DE2647883A1 - Pipettiervorrichtung - Google Patents

Description

Ing. Eberhardt SPEiDEL · Dipl.-lng. Frhr. Anton RIEDERER von PAAR

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Patentanwälte Speidei, Biederer v. Paar

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

Pipettiervorrichtung

Beim Arbeiten mit flüssigen Medikamenten und Körperflüssigkeiten ist es oftmals gefährlich, wenn der Laborant mit der Flüssigkeit in Kontakt kommt. Dieses Problem tritt vor allem beim Pipettieren von Flüssigkeiten auf_f wo ein Laborant genaue Flüssigkeitsmengen für Testzwecke oder andere Verwendungen von einem Gefäß auf ein anderes zu übertragen hat. Die in der Pipette zu transportierende Flüssigkeit kann Krankheitserreger enthalten, radioaktiv oder giftig sein und dadurch den Laboranten gefährden.

Es ist selbstverständlich eine unabdingbare Voraussetzung, daß jede Pipettiervorrichtung so beschaffen sein muß, daß genaueste Flüssigkeits\^Tolumina zuverlässig übertragen werden können. Oft ist es notwendig, mit Mikrolitern in sehr genauen Mengen zu arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pipettiervorrichtung zu schaffen, bei der es ausgeschlossen ist, daß der Benutzer in Kontakt mit der pipettierten Flüssigkeit kommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Pipettiervorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine

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Ansaugeinrichtung, die aus einer Zylindereinheit und einer in dieser verschiebbaren Kolbeneinheit besteht, wobei die Zylindereinheit eine Halterung zum lösbaren Festhalten einer Pipette aufweist, derart, daß ihr Innenraum in Verbindung mit einer den Kolben der Kolbeneinheit aufnehmenden Zylinderbohrung steht, und wobei Mittel zur Begrenzung der Ansaugbewegung und Mittel zur Begrenzung der Ausschubbewegung des Kolbens vorgesehen sind.

Beim Eintauchen der von dem Zylinder vorstehenden Spitze der Pipette in die zu pipettierende Flüssigkeit und Zurückziehen des Kolbens wird die Flüssigkeit in die Pipette gesaugt, ohne daß es zu einem Kontakt zwischen der Bedienungsperson und der Flüssigkeit kommen kann. Zum Ausgeben der pipettierten Flüssigkeit wird der Kolben einfach nach vorne gegen das kleine Ende des Zylinders hin verschoben. Der Weg des Kolbens ist dabei so begrenzt, daß die durch das Herausziehen des Kolbens bewirkte Volumenvergrößerung geringer ist als das Volumen der Pipette, wodurch gewährleistet ist, daß niemals Flüssigkeit aus dem hinteren Ende der Pipette in den Zylinderraum übertreten kann. Mit der Pipettiervorrichtung kann eine geeichte Mikropipette verwendet werden. Um den Füllungsstand der Mikropipette besser erkennen zu können, kann die Wand des Zylinders an der Stelle, an der die Füllmarke der eingeschobenen Mikropipette liegt, einen vergrößernden Bereich, beispielsweise eine Vergrößerungslinse, aufweisen. Dadurch kann der Benutzer den Füllungspunkt besser erkennen. Der Saughub des Kolbens ist dabei vorzugsweise so bemessen, daß die dabei angesaugte Flüssigkeit etwas über der Füllmarke der Mikropipette liegt. Dies gestattet ein sehr schnelles Ansaugen. Die geringfügige überschüssige Flüssigkeitsmenge kann dann durch leichtes Vorschieben des Kolbens unter gleichzeitiger Beobachtung der Füllmarke durch die Vergrößerungslinse ohne Schwierigkeiten und mit geringem Zeitaufwand abgetropft werden.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist auch eine Auswerfvorrichtung für die Pipette vorgesehen, durch die vermie-

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den wird, daß der Benutzer überhaupt mit der benutzten Pipette in Berührung kommt. Diese Auswerfvorrichtung besteht in besonders einfacher Weise darin, daß Mittel vorgesehen sind, durch die der Kolben am Ende seines normalen Ausschubhubes noch ein Stück weiter eingedrückt werden kann, wobei er die Pipette aus ihrer Halterung herausdrückt.

Die Pxpettiervorrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie verschiedene Flüssigkeitsvolumina ansaugen kann. Zu diesem Zweck kann der Kolben Führungsnuten verschiedener Länge für einen am Zylinder angebrachten Anschlag aufweisen.

