DE4291031C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Reagenzien auf Objektträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen einer kontrollierten Menge von Reagenz auf einen Objektträger, die eine Sprühkammer; einen in der Sprühkammer drehbar angeordneten Drehtisch zur Halterung einer Mehrzahl von zu besprühenden Objektträgern; Sprühdüsen, die in der Sprühkammer seitlich von dem Drehtisch angeordnet sind und einen Sprühnebel von Reagenz auf die Objektträger richten, die auf dem Drehtisch angeordnet sind; einen Antrieb zur Drehung des Drehtisches in der Sprühkammer mit vorgegebenen Geschwindigkeiten, um die auf dem Drehtisch angeordneten Objektträger an den Sprühdüsen vorbeizubewegen; Reagenzvorratsbehälter zur Speicherung eines Reagenzvorrats; Fördermittel zur Förderung von Reagenz aus den Reagenzvorratsbehältern zu den Sprühdüsen; Flüssigkeitsleitungen, die die Fördermittel und die Sprühdüsen verbinden und durch die Reagenz von den Fördermitteln zu den Sprühdüsen gefördert wird; Steuerventile zur Steuerung des Reagenzstromes von den Fördermitteln zu den Sprühdüsen und eine Steuerung aufweist, um den Betrieb der Fördermittel, der Steuerventile und des Drehtisches aufeinander abzustimmen und das Versprühen von Reagenz genau während eines vorgegebenen Vorbeilaufs des Drehtisches an den Sprühdüsen zu bewirken, wodurch das Versprühen von Reagenz auf die Objektträger genau gesteuert wird, während die Objektträger an den Sprühdüsen vorbeilaufen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Gram-Färbung von Bakterienproben auf Objektträgern, bei welchem die Bakterienprobe mit einem Kristallviolettreagenz, einer Waschlösung, einem Jodreagenz, einem Entfärbungslösungsmmittel und einem Gegenfarbstoff behandelt wird.

Es gibt derzeit viele medizinische diagnostische Untersuchungen, die dadurch ausgeführt werden, daß ein biologisches Material wie Blut, Eiter, Urin, Zervikalabstriche, eine Zytologie- oder Histologieprobe oder eine Bakterienkultur auf einen Objektträger aus Glas aufgebracht werden, das Material auf dem Objektträger ausgestrichen wird und dann das auf den Objektträger aufgebrachte Material untersucht wird. In den meisten Fällen wird der Aufstrich mit einer Art Reagenz wie einem Färbemittel behandelt, um verschiedene, sonst nicht sichtbare Merkmale des Aufstrichs hervorzubringen oder sichtbar zu machen. In den meisten Fällen wird der Aufstrich vor oder zusammen mit der Färbung an den Objektträger fixiert.

Es ist derzeit normale Praxis bei hämatologischen Aufstrichen, d. h. bei Blutaufstrichen, einen Aufstrich auf einen Objektträger aufzubringen und trocknen zu lassen. Der Aufstrich wird dann dadurch an dem Objektträger fixiert, daß der Aufstrich mit wasserfreiem Methanol benetzt und das Methanol verdampfen oder trocknen gelassen wird. Zytologische Proben werden mit Sprühfixiermitteln, wie Alkohol mit Polyethylenglycol, naß fixiert. Es wird dann ein Farbstoff auf den Aufstrich aufgebracht, um die gewünschten Eigenschaften des Aufstrichs hervorzubringen und dann wird der Aufstrich untersucht. Wenn auch die erreichte Färbintensität von der Zeit und der Menge des aufgebrachten Farbstoffs abhängt, ergibt eine erhebliche Änderung dieser Variablen immer noch zufriedenstellende Ergebnisse.

Zusätzlich zur Färbung von Blutaufstrichen ist es üblich, Proben und Produkte zur Anzeige einer Infektion oder Verunreinigung auf Bakterien zu prüfen. Das zu prüfende Material wird üblicherweise auf einen Objektträger gegeben, allgemein dadurch, daß das Material auf den Objektträger aufgestrichen, fixiert und unter Anwendung des bekannten Gram-Färbeverfahrens gefärbt wird. Die Gramfärbung besteht darin, daß der Aufstrich mit Kristallviolett gesättigt wird, anschließend gründlich mit Wasser gewaschen wird und dann mit Jod gesättigt und nachfolgend gründlich mit Wasser gewaschen wird. Diese Schritte sind nicht kritisch, und solange genug Kristallviolett und Jod verwendet werden, um den Aufstrich zu sättigen, beeinflussen alle überschüssigen Mengen die erhaltenen Ergebnisse nicht. Der kritische Schritt bei der Gram-Färbung ist die Entfärbung. Diese wird dadurch ausgeführt, daß ein organisches Lösungsmittel angewandt wird, um selektiv den Kristallviolett-Jodkomplex aus den Gram-negativen, nicht aber aus den Gram- positiven Organismen zu entfernen. Eine Gegenfärbung, die Safranin enthält, wird dann aufgebracht, um die Gram-negativen Organismen rot zu färben (US 4 992 365 A).

Die Geschwindigkeit der Entfernung des Komplexes ist art-spezifisch. Wird zu wenig Entfärbungsmittel zugegeben, erscheinen die Gram-negativen (roten) Organismen Gram- positiv (blau). Wird zuviel zugegeben, erscheinen die Gram-positiven Organismen Gram- negativ. Zuverlässige Entfärbung kann nur erzielt werden, wenn die Menge des Lösungsmittels, die auf den Aufstrich aufgebracht wird, genau kontrolliert wird.

Die USA Patente 4 004 550 und 4 089 989 zeigen ein automatisiertes Objektträger- Färbegerät, das automatisch Farbstoff auf Objektträger aufgibt, die auf einem Drehtisch zur Drehung in einer Sprühkarnmer angebracht sind. Eine im Handel befindliche Ausführung des Färbegerätes, wie es in diesen Patenten gezeigt ist, wird von Wescor, Inc. in Logan, Utah, hergestellt und unter dem Warenzeichen Aerospray vertrieben.

In der im Handel befindlichen Ausführung des Färbegerätes, das in den oben genannten Patenten gezeigt ist, werden die zu färbenden Objektträger in einem, die Objektträger haltenden Drehtisch angeordnet, der durch einen Motor gedreht wird, wie in dem Patent gezeigt ist. Während der Drehung des Drehtisches werden die Objektträger mit verschiedenen Reagenzien besprüht.

In der im Handel befindlichen Ausführung des Färbegerätes, das in den oben genannten Patenten gezeigt ist, werden die zu färbenden Objektträger in einem die Objektträger haltenden Drehtisch angeordnet, der durch einen Motor gedreht wird, wie in dem patent gezeigt ist. Während der Drehung des Drehtisches werden die Objektträger mit verschiedenen Reagenzien besprüht, während sie sich an einer Sprühdose vorbei bewegen, wiederum, wie in den Patenten gezeigt ist. Es ist jedoch unpraktisch, wie in den Patenten gezeigt ist, Aerosoldosen zum Sprühen der verschiedenen Reagenzien zu verwenden. Statt dessen werden für jedes der Reagenzien Pumpen vorgesehen, um die Reagenzien aus ihren Behältern oder anderen Vorrat durch ein Rückschlagventil, um einen Rückstrom zu verhindern, und durch eine Düse zu pumpen, die das Reagenz zerstäubt und auf die Objektträger in der Sprühkammer aufsprüht. Um ein Reagenz auf den Objektträger auf zu sprühen, wird die Pumpe für das jeweilige Reagenz eingeschaltet. Das Reagenz wird dann während der Zeit, während der seine Pumpe eingeschaltet ist, in die Kammer und auf die Objektträger aufgesprüht. Die Pumpen sind zeitlich so gesteuert, daß die richtigen Reagienzien zu den richtigen Zeiten und über die richtigen Zeitdauern in die Kammer eingesprüht werden. Bei solchen Systemen setzt sich der Sprühfluß in die Kammer während des Auslaufs der Pumpe und des Druckabfalls in der Zuleitung jedoch 1 bis 1,5 s lang fort, nachdem die Pumpe abgeschaltet worden ist. Dies verhindert die genaue Aufbringung eines Reagenz auf die Objektträger. Wenn sich der Drehtisch mit 30 UpM dreht, ergibt eine zusätzliche Sprühauftragung von einer Sekunde während des Auslaufs der Pumpe bei der Hälfte der Objektträger im Drehtisch eine zusätzliche Reagenzauftragung. Weiterhin ist der Reagenzauftrag auf die Objektträger in dem Maße nicht gleichförmig, in dem die Pumpe Druck verliert. Das bedeutet, daß einige der Objektträger einen zusätzlichen Reagenzauftrag erhalten und einige der Objektträger nur ungleichmäßiges Tröpfeln. Im Fall der Hämatologiefärbung scheint diese Ungleichförmigkeit kein bedeutendes Problem darzustellen, wie oben angedeutet. Die Färbung nähert sich einem Sättigungspunkt, und es sind aufgrund dieser ungleichförmigen Aufbringung keine Unterschiede in der Färbung auffindbar. Bei der Gram-Färbung muß jedoch die Aufbringung des Lösungsmittels für die Entfärbung genau kontrolliert werden, und die zusätzliche Anwendung von solchem Lösungsmittel bei einigen und nicht bei anderen Trägern beeinflußt die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse der Gram-Färbung. Daher kann die derzeit im Handel erhältliche automatisierte Färbungseinrichtung, die nach den bezogenen Patenten hergestellt ist, nicht für eine optimale Gram-Färbung eingesetzt werden.

Zusätzlich zu dem Problem, dem man bei der Verwendung solcher Einrichtung für die Gram-Färbung begegnet, führt die Verwendung von zusätzlichem Farbstoff während des Auslaufs der Pumpe zu einer Verschwendung der verwendeten Reagenzien. Ferner war es wegen der Auslaufzeit praktisch nicht durchführbar zu versuchen, die Einrichtung zur Verwendung mit weniger als einer vollen Beladung mit Objektträgern zu programmieren. Die Einrichtung ist nämlich so eingestellt, daß sie unabhängig davon, wie viele Objektträger sich tatsächlich im Drehtisch befinden, den vollen Sprühdruck für die geeignete Anzahl von vollen Umdrehungen des Drehtisches zur Verfügung stellt. Wenn der Drehtisch so gebaut ist, daß er zwölf Objektträger aufnimmt und nur ein oder zwei Objektträger behandelt werden sollen, sprüht die Einrichtung genug Reagenz für die Behandlung von zwölf Trägern in die Kammer und verschwendet so zusätzlich Reagenz.

