DE3531241C2

DE3531241C2 -

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Publication number: DE3531241C2
Application number: DE19853531241
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. 2359 Henstedt-Ulzburg De Tscheu
Original assignee: EPPENDORF GERAETEBAU NETHELER and HINZ GMBH 2000 HAMBURG DE
Current assignee: Eppendorf SE
Priority date: 1985-08-31
Filing date: 1985-08-31
Publication date: 1988-09-08
Also published as: DE3531241A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gesteuerten Aus gabe von Flüssigkeiten mit höherem Partialdruck als eine wäßrige Lösung oder zur Injizierung einer Probenflüssig keit in lebende Zellen, mit einer Kanüle als Kapillare mit einer Bemessung zum Einsatz in der µl-Technik mit einem Austrittsdurchmesser in der Größenordnung von 0,1 bis 2 mm oder in der nl- bzw. pl-Technik mit einer Austrittsöffnung an der sich verjüngenden Spitze mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,5 µm zur Aufnahme der Flüssigkeit und einem axial bewegbaren, mit einer Antriebseinrichtung verbundenen Druckgeber an einem Ende der Kanüle, wobei zwi schen Kanüle und Druckgeber insbesondere eine in ihrem Vo lumen gleichbleibende Verbindung vorgesehen ist.The invention relates to a device for controlled off administration of liquids with a partial pressure higher than one aqueous solution or for injecting a sample liquid in living cells, with a cannula as a capillary a design for use in µl technology with a Outlet diameter on the order of 0.1 to 2 mm or in the nl or pl technology with an outlet opening at the tapered tip with a diameter in of the order of 0.5 µm to absorb the liquid and an axially movable, with a drive device connected pressure transducer at one end of the cannula, where between cannula and pressure transducer in particular one in their Vo lumen constant connection is provided.

Vorrichtungen zur Ausgabe von Flüssigkeiten sind als Pipettiervorrichtungen, z. B. aus der DE P 12 91 142, be kannt. Dabei ist der Druckgeber ein durch Hand betätigbarer Kolben, der in einer zylindrischen Führung bewegbar ist, auf welcher am freien Ende der Pipette eine Pipettenspitze zur Aufnahme einer Probenflüssigkeit angeordnet ist. Durch die Handbetätigung ist die Kolbenbewegung undefiniert im Verlauf des Hubes und - wenn keine Anschläge vorgesehen sind - auch in der Länge des Hubes. Solche Anschläge sind aber beispielsweise bei einer Pipette aus der DE P 10 90 449 bekannt. Eine exakte Anpassungsfähigkeit fehlt daher.Devices for dispensing liquids are called Pipetting devices, e.g. B. from DE P 12 91 142, be knows. The pressure transmitter is a manually operable Piston which is movable in a cylindrical guide on which there is a pipette tip at the free end of the pipette is arranged to receive a sample liquid. The piston movement is undefined due to the manual actuation in the course of the stroke and - if no stops are provided are - also in the length of the stroke. Such attacks are but for example with a pipette from DE P 10 90 449 known. There is therefore no precise adaptability.

Eine Dosierung der Aufnahme- und Abgabevolumina bei Pipetten ist beispielsweise aus der DE P 25 49 477 und .... (Anmeldung DE OS 32 04 178.01-52) bekannt.A dosage of the intake and delivery volumes at Pipettes are for example from DE P 25 49 477 and .... (registration DE OS 32 04 178.01-52) known.

Bei bekannten Pipettiervorrichtungen ist zwischen dem Kolben und dem aufzunehmenden Volumen der Flüssigkeit ein Luftpolster belassen, damit der Kolben nicht von der Flüssigkeit verunreinigt wird.In known pipetting devices is between the Piston and the volume of liquid to be absorbed Leave air cushions so that the piston does not come off the Liquid is contaminated.

Eine solche Pipettiervorrichtung ist ein Handgerät für Labortätigkeiten.Such a pipetting device is a handheld device for Laboratory activities.

Entsprechende Vorrichtungen sind auch in Form von Injek tionsspritzen bekannt, die als Kanüle eine Nadel haben, in welche durch Kolbenbewegung Flüssigkeit bis an den Kolben eingesaugt und wieder herausgestoßen werden kann.Appropriate devices are also in the form of injek known syringes that have a needle as a cannula, in which liquid moves up to the piston Piston can be sucked in and pushed out again.

In Form einer Spritze wird auch der hohle Durchgang eines zylindrischen Saugkörpers gefüllt oder entleert, wie aus der Europ. Pat.Anm. 00 32 719 hervorgeht. Solche Probe nahme-Vorrichtung eignet sich nicht für besondere Steue rungen zur Ausgabe von Flüssigkeiten, insbesondere kleinster Mengen. The hollow passage is also in the form of a syringe cylindrical suction body filled or emptied, like from the Europ. Pat. 00 32 719 emerges. Such a sample acquisition device is not suitable for special tax for dispensing liquids, in particular smallest quantities.

In der FR PS 25 15 340 ist ein Flüssigkeitsaufnahme- und -abgabe-System beschrieben, bei dem durch die Manometer der Systemdruck erfaßt wird. Hier ist an einer Vorrichtung ohne Zusammenhang mit der Injektion einer Probenflüssig keit lediglich eine Anzeige erläutert, in der der System druck sichtbar gemacht wird. Damit findet keine aktive Steuerung der Dosiervorrichtung über den Drucksensor statt.In FR PS 25 15 340 is a fluid intake and -Delivery system described by the manometer the system pressure is recorded. Here is a device unrelated to the injection of a sample liquid only a display in which the system pressure is made visible. With that no active finds Control of the dosing device via the pressure sensor instead.

Wenn auch eine gewisse Automatisierung angesprochen ist, wird nur die Ablesung einer Anzeige behandelt. Eine Dosier vorrichtung wird nicht gesteuert. Eine Ausführung letzterer, auch als Peristaltik-Pumpe, ist insbesondere für Proben verdünnung vorgesehen. Dafür ausgeführte Geräte sind im Bereich der Zellinjektionstechnik nicht anwendbar.If some automation is also addressed, only the reading of an advertisement is dealt with. A dose device is not controlled. An execution of the latter, also as a peristaltic pump, especially for samples dilution provided. Devices designed for this are in the Area of cell injection technology not applicable.

Aus der Zeitschrift Chemie, Anlagen, Verfahren, Januar 1983, Seite 96, die sich allgemein auf Dosierpumpen unter dem Be griff "oszillierender Verdrängungspumpen" bezieht, ist nun nur der Hinweis auf eine Membranausführung bekannt. Dabei werden die Probleme einer Leckölergänzung durch Membran lagensteuerung und weitere Gesichtspunkte angesprochen, die im vorliegenden Fall weniger zur Geltung kommen. Die Membra ne soll bei der bekannten Ausführung mediumseitig frei im Arbeitsraum schwingen. Ferner ist eine Anlagensteuerung angesprochen, so daß eine andere Ausgestaltung vorhanden ist.From the journal Chemie, Anlagen, Verfahren, January 1983, Page 96, which generally relates to metering pumps under the Be handle "oscillating displacement pumps" is now only the reference to a membrane version is known. Here the problems of a leakage oil supplement through membrane management and other issues addressed are less important in the present case. The Membra ne should be free in the known version on the medium side Swing workspace. There is also a system control addressed so that a different design is available is.