Um die Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Pxpettiervorrichtung zu verringern, wird eine Konstruktion angestrebt, die keine engen Toleranzen erfordert. Zu diesem Zweck kann in dem Zylinder eine biegsame, etwas nachgiebige Führungsbüchse für den Kolben vorgesehen werden, während der Kolben in Form einer Kunststoffscheibe auf einer ihn durchdringenden Stange angeordnet ist. Die Scheibe dehnt die Innenwand der Kunststoffbüchse geringfügig, wodurch eine gute Abdichtung ohne zusätzliche Mittel und ohne Einhaltung enger Toleranzen erreicht wird.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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

Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung einer erfindungsgemäßen Pxpettiervorrichtung im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer darin eingesetzten und in eine Flüssigkeit eintauchenden Pipette;

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, wobei die Flüssigkeit bis zu dem gewünschten Niveau in die Pipette eingesaugt ist;

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Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 und 3_# wobei die Flüssigkeit aus der Pipette in ein Aufnahmegefäß abgegeben wird;

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, 3 und 4, wobei die Pipette aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeworfen wird;

Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie 6-6 in Fig. 1 und Fig. 7 einen Schnitt entlang Linie 7-7 in Fig. 2.

Fig. 1, 6 und 7 zeigen die verschiedenen Elemente, aus denen die einen wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Pipettiervorrichtung bildende Ansaugvorrichtung 20 besteht, und Fig. bis 5 veranschaulichen die aufeinanderfolgenden Schritte bei Benutzung dieser Vorrichtung.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in welcher die Ansaugvorrichtung 20 dargestellt ist, die ein Gehäuse 21 und eine Kolbeneinheit 22 aufweist. Das Gehäuse 21 besteht aus einem Zylinder 23 und einer vorderen Spitze 24. Ein kontinuierlicher Kanal 25 erstreckt sich von dem rückwärtigen offe nen Ende 26 bis zum vorderen offenen Ende 27 des Gehäuses. In ihrem von dem Zylinder 23 vorstehenden Bereich ist die Wand der Spitze 24 mit einer als Vergrößerungslinse 28 wirkenden Verdickung versehen, durch welche die Füllinie einer Pipette beobachtet werden kann, wie dies im einzelnen später beschrieben wird. Die Spitze 24 kann vollständig durchsichtig sein, jedoch reicht es auch aus, wenn nur der Abschnitt 28 durchsichtig ist und eine Vergrößerungswirkung hat, was durch entsprechende Ausbildung dieses Abschnittes sowohl hinsichtlich der Form als auch hinsichtlich des Werkstoffes erreicht werden kann.

Vorzugsweise ist das gesamte Gehäuse 21 und auch die Kolbeneinheit 22 aus Kunststoff oder billigem Metall, da die Kosten einen wichtigen Faktor darstellen.

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Der Innenraum 29 des Zylinders 23 weist eine größere öffnung am oberen Ende und eine engere öffnung 31 am unteren Ende auf. Die engere öffnung 31 wird durch eine Ringschulter 33 am unteren Ende des Zylinders 23 begrenzt.

Konzentrisch ist im Innenraum 29 des Zylinders 23 ein inneres Führungsrohr 33 vorgesehen, das sich von dem inneren Ende der Spitze 24 zum rückwärtigen Ende des Zylinders 23 erstreckt und nahe dessen hinteren öffnung 30 endet. Wie dargestellt, kann das Führungsrohr 33 einstückig mit der Spitze 24 sein und in die engere untere öffnung 31 des Zylinders 23 eingesetzt und in seiner Lage durch übliche Mittel, beispielsweise mittels eines Epoxydharzklebers„ gehalten sein. Das untere Ende des Führungsrohres ist mit 34 und sein oberes Ende ist mit 26 bezeichnet= Konzentrisch ist der Längsbohrung des Führungsrohres 33 eine Führungsbüchse 35 vorgesehen, die ebenfalls an beiden Enden offen ist und snit ihrem inneren Ende an einem nachgiebigen Einsatz 36 anliegt, der in dem Führungsrohr 33 an dessen unteren Ende angeordnet ist» Der Einsatz 36 ist mit einem durchgehenden Kanal versehen, um eine kontinuierliche Verbindung zwischen dem Inneren der Führungsbüchse 35 und der vorderen öffnung 27 der Spitze 24 zu bilden.

