DE102008010267A1 - Pipettiervorrichtung für manuelle Flüssigkeitshandhabung - Google Patents

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Abstract

Ein andauernder Engpass in der Prozesskette von modernen bioanalytischen Methoden besteht weiterhin in der Flüssigkeitshandhabung. Die automatischen Pipettiersysteme verursachen oft erhebliche Anschaffungskosten und erfordern sehr umfangreiche Programmierkenntnisse für die Bedienung. Die neue Pipettiervorrichtung soll es ermöglichen, die Flüssigkeitshandhabung auf einer Plattform mit Hilfe von Rastereinheiten für Positionierung vollständig manuell durchzuführen. Eine Pipettiervorrichtung besteht aus einem Führungssystem (110), (130), einer Pipettiereinheit (134), einer Behältereinheit (120) und Rastereinheiten (140), (150). Eine Rastereinheit beinhaltet einen Rasterstab (141) mit Rasterpositionen (141a) und eine Markierungseinheit (143) mit einem Markierungsstift (144) für die Auswahl und Fixierung einer Position auf dem Rasterstab. Eine Kopplungseinheit (136) wird mit einem Reiter (132) auf einer Führungsachse (131) verbunden. Eine Pipettiereinheit (134) auf dem Reiter (132) kann in der Markierungsposition (146) fixiert werden. Eine orthogonale Zuordnung von zwei Rastereinheiten (140), (150) zu einer Behältereinheit (120) ermöglicht eine einfache manuelle Positionierung einer Pipettenspitze zu einem Behälter (122). Die Pipettiervorrichtung mit Rastereinheit eignet sich für manuelle und semiautomatische Handhabung der Flüssigkeitsübertragung bei chemischen oder bioanalytischen Verfahren in Mikrotiterplatten und anderen Behältereinheiten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Pipettiervorrichtung für manuelle Handhabung von Flüssigkeiten zwischen Behältern mit Hilfe von Pipetten und anderen Übertragungseinheiten.
  • Moderne analytische Methoden in der Biochemie stellen sehr hohe Anforderungen an den Durchsatz von Verfahren. Ein andauernder Engpass in der Prozesskette besteht weiterhin in der Flüssigkeitshandhabung. Um hohe Durchsätze zu erreichen, sind effektive Methoden für die Flüssigkeitshandhabung notwendig, die in Form von Liquid Handling Verfahren und Hochdurchsatzverfahren realisiert werden.
  • Die Pipettierarbeit wird grundsätzlich durch Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge aus einer Behältereinheit mit einer Pipettiereinheit und anschließende Abgabe aus der Pipettiereinheit in eine weitere Behältereinheit durchgeführt. Die Flüssigkeitshandhabung wird grundsätzlich automatisch oder manuell realisiert. Eine Zwischenlösung stellt das semiautomatische Verfahren dar.
  • Stand der Technik
  • Nach aktuellem Trend besteht das Hauptziel in der Flüssigkeitshandhabung in der immer stärkeren Automatisierung von Verfahren, was vor allem durch die Hochdurchsatzverfahren geprägt ist. Parallel dazu findet eine intensive Entwicklung im Bereich manueller Pipetten statt, die einen hohen Standard erreicht haben. Es soll an dieser Stelle bemerkt werden, dass die elektrischen Multikanalpipetten ein hohes technisches Niveau aufweisen.
  • Die automatischen Systeme werden in Form von Pipettierrobotern oder Dispensern realisiert. Folgende Vorteile sind bekannt: hoher Durchsatz; wenig Personal; Arbeit ohne Aufsicht; Non-Stop-Betrieb ohne Unterbrechung; breite Kombinationsmöglichkeit von Verfahren. Die Automatisierung bringt aber auch folgende Nachteile mit sich: relativ hohe Anschaffungskosten; umfangreiche Installation; aufwendige Inbetriebnahme; umfangreiche Programmierkenntnisse für die Bedienung; hohe Kosten für Wartungsarbeiten; Zeitaufwand für die Erstellung von neuen Verfahren. Die aktuellen automatischen Systeme auf dem Markt bieten keine geeignete Möglichkeit für manuelle oder semiautomatische Bedienung, die die Arbeit in vielen Fällen erleichtern und beschleunigen würde.
  • Die manuelle Pipettierarbeit bleibt weiterhin ein wichtiger Bestandteil der Flüssigkeitshandhabung. Die manuellen Pipetten wurden kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert. Es steht ein breites Sortiment von kommerziell verfügbaren Pipetten zur Verfügung. Hierzu zählen die manuellen und elektrischen Pipetten, die einkanaligen und mehrkanaligen Pipetten. Sie beherrschen eine gute Ergonomie für die manuelle Bedienung und weisen eine hohe Präzision auf Folgende Vorteile sind bekannt: einfache Bedienbarkeit; schnelle Einsatzmöglichkeit; niedrige Anschaffungskosten; schnelles Erlernen der Pipettierarbeit. Bekannte Nachteile sind folgende: psychische und physische Belastung des Anwenders; Ermüdung bei langfristigen Arbeiten; keine nachträgliche Kontrolle der Pipettierarbeiten; wenige gerätetechnische Unterstützung mit Verstellelementen.
  • In DE202005006970U1 wird eine manuelle Vorrichtung zur Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeiten mit 96 Kanälen beschrieben. Der Schwerpunkt liegt hier auf Erschaffung einer manuell bedienbaren multikanaligen Pipettiereinheit. Das System kann vollständig manuell bedient werden. Eine Lösung für Pipettiereinheiten mit nur einer oder mehreren Spitzen in einer Zeile kann auf dieser Plattform nicht direkt realisiert werden. Durch Anschläge kann nur ein vollständiger Kopf mit 96 Spitzen eingesetzt werden. Das System ist für die Überdeckung einer Mikrotiterplatte mit dem 96-kanaligem Kopfkonzipiert und auf Vollformat ausgerichtet. Die Platten und der Kopf werden in Anschlagpositionen gebracht, wodurch eine Position definiert wird, die manuell leicht einstellbar ist.
  • In DE102006022817A1 wird eine Lösung für ein einfaches automatisches System beschrieben. Hier werden einfache Servomotoren zur Positionierung der Pipettiereinheit eingesetzt. Eine Position wird durch die verstellbare Gelenkstruktur erreicht. Wenn eine Weiterentwicklung des Verfahrens für manuelle Bedienung theoretisch möglich wäre, ist diese Lösung durch winkelartige Bewegungen der Achsen praktisch ungünstig.
