Пристрій для автоматизованого аналізу рідкого зразка

1. Пристрій для автоматизованого аналізу рідкого зразка, який містить множину кювет (С) одноразового використання, кожна з яких містить донну частину, верхню поверхню, яка протилежна донній частині і має отвір, і дві протилежні одна одній закраїни (R1, R2), розташовані по одну і по іншу сторони від кювети по суті в площині отвору, причому кювети розташовані поруч одна з одною і сполучені між собою за допомогою гнучкої плівки (3), що закріплена на закраїнах (R1, R2) і перекриває, щонайменше частково, отвори в кюветах (С), причому в плівці (3) виконана множина послідовних отворів (4), які розташовані навпроти отворів на кюветах і які мають розмірні параметри, вибрані так, щоб забезпечити можливість введення засобів уприскування і/або відбору без механічного контакту, при цьому пристрій містить пост (7) оптичного детектування, який містить оптикоелектронний детектор (27), розташований під донною частиною кювети, який відрізняється тим, що пост (7) оптичного детектування містить джерело (26) світлового випромінювання, розташоване над кюветою для освітлення верхньої поверхні кювети (С), при цьому плівка (3) виготовлена з матеріалу, здатного розсіювати світлове випромінювання. 2. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що розміри отвору (4) визначаються в залежності від 2 (19) 1 3 83795 4 собою джерело інфрачервоного випромінювання (26) і оптико-електронний детектор являє собою камеру. 13. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що опора світлового джерела, закріплена на рейці (5), утримує його над множиною кювет (С) плівки (3). 14. Пристрій за п.3, який відрізняється тим, що зовнішнє магнітне поле створюється електромагнітними засобами El, E'l-E2, Е'2-Е3, Е'3, розміщеними збоку відносно множини кювет навпроти їх бічних поверхонь. Даний винахід стосується пристрою для автоматизованого аналізу рідкого зразка. Більш конкретно, винахід стосується удосконалення апарату для автоматичного аналізу, що використовується, зокрема для визначення проміжків часу, необхідних для зміни фізичного стану середовища. Такі апарати використовуються в основному для визначення часу коагуляції крові відповідно до способу, в якому досліджуваний зразок крові розміщується в донній частині кювети, що містить кульку, виготовлену з феромагнітного матеріалу і періодично приводиться в рух під дією ззовні прикладеного магнітного поля. Зміни характеристик руху феромагнітної кульки, наприклад зміни амплітуди і/або частоти її руху, які є репрезентативними для зміни фізичного стану досліджуваної крові, визначаються за допомогою відповідних засобів. Такий апарат описаний, наприклад, в [публікації WO 9964839], виданому на ім'я фірми Junior Instruments. Вказаний апарат містить розподільник кювет одноразового використання, кожна з яких містить викривлену донну частину, яка утворює доріжку котіння для кульки, і поверхню, протилежну донній частині і містить отвір. Кювети розташовуються поруч одна з одною і закріплені з можливістю знімання на гнучкій несучій плівці, яка перекриває їх отвори. Плівка, забезпечена кюветами, намотана на котушку, розміщену на втулці, передбаченій у відсіку зберігання і розподілу. Кювети переміщаються одна за іншою через пост детектування. Оскільки несуча плівка перекриває отвори кювет, необхідно виконати щілину, щоб забезпечити можливість проходу для піпетки. Роблячи надрізи, на плівку чинять деякий тиск, який може спричинити від'єднання кювети від несучої плівки. У той же час, наявність щілини робить більш складною операцію маніпулювання з піпеткою і створює небезпеку забруднення плівки плямами. Крім того, наявність плівки приводить до необхідності використання потужного світлового джерела, але однорідність світлового потоку через кювету буде порушуватися наявністю щілини і плямами на плівці. Крім того, гетерогенне середовище, через яке проходить світловий потік