專利名稱：樣本分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樣本分析裝置。
樣本自動分析裝置是公知的，用于使溶解在液體中的物質(zhì)的濃度數(shù)量化或用來分析生物液體、水等等的成分。參見公開號為DE 19849591C2的德國專利說明書，該專利說明了一種自動分析裝置，在該裝置中，把樣本置于樣本容器中，以便可用一細(xì)管裝置把一定量的樣本轉(zhuǎn)移到反應(yīng)容器中。在反應(yīng)容器中加入試劑后用測量裝置測量樣本的物理特性。測量完成后清洗反應(yīng)容器以便進(jìn)行下一次取樣和測量。清洗過程十分繁復(fù)和消耗資源，而這是不希望的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種沒有上述缺點(diǎn)的樣本分析裝置。
該目的由權(quán)利要求1特征部分給出的特征實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例見各從屬權(quán)利要求。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)通過提供有反應(yīng)容器的中央單元、傳送反應(yīng)容器的傳送單元和至少一個分析單元且進(jìn)一步包括該中央單元中的取樣單元以把至少一部分樣本從一樣本容器轉(zhuǎn)移到一反應(yīng)容器中；進(jìn)一步用該傳送單元把至少一部分反應(yīng)容器轉(zhuǎn)移到至少一個分析單元中；提供至少一個有至少一個試劑的試劑容器，該試劑供給反應(yīng)容器中的樣本以便樣本與試劑反應(yīng)；以及最后提供至少一個測量樣本的物理特性的測量單元，從而得到一工作高效、資源消耗最少的分析單元。從而該分析單元的模件結(jié)構(gòu)的特別優(yōu)越之處在于其分析能力擴(kuò)充。該模件結(jié)構(gòu)的另一個優(yōu)點(diǎn)是整個分析單元的維護(hù)簡便，因?yàn)楸阌谟眯碌慕M件更換有毛病的組件。
下面結(jié)合附圖所示例示性實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，附圖中

圖1為本發(fā)明樣本分析裝置的示意方框圖；圖2為本發(fā)明裝置第一實(shí)施例的立體圖；圖3為本發(fā)明裝置第二實(shí)施例的立體圖；圖4為本發(fā)明裝置第三實(shí)施例的立體圖；以及圖5為本發(fā)明裝置第四實(shí)施例的立體圖。
圖1示出本發(fā)明裝置的示意方框圖，包括一中央單元1和若干分析單元#1、#2....、#n，n為整數(shù)。樣本容器2中的待分析樣本傳送到中央單元1。也可是單個樣本容器2或裝在盒子中的若干樣本容器2傳送到中央單元1。在該中央單元1中，用一取樣單元(圖1中未示出)，例如一吸管裝置從各樣本容器2中取出一定量的樣本后注入一反應(yīng)容器(未示出)中。用一比方說振蕩漏斗形的分離裝置3提供反應(yīng)容器，反應(yīng)容器在注入預(yù)定量的樣本前，仍然為空的反應(yīng)容器的方向和位置被清楚限定。然后用一供應(yīng)單元13把注入一定量的樣本、例如水的反應(yīng)容器轉(zhuǎn)移到一傳送單元6。該傳送單元6為反應(yīng)容器的單向傳送單元，可使用如下技術(shù)-傳送帶；-振蕩傳輸線-帶運(yùn)送帶的導(dǎo)軌。
按照反應(yīng)容器的目的地，抽取裝置14-16把傳送單元6上的反應(yīng)容器傳到各分析單元7、8或9上以備分析。該準(zhǔn)備指把一種或多種試劑加入各反應(yīng)容器中觸發(fā)反應(yīng)或把反應(yīng)容器中的樣本加熱到預(yù)定溫度。這些準(zhǔn)備步驟后，在反應(yīng)容器中發(fā)生反應(yīng)時或反應(yīng)后測量物理或化學(xué)特性，為此在分析單元7、8或9中設(shè)置一個或多個測量單元(圖1中未示出)。借助一個或多個測量單元，可以確定存在于反應(yīng)容器中的樣本的下列一個或多個特性-諸如吸收作用的光學(xué)特性；-濁度；-一定波長范圍內(nèi)的吸收光譜；-次生熒光發(fā)射；-熒光發(fā)射的極化。
從圖1方框圖還可看出，樣本容器2只傳送到中央單元1，而試劑容器20-23供給分析單元7-9。這是本發(fā)明模件和可擴(kuò)充分析裝置的結(jié)果。但是，應(yīng)該指出，一些實(shí)施例中，比方說中央單元1中也需要試劑，以便在測量裝置5中進(jìn)行離子選擇測量(ISE或“離子選擇電極”)。通過這些測量，比方說測量血液電解濃度。因此本發(fā)明裝置無需使用分析單元就可用作ISE測量。因此，只使用ISE測量分析裝置的用戶無需購買用作額外模件的分析單元，而是可在以后結(jié)合分析單元以擴(kuò)充該分析裝置的用處。