  • Zwar besteht eine potentielle Möglichkeit für Umrüstung eines automatischen Systems mit orthogonaler Anordnung, aber die daraus resultierende manuelle Bedienung wäre sehr schwerfällig. Eine automatische Positionierung erfordert eine andere Denkweise und Koordinatentransformation als die intuitive manuelle Bedienung. Deswegen kann ein manuell bedienbares Pipettiersystem nur durch eine neue Entwicklung realisiert werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Das Ziel der Erfindung ist deshalb, eine Pipettiervorrichtung für manuelle Flüssigkeitshandhabung mit Hilfe von Rastereinheiten zu schaffen, mit der ein vereinfachter manueller Betrieb auf einer Plattform mit Führungssystem, Pipettiereinheit und Behältereinheiten durchgeführt werden kann. Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zur Positionierung von Pipettiereinheiten relativ zu Behältern durch eine Rasteranordnung realisiert. Dadurch werden folgende Vorteile erzielt: einfache Bedienung; universeller Einsatz von Pipettierköpfen; niedriger Wartungsaufwand; nur eine kurze Einführung in das System; keine oder nur einfache Programmierkenntnisse; hohe Langzeitstabilität; wenig Platzbedarf. Eine derartige Pipettiervorrichtung ist skalierbar, außerdem kann sie auch für alle Arten von Pipettierarbeiten eingesetzt und auch vielfältig konfiguriert werden. Im manuellen Modus werden alle grundsätzlichen Funktionen unterstützt. Im semiautomatischen Modus werden elektronische Komponenten für die Unterstützung der Pipettierarbeiten eingesetzt. Im automatischen Modus können Programmabläufe realisiert werden.
  • Die Behältereinheiten werden oft in Form von handelsüblichen Mikrotiterplatten verwendet. Die Besonderheit dieser Platten besteht darin, dass die einzelnen Behälter, auch Wells genannt, in einem orthogonalen Array mit gleichem Rasterabstand angeordnet sind und dadurch ein regelmäßiges Netz bilden. Dabei sind nur die Arraypunkte für die Bearbeitung von Interesse. Zu den Arraypunkten muss eine Pipettenspitze positioniert werden; die Zwischenräume sind meistens nicht direkt von Interesse.
  • Handelsübliche standardisierte Mikrotiterplatten werden vorwiegend mit 96, 384 und 1536 Behältern hergestellt, welche einen Behälterabstand von 9 mm, 4,5 mm oder 2,25 mm besitzen und eine maximale Breite der aktiven Arbeitsfläche von 108 mm aufweisen.
  • Die Miniaturisierung der Plattenformate mit 1536, 6144 oder mehr Behältern verursacht erhebliche Probleme für automatisierte Pipettierroboter mit großen Arbeitsflächen. Auf einer kleineren Arbeitsfläche kann eine erforderliche Fehlertoleranz zwischen 0,5–0,1 mm einfacher und günstiger erreicht werden. In der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung wird die Arbeitsfläche vorteilhaft auf 10 Positionen, sehr vorteilhaft auf 5, und bevorzugt auf 3 Behältereinheiten beschränkt. Eine präzise Positionierung kann durch Einsatz von Rastereinheiten leichter realisiert werden. Diese Toleranzangabe trifft dann auch für den manuellen Betrieb zu. Eine weitere Reduzierung der Fehlertoleranzen, bevorzugt 0,02–0,1 mm, kann mit Hilfe von Rastereinheiten auch technisch erreicht werden.
  • Um die Zielsetzung der Erfindung zu erreichen, wird eine Rastereinheit realisiert, die einen Rasterstab und eine Markierungseinheit mit Markierungsstift besitzt. Auf einer Grundplatte wird ein Rasterstab befestigt, der zu der Struktur einer Behältereinheit so angepasst wird, dass auf der Plattform eine Rasterposition immer eine Behälterlinie definiert. Zum Rasterstab wird eine verstellbare Markierungseinheit zugeordnet, um eine aktuelle Position auszusuchen und zu fixieren. Auf der Plattform trägt ein Führungssystem einen Reiter, der mit Hilfe eines Kopplungsstifts in einer Markierungsposition fixiert wird. Ein Kopplungsmechanismus bewirkt, dass der Reiter auf der Führungsachse in markierter Position festgehalten wird. Dadurch kann auf eine aufwendige Steuerungseinheit verzichtet werden. Es besteht außerdem die Möglichkeit, die Positionierung vollständig manuell durchzuführen.
  • Die Markierungseinheit ist auf einer Führung zu dem Rasterstab einstellbar und kann durch den Markierungsstift in einer Rasterposition fixiert werden. Die Markierungseinheit besitzt außerdem eine Kopplungsstelle, wo ein Reiter auf einer Achse mit Hilfe eines Kopplungsstifts gekoppelt wird. Der Kopplungsstift kann wahlweise auf dem Reiter oder auf der Markierungseinheit positioniert werden, wobei die Markierungsposition sich auf dem gegenüberstehenden Element befindet. Bevorzugt wird die Markierungsposition auf dem Markierungselement gewählt. Bevorzugt wird der Kopplungsstift durch eine Feder angedrückt. Die Markierungseinheit hält die Position fest, die mit einer Behälterlinie auf der Plattform geometrisch verknüpft ist. Die Rastereinheiten auf der Plattform sind so eingestellt, dass die Rasterpositionen auf den Rasterstäben für den Pipettierkopf exakt die geometrische Position der aktuell ausgewählten Behälterposition definieren. Durch die Entkopplung des Reiters von der Markierungseinheit kann die Pipettiereinheit oder die Behältereinheit auf dem Reiter frei bewegt und nach Bedarf wieder in die definierte Position auf einer Rastereinheit gebracht werden.
  • Eine Markierungseinheit wird freigestellt, verschoben und danach fixiert, um eine Behälterposition in einem Schnitt zu definieren. Die Fixierung zu einem Rasterstab in einer Rasterposition kann vorteilhaft mechanisch durch einrasten in Vertiefungen realisiert werden. Der Rasterstab kann durch Präzisionsbearbeitung aus stabilem Material mit weniger thermischen Ausdehnung hergestellt werden, wodurch eine hohe Genauigkeit erreicht wird. Die Markierung und Fixierung kann eine rein mechanische Form haben, wodurch eine stabile und sichere manuelle Bedienung gewährleistet wird.
