BRPI0712522A2 - ponta de pipeta para colocação sobre um suporte, dispositivo para montar pontas de pipetas de pipetas com um elemento de acoplamento, e, dispositivo de pipetagem - Google Patents

Abstract

"PONTA DE PIPETA PARA COLOCAçãO SOBRE UM SUPORTE, DISPOSITIVO PARA MONTAR PONTAS DE PIPETAS COM UM ELEMENTO DE ACOPLAMENTO, E, DISPOSITIVO DE PIPETAGEM" A invenção refere-se a um dispositivo para a montagem de pontas de pipetas com um elemento de acoplamento (4) que se estende em uma direção axial do eixo longitudinal (6). O elemento de acoplamento (4) apresenta uma extremidade livre (8) da qual uma ponta de pipeta (10) é deferível para o elemento de acoplamento (4) em uma direção axial.Além disso, o elemento de acoplamento (4) apresenta uma gaxeta (21), pelo menos um elemento guia (25,26), e um elemento de contenção (27). A gaxeta (21) consiste de um material flexível que compreende uma seção de vedação exposta (23) em uma direção axial para a extremidade livre (8) do elemento de acoplamento (4) contra o qual uma seção de vedação (43) da ponta de pipeta (10) pode pressionar axialmente. O elemento guia (25,26) fica localizado sobre o lado extremo do elemento de acoplamento (4) e tem a finalidade de alinhar a ponta de pipeta. O elemento de contenção (27) fica localizado também sobre o lado externo do elemento de acoplamento (4) para interagir com agentes de contenção (47) da ponta de pipeta (10).

Description

"PONTA DE PIPETA PARA COLOCAÇÃO SOBRE UM SUPORTE, DISPOSITIVO PARA MONTAR PONTAS DE PIPETAS COM UM ELEMENTO DE ACOPLAMENTO, E, DISPOSITIVO DE PIPETAGEM"

Descrição

A invenção reside no campo da tecnologia de medida e refere- se a um dispositivo para montar e posicionar pontas de pipeta e uma ponta de pipeta.

Pontas da pipeta são luvas alongadas, tipicamente se afunilando conicamente, tendo uma abertura transpassante central se estendendo ao longo do eixo longitudinal, para a medida de pequenas quantidades de líquido. As pontas de pipeta são deslizadas em sua extremidade mais larga (extremidade de acoplamento) sobre um suporte apropriado de um dispositivo de pipetagem e imersas, com sua extremidade pontuda, que se opõe axialmente à extremidade larga, no meio a ser pipetado.

Tipicamente, pretende-se que as pontas da pipeta sejam para uso único, isto é, sejam descartadas uma vez usadas.

Dispositivos de pipetagem são usados extensamente em todas as áreas em que quantidades de líquido relativamente pequenas (por exemplo, na faixa de microlitros) têm que ser medidas, por exemplo, na biologia molecular. O dispositivo de pipetagem pode ser na forma de dispositivos de pipetagem individuais, máquinas de pipetagem ou robôs de pipetagem, tendo uma unidade de pipetagem individual ou um grande número de unidades de pipetagem individuais que são ativadas ao mesmo tempo, ou separadamente.

O método de operação básico de um dispositivo de pipetagem baseia-se no fato de um volume definido de fluido ser deslocado, por exemplo, em um cilindro. Neste caso, o cilindro é conectado sobre o lado de saída, de maneira impermeável ao ar, a uma abertura transpassante na ponta de pipeta, de modo que o deslocamento de volume de fluido faça com que um volume correspondente do meio a ser pipetado seja sugado pela extremidade pontuda da ponta de pipeta. A fim de assegurar uma medida precisa, a ponta de pipeta deve ser conectada segura e firmemente ao dispositivo de pipetagem. Isto é mais necessário no caso das máquinas de pipetagem, nas quais um ajuste seguro e um posicionamento preciso das pontas individuais da pipeta não podem ser verificados manualmente. Além disso, deveria ser possível fabricar dispositivos de pipetagem de modo a, tanto quanto possível, ter manutenção e custo efetivo baixos.

Numerosos dispositivos de pipetagem com dispositivos de contenção para receber pontas da pipeta são conhecidos. Assim, por exemplo, o U. S. 2002/094302, a U.S. 4 679 446, a DE 197 08 151 e a U.S. 4 748 859 descrevem pontas da pipeta tendo na parede interna de suas extremidades de acoplamento, formadas integralmente, tiras de vedação periféricas que vedam a ponta de pipeta radialmente contra uma superfície circunferencial externa do suporte. Ao mesmo tempo, pretende-se que a orientação posicionai lateral da ponta de pipeta seja alcançada desta maneira.

Vedadores radiais incorporados de modo complexo são igualmente descritos nos U.S. 2003/219359 e U.S. 2004/011145. Estes vedadores consistem de lábios de vedação que são formados integralmente com a parede interna da ponta de pipeta e que, pretensamente, aninhem-se contra uma superfície circunferencial externa do suporte. Todavia, os custos de produção para a fabricação dos lábios de vedação são relativamente altos. Além disso, o ajuste lateral da ponta de pipeta com os lábios de vedação pode não ser suficientemente assegurado.

Meios de orientação axial podem ser fornecidos adicionalmente para orientar axialmente as pontas de pipeta, ou seja, na direção z. Estes são descritos, por exemplo, na U.S. 6 168 761, no U.S. 2003/082078, na CA 2 122 244, na U.S. 6 248 295, na EP 148 333, na U.S. 6 973 845 e na U.S. 4 824 641.

Todas as pontas de pipeta acima mencionadas são seguras pela plissagem do vedador periférico sobre a superficie circunferencial externa do suporte. A U.S. 5 200 151, por outro lado, apresenta a fixação usando nervuras de travamento separadas formadas integralmente com a parede interna da abertura transpassante na ponta de pipeta e encaixadas por um suporte de travamento circundando a superfície circunferencial externa do suporte.

Um dispositivo de contenção com um colar de vedação rígido é descrito no U.S. 2003/0000319. Este colar de vedação interage na direção radial com uma superfície de vedação de uma ponta de pipeta, a espessura da parede da ponta de pipeta sendo suficientemente fina na região das superfícies de vedação para assegurar ligeira expansão, durante o deslizamento, para o colar de vedação.

A EP 1 319 437 descreve um dispositivo de contenção com anel-O para vedar radialmente uma ponta de pipeta.

Um vedador radial entre a ponta de pipeta e o dispositivo de contenção está descrito na EP 0 351 574, na qual o dispositivo de contenção tem uma porção de vedação cilíndrica que corresponde a uma porção de vedação da ponta de pipeta, a espessura de parede na região da porção de vedação lateral da ponta de pipeta sendo mais fina do que as regiões adjacentes e, assim, flexível em sua configuração. Isto é conseguido por uma redução na espessura da parede no lado de dentro e no lado de fora da parede da ponta de pipeta. Uma ponta de pipeta com uma porção de vedação cilíndrica, elástica, está descrita igualmente em WO 00/27530.

O WO 00/62933 apresenta um dispositivo de pipetagem tendo um vedador anular plissado para vedar radialmente a ponta de pipeta. Para a finalidade de vedação, uma luva plissada deslocável é pressionada sobre o vedador anular plissado, pressionando, deste modo, o mencionado vedador plissado radialmente para fora, para dentro de uma ranhura anular formada sobre a parede interna da abertura transpassante, na ponta de pipeta. Uma luva de acoplamento tendo uma conexão anular escalonada e que serve para posicionar axial e radialmente a ponta de pipeta é arranjada axialmente a montante do vedador plissado em direção à ponta de pipeta. No caso do dispositivo de pipetagem da WO 00/62933, a ponta de pipeta é mantida e vedada pelo vedador plissado, embora o mencionado vedador plissado exija elementos móveis para sua ativação. Isto leva a custos de manutenção e ferramental mais altos. Igualmente, o vedador plissado está sujeito a um maior desgaste devido ao trabalho de flexionamento requerido.

Contra esse pano de fundo, a invenção é baseada, conseqüentemente, no objetivo de prover um dispositivo para suportar pontas de pipeta, ou pontas de pipetas correspondentes que permita medida precisa e, preferivelmente, propriedades de produto melhoradas em relação aos custos de desgaste, manutenção, e fabricação em comparação aos da técnica anterior.

A invenção propõe, conseqüentemente, um dispositivo para suportar pontas de pipeta com um elemento de acoplamento que tem um eixo longitudinal se estendendo na direção axial e tem uma extremidade livre, a partir da qual uma ponta de pipeta pode ser deslizada para o elemento de acoplamento na direção axial, onde o elemento de acoplamento tem:

- um elemento de vedação que é feito de um material elástico e que tem uma porção de vedação se estendendo axial e radialmente, que é exposta na direção axial em direção à extremidade livre do elemento de acoplamento e contra a qual uma porção de vedação da ponta de pipeta pode ser pressionada axialmente, pelo menos parcialmente.

De acordo com um aspecto da invenção, o elemento de acoplamento pode, além disso, ter pelo menos um elemento guia arranjado em sua parte externa para orientar lateralmente a ponta de pipeta em relação ao eixo longitudinal.

