DE102007019186B4

DE102007019186B4 - Pipetting device and method for operating the pipetting device

Info

Publication number: DE102007019186B4
Application number: DE200710019186
Authority: DE
Inventors: Matthias Bissig
Original assignee: Qiagen Instruments AG
Current assignee: Qiagen GmbH
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2011-11-17
Anticipated expiration: 2027-04-21
Also published as: DE102007019186A1; WO2008128864A1

Abstract

Pipettiergerät mit einer Pipettenspitze (1) oder einem Adapter (2) für das Anbringen einer Pipettenspitze (1), mit Mitteln für das Befüllen oder Entleeren einer angebrachten Pipettenspitze mit einer Flüssigkeit, mit einem Kraftsensor (3), der das Gewicht einer angebrachten Pipettenspitze (1) nebst Inhalt zu messen vermag, insbesondere die Gewichtsveränderung infolge einer Aufnahme oder Abgabe einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für das Befüllen oder Entleeren einer angebrachten Pipettenspitze (1) eine durch den Kraftsensor (3) hindurch führende Leitung umfassen, wobei die Pipettenspitze (1) über die Leitung mit einer Vorrichtung (4, 10) zur Erzeugung oder Veränderung eines Drucks in der Pipettenspitze verbunden ist.Pipetting device with a pipette tip (1) or an adapter (2) for attaching a pipette tip (1), with means for filling or emptying an attached pipette tip with a liquid, with a force sensor (3) that detects the weight of an attached pipette tip ( 1) is capable of measuring in addition to content, in particular the change in weight due to the absorption or dispensing of a liquid, characterized in that the means for filling or emptying an attached pipette tip (1) comprise a line leading through the force sensor (3), the Pipette tip (1) is connected via the line to a device (4, 10) for generating or changing a pressure in the pipette tip.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pipettiergerät mit einem Adapter für das Anbringen einer Pipettenspitze oder einer angebrachten Pipettenspitze, mit Mitteln für das Befüllen und/oder Entleeren einer angebrachten Pipettenspitze, mit einer Flüssigkeit und einer Messeinrichtung für die Ermittlung einer Flüssigkeitsmenge in einer angebrachten Pipettenspitze. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für den Betrieb des Pipettiergerätes.The invention relates to a pipetting apparatus with an adapter for attaching a pipette tip or an attached pipette tip, with means for filling and / or emptying an attached pipette tip, with a liquid and a measuring device for determining an amount of liquid in an attached pipette tip. The invention further relates to a method for the operation of the pipetting device.

Ein Pipettiergerät wird dazu benutzt, um eine Menge beziehungsweise ein Volumen an Flüssigkeit und zwar insbesondere im Mikro- oder Milliliterbereich aus einem Behälter aufzunehmen und/oder in einen Behälter abzugeben. Beispielsweise durch Erzeugung eines Unterdrucks wird Flüssigkeit – worunter auch eine Suspension oder dergleichen zu verstehen ist – angesaugt und gelangt so in die Pipettenspitze. Beispielsweise durch Erzeugen eines Überdrucks wird in der Pipettenspitze befindliche Flüssigkeit wieder abgegeben. Die gewünschte Druckveränderung kann durch einen in einem zylinderförmigen Kanal geführten Kolben oder durch eine Pumpe erzeugt werden.A pipetting apparatus is used to receive a quantity or a volume of liquid, in particular in the microliter or milliliter range, from a container and / or to dispense it into a container. For example, by generating a negative pressure liquid - including a suspension or the like is to be understood - sucked and thus enters the pipette tip. For example, by generating an overpressure, liquid present in the pipette tip is released again. The desired pressure change can be generated by a guided in a cylindrical channel piston or by a pump.

