專利名稱:一種由離心法轉(zhuǎn)移和分析樣品的裝置的制作方法
本發(fā)明涉及一種由離心法轉(zhuǎn)移和分析樣品的裝置。
目前，在化學(xué)分析，生物化學(xué)分析和藥學(xué)分析中日益廣泛地使用自動(dòng)分析機(jī)，其中許多分析機(jī)的操作是根據(jù)在分析過(guò)程中一個(gè)或幾個(gè)階段或相中采用離心法而完成。在這種情況中采用離心法主要有以下幾個(gè)目的
1、首先在一組試管或樣品滴管中分別引入要分析的樣品和試劑，然后把試管或滴管中的樣品和試劑轉(zhuǎn)移到第二組試管或滴管并使其混合。這樣，測(cè)定所需要的反應(yīng)即可發(fā)生，最終完成測(cè)定。這種由離心法轉(zhuǎn)移樣品的真正優(yōu)點(diǎn)在于許多樣品和相應(yīng)的試劑一起同時(shí)引入，使在對(duì)于許多樣品在限定的時(shí)間基礎(chǔ)上完成所謂動(dòng)態(tài)測(cè)定。例如在德國(guó)展出說(shuō)明書(shū)1900257中描述的NG安德森(NG Anderson)分析機(jī)即為第一個(gè)這種類型系統(tǒng)。
2、在分析機(jī)中應(yīng)用離心法分離的另一個(gè)目的實(shí)際上是傳統(tǒng)分離法，即由于重力作用相的迅速分離，可能不發(fā)生或由加速度作用而發(fā)生的非常緩慢。這種相的分離最初用于在凝集型反應(yīng)中進(jìn)行而且在免疫診斷中有重要意義。
3、離心法的第三個(gè)目的是在一個(gè)測(cè)試方法中測(cè)定生物樣品中的抗原或抗體等方法中區(qū)分陽(yáng)性反應(yīng)和陽(yáng)性反應(yīng)，參照德國(guó)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)2907198。在這種方法中，陽(yáng)性激活的而且沒(méi)有粘結(jié)在U型或V型試管培養(yǎng)基上蛋白層的細(xì)胞由離心法分離并且收集在試管的最低點(diǎn)。同時(shí)在陽(yáng)性反應(yīng)的情況中，細(xì)胞由于免疫粘著力粘接，不能由同樣的離心力分離。
在免疫診斷方法的情況中，除了在離心法中相分離的方面外，另一個(gè)因素是在離心法中高的加速度作用也在單個(gè)反應(yīng)物之間提供比只由于重力產(chǎn)生加速度的情況更迅速更好的必要接觸。在免疫診斷方法中應(yīng)當(dāng)考慮的另一個(gè)因素是這些方法不是簡(jiǎn)單地象以前的分析中把樣品和試劑放在一起，而一系列交替洗滌操作和試劑添加是經(jīng)常需要的，這種更復(fù)雜的方法步驟的組合不可避免地導(dǎo)致更復(fù)雜的設(shè)備才能保證這一系列的方法步驟。這種相對(duì)較為復(fù)雜的裝置的典型實(shí)例是在德國(guó)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)中2907823中已闡述的離心裝置該裝置設(shè)計(jì)得使多元連續(xù)水洗操作成為可能。
作為一種代替上述的方法的一種方法包括多元洗滌操作，一種把樣品中的感興趣的成分(如抗原抗體復(fù)合物)通過(guò)一個(gè)清液層(如清蛋白)被擴(kuò)散的方法已經(jīng)公知。離心法有利于加速了這個(gè)擴(kuò)散的加速實(shí)現(xiàn)，它在本方法的實(shí)施中是先決條件。樣品以層狀放在清液層上從而使它不可能與試管的培養(yǎng)基上的涂層直接接觸，僅使樣品送到清蛋白層上然后旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體實(shí)現(xiàn)離心作用。沒(méi)有任何一種公知的自動(dòng)分析機(jī)能適合這個(gè)方法，因?yàn)樵陔x心法中，樣品的轉(zhuǎn)移會(huì)產(chǎn)生混合，在所有的情況下，這種問(wèn)題是必須避免的。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種由離心法轉(zhuǎn)移和分析樣品的裝置，借助于此裝置樣品從一個(gè)室轉(zhuǎn)移到另一個(gè)室，而不會(huì)產(chǎn)生混合，本發(fā)明的另一個(gè)任務(wù)是提供一種裝置，盡管它適用于完成復(fù)雜的免疫學(xué)分析的方法，但無(wú)論在制造或使用中即簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)。
