DE3402304A1

DE3402304A1 - Verfahren, geraet und gefaess zur immunologischen analyse von substanzen

Info

Publication number: DE3402304A1
Application number: DE19843402304
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Takekawa; Takashi Sagamihara Kanagawa Yamada
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1984-01-24
Publication date: 1984-07-26
Anticipated expiration: 2004-01-25
Also published as: DE3402304C3; DE3402304C2

Description

Verfahren, gerät und Gefäß zur immunologischen Analyse von
Substanzen Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Immunanalyse und betrifft insbesondere ein Verfahren, ein Analysiergerät und ein Reaktionsgefäß für die automatische Analyse von in Proben ent haltenen, gegebenen Substanzen aufgrund einer immunologischen Reaktion zwischen einem Antigen und einem Antikörper.
Aufgrund des Fortschritts in der medizinischen Behandlung kön nen heutzutage äußerst kleine Mengen biologischer Substanzen in Proben analysiert werden. Das erleichtert die Frühdiagnose der verschiedensten Krankheiten. So können z.B. bösartige Tumoren, «-Fetoprotein und karzinoembryonisches Antigen, Störungen der Hormonausscheidung, z.B. von Insulin und Thyroxin und immunologisches Fehlverhalten beispielsweise von Immunglobulin in einem frühen Stadium diagnostiziert werden. Ferner kann.die Behandlung dieser Störungen und Krankheiten nachträglich zuverläss,ig-überwacht werden. Darüber hinaus ermöglichtdie Messung von Partialantigenen, wie niedermolekularem Hapten die Erstellung von Behandlungsplänen für medizinische Substanzen.
Viele biologische Substanzen werden dadurch immunologisch analysiert, daß eine AntigenlAntikörperReaktion (A.A.R.) hervorgerufen wird, wofür verschiedene Verfahren zur immunologischen Analyse entwickelt worden sind0 So wird beispielsweise das Vorhandensein oder Nichvorhandensein von durch die A.A,R. hervorgerufener zusammengeballter, koagulierter Antigen-Antikörper-Komplexe durch die Agglutinationsmethode, die Präzipitationsmethode, durch Nephelometrie usw. festgestellt, um die gewürz schten biologischen Substanzen zu bestimmen. Da jedoch bei diesen bekannten Verfahren die Empfindlichkeit gering ist, muß eine große enge des Antigen-Antikörper~Komplexes benutzt werden, und es können nur qualitative oder quasi-quantitative Analysen vorgenommen werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind weitere Verfahren entwickelt worden, von denen Dei einem vorgesehen ist, ein Antigen oder einen Antikörper an feine Kohlenstoff- oder Kunstharzteilchen zu binden, die dann der A.A.R. mit den zu bestimmenden biologischen Subs-tanzen untere worfen werden, wobei die Substanzen im Agglutinationsverfahren oder mittels Nephelometrie festgestellt werden. Bei einem weiteren bekannten Verfahren werden Antigen-Antikörper Komplexe mit hoher Empfindlichkeit durch die Benutzung von Antigenen oder Antikörpern festgestellt* die mit Markierungsmaterial, beispielsweise Radioisotopen, fluoreszierendem Material, lumineszierendem Material oder Enzymen markiert sind0 Hinsicht lich der Empfindlichkeit ist das zuerst genannte Verfahren der zuletzt genannten Methode unterlegen, so daß man neuerdings vor wiegend das zuletzt genannte Verfahren mit Verwendung hochempfindlicher Markierungssubstanzen anwendet.
Analytische Methoden unter Verwendung von Narkierungssubstanzen werden in folgende Gruppen unterteilt: Radioimmunotests unter Verwendung von Radioisotopen als Markierungsmaterial, Fluoreszenzimmunotests unter Verwendung von fluoreszierendem Markierungsmaterial und Enzymimmunotests unter Verwendung vor. Enzymen als Markierungsmaterial. Hiervon ist insbesondere der Enzymimmunotest weiterentwickelt worden, weil hierfür keine besondere Einrichtung und kein besonderes Meßverfahren erforderlich ist, sondern der Test ganz einfach unter Verwendung der üblichen Kolorimeter durchgeführt werden kann. Bei dem Enzyimmunotest wird ferner unterschieden nach homogenem Enzymimmunotest und heterogenem Enzymimmunotest. Bei der homogenen Bestimmung wird die Schwankung der Aktivität des Markierungsenzyms aufgrund des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer immunologischen Reaktion unmittelbar gemessen, um die zu analysierenden Substanzen festzustellen. Bei der heterogenen Bestimmung werden unlösliche Träger, wie Glasperlchen oder Syntheseharztellchen verwendet, an denen ein Antigen oder Antikörper- fixiert wurde, die mit Enzym markierten Antigene oder Antikörpers die mit den an den Trägern fixierten Antikörpern oder'Antigenen verbunden sind, und freie, mit Enzym markierte Antigene oder Antikörper, die nicht mit den Antikörpern oder Antigenen an den Trägern verbunden sind, durch eine Spülbehandlung voneinander getrennt, und dann die Aktivität des Markierungsenzyms festgestellt, um die Menge der zu analysierenden Substanzen zu messen. Aus Gründen der Einfachheit wird das Verfahren zum Trennen des gebundenen Antigens oder Antikörpers vom freien Antigen oder Antikörper als wB-F-Trennung" bezeichnet. Die homogene Analyse kann zwar in einfachen Verfahren durchgeführt werden, eignet sich aber nur zum Analyse ren des niedermolekularen Haptens, also beispielsweise von medizinischen Substanzen aber nicht zum Analysieren hochmolekularer biologischer Substanzen. Im Gegensatz dazu ist die heterogene Analyse, obwohl sie ein Spülverfahren für die B-F Trennung erfordert, für alle Arten von nieder- und hochmole klaren Substanzen geeignet. Deshalb wird neuerdings im alle meinen der heterogene Enzymimmunotest angewandt.
Für den heterogenen Enzymimmunotest ist die sogenannte komme~ titive, direkte Methode und die indirekte USandwchHlethode entwickelt worden. Diese beiden Methoden sollen anhand von Fig.
l und 2 näher erläutert werden.
In Fig. 1 sind die bei der direkten Methode angewandten, aufeinanderfolgenden Schritte gezeigt. Ein gegebenes Antigen oder ein gegebener Antikörper, der mit einer Antikörper- oder Antigensubstanz 2 einer Probe reagiert, ist im voraus an der Außenfläche eines unlöslichen Trägers 1 fixiert worden. Zunächst erfolgt die A.A.R. zwischen dem am Träger 1 fixierten Antigen oder Antikörper und dem Antikörper oder Antigen 2 in der Probe'so wie einem markierten Reagens 3, welches mit den gleichen Mar kierungssubstanzen zubereitet wurde, wie die zu analysierenden Antikörper bzw. Antigensubstanzen 2, nämlich mit einem Enzym.
Dann wird ein Spülverfahren durchgeführt, um die B-F-Trennung zwischen den durch die A.A.R. an den Träger 1 gebundenen Substanzen- 2 und dem markierten Reagens 3 sowie freien Substanzen 2 und dem Reagens 3, die nicht an den Träger 1 gebunden sind, durchzurühren. Als nächstes wird ein Farbreagens hinzugefügt, welches selektiv mit dem Markierungsenzym reagiert, und die Reaktionsflüssigkeit wird kolorimetrisch gemessen, um die Enzymaktivität des zur Markierung benutzten Enzyms festzustellen.
In Fig. 2 sind die aufeinanderfolgenden Schritte für die Sandwich-Methode gezeigt. Hier wird ein unlöslicher Träger 5 vere wendet, an welchem ein Antikörper oder Antigen fixiert ist, welches mit den in der zu untersuchenden Probe enthaltenen Anteigen oder Antikörpersubstanzen umsetzbar ist. Zunächst wird der Träger 5 mit einer Probe 6 gemischt, damit zwischen den Substanzen der Probe 6 und dem an den Träger 5 fixierten Antikörper oder Antigen die A.A.R. stattfinden kann. Dann wird die B-F-Trennung mittels des Spülverfahrens durchgeführt. Danach wird ein markiertes Reagens 7 hinzugefügt, um eine A.A.R.
hervorzurufen. Das markierte Reagens wird dadurch zubereitet, daß es mit einer Enzymsubstanz markiert wird, die selektiv mit den zu analysierenden Substanzen der Probe 6 umsetzbar ist. Anschließend wird nach erneuter B-F-Trennung ein Farbreagens hinzugefügt, welches mit dem Markierungsenzyrn in dem markierten Reagens 7 umsetzbar ist, und die dadurch erhaltene Prüfflüssig keit wird einer kolorimetrischen Messung unterzogen, um die Aktivität des Markierungsenzyms festzustellen.
Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, muß bei dem heterogenem Immuntest die B-FTrennung bei der kompetitiven, direkten Methode einmal und bei der Sandwich-Methode zweimal während der Analyse der entsprechenden Probe durchgeführt werden. Wenn ein Reaktionsgefäß, in dem die A.A.R. erfolgt, wiederholt benutzt wird, muß außerdem bei Beendigung der Analyse jeder Probe und vor Beginn der Analyse der nächsten Probe ein Wasch- oder Spülvorgang. vorgesehen sein. Wenn der Enzymimmunotest, der mindestens zwei Spülvorgänge, einschließlich der B-F Trennung erfordert, automatisiert werden solla müssen an ver schiedenen Stellen getrennte Spülvorrichtungen vorgesehen sein.
Dadurch besteht die. Gefahr daß das automatische Analysiergerät groß; kompliziert im Aufbau und teuer wird0 Dieser Nachteil ent steht auch bei einem automatischen AnalysiergerätJ mit dem der Radioimmunotest und der Fluoreszenzimmunotest durchgeführt wird.
In der offengelegten japanischen Patentanmeldung 74 662/82 ist ein automatisches Enzymimmunoprüfgerät offenbart, bei dem zur B-F-Trennung ein Träger, an den ein Antigen-AntikörperKomplex gebunden ist, von einem Reaktionsgefäß in ein anderes Reaktionsgefäß transportiert wird. Es liegt auf der Hand9 daß eine derartige Analysiervorrichtung groß ist und eine besondere Einrichtung für den Transport des Trägers erforderlich macht. Ferner ist der Wirkungsgrad der Analyse gering und es ist unmöglich, eine Anzahl von Proben rasch zu behandeln, wn der offen gelegten japanischen Patentanmeldung 124 254/82 ist ein automatisches Analysiergerät beschrieben, mit dem eine immunol logische Analyse durchgeführt wird, wobei die B-F-Trennung durch Drehen eines Drehkörpers erfolgt, an dem Reaktionsgefäße angeordnet sind, die Träger enthalten. Da bei diesem Analyse gerät überschüssige Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft in alle Richtungen abgegeben wird, ist es mühsam, für diese abgegebene Flüssigkeit zu sorgen, Da außerdem die die Träger enthaltenden Reaktionsgefäße mehrfach verwendet werden, muß zwischen aufeinanderfolgenden Analysen eine Spezialbehandlung erfolgen, damit das Antigen oder der Antikörper von den -Trägern freigegeben wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, die immunologische Analyse so zu gestalten, daß sie automatisch, stabil und wirksam auf einfache Weise und billig durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe lösende Verfahren, Geräte und Gefäße sind mit ihren Ausgestaltungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Ein~ zelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 3 ein Schema eines Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung; Fig. 4A bis 4D Ansichten zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 3 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 5 und 6 Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindungß Fig. 7A bis 7C Ansichten zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 6 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 8 bis 10 Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele automatischer Analysiergeräte gemäß der Erfindung; Fig. 11 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Trägerzufuhrvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 12 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung; Fig. 13A bis 13C Ansichten zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 12 gezeigten Analysiergeräts3 Fig. 14A bis 141 Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 12 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 15 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung; Fig. 16A bis 16H Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 15 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 17 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Er-Erfindung; Fig. 18A bis 18I Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 17 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 19 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispjels eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Er-Erfindung; Fig. 20A bis 201 Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 19 gezeigten Analysiergeräts, Fig. 21. eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Er-Erfindung; Fig. 22A bis 22C Ansichten zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 21 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 23A'bis 23J Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 21 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 24 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Er f indung; Fig. 25A bis 25I Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 24 gezeigten Analysiergeräts; Fig. 26A bis 26C perspektivische bzw geschnittene Ansichten eines Ausführungsbeispiels einer Küvette gemäß der Erfindung; Fig. 27 einen Schnitt durch eine Lichtmeßvorrichtung mit Verwendung der Küvette gemäß der Erfindung; Fig. 28 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Küvettenmagazins gemäß der Erfindung; Fig. 29 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer selbsttätigen Küvettenbeschickungsvorricktung gemäß der Erfindung; Fig. 30 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 29; Fig. 31 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung.
In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, mit dem die anhand von Fig. 2 erläuterte Sandwich-Methode durchgeführt wird. Hier ist eine einzige Reaktionsbahn vorgesehen, in der die Analyse für eine einzige Bestimmung erfolgt. Als Reaktionsgefäß dient ein U-förmiges Röhrchen 11 mit einem großen und einem' kleinen Öffnungsbereich lla bzw. llb. Die U-förmigen Röhrchen 11 sind hier in einer Anzahl von vierundzwanzig längs des Umfanges eines Drehtellers 12 angeordnet, welcher in der durch Pfeil a angedeuteten Richtung intermittierend mit einer gegebenen Periode von beispielsweise 15 Sekunden gedreht wird, wobei die U-förmigen Röhrchen 11 in einen in Fig. 4 gezeigten Thermostaten 10 eintauchen. Die Stationen, an denen die U-förmigen Röhrchen 11 aufgrund der schrittweisen Drehbewegung des Drehtellers 12 anhalten,.sind mit S1 bis S24 gekennzeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird dem an der Station S1 angeordneten U-förmigen Röhrchen 11.
mittels einer Probenabgabevorrichtung 13 aus einer Probenzubereitungs- oder Probenzustelleinrichtung 14 eine Probe aus dem-Jenigen Probenbecher 15 zugeführt, der sich gerade an der -Probenabsaugstation befindet. Die Probenzustelleinrichtung 14 enthält vierundzwanzig Probenbecher 15, die in gleichmäßigen Abständen voneinander längs einer Scheibe angeordnet sind, die synchronisiert mit der Drehbewegung des Drehtellers 12 in der durch Pfeil b angedeuteten Richtung drehbar ist.
In das an der Station S3 befindliche U-förmige Röhrchen 11 wird mittels einer Reagensabgabevorrichtung 16 ein den in den Proben enthaltenen, zu prüfenden Substanzen entsprechendes Enzymreagens 17 selektiv abgegeben0 In das an der Station S4 befindliche U-förmige Röhrchen 11 wird mit Hilfe einer Reagensabgabevorrichtung 18 ein Farbreagens 19 gegossen.
Das U-förmige Röhrchen 11 erhält auch von einer Trägerzufuhmor richtung 20 einen Träger 21, z.B. ein Kunstharzteilchen oder ein Glasperlchen. Der Durchmesser des Trägers 21 ist kleiner als der Innendurchmesser des großen Öffnungsbereichs lla des U-förmigen Röhrchens 11 aber größer als der Innendurchmesser des kleinen Öffnungsbereichs leib. An der Außenfläche des Trägers 21 wurde zuvor ein Antikörper oder Antigen fixiert, welches die -A.A.R. mit der Antigen oder Antikörpersubstanz in der zu untersuchenden Probe hervorruft. Ferner werden die Träger 21 in der Trägerzufuhrvorrichtung 20 mit einer Pufferlö sung benetzt. Die Reaktionsflüssigkeit in dem an der Station S19 befindlichen U-förmigen Röhrchen 11 wird in einen Farbmesser oder Kolorimeter 22 abgesaugt* und an der Station S20 wird der in dem U-förmigen Röhrchen 11 enthaltene Träger 21 mittels einer Trägeräbfuhrvorrichtung 23 entfernt. An der Station S22 erhält das U-förmige Röhrchen 11 eine Spülflüssig keit, z.B. lonenaustauschwasser, Pufferlösung für die immunologische Analyse, physiologische Salzlösung usw. Dem an der Station S24 angeordneten U-förmigen Röhrchen 11 wird mittels einer Pufferlösungsabgabevorrichtung 25 selektiv eine Puffer-.
lösung 26 zugeführt. An den Stationen S2 bis S5 kann an die kleinen Öffnungsbereiche llb der U-förmigen Röhrchen 11 eine Pumpe 27 für Umwälzluft lösbar angeschlossen werden, und an den Stationen S22 und S23 kann zur Abfuhr eine Pumpe 28 lösbar an die kleinen Öffnungsbereiche llb der U-förmigen Röhrchen 11 angeschlossen werden.
Der Betrieb des in Fig. 3 gezeigten automatischen Analysiergeräts soll anhand von Fig. 4A bis 4D näher erläutert werden.
Während einer ersten Umdrehung des Drehtellers 12 wird an der Station S17 ein mit Pufferlösung benetzter Träger 21 dem U förmigen Röhrchen. 11 durch dessen großen Öffnungsbereich lla zugeführt, wie Fig. 4A zeigt. An der Station S22 wird danach mittels einer für den Spülvorgang vorgesehenen Pumpe 24 intermittierend Spülflüssigkeit durch den großen Öffnungsbereich lla wie eine Dusche in das U-förmige Röhrchen 11 eingesprüht und gleichzeitig durch den kleinen Öffnungsbereich llb mittels der zur Abfuhr vorgesehenen Pumpe 28 Spülflüssigkeit aus dem Röhrchen 11 abgesaugt. Etwa noch verbliebene Spülflüssig keit wird an der Station S23 mittels der Pumpe 28 aus dem-Röhrchen 11 entfernt. So wird das U-förmige Röhrchen 11 gesäubert und gleichzeitig die am Träger 21 haftende Pufferlösung engt~ fernt. Das gewährleistet, daß die von der Pufferlösungsabgabe vorrichtung 25 zuzuführende Menge an Pufferlösung 26 einen gleichbleibenden Wert hat. Wie Fig. 4B zeigt, wird dann an der Station S24 eine gegebene Menge Pufferlösung 26 durch den großen Öffnungsbereich lla mittels der Pufferlösüngsabgabevor richtung 25 in das U-förmige Röhrchen 11 eingefüllt. An der Station S1 wird eine gegebene Menge einer Probe mittels der Probenabgabevorrichtung 13 aus dem an der Probenabsaugstation der Pröbenzustelleinrichtung 14 befindlichen Probenbecher 15 durch den großen Öffnungsbereich lla in das Röhrchen 11 abgegeben. An den Stationen S2, s, S4 und 5 5erhält' das U-förmige Röhrchen 11 durch seinen kleinen Öffnungsbereich llb mittels der Pumpe 27 Luftströme, die die Pufferlösung-und die Probe im Röhrchen 11 aufrühren. Auf diese'Weise erfolgt eine erste A.A.R.
Nach einmaliger Betätigung für die jeweiligen U-förmigen Röhrchen wird sowohl die Trägerzufuhrvorrichtung 20 als auch die Pufferl ö sungsabgabevorrichtung 25, die Probenabgabevorrichturg 13 und die Probenzustelleinrichtung'14 stillgesetzt.
Während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers 12 wird an der Station S22 die im Röhrchen 11 enthaltene Flüssigkeit mittels der Pumpe 28 durch den kleinen Öffnungsbereich 11E abgesaugt und gleichzeitig intermittierend Spülflüssigkeit mittels der Purpe 24 durch den großen Offnungstereich lla ia das Röhrchen eingefüllt. Die im Röhrchen verbliebene Spülflüssigkeit wird an den Stationen S22 und S23 abgeführt, wie Fig.
4B zeigt. Durch diese vollständige Spülung des U-förmigen Röhre chens 11 und des darin enthaltenen Trägers 21 wird eine erste B-F-Trennung erzielt. Dann wird an der Station S3 in das U-förmi-ge Röhrchen 11 durch den großen Öffnungsbereich lla mittels der Reagensabgabevorrichtung 16 eine gegebene Menge des mit Enzym markierten Reagens 17 eingefüllt, wie Fig0 4C zeigt.
Das Reagens und der Träger werden an den Stationen S3> d und S5 mit Hilfe von durch den kleinen Offnungsbereich llb durch die Pumpe 27 zugeführten Luftströmen so stark gerührt, daß eine zweite A.A.R. stattfindet0 Während einer dritten Umdrehung des Drehtellers 12 wird an den Stationen S22 und S23 das U-förmige Röhrchen 11 und der Träger mittels der Pumpe 24 für den-Spülvorgang und mittels der Pumpe 28 für die Abfuhr gespült, um eine zweite E-F-Trennung zu erzielen. Wie Fig. 4D zeigt, wird dann mittels der Reagensabgabevorrichtung 18 eine gegebene Menge Farbreagens 19, doho ein Enzymsubstratreagens in das U-förmige Röhrchen 11 abgegeben.
Mittels der Pumpe 27, die Luft zuführt, wird das Farbreagens und der Träger aufgewirbelt, damit das Farbreagens 19 mit dem der Markierung dienenden Enzym des an den Träger 21 gebundenen, mit Enzym markierten Reagens 17 umgesetzt werden kann.
Bei einer vierten Umdrehung des Drehtellers 12 wird die im U-förmigen Röhrchen 11 enthaltene Reaktionsflüssigkeit an der Station S19 in den Kolorimeter 22 abgesaugt und einer Farbmessung unterzogen. Wie Fig. 4D zeigt, gehört zu dem Kolorimeter 22 eine Strömungszelle 22a, durch die die Reaktionsflüssigkeit flieht, und eine Lichtquelle 22b sowie ein Detektor 22c, die an entsprechenden Seiten der Strömungszelle 22a angeordnet sind. Von der Lichtquelle 22b ausgehendes Licht wird durch ei~ nen Interferenzfilter 22d in die Strömungszelle 22a projiziert und das von der Strömungszelle 22a durchgelassene Licht vom Detektor 22c mittels eines Lichtleiters 22e empfangen.
An der Station S20 wird der Träger 21 durch den großen Öffnungsbereich lla mittels der Trägerabfuhrvorrichtung 23 aus dem Röhrchen 11 abgesaugt. An der Station S22 erhält das Röhrchen 11 durch seinen großen Öffnungsbereich lla Spülflüssigkeit wie aus einer Dusche, und diese Spülflüssigkeit wird durch den kleinen Öffnungsbereich llb abgesaugt. Die in dem Röhrchen verbliebene Spülflüssigkeit wird dann an der Station S23 abgeführt. Auf diese Weise ist das U-förmige Röhrchen 11 für die nächste Zufuhr eines Trägers vorbereitet.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel das U-förmige, der Real~ tion dienende Röhrchen 11 wiederholt durch die Spülvorrichtung mit der dem Spülen dienenden Pumpe 24 und der zur Abfuhr vorgesehenen Pumpe 28 hindurchgeführt wird, um eine wiederholte Spülung einschließlich E-F-Trennung durchzuführen, erhält das ganze Analysiergerät geringe Größe und einen einfachen Auf bau.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts zum Durchführen des Enzymimmunotests ge mäß der Erfindung. Für die dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
