DE2617367A1

DE2617367A1 - Ein- und entfaerbevorrichtung zur verwendung in einem blutserumanalysator des elektrophoresetyps

Info

Publication number: DE2617367A1
Application number: DE19762617367
Authority: DE
Inventors: Hiromi Ito
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1975-04-22
Filing date: 1976-04-21
Publication date: 1976-11-04
Also published as: DE2617367B2; DE2617367C3; US4084541A

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4300 ESSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (02 01) 4126 Seite Q

OLYMPUS OPTICAL CO., LTD. Hatagaya 2-43-2, Shibuya-ku, Tokyo-to, Japan

Ein- und Entfärbevorrichtung zur Verwendung in einem Blutserumanalysator des Elektrophoresetyps

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ein- und Entfärbevorrichtung zur Verwendung in einem Blutserumanalysator des Elektrophoresetyps, insbesondere auf eine Vorrichtung zum Ein- und Entfärben eines in einem Elektrophoreseapparat behandelten riemen- bzw. bandförmigen Probenträgers, auf dem mehrere Proben, z. B. Blutsera angeordnet sind.

Bei einem Elektrophoreseverfahren zum Analysieren eines Blutserums, d. h. zum Messen der Mengen verschiedener Proteinarten im Blutserum, wird das Blutserum als Probe zunächst auf einem Probenträger appliziert, der z. B. aus.einem bandförmigen Streifen aus Zelluloseazetatpapier besteht. Das Blutserum wird sodann durch Elektrophorese in einem Elektrophoresegerät unter Anlegen einer hohen Gleichspannung in verschiedene Proteinkomponenten getrennt. Die getrennten Proteinkomponenten werden danach mit Hilfe eines Densitometers oder eines photoelektrischen Filter-Kolorimeters quantitativ gemessen. Um in diesem Fall zur genauen densitometrischen Messung die gefärbte Probe auf dem Probenträger klar unterscheidbar zu machen, wird das Blutserum zusammen mit dem Probenträger durch einen flüssigen Farbstoff eingefärbt; sodann wird der gefärbte Probenträger sorgfältig entfärbt oder gereinigt.

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Z/ko.

ORIGINAL INSPECTED

Nach dem Stande der Technik werden die Behandlungsschritte einschließlich des Einfärbens und Entfärbens bei dem Elektrophoreseverfahren zum Analysieren eines Blutserums von einem Fachmann von Hand durchgeführt, was besonders arbeits- und zeitaufwendig ist. In jüngster Zeit hat man aus den vorgenannten Gründen große Anstrengungen darauf verwandt, einen automatisch arbeitenden Blutserumanalysator des Elektrophoresetyps zu realisieren, bei dem alle erforderlichen Verfahrensschritte der Elektrophoresemethode automatisch durchgeführt werden. Beim Automatisieren des Blutserumanalysators können die Ein- und Entfärbschritte neben anderen Verfahrensschritten unter Verwendung eines geeigneten Transportmechanismus ausgeführt werden, der den zuvor im Elektrophoreseapparat behandelten Probenträger in die in einem Färbetrog enthaltene Einfärbeflüssigkeit, in die in einem Entfärbetrog enthaltene Entfärbungsflüssigkeit und an eine Stelle zu transportieren vermag, an der aufeinanderfolgende Verfahrensschritte ausgeführt werden sollen. Es ist daher in diesem Falle erforderlich, den Träger-Transportmechanismus in die Flüssigkeiten einzusetzen, um den Probenträger mit den entsprechenden Flüssigkeiten zu benetzen. Ein reibungs- bzw. Übergangs— loser Transport des Probenträgers zwischen den Flüssigkeiten ist jedoch beinahe unmöglich, da der zum Zwecke der Blut— serumanalyse verwendete Probenträger einem übermäßigen Flüssigkeitswiderstand unterworfen ist, wenn er unter und zwischen den Flüssigkeiten transportiert wird.

£s ist daher Aufgabe der Erfindung, eine automatisierbare Ein— und Entfärbevorrichtung zur Verwendung in einem Blutserumanalysator des Elektrophoresetyps anzugeben, die mit hoher Zuverlässigkeit die Ein- und Entfärbefunktionen ausführt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht im Prinzip darin, daß ein ein flüssiges Einfärbungsmittel enthaltender Einfärbetrog

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und ein ein flüssiges Entfärbungsmittel enthaltender Entfärbungstrog nacheinander bezüglich eines Träger-Transportmechanismus zum Transportieren und Halten eines Probenträgers in eine solche Stellung bewegt werden, daß der vom Träger-Transportmechanismus gehaltene Probenträger in jede Flüssigkeit eingetaucht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Schnittansicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ein- und Entfärbevorrichtung, bei der einige Teile der Übersichtlichkeit halber fortgelassen sind;

Fig. 2 eine Schnittansicht von vorne etwa entlang der Linie H-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen seitlichen Teilschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ein- und Entfärbevorrichtung;

Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel einer Träger-Transportvorrichtung für die beschriebene Ein- und Entfärbevorrichtung;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 4; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht auf eine bei der Träger-Transportvorrichtung gemäß Figuren 4 und 5 verwendete Trommel.

