本發(fā)明涉及用于自動分析儀器的消耗材料領域,并且涉及用于生產(chǎn)具有更強的耐劃傷性的塑料試管的方法。
背景技術:
現(xiàn)代分析儀器,如在分析、法醫(yī)學、微生物學和臨床診斷學中常規(guī)使用的,能夠?qū)嵤┒嘀貦z測反應和具有多重樣品的分析。為了能夠?qū)嵤┳詣佣嘀卣{(diào)查,需要用于測量試管的空間轉(zhuǎn)移的多種自動操作設備、反應容器和試劑液容器,如具有抓握功能的傳輸臂、傳送帶或可旋轉(zhuǎn)運輸輪,以及用于液體傳輸?shù)脑O備,如移液器。儀器包括中央控制單元,該中央控制單元通過適當軟件能夠十分獨立地計劃和執(zhí)行期望分析的工作步驟。
在此類自動分析儀器中所使用的許多分析方法是基于光學方法的。依賴于光度(例如,比濁、濁度、熒光或發(fā)光計量)或輻射度測量原理的測量系統(tǒng)尤其廣泛。這些方法在不必提供額外分離步驟時,確保在液體樣本中分析物的定性和定量檢測。通過將來自病人的一份體液,同時或按順序與反應容器中的一個或多個檢測試劑混合來重復實施臨床相關參數(shù)(如分析物的濃度或活性)的確定,藉此引發(fā)生化反應,該生化反應造成檢驗混合物的光學特性的可測量變化。
測量結果轉(zhuǎn)而由測量系統(tǒng)傳輸至存儲單元并評估。分析儀器隨后經(jīng)由輸出媒介(如監(jiān)測器、打印機或網(wǎng)絡連接)發(fā)送具體樣品數(shù)據(jù)至用戶。
在最簡單的情況下,在光學測量方法的輔助下輸送和最終分析的測量試管(其中提供檢驗混合物),是以單個單元的形式的,并且通常由透明塑料組成。測量試管一般為一次性的,即他們提供為單次使用物品,從而可消除與其相關的清潔和污染風險。然而,由于甚至最小波動(例如,壁厚、直徑、表面質(zhì)量或塑料復合物的波動)影響測量試管的光學特性,因而損害光學分析的精度,所以對測量試管的質(zhì)量有最高要求。
現(xiàn)代分析儀器可實現(xiàn)高達每小時幾百個單獨分析的分析量。由于每個單獨分析需要一個測量試管,測量試管的需求相應很高。因此,在分析儀器中,經(jīng)常提供測量試管的存儲容器,該存儲容器可以散貨的形式存放較多數(shù)量的測量試管。散貨通常由使用人員以塑料袋輸送,并放置于分析儀器的存儲容器內(nèi)。各種類型的分離機制確保試管被連續(xù)從存儲容器移除,從而隨后可用于所計劃的分析。例如,在us-a1-2014/0295563中描述用于試管的此類存儲容器和具體分離機制。
然而,由于測量試管以散貨形式儲存和運輸,試管持續(xù)地相互摩擦,因而單個試管的外表面可劃傷。但是,劃傷的表面可導致非期望光學效果,具體而言在散射光測量的情況下,嚴重損害光學分析的精度。
這個問題在現(xiàn)有技術中以不同方式解決。一種可能性為調(diào)整試管的設計,從而其中實施光學測量的試管區(qū)域,即,測量窗,配備有保護性高架,從而至少保護測量窗區(qū)域的表面不被劃傷。另一可能性為使用顯著更加抗劃傷性的塑料,如環(huán)烯烴共聚物,而非通常使用的聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯塑料。
然而,已知的解決方法具有劣勢,即它們的成本相對過高。具有復雜結構的試管的制備以及較高價值塑料的使用在一些情況下以數(shù)量級增加了生產(chǎn)成本。
技術實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是尋找最簡單并且成本效益高的方式和方法,使用該方法可增強傳統(tǒng)塑料試管的抗劃傷性,從而它們可以散貨形式存儲和運輸,而不損害它們在光學分析中使用的穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明來實現(xiàn)該目的,其中僅僅由透明塑料組成的測量試管的外表面才與包括至少一種表面活性劑的液體相接觸,并隨后干燥??商鎿Q地,由透明塑料組成的測量試管的外表面可與甘油三酯相接觸,并且可隨后干燥。
因此,本發(fā)明涉及用于增強由透明塑料組成的測量試管的抗劃傷性的方法,其中,僅僅測量試管的外表面與包括至少一種表面活性劑的液體或甘油三酯相接觸,并隨后干燥。
已發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的測量試管由例如透明的聚甲基丙烯酸甲酯或由聚苯乙烯組成,在根據(jù)本發(fā)明處理后,更加耐磨損,因此具有更強的抗劃傷性。根據(jù)本發(fā)明用于增強抗劃傷性的方法不僅而且尤其適用于由透明聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯組成的測量試管。
在本發(fā)明的上下文中,術語“測量試管”理解為意指具有圍壁和用于容納待分析液體的開口的大體上管狀的容器。管體的橫截面可具有不同的形狀,例如圓形、多邊形、矩形、方形等。還可沿管狀物的縱軸設置兩個或更多個具有不同橫截面形狀的部分。例如在ep-a2-2698626中描述此類測量試管。術語“試管”暗指提供測量試管用于待分析液體的光學分析。在本發(fā)明的上下文中,測量試管具有至少1mm的層厚度。
