EP0632749A1 - Laborröhrchen für die dosierung von flüssigkeiten. - Google Patents

Laborröhrchen für die dosierung von flüssigkeiten.

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EP0632749A1
EP0632749A1 EP93920526A EP93920526A EP0632749A1 EP 0632749 A1 EP0632749 A1 EP 0632749A1 EP 93920526 A EP93920526 A EP 93920526A EP 93920526 A EP93920526 A EP 93920526A EP 0632749 A1 EP0632749 A1 EP 0632749A1
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laboratory
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tubes
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Rigid containers without fluid transport within
    • B01L3/5082—Test tubes per se
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021—Test tubes specially adapted for centrifugation purposes

Definitions

  • the present invention relates to a laboratory tube for the dosing of liquids with which it is possible, simple, user-friendly and contamination-proof, to retain part of a liquid in a predetermined amount in the laboratory tube and to remove the rest. With this device it is possible on the one hand to concentrate sediable solids and on the other hand to dilute dissolved substances.
  • an inner tube is inserted into the laboratory tube, which has a cylindrical opening, the outer diameter of which is 0.5-2 mm smaller than the inner diameter of the cylindrical opening, so that a defined space is formed which, depending on the length of the inserted inner tube, defines a retention space .
  • This retention space fills with the outflowing liquid when the contents of the laboratory tube are slowly poured out, so that only the excess runs off and flows completely out of this space when the tube is returned to the vertical.
  • the space In order to allow a complete reflux, the space must not be so narrow that capillary forces hold part of the liquid when it is reset, which results in the lower limit of about 0.5-1 mm.
  • the gap should not become too wide either, since otherwise the length of the inner tube becomes correspondingly smaller for a certain retention volume and additional errors can occur when emptying.
  • the inner opening of the inserted inner tube used for filling and emptying becomes correspondingly small, which in turn can lead to handling disadvantages. It is therefore advantageous to expand this opening in a funnel shape or, if desired, also to provide it with a pouring cable.
  • the firm connection between the laboratory tube and the inner tube is preferably brought about in that the inner tube has a corresponding thickening in its upper part, which can be inserted into the opening of the laboratory tube with a certain pressure.
  • a molded collar can be provided to prevent the tube from being pressed too deeply.
  • the thickening inside can then be dispensed with.
  • laboratory tubes are made almost entirely of glass or plastic and can be manufactured with very small tolerances.
  • the inner tubes used according to the invention are preferably also made of plastic, which on the one hand has sufficient elasticity to form a tight connection with the laboratory tube and on the other hand is so inexpensive that the entire device is manufactured as a disposable article and can therefore be thrown away after use. If the laboratory tube and inner tube are made of the same plastic, there is also the advantageous possibility of recycling the plastic without having to separate the two parts again.
  • the present invention is particularly intended for the commercially available centrifuge tubes, which have a content of about 15 ml and e.g. with markings for 3, 5 and 10 ml. With a length of about 10 cm, such tubes have an inner diameter of 14 mm. An inserted inner tube with 12 mm
  • the device itself has been developed for the concentration of sediments in centrifuge tubes, the same device can of course also be used for differently shaped vessels as long as they have an opening which fits exactly with the device.
  • the usual 10 ml syringe made of plastic that can be shortened for centrifugation Piston shaft has, after centrifugation, also be provided with such an inner tube and in this way not only a defined amount of serum but also a defined amount of the sediment resuspended in the serum is obtained, which is available for further investigation.
  • Other laboratory vessels such as Erlenmeyer flasks and round-bottom flasks etc., which have a cylindrical opening with a suitable inner diameter, can also be converted into a measuring vessel by attaching a corresponding retention device.
  • Other forms of application are conceivable without being listed in detail here.
  • Figure 1 shows a centrifuge glass with a retention system inserted
  • Figure la is a section through the system
  • Figure lb shows the filled tube
  • Figure lc shows the inclined tube with the escaping liquid
  • Figure ld shows the empty tube with the remaining volume in the Retaining device
  • figure le shows the turned back tube with the remaining volume on the sediment.
  • Figure 2 is an enlarged representation of the figure le with the laboratory tube 1, the inserted inner tube 2 which has a thickening 3 which fits into the inner diameter of the laboratory tube 1 and a collar 4 which encloses the laboratory tube 1 on the outside.
  • a funnel-shaped extension 5 is incorporated in the thickening 3 and the collar 4, a funnel-shaped extension 5 is incorporated.
  • the space between the inner tube 2 and the laboratory tube 1 defines the retention volume 7, which corresponds to the volume 7a in the reset state.
  • a sediment 8 is indicated at the bottom of the tube 2.