Die Führungsbüchse 35 besteht ebenfalls aus nachgiebigem Material, wie beispielsweise Silikongummi oder einem nachgiebigem Kunststoff, damit sie den Kolben der Kolbeneinheit 22 dichtend aufnehmen kann, jedoch eine Hin- und Herbewegung derselben zuläßt. Hauptziel ist es, eine billige Kombination zwischen der Führungsbüchse 35 und der Kolbeneinheit 22 zu ermöglichen, die grobe Toleranzen zuläßt, ohne jedoch die Funktion der Vorrichtung in Frage zu stellen. Dadurch, daß die Führungsbüchse 35 nachgiebig ausgebildet ist, so daß sie während der Gleitbewegung des Kolbens deformiert werden kann, ist es möglich, die gewünschte Abdichtung zu erhalten, ohne enge Toleranzen einhalten und ohne einen verformbaren oder speziell konstruierten Kolben verwenden zu müssen.

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Der Einsatz 36 kann ebenfalls beispielsweise durch ein Epoxyharz eingeklebt sein und weist an seinem rückwärtigen Ende eine Vertiefung auf, in welche der Endabschnitt der Führungsbüchse 35 eingesetzt ist, dessen Vorderkante an einer schrägen Schulter 36" anliegt. Ausgehend von der Schulter 36' ist ein sehr enger Kanal 37 vorgesehen, der in einen größeren Kanal 38 mündet, der seinerseits mit einer trichterförmigen Eintrittsöffnung 39 in Verbindung steht, die direkt in den Innenraum der Spitze 24 mündet. Die Form des Kanals in dem Einsatz 36 ist so gewählt, daß eine Mikropipette während der Benutzung der Ansaugvorrichtung sicher gehalten und nach Benutzung leicht ausgeworfen werden kann.

Die Außenfläche des Zylinders 23 hat eine geriffelte Grifffläche 40, um die Handhabung der Vorrichtung zu erleichtern, sowie eine mit diesem einstückige Klammer 41 zur Befestigung der Vorrichtung beispielsweise an einem Taschenrand des Benutzers. Die Wand des Zylinders 23 ist mit einer öffnung 45 versehen, durch welche ein Sperrstift 44 eines Druckknopfes 42 mit vergrößertem Kopf 43 hindurchragt. Wenn dieser Sperrstift 44 in die öffnung 45 eingeführt und durch Reibung oder mittels eines Klebstoffes festgehalten wird, erstreckt er sich von der Seite her in den Innenraum 29 und wirkt mit entsprechenden Nuten an der Kolbeneinheit 22 zusammen, wie dies noch später beschrieben wird.

Die Kolbeneinheit 22 weist einen rohrförmigen Körper 46 mit einer öffnung 47 am unteren Ende auf, dessen Innenraum 48 das Führungsrohr 33 im Gehäuse 21 aufnimmt. Die untere Endkante 49 des rohrförmigen Körpers 46 liegt an der Schulter 32 im Gehäuse 21 an, wenn der rohrförmige Körper 46 vollständig in das Gehäuse 21 eingeschoben ist. Der Innenraum 48 des rohrförmigen Körpers 46 ist am anderen Ende durch einen Handgriff 50 verschlossen. Der Handgriff 50 ist so ausgebildet, daß das Ergreifen und die Benutzung der Ansaugvorrichtung mit einer Hand möglich ist. Er weist einen unteren stopfenförmigen Körper 51 auf, der in das obere Ende

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des rohrförmigen Köpers 46 eingesetzt und dort durch Reibung oder durch einen Klebstoff gehalten ist. Anschließend an den stopfenförmigen Abschnitt 51 ist ein ringförmiger Teil 52 mit einer zentralen öffnung 53 vorgesehen, durch welche ein Finger hindurchgesteckt werden kann, um das Ergreifen und die Hin- und Herbewegung der Kolbeneinheit 22 relativ zu dem Gehäuse 21 zu erleichtern, wenn diese beiden Teile zusammengebaut sind. Am vorderen"Ende des Stopfenabschnittes 51 des Handgriffs ist ein langer Stift 54 angebracht, der sich durch eine öffnung 55 in einer Scheibe 56 hindurcherstreckt, die an einer Schulter 57 in dem rohrförmigen Körper 46 anliegt. Der Stift 54 erstreckt sich nach unten über die Unterkante 49 des rohrförmigen Körpers 46 hinaus und endet in einer Spitze 58. Die Scheibe 56 ist verschiebbar in dem rohrförmigen Körper 46 angeordnet, so daß eine von vorne auf sie ausgeübte Kraft eine Schraubenfeder 59 zusammendrückt, die zwischen der Unterseite des Stopfenabschnittes 51 und der Oberseite der Scheibe 56 angeordnet ist.