Es gibt auch einige Untersuchungen, die keine Färbung einschließen, aber Zentrifugieren einer Probe erfordern. Für solche Untersuchungen werden derzeit eigene, spezielle Zentrifugiereinrichtungen eingesetzt. Jedoch könnte auch die Färbungseinrichtung, in der ein rotierender Drehtisch verwendet wird, zum Zentrifugieren eingesetzt werden, wenn der Drehtisch gegen einen geeigneten Zentrifugenrotor ausgewechselt wird. Deshalb könnte dieselbe Grundeinrichtung für verschiedene Arten von Untersuchungen eingesetzt werden, wenn die Drehtische und Zentrifugenrotoren austauschbar wären.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Reagenzien auf die Objektträger einfacher und genauer und ohne Verschwendung von Reagenz aufzubringen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß Mittel zur Überwachung der Winkelstellung des Drehtisches vorgesehen sind, deren Meßwerte die Steuerung verarbeitet.

Auf diese Weise wird es möglich, das Reagenz nicht kontinuierlich auf die mit dem Drehtisch umlaufenden Objektträger aufzusprühen sondern eine Sprühdüse nur dann zu aktivieren, wenn sich ein Objektträger in ihrem Bereich befindet.

Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 15.

Eine solche Vorrichtung kann vorteilhaft verwendet werden, um eine Gram-Färbung von Bakterienkulturen, wie sie z. B. durch die vorerwähnte US 4 992 365 A bekannt ist, zu automatisieren.

Die Erfindung sieht demgemäß ein Verfahren zur Gram-Färbung von Bakterienproben auf Objektträgern vor, bei welchem die Bakterienprobe mit einem Kristallviolettreagenz, einer Waschlösung, einem Jodreagenz, einem Entfärbungslösungsmmittel und einem Gegenfarbstoff behandelt wird, das erfindungsgemäß die folgenden Verfahrensschritte enthält:

• a) Verwendung einer automatischen Färbevorrichtung, die eine Sprühkammer; einen in der Sprühkammer drehbar angeordneten Drehtisch zur Halterung einer Mehrzahl von zu besprühenden Objektträgern; Sprühdüsen, die in der Sprühkammer seitlich von dem Drehtisch angeordnet sind und einen Sprühnebel auf die Objektträger richten, die auf dem Drehtisch angeordnet sind; einen Antrieb zur Drehung des Drehtisches in der Sprühkammer mit vorgegebenen Geschwindigkeiten, um die auf dem Drehtisch angeordneten Objektträger an den Sprühdüsen vorbeizubewegen; Vorratsbehälter zur Speicherung von zu versprühenden Flüssigkeiten; Fördermittel zur Förderung von Flüssigkeiten aus den Vorratsbehältern zu den Sprühdüsen; Flüssigkeitsleitungen, die die Fördermittel und die Sprühdüsen verbinden und durch die Flüssigkeit von den Fördermitteln zu den Sprühdüsen gefördert wird; Steuerventile zur Steuerung des Flüssigkeitsstromes von den Fördermitteln zu den Sprühdüsen und eine Steuerung aufweist, um den Betrieb der Fördermittel, der Steuerventile und des Drehtisches aufeinander abzustimmen,
• b) Richten eines Sprühnebels von Kristallviolettreagenz auf die im Drehtisch gehalterten Objektträger derart, daß die Bakterienproben auf den Objektträgern mit Kristallviolettreagenz gesättigt werden,
• c) Richten eines Sprühnebels aus der Waschflüssigkeit auf die im Drehtisch gehalterten Objektträger, derart, daß überschüssiges Kristallviolettreagenz von den Objektträgern gespült wird,
• d) Richten eines Sprühnebels von Jodreagenz auf die im Drehtisch gehalterten Objektträger derart, daß die Bakterienproben auf den Objektträgern mit Kristallviolettreagenz gesättigt werden,
• e) Richten eines Sprühnebels aus der Waschflüssigkeit auf die im Drehtisch gehalterten Objektträger, derart, daß überschüssiges Jodreagenz von den Objektträgern gespült wird,
• f) Richten eines Sprühnebels aus einem Mischreagenz, das eine Mischung eines Entfärbungslösungsmittels und eines Gegenfarbstoffs enthält, auf die im Drehtisch gehalterten Objektträger gerichtet wird, wobei durch die Steuerung die Menge des Mischreagenz jeweils genau gesteuert wird, derart daß auf jeden Objektträger eine definierte Menge von Mischreagenz aufgebracht wird, und
• g) Richten eines Sprühnebels aus der Waschflüssigkeit auf die im Drehtisch gehalterten Objektträger, derart, daß überschüssiges Mischreagenz von den Objektträgern gespült wird.

Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 17 und 18.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

In den beiliegenden Zeichnungen, welche die gegenwärtig als beste Art betrachtete Ausführung der Erfindung zeigen, ist:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ein Vertikalschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, der schematisch einige der inneren Bestandteile zeigt;

Fig. 3 ein Fließdiagramm, das den Reagenzstrom in der Vorrichtung zeigt;

Fig. 4 ein vertikaler Längsschnitt durch eine Düse, der eine Düsengestaltung nach dem Stand der Technik zeigt;

Fig. 5 ein vertikaler Längsschnitt ähnlich dem von Fig. 4, der aber darin ein Rückschlagventil nach der Erfindung zeigt.

Fig. 6 ein Längsschnitt ähnlich dem von Fig. 4, der aber darin einen Einsatz nach der Erfindung zeigt;

Fig. 7 ein Fließdiagramm ähnlich dem von Fig. 3, das aber nur dessen linke Seite und eine ein wenig unterschiedliche Ausführung zeigt;

Fig. 8 ein Fließdiagramm ähnlich dem von Fig. 7, das aber die Ventile in anderer Reihenfolge zeigt;

Fig. 9 ein Längsschnitt durch eine andere Ausführung einer Düse nach der Erfindung;

Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Steuersystems nach der Erfindung;

Fig. 11 ein abgebrochener Schnitt durch einen Teil der Sprühkammer und des Drehtisches, der einen beweglichen Magneten und keinen Objektträger in Stellung im Drehtisch zeigt;

Fig. 12 ein abgebrochener Schnitt ähnlich dem von Fig. 11, der aber einen Objektträger in Stellung im Drehtisch zeigt;

Fig. 13 ein Blockdiagramm mit mehr Einzelheiten des Steuersystems nach der Erfindung; und

Fig. 14 ein Vertikalschnitt eines Zentrifugenrotors, der mit der Erfindung verwendbar ist.

Ein Gerät, das zum automatischen Färben von Trägern oder mit einem anderen, austauschbaren Zentrifugenrotor zum Zentrifugieren eingesetzt werden kann, ist in den Fig. 1 und 2 gezeigt und enthält ein Außengehäuse 10, das die Betriebsteile der Einrichtung umschließt und daran ein Steuerfeld hat, das für den Benutzer der Einrichtung leicht zugänglich ist. Ein oberer Deckel 12 ist wie bei 13 schwenkbar oben an dem Gehäuse 10 angebracht und öffnet sich, um eine Sprühkammer 14 freizulegen. Sprühdüsen 15, 16, 17, 18 und 19 sind um einen Teil der Außenwand 20 der Sprühkammer 14 herum angeordnet.

Zum Färben von Trägern ist ein Drehtisch 21 in die Sprühkammer 14 auf eine Aufnahmenabe 22a aufsetzbar, die mit dem Ende einer Welle 22 fest verbunden ist und durch die Welle 22 in der Sprühkammer 14 drehbar ist. Der Drehtisch 21 hat ein mittiges Nabenteil 23, ein Unterteil 24, das sich von der Nabe 23 nach außen erstreckt, und aufrecht stehende Objektträger-Halterungen 25, die sich vom Unterteil 24 erstrecken und vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen um dessen Umfang angeordnet sind. Die Nabe 23 und die Objektträger-Halterungen 25 haben Schlitze 26 zur Aufnahme der Enden von Objektträgern 27, die so angeordnet werden können, daß sie zwischen der Nabe 23 und einer Objektträger-Halterung 25 verlaufen. Vorzugsweise ist der Drehtisch 21 mit wenigstens zwölf Objektträger-Halterungenn 25 versehen, so daß bis zu zwölf einzelne Objektträger in dem Drehtisch angebracht werden können. Das geschieht vorzugsweise in einer ausgeglichenen Anordnung um den Drehtisch herum. Das Unterteil des Drehtisches bildet einen Sammelbereich für Reagenz, das aus dem Sammelbereich durch am Umfang angeordnete Schlitze 28 auslaufen kann. Ein Drehtischdeckel 30 paßt über das Oberteil des Drehtisches 21 und wird durch einen Bayonettverschluß 31 verriegelt. Der Bajonettverschluß greift in ein Aufnahmeloch 32 in der Drehtischnabe 23 ein und hat einen vergrößerten Kopf 33. Der Kopf 33 gestattet eine leichte Befestigung und leichtes Lösen des Drehtischdeckels 30 an der Nabe und dient als Handgriff zum Halten und Einsetzen des Drehtisches in die Sprühkammer 14.

Die Welle 22 verläuft durch eine Dichtung 35 am Boden 36 der Sprühkammer und ist mit einem Motor 37, der schematisch in Fig. 2 gezeigt ist, in Antriebsverbindung. Der Betrieb des Motors 37 bewirkt somit eine Drehung der Welle 22 und der damit fest verbundenen Aufnahmenabe 22a. Diese Drehung bewirkt wiederum die Drehung des Drehtisches 21, wenn dieser in der Sprühkammer 14 daran angebracht ist.

Im Betrieb der Vorrichtung dreht der Motor den Drehtisch mit bekannter Geschwindigkeit, und durch eine oder mehrere Düsen wird Reagenz, das auf die Objektträger in dem Drehtisch aufgebracht werden soll, in die Sprühkammer eingesprüht. Mit der Drehung des Drehtisches passiert bei jeder Drehung des Drehtisches jeder Objektträger die Düsen. Das von den Düsen versprühte Reagenz wird bein Vorbeilauf der Objektträger auf diese aufgetragen. Eine gewünschte Menge von Reagenz kann dadurch auf die Objektträger aufgebracht werden, daß die Geschwindigkeit, mit der sich der Drehtisch dreht, und die Zeit, während der Reagenz von der Düse versprüht wird, gesteuert werden. In der Sprühkammer von Fig. 1 sind fünf Düsen gezeigt. Das die für die Verwendung zur Gram-Färbung bevorzugte Anzahl. Bei der Gram-Färbung werden drei Düsen für Reagenz eingesetzt, wobei jede Düse ein anderes Reagenz zu anderer Zeit abgibt, und zwei Düsen dienen für die Zufuhr von Waschflüssigkeit. Natürlich kann jede kleinere oder größere Anzahl von Düsen verwendet werden, und es könnte auch eine einzige Düse verwendet werden, um verschiedene Reagenzien zu verschiedenen Zeiten abzugeben.