Aus dem DE GM 84 17 667 ist eine Gießvorrichtung bekannt, nämlich eine Vorrichtung zur dosierten Abgabe von mehreren Teilmengen zähflüssiger Stoffe, wie Gießharze, und dann unter Vakuum oder Unterdruck. Diese Ausführung unterliegt dem Problem, daß beispielsweise durch Gaseinschlüsse der Feststoffgehalt verfälscht wird und ferner ähnliche Fehler möglichkeiten aufgrund von Dampfabspaltungen von dem zäh flüssigen Stoff aufgrund des Unterdruckes denkbar sind. Dieses ist ein besonderes Problem, wobei nach der genann ten Veröffentlichung eine Vorrichtung dahingehend verbes sert werden soll, daß ohne Einbußen bei der Genauigkeit und mit verhältnismäßig geringem Aufwand die pro Zeitein heit abgebbaren Teilmengen zähflüssiger Stoffe verdoppelt oder vervielfacht werden. Dafür sind Verzweigungseinrich tungen einbezogen, welche ohne Zusammenhang mit der Erfin dung sind.A casting device is known from DE GM 84 17 667, namely a device for the metered delivery of several Aliquots of viscous substances, such as casting resins, and then under vacuum or vacuum. This version is subject to the problem that, for example, by gas inclusions Solids content is falsified and similar errors Possibilities due to the release of steam from the tough liquid substance are conceivable due to the negative pressure. This is a particular problem, according to which published a device to that effect should be sert that without sacrificing accuracy and with a relatively low effort the time per time part of viscous substances that can be dispensed doubled or be multiplied. For this are branching facilities included that are unrelated to the inventions are.

Aus Journal of Scientific Instruments (Journal of Physics E), 1969 Series 2; Vol. 2; Heft 12; S. 1129, 1130, ist eine Vorrichtung zur Gasabsorption unter dem Gesichtspunkt bekannt, daß die Gasabsorption spezieller Gase in Flüssig keiten unter konstantem Volumen mittels Drucksensor be stimmt wird. Dieses betrifft andere Probleme und Arbeits gebiete. Die Erfindung befaßt sich mit dem ganz besonderen Problem besonderer Flüssigkeiten in einem eingegrenzten technischen Gebiet.From Journal of Scientific Instruments (Journal of Physics E), 1969 Series 2; Vol. 2; Issue 12; Pp. 1129, 1130 a device for gas absorption from the point of view known that the gas absorption of special gases in liquid at a constant volume using a pressure sensor is true. This affects other problems and work areas. The invention is concerned with the very special Problem of particular liquids in a confined technical field.

Im Zusammenhang mit Probenflüssigkeiten in diesem Gebiet ergeben sich besondere Probleme hinsichtlich der Ausführung der Kanüle mit Querschnittsöffnung und gezogener Spitze in einer geringen Größenordnung, wie aus der DE OS 32 04 040 bekannt ist. Unter Berücksichtigung, daß µKapillaren ver wendet werden, um die sehr kleine Probenvolumina je zu in jizierender Zelle zu behandeln. Diese Volumina liegen im Bereich von 10^-11 bis 10^-13 µl. Um eine solche Injektion durchführen zu können, wird eine µKapillare mit gezogener Spitze verwendet, deren Außendurchmesser bei 1 µm und Innendurchmesser bei 0,5 µm liegen, um überhaupt die Auf gabe der Behandlung lebender Zellen erreichen zu können. Solche Abmessungen sind für die Erfindung einbezogen. In connection with sample liquids in this area, particular problems arise with regard to the design of the cannula with a cross-sectional opening and a drawn tip in a small order of magnitude, as is known from DE OS 32 04 040. Taking into account that µcapillaries are used to treat the very small sample volumes depending on the cell being jiqued. These volumes are in the range of 10 ^-11 to 10 ^-13 µl. In order to be able to carry out such an injection, a µ capillary with a drawn tip is used, the outside diameter of which is 1 µm and the inside diameter of 0.5 µm, in order to be able to achieve the task of treating living cells at all. Such dimensions are included for the invention.

Bei solchen Spitzen ergeben sich weitere Probleme hin sichtlich der Überwachung, insbesondere dann, wenn bei Injizierung in lebende Zellen eine Kontrolle durch Potential änderung erfolgt. Beispielsweise wird dabei mit leitfähigen Flüssigkeiten verschiedener Zusammensetzung gearbeitet. Da zu wird auf die Dissertation EFFEKTE VON KALZIUM UND ANDEREN DIVALENTEN KATIONEN AUF DIE KONDUKTIVITÄT ELEKTRISCH ERREG BARER MEMBRANEN, Gerhard Hofmeier, 1979, der Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München, Seite 28, 29, verwiesen. Die Leitfähigkeit wird zur Überwachung aus genutzt im Zusammenhang mit einer elektrischen Potential änderung. Die Druckbildung erfolgt über Pneumatikbauteile, insbesondere aus einem vorhandenen Druckluftnetz über Druckregler und dergleichen. Dazu ist eine Fremdanlage notwendig, wobei der Übergang aus einem Hausdruckluftnetz oder aus einem Druckgas-Reservoir in eine außerordentlich fein zu bearbeitende Steuerung einen erheblichen Aufwand erfordert.With such peaks there are further problems visibly monitoring, especially when at Injection into living cells a potential control change is made. For example, with conductive Liquids of different compositions worked. There to the dissertation EFFECTS OF CALCIUM AND OTHERS DIVALENT CATIONS ON ELECTRICALLY EXCITIVITY BARER MEMBRANES, Gerhard Hofmeier, 1979, the Faculty of Physics of the Ludwig Maximilians University Munich, page 28, 29, referenced. The conductivity is used for monitoring used in connection with an electrical potential modification. The pressure is generated via pneumatic components, especially from an existing compressed air network Pressure regulator and the like. This is an external system necessary, the transition from a house compressed air network or from a pressurized gas reservoir into an extraordinary control to be machined a considerable effort required.

Mit Druckquellen in Form eines Gasdruckes arbeitet auch die bereits erwähnte Ausführung nach der DE-OS 32 04 040. Dabei wird die mit der Flüssigkeit gefüllte Kapillare über einen µManipulator geführt und aus den zwei Gas luftquellen unter einer Ventilsteuerung betrieben, und zwar derart, daß eine Beaufschlagung mit drei Gasdrücken möglich ist. Hierbei handelt es sich einmal um einen verhältnismäßig hohen Druck zum Durchblasen der Spitze, zum anderen um einen niedrigeren Injektionsdruck und ferner noch um einen demgegenüber herabgesetzten Halte druck. Diese Drücke können von Hand durch ein Drei stellungsventil eingestellt werden. In einem Fall kommt aus der einen Gasdruckquelle der Injektionsdruck, der in einer Ventilstellung so weit über eine Drossel gedämpft werden kann, daß ein Überschwingen verhindert wird. Die Umschaltung auf die andere Gasdruckquelle führt dann zu dem zuerst erwähnten Druck zum Durchblasen der Spitze.Works with pressure sources in the form of gas pressure too the already mentioned version according to DE-OS 32 04 040. The capillary filled with the liquid passed over a µManipulator and out of the two gas air sources operated under a valve control, and in such a way that an application of three gas pressures is possible. This is one relatively high pressure to blow through the tip, on the other hand a lower injection pressure and furthermore by a reduced hold print. These pressures can be manually by a three position valve can be set. In one case comes from the one gas pressure source the injection pressure, which in a valve position so far damped via a throttle overshoot can be prevented. The Switching to the other gas pressure source then leads to the first-mentioned tip blowing pressure.

