具有两个温度传感器的移液装置技术领域
本发明是自动分析装置的领域且涉及一种用于自动分析装置的可加热移液装置
和一种用于在移液装置的帮助下提供由待分析的液体和至少一种试剂液体的混合物组成
的反应混合物。
背景技术
目前的分析装置，因为它们是在分析、法医、微生物学和临床诊断中常规使用，所
以能够使用各种样品进行各种检测反应和分析。为了能够自动地进行各种研究，用于测量
单元、反应容器和试剂液体容器的空间传递的不同自动操作装置(例如，具有夹紧功能的传
送臂、运输带，或可旋转的输送轮，以及用于传送液体的装置，例如移液装置)容置在装置外
壳中。装置包括中央控制单元，该中央控制单元能够通过对应软件的方式基本上独立地规
划并执行所需分析的工作步骤。
在这种自动操作分析装置中使用的许多分析方法基于光学方法。基于光度(例如，
比浊、浊度、荧光，或发光)或辐射测量原理的测量系统特别普遍。这些方法能够实现液体样
品中的分析物的定性和定量检测，而无需提供额外的分离步骤。临床相关参数(例如，分析
物的浓度或活性)的确定通常通过以下进行：患者的体液的等分试样与反应容器中的一种
或多种测试试剂同时或依次混合，以形成反应混合物，由此启动生化反应，这将引起反应混
合物的光学特性的可测量变化。
测量结果由测量系统依次传送到存储单元中并进行分析。接下来，分析装置经由
输出介质(例如，监视器、打印机，或网络连接)为用户供应样本特定的测量值。
用于检测分析物的很多生化反应具有从约25℃至37℃的温度范围内的最佳温度，
即，高于典型室温。因此，有必要设置并相应地保持反应混合物的温度。已知这在可加热移
液针的帮助下进行，其中抽吸的液体体积被加热，使得在将液体体积分配到反应容器中后，
在待提供的反应混合物中达到所需温度。因此还特别需要使用可加热移液针，因为大多数
分析装置中的试剂液体且有时也是样品液体会被冷却到约4℃至10℃的温度以增加储存稳
定性。
在现有技术中已知可加热移液针及其用于提供温度控制的反应混合物的用途。
常规移液针通常配备有加热装置、温度传感器和用于加热装置的控制器。温度传
感器测量移液针的当前温度并将其与预定目标温度(例如38℃)，或预定目标温度范围比
较。例如，如果确定了当前温度低于预定目标温度，则加热装置经由控制器而启动，直到达
到目标温度。例如在EP-A2-1134024中描述了这样的移液装置。
尽管如此，相对于加热移液针中的液体，也具有许多技术要求，这需要特殊的适应
性。例如，存在的问题是，确保不同体积也可确定地达到所需的分配温度。在EP-A2-0496962
中提出了带有两个独立操作的加热装置的移液针来解决这个问题，其中每个加热装置都配
备有温度传感器和控制器。
然而，在用于提供反应混合物的本发明的方法(其中使用可加热移液针)中，存在
的问题是，尽管监控和调节了移液针温度，但是液体体积被一次又一次吸移，其不具有所需
分配温度，因为当确定了在较长时期或多个移液过程中移液针温度不具有预定目标温度
时，错误消息通常只会被发送至分析装置的控制单元，且然后只会终止所有运行中的分析。
从根本上说，因此仅识别了温度控制功能彻底失败；根本没有识别单个移液过程与目标温
度的偏差。
这具有以下的缺点，即在个别情况下，提供的反应混合物并不具有所需的反应温
度，这可导致测量结果有缺陷。进一步存在的缺点是，在温度控制功能的彻底故障的情况
下，所有运行的分析必须终止且然后重新启动，使得有价值的样品和试剂液体在很大程度
上都丢失了。
发明内容
因此，本发明基于提供用于自动分析装置的装置和方法，该装置和方法由于反应
混合物中的温度偏差使得有缺陷测量结果的风险减少且如果移液针的温度控制功能发生
彻底故障，则能够实现进一步分析的资源节约地终止。
这个目的基本上是通过提供根据本发明的移液装置及其根据本发明的用途来实
现。根据本发明的移液装置的区别在于：移液针在与移液针的尖端处的近距离处配备有第
一温度传感器并在与移液针的尖端处的较远距离处配备有第二温度传感器，其中第二温度
传感器(其更远离针尖)本身不必连接到用于加热装置的控制器且仅用于测量参考温度值。
因此本发明的主题是移液装置，其包括
