HU194046B - Sample holding device for discrete analysis of liquid materials to be analysed - Google Patents

Description

A találmány tárgya folyékony analizálandó anyagok diszkrét (egyenkénti) analízisére alkalmas mintatartó eszköz.

A találmány előnyösen alkalmazható a biológiai kutatás, a klinikai kémia és a laboratóriumi diagnosztika területén végzett vegyi, enziniológiai és immunolóiai analízisek, például az állat- és növénytermesztés területén végzett analitikai feladatok, az immunbiológiai és a trópusi egészségügy terén végzett elemző vizsgálatok területén. Az ilyen mintatartó eszközt túlnyomórészt ott alkalmazzák, ahol a mintákat nagy mennyiségben fotometriai módszerekkel (klorimetrikusan, fluorimetrikusan, turbidimetrikusan, nefelometrikusan) vizsgálják:

A mátrix formában elrendezett mintatartályokból álló ismert mikrotitráló lemezek előnye, hogy segítségükkel könyebben készíthetőek mintarétegek, valamint a lemez vastagságán belül szabadon választható a minta térfogata által meghatározott rétegvastagság.

Ezek a lemezek ugyanakkor az alábbi hátrányos tulajdonságokkal rendelkeznek:

A különféle üregekben a fénnyel határos szabad felületeken fellépő különféle optikai hatások révén nem állandó a fénysugarak optikai útja.

Emellett az analizálandó anyag edényfalon fellépő különféle adhezív kötései, a térfogathibák és az egyes edények geometriai paramétereinek eltérő volta befolyásolják a sugárutat a fotométerben, a rétegvastagság pontosságát és ezáltal az elemzési eredmények pontosságát.

Ezáltal jelentős mértékben szűkül a mikrotitráló lemez alkalmazási területe.

A mikroküvetta típusú mintatartók, például a 107 783 számú DNK-beli szabadalmi leírásban leírt eszköz ezzel szemben biztosítja a rétegvastagság pontos meghatározásának lehetőségét és ezáltal lehetővé teszi az igen kis mennyiségű minta nagy pontosságú fotometriai mérését is.

Ezen küvetták egyik hátránya abban rejlik, hogy mivel hiányzik az egyes mintahelyek oldalirányú elhatárolásai lehetősége, igen nagy gondosságot igényel a kis felületi feszültséggel rendelkező detergenstartalmú oldatok felhordása. Emellett a rétegvastagság maximálisan 2-3 mm-re korlátozott, miáltal a kolorimetrikus és turbidimetrikus méréseknél csak a csekély abszorpciós együtthatóval rendelkező minták vizsgálata lehetséges.

Mindkét küvettafajta közös hátránya, hogy csak nehezen temperálhatóak és ezáltal az enzimatológiai mérésekhez nem használhatóak.

A találmány célja, hogy az egy analizáló blokkban elrendezett számos különféle minta diszkrét analíziséhez biztosítsa a pontos kolorimetrikus, fluorimetrikus nefelometrikus és turbidimetrikus mérések lehetőségét és hogy lehetővé tegye ezen mérési módszerek széles körben való alkalmazását.

A találmány által megoldandó feladat a folyékony minták befogadására alkalmas és egyben mérőküvettaként is alkalmazható olyan mintatartó eszköz létrehozása, amely könnyű kezelhetőség mellett meghatározott, a fotometriai analízisekhez előnyös és a mintatartóban található valamennyi minta esetében egyforma rétegvastagságot biztosít, emellett temperálható és könnyen tisztítható.

A kitűzött feladatot a folyékony analizálandó anyagok diszkrét analízisére szolgáló, egymással párhuzamos futó határolósíkokkal rendelkező, egymástól meghatározott távolságra levő, «gyik végükön zárt, egyforma alakú üregekkel ellátott mintatartó eszközzel a találmány szerint azáltal oldjuk meg, hogy egy az üregeket tartalmazó központi test, amely alap- és fedősíkja az üregek határolósíkját képezi, alapsíkján egy alsó, fedősíkján pedig egy felső zárótest által van határolva, ahol a felső zárótestbe a központi test felé eső oldalán olyan mélyedések vannak bemunkálva, amelyek közös síkban fekvő, optikailag áteresztő anyagból álló felülettartományokat vesznek körül, amely felület tartományok száma és elrendezése az üregekének felel meg és amelyek ez utóbbiakat legalább részben lefedik, emellett az alsó zárótest az üregeket lezáró, azonos síkban fekvő felületetemekkel rendelkezik és az említett közös síkok az alap- és fedősíkokkal párhuzamosan a hozzájuk rendelt síkok közelében húzódnak.

