DE3110239A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen der lumineszenz von proben - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum messen der lumineszenz von proben

Info

Publication number
DE3110239A1
DE3110239A1 DE19813110239 DE3110239A DE3110239A1 DE 3110239 A1 DE3110239 A1 DE 3110239A1 DE 19813110239 DE19813110239 DE 19813110239 DE 3110239 A DE3110239 A DE 3110239A DE 3110239 A1 DE3110239 A1 DE 3110239A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tape
samples
recordings
light
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813110239
Other languages
English (en)
Inventor
Seppo 32780 Titusville Fla. Kolehmainen
Veikko 6371 Schaesberg Tarkkanen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Co
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19813110239 priority Critical patent/DE3110239A1/de
Publication of DE3110239A1 publication Critical patent/DE3110239A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00009Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with a sample supporting tape, e.g. with absorbent zones
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/76Chemiluminescence; Bioluminescence

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Description

  • 1. Seppo Kolehmainen,
  • Route 2, Box 66X, Riveredge Drive, Titusville, Florida 32780, USA 2 Veikko Tarkkanen, KriJgersberglaan 25, 6371 CA Schaesberg, Niederlande Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Lumineszenz von Proben Die Erfindung betrifft das automatische Transportieren, Verarbeiten und Messen der Chemilumineszenz und Biolumineszenz von Substanzen.
  • Die Biolumineszenz und die Chemilumineszenz sind für viele Arten von Messungen von Substanzen verwendet worden (F. Gorus und E. Schram, Clin. Chem. 25: 512-5, 1979), zur Messung der Lebensfähigkeit von Zellen (P. Tarkkanen, R. Driesch und H. Greiling, Fresenius Z. Anal. Chem. 290: 180-181, 1978) und für die Mengenbestimmung bzw. Quantifikation von Antigen-Antikörper-Komplexen (B. Velan und M. Halmann, Immonu Chemistry 15: 331-33, 1978).
  • Normalerweise werden die Messungen der Bio- und Chemilumineszenz mittels von Hand bedienten Instrumenten durchgeführt, obwohl zum Zwecke der Automation auch Durchflußsysteme verwendet worden sind. Ein in Segmente aufgeteiltes Durchflußsystem gibt Luftbläschen einzelnen Proben zu und vermischt die Muster mit Reagenzien (H.H. Johnston, C.J. Mitchell und G.D.W. Curtis, 210-214, in Rapid Methods and Automation in Microbiology - herausgegeben von H.H. Johnston und S.W.B. Newsom; Learned Information (Europe) Ltd., Oxford, 1976), während bei der sogenannten Flow-InJection -Analyse (FIA) homogene Proben in Kapillarien bewegt werden.
  • Bestimmte nichthomogene Proben wie Zellenproben und biologische Flüssigkeiten (Blut, Urin, Milch) sind nicht einfach mittels Durchflußsystemen zu untersuchen, weil sich Probleme durch Ausfällen bzw. Abscheiden von Zellen, Proteinen, Fettkügelchen und anderen Partikeln in den Röhren und Kapillaren ergeben.
  • Daher ist die Messung derartiger Proben zuverlässiger, wenn sie einzeln behandelt oder bei allen Stufen der Analyse in einzelnen Behältnissen gehalten werden.
  • Eine automatische Lumineszenz-Messung einzelner bzw.
  • voneinander getrennter Proben ist mittels eines Flüssigkeits-Szintillationszählers möglich, wenn man eine spezielle Modifikation vornimmt, um automatisch Reagenzien abzugeben (vergleiche R.H. Hammerstedt, Anal.
  • Biochem. 52:449-455, 1973), oder mittels eines Instrumentes, das ein lichttransparentes Filter für die Aufnahme von Proben und Reagenzien verwendet.
  • Flüssigkeits-Szintillationszähler (LSC) sind kostspielig, großvolumig und für Lumineszenz-Messungen nicht optimal.
  • Die schwerwiegendsten Nachteile eines Flüssigkeits-Szintillationszählers sind, daß die Größe der einzelnen zu untersuchenden Proben groß (von 2-10 ml) ist, daß der dynamische Bereich nur 2 bis 3 Dekaden umfaßt und daß die Zeitverzögerung, bevor die einzelne Probe vom Transportmechanismus in die Messposition gelangt, 20 Sekunden beträgt. Auch sind diese Zähler nur umständlich für eine automatische Probenverarbeitung verwendbar, weil eine automatische InJektion von Reagenzien und Inkubation bei einer bestimmten Temperatur nicht ohne bedeutende Abänderungen der ursprünglichen Konstruktion möglich sind.
