DE10133857A1 - Probenanalyseeinrichtung - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung wurde zu dem Zweck entwickelt, eine Analyseeinrichtung mit kleinen Abmessungen zur Verfügung zu stellen, die mehrere Funktionen aufweist, beispielsweise eine Zuführfunktion und eine Erwärmungsfunktion. DOLLAR A Die Einrichtung weist auf: ein Reagenz/Probentablett (20), das sich auf einer Basis (11) hin- und herbewegen kann; einen Tablettfördermechanismus (30) zum Hin- und Herfördern des Reagenz/Probentabletts (20); einen Zuführmechanismus (40) zum Zuführen der Probe oder des Reagenz in jede Reaktionsvertiefung; und einen Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus (50) zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Mikroplatte auf einem vorbestimmten Wert, DOLLAR A wobei der Zuführmechanismus (40) einen Spender (41) zum Zuführen der Probe und des Reagenz und einen Träger (90) zum Transportieren des Spenders (41) in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts aufweist; eine Halterung (28) für die Mikroplatte an dem Ende des Reagenz/Probentabletts (20) in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts (20) vorgesehen ist; und der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus (50) neben der Seite der Halterung (28) des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts (20) angeordnet ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Probenanalyseeinrichtung. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung eine Probenanalyseeinrichtung, die
bevorzugt zur Analyse einer Reaktion zwischen einer Probe und
einem Reagenz verwendet wird, beispielsweise ein Enzym-
Immunoassay.
Eine Probenreaktionsanalyse als klinischer Test auf dem
Gebiet der Medizin, beispielsweise ein Enzym-Immunoassay,
wird folgendermaßen durchgeführt. Zuerst werden Proben in
Reaktionsbehälter verteilt, in welche ein Reagenz gegossen
wird. Unter Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperatur
(falls erforderlich) werden die Proben und das Reagenz
geschüttelt, um die Reaktionsbedingungen anzugleichen. Danach
werden die Reaktionseigenschaften des Reagenz beobachtet.
Abgesehen von diesen Schritten können die Proben oder das
Reagenz verdünnt werden, oder es kann ein neues Reagenz
während dieser Schritte hinzugefügt werden, oder die Behälter
können gewaschen werden.
Daher erfordert die Reaktionsanalyse häufig verschiedene,
komplizierte Schritte, was mühsam für die für die Analyse
verantwortliche Person ist, insbesondere wenn die Analyse für
eine größere Anzahl an Proben durchgeführt wird. Dies führt
dazu, daß seit einiger Zeit eine Automatisierung der
voranstehend geschilderten Schritte entwickelt wird.
Die voranstehend erwähnten, verschiedenen Schritte werden
vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt, ohne Unterbrechung.
Darüber hinaus können einige der Schritte wiederholt werden.
Daher besteht ein Bedürfnis nach einer einzelnen
Analyseeinrichtung, welche mehrere unter den voranstehend
geschilderten Schritten durchführen kann.
Allerdings werden hierzu Mechanismen zur Durchführung der
jeweiligen Schritte benötigt, sowie eine Übertragungseinheit
zum Übertragen der die Proben enthaltenden Reaktionsbehälter
zwischen diesen Mechanismen, was zu der Schwierigkeit führt,
daß die Einrichtung sehr groß wird. Daher war eine Lösung
dieses Problems unbedingt erforderlich.
Wenn der voranstehend erwähnte Verdünnungsschritt ebenfalls
von der Analyseeinrichtung durchgeführt werden soll, sind
darüber hinaus ein Schütteln der Proben und der Reagenzien,
und das Schütteln der Proben und/oder der Reagenzien und
eines Verdünnungsmittels erforderlich. Wenn beide
Schüttelvorgänge mit einer einzigen Schütteleinheit
durchgeführt werden, wird die für die Analyse benötigte Zeit
verlängert. Wenn zwei Schütteleinheiten für den jeweiligen
Schüttelvorgang eingesetzt werden, nehmen die Abmessungen der
Einrichtung in unerwünschter Weise zu.
Die vorliegende Erfindung überwindet die voranstehend
geschilderten Schwierigkeiten, die bei der herkömmlichen
Einrichtung auftreten, und weist den Vorteil auf, eine
Probenanalyseeinrichtung mit kleinen Abmessungen zur
Verfügung zu stellen, die mehrere Schritte, die für eine
Reaktionsanalyse zwischen einer Probe und einem Reagenz
erforderlich sind, in kurzer Zeit durchführen kann.
Die vorliegende Erfindung besteht in einer
Probenanalyseeinrichtung zur Durchführung einer
Reaktionsanalyse bei einer Probe, unter Verwendung einer
Mikroplatte, auf welcher mehrere Reaktionsbehälter vorgesehen
sind, in denen mit der Probe und einem Reagenz eine Reaktion
durchgeführt wird, wobei die Einrichtung aufweist: ein
Reagenz/Probentablett zur Anbringung mehrerer Behälter, die
jeweils entweder das Reagenz oder die Probe enthalten; eine
Basis zum Haltern des Reagenz/Probentabletts auf solche
Weise, daß sich das Tablett hin- herbewegen kann; einen
Tablettfördermechanismus zum Hin- und Herbefördern des
Reagenz/Probentabletts; einen Zuführmechanismus zum Zuführen
der Probe oder des Reagenz in jeden Reaktionsbehälter der
Mikroplatte; und einen
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus zur Aufrechterhaltung
der Temperatur der Mikroplatte auf einem vorbestimmten Wert.
Der Zuführmechanismus weist einen Spender (Dispenser) zum
Zuführen der Probe oder des Reagenz und einen Förderer zum
Fördern des Spenders in Richtung senkrecht zur Hin- und
Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts auf.
Weiterhin ist eine Halterung für die Mikroplatte am Ende in
Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des
Reagenz/Probentabletts vorgesehen, und ist der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus in der Nähe der Seite
der Halterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des
Reagenz/Probentabletts angeordnet.
Bei der voranstehend geschilderten Anordnung werden die
Proben auf dem Reagenz/Probentablett zum Zuführmechanismus
durch den Tablettfördermechanismus befördert, wo eine Probe
durch den Spender des Zuführmechanismus angesaugt wird. Dann
wird der Spender mit einem vorbestimmten Reaktionsbehälter
der Mikroplatte über das Zusammenwirken des Förderers des
Zuführmechanismus und des Tablettfördermechanismus
ausgerichtet, wodurch die angesogene Probe ausgestoßen wird.
Diese Zufuhroperation wird für jeden Reaktionsbehälter
wiederholt, abhängig von der Anzahl an Proben.
Entsprechend wird das Reagenz auf dem Reagenz/Probentablett
in die Reaktionsbehälter verteilt.
Sobald die Proben und das Reagenz verteilt wurden, wird die
Mikroplatte auf dem Reagenz/Probentablett zum
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus durch den
Tablettfördermechanismus befördert, wobei die Mikroplatte
über einen vorbestimmten Zeitraum auf einer vorbestimmten
Temperatur gehalten wird. Daher werden die Reaktionen
gefördert. Wenn ein anderes Reagenz hinzugefügt werden muß,
wird das Reagenz/Probentablett durch den
Tablettfördermechanismus so befördert, daß ein weiteres
Reagenz zugeführt wird.
Auf diese Weise werden die Reagenzien und die Proben in die
Mikroplatte verteilt, und wird die Reaktion durch Halten der
Mikroplatte auf der vorbestimmten Temperatur gefördert.
Weiterhin fördert der Förderer des Zuführmechanismus den
Spender in Richtung senkrecht zur Hin- und
Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts. In diesem
Fall wird der Zuführmechanismus in Bezug auf jeden
Reaktionsbehälter angeordnet, nach dem Zuführen der Proben
und des Reagenz, durch das Zusammenwirken der Hin- und
Herbewegung des Reagenz/Probentabletts und der Hin- und
Herbewegung des Spenders.
Weiterhin ist ein Waschmechanismus zum Waschen des Inneren
jedes der Reaktionsbehälter der Mikroplatte neben der Seite
der Halterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des
Reagenz/Probentabletts angeordnet.
Bei dieser Anordnung wird die Mikroplatte zum
Waschmechanismus zwischen den voranstehend geschilderten
Operationen oder danach befördert, und werden dann die
Reaktionsbehälter gewaschen. Da sich der Waschmechanismus
neben der Mikroplattenhalterungsseite des Bewegungsbereiches
des Reagenz/Probentabletts befindet, kann die von der
Halterung gehalterte Mikroplatte durch Bewegung des
Reagenz/Probentabletts zum Waschmechanismus ausgerichtet
werden.
Weiterhin weist die Probenanalyseeinrichtung ein Photometer
zur Bestimmung der Reaktion innerhalb jedes der
Reaktionsbehälter der Mikroplatte auf, wobei das Photometer
neben der Seite der Halterung des Hin- und
Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts angeordnet
ist.
Bei dieser Anordnung wird das Reagenz in die Mikroplatte
eingebracht, um die Reaktion zu bestimmen. Da sich der
Bestimmungsmechanismus neben der Mikroplattenhalterungsseite
des Bewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts befindet,
kann die durch die Halterung gehalterte Mikroplatte mit dem
Bestimmungsmechanismus durch Bewegung des
Reagenz/Probentabletts ausgerichtet werden. Die Ergebnisse
der Messung werden entweder an ein externes Ausgabegerät
ausgegeben, oder in einem Speicher gespeichert, der in der
Probenanalyseeinrichtung vorgesehen ist.
Weiterhin springt die Halterung der Mikroplatte von dem Ende
des Reagenz/Probentabletts in Richtung senkrecht zur Hin- und
Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts vor; der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus weist eine
Temperatureinstellvorrichtung und ein Gehäuse zu deren
Aufnahme auf, und ist so angeordnet, daß er den
Bewegungsbereich der Mikroplatte und der Halterung überlappt;
das Gehäuse ist dort mit einer Kerbe versehen, wo es sich mit
dem Bewegungsbereich der Mikroplatte und der Halterung
überlappt.
Bei diesem Aufbau weist ein Teil des Gehäuses eine Kerbe auf.
Daher kann die Mikroplatte ins Innere des Gehäuses befördert
werden, um eine Erwärmungsoperation durchzuführen.
Weiterhin ist die Halterung der Mikroplatte als ein Rahmen
ausgebildet, der die Mikroplatte so haltert, daß deren obere
und rückwärtige Oberfläche freigelegt sind; die
Temperatureinstellvorrichtung des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus liegt der
rückwärtigen Oberfläche der von der Halterung gehalterten
Mikroplatte gegenüber; und das Gehäuse weist einen Deckel zum
Abdecken der oberen Oberfläche der Mikroplatte auf.
Bei diesem Aufbau wird die Mikroplatte zwischen die
Erwärmungsvorrichtung und den Deckel des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus für die
Erwärmungsoperation befördert.
Weiterhin weist die Probenanalyseeinrichtung einen
Vibrationsmechanismus auf dem Reagenz/Probentablett auf, zum
Schütteln der auf der Halterung gehalterten Mikroplatte.
Bei diesem Aufbau wird die Mikroplatte geschüttelt, nachdem
die Probe oder das Reagenz der Mikroplatte zugeführt wurde,
oder nach Erwärmung der Mikroplatte, damit die Probe und das
Reagenz geschüttelt werden.
Weiterhin weist die Probenanalyseeinrichtung einen Bereich
auf der Halterung zum Anordnen jener Mikroplatte auf, die zur
Durchführung der Reaktion zwischen der Probe und dem Reagenz
dient, und zum Anordnen einer Mikroplatte, die zur
Durchführung einer Verdünnung dient.
Die Mikroplatte zur Durchführung einer Verdünnung kann
denselben Aufbau aufweisen wie die Reaktions-Mikroplatte. In
diesem Fall wird das zu verdünnende Objekt (Probe oder
Reagenz) in die Verdünnungsmikroplatte auf dieselbe Weise wie
bei der Reaktions-Mikroplatte eingefüllt, und dann wird ein
Verdünnungsmittel jeder Vertiefung zugeführt, wodurch die
Verdünnungsoperation durchgeführt wird. Das Verdünnungsmittel
kann vorher auf dem Reagenz/Probentisch angeordnet werden.
Nach Durchführung der Zuführoperationen für die Reaktions-
Mikroplatte und die Verdünnungs-Mikroplatte auf der Halterung
werden die Mikroplatten zusammen über die Halterung mit Hilfe
des Vibrationsmechanismus geschüttelt, um den Inhalt in den
Vertiefungen zu schütteln. Im übrigen ist der Betriebsablauf
ebenso, wie dies voranstehend bezüglich der Erfindung
beschrieben wurden.
