CN109696556A - 移液装置和移液装置定位系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种自动移液装置(100)。本申请还公开了一种包括该自动移液装置(100)的移液装置定位系统(200)。本申请进一步公开了一种包括该移液装置定位系统(200)的体外诊断系统(300)。

Description

移液装置和移液装置定位系统
技术领域
本公开文本涉及一种自动移液装置、一种包括该移液装置的移液装置定位系统、以及一种包括该移液装置定位系统的体外诊断系统。
背景技术
自动体外诊断系统中的典型工作流程包括移液，即，从和/或向液体容器中抽吸和/或分配液体(诸如样品和试剂)，这涉及使用自动移液装置。
自动移液装置通常包括移液器喷嘴。取决于应用(例如，在易于发生携带污染的情况下)，移液器喷嘴可以包括可重复使用的针或消耗性吸头。
取决于应用，液体容器可以打开或封闭装入到体外诊断系统中。大多数情况下，试剂容器由盖子封闭以便通过防止蒸发、污染以及由外部因素引起的干扰来增加机载稳定性。样品容器可以打开或封闭装入，这也取决于应用。
对于封闭的液体容器，对容纳在其中的液体进行移液变得更加复杂。尤其是如果使用消耗性吸头而不是针，需要至少临时移除盖子以便使得移液器喷嘴能够接近容纳在其中的液体。如果是自动化的，则打开和封闭液体容器在技术上可能是复杂的、体积大并且昂贵的。
作为替代方案，盖子可以被配置为使得移液器喷嘴、特别是移液器针能够通过盖子接近液体容器中的液体。弹性盖子可以例如在插入移液器针之前直接通过移液器针或专用穿孔器刺穿。有时也使用盖子中的预切部分以便促进移液器喷嘴的插入，而在移除移液器喷嘴时，盖子自身弹性地重新封闭。然而，通过盖子移液具有若干缺点。一个缺点是移液器喷嘴与盖子的接触会引起交叉污染。而且，增加了损坏移液器喷嘴的风险。而且，用于例如基于电容测量检测液体容器中的液位的大多数技术受到盖子的存在和/或盖子上可能存在的液体痕迹的阻碍。
与移液装置相关联的另一个普遍问题是在竖直方向上的一系列机械和几何公差。特别地，移液装置的组装(包括移液器喷嘴的手动或自动联接)中的公差、用于在竖直方向上平移该移液装置的驱动机构中的公差、相对于液体容器的尺寸的制造公差、液体容器在体外诊断系统内在可能不同的液体容器保持位置中的定位可能会导致更大的累积公差，并且因此导致移液器喷嘴相对于液体容器、特别是相对于液体容器的底部的竖直定位的相对较大的不精确性。
特别是，当液体容器中的液体用完并且液位降低时，希望能够使移液器喷嘴尽可能靠近液体容器的底部定位以便使死体积最小化。
然而，由于移液器喷嘴的定位不精确，所以维持距容器底部的安全距离以便防止移液器喷嘴与液体容器底部碰撞，该碰撞可能导致不正确的移液、移液器喷嘴和/或液体容器等的损坏。因此，死体积(即，液体容器的底部处未被使用并因此浪费的液体量)可以非常高，例如，高达整个液体体积的10％，或甚至更多，尤其是对于较小的液体容器，例如低于20-30mL。
发明内容
本文公开了一种自动移液装置。该移液装置包括移液器头(pipette head)和安装到该移液器头的移液器喷嘴，该移液器喷嘴具有纵向轴线。该移液装置还包括中空致动器构件，其相对于纵向轴线围绕该移液器喷嘴同心地布置并且至少部分地覆盖该移液器喷嘴。该致动器构件可移动地联接到该移液器头或该移液器喷嘴，使得该致动器构件和该移液器喷嘴可沿纵向轴线相对于彼此移动。该移液装置还包括中空接触构件，其相对于纵向轴线围绕该致动器构件同心地布置并且至少部分地覆盖该致动器构件。该接触构件可移动地联接到该致动器构件，使得该接触构件和该致动器构件可沿纵向轴线相对于彼此移动。该接触构件包括用于接触液体容器的接触边缘。该致动器构件包括致动器边缘，当该接触构件与该液体容器接触并且该致动器构件和该接触构件相对于彼此移动时，该致动器边缘打开该液体容器的盖子，由此形成无接触通道，当该移液器喷嘴和该致动器构件相对于彼此移动时，该无接触通道使该移液器喷嘴穿过该盖子。
本文还公开了一种包括这种移液装置的移液装置定位系统。该移液装置定位系统还包括液体容器，该液体容器包括纵向主体，该纵向主体包括底部和上部开口以及介于该上部开口与该底部之间的内部空间，该内部空间用于接收液体。该移液装置定位系统还包括驱动单元，该驱动单元用于使移液装置和/或液体容器相对于彼此移动。该移液装置定位系统还包括控制器，该控制器用于控制该驱动单元，以例如将该移液器喷嘴定位在相对于该液体容器的期望位置。