3 entsprechenden Teile sind die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei diesem Ausführungsbeispiel erhält das U-förm.ige Röhrchen 11 vor der Zufuhr eines Trägers 21 an der Station S16 mittels einer zweiten Pufferlösungsabgabevorrichtung 31 eine gegebene enge einer Pufferlösung 32. Im übrigen entspricht der Aufbau und Betrieb dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3. Wenn die Pufferlösung 32 zuvor in das Röhrchen 11 abgegeben worden ist, kann der Träger 21 an der Station S17 dem Röhrchen mit minimaler Stoßwirkung zugeführt-werden. Es sei noch erwähnt, daß es nicht nötig ist, die abgegebene Menge Pufferlösung 32 exakt zu steuern, da an der Station S22 eine Spülung des U-förmigen Röhrchens 11 und des Trägers 21 vorgenommen wird.
Fig. 6 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung, mit dem der Enzymimmunotest gemäß der kompetitiven oder direkten Methode durchgeführt wird. Auch hier sind dem AusDührungsbeispiel gemäß Fig. 3 entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszei--chen versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel fehlt die Abgabe des Farbreagens an der Station 54 und das Mischen an der Station S5. An der Station 53 wird anstelle des mit Enzym markierten Reagens eine gegebene Menge eines Farbreagens 36 mit Hilfe einer Reagensabgabevorrichtung 35 zugeführt, und an der Station S24 wird anstelle der Pufferlösung ein mit Enzym markiertes Reagens 38 mittels einer Abgabevorrichtung 37 für mit Enzym-markiert,es Reagens abgegeben. Dies mit Enzym markierte Reagens 38 wird so vorbereitet, daß die gleiche Substanz wie die in der zu analysierenden Probe mit Enzym markiert wird. Im übrigen entspricht der Aufbau dieses Analysiergeräts dem des in Fig. 3 gezeigten AusführungsbeispielsO Die Arbeitsweise des in Fig. 6 gezeigten automatischen Analysiergeräts für den Enzymimunotest soll im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 7A bis 7C erläutert werden Während der ersten Umdrehung des Drehteilers 12 wie ar der Station S17 ein mit Pufferlösung benetzter Träger 21 mittels der Trägerzufuhrvorrichtung 20 in das U-förmige Röhrchen 11 ge geben, wie Fig. 7A zeigt. Danach wird an der Station S22 mittels der Pumpe 24 Spülflüssigkeit wie eine Dusche intermittlerend in das Röhrchen 11 gefüllt, und die im Röhrchen 11 verbliebene Spülflüssigkeit wird an der Station S23 mittels der Pumpe 28 durch den kleinen Öffnungsbereich llb des Röhrchens abgesaugt. Wie Fig. 7B zeigt1 wird danach an der Station S24 eine gegebene Menge des mit Enzym markierten Reagens 38 mittels der Reagensabgabevorrichtung 37 durch den großen Öffnungsbereich lla in das Röhrchen 11 abgegeben, und-an der Station wird dann eine gegebene Menge einer Probe aus einem Prober becher 15 der Probenzustelleinrichtung 14 in das U-förmige Röhrchen 11 gefüllt. An den Stationen 2 bis S4 bläst die Pumpe 27 Luftströme vom kleinen Öffnungsbereich llb zum großen Öffnungsbereich lla durch das Röhrchen 11, um den Träger 21, das mit Enzym markierte Reagens 38 und die Probe miteinander zu vermischen, damit die A.A.R. stattfinden kann. Die Träger zufuhrvorrichtung 20, die Reagensabgabevorrichtung 37, die Probenabgabevorrichtung 13 und die Probenzustelleinrichtung 14 werden stillgesetzt, nachdem sie einmal für die jeweiligen U-förmigen Röhrchen in Betrieb'gesetzt worden sind.
Während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers 12 wirdan der Station S22 die Reaktionsflüssigkeit aus dem Ulförmigen Röhrchen 11 mittels der Pumpe 28 abgesaugt und gleichzeitig Spülflüssigkeit in das Röhrchen 11 eingegossen. Die im Röhrchen 11 verbliebene Spülflüssigkeit wird mittels der Pumpe 28 an den Stationen S22 und S23 abgesaugt, um eine B-F-Trennung zu erzielen.
Wie Fig. 7C zeigt, wird dann an der Station S3 eine gegebene Menge des Farbreagens 36 mittels der Reagensabgabevorrichtung 35 in das U-förmige Röhrchen 11 abgegeben0 An den Stationen S3 und S4 werden mit Hilfe der Pumpe 27 Luftströme durch das Röhrchen geleitet, um den Träger 21 und das Farbreagens 36 aufzurühren, damit die Reaktion erfolgen kann.
Bei einer dritten Umdrehung des Drehtellers 12 wird an der Station S19 die umgesetzte Flüssigkeit aus dem U-förmigen Röhrchen 11 in die Strömungszelle des Kolorimeters 22 gesaugt und einer Farbmessung unterzogen. Danach wird an der Station-S20 der im Röhrchen 11 enthaltene Träger 21 durch den großen Öffnungsbe reich lla mittels der Trägerabfuhrvorrichtung 23 entfernt0 An der Station S22 erhält das U-förmige Röhrchen 11 mittels der Pumpe 24 intermittierend eine Spülflüssigkeitsdusche, und gleichzeitig wird die Spülflüssigkeit mittels .der Pumpe 28 durch den kleinen Öffnungsbereich llb abgeführt. Die im Röhrchen 11 verbliebene Spülflüssigkeit wird mittels der Pumpe 28 an der Station S23 entfernt. So wird das U-for«lge Röhrchen 11 zur Vorbereitung der Analyse einer weiteren Probe wirksam gespült.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Reaktionsbahn aus einer Endlosbahn, und die U-förmigen Röhrchen 11 werden wiederholt durch die Spüleinrichtung geleitet, die zum Spülen die Pumpe 24 und zur Abfuhr die Pumpe 28 aufweist. Hierdurch wird mehrmals ein Spülvorgang einschließlich der B-F-Trennung' durchgeführt. Das Analysiergerät kann also klein, einfach und preisgünstig gestaltet sein.
Bei den in Fig. 3, 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispielen entspricht die Anzahl der Probenbecher 15 in der Probenzustelleinrichtung 14 der Anzahl der vom Drehteller 12 abgestützten U-förmigen Röhrchen 11. Wenn also eine größere Anzahl von Proben analysiert werden soll als die Anzahl der in der Proben zustelleinrichtung 14 enthaltenen Probenbecher muß nach Beendigung der Analyse der in der Probenzustelleinrichtung ent haltenen Proben ein neuer Satz Proben in die Probenzustellein richtung 14 eingegeben werden. Das erfordert eine mühselige und zeitraubende Arbeit von seiten der Bedienungsperson.
In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem die zuvor erwähnten Nachteile nicht auftreten, Dies Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig0 3 gezeigten Ausführungsbeispiel lediglich in der Trägerzufuhrstation und im Aufbau der Probenzustelleinrichtung 41o Im einzelnen wird ein Träger 21 von der Trägerzufuhrvorrichtung 20 dem U-förmigen Röhrchen 11 an einer Station S21 zwischen der Trägerabgabestation S20 und der Spülstation S22 zugeführt.
Die Probenzustelleinrichtung 41 kann eine Anzahl von Gestellen 43 enthalten, die jeweils eine Anzahl von Probenbechern 42 abstützen und der Reihe nach längs einer im wesentlichen U-förmigen Bahn transportiert werden, wobei aufeinanderfolgende Probenbecher 42 an der Probenabsaugstation vorbei weitergeschaltet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nach Abgabe der Probenin die U-förmigen Röhrchen 11 auf dem Drehteller 12 der Trans port der Gestelle 43 in der Probenzustelleinrichtung 41 einmal unterbrochen. Wie schon im Zusammenhang mit Fig0 3 erläutert, erfolgt während mehrerer Umdrehungen des Drehtellers 12 zweimal eine B-F-Trennung, wird die Prüfflüssigkeit in den Kolorimeter 22 gesaugt, um eine Farbmessung vorzunehmen, der Träger 21 aus dem U-förmigen Röhrchen ll-entfernt und ein neuer Träger 21 in das Röhrchen 11 fallen gelassen und das Spülen sowie die Abgabe von Pufferlösung 26. Danach beginnt der Transport der Gestelle 43 in der Probenzustelleinrichtung 41 erneut, und es werden der Reihe nach vierundzwanzig Proben in aufeinanderfolgende vierundzwanzig U-förmige Röhrchen 11 auf dem Drehteller 12 eingefüllt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann eine größere Anzahl von Probenbechern 42 in die Probenzustelleinrichtung 41 eingesetzt werden als es der Anzahl U-förmiger Röhrchen 11 entspricht. Das ermöglicht eine erhebliche Einsparung an Arbeit seitens der Bedienungsperson beim Einsetzen von Proben in die Probenzustelleinrichtung 41. Da die Trägerzufuhrstation S21 zwischen der Trägerabfuhrstation S20 und der Spülstation S22 vorgesehen ist, kann gleichzeitig mit dem Spülen von Trägern 21 das Splen der zum Analysieren von Proben benutzten U-förmigen Röhrchen vorgenommen werden. Das erhöht die Bearbeitungsgeächwin digkeit im Vergleich zu den vorhergehenden AusführungslJeisilielen0 In Fig. 9 istein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem die Sandwich-Methode angewandt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Anzahl von Reaktionsgefäßen 51 in Form von Teströhrchen in gleichmaßigen Abständen längs eines Endlosriemens 52 angeordnet, der mit gegebener Teilung in einer vertikalen Ebene mittels eines Paares von Antriebsrollen 53A und 53B intermittierend in Umdrehung versetzt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Träger, an dem ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert ist, einem Röhrchen 51 mittels einer Trägerzufuhrvorrichtung 54 zugeführt. Als nächstes erhält das Röhrchen 51 mittels einer Pufferlösungsabgabevorrichtung 55 eine gegebene Menge einer Pufferlösung 56. Dann wird eine gegebene Menge einer in einem Probenbecher 58 enthaltenen Probe mittels einer Probenabgabe vorrichtung 57 in das Röhrchen 51 abgegeben, um die erste A.A.R.
auszulösen, während das Röhrchen 51 in einen Thermostaten 59 eingetaucht ist. Die Trägerzufuhrvorrichtung 54, die Pufferlösungsabgabevorrichtung 55 und die Probenabgabevorrichtung 57 werden stillgesetzt, wenn die gegebene Anzahl von Verfahrensschritten entsprechend der Anzahl von Reaktionsröhrchen oder Proben beendet ist. Am Ende des Thermostaten 59 wird das Röhrchen 51 und der Träger 50 mittels einer Spülvorrichtung 60 gespült, um eine erste B-F~?rennung zu erzielen Darnach wird das Röhrchen 51 umgekippt, während der Träger 50 im Röhrchen verbleibt. Hierzu ist längs der Bewegungsbahn des Reaktionsröhrchens ein Glied 61 angeordnet, welches verhindert, daß der Träger 50 aus dem Röhrchen 51 herausfällt. Das Glied 61 kann beispielsweise in Form eines Siebes vorgesehen sein.
Während eines zweiten Umlaufs des Endlosriemens 52 wird mittels einer Reagensabgabevorrichtung 62 eine gegebene Menge ei nes mit Enzym markierten Reagens 63 in das Röhrchen 51 gefüllt, um eine zweite A.A.R. auszulösen, während das Röhrchen 51 durch den Thermostaten 59 hindurch transportiert wird. Danach werden Träger 50 und Röhrchen 51 mittels der Spülvorrichtung 60 gespült, um eine zweite B-F1Trennung zu erhalten.
Bei einem dritten Umlauf des Endlosriemens 52 erhält das Röhrchen 51 mit Hilfe einer zweiten Reagensabgabevorrichtung 64 eine gegebene Menge eines Farbreagens 63. Wenn eine gegebene Reaktion beendet ist, wird die Prüfflüssigkeit aus dem Reaktionsröhrchen in einen Kolorimeter 66 abgesaugt und einer Farbmessung unterzogen. Anschließend wird das Röhrchen 51 mittels der Spülvorrichtung 60 erneut gewaschen und dann kann der Träger 50 durch ein Schwenkgatter 68 aus dem Röhrchen 51 in einen Abfallbehälter 67 für Träger fallen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel verläuft die endlose Reaktionsbahn in einer vertikalen Ebene, und die Vielzahl von Spülvorgängen e-inschließlich der E-F-Trennung wird mittels einer einzigen Spülvorrichtung 60 durchgeführt. Das ermöglicht die Konstruktion einer kleinen Vorrichtung, die einen einfachen Aufbau hat und geringe Kosten verursacht.
In Fig. 10 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung schematisch gezeigt, mit dem drei Untersuchungen oder Bestimmungen an ertsprechenden Proben mittels der Sandwich-Methode vorgenorrn.en werden. Auf einem intermittierend in Richtung eines Pfeiles a drehbaren Drehteller 71 sind konzentrisch drei Reihen von Reaktionsgefäßen angeordnet, die jeweils vierundzwanzig Röhrchen 72 als Reaktionsgefäße enthalten. Wie Fig. 10 zeigt, sind die Röhrchen 72 radial angeordnet. Die aufeinanderfolgenden Untersuchungsschritte an den entsprechenden Röhrchen 72 sind die gleichen wie schon im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert, so daß hier nur kurz darauf hingewiesen wird0 An einer Station S17 werden in drei Röhrchen 72A, 72B und 72C, die jeweils zu einer Reihe gehören, mittels Trägerzufuhrvorrichtungen 73A9 733 bzw. 73C drei Träger eingegeben. An einer Station S22 werden dann die Re£aktionsgefäße mit den darin enthaltenen Trägern mittels einer Spülvorrichtung 74 gespült, die eine Zufuhr- und Absaugeinrichturg für Spülflüssigkeit aufweist. Danach werden an einer Station S24 mittels einer Pufferlösungsabgabevorrich tung 75 gegebene Engen einer Pufferlösung 76 in drei Röhrchen 72A, - 72B und 72C abgegeben. An einer Station Si erhalten die drei Röhrchen 72A, 72B und 72C gegebene Mengen einer Probe aus einem in einer Probenzustelleinrichtung 78 enthaltenen Probenbecher 79, um eine erste A.A.R. zu erhalten. Es sei noch erwähnt, daß gegebene Antikörper oder Antigene entsprechend den in einer zu untersuchenden Probe enthaltenen Substanzen an den Trägern fixiert sind.
Während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers 71 werden die Reaktionsgefäße und Träger an der Station S22 mittels der Spülvorrichtung 74 gespült, um eine erste B-F'Trennung zu erreichen. Danach werden an der Station S3 mit Enzym markierte Reagenauen 81A, 81B und 81C entsprechend den drei vorzunehmenden Bestimmungen mittels Beagensabgabevorrichtungen 80A9 80D bzw.
80C in die Röhrchen 72A, 72B bzw. 72C abgegeben; damit eine zweite A.A.R. stattfinden kann.
Bei einer dritten Umdrehung des Drehtellers 71 werden die Reak tionsgefäße und Träger mittels der Spülvorrichtung 74 an der Station S22 gespült, um die zweite B-F-Trennung durchzuführen.
Danach werden in die Röhrchen 72A, 72B und 72C mittels einer zweiten Reagensabgabevorrichtung 82 gegebene Mengen eines Farbe reagens 83 eingefüllt. Die in den Röhrchen 72A, 72B und 72C enthaltenen Prüfflüssigkeiten werden dann zur Farbmessung in Kolorimeter 84A, 84B bzw. 84C abgesaugt. Schließlich werden an einer Station S20, die in den Röhrchen 72A, 72B und 72C verbliebenen Träger mittels einer Trägerabfahrvorrichtung 85 entfernt, und dann werden die Röhrchen 72A, 72B und 72C an der Station S22 mittels der Spülvorrichtung 74 zur Vorbereitung der Analyse weiterer Proben gespült.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig eine Vielzahl von Untersuchungen an entsprechenden Proben vorgenommen werden kann, hat das Analysiergerät eine hohe Verarbeitungskapazi tät. Ferner werden die Reaktionsgefäße wiederholt an der Waschstation S22 schrittweise vorbeitransportiert, so daß nur eine einzige Spülvorrichtung 74 für mehrere Spülvorgänge einschließlich der B-F-Trennung nötig ist. Das macht das Analysiergerät klein und einfach bei hoher Bearbeitungskapazität.
In Fig. 11 ist ein Ausführungsbeispiel einer Trägerzufuhrvorrichtung seitlich schematisch dargestellt, aus der ein Träger in ein Reaktionsgefäß geworfen wird. Die Trägerzufuhrvorrichtung 91 weist einen Trichter 93 auf, in welchem eine Anzahl von Trägern 92 enthalten ist. An das untere Ende des Trichters 93 ist ein Ende eines Kanals 94 angeschlossen-, der einen gekrümmten und einen linearen Abschnitt hat. Die Träger rollen unter Schwerkraft in den Kanal 94 hinunter und werden darin aùsgerichtet. Am anderen Ende des Kanals 94 ist eine senkrechte Wand 95 angeordnet, die die horizontale Bewegung von Trägern begrenzt, und unten im Kanal 94 ist -ein Auslaß 96 vorgesehen. In der Nähe dieses Auslasses 96 ist eine mit Öffnung 97 versehene Scheibe 98 drehbar angebracht. Durch entsprechendes Drehen dieser Scheibe 98 können die Träger 92 einzeln der Reihe nach durch den Auslaß 96 und die Öffnung 97 aus dem Ka nal 94 abgegeben werden. Die Trägerzufuhrvorrichtung 91 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist einfach, und die Träger 92 können einem Reaktionsgefäß 99 zwangsläufig einzeln zugeführt werden.
Fig. 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines- automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung, mit dem die anhand von Fig. 2 erläuterte Sandwich Methode durchgeführt wird0 Bei diesem Ausführungsbeispiel sind als Reaktionsgefäße fündundzwanzig U-förmige Röhrchen 111 vorgesehen, die jeweils einen großen Öffnungsbereich llla und einen kleinen Öffnungsbereich lllb haben, wie in Fig. 13A-und 13C gezeigt. Diese Röhrchen sind konzentrisch in gleichen Ab ständen auf einem Drehteller 112 angeordnet* welcher die U-förmigen Röhrchen 111 intermittierend in Richtung des Pfeiles a mit einer gegebenen Periode (z.B. -15 Sekunden) dreht, wobei die U-förmigen Röhrchen ständig in einen Thermcstaten 110 eingetaucht sind, wie Fig. 13A bis 13C zeigen. Haltestellen für die U-förmigen Röhrchen 111, die durch die intermittierende Umdrehung des Drehtellers 112 bestimmt sind, sind mit S1 bis S25 gekennzeichnet, An der Station S4 wird die zu messende -Probe dem' jeweiligen U-förmigen Röhrchen 111 mittels einer Probenabgabevorrichtung 113 aus einem in einer Probenzustell~ einrichtung 114 enthaltenen Probenbecher 115 zugeführt, der sich gerade an der vorherbestimmten Probenabsaugstation befindet.
Als Probenzustelleinrichtung 114 können verschiedene Arten von Einrichtungen vorgesehen sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel enthält die Probenzustelleinrichtung 114 eine Vielzahl von Gestellen 114a, die jeweils zehn Probenbecher aufweisen. Wie Fig. 12 zeigt, werden die in einer linken Säule in der Probenzustelleinrichtung 114 angeordneten Gestelle 114a der Reihe nach nach unten zur Probenabgabestation bewegt während die in einer rechten Säule in der Probenzustelleinrichtung 114 angeordneten Gestelle 114a nach oben bewegt werden, Das an der Probenabgabestation befindliche Gestell ll4a wird synchronisiert mit der Umdrehung des Drehtellers 112 in Richtung indes Pfeiles S intermit-tierend bewegt. Wenn der Probenabgabe.vorgang für alle Proben im Gestell 114a beendet ist, wird dies Gestell 114a zum unteren Ende der rechten Säule der Probenzustelleinrichtung 114 transportiert und dann das an der untersten Stelle der linken Säule angeordnete Gestell 114a zur Probenabgabestation gebracht. So können die zu messenden Proben der Reihe nach mit gegebenem Abstand der Probenabgabestation zugeführt werden.
An der Station S1 wird dem U-förmigen Röhrchen 111 mittels einer ersten Reagensabgabevorrichtung 116 ein erstes Reagens 117 wahlweise zugeführt. Als erstes Reagens 117 dient eine Pufferlösung. An der Station S3 wird mittels einer zweiten Reagens~ abgabevorrichtung 118 ein mit Enzym markiertes Reagens 119 entsprechend der in der Probe enthaltenen, zu messenden Substanz wahlweise zugeführt. An der Station S2 erhält das U-förmige Röhrchen 111 mittels einer dritten Reagensabgabevor richtung 120 wahlweise ein Farbreagens 121. Ferner erhält das Röhrchen 111 durch den großen Öffnungsbereich llla wahlweise mittels einer Trägerzufuhrvorrichtung 122 einen unlöslichen Träger aus Kunstharz, z.B. aus Kunststoff oder in Form ,eines Glasperlchens. Die Größe des Trägers 123 ist so bemessen, daß der große Öffnungsbereich llla ihn leicht aufnimmt und abgibt, daß der Träger aber nicht in den kleinen Öffnungsbereich lllb gelangen kann. An der Oberfläche des Trägers 123 wird im voraus ein Antigen oder Antikörper fixiert, der mit der zu messenden Substanz in der Probe eine A.A.R. hervorruft. An der Station S20 wird die in dem U-förmigen Röhrchen 111 enthaltene Reaktionsflüssigkeit wahlweise in einen Kolorimeter 124 abgesaugt, und an der Station S23 wird der im Röhrchen 111 aufgenommene Träger 123 mittels einer Trägerabfuhrvorrichtung 125 wahlweise entfernt. An der Station S25 dient eine Spülvorrichtung 126 dazu, dem U-förmigen Röhrchen 111 Spülflüssigkeit, z.B. Ionenaustauschwasser, Pufferlösung für die Immunoanaiyse und physiologische Salzlösung zuzuführen bzw. aus dem Röhrchen zu entfernen, um die B-F-Trennung zu erzielen und das Röhrchen 111 zu spülen.
Der Betrieb des in Fig. 12 gezeigten automatischen Analysiergeräts soll unter Hinweis auf Fig. 13A bis 13G und 14A bis 141 näher erläutert werden.
Da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Sandwich-Methode angewandt wird, ist die Analyse jeder Probe mit drei Umdrehungen des Drehtellers 112 beendet. Das bedeutet,. daß die B-F- Trennung zweimal und der Spülvorgang des U-förmigen Röhrchens einmal vorgenommen wird, ehe die Analyse jeder einzelnen Probe beendet ist. Für jeweils drei Teilungen in der Umdrehungsbahn des Drehtellers 112 wird deshalb die Probenabgabe, die, erste, zweite und'dritte Reagensabgabe, die Trägerzufuhr und die Trägerabfuhr sowie das Absaugen in den Kolorimeter dur-chge führt. Da der Spülvorgang vor Beendigung der Analyse an jeder Probe dreimal vorgenommen wird, muß bei jeder Teilung im Verlauf der Umdrehung des Drehtellers 112 ein Spülvorgang vor~ gesehen sein. Um die erwähnten Arbeitsschritte durchführen zu können, müssen außerdem 3n+l oder 3n+2 Ulförmige Röhrchen 111 auf dem Drehteller 112- vorgesehen sein, wobei n=l, 2, 3 Bei diesem Ausführungsbeispiel sind fünfundzwanzig Röhrchen 111 vorgesehen, so daß das Erfordernis von 3n+1 bei n=8 er füllt ist.