Diese bekannte Ausführung ist aufwendig, weil sie von Fall zu Fall eingestellt werden muß. Auch wenn Regelventile zwischengeschaltet werden, führt eine der Druckänderungen in den Quellen zu abweichenden Drücken an der Kapillare. Die Druckvorräte müssen extern bereitgehalten werden. Die Druckregler selbst stellen einen zusätzlichen Aufwand aufgrund des Erfordernisses der zeitweiligen Druckabglei chung dar. Eine Programmierung für einen bestimmten Ablauf oder die Berücksichtigung der unterschiedlichen Zellmembra ne-Eigenschaften von Zelle zu Zelle ist praktisch nicht möglich. Eine solche Programmierung ist aber auch hinsicht lich der beiden verschiedenen Flüssigkeitsarten bezüglich ihres Einsatzes vielfach erwünscht.This well-known version is expensive because it is from case must be set on case. Even if control valves are interposed, one of the pressure changes different pressures on the capillary in the sources. The print supplies must be kept available externally. The Pressure regulators themselves represent an additional effort due to the need for temporary printing A programming for a certain process or taking into account the different cell membrane Ne properties from cell to cell is practically not possible. Such programming is also an option Lich of the two different types of liquids often desired for their use.

Besonders bei feinfühligen Steuerungen mit exakt dosierten Ausgaben von Flüssigkeiten ist aus "Methods in Enzymology, Volume 79, Interferons, Part B, 1981" Seite 78 bekannt, Verbindungen im Zusammenhang mit der Hochdruck-Chromato graphy flexibel genug zu machen, um keine Vibrationen auf eine µPipette zu übertragen. Eine solche Ausgestal tung von Verbindungen ist problematisch, weil sie einer seits auch Schwingungen anregt und andererseits durch Deformationen Volumenänderungen herbeiführen kann, die keine genauen Dosierungen zulassen, auch wenn noch eine genügend starre Ausführung der Verbindungen angesprochen ist. Da Deformationen klein sein sollen, lassen sich solche bei einer im Sinne einer Schwingungsdämpfung flexiblen Ausführung nicht vermeiden, so daß die genannten Nachteile auftreten.Especially with sensitive controls with precisely metered Dispensing liquids is from "Methods in Enzymology, Volume 79, Interferons, Part B, 1981 "page 78 known, Connections related to the high pressure chromato to make graphy flexible enough to avoid vibrations to be transferred to a µ pipette. Such a shape Connection is problematic because it is one stimulates vibrations on the one hand and Deformations can cause volume changes that do not allow exact dosages, even if there is another enough rigid execution of the connections addressed is. Since deformations should be small, those in the sense of vibration damping do not avoid flexible execution, so that the above Disadvantages occur.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung der eingangs angegebenen Art auch im Hinblick auf die gesteuerte Ausgabe dahingehend zu verbessern, daß jeg liche externe Druckversorgung oder Vorratshaltung von Druck behältern, die Platz und Geräte erfordern, vermieden werden und trotzdem eine Ausführung geschaffen wird, die mit ein fachen Mitteln auf kleinem Raum auskommt und an program mierte Abläufe anpaßbar ist, wobei durch eine der Program mierung vergleichbare Einstellung auch genaue Druckwerte in den in Frage kommenden Toleranzbereichen eingehalten werden können.The invention has for its object a Vorrich tion of the type specified also with regard to to improve the controlled output so that each external pressure supply or pressure storage containers that require space and equipment can be avoided and still an execution is created that with a means in a small space and program mated processes is customizable, with one of the program comparable setting also accurate pressure values in the tolerance ranges in question are observed can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich zwischen der Kanüle und dem Druckgeber ein Drucksensor angeordnet ist und eine Regelverbindung zwischen dem Drucksensor und der Antriebseinrichtung für den axial bewegbaren Druckgeber vorgesehen ist. Die Anordnung eines solchen Drucksensors ermöglicht in überraschender Weise eine genau gesteuerte Ausgabe unter obigen Gesichtspunkten.This object is achieved in that in the area between the cannula and the pressure transmitter Pressure sensor is arranged and a control connection between the pressure sensor and the drive device for the axial movable pressure transducer is provided. The arrangement of a allows such a pressure sensor in a surprising way a precisely controlled output from the above point of view.

Die Einschaltung des Drucksensors praktisch in der Ausgabe strecke in die Betätigung der Antriebseinrichtung läßt durch entsprechende Einstellung jede Anpassung zu, bildet aber auch eine unmittelbare Überwachung für die Tätigkeit des Druckgebers, der in diesem Fall nicht handgetrieben, sondern von der Antriebseinrichtung bewegbar und daher steuerbar ist. The activation of the pressure sensor practically in the output stretch in the actuation of the drive device lets through appropriate adjustment to each adjustment, but forms also direct monitoring for the activity of the Pressure sensor, which in this case is not hand-driven, but movable by the drive device and therefore controllable is.

Mit besonderem Vorteil ist die Antriebseinrichtung für den Druckgeber umsteuerbar, und dieser Druckgeber ist in dem Überdruck- und Unterdruckbereich einstellbar, wobei die Umsteuerung in Abhängigkeit von Ausgangsgrößen des Drucksensors durch eine Steuereinheit, insbesondere mit einer Recheneinrichtung erfolgt. Hierbei läßt sich nicht nur ein Ausgabedruck für die Flüssigkeit einstellen, sondern auch über einen Haltedruck hinausgehend eine Rückführung der Druckwerte an der Kanülenspitze. Das ist besonders vorteilhaft, wenn mit der Kanüle zugleich An teile, insbesondere einer Flüssigkeit aufgenommen und übertragen werden sollen, d. h. ein Vorgang vollzogen wird, der über das Halten der Flüssigkeit hinausgeht.The drive device for is particularly advantageous the pressure transmitter reversible, and this pressure transmitter is adjustable in the overpressure and underpressure range, whereby the reversal depending on the output variables of the Pressure sensor by a control unit, in particular with a computing device. This cannot be done just set a discharge pressure for the liquid, but also one beyond a holding pressure Feedback of the pressure values at the tip of the cannula. This is Particularly advantageous if the needle is on at the same time parts, especially a liquid and to be transferred, d. H. an operation has been carried out that goes beyond holding the liquid.

Die Recheneinrichtung ermöglicht eine Umsteuerung in Ab hängigkeit von eingespeisten Programmen. Solche Programme bilden praktisch Steuercharakteristika, die vorgehalten werden.The computing device enables a reversal in Ab dependency on programs fed in. Such programs practically form tax characteristics that are held will.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckgeber ein Kolben, der in einer zylindrischen Führung bewegbar ist, an die die Verbindung angeschlossen ist. Dadurch wird praktisch eine Kolbenpumpe geschaffen, mit der die Untersteuerung des Drucksensors mit großem Auflösungs vermögen sehr fein steuerbar ist.In a preferred embodiment, the pressure transmitter a piston that is movable in a cylindrical guide to which the connection is connected. Thereby a piston pump is practically created with which the Understeering of the pressure sensor with high resolution assets are very finely controllable.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist der Druckgeber eine Membrane in einem Gehäuse, an das die Verbindung angeschlossen ist, die als Zwischenglied zur Kanüle oder einem entsprechenden Element vorgesehen ist. Diese Membrane läßt sich durch die Antriebseinrich tung in beiden Richtungen auswölben, so daß dadurch An triebsimpulse bzw. Druckverhältnisse in der Kanüle ein stellbar sind.According to another advantageous embodiment the pressure transmitter has a membrane in a housing to which the connection is connected as an intermediate link provided for the cannula or a corresponding element is. This membrane can be driven by the drive bulge in both directions, so that thereby drive impulses or pressure conditions in the cannula are adjustable.

