CZ32377U1 - Ohebný pás - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.

CZ 32377 UI

Ohebný pás

Oblast techniky

Technické řešení se týká ohebného pásu, zejména pro kultivaci, analýzu, fermentaci nebo úschovu látek. Užitný vzor byl vytvořen v rámci projektu qkl810463 díky podpoře Ministerstva zemědělství.

Dosavadní stav techniky

Je znám způsob provádění analýzy a/nebo fermentace v soustavě jamek, do nichž se vloží zkoumané látky, případně se jamky překryjí fólií pro zamezení znečištění vložených látek, následně se vložené látky v jamkách kultivují, působí se na ně tepelně, případně tepelnými změnami, a nakonec se vložené látky v jednotlivých jamkách analyzují. K provádění tohoto způsobu se používají jednak destičky se standardním počtem jamek nebo nověji i pásy z ohebného materiálu, obsahující velké množství jamek, přičemž tyto jamky mohou být například vytvořeny lisováním nosné fólie za tepla. Takovéto pásy jsou v pracovní poloze uloženy vodorovně, případně jsou do vodorovné pracovní polohy odvíjeny z cívky, jak je popsáno například v patentu US 6,878,345 nebo patentové přihlášce US 2004/0071599.

Látky se umísťují do jamek obvykle pipetami, k čemuž se mohou použít soustavy pipet uspořádaných ve stanoveném vzájemném prostorovém vztahu tak, aby po seřízení byla výstupní ústí jednotlivých pipet nad jednotlivými jamkami.

Nevýhodou takovéhoto řešení je, že přívod vzduchu, kyslíku, dusíku a podobně potřebný pro obvyklé reakce je zajištěn pouze přes fázové rozhraní na hladině či povrchu vložených látek, navíc pouze v případě, že pás není zakryt fólií proti znečištění. Rovněž není řešena nutnost promíchávání u některých reakcí. Další nevýhodou jsou velké prostorové nároky u takovýchto zařízení.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje ohebný pás, zejména pro kultivaci, analýzu, fermentaci nebo úschovu látek, který zahrnuje alespoň jednu fólii opatřenou výdutěmi, které tvoří alespoň jednu řadu kapes, které jsou uspořádány se vzájemným rozestupem ve směru podélné osy pásu a uzpůsobeny pro uložení kapalné látky.

S výhodou jsou alespoň některé kapsy opatřeny přívodním kanálkem, který je do kapsy zaústěn, přičemž přívodní kanálky každé řady kapes jsou propojeny se společným přívodem.

Každá kapsa má dno a pro zamezení vytékání kapaliny přes přívodní kanálek prochází přívodní kanálek kapsy s výhodou od přívodu do úrovně odpovídající oblasti kapsy, která je protilehlá vzhledem ke dnu kapsy, a poté je přívodní kanálek veden a zaústěn do kapsy v oblasti jejího dna.

S výhodou je každá kapsa opatřena odvodním kanálkem, přičemž odvodní kanálky každé řady kapes jsou propojeny se společným odvodem.

Každá kapsa je s výhodou ve své horní části opatřena vstupním otvorem pro vkládání látky a/nebo pro odvod plynů.

Vstupní otvory každé řady kapes mohou být zakryty společným krycím proužkem.

- 1 CZ 32377 UI

Ve zvlášť výhodném provedení obsahuje ohebný pás plochou fóliovou zadní stěnu a fóliovou přední stěnu opatřenou výdutěmi, které tvoří jednotlivé kapsy, přiěemž zadní stěna a přední stěna jsou v navzájem přiléhajících oblastech navzájem vzduchotěsně spojeny.

V dalším výhodném provedení obsahuje plochou fóliovou zadní stěnu a fóliovou přední stěnu, přičemž přívodní kanálky a/nebo odvodní kanálky a/nebo přívody a/nebo odvody jsou provedeny ve formě výdutě přední stěny a/nebo zadní stěny.

Přívodní kanálky mohou být v oblasti jejich ústí do kapsy opatřeny tryskou.

Jednotlivé přívodní kanálky mohou být také tvořeny zalisovaným plným dílcem z materiálu propouštějícího plyn, avšak nepropustného pro kapalinu.