Die Sprühkammer 14 ist mit einem Abflußanschluß 38 versehen Mit dem Abflußanschluß 38 ist eine Abflußleitung 38a verbunden, die zu einem in dem Gehäuse 10 vorgesehenen Abflußanschluß 39 verläuft. Der Abflußanschluß 38 enthält auch eine Ablaßverbindung, mit der eine Ablaßleitung 38b verbunden ist. Die Leitung 38b erstreckt sich durch die Rückwand der Vorrichtung und bildet eine Entlüftung des Abflusses zur Atmosphäre. Der Boden 36 der Sprühkammer kann geneigt oder anderweitig so geformt sein, daß er das Abfließen von Reagenz, das sich in der Kammer ansammelt, zum Abfluß 38 erleichtert.

Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, ist die Düse 15 in einem Düsenhalter 40 mit einem Düsenverbinder 41 angebracht. Eine Leitung 42 verläuft von dem Verbinder 41 zu einem ferngesteuert betriebenen Waschventil 43. Eine Leitung 44 verläuft vom Waschventil 43 zu einem ferngesteuert betriebenen Steuerventil 45. Eine Leitung 46 verläuft vom Steuerventil 45 zur Auslaßseite einer Pumpe 47. Die Einlaßseite der Pumpe 47 ist durch eine Leitung 48 mit einer Quelle von Reagenz, z. B. einer das Reagenz enthaltenden Flasche 49 verbunden.

In der nach den USA-Patenten 4 004 550 und 4 089 989 hergestellten Einrichtung verläuft eine Leitung direkt von der Pumpe 47 zu dem normalerweise offenen Waschventil 43 mit einer Leitung, die dann zum Schlauchverbinder des Düsenhalters 41 verläuft. Das Steuerventil 45 wurde in dieser Einrichtung nicht verwendet. Wenn ohne das Steuerventil Reagenz auf die Objektträger in dem sich in der Sprühkammer drehenden Drehtisch gesprüht werden soll, wird die Pumpe 47 durch ein Steuerung 51 eingeschaltet, und Reagenz wird von der Pumpe 47 aus dem Behälter 49 angesaugt und durch das offene Waschventil direkt der Düse 15 zugeführt. Daraus ergeben sich die vorerwähnten Probleme, nämlich, daß das Versprühen eine kurze Zeit lang weitergeht, nachdem die Pumpe abgeschaltet worden ist und während die Pumpe ausläuft.

In der Anordnung nach der Erfindung, in der das Versprühen von Reagenz in die Sprühkammer 14 genau geregelt werden soll, befindet sich das ferngesteuerte Steuerventil 45 in der Fließleitung zwischen der Pumpe und der Düse, so daß es den Fluß von der Pumpe zur Düse genauer steuert.

In der besonderen Ausführung nach Fig. 2 und 3 ist das Steuerventil 45 zwischen der Pumpe und dem Waschventil 43 vorgesehen. Das Ventil 45 steuert den Reagenzfluß von der Pumpe zur Düse. Das Waschventil 43 ist vorgesehen, um den Fluß einer Waschlösung wie Wasser oder Alkohol durch die Düse zu ermöglichen, bevor der Betrieb der Vorrichtung eine Zeit lang, zum Beispiel über Nacht, eingestellt wird. Der Betrieb des Ventils 43 wird in größerem Detail weiter unten erläutert. Bei der Gram-Färbung ist nur der Fluß des Entfärbungs- und Gegenfärbungsreagenz kritisch und daher zu steuern, so daß es nur notwendig ist, ein Druchflußsteuerventil in der Leitung für eine dieser Düsen vorzusehen. Die übrigen Düsen erfordern keine kritische Steuerung des zu den Düsen gepumpten Reagenz, so daß in den anderen Leitungen keine Durchflußsteuerventile nötig sind. Jedoch sind solche Durchflußsteuerventile vorzuziehen und notwendig, wenn die Vorrichtung so betrieben werden soll, daß an allen Reagenzien durch Steuerung des Versprühens von Reagenz dadurch gespart werden soll, daß dann, wenn weniger als der ganze Satz von Objektträgern gefärbt wird, das Versprühen nur während der Zeit erfolgt, während welcher die im Drehtisch enthaltenen Objektträger an den Sprühdüsen vorbeilaufen,.

Fig. 3 zeigt ein Fließdiagramm für die fünf Düsen, die in der Vorrichtung nach Fig. 1 vorgesehen sind. Der Betrieb der Vorrichtung wird speziell für die Gram-Färbung beschrieben.

Objektträger mit darauf befindlichen Bakterienproben werden in den Drehtisch eingesetzt. Der Drehtisch wird auf die Aufnahmenabe 22a in der Sprühkammer 24 gesetzt. Vor dem Einsetzen der Objektträger in den Drehtisch wurden die Bakterienproben in normaler Weise an den Trägern fixiert, beispielsweise durch Aufheizung oder durch die Anwendung von Methanol. Der Deckel 12 über der Sprühkammer wird geschlossen. Der Benutzer wählt dann die gewünschten Betriebsweisen aus und startet den Betrieb der Vorrichtung mittels der Steuerungen am Steuerfeld 11.

Bei Einleitung des Betriebs der Vorrichtung schaltet die Steuerung den Motor 37 ein und bewirkt die Drehung des Drehtisches. Der Drehtisch wird für die Sprühtätigkeit mit bekannter Drehgeschwindigkeit, z. B. dreißig UpM, betrieben. Der erste Schritt bei der Gram-Färbung besteht in der Sättigung des Aufstrichs mit Kristallviolett. Kristallviolett steht in der Flasche 60 in Fig. 1 und 3 bereit. Eine Pumpe 61, Fig. 3, wird eingeschaltet, und pumpt Kristallviolett aus der Flasche 60 durch eine Leitung 63 in den normalerweise offenen Einlaß eines Waschventils 64, Fig. 3, durch ein offenes Ventil 64 und eine Leitung 65 zur Düse 16. Die Steuerung 51 schalten die Pumpe 61 ein, so daß ein Fluß von Kristallviolett erzeugt wird, und setzt den Betrieb der Pumpe 61 über eine festgelegte Anzahl von vollen Umdrehungen des Drehtisches fort, bis die Proben auf den Trägern mit Kristallviolett gesättigt sind. Es wurde gefunden, daß eine Sprühzeit von zehn Sekunden (fünf volle Umdrehungen des Drehtisches) allgemein zufriedenstellend ist. Nach der festgelegten Zahl von Umdrehungen wird die Pumpe 61 abgeschaltet und das Sprühen während des Auslaufs der Pumpe fortgesetzt. Da dieses Besprühen jedoch ein Sättigungsvorgang ist, beeinflußt das zusätzliche Besprühen während des Auslaufs der Pumpe die Ergebnisse nicht.

Es hat sich als günstig herausgestellt, nach dem Aufbringen des Kristallvioletts die Drehgeschwindigkeit des Drehtisches drei Sekunden lang auf 500 bis 1000 UpM zu erhöhen, um überschüssiges Kristallviolettreagenz von den Objektträgern zu entfernen. Die Drehgeschwindigkeit wird dann auf dreißig UpM zurückgefahren und es wird zehn bis sechzehn Sekunden lang eine Wäsche mit Wasser vorgenommen. Üblicherweise werden ungefähr sechzehn Sekunden gebraucht, um den Drehtisch von dem Hochgeschwindigkeitszyklus auf dreißig UpM zu verlangsamen und sicherzustellen, daß sich die Geschwindigkeit bei der niedrigeren Geschwindigkeit stabilisiert hat.

Für die Wäsche mit Wasser ist Wasser in einer Flasche 66 bereitgestellt und wird durch eine Leitung 67 in den Einlaß einer Pumpe 68, Fig. 3, angesaugt. Die Pumpe 68 pumpt das Wasser dann durch eine Leitung 69 in einen Verteiler 70 (Fig. 3, Fig. 1). Die Düse 18 ist ähnlich den Düsen 15, 16 und 17 in der Sprühkammer 14 so angebracht, daß sie die Vorderseite der Objektträger, d. h. die Seite mit den daran befindlichen Proben, beim Vorbeilauf an der Düse 18 besprüht. Die Düse 19 jedoch ist zum Besprühen der Rückseite der Träger bei ihrem Vorbeilauf vorgesehen.

Nach Sättigung mit Kristallviolett und der nachfolgenden Wäsche mit Wasser besteht der nächste Schritt darin, die Proben mit Jod zu sättigen. Das Jod wird in einer Flasche 74 bereitgestellt. Eine Pumpe 75, Fig. 3, wird eingeschaltet, um Jod durch eine Leitung 76 aus der Flasche 74 in den Einlaß der Pumpe 75 durch eine Leitung 77 (Fig. 3), ein normalerweise offenes Waschventil 78, eine Leitung 79 und zur Düse 17 zu pumpen. Die Pumpe 75 wird ähnlich wie die Pumpe 64 durch die Steuerung 51 betrieben, um die Proben mit Jod zu sättigen. Zehn Sekunden Jodsprühen hat sich als zurfriedenstellend erwiesen.

Nach Aufbringen des Jods wird die Geschwindigkeit des Drehtisches drei Sekunden lang in einem Hochgeschwindigkeitszyklus (500-1000 UpM) erhöht, dem ein Rückgang auf eine Geschwindigkeit von dreißig UpM und zwölf bis sechzehn Sekunden einer zweiten Wasserwäsche folgen.