移液针，其具有尖端且在与移液针的尖端的近距离处具有第一温度传感器且在与
移液针的尖端的较大距离处具有第二温度传感器，
用于移液针的加热装置，和
用于加热装置的控制器，
其中第一温度传感器连接到用于加热装置的控制器且第二温度传感器没有连接
到用于加热装置的控制器。
移液针是空心针，例如，由不锈钢制成，具有纵轴，其中被提供用于接收和分配待
传送的液体的空心针的端部被指定为尖端。从尖端出发，首先沿着根据本发明的移液装置
的移液针的纵轴，第一温度传感器附连在与移液针的尖端的近距离处且然后第二温度传感
器附连在与移液针的尖端的较远距离处。仅第一温度传感器连接到用于加热装置的控制
器。
术语“用于加热装置的控制器”应被理解为可接收和处理由温度传感器获得的温
度测量值并随即调节加热装置的活动的控制器。
根据本发明的移液装置优选紧固在自动移动或可枢转传送臂上，该移液装置是自
动分析装置的一部分。移液装置因此可在至少一个液体移除位置和至少一个液体分配位置
之间水平移动。此外，移液装置或至少移液针可在垂直方向上移动。在液体移除位置处，移
液针尽可能沿液体容器的中心轴垂直向下移动，直到针尖插入液体中。借助对应的传感器
记录此次插入过程。通过计量泵在移液针中产生部分真空，限定体积的液体被抽吸，移液针
垂直向上移动且随后水平地移动到液体分配位置。然后在液体分配位置处，限定的液体量
被分配到目标容器(例如反应容器)中。
本发明的另一主题是根据本发明的移液装置在用于提供由待分析的液体和反应
容器中的至少一种试剂液体的混合物组成的反应混合物的方法中的使用。方法包括以下步
骤：
将一定体积的试剂液体抽吸到加热的移液针中；
将移液针移动到用于将抽吸体积的试剂液体分配到反应容器中的所需位置；然后
使用第一温度传感器并使用第二温度传感器测量温度；
比较由第一温度传感器测量的温度与预定最低温度和预定最高温度；以及
确定由第一温度传感器测量的温度是否
(ⅰ)超过预定最高温度，或
(ii)没有超过预定最高温度且没有低于预定最低温度，或
(ⅲ)低于预定最低温度，
其中，
-如果确定由第一温度传感器测量的温度(ⅰ)超过预定最高温度或(iii)低于预定
最低温度，则抽吸体积的试剂液体被从移液针分配且然后被处理掉。
在根据本发明的方法中，与现有技术的方法对比，在液体体积的每个分配之前有
意地测量移液针的温度并检查所测量的温度是否处于目标值范围内。如检查到所测量的温
度处于目标值范围外的结果，则确保不会使用据推测温度控制发生错误的液体体积来提供
反应混合物，液体体积包含在移液针中，其在端部用于判断测定结果。相反，确保处理掉、即
丢弃据推测温度控制发生错误的液体体积。这具有的优点是：显著降低由于反应混合物的
温度偏差引起的错误测量结果的风险。
为了实施根据本发明的方法，并不是绝对需要使用根据本发明的移液装置，该移
液装置具有移液针，该移液针具有第一和第二温度传感器，其中只有靠近尖端的第一温度
传感器连接到用于加热装置的控制器。当然也可使用具有移液针的移液装置，移液针具有
第一和第二温度传感器，其中靠近针尖的第一温度传感器还有远离针尖的第二温度传感器
连接到用于加热装置(多个)的控制器，只要确保该方法步骤的对应控制即可。
在根据本发明的方法的一个优选实施例中，如果确定由第一温度传感器测量的温
度(ii)不超过预定最高温度且不低于预定最低温度，则执行下列方法步骤：
判断由第一温度传感器测量的温度和由第二温度传感器测量的温度之间的绝对
温度差；
比较所判断的温度差与预定最大温度差值；以及
确定判断的温度差是否
(a)大于预定最大温度差值或
(b)小于或等于预定最大温度差值，
其中，
-如果确定(a)判断的温度差大于预定最大温度差值，则抽吸体积的试剂液体被从
移液针分配且然后处理掉。
如果检查的结果为由第一温度传感器测量的温度处于预定容许范围内，但判断的
温度差大于预定最大温度差值，则确保不会使用推测为温度控制错误的液体体积来提供反
应混合物，该液体体积包含在移液针中，其在端部用于判断测定结果。相反，则确保推测为
温度控制错误的液体体积被处理掉，即丢弃。这具有的优点是：显著降低由于反应混合物的
温度偏差引起的错误测量结果的风险。