Im Verlauf der ersten Umdrehung des Drehtellers 112 wird zunächst, wie Fig, 13A zeigte dem in der Station S1 befindlichen U~förmigen Röhrchen 111 durch den großen Offnungæbereich llla ein Träger 123 zugeführt (Fig. 14C). An der Station S1 wird außerdem eine vorherbestimmte Menge eines ersten Reagens 117 in Form der Pufferlösung mittels der ersten Reagensabgabevor, richtung 116 in das Röhrchen 111 abgegeben (Fig0 14D), Anschließend wird das Röhrchen 111 um drei Teilungen weitertransportiert und erhält an der Station S4 eine vorhergegebene Menge der Probe mittels der Probenabgabevorrichtung 113 (Fig.
14E). Mit diesem Probenabgabevorgang beginnt die A0A.R. Dann erreicht das Röhrchen 111 die Station S25 am Ende der ersten Umdrehung, und an dieser Station S25 wird mittels der Spült vorrichtung 126 das Röhrchen 111 gespült, um die erste B-F-Trennung durchzuführen (Fig. 14B). In Fig. 14B bis 141 sind die entsprechenden Betriebs zeitpunkte für die jeweilige Probe schraffiert dargestellt.
Als nächstes wird im Verlauf der zweiten Umdrehung des Drehtellers 112 an der Station 5 eine vorherbestimmte Menge des 3 mit Enzym marktierten Reagens 119 mittels der zweiten Reagensabgabevorrichtung 118 in das Röhrchen 111 eingefüllt, um die zweite Reaktion ingangzusetzen (Fig. 14F). An der letzten Station S25 im Verlauf der zweiten Umdrehung erfolgt die zweite B-F-Trennung mit Hilfe der Spülvorrichtung 126 (Fig. 14B).
Im Verlauf der dritten Umdrehung des Drehtellers 112 wird an der Station S2 eine vorherbestimmte Menge des Farbreagens 121 mittels der dritten Reagensabgabevorrichtung 120 in das Röhrchen 111 gefüllt, um die dritte Reaktion ingangzusetzen (Fig.
14G). Danach wird an der Station S20 die im Röhrchen 111 engt~ haltene Prüfflüssigkeit mittels einer im Kolorimeter 120 vorgesehenen Pumpe abgesaugt und in eine Strömungszelle zur Farbe messung einführt, wobei das zur Farbmessung benutzte Licht eine vorherbestimmte Wellenlänge hat (Fig. 14H). An der Station S25 wird nach einer Umdrehung um drei Teilungen der im Röhrchen 111 verbliebene Träger 123 mittels der Trägerabfuhrvorrichtung 125 entfernt (Fig. 14I), An dieser Station S25 wird bei der dritten Umdrehung das U-förmige Röhrchen 111 mittels der Spülvorrichtung 126 gespült, so daß es wiederholt für die Analyse von Proben verwendet werden kann. In Fig0 14C bis 14E sind die Betriebszeitpunkte für die nächste zu messende Probe durch Kreuzschraffierung kenntlich gemacht, Der Spülvorgang mittels der Spülvorrichtung 1261wird so durchgeführt, daß die Spülflüssigkeit dem Röhrchen 111 intermittierend durch den großen Öffnungsbereich lllawie eine Dusche zugeführt wird und aus dem kleinen Öffnungsbereich lllb mittels einer Flüssigkeitsabzugspumpe entfernt wird. Wie in Fig.
13A bis 13C gezeigt, weist die Spülvorrichtung 126 einen Behälter 126a für Spülflüssigkeit, eine Pumpe 126b für die Zufuhr von Spülflüssigkeit, eine Düse 126c, einen Behälter 126d für abgeführte Flüssigkeit und eie Pumpe 126e für die Flüssigkeitsabfuhr auf. Ferner weist die Trägerzufuhrvorrichtung 122, wie Fig. 13A zeigt, einen Trichter 122a für eine Vielzahl von Trägern 123 sowie ein Tor 122b auf, durch das die Träger 123 einzeln aus dem Trichter 122b zugeführt werden. Die Träger 123 sind im Trichter 122a enthalten und mit Pufferlösung benetzt. Wie Fig. 13C zeigt, wird von der Trägerzufuhrvorrich tung 125 eine Düse 125a abwärts in den großen Öffnungsbereich llla abgesenkt, um einen Träger 123 abzugeben der durch die Düse gesaugt wird. Es kann auch ein Arm in den großen Öffnungsbereich abgesenkt und der von Fingern an einem Ende des Arms gehaltene Träger abgegeben werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt jeweils pro drei Teilungen eine ProbenabgabeS eine erste, zweite und dritte Reagensabgabe, eine Trägerzufuhr und Abfuhr sowie die entsprechenden Farbmessungen, und die 3x8+1=25 U-förmigen Röhrchen 111 sind auf dem Drehteller 112 konzentrisch mit dem gleichen Abstand zwischen den Röhrchen angeordnet. So weicht z.B. an der Station S4 das Röhrchen 111 um eine Teilung pro Umdrehung des Drehtellers 112 in Umdrehungsrichtung des Drehtellers gesehen abO Da das auch für den Arbeitsvorgang zutrifft, der alle drei Teilungen durchgeführt wird, erfolgt auch die Probenabgabe alle drei Teilungen0 So wird die Analyse einer Probe jeweils der Reihe nach alle drei Teilungen beendet.
Das ermöglicht eine Identifikationskontrolle der Probe und die Verarbeitung des Analyseergebnisses mit gleichbleibender, Periode, so daß leicht die verschiedensten Kontrollen vorgenom met werden können. Da außerdem eine endlose Reaktionsbahn ver wendet wird und das Röhrchen 111 im Kreis weitertransportiert wird, um den Spülvorgang einschließlich der B-F-Trennung mittels der in der Reaktionsbahn angeordneten Spülvorrichtung 126 wiederholt vorzunehmen, ist die ganze Vorrichtung klein, von einfachem Auf bau und verursacht geringe Kosten.
In Fig. 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, bei dem das kompetitive Verfahren gemäß Fig. 1 angewandt wird. Fig0 16A bis 169 sind Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des Analysiergeräts ge mäß Fig. 15. In Fig. 15 sind diejenigen Bauelemente, die denen des in Fig. 12 gezeigten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Wie anhand von Fig.
1 erläutert, sind für die kompetitive oder direkte Methode zwei Spülvorgänge einschließlich der B-F-Trennung nötig. Deshalb sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 eine Anzahl von 2n+1 U-förmigen Röhrchen 111 auf dem Drehteller 112 angeordnet und die Verfahrensschritte so gesteuert, daß die Probenabgabe, die Reagensabgabe, die Trägerzufuhr und -abfuhr sowie die Farbmeßvorgänge alle zwei Teilungen vorgenommen werden, während der Spülvorgang pro Teilung erfolgt. Auf diese Weise kann die Probenabgabe alle zwei Teilungen durchgeführt werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 wird an der Station S1 dem U-förmigen Röhrchen 111 mittels der ersten'Reagensabga bevorrichtung 118 das erste Reagens 119 zugeführt, welches aus einem mit dem Enzym markierten Reagens besteht. Ferner erhält das Röhrchen 111 mittels der Trägerzufuhrvorrichtung 122 einen Träger 123. An der Station S2 wird dem Röhrchen 111 mittels der zweiten Reagensabgabevorrichtung 120 das Farbreagens 121 zugeführt. An der Station 33 wird die Probe dem Röhrchen 111 mittels der Probenabgabevorrichtung 113 zugeführt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die zu messende Probe der Probenabgabestation der Reihe nach mittels der Probenzustelleinrichtung 114 zugeführt, die eine Vielzahl von Gestellen 114a aufweist, welche jeweils eine Anzahl von Probenbechern 115 enthalten. Wie Fig. 15 zeigt, hat das U-förmige Röhrchen 111, welches als Reaktionsgefäß dient, einen großen Öffnungsbereich llla und einen kleinen Öffnungsbereich lllb. Wander Station S22 wird die Prüfflüssigkeit aus dem Röhrchen 111 zur Farbmessung in den Kolorimeter 124 gesaugt. Der im Röhrchen 111 verbliebene Träger 123 wird dann an der Station S24 mittels der Trägerabfuhrvorrichtung 125 entfernt. An der Station S25 wird der Spülvorgang einschließlich der-B-F-Trennung mittels der Spülvorrichtung 126 vorgenommen.
In den Zeittabellen gemäß Fig. 16A bis 16H erhält zunächst an, der Station Sl das Röhrchen 111 mittels der Trägerzufuhrvor richtung l22 einen Träger 123, wie Fig. 16C zeigt. Außerdem wird in das Röhrchen 111 mittels der ersten Regensabgabevorrichtung 118 eine vorherbestimmte Menge des mit Enzym markierten Reagens 119 abgegeben, wie Fig. 16D zeigt. Wenn das Röhrchen 111 nach einer Umdrehung um zwei Teilungen die Station 53, erreicht, erhält es eine vorherbestimmte Menge der Probe, um die A.A.R. auszulösen, wie Fig0 16E zeigt. An der letzten Sta,-tion S25 während der ersten Umdrehung erfolgt die B-F-Trennung mittels der Spülvorrichtung 126, wie Fig. 16B zeigt. Nach einem Weiterschalten um zwei Teilungen wird an der Station eine vorherbestimmte Menge des Farbreagens 121 mittels der zweiten Reagensabgabevorrichtung 120 in das Röhrchen 111 abgegeben, um die zweite Reaktion auszulösen, wie in Fig0 16F gezeigt. Wenn das Röhrchen 111 die Station S22 erreicht, wird die darin enthaltene Prüfflüssigkeit mittels des Kolorimeters 124 zur Farbmessung in die Strömungszelle abgesaugt, wie in Fig. 16G gezeigt. Naeh einem Weiterschalten um zwei Teilung.
wird an der Station S24 der im Röhrchen 111 verbliebene Träger 123 mittels der Trägerabfuhrvorrichtung 125 entfernt, wie in Fig. 16H gezeigt. An der letzten Station S25 während der zweiten Umdrehung wird das leere Röhrchen 111 mittels der Spülvorrichtung 126 gespült, wie in Fig. 16B gezeigt9 und damit ist die Vorbereitung für die nächste Probe beendet. Es können also vorherbestimmte Analysen an jeder Probe innerhalb von zwei Umdrehungen des Drehtellers 112 durchgeführt werden. Da die Röhrchen 111 in einer Anzahl von 2n+l auf dem Drehteller 112 vorgesehen sind und die Probenabgabe, Reagensabgabe, Trägerzufuhr und -abfuhr sowie die Farbmessungen alle zwei Teilungen vorgenommen werden, können aufeinanderfolgende Proben mit einem Intervall entsprechend zwei Teilungen abgegeben werden. Allerdings muß der Spülvorgang für jede Teilung vorgenommen werden.
In Fig. 17 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem die Sandwich-Methode angewandt wird.
Diejenigen Bauelemente in Fig. 17, die denen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 12 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Da bei diesem Ausführungsbeispiel der Spülvorgang während des Verlaufs der Analyse dreimal durchgeführt werden muß, wenn das U-förmige Röhrchen w-iederholt be nutzt wird, sind fünfundzwanzig U-förmige Röhrchen 111 auf dem Drehteller 112 angeordnet0 Der Unterschied zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem gemäß Fig. 12 besteht darin, daß die Spülvorgänge mittels der Spülvorrichtung 126 gleichzeitig an den drei an den Stationen S23 bis S25 angeordneten Röhrchen 111 vorgenommen werden. In diesem Fall ist es nicht nötig, die Spülvorrichtung 126 bei jeder Teilung zu betätigen sondern pro drei Teilungen, wie bei den anderen Geräten. Deshalb kann für alle Geräte eine Antriebssteuerung gemeinsam vorgesehen sein.
Um den entsprechenden Aufbau zu ermöglichen, ist ferner die Trägerabfuhrvorrichtung 125 an der Station S20 angeordnet.
Die Fig. 18A bis 18I sind Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des Analysiergeräts gemäß Fig0 17. Da, wie schon erwähnt, die Arbeitsschritte denen gemäß Fig. 12 ähneln, und der Unterschied darin besteht, daß die Waschvorgänge alle, drei Teilungen durchgeführt werden, werden die Zeittabellen nicht im einzelnen erläutert. Es geht klar aus Fig0 18A bis 18I hervor, daß die Proben der Reihe nach alle drei Teilungen abgegeben werden können.
In Fig. 19 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts für den Enzymimmunotest gemäß der Erfindung gezeigt, bei dem Sandwich-Methode angewandt wird0 Wäh rend bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen eine konzentrische Reaktionsbahn U-förmiger Röhrchen 111 auf dem Drehteller 112 angeordnet ist, weist das AusführungsbeispieS gemäß Fig. 19 drei konzentrische Reaktionsbahnen von Reaktionsgefäßen auf, die jeweils aus einem Röhrchen 132 bestehen und auf einem Drehteller 131 angeordnet sind. Zu jeder Reaktionsbahn gehören vierundzwanzig Röhrchen 132., Aber in diesem Fall kann die Anzahl der Reaktionsgefäße willkürlivr-; festgesetzt werden. Aus Gründen der Einfachheit ist die äußerste, mittlere und innerste Reaktionsbahn durch eine erste -Reaktionsbahn 132-1, eine zweite Reaktionsbahn 132-2 bzw0 eine dritte Reaktionsbahn 132-3 gekennzeichnet. Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Drehteller 131 intermittierend in vorherbestimmten Abständen gedreht. An der Station S1 ist eine Trägerzufuhrvorrichtung 133 vorgesehen, die dem Röhrchen 132 wahlweise einen Träger zuführt. Diese Trägerzufuhrvorrichtung 133 ist so ausgelegt, daß sie der Reihe nach Träger in die Röhrchen 132 eingibt, die in der ersten, zweiten und dritten Reaktionsbahn angeordnet sind. Mit anderen Worten heißt das, daß zunächst die Träger allen in der ersten Reaktionsbahn 132-1 angeordneten Röhrchen 132 einzeln der Reihe nach zugeführt werden, dann den der Reihe nach angeordneten Röhrchen 132 der zweiten Reaktionsbahn 132-2 und schließlich allen Reaktionsgefäßen der dritten Reaktionsbahn 132-3. Dieser Trägerzufuhrvorgang wird danach wiederholt durchgeführt.
An der Station S2 ist eine Spülvorrichtung 134 vorgesehen, de gleicnzeitig alle an der Station S2 befindlichen Röhrchens 132 spült. An der Station S3 ist eine erste Reagensabgabevorrich tung 135 angeordnet, die dem Röhrchen 132 ein erstes Reagens 136 zuführt, welches aus einer Pufferlösung besteht. Wie, für die, Trägerzufuhr vorstehend beschrieben, wird auch das erste Reagens 136 allen Röhrchen in der ersten, zweiten bzw0 dritten Reaktionsbahn in dieser Reihenfolge zugeführt. An der Station S4 ist eine Probenzufuhrvorrichtung 137 angeordnet, die von einer Probenzustelleinrichtung 138 der Reihe nach zugeführte Proben in die Röhrchen 132 einfüllt. Auch dieser Probenabgabevorgang wird der Reihe nach für die erste, zweite und dritte Reaktionsbahn in dieser Reihenfolge durchgeführt.
An der Station S5 ist eine zweite Reagensabgabevorrichtung 139 vorgesehen, die tin aus einem mit Enzym markierten Reagens bestehendes zweites Reagens 140 in das Röhrchen 132 abgibt.
Eine dritte Reagensabgabevorrichtung 141 ist an der Station vorgesehen, um ein drittes Reagens 141 in das Röhrchen 132 abzugeben, bei dem es sich um ein Farbreagens handelt. Auch die Abgaben des zweiten und dritten Reagens werden für die erste, zweite bzw. dritte Reaktionsbahn der Reihe nach in dieser Reihenfolge durchgeführt.
An der Station S23 ist ein Kolorimeter 143 angeordnet, um die in dem Röhrchen 132 vorhandene Prüfflüssigkeit nach dem Ein führen in die Strömungszelle des Kolorimeters zu messen. Ferner ist an der Station S S24 e eine Trägerabfuhrvorrichtung 144 vorgesehen, mit der der im Reaktionsröhrchen verbliebene Träger entfernt wird. Auch die Farbmessung und die Abfuhr des Trägers wird der Reihe nach für die erste, zweite und dritte Reaktionsbahn in dieser Reihenfolge durchgeführt.
In den Fig. 20A bis 20I sind Zeittabellen zur Erläuterung des Betriebs des Analysiergeräts gemäß Fig. 19 gezeigt, wobei die Bezeichnungen Ql O , Q3 den Betrieb für die erste, zweite bzw. dritte Reaktionsbahn 132-12, 132-2 bzw. 132-3 bezeichnen. Wie Fig. 20B zeigt, wird nur der Spülvorgang für die erste, zweite und dritte Reaktionsbahn gleichzeitig synchronisiert mit der Umdrehung des Drehtellers 131 durchgeführt.
Zunächst wird an der Station S1 der eine Träger in das in der ersten Reaktionsbahn 132-1 angeordnete Röhrchen 132 eingegeben, wie Fig. 20C zeigt. An der nächsten Station S2 wird dieses Röhrchen 132 gespült, wie Fig. 20B zeigt. Vor dem Spülvorgang ist noch die vorhergehende Prüfflüssigkeit im Reaktionsröhrchen vorhandeng aber diese Prüfflüssigkeit enthält nicht die Substanz, die mit dem Antikörper oder Antigen auf dem Träger gekoppelt wird, so daß die Analyse nicht durch eine Verschmutzung zwischen beiden beeinträchtigt wird. Durch das Spülen des U-förmigen Röhrchens an der Station S2 kann außerdem jegliche Verschmutzung zwischen der vorhergehenden Prüfflüssigkeit und der Probe und zwischen der vorhergehenden Prüfflüssigkeit und dem Reagens ausgeschlossen werden. An der nächsten Station S3 wird eine vorherbestimmte Menge des ersten Reagens 136 in Form der Pufferlösung mittels der ersten Reagensabgabevorrichtung 135 in das Reaktionsröhrchen abgegeben, wie Fig. 20D zeigt. Dann wird an der Station S4 mittels der Probenabgabevorrichtung 137 eine vorherbestimmte Menge Probe in das Reaktionæröhrchen abgegeben, wie Fig. 20E zeigt, um die erste Reaktion ingangzusetzen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Trägerzufuhr, das -Spülen, die erste Reagensabgabe und die Probenabgabe für die der Reihe nach angeordneten Reaktionsröhrchen in der ersten Reaktionsbahn pro Teilung durchgeführt.
Wenn das erste Reaktionsröhrchen der ersten Reaktionsbahn, in welches die erste Probe abgegeben wurde erneut die Station erreicht, erfolgt mittels der Spülvorrichtung 134 die erste B-F-?rennung, wie Fig. 20B zeigt. Im Verlauf dieser Umdrehungsbewegung durchläuft das jeweilige Reaktionsgefäß die Stationen S5, S6, S23 und S1. Wie aus Fig. 20A bis 20I deutlich hervorgeht, werden an diesen Stationen die genannten Vorgänge an den Reak-, tionsröhrchen der zweiten und dritten Reaktionsba-, vorgenommen, .so daß diese Vorgänge das Reaktionsröhrchen der ersten Re.-aktionsbahn nicht stören. Wenn dann das Reaktionsröhrchen die Station S5 erreicht, wird mittels der zweiten Reagensabgabe vorrichtung 139 eine vorherbestimmte Menge des zweiten Reagens 140 in das Röhrchen abgegeben, wie Fig. 20F zeigt, um die zwei.te Reaktion auszulösen. An der Station S2 wird das Reaktionsröhrchen erneut gespült, wie Fig. 20B zeigt, um die zweite BlF-Trennung zu bewirken. Danach wird an der Station S6 eine vorherbestimmte Menge des dritten Reagens 142 mittels der dritten Reagensabgabevorrichtung 141 in das Reaktionsgefäß abgegeben, wie Fig. 20G zeigt, um die dritte Reaktion ingangzusetzen. Wenn das Röhrchen die Station S23 errecht, wird mittels des Kolorimeters die Farbmessung vorgenommen, wie Fig.
20H zeigt. An der nächsten Station S24 wird der im Röhrchen verbliebene Träger mittels der Trägerabfuhrvorrichtung 144 entfernt, wie in Fig. 20I gezeigt. Bis zu diesem Punkt hat das Reaktionsgefäß dreimal die Umdrehungsbahn durchlaufen, und die Analyse einer Probe ist beendet. Die vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge werden bei diesem Ausführungsbeispiel wiederholt durchgeführt.
Durch Betätigen der Trägerzufuhrvorrichtung 133 werden sei diesem Ausführungsbeispiel zunächst während-der ersten Umdrehung die Träger einzeln allen vierundzwanzig in der ersten Reaktionsbahn 132-1 angeordneten'Röhrchen der Reihe nach zugeführt. Dann werden die Träger während der zweiten Umdrehung einzeln der Reihe nach den vierundzwanzig Reaktionsgefäßen der zweiten Reaktionsbahn 132-2 zugeführt, und schließlich werden sie während der dritten Umdrehung allen vierundzwanzig Röhrchen in der dritten Reaktionsbahn 132-3 zugeführt. Die vor stehend beschriebenen Arbeitsgänge werden mittels der Träger zufuhrvorrichtung 133 wiederholt durchgeführt. Wie im Fall der vorstehend beschriebenen Vorgänge wird die Probenabgabevorrichtung 137, die erste Reagensabgabevorrichtung 135, die zweite Reagensabgabevorrichtung 139, die dritte Reagensabgabevorrichtung 141, der Kolorimeter 143 und die Trägerabgabevorrichtung 144 wiederholt betätigt. Allerdings unterscheiden sich, wie aus Fig. 20A bis 20I klar hervorgeht, die Reaktionsbahnen, an denen jeder dieser Vorgänge vorgenommen wird.
So wird z.B. während der ersten Umdrehung die Trägerzufuhr an der ersten Reaktionsbahn 132-1 vorgenommen, während di'e erste Reagensabgabe an'der ersten Reaktionsbahn 132-1 von der dritten Teilung durchgeführt wird, die zweite Reagensabgabe'wird an der zweiten Reaktionsbahn 132-2 bis zur vierten Teilung und an der dritten Reaktionsbahn 132-3 vorder fünften Teilung durchgeführt, und die dritte Reagensabgabe wird an der ersten Reaktionsbahn 132-1 bis zur fünften Teilung und an der zweiten R,eaktionstahn 132-2 von der sechsten Teilung durchgeführt.
Mit diesem Ausführungsbeispiel kann die Probenabgabe pro Teilung durchgeführt werden, was einen hohen Wirkungsgrad bei der Verarbeitung von Proben im Vergleich zu den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ermöglicht. Da die Trägerzufuhr und Abfuhr, die Probenabgabe, die Reagensabgabe und die Farbmessung der Reihe nach an jeder Reaktionsbahn vorgenommen wird, sind diese Arbeitsschritte außerordentlich einfach zu steuern.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen automat scher Analysiergeräte werden Träger verwendet9 an denen ein ge gegebenes Antigen oder ein gegebener Antikörper fixiert ist. Deshalb ist eine Vorrichtung erforderlich, die die Träger den Reaktionsgefäßen einzeln zuführt, und eine Vorrichtung, die die Träger von den Reaktionsgefäßen-entferntO Da der Antikörper oder das Antigen an Trägern von begrenztem Flächenbereich fidient ist, ist außerdem die Menge des zu fixierenden Antigens oder-Antikörpers beschränkt, Das führt manchmal zu einer verminderten Genauigkeit der Analyse.
Gemäß der Erfindung können diese Nachteile vermieden werden, wenn Beaktionsgefäße benutzt werden an deren Innenwand ein ge, gebenes Antigen oder ein gegebener Antikörper fixiert worden ist. Nachfolgend sollen verschiedene Ausführungsbeispiele automatischer Analysiergeräte beschrieben werden in denen solche Reaktionsgefäße benutzt werden.
In Fig. 21 ist ein Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung gezeigt, in dem der Enzymimmuno test nach der SandwichlMeth6de durchgeführt wird0 Das Analysen gerät weist einen Drehteller 211 auf, der siebenunddreißig Küvettenhalter 213 enthält, in denen Küvetten 212 abnehmbar angebracht werden können. Mindestens an einem Teil der Innenwand der Küvette 212 ist ein gegebener Antikörper octer ein gegebenes Antigen fixiert. Der Drehteller 211 wird in Richtung des Pfeil les a schrittweise mit gegebener Teilung( beispielsweise entsprechend 15 Sekunden gedreht. Die Stationen, an denen die Küvettenhalter 213 angehalten werden, sind mit S1 bis S37 bezeichnet. An der Station S1 werden aufeinanderfolgenden Küvettenhaltern 213 des Drehtellers 211 Küvetten 212 mittels einer Küvettenzufuhrvorrichtung, in diesem Fall einer Küvettenbeschickungsvorrichtung 215 zugeführt. An der nächsten Station wird die Küvette mittels eines hier nicht gezeigten Detektors wahrgenommen und nach der Wahrnehmung mittels einer'Spülvorrichtung 216 mit Spülflüssigkeit gespült, damit nicht nur eine Spülung sondern auch die B-F-Trennung erfolgt.
