DE602004007090T2

DE602004007090T2 - Handpipette mit Temperaturausgleich

Info

Publication number: DE602004007090T2
Application number: DE602004007090T
Authority: DE
Inventors: Yves-Andre May; Francois Viot
Original assignee: Gilson SAS
Current assignee: Gilson SAS
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: EP1541975A1; WO2005053848A1; CN100484633C; AU2004294757A1; FR2862889A1; ATE365309T1; DE602004007090D1; DK1541975T3; FR2862889B1; CN1886724A; PL1541975T3; CN100470455C; EP1541975B1; CN1886198A; ES2289457T3; JP2007512128A

Description

Die Erfindung betrifft Handpipetten.
Aus der EP-0 837 731 ist eine Handpipette bekannt, die mit zwei Temperaturmessfühlern ausgestattet ist, welche die Temperatur der im unteren Bereich der Pipette bei der Entnahme einer Flüssigprobe zirkulierenden Luft messen. Die erhobenen Temperaturwerte ermöglichen es, die Lufttemperatur bei der Steuerung der Bewegung des Kolbens zu berücksichtigen, um die Genauigkeit des zu entnehmenden Volumens zu verbessern.
Die Genauigkeit der Messung des Volumens erweist sich jedoch in der Praxis als noch unzureichend. Ferner erschwert das Vorhandensein der beiden Messfühler im unteren Bereich der Pipette die Anordnung derselben.
Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Genauigkeit der Messung des zu entnehmenden Volumens zu verbessern und dabei Temperaturabweichungen zu berücksichtigen.
Dazu ist erfindungsgemäß eine Handpipette vorgesehen, enthaltend:

– ein Teil mit einem Innenteilabschnitt, welches Teil ein Griff ist, und
– einen Temperaturmessfühler,

Somit ermöglicht der Messfühler, die tatsächliche Temperatur der Pipette zu berücksichtigen, beispielsweise deren Erwärmung nach einer längeren Handhabung durch den Benutzer. Diese Tatsache kann entweder zur Anzeige eines Wertes des zu entnehmenden Volumens oder zur Betätigung des Kolbens bzw. für beides gleichzeitig berücksichtigt werden. Die Kenntnis über die Temperatur der Innenteilabschnitte der Pipette, wie etwa Schraube, Korpus oder andere Bestandteile, ermöglicht es, Hubabweichungen zu korrigieren, die beispielsweise auf die Ausdehnung der Teile zurückzuführen sind.
Die erfindungsgemäße Pipette kann ferner zumindest eines der nachfolgenden Merkmale aufweisen, wonach:

– der Messfühler mit einer Innenseite des Teils in Kontakt steht,
– das Teil fest ist,
– das Teil in seiner Position einstellbar ist, um ein zu entnehmendes Volumen einzustellen,
– das Teil einen Abschnitt aufweist, der sich außerhalb der Pipette erstreckt,
– das Teil dazu bestimmt ist, mit einer Hand des Benutzers in Kontakt zu stehen,
– es sich um eine motorisierte Pipette handelt,
– es sich um eine nicht motorisierte Pipette handelt.

Gemäß der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Anzeigen eines Volumenwertes einer mittels einer Handpipette zu entnehmenden Probe vorgesehen, das folgende Schritte umfasst:

– Messen der Temperatur eines Innenteilabschnitts eines Teils der Pipette, und
– Anzeigen eines Wertes eines zu entnehmenden Volumens unter Berücksichtigung der Messung.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ferner zumindest eines der nachfolgenden Merkmale aufweisen, wonach:

– ausgehend von der Messung und von einem Volumenbruttowert ein korrigierter Volumenwert bestimmt wird,
– der korrigierte Wert angezeigt wird,
– der Bruttowert angezeigt wird,
– unter Berücksichtigung der Messung bestimmt wird, ob ein Volumenbruttowert unter oder über einem korrigierten Volumenwert liegt, und ein Vorzeichen angezeigt wird, das je nach Fall die Minder- bzw. Höherwertigkeit angibt,
– das Vorzeichen mit dem korrigierten Wert angezeigt wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich noch aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und einer Variante, die sich nur beispielhaft und nicht einschränkend verstehen und sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehen, worin zeigt:
1 eine Ansicht im axialen Längsschnitt einer Pipette gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
2 eine Ansicht in größerem Maßstab des Mittelabschnitts der Pipette aus 1,
3 ein Ablaufdiagramm, das die Berücksichtigung der Temperatur im Betrieb der Pipette zeigt, und
4 ein Ablaufdiagramm, das eine Variante der in 3 dargestellten Funktion zeigt.
Anhand von 1 und 2 sei nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pipette beschrieben.
Diese Pipette ist im wesentlichen vom Typ, wie sie in den Schriften WO 01/76747 , WO 01/76748 , WO 01/76749 , WO 01/76750 , WO 01/76751 , WO 01/76752 , WO 01/76753 und FR-2 807 344 beschrieben ist. Es werden somit hier nur die Merkmale erläutert, die für die Erfindung wesentlich sind und nicht in diesen vorbekannten Schriften beschrieben sind.
Zusammenfassend enthält die Pipette 2 einen Korpus 4, eine Steuerstange 6, die an ihrem oberen Ende mit einem Betätigungsknopf 8 versehen ist, eine Einstellschraube 10, ein LCD-Display 12 zum Anzeigen von Informationen, insbesondere des Wertes eines zu entnehmenden Volumens, einen Schaltkreis 14 zum Steuern der Anzeigevorrichtung und der Pipette und eine Vorrichtung 16 mit einem Knopf 18, der das Auswerfen eines nicht dargestellten abnehmbaren Kegels gestattet, der an einem unteren Ende 20 der Pipette in an sich bekannter Weise befestigt ist. Die Stange 6 ermöglicht es, einen Kolben 21 zu steuern, um eine zu entnehmende Flüssigprobe in den Kegel einzusaugen bzw. sie zurückzuweisen.
Der Korpus 4 ist in einem Stück aus Kunststoff hergestellt. Er enthält die Innenabschnitte 22, 24 und 26 sowie Außenabschnitte, wie etwa den Abschnitt 28. Der Korpus 4 ist ein festes Hohlteil, das als Bezugsgröße beim Positionieren vieler Innenteile der Pipette dient, insbesondere für Teile wie etwa die Schraube 10, deren Position bezüglich des Korpus zum Einstellen des Wertes des zu entnehmenden Volumens verstellbar ist. Somit ist ein Großteil der Teile der Pipette direkt oder indirekt am Korpus 4 befestigt. Der Korpus 4 weist ein Fenster 30 im hinteren Abschnitt auf, durch das die Anzeigevorrichtung 12 ersichtlich ist, welches Fenster seinerseits mit einer Scheibe 32 überdeckt ist, die sich über das Fenster hinaus nach oben und vor allem nach unten erstreckt, um im hinteren Abschnitt der Pipette den Innenabschnitt 22 des Korpus zu überdecken. Der Korpus bildet einen Pipettengriff und ist somit Teil der direkt mit der Hand des Benutzers bei der Handhabung der Pipette in Kontakt stehenden Teile.
Der Innenabschnitt 22 des Korpus 4 weist insbesondere eine Innenseite 34 auf, die eine Kammer 36 begrenzt, innerhalb welcher die den Kolben 22 betätigende Stange 6 beweglich ist. Die Pipette enthält eine Temperatursonde 40, die in einem Hohlraum der Innenseite 34 des Abschnitts 22 im oberen Bereich der Kammer 36 aufgenommen ist. Der aus der Sonde 40 bestehende Messfühler ist dazu vorgesehen, die Temperatur des Innenabschnitts 22 zu messen. Es ist anzumerken, dass er sich in der Nähe der Schraube 10, der Stange 6 und des Schaltkreises 14 befindet, wobei letzterer von sich aus Wärme erzeugen kann. Die Temperatursonde ist somit in der Nähe der Teile platziert, die den Wärmeausdehnungen am meisten unterliegen, und ermöglicht es, die Temperatur der mechanischen Bauteile zu erfahren, welche in die Entnahmekette miteingehen. Der Messfühler 40 ist über elektrische Verbindungsdrähte 42 mit dem Schaltkreis 14 verbunden, damit letzterer den von dem Messfühler erhobenen Temperaturwert berücksichtigt. Diese Berücksichtigung erfolgt im vorliegenden Beispiel gemäß dem in 3 dargestellten Ablaufdiagramm.
Somit stellt der Benutzer in einem ersten Schritt den Nennwert bzw. Bruttowert des Volumens der zu entnehmenden Flüssigprobe über dazu an der Pipette vorgesehene Steuerungen ein. Dieser Schritt entspricht dem Block 44 aus 3. Diese Information wird von einem Codierer zum Rechner übertragen, der im Schaltkreis 14 enthalten ist. Ferner erhält der Rechner von dem Messfühler 40 eine Information über die Temperatur des Innenteils 22.