Es gibt Pipettiergeräte, die mit wenigstens einer aus Metall, zum Beispiel aus Stahl bestehenden Nadel versehen sind, die die Pipettenspitze bilden. Eine Pipettenspitze kann aber auch aus Kunststoff bestehen. In der Regel handelt es sich dann um einen Wegwerfartikel. Nach einigen Vorgängen muss dann eine neue Pipettenspitze an einen dafür vorgesehenen Adapter angebracht bzw. befestigt werden.There are pipetting devices provided with at least one metal, e.g. steel, needle forming the pipette tip. A pipette tip can also consist of plastic. It is usually a disposable item. After some operations, a new pipette tip must then be attached or attached to a dedicated adapter.

Bedarf für ein solches Pipettiergerät besteht Vor allem in biologischen und medizinischen Labors. Dort müssen häufig verschiedene Flüssigkeitsmengen und -typen zwecks nachfolgender Analyse miteinander gemischt werden. Die Qualität des Ergebnisses hängt vielfach unter anderem davon ab, dass die vorgegebenen Flüssigkeitsmengen genau eingehalten werden. Es sind daher eine Vielzahl von verschiedenen Techniken erdacht worden, um sehr genau ermitteln zu können, welche Flüssigkeitsmenge in eine Pipettenspitze eingesaugt wurden und/oder welche Menge abgegeben wurde.Need for such a pipetting device exists mainly in biological and medical laboratories. Often, different quantities and types of liquids must be mixed together for subsequent analysis. Among other things, the quality of the result depends on the fact that the specified quantities of liquid are adhered to exactly. Thus, a variety of different techniques have been devised to accurately determine which amount of fluid has been drawn into a pipette tip and / or what amount has been dispensed.

Aus der US 6,938,504 B2 ist bekannt, den Druck in einer Pipettenspitze während des Pipetierens zu überwachen. Die Information über den Druck wird genutzt, um eine gewünschte Flüssigkeitsmenge zu ermitteln bzw. den Pipetierprozess zu überwachen.From the US 6,938,504 B2 It is known to monitor the pressure in a pipette tip during pipetting. The information about the pressure is used to determine a desired amount of liquid or to monitor the pipetting process.

Aus der EP 1 207 396 A1 ist eine Vorrichtung zum Abgeben von Flüssigkeitsproben bekannt, die eine Leitung für den Durchlass einer Flüssigkeit und ein Ventil zum Abschließen dieser Leitung an deren einem Ende sowie eine Pipettenspitze an deren anderem Ende umfasst. Die Vorrichtung umfasst eine Messeinrichtung zum Erfassen des Flusses der Flüssigkeit in der Leitung. Bei Erreichen einer gewünschten Menge wird das Ventil geschlossen. Nun kann die in der Pipette befindlichen Flüssigkeit abgegeben werden.From the EP 1 207 396 A1 For example, there is known a device for dispensing liquid samples which comprises a conduit for the passage of a liquid and a valve for closing off this conduit at one end thereof and a pipette tip at the other end thereof. The device comprises a measuring device for detecting the flow of the liquid in the line. When a desired amount is reached, the valve is closed. Now the liquid in the pipette can be dispensed.

Aus der DE 299 17 940 U1 ist bekannt, durch Wiegen eines Behältnisses mit der darin von einer zu prüfenden Pipettenspitze abgegebenen Flüssigkeit zu überprüfen, welches Flüssigkeitsvolumen von der Pipettenspitze aufgenommen wird. Temperatureinflüsse auf das Volumen etc. werden mit Hilfe von weiteren Sensoren berücksichtigt.From the DE 299 17 940 U1 It is known to check by weighing a container with the liquid dispensed therein from a pipette tip to be tested, which volume of liquid is taken up by the pipette tip. Temperature influences on the volume etc. are taken into account with the help of further sensors.

Es ist auch bekannt, den Verfahrweg eines Kolbens, mit dem in der Pipettenspitze ein Unterdruck erzeugt wird, zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens zu nutzen.It is also known to use the travel path of a piston, with which a negative pressure is generated in the pipette tip, to determine a liquid volume.

Es werden also die verschiedensten physikalischen Parameter gemessen, um so das Flüssigkeitsvolumen in einer Pipettenspitze zu bestimmen bzw. den Pipetierprozess zu überprüfen.Thus, a wide variety of physical parameters are measured so as to determine the volume of liquid in a pipette tip or to check the pipetting process.

