EP1507592A1 - Method and device for dosing small volumes of liquid - Google Patents

Method and device for dosing small volumes of liquid

Info

Publication number
EP1507592A1
EP1507592A1 EP03718583A EP03718583A EP1507592A1 EP 1507592 A1 EP1507592 A1 EP 1507592A1 EP 03718583 A EP03718583 A EP 03718583A EP 03718583 A EP03718583 A EP 03718583A EP 1507592 A1 EP1507592 A1 EP 1507592A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid
volume
dispensed
tip
outlet opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03718583A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ernst BÜRGISSER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EPR Labautomation AG
Original Assignee
EPR Labautomation AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EPR Labautomation AG filed Critical EPR Labautomation AG
Publication of EP1507592A1 publication Critical patent/EP1507592A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/02—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F11/021—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the piston type
    • G01F11/029—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the piston type provided with electric controlling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/022—Capillary pipettes, i.e. having very small bore
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0241—Drop counters; Drop formers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F11/00—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it
    • G01F11/02—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement
    • G01F11/021—Apparatus requiring external operation adapted at each repeated and identical operation to measure and separate a predetermined volume of fluid or fluent solid material from a supply or container, without regard to weight, and to deliver it with measuring chambers which expand or contract during measurement of the piston type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/02—Drop detachment mechanisms of single droplets from nozzles or pins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0622—Valves, specific forms thereof distribution valves, valves having multiple inlets and/or outlets, e.g. metering valves, multi-way valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/06—Valves, specific forms thereof
    • B01L2400/0633—Valves, specific forms thereof with moving parts
    • B01L2400/065—Valves, specific forms thereof with moving parts sliding valves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/021—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids
    • B01L3/0217—Pipettes, i.e. with only one conduit for withdrawing and redistributing liquids of the plunger pump type
    • B01L3/0234—Repeating pipettes, i.e. for dispensing multiple doses from a single charge

Definitions

  • the invention relates to a method for dosing small volumes of liquid according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a device for dosing small volumes of liquid according to the preamble of claim 9.
  • piezo pipettes which have a specially designed nozzle and a piezo crystal acting on the nozzle, so that the liquid drop is pressed out of the nozzle by means of a piezoelectric pulse.
  • This allows very small drops of liquid to be dispensed without contact.
  • a disadvantage of this piezo pipette is that it is very expensive, that it is not suitable for highly parallelized arrangements and that it does not allow the use of disposable tips.
  • Patent EP-0876219 discloses a further solution for overcoming the adhesive forces.
  • the pipetting device disclosed therein has a pulse generator which is arranged between the syringe, including the piston with pipette cylinder, and the tip, and which effects a pulse on the liquid column located in the pipetting device.
  • the disadvantage of this pipetting device is that it is less suitable for highly parallelized arrangements, that a large number of pulse generators are required for safe, highly parallelized delivery, that the pipetting device is therefore correspondingly expensive, and that an additional device for air-free filling is required ,
  • the object of the invention is to create a method and a device for dosing small liquid volumes of less than 1 ⁇ l, which is inexpensive, and which in particular also allows a reliable dispensing of liquid volumes of less than 100 nl.
  • the object is achieved in particular with a method for metering a liquid volume to be dispensed of less than 1 ⁇ l by means of a metering pump, in particular a pipette, a tip being filled with a liquid and containing the liquid to be dispensed at least in the area of its outlet opening, and a gas volume exceeding the outlet opening is drawn into the tip, and a volume corresponding to the sum of the liquid volume to be dispensed and the gas volume is then fed to the tip such that the liquid volume is dispensed via the outlet opening without contact.
  • a metering pump in particular a pipette
  • the basic idea of the method according to the invention is essentially to use a syringe with a motor-driven syringe plunger for dosing very small volume units in the range between, for example, 10 nl and 1 ⁇ l, by first drawing up a gas or air volume in a liquid-filled tip, and then the volume Syringe plunger is moved with great acceleration in the opposite direction, the volume displaced over the travel path of the syringe plunger being the sum of the Air volume and the volume of liquid to be dispensed correspond, so that the volume of liquid to be dispensed is pressed out of the syringe or its tip, and the adhesive forces acting on the volume of liquid to be dispensed are overcome.
  • the method according to the invention surprisingly enables very small and precisely metered liquid volumes with a lower limit of up to 10 nm to be reproducibly dispensed with a syringe with a conventionally motor-driven syringe plunger.
  • the volume discharged from the tip or moved by the syringe plunger is composed of two partial volumes, namely the gas volume dispensed and the liquid volume dispensed.
  • the syringe plunger can be accelerated to the required plunger speed, which is required in order to accelerate the liquid volume to be dispensed to the flow or exit speed required to overcome the adhesive force.
  • An electric motor in particular a commercially available, inexpensive electric motor, is particularly suitable as a motor drive, which is not a matter of course, since such electric motors have a certain inherent inertia.
  • the inherent inertia of the electric motor and its limited acceleration capacity are of secondary importance in the method according to the invention, since the motor drive is accelerated during the non-time-critical ejection of the gas volume.
  • the inertia of the liquid-filled syringe is also of minor importance during the expulsion of the gas volume.
  • the distance of the travel of the syringe plunger required to eject the gas volume and also the duration of the ejection can be varied within a wide range by the size of the gas volume and by a suitable choice of the diameter of the tip and / or the syringe plunger, so that it can also be used, for example a relatively slow electric motor is possible to achieve the piston speed required to deliver the liquid volume.
  • An electric motor such as a stepper motor or a servo motor is particularly suitable as a motor drive.
  • another drive for example a hydraulic or pneumatic motor, could also be suitable as a motor drive.
  • the volume dispensed can be metered precisely and that the motor drive accelerates the syringe plunger during the expulsion of the air volume in such a way that the syringe plunger has a sufficiently high speed at the time of dispensing the liquid volume.
  • the syringe plunger must be braked very quickly to a standstill. This braking can be done by the motor drive.
  • a brake for example a disc brake, is also advantageously provided, which brakes the syringe plunger and / or the motor drive additionally or alone.
  • the method according to the invention has the advantage that an inexpensive electric motor can be used to drive the syringe and that a highly parallelized arrangement of, for example, 96 or 384 syringes arranged in parallel can also be driven with a single electric motor.
  • the method according to the invention has the further advantage that no additional device such as a pulse generator is required in order to accelerate the liquid.
  • the sealing element is not attached to the moving syringe plunger but to the stationary pipette cylinder.
  • An annular sealing element is arranged in a stationary manner in the pipette cylinder and effects a seal between the pipette cylinder and the syringe plunger.
  • the sealing ring is thus arranged stationary, the piston acting as a displacer.
  • the syringe plunger slides over the sealing element with little resistance, so that the syringe plunger can be moved easily.
  • the bore of the Pipette cylinders are not designed precisely, so that an inexpensive pipette cylinder can be used. Since only the ring-shaped sealing element constitutes a closing part, the syringe can be operated long and inexpensively.
  • Figure 1 is a schematic representation of a pipetting device
  • FIG. 2 shows a tip filled with liquid
  • Figure 3 shows a tip which is partially filled with air
  • FIG. 4 shows a tip which delivers the liquid volume VF
  • Figure 5 is a speed-time diagram of the piston of the
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through a piston pipette
  • FIG. 1 schematically shows a highly parallelized arrangement of, for example, 96 or 384 metering pumps 2 arranged in parallel.
  • the metering pumps are designed as syringes 2, only two of these syringes 2 being shown. However, the arrangement according to the invention could also have only a single syringe 2.
  • Each syringe 2 comprises a pipette cylinder 5, within which a syringe plunger 6 is mounted so as to be displaceable in the direction of movement Z. All syringe pistons 6 are connected to the beam 8 via piston rods 7.
  • the bar 8 is coupled to the electric motor 1 via the spindle la.
  • the syringe plungers 6 are thus moved back and forth by the electric motor 1 in the direction of movement Z.