  • Das aus der US-PS 3 940 250 bekannte, ein lichttransparentes Filter verwendende Instrument ist nur für zu filternde Proben bestimmt, und es ist nur für kleinvolumige Proben und-Reagenzien zu benutzen. Auch kann mit ihm stets nur eine Analyse zu einer Zeit durchgeführt werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen bzw. Untersuchen von Proben mittels Lumineszenz zu schaffen, welche die vorstehend genannten Nachteile vermeiden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß einzelne voneinander getrennte Proben in Vertiefungen eines lichtrefklektierenden Bandes oder einer lichtreflektierenden Folie enthalten, die automatisch transportiert und verarbeitet werden und bei denen die Chemilumineszenz und/oder Biolumineszenz gemessen wird.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen der Lumineszenz von Proben schematisch dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zum Messen der Lumineszenz einzelner Proben, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Einrichtung zum Erzeugen von Vertiefungen oder Aufnahmen in einem Band für die Proben in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab, Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung zum Messen der Lumineszenz einer Reihe von Proben von oben und Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich wie in Fig. 3 einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Vorrichtung.
  • Die Grundlagen der Erfindung sind aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 zu entnehmen. Zur Aufnahme upd zum Transport der Proben ist ein beispielsweise aus Aluminiumfolie bestehendes nicht transparentes, reflektierendes Band 5 vorgesehen, in welches mittels eines Stempels in Form eines Rades 4 (Patrize) Vertiefungen 5 eingedrückt werden, indem die vorstehenden Teile des Rades 4 die über das Rad laufende Folie in als Matrizen dienende Vertiefungen eines weiteren Rades 3 drücken. Das Band 5 kann auch aus verformbarem Kunststoff wie Polyvenylchlorid bestehen.
  • Die für die Proben bestimmten Aufnahmen oder Vertiefungen 5a sind vorzugsweise halbkugelförmig, können Jedoch auch konisch sein oder die Form eines konischen Zylinders aufweisen, wenn sie mit einem Tiefziehstempel erzeugt werden. Der Durchmesser der Vertiefungen 5a kann von 2 mm bis mehrere cm wie bis 5 cm variieren, was von der Art der zu untersuchenden Proben und dem Reagenzsystem abhängt. Bei konischer Ausbildung kann die Tiefe zwischen 1 und 25 mm liegen. Kleine Vertiefungen sind vorzuziehen, weil dadurch Kosten für Reagenzien einzusparen sind und pro Längeneinheit des Bandes mehr Proben untergebracht werden können. Die Aufnahmen oder Vertiefungen 5a sind im Band 5 derart angebracht, daß der Abstand zwischen den Kanten zweier aufeinander folgende Vertiefungen wenigstens 1 mm beträgt und vorzugsweise kleiner als 20 mm ist. Die Dicke des Bandes 5 kann inerhalb weiter Grenzen liegen, Jedoch sind Dicken von 0,01 bis 0,5 mm bevorzugt.
  • Es können zwei Arten von Probengrößen zweckmäßig sein.
  • Eine Probengröße ist sehr klein (1 bis 10 /ul) für immunologische Tests wie HLA-Gewebetests, während für allgemeinere Fälle die Probengröße zwischen 100 und 500 /ul liegt. Es sind Jedoch auch Probengrößen bis zu mehreren Millilitern möglich.
  • Von einer Rolle 1 läuft das nicht transparente Band 5 über eine Leitrolle 2 zum ziels Matrize dienenden Rad 3, wo durch das Zusammenwirken mit dem als Patrize dienenden Rad 4 Vertiefungen 5a in das Band 5 eingeformt werden.
  • Eine in einem Behälter 6a wie eine Ampulle, ein Röhrchen oder eine Schale befindliche Probe 6 wird mittels einer automatischen Probentransporteinrichtung 7a in die einzelnen Vertiefungen 5a des Bandes 5 eingefüllt.
