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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der analytischen Probenmessung
und insbesondere auf ein chemisches System für ein klinisches Analysegerät, das keine
Waschoperationen zwischen Fluidausgabevorgängen bei der Vorbereitung und
Durchführung
von wässrigen
oder trockenen Probenahmen erfordert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Klinische
Analysesysteme oder Analysegeräte
mit sog. „Nass"-Chemikaliensystemen erfordern eine Probenversorgung
zum Halten einer Vielzahl von Behältern für Patientenproben, wenigstens
eine Reagenzversorgung, die wenigstens ein Reagenz enthält, und
wenigstens eine Reaktionsablaufvorrichtung, um eine Nassprobennahme
durchzuführen.
Die Reaktionsablaufvorrichtung kann vielfältige unterschiedliche Formen
annehmen, jedoch handelt es sich typischerweise bei der Vorrichtung
entweder um eine Küvette,
die eine Vielzahl von Reaktionskammern enthält, oder eine einzelne Reaktionsaufnahme.
Die Untersuchung wird während
der Probenbildung an einem aliquoten Probenteil inkubiert, das je nach
Art der Untersuchung mit gewissen anderen Fluiden wie Reagenzien
und/oder anderen Substanzen kombiniert wird, um gewisse interessierende Vorgänge auszulösen, wie
Fluoreszens oder Lichtabsorption. Der Vorgang kann nachfolgend unter
Verwendung einer Prüfvorrichtung,
z.B. einem Spektrophatometer, Kolorimeter, Reflektometer, Elektrometer,
Polarimeter, Luminometer oder anderen geeigneten Vorrichtungen gemessen
werden, um den Vorgang zu erfassen und eine korrelierte Analytbestimmung
durchzuführen.
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Bei
chemischen Systemen dieser Art und insbesondere bei Immununtersuchungen
sind mehrere Reagenzien und Waschschritte erforderlich, um Übertragungen
zu verhindern. D.h., wenn die Reagenzdosierung das Ansaugen und
Abgeben von unter schiedlichen Reagenzien beinhaltet, ist es erwünscht, wenigstens
einen Waschschritt vorzusehen, so dass die Reagenzdosiersonde kein
Reagenz von einem Schritt bei einer Untersuchung zu einem anderen
Schritt bei einer Untersuchung oder bei unterschiedlichen Untersuchungen überträgt.
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Im
allgemeinen wird eine Reagenzsonde verwendet, um eine Menge an Reagenz
aus einer Reagenzversorgung abzusaugen und dann das Reagenz in das
Reaktionsgefäss
abzugeben. Im Anschluss an den Abgabevorgang und vor Absaugen eines
neuen Reagenz muss die Sonde gewaschen werden, um einen Übertrag
zu vermeiden. Mit „waschen" ist gemeint, dass
die Reagenzsonde mit einem Waschfluid nach Abgabe jeder Reagenzkomponente
gespült
werden muss. Die Reagenzsonde steht in Fluidverbindung mit einer
Waschlösung,
wobei die Sonde durch Unterdruck oder Überdruck Waschfluid abgeben
und mit diesem beaufschlagt werden kann. Die Reagenzwaschstation
umfasst einen Waschzylinder, der einen umschlossenen Raum für die Probe
vorsieht, um einen Waschschritt durchzuführen. Beim Betrieb wird die
Sonde durch eine herkömmliche
Einrichtung in den Waschzylinder der Waschstation abgesenkt und
wird Waschfluid durch die Sonde und in den Waschzylinder eingegeben
und über
einen Auslassanschluss abgeführt.
Das Waschfluid wird auch durch einen Einlassanschluss geleitet, um
die Aussenseite der Sonde zu waschen.
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Der
Waschvorgang erfordert ferner das Vorsehen einer Fluid(Wasch)versorgung
und ein zugehöriges
Rohrleitungssystem und pneumatische oder andere Fluidabgabevorrichtungen,
um das Waschfluid von der Versorgung in die Waschstation zu leiten. Ebenfalls
muss das Abfallwaschfluid aus der Waschstation gesammelt und durch ähnliche
pneumatische Systeme oder ähnliche
Fluidausgabeeinrichtungen zu einer Wasserversorgung geleitet werden.
Gewöhnlich
enthält
jede Waschversorgung und Wasserversorgung flaschenförmige Behälter, die
typischerweise in einem Unterschrank des Gehäuses des Analysegerätes untergebracht
werden.
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Ein
bekanntes Beispiel für
die vorerwähnte Art
eines Analysegerätes
wird nachfolgend näher
erläutert.
In Kürze
enthält
das Analysegerät
ein Gehäuse
mit einem Satz Reagenzaufnahmen, die zusammen mit einer ein Reagenz
enthaltenen Reagenzversorgung gestapelt sind. Ein Zugang zu den
Reagenzaufnahmen kann zur Durchführung
von Restuntersuchungen erfolgen.
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Anfänglich und
gemäss
dem vorerwähnten Analysegerät wird eine
leere Reagenzaufnahme aus einer Aufnahmeversorgung herausgenommen
und in einen Inkubator eingebracht. Die leere Reaganzaufnahme wird
durch eine bekannte Einrichtung des Inkubators zu einer Probenmessstation
im Inkubator bewegt, um eine dosierte Probe zu erhalten. Eine konische
Dosierspitze, die an einer Spitzenversorgung angeordnet ist, wird
durch einen Dosiermechanismus aufgenommen, wobei die konische Spitze
am Ende eines Rüsselelementes
angebracht oder in anderer Weise befestigt ist. Im Anschluss an
die Befestigung wird die Spitze von der Spitzenversorgung auf einen schwenkbaren
oder linearen Dosierarm, der das Rüsselelement hält, an eine
primäre
Probenversorgung mit einer Vielzahl von primären rohrförmigen Probebehältern übergeben.
Das Rüsselelement
mit der daran befestigten Dosierspitze wird in einen bestimmten
primären
Probebehälter
abgesenkt und ein Volumen an Patientenprobe in die Spitze eingesaugt. Die
Spitze wird dann aus dem primären
Patientenbehälter
herausgehoben und der Dosierarm zur Probenmessstation am Inkubator
bewegt. Die Spitze wird in eine Öffnung
abgesenkt, die in der Inkubatorabdeckung vorgesehen ist, der die
Probendosierstation bestimmt, und die Probe in die Reaktionsaufnahme
abgegeben. Im Anschluss an den vorerwähnten Dosierschritt wird die
verwendete Dosierspitze von dem Rüsselelement abgestreift und
an einer Abfallstation entsorgt.
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Die
Reaktionsaufnahme wird dann ferner im Inkubator zu einer Reagenzdosierposition
gebracht. In dieser Position gelangt die Reagenzsonde zu einem ersten
Reagenzbehälter,
und ein Volumen des Reagenzfluides wird aus dem Behälter in
die Sonde eingesaugt. Die Sonde wird dann zum Inkubator geschwenkt,
in die Reagenzdosierposition abgesenkt und das Reagenz in die Reaktionaufnahme
abgegeben. Die Sonde gelangt nicht in Berührung mit dem Problenfluid,
das schon in der Reaktionsaufnahme enthalten ist. Vielmehr wird
das Reagenz mit hoher Geschwindigkeit in die Reaktionsaufnahme gespritzt, um
eine Vermischung hervorzurufen. Zusätzlich enthält der Inkubator ein Vibrationsbett,
das das Vermischen weiter fördert.
