DE102005048807B3 - Apparatus for quantitative or qualitative determination of infrared active contents of liquid based or non-liquid fluids - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die qualitative und/oder quantitative Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten sowie ein Verfahren zur qualitativen und/oder quantitativen Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten.The The present invention relates to a device for qualitative and / or quantitative determination of IR-active ingredients in liquids and a method for qualitative and / or quantitative determination of IR-active ingredients in liquids.
Insbesondere
in der medizinischen Analytik wird stetig versucht, die Probenmenge,
die für
eine Analyse erforderlich ist, zu verringern. Gleichzeitig sollen
aus einer solchen Probe mög lichst
viele Meßparameter
in möglichst
kurzer Zeit bestimmbar sein. Aus der
ATR-Tauchsonden
zur Vermessung von Vollblut werden in der
Eine
auf optischen Messungen basierende Analysevorrichtung für den Massendurchsatz
ist in der
Auch die WO 96/04544 A1 geht ein auf ein automatisiertes Verfahren zur Bestimmung von Blutinhaltsstoffen. Die flüssige Probe wird in eine Aufnahmeeinrichtung eingetragen, um winkelabhängig gestreutes Licht sowie Fluoreszenzsignale zu detektieren. Auf diese Weise sind Informationen über die roten und weißen Blutkörperchen im Blut erhältlich. Die in der WO 98/04544 A1 vorgestellte Vorrichtung umfaßt im wesentlichen eine Kombination aus einer konventionellen Hematologie-Analysevorrichtung und einer Fluoreszenzcyometrie-Analysevorrichtung.Also WO 96/04544 A1 deals with an automated method for Determination of blood components. The liquid sample is placed in a receiving device entered to be angle-dependent scattered light and fluorescence signals to detect. To this Way is information about the red and white blood corpuscle available in the blood. The device presented in WO 98/04544 A1 essentially comprises a combination of a conventional hematology analyzer and a fluorescence cytometry analyzer.
Die WO 00/66269 A1 hat ein integriertes Probenverarbeitungssystem zum Gegenstand, um Proben aufzubereiten und für die Analyse verfügbar zu machen. Die in der WO 00/66269 A1 vorgeschlagene Vorrichtung hat eine Flüssigkeitsquelle, eine damit verbundene Pumpe, eine Ausgabeeinheit sowie eine Leitung von der Pumpe zu der Ausgabeeinheit zu umfassen, wobei die Leitung geöffnet bleibt zwischen aufeinander folgenden, kontaktlosen Flüssigkeitsgaben mit einem Volumen von weniger als 5 μl. Hierzu wird bevorzugt auf eine Ausgabespitze aus einem hydrophoben Material zurückgegriffen. Weitergehende Angaben, beispielsweise in Richtung auf spezifische Analyseverfahren, sind der WO 00/66269 A1 nicht entnehmbar.The WO 00/66269 A1 has an integrated sample processing system for Subject to prepare samples and make them available for analysis. The device proposed in WO 00/66269 A1 has a liquid source, a connected pump, an output unit and a line from the pump to the dispensing unit, the line open Remains between consecutive contactless fluids a volume of less than 5 μl. For this purpose, preference is given to a dispensing tip made of a hydrophobic Material used. Further information, for example, on specific analytical methods, WO 00/66269 A1 are not removable.
Die
Die
Die verwendeten Vorrichtungen zur Vermessung einer Vielzahl an Proben bei einem hohen Durchsatz sind noch stets apparativ sehr aufwendig und in ihren Ergebnissen mit relativ großen Fehlertoleranzen verbunden, insbesondere wenn nur sehr kleine Probenmengen zur Verfügung stehen.The used devices to measure a variety of samples at a high throughput are still very expensive and apparatus associated in their results with relatively large error tolerances, especially if only very small amounts of sample are available.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die nicht mehr mit den Nachteilen des Standes der Technik behaftet ist und insbesondere, auch bei hohem Probendurchsatz, aus sehr kleinen Flüssigkeitsprobenvolumina die simultane Bestimmung einer Vielzahl an Parametern bzw. Inhaltsstoffen gestattet sowie zudem einfach zu bedienen und zu beladen und ohne weiteres, und ohne daß es besonderer Methoden oder Materialien bedürfte, zu reinigen ist.Of the The present invention was therefore based on the object, a device available too do not deal with the disadvantages of the prior art is afflicted and in particular, even at high sample throughput, from very small fluid sample volumes the simultaneous determination of a multitude of parameters or ingredients as well as easy to use and to load and without further, and without it special methods or materials would need to be cleaned.
Demgemäß wurde eine Vorrichtung für die quantitative und/oder qualitative Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen von wässerigen oder nicht-wässerigen Flüssigkeiten gefunden, umfassend mindestens einen ersten ATR-Körper in Form eines Lichtleiters, der eine mit der zu vermessenden Flüssigkeit in Kontakt tretende Meßfläche umfaßt, der für die Meßstrahlung transparent oder teilweise transparent ist und der eine Brechzahl aufweist, die größer ist als die der bei der Messung an die Meßfläche angrenzende Flüssigkeit, mindestens einen zweiten ATR-Körper, der mindestens eine ebene Begrenzungsfläche, insbesondere mindestens zwei ebene, im wesentlichen parallele Begrenzungsflächen umfaßt, von denen eine die mit der zu vermessenden Flüssigkeit in Kontakt tretende Meßfläche darstellt, und der für die Meßstrahlung transparent oder teilweise transparent ist und der eine Brechzahl aufweist, die größer ist als die der bei der Messung an die Meßfläche angrenzende Flüssigkeit, mindestens einen Probenhalter, enthaltend mindestens eine Aufnahmevorrichtung für die zu vermessende Flüssigkeit mit einer Auflagefläche für diese Flüssigkeit und einem Rand, die dimensioniert ist, um einen Kontakt der Meßfläche des ersten oder zweiten ATR-Körpers mit der Oberfläche der in der Aufnahmevorrichtung vorliegenden, zu vermessenden Flüssigkeit zu gewährleisten, und mindestens eine Positioniervorrichtung, um die Oberfläche der Flüssigkeit und die Meßfläche des ersten oder zweiten ATR-Körpers reversibel in Kontakt zu bringen.Accordingly, an apparatus has been found for the quantitative and / or qualitative determination of IR-active ingredients of aqueous or non-aqueous liquids comprising at least a first ATR body in the form of a light guide comprising a measuring surface in contact with the liquid to be measured which is transparent or partially transparent to the measuring radiation and which has a refractive index which is greater than that of the adjacent to the measuring surface during the measurement liquid, at least one second ATR body, the at least one flat boundary surface, in particular at least two planar, in substantially parallel boundary surface Chen, one of which is the passing of the liquid to be measured in contact measuring surface, and which is transparent or partially transparent to the measuring radiation and which has a refractive index which is greater than that of the measurement adjacent to the measuring surface liquid, at least a sample holder, comprising at least one receiving device for the liquid to be measured with a bearing surface for this liquid and an edge which is dimensioned to contact the measuring surface of the first or second ATR body with the surface of the present in the receiving device to be measured liquid and at least one positioning device for reversibly contacting the surface of the liquid and the measuring surface of the first or second ATR body.
Die Meßfläche des Lichtleiters und die vorzugsweise ebene Meßfläche des zweiten ATR-Körpers verfügen über eine durchgehende, einheitliche Meßstrecke, innerhalb der ein Meßstrahl vorzugsweise mindestens zweimal, vorzugsweise mindestens viermal, abgeschwächt totalreflektierbar ist, d.h. mit einem angrenzenden, insbesondere die Meßfläche nur durchgehend benetzten, flüssigen Medium wechselwirken kann. Im allgemeinen sind 2 bis 20 Totalreflexionen entlang einer Meßstrecke ausreichend, um genügend Daten für die Auswertung zu sammeln. Vorzugsweise ist die Brechzahl des ersten und zweiten ATR-Körpers größer oder gleich 1,5. Die in der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung zum Einsatz kommenden ATR-Körper werden im Stand der Technik auch als ATR-Kristalle bezeichnet, wenngleich diese Systeme nicht notwendigerweise in Kristallform vorliegen. Demgemäß stellt z.B. auch gesintertes Silberchlorid einen funktionstüchtigen ATR-Körper dar. Als Material für den verwendeten ATR-Körper kommt jedes beliebige Material in Frage, das für die verwendete Strahlung, insbesondere für elektromagnetische Strahlung im Mittel-Infrarotbereich, transparent ist und das darüber hinaus stark lichtbrechend bzw. hochbrechend ist und über eine Brechzahl verfügt, der größer ist als der von Luft und/oder als der eines mit der erfindungsgemäßen Infrarotmeßvorrichtung zu analysierenden bzw. analysierbaren Mediums. Geeignete Materialien für den ATR-Körper umfassen Diamant, Saphir, Cadmiumtellurid, Thalliumbromid-Jodid, Silizium, Germanium, Zinkselenid, Zinksulphid, Magnesiumdifluorid, Cäsiumjodid, Silberchlorid, Kalziumdifluorid, Kaliumbromid oder Natriumchlorid. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß bestimmte der vorgehend genannten Materialien, solange nicht mit einer geeigneten Beschichtung versehen, aufgrund ihrer Wasserlöslichkeit für die Vermessung wässriger Systeme nicht in Betracht kommen, z.B. ein ATR-Körper aus Natriumchlorid. In einer weiteren Ausführungsform wird auf ATR-Körper aus einem für Infrarotstrahlung transparenten Werkstoff, insbesondere einem Polymerwerkstoff, mit einer Brechzahl vorzugsweise ≥ 1.5, insbesondere aus Polyethylen, zurückgegriffen.The Measuring surface of Light guide and the preferably flat measuring surface of the second ATR body have a continuous, uniform measuring path, within the one measuring beam preferably at least twice, preferably at least four times, attenuated is totally reflectable, i. with an adjacent, in particular the measuring surface only thoroughly wetted, liquid Medium can interact. In general, 2 to 20 total reflections along a measuring path sufficient to get enough Data for to collect the evaluation. Preferably, the refractive index of the first and second ATR body bigger or equal to 1.5. The in the analysis device according to the invention for Use to be coming ATR body also referred to in the art as ATR crystals, although these Systems are not necessarily in crystal form. Accordingly, presents e.g. also sintered silver chloride a functional ATR body As material for the used ATR body Any material suitable for the radiation used, especially for electromagnetic radiation in the mid-infrared range, transparent is and that about it is also highly refractive or high refractive and over a Refractive index has, the is larger as that of air and / or as the one with the infrared measuring device according to the invention to analyzing or analyzable medium. Suitable materials for the ATR body include diamond, sapphire, cadmium telluride, thallium bromide iodide, Silicon, germanium, zinc selenide, zinc sulphide, magnesium difluoride, cesium iodide, Silver chloride, calcium difluoride, potassium bromide or sodium chloride. For the One skilled in the art will recognize that certain the above-mentioned materials, as long as not with a suitable coating due to their water solubility for the Measurement of aqueous Systems are not suitable, e.g. an ATR body of sodium chloride. In a further embodiment gets on ATR body from one for Infrared radiation transparent material, in particular a polymer material, with a refractive index preferably ≥ 1.5, especially polyethylene, resorted.
