DE3343176A1

DE3343176A1 - Automatisiertes analysengeraet

Info

Publication number: DE3343176A1
Application number: DE19833343176
Authority: DE
Inventors: Kyoko Makiguchi; Yasushi Mito Nomura; Hisayuki Katsuta Sagusa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-12-01
Filing date: 1983-11-29
Publication date: 1984-06-07
Also published as: DE3343176C2; JPS59100862A; US4684252A

Description

Automatisiertes Analysengerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisiertes Analysengerät für biochemische oder andere Tests an Proben und insbesondere ein Gerät dieser Art, welches sowohl die Messung biochemischer Tests durch Erfassen des durch eine Probe hindurchtretenden Lichtes als auch die Messung von immunchemischen Tests durch Erfassen des von der Probe gestreuten Lichtes ermöglicht.

Es ist kürzlich geklärt worden, daß quantitative Analysen von Antigenen wie z.B. Proteinen, Bazillen und Viren, welche mit der Immunität eines lebenden Körpers zusammenhängen, oder von Substanzen, welche mit Thrombokinese und Fibrinolyse zusammenhängen, für die therapeutische und vorbeugende Medizin erforderlich sind. Diese Substanzen werden quantitativ durch eine immunchemische Methode aufgrund ihrer äußerst großen Selektivität und Empfindlichkeit bestimmt. Diese Methode ist in die drei nachfolgenden Verfahren klassifiziert:

1. Verfahren, bei welchem eine Defusions- und Sedimentationsreaktion in einem Gel verwendet wird.

Dieses erste Verfahren wird häufig verwendet aufgrund seines

einfachen Meßvorganges. Es ist jedoch nachteilig insoweit, als ein Zeitabschnitt länger als ein Tag für die Messung •erforderlich ist. Trotzdem liefert die quantitative Analyse nicht immer ein genaues Ergebnis.

2. Verfahren, bei welchem ein bezeichneter Antigen-Antikörper verwendet wird.

Dieses zweite Verfahren ist z.B. in ein RIA (Radiοimmunauswertungs-)-Verfahren unter Verwendung eines radioaktiven Isotops und in ein Fluorimmunauswertungsverfahren unter Verwendung einer fluoreszierenden Verbindung klassifiziert. Beide Verfahren sind jedoch nachteilig, da es erforderlich ist, die Stabilität der Reagenzien während der Messung zu beobachten,und da aufgrund der Tatsache, daß ein Spezialmeßgerät benutzt werden muß, ein konventionelles automatisiertes Analysengerät für biochemische Tests hierfür nicht verwendet werden kann.

3. Verfahren, bei welchem eine Agglutinationsreaktion in einer Lösung verwendet wird.

Dieses dritte Verfahren führt eine quantitative Analyse eines kombinierten Produktes eines Antigens (einer Probe) und eines Antikörpers (eines Reagenz) durch, wobei das Produkt als Ergebnis einer Mischung des Antigens mit dem Antikörper hergestellt wird. Die so erzielte Trübung wird durch für diesen Zweck benutzte Trübungsmessung oder Nephlometrie quantitativ erfaßt. Sie sind jeweils in "Clinical Chemistry" Band 28 Nr.10, 1982, S.2121-2124 "Turbidimetric Immunoassay of Serum C-Reactive Protein" and in "Journal of Immunological Methods", 5 (1974) S.153-163 "Automated Nephelometric Immunoassay (ΑΝΙΑ) I. Importance of Antibody Affinity" offenbart. Bei der Trübungsmessung und der Nephlometrie wird die Trübung der Reaktionslösung, welche dem kombinierten Produkt des Antigens und des Antikörpers zugeordnet ist, gemessen.