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Die
Reagenzsonde wird dann aus dem Inkubator herausgehoben und zu einer
Waschstation, z.B. gemäss 1,
geschwenkt. Wie zuvor erwähnt worden
ist, umfasst die Waschstation 210 einen Waschzylinder 215,
der einen umschlossenen Raum vorsieht und in den die Reagenzsonde 200 positioniert
wird. Waschfluid aus einer nicht gezeigten Waschflüssigkeitsversorgung
wird sowohl in das Innere der Reagenzsonde 200 als auch
längs der
Aussenseite der Reagenzsonde 200 über einen Einlassanschluss 220 mittels
eines komplizierten nicht gezeigten pneumatischen Systems mit wenigstens
einer Pumpe sowie ausreichenden Ventil- und Rohrleitungssystemen
eingeführt,
um die Waschflüssigkeit aus
der Waschflüssigkeitversorgung
zu leiten. Verbrauchte Flüssigkeit
wird über
die Inhalte der Reagenzsonde 200 zu einem Auslassanschluss 224 und nachfolgend
mittels eines nicht gezeigten separaten pneumatischen/fluidischen
Systems zu einer nicht gezeigten Abfallkammer geleitet, die auf
dem Boden des Gehäuses
des Analysegerätes
in einem nicht gezeigten bestimmten Strang vorgesehen ist.
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Je
nach der Art der Untersuchung wird dann die Reaktionsaufnahme ferner
schrittweiese im Inkubator weiter zu einer zweiten Reagenzdosierposition bewegt.
In dieser Position wird die Reagenzsonde zu einer zweiten Reagenzversorgung
geleitet und wird ein geeignetes Volumen an zweitem Reagenz in die Sonde
eingesaugt, um in die Reaktionsaufnahme abgegeben zu werden. Wie
vorausgehend, wird das Fluid aus der Sonde in die Reaktionsaufnahme
eingespritzt, um das Vermischen der Bestandteile zu fördern. Im
Anschluss an diesen Abgabeschritt wird die Reaktionssonde wieder
durch das Dosiersystem zur Waschstation positioniert und werden
die vorerwähnten
Waschschritte wiederholt. Weitere Reagenzien können zugeführt werden, je nach Art der
Untersuchungen.
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Das
Probenfluid und die Reagenzien werden dann miteinander in Berührung gebracht.
Bei dem hier erwähnten
Beispiel kann die Reaktionsaufnahme einen gebondeten Antikörper enthalten.
Wenn für die
Untersuchungen Lumineszenztests erforderlich sind, muss der Inhalt
der Reaktionsaufnahme zur Entfernung von Fluidresten in einer Reihe
von Wasch- und Absaugschritten gewaschen werden. Das verbleibende
gebundene Material erhält
dann ein signalerzeugendes Reagenz vor Prüfung unter Verwendung eines
Luminometers. Chemolumineszente Signale, die durch die Reagenz/Probenkombination
erzeugt werden, werden zu einem Photovervielfacher übertragen,
der das Lichtsignal in ein elektrisches Signal umwandelt, so dass
dieses mit herkömmlichen
digitalen Techniken verarbeitet werden kann. Das signalerzeugende
Agenz wird in die Reagenzsonde, wie vorbeschrieben, abgegeben oder
direkt aus Flaschen gepumpt. Die Reagenzsonde wird im Anschluss
an das Abgeben des Reagenz zur Reaktionsaufnahme gewaschen.
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Alternativ
hierzu und wenn eine Prüfung durch
Absorption von Licht erforderlich ist, wird die Reagenz/Probenfluidkombination,
die in der Reagenzaufnahme enthalten ist, mittels einer optischen
Prüfvorrichtung
untersucht, z.B. eines Spektrophotometers. Weitere Details in Bezug
auf die waschbezogenen Schritte und die Vorbereitung von Untersuchungen
unter Verwendung des vorerwähnten
Analysegerätes
sind in der allgemein zugänglichen
US Patentanmeldung Nr. 09/482 599 enthalten, mit dem Titel FAILURE
DETECTION IN AUTOMATED CLINICAL ANALYZERS.
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Darauf
hinzuweisen ist ferner, dass weitere Probleme neben denjenigen,
die im Hinblick auf die Gesamtkosten und Komplexität aus dem
Vorsehen von Waschvorrichtungen bei einem klinischen Analysegerät resultieren,
in dem potentiellen Risiko von Querverunreinigungen der Fluide liegen.
Die ist insbesondere der Fall bei Reagenzien aus Reagenzienpackungen,
die zahlreiche nebeneinander liegnden Flaschen enthalten können, wobei
jede Flasche ein anderes Reagenz enthält.
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Es
besteht allgemein ein anerkannter Bedarf auf dem Fachgebiet zur
Elimination und wesentlichen Verringerung der Komplexität von klinischen Analysesystemen,
bei denen Untersuchungen der vorgenannten Art durchgeführt werden.
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Die
US-Patentschrift Nr. 5 369 566 offenbart eine Mehrzwecklabor-Arbeitsstation,
die die Operation einer Vielzahl von entstehenden diskreten Instrumenten
kombiniert als auch die Durchführung
von bislang manuellen analytischen, chemischen und biologischen
experimentellen Untersuchungsvorgängen automatisiert. Die Mehrzwecklabor-Arbeitsstation hat
eine Vielzahl von bewegbaren interaktiven Komponenten für die gesteuerte
Abgabe, Absaugung und Überführung von
Flüssigkeit
von einer ersten Mikrotiter-Plattenaufnahme oder einem andren Fluidgefäss zu einer
zweiten Mikrotiter-Plattenaufnahme oder einem anderen zweiten Fluidgefäss.
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Die
WO99/47261 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Durchführung von
immunoturbidiometrischen Messungen an Plasmaproteinen in einer Vorrichtung,
wie sie für
Plasma- und Serumwechselwirkungen verwendet wird. Immunoturbidiometrische
Messungen werden an einer Probe in einer Einwegabgabespitze durchgeführt, die
als Küvette oder
als Reaktionskammer dient.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bereitgestellt
wird ein klinisches Analysegerät
zum Stimmen des Vorhandenseins oder der Menge eines Analyten in
einer Probe. Das Analysegerät umfasst:
wenigstens eine primäre
Probenversorgung, wenigstens eine Zusatzprobenversorgung und wenigstens
eine Reagenzversorgung, wobei die Zusatzprobenversorgung eine Vielzahl
von abdichtbaren Dosierspitzen umfasst, deren Ausgabeenden abgedichtet
sind, um eine volumetrische Menge an Probe zurückzuhalten, welches Analysegerät ferner
aufweist eine Dosiereinrichtung zum Einsaugen von Probe aus der
primären
Probeversorgung in die abdichtbaren Dosierspitzen, und eine Abdichteinrichtung
zum Abdichten der Ausgabeenden der abdichtbaren Dosierspitzen.