在本發(fā)明的上下文中,術語“測量試管的外表面”理解為意指試管圍壁的外表面,而測量試管的內(nèi)表面形成設置用于容納待分析液體的內(nèi)腔。
可以各種方式(例如,浸漬、噴灑、噴涂、滾涂)實施測量試管的外表面與包括至少一種表面活性劑的液體或與甘油三酯的接觸。
同樣地,測量試管的外表面可隨后以不同方式干燥。由于其簡單性,優(yōu)先考慮空氣干燥。
優(yōu)選地,測量試管的外表面與包括至少一種非離子的、一種陰離子的、一種陽離子的或一種兩性的表面活性劑的液體相接觸。
優(yōu)選的非離子表面活性劑為脂肪醇烷氧化物,優(yōu)選地,來自聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐單月桂酸酯(商品名:tween20)和聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐單油酸酯(商品名:tween80)組中的脂肪醇烷氧化物。
與測量試管的外表面相接觸的液體中tween20的優(yōu)選濃度為體積的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為體積的百分之0.5的tween20也是適用的。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為體積的至少百分之1的tween20也適用。
在與測量試管的外表面相接觸的液體中tween80的優(yōu)選濃度為體積的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為體積的百分之0.5的tween80也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為體積的至少百分之1的tween80也適用。
其他優(yōu)選的非離子表面活性劑為烷基酚乙氧基化物,優(yōu)選地來自4(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基聚乙二醇(商品名:tritonx-45)、辛苯聚醇-9(商品名:tritonx-100)和壬基酚聚氧乙烯醚(商品名:tergitolnp-9)組中的烷基酚乙氧基化物。
與測量試管的外表面相接觸的液體中tritonx-45的優(yōu)選濃度為體積的百分之0.5至3.5。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,優(yōu)選地濃度為體積的百分之0.5至2的tritonx-45也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,優(yōu)選地濃度為體積的百分之3至3.5的tritonx-45也適用。
與測量試管的外表面相接觸的液體中tritonx-10的優(yōu)選濃度為體積的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為體積的百分之0.5的tritonx-100也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為體積的至少百分之1的tritonx-100也適用。
在與測量試管的外表面相接觸的液體中tergitolnp-9的優(yōu)選濃度為體積的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為體積的百分之0.5的tergitolnp-9也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為體積的至少百分之1.5的tergitolnp-9也適用。
其他優(yōu)選的非離子表面活性劑為烷基糖苷,優(yōu)選地來自芐基乙二醇(1,1,3,3-四甲基丁基苯基)醚(商品名:tritoncf-10)和聚氧乙烯聚氧丙烯叔-c12-13烷基胺(商品名:tritoncf-32)組的烷基糖苷。
與測量試管的外表面相接觸的液體中tritoncf-10優(yōu)選濃度為體積的百分之0.5至2。
與測量試管的外表面相接觸的液體中tritoncf-32的優(yōu)選濃度為體積的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為體積的百分之0.5的tritoncf-32也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為體積的至少百分之1的tritoncf-32也適用。
優(yōu)選的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或硬脂酸鈉。