  • the pipette cylinders 5 are stored in a carrier plate 3a.
  • the carrier plate 3a forms a valve 3 together with the valve plate 3b.
  • the valve plate 3b which is mounted so as to be displaceable in the vertical direction, comprises a channel system 10 with channels 11 and 12.
  • tips 13 with nozzle openings 13a are arranged in the valve plate 3b.
  • the tips 13 are arranged above a plate 14 with cavities 15.
  • the syringe system must be complete with a
  • Liquid 16a for example water, can be filled without any air inclusion.
  • the three-way valve 3 with reagent supply channels 11 and disposal channels 12 arranged between the syringe 2 and the tip 13 serves this purpose.
  • a brake 9 on the spindle 1 a or on the motor 1 in order to bring the rotating motor 1 to a standstill as quickly as possible.
  • the device shown in Figure 1 is operated as follows.
  • the syringe system is completely filled with a liquid 16a, also referred to as a system liquid, water being used as the system liquid, for example.
  • the syringe system is filled in such a way that there are no air pockets.
  • the sample 16 is aspirated from a Storage container is added to the pipette tip 13 so that the tip 13 is at least partially filled with the liquid to be dispensed.
  • an air volume VL is drawn into the tip 13 via the nozzle opening 13a of the tip 13.
  • a certain volume of liquid is dispensed without contact by moving the syringe plunger 6 downward with great acceleration in the opposite direction, displacing the air volume VL and the certain liquid volume.
  • the syringe plunger 6 is then stopped, and the tip 13, as shown in FIG. 2, is completely filled with the liquid 16.
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section through a tip 13 filled with liquid 16, the liquid volume VF to be dispensed being shown in the region of the nozzle opening 13a.
  • This liquid volume VF forms part of the liquid 16 and is shown in FIG. 2 only for better understanding with different hatching.
  • the air or gas volume VL is drawn into the tip 13.
  • the gas volume VL is advantageously a multiple, for example ten times the volume VF to be dispensed. For example, with a liquid volume VF to be dispensed of 50nl, the gas or air volume VL could be 500nl.
  • the syringe plunger 6 is moved downward by the electric motor 1 with great acceleration, the syringe plunger 6 displacing a volume corresponding to the sum of the air volume VL and the liquid volume VF to be dispensed until it stops, so that, as shown in FIG. 4, the liquid volume VF to be dispensed the tip 13 is pressed.
  • the diameter of the nozzle opening 13a and the exit velocity of the liquid are chosen such that the acting adhesive forces are overcome, and the volume of liquid VF to be dispensed, which for example, can have a volume in the range between 10 nl and 1 ⁇ l, detaches from the tip 13.
  • the process shown in Figures 2, 3 and 4 can be repeated several times in succession.
  • the same amount of liquid volume VF can always be dispensed.
  • the dispensed liquid volume VF can also be varied by actuating the syringe plunger 6 in such a way that the dispensed liquid volume VF is changed.
  • the nozzle opening 13a can, for example, have a diameter of 0.2 mm, and in particular a diameter between 0.1 mm and 0.3 mm.
  • the exit velocity of the liquid from the nozzle opening 13a can be, for example, 5 m / sec, and in particular between 2 m / sec and 20 m / sec.
  • the air volume VL can be, for example, 950 nl, and the liquid volume VF to be dispensed, for example, 50 nl.
  • the electric stepper motor 1 is activated, for example, in such a way that the syringe plunger 6 is conveyed upward in the direction of movement Z during 950 steps of the stepper motor, and that the syringe plunger 6 is then initially moved downwards in 1000 steps in the direction of movement Z and is then braked ,
  • the acceleration path BS resulting in the tip 13 is shown in FIG. 3.
  • FIG. 5 shows, schematically and by way of example, a speed-time diagram of the speed v of the speed v moving downward in the direction of movement Z in FIG. 5
  • Syringe plunger 6 During this movement, the air volume VL and subsequently the liquid volume VF to be dispensed is first ejected via the nozzle opening 13a. The syringe plunger 6 is accelerated to a speed vmax during the ejection of the air volume VL and maintains this speed until the movement of the syringe plunger 6 is braked. During the delivery of the air volume VL, the syringe plunger 6 covers the distance SL, and the hatched line shown during delivery of the liquid volume VF Distance SF.
  • the dispensing of the liquid volume VF already begins during the movement at a constant speed vmax, for example at the time T, or for example only at the time Tl at which the braking process begins.
  • the dispensing of the liquid volume VF preferably begins before the point in time T1, and, as shown in FIG. 5 with the hatched area, lasts from the point in time T until the syringe plunger 6 comes to a standstill the exit velocity of one located in the outlet opening 13a
  • Liquid element is proportional to the speed of the syringe plunger 6, or that the acceleration of this liquid element is proportional to the acceleration of the syringe plunger 6. If, for example, the syringe plunger 6 has an inner diameter of 2 mm and the outlet opening 13a has an inner diameter of 0.2 mm, the speed of the syringe plunger 6 has an inner diameter of 2 mm and the outlet opening 13a has an inner diameter of 0.2 mm, the speed of the
  • the stop ramp SR In order to achieve the greatest possible negative acceleration during braking of the syringe plunger 6, the stop ramp SR must be correspondingly steep. If the electric motor 1 does not generate a sufficiently steep stop ramp SR, the
  • Steepness can be increased by an additional brake 9 acting.
  • the stop ramp SR has such a negative acceleration that the liquid element located in the outlet opening 13a experiences a negative acceleration of approximately 100 m / sec.
  • the air volume VL requires a certain size so that the syringe plunger 6 reaches the speed vmax. If the air volume VL is chosen too small, the syringe plunger 6 has to be reached the speed vmax can already be braked again.
  • the maximum speed vmax is preferably matched to the cross section of the outlet opening 13a and the volume of liquid VF to be dispensed, and in particular also to the viscosity of the liquid to be dispensed.
  • the size of the outlet opening 13a is preferably in relation to the amount of to be dispensed
  • Liquid volume VF selected adjusted, the geometry and the surface properties of the outlet opening 13a are also to be taken into account.
  • the negative acceleration of the stop ramp SR is preferably in a range such that a negative acceleration between 50 m / sec and 200 m / sec 2 is brought about on the liquid element located in the outlet opening (13a).
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through a smooth-running piston pipette 2.
  • a sealing ring 19 is firmly connected to the pipette cylinder 5.
  • the syringe plunger 6 is mounted displaceably in the direction of movement Z and displaces a volume within the pipette cylinder 5.
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through a tip 13, in which the liquids were received in such a way that an air bubble 18 results between the sample 16 and the system liquid 16a.
  • This air bubble 18 prevents mixing of sample 16 and system liquid 16a.
  • the size of the air bubble 18 is preferably selected depending on the cross section of the tip 13. For example, the air bubble 18 could be dispensed
  • Liquid volume VF of 100 nl have a volume of about 1 ⁇ l. If the liquid volume VF to be dispensed is very low, for example 10 nm preferably a very small air bubble 18 is selected, or the system is filled with liquid such that there is no air bubble 18 between the sample 16 and the system liquid 16a, so that the system has no air or gas inclusions.
  • FIG. 1 also shows a control device 17 for controlling the metering device according to the invention.
  • This control device 17 can be part of the metering device, or can also be designed as an independent device which is connected to an existing metering device.
  • the control device 17 is designed to control the drive device 1 of the metering pump 2 such that the metering pump 2 draws in a liquid volume of system liquid 16a corresponding to the gas volume VL immediately before the delivery of a liquid volume VF to be dispensed, and subsequently a liquid volume of system liquid 16a corresponding to the sum of gas volumes VL and dispenses liquid volume VF to be dispensed, so that a liquid volume VF of the sample 16 is dispensed from the tip 13.