Aus der US 6,881,907 B2 ist ein Pipetten-artiges Gerät mit einer Spitze bekannt, die mit einer Vakuum-Ausgangseinrichtung verbunden ist. Die Spitze ist über einen Arm mit einer Messeinrichtung verbunden, welche in der Lage ist, das Gewicht der daran befestigter Bauteile und damit u. a. auch das Gewicht der Pipettenspitze zu bestimmen. Da jedoch das zu messende Gesamtgewicht maßgeblich durch die weiteren Anbauten und zwar insbesondere durch den Arm bestimmt wird, können Gewichtsveränderungen aufgrund von Flüssigkeitstropfen grundsätzlich nur relativ ungenau ermittelt werden.From the US 6,881,907 B2 For example, there is known a pipette-type device with a tip connected to a vacuum output device. The tip is connected via an arm with a measuring device, which is able to determine the weight of the components attached thereto and thus, among other things, the weight of the pipette tip. However, since the total weight to be measured is largely determined by the other attachments and in particular by the arm, weight changes due to liquid drops can basically only be determined relatively inaccurate.

Mit der vorliegenden Erfindung wird das Ziel verfolgt, sehr genau eine Flüssigkeitsmenge in einer Spitze einer Pipette bestimmen zu können.The aim of the present invention is to be able to determine very accurately an amount of liquid in a tip of a pipette.

Die Aufgabe wird durch eine Pipettiervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der Anspruch 6 beschreibt ein Verfahren für den Betrieb des Pipettiergeräts. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Durch eine Kopplung des Gerätes mit einer üblichen kommerziell erhältlichen Auswerteeinheit lässt sich der Pipettiervorgang vorteilhaft überwachen und gegebenenfalls auswerten.The object is achieved by a pipetting device having the features of patent claim 1. The claim 6 describes a method for the operation of the pipetting device. Advantageous embodiments emerge from the subclaims. By coupling the device with a conventional commercially available evaluation unit, the pipetting process can advantageously be monitored and, if necessary, evaluated.

Das Pipettiergerät umfasst eine Pipettenspitze oder zumindest einen Adapter für das Anbringen einer Pipettenspitze. Es sind Mittel für das Befüllen und/oder Entleeren einer angebrachten Pipettenspitze mit einer Flüssigkeit vorhanden, und zwar Mittel zur Erzeugung oder Veränderung eines Drucks in der Pipettenspitze. Ein Unterdruck wird erzeugt, wenn Flüssigkeit in die Pipettenspitze eingesaugt wird. Ein Überdruck wird erzeugt, wenn Flüssigkeit aus der Pipettenspitze abgegeben wird.The pipetting device comprises a pipette tip or at least one adapter for attaching a pipette tip. There are means for filling and / or emptying an attached pipette tip with a liquid, and means for creating or changing a pressure in the pipette tip. A vacuum is generated when Liquid is sucked into the pipette tip. Overpressure is generated when liquid is dispensed from the pipette tip.

Um die Flüssigkeitsmenge ermitteln oder überprüfen zu können, die aus einem Behälter entnommen wird, oder die Flüssigkeitsmenge, die in einen Behälter abgegeben wird, ist ein Kraftsensor vorhanden, der wenigstens das Gewicht der Pipettenspitze nebst einer ggf. darin und daran befindlichen Flüssigkeit zu messen vermag und zwar insbesondere auch die Gewichtsveränderung infolge der Aufnahme oder Abgabe einer Flüssigkeit.In order to determine or check the amount of liquid that is withdrawn from a container, or the amount of liquid that is dispensed into a container, a force sensor is provided, which is able to measure at least the weight of the pipette tip and any liquid therein and thereon and in particular also the change in weight due to the absorption or release of a liquid.