In einem Abstand von der Spitze 58 ist an dem Stift 54 ein Kolben 60 angebracht. Es hat sich gezeigt, daß ein selbstschmierendes, verhältnismäßig starres Material, wie PTFE vorteilhaft als Material für den Kolben 60 verwendet werden kann. Der Stift 54 kann aus billigem Metall bestehen. Der Kolben 60 wirkt mit der nachgiebigen Wand der Führungsbüchse 35 zusammen und dehnt diese an der Berührungsstelle geringfügig aus, um die Bildung einer Dichtung an dieser Stelle zu erleichtern. Die nachgiebige Natur des Materials der Führungsbüchse 35 gestattet die axiale Hin- und Herbewegung des Kolbens 60 und des Stiftes 54, um Flüssigkeit anzusaugen und auszugeben. Durch das Zusammenwirken der nachgiebigen Führungsbüchse 35 mit dem Kolben 60 brauchen keine engen Toleranzen für diese Teile eingehalten zu werden. Es ist lediglich nötig, daß ein leichter Preßsitz zwischen dem Kolben 60 und der Wand der Führungsbüchse 35 besteht, um die nötige Abdichtung zu erreichen. Zusätzlich wird der Zu-

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sammenbau erleichtert, da der Winkel, unter welchem der Stift in die Führungsbüchse eingesetzt wird, nicht kritisch ist.

An der Außenfläche des rohrförmigen Körpers 46 sind zwei diametral gegenüberliegende Längsnuten 61 und 62 vorgesehen, von denen die Nut 61 langer ist als die Nut 62. Die Längsnuten bestimmen den Verschiebeweg der Kolbeneinheit und demzufolge das Flüssigkeitsvolumen, das in eine mit der Ansaugvorrichtung verbundene Pipette eingesaugt werden kann. Die Längsnuten 61 und 62 stehen miteinander durch eine Umfangsnut 63 in Verbindung, durch welche der Sperrstift 44 des Knopfes 42 von der einen in die andere Längsnut gelangen kann.

Die erfindungsgemäße Ansaugvorrichtung ist im zusammengebauten Zustand in Fig. 2 bis 5 dargestellt. Dabei ist die Kolbeneinheit 22 durch das offene rückwärtige Ende 30 des Gehäuses eingeschoben. Die Führungen in dem Gehäuse 21 bestimmen den axialen Verschiebeweg der Kolbeneinheit 22. Der Stift 54 erstreckt sich durch die öffnung 26 in die Führungsbüchse 35 und sein vorderes Ende 58 liegt zunächst nahe der schrägen Schulter 36' des Einsatzes 36. Der rohrförmige Körper 46 liegt zwischen der Außenfläche des Führungsrohres 33 und der Innenfläche des Zylinders 23, wobei seine Winkelstellung relativ zu dem Gehäuse 21 durch den Eingriff des SperrStiftes 44 in die eine oder die andere Längsnut 61 oder 62 bestimmt ist. In der Ruhestellung gemäß Fig. 2 liegt der Sperrstift 44 nicht in der Umfangsnut 63, wodurch eine Drehbewegung der Kolbeneinheit 22 relativ zum Gehäuse 21 verhindert ist. Der Handgriff 50 steht von dem rückwärtigen Ende 30 des Gehäuses 21 vor. Selbstverständlich wird die Kolbeneinheit 22 vor dem Einsetzen des Knopfes 42 in das Gehäuse 21 eingeschoben. Dann wird die Kolbeneinheit 22 so verschoben oder gedreht, daß die Umfangsnut 63 oder eine Längsnut 61 oder 62 mit der öffnung 45 fluchtet, so daß nun der Sperrstift 44 eingeführt werden kann, womit die Kolbeneinheit 22 mit dem Gehäuse 21 verbunden ist.