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Das
Analysegerät
zeichnet sich ferner dadurch aus, dass es aufweist:
wenigstens
eine Reaktionsablaufvorrichtung, die ein Volumen an Probe aus der
wenigstens einen Zusatzprobenversorgung und ein Volumen an Reagenz
aus der wenigstens einen Reagenzversorgung enthält;
und ferner dadurch,
dass das klinische Analysegerät eine
waschfreie Ausgabeeinrichtung aufweist, die eine Vielzahl von wegwerfbaren
Fluidabgabeelementen zum Ansaugen eines Probevolumens aus der wenigstens
einen Zusatzprobeversorgung zur einmaligen Abgabe in die Reagenzablaufvorrichtung
und zum Einsaugen eines Reagenzvolumens von der wenigstens einen
Reagenzversorgungung zur einmaligen Abgabe in die Reaktionsablaufvorrichtung
umfasst.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei den wegwerfbaren Fluidausgabeelementen zum Ansaugen
eines Probevolumens aus der Probenversorgung um Mikrospitzen.
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Bereitgestellt
wird ferner ein Verfahren zur Bestimmung der Menge oder des Vorhandenseins
eines Analyten in einer Probe unter Verwendung eines klinischen
Analysegerätes,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Einsaugen von Probe
aus wenigstens einer primären Probeversorgung
in eine Vielzahl von abdichtbaren Dosierspitzen und Abdichten der
Ausgabeenden der Vielzahl von abdichtbaren Dosierspitzen, um eine
Zusatzprobenversorgung zu schaffen;
Abgeben eines Probevolumens
aus der Zusatzprobeversorgung in eine Reaktionsablaufvorrichtung;
Abgeben
eines Volumens von wenigstens einem Reagenz aus einer Reagenzversorgung
in die Reaktionsablaufvorrichtung, wodurch eine bestimmbare Spezies
in der Ablaufvorrichtung gebildet wird, und
Bestimmen der gebildeten
Spezies.
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Dieses
Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Proben und Reagenzienabgabeschritte
beide unter Verwendung einer waschfreien Abgabeeinrichtung durchgeführt werden,
wobei
der Probenabgabeschritt die Schritte umfasst:
Einsaugen eines
Probevolumens von der Zusatzprobenversorgung in ein wegwerfbares
Fluidausgabeelement,
Abgeben des angesaugten Probevolumens
von dem Fluidausgabeelement in die Reaktionsablaufvorrichtung, und
Entsorgen
des Fluidabgabeelementes im Anschluss an die Probenabgabe, und wobei
der Reaktionsabgabeschritt die Schritte umfasst:
Einsaugen
eines Reagenzvolumens aus der Reagenzversorgung in ein wegwerfbares
Fluidausgabeelement,
Ausgeben des angesaugten Reagenzvolumens
aus dem Fluidausgabeelement in die Reaktionsablaufsvorrichtung,
Entsorgen
des Fluidabgabeelementes im Anschluss an den Reagenzabgabeschritt.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens nach der Erfindung handelt es sich bei dem wegwerfbaren
Fluidabgabeelement zum Absaugen eines Probevolumens aus der Probenversorgung
um Mikrospitzen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine Teilansicht einer Waschstation eines bekannten klinischen Analysegerätes;
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2 ist
eine perspektivische Draufsicht auf ein klinisches Analysegerät gemäss einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine perspektivische Draufsicht auf einen Zusatzprobenhandhaber
des klinischen Analysegerätes
nach 2;
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4 ist
eine perspektivische Draufsicht des Zusatzprobenhandhabers nach 3 mit
abgenommenen Deckel;
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9 ist
eine perspektivische Draufsicht des Nass-Chemikaliensystems des
klinischen Analysegerätes
nach 2; und
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10 ist
eine Seitenansicht eines Paares Einwegdosierspitzen wie sie in Verbindung
mit dem Chemikaliensystem nach 9 verwendet
werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die
folgende Beschreibung bezieht sich auf verschiedene Ausführungsformen,
die waschbezogene Vorgänge
in Verbindung mit einem Hauptrahmen, Desktops, oder anderen Arten
von klinischen Analysegeräte,
wie sie zum Messen von Blutproben und Seren an Patienten verwendet
werden, entbehrlich machen.
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Die
Erfindung bezieht sich allgemein auf eine waschfreie Reagenzabgabe
und Abgabe von anderen Flüssigkeiten
in Bezug auf wenigstens eine Reaktionsablaufvorrichtung. Für die Zwecke
der nachfolgenden Erläuterung
ist mit den Ausdruck „waschfrei" gemeint, dass er
sich auf die Verwendung eines Waschfluids zum Zwecke der Reinigung
einer Sonde, eines Rüsselelementes
oder einer anderen Abgabeapparatur einschliesslich der Reaktionsablaufvorrichtung
(Kuvette etc.), zwischen Fuidabgabevorganängen (für Fluide von Patienten, Reagenzien, Verdünnungsmittel,
Kalibrationsmittel etc.) bezieht. Ferner soll durch diesen Ausdruck
die Durchführung und
Vorbereitung von sowohl Nass- als auch Trockenuntersuchungen mit
Ausnahme nur derjenigen umfasst sein, die nur die Verdünnung von
Reagenzien oder Proben beinhalten.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass mit den Ausdruck „Kombi-" gemeint ist, dass das Analysegerät mehr als
ein Chemikaliensystem zur Bestimmung des Vorhandenseins oder der
Menge eines Analyten in einer Patientenprobe umfasst. Im vorliegenden Fall
umfasst das Analysegerät 10 sowohl
ein „Nass" als auch „Trocken" – Chemikaliensystem. Es versteht sich
jedoch aus der nachfolgenden Beschreibung, dass die vorliegende
Erfindung vorzugsweise in Verbindung mit einem klinischen Analysegerät mit wenigstens
einem Nass-Chemikaliensystem zum Einsatz kommt.
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2 zeigt
ein automatisches, klinisches Kombianalysegerät 10 mit einer Anzahl
von Systemkomponenten. In Kürze
umfasst das Analysegerät 10 einen
primären
Probenfhandhaber 14, der eine Vielzahl von primären Probebehältern 18 hält, und
einen primären
Dosiermechanismus 22, der eine Dosiertransportschiene 26 und
einen Dosierschlitten 30 enthält, der längs der Transportschiene zwischen
einer Vielzahl von Stationen bewegbar ist. Unter diesen Stationen,
angeordnet längs
des Bewegungsweges des Dosiermechanismus 22, befindet sich
eine Dosierstation 28 für
eine erste Inkubatoranordnung 34. An der Dosierstation 68 kann
eine Probenmenge auf einem Trocken-Gleitelement 36 aufgegeben
werden, das dann in die erste Inkubatoranordnung 34 hinein-
und herausbewegt wird. Die erste Inkubatoranordnung 34 umfasst
wenigstens eine Lesestation (nicht gezeigt) mit einer Testvorrichtung
für eine
korrelierte Analysebestimmung, zum Beispiel ein Reflektometer oder
ein Elektrometer. Eine Zusatzprobehandhabungsvorrichtung 40,
die in Bezug auf erste Inkubatoranordnung 34 angeordnet
ist, umfasst eine Spitzenversorgung zum Halten einer Vielzahl von Dosierspitzen 102, 10.
Die Vorrichtung dient ferner zum Halten einer Vielzahl von sekundären Probebehältern, wie
dies nachfolgend mit näheren
Details beschrieben wird. Die vorerwähnten Bauteile umfassen jeweils
das „Trocken" Chemikaliensystem
für das hier
beschriebene automatische Kombialysegerät 10.
