反應(yīng)容器、反應(yīng)容器布置和用于分析物質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于分析物質(zhì)的反應(yīng)容器。
[0002]本發(fā)明還涉及一種用于分析物質(zhì)的反應(yīng)容器布置，該反應(yīng)容器布置包括多個(gè)彼此相連的反應(yīng)容器。
[0003]本發(fā)明還涉及一種用于分析位于反應(yīng)容器內(nèi)的物質(zhì)的方法。
背量技術(shù)
[0004]從現(xiàn)有技術(shù)中通常已知分析學(xué)中的、尤其生物分析學(xué)中的研究方法，在這些方法中，為了控制中間結(jié)果或?yàn)榱双@取最終結(jié)果來執(zhí)行位于反應(yīng)容器中的試劑溶液、試樣溶液或這些溶液的混合物的目視的測量。借助于這些目視的測量，尤其獲取且評定吸收效應(yīng)和熒光效應(yīng)。為了執(zhí)行研究方法，則操作位于反應(yīng)容器中的試劑溶液、試樣溶液或這些溶液的混合物。根據(jù)使用情況的不同存在不同類型的反應(yīng)容器，所述反應(yīng)容器通常尤其在生物分析學(xué)中設(shè)計(jì)用于各個(gè)研究過程的一次性的使用。較高數(shù)目的研究試樣的加工通常自動(dòng)化進(jìn)行，其中反應(yīng)容器為此相應(yīng)地構(gòu)造。同樣，通常進(jìn)行中間結(jié)果或最終結(jié)果或者這些結(jié)果的溶液的暫時(shí)的儲(chǔ)存，其中反應(yīng)容器對此同樣相應(yīng)地構(gòu)造。
[0005]液體中的目視測量的大部分是在比色皿中執(zhí)行的，該比色皿構(gòu)造為所謂的標(biāo)準(zhǔn)比色皿或具有用于有待研究的液體的專門形狀和目視的層厚度的比色皿。標(biāo)準(zhǔn)比色皿在此大多情況下特征在于10mm的層厚度并且相應(yīng)地具有兩副平行平面地彼此布置的側(cè)壁。在當(dāng)前，將層厚度理解為在各個(gè)副的平行平面地彼此布置的側(cè)壁的內(nèi)側(cè)之間的間距。
[0006]W0 2008/2008128534 A1描述了用于對較小體積進(jìn)行目視分析的這樣的比色皿。比色皿由結(jié)構(gòu)化的承載基質(zhì)和通道形成，其中承載基質(zhì)平坦地和目視通透地構(gòu)造，并且通道具有帶有不同的通道深度的兩個(gè)測量腔。承載基質(zhì)的一側(cè)是用較薄的、目視通透的薄膜封閉的，該薄膜擁有兩個(gè)流體的接合部，該接合部與通道傳導(dǎo)液體地相連。承載基質(zhì)的剩余的另一側(cè)同樣是用較薄的、目視通透的薄膜封閉的。
[0007]此外，DE 19826 470A1公開了用于測量在液體試樣中的射線的吸收的比色皿，該比色皿在窗的區(qū)域中是由通透的塑料形成的。比色皿包括內(nèi)腔，該內(nèi)腔構(gòu)造在帶有用于填入和取出試樣液體的上部的開口的盒狀的上部部分中和在用于測量體積的、經(jīng)由過渡部連接的更小的盒狀的下部部分中。此外，比色皿包括在下部部分中的互相對置的、平行平面的窗的兩個(gè)副，其中一個(gè)副的窗的間距與另一個(gè)副的窗的間距不同，以便為測量提供試樣液體的不同的層厚度。此外，設(shè)置了四個(gè)在上部部分的角部中中心對齊的腳部，該腳部從上部部分遠(yuǎn)離地延伸直到下部部分的底部的水平面。
[0008]US 4，263，256描述了用于在裝置中使用的比色皿，該裝置用于自動(dòng)地檢測液體試樣。在此，比色皿布置在連續(xù)的、集成的條帶中，其中所述條帶柔性地構(gòu)造在相鄰的比色皿之間，從而在水平和豎直平面中的相鄰的比色皿的相對的角運(yùn)動(dòng)是可能的。比色皿在此具有矩形的橫截面。
[0009]US 5，048，957描述了在這樣的條帶中的多個(gè)比色皿的另一個(gè)布置。在此，比色皿具有圓形的橫截面。
[0010]從DE 196 52 784 A1中已知用于容納、用于運(yùn)輸和用于儲(chǔ)存液體以及用于執(zhí)行在分析儀器中的目視測量的比色皿。比色皿由光線通透的、用于射入和測量光線的塑料形成，且具有形狀，該形狀保證了在反應(yīng)期間對液體的儲(chǔ)存。用于容納必需的液體體積的裝置構(gòu)造在該比色皿的下側(cè)，且用于容納交換尖頭機(jī)構(gòu)的連接錐柄構(gòu)造在該比色皿的上側(cè)。