  • Die Probentransporteinrichtung 7a umfaßt einen Verdünner 7b und ein Röhrchen 7c. Das Röhrchen 7c ist aus der in Fig. 1 in vollen Linien dargestellten Position, in welcher es in den Behälter 6a eintaucht, in die gestrichelt dargestellte Position verstellbar, in welcher es über einer Vertiefung 5a endet. Der Verdünner 7b enthält ein Reinigungsmittel oder ein geeignetes Reagenz, mit dem die aus dem Behälter 6a kommende Probe aus dem Röhrchen 7c in die Vertiefung 5a abgegeben wird, wobei gleichzeitig das Röhrchen 7c gereinigt wird, so daß es die nächste Probe aufnehmen kann, ohne dieselbe zu verunreinigen. Einzelheiten der Probentransporteinrichtung 7a sind hier nicht beschrieben, da sie zum Stand der Technik gehören.
  • Außerdem sind Zugeber 8 und 9 für Reagenzien vorgesehen. Jeder dieser Zugeber 8 und 9 gibt ein abgemessenes Volumen eines entsprechenden Reagenzes mit der richtigen Energie zu, um die betreffende Probe und das Reagenz miteinander zu vermischen. Im Bereich 10 findet eine Inkubations oder chemische Reaktion statt, welche abgeschlossen ist, bevor ein weiteres Reagenz (Lumineszenzreagenz)mittels eines Zugebers 11 in die Probe eingegeben wird. Die Intensität des von den einzelnen Proben ausgesandten Lichtes wird mittels eines Lichtdetektors 12 gemessen, der sich in einem Gehäuse 13 befindet und gegen von außen kommendes Licht mittels einer Blende 14 geschützt wird, wenn das Gehäuse 13 angehoben wird, um das Band 5 weiter zu transportieren.
  • Wird das Gehäuse 13 auf eine eine Probe enthaltende Vertiefung 5a abgesenkt, bildet ein O-Ring 15 eine lichtdichte Abdeckung, wie Fig. 1 zeigt. Nunmehr wird die Blende 14 von der Vorderseite des Lichtdetektors 12 zurückgezogen. Von dem Lichtdetektor 12 ausgesandter elektrischer Strom oder von ihm kommende elektrische Impulse werden von einem Verstärker 16 und einer Zeit-Zähl-Integrier-Steuerschaltung 17 verarbeitet. Bekannte gedruckte Schaltkreise, Mikroprozessoren und Mikrokomputer können als Steuerschaltung 17 benutzt werden. Die Intensität und Menge der gemessenen bzw. untersuchten Substanz kann über einen Analogausgang mit einem Anzeiger oder einem Oszilloskop 18 oder digital mit einer Digitalanzeige oder einem Digitaldrucker 19 aufgezeichnet werden.
  • Die Steuerschaltung 17 synchronisiert die schrittweise Bewegung des Bandes 5, das Eingeben der Proben 6 in die Vertiefungen 5a mittels der Probentransporteinrichtung 7a und der Zugeber 8, 9 und 11 und auch die Bewegungen des Gehäuses 13 und der Blende 14. Ein Rad 21 bewegt das nicht transparente Band 5 schrittweise und synchronisiert mit den Rädern 3 und 4 vorwärts. Das Band 5 wird auf einer Rolle 22 gesammelt, während die Proben 6 als Abfall 24 in einen Behälter 23 tropfen. Energie wird der gesamten Vorrichtung durch eine Leitung 25 zugeführt.
  • Das Band 5 mit den Vertiefungen 5a wird von einem aus Metall bestehenden Block 27 (Fig. 3) geführt und abgestützt, wobei der Block 27 in Längsrichtung verlaufende Nuten 28 enthält, die ein etwas größeren duerschnitt als die Vertiefungen 5a haben, in der Form Jedoch den Vertiefungen 5a entsprechen. Dieser Block 27 gestattet es, daß eine lichtdichte Abdichtung zwischen dem Lichtdetektor 12 und einer Vertiefung 5a erzielt wird und die Proben 6 während der Inkubation auf eine konstante Temperatur aufgeheizt werden. Zu diesem Zweck wird der O-Ring 15 zwischen dem Gehäuse 13 und dem auf dem Block 27 aufliegenden Band 5 zusammengepreßt.
  • Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung zum Erzeugen der für die Aufnahme der Proben 6 bestimmten Vertiefungen 5a des nicht transparenten Bandes 5. Diese Einrichtung hat einen Stempel 26 mit einem konvexen Kopfende 26a und einen Amboß 30, der eine konkave Ausnehmung 30a enthält. Der Stempel 26 ersetzt das Rad 4 der Ausführungsform aus Fig. 1 und wird von der Steuerschaltung 17 so gesteuert, daß er synchron mit den anderen Bewegungsvorgängen der Vorrichtung auf und ab geht. Das Kopfende 26a des Stempels 26 kann kugelförmig, konisch oder als leicht konisch abgestumpfe Stange ausgebildet sein, während der Amboß 30 spiegelbildlich ausgebildet ist, damit zur Aufnahme von Proben bestimmte Vertiefungen 5a mit halbkugelförmlger, konischer oder zylindrischer Gestalt erzeugt werden.
  • Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine mit mehreren Detektoren arbeitende Vorrichtung, welche mit einem aus Aluminium bestehenden Band 5 und Nuten 28 zusammenarbeitet, welche die zur Aufnahme von Proben bestimmten Vertiefungen 5a und das Band 5 tragen. Das nicht transparente Band 5 mit den in seinen Vertiefungen 5a befindlichen Proben 31 wird von dem aus Metall oder Kunststoff bestehenden Block 27 abgestützt, dessen Nuten 28 etwas weiter als die Vertiefungen 5a sind. Bei dieser mehrere Detektoren aufweisenden Vorrichtung wird die Lichtintensität Jeder einzelnen in einer Reihe paralleler Proben befindlichen Probe mit einem eigenen Detektor 32 gemessen. Das von Jedem Detektor 32 gelieferte Signal bzw. die entsprechenden Impulse werden mittels eines Verstärkers 33 verstärkt und in die zur Datensteuerung und Datenverarbeitung bestimmte Steuerschaltung 17 eingespeist. In Fig. 3 sind als Festkörper ausgebildete Detektoren 32 (Silikon-Photodioden) dargestellt, die Jeweils in einem Gehäuse 13 untergebracht sind, wobei die Gehäuse 13 nebeneinander aufgereiht sind Fig. 3 zeigt auch das Prinzip eines Mehrkanal-Instruments. Das Band 5 kann 2 bis 20 parallele Vertiefungen 5a zur Aufnahme von Proben aufweisen, wobei Jede dieser Proben 31 mittels eines eigenen Lichtdetektors 32 gemessen wird, der eine Silikon-Photodiode oder ein Photomultiplier sein kann. Jeder Detektor 32 hat einen eigenen Verstärker 33, wobei die gemessene Lichtintensität (als elektrischer Strom oder als Impulse) für Jeden Detektor durch einzelne Leitungen 34 separat verarbeitet und aufgezeichnet wird.
  • Fig. 4 zeigt eine mit mehreren Detektoren ausgerüstete Ausführungsform, welche optische Fasern verwendet, um Licht einer Reihe von Photomultiplier-Detektoren zuzuführen. Von den in den Vertiefungen 5a des re- flektierenden Bandes 5 befindlichen Proben 31 ausgesandtes Licht wird durch gebündelte optische Fasern 36 Photomultiplier-Röhren 37 zugeführt. Die Enden 36a der optischen Fasern 36 sind nach außen mittels eines O-Ringes 38 abgedichtet, der gegen das auf dem Block 27 liegende Band 5 gedrückt wird. Die optischen Fasern 36 liegen in einer nicht transparenten Hülle 39, wobei sich die anderen Enden 36b an einer Photokathode 40 einer Photomultiplier-Röhre 41 befinden und mittels einzelner als Verschluß dienender Blenden 42 zwischen den einzelnen Messungen abgedeckt werden. Diese Blenden 42 schützen die Photomultiplier-Röhren 41 gegen von außen einfallendes Licht, wenn der Messkopf 43 gelastet wird, um das Band 5 vorzurücken, damit die nächste Reihe von Proben 31 an die Meßstelle gelangt.
  • Die Blenden 42 werden vor jedem Meßvorgang automatisch von den Photokathoden 40 zurückgezogen und nach jedem Meßvorgang automatisch in die Verschlußstellung zurückbewegt. Der von Jedem Detektor 72 abgegebene elektrische Strom bzw. die abgegebenen elektrischen Impulse werden mittels einzelner Leitungen 44 einem nicht gezeigten Verstärker und einer für die Datenverarbeitung bestimmten Schaltung zugeleitet. Die Photomultiplier-Röhren 41 sind in nebeneinander aufgereihten Gehäusen 45 untergebracht.
  • Es ist auch möglich, ein Bündel optischer Fasern 36 und einen einzigen Detektor in Form einer Photomultiplier-Röhre 37 zu benutzen, um eine vollständige Reihe von Proben 31 zu messen. Dabei wird dann das Bündel optischer Fasern 36 von einer Probenstelle zur nächsten bewegt, bis alle Proben einer Reihe nacheinander gemessen. worden sind. Nach dem Abtasten einer Reihe, wird das Band 5 vorbewegt, um die nächste Probenreihe an die Meßstelle zu bringen. Das Bündel optischer Fasern 36 wird dann wieder von der ersten Vertiefung 5a durch alle Positionen der Reihe bewegt, um alle Proben 31 abzutasten. Dann wird das Band 5 wieder vorbewegt und der nächste Meßvorgang eingeleitet usw.
  • Diese Vorrichtung kann benutzt werden, um Mengen von Substanzen oder eine Anzahl lebender Zellen mittels Bio- und Chemilumineszenz-Reaktion zu messen.