  • Optional kann die Markierungseinheit ein Drehrad beinhalten, mit dem die Markierungseinheit leicht gestellt werden kann. Das Drehrad kann auch mit einem Motor für die elektrische Einstellung verbunden werden.
  • Eine Rastereinheit kann mehrere Rasterstrukturen beinhalten, um Behältereinheiten mit verschiedenen Araystrukturen zu verwenden. Typische Arraystrukturen von Behältereinheiten haben einen Rasterabstand von 9 mm, 4,5 mm oder 2,25 mm. Es können aber auch dichtere oder breitere Rasterabstände verwendet werden. Eine praktische untere Grenze liegt etwa bei 1 mm, wo die visuelle Wahrnehmung für die Positionierung noch ausreichend ist. Das würde ein Plattenformat von 6144 Wells erlauben. Es können aber auch Rasterabstände unter 1 mm verwendet werden. Auf dem Rasterstab werden zwei, drei oder mehrere Rasterspuren angebracht, die zu den jeweiligen Plattentypen passen. In einer bevorzugter Lösung wird der Markierungsstift in der Markierungseinheit zur gewählten Rasterspur in der Querrichtung verschoben, um eine Anpassung an das Plattentyp durchzuführen. Alternativ können mehrere Markierungsstifte verwendet werden, die dann zu dem aktuellen Plattentyp ausgewählt werden.
  • In der bevorzugten Variante der Erfindung wird die Rastereinheit mechanisch aufgebaut, womit eine rein manuelle Bedienung gewährleistet werden kann. Die Erfindung ist aber nicht nur auf eine mechanische Form begrenzt. Die Rastereinheit kann elektrische und elektronische Komponenten beinhalten, um elektrische, semiautomatische oder automatische Bedienung zu ermöglichen. Dazu werden Elektromagneten, Elektromotoren, Detektoren und andere Elemente verwendet.
  • Die Grundfunktion der Rastereinheit für die Positionierung kann durch eine Visualisierungseinheit und eine Erfassungseinheit ergänzt werden. Die mechanische Position der Markierungseinheit auf dem Rasterstab ermöglicht bereits eine direkte visuelle Kontrolle. Dies kann durch optische Visualisierungselemente noch unterstützt werden. Durch optische Signalisation kann die mechanische Position der Markierungseinheit verdeutlicht werden. Die optoelektronische Signale können zur einfachen elektronischen Bedienung verwendet werden. Durch einen Drehknopf oder ein anderes Betätigungselement wird eine Position elektronisch ausgewählt und optisch markiert. Die Visualisierungseinheit gibt Signale, die zur Erkennung der gewählten Linien in einer Behältereinheit dienen. Die Erfassungseinheit mit optischen oder anderen Sensoren registriert wiederum die aktuelle Position und speichert nach Bedarf die Daten auf einem Speichermedium für nachträgliche Kontrolle.
  • In einer modifizierten Variante der Rastereinheit wird die Markierung optoelektronisch und die Kopplung elektromechanisch durchgeführt. Dabei kann auf eine mechanische Markierungseinheit verzichtet werden, falls die entsprechende Elektronik für die Bedienung vorhanden ist. Eine Position kann durch einen Drehknopf ausgewählt und mit einem Leuchtelement visualisiert werden. Der Reiter ist mit einem Sensor für die Erkennung der markierten Position ausgestattet. Die Verschiebung des Reiters kann weiterhin manuell durchgeführt werden. Wenn zusätzlich noch Motoren zum Antrieb vorhanden sind, kann eine Verschiebung auch per Knopfdruck realisiert werden. Um die Positionierung durchführen zu können, wird weiterhin keine aufwendige Steuerungselektronik benötigt. Durch einfache elektronische Verbindung kann eine Positionierung in die gewählte Position durchgeführt werden. Die elektronische Einheit kann durch eine Schnittstelle mit einer digitalen Einheit oder einem Rechner verbunden werden, um auch semiautomatische oder automatische Abläufe zu realisieren.
  • Erfindungsgemäß wird in der Pipettiervorrichtung zu jeder Behältereinheit in jeder Dimension eine Rastereinheit zugeordnet. Dadurch stehen zwei Rastereinheiten pro Behältereinheit zur Verfügung. Eine definierte Position zwischen der Pipettiereinheit und der Behältereinheit wird durch Kopplung der verschiebbaren Einheiten erreicht. Dies lasst sich dadurch realisieren, dass der Reiter der Pipettiereinheit oder der Behältereinheit an einer Rastereinheit oder an mehreren Rastereinheiten gekoppelt wird. Die Rastereinheiten werden vorher voreingestellt oder nach der Kopplung nacheingestellt.
  • Eine einfache Variante der Vorrichtung ist nur mit einer Führungsachse für die Pipettiereinheit ausgestattet. Die Behälter sind in diesem Fall in einer Linie angeordnet. Zur Positionierung der Pipettenspitzen zu Behältern für die Abgabe oder Aufnahme von Flüssigkeiten wird zu der Führungsachse des Pipettierkopfs eine vertikale Achse zugeordnet. Die vertikale Achse kann auch mit einem Raster und einem Markierungselement ausgerüstet sein, um das System auf unterschiedliche Pipettenspitzen oder Behälterhöhen anzupassen. In dieser vereinfachten Anordnung kann eine Flüssigkeitsübertragung zwischen den einzelnen Behältern oder Behältergruppen, die in einer Linie angeordnet sind, realisiert werden. Diese vereinfachte Anordnung kommt aber in praktischer Laborumgebung nicht häufig vor.
  • Erfindungsgemäß wird eine zweidimensionale Anordnung bevorzugt. Hier werden die Behälter in einem Array orthogonal angeordnet. Ein typischer Vertreter dieser Anordnung ist die Mikrotiterplatte. Eine gewünschte Koinzidenz zwischen dem Pipettierkopf und dem Behälter einer Behältereinheit wird durch zwei orthogonale Achsenbewegungen erreicht. Es spielt dabei keine Rolle, welche Einheit in welche Richtung bewegt wird. Bevorzugt wird der Pipettierkopf in eine Achsenrichtung und die Behältereinheit in dazu senkrechte Richtung bewegt. Diese vorteilhafte Lösung ist durch die entsprechende Koordinatentransformation für die manuelle Flüssigkeitsübertragung zwischen mehreren Behältereinheiten besonders gut geeignet. Zu den Behältereinheiten werden jeweils zwei Markierungseinheiten zugeordnet, wodurch der Pipettierkopf einfach und wiederholt in eine ausgewählte Position gebracht werden kann.
