(57)【要約】本発明は液体サンプルのテストに使用するための方法、該方法を実行するためのテストユニット、および該テストユニットを備えたシステムに関する。本発明はとくに医学的標本の診断分析、および産業上のプロセス、廃棄物処理または環境から取り出されたサンプルの分析に関する。本発明は、テストユニットに含まれる限られた容積の投与空間（８）が、ベローズのような液体アクチュエータによってテストに必要な媒質で満たされ、サンプルが該アクチュエータの助けで投与空間内へ吸入することによって媒質と化合し、対応する量の媒質を吸入の効果の下で前記空間から取り除く、液体の液的投与に基づいている。必要ならば、テストに必要な１またはそれ以上の反応物質が同様の原理で前記投与空間内に引かれる。定量的に投与された液体は、そのとき、アクチュエータ（１８）によって発生された運動で、テストユニットの温置および／または検知空間（２５、２６）内に液的に混合および移動され得る。本発明のシステムは、遠距離通信のようなデータ伝送通信によって異なるテストユニットの動作の制御を可能にする共通の制御ユニットと通信する、複数のテストユニットからなる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体サンプルのテストのために液体を化合する方法であって、テストされるべきサンプルが液体媒質と定量的に化合され、限られた容積の反応が投与空間（８）内で起こり、該投与空間が液体アクチュエータ（１８）に接続され、オンオフ／バルブ（１１）が設けられた入口（７）がテストされるべきサンプルに接続され、
投与空間を媒質によって充填したのち、当該サンプルの入口を開放し、前記アクチュエータによって前記空間から特定の体積の媒質を除去し、サンプルの対応する量を排出吸入の効果のもとに前記入口から前記バルブを介して投与空間内に引くことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記投与空間（８）が媒質によって充填される前に、前記アクチュエータ（１８）が、テストされるべきサンプルを前記バルブ（１１）に至るまで前記入口（７）内に引き、ついでバルブを閉鎖することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記テストされるべきサンプルを前記入口（７）から前記投与空間（８）内に引いたのち、前記入口（７）のバルブ（１１）を閉じることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
それぞれオンオフ／バルブ（１１、１２）が設けられた複数の入口（７、９）が前記投与空間（８）に連結され、前記テストされるべきサンプルの他に、また１またはそれ以上の液体試薬を１つずつ異なる入口から前記投与空間へ引き、引かれたそれぞれの特定の液体体積に対応する体積の媒質を、前記投与空間から吐出することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記投与空間（８）が延長したダクトによって形成され、該ダクトが当該ダクトの端部によってアクチュエータ（１８）に連結され、かつ、前記サンプルおよび試薬の入口（７、９）を異なる位置で前記ダクトに接続し、前記試薬および媒質を混合する前に、前記サンプル、および１またはそれ以上の試薬を前記投与空間へ連続的に引くことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記投与された液体を、前記アクチュエータ（１８）によって発生され吸引または吐出を用いて前記投与空間（８）から取り除くことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の方法。
【請求項７】
前記アクチュエータ（１８）が空気を前記投与空間（８）の外側から引き、空気をバッファとして用いながら前記液体を前記投与空間から吐出することを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記投与された液体を、前記アクチュエータ（１８）によって発生された往復運動を用いて混合することを特徴とする請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
前記液体アクチュエータ（１８）がベローズであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記投与された液体を、生じる１回の反応のため、および／または決定されるべきテスト結果のために、前記投与空間（８）から、分離された温置空間（２５）および／または検知空間（２６）内へ移動することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の方法。