Nach der Sättigung mit Jod und der nachfolgenden Wasserwäsche sind die nächsten Schritte der Gram-Färbung die kritischen Schritte der Entfärbung und Gegenfärbung. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung werden das Entfärbungslösungsmittel und der Gegenfarbstoff Safranin miteinander vermischt und zusammen als Mischreagenz in einem einzigen Sprühschritt aufgebracht. Dieser Schritt erfordert die genaue Aufbringung des organischen Lösungsmittels, das den roten Gegenfarbstoff Safranin enthält, auf die Objektträger. Das Entfärbungslösungsmittel und der Gegenfarbstoff 50 (Fig. 2) werden in der Flasche 49 bereitgestellt. Die Pumpe 47 saugt das Mischreagenz durch die Leitung 48 aus der Flasche 49 in die Pumpe an und pumpt sie dann durch die Leitung 46 zu dem normalerweise geschlossenen Ventil 45. Um eine genaue Steuerung des Versprühens des Mischreagenz zur Verfügung zu stellen, wird die Pumpe 47 durch die Steuerung 51 eine Sekunde vor der Zeit eingeschaltet, zu der der Sprühvorgang beginnen soll. Dadurch kann sich der Druck in der Pumpe 47 und der von der Pumpe ausgehenden Leitung 46 aufbauen und stabilisieren. Wenn der Sprühvorgang beginnen soll, bewirken die Steuerung 51 die Betätigung des Ventils 45 unter Öffnung des normalerweise geschlossenen Ventileingangs, so daß das Mischreagenz durch das Ventil, durch die Leitung 44, durch das normalerweise offene Ventil 43 und durch die Leitung 32 zur Düse 15 fließt. Die Leitungen 42 und 44 sind so angeordnet, daß sie zwischen den Arbeitsgängen mit Flüssigkeit gefüllt bleiben, so daß durch die Stabilisierung des Drucks der Pumpe vor Öffnung des Ventils 45 das Versprühen des Lösungsmittels durch die Düse 15 unmittelbar mit der Öffnung des Ventils 45 beginnt. Nach der anfänglichen Öffnung des Ventils 45 halten die Steuerung 51 das Ventil 45 für zwei vollständige Umdrehungen des Drehtisches offen. Jeder Objektträger im Drehtisch läuft daher zweimal an der Sprühdüse vorbei. Bei einer Rotationsgeschwindigkeit von dreißig UpM benötigt jede vollständige Umdrehung zwei Sekunden, so daß das anfängliche Besprühen zeitlich so gesteuert ist, daß es sich über vier Sekunden fortsetzt. Am Ende der vier Sekunden bewirken die Steuerung 51, daß das Ventil 45 schließt. Dies bewirkt, daß das Sprühen der Düse 15 sofort aufhört.

Da das Mischreagenz in der Probe absorbiert werden, muß, um zu wirken, und da die Entfärbung und die Gegenfärbung nicht sofort erfolgen, ist es üblicherweise notwendig, das Mischreagenz aufzubringen, ihm einige Zeit zur Absorption in den Proben zu lassen, etwas mehr von dem Mischreagenz aufzubringen, diesem Zeit zur Absorption zu lassen und mit der intermittierenden Anwendung des Mischreagenz und der Absorptionszeiten fortzufahren, bis die gewünschte Entfärbung und Gegenfärbung stattgefunden haben. Da der gewünschte Umfang der Entfärbung und Gegenfärbung von Benutzer zu Benutzer und die Dicke der Proben und damit die Menge an für eine gegebene Probe oder einen gegebenen Satz von Proben erforderlichem Mischreagenz variieren, kann der Benutzer die Anzahl von Aufbringungen des aufzubringenden Gegenfarbstoffs bestimmen und diese Zahl über die Tasten des Steuerfeldes vor dem Beginn des Betriebs der Vorrichtung eingeben. Üblicherweise ist es erforderlich, mehrere zusätzliche Aufbringungen des Mischreagenz vorzusehen, so daß die Steuerung 51 die Pumpe 47 nach dem Ende des anfänglichen Sprühvorgangs einschaltet. Vier Sekunden nach dem Ende des anfänglichen Besprühens, d. h. nach zwei vollständigen Umdrehungen des Drehtisches, um die anfängliche Aufbringung des Mischreagenz in die Probe eindringen, diese entfärben und gegenfärben zu lassen, bewirkt die Steuerung 51 ein Öffnen des Ventils 45 öffnet und erneuten Beginn des Sprühvorgangs durch die Düse 15. Das Ventil 45 bleibt zwei Sekunden offen. Beim weiteren Aufbringen des Mischreagenz wird üblicherweise durch die Steuerung 51 in dieser Zeit eine vollständige Umdrehung des Drehtisches statt der zwei Umdrehungen bei der anfänglichen Aufbringung ausgelost. Dabei erfolgt eine weitere Aufbringung des Mischreagenz auf jeden Objektträger. Am Ende des Abschnittes von zwei Sekunden wird das Ventil 45 geschlossen, um den Sprühvorgang sofort zu beenden. Weitere Aufbringungen des Lösungsmittels werden alle vier Sekunden wiederholt, bis die ausgewählte Anzahl von Aufbringungen durchgeführt worden ist. In einigen Fällen erwies es sich als zweckmäßig, die Zeit zwischen den späteren Zyklen auf sechs oder acht Sekunden anstatt vier Sekunden zu verlängern, um zusätzliche Zeit für die Entfärbung und die Absorption des Gegenfarbstoffs in der Probe zu gewinnen. Üblicherweise sind nicht mehr als sechs Aufbringungen des Mischreagenz erwünscht.

Nach der gewünschten Anzahl von Aufbringungen des Mischreagenz wird die Drehtischgeschwindigkeit für die Dauer von drei Sekunden erhöht. Der Drehtisch wird dann für eine Wasserwäsche von acht bis vierzehn Sekunden auf die dreißig UpM- Geschwindigkeit verlangsamt, die zur Trocknung der Objektträger von einem zweiten Hochgeschwindigkeitszyklus von dreißig Sekunden gefolgt ist. Die Objektträger werden dann entnommen und untersucht. Die Vorrichtung ist dann zur Färbung eines weiteren Satzes von Objektträgern bereit.

Wenn Proben auf den zu färbenden Objektträgern nicht auf den Objektträgern fixiert worden sind, bevor diese in den Drehtisch geladen wurden, können die Proben durch eine anfängliche Aufbringung von Mischreagenz oder durch eine anfängliche Aufbringung von Methanol an den Objektträgern fixiert werden. Bei Verwendung des Mischreagenzs zur Fixierung der Proben werden die Proben bei Inbetriebnahme der Vorrichtung vier Sekunden lang mit dem Mischreagenz auf in der gleichen Weise wie vorher beschrieben mit der Pumpe 47, dem Steuerventil 45 und der Düse 15 besprüht. Der Drehtisch dreht sich zwanzig Sekunden lang bei dreißig UpM weiter, was ermöglicht, daß die Fixierung der Proben stattfindet. Danach folgen ein Hochgeschwindigkeitslauf von drei Sekunden und dann eine Wasserwäsche von zehn Sekunden. Dieser folgt der vorher beschriebene, normale Färbungszyklus, der mit der Aufbringung des Kristallviolettreagenz beginnt. Jedoch wird mehr Kristallviolettreagenz zur Kompensation des Entfärbers eingesetzt, der anfänglich während der Fixierung auf die Proben aufgebracht wurde. Kristallviolett wird daher vierzehn Sekunden lang aufgebracht, gefolgt von einer Wartezeit von fünfzehn Sekunden und einem Hochgeschwindigkeitslauf von drei Sekunden und dann einer Aufbringung von Kristallviolett von acht Sekunden. Diesem folgt eine Wäsche von fünfzehn Sekunden und dann ein Hochgeschwindigkeitslauf von drei Sekunden. Es wird dann das Jod aufgebracht und die verschiedenen Schritte wie oben beschrieben ausgeführt.

Wenn die Vorrichtung eine Zeit lang nicht benutzt wird, z. B. über Nacht, ist es üblicherweise erwünscht, alle Reagenzdüsen zu spülen. Dazu wird die Pumpe 68 eingeschaltet, um Wasser zu dem Verteiler zu pumpen. Die Waschventile 43, 64 und 78 werden betätigt und öffnen ihre normalerweise geschlossenen Eingänge. Dadurch kann Wasser von dem Verteiler 70 durch eine Leitung 80 zu dem Ventil 43 und durch die Leitung 42 und die Düse 15 fließen und diese spülen. In ähnlicher Weise fließt Wasser durch eine Leitung 81 zum Ventil 64 und durch eine Leitung 82 zum Ventil 78 und durch eine Leitung 79 zur Düse 17. Nach dem beschriebenen Waschzyklus ist es notwendig, das System wieder zu füllen, bevor die nächsten Färbarbeiten wieder beginnen.

Es wurde herausgefunden, daß Methanol als Fixativ gut wirkt und zum Spülen des Systems besser als Wasser ist. Beim anfänglichen Fixieren der Proben kann daher das Mischreagenz durch Methanol und beim Säubern der Düsen und des Systems Wasser durch Methanol ersetzt werden. Jedoch wird Wasser weiterhin für die beschriebenen Spülungen mit Wasser während der eigentlichen Färbung benötigt. Es ist daher für die Einrichtung der Fixierung und Spülung mit Methanol notwendig, einen weiteren Reagenzbehälter, eine Pumpe, ein Ventil und eine Düse hinzufügen.

Um sicherzustellen, daß das Versprühen bei der kritischen Reagenzaufbringung durch die Düse 15 beim Öffnen des Steuerventils 45 sofort beginnt und beim Schließen des Steuerventils 45 sofort aufhört, muß sichergestellt werden, daß die Fließleitung zwischen dem Ventil und der Düse zwischen den Zyklen flüssigkeitsgefüllt bleibt und daß alles kompressible Material, wie Luftblasen oder dehnbarer Schlauch, aus der Leitung entfernt werden oder daß jeder durch diese Faktoren bedingte Druckaufbau in der Leitung beim Schließen des Ventils sofort abgelassen wird.

In der in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführung hat das Ventil 45 normalerweise offene und normalerweise geschlossene Eingänge. Wie vorher beschrieben, ist der Ausgang der Pumpe 47 durch die Leitung 46 mit dem normalerweise geschlossenen Eingang des Ventils 45 verbunden. Das Ventil 45 muß daher geöffnet werden, um den Fluß von Flüssigkeit von der Pumpe zur Düse zu ermöglichen. Der normalerweise offene Eingang des Ventils 45 ist durch eine Leitung 83 zurück mit der Zufuhrleitung 48 von der dem Behälter 49 verbunden, die im Wesentlichen unter Atmosphärendruck stehen. Die Leitung 83 fungiert daher als Ablaß. Unmittelbar auf das Schließen des Ventils 45 wird, um den Flüssigkeitfluß von der Pumpe 47 zur Düse 15 zu sperren, die Fließleitung zwischen dem Ventil 45 und der Düse 15 durch den normalerweise offenen Eingang des Ventils 45 und die Leitung 83 zum Atmosphärendruck freigegeben. Dies bewirkt sofort eine Entlastung von jedem Druck, der sich in der Leitung aufgebaut hat. Bei dieser Entlastung ist es jedoch notwendig, in der Leitung ein Rückschlagventil vorzusehen, um einen Rückstrom von Flüssigkeit aus der Düse abzusperren, der die Düse und die Fließleitungen von Flüssigkeit entleeren würde.