[0011]DE 695 19 783 T2描述了用于實(shí)時(shí)地跟蹤核酸-放大反應(yīng)產(chǎn)物的形成的方法。在此，在第一方法步驟中提供了封閉的反應(yīng)腔，該反應(yīng)腔包含反應(yīng)混合物。反應(yīng)混合物包括核酸分子以及用于各個(gè)核酸分子的第一熒光指示劑，其中當(dāng)該熒光指示劑由電磁的激勵(lì)射線照射時(shí)，第一熒光指示劑就發(fā)出第一熒光信號。第一信號的強(qiáng)度與在反應(yīng)混合物的體積中的放大產(chǎn)物的量成比例，用電磁的激勵(lì)射線來照射該反應(yīng)混合物。第一信號能夠光譜地解析，其中封閉的反應(yīng)腔包括用于目視透過的壁部分和在壁部分和反應(yīng)混合物的表面之間的空腔。此外，在第二方法步驟中執(zhí)行核酸分子的放大。在本身重復(fù)的第三方法步驟中，將電磁的激勵(lì)射線的射束定向到反應(yīng)混合物中并且獲取第一信號的強(qiáng)度，其中射束和所獲取的信號經(jīng)由壁部分傳遞。反應(yīng)混合物還包括第二熒光指示劑，該熒光指示劑均勻地分布通過整個(gè)反應(yīng)混合物，且當(dāng)用電磁的激勵(lì)射線照射該熒光指示劑時(shí)，就發(fā)出第二熒光信號。第二信號的強(qiáng)度與反應(yīng)混合物的體積成比例，用電磁激勵(lì)射線的射束來照射該反應(yīng)混合物，其中第二信號能夠相對于第一信號而光譜地解析并且射束聚焦到反應(yīng)混合物中。在第三方法步驟中獲取第二信號的強(qiáng)度并且計(jì)算出第一信號和第二信號的強(qiáng)度的比例，其中該比例與放大產(chǎn)物的量成比例。
[0012]此外，從DE 32 46 592 C2中已知在測量區(qū)域中的較小的容納量和較大的填充高度的情況下用于混合以及用于目視地研究液體的比色皿，該比色皿帶有至少用于輸入射線的對置的平行的、較窄的壁區(qū)段和在這些壁區(qū)段之間布置的側(cè)壁。在垂直于比色皿的中軸線的橫截面中弧形地實(shí)施了在平行的較窄的壁區(qū)段和側(cè)壁之間的過渡部。側(cè)壁在測量區(qū)域中具有弧形的拱部。該拱部相對于弧形的過渡部如此遠(yuǎn)地向著內(nèi)部伸入，從而在橫截面中，中部切線將壁區(qū)段相應(yīng)地在其平行平面的區(qū)域的邊緣上切割或者如此地進(jìn)一步向內(nèi)切割，從而即使在雙錐的測量光線的情況下也實(shí)現(xiàn)了拱部向著測量光線的收縮部的接近。
[0013]DE 11 2010 002 641 T5描述了用于測量吸收性或由于液體探測物的照射而出現(xiàn)的散射的比色皿，其中比色皿包括帶有用于容納試樣液體探測物的內(nèi)腔的錐形的上部實(shí)體，其中內(nèi)腔形成在上部實(shí)體中并且上部實(shí)體具有用于填入和取出試樣流體的開口。此外，比色皿包括更小的盒狀的、用于測量體積的下部實(shí)體，該測量體積經(jīng)由過渡部與上部實(shí)體相連。兩副平行平面的窗布置在下部實(shí)體中，該窗互相對置，其中一個(gè)副的窗的間距與另一個(gè)副的窗的間距不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明所針對的任務(wù)在于，說明相對于現(xiàn)有技術(shù)改進(jìn)的、用于分析物質(zhì)的反應(yīng)容器，說明用于分析物質(zhì)的改進(jìn)的反應(yīng)容器布置以及說明用于分析位于反應(yīng)容器中的物質(zhì)的改進(jìn)的方法。
[0015]在反應(yīng)容器方面，任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過在權(quán)利要求1中所說明的特征來解決，在反應(yīng)容器布置方面，任務(wù)通過在權(quán)利要求11中所說明的特征來解決，且在方法方面，任務(wù)通過權(quán)利要求14中所說明的特征來解決。
[0016]本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的用于分析物質(zhì)的反應(yīng)容器包括帶有圓形的橫截面的儲(chǔ)備腔和至少一個(gè)測量腔，其中儲(chǔ)備腔和測量腔在過渡區(qū)域中彼此相連并且設(shè)置用于容納物質(zhì)，其中測量腔具有對置的、平行平面的、且由通透光線的材料形成的相應(yīng)的兩個(gè)測量窗的多個(gè)副，所述副沿著反應(yīng)容器的軸向彼此疊放布置和/或橫向于該軸向彼此疊放地在平行平面中布置，其中，在屬于一個(gè)副的測量窗之間的間距與在屬于其余的副的測量窗之間的間距不同。