  • Nachstehend wird ein spezielles Beispiel für die Messung somatischer Zellen in Milch angegeben: Aus einem automatischen Probenwechsler wurde eine Milch-Probe 6 mit einem Volumen von 10 bis 100 /ul in eine Vertiefung 5a eingegeben. Nachdem diese Probe unter den Zugeber 8 bewegt worden ist, wurden 10 bis 500 /ul eines Extraktions-Reagenz in diese Probe eingegeben. Dieses Reagenz bestand aus 0,02 bis 0,5% wässriger Lösung eines nicht-ionischen oberflächenaktiven Mittels der Art von ethoxyliertem Alkylphenol.
  • Während des Durchgangs der Probe durch den Inkubationsabschnitt 10 wurde ATP (Adenosin-Triphosphat) aus den somatischen Zellen der Milch (Leukozytis) und epitelischen Zellen durch das Extraktions-Reagenz extrahiert. Als sich die Probe unter dem Zugeber 11 befand, wurde ein Leuchtkäfer-Luziferin-Luziferase-Reagenz in einer Menge von 10 bis 100 /ul in die vorbehandelte Probe eingegeben. Das Luziferin-Luziferase-Reagenz bestand aus 0,01 iug/ml Luziferase-Enzymen, 10 -100 /ug/ml Luziferin, 0,5 bis 5 mM EDTA, 5 bis 20 mM Magnesiumsalz in einem 10 - 100 mM biochemischen Puffer (tris, HEPES, MOPS, TES) mit einem pH-Wert zwischen 7 und 8,2, Jedoch vorzugsweise 7,75.
  • Nachdem die Luziferin-Luziferase der Probe zugegeben worden ist, erzeugte sie eine Lichtemission, welche der Konzentration von ATP und der Menge somatischer Zellen in der Probe proportional war. Nachdem die Probe unter den Lichtdetektor 12 gebracht worden ist, wurde die Lichtintensität gemessen und in die Anzahl der somatischen Zellen umgesetzt, indem der ablesbare Probenwert mit bekannten Standardwerten mittels der Steuerschaltung 17 verglichen wurde. Die Ergebnisse wurden entweder analog oder digital vom Oszilloskop 18 bzw. dem Drucker 19 aufgezeigt.
  • Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile gegenüber von Hand oder auch automatisch zu bedienenden bekannten Instrumenten. Zu diesen Vorteilen gehört die Einfachheit, Vielseitigkeit bei der Größe der Proben und der Verarbeitung der Proben, eine große Geschwindlgkeit bei der Probenuntersuchung, hohe Meßgenauigkeit und die Möglichkeit, einen einzigen oder auch mehrere Detektoren zu verwenden. Schließlich gehört dazu auch die Möglichkeit, verschiedene unterschiedliche Analysen an Bruchteilen derselben Probe gleichzeitig durchzuführen. Bekannte und handelsübliche Probenwechsler können an diese Vorrichtung angeschlossen werden.
  • Die Mechaniken der Vorrichtung sind einfach und preiswert. Auch ist die Benutzung dieser Vorrichtung wirtschaftlich, weil es überflüssig ist, Meßküvetten oder Meßampullen zu benutzen'und weil der Verbrauch der Reagenzien bedeutend gegenüber von Hand zu betätigenden Vorrichtungen gesenkt werden kann, weil man nur kleine Volumen der Proben und damit auch nur kleine Mengen Reagenzien benötigt. Die Vorrichtung kann extrem klein gebaut werden, weil man sehr genau arbeitende automatische Zugeber benutzen kann und man eine hohe Meßempfindlichkeit wegen optimaler optischer Probengeometrie erhält. Wegen der geringen Größe der einzelnen Proben und dem einfachen Aufbau der Vorrichtung können große Mengen von Proben auf kleinem Raum verarbeitet bzw. untersucht werden. Die Vorrichtung kann für zahlreiche Arten von Analysen benutzt werden, welche eine mehrfache Reagenzien-Zugabe, Zeitverzögerungen und eine Inkubation bei konstanten Temperaturen ebenso wie ein schnelles Aufheizen der Proben erfordern.
  • Wie bereits oben erwähnt, kann das Band 5 entweder eine Reihe von Vertiefungen 5a für Proben 6 zum Messen der Lumineszenz mit einem einzigen Lichtdetektor oder aufeinander folgende Reihen von 2 bis 20 Proben oder mehr für gleichzeitige Messung der Lumineszenz mit einer mehrere nebeneinander aufgereihte Detektoren in einer der Anzahl der Proben einer Reihe entsprechenden Zahl aufweisen. Dabei können auch mehr Proben in einer Reihe vorgesehen sein. Die Erfindung ermöglicht es, bis zu 500 Proben pro Stunde mit einer einzigen Reihe von Vertiefungen und bis zu mehreren tausend Proben pro Stunde mit einem mehrere Detektoren aufweisenden System zu verarbeiten und zu messen. Mit dem mehrere Detektoren aufweisende System ist es möglich, gleichzeitig verschiedene Parameter in unterschiedlichen Bruchteilen derselben Probe zu messen.
  • Leerseite