від джерела світла породжує численні відображення, зокрема від стінок і ребер кювети, які створюють небезпеку спотворення результатів аналізу від переміщення феромагнітної кульки. Технічною задачею запропонованого винаходу є усунення вказаних недоліків і створення пристрою для автоматизованого аналізу рідкого зразка. Поставлена задача вирішується згідно з винаходом шляхом створення пристрою для автоматизованого аналізу рідкого зразка, який містить множину одноразових кювет, кожна з яких містить донну частину, вер хню поверхню, протилежну донній частині і має отвір, і дві протилежні одна одній закраїни, розташовані по одну і по іншу сторони від кювети по суті в площині отвору, причому кювети розташовані поруч одна з одною і сполучені між собою за допомогою гнучкої плівки, яка закріплена на закраїнах і перекриває, щонайменше частково, отвори в кювета х. Згідно з винаходом пристрій характеризується тим, що в плівці виконана множина отворів, розташованих навпроти отворів на кюветах. Пристрій може містити пост оптичного детектування, на якому використовується джерело світлового випромінювання, наприклад, джерело інфрачервоного випромінювання, яке освітлює верхню поверхню кювети, і оптико-електронний детектор, розташований під донною частиною кювети. Випромінювання призначене для зчитування руху кульки за допомогою оптико-електронного детектування. Для цього плівка виготовлена з матеріалу, здатного розсіювати інфрачервоне випромінювання, роблячи світловий потік випромінювання більш однорідним. Розміри отвору визначаються, зокрема в функції розмірів використовуваної піпетки, особливостей її розташування, а також необхідної міри однорідності інтенсивності світлових потоків, що проходять через заздалегідь визначений корисний об'єм кювети. При визначенні часу зміни фізичного стану зразка, що міститься в кюветі, шляхом детектування переміщень рухомої кульки в донній частині кювети, отвір виконують в формі подовженого прорізу, орієнтованій паралельно доріжці котіння кульки, причому ширина прорізу має величину, трохи меншу, ніж діаметр кульки. Переважно матеріал, з якого виготовлена плівка, може володіти властивостями, що забезпечують поглинання рідини, наприклад, пористістю, щоб блокувати можливе розбризкування рідини і зменшити небезпеку забруднення зразків, що містяться в кюветах, суміжних по відношенню до аналізованої кювети. Пристрій містить також пост роботи з піпеткою, на якому використовується піпетка, яка переміщається в поперечному напрямі по відношенню до осі руху кювет. Для усунення неточності руху піпетки, оскільки притиснення піпетки до плівки або до її кромок може привести до від'єднання кювет і/або до розбризкування рідини, отвори в плівці прохо 5 83795 дять вздовж осі, поперечної по відношенню до осі руху кювет. Крім того, запропонований пристрій додатково може містити пост відсікання кювет, що зазнали аналізу для їх збору в одну накопичувальну місткість. Потрібно зазначити, що дана система, утворена плівкою, яка об'єднує кювети, придатна для адаптації до існуючих моделей апаратів подібного роду. Короткий опис креслень Надалі винахід пояснюється описом переважних варіантів втілення з посиланнями на супроводжуючі креслення на яких: Фіг.1 зображає схему апарату для автоматичного аналізу, згідно з винаходом; Фіг. 2 - загальний вигляд кювети, закріпленої на плівці, згідно з винаходом; Фіг.3 - вигляд зверху плівки, з кюветами, і систему приведення плівки в рух типу з убчатої рейки, згідно з винаходом; Фіг.4 - схему пристрою (вертикальний розріз), згідно з винаходом. В описуваному варіанті реалізації апарат 1 (Фіг.1) для автоматичного аналізу забезпечує подачу кювет, що містить множину кювет С, які утворюють стрічку 2. Кожна з кювет С (Фіг.2), виготовлених шля хом формування з прозорого пластичного матеріалу, має корпус у вигляді плоского паралелепіпеда, викривлена донна частина FI якого утворює доріжку котіння для кульки