  • Die manuelle Verschiebung eines Reiters auf einer Führungsachse kann mit einem Handgriff durchgeführt werden. Die Federung der Stifte kann so gelöst werden, dass ein Reiter mit kleiner Kraftausübung aus der gekoppelten Position befreit oder dort wieder befestigt wird. Bei steifen Systemen kann die Verwendung eines Hebels für die Betätigung des Stiftes vorteilhaft sein. Ein weiterer Hebel kann außerdem für die Verschiebung der Markierungseinheit in dem gekoppelten Zustand auf dem Reiter verwendet werden.
  • Die Ausführungsformen einer Pipettiereinheit sind bei der Anwendung von Rastereinheiten nicht eingeschränkt. Die Pipettiereinheit kann fest integrierte oder austauschbare Module beinhalten. Die Module können einkanalig oder mehrkanalig sein. Die Pipettiereinheit kann außer den Modulen für Pipettieren auch Module für Dispensieren oder Spotten beinhalten. Die verwendeten Spitzen, Nadeln, Kanäle, Kapillaren oder andere Übertragungseinheiten müssen nur in einem Raster vorliegen, das zur Behältereinheit angepasst ist. Die geometrische Position eines Moduls wird mit einem Kopplungsstift verbunden, wodurch das Übertragungskanal eine definierte geometrische Position relativ zu der Behältereinheit bekommt. Die Anzahl der Spitzen oder Kanäle kann Eins oder mehr sein. Mehrere Spitzen oder Kanäle werden in Linie oder Matrix angeordnet. Bei einer mehrkanaligen Pipettiereinheit ist es vorteilhaft, den Rasterbereich seitlich zu begrenzen oder einen angepassten Rasterstab zu verwenden.
  • Eine vorteilhafte und in der Ausführungsform bevorzugte Lösung bieten die manuellen Pipetten, die durch eine Aufnahmeeinheit auf dem Träger befestigt werden. Dadurch kann der Kopf schnell ausgetauscht werden. Aber auch verschiedene elektrische Pipetten können schnell eingesetzt werden. Diese Aufnahmemöglichkeit bietet eine sehr vorteilhafte Lösung für Laboratorien aller Art, wo Handpipetten eingesetzt werden. Eine Pipette wird durch die Aufnahmeeinheit mechanisch befestigt, vorteilhaft ist ein präziser Schnellschließmechanismus. Die Betätigung der Pipette wird weiterhin auf die gleiche Art und Weise wie in einem reinen Handbetrieb durchgeführt. Ein eigenständiges Modul bietet weiterhin die vorteilhafte Lösung für schnelle Anpassung der Aufgabe. Außerdem wird damit erreicht, dass ein problematisches Modul die Arbeitsstation nicht blockiert. Dadurch wird eine sehr preiswerte und effiziente Lösung erreicht.
  • Das Hauptziel der Erfindung liegt in der Flüssigkeitshandhabung durch Pipettieren, aber die Vorrichtung bietet auch die günstige Möglichkeit, weitere Module aus der Laborpraxis zu integrieren, die für die Herstellung, Prozessierung oder Detektion von Assays notwendig sind. Hierfür können Detektoren, Rührer, Heizer oder andere Geräte und Module eingesetzt werden, die durch eine spezielle Aufnahmeeinheit integrierbar sind. So kann ein Detektor beispielsweise zum Auslesen von Informationen aus einzelnen Behältern verwendet werden. Für den manuellen Betrieb der Vorrichtung ist weiterhin keine spezielle Steuerung notwendig. Es genügt eine mechanische Aufnahme mit definierter und angepasster Position zur Rastereinheit.
  • Die Arbeitsfläche einer Pipettiervorrichtung mit Rastereinheiten wird orthogonal aufgeteilt, was für eine visuelle Orientierung sehr vorteilhaft ist. Die Markierungseinheiten sind visuell klar erkennbar. Für den Anwender entsteht keine schnelle körperliche Ermüdung bei den Pipettierarbeiten durch Verwendung von Rastereinheiten, weil die Arbeiten mit der Pipettiervorrichtung in verschiedener Körperlage durchgeführt werden können, was einen deutlichen Unterschied zum direkten manuellen Pipettieren bedeutet. Die Konzentration des Anwenders wird nicht überfordert, weil in jedem Arbeitsschritt eine Pause eingelegt und danach die Arbeit fortgesetzt werden kann.
  • Gegenüber einem automatischen Pipettierroboter erfordert die Pipettiervorrichtung keine direkte Programmierung und aufwendige Verifikation der Methoden. Damit ist ein schneller Einsatz möglich. Die erfindungsgemäße Pipettiervorrichtung kann ohne vorherige aufwendige Schulung und lang dauernde Einarbeitung verwendet werden.
  • Die Rastereinheiten können auf der Plattform einer Pipettiervorrichtung beliebig verteilt werden. Dadurch können auch größere Plattformen mit Rastereinheiten ausgestattet werden, wie zum Beispiel Plattformen mit 2 × 3 oder sogar 4 × 5 Positionen für Behältereinheiten. Mit einem Aktivator wird die aktuelle Rastereinheit ausgewählt und aktiviert. Eine Rastereinheit kann in einem dreidimensionalen Raum eines Pipettiersystems beliebig örtlich positioniert werden. Es muss aber eine Verbindung zu dem entsprechenden Reiter durch mechanische Kopplung realisierbar sein. Bevorzugt ist die Lösung, in der die Markierungseinheiten auf der Plattform direkt visuell erkennbar sind, wodurch eine leichte visuelle Verbindung zu der entsprechenden Behältereinheit hergestellt werden kann. Optimalerweise ist die Rastereinheit in der Nähe der Behältereinheit angeordnet.
  • In handelsüblichen Pipettiersystemen wird der Pipettierkopf zweidimensional bewegt, um eine Positionierung des Pipettierkopfs zu einem Behälter durchzuführen. Nach Erreichen der Position wird eine vertikale Bewegung für die Flüssigkeitsübertragung durchgeführt. Auf einer solchen Plattform können die einzelnen Rastereinheiten zu den Achsen so zugeordnet werden, dass sie immer eine relative geometrische Verbindung zu einer Behältereinheit besitzen. Eine Rastereinheit zur einer aktuellen Behältereinheit wird mit Hilfe eines Aktivators ausgewählt. Bei einer 2 × 3 Anordnung liegen die Platten beispielweise in 2 Zeilen und 3 Spalten. Demnach werden insgesamt 12 Rastereinheiten benötigt, um die Positionierung für jeweilige Behältereinheit durchzuführen. Ein Aktivator kann eine aktuelle Rastereinheit zur Behältereinheit mechanisch oder elektronisch erkennen.
