DE19900347A1

DE19900347A1 - Pipetting and mixing unit rotates tip continuously or oscillates it back and forth for stirring action on solids, liquids and gases, in simple, effective design particularly suited for automatic microbiological testing apparatus

Info

Publication number: DE19900347A1
Application number: DE19900347A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bienhaus; Hans Lange
Original assignee: BILATEC GES ZUR ENTWICKLUNG BI
Current assignee: BILATEC GES ZUR ENTWICKLUNG BI
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-07-13

Abstract

A pipetting and mixing unit comprising a mixer drive (50) which rotates a pipette tip (24) and its holder (22) about an axis of symmetry (A) is new.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pipettieren und Mischen mit einer Ansaugvorrichtung, die wenigstens eine volumenveränderliche Einheit aufweist, mit einer Aufnahme für eine Pipettenspitze, mit einer mit der Aufnahme lösbar kuppelbaren und bezüglich einer Symmetrieachse im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Pipettenspitze, welche an ihrer Außenfläche wenigstens einen Mischansatz aufweist, und mit einem Mischantrieb zum Bewegen wenigstens der Pipettenspitze.The invention relates to a device for pipetting and mixing a suction device, the at least one variable-volume unit has, with a receptacle for a pipette tip, with a Recording detachably coupled and with respect to an axis of symmetry in the essential rotationally symmetrical pipette tip, which on their outer surface has at least one mixing approach, and with one Mixing drive for moving at least the pipette tip.

Im Bereich der medizinischen Technik bzw. der Analytik, sowie im Bereich der Molekularbiologie und Humandiagnostik, insbesondere bei der Nuklein säureanalytik, ist es häufig erforderlich, verschiedene Medien zu pipettieren und zu mischen. Die entstehenden Flüssigkeitsgemische können dabei Flüssig-Gas-Gemische, Flüssig-Feststoff-Gemische, Flüssig-Flüssig-Gemische oder auch Flüssig-Gas-Feststoff-Gemische dergleichen wenigstens zweier Medien sein, von denen wenigstens eines eine Flüssigkeit ist. Die zu mischenden Medien können höchst unterschiedliche Viskosität aufweisen, was an den Mischvorgang erhebliche Anforderungen stellt. Dies ist insbesondere dann kritisch, wenn beim Mischen chemische Reaktionen ablaufen und eine rasche Durchmischung erforderlich ist, um lokale Überkonzentrationen von Reagenzien zu vermeiden, welche zu unerwünsch ten Über- bzw. Nebenreaktionen führen können.In the field of medical technology or analytics, as well as in the field molecular biology and human diagnostics, especially in the nucleus acid analysis, it is often necessary to pipette different media and mix. The resulting liquid mixtures can Liquid-gas mixtures, liquid-solid mixtures, liquid-liquid mixtures or else liquid-gas-solid mixtures of the like at least two Be media, at least one of which is a liquid. The too mixing media can have very different viscosities, which places considerable demands on the mixing process. This is especially critical if chemical reactions occur during mixing expire and rapid mixing is required to local Avoid excess concentrations of reagents, which lead to undesirable can lead to over- or side reactions.

Ein weiterer Aspekt ist, daß bei der Suspension von Feststoffen in Flüssigkeit, diese Feststoffe verschiedene Korngrößenverteilungen (1 nm bis 100 µm) aufweisen können. Bei bestimmten Anwendungen, insbesondere in der Mikro- bzw. Molekular-Biologie, kann es sich bei den Feststoffen darüber hinaus um magnetische Partikel handeln. Als spezielles Beispiel sei hier die Probenvorbereitung für eine Nukleinsäureanalyse genannt, wie sie in der EP 0 389 063 A1 beschrieben ist, bei der im sogenannten Lyseschritt hochviskose Lösungen schnell mit biologischen Proben, beispielsweise Blutproben, zusammenpipettiert und gemischt werden müssen.Another aspect is that when solids are suspended in Liquid, these solids have different particle size distributions (1 nm to 100 µm) can have. In certain applications, especially in micro or molecular biology, the solids can are also magnetic particles. As a special example here called the sample preparation for a nucleic acid analysis as they is described in EP 0 389 063 A1, in which in the so-called lysis step highly viscous solutions quickly with biological samples, for example Blood samples, pipetted together and mixed.

Gerade im Bereich der Mikrobiologie ist es eine gängige Aufgabenstellung, Flüssig-Flüssig-Gemische oder auch Flüssig-Feststoff-Gemische schnell und sicher zu homogenisieren oder vollständig zu suspendieren. Zum Mischen werden dabei verschiedene Techniken eingesetzt:
Häufig kommt das "Taumelmischen" zum Einsatz, bei welchem ein Misch gefäß auf eine Rüttelplatte aufgestellt wird, wie sie in verschiedensten Ausführungen kommerziell angeboten werden (beispielsweise Firma Heidolph). Andere Arten, Medien mittels bewegter Schüttel- oder Rüttel platten zu mischen, sind in der EP 0 630 284 A1 beschrieben.Especially in the field of microbiology, it is a common task to homogenize or completely suspend liquid-liquid mixtures or liquid-solid mixtures quickly and safely. Various techniques are used for mixing:
"Tumble mixing" is often used, in which a mixing vessel is placed on a vibrating plate, as are commercially available in various designs (for example, Heidolph). Other ways of mixing media by means of moving shaking or shaking plates are described in EP 0 630 284 A1.

Des weiteren kann mittels eines dem Mischgefäß zugesetzten Magnetfisch gemischt werden, wie dies beispielsweise in der EP 0 653 960 A1 beschrieben ist.Furthermore, by means of a magnetic fish added to the mixing vessel are mixed, as is the case, for example, in EP 0 653 960 A1 is described.

Ferner ist es bekannt, die Medienzugabe mittels der Pipette zum Mischen einzusetzen. Hierzu kann beispielsweise durch schnelles Einspritzen des Mediums aus der Pipette in das Mischgefäß eine Mischung erreicht werden. Alternativ ist es bekannt, durch mehrmaliges Ansaugen und Ausstoßen der Flüssigkeit zu mischen, wie dies beispielsweise in der WO 91/16675 und der EP 0 527 059 A1 beschrieben ist.It is also known to add media by means of the pipette for mixing to use. This can be done, for example, by quickly injecting the Medium from the pipette into the mixing vessel a mixture can be achieved. Alternatively, it is known, by repeated suction and ejection of the Mix liquid, as for example in WO 91/16675 and EP 0 527 059 A1.

Die aus der EP 0 569 851 A1 und der US 3,780,992 bekannten Pipetten spitzen werden zum Mischen der im Mischgefäß enthaltenen Medien mittels eines Antriebs durch dieses Mischgefäß bewegt. Aus der US 4,874,114 ist eine Vorrichtung zur dosierten Entnahme und Abgabe von Flüssigkeiten bekannt, bei welcher eine Art Schöpfkelle mit einem der gewünschten Dosis entsprechenden Aufnahmevolumen zur Aufnahme des Mediums durch ein Vorratsgefäß und zur Abgabe des Mediums durch ein Mischgefäß bewegt wird, wobei sich zwangsläufig ein gewisser Mischeffekt einstellen dürfte.The pipettes known from EP 0 569 851 A1 and US 3,780,992 become tips for mixing the media contained in the mixing vessel a drive moves through this mixing vessel. From US 4,874,114 a device for the dosed removal and dispensing of liquids known, in which a kind of ladle with one of the desired dose appropriate volume for receiving the medium through a Storage vessel and moved to dispense the medium through a mixing vessel a certain mixing effect is bound to occur.

Weiterhin sind im Stand der Technik auch Pipetten bzw. Pipettenspitzen bekannt, welche zum Mischen speziell ausgebildet sind. So ist beispiels weise in der GB 2 249 171 A eine Pipette mit Wegwerfspitzen beschrieben, die mit einem Federmechanismus einen Mischstempel durch die Mündungs öffnung der Pipettenspitze drückt. Ferner sind aus der US 4,046,515 und der JP 62-145 168 A (Abstract) eine Vorrichtung bekannt, welche eine Pipettiereinrichtung und einen separaten Mischrührer umfaßt, die beide nicht als Wegwerfteile konzipiert sind. Diese Vorrichtung eignet sich daher nicht zur Verwendung in Einsatzgebieten, die hohe Anforderungen hinsichtlich der Vermeidung einer Verschleppung von Flüssigkeit von einem Reaktiongefäß zum nächsten stellen.Furthermore, pipettes or pipette tips are also in the prior art known, which are specially designed for mixing. For example as described in GB 2 249 171 A a pipette with disposable tips, the one with a spring mechanism a mixing punch through the muzzle opening of the pipette tip presses. Furthermore, from US 4,046,515 and JP 62-145 168 A (abstract) a device is known which a Includes pipetting device and a separate mixing stirrer, both of which are not are designed as disposable parts. This device is therefore unsuitable for use in areas of application that have high requirements in terms of Avoidance of carryover of liquid from a reaction vessel to the next one.

Die US 4,563,104, die US 3,811,603 und die US 5,032,343 beschreiben Pipettenausführungen mit einem spatelartigen Vorsatz, der zur Verteilung pipettierter Flüssigkeit über eine bestimmte Fläche bzw. zur Medien entnahme an schwierig zu erreichenden Stellen des Mischgefäßes bestimmt ist. Weitere Ausführungsformen von wenigstens einen Mischansatz aufwei senden Pipettenspitzen sind beispielsweise in der DE 29 80 6142 U1 und der EP 0 769 547 A1 offenbart.US 4,563,104, US 3,811,603 and US 5,032,343 describe Pipette versions with a spatula-like attachment, which is used for distribution pipetted liquid over a certain area or to the media removal determined at difficult to reach places of the mixing vessel is. Further embodiments of at least one mixing approach Send pipette tips are for example in DE 29 80 6142 U1 and EP 0 769 547 A1.

Zum weiteren allgemeinen Stand der Technik wird verwiesen auf die JP 7-080 331 A (Abstract), die JP 4-131 077 A (Abstract) und die EP 0 463 468 A1. Schließlich beschreibt die DE 36 14 960 A1 eine Pipettier-Vorrichtung, bei welcher die Pipette zu Reinigungszwecken mittels eines Hochfrequenz-Oszillators in Schwingungen versetzt wird. For further general prior art, reference is made to the JP 7-080 331 A (abstract), JP 4-131 077 A (abstract) and the EP 0 463 468 A1. Finally, DE 36 14 960 A1 describes a Pipetting device in which the pipette is used for cleaning purposes a high-frequency oscillator is vibrated.