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Weiter
umfasst nach 2 das Analysegeräte 10 einen
sekundären
Dosiermechanismus 42, der einen Dosierschlitten 40 enthält, ähnlich dem
bewegbaren Schlitten 30 für den Trockenchemikalienbereich
des Analysegerätes.
Der Schlitten 44 ist eben falls längs der Dosiertransportschiene 26 beweglich.
Ferner umfasst der Mechanismus ein Reagenzrad 42, das eine
Vielzahl von Behältern
für wenigstens
ein Reagenz enthält,
eine zweite Inkubatoranordnung 56, eine Mikrospitzenversorgung 60 und
einen Reagenzgefässhandhaber 58,
der eine Vielzahl von Reagenzgefässe 64 trägt. Für die Zwecke
der vorliegenden Beschreibung jedoch definieren die einzelnen vorerwähnten Komponenten
einschliesslich derjenigen, die sich auf die Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 beziehen,
das „Nass" Chemikaliensystem
für das
hier beschriebene Kombianalysegerät 10. Aus der folgenden
Beschreibung wird deutlich, dass die vorerwähnte Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 in
asynchroner Weise das Trockenchemikalien- und Nasschemikaliensystem
des klinischen Kombianalysegerätes 10 miteinander
verknüpft.
Eine detailliertere Beschreibung wird nunmehr in Bezug auf die enthaltenen
Komponenten des Analysegerätes 10 gegeben.
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Wie
in 2 gezeigt ist, sind die Probenbehälter 18 grundsätzlich von
rohrförmiger
Konfiguration und in drehbaren Probeeinsätzen angeordnet, die auf einem
Treibriemen oder einer anderen Halterung vorgesehen sind. Die Probeneinsätze 23 sind
typischerweise Karussells, die eine Vielzahl von röhrförmigen Probebehältern 18 enthalten.
Die Einsätze werden
inkremental um eine elyptisch geformte Laufbahn mittels eines Antriebmechanismus
(nicht gezeigt), zum Beispiel eines Magnetantriebes, Riemens oder
einer anderen bekannten Einrichtung in Ausrichtung zu der Dosiertransportschiene 26 bewegt. Ohne
Weiteres verständlich
ist, dass die Art des Antriebmechanismus für die primäre Probenhandhabungsvorrichtung 14 nicht
wesentlich für
das Arbeitsverhalten der vorliegenden Erfindung ist. Ein Barcodelesegerät (nicht
gezeigt) tastet die Identifikationsdaten von jedem Patientenbehälter 18 ab.
Weitere Details bezüglich
einer typischen Probenhandhabungsvorrichtung können der US-Patentanmeldung Nr.
09/482 599 entnommen werden.
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Die
Dosiertransportschiene 26 ist ein horizontal angeordnetes
balkenartiges Element, das im Wesentlichen die Länge des Analysegerätes 10 überspannt
und bei der vorliegenden Ausführungsform
sowohl für
das Nass- als auch Trockenchemikalien system verwendet wird. Die
Dosiertransportschiene 26 ist, wie zuvor erwähnt wurde,
zu der primären Handhabungseinrichtung 14 als
auch der ersten Inkubatoranordnung 34 und der Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 ausgerichtet.
Der bewegliche Schlitten 30 ist ein solcher, der ein Rüsselelement (nicht
gezeigt) enthält,
das eine vertikale Bewegung vornehmen kann, so dass das Rüsselelement
gezielt in Bezug auf eine Basis mittels eines geeigneten vertikalen
Antriebmechanismus (nicht gezeigt) angehoben oder abgesenkt werden
kann. Ein zweiter horizontaler Antriebsmechanismus (ebenfalls nicht
gezeigt) ermöglicht
eine Bewegung des Schlittens 30 longitudinal längs der
Transportschiene 26. Details in Bezug auf die Antriebsmechanismen,
die Dosierschiene und die Dosiertransportschiene sind dem Fachmann
grundsätzlich
bekannt.
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Eine
Dosierspitze 102, 10, ist
entfernbar an dem Rüsselelement
befestigt oder in anderer Weise angebracht, um Probenfluid aus einem
primären Probenbehälter 18 abzusaugen.
Eine Vielzahl von Dosierspitzen 102, z.B. diejenigen, die
in 10 gezeigt sind, ist an einem äusseren Ring der Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 vorgesehen,
wobei jede Spitze einen konisch sich verjüngenden Basiskörper mit
einem kapillaren Spitzende aufweist, das als Ausgabeende 105 dient.
Gewöhnlich
besteht jede Dosierspitze aus einem geformten Kunststoffmaterial,
das entsorgt werden kann und entfernbar am Ende des Rüsselelementes
in einer allgemein bekannten Weise befestigt werden kann.
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Das
Dosiersystem 22 umfasst ferner eine Dosierpumpe (nicht
gezeigt), die wirkungsmässig
mit dem beweglichen Schlitten 30 und insbesondere mit dem
Rüsselelement
verbunden ist. Diese Pumpe kann gezielt verschiedene Stärken an
Partialdruck und Partialunterdruck aufbringen, um die Flüssigkeit in
die Spitze einzusaugen und Flüssigkeit
aus der Spitze abzugeben. Weitere Details bezüglich der vorerwähnten Elemente
eines Dosiersystems sind z.B. aus der US-Patentschrift 4 340 390
bekannt.
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Wie
zuvor erwähnt
wurde, und nachdem eine bestimmte Probenmenge aus einem der Probenbehälter 18 in
eine Dosierspitze 102, 10, eingesaugt
worden ist, wird der bewegliche Schlitten 30 durch den
geeigneten Antriebsmechanismus zur Dosierstation 68 überführt, um
ein bestimmtes Probenfluidvolumen aus der Dosierspitze 102 auf
einen dünnen
Film oder ein trockenes Gleitelement 36 zu geben, z.B.
ein solches, das in der US-Patentschrift 3 992 158, erteilt für Przybylowicz,
beschrieben wird. Die Trockengleitelemente 36 werden nacheinander zur
Dosierstation 68 mittels einer Kassette (nicht gezeigt)
geführt,
und im Anschluss an das Dosieren eines Teiles der vorhandenen Probenflüssigkeit
aus einer Dosierspitze wird jedes Gleitelement 36 mittels einer
hin- und hergehenden Stösselblattes 39 oder einer
anderen geeigneten Einrichtung in die erste Inkubatoranordnung 34 zur
Inkubation und Prüfung
der Probe abgegeben.
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Die
erste Inkubatoranordnung 34 gemäss der vorliegenden Ausführungsform
enthält
eine Vielzahl von gepunkteten Gleitelementen auf einer Mehrfachringrotoranordnung,
wobei die Gleitelemente um eine gemeinsame Achse relativ zu wenigstens
einer Lesestation einschliesslich einer Testvorrichtung, z.B. einem
Reflektometer oder Elektrometer, zur Bestimmung des Vorhandenseins
oder der Menge an Analyt in einer Probe drehbar angetrieben sind.
Details in Bezug auf die Trockengleitelemente oder Inkubatoranordnungen
sind allgemein auf dem Fachgebiet bekannt, z.B. werden sie in der
US-Patentschrift Nr. 4 296 069 beschrieben und erfordern hier keine
weitere Erläuterung
mit Ausnahme, wenn dies für
ein ausreichendes Verständnis
der Erfindung erforderlich ist.