Abstract

The invention relates to a method for dosing a volume of liquid (VF) of less than 1 ñl that is to be dispensed, by means of a dosing pump, in particular a pipette (2). According to said method, a tip (13) is completely filled with a liquid and contains the liquid (16) to be dispensed at least in the vicinity of its outlet (13a), a volume of gas (VL) is drawn into the tip (13) via the outlet (13a) and a volume corresponding to the sum of the volume of liquid (VF) to be dispensed and the volume of gas (VL) is then supplied to the tip (13) in such a way that the volume of liquid (VF) is dispensed via the outlet (13a) in a contactless manner. The device comprises a plurality of dosing pumps that can be simultaneously actuated, in particular pipettes (2), which can be actuated by an injection plunger (6), in addition to a motor (1), which drives the injection plungers (6) and also a valve (3), which is located between the dosing pump and its respective tip (13) in order to fill each system completely with liquid without any gas.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM DOSIEREN KLEINER FLÜSSIGKEITSVOLUMEN METHOD AND DEVICE FOR DOSING SMALL LIQUID VOLUME
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dosieren kleiner Flüssigkeitsvolumen gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zum Dosieren kleinern Flüssigkeitsvolumen gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 9.The invention relates to a method for dosing small volumes of liquid according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a device for dosing small volumes of liquid according to the preamble of claim 9.
Mit zunehmender Miniaturisierung und Parallelisierung von biochemischen, zellbiologischen oder molekularbiologischen Testansätzen ergibt sich ein steigender Bedarf an Vorrichtungen zur berührungslosen Abgabe von sehr kleinen Flüssigkeitsvolumen im Bereich von weniger als 1 μl in hochparallelisierter Form. Herkömmliche Pipetten können Flüssigkeitstropfen in der Grössenordnung von wenigen Mikrolitern nicht berührungsfrei abgeben, sondern müssen durch Berührung der Gefäss- oder Flüssigkeitsoberfläche von der Pipette abgelöst werden. Dies birgt aber die Gefahr einer unerwünschten Kontamination der zu transferierenden Probe.With increasing miniaturization and parallelization of biochemical, cell biological or molecular biological test approaches, there is an increasing need for devices for the contactless delivery of very small liquid volumes in the range of less than 1 μl in highly parallelized form. Conventional pipettes cannot dispense liquid drops in the order of magnitude of a few microliters without contact, but must be detached from the pipette by touching the surface of the vessel or liquid. However, this harbors the risk of undesired contamination of the sample to be transferred.
Es ist bekannt zur reproduzierbaren und exakten Pipettierung kleiner Flüssigkeitsvolumen eine Vorrichtung zu verwenden, welche luftfrei mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist, und welche einen Pipettenzylinder und einen darin verschiebbar gelagerten Kolben aufweist, um über die durch die Verschiebung bewirkte Positivverdrängung, im Englischen als "positive displacement" bezeichnet, das abzugebende Flüssigkeitsvolumen genau zu dosieren. Damit mit einer derartigen Vorrichtung Flüssigkeitsvolumen von weniger als 1 μl berührungslos abgegeben werden können sind jedoch noch zusätzliche, unterstützende Massnahmen erforderlich, um die Adhäsionskräfte, welche zwischen dem abzugebenden Flüssigkeitstropfen und der restlichen Flüssigkeitssäule beziehungsweise der Wand der Pipettenspitze wirken, zu überwinden.For the reproducible and exact pipetting of small volumes of liquid, it is known to use a device which is filled with an incompressible liquid in an air-free manner and which has a pipette cylinder and a piston which is displaceably mounted therein in order to use the positive displacement caused by the displacement, in English as "positive" displacement "means to precisely dose the volume of liquid to be dispensed. So with such a However, additional, supporting measures are required to overcome the adhesive forces that act between the liquid drop to be dispensed and the remaining liquid column or the wall of the pipette tip.
Um diese Adhäsionskräfte zu überwinden ist es bekannt sogenannte Piezo-Pipetten zu verwenden, welche eine speziell ausgestaltete Düse sowie einen auf die Düse wirkenden Piezokristall aufweisen, sodass der Flüssigkeitstropfen mittels eines piezoelektrischen Impulses aus der Düse gepresst wird. Damit können sehr kleine Flüssigkeitstropfen berührungsfrei abgegeben werden. Nachteilig an dieser Piezo- Pipette ist, dass diese sehr teuer ist, dass diese für hoch-parallelisierte Anordnungen nicht geeignet ist, und dass diese den Gebrauch von Einwegspitzen nicht zulässt.In order to overcome these adhesive forces, it is known to use so-called piezo pipettes, which have a specially designed nozzle and a piezo crystal acting on the nozzle, so that the liquid drop is pressed out of the nozzle by means of a piezoelectric pulse. This allows very small drops of liquid to be dispensed without contact. A disadvantage of this piezo pipette is that it is very expensive, that it is not suitable for highly parallelized arrangements and that it does not allow the use of disposable tips.
Die Patentschrift EP-0876219 offenbart eine weitere Lösung zur Überwindung der Adhäsionskräfte. Die darin offenbarte Pipettierungsvorrichtung weist einen Impulsgenerator auf, welcher zwischen der Spritze, umfassend den Kolben mit Pipettenzylinder, sowie der Spitze angeordnet ist, und welcher, einen Impuls auf die sich in der Pipettierungsvorrichtung befindliche Flüssigkeitssäule bewirkt. Nachteilig an dieser Pipettierungsvorrichtung ist, dass diese für hoch-parallelisierte Anordnungen weniger geeignet ist, dass zur sicheren, hoch-parallelisierten Abgabe eine Vielzahl von Impulsgeneratoren erforderlich sind, dass die Pipettierungsvorrichtung daher entsprechend teuer ist, und dass eine zusätzliche Vorrichtung zum luftfreien Befüllen erforderlich ist.Patent EP-0876219 discloses a further solution for overcoming the adhesive forces. The pipetting device disclosed therein has a pulse generator which is arranged between the syringe, including the piston with pipette cylinder, and the tip, and which effects a pulse on the liquid column located in the pipetting device. The disadvantage of this pipetting device is that it is less suitable for highly parallelized arrangements, that a large number of pulse generators are required for safe, highly parallelized delivery, that the pipetting device is therefore correspondingly expensive, and that an additional device for air-free filling is required ,
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Dosieren kleiner Flüssigkeitsvolumen von weniger als 1 μl zu schaffen, welches kostengünstig ist, und welches insbesondere auch eine zuverlässige Abgabe von Flüssigkeitsvolumen von auch weniger als 100 nl erlaubt.The object of the invention is to create a method and a device for dosing small liquid volumes of less than 1 μl, which is inexpensive, and which in particular also allows a reliable dispensing of liquid volumes of less than 100 nl.
Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren aufweisend die Merkmale von Anspruch 1. Die Unteransprüche 2 bis 8 betreffen weitere, vorteilhafte Verfahrensschritte. Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einer Vorrichtung aufweisend die Merkmale von Anspruch 9. Die Unteransprüche 10 bis 13 betreffen weitere, vorteilhaft ausgestaltete Vorrichtungen. Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einer Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Dosiervorrichtung aufweisend die Merkmale von Anspruch 14.This object is achieved with a method having the features of claim 1. Subclaims 2 to 8 relate to further advantageous method steps. The object is further achieved with a device having the features of claim 9. The sub-claims 10 to 13 relate to further, advantageously designed devices. The object is further achieved with a control device for controlling a metering device having the features of claim 14.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst mit einem Verfahren zum Dosieren eines abzugebenden Flüssigkeitsvolumens von weniger als 1 μl mittels einer Dosierpumpe, insbesondere einer Pipette, wobei eine Spitze mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und zumindest im Bereich deren Auslassöffnung die abzugebenden Flüssigkeit beinhaltet, und wobei ein Gasvolumen über die Auslassöffnung in die Spitze aufgezogen wird, und wobei danach ein Volumen entsprechend der Summe von abzugebendem Flüssigkeitsvolumen und Gasvolumen derart .der Spitze zugeführt wird, dass das Flüssigkeitsvolumen über die Auslassöffnung berührungslos abgegeben wird.The object is achieved in particular with a method for metering a liquid volume to be dispensed of less than 1 μl by means of a metering pump, in particular a pipette, a tip being filled with a liquid and containing the liquid to be dispensed at least in the area of its outlet opening, and a gas volume exceeding the outlet opening is drawn into the tip, and a volume corresponding to the sum of the liquid volume to be dispensed and the gas volume is then fed to the tip such that the liquid volume is dispensed via the outlet opening without contact.