An der Station S4 wird mittels einer ersten- Reagensabgabevorrichtung 217 ein erstes Reagens 218 abgegeben, an der Station 55 wird mittels einer dritten Reagensabgabevorrichtung 219 ein drittes Reagens 220 abgegeben, an der Station S6 wird mittels einer zweiten Reagensabgabevorrichtung 221 ein zweites Reagens 222 abgegeben, an der Station S7 wird mittels einer Prbenabgabevorrichtung 223 aus einem an der Probenabsaugstation befindlichen Probenbecher 225 einer Probenzustelleinrichtung 224 eine Probe abgegeben und an der Station S29 wird mittels einer vierten Reagensabgabevorrichtung 226 ein viertes Reagens 227 abgegeben. Als erstes, zweites, drittes und viertes Reagens 218, 222, 220 bzw. 227 dient eine Pufferlösung, ein mit Enzym markiertes Reagens, ein Farbreagens, d.h. ein Enzymsubstrat und ein Reaktionsstopreagens zur Beendigung der Reaktion zwischen dem mit Enzym markierten Reagens und dem Farbreagens. Die Probenzustelleinrichtung 224 enthalt eine Anzahl von Gestellen 224a, die jeweils zehn Probenbecher 225 abstützen. Die in eier linken Säule enthaltenen Gestelle werden gemäf?- Fiir. 21 der Reihe nach nach unter bewegt und dann -rIP eine: steil Sin die Probenabsaugstellung nach links verlagert. Werr alle zehr Proben in einem Gestell in Küvetten 212 abgegeben worden sind, wird das Gestell 224a nach rechts in das untere Ende einer rechten Säule des Gestells bewegt. Dann wird die rechte Gestellsäule nach oben transportiert. So kann eine grobe Anzahl von Proben aus der Probenzustelleinrichtung 224 der Reihe nach zu der Probenabsaugstellung weitertransportiert werden.
An' der Station S32 wird die in der Küvette 212 enthaltene Früfflüssigkeit in einem Kolorimeter 228 gemessenO Danach wird die Küvette 212 an der Station S35 mittels einer Küvettenabfuhrvorrichtung 229 vom Drehteller 211 entfernt0 Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Prüfflüssigkeit einer direkten Photometrie unterzogen, wobei die Prüfflüssigkeit in der Küvette bleibt. Danach wird die Küvette 212 und die Prüft flüssigkeit jeweils für sich in einem Abfallbehälter für Küvetten und einem Abfallbehälter für Flüssigkeit gesammelt.
Die Arbeitsweise des in Fig. 21 gezeigten Analysiergeräts soll nun anhand von Fig. 22A bis 22C und 23A bis 23J erläutert werden.
In diesem Fall werden die jeweiligen Proben nach der Sandwich-Methode während einer Zeitspanne analysiertD während' der der Drehteller 211 dreimal eine Umdrehung durchläuft. Die Abgabe des ersten bis vierten Reagens, die Zufuhr und Abfuhr von Küvetten und die Farb'messung wird einmal pro Umdrehung des Dreh tellers 211 um drei Teilungen durchgeführt0 Da die entsprechen den Küvetten 212 dreimal gespült werden wird die Spülvorrichtung'216 jedesmal betätigt, wenn der Drehteller 211 um eine Teilung weitergedreht wird. Hierzu ist an der Station S2 der Detektor vorgesehen, der das Vorhandensein oder Fehlen der Küvette wahrnimmt. Um das Analysiergerät in der erwähnten Weise betreiben zu können, muß die Anzahl der in den Küvettenhaltern 213 gehaltenen Küvetten 212 auf 3n+l oder 3n+2 festgesetzt werden, wobei n eine positive regelmäßige Zahl 1, 2, 3 ist0 Bei diesem Ausführungsbeispiel ist n=12 gewählt, und es sind siebenunddreißig Küvettenhalter 213 vorgesehen.
Während einer ersten Umdrehung des Drehtellers 211 wird an der Station S1 dem Küvettenhalter 213 mittels der Küvettenzufuhrvorrichtung 215 eine Küvette 212 zugeführt, wie in Fig. 22A gezeigt. Zuvor ist an der Innenwand der Küvette ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert worden. An der Station 2 wird die Küvette 212 mittels der Spülvorrichtung 216 gespült. An der Station S4, die im Verhältnis zur Station S1 um drei Teilungen stromabwärts liegt, wird in die Küvette 212 mittels der ersten Reagensabgabevorrichtung 217 eine gegebene Menge des ersten Reagens 218, d.h. Pufferlösung eingegossen, urn die erste A.A.R. auszulösen. In Fig. 23B bis 23J sind die verschiedenen, an der entsprechenden Küvette vorgenommenen Vorgänge durch Schraffierung kenntlich gemacht.
Während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers 211 wird an der Station S2 die erste B"F~Trennung mittels der Spülvorrichtung 216 durchgeführt. Dann wird an der Station S6 mittels der zweiten Reagensabgabevorrichtung 221 eine gegebene Menge des zweiten Reagens 222, d .h. des mit Enzym markierten Reagens in die Küvette 212 gefüllt, um die zweite A.A0R. auszulösen.
Während der dritten Umdrehung des Drehtellers 211 wird an der Station S2 die zweite wF-Trenrung mittels der Spülvorrichturg 216 durchgeführt. Als nächstes wird an der Station S5 eine gegebene Menge des dritten Reagens 220, d.h. das Farbreagens, welches das Enzymsubstrat enthält, in die Küvette 212 abgegeben, um die Farbreaktion auszulösen. Danach wird an der Station S22 mittels der vierten Reagensabgabevorrichtung 226 eine gegebene Menge des Reaktionsstopreagens 227 in die Küvette ge gossen. An der Station S32 wird die in der Küvette 212 gebil dete Prüfflüssigkeit mittels des Kolorimeters 228 direkt durch die Küvette gemessen. An der Station 535 wrd die Küvette 212 mittels der Küvettenabfuhrvorrichtung 229 vom Drehteller 211 entfernt. Wenn der Drehteller 211 um drei Teilungen weiterer wegt worden ist, wird dem entsprechenden Küvettenhalter mittels der Küvettenzufuhrvo'rrichtung 215 die nächste Küvette zugeführt. In Fig. 23A bis 23E sind die Arbeitsgänge für diese neu zugeführte Küvette durch Kreuzschraffierung kenntlich gemacht.
Wie schon erwähnt wird die Analyse einer einzigen Probe während einer 2zeitspanne durchgeführt, während der der Drehteller 211 im wesentlichen drei Umdrehungen ausführt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Probenabgabe, die Abgabe des er~ sten bis vierten Reagens, die Küvettenzufuhr und -abfuhr sowie die Farbmessung jedesmal dann durchgeführt, wenn der Drehteller 211 um drei Teilungen weiterbewegt wird. Die Anzahl der im Drehteller gehaltenen Küvetten ist auf 3x12+l=37 festgelegt.
Aus diesem Grund weichen die Küvetten, die beispielsweise an der Station S7 der Reihe nach vorbeitransportiert werden, je desmal um eins ab, wenn der Drehteller eine volle Umdrehung durchführt. Das gilt für alle Arbeitsgänge, die einmal pro Weiterschaltung des Drehtellers um drei Teilungen durchgeführt werden. Deshalb kann die Probenabgabe regelmäßig einmal pro drei Teilungen durchgeführt werden, was die Identitätskontrolle der-Proben und die Behandlung der Analysedaten mit.konstanter Periode ermöglicht. So können auf einfache Weise die verschiedensten Arten von Kontrollen vorgenommen werden. Auch bei die serin Ausführungsbeispiel können mehrere Spülvorgänge einschließlich der B-F-Trennung durchgeführt werden, indem die Küvette wiederholt durch die einzige Spülvorrichtung geführt wird. Das ermöglicht ein kleines Analysiergerät von einfachem Aufbau. Da die Küvette als Träger zum Fixieren eines gegebenen Antigens oder eines gegebenen Antikörpers benutzt wird, brauchen keine gesonderten Träger vorgesehen zu werden wie das bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist. Das ermöglicht es, die laufenden Kosten zu senken.
In Fig. 24 ist ein weiteres Ausführur-Fsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung gezeigt, mit dem der Enzymimmunotest gemäß der korpetitiven oder direkte lfethode unter Verwendung von Küvetten durchgeführt wird, an deren Innenwänden ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Bauelemente, die denen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 21 entsprechen, mit den gleichen Bezugs zeichen versehen0 Wie schon erwähnt, wird bei der kompetitiven Methode der Spülvorgang zweimal durchgeführt, so daß in dem Drehteller 211 2n+1 Küvettenhalter 213 vorgesehen sind. Die Probenabgabe, Reagensabgabe, Küvettenzufuhr und abfuhr sowie die Farbmessung wird jeweils einmal durchgeführt, wenn der Drehteller um zwei Teilungen weitergedreht wird. An der Station S3 wird eine Küvette mittels eines hier nicht gezeigten Detektors festgestellt und mittels der Waschvorrichtung 216 der Spülvorgang durchgeführt.
An der Station 55 wird mittels der ersten Reagensabgabevorrichtung 221 eine gegebene Menge eines ersten Reagens 2'22, d.h.
eines mit Enzym markierten Reagens in die Küvette gegossen und gleichzeitig mittels der Probenabgabevorrichtung 223 eine ge gebene Menge einer Probe hinzugefügt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden mittels der Probenzustelleinrichtung 224, die eine Anzahl von Gestellen 224a für Probenbecher aufweist, nacheinander in Probenbechern 225 enthaltene Proben in die Probenabsaugstellung weitergeschaltet. An der Station Só wird der Küvette mittels der zweiten Reagensabgabevorrichtung 219 eine gegebene enge eines zweiten Reagens 220 hinzugefügt, d .h. die Küvette erhält das Farbreagens. An der Station S32 wird mittels der dritten Reagensabgabevorrichtung 226 eine gegebene Menge eines dritten Reagens 227, nämlich das Reaktionsstopreagens in die Küvette gegossen. An der Station S34 wird die in der Küvette enthaltene Prüfflüssigkeit mittels eines Kolorimeters 228 durch die Küvette gemessen, und an der Station S36 wird die gebrauchte Küvette 212 mittels der Küvettenabfuhrvorrich tung 229 aus dem Küvettenhalter 213 entfernt. Die leere Küvette und die Prüfflüssigkeit sind in getrerirten, Behältern er,thalten.
Fig. 25A bis 25I sind Zeittabellen für verschiedene Arbeit gange, die mit dem in Fig. 24 gezeigten Analysiergerät durchgeführt werden. An der Station S1 wird einem Küvettenhalter 213 des Drehtellers 211 eine Küvette 212 zugeführt. Wenn der Drehteller um zwei Teilungen weitergedreht worden ist, wird die Küvette an der Station S3 mittels der Spülvorrichtung 216 gespült. Nach zwei weiteren Teilungen erhält die Küvette 212 an der Station S5 das mit Enzym markierte Reagens 222 und die Probe, um die A.A.R. auszulösen. Während der zweiten Umdrehung des Drehtellers 211 wird an der Station S3 mittels der Spülvorrichtung 216 die F-Trennung bewirkt. Dann wird zum Aus-' lösen der Farbreaktion mittels der Abgabevorrichtung 219 das Farbreagens 220 in die Küvette 212 gegossen. Diese Reaktion wird beendet, wenn die Abgabevorrichtung 226 der Küvette das Reaktionsstopreagens 22-7 zuführt. Als nächstes wird an der Star tion S34 die Prüfflüssigkeit mittels des Kolorimeters 228 durch die Küvette 212 gemessen. Schließlich wird an der Station S36 die Küvette mittels der Küvettenabfuhrvorrichtung 229 vom Drehteller 211 entfernt. In Fig0 25B bis 251 sind die an der jeweiligen Probe vorgenommenen Arbeitsgänge durch Schraffierung kenntlich gemacht, während die Kreuzschraffierung die Arbeitsgänge für die nächste Probe wiedergibt0 In der beschriebenen Weise können die jeweiligen Proben während jeweils zwei Umdrehungen des Drehtellers analysiert werden0 Die einzelnen Arbeitsgänge, beispielsweise die Probenabgabe, die Reagens gaben, die Küvettenzufuhr und -abfuhr sowie die Farbmessung wird jeweils einmal pro Weiterschaltung des Drehtellers um zwei Teilungen durchgeführt, so daß eine Kontrolle des Analysiergerätes auf einfache Weise durchführbar ist. Es sei noch erwähnt, daß der Spülvorgang mittels der Spülvorrichtung 216 jedesmal vorgenommen werden muß, wenn der Drehteller 211 um eine Teilung weitergedreht wird.
Nachfolgend werden konkrete Konstruktionen der verschiedenen Teile der in den Fig. 21 und 24 gezeigten automatischen Analysiergeräte im einzelnen erläutert.
Fig. 26A ist eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Reaktionsgefäßes gemäß der Erfindung in Form einer Küvette, während Fig. 26B und 26C Schnittansichten der Küvette gemäß Fig. 26A längs Linien I-I bzw. II-II darstellen.
Die Küvette 212 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist aus durchsichtigem Kunstharz geformt und hat insgesamt die Gestalt einer flachen Schachtel oder eines flachen Kastens. Die Küvette 212 hat an der Oberseite eine Öffnung 212a, zwei Hauptwände 212b und 212c, zwei Seitenwände 212d und 212e sowie einen Boden 212f. An mindestens einem Teil der Innenwand der Küvette ist ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert, welches mit der zu analysierenden Substanz selektiv umsetzbar ist. Die eine Hauptwand 212b ist mit einem T-förmigen Vorsprung 212g ausgebildet, der aufgrund von Elastizität zum Festhalten der Küvette in einem Küvettenhalter dient, wie im einzelnen noch erläutert wird. Die Seitenwände 212d und 212e der Küvette sind rechtwinklig zu'einer optischen Meßachse angeordnet und haben ein Eingangs- und Ausgangsfenster 212h bzw., 2121 für einen Meßlichtstrahl. Wie am besten in Fig. 26w erkennbar ist, sind die Fenster 212h und 212i gegenüber den Seitenwänden 212d und 212e sowie den Seitenkanten der Hauptwände nach inner versetzt. Das bedeutet, daß die für die Nessunt vorgesehenen Fenster 212h und 212i von den Haptw -den 212 und 212c sowie den Boden 212f umgeben sind, so da1rI: sie vor Verfärbungen und Verletzungen wirksam geschützt sind, was eine hohe Meßgenauigkeit sicherstellt. Ferner ist die Innenfläche des Bodens 212f halbzylindrisch gestaltet. Das hat zur Folge, daß die Photometrie auch an einer sehr geringen enge Prüfflüssigkeit durchgeführt werden kann.
Der Antikörper oder das Antigen kann an der Innenfläche der aus Kunststoff hergestellten Küvette durch die bekannte physikalische Absorption oder durch chemische Verbindung fixiert werde. Für den Fall daß Proteine vorliegen, konnte die Photometrie durch das Antigen, den Antikörper oder das der Markierung dienende Enzym beeinflußt werden. Deshalb sind die Fenster 212h und 212i von Antikörper oder Antigen freigehalten.
Fig. 27 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Photometerstation, in der das Absorptionsvermögen der in der Küvette 212 enthalt tenen Prüfflüssigkeit gemessen wird. Ein von einer Lampe 228a abgestrahlter Lichtstrahl wird mittels einer Linse 228b kollimiert und fällt durch eine Blende 228c in das Eingangsfenster 212h der Küvette 212 ein. Der aus dem Ausgangsfenster 212i austretende Lichtstrom passiert eine Blende 228d und einen Licht filter 228e und trifft dann auf einen Lichtdetektor 228f auf..
Die Küvette 212 wird dabei aufgrund ihrer Elastizität in einer Ausnehrnung 213a des längs des Umfangs in dem Drehteller 211 ausgebildeten Küvettenhalters, 213 gehalten.
Wie Fig. 28 zeigt, ist eine große Anzahl von Küvetten 212 in einem Küvettenmagazin 230 angeordnet0 Die Bedienungsperson des Analysiergeräts braucht die. Küvetten nicht in das Magazin einzusetzen, da bereits Magazine mit Küvetten zur Verfügung stehen. Das bietet weiteren Schutz der Küvetten vor Verfärbungen und Verletzungen. Das Küvettenmagazin 230 kann aus Kunststoff oder Metall geformt sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat das Magazin in Richtung des Pfeiles A .gesehen eine solche Länge, daß zehn Küvetten nebeneinander angeordnet werden können, und eine solche Breite in Richtung des Pfeiles B gemessen, daß gleichfalls zehn Küvetten nebeneinander angeordnet werden können. Das Magazin kann also hundert Küvetten in einer Matrixform enthalten. In einer Seitenwand 231a des Küvettenmagazins 230 ist ein Auslaß 231b ausgebildet, dessen Breite im wesen lichen der Breite der Küvette 212h entspricht und dessen Höhe etwa der Höhe der Küvette 212 gleicht. Um sicherzustellen, daß die Küvette 212 in richtiger Stellung durch den Auslaß 231b aus dem Küvettenmagazin 230 abgegeben werden kann> ist in der vor~ deren Wand des Magazins in der Nähe des Auslasses 231b durch eine Aussparung in dieser Wand ein federnd nachgiebiger Streu fen 231c geschaffen. In der oberen und unteren Wand 231d und 231e des Küvettenmagazins sind drei Ausnehmungen 231f ausgebildet. In der oberen Wand 231d reichen diese Ausnehmungen 231f allerdings nicht bis zur Vorderkante, so daß die Küvetten in einer ersten Säule nicht unter den Ausnehmungen angeordnet sind. Das gewährleistet eine glatte Bewegung der Küvetten. In das Magazin ist zwischen der Anordnung der Küvetten und der hinteren Wand 231e eine Schubplatte 232 eingesetzt. Durch Bewegen dieser Schubplatte 232b in Richtung des Pfeiles B kann die Küvettenreihe in Richtung des Pfeiles B bewegt werden.
Längs der rechten Seitenkante der Seitenwand 231a ist eine Stufe 231g ausgebildet, die verhindert, daß das Magazin umgekehrt in eine automatische Küvettenbeschickungseinrichtung eingesetzt wird, welche zu diesem Zweck mit einem entsprechenden Vorsprung versehen ist.
Fig. 29 und 30 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer automatischen Küvettenbeschickungseinrichtung gemäß der Erfindung, mit der die im Küvettenmagazin 230 enthaltenen Küvetten 212 einzeln in aufeinanderfolgende Ausnehmungen'213a des Küvetten halters 213 am Drehteller 211 einsetzbar sind. Der Drehteller 211 wird in Fig. 29 gesehen in Richtung des Pfeiles a schrittweise mit gegebener Teilung gedreht, so daß eine kreisförmige Reaktionsbahn entsteht.
Die automatische Küvettenbeschickungsvorrichtung weist eine Grundplatte 240 auf, an deren Rückseite ein Nagazinbehälter 241 befestigt ist, wie Fig. 30 zeigt. Im Magazinbehälter 241 ist eine Nagazinstütze 242 auf- und abwärts bewegbar angeordnet, an der ein Ende eines Drahtes 244 befestigt ist, dessen andere res Ende über eine Umlenkscheibe 243 läuft, und an dem ein Gewicht 246 befestigt ist, welches in einer zylindrischen Führung 245 bewegbar abgestützt ist. Die Magazinstütze 242 ist dadurch nach oben vorgespannt. Im Magazinbehälter 241 können mehrere Küvettenmagazine 230 angeordnet werden, die jeweils hundert Küvetten 212 enthalten.
In der Grundplatte 240 ist oberhalb des Magazinbehälters 241 eine erste Öffnung, 240a ausgebildet, die so bemessen ist, daß das Küvetteninagazin 230 hindurchpaßt. An der Oberseite der Grundplatte 240 sind Lförmige Hebel 248 und 249 angeordnet, die um Wellen 248a bzw. 249a schwenkbar sind0 An diesen Hebeln sind ringförmige Anschläge 250 und 251 mittels Wellen 250a bzw.
250b befestigt. Ferner sind an den Hebeln 248 und 249 Bohlen 252 und 253 mittels Wellen 252a bzw, 253a befestigt. An den freien Enden der L-förmigen Hebel 248 und 249 sind ferner Vorsprünge 248b bzw0 249b ausgebildet. Neben der Öffnung 240a in der Grundplatte 240 sind L-förmige Zapfen 254 und 255 angeordnet, an denen Anschläge 254a bzw0 255a befestigt sind.
In der Grundplatte 240 ist außerdem eine zweite Öffnung 240b ausgebildet, durch die das Magazin hindurchpaßt0 Neben derzweiten Öffnung 240b sind zum Stützen des Magazins zwei Hebel 256 und 257 um Wellen 256a bzw, 257a schwenkbår angeordnet. In der Nähe der freien Enden dieser Hebel sind Stifte 256b und 257b befestigt, die mit den Vorsprüngen 248b bzw0 249b der He be,248 und 249 in Eingriff stehen, An den Hebeln 256 und 257 sind ferner Stifte 256c und 257c befestigt" die mit Vorsprüngen an zum Schieben vorgesehenen Hebeln 258 und 259 in Eingriff stehen, welche um Wellen 258a bzw0 4259a schwenkbar angeordnet sind, die sich parallel zur Zeichnungsebene gemäß Fig0 29 erstrecken. Die Hebel 248, 249, 256, 257, 258 und 259 sind mittels nicht gezeigter Federn in die durchgezogen gezeichneten Stellungen vorgespannt. Wenn die Hebel 256 und 257 wie durch gestrichelte Linien gekennzeichnet bewegt werden, schwenken die Hebel 258 und 259, die zum Schieben vorgesehen sind, in einer Ebene, die sich rechtwinklig zur Zeichnungsebene gemäß Figo 29 erstreckte An der Grundplatte 240 sind ferner zwei der Führung dienende Wellen 260a und 260b über Schenkel 261a bzw. 261b befestigt, wobei sich die Führungswellen oberhalb der ersten und zweiten Öffnung 240a bzw. 240b erstrecken. An den Wellen 260a und 26Cb ist über Linearlager ein erster Gleiter 262 bewegbar angebracht, an dem ein Draht 263 befestigt ist, der um eine an Schenkel 261a vorgesehene Umlenkscheibe 264, um eine an einer Antriebswelle eines Motors 265 befestigte Umlenkscheibe 266 und eine am Schenkel 261b vorgesehene Umlenkscheibe 267 läuft. Wenn der Motor 265 in beiden Richtungen angetrieben wird, kann der erste Gleiter 262 längs der Wellen 260a und 260b in Richtung des Pfeiles B hin- und herbewegt werden. Durch diese Bewegung kann das Küvettenmagazin 230, welches sich oberhalb der'ersten Cffnung 240a befindet, in eine Küvettenladestellung oberhalb der zweiten Öffnung 240b bewegt und die im Küvettenmagazin 230 enthaltenen Küvetten 212 in Richtung B zugestellt werden. Zu diesem Zweck sind an der Unterseite des Gleiters 262 drei Arme 262a befestigt, die in die im Küvettenmagazin 230 vorgesehenen Ausnehmungen 231f einschiebbar und mit der Schubplatte 232 in Berührung bringbar sind.
Zur Führung sind zwei weitere Wellen 268a und 268b vorgesehen, die sich rechtwinklig zu den der Führung dienenden Wellen 260a und 260b erstrecken und mit der Grundplatte 240 über Schenkel 269a bzw. 269b verbunden sind. An diesen Wellen 268a und 268t ist ein zweiter Gleiter 270 verschiebbar angebracht, an der ein Draht 271 befestigt ist, der um eine am Schenkel 269a befestigte Umlenkscheibe 272, eine mit einer Antriebswelle eines rotors 273 verbundene Umlenkscheibe 274 sowie eine am Schenkel 269b befestigte Umlenkscheibe 275 läuft. Wenn der Motor 273 in beiden Richtungen angetrieben wird, kann der zweite Gleiter 270 in Richtung des Pfeiles A längs der zellen 268a und 268b hin-und herbewegt werden. Durch diese Bewegung können die in Kü vettenmagazin 230 enthaltenen Küvetten 212 einzeln in die Ausnehmungen 213a des Küvettenhalters 213 eingesetzt werden. Hierzu ist am zweiten Gleiter 270 ein Stift 270a verschiebbar angebracht, mit dem eine Schubklaue 270c verbunden und der von einer schraubenlinienförmigen Feder 270b umgeben ist. Dies ermöglichst es, die in der äußersten Stellung im Küvettenmagazin 230 angeordnete Küvette 212 mittels der Schubklaue 270c nachgiebig vorwärtszuschieben.