In Kenntnis darüber, dass die Spezifikationen der Pipette insbesondere bei der Einstellung des Nennwertes des zu entnehmenden Volumens für eine Pipette bei 20°C gegeben sind, bestimmt der Rechner in Abhängigkeit von dem von dem Messfühler 40 gelieferten Temperaturwert, ob eine Korrektur dieses Nennwertes erforderlich ist. Beispielsweise in dem Falle, dass der Benutzer die Pipette für eine längere Zeitdauer handhabt, erwärmt sich nämlich diese bei Kontakt mit der Hand des Benutzers, so dass sich die kinematische Einstellung der Pipette aufgrund der Wärmeausdehnung bestimmter Teile ändert. Dieses bekannte Phänomen wird "Handwarming" bzw. Handerwärmung genannt.
Ausgehend von dem von dem Messfühler gelieferten Temperaturwert bestimmt der Rechner in Abhängigkeit von vorbestimmten Matrizen (wie etwa Tabellen) und/oder Korrekturgleichungen, ob eine Korrektur des Wertes erforderlich ist und gegebenenfalls den zu liefernden Korrekturwert. Somit steuert in diesem Beispiel der Rechner die an der Anzeigevorrichtung 12 ersichtliche Anzeige einerseits des Nennwerts des Volumens, wie er von dem Benutzer gesteuert wurde, wie in Block 48 aus 3 angegeben ist, und andererseits des entsprechenden Korrekturwertes mit einem Vorzeichen, dass die Richtung der Korrektur angibt, wie in Block 50 angegeben it. Dieses Vorzeichen ist ein "–"-Zeichen, wenn bei einem vorhandenen Korrekturwert größer als der Nennwert eine Unterdosierungsgefahr besteht, oder im Gegensatz dazu ein "+"-Zeichen, wenn bei einem vorhandenen Korrekturwert kleiner als der Nennwert eine Überdosierungsgefahr besteht. Zusammenfassend werden dem Benutzer von der Anzeigevorrichtung 12 drei Informationen geliefert.
Es kann vorgesehen sein, dass der Schaltkreis der Pipette so programmiert ist, dass diese Art von Funktion und Anzeige nur dann aktiviert ist, wenn die Korrektur aufgrund der Temperatur maßgeblich ist. Es können vorbestimmte Werte gewählt sein, um zwischen maßgeblichen Korrekturbedingungen und weiteren Korrekturbedingungen zu unterscheiden. Bei dieser Funktionsweise kann somit der Benutzer seine Pipette in Abhängigkeit von der neuen Angabe einstellen, die von dem Block 50 geliefert wird, und damit die Temperatur der Pipette berücksichtigen.
Eine Funktionsvariante ist in 4 dargestellt. Ausgehend von der manuellen Einstellung des zu erhebenden Wertes gemäß Block 44 und seiner Übertragung über den Codierer 46 zum Rechner 14 berücksichtigt dabei letzterer den von dem Messfühler gelieferten Temperaturwert und zeigt einen einzigen Korrekturwert gemäß Block 52 an. Dieser Korrekturwert wird von dem Rechner in Abhängigkeit von dem von dem Benutzer geforderten Nennwert und von dem von dem Messfühler gelieferten Temperaturwert bestimmt. Der Benutzer verfügt somit über eine einzige Information, welche der Korrekturwert des zu entnehmenden Volumens ist. Bei dieser Funktionsweise, die sich durch eine automatische Korrektur der Anzeige auszeichnet, wird beim Anzeigen des Pipetierwertes automatisch die Korrektur integriert. Die Anzeige ändert sich mit der Temperatur und der Benutzer braucht keinerlei Änderung vorzunehmen. Das Korrekturverfahren besteht somit in einem für den Benutzer transparenten Prozess, d. h. in einem Prozess, der für den Benutzer routinemäßig abläuft. Der Benutzer verstellt die Pipette so lange, bis er den gewünschten Volumenwert an der Anzeigevorrichtung erhält.
Die erfindungsgemäße Pipette ist damit unabhängig von diversen Erwärmungen ausgebildet, wie etwa solchen, die bei den verschiedenen Handhabungen durch den Benutzer auftreten können. Somit werden die verschiedenen Ausdehnungen des mechanischen Systems ausgeschaltet, die gewöhnlich eine Abweichung des Entnahmehubs bewirken, was sich direkt auf die entnommene Menge auswirkt.
Die Erfindung ermöglicht, eine gleiche Volumengenauigkeit über einen größeren Betriebstemperaturbereich der Pipette zu erhalten, beispielsweise einen Bereich zwischen 10 und 30°C.
Selbstverständlich können bei der Erfindung zahlreiche Abwandlungen vorgesehen sein, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Vorangehend wurde die Berücksichtigung von Temperaturinformationen durch den Rechner 14 zur Korrektur des anzuzeigenden Wertes dargestellt. Es kann vorgesehen sein, dass der Rechner ferner weitere Parameter berücksichtigt, wie etwa den Atmosphärendruck oder auch die Art von Kegel, insbesondere das Volumen des am unteren Bereich der Pipette befestigten Kegels. In diesem Fall kann die Pipette aufeinanderfolgende Korrekturen des anzuzeigenden Volumenwertes vornehmen, um den Endwert anzuzeigen. Es kann allgemeiner vorgesehen sein, dass diese Temperaturmessung bei der Anzeige eines zu erhebenden Volumenwertes zum Bestimmen eines korrigierten Volumenwertes ausgehend von einem Bruttovolumenwert verwendet wird, welcher Korrekturwert angezeigt werden soll oder als Basis zum Bestimmen eines anzuzeigenden Volumenwertes dienen soll.
Im vorliegenden Beispiel ist die Pipette eine nicht motorisierte Handpipette. Es kann auch angestrebt sein, die Erfindung bei einer motorisierten Handpipette anzuwenden.
Es kann der Messfühler so angeordnet werden, dass er die Temperatur eines innerhalb der Pipette beweglichen Teils misst, das beispielsweise in seiner Position einstellbar ist, um das Volumen der zu entnehmenden Flüssigprobe abzustimmen. Dabei kann es sich um die Schraube handeln.