A v dalším provedení mohou být přívodní kanálky a/nebo přívody a/nebo odvodní kanálky a/nebo odvody tvořeny trubičkami zalisovanými v pásu.

Rovněž je výhodné, když je v pásu zalisovaná přívodní trubička z materiálu propouštějícího plyn, která prochází dolní částí kapes vždy jedné řady a která je propojitelná se zdrojem pomocného plynu.

Navíc může být alespoň jedna kapsa přes alespoň jeden doplňovací kanálek propojena s reservoárem tvořeným výdutí pásu. Přitom je výhodné, když každá řada reservoárů přiřazená řadě kapes je propojena se společným doplňovacím přívodem.

Jednotlivé doplňovací kanálky jsou s výhodou v oblasti jejich ústí do kapsy opatřeny tryskou.

S výhodou je každý konec pásu je upevněn k cívce nebo jeden konec pásu je připojen k otočné cívce, na níž je pás navinut, a druhý konec je připojen k upevňovacímu dílci pro ustavení pásu do pracovní polohy.

Objasnění výkresů

Příkladná provedení technického řešení jsou znázorněna schematicky na výkresech, kde na obr. la až Id jsou v nárysu příklady tvarů a uspořádání kapes a jejich přívodních a odvodních kanálků, na obr. 2 je v nárysu další provedení kapsy a přívodního kanálku, na obr. 3 je v nárysu další provedení (otevřených) kapes, na obr. 4a až 4d jsou v řezu příklady tvarů kapes, na obr. 5 je pohled na příklad pásu s kapsami a na obr. 6 je nárys dalšího příkladného provedení pásu.

Příklad uskutečnění technického řešení

Pojmy nahoře, dole, horní a dolní jsou v celém popise i v nárocích uváděny z hlediska pracovní polohy pásu 1. Základní provedení pásu 1 je znázorněno na obr. 5, kde dílčím svinutím konců 2, 3 pásu 1 je naznačena možnost navinutí pásu na dvojici cívek a možnost jeho přivíjení z jedné cívky na druhou.

Pás 1 je opatřen kapsami 4, které jsou uspořádány se stanoveným rozestupem, nejlépe v alespoň jedné řadě. Možné tvary kapes 4 jsou naznačeny na obr. 4a, 4b, 4c, 4d, které znázorňují vždy část příčného řezu pásem 1 v tomto základním provedení. Na obr. 4a a 4b je pás 1 vyroben z jediné ohebné fólie, například z polyethylenu a kapsy 4 jsou vytvořeny lisováním za tepla tak, že v pracovní poloze pásu 1 je jejich vstupní otvor vždy umístěn výše než jejich dno, tedy jejich nejnižší vnitřní plocha. Jinými slovy kapsy 4 směřují od vstupního otvoru šikmo dolů. Na obr. 4c je pás 1 vytvořen ze dvou navzájem spojených ohebných fólií, nejlépe transparentních, přičemž

-2CZ 32377 UI první fólie tvoří zadní stěnu 16, v níž jsou vylisované výdutě, a druhá tvoří přední stěnu 15, v níž jsou v oblasti při horních ěástech výdutí uspořádány průchozí otvory, avšak spodní ěást výdutí v zadní stěně 16 je přední stěnou 15 vždy překryta. Na obr. 4d je pás £ vytvořen rovněž ze dvou ohebných fólií tvořících zadní stěnu 16 a přední stěnu 15, přiěemž zadní stěna 16 je jednoduchá rovinná fólie a v přední stěně 15 jsou prořezem a lisováním utvořeny miskovité, nahoře otevřené výdutě. Toto provedení je rovněž zřejmé z obr. 3.

U provedení z obr. 4c a 4d je přídavně ěi alternativně možné provést lisováním v podstatě svislé přívodní kanálky 5, z nichž každý je propojen jednak s dolní ěásti kapsy 4 a jednak s přívodem 7 procházejícím vodorovně pod každou řadou kapes 4 (znázorněno na obr. la, lb, 1c, Id a na obr. 3).