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Nach 2 bis 4 ist
die Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 (nachfolgend
als Zusatzprobenhandhaber bezeichnet) in beabstandeter Beziehung
zwischen der ersten Inkubatoranordnung 34 des Trockenchemikaliensystems
und der zweiten Inkubatoranordnung 56 des Nasschemikaliensystems
des vorbeschriebenen Analysegerätes 10 angeordnet.
Der Zusatzprobenhandhaber 40 umfasst ein kreisförmiges zylindrischen
Gehäuse 80 mit
einer Abdeckung 84. Das Gehäuse 80 ist durch einen
so bemessenen Innenraum definiert, dass er eine Anzahl von gehaltenen
Komponenten enthält,
die eine innere Rotoranordnung 88 (in 3 nicht
gezeigt), ein Paar Positionssensoren (nur ei ner ist bei 126 angedeutet)
und eine Spitzenentsorgungsanordnung 122 umfasst. Jede
der vorerwähnten
Komponenten ist an einer nach innen weisenden Oberfläche einer bodenseitigen
Montageplatte 138 des Gehäuses 80 befestigt.
Ferner ist eine äussere
Rotoranordnung 92 an der Oberseite des Gehäuses 80 gehalten,
wobei die äussere
Rotoranordnung ausserhalb des Umfanges der Abdeckung 84 angeordnet
ist.
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Ein
Paar Stützen 90,
die sich ebenfalls von der nach innen weisenden Oberfläche der
Montageplatte 138 erstrecken, tragen zu der Abstützung der Abdeckung 84 bei,
die die innere Rotoranordnung 88 überdeckt. Die Abdeckung 84 enthält ferner
einen zentralen Handgriff 86 als auch ein Paar gegenüberliegende
Drehbefestigungselemente 87, die in entsprechende Öffnungen
in den Stützen 90 eingreifen können. Die
Abdeckung 84 umfasst ferner eine Spitzenabstreifanordnung 154,
die mit weiteren Details nachfolgend beschrieben wird. Die nachfolgenden Ausführungen
beziehen sich auf eine detaillierte Erläuterung der inneren und äusseren
Rotoranordnungen 88, 92.
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Nach 3 und 4 umfasst
die innere Rotoranordnung 88 ein drehbares kreisförmiges Ringelement 96,
das um eine zentrale Drehachse mittels eines Zahnradantriebmechanismus
drehbar angetrieben wird. Der Antriebsmechanismus umfasst einen
Motor mit einem drehenden Eingriffsteil 130, das sich oberhalb
der nach innen weisenden Oberfläche der
Montageplatte 138 erstreckt. Ein Satz von linearen Verzahnungszähnen ist
an einer Innenkante des Ringelementes 96 vorgesehen und
kämmt mit
dem Eingriffsteil 130. Das Ringelement 96 der
inneren Rotoranordnung 88 umfasst ferner eine Vielzahl
von Probenbehälterversorgungsstationen 100,
wobei jede Station umfänglich
längs des
Umfanges des Ringelementes angeordnet ist. Jede Probenbehälterversorgungsstation 100 ist
durch eine nutförmige äussere Öffnung 104 definiert,
die mit einer radial benachbarten und durchgehenden inneren Öffnung 108 verknüpft ist.
Die Abmessung der inneren Öffnung 108 ist
wesentlich grösser
als die der nutförmigen äusseren Öffnung 104 aus
Gründen,
die nachfolgend näher
deutlich werden. Bei dieser speziellen Ausführungsform sind dreissig (30)
Probenbehälterversorgungsstationen 100 am
inne ren Ringelement 96 vorgesehen, obschon es sich versteht,
dass diese Zahl ohne Weiteres verändert werden kann.
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Die äussere Rotoranordnung 92 des
Zusatzprobenhandhabers 40 erstreckt sich ausserhalb des Umfanges
der Abdeckung 84. Diese Anordnung wird gebildet aus einem
kreisförmigen
Tragring 114 mit einer Vielzahl von kreisförmigen umfänglich angeordneten
Spitzenversorgungsstationen 118, die in gleichem Abstand
voneinander längs
des Umfanges des Ringes anordnet sind. Wie für die innere Rotoranordnung 88 ist
ein Zahnradantriebsmechanismus vorgesehen, um den Ring drehbar in
Bewegung zu setzen. Ein Satz von linearen Verzahnungszähnen 146 ist
an einer äusseren
Kante des Tragringes 114 vorgesehen und steht mit dem Eingriffsteil
(nicht gezeigt) eines Motors (nicht gezeigt) in Eingriff, um eine
Drehung des Tragringes 114 zu bewirken. Darauf hinzuweisen
ist, dass der vorbeschriebene Zahnradantriebsmechanismus nur beispielhaft
ist. D.h. andere Antriebsmechanismen können vorgesehen werden, um
eine Drehbewegung entweder des Tragringes 114 oder des
Ringelementes 96 zu bewirken.
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Der
Tragring 114 und das Ringelement 96 der äusseren
Rotoranordnung 92 bzw. inneren Rotoranordnung 88 sind
konzentrisch, wobei die drehenden Teile jeder Anordnung unabhängig von
ihren zugehörigen
Zahnradantriebsmechanismen um eine gemeinsame Drehachse angetrieben
sind.
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Jede
der Spitzenversorgungsstationen 118 des Tragringes 114 der äusseren
Rotoranordnung 92 stellt kreisförmige Öffnungen dar, die so bemessen sind,
dass sie eine Dosierspitze aus einer Spitzenversorgung (nicht gezeigt)
an einer Spitzenablagestation 150 aufnehmen können, die
an einer Öffnung
in einer benachbarten Abdeckung 166 vorgesehen ist, die
den Antriebsmotor (nicht gezeigt) für den drehbaren Tragring 114 der äusseren
Rotoranordnung 92 überdeckt.
Bei dieser Ausführungsform
ist eine Gesamtzahl von sechzig (60) in gleichem Abstand voneinander
angeordneten Spitzenversorgungsstationen 118 vorgesehen,
obschon es sich versteht, dass, wie schon vorher erwähnt wurde,
diese Zahl in geeigneter Weise variiert werden kann.
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Bei
dieser speziellen Ausführungsform
ist jede der Probenbehälterversorgungsstationen 100 und
Spitzenversorgungsstationen 118 der inneren bzw. äusseren
Rotoranordnungen 88, 92 so bemessen, dass sie
ein Fluidansaug/Ausgabeelement aufnehmen kann. Gemäss dieser
Ausführungsform
ist das Fluidansaug/Ausgabeelement eine Dosierspitze 102,
die ein oberes offenen Ende 103 und ein unteres Ausgabeelement 105 hat, über das
die Flüssigkeit ausgegeben
werden kann. Insbesondere ist die hier erwähnte Dosierspitze ein entsorgungsfähiges Kunststoffelement
aus Polypropylen oder einem anderen formbaren Kunststoffmaterial.
Insbesondere wird die Dosierspitze 102, die hier beschrieben
wurde, von der Johnson & Johnson
Company unter der Handelsbezeichnung VitrosTM vertrieben,
obgleich es sich versteht, dass andere Fluidausgabe/Ansaugelemente
an deren Stelle treten können.
