DE102019113679A1 - Flüssigkeit-Screeningbaugruppe mit mechanischer Auslösung kleinster Flüssigkeitsmengen - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) mit:- einer Pipettiervorrichtung (60) mit wenigstens einem sich längs einer Kanalbahn (K) erstreckenden Pipettierkanal (58), welcher mit einem Arbeitsfluid (71) gefüllt ist und welcher an seinem freien Längsende eine Kopplungsausbildung (70) zur Kopplung einer Pipettierspitze (42) aufweist,- einer Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) zur ballistischen Abgabe einer diskreten Dosiermenge (53) an Dosierflüssigkeit in einem Dosiervolumenbereich von 0,3 nl bis 500 nl, und- wenigstens einer Steuervorrichtung (156, 28, 80) zur Steuerung der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) oder/und einzelner ihrer Komponenten,dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) wenigstens eine Transportvorrichtung (130, 132, 134, 136) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, längs einer Transportbahn (T1, T2, T3, T4) einen Gegenstand (112, 116, 118, 126) an die Kanalbahn (K) anzunähern und von dieser zu entfernen, sowie dadurch, dass die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) aufweist:- einen relativ zu einer Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14) beweglichen Auslösestößel,- einen mit dem Auslösestößel bewegungsübertragend gekoppelten Verlagerungsantrieb, und- eine erste und eine zweite Verformungsformation, welche zwischen sich einen Pipettierspitzen-Verformungsbereich definieren, wobei sich der Auslösestößel in seiner Auslösestellung im Verformungsbereich des Aufnahmeraums befindet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeit-Screeningbaugruppe, welche folgende Komponenten umfasst:
    • - eine Pipettiervorrichtung mit wenigstens einem sich längs einer virtuellen Kanalbahn erstreckenden Pipettierkanal, welcher wenigstens teilweise mit einem von einer zu dosierenden Dosierflüssigkeit verschiedenen Arbeitsfluid gefüllt ist und welcher an seinem freien Längsende eine Kopplungsausbildung zur temporären, lösbaren Kopplung einer Pipettierspitze daran aufweist, wobei die Pipettiervorrichtung eine Druckveränderungsvorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Druck des Arbeitsfluids im Pipettierkanal zu verändern,
    • - eine Flüssigkeitsdosiervorrichtung zur ballistischen Abgabe einer diskreten Dosiermenge an Dosierflüssigkeit in einem Dosiervolumenbereich von 0,3 nl bis 500 nl aus einem Dosierflüssigkeitsvorrat, und
    • - wenigstens eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe oder/und einzelner ihrer Komponenten.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Screening von Flüssigkeiten, insbesondere von wirkstoffhaltigen Flüssigkeiten, im Allgemeinen. Ein solches Screening von Flüssigkeiten ist wichtiger Bestandteil in der Entwicklung von Medikamenten. Dabei werden große Bibliotheken mit wirkstoffhaltigen Flüssigkeiten auf ihr Potenzial getestet, ein biologisches Target zu verändern oder zu beeinflussen. Hierzu werden entweder viele chemisch unterschiedliche Flüssigkeiten, vorzugsweise in einheitlich gleicher Konzentration, oder eine einzige chemische Flüssigkeit in unterschiedlichen Konzentrationen verwendet, um die sich so parametrisch unterscheidenden Flüssigkeit-Test-Dosiermengen hinsichtlich ihrer Wirkung auf das vorgegebene biologische Target zu untersuchen.
  • Viele der bei einem Screening verwendeten Wirkstoffe bzw. chemischen Substanzen sind äußerst wertvoll, sodass es besonders bei einem Screening mit hoher Anzahl an Einzeldosen darauf ankommt, die Einzeldosen mit möglichst geringer diskreter Dosiermenge wiederholgenau dosieren zu können. Daher sollten diskrete Dosiermengen von weniger als 500 nl (Nanoliter) wiederholgenau dosiert werden können.
  • Um gerade bei einem Screening mit einer hohen Anzahl an Einzeldosen zu verhindern, dass sich ein zu einem früheren Zeitpunkt in einen Zielbehälter abgegebener Wirkstoff noch während desselben Screening-Vorgangs im Vergleich zu einer später abgegebenen Dosiermenge desselben Wirkstoffes verändert, etwa durch Oxidation oder durch Lichteinfluss, ist es weiterhin wichtig, dass die wiederholgenaue Abgabe diskreter Dosiermenge möglichst schnell ablaufen kann, sodass für alle während eines Screening-Vorgangs abgegebenen diskreten Dosiermengen im Wesentlichen die gleichen Einflussbedingungen gelten.
  • Zur Realisierung einer Abgabe kleinster diskreter Dosiermengen an Flüssigkeit sind im Stand der Technik verschiedene Technologien bekannt. Die WO 2005/016534 A1 offenbart eine als „Mikrodosiervorrichtung“ bezeichnete Flüssigkeitsdosiervorrichtung, gemäß welcher ein mit Flüssigkeit gefüllter flexibler Schlauch mit einem Auslösestößel stoßartig, also sehr kurzzeitig, verformt und wieder entspannt wird, wobei aus einer endseitigen Auslassöffnung des flexiblen Schlauchs eine diskrete Dosiermenge im zweistelligen Nanoliter-Bereich durch Verdrängung der inkompressiblen Flüssigkeit weggeschleudert wird.
  • Das der Auslassöffnung gegenüberliegende Längsende des flexiblen Schlauchs ist mit einem Flüssigkeitsvorrat strömungsmechanisch verbunden, sodass nach einer impulsartigen ballistischen Abgabe einer diskreten Dosiermenge an Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsvorrat in den flexiblen Schlauch nachströmen kann.
  • Die Einstellung der durch einen stoßartigen Verformungsimpuls des Auslösestößels abgegebenen Dosiermenge erfolgt durch Verlagerung des Auslösestößels längs des flexiblen Schlauchs, also durch Entfernen des Auslösestößels von der Auslassöffnung oder durch Annäherung desselben an diese, oder/und durch Veränderung des Hubs des Auslösestößels.
  • Aus der WO 2006/076957 A1 ist eine Pipettiervorrichtung mit einer Flüssigkeitsdosiervorrichtung bekannt, welche nach demselben Prinzip wie die Pipettier- bzw. Mikrodosiervorrichtung der oben diskutierten WO 2005/016534 A1 funktioniert. Der flexible Schlauch- in der WO 2006/076957 A1 auch als „elastisches Rohr“ bezeichnet - ist an einem Dosierlängsende einer Pipettierspitze, welches einem Kopplungslängsende der Pipettierspitze entgegengesetzt ist, als zusätzliches Bauteil angeordnet und umfasst die die diskrete Dosiermenge abgebende Pipettieröffnung der Pipettierspitze. Die aus der WO 2006/076957 A1 bekannte Pipettiervorrichtung gestattet somit angeblich, unter Verwendung von lösbar an die Pipettiervorrichtung ankoppelbaren Pipettierspitzen Flüssigkeiten in diskreten Dosiermengen in einem Volumenbereich von 0,1 nl bis 100 nl wiederholgenau abzugeben. Die bekannte Pipettiervorrichtung gestattet sogar die Verwendung herkömmlicher Pipettierspitzen, welche üblicherweise konisch zu ihrer Pipettieröffnung hin zulaufen, wenn an deren Dosierlängsende ein Adapterbauteil aufgesteckt wird, welches ein Stück flexiblen Schlauchs bzw. elastischen Rohrs aufweist, an dem der Auslösestößel stoßartig bzw. impulsartig verformend angreifen kann.
  • Der Oberbegriff des Anspruchs 1 geht von der WO 2006/076957 A1 aus.
  • Als Flüssigkeitsdosiervorrichtung ist außerdem eine nach dem bekannten Prinzip der „Acoustic Droplet Ejection (ADE)“ arbeitende Vorrichtung mit der Bezeichnung „Echo®“ der Firma Labcyte Inc. bekannt, welche ermöglicht, einen Flüssigkeitstropfen durch akustische Ultraschall-Impulsübertragung auf einen Flüssigkeitsvorrat aus dem Flüssigkeitsvorrat ballistisch herauszulösen bzw. herauszuschleudern. Auch mit dem ADE-Prinzip können diskrete Dosiermengen im Bereich einstelliger oder zweistelliger Nanoliter-Beträge ballistisch dosiert werden. Allerdings ist der Einsatz des ADE-Prinzips zur Dosierung kleinster Flüssigkeitsmengen aufgrund der für die Ultraschall-Einkopplung in die Flüssigkeit notwendigen besonderen Flüssigkeitsbehälter sehr teuer.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die eingangs genannte Flüssigkeit-Screeningbaugruppe derart weiterzubilden, dass sie in sehr kurzer Zeit eine große Anzahl kleiner Dosiermengen in dem angegebenen Dosiervolumenbereich mit möglichst herkömmlichen, nicht anwendungsindividualisierten Laborausstattungen zuverlässig dosieren kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine Flüssigkeit-Screeningbaugruppe der eingangs genannten Art, welche wenigstens eine Transportvorrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, längs einer Transportbahn einen Labor-Gegenstand an die vom Pipettierkanal weg zur Flüssigkeitsdosiervorrichtung hin verlängert gedachte Kanalbahn anzunähern und von dieser zu entfernen. Für ein Screening benötigte Labor-Gegenstände können durch die wenigstens eine Transportvorrichtung dem Pipettierkanal bzw. seiner Kanalbahn angenähert und von dieser wieder entfernt werden. Dadurch können zeitliche Bewegungsphasen des Pipettierkanals, gegebenenfalls mit daran angekoppelter Pipettierspitze, einerseits und von Labor-Gegenständen, wie beispielsweise Pipettierspitzen oder/und Pipettierspitzenträgern oder/und Dosierflüssigkeitsbehältern oder/und Dosierflüssigkeitsbehälter-Trägern oder/und Entsorgungsbehältern, andererseits parallelisiert und Bewegungswege vereinfacht werden, was es ermöglicht, die Verfahrensdauer für einen Screeningvorgang insgesamt zu verkürzen und den möglichen Durchsatz zu erhöhen. Die Transportvorrichtung ist dabei eine andere Vorrichtung als die Flüssigkeitsdosiervorrichtung, welche bewegliche Teile aufweisen kann. Die beweglichen Teile der Flüssigkeitsdosiervorrichtung verbleiben dauerhaft an der Vorrichtung, während die von der Transportvorrichtung bewegten oder/und beweglichen Gegenstände bestimmungsgemäß nur vorübergehend in Mitnahmeeingriff mit der Transportvorrichtung stehen.
  • Somit kann der Pipettierkanal im Wesentlichen stationär betrieben werden, d. h. der Pipettierkanal mit seiner Kanalbahn braucht nicht in einer zum Verlauf der Kanalbahn orthogonalen Ebene verlagerbar ausgestaltet werden. Es kann ausreichen, die Kopplungsausbildung des Pipettierkanals, die zur lösbaren Ankopplung einer Pipettierspitze ausgebildet ist, nur in einer die Kanalbahn enthaltenden Ebene oder bevorzugt nur längs der Kanalbahn zu verlagern. Dementsprechend kann es ausreichen, die Kopplungsausbildung der Pipettiervorrichtung mit einer Beweglichkeit nur in einer die Kanalbahn enthaltenden Ebene oder bevorzugt nur längs der Kanalbahn auszubilden. In der Regel ist die Kopplungsausbildung gemeinsam mit dem Pipettierkanal beweglich, etwa mit einem den Pipettierkanal zumindest abschnittsweise definierenden Rohr oder Zylinder.
  • Die virtuelle Kanalbahn ist vom Pipettierkanal definiert. Sie ist im Zweifel als die Mittelachse des mit Arbeitsfluid gefüllten und gegebenenfalls einen Pipettierkolben aufnehmenden Bereichs des Pipettierkanals zu verstehen. Die virtuelle Kanalbahn soll im Rahmen dieser Anmeldung als eine mögliche Koordinatenbahn, insbesondere Koordinatenachse der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe stets über den bloße körperlichen Erstreckungsbereich des Pipettierkanals hinaus verlängert gedacht sein.
  • Die Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung außerdem dadurch gelöst, dass die Flüssigkeitsdosiervorrichtung aufweist:
    • - eine Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung, welche wenigstens in einer dosierbereiten Betriebsstellung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung einen sich längs einer virtuellen Aufnahmeachse erstreckenden Aufnahmeraum definiert, der zur Aufnahme eines Abschnitts einer Pipettierspitze ausgebildet ist, wobei die vom Pipettierkanal weg zur Flüssigkeitsdosiervorrichtung hin verlängert gedachte virtuelle Kanalbahn mit der virtuellen Aufnahmeachse parallel oder kollinear ist,
    • - einen relativ zur Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung beweglichen Auslösestößel, welcher verlagerbar ist zwischen einer weiter aus dem Aufnahmeraum zurückgezogenen Bereitschaftsstellung und einer weiter in den Aufnahmeraum einragenden Auslösestellung,
    • - einen mit dem Auslösestößel bewegungsübertragend gekoppelten Verlagerungsantrieb, welcher dazu ausgebildet ist, den Auslösestößel stoßartig wenigstens von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung zu verlagern, und
    • - eine erste und eine zweite Verformungsformation, wobei die erste und die zweite Verformungsformation zwischen sich einen axialen Längsbereich des Aufnahmeraums als Verformungsbereich definieren, in welchem die erste und die zweite Verformungsformation aneinander annäherbar und voneinander entfernbar sind, wobei sich der Auslösestößel in seiner Auslösestellung im Verformungsbereich des Aufnahmeraums befindet.
  • Diese besondere Ausgestaltung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung gestattet, herkömmliche Pipettierspitzen ohne jede besondere Ausgestaltung zur Flüssigkeitsdosierung in einem Dosiervolumenbereich von weniger als 500 nl, insbesondere von weniger als 100 nl, besonders bevorzugt sogar von weniger als 10nl, an die Kopplungsausbildung des Pipettierkanals anzukoppeln, durch die erste und die zweite Verformungsformation zunächst im Verformungsbereich des Aufnahmeraums zu verformen, und durch mechanischen stoßartigen Impulsübertrag des Auslösestößels auf die verformte Pipettierspitze, genauer auf einen verformten Abschnitt der Pipettierspitze, eine ballistische Abgabe einer diskreten Dosiermenge im Dosiervolumenbereich von 0,3 nl bis 500 nl zu bewirken.
  • Durch die genannte erste und zweite Verformungsformation kann eine bevorzugte Pipettierspitze, welche Teil der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe sein kann, aber nicht sein muss, und welche zunächst, also in ihrem unverformten Ausgangszustand, lediglich für ein herkömmliches Aspirieren und Dispensieren im Air-Displacement-Verfahren ausgebildet ist, in einem Verformungsabschnitt der Pipettierspitze in eine für einen mechanischen Impulsübertrag durch den Auslösestößel geeignete Gestalt verformt werden. Die Verformung der Pipettierspitze in der Flüssigkeitsdosiervorrichtung ist bevorzugt derart, dass der so geschaffene Verformungsabschnitt der Pipettierspitze einen Impulsübertrag des Auslösestößels, so aufnimmt und an den in der Pipettierspitze aufgenommenen Dosierflüssigkeitsvorrat übertragt, dass es aufgrund der Inkompressibilität der Dosierflüssigkeit an der Pipettieröffnung der Pipettierspitze zur ballistischen Ablösung einer diskreten Dosierflüssigkeitsmenge in Gestalt eines frei fallenden oder frei fliegenden Tropfens im genannten Dosiervolumenbereich kommt. Der vom Auslösestößel auf den Verformungsabschnitt übertragene Impuls ist im Vergleich zur Dauer der Verformung des Verformungsabschnitts durch die erste und die zweite Verformungsformation zeitlich kurz. Wegen der vom abgegebenen Tropfen in freiem Fall oder in freiem Flug ballistisch zurückgelegten Strecke ist in der vorliegenden Anmeldung von einer ballistischen Abgabe der diskreten Dosiermenge die Rede, im Gegensatz zu etwa einer Abgabe durch Benetzen einer Zieloberfläche oder in eine Zielflüssigkeit bei in der Zielflüssigkeit eingetauchter Dosieröffnung der Pipettierspitze. Wegen des die Tropfenabgabe bewirkenden Auslöseimpulses legt der Tropfen unmittelbar von der ihn abgebenden Dosieröffnung weg unabhängig von der Abgaberichtung stets eine Strecke mit höherer Geschwindigkeit zurück als sie aufgrund bloß der Erdbeschleunigung erreicht wird. Da die Dosiermenge bevorzugt in Schwerkraftwirkungsrichtung ballistisch abgegeben wird und die von der Dosiermenge zwischen Dosieröffnung und Zielbehälter zurückzulegende Strecke in der Regel nur wenige Millimeter oder wenige Zentimeter beträgt, ist die Geschwindigkeit der Dosiermenge bevorzugt an jedem Punkt der zurückzulegenden Strecke betragsmäßig größer als sie an dem betreffenden Ort bei gleicher Trajektorie im freien, nur durch Schwerkraft beschleunigten Fall wäre.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung ermöglicht beispielsweise die Verwendung von handelsüblichen herkömmlichen Pipettierspitzen ohne spezifische Individualisierung für eine bestimmte Aufgabe. Es ist auch, abweichend von der WO 2006/076957 A1 , erfindungsgemäß nicht notwendig, die herkömmliche Pipettierspitze durch Anbringung zusätzlicher Bauteile für die vorliegende Screeninganwendung auszurüsten bzw. zu qualifizieren. Eine solche herkömmliche Pipettierspitze erstreckt sich von ihrem Kopplungslängsende, an welchem sie eine Kopplungsformation, etwa eine Buchse, zur Ankopplung an die Kopplungsausbildung, etwa einen von einer Öffnung durchsetzten Zapfen, des Pipettierkanals aufweist, längs einer Spitzenachse bis zu ihrer Dosieröffnung. In einem an die Kopplungsausbildung des Pipettierkanals angekoppelten Zustand sind die Spitzenachse und die Kanalbahn in der Regel kollinear. Zwischen der Kopplungsformation und der Dosieröffnung befindet sich ein von der Pipettierspitze umgebener Reservoirraum, in welchen in einem an die Pipettiervorrichtung angekoppelten Zustand Dosierflüssigkeit als Dosierflüssigkeitsvorrat aufgenommen werden kann, insbesondere aspiriert werden kann.