  • Figure 3 shows a simplified embodiment of the inner tube, which consists only of the inner tube 2 and the molded thickening 3.
  • FIG. 4 shows a device which, in addition to the inner tube 2, the thickening 3 and the collar 4, also has a molded spout 9.
  • FIG. 5 shows a commercially available syringe with the outer tube 10, the piston 11, the handle 13 provided with several notches 12 and a screw-on closure cap 14 to which the cannula hub 15 is molded.
  • FIG. 5a shows the same syringe with the attachment according to the invention, which is screwed onto the syringe via a screw connection 16.
  • the handle 13 has broken off at the first notch 12.

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Description

A
Laborröhrchen für die Dosierung von Flüssigkeiten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laborröhrchen für die Dosierung von Flüssigkeiten mit dem es möglich ist, einfach, anwendungsfreundlich und kontaminationssicher , einen Teil einer Flüssigkeit, in einer vorbest mmten Menge, im Laborröhrchen zurückzuhalten und den Rest zu entfernen. Mit dieser Vorrichtung ist es einerseits möglich sedi entierbare Feststoffe zu konzentrieren und anderer¬ seits gelöste Stoffe zu verdünnen.
Bei der Untersuchung von sedimentierbaren Inhaltsstoffen einer Flüssigkeit, beispielsweise Urin oder Blut, wird eine bestimmte Menge der Suspension in ein Zentrifugenglas gefüllt, der Feststoff durch Zentrifugieren am Boden des Glases gesammelt, die überstehende Lösung abgegossen und das Sediment zur weiteren Untersuchung in einer bestimmten, normalerweise wesentlich kleineren Menge Flüssigkeit resuspendiert, um ein konzentrierteres Sediment zu erhalten. Zum Wiederaufnehmen wird dabei normalerweise die gleiche Flüssigkeit benutzt die vorher abgegossen wurde. Dazu muß eine definierte Menge abpipettiert und wieder in das Laborröhrchen zurückgeführt werden. Außer der Arbeit die dieses verursacht, besteht durch das Handhaben von Flüssigkeiten, welche ggf. Krankheitserreger enthalten, auch die Gefahr einer Kontamination.
Umgekehrt ist es häufig nicht möglich Lösungen direkt zu untersuchen, weil die Konzentration der Inhaltsstoffe für die Untersuchungsmethoden zu hoch liegt, um differenzier¬ bare Ergebnisse zu erhalten. Für diesen Fall ist es notwendig die Lösungen zu verdünnen, was wiederum über eine l
Reihe von Pipettierschritten durchgeführt wird. Zur Vereinfachung dieser Verdünnung wurde daher in der DE-G 19 72 298 vorgeschlagen, am Boden eines Laborröhrchens ein enges Sackloch vorzusehen, in dem sich durch Kapillar¬ kräfte beim Ausleeren einer größeren Menge eine geringe definierte Flüssigkeitsmenge fängt, die sich beim Wieder¬ auffüllen mit Verdünnungsmittel, durch die beim Einfüllen bewirkten Turbulenzen und Konzentrationsgradienten in dem Verdünnungsmittel, gleichmäßig verteilt. Durch ent¬ sprechende Markierungen des Laborröhrchens lassen sich definierte Verdünnungsmittelzugaben und damit Ver- dünnungsreihen leicht und ohne zusätzliche Hilfsmittel herstellen. Dies Verfahren hat jedoch die Nachteile, daß einerseits durch die Kapillarkräfte nur sehr geringe Flüssigkeitsmengen zurückgehalten werden können, so daß entweder der Verdünnungsfaktor sehr groß oder die nach dem Verdünnen erhaltene Lösungsmenge relativ klein ist und andererseits das Herstellen reproduzierbarer Kapillarräume einen erheblichen technischen Fertigungsaufwand erfordert, so daß es nicht möglich ist, solche Röhrchen als Wegwerf-Art kel zu fertigen und beim Reinigen wieder die Gefahr einer Kontamination auftritt. Darüberhinaus ist ein solches System nicht geeignet zur Konzentration von Sedimenten, da ein Feststoff aus dem Kapillarsystem nicht reproduzierbar wieder herausgelöst werden kann.