Mit diesem Druckgeber kann die Antriebseinrichtung eine hin- und herbewegbare Stange in Form einer Kolben stange oder einer Spindel aufweisen, die mit dem Druck geber in Verbindung steht. Dabei ist aber die Antriebs vorrichtung in einer vorteilhaften Ausgestaltung ein Schrittmotor, und sie weist eine hin- und herbewegbare Stange in Form einer Kolbenstange oder eine Spindel auf, die mit dem Schrittmotor in Verbindung steht. Schritt motoren sind bekannt und geeignet, einen Antrieb in klein sten Schritten zwecks guter Dosierung durchzuführen.With this pressure transmitter, the drive device a reciprocating rod in the form of a piston rod or a spindle that can withstand the pressure is connected. But that's the drive device in an advantageous embodiment Stepper motor, and it has a reciprocable Rod in the form of a piston rod or a spindle, which is connected to the stepper motor. Step Motors are known and suitable for a small drive to carry out the most important steps for good dosing.

In einer anderen vorteilhaften Ausführung ist die Antriebs einrichtung eine durch Änderung der Speisung einer Erreger spule einstellbare Magnetanordnung, die mit dem Druck geber mittels einer hin- und herbewegbaren Stange in Form einer Kolbenstange oder einer Spindel zusammenwirkt. Diese Magnetanordnung ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung einstellbar. Die angegebene Gestaltung führt zu einer günstigen Ausführungsform.In another advantageous embodiment, the drive establish one by changing the supply of an exciter coil adjustable magnet assembly that matches the pressure encoder by means of a reciprocating rod in shape a piston rod or a spindle cooperates. These Magnet arrangement is in a practical embodiment adjustable. The specified design leads to a favorable embodiment.

Eine solche Antriebseinrichtung eignet sich besonders im Zusammenhang mit einem Druckgeber in Form einer Membrane. Dabei wird in einer zweckmäßigen Ausgestaltung nicht ausge schlossen, daß der Druckgeber selbst einen Anker trägt, der unmittelbar mit der Magnetanordnung zusammenwirkt. Dabei können auch verschiedene Bewegungszonen vorteilhaft durch getrennte Erregungswicklungen bestimmt werden, die auch in diesem Fall nach einem Programm oder in Abhängigkeit von Werten des Drucksensors schaltbar sind.Such a drive device is particularly suitable in Connection with a pressure sensor in the form of a membrane. It is not used in an expedient embodiment concluded that the pressure transducer itself carries an anchor that interacts directly with the magnet arrangement. Here can also benefit from different movement zones separate excitation windings are determined that too in this case according to a program or depending on Values of the pressure sensor are switchable.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist auch als sogenannte Zusatzeinrichtung an dem als Membrane ausgeführten Druckgeber eine Zylinderspule angeordnet, die in einen Spalt einer Magnetanordnung eintaucht und über eine mit dem wenigstens einen Drucksensor verbundene Regelschaltung durch Einstellung der Strom- und/oder Spannungswerte steuerbar ist. Dabei bleibt eine Einstel lung der Magnetanordnung oder Zusatzeinrichtung vorbehalten.According to a particularly advantageous embodiment also as a so-called additional device on the membrane executed pressure transducer arranged a solenoid, which dips into a gap in a magnet arrangement and via one connected to the at least one pressure sensor Control circuit by setting the current and / or Voltage values can be controlled. A setting remains the magnet arrangement or additional equipment reserved.

Bevorzugt wird, daß die Magnetanordnung aus Permanent magneten besteht und die Zylinderspule durch Einstellung und/oder Spannungswerte steuerbar ist. Diese Ausführung hat auch den Vorteil sowohl einer Selbstausrichtung der an sich flexiblen Membrane als auch der Möglichkeit einer sehr feinfühlig ansprechenden Steuerung.It is preferred that the permanent magnet arrangement magnet and the solenoid by adjustment and / or voltage values can be controlled. This execution also has the advantage of both self alignment flexible membrane as well as the possibility of a very sensitive responsive control.

Zweckmäßig ist eine Druckumsteuerung des Druckgebers zur Einstellung eines Unterdruckes an der Kanüle vorgesehen. Dieses läßt sich mit der beschriebenen Vorrichtung verhält nismäßig günstig verwirklichen.A pressure reversal of the pressure transmitter is expedient Setting a negative pressure on the cannula is provided. This can be done with the device described realizing cheap.

Einbezogen wird ferner vorteilhaft, daß zwischen dem Druck geber und der Flüssigkeit in der Kanüle ein Gas-Körper, gegebenenfalls Luft, angeordnet ist, wobei der Gas-Körper in einem Raum als Kanülenhalter angeordnet ist, wobei be vorzugt wird, daß als Gas ein inertes Gas vorgesehen ist. Ein solcher Gas-Körper stellt ein kompressibles Medium dar. Er wirkt als Dämpfung und koppelt praktisch die Proben flüssigkeitsausgabe von Impulswirkungen der Antriebsein richtung ab und gewährleistet schon in diesem Fall eine gleichbleibende Flüssigkeitsausgabe bei der Injektion in lebende Zellen. It is also advantageous that between the pressure and the liquid in the cannula is a gas body, optionally air, is arranged, the gas body is arranged in a room as a cannula holder, be it is preferred that an inert gas is provided as the gas. Such a gas body is a compressible medium. It acts as a damping and practically couples the samples liquid output of impulse effects of the drives direction and in this case guarantees a constant liquid output when injecting living cells.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist zwi schen der Flüssigkeit in der Kanüle und insbesondere dem Gas-Körper und dem Druckgeber eine Übertragungsflüssigkeit angeordnet.According to a further expedient embodiment, between the liquid in the cannula and especially the Gas body and the pressure transmitter a transmission fluid arranged.

Diese Übertragungsflüssigkeit ist inkompressibel. Es kann eine inerte Flüssigkeit sein. Sie stellt insbesondere den Übergang zwischen der zylindrischen Führung eines Kolbens oder dem Membranengehäuse und insbesondere der kleineren Querschnitt aufweisenden Verbindung oder der Kanüle unmit telbar her. Durch das Volumen dieser Flüssigkeit läßt sich dabei die Größe des kompressiblen Gas-Körpers einstellen, so daß die Übertragungsflüssigkeit ein Steuerelement ist.This transmission fluid is incompressible. It can be an inert liquid. In particular, it provides the Transition between the cylindrical guide of a piston or the membrane housing and in particular the smaller one Cross-section connection or the cannula immediately telbar forth. The volume of this liquid allows adjust the size of the compressible gas body, so that the transmission fluid is a control.