  • Handelsübliche herkömmliche Pipettierspitzen, wie sie erfindungsgemäß für die vorliegende Flüssigkeit-Screeningbaugruppe verwendbar sind oder/und tatsächlich mit dieser verwendet werden, verjüngen sich üblicherweise wenigstens Abschnittsweise, vorzugsweise kontinuierlich, von ihrem Kopplungslängsende oder einem dem Kopplungslängsende näher als dem Dosierlängsende gelegenen Ort längs ihrer Spitzenachse unmittelbar bis zur Dosieröffnung. Der sich verjüngende Abschnitt ist in vielen Fällen konisch ausgebildet. Eine solche herkömmliche Pipettierspitze kann im unverformten Zustand längs ihrer axialen Erstreckung konische Bereiche mit unterschiedlichen Konuswinkeln aufweisen. Derartige herkömmliche Pipettierspitzen sind bevorzugt in ihrem noch ungebrauchten, unverformten Ausgangszustand rotationssymmetrisch mit der Spitzenachse als Rotationssymmetrieachse. Dies erleichtert die automatisierte Ankopplung der Pipettierspitze an die Kopplungsausbildung erheblich, da es auf die Umfangsorientierung rotationssymmetrischer Pipettierspitzen in Richtung um die Kanalbahn herum nicht ankommt.
  • Während also im Stand der Technik individualisiert gestaltete Pipettierspitzen beschafft und verwendet werden müssen, um die gewünschten kleinen diskreten Dosiermengen wiederholgenau dosieren zu können, erzeugt die Flüssigkeitsdosiervorrichtung der vorliegend vorgestellten Flüssigkeit-Screeningbaugruppe an herkömmlichen Pipettierspitzen die zur Dosierung der gewünschten kleinen diskreten Dosiermengen benötigte besondere Gestalt wenigstens abschnittsweise durch gezielte Verformung mittels der ersten und der zweiten Verformungsformation. Die im Verformungsabschnitt erzeugte verformte Gestalt der Pipettierspitze wird dann zur ballistischen Abgabe der Dosiermenge durch Betätigung des Auslösestößels genutzt. Somit kommt es anfänglich auf die konkrete Gestalt der in der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe verwendeten Pipettierspitze nur insofern an, als dass sie im Aufnahmeraum der Flüssigkeitsdosiervorrichtung aufnehmbar sein muss, sodass dann von der ersten und der zweiten Verformungsformation die notwendige Verformungsarbeit an wenigstens einem Abschnitt der Pipettierspitze geleistet werden kann.
  • Die vorliegende Flüssigkeit-Screeningbaugruppe umfasst daher bevorzugt wenigstens eine herkömmliche Pipettierspitze, vorzugsweise eine Mehrzahl von wie oben beschrieben ausgestalteten herkömmlichen Pipettierspitzen. Bevorzugt ist wenigstens eine Pipettierspitze an die Kopplungsausbildung des wenigstens einen Pipettierkanals angekoppelt und bildet so eine Verlängerung des Pipettierkanals der Pipettiervorrichtung. Bevorzugt ist eine Mehrzahl von Pipettierspitzen in einem Pipettierspitzenträger zur Ankopplung durch die Kopplungsausbildung der Pipettiervorrichtung als Vorrat bereitgestellt.
  • Die Kanalbahn kann grundsätzlich einen beliebigen Verlauf aufweisen, ist jedoch in der Regel eine geradlinige Kanalachse. Die Kanalbahn, insbesondere als Kanalachse, ist als mathematisch-virtuelle Achse zu verstehen, die sich beiderseits des körperlichen Pipettierkanals über diesen hinaus erstreckt. Da es in der vorliegenden Anmeldung insbesondere auf den Bereich ankommt, der auf der vom Pipettierkanal abgewandten Seite der Kopplungsausbildung gelegen ist - das ist jene Seite, auf welcher sich eine angekoppelte Pipettierspitze und folglich die Flüssigkeitsdosiervorrichtung befindet - ist in der Anmeldung besonders auf die vom Pipettierkanal weg verlängert gedachte Kanalbahn hingewiesen. Dies ist jedoch nur ein Hinweis darauf, dass die virtuelle Kanalbahn, insbesondere als Kanalachse, nicht an den körperlichen Grenzen des sie definierenden Pipettierkanals endet.
  • Die erste und die zweite Verformungsformationen können beispielsweise als an einander annäherbare und voneinander entfernbare Werkzeugbacken realisiert sein, die zwischen sich den Aufnahmeraum definieren. Abhängig von den jeweils zur Verwendung vorgesehenen Pipettierspitzen kann eine der Werkzeugbacken oder können beide Werkzeugbacken austauschbar an einem Grundgestell der Flüssigkeitsdosiervorrichtung vorgesehen sein.
  • Da herkömmliche Pipettierspitzen in der Regel aus Kunststoff gebildet sind und daher nach Beendigung einer auf sie wirkenden äußeren verformenden Kraft Rückverformungstendenzen in Richtung ihrer ursprünglichen Gestalt zeigen können, ist die Flüssigkeitsdosiervorrichtung dazu ausgebildet, die erste und die zweite Verformungsformation in einer einander angenäherten Stellung zu halten, in welcher sich eine zwischen ihnen wenigstens abschnittsweise verformte Pipettierspitze in einem definierten Verformungszustand befindet und in diesem Verformungszustand gehalten wird.
  • Da die Verwendung eines Air-Displacement-Verfahrens die Aufnahme eines verglichen mit den gewünschten diskreten Dosiermengen großen Dosierflüssigkeitsvorrats in einer Pipettierspitze ermöglicht, etwa einen Dosierflüssigkeitsvorrat im Bereich von 10 bis 600 µl, um nur ein mögliches Beispiel zu nennen, ist die Pipettiervorrichtung vorzugsweise eine nach dem Air-Displacement-Verfahren arbeitende Pipettiervorrichtung, sodass das eingangs genannte Arbeitsfluid bevorzugt ein Gas ist. Als Gas kann ein inertes Gas, wie etwa Helium, oder ein quasi-inertes Gas, wie beispielsweise Stickstoff, oder einfach und deshalb bevorzugt Luft verwendet werden.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung kann daher sehr gut zum Aliquotieren verwendet werden, da die herkömmliche Pipettierspitze theoretisch einen Dosierflüssigkeitsvorrat mit wenigstens dem 20- bis 2·106-fachen Volumen der in einem Einzeldosierungsvorgang abzugebenden diskreten Dosiermenge aufnehmen kann.
  • Zur Erhöhung der Arbeitsgenauigkeit der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe und zur möglichst verlustfreien Handhabung von Dosierflüssigkeiten weist die Pipettiervorrichtung bevorzugt einen Drucksensor auf, welcher zur Erfassung des Drucks des Arbeitsfluids im Pipettierkanal ausgebildet und angeordnet ist. Die Steuervorrichtung ist dann bevorzugt zur Steuerung des Betriebs der Druckveränderungsvorrichtung signalübertragungsmäßig sowohl mit dem Drucksensor als auch mit der Druckveränderungsvorrichtung verbunden. Die Steuervorrichtung kann dann vorteilhaft dazu ausgebildet sein, den Betrieb der Druckveränderungsvorrichtung wenigstens nach Maßgabe eines vom Drucksensor erfassten Ist-Arbeitsfluiddrucks zu steuern.
  • Die Druckveränderungsvorrichtung kann einen längs der Kanalachse verlagerbar im Pipettierkanal aufgenommenen Pipettierkolben umfassen. Der Kolben kann permanentmagnetisch sein und Läufer eines Linearmotors sein, durch welchen der Kolben verlagerbar ist. Alternativ kann die Druckveränderungsvorrichtung ein Arbeitsfluid-Druckreservoir mit einer schaltbaren Ventilbaugruppe sein, durch welche, abhängig vom Schaltzustand, der Pipettierkanal entweder von Umgebungsatmosphäre und Arbeitsfluid-Druckreservoir strömungsmechanisch getrennt ist, um das Arbeitsfluid auf einem gewünschten Druck zu halten, oder von der Umgebungsatmosphäre getrennt und mit dem Arbeitsfluid-Druckreservoir strömungsmechanisch verbunden ist um den Arbeitsfluiddruck im Pipettierkanal zu erhöhen, oder mit der Umgebungsatmosphäre strömungsmechanisch verbunden und vom Arbeitsfluid-Druckreservoir getrennt ist, um den Arbeitsfluiddruck im Pipettierkanal auf Umgebungsdruck zu verringern.
  • Durch Vorsehen des Drucksensors ist es möglich, die Veränderung des Ist-Arbeitsfluiddrucks bei der Verformung der mit Dosierflüssigkeit gefüllten Pipettierspitze durch die erste und die zweite Verformungsformation zu erfassen und die Druckveränderungsvorrichtung derart zu betreiben, dass die Verformung der Pipettierspitze durch die erste und die zweite Verformungsformation keinen unerwünschten Austritt von Dosierflüssigkeit durch die Dosieröffnung der Pipettierspitze bewirkt.
  • Bevorzugt regelt die Steuervorrichtung die Druckveränderungsvorrichtung so, dass sie den Ist-Arbeitsfluiddruck nach Maßgabe eines Soll-Arbeitsfluiddruckwerts verändert, insbesondere den Ist-Arbeitsfluiddruck zu einem vorgegebenen Soll-Arbeitsfluiddruckwert hinführt, wobei der Soll-Arbeitsfluiddruckwert zeitlich veränderlich sein kann, etwa um Temperaturveränderungen zu kompensieren. So kann insbesondere ein zuverlässiger, auch lange dauernder und zahlreiche Aliquotierzyklen umfassender Aliquotierbetrieb aufrechterhalten werden, da die Pipettier-Steuervorrichtung durch eine entsprechende Ansteuerung der Druckveränderungsvorrichtung ballistisch abgegebene Dosierflüssigkeit, welche ohne weitere Maßnahmen im Verformungsabschnitt fehlen würde, aus einem axial zwischen der Kopplungsformation und dem Verformungsabschnitt gelegenen Dosierflüssigkeitsvorrat in den Verformungsabschnitt nachführen kann.
  • Die Steuervorrichtung der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe kann eine Dosier-Steuervorrichtung aufweisen, welche zur Steuerung des Betriebs des Verlagerungsantriebs signalübertragungsmäßig mit dem Verlagerungsantrieb verbunden ist. Durch die Dosier-Steuervorrichtung kann der Verlagerungsweg oder/und die Verlagerungsgeschwindigkeit oder/und die Verlagerungsdauer des Auslösestößels verändert und an die jeweils zu dosierende Dosierflüssigkeit oder/und an die jeweils verwendete verformte Pipettierspitze angepasst werden.
  • Die Steuervorrichtung der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe kann mehrere lokal verteilte Komponenten-Steuervorrichtungen aufweisen, welche untereinander mittelbar oder unmittelbar signalübertragungsmäßig verbunden sind. Die Steuervorrichtung kann jedoch auch eine zentrale Steuervorrichtung sein, von welcher alle steuerbaren Komponenten der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe gesteuert werden.
  • In der Regel wird beim Screening von Flüssigkeiten eine Mehrzahl von unterschiedlichen Gegenständen gleichzeitig oder in bestimmter zeitlicher Abfolge an vorbestimmten Orten der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe benötigt, wie beispielsweise ein Zielbehälter, in welchen die diskrete Dosiermenge an Dosierflüssigkeit abgegeben wird, der oben bereits erwähnte Pipettierspitzenträger zur Aufnahme neuer, sauberer Pipettierspitzen oder/und ein Dosierflüssigkeitsbehälter bzw. ein Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger, um in diskreten Dosiermengen abzugebende Dosierflüssigkeit zuvor mit der wenigstens einer Pipettierspitze aufnehmen zu können. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe eine Mehrzahl von Transportvorrichtungen umfasst, von welchen jede dazu ausgebildet ist, längs einer Transportbahn einen Gegenstand, insbesondere einen anderen Gegenstand, an die verlängert gedachte Kanalbahn anzunähern und von dieser zu entfernen.
  • Um gewährleisten zu können, dass jede Transportvorrichtung unabhängig von einer anderen Transportvorrichtung einen ihr zugeordneten Gegenstand bewegen kann, weist bevorzugt jede Transportvorrichtung aus der Mehrzahl von Transportvorrichtungen ein längs der Transportbahn bewegliches Transportmittel auf. Zur Vermeidung von Kollisionen der einzelnen Transportmittel ist es vorteilhaft, wenn die von den Transportmitteln der einzelnen Transportvorrichtungen bei bestimmungsgemäßem Screening-Betrieb durchfahrbaren Bewegungsräume in Richtung längs der Kanalbahn mit Abstand voneinander und bevorzugt ohne gegenseitige Durchdringung angeordnet sind. Dabei ist mit „Bewegungsraum“ jener Raum bezeichnet, welcher bei Ausnutzung des vollständigen Bewegungswegs eines Transportmittels wenigstens vorübergehend von dem Transportmittel eingenommen wird. Bevorzugt ist einem Transportmittel einer Transportvorrichtung jeweils genau eine Art von Gegenstand zugeordnet, sodass gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung eine Transportvorrichtung mit ihrem Transportmittel stets hinsichtlich der Funktion des Gegenstands dieselbe Art von Gegenstand bewegt. Beispielsweise kann eine Transportvorrichtung nur Pipettierspitzenträger bewegen, eine andere Transportvorrichtung kann nur Dosierflüssigkeitsbehälter oder Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger bewegen und dergleichen. Daher ist es bevorzugt, wenn der Begriff des „Bewegungsraums“ sich auf das mit dem ihr zugeordneten Gegenstand beladene Transportmittel bezieht, sodass die räumliche Trennung der Bewegungswege der unterschiedlichen Transportvorrichtungen nicht nur eine Kollision der Transportmittel, sondern auch eine Kollision der mit ihrem jeweils zugeordneten Gegenstand beladenen Transportmittel vermeidet. Sind einem Transportmittel mehrere unterschiedliche Gegenstände zugeordnet, so soll sich „Bewegungsraum“ auf das Transportmittel beziehen, welches mit einem fiktiven Gegenstand beladen ist, wobei der fiktive Gegenstand aus einer summarischen Überlagerung aller dem Transportmittel zugeordneten Gegenstände gebildet ist. Der Bewegungsraum umfasst dann jenen Raum, der vom beladenen Transportmittel addierend belegt wird, wenn das Transportmittel nacheinander mit jedem der ihm zugeordneten unterschiedlichen Gegenstände beladen seinen vollständigen Bewegungsweg durchfährt.
  • Eine Transportvorrichtung kann grundsätzlich einen beliebigen Antrieb zur Bewegung des Transportmittels aufweisen, wie etwa einen Spindeltrieb, einen Ketten- oder Riemenantrieb. Wegen der vorteilhaften besonders raumsparenden Anordnung und der gleichzeitig gebotenen hohen Bewegungsdynamik, umfasst wenigstens eine Transportvorrichtung, vorzugsweise alle Transportvorrichtungen, einen Linearantrieb zur Bewegung des Transportmittels. Damit sich die Transportmittel unterschiedlicher Transportvorrichtungen wechselseitig überholen können, umfasst vorzugsweise jede Transportvorrichtung mit Linearantrieb eine eigene Magnetanordnung als Stator und einen längs der Magnetanordnung beweglichen Läufer. Der bewegliche Läufer ist mit dem jeweiligen Transportmittel zur gemeinsamen Bewegung verbunden. Zur Erhöhung des möglichen Durchsatzes kann auch wenigstens eine Transportvorrichtung, vorzugsweise mehrere Transportvorrichtungen, jeweils wenigstens zwei oder mehr als zwei Transportmittel aufweisen.
  • Für eine einfache Beladung und Entladung der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe ist es vorteilhaft, dass die Transportbahnen der Transportvorrichtungen zueinander parallel orientiert sind, sodass eine räumlich begrenzte Be- und Entladezone der Screeningbaugruppe gebildet werden kann, in welcher von der wenigstens einen Transportvorrichtung, vorzugsweise von der Mehrzahl von Transportvorrichtungen, Gegenstände übernommen und abgegeben oder zur Abnahme bereitgestellt werden können. Die wenigstens eine Transportvorrichtung kann in der Be- und Entladezone manuell von einem Mitarbeiter oder/und automatisiert von einem Laderoboter be- oder/und entladen werden. Vorzugsweise umfasst die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe daher wenigstens einen Roboter als Handhabungsgerät für Laborware, wie einen oder mehrere der oben genannten unterschiedlichen Gegenstände. Als Roboter gilt jedes Handhabungsgerät mit wenigstens zwei Bewegungsachsen.
  • Grundsätzlich ist es denkbar, dass die einzelnen Transportmittel nicht nur längs der Kanalbahn mit Abstand voneinander angeordnet sind, sondern auch orthogonal zur Kanalbahn zueinander versetzt angeordnet sind. Wegen des geringeren Raumbedarfs ist jedoch eine Anordnung bevorzugt, gemäß welcher die von den einzelnen Transportmitteln bei bestimmungsgemäßem Screening-Betrieb durchfahrbaren Bewegungsräume in Richtung längs der Kanalbahn übereinander, also ohne Versatz der von den unterschiedlichen Transportmitteln transportierten Gegenstände orthogonal zur Kanalbahn, angeordnet sind.
  • Hierdurch kann es ausreichen, die Pipettiervorrichtung nur mit einer eingeschränkten Beweglichkeit der Kopplungsausbildung auszubilden. So kann es ausreichen, wenn die Kopplungsausbildung - und mit ihr selbstverständlich eine daran angekoppelte Pipettierspitze - nur in einer die Kanalbahn enthaltenden Ebene beweglich ist, wobei die Ebene orthogonal zu wenigstens einer Transportbahn orientiert ist. Bevorzugt ist dies die Transportbahn der einen Zielbehälter als Gegenstand transportierenden Transportvorrichtung. Hierdurch wird es möglich, mit der Pipettiervorrichtung in Zielbehälter zu pipettieren, die in einer Folgerichtung orthogonal zur Transportbahn der zugeordneten Transportvorrichtung und orthogonal zur wenigstens einen Kanalbahn der Pipettiervorrichtung eine größere Anzahl an Dosiermengen-Aufnahmegefäße aufweist als die Pipettiervorrichtung in derselben Folgerichtung Pipettierkanäle aufweist. Hierdurch kann beispielsweise in Zielbehälter pipettiert werden, deren Dosiermengen-Aufnahmegefäße in Folgerichtung einen kleineren Abstand aufweisen als den minimalen Abstand, den zwei in Folgerichtung unmittelbar benachbarte Pipettierkanäle der Pipettiervorrichtung aufweisen.