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Zur Verwendung wird die Vorrichtung 20 mit einer Hand ergriffen und eine Pipette 64 mit der gewünschten Volumenkapazität durch die öffnung 27 in der Spitze 24 des Gehäuses 21 eingeführt, bis sie mit Reibschluß in dem Einsatz 36 sitzt und am vorderen Ende 58 des Stiftes 54 anliegt. Der Außendurchmesser des Endes 58 des Stiftes 54 ist größer als der Durchmesser der Bohrung der Pipette 64 und vorzugsweise kleiner als der Außendurchmesser der Pipette 64. Demzufolge liegt der Stift 54 mit seinem Ende 58 an dem Ende der Pipette 64 an, um einerseits einen Anschlag für die Pipette beim Einführen derselben zu bilden und andererseits nach Beendigung des Ansaug- und des darauf folgenden Ausgabevorganges die Pipette 64 auswerfen zu können. Andererseits ist der Durchmesser des Stiftes klein genug, daß er leicht innerhalb des Einsatzes 36 zwischen der auswerfenden und der zurückgezogenen Stellung hin- und herbewegt werden kann, ohne daß dies einen schädlichen Einfluß auf die Wand des Einsatzes 36 hat, was eintreten könnte, wenn der Eingriff zwischen diesen Teilen zu eng ist, so daß nach wiederholter Benutzung eine Beschädigung der nachgiebigen Wände des Einsatzes 36 stattfinden könnte. Aus dem gleichen Grund ist das rückwärtige Ende der Pipette 64 abgeschrägt, um seine Einführung in den Einsatz 36 zu erleichtern und eine Beschädigung des Materials des Einsatzes 46 zu vermeiden. Bei einem Durchreiben des Einsatzes 36 würde natürlich die Fähigkeit verringert, die Pipette in einer vorbestimmten Stellung innerhalb der Ansaugvorrichtung nach der Einführung und vor dem Auswerfen zu halten.

Wenn die Pipette 64 in ihrer richtigen Lage ist, ist ihre Füllmarke 65 durch die Vergrößerungszone 28 sichtbar, so daß eine genaue Füllung möglich ist. Dann wird die Pipette 64 in ein Gefäß 66 eingeführt, welches die zu pipettierende Flüssigkeit 67 enthält, wobei das untere offene Ende 68 der Pipette in die Flüssigkeit 67 eintaucht. Falls nötig, kann das Gefäß 66 mit der einen Hand gehalten und die Ansaugvorrichtung 20 mit der anderen Hand betätigt werden, indem ein Finger durch die öffnung 53 hindurchgeführt und die Kolben-

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einheit 22 zurückgezogen wird. Dadurch wird Flüssigkeit in die Mikropipette 64 etwa bis zu der Füllmarke 65 eingesaugt. Beim weiteren Zurückziehen der Kolbeneinheit 22 kommt der Sperrstift 44 am Ende 69 der Nut 61 zur Anlage. Auf diese Weise bringt ein schnelles Zurückziehen der Kolbeneinheit 22 etwa das gewünschte Flüssigkextsvolumen und gegebenenfalls ein geringfügig größeres Volumen, so daß die Flüssigkeit etwas über die Füllmarke 65 hinaussteht. In diesem Zustand ist die Vorrichtung in Fig. 3 gezeigt. Durch Zurückschieben einer kleinen Flüssxgkeitsmenge unter gleichzeitiger Beobachtung der Füllmarke 65 durch die Vergroßerungszone 28 kann nun der Flüssigkeitsstand in der Pipette 66 genau auf die Füllmarke 65 eingestellt werden.

Der nächste Schritt ist die Ausgabe der Flüssigkeit in einen anderen Behälter 70 für Testzwecke. Dies wird erreicht durch Herabdrücken des Kolbenhandgriffs 50, falls nötig mit einer Hand, bis die Flüssigkeit vollständig ausgegeben ist, was normalerweise möglich ist. Auch kann die Pipette 64 ausgeworfen werden, indem einfach die Kolbeneinheit 22 weiter eingedrückt wird, wodurch das obere Ende 26 des Führungsrohres 33 die Scheibe 56 in der Kolbeneinheit 22 gegen die Wirkung der Feder 59 nach oben drückt und der rohrförmige Körper 46 weiter nach unten geführt werden kann. In der Ruhestellung ist die Unterkante 49 des rohrförmigen Körpers 46 in einem Abstand von der Schulter 32 in dem Zylinder 23, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Demzufolge ist es möglich, den rohrförmigen Körper 46 und den Stift 54 unter Zusammendrückung der Feder 59 weiter nach unten zu drücken. Dadurch wird das Ende 58 des Stiftes 54 durch die Kanäle 37 und 38 des Einsatzes 36 hindurch nach unten verschoben und da es an der Hinterkante 74 der Pipette 64 anliegt, wird die Pipette 64 aus dem nachgiebigen Einsatz 36 herausgeschoben und sie fällt aus der Vorrichtung 20 heraus. Beim Loslassen des Handgriffes 50 kehrt die Kolbeneinheit 22 unter der Wirkung der Feder 59 in ihre Ruhestellung gemäß Fig. 2 zurück und ist für die Aufnahme einer neuen Pipette bereit. Während der ganzen