Infolge der voranstehend geschilderten Anordnungen erzielt
die vorliegende Erfindung die voranstehend geschilderten
Vorteile.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht der Anordnung
von Teilen, die eine Enzym-Immunoreaktions-
Analyseeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung bilden;
Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf die Anordnung von
Teilen, welche die Enzym-Immunoreaktions-
Analyseeinrichtung bilden;
Fig. 3A und 3B eine Aufsicht bzw. Querschnittsansicht
(Vorderansicht) einer Analysenplatte, die in der
Enzym-Immunoreaktions-Analyseeinrichtung verwendet
wird;
Fig. 4 eine Perspektivansicht eines Reagenz/Probentabletts
im Gebrauch;
Fig. 5A und 5B eine Aufsicht bzw. Querschnittsansicht eines
Halterungsrahmens;
Fig. 6 eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung
eines Vibrationsmechanismus;
Fig. 7 eine Aufsicht auf eine Stufeneinheit;
Fig. 8 eine Perspektivansicht eines Gehäuses, wobei dessen
Deckel geöffnet ist;
Fig. 9 eine Perspektivansicht mit einer Darstellung der
Beziehung des Bewegungsbereichs des
Analysenplatten/Halterungsrahmens zu der Kerbe in
dem Gehäuse des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus.
Fig. 10A und 10B eine Vorderansicht bzw. Seitenansicht eines
Photometers;
Fig. 11 eine Vorderansicht eines Waschmechanismus;
Fig. 12 eine Teilansicht der linken Seite des
Waschmechanismus;
Fig. 13 eine Aufsicht auf einen Förderer des
Zuführmechanismus;
Fig. 14 eine Vorderansicht eines Spenders des
Zuführmechanismus;
Fig. 15A und 15B Darstellungen der Anbringung von Spitzen an
der Spitze des Spenders, wobei Fig. 15A das
Anbringen einer Probenspitze zeigt, und Fig. 15B
das Anbringen einer Reagenzspitze;
Fig. 16A und 16B eine Perspektivansicht bzw. Vorderansicht
einer Spitzenanordnungseinheit;
Fig. 17 eine Darstellung der Beziehung zwischen einer
Plattenabdeckung und der Analysenplatte, die von
dem Halterungsrahmen gehaltert wird;
Fig. 18 eine Perspektivansicht der Plattenabdeckung; und
Fig. 19 ein Flußdiagramm, das den Ablauf der Operationen
der Enzym-Immunoreaktions-Analyseeinrichtung zeigt.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 19
eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die vorliegende Ausführungsform ist eine Enzym-
Immunoassayeinrichtung 10, die eine Probenanalyseeinrichtung
zum Testen einer Antikörperreaktion für Körperflüssigkeiten,
Blut, Serum und dergleichen darstellt. Für diese Analyse wird
eine Analysenmikroplatte (nachstehend als Analysenplatte P
bezeichnet) verwendet, die mehrere Vertiefungen P1 (siehe
Fig. 3) als Reaktionsbehälter aufweist, in denen Enzym-
Immunoreaktionen zwischen einer Probe und Reagenzien
stattfinden. Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht,
welche die Anordnung zusammengebauter Teile der Enzym-
Immunoassayeinrichtung 10 zeigt. Fig. 2 ist eine
schematische Aufsicht, die ebenfalls die Anordnung der
zusammengebauten Teile der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10
zeigt.
Die Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 weist auf: eine
Reagenz/Probentablett 20 zur Anbringung mehrerer
Reagenzflaschen S. die unterschiedliche Arten an Reagenzien
enthalten, und mehrerer Probenbehälter K (siehe. Fig. 4),
die unterschiedliche Proben enthalten; eine Basis 11 zum
Haltern des Reagenz/Probentabletts 20 auf solche Weise, daß
sich das Tablett 20 hin- und herbewegen kann; einen
Stufenmechanismus 30 zum Fördern des Reagenz/Probentabletts
20 hin und her; einen Zuführmechanismus 40 zum Zuführen der
Probe oder des Reagenz in jede Vertiefung P1 der
Analysenplatte P; einen
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 zum Halten der
Temperatur der Analysenplatte P auf einem vorbestimmten Wert;
einen Waschmechanismus 60 zum Waschen des Inneren jeder
Vertiefung Pl der Analysenplatte P; ein Photometer 70 zur
Bestimmung einer Enzym-Immunoreaktion in der Vertiefung P1
der Analysenplatte P; eine Plattenabdeckung 12 zum Verhindern
eines Austrocknens der Probe oder des Reagenz in jeder
Vertiefung P1 der Analysenplatte P; und eine
Spitzenanordnungseinheit 13 zum Anordnen von Einwegspitzen
T1, T2 und T3, die nachstehend genauer erläutert werden. Das
Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Stromversorgungseinheit zum
Liefern elektrischer Energie an jeden Teil der Einrichtung.
Die Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 ist an einen
Personalcomputer (nicht gezeigt) angeschlossen, der als
Einheit zum Steuern des Betriebsablaufs jedes Teils der
Einrichtung dient.
Nachstehend werden Einzelheiten jedes Teils erläutert.
Bevor der Aufbau anderer Teile beschrieben wird, wird zuerst
die Analysenplatte P erläutert. Hier wird auch eine
Mikroplatte zum Verdünnen der später erläuterten Proben oder
Reagenzien (nachstehend als Verdünnungsplatte U bezeichnet)
beschrieben, da sie denselben Aufbau aufweist wie die
Analysenplatte P. Die Fig. 3A und 3B sind eine Aufsicht
bzw. Querschnittsansicht eines Beispiels für die
Analysenplatte P (bzw. für die Verdünnungsplatte U).
Insgesamt 96 (12 in der Breite × 8 in der Länge) Vertiefungen
P1 (U1) sind auf der Oberfläche der Analysenplatte P (der
Verdünnungsplatte U) angeordnet. Jede Vertiefung P1 (U1)
weist einen ebenen Boden und eine offene Oberseite auf. Die
Vertiefungen der Analysenplatte P (Verdünnungsplatte U) sind
nicht auf ebene Böden begrenzt, und können etwa
halbkugelförmige Böden aufweisen.
Die Analysenplatte P besteht aus transparentem Kunststoff, so
daß dann, wenn ein Lichtstrahl mit vorbestimmter Wellenlänge
von oben aus eingestrahlt wird, das Absorptionsvermögen auf
der Grundlage des durch die Analysenplatte P
hindurchgelassenen Strahls bestimmt werden kann, wodurch man
Messungen der Enzym-Immunoreaktionen erhält. Auf die gesamte
Innenoberfläche jeder Vertiefung P1 wird vorher ein Reagenz
aufgebracht, und dann wird dort die Probe oder ein anderes
Reagenz eingebracht. Die Verdünnungsplatte U ist nicht
unbedingt transparent, und auf sie wird kein Reagenz
aufgebracht.
Die Basis 11 ist ein plattenförmiges Teil, auf welchem die
voranstehend geschilderten Teile der Enzym-
Immunoassayeinrichtung 10 angebracht werden. Die Basis 11 und
andere Teile sind sämtlich in einem Einrichtungsgehäuse
(nicht gezeigt) aufgenommen.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 4 das
Reagenz/Probentablett 20 beschrieben. Fig. 4 ist eine
Perspektivansicht des Reagenz/Probentabletts 20 im Gebrauch.
Das Reagenz/Probentablett 20 wird auf der Basis 11 über den
Tablettfördermechanismus 30 angebracht. Das
Reagenz/Probentablett 20 ist mit einer rechteckigen
Tablettplatte 27 und einer Gruppe von Materialeinheiten
versehen, die auf der Tablettplatte 27 angeordnet sind.
Die Gruppe der Materialeinheiten auf der Tablettplatte 27 ist
hintereinander in Richtung Y angeordnet, nämlich jener
Richtung, in welcher sich der Tablettfördermechanismus 30
hin- und herbewegt. Im einzelnen umfassen die
Materialeinheiten eine Reagenzmaterialeinheit 21 zum Haltern
der Reagenzienflaschen S, welche die unterschiedlichen Arten
von Reagenzien enthalten, die für das Analysesystem geeignet
sind, eine Probenmaterialeinheit 22 zum Haltern der mehreren
Probenbehälter K, die einzelne Proben enthalten, eine
Probenspitzenmaterialeinheit 23 zum Haltern mehrerer
Probenspitzen T1, die zum Zuführen jeder Probe in eine
zugehörige Vertiefung P1 der Analysenplatte P verwendet
werden, eine Verdünnungsmittelspitzenmaterialeinheit 24 zum
Haltern mehrerer Verdünnungsmittelspitzen T2 entsprechend den
jeweiligen Vertiefungen P1, und eine
Reagenzspitzenmaterialeinheit 25 neben der
Reagenzmaterialeinheit 21 und der Probenmaterialeinheit 22,
zum Haltern von Reagenzienspitzen T3 zum Zuführen der
entsprechenden Reagenzien.
Die Reagenzienmaterialeinheit 21 weist sieben Sockel 21a auf,
die auf einer Linie in Richtung X liegen (Richtung senkrecht
zur voranstehend erwähnten Richtung Y), zur Aufnahme der
Reagenzienflaschen S. Allerdings ist die Anzahl an Sockeln
nicht auf den genannten Wert beschränkt, und kann je nach
Erfordernis erhöht oder verringert werden.
Die Probenmaterialeinheit 22 ist als Tablett ausgebildet, und
kann von der Tablettplatte 27 abgenommen werden. Die
Probenmaterialeinheit 22 weist insgesamt 98 (14 in Richtung X
x 7 in Richtung Y) Sockel 22a auf, in welche die
Probenbehälter mit geschlossenen Böden und offenen Oberseiten
eingeführt und dort gehaltert werden. Auch die Gesamtanzahl
an Sockel 22a ist nicht auf den genannten Wert beschränkt.
Die Probenspitzenmaterialeinheit 23 und die
Verdünnungsspitzenmaterialeinheit 24 sind nebeneinander in
Richtung X angeordnet. Beide Materialeinheiten befinden sich
neben der Probenmaterialeinheit 22. Jede der
Spitzenmaterialeinheiten 23 und 24 ist abnehmbar auf einer
Halterung 26 gehaltert, die auf der Tablettplatte 27
angebracht ist. Die Spitzenmaterialeinheiten 23 und 24 weisen
denselben Aufbau auf. Auch die Probenspitze T1 und die
Verdünnungsspitze T2 weisen denselben Aufbau auf. Die Spitzen
T1 und T2 sind abnehmbar in der Spitzenmaterialeinheit 23
bzw. 24 gehaltert.
Genauer gesagt ist jede der Spitzen T1 und T2 ein Rohr mit
einem verjüngten Ende (siehe Fig. 15A). Der Fußpunkt der
Spitze T1 oder T2 ist an der Spitze einer Zuführdüse des
später erläuterten Zuführmechanismus 40 angebracht, um die
Probe oder das Verdünnungsmittel über das verjüngte Ende der
Spitze anzusaugen und abzugeben. Um eine Mischung der
einzelnen Proben zu verhindern ist jede der Spitzen T1 und T2
einzeln für jede Vertiefung P1 oder U1 der Analysenplatte P
bzw. der Verdünnungsplatte U vorgesehen.
Die voranstehend geschilderte Reagenzspitzenmaterialeinheit
25 ist an einem Ende in Richtung X der Tablettplatte 27
vorgesehen. Die Reagenzspitzenmaterialeinheit 25 kann neun
Reagenzspitzen T3 in Richtung Y haltern. Jede der Spitzen T3
kann von der Spitzenmaterialeinheit 25 abgenommen werden. Die
Anzahl gehalteter Spitzen ist nicht irgendwie eingeschränkt,
jedoch vorzugsweise größer als die Anzahl an
Reagenzienflaschen, die in der Reagenzienmaterialeinheit 21
gehaltert werden.
Genauer gesagt ist jede der Reagenzienspitzen T3 ein Rohr mit
einem verjüngten Ende, entsprechend den voranstehend
geschilderten Probenspitzen T1 (siehe Fig. 15B).
Entsprechend ist der Fußpunkt der Spitze T3 an der Spitze der
Zufuhrdüse des später erläuterten Zuführmechanismus 40
angebracht, um das Reagenz über das verjüngte Ende der Spitze
anzusaugen und abzugeben. Die Reagenzienspitzen T3 weisen
einen größeren Durchmesser und eine größere Länge auf als die
Probenspitzen T1, und weisen daher ein größeres Volumen auf.
Die Reagenzienspitzen T3 sind einzeln für die jeweiligen
Reagenzienflaschen S vorgesehen, um eine Mischung der
Reagenzien miteinander zu verhindern.
Ein Halterungsrahmen 28 zum Haltern der Analysenplatte P und
der Verdünnungsplatte U ist auf der Tablettplatte 27 über
einen Vibrationsmechanismus 80 angeordnet. Die Fig. 5A und
5B sind eine Aufsicht bzw. Querschnittsansicht (Schnitt
entlang der Linie W-W in Fig. 5A) des Halterungsrahmens 28.
Fig. 6 ist eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung
des Vibrationsmechanismus 80.
Der Halterungsrahmen 28 und der Vibrationsmechanismus 80 sind
an einem Ende der Tablettplatte 27 in Richtung X angeordnet,
neben der voranstehend geschilderten
Verdünnungsmittelspitzenmaterialeinheit 24. Der
Halterungsrahmen 28 ist als Platte ausgebildet, die Hohlräume
28a und 28b zum Anordnen der Analysenplatte P bzw. der
Verdünnungsplatte U aufweist. Die Formen und Abmessungen der
Hohlräume 28a und 28b sind so gewählt, daß die Platte P bzw.