  • Dann jedoch, wenn die Anordnung einer Mehrzahl von Pipettierkanälen der Pipettiervorrichtung in Anzahl und Teilung in Folgerichtung mit der Anzahl und Teilung der Dosiermengen-Aufnahmegefäße eines Zielbehälters übereinstimmt oder in Übereinstimmung bringbar ist, kann es ausreichen, dass die Kopplungsausbildung der Pipettiervorrichtung nur längs der Kanalbahn verlagerbar ist und keinerlei Bewegungsfreiheitsgrad orthogonal zur Kanalbahn besitzt. Dann reicht für die Bewegung der Pipettierspitze ein Antrieb in lediglich einer Raumrichtung aus, nämlich längs der Kanalbahn. Auch dies kann ein Linearantrieb sein. So kann die Pipettiervorrichtung im Aufbau erheblich vereinfacht ausgebildet sein. Außerdem können so Bewegungen der Pipettierspitze einerseits und von mobilen Gegenständen der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe andererseits, wie etwa Pipettierspitzenträger, Dosierflüssigkeitsbehälter, Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger, Zielbehälter und Entsorgungsbehälter, im Ablauf zeitlich parallelisiert werden, was den Durchsatz an Dosiervorgängen pro Zeiteinheit der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe weiter erhöht. Die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe kann wenigstens einen der oben genannten Gegenstände: Pipettierspitzenträger, Dosierflüssigkeitsbehälter, Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger, Zielbehälter und Entsorgungsbehälter, aufweisen.
  • Als Zielbehälter ist bevorzugt eine für Screeningvorgänge bewährte Titerplatte vorgesehen, welche im einschlägigen Fachgebiet auch als „Mikrotiterplatte“ oder als „Assay-Ready-Platte“ bezeichnet ist. Beispielsweise ist eine standardisierte Ausführungsform einer Mikrotiterplatte (MTP) eine MTP mit 8 x 12 = 96 Dosiermengen-Aufnahmegefäßen, die in einem einheitlichen orthogonalen Rasterteilungsmaß von 9 mm angeordnet sind. Dies bedeutet, dass Teilung, also der Abstand zweier unmittelbar benachbarter Dosiermengen-Aufnahmegefäße in jeder möglichen Folgerichtung des Rasters stets 9 mm beträgt. Eine Annäherung unmittelbar benachbarter Pipettierspitzen einer Pipettiervorrichtung auf einen Abstand von 9 mm ist nach derzeitigem Stand der Technik möglich, so dass eine Pipettiervorrichtung mit 8 oder 12 parallelen Pipettierkanälen in eine 96er-MTP zeilen- oder spaltenweise, je nach Orientierung der 96er-MTP, parallel dosieren kann, ohne hierfür eine Bewegung in der Folgerichtung der Dosiermengen-Aufnahmegefäße ausführen zu müssen, in die augenblicklich zeilen- oder spaltenweise dosiert wird. Hier reicht eine Pipettiervorrichtung aus, deren Kopplungsausbildung nur längs der Richtung der virtuellen Kanalbahn bewegbar ist.
  • Bei Verwendung einer anderen standardisierten MTP mit 16 x 24 = 384 Dosiermengen-Aufnahmegefäßen in einem einheitlichen orthogonalen Rasterteilungsmaß von 4,5 mm ist das Rasterteilungsmaß kleiner als der an vielen Pipettiervorrichtungen derzeit herstellbare minimale Abstand benachbarter Pipettierkanäle. In diesem Fall ist eine Beweglichkeit der Kopplungsausbildung auch in der Folgerichtung der in der 384er-MTP aufeinander folgenden Dosiermengen-Aufnahmegefäße erforderlich, in die von der Mehrzahl von Pipettierkanälen gleichzeitig dosiert werden soll. In einer MTP ist ein Dosiermengen-Aufnahmegefäß üblicherweise als „Well“ bezeichnet.
  • Die Folgerichtung ist bevorzugt entweder die Zeilen- oder die Spaltenrichtung von in einem orthogonalen Zeilen-Spalten-Rasterteilungsmaß angeordneten Dosiermengen-Aufnahmegefäßen. Der Zielbehälter mit einer Mehrzahl von in einer Folgerichtung aufeinander folgend angeordneten Dosiermengen-Aufnahmegefäßen ist bevorzugt in der ihn transportierenden Transportvorrichtung derart angeordnet, dass die Folgerichtung parallel zu einer Reihenrichtung ist, längs welcher eine Mehrzahl von Pipettierkanälen einer Pipettiervorrichtung mit parallelen Pipettierkanälen angeordnet ist.
  • Da die Flüssigkeitsdosiervorrichtung räumlich stets dort vorhanden sein muss, wo sich die an den Pipettierkanal angekoppelte Pipettierspitze während einer Abgabe der diskreten Dosiermengen befindet, kann die Flüssigkeitsdosiervorrichtung dann, wenn die Kopplungsausbildung des Pipettierkanals nur längs der Kanalbahn beweglich ist, ortsfest sein, also relativ zu einem Gestell der Screeningbaugruppe unbeweglich angeordnet sein. Hierzu ist zur Bereitstellung kurzer Bewegungswege bei gleichzeitig minimalem oder vollständig vermiedenen Kollisionsrisiko vorzugsweise vorgesehen, dass wenigstens die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung zwischen zwei Bewegungsräumen angeordnet ist, welche von zwei in Richtung längs der Kanalbahn mit Abstand voneinander angeordneten Transportmitteln bei bestimmungsgemäßem Screening-Betrieb durchfahrbar sind. Bevorzugt ändert die Aufnahmeachse der Flüssigkeitsdosiervorrichtung während des bestimmungsgemäßen Screeningbetriebs ihren Ort relativ zum Gestell der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe nicht.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung kann in der Folgerichtung beweglich angeordnet sein, damit sie dem wenigstens einen Pipettierkanal erforderlichenfalls folgen kann. Im Fall, dass die Pipettiervorrichtung eine Mehrzahl von in Reihenrichtung hintereinander angeordneten Pipettierkanälen aufweist, welche in Reihenrichtung beweglich sind, ist auch die Flüssigkeitsdosiervorrichtung in Reihenrichtung beweglich angeordnet. Zur Vermeidung einer Ausrichtung des wenigstens einen Pipettierkanals relativ zur Flüssigkeitsdosiervorrichtung nach jedem Verfahrvorgang in Folge- bzw. Reihenrichtung kann die Flüssigkeitsdosiervorrichtung vorteilhaft gemeinsam mit dem wenigstens einen Pipettierkanal bzw. mit dessen Kopplungsausbildung in der Folge- bzw. Reihenrichtung beweglich sein. Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung können durch eine körperliche Verbindungsvorrichtung zur gemeinsamen Bewegung in Folge- bzw. Reihenrichtung miteinander körperlich verbunden sein.
  • Um in die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe eingeladene und zu verarbeitende Dosierflüssigkeitsbehälter möglichst lange geschlossen halten zu können und so einen Einfluss der Atmosphäre auf die in den Dosierflüssigkeitsbehälter enthaltenen Dosierflüssigkeiten möglichst lange verhindern zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe eine Behälter-Öffnungsvorrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Dosierflüssigkeitsbehälter zu öffnen. Vorteilhafterweise kann die Behälter-Öffnungsvorrichtung längs wenigstens einer Transportbahn mit Abstand von der Kanalbahn angeordnet sein, sodass eine oder mehrere Dosierflüssigkeitsbehälter von der Behälter-Öffnungsvorrichtung an einem von der Kanalbahn entfernt gelegenen Ort geöffnet und von dort in geöffnetem Zustand der Kanalbahn zur Entnahme von Dosierflüssigkeit in eine oder mehrere Pipettierspitzen zugeführt werden können.
  • Bevorzugt ist die Behälter-Öffnungsvorrichtung auch zum Schließen wenigstens eines Dosierflüssigkeitsbehälters ausgebildet, um unverbrauchte Dosierflüssigkeit erneut verschließen und für einen späteren Screeningvorgang aufbewahren zu können. Die Behälter-Öffnungsvorrichtung kann an eine Transportvorrichtung annäherbar und von dieser entfernbar sein. Bevorzugt ist die Behälter-Öffnungsvorrichtung relativ zu dem Gestell der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe ortsfest, sodass für die Behälter-Öffnungsvorrichtung kein Bewegungsantrieb - mit Ausnahme des Öffnungsantriebs - vorzusehen ist. Eine Transportvorrichtung kann einen Dosierflüssigkeitsbehälter oder/und einen Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger zwischen der Behälter-Öffnungsvorrichtung und der Pipettiervorrichtung bzw. der Kanalbahn nach Bedarf transportieren.
  • Pipettierspitzen sind zur Vermeidung von Kreuzkontamination bevorzugt Einweg-Pipettierspitzen, welche nach einmaligem Gebrauch entsorgt werden. Vorliegend ist die Entsorgung nach einmaligem Gebrauch in der Regel auch wegen der Verformung der Pipettierspitze durch die erste und die zweite Verformungsformation angezeigt, da diese Verformung in der Regel stets einen nicht vernachlässigbaren plastischen Verformungsanteil aufweist. Zur möglichst hygienischen Entsorgung gebrauchter Pipettierspitzen kann die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe eine Entsorgungsvorrichtung aufweisen, welche zur Aufnahme gebrauchter Pipettierspitze ausgebildet ist. Die Entsorgungsvorrichtung kann einen in Verlängerung der Kanalbahn und relativ zur Kanalbahn unbeweglich angeordneten Entsorgungsbehälter umfassen, in welchen hinein die Pipettiervorrichtung gebrauchte Pipettierspitzen abwirft. Bevorzugt ist auch der Entsorgungsbehälter durch eine Transportvorrichtung zwischen einer Entsorgungsposition, in welcher die Pipettiervorrichtung eine gebrauchte Pipettierspitze in diesen abwerfen kann, und der oben genannten Be- und Entladezone beweglich, um eine den weiteren Betrieb der Screeningbaugruppe möglichst wenig störende Entleerung des Entsorgungsbehälters durch Bedienpersonal zu erleichtern. Die Entsorgungsposition ist bevorzugt eine Position, in welcher der Entsorgungsbehälter von der Kanalbahn des wenigstens einen Pipettierkanals durchsetzt ist.
  • Bevorzugt ist die wenigstens eine Transportvorrichtung nur in einer Raumrichtung längs ihrer Transportbahn beweglich. Besonders bevorzugt sind mehrere vorhandene Transportvorrichtungen jeweils nur in einer Raumrichtung längs ihrer Transportbahn beweglich.
  • In Weiterbildung der Erfindung kann, wie oben bereits dargelegt wurde, vorgesehen sein, dass eine Transportvorrichtung als Dosierbehälter-Transportvorrichtung zum Transport wenigstens eines Dosierflüssigkeitsbehälters ausgebildet ist oder/und das eine Transportvorrichtung als Pipettierspitzen-Transportvorrichtung zum Transport wenigstens einer unbenutzten Pipettierspitze ausgebildet ist oder/und dass eine Transportvorrichtung als Zielbehälter-Transportvorrichtung zum Transport wenigstens eines die diskrete Dosiermenge aufnehmenden Zielbehälters ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine zum Transport der oben genannten Entsorgungsvorrichtung ausgebildete Entsorgungsvorrichtung-Transportvorrichtung vorgesehen sein.
  • Bevorzugt weisen mehrere, vorzugsweise alle der oben genannten zu transportierenden Gegenstände eine einheitliche Gestaltung eines Mitnahme-Eingriffsbereichs auf, mit welchem der jeweilige Gegenstand für einen Transport in Mitnahmeeingriff mit dem Transportmittel einer Transportvorrichtung gebracht werden kann. Dann können vorzugsweise identische Transportmittel oder sogar identische Transportvorrichtungen an der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe verwendet werden. Vorzugsweise ist der Mitnahme-Eingriffsbereich ein Fußbereich des jeweiligen Gegenstands, mit welchem dieser auf einem Transportmittel abstellbar ist.
  • Zur Erzielung eines möglichst hohen Durchsatzes an diskreten Dosiermengen pro Zeiteinheit hat sich folgende, einen besonders geringen Bewegungsbedarf aufweisende Anordnung von Transportvorrichtungen bewährt: die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe weist die Dosierbehälter-Transportvorrichtung, die Pipettierspitzen-Transportvorrichtung und die Zielbehälter-Transportvorrichtung auf, wobei in einem Bezugszustand, in welchem die Kopplungsausbildung längs der wenigstens einen Kanalbahn maximal von der Zielbehälter-Transportvorrichtung zurückgezogen ist, von den genannten Transportvorrichtungen die Dosierbehälter-Transportvorrichtung der Kopplungsausbildung längs der Kopplungsbahn am nächsten gelegen ist und die Zielbehälter-Transportvorrichtung von der Kopplungsausbildung längs der Kopplungsbahn am weitesten entfernt gelegen ist. Dann, wenn auch die Entsorgungsvorrichtung-Transportvorrichtung vorgesehen ist, ist diese im Bezugszustand bevorzugt noch weiter längs der Kopplungsbahn von der Kopplungsausbildung entfernt gelegen.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung befindet sich im Bezugszustand bevorzugt näher an der Kopplungsausbildung als das Transportmittel der Zielbehälter-Transportvorrichtung.
  • Zur sicheren und wiederholbaren abschnittsweisen Verformung einer zunächst unverformten herkömmlichen Pipettierspitze, kann die Flüssigkeitsdosiervorrichtung der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe derart weitergebildet sein, dass die erste und die zweite Verformungsformation relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer weiter voneinander entfernten Ladestellung, in welcher die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme einer Pipettierspitze in die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung oder/und zur Entnahme der Pipettierspitze aus der Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung konfiguriert ist, und einer einander stärker angenäherten Verformungsstellung, in welcher ein im Verformungsbereich gelegener Abschnitt einer im Aufnahmeraum aufgenommenen Pipettierspitze durch die erste und die zweite Verformungsformation verformt ist, wobei die Steuervorrichtung dazu ausgebildet ist, den Auslösestößel nur dann zur Verlagerung von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung anzutreiben, wenn sich die erste und die zweite Verformungsformation in der Verformungsstellung befinden.
  • Wie oben bereits erwähnt, erstreckt sich die Pipettierspitze zwischen ihrem Kopplungslängsende und ihrem Dosierlängsende längs einer virtuellen Spitzenachse. In einem im Aufnahmeraum aufgenommenen Zustand der Pipettierspitze überragt die Pipettierspitze den Verformungsbereich axial bezogen auf die Spitzenachse bevorzugt beiderseits. Dies bedeutet, dass längs der Spitzenachse an den tatsächlich durch die erste und die zweite Verformungsformation verformten Verformungsabschnitt der Pipettierspitze bevorzugt beiderseits unverformte Pipettierspitzenabschnitte anschließen. Insbesondere verbleiben so sowohl das die Dosieröffnung aufweisende Dosierlängsende der Pipettierspitze als auch das die Kopplungsformation aufweisende Kopplungslängsende der Pipettierspitze unverformt. So können die Gestalten der Dosieröffnung und der Kopplungsformation zur Sicherstellung ihrer Funktionsfähigkeit erhalten bleiben. Die unverformten Pipettierspitzenabschnitte sind bevorzugt wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig rotationssymmetrisch mit der Spitzenachse als Rotationssymmetrieachse.
  • Die vom Auslösestößel in der Dosierflüssigkeit der verformten Pipettierspitze induzierte Druckwelle breitet sich vom Auftreffort des Auslösestößels auf den im Verformungsbereich des Aufnahmeraums angeordneten Verformungsabschnitt der Pipettierspitze allseitig aus. Längs des Ausbreitungswegs wird die Druckwelle durch innere Reibung in der Dosierflüssigkeit gedämpft. Um mit dem Auslösestößel möglichst sicher und reproduzierbar eine ballistische Abgabe der gewünschten Dosiermenge im Nanoliterbereich bewirken zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Verformungsbereich näher am Dosierlängsende als am Kopplungslängsende gelegen ist. Dann erreicht die Druckwelle den dosieröffnungsnäheren Meniskus der Dosierflüssigkeit möglichst wenig gedämpft. Bevorzugt ist der Verformungsbereich vollständig in der vom Dosierlängsende ausgehenden Hälfte des axialen Erstreckungsbereichs der Pipettierspitze gelegen.
  • Die Pipettierspitze weist in ihrem im Aufnahmeraum aufgenommenen Zustand, wobei sich dabei die erste und die zweite Verformungsformation in der Verformungsstellung befinden, den im Verformungsbereich des Aufnahmeraums gelegenen Verformungsabschnitt mit zwei einander über einen Spalt im inneren der Pipettierspitze hinweg gegenüberliegenden Innenwandflächenabschnitten auf. Der durch die Verformungsformationen an der Pipettierspitze erzeugte Spalt weist in Richtung orthogonal zur Spitzenachse eine Spaltweite von wenigstens 20 µm, bevorzugt von wenigstens 50 µm und besonders bevorzugt von wenigstens 70 µm auf. Ebenso ist die Spaltweite nicht größer als 900 µm, vorzugsweise nicht größer als 500 µm und besonders bevorzugt nicht größer als 200 µm. In Versuchen hat sich eine Spaltweite von 100 µm als besonders vorteilhaft erwiesen. Ein solcher Spalt in den obigen Abmessungsgrenzen bildet für nahezu alle Dosierflüssigkeiten den weiter oben beschriebenen notwendigen schmalen Dosierflüssigkeitsbereich, in dem durch mechanischen Impulsübertrag mittels des Auslösestößels Druckwellen induziert werden können, die am Dosierlängsende zum ballistischen Ablösen der gewünschten kleinen Dosiermenge führen.
  • Wenngleich die konkrete Gestalt des Spalts und der ihn bildenden Innenwandflächen der Pipettierspitze grundsätzlich innerhalb der oben genannten Dimensionen beliebig gewählt sein kann, sind die längs der Spaltweite einander gegenüberliegenden Innenwandflächen zur Erzielung von Dosierergebnissen mit hoher Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit, insbesondere beim Aliquotieren, vorzugsweise eben oder/und zueinander parallel.