Claims (23)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum automatischen Messen der Bio- und Chemilumineszenz einer Vielzahl von Proben, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in einem nichtransparenten, lichtreflektierenden Band Aufnahmen wie Vertiefungen erzeugt werden, daß man dieses Band entlang einem Weg transportiert, daß an einer ersten Stelle dieses Weges in jede Vertiefung des Bandes ein abgemessenes Volumen einer Flüssigkeit eingegeben wird, daß man an einer zweiten Stelle des Weges ein abgemessenes Volumen wenigstens eines Reagenzes in Jede in den einzelnen Aufnahmen des Bandes befindliche Flüssigkeit eingibt, daß man das von dem Gemisch der Flüssigkeit und des wenigstens einen Reagenzes in Jeder Vertiefung ausgesandte Licht mißt und ein entsprechendes elektrisches Signal erzeugt, daß man dieses Signal verarbeitet und daß man den Bandtransport, die Flüssigkeitszugabe, das Eingeben der Reagenzien, das Beleuchten und das Messen des ausgesandten Lichtes und das Verarbeiten der dadurch gewonnenen Signale synchronisiert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man im Band eine Vielzahl paralleler Reihen VOIs Vertiefungen erzeugt und unterschiedliche Flüssigkeiten in Jede Reihe von Vertiefungen eingibt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vielzahl paralleler Reihen von Vertiefungen im Band erzeugt und in Jede Reihe von Vertiefungen Teile derselben Flüssigkeit eingibt.
  4. 4. Vorrichtung zum automatischen Messen der Bio- und Chemilumineszenz einer Vielzahl von Proben zum Durchführen des Verfahrens aus einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung 3, 4; 26, 30) zum Erzeugen von Aufnahmen (5a) in einem nichttransparenten, lichtreflektierenden Band (5) eine Einrichtung (21) zum Transportieren des Bandes entlang eines Weges, eine Einrichtung (7a) zum Einfüllen eines abgemessenen Volumens einer Flüssigkeit in Jede Aufnahme an einer ersten Stelle entlang dem Weg, Einrichtungen (8, 9, 11) zum Abgeben eines abgemessenen Volumens wenigstens eines Reagenzes in die in Jeder Aufnahme des Bandes befindliche Flüssigkeit an einer zweiten Stelle entlang dem Weg, einen Lichtdetektor (12; 32; 37) oberhalb des Weges des Bandes und im Abstand von den Abgabeeinrichtungen (8, 9, 11), um von dem Gemisch der Flüssigkeit und dem wenigstens einen Reagenzes in Jeder Aufnahme (5a) reflektiertes Licht festzustellen und ein entsprechendes elektrisches Signal zu bilden, Einrichtungen 16, 17; 33, 17) zum Verarbeiten dieses elektrischen Signals und mit eine Steuereinrichtung (17) zum Synchronisieren des Betriebes der Transporteinrichtung, der Einfülleinrichtung, der Abgabeeinrichtung, des Lichtdetektors und der Verarbeitungseinrichtung aufweist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen von Vertiefungen (5a) oder Aufnahmen ein Rad (4) und ein mit diesem zusammenarbeitendes Gegenrad (3) aufweist, die Vorsprünge und Vertiefungen haben.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen von als Aufnahmen dienenden Vertiefungen im Band (5) ein Stempel (26) vorgesehen ist, der mit einem wenigstens eine Ausnehmung (30a) enthaltenden Amboß (30) zusammenwirkt.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3, 4; 26, 30) zum Erzeugen von Aufnahmen (5a) im Band (5) wenigstens eine Reihe aufeinanderfolgender Aufnahmen im Band erzeugt, die sich in Bewegungsrichtung des Bandes aneinanderreihen.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (3, 4; 26, 30) zum Erzeugen von Aufnahmen parallele Reihen von Aufnahmen (5a) im Band t5) erzeugt, wobei sich Jede Reihe quer zur Bewegungsrichtung des Bandes (5) erstreckt.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (5) eine Metallfolie mit einer Dicke von etwa 0,01 bis etwa 0,5 mm ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (5) aus Aluminium besteht.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (5) aus Kunststoff besteht.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Aufnahme (5a) etwa die Form einer Halbkugel aufweist.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser Jeder halbkugelförmigen Aufnahme (5a) zwischen etwa 2 und etwa 50 mm liegt.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Aufnahme (5a) die Form eines Konus oder eines konischen Zylinders aufweist.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Aufnahmen (5a) zwischen etwa 1 und etwa 25 mm tief sind.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand zwischen den Kanten aufeinanderfolgender Aufnahmen (5a) derselben Reihe etwa 1 mm und der größte Abstand etwa 20 mm beträgt.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Lichtdetektor (12) vorgesehen ist.
  18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (5) sich quer zur Bewegungsrichtung desselben erstreckende Reihen von 2 bis 20 Aufnahmen (5a) enthält.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Lichtdetektoren (32; 37) entsprechend der Anzahl der in Jeder Reihe befindlichen Aufnahmen (5a) des Bandes (5) vorgesehen ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtdetektoren (32) Silikonphotodioden sind.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch.gekennzeichnet, daß die Lichtdetektoren (37) Photomultiplier-Röhren sind und daß optische Fasern (36) Licht von der betreffenden Aufnahme (5a) des Bandes (5) zu der zugeordneten Röhre übertragen.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdetektor (12) eine Silikonphotodiode ist.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdetektor (12) eim Photomultiplier-Röhre ist.
DE19813110239 1981-03-17 1981-03-17 Verfahren und vorrichtung zum messen der lumineszenz von proben Withdrawn DE3110239A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813110239 DE3110239A1 (de) 1981-03-17 1981-03-17 Verfahren und vorrichtung zum messen der lumineszenz von proben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813110239 DE3110239A1 (de) 1981-03-17 1981-03-17 Verfahren und vorrichtung zum messen der lumineszenz von proben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3110239A1 true DE3110239A1 (de) 1982-10-07

