Flüssigkeits-Analysesystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fiüssigkeits-Anaiysesystem zur fotometrischen Bestimmung eines Analyts in einer Flüssigkeitsprobe.

Ein derartiges System ist beispielsweise aus DE 41 09 118 C2 bekannt. Das Anaiysesystem wird von einem Analysegerät und Testküvetten gebildet, wobei mehrere Testküvetten einer Charge zusammengefasst in einer Küvettenverpackung zum Verbraucher beziehungsweise zum Analysegerät transportiert werden. Die Testküvetten sind jeweils mit einem Identifikator in Form eines eindimensionalen Barcodes versehen. Der Identifikator enthält Informationen über die Art des Küvettentests, also über das Analyt, das mit dem Küvettentest bestimmt werden kann, beziehungsweise über die Art des Reagenzes, das zu diesem Zweck in der Testküvette vorhanden ist. In dem Analysegerät ist ein Speicher mit einer Datenbank vorhanden, in der für verschiedene Küvettentest- bzw. Reagenz-Arten Reagenzdaten für die Messung und die Auswertung der Messung gespeichert sind . Reagenzdaten sind z.B. chargenspezifische Korrekturfaktoren, Haltbarkeitsinformationen etc., die jeweils manuell in das Analysegerät eingegeben werden müssen, da hierzu die Speicherkapazität des Barcodes nicht ausreicht.

Die manuelle Eingabe der Reagenzdaten ist fehlerträchtig und umständlich.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Fiüssigkeits- Anaiysesystem mit vereinfachter Handhabung und verringerter Fehlerträchtigkeit sowie ein Verfahren zum Betrieb eines derartigen Anafysesystems zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Flüssigkeits- Anaiysesystem gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren zum Betrieb eines derartigen Analysesystems gemäß Anspruch 9.

Das erfindungsgemäße Flüssigkeits-Anaiysesystem weist ein Analysegerät mit einer der RFID-Parameter-Lesevorrichtung und einer Identifikator- Lesevorrichtung auf. Die Küvettenverpackung ist mit einem RFID- Parameter-Transponder ausgestattet, wobei der RFID-Parameter- Transponder einen Chargenidentifikations-Speicher mit einer Chargenidentifikation und einen Parameterspeicher mit chargenspezifischen Reagenzdaten aufweist. Unter einer RFID- Lesevorrichtung und einem RFID-Transponder sind elektronische digitale Geräte zu verstehen, die drahtlos über Funk miteinander kommunizieren, und dabei Daten austauschen . Bei dem RFID-Transponder kann es sich um einen passiven oder um einen aktiven Transponder handeln. Der Chargenidentifikations-Speicher und der Parameterspeicher können physisch derselbe Speicher sein.

In der Küvettenverpackung sind mehrere Testküvetten einer Charge gelagert, wobei die Testküvetten jeweils dasselbe Reagenz enthalten, das mit dem zu bestimmenden Analyt farbverändernd reagiert. Unter einer Charge ist vorliegend eine Charge im engeren Sinne oder im weiteren Sinne zu verstehen, also eine Produkt- oder Produktionsserie, die bezüglich mindestens einer ihrer Reagenzdaten homogen ist. Ais Reagenzdaten sind vorliegend insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, chargenspezifische Kalibrierungsdaten, Herstellungsdaten,

Quaiitätssicherungsdaten und/oder Haitbarkeitsdaten zu verstehen.

Jede Testküvette weist einen chargenspezifischen Identifikator mit einer Chargenidentifikation auf, der bzw. die von der Identifikator- Lesevorrichtung gelesen werden kann .

Die Identifizierung der in das Analysegerät eingesetzten Testküvette erfolgt durch Auslesen des chargenspezifischen Identifikators mit der Chargenidentifikation auf der Testküvette durch die Identifikator- Lesevorrichtung des Analysegeräts. Der Identifikator kann auf eine relativ geringe Informationsmenge begrenzt sein, wie dies beispielsweise bei eindimensionalen oder zweidime nsionalen Barcodes unvermeidlich ist. In jedem Fall ist die auf einem Barcode speicherbare Informationsmenge zu gering, um chargenspezifische Reagenzdaten zu speichern. Aus der chargenspezifischen Identifikation ergibt sich sowohl die Zuordnung der Testküvette zu einer bestimmten Charge als auch die Art des Küvettentests, also das zu bestimmenden Analyt beziehungsweise das hierzu in der Testküvette vorgesehene Reagenz.