Die normale Düse, die in der erläuterten Vorrichtung nach dem Stand der Technik verwendet wurde, ist in Fig. 4 gezeigt und enthält die in den Düsenhalter 40 eingeschraubte Düse 15. Der Düsenhalter 40 ist in einer Öffnung in der Seitenwand 20 der Sprühkammer angebracht und darin durch eine Mutter 84 befestigt. Ein O-Ring 85 dichtet die Verbindung zwischen der Düse 15 und dem Düsenhalter 40 ab. Eine Gewindeöffnung 86 nimmt den Schlauchverbinder 41 auf. Innerhalb der Mittelbohrung 87 der Düse 15 liegt ein den Sprühnebel bildendes Glied 89 an einer Sprühöffnung 88 der Düse an. Das den Sprühnebel bildende Glied 89 wird durch ein Gewindeglied 90 mit einer darin befindlichen Mittelbohrung 91 gesichert. Durch das Glied 90 verlaufen radiale Bohrungen 92 zu seinem vorderen Ende. Die Vorderfläche des den Sprühnebel bildenden Gliedes 89 liegt an dem vorderen geschlossenen Ende der Düsenbohrung 87 an und enthält Nuten 93 zum Durchlaß von Flüssigkeit zu der Düsenöffnung 88.

Im Betrieb wird das zu versprühende Flüssigkeit unter Druck durch die Öffnung 86 in den Düsenhalter 40 eingebracht und fließt in eine größere Öffnung 94 des Düsenhalters 40 und in die Bohrung 87 der Düse 15. Das Flüssigkeit fließt durch die Mittelbohrung 91 im Gewindeglied 90, durch die darin befindlichen radialen Öffnungen 92, um die Außenseite der vorderen Enden der Glieder 90 und 91 und durch die Kanäle 93 zum Düsenauslaß 88. Diese Düsenanordnung nach dem Stand der Technik arbeitet gut, solange die Sprühregelung nicht kritisch ist. Jedoch enthält der zusätzliche Bereich an der Rückseite der Düsenbohrung 87 und in der Halteröffnung 94 im allgemeinen Luft. Während des Sprühvorgangs komprimiert das Flüssigkeit diese Luft und füllt den Raum teilweise mit Flüssigkeit. In der tatsächlichen Einrichtung umfaßt dieser Raum ungefähr 1 ml und unter normalen Bedingungen ist ungefähr ein Drittel bis eine Hälfte des Raumes mit Luft gefüllt. Wenn das Versprühen aufhört, dehnt sich die darin gefangene und komprimierte Luft aus und drückt einiges von dem darin enthaltenen Flüssigkeit durch die Düse hinaus. Dies erzeugt ein unerwünschte Nachsprühen.

Fig. 5 zeigt die gleiche Düsenanordnung, die aber ein Rückschlagventil enthält, um den Rückstrom von Flüssigkeit aus der Düse zu verhindern und den zusätzlichen Luft- und Flüssigkeitraum im Düsenhalter und der Düse zu beseitigen. Das Rückschlagventil enthält einen Ventilkörper 95 mit einem Gewindeende zum Einschrauben in die Gewindebohrung 87 der Düse 15 und ein entgegengesetztes Ende, das in die Öffnung 94 des Düsenhalters eingepaßt ist. Ein hohler zylindrischer Einsatz 96 gleitet in den Rückschlagventilkörper 95 und enthält einen Mittelschaft 97, der sich vom Einsatzende 98 her erstreckt. Durch das Einsatzende 98 verlaufen eine Reihe von Öffnungen 99. In dem Ventilkörper 95 ist eine federnde Scheibe 100 angeordnet. Diese liegt in der Mitte an dem Schaft 97 an. Im Betrieb tritt unter Druck gesetzte Flüssigkeit von der Öffnung 86 des Düsenhalters durch eine Öffnung 101 im Ventilkörper 95 und fließt um die Außenkanten der Scheibe 100, die dadurch verschoben wird und einen Flüssigkeitfluß um sich herum ermöglicht, durch die offenen Bereiche des Ventileinsatzes 96 und durch die Öffnungen 99 am Einsatzende 98 in die Bohrung 91 im Glied 90. Wenn die unter Druck gesetzte Flüssigkeit zu fließen aufhört, bewirkt jeder umgekehrte Fluß, daß sich die Scheibe 100 abdichtend an das innere Ende des Ventilkörpers anlegt, um die Öffnung 101 abzudichten und jeden Rückstrom zu sperren. Eine andere Ausführung ist in Fig. 6 und 7 gezeigt. In dieser Ausführung hat das Ventil 45, Fig. 7, keinen normalerweise geschlossenen Eingang oder der normalerweise offene Eingang ist verschlossen. Somit erfolgt kein Ablaß aus der Flüssigkeitsleitung. Es müssen daher Schritte unternommen werden, um alle Druckquellen in der Leitung im wesentlichen zu beseitigen, so daß der Sprühvorgang beim Schließen des Ventils 45 endet. Es sollte sich daher die verwendete Leitung unter den angewandten Drücken nicht strecken und die Luft- und Flüssigkeitsbereiche im Düsenhalter und in der Düse sollten blockiert werden. Zu diesem Zweck kann zwischen dem Düsenglied 15 und dem Grund der Öffnung 94 im Düsenhalter eine Länge von Siliconleitung 110 (Fig. 6) angeordnet werden. Die Siliconleitung drückt sich zusammen unter Ausbildung einer Dichtung am Düsenhalter 40 und am Düsenglied 92 und schließt den sonst verfügbaren Luft- und Flüssigkeitsraum. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Anordnung der Sprühvorgang beim Schließen des Ventils 45 aufhört. Da das Ventil 45 beim Schließen keinen Druck abläßt, besteht keine Notwendigkeit für ein Rückschlagventil an der Düse. Das geschlossene Ventil 45 verhindert jeden Rückstrom von Flüssigkeit aus der Düse. Bei jeder Ausführung kann sich das Ventil 45 in der Leitung irgendwo zwischen der Pumpe 47 und der Düse 15 befinden. Es kann auf jeder von beiden Seiten des Ventils 43 angeordnet sein.

Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführung. In der Ausführung nach Fig. 8 hat das Ventil 45 wiederum keine normalerweise offene Einlaßanschluß oder der normalerweise offene Einlaßanschluß ist abgedichtet. Auch hier erfolgt kein Druckablaß. In dieser Ausführung ist das Ventil 45 zwischen dem Ventil 43 und der Düse 15 gezeigt und befindet sich vorzugsweise so dicht wie möglich an der Düse 15, um den Umfang der Fließleitung zwischen dem Ventil und der Düse zu verringern.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung zum Anbringen des Ventils 45 dicht an der Düse 15. In dieser Ausführung ist die Düse 5 auf einen Nippel 120 geschraubt. Der Nippel 120 tritt durch die Seitenwand 20 der Sprühkammer und wird durch Muttern 121 und 122, die auf den Nippel 120 aufgeschraubt sind und an gegenüberliegende Seiten der Wand 20 festgezogen werden, gehalten. Dies befestigt die Düse 15 in der Sprühkammer. Man sieht, daß der Nippel 120 einen engen Fließkanal in das Ventil bildet und keinen Luftraum an der Rückseite des Ventils bestehen läßt. Das nur teilweise in Fig. 9 gezeigte Ventil 45 ist direkt an dem Nippel 120 befestigt, wodurch ein sehr kurzer Fließkanal zwischen dem Ventil und der Düse 15 besteht. In dieser Ausführung wirkt das Ventil 45 auch als das Rückschlagventil, um den Rückstrom von Flüssigkeit aus der Düse zu verhindern.

Während der Drehtisch so ausgebildet ist, daß er eine Vielzahl von Objektträgern, z. B. zwölf, aufnimmt, kann jede Anzahl bis zur vollen Anzahl von Objektträgern zu jeder Zeit gefärbt werden. Somit kann die Vorrichtung so betrieben werden, daß ein einziger Objektträger, der in dem Drehtisch angeordnet werden kann, gefärbt wird. Wenn jedoch nur ein einziger Objektträger oder eine geringere Anzahl als die volle Anzahl von Objektträgern gefärbt wird, wird die vorstehend beschriebene Vorrichtung oder die für Hämatologiefärbungen verwendete Vorrichtung nach dem Stand der Technik so betrieben, als wäre der Drehtisch voll besetzt. Mit lediglich mehreren Objektträgern im Drehtisch verschwendet ein solcher Betrieb Reagenzien und in einigen Fällen wäre es erwünscht, die Reagenzversprühung so zu steuern, daß das Versprühen nur während der Zeit erfolgt, während der die in dem Drehtisch enthaltenen Objektträger an der Düse vorbeilaufen. Solch gesteuerter Betrieb war bei der Vorrichtung nach dem Stand der Technik schwierig, bei dem lediglich die Pumpe eingeschaltet wird, um das Versprühen zu starten, denn das Nachsprühen würde gewöhnlich über eine zusätzliche halbe Umdrehung des Drehtisches fortdauern, so daß die möglichen Einsparungen von Reagenz durch früheres Anhalten der Pumpe bei teilweise beladenem Drehtisch im Vergleich zum voll beladenen Drehtisch nur unbedeutend sind. Mit dem Steuersystem nach der vorliegenden Erfindung, die eine genaue An- und Abschaltsteuerung des Versprühens von Reagenz ermöglicht, wird es jedoch in einigen Fällen lohnend, das Verprühen von solchem Reagenz für die spezielle Anzahl von Objektträgern zu steuern, die tatsächlich im Drehtisch vorhanden sind. Für eine solche Steuerung gibt der Benutzer beim Beginn des Betriebes der Vorrichtung die Anzahl der Objektträger im Drehtisch über das Bedienungsfeld an. Die Steuerung steuert dann das Steuerventil so an, daß das Versprühen von Reagenz gerade vor dem Vorbeilauf des Trägers oder der Objektträger an der Düse beginnt und nach dem Vorbeilauf des Trägers oder der Objektträger an der Düse aufhört. Beim Beladen des Drehtisches mit weniger als der vollen Kapazität von Objektträgern sollten die Objektträger paarweise diametral einander gegenüber eingesetzt werden, damit der Drehtisch ausgewuchtet bleibt. Wenn also zwei Objektträger gefärbt werden sollen, würden die Objektträger einander gegenüber in dem Drehtisch angeordnet werden, d. h. ein Objektträger wäre in der Position eins und der andere in der Position sieben. Dies würde die beiden Objektträger so anordnen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Zusätzliche Objektträger können dann neben den gegenüberliegenden Objektträger zugefügt werden, so daß zwei weitere Objektträger die Positionen zwei bzw. acht einnehmen würden. Weiterhin werden allgemein die Positionen im Drehtisch markiert und zum Färben einzelner Objektträger sollten die Objektträger immer zuerst in den erstmarkierten Raum, dann in den zweitmarkierten Raum etc. eingebracht werden. Dies deshalb, weil die Vorrichtung solche Stellungen zum Besprühen einnimmt, wenn eine geringere Anzahl als alle zum Füllen des Drehtisches notwendigen Objektträger angegeben wird.