Az analizálandó anyagok felületi feszültségétől függően a felső zárótest kétféle változata létezik.

Az első változat esetében a mélyedésekkel határolt felület tartományok a központi test és a felső zárótest közötti távtartók révén az üregekben található analizálandó anyagokat úgy érintik, hogy azok központi test és a felső zárótest közötti részben oldalirányból csak a levegő által határoltak.

A második kiviteli alak optikailag áteresztő anyagból készült csapokat tartalmaz a mélyedésekkel határolt felülettartományokként, amelyek oldalirányú játékkal részben benyúlnak az üregekbe.

Ha az első változat szerinti zárótestet alkalmazunk előnyös, ha a központi test fedősíkjába olyan mélyedések vannak bemunkálva, amelyek az üregeket adott távolságban veszik körül és a lényegében a felső zárórestben kialakított mélyedésekkel szemben fekszenek.

A könnyű tisztíthatóság érdekében célszerű, ha az alsó zárótest optikailag áteresztő, rugalmas anyagból és a központi test alapsíkjának tartományában található profilhoz illeszkedő nyomólemezből áll. A rugalnas anyag egyidejűleg ellátható az analízishez szükséges reakció-partnerekkel is.

A találmány szerinti egyik további megoldás szerint rz üregek a központi testbe süllyesztett azonos hoszizúságú és kalibrált belső átmérővel rendelkező olyan csövek formájában vannak kiképezve, amelyek végei közös síkokba esnek, amely közös síkok az alap-és a fedősíkkal párhuzamosan, a hozzájuk rendelt síkok közelében húzódnak.

A találmány szerinti mintatartó eszköz temperáiéra céljából a hővezető anyagból készült központi test további, egymással összekötött olyan üregekkel rendelkezik, amelyek az üreges hengereket legalább részben körülveszik és amelyek legalább egy, a központi testen keresztül kifelé vezető csatornával vannak ellátva, emellett a mérhető és szabályozható temperáláshoz szükséges eszközöket tartalmaznak.

Ha a találmány szerinti mintatartó eszköznek fÖthetőnek kell lennie, akkor legalább az alap- vagy a fedősákot, vagy a központi test egyik metszeti felületét áramvezető anyaggal kell oly módon bevonnunk, hogy az üregek szabadon maradjanak.

A találmányt az alábbiakban vázlatos rajz alapján mutatjuk be részletesebben. A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti mintatartó eszköz egyes elemeinek perspektivikus rajzát mutatja, a 2. ábra csekély felületi feszültséggel rendelkező analizálandó vegyületek számára kialakított felső zárótesttel rendelkező mintartó eszköz metszete, a 3. ábra egy temperálható központi test oldalnézete, míg

194.016 * 4. ábra olyan mintatartó eszköz oldalnézeteit tüntei fel, amely a központi testbe süllyesztett csövekkel rendelkezik.

Az 1. ábrán látható találmány szerinti mintatartó eszköz egy hasábalakú 1 központi testből áll, amelynek 2 és 3 alap- és fedősíkjával egy-egy optikailag át eresztő 4 és 5 zárótest határos. A 3 fedősíkba 6 hornyok formájában kiképzett mélyedések vannak bemunkálva, amelyek az 1 központi test mátrix formában elrendezett hengeres 7 üregeit veszik körül. A 2 és 3 alap-, illetve fedősíkok képezik a 7 üregek határolósíkjait.

Az 1 központi testtel határos 4 és 5 zárótestek közül a felső 5 zárótest 8 hornyok formájában kiképzett mélyedésekkel van ellátva, amelyek lényegében szemben vannak a 6 hornyokkal és egy közös síkban fekvő felület-tartományokat vesznek körül. Az alsó 4 zárótest például (az ábrán nem látható) oldható mechanikus vagy mágneses eszközök segítségével vagy szilárdan van az 1 központi testre felerősítve.