Die soweit beschriebene Vorrichtung kann kompakt ausgeführt und leicht an bestimmte Bedingungen angepaßt werden.The device described so far can be made compact and easily adapted to certain conditions.

Unter Einbeziehung der Verarbeitung beider Flüssigkeits arten, die oben angesprochen sind, bzw. der beiden Tech niken in bestimmter Größenordnung wird bevorzugt, daß eine vom Drucksensor steuerbare, druckabhängig arbeitende Schal tung der Antriebseinrichtung für den Austritt einer vorge sehenen Flüssigkeitsdosis und eine Zeitsteuerung in Ab hängigkeit von der Einschaltung der Antriebseinrichtung zur Herstellung des Ausgabedruckes vorgesehen sind und der Schaltungszeitpunkt in Abhängigkeit von der Kompressi bilität des Gas-Körpers, der Viskosität der Flüssigkeit und der Spitzenform der Kanüle vorgesehen ist. Hierin liegt die Möglichkeit einer automatischen Anpassung an bestimmte Arbeitsbedingungen, die praktisch trägheitslos in die ver schiedenen Zustände übergehen und dabei eine erhöhte Ar beitsgeschwindigkeit der Vorrichtung ermöglichen. Dabei werden verschiedene Einsatzmöglichkeiten und Betriebsmittel unter entsprechender Abwandlung einbezogen. Including the processing of both liquids types mentioned above, or the two tech Techniques of a certain size are preferred that a pressure sensitive scarf that can be controlled by the pressure sensor device of the drive device for the exit of a pre seen liquid dose and a timing in Ab dependence on the activation of the drive device are provided for producing the output print and the switching time depending on the compression bility of the gas body, the viscosity of the liquid and the tip shape of the cannula is provided. Here lies the possibility of automatic adjustment to certain Working conditions that are practically indolent in the ver pass different states and thereby an increased Ar enable speed of the device. Here are different uses and resources included with appropriate modification.

Ein Drucksensor einer solchen Ausführungsform im pl-Bereich ist beispielsweise eine handelsüblich verfügbare Type KPY 31 R von der Firma Siemens mit einer Auflösung von +/- 20 mbar.A pressure sensor of such an embodiment in the PI range is for example a commercially available type KPY 31 R from Siemens with a resolution of +/- 20 mbar.

Es wird einbezogen, daß die Antriebseinrichtung für den Druckgeber durch vorgegebene Schaltpunkte auslösbar ist, deren elektrisches Steuersignal vom Drucksensor lieferbar ist.It is incorporated that the drive device for the Pressure transmitter can be triggered by predetermined switching points, whose electrical control signal is available from the pressure sensor is.

Die Zeitsteuerung der erwähnten Recheneinrichtung fordert eine automatische Betriebsweise. Das bedeutet, daß die Recheneinrichtung oder aber auch eine entsprechende Regel schaltung mit einem Zeitgeberblock ausgestattet ist, der Umschaltungen auslöst. Dadurch lassen sich nicht nur unmittelbar im Ablauf des Betriebs der Vorrichtung An passungen herstellen, sondern in Verbindung mit den er wähnten Programmspeichern auch Programm-Kennlinien in diesen Speichern an die genannten Bedingungen anpassen.The timing of the above-mentioned computing device demands an automatic mode of operation. That means that Computing device or a corresponding rule circuit is equipped with a timer block that Triggers switching. This not only allows immediately in the course of the operation of the device produce fits, but in connection with the he mentioned program memories also program characteristics in adapt these memories to the specified conditions.

Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang eine zeitlich bemessene Umsteuerung der Antriebseinrichtung zur Druck entlastung zum Schaltungszeitpunkt und Ausschaltung der Antriebseinrichtung der zeitlich bemessenen Umsteuerung vorgesehen. Die erforderlichen Schalteinrichtungen werden einbezogen.In this context, a temporal is preferred dimensioned reversal of the drive device for pressure Relief at the time of switching and switching off the Drive device for the timed reversal intended. The necessary switching devices will be involved.

Eine andere vorteilhafte Ausführung vereinigt die Antriebs einrichtung in einer räumlich geschlossenen Baugruppe mit dem wenigstens einen Drucksensor und gegebenenfalls einem mechanischen Ausgangselement in ein Getriebe zum Antrieb einer Kolbenstange oder Spindel.Another advantageous embodiment combines the drive installation in a spatially closed assembly with the at least one pressure sensor and possibly one mechanical output element in a gearbox for driving a piston rod or spindle.

Ein besonderes Merkmal besteht darin, daß an dem Raum eine verschließbare Bypass-Öffnung angeordnet ist, die insbeson dere durch ein mechanisch in genauer Proportion zwischen der Betätigungseinrichtung und dem Ventilglied gesteuertes Ventil betätigbar ist und daß eine Funktionsverbindung zwischen dem Ventil und dem Drucksensor angeordnet ist.A special feature is that a closable bypass opening is arranged, in particular due to a mechanically precise proportion between the actuator and the valve member controlled Valve can be actuated and that a functional connection is arranged between the valve and the pressure sensor.

In der beschriebenen Ausführung hat, wie an sich bekannt, die Kapillare zweckmäßig an ihrer sich verjüngenden Spitze eine Austrittsöffnung mit einem Durchmesser in der Größen ordnung von 0,5 µm. Die sich verjüngende Spitze kann dabei auch im Zusammenhang mit der Viskosität der Flüssigkeit einen besonderen Widerstand bilden, der in speziellen Aus führungen durch eine konische Verjüngung auch in bestimmter Weise herbeigeführt sein kann. In diesem Fall wirkt sich ein kompressibler Gas-Körper bei unterschiedlichen Dichten der Medien aus, weil er sich spannt und bei Überschreiten eines Schwellenwertes die Flüssigkeit ausstößt. Hierbei wird einbezogen, daß eine im wesentlichen zum Druckaufbau pro portionale Ausgabe vorgesehen ist.In the described embodiment, as is known per se, the capillary expediently at its tapered tip an outlet opening with a diameter in sizes order of 0.5 µm. The tapered tip can do this also in connection with the viscosity of the liquid form a special resistance, which in special Aus guided by a conical taper even in certain Way can be brought about. In this case it works a compressible gas body with different densities of the media because it tensions and when it is exceeded the liquid ejects a threshold value. Here will included that one essentially to build pressure per proportional output is provided.

Bei einer Druckumsteuerung des Druckgebers zur Einstellung eines Unterdrucks an den Kapillaren kann die Probenflüs sigkeit sparsam zu verwenden sein und beim Übergang zwischen verschiedenen Zellen die Rückhaltung leicht eingestellt wer den.When the pressure transmitter is reversed for adjustment A negative pressure on the capillaries can cause the sample to flow be used sparingly and in the transition between restraint easily set different cells the.

Einerseits kann die Umsteuerung eines Schrittmotors im er forderlichen Leistungsbereich praktisch trägheitslos voll zogen werden und andererseits läßt sich die Auslenkung einer Membrane in der einen oder anderen Richtung mit höchster Ge nauigkeit steuern.On the one hand, the reversal of a stepper motor in the he required performance range practically inertia-free be pulled and on the other hand, the deflection of a Membrane in one direction or the other with the highest Ge control accuracy.