抽吸体积的试剂液体的处理可以不同方式来进行。处理可例如通过以下来进行：
移液针移动到将抽吸体积的试剂液体的分配在废物容器中的位置。在自动分析装置(其具
有用于移液针的清洁台)中，也可通过以下来进行处理：移液针移动到将抽吸体积的试剂液
体的分配在用于移液针的清洁台中的位置。这具有的优点是：无须提供单独的废物容器，并
且推测为温度控制错误的液体的处理和移液针的清洁可在单个工作步骤中实施。或者，抽
吸体积的试剂液体被从移液针分配到所提供的反应容器中，尽管其推测为温度错误，且然
后丢弃具有反应混合物的反应容器。
在根据本发明的方法的其它优选实施例中，如果确定由第一温度传感器测量的温
度(ⅱ)不超过预定最高温度且不低于预定最低温度，则执行下面的方法步骤：
判断由第一温度传感器测量的温度和由第二温度传感器测量的温度之间的绝对
温度差；
比较所判断的温度差与预定最大温度差值；以及
确定所判断的温度差是否
(a)大于预定最大温度差值或
(b)小于或等于预定最大温度差值，
其中，
-如果确定(b)所判断的温度差小于或等于预定最大温度差值，则抽吸体积的试剂
液体被从移液针分配到反应容器中且具有反应混合物的反应容器被供应到测定单元，在测
定单元中测量反应混合物的物理性质。
最高温度和最低温度(其从根本上限定出温度容许范围)，并且最大温度差值是取
决于系统的变量(其在系列测试中凭经验判断)。取决于系统的影响因素是例如移液针的长
度、直径和材料组成、待移的试剂液体体积的大小、试剂液体的原始绝对温度、样品液体的
原始绝对温度、在反应混合物中待实现的绝对温度等。对于给定的分析系统，因此会实施系
列的试验，以确定最高温度、最低温度和最大温度差值，使用这些来判断各变量的合适值。
本发明的另一主题是具有根据本发明的至少一个移液装置的自动分析装置，如上
所述，所述自动分析装置紧固到自动移动或可枢转传送臂上。
根据本发明的自动分析装置的一个优选实施例还包括用于容纳试剂容器的多个
容纳位置和用于容纳反应容器的多个容纳位置、用于测量反应混合物的物理性质的至少一
个测量单元，以及控制器，该控制器被配置为使得其控制根据本发明的用于提供反应混合
物的方法。
具体地，控制器被配置为使得其控制用于提供由待分析的液体和反应容器中的至
少一种反应液体的混合物组成的反应混合物的方法，具有以下步骤：
加热移液装置的移液针；
将一定体积的试剂液体抽吸到加热的移液针中；
将移液针移动到将抽吸体积的试剂液体分配到反应容器中的所需位置；然后
使用第一温度传感器并使用第二温度传感器测量温度；
比较由第一温度传感器测量的温度与预定最低温度和预定最高温度；以及
确定由第一温度传感器测量的温度是否
(ⅰ)超过预定最高温度，或
(ii)没有超过预定最高温度且没有低于预定最低温度，或
(ⅲ)低于预定最低温度，
其中，
-如果确定由第一温度传感器测量的温度(i)超过预定最高温度或(iii)低于预定
最低温度，则抽吸体积的试剂液体被从移液针分配且然后被处理掉。
在一个优选实施例中，自动分析装置包括控制器，该控制器被进一步配置为使得，
如果确定由第一温度传感器测量的温度(ⅱ)不超过预定最高温度且不低于预定最低温度，
则附加地执行下列方法步骤：
判断由第一温度传感器测量的温度和由第二温度传感器测量的温度之间的绝对
温度差；
比较判断的温度差与预定最大温度差值；以及
确定判断的温度差是否
(a)大于预定最大温度差值或
(b)小于或等于预定最大温度差值，
其中，
-如果确定(a)判断的温度差大于预定最大温度差值，则抽吸体积的试剂液体被从
移液针分配且然后处理掉。
优选的自动分析装置可具有用于废物容器的容纳位置和/或用于移液针的清洁
台。抽吸体积的反应液体的处理然后可通过以下来进行：移液针可移动到将抽吸体积的试
剂液体的分配在废物容器或清洁台中的位置。
在一个优选实施例中，自动分析装置包括控制器，该控制器被进一步配置为使得，
如果确定了使用根据本发明的方法在至少三个连续移液过程中的每个中处理掉抽吸试剂
液体，则附加地执行下列方法步骤：
产生错误信息和/或
关闭移液装置。
控制器优选地被配置为使得错误消息以文本消息的形式或以象形图的形式在自