Az analízis céljából a 4 zárótest által alul lezárt 7 üregekbe megfelelően felszerelt pipettáié szerkezettel folyékony analizismintákat töltünk úgy, hogy a domború folyadékmeniszkuszok túlnyúljanak a 7 üregek felső határán. (A 7 üregek felső határa megfelel az 1. ábra szerinti 3 fedösíknak.) A 3 fedősíkon lévő távtartók úgy vannak méretezve, hogy az 5 zárótest felhelyezésekor ez utóbbi a 8 hornyai által határolt 9 felület tartományaival érintse a folyadékmeniszkuszokat.

A hornyok általi zónahatárok révén, illetve a kohéziós és adhéziós hatás eredményeként, mivel az analizálandó anyagokat a meniszkuszrészben oldalról csak levegő határolja, a folyadék stabil marad és elkerülhető annak elfotyása. Ugyanakkor a hengeres 7 üregekben levő folyadékoszlopok felső lezárásuk révén azonos rétegvastagsággal rendelkeznek.

A mintatartó eszközt megfelelően kialakított fotométerbe helyezzük, ahol egymást követő vagy egyidejű mérés történik. Az 1. ábra szerinti típusú felső lezárását olyan zárótest képezi, amely párhuzamos lapú 13 lemezből és 14 nyomólemezből áll. 15 tömitő elemek akadályozzák meg az analizálandó minták elfolyását és keveredését.

Áz alsó lezárás ilyen megoldása az 1. ábrán bemutatott kiviteli alak esetében is alkalmazható.

A 11 csapoknak a 7 üregekbe betöltött analizálandó anyagba való merítésével a 12 határolósíkoknak a 2 alapsíkhoz viszonyított távolsága révén határozható meg a fotometrizálandó vegyület hatásos rétegvastagsága. A 11 csapoknak a 7 üregek falához képesti oldalirányú elmozdulási lehetősége biztosítja a felesleges vegyület kiszorítását.

Az analizálandó folyadék töltési magasságát úgy kell megválasztanunk, hogy a 11 csapok bemerítése során elkerüljük a folyadék túlcsordulását.

A különféle felső 5 zárótestek alkalmazás révén, amelyek egymáshoz képest különféle hosszúságú 11 csapokkal vannak ellátva, ugyanazon 1 központi testtel eltérő rétegvastagságok valósíthatóak meg.

A 3. ábrán bemutatott 1 központi test a minta temperálása érdekében a 7 üregeket legalább részben körülvevő további 16 üregekkel rendelkezik, amelyek (az ábrán nem látható módon) egymással összeköttetésben állnak. A 16 üregek a temperáló folyadék áteresztésére vagy a fűtő- és hőmérsékletmérő szerkezetek befogadására alkalmas módon lehetnek kiképezve. A 16 üregekkel összekötött 17, 18 csatornák szolgálnak be- vagy elvezető csatornaként, vagy az elektromos vezetékek bevezető nyílásaiként. A minta temperálásának másik lehetőségét biztosítja, ha az alap- és/ vagy a fedősíkot, illetve egy vagy több keresztmetszeti felületet áramvezető anyaggal vonunk be, amely az üreget szabadon hagyja.

A 4. a—d. ábrákon a 7 üregek az 1 központi testbe süllyesztett 19 csövek formájában vannak kiképezve, amelyek 20, 21 csővégei mindig közös, de az ábrán fel nem tüntetett olyan síkot képeznek, amelye a 2 és 3 alap- illetve fedősíkokkal párhuzamosan húzódnak. A közös síkok vagy a 2,3 alap- és fedősíkkal esnek egybe (a), vagy azokhoz viszonyítva eltolva vannak kiképezve (b-d). Míg a 4a ábra szerinti megoldás esetében a 3 fedősíkba az 1. ábrán is mutatott módon 6 hornyok vannak bemunkálva, a többi megoldásnál (4 b-d. ábrák) az ezen 6 hornyoknak megfelelő hatást a 21 csővégeknek a 3 fedősíkhoz viszonyított kiemelkedése biztosítja.

A 20 csővégek által képzett síknak a 2 alapsíkhoz viszonyított eltolásával olyan profil képezhető - ki, amely lehetővé teszi olyan alsó zárótest alkalmazását, amely 22 fóliából kiképzett, optikailag áteresztő, rugalmas anyagból és a profilhoz illesztett 23 nyomólemezből áll. A 22 fóliát a 23 nyomólemez segítségével a 19 csöveket tömítő módon helyezzük az 1 központi test profiljára, aholis a 23 nyomólemezt mechanikusan vagy mágnesesen rögzítjük.