Die chargenspezifischen Reagenzdaten sind in dem RFID-Parameter- Transponder der Küvettenverpackung gespeichert, der von der RFID- Parameter-Lesevorrichtung des Analysegeräts angesprochen und ausgelesen werden kann. Auf diese Weise werden die Chargenidentifikation aus dem Chargenidentifikations-Speicher und die zugeordneten chargenspezifischen Reagenzdaten aus dem Parameterspeächer des RFID-Parameter-Transponders in entsprechende Speicher des Analysegeräts übertragen, Dies kann beispielsweise imme dann erfolgen, wenn eine neue Küvettenverpackung erstmals geöffnet wird, oder immer dann, wenn erstmals eine Testküvette mit einer dem Analysegerät unbekannten Chargenidentifikation in das Analysegerät eingesetzt und dies von dem Analysegerät optisch und/oder akustisch signalisiert wurde. Die chargenspezifischen Reagenzdaten müssen jedenfalls nicht mehr manuell in das Analysegerät eingegeben werden.

Als chargenspezifische Reagenzdaten können auf diese Weise Kalibrierungsdaten, Haltbarkeitsdaten, Herstellungsdaten und/oder Qualitätssicherungsdaten etc. übermittelt werden. Da ein RFID- Transponder sehr große Informationsmengen speichern kann, können dem Analysegerät auf diese Weise alle Informationen zur Verfügung gestellt werden, die für eine genaue, zuverlässige und umfassend dokumentierte Analyt-Bestimmung benötigt werden. Die Größe der Informationsmenge hat keinen negativen Einfluss auf die Handhabung des Analysesystems.

Da die chargenspezifischen Reagenzdaten nicht mehr manueii in das Analysegerät eingegeben werden, sondern automatisch an das Anaiysegerät übertragen werden, ist eine fehlerhafte Übertragung beziehungsweise Eingabe von Reagenzdaten praktisch ausgeschlossen.

Für eine ganze Küvettenverpackung gefüllt mit Testküvetten wird nur ein einziger RFID-Parameter-Transponder benötigt. Hierdurch sind die Mehrkosten für diese Maßnahme begrenzt. Dadurch, dass der RFID- Parameter-Transponder auf der Küvettenverpackung, nicht jedoch auf der Testküvette selbst angeordnet ist, ist der RFID-Transponder grundsätzlich auch keinen Chemikalien, keiner Feuchtigkeit und keiner Erwärmung in einem Ofen ausgesetzt, wie dies bei einem an der Testküvette fixierten RFID-Transponder nie ausgeschlossen werden kann. Wenn es sich um eine mehrfach verwendbare Küvettenverpackung handelt, kann der RFID- Parameter-Transponder durch wiederholte Neuprogrammierung ebenfalls mehrfach verwendet werden.

Die Programmierung des RFID-Parameter-Transponders kann bereits während der Hersteilung der Küvettentests, also während der Befüllung der Testküvetten mit dem Reagenz erfolgen. Hierbei werden die Testküvetten mit einem chargenspezifischen Identifikator mit einer Chargenidentifikation versehen, der mit der Chargenidentifikation korrespondiert, die in den Chargenidentifikations-Speicher des RFID- Parameter-Transponders geschrieben wird. Die chargenspezifischen Reagenzdaten werden in dem Parameterspeicher des RFID-Parameter- Transponders der Küvettenverpackung abgespeichert, und werden dabei der korrespondierenden Chargenidentifikation zugeordnet. Die Testküvetten, die in die zugeordnete Küvettenverpackung verpackt werden, werden mit Identifikatoren versehen, die dieselbe Chargenidentifikation enthalten. Beispielsweise bei Anlieferung der Küvettenverpackung oder beim erstmaligen Öffnen der Küvettenverpackung beim Benutzer, oder bei Verwendung der ersten Testküvette aus der Küvettenverpackung für eine Flüssigkeitsproben-Analyse wird der RFID-Parameter-Transponder der Küvettenverpackung von der FID-Parameter Lesevorrichtung des Analysegeräts ausgelesen, und werden die Chargenidentifikation sowie die korrespondierenden chargenspezifischen Kalibrierdaten in dem Analysegerät gespeichert. Das Analysegerät kann bevorzugt eine Vielzahl chargenspezifischer Kalibrierdaten speichern, so dass jederzeit Testküvetten für verschiedene Anaiyte und Testküvetten verschiedener Chargen eingesetzt werden können.