Die Steuerung kann beliebig einfach oder so komplex sein. Gewöhnlich ist die Steuerung eine elektronische Zeitsteuerung und Steuerschaltung an, durch welche Betrieb und die Zeit des Betriebs der verschiedenen Pumpen und Ventile steuerbar ist. Bei der komplizierten Steuerung kann die Steuerschaltung einen Mikroprozessor einschließen, der so programmiert ist, daß die Vorrichtung in bestimmten Arbeitsweisen unter Ansprechen auf Eingangssignale vom Steuerfeld betrieben wird, oder der durch den Benutzer über das Steuerfeld nach Wunsch programmiert werden kann.

Fig. 10 ist ein Blockdiagramm der Steuerung mit einem Mikroprozessor. Das in Fig. 1 gezeigte Steuerfeld umfaßt sechs Tasten 147-152 entsprechend den Funktionen "Reinigen", "Anhalten", "Lauf', "Programm", "Zeitprüfung" bzw. "Zytozent" und zehn numerierte Drucktasten 153 zur Eingabe von Zahlen. Eine Anzeige 154 zeigt eingegebene Befehle oder andere Informationen an, die von dem Mikroprozessor geliefert werden. Der Block mit dem Steuerfeld in Fig. 10 stellt dem Mikroprozessor Information zur Verfügung oder erhält anzuzeigende Information von dem Mikroprozessor.

Mit der Welle 22 im Motor 37 (Fig. 2) ist ein Kodierer 155 gekoppelt und durch einen Block gezeigt. Der Kodierer 155 stellt für den Mikroprozessor Signale bereit, welche die Stellung und Drehgeschwindigkeit der Welle 22 anzeigen. Es können verschiedene Kodierer verwendet werden, aber ein Kodierer, der zwei getrennte Ausgänge hat, deren einer 500 Impulse pro Umdrehung und deren anderer zwei Impulse pro Umdrehung zur Verfügung stellt, und zwar einen Impuls für jede Drehung der Welle um 180°, erwies sich als besonders vorteilhaft. Der Kodierer 155 wird verwendet zu Messung der Motorgeschwindigkeit, damit die Geschwindigkeit durch den Mikroprozessor genau gesteuert werden kann. Das ist die Grundfunktion dafür, daß keine Steuerung für die Färbung einzelner Objektträger vorgesehen ist und dafür, daß die Stellung des Drehtisches gegenüber den Düsen angezeigt wird, wenn eine Steuerung für die Färbung einzelner Objektträger vorgesehen ist. Bei der Steuerung der Färbung von einzelnen Objektträgern werden die 500 Impulse pro Umdrehung in zwölf Sätze von Impulsen unterteilt, die zwölf Bereiche oder Zeitabschnitte jeweils für einen einzelnen Objektträger im Drehtisch darstellen. Der Mikroprozessor kann daher die Stellung der einzelnen Objektträger verfolgen und eine Korrektur für die Tatsache anzubringen, daß die 500 Impulse nicht gleichmäßig auf zwölf Bereiche aufgeteilt werden können.

Der Mikroprozessor stellt Signale für den Motor, die Pumpen und die Ventile bereit, um diese zu den richtigen Zeiten zu betätigen. Die einzelnen Pumpen und Ventile sind in Fig. 10 gemeinsam durch entsprechende Blöcke gezeigt. So kann der mit "Pumpen" markierte Block vier einzelne Pumpen enthalten, wie in der beschriebenen Ausführung gezeigt, oder jede andere Anzahl von Pumpen, die für die betreffende Ausführung geeignet ist.

Während verschiedene Mikroprozessoren verwendet werden können, wurde ein Motorola 68HC11 als zufriedenstellend befunden. Die verschiedenen Schnittstellen für die Eingänge und Ausgänge des Mikroprozessors sind nicht gezeigt, aber für den Fachmann offensichtlich.

Da es üblicherweise erwünscht ist, daß der Drehtisch in verschiedenen Stellungen auf die Aufnahmenabe 22a aufgebracht werden kann statt ihn auf eine einzige Stellung ausrichten zu müssen, ist es vorteilhaft, die Vorrichtung mit Mitteln zur Erfassung der ersten oder Startstellung für Objektträger im Drehtisch zu versehen. Dazu kann der Drehtisch ein paar von Magneten 160, Fig. 1, enthalten, die an gegenüberliegenden Seiten des Drehtisches in diesen eingebettet sind Ein Paar ist bevorzugt, um den Drehtisch im Gleichgewicht zu halten. Ein Sensor 161, z. B. ein Hallsensor oder ein Magnetsensor mit magnetabhängigem Widerstand, wie er als digitaler Stellungssensor der Reihe SS2 von Micro Switch hergestellt wird, der bei jedem Vorbeilauf eines Magneten einen elektrischen Ausgangsimpuls erzeugt, wird auf der Seite der Sprühkammer angebracht. Der Sensor wird mit der Steuerung elektrisch verbunden und liefert seine Ausgangsimpulse an die Steuerung. Die Impulse vom Sensor zeigen die Stellung des Drehtisches an und geben der Steuerung an, wann der Sprühvorgang beginnen soll, um die betreffenden Trägerstellungen im Drehtisch, die tatsächlich mit Objektträgern besetzt sind, zu besprühen. Die Länge des Besprühens wird durch die Zählung der Impulse des Kodierers 155 gemessen. Die Verzögerungszeit zwischen der Erfassung des Mgnetimpulses und dem Beginn des Sprühens für die betreffende Düse (die Düsen befinden sich in unterschiedlichen Stellungen gegenüber dem Sensor in der Sprühkarnmer) ist in der Steuerung einprogrammiert. Die Verzögerungszeit wird wiederum gemessen oder die Stellungen der erfaßten Objektträger im Drehtisch werden überwacht durch die Verfolgung der vom Kodierer ausgehenden Impulse.

Die Verfolgung allein der Stellung des Drehtisches und die Positionierung der Objektträger darin in vorgegebenen Stellungen gegenüber dem Drehtisch, so daß die Stellung der Objektträger bekannt ist, arbeitet zwar zufriedenstellend. Dieses Verfahren wird bei den meisten derzeit in Betracht gezogenen Anwendungen wegen ihrer Zuverlässigkeit verwendet. Es kann aber in einigen Fällen erwünscht sein, die einzelnen Objektträger zu erfassen. Dies würde einem Benutzer gestatten, die Objektträger in dem Drehtisch nach Wunsch des Benutzers unterzubringen, ohne mit einer vorgegebenen ersten Stellung beginnen zu müssen. Fig. 11 und 12 zeigen die Konstruktion eines Drehtisches mit einzelnen Magneten 165, die an Armen 166 befestigt sind, die durch Stifte 167 schwenkbar am Unterteil 24 des Drehtisches so angebracht sind, daß sie sich in einer abgesenkten Stellung befinden, wenn kein Objektträger über dem Magneten vorhanden ist (Fig. 11) aber durch einen Objektträger, der im Drehtisch über dem Magneten angeordnet ist, in eine angehobene Stellung verstellt werden (Fig. 12). Jeder Objektträgerstellung im Drehtisch ist ein Arm zugeordnet, und dieser wird verstellt, wenn ein Objektträger in den Drehtisch eingebracht und durch den Drehtisch in der zugeordneten Stellung gehalten wird. Der Sensor 161 ist so angeordnet, daß er durch jeden Magneten in angehobener Stellung betätigt wird und die Anwesenheit eines Objektträgers anzeigt, aber nicht durch einen Magneten in der abgesenkten Stellung betätigt wird.

Anstelle eines magnetischen Sensors könnte ein kapazitiver Näherungssensor wir ein Omron E2K-C-Sensor, der den Vorbeilauf von Glas erfassen kann, oder ein Ultraschallsensor, wie er von Magnetron Corp. hergestellt wird, verwendet werden, um den Vorbeilauf der Glasträger am Sensorort zu erfassen.

Ein mehr ins Einzelne gehendes Blockschaltbild der Steuermittel ist in Fig. 13 gezeigt. Die verschiedenen Schalter des Steuerfeldes 11 (Fig. 1) sind in Fig. 13 als Steuerblöcke 170 für den Benutzer wiedergegeben und mit einem Mikroprozessor 171 durch einen Schnittstellenbus 172 verbunden. Die Anzeige 154 des Steuerfeldes wird durch den Anzeigeblock 173 wiedergegeben und ist mit dem Mikroprozessor 171 durch einen Datenbus 174 verbunden. Der Mikroprozessor 171 ist durch einen Datenbus 174 mit einem Speicherbaustein 175 wie einem löschbaren programmierbaren Festwertspeicher (EPROM) verbunden. Der EPROM wird verwendet, um das Programm zum Betrieb der Vorrichtung zu speichern. Der Mikroprozessor ist durch den Datenbus 174 ebenfalls mit einem Signalspeicher 176, einer Motorsteuerung 177 und einem parallel liegenden Anschluß 178 verbunden. Der Mikroprozessor 171 ist durch einen Adressenbus 179 mit dem Speicher 175, einem Dekodierer 180 und einem Dekodierer 181 verbunden.