Unter der Maßgabe, daß der zweite ATR-Körper über mindestens eine, insbesondere mindestens zwei ebene, im wesentlichen parallele Begrenzungsflächen verfügt, kann dieser ATR-Körper ansonsten in beliebiger Geometrie vorliegen, solange diese zuläßt, daß ein einfallender Strahl derart justiert werden kann, daß dieser vor seinem Austritt aus dem ATR-Körper insgesamt mindestens zweimal abgeschwächt totalreflektiert worden ist. Das gleiche trifft auf den ersten ATR-Körper zu. In einer Ausführungsform der Erfindung werden mit sechs oder sieben solcher Totalreflexionen bereits optimale Analyseergebnisse hinsichtlich Empfindlichkeit, Genauigkeit und Schnelligkeit auch für wäßrige Mehrkomponentensysteme erzielt. Unter Meßstrecke wird vorliegend derjenige Abschnitt des ATR-Körpers verstanden, der in Kontakt mit dem zu analysierenden Medium tritt und der insgesamt für abgeschwächte Totalreflexionen zur Verfügung steht.Under the proviso that the second ATR body over at least one, in particular at least two flat, substantially parallel boundary surfaces has, can otherwise this ATR body be present in any geometry, as long as this allows an incident Beam can be adjusted so that this before exiting the ATR body Totally reflected at least twice attenuated is. The same applies to the first ATR body. In one embodiment The invention will be with six or seven such total reflections already optimal analysis results in terms of sensitivity, Accuracy and speed also for aqueous multicomponent systems achieved. Under test section In the present case, that section of the ATR body which is in contact is understood occurs with the medium to be analyzed and the total for attenuated total reflections to disposal stands.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird bevorzugt ein Probenhalter mit einer Aufnahmevorrichtung eingesetzt, die ausgelegt ist, um mindestens einen, insbesondere genau einen, Flüssigkeitstropfen aufzunehmen. Insbesondere ist diese Aufnahmevorrichtung ausgelegt, um eine Flüssigkeitsmenge mit einem Volumen im Bereich von 0,1 bis 400 μl, insbesondere von 1 bis 50 μl, aufzunehmen.With the device according to the invention a sample holder is preferably used with a receiving device, which is designed to be at least one, in particular exactly one, liquid drops take. In particular, this receiving device is designed with an amount of liquid a volume in the range of 0.1 to 400 .mu.l, in particular from 1 to 50 ul record.
Flüssigkeitsmengen im nl- und sowie μl-Bereich sind über geeignete Pipettiervorrichtungen ohne weiteres in die Aufnahmevorrichtungen applizierbar. Hierzu sei beispielsweise auf die in der WO 00/66269 A1 beschriebene Ausgabeeinheit verwiesen. Dem Fachmann stehen zudem automatische Pipettierroboter zur Verfügung, mit denen ein hoher Massendurchsatz ohne weiteres erreichbar ist. Ebensowenig ist es von besonderer Schwierigkeit, eine exakt definierte Menge bzw. eine vorgegebene Tropfenzahl, beispielsweise 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 Tropfen, in die Aufnahmevorrichtung zu applizieren.amounts of liquid in the nl and μl range are about suitable pipetting readily in the receiving devices to apply. For example, see WO 00/66269 A1 described output unit. The expert is also available Automatic pipetting robots are available, which allow a high mass flow rate is easily accessible. Nor is it special Difficulty, a precisely defined quantity or a given number of drops, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 drops in the receiving device to apply.
In dem Probenhalter ist vorzugsweise eine Aufnahmevorrichtung vorgesehen, bei der die der Auflagefläche gegenüberliegende Seite der zu vermessenden Flüssigkeit bei im wesentlichen vertikaler Ausrichtung des Probenhalters zumindest bereichsweise oberhalb des Randes der Aufnahmevorrichtung liegt. Diese Konstellation läßt sich für den Fachmann ohne weiteres in Abhängigkeit von z.B. dem Fassungsvermögen und dem Durchmesser der Aufnahmevorrichtung sowie der Polarität von Flüssigkeit und Innenwandungsmaterial der Aufnahmevorrichtung einstellen. Die Oberflächenspannung der in der Aufnahmevorrichtung vorliegenden, zu vermessenden Flüssigkeitsmenge bewirkt in diesem Fall, daß Flüssigkeit auch über den Rand der Aufnahmevorrichtung hinaus ragt und damit selbst für eine solche Meßfläche eines ATR-Körpers zugänglich wird, die größer dimensioniert ist als der Umfang der Aufnahmevorrichtung. Die vorangehend beschriebene Ausführungsform findet insbesondere Anwendung bei sehr klein dimensionierten Aufnahmevorrichtungen, beispielsweise mit einem Volumen im Bereich von 1 bis 100 μl. Selbstverständlich kann die in der Aufnahmevorrichtung vorliegende Flüssigkeitsmenge auch derart bemessen sein, daß sie nicht über den Rand dieser Aufnahmevorrichtung hinaus ragt. In diesem Fall wird der ATR-Körper so lange an die Oberfläche die in der Aufnahmevorrichtung vorliegenden Flüssigkeit herangeführt, oder umgekehrt die Aufnahmevorrichtung an den ATR-Körper, bis die Meßfläche des ATR-Körpers von der Flüssigkeit benetzt wird. Der Rand der Aufnahmevorrichtung ist somit derart dimensioniert in Höhe und/oder Ausdehnung bzw. Umfang, daß Flüssigkeit aufgrund von Oberflächenspannungsphänomenen über den Rand hinaus ragt und für den Kontakt mit der Meßfläche eines ATR-Körpers zur Verfügung steht oder daß der ATR-Körper eine kleinere Ausdehnung hat als der Rand und somit in die Aufnahmevorrichtung eingeführt werden kann.A receiving device is preferably provided in the sample holder, in which the side of the liquid to be measured lying opposite the support surface lies at least in regions above the edge of the receiving device when the sample holder is substantially vertical. This constellation can be set for the skilled person readily depending on eg the capacity and the diameter of the receiving device and the polarity of liquid and inner wall material of the receiving device. In this case, the surface tension of the liquid quantity to be measured present in the receiving device causes liquid to flow over the edge of the receptacle protrudes direction and thus even for such a measuring surface of an ATR body is accessible, which is larger than the size of the receiving device. The embodiment described above finds particular application in very small-sized receiving devices, for example with a volume in the range of 1 to 100 ul. Of course, the amount of liquid present in the receiving device can also be dimensioned such that it does not protrude beyond the edge of this receiving device. In this case, the ATR body is brought to the surface of the liquid present in the receiving device so long, or conversely, the receiving device to the ATR body until the measuring surface of the ATR body is wetted by the liquid. The edge of the receiving device is thus dimensioned in height and / or extent or extent that liquid protrudes beyond the edge due to surface tension phenomena and is available for contact with the measuring surface of an ATR body or that the ATR body has a smaller size Expansion has as the edge and thus can be introduced into the receiving device.