Die Grundidee des erfindungsgemässen Verfahrens besteht im wesentlichen darin, eine Spritze mit motorisch angetriebenem Spritzenkolben zur Dosierung sehr kleiner Volumeneinheiten im Bereich zwischen beispielsweise 10 nl und 1 μl zu verwenden, indem in einer flüssigkeitsbefüllten Spitze vorerst ein Gas- beziehungsweise Luftvolumen aufgezogen wird, und danach der Spritzenkolben mit grosser Beschleunigung in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, wobei das über den Verfahrweg des Spritzenkolbens verdrängte Volumen der Summe aus dem Luftvolumen sowie dem abzugebenen Flüssigkeitsvolumen entspricht, sodass das abzugebende Flüssigkeitsvolumen aus der Spritze beziehungsweise deren Spitze gepresst wird, und dabei die auf das abzugebende Flüssigkeitsvolumen wirkenden Adhäsionskräfte überwunden werden.The basic idea of the method according to the invention is essentially to use a syringe with a motor-driven syringe plunger for dosing very small volume units in the range between, for example, 10 nl and 1 μl, by first drawing up a gas or air volume in a liquid-filled tip, and then the volume Syringe plunger is moved with great acceleration in the opposite direction, the volume displaced over the travel path of the syringe plunger being the sum of the Air volume and the volume of liquid to be dispensed correspond, so that the volume of liquid to be dispensed is pressed out of the syringe or its tip, and the adhesive forces acting on the volume of liquid to be dispensed are overcome.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht auf überraschende Weise mit einer Spritze mit konventionell motorisch angetriebenem Spritzenkolben sehr kleine und genau dosierte Flüssigkeitsvolumen mit einer Untergrenze von bis zu lOnl reproduzierbar abzugeben. Das von der Spitze abgegebene beziehungsweise vom Spritzenkolben verfahrene Volumen setzt sich dabei aus zwei Teilvolumen zusammen, nämlich dem abgegebenen Gasvolumen sowie dem abgegebenen Flüssigkeitsvolumen. Während der Abgabe des Gasvolumens kann der Spritzenkolben auf die erforderliche Kolbengeschwindigkeit beschleunigt werden, welche benötigt wird, um das abzugebende Flüssigkeitsvolumen auf die zur Überwindung der Adhäsionskraft erforderliche Fliess- beziehungsweise Austrittsgeschwindigkeit zu beschleunigen. Als motorischer Antrieb ist insbesondere ein Elektromotor, vorzugsweise ein handelsüblicher, kostengünstiger Elektromotor geeignet, was keine Selbstverständlichkeit darstellt, denn derartige Elektromotoren weisen eine bestimmte Eigenträgheit auf. Die Eigenträgheit des Elektromotors sowie dessen beschränktes Beschleunigungsvermögen ist im erfindungsgemässen Verfahren von untergeordneter Bedeutung, da der motorische Antrieb während dem nicht zeitkritischen Ausstossen des Gasvolumens beschleunigt wird. Auch die Trägheit der flüssigkeitsbefüllten Spritze ist während dem Ausstossen des Gasvolumens von untergeordneter Bedeutung. Die zum Ausstossen des Gasvolumens erforderliche Wegstrecke des Verfahrweges des Spritzenkolbens sowie auch die zeitliche Dauer des Ausstossens kann durch die Grosse das Gasvolumens sowie durch eine geeignete Wahl des Durchmessers der Spitze und/oder des Spritzenkolbens in einem weiten Bereich variiert werden, sodass es beispielsweise auch mit einem relativ trägen Elektromotor möglich ist, die zur Abgabe des Flüssigkeitsvolumens erforderliche Kolbengeschwindigkeit zu erreichen. Als motorischer Antrieb ist insbesondere ein Elektromotor wie ein Schrittmotor oder ein Servomotor geeignet. Als motorischer Antrieb könnte jedoch auch ein anderer Antrieb, beispielsweise ein hydraulischer oder pneumatischer Motor geeignet sein. Wichtig ist insbesondere, dass das abgegeben Volumen genau dosiert werden kann, und dass der motorische Antrieb den Spritzenkolben während dem Ausstossen des Luftvolumens derart beschleunigt, sodass der Spritzenkolben zum Zeitpunkt der Abgabe des Flüssigkeitsvolumens eine genügend hohe Geschwindigkeit aufweist. Während der Abgabe des Flüssigkeitsvolumens ist der Spritzenkolben sehr schnell bis zum Stillstand abzubremsen. Dieses Abbremsen kann durch den motorischen Antrieb erfolgen. Vorteilhafterweise ist zudem eine Bremse, beispielsweise eine Scheibenbremse, vorgesehen, welche den Spritzenkolben und/oder den motorischen Antrieb zusätzlich oder alleine abbremst.The method according to the invention surprisingly enables very small and precisely metered liquid volumes with a lower limit of up to 10 nm to be reproducibly dispensed with a syringe with a conventionally motor-driven syringe plunger. The volume discharged from the tip or moved by the syringe plunger is composed of two partial volumes, namely the gas volume dispensed and the liquid volume dispensed. During the dispensing of the gas volume, the syringe plunger can be accelerated to the required plunger speed, which is required in order to accelerate the liquid volume to be dispensed to the flow or exit speed required to overcome the adhesive force. An electric motor, in particular a commercially available, inexpensive electric motor, is particularly suitable as a motor drive, which is not a matter of course, since such electric motors have a certain inherent inertia. The inherent inertia of the electric motor and its limited acceleration capacity are of secondary importance in the method according to the invention, since the motor drive is accelerated during the non-time-critical ejection of the gas volume. The inertia of the liquid-filled syringe is also of minor importance during the expulsion of the gas volume. The distance of the travel of the syringe plunger required to eject the gas volume and also the duration of the ejection can be varied within a wide range by the size of the gas volume and by a suitable choice of the diameter of the tip and / or the syringe plunger, so that it can also be used, for example a relatively slow electric motor is possible to achieve the piston speed required to deliver the liquid volume. An electric motor such as a stepper motor or a servo motor is particularly suitable as a motor drive. However, another drive, for example a hydraulic or pneumatic motor, could also be suitable as a motor drive. It is particularly important that the volume dispensed can be metered precisely and that the motor drive accelerates the syringe plunger during the expulsion of the air volume in such a way that the syringe plunger has a sufficiently high speed at the time of dispensing the liquid volume. During the dispensing of the liquid volume, the syringe plunger must be braked very quickly to a standstill. This braking can be done by the motor drive. A brake, for example a disc brake, is also advantageously provided, which brakes the syringe plunger and / or the motor drive additionally or alone.
Das erfindungsgemässe Verfahren weist den Vorteil auf, dass zum Antrieb der Spritze ein günstiger Elektromotor verwendet werden kann, und dass mit einem einzigen Elektromotor auch eine hochparallelisierte Anordnung von beispielsweise 96 oder 384 parallel angeordneten Spritzen angetrieben werden kann. Das erfindungsgemässe Verfahren weist den weiteren Vorteil auf, dass keine zusätzliche Vorrichtung wie ein Impulsgeber erforderlich ist, um auf die Flüssigkeit eine Beschleunigung zu bewirken.The method according to the invention has the advantage that an inexpensive electric motor can be used to drive the syringe and that a highly parallelized arrangement of, for example, 96 or 384 syringes arranged in parallel can also be driven with a single electric motor. The method according to the invention has the further advantage that no additional device such as a pulse generator is required in order to accelerate the liquid.