Do jednotlivých kapes 4 jsou vkládány zkoumané, resp. archivované látky, a to obvykle pipetami, resp. soustavou pipet uspořádaných se stanoveným rozestupem, který odpovídá rozestupu jednotlivých kapes 4. Před tím, souěasně a/nebo poté mohou být přidávána další reakění média a/nebo se na vložené látky působí tepelně a/nebo tepelnými změnami, případně mohou být vložené látky míchány a podobně. Je výhodné, když jsou vložené látky podrobovány tepelnému ošetření, doplňovány dalšími médii a podobně a analyzovány příslušnými senzory v oblasti, kde je pás £ natažen do roviny, nikoli navinut na cívce.

Analýza může být prováděna například fotometricky, kdy světelný paprsek je veden šikmo, ve směru podélné osy kapsy 4, pokud je otevřená a šikmá - viz obr. 4a a 4b, nebo kolmo na plochu pásu 1, přiěemž paprsek prochází přes stěny kapsy 4. Toto druhé řešení je použitelné pro všechna znázorněná příkladná provedení.

Příkladné uspořádání kapes 4, přívodních kanálků 5, odvodních kanálků 6, přívodů 7 a odvodů 8 je znázorněno na obr. 6, kde jsou utvořeny vodorovné řady kapes 4, přiěemž pod každou řadou vede k ní příslušející přívod 7 a nad každou řadou odvod 8. Každá kapsa 4 je v tomto provedení svou spodní ěásti propojena přes přívodní kanálek 5 s přívodem 7 a svou horní ěásti přes odvodní kanálek 6 s odvodem 8. Toto provedení pásu £ je obzvláště výhodné pro aerobní fermentaci. Přitom je pás £ tvořen rovinnou fólií představující zadní stěnu 16 a k ní pevně navařenou fólií představující přední stěnu 15, v níž byly předem vylisovány výdutě, které tvoří jednak samotné kapsy 4 a jednak přívodní kanálky 5, odvodní kanálky 6, přívody 7 a odvody 8, a v alternativním provedení případně i doplňovací kanálky 9 a reservoáry 10.

V tomto provedení mohou být alternativně některé nebo všechny přívodní kanálky 5 a/nebo odvodní kanálky 6 a/nebo přívody 7 a/nebo odvody 8 tvořeny trubičkami, které jsou zalisovány mezi uvedenými dvěma fóliemi, tedy mezi přední stěnou 15 a zadní stěnou 16.

V dalším výhodném provedení, znázorněném na obr. la, je pro zamezení vytékání vložené látky z kapsy 4 přívodním kanálkem 5 každý přívodní kanálek 5 před zaústěním do spodní ěásti kapsy 4 vyveden do výškové úrovně odpovídající horní třetině příslušné kapsy 4.

V jiném výhodném provedení je problém vytékání vložené látky vyřešen tak, že jednotlivé přívodní kanálky 5 jsou tvořeny zalisovaným plným dílcem z materiálu propouštějícího plyn, avšak nepropustného pro kapalinu, například ze slinutého materiálu.

V provedeních, kde kapsy 4 nejsou vyrobeny otevřené, například v provedeních z obr. la až Id, se jednotlivé kapsy 4 ve své horní ěásti perforují injekční jehlou, kterou je do nich vložena zkoumaná látka. Následně se do kapes 4 přivádí přes přívody 7 pomocný plyn, například vzduch nebo kyslík nebo směs kyslíku a dusíku nebo jiné plyny, které probublávají zkoumanou látkou a jsou odváděny odvodními kanálky 6 a následně odvody 8.

V jiném výhodném provedení znázorněném na obr. 2 jsou přívody 7 a přívodní kanálky 5 nahrazeny přívodní trubičkou 12 z materiálu propouštějícího plyn, například z polopropustné

-3CZ 32377 UI membrány, ze silikonu nebo PET. Tato přívodní trubička 12 je zalisována mezi přední stěnou 16 a zadní stěnou 15 tak, že prochází vždy celou řadou kapes 4, a to v jejich dolních částech. To znamená, že se u tohoto systému využívá vlastnosti silikonové trubičky, která pod tlakem propouští plyny. Přívodní trubička 12 volně prochází prostory kapes 4, v ostatních částech pásu 1 je přívodní trubička 12 vzduchotěsně zavařena mezi fólie tvořící přední stěnu 15 a zadní stěnu 16. Úroveň okysličování může být regulována mimo jiné velikostí plochy přívodní trubičky 12 v jednotlivých kapsách 4.