【請求項１１】
異なる段階における前記液体の運動を、圧力変化を検知する圧力センサまたは温度差を検知する温度センサのようなセンサ（２３）を用いて監視することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記媒質が水であり、前記テストされるべきサンプルが血液または尿サンプルのような液体医学的標本であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１記載の方法。
【請求項１３】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２記載の方法を実行するテストユニット（３）であって、
限られた容積の投与空間と、
前記投与空間に接続された、テストされるべき液体サンプルのための入口（１７、２０）と、
サンプルと反応する試薬のための１または２以上の貯蔵空間（１０）であって、おのおのが流路（９）を介して前記投与空間と連通した貯蔵空間と、
前記投与空間から投与された液体を除去するための流路（２４）と、
テスト結果の決定の観点から反応結果を検知するための検知器（３１）とを備え、
前記入口および流路のおのおのに、流量調節のためのオンオフ／バルブ（１１、１２、１４、１５）が設けられてなる
ことを特徴とするテストユニット。
【請求項１４】
生じるテスト反応のために、流路（２４）を介して前記投与空間（８）に連結された少なくとも１つの温置空間（２５）を備えてなることを特徴とする請求項１３記載のテストユニット。
【請求項１５】
１または２以上の流路（２４）を介して前記投与空間（８）に連結され、かつ検知器（３１）が設けられた検知空間（２６）を備えてなることを特徴とする請求項１３または１４記載のテストユニット。
【請求項１６】
バッファとしての空気の使用のために、空気流入口（２２）が設けられていることを特徴とする請求項１３、１４または１５記載のテストユニット。
【請求項１７】
前記液体アクチュエータ（１８）がベローズであることを特徴とする請求項１３、１４、１５または１６記載のテストユニット。
【請求項１８】
圧力変化を検知する圧力センサまたは温度差を検知する温度センサのような前記液体の運動を監視するためのセンサ（２３）が設けられていることを特徴とする請求項１３、１４、１５、１６または１７記載のテストユニット。
【請求項１９】
液体サンプルの化学的テストを行なうための、請求項１３、１４、１５、１６、１７または１８記載のテストユニットを含むシステムであって、
前記システムにおける各テストユニット（３）が、異なるユニットに共通の少なくとも１つのテスト反応を行なうために設けられ、
前記テストユニットがデータ伝送通信上で共通の制御ユニット（１）に接続され、
前記テストユニットの動作が、制御ユニットによって発生された信号によって制御可能である
ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
おのおののテストユニット（３）が電線を介して前記制御ユニット（１）と通信することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
おのおののテストユニット（３）が無線通信により前記制御ユニット（１）と通信することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２２】
前記テストユニット（３）が、前記制御ユニット（１）と定常的に通信しているあいだ、自由に移動可能であることを特徴とする請求項２１記載のシステム。
【請求項２３】
前記テストユニットが異なる地理的位置に配置されていることを特徴とする請求項１９、２０、２１または２２記載のシステム。
【請求項２４】
相互に同一なテストユニット（３）を備えていることを特徴とする請求項１９、２０、２１、２２または２３記載のシステム。
【請求項２５】
異なる数または配列の試薬選択および／または液体空間（８、１０、２５、２６）を有する相互に同一なテストユニット（３）を備えていることを特徴とする請求項１９、２０、２１、２２、２３または２４記載のシステム。
【請求項２６】
前記制御ユニット（１）が、当該制御ユニットの制御の下でテストユニット（３）において異なるテスト反応を実行するための複数の記憶されたプログラムを備えていることを特徴とする請求項１９、２０、２１、２２、２３、２４または２５記載のシステム。