Besonders vorteilhaft ist ferner eine Meßfläche des ATR-Körpers im Bereich von 1 bis 10 mm2, insbesondere im Bereich von 3 bis 20 mm2. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt demgemäß den Einsatz eines kleinstmöglich dimensionierten ATR-Körpers, mit dem eine IR-Messung noch möglich ist. Hierdurch lassen sich einerseits die Materialkosten erheblich reduzieren und andererseits sehr kleindimensionierte Anlagen konzipieren, die ohne weiteres für z.B. point of care-Messungen eingesetzt werden können. Indem bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur noch sehr geringe Flüssigkeitsmengen erforderlich sind, kann beispielsweise bei der Blutuntersuchung die benötigte Blutmenge drastisch reduziert werden. Sind bislang für übliche Blutuntersuchungen etwa 5 ml an Blut erforderlich, kommt man jetzt für die gleiche Untersuchung mit nur etwa 5 μl aus. Überdies kann die Menge an Abfallprodukten, die bei der Entnahme von größeren Mengen an Blut regelmäßig anfällt, erheblich reduziert werden. So ist es beispielsweise für herkömmliche Kliniken nicht ungewöhnlich, etwa 1.200 Proben pro Tag zu nehmen.Also particularly advantageous is a measuring surface of the ATR body in the range of 1 to 10 mm 2 , in particular in the range of 3 to 20 mm 2 . The device according to the invention accordingly allows the use of a smallest possible dimensioned ATR body with which an IR measurement is still possible. On the one hand, this considerably reduces the material costs and, on the other hand, allows the design of very small-dimensioned systems which can be used without difficulty for, for example, point-of-care measurements. By only very small amounts of liquid are required when using the device according to the invention, for example, in the blood test, the required amount of blood can be drastically reduced. So far, for usual blood tests about 5 ml of blood required, it now comes out for the same investigation with only about 5 ul. Moreover, the amount of waste products that regularly accumulates when larger amounts of blood are withdrawn can be significantly reduced. For example, it is not uncommon for conventional clinics to take about 1,200 samples per day.
Eine sehr zweckmäßige Weiterentwicklung zeichnet sich dadurch aus, daß die Meßfläche zumindest partiell eine, insbesondere hydrophobe, Beschichtung aufweist, die für die Meßstrahlung transparent ist.A very appropriate development draws characterized by the fact that the Measuring surface at least partially has a, in particular hydrophobic, coating, the for the measuring radiation is transparent.
Insbesondere wenn die Beschichtung eine Stärke aufweist, die geringer ist als die Wellenlänge der verwendeten Meßstrahlung, kann auf jedwedes für die Meßstrahlung transparente Beschichtungsmaterial zurückgegriffen werden. Die Dicke bzw. Stärke der Beschichtung ist dagegen unkritisch, wenn es sich bei dem Beschichtungsmaterial um ein solches für einen ATR-Körper handelt, d.h. in etwa eine Brechzahl aufweist, die der des jeweils eingesetzten ATR-Körpers entspricht. Beispielsweise kann ein ATR-Material wie Zinksulfid oder Zinkselenid, das besonders bevorzugt für die erfindungsgemäß eingesetzten ATR-Körper verwendet wird, mit einer Schicht aus Diamant versehen werden. Man erhält auf diese Weise einen mit einer äußerst widerstandsfähigen und inerten Beschichtung versehenen ATR-Körper. Besonders bevorzugt wird die Diamantschicht nach einem von H. J. Neubert in Optics, Februar 2002, Seite 11, beschriebenen Verfahren aufgetragen. Danach wird mit Hilfe eines Kohlendioxidlasers mit einer Leistung von etwa 6 bis 7 kW in der Nähe einer Oberfläche eine Temperatur im Bereich von 15.000 bis 20.000°C erzeugt. Durch Einleiten von Argon in diesen Bereich wird ein Plasma erzeugt. Gibt man gasförmige Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Methan, in dieses Plasma, so werden freie Kohlenstoffatome gebildet, die sich auf einem Substrat, im vorliegenden Fall beispielsweise auf eine ebene Begrenzungsfläche des zweiten ATR-Körpers, unter Ausbildung einer Diamantschicht sehr geringer Stärke niederschlagen lassen. Von Vorteil ist die vorhergehend beschriebene Beschichtung insbesondere bei Materialien für ATR-Körper, die toxisch, löslich, z. B. im Probenmedium, und/oder empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung sind. Besonders geeignet für die erfindungsgemäße Meßvorrichtung sind ATR-Körper aus Zinksulfid oder Zinkselenid, die mit einer Beschichtung, insbesondere einer Diamantbeschichtung, versehen sind.Especially if the coating is a starch which is less than the wavelength of the measuring radiation used, can on any for the measuring radiation transparent coating material can be used. The fat or strength the coating, however, is not critical when it comes to the coating material for such a for an ATR body is, i. e. has approximately a refractive index, that of the respective used ATR body equivalent. For example, an ATR material such as zinc sulfide or zinc selenide, which is particularly preferred for the invention used ATR body is used, be provided with a layer of diamond. you gets up this way one with an extremely resistant and inert coating provided ATR body. Particularly preferred the diamond layer after one of H.J. Neubert in Optics, February 2002, page 11, described method. After that will with the help of a carbon dioxide laser with a power of about 6 up to 7 kW nearby a surface a temperature in the range of 15,000 to 20,000 ° C generated. By initiating Argon in this area, a plasma is generated. Are gaseous hydrocarbons, For example, methane, in this plasma, so are free carbon atoms formed on a substrate, in this case, for example on a flat boundary surface the second ATR body, precipitate to form a very thin layer of diamond. Of advantage is the previously described coating in particular for materials for ATR body, the toxic, soluble, z. B. in the sample medium, and / or sensitive to mechanical stress are. Especially suitable for the measuring device according to the invention are ATR body of zinc sulfide or zinc selenide coated with a coating, in particular a diamond coating, are provided.
In einer bevorzugten Ausgestaltung verfügt die Beschichtung des ATR-Körpers der erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine Stärke, die geringer ist als die, vorzugsweise halbe, Wellenlänge der verwendeten Infrarot-Meßstrahlung, insbesondere über eine Stärke im Bereich von etwa 2 nm bis etwa 250 nm. Die Dicke der Beschichtung liegt besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa einem Viertel der Meßwellenlänge. Ferner empfiehlt es sich, eine Beschichtung einzusetzen, die hinsichtlich Dicke und Zusammensetzung homogen ist und eine möglichst glatte Oberfläche aufweist. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Unebenheiten in der Beschichtung das Ausmaß von etwa einem Viertel der Meßwellenlänge im Durchschnitt nicht überschreiten. Geeigneterweise wird auf solche Beschichtungen zurückgegriffen, die die Meßstrahlung nicht, auch nicht partiell, reflektieren. Die Beschichtung erfüllt eine Doppelfunktion, indem sie einerseits das Meßmedium vor einer Kontamination mit, gegebenenfalls toxischem, ATR-Körper-Material sowie andererseits den ATR-Körper vor mechanischer Beschädigung schützt. Bei der Untersuchung von wäßrigen Systemen haben sich insbesondere Beschichtungen bewährt, die eine Diffusion von Wassermolekülen durch diese Schicht zu dem ATR-Körper nicht zulassen.In a preferred embodiment, the coating of the ATR body of the device according to the invention has a thickness which is less than the, preferably half, wavelength of the infrared measuring radiation used, in particular over a thickness in the range of about 2 nm to about 250 nm Thickness of the coating is particularly preferably in a range of about one quarter of the measuring wavelength. Furthermore, it is recommended to use a coating which is homogeneous in terms of thickness and composition and has the smoothest possible surface. It is advantageous if the unevenness in the coating does not exceed the extent of about one quarter of the measuring wavelength on average. Suitably, recourse is made to those coatings which do not reflect the measurement radiation, even partially. The coating performs a dual function by protecting the test medium from contamination with, possibly toxic, ATR body material as well as the ATR body against mechanical damage on the one hand. In the investigation of aqueous systems, in particular coatings have proven that a diffusion from water molecules through this layer to the ATR body.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann an Stelle einer Diamantbeschichtung auch eine Schicht aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff, insbesondere Polyethylen eingesetzt werden.In a further preferred embodiment may instead of a diamond coating, a layer of a transparent or translucent plastic, in particular polyethylene be used.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die mit einer Beschichtung versehbaren ATR-Körper-Materialien ausgewählt aus Saphir, Cadmiumtellurid, Thalliumbromid-Jodid, Silizium, Germanium, Zinksulphid, Zinkselenid Magnesiumdifluorid, Cäsiumjodid, Silber chlorid, Kalziumdifluorid, Kaliumbromid und Natriumchlorid, wobei Zinkselenid und Zinksulfid bevorzugt sind.In a further advantageous embodiment, the with a Coating providable ATR body materials selected of sapphire, cadmium telluride, thallium bromide iodide, silicon, germanium, Zinc sulphide, zinc selenide magnesium difluoride, cesium iodide, silver chloride, calcium difluoride, Potassium bromide and sodium chloride, with zinc selenide and zinc sulfide are preferred.
In aller Regel liegen die Aufnahmevorrichtungen in Form von Mulden vor und sind vorzugsweise in einem Feld bzw. Array von Aufnahmevorrichtungen zusammengefaßt.In As a rule, the receiving devices are in the form of hollows before and are preferably in a field or array of recording devices summarized.
Die Aufnahmevorrichtung kann beispielsweise ebenfalls Bestandteil einer Vorrichtung zur Blutentnahme, enthaltend mindestens einen Kapillarspalt, sein oder eine solche darstellen. Derartige Blutentnahmevorrichtungen sind beispielsweise als sogenannte Teststreifen für Diabetiker bekannt.The Recording device, for example, also part of a Device for taking blood, containing at least one capillary gap, be or represent such. Such blood collection devices are for example as so-called test strips for diabetics known.