  • In einer Pipettiervorrichtung mit Rastereinheiten wird die Präzision immer plattenorientiert gewährleistet. Durch Verwendung von kürzeren Längen für die Positionierung, üblicherweise auf 120 mm beschränkt, kann eine günstigere gerätetechnische Anordnung realisiert werden. Die aktive Fläche einer Mikrotiterplatte beträgt 108 mm × 72 mm. Wenn eine 90 Grad Drehung der Platte berücksichtigt werden soll, dann beträgt die bevorzugte Länge der Rasterstäbe 120 mm. Die Länge kann jedoch zwischen 10–1000 mm, aber auch darüber oder darunter liegen.
  • Die Anwendung von Rastereinheiten ermöglicht auch die Verteilung von Arbeiten auf separate Plattformen, weil die Positionierung auf einer Plattform immer plattenbezogen durchgeführt wird. Eine gesamte Plattform beispielweise mit 2 × 3 Positionen für Behältereinheiten kann auf zwei separate Plattformen mit jeweils 1 × 3 Positionen verteilt werden. Damit kann ein mehrstufiger Arbeitsablauf besser organisiert werden. Kleinere Plattformen benötigen außerdem weniger Platz im Laboratorium. Die Anforderungen an Präzision und Geräteaufwand können auch besser angepasst werden. Für die grundlegenden Pipettierarbeiten ist eine Gerätekonfiguration mit 1 × 3 Positionen sehr vorteilhaft. Der Pipettierkopf wird in einer Achsenrichtung zu den drei Behältereinheiten bewegt. Die einzelnen Behältereinheiten werden dazu in senkrechter Richtung einzeln bewegt. Jeder Behältereinheit werden zwei Rastereinheiten so zugeordnet, dass in dieser grundlegenden Konfiguration für die Flüssigkeitshandhabung insgesamt 6 Rastereinheiten verwendet werden.
  • In den Pipettiersystemen ist es oft notwendig, eine vertikale Verschiebung des Pipettierkopfs durchzuführen. Für die vertikale Achse kann auch eine Rastereinheit verwendet werden. Damit können Behältereinheiten mit unterschiedlicher Höhe oder Pipettenspitzen mit unterschiedlicher Länge verwendet werden. Es kann vorteilhaft sein, eine stärkere Federung für die Stifte zu verwenden, und zusätzlich den Kopf mit einem Gegengewicht schweben zu lassen.
  • Die Verwendung von Rastereinheiten beschränkt die Konfigurationsmöglichkeit eines mehrachsigen Führungssystems auf der Plattform auf keiner Weise. Jede Konfigurationsvariante ist realisierbar. Es kann die Standardform eines Pipettierroboters verwendet werden, bei dem der Kopf zweidimensional bewegt wird. Genauso kann eine ein- oder zweidimensionale Bewegung für die Behältereinheiten realisiert werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die einzelnen Bewegungen auf den Kopf und die Behältereinheiten zu verteilen. Es ist weiterhin vorteilhaft, die Flüssigkeitsübertragung in ausgewählter Position durch vertikale Bewegung des Kopfes durchzuführen.
  • Gerätetechnisch gesehen wird die erfindungsmäßige Vorrichtung zwischen automatischen Robotereinheiten und manuellen Pipetten für Flüssigkeitshandhabung positioniert. In diesem Segment sind nur wenige Geräte auf dem Markt vertreten.
  • Eine erfindugsgemäße Pipettiervorrichtung ist schnell, flexibel, anpassbar, modular, erweiterbar, präzise und manuell bedienbar. Auch für hoch dichte Mikrotiterplatten (384, 1536, > 1536) ist sie geeignet. Die Bedienung einer Pipettiervorrichtung mit Rastereinheiten stellt keine Spezialkenntnisse voraus. Auch keine Programmierkenntnisse sind notwendig. Das System kann intuitiv bedient werden. Für die Bedienung der Vorrichtung ist eine kurze Einleitung ausreichend. Die Verwendung von Rastereinheiten für die Positionierung in einer Pipettiervorrichtung ermöglicht eine Konfiguration zu komplexeren und zusammengesetzten Einheiten. Durch diese technisch einfachere Lösung entstehen niedrige Kosten bei der Anschaffung und in dem Betrieb.
  • Der Vorteil der Anwendung von Rastereinheiten in Pipettiervorrichtungen besteht außerdem darin, dass die Präzision und der Mechanismus der Positionierung auf die Rastereinheiten ausgelagert wird, wodurch die Steuerung deutlich vereinfacht werden kann. Dadurch besteht auch die sehr vorteilhafte Möglichkeit, die Positionierung manuell, sogar ohne elektrische und elektronische Elementen durchführen zu können, was bisher in handelsüblichen Robotern nicht möglich war. Durch die Verwendung von Rastereinheiten können neue vorteilhafte Gerätekonfigurationen erstellt werden, die in den biochemischen Laboratorien eine optimale Anpassung an Arbeitsbedingungen ermöglichen. Der Schwerpunkt liegt dabei in der Einfachheit bei der Erstellung von Assays. Zu den weiteren Eigenschaften zählen auch: die übersichtliche Plattformkonfiguration, eine direkte visuelle Kontrolle von Arbeitsschritten, die Bedienung ohne Programmierkennstnisse, die Robustheit und der niedrigere Wartungsaufwand.
  • Die schematischen Zeichnungen im Einzelnen zeigen:
  • 1 eine zweidimensionale Anordnung einer Pipettiervorrichtung mit zwei Rastereinheiten, orthogonal angeordnet zu einer Mikrotiterplatte,
  • 2A und 2B modifizierte Varianten von Rastereinheiten, ausgestattet mit Drehrad zur Verstellung oder mit optischen Elementen zur Visualisierung,
  • 3 schematische Darstellung einer Pipettiervorrichtung mit zwei Positionen für Mikrotiterplatten,
  • 4A und 4B eine Rastereinheit mit drei Rasterstaben für die Einstellung von verschiedenen Rasterabständen für Mikrotiterplatten,
  • 5 seitliche Ansicht einer Pipettiervorrichtung mit einem vierkanaligen Pipettierkopf und mit Begrenzung der Rastereinheiten für die Mehrkanalpipette.
  • Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung
  • In der 1 wird der zentrale Bereich einer Pipettiervorrichtung in Draufsicht dargestellt (010). Eine Behältereinheit (120) wird auf einem Führungssystem (110) positioniert. Die Behältereinheit (120) besteht aus einzelnen Behältern (122), die in einem Rahmen (121) zusammengefasst sind. Das Führungssystem für Behältereinheit (110) besteht aus Führungsachsen (112), (114) und Reitern (111), (113), die eine Trägerplatte (115) umfassen, auf der die Behältereinheit (120) positioniert ist. Die Behälter einer Behältereinheit sind in regelmäßigen orthogonalen Rastern angeordnet. Typische Ausführungsform einer Behältereinheit ist die Mikrotiterplatte, die handelsüblich mit 96, 384 oder 1536 Behältern angeboten wird. Der Pipettierkopf (135) einer Pipettiereinheit (134) für die Flüssigkeitsübertragung befindet sich auf einem Arm (133), der mit einem Reiter (132) der Führungsachse (131) verbunden ist. Das Führungssystem (130) ermöglicht eine Positionierung der Pipettiereinheit (134) entlang der Zeilenachse (161) des Koordinatensystems (160). Für die Fixierung der Position der Pipettiereinheit in einer Spaltenachse (162) wird zum Führungssystem (130) eine Rastereinheit (140) zugeordnet. Den Kern der Rastereinheit (140) bildet ein Rasterstab (141) mit Rasterpositionen (141a), die exakt der Spaltenachsen der Behältereinheit (120) geometrisch zugeordnet sind. Die Rastereinheit (140) beinhaltet weiterhin eine Markierungseinheit (143), die auf einer Führung (142) verschiebbar ist. Auf der Markierungseinheit ist ein Markierungselement (144) befestigt. Das Markierungselement trägt einen Markierungsstift (145), der in einer Rasterposition (141a) eingerastet werden kann, wodurch die Markierungseinheit fixiert wird. Auf dem Markierungselement (144) befindet sich außerdem eine Markierungsposition (146). Nach Entriegelung des Markierungsstiftes (145) kann die Markierungseinheit verschoben und danach in einer anderen Position auf dem Rasterstab (141) wieder fixiert werden. Die Entriegelung, Verschiebung und Fixierung wird in der Grundversion manuell durchgeführt. Im Pipettiersystem ist die Position der Markierungseinheit visuell leicht erkennbar. Das Führungssystem für den Pipettierkopf (130) enthält auf dem Reiter (132) eine Kopplungseinheit (136) mit einem Kopplungsstift (137), der in der Markierungsposition (146) auf der Markierungseinheit (143) fixiert werden kann. Nach Entriegelung und Verschiebung kann der Kopf in beliebige Position auf der Achse (131) gebracht werden. Eine erneute Positionierung zur dargestellten Behältereinheit (120) kann durch Fixierung mit dem Kopplungsstift (137) in der Markierungsposition (146) durchgeführt werden. Die ganze Positionierung kann in der Grundversion rein mechanisch durchgeführt werden. In einer aufwendigen Version können elektrische Elemente, wie zum Beispiel Elektromagnete, verwendet werden, um eine elektronische Steuerung zu ermöglichen. In der dargestellten Ausführungsform wird dem Führungssystem für Behältereinheit (110) auch eine Rastereinheit (150) zugeordnet, die fast identisch zur Rastereinheit für Pipettiereinheit (140) aufgebaut ist. Die Achsen der Rastereinheiten (140), (150) bilden ein orthogonales System. Die Rastereinheit (150) besteht auch aus einem Rasterstab (151) und einer Markierungseinheit (153), die auf einer Führung (152) verschiebbar ist. Der Markierungsstift (155) fixiert eine Rasterposition (151a) für die Zeilenkoordinaten (161). Zum Führungssystem (110) wird eine Kopplungseinheit (116) mit einem Kopplungsstift (117) zugeordnet, der in der Markierungsposition (156) auf dem Markierungselement fixiert werden kann. Die Einheiten der Pipettiervorrichtung werden in der Ausführungsform auf eine Basisplatte fest montiert, die in der 1 nicht dargestellt aber leicht vorstellbar ist. Die orthogonal angeordneten Rastereinheiten (140), (150) definieren eine feste Koordinatenposition auf dem Schnittpunkt der Achsen (161), (162), die durch Fixierung der Führungssysteme für Behältereinheit (110) und Pipettiereinheit (130) zu jeweiligen Rastereinheiten (140), (150) leicht gefunden werden kann. Dadurch kann der Anwender die Pipettierarbeit ohne physische und psychische Belastung rein mechanisch durchführen. Die Entriegelung und Fixierung kann mit einem Hebel, einem Knopf oder anderen Mechanismen durchgeführt werden, die in der Zeichnung nicht dargestellt aber für einen Fachmann leicht vorstellbar sind.
  • In der 2A wird eine modifizierte Version der Rastereinheiten (140), (150) für eine Pipettiervorrichtung (011) dargestellt. Die Markierungseinheit für Pipettiereinheit (143) wird mit einem Drehknopf (148) ergänzt, der auf einem Modul (143a) befestigt wird. Durch den Drehknopf (148) kann die Markierungseinheit (143) leicht verschoben werden. Die Fixierung des Markierungsstifts (145) kann dem Drehmechanismus angepasst werden. Die gleiche Modifikation gilt auch für die zweite Rastereinheit (150), die auch mit einem Drehknopf (158) auf einem Modul (153a) ergänzt wird. In der 2B ist eine weitere Modifizierung der Rastereinheiten (140), (150) für eine Pipettiervorrichtung (012) darsgestellt. In dieser Version wird eine optische Einheit (149) zur Visualisierung der Position durch optische Elemente (149a) verwendet. Eine aktuelle Position wird mit einem nicht dargestellten Knopf ausgewählt und optisch visualisiert. Dies ermöglicht für den Anwender eine noch bessere Orientierung im System. Zusätzlich kann die Markierungseinheit (143) mit einem Modul (143b) für einen Sensor (149b) ergänzt werden, der die optisch dargestellte Position erkennt und an eine nicht dargestellte elektronische Einheit weiter gibt. In der Zeichnung dargestellte Rastereinheit (150) wird auch mit optischen Elementen (159a) auf einer optischen Einheit (159) und mit einem Sensor (159b) auf einem Modul (153b) ergänzt. Die Modifizierung kann für alle Rastereinheiten in einer Vorrichtung identisch durchgeführt werden.