Dabei bleibt einbezogen, daß zwischen der Kapillare und der im Volumen gleichbleibenden starren, gegebenenfalls flexiblen Verbindung ein Raum mit dem Gaspolster angeordnet ist und daß dieser zylindrische Raum als Kapillarenhalter angeord net ist. Hierdurch werden bereits günstige Arbeitsbedingungen erreicht. It remains included that between the capillary and the rigid, possibly flexible in volume Connection a room with the gas cushion is arranged and that this cylindrical space is arranged as a capillary holder is not. This already creates favorable working conditions reached.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs beispielen gezeigt, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigtThe invention is based on execution shown examples shown in the drawing are. In the drawing shows

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 1 is a schematic view of an apparatus according to the invention;

Fig. 2 eine schematische und im Schnitt gezeigte Teilansicht in prinzipieller Darstellung mit einem Druckgeber als Membrane einer besonderen Ausgestal tung der Antriebseinrichtung und auch ihrer Ansteuerung; Fig. 2 is a schematic and sectioned partial view in principle with a pressure sensor as a membrane of a particular Ausgestal device of the drive device and its control;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht im Schnitt für eine weitere Ausgestaltung mit einem Druckgeber als Kolben; Figure 3 is a schematic side view in section for a further embodiment with a pressure sensor as a piston.

Fig. 4 eine Teildarstellung aus Fig. 1 zur Erläuterung einer besonderen Ausgestaltung. Fig. 4 is a partial view from Fig. 1 to explain a particular embodiment.

In allen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs zeichen bezeichnet.In all figures, the same parts have the same reference sign.

Die Fig. 1 zeigt eine vorteilhafte Ausführung mit einer Kanüle 1 vorteilhaft als µKapillare zur Aufnahme einer in eine Zelle zu injizierenden Flüssigkeit. Diese µKapillare befindet sich an einem zugleich als Kapillarenhalter dienenden Raum 2, der über eine flexible Verbindung 3, beispielsweise einen Schlauch, mit einer zylindrischen Führung bzw. einem Zylinder 4 verbunden ist. Der Raum 2 kann beliebigen Querschnitt haben. In einer besonderen Ausführungsform ist er zylindrisch. Fig. 1 shows an advantageous embodiment with a cannula 1 is advantageous as μKapillare for receiving a cell to be injected into a liquid. This μcapillary is located in a space 2 which also serves as a capillary holder and is connected to a cylindrical guide or cylinder 4 via a flexible connection 3 , for example a hose. The room 2 can have any cross section. In a special embodiment, it is cylindrical.

Gemäß Fig. 1 handelt es sich um die Ausführung, in der der Druckgeber 5 ein Kolben ist. Dieser Kolben ist in der zylindrischen Führung des Zylinders 4 zur Wand des Zylin ders abgedichtet bewegbar. Er wird von einer Gewinde spindel 6 angetrieben, die an dem Läufer eines Schritt schaltmotors 7 befestigt ist. Dieser Schrittschaltmotor ist in üblicher Weise für die Fortschaltung in kleinen Winkelschritten ausgeführt. Diese bekannte Ausführung ist nicht näher dargestellt. FIG. 1 is the embodiment in which the pressure transducer 5 is a piston. This piston is sealed in the cylindrical guide of the cylinder 4 to the wall of the cylinder movable. It is driven by a threaded spindle 6 , which is attached to the rotor of a stepping motor 7 . This stepper motor is designed in the usual way for advancing in small angular steps. This known embodiment is not shown in detail.

Etwa im Bereich des Anschlusses der Verbindung 3 an den Zylinder 4 ist an diesem ein an sich bekannter Drucksen sor 8 mit hohem Auflösevermögen angeordnet. Solche Druck sensoren sind handelsmäßig verfügbar und beispielsweise bekannt unter der Handelsbezeichnung KP Y 31 R von Firma Siemens.Approximately in the area of the connection of the connection 3 to the cylinder 4 , a pressure sensor 8 known per se is arranged there with a high resolving power. Such pressure sensors are commercially available and are known, for example, under the trade name KP Y 31 R from Siemens.

Der Drucksensor ist in diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 über eine Steuerverbindung 9 mit dem Schrittschalt motor 7 verbunden. Im Ausführungsbeispiel liegt in dieser Steuerverbindung eine Recheneinrichtung 10 und ein Ver stärker 11. In der Recheneinrichtung werden die im Druck sensor erzeugten elektrischen Signale umgesetzt in Steuer impulse für den Schrittmotor.The pressure sensor is connected to the stepping motor 7 in this exemplary embodiment according to FIG. 1 via a control connection 9 . In the exemplary embodiment, a control device 10 and a amplifier 11 are located in this control connection. In the computing device, the electrical signals generated in the pressure sensor are converted into control pulses for the stepper motor.

Die im ganzen in einem Gehäuse 12 angeordnete Vorrich tung hat einen Spannungs- und Stromversorgungsteil 13 mit einem Anschluß 14 an ein Netz und den Ausgangsver bindungen an jeweilige Baugruppen. Die Recheneinrichtung 10 ist durch eine in der Wand des Gehäuses 12 angebrach te Tastatur 15 programmierbar, wozu auf obige Ausführun gen hingewiesen wird. Die Art der Programmierung kann einerseits von der Art der zu verarbeitenden Flüssig keiten, ihrer Dosierung und einem entsprechenden Ausgabe takt, auch im Hinblick auf die Form der verwendeten Kanüle oder Kapillare erfolgen. Der jeweilige Vorgang wird auf einer Anzeigetafel 16 zwecks möglicher Überwachung zur Kenntnis gebracht, wobei auch Fehleranzeigen einbezogen werden.The whole arranged in a housing 12 Vorrich device has a voltage and power supply part 13 with a connection 14 to a network and the output connections to respective assemblies. The computing device 10 is programmable by a keyboard 15 attached in the wall of the housing 12 , for which reference is made to the above statements. The type of programming can on the one hand depend on the type of liquid to be processed, its dosage and a corresponding output, also with regard to the shape of the cannula or capillary used. The respective process is brought to the attention of a display panel 16 for the purpose of possible monitoring, whereby error displays are also included.

Das Gehäuse beinhaltet eine kompakte Baugruppe mit einer flexiblen Leitung 17 zu einem als Stecker ausgeführten Anschluß 14 und mit der herausgeführten flexiblen Ver bindung zur Kanüle 1.The housing contains a compact assembly with a flexible line 17 to a connector 14 and with the flexible connection to the cannula 1 .

Die Betätigung kann durch die Tastatur 15 in einer Wand des Gehäuses gesteuert werden.The actuation can be controlled by the keyboard 15 in a wall of the housing.

Einbezogen wird eine Fußtaste 18 mit einer Funktionsver bindung 19 in das Gehäuse 12 und einem Funktionsanschluß an die Recheneinrichtung 10 zu einer erleichterten Aus lösung, wenn nämlich die Kanüle mit dem vom zylindrischen Raum gebildeten Instrumentenhalter geführt wird.A foot switch 18 is included with a function connection 19 in the housing 12 and a function connection to the computing device 10 to facilitate the solution, namely when the cannula is guided with the instrument holder formed by the cylindrical space.