Wird eine Spitze einer Pipette in eine Flüssigkeit eingetaucht, um Flüssigkeit anzusaugen und zu entnehmen, so gelangt Flüssigkeit regelmäßig nicht nur in das Innere der Spitze der Pipette. Wird die Pipette nämlich aus der Flüssigkeit herausgenommen, so können Tropfen außerhalb der Pipette an dieser haften bleiben. Im Unterschied zum Stand der Technik wird bei der Bestimmung der Menge an entnommener Flüssigkeit nun auch die Flüssigkeitsmenge berücksichtigt, die sich außerhalb der Pipette in Form von Tropfen befindet. Wird eine Pipette zu einem weiteren Behälter transportiert, so kann ein Flüssigkeitstropfen verloren gehen. Dies macht sich durch eine Gewichtsveränderung bemerkbar. Ein Flüssigkeitsverlust während des Transports einer Pipette von einem Behälter zu einem anderen Behälter wird also durch das Pipettiergerät registriert und berücksichtigt. Auch bei der Abgabe einer Flüssigkeit in einen Behälter wird durch die Gewichtsmessung der Pipettenspitze nebst Inhalt bemerkt, wenn eine Flüssigkeit nicht in korrekter Menge in diesen gelangt.When a tip of a pipette is immersed in a liquid to aspirate and withdraw liquid, liquid regularly not only gets inside the tip of the pipette. If the pipette is taken out of the liquid, drops outside the pipette may adhere to it. In contrast to the prior art, when determining the amount of liquid withdrawn, account is now also taken of the amount of liquid which is in the form of drops outside the pipette. If a pipette is transported to another container, a drop of liquid can be lost. This is noticeable by a change in weight. A fluid loss during the transport of a pipette from one container to another container is thus registered and taken into account by the pipetting device. Also in the discharge of a liquid into a container is noticed by the weight measurement of the pipette tip and contents, if a liquid does not get in the correct amount in this.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind in der Regel überhaupt nicht in der Lage festzustellen, ob während des Betriebes ein Tropfen, beispielsweise außerhalb der Spitze einer Pipette, anhaftet. Selbst die aus der US 6 881 907 B2 bekannte Vorrichtung ist kaum dazu geeignet, derart geringe Gewichtsveränderungen zu messen, da das Gewicht eines einzelnen Flüssigkeitstropfens im Vergleich zum zu messenden Gesamtgewicht nur sehr gering ist. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind außerdem nicht oder zumindest kaum in der Lage, einen Verlust von Flüssigkeit während des Transports zu bemerken. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind ferner nicht oder zumindest nur beschränkt in der Lage festzustellen, ob exakt die Menge in einen Behälter wieder abgegeben wird, die zuvor in die Spitze einer Pipette beziehungsweise an die Spitze einer Pipette gelangt ist. Da der Gegenstand der vorliegenden Erfindung aber dieses zu leisten vermag, ergibt sich insoweit eine verbesserte Genauigkeit der Menge an Flüssigkeit, die zu bestimmen ist. Die vollständige Überwachung eines Pipettierprozesses ist ebenfalls möglich.The known from the prior art devices are generally not able to determine whether a drop during operation, for example, outside the tip of a pipette, adheres. Even those from the US Pat. No. 6,881,907 B2 Known device is hardly suitable to measure such small changes in weight, since the weight of a single drop of liquid compared to the total weight to be measured is very low. The devices known from the prior art are also not or at least hardly able to notice a loss of fluid during transport. The known from the prior art devices are also not or at least only able to determine whether the exact amount is dispensed into a container that has previously reached the tip of a pipette or to the tip of a pipette. However, since the object of the present invention is capable of accomplishing this, improved accuracy of the amount of liquid to be determined results in this respect. Complete monitoring of a pipetting process is also possible.