In den Figuren 1 und 2 ist eine Ein- und Entfärbevorrichtung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Di.e Vorrichtung 10 umfaßt eine etwa rechteckige Grundplatte

vier
12, auf der ein Gehäuse 14 und vertikale Führungsstangen

bzw. -säulen befestigt sind. Ein Elektromotor 18 und zwei

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Stützplatten 20 und 22 sind im Mittelbereich der Grundplatte 12 befestigt. Die beiden Stützplatten 20 und 22 sind parallel zueinander mit gegenseitigem Abstand angeordnet. Eine Abtriebswelle 24 des Motors 18 durchgreift eine Stützplatte 22 und erstreckt sich in den Raum zwischen den beiden Stützplatten 20 und 22. Am freien Ende der Motor-Abtriebswelle 24 ist ein Zahnrad 26 befestigt. Eine Welle 28 ist an den Stützplatten 20 und 22 derart drehbar gelagert, daß ein auf ihr befestigtes Zahnrad 30 mit dem Zahnrad 26 kämmt. Eine Exzenterscheibe 32 ist auf der Welle 28 in dem zwischen den Stützplatten 20 und 22 gelegenen Abschnitt exzentrisch befestigt. Die Exzenterscheibe 32 dreht zusammen mit der Welle 28 bei deren Antrieb über den Motor 18 und die Zähnräder 26 und 30. Eine vertikal verschiebliche Platte 3-4 ist auf den vier Führungsstangen bzw.-säulen 16 gleitend geführt, so daß sie entlang den Stangen 16 angehoben und abgesenkt werden kann. Eine kleine Rolle 36, die als Nockenstößel dient, ist an der Unterseite der vertikal verschieblichen Platte 34 an einer Stelle gelagert, an der sie mit der Umfangsflache der Exzenterscheibe 32 in Anlage steht. In der Darstellung gemäß Figuren 1 und 2 befindet sich die vertikal verschiebliche Platte 34 in ihrer obersten Stellung. Wenn die vom Scheibendrehpunkt am weitesten entfernte Umfangsstelle der Exzenterscheibe 32 bei deren Drehung nach unten verlagert wird, folgt die vertikal verschiebliche Platte 34 in Auflage auf der Scheibe 32 der Scheibenbewegung nach unten, und zwar unter Einfluß der Schwerkraft. Beim Weiterdrehen des Motors 18 wird die vertikal verschiebliche Platte 34 von der Exzenterscheibe 32 wieder in die in den Figuren 1 und 2 dargestellte oberste Stellung angehoben usw..

Zwei Führungsstangen 38 und 40 sind über der vertikal verschieblichen Platte 34 parallel zu dieser und zueinander

an

angeordnet, wobei ihre beiden Enden an zwei der Platte befestigten Paaren w/n ijVuiZt\A Mh angebracht sind. Eine

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horizontal verschiebliche Platte 44 ist auf den Führungsstangen 38 und 40 über vier Gleitstücke verschieblich gelagert, die jeweils an der Unterseite der Platte 44 befestigt sind. Um die Platte 44 horizontal, d.h. in Fig. 2 nach rechts oder links zu verschieben, ist eine Zahnstange 48 parallel zu den Führungsstangen 38 und 40 fest auf der Platte 44 montiert, und ein zweiter Elektromotor 50 ist auf der vertikal verschieblichen Platte 34 so befestigt, daß ein an der Motorabtriebswelle 54 befestigtes Ritzel 52 mit der Zahnstange 48 kämmt. Entsprechend den Drehrichtungen der Abtriebswelle 54 wird die horizontal verschiebliche Platte daher von der äußeren rechten Stellung gemäß Fig. 2 in die nicht dargestellte linke Stellung und umgekehrt bewegt. Die horizontal verschiebliche Platte 44 trägt einen Einfärbtrog 56 (Fig. 2) der einen geeigneten flüssigen Farbstoff (in den Figuren 1 und 2 nicht gezeigt) enthält. Ferner ist auf der horizontal verschieblichen Platte 44 ein Entfärbtrog 58 angeordnet, der ein in den Figuren 1 und 2 ebenfalls nicht gezeigtes flüssiges Entfärbungsmittel enthält. Beide Troge 56 und 58 sind als nach oben offene, kastenförmige Behälter übereinstimmender Konfiguration ausgebildet. Der Einfärbtrog 56 ist an der horizontal verschieblichen Platte 44 über eine an der Platte 44 befestigte Konsole 60 gehaltert. Der Entfärbtrog 58 ist über zwei an der horizontal verschieblichen Platte 44 befestigte Stützen 62 und 64 und zwei an diesen angebrachte Lagerachsen 66 und 68 schwenkbar an der horizontal verschieblichen Platte 44 gelagert. Die Lagerachsen 66 und 68 greifen in zwei unbezeichnete Trägerstücke, die an der Unterseite des Entfärbtrogs 58 befestigt sind. Beide Lagerachsen 66 und 68 sind im Mittelbereich der Unterseite des Entfärbungstrogs 58 (Fig. 1) koaxial angeordnet. Um den Entfärbeeffekt zu verstärken, wird der Entfärbtrog 58 durch eine Schwenkvorrichtung 70 geschwenkt, die einen über eine Konsole 74 an der horizontal verschieblichen Platte befestigten dritten Motor 72 aufweist. Zu der Schwenkvorrichtung gehört ferner eine konzentrisch auf der Abtriebswelle

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des Motors' 72 befestigte kleine Scheibe 76, ein mit einem Ende an der Bodenwand des Entfärbtro ges 58 und mit dem anderen Ende exzentrisch an der kleinen Scheibe 76 angelenkter Hebel 78. In der Darstellung gemäß Figuren 1 und 2 ist der Entfärbtrcg 58 in einer Horizontallage gehalten, in der seine Bodenwand parallel zur horizontal verschieblichen Platte 44 verläuft. Bei Betätigung des den Schwenkantrieb bildenden dritten Motors 72 wird der Trog 58 jedoch über die kleine Scheibe 76 und den Hebel 78 der Schwenkvorrichtung in Schwenkbewegungen versetzt, wobei die Lagerachsen 66 und 68 als Schwenkachsen dienen. Diese Schwenk- bzw. Kippbewegungen des Entfärbtr ο ges 58 werden solange zwangsweise ausgeführt, bis der Motor 72 vollständig abgebremst ist.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, hat der Entfärbungstrog 58 flache Abschnitte 80 und vertiefte Abschnitte 80a, 80b und 80c.