De acordo com um aspecto adicional da invenção, um elemento de contenção pode ser arranjado na parte externa do elemento de acoplamento para interagir com o meio de contençao da ponta de pipeta para pressionar a porção de vedação da ponta de pipeta de encontro à porção de vedação axial e posicionar a ponta de pipeta na direção axial.

De acordo com a invenção, a ponta de pipeta é vedada por um vedador atuando axialmente sobre o elemento de acoplamento. Para esta finalidade, o elemento de acoplamento, tem um elemento de vedação elástico contra o qual uma porção de vedação da ponta de pipeta pode ser pressionada axialmente. A vantagem de um vedador axial é que ele é sujeito a muito menos desgaste do que um vedador radial. Um vedador radial tem que ser deslizado com atrito sobre uma superfície circunferencial externa do suporte até que ele tenha sido suficientemente plissado, produzindo, então, uma vedação adequada, ou é submetido, como no caso do vedador plissado descrito acima na WO 00/62933, a considerável trabalho de flexionamento. No caso de um vedador axial, por outro lado, a porção correspondente de vedação precisa apenas ser pressionada de encontro ao vedador. O suporte de acordo com a invenção tem, assim, uma vida útil muito mais longa e está sujeito a muito menos desgaste. O elemento de vedação consiste, neste caso, de um material mais elástico ou que apresente melhor deformabilidade elástica do que o material do elemento de acoplamento. O elemento de vedação tem uma porção de vedação axial, ou seja, uma porção que pode ser alcançada a partir da direção axial, por exemplo, uma superfície de extremidade, contra a qual a porção de vedação da ponta de pipeta pode ser pressionada axialmente.

Além disso, o vedador e o suporte ou fixador são vantajosamente separados um do outro, tanto espacial quanto funcionalmente, isto é, o elemento de vedação e o elemento de contenção são incorporados como elementos separados. O elemento de vedação veda a ponta de pipeta sobre o elemento de acoplamento. Além disso, ele também serve, devido ao efeito de vedação axial, como meio de posicionamento axial. Não obstante, a ponta de pipeta não é presa ou fixada pelo vedador. Esta função é executada pelo elemento de contenção que interage com um meio de contenção associado sobre a ponta de pipeta e protege a mencionada ponta dita de pipeta contra deslocamento axial. Neste caso, a porção de vedação da ponta de pipeta é, ao mesmo tempo, pressionada de encontro à porção de vedação axial do elemento de vedação e, por um lado, o efeito de vedação desejado é conseguido e, por outro lado, a posição axial da ponta de pipeta é definida pelo elemento de contenção e elemento de vedação. O elemento de contenção permite uma conexão destacável entre o elemento de acoplamento e a ponta de pipeta.

Finalmente, de maneira vantajosa, a orientação lateral ou radial da ponta de pipeta sobre o elemento de acoplamento é assegurada pela interação, do elemento guia lateral de suporte com elementos guia correspondentes, tipicamente superfícies de cilindro sobre a parede interna da ponta de pipeta.

A separação das funções de vedação e suporte, bem como o direcionamento lateral são vantajosos em particular no caso de máquinas de pipetagem, porque permitem que a orientação axial (posição z) seja definida precisamente pela interação do elemento de vedação axial e elemento de contenção. Um vedador ondulado radial, por outro lado, poderia impedir posicionamento axial definido. Além disso, o dispositivo do suporte, de acordo com a invenção, tem baixo desgaste do vedador e permite posicionamento preciso da ponta de pipeta e também assegura seu suporte.

A invenção adicionalmente refere-se a. uma ponta de pipeta para colocação em um suporte, onde a ponta de pipeta tem:

- uma superfície lateral se estendendo sobre um eixo longitudinal; e

- uma porção de acoplamento que está na proximidade de uma primeira extremidade axial da ponta de pipeta e arranjada na direção de deslizamento, a porçao de acoplamento tendo pelo menos uma porção tendo uma parede interna que se afunila conicamente, pelo menos em determinadas porções, ao contrário da direção de deslizamento e na qual uma superfície guia, que é cilíndrica em relação ao eixo longitudinal, é integrada.

A superfície guia cilíndrica, integrada, deveria se estender, preferivelmente, na direção longitudinal paralela ao eixo longitudinal. Isto permite que a ponta de pipeta assuma, durante a interação de sua superfície guia com um elemento guia do suporte, uma posição radial definida independente de sua posição axial. A ponta de pipeta pode, conseqüentemente, ser deslizada para o suporte sem que a superfície guia impeça um movimento axial da ponta de pipeta e do suporte, em relação um ao outro. A superfície guia leva, conseqüentemente, a meramente uma orientação radial da ponta de pipeta sem influenciar sua posição axial, isto é, as orientações axiais e radiais são separadas.

A parede interna tem, na direção axial longitudinal em relação ao eixo longitudinal, tipicamente um ângulo maior ou igual a 0,2°, preferivelmente entre 0,5° e 3°, em particular entre 0,5° e 1°. O ângulo também pode ficar entre aproximadamente 0,2° e 1° e ser, por exemplo, aproximadamente 0,3°. Como resultado do ângulo relativamente pequeno, a parede interna é formada como um chanfro de liberação de molde para remoção mais fácil da ponta de pipeta fabricada a partir de modelagem por injeção, no caso do afunilamento comparativamente baixo da seção transversal vazada.

A porção de acoplamento pode, além disso, ter uma primeira porção e uma segunda porção arranjada deslocada axialmente da primeira porção na direção de prosseguimento, a primeira porção tendo uma extensão radial menor do que a da segunda porção. Além disso, a porção de acoplamento pode ter uma porção de vedação entre a primeira e a segunda porção tendo uma superfície apontando axialmente na direção de prosseguimento para interagir com um elemento de vedação do suporte. Além disso, a porção de acoplamento pode ter um meio de contenção arranjado sobre a parede interna da segunda porção para interagir com um elemento de contenção do suporte. A superfície guia cilíndrica pode ser arranjada na primeira porção, na segunda porção, ou em ambas as porções.

O meio de suporte pode ser um recorte formado sobre a parede interna da segunda porção. Tipicamente, a ponta de pipeta é uma parte moldada por injeção, as paredes internas das primeiras e segundas porções se estendendo paralelas ao eixo longitudinal, isto é, não tendo nenhum chanfro de liberação de molde. Além disso, a porção de acoplamento, e em particular, a segunda porção da ponta de pipeta, podem compreender uma região que seja incorporada para ser mais flexível em relação às regiões restantes da porção de acoplamento ou da segunda porção e arranjadas em direção à primeira extremidade axial. A região flexível facilita a colocação e retirada da ponta de pipeta do suporte. Para melhorar e ajustar intencionalmente a flexibilidade é possível prover incisões se estendendo na porção de acoplamento ou na segunda porção da porção de acoplamento e carregar as mencionadas incisões com um segundo material que seja mais elástico do que o material de que as regiões restantes da porção de acoplamento ou da segunda porção consistem. A porção do acoplamento consiste, conseqüentemente, de materiais diferentes.

A porção da vedação pode ser formada por um ressalto ou calcanhar entre a primeira e a segunda porção.

De acordo com um aspecto adicional, também é proposto um dispositivo para fixar pontas de pipeta com um elemento de acoplamento que tem um eixo longitudinal se estendendo na direção axial e tendo uma extremidade livre, a partir da qual, uma ponta de pipeta pode ser deslizada sobre o elemento de acoplamento na direção axial, onde o elemento de acoplamento tem, sobre sua parte externa: - dois elementos guia ajustados, separados axialmente um do outro, e

- um elemento de contenção que é separado em relação ao elemento guia para interagir com o meio de contenção da ponta de pipeta a fim posicionar a ponta de pipeta na direção axial.

O elemento de contenção pode ser um elemento flexível que seja montado apropriadamente na parte externa do elemento de acoplamento, ou um elemento rígido ou elástico formado integralmente com o lado externo ou fixado separadamente no lado externo, por exemplo, uma ou mais elevações radiais distribuídas parcial ou anularmente sobre o lado circunferencial.

Um aspecto adicional propõe um dispositivo de pipetagem com um elemento de acoplamento e uma ponta de pipeta que possa ser fixada de modo a poder ser destacado para o elemento de acoplamento e tendo uma porção de vedação, o elemento de acoplamento tendo um eixo longitudinal se estendendo na direção axial e tendo uma extremidade livre a partir da qual a ponta de pipeta pode ser deslizada sobre o elemento de acoplamento na direção axial. O elemento de acoplamento tem igualmente um elemento de vedação que é feito de um material elástico e tem uma porção de vedação se estendendo axial e radialmente que é exposta na direção axial em direção à extremidade livre da porção de acoplamento. A porção de vedação da ponta de pipeta está, por outro lado, configurada em relação ao eixo longitudinal do elemento de acoplamento, preferivelmente como uma superfície axial apontando na direção do elemento de acoplamento e pode, por exemplo, ser formado por um ressalto. No estado acoplado, pelo menos uma parte da porção de vedação do elemento de acoplamento deveria ser pressionada axialmente de encontro a, pelo menos uma parte da porção de vedação da ponta de pipeta. O elemento de acoplamento do dispositivo de pipetagem pode ter adicionalmente, individualmente ou em combinação, as propriedades do elemento de acoplamento separado descrito mais acima, por exemplo, em relação às propriedades e ao material do elemento de vedação, número, configuração e arranjo dos elementos guia ou o número, configuração e arranjo dos elementos de contenção.