Family

ID=6127501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813110239 Withdrawn DE3110239A1 (de) 1981-03-17 1981-03-17 Verfahren und vorrichtung zum messen der lumineszenz von proben

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3110239A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0523522A2 (de) * 1991-07-18 1993-01-20 Laboratorium Prof. Dr. Rudolf Berthold GmbH & Co. Strahlungsmessgerät, insbesondere zur Lumineszenzmessung
DE4123817A1 (de) * 1991-07-18 1993-01-21 Berthold Lab Prof Dr Strahlungsmessgeraet, insbesondere zur lumineszenzmessung
DE19916748A1 (de) * 1999-04-14 2000-10-19 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung und Auswertung von fluoreszenzbasierten Nachweisreaktionen
DE10136865A1 (de) * 2001-07-28 2003-02-20 Berthold Tech Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Messung der Chemilumineszenz

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3356462A (en) * 1966-08-09 1967-12-05 Cooke Engineering Company Disposable microtitration plate
US3520660A (en) * 1966-09-09 1970-07-14 Nasa Light detection instrument
DE1648865A1 (de) * 1966-09-08 1970-08-13 Automatisme Cie Gle Vorrichtung zur automatischen Durchfuehrung von Analysenreihen
US3676080A (en) * 1967-12-15 1972-07-11 Hoffmann La Roche Device for automatically analyzing liquids

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3356462A (en) * 1966-08-09 1967-12-05 Cooke Engineering Company Disposable microtitration plate
DE1648865A1 (de) * 1966-09-08 1970-08-13 Automatisme Cie Gle Vorrichtung zur automatischen Durchfuehrung von Analysenreihen
US3520660A (en) * 1966-09-09 1970-07-14 Nasa Light detection instrument
US3676080A (en) * 1967-12-15 1972-07-11 Hoffmann La Roche Device for automatically analyzing liquids