本文还公开了一种包括这种移液装置定位系统的体外诊断系统。
通过使该液体容器与该接触构件接触并且通过当该接触构件与该液体容器接触时调节该移液器喷嘴相对于该接触构件的位置，可以实现该移液器喷嘴的定位的更高精度，因此减少了距该液体容器的底部的安全距离并且使死体积最小化。通过形成无接触通道以使移液器喷嘴与该致动器构件穿过该液体容器(如果被盖子封闭)的盖子，则携带污染的风险最小化，并且消除了对液位检测技术的干扰。而且，可以同样使用可重复使用的针和消耗性吸头。此外，无论是否使用盖子来封闭液体容器，使用中空致动器构件至少部分地覆盖该移液器喷嘴直到相对于彼此移动都会使移液器喷嘴移动时发生事故和受伤的风险最小化。
另一个优点是所有这些效果都可以通过简单、紧凑和便宜的结构来实现，可能只需要一个驱动器来沿纵向轴线移动移液装置。
“体外诊断系统”是专用于针对体外诊断分析样品的实验室自动化设备。根据需要和/或根据期望的实验室工作流程，体外诊断系统可以具有不同的配置。可以通过将多个设备和/或模块联接在一起来获得附加配置。“模块”是工作单元，其大小通常小于整个体外诊断系统，具有专用功能。该功能可以是分析性的，但是也可以是预分析的或后分析的，或者它可以是预分析功能、分析功能或后分析功能中的任一个的辅助功能。特别地，模块可以被配置为与一个或多个其他模块协作以例如通过执行一个或多个预分析和/或分析和/或后分析步骤执行样品处理工作流程的专用任务。因此，体外诊断系统可以包括一个分析设备或任何这种分析设备与相应工作流程的组合，其中预分析和/或后分析模块可以联接到单独的分析设备或被多个分析设备共享。可替代地，预分析和/或后分析功能可以由集成在分析设备中的单元执行。体外诊断系统可以包括功能单元，诸如用于移液和/或泵送和/或混合样品和/或试剂和/或系统流体的液体处理单元，以及用于装载、卸载、分选、储存、运输、识别、分离、检测的功能单元。
“自动移液装置”是用于对液体进行移液(即，抽吸和/或分配)的体外诊断系统的功能单元，为此包括至少一个移液器头和安装到该移液器头的至少一个移液器喷嘴。根据某些实施方案，该移液器头可以在一个、两个或三个行进方向上移动。例如，它可以在水平平面中例如沿导轨旋转或平移，并且可以在正交于平面的竖直行进方向上平移。该移液器头可以包括用于产生负压和/或正压以分别通过该移液器喷嘴抽吸和分配液体的泵机构，或者可以经由流体导管联接到该泵机构。该移液器头可以包括其他元件，诸如用于与体外诊断系统进行通信的电子器件、用于移动该移液器头和/或该移液器喷嘴的驱动单元、一个或多个传感器，该一个或多个传感器例如为用于检测该移液器喷嘴的堵塞或该移液器喷嘴中空气的存在的压力传感器、用于测量该移液器喷嘴或液体容器中的液体温度的温度传感器、用于检测液体容器中的液位的液位传感器等。另外的单元可以与该移液器喷嘴分开地安装到该移液器头上，如例如用于夹持和运输消耗品(例如体外诊断系统内的反应容器)的夹具。
术语“移液器喷嘴”在本文中用于表示该移液装置的流体导管的终端中空部件，其安装到该移液器头并且适于与液体容器中的液体接触并且尺寸被设计成诸如能够抽吸并包含预定义体积范围内的液体等分试样。特别地，该移液器喷嘴可以是可重复使用的可清洗针(例如钢制中空针)或移液器吸头(pipette tip)(例如适于定期更换(例如在对不同液体进行移液之前)的一次性移液器吸头)。
该移液器喷嘴具有纵向轴线，其在该移液器喷嘴安装到该移液器头时基本上平行于竖直方向(重力方向)。
术语“安装到”在本文中用于表示相对于彼此固定地或可移除地附接或连接并且处于相对于彼此可能固定的相对布置，而不论该移液装置相对于该液体容器的相对位置如何。
术语“可移动地联接到”在本文中用于表示相对于彼此固定地或可移除地附接或连接并且处于相对于彼此可变的相对布置，这取决于该移液装置相对于该液体容器的相对位置。