可比方說在中央單元1中設(shè)置一控制單元(圖1中未示出)或在中央單元1上連接一控制單元來控制本發(fā)明裝置。例如可在上述實(shí)施例中使用一普通個人電腦。在控制單元中生成各系統(tǒng)組件的控制指令，并解釋和評估系統(tǒng)組件的反饋。各反應(yīng)容器的位置和其中的樣本也特別記錄在控制單元中。
在本發(fā)明裝置另一實(shí)施例中，在反應(yīng)容器上貼一識別標(biāo)簽，該標(biāo)簽可由一識別單元自動讀取。該識別單元使用在中央單元以及一個或若干分析單元中的所需位置上。在控制單元中，識別單元讀取的數(shù)據(jù)與一數(shù)據(jù)庫中的另一些信息如樣本內(nèi)容、所加試劑、待進(jìn)行的測量等等關(guān)聯(lián)。例如可用下列技術(shù)之一識別或自動讀取數(shù)據(jù)-一維或多維條碼；-其它光學(xué)方法；-詢答機(jī)；-標(biāo)記液體中分子。
用過的反應(yīng)容器清洗后可再次使用。但是使用一次性反應(yīng)容器可節(jié)省資源(例如清洗劑、水等)。因此在本發(fā)明裝置優(yōu)選實(shí)施例中使用一次性反應(yīng)容器。由于分析單元中無需清洗過程，因此本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)簡化。中央單元中的清洗過程減少到清洗取樣單元，取樣單元把一定量的樣本從一樣本容器轉(zhuǎn)移到一反應(yīng)容器，因此必須在兩次取樣之間進(jìn)行清洗，防止樣本之間發(fā)生污染。因此分析單元無需清洗裝置，特別無需供水。因此只有中央單元1必需與水連接。
在本發(fā)明另一實(shí)施例中，傳送單元6不只在一個方向上傳送反應(yīng)容器，而是在完成分析后把反應(yīng)容器送回中央單元1。在這一實(shí)施例中，用一清洗站取代分離單元3，在該清洗站中清洗反應(yīng)容器以便再次使用。
圖2示出本發(fā)明裝置第一實(shí)施例。標(biāo)號1仍表示一中央單元，標(biāo)號7和8表示兩分析單元。中央單元1包括一用一振蕩漏斗把反應(yīng)容器置于預(yù)定位置的分離單元3。反應(yīng)容器在轉(zhuǎn)移到傳送單元6前，一定量的樣本注入位于最前位置即供應(yīng)單元13正前方的反應(yīng)容器中。然后把該反應(yīng)容器轉(zhuǎn)移到傳送單元6上，之后傳送到分析單元7或8中之一。
用一從樣本容器取得一定量樣本的用作取樣單元30的吸管裝置把一定量額樣本注入該反應(yīng)容器。每兩次取樣之間必需清洗取樣單元30和吸管針，以防止后面的樣本受到前面的樣本的污染。用一比方說裝有若干沖洗吸管針的沖洗裝置的清洗單元(圖2中未示出)進(jìn)行清洗。為使吸管針能達(dá)到不同位置，吸管針固定在一轉(zhuǎn)臂上，可用一驅(qū)動裝置轉(zhuǎn)動該轉(zhuǎn)臂。
此外，中央單元1有一進(jìn)行ISE測量的測量裝置。此時，不用取樣單元30把一定量樣本注入一反應(yīng)容器中而是用取樣單元30經(jīng)一供應(yīng)口34把一定量的樣本直接供給測量裝置5。按照要進(jìn)行的測量，也經(jīng)供應(yīng)口34把從試劑容器33取得的試劑傳給測量裝置5。在測量裝置5中完成測量后，在測量裝置5內(nèi)進(jìn)行沖洗過程以進(jìn)行下一次測量。
分析單元7和8的結(jié)構(gòu)相同。除了通向分析單元7和8的傳送單元6，還提供一可由一轉(zhuǎn)動驅(qū)動單元(圖2中未示出)轉(zhuǎn)動的反應(yīng)容器的圓形架32和一也可由一驅(qū)動單元轉(zhuǎn)動的試劑容器的圓形架31。用兩轉(zhuǎn)移單元40、41把一反應(yīng)容器定位在一對應(yīng)試劑容器底下，以把一定量的試劑從該試劑容器注入該反應(yīng)容器中。轉(zhuǎn)移單元40、41還可用作混合樣本與試劑的混合器。
也可只使用一個轉(zhuǎn)移單元或使用兩個以上轉(zhuǎn)移單元進(jìn)行反應(yīng)容器的定位。此外，也可用轉(zhuǎn)移單元進(jìn)行試劑容器而不是反應(yīng)容器的定位或?qū)Ψ磻?yīng)容器和試劑容器進(jìn)行定位。
為最佳利用圓形試劑容器架31，試劑容器20-23具有圓弓形截面，試劑容器做成自配發(fā)裝置，其底面上有噴嘴用于分配精確定量的試劑。該自配發(fā)裝置以及試劑容器的詳情可參見作為參考材料包括在此的申請?zhí)枮镻CT/CH 2004/000316的國際申請。
應(yīng)該指出，該自配發(fā)裝置可在上述意義上用于所有上述實(shí)施例。
圖3示出本發(fā)明裝置第二實(shí)施例。與圖2所示實(shí)施例比較，圖3所示實(shí)施例由一轉(zhuǎn)移單元1和單個分析單元7組成。此外，只局部示出的兩個架31和32的圓周重疊，從而可把從試劑容器之一取得的試劑注入一反應(yīng)容器中。因此試劑容器架31設(shè)置在反應(yīng)容器架32上方。