U in den Hohlraum 28a bzw. 28b hineinpaßt. Der
Halterungsrahmen 28 ist auf der Tablettplatte 27 so
angeordnet, daß die Längsseiten der Platten P und U (die
Seiten mit 12 Vertiefungen) in Richtung Y angeordnet werden.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, springt die rechte Hälfte des
Halterungsrahmens 28, an welcher die Analysenplatte P
angeordnet werden soll, von der Tablettplatte 27 in Richtung
X vor.
Wie aus den Fig. 5A und 5B hervorgeht, ist die
Bodenoberfläche des Hohlraums 28a des Halterungsrahmens 28
mit einer großen Öffnung 28c versehen, welche die Rückseite
des Halterungsrahmens 28 durchdringt. Die Größe der Öffnung
28c ist so gewählt, daß beinahe die gesamte Fläche (mit
Ausnahme des Umfangs) der Rückseite der Analysenplatte P
freiliegt. Die Öffnung 28c ist zu dem Zweck vorgesehen, die
Analysenplatte P von unten zu erwärmen, durch den später
geschilderten Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, und
den durchgelassenen Lichtstrahl durch das Photometer 70
nachzuweisen.
Ein Waschbad 29 ist in dem Halterungsrahmen 28 und neben dem
Hohlraum 28a in Richtung Y angeordnet, zum Waschen der Spitze
der später erläuterten Saugdüse des Waschmechanismus 60. Die
Breite des Waschbades 29 ist normalerweise gleich der Breite
der Analysenplatte P in Richtung X. Während des Waschvorgangs
wird die Waschlösung wiederholt in das Waschbad 29 eingegeben
und daraus angesaugt, um die Spitze der Saugdüse zu waschen.
Wie voranstehend bereits erwähnt, ist der Halterungsrahmen 28
auf der Tablettplatte 27 über den Vibrationsmechanismus 80
angebracht. Fig. 6 zeigt, daß der Vibrationsmechanismus 80
aufweist: eine Basisplatte 81, die über vier Schenkel fest
auf der Tablettplatte 27 angebracht ist einen
Vibrationsmotor 82, der fest an der rückwärtigen Oberfläche
der Basisplatte 81 angebracht ist, wobei die Drehachse
aufrecht steht (also senkrecht sowohl zur Richtung X als auch
zur Richtung Y, wobei diese Richtung nachstehend als Richtung
Z bezeichnet wird); einen exzentrischen Nocken 83, der an der
Antriebsachse des Vibrationsmotors 82 angebracht ist ein
Lager 84 für die Drehverbindung einer exzentrischen Welle 83a
des exzentrischen Nockens 83 mit dem Halterungsrahmen 28;
einen Gleitstückverbinder 85 zum Verbinden des
Halterungsrahmens 28 mit der Basisplatte 81 auf solche Weise,
daß der Halterungsrahmen 28 in den Horizontalrichtungen
gleiten kann (in den beiden Richtungen X und Y); und einen
Ausgangspositionssensor 86 zur Feststellung der
Ausgangsposition des Halterungsrahmens 28 in Bezug auf die
Basisplatte 81.
Der Vibrationsmotor 82 ist ein Servomotor, dessen Anzahl an
Drehungen und dessen Drehwinkel frei gesteuert werden können,
und der immer die Vibration bei einem vorbestimmten
Drehwinkel beendet, so daß sich die Position des
Halterungsrahmens 28 nach der Vibration in Bezug auf die
Basisplatte 81 nicht ändert.
Ein Ende des exzentrischen Nockens 83 ist mit der
Antriebsachse des Vibrationsmotors 82 verbunden, und das
andere Ende ist mit der exzentrischen Welle 83a versehen, die
parallel zur Antriebsachse verläuft, jedoch exzentrisch zu
dieser angeordnet ist. Durch Verbindung der exzentrischen
Welle 83a mit dem Halterungsrahmen 28 über das Lager 84
verursacht der Betrieb des Vibrationsmotors 82 eine
Kreisbewegung des Halterungsrahmens 28, wobei die
Antriebsachse das Zentrum darstellt, und die Entfernung der
Exzentrizität der exzentrischen Welle 83a den Radius der
Bewegung bestimmt.
Der Verbinder 85 zum Verbinden der Basisplatte 81 mit dem
Halterungsrahmen 28 ist als Kombination aus zwei Gleitstücken
ausgebildet, die eine Gleitbewegung eines Gleitstücks in
Längsrichtung des anderen Gleitstücks durchführen. Der
Verbinder 85 ist zwischen der Basisplatte 81 und dem
Halterungsrahmen 28 angebracht, so daß das eine Gleitstück in
Richtung X gleitet, dagegen das andere in Richtung Y. Daher
kann der Halterungsrahmen 28 in jeder Horizontalrichtung
gleiten, ohne daß sich sein Wesen ändert. Der Betrieb des
Vibrationsmotors 82 bewegt daher den Halterungsrahmen 28 in
einer Kreisbewegung parallel zur Horizontaloberfläche, ohne
dessen Winkel zu ändern.
Ein Höcker 83b ist auf der Umfangsoberfläche des
exzentrischen Nockens 83 vorgesehen. Der voranstehend
erwähnte Ausgangspositionssensor 86 stellt das Vorhandensein
des Höckers 83b fest, und gibt ein Feststellsignal an den
Personalcomputer aus, der den Betriebsablauf der Enzym-
Immunoassayeinrichtung 10 steuert. Auf der Grundlage der
Feststellung des Höckers 83b stellt der Personalcomputer
fest, daß sich der Halterungsrahmen 28 in der
Ausgangsposition befindet, und hält den Vibrationsmotor 82
bei diesem Drehwinkel an, womit der Vibrationsvorgang beendet
ist. Daher ist die Position des Halterungsrahmens 28 in Bezug
auf die Basisplatte 81 vor und nach dem Vibrationsvorgang
konstant, wodurch Fehlfunktionen ausgeschaltet werden, die
durch eine fehlerhafte Ausrichtung der Analysenplatte P in
Bezug auf andere Operationen hervorgerufen werden
(beispielsweise Zuführen, Waschen, Erwärmen, Analyse, und
dergleichen der Analysenplatte P).
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 7
die Stufeneinheit 30 beschrieben. Die Stufeneinheit 30 weist
auf: zwei Führungswellen 31a und 31b zum Führen des
Reagenz/Probentabletts 20 in Richtung Y; Gleitstücke 32A und
32B, die fest an der rückwärtigen Oberfläche des
Reagenz/Probentabletts 20 angebracht sind, und entlang der
Führungswelle 31a bzw. 31b gleiten können; einen Endlosriemen
34, der sich in Richtung Y zwischen zwei angetriebenen
Riemenscheiben 33a und 33b erstreckt; einen Antriebsmotor 35
als Antriebsquelle des Endlosriemens 34; eine
Antriebsriemenscheibe 36, die an der Ausgangsachse des
Antriebsmotors 35 angebracht ist eine
Untersetzungsriemenscheibe 37, die koaxial mit der
angetriebenen Riemenscheibe 33a verbunden ist; und einen
Transmissionsriemen 38 zur Übertragung des Drehmoments der
Antriebsriemenscheibe 36 an die Untersetzungsriemenscheibe
37.
Die beiden Führungswellen 31a und 31b verlaufen in Richtung
Y, und sind an beiden Enden an der Basis 11 (nicht in Fig. 7
gezeigt) befestigt. Die Gleitstücke 32a und 32b weisen
Linearbewegungskugellager auf, die im Eingriff mit der
Führungswelle 31a bzw. 31b stehen, so daß sie entlang der
Führungswelle 31a bzw. 31b gleiten können. Die Gleitstücke
32a und 32b sind an der rückwärtigen Oberfläche der
Tablettplatte 27 des Reagenz/Probentabletts 20 angebracht, so
daß sich des gesamte Reagenz/Probentablett 20 in Richtung Y
hin- und herbewegen kann.
Die angetriebenen Riemenscheiben 33a und 33b und der
Endlosriemen 34 sind sämtlich in der Nähe der Führungsachse
31b angeordnet. Das Gleitstück 32b ist mit dem Zentrum des
Endlosriemens 34 über eine Stütze 32c verbunden. Daher wird
der Endlosriemen 34 so angetrieben, daß er über das
Gleitstück 32b das Reagenz/Probentablett 20 hin- und
herbewegt.
Die Untersetzungsriemenscheibe 37 und die angetriebene
Riemenscheibe 33a sind koaxial an beiden Enden einer Welle so
gehaltert, daß sie sich miteinander verriegelt bewegen. Die
Antriebsriemenscheibe 36 weist einen größeren Durchmesser auf
als die Untersetzungsriemenscheibe 37, so daß die auf die
Untersetzungsriemenscheibe 37 übertragene
Umdrehungsgeschwindigkeit verringert wird.
Der Antriebsmotor 35 ist ein Servomotor, dessen Ausmaß der
Drehung gesteuert werden kann. Durch Steuern des Ausmaßes der
Drehung kann das Reagenz/Probentablett 20 in Richtung Y
ausgerichtet werden.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 an der Vorderseite
(also der unteren Seite in Fig. 2) der Basis 11 angeordnet,
neben der Seite des Halterungsrahmens 28 (also in Fig. 2 auf
der rechten Seite) des Hin- und Herbewegungsbereiches des
Reagenz/Probentabletts 20. Der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 wird unter
Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erläutert. Fig. 5 ist
eine Perspektivansicht des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, wobei ein später
erläuterter Deckel 56 geöffnet ist. Fig. 9 ist eine
Perspektivansicht, welche die Beziehung zwischen dem
Bewegungsbereich R der Analysenplatte und dem
Halterungsrahmen und einem Gehäuse 52 des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 zeigt.
Der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 ist mit einer
Heizvorrichtung 51 als Temperatureinstellvorrichtung
versehen, und mit dem Gehäuse 52 zur Aufnahme der
Heizvorrichtung 51. Die Temperatur der Heizvorrichtung 51
kann über ein Steuerfeld (nicht gezeigt) eingestellt werden.
Die Temperatureinstellvorrichtung ist nicht auf die
Heizvorrichtung beschränkt, und kann beispielsweise ein
Peltier-Element sein, das nicht nur zum Erwärmen, sondern
auch zum Kühlen eingesetzt werden kann.
Das Gehäuse 52 weist einen Hauptkörper 53 zum Haltern der
Heizvorrichtung 51 auf, vier Schenkel 54 zum Haltern des
Hauptkörpers 53 auf der Basis 11 (nicht gezeigt), sowie einen
Deckel 56, der geöffnet und geschlossen werden kann, und der
am oberen Ende einer Seitenwand 55 angeordnet ist, die auf
der oberen Oberfläche des Hauptkörpers 53 aufsitzt.
Die voranstehend geschilderte Heizvorrichtung 51 ist auf der
oberen Oberfläche des Hauptkörpers 53 angeordnet. Der Deckel
56 ist so an der Seitenwand 55 angebracht, daß er in seiner
geschlossenen Position der Heizvorrichtung 51 über den
Bewegungsbereich der Analysenplatte P bzw. des
Halterungsrahmens 28 gegenüberliegt. Im einzelnen ist ein
Spalt zwischen dem Hauptkörper 53 und dem Deckel 56
vorgesehen, welcher die Aufnahme der Dicke (Höhe) des
Halterungsrahmens 28 gestattet, der die Analysenplatte P
haltert, so daß die Analysenplatte P und der Halterungsrahmen
28, die durch die Bewegung des Reagenz/Probentabletts 20
gefördert werden, in den Spalt eingeführt werden können. Wenn
die Analysenplatte P zwischen den Hauptkörper 53 und den
Deckel 56 eingeführt ist, ist die Analysenplatte P
sandwichartig zwischen der oberen Heizvorrichtung 51 und dem
unteren Deckel 56 angeordnet. Wie voranstehend bereits
erwähnt, liegt deswegen, da der Hohlraum 28a des
Halterungsrahmens 28 die Öffnung 28C aufweist, die
rückwärtige Oberfläche der Analysenplatte P direkt der
Heizvorrichtung 51 gegenüber, ohne irgendeine Abschirmung.
Daher kann Wärme von der Heizvorrichtung 51 wirksam auf die
rückwärtige Oberfläche der Analysenplatte P übertragen
werden. Da sich der Deckel 56 in der Nähe der Öffnungen der
Vertiefungen P1 der Analysenplatte P befindet, kann darüber
hinaus verhindert werden, daß Feuchtigkeit verdampft, die in
der Probe, den Reagenzien oder dergleichen in den
Vertiefungen P1 vorhanden ist.
Fig. 9 zeigt das Gehäuse 52 mit geschlossenem Deckel 56. In
Fig. 9 bezeichnet das Bezugszeichen R den Bewegungsbereich
der Analysenplatte P bzw. des Halterungsrahmens 28, der durch
die Bewegung des Reagenz/Probentabletts 20 festgelegt ist.