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In einem bisher verwendeten automatisierten Analysengerät für biochemische Tests wird die Möglichkeit, daß eine Probenlösung wie z.B. ein Serum eines Patienten aufgrund der Anwesenheit von colloidalen Teilchen, die einer Krankheit zuge-

5 ordnet sind, trübe werden kann, berücksichtigt. Das optische System ist so ausgebildet, daß der gemessene Wert durch die Trübung der Probe nicht nachteilig beeinflußt werden kann. Daher ist das bekannte automatisierte Analysengerät primär nicht für die Erfassung bzw. Messung der Trübung der Reaktionslösung, welche der Bildung des kombinierten Produktes des Antigens und Antikörpers durch Immunreaktion zugeordnet ist, geeignet.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, ein automatisiertes Analysengerät zu schaffen, welches sowohl für die Messung von immunitätsbezogenen Tests als auch von biochemischen Tests geeignet ist.

Dies wird bei einem Photometer mit einem Eintrittsschlitz, der den Durchtritt der Gesamtheit oder eines Teils eines konvergenten Lichtstrahls ermöglicht, der aufeinanderfolgend durch eine Vielzahl von Probenmeßzellen übertragen wird, die jeweils eine Probenlösung enthalten, und mit einem Sensor zur Umwandlung der durch den Eintrittsschlitz getretenen Lichtmenge in eine ein Meßziel darstellende physikalische Größe, erfindungsgemäß erreicht durch einen Streulicht-sensor, der zwischen den Meßzellen und dem Eintrittsschlitz in einer Position angeordnet ist, in welcher der Sensor nicht von der geraden Durchlichtkomponente des Lichtstrahls bestrahlt wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.1 eine schematische Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

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(ο

-Αι Fig.2 eine vergrößerte teilgeschnittene Draufsicht auf das in Pig.1 gezeigte Spektralphotometer zusammen mit einem Blockdiagramm der Signalverarbeitungsschaltung ,

Fig.3 eine schematische Draufsicht auf die Form eines Streulichtsensors und dessen Positionsbeziehung zum Eintrittsschlitz bei dem in Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel,

Fig.4 eine schematische Draufsicht einer abgeänderten Ausfuhrungsform des Streulichtsensors,

Fig.5 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der gemessenen Konzentration von IgG und der Intensität des Streulichtes,

Fig.6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Durchlässigkeit und Streulichtintensität gemessen an der gleichen Probe, und

Fig.7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen

der Menge zugefügter Latexteilchen und der gemessenen Konzentration an Cholesterin. 25

Unter Bezugnahme auf Fig.1 wird schematisch der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform des automatisierten Analysengerätes beschrieben. Eine Reaktionsscheibe 1 ist in der Nähe ihres Umfangsrandes mit einer Vielzahl von (z.B.

40) in Umfangsrichtung in gleichem Abstand angeordneten Probemeßzellen 2 versehen und wird intermittierend im Uhrzeigersinn um eine Drehachse 3 gedreht. Ein Probentisch ist ebenfalls in der Nähe seines Umfangsrandes mit einer Vielzahl von in Unfangsrichtung in gleichem Abstand angeordne-

ten Probenbehältern 5 versehen und wird in ähnlicher Weise im Uhrzeigersinn um eine Drehachse 6 gedreht. Probenlösungen werden von den Probenbehältern 5 zu den Meßzellen 2 durch die Kombination einer Pipetteneinrichtung 7 und

ΆΓ»

ORIGINAL

33 4 317

eines Probenentnahmefühler ε 8 überführt. Erforderliche Reagenzien werden durch Ausgabeeinrichtungen 9 und 10 abgegeben. Ein erstes Reagenz 14a wird an einer ersten Ausgabeposition 17a durch die erste Ausgabeeinrichtung 9 in die Meßzellen 2 und ein zweites Reagenz 14b wird an einer zweiten Ausgabeposition 17b durch die zweite Ausgabeeinrichtung 10 abgegeben.