中央單元1大致由與圖2所示中央單元相同的組件構(gòu)成。兩實(shí)施例的不同之處只是組件的布置不同以及可在其中清洗取樣單元30的吸管針的可見的清洗單元42。清洗單元42位于中央單元1中分析單元7的一側(cè)附近，測量裝置5位于另一側(cè)，當(dāng)然這種布置并非必得如此。此外，用標(biāo)號33表示的試劑容器架中有測量裝置5所需的試劑。此外仍位于中央單元1中央、具有轉(zhuǎn)臂和驅(qū)動轉(zhuǎn)臂的驅(qū)動裝置4的取樣單元30可選取樣本容器中的樣本、來自分離單元3的反應(yīng)容器和清洗單元42。
按照圖3，樣本可在大小不同的兩樣本架中轉(zhuǎn)移到中央單元1。因此可把具有5種和15種樣本的樣本架轉(zhuǎn)移到中央單元1。
分析單元7仍有一圓形反應(yīng)容器架32和一與反應(yīng)容器架32重疊的試劑容器架31，該試劑容器架31中有圓弓形截面試劑容器20-22。圖2中架31與32的重疊區(qū)中未示出試劑容器架31和對應(yīng)反應(yīng)容器，因此可看到重疊區(qū)中的另一些組件。這些組件包括混合單元35和36、用來比方說讀取試劑容器或反應(yīng)容器上條碼的讀取單元50和測量單元36-39。測量單元也可設(shè)置在重疊區(qū)外部?；旌蠁卧?5和36用來混合反應(yīng)容器中的樣本，特別在加入試劑后開動混合單元35和36。此外，在測量單元36-39之一進(jìn)行測量前使用混合單元35和36。
圖4為本發(fā)明裝置第三實(shí)施例的立體圖，其蓋局部剖開?？煽吹街醒雴卧?與兩分析單元7和8。盒子中的樣本容器供給中央單元1，每一盒中有5個樣本容器。這些盒子插入中央單元1一側(cè)。為進(jìn)行取樣，再用一取樣單元(圖4中未示出)把一定量的樣本轉(zhuǎn)移到測量裝置或反應(yīng)容器中。
與圖2和3所示實(shí)施例比較，分析單元7和8裝備了不呈圓形而是為長方形的固定的試劑容器架31。用Φ-R-定位單元從試劑容器噴嘴把試劑注入反應(yīng)容器。然后必要時以相同方式把反應(yīng)容器引導(dǎo)到測量單元。
最后，圖5為本發(fā)明裝置第四實(shí)施例的立體圖。如圖5所示，分析單元7、8包括一把試劑供給一圓形反應(yīng)容器架32中的反應(yīng)容器的吸管裝置43。該吸管裝置43為X-Y定位單元，把從試劑容器取得的試劑注入反應(yīng)容器。每兩次注入試劑之間必需清洗吸管針，以防止后一次試劑受仍粘在吸管針上的前一次試劑的污染。為此，使用一針清洗單元44在每兩次注入試劑之間清洗吸管針。
在本發(fā)明裝置的所有上述實(shí)施例中用溫度調(diào)節(jié)單元把試劑容器中的試劑和/或反應(yīng)容器中的樣本的溫度設(shè)為預(yù)定值。因此，封裝試劑容器架和/或反應(yīng)容器架，盡可能防止與外界有熱交流。因此，試劑容器使用所述溫度調(diào)節(jié)單元，而反應(yīng)容器使用另一個溫度調(diào)節(jié)單元，把試劑容器比方說保持在約10℃的溫度上，反應(yīng)容器保持在約37℃的溫度上。
同樣，在上述各實(shí)施例的至少之一或所有分析單元中可包括所謂的樣本預(yù)處理單元，在該樣本預(yù)處理單元中，進(jìn)行樣本細(xì)胞部分的分離或抽取、樣本的某些成分的分離和/或凈化。這類樣本預(yù)處理比方說在免疫、分子或臨床化學(xué)分析中是必要的。樣本預(yù)處理單元最好直接設(shè)置在反應(yīng)容器到分析單元的轉(zhuǎn)移位置上。
權(quán)利要求
1.分析注入樣本容器(2)中的樣本的裝置，其特征在于提供一有反應(yīng)容器的中央單元(1)、一傳送反應(yīng)容器的傳送單元(6)和至少一個分析單元(7，8，9)；該中央單元(1)包括一把至少一部分樣本從一樣本容器(2)轉(zhuǎn)移到一反應(yīng)容器中的取樣單元(30)；可用該傳送單元(6)把至少一部分反應(yīng)容器傳送到至少一個分析單元(7，8，9)；提供至少一個具有至少一個試劑的試劑容器(20，....，23)，把試劑供給反應(yīng)容器中的樣本使得樣本與試劑反應(yīng)；以及提供測量樣本的物理特性的至少一個測量裝置(5)或至少一個測量單元(37，38，39)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該測量裝置(5)位于該中央單元(1)中。
3.按權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，在測量裝置(5)中進(jìn)行離子選擇電解測量，因此在中央單元(1)中提供所需試劑。