  • Zur sicheren Übertragung des mechanischen Impulses vom Auslösestößel auf den Verformungsabschnitt und von dort auf die Dosierflüssigkeit in der Pipettierspitze kontaktiert der Auslösestößel bevorzugt in der Auslösestellung den Verformungsabschnitt der Pipettierspitze. Der Auslösestößel kann den Verformungsabschnitt schon vor Erreichen der Auslösestellung kontaktieren, so dass der Auslösestößel ab Kontaktierung des Verformungsabschnitts bis zum Erreichen der Auslösestellung kurzzeitig verformt. Diese Auslöseverformung, die sich zeitlich über eine erheblich kürzere Dauer erstreckt als die die Dosierung lediglich vorbereitende Verformung des Verformungsabschnitts durch die Verformungsformationen, tritt zu der letztgenannten vorbereitenden Verformung noch kurzzeitig, etwa für eine Zeitdauer von nicht mehr als 50 oder 90 oder 150 Millisekunden, hinzu.
  • Die Auslöseverformung ist bevorzugt eine ausschließlich elastische Verformung. Die die Dosierung vorbereitende Verformung weist wegen ihres verglichen mit der Auslöseverformung höheren Umformgrads und der längeren Verformungsdauer bevorzugt einen plastischen Verformungsanteil auf.
  • Wie oben bereits beschrieben wurde, ist die Flüssigkeitsdosiervorrichtung bevorzugt dazu ausgebildet, im Verformungsbereich einen im Aufnahmeraum aufgenommenen Abschnitt einer Pipettierspitze über eine Verformungsdauer hinweg zu verformen, wobei die Verformungsdauer verglichen mit der Verlagerungsdauer, die die Verlagerungsbewegung des Auslösestößels von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung dauert, lang ist.
  • Der bevorzugt zwischen der Dosieröffnung und der Kopplungsformation gelegene Verformungsabschnitt der Pipettierspitze weist nach Verformung durch die Verformungsformationen zwei einander über einen Spalt im Inneren der Pipettierspitze hinweg gegenüberliegende Innenwandflächenabschnitte auf, wobei der Spalt in einer zur Spitzenachse orthogonalen ersten größeren Erstreckungsrichtung parallel zu den gegenüberliegenden Innenwandflächenabschnitten eine wenigstens fünfmal, vorzugsweise wenigstens zehnmal, besonders bevorzugt wenigstens 50-mal so große lichte Weite aufweist wie in einer sowohl zur Spitzenachse als auch zur ersten Erstreckungsrichtung orthogonalen zweiten kleineren Erstreckungsrichtung.
  • Damit der im Verformungsabschnitt der Pipettierspitze gebildete Spalt eine durch den Auslösestößel induzierte Druckwelle bis zur ballistischen Abgabe einer Dosiermenge im Nanoliterbereich am dosieröffnungsnäheren Dosierflüssigkeitsmeniskus übertragen kann, ist es vorteilhaft, wenn die Abmessung des Spalts längs der Spitzenachse wenigstens das 0,5-Fache seiner maximalen lichten Weite längs der ersten Erstreckungsrichtung beträgt.
  • Da aus den oben genannten Gründen eine durch einen mechanischen Impuls bewirkte ballistische Abgabe nur dann besonders gut funktioniert, wenn eine im Aufnahmeraum aufgenommene Pipettierspitze durch die Verformungsformationen im Verformungsbereich zu einem oben genannten schmalen Flüssigkeitsraum verformt ist, wenn sich also mithin die erste und die zweite Verformungsformation in ihrer einander angenäherten Verformungsstellung befinden, ist bevorzugt die Steuervorrichtung dazu ausgebildet, den Auslösestößel nur dann zur Verlagerung von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung anzutreiben, wenn sich die erste und die zweite Verformungsformation in der Verformungsstellung befinden.
  • Da die hier diskutierte Flüssigkeitsdosiervorrichtung auch zu einem Aliquotierbetrieb in der Lage ist, in welchem der Auslösestößel mehrfach hintereinander stoßartig am Verformungsbereich in die Auslösestellung verlagert wird, hält die durch Anordnung der ersten und der zweiten Verformungsformation in der Verformungsstellung definierte Verformungsdauer wenigstens über mehrere Sekunden an, während die Verlagerung des Auslösestößels von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung weniger als 1 Sekunde, bevorzugt weniger als 0,25 Sekunden und besonders bevorzugt weniger als 0,05 Sekunden dauert. Bevorzugt ist daher die Dauer der vorbereitenden Verformung der Pipettierspitze wenigstens dreimal, besonders bevorzugt wenigstens dreißigmal so groß wie die Dauer der Verlagerung des Auslösestößels von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung.
  • Bevorzugt wird der Auslösestößel nicht nur von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung verlagert, sondern umgehend von der Auslösestellung wieder zurück in die Bereitschaftsstellung verlagert, so dass der Auslösestößel nicht in der Auslösestellung verharrt, sondern die Auslösestellung lediglich ein Umkehr-Totpunkt der Auslöseverlagerung des Auslösestößels ist. Die Steuervorrichtung oder/und der Verlagerungsantrieb können jedoch auch dazu ausgebildet sein, den Auslösestößel eine vorbestimmte oder eine vorbestimmbare Zeitdauer in der Auslösestellung zu halten, bevor dessen Rückstellung in die Bereitschaftsstellung beginnt.
  • Grundsätzlich kann der Auslösestößel gesondert von der ersten und der zweiten Verformungsformation vorgesehen sein, was insbesondere die Ausbildung des Auslösestößels mit geringer Masse und in der Folge seine Beschleunigung auf hohe Verlagerungsgeschwindigkeiten in kurzer Zeit erleichtert. Da der Auslösestößel in dem von der ersten und der zweiten Verformungsformation definierten Verformungsbereich des Aufnahmeraums kraftübertragend wirken soll, ist es jedoch bevorzugt, wenn der Auslösestößel wenigstens ein Teil der ersten Verformungsformation ist, da diese ohnehin bereits am Verformungsbereich angeordnet ist. Bevorzugt ist der Auslösestößel zur Verringerung der zur Bildung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung benötigten Bauteileanzahl die erste Verformungsformation. So kann der Auslösestößel zunächst zur Verformung der im Aufnahmeraum aufgenommenen Pipettierspitze beitragen und dann, wenn die erste und die zweite Verformungsformation sich in der Verformungsstellung befinden, relativ zur zweiten Verformungsformation stoßartig in die Auslösestellung verlagert werden. Die Stellung des Auslösestößels, die er in der Verformungsstellung relativ zur zweiten Verformungsformation einnimmt, ist dann bevorzugt die Bereitschaftsstellung.
  • Grundsätzlich kann der Auslösestößel in einer ersten Verformungsbewegung zur Verformung einer im Aufnahmeraum aufgenommenen Pipettierspitze beweglich sein, so dass die Pipettierspitze durch eine Bewegung des Auslösestößels von einer noch weiter aus dem Aufnahmeraum zurückgezogenen Ausgangsstellung in seine Bereitschaftsstellung verformt wird. Nach Erreichen der Bereitschaftsstellung kann der Auslösestößel dann zur ballistischen Abgabe einer Dosiermenge stoßartig in die Auslösestellung verlagert werden. Bevorzugt ist der Auslösestößel jedoch nur zwischen der Bereitschaftsstellung und der Auslösestellung verlagerbar.
  • Um eine Pipettierspitze möglichst sicher und mit eindeutiger Orientierung im Aufnahmeraum aufnehmen zu können, kann vorgesehen sein, dass die zweite Verformungsformation, welche bevorzugt dem Auslösestößel in einer Richtung orthogonal zur Aufnahmeachse gegenüberliegt, einen den Aufnahmeraum begrenzenden Wandabschnitt umfasst. An diesen Wandabschnitt kann sich dann ein Außenwandabschnitt einer Pipettierspitze anlegen, etwa schmiegend anlegen, wenn die erste und die zweite Verformungsformation relativ zueinander von der Ladestellung in die Verformungsstellung bewegt werden.
  • Zur möglichst sicheren und eindeutigen Festlegung einer Pipettierspitze im Aufnahmeraum der Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung kann die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung ein dem Auslösestößel näher gelegenes erstes Vorrichtungsteil und ein vom Auslösestößel weiter entfernt gelegenes zweites Vorrichtungsteil aufweisen. Das erste oder auch das zweite Vorrichtungsteil kann zusätzlich zum Auslösestößel eine Verformung einer im Aufnahmeraum aufgenommenen Pipettierspitze bewirken, etwa um lokal einen Strömungswiderstand der Pipettierspitze längs der Spitzenachse zu erhöhen. Hierzu kann das erste oder/und das zweite Vorrichtungsteil mit bezogen auf die Aufnahmeachse axialem Abstand vom Auslösestößel einen Einschnürungsabschnitt aufweisen, in welchem der Aufnahmeraum zumindest in der Verformungsstellung eine geringere Querschnittsfläche aufweist als axial unmittelbar beiderseits des Einschnürungsabschnitts. Die oben genannte erste Verformungsformation kann also sowohl den Auslösestößel als auch das, bevorzugt erste, Vorrichtungsteil mit dem Einschnürungsabschnitt umfassen.
  • Zur Bereitstellung einer einfach realisierbaren und wartbaren Kinematik kann das erste Vorrichtungsteil relativ zu einem Grundgestell der Flüssigkeitsdosiervorrichtung ortsfest, also grundgestellfest angeordnet sein. Dann, wenn das Grundgestell ortsfest zum Gestell der Flüssigkeit-Screeningvorrichtung ist, ist das erste Vorrichtungsteil auch ortsfest bezüglich des Gestells der Flüssigkeit-Screeningvorrichtung.
  • Zur Bewegung der ersten und der zweiten Vorrichtungsformation relativ zueinander zwischen der Ladestellung und der Verformungsstellung reicht es dann vorteilhaft aus, wenn das zweite Vorrichtungsteil vom grundgestellfesten ersten Vorrichtungsteil entfernbar und an dieses annäherbar ist. Der Auslösestößel ist in seiner Bereitschaftsstellung relativ zum Grundgestell unbewegt. Die Verformungsbewegung wird dann nur vom zweiten Vorrichtungsteil ausgeführt und die Auslöseverlagerung nur vom Auslösestößel.
  • Eine räumlich kompakte Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung mit möglichst geringem Bauraumbedarf kann dabei dadurch erhalten werden, dass das erste Vorrichtungsteil vom Auslösestößel durchsetzt oder durchsetzbar ist. Die zweite Verformungsformation kann vorteilhaft am zweiten Vorrichtungsteil ausgebildet sein.
  • Das erste Vorrichtungsteil kann gemeinsam mit dem in der Bereitschaftsstellung gehaltenen Auslösestößel eine erste der oben genannten Werkzeugbacken bilden. Das zweite Vorrichtungsteil kann eine zweite der oben genannten Werkzeugbacken bilden.
  • Grundsätzlich können die beiden Verformungsformationen manuell zwischen ihrer Ladestellung und ihrer Verformungsstellung bewegbar sein, wobei die Flüssigkeitsdosiervorrichtung bevorzugt eine Führungsformation aufweist, welche die beiden Vorrichtungsformationen relativ zueinander zu ihrer Bewegung zwischen Ladestellung und Verformungsstellung führt.
  • Zur Erhöhung ihrer Produktivität kann die Flüssigkeitsdosiervorrichtung einen Bewegungsantrieb aufweisen, welcher die beiden Verformungsformationen relativ zueinander zu ihrer Bewegung in wenigstens einer Richtung zwischen Ladestellung und Verformungsstellung antreibt, vorzugsweise in beide Richtungen antreibt. Wie oben beschrieben ist, ist bevorzugt alleine die zweite Verformungsformation mit dem Bewegungsantrieb gekoppelt. Dann, wenn die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung das oben beschriebene zweite Vorrichtungsteil aufweist, weist die Flüssigkeitsdosiervorrichtung bevorzugt einen mit dem zweiten Vorrichtungsteil gekoppelten Bewegungsantrieb auf, durch welchen das zweite Vorrichtungsteil zwischen einer vom ersten Vorrichtungsteil weiter entfernt gelegenen Öffnungsstellung und einer an das erste Vorrichtungsteil stärker angenäherten Schließstellung bewegbar ist. Dann, wenn das zweite Vorrichtungsteil die zweite Verformungsformation aufweist, befinden sich bevorzugt die erste und die zweite Verformungsformation dann, wenn das zweite Vorrichtungsteil in der Öffnungsstellung ist, relativ zueinander in der Ladestellung, und dann, wenn sich das zweite Vorrichtungsteil in der Schließstellung befindet, in der Verformungsstellung.
  • Um zu verhindern, dass der Bewegungsantrieb für die gesamte Dauer der Verformung einer Pipettierspitze im Verformungsbereich des Aufnahmeraums bestromt oder allgemein mit Energie versorgt werden muss, kann vorgesehen sein, dass das zweite Vorrichtungsteil in eine seiner Stellungen vorgespannt ist. Bevorzugt ist das zweite Vorrichtungsteil in die Schließstellung vorgespannt, so dass eine die Vorspannung bereitstellende Vorspanneinrichtung, etwa eine mechanische oder/und pneumatische oder/und hydraulische Federanordnung, auch die Verformungskraft liefert, durch welche eine im Aufnahmeraum aufgenommene Pipettierspitze abschnittsweise verformt wird. Dann braucht der Bewegungsantrieb nur kurzzeitig mit Energie versorgt zu werden, um das zweite Vorrichtungsteil in die Öffnungsstellung bzw. die erste und die zweite Verformungsformation relativ zueinander in die Ladestellung zu bewegen.
  • Ebenso kann der Auslösestößel durch eine Vorbelastungseinrichtung in eine seiner Stellungen vorbelastet sein, etwa wiederum durch eine mechanische oder/und pneumatische oder/und hydraulische Federanordnung. Vorzugsweise ist der Auslösestößel in die Bereitschaftsstellung vorbelastet, so dass er durch den Verlagerungsantrieb nur stoßartig gegen die Vorbelastungskraft der Vorbelastungseinrichtung in die Auslösestellung verlagert zu werden braucht und nach Erreichen der Auslösestellung durch Abschalten des Verlagerungsantriebs sofort wieder in die Bereitschaftsstellung zurückverlagert wird. So kann eine besonders kurze Verlagerungsdauer und insbesondere eine besonders kurze Verweildauer des Auslösestößels in der Auslösestellung erzielt werden.
  • Zum möglichst präzisen Impulsübertrag vom Auslösestößel auf einen Verformungsabschnitt einer im Aufnahmeraum aufgenommenen Pipettierspitze kann die Auslösestellung des Auslösestößels durch einen mechanischen Anschlag definiert sein. Vorzugsweise ist der Anschlag zur Anpassung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung an unterschiedliche Dosierflüssigkeiten oder/und an unterschiedliche Dosiermengen längs der Verlagerungsbahn des Auslösestößels verstellbar. Somit kann auch der Verlagerungsweg des Auslösestößels veränderbar sein.
  • Ein besonders effektiver Impulsübertrag vom Auslösestößel auf den Verformungsabschnitt einer Pipettierspitze kann dann erreicht werden, wenn eine Verlagerungsbahn, längs welcher der Auslösestößel zwischen seiner Bereitschaftsstellung und seiner Auslösestellung verlagerbar ist, mit der virtuellen Aufnahmeachse einen Winkel im Bereich von 70° bis 110° einschließt. Bevorzugt ist der eingeschlossene Winkel ein rechter Winkel, so dass der Auslösestößel möglichst orthogonal zu der dann mit zur Aufnahmeachse wenigstens parallelen oder sogar kollinearen Spitzenachse auf den Verformungsabschnitt einer Pipettierspitze auftreffen kann.
  • Zur möglichst effektiven Nutzung einer verfügbaren Verformungskraft zur Verformung einer im Aufnahmeraum aufgenommenen Pipettierspitze schließt gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung eine Bewegungsbahn, längs welcher das erste und das zweite Vorrichtungsteil aneinander annäherbar sind, mit der virtuellen Aufnahmeachse einen Winkel im Bereich von 70° bis 110° ein. Wiederum ist der Winkel zur vorteilhaften Vermeidung von längs der Aufnahme- bzw. Spitzenachse wirkenden Verformungsanteilen vorzugsweise ein rechter Winkel.
  • Folglich liegen die Verlagerungsbahn und die Bewegungsbahn wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, in zwei zueinander parallelen Ebenen bzw. in einer gemeinsamen Ebene. Eine vorteilhaft schlanke Flüssigkeitsdosiervorrichtung mit einem schlanken Betriebsraum, in welchem sich ihre beweglichen Bauteile bewegen, kann dabei dann erhalten werden, wenn die Verlagerungsbahn und die Bewegungsbahn zueinander parallel sind.
  • Wie oben bereits erwähnt wurde, kann die Pipettiervorrichtung zur Erhöhung des pro Zeiteinheit möglichen Durchsatzes an diskreten Dosiermengen eine Mehrzahl paralleler, sich jeweils längs einer virtuellen Kanalbahn erstreckender Pipettierkanäle umfassen, welche jeweils wenigstens teilweise mit einem von einer zu dosierenden Dosierflüssigkeit verschiedenen Arbeitsfluid gefüllt sind und welche an ihrem freien Längsende jeweils eine Kopplungsausbildung zur temporären, lösbaren Kopplung einer Pipettierspitze daran aufweisen. Die Pipettierkanäle sind bevorzugt in der oben genannten Reihenrichtung aufeinander folgend angeordnet.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung ist dann bevorzugt dazu ausgebildet, eine Mehrzahl von Pipettierspitzen gleichzeitig wie oben beschrieben zur Vorbereitung einer ballistischen Abgabe einer diskreten Dosiermenge zu verformen. Um auch die ballistische Abgabe selbst parallelisieren zu können, weist die Flüssigkeitsdosiervorrichtung bevorzugt eine Mehrzahl von relativ zur Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung beweglichen Auslösestößeln auf, welche verlagerbar sind zwischen der weiter aus dem Aufnahmeraum zurückgezogenen Bereitschaftsstellung und der weiter in den Aufnahmeraum einragenden Auslösestellung.
  • Vorzugsweise sind die Pipettierkanäle identisch ausgebildet. Weisen die Pipettierkanäle jeweils einen linearmotorisch angetriebenen Kolben im Pipettierkanal auf, können die Kolben der einzelnen Pipettierkanäle unabhängig voneinander im Pipettierkanal längs der Kanalbahn verlagerbar sein.