“致动器构件”是具有刚性纵向结构和中空内部空间的工具，其尺寸被设计为略大于该移液器喷嘴的通道以使该移液器喷嘴能够穿过。特别地，致动器构件相对于该纵向轴线围绕该移液器喷嘴同心地布置并且至少部分地覆盖该移液器喷嘴，即，覆盖该移液器喷嘴的至少纵向区段。特别地，该致动器构件可以具有覆盖或保护该移液器喷嘴的至少一个末端的功能，以例如防止在该移液装置在体外诊断系统内移动时存在的可能伤害或与其他零件接触。该致动器构件可移动地联接到该移液器头或该移液器喷嘴，使得该致动器构件和该移液器喷嘴可沿纵向轴线相对于彼此移动。以此方式，至少该移液器喷嘴的末端可以延伸出该致动器构件以用于接近液体容器中的液体或者在该致动器构件被留下的同时将液体分配到液体容器中。然而，该致动器构件的另一个重要功能可以是在该液体容器被盖子封闭的情况下存在的启盖器的功能，以例如当该移液器喷嘴和该致动器构件相对于彼此移动时形成无接触通道以使该移液器喷嘴穿过盖子。以此方式，可以使携带污染的风险和/或损坏移液器喷嘴的风险最小化，并且可以消除盖子对最终传感器的干扰。
“接触构件”是具有刚性纵向结构和中空内部空间的另一种工具，其尺寸被设计为略大于该致动器构件的通道以使该致动器构件能够穿过。特别地，接触构件相对于该纵向轴线围绕该致动器构件同心地布置并且至少部分地覆盖该致动器构件，即，覆盖该致动器构件的至少纵向区段。该接触构件可移动地联接到该致动器构件，使得该接触构件和该致动器构件可沿纵向轴线相对于彼此移动。以此方式，至少该致动器构件的末端可以延伸出该接触构件以用于在该接触构件被留下的同时打开液体容器的盖子。特别地，该接触构件的功能是：与该液体容器接触并且例如通过压住和稳定液体容器而相对于该液体容器保持在相对固定的位置，同时致动器构件和该移液器喷嘴可相对于该液体容器移动。
更特别地，该接触构件包括接触边缘，其位于该接触构件的最下端，相对于该纵向轴线同心地布置，并且尺寸被设计成诸如至少部分地接触并可能匹配液体容器的上表面，确切地说，当该移液装置和/或该液体容器在该移液器喷嘴的纵向轴线的并且与该纵向轴线居中对齐的方向上相对于彼此移动时，该液体容器的上部开口的上部边缘和外边缘或者盖子上部边缘和外边缘封闭该液体容器。根据实施方案，该接触边缘的形状为圆形，以例如匹配液体容器或液体容器盖子的圆形上部形状。而且，该致动器构件包括致动器边缘，其位于该致动器构件的最下端，相对于该纵向轴线同心地布置，并且尺寸被设计成例如当该接触构件与该液体容器接触并且该致动器构件和该接触构件相对于彼此移动时至少部分地接触该液体容器的盖子的上部表面和中心表面并且将压力施加到该上部表面和中心表面上，由此将该盖子的中心部分推向该液体容器的内部并且相对于该纵向轴线径向向外推动，由此在该移液器喷嘴和该致动器构件相对于彼此移动时形成无接触通道以使该移液器喷嘴穿过该盖子。根据实施方案，该致动器边缘的形状也为圆形，诸如以匹配盖子的中心部分的圆形上部形状。
参考任何一对元件或构件，术语“可相对于彼此移动”包括该对构件或元件中的任一个移向另一个或远离另一个移动或者两个元件或构件都相对于彼此移动或彼此远离的可能性。该可移动构件或元件可以具体包括移液装置、该移液器头、移液器喷嘴、致动器构件、接触构件、液体容器。
根据实施方案，该移液器装置包括接触构件/致动器构件止动件，其用于沿纵向轴线向该接触构件和该致动器构件提供相对于彼此的移动限制。
根据实施方案，该移液器装置包括接触构件/移液器喷嘴止动件或移液器喷嘴/致动器构件止动件，其用于沿该纵向轴线向该接触构件和该移液器喷嘴提供相对于彼此和/或该致动器构件和该移液器喷嘴相对于彼此的移动限制。
该止动件可以是位于例如接触构件、致动器构件、移液器喷嘴中的任何一个或多个的预定义位置处的几何止动件。
根据实施方案，该移液器装置包括接触构件弹性元件，其用于将该接触构件弹性地联接到该致动器构件；以及致动器构件弹性元件，其用于将该致动器构件弹性地联接到该移液器喷嘴或该移液器头，其中该致动器构件弹性元件的弹性力大于该接触构件弹性元件的弹性力。
该接触构件弹性元件和该致动器构件弹性元件可以是例如不同的压缩弹簧。
因此，该接触构件和致动器构件相对于彼此的移动以及该致动器构件和移液器喷嘴相对于彼此的移动可以通过该移液装置相对于该液体容器的单次相对移动来获得，例如通过将该移液装置沿该移液器喷嘴的纵向轴线移向与该纵向轴线居中对齐的直立液体容器直到该接触构件接触该液体容器的上侧、然后通过克服该接触构件弹性元件的弹性力进一步移动该移液装置直到该致动器构件到达该接触构件/致动器构件止动件、然后通过克服该致动器构件弹性元件的弹性力进一步移动该移液装置直到该移液器喷嘴到达该接触构件/移液器喷嘴止动件或该移液器喷嘴/致动器构件止动件来实现。
类似地，通过在相反方向上移动该移液装置，在该致动器构件在该接触构件与该移液装置一起远离该液体容器移动之前相对于该接触构件返回到原始相对位置之前，该移液器喷嘴可以相对于该致动器构件返回到原始相对位置。