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Die
Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 umfasst ferner eine
Probenintegritätslesestation (nicht
gezeigt) mit einem Stationsgehäuse,
in das eine Dosierspitze eingeführt
wird, und eine optische Lesevorrichtung, z.B. ein Spektrophotometer,
das eine aufnehmende und abgebende Optik enthält, die an beiden Seiten eines
Testschlitzes oder Testausnehmung angeordnet sind. Die Probenintegritätslesestation
ist vorgesehen, um eine spektrophotometrische Analyse der Probeninhalte
einer abgedichteten Dosierspitze vorzusehen, um das Vorhandensein von
gewissen Serumkomponenten, z.B. Hämoglobin, Albumin, Lipoproteinen,
Glukose und andere, abzusichern. Weitere Details bezüglich der
Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 können einer allgemein zugänglichen
US Patentanmeldung Nr. 09/910 399 mit dem Titel „AUXILIARY SAMPLE SUPPLY FOR
A CLINICAL ANALYZER, entnommen werden.
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Ein
Spitzenabdichter 142, der an der Aussenseite des Gehäuses des
Zusatzprobenhandhabers 40 angeordnet ist, umfasst ein beheiztes
Element, z.B. ein Widerlager (nicht gezeigt), welches das Ausgabeende 105 der
Dosierspitze 102, 10, umkrempelt
oder dauerhaft abdichtet. Im Anschluss an die Ausgabe der Probe
an der Dosierstation 68, wird eine Dosierspitze 102, 10,
die eine Patientenprobe enthält,
in eine durch den Spitzenabdichter 142 definierte Öffnung 182 abgesenkt.
Das Abdichten der Dosierspitze 102, 10, ermöglicht es,
dass die Spitze tatsächlich
ein sekundärer
Probenbehälter wird
und verhindert ein Verspritzen während
des Auswerfens der Spitze.
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Wie
in 2 gezeigt ist und in Bezug auf die restlichen
Komponenten des vorliegenden Analysegerätes 10 ist die zweite
Inkubatoranordnung 56 nahe der Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung
angeordnet. Die zweite Inkubatoranordnung 56 ist so bemessen,
dass sie wenigstens ein Reaktionsgefäss 64 aufnehmen kann,
und umfasst eine Lesestation (nicht gezeigt) mit einer Testvorrichtung,
z.B. einem Spektrophotometer, zum Feststellen des Vorhandenseins
oder der Menge eines Analyten in einer Probe.
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Jedes
Reaktionsgefäss 64 wird
in Bezug auf die zweite Inkubatoranordnung und eine Dosierstation
zum Aufnehmen von Probe aus den abgedichteten Dosierspitzen 102 innerhalb
der Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 und wenigstens
eines Reagenz von dem Reagenzrad 52 bewegt.
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Die
Mikrospitzenversorgung 60 erfordert eine Vielzahl von wegwerfbaren
Kunststoffdosierspitzen 107, 10, wobei
jede Spitze kleiner ist als die abgedichteten, Proben enthaltenden
Dosierspitzen 102, die in der Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 gehalten
sind, wie dies in 3 und 4 gezeigt
ist. Die Spitzen 107 werden paketweise zusammengehalten,
wobei die Pakete zu einer Aufnahmestation bewegt werden, die in
Bezug auf den beweglichen Schlitten 44 des Nasschemikaliensystems des
hier beschriebenen Analysegerätes 10 ausgerichtet
ist.
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Jedes
Reaktionsgefäss 64 enthält eine
Vielzahl von beabstandeten Reaktionskammern für die Durchführung einer
Nassuntersuchung. Eine bevorzugte Version ist in einer anhängigen allgemein
zugänglichen
US Patentanmeldung Nr. 09/897 673 mit dem Titel „REACTION VESSEL" von LaCourt et al, beschrieben.
Die Küvetten
können
für einmalige
als auch für
mehrmalige Verwendung bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen
sein. Die Gefässe 64 der vorliegenden
Ausführungsform
enthalten ferner Fenster (nicht gezeigt) an gegenüberliegenden
Seiten jeder Reaktionskammer, die die Untersuchung der Inhalte mittels
einer Testvorrichtung ermöglichen, z.B.
einem Spektrophotometer (nicht gezeigt), das in einer Testkammer
enthalten ist, die nahe der zweiten Inkubatoranordnung 56 angeordnet
ist. Es versteht sich jedoch, dass andere Ausführungen von Reaktionsablaufvorrichtungen,
z.B. Reaktionsausnehmungen, Küvetten,
Teströhren
und sogar dünner
Film oder Trockengleitelemente dagegen ausgetauscht werden können.
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Das
drehbare Reagenzrad 52 umfasst eine Vielzahl von Reagenzbehältern oder
-packungen 54, die jeweils in geeignet bemessenen genuteten
Bereichen einer drehbaren Ringkomponente angeordnet sind. Jede Reagenzpackung 54 enthält wenigstens ein
und vorzugsweise zwei separat untergebrachte Reagenzien in einer
spritzgegossenen Struktur, wobei die Packungen durch einen geeigneten
Antriebsmechanismus längs
eines kreisförmigen
Weges angetrieben sind und wobei die Packungen für Untersuchungen bevorratet
und zu einer geeigneten Position für die Durchführung eines
Einsaugvorganges gedreht werden können. Die Reagenzpackungen 54 können einzeln
durch eine Nut (nicht gezeigt) in einer Abdeckung (nicht gezeigt)
des Reagenzrades eingegeben werden, wobei das Rad ferner einen Kühler (nicht
gezeigt) enthält,
der die Reagenzien bei einer geeigneten Temperatur und Feuchtigkeit
hält. Weitere
Details bezüglich
auf ein geeignetes Reagenzmanagementsystem können z.B. aus der US-Patentanmeldung Nr.
09/482 599 entnommen werden.
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Anfänglich wird
eine Vielzahl von nicht abgedichteten Dosierspitzen 102 auf
einmal von einer nicht gezeigten Spitzenversorgung durch die die Spitzenablagestation 150 bildende Öffnung eingegeben
und fallen die Spitzen in die leeren Spitzenversorgungsstationen 118,
die am Tragring 114 der äusseren Rotoranordnung 92 der
Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 vorgesehen sind.
Der Tragring 114 wird schrittweise mittels des Zahnradantriebsmechanismus
(nicht gezeigt) gedreht, um die leeren Spit zenversorgungsstationen 118 in
eine geeignete Ausrichtung zur Spitzenablagestation 150 auszurichten.
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Der
bewegliche Schlitten 30 des primären Dosiersystems 22 wird
von einer „Heim" position längs der
Transportschiene 26 zur Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 hin-
und zurückbewegt, und
eine Dosierspitze 102 wird von dem Rüsselelement des primären Dosiermechanismus 22 in
einer allgemein bekannten Weise erfasst. Der bewegliche Schlitten 30 wird
dann zum primären
Probenhandhaber 14 getrieben und das Rüsselelement und davon gehaltenen
Dosierspitze 102 in einen ausgerichteten Probenbehälter 18 abgesenkt, 10.
Ein bestimmtes Volumen an Patientenprobe wird unter Unterdruck gesetzt
und aus einem der Patientenprobebehälter 18 in die Dosierspitze 102 eingesaugt.
Weitere Details in Bezug auf die Befestigung einer Dosierspitze
an einem Rüsselelement
als auch Details in Bezug auf das Ansaugen und Dosieren von Probe
und anderen Fluiden sind auf dem Fachgebiet allgemein bekannt. Ein
weiteres Beispiel wird z.B. in der US Patentschrift Nr. 4 340 390,
erteilt für
Collins et al, gegeben.