[0018]在此，在當(dāng)前將分析理解為用于處理物質(zhì)的所有的方法步驟，例如混勻、離心分離方法、添加其它的物質(zhì)以及用于研究物質(zhì)的目視的、化學(xué)的和機(jī)械的方法。
[0019]在此，將測量腔理解為一個(gè)腔，在該腔中能夠容納物質(zhì)的定義的體積。在此，測量腔能夠在背離于過渡區(qū)域的側(cè)面上與底部元件連接。作為替代方案，測量腔不封閉地構(gòu)造在該側(cè)面上，其中物質(zhì)為了分析的目的而流經(jīng)測量腔或例如通過借助于物質(zhì)的液柱所產(chǎn)生的低壓而保持在測量腔內(nèi)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)容器以尤其有利的方式實(shí)現(xiàn)了對有待分析的物質(zhì)、尤其是液體或氣體的分析的經(jīng)濟(jì)的執(zhí)行，因?yàn)樵谙嗤娜萜髦心軌驁?zhí)行處理、也即對物質(zhì)的操作以及目視的測量過程，對該測量過程而言，為了獲得可靠的結(jié)果而必然需要至少兩個(gè)平面平行的測量窗。在此，在證明方法的過程中，能夠高效地在沒有額外花費(fèi)或至少用較小的額外花費(fèi)來執(zhí)行目視的測量方法。在此，在單個(gè)的分析步驟和目視的測量方法之間，不需要有待分析的物質(zhì)的繁瑣的轉(zhuǎn)移填充。
[0021]相對于此，從現(xiàn)有技術(shù)中已知的、帶有唯獨(dú)圓形橫截面的反應(yīng)儲(chǔ)器的特征在于，該反應(yīng)容器雖然能夠用于處理有待分析的物質(zhì)，但是不用于有待分析的物質(zhì)的精確的目視研究，因?yàn)閳A形的形狀導(dǎo)致的是，在大于反應(yīng)容器的無限小的部位上不存在平行對立的兩個(gè)容器壁。因而帶有定義在一種大小上的、具有大于無限小的側(cè)旁伸展的層厚度的測量窗的構(gòu)造，在這樣的反應(yīng)容器中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)未被給出，從而用于通過容器的容器壁對容器中的內(nèi)含物的精確的目視的測量的前提條件不存在。
[0022]相反，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的測量腔構(gòu)成了反應(yīng)容器的受限的但是比無限小更大的區(qū)域，該測量腔尤其是從在儲(chǔ)備腔的過渡區(qū)域中的容器壁的以變化的半徑進(jìn)行彎曲的圓形的形狀所引出的，在所述區(qū)域中，對置的容器壁部平行地對立且構(gòu)成了測量窗。這些平行對置的測量窗允許了有待分析的物質(zhì)的精確的目視的測量。
[0023]由于在過渡區(qū)域中在儲(chǔ)備腔和測量腔之間的連接，則反應(yīng)容器的內(nèi)含物既位于儲(chǔ)備腔中也同時(shí)位于測量腔中。因此，物質(zhì)、例如液體或氣體能夠相應(yīng)地填入反應(yīng)容器中并且因此同時(shí)進(jìn)行了測量腔的填充。在排空反應(yīng)容器的情況下適用相應(yīng)的方案。
[0024]此外，能夠?qū)崿F(xiàn)偏離10mm的層厚度，該層厚度通過平行平面的測量窗的間距來確定。同樣，由于根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)容器的構(gòu)造，以有待分析的物質(zhì)的自動(dòng)化的分析方法可以簡單地操控該反應(yīng)容器，其中反應(yīng)容器在最優(yōu)的條件下允許對物質(zhì)的手動(dòng)或自動(dòng)的處理、儲(chǔ)存和目視的研究。
[0025]此外，在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造中以相對于現(xiàn)有技術(shù)(基于現(xiàn)有技術(shù))的令人驚奇的方式得出的是，反應(yīng)容器的唯獨(dú)圓形的橫截面和唯獨(dú)帶有角的橫截面對有待分析的物質(zhì)的混勻而言都是不利的，而基于儲(chǔ)備腔和測量腔以及構(gòu)造在其里面的測量窗的不同的橫截面可以對物質(zhì)進(jìn)行非常好的混勻。
[0026]在此，圓形的橫截面相對于帶有角的橫截面實(shí)現(xiàn)了在用于自動(dòng)化分析的裝置中的簡單的可容納性、布置、定向和定位，實(shí)現(xiàn)了在對有待分析的物質(zhì)的保持不變的或更高的容納能力以及保持不變的或更高的機(jī)械穩(wěn)定性的情