Zur Durchführung einer Analyse wird die Wasserprobe in die Testküvette eingegeben, mit dem Reagenz vermischt, die Testküvette gegebenenfalls erhitzt und schließlich in das Analysegerät eingesetzt. Die Identifikator- Lesevorrichtung des Analysegeräts liest den Identifikator mit der Chargenidentifikation der Testküvette aus, und führt anschließend eine fotometrische Bestimmung des Analyts in der Flüssigkeitsprobe durch. Die quantitative Bestimmung erfolgt mit Hilfe der chargenspezifischen Kalibrierdaten, die in dem Anaiysegerät zu dem eingeiesenen Chargenidentifikator abgespeichert sind.

Grundsätzlich kann die Identifikator-Lesevorrichtung und die RFID- Parameter- Lesevorrichtung eine einzige Lesevorrichtung sein, die beide Funktionen in sich vereinigt. Der chargenspezifische Identifikator kann von einem einfachen RFID-Transponder mit geringer Speicherkapazität gebildet werden. Bevorzugt ist die Identifikator-Lesevorrichtung jedoch eine von der RFID-Parameter-Lesevorrichtung separat und technisch verschieden ausgebildete Lesevorrichtung. Auf diese Weise können die beiden Lesevorrichtungen für ihre jeweilige Aufgabe technisch und kostenmäßig optimiert werden.

Besonders bevorzugt ist der Identifikator an den Testküvetten als optischer Barcode und ist die Identifikator-Lesevorrichtung als optische Barcode-Lesevorrichtung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der Barcode ein sogenannter 2D-Barcode, also ein zweidimensionaler optischer Code, der erheblich mehr Informationen wiedergeben kann, als ein eindimensionaler Barcode. Als zusätzliche Dimension des Barcodes kann auch noch Farbe benutzt werden.

Grundsätzlich kann der Identifikator an irgendeiner Stelle der Testküvette angebracht sein. Der Identifikator der Testküvette kann vor dem Einsetzen in das Analysegerät von der Identifikator-Lesevorrichtung gelesen werden. Vorzugsweise ist der Barcode jedoch außen auf der Testküvette angebracht, und ist die Barcode-Lesevorrichtung derart in dem Analysegerät angeordnet, dass der Barcode bei in das Analysegerät eingesetzter Testküvette gelesen werden kann . Hierdurch wird sichergestellt, dass der Identifikator tatsächlich zu der in das Analysegerät eingesetzten Testküvette gehört. Ferner wird durch eine derartige Anordnung ein automatisches Auslesen des Identifikators durch die Lesevorrichtung ermöglicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Analysegerät eine Testküvetten-Dreh Vorrichtung zum Drehen der eingesetzten Testküvette auf. Die Drehvorrichtung dreht die in das Analysegerät eingesetzte Testküvette um die Längsachse der Testküvette. Hiermit kann zum einen das Auffinden und Lesen des Testküvetten-Identifikators durch die Identifikator-Lesevorrichtung des Analysegeräts ermöglicht bzw. erleichtert werden. Ferner kann durch das Drehen der Testküvette während der Fotometrie eine Mehrfachmessung ermöglicht werden, wodurch Artefakte erkannt und ausgeschlossen werden können.