Um besonders genau das gesuchte Gewicht messen zu können, ist die Spitze einer Pipette oder ein Adapter zur Anbringung einer Pipettenspitze, bevorzugt direkt am Messsensor, also am Kraftsensor, angebracht. Zwar ist es möglich, den Kraftsensor so anzuordnen, dass neben der Spitze der Pipette und einer darin befindlichen Flüssigkeit auch das Gewicht von weiteren Teilen des Pipettiergerätes gemessen wird. Dann aber wird zusätzliches Gewicht gemessen, welches keinen Beitrag zur Ermittlung der Flüssigkeitsmenge bzw. des Flüssigkeitsvolumens zu leisten vermag. Wird lediglich das Gewicht der Spitze einer Pipette nebst Inhalt oder aber das Gewicht der Spitze einer Pipette nebst Inhalt und Adapter gemessen, so wird dadurch die Genauigkeit maximiert, weil Gewichtsveränderungen genauer gemessen werden können.In order to be able to measure the desired weight particularly accurately, the tip of a pipette or an adapter for attaching a pipette tip, preferably directly on the measuring sensor, that is on the force sensor, attached. Although it is possible to arrange the force sensor so that in addition to the tip of the pipette and a liquid therein, the weight of other parts of the pipetting device is measured. But then additional weight is measured, which is unable to make any contribution to determining the amount of liquid or the liquid volume. Measuring only the weight of the tip of a pipette along with the contents or the weight of the tip of a pipette plus the contents and adapters maximizes accuracy because weight changes can be measured more accurately.

Die Messeinrichtung kann entweder nur aus dem Kraftsensor bestehen, oder aber zusätzlich dem Fachmann geläufige Mittel zur Kraftverstärkung, beispielsweise eine Hebel- oder Balkenkonstruktion, oder aber auch elektronische Verstärkerbauteile enthalten. Der Kraftsensor kann beispielsweise auf Dehnungsmessstreifen, Piezokristallen oder auf kapazitiven Elementen basieren. Sämtliche genannten Kraftsensoren können jedenfalls mit hinreichender Genauigkeit eine Kraft- bzw. Gewichtsveränderung messen, die im vorliegenden Fall erforderlich ist.The measuring device can either consist only of the force sensor, or in addition to those skilled in the art means for power amplification, such as a lever or beam construction, or even electronic amplifier components included. The force sensor can be based for example on strain gauges, piezo crystals or on capacitive elements. In any case, all of these force sensors can measure with sufficient accuracy a change in force or weight that is required in the present case.

Der Kraftsensor sollte so ausgelegt sein, dass er eine Änderung der Flüssigkeitsmenge von wenigstens 50 mg, vorzugsweise von wenigstens 10 mg, insbesondere von 1 mg messen kann. Ein sich selbst ablösender Flüssigkeitstropfen wiegt erfahrungsgemäß etwa 50 mg. Man kann dann also problemlos Flüssigkeitstropfen berücksichtigen, die unplanmäßig an einer Pipettenspitze anhaften oder verloren gehen. Durch diese Ausgestaltung wird sowohl ein Tropfen erfasst, der sich außerhalb einer Pipettenspitze befindet, sowie ein Tropfen, der sich zwar innerhalb einer Pipettenspitze befindet, aber oberhalb einer Flüssigkeitssäule.The force sensor should be designed to measure a change in the amount of fluid of at least 50 mg, preferably at least 10 mg, especially 1 mg. A self-detaching drop of liquid weighs about 50 mg according to experience. So you can then easily consider liquid drops that adhere to a pipette tip unplanned or lost. By this embodiment, both a drop is detected, which is located outside of a pipette tip, and a drop, which is indeed within a pipette tip, but above a liquid column.