【請求項２７】
前記制御ユニット（１）が、前記テストユニット（３）の効率を監視および維持するための記憶された制御およびサービスプログラムを備えていることを特徴とする請求項１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５または２６記載のシステム。
【請求項２８】
前記制御ユニット（１）が、テスト結果を決定し、または前記テストユニット（３）によって供給されたテスト結果を受け入れ、受け入れた結果を前記テストユニットのユーザへ返すことを特徴とする請求項１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６または２７記載のシステム。
【請求項２９】
請求項１３、１４、１５、１６、１７または１８記載のテストユニットまたは請求項１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７または２８記載のシステムの医学的標本の臨床テストへの適用。
【請求項３０】
請求項２９記載のテストユニットまたはシステムの血液または尿サンプルの診断テストへの適用。
【請求項３１】
請求項１３、１４、１５、１６、１７または１８記載のテストユニットまたは請求項１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７または２８記載のシステムの研究、産業または環境テストへの適用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体サンプルのテストに関する。さらに詳しくは、本発明は液体サンプルをテストするために液体を化合するための方法であって、テストされるべき該サンプルは液体媒質によって定量的に化合される。加えて、本発明は該方法を利用するテストユニットと、複数の該テストユニットを含むシステムとに関する。
【０００２】
本発明は、主として、臨床化学の分野、すなわち診断の目的のために患者から得た医学的標本の分析において実施される。適用の第２の中心的な分野は、産業上のプロセス、廃棄物処理および環境から得たサンプルの分析に関する。
【背景技術】
【０００３】
化学的なテストは、今日、実験室において分析器によってなされており、該分析器は機械化された高速投与ロボットであり、該ロボットの動作は開放容器間の液体の移送に基づいている。かかる分析器は、
テストされるべきサンプルおよび開放容器からテストに要求される試薬をピペット内に引き、ピペットの吸入によって該サンプルおよび試薬を測定フィルタトラフ内に移送し、混合し、反応ののち測定結果をもたらすパラメータを決定する。分析器の動作は知られた内容物によって基準サンプル上で行なわれた測定によって制御される。
【０００４】
現在の分析器は、大容量、広いテスト範囲およびテスト変更の容易さという利点を有している一方で、とくに開放したサンプルおよび試薬容器ならびにフィルタトラフと、該容器間のピペット吸入によって移送される液体とに関して欠点を有している。開放容器は液体の保存を損ない、液体を微生物または類似の汚染にさらす。ピペット吸入段階で、小さい気泡が液体に沿って引かれる傾向があり、該気泡は、定量的に投与された液体バッチにおいて対応する容量誤差を引き起こす。噴射段階で、液滴が表面張力の効果のもとでピペット端部で残るかもしれない。よって、液滴は分析から除外され、投与誤差を引き起こす。
【０００５】
現在の分析器において、テストの定量的な結果による実用上の衝撃をもたないピペット端部で残る小さな気泡または液滴に対して充分大きい数十から数百マイクロリットルの液体を用いることによって不正確なピペット吸入により引き起こされたこれらの誤差を補償する試みがある。しかしながら、この結果、分析器の動作上の要素、すなわちサンプルチューブ、試薬容器および測定フィルタトラフが、実際のテスト反応に照らして不必要に大きい寸法を与える必要があり、試薬の消費も多い。これらの理由のため、および要求される動作上の反転性のために、現在の分析器は典型的にはほぼ机の大きさをもつ大きい装置であり、使用のために専門のスタッフを必要とし、投資および動作のために高いコストが伴う。
【０００６】
本発明の目的は、テストに要求される液体、とりわけテストされるべき液体サンプルおよび液体媒質の定量的投与および組合せが、叙上の従来の欠点を解消する新規な方法で行なわれる。本発明の方法は、限られた容積の投与空間内で起こる液体の組合せと、媒質が充填された投与空間によって特徴づけられ、該空間は液体アクチュエータと、テストされるべきサンプル用のオンオフバルブが設けられた入口とに接続され、サンプル入口のバルブが開放され、アクチュエータによって空間から決定された体積の媒質が除去され、その結果、入口からバルブを経て投与空間に対応する量のサンプルが排出吸入効果のもとで引かれる。