Ein von einer Lichtquelle 12, welche aus einer weißen Lampe

jQ besteht, ausgesandter Lichtstrahl 13 durchdringt die in die gegenüberliegende Position gebrachte Meßzelle 2 und fällt dann auf ein Spektralphotometer 11. Der Lichtstrahl 13 durchdringt die Meßzelle 2, wenn die P.eaktionsscheibe 1 während ihrer intermitterenden Drehung zeitweilig angehalten wird.

Zwischen der Position, an welcher der Lichtstrahl 13 die Meßzelle durchdringt, und einer Probeneinführposition 15 sind ein Lösungsausgaberohr 19 und ein Zellenreinigungsrohr 21 angeordnet. Die in der Meßzelle 2 enthaltene Probenlösung, welche der Messung unterworfen worden ist, wird durch eine Lösungsausgabeeinheit 18 nach Durchströmen des Ausgaberohrs 19 abgegeben. Anschließend wird Reinigungswasser, welches von einer Zellenreinigungseinheit 20 zugeführt wird, durch das Reinigungsrohr 21 in die Meßzelle eingespritzt, um das Innere der Meßzelle zu säubern. An der Position 16 wird ein Teil einer Probenlösung, welche in dem Probenbehälter 5 auf dem Probentisch 4 enthalten ist, durch den Probenentnahmefühler 8 abgezogen. Dieser Probenentnahmefühler 8 führt eine hin- und hergehende Schwenkbewegung zwischen der Probenentnahmeposition 16 und der Probenausgabeposition 15 durch, um die Probenlösung in die Meßzelle zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt werden sowohl der Probentisch 4 wie auch der Reaktionstisch 1 zeitweilig angehalten.

I_n Fig.2 ist ein Blockdiagramm dargestellt, welches Einzelheiten des Aufbaus des photometrischen Systems in dem in Fig.1 gezeigten Gerät zeigt. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen gleiche Teile wie in Fig.1. Der von der weißen

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Lampe 12 ausgesandte Lichtstrahl 13 wird durch eine Kondensorlinse L gesammelt bzw. gebündelt und der konvergente Lichtstrahl 13 fällt auf die Meßzellen 2 in einer Probenkammer 22, welche die Form eines schwarzen Kastens aufweist, nachdem der Lichtstrahl»durch einen ersten Eintrittsschlitz Sw der in der Außenwand der Kammer 22 geformt ist, hindurchgetreten ist. Der durch die Meßzelle hindurchgetretene Lichtstrahl 13 tritt dann durch einen zweiten Längsschlitz S-, der in der Trennwand W ausgebildet ist, welche die Probenkammer 22 von einem Spektroskop 26 trennt, und fällt dann auf ein konkaves Beugungsgitter 24, durch welches der Lichtstrahl gebeugt wird, um ein Spektralbild auf einer Photodiodenanordnung eines Photosensors 25 zu bilden, der eine gleichzeitige Messung einer Vielzahl von Wellenlängen vornehmen kann. Das Spektroskop 26 weist ebenfalls die Form eines schwarzen Kastens auf, wobei seine innere Oberfläche z.B. mit einer schwarzen mattierenden Farbe beschichtet ist, um hierdurch die innere Reflektion von Licht minimal zu halten. Ein solches Spektralphotometer ist allgemein bekannt und z.B. in der US-PS 4 313 735 offenbart.

In der Nähe und um den Eintrittsschlitz S₂ herum ist ein ringförmiger Streulichtsensor 23 montiert, z.B. in einer in Fig.3 gezeigten Art und Weise. Dieser Sensor 23 erfaßt das Licht, das durch die Meßzelle 2 nach vorn innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs gestreut wird. Die Ausgangssignale des Durchlichtsensors 25 und des Streulichtsensors 23 werden einem Multiplexer 28 zugeführt, nachdem sie vorzugsweise durch zugeordnete Verstärker (nicht gezeigt) verstärkt wor-