Ein Großteil dieser bekannten Vorrichtungen zum Pipettieren und Mischen hat den Nachteil, daß sie sich nicht oder nur sehr bedingt zum Einsatz in Mischgefäßen mit geringem Füllvolumen eignen, mit denen man es beispiels weise beim "high throughput screening" in Form von Mikrotitrationsplatten zu tun hat.Much of these known pipetting and mixing devices has the disadvantage that it is not or only to a very limited extent Mixing vessels with a small filling volume are suitable with which one can use it, for example wise in "high throughput screening" in the form of microtitration plates has to do.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Pipettieren und Mischen der eingangs genannten Art anzugeben, welche es ermöglicht, Flüssigkeitsgemische auch in kleinvolumigen Mischgefäßen zu pipettieren und wirksam zu vermischen.In contrast, it is an object of the invention to provide a device for Pipette and mix the type mentioned to indicate which it is enables liquid mixtures to be mixed even in small-volume mixing vessels pipette and mix effectively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher der Mischantrieb derart ausgebildet oder/und angeordnet ist, daß sich zumindest die Pipettenspitzen-Aufnahme und die Pipettenspitze um die Symmetrieachse der Pipettenspitze drehen. Es ist das Verdienst der Erfinder, erkannt zu haben, daß ein effektives Mischen auch dann möglich ist, wenn die in das Mischgefäß eingetauchte Pipettenspitze lediglich um ihre eigene Symmetrieachse gedreht wird. Dies hat den Vorteil, daß die Querschnittsfläche der Öffnung des Mischgefäßes und somit das gesamte Mischgefäß kleiner ausgebildet sein kann, als die beim Stand der Technik möglich ist, bei dem zur Ermöglichung der Bewe gung der Pipettenspitze längs eines vorbestimmten Wegs durch das Misch gefäß stets eine entsprechende Mindestquerschnittsfläche erforderlich ist. Erfindungsgemäß ist hingegen für den Mischbetrieb nicht mehr Raum in dem Mischgefäß erforderlich, als zum Einführen der Pipettenspitze in das Mischgefäß benötigt wird.This object is achieved by a device of the beginning mentioned type solved, in which the mixing drive is designed in this way or / and is arranged that at least the pipette tip holder and rotate the pipette tip around the axis of symmetry of the pipette tip. It is to the credit of the inventors that they have recognized that an effective one Mixing is also possible when the immersed in the mixing vessel Pipette tip is only rotated about its own axis of symmetry. This has the advantage that the cross-sectional area of the opening of the mixing vessel and thus the entire mixing vessel can be made smaller than that is possible in the prior art, in which to enable the movement delivery of the pipette tip along a predetermined path through the mixing a corresponding minimum cross-sectional area is always required. According to the invention, however, there is no more space in the for mixed operation Mixing vessel required than to insert the pipette tip into the Mixing vessel is needed.

Die Drehbewegung der Pipettenspitze um ihre Symmetrieachse kann bei spielsweise eine unidirektionale Drehbewegung sein, d. h. der Mischantrieb kann die Pipettenspitze immer in die gleiche Richtung drehen, wie dies von herkömmlichen Rührwerken her bekannt ist. The rotational movement of the pipette tip around its axis of symmetry can for example, be a unidirectional rotation, d. H. the mixed drive can always turn the pipette tip in the same direction as this from conventional agitators ago is known.

Es ist jedoch ebenso möglich, daß die Drehbewegung der Pipettenspitze eine Hin- und Her-Drehbewegung ist. Diese Hin- und Her-Drehbewegung hat aufgrund der damit verbundenen in dem Flüssigkeitsgemisch erzeugten stär keren Turbulenz den Vorteil einer höheren Mischeffizienz und eignet sich daher insbesondere zum Mischen hochviskoser Flüssigkeiten. Ein unidirek tionaler Bewegungsabschnitt der Hin- und Her-Drehbewegung kann sich dabei über einen Winkel von bis zu etwa 180° erstrecken. Ferner wird zur Erzielung einer guten Mischeffizienz vorgeschlagen, daß die Frequenz der Hin- und Her-Drehbewegung bis zu 10 Hz, vorzugsweise zwischen 2 Hz und 5 Hz, d. h. bis zu 20, vorzugsweise zwischen 4 und 10 Hin- bzw. Her- Bewegungsabschnitte pro Sekunde, beträgt. Die Mischeffizienz kann weiter dadurch weiter erhöht werden, daß die Drehbewegung der Pipettenspitze durch wenigstens eine Pause einer vorbestimmten Zeitdauer, vorzugsweise von bis zu 2 Sekunden, unterbrochen ist. Schließlich kann ein Bewegungs intervall der Hin- und Her-Drehbewegung bis zu zwei Sekunden andauern.However, it is also possible that the rotational movement of the pipette tip is a back and forth rotation. Has this back and forth twisting motion due to the starch generated in the liquid mixture turbulence has the advantage of higher mixing efficiency and is suitable therefore especially for mixing highly viscous liquids. A unidirek tional movement section of the back and forth rotary movement can extend over an angle of up to about 180 °. Furthermore, Achieving good mixing efficiency suggested that the frequency of the Back and forth rotation up to 10 Hz, preferably between 2 Hz and 5 Hz, i.e. H. up to 20, preferably between 4 and 10 back and forth Movement segments per second. The mixing efficiency can continue can be further increased in that the rotational movement of the pipette tip by at least one pause of a predetermined period of time, preferably up to 2 seconds. Finally, a movement back and forth rotation interval up to two seconds.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die volumen veränderliche Einheit und die Pipettenspitzen-Aufnahme drehfest mit einander verbunden und mit dem Mischantrieb gekoppelt sind. In diesem Fall wird die gesamte, die volumenveränderliche Einheit, die Pipetten spitzen-Aufnahme, deren Verbindungsleitung und die Pipettenspitze selbst umfassende Pipettiereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung um die Symmetrieachse der Pipettenspitze gedreht. Hierdurch können Volumen änderungseffekte, Dichtigkeitsprobleme und dergleichenvermieden werden, so daß grundsätzlich ein gleichzeitiges Pipettieren und Mischen möglich ist. Der Mischantrieb kann in diesem Fall beispielsweise einen Elektromotor mit Innenläufer umfassen, der koaxial zu der Symmetrieachse angeordnet ist. Die koaxiale Anordnung des Motors hat den Vorteil besonders ruhigen Laufs.According to a first embodiment it is provided that the volume variable unit and the pipette tip holder rotatably with connected to each other and coupled to the mixing drive. In this The whole, the volume-changing unit, the pipettes, falls tip holder, its connecting line and the pipette tip itself comprehensive pipetting unit of the inventive device around the Axis of symmetry of the pipette tip rotated. This can add volume change effects, tightness problems and the like are avoided, so that in principle simultaneous pipetting and mixing is possible. In this case, the mixed drive can include an electric motor, for example Include inner rotor, which is arranged coaxially to the axis of symmetry. The coaxial arrangement of the motor has the advantage of being particularly quiet Run.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß eine die volumenveränderliche Einheit mit der Aufnahme verbindende Leitung zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Teile mit dem Mischantrieb gekoppelt ist. Dabei können zwei Teile der Leitung mittels einer Verbindungs einheit gekoppelt sein, welche ein Verdrehen eines der beiden Teile relativ zu dem jeweils anderen Teil, vorzugsweise um die Symmetrieachse, ermöglicht. Gemäß einer ersten Weiterbildung kann die Verbindungseinheit wenigstens ein gasdichtes Lager aufweisen. Ein derartiges gasdichtes Läger ermöglicht ebenso wie die vorstehend diskutierte, in sich drehstarre Pipettiereinheit ein gleichzeitiges Pipettieren und Mischen. Gemäß einer zweiten Weiterbildung ist es jedoch ebenso möglich, daß die Verbindungs einheit wenigstens ein flexibles Schlauch- oder/und Rohrstück aufweist. Dies stellt eine besonders kostengünstige Ausführung der Verbindungseinheit dar.Alternatively, however, it is also possible for one to change the volume Unit with the connection connecting line in two or more parts is formed, at least one of the parts with the mixing drive is coupled. Two parts of the line can be connected Be coupled unit, which a rotation of one of the two parts relatively to the other part, preferably around the axis of symmetry, enables. According to a first development, the connection unit have at least one gas-tight bearing. Such a gas-tight warehouse just like the one discussed above, allows itself to be torsionally rigid Pipetting unit a simultaneous pipetting and mixing. According to one second training, however, it is also possible that the connection unit has at least one flexible hose and / or pipe piece. This represents a particularly inexpensive version of the Connecting unit.

In Weiterbildung der Erfindung kann der wenigstens eine Mischansatz mit der Pipettenspitze einstückig ausgebildet sein. Dies verringert die Teileanzahl, was sich günstig auf die Betriebskosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung auswirkt.In a further development of the invention, the at least one mixing approach can be used the pipette tip can be formed in one piece. This reduces the Number of parts, which is favorable to the operating costs of the invention Device affects.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß der wenigstens eine Misch ansatz mit der Pipettenspitze lösbar kuppelbar ist. Dabei kann der wenig stens eine Mischansatz an einem vorzugsweise ringförmigen Halterungs element vorgesehen sein, vorzugsweise einstückig angeformt sein, welches mit der Pipettenspitze lösbar kuppelbar ist. Dies ermöglicht beispielsweise die Entnahme von Medien aus besonders schmalen Gefäßen mit enger Zugangsöffnung. Nach Abgabe dieser Medien in das Mischgefäß kann dann die Pipettenspitze mit dem den wenigstens einen Mischansatz aufweisenden Halterungselement gekuppelt und anschließend zum Mischen in das Misch gefäß eingeführt werden.Alternatively, however, it is also possible for the at least one mixture approach can be detachably coupled with the pipette tip. The little can least a mixing approach on a preferably ring-shaped bracket be provided element, preferably integrally formed, which can be detachably coupled to the pipette tip. This enables, for example the removal of media from particularly narrow vessels with narrow Access opening. After dispensing these media into the mixing vessel, you can then the pipette tip with the one having at least one mixing approach Coupling element coupled and then for mixing in the mixer vessel are introduced.