Damit wird eine kompakte Baugruppe geschaffen aus einem Gehäuse mit einer schlauchartigen, flexiblen Leitung als Austrittsöffnung in fester Verbindung zum zylindrischen Raum und Kanüle 1 einerseits und ferner mit der flexiblen Leitung 17 zum als Verbindungseinrichtung ausgeführten Stecker.Thus, a compact assembly is created from a housing with a hose-like, flexible line as an outlet opening in a fixed connection to the cylindrical space and cannula 1 on the one hand and also with the flexible line 17 to the connector designed as a connecting device.

Das Gehäuse 12 faßt dabei räumlich in festen Zuordnungen den Zylinder 4, die Antriebseinrichtung 7, die Rechen einrichtung 10, in ihrer Wand die Tastatur 15 und die Anzeigetafel 16 zusammen. Diese räumliche Ausführung auf kleinster Basis ist eine besonders vorteilhafte Ausge staltung.The housing 12 summarizes spatially in fixed assignments the cylinder 4 , the drive device 7 , the rake device 10 , the keyboard 15 and the display panel 16 together in their wall. This spatial execution on a very small basis is a particularly advantageous configuration.

Im Zusammenhang mit der beschriebenen Gewindespindel 6 als Teil der Antriebseinrichtung, gegebenenfalls auch in der Ausgestaltung als Kolbenstange, wird die Hin- und Her bewegung durch Anschlagkontakte 20, 21 in Form von End schaltern mit einem Betätigungselement 22 an der Gewinde spindel 6 oder Kolbenstange gegen Überbewegung geschützt.In connection with the described threaded spindle 6 as part of the drive device, possibly also in the design as a piston rod, the back and forth movement by stop contacts 20, 21 in the form of limit switches with an actuating element 22 on the threaded spindle 6 or piston rod against over-movement protected.

Für die Bewegung in Form einer Kolbenstange ist die Aus führung leicht übersichtlich. Auch die Gewindespindel 6 ist in ihrer axialen Richtung mit dem Betätigungselement 22 zwischen den Endschaltern 20 und 21 bewegbar.For the movement in the form of a piston rod, the design is easy to understand. The threaded spindle 6 can also be moved in its axial direction with the actuating element 22 between the limit switches 20 and 21 .

Für den Fall - was nicht ausgeschlossen wird -, in welchem die Gewindespindel auch den Druckgeber 5 in Form eines Kolbens durchsetzt, der mit einer Mutter aufgesetzt ist und in Abhängigkeit von der Drehung der Gewindespindel bewegbar ist, versteht sich, daß dann das Betätigungs element 22 auch als Mutter auf die Gewindespindel aufge setzt und durch eine äußere, axial gerichtete Anschlag führung undrehbar gehalten ist, so daß dann das Betäti gungselement 22 auch zwischen den Endschaltern 20 und 21 hin- und herwandert.In the case - which is not excluded - in which the threaded spindle also passes through the pressure sensor 5 in the form of a piston which is attached with a nut and can be moved as a function of the rotation of the threaded spindle, it is understood that the actuating element 22 is also set up as a nut on the threaded spindle and is held non-rotatably by an external, axially directed stop, so that the actuating element 22 then also moves back and forth between the limit switches 20 and 21 .

In Fig. 2 ist der Druckgeber als Membrane 35 ausgeführt. Diese Membrane ist mit ihrem äußeren Rand in einer abge dichteten Halterung 36 in einem Gehäuse 37 gehalten, an das die Verbindung 3 oder aber auch die Kanüle oder Kapil lare 1 angeschlossen ist. In den Übergang zwischen Gehäuse 36 und Verbindung 3 bzw. Kanüle 1 ist der Drucksensor 8 eingeführt.In Fig. 2 the pressure sensor is designed as a membrane 35 . This membrane is held with its outer edge in a sealed holder 36 in a housing 37 to which the connection 3 or the cannula or capillary tube 1 is connected. The pressure sensor 8 is inserted into the transition between the housing 36 and the connection 3 or cannula 1 .

Es wird einbezogen, gemäß bisheriger Beschreibung die Mem brane 35 als Druckgeber 5 durch eine Kolbenstange oder Spindel 6 (Fig. 1) anzutreiben. Es wird einbezogen, die Kolbenstange oder Spindel 6 mit einem Linear-Motor anzu treiben.It is included, according to the previous description, the membrane 35 as a pressure transmitter 5 by a piston rod or spindle 6 ( Fig. 1) to drive. It is included to drive the piston rod or spindle 6 with a linear motor.

Bei der Ausführung des Druckgebers 5 als Membrane 35 liegt jedoch eine vorteilhafte Ausführung darin, daß in der Membrane ein Magnetanker und außerhalb des Gehäuses 36 eine Magnetanordnung angeordnet ist. Dabei kann die Magnet anordnung in mehrere getrennt einschaltbare Zonen aufge teilt sein.When the pressure transmitter 5 is designed as a diaphragm 35 , however, an advantageous embodiment is that a magnet armature is arranged in the diaphragm and a magnet arrangement is arranged outside the housing 36 . The magnet arrangement can be divided up into several separately switchable zones.

In der gezeigten besonders bevorzugten Ausführung ist an der aus unmagnetischem und flexiblem Material bestehenden Membrane 35 eine Zylinderspule 38 angeordnet, welche in einen Spalt 39 einer Magnetanordnung 40 eintaucht. Hierbei handelt es sich um eine Magnetanordnung aus Permanent magneten mit einem zylindrischen Magnetelement 41 auf einer zur Magnetanordnung gehörenden Grundplatte 42, die unter Umständen auch als Magnet ausgeführt sein kann, ins besondere aber einen Rückschluß zwischen dem äußeren ring förmigen Magnetelement und einem mittleren zylindrischen Magnetelement 43 bildet, wobei zwischen den Teilen 41 und 43 der Spalt 39 angeordnet ist. Die Zylinderspule 38 ist über eine herausgeführte Anschlußleitung 44 mit einer elektrischen Regelschaltung 45 verbunden, in welche die Steuerverbindung 9 als Drucksignalleitung geführt ist.In the particularly preferred embodiment shown, a cylinder coil 38 is arranged on the membrane 35 , which consists of non-magnetic and flexible material, and which plunges into a gap 39 of a magnet arrangement 40 . This is a magnet arrangement made of permanent magnets with a cylindrical magnetic element 41 on a base plate 42 belonging to the magnet arrangement, which can also be designed as a magnet under certain circumstances, but in particular a conclusion between the outer ring-shaped magnetic element and a central cylindrical magnetic element 43 forms, the gap 39 being arranged between the parts 41 and 43 . The solenoid 38 is connected via a lead line 44 to an electrical control circuit 45 , in which the control connection 9 is guided as a pressure signal line.

Es versteht sich, daß über der Membrane 35 ein Druckraum 46 für die Flüssigkeit angeordnet ist und die Membrane 35 in Abhängigkeit von dem Strom und/oder der Spannung, wel che über die Anschlußleitung 44 in die Zylinderspule 38 eingegeben werden, nach oben oder unten bewegbar ist, und zwar durch Feldüberlagerung in dem Feld der Magnet anordnung 40 aus Permanentmagneten.It is understood that a pressure chamber 46 for the liquid is arranged above the diaphragm 35 and the diaphragm 35 depending on the current and / or voltage, which che are entered via the connecting line 44 in the solenoid 38 , movable up or down is, by field overlay in the field of the magnet assembly 40 of permanent magnets.