  • In der 3 wird eine Pipettiervorrichtung (020) mit zwei Behältereinheiten (220), (320) dargestellt, die durch zwei Führungssysteme (210), (310) positioniert werden. In der Zeichnung wird eine Variante schematisch dargestellt, bei der auf den Führungssystemen (210), (310) jeweils nur eine Behältereinheit positioniert wird. Dadurch können die Rastereinheiten jeweils auf einen Rasterstab (250), (350) reduziert werden. Die Rasterpositionen (251), (351) können dann direkt mit einem Kopplungsstift angefahren werden. Im Vergleich zur 1 werden in der 3 die Behältereinheiten um 90° gedreht, wodurch die Dimensionen der jeweiligen Rasterstäbe geändert werden. Zum Führungssystem für Pipettiereinheit (130) werden zwei Rastereinheiten (240), (340) zugeordnet, die entsprechend der Behälterorientierung angepasst werden. Die Pipettiereinheit wird entlang der Spaltenachse (261) des Koordinatensystems (260) bewegt, und durch Fixierung in der Zeilenachse (262) festgehalten. Sie kann in die zweite Zeilenachse (263), in die mit Pfeilen (264) dargestellte Position, verschoben werden. Die 3 macht den Vorteil der Verwendung von Rastereinheiten in einer Pipettiervorrichtung deutlich. Die Systemarchitektur kann eine einfache Form annehmen. Es besteht die Möglichkeit, ausschließlich mechanische Elemente zu verwenden. Das System kann ohne jegliche Steuerungselektronik vollständig funktionieren. Das System kann dadurch einfach manuell bedient werden. Dies schränkt aber die erfindungsgemäße Anordnung keinesfalls ein. Das System kann auch durch elektrische und elektronische Bauelemente ergänzt werden, wodurch auch eine semiautomatische oder automatische Bedienung realisiert werden kann.
  • Die große Vielfalt von Behältereinheiten erfordert eine Anpassung der Rastereinheiten. In der 4A wird eine Rastereinheit (410) mit drei Rasterstäben (411), (412), (413) dargestellt. Handelsüblich werden Mikrotiterplatten mit 96, 384 und 1536 Behältern angeboten. In dieser Serie werden die Rasterabstände sukzessiv immer halbiert, wodurch das Raster in einer Linie verdoppelt wird. Die Markierungseinheit (415) beinhaltet drei Markierungsmodule (416), (417), (418) mit Markierungsstiften (416a), (417a), (418a), die immer entsprechend der Behältereinheit aktiviert werden. In der Markierungsposition (416b) wird ein Kopplungsstift auf einem Reiter fixiert. In der Zeichnung wurde die mittlere Position (412) aktiviert, was einer 384er Platte entsprechen würde. Die Ausführungsform dient der schematischen Darstellung. Die Rastereinheit kann auch in anderer Konfiguration verwendet werden. In der 4B wird eine senkrechte Führungsachse (425) für eine senkrecht verschiebbare Markierungseinheit (426) verwendet. Dadurch kann die Anzahl der Markierungseinheiten reduziert werden. Die Rasterstäbe (421), (422), (423) können auch räumlich kompakt in einem Block aufgebaut werden. Das Markierungselement (426) kann so aufgeteilt werden, dass der Markierungsstift (426a) senkrecht bewegt wird, und die Markierungsposition (426b) senkrecht nicht verschiebbar ist. Die ganze Markierungseinheit (426) ist entlang einer doppelten Führung (424a), (424b) zur jeweiligen Rasterposition verschiebbar. Die Rastereinheit (420) lässt sich auch so modifizieren, dass eine senkrechte Verschiebung für die Rasterstäbe stattfindet. Außerdem können die Rasterstäbe austauschbar sein, um eine schnelle Anpassung auf alle Arten von Behältereinheiten zu ermöglichen. Das System bietet neben dem Pipettieren auch große Vorteile für die Herstellung von Microarrays in kleinerer oder mittlerer Dichte ohne großen robotischen Aufwand. Dazu können angepasste Rasterstäbe eingesetzt werden, um einen gleichmäßigen Microarray zu erstellen.
  • In der 5 wird ein System (030) mit einer vierkanaligen Pipettiereinheit (520) in seitlicher Ansicht schematisch dargestellt. Das System in der 5 entspricht dem System in der 1. Den Unterschied bildet der Pipettierkopf, wodurch eine Begrenzung (510) in der Rastereinheit (140) erforderlich ist. In der dargestellten Ausführungsform können die letzten drei Rasterpositionen nicht angefahren werden, weil der Kopf vier Spitzen (522a), (522b), (522c), (522d) besitzt. Der Trägerarm (523) mit dem Pipettiermodul (521) wird entsprechend zum Führungssystem (130) verschoben, um die linke Spitze (522a) auf der vertikalen Achse (163) in die Position der Markierung zu bringen, wodurch eine leichte visuelle Orientierung ermöglicht wird. Die Erfindung ist nicht nur auf diese Ausführungsform begrenzt, sondern kann auf alle Formen von Pipettiereinheiten angepasst werden. Es besteht auch die Möglichkeit, angepasste Rasterstäbe zu verwenden. Der Trägerarm (523) ermöglicht eine vertikale Verschiebung der Pipettiereinheit (520). Die Behältereinheiten (120) besitzen unterschiedliche Höhen, wodurch eine vertikale Positionierung notwendig ist. Hierfür kann vorteilhaft auch eine vertikale Rastereinheit verwendet werden, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
  • Die Zeichnungen zeigen mögliche Ausführungsformen der Erfindung. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die beschriebenen und in der Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen begrenzt. Ein Fachmann kann davon weitere mögliche Varianten und Modifikationen ableiten. Insbesondere kann eine optoelektronische Einheit zur Ergänzung von mechanischen Rasterstäben vorgesehen werden. Eine erfindugsgemäße Anordnung ist nicht nur auf Pipettieren begrenzt. Es können auch andere Formen von Flüssigkeitsübertragungen realisiert werden, wie zum Beispiel Dispensieren, Spotten. Außerdem können beliebige Laborelemente mit entsprechenden Anschlussmöglichkeiten eingesetzt werden, wie zum Beispiel Rührer oder Detektoren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (23)

  1. Pipettiervorrichtung für manuelle Flüssigkeitshandhabung auf einer Plattform (010), bestehend aus einer Behältereinheit (120) mit orthogonal angeordneten Behältern (122), einer Pipettiereinheit (134) mit Pipettierkopf (135) für Flüssigkeitsübertragung und einem Positionierungssystem (130) für die Positionierung von Einheiten durch auf Führungsachse (131) verschiebbaren Reiter (132), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung folgende Teile umfasst: – einen Rasterstab (141) mit regelmäßigen Rasterpositionen (141a), die zu Behälterabständen der Behältereinheit (120) angepasst sind, – eine auf einer Führung (142) verschiebbare Markierungseinheit (143) mit einem Markierungsstift (145) zur Fixierung in einer Rasterposition (141a), – eine fest angebrachte Markierungsposition (146), die wahlweise auf einem Markierungselement (144) oder auf einem Reiter (132) angebracht wird, und – eine Kopplungseinheit (136) mit einem Kopplungsstift (137) für die Fixierung der Position der Einheit (134) auf einem Reiter (132) zu der Markierungseinheit (143) in der Markierungsposition (146).