與測量試管的外表面相接觸的液體中十二烷基硫酸鈉的優(yōu)選濃度為重量的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為重量的百分之0.5的十二烷基硫酸鈉也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為重量的至少百分之1的十二烷基硫酸鈉也適用。
與測量試管的外表面相接觸的液體中硬脂酸鈉的優(yōu)選濃度為重量的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為重量的百分之0.5的硬脂酸鈉也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為重量的至少百分之1的硬脂酸鈉也適用。
優(yōu)選的陽離子表面活性劑為二硬脂基二甲基氯化銨或季銨酯。
與測量試管的外表面相接觸的液體中二硬脂基二甲基氯化銨的優(yōu)選濃度為重量的百分之0.5至2。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,甚至濃度為重量的百分之0.5的二硬脂基二甲基氯化銨也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為重量的至少百分之1的二硬脂基二甲基氯化銨也適用。
優(yōu)選的兩性表面活性劑為月桂基磺基甜菜堿。
與測量試管的外表面相接觸的液體中月桂基磺基甜菜堿優(yōu)選濃度為重量的百分之1至3.5。為增強由聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管的抗劃傷性,優(yōu)選地濃度為重量的百分之1至2的月桂基磺基甜菜堿也適用。為增強由聚苯乙烯構成的測量試管的抗劃傷性,濃度為重量的至少為百分之3至3.5的月桂基磺基甜菜堿也適用。
根據(jù)本發(fā)明的方法的進一步實施方式,測量試管的外表面與包括兩個或更多個上文所述的表面活性劑(優(yōu)選地為烷基糖苷組中的至少一種表面活性劑和脂肪醇烷氧化物組中的至少一種表面活性劑的組合)的液體相接觸。
優(yōu)選地,與測量試管的外表面相接觸的液體由水和至少一種表面活性劑或兩個或更多種表面活性劑組成,即,除水和表面活性劑外,液體不包括其他的重要成分。
優(yōu)選地,液體的水組分為去除礦物質(zhì)的、去離子的或蒸餾的水。這導致在干燥后,沒有非期望殘留物滯留于測量試管的表面。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的十分不同的變體中,測量試管的外表面與甘油三酯相接觸。
優(yōu)選的甘油三酯為植物脂或油,具體而言為椰子脂。
本發(fā)明還提供通過根據(jù)本發(fā)明的方法獲取的、由透明塑料,優(yōu)選為透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯構成的測量試管。根據(jù)本發(fā)明的測量試管的外表面涂覆有一種或多種表面活性劑或涂覆有甘油三酯。根據(jù)本發(fā)明的測量試管具有相比傳統(tǒng)測量試管更強的抗劃傷性。
本發(fā)明還提供由多個根據(jù)本發(fā)明的測量試管組成的散貨。在本發(fā)明的上下文中,術語“散貨”理解為意指單個測量試管可相對彼此自由移動,并且不固定于某個位置。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的散貨由10至1000個測量試管組成。
優(yōu)選地,散貨包含在容器內(nèi),例如在塑料袋內(nèi),例如用于運輸或用于存儲或儲備。因此,本發(fā)明還提供包括根據(jù)本發(fā)明的散貨的容器。
本發(fā)明進一步涉及用于提供由多個測量試管組成的散貨的方法,所述測量試管由透明塑料組成。方法包括以下步驟:
a.形成多個由透明塑料構成的單個測量試管;隨后,
b.僅僅將每個測量試管的外表面與包括至少一種表面活性劑的液體或與甘油三酯相接觸;隨后,
c.干燥每個測量試管的外表面;
d.將測量試管放置于運輸容器內(nèi)。
例如,單個測量試管可由傳統(tǒng)的注射成型工藝形成。優(yōu)選地,測量試管由聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯形成。
僅僅將每個測量試管的外表面與包括至少一種表面活性劑的液體或與甘油三酯相接觸,并隨后干燥每個測量試管的外表面并不一定但應當盡可能地在形成測量試管之后立即實施,從而在可能的最早階段阻止劃痕的形成。但是,在任何情況下,為了阻止在可移動試管之間產(chǎn)生更強的磨損(具體而言,在將測量試管倒入運輸容器內(nèi)期間,以及在測量試管以散貨形式運輸?shù)钠陂g),應當在將測量試管放置于運輸容器內(nèi)之前,實施表面處理。