Bei 82 ist in Fig. 1 eine Träger-Transportvorrichtung gezeigt, die einen riemenförmigen Probenträger 84, beispielsweise aus Zelluloseazetatpapier transportiert und haltert. Die Trägertransportvorrichtung 82 ist selbst an der Oberseite des Gehäuses 14 gehaltert und weist einen Trägerrahmen 86 mit einem Eintrittsabschnitt 86a, über den der Probenträger 84 in die Transportvorrichtung 82 eingeführt wird, einen Austrittsabschnitt 86d,aus dem der Probenträger 84 nach außen transportiert wird, eine Deckwand 86c und Seitenwände 86d und 86e auf, die von der Deckwand 86c nach unten abgehen. Fünf Antriebsrollenpaare 88...96 sind zwischen den Seitenwänden 86d und 86e drehbar gelagert. Die Spannweite zwischen den Antriebsrollen 90 und 94 ist etwas kürzer gewählt als diejenige des gewöhnlich bei der Blutserumanalyse verwendeten Probenträgers 84. Jedes Antriebsrollenpaar wird über einen geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) mit einem Elektromotor, Zahnrädern und/oder einer Kette im Uhrzeigersinn bei der Darstellung in Fig. 1 gedreht. Fünf getriebene Rollenpaare sind zwischen dsn Seitenwänden 86d und 86e derart

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drehbar gelagert, daß sie mit jeweils einem Paar von Antriebsrollen 88 ... 96 mitdrehen. In Fig. 2 ist nur ein Paar von Antriebsrollen 92 und von getriebenen Rollen 102 dargestellt. Der Probenträger 84 wird vom Eintrittsabschnitt 86a in der nachfolgend beschriebenen Weise mit Hilfe der Antriebsrollen und der getriebenen Rollen entlang der mit der strichpunktierten Linie 108 in Fig. 1 dargestellten Bahn zum Austrittsabschnitt 86b transportiert.

Ein Mikroschalter 110, der den Transport des Probenträgers 84 steuert, ist über eine geeignete Konsole 112 an der Innenseite der Deckwand 86c derart angebracht, daß sich sein fingerförmiger Kontaktarm 114 nach unten über die Bahn 108 zwischen den Rollen 102 (92) und 104 (94) erstreckt. Andere Mikroschalter 116, 118 und 120 mit Betätigungs- bzw. Kontaktarmen 122, 124 und 126 sind in Fig. 2 strichpunktiert angedeutet und dienen zur Steuerung der Bewegung der vertikal und horizontal verschieblichen Platten 34 und 44.

Die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Einfärb- und Entfärbvorrichtung 10 wird nachfolgend erläutert.

Vor dem Einführen des Probeträgers 84 in die Träger-Transportvorrichtung 82 wird die vertikal verschiebliche Platte 34 in die unterste Stellung gebracht und der Einfärbtrog 56 durch Betätigung der ersten bzw. zweiten Elektromotore 18 bzw. unter die Transportvorrichtung 82 geschoben. Der zuvor in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Elektrophoreseapparat behandelte Probenträger wird von einer geeigneten Transportvorrichtung (nicht gezeigt) aus dem Elektrophoreseapparat in die Spalte zwischen den Antriebsrollen und den getriebenen Rollen 88 und 98 im Eintrittsabschnitt 86a der Transportvorrichtung 82 überführt. Wenn die Antriebsrollen 88 ... 96 gleichzeitig mit dem Beginn des Arbeitstakts der Transportvorrichtung gedreht werden, wird der Probenträger 84 in die Transportvorrichtung 82 eingezogen und danach von

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den Antriebsrollen 90 und 92 und den getriebenen Rollen 100 und 102 entlang der Bewegungsbahn 108 gemäß Fig. 1 nach rechts vorgeschoben. Beim Vorschieben des Probenträgers 84 nach rechts in Fig. 1 stößt das Vorderende des Probenträgers 84 gegen den nach unten in die Bahn 108 eingreifenden Betätigungsarm 114 des Mikroschalters 110 und dreht diesen im Gegenuhrzeigersinn. Da der mit dem nicht gezeigten Motor zum Antrieb der Antriebsrollen 88 ... verbundene Mikroschalter 110 abgeschaltet wird, wenn sein Kontakt- bzw. Betätigungsarm 114 in die in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung gebracht wird, d. h. wenn das Vorderende des Probenträgers 84 in den Spalt zwischen der Antriebsrolle 94 und der getriebenen bzw. Gegendruckrolle 104 eingreift, wird die Drehbewegung der Antriebsrollen 90 bis 96 und damit die Bewegung des Probenträgers 84 in der in Fig. 1 dargestellten Lage angehalten, in der das Vorderende des Probenträgers 84 zwischen den Rollen 94 und 104 und sein Hinterende zwischen den Rollen 90 und 100 liegen.

Der erste Motor 18 wird entsprechend dem Abschalttakt des Mikroschalters 110 so betätigt, daß die vertikal verschiebliche Platte 34 über die Exzenterscheibe 32 aus ihrer untersten Stellung in die in den Figuren 1 und 2 dargestellte oberste Stellung angehoben wird.^sIn dieser obersten Stellung wird die vertikal verschiebliche Platte 34 von der Exzenterscheibe 32 gehalten, da der Motor 18 aufgrund einer Betätigung des

an- wird.