  2. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungseinheit (143) entriegelt, verschoben und in einer Rasterposition (141a) durch den Markierungsstift (145) befestigt werden kann.
  3. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine verschiebbare Einheit auf einem Reiter (132) durch einen Kopplungsstift einer Kopplungseinheit (136) entriegelt, und nach der Verschiebung in der Markierungsposition (146) wieder fixiert werden kann.
  4. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten für die Durchführung von manuellen Operationen mit Handgriffen ausgestattet sind.
  5. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungseinheit (143) ein Drehrad (148) auf einem Markierungsmodul (143a) zur Verstellung besitzt, womit eine Verschiebung auf einer Führung (142) relativ zu einem Rasterstab (141) durchgeführt werden kann.
  6. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rasterstab (141) eine optische Einheit (149) mit optischen Elementen (149a) in gleichem Raster für Visualisierung und Auswahl zugeordnet ist.
  7. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungseinheit (143) ein Sensorelement (149b) auf einem Markierungsmodul (143b) zugeordnet ist, um die Signale von optischen Elementen (149a) zu erfassen und zu verarbeiten.
  8. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Plattform (010) zwei Rastereinheiten (140), (150) in orthogonaler Anordnung einer Behältereinheit (120) zugeordnet sind, die auf der Plattform so positioniert sind, dass jede Rasterposition (141a), (151a) eine Behälterreihe (161), (162) für den Pipettierkopf (135) festhält.
  9. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzungseinheit (510) in der Rastereinheit (140) die Rasterpositionen (141a) bei der Verwendung eines Pipettiermoduls (521) mit mehr als einem Kanal seitlich begrenzt.
  10. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Rastereinheit (410) mehr als ein Rasterstab (411), (412), (413) mit Rasterpositionen angewendet wird, wobei ein aktuelles Raster zu einer Behältereinheit durch Aktivierung einer Markierungseinheit ausgewählt wird.
  11. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Pipettierkopf (135) entlang einer Führungsrichtung (130) und die Behältereinheiten (220), (320) entlang in dazu senkrechten Führungsrichtungen (210), (310) in die Markierungspositionen der Rastereinheiten (240), (250), (340), (350) verschoben werden.
  12. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung von beweglichen Teilen auf einer Führungsachse und in der Rastereinheit manuell durchgeführt wird.
  13. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung von beweglichen Teilen auf einer Führungsachse und in der Rastereinheit elektronisch durchgeführt wird.
  14. Pipettiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung von beweglichen Teilen auf einer Führungsachse und in der Rastereinheit automatisch durchgeführt wird, wobei ein vordefinierter Programmablauf ausgeführt wird.
  15. Pipettierverfahren für manuelle Flüssigkeitsübertragung auf einer Plattform (010), bestehend aus einer Behältereinheit (120) mit orthogonal angeordneten Behältern (122), einer Pipettiereinheit (134) mit Pipettierkopf (135) für Flüssigkeitsübertragung und einem Positionierungssystem (130) für die Positionierung von Einheiten durch auf Führungsachse (131) verschiebbaren Reiter (132), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Merkmale umfasst: – die Positionierung von verschiebbaren Einheiten wird mit Hilfe einer Rastereinheit (140) durchgeführt, – ein Rasterstab (141) mit regelmäßigen Rasterpositionen (141a) wird zu einer Behältereinheit (120) eingestellt, wobei auf der Plattform (010) eine Rasterposition (141a) immer eine Behälterreihe (162) definiert, – eine auf einer Führung (142) verschiebbare Markierungseinheit (143) mit einem Markierungsstift (145) wird in eine Rasterposition (141a) verstellt, – eine Kopplungseinheit (136) mit einem Kopplungsstift (137) wird in einer Markierungsposition (146) befestigt, um eine verschiebbare Einheit zu fixieren und zu positionieren.
  16. Pipettierverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung von Einheiten manuell, mit Hilfe mechanischer Hebel durchgeführt wird.
  17. Pipettierverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung von Einheiten mit Hilfe elektrischer oder elektronischer Elemente durchgeführt wird.
  18. Pipettierverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Markierungseinheit (143) eine Rasterposition (141a) ausgewählt und anschließend die verschiebbare Einheit (133) auf dem Reiter (132) dazu verschoben und fixiert wird.
  19. Pipettierverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungseinheit (143) zusammen mit der fixierten Einheit (134) auf dem Reiter (132) in eine neue Rasterposition verschoben wird.
  20. Pipettierverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Rastereinheit mit mehreren Rasterstäben (410) ein angepasster Rasterstab zu einer Behältereinheit ausgewählt wird.
  21. Pipettierverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsübertragung auf einer Plattform (020) zwischen zwei oder mehreren Behältereinheiten stattfindet, wobei für jede Behältereinheit (220), (320) zwei orthogonal angeordnete Rastereinheiten (240), (250), (340),(350) zugeordnet sind, um die relative Position zwischen Behältereinheit und Pipettiereinheit separat festzuhalten und eine wiederholte Positionierung zu ermöglichen.
  22. Pipettierverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe optischer Elemente (149a) die gewählte Rasterpostion visualisiert wird, wobei die vorausgewählte Position bei Verschiebung der Markierungseinheit mit einem Sensorelement elektronisch erfasst werden kann.
  23. Pipettierverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in einer eingestellten Position von verschiebbaren Einheiten zur Rastereinheit die Pipettenspitzen der Pipettiereinheit in die Behälter verschoben werden, wonach eine Flüssigkeitsübertragung durchgeführt wird.
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