这也可以通过使该液体容器移向该移液装置或者该移液装置和该液体容器同时移向彼此来实现。
也可以例如通过按顺序旋拧心轴状机构或者通过单独地使该接触构件和该致动器构件或该致动器构件和该移液器喷嘴机动化来实施使该接触构件和该致动器构件相对于彼此移动以及使该致动器构件和该移液器喷嘴相对于彼此移动的替代方法。
“移液装置定位系统”是体外诊断系统的功能单元，其用于相对于该液体容器定位移液装置，并且因此相对于该液体容器或容纳在该液体容器中的液体定位移液器喷嘴。
特别地，该移液装置定位系统包括移液装置、液体容器、用于使该移液装置和/或该液体容器相对于彼此移动的驱动单元、以及“控制器”，该控制器用于控制该驱动单元以例如将该移液器喷嘴定位到相对于该液体容器的期望位置。
“驱动单元”是机动化驱动机构，其被配置为在至少一个行进方向上并且可能在两个或三个行进方向上将该移液装置和/或液体容器相对于彼此移动，例如平移和/或旋转。例如，驱动单元可以被配置为自动化机器人装置，例如机器人臂，其上安装有该移液器头并且在三维空间中具有预定义的移动范围，该三维空间包括液体容器隔室上方的空间，该液体容器隔室包括一个或多个液体容器位置。
可以相对于该体外诊断系统的固定参考点校准该驱动单元，以例如增加该驱动单元在这种三维空间内的移动精度。特别地，可以教导校准后的驱动单元移动到这种三维空间内的任何特定坐标，尤其是对应于特定液体容器并与其对齐的坐标。
特别地，该驱动单元可以包括力传感器，以用于检测何时到达止动件位置、尤其是该接触构件/移液器喷嘴止动件或该移液器喷嘴/致动器构件止动件，以便使该移液器头或移液器喷嘴停止进一步移动。特别地，该驱动单元可以克服该致动器构件弹性元件的力，以便使得该致动器构件和该移液器喷嘴能够相对于彼此移动，并且一旦由于移液器喷嘴/致动器构件止动件到达而检测到力大于该致动器构件弹性元件的弹性力就能够停止任何进一步的移动。作为力传感器的替代方案，该移液器头可以包括移液器头弹性元件，其弹性力大于该致动器构件弹性元件的弹性力以便使得该致动器构件和该移液器喷嘴能够相对于彼此移动，并且一旦该移液器喷嘴/致动器构件止动件到达就能够通过缓冲该移液器喷嘴的任何进一步移动而弹性地停止。以此方式，该移液器喷嘴可以可重复地定位在相对于该液体容器的期望位置。
术语“控制器”包括任何物理或虚拟处理装置，特别是运行计算机可读程序的可编程逻辑计算机，该计算机可读程序设置有指令以根据操作计划执行操作，并且特别地与控制该驱动单元相关联以例如将该移液装置、特别是该移液器喷嘴定位到相对于液体容器的期望位置。该控制器还可以配置为以该体内诊断系统进行一个或多个工作流程和一个或多个工作流程步骤的方式来控制该体内诊断系统。特别地，该控制器可以与调度器和/或数据管理器进行通信和/或协作，以便考虑输入的分析命令和/或接收到的分析命令以及与执行分析命令相关联的多个调度的过程操作以便使用该移液装置来规划移液操作。
相对于液体容器的“期望位置”可以指代该移液器喷嘴或该移液器喷嘴的末端距液体容器底部的使得液体能够被移液的任何距离。特别地，当抽吸该液体容器中的液体并且该液体容器中的剩余液体体积变小时，期望位置可以变化，例如越来越接近底部。
根据实施方案，该控制器被配置为基于当该接触构件接触该液体容器时该移液器喷嘴相对于该接触构件的相对位置控制该驱动单元以例如将该移液器喷嘴定位到距该液体容器的该底部的任何期望距离处。
“液体容器”可以是包括主体的任何容器，该主体具有封闭底部和至少一个上部开口以及介于该上部开口与该底部之间的内部空间，该内部空间用于接收液体。该上部开口可以通过盖子打开或封闭。该容器可以由如玻璃或任何聚合物材料等任何材料制成，并且可以具有任何几何形状和大小，包括例如多孔板的孔。液体容器的例子是样品容器，例如样品管、被配置为收集和运输生物样品的初级样品管、或被配置为从初级管接收等分试样的辅助管。液体容器的其他例子是被配置为将试剂供应到体外诊断分析仪的试剂容器，例如试剂瓶或瓶子，作为单独的容器或有时分组在试剂包(例如包括多个试剂容器的试剂盒)中。液体容器的其他例子是反应容器，其被配置为接收样品和试剂的等分试样以便使样品与一种或多种试剂之间发生反应并最终进行检测。然而，该清单并非详尽无遗。尤其液体可以是除样品或试剂之外的液体，例如质控剂、校准剂等。
根据实施方案，该液体容器的底部具有渐缩或凹入形状，其相对于该纵向主体的平均横截面具有减小的横截面。这种底部形状使得能够通过减少距底部安全距离以下剩余的液体量来进一步减少死体积。