Dabei kann vorgesehen sein, daß der Probenhalter einen Träger, beispielsweise in Form einer Platte, z.B. ähnlich einer Mikrotiterplatte, mit mindestens zwei, bevorzugt mindestens acht und insbesondere einer Vielzahl an Aufnahmevorrichtungen umfaßt.there can be provided that the Sample holder a carrier, for example in the form of a plate, e.g. similar to a microtiter plate, with at least two, preferably at least eight and in particular a plurality of recording devices.
Als praktikabel hat sich z.B. erwiesen, wenn mindestens acht Aufnahmevorrichtungen in einer Reihe angeordnet sind.When practicable has e.g. proven when at least eight picking devices arranged in a row.
Vorteilhafterweise liegen in oder auf dem Probenhalter mehrere Reihen an Aufnahmevorrichtungen aufeinander folgend vor und bilden beispielsweise ein Array an Aufnahmemulden, wie es beispielsweise von Mikrotiterplatten bekannt ist. Alternativ können die Reihen an Aufnahmevorrichtungen auch sternförmig, kreisförmig, spiralförmig oder linear auf der Probenplatte angeordnet sein. Vorzugsweise sind bei einer sternförmigen Anordnung in jeder Reihe die korrespondierenden Aufnahmevorrichtungen in etwa gleich weit vom Zentrum entfernt angeordnet und liegen demgemäß auf demselben Kreisumfang. Auf diese Weise kann durch Drehung des Probenhalters der ATR-Körper schnell, unproblematisch und zuverlässig über einer neuen Aufnahmevorrichtung positioniert werden.advantageously, lie in or on the sample holder several rows of recording devices successive and form, for example, an array of receiving wells, as known for example from microtiter plates. alternative can the rows of receptacles also star-shaped, circular, spiral or be arranged linearly on the sample plate. Preferably are at a star-shaped Arrangement in each row the corresponding recording devices arranged approximately equidistant from the center and are therefore on the same circumference. In this way, by rotation of the sample holder, the ATR body can rapidly, unproblematic and reliable over one new recording device are positioned.
Für eine lineare Anordnung der Aufnahmevorrichtungen reichen bereits nur zwei solcher Aufnahmevorrichtungen aus. Diese können beispielsweise im Wechsel mit einer Probenflüssigkeit und anschließend mit einer Spülflüssigkeit befüllt werden. In Kombination mit einem geeigneten Pipettierroboter erlaubt bereits ein solcher Probenhalter eine kontinuierliche Probenmessung bei hohem Durchsatz.For a linear Arrangement of the recording devices already enough only two such Recording devices. These can, for example, alternately with a sample liquid and subsequently with a rinsing liquid filled become. In combination with a suitable pipetting robot allowed already such a sample holder a continuous sample measurement at high throughput.
Der Probenhalter verfügt vorzugsweise über eine planare Geometrie, kann aber z.B. auch stufenförmig konstruiert sein. Die Aufnahmevorrichtungen können auf dem Probenhalter aufgesetzt bzw. befestigt werden oder können integraler Bestandteil desselben sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform verfügt der Probenhalter über Öffnungen oder Einlässe, in die jeweils eine Aufnahmevorrichtung, insbesondere reversibel, eingesetzt oder eingelassen werden kann. Beispielsweise können in einen solchen Probenhalter solche Aufnahmevorrichtungen aufgenommen werden, die eine Vorrichtung zur Blutentnahme, enthaltend mindestens einen Kapillarspalt, darstellen oder Bestandteil einer solchen Vorrichtung sind.Of the Sample holder features preferably via a planar geometry, but may e.g. also be constructed stepwise. The Recording devices can be placed on the sample holder or attached or can be integral Be part of the same. According to one In another embodiment, the sample holder has openings or inlets, in each case a receiving device, in particular reversible, can be inserted or recessed. For example, in such a sample holder recorded such recording devices containing a blood collection device containing at least a capillary gap, represent or are part of such a device.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß die Positioniervorrichtung ausgelegt ist, um die Meßfläche des ATR-Körpers in Richtung auf eine in einer Aufnahmevorrichtung des Probenhalters vorliegende Flüssigkeitsmenge oder von dieser weg und/oder um den Probenhalter in Richtung auf die Meßfläche oder von dieser weg zu bewegen, insbesondere um einen Kontakt herzustellen bzw. aufzuheben.According to one Another aspect of the invention is provided that the positioning device designed is to the measuring surface of the ATR body towards a in a receiving device of the sample holder amount of liquid present or away from and / or around the sample holder in the direction of the measuring surface or move away from it, in particular to make contact or cancel.
Zufriedenstellende Resultate stellen sich insbesondere dann ein, wenn die Infrarotlichtquelle einen oder mehrere Quantenkaskadenlaser umfaßt.satisfactory Results occur especially when the infrared light source one or more quantum cascade lasers.
Quantenkaskadenlaser,
die für
die erfindungsgemäße Vorrichtung
geeignet sind, sind z.B. aus der
In einer bevorzugten Ausführungsform wird von dem eingesetzten Quantenkaskadenlaser elektromagnetische Strahlung in Form von Pulsen mit definierter Zeitdauer und/oder Intensität emittiert. Diese Pulsdauer und/oder Intensität ist in weiten Bereichen frei wählbar und kann dazu benutzt werden, um für jeden zu untersuchenden Inhaltsstoff optimierte spektrometrische Untersuchungsbedingungen zu erzeugen. So können, wenn mehrere Inhaltsstoffe in einer Probe vermessen werden sollen, je nach Frequenz der emittierten elektromagnetischen Strahlung unterschiedlich lange Pulsdauern und/oder unterschiedlich starke Intensitäten gewählt werden. Beispielsweise können Inhaltsstoffe mit schwach absorbierenden Chromophoren Pulsen längerer Pulsdauer ausgesetzt werden, während bei stark absorbierenden Substanzen sehr kurze Pulsdauern ausreichen, um ein zufriedenstellendes Signal detektieren zu können. Bereits dieses unterschiedliche Absorptionsverhalten kann für die Analyse verwendet werden und in einer in Wirkverbindung mit einem Detektor stehenden Auswerteeinheit zwecks sofortigen Abgleichs abgespeichert bzw. in geeignete Analyseprogramme eingebunden werden. Demgemäß ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Frequenz, entweder ausgehend von nur einem Quan tenkaskadenlaser oder aber durch Verwendung mehrerer Quantenkaskadenlaser, in beliebiger Abfolge, beispielsweise in sequentieller Folge abzustrahlen. Dieses trifft insbesondere auch auf die vorhergehend beschriebene gepulste Strahlung zu.In a preferred embodiment becomes from the used quantum cascade laser electromagnetic Radiation in the form of pulses with a defined period of time and / or intensity emitted. This pulse duration and / or intensity is free within wide ranges selectable and can be used to test for each ingredient to be tested to generate optimized spectrometric examination conditions. So, if several ingredients in a sample are to be measured, different depending on the frequency of the emitted electromagnetic radiation long pulse durations and / or different intensities are selected. For example, you can Ingredients with weakly absorbing chromophores Pulses exposed to longer pulse duration be while For strongly absorbing substances very short pulse durations are sufficient to to be able to detect a satisfactory signal. Already this different Absorption behavior can for the analysis will be used and in operative association with a detector standing for a detector for the purpose of immediate adjustment stored or incorporated into suitable analysis programs. Accordingly, it is with the device according to the invention possible, electromagnetic radiation of different frequency, either starting from only a Quan tenkaskadenlaser or by use several quantum cascade lasers, in any order, for example to broadcast in sequential order. This is especially true also to the previously described pulsed radiation.