本發(fā)明進一步涉及在用于液體光學分析的方法中,根據(jù)本發(fā)明的測量試管的使用,其中,待分析的液體存在于根據(jù)本發(fā)明的測量試管中。液體可為人類或動物體液,如血液、血漿、血清、唾液、分泌物、支氣管肺泡灌洗液、淋巴液、滑膜液、精液、羊膜液、尿液、腦脊液、母乳或毛發(fā)提取物、皮膚或組織樣本。此外,液體可為細胞培養(yǎng)樣品、植物液、水和廢水樣品、食物或藥劑。為了使分析物可使用檢測方法或移除干擾樣品成分,如果適當,樣品必須預先處理。另外,液體可當然采取檢驗混合物的形式,即具有一種或多種檢驗試劑的樣品的混合物。在此類檢驗混合物中,可發(fā)生生化反應,導致檢驗混合物的光學特性(與待確定的分析物相關)的可測量變化。
本發(fā)明進一步涉及用于在自動分析儀器中液體的光學分析的方法,其中,分析儀器包括存儲容器(包括多個以散貨形式的根據(jù)本發(fā)明的測量試管)。為此目的,該方法包括以下步驟:
a.從存儲容器自動提取單個測量試管;
b.將測量試管放置于容納位置;
c.將測量試管填滿液體;
d.使用光照照射位于測量試管內(nèi)的液體;并且,
e.測量液體所吸收和散射的光的量。
從存儲容器自動提取單個測量試管可通過任何傳統(tǒng)分離機制的方式達到。將測量試管放置于容納位置內(nèi)可能已經(jīng)通過分離機制實現(xiàn),或例如,提供有自動移動傳輸臂(具有試管抓取設備,該設備可抓取單個試管、將其運輸至期望目標位置以及將其安放于容納位置處)。優(yōu)選地,使用連接至可自動移動或轉(zhuǎn)動的傳輸臂的移液器,實施為將測量試管填滿液體(例如待分析液體以及一種或多種檢驗試劑)。位于測量試管內(nèi)的液體可使用光照照射,并且液體所吸收或散射的光的量可以各種已知方式測量。
本發(fā)明進一步涉及自動分析儀,該自動分析儀包括至少一個用于對測量試管內(nèi)的液體光學分析的光學測量單元、至少一個包括多個散貨形式的測量試管的存儲容器、至少一個用于將單個測量試管從存儲容器自動提取以及將測量試管放置于容納位置的設備,其中根據(jù)本發(fā)明的多個測量試管以散貨形式存在于存儲容器內(nèi)。
具體實施方式
以下工作實例旨在以實例方式示出本發(fā)明,并不應當理解為限制性的。
實例1:根據(jù)本發(fā)明的測量試管的制備
為制備含表面活性劑的液體,使用根據(jù)表1的活性劑。
表1:所使用活性劑
稱出固體形式的表面活性劑的規(guī)定量,使用計量管量出液體形式的表面活性劑的規(guī)定量,并且在每種情況下,溶化于蒸餾水內(nèi),從而水溶液以規(guī)定表面活性劑濃度(體積百分比[%(v/v)]或重量百分比[%(w/w)])獲取。
由聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯組成的商用管狀測量試管(圓形橫截面、內(nèi)徑7mm、壁厚0.7mm、高度30.5mm),每個短暫浸漬于含表面活性劑的液體中(約0.5至2秒),其開口正面朝上,從而外表面用液體浸濕至試管上邊緣的下方,并且沒有液體能夠進入測量試管的內(nèi)部。在提取液體之后,試管放置在一張吸水紙上,其開口正面朝下,并且在室溫下干燥至少20-40分鐘。
實例2:確定根據(jù)本發(fā)明的測量試管的抗劃傷性
在磨損實驗中測試根據(jù)實例1制備的測量試管。為此,兩個涂層一致的試管,即,使用相同的含表面活性劑的溶液處理,每個無張力地固定于檢驗設備的兩個底座內(nèi),并且一個布置于另一個上方,從而試管的表面在磨損測試中平面平行。高處試管的底座設計為固定的;低處試管的底座布置于可水平移動的樣品桌上。在磨損檢驗期間,高處試管放低至低處試管上,并且生成20n的檢驗力(根據(jù)實際載荷的估測,大約1n的力會造成外觀上的劃痕)。對于樣品桌(低處試管布置于其上),設定大約10mm的行進路徑,低處試管以同一方向,以20n的檢驗力兩次穿過高處試管。因此,在高處和低處試管表面上生成的摩擦痕跡由光顯微鏡檢查,由研究人員評估相比無涂層的試管更強的抗劃傷性和其導致的更好的耐磨性。
觀察到由于摩擦接觸導致在高處的固定試管表面上的具有廣泛擴散的分層涂抹區(qū)域,而另一方面在低處的移動試管中,在行進方向上形成線形的磨損標記(從細線至表面的寬條紋狀損壞)?;谶@些特點,完成相比無涂層試管的抗磨損性(抗劃傷性)提高的定性預估。使用以下質(zhì)量評估:
“+++”代表對抗磨損性“很好的”提升;
“++”代表對抗磨損性“好的”提升;
“+”代表對抗磨損性“中等”提升;
“-”代表對抗磨損性“無”提升。
在表2和3中示出各種經(jīng)涂覆的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯試管的抗磨損性的定性預估的結果。
表2:經(jīng)涂覆的聚甲基丙烯酸甲酯試管的抗磨損性的定性預估
表2表明,每個含表面活性劑的液體經(jīng)檢驗后,獲得了聚甲基丙烯酸甲酯試管的表面抗劃傷性的提高。
表3:經(jīng)涂覆的聚苯乙烯試管的抗磨損性的定性預估
表3表明,每個含表面活性劑的液體經(jīng)檢驗后,獲得了聚苯乙烯試管的表面抗劃傷性的提高。