根據(jù)本發(fā)明所得到的裝置，其特征在于它是帶有馬達(dá)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)體的組合。其旋轉(zhuǎn)體可繞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，它從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的中心軸徑向?qū)ΨQ地向外延伸，在它的周邊上有又旋轉(zhuǎn)的鉸接件，試管載體與鉸接件相連接，以便在離心分離過(guò)程中有能力實(shí)現(xiàn)繞旋轉(zhuǎn)周圍的切線上的鉸接線作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鉸接件為翻轉(zhuǎn)軸，它可在90°范圍內(nèi)翻轉(zhuǎn)，試管載體懸掛，從而使位于旋轉(zhuǎn)圓周內(nèi)的試管載體的一部分重量大于旋轉(zhuǎn)圓周外部的重量，在傾斜位置一個(gè)閉鎖裝置用來(lái)鎖緊試管載體，試管載體內(nèi)裝有試管組件。
本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例以它相對(duì)應(yīng)的附圖為基礎(chǔ)將在下面描述。
圖1表示在離心分離過(guò)程中本發(fā)明的裝置的局部剖視圖;
圖2表示在非工作位置帶有試管載體和試管組件的一根旋轉(zhuǎn)梁;
圖3表示在非工作位置帶有試管載體但沒(méi)有試管組件的一根旋轉(zhuǎn)梁;
圖4表示圖2中沿Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖;
圖5表示圖1中沿Ⅴ-Ⅴ線的剖視圖。
一根旋轉(zhuǎn)臂或旋轉(zhuǎn)梁1對(duì)稱地固定在電機(jī)3的軸2上，反過(guò)來(lái)，電機(jī)3固定在腔室5的凹槽內(nèi)，室內(nèi)有一個(gè)孔4，對(duì)于可旋轉(zhuǎn)臂或梁布置成其們形式也是可能的。例如十字架形，它帶有四個(gè)臂，或圓盤(pán)形。臂或梁1在它的兩端均有一個(gè)叉形接頭。一個(gè)試管載體8固定在叉形接頭的兩尖端部或叉頭之間。
從圖4可最清楚地看到，試管載體8是帶有齒10的梳狀結(jié)構(gòu)和相當(dāng)大尺寸的基座11。梳狀試管載體8由銷釘12與叉形接頭的叉頭相接，以便能繞銷釘軸12轉(zhuǎn)動(dòng)。在離心分離過(guò)程中，與旋轉(zhuǎn)圓周13的切線方向相符合的上述銷釘軸是鉸接的。試管載體8的定位一致于在銷釘軸之外的伸向電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸方向的基底部分11要比基底的其它部分和齒部重，所以不要求外部的力。即僅依靠于重力，試管載體就會(huì)總是容易翻倒的，這樣尖部向上伸出一個(gè)角度(見(jiàn)圖3)。在離心分離過(guò)程中，強(qiáng)大的離心力作用在重的基座部分11上，從而使試管載體8完全傾倒，如圖1所示。
梳狀試管載體8用來(lái)接收試管部件9，試管組件9有公知的類似結(jié)構(gòu)和工業(yè)微滴定度板，梳狀試管載體的齒部和齒部之間的空間是有一定尺寸的，就象在板的底面上連接單個(gè)容器之間的間隙，然而，出于這種目的，不同于工業(yè)微滴定度板，在板的一側(cè)邊上不是把側(cè)壁中斷就是完全省去。
本發(fā)明的裝置不同于傳統(tǒng)的微滴定度板，在試管組件中試管是每組成對(duì)出現(xiàn)的，用這種方法每?jī)蓚€(gè)試管并列固定在平行的一對(duì)齒部之間的方向上，在每對(duì)的兩個(gè)室內(nèi)之間有一個(gè)由隔壁形成的連接。通常隔壁位于兩試管之間的槽內(nèi)，一致于在每對(duì)的兩個(gè)試管之間形成一條溝槽進(jìn)行連接。