Zwischen der der Führung dienenden Welle 268b und dem Schenkel 269a ist eine gewendelte Feder 276 eingesetzt, und die Welle 268b ist auf dem Schenkel 269a verschiebbar angebracht, wo durch die Wellen 268a und 268b in Fig0 29 gesehen nach links vorgespannt sind. Wie Fig. 30 zeigt, ist der Gleiter 270 auf der Welle 268a mittels eines Linearlagers verschiebbar angebracht, steht aber mit der Führungswelle in Reibungseingriff durch eine gewendelte Feder 277 und eine Kugel 278. Der Glei ter 270 kann also gemeinsam mit der Welle 268b in einem bestimmten begrenzten Bereich bewegt werden0 Mit dem anderen Ende der der Führung dienenden Welle 268b ist ein L-förmiges Glied 279 zum Stützen einer Schiene verbunden, an dem eine Führungsschiene 280 befestigt ist, die als Rinne gestaltet ist, deren Breite im wesentlichen der Breite einer Küvette, 212 entspricht. Die Führungsschiene 280 ist von, Führungsrollen 281a bis 281d abgestützt und über eine verhältnismäßig kurze Strecke in Richtung des Pfeiles A bewegbar0 In der Nähe der Spitze der Führungsschiene ist eine Blattfeder 282 angeordnet, die die an dieser Stelle befindliche Küvette aus der Führungsschiene 280 herausdrückt.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der automatischen Küvetten beschickungsvorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es wird davon ausgegangen, daß der Magazinbehälter 241 mehrere Küvettenmagazine 230 enthält, von denen das oberste mit den an den Hebeln 248 und 249 befestigten Anschlägen 250 bzw0 251 in Eingriff steht so daß der Nagazinvorrat nicht mehr weiter nach oben bewegbar ist. Oberhalb der zweite Öffnung 240b ist ein Küvettenmagazin 230 angeordnet, welches von Hebeln 256 und 257 abgestützt ist, so daß es nicht in die Cffnung 240b herunterfallen kann. Das Magazin, welches sich an der Küvettenladestellung oberhalb der zweiten Öffnung 240b befindet, enthalt eine Anzahl vor. Küvetten 212, die der Reihe nach in die entsprechenden Ausnehmungen 213a des Küvettenhal ters 213 am Drehteller 211 eingeführt werden sollen. 1.4enn der Motor 273 in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, bewegt sich der Draht 271 in Fig. 29 gesehen im Uhrzeigersinn, wodurch der Gleiter 270 in Richtung A verschoben wird. Gleichzeitig wird auch die der Führung dienende Welle 268b in Richtung A bewegt, wodurch auch das die Schiene stützende Glied 279 und die- Führungsschiene 280 in Richtung A bewegt werden. Während dieser Bewegung wird die erste Küvettensäule (die oberste Reihe horizontal ausgerichteter Küvetten in Fig. 29) gleichfalls in Richtung des Pfeiles A bewegt. Die Welle 268b wird so lange in Richtung A bewegt, bis eine am rechten Ende der Welle 268b vorgesehene Mutter 268c mit dem Schenkel 269a in Eingriff tritt. Danach wird nur der Gleiter 270 weiter in Richtung A bewegt. Durch diese Bewegung des Gleiters 270 wird die Küvettensäule in Richtung des Pfeiles A bewegt, und die linke Küvette wird aus der Führungsschiene 280 abgegeben und in diejenige Ausnehmung 213a des Küvettenhalters 213 eingesetzt, die sich gerade gegenüber der Führungsschiene 280 befindet.
Wie schon erwähnt, hat die Küvette 212 in ihrer Hauptwand 212b den T-förnniger. Vorsprung 212g, aufgrund dessen die Küvette 212 in der Ausnehmung 213a federnd nachgiebig eingeklemmt wird.
Danach wird der Motor 273 in Rückwärtsrichtung angetrieben, und der Gleiter 270 und die der Führung dienende Welle 268b werden entgegengesetzt zur Richtung A bewegt, bis das die Schiene stützende Glied 279 mit dem Schenkel 269b in Berührung tritt. Während dieser Rückwärtsbewegung steht die Schubklaue 270c des Gleiters 270 stets in Berührung mit der Küvette.
Durch Wiederholung des oben beschriebenen Arbeitsganges können aufeinanderfolgende Küvetten 212 in der obersten Säule gen Fig0 29 den entsprechenden Ausnehmungen 213a des Küvettenhalters 213 einzeln der Reihe nach zugeführt werden. Danach wird der Motor 273 in Umkehrrichtung angetrieben und der Gleiter 270 in die rechte Stellung gemäß Fig. 29 zurückgestellt0 Dann wird der Motor 265 um ein vorherbestimmtes Ausmaß in Vorwärtsrichtung angetrieben und der Draht 263 entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 29 in Umdrehung versetzt. Während dieser Bewegung wird der erste Gleiter 262 in Richtung des Pfeiles B um eine Strecke bewegt, die der Breite der Küvette 212 entspricht, und die im Küvettenmagazin 230 verbliebenen Küvetten werden mittels..der Schubplatte 232 in Richtung B bewegt.
So können alle Küvetten 212 aus dem Küvettenmagazin 230 der Reihe nach in die Reaktionsbahn gebracht werden, die der Kü vettenhalter 213 am Drehteller 211 bestimmt. Danach wird der Motor 265 in Rückwärtsrichtung angetrieben und der Gleiter 262 entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles B in die unterste Stellung gemäß Fig. 29 bewegt. Am Ende dieser Bewegung tritt der Gleiter 262 mit den Rollen 252 und 253 an den Hebeln 248 und 249 in Eingriff, wodurch die Hebel 248 und 249 in Stellungen geschwenkt werden, die durch strichpunktierte Linien angedeutet sind. Die ringförmigen Anschläge 250 und 251 treten außer Eingriff mit dem Küvettenmagazin 230. Dann wird das oberste Magazin im Magazinbehälter 241 durch die erste Öffnung 24Oa über die Grundplatte 240 bewegt, und die Anschläge 254a und 255a treten mit ihm in Eingriff. Während die Hebel 248 und 249 verschwenkt werden, werden auch die Arme 256 und 257 durch den Eingriff der Vorsprünge 248b und 249b mit den Stiften 256b und 257b in Stellungen gedreht, die strichpunktiert angedeutet sind, so daß das leere Magazin durch die zweite Öffnung 240b herabfällt. Um die Entfernung des leeren Magazins aus der Küvettenbeschickungsstellung zu unterstützen, werden die zum Schieben vorgesehenen Hebel 258 und 259 gemeinsam mit der Umdrehung der Arme 256 und 257 gedreht, um das Magazin nach unten zu schieben.
Schließlich wird der Motor 265 in Vorwärtsrichtung angetrieben, der Gleiter 262 in Fig. 29 gesehen nach oben bewegt und die Hebel 248, 249, 256, 257, 258 und 259 in die durchgezogen R-zeichneten Stellungen zurückgestellt. Auf diese Weise kann das neue Magazin in die Küvettenbeschickungsstellung gebracht werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sondern kann auf verschiedenste Weise abgewandelt werden. So sind beispielsweise bei den. vor stehend beschriebenen Ausführungsbeispielen in einem einzigen Magazin hundert Küvetten enthalten; aber das Magazin kann jede beliebige Anzahl von Küvetten umfassen. -Ferner kann in einem langgestreckten Magazin eine einzige Reihe aus mehreren Küvetten angeordnet sein. In diesem Fall brauchen die Küvetten ihr, Magazin nicht in Richtung B bewegt zu werden. Ferner können die Küvetten nach entsprechender Spülung wiederholt benutzt werden, statt daß, wie hier beschrieben, benutzte Küvetten in den Abfall gehen.
Es sei auch noch darauf hingewiesen, daß der Aufbau der Küvette nicht auf die Darstellung gemäß Fig. 26A bis 26C beschränkt ist. So kann z.B. der T-förmige Vorsprung 212g an beiden Hauptwänden 212b und 212c ausgebildet sein. Ferner können dadurch Schenkel vorgesehen sein, daß die Seitenwände 2123 und 212e über den Boden 212f hinaus verlängert werden D In diesem Fall kann die äußere Bodenfläche gewölbt entsprechend der halb zylindrischen inneren Bodenfläche ausgebildet sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können die Reaktionsküvetten zwangsläufig und exakt ohne Beschädigung und Befleckung der Küvetten der Reihe nach in die Reaktionsbahn gebracht werden, was eine bedeutende Erhöhung der ver1ässigkeit und Genauigkeit der Messung garantiert0 Ferner hat die automatische Küvettenbeschickungsvorrichtung einen einfachen Aufbau und kann preisgünstig hergestellt werden. Das Eingangs-und Ausgangsfenster der Küvette wird durch die Umgebungswärde wirksam vor Verschmutzung, Verletzung und Streulicht geschützt, was wiederum die Meßgenauigkeit erhöht. Da das Magazin eine Anzahl von Küvetten enthält, wird der Transport und die Handhebung der Küvetten erleichtert, ohne daß die Gefahr besteht, daEQ sie dabei verschmutzt oder verletzt werden, Die Küvetten können während der Analyse ohne weiteres rasch ergänzt werden, ohne daß die Messung unterbrochen werden muß¢ In Fig. 31 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines automatischen Analysiergeräts gemäß der Erfindung für den Enzymimmunotest gezeigt, mit dem die vorstehend anhand von Fig. 2 erläuterte Sandwich-Methode durchgeführt wird0 Auf einem Drehteller 312 sind in gleichmäßigen Abständen voneinander vierundzwanzig U-förmige Röhrchen 311 längs des Umfangs des Drehtellers angeordnet. Der Drehteller 312 wird in der durch Pfeil a angedeuteten Richtung intermittierend mit einer Periode von beispielsweise 15 Sekunde gedreht, während die Röhrchen 311 in einen'Thermostaten eintauchen. Die Stationen3 an denen die Röhrchen 311 aufgrund der schrittweisen Umdrehung des Drehtellers 312 anhalten, sind mit S1 bis S24 bezeichnet0 Bei diesem Ausführungsbeispiel erhält ein Röhrchen 311 an der Station mittels einer Probenabgabevorrichtung 313 eine Probe aus einem Probenbecher 315 einer Probenzustelleinrichtung 314> der sich gerade an der Probenabsaugstation befindet. Die Probenzustelleinrichtung 314 umfaßt vierundzwanzig Probenbecher 315, die in gleichen Abständen voneinander längs einer Scheibe angel ordnet sind, die synchronisiert mit der Umdrehung des Drehteil lers 312 intermittierend in Richtung des Pfeiles b gedreht wird. An der Station S17 7 erhält das Röhrchen 311 mittels einer Trägerzufuhrvorrichtung 320 einen Träger 321, beispiels weise in Form eines Kunstharzteilchens oder Glasperlchens, Der Träger 321 hat einen Durchmessers der kleiner ist als der Innendurchmesse eines großen Öffnungsbereichs 311a des Söhrchens 311 aber größer als der Inmendurchrnesser eines kleinen Öffnungsbereichs 311b desselben. An der Außenfläche des Trägers 321 ist im voraus ein Antikörper oder Antigen fixiert worden, welches die A.A.R. mit der Antigen~ oder Antikörpersubstanz in der zu prüfenden Probe hervorruft. In der Trägerzufuhrvorrichtung 320 werden die Träger 321 außerdem mit einer Pufferlösung benetzt. Die in dem U-förmigen Röhrchen 311 enthaltene Reaktionsflüssigkeit wird an der Station Sl9 9 selektiv in einen Kolorimeter 322 gesaugt, und der in dem Röhrchen 311 an der Station S20 befindliche Träger 321 wird mittels einer Trägerabfuhrvorrichtung 323 entfernt. An der Station S22 wird in das Röhrchen 311 mittels einer zum Spülen vorgesehenen Pumpe 324 eine Spülflüssigkeit, z.B. Ionenaustauschwasser, Pufferlösung für die immunologische Analyse, physiologische Salzlösung usw. eingefüllt. An der Station S2 karm eine Pumpe 327 für Umwälzluft lösbar an die kleinen Öffnungsbereiche 311b der Röhrchen 311 angeschlossen werden, während an den Stationen S22 und S23 eine Pumpe 328 zur Entleerung lösbar an die kleinen Offnungsbereiche 311b der Röhrchen -311 angeschlossen werden kann. Ein an der Station S24 befindliches U-förmiges Röhrchen erhalt selektiv eine Pufferlösung 330, ein mit Enzym markiertes Reagens 331 und ein Farbreagens 332 mittels einer Beagensabgabevorrichtung 329, die als Spritze gestaltet ist.
Ein Ende eines Reaktionsröhrchens wird mit der Reagensabgabevorrichtung 329 verbunden, während das andere Ende an eire Düse 335 angeschlossen wird, die mittels einer hier nicht gezeigten Übergabeeinrichtung zu der Station S22 bzw. -eir-ert. Behälter 333 für Spülflüssigkeit führt. Ferner ist in der Nitt'e des Reaktionsröhrchens ein Ventil 334 vorgeschen, an das über entsprechende Leitungen ein Behälter 330 für Pufferlösung, ein Behälter 331 für ein mit Enzym markiertes Reagens sowie ein Behälter 332 für ein Farbreagens angeschlossen ist. Durch Andern der Stellung des Ventils 334 kann die Pufferlösung, das mit Enzym markierte Reagens bzwo das Farbreagens wahlweise dem an der Station S24 befindlichen Röhrchen 311 zugeführt werden.
Das in Figeo 31 gezeigte automatische Analysiergerät arbeitet wie folgt.
Während einer ersten Umdrehung des Drehtellers 312 wird an der Station S17 dem dort befindlichen Röhrchen 311 oben mit der Pufferlösung benetzter Träger 321 durch den großen Öffnungsbereich 311a zugeführt0 An der Station S22 wird dann mittels der Pumpe 324 Spülflüssigkeit intermittierend durch den großen Öffnungsbereich 311a in das Röhrchen 311 gegossen und gleichzeitig die Spülflüssigkeit durch den kleinen Öffnungsbereich 311b mittels der Pumpe 328 abgezogene An der nächsten Station S23 wird etwa noch im Röhrchen 311 verbliebene Spülflüssigkeit mittels der Pumpe 328 entfernt.
An der Station S24 erhält das Röhrchen 311 durch den großen Öffnungsbereich 311a mittels der Abgabevorrichtung 329 eine gegebene Menge der Pufferlösung, nachdem das Ventil 334 so umgestellt wurde, daß es mit dem Behälter 330 für die Pufferlösung verbanden ist. An der Station S1 wird eine gegebene Menge einer Probe mittels der-Probenabgabevorrichtung 313 aus dem an der Probenabsaugstation befindlichen Probenbecher 315 der Probenzustelleinrichtung 314 in das Röhrchen 311 abgegeben0 Als nächstes erhält das Röhrchen 311 an der Station S2 einen Luftstrom von der Pumpe 327, der die Pufferlösung und die Probe in dem Röhrchen 311 aufrührt Hierdurch wird eine erste A0A0R0- inangesetzt, Die Trägerzufuhrvorrichtung 320, die Abgabevor~ richtung 325 für Pufferlösung, die Probenabgabevorrichtung 313 und die Probenzustelleinrichtung 314 werden nach einmaliger Betatigung für die entsprechenden U-förmigen Röhrchen stillgesetzt.
Während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers 312 wird an der Station S22 die Flüssigkeit aus dem Röhrchen 311 über den kleinen Öffnungsbereich 311b mittels der Pumpe 328 abgesaugt und gleichzeitig Spülflüssigkeit durch den großen Offnungsbereich 311a mittels der Pumpe 324 intermittierend eingefüllt.
Die im Röhrchen verbliebene Spülflüssigkeit wird an den Stationen S22 und S23 entleert, Auf diese Weise wird das U-förmige Röhrchen 311 und der darin enthaltene Träger 321 vollkommen gespült, um eine erste B-F-Trennung zu verwirklichen.
An der Station S24 wird dann eine gegebene Menge des mit Enzym markierten Reagens durch den großen Öffnungsbereich 311a mittels der Reagensabgabe 329 in das U-förmige Röhrchen 311 abgegeben, nachdem das Ventil 334 auf den Behälter 331 für das mit Enzym markierte Reagens umgeschaltet wurde. An der Station' wird durch die Zufuhr eines Luftstroms mittels der Pumpe 327 durch den kleinen Öffnungsbereich 311b das Reagens und der Träger so stark aufgerührt, daß eine zweite AoAoRo stattfindet.
Während einer dritten Umdrehung des Drehtellers 312 wird an der Station S22 das U-förmige Röhrchen 311 und der Träger mittels der Pumpe 324 und der Pumpe 328 gespült, um eine zweite B-F-Trennung zu verursachen0 Als nächstes wird nach Umschalten des Ventils 334 auf den Behälter 232 für das Farbreagens dem U-förmigen Röhrchen 311 mittels der Reagensabgabevorrichtung 329 eine gegebene Menge des Farbreagens zugeführt0 Das Farbreagens und der Träger wird mittels der Pumpe 327 durch Luft umgerührt, damit eine Reaktion zwischen dem Farbreagens und dem der Markierung dienenden Enzym des an den Träger 321 gegebundenen, mit Enzym markierten Reagens ausgelöst werden kann.
Bei einer vierten Umdrehung des Drehtellers 312 wird an der Station Sl9 die Reaktionsflüssigkeit aus dem Röhrchen 311 in den Kolorimeter 322 zur Farbmessung abgesaugt.
An der Station S20 wird der Träger 321 mittels der Trägerabfuhrvorrichtung 323 durch den großen Öffnungsbereich 311a aus dem Röhrchen 311 gesaugt. An der Station S22 erhält das Röhrchen 311 mittels der Pumpe 324 durch den großen Öffnungsbereich 311a Spülflüssigkeit, die mittels der Pumpe 328 wieder abgesaugt wird0 Die im Röhrchen verbliebene Spülflüssigkeit wird an der Station S23 mittels der Pumpe 328 entfernt. Damit ist das Röhrchen. 311 für die nächste Zufuhr eines Trägers vorbereitet. Während der vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge wird die Düse 335 nach Beendigung jeder Reagensabgabe in den Behälter 333 für Spülflüssigkeit bewegt, um die Innen- und Außenwände der Düse'335 mittels der Reagensabgabevorrichtung 329 in Form der-Spritze zu säubern.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sondem kann in vielfacher Hinsicht abgewandelt und geändert werden. Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein mit Enzym markiertes Reagens für einen Enzymimmunotest verwendet; es können aber auch Radioimmunotests oder Fluoreszenzimmunotests durchgeführt werden. Ferner ist es nicht immer nötig, eine kreisförmige Reak tionsbahn zu haben, sondern die Reaktionsbahn kann auch einer schlangenförmigen Kette folgen, Bei den unter Verwendung von Trägern durchgeführten Ausführungsbeispielen kann auch eine direkte Farbmessung vorgenommen werden, während der die Prüfflüssigkeit im Reaktionsgefäß bleibt, Wenn in diesem Fall der Träger die Messung beeinflußt, kann er vor der Farbmessung aus dem Reaktionsgefäß entfernt werden. Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele arbeiten mit einer einzigen Spülvorrichtung3 es können aber auch mehrere Spülvorrichtungen vorgesehen sein0 So können beispielsweise bei dem in Fig0 3 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Spülvorrichtungen an ein ander diametral gegenüberliegenden Stellen vorgesehen sein und die erste Spülung und zweite B"F-Trennung von der ersten Spülvorrichtung und die erste B-F-Trennung und letzte Spülung von der zweiten Spülvorrichtung vorgenommen werden0 Die Anzahl Spülvorrichtungen kann auch gegenüber dem Fall verringert werden, bei dem vier Spülvorgänge mit vier getrennten Spülvorrichtungen durchgeführt werden0 Bei den Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Trägern können außerdem die Reaktionsgefäße abgeführt werden0 Bei den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen wird eine eilzige Bestimmung in einer einzigen Reaktionsbahn vorgenommen, es können aber auch mehrere Bestimmungen oder Untersuchungen in einer einzigen Reaktionsbahn erfolgen0 Um die Zuverlässig~ keit der Analyse zu erhöhen kann ferner dieselbe Bestimmung in zwei Reaktionsbahnen erfolgen. Obwohl vorgesehen ist, die Reagenzien und Pufferlösung an verschiedenen Stellen abzugeben, kann diese Abgabe auch an der gleichen Station erfolgen.
Auch das Umrühren kann nur an einer einzigen Stelle vorgesehen sein0 Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Abgabe der Pufferlösung vor der Zufuhr des Trägers mittels der Abgabevorrichtung 25 erfolgen, und dann kann die gesonderte-Abgabevorrichtung 31 für Pufferlösung fehlen.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 21 und 24 wird die Küvette nach der Küvettenzufuhr aber vor der Abgabe der Probe Gespülte Da jedoch die Küvette nach der Analyse aus dem Drehteller entfernt wird, kann auf die vorherige Spülung verzi,chtet werden. Ferner kann die Prüfflüssigkeit der Farbmessung dadurch unterzogen werder, daß die Prüfflüssigkeit aus dor Küvette in die Strömungszelle eines getrennten Kolorimeters eingeführt wird. Darn kann auf die Abgabe der Reaktionsstor.-fluss*-rkeit verzichtet werden0 Bei den hier beschrieben Ausführungsbeispielen dient als Küvette ein flacher kastens aber die Küvette kann jede beliebige Gestalt haben. Ur. die Reaktion stabiler zu gestalten, kann die Küvette ferner längs der Reaktionsbahn in einen Thermostaten eintauchen.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur automatischen immunologischen Analyse gegebener Substanzen in Proben, dadurch g e k e n n z e i c h n e t t daß eine Anzahl von Beaktionsgefäßen, die Träger enthalten, an denen ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert ist, oder eine Anzahl von Reaktionsgefäßen, an denen mindestens an einem Teil ihrer Innenwand ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert ist, längs einer Reaktionsbahn transportiert wird; - daß zum Auslösen einer Antigen-AntikörperlReaktion Proben und markierte Reagenzien in die Reaktionsgefäße abgegeben werden; - daß durch Trennen des mit Trägern oder Reaktionsgefäßen verbundenen Antigens oder Antikörpers von freien Antigenen oder Antikörpern durch Spülung eine 3-F-Trennung bewirkt wird3 - daß die gegebenen Substanzen in den Proben mit Hilfe markierender Substanzen des markierten Reagens gemessen werden; und - daß die Träger oder Reaktionsgefäße aus der Reaktionsbahn entfernt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Reaktionsgefaß während einer Analyse entsprechender Proben mehrmals an der gleichen Spülstation vorbeigeschaltet wird, wobei mittels der gleichen Spülvorrichtung mindestens zwei Spülungen einschließlich der ß-F-Trennur bewirkt werden 30 Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t i daß die Reaktionsgefäe längs einer endlosen Reaktionsbahn transportiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Reaktionsgefäße längs einer kreisförmigen Reaktionsbahn transportiert werden, die von einem intermittierend mit einer gegebenen Periode drehbaren Drehteller gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Träger einzeln nacheinander in die Reaktionsgefäße abgegeben werden und daß die Reaktionsgefäße nach der immunologischen Messung und Entfernung der Träger zur Vorbereitung der nächsten Analyse gespült werden.