Um aspecto adicional propõe um dispositivo de pipetagem com um elemento de acoplamento e uma ponta de pipeta que possam ser fixados, de modo a poderem ser destacados, ao elemento de acoplamento, onde o elemento de acoplamento tem pelo menos um elemento guia arranjado sobre sua parte externa para orientar lateralmente a ponta de pipeta, e compreenda, preferivelmente, tantos elementos guia quanto superfícies guia na ponta de pipeta. O elemento ou elementos guia podem, neste caso, ser incorporados independentemente um do outro, preferivelmente em uma peça ou em uma pluralidade de partes. A ponta de pipeta tem um eixo longitudinal e uma porção de acoplamento se estendendo no eixo longitudinal para deslizar sobre o suporte. A porção de acoplamento tem, além disso, pelo menos uma porção tendo uma parede interna que se afunila conicamente, pelo menos em certas porções, ao contrário da direção de deslizamento e dentro da qual uma superfície guia, cilíndrica em relação ao eixo longitudinal, é integrada para interagir com o pelo menos um elemento guia da lateral do acoplamento. O elemento ou elementos guia sobre a parte de acoplamento é (são) configurado de modo que cada elemento guia tenha superfícies, pelo menos parciais, de uma superfície lateral cilíndrica que corresponda, em cada caso, a uma superfície guia cilíndrica, interagindo com a superfície parcial, na ponta de pipeta. A ponta de pipeta pode, além disso, ter individualmente ou em combinação, as propriedades da ponta de pipeta separada descrita acima, por exemplo, em relação às propriedades, material, configuração e arranjo da parede interna, de porções específicas ou de elementos de contenção. Além disso, o elemento de acoplamento do dispositivo de pipetagem pode, neste caso, também ter, individualmente ou em combinação, as propriedades do elemento de acoplamento separado descrito acima, por exemplo, em relação ao número, configuração e arranjo de elementos guia. Além disso, o elemento de acoplamento pode compreender um elemento de vedação tendo as propriedades, configurações e também os materiais apropriados descritos acima, e um ou mais elementos de contenção descritos anteriormente, em relação ao número, configuração e arranjo.

O elemento de acoplamento pode, além disso, ter pelo menos um elemento de contenção arranjado em seu lado externo para interagir com pelo menos um meio de contenção da ponta de pipeta. Neste caso, o pelo menos um elemento de contenção pode ser incorporado rigidamente em relação ao pelo menos um meio de contenção. Alternativamente, o pelo menos um elemento de contenção pode também ser incorporado flexivelmente em relação ao pelo menos um meio de contenção.

A invenção será descrita em seguida baseada em modos de realização exemplificativos que estão ilustrados nas figuras e que revelam vantagens e modificações adicionais. Nos desenhos:

A Figura 1 é uma vista secional de um suporte com um elemento de acoplamento e uma ponta de pipeta de acordo com um primeiro modo de realização;

A Figura 2 é uma vista secional de um suporte com um elemento de acoplamento e ponta de pipeta deslizante de acordo com o primeiro modo de realização;

A Figura 3 é uma vista secional de um suporte com um elemento de acoplamento e ponta de pipeta deslizante de acordo com um segundo modo de realização;

A Figura 4 mostra um detalhe de um elemento de acoplamento com um elemento de vedação moldado em X;

A Figura 5 é uma vista secional de um suporte com um elemento de acoplamento de acordo com um terceiro modo de realização; A Figura 6 mostra um primeiro detalhe do elemento de acoplamento de acordo com o terceiro modo de realização exemplificativo;

A Figura 7 mostra um segundo detalhe do elemento de acoplamento de acordo com o terceiro modo de realização exemplificativo;

A Figura 8 mostra uma porção de acoplamento de um primeiro modo de realização exemplificativo de uma ponta de pipeta;

A Figura 9 mostra um segundo modo de realização exemplificativo de uma ponta de pipeta;

A Figura 10 é uma vista tridimensional de um elemento de acoplamento adicional com uma ponta de pipeta deslizante; e

A Figura 11 mostra relações geométricas entre a largura do guia d1, diâmetro externo D1 e largura I1; de elementos guia individuais ou superfícies guia de um elemento de acoplamento ou de uma ponta de pipeta.

Suportes específicos são usados para fixação segura e suporte de pontas de pipeta em dispositivos de pipetagem ou máquinas de pipetagem. O suporte, de acordo com a invenção, tem, para esta finalidade, um elemento de acoplamento que tem dentro um elemento cilíndrico básico particular e compreende um elemento de vedação elástico tendo uma porção de vedação que é exposta axialmente na direção da extremidade livre do suporte e se estende radialmente, pelo menos parcialmente. Uma porção de vedação correspondente de uma ponta de pipeta pode ser deslizada axialmente de encontro a esta porção de vedação. O efeito de vedação, neste caso, é conseguido por pressionamento axial de encontro ao elemento de vedação. Tipicamente, o elemento de vedação consiste de um fluoroelastômero e pode ser, por exemplo, incorporado como um anel-O ou também como um anel-X, onde 0 e X se referem à secção transversal do material do anel. Outras secções transversais, por exemplo, secções transversais vazadas ou em forma de V, também são possíveis. Pretende-se que a seleção da secção transversal respectiva proveja material elástico na secção transversal, isto é, a secção transversal do elemento de vedação é elasticamente deformável, em particular, na direção longitudinal do elemento de acoplamento, e conseqüentemente permitindo um efeito de vedação axial muito bom.

O elemento de acoplamento tem, além disso, pelo menos um elemento guia para posicionar e orientar lateralmente a ponta de pipeta em relação ao eixo longitudinal do suporte. Em particular, o elemento guia pode ser personificado de modo a circundar radialmente o elemento de acoplamento, preferivelmente com uma extensão radial constante, onde ele pode consistir de elementos parciais. Neste caso, o elemento guia pode se projetar radialmente além das porções adjacentes do lado externo do elemento de acoplamento. O elemento guia tem, assim, uma extensão radial maior do que as porções adjacentes do elemento de acoplamento. Isto assegura que contato radial entre o elemento de acoplamento e a ponta de pipeta seja estabelecido, substancialmente apenas via elemento guia, de modo que o elemento guia determine a posição lateral ou radial da ponta de pipeta.

Tipicamente, o elemento guia se apóia de encontro à parede interna da ponta de pipeta que pode, por sua vez, ter elementos guia ou superfícies guia correspondentes. O elemento guia pode ser anular. O elemento guia montado lateralmente tem, em particular, a forma de superfícies guia ou superfícies parciais que são cilíndricas em relação ao eixo longitudinal do elemento de acoplamento. Como resultado, o direcionamento e orientação lateral da ponta de pipeta são, em contraste com as superfícies cônicas, independentes de meio de posicionamento axial.

Em um modo de realização do suporte, de acordo com a invenção, o elemento de acoplamento pode ter dois elementos guia ajustados separados axialmente um do outro sobre seu lado externo. Isto, adicionalmente, melhora a orientação ou posicionamento lateral ou radial da ponta de pipeta. E igualmente conseguida orientação coaxial melhorada do elemento de acoplamento e a ponta de pipeta, isto é, é impedida contenção inclinada ou oblíqua da ponta de pipeta sobre o suporte. Isto é vantajoso, em particular, no caso de máquinas de pipetagem com um grande número de pontas de pipeta que são atuadas ao mesmo tempo e arranjadas, por exemplo, em uma maneira tipo matriz.

É benéfico se ambos os elementos guia tiverem um afastamento axial que seja pelo menos tão grande quanto sua maior extensão radial. O termo "afastamento axial dos elementos guia" refere-se, neste caso, à distância entre as regiões do contato ou bordas do contato que se encontram mais afastadas uma da outra. Por exemplo, os elementos guia podem definir anéis guia se estendendo radialmente ao redor do elemento de acoplamento e tendo uma extensão radial diferenciada ou um diâmetro externo diferenciado. Neste caso, o afastamento axial é definido pela borda externa respectiva ou pelo contorno da superfície guia, isto é, as bordas externas que estão mais espaçadas axialmente uma da outra. Os anéis guia podem, neste caso, opcionalmente, ser incorporados como anéis circundantes contínuos ou, então, como anéis interrompidos. E igualmente possível incorporar um anel guia como um anel circundante contínuo e o outro anel guia, como um anel interrompido.

O elemento guia ou o anel, ou anéis guia podem ter uma extensão axial determinada, definindo, assim, superfícies guia, a largura axial da quais corresponde substancialmente àquela da extensão axial dos anéis guia ou do elemento guia. Do mesmo modo é possível reduzir a extensão axial do elemento guia ou do anel, ou anéis guia, até que um ou mais contatos substancialmente lineares, permaneçam entre o elemento guia e a ponta de pipeta. Se, por exemplo, uma pluralidade de elementos guia arranjados anularmente forem usados, um ou mais contatos ponto-a-ponto com a ponta de pipeta podem, em cada caso, igualmente ser estabelecidos no caso de uma configuração correspondente.