Über die freie Wahl der Pulsfolge der abgestrahlten Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung können erfindungsgemäß Pulsmuster und/oder Intensitätsmuster verwendet werden, die auf das jeweilige Analyseproblem zugeschnitten sind. Beispielsweise können bei Kenntnis oder begründeter Vermutung der in einer Flüssigkeit vorliegenden bzw. möglicherweise vorliegenden Inhaltsstoffe die Frequenzen, Pulsdauern und/oder Intensitäten derart vorgegeben werden, daß sich über die Art und den Umfang der detektierten Signale mit Hilfe einer Auswerteeinheit, insbesondere einer computergestützten Auswerteeinheit, ohne weiteres ermitteln läßt, welche Inhaltsstoffe in welchen Konzentrationen, in der untersuchten Probe vorliegen. Diese Muster an Pulsabfolge, Pulslänge und/oder Pulsintensität von zwei oder mehreren Frequenzen können wiederum dazu genutzt werden, bestimmte Muster an Antwortsignalen zu erzeugen, die für bestimmte Zusammensetzungen charakteristisch sind. Auf diese Weise ist es möglich, innerhalb von kürzester Zeit festzustellen, ob bzw. in welcher Konzentration bestimmte Inhaltsstoffe in einer Probe vorliegen. Besonders bevorzugt wird demgemäß elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Frequenz und/oder Intensität nach einem Multiplex-Muster, insbesondere pulsweise, abgestrahlt. Hierbei kann zum einen auf bekannte Multiplex-Spektrometer oder elektrische Multiplexer, die vorrangig detektorseitig zum Einsatz kommen, zurückgegriffen werden. Zum anderen werden bevorzugt auch solche Multiplexer eingesetzt, die nicht nur den Detektor beeinflussen bzw. wellenlängenspezifisch steuern, sondern die auch die zu emittierenden Wellenlängen und/oder Intensitäten auswählen und die Ausstrahlungsabfolge bzw. das Ausstrahlungsmuster steuern. Der erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Multiplexer steuert bzw. regelt gemäß einer weiteren Ausführungsform zusätzlich auch die Intensität der jeweiligen Meßstrahlung, insbesondere in Abhängigkeit vom jeweiligen Meßproblem. Diese sogenannten optischen Multiplexer koordinieren somit die Strahlungsquelle und den Detektor und stimmen diese aufeinander ab. Derartige Multiplexer schalten dabei unter anderem Meßstrahlung nach einer auf das Meßproblem zugeschnittenen Pulsfolge ein und aus, insbesondere unter wellenlängenabhängiger Modulierung der Intensität, und steuern folglich die Lichtquelle. Die detektierten Signale werden vorzugsweise mit Hilfe bekannter Methoden wie der Faktoranalyse, den Multiple Least Square Algorithmen oder der neuronalen Netzwerk-Analyse ausgewertet. Hierfür wird regelmäßig auf computergestützte Auswerteeinheiten zurückgegriffen.About the free choice of the pulse sequence of the radiated frequencies of the electromagnetic radiation can According to the invention pulse pattern and / or intensity pattern be used, which are tailored to the particular analysis problem. For example, you can with knowledge or justified Guess in a liquid present or possibly present ingredients, the frequencies, pulse durations and / or intensities such be given that about the Art and the scope of the detected signals by means of an evaluation unit, in particular a computer-aided Evaluation unit, can easily determine which ingredients in which concentrations are present in the examined sample. These Pattern of pulse sequence, pulse length and / or pulse intensity of two or more frequencies can in turn be used to generate certain patterns of response signals to produce that for certain compositions are characteristic. In this way Is it possible, within the shortest possible time Time to determine if or in which concentration certain ingredients present in a sample. Accordingly, electromagnetic is particularly preferred Radiation of different frequency and / or intensity after one Multiplex pattern in particular pulsed, radiated. This can be on one known multiplex spectrometer or electrical multiplexers, which are primarily used on the detector side come, resorted become. On the other hand, such multiplexers are preferably used, which not only influence the detector or wavelength-specific but also the wavelengths to be emitted and / or intensities choose and control the broadcasting sequence or the broadcasting pattern. The present invention used Multiplexer controls according to another embodiment additionally also the intensity the respective measuring radiation, especially depending from the respective measurement problem. These so-called optical multiplexers thus coordinate the radiation source and the detector and match them. Switching such multiplexers among other things, measuring radiation after one on the measuring problem tailored pulse sequence on and off, in particular under wavelength-dependent modulation the intensity, and thus control the light source. The detected signals become preferably by known methods such as factor analysis, Multiple Least Square Algorithms or Neural Network Analysis evaluated. Therefor gets up regularly computerized Evaluation units used.
Darüber hinaus ist es unter Verwendung von Quantenkaskadenlasern möglich, nicht nur Strahlung unterschiedlicher Frequenzen und/oder Intensitäten in bestimmter zeitlicher Abfolge durch den ATR-Körper zu senden. Vielmehr kann man ebenfalls unterschiedliche Frequenzen zeitgleich abstrahlen, wobei insbesondere Anzahl und Frequenz der emittierten Strahlung fortwährend variiert werden können. Auf diese Weise lassen sich Frequenzmuster zusammenstellen, die charakteristische Absorptionssignale für zu untersuchende Zusammensetzungen generieren, wodurch Vielkomponentenmischungen, insbesondere auch in wäßrigen Systemen, in kurzer Zeit analysiert werden können. Die vorhergehend beschriebene Analysemethode kann auch mit Matrix-Codierung/Matrix-Dekodierung bezeichnet werden. Ein charakteristisches Merkmal, das mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einhergeht, ist, daß in Vielkomponentenmischungen mehrere Inhaltsstoffe gleichzeitig nebeneinander qualitativ und quantitativ bestimmt werden können.In addition, using quantum cascade lasers, it is possible to transmit not only radiation of different frequencies and / or intensities in a particular time sequence through the ATR body. Rather, one can also radiate different frequencies at the same time, in particular, the number and frequency of the emitted radiation can be varied continuously. In this way, it is possible to assemble frequency patterns which generate characteristic absorption signals for compositions to be investigated, as a result of which multicomponent mixtures, in particular especially in aqueous systems, can be analyzed in a short time. The analysis method described above may also be referred to as matrix coding / matrix decoding. A characteristic feature associated with the device according to the invention is that in multicomponent mixtures, several ingredients can be determined simultaneously and qualitatively next to each other.
Alternativ kann selbstverständlich auch auf Infrarotlichtquellen zurückgegriffen werden, die ein kontinuierliches Spektrum emittieren.alternative of course also be resorted to infrared light sources, which is a continuous Emit spectrum.
Derartige Lichtquellen sind dem Fachmann zum Beispiel als Nernst-Stifte, welche im wesentlichen aus Zirkonoxid und Zusätzen an Seltenen Erden bestehen, sowie als sogenannte Globare, im wesentlichen bestehend aus Siliciumcarbid, bekannt. Ferner kommt als Lichtquelle eine elektrisch leitende Keramik in Frage. Grundsätzlich können Lichtquellen eingesetzt werden, die über den gesamten spektralen Infrarot-Bereich oder nur über bestimmte Bereiche dieses Spektrums emittieren. Zur Bestimmung von Inhaltsstoffen mit der erfindungsgemäßen FT-IR-Meßvorrichtung kommen bevorzugt solche Lichtquellen zum Einsatz, die im mittleren Infrarotbereich elektromagnetische Strahlung emittieren, also im Bereich von etwa 1 μm bis etwa 25 μm.such Light sources are those skilled in the art, for example, as Nernst pins, which consist essentially of zirconium oxide and rare earth additives, and as so-called globars, essentially consisting of silicon carbide, known. Further comes as a light source, an electrically conductive ceramic in question. in principle can Light sources are used, which are over the entire spectral Infrared range or just about emit certain areas of this spectrum. For the determination of Ingredients with the FT-IR measuring device according to the invention preferably such light sources are used, in the middle Infrared range emit electromagnetic radiation, ie in Range of about 1 micron to about 25 microns.
Idealerweise ist die Positioniervorrichtung ausgelegt, um einen Abstand zwischen der Meßfläche und dem Rand der Aufnahmevorrichtung herzustellen, der kleiner 1 mm, vorzugsweise kleiner 15 μm ist, insbesondere ohne daß die Meßfläche den Rand berührt. Der ATR-Körper und Flüssigkeitsprobe in der Aufnahmevorrichtung werden in Regel nur solange relativ zueinander aufeinander zu bewegt, bis mittels Kapillareffekt eine Benetzung der Meßfläche des ATR-Körpers mit der Flüssigkeit erfolgt. Der Abstand zwischen Meßfläche und Rand kann im allgemeinen in weiten Grenzen variiert werden. Allerdings hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den Abstand in Abhängigkeit von der Flüchtigkeit der zu vermessenden Flüssigkeit, der Meßtemperatur und/oder der Meßdauer nicht zu groß einzustellen, damit während der Meßphase nicht soviel Flüssigkeit verdampfen kann, daß sich die Konzentration der Inhaltsstoffe merklich ändert. Positioniervorrichtungen, die in der Lage sind, Aufnahmevorrichtung, Pipettiervorrichtung und/oder den ersten oder zweiten ATR-Körper mit sehr hoher Genauigkeit in die gewünschte Position zu bringen, sind dem Fachmann bekannt. Genauigkeiten im μm-Bereich sind ohne weiteres möglich.Ideally The positioning device is designed to keep a distance between the measuring surface and the edge of the receiving device, which is smaller than 1 mm, preferably less than 15 microns, in particular without the Measuring surface the Edge touched. The ATR body and liquid sample in the recording device are usually only as long as relative to each other moved towards each other until wetting by capillary effect the measuring surface of the ATR body with the liquid he follows. The distance between measuring surface and edge can be generally in wide limits are varied. However, it has proven to be beneficial proved the distance in dependence from the volatility the liquid to be measured, the measuring temperature and / or the duration of the measurement not too big, so while the measuring phase not so much fluid that can evaporate the concentration of the ingredients changes noticeably. positioning devices, which are capable of receiving device, pipetting device and / or the first or second ATR body to bring to the desired position with very high accuracy are known in the art. Accuracies in the μm range are easy possible.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist regelmäßig ausgestattet mit einer Infrarotmeßvorrichtung, umfassend den ATR-Körper, mindestens eine Infrarotlichtquelle, mindestens einen Detektor und mindestens eine Auswerteeinheit. Integriert in die Auswerteeinheit oder separat hierzu kann eine Anzeigeeinheit vorliegen.The inventive device is regularly equipped with an infrared measuring device comprising the ATR body, at least one infrared light source, at least one detector and at least one evaluation unit. Integrated in the evaluation unit or separately, there may be a display unit.
Als Detektoren für die Registrierung der Meßstrahlung kann auf alle gängigen, in Infrarotmeßvorrichtungen zum Einsatz kommenden Systeme zurückgegriffen werden.When Detectors for the registration of the measuring radiation can be used on all common, in infrared measuring devices to be used for coming systems.