4.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，至少一個測量單元(37，38，39)設(shè)置在至少一個分析單元(7，8，9)中。
5.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，試劑設(shè)置在分析單元(7，8，9)中，試劑供給樣本以測量物理特性，使用測量單元(37，38，39)確定物理特性。
6.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，試劑設(shè)置在單個試劑容器(20，.....，23)或有至少一個試劑容器的盒子中。
7.按權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，這些盒子有配發(fā)試劑的自配發(fā)裝置，每一試劑容器有一自配發(fā)裝置。
8.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，反應(yīng)容器為單向反應(yīng)容器型。
9.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，傳送單元(6)單向傳送反應(yīng)容器，即把反應(yīng)容器從中央單元(1)傳送到分析單元(7，8，9)之一。
10.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，中央單元(1)中有一分離單元(3)，反應(yīng)容器設(shè)置在該分離單元(3)中。
11.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，反應(yīng)容器和/或試劑容器可識別，使用下列技術(shù)進(jìn)行識別-一維或多維條碼；-其它光學(xué)方法；-詢答機(jī)；-標(biāo)記液體中分子。
12.按權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，識別反應(yīng)容器和/或試劑容器的識別單元設(shè)置在分析單元(7，8，9)中。
13.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，分析單元(7，8，9)有調(diào)節(jié)試劑溫度的溫度調(diào)節(jié)單元。
14.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，分析單元(7，8，9)還有調(diào)節(jié)反應(yīng)容器中樣本溫度的溫度調(diào)節(jié)單元。
15.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，只有中央單元(1)被供水。
16.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，至少一個分析單元(7，8，9)有用于混合樣本與試劑的混合單元(35，36)。
17.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，中央單元(1)中有用于清洗取樣單元(30)的清洗單元(42)。
18.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，該取樣單元(30)為一吸管單元。
19.按上述權(quán)利要求之一所述的裝置，其特征在于，中央單元(1)或在所述至少一個分析單元(7，8，9)的至少一個中有樣本預(yù)處理單元。
全文摘要
公開了一種分析樣本容器(2)中的樣本的裝置，提供一有反應(yīng)容器(2)的中央單元(1)、一傳送反應(yīng)容器的傳送單元(6)和至少一個分析單元(7，8，9)。該中央單元(1)包括一把至少一部分樣本從樣本容器(2)轉(zhuǎn)移到一反應(yīng)容器中的取樣單元(30)。用該傳送單元(6)把至少一部分反應(yīng)容器傳送到至少一個分析單元(7，8，9)。此外，提供至少一個具有至少一個試劑的試劑容器(20，……，23)，把試劑供給反應(yīng)容器中的樣本使得樣本與試劑反應(yīng)。最后，提供測量樣本的物理特性的至少一個測量裝置(5)或至少一個測量單元。本發(fā)明裝置工作高效，同時資源消耗最少。特別有利的是本發(fā)明裝置的模件結(jié)構(gòu)，使得其分析能力按照需要擴(kuò)充。此外，由于模件結(jié)構(gòu)便于用新的組件更換有毛病的組件，因此便于維修。
文檔編號G01N35/00GK101065670SQ200580040320
公開日2007年10月31日 申請日期2005年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者C·布克哈特, M·朱奇, G·沙徹爾, L·施維滋曼, O·埃森漢斯 申請人:霍夫曼-拉羅奇有限公司