Sowohl bei der einstückigen Ausführung von Pipettenspitze und Misch ansatz als auch bei der kuppelbaren Lösung - insbesondere, wenn der Mischansatz bei der Entnahme von Medien aus Vorratsgefäßen bereits an der Pipettenspitze vorhanden ist - ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Mischansatz von einer Mündungsöffnung der Pipettenspitze in Richtung der Symmetrieachse einen vorbestimmten axialen Abstand aufweist. Dieser vorbestimmte Abstand kann beispielsweise für Anwendungen auf dem Ge biet der Labordiagnostik zwischen etwa 1 mm und etwa 10 mm, vorzugs weise zwischen etwa 3 mm und etwa 8 mm, betragen. Er stellt sicher, daß der Mischansatz bei der Medienentnahme nicht in das Medium eingetaucht zu werden braucht, so daß sich an seiner relativ großen Oberfläche kein Medium anlagert. Somit kann zum einen eine wohldosierte Pipettierung des Mediums sichergestellt als auch verhindert werden, daß Tropfen oder Partikel des Mediums auf dem Weg vom Vorratsgefäß zum Mischgefäß vom Mischansatz abfallen und die Laboreinrichtung verschmutzen, schlimmsten falls kontaminieren.Both in the one-piece design of pipette tip and mixer approach as well as the detachable solution - especially if the Mixed approach when removing media from storage vessels the pipette tip is present - it is advantageous if at least a mixing approach from an opening of the pipette tip in the direction the axis of symmetry has a predetermined axial distance. This predetermined distance can for example for applications on the Ge offers laboratory diagnostics between about 1 mm and about 10 mm, preferably as between about 3 mm and about 8 mm. He makes sure that the mixed batch is not immersed in the medium during media removal needs to be, so that there is no on its relatively large surface Medium accumulates. Thus, on the one hand, a well-dosed pipetting of the Medium ensured as well as preventing drops or Particles of the medium on the way from the storage vessel to the mixing vessel from Mix batch fall off and contaminate the laboratory equipment, worst if contaminate.

Damit eine Verschmutzung bzw. Kontaminierung der Laboreinrichtung auch dann vermieden werden kann, wenn die Pipettenspitze und mit ihr der wenigstens eine Mischansatz nach dem Mischen aus dem Mischgefäß zurückgezogen wird, kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden: Hat weder die Pipettenspitze noch der Mischansatz noch Kontakt zu dem im Mischgefäß vorhandenen Flüssigkeitsgemisch, so wird die Pipettenspitze erneut um ihre Symmetrieachse gedreht, so daß die an der Außenfläche der Pipettenspitze und des Mischansatzes anhaftende Flüssigkeit durch Zentri fugalkräfte abgeschleudert wird. Hierzu ist es weiter von Vorteil, wenn das Mischgefäß nicht vollständig gefüllt ist.So that contamination or contamination of the laboratory equipment also can then be avoided if the pipette tip and with it the at least one mixing batch after mixing from the mixing vessel can be withdrawn, for example, as follows: Has neither the pipette tip nor the mixing attachment nor contact with it Liquid mixture present in the mixing vessel, so the pipette tip rotated again about its axis of symmetry, so that the on the outer surface of the Pipette tip and liquid adhering to the mixing batch by centri force is thrown off. For this it is further advantageous if the Mixing vessel is not completely filled.

Der Mischansatz kann in Abhängigkeit vom Einsatzfall sowie in Abhängig keit der zu mischenden Medien und dergleichen Betriebsparametern unter schiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Mischansatz einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Es ist jedoch ebenso möglich, daß der Abstand einer äußeren Begrenzungskante des Misch ansatzes von der Symmetrieachse der Pipettenspitze mit kleiner werdendem axialem Abstand von einer Mündungsöffnung der Pipettenspitze abnimmt. The mixing approach can depend on the application as well as depending speed of the media to be mixed and the like operating parameters be trained differently. For example, the mixing approach can have a substantially rectangular cross section. However, it is the same possible that the distance of an outer boundary edge of the mixing approach from the axis of symmetry of the pipette tip with decreasing axial distance from a mouth opening of the pipette tip decreases.

Gemäß einer weiteren Ausführungsalternative kann eine äußere Begren zungskante des Mischansatzes in Abhängigkeit von der Kontur des Quer schnitts eines Mischgefäßes gestaltet sein, vorzugsweise derart, daß der Mischansatz dann, wenn die Symmetrieachsen von Pipettenspitze und Mischgefäß im wesentlichen zusammenfallen, bei einer Drehung der Pipettenspitze um deren Symmetrieachse an der Innenwand des Misch gefäßes entlanggleitet und dort etwaig vorhandene Ablagerungen abstreift ("Pottern"). Ein spezieller Anwendungsfall für derartig ausgebildete Mischansätze ist beispielsweise die Suspension von Pellets, etwa bei Membranproteinen nach Zentrifugation. Schließlich ist es auch möglich, daß der Mischansatz nach Art eines Propellerflügels ausgebildet ist bzw. daß der Mischansatz ein im wesentlichen parallel zur Symmetrieachse der Pipetten spitze verlaufendes Mischpaddel umfaßt. Ist der wenigstens eine Misch ansatzes insbesondere in einer parallell zur Symmetrieachse verlaufenden Richtung derart bemessen, daß er vollständig in dem zu mischenden Mediengemisch untertaucht, so besteht auch bei einer Drehung der Pipettenspitze mit relativ hoher Drehzahl eine geringe Spritzgefahr.According to a further alternative embodiment, an external limitation edge of the mixing approach depending on the contour of the cross section of a mixing vessel be designed, preferably such that the Mixed approach when the axes of symmetry of the pipette tip and Mixing vessel essentially collapse when the Pipette tip around its axis of symmetry on the inner wall of the mixer glides along and wipes off any deposits there ("Pottern"). A special application for such trained Mixing approaches are, for example, the suspension of pellets, e.g. Membrane proteins after centrifugation. Finally, it is also possible that the mixing approach is designed in the manner of a propeller blade or that the Mixing approach essentially parallel to the axis of symmetry of the pipettes pointed mixing paddle includes. Is at least a mixed one approach especially in a parallel to the axis of symmetry Direction dimensioned so that it is completely in the mix Media mixture submerged, so there is also a rotation Pipette tip with relatively high speed a low risk of splashing.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Pipettenspitze, wie dies an sich bekannt ist, aus leitfähigen Kunststoff gefertigt sein. Bevorzugt kommt ein thermisch verformbarer Kunststoff, wie Polyethylen, Polypropylen, Poly styrol, Polycarbonat oder dergleichen, zum Einsatz. In diesen können beispielsweise Partikel aus Graphit oder einem Metall eingelagert sein. Elektrisch leitfähige Pipettenspitzen ermöglichen beispielsweise eine kapazitive Bestimmung des Flüssigkeitspegels in dem Mischgefäß.In a further development of the invention, the pipette tip can, as such is known to be made of conductive plastic. Incoming preferably thermally deformable plastic, such as polyethylene, polypropylene, poly styrene, polycarbonate or the like, for use. In these can for example, particles of graphite or a metal can be embedded. Electrically conductive pipette tips enable one, for example capacitive determination of the liquid level in the mixing vessel.

Ferner ist es möglich, daß die Pipettenspitze einen Aerosolfilter umfaßt, wie er beispielsweise für bestimmte mikrobiologische Anwendungsfälle benötigt wird. Ferner kann die volumenveränderlich Einheit der Ansaugvorrichtung beispielsweise eine Kolbenhubpumpe aufweisen. Ferner ist es denkbar, daß die volumenveränderliche Einheit einen Dilutor umfaßt. Unter einem Dilutor sei dabei eine Vorrichtung verstanden, bei welcher ein erster Anschluß eines Drei-Wege-Ventils mit einem Vorratsgefäß beispielsweise für eine System flüssigkeit oder ein Verdünnungsmedium, ein zweiter Anschluß dieses Ventils mit einer Zuleitung zur Pipettenspitze und der dritte Anschluß mit einer Pumpe, beispielsweise einer Kolbenhubpumpe verbunden ist. Durch entsprechend abgestimmte Betätigung des Drei-Wege-Ventils und der Pumpe kann die jeweils gewünschte Menge an Medium aus dem Vorrats gefäß entnommen und durch die Pipettenspitze wieder abgegeben werden, gewünschtenfalls zusammen mit dem in die Pipettenspitze angesaugten Medium.It is also possible that the pipette tip comprises an aerosol filter, such as for example, it is required for certain microbiological applications becomes. Furthermore, the variable-volume unit of the suction device for example, have a piston stroke pump. It is also conceivable that the variable volume unit comprises a dilutor. Under a dilutor be understood a device in which a first connection of a Three-way valve with a storage vessel, for example for a system liquid or a diluent, a second port of this Valve with a supply line to the pipette tip and the third connection with a pump, for example a piston pump. By appropriately coordinated actuation of the three-way valve and the Pump can supply the desired amount of medium from the supply removed from the container and dispensed through the pipette tip, if desired together with the aspirated into the pipette tip Medium.