【０００７】
本発明の方法は、実質的に、投与空間と関連するダクトを備えたテスト装置における流体の移送および液体の結合にもとづいており、液体は直接相互接触され、オンオフバルブが表面張力によって引き起こされる投与誤差なく投与された液体の体積を規定する。よって、投与はより正確であり、小型のテスト装置と、より小量の物質を可能にし、分析コストを低減する。流体投与は投与および結合の段階で液体に浸入する気泡に対してそれほど敏感でなく、加えて、テスト装置は適切なセンサが設けられ、液体の移動が投与空間およびダクト内で監視され得る。圧力センサは、たとえば、液体に伴う気泡を検知でき、かつテスト結果の評価において考慮できるようにし、あるいは可能であれば、気泡のない液体バッチを得るために投与が繰り返される。センサによって投与を監視する特徴は、自動化され、プログラムが組まれた投与において実質的に有利であり、流体移送にとくに適している。
【０００８】
本発明の流体移送および組合せは、ダクトを通して導かれる洗浄液または乾燥空気によって容易に洗浄される投与空間と関連するダクトの利点をもっている。流体投与が、開放容器間のピペットによる従来の液体移送とは異なり、封じられた空間内で起こるので、外部の効果によって引き起こされる汚染の危険性が本発明においては低下する。
【０００９】
所望の定量的な比で投与され、化合されるべき液体のために、液体アクチュエータは適切な精度を与えなければならない。アクチュエータによって発生される繰り返し運動の精度が高くなればなるほど、本発明の定量投与は良好になる。本発明の方法のために正確であり、それゆえに有利であるアクチュエータは、米国特許第５，６３８，９８６号明細書においてピペット投与と関連付けて記載されているとおりの液体充填型(liquid-filled)ベローズである。ベローズは使用中に磨耗せず、得られる投与の精度は非常に微量な物質のテストを可能にする。
【００１０】
液体サンプルの典型的なテストにおいて、媒質は保持体および希釈剤として作用し、サンプルと反応する１または２以上の試薬が、テスト結果を形成するテストの反応の有無の結果、サンプルに加えて媒質と結合される。本発明によれば、そのようなテストのための液体投与が装置内で起こり、オンオフバルブが設けられた複数の入口が投与空間と連結され、該装置にあらかじめ設けられた各サンプルと各試薬は専用の入口を装置に有している。液体は、テストされるべきサンプルの吸収のみならず、１または２以上の液体試薬の吸収によって１つずつ結合され、引かれた特定の液体の体積に相当する媒質の体積がその都度投与空間から除去される。
【００１１】
先の吸入段階で空間に投与されたサンプルまたは試薬ではなく、投与空間から媒質だけを除去するための排出吸入のために、投与空間は、狭く、長く延びたダクトを備えており、該ダクトは端部によって液体アクチュエータと連結されていることが好ましい。このように形成された投与空間は、投与の引き続く吸入段階において望まれない方法で液体が混合されることを防止する。好ましくは、投与空間全体がその端部によってアクチュエータと連結した長く延びたダクトとして形成され、サンプルおよび試薬の入口は該ダクトの異なる点と連結され、その結果、サンプルおよび１または２以上の試薬は、種々の手段によって混合する最後の段階の前に連続して投与空間内に引かれる。この動作は、反応を完結し、反応を検知する観点から、たとえば、投与空間から投与された液体を除去する段階でアクチュエータによって発生した吸入および吐出運動を交互に繰り返すことによって行なわれる。
【００１２】
液体が投与空間内で所望の定量化された特定の比率で結合されたのち、投与空間から液体を送るためのバッファとして空気が使用されることが有利である。空気バッファは以前に投与され、互いに結合された液体を他の液体から分離し、他の液体との混和が反応およびテスト結果に影響を及ぼすことができない。
【００１３】
叙上の方法を用いる本発明のテスト装置は、以下、テストユニットというが、閉じ込められた容積をもつ液体投与空間、該投与空間に連結された液体媒質のための入口、該投与空間に連結されたテストされるべき液体サンプルのための入口、該サンプルと反応する試薬のための１または２以上の貯蔵空間とを備え、おのおのが流路を介して投与空間と連通し、投与された液体を前記投与空間から該流路内に除去するために、前記入口および流路は、それぞれ、流量制御のためのオンオフバルブ、液体アクチュエータおよびテスト結果の決定のために反応結果を検知する検知器が設けられていることによって特徴づけられている。