^O den sind, und dann in digitale Signale durch einen A/D-Wandler 29 umgewandelt. Die digitalen Signale vom A/D-Wandler 2 9 werden durch eine zentrale Verarbeitungseinheit 30 verarbeitet, um in einer geeigneten Anzeigeeinrichtung, z.B. einer Kathodenstrahlröhrenanzeigeeinrichtung 31 angezeigt zu werden. Im Falle der Messung von biochemischen Tests werden nur die Photodioden, welche zwei Arten von vorbestimmten, nahe beieinanderliegenden Wellenlängen erfassen, unter Steuerung durch die zentrale Verarbeitungseinheit 30 abge-

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tastet und die Ausgangssignale von diesen Dioden verarbeitet. Im Falle der Messung biochemischer Tests wird also eine Zwei-Wellenlängen-Photometrie durchgeführt. Ein Verarbeitungssystem zur Verarbeitung einzelner Ausgangssignale solcher Sensoren ist allgemein an sich bekannt und z.B. in der US-PS 4 263 512 offenbart.

In Fig.3 ist eine vergrößerte Draufsicht des Streulichtsensors 23 gezeigt. Wie aus Fig.3 hervorgeht, hat dieser Sensor 23 eine Ringform und einen äußeren Durchmesser von ungefähr 10 mm und einen inneren Durchmesser von ungefähr

2 mm, wobei der zweite Eintrittsschlitz S₂, der in der Trennwand W ausgebildet ist, in der mittigen öffnung des Sensors 23 angeordnet ist. Der Streulichtsensor 23 kann eine Photozelle, eine Siliciumdiode oder dergleichen sein.

Die Form des Streulichtsensors 2 3 ist nicht auf die in Fig.

3 gezeigte Form beschränkt. Das Ziel der vorliegenden Erfindung kann in ähnlicher Weise erreicht werden, wenn ein Sensor der in Fig.4 gezeigten Art benutzt wird. Wie aus Fig.4 hervorgeht, sind in der Nähe und um den zweiten Eintrittsschlitz S₂ herum eine Vielzahl solcher Sensoren 23 angeordnet. Der Streulichtsensor oder die Sensoren 23 können direkt an der Oberfläche der Trennwand W oder an einer im Abstand von dieser angeordneten Position befestigt sein.

Der zweite Eintrittsschlitz S hat eine langgestreckte Form, da das optische Bild des Glühfadens F der Lichtquelle 12 eine langgestreckte Form aufweist, welche dem Aufbau des ^O Glühfadens F zugeordnet ist. Die Form dieses zweiten Eintrittsschlitzes S~ ist daher abhängig von der Form des optischen Bildes des Glühfadens F der Lichtquelle 12.

Im nachfolgenden wird nun die Betriebsweise des automatisierten Analysengerätes mit dem oben erwähnten Aufbau erläutert. Unter Bezugnahme auf Fig.1 werden die Meßzellen 2 in den vorbestimmten Positionen auf der Reaktionsscheibe 1 montiert und die Probenbehälter 5, welche die zu prüfen-

den Probenlösungen enthalten, werden in den vorbestimmten Positionen auf dem Probentisch 4 montiert. Die Pipetteneinrichtung 7 wird betätigt, um die Probenlösung abzuziehen, welche in dem Probenbehälter 5 enthalten ist, der £u diesem Zeitpunkt in die Probenentnahmeposition 16 gebracht,, worden ist, und um die Probenlösung in den Probenentnahmefühler 8 zu bringen. Anschließend wird der Probenentnahmefühler 8 in die Position verschwenkt, welche der Meßzelle gegenüberliegt, die zu diesem Zeitpunkt in die Probeneinführposition 15 gebracht worden ist, um eine vorbestimmte Menge der Probenlösung in die Meßzelle 2 zu bringen. Der oben erwähnte Betrieb wird durchgeführt, während sowohl der Probentisch 4 als auch die Reaktionsscheibe 1 zeitweilig