根据实施方案，该液体容器还包括封闭该上部开口的弹性盖子，该盖子包括外盖边缘和中心部分，该外盖边缘包括由该接触构件接触的接触表面，该中心部分接合到该盖子边缘，该中心部分包括切口部分，当该致动器构件和该接触构件相对于彼此移动时，该切口部分使得该致动器构件能够临时打开该中心部分，由此形成无接触通道，当该移液器喷嘴和该致动器构件相对于彼此移动时，该无接触通道使该移液器喷嘴穿过该盖子。
根据实施方案，该切口部分将该中心部分分成至少三个相邻区段，每个区段包括接合到该盖子边缘的外部部分和相对于该外部部分在较低高度处并且经由阶状部分接合到该外部部分的内部部分。根据实施方案，每个区段包括在外部部分上的邻接元件。
根据实施方案，该外部部分或该上部部分上的邻接元件各自包括致动器构件接触表面，当该致动器构件和该接触构件相对于彼此移动时，该致动器构件接触表面由该致动器构件接触，由此使得该相邻区段能够彼此远离地分开。另外，通过仅限制该致动器构件与该邻接元件的接触并且防止该致动器构件与该切口部分直接接触，降低了污染该致动器构件的风险。
根据实施方案，该接触构件/致动器构件止动件位于使得该接触构件和该致动器构件能够相对于彼此移动到最小程度的位置处，该最小程度足以形成无接触通道以使该移液器喷嘴穿过该盖子。
根据实施方案，该接触构件/移液器喷嘴止动件或该移液器喷嘴/致动器构件止动件位于这样一个位置处，该位置使得该移液器喷嘴能够被定位为处于距该液体容器的该底部的距离的预定义公差范围内的最低位置处。特别地，该控制器可以被配置为在到达最低位置时例如通过与力传感器进行通信来停止驱动单元。
根据实施方案，该液体容器还包括密封件，该密封件被配置为在该接触构件和该致动器构件相对于彼此移动时或者当该致动器构件和该移液器喷嘴相对于彼此移动时被破坏。该密封件可以位于该液体容器的在该盖子下方的内部空间中，以便对包含在其中的液体进行气密密封直到第一次打开。该密封件可以被实施为例如箔，例如包括铝层和惰性层。
其他和进一步的目的、特征和优点将从以下对示例性实施方案的描述和附图中显现出来，这些描述和附图用于更详细地解释原理。
附图说明
图1示出了自动移液装置。
图2示出了使用图1的自动移液装置的方法。
图3示出了移液装置定位系统。
图4示出了移液器喷嘴相对于液体容器的定位。
图5示出了用于封闭液体容器的盖子的实施方案。
图6示出了图5中从下方观察的并同时由图1的移液装置打开时的同一盖子。
图7示出了与使用图1的移液装置打开液体容器相关的实施方案。
图8是图7的实施方案的变体。
图9示出了使用图3的移液装置定位系统的另一种方法。
图10示出了体外诊断系统。
具体实施方式
图1和图2示出了自动移液装置100及其使用方法。自动移液装置100包括移液器头10和安装到该移液器头10的移液器喷嘴20。移液器喷嘴20具有纵向轴线21，其在移液装置100安装在体外诊断系统中时平行于竖直方向(重力方向)。移液装置100还包括中空致动器构件30，其相对于纵向轴线21围绕移液器喷嘴20同心地布置并且部分地覆盖移液器喷嘴20。致动器构件30可移动地联接到移液器喷嘴20，使得致动器构件30和移液器喷嘴20可沿纵向轴线21相对于彼此移动。
移液装置100还包括中空接触构件40，其相对于纵向轴线21围绕致动器构件30同心地布置并且部分地覆盖致动器构件30。接触构件40可移动地联接到致动器构件30，使得接触构件40和致动器构件30可沿纵向轴线21相对于彼此移动。
接触构件40包括用于接触液体容器140的接触边缘41。致动器构件30包括致动器边缘31，当接触构件40与液体容器140接触并且致动器构件30和接触构件40相对于彼此移动时，该致动器边缘打开液体容器140的盖子130，由此形成无接触通道120，当移液器喷嘴20和致动器构件30相对于彼此移动时，该无接触通道使移液器喷嘴20穿过盖子130。
移液装置100还包括接触构件/致动器构件止动件42，其用于沿纵向轴线21向接触构件40和致动器构件30提供相对于彼此的移动限制。
接触构件/致动器构件止动件42位于使得接触构件40和致动器构件30能够相对于彼此移动到最小程度的位置处，该最小程度足以形成无接触通道120以使移液器喷嘴20穿过该盖子130。
移液装置100还包括接触构件/移液器喷嘴止动件43，其用于沿纵向轴线21向接触构件40和移液器喷嘴20提供相对于彼此和/或致动器构件30和移液器喷嘴20相对于彼此的移动限制。