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chemiker-Zeitung, 104. Jg., 1980, S. 193-194 *
The Review of the Scientific Instruments, Vol. 43, no. 5, 1972, S. 756-758 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0523522A2 (de) * 1991-07-18 1993-01-20 Laboratorium Prof. Dr. Rudolf Berthold GmbH & Co. Strahlungsmessgerät, insbesondere zur Lumineszenzmessung
DE4123817A1 (de) * 1991-07-18 1993-01-21 Berthold Lab Prof Dr Strahlungsmessgeraet, insbesondere zur lumineszenzmessung
DE4123818A1 (de) * 1991-07-18 1993-01-21 Berthold Lab Prof Dr Strahlungsmessgeraet, insbesondere zur lumineszenzmessung
US5290513A (en) * 1991-07-18 1994-03-01 Laboratorium Prof. Dr. Rudolf Berthold Gmbh & Co. Kg Radiation measuring device, particularly for luminescence measurements
EP0523522A3 (en) * 1991-07-18 1994-09-14 Berthold Lab Prof Dr Radiation measuring apparatus, in particular for measuring the luminescence
DE19916748A1 (de) * 1999-04-14 2000-10-19 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung und Auswertung von fluoreszenzbasierten Nachweisreaktionen
DE10136865A1 (de) * 2001-07-28 2003-02-20 Berthold Tech Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Messung der Chemilumineszenz
DE10136865B4 (de) * 2001-07-28 2007-11-15 Berthold Technologies Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Messung der Chemilumineszenz

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4349510A (en) Method and apparatus for measurement of samples by luminescence
DE69330772T2 (de) Diagnostische mikrobiologische testvorrichtung und verfahren
DE19742160C2 (de) Analysiervorrichtung mit Funktion zum Pipettieren von Proben
DE69530563T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Chemilumineszenz
DE3115600C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Analysieren chemischer Substanzen in flüssigen Proben
DE60036753T2 (de) Automatische Analysevorrichtung, sowie Verwaltungsvorrichtung und Rechnerprogramprodukt zur Verwaltung davon
DE3836163C2 (de)
DE3689521T2 (de) Analysevorrichtung zur Aufnahme individueller flüssiger Proben.
DE3784109T2 (de) Selektiver zufuhrapparat von pruefsaetzen fuer biochemischen analysierenden apparat.
DE3144474C2 (de) Verfahren zur automatischen Analyse einer flüssigen Probe
DE2402166A1 (de) Einrichtung zur automatischen untersuchung der zusammensetzung von fluessigkeiten mit entnahme der zu untersuchenden probe und dosierung von reagenzien
DE3029795A1 (de) Automatisches analysiergeraet fuer fluessigproben
DE2255471C3 (de) Vorrichtung zur optischen Untersuchung von kleinen Flüssigkeitsproben
DE3014201A1 (de) Automatisches analysiergeraet fuer fluessigproben
DE3446756C1 (de) Photometer zum Analysieren fluessiger Medien
DE19652784A1 (de) Vorrichtung (Küvette) zur Aufnahme und Speicherung von Flüssigkeiten und zur Durchführung optischer Messungen
DE3031430A1 (de) Automatische chemische analysierverfahren und -vorrichtung
DE68905492T2 (de) Automatisches chemisches analysegeraet.
DE10112507C2 (de) Vorrichtung und System zur Untersuchung von biologischen Flüssigkeiten
DE10008517A1 (de) Optisches Meßsystem
EP0752101B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der toxizität sowie deren anwendung
DE2131191A1 (de) Instrument zum Bestimmen der optischen Dichte von Stroemungsmitteln
DE3110239A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen der lumineszenz von proben
WO2000067547A2 (de) Verfahren zur detektion von serum und zur erfassung seiner qualität und anordnungen hierzu
GB2056670A (en) Method and apparatus for luminescent measurement

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LUMAC INTERNATIONAL N.V., WILLEMSTAD, CURACAO, NL

8181 Inventor (new situation)

Free format text: ERFINDER IST ANMELDER

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: TUERK, D., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. GILLE, C., DIPL

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MINNESOTA MINING AND MANUFACTURING CO., SAINT PAUL

8181 Inventor (new situation)

Free format text: KOLEHMAINEN, SEPPO, TITUSVILLE, FLA., US TARKKANEN, VEIKKO, SCHAESBERG, NL

8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: G01N 21/76

8130 Withdrawal