Mikroschalters 118 gehalten Der Betätigungsarm 124 des Mikroschalters 118 wird unter Ausstellen des Mikroschalters 118 verstellt, wenn die vertikal verschiebliche Platte 34 ihre oberste Lage erreicht hat. Der Probenträger 84, der von der Träger-Transportvorrichtung 82 festgehalten wird, ist in dieser obersten Lage der vertikal verschieblichen Platte 34 ausreichend tief in die im Trog 56 enthaltene Einfärbflüssigkeit eingetaucht. Wegen der übereinstimmenden Ausbildung der beiden Troge 56 und 58 wird auch die Lage und

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Eintauchtiefe des Probenträgers 84 in den Trogen 56 und übereinstimmen. Der Probenträger 84 und die Proben, d. h. die auf diesem angebrachten Blutsera werden gemeinsam von der im Einfärbtrog 56 enthaltenen Einfärbungsflüssigkeit eingefärbt. Nach ausreichendem Einfärben des Probenträgers 84 und der auf diesem angebrachten Proben wird der erste Motor 18 beispielsweise mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Zeitgebers erneut betätigt, so daß die vertikal verschiebliche Platte 34 in ihre unterste Stellung abgesenkt wird. Sobald die vertikal verschiebliche Platte 34 ihre unterste Stellung erreicht hat, wird der Motor 18 durch Betätigung des Mikroschalters 116 über dessen Betätigungsarm 122 angehalten. Die vertikal verschiebliche Platte 34 wird daher in der untersten Stellung gehalten, und der am Probenträger 84 und dem auf diesem angebrachten Blutserum durchgeführte Einfärbungsprozeß ist beendet. .

Danach wird der zweite Motor 50 betätigt, um die horizontal verschiebliche Platte 44 über das Ritzel 52 und die Zahnstange 48 genau in die Lage zu bringen, in der sich zuvor der Einfärbtrog 56 befunden hat, d. h. an die Stelle unterhalb der Träger-Transportvorrichtung 82. Sobald der Entfärbtrog 58 diese neue Stellung erreicht hat, wird der zweite Motor 50 unter Betätigung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Mikroschalters angehalten, so daß in dieser Stellung auch die horizontal verschiebliche Platte 44 angehalten wird. Gleichzeitig wird der erste Motor 18 erneut derart betätigt, daß die vertikal verschiebliche Platte 34 aus ihrer untersten Stellung in die in Fig. 1 und 2 dargestellte oberste Stellung gerückt wird. In dieser obersten Stellung wird die vertikal verschiebliche Platte 34 in der zuvor beschriebenen Weise gehalten. Der Probenträger 84 wird dabei von der Träger-Transportvorrichtung 82 ausreichend tief in die im Entfärbtrog 58 enthaltene Entfärbungsflüssigkeit (Figuren lund 2) getaucht, und der Entfärbungsprozeß findet an dem Probenträger 84 statt. Um den Entfärbungseffekt

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zu verstärken, wird der dritte Motor 72 nach Erreichen der obersten Stellung der vertikal verschieblichen Platte 34 angestellt, so daß der Entfärbtrog , 58 über die Schwenkvorrichtung 70 um die Lagerachsen 66 und 68 verschwenkt bzw. geschaukelt wird.

Wenn die Entfarbungsflüssigkeit mit fortschreitendem Entfärbungsprozeß verschmutzt und mit von dem Probenträger abgezogenem Farbstoff angereichert ist, wird sie durch eine geeignete Abzugsvorrichtung aus dem Entfärbtrog 58 abgelassen. Danach wird frisches Entfärbungsmittel in den Entfärbtrcg , eingeführt. Das Wechseln der Entfarbungsflüssigkeit wird während des Entfärbungsprozesses für den Probenträger 84 einigeftale wiederholt. Aufgrund der Schwenkbewegung des Entfärbtroges 58 und des Austauschsdes. Entfärbungsmediums ist der Probenträger 84 mit Ausnahme der Teile mit aufgebrachten Blutsera nach einer gewissen Zeitspanne ausreichend stark entfärbt und gesäubert. Danach wird der erste Motor über einen in der Zeichnung nicht dargestellten Zeitgeber wieder eingeschaltet, so daß die vertikal verschiebliche Platte 34 zusammen mit dem Entfärbtrog 58 wieder in die unterste Stellung zurückkehrt und der EntfärbungsVorgang für den Probenträger beendet ist. Danach wird der erste Motor 18 durch Betätigung des Mikroschalters 116 angehalten und die vertikal verschiebliche Platte 34 in ihrer untersten Stellung gehalten. Bei Beendigung des Entfärbungsprozesses werden die Antriebsrollen 90 ... 94 wieder im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt und der Probenträger 84 nach Ausführung der Einfärbungs- und Entfärbungsprozesse durch den Austrittsabschnitt 86b zu der Stelle abgeführt,wo der nächste Vorgang, z. B. ein Trocknungsprozeß stattfindet. Zu deceit,bei der der Probenträger 84 entlang der Bahn 108 transportiert wird oder der Transport des Probenträgers 84 beendet ist, wird der zweite Motor 50 so betätigt, daß die horizontal verschiebliche Platte 44 in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, in der sich der Einfärbtrog 56 an seinem Platz unter der Träger-Transportvor-