während der intermittierenden Drehung angehalten werden. 15

Wenn die Meßzelle, welche die eingespritzte Probenlösung enthält, zu der ersten Reagenzausgabeposition 17a gebracht wird, nachdem die Reaktionsscheibe eine vollständige Drehung zuzüglich eines Teilungsschrittes im Uhrzeigersinn durchgeführt hat, wird die erste Ausgabeeinrichtung 9 betätigt, um eine vorbestimmte Menge des ersten Reagenz 14a abzuziehen und zu der in der Meßzelle 2 befindlichen Probenlösung zuzufügen. Wenn dann anschließend die Meßzelle 2 zu der zweiten Reagenzausgabeposition 17b gebracht wird, wird die zweite Ausgabeeinrichtung 10 betätigt, um eine vorbestimmte Menge des zweiten Reagenz 14b abzuziehen und um diese der Mischung der Probenlösung und des ersten Reagenz 14a in der Meßzelle 2 hinzuzufügen. Die Reaktionsscheibe wird um 360° plus einem Teilungsschritt in jedem Zyklus gedreht, so daß ihre Position nach jedem Zyklus um einen Teilungsschritt verschoben ist. Die Betriebsweise der Reaktionsscheibe T ist z.B. derart, daß sie für 9,5 Sekunden angehalten und 20,5 Sekunden gedreht wird, um einen

Zyklus von 30 Sekunden zu vervollständigen. Die Durchläs-35

sigkeit der Reaktionslösung und die Intensität des durch die Reaktionslösung gestreuten Lichtes werden jeweils in einem Zeitabstand von 30 Sekunden gemessen, um die Reaktionsgeschwindigkeiten der analysierten Komponenten zu

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berechnen, welche in der Probenlösung enthalten sind, wodurch die quantitative Analyse der Komponenten ermöglicht wird.

Durch das obige Analysenverfahren werden die Analyse biochemischer Tests gemäß der Endpunktmethode und der Ratenmethode und die Analyse immunchemischer Tests gemäß der Lichtstreumethode wirksam durchgeführt. Vom photometrischen Gesichtspunkt aus wird sowohl die Durchlässigkeitsphotometriebetriebsart als auch die Streulichtphotometriebetriebsart eingesetzt. Das eine automatisierte Analysengerät für biochemische Tests kann daher in zwei Photometriebetriebsarten mit großer Genauigkeit betrieben werden, ohne daß zusätzliche Geräte erforderlich sind.

In Tabelle 1 sind Beispiele von Reagenzien gezeigt, welche für die Messung biochemischer Tests und Immunitätsbezogener Tests, basierend auf dem oben beschriebenen Photometrieprinzip, benutzt werden. Insbesondere zeigt die Tabelle 1 Beispiele von Reagenzien, wenn Glutamat-Oxaloacetat-Transaminase (GOT) und Immunoglobulin G (IgG) jeweils als biochemischer Test und immunitätsbezogener Test gemessen werden.

1. GOT

erstes Reagenz

zweites Reaaenz

Tabelle 1

MDH 845 ü/ml

LDH 208 U/ml

NADH 0,24 mMol

1-Asparaginsäure 41 mMol Tris-Pufferlösung (pH 8,5) 0,01 mMol

ioC-Ketoglutarat 3,3 mMol Phophatpufferlösuncr (pH 7,2) 0,5 Mol/l

1 2. IgG

erstes Reagenz

Au

- XJ -

menschliche IgG Antikörper (Ovin) Barbitalpufferlösung (pH 7,2)

10 mHol

Natrimchlorid 0,88 Gew.-% Natrimazid 0,1 Gew.-% Polyethylenglycol 6000

kleine Menge

10

Tabelle 2 zeigt die analytischen Meßbedingungen der in Tabelle 1 gezeigten Tests.