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Verfahrensschritte braucht der Benutzer die Pipette niemals wieder zu berühren, nachdem sie in die Ansaugvorrichtung 20 eingesetzt wurde, und zwar weder während des Ansaugens der Flüssigkeit noch während der darauffolgenden Ausgabe der Flüssigkeit und auch nicht beim Auswerfen der Pipette nach der Benutzung. Dadurch wird jeder direkte Kontakt und eine mögliche Infektion des Benutzers mit bzw. durch die Flüssigkeit vermieden.

Die Ansaugvorrichtung 20 ist bestimmt zur Benutzung mit Pipetten mit unterschiedlichem Volumen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist für zwei verschiedene Volumina bestimmt, jedoch ist es grundsätzlich selbstverständlich möglich, eine Ansaugvorrichtung für eine größere Anzahl von unterschiedlichen Volumen vorzusehen, indem eine entsprechende Ajizahl von Längsnuten zusätzlich zu den Längsnuten 61 und 62 an der Außenfläche des rohrförmigen Körpers 46 angebracht wird, wobei die unterschiedliche Länge dieser Nuten den unterschiedlichen Volumina der Pipetten entspricht.

Zum Umschalten von einem Volumen auf das andere ist es lediglich notwendig, den Handgriff 50 unter Zusammendrückung der Feder 59 herabzudrücken, bis der Sperrstift 44 in der Umfangsnut 63 liegt. Dann kann die Kolbeneinheit 22 relativ zum Gehäuse 21 verdreht werden, bis der Sperrstift 44 mit der anderen Längsnut 62 fluchtet und in diese aufgrund der auf die Kolbeneinheit 22 wirkenden Kraft der Feder 59 eingeführt wird. Die Kolbeneinheit 22 ist nun wieder in ihrer Ruhestellung, in der sie gegen Verdrehung gegenüber dem Gehäuse 21 durch den Eingriff der Sperrstifte 44 in der Längsnut 62 gegen Verdrehung gesichtet ist. Die kürzere Länge der Längsnut 62 ermöglicht die Verwendung einer anderen Pipette mit einem geringeren Volumen.

Ein nicht dargestelltes Fenster kann in der Wand des Zylinders 23 vorgesehen werden, und zwar derart, daß durch es hindurch geeignete Merkzeichen an der Außenfläche des rohrförmigen

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Körpers 46 sichtbar sind, aus denen der Benutzer entnehmen kann, in welche Nut 61 oder 62 der Sperrstift 44 gerade eingreift. Die Kennzeichen würden das Volumen bekanntgeben, das durch Zurückziehen der Kolbeneinheit 22 in eine entsprechende Mikropipette eingesaugt werden kann.

Bei der Verwendung der Ansaugvorrichtung 20 sollte folgendes * beachtet werden: Die Ansaugvorrichtung wird auf ein bestimmtes Volumen eingestellt, indem die Kolbeneinheit 22 voll bis zum Anschlag eingedrückt und dann gedreht wird, bis das gewünschte Volumen in dem vorstehend erwähnten Fenster im Zylinder 23 erscheint. Dann wird eine entsprechende Pipette durch die öffnung 27 der Spitze 24 eingeführt, bis sie mit ihrem rückwärtigen Ende in den aus nachgiebigem Material bestehenden Einsatz 36 mit Reibschluß eingreift. Dies wird ohne Bewegung der Kolbeneinheit 22 durchgeführt. Die Füllmarke sollte nun durch die Vergrößerungszone 28 der Spitze 24 sichtbar sein. Dann wird die Pipette 64 in die zu pipettierende Lösung eingetaucht. Die Kolbeneinheit 22 wird langsam mit dem Zeigefinger oder dem Daumen herausgezogen, bis die Flüssigkeit geringfügig über der Füllinie 65 in der Pipette steht. Die genaue Füllmenge wird darauf durch vorsichtiges Herabdrücken der Kolbeneinheit 22 eingestellt, bis die Flüssigkeit genau mit der Füllmarke 65 übereinstimmt, während gleichzeitig der Flüssigkeitsspiegel und die Füllmarke durch die Vergrößerungszone beobachtet werden. Wenn der Flüssigkeitsspiegel mit der Füllmarke fluchtet, wird die überschüssige Flüssigkeit von der Außenfläche der Pipette abgewischt, wobei der Benutzer darauf zu achten hat, daß er nicht mit der öffnung 68 in Berührung kommt, weil hierdurch das auszugebende Volumen beeinträchtigt werden könnte.