  • Dann, wenn eine Mehrzahl von Pipettierkanälen vorgesehen ist, ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Pipettierspitzen gleichzeitig von einer ersten und einer zweiten Verformungsformation verfombar ist. Hierzu kann die Flüssigkeitsdosiervorrichtung ein Verformungswerkzeug mit einer ersten Werkzeugbackenanordnung und einer zweiten Werkzeugbackenanordnung aufweisen, wobei die erste und die zweite Werkzeugbackenanordnung zur Verformung einer Mehrzahl von zwischen ihnen angeordneten Pipettierspitzen einander annäherbar sind, wobei jede Werkzeugbackenanordnung
    • - eine Kollektiv-Werkzeugbacke aufweist oder ist, welche zur verformenden Wechselwirkung mit einer Mehrzahl von Pipettierspitzen nur einheitlich relativ zu der Mehrzahl von Pipettierspitzen beweglich oder unbeweglich ausgebildet ist, oder/und
    • - eine Einzel-Werkzeugbacke aufweist, welche unabhängig von weiteren Einzel-Werkzeugbacken oder Kollektiv-Werkzeugbacken derselben Werkzeugbackenanordnung relativ zur jeweils anderen Werkzeugbackenanordnung beweglich zur verformenden Wechselwirkung mit genau einer Pipettierspitze ausgebildet ist.
  • Die Einzel-Werkzeugbacke kann wie eine oben beschriebene Werkzeugbacke ausgebildet sein. Die Kollektiv-Werkzeugbacke kann grundsätzlich ebenfalls gemäß der obigen Beschreibung einer Werkzeugbacke ausgebildet sein, mit der Maßgabe, dass sie ein zur gemeinsamen, gleichzeitigen Verformung mehrerer Pipettierspitzen einstückiges Backenbauteil aufweist. Dies kann ein für mehrere Pipettierspitzen gleichzeitig wirksames einstückiges erstes oder zweites Vorrichtungsteil sein, wie es oben beschrieben ist. Das einstückige erste Vorrichtungsteil kann von einer Mehrzahl von Auslösestößeln durchsetzt sein, die relativ zu dem ersten Vorrichtungsteil verlagerbar sind.
  • Hierzu kann konstruktiv eine Werkzeugbackenanordnung aus erster und zweiter Werkzeugbackenanordnung eine bezüglich eines ortsfesten Gestells der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe gestellfeste Werkzeugbackenanordnung sein. Die jeweils andere Werkzeugbackenanordnung kann dann relativ zur gestellfesten Werkzeugbackenanordnung beweglich sein, wobei die gestellfeste Werkzeugbackenanordnung eine Kollektiv-Werkzeugbacke ist und die bewegliche Werkzeugbackenanordnung eine Kollektiv-Werkzeugbacke aufweist oder ist oder/und eine oder mehrere Einzel-Werkzeugbacken aufweist.
  • Die Verwendung von Einzel-Werkzeugbacken in einer Werkzeugbackenanordnung ermöglicht die Bildung unterschiedlich verformter Verformungsabschnitte an den jeweiligen Pipettierspitzen und somit die gleichzeitige Verwendung unterschiedlicher Pipettierspitzen oder/und die gleichzeitige Dosierung unterschiedlicher Dosierflüssigkeiten an der Mehrzahl von Pipettierkanälen. Die größtmögliche Freiheit der Gestaltung des Screening-Betriebs besteht dabei dann, wenn die bewegliche Werkzeugbackenanordnung nur Einzel-Werkzeugbacken aufweist.
  • Mutatis mutandis gilt das oben zu den Werkzeugbackenanordnungen Gesagte für die mechanische Impulse übertragende Komponente der Flüssigkeitsdosiervorrichtung, also für die Mehrzahl von Auslösestößeln. Hier kann folglich vorgesehen sein, dass die Flüssigkeitsdosiervorrichtung
    • - eine Kollektiv-Auslösestößelanordnung aufweist, welche eine Mehrzahl von Auslösestößeln umfasst, die zum Auslösen einer jeweiligen Dosiermenge an jeder Pipettierspitze aus einer Mehrzahl von Pipettierspitzen nur gemeinsam in die Auslösestellung verlagerbar sind, oder/und
    • - wenigstens einen Einzel-Auslösestößel umfasst, der zum Auslösen einer Dosiermenge an genau einer Pipettierspitze aus der Mehrzahl von Pipettierspitzen unabhängig von den übrigen Auslösestößeln aus der Mehrzahl von Auslösestößeln in die Auslösestellung verlagerbar ist.
  • Eine Kollektiv-Auslösestößelanordnung kann alle Auslösestößel der Flüssigkeitsdosiervorrichtung aufweisen oder nur einen Teil davon. Ein weiterer Teil der Auslösestößel kann durch Einzel-Auslösestößel gebildet sein.
  • Wiederum ermöglicht die Verwendung von Einzel-Auslösestößeln die Übertragung unterschiedlicher mechanischer Impulse auf die jeweiligen Verformungsabschnitte mehrerer Pipettierspitzen in ein und demselben Dosiervorgang, an dem die mehreren Pipettierspitzen beteiligt sind. Wegen der größeren Freiheit zur Gestaltung des Screening-Betriebs sind bevorzugt alle Auslösestößel Einzel-Auslösestößel. Da die Einzel-Auslösestößel bevorzugt am Grundgestell oder einem relativ zum Grundgestell ortsfesten Bauteil zur Verlagerung zwischen Bereitschaftsstellung und Auslösestellung angeordnet sind, sind die Einzel-Auslösestößel bevorzugt eine Kollektiv-Werkzeugbacke durchsetzend angeordnet, wobei der Kollektiv-Werkzeugbacke eine der Anzahl an Einzel-Auslösestößeln entsprechende Anzahl an Einzel-Werkzeugbacken beweglich gegenüberliegt.
  • Zur noch weiteren Erhöhung des Durchsatzes an pro Zeiteinheit dosierten diskreten Dosiermengen kann eine Mehrzahl von Flüssigkeit-Screeningbaugruppen, wie sie oben beschreiben und weitergebildet sind, zu einer Flüssigkeitsdosierstation kombiniert sein.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft entsprechend der obigen Darstellung auch ein Verfahren zum Screening von Flüssigkeit, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
    • - Aufnehmen von Flüssigkeit als Dosierflüssigkeit in eine Pipettierspitze durch Verändern des Drucks eines Arbeitsfluids in einem die Pipettierspitze aufweisenden Pipettierkanal einer Pipettiervorrichtung und dadurch Bilden eines Dosierflüssigkeitsvorrats in der Pipettierspitze,
    • - nach dem Aufnehmen von Flüssigkeit: Verformen eines Abschnitts der Pipettierspitze,
    • - nach dem Verformen des Abschnitts der Pipettierspitze: Ausüben eines stoßartigen Auslöseimpulses auf den verformten Abschnitt der Pipettierspitze und dadurch Auslösen einer ballistischen Abgabe einer diskreten Dosiermenge an Dosierflüssigkeit in einem Dosiervolumenbereich von 0,3 nl bis 500 nl aus dem Dosierflüssigkeitsvorrat in der Pipettierspitze.
  • Die oben beschriebene Flüssigkeit-Screeningbaugruppe ist bevorzugt zur Ausführung dieses Screening-Verfahrens ausgebildet.
  • Um unerwünschte und das Dosierergebnis verfälschende Gasblasen in der Pipettierspitze während der ballistischen Abgabe diskreter Dosiermengen zu vermeiden, wird während des Schritts des Verformens eines Abschnitts der Pipettierspitze bevorzugt ein Abschnitt der Pipettierspitze verformt, welcher vor und nach dem Verformungsschritt wenigstens einen Teil des Dosierflüssigkeitsvorrats enthält. Bevorzugt ist der Verformungsabschnitt der Pipettierspitze unmittelbar nach dem Verformungsschritt vollständig und ausschließlich mit Dosierflüssigkeit gefüllt.
  • Zur Erzielung eines hohen Durchsatzes an der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe kann das Verfahren wenigstens einen der folgenden weiteren Schritte umfassen:
    • - Antransport eines Dosierflüssigkeitsbehälters zu einer Behälter-Öffnungsvorrichtung durch eine erste Transportvorrichtung in einem ersten Bewegungsraum,
    • - Abtransport des Dosierflüssigkeitsbehälters von der Behälter-Öffnungsvorrichtung,
    • - Antransport einer Pipettierspitze in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal der Pipettiervorrichtung durch eine zweite Transportvorrichtung in einem zweiten Bewegungsraum,
    • - Antransport eines Dosierflüssigkeitsbehälters in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal der Pipettiervorrichtung durch die erste Transportvorrichtung in dem ersten Bewegungsraum,
    • - Abtransport des Dosierflüssigkeitsbehälters aus der fluchtenden Anordnung mit dem Pipettierkanal,
    • - Antransport eines die diskrete Dosiermenge aufnehmenden Zielbehälters in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal der Pipettiervorrichtung durch eine dritte Transportvorrichtung in einem dritten Bewegungsraum,
    • - Abtransport des Zielbehälters aus der fluchtenden Anordnung mit dem Pipettierkanal,
    • - Antransport eines verbrauchte Laborware aufnehmenden Entsorgungsbehälters in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal der Pipettiervorrichtung durch eine vierte Transportvorrichtung in einem vierten Bewegungsraum und
    • - Abtransport des Entsorgungsbehälters aus der fluchtenden Anordnung mit dem Pipettierkanal).
  • Die verbrauchte Laborware sind in erster Linie verbrauchte Pipettierspitzen. Jedoch können auch andere Gegenstände verbrauchte Laborware bilden, wie beispielsweise Gefäße und Reinigungsbauteile.
  • Zum ersten, zweiten, dritten und vierten Bewegungsraum gilt das oben zur Vorrichtung bereits Erläuterte entsprechend. Die Bewegungsräume verlaufen bevorzugt zueinander parallel und längs der Richtung der Kanalbahn mit Abstand voneinander, besonders bevorzugt ohne Versatz orthogonal zur Kanalbahnrichtung.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben werden. Es stellt dar:
    • 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer in einer erfindungsgemäßen Flüssigkeit-Screeningbaugruppe verwendeten Flüssigkeitsdosiervorrichtung mit Pipettierspitze, wobei ein erster und ein zweiter Vorrichtungsteil der Flüssigkeitsdosiervorrichtung in explosionsartiger Darstellung von einem Hauptkörper der Vorrichtung getrennt dargestellt ist und wobei die Pipettierspitze an einen Pipettierkanal einer Pipettiervorrichtung der erfindungsgemäßen Flüssigkeits-Screeningbaugruppe angekoppelt ist,
    • 2 eine perspektivische Darstellung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung von 1 ohne Pipettiervorrichtung,
    • 3 die Flüssigkeitsdosiervorrichtung in der Ansicht von 1, mit der ersten und der zweiten Vorrichtungsformation in der Verformungsstellung, wiederum ohne Pipettiervorrichtung,
    • 4 das in den 1 bis 3 verwendete erste und zweite Vorrichtungsteil in perspektivischer Ansicht ihrer im Betrieb aufeinander zu weisenden Flächen,
    • 5 eine grobschematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Flüssigkeit-Screeningbaugruppe der vorliegenden Anmeldung und
    • 6 eine perspektivische Ansicht einer detaillierteren Darstellung einer erfindungsgemäßen Flüssigkeit-Screeningstation, umfassend zwei Flüssigkeit-Screeningbaugruppen der vorliegenden Anmeldung.
  • Zunächst wird allgemein eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 im Zusammenhang mit den 5 und 6 beschrieben. 5 zeigt dabei lediglich eine grobschematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100. Eine Koordinaten-Dreibein in den 5 und 6 gibt die jeweilige Lage und Orientierung eines kartesischen Koordinatensystems der Bewegungsachsen x, y und z der Komponenten der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 der 5 und 6 an.
  • Die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 umfasst ein Gestell 110, welches ein ortsfestes Bezugssystem der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 bildet.
  • Die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 umfasst eine Pipettiervorrichtung 60 mit einem geradlinigen Pipettierkanal 58, welcher eine Kanalbahn K definiert, die vorliegend eine geradlinige Kanalachse K ist. Der Pipettierkanal 58 weist eine Kopplungsausbildung 70 auf, an welche eine Pipettierspitze 42 mit ihrer Kopplungsformation 56 fluiddicht angekoppelt ist. Die Pipettierspitze 42 erstreckt sich längs einer Spitzenachse S von ihrem Kopplungslängsende mit der Kopplungsformation 56 zu ihrem Dosierlängsende mit der Dosieröffnung 50. Die Kanalbahn K bzw. Kanalachse K und die Spitzenachse S sind in dem in 5 gezeigten an die Kopplungsausbildung 70 und somit an den Pipettierkanal 58 angekoppelten Zustand der Pipettierspitze 42 kollinear.
  • Die Pipettiervorrichtung 60 bzw. der Pipettierkanal 58 ist in z-Achsenrichtung verfahrbar. Der Pipettierkanal 58 und mit ihm die relativ zum Pipettierkanal 58 feste Kopplungsformation 56 können zusätzlich in y-Achsenrichtung verfahrbar sein. Die z-Achsenrichtung ist im dargestellten Beispiel parallel zur Kanalachse K.
  • Unter der Pipettiervorrichtung 60 befindet sich, entweder relativ zum Gestell 110 gestellfest oder dann, wenn der Pipettierkanal 58 in y-Achsenrichtung verfahrbar ist, ebenfalls in y-Achsenrichtung beweglich, eine Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10, welche weiter unten im Zusammenhang mit den 1 bis 4 näher erläutert werden wird.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 dient dazu, die ursprünglich herkömmliche Pipettierspitze 42 abschnittsweise zu verformen und verformt zu halten, um durch Übertragung eines sehr kurzen mechanischen Impulses auf den Verformungsabschnitt der Pipettierspitze 42 durch die Dosieröffnung 50 hindurch eine sehr kleine diskrete Dosiermenge 51 an Dosierflüssigkeit 53 (s. a. 3) in der Größenordnung von 0,3 nl bis 500 nl ballistisch abzugeben.
  • Die Abgabe der Dosierflüssigkeit erfolgt in einen als Mikrotiterplatte ausgestalteten Zielbehälter 112 mit einer Mehrzahl von Dosiermengen-Aufnahmegefäßen 114.
  • Längs der Kanalachse K unter dem Zielbehälter 112 befindet sich ein Entsorgungsbehälter 116. In diesen können benutzte Pipettierspitzen 42 von dem Pipettierkanal 58 nach Gebrauch abgeworfen werden. Die Schwerkraftwirkungsrichtung verläuft in den 5 und 6 parallel zur Kanalachse K und entgegengesetzt zur z-Achsenrichtung.
  • Weiter umfasst die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 einen Pipettierspitzenträger 118, in welchem neue, ungebrauchte und bisher und verformte Pipettierspitzen 42 zur Aufnahme durch die Kopplungsausbildung 70 des Pipettierkanals 58 bereitgestellt sind.
  • Die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 umfasst eine Behälter-Öffnungsvorrichtung 120, welche entweder nur parallel zur z-Achsenrichtung oder sowohl parallel zur z-Achsenrichtung als auch parallel zur y-Achsenrichtung verfahrbar ist. Im dargestellten Ausschuss Beispiel umfasst die Behälter-Öffnungsvorrichtung 120 eine um eine parallel zur z-Achsenrichtung verlaufende Schraubachse C in entgegengesetzte Richtungen rotierbares Schraubwerkzeug 122, mit welchem Schraubverschlüsse 124 von in einem Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger 126 bereitgestellten Dosierflüssigkeitsbehältern 128 abgeschraubt und wieder aufgeschraubt werden können. Die Behälter-Öffnungsvorrichtung 120 dient somit sowohl dem Öffnen von Dosierflüssigkeitsbehältern 128 als auch dem Verschließen derselben. Die Schraubachse C ist parallel zur Kanalachse K.
  • Die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 umfasst weiter eine erste Transportvorrichtung 130, eine zweite Transportvorrichtung 132, eine dritte Transportvorrichtung 134 und eine vierte Transportvorrichtung 136. Die Transportvorrichtungen 130, 132, 134 und 136 weisen ein erstes Transportmittel 138, ein zweites Transportmittel 140, ein drittes Transportmittel 142 und ein viertes Transportmittel 144 auf. Die ersten bis vierten Transportmittel 138 bis 144, welche jeweils der Transportvorrichtung 130 bis 136 mit der gleichen Ordinalzahl zugeordnet sind, sind alle sowohl längs zueinander als auch zur x-Achsenrichtung parallelen virtuellen geradlinigen Transportbahnen T1, T2, T3 und T4 bewegbar. Sie sind bevorzugt nur parallel zur x-Achsenrichtung bewegbar. Beispielsweise können das erste bis vierte Transportmittel 138 bis 144 jeweils als linear geführte Schlitten, insbesondere Tablett-Schlitten ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedes des ersten bis vierten Transportmittel 138 bis 144 jeweils linearmotorisch zur Bewegung längs seiner zugeordneten Transportband T1 bis T4 antreibbar.
  • Dabei sind gleichen Laborgegenständen 42, 112, 116, 118, 126 und 128 bevorzugt stets gleiche Transportvorrichtungen 130 bis 136 zugeordnet. Dies bedeutet die erste Transportvorrichtung 130 transportiert im Screening-Betrieb vorzugsweise ausschließlich Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger 126 mit oder auch ohne darin aufgenommene Dosierflüssigkeitsbehälter 128. Durch die erste Transportvorrichtung 130 bzw. das zur ersten Transportvorrichtung 130 gehörende erste Transportmittel 138 kann ein Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger 126 der Behälter-Öffnungsvorrichtung 120 derart zugeführt werden, dass die wenigstens eine Schraubachse C der Behälter-Öffnungsrichtung 120 mit einer Verschraubungsachse F wenigstens eines Schraubverschlusses 124 kollinear bzw. für die Herstellung eines Werkzeugeingriffs mit dem Schraubwerkzeug 122 ausreichend kollinear ist. Der Übersichtlichkeit halber sind in 5 und 6 nicht alle Verschraubungsachsen F der einzelnen Schraubverschlüsse 124 eingezeichnet.