Ez a megoldás lehetővé teszi a mintatartó eszköz egyszerű tisztítását a 22 fólia eltávolítása és egy új fóliával való helyettesítése révén. Szükség esetén lehetséges az is, hogy a 22 fóliát az 1 központi test felé néző oldalán, legalább a 19 csöveket lezáró felületén az analízishez szükséges reakciópartnerekkel lassúkéi.

Claims (9)

1. Mintatartó eszköz folyékony analizálandó anyagok diszkrét analizálására, egyforma, egyik végükön zárt és meghatározott elrendezésben kialakított üregekkel, ahol az üregek egymással párhuzamos határolósíkokkal rendelkeznek, azzal jellemezve, hogy egy az üregeket (7) tartalmazó központi test (1), amelynek alap- és fedősíkja (2, 3) az üregek (7) határolósíkjait képező, alapsíkján (2) egy alsó, fedősíkján (3) pedig egy felső zárótesttel (4 illetve 5) van határolva, ahol a felső zárótestbe (5) a központi test (1) felé néző oldalán olyan mélyedések vannak bemunkálva, amelyek közös síkban fekvő, optikailag áteresztő anyagból álló felület-tartományokat (9) határolnak, amelyek száma és elrendezése az üregekének (7) felel meg és amelyek ez utóbbiakat legalább részben lefedik, emellett az alsó zárótest (4) üregeket (7) lezáró, közös sikan fekvő felületelemeket tartalmaz és a közös síkok a hozzájuk rendelt síkoknak legalábbis közelében, az alap- és fedősíkkal (2, 3) párhuzamosan húzódnak.

2. Az 1. igénypont szerinti mintatartó eszköz, azzal jellemezve, hogy a mélyedések például hornyok (8) által határolt felület-tartományok (9) a központi test (1) és a felső zárótest (5) közötti távtartók (10) révén az üregekben (7) lévő analizálandó anyagokat úgy érintik, hogy a központi test (1) és a felső zárótest (5) közötti részben levő analizálandó minták oldalról csak a levegő által vannak határolva.

194.046

3. Az 1. igénypont szerinti mintatartó eszköz, azzal jellemezve, hogy a mélyedésekkel határolt felület-tartományok optikailag áteresztő anyagból készült csapokként (11) vannak kialakítva, amelyek oldalirányú játékkal részben benyúlnak az üregekbe (7).

4. A 2. igénypont szerinti mintatartó eszköz, azzal e llemezve, hogy a központi test (1) síkjába méyedések, például hornyok (6) vannak bemunkálva, amelyek az üregeket (7) adott távolságban veszik körbe és a felső zárótestben (5) levő mélyedésekkel lényegében szemben helyezkednek el.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti mlnt atartó eszköz, azzal jellemezve, hogy az alsó zárótest (4) optikailag áteresztő, rugalmas anyagból és egy, a központi test (1) alapsíkja (2) tartományában lévő profilhoz illesztett nyomólemezből (14, 23) áll.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti mintatartó eszköz, azzal jelle m e z v e, hogy az üregek a központi testbe (1) süllyesztett, azonos hosszúságú és kalibrált belső keresztmetszettel rendelkező csövek (19) formájában vannak kiképezve, amely csövek végei (20, 21) egy-egy azonos síkban fekszenek, amely síkok az alap- és fedősfkkal párhuzamosan és legalábbis a hozzájuk rendelt sík közelében húzódnak.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti mlntatartó eszköz, azzal jelle mezve, hogy a központi test (1) hővezető anyagból ál] és további, egymással összeköttetésben álló olyan üregekkel (16) rendelkezik, amelyek a hengeralakú üregeket (7) rész10 ben körülveszik és amelyek legalább egy, a központi testen keresztül kifelé vezető csatornával (18) vannak ellátva és emellett a mérhető és szabályozható tempeiálásra alkalmas eszközökkel vannak ellátva.

8. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti minta tartó eszköz, azzal jellemezve, hogy legalább

15 'a központi test (1) alap- vagy fedősíkja (2, 3) vagy egy keresztmetszeti felülete az üregeket (7) szabadon fagyó áramvezető anyaggal van bevonva.

9. Az 5. igénypont szerinti mintatartó eszköz, azzal jellemezve, hogy a zárótest optikailag áteresztő, rugalmas anyagból álló része a központi test (1) felé néző felületén az analízishez szükséges reakciópartnerekkel van ellátva.