V dalším provedení, znázorněném na obr. 1b je navíc pás 1 opatřen soustavou reservoárů 10 pro vkládání průběžně doplňované pomocné látky, přičemž každý reservoár 10 je přes alespoň jeden doplňovací kanálek 9 propojen s příslušnou kapsou 4 a množství pomocné látky přiváděné do kapsy 4 je pak závislé jednak na tlaku v reservoárů JO, na průměru doplňovacího kanálku 9 a případně na počtu doplňovacích kanálků 9, které jsou s příslušnou kapsou 4 spojeny. Reservoáry 10 jsou tvořeny stejně jako kapsy 4 lisovanými výdutěmi ve fólii, která je pevně navařena ke druhé fólii.

Dle dalšího výhodného provedení jsou v jednotlivých kapsách 4 uloženy drobné elektromagnetické částice. Díky elektromagnetickému poli utvořenému v blízkosti cívky, například pod cívkou, se tyto částice pohybují, a tím míchají obsah kapes 4.

Pás 1 může být při alespoň jednom podélném okraji opatřen perforacemi pro přesné vedení pásu 1, a případně pro mechanickou navigaci injektoru a/nebo orientačními značkami pro identifikaci jednotlivých kapes 4.

Jak bylo uvedeno výše, je výhodné, když je pás 1 vyroben z ohebného transparentního materiálu, nejlépe z materiálu, který může být snadno perforován injekční jehlou při vkládání zkoumané nebo ukládané látky, a který se po perforaci zatáhne. Výhodným materiálem je například polyethylen, ale je rovněž možné vytvořit pás 1 například z hliníku.

Šířka pásu 1 může být od jednoho centimetru po několik desítek centimetrů a jeho délka až několik set metrů.

Dle výhodného příkladného provedení je pás 1 navinut v kazetě se dvěma cívkami, přičemž každá cívka má průměr 80 cm, takže lze navinout na cívku přibližně 100 m pásu L Při šířce 10 cm a hustotě 1 reaktor na 1 cm² lze získat 100 000 fermentorů o objemu 0,5 ml.

Kromě výše uvedeného provedení, kdy je pás 1 navinut na dvou cívkách, je rovněž možné upevnit jeden konec 2 pásu 1 k první cívce se svislou osou rotace a druhý konec 3 pásu 1 upevnit ke stabilně a s odstupem od cívky uloženému svislému upevňovacímu dílci (neznázoměno). Otáčením cívky se dosáhne navinutí pásu 1 na cívku, otáčením v opačném směru se dosáhne rozvolnění navinutí pásu 1, a tedy vytvoření mezery mezi smyčkami pásu 1. Této mezery je pak možno využít k zásahům do kapes 4 a k analýze.

Alternativně posuvem a otáčením cívky se pás 1 odvíjí z cívky a ustavuje a zpřístupňuje ve svislé rovině.

Ačkoli byla popsána zvlášť výhodná příkladná provedení, je zřejmé, že odborník z dané oblasti snadno nalezne další možné alternativy k těmto provedením. Proto rozsah ochrany není omezen na tato příkladná provedení, ale spíše je dán definicí přiložených Nároků na ochranu.

Průmyslová využitelnost

Pás 1 lze využít pro aerobní i anaerobní vysokokapacitní fermentaci nebo kultivaci organismů, například virů, bakterií, kvasinek, hub, rostlin, a to i ze semen, z hmyzí a živočišné tkáně nebo

-4CZ 32377 UI tkáňových a buněčných kultur, hmyzu, např. larev, octomilky a podobně. Při vysokokapacitní fermentaci se provádí vývoj a optimalizace živných médií, optimalizace růstu a kultivačních podmínek, vývoj a optimalizace bio-farmaceutických procesů, selekce produkčních klonů u procesu cílené mutageneze, případně genetické studie.