Wie aus der Figur hervorgeht, ist der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 auf der Basis 11
so angeordnet, daß er sich mit dem Ende des Bereichs R
überlappt. Das Gehäuse 52 ist mit einer Kerbe versehen, um
den Bewegungsbereich R der Analysenplatte bzw. des
Halterungsrahmens aufzunehmen. Im einzelnen sind Kerben 52a
und 52b, welche der Richtung Y bzw. X gegenüberliegen, so
ausgebildet, daß die Analysenplatte P und der
Halterungsrahmen 28 ins Innere des Gehäuses 52 geführt werden
können, entsprechend der Translationsbewegung des
Reagenz/Probentabletts 20.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Photometer 70 auf der
Basis 11 angeordnet, hinter (also an der Oberseite in Fig.
2) dem Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus in Richtung Y,
und neben der Seite des Halterungsrahmens 28 (also der
rechten Seite in Fig. 2) des Bewegungsbereiches des
Reagenz/Probentabletts 20. Das Photometer 70 wird unter
Bezugnahme auf die Fig. 10A und 10B beschrieben, die eine
Vorderansicht bzw. Seitenansicht des Photometers 70
darstellen.
Das Photometer 70 weist auf: eine Abstrahlungseinheit 71 zum
Abstrahlen von Licht von einer Halogenlampe 71a als
Lichtquelle an die Vertiefungen P1 der Analysenplatte P; eine
Sensorhalterung 72 einschließlich einer Photodiode 72a als
Lichtempfangssensor; eine Filterhalterung 73 mit
verschiedenen Arten von Bandpaßfiltern 73a, die für
Bestimmungen geeignet sind; eine Filterauswahlvorrichtung 74
zum Antrieb der Filterhalterung 73; eine Stütze 75 zum
Haltern der Abstrahlungseinheit 71, der Sensorhalterung 72
und der Filterhalterung 73; eine Basisplatte 76, die auf der
Basis 11 angebracht ist (in den Fig. 10A und 10B nicht
gezeigt), mit zwei Schenkeln 76a; ein Führungsstück 77, das
auf der Basisplatte 76 angebracht ist; ein Gleitstück 78, das
entlang dem Führungsteil 77 gleiten kann; und eine
Positioniervorrichtung 79 für die Hin- und Herbewegung des
Gleitstücks 78.
Die Abstrahleinheit 71 umfaßt die Halogenlampe 71a, ein
Führungsrohr 71b, welches das Licht von der Halogenlampe 71a
überträgt, und einen Spiegel 71c, welcher das durchgelassene
Licht zur Sensorhalterung 72 reflektiert. Das Führungsrohr
71b erstreckt sich von der Stütze 75 aus in Richtung X. Die
Entfernung von dem Fußpunkt des Führungsrohrs 71b zum Spiegel
71c auf der Spitze des Führungsrohrs 71b ist größer als die
Breite (kürzere Seite) der Analysenplatte P in Richtung X.
Die scheibenförmige Filterhalterung 73 ist zwischen die
Halogenlampe 71a und das Führungsrohr 71b eingeführt.
Verschiedene Arten von Bandpaßfiltern 73a mit
unterschiedlichen Durchlaßbändern (fünf Arten bei der
vorliegenden Ausführungsform) sind entlang dem Umfang der
Filterhalterung 73 vorgesehen. Ein Durchgangsloch 73b ohne
ein Bandpaßfilter 73a ist ebenfalls entlang dem Umfang der
Filterhalterung 73 vorgesehen.
Die Filterauswahlvorrichtung 74 weist auf: einen Servomotor
74a zum Drehen der Filterhalterung 73; einen
Ausgangspositionshöcker 74b, der am Umfang der
Filterhalterung 73 vorgesehen ist; und einen
Ausgangspositionssensor 74c zur Feststellung des
Ausgangspositionshöckers 74b. Der Ausgangspositionshöcker 74b
wird von dem Ausgangspositionssensor 74c festgestellt, und
dann wird die Filterhalterung 73 um einen vorbestimmten
Winkel durch den Servomotor 74a gedreht, so daß das
gewünschte Bandpaßfilter 73a in Bezug auf die Halogenlampe
71a ausgerichtet wird, und dann Licht mit einer vorbestimmten
Wellenlänge von der Abstrahleinheit 71 ausgesandt wird.
Die Sensorhalterung 72 erstreckt sich von der Stütze 75 aus
in Richtung X. Die Entfernung von dem Fußpunkt der
Sensorhalterung 72 bis zur Photodiode 72a an der Spitze der
Sensorhalterung 72 ist gleich der Entfernung von dem Fußpunkt
des Führungsrohrs 71b zum Spiegel 71c an der Spitze des
Führungsrohrs 71b. Wie aus den Fig. 10A und 10B
hervorgeht, werden die Höhen des Führungsrohrs 71b und der
Sensorhalterung 72 so festgelegt, daß der Bewegungsbereich R
der Analysenplatte bzw. des Halterungsrahmens zwischen dem
Führungsrohr 71b und der Sensorhalterung 72 angeordnet wird.
Durch Bewegung des Reagenz/Probentabletts 20 wird daher die
Analysenplatte P zwischen das Führungsrohr 71b und die
Sensorhalterung 72 geführt. Das Licht, das durch jede
Vertiefung P1 durchgelassen wird, wird durch die Photodiode
72a erfaßt, wodurch man die Meßergebnisse auf der Grundlage
des Absorptionsvermögens erhält.
Das Gleitstück 78 haltert die Stütze 75, und das Führungsteil
77 ist auf der Basisplatte 76 entlang der Richtung X
angebracht. Durch Gleiten des Gleitstücks 78 kann daher die
Erfassungsposition der Photodiode 72a entlang der Richtung X
geändert werden. Die Positionierungsvorrichtung 79 zum
Bewegen des Gleitstücks 78 weist einen Endlosriemen 79c auf,
der in Richtung X zwischen einer Antriebsriemenscheibe 79a
und einer angetriebenen Riemenscheibe 79b verläuft, und einen
Servomotor 79d zum Drehen der Antriebsriemenscheibe 79a. Das
Gleitstück 78 ist mit dem Zentrum des Endlosriemens 79c über
eine kleine Stütze 78a verbunden. Dadurch, daß sich der
Servomotor 79d dreht, kann die Erfassungsposition der
Photodiode 72a entlang der Richtung X über das Gleitstück 78
und die Stütze 75 angeordnet werden. Genauer gesagt wird die
Photodiode 72a in Bezug auf jede der Vertiefungen P1
angeordnet, die auf einer Linie in Richtung X liegen, um das
Absorptionsvermögen für sämtliche Vertiefungen P als auch
dieser Linie zu messen. Da sich wie voranstehend erwähnt die
Analysenplatte P in Richtung Y infolge der
Translationsbewegung des Reagenz/Probentabletts 20 bewegen
kann, können diese Ausbreitungsbewegung und die
Positionierbewegung der Photodiode 72a in Richtung X
kombiniert werden, um das Absorptionsvermögen sämtlicher
Vertiefungen P1 der Analysenplatte P zu bestimmen.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Waschmechanismus 60 auf
der Basis 11 hinter (also an der Oberseite in Fig. 2) dem
Photometer in Richtung Y angeordnet, und neben der Seite des
Halterungsrahmens 28 (also an der rechten Seite in Fig. 2)
des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts
20. Der Waschmechanismus 60 wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 11 und 12 beschrieben. Fig. 11 ist eine
Vorderansicht des Waschmechanismus 60, und Fig. 12 ist eine
Ansicht der linken Seite des Waschmechanismus 60, wobei
einige Teile weggelassen sind. Die Teile hinter einer später
genauer erläuterten Düsenabdeckung 65 sind in Fig. 12 nicht
dargestellt.
Der Waschmechanismus 60 weist auf: ein Hauptchassis 61, das
an der Basis 11 (in den Fig. 11 und 12 nicht gezeigt) über
vier Schenkel 61a angebracht ist; einen Waschverteiler 62 mit
acht Gruppen von Waschlösungsausstoßdüsen 62a und -saugdüsen
62b; einen Halter 63 zum Haltern des Waschverteilers 62; eine
Hebevorrichtung 64 zum Anheben oder Absenken des
Waschverteilers 62 über den Halter 63 in Bezug auf das
Hauptchassis 61; die Düsenabdeckung 65 zur Aufnahme von
Substanzen, die von den Düsen 62a und 62b des Waschverteilers
62 heruntergetropft sind; einen Waschlösungstank (nicht
gezeigt); sowie Waschlösungsdruck- und -saugpumpen.
Der Waschverteiler 62 ist quaderförmig ausgebildet, wobei die
eine Gruppe von Seiten größer ist als die andere Gruppe der
Seiten. Die Paare von Waschlösungs-Auslaßdüsen 62a und
Waschlösungs-Saugdüsen 62b sind mit gleichmäßigen Abständen
unter dem Waschverteiler 62 entlang dessen längeren Seiten
vorgesehen. Die Saugdüsen 62b sind länger als die
Waschlösungs-Auslaßdüsen 62a. Der Abstand zwischen zwei Düsen
ist gleich dem Abstand zwischen zwei Vertiefungen P1 der
Analysenplatte P in Richtung X. Die obere Oberfläche des
Waschverteilers 62 ist mit einer Lösungszufuhröffnung 62c
versehen, die mit den Waschlösungsauslaßdüsen 62a in
Verbindung steht, und mit einer Saugöffnung 62d, die mit den
Saugdüsen 62b in Verbindung steht. Die Lösungszufuhröffnung
62c ist an die Waschlösungsdruckpumpe und einen
Waschlösungstank über einen Schlauch angeschlossen, und die
Saugöffnung 62d ist mit der Saugpumpe über einen Schlauch
verbunden.
Das Bezugszeichen 62e bezeichnet eine Küvette, die
entsprechend Befehlen von dem Personalcomputer geöffnet und
geschlossen werden kann. Während die Pumpen normalerweise
ständig in Betrieb sind, wird die Waschlösung aus den
Waschlösungsauslaßdüsen 62a nur dann ausgestoßen, wenn die
Küvette geöffnet ist.
Weiterhin sind Positionierungshöcker 62f und 62g vor und
hinter dem Waschverteiler 62 angeordnet. Die
Positionierungshöcker 62f und 62g werden in Kerben eingepaßt,
die in dem Halter 63 vorgesehen sind, um den Waschverteiler
62 in Bezug auf den Halter 63 in Richtung X auszurichten.
Das Hauptchassis 61, welches den Waschverteiler 62 über die
Hebevorrichtung 64 und den Halter 63 haltert, ist so auf der
Basis 11 angeordnet, daß die Längsseite (Richtung entlang den
Linien der Paare der Düsen) des Waschverteilers 62 parallel
zur Richtung X verläuft, und die Paare der Düsen oberhalb der
jeweiligen Vertiefungen P1 angeordnet sind, die in einer
Linie in Richtung X auf der Analysenplatte P angeordnet sind,
die sich über den Translationsbereich R bewegt. Genauer
gesagt ist das Hauptchassis 61 so angeordnet, daß die Paare
der Düsen dem Zentrum der jeweiligen Vertiefungen P1 in
Richtung X entsprechen.
Die Hebevorrichtung 64 weist auf: ein Führungsteil 64a, das
fest an dem Hauptchassis 61 in Richtung Z angebracht ist; ein
Gleitstück 64b, das durch das Führungsteil 64a gehaltert
wird, und entlang diesem gleiten kann; eine Schraubenwelle
64c, die drehbar an dem Hauptchassis 61 angebracht ist, und
in Richtung Z verläuft; sowie einen Servomotor 64b zum Drehen
der Schraubenwelle 64c.
Das Gleitstück 64b haltert fest den Halter 63, und überträgt
die Anhebe/Absenkbewegung auf den Waschverteiler 62 über den
Halter 63. Das Gleitstück 64b steht in Eingriff mit der
Schraubenwelle 64c über eine Kugelumlaufspindel (nicht
gezeigt), und wird entsprechend der Drehung der
Schraubenwelle 64c angehoben oder abgesenkt.
Die Hebevorrichtung 64 kann die Höhe des Waschverteilers 62
auf die folgenden drei Niveaus einstellen: jenes Niveau, an
welchem die Saugdüsen 62b des Waschverteilers 62 getrennt von
und oberhalb der Analysenplatte P angeordnet sind (der in den
Fig. 11 und 12 gezeigte Zustand, bezeichnet als das
Rücksetzniveau); jenen Pegel, an welchem die Saugdüsen 62b
des Waschverteilers 62 unmittelbar oberhalb der Vertiefungen
P1 der Analysenplatte P angeordnet sind (als das Auslaßniveau
bezeichnet); und jenen Pegel, an welchem die Spitzen der
Saugdüsen 62b des Waschverteilers 62 die Böden der
Vertiefungen P1 erreichen (als das Saugniveau bezeichnet).
Wenn das Hauptchassis 61 mit Sensoren zur Feststellung des
Gleitstücks 64b an diesen Niveaus versehen wird, kann ein
üblicher Antriebsmotor anstelle des Servomotors 64d
eingesetzt werden, um das Ausmaß der Drehung zu steuern.
Der Halter 63 ist durch das Gleitstück 64b so gehaltert, daß
er entlang der Richtung X positioniert wird, wobei seine
Länge im wesentlichen der Länge der Längsseiten des
Waschverteilers 62 entspricht. Der Halter 63 ist im Schnitt
U-förmig, wobei die Oberseite geöffnet ist, wie dies in Fig.