本文不打算詳細(xì)敘述試管組件9的結(jié)構(gòu)和各種實(shí)施例的功能，為了更清楚地?cái)⑹鰧⒄胀瑫r(shí)申請(qǐng)的專利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)(申請(qǐng)?zhí)枮?800/31)。為了理解本發(fā)明，參照上述的實(shí)施例是足夠的，在實(shí)施例中每對(duì)的每?jī)蓚€(gè)試管之間有一槽形連接通路，由于每對(duì)的兩個(gè)試管的這種排列方式，這個(gè)管道相對(duì)于電機(jī)軸徑向展開(kāi)。
一個(gè)光電閱讀機(jī)20用來(lái)測(cè)定分析結(jié)果。它由光源21和一臺(tái)測(cè)試儀22組成，閱讀機(jī)還包括一個(gè)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，借助于此機(jī)構(gòu)光源21和測(cè)試儀可向上或向下逐步運(yùn)動(dòng)。完成這種逐步運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，圖中并沒(méi)有詳細(xì)說(shuō)明。其運(yùn)動(dòng)由箭頭23簡(jiǎn)單示出。
在離心分離過(guò)程中，光源21和測(cè)試儀22固定，一致于具有試管組件9的試管載體8伸入光源和測(cè)試儀之間。
光源21提供均勻的光束，照射相對(duì)應(yīng)的一個(gè)試管的測(cè)試區(qū)域。測(cè)試儀包括一個(gè)棱鏡24從而折射光線，具有光學(xué)系統(tǒng)25和間隙26的一種鏡頭把棱鏡24連接到光電倍增器(次級(jí)光電倍增器)27上。借助于光電倍增器，象點(diǎn)的光強(qiáng)可測(cè)定。光闌26的直徑大約是50微米。相對(duì)于試管基座或它的一部分其直徑大約為1.5毫米的區(qū)域借助于選擇合適的光學(xué)系統(tǒng)和光闌26掃描，從而使光的密度可達(dá)1000個(gè)分散點(diǎn)。當(dāng)機(jī)械推進(jìn)作用使光線相對(duì)于試管從一條光線到另一條光線時(shí)，這些分散光點(diǎn)的掃描線從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和掃描次序中得到。
分析過(guò)程包括如下的次序，試管組件在裝置的外部準(zhǔn)備好，如試管和試劑裝入試管組件，每對(duì)的室用來(lái)接收試劑一試管混合物，也就是內(nèi)室，如當(dāng)旋轉(zhuǎn)梁固定不動(dòng)時(shí)，它更靠近電機(jī)軸。在內(nèi)部室內(nèi)當(dāng)有反應(yīng)后，取決于添加劑的加入或不加入，在外部室的底部形成一層蛋白，如免疫球蛋白。在外室還包括一定量的液體來(lái)用作為試管的清理液，例如清蛋白，就是用來(lái)作為這個(gè)目的。
隨后是準(zhǔn)備工作，如填充。把試管放入試管載體。第二條板放在第二個(gè)試管載體上。用適當(dāng)機(jī)構(gòu)裝置使上述過(guò)程自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。梁在它的負(fù)載位置上固定，同時(shí)試管載體處于水平位置。在這個(gè)位置，試管載體的齒部夾緊試管組件。
在二個(gè)試管組件放入試管載體后，梁繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)。最初，它的轉(zhuǎn)速選擇的較低，此時(shí)試管載體相當(dāng)于水平面呈現(xiàn)一個(gè)40°的角度。這個(gè)角度可由一個(gè)附加的閉鎖裝置(圖中表示出)固定。在這個(gè)傾斜位置上，又由于離心力的作用，使試管從內(nèi)室到連接槽然后到每對(duì)的外室，試管試劑混合物位于清蛋白層上面的位置，而沒(méi)有任何混合發(fā)生。在試管試劑混合物從各自的內(nèi)室轉(zhuǎn)移到外室后，當(dāng)使用的閉鎖系統(tǒng)放松后，電機(jī)加速，真正的離心分離實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)過(guò)程中，流動(dòng)的抗原抗體的復(fù)合物通過(guò)清蛋白層，在復(fù)合物達(dá)到試管的基座之前，任何不固定的抗體被清除。