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richtung 82 befindet. Wenn die horizontal verschiebliche Platte 44 in die zuvor erwähnte Lage zurückgekehrt ist, wird der zweite Motor 50 durch Betätigung des Mikroschalters 120 angehalten. Gleichzeitig wird der den Antriebsrollen 88 ... 96 zugeordnete Motor ausgeschaltet. Jetzt ist die Bereitschaftsstellung der Einfärb- und Entfärbvorrichtung 10 zur Durchführung der nächsten Einf är bungs- und Entfärbungsoperationen erreicht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Ein- und Entfärben ist in Fig. 3 dargestellt. Diese Vorrichtung 200 weist eine Hebevorrichtung 202 zum unabhängigen Anheben bzw· Absenken der beiden Tröge 56 und 58 anstelle der beide Tröge gemeinsam bewegenden Vorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel in Figuren 1 und 2 auf. Zu der Hebevorrichtung 202 gehört ein an der Bodenwand 14a des Gehäuses 14 befestigter Elektromotor 204, dessen Abtriebswelle 206 die Bodenwand 14a nach oben durchgreift. An der Bodenwand 14a ist nahe der Abtriebswelle 206 eine mit einem Zahnrad 210 verbundene Mutter 208 in Lagern 212 und 214 auf einer zur Achse der Abtriebswelle 206 parallel verlaufenden Lagerachse drehbar gelagert. Die Lager 212 und 214 sind jeweils in einem Getriebegehäuse 216 bzw. einem an der Bodenwand 14a des Gehäuses 14 befestigten Ringflansch 218 gehalten. Ein auf der Abtriebswelle 206 des Motors 204 befestigtes Zahnrad 220 steht mit dem der Mutter 208 zugeordneten Zahnrad 210 durch ein im Getriebegehäuse ausgebildetes Fenster in Eingriff, so daß die Drehbewegung des Motors' 204 auf die Mutter 208 übertragen wird. Eine Gewindespindel 222, an deren unteren Ende ein Schalter-Betätigungshebel 224 befestigt ist, durchgreift ein Loch 14b des Gehäuses 14 und ist in die Mutter 208 eingeschraubt. In dem sich von der Spindel 222 aus nach links erstreckenden Betätigungshebel 224 ist ein kleines Loch 224a ausgebildet. Eine Führungsstange 226 ist an der Bodenwand 14a des Gehäuses 14 befestigt und erstreckt sich parallel zur Spindel 222 nach

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unten. Die Führungsstange 226 ist in das kleine Loch 224a im Betätigungshebel 224 eingesetzt und verhindert, daß die Drehbewegung der Spindel 222 auf den Betätigungshebel 224 übertragen wird. Wenn der Motor 204 daher eingeschaltet ist, so dreht sich die Spindel 222 je nach Drehrichtung der Abtriebswelle 206 des Motors 204 entweder aufwärts oder abwärts. Das freie Ende des Schalter-Betätigungshebels 224
kann mit den Kontakt- bzw. Betätigungsarmen 122 und 124
von Mikroschaltern 116 und 118 in Eingriff treten und über diese eine Schalterbetätigung vornehmen, wenn der Betätigungshebel 224, d. h. die Spindel 222 in der in Fig. 3 dargestellten untersten Stellung oder in der obersten
Stellung ist. Die Mikroschalter 116 und 118 sind jeweils
an einem mit der Bodenwand 14a des Gehäuses 14 verbundenen Träger 228 angebracht.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die horizontal verschiebliche Platte 44 mit Kammern 44a und 44b versehen, in welche der Einfärbtrog 56 und der Entfärbtrog 58 lose eingesetzt werden können. Die horizontal verschiebliche Platte 44 ist in den Mittelbereichen der Kammern 44a und 44b mit Löchern versehen, in denen Durchführungsbüchsen 227 und 229 befestigt sind. Der Innendurchmesser jeder Büchse ist größer als der Außendurchmesser der Spindel 222, so daß die Spindel 222
ungehindert durch Büchsen durchgreifen kann. Eine Trocknungsvorrichtung 230 ist in einer Reihe mit den Kammern 44a und 44b auf der horizontal verschieblichen Platte 44 angeordnet und weist ein Gehäuse 232, mit einer Mehrzahl von Öffnungen 238 versehene Abdeckplatten 234 und 236, Heizspiralen 240
und ein Gebläse 242 auf_; von dem Warmluft nach oben durch die Öffnungen 238 der Abdeckplatten 234 und 236 geblasen wird. Die horizontal verschiebliche Platte 44/auf der Führungsstange 38 und einer nicht dargestellten weiteren Führungsstange gleitend gelagert und über einen Zahnstangentrieb
(nicht dargestellt) in der gleichen Weise wie bei dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 horizontal ver-