Um den Reibungswiderstand der Spritzen bei guter Dichtigkeit möglichst klein zu halten ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung das Dichtelement nicht am bewegten Spritzenkolben sondern am stationären Pipettenzylinder angebracht. Ein ringförmiges Dichtelement ist ortsfest im Pipettenzylinder angeordnet, und bewirkt zwischen dem Pipettenzylinder und dem Spritzenkolben eine Dichtung. Der Dichtungsring ist somit stationär angeordnet, wobei der Kolben als Verdränger wirkt. Der Spritzenkolben gleitet mit geringem Widerstand über das Dichtelement, sodass der Spritzenkolben leichtgängig verschiebbar ist. Zudem muss die Bohrung des Pipettenzylinders nicht präzise ausgestaltet sein, sodass ein kostengünstiger Pipettenzylinder verwendbar ist. Da nur das ringförmige Dichtelement ein Verschliessteil darstellt kann die Spritze lang und kostengünstig betrieben werden.In order to keep the frictional resistance of the syringes as low as possible with good tightness, in an advantageous embodiment the sealing element is not attached to the moving syringe plunger but to the stationary pipette cylinder. An annular sealing element is arranged in a stationary manner in the pipette cylinder and effects a seal between the pipette cylinder and the syringe plunger. The sealing ring is thus arranged stationary, the piston acting as a displacer. The syringe plunger slides over the sealing element with little resistance, so that the syringe plunger can be moved easily. In addition, the bore of the Pipette cylinders are not designed precisely, so that an inexpensive pipette cylinder can be used. Since only the ring-shaped sealing element constitutes a closing part, the syringe can be operated long and inexpensively.
Das erfindungsgemässe Verfahren sowie die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Dosieren kleiner Flüssigkeitsvolumen wird nachfolgend anhand mehrererThe method according to the invention and the device according to the invention for dosing small volumes of liquid are described below with reference to several
Ausführungsbeispiele mit den folgenden Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen:Exemplary embodiments are described in detail with the following figures. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Pipettierungsvorrichtung;Figure 1 is a schematic representation of a pipetting device;
Figur 2 eine mit Flüssigkeit gefüllte Spitze;FIG. 2 shows a tip filled with liquid;
Figur 3 eine Spitze, welche teilweise mit Luft gefüllt ist;Figure 3 shows a tip which is partially filled with air;
Figur 4 eine Spitze, welche das Flüssigkeitsvolumen VF abgibt;FIG. 4 shows a tip which delivers the liquid volume VF;
Figur 5 eine Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm des Kolbens derFigure 5 is a speed-time diagram of the piston of the
Kolbenpipette;Piston pipette;
Figur 6 einen Längsschnitt durch eine Kolbenpipette;FIG. 6 shows a longitudinal section through a piston pipette;
Figur 7 eine Spitze mit einer Luftblase zwischen Systemflüssigkeit und Probe. Figur 1 zeigt schematisch eine hochparallelisierte Anordnung von beispielsweise 96 oder 384 parallel angeordneten Dosierpumpen 2. Die Dosierpumpen sind als Spritzen 2 ausgestaltet, wobei nur zwei dieser Spritzen 2 dargestellt sind. Die erfindungsgemässe Anordnung könnte jedoch auch nur eine einzige Spritze 2 aufweisen. Jede Spritze 2 umfasst einen Pipettenzylinder 5, innerhalb welchem ein Spritzenkolben 6 in Bewegungsrichtung Z verschiebbar gelagert ist. Alle Spritzenkolben 6 sind über Kolbenstangen 7 mit dem Balken 8 verbunden. Der Balken 8 ist über die Spindel la an den Elektromotor 1 gekoppelt. Die Spritzenkolben 6 werden somit durch den Elektromotor 1 in Bewegungsrichtung Z hin und herbewegt. Die Pipettenzylinder 5 lagern in einer Trägerplatte 3a. Die Trägerplatte 3a bildet zusammen mit der Ventilplatte 3b ein Ventil 3. Die Ventilplatte 3b, welche in vertikaler Richtung verschiebbar gelagert ist, umfasst ein Kanalsystem 10 mit Kanälen 11 und 12. Zudem sind in der Ventilplatte 3b Spitzen 13 mit Düsenöffnungen 13a angeordnet. Die Spitzen 13 sind oberhalb einer Platte 14 mit Kavitäten 15 angeordnet. Das Spritzensystem muss vollständig mit einerFigure 7 shows a tip with an air bubble between the system liquid and the sample. FIG. 1 schematically shows a highly parallelized arrangement of, for example, 96 or 384 metering pumps 2 arranged in parallel. The metering pumps are designed as syringes 2, only two of these syringes 2 being shown. However, the arrangement according to the invention could also have only a single syringe 2. Each syringe 2 comprises a pipette cylinder 5, within which a syringe plunger 6 is mounted so as to be displaceable in the direction of movement Z. All syringe pistons 6 are connected to the beam 8 via piston rods 7. The bar 8 is coupled to the electric motor 1 via the spindle la. The syringe plungers 6 are thus moved back and forth by the electric motor 1 in the direction of movement Z. The pipette cylinders 5 are stored in a carrier plate 3a. The carrier plate 3a forms a valve 3 together with the valve plate 3b. The valve plate 3b, which is mounted so as to be displaceable in the vertical direction, comprises a channel system 10 with channels 11 and 12. In addition, tips 13 with nozzle openings 13a are arranged in the valve plate 3b. The tips 13 are arranged above a plate 14 with cavities 15. The syringe system must be complete with a
Flüssigkeit 16a, beispielsweise Wasser, ohne jeglichen Lufteinschluss befüllt werden können. Dazu dient das zwischen der Spritze 2 und der Spitze 13 angeordnete Dreiweg-Ventil 3 mit Reagenszuführkanälen 11 und Entsorgungskanälen 12.Liquid 16a, for example water, can be filled without any air inclusion. The three-way valve 3 with reagent supply channels 11 and disposal channels 12 arranged between the syringe 2 and the tip 13 serves this purpose.
Es kann sich zudem als vorteilhaft erweisen an der Spindel la oder am Motor 1 eine Bremse 9 anzuordnen, um den rotierenden Motor 1 möglichst schnell zum Stillstand zu bringen.It may also prove advantageous to arrange a brake 9 on the spindle 1 a or on the motor 1 in order to bring the rotating motor 1 to a standstill as quickly as possible.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung wird wie folgt betrieben. In einem ersten Schritt wird das Spritzensystem vollständig mit einer Flüssigkeit 16a, auch als Systemflüssigkeit bezeichnet, gefüllt, wobei als Systemflüssigkeit beispielsweise Wasser verwendet wird. Das Spritzensystem wird derart gefüllt, dass keine Lufteinschlüsse vorhanden sind. In einem zweiten Schritt wird die Probe 16 durch Aspirieren aus einem Vorratsbehälter in die Pipettenspitze 13 aufgenommen, sodass die Spitze 13 zumindest teilweise mit der abzugebenden Flüssigkeit gefüllt ist. In einem dritten Schritt wird nun über die Düsenöffnung 13a der Spitze 13 ein Luftvolumen VL in die Spitze 13 aufgezogen. In einem vierten Schritt erfolgt nun eine berührungslose Abgabe eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens indem der Spritzenkolben 6 mit grosser Beschleunigung in entgegengesetzter Richtung nach unten bewegt wird, und dabei das Luftvolumen VL sowie das bestimmte Flussigkeitsvolumen verdrängt. Danach wird der Spritzenkolben 6 angehalten, und die Spitze 13 ist, wie in Figur 2 dargestellt, vollständig mit der Flüssigkeit 16 gefüllt.The device shown in Figure 1 is operated as follows. In a first step, the syringe system is completely filled with a liquid 16a, also referred to as a system liquid, water being used as the system liquid, for example. The syringe system is filled in such a way that there are no air pockets. In a second step, the sample 16 is aspirated from a Storage container is added to the pipette tip 13 so that the tip 13 is at least partially filled with the liquid to be dispensed. In a third step, an air volume VL is drawn into the tip 13 via the nozzle opening 13a of the tip 13. In a fourth step, a certain volume of liquid is dispensed without contact by moving the syringe plunger 6 downward with great acceleration in the opposite direction, displacing the air volume VL and the certain liquid volume. The syringe plunger 6 is then stopped, and the tip 13, as shown in FIG. 2, is completely filled with the liquid 16.