【００１４】
行なわれるべきテストに依存して、本発明のテストユニットは、必要なら温度を制御しつつテストの反応に要求された期間のあいだ液体が保存され得る１または２以上の温置空間と、反応結果を検知するための検知器が設けられた検知空間と、自動化されたテストの種々の段階の監視を可能にする圧力センサまたは温度センサなどのセンサとを選択的に含むことがきる。液体アクチュエータは、液体充填型ベローズからなることが好ましい。オンオフバルブは、エラストマーのホースに設けられたクリップバルブからなることもでき、あるいは米国特許第５，３１１，８９６号明細書のアイスバルブからなることもできる。
【００１５】
テストユニットに含まれた試薬貯蔵空間は、米国特許第４，５８８，５５４号明細書に記載されたとおりの袋状のフォイルキット(foil kit)であることが好ましく、該フォイルキットは、空になると圧縮可能であり、交換空気を必要としない、そのようなキットは、テストユニット内でひじょうに小さい空間を必要とするものであり、試薬は該キットの使用によって消耗されない。
【００１６】
本発明のテストユニットは、該ユニットに含まれる試薬選択の範囲内でプログラムのもとに自動的に特定のテストを行なう小型のユニットとして案出されることができ、水パイプなどの媒質源への接続によって開始することができる。テストを行なうために、ユーザはテストユニット内にテストされるべきサンプルを導入し、行われるべきテストを選択しさえすればよい。
【００１７】
ユニットがテストの異なる工程を自動的に実行するので、ユーザは専門的な技能を必要としない。
【００１８】
本発明によれば、叙上の分離テストユニットはシステムを形成するために組合すことができる。該システムは、該システムにおける各テストユニットが異なるユニットに共通の少なくとも１つのテスト反応を実行するために設けられること、テストユニットが動作上互いに独立していること、およびテストユニットがデータ伝送通信上で共通の制御ユニットと接続され、該ユニットの動作の制御を可能にする信号を出すことによって特徴づけられている。
【００１９】
米国特許第６，０５５，４８７号明細書は、たとえば、それ自体が臨床テストのために知られたテストであって、そのテストは、共通のメインフレームの制御および監視のもとで診療所や類似の遠隔端末で分散されて行なわれる。該引用文献に記載されたシステムにおいて、遠隔端末とメインフレームとのあいだの通信は、たとえば電気通信として行なわれる。しかし、遠隔端末におけるテストの実際的な実行は、従来の投与ロボットと共に行なわれるとして記載されており、その欠点は、本件の従来技術に記載されている。該文献は、システムの利点として、テスト結果が迅速に得られ、かつ信頼でき、そのうえテストを行なう者の教育の必要性が減じられると述べているが、このシステムは、テスト分析に経験のある専門的なスタッフがいる診療所、健康センターまたは研究所に設けられるべき遠隔端末を必要としている。
【００２０】
これに対して、本発明の流体投与によるテストユニットに基く臨床テストシステムにより、ユニットの簡易さと、使用の容易さとが、専門的な教育なしに分析を行なうことを可能にする。有線または無線の通信システムは、遠隔端末として作用する個々のテストユニットと、共通の中央制御ユニットとのあいだの接触のために、とくに適している。本発明のシステムは、距離が離れており、通信および他のインフラストラクチュアが不充分である過疎地や開発途上国における使用にとくに適している。
【００２１】
本発明のシステムにおいて、個々のテストユニットは非常に簡易化されることができ、もっとも需要のある数種類のテストを行なうためにだけ設けられ得る。この場合、特定のテスト反応を実行するために要求されるきわめて限られた試薬の範囲のための貯蔵空間を必要とする。また、テストユニットは、ユニットに格納されたプログラムのもとに、テストを行なう自動化装置が設けられる。叙上のとおり、テストユニットのユーザは、サンプルをユニットの入口に供給し、プログラムを選択しさえすればよい。テスト結果は、テストユニットに含まれた表示装置に示されるか、テストユニットが通信で遣り取りし、ユニットの効率を維持する観点により、ユニットならびにチェックおよびサービス機能からの正しい結果をあずかる制御ユニットからの応答として示される。
【００２２】