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schiebbar. Da die Drehachse der Spindel 222 mit der Bewegungsebene der Mittelachsen der Büchsen 227 und 229 zusammenfällt, kann die horizontal verschiebliche Platte 44 jeweils an Stellungen angehalten werden, an denen die Buchse 227.oder die Buchse 229 mit der Achse der Spindel 222 ausgerichtet ist. Eine mit einer rechteckigen Öffnung 244a versehene Deckplatte 244 ist an der Oberseite des Gehäuses 14 befestigt. Die Öffnung 244a liegt über der Spindel 222, so daß der Einfärbtrog 56 oder der Entfärbtrog 58 durch diese Öffnung 244a unter Einfluß der Spindel 222 nach oben gestoßen werden kann. Zum Ablassen von verschmutztem Entfärbungsmittel dient eine Leitung 246, die mit einer Trennwand 80 des Entfärbtroges 58 verbunden ist. Das Ablassen des im Trog enthaltenen Entfärbungsmittels geschieht durch Betätigung eines Ventils 248, das in der Leitung 246 angeordnet ist. Am Gehäuse 14 ist über der Öffnung 244a der Deckplatte 244 eine ähnlich dem Aus— führungsbeispiel gemäß Figuren 1 und 2 ausgebildete Träger-Transportvorrichtung angebracht. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden der Einfärbungstrog 56 und der Entfärbungstrog 58 nacheinander unter der Öffnung 244a der Deckplatte 244 in Stellung gebracht, wobei die Büchsen 227 bzw. 229 durch entsprechende Horizontalbewegung der horizontal verschieblichen Platte 44 mit der Spindel 222 ausgerichtet werden. Einer der Tröge 56 oder 58, der unter der Öffnung 244 liegt,wird aus der in Fig. 3 dargestellten untersten Stellung in die oberste Stellung überführt, in der der von der Träger-Transportvorrichtung gehaltene Probenträger ganz in die im Trog befindliche Flüssigkeit eingetaucht wird. Das Anheben des Trogs geschieht durch Aufwärtsdrehen der Spindel 222, die dabei eine der Büchsen 227 oder 229 durchgreift. Wenn die Spindel 222 durch Umkehr der Drehrichtung des Motors 204 wieder nach unten gedreht wird, kehrt der zugehörige Trog 56 oder 58 unter Schwerkrafteinfluß wieder in die unterste Stellung zurück. Nach dem aufeinanderfolgenden Ausführen der

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Einfärbungs- und Entfärbungsvorgänge wird der Probenträger noch für eine vorgegebene Zeit in der Träger-Transportvorrichtung gehalten und in der Trocknungsvorrichtung 230, die dabei unter die Öffnung 244a geschoben wird, getrocknet.

Die in Fig. 3 dargestellte Ein- und Entfärbevorrichtung 200 kann im Vergleich zur Vorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2 besonders kompakt und leicht ausgeführt werden, da bei ihr die beiden Tröge nicht gleichzeitig bewegt zu werden brauchen.

In den Figuren 4 bis 6 ist die Träger-Transportvorrichtung 300 in abgewandelter Ausführung dargestellt. Sie ist bei beiden Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 und 2 sowie Fig. 3 anwendbar. Die Träger-Transportvorrichtung 300 weist ein Gehäuse 302 mit einer Deckwand 302a, Seitenwänden 302b und 302c, einer Frontwand 302d und einer Rückwand 302e auf. Das Gehäuse 302 ist beispielsweise auf der Deckplatte 244 der Ein- und Entfärbungsvorrichtung 200 des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 befestigt, wobei seine Bodenöffnung mit der Öffnung 244a der Deckplatte 244 ausgerichtet ist. Das Gehäuse 302 ist mit einem Eintrittsfenster 302f zum Einführen des in der Zeichnung nicht dargestellten Probenträgers in die Transportvorrichtung 300 und einem Austrittsfenster 302g zum Herausführen-, des Probenträgers versehen.

An der Außenseite des Gehäuses 302 sind zwei L—förmige Stützbautale 304 und 306 (Fig. 5) angeordnet, die mit Abschnitten 304a und 306a parallel zu den ihnen benachbarten Seitenwänden 302b und 302c angeordnet und ander Deckplatte 244 befestigt sind. Elektromotore 308 und 310 sind an den nach oben stehenden Teilen jedes der Stützbauteile 304 und 306 so angebracht, daß ihre Abtriebswellen 312 und 314, an denen

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Zahnräder 316 und 318 in konzentrischer Anordnung befestigt sind, die Stützabschnitte 304a und 306a durchgreifen.

Gemäß Fig. 4 sind eine Lichtquelle 320, z.B. eine Lichtemissionsdiode, und ein Lichtaufnahmeelement 322, z.B. eine Photozelle oder ein Photowiderstand an der Außenseite der Frontwand 302d des Gehäuses 302 unmittelbar oberhalb und unterhalb des Eintrittsfensters 302f angeordnet. Lichtquelle 320 und Lxchtaufnahmeelement 322 dienen als Detektor zur Bestimmung des Eintritts des Probenträgers in die Träger-Transportvorrichtung 300. Um den Probenträger glatt und übergangslos einführen zu können, ist ein Paar von Führungsrollen 3 24 und 3 26 nahe des Eintrittsfensters 302f mit Hilfe von Winkelstücken 328 und 330 an den Außen- und Innenseiten der Frontwand 302d befestigt. Innerhalb des Gehäuses 302 ist eine Trommel 332 auf einer Zentralachse bzw. Welle 334 drehbar gelagert, wobei ein Ende der Zentralachse bzw. Welle 334 durch eine Öffnung ih der Seitenwand 302c in ein im Stützbauteil 306 gehaltertes Lager 335 und das andere Ende in eine Bohrung eines Zahnrades 336 eingreift, das in einem am Stützbauteil 304 befestigten Lager 338 drehbar gelagert ist. Zwei Trägerplatten 340 und 342 sind über Rollenachsen 343 und 344 miteinander verbunden und drehbar auf der Zentralachse 334 gelagert, wobei die Trommel 332 zwischen ihnen liegt. Das innere Ende des Zahnrads 336 ist mit der Trägerplatte 340 derart verbunden, daß das Zahnrad 336 zusammen mit den beiden Trägerplatten 340 und 342 dreht. Das Zahnrad 336 steht mit einem gezahnten Teil 345 mit dem Zahnrad 316 in formschlüssigem Eingriff. In der Bohrung des Zahnrads 336 liegt zwischen der Innenwand der Bohrung und dem Ende der Zentralachse 334 eine Einwegkupplung 346, die bewirkt, daß das Zahnrad 336 und die Welle 334 nur dann gekuppelt wird, wenn sich das Zahnrad 336 bei der Darstellung in Fig. 5 in Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Ein weiteres gezahntes Bauteil 347 ist lose auf den entgegengesetzten Endabschnitt der Welle 334 aufgesteckt. Das ihm zugeordnete Zahnrad 348 kämmt mit dem Zahnrad 318. Eine Einweg-