Tipicamente, o elemento de acoplamento tem dois elementos guia com uma extensão radial ou diâmetro externo diferenciados, o espaçamento axial dos dois elementos guia, um do outro, sendo pelo menos tão grande quanto o maior dos dois diâmetros externos.

Em um modo de realização adicional da invenção, o elemento de acoplamento tem uma primeira porção que é arranjada perto da extremidade livre, ou na extremidade livre do elemento de acoplamento e uma segunda porção que é arranjada deslocada axialmente na direção de prosseguimento em relação à primeira porção. Tipicamente, as porções são substancialmente cilíndricas. Cada porção pode ter um elemento guia onde, em particular, a primeira porção voltada para a extremidade livre tem, preferivelmente, em cada ponto, uma extensão radial menor do que a segunda porção. Isto define, entre as duas porções, um degrau sobre o qual o elemento de vedação pode ser arranjado. O elemento de vedação, conseqüentemente, se encontra preferivelmente entre a primeira e a segunda porção e se projeta na direção radial tipicamente além da primeira porção e do elemento guia nela localizado, de modo que uma parte do elemento de vedação seja axialmente acessível livremente a partir da extremidade livre do elemento de acoplamento.

Um calcanhar escalonado interno da ponta de pipeta, que é formado por uma superfície de vedação radialmente periférica apontando na direção axial, pode, por exemplo, ser pressionado de encontro ao elemento de vedação.

O elemento de acoplamento tem, além disso, pelo menos um elemento de contenção que é arranjado na parte externa do elemento de acoplamento, interage com o correspondente meio de contenção da ponta de pipeta e, fixa, de modo a poder ser destacada, a ponta de pipeta. O elemento de contenção provoca, neste caso em particular, fixação axial, de modo que a porção de vedação da ponta de pipeta é, como resultado, ao mesmo tempo pressionada axialmente de encontro à porção de vedação axial do elemento de acoplamento. Além disso, a interação do elemento de vedação com o meio de vedação, de um lado, e o elemento de contenção e o meio de contenção, por outro lado, provêm posicionamento axial seguro e precisamente definido da ponta de pipeta. O elemento de contenção pode ser incorporado flexível ou rigidamente.

O elemento de contenção pode ser um elemento de tracionamento flexível, por exemplo, um elemento de mola periférico, arranjado em uma depressão periférica localizada na parte externa do elemento de acoplamento. Elementos de contenção flexíveis permitem que a ponta de pipeta seja deslizada sobre, ou retirada, com aplicação de pouca força. Além disso, os elementos de contenção flexíveis são relativamente de baixo desgaste e comparativamente tolerante a falhas, uma vez que sua flexibilidade permite compensar parcialmente tolerâncias de produção, por exemplo, da ponta de pipeta.

Alternativamente, o elemento de contenção também pode ser incorporado rigidamente tomando como exemplo elevações radiais individuais, por exemplo, carnes ou botões rígidos, que são distribuídos de preferência anularmente ao redor do elemento de acoplamento. Uma distribuição não-anular, ou um anel contínuo, são igualmente apropriados como elementos de contenção rígidos. Os elementos de contenção rígidos têm a vantagem, sobre os elementos de suporte flexíveis, de permitir centralização mais precisa da ponta de pipeta.

Independentemente da configuração específica particular do elemento de contenção, o mencionado elemento de contenção pode se encaixar com um recorte radialmente periférico na ponta de pipeta, que está arranjada tipicamente sobre a parede interna da abertura transpassante na ponta de pipeta.

Em um modo de realização adicional da invenção, o elemento de contenção é arranjado, visto na direção de deslizamento, após o elemento, ou elementos guia. Isto assegura que o elemento de vedação seja localizado antes do elemento de contenção na direção da extremidade livre do elemento de acoplamento e como resultado protege o elemento de contenção de contaminação acidental com o meio a ser pipetado.

Um primeiro modo de realização será descrito agora com referência à figura 1. O dispositivo de contenção compreende um elemento do acoplamento axialmente simétrico, tipicamente substancialmente cilíndrico 4 tendo um eixo longitudinal 6 e uma abertura transpassante arranjada axialmente 5. O elemento de acoplamento tem uma extremidade de ataque livre 8. A partir da extremidade livre 8, uma ponta de pipeta 10 pode ser deslizada sobre 0 elemento de acoplamento 4. Tipicamente, a ponta de pipeta 10 é formada axialmente simétrica e tem, perto de sua extremidade terminal (extremidade de acoplamento ou primeira extremidade axial) 12, uma porção de acoplamento 14 que é deslizada sobre o elemento de acoplamento 4. A ponta de pipeta se afunila conicamente a partir de sua porção de acoplamento 14 para sua extremidade de ataque pontuda (não mostrada aqui) e tem, nesta extremidade, uma abertura de entrada para sugar o meio a ser pipetado.

Pretende-se, tipicamente, que a ponta de pipeta seja de uso único e incorporada como uma parte moldada por injeção. Um material apropriado, fácil de processar, para as pontas da pipeta é o polipropileno que pode ser injetado em um molde de injeção apropriado, na forma líquida, e misturado opcionalmente com aditivos (por exemplo, tintura) e/ou carregadores. Uma vez o polipropileno solidificado, a ponta de pipeta acabada é expelida do molde de injeção e, caso necessário, a porta é removida.

O elemento de acoplamento é formado tipicamente em uma peça de metal e têm em sua extremidade livre 8 uma primeira porção 20. Uma segunda porção 22 do elemento de acoplamento 4 é arranjada deslocada axialmente na direção de deslizamento 2 em relação à primeira porção 20. A primeira porção 20 tem, preferivelmente, em cada ponto, uma extensão radial menor do que a segunda porção 22, de modo que a segunda porção 22, a porção traseira na direção de deslizamento 2, se projete radialmente além da primeira porção 20. Um elemento guia respectivo 25, 26, na forma de uma superfície guia cilíndrica, periférica, é arranjado na parte externa de cada porção. Os elementos guia 25, 26, que se estendem na direção longitudinal paralelos ao eixo longitudinal 6, têm uma extensão radial maior do que as regiões adjacentes das porções respectivas 20, 22 sobre a qual eles se estendem radialmente. Isto pretende assegurar que a ponta de pipeta 10 entre radialmente simplesmente em contato com as superfícies guia e, como resultado da interação da superfície guia com a parede interna da porção de acoplamento 14, a orientação radial ou o posicionamento da ponta de pipeta 10, em relação ao elemento de acoplamento 4, é definida. Ao mesmo tempo, os dois elementos guia 25 e 26, que são arranjados deslocados axialmente em relação um ao outro, também impedem a colocação oblíqua da ponta de pipeta 10 ou inclinação da mesma sobre o elemento de acoplamento 4. Preferivelmente, os dois elementos guia 25, 26 têm um espaçamento axial d que é pelo menos tão grande quanto o diâmetro D (extensão radial), do maior dos dois elementos guia, isto é, neste caso, o segundo elemento guia 26. Isto melhora ainda mais a orientação coaxial da ponta de pipeta 10 sobre o elemento de acoplamento 4. O espaçamento d, neste caso, é definido pelo espaçamento das bordas externas respectivas 28, 29 dos elementos guia 25, 26. Estas bordas externas formam as regiões de extremidade axiais do contato entre os elementos guia 25, 26 e a ponta de pipeta.

Na medida em que o elemento de acoplamento tem simplesmente o primeiro elemento guia 25 (ver figura 10), o elemento de suporte27 tem, em interação com o primeiro elemento guia 25, a função de orientar lateralmente a ponta de pipeta. Neste caso, a distância d1 entre o elemento de suporte27 e o elemento guia 25 é, como mostrado na Figura 3, de certo modo maior do que o diâmetro D1, do elemento de suporte27 (ver também a Figura 11).

Como a primeira e segunda porção 20, 22 do elemento de acoplamento, a porção de acoplamento da ponta de pipeta 10 tem, também, uma primeira porção 40 e uma segunda porção 42, a primeira porção 40 tendo uma extensão radial menor (diâmetro) do que a segunda porção 42. Isto forma entre a primeira e segunda porção 40, 42 um degrau ou ressalto 43 que serve como uma superfície de vedação 43.

No modo de realização exemplificativo mostrado, o primeiro e segundo elementos guia 25 e 26 são formados substancialmente da mesma maneira. Não obstante, é igualmente possível dar uma forma diferente a cada um dos elementos guia. No presente modo de realização exemplificativo, os elementos guia 25, 26 são incorporados na periferia e elevam-se acima do contorno externo que os circunda das respectivas porções laterais do elemento de acoplamento 20, 22 na forma de um anel formado integralmente tendo uma superfície guia periférica e cuja secção transversal é trapezoidal.

Entre a primeira e segunda porção 20, 22 se estende uma depressão ou recorte 34 que circunda radialmente na parte externa do elemento de acoplamento 4e e onde um elemento de vedação do mesmo modo radialmente circundante se apóia 21. O elemento de vedação é vantajosamente um vedador de anel feito de um material elástico. Em particular, fluoroelastômeros têm provado ser materiais apropriados, uma vez que têm alta elasticidade, vida útil longa, alta resistência química e baixo desgaste. No presente modo de realização exemplifícativo, o elemento de vedação é incorporado como um anel sólido, de secção transversal retangular.