Wird der Druck im Inneren des Gefäßes verändert, so wirkt sich dies häufig auf die Sensorik aus, insbesondere wenn eine Pipettenspitze oder ein Adapter für eine Pipettenspitze am Kraftsensor befestigt ist. Um eine entsprechende Korrektur des gemessenen Wertes vornehmen zu können, gibt es in einer Ausgestaltung der Vorrichtung einen Druckmesser bzw. Drucksensor, der den Druck in einer Pipettenspitze oder dem Adapter oder auch anderen Bauteilen der Messeinrichtung erfasst. Dieser Druckmesser bestimmt den in der Pipettenspitze herrschenden Innendruck. Rechnerisch und/oder über Kalibriermessungen kann festgelegt und in einer Datenbank hinterlegt werden, welchen Einfluss ein Druck oder eine Druckveränderung, vorzugsweise auch in Abhängigkeit von der Flüssigkeitssäule, in der Pipettenspitze auf die Kraftmessung hat und eine entsprechende Korrekturrechnung vorgenommen werden, um so noch genauer die Flüssigkeitsmenge bestimmen oder steuern zu können, die beispielsweise einem Behälter entnommen und in einen anderen Behälter abgegeben wird.If the pressure in the interior of the vessel is changed, this often has an effect on the sensor system, in particular if a pipette tip or an adapter for a pipette tip is attached to the force sensor. In order to be able to undertake a corresponding correction of the measured value, in one embodiment of the device there is a pressure gauge or pressure sensor which detects the pressure in a pipette tip or the adapter or also other components of the measuring device. This pressure gauge determines the internal pressure prevailing in the pipette tip. Calculation and / or calibration measurements can be determined and stored in a database, which influence a pressure or a pressure change, preferably also in dependence on the liquid column, in the Pipette tip on the force measurement and a corresponding correction calculation are made so as to more precisely determine or control the amount of liquid that is taken, for example, a container and discharged into another container.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Menge an Flüssigkeit, die aufgenommen oder abgegeben wird, mit einem Kolben oder einer anderen Pumpe gesteuert und mithilfe des gemessenen Drucks, der in der Spitze einer Pipette herrscht, überwacht und/oder sogar nachgeregelt. Anhand des Drucks wird also festgestellt, welche Menge Flüssigkeit in die Nadel gelangt ist bzw. welche Flüssigkeitsmenge später abgegeben wird. Die Gewichtsmessung dient dann nur zur Kontrolle. Es kann so ein selbstkalibrierendes System bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck gibt es in einer Ausgestaltung der Vorrichtung eine Korrektureinrichtung, die bei einer systematischen Abweichung zwischen Druck und Gewichtsmessung dafür Sorge trägt, dass die Druckauswertung resp. die Ansteuerung des Kolbens oder der Pumpe an die Werte des gemessenen Gewichts angepasst wird. Insoweit kalibriert sich das System selbständig.In one embodiment of the method, the amount of liquid that is taken up or delivered is controlled with a piston or other pump and monitored and / or even readjusted by means of the measured pressure prevailing in the tip of a pipette. Based on the pressure is thus determined which amount of liquid has entered the needle or which amount of liquid is discharged later. The weight measurement is then only for control. It can be provided as a self-calibrating system. For this purpose, in one embodiment of the device, there is a correction device, which, with a systematic deviation between pressure and weight measurement, ensures that the pressure evaluation resp. the control of the piston or the pump is adapted to the values of the measured weight. In that regard, the system calibrates itself.

Bei dieser Ausführungsform wird insbesondere auch berücksichtigt, dass der herrschende Druck die Gewichtsmessung beeinflusst. Eine entsprechende Korrektur wird bei der Gewichtsmessung und -auswertung berücksichtigt.In this embodiment, it is also considered in particular that the prevailing pressure influences the weight measurement. A corresponding correction is taken into account in the weight measurement and evaluation.

Durch die Erfindung kann im Unterschied zum Stand der Technik auch festgestellt oder überprüft werden, ob die richtige Pipettenspitze mit dem zutreffenden Gewicht aufgesetzt worden ist.In contrast to the prior art, the invention can also be used to ascertain or check whether the correct pipette tip has been placed with the correct weight.

Ein Pipettiergerät kann regelmäßig mit Pipettenspitzen unterschiedlicher Längen versehen werden. Wird versehentlich eine falsche Pipettenspitze aufgesetzt, so kann eine Störung auftreten. Wird beispielsweise eine zu lange Pipettenspitze aufgesetzt und wird das Pipettiergerät so gesteuert, dass diese eine kürzere Pipettenspitze voraussetzt, so fährt die Pipettenspitze beim Aufnehmen oder Abgeben einer Flüssigkeit zu tief in den Behälter hinein. Dies kann einerseits den Behälter oder den Pipetiermechanismus beschädigen und andererseits zu einer Verunreinigung führen.A pipetting device can be regularly provided with pipette tips of different lengths. If an incorrect pipette tip is accidentally attached, a malfunction may occur. For example, if too long a pipette tip is placed and the pipetting device is controlled in such a way that it requires a shorter pipette tip, then the pipette tip moves too deep into the container when picking up or dispensing a liquid. On the one hand, this can damage the container or the pipetting mechanism and, on the other hand, lead to contamination.