Der Signalspeicher 176 kann ein Baustein 74HC573 sein und führt dem Speicher 175 aus dem Datenbus durch den Adressenbus 182 Adressierungsinformation zu. Der Dekodierer 180 kann ein Baustein 74HC138 sein und wird verwendet, um die Adresseninformation zu dekodieren und durch den Parallelanschluß 178 und den Dekodierer 181 Signale zur Betätigung ausgewählter Komponenten zur Verfügung zu stellen. Der Dekodierer 181 kann, wie auch ein Dekodierer 183 ein Baustein 74HC139 sein und wird verwendet, um Adresseninformation zu dekodieren und für die Motorsteuerung 177, die Anzeige 173 und den Speicher 175 Signale für die Anzeige des Empfangs und der Sendung von Daten bereitzustellen.

Die Motorsteuerung 177 kann ein Baustein HCTL-1000 sein, der von Hewlett-Packard hergestellt wird, und stellt durch einen Leistungsverstärker 184 Antriebssignale für einen Motor 185 bereit, um den Betrieb des Motors während gewünschter Zeiten und mit gewünschten Geschwindigkeiten zu bewirken. Der Kodierer 155, wie ein optischer Kodierer HEDS-5500, erzeugt die 500 Impulse pro Umdrehung der Motorwelle und getrennt davon zwei Impulse für jede Umdrehung der Motorwelle. Die Ausgangssignale des Kodierers werden der Motorsteuerung 177 und dem Mikroprozessor 171 zugeführt. Ein Sensor 186 ist der Sensor, wie der magnetische Sensor 161 (Fig. 2), der die Stellung des Drehtisches erfaßt. Die Signale des Sensors 186 werden dem Mikroprozessor 171 zugeführt. Eine Leitung 187 ist eine Steuerleitung, die Taktsignale für die Schaltung bereitstellt.

Äußere Steuersignale von einem Hauptschalter 188, die anzeigen, daß eine Pumpe laufen sollte, um das ihr zugeordnete System zu versorgen und Signale von einem Deckelsensor 189, die anzeigen, daß der Motor nicht in Betrieb sein sollte, wenn das Oberteil 12 der Vorrichtung offen ist, werden dem Anschluß 178 wie einem Parallelanschluß-Baustein MC146823 zugeführt und stellen ihre Signale durch den Anschluß 178 und den Datenbus 174 dem Mikroprozessor 171 zur Verfügung. Ausgangssignale zum Betrieb der verschiedenen Ventile werden durch den Mikroprozessor 171 über den Datenbus 174 und den Anschluß 178 für Ventiltreiber zur Verfügung gestellt. In ähnlicher Weise werden vom Mikroprozessor 171 über den Datenbus 174 und den Anschluß 178 Ausgangssignale für Pumpentreiber 191 zum Betrieb der verschiedenen Pumpen zur Verfügung gestellt. Es sollte bemerkt werden, daß die mit Ventiltreiber und Pumpentreiber bezeichneten Blöcke eine Anzahl einzelner Treiberschaltungen enthalten, so daß jedes einzelne Ventil oder jede einzelne Pumpe in einem System getrennt betrieben werden kann. Ein Überwachungsbaustein 192 wie ein Baustein 1232 überwacht die der Schaltung zugeführte Leistung und setzt den Prozessor während der Leistungsspitzen oder Niederspannungszeiten zurück.

Die beschriebene Vorrichtung kann auch verwendet werden, um Zentrifugierarbeiten auszuführen. Dazu wird anstelle des Drehtisches 21 ein Zentrifugenrotor in die Vorrichtung eingebaut. Beispielsweise kann ein Zentrifugenrotor 200 (Fig. 14), der speziell für Zellzentrifugierversuche ausgebildet ist und eine Mittelnabe 201 hat, die so gestaltet ist, daß sie in ähnlicher Weise, wie der Drehtisch 21 in der Sprühkammer auf der Nabe 22a angeordnet wird, in der Sprühkammer auf die Nabe 22a aufgesetzt werden kann, Zellzentrifugierversuche durchführen. Die spezifische Konstruktion des Zentrifugenrotors ist nicht Teil dieser Erfindung, so daß er hier nicht in weiteren Einzelheiten dargestellt wird. Allgemein jedoch enthält der Rotor ein Unterteil 202 und eine daran befestigte Außenwand 203 mit einer daran angebrachten Probenkammeranordnung 204 mit einer Probenaufnahme 205 und darin einen Probenverbindungskanal 206. Bei Drehung des Rotors wird die Probe aus der Aufnahme 205 heraus durch den Kanal 206 und auf einen Filter gedrückt, der an der Außenwand 203 anliegt. Auf dem Oberteil des Rotors ist ein Deckei 207 angeordnet, und der Rotor wird durch einen Bajonettverschluß gehaltert ähnlich dem Bajonettverschluß 31, der für den Drehtischdeckel 30 verwendet wird. Ein vergrößerter Kopf 209 dient als Handgriff für den Rotor.

Es versteht sich, daß bei Verwendung des Zentrifungenrotors kein Sprühnebel aufgebracht werden soll. Daher enthält das Steuerfeld 11 eine Drucktastensteuerung 152, welche die Vorrichtung in die Betriebsart zum Zentrifugieren bringt, in der der Motor eine Drehung des Zentrifugenrotors 200 mit der gewünschten Geschwindigkeit über eine gewünschte Zeitdauer bewirkt, entweder wie direkt durch Tasten 153 bestimmt oder kodiert und aus dem Speicher der Vorrichtung abgerufen wird. Während des Zentrifugierens erfolgt kein Versprühen. Als eine Sicherheitsmaßnahme bei Verwendung des Sensors 161 (Fig. 2) oder 186 (Fig. 13) enthält der Zentrifungenrotor keine Magneten 160, so daß von dem Sensor kein Signal aufgenommen wird. Wenn daher zufällig eine Sprüheinstellung eingestellt wird, wenn der Zentrifungenrotor in die Vorrichtung eingebaut ist, wird von dem Sensor 161 oder 186 kein Signal erzeugt und die Steuerung setzt die Besprühung nicht in Betrieb. Vorzugsweise schaltet sie den Motors ab und fordert über die Anzeige 154 oder andere Mittel wie eine Alarmeinrichtung eine Umstellung der Vorrichtung auf den gewünschten Betrieb der Maschine. Erforderlichenfalls könnten verschiedene Kodier- und Sensormittel eingesetzt werden, so daß die Vorrichtung feststellen kann, welche Art von Rotor in die Sprühkammer eingesetzt worden ist. Mit einer solchen Kodierung kann sich die Vorrichtung automatisch selbst auf den richtigen Betrieb für den verwendeten Drehtisch oder Rotor einstellen. Falls nur Sprühdrehtische und Zentrifugenrotoren verwendet werden sollen, kann die Anwesenheit von Magneten im Drehtisch und die Abwesenheit von Magneten im Rotor der Steuerung diese Bestimmung ermöglichen. Erforderlichenfalls könnte zusätzlich zu den Magneten 160 (Fig. 2), die in Verbindung mit dem Sensor 161 die Stellung des Drehtisches in der Sprühkammer bestimmen, ein fortlaufender magnetischer Streifen einen Teil des Bodens des Drehtisches mit einem Sensor wie einem Reed-Schalter oder einem anderen magnetischen Sensor umgeben, der so angeordnet ist, daß er immer dann ein Signal abgibt, wenn der Drehtisch in die Sprühkammer eingebracht wird und zwar unabhängig von seiner Winkelstellung. Der Zentrifungenrotor würde kein solches Signal erzeugen. Alternativ könnte auch der Zentrifugenrotor den fortlaufenden magnetischen Streifen tragen, der so angeordnet ist, daß er Sensoren aktiviert, die nicht auf den Drehtisch ansprechen. In jedem Fall kann die betreffende Art des auf die Nabe 22a aufgesetzten Gegenstandes durch die Vorrichtung bestimmt werden und der Betrieb der Vorrichtung entsprechend eingestellt werden. Anstelle magnetischer Betätigungsglieder und Sensoren könnte eine Anzahl anderer Kennungsmittel verwendet werden, so daß die Vorrichtung die Natur des auf die Nabe 22a aufgesetzten Gegenstandes erkennen und bestimmen und sich selbst auf die richtige Betriebsweise einstellen kann.

Verschiedene unterschiedliche Untersuchungsverfahren, die eine Drehung der Probe erfordern oder bei denen die Drehung einer Untersuchungseinrichtung erwünscht oder vorteilhaft sein kann, können mit der Vorrichtung nach der Erfindung dadurch durchgeführt werden, daß ein drehbares Element wie der beschriebenen Rotor oder Drehtisch lediglich so ausgebildet wird, daß es in die Sprühkammer der Vorrichtung paßt und das gewünschte Verfahren ausführt und dadurch, daß die Vorrichtung so programmiert wird, daß sie in der gewünschten Weise arbeitet. Die Nabe 22a bildet ein Kupplungsmittel zur Aufnahme des drehbaren Elements, das zur Drehung in der Sprühkammer angeordnet wird. Während eine Nabe gezeigt worden ist, könnten die Kupplungsmittel verschiedene andere Formen annehmen, wie die einer Plattform, auf der das drehbare Element zur gemeinsamen Drehung damit befestigt werden kann. Wie vorher beschrieben, können verschiedene Kennungsmittel, wie die speziell beschriebenen Magnete oder magnetischen Streifen, an oder in Verbindung mit dem drehbaren Element vorgesehen werden, die im Zusammenwirken mit Sensormitteln, die den Steuermitteln zugeordnet sind, Signale erzeugen (die auch im Fehlen von Signalen bestehen können), welche das betreffende drehbare Element oder die Art des drehbaren Elements bestimmen und bewirken, daß die Steuerung die Vorrichtung in einer geeigneten Weise betreiben. Beispielsweise würde eine solche gewünschte oder geeignete Steuerung oder ein solcher gewünschter oder geeigneter Betrieb darin bestehen, daß eine gewünschte Reagenzbesprühung für einen Drehtisch zum Anfärben von Objektträgern bereitgestellt und sichergestellt wird, daß während der Drehung eines Zentrifugenrotors keine Reagenzversprühung eintritt. Spezielle Zeit und Dauer der Drehung oder der Zufuhr verschiedener Reagenzversprühungen können auch auf die spezielle Kennung des drehbaren Elementes ansprechen.

Mit der Vorrichtung können verschiedene Färbungsverfahren einschließlich der beschriebenen Gram-Färbung ausgeführt werden, wie auch beispielsweise Hämatologie-, Zytologie- und Papinicularfärbungen. Zur Färbung können in der Einrichtung unterschiedliche Reagenzien verwendet werden. Für die beschriebene Gram-Färbung hat sich herausgestellt, daß ein Mischreagenz aus 60% Isopropanol, 40% Methanol und 2,5 g/l Safranin gut wirkt.