6o Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß während einer ersten Umdrehung des Drehtellers nach der Eingabe eines Trägers in ein Reaktionsgefäß dem Reaktionsgefäß zur Veranlassung einer ersten A,A.R, eine Probe zugeführt wird* daß während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers das Reaktionsgefäß und der Träger unter Veranlassung einer ersten B-F-Trennung gespült wird und daß dann ein mit Enzym markiertes Reagens zur Auslösung einer zweiten A,A.R. in das Reaktionsgefäß abgegeben wird, daß während eier dritten Umdrehung des Drehtellers das Reaktiqnsgefäß und der Träger unter Veranlassung einer zweiten B-F-Trennung gespült'wird, und daß dann ein Farbreagens einschließlich eines Enzymsubstrats unter Schaffung einer Prüfflüssigkeit in das Reaktionsgefäß abgegeben wird, und daß während einer vierten Umdrehung des Drehtellers die Prüfflüssigkeit einer Farbmessung unterzogen, der Träger entfernt und das Reaktion gefäß gespült wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Reaktions-efers und der Träger nach der Abgabe des Trägers in das Reaktionsgefäß aber vor der Abgabe der Probe in das Reaktions;-efäß gespült wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß vor der Abgabe des Trägers in das Reaktionsgefäß eine Pufferlösung in das Reaktionsgefäß gefüllt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zufuhr und Abfuhr eines Trägers, die Abgabe einer Probe und eines Reagens und die Farbmessung jeweils einmal durchgeführt wird, wenn der Drehteller um drei Teilungen gedreht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Spülen jedesmal durchgeführt wird, wenn der Drehteller um eine Teilung gedreht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Spülen an einer von drei verschiedenen Spülstationen jedesmal durchgeführt wird, wenn der Drehteller um drei Teilungen gedreht wird 12P Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß an dem Drehteller drei Reihen von Reaktionsgefäßen konzentrisch angeordnet werden und daß die Zufuhr und Abfuhr des Trägers, die Abgabe der Probe und der Reagenzien und die Farbmessung an jeweils einem Reaktionsgefäß immer dann vorgenommen wird, wenn der Drehteil ler um eine Teilung gedreht wird, und daß das Spülen gleichen zeitig an drei Reaktionsgefäßen in den drei Reihen durchgeführt wird0 13. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t s daß während einer ersten Umdrehung des Drehtellers ein Träger in ein Reaktionsgefäß eingegeben wird und daß dann eine Probe und ein mit Enzym markiertesReagens zur Auslösung einer AoAçR in das Reaktionsgefäß abgegeben wird; daß während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers das Reaktionsgefäß und der Träger unter Veranfassung einer E-F-Trennung gespült wird und daß dann ein Farbreagens unter Schaffung einer Prüfflüssigkeit in das Reaktionsgefäß abgegeben wird; und daß während einer dritten Umdrehung des Drehtellers die Prüfflüssigkeit einer Farbmessung unterzogen, der Träger entfernt und das Reaktionsgefäß gespült wird.