Der Inhalt der Pipette wird dann durch Herabdrücken der Kolbeneinheit 22 bis zum ersten Anschlag ausgegeben. Dieser erste Anschlag ist die normale Ruhestellung, in welcher die Feder 59 nicht vorgespannt ist. Die Pipette wird dann abhängig von der Viskosität der angesaugten Flüssigkeit zwei-

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bis dreimal gespült, indem die Kolbeneinheit 22 mehrmals hin- und herbewegt wird. Nach Beendigung des Pxpettxervorganges kann die Pipette aus der Ansaugvorrichtung ausgeworfen werden, indem die Kolbeneinheit 22 unter Zusammendrückung der Feder ganz eingedrückt wird und der Stift 54 die Pipette 64 auswirft.

Es ist möglich, mit einer geringfügigen Änderung einen Ausblaseffekt zu erreichen, welcher die Reinigung der Vorrichtung nach Benutzung unterstützt. Zu diesem Zweck kann ein Anschlag für das hintere Ende der Pipette 64 vorgesehen werden, so daß sie sich nur teilweise durch die volle Länge des Einsatzes 36 erstreckt und nicht in direkter Berührung mit dem Stift 54 der Kolbeneinheit 22 steht. Bei dieser Anordnung bestünde ein kleines Luftpolster zwischen dem rückwärtigen Ende der Pipette und dem vorderen Ende des Stiftes 54. Wenn dann Flüssigkeit durch Zurückziehen der Kolbenein_heit 22 in die Pipette eingesaugt wird, ist das Luftpolster immer noch vorhanden, und wenn nun die Kolbeneinheit 22 eingedrückt wird, um die Flüssigkeit aus der Pipette 64 herauszudrücken, würde dieses Luftpolster eine Grenze zwischen der Oberseite der Flüssigkeitssäule und dem Ende des Stiftes bilden und als Ausblaskraft wirken, um zu gewährleisten, daß die Flüssigkeit vollständig aus der Pipette herausgedrückt wird. Bei einem weiteren Herabdrücken der Kolbeneinheit 22 würde nun das vordere Ende 58 des Stiftes 54 mit der Pipette 64 in Berührung kommen und diese auswerfen. Natürlich würde die Füllmarke 65 so an der Pipette angebracht werden, daß sie in der richtigen Stellung in Bezug auf die Vergrößerungszone 28 liegt, wenn das hintere Ende der Pipette an der gewünschten Stelle innerhalb des Einsatzes 36 und nicht an dem Stift 54 anliegt.

Die Ansaugvorrichtung ist so konstruiert, daß sie Standard-Pipetten aufnehmen kann und daß deren Füllmarke im Bereich der Vergrößerungszone 28 liegt, unabhängig von dem Volumen der angesaugten Flüssigkeit. Beispielsweise kann ein Abstand von 35 mm zwischen dem rückwärtigen Ende der Pipette und der Füllmarke vorgesehen sein, so daß die Einführung der Pipette

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in die Ansaugvorrichtung bis zur Anlage an dem Stift 54 oder einem anderen Anschlag automatisch die Füllmarke 65 in den Bereich der Vergroßerungszone 28 bringt. Dieser Abstand wäre unabhängig von den in Mikromengen angesaugten Flüssigkeitsvolumen.

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Claims (12)

2847883 Patentansprüche

1. Pipettiervorrichtung, gekennzeichnet durch eine Ansaugeinrichtung (20), die aus einer Zylindereinheit (21) und einer in dieser verschiebbaren Kolbeneinheit (22) besteht, wobei die Zylindereinheit (21) eine Halterung (36) zum lösbaren Festhalten einer Pipette (64) aufweist, derart, daß ihr Innenraum in Verbindung mit einer den Kolben (60) der Kolbeneinheit (22) aufnehmenden Zylinderbohrung (25) steht, und wobei Mittel (44,69) zur Begrenzung der Ansaugbewegung und Mittel (56,26) zur Begrenzung der AusSchubbewegung des Kolbens (60) vorgesehen sind.

2. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylindereinheit (21) ein rohrförmiges Gehäuse (23,24) aufweist, in der eine aus nachgiebigem Material bestehende Kolben-Führungsbüchse (35) angeordnet ist, und daß die Kolbeneinheit (22) einen Stift (54) mit einem zwischen seinen Enden angeordneten Kolben (60) aufweist, der dichtend in der Führungsbüchse (35) geführt ist und dessen Außendurchmesser geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der Führungsbüchse (35) derart, daß er die Wand der Führungsbüchse (35) beim Durchgang geringfügig verformt.

3. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (54) aus Metall und der Kolben (60) aus PTFE, die Führungsbüchse (35) aus biegsamem und geringfügig nachgiebigem Kunststoff und die anderen Teile der Pipettiervorrichtung aus starrem Kunststoff bestehen.

4. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (54) über den die Ausschubbewegung des Kolbens (60) begrenzenden Anschlag (56) hinaus gegen die Kraft einer Feder (59) verschiebbar ist, um die Pipette (64) aus der Halterung (36) herauszuschieben, wobei der Außendurchmesser des Stiftes (54) geringfügig größer als der Durchmesser der Längsbohrung in der Pipette (64), jedoch

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kleiner als der Außendurchmesser der Pipette ist.

5. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (36) aus einem nachgiebigen Einsatz besteht, der eine Durchgangsbohrung mit einer weiten Eintrittsöffnung (39) und einer daran anschließenden engen
Bohrung (37) aufweist, in der die Pipette mit Reibschluß
gehalten ist.

6. pipettiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbeneinheit (22) einen rohrförmigen Körper (46) aufweist, der zwischen der Innenfläche des Gehäuses
(23) und der Außenfläche der Führungsbüchse (35) verschiebbar angeordnet ist und mit einer Schulter (57) versehen
ist, an der eine Scheibe (56) anliegt, an der sich die Feder (59) abstützt, die sich andererseits auf der Unterseite des Handgriffs (50) der Kolbeneinheit (22) abstützt, und daß in der Zylindereinheit (21) ein Anschlag (32) vorgesehen ist, der die Bewegung der Kolbeneinheit (22) zum Ausschieben der Pipette (64) begrenzt

7. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (50) ringförmig ausgebildet ist, um die Betätigung der Ansaugvorrichtung mit einer Hand zu erleichtern, wobei der ringförmige Abschnitt (52) des Handgriffes während der Betätigung der Ansaugeinrichtung (20) vollständig außerhalb derselben liegt.

8. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand des Vorderteils (24) der Zylindereinheit (21) eine optische Vergrößerungszone (28) vorgesehen ist, durch welche eine Füllmarke (65) an der Pipette (64) sichtbar ist.

9. Pipettiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbeneinheit (22) in der Zylindereinheit (21) drehbar ist und mindestens zwei Längsnuten (61,62) aufweist, die alternativ in Fluchtung mit einem an der Zylindereinheit (21) angebrachten Anschlag (44) bringbar sind

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und deren Länge die Ansaugbewegung des Kolbens (60) bestimmt, und daß eine die Längsnuten (61,62) miteinander verbindende Umfangsnut (63) derart angeordnet ist, daß sie erst bei Verschiebung der Kolbeneinheit (22) über den normalen Verschiebeweg hinaus mit dem Anschlag (44) fluchtet und dann eine Drehung der Kolbeneinheit (22) zuläßt, um den Anschlag (44) mit der gewünschten Längsnut (61 oder 62) in Eingriff zu bringen.

10. Pxpettiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylindereinheit (21) ein Fenster vorgesehen ist, durch das eine Markierung an der Kolbeneinheit (22) sichtbar ist, die die Winkelstellung der Kolbeneinheit (22) bzw. das dieser Winkelstellung entsprechende Ansaugvolumen angibt.

11. Pxpettiervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Vorderteils (24) der Zylindereinheit (21) zumindest im Bereich der Füllmarke (65) einer eingesetzten Pipette (64) durchsichtig ist und daß das Ansaugvolumen der Ansaugvorrichtung (20) geringfügig größer ist als das Füllvolumen der eingesetzten Pipette (64).

12. Pxpettiervorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet . durch eine Feder (59), welche den normalen Verschiebeweg der Kolbeneinheit (22) begrenzt, jedoch durch Zusammendrücken eine Weiterbewegung der Kolbeneinheit (22) bis zum Eingriff des Anschlages (44) in die Umfangsnut (63) zuläßt.

709819/06S3