Der Mischantrieb kann mit den drehangetriebenen Teilen der Pipettiereinheit auf unterschiedliche Art und Weise verbunden sein:
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Mischantrieb einen Antriebs motor umfassen, der bezüglich der Symmetrieachse der Pipettenspitze koaxial angeordnet ist. Dabei kann ein Leitungsabschnitt, der die volumen veränderliche Einheit mit der Aufnahme für die Pipettenspitze verbindet, den Läufer des Motors durchsetzen und mit diesem über eine Mitnehmer anordnung verbunden sein. Es handelt sich in diesem Fall also um eine Antriebsmotor mit Innenläufer. Ein derartiger Antriebsmotor läßt sich insbesondere in Verbindung mit einer in sich drehstarren Pipettiereinheit mit Vorteil einsetzen.The mixing drive can be connected to the rotary driven parts of the pipetting unit in different ways:
According to a first embodiment, the mixing drive can comprise a drive motor which is arranged coaxially with respect to the axis of symmetry of the pipette tip. A line section, which connects the variable volume unit with the receptacle for the pipette tip, can penetrate the rotor of the motor and can be connected to it via a driver arrangement. In this case it is a drive motor with an internal rotor. Such a drive motor can be used with particular advantage in connection with an inherently rigid pipetting unit.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß der Mischantrieb wenigstens einen Antriebsmotor umfaßt, der bezüglich der Symmetrieachse exzentrisch angeordnet ist, wobei zur Erhöhung der Antriebsleistung auch eine Mehrzahl derartiger exzentrisch angeordneter Antriebsmotoren vorgesehen sein kann. Der exzentrisch angeordnete Antriebsmotor kann mit der Pipettenspitzen aufnahme über eine Getriebeeinheit verbunden sein. Diese Getriebeeinheit kann beispielsweise ein mit der Motorwelle verbundenes Ritzel umfassen, das mit einer an der Pipettenspitzen-Aufnahme oder einem mit dieser verbundenen Teil vorgesehenen Verzahnung kämmt. Dabei ist es ferner möglich, daß das Ritzel mit dem Antriebsmotor über ein biegsames Verbindungselement verbunden ist. Letztgenannte Ausführung hat den Vorteil, daß ein leistungsstarker und somit relativ schwerer Antriebsmotor unabhängig von der erfindungsgemäßen Pipettier/Misch-Vorrichtung bereit gestellt werden kann und die erfindungsgemäße Vorrichtung dennoch einfach zu handhaben bzw. zu bewegen ist. Darüber hinaus ermöglicht diese Anordnung auch das Mischen hochviskoser Medien.Alternatively, however, it is also possible that the mixing drive at least comprises a drive motor which is eccentric with respect to the axis of symmetry is arranged, a plurality also to increase the drive power such eccentrically arranged drive motors can be provided. The eccentrically arranged drive motor can be used with the pipette tips Recording connected via a gear unit. This gear unit can comprise, for example, a pinion connected to the motor shaft, the one with the pipette tip holder or one with this connected part combs toothing. It is also there possible that the pinion with the drive motor via a flexible Connection element is connected. The latter version has the Advantage that a powerful and therefore relatively heavy drive motor ready regardless of the pipetting / mixing device according to the invention can be put and the device according to the invention nevertheless is easy to handle or move. It also enables this arrangement also the mixing of highly viscous media.

Als Antriebsmotor kann bevorzugt ein Schrittmotor zum Einsatz kommen. Schrittmotoren haben den Vorteil, daß ihre Bewegung besonders präzise gesteuert werden kann.A stepper motor can preferably be used as the drive motor. Stepper motors have the advantage that their movement is particularly precise can be controlled.

Wie vorstehend bereits angesprochen, kann die erfindungsgemäße Pipettier/Misch-Vorrichtung von Hand betätigbar sein und hierzu eine Griffeinheit umfassen. An dieser Griffeinheit können verschiedene Betätigungselemente vorgesehen sein, beispielsweise ein Betätigungs element zur Betätigung der volumenveränderlichen Einheit oder/und ein Betätigungselement zur Betätigung des Mischantriebs oder/und ein Betätigungselement zur Betätigung einer Vorrichtung zum Abwerfen der Pipettenspitze von der Aufnahme oder/und ein Betätigungselement zur Betätigung einer Vorrichtung zum Abwerfen des Halterungselements von der Pipettenspitze. In der Griffeinheit kann bevorzugt ferner auch der Mischantrieb aufgenommen sein.As already mentioned above, the invention Pipetting / mixing device can be operated by hand and this one Grip unit. Various things can be done on this handle unit Actuators may be provided, for example an actuator element for actuating the variable volume unit and / or a Actuating element for actuating the mixed drive or / and a Actuator for actuating a device for dropping the Pipette tip from the receptacle and / or an actuator for Actuation of a device for dropping the support member from the pipette tip. In the handle unit, the Mixed drive must be included.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß die erfindungsgemäße Pipettier/Misch-Vorrichtung Teil eines Pipettier-Roboters, wie er beispielsweise von Fa. TECAN, Fa. Canberra Packard bzw. Fa. Beckmann bezogen werden kann und wie er beispielsweise für das "high throughput screening" eingesetzt wird. Da in diesem Fall von dem XYZ-Arm des Pipettier-Roboters eine Vielzahl von Pipettiereinheiten gleichzeitig bewegt wird, ist es vorteilhaft, wenn der Pipettier-Roboter einen Antriebsmotor aufweist, der zum simultanen Antreiben der Mischantriebe wenigstens einer Mehrzahl dieser Pipettiereinheiten, vorzugsweise aller dieser Pipettier einheiten, dient. Den Pipettiereinheiten kann in diesem Fall, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde, ein Ritzel zugeordnet sein, welches über ein biegsames Verbindungselement drehangetrieben ist. Die freien Enden dieser biegsamen Verbindungselemente können wiederum mit Planetenrädern eines herkömmlichen Planetengetriebes verbunden sein, wobei beispielsweise das Sonnenrad dieses Planetengetriebes von einem entsprechend leistungsstarken Antriebsmotor angetrieben ist. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, der Vielzahl von Pipettiereinheiten eine gemeinsame volumenveränderliche Einheit zuzuordnen, die mit den Pipettenaufnahmen jeweils über einen biegsamen Schlauch verbunden ist.Alternatively, however, it is also possible that the invention Pipetting / mixing device Part of a pipetting robot, like it for example from TECAN, Canberra Packard or Beckmann and how it can be obtained for the "high throughput screening "is used. In this case, the XYZ arm of the Pipetting robot moves a large number of pipetting units at the same time it is advantageous if the pipetting robot has a drive motor has that for simultaneously driving the mixing drives at least one A plurality of these pipetting units, preferably all of these pipetting units units, serves. The pipetting units in this case can be like this already explained above, a pinion can be assigned, which via a flexible connecting element is driven in rotation. The free ends These flexible connectors can in turn be used with planet gears be connected to a conventional planetary gear, wherein for example, the sun gear of this planetary gear from one is driven by a correspondingly powerful drive motor. About that it is also possible to use one of the multitude of pipetting units assign common volume-variable unit, which with the Pipette receptacles are each connected via a flexible hose.

Insbesondere im Zusammenhang mit dem Einsatz eines Pipettier-Roboters ist eine Vorhaltung einer Mehrzahl von Pipettenspitzen/Mischansatz- Kombinationen bzw. getrennte Vorhaltung von Pipettenspitzen und Misch ansätzen in einer entsprechenden Anzahl von Magazinen von Vorteil, da diese eine einfache Entnahme der jeweiligen Elemente ermöglichen. Im Hinblick auf die Ermöglichung des "high throughput screening" sollten dabei die Elemente in den Magazinen in der gleichen Weise angeordnet und von einander beabstandet sein wie die Pipettiereinheiten am XYZ-Roboterarm.Especially in connection with the use of a pipetting robot is a supply of a plurality of pipette tips / mixing attachment Combinations or separate provision of pipette tips and mixing approaches in a corresponding number of magazines is an advantage because these allow easy removal of the respective elements. in the With regard to enabling high throughput screening the items in the magazines are arranged in the same way and by be spaced apart like the pipetting units on the XYZ robot arm.

Nachzutragen ist noch, daß die Pipettenspitzen im allgemeinen eine beispielsweise zylindrische bis konische Form aufweisen, die zu einer Mündungsöffnung hin zusammenläuft. Am entgegengesetzten Ende befindet sich ein Aufnahmeelement, das zur Verbindung mit der Pipettenspitzen- Aufnahme dient. Das Aufnahmeelement kann beispielsweise ein Klemm- Konus sein. Es ist jedoch auch möglich, Aufnahmeelemente mit aktiven Greifmechanismen oder dergleichen einzusetzen.It should be added that the pipette tips are generally one for example, have a cylindrical to conical shape that leads to a Mouth opening converges. Located at the opposite end a receiving element, which for connection to the pipette tip Recording serves. The receiving element can, for example, be a clamping Be cone. However, it is also possible to use recording elements with active Use gripping mechanisms or the like.

Ferner sei betont, daß es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten, auswechselbaren Pipettenspitzen um Pipettenspitzen handelt, die lediglich zum einmaligen Gebrauch bestimmt sind.It should also be emphasized that the inventive, replaceable pipette tips are pipette tips that are only are intended for single use.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings Embodiments are explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer von Hand betätig baren Pipettier/Misch-Vorrichtung; Figure 1 shows a first embodiment of a manually operable pipetting / mixing device.

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform einer von Hand betätigbaren Pipettier/Misch-Vorrichtung; Fig. 2 shows an alternative embodiment of a manually operable pipetter / mixing device;

Fig. 3 eine weitere, mittels eines Pipettier-Roboters bewegbare Pipettier/Misch-Vorrichtung; Fig. 3 is a further, movable by means of a pipetting robot pipetter / mixing device;

Fig. 4 eine Detaildarstellung einer Ausführungsform einer volumenveränderlichen Einheit der Ansaugvorrichtung der Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2; Fig. 4 is a detailed illustration of an embodiment of a variable volume of the suction unit of the embodiments of FIGS. 1 and 2;

Fig. 5 und 6 Detaildarstellungen zweier alternativer Ausführungs varianten für den Verbindungsabschnitt des Pipettier kanals; und Fig. 5 and 6 detailed views of two alternative execution variants for the connecting section of the pipetting channel; and

Fig. 7 bis 9 Seitenschnittansichten verschiedener Ausführungs möglichkeiten von Pipettenspitzen; und Fig. 7 to 9 side sectional views of various execution options of pipette tips; and

Fig. 10 und 11 teilweise im Schnitt gehaltene Draufsichten auf zwei weitere Ausführungsformen von Pipettenspitzen. FIGS. 10 and 11 are plan views, partly in section, of two further embodiments of pipette tips.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Pipettier/Misch-Vorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfaßt ein Gehäuse 12, das zum Ergreifen der Pipettier/Misch-Vorrichtung 10 dient, und eine teilweise in dem Gehäuse 12 aufgenommene Pipettiereinheit 14.A pipetting / mixing device according to the invention is generally designated 10 in FIG. 1. It comprises a housing 12 , which serves to grip the pipetting / mixing device 10 , and a pipetting unit 14 , which is partially accommodated in the housing 12 .