Fig. 3 zeigt eine mechanisch räumlich geschlossene Bau gruppe 63 mit topfförmigem Querschnitt. Von dieser geht oben der Drucksensor 8 in die zylindrische Führung 4, wobei das Gehäuse der Baugruppe 63 nicht nur die zylin drische Führung 4 aufnimmt und anschließt, sondern auch in ihrer Basis die Antriebseinrichtung 7, so daß hier eine räumlich geschlossene Einheit vorliegt. Fig. 3 shows a mechanically spatially closed construction group 63 with a cup-shaped cross section. From this goes above the pressure sensor 8 in the cylindrical guide 4, wherein the housing of the module 63 receives not only the zylin-cylindrical guide 4 and connects, but also in its base, the driving means 7, so that here a spatially closed unit is present.

Gemäß Fig. 4 ist am Raum 2, der gegebenenfalls zylindrisch sein kann, eine bypass-Öffnung 84 angeordnet, die durch ein mechanisches, sehr exakt gesteuertes Ventil 85 ange schlossen ist, um einem Stutzen 86 entweder aus einer nicht gezeigten Quelle Mittel einzuführen oder über diesen Stutzen 86 eine Entlastung herbeizuführen.According to FIG. 4, on the space 2 which may optionally be cylindrical, arranged a by-pass port 84 which is by a mechanical, very precisely controlled valve 85 is closed, to a nozzle 86 either from a source not shown to introduce agents or to bring relief to this nozzle 86 .

Das Ventil 85 steht über eine insbesondere mechanische Funktionsverbindung 87 mit einer Antriebsvorrichtung 88 in Verbindung, welche eine sehr genaue Steuerung des Ventils bewirkt. Diese Steuerung dieses Ventils kann über zwei Anschlüsse erfolgen, und zwar entweder über eine druckabhängige Funktionsverbindung 89 mit Anschluß an den Drucksensor 8 oder über eine andere elektrische Funktions verbindung 90 mit Anschluß an die Recheneinrichtung 10. Dadurch ist es möglich, die ein sehr vorteilhaftes Merkmal bildende bypass-Öffnung 84 in besonderer Weise zu steuern. Durch diese bypass-Öffnung kann die Kanüle 1 bzw. Kapillare mit der Probeflüssigkeit versehen werden bzw. kann auch unter Einsatz von in Fig. 1 nicht dargestellten Steuer mitteln eine Druckentlastung am hinteren Ende der Kanüle oder Kapillare 1 eingeführt werden.The valve 85 is connected via a mechanical connection 87, in particular, to a drive device 88 , which brings about very precise control of the valve. This control of this valve can take place via two connections, either via a pressure-dependent function connection 89 with connection to the pressure sensor 8 or via another electrical function connection 90 with connection to the computing device 10 . This makes it possible to control the bypass opening 84 , which is a very advantageous feature, in a special way. Through this bypass opening, the cannula 1 or capillary can be provided with the sample liquid or a pressure relief can also be introduced at the rear end of the cannula or capillary 1 using control means (not shown in FIG. 1).

Claims

1. Device for the controlled dispensing of liquids with a higher partial pressure than an aqueous solution or for injecting a sample liquid into living cells, with a cannula as a capillary with a dimensioning for use in the µl technique with an outlet diameter of the order of 0.1 up to 2 mm or in the nl or pl technology with an outlet opening on which the tip tapers with a diameter of the order of 0.5 μm for receiving the liquid and an axially movable pressure transducer connected to a drive device one end of the cannula, a connection having a constant volume being provided between the cannula and pressure transmitter, characterized in that a pressure sensor ( 8 ) is arranged in the area between the cannula and the pressure transmitter and a control connection between the pressure sensor and the drive device ( 7, 40 ) is provided for the axially movable pressure sensor.

2. Device according to claim 1, characterized in that the drive device ( 7 ) for the pressure transmitter ( 5, 35 ) reversible, this pressure transmitter ( 5 ) in the overpressure and vacuum range is adjustable and that the Umsteue tion depending on the output variables of the pressure sensor ( 8 ) by a control unit, in particular with a computing device ( 10 ).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure transmitter is a piston ( 5 ) which is movable in a cylindrical guide ( 4 ) to which the connection ( 3 ) is connected.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure transmitter ( 5 ) is a membrane ( 35 ) in a housing ( 37 ) to which the connection ( 3 ) is closed.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive device ( 7 ) is a stepper motor and a reciprocating rod in the form of a piston rod or a spindle ( 6 ), which is connected to the stepper motor .

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drive device ( 40 ) is a by changing the supply of an excitation coil ( 38 ) adjustable magnet arrangement which with the Druckge ber ( 5, 35 ) by means of a reciprocating Rod in the form of a piston rod or a spindle works together.

7. The device according to claim 6, characterized in that the pressure transmitter ( 35 ) carries an armature which cooperates directly with the magnet arrangement ( 40 ).

8. The device according to claim 6, characterized in that an excitation coil is arranged as a cylinder coil ( 38 ) on the pressure transducer designed as a diaphragm ( 35 ), which is immersed in a gap ( 39 ) of the magnet arrangement ( 40 ) and a control via one with the at least one pressure sensor ( 8 ) connected control circuit ( 45 ) is seen by setting the current and / or voltage values.

9. The device according to claim 7, characterized in that the magnet arrangement ( 40 ) consists of permanent magnets and the excitation coil designed as a solenoid ( 38 ) can be controlled by setting and / or voltage values.

10. The device according to claim 1 and one of claims 2 to 9, characterized in that a Druckum control of the pressure sensor ( 5, 35 ) for setting egg nes negative pressure on the cannula ( 1 ) is provided.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that a gas body, optionally air, is arranged between the pressure transmitter ( 5, 35 ) and the liquid in the cannula ( 1 ), the gas body by in a space ( 2 ) is arranged as a cannula holder.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that an inert gas is provided as the gas.

13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized in that a transmission liquid is arranged between the liquid in the cannula ( 1 ) and in particular the gas body and the pressure transmitter ( 5, 35 ).

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that one of the pressure sensor ( 8 ) controllable, pressure-dependent circuit of the drive device ( 7, 38, 40 ) for the discharge of a liquid dose provided and a time control depending on the engagement of the Antriebseinrich device ( 7, 38, 40 ) are provided for producing the output pressure and the switching time depending on the compressibility of the gas body, the viscosity of the liquid and the tip shape of the cannula is provided.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the drive device for the pressure transmitter ( 5, 35 ) can be triggered by predetermined switching points, the electrical control signal of at least one pressure sensor ( 8 ) is available.

16. The device according to one of claims 14 and 15, characterized marked by a timed reversal of the drive device for the pressure transmitter ( 5, 35 ) for pressure relief at the time of switching and switching off the drive device of the timed reversal.

17. Device according to one of claims 1 to 6, characterized by the combination of the drive device ( 7, 40 ) in a spatially closed assembly ( 63 ) with the at least one pressure sensor ( 8 ) and, if appropriate, a mechanical output element in a gearbox for driving a piston rod or spindle ( 6 ).

18. Device according to one of claims 11 to 17, characterized in that on the space ( 2 ) a ver closable bypass opening ( 84 ) is arranged, which can be actuated in particular by a mechanically controlled valve ( 85 ) and that a functional connection ( 89 ) between the valve ( 85 ) and the pressure sensor ( 8 ) is arranged.