Nach dieser Vorbereitung kann nun über die Spritze 2 ein definiertes, abzugebendes Flüssigkeitsvolumen VF berührungslos abgegeben werden. Figur 2 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch eine mit Flüssigkeit 16 gefüllte Spitze 13, wobei im Bereich der Düsenöffnung 13a das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF dargestellt ist. Dieses Flüssigkeitsvolumen VF bildet Teil der Flüssigkeit 16 und ist in Figur 2 nur zum besseren Verständnis mit unterschiedlicher Schraffur dargestellt. Im nachfolgenden Schritt wird, wie in Figur 3 dargestellt, das Luft- beziehungsweise Gasvolumen VL in die Spitze 13 aufgezogen. Das Gasvolumen VL beträgt vorteilhafterweise ein Mehrfaches, beispielsweise das Zehnfache des abzugebenden Volumens VF. Beispielsweise könnte bei einem abzugebenden Flüssigkeitsvolumen VF von 50nl das Gas- bzw. Luftvolumen VL 500 nl betragen. Danach wird der Spritzenkolben 6 vom Elektromotor 1 mit grosser Beschleunigung nach unten bewegt, wobei der Spritzenkolben 6 bis zu dessen Stillstand ein Volumen entsprechen der Summe von Luftvolumen VL und abzugebendem Flüssigkeitsvolumen VF verdrängt, sodass, wie in Figur 4 dargestellt, das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF aus der Spitze 13 gepresst wird. Der Durchmesser der Düsenöffnung 13a sowie die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit sind dabei derart gewählt, dass die wirkenden Adhäsionskräfte überwunden werden, und das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF, welches beispielsweise ein Volumen im Bereich zwischen lOnl und 1 μl aufweisen kann, sich von der Spitze 13 löst. Der in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellte Vorgang kann mehrmals nacheinander wiederholt werden. Dabei kann immer dieselbe Menge Flüssigkeitsvolumen VF abgegeben werden. Das abgegebene Flüssigkeitsvolumen VF kann jedoch auch variiert werden, indem der Spritzenkolben 6 derart angesteuert wird, dass das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF verändert wird.After this preparation, a defined volume of liquid VF to be dispensed can now be dispensed via the syringe 2 without contact. FIG. 2 shows a schematic longitudinal section through a tip 13 filled with liquid 16, the liquid volume VF to be dispensed being shown in the region of the nozzle opening 13a. This liquid volume VF forms part of the liquid 16 and is shown in FIG. 2 only for better understanding with different hatching. In the subsequent step, as shown in FIG. 3, the air or gas volume VL is drawn into the tip 13. The gas volume VL is advantageously a multiple, for example ten times the volume VF to be dispensed. For example, with a liquid volume VF to be dispensed of 50nl, the gas or air volume VL could be 500nl. Thereafter, the syringe plunger 6 is moved downward by the electric motor 1 with great acceleration, the syringe plunger 6 displacing a volume corresponding to the sum of the air volume VL and the liquid volume VF to be dispensed until it stops, so that, as shown in FIG. 4, the liquid volume VF to be dispensed the tip 13 is pressed. The diameter of the nozzle opening 13a and the exit velocity of the liquid are chosen such that the acting adhesive forces are overcome, and the volume of liquid VF to be dispensed, which for example, can have a volume in the range between 10 nl and 1 μl, detaches from the tip 13. The process shown in Figures 2, 3 and 4 can be repeated several times in succession. The same amount of liquid volume VF can always be dispensed. However, the dispensed liquid volume VF can also be varied by actuating the syringe plunger 6 in such a way that the dispensed liquid volume VF is changed.
Die Düsenöffnung 13a kann beispielsweise einen Durchmesser von 0,2 mm aufweisen, und insbesondere einen Durchmesser zwischen 0,1mm und 0,3 mm. Die Austrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus der Düsenöffnung 13a kann beispielsweise 5 m/sec betragen, und insbesondere zwischen 2 m/sec und 20 m/sec liegen. Das Luftvolumen VL kann beispielsweise 950 nl betragen, und das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF beispielsweise 50 nl. Dabei wird der elektrische Schrittmotor 1 beispielsweise derart angesteuert, dass der Spritzenkolben 6 während 950 Schritten des Schrittmotors in Bewegungsrichtung Z nach oben gefördert wird, und dass danach der Spritzenkolben 6 während 1000 Schritten in Bewegungsrichtung Z nach unten vorerst beschleunigt bewegt wird, und danach abgebremst wird. Die sich in der Spitze 13 ergebende Beschleunigungsstrecke BS ist in Figur 3 dargestellt.The nozzle opening 13a can, for example, have a diameter of 0.2 mm, and in particular a diameter between 0.1 mm and 0.3 mm. The exit velocity of the liquid from the nozzle opening 13a can be, for example, 5 m / sec, and in particular between 2 m / sec and 20 m / sec. The air volume VL can be, for example, 950 nl, and the liquid volume VF to be dispensed, for example, 50 nl. The electric stepper motor 1 is activated, for example, in such a way that the syringe plunger 6 is conveyed upward in the direction of movement Z during 950 steps of the stepper motor, and that the syringe plunger 6 is then initially moved downwards in 1000 steps in the direction of movement Z and is then braked , The acceleration path BS resulting in the tip 13 is shown in FIG. 3.
Figur 5 zeigt schematisch und beispielhaft ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm der Geschwindigkeit v des in Figur 1 in Bewegungsrichtung Z nach unten bewegtenFIG. 5 shows, schematically and by way of example, a speed-time diagram of the speed v of the speed v moving downward in the direction of movement Z in FIG
Spritzenkolbens 6. Während dieser Bewegung wird vorerst das Luftvolumen VL und nachfolgend das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF über die Düsenöffnung 13a ausgestossen Der Spritzenkolben 6 wird während dem Ausstossen des Luftvolumens VL auf eine Geschwindigkeit vmax beschleunigt, und behält diese Geschwindigkeit bei, bis die Bewegung des Spritzenkolbens 6 abgebremst wird. Während der Abgabe des Luftvolumens VL legt der Spritzenkolben 6 die Wegstrecke SL zurück, und während der Abgabe des Flüssigkeitsvolumens VF die schraffiert dargestellte Wegstrecke SF. Abhängig von der Grosse des Luftvolumens VL sowie dem abzugebenden Flüssigkeitsvolumen VF beginnt die Abgabe des Flüssigkeitsvolumens VF bereits während der Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit vmax, beispielsweise zum Zeitpunkt T, oder beispielsweise erst zum Zeitpunkt Tl, bei welchem der Abbremsvorgang beginnt. Vorzugsweise beginnt die Abgabe des Flüssigkeitsvolumens VF vor dem Zeitpunkt Tl, und dauert, wie in Figur 5 mit der schraffierten Fläche dargestellt, von Zeitpunkt T bis zum Stillstand des Spritzenkolbens 6. Da die Flüssigkeit inkompressible Eigenschaften aufweist gilt während der Abgabe des Flüssigkeitsvolumens VF, dass die Austrittsgeschwindigkeit eines sich in der Auslassöffnung 13a befindlichenSyringe plunger 6. During this movement, the air volume VL and subsequently the liquid volume VF to be dispensed is first ejected via the nozzle opening 13a. The syringe plunger 6 is accelerated to a speed vmax during the ejection of the air volume VL and maintains this speed until the movement of the syringe plunger 6 is braked. During the delivery of the air volume VL, the syringe plunger 6 covers the distance SL, and the hatched line shown during delivery of the liquid volume VF Distance SF. Depending on the size of the air volume VL and the liquid volume VF to be dispensed, the dispensing of the liquid volume VF already begins during the movement at a constant speed vmax, for example at the time T, or for example only at the time Tl at which the braking process begins. The dispensing of the liquid volume VF preferably begins before the point in time T1, and, as shown in FIG. 5 with the hatched area, lasts from the point in time T until the syringe plunger 6 comes to a standstill the exit velocity of one located in the outlet opening 13a
Flüssigkeitselements proportional zur Geschwindigkeit des Spritzenkolbens 6 ist, beziehungsweise, dass die Beschleunigung dieses Flüssigkeitselementes proportional zur Beschleunigung des Spritzenkolbens 6 ist. Weist der Spritzenkolben 6 beispielsweise einen Innendurchmesser von 2 mm und die Auslassöffnung 13a einen Innendurchmesser von 0,2 mm auf, so ist die Geschwindigkeit desLiquid element is proportional to the speed of the syringe plunger 6, or that the acceleration of this liquid element is proportional to the acceleration of the syringe plunger 6. If, for example, the syringe plunger 6 has an inner diameter of 2 mm and the outlet opening 13a has an inner diameter of 0.2 mm, the speed of the
Flüssigkeitselementes an der Auslassöffnung 13a um einen Proportionalitätsfaktor 100 mal grosser als die Geschwindigkeit des Spritzenkolbens 6.Liquid element at the outlet opening 13a by a proportionality factor 100 times greater than the speed of the syringe plunger 6.