移液装置100还包括接触构件弹性元件50，在这种情况下为压缩弹簧，其用于将接触构件40弹性地联接到致动器构件30；以及致动器构件弹性元件60，即，另一个压缩弹簧，其用于将致动器构件30弹性地联接到移液器喷嘴20。致动器构件弹性元件60的弹性力大于接触构件弹性元件50的弹性力。
从图2中可以看出，接触构件40和致动器构件30相对于彼此的移动以及致动器构件30和移液器喷嘴20相对于彼此的移动可以通过移液装置100相对于液体容器140的单次相对移动来获得，例如通过将移液装置100沿移液器喷嘴20的纵向轴线21移向与纵向轴线21居中对齐的直立液体容器140直到接触构件40以其接触边缘41接触到液体容器140的上侧(图2A，位置1)、然后通过克服接触构件弹性元件50的弹性力进一步移动移液装置100直到致动器构件30到达接触构件/致动器构件止动件42(图2B，位置2)、然后通过克服致动器构件弹性元件60的弹性力进一步移动移液装置100直到移液器喷嘴20到达接触构件/移液器喷嘴止动件43(图2C，位置3)来实现。
类似地，通过在相反方向上移动移液装置100，在致动器构件30在接触构件40与移液装置100一起远离液体容器140移动之前相对于接触构件40返回到图2A的原始相对位置1之前，移液器喷嘴20可以相对于致动器构件30从图2C的位置3返回到图2B的原始相对位置2。
图3示意地示出了包括图1的移液装置100的移液装置定位系统200。移液装置定位系统200还包括液体容器140、用于使移液装置100相对于液体容器140移动的驱动单元150、以及控制器160，该控制器用于控制驱动单元150以例如将移液器喷嘴20定位到相对于液体容器140的期望位置170。
液体容器140(其例子在图4中更好地示出)包括纵向主体141，该纵向主体包括底部142和上部开口143以及介于上部开口143与底部142之间的内部空间144，该内部空间用于接收液体(未示出)。液体容器140的底部142具有渐缩形状，其相对于纵向主体141的平均横截面具有减小的横截面。特别地，图4示出了可以如何通过移液装置定位系统200将移液喷嘴20定位为处于距液体容器140的底部142的距离的预定义公差范围内的最低位置170处。以此方式，尤其是与底部142的渐缩形状结合，可以获得非常小的死体积。然而，控制器160可以被配置为基于当接触构件40接触液体容器140时移液器喷嘴20相对于接触构件40的相对位置控制该驱动单元150以例如将移液器喷嘴20定位到距该液体容器的底部的任何期望距离170处。
在该例子中，上部开口143由盖130封闭。
根据实施方案，结合图5和图6更详细地阐述了盖子130的结构。盖子130由弹性材料制成，其作用类似于止动件。盖子130包括外盖边缘131，该外盖边缘包括接触表面131'，该接触表面将由接触构件40接触，特别是由接触构件边缘41接触。盖子130还包括接合到盖子边缘131的中心部分132，该中心部分132包括切口部分133，当致动器构件30和接触构件40相对于彼此移动时，该切口部分使得致动器构件30、特别是致动器构件边缘31(图6)能够临时打开中心部分132，由此形成无接触通道120，当移液器喷嘴20和致动器构件30相对于彼此移动时，该无接触通道使移液器喷嘴20穿过盖子130。特别地，切口部分133将中心部分132分成四个相邻区段134，每个区段134包括接合到盖子边缘131的外部部分135和相对于外部部分135在较低高度处并且经由阶状部分137接合到外部部分135的内部部分136。而且，每个区段134包括在外部部分135上的邻接元件138，该邻接元件138各自包括致动器构件接触表面139，当致动器构件30和接触构件40相对于彼此移动时，该致动器构件接触表面由致动器构件边缘31接触，由此使得相邻区段134能够彼此远离地分开(图6)。相邻区段134被配置为当致动器构件30相对于接触构件40返回到其原始相对位置时弹性地返回到图5的原始位置，由此使来自外部环境的蒸发、污染以及干扰最小化。
图7和图8示出了与使用图1的移液装置100打开液体容器140相关的实施方案。特别地，液体容器140还包括密封件145，该密封件被配置为在接触构件30和移液器喷嘴20相对于彼此移动时(图7)或者当接触构件40和接触构件30相对于彼此移动时(图8)被破坏。密封件145可以位于液体容器140的在盖子130下方的内部空间144中，以便对包含在其中的液体进行气密密封直到第一次打开。特别地，当移液器喷嘴20和致动器构件30相对于彼此移动时(图7)时，移液器喷嘴20可以用于破坏密封件145，或者当致动器构件30和接触构件40相对于彼此移动时(图8)，密封件145可以布置在使得盖子130的区段136能够破坏密封件145的位置处。