  • Durch Verfahren in z-Achsenrichtung kann die Behälter-Öffnungsvorrichtung 120 aus dem Bewegungsraum 146 der ersten Transportvorrichtung 130 herausbewegt werden, um eine unerwünschte Kollision mit dem mit einem Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger 126 beladenen ersten Transportmittel 138 zu vermeiden. Der Bewegungsraum 146 ist dabei die Summe all jener Orte des Raums, die von einem vollständig mit einem voll bestückten Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger 126 beladenen ersten Transportmittel 138 während eines Verfahrens des ersten Transportmittels 138 zwischen den Endpositionen der ersten Transportvorrichtung 130 längs der Transportbahn T1 eingenommen werden.
  • Nach Positionierung des Dosierflüssigkeitsbehälter-Trägers 126 mit wenigstens einem Dosierflüssigkeitsbehälter 128 derart, dass die Schraubachse C wenigstens eines Schraubwerkzeugs 122 und die Verschraubungsachse F wenigstens eines Schraubverschlusses 124 ausreichend kollinear orientiert sind, wird die Behälter-Öffnungsvorrichtung 120 abgesenkt, um das Schraubwerkzeug 122 in Werkzeugeingriff mit dem Schraubverschlusses 124 zu bringen und den betreffenden Dosierflüssigkeitsbehälter 128 mit dem Schraubwerkzeug 122 aufzuschrauben bzw. zu öffnen.
  • Zeitlich parallel hierzu kann die zweite Transportvorrichtung, die ausschließlich Pipettierspitzenträger 118 transportiert, derart der Kanalachse K angenähert worden sein, dass die Spitzenachse S einer noch unbenutzten Pipettierspitze 42 im Pipettierspitzenträger 118 kollinear bzw. für die Herstellung eines Kopplungseingriffs mit der Kopplungsausbildung 70 ausreichend kollinear mit der Kanalachse K ist.
  • Zur Vermeidung einer Kollision mit dem vollständig beladenen zweiten Transportmittel 140 ist während des Transports einer neuen Pipettierspitze 42 unter die Kopplungsausbildung 70 die die Kopplungsausbildung 70 längs der z-Achsenrichtung aus dem Bewegungsraum 148 der zweiten Transportvorrichtung 132 bzw. des zweiten Transportmittels 140 herausbewegt. Der Bewegungsraum 148 der zweiten Transportvorrichtung 132 ist dabei die Summe all jener Orte des Raums, welche von dem vollständig mit einem voll bestückten Pipettierspitzenträger 118 beladenen zweiten Transportmittel 140 während eines Verfahrens des zweiten Transportmittels 140 zwischen den Endpositionen der zweiten Transportvorrichtung 132 längs der zweiten Transportbahn T2 eingenommen werden.
  • Die dritte Transportvorrichtung 134 transportiert ausschließlich Zielbehälter 112. Wiederum zeitlich parallel zu den beiden beschriebenen Bewegungen kann der Zielbehälter 112 derart längs der Transportband T3 der dritten Transportvorrichtung 134 bewegt werden, dass ein als nächstes empfangendes Dosiermengen-Aufnahmegefäß 114 derart mit der Kanalachse K fluchtet, dass die über die Kopplungsausbildung 70 hinaus verlängert gedachte virtuelle Kanalachse K das Dosiermengen-Aufnahmegefäß 114 schneidet.
  • Da bei zeitlich parallelisierter Ausführung die Kopplungsausbildung 70 bereits längs der z-Achsenrichtung sogar aus dem Bewegungsraum 148 der zweiten Transportvorrichtung 132 zurückgezogen ist, ist die Kopplungsausbildung 70 und damit der Pipettierkanal 58 erst recht aus dem Bewegungsraum 150 der dritten Transportvorrichtung 134 zurückgezogen. Eine Kollision zwischen dem Pipettierkanal 58 oder/und der Kopplungsausbildung 70 einerseits und dem mit dem Zielbehälter 112 beladenen dritten Transportmittel 142 ist somit unmöglich.
  • Auch für den Bewegungsraum 150 gilt, dass dieser durch die Summe all jener Orte im Raum definiert ist, welche von dem mit einem Zielbehälter 112 beladenen dritten Transportmittel 142 während eines Verfahrens des dritten Transportmittels 142 zwischen den Endpositionen der dritten Transportvorrichtung 134 längs der dritten Transportbahn T3 eingenommen werden.
  • Lediglich der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die vierte Transportvorrichtung 136 ausschließlich den Entsorgungsbehälters 116 transportiert. Das vierte Transportmittel 144 bewegt sich dabei in einem mit einem Entsorgungsbehälter 116 beladenen Zustand bei einer Verfahrbewegung zwischen den Endpositionen der vierten Transportvorrichtung 136 längs der vierten Transportbahn T4 im Bewegungsraum 152.
  • Ein Be- und Entladen der ersten bis vierten Transportmittel 138 bis 144 kann in einer Be- und Entladezone 154 erfolgen, welcher in einem gleichartige Endpositionen der ersten bis vierten Transportvorrichtung 130 bis 136 nahegelegenen Raumbereich der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 gelegen sein kann. In dieser Be- und Entladezone 154, welche für einen Mitarbeiter oder/und für einen nicht dargestellten Handling-Roboter leicht zugänglich ist, können Gegenstände von den jeweiligen ersten bis vierten Transportmittel 138 bis 144 entnommen werden und können die ersten bis vierten Transportmittel 138 bis 144 mit anderen Gegenständen beladen werden.
  • Nach fluchtender Anordnung einer neuen Pipettierspitze 42 mit dem Pipettierkanal 58 und dessen Kopplungsausbildung 70 kann die Kopplungsausbildung 70 entgegen der z-Achsenrichtung zu der neuen Pipettierspitze 42 abgesenkt werden und so die neue Pipettierspitze 42 an die Kopplungsausbildung 70 fluiddicht angekoppelt werden.
  • Nach diesem Ankopplungsvorgang kann die an die Kopplungsausbildung 70 angekoppelte Pipettierspitze 42 aus dem Bewegungsraum 146 der ersten Transportvorrichtung 130 in der z-Achsenrichtung herausbewegt werden, sodass der zwischenzeitlich von der Behälter-Öffnungsrichtung 120 geöffnete Dosierflüssigkeitsbehälter 128 derart von der ersten Transportvorrichtung 130 längs der ersten Transportband T1 in fluchtende Ausrichtung mit der Kanalachse K verbracht werden, dass durch Absenken der angekoppelten Pipettierspitze 42 deren Dosieröffnung 50 in den geöffneten Dosierflüssigkeitsbehälter 128 sowie in die darin vorhandene Dosierflüssigkeit eingetaucht werden kann. Im Anschluss an dieses Eintauchen kann durch Aspirieren Dosierflüssigkeit von der Pipettierspitze 42 aus dem Dosierflüssigkeitsbehälter 128 entnommen werden.
  • Zwischenzeitlich kann zeitlich parallel zum Entnahmevorgang von Dosierflüssigkeit durch Aspiration das zweite Transportmittel 140 mit dem Pipettierspitzenträger 118 von der Kanalachse K längs der zweiten Transportbahn T2 entfernt werden, etwa in Richtung der Be- und Entladezone 154.
  • Nach Entfernen ebenfalls des ersten Transportmittels 138 mit dem Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger 126 von der Kanalachse K, beispielsweise zurück zur Behälter-Öffnungsvorrichtung 120, um den oder die geöffneten Dosierflüssigkeitsbehälter 128 wieder zu verschließen, kann die nun mit Dosierflüssigkeit gefüllte Pipettierspitze 42 gemeinsam mit dem Pipettierkanal 58 entgegen der z-Achsenrichtung in die in 5 gezeigte Stellung in die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 abgesenkt werden.
  • Wie nachfolgend im Detail beschrieben werden wird, kann die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 sehr kleine diskrete Dosiermengen wiederholgenau ballistisch aus der Dosieröffnung 50 der dann verformten Pipettierspitze 42 abgeben.
  • Bevorzugt wird im Screening-Betrieb aliquotiert. Hierzu wird nach ballistischer Abgabe einer diskreten Dosiermenge in eine fluchtend in der Kanalachse K bereitgestelltes Dosiermengen-Aufnahmegefäß 114 der Zielbehälter 112 von der dritten Transportvorrichtung 134 um eine Gefäßteilung längs der dritten Transportbahn T3 weiter bewegt, sodass ein neues Dosiermengen-Aufnahmegefäß 114, in welches noch nicht dosiert wurde, unter der Dosieröffnung 50 angeordnet ist. In dieses neue Dosiermengen-Aufnahmegefäß 114 wird dann von der Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 eine diskrete Dosiermenge ballistisch abgegeben.
  • Nach Erledigung der am Zielbehälter 112 auszuführenden Dosieraufgaben wird der Zielbehälter 112 in die Be- und Entladezone 154 verbracht und zur weiteren Verarbeitung vom dritten Transportmittel 142 entnommen.
  • Sofern in einen nachfolgenden Zielbehälter 112 eine andere Dosierflüssigkeit abgegeben werden soll, werden diejenigen Dosierflüssigkeitsbehälter 128, aus welchen die aktuelle Dosierflüssigkeit entnommen wurde, in der oben beschriebenen Weise erneut durch die Behälter-Öffnungsrichtung 120 geöffnet und anschließend in fluchtende Anordnung mit der Kanalachse K der Pipettiervorrichtung 60 transportiert, sodass die in der dann verformten angekoppelten Pipettierspitze 42 verbliebene Restflüssigkeit in die geöffneten Dosierflüssigkeitsbehälter 128 dispensiert werden kann.
  • Nach Abwurf der entleerten, verbrauchten und verformten Pipettierspitze 42 in den Entsorgungsbehälter 116 kann ein neuer Screening-Vorgang beginnen, in dem ein Dosierflüssigkeitsbehälter 128 mit der dann zu dosierenden Dosierflüssigkeit geöffnet wird, vom Pipettierkanal 58 an der Kopplungsausbildung 70 eine neue unverbrauchte Pipettierspitze 42 aufgenommen wird usw.
  • Eine Steuervorrichtung 156 steuert den Betrieb der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100.
  • In 6 ist eine weniger stark abstrahierte Ausführungsform von zwei Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 von 5 dargestellt, die zu einer Flüssigkeit-Screeningstation 160 zusammengefasst sind. Der Übersichtlichkeit halber sind einige Komponenten der Flüssigkeit-Screeningstation 160 und ihrer Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 in 6 nicht dargestellt. Beispielsweise ist an der Flüssigkeit-Screeningstation 160 zwar die in 5 gezeigte vierte Transportvorrichtung 136 mit Entsorgungsbehälter 116 vorhanden, jedoch nicht dargestellt. Jede Pipettiervorrichtung 60 der beiden Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 in 6 umfasst genau 12 Pipettierkanäle 58, welche mit zueinander parallelen Kanalachse K parallel zur y-Achsenrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die y-Achsenrichtung ist daher Reihenrichtung im Sinne der Beschreibungseinleitung. Die die Kanalachsen K der Pipettierkanäle 58 einer jeden Pipettiervorrichtung 60 liegen somit für jede Pipettiervorrichtung 60 in einer zur x-Achsenrichtung orthogonalen Ebene. Von den 12 Pipettierkanälen 58 einer jeden Pipettiervorrichtung 60 sind lediglich 10 Pipettierkanäle 58 dargestellt.
  • Der Zielbehälter 112 ist folgerichtig eine 384er-Mikrotiterplatte mit 16 mal 24 in einem orthogonalen Raster angeordneten Dosiermengen-Aufnahmegefäßen 114. Der Zielbehälter 112 ist in dem Transportmittel 142 der dritten Transportvorrichtung 134 derart aufgenommen, dass 24 Dosiermengen-Aufnahmegefäße 114 in y-Achsenrichtung aufeinanderfolgen und dass 16 Zeilen mit je 24 Dosiermengen-Aufnahmegefäßen 114 in x-Achsenrichtung aufeinanderfolgen. Die y-Achsenrichtung ist somit Folgerichtung im Sinne der Beschreibungseinleitung. Da die 12 Pipettierkanäle 58 einer jeden Pipettiervorrichtung 60 die Pipettiervorrichtungen 60 einander längs der y-Achsenrichtung bauartbedingt nicht näher als 9 mm angenähert werden können und da weiter die Rasterteilung der Dosiermengen-Aufnahmegefäße 114 des Zielbehälters 112 sowohl in x- als auch in y-Achsenrichtung 4,5 mm beträgt, sind die Pipettierkanäle 58 einer jeden Pipettiervorrichtung 60 der Flüssigkeit-Screeningstation in y-Achsenrichtung wenigstens gemeinsam verlagerbar. So kann zunächst in einem ersten Dosier-Teilschritt in jedes zweite Dosiermengen-Aufnahmegefäße 114 einer 24er-Spalte dosiert werden, wonach die 12 Pipettierkanäle 58 mit einem Teilungsabstand von 9 mm in Reihenrichtung um 4,5 mm in der mit der Reihenrichtung identischen Folgerichtung bewegt werden, woraufhin in einem zweiten Dosier-Teilschritt in die verbliebenen 12 Dosiermengen-Aufnahmegefäße 114 dosiert wird.
  • Der Dosierflüssigkeitsbehälter-Träger 126 weist in y-Achsenrichtung 12 aufeinanderfolgende Dosierflüssigkeitsbehälter 128 auf, sodass alle Pipettierkanäle 58 einer Pipettiervorrichtung 60 gleichzeitig Dosierflüssigkeit aufnehmen können.
  • Zwar weisen beide Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 der Flüssigkeit-Screeningstation 160 eine erste bis vierte Transportvorrichtung 130 bis 136 auf, jedoch teilen sich die beiden Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 die ersten bis vierten Transportvorrichtungen 130 bis 136, sodass jeder Transportvorrichtung 130 bis 136 in 6 zwei Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 zugeordnet sind. An den Transportvorrichtungen 130 bis 136 ist jeder Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 je ein Transportmittel 138 bis 144 zugeordnet, wovon der Übersichtlichkeit halber lediglich das Transportmittel 138 zweifach gezeigt ist davon nur einmal im beladenen Zustand (linkes Transportmittel 138 in 6). Ebenso teilen sich die beiden Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 der Station 160 ein gemeinsames Gestell 110.
  • Jedes Transportmittel 138 bis 144 weist einen linear geführten Transportschlitten 162 bis 166 auf (der Transportschlitten der in 6 nicht dargestellten vierten Transportvorrichtung 136 ist ebenfalls nicht dargestellt). Die in 6 dargestellten Transportschlitten 162 bis 166 sind an Linearführungen 168 bis 172, die bevorzugt Schienenführungen sind, zur Bewegung längs der x-Achsenrichtung geführt. Jeder Schlitten 162 bis 166 sowie der nicht dargestellte Schlitten der vierten Transportvorrichtung 136 sind Läufer eines elektromagnetischen Linearantriebs, dessen Stator am Träger der Linearführungen 168 bis 172 montiert ist. Bevorzugt umfasst der Stator eine in x-Achsenrichtung angeordnete Folge alternierend polarisierte Permanentmagnete und umfassen die Transportschlitten 162 bis 166 in ihrer Funktion als Läufer eines Linearmotors bestrombare Spulen, sodass mehrere Transportschlitten an ein und derselben Transportvorrichtung 130 bis 136 voneinander unabhängig in x-Achsenrichtung bewegt werden können. Die Linearführungen 168 bis 172 sind in 6 in x-Achsenrichtung nicht durchgehend dargestellt. Sie verlaufen jedoch durchgehend von einem Längsende in x-Achsenrichtung bis zum endgegengesetzten Längsende der Flüssigkeit-Screeningstation 160.
  • Da die Transportmittel 138 bis 144 einer Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 im dargestellten Beispiel einander nicht überholen können, ist an jedem Längsende der Flüssigkeit-Screeningstation 160 in x-Achsenrichtung je eine Be- und Entladezone 154 eingerichtet. An jedem Längsende der Flüssigkeit-Screeningstation 160 steht daher je ein Handlingroboter 176 zum automatisierten Be- und Entladen der Transportmittel 138 bis 144 der ersten bis vierten Transporteinrichtung 130 bis 136 bereit. Auch die Handlingroboter 176 können durch die Steuervorrichtung 156 gesteuert sein.
  • Da die Flüssigkeitsdosiervorrichtungen 10 für die Dosierung sehr kleiner diskreter Dosiermengen 53 in die Dosiermengen-Aufnahmegefäße 114 des Zielbehälter 112 den Pipettierkanälen 58 einer Pipettiervorrichtung 60 und ihren daran angekoppelten Pipettierspitzen 42 in y-Achsenrichtung folgen können müssen, ist jede Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 in 6 durch eine Verlagerungsvorrichtung 174 in y-Achsenrichtung verlagerbar. Die Flüssigkeitsdosiervorrichtungen 10 in 6 sind nur in y-Achsenrichtung verlagerbar, die Kopplungsausbildung in 70 der Pipettierkanäle 58 einer Pipettiervorrichtung 60 sind in 6 nur in einer durch die y- und z-Achsenrichtung aufgespannten Ebene beweglich.
  • Alle in 6 mehrfach vorhandenen Komponenten sind bevorzugt identisch aufgebaut, so etwa die beiden Behälter-Öffnungsvorrichtungen 120, die Pipettiervorrichtungen 60 und deren Pipettierkanäle 58, mehrfach vorhandene Transportmittel (s. Transportmittel 138) usw.
  • Mit Bezugnahme auf die 1 bis 3 wird nachfolgend die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 in ihrer Funktionsweise und in ihrer Kooperation mit der Pipettiervorrichtung 60 beschrieben werden. Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 umfasst ein im Betrieb in der Regel ortsfestes, beispielsweise bezüglich des Gestells 110 der Flüssigkeit-Screeningbaugruppen 100 bzw. der Flüssigkeit-Screeningstation 160, gestellfestes Gehäuse 12, an welchem eine Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung 14 vorgesehen ist. Das Gehäuse 12 der Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 bildet ein Grundgestell derselben, wie es in der Beschreibungseinleitung erwähnt ist.
  • Die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung 14 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel ein in der Regel gehäuse- bzw. grundgestellfestes erstes Vorrichtungsteil 16 und ein relativ zu diesem bewegliches zweites Vorrichtungsteil 18.