Soweit die detektierten Signale noch weiter aufbereitet bzw. ausgewertet werden sollen, kommen hierfür dem Fachmann hinlänglich bekannte Auswerteeinheiten, insbesondere computergestützte Auswerteeinheiten in Betracht. Eine Auswerteeinheit im Sinne der vorliegenden Erfindung kann auch einen Datenspeicher und/oder eine Anzeigeeinheit, z.B. einen Schreiber oder einen Bildschirm, umfassen. Diese Elemente können selbstverständlich auch separat vorliegen.So far the detected signals further processed or evaluated should be, come for this the skilled person known evaluation units, in particular computer-aided evaluation units into consideration. An evaluation unit in the sense of the present invention may also comprise a data memory and / or a display unit, e.g. a pen or a screen. These elements can Of course also available separately.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Auswerteeinheit geeignet ist, um die vom Detektor aufgezeichneten Signale mittels Fourier-Transformation auszuwerten. Das im Detektor der FT-IR-Spektrometrievorrichtung aufgezeichnete Interferogramm, das eine Überlagerung aller im Spektrum auftretenden Wellenlängen aufzeichnet, wird in der Auswerteeinheit rechnergestützt durch Fourier-Transformation in die Frequenzen der einzelnen Schwingungen zerlegt. Einzelheiten zur Fourier-Transformation sind z.B. bei N.B. Colthup, L.H. Daly, S.E. Wiberley, Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy, Academic Press, San Diego, 1990, zu finden, worauf hiermit Bezug genommen wird. Mit der FT-IR-Meßvorrichtung lassen sich mehrere Inhaltsstoffe im wesentlichen zeitgleich mit hoher Empfindlichkeit, Schnelligkeit und Wellenzahlenpräzision bestimmen.A embodiment the invention provides that the Evaluation unit is suitable to those recorded by the detector Evaluate signals by Fourier transform. That in the detector of FT-IR spectrometry device recorded interferogram, the an overlay of all the wavelengths occurring in the spectrum is recorded in the Evaluation unit computer-aided by Fourier transformation into the frequencies of the individual oscillations disassembled. Details of the Fourier transform are e.g. at N.B. Colthup, L.H. Daly, S.E. Wiberley, Introduction to Infrared and Raman Spectroscopy, Academic Press, San Diego, 1990, to which reference is hereby made. With the FT-IR measuring device can be several ingredients at the same time with substantially high sensitivity, speed and wavenumber precision.
Des weiteren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Befüllvorrichtung zum Befüllen und/oder Spülen mindestens einer, insbesondere sämtlicher Aufnahmevorrichtungen, und/oder mindestens eine Trockenvorrichtung zum Trocknen von mindestens einer entleerten und/oder gespülten Aufnahmevorrichtung umfassen.Of further can the device of the invention at least one filling device for filling and / or rinsing at least one, in particular all Receiving devices, and / or at least one drying device for drying at least one emptied and / or rinsed receiving device include.
Hierbei ist es ohne weiteres möglich, die Positioniervorrichtung so auszulegen, um eine Vielzahl an auf dem Probenhalter vorliegenden Aufnahmevorrichtungen bzw. die darin vorliegende, zu vermessende Flüssigkeit sukzessive, insbesondere automatisch, an die Meßfläche des ATR-Körpers heran und nach erfolgter Messung wieder weg zu führen.in this connection it is easily possible the positioning so interpreted to a variety of on the sample holder present receiving devices or the therein present, to be measured liquid successively, in particular automatically, to the measuring surface of the ATR body zoom and after the measurement again lead away.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur, insbesondere gleichzeitigen, qualitativen und/oder quantitativen Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in wäßrigen oder nicht wäßrigen Flüssigkeiten.The inventive device is suitable for, in particular simultaneous, qualitative and / or Quantitative determination of IR-active ingredients in aqueous or non-aqueous liquids.
Als zu vermessende wäßrige Flüssigkeiten kommen z.B. in Frage Körperflüssigkeiten wie Blut, Serum, Speichel, Schweiß, Sperma, Urin, Lymphe, Spinalflüssigkeit und interstitielle Körperflüssigkeit sowie Getränke wie Bier, Wein, Milch, Milchprodukte, Fruchtsaft, Spirituosen oder Softdrinks.When come to be measured aqueous liquids e.g. in question body fluids such as blood, serum, saliva, sweat, semen, urine, lymph, spinal fluid and interstitial body fluid as well beverages like beer, wine, milk, dairy, fruit juice, spirits or Soft drinks.
In Körperflüssigkeiten wie Blut, Serum, Urin, Speichel, Schweiß, Sperma oder interstitieller Körperflüssigkeit können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung z.B. medizinisch relevante Bestandteile wie Glukose, Albumin, Gesamtprotein, Harnstoff, Cholesterin und/oder Tricglyceride sowie deren Konzentrationen gleichzeitig nebeneinander mit hoher Genauigkeit und bei hohem Durchsatz bestimmt werden.In body fluids such as blood, serum, urine, saliva, sweat, sperm or interstitial body fluid can with the device according to the invention e.g. medically relevant components such as glucose, albumin, total protein, Urea, cholesterol and / or tricglycerides and their concentrations simultaneously side by side with high accuracy and high throughput be determined.
Des weiteren können auch nicht-wäßrige Flüssigkeiten, beispielsweise Systeme enthaltend mindestens einen in einem organischen Lösungsmittel gelösten IR-aktiven Stoff, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vermessen werden. In diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise bei der Untersuchung von Farb- oder Lackmustern eingesetzt werden.Of others can also non-aqueous liquids, For example, systems containing at least one in an organic solvent dissolved IR-active substance can be measured with the device according to the invention. In this context, the device according to the invention, for example be used in the investigation of color or lacquer patterns.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur quantitativen und/oder qualitativen Bestimmung von IR-aktiven Inhaltsstoffen in wässerigen oder nicht-wässerigen Flüssigkeiten unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, umfassend die Schritte
- a) Einführen einer Flüssigkeitsprobe, insbesondere mindestens eines Tropfens, der zu vermessenden Flüssigkeitsprobe in eine erste Aufnahmevorrichtung des Probenhalters,
- b) Inkontaktbringen der Meßfläche des ersten oder zweiten ATR-Körpers mit der Oberfläche der in einer ersten Aufnahmevorrichtung vorliegenden, zu vermessenden Flüssigkeitsprobe, so daß eine Fläche bedeckt ist, die so groß ist wie oder größer ist als die optisch aktive ATR-Fläche,
- c) Vermessen der Flüssigkeitsprobe, enthaltend mindestens einen IR-aktiven Inhaltsstoff unter Verwendung einer Infrarotmeßvorrichtung, umfassend das Durchleiten von von einer Infrarotlichtquelle ausgehenden IR-Strahlung durch den ATR-Körper und Detektieren der von dem ATR-Körper ausgehenden Signale in mindestens einer Detektiereinheit, und
- d) Entfernen der Meßfläche des ATR-Körpers von der Oberfläche der Flüssigkeit, wobei nach Schritt c) und/oder d) die detektierten Signale in einer Auswerteeinheit zwecks qualitativer und/oder quantitativer Bestimmung mindestens eines Inhaltsstoffs der Flüssigkeitsprobe ausgewertet werden.
- a) introducing a liquid sample, in particular at least one drop, of the liquid sample to be measured into a first receiving device of the sample holder,
- b) contacting the measuring surface of the first or second ATR body with the surface of the liquid sample to be measured in a first receiving device so as to cover an area as large as or greater than the optically active ATR surface,
- c) measuring the liquid sample containing at least one IR-active ingredient using an infrared measuring device comprising passing infrared radiation emanating from an infrared light source through the ATR body and detecting the signals emanating from the ATR body in at least one detecting unit, and
- d) removing the measuring surface of the ATR body from the surface of the liquid, wherein after step c) and / or d) the detected signals are evaluated in an evaluation unit for the purpose of qualitative and / or quantitative determination of at least one ingredient of the liquid sample.
Dabei werden bevorzugt eine Vielzahl an in der Flüssigkeitsprobe vorliegenden IR-aktiven Inhaltsstoffen simultan vermessen und im wesentlichen simultan qualitativ und/oder quantitativ bestimmt. Beispielsweise lassen sich ohne weiteres fünf, zehn oder sogar 20 Inhaltsstoffe im wesentlichen gleichzeitig qualitativ und/oder quantitativ bestimmen.there Preferably, a plurality of present in the liquid sample Measure IR-active ingredients simultaneously and substantially simultaneously determined qualitatively and / or quantitatively. For example, let easily five, ten or even 20 ingredients essentially simultaneously qualitative and / or determine quantitatively.
Die Schritte a) bis d) können selbstverständlich beliebig oft hintereinander geschaltet bzw. wiederholt werden, wobei bei jedem neuen Schritt a) vorzugsweise eine bestimmte Flüssigkeitsmenge einer neuen zu untersuchenden Probe aufgegeben wird.The Steps a) to d) can Of course As often as required, they can be switched or repeated in succession at each new step a) preferably a certain amount of liquid a new sample to be examined is given up.