Gemäß dem nebengeordneten Anspruch 9 weist ein Verfahren zum Betrieb eines Analysegeräts eines Fiüssigkeits-Analysesystems folgende Verfahrensschritte auf:

bei Vorliegen eines Ausiesebefehls: Auslesen der Chargenidentifikation und der chargenspezifischen Reagenzdaten aus dem RFID- Parameter- Transponder, und Speicherung dieser Daten in einem Reagenzdaten-Speicher,

vor jeder Anaiytbestimmung : Auslesen des chargenspezifischen Identifikators der Testküvette mit der Identifikator-

Lesevorrichtung, und

quantitative fotometrische Bestimmung des Ana!yten in der Flüssigkeitsprobe der Testküvette mit Hilfe der zugeordneten Reagenzdaten,

Der Auslesebefehl wird entweder manueli von dem Bediener in das Analysegerät eingegeben, oder aber wird automatisch ausgelöst, sobald eine unbekannte Chargenidentifikation von der Identifikator- Lesevorrichtung gelesen wurde oder der RFID-Parameter-Transponder in die Reichweite der RFID-Parameter- Lesevorrichtung kommt. Bei Vorliegen eines Ausiesebefehis werden die chargenspezifischen Reagenzdaten von dem RFID-Parameter-Transponder in den Reagenzdaten-Speicher des Analysegeräts eingelesen .

Vor jeder Anaiytbestimmung wird der chargenspezifische Identifikator der Testküvette durch die Identifikator-Lesevorrichtung eingelesen, und wird die anschließende fotometrische quantitative Bestimmung des Analyts in der Flüssigkeätsprobe mit Hilfe der chargenspezifischen Reagenzdaten durchgeführt, die in dem Reagenzdaten-Speicher des Analysegeräts gespeichert sind.

Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen :

Figur 1 eine Darstellung eines Flüssigkeits-Analysesystems, einschließlich einer Küvettenverpackung mit Testküvetten und eines RFID- Parameter-Transponders, und eines Analysegeräts mit eingesetzter Testküvette, und Figur 2 den RFID-Parameter-Transponder der Figur 1 in schematisier Darstellung.

In der Figur 1 ist ein Flüssigkeits-Analysesystem 10 zur fotometrischen Bestimmung eines Anaiyts in einer Flüssigkeitsprobe dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein so genanntes Labor-Analysesystem, wie es typischerweise zur zeitlich punktuellen Bestimmung eines Anaiyts einer Flüssigkeit eingesetzt wird. Das Analysesystem 10 eignet sich also für eine grobmaschige manuelle Überwachung eines Anaiyts beziehungsweise zur Qualitätskontrolle, ist jedoch nicht als automatischer Messwertgeber zur Prozesssteuerung geeignet. Das Analysesystem 10 weist ein Analysegerät 12 mit einem Fotometer 28 und eine Küvettenverpackung 14 mit mehreren Testküvetten 16 auf.

Eine Testküvette 16 wird von einem relativ kleinen und im Querschnitt kreisrunden Reagenzglas aus transparentem Glas oder Kunststoff gebildet, in das ein Reagenz 30 eingefüllt ist, das mit dem zu bestimmenden Analyt farbverändernd reagiert. In der Küvettenverpackung 14 sind ausschließlich Testküvetten 16 einer einzigen Charge verpackt. Alle Testküvetten 16 einer einzigen Charge weisen identische Reagenzdaten auf. Die Küvettenverpackung 14 weist einen RFID-Parameter-Transponder 20 auf, der in Figur 2 schematisch und detailliert dargestellt ist.

Der aktive RFID-Parameter-Transponder 20 weist eine Steuereinheit 50, eine Senderantenne 52, eine Empfängerantenne 54, einen Chargenidenttfikations-Speicher 56 und einen Parameterspeicher 58 auf. In dem Chargenidentifikations-Speicher 56 ist ein einmaliger und unverwechselbarer Identifikator gespeichert, der mit dem auf den Testküvetten 16 angebrachten chargenspezifischen Identifikatoren 18 dentisch ist. In dem Parameterspeicher 58 sind die entsprechenden chargenspezifischen Reagenzdaten, beispielsweise Kalibrierdaten, ein Haltbarkeitsdatum sowie weitere Hersteilungs- und Qualitätssicherungsdaten gespeichert. Die Testküvetten 16 weisen außenseitig als die Chargenidentifikation enthaltenden Identifikator 18 jeweils einen sogenannten zweidimensionalen 2D-Barcode 19 auf.