  • Die Bewegung des zweiten Vorrichtungsteils 18 ist durch Führungsmittel, beispielsweise zwei parallele Führungsstangen 20 und 22, geführt, welche das erste Vorrichtungsteil 16 durchsetzen. Das zweite Vorrichtungsteil 18 ist längs einer zur Zeichenebene der 1 parallelen Bewegungsbahn B zwischen einer weiter vom ersten Vorrichtungsteil 16 entfernt gelegenen Öffnungsstellung (siehe beispielsweise 1 und 2) und einer stärker an das erste Vorrichtungsteil 16 angenäherten Schließstellung (siehe 3) bewegbar.
  • Als Bewegungsantrieb 24 des zweiten Vorrichtungsteils 18 wenigstens von der Öffnungsstellung in die Schließstellung weist die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 20 zwei manuell betätigbare Schrauben 24a und 24b auf. Mit den Schrauben 24a und 24b kann das zweite Vorrichtungsteil 18 mit definierter Kraft an das erste Vorrichtungsteil 16 bis in die Schließstellung angenähert werden. Im entgegengesetzten Drehsinn wird zumindest eine Beweglichkeit des zweiten Vorrichtungsteils 18 längs der Bewegungsbahn B in Richtung vom ersten Vorrichtungsteil 16 weg hergestellt. Somit kann eine Bewegung des zweiten Vorrichtungsteils 18 von der Schließ- in die Öffnungsstellung mittels manuellen Bedienangriffs am zweiten Vorrichtungsteil 18 durch eine Bedienperson ausgeführt werden.
  • Es ist dem Durchschnittsfachmann jedoch ohne weiteres klar, dass anstelle der lediglich beispielhaft gezeigten Schrauben 24a und 24b des Bewegungsantriebs 24 der Bewegungsantrieb 24 einen Stellaktuator aufweisen kann, welcher zur gemeinsamen Bewegung mit dem zweiten Vorrichtungsteil 18 längs der Bewegungsbahn B gekoppelt sein kann. Beispielsweise kann der Bewegungsantrieb 24 ein pneumatisch oder hydraulisch betätigbarer Bewegungsantrieb sein, dessen Kolbenstange bzw. Kolbenstangen mit dem zweiten Vorrichtungsteil 18 zur gemeinsamen Bewegung gekoppelt sein können. Alternativ kann der Bewegungsantrieb 24 ein elektromotorischer Bewegungsantrieb sein, beispielsweise ein Spindeltrieb, um das Funktionsprinzip der beispielhaft dargestellten Schrauben 24a und 24b aufzugreifen. Hierzu kann eine Gewindestange des Spindeltriebs mit einem Innengewinde einer das zweite Vorrichtungsteil 18 parallel zur Bewegungsbahn B durchsetzenden Öffnung in Schraubeingriff sein, so dass das zweite Vorrichtungsteil 18 gleichsam als Mutter wirkt, die bei Rotation der wenigstens einen Gewindestange längs der Gewindestangenlängsachse entsprechend der Drehzahl und der Steigung des an der Gewindestange verwendeten Gewindes entlang der Bewegungsbahn B bewegt wird.
  • Abweichend von der oben beschriebenen Kinematik kann zusätzlich zum zweiten Vorrichtungsteil 18 auch das erste Vorrichtungsteil 16 durch einen Bewegungsantrieb zur Bewegung längs der Bewegungsbahn B antreibbar sein, jedoch würde dies nur die Anzahl an vorzusehenden Bewegungsantrieben erhöhen, ohne dass der damit verbundene Nutzen nennenswert steigen würde.
  • Alternativ könnte das zweite Vorrichtungsteil 18 gehäuse- bzw. grundgestellfest sein und könnte nur das erste Vorrichtungsteil 16 durch einen Bewegungsantrieb längs der Bewegungsbahn B verlagerbar sein.
  • Auf die weiteren Funktionen und Wirkungen des ersten und des zweiten Vorrichtungsteils 16 bzw. 18 wird weiter unten im Zusammenhang mit 4 näher eingegangen werden. Zunächst soll jedoch die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 in ihrer Funktionalität weiter erläutert werden.
  • In einer an den Pipettierkanal 58 angekoppelten Pipettierspitze 42, genauer in deren Reservoirraum 62, ist durch Aspiration ein Vorrat 55 an Dosierflüssigkeit 51 aufgenommen.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 weist einen Auslösestößel 26 auf, welcher längs einer Verlagerungsbahn V zwischen einer weiter in das Gehäuse 12 zurückgezogenen Bereitschaftsstellung und einer weiter aus dem Gehäuse 12 ausgeschobenen Auslösestellung verlagerbar ist. Die Verlagerungsbahn V und die Bewegungsbahn B sind vorzugsweise kollinear oder wenigstens parallel.
  • Der Hub des Auslösestößels 26 zwischen seinen beiden genannten Betriebsstellungen ist erheblich kleiner als der relative Bewegungsweg des ersten Vorrichtungsteils 16 und des zweiten Vorrichtungsteils 18 längs der Bewegungsbahn B zwischen ihren Betriebsstellungen: Öffnungsstellung und Schließstellung. Während der Relativbewegungsweg des ersten und des zweiten Vorrichtungsteils 16 und 18 wenigstens im einstelligen Millimeterbereich gelegen ist, beträgt der Hub des Auslösestößels 26 zwischen seinen genannten Betriebsstellungen: Bereitschaftsstellung und Auslösestellung, in der Regel weniger als 50 µm, vorzugsweise weniger als 40 µm, besonders bevorzugt weniger als 36 µm. Die Angaben über den Hub des Auslösestößels sowie über den Relativbewegungsweg des ersten und des zweiten Vorrichtungsteils 16 bzw. 18 gelten nicht nur für die in den 1 bis 3 dargestellte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sondern ganz allgemein für die Flüssigkeitsdosiervorrichtung der vorliegenden Erfindung. Der Hub des Auslösestößels ist bevorzugt stets kleiner, etwa wenigstens um den Faktor 5 kleiner, als der Bewegungsweg der Vorrichtungsteile 16 und 18 zwischen ihren Betriebsstellungen.
  • Zur Steuerung der Bewegung des Auslösestößels 26 weist die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 eine der besseren Übersichtlichkeit wegen nur in den 1 und 3 strichliniert im Gehäuse 12 dargestellte Unter-Steuervorrichtung 28 auf. Die Unter-Steuervorrichtung 28 steht mit einem Verlagerungsantrieb 30 in beispielhafter Gestalt eines Piezoaktuators durch die Leitung 32 in Signalübertragungsverbindung. Die Unter-Steuervorrichtung 28 steht mit der Steuervorrichtung 156 in Signalübertragungsverbindung. Die Steuervorrichtung 156 kann eine Master-Steuervorrichtung sein, während die Untersteuervorrichtung 28 eine Slave-Steuervorrichtung ist.
  • Durch Anschlussbuchsen 34a und 34b können Energie, im dargestellten Beispiel elektrische Energie durch die Anschlussbuchse 34a, und Daten, im dargestellten Beispiel durch die Anschlussbuchse 34b in Gestalt einer RJ45-Buchse, in das Innere des Gehäuses 12 übertragen werden. Die Energie kann als Antriebsenergie durch die Unter-Steuervorrichtung 28 über die Leitung 32 dem Piezoaktuator des Verlagerungsantriebs 30 zugeführt werden. So kann durch Bestromung des Verlagerungsantriebs 30 der Auslösestößel 26 gegen die vorspannende Vorbelastung einer ihn zurückstellenden Feder 36 (siehe 3) aus dem Gehäuse 12 in die Auslösestellung verlagert werden. Bei Unterbrechung der Stromzufuhr zum Piezoaktuator des Verlagerungsantriebs 30 wird der Auslösestößel 26 mittels der Vorbelastung durch die Schraubenfeder 36 unverzüglich in die stärker in das Gehäuse 12 eingefahrene Bereitschaftsstellung verlagert.
  • Über Positionierpins 36a und 36b kann das Gehäuse 12 bezüglich eines Gestells oder/und bezüglich der in 1 gezeigten Pipettiervorrichtung 60 räumlich ausgerichtet werden.
  • Anstelle eines Piezoaktuators kann der Verlagerungsantrieb 30 einen Elektromagneten umfassen, welcher durch Bestromung oder Nichtbestromung ein Magnetfeld erzeugt oder nicht erzeugt, das den Auslösestößel 26 verlagert. In dem Falle einer elektromagnetischen Verlagerungskraft kann der Auslösestößel 26 einen Permanentmagneten oder einen weichmagnetischen Anker umfassen, welcher durch das vom elektromagnetischen Verlagerungsantrieb abhängig von dessen Bestromungszustand erzeugte Magnetfeld längs der Verlagerungsbahn V gemeinsam mit dem ihn tragenden Auslösestößel 26 verlagerbar ist.
  • Der Auslösestößel 26 ragt im dargestellten Ausführungsbeispiel in eine das erste Vorrichtungsteil 16 durchsetzende Ausnehmung 38 ein und durchsetzt diese sowohl in seiner Bereitschaftsstellung als auch in seiner Auslösestellung.
  • Es werden nun zum besseren Verständnis der Funktionsweise der Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 die in 4 dargestellten Vorrichtungsteile: erstes Vorrichtungsteil 16 und zweites Vorrichtungsteil 18, näher erläutert:
    • Die aufeinander zu weisenden Flächen 16a und 18a der beiden Vorrichtungsteile 16 und 18 weisen eine Kontur auf, derart, dass dann, wenn sich die beiden Vorrichtungsteile 16 und 18 längs der Bewegungsbahn B in ihrer einander angenäherten Schließstellung befinden, zwischen den beiden Vorrichtungsteilen 16 und 18 ein Aufnahmeraum 40 definiert ist, in welchem zumindest ein axialer Abschnitt einer Pipettierspitze 42 aufgenommen sein kann. Der Aufnahmeraum 40 erstreckt sich längs einer virtuellen Aufnahmeachse A, die mit einer virtuellen Spitzenachse S einer im Aufnahmeraum 40 aufgenommenen Pipettierspitze 42 zusammenfällt. Die Vorrichtungsteile 16 und 18 befinden sich dabei in ihrer Schließstellung.
  • Das erste Vorrichtungsteil 16 bildet dabei eine erste Werkzeugbackenanordnung 17, das zweite Vorrichtungsteil eine zweite Werkzeugbackenanordnung 19. Im dargestellten Beispiel der 1 bis 4 weisen die Werkzeugbackenanordnungen 17 und 19 nur Einzel-Werkzeugbacken auf. Eine oder beide der Werkzeugbackenanordnungen 17 und 19 können jedoch auch Kollektiv-Werkzeugbacken aufweisen, indem sie orthogonal zur virtuellen Aufnahmeachse A länger als dargestellt ausgebildet sind und die weiter unten erläuterten Ausbildungen 38 und 48a längs der Verlängerungsrichtung, das ist vorliegend die y-Achsenrichtung, im Abstand der Pipettierkanalteilung einer Pipettiervorrichtung 60 wiederholt ausgebildet sind.
  • Der Auslösestößel 26, das von ihm durchsetzte erste Vorrichtungsteil 16 und das zweite Vorrichtungsteil 18 weisen Verformungsformationen auf, welche an der Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung 14 einen Verformungsbereich 44 definieren, in welchem eine im Aufnahmeraum 40 aufgenommene herkömmliche Pipettierspitze 42 abschnittsweise mechanisch verformt wird, wenn sich das erste und das zweite Vorrichtungsteil 16 bzw. 18 in der Schließstellung befinden.
  • Die genannten Verformungsformationen umfassen eine erste näher beim Gehäuse 12 gelegene Verformungsformation 46 und eine zweite am zweiten Vorrichtungsteil 18 realisierte zweite Verformungsformation 48.
  • Die erste Verformungsformation 46 umfasst die zum zweiten Vorrichtungsteil 18 hinweisende Stirnfläche 46a des Auslösestößels 26 (siehe 1) und umfasst einen längs der Aufnahmeachse A mit Abstand von der Durchsetzungsöffnung 38 am ersten Vorrichtungsteil 16 vorgesehenen Einschnürungsabschnitt 46b.
  • Die zweite Verformungsformation 48 umfasst eine im Wesentlichen ebene und zur Bewegungsbahn B orthogonale Fläche 48a am zweiten Vorrichtungsteil 18 sowie einen Stufenabschnitt 48b, mit welchem eine lichte Weite zwischen den aufeinander zu weisenden Flächen 16a und 18a der Vorrichtungsteile 16 und 18 im Verformungsbereich 44 stufenweise verjüngt wird. Der Stufenbereich 48b kann alternativ ganz oder teilweise auch durch eine Schrägfläche gebildet sein.
  • Da die Verformungsformation 46 am Auslösestößel 26 und am ersten Vorrichtungsteil 16 ausgebildet sind, da die Verformungsformation 48 am zweiten Vorrichtungsteil 18 ausgebildet ist und da schließlich der Auslösestößel 26 wenigstens solange in seiner Bereitschaftsstellung verbleibt, bis sich das erste und das zweite Vorrichtungsteil 16 bzw. 18 in ihrer Schließstellung befinden, befinden sich die Verformungsformationen 46 und 48 dann in einer Verformungsstellung, in welcher ein Verformungsabschnitt 64 einer im Aufnahmeraum 40 aufgenommenen Pipettierspitze 42 dann verformt ist, wenn sich das erste und das zweite Vorrichtungsteil 16 und 18 in der Schließstellung befinden und sich der Auslösestößel 26 in der Bereitschaftsstellung befindet. Weiter befinden sich die Verformungsformationen 46 und 48 dann in einer eine Aufnahme oder Entnahme einer Pipettierspitze 42 aus der Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung 14 erleichternden Ladestellung, wenn sich das erste und das zweite Vorrichtungsteil 16 und 18 in der Öffnungsstellung befinden. Wegen des betragsmäßig erheblich kleineren Hubs des Auslösestößels 26 im Vergleich zu den Vorrichtungsteilen 16 und 18 kommt es auf die Stellung des Auslösestößels 26 nicht an. Dieser wird sich jedoch in der Bereitschaftsstellung befinden, da die Unter-Steuervorrichtung 28 dazu ausgebildet ist, den Auslösestößel 26 nur dann in die Auslösestellung zu verlagern, wenn sich die Vorrichtungsteile 16 und 18 in der Schließstellung befinden.
  • In seiner Auslösestellung ragt der Auslösestößel 26 stärker in den Aufnahmeraum 40, insbesondere in dessen Verformungsbereich 44, ein als in seiner Bereitschaftsstellung.
  • Im Betrieb liegen die Stirnfläche 46a des Auslösestößels 26 und die Fläche 48a des zweiten Vorrichtungsteils 18 einander gegenüber und definieren einen im Wesentlichen ebenen Spalt mit im dargestellten Beispiel konstantem, längs der Bewegungsbahn B zu messendem Spaltmaß über die gesamte durch die Stirnfläche 46a des Auslösestößels 26 definierte Spaltfläche. Tatsächlich kann die Stirnfläche 46a des Auslösestößels 26 oder/und kann die Fläche 48a der zweiten Verformungsformation 48 eine von einer ebenen Gestalt abweichende Kontur aufweisen. Fertigungstechnisch einfacher ist jedoch die Erzeugung ebener Flächen an den genannten Bauteilen.
  • Der Einschnürungsabschnitt 46b soll eine Einschnürung einer im Aufnahmeraum 40 aufgenommenen Pipettierspitze 42 auf der von einer Dosieröffnung 50 der Pipettierspitze 42 weiter entfernt gelegenen Seite der Durchsetzungsöffnung 38 bewirken. Mit dieser Einschnürung soll die lichte Weite im Inneren der Pipettierspitze 42 verringert und dadurch der Strömungswiderstand von Dosierflüssigkeit in der Pipettierspitze 42 ausgehend vom Verformungsbereich 44 in Richtung von der Dosieröffnung 50 weg erhöht werden. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass dann, wenn der Auslöse- stößel 26 einen kurzen mechanischen Impuls mit einer Dauer im zweistelligen oder niedrigen dreistelligen Millisekundenbereich mechanisch auf einen verformten Abschnitt der Pipettierspitze 42 im Verformungsbereich 44 der Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung 14 ausübt, eine dadurch in der Dosierflüssigkeit der Pipettierspitze 42 induzierte Druckwelle zu einem Abschleudern eines Dosiertropfens durch die Dosieröffnung 50 führt und nicht etwa zu einer Flüssigkeitsbewegung von der Dosieröffnung 50 weg hin zu größer werdenden Querschnitten der sich konisch zur Dosieröffnung 50 hin verjüngenden Pipettierspitze 42.
  • Mit der Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 können in vorteilhafter Weise herkömmliche, nicht für eine spezifische Aufgabe individualisierte Pipettierspitzen 42 zur Dosierung von Dosierflüssigkeit 51 in Dosiermengen 53 im Nanoliterbereich verwendet werden, obwohl die herkömmlichen Pipettierspitzen 42 im unverformten Ausgangszustand nur zum Dosieren von Dosierflüssigkeiten 51 im so genannten „Air-Displacement“-Verfahren ausgebildet sind, wobei in dem genannten Dosierverfahren gerade keine Dosiermengen im Nanoliterbereich dosierbar sind.
  • Die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 ist hervorragend zum Aliquotieren geeignet, indem beispielsweise der Verlagerungsantrieb 30 durch die Unter-Steuervorrichtung 28 pulsierend betrieben wird.
  • Die Pipettierspitze 42, die sich längs der sie zentral durchsetzend gedachten virtuellen Spitzenachse S erstreckt, weist zwischen dem Kopplungslängsende 54 und dem Dosierlängsende 52 einen Reservoirraum 62 auf, in welchem, beispielsweise durch Aspiration durch die Dosieröffnung 50 hindurch, ein Dosierflüssigkeitsvorrat 55 aufnehmbar ist.
  • Der zuvor erwähnte Einschnürungsabschnitt 46b im ersten Vorrichtungsteil 16 bildet in der Schließstellung der Vorrichtungsteile 16 und 18 eine Einschnürung im Reservoirraum 62 auf der dem in Richtung zum Kopplungslängsende 54 hin aus dem zwischen dem Auslösestößel 26 und der Fläche 48a gebildeten Spalt ausragenden Abschnitt der Pipettierspitze 42.
  • Dann, wenn die Pipettierspitze 42 im Aufnahmeraum 40 aufgenommen ist und die Vorrichtungsteile 16 und 18 sich in der Schließstellung befinden, bildet sich der Verformungsbereich 44 der Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung 14 und des Auslösestößels 26 als Verformungsabschnitt 64 an der Pipettierspitze 42 ab.