Demgemäß zeichnet sich eine Weiterentwicklung durch die nachfolgenden, zusätzlichen Schritte aus:
- e) Reinigen der Meßfläche des ATR-Körpers,
- f) Inkontaktbringen der gereinigten Meßfläche des ATR-Körpers mit der Oberfläche einer in einer zweiten Aufnahmevorrichtung vorliegenden Flüssigkeit,
- g) Vermessen der Flüssigkeitsprobe, enthaltend mindestens einen IR-aktiven Inhaltsstoff unter Verwendung einer Infrarotmeßvorrichtung, umfassend das Durchleiten von von einer Infrarotlichtquelle ausgehenden IR-Strahlung durch den ATR-Körper und Detektieren der von dem ATR-Körper ausgehenden Signale in mindestens einer Detektiereinheit, und
- h) Entfernen der Meßfläche des ATR-Körpers von der Oberfläche der Flüssigkeit, wobei nach Schritt g) und/oder h) die detektierten Signale in einer Auswerteeinheit zwecks qualitativer und/oder quantitativer Bestimmung mindestens eines Inhaltsstoffs der Flüssigkeitsprobe ausgewertet werden.
- e) cleaning the measuring surface of the ATR body,
- f) contacting the cleaned measuring surface of the ATR body with the surface of a liquid present in a second receiving device,
- g) measuring the liquid sample containing at least one IR-active ingredient using an infrared measuring device comprising passing IR radiation emanating from an infrared light source through the ATR body and detecting the signals emanating from the ATR body in at least one detection unit, and
- h) removing the measuring surface of the ATR body from the surface of the liquid, wherein after step g) and / or h) the detected signals in an evaluation unit for the purpose of qualitative and / or quantitative determination of at least one ingredient of the liquid sample are evaluated.
Praktischerweise werden die Schritte e) bis h) mindestens zweimal und bei Meßreihen mit hohem Probendurchsatz mehrmals durchlaufen, wobei in der Aufnahmevorrichtung jeweils eine neue zu vermessende Flüssigkeitsprobe vorliegt.conveniently, the steps e) to h) become at least twice and in series of measurements repeatedly through with a high sample throughput, wherein in the receiving device in each case a new liquid sample to be measured is present.
Der Reinigungsschritt e) kann beispielsweise in der Weise vonstatten gehen, daß in einem ersten Schritt e1) eine Aufnahmevorrichtung auf einem Probenhalter mit einer Spül- bzw.The cleaning step e) can take place, for example, in such a way that in a first step e 1 ) a receiving device on a sample holder with a rinsing or
Reinigungsflüssigkeit gefüllt wird, die anschließend in einem zweiten Schritt e2) mit der Meßfläche des ATR-Körpers reversibel in Kontakt gebracht wird.Cleaning liquid is filled, which is then brought reversibly in a second step e 2 ) with the measuring surface of the ATR body in contact.
Gemäß einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zusätzliche Verfahrensschritte vorgesehen, die sich beispielsweise an die Schritte d), e) und/oder h) anschließen können:
- i) Einführen einer Referenzflüssigkeit, insbesondere mindestens eines Tropfens der Referenzflüssigkeit, in eine dritte Aufnahmevorrichtung des Probenhalters,
- j) Inkontaktbringen der Meßfläche des ersten oder zweiten ATR-Körpers mit der Oberfläche der in der dritten Aufnahmevorrichtung vorliegenden, zu vermessenden Referenzflüssigkeit, so daß vorzugsweise eine Fläche bedeckt ist, die so groß ist wie oder größer ist als die optisch aktive ATR-Fläche,
- k) Vermessen der Referenzflüssigkeit, enthaltend mindestens einen IR-aktiven Referenzinhaltsstoff unter Verwendung einer Infrarotmeßvorrichtung, umfassend das Durchleiten von von einer Infrarotlichtquelle ausgehenden IR-Strahlung durch den ATR-Körper und Detektieren der von dem ATR-Körper ausgehenden Signale in mindestens einer Detektiereinheit, und
- l) Entfernen der Meßfläche des ATR-Körpers von der Oberfläche der Referenzflüssigkeit, wobei nach Schritt k) und/oder 1) die detektierten Signale in einer Auswerteeinheit zwecks qualitativer und/oder quantitativer Bestimmung mindestens eines Referenzinhaltsstoffs der Flüssigkeitsprobe ausgewertet werden.
- i) introducing a reference liquid, in particular at least one drop of the reference liquid, into a third receiving device of the sample holder,
- j) contacting the measuring surface of the first or second ATR body with the surface of the reference liquid to be measured in the third recording device, so that preferably an area as large as or greater than the optically active ATR surface is covered,
- k) measuring the reference liquid containing at least one IR-active reference ingredient using an infrared measuring device comprising passing IR radiation emanating from an infrared light source through the ATR body and detecting the signals emanating from the ATR body in at least one detecting unit, and
- l) removing the measuring surface of the ATR body from the surface of the reference liquid, wherein after step k) and / or 1) the detected signals in an evaluation unit for the purpose of qualitative and / or quantitative determination of at least one reference ingredient of the liquid sample are evaluated.
Der Detektionsvorgang im Sinne der vorliegenden Erfindung umfaßt in allgemeinen ebenfalls das Speichern der aufgenommenen Signale bzw. des aufgenommenen Rohdatensatzes in einem geeigneten Datenspeicher, so daß diese Daten fortan zur weiteren Auswertung zur Verfügung stehen. Geeignete Detektionseinheiten sowie Vorrichtungen zur Speicherung von größeren Datenmengen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt.Of the Detection process in the context of the present invention comprises in general also saving the recorded signals or the recorded Raw data set in a suitable memory, so that this Data will be available for further evaluation. Suitable detection units and devices for storing larger amounts of data are those skilled in the art adequately known.
Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, insbesondere bei einem Probenhalter, umfassend eine Vielzahl an Aufnahmevorrichtungen, diese Aufnahmevorrichtungen zunächst mit Meßflüssigkeit sowie gegebenenfalls Reinigungs- und/oder Referenzflüssigkeit zu füllen. Anschließend kann die Meßfläche des ATR-Körpers mit der Oberfläche der zu vermessenden Flüssigkeitsproben nacheinander in Kontakt gebracht werden. Vorzugsweise wird die Meßfläche des ATR-Körpers nach jedem Kontakt mit einer zu vermessenden Flüssigkeit zunächst gereinigt, vorzugsweise durch Inkontaktbringen mit der in einer Aufnahmevorrichtungen vorliegenden Reinigungs- bzw. Spülflüssigkeit.Of course it is it also possible, in particular in a sample holder comprising a plurality of receiving devices, these recording devices first with measuring liquid and optionally cleaning and / or reference liquid to fill. Subsequently can the measuring surface of ATR body with the surface the liquid samples to be measured be brought into contact one after the other. Preferably, the measuring surface of the ATR body first cleaned after each contact with a liquid to be measured, preferably by contacting with that in a receiving device present cleaning or rinsing liquid.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Meßfläche des ATR-Körpers vor der Aufnahme der Vermessung von in den Aufnahmevorrichtungen vorliegenden Flüssigkeitsproben und/oder im Verlauf der Vermessung einer Vielzahl solcher Flüssigkeitsproben mindestens ein mal mit einer Referenzflüssigkeit in Kontakt gebracht. Auf diese Weise kann eine Kalibrierung bzw. Rekalibrierung vorgenommen werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient die Referenzflüssigkeit gleichzeitig als Spülflüssigkeit, wodurch sowohl der Material- wie auch der Verfahrensaufwand nochmals verringert werden können.According to one another embodiment the measuring surface of the ATR body before taking the survey of present in the recording devices fluid samples and / or in the course of measuring a plurality of such liquid samples at least once with a reference liquid brought into contact. In this way, a calibration or recalibration can be made become. In a preferred embodiment of the method according to the invention serves the reference liquid at the same time as rinsing liquid, whereby both the material and the process cost again can be reduced.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die auf einem Probenhalter vorliegenden Aufnahmevorrichtungen zunächst mit den zu vermessenden Flüssigkeitsproben sowie gegebenenfalls der Spül- und/oder Referenzflüssigkeit befüllt, d.h. die Schritte a) sowie gegebenenfalls e1) und/oder i) werden vorgeschaltet. Anschließend kommen dann die Schrittfolgen b)-c)-d) sowie gegebenenfalls f)-g)-h) und/oder j)-k)-l) zum Einsatz. Diese Abfolgen können beliebig wiederholt bzw. miteinander kombiniert werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the receiving devices present on a sample holder are first filled with the liquid samples to be measured and optionally the rinsing and / or reference liquid, ie the steps a) and optionally e 1 ) and / or i) are preceded. Subsequently, the sequences of steps b) -c) -d) and optionally f) -g) -h) and / or j) -k) -l) are then used. These sequences can be repeated as desired or combined with each other.
In einem Probenhalter können beispielsweise Aufnahmevorrichtungen nach dem folgenden Muster alternierend befüllt sein: Meßflüssigkeit, Spülflüssigkeit, ..., Meßflüssigkeit, Spülflüssigkeit, etc. Alternativ kann die Abfolge vorsehen: Referenzflüssigkeit, Spülflüssigkeit, Meßflüssigkeit, Spülflüssigkeit, ..., Referenzflüssigkeit, Meßflüssigkeit, Spülflüssigkeit, etc.In a sample holder can For example, recording devices alternately according to the following pattern filled be: measuring liquid, rinse, ..., rinse, etc. Alternatively, the sequence may provide: reference liquid, rinse, measuring liquid, Rinsing liquid, ..., Reference liquid measuring liquid, rinse, Etc.
Grundsätzlich können die jeweiligen Flüssigkeiten in beliebiger Weise in ihrer Abfolge kombiniert werden.Basically, the respective liquids be combined in any order in their sequence.