Das Fotometer 12 weist eine Anzeige 13 zur Anzeige von Informationen auf, beispielsweise von Bedienungsanweisungen, Fehlermeldungen und insbesondere zur Anzeige des quantitativen Ergebnisses einer Analyt- Bestimmung.

Das Analysegerät 12 wird gesteuert durch eine Steuereinheit 40, die einen Reagenzdaten-Speicher 42 enthält. Das Analysegerät 12 weist ein Fotometer 28 auf, das im Wesentlichen von einem Fotometer-Sender 28i und einem Fotometer-Empfänger 28 ₂ gebildet wird.

Das Analysegerät 12 weist eine Identifikator-Lesevorrichtung 24 auf, die als vertikal lesende Linienkamera oder als Flächenkamera ausgebildet ist und den zweidimensionalen Barcode 19 einer eingesetzten Testküvette 16 lesen kann, wenn die Testküvette 16 entsprechend in Position gedreht wird, bzw., im Falle der Linienkamera _/ auch während des Lesens gedreht wird.

Das Analysegerät 12 weist eine Drehvorrichtung 32 auf, die von einem Drehmotor 36 und einem Drehteller 34 gebildet wird. Auf dem Drehteller 34 steht die in einen vertikalen Küvettenschacht eingesetzte Testküvette 16 auf, die durch die Dreh Vorrichtung 32 gedreht werden kann. Die Drehvorrichtung 32 dreht die Testküvette 16 sowohl zum Positionieren des Identifikators 18, ggf. während des Lesens des 2D-Barcodes 19 durch die Identifikator-Lesevorrichtung 24 als auch während der Fotometrie der Wasserprobe 26 durch das Fotometer 28.

Ferner weist das Analysegerät 12 eine RFID-Parameter-Lesevorrichtung 22 auf, die mit dem RFID-Parameter-Transponder 20 der Küvettenverpackung 14 derart kommunizieren kann, dass die RFID- Parameter-Lesevorrichtung 22 aus dem Transponder 20 die Chargenidentifikation und die damit assoziierten chargenspezifischen Reagenzdaten auslesen kann. Das Auslesen kann beispielsweise durch eine entsprechende Tasteneingabe des Bedieners an dem Analysegerät 12 ausgelöst werden . Die ausgeiesenen Reagenzdaten werden in dem Reagenzdaten-Speicher 42 gespeichert.

Zur Analytbestimmung wird zunächst eine Wasserprobe in eine

Testküvette 16 eingefüllt, und wird die Testküvette 16 in das Analysegerät eingesteckt. Vor der eigentlichen Analytbestimmung wird der chargenspezifische Identifikator bzw. die dort gespeicherte Chargenidentifikation der Testküvette 16 durch die Identifikator- Lesevorrichtung 24 eingelesen. Wenn zu dieser Chargenidentifikation bereits Reagenzdaten in dem Reagenzdaten-Speicher 42 gespeichert sind, wird anschließend die fotometrische quantitative Bestimmung des Anaiyten in der Flüssigkeitsprobe durch das Fotometer 28 und mit Hilfe der chargenspezifischen Reagenzdaten durchgeführt, die in dem Reagenzdaten-Speicher 42 des Analysegeräts 12 gespeichert sind.

Falls die Chargenidentifikation dem Analysegerät 12 nicht bekannt ist, wird der Benutzer vor der Durchführung der Fotometrie aufgefordert, die Reagenzdaten aus dem RFID-Parameter- Transponder 20 der betreffenden Küvettenverpackung 14 auszulesen . Anschließend wird die Fotometrie durchgeführt.