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Der
Dosierschlitten 30, der die nicht abgedichtete Dosierspitze 102 mit
der eingesaugten Probe trägt,
wird dann längs
der Transportschiene 26 vom primären Probenhandhaber 14 zur
Dosierstation 68 bewegt. In der Dosierstation 68 wird
ein volumetrischer Teil der in der Dosierspitze 102 enthaltenen Patientenprobe
auf ein trockenes oder Dünnfilmgleitelement
abgegeben, das bei 36 in 2 angedeutet ist
und angeordnet ist, um mittels konventioneller Einrichtungen, z.B.
einem hin- und hergehenden Schiebeblätter 39, wie es in 2 gezeigt
ist, in die erste Inkubatoranordnung 34 einzugeben. Die
Probe, die dosiert ist, wird dann in Verbindung mit dem Trockenchemikaliensystem
des hier beschriebenen Kombianalysegerätes 10 verwendet.
Die Probe wird auf z.B. ein kalorimetrisches oder potentiometrisches
Gleitelement dosiert, das inkubiert ist, wobei die Probe an einer
Lesestation (nicht gezeigt) für
eine korrelierte Analyterfassung analysiert wird. Details bezüglich der
Grundsätze
der Inkubation und Prüfungvon
trockenen Gleitelementen sind auf dem Fachgebiet bekannt, z.B. in
der US Patent schrift Nr. 4 296 069 mit dem Titel beschrieben „Apparatus
for Processing an Analysis Slide" und
erfordern daher keine weitere Erläuterung.
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Im
Anschluss an den vorerwähnten
Dosierschritt wird die Dosierspitze 102 weiter durch den
Dosierschlitten 30 zum Zusatzprobenhandhaber 40 und insbesondere
zum Spitzenabdichter 142 bewegt. Am Spitzenabdichter 142 wird
die Dosierspitze 102 in eine Öffnung 182 plaziert
und abgesenkt, bis die Spitze relativ zu einem Heizelement (nicht
gezeigt) zu liegen kommt. Wärme
vom Heizelement wird durch ein Widerlager 198 auf das Ausgabeende 105 der
Spitze 102 übertragen,
wobei die Spitze noch am Rüsselelement
(nicht gezeigt) des Dosierschlittens 30 gehalten ist. Das
Fluid in der Spitze 102 wird weiter weg von dem Ausgabeende 105 eingesaugt
und eine Blase gebildet, die Temperatureffekte auf das Fluid verhindert
als auch verhindert, dass Fluid aus der abzudichtenden Zone entfernt
wird. Wie es zuvor erwähnt wurde,
sind weitere Details in Bezug auf den vorerwähnten Abdichtungsvorgang in
der US Patentanmeldung 09/658 356 mit dem Titel zu finden „ANALYZER
WITH SAMPLE QUALITY MEASUREMENT, AND METHOD.
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Wenn
der vorerwähnte
Abdichtungsvorgang abgeschlossen ist, ist die abgedichtete Dosierspitze 102 zu
einem Probenversorgungsbehälter
geworden, der für
das Nasschemikaliensystem des vorerwähnten Kombianalysegerätes verwendet
werden kann, wie diese zuvor beschrieben wurde.
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Im
Anschluss an den Spitzenabdichtungsvorgang hebt der bewegliche Schlitten 30 des
primären
Dosiermechanismus 22 die abgedichtete Spitze 102 aus
der Spitzenabdichtungsstation 142 heraus und bewegt sie
in Ausrichtung zu einer an der Abdeckung 84 des Zusatzprobenhandhabers 40 vorgesehenen Öffnung 162.
Gemäss
der vorliegenden Erfindung werden ein Paar vorgespannte V-Blöcke (nicht gezeigt),
die durch die Dosierspitze 102, wenn diese in die Öffnung abgesenkt
wird, kontaktiert und dazu gebracht, sich voneinander wegzuspreizen,
so dass das obere Ende 103 der Spitze zwischen die Blöcke gelangen
kann. Eine Aufwärtsbewegung
des Rüsselelementes bewirkt
daher eine Eingriffnahme mit der Schulter des oberen offenen Endes 103 der
Dosierspitze 102, was bewirkt, dass die Spitze vom Rüsselelement
abgestreift wird und vertikal in eine Versorgungsposition für leere
Probebehälter
des kreisförmigen
Ringes 96 der inneren Rotoranordnung 88 herabfällt.
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Die
vorerwähnten
Schritte werden wiederholt, damit eine Vielzahl von abgedichteten
Dosierspitzen 102 einzeln zum Zusatzprobehandhaber 40 und
insbesondere zu den Probebehälterversorgungsstationen 100 der
inneren Rotoranordnung 88 geführt werden. Der drehbare Ring 96 der
inneren Rotoranordnung 88 wird um seine Drehachse mittels des
kämmenden
Eingriffes des Eingriffteiles 130 des Antriebsmotors und
der am Ring 96 vorgesehenen Zahnradzähne entweder schrittweise oder,
wie erwünscht
ist, angetrieben. Die bestückten
Probebehälter
(abgedichteten Dosierspitzen 102) werden relativ zu einer
Ansaugstation 158 und Probeintegritätslesestation (nicht gezeigt)
bewegt.
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Die
optische Lesevorrichtung, die an der Probeintegritätslesestation
gemäss
der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, ist ein Spektrophotometer, das
Lichtabsorptionstransmissionmessungen an einer in der abgedichteten
Einwegdosierspitze 102 enthaltenen Probe durchführt. Die
abgedichtete Dosierspitze 102, die aus einem transparenten
Kunststoffmaterial besteht, ermöglicht
optische Untersuchungen an den Fluidinhalten. Details in Bezug auf
das optische Lesen der Fluidinhalte von Proben sind bekannt und
in den US Patentschriften Nr. 6 013 528 und 5 846 492, erteilt auf
Jacobs et al, zu finden.
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Nach
Abschluss einer Ablesung wird die Dosierspitze 102 in Ausrichtung
zu der Öffnung,
die die Ansaugstation 158 darstellt, bewegt. Falls Probe
gefordert wird, wird das zweite Dosiersystem 42 verwendet,
um eine Mikrospitze aus einem Mikrospitzenlader 60 zu bringen,
der ein Rüsselelement
(nicht gezeigt) verwendet, das sich von dem beweglichen Dosierschlitten 44 nach
unten erstreckt, der in die Position unter Verwendung der Dosiertransportschiene 26 bewegt
wird. Wie zuvor erwähnt
ist, ist der ge samte Betrieb des sekundären Dosiermechanismus 42 im
Hinblick auf die Befestigung einer Spitze am Rüsselelement (nicht gezeigt),
das Anheben und Absenken des Rüsselelementes
relativ zum Dosierschlitten 44, die vertikale und longitudinale
Bewegung des Dosierschlittens längs
der Transportschiene 26 und das Ansaugen und Ausgeben von
Fluid unter Verwendung der Mikrospitze wörtlich identisch, abgesehen von
der Grösse
der Reagenzsonde oder des Rüsselelementes,
mit dem des primären
Dosiermechanismus 22, 2. Wie zuvor
definiert, ist die Mikrospitze ein Fluidabgabeelement, das leicht
in die Umrisse der abgedichteten Dosierspitze 102 eingepasst
werden kann, was es ermöglicht,
das daraus angesaugt werden kann.