Não obstante, é igualmente possível usar vedadores de anel tendo secção transversal circular (anéis-O) ou em forma de X. Por exemplo, vedadores de anel que têm secção transversal em forma de X são, devido aos lábios de vedação individuais, mais elásticos do que os vedadores O e, conseqüentemente levam, mesmo, a uma melhor vedação da ponta de pipeta sobre o elemento de acoplamento. Um elemento de vedação 21' tendo uma secção transversal em forma de X está ilustrado, como exemplo, na Figura 4. O elemento de vedação 21' tem quatro lábios de vedação, o lábio de vedação 23', que aponta radialmente para fora em direção da extremidade livre 12, sendo a porção de vedação axial 23, contra o qual a porção de vedação correspondente da ponta de pipeta é pressionada.

O elemento de vedação 21, mostrado na Figura 1, tem substancialmente a mesma extensão radial que a segunda porção 22 e, como resultado se projeta além da primeira porção 20 na direção radial. Conseqüentemente, a porção de vedação 23 é exposta substancialmente axialmente na direção da extremidade aberta 8 do elemento de acoplamento 4. A porção de vedação, 23 serve como uma superfície de vedação axial e é pressionada axialmente contra o ressalto interno, incorporado perifericamente 43, da ponta de pipeta 10. Como pode ser visto em relação à Figura 2, que mostra uma ponta de pipeta 10 colocada inteiramente sobre o elemento de acoplamento 4, simplesmente a porção de vedação axial 23 do elemento de vedação 21 está em contato direto com a parede interna da ponta de pipeta e, em particular, com o ressalto 43. Como resultado, vedação axial e orientação z são obtidas ao mesmo tempo. A orientação ζ é definida, além disso, por um elemento de contenção, como será descrito em seguida.

O elemento de vedação 21 tem um diâmetro externo um tanto menor do que o diâmetro interno da segunda porção 42 da ponta de pipeta. Isto assegura que a parede interna da ponta de pipeta não seja guiada com atrito via elemento de vedação 21 durante o deslizamento, resultando nele ser submetido a bem menos cargas do que os vedadores radiais, que têm que ser deslizados com atrito, via superfícies afuniladas conicamente, de maneira convencional, para conseguir um efeito de vedação adequado. Conseqüentemente, os custos de manutenção do elemento de vedação axial 21, de acordo com a invenção, são também consideravelmente mais baixos. Um contato radial entre o elemento de acoplamento 4 e a ponta de pipeta 10 é estabelecido via elementos guia 25 e 26, do elemento de acoplamento lateral e, via primeira e segunda superfícies guia 45 e 46 da porção de acoplamento 14 da ponta da pipeta 10. No caso mais simples, as superfícies guia laterais da ponta de pipeta 45, 46 podem ser formadas pelas paredes internas das porções respectivas 40, 42 da ponta de pipeta 10. Não obstante, é igualmente possível formar integralmente superfícies guia levantadas com a parede interna da ponta de pipeta. Cada porção da porção de acoplamento lateral 14 da ponta de pipeta tem uma superfície guia 45, 46 que circunda continuamente, ou consiste de segmentos parciais que são distribuídos sobre a lateral da circunferência, o diâmetro da mencionada superfície guia correspondendo ao diâmetro externo do primeiro e segundo elemento guia 25, 26 associado, respectivamente, de modo que uma orientação de ajuste de forma da ponta de pipeta 10 seja obtida.

De modo a permitir orientação com ajuste tão preciso quanto possível, as superfícies guia correspondentes 45, 46 não têm nenhum chanfro de liberação de molde. Chanfros de liberação de molde são providos convencionalmente sobre partes moldadas por injeção a fim de poder liberar mais facilmente as mencionadas peças de moldagem por injeção. Devido aos biseis de liberação de molde serem dispensados, as superfícies guia laterais da ponta de pipeta se estendem na direção axial paralelas ao eixo 6. Como resultado, a orientação radial ou lateral da ponta de pipeta não depende de quão distante a ponta de pipeta é deslizada sobre o elemento de acoplamento.

No caso de superfícies guia afuniladas conicamente, as mencionadas superfícies guia seriam, durante o deslizamento da ponta de pipeta sobre o elemento de acoplamento, abraçadas progressivamente sobre o elemento de acoplamento e como resultado, resistiriam à movimentação axial. Assim, as superfícies guia cônicas influenciam a orientação axial e aumentam a força à frente necessária. Uma ranhura anular 30 para receber uma mola anular 27 é formada após o segundo elemento guia 26 na direção de deslizamento. A mola anular 27 serve como um elemento de contenção e se encaixa com um recorte 47 sobre o lado de dentro da segunda porção 42 da ponta de pipeta. Durante a colocação da ponta de pipeta, a mencionada ponta de pipeta é deslizada, com sua extremidade terminal 12 na frente, sobre o segundo elemento guia 26 e a mola anular 27, até que a mola anular 27 se encaixe no recorte 47. Como resultado, a ponta de pipeta é posicionada, axialmente e fixada ao elemento de acoplamento. A mola anular 27 e o recorte 47 estabelecem uma conexão destacável que é, ao mesmo tempo, suficientemente estável para pressionar axialmente o ressalto 43 contra a porção de vedação axial 23 e, desse modo, vedar a ponta de pipeta sobre o elemento de acoplamento. A mola anular pode ter uma rosca de parafuso delgada.

De acordo com a configuração geométrica do elemento de acoplamento, as superfícies guia 45 e 46 da ponta de pipeta, que, quando colocadas sobre, interagem com os elementos guia laterais do elemento de acoplamento, estão tipicamente a uma distância, uma da outra, maior do que o diâmetro interno da segunda superfície guia 46. Do mesmo modo, caso nenhum segundo elemento guia 26 seja arranjado sobre o elemento de acoplamento, a distância entre a primeira superfície guia 45 e o recorte (meio de contenção) 47 é maior do que o diâmetro interno da depressão no recorte 47. Quando o elemento de contenção 27 é arranjado tipicamente após o segundo elemento guia 26 na direção de deslizamento 2, esta relação também se aplica se dois elementos guia 25, 26 ou superfícies guia 45, 46 forem usados. O primeiro elemento guia 25 pode ser arranjado perto da porção de vedação 23. Conseqüentemente, a superfície guia 45 pode ser incorporada perto do ressalto 43. Neste caso, a distância do ressalto 43, a partir do recorte 47, em particular, a partir do centro do recorte 47, é, também, tipicamente maior do que o diâmetro interno do recorte 47. Esta situação é indicada na Figura 11 que mostra um elemento de acoplamento 4 e uma ponta de pipeta 10, de acordo com um modo de realização exemplificativo. Neste modo de realização exemplificativo, o elemento de acoplamento 4 tem um primeiro elemento guia 25 na forma de uma superfície que é arranjada, antes do elemento de vedação 21, na direção de deslizamento 2, isto é, na primeira porção 20 do elemento de acoplamento 4. Um elemento de contenção. 27, na segunda porção 22 do elemento de acoplamento, é arranjado após o elemento de vedação 21, na direção de deslizamento 2. Aqui, não é provido um segundo elemento guia. A ponta de pipeta 10 tem uma superfície guia 45 que corresponde ao elemento guia 25 do elemento de acoplamento 4 e se apóia em frente de uma porção de vedação, ou ressalto 43, na direção de deslizamento 2, isto é, arranjado na primeira porção 40 da ponta de pipeta 10. A superfície interna da ponta de pipeta 10 é mostrada aqui se estendendo ligeiramente cônica, a superfície guia 45 sendo incorporada como uma superfície cilíndrica integrada na parede da ponta de pipeta 10. Isto será descrito em seguida em maior detalhe com relação à Figura 8. Um meio de contenção 47, na forma de um recorte, é arranjado na segunda porção 42 da ponta de pipeta ajustado separado da porção de vedação 43.

Sobre o elemento de acoplamento 4, o meio de contenção 27 e o elemento de contenção 25 estão a uma distância áu um do outro, que também é referida como a largura do guia. A largura do guia di é determinada a partir do centro dos elementos respectivos. A extensão axial (largura da superfície guia individual) do meio de contenção 27 e do elemento de contenção 25 é denotada por I1 e por I2 respectivamente. O diâmetro externo do meio de contenção 27, neste caso, é especificado por Di. A fim de permitir suporte e orientação seguros, a relação di > D1 deveria ser satisfeita. De acordo com isto, o recorte 47 da ponta de pipeta 10 tem um diâmetro máximo D2. A superfície guia 45 está a uma distância (largura do guia) d2 a partir do recorte 47 (baseada, em cada caso, no centro da mencionada superfície guia). A extensão axial do recorte 47 e da superfície guia 45 é especificada por I3 e I4, respectivamente, onde I4 é tipicamente maior do que I2, de modo que o calcanhar entre a superfície guia cilíndrica 45 e a parede interna cônica (ver calcanhar 74 na Figura 8) não entrem em contato com o elemento de contenção 25 do elemento de acoplamento 4 e impeça o deslizamento da ponta de pipeta 10 sobre o elemento de acoplamento 4. Tipicamente, o seguinte se aplica: D1 = D2 e dj = d2, de modo que a relação d2 > D2 seja do mesmo modo satisfeita. As larguras do guia dj e d2, as extensões axiais I1, I2, I3 e I4 e também os diâmetros D1 e D2 são conseqüentemente adaptados, uns aos outros, permitindo assim que os elementos respectivos cumpram sua finalidade (a superfície guia 45, o elemento guia para a orientação lateral; o elemento de contenção 27 e o recorte 47, no presente modo de realização exemplificativo, para a orientação lateral e fixação), onde a fixação pode igualmente ser combinada com um ligeiro grampeamento.