动分析装置的显示屏幕上显示或以可听信号的形式从自动分析装置的扬声器发出或以可
视信号的形式从自动分析装置的报警灯发出。这使用户能够例如通过更换有缺陷的移液装
置来尽可能迅速地纠正错误。
关闭移液装置确保了没有其它试剂液体或液体样品被浪费。
在其它实施例中，自动分析装置包括控制器，该控制器被进一步配置为使得，如果
确定(b)判断的温度差小于或等于预定最大温差值，则执行以下方法步骤：
将抽吸体积的试剂液体从移液针分配到反应容器中，
将具有反应混合物的反应容器供应到测量单元，以及
在测量单元中测量反应混合物的物理性质。
自动分析装置的测量单元可以是，例如，用于消光测量的光度计、用于散射光的测
量的浊度计、用于光发射的测量的发光计(例如，荧光、磷光等)，或辐射计。
“待分析的液体”主要是在本发明的意义上被理解为人或动物体液，例如，血液、血
浆、血清、尿液、脑脊液、羊水等，但也是，例如，细胞培养物样品、植物液体、水和废水样品、
营养物，或药物。
“试剂液体”应被理解为含有至少一种物质的液体，这对于分析物的定性或定量检
测是必要的。根据分析物的类型和检测反应，例如免疫反应物质，例如，抗体或抗原或酶反
应的组分，例如，显色底物，被考虑为检测物质。
附图说明
在下文，将在附图的基础上解释本发明。
在附图中：
图1示出根据本发明的移液装置的移液针；
图2示出根据本发明的自动分析装置；
图3示出用于提供反应混合物的根据本发明的方法的第一变型的流程图；以及
图4示出用于提供反应混合物的根据本发明的方法的第二变型的流程图。
在所有附图中，以相同附图标记提供相同部分。
具体实施方式
图1是可加热移液针1的示意图，该可加热移液针是自动分析装置的移液装置(未
更详细地示出)的一部分。移液针1由不锈钢制成的圆筒状空心针(其包裹有加热丝2)组成。
移液针1在一端具有开口3，其可连接到抽吸系统，例如，连接到气缸和可在其中移动的活
塞。在另一端，移液针1具有锥形尖端4，其具有开口5。移液针1具有第一温度传感器10和第
二温度传感器20。第一温度传感器10(与针尖4的距离比第二温度传感器20小)直接连接到
控制器11，该控制器可直接调节由加热丝2产生的热量。控制器11还连接到更高阶的控制单
元12，控制器可向该更高阶的控制单元传送由温度传感器10在特定时间测量的温度。第二
温度传感器20仅用作参考温度传感器且因此不具有到控制器11的连接，但仅具有到更高阶
的控制单元12的连接，控制器可向更高阶的控制单元传送由温度传感器20在特定时间点测
量的温度。
图2是具有包含在其中的多个组件的自动分析装置30的示意图。在这种情况下，仅
最重要的组件以较大简化形式示出以解释自动分析装置30的基本功能，而在这种情况下没
有详细示出每个组件的各部分。
自动分析装置30被设计为完全自动实施血液或其它体液的较大变化的分析，而不
需要为此目的所需的用户行为。所需的用户的干预反而限于维护或修理和再填充工作，例
如，试管是否必须再填充或试剂容器必须被替换。
患者样品经由供给轨道31供应到(未更详细地示出)托架上的自动分析装置30。关
于每个样品要实施的分析的信息项目可例如通过附连到样品容器的条形码(其在自动分析
装置30中读出)的方式来传递。样品等分试样在第一移液装置32的帮助下通过移液针的方
式被从样品容器中移除。
样品等分试样也被供应到试管(未更详细地示出)，其布置在可旋转培养单元34的
容纳位置33，其温度控制在37℃。试管被从试管储存容器35中移除。具有各种试剂液体的试
剂容器37储存在试剂容器储存容器36中，该容器被冷却至约8℃-10℃。试剂液体通过根据
本发明的第二移液装置38的可加热移液针1(如图1所示)从试剂容器37中移除并分配以将
已经包含样品等分的反应混合物提供在试管中。如果在移液针温度的检查过程中、在试剂
液体的分配之前确定了，温度处于预定容差范围内，则具有夹持器的传送臂(未示出)将带
有反应混合物的试管从培养装置34传输到光度测量单元39中，其中测量反应混合物的消
光。在测量完成之后，在用于用过的试管的废物容器40中处理掉该试管。然而，如果在移液
针温度的检查过程中、在试剂液体的分配之前确定了，温度在预定容差范围以外，具有反应
