der Behälter 16, auf einer leitenden Oberfläche der Vorrichtung 10, wie der geerdeten Grundplatte 12, auf. Eine erste Probenehmerkapazität wird zwischen der geerdeten Grundplatte 12 und den Leitungseinrichtungen 28 bereitgestellt, welche dem Probenehmer 20 zugeordnet ist. Mechanische Einrichtungen 50 bewirken die Bewegung des Probenehmers 20 in dem Behälter 16, so daß die Leitungseinrichtungen 18 am distalen Ende 24 des Probenehmers 20 das ionisierte Fluid 18 im Behälter 16 kontaktieren.
Wenn dies auftritt, stellt sich eine zweite Kapazität ein, welche größer als die erste Kapazität ist. Diese Änderung bei der Impedanz bewirkt, daß ein Ausgangssignal am Anschluß 61 der Einrichtung 60 erzeugt wird und dieses beträchtlich vermindert ist. Dieses verminderte Ausgangssignal führt zu einer relativ hohen Spannung am Anschluß 47 der Einrichtung 42, welche ihrerseits den Strompfad durch die Diode 80 sperrt. Folglich erlischt das von der Diode 80 emittierte Licht.
Das Vorhandensein einer relativ hohen Spannung am Anschluß 47 der Einrichtung 42 bewirkt das Anliegen einer ausreichenden Spannung an die Basis des Transistors 84, so daß der Transistor durchgeschaltet wird. Wenn der Transistor 84 durchgeschaltet ist, tritt an seinem Kollektor ein Übergang von einem hohen Zustand zu einem Massezustand auf, woraus ein Steuersignal resultiert, welches an die mechanischen Einrichtungen 50 angelegt wird. Bei Erhalt des Steuersignals stoppen die mechanischen Einrichtungen 50 automatisch die Abwärtsbewegung des Probenehmers 20, so daß die Tiefe möglichst gering gehalten wird, mit der der Probenehmer 20 in das Fluid 18 eingetaucht ist.
Das Fluid 18 wird dann von dem Behälter 16 angesaugt und zu der Teststation 14 zur Analyse auf eine an sich bekannte Weise übergeben. Natürlich nimmt die Probenehmerkapazität ab, sobald die Leitungseinrichtungen 28 sich von dem Kontaktzustand mit dem Fluid 18 entfernen, wodurch bewirkt wird, daß der Erdungswert am Anschluß 47 der Einrichtung 42 auftritt. Hierdurch wird natürlich bewirkt, daß die Diode 80 aufleuchtet, wodurch angezeigt wird, daß der Probenehmer 20 nicht in Kontakt mit dem Fluid 18 ist. Hierdurch wird auch die an die Basis des Transistors 84 angelegte Spannung herabgesetzt, so daß das Steuersignal aufgehoben wird, welches zuvor am Kollektor erzeugt wurde. Das Fehlen dieses Steuersignales ermöglicht, daß die mechanischen Einrichtungen 50 (unter der Steuerung der zugeordneten elektronischen Einrichtungen) wiederum den Probenehmer 20 in den Behälter 16 absenkt, bis die Leitungseinrichtungen 28 das Fluid 18 kontaktieren.
Wie zuvor angegeben wurde, setzen die Vorrichtung und die Verfahrensweisen nach der Erfindung die wechselseitige Kontaminierung durch die Fluide soweit wie möglich herab und tragen daher zu genaueren und zuverlässigen Ergebnissen bei der Analyse bei. Ferner ermöglicht die angegebene Auslegung den Einsatz eines äußerst kleinen Fluidprobenvolumens von etwa 10 Mikroliter, wodurch sich schon von Haus aus viele hiermit verbundene Schwierigkeiten reduzieren lassen, welche beispielsweise im Zusammenhang mit der Fluidverdampfung stehen. Hierdurch lassen sich in wirtschaftlicher Weise die Kosten für die Anlage und die Betriebskosten verbessern.
Die voranstehende Beschreibung steht im Lichte eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Analyse von Fluiden, wie Blutserum. Obgleich diese Ausführungsform, welche voranstehend beschrieben ist, bevorzugt eingesetzt wird, sind zahlreiche Änderungen und Modifikationen möglich, welche nicht von dem Schutzgedanken der Erfindung abweichen und jederzeit für den Fachmann möglich sind. Alle diese Variationen und Modifikationen werden vom Schutzgedanken der anliegenden Ansprüche miterfaßt.
Wenn technische Merkmale, welche in den Ansprüchen angegeben sind, im Anschluß Bezugszeichen tragen, so wurden diese Bezugszeichen lediglich zum Zwecke des besseren Verständnisses der Ansprüche eingesetzt, und daher haben diese Bezugszeichen keine beschränkende Wirkung auf den Schutzumfang der jeweiligen Elemente, welche beispielsweise zur Erläuterung mit derartigen Bezugszeichen versehen sind.

Claims

1. Vorrichtung zur Analyse eines Fluids (18), wobei die Vorrichtung aufweist:

- einen das Fluid (18) aufnehmenden Behälter (16);

- einen Meßfühler (20) zum Kontaktieren eines Teils des Fluids (18), wobei der Meßfühler (20) eine Einrichtung zum Übertragen des Fluids (18) von dem Behälter zu einer Teststation (14) für die Analyse hat;

- eine Impedanzeinrichtung (30); und

- eine Schaltung (40), welche mit der Impedanzeinrichtung (30) verbunden ist, wobei die Schaltung (40) derart ausgelegt ist, daß sie ein Steuersignal in Abhängigkeit von einer Schwellwertänderung in der Impedanzeinrichtung (30) erzeugt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Leitungseinrichtung (28) dem Meßfühler (20) an einer distalen Spitze (24) desselben zugeordnet ist, die Impedanzeinrichtung (30) derart ausgelegt ist, daß die Schwellwertänderung auftritt, wenn die Leitungseinrichtung (23) die Oberfläche des Fluids (18) in dem Behälter (16) kontaktiert, und daß eine mechanische Einrichtung (50), welche mit der Schaltung (40) gekoppelt ist, vorgesehen ist, um die Position des Meßfilters (20) in dem Behälter (16) zu bestimmen und ein Absenken des Meßfühlers (20) bei dem Erhalt des Steuersignals zu stoppen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Grundplatte (12) umfaßt, welche den Behälter (16) trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzeinrichtung (30) eine Kapazitätseinrichtung (28, 12) aufweist, welche von der Leitungseinrichtung (28) und der Grundplatte (12) gebildet wird.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (18) ionisiert wird, und daß der Kontakt der Leitereinrichtung (28) mit der Oberfläche des Fluids (18) bewirkt, daß die Impedanzeinrichtung (30) die Schwellwertänderung erfährt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (20) wenigstens teilweise aus einem leitenden Material ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Material ein Polymer ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer Polypropylenkunststoff ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Material ein Metall ist.