图9示出了使用图3的移液装置定位系统200的另一种方法。特别地，如果在移液器喷嘴20从液体容器140中抽出之前重新封闭盖130(这可以通过在相对于致动器构件30移动移液器喷嘴20之前在与图2的方向相反的方向上相对于接触构件40移动致动器构件30来实现)，则移液器喷嘴20可以与盖子130接触。以此方式，虽然在进入液体容器140时防止移液器喷嘴20接触盖子130，但是当从液体容器140中取出时能够接触盖子130。该方法的效果是，在从液体容器140抽吸液体之后粘附到移液器喷嘴20外部的可能的液体痕迹可以被区段136从内部接触移液器喷嘴20而擦除，同时盖子130外侧没有被污染，这对于使处理液体容器140时的交叉污染的风险和感染风险最小化是重要的。
图10示意地示出了包括图3的移液装置定位系统200的体外诊断系统300。
在前面的说明书中，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开文本的全面理解。然而，对于本领域普通技术人员清楚的是，不需要采用这些具体细节来实践本传授。在其他情况下，没有详细描述公知材料或方法以避免模糊本公开文本。
特别地，根据以上描述，所公开的实施方案的修改和变化当然是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于上述实施例中具体设计的方式实践。
在前面的说明书中，对“一个实施方案”、“一实施方案”、“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合实施方案或示例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，短语“在一个实施方案中”、“在一实施方案中”、“一个实施例”或“一实施例”在本说明书各处的出现不一定都指同一实施方案或实施例。
特别地，如各种优点中所规定的，虽然本公开文本的移液装置定位系统适合于形成无接触通道以使移液器喷嘴穿过液体容器的盖子，但是即使在没有盖子封闭液体容器的情况下(即开放的液体容器)它也可以同样地操作。
此外，在一个或多个实施方案或实施例中，特定特征、结构或特性可以以任何合适的组合和/或子组合来组合。

Claims (15)

1.一种自动移液装置(100)，该移液装置(100)包括
-移液器头(10)和安装到该移液器头(10)的移液器喷嘴(20)，该移液器喷嘴(20)具有纵向轴线(21)，
-中空致动器构件(30)，其相对于该纵向轴线(21)围绕该移液器喷嘴(20)同心地布置并且至少部分地覆盖该移液器喷嘴(20)且可移动地联接到该移液器头(10)或该移液器喷嘴(20)，使得该致动器构件(30)和该移液器喷嘴(20)可沿该纵向轴线(21)相对于彼此移动，
-中空接触构件(40)，其相对于该纵向轴线(21)围绕该致动器构件(30)同心地布置并且至少部分地覆盖该致动器构件(30)且可移动地联接到该致动器构件(30)，使得该接触构件(40)和该致动器构件(30)可沿该纵向轴线(21)相对于彼此移动，
其中该接触构件(40)包括用于接触液体容器(140)的接触边缘(41)，并且其中该致动器构件(30)包括致动器边缘(31)，当该接触构件(40)与该液体容器(140)接触并且该致动器构件(30)和该接触构件(40)相对于彼此移动时，该致动器边缘打开该液体容器(140)的盖子(130)，由此形成无接触通道(120)，当该移液器喷嘴(20)和该致动器构件(30)相对于彼此移动时，该无接触通道使该移液器喷嘴(20)穿过该盖子(130)。
2.根据权利要求1的移液装置(100)，其还包括接触构件/致动器构件止动件(42)，其用于沿该纵向轴线(21)向该接触构件(40)和该致动器构件(30)提供相对于彼此的移动限制。
3.根据权利要求1或2的移液装置(100)，其还包括接触构件/移液器喷嘴止动件(43)或移液器喷嘴/致动器构件止动件，其用于沿该纵向轴线(21)向该接触构件(40)和该移液器喷嘴(20)提供相对于彼此的移动限制和/或该致动器构件(30)和该移液器喷嘴(20)相对于彼此的移动限制。