本発明のシステムにおいて、前もって導入された試薬と、あらかじめプログラムされたテストとをもつ個々のテストユニットは互いに等しくてもよく、異なる遠隔端末において生じている異なるニーズに対して互いに異なって解決されてもよい。ニーズはテストユニットの地理的な位置にしたがって変化してもよく、ユニットによっては他のユニットより多くの数のテストのための試薬とプログラムとを含んでいるかもしれない。テストユニットの簡易な構成のために、テストユニットは、必要に応じてある場所から他の場所に容易に移送することができ、移送されたテストユニットは容易に作動状態にすることができる。
【００２３】
本発明の範囲は、血液、尿などの患者からの医学的検体の診察または類似の臨床テストにおける、とくに叙上のとおりのテストユニットの使用もしくは当該ユニットからなるシステムの使用を含み、研究、産業または環境テストにおけるテストユニットまたはシステムの使用を含む。
【００２４】
叙上の事実にかかわらず、また本発明は、本来、以下の特許請求の範囲の範囲内で、他のテストユニット、テストユニットのシステムおよびこれらに使用される方法の専門的実施を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施例および添付図面を参照して本発明を以下に詳細に説明する。
図１は個々のテストユニットブロックダイアグラムであり、中央制御ユニットとの電気通信における遠隔端末として作用する。
図２は液体空間、流路およびバルブを備えたテストユニットに含まれる液体処理ブロックの詳細図である。
【００２６】
ここに記載された実施の形態は臨床化学におけるテストシステムに関するもので、血液、尿などのサンプルを患者から得た液体サンプルの診断テストを行なうものである。当該システムは中央制御ユニット１を備えており、無線通信により該制御ユニット１に対して遠隔の複数のテストユニット３と遣り取りをする。当該システムにおける遠隔端末として作用するテストユニット３は、中央制御ユニット１の制御と監視のもとに実際のテストを実行する。
【００２７】
当該システムは、数個の機能的に独立したテストユニット３を備えているが、図１では図中に１個だけを図示している。当該システムの動作上の思想は、遠隔端末として作用するテストユニット３における診断ソフトウエア、患者記録およびサービス機能を含むキーとなる中央制御ユニット１のコンピュータの能力(capacity)を利用しており、該テストユニット３は、シンプルで使用が容易であり、特別の専門的な分析のノウハウを使用者に要求しない。
【００２８】
図１に示されるように、当該システムにおける個々のテストユニット３は３つのブロック、すなわち、テストユニットの制御、データ格納および通信機能をあずかっているデータ制御ブロック４と、キーボードおよび表示装置を含むインタフェース５と、実際のテストを実行し、テストされるべきサンプルのための入口７を備えた液体処理ブロック６とからなり、これら３つのブロックは中央制御ユニット１と通信で遣り取りされる。
【００２９】
図２のテストユニットの液体処理ブロック６は、テスト反応を実行し、該反応を検知することによって液体の医学的検体の診断テストを行なう。該ブロック６は長く延びたチューブ状の投与空間８を備えており、該投与空間８と、サンプル入口を形成している針状の入口ダクト７とが接続している。加えて、投与空間８は平行な流路９を介して複数の試薬貯蔵空間１０に接続され、該貯蔵空間は袋状の圧縮可能なフィルムキットから構成されている。テストユニット３により行なわれるべきテスト反応と制御反応に必要とされる試薬は、当該試薬貯蔵空間（ないしは袋）１０に貯蔵される。試薬を投与する供給ダクト７と各流路９にはオンオフバルブ１１、１２が設けられ、加えて投与空間８は、オンオフバルブ１３、１４および１５によって画定される。したがって、バルブ１１〜１５は投与空間８の容積を決定する。テストされるべきサンプルの希釈と、テストに要求される試薬のために、ブロック６は媒質として水を使用し、このために、ブロックはバルブ１６が設けられたパイプ１７を介して水主管と接続される。水はパイプ１７からアクチュエータとして作用する往復ベロース１８内に供給され、バルブ１４、１９が設けられたダクト２０を介して投与空間８と連通する。液体処理ブロック６は、ベローズ１８により発生した吸入および吐出運動によってブロックのすべての部分における液体移送を制御し得るようにされている。
【００３０】