Claims (19)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Ohebný pás (1), zejména pro kultivaci, analýzu, fermentaci nebo úschovu látek, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň jednu fólii opatřenou výdutěmi, které tvoří alespoň jednu řadu kapes (4), které jsou uspořádány se vzájemným rozestupem ve směru podélné osy pásu (1) a uzpůsobeny pro uložení kapalné látky.
2. 2. Ohebný pás (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že alespoň některé kapsy (4) jsou opatřeny přívodním kanálkem (5), který je do kapsy (4) zaústěn, přičemž přívodní kanálky (5) každé řady kapes (4) jsou propojeny se společným přívodem (7).
3. 3. Ohebný pás (1) podle nároku 2, vyznačující se tím, že každá kapsa (4) má dno a pro zamezení vytékání kapaliny přes přívodní kanálek (5) prochází přívodní kanálek (5) kapsy (4) od přívodu (7) nejprve do úrovně odpovídající horní části kapsy (4) a poté je přívodní kanálek (5) veden a zaústěn do kapsy (4) v oblasti jejího dna.
4. 4. Ohebný pás (1) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každá kapsa (4) je opatřena odvodním kanálkem (6), přičemž odvodní kanálky (6) každé řady kapes (4) jsou propojeny se společným odvodem (8).
5. 5. Ohebný pás (1) podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že každá kapsa (4) je ve své horní části opatřena vstupním otvorem pro vkládání látky a/nebo pro odvod plynů.
6. 6. Ohebný pás (1) podle nároku 5, vyznačující se tím, že vstupní otvory každé řady kapes (4) jsou zakryty společným krycím proužkem.
7. 7. Ohebný pás (1) podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že obsahuje plochou fóliovou zadní stěnu (16) a fóliovou přední stěnu (15) opatřenou výdutěmi, které tvoří jednotlivé kapsy (4), přičemž zadní stěna (16) a přední stěna (15) jsou v navzájem přiléhajících oblastech navzájem vzduchotěsně spojeny.
8. 8. Ohebný pás (1) podle nároku 2 nebo 4, vyznačující se tím, že obsahuje plochou fóliovou zadní stěnu (16) a fóliovou přední stěnu (15), přičemž přívodní kanálky (5) a/nebo odvodní kanálky (6) a/nebo přívody (7) a/nebo odvody (8) jsou provedeny ve formě výdutě přední stěny (15) a/nebo zadní stěny (16).
9. 9. Ohebný pás (1) podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že přívodní kanálky (5) jsou v oblasti jejich ústí do kapsy (4) opatřeny tryskou.
10. 10. Ohebný pás (1) podle nároku 2, vyznačující se tím, že jednotlivé přívodní kanálky (5) jsou tvořeny zalisovaným plným dílcem z materiálu propouštějícího plyn, avšak nepropustného pro kapalinu.
11. 11. Ohebný pás (1) podle nároku 2 nebo 4, vyznačující se tím, že přívodní kanálky (5) a/nebo přívody (7) a/nebo odvodní kanálky (6) a/nebo odvody (8) jsou tvořeny trubičkami zalisovanými v pásu (1).
12. 12. Ohebný pás (1) podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že v pásu (1) je

    -5 CZ 32377 UI zalisovaná přívodní trubička (12) z materiálu propouštějícího plyn, která prochází dolní částí kapes (4) vždy jedné řady a která je propojitelná se zdrojem pomocného plynu.
13. 13. Ohebný pás (1) podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že alespoň jedna kapsa (4) je přes alespoň jeden doplňovací kanálek (9) propojena s reservoárem (10) tvořeným výdutím pásu (1).
14. 14. Ohebný pás (1) podle nároku 13, vyznačující se tím, že každá řada reservoárů (10) přiřazená řadě kapes (4) je propojena se společným doplňovacím přívodem (11).
15. 15. Ohebný pás (1) podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že jednotlivé doplňovací kanálky (9) jsou v oblasti jejich ústí do kapsy (4) opatřeny tryskou.
16. 16. Ohebný pás (1) podle jednoho z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že každý konec (2, 3) pásu (1) je upevněn k cívce.
17. 17. Ohebný pás (1) podle jednoho z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že jeden konec pásu (2) je připojen k otočné cívce, na níž je pás (1) navinut, a druhý konec (3) je připojen k upevňovacímu dílci pro ustavení pásu (1) do pracovní polohy.
18. 18. Ohebný pás (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že kapsy (4) jsou utvořeny ve formě výdutí procházejících od vstupního otvoru dolů šikmo vzhledem k ploše pásu (1).
19. 19. Ohebný pás (1) podle jednoho z nároků 1 až 16, vyznačující se tím, že pro umožnění promíchávání zkoumaných látek pomocí elektromagnetického pole jsou v kapsách (4) uloženy magnetické částice.