12 gezeigt ist. Der Waschverteiler 62 wird in den Raum des
Halters 63 von der oberen Oberseite aus eingeführt. Die
Breite des Raums des Halters 63 ist etwas größer als die
Dicke des Waschverteilers 62, so daß ein geringes Spiel im
Inneren des Halters 63 vorhanden ist, welcher den
Waschverteiler 62 haltert. Der Halter 63 ist mit einer Feder
63a versehen, welche elastisch auf den eingeführten
Waschverteiler 62 drückt, und so verhindert, daß sich der
Waschverteiler 62 in Richtung Y bewegt. Da der Halter 63 den
Waschverteiler 62 so haltert, daß ein Spiel und die
Druckbeaufschlagung durch die Feder vorhanden sind, können
die Saugdüsen 62 in Berührung mit den Innenwänden der
Vertiefungen P1 gelangen, und an diese angedrückt werden, für
eine Saugoperation, so daß wirksam Flüssigkeit aus den
Vertiefungen P1 entfernt wird.
Die gegenüberliegenden Ebenen des im Schnitt U-förmigen
Halters 63 weisen Kerben 63b auf (nur eine Kerbe ist
dargestellt), entsprechend den Positionierungshöckern 62f und
62g des voranstehend geschilderten Waschverteilers 62. Mit
den Kerben 63b kann jedes Paar von Düsen des Waschverteilers
62 in Richtung X positioniert und fixiert werden.
Eine Kontaktrolle 63c zum Verschwenken der Düsenabdeckung 65
ist oberhalb des Halters 63 vorgesehen. Die Kontaktrolle 63c
wird entsprechend der Bewegung des Gleitstücks 64b angehoben
oder abgesenkt.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist die Düsenabdeckung 65 mit
einem ersten Arm 65a versehen, welcher der oberen Ebene des
Hauptchassis 61 gegenüberliegt; mit einem zweiten Arm 65b,
dessen eines Ende mit einem Ende des ersten Arms 65a
verbunden ist, und mit einem Vorratsbehälter 65c, der am
anderen Ende des zweiten Arms 65b vorgesehen ist. Der erste
Arm 65a ist mit dem Hauptchassis 61 in der Nähe seines einen
Endes verbunden, das sich in Bezug auf die Spindel 65b
verschwenken kann, die in Richtung X verläuft. Das andere
Ende des ersten Arms 65a ist mit einer Druckfeder 65e
versehen, welche den ersten Arm 65a von dem Hauptchassis 61
wegdrückt.
Der zweite Arm 65b ist im wesentlichen senkrecht zum ersten
Arm 65a angeschlossen. Wenn daher der erste Arm 65a
horizontal ist, weist das Ende des zweiten Arms 65b nach
unten. In einem derartigen Zustand ist der Vorratsbehälter
65c unmittelbar unterhalb der Düsen des Waschverteilers 62
angeordnet, durch geringfügige Verschiebung nach rechts
(Fig. 12) gegenüber dem Ende des zweiten Arms 65b aus. Die
Länge des Vorratsbehälters 65c entspricht im wesentlichen der
Länge des Waschverteilers 62 in Richtung X, und der
Vorratsbehälter 65c wird durch den zweiten Arm 65b in
Richtung X gehaltert. Der Boden des Vorratsbehälters 65c
verläuft schräg in Richtung X, so daß ein Ende (das rechte
Ende in Fig. 11) niedriger liegt als das andere. Ein Auslaß
65f ist an einem Ende des Vorratsbehälters 65c vorgesehen, um
restliche Flüssigkeit zu sammeln und auszustoßen, die von den
Düsen 62a und 62b heruntertropft. Ein
Abfallflüssigkeitsvorratsbehälter (nicht gezeigt) ist
unterhalb des Auslasses 65f vorhanden.
Wie voranstehend geschildert werden die Niveaus des
Waschverteilers 62 und des Halters 63 unter drei Niveaus
(Rücksetzniveau, Auslaßniveau und Ansaugniveau) durch die
Hebevorrichtung 65 gesteuert. Die Kontaktrolle 63c, die auf
dem Halter 63 vorgesehen ist, gelangt in Berührung mit der
Druckfeder, die eine entgegengesetzte Kraft ausübt, so daß
sich der erste Arm 65a der Düsenabdeckung 65 horizontal auf
dem Rücksetzniveau befindet. Wenn daher der Waschverteiler 62
und der Halter 63 zu dem Ausstoß- oder Ansaugniveau absinken,
wird der erste Arm 65a durch die Druckfeder 65e
heruntergedrückt, wodurch der Vorratsbehälter 65c aus der
Position unmittelbar unterhalb der Düsenpaare verschwenkt
wird, um den Waschvorgang nicht zu stören.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Zuführmechanismus 40 auf
der Basis 11 hinter (also an der Oberseite in Fig. 2) dem
Waschmechanismus 60 in Richtung Y angeordnet. Der
Zuführmechanismus 40 weist einen Spender 41 zum Zuführen der
Proben und Reagenzien auf, und einen Förderer 90 zur
Übertragung des Spenders 41 in Richtung X. Fig. 13 ist eine
Aufsicht auf den Förderer 90, und Fig. 14 ist eine
Vorderansicht des Spenders 41. Der Zuführmechanismus 40 wird
unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 14 beschrieben.
Wie aus Fig. 13 hervorgeht, weist der Förderer 90 auf: einen
Installierungsständer 91 (siehe die Fig. 1 und 2), der auf
der Basis 11 über den Translationsbereich des
Reagenz/Probentabletts 20 angebracht ist, welches den
Halterungsrahmen 28 haltert; eine Führungsschiene 92, die auf
dem Installationsständer 91 in Richtung X angebracht ist; ein
Gleitstück 93 zum Haltern des Spenders 41, welches entlang
der Führungsschiene 92 gleiten kann; einen Endlosriemen 95,
der in Richtung X zwischen zwei angetriebenen Riemenscheiben
94a und 94b ausgespannt ist; einen Servomotor 96 als
Antriebsquelle zum Bewegen des Endlosriemens 95; eine
Antriebsriemenscheibe 97, die an der Ausgangsachse des
Servomotors 96 angebracht ist; eine
Untersetzungsriemenscheibe 98, die koaxial mit der
angetriebenen Riemenscheibe 94a verbunden ist; und einen
Transmissionsriemen 99 zur Übertragung des Drehmoments der
Antriebsriemenscheibe 97 an die Untersetzungsriemenscheibe
98.
Die Führungsschiene 92 ist auf der Vorderseite des
Installierungsständers 91 in Richtung X angebracht. Da das
Gleitstück 93 entlang der Führungsschiene 92 gleiten kann,
kann der Spender 41 zu jener Position entlang der Richtung X
bewegt werden. Die angetriebenen Riemenscheiben 94a und 94b
und der Endlosriemen 94 sind in der Nähe der Führungsschiene
92 angeordnet. Das Gleitstück 93 ist mit dem Zentrum des
Endlosriemens 95 über eine Stütze 93a verbunden. Durch
Laufenlassen des Endlosriemens 95 kann daher der Spender 41
entlang der Richtung X über das Gleitstück 93 ausgerichtet
werden.
Die Untersetzungsriemenscheibe 98 und die angetriebene
Riemenscheibe 94a sind an den beiden Enden derselben Achse so
koaxial gehaltert, daß ihre Bewegung gekoppelt ist. Der
Durchmesser der Antriebsriemenscheibe 97 ist kleiner als
jener der Untersetzungsriemenscheibe 98, so daß die auf die
Untersetzungsriemenscheibe 98 übertragene Drehgeschwindigkeit
verringert wird. Der Servomotor 96 kann das Ausmaß der
Drehung steuern, um welches der Spender 41 entlang der
Richtung X ausgerichtet wird.
Der Spender 41 weist eine Zufuhrdüse 45 auf, und eine
Hebevorrichtung zum Anheben/Absenken der Zufuhrdüse 45 in
Richtung Z. Die Hebevorrichtung weist auf: ein Gehäuse 42,
das durch das Gleitstück 93 des Förderers 90 gehaltert wird;
ein Führungsteil 43, das fest an dem Gehäuse 42 angebracht
ist, und entlang der Richtung Z verläuft; ein Gleitstück 44
zum Haltern der Zufuhrdüse 45, welches entlang der
Führungsteil 43 gleiten kann; eine Schraubenwelle 46, die
drehbar an dem Gehäuse 42 in Richtung Z angebracht ist; und
einen Servomotor 47 zum Drehen der Schraubenwelle 46.
Das Gehäuse 42 ist quaderförmig, wobei eine Gruppe der Seiten
länger ist als die andere Gruppe der Seiten. Das Gleitstück
93 des Förderers 90 haltert das Gehäuse 42 so, daß die
Längsseiten des Gehäuses 42 in Richtung Z verlaufen. Das
Gleitstück 44 des Spenders 41 steht im Eingriff mit der
Schraubenwelle 46 über eine Kugelumlaufspindel (nicht
gezeigt), und wird entsprechend der Drehung der
Schraubenwelle 46 angehoben bzw. abgesenkt. Der Servomotor 47
kann das Ausmaß der Drehung steuern, um welches die
Zufuhrdüse 45 entlang der Richtung Z über das Gleitstück 44
positioniert werden kann.
Die Zufuhrdüse 45 ist ein rohrförmiges Teil, das durch das
Gleitstück 44 entlang der Richtung Z gehaltert wird, wobei
ihr Fußpunkt (das obere Ende) mit einer Zufuhrpumpe (nicht
gezeigt) über einen Schlauch zum Saugen und Ausstoßen
verbunden ist. Die Zufuhrpumpe, die eingesetzt wird, sollte
so ausgebildet sein, daß das Ausmaß des Ansaugens und
Ausstoßens gesteuert werden kann. Die Spitze (unteres Ende)
der Zufuhrdüse 45 weist ein Anbringungsteil 45a zum Anbringen
einer Probenspitze T1 auf, einer Verdünnungsmittelspitze T2,
oder einer Reagenzienspitze T3.
Das Anbringungsteil 45a weist einen Abschnitt 45b mit kleinem
Durchmesser und einen Abschnitt 45c mit großem Durchmesser
auf, damit sowohl entweder die Probenspitze T1 als auch die
Verdünnungsmittelspitze T2, die kleine Durchmesser aufweisen,
als auch die Reagenzienspitze T3 angebracht werden kann, die
einen großen Durchmesser aufweist. Wie aus Fig. 15A
hervorgeht, wird die Probenspitze T1 oder die
Verdünnungsmittelspitze T2 an dem Abschnitt 45b mit kleinem
Durchmesser angebracht. Gemäß Fig. 15B wird die
Reagenzienspitze T3 an dem Abschnitt 45c mit großem
Durchmesser angebracht.
Die Zufuhrdüse 45 kann entlang dem Gleitstück 44 in Richtung
Z gleiten, und wird ständig durch eine Schraubenfeder 45d
heruntergedrückt. Infolge dieses Aufbaus ist die Anbringung
der voranstehend geschilderten Spitzen T1, T2 und T3 möglich.
Im einzelnen wird die Spitze T1, T2 oder T3 durch Absenken
der Zufuhrdüsen 45 an die Spitze T1, T2 oder T3 angebracht,
die durch den Halter 23, 24 oder 25 gehaltert wird, wobei das
Anbringungsende nach oben weist, damit das Anbringungsteil
45a in das Anbringungsende der Spitze eingeführt werden kann.
Die Reibung beim Einführen führt zu einer nach oben
gerichteten Kraft, die auf die Zufuhrdüse 45 einwirkt, durch
welche die Schraubenfeder 45d nach oben gedrückt wird, und
sich die Zufuhrdüse 45 in Bezug auf das Gleitstück 44 nach
oben bewegt. Die Entfernung dieser Aufwärtsbewegung der
Zufuhrdüse 45 wird von einem Sensor (nicht gezeigt)
festgestellt, um das Gleitstück 44 und die Zufuhrdüse 45 zu
steuern, bis eine vorbestimmte Entfernung für die Anbringung
der Spitzen T1, T2 und T3 erreicht wurde, so daß eine
gleichmäßige Anbringung der Spitzen T1, T2 und T3 möglich
ist. Anders ausgedrückt wird die Spitze T1, T2 oder T3 mit
einer bevorzugten Festigkeit angebracht, so daß sie weder zu
fest noch zu lose ist. Daher können Fehlfunktionen verhindert
werden, beispielsweise ein ungewünschtes Lösen der
Verbindung, oder daß die Spitze infolge einer zu engen
Verbindung nicht abgenommen werden kann.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist eine
Spitzenentsorgungseinheit 13 am Ende (also der rechten Seite
in Fig. 2) des Bereichs angeordnet, in welchen der
Zufuhrabschnitt 41 durch den Förderer 90 des
Zuführmechanismus 40 befördert wird. Die
Spitzenentsorgungseinheit 13 wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 16A und 16B erläutert. Die Fig. 16A und 16B sind
eine Perspektivansicht bzw. Vorderansicht der
Spitzenentsorgungseinheit.