Ist eine Pipettenspitze zu kurz, so kann bei der Aufnahme von Flüssigkeit das Problem entstehen, dass keine oder zu wenig Flüssigkeit in die Pipettenspitze gelangt. Bei der Abgabe von Flüssigkeit kann die Distanz zum Aufnahmegefäß zu groß sein, was zur Folge haben kann, dass Flüssigkeit nicht in den Behälter gelangt, sondern daneben tropft.If a pipette tip is too short, it can cause the problem when taking up liquid that no or too little liquid gets into the pipette tip. When dispensing liquid, the distance to the receptacle may be too great, which may result in liquid not getting into the container but dripping next to it.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die Messung des Gewichtes nicht nur während, sondern auch vor und/oder nach dem Pipetierprozess und Flüssigkeitstransport.In a further preferred embodiment of the method, the weight is measured not only during but also before and / or after the pipetting process and liquid transport.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to figures.

1 zeigt einen Schnitt durch ein Pipettiergerät mit insgesamt drei Pipettenspitzen 1, die aus Kunststoff bestehen. Die Pipettenspitzen sind an Adaptern 2 angebracht. Jeder Adapter ist unmittelbar mit einem Kraftsensor 3 verbunden. Der Kraftsensor ist wiederum mit einem zylinderförmigen Körper 4 verbunden. Jeder Körper 4 ist an einem Arm 5 angebracht, der in sämtlichen drei Raumrichtungen verfahren werden kann, um so eine Pipettenspitze in einen Behälter 6 nebst darin befindlicher Flüssigkeit eintauchen oder aber zu einem anderen Behälter 6 zwecks Abgabe verfahren zu können. 1 shows a section through a pipetting device with a total of three pipette tips 1 made of plastic. The pipette tips are on adapters 2 appropriate. Each adapter is directly connected to a force sensor 3 connected. The force sensor is in turn with a cylindrical body 4 connected. Every body 4 is on an arm 5 attached, which can be moved in all three spatial directions, so a pipette tip into a container 6 in addition to the liquid in it, or to another container 6 to proceed for the purpose of delivery.

2 zeigt vergrößert die Pipettenspitze 1, die an einem Adapter 2 angebracht ist. Ein Flüssigkeitstropfen 7 haftet außerhalb der Pipette 1 an. Der Kraftsensor 3 erfasst auch das Gewicht dieses Flüssigkeitstropfens 7. Ebenfalls wird ein Flüssigkeitstropfen 8 durch die Gewichtsmessung erfasst, der innerhalb der Pipettenspitze 1 an einer Innenwand anhaftet. 2 shows enlarged the pipette tip 1 attached to an adapter 2 is appropriate. A drop of liquid 7 sticks outside the pipette 1 at. The force sensor 3 also captures the weight of this liquid drop 7 , Also, a liquid drop 8th detected by the weight measurement inside the pipette tip 1 adhered to an inner wall.

Ein Drucksensor 9 ist in dieser Ausführungsform oberhalb des Kraftsensors 3 angeordnet, der den in der Pipettenspitze herrschenden Druck fortlaufend zu messen vermag. Bei dieser Anordnung nimmt das Gewicht des Drucksensors keinen störenden Einfluss auf die Gewichtsmessung. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel wird der Innendruck in der Pipettenspitze 1 über einen verfahrbaren Kolben 10 verändert, um so Flüssigkeit 11 anzusaugen oder abzugeben. Pro Kolben 10 gibt es vorzugsweise einen separaten Antrieb, um unterschiedliche Flüssigkeitsmengen pro Pipettenspitze aufnehmen oder abgeben zu können.A pressure sensor 9 is above the force sensor in this embodiment 3 arranged, which is able to measure continuously the pressure prevailing in the pipette tip pressure. With this arrangement, the weight of the pressure sensor does not interfere with the weight measurement. At the in 2 the example shown, the internal pressure in the pipette tip 1 via a movable piston 10 changed to liquid 11 to suck in or deliver. Per piston 10 There is preferably a separate drive to absorb or release different amounts of liquid per pipette tip.