Auch können, während nur die Reagenzleitung für das Mischreagenz mit dem Ventil für die genaue Steuerung der Versprühung gezeigt und beschrieben worden ist, ähnliche Steuerventile und Düsen- und Fließleitungsausbildungen bei jeder anderen Reagenzleitung oder allen anderen Reagenzleitungen vorhanden sein. Wenn die Vorrichtung zur Steuerung der Besprühung von weniger als einer vollen Drehtischladung von Objektträgern eingerichtet ist, d. h. das Versprühen so steuert, daß das Reagenz nur während der Zeit versprüht wird, in der ein Objektträger in einer Stellung zur Aufnahme des versprühten Reagenz ist, haben vorzugsweise alle Reagenzleitungen ein Steuerventil.

Während die Erfindung in Verbindung mit der Gram-Färbung beschrieben worden ist und bestimmte Betriebsweisen im einzelnen beschrieben worden sind, sollte man sich vergegenwärtigen, daß die verschiedenen Sprühzeiten, die Drehgeschwindigkeit des Drehtisches und auch die Folge von einigen der Schritte für die Gram-Färbung geändert werden können und daß verschiedene andere Arten von Färbungen unter Verwendung der Vorrichtung mit veränderten Reagenzien und Schritten ausgeführt werden können.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Aufbringen einer kontrollierten Menge von Reagenz auf einen Objektträger (27), die eine Sprühkammer (14); einen in der Sprühkammer (14) drehbar angeordneten Drehtisch (21) zur Halterung einer Mehrzahl von zu besprühenden Objektträgern (27); Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19), die in der Sprühkammer (14) seitlich von dem Drehtisch (21) angeordnet sind und einen Sprühnebel von Reagenz auf die Objektträger (27) richten, die auf dem Drehtisch (21) angeordnet sind; einen Antrieb (37) zur Drehung des Drehtisches (21) in der Sprühkammer (14) mit vorgegebenen Geschwindigkeiten, um die auf dem Drehtisch (21) angeordneten Objektträger (27) an den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) vorbeizubewegen; Reagenzvorratsbehälter (49, 60, 66, 74) zur Speicherung eines Reagenzvorrats; Fördermittel (47) zur Förderung von Reagenz aus den Reagenzvorratsbehältern (49, 60, 66, 74) zu den Sprühdüsen (49, 60, 66, 74); Flüssigkeitsleitungen (42, 44), die die Fördermittel (47) und die Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) verbinden und durch die Reagenz von den Fördermitteln (47) zu den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) gefördert wird; Steuerventile (43, 45) zur Steuerung des Reagenzstromes von den Fördermitteln (34) zu den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) und eine Steuerung aufweist, um den Betrieb der Fördermittel (47), der Steuerventile (43, 45) und des Drehtisches (21) aufeinander abzustimmen und das Versprühen von Reagenz genau wahrend eines vorgegebenen Vorbeilaufs des Drehtisches (21) an den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) zu bewirken, wodurch das Versprühen von Reagenz auf die Objektträger (27) genau gesteuert wird, während die Objektträger (27) an den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) vorbeilaufen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (161) zur Überwachung der Winkelstellung des Drehtisches (21) vorgesehen sind, deren Meßwerte die Steuerung verarbeitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Antrieb zur Drehung des Drehtisches ein Elektromotor (37) ist, der über eine Welle (22) mit dem Drehtisch (21) in Antriebsverbindung ist, und
• b) die Mittel zur Überwachung der Winkelstellung des Drehtisches einen mit der Welle gekoppelten Kodierer (ISS) enthalten, durch welchen Ausgangsimpulse nach Maßgabe der Drehung der Welle (22) erzeugbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kodierer (155) zwei Folgen von Ausgangsimpulsen mit unterschiedlichen Anzahlen von Impulsen pro Umdrehung der Weile (22) erzeugbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Überwachung der Winkelstellung des Drehtisches eine Sensoranordnung (161) enthalten, die bei der Drehung des Drehtisches (21) in der Sprühkammer (14) auf den Vorbeilauf vorgegebener Teile des Drehtisches (21) anspricht und entsprechende Sensorsignale erzeugt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoranordnung einen Magnetsensor (161) zur Erzeugung der Sensorsignale enthält und an dem Drehtisch (21) wenigstens ein Magnet (160) angebracht ist, auf welchen der Magnetsensor (161) beim Vorbeilauf dieses Magneten (160) anspricht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Magneten (160) auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Drehtischs (21) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprühvorgang durch die Steuerung bei Abwesenheit von Sensorsignalen unterbrochen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die zu erfassenden, vorgegebenen Teile des Drehtisches von Halterungen (25, 28) für Objektträger (27) gebildet sind,
• b) an jeder dieser Halterungen (25, 28) ein Magnet (160) angeordnet ist, der zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweglich gelagert ist, wobei der Magnet (160) in der erste Stellung ist, wenn die Halterung keinen Objektträger (27) enthält, und der Magnet (160) in die zweite Stellung bewegt wird, wenn in die Halterung (25, 28) ein Objektträger (27) eingesetzt wird, und
• c) der Magnetsensor (161) auf den Magneten (160) nur anspricht, wenn sich dieser in seiner zweiten Stellung befindet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verbindung zwischen Steuerventil (43) und Sprühdüse (15) so ausgebildet ist, daß sie bei Schließen des Steuerventils (43) drucklos wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch eine starre, unter dem Druck des Reagenz nicht dehnbare Flüssigkeitsleitung (42) hergestellt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung (42) auch nach Schließen des Steuerventils bis zu der Sprühdüse (15) mit der zu versprühenden Flüssigkeit gefüllt bleibt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckentlastung vorgesehen ist, durch welche sofort nach Schließen des Steuerventils (43) der Flüssigkeitsdruck in der Verbindung zwischen Steuerventil und Sprühdüse abbaubar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Sprühdüse ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches einen Rückfluß von Flüssigkeit aus der Düse beim Druckablaß in der Verbindung verhindert.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) das Steuerventil (43) einen mit den Fördermitteln (47) verbundenen Einlaßanschluß aufweist, der normalerweise geschlossen ist und bei Betätigung des Steuerventils aufsteuerbar ist,
• b) das Steuerventil weiterhin als Druckentlastung einen mit einem drucklosen Raum verbundenen Anschluß aufweist, der normalerweise offen ist und bei Betätigung des Steuerventils zusteuerbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der drucklose Raum der Vorratsbehälter (49) für die zu versprühende Flüssigkeit ist.

16. Verfahren zur Gram-Färbung von Bakterienproben auf Objektträgern, bei welchem die Bakterienprobe mit einem Kristallviolettreagenz, einer Waschlösung, einem Jodreagenz, einem Entfärbungslösungsmmittel und einem Gegenfarbstoff behandelt wird, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

• a) Verwendung einer automatischen Färbevorrichtung, die eine Sprühkammer (14); einen in der Sprühkammer (14) drehbar angeordneten Drehtisch (21) zur Halterung einer Mehrzahl von zu besprühenden Objektträgern (27); Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19), die in der Sprühkammer (14) seitlich von dem Drehtisch (21) angeordnet sind und einen Sprühnebel auf die Objektträger (27) richten, die auf dem Drehtisch (21) angeordnet sind; einen Antrieb (37) zur Drehung des Drehtisches (21) in der Sprühkammer (14) mit vorgegebenen Geschwindigkeiten, um die auf dem Drehtisch (21) angeordneten Objektträger (27) an den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) vorbeizubewegen; Vorratsbehälter (49, 60, 66, 74) zur Speicherung von zu versprühenden Flüssigkeiten; Fördermittel (47) zur Förderung von Flüssigkeiten aus den Vorratsbehältern (49, 60, 66, 74) zu den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19); Flüssigkeitsleitungen (42), die die Fördermittel (47) und die Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) verbinden und durch die Flüssigkeit von den Fördermitteln (47) zu den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) gefördert wird; Steuerventile (43) zur Steuerung des Flüssigkeitsstromes von den Fördermitteln (34) zu den Sprühdüsen (15, 16, 17, 18, 19) und eine Steuerung aufweist, um den Betrieb der Fördermittel (47), der Steuerventile (43) und des Drehtisches (21) aufeinander abzustimmen,
• b) Richten eines Sprühnebels von Kristallviolettreagenz auf die im Drehtisch (21) gehalterten Objektträger (27) derart, daß die Bakterienproben auf den Objektträgern (27) mit Kristallviolettreagenz gesättigt werden,
• c) Richten eines Sprühnebels aus einer Waschflüssigkeit auf die im Drehtisch gehalterten Objektträger (27), derart, daß überschüssiges Kristallviolettreagenz von den Objektträgern (27) gespült wird,
• d) Richten eines Sprühnebels von Jodreagenz auf die im Drehtisch (21) gehalterten Objektträger (27) derart, daß die Bakterienproben auf den Objektträgern (27) mit Kristallviolettreagenz gesättigt werden,
• e) Richten eines Sprühnebels aus der Waschflüssigkeit auf die im Drehtisch (21) gehalterten Objektträger (27), derart, daß überschüssiges Jodreagenz von den Objektträgern (27) gespült wird,
• f) Richten eines Sprühnebels aus einem Mischreagenz, das eine Mischung eines Entfärbungslösungsmittels und eines Gegenfarbstoffs enthält, auf die im Drehtisch (21) gehalterten Objektträger (27), wobei durch die Steuerung die Menge des Mischreagenz jeweils genau gesteuert wird, derart daß auf jeden Objektträger (27) eine definierte Menge von Mischreagenz aufgebracht wird, und
• g) Richten eines Sprühnebels aus der Waschflüssigkeit auf die im Drehtisch (21) gehalterten Objektträger (27), derart, daß überschüssiges Mischreagenz von den Objektträgern (27) gespült wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verfahrensschritten des Richtens eines Sprühnebels von Reagenz auf die Objektträger (27) und des Richtens eines Sprühnebels von Waschflüssigkeit auf die Objektträger (27) jeweils ein Verzögerungszeit von solcher Länge eingeschaltet ist, daß eine Einwirkung des Reagenz auf die Bakterienprobe erfolgen kann.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufbringen von ausgewählten Reagenzien die Drehgeschwindigkeit des Drehtischs (21) zwischen den Verfahrenschritten des Richtens eines Sprühnebels von Reagenz auf die Objektträger (27) und des Richtens eines Sprühnebels von Waschflüssigkeit auf die Objektträger (27) die Drehgeschwindigkeit während eines vorgegebenen Zeitabschnitts erhöht wird.