Die Spitzenentsorgungseinheit 13 ist mit einer Sammelaufnahme
13a zum Sammeln der entsorgten Spitzen T1, T2 und T3
versehen, und mit einem Spitzenanschlag 13b, der an dem
oberen Ende der Sammelaufnahme 13a vorgesehen ist. Das obere
Ende des Spitzenanschlags 13b ist zum Spender 41 hin gebogen
(nach links in Fig. 2), und ist mit einer Kerbe 13c
versehen, welche Breiten mit zwei Abmessungen aufweist.
Die Kerbe 13c ist in der Mitte des Weges der Zufuhrdüse 45
angeordnet, die von dem Förderer 90 transportiert wird. Der
enge Teil 13d der Kerbe 13c ist breiter als der Durchmesser
des Abschnitts 45b mit kleinem Durchmesser der Zufuhrdüse 45,
sowie enger als der Durchmesser der Anbringungsenden der
Spitzen T1 und T2. Das breite Teil 13e ist breiter als der
Durchmesser des Abschnitts 45c mit großem Durchmesser der
Zufuhrdüse 45, und enger als der Durchmesser des
Anbringungsendes der Spitze T3.
Als nächstes wird das Abtrennen der Probenspitze T1 durch die
Spitzenentsorgungseinheit 13 beschrieben. Zuerst wird die
Zufuhrdüse 45 mit der daran angebrachten Probenspitze T1 zu
der Spitzenentsorgungseinheit 13 transportiert. Die Kerbe 13c
des Spitzenanschlags 13b ist in der Spitzenentsorgungseinheit
13 ausgerichtet. Die Höhe der Zufuhrdüse 45 wird vorher so
eingestellt, daß das Teil des Abschnitts 45b mit kleinem
Durchmesser, wo dieser nicht von der Probenspitze T1 bedeckt
wird (Teil des Abschnitts 45b mit kleinem Durchmesser in der
Nähe der Grenze zu dem Abschnitt 45c mit großem Durchmesser)
in die Kerbe 13c eingeführt wird. Die Zufuhrdüse 45 wird
solange transportiert, bis der Abschnitt 45b mit kleinem
Durchmesser in das enge Teil 13d der Kerbe 13c paßt. Durch
Bewegung der Zufuhrdüse 45 nach oben wird nur die
Probenspitze T1 durch den Spitzenanschlag 13b festgehalten,
von dem Anbringungsteil 45a der Zufuhrdüse 45 gelöst, und in
der Sammelaufnahme 13a entsorgt.
Die Verdünnungsmittelspitze T2 kann auf genau die gleiche Art
und Weise abgenommen werden. Im Falle der Reagenzienspitze T3
wird das Teil oberhalb des Abschnitts 45c mit großem
Durchmesser der Zufuhrdüse 45 auf die Höhe der Kerbe 13c
eingestellt. Die Zufuhrdüse 45 wird transportiert, bis ihr
Abschnitt 45c mit großem Durchmesser in das breite Teil 13e
der Kerbe 13c paßt. Danach kann die Zufuhrdüse 45 nach oben
bewegt werden.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Plattenabdeckung 12 zum
Abdecken der oberen Oberfläche der Analysenplatte P, die auf
dem Halterungsrahmen 28 gehaltert wird, im wesentlichen über
dem gesamten Translationsbereich der Analysenplatte P
vorgesehen, der durch die Bewegung des Reagenz/Probentabletts
20 festgelegt wird. Fig. 17 zeigt schematisch die
Positionsbeziehung zwischen der Plattenabdeckung 12 und der
Analysenplatte P, die auf dem Halterungsrahmen 28 gehaltert
wird. Fig. 18 ist eine Perspektivansicht, welche die
Plattenabdeckung 12 zeigt. Die Plattenabdeckung 12 wird unter
Bezugnahme auf die Fig. 17 und 18 erläutert.
Wie aus Fig. 18 hervorgeht, weist die Plattenabdeckung 12
eine ebene, plattenförmige Form auf, und ist so angeordnet,
daß ihre Längsseiten entlang der Richtung Y zwischen dem
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 und der
Stromversorgungsquelle 14 verlaufen. Wie aus Fig. 17
hervorgeht, ist die Plattenabdeckung 12 etwas breiter
ausgebildet als die Breite der Analysenplatte P in Richtung
X, wobei beide Seiten zur Analysenplatte P hin gebogen sind.
Die ebene Ebene der Plattenabdeckung 12 wird durch den
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 und die
Stromversorgungsquelle 14 so gehaltert, daß sie parallel zur
oberen Oberfläche und in deren Nähe der Analysenplatte P auf
dem Halterungsrahmen 28 verläuft.
Die Analysenplatte P wird zu Positionen innerhalb des
Translationsbereiches transportiert, an welchen bei ihren
Vertiefungen P1 die Bestimmung der Reaktion, das Waschen und
das Zuführen der Probe bzw. des Reagenz durchgeführt werden.
Da alle diese Operationen von oberhalb der Analysenplatte P
durchgeführt werden, ist die Plattenabdeckung 12 mit
Öffnungen für jede Operation versehen. Im einzelnen sind
Öffnungen 12a, 12b und 12c entsprechend den Positionen des
Photometers 70, des Waschmechanismus 60 bzw. des
Zuführmechanismus 40 vorgesehen. Jede der Öffnungen 12a, 12b
und 12c verläuft über annähernd die gesamte Breite der
Plattenabdeckung 12 in Richtung X. Daher kann die
Plattenabdeckung 12 sämtliche Vertiefungen P1 abdecken,
während sie übertragen werden, oder einen Teil der
Vertiefungen P1 abdecken, die auf die Operationen warten,
ohne diese Operationen zu stören, wodurch wirksam ein
Verdampfen der Feuchtigkeit der Probe oder des Reagenz
verhindert werden kann, die bzw. das in den offenen
Vertiefungen P1 vorhanden ist.
Der Betriebsablauf der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 wird
unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 19 beschrieben. Fig.
19 ist ein Flußdiagramm, welches die Folge der Schritte des
Betriebsablaufs der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 zeigt.
Nachstehend wird zur Vereinfachung der Beschreibung die
Aufwärtsrichtung in Fig. 2 als die Vorschubrichtung
bezeichnet, die Richtung nach unten als die Rückkehrrichtung,
und werden die Richtungen rechts und links nicht
unterschieden.
Der nachstehend geschilderte Betriebsablauf der Enzym-
Immunoassayeinrichtung 10 wird durch Programme implementiert,
die von dem voranstehend erwähnten Personalcomputer
ausgeführt werden, um den Betriebsablauf der Enzym-
Immunoassayeinrichtung 10 zu steuern.
Zuerst werden als vorbereitende Handlung die Analysenplatte P
und die Verdünnungsplatte U auf dem Hohlraum 28a bzw. 28b des
Halterungsrahmens 28 angebracht. Die Analysenplatte P wird
auf dem Halterungsrahmen 28 innerhalb des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 angebracht.
Die Reagenzienflaschen S. die für die Analyse verwendet
werden, und die Verdünnungsmittelflaschen werden in die
Reagenzmaterialeinheit 21 auf dem Reagenz/Probentablett 20
eingesetzt, und die Reagenzienspitzen T3 werden in die
Reagenzienspitzenmaterialeinheit 25 eingesetzt. Weiterhin
werden die Probenspitzenmaterialeinheit 23 mit den
Probenspitzen T1, die Verdünnungsmittelspitzenmaterialeinheit
24 mit den Verdünnungsmittelspitzen T2, und die
Probenmaterialeinheit 22 mit den Probenbehältern K, auf
jeweilige Positionen auf dem Reagenz/Probentablett 20
aufgesetzt.
Nach den vorbereitenden Schritten wird der Betrieb der Enzym-
Immunoassayeinrichtung 10 eingeleitet. Zuerst wird die Probe
bestimmt. Genauer gesagt wird ein Verdünnungsmittel in die
Vertiefungen U1 der Verdünnungsplatte U eingebracht (Schritt
51), unter Verwendung der Reagenzienspitze T3. Die
Reagenzienspitze T3 wird so eingesetzt, daß die Zufuhrdüse 45
oberhalb einer Spitze der Reagenzienspitzenmaterialeinheit 25
angeordnet wird, durch die Zusammenarbeit des
Stufenmechanismus 30 und des Förderers 90 des
Zufuhrmechanismus 40, die Zufuhrdüse 45 durch die
Hebevorrichtung abgesenkt wird, und die Reagenzienspitze T3
angebracht wird.
Dann wird die Zufuhrdüse 45 positioniert und zu der
Verdünnungsmittelflasche abgesenkt, die in der
Reagenzienmaterialeinheit 21 gehaltert wird, um eine
vorbestimmte Menge an Verdünnungsmittel mit der
Reagenzienspitze T3 anzusaugen, durch in Betrieb setzen der
Zufuhrpumpe.
Die Verdünnungsplatte U wird dem Betriebsbereich der
Zufuhrdüse 45 durch den Stufenmechanismus 30 zugeführt. Die
Verdünnungsplatte U wird so ausgerichtet, daß die vorderste
Reihe der Vertiefungen U1 in Vorschubrichtung im
Betriebsbereich der Zufuhrdüse 45 angeordnet wird. Die
Zufuhrdüse 45 wird oberhalb der am weitesten rechts gelegenen
Vertiefung U1 in der vordersten Reihe der Verdünnungsplatte U
angeordnet, durch den Förderer 90, und auf das Auslaßniveau
abgesenkt, um das Verdünnungsmittel auszustoßen. Die
Zufuhrdüse 45 wird nach links geschickt, um das
Verdünnungsmittel in die übrigen Vertiefungen U1 in dieser
Reihe in Richtung X auf dieselbe Art und Weise zu verteilen.
Nachdem das Verdünnungsmittel den Vertiefungen U1 in der
vordersten Reihe zugeführt wurde, wird die Verdünnungsplatte
U1 in Vorschubrichtung zu einer Reihe von Vertiefungen U1 in
Richtung Y durch den Stufenmechanismus 30 gesandt, um die
Zufuhroperation auf dieselbe Art und Weise durchzuführen.
Da die Menge an Verdünnungsmittel, die für jede Vertiefung U1
abgegeben werden soll, vorher auf der Grundlage des
Verdünnungsverhältnisses festgelegt wird, kann die Menge an
Verdünnungsmittel in der Reagenzienspitze T3 in Bezug auf die
Anzahl an Vertiefungen, die damit gefüllt werden sollen,
berechnet werden. Falls erforderlich kann daher die
Reagenzienspitze T3 auf geeignete Art und Weise mit
Verdünnungsmittel während des Verlaufs des Zufuhrvorgangs für
die Verdünnungsplatte U nachgefüllt werden.
Sobald das Verdünnungsmittel allen Vertiefungen U1 zugeführt
wurde, wird die Zufuhrdüse 45 zum Entsorgungsteil 13
befördert, wo die Reagenzienspitze T3 entsorgt wird.
Dann wird die Probe jeder Vertiefung U1 zugeführt. Zuerst
wird die Zufuhrdüse 45 zum Probenspitzenhalter 26 geschickt,
durch das Zusammenwirken des Stufenmechanismus 30 und des
Förderers 90, und wird eine Probenspitze T1 in einer der
Positionen der Spitze angebracht. Nach dem Anbringen der
Spitze wird die Zufuhrdüse 45 zur Probenmaterialeinheit 22
geschickt, in der sie mit einem der Probenbehälter K
ausgerichtet wird, um eine vorbestimmte Menge der Probe
anzusaugen. Die Probenspitze T1 und der Probenbehälter K
können nacheinander ausgewählt werden, beginnend am weitesten
rechts in der vordersten Reihe.
Nach dem Ansaugen der Probe gibt die Zufuhrdüse 45 die Probe
in die Verdünnungsplatte U ein. Die Probe wird in die am
weitesten rechts gelegene Vertiefung U1 in der vordersten
Reihe eingebracht, und danach wird die Probenspitze T1 am
Entsorgungsteil 13 entsorgt. Proben werden in die zugehörigen
Vertiefungen U1 auf entsprechende Art und Weise eingebracht.
Nachdem die Proben vollständig in die Vertiefungen U1 der
Verdünnungsplatte U eingebracht wurden, wird der
Vibrationsmechanismus 30 für einen vorbestimmten Zeitraum
betrieben, um die Vertiefungen U1 zu schütteln (Schritt S2).
Andererseits wird eine vorbestimmte Menge an
Verdünnungsmittel in jede der Vertiefungen P1 der
Analysenplatte P eingebracht (Schritt S3). Der Zufuhrvorgang
für das Verdünnungsmittel wird auf dieselbe Art und Weise wie
im Schritt S1 durchgeführt. Im einzelnen wird an der
Zufuhrdüse 45 die Reagenzienspitze T3 angebracht, die zum
Ansaugen des Verdünnungsmittels verwendet wird, und zu jeder
Vertiefung P1 ausgerichtet wird, um das Verdünnungsmittel
auszustoßen. Danach wird die Reagenzienspitze T3 entsorgt.
Dann werden die verdünnten Proben in den Vertiefungen U1 der
Verdünnungsplatte U zu den entsprechenden Vertiefungen P1 der
Analysenplatte P transportiert (Schritt S4). Im einzelnen
werden für jede Vertiefung U1 die Schritte wiederholt, die
Verdünnungsspitze T2 anzubringen, eine vorbestimmte Menge der
Probe aus der Vertiefung U1 anzusaugen, die Probe in die
zugehörige Vertiefung P1 der Analysenplatte P auszustoßen,
und die benutzte Spitze zu entsorgen. Daher wird jede Probe
weiter verdünnt.