Die Pipettiereinheit 14 umfaßt ein Aufnahmerohr 16 mit einem oberen, in das Gehäuse 12 hineinragenden und im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildeten Rohrabschnitt 16a und einem unteren, sich nach unten hin verjüngenden Rohrabschnitt 16b. Im Bereich des freien Endes des oberen Rohrabschnitts 16a ist eine volumenveränderliche Einheit 18 vorgesehen, an welche sich nach unten hin ein Pipettierrohr 20 anschließt. Das Pipettierrohr 20 tritt am unteren Ende aus dem unteren Rohrabschnitt 16b heraus und bildet dort eine Aufnahme 22 für eine Pipettenspitze 24, welche bezüglich einer Symmetrieachse A im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.The pipetting unit 14 comprises a receiving tube 16 with an upper, projecting into the housing 12 and substantially circular cylindrical tube section 16 a and a lower, downwardly tapering tube section 16 b. In the area of the free end of the upper tube section 16 a, a volume-variable unit 18 is provided, to which a pipette tube 20 adjoins at the bottom. The pipette tube 20 occurs at the lower end of the lower tube portion 16 b out and forms a receptacle 22 for a pipette tip 24, which an axis of symmetry A is formed substantially rotationally symmetrical with respect to.

Die volumenveränderliche Einheit 18 kann gemäß Fig. 4 beispielsweise als Kolbenhubeinrichtung ausgebildet sein. Sie umfaßt hierzu einen Zylinder 30, in welchem ein Kolben 32 derart verschiebbar aufgenommen ist, daß er das Volumen einer sich an das Pipettierrohr 20 anschließenden Kammer 34 verändern kann. An dem Kolben 32 ist eine Kolbenstange 36 befestigt, an welcher wiederum ein Stößel 38 angeordnet ist. Der Stößel 38 dient zur Betätigung der Kolbenhubeinrichtung 18 in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der Kammer 34. Ferner ist eine Feder 40 vorgesehen, welche den Stößel 38 und somit den Kolben 32 in der Darstellung gemäß Fig. 4 nach oben vorspannt, d. h. in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der Kammer 34. Am Gehäuse 12 ist ein Drücker 42 derart geführt, daß er mit dem Stößel 38 zur Verringerung des Volumens der Kammer 34 zusammen wirken kann. Bei Betätigung des Drückers 42 wird somit in der Pipettenspitze 24 befindliches Medium durch deren Mündungsöffnung 24a ausgestoßen. Läßt man den Drücker 42 hingegen los, so wird unter der Wirkung der Feder 40 die Mündungsöffnung 24a umgebendes Medium in die Pipettenspitze 24 gesaugt.The variable-volume unit 18 can according to FIG. 4 for example, be designed as a piston stroke direction. For this purpose, it comprises a cylinder 30 in which a piston 32 is slidably received such that it can change the volume of a chamber 34 adjoining the pipetting tube 20 . A piston rod 36 is attached to the piston 32 , on which in turn a plunger 38 is arranged. The tappet 38 serves to actuate the piston lifting device 18 in the direction of reducing the volume of the chamber 34 . Furthermore, a spring 40 is provided which biases the plunger 38 and thus the piston 32 upwards in the illustration according to FIG. 4, ie in the direction of an increase in the volume of the chamber 34 . On the housing 12 , a pusher 42 is guided such that it can cooperate with the plunger 38 to reduce the volume of the chamber 34 . When the pusher 42 is actuated, medium in the pipette tip 24 is thus expelled through its mouth opening 24 a. If, on the other hand, the trigger 42 is released, the medium surrounding the orifice 24 a is sucked into the pipette tip 24 under the action of the spring 40 .

Das Volumen der Kammer 34 ist vorzugsweise derart bemessen, daß es allenfalls gleich groß ist wie das Aufnahmevolumen der Pipettenspitze 24. Hierdurch kann in einfacher Weise verhindert werden, daß in die Pipetten spitze 24 gesaugtes Medium mit dem unteren Ende des Pipettierrohrs 20, d. h. mit der Pipettenspitzen-Aufnahme 22 in Kontakt gelangt und diese benetzt, schlimmstenfalls kontaminiert.The volume of the chamber 34 is preferably dimensioned such that it is at most the same size as the receiving volume of the pipette tip 24 . This can be prevented in a simple manner that medium 24 sucked into the pipettes with the lower end of the pipette tube 20 , ie with the pipette tip receptacle 22 and wets them, contaminated in the worst case.

In einem vorbestimmten Abstand d oberhalb der Mündungsöffnung 24a sind an der Pipettenspitze 24 Mischansätze 44 vorgesehen. Diese Mischansätze dienen nach der Abgabe von in der Pipettenspitze 24 aufgenommenen Medium in ein Mischgefäß zum Vermischen der in diesem Gefäß enthaltenen Medien. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die gesamte Pipettier einheit 14 in dem Gehäuse 12 drehbar aufgenommen. Ein bezüglich der Achse A koaxial angeordneter Elektromotor 50 dient zum Antrieb der Pipettiereinheit 14. Er umfaßt einen am Gehäuse befestigten Stator 50a mit Permanentmagnetes und einen elektromagnetisch erregbaren Läufer 50b, der am Aufnahmerohr 16 der Pipettiereinheit 14 angeordnet und mit dieser beispielsweise über eine Mitnehmeranordnung 51 verbunden ist. Ferner ist am Gehäuse 12 ein Betätigungselement 52 zum Ein- bzw. Ausschalten des Elektromotors 50 vorgesehen.At a predetermined distance d above the mouth 24 a 24 mixing lugs 44 are provided on the pipette tip. This mixing rates are used after the delivery of recorded in the pipette tip 24 medium in a mixing vessel for mixing the media contained in this vessel. In the embodiment according to FIG. 1, the whole pipetting unit is rotatably received in the housing 12 14. An electric motor 50 arranged coaxially with respect to the axis A serves to drive the pipetting unit 14 . It comprises a stator 50 a with a permanent magnet attached to the housing and an electromagnetically excitable rotor 50 b, which is arranged on the receiving tube 16 of the pipetting unit 14 and is connected to it, for example, via a driver arrangement 51 . Furthermore, an actuating element 52 for switching the electric motor 50 on and off is provided on the housing 12 .

Der Übersichtlichkeit der Darstellung halber sind Batterien bzw. ein Stromzuführkabel zur Stromversorgung des Elektromotors 50, sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Bewegung des Elektromotors 50 in Fig. 1 nicht dargestellt. In dieser Steuereinheit kann eine Mehrzahl von Bewegungsschemata abgespeichert sein, welche durch eine entsprechende Eingabe von einer Bedienungsperson in Abhängigkeit des speziellen Anwendungsfalls abgerufen werden können.For the sake of clarity of illustration, batteries or a power supply cable for supplying power to the electric motor 50 and a control unit for controlling the movement of the electric motor 50 are not shown in FIG. 1. A plurality of movement schemes can be stored in this control unit, which can be called up by an operator as a function of the specific application by a corresponding input.

Aufgrund des vorstehend erläuterten Aufbaus kann die gesamte Pipettier einheit 14 mittels des Motors 50 um die Symmetrieachse A der Pipetten spitze 24 gedreht werden. Die Drehbewegung kann beispielsweise eine unidirektionale Drehung sein, wie dies von herkömmlichen Rührwerken her an sich bekannt ist. Es ist jedoch ebenso möglich, die Pipettiereinheit 14 in eine Hin- und Her-Drehung zu versetzen, bei der sich einzelne Bewegungs abschnitte mit gegenläufigen Drehsinn abwechseln. Diese Hin- und Her- Drehung kann eine gleichmäßige Drehoszillation sein. Es ist jedoch auch denkbar und im Hinblick auf eine möglichst gute Mischeffizienz sogar erwünscht, die Pipettiereinheit 14 in eine ungleichmäßige Hin- und Her- Drehung zu versetzen. Die Pipettiereinheit 14 kann dabei in einzelnen Bewegungsabschnitten einen Winkel von bis zu 180° überstreichen, wobei sie zwischen etwa 5 und etwa 10 derartige Halbdrehungen pro Sekunde ausführen kann. Zu Erhöhung der Mischeffizienz kann vorgesehen sein, daß Bewegungsintervalle von etwa 2 Sekunden Dauer durch Pausen von ebenfalls etwa 2 Sekunden Dauer unterbrochen sind. Um die unregelmäßige Hin- und Her-Drehbewegung der Pipettiereinheit 14 möglichst präzise steuern zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Motor 50 ein Schrittmotor ist.Due to the structure explained above, the entire pipetting unit 14 can be rotated by means of the motor 50 about the axis of symmetry A of the pipette tip 24 . The rotary movement can be, for example, a unidirectional rotation, as is known per se from conventional agitators. However, it is also possible to set the pipetting unit 14 in a back and forth rotation, in which individual movement sections alternate with opposite directions of rotation. This back and forth rotation can be a uniform rotational oscillation. However, it is also conceivable and, in view of the best possible mixing efficiency, even desirable to set the pipetting unit 14 to an uneven back and forth rotation. The pipetting unit 14 can sweep an angle of up to 180 ° in individual movement sections, it being able to carry out between about 5 and about 10 such half rotations per second. To increase the mixing efficiency, it can be provided that movement intervals of approximately 2 seconds are interrupted by pauses of approximately 2 seconds. In order to be able to control the irregular back and forth movement of the pipetting unit 14 as precisely as possible, it is advantageous if the motor 50 is a stepper motor.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 umfaßt das Gehäuse 12 ferner eine Betätigungseinheit 54, welche zur Betätigung einer in den Figuren nicht im Detail dargestellten Vorrichtung 56 zum Abwerfen der Pipettenspitze 24 dient, d. h. einer Vorrichtung 56 zum Lösen des Kupplungszustands zwischen der Pipettenspitzen-Aufnahme 22 und der Pipettenspitze 24.In the embodiment according to FIG. 1, the housing 12 further comprises an actuating unit 54 , which serves to actuate a device 56 for ejecting the pipette tip 24 , which is not shown in detail in the figures, ie a device 56 for releasing the coupling state between the pipette tip receptacle 22 and the pipette tip 24 .

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pipettier/Misch-Vorrichtung dargestellt, welche im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entspricht. Analoge Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Darüber hinaus wird die Pipettier/Misch-Vorrichtung 110 gemäß Fig. 2 im folgenden insoweit beschrieben werden, als sie sich von der Pipettier/Misch-Einrichtung 10 gemäß Fig. 1 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei. FIG. 2 shows a further embodiment of the pipetting / mixing device according to the invention, which essentially corresponds to the embodiment according to FIG. 1. Analog parts are therefore provided with the same reference numerals as in FIG. 1, but increased by the number 100 . In addition, the pipetting / mixing device 110 according to FIG. 2 will be described below insofar as it differs from the pipetting / mixing device 10 according to FIG. 1, the description of which is otherwise expressly referred to here.

Im Unterschied zur Pipettier/Misch-Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 ist bei der Pipettier/Misch-Vorrichtung 110 gemäß Fig. 2 nicht die gesamte Pipettier einheit 114 bezüglich des Gehäuses 112 um die Symmetrieachse A der Pipettenspitze 124 drehbar angeordnet, sondern lediglich ein unterer Abschnitt 114a dieser Pipettiereinheit 114, während ein oberer Teil 114b mit dem Gehäuse 112 drehfest verbunden ist.In contrast to the pipetting / mixing device 10 according to FIG. 1, the pipetting / mixing device 110 according to FIG. 2 does not have the entire pipetting unit 114 rotatable with respect to the housing 112 about the axis of symmetry A of the pipette tip 124 , but only a lower one Section 114 a of this pipetting unit 114 , while an upper part 114 b is rotatably connected to the housing 112 .

Der drehfeste Teil 114b der Pipettiereinheit 114 umfaßt die volumenver änderliche Einheit 118 und einen oberen Abschnitt 120b des Pipettierrohrs 120. Der drehbare Teil 114a der Pipettiereinheit 114 umfaßt einen unteren Abschnitt 120a des Pipettierrohrs 120, die daran angeordnete Pipetten spitzen-Aufnahme 122, die Pipettenspitze 124 sowie das Aufnahmerohr 116, dessen Zylinderabschnitt 116a in dem Gehäuse 112 drehbar gelagert ist. Die beiden Abschnitte 120a und 120b des Pipettierrohrs 120 sind mittels eines Verbindungsabschnitts 120c miteinander verbunden, der eine Relativverdrehung der beiden Abschnitte 120a und 120b um die Achse A herum ermöglicht.The rotationally fixed part 114 b of the pipetting unit 114 comprises the volume-changing unit 118 and an upper section 120 b of the pipetting tube 120 . The rotatable part 114 a of the pipetting unit 114 comprises a lower section 120 a of the pipetting tube 120 , the pipette tip receptacle 122 arranged thereon, the pipette tip 124 and the receiving tube 116 , the cylinder section 116 a of which is rotatably mounted in the housing 112 . The two sections 120 a and 120 b of the Pipettierrohrs 120 are connected by a connecting portion 120 c connected to each other, which enables a relative rotation of the two portions 120 a and 120 b about the axis A around.

In einer einfachen und kostengünstigen Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, kann der Verbindungsabschnitt 120c' ein flexibles Schlauch stück 160' umfassen, welches mit den freien Enden der Rohrabschnitte 120a' und 120b' flüssigkeits- und gasdicht in Eingriff ist. Das Schlauch stück 160' kann beispielsweise aus Tygon^TM (Fa. Norton) gefertigt sein, einem Material, das sich durch hohe Beständigkeit gegenüber Verformungen auszeichnet.In a simple and inexpensive embodiment, which is shown in Fig. 5, the connecting portion 120 c 'may comprise a flexible piece of hose 160 ', which is in liquid and gas tight engagement with the free ends of the tube sections 120 a 'and 120 b' . The tube piece 160 'can be made, for example, from Tygon ^™ (Norton), a material which is distinguished by high resistance to deformation.

Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, daß der Verbindungsabschnitt 120c", wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, ein flüssigkeits- und vor allem gasdichtes Lager 162" umfaßt, welches mit dem freien Ende des Rohrab schnitts 120b" und einem topfförmig erweiterten Ende des Rohrabschnitts 120a" in Eingriff ist. Derartige Lager sind an sich bekannt. Daher ist in Fig. 6 der Aufbau des Lagers 162" nicht detailliert dargestellt.Alternatively, however, it is also possible that the connecting section 120 c ", as shown in Fig. 6, comprises a liquid and especially gas-tight bearing 162 ", the section with the free end of the Rohrab 120 b "and a pot-shaped enlarged end of the pipe section 120 a "is engaged. Such bearings are known per se. The structure of the bearing 162 "is therefore not shown in detail in FIG. 6.

Wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1 umfaßt auch die Pipettier/Misch- Vorrichtung 110 gemäß Fig. 2 einen koaxial zur Achse A angeordneten Motor 150. Allerdings ist dieser Motor 150 als Motor mit Außenläufer konzipiert, d. h. der permanentmagnetische Stator 150a ist mit dem oberen Abschnitt 120b des Pipettierrohr 120 fest verbunden und von einem elektromagnetisch erregbaren Läufer 150b umgeben, der an der Innen wandung des Zylinderabschnitts 116a des Aufnahmerohrs 116 befestigt ist. Like the embodiment according to FIG. 1, the pipetting / mixing device 110 according to FIG. 2 also comprises a motor 150 arranged coaxially to the axis A. However, this motor 150 is designed as a motor with an external rotor, that is, the permanent magnetic stator 150 a is firmly connected to the upper section 120 b of the pipetting tube 120 and surrounded by an electromagnetically excitable rotor 150 b, which is on the inner wall of the cylinder section 116 a of the receiving tube 116 is attached.

Hinsichtlich der Betätigungselemente 142, 152 und 154 sei auf die Beschreibung der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verwiesen.With regard to the actuating elements 142 , 152 and 154 , reference is made to the description of the embodiment according to FIG. 1.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pipettier/Misch-Vorrichtung dargestellt, welche im wesentlichen den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 entspricht. Analoge Teile sind daher in Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Fig. 1 und 2, jedoch verglichen mit Fig. 1 vermehrt um die Zahl 200 bzw. verglichen mit Fig. 2 vermehrt um die Zahl 100. Die Pipettier/Misch- Vorrichtung 210 gemäß Fig. 3 wird im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 unterscheidet, auf der Diskussion hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei. FIG. 3 shows a further embodiment of a pipetting / mixing device according to the invention, which essentially corresponds to the embodiments according to FIGS. 1 and 2. Analog parts are therefore given the same reference numerals in FIG. 3 as in FIGS. 1 and 2, but more by the number 200 compared to FIG. 1 or by the number 100 compared to FIG. 2. The pipetting / mixing device 210 according to FIG. 3 will only be described in the following insofar as it differs from the embodiments according to FIGS. 1 and 2, to which the discussion is otherwise expressly referred.

Während es sich bei den Pipettier/Misch-Vorrichtungen 10 und 110 gemäß Fig. 1 und 2 um handbetätigbare Vorrichtungen handelt, ist die Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 gemäß Fig. 3 derart konzipiert, daß sie als Teil eines in Fig. 3 lediglich grob schematisch angedeuteten Pipettier- Roboters 264 eingesetzt und von dessen Roboterarm 264a in den drei Raumrichtungen X, Y und Z bewegt werden kann.While the pipetting / mixing devices 10 and 110 according to FIGS. 1 and 2 are manually operated devices, the pipetting / mixing device 210 according to FIG. 3 is designed in such a way that it is only roughly part of one in FIG. 3 used schematically indicated pipetting robot 264 and can be moved by its robot arm 264 a in the three spatial directions X, Y and Z.

Die Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 umfaßt hierzu eine Halterung 266, welche mit dem XYZ-Arm 264a des Pipettier-Roboters 264 verbunden ist. An dieser Halterung ist die Pipettiereinheit 214 angeordnet. Die Pipettier einheit 214 umfaßt ein zweiteiliges Pipettierrohr 220, dessen oberer Abschnitt 220b drehfest mit der Halterung 266 verbunden ist und dessen unterer, die Aufnahme 222 für die Pipettenspitze 224 aufweisender Ab schnitt 220a mit dem oberen Rohrabschnitt 220b über einen Verbindungs abschnitt 220c um die Achse A drehbar verbunden ist. Hinsichtlich der Ausführungsmöglichkeiten des Verbindungsabschnitts 220c wird auf die Erläuterung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bzw. die Diskussion der Fig. 5 und 6 verwiesen. For this purpose, the pipetting / mixing device 210 comprises a holder 266 , which is connected to the XYZ arm 264 a of the pipetting robot 264 . The pipetting unit 214 is arranged on this holder. The pipetting device 214 includes a two-piece pipette tube 220, whose upper portion rotatably 220 b to the support 266 is connected and whose lower, receiving 222 for the pipette tip 224 having Direction From section 220 a with the upper tube section 220 b through a connection portion 220 c is rotatably connected about the axis A. With regard to the design options of the connecting section 220 c, reference is made to the explanation of the embodiment according to FIG. 2 or the discussion of FIGS. 5 and 6.

Mit dem unteren Rohrabschnitt 220a ist ein Aufnahmerohr 216 verbunden, welches einen im wesentlichen "umgekehrt Hut"-förmigen Schnitt aufweist. Im Bereich des oberen Endes des Aufnahmerohrs 216, d. h. im Bereich der "Hutkrempe", ist das Aufnahmerohr 216 mit einer Außenverzahnung 216c versehen, welche mit einem Ritzel 270 des Antriebsmotors 250 kämmt.With the lower tube section 220 a, a receiving tube 216 is connected, which has a substantially "inverted hat" -shaped section. In the area of the upper end of the receiving tube 216 , ie in the area of the "hat brim", the receiving tube 216 is provided with an external toothing 216 c which meshes with a pinion 270 of the drive motor 250 .

Der Antriebsmotor 250 ist gemäß einer ersten, in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform an der Halterung 266 befestigt, und das Ritzel 270 ist mit der Ausgangswelle des Motors 250 unmittelbar verbunden.The drive motor 250 is attached to the bracket 266 according to a first embodiment shown in the left half of FIG. 3, and the pinion 270 is directly connected to the output shaft of the motor 250 .