混合物的试管由传送臂从培养单元34直接运输到废物容器40中。
由控制单元12控制整个过程，例如，通过经数据线41连接的计算机，由自动分析装
置30和其部件中的多个其他电子电路和微处理器(未进一步示出)所辅助。
图3示出用于如图2所示的在自动分析装置30中提供反应混合物的方法的流程图，
其尤其包括具有如图1所示的移液针1的移液装置38。
在步骤50中，用于实施分析过程的命令(包括多个步骤)由中央控制单元12发出。
移液装置38包含实施用于在特定试管中供应试剂液体的该分析过程所需的步骤的特定指
令。在移液过程的第一步骤51中，移液装置38水平地移动到试剂容器37(其含有所需的试剂
液体)，加热的移液针1被插入冷却的试剂液体(约8℃-10℃)中，抽吸所要求的体积，且从试
剂液体中移除移液针1。在移液过程的第二步骤52中，移液装置38水平移动到培养单元34
(其在其中一个容纳位置33中包含试管(其被提供以用于容纳试剂液体且已填充有样品液
体))。在移液装置38从移除位置移动到分配位置的过程中，试剂液体在加热的移液针1中被
加热。在移液过程的步骤53中，在分配位置处，在试剂液体的分配之前，获取移液针1的温度
传感器10、20的温度测量值并传送到更高阶的控制单元12。在控制单元12中，在步骤54中，
首先由第一温度传感器10(其靠近针尖)测量的温度与预定最低温度和预定最高温度比较。
如果在步骤54中确定了由温度传感器10测量的温度处于预定容差范围内，则在步骤55中，
在控制单元12中判断出由第一温度传感器10测量的温度和由第二温度传感器20测量的温
度之间的绝对温度差，并与预定最大温度差值比较。如果在步骤55中确定了绝对温度差小
于或等于预定最大温差值，则在步骤56中，试剂液体然后被分配到试管中。在步骤57中，具
有反应混合物的试管被从培养单元34输送到光度测量单元39(其中反应混合物的消光被测
量)。消光测量值被传送到控制单元12(然后在其中进行测量结果的分析和分析结果的输
出)。
然而，如果在步骤54中确定了温度由温度传感器10测量的温度处于预定容差范围
外，或者如果在步骤55中确定了由两个温度传感器测量的温度的绝对温度差大于预定最大
温度差值，则在步骤56中将试剂液体分配到试管中之后，步骤序列不会继续到步骤57，而是
继续到步骤58，在步骤58中分析过程被终止，其中，具有反应混合物的试管被从培养单元34
输送到废物容器40并在其中被处理掉。在步骤59中，关于分析过程终止的信息被发送到控
制单元12，于是控制单元12再次发出用于实施根据步骤50的分析过程的命令。
对于其中相同分析过程连续终止三次的情况，因为在步骤54或55中未能满足所需
标准，所以在步骤60中，移液装置38由中央控制单元12关闭，并为用户产生错误消息。
图4示出用于在图2中所示的自动分析装置30中提供反应混合物的稍微修改的方
法的流程图，自动分析装置尤其包括具有图1所示的移液针和用于移液针的清洁台的移液
装置。
步骤50至57与图3所示的方法的步骤50到57基本上相同。区别在于，如果在步骤54
中确定了由温度传感器测量10测量的温度处于预定容差范围之外，或者如果在步骤55确定
了由两个温度传感器测量的温度的绝对温度差大于预定最大温度差值，则在步骤56中不会
将试剂液体分配到试管中，步骤序列反而会转移到步骤70，在该步骤中分析过程被终止，其
中，在移液针1中的具有静止抽吸的试剂液体的移液装置38被移动到用于移液针的清洁台
(图2中未示出)，并且试剂液体被分配到清洁台且因此处理掉。
方法的这个变型的优点在于，样品液体在试管中仍然可用以用于重复分析过程。
步骤59和60也与图3中所示的方法的步骤59和60相同。
参考数字列表
1 移液针
2 加热丝
3 开口
4 尖端
5 开口
10 温度传感器
11 控制器
12 控制单元
20 温度传感器
30 分析装置
31 供应轨道
32 移液装置
33 容纳位置
34 培养装置
35 试管储存容器
36 试剂容器储存容器
37 试剂容器
38 移液装置
39 测量单元
40 废物容器
41 数据线
50-70 方法步骤