Dann wird die Analysenplatte P dem
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 durch den
Stufenmechanismus 30 zugeführt. Bei dem
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 wird die
Analysenplatte P durch die Heizvorrichtung 51 auf einer
bevorzugten Temperatur gehalten. Die Analysenplatte P wird
durch den Vibrationsmechanismus 80 geschüttelt, um die
Reaktion des Reagenz, das vorher der Analysenplatte P
zugeführt wurde, mit jeder Probe anzugleichen, oder um die
Reaktion zu stimulieren. Dieses Schütteln kann außerhalb des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 stattfinden
(Schritt S5), durch Transport der Analysenplatte P durch den
Stufenmechanismus 30.
Nach der Erwärmung durch den
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 über einen
vorbestimmten Zeitraum wird jede Vertiefung P1 der
Analysenplatte P gewaschen (Schritt S6). Das Waschbad 29, das
auf dem Halterungsrahmen 28 vorgesehen ist, wird durch den
Stufenmechanismus 30 transportiert, und unmittelbar unterhalb
der Reihe der Düsenpaare des Waschmechanismus 60 angeordnet.
Der Waschverteiler 62 wird von dem Rücksetzniveau sofort auf
das Saugniveau abgesenkt, damit die Waschlösungsauslaßdüse
62a mit der in Betrieb befindlichen Waschlösungsdruckpumpe
verbunden wird, und die Saugdüse 62b mit der in Betrieb
befindlichen Saugpumpe verbunden wird. Daher wird die
Waschlösung in das Waschbad 29 ausgestoßen, und angesaugt,
während die Spitze der Saugdüse 62b gewaschen wird. Nach
einem vorbestimmten Zeitraum wird die Waschlösungsauslaßdüse
62a von der Pumpe abgetrennt, und wird danach die Saugdüse
62b von der Pumpe abgetrennt. Auf diese Weise wird die
Waschlösung in dem Waschbad 29 vollständig aufgesaugt. Der
Waschverteiler 62 kehrt zu dem Rücksetzniveau zurück.
Daraufhin wird die Analysenplatte P zu dem Waschmechanismus
60 durch den Stufenmechanismus 30 befördert. Die Vertiefungen
P1 in der vordersten Reihe (in Vorschubrichtung) der
Analysenplatte P werden unmittelbar unterhalb der Paare der
Düsen des Waschmechanismus 60 angeordnet. Dann wird der
Waschverteiler 62 von dem Rücksetzniveau auf das Saugniveau
abgesenkt, um die Saugdüsen 62b mit der in Betrieb
befindlichen Saugpumpe zu verbinden, wodurch die Proben aus
den Vertiefungen P1 in der vordersten Reihe abgesaugt werden.
Dann wird der Waschverteiler 62 zum Auslaßniveau angehoben,
um die Waschlösung aus den Waschlösungsauslaßdüsen 62a
auszustoßen. Der Waschverteiler 62 wird erneut auf das
Saugniveau abgesenkt, um die Waschlösungen aus den
Vertiefungen P1 abzusaugen. Nach Wiederholung dieser Schritte
des Ausstoßens und Ansaugens von Waschlösung über einen
vorbestimmte Anzahl an Malen kehrt der Waschverteiler 62 zu
dem Rücksetzniveau zurück. Der Stufenmechanismus 30 schickt
die Analysenplatte P zur nächste Reihe an Vertiefungen, um
denselben Waschvorgang durchzuführen. Der Waschvorgang wird
für jede Reihe wiederholt, wodurch sämtliche Vertiefungen der
Analysenplatte P gewaschen werden.
Obwohl die Probe in jeder Vertiefung P1 durch den
Waschvorgang weggewaschen wird, hat sich die Probe bereits in
das Reagenz eingesaugt, das vorher in jede Vertiefung P1
eingebracht wurde, so daß die später durchgeführte Bestimmung
nicht beeinflußt wird.
Dann wird ein erstes Reagenz (eine mit einem Enzym markierte
Antikörperlösung) in die Vertiefungen P1 der Analysenplatte P
eingebracht (Schritt S7). Dieser Einbringvorgang für das
erste Reagenz wird auf entsprechende Weise wie bei dem
Verdünnungsmittel im Schritt S3 durchgeführt. Im einzelnen
wird an der Zufuhrdüse 45 eine Reagenzienspitze T3
angebracht, um das erste Reagenz anzusaugen, ausgerichtet zu
den Vertiefungen P1, um das erste Reagenz abzugeben. Danach
wird die Reagenzienspitze T3 entsorgt.
Die Analysenplatte P mit dem ersten Reagenz wird ebenso wie
im Schritt S5 geschüttelt und erwärmt (Schritt S8). Nach
Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperatur über einen
vorbestimmten Zeitraum werden die Vertiefungen P1 im Inneren
gewaschen, durch denselben Vorgang wie im Schritt S6 (Schritt
S9).
Nach Abwaschen des ersten Reagenz wird ein zweites Reagenz
(Farbentwicklungssubstrat) im wesentlichen ebenso wie im
Schritt S7 zugeführt (Schritt S10), woran sich ein Schütteln
und Erwärmen ebenso wie im Schritt S8 anschließt (Schritt
S11).
Nach Aufrechterhaltung einer vorbestimmten Temperatur über
einen vorbestimmten Zeitraum wird ein drittes Reagenz
(Stopplösung) in die Vertiefungen P1 der Analysenplatte P
eingebracht, auf entsprechende Weise wie im Schritt S7
(Schritt S12).
Sobald das dritte Reagenz eingebracht wurde, wird das
Absorptionsvermögen jeder Vertiefung P1 für den Enzym-
Immunoassay bestimmt (Schritt S13). Das Absorptionsvermögen
wird durch das Photometer 70 festgestellt. Als vorbereitende
Anordnung für das Photometer 70 wird ein Lichtstrahl, der von
der Halogenlampe 71a abgestrahlt wird, durch die Photodiode
72a in einem Zustand empfangen, in welchem nichts zwischen
der Abstrahleinheit 71 und der Sensorhalterung 72 vorhanden
ist, wobei das Durchgangsloch 73b durch die
Filterauswahlvorrichtung 74 ausgewählt wird. Das
Sensorausgangssignal in diesem Zustand wird in dem
Personalcomputer als Nulldaten für eine spätere Korrektur der
Meßdaten gespeichert.
Dann werden Vertiefungen P1 in der vordersten Reihe der
Analysenplatte P in Vorschubrichtung zwischen der
Abstrahleinheit 71 und der Sensorhalterung 72 durch den
Stufenmechanismus 30 angeordnet. Die Filterauswahlvorrichtung
74 wählt das für die Messung geeignete Bandpaßfilter 73a aus.
Die Positionierungsvorrichtung 79 positioniert das Gleitstück
78 so, daß die Photodiode 72a unmittelbar unterhalb der
Vertiefung Pl am rechten Ende bleibt.
Dann wird die Halogenlampe 71a eingeschaltet, und wird das
von der Vertiefung P1 durchgelassene Licht von der Photodiode
72a nachgewiesen, wodurch das Absorptionsvermögen bestimmt
wird. Die Positionierungsvorrichtung 79 schickt das
Gleitstück 78 nach links um eine einzelne Vertiefung P1, um
das Absorptionsvermögen der nächsten Vertiefung P1 zu
bestimmen. Nach Bestimmung des Absorptionsvermögens für
sämtliche Vertiefungen in der vordersten Reihe befördert der
Stufenmechanismus 30 die Analysenplatte P zur nächsten Reihe.
Durch Wiederholung der voranstehend angegebenen Schritte wird
das Absorptionsvermögen für sämtliche Vertiefungen P1 der
Analysenplatte P bestimmt.
Sämtliche Ergebnisse der voranstehend geschilderten Messung
werden in dem Personalcomputer gespeichert, wobei die
voranstehend erwähnten Nulldaten zur Korrektur verwendet
werden, so daß man korrekte Meßergebnisse erhält.
Wie voranstehend geschildert sind das Reagenz/Probentablett
20, der Stufenmechanismus 30 zum Fördern des
Reagenz/Probentabletts 20, der Zufuhrmechanismus 40 zum
Zuführen der Proben und Reagenzien, der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 zum Erwärmen der
Analysenplatte P, der Waschmechanismus 60 zum Waschen der
Vertiefungen P1, das Photometer 70, und der
Vibrationsmechanismus 80 zum Schütteln der Analysenplatte P
zu einem einzelnen Gerät zusammengebaut, nämlich der Enzym-
Immunoreaktionsassayeinrichtung 10. Daher kann eine Reihe von
Operationen einschließlich der Zufuhroperationen für mehrere
Proben und Reagenzien, und der Erwärmungs-, Wasch-, Schüttel-
und Reaktionsbestimmungsoperationen für die Analysenplatte P
automatisiert werden, was herkömmlich als schwierig angesehen
wurden.
Die Analysenplatte P kann durch den Stufenmechanismus 30
entweder zum Zufuhrmechanismus 40, zum
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, zum
Waschmechanismus 60 oder zum Photometer 70 transportiert
werden, da sich der Spender 41 des voranstehend geschilderten
Zuführmechanismus 40 in einer Richtung senkrecht zur Hin- und
Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts 20 hin- und
herbewegen kann, und da der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50, der
Waschmechanismus 60 und das Photometer in dem Hin- und
Herbewegungsbereich des Reagenz/Probentabletts 20 angeordnet
sind, und neben dem Halterungsgestell 28 angeordnet sind, das
am Ende des Reagenz/Probentabletts 20 vorgesehen ist. Daher
ist es nicht erforderlich, einzelne Fördermechanismen für das
Reagenz/Probentablett 20 und für die Analysenplatte P
vorzusehen, wodurch die Anzahl an Teilen verringert wird, die
zur Herstellung der Einrichtung erforderlich sind. Daher wird
der Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann die
Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden.
Da der Förderer 90 des Zufuhrmechanismus 40 den Spender 41 in
Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des
Reagenz/Probentabletts 20 befördert, kann die Positionierung
der Zufuhrdüse 45 in Bezug auf das Reagenz/Probentablett 20
und die Analysenplatte P einfach auf der Grundlage eines
rechtwinkligen Koordinatensystems berechnet werden.
Da der Halterungsrahmen 28 von dem Ende des
Reagenz/Probentabletts 20 aus vorspringt, während das Teil
des Gehäuses 52 des Temperaturmechanismus 50 dort eingekerbt
ist, wo es sich mit dem Translationsbereich R der
Analysenplatte bzw. des Halterungsrahmens überlappt, können
die Analysenplatten P und der Halterungsrahmen 28 ins Innere
des Gehäuses 52 des Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus
50 nach der Übertragung des Reagenz/Probentabletts 20
transportiert werden. Für die
Temperaturaufrechterhaltungsoperation ist es daher nicht
erforderlich, einzelne Mechanismen zum Anordnen und Entfernen
der Analysenplatte P in bzw. von dem
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus 50 vorzusehen,
wodurch die Anzahl an Teilen verringert wird, die zur
Herstellung der Einrichtung erforderlich ist. Dies führt
dazu, daß der Herstellungswirkungsgrad verbessert wird, und
die Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden kann.
In der Enzym-Immunoassayeinrichtung 10 ist der
Vibrationsmechanismus 80 zum Schütteln der Analysenplatte P
über den Halterungsrahmen 28 auf dem Reagenz/Probentablett 20
angeordnet. Daher ist es nicht erforderlich, eine unabhängige
Fördervorrichtung zum Fördern der Analysenplatte P zu dem
Vibrationsmechanismus 80 vorzusehen, wodurch die Anzahl an
Teilen verringert wird, die zur Herstellung der Einrichtung
erforderlich ist. Daher wird der Herstellungswirkungsgrad
verbessert, und kann die Einrichtung kleiner und leichter
ausgebildet werden.
Weiterhin ist der Halterungsrahmen 28 mit den Hohlräumen 28a
und 28b versehen, in denen die Analysenplatte P bzw. die
Verdünnungsplatte U angeordnet wird. Daher kann eine
Verdünnung auf eine niedrigere Konzentration bei der
Verdünnungsplatte U durchgeführt werden, woran sich eine
weitere Verdünnung auf der Analysenplatte P anschließt. Die
Analysenplatte P und die Verdünnungsplatte U können
gleichzeitig über den Halterungsrahmen 28 geschüttelt werden,
wodurch die für diese Operationen benötigte Zeit verringert
wird. Da es nicht erforderlich ist, einen unabhängigen
Vibrationsmechanismus für die Verdünnungsplatte U
bereitzustellen, kann die Anzahl an Teilen verringert werden,
die zur Herstellung der Einrichtung erforderlich ist. Daher
wird der Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann die
Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden.
Die Erfindung, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist,
umfaßt: einen Tablettfördermechanismus zum Fördern eines
Proben/Reagenztabletts; einen Zuführmechanismus zum Zuführen
einer Probe oder eines Reagenz zu einer Mikroplatte, die
mehrere Reaktionsvertiefungen aufweist; und einen
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus für die Mikroplatte.