在要求的浸透時(shí)間后，試驗(yàn)將按上述的方法實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)試管組件9的尺寸，試管載體8可比圖4中所示的更寬一些。特別是試管載體和傳統(tǒng)的微滴定度板有同樣的尺寸時(shí)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更明顯，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于試管的準(zhǔn)備所使用的機(jī)械設(shè)備與微滴定度板使用的設(shè)備相同。但試管組件要符合它的尺寸。試管載體8根據(jù)旋轉(zhuǎn)圓弧變成曲形，這可以從圖5中很清楚地看出。在離心法過(guò)程中，由于試管載體各點(diǎn)上的離心力不同，它的障礙加大，所以鑒于試管載體的彎曲，試管組件必須是柔性的，以便適合彎曲的需要。然而，取得這個(gè)結(jié)構(gòu)是容易的。當(dāng)使用容試管組件9時(shí)，離心法中在沒(méi)有彎曲的安裝中不同的離心力通常忽略，在這種安裝中使用樣板試管支座。
權(quán)利要求
1、一種由離心法轉(zhuǎn)移和分析樣品的裝置，其特征在于它是帶有馬達(dá)(3)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)旋轉(zhuǎn)體(1)的組合，其旋轉(zhuǎn)體(1)可繞驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，它從驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的中心軸徑向?qū)ΨQ地向外延伸，在它的周邊上有可旋轉(zhuǎn)的鉸接件(12)，試管載體(8)與鉸接件相連接，以便在離心法過(guò)程中有能力實(shí)現(xiàn)繞旋轉(zhuǎn)圓周的切線上的鉸接件作翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。鉸接件作為翻轉(zhuǎn)軸，它可在90°范圍內(nèi)翻轉(zhuǎn)，試管載體懸掛，從而使位于旋圓周內(nèi)的試管載體的一部分(11)的重量大于旋轉(zhuǎn)圓外部的重量。在傾斜位置一個(gè)閉鎖裝置用來(lái)鎖緊試管載體，試管載體內(nèi)裝有試管組件。
2、根據(jù)權(quán)利要求
1的一種裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)體是一個(gè)旋轉(zhuǎn)梁的形式，它從轉(zhuǎn)軸中心向兩個(gè)相反方向延伸，在它的兩端安裝有兩個(gè)試管載體(8)。
3、根據(jù)權(quán)利要求
1的一種裝置，其特征在于試管載體是梳狀的形式，它的齒部(10)位于試管組件的試管排之間。
4、根據(jù)權(quán)利要求
3的一種裝置，其特征在于試管載體(8)齒部橫向彎曲從而與鉸接件的旋轉(zhuǎn)圓周相吻合。
5、根據(jù)權(quán)利要求
1的一種裝置，其特征在于一個(gè)測(cè)試系統(tǒng)(20)，它包括一個(gè)光源(21)和一個(gè)測(cè)試儀(22)。它們垂直布置，以便能使試管載體在光源和測(cè)試儀之間翻轉(zhuǎn)90°。
專利摘要
一種由離心法轉(zhuǎn)移和分析樣品的裝置包括有一個(gè)其端部有鉸接件的旋轉(zhuǎn)體，試管載體與鉸接件相連接，以便實(shí)現(xiàn)90°范圍內(nèi)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在傾斜位置，有一種用于鎖緊試管載體的閉鎖裝置。旋轉(zhuǎn)體最好選用旋轉(zhuǎn)梁的形式在它的兩端各安裝一個(gè)試管載體。試管載體是梳狀的，它的齒部位于試管組件的試管排之間。本裝置可使樣品轉(zhuǎn)移而不會(huì)使試管內(nèi)的試劑混合。
文檔編號(hào)G01N1/28GK85104313SQ85104313
公開(kāi)日1986年12月3日 申請(qǐng)日期1985年6月7日
發(fā)明者菲利普·路易斯·德格拉夫 申請(qǐng)人:康特朗霍爾德丁有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan