DE2525654A1

DE2525654A1 - Pipettiervorrichtung

Info

Publication number: DE2525654A1
Application number: DE19752525654
Authority: DE
Inventors: Jerome I Rebold
Original assignee: Becton Dickinson and Co
Current assignee: Becton Dickinson and Co
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1975-06-09
Publication date: 1976-07-01
Also published as: US3945254A; JPS5175554A; GB1467933A

Description

Becton, Dickinson and Company, East Rutherford, N.J., U.S.A.

Pipettiervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Pipettiervorrichtung, insbesondere eine solche, mit der eine Flüssigkeitsmenge in eine Pipette angesaugt und in präzisen, vorbestimmten Dosen wieder abgegeben werden kann.

Zur Durchführung vieler Laborarbeiten ist es notwendig, wiederholt eine präzise Flüssigkeitsdosis zu pipettieren, beispielsweise um eine Infektionsursache zu identifizieren und ein Antibiotikum zu finden, mit dem die Infektion bekämpft werden kann. Zu diesem Zweck wird ein Nährboden mit dem Infektionsmaterial geimpft, worauf präzise Mengen des geimpften Nährbodens mit verschiedenen Antibiotika versetzt, ausgebrütet und dann auf klassische Reaktionen, wie z.B. Farbwechsel oder kein Farbwechsel, geprüft werden.

Da das zu untersuchende Material oftmals hochinfiziös ist, ist anzustreben, daß die Person, welche die Prozedur durchführt, nicht in direkten Kontakt mit dem geimpften Nährboden kommen kann, damit sie weder selbst infiziert wird noch die Umgebung infiziert.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pipettiervorrichtung zu schaffen, die bei richtiger Handhabung die Möglichkeit einer Infektion sowohl der Bedienungsperson als auch des größten Teiles der Vorrichtung selbst vollkommen ausschließt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Zylinderbohrung, in der ein Kolben verschiebbar angeordnet ist, eine Düse am vorderen Ende des Gehäuses, die einen mit der Zylinderbohrung in Verbindung stehenden Kanal aufweist, eine lösbar mit der Düse verbundene Pipette und Mittel am Gehäuse zum Abwerfen der Pipette.

Bei der erfindungsgemäßen Pipettenvorrichtung kommt im Gebrauch nur die Pipette selbst mit dem infizierten Nährboden in Berührung. Da die Pipette lösbar am Gehäuse angebracht ist und durch eine spezielle Einrichtung abgeworfen werden kann, kann das einzige infizierte Teil der Vorrichtung ohne Anfassen entfernt werden. Der übrige Teil der Vorrichtung und die Bedienungsperson bleiben steril.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und seine Handhabung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 1 von vornej Fig. 3 eine Teilansicht der Vorrichtung von Fig. 1 von oben; Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Hälfte des Gehäuses der Vorrichtung von Fig. 1;

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Fig. 6 eine Seitenansicht der anderen Hälfte des Gehäuses; Fig. 7 einen Längsschnitt der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 8 eine Darstellung der Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ansaugen einer Flüssigkeitsmenge in eine Pipette;

Fig. 9 und 10 Seitenansichten, teilweise geschnitten, in denen die erfindungsgemäße Vorrichtung während des Füllvorganges dargestellt ist;

Fig. 11 einen Teil-Längsschnitt der Vorrichtung in der Abgabestellung für die angesaugte Flüssigkeit, jedoch vor Betätigung des Drückers;

Fig. 12 einen Schnitt entsprechend Fig. 11, jedoch nach Betätigung des Drückers;

Fig. 13 eine Darstellung der Vorrichtung beim Abgeben einer Flüssigkeitsmenge;

Fig. 14 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, der erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer daran angebrachten Pipette während des Abgabevorganges;

Fig. 15 eine Darstellung der Vorrichtung beim Abwerfen der Pipette;

Fig. 16 einen Schnitt entlang Linie 16-16 in Fig. 11 und Fig. 17 einen Schnitt entlang Linie 17-17 in Fig. 7.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Ansaugen einer Flüssigkeit smenge in eine Pipette entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das sich aus einem Handgriff 14 und einem Oberteil 16 zusammensetzt. Ein Ansatz 22 des Oberteils 16 verjüngt sich zu einer Düse 24, welche das vordere Ende des Gehäuses bildet.

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Das Gehäuse besteht beispielsweise aus Kunststoff, und der Ansatz 22, der abnehmbar ist, besteht aus rostfreiem Stahl, um eine Sterilisation in einem Autoklaven zu vereinfachen, für den Fall, daß verunreinigtes Material unbeabsichtigt mit ihm in Berührung gekommen ist.

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, erstreckt sich ein zylindrischer Kanal 26 durch den Ansatz 22 des Gehäuses 12. Das vordere Ende 28 des Kanals 26 steht mit einer öffnung 30 in der Düse 2¹I in Verbindung. In den Kanal 26 erstreckt sich von dessen hinteren Ende 34 ein Kolben 32. Wie aus Fig. 11 und 12 ersichtlich ist, ist der Kolben 32 mit einer Umfangsnut 35 zur Aufnahme eines O-Ringes 36 aus elastischem Material versehen, der eine Dichtung zwischen dem Kolben 34 und der Zylinderbohrung 26 herstellt. Eine Zahnstange 38 erstreckt sich von dem hinteren Ende des Kolbens 34 nach rückwärts und endet in einem Plunger 20, der sich durch eine öffnung am rückwärtigen Ende des Gehäuses 12 nach außen erstreckt. Wenn der Plunger 20 nach vorne geschoben wird, so tritt der Kolben 34 in die Zylinderbohrung 26 ein und drückt die vor ihm befindliche Luft durch die Düsenöffnung 30 aus. Wenn umgekehrt der Plunger 20 nach rückwärts bewegt und der Kolben 34 aus der Zylinderbohrung 26 herausgezogen wird, wird ein Vakuum erzeugt, durch welches Luft in die Zylinderbohrung 26 eingesaugt wird. Der Plunger· 20 und die Zahnstange 38 sind aus rostfreiem Stahl.

Innerhalb des Gehäuse-Oberteils 16 ist eine Feder 40 vorgesehen, die sich in einen Ringraum 42 im Plunger 20 erstreckt und bestrebt ist, den Plunger 20 nach rückwärts zu schieben. An der Außenfläche des Plungers 20 ist eine Längsnut 44 (Fig.4) vorgesehen. Ein Federclip 46, der sich um die Oberseite des Gehäuses erstreckt, hat einen nach innen gerichteten Vorsprung 48, der in die Längsnut 44 eingreift. Eine das vordere Ende des Plungers 20 umgebende Ringwulst 50 verhindert durch Zusammenwirken mit dem Vorsprung 48, daß der Plunger 20 vollständig aus dem rückwärtigen Ende des Gehäuses herausgeschoben werden kann.

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Aus Fig. 5 und 6 ist ersichtlich, daß das Gehäuse 12 aus zwei komplementären Hälften 52 und 54 gebildet wird. Die Gehäusehälften werden durch den Pederclip 46, einen weiteren Federclip 47 am vorderen Ende des Oberteils 16 und eine Schraube ^?im Bereich des Handgriffs 14 zusammengehalten. Der Betätigungsmechanismus für den Plunger 20 ist innerhalb dieser Hälften angeordnet und weist eine Hauptfeder 56 und zwei Hilfsfedern 58 und 60 auf. Die Gehäusehälfte 52 enthält weiterhin eine Halte-Sperrklinke 62, die durch den Arm 64 der Feder 60 in ihrer Stellung gehalten wird. Eine Vorschub-Sperrklinke 66 in der Gehäusehälfte 54 steht unter Wirkung des Armes 68 der Feder 58, auf den eine Rolle 70 aufgesetzt ist. Wie im folgenden noch beschrieben wird, arbeiten die Halte-Sperrklinke 62 und die Vorschub-Sperrklinke 66 mit der Zahnstange 38 zusammen, um den Plunger 20 jedes Mal, wenn der Drücker 18 betätigt wird, vorzuschieben. Wie aus Fig. 11 zu sehen ist, greift die Vorschub-Sperrklinke 66 in der normalen Ruhelage des Drückers 18 in die Zähne der Zahnstange 38 ein, wodurch die Feder 40 daran gehindert wird, den Plunger 20 nach rückwärts zu bewegen. Wenn der Drücker 18 betätigt wird, so wird die Halte-Sperrklinke 62 angehoben (siehe Fig.12), um mit der Zahnstange 38 in Eingriff zu kommen. Beim weiteren Drücken des Drückers 18 wird die Vorschub-Sperrklinke 66 nach rückwärts gezogen, um mit dem nächsten Zahn in Eingriff zu kommen, worauf nach Loslassen des Drückers 18 der Plunger 20 entsprechend dem Abstand zwischen benachbarten Zähnen von der Hauptfeder 56 vorgeschoben wird. Danach kehrt die Halte-Sperrklinke 62 in ihre Normallage zurück. Ein wiederholtes Drücken und Loslassen des Drückers 18 bewirkt also, daß der Plunger 20 in einzelnen Schritten vorwärts bewegt wird, wobei jeder Schritt dem Abstand zwischen benachbarten Zähnen entspricht.

Ein Sxcherungsstift 72 erstreckt sich durch den Handgriff 14 und endet in einem Knopf 74 außerhalb des Gehäuses. Wie insbesondere aus Fig. 16 und 17 hervorgeht, weist der Stift 72

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einen Abschnitt 76 größeren Durchmessers und einen Abschnitt kleineren Durchmessers auf. Wie Fig. 11, 12 und 16 zeigen, liegt der größere Abschnitt 76 in der Normallage des Sicherungsstiftes 72 unter dem unteren Schenkel 80 der Sperrklinke 66, wodurch die Sperrklinke 66 nach oben gedrückt und in Eingriff mit der Zahnstange 38 gehalten wird. Wenn der Sicherungsstift nach innen gedrückt wird, so daß der untere Schenkel 80 der Sperrklinke 66 mit dem dünneren Abschnitt 78 des Stiftes 72 in Berührung kommt, siehe Fig. 7 und 17, drückt die Feder 58 die Sperrklinke 66 nach unten und außer Eingriff mit der Zahnstange 38, um eine freie Bewegung des Plungers 20 nach vorwärts und rückwärts zu ermöglichen. Wenn der Sicherungsstift 72 nicht eingedrückt ist (siehe Fig.16), kann der Plunger 20 schrittweise vorgeschoben werden, und zwar jedesmal, wenn der Drücker 18 gedrückt wird. Wenn der Sicherungsstift eingedrückt ist (siehe Fig.17), kann der Kolben 34 durch Eindrücken oder Loslassen des Plungers 20 schnell nach vorne oder rückwärts bewegt werden.

Wie vorher ausgeführt, dient die vorgeschlagene Vorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einer Einweg-Pipette 82, deren rückwärtiges Ende 84 so ausgebildet ist, daß es eng auf die Düse 24 paßt. Zu diesem Zweck weist die Düse 24 einen Absatz 86 (Fig.14) auf, der eng in die Bohrung der Pipette 82 paßt. Um die dichte Verbindung der Pipette 82 mit der Düse 24 zu gewährleisten, besteht die Pipette 82 vorzugsweise aus einem relativ weichen Kunststoff, während die Düse aus rostfreiem Stahl oder dergleichen hergestellt ist.

Das Volumen der Pipettenbohrung ist größer als dasjenige der Zylinderbohrung 26, so daß die bei einem vollen Kolbenhub angesaugte Flüssigkeitsmenge 88 in einem sicheren Abstand unterhalb der Düse 24 bleibt, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist.

Erfindungsgemäß ist eine Auswurfeinrichtung 90 vorgesehen, mit welcher die Pipette 82 automatisch von dem Gehäuse 12 getrennt werden kann. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich

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ist, besteht der Auswerfer 90 aus einem Drahtbügel 92, der sich um den vorderen Abschnitt 22 des Gehäuses herum erstreckt und unmittelbar hinter dem Düsenabsatz 86 einen Bogen 94 sowie zu beiden Seiten des Ansatzes 22 Ausbiegungen 96 und 98 aufweist. Der Bogen 94 liegt, wie ersichtlich, am oberen Bund 84 der Pipette 82 an. Jede der Ausbiegungen 96,98 endet in einem abgebogenen Fuß 100, der sich lose in eine längliche Aussparung 101 im Gehäuse 10 hineinerstreckt. Wenn einer der Ausbiegungen 96,98 nach oben oder unten geschoben wird, bewegt sich der Bogen 94 exzentrisch nach vorne, wodurch die Pipette 82 von dem Düsenabsatz 86 heruntergeschoben wird und abfallen kann.

Die Wirkungsweise und der Gebrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am besten unter Zuhilfenahme der Figuren 8 bis 10 und 13 bis 15 zu erklären. Zunächst wird eine Pipette auf die Düse 24 aufgesetzt, bis ihr Ende 84 an dem Bogen 94 anliegt. Dann wird der Sicherungsknopf 74 eingedrückt, um die in Fig. 17 dargestellte Stellung einzunehmen. Dadurch kommen die Sperrklinken 62 und 66 von der Zahnstange 38 frei, so daß der Benutzer durch volles Eindrücken des Plungers 20 mittels seines Daumens, wie in Fig. 8 gezeigt, und darauffolgendes allmähliches Loslassen desselben eine Flüssigkeitsmenge aus einem Gefäß 102 ansaugen kann. Wie vorher erwähnt, ist das von dem Kolben 32 verdrängte Volumen innerhalb der Zylinderbohrung 26 geringer als das Volumen der Pipette 82, so daß die in die Pipette eingesaugte Flüssigkeit nicht bis zu der Düse 24 gelangt (siehe Fig.10).

Der Benutzer drückt dann den Druckknopf 18 einmal. Dadurch gleitet das vordere Ende 104 der Sperrklinke 62 an der Nockenfläche 106 des Drückers 18 entlang und wird von dem dünnen Abschnitt 78 des Sicherungsstiftes 72 abgehoben, wodurch der Sicherungsstift 72 von der Feder IO8 nach außen gedrückt werden kann. Danach wird die Sperrklinke 62 durch den dickeren Abschnitt 66 des Sicherungsstiftes 72 in einer angehobenen Stellung gehalten, in der sie im Eingriff mit der Zahnstange

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38 ist. Der Benutzer drückt dann den Drücker 18, um eine präzise Flüssigkeitsmenge 110 aus der Pipette 82 auszuschieben, und zwar über das Luftpolster innerhalb der Zylinderbohrung 26. Wenn der Benutzer durch wiederholtes Drücken des Drückers die ganze Flüssigkeit ausgegeben hat, entfernt er durch Drehen des Drahtbügels 92 die Pipette 82. Wenn aus irgendeinem Grunde die ganze in der Pipette enthaltene Flüssigkeit schnell ausgegeben werden soll, so braucht nur der Sicherungsknopf 74 eingedrückt zu werden, wodurch die Sperrklinken 62,66, mit der Zahnstange 38 außer Angriff kommen, und dann der Plunger 20 eingedrückt zu werden.

- Patentansprüche - 9 -

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Claims

- 9 Patentansprüche

/IJPipettiervorrichtung, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12) mit einer Zylinderbohrung (26), in der ein Kolben (32) verschiebbar angeordnet ist, eine Düse (24) am vorderen Ende des Gehäuses (12), die einen mit der Zylinderbohrung (26) in Verbindung stehenden Kanal (30) aufweist, eine lösbar mit der Düse (24) verbundene Pipette (82), und Mittel (90) am Gehäuse (12) zum Abwerfen der Pipette (82).
2. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (90) zum Abwerfen der Pipette (82) aus einem Drahtbügel bestehen, der die Düse (24) mit einem Bogen (94) umfaßt, an dem das Ende (84) der Pipette (82) anliegt, wobei der Drahtbügel (92) verdrehbar am Gehäuse (12) befestigt ist.
3. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drahtbügel (92) an seinen Enden (100) nach innen um etwa 90° umgebogen ist und daß diese umgebogenen Enden (100) in längliche, eine Verdrehung des Drahtbügels (92) zulassende Aussparungen (101) im Gehäuse (12) eingreifen.
4. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch den Kolben (32) verdrängbare Volumen der Zylinderbohrung (26) kleiner ist als das Volumen der Pipette (82)
5. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse (12) angebrachten Drücker (18) und innerhalb des Gehäuses (12) vorgesehene Betätigungsmittel (38,62,66) zum Vorschub des Kolbens (32) um einen bestimmten Betrag bei jedem Drücken und Loslassen des Drückers (18).
6. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine erste Feder (40) im Gehäuse (12) die bestrebt ist, den Kolben (32) in Richtung auf das rückwärtige Ende des Gehäu-

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-loses (12) zu verschieben, und Mittel (72,74,76,78) zum Außereingriffbringen der Betätigungsmittel, um eine Bewegung des Kolbens (32) unter der Wirkung der Feder (40) zu ermöglichen.

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