Claims

Handpipette (2), enthaltend: – einen Griff (4), der dazu bestimmt ist, mit der Hand eines Benutzers in Kontakt zu stehen, und einen Innenteilabschnitt (22) aufweist, und – einen Temperaturmessfühler (40), dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler dazu vorgesehen ist, eine Temperatur des Innenteilabschnitts (22) zu messen.
Pipette nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Messfühler (40) mit einer Innenseite (34) des Teils in Kontakt steht.
Pipette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (4) fest ist.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil in seiner Position einstellbar ist, um ein zu entnehmendes Volumen einzustellen.
Pipette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Griff (4) einen Abschnitt (28) aufweist, der sich außerhalb der Pipette erstreckt.
Pipette nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine motorisierte Pipette handelt.
Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine nicht motorisierte Pipette handelt.
Verfahren zum Anzeigen eines Volumenwertes einer mittels einer Handpipette (2) zu entnehmenden Probe, das folgende Schritte umfasst: – Messen einer Innentemperatur der Pipette, und – Anzeigen eines Wertes eines zu entnehmenden Volumens unter Berücksichtigung der Messung, dadurch gekennzeichnet, dass die Innentemperatur die Temperatur eines Innenteilabschnitts (22) eines Griffs (4) der Pipette ist, der dazu bestimmt ist, mit der Hand eines Benutzers in Kontakt zu stehen.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Messung und von einem Volumenbruttowert ein korrigierter Volumenwert bestimmt wird.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der korrigierte Wert angezeigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruttowert angezeigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass unter Berücksichtigung der Messung bestimmt wird, ob ein Volumenbruttowert unter oder über einem korrigierten Volumenwert liegt, und ein Vorzeichen angezeigt wird, das je nach Fall die Minder- bzw. Höherwertigkeit angibt.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorzeichen mit dem korrigierten Wert angezeigt wird.