バルブ２１が設けられた空気ダクト２２は、投与空間８とベローズ１８とのあいだのダクト２０に接続されている。これにより、ブロック６の一部から他の部分への水の移送ためのバッファとして空気を使用することができる。ダクト２０には、追加的に、センサとして作用する圧力センサ２３が設けられ、該ブロックの異なる部分においてベローズ１８により発生した液体運動を監視することができる。センサ２３は、ダクトシステム内の圧力変動としての液体の移動開始、バルブへの到達および移動停止を検知する。
【００３１】
ベローズ１８と水および空気入口１７、２２との反対側の端部において、投与空間８はバルブ１５において終了し、ブロック６においてダクト２４は、温置空間２５、および測定フィルタトラフから形成された検知空間２６まで延びる。隣接する温置空間２５は、オンオフバルブ２７によってダクト２４から分離され、投与空間８内で形成され、ここでテストされるべき反応混合物はサンプルからなり、媒質として作用する１または２以上の試薬および水が、調節された反応温度における残りの反応のために要求される期間のあいだ保存される。投与空間８において結合された液体を混合するために、ダクト２４は混合空間として作用する膨張部２８を備えている。温置空間２５のあいだの整列した接続は、光源３０と検知器３１とが設けられた測定フィルタトラフ２６の前で、ダクト２４におけるオンオフバルブ２９に伴ってなされる。出口ダクト３２は、ブロック６からテストのために使用される液体を吐出するために、測定フィルタトラフ２６から延びている。
【００３２】
投与のために使用されるブロック６の部分、テスト反応およびテスト結果は、テスト間に洗浄される必要がり、このために、該ブロックには洗浄液入口３３が設けられ、該入口３３は投与空間８に接続され、バルブ１５によって投与空間から分離されている。該洗浄液は当該ブロックから、測定フィルタトラフ２６から延びている出口ダクト３２内に吐出され得る。
【００３３】
テストユニット３によって行なわれるべきテストの最初の段階において、液体処理ブロック６が洗浄され、ついで乾燥され、投与空間８を画定しているバルブ１２、１３および１５（図２参照）が閉鎖する。当該ユニットのユーザは、サンプル入口として作用する針状のダクト７と検査されるべきサンプルとを接続し、プロセスを開始する。ついでベローズ１８が、バルブ１１に至るダクト７におけるサンプルを引くと、バルブ１１が閉鎖する。
【００３４】
つぎに、ベローズ１８は水パイプ１７から供給される媒質として作用する水を投与空間８に充填する。投与空間８後のバルブ１５が開放され、ベローズ１８が水をダクト２０から投与空間内に吐出すると、水は開放されたバルブ１５内に達する。バルブギャップに浸入する水が小さい圧力変動を伴い、圧力センサ２３に記録され、その瞬間に自動的にバルブ１５が閉鎖される。充填が開始すると、空気のバルブ２１および１３と洗浄液入口２２、３３が開放し、ベローズ１８によって吐出される水がバルブに至るまでパイプを充填し、圧力センサ２３が、充填の瞬間にバルブを閉鎖する。この動作の結果、投与空間は水によって流体充填される。
【００３５】
その後のサンプルの投与において、サンプル入口７のバルブ１１が開放し、ベローズ１８が投与空間８から水を引き、排出吸入と等しいサンプルの量が入口７から投与空間内に引かれる。このサンプル投与は、入口７のバルブ１１が閉鎖したときに終了する。
【００３６】
つぎに、テストに必要とされる１または２以上の試薬が投与空間８内に投与される。選択された試薬を含むフィルムキット１０を閉鎖するバルブ１２が開放し、ベローズ１８が投与空間８から水を引き、排出吸入と等しい水の量が投与空間内に引かれ、こののちバルブ１２が閉鎖する。もし、２以上の試薬が必要とされるなら、異なる投与が叙上の動作によって１つずつ行なわれる。その結果、投与されたサンプルおよび試薬は長く延びたチューブ状の投与空間８に、この段階での目だった混合なしに連続的に供給される。投与が終わると、ベローズと対向している投与空間８のバルブ１４が閉鎖し、ダクト２０から水がベローズ１８の吸収によって排出される。
【００３７】
このテストのつぎの段階は、投与された液体の混合と、サンプルと１または２以上の試薬との相互混合とを含んでいる。このため、投与空間８後のバルブ１５と選択された温置空間２５に接続されたバルブ２７とが開放され、投与された液体がベローズによって空間８から混合空間２８内に吐出され、これと共に、入口２２のバルブ２０が、ベローズによって発生した液体移送のためのバッファとして空気を使用するために開放される。液体が空間２８内でベローズにより発生した往復運動によって混合し、混合された液体の一部が、測定の初期値の決定のために測定フィルタトラフ２６に吐出する。液体の主な部分が、反応を進めるために必要とされる期間ベローズによって温置空間２５内に吐出される。反応が起こっているあいだ、測定フィルタトラフ２６は、パイプ３３から供給された洗浄液によって洗浄される。該洗浄液は、パイプ２２から供給された空気によって、投与および混合空間８、２８を経て測定フィルタトラフに、そしてさらには出口ダクト３２に吐出される。反応後、反応混合物が温置空間２５から投与空間と測定フィルタトラフとのあいだのダクトまで引かれ、最終測定のために該フィルタトラフ２６内に吐出される。測定後、反応混合物は空気によって出口ダクト３２内に吐出される。