BE, виготовленої з феромагнітного матеріалу. Проти донної частини FI кювета С містить отвір, на рівні якого дві її протилежні бічні сторони В01, В02 продовжуються під прямим кутом двома закраїнами, відповідно Rl, R2, кожна з яких забезпечена циліндричним виступом PC, що проходить з боку, протилежному корпусу кювети. Два виступи призначені для вставляння з натягом в два відповідних отвори TR, передбачених відповідно на двох бічних кромках плівки. Закраїни R1, R2 мають, наприклад, форму рівнобедреної трапеції, більша основа якої жорстко пов'язана з кюветою. Бічні кромки несучої стрічки 2 мають в проміжку між закраїнами R1, R2 суміжних кювет вирізи трапецієподібної форми, похилі кромки яких проходять вздовж похилих кромок закраїн R1, R2. Завдяки такому конструктивному рішенню, кожна з бічних кромок плівки являє собою зубчатий профіль, зубці якого формуються завдяки наявності закраїн R1, R2 використовуваних кювет. Плівка є гнучкою і виготовлена з всмоктувального матеріалу, наприклад, з паперу. У плівці над кожною кюветою виконаний подовжений отвір 4, отвори проходять вздовж подовжньої осі кювет поперечно по відношенню до осі переміщення цих кювет. Відповідно до конструктивного рішення, наведеного на Фіг.4, стрічка 2 з кюветами переміщається по напрямній рейці 5. Рейка має поперечний переріз U-подібної форми, два вертикальних крила яких продовжуються двома закраїнами R3, R4, під прямим кутом, причому закраїни R1, R2, кювет розміщуються на закраїнах R3, R4 рейки. Стрічка проходить послідовно через пост 6 роботи з піпет 6 кою, пост 7 детектування і пост 8 відрізання, на виході з якого кожна кювета, що піддалася аналізу попадає в спеціально передбачений для цього збірний резервуар 9. Роботою постів керує процесор Р, що містить центральний обчислювальний блок, а також периферійні пристрої, наприклад, монітор 10 і клавіатур у 11. Переміщення плівки 3 здійснюється привідним механізмом, в якому використовується нескінченний зубчатий ремінь 12, що направляється на кожному кінці ремінного приводу роликами 13, 14. Ремінь містить систему зубців, кожний з яких знаходиться на відстані, кратну ширині кювет, наприклад 4-5 кювет, від сусідніх з ним зубців. Зубці мають профіль евольвенти кола, який відповідає зубчатій рейці з нормальною формою зубів, щоб входити в коректне зачеплення із зубцями зубчатого профілю стрічки. Зубці привідного ременя здатні приводити в рух стрічку з кюветами з високою точністю, із забезпеченням самоцентрування і з компенсацією можливих люфтів. Пост 6 роботи з піпеткою обслуговується вертикальною автоматизованою піпеткою 15, пересувною по висоті, щоб піпетка мала можливість займати нижнє робоче положення або положення промивання і верхнє положення, що забезпечує можливість її переміщень в горизонтальній площині. Піпетка 15 закріплена на одному з кінців важеля 16, встановленого з можливістю повороту відносно іншого свого кінця навколо вертикальної осі 17. Приведення важеля 16 в обертальний рух забезпечується двигуном, керованим процесором Р. Завдяки використанню цього дуже простого механізму, піпетка 15 може бути підведена послідовно до робочої зони поста 6 роботи з піпеткою, до діаметрально протилежної зони 18 промивання, обладнаної однією або декількома ваннами промивання, і до двох зон 19, 20 відбору зразків, розташованих симетрично по відношенню до осі, що проходить через робочу зону 6 роботи з піпеткою і зону 18 промивання. Зони 19, 20 відбору зразків розташовані на траєкторії руху посудин RE1, RE2, розміщених на двох карусельних транспортерах, відповідно CR1, CR2, рухомих по обертальному руху відносно двох приводів осей 21, 22, що приводяться в рух за допомогою двох приводів, керованих процесором Р. Один з карусельних транспортерів CR1 призначений для розміщення на ньому посудин RE1, що містять зразки крові, інший карусельний транспортер CR2 містить посудини RE2, в яких розміщені різні реактиви, які використовуються