Dies führt dazu, daß eine Probenanalyseeinrichtung zur
Verfügung gestellt wird, die automatisch mehrere Operationen
durchführen kann, einschließlich des Einbringens mehrerer
Proben und Reagenzien in eine Mikroplatte, und Erwärmung der
Mikroplatte.
Die Mikroplatte kann durch den Tablettfördermechanismus
entweder zum Zufuhrmechanismus oder zum
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus gefördert werden, da
sich der Spender des Zuführmechanismus in Richtung senkrecht
zum Hin- und Herbewegungsbereich des Reagenz/Probentabletts
hin- und herbewegen kann, und da der
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus in dem Hin- und
Herbewegungsbereich des Reagenz/Probentabletts angeordnet
ist, und sich neben der Mikroplattenhalterung befindet, die
am Ende des Reagenz/Probentabletts vorgesehen ist. Daher ist
es nicht erforderlich, einzelnen Fördermechanismen für das
Reagenz/Probentablett und für die Mikroplatte
bereitzustellen, wodurch die Anzahl an zur Herstellung der
Einrichtung erforderlichen Teilen verringert wird. Dies führt
dazu, daß der Herstellungswirkungsgrad erhöht wird, und die
Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet werden kann.
Gemäß Patentanspruch 2 der vorliegenden Erfindung überträgt
der Förderer des Zuführmechanismus den Spender in Richtung
senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des
Reagenz/Probentabletts. Daher kann die Positionierung des
Spenders in Bezug auf das Reagenz/Probentablett und die
Mikroplatte einfach auf der Grundlage eines rechtwinkeligen
Koordinatensystems berechnet werden.
Gemäß der Erfindung, wie dies im Patentanspruch 3 angegeben
ist, kann eine Probenanalyseeinrichtung zur Verfügung
gestellt werden, welche zusätzlich zu den voranstehend
geschilderten Operationen eine Waschoperation durchführen
kann, durch zusätzliches Vorsehen eines Waschmechanismus zum
Waschen der Mikroplatte, wobei der Waschmechanismus neben der
Seite der Mikroplattenhalterung des Hin- und
Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts angeordnet
ist. Da die Mikroplatte dem Waschmechanismus durch Transport
des Reagenz/Probentabletts zugeführt werden kann, ist es
nicht erforderlich, einen unabhängigen Fördermechanismus zum
Transport der Mikroplatte zu dem Waschmechanismus
bereitzustellen, was die Anzahl an Teilen verringert, die zur
Herstellung der Einrichtung erforderlich sind. Dies führt
dazu, daß der Herstellungswirkungsgrad verbessert werden
kann, und die Einrichtung kleiner und leichter ausgebildet
werden kann.
Gemäß der Erfindung kann, wie dies im Patentanspruch 4
angegeben ist, eine Probenanalyseeinrichtung zur Verfügung
gestellt werden, die eine Reaktionsbestimmungsoperation
durchführen kann, zusätzlich zu den voranstehend
geschilderten Operationen, durch zusätzliches Vorsehen eines
Photometers, das in der Nähe der Seite der
Mikroplattenhalterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des
Reagenz/Probentabletts angeordnet ist. Da die Mikroplatte dem
Photometer dadurch zugeführt werden kann, daß das
Reagenz/Probentablett transportiert wird, ist es nicht
erforderlich, einen unabhängigen Fördermechanismus zum
Fördern der Mikroplatte zu dem Photometer vorzusehen, wodurch
die Anzahl an Teilen verringert wird, die zur Herstellung der
Einrichtung erforderlich sind. Daher wird der
Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann die Einrichtung
kleiner und leichter ausgebildet werden.
Gemäß der Erfindung, wie dies im Patentanspruch 5 angegeben
ist, springt die Mikroplattenhalterung von dem Ende des
Reagenz/Probentabletts vor, während der Teil des Gehäuses des
Temperaturmechanismus gekerbt ausgebildet ist, und zwar dort,
wo er sich mit dem Translationsbereich der Mikroplatte bzw.
der Halterung überlappt. Daher können die Mikroplatte und die
Halterung ins Innere des Gehäuses des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus dadurch transportiert
werden, daß das Reagenz/Probentablett übertragen wird. Für
die Temperaturaufrechterhaltungsoperation ist es daher nicht
erforderlich, einzelne Mechanismen zum Anordnen und Entfernen
der Mikroplatte in bzw. von dem
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus vorzusehen, wodurch
die Anzahl an Teilen verringert wird, die zur Herstellung der
Einrichtung erforderlich sind. Dies führt dazu, daß der
Herstellungswirkungsgrad verbessert wird, und die Einrichtung
kleiner und leichter ausgebildet werden kann.
Gemäß der Erfindung, wie dies im Patentanspruch 6 angegeben
ist, ist die Mikroplattenhalterung als Rahmen ausgebildet, um
die Mikroplatte so zu haltern, daß deren obere und
rückwärtige Oberfläche freigelegt sind. Gleichzeitig ist die
Temperatureinstellvorrichtung des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus unterhalb der
Mikroplatte vorgesehen, während ein Deckel oberhalb der
Mikroplatte angeordnet ist. Daher kann die Temperatur der
Mikroplatte wirksam von der freiliegenden rückwärtigen
Oberfläche der Mikroplatte aus eingestellt werden, während
verhindert werden kann, daß bei der Temperatureinstellung die
in den Reaktionsbehältern enthaltene Feuchtigkeit verdampft.
Gemäß der Erfindung, wie dies im Patentanspruch 7 angegeben
ist, wird eine Probenanalyseeinrichtung zur Verfügung
gestellt, die einen Schüttelvorgang zusätzlich zu den
voranstehend geschilderten Vorgängen durchführen kann, durch
zusätzliches Bereitstellen eines Vibrationsmechanismus zum
Schütteln der Mikroplatte über die Halterung auf dem
Reagenz/Probentablett. Da der Vibrationsmechanismus die
Mikroplatte über die Halterung schüttelt, ist es nicht
erforderlich, eine unabhängige Fördervorrichtung zum Fördern
der Mikroplatte zu dem Vibrationsmechanismus vorzusehen,
wodurch die Anzahl an Teilen verringert wird, die zur
Herstellung der Einrichtung erforderlich ist. Daher wird der
Herstellungswirkungsgrad verbessert, und kann die Einrichtung
kleiner und leichter ausgebildet werden.
Gemäß der Erfin 02105 00070 552 001000280000000200012000285910199400040 0002010133857 00004 01986dung, wie dies im Patentanspruch 8 angegeben
ist, ist die Halterung mit Bereichen zum Anordnen der
Mikroplatte und einer Verdünnungsplatte darin versehen. Daher
kann eine Verdünnung auf eine niedrigere Konzentration bei
der Verdünnungsplatte durchgeführt werden, woran sich eine
weitere Verdünnung bei der Mikroplatte anschließt. Darüber
hinaus können die Mikroplatte und die Verdünnungsplatte
gleichzeitig über die Halterung geschüttelt werden, was die
für diese Vorgänge erforderliche Zeit verringert. Da es nicht
erforderlich ist, einen unabhängigen Vibrationsmechanismus
für die Verdünnungsplatte vorzusehen, kann die Anzahl an
Teilen verringert werden, die zur Herstellung der Einrichtung
erforderlich sind. Daher wird der Herstellungswirkungsgrad
verbessert, und kann die Einrichtung kleiner und leichter
ausgebildet werden.
Wie voranstehend geschildert wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Probenanalyseeinrichtung zur Verfügung
gestellt, die herkömmlichen Einrichtungen überlegen ist.
Die Erfindung kann in anderen speziellen Formen verwirklicht
werden, ohne von ihrem Wesen und ihren wesentlichen
Eigenschaften abzuweichen. Daher sind die vorliegenden
Ausführungsformen in sämtlicher Hinsicht als erläuternd und
nicht einschränkend zu verstehen, wobei sich der Umfang der
Erfindung aus der Gesamtheit der vorliegenden
Anmeldeunterlagen ergibt und von den beigefügten
Patentansprüchen umfaßt sein soll, und sich nicht nur aus der
voranstehenden Beschreibung ergibt, so daß beispielsweise
sämtliche Änderungen, die von der Bedeutung und dem Umfang
der Äquivalenz der Patentansprüche umfaßt werden, von der
vorliegenden Erfindung erfaßt werden.
Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr.
20000-212363 (eingereicht am 13. Juli 2000), einschließlich
Beschreibung, Patentansprüchen, Zeichnungen und
Zusammenfassung, werden insgesamt durch Bezugnahme in die
vorliegende Anmeldung eingeschlossen.
Claims (8)
1. Probenanalyseeinrichtung zur Durchführung einer
Reaktionsanalyse einer Probe unter Verwendung einer
Mikroplatte, auf welcher sich mehrere Reaktionsbehälter
befinden, in denen mit der Probe und einem Reagenz eine
Reaktion durchgeführt wird, wobei die Einrichtung
aufweist:
ein Reagenz/Probentablett zur einzelnen Anbringung mehrerer Behälter, welche das Reagenz oder die Probe enthalten;
eine Basis zum Haltern des Reagenz/Probentabletts auf solche Weise, daß sich das Tablett hin- und herbewegen kann;
einen Tablettfördermechanismus zur Hin- und Herförderung des Reagenz/Probentabletts;
einen Zuführmechanismus zum Zuführen der Probe oder das Reagenz in jedem Reaktionsbehälter der Mikroplatte; und
einen Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Mikroplatte auf einer vorbestimmten Temperatur,
wobei der Zuführmechanismus einen Spender zum Zuführen der Probe oder des Reagenz aufweist, und einen Förderer zum Fördern des Spenders in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts; ein Halter für die Mikroplatte am Ende der Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts vorgesehen ist; und der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus in der Nähe der Seite der Halterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts angeordnet ist.
ein Reagenz/Probentablett zur einzelnen Anbringung mehrerer Behälter, welche das Reagenz oder die Probe enthalten;
eine Basis zum Haltern des Reagenz/Probentabletts auf solche Weise, daß sich das Tablett hin- und herbewegen kann;
einen Tablettfördermechanismus zur Hin- und Herförderung des Reagenz/Probentabletts;
einen Zuführmechanismus zum Zuführen der Probe oder das Reagenz in jedem Reaktionsbehälter der Mikroplatte; und
einen Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus zur Aufrechterhaltung der Temperatur der Mikroplatte auf einer vorbestimmten Temperatur,
wobei der Zuführmechanismus einen Spender zum Zuführen der Probe oder des Reagenz aufweist, und einen Förderer zum Fördern des Spenders in Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts; ein Halter für die Mikroplatte am Ende der Richtung senkrecht zur Hin- und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts vorgesehen ist; und der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus in der Nähe der Seite der Halterung des Hin- und Herbewegungsbereiches des Reagenz/Probentabletts angeordnet ist.
2. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer
des Zuführmechanismus den Spender in Richtung senkrecht
zur Hin- und Herbewegungsrichtung des
Reagenz/Probentabletts fördert.
3. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Waschmechanismus zum Waschen des Inneren jedes der
Reaktionsbehälter der Mikroplatte vorgesehen ist, wobei
der Waschmechanismus in der Nähe der Seite der Halterung
des Hin- und Herbewegungsbereiches des
Reagenz/Probentabletts angeordnet ist.
4. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Photometer zur Bestimmung der Reaktion innerhalb jedes
der Reaktionsbehälter der Mikroplatte vorgesehen ist,
wobei das Photometer in der Nähe der Seite der Halterung
des Hin- und Herbewegungsbereiches des
Reagenz/Probentabletts angeordnet ist.
5. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Halterung der Mikroplatte von dem Ende des
Reagenz/Probentabletts in Richtung senkrecht zur Hin-
und Herbewegungsrichtung des Reagenz/Probentabletts
vorspringt; der Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus
eine Temperatureinstellvorrichtung und ein Gehäuse zur
Aufnahme der Temperatureinstellvorrichtung aufweist, und
so angeordnet ist, daß er den Translationsbereich der
Mikroplatte und der Halterung überlappt; und das Gehäuse
mit einer Kerbe versehen ist, dort, wo es sich mit dem
Translationsbereich der Mikroplatte und der Halterung
überlappt.
6. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Halterung der Mikroplatte als Rahmen ausgebildet ist, um
die Mikroplatte so zu haltern, daß deren obere und
rückwärtige Oberfläche freigelegt sind; die
Temperatureinstellvorrichtung des
Temperaturaufrechterhaltungsmechanismus der rückwärtigen
Oberfläche der von der Halterung gehalterten Mikroplatte
gegenüberliegt; und das Gehäuse einen Deckel zum
Abdecken der oberen Oberfläche der Mikroplatte aufweist.
7. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Vibrationsmechanismus auf dem Reagenz/Probentablett zum
Schütteln der Mikroplatte über die Halterung vorgesehen
ist.
8. Probenanalyseeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Halterung mit Bereichen zum Anordnen der Mikroplatte zur
Durchführung einer Reaktion zwischen der Probe und dem
Reagenz und zur Anordnung einer Mikroplatte zur
Durchführung einer Verdünnung versehen ist.
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