15

Tabelle 2

Gegenstand	GOT	IgG	μΐ
Probenmenge	20 μΐ	20	μΐ
Menge des ersten Reagenz	400 ul	500	•
Menge des zweiten Reagenz	100 μΐ	0
Meßwellenlänge 1	376 nm	-	8 nm
Meßwellenlänge 2	340 nm	632,	C
Reaktionstemperatur	37°C	37°

25 30 35

In Tabelle 3 sind Meßergebnisse gezeigt, wenn sowohl die biochemischen Tests wie auch die immunitätsbezogenen Tests unter den in Tabelle 2gezeigten analytischen Bedingungen gemessen werden. In Tabelle 3 werden Reagenzien bei der Mesung der immunitätsbezogenen Tests verwendet, welche in der Laser-Nephlometrie benutzt werden.

	Probe Nummer	Xb	Gefundener Wert
		-W-	94
1			43
	1	Tabelle 3	450
			521
		Tests	328
5		GOT	48
	2	GPT	22
		IgG	3,2
		IgA	52
10	3	IgM	24
		GOT	24,6
		GPT	2,8
		CRP	168
15		GOT	51
	4	GPT	25
		RA	350
	CRP
20	CHO
	GOT
	GPT
	IgG

In Tabelle 3 stellen GPT, IgA, IgM, CRP, RA und CHO Abkürzungen für Glutamat-Pyruvat-Transaminase, Inununoglobulin A, Immunoglobulin M, C-reaktives Protein, Pheu.m?toid-Antigen-3Q Arthritis-Faktor und Cholesterin dar.

Anmerkungen: Die Einheiten der gefundenen Werte sind folgende :

GOT,	GPT	mU/ml
CHO		mg/dl
GRP,	IgG, IgA, IgM	mg/dl
RA		U/ml

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Es wird hierdurch bestätigt, daß die Messung sowohl von biochemischen Tests als auch von inununitätsbezogenen Tests, welche durch die bekannten automatisierten Analysegeräte nicht gemessen werden konnten, mit dem automatisierten Analysengerät der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden konnte. Die inununitätsbezogenen Tests, welche zusammen mit den biochemischen Tests gemessen werden konnten, sind folgende :

IgG, IgA, IgM, Komplement 3 (C ) , Komplement 4 (C₄), CRP, RA, Fibrinogen, Transferin und Pt ..-Antitrypsin.

Es kann erwartet werden, daß die Zahl von meßbaren immunitätsbezogenen Tests weiter erhöht werden kann,wenn die Reagenzien, welche für die quantitative Analyse solcher Tests auf der Grundlage der Streulichtphotometrie verwendbar sind, in Zukunft weiter entwickelt werden.

Die Ungenauigkeit wurde festgestellt durch 20faches Messen von IgG an der gleichen Probe, nie Meßergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.

	Meßwert von IgG	Tabelle 4	Messung	Meßwert von IgG
Messung	1630	11	1650
1	1590	12	1600
2	1650	13	1640
3	1660	14	1680
4	1710	15	1660
5	1630	16	1670
6	1640	17	1580
7	1670	18	1650
8	1610	19	1600
9	1680	20	1680
10

Anmerkungen: Die Einheit der Meßwerte von IgG ist mg/dl.

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* Gemäß den Meßergebnissen von IgG, gezeigt in Tabelle 4, ist die Standardabweichung TSD) 3.36 und die Koeffizientenveränderuna (CV) gleich 2.05 %. Diese Werte von SD und CV sind im wesentlichen kompatibel mit den Meßergebnissen der Ungenauigkeit in einem Experiment, in welchem ein Lasernephlometer benutzt wird. Auch in Bezug zur Arbeitskurve sind die Meßergebnisse den Meßergebnissen ähnlich, welche durch ein Lasernephlometer erzielt werden, wie in Fig.5 gezeigt ist,

Fir.5 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Konzentration von IgG und der Intensität des Streulichtes. In Fig.5 stellt die horizontale Achse die Konzentration von IgG in mg/dl und die vertikale Achse die Intensität des Streulichtes in mV dar. Aus Fig.5 geht hervor, daß die

¹^ Kurve mindestens bis zu einer Konzentration von 2.000 mg/dl geradlinig ansteigt.