Es stellte sich daher die Aufgabe eine einfache Vorrichtung zu schaffen, welche einerseits eine definierte Menge einer Flüssigkeit in einem Laborröhrchen zurückhält und andererseits ein vollständiges Durchmischen mit zurück- __ gebliebenem Sediment oder zugesetzter Verdünnungslösung erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst und durch die Merkmale der Unteransprüche gefördert. Erfindungsgemäß wird in das Laborröhrchen, welches eine zylinderförmige Öffnung besitzt ein Innenröhrchen eingefügt, dessen Außendurchmesser 0,5-2 mm kleiner ist als der Innendurchmesser der zylindrischen Öffnung, so daß sich ein definierter Zwischenraum bildet, welcher je nach Länge des eingeschobenen Innenröhrchen einen Rückhalteraum definiert. Dieser Rückhalteraum füllt sich beim langsamen Ausgießen des Inhalts des Laborröhrchens mit der ausfließenden Flüssigkeit, so daß nur der Überschuß abläuft und beim Wiederzurückführen des Röhrchens in die Senkrechte vollständig aus diesem Zwischenraum auslauft. Um einen vollständigen Rücklauf zu ermöglichen darf der Zwischenraum daher nicht so eng sein, daß Kapillarkräfte einen Teil der Flüssigkeit beim Zurückstellen festhalten, wodurch sich die untere Grenze von etwa 0,5-1 mm ergibt. Andererseits sollte der Spalt jedoch auch nicht zu breit werden, da sonst für ein bestimmtes Rückhaltevolumen die Länge des Innenrohres entsprechend kleiner wird und damit zusätzliche Fehler beim Entleeren auftreten können. Darüberhinaus wird bei von Haus aus engen Laborröhrchen die zum Befüllen und Entleeren dienende Innenöffnung des eingeschobenen Innenrohrs entsprechend klein, was wiederum Handhabungsnachteile mit sich bringen kann. Es ist daher vorteilhaft diese Öffnung trichterförmig zu erweitern oder falls gewünscht auch mit einem Ausgießschabel zu versehen.
Die feste Verbindung zwischen Laborröhrchen und Innenrohr wird vorzugsweise dadurch bewirkt, daß das Innenrohr eine entsprechende Verdickung in seinem oberen Teil aufweist, welche mit einem gewissen Preßdruck in die Öffnung des Laborröhrchen eingeschoben werden kann. Ein angeformter Kragen kann vorgesehen sein, um ein zu tiefes Eindrücken in das Röhrchen zu verhindern. Alternativ ist es möglich, den Kragen außen um das Röhrchen herumgreifend auszubilden und mit einem Preßdruck zu halten oder mit einem Gewinde zu versehen, mittels dessen es auf ein entsprechendes Gegengewinde des Laborröhrchens aufgeschraubt werden kann. Auf die Verdickung im Inneren kann dann verzichtet werden.
Laborröhrchen bestehen heute praktisch ausschließlich aus Glas oder Kunststoff und lassen sich mit sehr geringen Toleranzen fertigen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Innenröhrchen werden vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff gefertigt, welcher einerseits genügend Elastizität aufweist um eine dichte Verbindung mit dem Laborröhrchen einzugehen und andererseits so preiswert ist, daß die ganze Vorrichtung als Wegwerf-Artikel gefertigt und daher nach Gebrauch weggeworfen werden kann. Falls Laborröhrchen und Innenrohr aus dem gleichen Kunststoff gefertigt sind, ergibt sich zusätzlich die vorteilhafte Möglichkeit einer Recyclisierung des Kunststoffs, ohne daß die beiden Teile wieder getrennt werden müssen.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für die handelsüblichen Zentrifugengläschen gedacht, welche einen Inhalt von etwa 15 ml aufweisen und z.B. mit Markierungen für 3, 5 und 10 ml versehen sind. Bei einer Länge von etwa 10 cm weisen solche Röhrchen einen Innendurchmesser von 14 mm auf. Ein eingeschobenes Innenröhrchen mit 12 mm
Außendurchmesser und einer Länge von 15 mm hat ein Rückhaltevolumen von 1 cm 3. Unter Verwendung der vorgegebenen Markierungen lassen sich daher sehr einfach
Verdüπnungs- oder Konzentrationsverhältnisse von 1:3, 1:5 oder 1:10 ohne zusätzlich Meßhilfen einstellen.
Obwohl die Vorrichtung an sich für die Konzentrierung von Sedimenten in Zentrifugengläschen entwickelt worden ist, läßt sich die gleiche Vorrichtung natürlich auch für anders geformte Gefäße verwenden, solange diese eine Öffnung besitzen, welche genau mit der Vorrichtung zusammenpaßt. Beispielsweise kann die übliche aus Kunststoff gefertigte 10 ml Spritze, die zum Zentrif gieren einen verkürzbaren Kolbenschaft besitzt, nach dem Zentrifugieren ebenfalls mit einem solchen Innenrohr versehen werden und auf diese Weise nicht nur eine definierte Menge Serum sondern auch eine definierte Menge des im Serum wieder resuspendierten Sediments erhalten werden, welches zur weiteren Untersuchung zur Verfügung steht. Auch andere Laborgefäße wie Erlenmeyer-Kolben und Rundkolben etc., welche eine zylindrische Öffnung mit geeigneten Innendurchmesser besitzen, können durch Aufsatz einer entsprechenden Rückhaltevorrichtung in ein Meßgefäß verwandelt werden. Weitere Anwendungsformen sind denkbar ohne jedoch hier im Einzelnen aufgezählt zu sein.