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kupplung 350 ähnlich der Kupplung 346 ist zwischen dem gezahnten Bauteil 347 und der Zentralachse bzw. Welle 334 derart angeordnet, daß die Drehbewegung des Motors 310 zur Welle 334 nur dann übertragen wird, wenn der Motor das gezahnte Bauteil 347 bei der Darstellung in Fig. 5 im Uhrzeigersinn dreht.

Die Trommel 33 2 selbst besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 332a und zwei scheibenförmigen Flanschteilen 332b und 332c. Die Peripherien beider Flanschteile 332b und 332c sind von Schwammringen 352 und 354 umspannt. In einem Rücksprung, der durch den Umfang des Trommelabschnitts 332a und die beiden Flanschteile . 332b und 332c gebildet ist, ist ein Abzugsbauteil in Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds befestigt, dessen Außenfläche mit der Peripherie der Schwammringe 352 und 354 ausgerichtet ist. Das Abzugsbauteil besteht ebenfalls aus einem schwammartigen Material und dient zum Einfangen des vorderen Endabschnitts des Probenträgers. Die beiden Rollen 358 und 360 sind drehbar auf den Rollenachsen 343 und 344 gelagert und so angeordnet, daß sie in Anlage an den Außenflächen der Schwammringe 352 und 354 stehen. Die Trägerplatten 340 und 342 sind außerdem mit zwei Paaren von kleinen Rollen 362 und 364 versehen, die jeweils am Umfang jeder der Rollen 358 und 360 angreifen. Jede der Führungsplatten 368 ist mit einem Nasenteil 368a versehen, der sich nach innen entlang der inneren Seitenfläche jedes Schwamm— rings erstreckt.

Die zuvor beschriebene Träger-Transportvorrichtung 300 arbeitet wie folgt:

Bevor der Probenträger (nicht gezeigt) in das Eintrittsfenster 302f des Gehäuses 302 mit Hilfe einer geeigneten Transportvor-

berichtung (nicht gezeigt) eingeführt wird, finden sich alle Teile der Vorrichtung in der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Lage. Wenn der Probenträger in den Raum zwischen Lichtquelle 320 und Lichtaufnahmeelement 322 eintritt, ändert

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sich das Signal des Lichtaufnahmeelements 3 22, wodurch der Motor 310 eingeschaltet und die Trommel in der Darstellung gemäß Fig. 4 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Da das linke Ende der Welle 334 in Fig. 5 in der Einwegkupplung 346 gleitet, werden die Trägerplatte 340 und 342 in der Horizontalstellung gemäß den Figuren 4 und 5 gehalten. Der vordere Endabschnitt des Probenträgers wird sodann in den Spalt zwischen den Rollen 358 und 362 eingezogen und auf den Umfang der Schwammringe 352 und 354 aufgelegt. Da das Abzugsbauteil 356 durch Drehung der Walze 352 in eine Lage nahe den Spalten zwischen den Rollen 358 und 362 gerückt ist, wenn das Vorderende des Probenträgers aus dem Spalt austritt, wird der vordere Endabschnitt des Probenträgers vom Abzugsbauteil 356 unter Reib— Schluß erfaßt. Mit Weiterdrehen der Trommel wird der Probenträger daher um die Trommel 332 entlang der Peripherie der Schwammringe 352 und 354 gezogen. Wenn der vom Abzugsbauteil 356 erfaßte, vordere Endabschnitt des Probenträgers in die Nähe der Rolle 360 kommt, wird er von dem Nasenabschnitt 368a der Führungsplatten 368 vom Abzugsbauteil 356 abgehoben und in den Spalt zwischen den Rollen 360 und 364 eingeführt, wenn die Trommel weiterdreht. Da die Umfangslänge der Schwammringe 352 und 354 im Bereich zwischen der Rolle 358 und der Rolle 360 etwas kürzer als die Länge des normalerweise für die Blutserumanalyse verwendeten Probenträgers gewählt ist, befindet sich das hintere Ende des Probenträgers im Spalt zwischen den Rollen 358 und 362, während das vordere Ende im Spalt zwischen den Rollen 360 und 364 ist. Wenn der Motor 310 daher zu diesem Zeitpunkt angehalten wird, wird der Probenträger auf den Schwammringen 352 und 354 der Trommel 332 gehalten, wobei sich seine vorderen und hinteren Endabschnitte in den Spalten zwischen den Rollen 360 und 364 und den Rollen 358 und 362 befinden. In der Praxis wird der Motor 310 beispielsweise durch einen nicht dargestellten Zeitgeber angehalten, wenn der vordere Endabschnitt von den Rollen 360 und 364 erfaßt wird. Gleichzeitig wird der Motor 308 betätigt, wobei das