Um während dem Abbremsen des Spritzenkolbens 6 eine möglichst grosse negative Beschleunigung zu erreichen muss die Stopp-Rampe SR entsprechend steil sein. Fall der Elektromotor 1 keine hinreichend steile Stopp-Rampe SR erzeugt, kann dieIn order to achieve the greatest possible negative acceleration during braking of the syringe plunger 6, the stop ramp SR must be correspondingly steep. If the electric motor 1 does not generate a sufficiently steep stop ramp SR, the
Steilheit durch eine zusätzlich wirkende Bremse 9 erhöht werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Stopp-Rampe SR eine derart negative Beschleunigung auf, dass das sich in der Auslassöffnung 13a befindliche Flüssigkeitselement eine negative Beschleunigung von etwa 100 m/sec erfährt.Steepness can be increased by an additional brake 9 acting. In the exemplary embodiment shown, the stop ramp SR has such a negative acceleration that the liquid element located in the outlet opening 13a experiences a negative acceleration of approximately 100 m / sec.
Aus Figur 5 ist zudem ersichtlich, dass das Luftvolumen VL einer gewissen Grosse bedarf, damit der Spritzenkolben 6 die Geschwindigkeit vmax erreicht. Wird das Luftvolumen VL zu klein gewählt, so muss der Spritzenkolben 6 vor dem Erreichen der Geschwindigkeit vmax bereits wieder abgebremst werden. Die maximale Geschwindigkeit vmax wird vorzugsweise abgestimmt auf den Querschnitt der Auslassöffnung 13a, sowie das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF, sowie insbesondere auch auf die Viskosität der abzugebenden Flüssigkeit. Die Grosse der Auslassöffnung 13a wird vorzugsweise bezüglich der Menge des abzugebendenIt can also be seen from FIG. 5 that the air volume VL requires a certain size so that the syringe plunger 6 reaches the speed vmax. If the air volume VL is chosen too small, the syringe plunger 6 has to be reached the speed vmax can already be braked again. The maximum speed vmax is preferably matched to the cross section of the outlet opening 13a and the volume of liquid VF to be dispensed, and in particular also to the viscosity of the liquid to be dispensed. The size of the outlet opening 13a is preferably in relation to the amount of to be dispensed
Flüssigkeitsvolumens VF angepasst ausgewählt, wobei auch die Geometrie sowie die Oberflächenbeschaffenheit der Auslassöffnung 13a zu berücksichtigen sind. Je kleiner das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF ist, um so sorgfältiger müssen diese Parameter gewählt werden. Je kleiner das abzugebende Flüssigkeitsvolumen VF ist, um so steiler wird vorzugsweise die Stopp-Rampe SR gewählt, um eine sichere, berührungslose Abgabe des Flüssigkeitsvolumens VF zu gewährleisten. Die negative Beschleunigung der Stopp-Rampe SR liegt vorzugsweise in einem derartigen Bereich, dass auf das sich in der Auslassöffnung (13a) befindliche Flüssigkeitselement eine negative Beschleunigung zwischen 50 m/sec und 200 m/sec2 bewirkt wird.Liquid volume VF selected adjusted, the geometry and the surface properties of the outlet opening 13a are also to be taken into account. The smaller the volume of liquid VF to be dispensed, the more carefully these parameters must be selected. The smaller the liquid volume to be dispensed VF, the steeper the stop ramp SR is preferably chosen to ensure safe, contactless dispensing of the liquid volume VF. The negative acceleration of the stop ramp SR is preferably in a range such that a negative acceleration between 50 m / sec and 200 m / sec 2 is brought about on the liquid element located in the outlet opening (13a).
Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch eine leichtgängige Kolbenpipette 2. Ein Dichtungsring 19 ist fest mit dem Pipettenzylinder 5 verbunden. Der Spritzenkolben 6 ist in Bewegungsrichtung Z verschiebbar gelagert und verdrängt innerhalb des Pipettenzylinders 5 ein Volumen.FIG. 6 shows a longitudinal section through a smooth-running piston pipette 2. A sealing ring 19 is firmly connected to the pipette cylinder 5. The syringe plunger 6 is mounted displaceably in the direction of movement Z and displaces a volume within the pipette cylinder 5.
Figur 7 zeigt einen Längsschnitt durch eine Spitze 13, in welcher die Flüssigkeiten derart aufgenommen wurde, dass sich zwischen der Probe 16 und der Systemflüssigkeit 16a eine Luftblase 18 ergibt. Diese Luftblase 18 verhindert eine Durchmischung von Probe 16 und Systemflüssigkeit 16a. Die Grosse der Luftblase 18 wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Querschnitt der Spitze 13 gewählt. Beispielsweise könnte die Luftblase 18 bei einem abzugebendenFIG. 7 shows a longitudinal section through a tip 13, in which the liquids were received in such a way that an air bubble 18 results between the sample 16 and the system liquid 16a. This air bubble 18 prevents mixing of sample 16 and system liquid 16a. The size of the air bubble 18 is preferably selected depending on the cross section of the tip 13. For example, the air bubble 18 could be dispensed
Flüssigkeitsvolumen VF von 100 nl ein Volumen von etwa 1 μl aufweisen. Bei sehr geringen abzugebenden Flüssigkeitsvolumen VF von beispielsweise lOnl wird vorzugsweise eine sehr kleine Luftblase 18 gewählt, oder das System derart mit Flüssigkeit gefüllt, dass sich zwischen der Probe 16 und der Systemflüssigkeit 16a keine Luftblase 18 ergibt, so dass das System keine Luft- bzw. Gaseinschlüsse aufweist.Liquid volume VF of 100 nl have a volume of about 1 μl. If the liquid volume VF to be dispensed is very low, for example 10 nm preferably a very small air bubble 18 is selected, or the system is filled with liquid such that there is no air bubble 18 between the sample 16 and the system liquid 16a, so that the system has no air or gas inclusions.