As relações geométricas descritas mais acima asseguram, independente de, se primeiro e segundo elementos guia 25, 26 interagem com as superfícies guia laterais da ponta de pipeta 45, 46, ou se o primeiro elemento guia 25 e o elemento de contenção interagem mutuamente com a primeira superfície guia lateral da ponta de pipeta 45 e o recorte 47 (sem um segundo elemento guia 26 adicional), que a inclinação da ponta de pipeta, sobre o elemento de acoplamento, seja suficientemente evitada de modo confiável.

A fim de conseguir um efeito de vedação adequado, a distância entre o recorte 47 e o ressalto 43 deveria ser aderida tão precisamente quanto possível, onde a distância é incorporada de tal maneira que o ressalto 43 possa ser pressionado de encontro à porção de vedação 23 para conseguir um efeito de vedação adequado. Apesar disto, a elasticidade do elemento de vedação 21 permite alguma tolerância onde, um elemento de vedação em forma de X permita, para o mesmo material, uma tolerância um pouco mais alta do que, por exemplo, um anel-O. A distância entre o ressalto 43 e o recorte pode, por exemplo, ser 8 a 9mm. O diâmetro interno da segunda porção lateral 42 da ponta de pipeta pode ficar entre, aproximadamente, 6 e 7,5mm, e o da porção lateral 40 da ponta de pipeta entre, aproximadamente, 5 e 6mm.

Durante o deslizamento da ponta de pipeta, pode ocorrer uma leve deformação reversível da extremidade terminal 12 da ponta de pipeta, uma vez que a extremidade terminal é esticada ligeiramente quando ela passa o anel anular 27. A ponta de pipeta deve conseqüentemente ser incorporada para ser elástica até um determinado grau em sua extremidade terminal. A elasticidade pode ser ajustada pela seleção apropriada da espessura do material. Todavia, também é possível incorporar a mola anular 27 para ser suficientemente flexível para ceder durante a colocação da ponta de pipeta e para penetrar no recorte 47 ao passar por ele.

A ranhura anular 30 é incorporada no presente modo de realização exemplificativo com uma parede interna inclinada 31 que se afunila conicamente na direção da extremidade de ataque 8 do elemento de acoplamento. Como resultado, o anel anular 27 é posicionado axialmente com precisão na direção da extremidade livre 8, uma vez que é ligeiramente comprimido radialmente pela ponta de pipeta, cede, devido à parede interna cônica 31, na direção da superfície de batente 50, contra a qual é pressionado e posicionado. Isto produz um ajuste da força que começa do elemento de vedação 21, via porção de vedação lateral da ponta de pipeta 43, até o recorte 47 que guia o fluxo de força para a superfície de batente 50, via mola anular 27. Como resultado, a ponta de pipeta é fixada firmemente ao elemento de acoplamento e orientada.

A Figura 3 mostra um modo de realização adicional. Neste modo de realização, o elemento de contenção usado não é uma mola anular arranjada em uma ranhura anular mas, carnes, um tanto rígidos 57, que são distribuídos uniformemente sobre a circunferência da segunda porção. Pelo menos três carnes são benéficos. Como pode ser visto da Figura 3, os carnes 57 são formados integralmente como um anel periférico elevado que é interrompido por incisões. Em relação ao esforço do material da porção de acoplamento da ponta de pipeta, uma pluralidade de carnes rígidos separados é mais benéfica do que um anel contínuo, uma vez que um anel contínuo poderia forçar alargamento acentuado da extremidade terminal 12, da porção de acoplamento 14, durante o deslizamento da ponta de pipeta. Cames rígidos separados, por outro lado, 5 exigem simplesmente ligeira deformação da extremidade terminal 12, onde, no caso de três carnes, a secção transversal da segunda porção 42 assume, até que os carnes se encaixem com o recorte lateral da ponta de pipeta 47, uma forma ligeiramente triangular, sem estiramento significativo de material. A deformação da seção transversal, que é facilitada sem estiramento do material, permite uma redução considerável na aplicação da força exigida para deslizar sobre a ponta de pipeta. Alternativamente, o meio de contenção usado também pode ser superfícies cônicas formadas integralmente ou botões colocados, ou um ou mais anéis colocados.

Como no primeiro modo de realização exemplificativo, os carnes 57 se encaixam com um recorte 47 na ponta de pipeta.

As Figuras 5 a 7 mostram um modo de realização exemplificativo adicional no qual, novamente, o elemento de contenção usado é uma mola anular (não mostrada) arranjada em uma ranhura anular 60 tendo paredes laterais paralelas 61, 62 e uma parede interna em forma de V 63. A ranhura anular 60 tem a vantagem da mola anular ser, por um lado, montada de maneira definida na direção axial e, por outro lado, deformável elasticamente na direção radial. Isto facilita a colocação da ponta de pipeta e leva a uma vida útil longa da mola anular.

As Figuras 6 e 7 mostram detalhes da ranhura anular 60 e da primeira e segunda porção 25, 26 do elemento de acoplamento. Estas figuras mostram igualmente os elementos guia respectivos de modo que também possam ser usados nos outros modos de realização.

A parede interna na forma de V 63 (figura 6) compreende duas superfícies parciais que formam um ângulo obtuso entre si, as mencionadas superfícies parciais sendo arranjadas simetricamente em relação ao eixo 6. O segundo elemento guia 26 se projeta além das regiões circunvizinhas da segunda porção lateral do elemento de acoplamento 22. Como pode ser visto, incorporados simetricamente flancos contínuos 65, 66 são formados integralmente, lateralmente, ao segundo elemento guia 26.

Na primeira porção 20 (figura 7), um flanco contínuo traseiro 67 e um chanfro de inserção cônico frontal 68, para pré-centralizar a ponta de pipeta, também são incorporados axialmente ao primeiro elemento guia 25. O chanfro de inserção 68 se estendendo para a extremidade livre 8 termina em uma superfície de extremidade 69 na qual, a abertura transpassante 5 também termina.

Um modo de realização exemplifícativo adicional de um elemento de acoplamento 4 está ilustrado na figura 10. No caso deste modo de realização exemplifícativo, o elemento de contenção 27 é formado por cames separados 90 que são arranjados perifericamente e são, por exemplo, partes de um anel. Os cames 90 podem ser produzidos facilmente, por exemplo, de um anel formado integralmente no qual incisões, se estendendo axialmente 91, são formadas. Isto produz cames separados 90 e neste caso, rígidos que, como nos modos de realização exemplifícativos mostrados mais acima, podem se encaixar com um recorte 47 na ponta de pipeta 10, cujo recorte é provido, neste caso, na segunda porção 42 da ponta de pipeta 14. Por meio da interação entre os cames 90 e o recorte 47, a porção de vedação 43 da ponta de pipeta 10 é pressionada axialmente contra o elemento de vedação 21. O anel, ou os cames 90, podem ter na direção axial um contorno arredondado que corresponda substancialmente ao contorno do recorte 47 a fim de permitir um bom ajuste de forma.

Em contraste com os modos de realização apresentados acima, o elemento de acoplamento 4 mostrado na Figura 10 não tem um segundo elemento guia separado na região da segunda porção 22 do elemento de acoplamento 4. Os carnes 90 excutam esta função em interação com o recorte lateral 47 da ponta de pipeta. A segunda superfície guia 46 na segunda porção lateral da pipeta 42 pode, assim, do mesmo modo, ser dispensada. A ponta de pipeta pode ter, então, vista na direção de prosseguimento, uma primeira superfície guia 45 na região da primeira porção 40, um ressalto 43 na transição para a segunda porção 42 e um meio de suporte 47 (no presente exemplo, um recorte), ajustado separado do ressalto.

Na região da primeira porção 20 do elemento de acoplamento 4, o primeiro elemento guia 25 é formado por um anel periférico que tem incisão axiais 93, o anel tendo um contorno externo cilíndrico. As incisão 93 levam a segmentos de anel ou carnes espacialmente separados 92. Como resultado do contorno cilíndrico externo do anel, cada came 92 tem uma parte do contorno cilíndrico externo, de modo que os carnes laterais 92 do elemento de suporte formem, em conjunto, um elemento guia periférico na forma de uma superfície interrompida. Comparado à Figura 7, é evidente que no modo de realização exemplifícativo mostrado na Figura 10 incisões se estendendo axialmente 93 foram formadas na região do primeiro elemento guia 25. Os carnes 92 levam a, interagindo com as primeiras superfícies guia internas 45 na região da primeira porção 40 da ponta de pipeta 14, orientação radial ou lateral da ponta de pipeta 14 em relação ao elemento de acoplamento 4.