-
Die
Mikrospitze 107 wird durch den beweglichen Schlitten an
der Ansaugstation 158 der Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 innerhalb
der Umrisse der abgedichteten Dosierspitze 102 positioniert,
um ein bestimmtes Flüssigkeitsvolumen
aus der abgedichteten Spitze einzusaugen, so dass die Probe als
Teil einer Nassuntersuchung oder Verdünnung verwendet werden kann.
Der Dosierschlitten 44 bewegt dann die Mikrospitze in Ausrichtung
mit einem Reaktionsgefäss 64 und
bewegt die Mikrospitze 107 nach unten in eine Reaktionskammer
des Gefässes,
um danach die angesaugte Flüssigkeit
abzugeben. Im Anschluss an die Abgabe der Patientenprobe, die aus
dem sekundären
Probencontainer eingesaugt worden ist, wird die Mikrospitze 107 abgedichtet,
um ein Verspritzen von Flüssigkeit
auf das Rüsselelement
zu vermeiden und wird dann entsorgt, indem die benutzte Mikrospitze
in eine Wegwerfstation 184, 9 des Analysegerätes 10 fallengelassen wird.
-
Wie
zuvor erwähnt
wurde, hat die innere Öffnung 108 der
Probenbehälterversorgungsstation 100 einen
Durchmesser, der grösser
als der des oberen Endes der konischen Dosierspitze 102 ist.
Sobald eine Probe aus einer abgedichteten Dosierspitze nicht länger angefordert
wird, kann das betätigbare Hakenteil
verwendet werden, um die Spitze aus der nutförmigen äusseren Öffnung zu der grösseren inneren Öffnung zu
ziehen, so dass die Spitze durch die Öffnung hindurchfallen kann
in eine Abfallstation (nicht gezeigt), die unterhalb des Ringes 96 angeordnet
ist. Ein Positionssensor (nicht gezeigt) erfasst die Position des
Hakenteiles relativ zur inneren Rotoranordnung 88.
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Gemäss einem
wesentlichen Teil der vorliegenden Erfindung werden die Reagenzien
auch zum Reaktionsgefäss 64 aus
einem Reagenzbehälter 54 gebracht,
der durch das Reaganzrad 52 in eine Ansaugposition gedreht
wird. Gemäss
dieser Ausführungsform
wird eine zentrale Dosierspitze 102 zunächst vom beweglichen Schlitten 44 amm äusseren Ring
der Zusatzprobenhandhabungsvorrichtung 40 aufgegriffen
und dann zu der Ansaugposition des Reagenzrades 52 bewegt.
Reagenzfluid wird dann aus dem Reagenzbehälter 52 in die gehaltene
Mikrospitze eingesaugt. Die benutzte Dosierspitze 102 wird dann
längs der
Dosierschiene 26 zur Dosierposition gebracht und das Reagenz
direkt in die Reaktionskammer des Reaktionsgefässes 64 abgegeben.
Vorzugsweise ist die Reaktionskammer des Reaktionsgefässes 64 so
bemessen, dass sie die Spitze 102 aufnehmen kann, deren
Ausgabeende 105 innerhalb der Umrisse des Reaktionsgefässes angeordnet
und insbesondere in direkter Berührung
mit dem schon gehaltenen Probe/Reagenz plaziert werden kann. Ist das
Reagenz abgegeben, werden die Fluide „in einem Zug" vermischt, was einen
Vorteil gegenüber bestehenden
Dosiersystemen bietet, die ein Rührwerk
oder eine andere Vorrichtung zum Vermischen erfordert.
-
Im
Anschluss an den vorerwähnten
Abgabeschritt wird die Spitze 102 ebenfalls abgedichtet
und in die Abfallstation 184 entsorgt. Vorzugsweise verwendet
die Koordination der Nassuntersuchungstests den Zusatzprobenhandhaber 40 als
Teil der Zeitplanung, um effektiv den Durchsatz auszunutzen. Weitere
Mengen an einem zweiten Reagenz und/oder an Probe oder anderen Substanzen,
wie z.B. Kalibrierflüssigkeit,
können
erhalten werden, indem man eine nicht benutzte Mikrospitze vorsieht, die
von dem beweglichen Schlitten 44 des sekundären Dosiersystems 42 aufgenommen
wird, zu einer Ansaugstation zum Ansaugen eines geeigneten Fluides
bewegt wird und indem dann die Flüssigkeit in das Reaktionsgefäss abgegeben
wird. Dabei besteht keine Notwendigkeit, das Reagenzrüsselelement
zu waschen, da die Flüssigkeit
durch die Mikrospitze gehalten ist. Daher ersetzt die Verwendung
der Einwegdosierspitze in effektiver Weise die Waschvorrichtung,
die gewöhnlich
mit sog. Nasschemikaliensystemen verbunden ist. Es sei darauf hingewiesen,
dass die Aufeinanderfolge von Fluiden (Probe, gefolgt von erstem
Reagenz, gefolgt von zweitem Reagenz) in Bezug auf das Arbeitsverhalten
der Erfindung nicht wesentlich ist. D.h. und bei der Vielzahl der
Nassuntersuchungen wird zunächst
das erste Reagenz in das Reaktionsgefäss 64 dosiert vor
Abgabe der Probe.
-
- 10
- Analysegerät
- 14
- primärer Probenhandhaber
- 18
- Probenbehälter
- 22
- primärer Dosiermechanismus
- 23
- Probenschalen
- 26
- Dosiertransportschiene
- 30
- Dosierschlitten
- 34
- erste
Inkubatoranordnung
- 35
- Gleitelement
- 39
- Schieberblätter
- 40
- Zusatzprobenhandhaber
- 41
- sekundärer Dosiermechanismus
- 44
- Dosierschiene
- 52
- Reagenzrad
- 53
- Reagenzbehälter
- 56
- sekundäre Inkubatoranordnung
- 57
- Reaktionsgefässförderer
- 60
- Mikrospitzenbestücker
- 64
- Reaktionsgefäss
- 68
- Dosierstation
- 80
- Gehäuse
- 84
- Abdeckung
- 86
- Handgriff
- 87
- Drehbestigungsteile
- 88
- innere
Rotoranordnung
- 90
- Stützen
- 92
- äussere Rotoranordnung
- 96
- kreisförmiges Ringelement
- 100
- Probenbehälterversorgungsstation
- 102
- Dosierspitze
- 103
- offenes
oberes Ende
- 104
- äussere genutete Öffnung
- 105
- konisches
unteres Ausgabeende
- 107
- Mikrospitze
- 108
- innere Öffnung
- 114
- Tragring
- 118
- Spitzenversorgungsstationen
- 122
- Spitzenbeseitigungsanordnung
- 126
- Positionssensor
- 130
- Eingriffsteil
des Antriebsmotors
- 138
- Montageplatte
- 142
- Spitzenabdichter
- 146
- Kantenzähne – äusserer
Ring
- 150
- Spitzenablagestation
- 154
- Spitzenabstreifanordnung
- 158
- Ansaugstation
- 162
- Öffnung
- 166
- Abdeckung
- 182
- Öffnung
- 184
- Abfallstation
- 198
- Widerlager
- 200
- Reagenzsonde
- 210
- Waschstation
- 215
- Waschzylinder
- 220
- Einlassöffnung
- 224
- Auslassöffnung