In einer Ausführungsform umfasst das Pipettiergerät Schritt- oder Servomotoren, um den Arm 5 zu verfahren. Motorgetrieben, beispielsweise über eine elektrisch angetriebene Pumpe, wird die Flüssigkeit automatisiert aufgenommen oder abgegeben. Das Pipettiergerät kann an einen Computer angeschlossen sein, der zur Steuerung und/oder Auswertung des Pipettiergeräts eingesetzt wird.In one embodiment, the pipetter includes stepper or servo motors around the arm 5 to proceed. Motor transmissions, for example via an electrically driven pump, the liquid is automatically absorbed or delivered. The pipetting device may be connected to a computer which is used for controlling and / or evaluating the pipetting device.

Das Pipettiergerät wird vorzugsweise für die Aufreinigung von biologischen Proben zwecks nachfolgender Analyse resp. für die Vorbereitung der nachfolgenden Analyse verwendet. Es müssen dann regelmäßig verschiedene Flüssigkeiten oder auch Suspensionen miteinander gemischt und weiterverarbeitet werden. Falsche Mengenverhältnisse während des Pipettierprozesses können zu schlechten Resultaten in der Analyse führen.The pipetting device is preferably for the purification of biological samples for the purpose of subsequent analysis or. used for the preparation of the subsequent analysis. It must then be regularly mixed together with other liquids or suspensions and further processed. Incorrect proportions during the pipetting process can lead to poor results in the analysis.

Claims

Pipetting device with a pipette tip ( 1 ) or an adapter ( 2 ) for attaching a pipette tip ( 1 ), with means for filling or emptying an attached pipette tip with a liquid, with a force sensor ( 3 ), which measures the weight of an attached pipette tip ( 1 ), in particular the change in weight due to the ingestion or release of a liquid, characterized in that the means for filling or emptying an attached pipette tip ( 1 ) one through the force sensor ( 3 ), the pipette tip (FIG. 1 ) via the line with a device ( 4 . 10 ) is connected to generate or change a pressure in the pipette tip.

Pipetting device according to claim 1, characterized in that the pipette tip ( 1 ) or the adapter ( 2 ) directly on the force sensor ( 3 ) is attached.

Pipetting device according to claim 1 or 2, characterized in that the force sensor ( 3 ) comprises a strain gauge, a piezocrystal or a capacitive sensor.

Pipetting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the force sensor ( 3 ) is such that it is able to measure with an accuracy of 50 mg, in particular of 10 mg, preferably of one milligram.

Pipetting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a pressure sensor ( 9 ), which is capable of measuring the pressure prevailing in the pipette tip.

Method for operating a pipetting apparatus according to one of claims 1 to 5, wherein before and / or during and / or after the intake and / or the discharge of a liquid, the weight of the liquid is detected with the pipette tip ( 1 ) is taken or delivered, wherein the determined weight is used to measure the amount of liquid ( 11 ) or check.

Method according to Claim 6, in which the pressure which is determined in the pipette tip ( 1 ), and the detected pressure is used to determine the amount of liquid taken or dispensed and / or used to correct the measured value of the weight.

Method according to Claim 6 or 7, in which it is determined what weight an attached pipette tip ( 1 ) and so checked and / or displayed whether an appropriate pipette tip ( 1 ) has been attached.

Method according to one of claims 6 to 8, wherein the recording or dispensing of the liquid is automated.

Method according to one of claims 6 to 9, wherein the pipetting device is used for pipetting work in chemical and biological laboratories.