в процесі проведення аналізів, які потрібно виконати в цьому випадку. Процесор Р запрограмований так, щоб керувати послідовністю маніпуляцій з піпеткою, відповідною характеру здійснюваних аналізів, причому послідовність може містити наступні етапи: попереднє промивання піпетки 15; відбір дози зразка, що міститься в одній з посудин RE1 карусельного транспортера CR1; уприскування дози зразка в кювету С, розташовану на посту роботи з піпеткою 6; 7 83795 промивання піпетки 15, відбір дози реактиву, що міститься в одній з посудин RE2 карусельного транспортера CR2; уприскування дози реактиву в кювету С, ідентифікація підлягаючих аналізу зразків крові, а також зразків реактивів, здійснювана автоматично за допомогою пристрою 23 для зчитування штри х-коду, нанесеного на посудини RE1, RE2, розміщені на карусельних транспортерах CR1, CR2. Для зчитування єдиний пристрій 23 зчитування штри х-коду встановлений на кінці важеля 24, здатного повертатися відносно вертикальної осі 25, займаючи три різних положення, а саме: положення Р1 зчитування штрих-кодів на посудинах RE1, розміщених на карусельному транспортері CR1; положення Р2 зчитування штрих-кодів на посудинах RE2, розміщених на карусельному транспортері CR2, положення Р3 зчитування штрих-кодів на посудинах, розміщених оператором на посту зчитування для отримання інформації, що використовується процесором в рамках функціонування даного апарату. Пост 7 вимірювання містить три послідовно розташованих позиції вимірювання, кожна з яких містить (Фіг.4) пару коаксіальних електромагнітів Е1, Е'1; Е2, Е'2; Е3, Е'3; розташованих по одну і по іншу сторони від плівки 3 і проти бічних сторін розміщених на цій плівці кювет С. Пост 7 містить також джерело інфрачервоного випромінювання 26, над кюветою С, колодку детекторів з перенесенням заряду (DTC) 27, зображення кульки, освітленої джерелом інфрачервоного випромінювання. Використання декількох позицій вимірювання на траєкторії руху плівки забезпечує перевагу отримання більшої гнучкості функціонування апарату. Потрібно зазначити, що опора для джерела світла, закріплена на рейці 5, забезпечує його 8 втримання над системою, утвореною плівкою і закріпленими на ній кюветами, щоб виключити її вихід з рейки. Електромагніти El, E'l; E2 Е'2; Е3, Е'3 збуджуються за допомогою силового електричного контуру PR, керованого процесором Р, для формування імпульсного магнітного поля, яке захоплює кульку BE в напрямі, протилежному переміщенню кювети С. Камера 27 сполучена з процесором Р, який в реальному часі здійснює аналіз отримуваного зображення за допомогою відповідного програмного забезпечення, щоб вимірювати амплітуду коливань кульки BE і визначати той критичний момент, коли ця амплітуда опускається нижче заданого порогового значення, наприклад, нижче 50% від початкової амплітуди. Зрозуміло, процесор Р здійснює підрахунок часу між моментом, коли реактив був впорскнутий в кювету С, і згаданим критичним моментом, щоб з отриманої інформації визначити шуканий час коагуляції. Переміщення плівки синхронізовані з циклограмою функціонування кожного з постів апарату, зокрема з циклограмою формування імпульсів магнітного поля, яке формується котушками електромагнітів. При необхідності пост роботи з піпеткою може бути розташований в тому ж місці, що і пост вимірювання. Зрозуміло запропонований винахід не обмежується описаним вище способом його реалізації. Наприклад, кожна система, утворена джерелом інфрачервоного випромінювання і камерою може охоплювати поле огляду, що включає декілька кювет, кожна з яких піддається впливу різних пар електромагнітів, щоб відстежувати кювету в процесі її просування уперед на декілька кроків, з використанням процесора Р, запрограмованого таким чином, щоб одночасно контролювати переміщення кульок в різних кюветах. 9 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 83795 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601