【００３８】
テスト後の反応混合物の液体処理ブロック６からの除去は、テスト間にブロックを洗浄する動作に組み込んでもよい。洗浄液はパイプ３３から供給され、投与空間８、混合空間２８および測定フィルタトラフ２６を経て出口ダクト３２まで、パイプ２２から導かれた空気によりベローズ１８によって駆動される。空気が空間およびダクトの中央を流れるので、空気駆動されるフィルムの形をとって空間の壁およびフィルムを洗浄するためには、非常に僅かな量の水で充分である。サンプル入口７がバルブ１１を開放することによって洗浄され、ベローズによって吐出される空気が入口７を介して液体処理ブロック６から外へ洗浄液を駆動する。
【００３９】
叙上のすべての液体処理動作はテストユニットの液体処理ブロック６において自動制御のもとに起こり、当該ブロックは入口７、１７、２２および３３を除いて環境から封じられている。ユニットのデータ処理ブロック４はインタフェース５の表示装置上にテスト結果を直接示すことができ、またはテスト結果が、たとえばユーザ自身または電話もしくは自動データ伝送によって中央制御ユニット１における処理のために伝送され得る。
【００４０】
叙上のテストユニット３において、すべての投与はベローズ１８の運動の正確な繰り返しによる正確な流体投与である。投与は圧力センサ２３によって保証される。試薬の袋１０に含まれる試薬としては、濃縮された貯蔵溶液がある。データ制御ユニット４と中央制御ユニット１は連続的に試薬の残量が知らされる。テストユニットには、たとえば試薬の袋１０を冷蔵庫の温度に維持するための冷却器を設けてもよい。追い出されると、試薬の袋１０は交換を必要とせずに折り畳み、試薬の汚染されない保存が閉じられたブロック内で保証される。自動化機器により、ベローズ１８によって発生した真空が、バルブ９を開放したまま連続的になされ、その結果、試薬は単に袋から投与空間内に流れるだけであり、決して逆流しない。
【００４１】
液体処理ブロックの投与空間８ならびに液体によって形成される反応混合物が処理される空間およびダクトは堅牢な構造を有し、たとえば、ガラスや金属のパイプから製造される。液体の移送を調節するバルブは、きわめて高い耐磨耗性をもつマープリーン(Marprene)エラストマーから製造されるクリップバルブないしは締切りバルブとして実施されるのが有利である。しかし、製氷によって閉鎖されるアイスバルブなど、他のバルブによる解決方法も考えられる。
【００４２】
ダクトの汚染によって引き起こされるテストユニットの誤作動または機能不良が圧力センサ２３による応答の変化として検知され得る。よって、たとえば、投与空間８に蓄積する材料が投与空間の容積を減少し、その結果、空間内の液体の量が小さく、当該空間が充填されると、その空間のあとのバルブ１５の流れの応答が早過ぎる。テストユニットのデータ制御ユニット４または中央制御ユニット１は格納された自動サービスプログラムを備えてもよく、この場合、当該ユニットの試薬の袋１０からなる試薬記録に含まれた試薬を溶解する手段によって空間の洗浄を行なう。同様に、テストユニットは、検査されるべきサンプルのテスト間に良好な実験室プラクティスのもとで要求されるとおりの制御測定を行なうべくプログラムが組まれ得る。かかる自動化されたサービス動作と制御測定により、テストユニットが、特別の専門家を要するなんらのアクションを必要とすることなく効率を維持することができる。
【００４３】
本発明の実施の形態が叙上の例に限られず、以下の特許請求の範囲の範囲内で変更し得ることは当業者に自明である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】個々のテストユニットブロックダイアグラムであり、中央制御ユニットとの電気通信における遠隔端末として作用する。
【図２】液体空間、流路およびバルブを備えたテストユニットに含まれる液体処理ブロックの詳細図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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