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Zahnrad 336 in der Ansicht gemäß Fig. 5 in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird. Dabei werden die beiden Trägerplatten 340 und 342 und die Trommel 332 gleichzeitig im Uhrzeigersinn (Fig. 4) gedreht. Sodann wird der Motor 308 durch Betätigung des Zeitgebers angehalten, wenn der Probenträger unter Umspannung der Trommel 332 an seinen beiden Endabschnitten von den Rollen 358, 362, 360 und 364 erfaßt und in eine Stellung gebracht ist, in der der Mittelabschnitt des Probenträgers am tiefsten liegt. Danach wird der Einfärbtrog 56 aus einer in Fig. 4 und 6 dargestellten unteren Stellung durch die Öffnung 244a der Deckplatte 244 mit Hilfe einer Hebevorrichtung ähnlich derjenigen gemäß Fig. 3 in eine Stellung angehoben, in der der an der unteren Peripheriehälfte der Trommel 332 festgehaltene Probenträger in die im Einfärbtrog 56 enthaltene Einfärbungsflüssigkeit vollständig eingetaucht ist. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne wird der Einfärbtrog 56 abgesenkt und danach der Entfärbtrog zur Durchführung des Entfärbungsprozesses durch die Öffnung 244a in der zuvor in Verbindung mit Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 beschriebenen Weise angehoben. Nach Beendigung der Einfärbungsund Entfärbungsprozesse wird der Motor 308 soweit gedreht, bis die Trägerplatten 340 und 342 zusammen mit der Trommel 332 wieder die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Lage erreichen. Danach wird der Motor 310 wieder betätigt und die Trommel im Uhrzeigersinn (Fig. 4) gedreht, um den Probenträger durch das Austrittsfenster 302g des Gehäuses 302 auszustoßen.

Der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Vorrichtung 300 ist vorzugsweise eine Trocknungsvorrichtung ähnlich der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung zugeordnet, mit der über eine in Fig. 5 strichpunktiert dargestellte Leitung 380 Warmluft in das Gehäuse 302 geleitet wird, nachdem der Entfärbungsprozeß ausgeführt worden ist.

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Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4300 ESSEN 1 · AM RUHRSTEIN 1 · TEL.: (02 O1) 412687 Seite - 19 - 0 129

Ansprüche

IJ Vorrichtung zum Ein- und Entfärben eines in einem Elektrophoreseapparat behandelten riemen— bzw· bahnförmigen Probenträgers, auf dem mehrere Proben, z.B. Blutsera angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Träger-Transportvorrichtung (82; 300), welche den Probenträger (84) im Verlauf der Ein- und Entfärbungsprozesse festhält und nach Beendigung dieser Prozesse von der Vorrichtung abführt, einen ein flüssiges Einfärbungsmittel enthaltenden Einfärbtrog (56), der bezüglich der Träger-Transportvorrichtung beweglich gelagert ist, einen ein flüssiges Entfärbungsmittel enthaltenden Entfärbtrog (58), der bezüglich der Träger-Transportvorrichtung beweglich angeordnet ist, eine erste Antriebsvorrichtung (18 ... 32; 202) zur Bewegung der beiden Tröge (56 und 58) in Vertikalrichtung und eine zweite Antriebsvorrichtung (48 ... 54) zur Bewegung der beiden Tröge in Horizontalrichtung, wobei der Bewegungshub der beiden Antriebsvorrichtungen so gewählt ist, daß jeder der Tröge in Bezug auf den von der Träger-Transportvorrichtung festgehaltenen Probenträger (84) soweit anhebbar ist, daß der Probenträger vollständig in die im Trog enthaltene Flüssigkeit eintauchbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfärb- und Entfärbtröge (56, 58) auf einer horizontal verschieblichen Platte (44) angeordnet sind, daß die horizontal verschiebliche Platte auf einer vertikal verschieblichen Platte (34) angebracht ist und daß die ersten und zweiten Antriebsvorrichtungen zur Verschiebung der beiden Tröge (56, 58) relativ zum von der Träger-Transportvorrichtung gehaltenen Probenträger (84) mit den vertikal und horizontal verschieblichen Platten in Wirkverbindung stehen.

Z/ko.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebsvorrichtung (202) eine Stoßstange (222) aufweist, die derart unter der Träger-Transportvorrichtung (82; 300) angeordnet ist, daß sie jeden der Einfärb- und Entfärbtröge (56, 58) einzeln soweit in Richtung der Transportvorrichtung verschieben kann, bis der von der Trager-Transportvorrichtung festgehaltene Probenträger vollständig in die im angehobenen Trog enthaltene Flüssigkeit eintauchbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger—Transportvorrichtung eine mit einer Mittelachse (334) versehene Trommel (332), zwei an den beiden Außenseiten der Trommel drehbar auf der Mittelachse gelagerte Trägerplatten (340, 342), zwei zwischen den Trägerplatten drehbar gelagerte Rollenpaare (358, 360), deren Peripherien am Umfang der Trommel in Anlage stehen, einen ersten, die Trommel allein drehenden Antrieb (310, 318, 347, 348, 350) und einen zweiten, die Trommel und die Trägerplatten gemeinsam drehenden Antrieb (308, 312, 316, 336, 345, 346) aufweist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der der Träger-Transportvorrichtung zugeführte Probenträger bei vom ersten Antrieb gedrehter Trommel von der Trommel und den Rollen an beiden Endabschnitten erfaßt wird und daß die Trommel danach zusammen mit den Trägerplatten von dem zweiten Antrieb soweit gedreht wird, daß der Probenträger in seine unterste, der Eintauchstellung entsprechende Lage gebracht wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Schwammringe (352, 354) auf dem Umfang der Trommel (332) befestigt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Teil der Trommel (332) ein Abzugsbauteil (356) aus schwammartigen Material befestigt ist, dessen Umfangsflache mit den Außenflächen der Schwammringe (352, 354) ausgerichtet ist. «„_ΛΛ ,

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