14o Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Reaktionsgefäß und der Träger nach der Zufuhr des Trägers aber vor der Abgabe der Probe und des Reagens gespült wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t s daß die Zufuhr des Trägers unmittelbar nach der Abfuhr eines Trägers aber vor dem Spülen bewirkt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Reaktionsgefäße längs einer endlosen Reaktionsbahn transportiert werden, die von einem Endlosriemen gebildet wird, der mit einer gegepenen Teilung in einer vertikalen Ebene intermittierend in Umdrehung versetzt wird0 17. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Vielzahl von Flüssigkeiten einschließlich eines Reagens und einer Pufferlösung mittels einer einzigen Abgabevorrichtung in die Reaktionsgefäße abgegeben werden0 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mittels der ein zigen Abgabevorrichtung Pufferlösung* ein mit Enzym markiert tes Reagens und ein Farbreagens selektiv in die Reaktionsge fäße abgegeben wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die kbgabevorrich tung Jedesmal gespült wird, wenn eine andere als die gerade abgegebene Flüssigkeit abgegeben werden soll.

20. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Reaktionsge fäße in Form von Küvetten, an denen der gegebene Antikörper oder das gegebene Antigen fixiert ist, der Reihe nach Küvettenhaltern zugeführt werden, die längs des Umfangs des Drehtellers vorgesehen sind, und daß die Küvette nach der Farbmessung von dem Drehteller entfernt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß während einer ersten Umdrehung des Drehtellers nach der Aufgabe einer Küvette auf den Drehteller eine Probe in die Küvette abgegeben wird, die eine erste A.A.R. hervorruft; daß während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers die Küvette unter Veranlassung einer ersten B-FTrennung gespült wird und daß dann unter Veranlassung einer zweiten A.A,R. der Küvette ein mit Enzym markiertes Reagens zugeführt wird; daß während einer dritten Umdrehung des Drehtellers die Küvette zur Veranlassung einer zweiten R-F-Trennung gespült wird3 und daß dann ein Farbreagens einschließlich eines Enzymsubstrats unter Schaffung einer Prüfflüssigkeit in die Küvette abgegeben wird; und daß während einer vierten Umdrehung des Drehtellers die Prüfflüssigkeit einer Farbmessung unterzogen und die Küvette vom Drehteller entfernt wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Küvette nach der Aufgabe auf den Drehteller aber vor der Abgabe der Probe in die Küvette gespült wird.