An den beigefügten Figuren wird die Erfindung näher erläutert, ohne daß sie jedoch darauf beschränkt sein soll.
Figur 1 zeigt ein Zentrifugenglas mit eingesetztem Rückhaltesystem, wobei Figur la ein Schnitt durch das System ist, Figur lb das gefüllte Röhrchen zeigt, Figur lc das schräg gestellte Röhrchen mit der auslaufenden Flüssigkeit zeigt, Figur ld das Röhrchen im geleerten Zustand mit dem Restvolumen in der Rückhaltevorrichtung und Figur le das zurückgedrehte Röhrchen mit dem Restvolumen auf dem Sediment wiedergibt.
Figur 2 ist eine vergrößerte Wiedergabe der Figur le mit dem Laborröhrchen 1, dem eingesetzten Innenröhrchen 2 welches eine Verdickung 3 aufweist, die in den Innen¬ durchmesser des Laborröhrchens 1 hineinpaßt und einen Kragen 4, welcher das Laborröhrchen 1 außen umschließt. In die Verdickung 3 und den Kragen 4 ist eine trichterförmige Erweiterung 5 eingearbeitet. Der Zwischenraum zwischen dem Innenröhrchen 2 und dem Laborröhrchen 1 definiert das Rückhaltevolumen 7, welches dem Volumen 7a in zurück¬ gestelltem Zustand entspricht. Ein Sediment 8 ist am Boden des Röhrchens 2 angedeutet. Figur 3 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform des Innenrohrs, welche lediglich aus dem Innenrohr 2 und der angeformten Verdickung 3 besteht.
Figur 4 zeigt eine Vorrichtung, welche außer dem Innenrohr 2, der Verdickung 3 und dem Kragen 4 noch einen angeformten Gießschnabel 9 aufweist.
Figur 5 zeigt eine handelsübliche Spritze mit dem Außenrohr 10, dem Kolben 11, dem mit mehreren Bruchkerben 12 ver¬ sehenen Handgriff 13 sowie einer aufschraubbaren Verschlu߬ kappe 14 an die der Kanülenansatz 15 angeformt ist. Figur 5a zeigt die gleiche Spritze mit dem erfindungsgemäßen Aufsatz, der über eine SchraubVerbindung 16 auf die Spritze aufgeschraubt ist. Der Handgriff 13 ist an der ersten Bruchkerbe 12 abgebrochen.
-}■
Bezugszeichenliste
Laborröhrchen Innenröhrchen Verdickung Kragen Einfüllöffnung (trichterförmig erweitert) Füllmarkierung Rückhaltevolumen Rückhaltevolumen nach Rücklauf Sediment Gießschnabel Außenrohr Kolben Bruchkerbe Handgriff Verschlußkappe Kanülenansatz Schraubverbindung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Laborröhrchen für die Dosierung von Flüssigkeiten, wobei das Laborröhrchen Markierungen für das Befüllen mit der Flüssigkeit besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Öffnung des Laborröhrchens (1) ein verkürztes Innenröhrchen (2) verbunden ist, wobei sich zwischen Laborröhrchen und Innenröhrchen ein Raum mit konstantem Rückhaltevolumen (7) befindet.
2. Laborröhrchen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Laborröhrchen (1) und Innenröhrchen (2) aus recycling¬ fähigem Kunststoff bestehen, die über eine Preßverbindung verbunden sind.
3. Laborröhrchen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenröhrchen C2) aus einem zylindrischen Rohr besteht, durch dessen Länge und Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des Labor¬ röhrchens CD das Rückhaltevolumen C7) definiert ist, das Innenröhrchen C2) an seinem oberen Ende eine Verdickung C3) aufweist, deren Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Laborröhrchens CD entspricht, das Innenröhrchen C2) einen Kragen C4) aufweist, der die Öffnung des Laborröhrchens D umgreift, und Kragen C4) und Verdickung C3) eine trichter¬ förmige Einfüllöffnung (5) umfassen.
4. Verwendung von Laborröhrchen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Resuspendierung der durch Zentrifugieren erhaltenen Sedimente.
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