Obwohl ein Spektralphotometer mit einer weißen Lampe als Lichtquelle als eine Ausführungsform gezeigt ist, ist die

^O vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Spektralphotometer beschränkt. Die Lichtquelle kann auch eine Lampe sein, welche einen monochromatischen Lichtstrahl mit einer speziellen Wellenlänge aussendet, oder eine Kombination einer weissen Lampe und eines Filters, der nur eine spezielle Wellenlänge durchläßt, so daß sowohl die Durchlässigkeit als auch die Streulichtintensität durch ein herkömmliches Photometer gemessen werden kann, ohne daß das Licht in seine Spektralkomponenten wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zerlegt werden muß.

Bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel werden die ,Durchlässigkeit der Reaktionslösung und die Intensität des von der Reaktionslösung gestreuten Lichtes nicht gleichzeitig

gemessen, sondern abwechselnd in einem Zeitabstand von 30 35

Sekunden. Wenn jedoch die Durchlässigkeit und die Streulichtintensität im wesentlichen gleichzeitig gemessen werden, kann ein Meßfehler der Durchlässigkeit auf der Basis des Meßwertes der Intensität des durch die Reaktionslösung ge-

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streuten Lichtes verbessert werden, so daß die Durchlässigkeit genauer bestimmbar ist.

Im nachfolgenden wird nunmehr eine andere Ausfuhrungsform beschrieben, bei welcher die Durchlässigkeit auf der Grundlage des Meßwertes der Streulichtintensität korrigiert wird.

In der Absorptionsmeßtechnik wird Licht zu einer Probenlösung gerichtet und die Rate der Lichtabsorption an einem Punkt gemessen, welcher einen vorbestimmten Abstand auf dem Strahlengang von der Lichtquelle aus hat, um die Durchlässigkeit zu messen, wie dies allgemein auf dem vorliegenden Gebiet bekannt ist. In dem vorliegenden Spektrometer kann ebenfalls Licht vom Probenbehälter 2 in das Photometer ein-

¹^ geführt werden, um die Durchlässigkeit auf der Grundlage der eingeführten Lichtmenge zu messen. Wie allgemein bekannt ist, ist es eine absolute Bedingung der Absorptionsmeßtechnik, daß die Probenlösung in dem Probenbehälter 2 lichtdurchlässig oder permeabel ist. Wenn genügend Teilchen in der Probenlösung vorhanden wären, um eine Lichtstreuung zu verursachen, würde das Streulicht so betrachtet,als ob es durch den in der Probenlösung aufgelösten Stoff absorbiert worden wäre, und es würde sich ein Fehler in der Messung

gemäß der Absorptionsmeßtechnik ergeben. 25

Dieses Problem tritt häufig während der Messung eines Iipämischen Serums auf, welches in Seren gefunden wird, welche z.B.in klinischen Laboratorien gehandhabt werden.(Der Begriff "lipämisches Serum" bezeichnet ein milchiges Serum,

welches aufgrund einer hohen Konzentration von Fettsubstanzen in dem Serum trübe wird.)

Um das oben genannte Problem durch Verwendung des Photometers gemäß der vorliegenden Erfindung zu lösen, haben

die Erfinder der vorliegenden Anmeldung Untersuchungen und Studien durchgeführt und gefunden, daß das Ausgangssignal des Photometers auf der Basis des Ausgangssignals des Sensors 23, das für die Messung der Intensität des Streu-