23 Verfahren nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zufuhr und Abfuhr der Küvette, die Abgabe der Probe und des Reagens und die Farbmessung jedesmal vorgenommen wird, wenn der Drehteller um drei Teilungen gedreht wird.

24o Verfahren nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spülung jedesmal vorgenommen wird, wenn der Drehteller um eine Teilung gedreht wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Spülen an einer von drei verschiedenen Spülstationen jedesmal vorgenommen wird, wenn der Drehteller um drei Teilungen gedreht wird.

26. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß während einer ersten Umdrehung des Drehtellers eine Küvette auf den Drehteller aufgegeben wird und daß dann die Probe und ein mit Enzym markiertes Reagens zur Auslösung einer A.A.R. in die Küvette abgegeben wird3 daß während einer zweiten Umdrehung des Drehtellers die Küvette gespült und eine B-F-Trennung bewirkt wird, und daß dann ein Farbreagens unter Schaffung einer Prüfflüssig keit in die Küvette abgegeben wird; und daß während einer dritten Umdrehung des Drehtellers die Prüfflüssigkeit einer Farbmessung unterzogen und die Küvette vom Drehteller entfernt wird0 27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch g e k e r 1 z e i c h n e t t daß die Küvette nach der Aufgabe der Küvette auf den Drehteller aber vor der Abgabe der Probe und des Reagens gespült wird.

28. Verfahren nach Anspruch 2C, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Aufgabe der Küvette unmittelbar nach dem Entfernen einer Küvette aber vor dem Spülen vorgenommen wird.

29. Automatisches Analysiergerät zur immunologischen Analyse gegebener Substanzen in Proben, g e k e n n z e i c h n e t durch - eine Einrichtung für den Transport einer Anzahl von Reaktionsgefäßen längs einer gegebenen Reaktionsbahn; - eine Einrichtung für die Zufuhr von Trägern zu den Reaktionsgefäßen an einer gegebenen StationS20) längs der Reaktionsbahn, wobei an den Trägern (21) ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert ist; - eine Einrichtung für die Zufuhr gegebener Mengen von Proben zu den Reaktionsgefäßen an einer gegebenen Station (S1) ) der Reaktionsbahng e eine Einrichtung für die Abgabe gegebener Mengen eines markierten Reagens in die Reaktionsgefäße an gegebenen Stationen (S3, S4) der Reaktionsbahn; - eine Einrichtung für das Spülen der Reaktionsgefäße und Träger und für die B-w-Trennung zum Trennen der an die Träger gebundenen Antigene oder Antikörper von freien Antigenen oder Antikörpern3 - eine Einrichtung für das Messen der gegebenen Substanzen in den Proben mit Hilfe von Markierungssubstanzen des markierten Reagens und - eine Einrichtung für die Abfuhr der Träger aus der Reaktionsbahn.

30. Analysiergerät nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung für den Transport der Reaktionsgefäße einen Drehteller (12; 71; 112g 131; 211t 312) aufweist, der mit einer gegebenen Teilung intermittierend unter Schaffung einer kreisförmigen Reaktionsbahn drehbar angeordnet ist, 31. Analysiergerät nach Anspruch 30, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zur Abgabe einer Pufferlösung in die Reaktionsgefäße eine Pufferlösungsabgabe vorrichtung (2,5; 75) vorgesehen ist, und daß zur Abgabe eines Farbreagens (19) in die Reaktionsgefäße eine Reagensabgabevorrichtung (18) vorgesehen ist.

32. Analysiergerät nach Anspruch 30, dadurch g e k e-n n z e i c h n e t a daß eine Einrichtung (Pumpe 27) vorgesehen ist, mittels der die Flüssigkeiten in den Reaktionsgefäßen -rührbar sind.

33. Analysiergerät nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zur Abgabe der Probe eine Probenzustelleinrichtung 1148 41g 78; 1141 224; 314) aufweist, die eine Anzahl von Proben abstützt, welche nacheinander an einer Probenabsaugstation vor beischaltbar sind, sowie eine Abgabevorrichtung, mittels der eine gegebene Menge einer Probe an der Probenabsaugstation in ein Reaktionsgefäß füllbar ist.

34. Analysiergerät nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Reaktionsgefäß die Form eines U-förmigen Röhrchens (11 111) hat, welches einen großen Öffnungsbereich (blaß llla) und einen kleinen Öffnungsbereich (llbß lllb) hat, und daß der Träger (21p 123) durch den großen Öffnungsbereich in das Röhrchen eingebbar und aus demselben entfernbar ist, während die Flüssigkeiten durch den kleinen Öffnungsbereich aus dem U-förmigen Röhrchen entfernbar sind.

35. Analysiergerät nach Anspruch 34, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zum Aufrühren eine Luftpumpe (27) aufweist, mittels der Luftströme durch den kleinen Öffnungsbereich (llb; lllb) durch das Röhrchen blasbar sind.

36. Analysiergerät nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spüleinrichtung eine Pumpe (24) zur Zufuhr von Spülflüssigkeit zu dem Reaktionsgefäß sowie eine Pumpe (28) für die Entfernung der Spülflüssigkeit aufweist, mittels-der die Spülflüssigkeit aus dem Reaktionsgefäß absaugbar ist.

37. Analysiergerät nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trägerabfuhr einrichtung eine Pumpe (23) aufweist, mittels der der Träger (21) aus dem Reaktionsgefäß saugbar ist.

38. Analysiergerät nach Anspruch 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Meßeinrichtung einen Kolorimeter (22t 66; 124; 143) mit einer Lichtquelle, einem Detektor und einer Strömungszelle sowie eine Pumpe für die Zufuhr von Flüssigkeiten aus den Reaktionsgefäßen zu der Strömungszelle aufweist.

39. Analysiergerät nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zur Abgabe des markierten Reagens, die Einrichtung zur Abgabe der Pufferlösung und die Einrichtung zur Abgabe des Farbreagens eine gemeinsame Flüssigkeitsabgabevorrichtung (329) aufweisen.

40. Automatisches Analysiergerät zur immunologischen Analyse gegebener Substanzen in Proben, g e k e n n z e i c h n e t durch - eine Einrichtung für den Transport einer Anzahl von Reaktibnsgefäßen längs einer gegebenen Reaktionsbahn, wobei mindestens an einem Teil der Innenwand der Re&tionsgefäße ein gegebener Antikörper oder ein gegebenes Antigen fixiert ist; - eine Einrichtung für die Zufuhr gegebener Mengen von Proben in die Reaktionsgefäße an einer gegebenen Station der Reaktionsbahn; - eine Einrichtung für die Abgabe gegebener Mengen eines markierten Reagens in die Reaktionsgefäße an einer gegebenen Stationder Reaktionsbahn; - eine Einrichtung, mittels der die Reaktionsgefäße gespült werden und eine B-F-Trennung zur Trennung von an die Innenwände der Reaktionsgefäße gebundenen Antigenen oder Antikörpern von freien Antigenen oder Antikörpern bewirkt wird5 -- eine Einrichtung, mittels der die gegebenen Substanzen in den Proben mit Hilfe von der Markierung dienenden Substanzen des markierten Reagens meßbar sind und - eine Einrichtung zur Abfuhr der Reaktionsgefäße aus der Reaktionsbahn.

41. Analysiergerät nach Anspruch 40, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung für den Transport der Reaktionsgefäße einen Drehteller (211) aufweist, der internittierend mit einer gegebenen Teilung unter Schaffung einer kreisförmigen Reaktionsbahn drehbar angeordnet ist und längs dessen Umfang eine Anzahl von Reaktionsgefäßhaltern (213) in gleichmäßigen Abständen vorgesehen ist, und daß eine Reaktionsgefäßzufuhrvorrichtung (215) vorgesehen ist, die den Reaktionsgefäßhaltern selbs ttätig Reaktionsgefäße zuführt0 42o Analysiergerät nach Anspruch 41 dadurch g e k e n n z e i c h n e t » daß eine Einrichtung für die Abgabe gegebener Mengen einer Pufferlösung in die Reak tionsgefäße und eine Einrichtung für die Abgabe gegebener Men gen eines Farbreagens in die Reaktionsgefäße vorgesehen ist.

43. Analysiergerät nach Anspruch 40, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtung zur Probenabgabe eine Probenzustelleinrichtung (224), die eine Anzahl von Proben abstützt, welche nacheinander an einer Probenabsaugstation vorbeischaltbar sind, sowie eine Abgabevorrich tung aufweist, mittels der eine gegebene Menge einer Probe an der Probenabsaugstation in ein Reaktionsgefäß abgebbar ist.

44. Analysiergerät nach Anspruch 40, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spüleinrichtung eine Spülflüssigkeitszufuhrpumpe zur Abgabe einer Sp5ilflüssig keit in das Reaktionsgefäß und eine Spülflüssigkeitsefltfer nungspumpe zum Absaugen der Spülflüssigkeit aus dem Reaktionsgefäß aufweist.

45. Analysiergerät nach Anspruch 410, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß -die Me.ßeinrichtung einen Kolorimeter (228) mit einer Licht zu dem Reaktionsgefäß (Küvette 212) abgebenden Lichtquelle (228a) und einem Detektor (228f) aufweist, der vom Reaktionsgefäß durchgelassenes Licht empfängt 46e Reaktionsgefäß zur Verwendung bei der immunologischen Analyse gegebener Substanzen in Proben mit Hilfe eines an einer festen Substanz fixierten gegebenen Antikörpers oder Antigens und eines markierten Reagens, bei dem der Antikörper oder das Antigen mit einer gegebenen Substanz markiert ist, wobei Reaktionsgefäße einer Reaktionsbahn zugeführt werden* Proben und Reagens in die Reaktionsgefäße abgegeben werden, die Reaktionsgefäße unter Veranlassung einer B-F-Trennung ge spült werden, die gegebenen Substanzen in den Proben mit Hilfe des markierten Reagens gemessen werden und die Reaktionsgefäße aus der Reaktionsbahn entfernt werden, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Hauptkörper mit einer Offnung (212au in der Oberseite und mit einer gegebenen Antikörper- oder Antigenschicht, die mindestens an einem Teil der Innenwand des Hauptkörpers fixiert ist.

470 Reaktionsgefäß nach Anspruch 46, dadurch g e k e n n. z e i c h n e t , daß der Hauptkörper eine erste'und zweite Hauptwand (212b, 212c) aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind, sowie eine erste und zweite Seitenwand (212d, 212e), die zwischen der ersten und zweiten Hauptwand an deren Seitenkanten parallel zueinander angeordnet sind, einen Boden (212f), der zwischen der ersten und zweiten Hauptwand und den Seitenwänden an deren Bodenkanten angeordnet ist, und ein Eingangs- und Ausgangsfenster (212h, 212i), die in der ersten bzw. zweiten Seitenwand parallel zueinander vorgesehen und gegenüber den Seitenwänden und den Seitenkanten der Hauptwände nach innen versetzt sind.

48. Reaktionsgefäß nach Anspruch 47, dadurch g e k e n n z e i c h n e t » daß in mindestens einer der Hauptwände (212b) ein T-förmiger Vorsprung (212g) ausgebildet ist.

49. Reaktionsgefäß nach Anspruch 47, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Innenfläche des Bodens (212f) halbzylindrisch gestaltet ist.

50 Reaktionsgefäß nach Anspruch 47, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hauptwände (212b, 212c), die Seitenwände (212d, 212es der Boden (212f) sowie'das Eingangs- und Ausgangsfenster (212h, 212i) einstückig mittels einer Form aus einem transparenten Kunststoff hergestellt sind0 51o Reaktionsgefäß nach Anspruch 47, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Eingangs- und Ausgangsfenster (212h, 212i) von der Antikörper oder Antigen schicht frei ist.