Os elementos de acoplamento aqui descritos podem ser arranjados sobre suportes de pipetas manuais, mas também sobre máquinas de pipetagem que têm um grande número de elementos de acoplamento. Máquinas de pipetagem deste tipo também têm mais componentes adicionais, em particular, meios para retirada das pontas de pipeta. Convencionalmente, estes meios compreendem um extrator que possa se mover em relação ao elemento de acoplamento na direção axial, se encaixando após a extremidade terminal 12 da ponta de pipeta 10 e, deslizando a mencionada ponta de pipeta, contra a direção de deslizamento 2 do elemento de acoplamento.

A Figura 8 é uma vista ampliada de uma porção (primeira porção 40 e/ou segunda porção 42) da porção de acoplamento lateral da pipeta. Esta porção tem uma parede interna se afunilando conicamente (superfície interna) 70. O ângulo do cone (ângulo entre a parede interna 70 e o eixo longitudinal 6) sendo de apenas poucos graus se encontrando preferivelmente entre 0,5° e 1°. Este modo de realização ligeiramente cônico é o que é conhecido como um chanfro de liberação do molde, de modo a liberar a ponta de pipeta que é formada como uma parte de moldagem por injeção, mais facilmente, do molde de injeção. Como pode ser visto, a parede externa (superfície externa) 71 da porção de acoplamento também se estende conicamente por este motivo. Uma superfície guia cilíndrica 72 é integrada na parede interna 70, isto é a superfície guia 72 se estende na direção longitudinal, paralela ao eixo longitudinal 6. Isto forma entre a superfície guia 72 e a parede interna um calcanhar 74, a profundidade do qual depende do ângulo do cone e da extensão longitudinal da superfície guia 72. É benéfico se a superfície guia se fundir diretamente com a parede interna cônica 70 em direção à extremidade larga do cone.

Para que a superfície guia 72 permita orientação axial suficientemente precisa da ponta de pipeta, a parede da ponta de pipeta deveria ser incorporada para ser suficientemente rígida nesta região. Enquanto o ângulo do cone for, como descrito mais acima, tipicamente muito pequeno, a formação da superfície guia cilíndrica 72 leva, apenas, a uma redução insignificante na espessura parede, assegurando, assim, estabilidade suficiente, mesmo na região da superfície guia 72. Se apropriado, a parede como um todo, deveria ser incorporada para ser correspondentemente mais espessa. Tipicamente, uma superfície guia cilíndrica é incorporada simplesmente na parede interna 70. A parede externa 71 tem, por outro lado, tipicamente, um curso cônico.

A Figura 9 mostra um modo de realização com flexibilidade melhorada da porção de acoplamento lateral da pipeta 14. Como pode ser visto, a porção de acoplamento 14 (ou a segunda porção da ponta de pipeta) tem incisões 82 que de estendem na direção longitudinal e são carregadas com um material separado de modo a formar componentes axiais macios. O material 82 dos componentes axiais macios 82 é mais elástico do que o material 80, do qual a parte principal da porção de acoplamento 14 consiste, e aumenta, em conseqüência, a flexibilidade radial da porção de acoplamento. As incisões 82 podem, como indicado na Figura 9, penetrar o recorte 34 para receber o elemento de contenção lateral do elemento de acoplamento. Um método de moldagem por injeção também pode ser usado para fabricar pontas de pipeta de dois componentes, deste tipo. A ponta de pipeta também tem uma porção 84 que é acoplada à porção de acoplamento 14, se afunila conicamente na direção axial e têm, em sua extremidade axial, afastada da porção de acoplamento 14, uma abertura para sugar um meio a ser pipetado.

Geralmente; o volume total da ponta de pipeta não é particularmente limitado. Por exemplo, as pontas de pipeta podem, como descrito acima, ser configuradas de tal maneira que tenham um volume de recepção na região de recepção, isto é na região da ponta de pipeta na qual o meio a ser pipetado é recebido (porção de recepção), incluindo a porção de saída para dispensar o meio, de 5 a 2000 μl, de preferência, de 40 a 1800 μl, mais preferivelmente de 50 a 1500 μl.

O comprimento de uma ponta de pipeta é obtido convencionalmente a partir do volume desejado se a geometria das porções individuais da região de recepção for definida. O comprimento da ponta de pipeta não é, conseqüentemente, em geral, particularmente limitado. Por exemplo, as pontas de pipeta podem ter um comprimento na faixa de 50 a 150mm, de preferência, 60 a 140mm e, mais preferencialmente, 80 a 120mm.

Em um modo de realização particularmente preferido, pontas de pipeta tendo um volume de recepção de 50μl têm um comprimento de 60mm, pontas da pipeta que têm um volume de recepção de 200 ou 1.000 μl têm, cada uma, um comprimento de 80mm, e pontas de pipeta que têm um volume de recepção de 1500μ1 têm um comprimento de 120mm.

No caso de todos os modos de realização, a ponta de pipeta pode consistir de polipropileno e ser carregada com grafita de modo a permitir medições de níveis capacitivos.

O elemento de vedação pode, no caso de todos os modos de realização consistir de fluoroelastômero, por exemplo Viton® ou Kalrez© da Du Pont. Dependendo do meio a ser pipetado, outros materiais elásticos são, do mesmo modo, apropriados.

Os elementos de acoplamento, que são, também, referidos freqüentemente como o "mandril", consistem de um metal preferivelmente resistente à corrosão, por exemplo, aço inoxidável ou outras ligas contendo, por exemplo, tântalo, titânio ou tungstênio. No entanto, também é possível fazer os elementos de acoplamento de material plástico apropriado, por exemplo, condutor. Igualmente possíveis são compósitos feitos de materiais diferentes, por exemplo, aço inoxidável com incrustações de material plástico ou compostos de materiais plásticos diferentes, condutores e não-condutores.

Uma característica comum dos modos de realização descritos mais acima é que permitem que a ponta de pipeta seja colocada e retirada com a aplicação de, comparativamente, pouca força. Isto é conseguido, por um lado, em conseqüência dos elementos de contenção laterais, flexíveis, do elemento de acoplamento e, por outro lado, em conseqüência das regiões flexíveis da extremidade terminal 12 da ponta de pipeta. Além disto, todos os elementos de acoplamento têm vedador de baixo desgaste ou mesmo sem desgaste, uma vez que o elemento de vedação seja incorporado como um elemento de vedação axial. O elemento guia permite posicionamento radial ou lateral preciso (direções χ e y) e impede a inclinação da ponta de pipeta. O posicionamento axial (direção z) é definido por um lado, pela interação do elemento de contenção lateral do elemento de acoplamento com os meios de contenção lateral da ponta de pipeta e por outro lado, pela pressão do ressalto 43 contra o elemento de vedação 21. O vedador e o fixador são, então, separados espacial e funcionalmente um do outro e permitem fixação posicionai segura da ponta de pipeta ao elemento de acoplamento. Tanto a ponta de pipeta quanto o elemento de acoplamento podem ser fabricados de maneira rentável robusto para o uso.

Lista de referenciais numerais

2 Direção de deslizamento

4 Elemento de acoplamento

5 Abertura transpassante

6 Eixo longitudinal

8 Extremidade livre do elemento de acoplamento

10 Ponta de pipeta

12 Extremidade terminal da ponta de pipeta/primeira extremidade axial

14 Porção de acoplamento da ponta de pipeta

20 Primeira porção do elemento de acoplamento

21,21' Elemento de vedação

22 Segunda porção do elemento de acoplamento

23, 23' Porção de vedação

25 Primeiro elemento guia

26 Segundo elemento guia

27 Mola anular/elemento de contenção

Claims (36)

1. Ponta de pipeta para colocação sobre um suporte, caracterizada pelo fato da ponta de pipeta ter: - um eixo longitudinal (6); e - uma porção de acoplamento (14) se estendendo no eixo longitudinal (6) para deslizar sobre o suporte, a porção de acoplamento (14) tendo pelo menos uma porção (40, 42) com uma parede interna (70) que se afunila conicamente pelo menos em certas porções, na direção oposta ao deslizamento para frente (2), e para o qual uma superfície guia (45, 46, 72), que é cilíndrica em relação ao eixo longitudinal (6), é integrada.

2. Ponta de pipeta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de da parede interna (70) ter, na direção do eixo longitudinal em relação ao eixo longitudinal (6), um ângulo maior do que 0,2° e, de preferência, ente 0,5° e 3o.

3. Ponta de pipeta de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato da porção de acoplamento (14) ter uma primeira porção (40) e uma segunda porção (42) arranjada axialmente desviada da primeira porção (40) na direção de impulso à frente (2), e a primeira porção (40) ter uma extensão radial menor do que a segunda porção (42).

4. Ponta de pipeta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato da primeira porção (40) ter uma parede interna (70) se estendendo conicamente na qual a superfície de guia cilíndrica (45) é integrada.