-Yi-

lichtes vorgesehen ist, korrigiert werden kann. In Fig.6 ist die Beziehung zwischen der Durchlässigkeit und der Streulichtintensität (angezeigt durch das Ausgangssignal des Sensors 23) gezeigt, welche experimentell bei verschiedenen lipämischen Seren bestimmt worden ist. In Fig.7 sind die Ergebnisse eines Experimentes gezeigt, bei welchem die Meßwerte von Cholesterin in verschiedenen Seren unter Verwendung der Beziehung gemäß Fig.6 korrigiert worden sind. Bei diesem Experiment wurden Latexteilchen mit einem Durchmesser von 0,114 μ verwendet, um Trübung zu erzeugen. Aus Fig.7 geht hervor, daß das die Durchlässigkeit repräsentierende Ausgangssignal des Photometers auf der Grundlage des AusgangssignaIs des Streulichtsensors 23, welches zusammen mit dem ersten Ausgangssignal auftritt, korrigiert werden kann.

Claims

PATENT- UND'RCC-HTSANU&ÄLTE*- """

ARDEHLE, PAGENBERG. fpOST; aLtEN"BURjG:& PARTNER

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POSTFACH 860620. 80OO MUNCHF.N f

TELEFON (089)980361

TELEX 5 22 791 pad ti

CABLE: PADBÜRO MÜNCHEN

BÜRO GALILEIPl AT2 1. 8 MÜNCHEN

Datum ²⁹· November 1983 A 5093-EP Al/al

Patentansprüche

J Photometer mit einem Eintrittsschlitz, der den Durchtritt der Gesamtheit oder eines Teils eines konvergenten Lichtstrahls ermöglicht, der aufeinanderfolgend durch eine Vielzahl von Probenmeßzellen übertragen wird, die jeweils eine Probenlösung enthalten, und mit einem Sensor zur Umwandlung der durch den Eintrittsschlitz getretenen Lichtmenge in eine ein Meßziel darstellende physikalische' Größe, gekennzeichnet durch einen Streulichtsensor (23) , der zwischen den Meßzellen (2) und dem Eintrittsschlitjr (S₂) in einer Position angeordnet ist, in welcher der Sensor nicht von der geraden Durchlichtkomponente des Lichtstrahls (13) bestrahlt wird.
2. Photometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Probenlösung in der gleichen Meßzelle (2) durchgelassene Lichtmenge und gestreute Lichtmenge jeweils durch den Durchlichtsensor (25) und den Streulichtsensor (23) erfaßt wenden und daß die vom Streulichtsensor gelieferten Daten benutzt,werden, um die vom Durchlichtsensor gelieferten Daten zu korrigieren. „-g

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3. Photometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streulichtsensor (2 3) ringförmig ausgebildet ist und daß der Eintrittsschlitz (S~) in der mittigen öffnung des Sensors angeordnet ist.
4. Photometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streulichtsensor (23) eine Vielzahl von Photozellen aufweist, welche in der Nähe und um den Eintrittsschlitz (S~) herum angeordnet sind.
5. Photometer nach einem äer Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Streulichtsensor (23) an einer Wand (W) befestigt ist, in welcher der Eintrittsschlitz

(S₂) ausgebildet ist.
15
6. Photometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Folge von Meßzellen (2) durch einen schwarzen Kasten (22) bewegt, der im wesentlichen von äußerem Umgebungslicht isoliert ist.
7. Automatisiertes Analysengerät, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (1, 3) zum Bewegen einer Folge von Probenmeßzellen (2) durch ein Photometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, so daß die jeweils eine Probenlösung enthaltenden Meßzellen einen konvergenten Lichtstrahl

(13) durchqueren können, eine Einrichtung (4, 5, 6) zum Einspritzen der Probenlösungen in die Meßzellen, durch Einrichtungen (9, 10, 14a, 14b) zum Ausgeben notwendiger Reagenzien in die Meßzellen und durch Einrichtungen

(28, 29, 30, 31) zum Berechnen und Anzeigen der Konzentrationen der Komponenten der Probenlösungen auf der Basis der Ausgangssignale des Durchlichtsensors (25) und des Streulichtsensors (23).

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