  • Die Pipettierspitze 42 ist vorzugsweise bezüglich ihrer Spitzenachse S als Rotationssymmetrieachse im unverformten Zustand rotationssymmetrisch ausgebildet.
  • Zur Dosierung von Dosierflüssigkeitsmengen im Nanoliterbereich wird die Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 durch die beispielhaft und grobschematisch in 1 dargestellte Pipettiervorrichtung 60 unterstützt. Hierzu kann die Pipettiervorrichtung 60 mit ihrem Pipettierkanal 58 über eine in 1 lediglich angedeutete Kopplungsausbildung 70 mit der Kopplungsformation 56 der Pipettierspitze 42 gekoppelt werden. Im Pipettierkanal 58 ist Gas als Arbeitsfluid 71 vorhanden, dessen Druck durch einen Drucksensor 72 erfassbar ist.
  • Der Druck des Arbeitsfluids 71 im Pipettierkanal 58 ist in an sich bekannter Weise durch eine Druckveränderungsvorrichtung 74 veränderbar, welche beispielsweise einen längs einer Kanalachse K verlagerbar im Pipettierkanal 58 aufgenommenen Pipettierkolben 76 umfassen kann.
  • Die Druckveränderungsvorrichtung 74 kann über den Pipettierkolben 76 hinaus einen Verstellantrieb 78 aufweisen, durch welchen der Pipettierkolben 76 längs der Kanalbahn K im Pipettierkanal 58 verstellbar und folglich der Druck des Arbeitsfluids 71 im Pipettierkanal 58 veränderbar ist. Eine Pipettier-Steuervorrichtung 80, welche sowohl mit dem Drucksensor 72 wie auch mit dem Verstellantrieb 78 des Pipettierkolbens 76 signalübertragungsmäßig verbunden ist, kann die Verstellung des Pipettierkolbens 76 abhängig von einem vom Drucksensor 72 gemessenen Ist-Arbeitsfluiddruck und ggf. weiter abhängig von einem in einer Speichervorrichtung der Pipettier-Steuervorrichtung 80 hinterlegten Soll-Arbeitsfluiddruck durch entsprechende Ansteuerung des Verstellantriebs 78 bewirken.
  • Die Pipettier-Steuervorrichtung 80 kann signalübertragungsmäßig mit der Unter-Steuervorrichtung 28 der Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 verbunden sein. Sie ist im dargestellten Beispiel signalübertragungsmäßig mit der Steuervorrichtung 156 der Flüssigkeit-Screeningstation 160 verbunden, die auch für die Pipettier-Steuervorrichtung 80 als Master-Steuervorrichtung dienen kann, für die die Pipettier-Steuervorrichtung 80 eine weitere Slave-Steuervorrichtung sein kann.
  • Jede Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 der Flüssigkeit-Screeningstation 160 kann eine eigene Baugruppen-Steuervorrichtung aufweisen. Vorzugsweise steuert eine gemeinsame Steuervorrichtung 156 alle Flüssigkeit-Screeningbaugruppe 100 der Flüssigkeit-Screeningstation 160.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (21)

  1. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100), welche folgende Komponenten umfasst: - eine Pipettiervorrichtung (60) mit wenigstens einem sich längs einer virtuellen Kanalbahn (K) erstreckenden Pipettierkanal (58), welcher wenigstens teilweise mit einem von einer zu dosierenden Dosierflüssigkeit (51) verschiedenen Arbeitsfluid (71) gefüllt ist und welcher an seinem freien Längsende eine Kopplungsausbildung (70) zur temporären, lösbaren Kopplung einer Pipettierspitze (42) daran aufweist, wobei die Pipettiervorrichtung (60) eine Druckveränderungsvorrichtung (74) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, den Druck des Arbeitsfluids (71) im Pipettierkanal (58) zu verändern, - eine Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) zur ballistischen Abgabe einer diskreten Dosiermenge (53) an Dosierflüssigkeit in einem Dosiervolumenbereich von 0,3 nl bis 500 nl aus einem Dosierflüssigkeitsvorrat (55), und - wenigstens eine Steuervorrichtung (156, 28, 80) zur Steuerung der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) oder/und einzelner ihrer Komponenten, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) wenigstens eine Transportvorrichtung (130, 132, 134, 136) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, längs einer Transportbahn (T1, T2, T3, T4) einen Gegenstand (112, 116, 118, 126) an die vom Pipettierkanal (58) weg zur Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) hin verlängert gedachte Kanalbahn (K) anzunähern und von dieser zu entfernen, sowie dadurch, dass die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) aufweist: - eine Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14), welche wenigstens in einer dosierbereiten Betriebsstellung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) einen sich längs einer virtuellen Aufnahmeachse (A) erstreckenden Aufnahmeraum (40) definiert, der zur Aufnahme eines Abschnitts einer Pipettierspitze (42) ausgebildet ist, wobei die vom Pipettierkanal (58) weg zur Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) hin verlängert gedachte Kanalbahn (K) mit der virtuellen Aufnahmeachse (A) parallel oder kollinear ist, - einen relativ zur Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14) beweglichen Auslösestößel (26), welcher verlagerbar ist zwischen einer weiter aus dem Aufnahmeraum (40) zurückgezogenen Bereitschaftsstellung und einer weiter in den Aufnahmeraum (40) einragenden Auslösestellung, - einen mit dem Auslösestößel (26) bewegungsübertragend gekoppelten Verlagerungsantrieb (30), welcher dazu ausgebildet ist, den Auslösestößel (26) stoßartig wenigstens von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung zu verlagern, und - eine erste (46) und eine zweite Verformungsformation (48), wobei die erste (46) und die zweite Verformungsformation (48) zwischen sich einen axialen Längsbereich des Aufnahmeraums (40) als Verformungsbereich (44) definieren, in welchem die erste (46) und die zweite Verformungsformation (48) aneinander annäherbar und voneinander entfernbar sind, wobei sich der Auslösestößel (26) in seiner Auslösestellung im Verformungsbereich (44) des Aufnahmeraums (40) befindet.
  2. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pipettiervorrichtung (60) einen Drucksensor (72) aufweist, welcher zur Erfassung des Drucks des Arbeitsfluids (71) im Pipettierkanal (58) ausgebildet und angeordnet ist, wobei die Steuervorrichtung (156, 28, 80) zur Steuerung des Betriebs der Druckveränderungsvorrichtung (74) signalübertragungsmäßig sowohl mit dem Drucksensor (72) als auch mit der Druckveränderungsvorrichtung (74) verbunden ist, und wobei die Steuervorrichtung (156, 28, 80) dazu ausgebildet ist, den Betrieb der Druckveränderungsvorrichtung (74) wenigstens nach Maßgabe eines vom Drucksensor (72) erfassten Ist-Arbeitsfluiddrucks zu steuern.
  3. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) eine Mehrzahl von Transportvorrichtungen (130, 132, 134, 136) umfasst, von welchen jede dazu ausgebildet ist, längs einer Transportbahn (T1, T2, T3, T4) einen Gegenstand (112, 116, 118, 126) an die verlängert gedachte Kanalbahn (K) anzunähern und von dieser zu entfernen.
  4. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Transportvorrichtung (130, 132, 134, 136) aus der Mehrzahl von Transportvorrichtungen (130, 132, 134, 136) wenigstens ein längs der Transportbahn (T1, T2, T3, T4) bewegliches Transportmittel (138, 140, 142, 144) aufweist, wobei die von den Transportmitteln (138, 140, 142, 144) der einzelnen Transportvorrichtungen (130, 132, 134, 136) bei bestimmungsgemäßem Screening-Betrieb durchfahrbaren Bewegungsräume (146, 148, 150, 152) in Richtung längs der Kanalbahn (K) mit Abstand voneinander angeordnet sind.
  5. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportbahnen (T1, T2, T3, T4) der Transportvorrichtungen (130, 132, 134, 136) zueinander parallel orientiert sind oder/und dass die von den einzelnen Transportmitteln (138, 140, 142, 144) bei bestimmungsgemäßem Screening-Betrieb durchfahrbaren Bewegungsräume (146, 148, 150, 152) in Richtung längs der Kanalbahn (K) übereinander angeordnet sind.
  6. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14) der Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) zwischen zwei Bewegungsräumen (140, 142) angeordnet ist, welche von zwei in Richtung längs der Kanalbahn (K) mit Abstand voneinander angeordneten Transportmitteln (140, 142) bei bestimmungsgemäßem Screening-Betrieb durchfahrbar sind.
  7. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsausbildung (70) der Pipettiervorrichtung (60) nur längs der Kanalbahn (K) oder nur einer zu einer Transportbahn (T1, T2, T3, T4) orthogonalen Ebene verlagerbar ist.
  8. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) eine Behälter-Öffnungsvorrichtung (120) aufweist, welche längs wenigstens einer Transportbahn (T1, T2, T3, T4) mit Abstand von der Kanalbahn (K) angeordnet ist und welche dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Dosierflüssigkeitsbehälter (128) zu öffnen.
  9. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) eine Entsorgungsvorrichtung (116) aufweist, welche zur Aufnahme gebrauchter Pipettierspitze (42) ausgebildet ist.
  10. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Transportvorrichtung (130) als Dosierbehälter-Transportvorrichtung (130) zum Transport wenigstens eines Dosierflüssigkeitsbehälters (128) ausgebildet ist oder/und das eine Transportvorrichtung (132) als Pipettierspitzen-Transportvorrichtung (132) zum Transport wenigstens einer unbenutzten Pipettierspitze (42) ausgebildet ist oder/und dass eine Transportvorrichtung (134) als Zielbehälter-Transportvorrichtung (134) zum Transport wenigstens eines die diskrete Dosiermenge (53) aufnehmenden Zielbehälters (112) ausgebildet ist.
  11. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach Anspruch 10, unter Einbeziehung des Anspruchs 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) die Dosierbehälter-Transportvorrichtung (130), die Pipettierspitzen-Transportvorrichtung (132) und die Zielbehälter-Transportvorrichtung (134) aufweist, wobei in einem Bezugszustand, in welchem die Kopplungsausbildung (70) längs der Kanalbahn (K) maximal von der Zielbehälter-Transportvorrichtung (134) zurückgezogen ist, von den genannten Transportvorrichtungen (103, 132, 134) die Dosierbehälter-Transportvorrichtung (130) der Kopplungsausbildung (70) längs der Kopplungsbahn (K) am nächsten gelegen ist und die Zielbehälter-Transportvorrichtung (134) von der Kopplungsausbildung (70) längs der Kopplungsbahn (K) am weitesten entfernt gelegen ist.
  12. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (46) und die zweite Verformungsformation (48) relativ zueinander bewegbar sind zwischen einer weiter voneinander entfernten Ladestellung, in welcher die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14) zur Aufnahme einer Pipettierspitze (42) in die Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14) oder/und zur Entnahme der Pipettierspitze (42) aus der Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14) konfiguriert ist, und einer einander stärker angenäherten Verformungsstellung, in welcher ein im Verformungsbereich (44) gelegener Abschnitt einer im Aufnahmeraum (40) aufgenommenen Pipettierspitze (42) durch die erste (46) und die zweite Verformungsformation (48) verformt ist, wobei die Steuervorrichtung (156, 28) dazu ausgebildet ist, den Auslösestößel (26) nur dann zur Verlagerung von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung anzutreiben, wenn sich die erste (46) und die zweite Verformungsformation (48) in der Verformungsstellung befinden.
  13. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, im Verformungsbereich (44) einen im Aufnahmeraum (40) aufgenommenen Abschnitt einer Pipettierspitze (42) über eine Verformungsdauer hinweg zu verformen, wobei die Verformungsdauer verglichen mit der Verlagerungsdauer, die die Verlagerungsbewegung des Auslösestößels (26) von der Bereitschaftsstellung in die Auslösestellung dauert, lang ist.
  14. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pipettiervorrichtung (60) eine Mehrzahl paralleler, sich jeweils längs einer virtuellen Kanalbahn (K) erstreckender Pipettierkanäle (58) umfasst, welche jeweils wenigstens teilweise mit einem von einer zu dosierenden Dosierflüssigkeit verschiedenen Arbeitsfluid (71) gefüllt sind und welche an ihrem freien Längsende jeweils eine Kopplungsausbildung (70) zur temporären, lösbaren Kopplung einer Pipettierspitze (42) daran aufweisen, wobei die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Pipettierspitzen (42) gleichzeitig zu verformen, wobei die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) eine Mehrzahl von relativ zur Pipettierspitzen-Aufnahmevorrichtung (14) beweglichen Auslösestößeln (26) aufweist, welche verlagerbar sind zwischen der weiter aus dem Aufnahmeraum (40) zurückgezogenen Bereitschaftsstellung und der weiter in den Aufnahmeraum (40) einragenden Auslösestellung.
  15. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) ein Verformungswerkzeug mit einer ersten Werkzeugbackenanordnung (17) und einer zweiten Werkzeugbackenanordnung (19) aufweist, wobei die erste und die zweite Werkzeugbackenanordnung (17, 19) zur Verformung einer Mehrzahl von zwischen ihnen angeordneten Pipettierspitzen (42) einander annäherbar sind, wobei jede Werkzeugbackenanordnung (17, 19) - eine Kollektiv-Werkzeugbacke aufweist oder ist, welche zur verformenden Wechselwirkung mit einer Mehrzahl von Pipettierspitzen nur einheitlich relativ zu der Mehrzahl von Pipettierspitzen beweglich oder unbeweglich ausgebildet ist, oder/und - eine Einzel-Werkzeugbacke (16, 18) aufweist, welche unabhängig von weiteren Einzel-Werkzeugbacken oder Kollektiv-Werkzeugbacken derselben Werkzeugbackenanordnung (17, 19) relativ zur jeweils anderen Werkzeugbackenanordnung (17, 19) beweglich zur verformenden Wechselwirkung mit genau einer Pipettierspitze (42) ausgebildet ist.
  16. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkzeugbackenanordnung (17) aus erster und zweiter Werkzeugbackenanordnung (17, 19) eine bezüglich eines ortsfesten Gestells (110) der Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) gestellfeste Werkzeugbackenanordnung (17) ist und die jeweils andere Werkzeugbackenanordnung (19) relativ zur gestellfesten Werkzeugbackenanordnung (17) beweglich ist, wobei die gestellfeste Werkzeugbackenanordnung (17) eine Kollektiv-Werkzeugbacke ist und die bewegliche Werkzeugbackenanordnung (19) eine Kollektiv-Werkzeugbacke aufweist oder ist oder/und eine oder mehrere Einzel-Werkzeugbacken (18) aufweist.
  17. Flüssigkeit-Screeningbaugruppe (100) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (10) - eine Kollektiv-Auslösestößelanordnung aufweist, welche eine Mehrzahl von Auslösestößeln (26) umfasst, die zum Auslösen einer jeweiligen Dosiermenge (53) an jeder Pipettierspitze (41) aus einer Mehrzahl von Pipettierspitzen (42) nur gemeinsam in die Auslösestellung verlagerbar sind, oder/und - wenigstens einen Einzel-Auslösestößel (26) umfasst, der zum Auslösen einer Dosiermenge (53) an genau einer Pipettierspitze (42) aus der Mehrzahl von Pipettierspitzen (42) unabhängig von den übrigen Auslösestößeln (26) aus der Mehrzahl von Auslösestößeln (26) in die Auslösestellung verlagerbar ist.
  18. Flüssigkeitsdosierstation (10), umfassend eine Mehrzahl Flüssigkeit-Screeningbaugruppen (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  19. Verfahren zum Screening von Flüssigkeit, umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Aufnehmen von Flüssigkeit als Dosierflüssigkeit in eine Pipettierspitze (42) durch Verändern des Drucks eines Arbeitsfluids (71) in einem die Pipettierspitze (42) aufweisenden Pipettierkanal (58) einer Pipettiervorrichtung (60) und dadurch Bilden eines Dosierflüssigkeitsvorrats (55) in der Pipettierspitze (42), - nach dem Aufnehmen von Flüssigkeit: Verformen eines Abschnitts (64) der Pipettierspitze (42), - nach dem Verformen des Abschnitts (64) der Pipettierspitze (42): Ausüben eines stoßartigen Auslöseimpulses auf den verformten Abschnitt der Pipettierspitze (42) und dadurch Auslösen einer ballistischen Abgabe einer diskreten Dosiermenge (53) an Dosierflüssigkeit (51) in einem Dosiervolumenbereich von 0,3 nl bis 500 nl aus dem Dosierflüssigkeitsvorrat (55) in der Pipettierspitze (42).
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts des Verformens eines Abschnitts (64) der Pipettierspitze (42) ein Abschnitt (64) der Pipettierspitze (42) verformt wird, welcher vor und nach dem Verformungsschritt wenigstens einen Teil des Dosierflüssigkeitsvorrats (55) enthält.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens einen der folgenden weiteren Schritte umfasst: - Antransport eines Dosierflüssigkeitsbehälters (128) zu einer Behälter-Öffnungsvorrichtung (120) durch eine erste Transportvorrichtung (130) in einem ersten Bewegungsraum (146), - Abtransport des Dosierflüssigkeitsbehälters (128) von der Behälter-Öffnungsvorrichtung (120), - Antransport einer Pipettierspitze (42) in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal (58) der Pipettiervorrichtung (60) durch eine zweite Transportvorrichtung (132) in einem zweiten Bewegungsraum (148), - Antransport eines Dosierflüssigkeitsbehälters (128) in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal (58) der Pipettiervorrichtung (60) durch die erste Transportvorrichtung (130) in dem ersten Bewegungsraum (146), - Abtransport des Dosierflüssigkeitsbehälters (128) aus der fluchtenden Anordnung mit dem Pipettierkanal (58), - Antransport eines die diskrete Dosiermenge (53) aufnehmenden Zielbehälters (112) in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal (58) der Pipettiervorrichtung (60) durch eine dritte Transportvorrichtung (132) in einem dritten Bewegungsraum (150), - Abtransport des Zielbehälters (112) aus der fluchtenden Anordnung mit dem Pipettierkanal (58), - Antransport eines verbrauchte Laborware aufnehmenden Entsorgungsbehälters (116) in fluchtende Anordnung mit dem Pipettierkanal (158) der Pipettiervorrichtung (60) durch eine vierte Transportvorrichtung (136) in einem vierten Bewegungsraum (152) und - Abtransport des Entsorgungsbehälters (116) aus der fluchtenden Anordnung mit dem Pipettierkanal (58).
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