Das Meßergebnis läßt sich nochmals dadurch optimieren, daß die Meßfläche des ATR-Körpers nach der Kontaktierung mit der in einer Aufnahmevorrichtung vorliegenden, zu vermessenden Flüssigkeit mit einer Reinigungsflüssigkeit, die einer weiteren, insbesondere benachbarten, Aufnahmevorrichtung auf dem Probenhalter vorliegt, in Kontakt gebracht wird.The measurement result let yourself optimize again by the fact that the Measuring surface of ATR body after the contacting with the present in a receiving device, to be measured liquid with a cleaning liquid, that of a further, in particular adjacent, receiving device is present on the sample holder, is brought into contact.
Von besonderem Wert ist ferner, daß die Meßflüssigkeit im allgemeinen nur für eine Dauer von 1 bis 60 Sekunden zu vermessen ist. Regelmäßig reichen für eine Probe auch Meßzeiten von 2 bis 30 Sekunden bereits völlig aus, wobei sogar Meßzeiten im Bereich von 1 bis 3 Sekunden ohne weiteres zugänglich sind. Aufgrund der geringen Probenmengen und der sehr geringen Meßzeit pro Probe können ohne weiteres Probenhalter zum Einsatz kommen, die über mehr als 100, beispielsweise 500 bis 1000 oder 1000 bis 2000 Aufnahmevorrichtungen verfügen.From Of particular importance is that the measuring liquid in general only for a duration of 1 to 60 seconds is to be measured. Reach regularly for one Sample also measurement times from 2 to 30 seconds already completely out, with even measuring times in the range of 1 to 3 seconds are readily accessible. Due to the small sample volumes and the very short measuring time per Sample can without further sample holder are used, which has more as 100, for example 500 to 1000 or 1000 to 2000 recording devices feature.
Besonders zuverlässige Meßresultate stellen sich ein, wenn eine Vielzahl von auf einem Probehalter in Aufnahmevorrichtungen vorliegenden Flüssigkeitstropfen sukzessive, insbesondere automatisch, vermessen werden. Von besonderem Vorteil ist ferner, daß mindestens eine zu vermessende Flüssigkeit eine Referenzprobe darstellt. Überdies kann vorgesehen sein, daß die Meßfläche des ATR-Körpers nach einem Meßschritt und/oder einem Reinigungsschritt einem Trocknungsschritt unterzogen wird.Especially reliable measurement results Imagine when a variety of on a sample holder in Receiving devices present liquid drop successively, especially automatically, be measured. Of particular advantage is further that at least a liquid to be measured represents a reference sample. moreover can be provided that the Measuring surface of ATR body after a measuring step and / or a cleaning step is subjected to a drying step.
Der vorliegenden Erfindung lag die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß sich auch mit einer nicht-berührungslosen optischen Meßmethode zur Bestimmung von Inhaltsstoffen in Flüssigkeiten ein sehr hoher Massendurchsatz erzielen läßt, und zwar auch bei Verwendung von Probenvolumina in μl-Bereich, ohne daß die Genauigkeit darunter leidet. Von Vorteil ist ferner, daß eine Probenaufbereitung oder ein Eindampfen bzw. Eintrocknen der Probe entfällt und man zudem nicht auf den Einsatz von Analysereagenzien angewiesen ist. Durch die Miniaturisierung sowohl der Aufnahmevorrichtung für die zu vermessenden Flüssigkeiten als auch des eigentlichen Meßkörpers selber kann der Material- und Kostenaufwand erheblich reduziert werden. Des weiteren ist man nicht mehr auf eine regelmäßige Rekalibrierung angewiesen, um zuverlässige Meßresultate zu gewährleisten. Überdies erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine lineare Kalibrierung über einen sehr breiten Meßbereich. Auch entfallen die im allgemeinen notwendigen Verdünnungsreihen. Die ansonsten häufig anzutreffenden Probleme mit der Turbidität von Lösungen bei photometrischen Bestimmungen, beispielsweise wie von der Vermessung von Lösungen mit hohen Cholesterinkonzentrationen bekannt, treten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht auf. Insbesondere ist auch die Anwesenheit von Schwebeteilchen, d.h. partikulären Bestandteilen, in der Meßflüssigkeit für die Güte des Meßergebnisses bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht von Relevanz und stören die Messung demgemäß nicht. Beispielsweise können sich keine Schwebeteilchen auf der Meßfläche ablagern und anschließend nicht oder nur schwer entfernbar sein. Von besonderem Vorteil ist ferner, daß in einem einzigen Meßvorgang auch aus einer sehr kleinen Meßprobe, die nur 1 bis 5 μl umfaßt, mehrere Parameter bzw. Inhaltsstoffe gleichzeitig qualitativ und quantitativ bestimmt werden können. Darüber hinaus ermöglichen die miniaturisierte Ausführung der ATR-Einheit und die damit einhergehenden geringen Meßvolumina den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Neonatalogie und Pädiatrie, wo bislang aufgrund der geringen verfügbaren Blutmengen überwiegend Teststreifenmethoden eingesetzt werden. Diese Methoden sind jedoch viel zu ungenau und zudem nicht sehr zuverlässig. Während beispielsweise bei der Vermessung von Blut nach konventionellen Methoden relativ große Mengen erforderlich sind, reichen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits Mengen im unteren μl Bereich für zuverlässige Messungen aus. Von Vorteil hierbei ist ferner, daß auch nur noch sehr geringe Volumina an Referenzlösung erforderlich ist, was gegenüber herkömmlichen Methoden eine erhebliche Kosteneinsparung mit sich bringt. Jedenfalls kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sichergestellt werden, daß nicht mehr zu Lasten der Genauigkeit, die Anzahl der Referenzmessungen über das erforderliche Maß hinaus verringert wird.Of the present invention was the surprising Understanding that even with a non-contactless optical measuring method for Determination of ingredients in liquids a very high mass flow rate achieve, namely even when using sample volumes in μl range, without the accuracy suffer from. Another advantage is that a sample preparation or Evaporation or drying of the sample is eliminated and you also not on relies on the use of analytical reagents. Through the miniaturization both the receiving device for the liquids to be measured as well as the actual measuring body itself The material and cost can be significantly reduced. Furthermore, one is no longer dependent on a regular recalibration, to be reliable measurement results to ensure. moreover allows the method according to the invention a linear calibration over a very wide measuring range. Also eliminates the generally necessary dilution series. The otherwise common encountered problems with the turbidity of solutions in photometric Determinations, for example as from the measurement of solutions with high cholesterol known, occur with the device according to the invention not up. In particular, the presence of suspended particles, i.e. particulate Ingredients, in the measuring liquid for the Goodness of Measurement result at Use of the device according to the invention not of relevance and upset the measurement accordingly not. For example, you can do not deposit any suspended particles on the measuring surface and then not or difficult to remove. It is also of particular advantage that in a single measurement also from a very small sample, the only 1 to 5 μl comprises several parameters or ingredients at the same time qualitatively and can be determined quantitatively. About that in addition, the miniaturized version the ATR unit and the associated small measurement volumes the Use of the method according to the invention in neonatal and paediatrics, Where so far mainly test strip methods due to the low blood levels available be used. However, these methods are much too inaccurate and also not very reliable. While for example, in the measurement of blood after conventional Methods relatively large Amounts required are sufficient according to the inventive method already amounts in the lower μl Area for reliable Measurements off. Another advantage here is that even only still very small volumes of reference solution is required, which across from usual Methods brings a significant cost savings. In any case can with the method according to the invention be assured that not more at the expense of accuracy, the number of reference measurements over the required level is reduced.
Von Vorteil ist ferner, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die zu vermessenden Flüssigkeitsproben äußerst zeitnah zur Probennahme vermessen werden können. Dieses macht sich beispielsweise bei der Bestimmung des Glukosegehalts im Blut signifikant bemerkbar. Wird beispielsweise eine Messung verzögert, wird aufgrund des in der Blutprobe sich fortsetzenden Glukoseabbaus ein zu geringer Glukosewert bestimmt. In der Regel reicht es zur Aufbereitung der zu vermessenden Blutproben aus, diese mit einem gerinnungshemmenden Mittel zu versetzen. Gegebenenfalls können auch Mittel hinzugegeben werden, die den Glukoseabbau hemmen, beispielsweise Natriumfluorid.From Another advantage is that with the device according to the invention the liquid samples to be measured very promptly can be measured for sampling. This makes itself for example in the determination of the glucose content in the blood is significantly noticeable. For example, if a measurement is delayed, due to the in the blood sample continues to degrade glucose too low a glucose level certainly. As a rule, it is sufficient for the preparation of the to be measured Blood samples from these with an anticoagulant agent. If necessary, you can also be added to agents that inhibit glucose degradation, for example Sodium fluoride.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Abbildungen im Detail beschrieben, ohne daß die Erfindung auf diese besonderen Ausgestaltungen beschränkt sein soll. Es zeigenFurther embodiments The invention will be described in detail with reference to the following figures described without the Invention be limited to these particular embodiments should. Show it
Die
Die
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung
In
Selbstverständlich sind zahlreiche weitere Varianten an Probenhaltern in beliebiger Geometrie und Anordnung der einzelnen Aufnahmevorrichtungen für die erfindungsgemäße Vorrichtung einsetzbar.Of course they are Numerous other variants of sample holders in any geometry and Arrangement of the individual receiving devices for the device according to the invention used.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, in the claims and in the drawings disclosed features of the invention can both individually and also in any combination for the realization of the invention in their various embodiments be essential.
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