5. Ponta de pipeta de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizada pelo fato das primeira e segunda porções (40, 42) terem, cada uma, paredes internas se estendendo conicamente, em cada uma das quais uma superfície guia cilíndrica (45, 46, 72) é integrada.

6. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações 3 a 5, caracterizada pelo fato de ter uma porção de vedação entre as primeira e segunda porções (40, 42) tendo uma superfície de vedação (43) apontando axialmente na direção de impulso à frente (2) para interagir com um elemento de vedação do suporte.

7. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações -3 a 6, caracterizada pelo fato de ter pelo menos um meio de contenção (47) arranjado sobre a parede interna da segunda porção (42) para interagir com um elemento de contenção do suporte.

8. Ponta de pipeta de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato do meio de contenção (47) ser um recorte.

9. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações -1 a 8, caracterizada pelo fato da ponta de pipeta ser uma parte moldada por injeção.

10. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações -1 a 9, caracterizada pelo fato da porção de acoplamento (14) compreender uma região final que é incorporada de modo a ser mais flexível em relação às regiões restantes da porção de acoplamento (14).

11. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações -1 a 10, caracterizada pelo fato da porção de acoplamento (14) consistir de um primeiro material (80) e ter incisões (82) que se estendem na direção longitudinal e carregadas com um segundo material que é mais resiliente do que o primeiro material.

12. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações -6 a 10, caracterizada pelo fato da porção de vedação ser um ressalto entre as primeira e segunda porções (40, 42).

13. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações -6 a 12, caracterizada pelo fato da distância entre a porção de vedação e o meio de contenção (47) ser maior do que a extensão radia do meio de contenção (47).

14. Ponta de pipeta de acordo com qualquer das reivindicações - 3 a 13, caracterizada pelo fato da distância entre a superfície guia (45, 72) arranjada na primeira porção e o meio de contenção (47) ser maior do que a extensão radial do meio de contenção (47).

15. Ponta de pipeta de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de da porção de vedação ser arranjada entre a superfície guia cilíndrica (45, 72) e o meio de contenção (47).

16. Dispositivo para montar pontas de pipetas com um elemento de acoplamento (4) tendo um eixo longitudinal (6) se estendendo na direção axial e uma extremidade livre (8) da qual a ponta de pipeta (10) pode ser deslizada sobre o elemento de acoplamento (4) na direção axial, caracterizado pelo fato de que elemento de acoplamento tem: - um elemento de vedação (21, 21') feito de um material resiliente e ter uma porção de vedação se estendendo axial e radialmente (23, 23') que é exposta na direção axial em direção à extremidade livre (8) do elemento de acoplamento (4) e contra a qual uma porção de vedação (43) da ponta de pipeta (10) pode ser axialmente pressionada pelo menos parcialmente.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato do elemento de acoplamento (4) ter pelo menos um elemento guia, de preferência, de peça única ou múltiplas peças (25, 26) arranjado sobre seu lado externo para orientar lateralmente a ponta de pipeta (10).

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato do elemento de acoplamento ter dois elementos guia (25, 26) arranjados axialmente separados um do outro sobre o lado externo do elemento de acoplamento.

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato dos elementos guia (25, 26) formarem, cada um, um anel guia radialmente circundante tendo uma extensão radial predefinida e, de preferência, constante, e sendo incorporado, de preferência, independentemente um do outro, de uma maneira contínua e/ou interrompida.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado pelo fato dos elementos guia (25, 26) ficarem a uma distância (d) um do outro pelo menos tão grande como a extensão radial (D) dos elementos guia ou do maior dos dois elementos guia.

21. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 16 a 20, caracterizado pelo fato do elemento de acoplamento (4) ter pelo menos um elemento de contenção (27, 57) arranjado sobre seu lado externo para interagir com o meio de contenção (47) da ponta de pipeta, de modo a pressionar a porção de vedação (43) da ponta de pipeta (10) contra a porção de vedação axial (23, 23') e/ou para posicionar a ponta de pipeta na direção axial.

22. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 16 a 21, caracterizado pelo fato do elemento de acoplamento (4) ter uma primeira porção (20) arranjada próximo à extremidade livre (8) do elemento de acoplamento e uma segunda porção (22) arranjada axialmente desviada na direção de impulso à frente em relação à primeira porção (20).

23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato da primeira porção (20) ter, de preferência, em cada ponta, uma extensão radial menor do que a segunda porção (22).

24. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22 ou 23, caracterizado pelo fato de um respectivo elemento guia (25, 26) ser arranjado sobre a primeira e segunda porção (20, 22).

25. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 22 a 24, caracterizado pelo fato do elemento de vedação (21, 21') ser arranjado entre as primeira e segunda porções (20, 22).

26. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 22 a 25, caracterizado pelo fato do elemento de contenção (27, 57) ser arranjado sobre a segunda porção (22).

27. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 16 a 26, caracterizado pelo fato do elemento de vedação (21, 21') consistir de um fluoroelastômero.

28. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 21a 27, caracterizado pelo fato do elemento de contenção ser um elemento de mola periférico (27) arranjado em uma depressão periférica (30) localizada sobre o lado externo do elemento de acoplamento.

- 28, 29 Borda externa - 30 Ranhura anular - 31 Parede interna da ranhura anular - 34 Depressão/recorte - 40 Primeira porção da ponta de pipeta - 42 Segunda porção da ponta de pipeta - 43 Porção de vedação/ressalto - 45 Primeira superfície guia - 46 Segunda superfície guia - 47 Recorte - 50 Superfície de batente - 57 Carnes/elemento de contenção - 60 Ranhura anular - 61,62 Paredes laterais da ranhura anular - 63 Parede interna da ranhura anular - 65, 66, 67Flancos contínuos - 68 Chanfro de inserção - 69 Superfície terminal - 70 Parede interna - 71 Parede externa - 72 Superfície guia - 74 Ressalto - 80 Primeiro material - 82 Segundo material - 84 Porção cônica - 90 Cames/elemento de contenção - 91 Incisão - 92 Cames/primeiro elemento guia - 93 Incisão

29. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 21a 27, caracterizado pelo fato do elemento de contenção ter uma ou mais elevações radiais (57) arranjadas de uma maneira parcial ou anularmente circundante sobre o lado externo do elemento de acoplamento e são, de preferência, rígidas ou flexíveis.

30. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 21a 29, caracterizado pelo fato do elemento de contenção (27, 57) ser arranjado, visto na direção de impulso à frente, após todos os elementos guia (25, 26).

31. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 16 a 30, caracterizado pelo fato do elemento de vedação (21, 21') ser elasticamente deformável em sua seção transversal de material.

32. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 16 a 31, caracterizado pelo fato do elemento de acoplamento (4) ter um chanfro de inserção (68) na extremidade livre (8) para pré-ajustar a ponta de pipeta.

33. Dispositivo de pipetagem, caracterizado pelo fato de ter (a) um elemento de acoplamento (4) como definido em uma das reivindicações 16 a 32, e (b) uma ponta de pipeta (10) que pode ser presa de modo destacável ao elemento de acoplamento (4) e uma porção de vedação (43) configurada em relação ao eixo longitudinal (6) do elemento de acoplamento (4) como uma superfície axial apontando na direção do elemento de acoplamento (4), e onde, no estado acoplado pelo menos parte da porção de vedação (23, 23') do elemento de acoplamento (4) é axialmente pressionada contra pelo menos uma parte da porção de vedação (43) da ponta de pipeta (10).

34. Dispositivo de pipetagem, caracterizado pelo fato de ter um elemento de acoplamento (4) e uma ponta de pipeta (10) que pode ser presa de modo destacável ao elemento de acoplamento (4), como definido em uma das reivindicações 1 a 15, - onde o elemento de acoplamento (4) tem pelo menos um elemento guia (25, 26) arranjado sobre seu lado externo para orientar lateralmente a ponta de pipeta (10) e, de preferência, tendo quantos elementos (25, 26) quanto a ponta de pipeta (10) tem superfícies guia (45, 46, 72), - onde o elemento ou elementos guia (25, 26) é/são incorporados independentemente um do outro, de preferência, em peça única ou em uma pluralidade de partes, - e onde cada elemento guia (25, 26) tem, pelo menos, superfícies parciais de uma superfície lateral cilíndrica que corresponde, em cada caso, a uma superfície guia cilíndrica (45, 46, 72), interagindo com a superfície parcial, na ponta de pipeta (10).

35. Dispositivo de acordo com a reivindicação 34, caracterizado adicionalmente pelo fato ter os atributos caracterizantes de uma das reivindicações 18 a 24, 26, 28 a 30 ou 32 e, de preferência também, um elemento de vedação como definido em uma das reivindicações 16, 25, 27 ou 31.

36. Dispositivo de pipetagem de acordo com uma das reivindicações 34 a 35, caracterizado pelo fato do elemento de acoplamento (4) ter pelo menos um elemento de contenção (27, 57) arranjado sobre seu lado externo para interagir com pelo menos um meio de contenção (47) da ponta de pipeta (10), o pelo menos um elemento de acoplamento (27, 57) sendo configurado, de preferência, rígida ou flexivelmente em relação ao pelo menos um meio de contenção (47).