In einer alternativen Ausführungsvariante, die in der rechten Hälfte der Fig. 3 dargestellt ist, kann das Ritzel 270' jedoch auch an einem Ende eines biegsamen Verbindungselements 272' angeordnet sein, dessen anderes Ende mit einem von der Pipettiereinheit 214 entfernt angeordneten Motor 250' verbunden ist. Das biegsame Verbindungselement hat bei dieser Ausführungsform die Aufgabe, die Drehverbindung zwischen dem Motor 250' und dem Ritzel 270' sicherzustellen und gleichzeitig eine Bewegung der gesamten Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 unter der Steuerung durch den Pipettier-Roboter 264 zu ermöglichen.In an alternative embodiment variant, which is shown in the right half of FIG. 3, the pinion 270 ′ can also be arranged at one end of a flexible connecting element 272 ′, the other end of which is connected to a motor 250 ′ arranged away from the pipetting unit 214 is. In this embodiment, the flexible connecting element has the task of ensuring the rotary connection between the motor 250 ′ and the pinion 270 ′ and at the same time allowing the entire pipetting / mixing device 210 to be moved under the control of the pipetting robot 264 .

Diese Ausführungsvariante hat aufgrund der gesonderten Anordnung des Motors 250' den Vorteil, daß die Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 nur ein relativ geringes Gewicht aufweist und somit den Roboterarm 264a des Pipettier-Roboter 264 nur wenig belastet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn an dem XYZ-Arm 264a des Pipettier-Roboters 264 eine Mehrzahl derartiger Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 angeordnet ist, wie dies nicht zuletzt im Hinblick auf den Einsatz beim "high throughput screening" von Bedeutung ist.Due to the separate arrangement of the motor 250 ', this embodiment variant has the advantage that the pipetting / mixing device 210 has only a relatively low weight and thus only slightly loads the robot arm 264 a of the pipetting robot 264 . This is particularly advantageous if a plurality of such pipetting / mixing devices 210 are arranged on the XYZ arm 264 a of the pipetting robot 264 , as is important not least with regard to use in "high throughput screening" .

In diesem Zusammenhang kommt auch dem biegsamen Verbindungselement 272' besondere Bedeutung zu: Das in der Darstellung gemäß Fig. 3 obere Ende dieses Verbindungselements 272' braucht nämlich nicht unmittelbar mit der Ausgangswelle des Motors 250' verbunden sein. Vielmehr ist es auch denkbar, dieses obere Ende mit einem Planetenrad eines Planeten getriebes zu verbinden, wobei die Ausgangswelle des Motors 250' bei spielsweise das Sonnenrad dieses Planetengetriebes antreibt. In diesem Planetengetriebe kann ein Mehrzahl von Planetenrädern vorgesehen sein, die in der vorstehend beschriebenen Weise einer Mehrzahl von Pipettier/Misch- Vorrichtungen 210 zugeordnet sind. Somit können die Mischantriebe dieser Mehrzahl von Pipettier/Misch-Vorrichtungen 210 von einem einzigen, entsprechend leistungsstark ausgelegten Motor 250' angetrieben werden.In this context, the flexible connecting element 272 'is of particular importance: The upper end of this connecting element 272 ' in the illustration according to FIG. 3 does not need to be connected directly to the output shaft of the motor 250 '. Rather, it is also conceivable to connect this upper end to a planet gear of a planetary gear, the output shaft of the motor 250 'driving the sun gear of this planetary gear for example. A plurality of planet wheels can be provided in this planetary gear, which are assigned to a plurality of pipetting / mixing devices 210 in the manner described above. The mixing drives of this plurality of pipetting / mixing devices 210 can thus be driven by a single, correspondingly powerful motor 250 ′.

In analoger Weise ist es auch möglich, die volumenveränderlichen Einheiten der Mehrzahl von Pipettier/Misch-Vorrichtungen 210 zu einer einzigen, entsprechend groß dimensionierten volumenveränderlichen Einheit 218 zusammenzufassen und diese über eine entsprechende Vielzahl biegsamer Schläuche 274' mit den jeweiligen Pipettierrohren 220 zu verbinden.In an analogous manner, it is also possible to combine the volume-variable units of the plurality of pipetting / mixing devices 210 into a single, correspondingly large-sized volume-variable unit 218 and to connect them to the respective pipette tubes 220 via a corresponding number of flexible hoses 274 ′.

Die Antriebsmotoren 250 bzw. 250', die volumenveränderliche Einheit 218 und die Pipettenspitzen-Abwurfvorrichtung 256 werden bei der Ausfüh rungsform gemäß Fig. 3 bevorzugt von einer (nicht dargestellten) Steuereinheit des Pipettier-Roboters 264 gesteuert.The drive motors 250 and 250 ', the volume-changing unit 218 and the pipette tip ejection device 256 are preferably controlled by a control unit (not shown) of the pipetting robot 264 in the embodiment according to FIG. 3.

In den Fig. 7 bis 11 sind verschiedene Ausführungsvarianten für Pipetten spitzen bzw. deren Mischansätze dargestellt:
Die in Fig. 7 dargestellte Pipettenspitze 24 entspricht jener, die zum Zwecke der allgemeinen Erläuterung der Pipettier/Misch-Vorrichtung 10, 110, und 210 in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Wie vorstehend bereits erläutert, umfaßt sie in einem axialen Abstand d oberhalb der Mündungsöffnung 24a an der Außenseite der sich zur Mündungsöffnung 24a hin konisch verjün genden Pipettenspitze 24 einstückig angeformte Mischansätze 44 mit im wesentlichen rechteckförmigen Schnitt. In Figs. 7 to 11 show different embodiments are pointed for pipettes or the mixing rates shown:
The pipette tip 24 shown in FIG. 7 corresponds to that which is shown in FIGS . 1 to 3 for the purpose of a general explanation of the pipetting / mixing device 10 , 110 , and 210 . As already explained above, it comprises at an axial distance d above the mouth opening 24 a on the exterior of which a conically constricting verjün pipette tip 24 integrally formed to the orifice opening 24 Mischa sets 44 with substantially rectangular section.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 weisen die Mischansätze 344 eine äußere Begrenzungsfläche 344a auf, die sich wie die Pipettenspitze 324 selbst zu deren Mündungsöffnung 324a hin verjüngt. Wiederum enden die Mischansätze 344 in einem vorbestimmten Abstand d oberhalb der Mündungsöffnung 324a.In the embodiment according to FIG. 8, the mixing projections 344 have an outer boundary surface 344 a which, like the pipette tip 324 , tapers itself toward its mouth opening 324 a. Again, the mixing lugs 344 end at a predetermined distance d above the mouth opening 324 a.

Durch den Abstand d soll sichergestellt werden, daß beim Ansaugen von Medium aus einem Vorratsgefäß die Pipettenspitze nur mit der Mündungs öffnung 24a, nicht jedoch mit den Mischansätze 44 in das Medium einge taucht zu werden braucht. Hierdurch wird eine Benetzung der Mischansätze 44, die eine relativ große Oberfläche aufweisen und somit eine Ver schleppung von Medium vermieden, die eine Verschmutzung, schlimmsten falls eine Kontaminierung der Laboreinrichtung bzw. anderer Proben nach sich ziehen könnte.The distance d is intended to ensure that when aspirating medium from a storage container, the pipette tip only needs to be immersed in the medium with the mouth opening 24 a, but not with the mixing attachments 44 . As a result, wetting of the mixing batches 44 , which have a relatively large surface area, and thus prevents entrainment of the medium, which, in the worst case, could result in contamination of the laboratory equipment or other samples.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind die Mischansätze 444, von denen lediglich einer dargestellt ist, nicht mit der Pipettenspitze 424 einstückig ausgebildet, sondern mit einem Halterungelement 480, welches mit der Pipettenspitze 424 lösbar kuppelbar ist. Da es in diesem Fall möglich ist, den Mischansatz 444 über das Halterungselement 480 erst dann mit der Pipettenspitze 424 zu verbinden, wenn diese das Medium bereits angesaugt hat, und somit die Gefahr einer Verschleppung von Medium nicht besteht, kann sich der Mischansatz 444 bis in die Höhe der Mündungsöffnung 424a der Pipettenspitze 424 oder sogar noch unter dieses Niveau erstrecken.In the embodiment according to FIG. 9, the mixing projections 444 , only one of which is shown, are not formed in one piece with the pipette tip 424 , but rather with a holding element 480 , which can be detachably coupled to the pipette tip 424 . In this case, since it is possible to connect the mixing attachment 444 to the pipette tip 424 via the holding element 480 only when the pipette tip 424 has already sucked in the medium, and thus there is no danger of the medium being carried over, the mixing attachment 444 can move up to in extend the height of the mouth opening 424 a of the pipette tip 424 or even below this level.

Grundsätzlich ist es denkbar, die Pipettenspitze 424 und die Mischansätze 444 unter Betätigung der Abwurfvorrichtung 56 stets gemeinsam von der Pipettiereinheit 14 zu trennen. In bestimmten Anwendungsfällen kann es jedoch von Vorteil sein, die Mischansätze 444 bzw. deren Halterungs element 480 gesondert abwerfen zu können. Hierzu ist bei der Ausführungs form gemäß Fig. 9 die Mischansatz-Abwurfvorrichtung 482 vorgesehen, die entweder über ein entsprechendes Betätigungselement am Gehäuse 12 oder von einer entsprechenden Steuereinheit ausgelöst werden kann.In principle, it is conceivable to always separate the pipette tip 424 and the mixing attachments 444 from the pipetting unit 14 by actuating the ejection device 56 . In certain applications, however, it can be advantageous to be able to separately throw off the mixing projections 444 or their mounting element 480 . For this purpose, in the embodiment form according to FIG. 9, the mixed batch ejection device 482 is provided, which can be triggered either by a corresponding actuating element on the housing 12 or by a corresponding control unit.

Zur Ermöglichung des sogenannten "Potterns" kann die äußere Kontur 444b des Mischansatzes 444 in Entsprechung zur Innenkontur des Mischgefäßes ausgebildet sein, um bei der Drehbewegung zum Zwecke des Mischens an der Innenfläche des Mischgefäßes entlanggleiten und von dort etwaige Anlagerungen abstreifen zu können.To enable the so-called "puttering", the outer contour 444 b of the mixing attachment 444 can be designed in correspondence with the inner contour of the mixing vessel in order to slide along the inner surface of the mixing vessel during the rotational movement for the purpose of mixing and to be able to strip off any deposits from there.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 10 und 1l sind die Mischansätze 544 bzw. 644 als Propellerflügel ausgebildet, die strömungstechnisch besonders geformt sind und sich je nach Mischanforderung besonders eignen. Diese Propellerflügel 544 bzw. 644 können sowohl einstückig mit der Pipettenspitze ausgebildet sein, als auch an einem Halterungselement entsprechend dem Halterungselement 480 vorgesehen sein.In the embodiments according to FIGS . 10 and 11, the mixing attachments 544 and 644 are designed as propeller blades, which are particularly aerodynamically shaped and are particularly suitable depending on the mixing requirements. These propeller blades 544 and 644 can both be formed in one piece with the pipette tip and can also be provided on a holding element corresponding to the holding element 480 .

Wie in den Fig. 10 und 11 für das Beispiel der Propellerflügel angedeutet ist, unterliegt die Anzahl der an der Pipettenspitze bzw. dem Halterungselement vorgesehenen Mischansätze keiner grundsätzlichen Beschränkung. Aller dings ist bei der Anordnung der Mischansätze am Umfang der Pipettenspitze bzw. des Halterungselements darauf zu achten, daß der gemeinsame Schwerpunkt aller Mischansätze im wesentlichen auf der Symmetrieachse A liegt, um eine Unwucht bei der Drehung der Pipettenspitze vermeiden zu können.As indicated in FIGS . 10 and 11 for the example of the propeller blades, the number of mixing approaches provided on the pipette tip or the holding element is not subject to any fundamental restriction. However, when arranging the mixing attachments on the circumference of the pipette tip or the holding element, care must be taken that the common center of gravity of all the mixing attachments lies essentially on the axis of symmetry A in order to be able to avoid an imbalance when the pipette tip rotates.

Nachzutragen ist noch, daß, wie dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 dargestellt ist, im Innenraum der Pipettenspitze 324 ein Aerosolfilter 384 vorgesehen sein kann.It should also be added that, as shown in the embodiment according to FIG. 8, an aerosol filter 384 can be provided in the interior of the pipette tip 324 .

Nachzutragen ist ferner, daß in den Figuren, insbesondere Fig. 1 bis 3, die die Drehbarkeit der Pipettiereinheit bzw. deren drehbarer Teile relativ zum Gehäuse ermöglichenden Lager weder eingezeichnet noch im Detail erläutert sind, da sie herkömmlichen Aufbau aufweisen und dem Fachmann daher geläufig sind.It is also to be added that in the figures, in particular FIGS. 1 to 3, the rotatability of the pipetting unit or its rotatable parts relative to the housing, neither being shown nor explained in detail, since they have a conventional structure and are therefore familiar to the person skilled in the art .

Claims

A device ( 10 ; 110 ; 210 ) for pipetting and mixing, comprising:

- A suction device with at least one volume-variable unit ( 18 ; 118 ; 218 '),
- a receptacle ( 22 ; 122 ; 222 ) for a pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ),
- A pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ) which is detachably couplable to the receptacle ( 22 ; 122 ; 222 ) and which is essentially rotationally symmetrical with respect to an axis of symmetry (A) and which has at least one mixing attachment ( 44 ) on its outer surface, and
a mixing drive ( 50 ; 150 ; 250 ; 250 ') for moving at least the pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ),

characterized in that the mixing drive ( 50 ; 150 ; 250 ; 250 ') is designed and / or arranged such that at least the pipette tip receptacle ( 22 ; 122 ; 222 ) and the pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ) surround the Rotate the axis of symmetry (A) of the pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the rotational movement of the pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ) is a unidirectional rotational movement.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rotary movement of the pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ) is a back and forth rotary movement.

4. The device according to claim 3, characterized in that a unidirectional Movement section of the back and forth rotary movement over a Extends angles of up to about 180 °.

5. The device according to claim 3 or 4, characterized in that the frequency of the back and forth Rotary movement up to 10 Hz, preferably between 2 Hz and 5 Hz, is.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the rotational movement of the pipette tip ( 24 ; 124 ; 224 ) is interrupted by at least one pause of a predetermined time, preferably up to 2 seconds.

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that a movement interval of the to and from The turning movement lasts up to 2 seconds.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the volume-variable unit ( 18 ) and the pipette tip receptacle ( 22 ) rotatably connected to each other and are coupled to the mixing drive ( 50 ).

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a volume-changing unit ( 118 ; 218 ') with the receptacle ( 122 ; 222 ) connecting line ( 120 ; 220 ) is formed in two or more parts, at least one the parts ( 120 b; 220 b) are coupled to the mixing drive ( 150 ; 250 ; 250 ').

10. The device according to claim 9, characterized in that two parts ( 120 a, 120 b; 220 a, 220 b) of the line ( 120 ; 220 ) are coupled by means of a connecting unit ( 120 c; 220 c), which a twisting one of the two parts relative to the other part, preferably around the axis of symmetry (A).

11. The device according to claim 10, characterized in that the connecting unit ( 120 c ") has at least one gas-tight bearing ( 162 ").

12. The apparatus according to claim 10, characterized in that the connecting unit ( 120 c ') has at least one flexible hose and / or pipe section ( 160 ').

13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one mixing attachment ( 44 ; 344 ) with the pipette tip ( 24 ; 324 ) is integrally formed.

14. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one mixing attachment ( 444 ) with the pipette tip ( 424 ) is detachably coupled.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the at least one mixing attachment ( 444 ) on a preferably annular support element ( 480 ) see, preferably integrally formed, which is detachably coupled to the pipette tip ( 424 ).

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the at least one mixing approach ( 44 ; 344 ) from a mouth opening ( 24 a; 324 a) of the pipette tip ( 24 ; 324 ) in the direction of the axis of symmetry (A) a predetermined axial distance (d).

17. The apparatus of claim 16, characterized in that the predetermined distance (d) between about 1 mm and about 10 mm, preferably between about 3 mm and about 8 mm.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the mixing approach ( 44 ) has a rectangular cross-section wesent union.

19. The device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the distance of an outer boundary edge ( 344 a) of the mixing approach ( 344 ) from the axis of symmetry (A) of the pipette tip ( 324 ) with a decreasing axial distance from a mouth opening ( 324 a) the pipette tip decreases.

20. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that an outer boundary edge ( 444 b) of the mixing approach ( 444 ) is designed depending on the contour of the cross section of a mixing vessel, preferably such that the mixing approach ( 444 ) then when the axes of symmetry (A) of the pipette tip ( 424 ) and the mixing vessel essentially coincide, when the pipette tip ( 424 ) rotates about its axis of symmetry (A) it slides along the inner wall of the mixing vessel.

21. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the mixing approach ( 544 ; 644 ) is designed in the manner of a propeller blade.

22. The device according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the mixing attachment ( 444 ) comprises a mixing paddle extending substantially parallel to the axis of symmetry (A) of the pipette tip ( 424 ).

23. The device according to one of claims 1 to 22, characterized in that the pipette tip ( 24 ) is made of conductive plastic.

24. The device according to one of claims 1 to 23, characterized in that the pipette tip ( 324 ) comprises an aerosol filter ( 384 ).

25. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the volume-variable unit ( 18 ) comprises a piston stroke pump.

26. Device according to one of claims 1 to 25, characterized in that the volume-variable unit ( 18 ) comprises a dilutor.

27. The device according to one of claims 1 to 26, characterized in that the mixed drive comprises a drive motor ( 50 ; 150 ) which is arranged coaxially with respect to the axis of symmetry (A).

28. The apparatus according to claim 27, characterized in that a line section ( 20 ) which connects the variable volume unit ( 18 ) with the pipette tip receptacle ( 22 ) passes through the rotor ( 50 b) of the motor ( 50 ) and with this a driver arrangement ( 51 ) is connected.

29. Device according to one of claims 1 to 26, characterized in that the mixed drive comprises at least one drive motor ( 250 ; 250 ') which is arranged eccentrically with respect to the symmetry axis (A).

30. The device according to claim 29, characterized in that the drive motor ( 250 ; 250 ') with the pipette tip receptacle ( 222 ) via a gear unit ( 270 ; 270 ') is connected.

31. The device according to claim 30, characterized in that the mixed drive with the drive motor ( 250 ') via a flexible connecting element ( 272 ') is connected ver.

32. Device according to one of claims 1 to 31, characterized in that the drive motor ( 50 ; 150 ; 250 ; 250 ') is a stepper motor.

33. Device according to one of claims 1 to 32, characterized in that it comprises a handle unit ( 12 ; 112 ) by means of which it can be operated by hand.

34. Apparatus according to claim 33, characterized in that at least one actuating element ( 42 ; 142 ) for actuating the volume-variable unit ( 18 ; 118 ) is provided on the handle unit ( 12 ; 112 ).

35. Apparatus according to claim 33 or 34, characterized in that on the handle unit ( 12 ; 112 ) little least an actuating element ( 52 ; 152 ) for actuating the mixing drive ( 50 ; 150 ) is provided.

36. Device according to one of claims 33 to 35, characterized in that on the handle unit ( 12 ; 112 ) little least an actuating element ( 54 ; 154 ) for actuating a device ( 56 ) for throwing off the pipette tip ( 24 ; 124 ) from the Recording ( 22 ; 122 ) is provided.

37. Device according to one of claims 33 to 36, characterized in that at least one actuating element for actuating a device ( 482 ) for throwing off the holding element ( 480 ) from the pipette tip ( 424 ) is provided on the handle unit ( 12 ).

38. Device according to one of claims 33 to 37, characterized in that the mixing drive ( 50 ; 150 ) in the handle unit ( 12 ; 112 ) is received.

39. Device according to one of claims 1 to 38, characterized in that it is part of a pipetting robot (R).

40. Apparatus according to claim 39, characterized in that the pipetting robot (R) has a drive motor ( 250 ') which serves to simultaneously drive the mixing drives of a plurality of pipetting / mixing devices ( 210 ).