4.根据前述权利要求中任一项的移液装置(100)，其还包括接触构件弹性元件(50)，其用于将该接触构件(40)弹性地联接到该致动器构件(30)；
以及致动器构件弹性元件(60)，其用于将该致动器构件(30)弹性地联接到该移液器喷嘴(20)或该移液器头(10)，其中该致动器构件弹性元件(60)的弹性力大于该接触构件弹性元件(50)的弹性力。
5.一种移液装置定位系统(200)，其包括：
-根据权利要求1至4中任一项的自动移液装置(100)，
-液体容器(140)，其包括纵向主体(141)，该纵向主体包括底部(142)和上部开口(143)以及介于该上部开口(143)与该底部(142)之间的内部空间(144)，该内部空间用于接收液体，
-驱动单元(150)，其用于使该移液装置(100)和/或该液体容器(140)相对于彼此移动，
-控制器(160)，其用于控制该驱动单元(150)以例如将该移液器喷嘴(20)定位到相对于该液体容器(140)的期望位置(170)。
6.根据权利要求5的移液装置定位系统(200)，其中该液体容器(140)还包括封闭该上部开口(143)的弹性盖子(130)，该盖子(130)包括外盖边缘(131)和中心部分(132)，该外盖边缘包括由该接触构件(40)接触的接触表面(131')，该中心部分接合到该盖子边缘(131)，该中心部分(132)包括切口部分(133)，当该致动器构件(30)和该接触构件(40)相对于彼此移动时，该切口部分使得该致动器构件(30)能够临时打开该中心部分(132)，由此形成无接触通道(120)，当该移液器喷嘴(20)和该致动器构件(30)相对于彼此移动时，该无接触通道使该移液器喷嘴(20)穿过该盖子(130)。
7.根据权利要求6的移液装置定位系统(200)，其中该切口部分(133)将该中心部分(132)分成至少三个相邻区段(134)，每个区段(134)包括接合到该盖子边缘(131)的外部部分(135)和相对于该外部部分(135)在较低高度处并且经由阶状部分(137)接合到该外部部分(135)的内部部分(136)。
8.根据权利要求7的移液装置定位系统(200)，其中每个区段(134)包括在该外部部分(135)上的邻接元件(138)。
9.根据权利要求7或8的移液装置定位系统(200)，其中该外部部分(135)或该上部部分(135)上的该邻接元件(138)各自包括致动器构件接触表面(139)，当该致动器构件(30)和该接触构件(40)相对于彼此移动时，该致动器构件接触表面由该致动器构件(30)接触，由此使得该相邻区段(134)能够彼此远离地分开。
10.根据权利要求5至9中任一项的移液装置定位系统(200)，其中该接触构件/致动器构件止动件(42)位于使得该接触构件(40)和该致动器构件(30)能够相对于彼此移动到最小程度的位置处，该最小程度足以形成无接触通道(120)以使该移液器喷嘴(20)穿过该盖子(130)。
11.根据权利要求5至10中任一项的移液装置定位系统(200)，其中该液体容器(140)的该底部(142)具有渐缩或凹入形状，其相对于该纵向主体(141)的平均横截面具有减小的横截面。
12.根据权利要求5至11中任一项的移液装置定位系统(200)，其中该接触构件/移液器喷嘴止动件(43)或该移液器喷嘴/致动器构件止动件位于这样一个位置处，该位置使得该移液器喷嘴(20)能够被定位为处于距该液体容器(140)的该底部(142)的距离的预定义公差范围内的最低位置(170)处。
13.根据权利要求5至12中任一项的移液装置定位系统(200)，其中该控制器(160)被配置为基于当该接触构件(40)接触该液体容器(140)时该移液器喷嘴(20)相对于该接触构件(40)的相对位置控制该驱动单元(150)以例如将该移液器喷嘴(20)定位到距该液体容器(140)的该底部(142)的任何期望距离处。
14.根据权利要求5至13中任一项的移液装置定位系统(200)，其中该液体容器(140)还包括密封件(145)，该密封件被配置为在该接触构件(40)和该致动器构件(30)相对于彼此移动时或者当该致动器构件(40)和该移液器喷嘴(20)相对于彼此移动时被破坏。
15.一种体外诊断系统(300)，其包括根据权利要求5至14中任一项的移液装置定位系统(200)。
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