Figur 1 zeigt noch eine Steuervorrichtung 17 zur Ansteuerung der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung. Diese Steuervorrichtung 17 kann Bestandteil der Dosiervorrichtung sein, oder auch als selbständige Vorrichtung ausgebildet sein, welche an eine bestehende Dosiervorrichtung angeschlossen wird. Die Steuervorrichtung 17 ist derart zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung 1 der Dosieφumpe 2 ausgestaltet, dass die Dosieφumpe 2 unmittelbar vor der Abgabe eines abzugebenden Flüssigkeitsvolumens VF ein Flüssigkeitsvolumen Systemflüssigkeit 16a entsprechend dem Gasvolumen VL ansaugt, und nachfolgend ein Flüssigkeitsvolumen Systemflüssigkeit 16a entsprechend der Summe von Gasvolumen VL und abzugebendem Flüssigkeitsvolumen VF abgibt, so dass von der Spitze 13 ein Flüssigkeitsvolumen VF der Probe 16 abgegeben wird. FIG. 1 also shows a control device 17 for controlling the metering device according to the invention. This control device 17 can be part of the metering device, or can also be designed as an independent device which is connected to an existing metering device. The control device 17 is designed to control the drive device 1 of the metering pump 2 such that the metering pump 2 draws in a liquid volume of system liquid 16a corresponding to the gas volume VL immediately before the delivery of a liquid volume VF to be dispensed, and subsequently a liquid volume of system liquid 16a corresponding to the sum of gas volumes VL and dispenses liquid volume VF to be dispensed, so that a liquid volume VF of the sample 16 is dispensed from the tip 13.

Claims

PATENTANSPRUCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zum Dosieren eines abzugebenden Flüssigkeitsvolumens (VF) von weniger als 1 μl mittels einer Dosieφumpe, insbesondere einer Pipette (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Spitze (13) mit einer Flüssigkeit gefüllt ist und zumindest im Bereich deren Auslassöffnung (13a) die abzugebende1. A method for dosing a liquid volume to be dispensed (VF) of less than 1 μl by means of a dosing pump, in particular a pipette (2), characterized in that a tip (13) is filled with a liquid and at least in the area of its outlet opening (13a) the one to be delivered
Flüssigkeit beinhaltet, dass ein Gasvolumen (VL) über die Auslassöffnung (13a) in die Spitze (13) aufgezogen wird, und dass danach ein Volumen entsprechend der Summe von abzugebendem Flüssigkeitsvolumen (VF) und Gasvolumen (VL) derart der Spitze (13) zugeführt wird, dass das Flüssigkeitsvolumen (VF) über die Auslassöffnung (13a) berührungslos abgegeben wird.Liquid includes that a gas volume (VL) is drawn into the tip (13) via the outlet opening (13a) and that a volume corresponding to the sum of the liquid volume (VF) to be dispensed and the gas volume (VL) is then fed to the tip (13) is that the liquid volume (VF) is dispensed via the outlet opening (13a) without contact.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasvolumen (VL) ein Mehrfaches des abzugebenden Flüssigkeitsvolumens (VF) ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas volume (VL) is a multiple of the liquid volume to be dispensed (VF).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrmals nacheinander ein konstantes oder unterschiedliches Flüssigkeitsvolumen (VF) abgegeben wird.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a constant or different liquid volume (VF) is delivered several times in succession.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pipette (2) einen Pipettenzylinder (5) sowie einen darin verschiebbar gelagerten Spritzenkolben (6) umfasst, und dass der Spritzenkolben (6) derart verfahren wird, dass zur Flüssigkeitsabgabe ein Volumen entsprechend der Summe von abzugebendem Flüssigkeitsvolumen (VF) und Gasvolumen (VL) verdrängt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pipette (2) comprises a pipette cylinder (5) and a syringe plunger (6) slidably mounted therein, and that the syringe plunger (6) is moved in such a way that a liquid is dispensed Volume is displaced according to the sum of the liquid volume to be dispensed (VF) and gas volume (VL).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spritzenkolben (6) während der Volumenverdrängung vorerst auf eine Geschwindigkeit vmax beschleunigt wird, und während der Abgabe des Flüssigkeitsvolumens (VF) bis zum Stillstand abgebremst wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the syringe plunger (6) is initially accelerated to a speed vmax during the volume displacement, and is braked to a standstill during the dispensing of the liquid volume (VF).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich in der Auslassöffnung (13a) befindliches Flüssigkeitselement mit einer negativen Beschleunigung von zumindest 50m/sec2, vorzugsweise mit etwa 100m/sec2 abgebremst wird.6. The method according to claim 5, characterized in that a liquid element located in the outlet opening (13a) is braked with a negative acceleration of at least 50m / sec 2 , preferably with about 100m / sec 2 .
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsvolumen (VF) mit einer Durchflussgeschwindigkeit von zumindest 3 m/s über die Auslassöffnung (13a) abgegeben wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid volume (VF) is dispensed via the outlet opening (13a) at a flow rate of at least 3 m / s.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeitsvolumen (VF) im Bereich zwischen 10 nl und 1 μl berührungsfrei abgegeben wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a liquid volume (VF) in the range between 10 nl and 1 μl is dispensed without contact.
9. Vorrichtung zum Dosieren eines abzugebenden Flüssigkeitsvolumens (VF) von weniger als 1 μl, umfassend eine Dosieφumpe, insbesondere eine Pipette (2), sowie eine damit Fluid leitend verbundene Spitze (13) mit einer9. Device for dosing a volume of liquid to be dispensed (VF) of less than 1 μl, comprising a dosing pump, in particular a pipette (2), and a tip (13) connected to it in a fluid-conducting manner
Auslassöffnung (13a) zur Abgabe des Flüssigkeitsvolumens (VF), sowie umfassend eine Antriebsvorrichtung (1) zum Antrieb der Dosierpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosieφumpe derart antreibbar ist, dass an der Auslassöffnung (13a) unmittelbar vor der Abgabe des Flüssigkeitsvolumens (VF) ein Ansaugen erfolgt und nachfolgend ein Abgeben erfolgt, um über die Auslassöffnung (13a) vorerst ein Gasvolumen (VL) anzusaugen, und danach über die Auslassöffnung (13a) das Gasvolumen (VL) sowie das Flüssigkeitsvolumen (VF) abzugeben.Outlet opening (13a) for dispensing the liquid volume (VF), and Comprising a drive device (1) for driving the dosing pump, characterized in that the dosing pump can be driven in such a way that suction takes place at the outlet opening (13a) immediately before the dispensing of the liquid volume (VF) and subsequently dispensing takes place via the outlet opening (13a) initially suck in a gas volume (VL) and then discharge the gas volume (VL) and the liquid volume (VF) via the outlet opening (13a).
10. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (1) einen Elektromotor umfasst.10. The device according to claim 10, characterized in that the drive device (1) comprises an electric motor.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dosierpumpe und der Spitze (13) ein Ventil (3) angeordnet ist, welches derart ausgestaltet ist, dass die Fluid leitende Verbindung zwischen der Dosieφumpe und der Spitze (13) vollständig mit einer Flüssigkeit füllbar ist.11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that a valve (3) is arranged between the metering pump and the tip (13), which is designed such that the fluid-conducting connection between the Dosieφumpe and the tip (13) completely can be filled with a liquid.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (13) eine Auslassöffnung (13a) mit einem Durchmesser zwischen12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the tip (13) has an outlet opening (13a) with a diameter between
0,1 mm und 0,3 mm, und insbesondere einen Durchmesser von etwa 0,2 mm aufweist.0.1 mm and 0.3 mm, and in particular has a diameter of about 0.2 mm.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Pipette (2) einen Pipettenzylinder (5) umfasst, an welchem ortsfest ein ringförmiges Dichtelement (18) angeordnet ist, um zwischen dem13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the pipette (2) comprises a pipette cylinder (5), on which a ring-shaped sealing element (18) is arranged in a fixed manner in order to between the
Pipettenzylinder (5) und dem im Pipettenzylinder (5) beweglich angeordneten Spritzenkolben (6) eine Dichtung zu bewirken. Pipette cylinder (5) and the syringe plunger (6) movably arranged in the pipette cylinder (5) to effect a seal.
4. Steuervorrichtung zur Ansteuerung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung (1) der Dosieφumpe ausgestaltet ist, dass die Dosierpumpe unmittelbar vor der Abgabe eines abzugebenden Flüssigkeitsvolumens (VF) ein Flüssigkeitsvolumen entsprechend dem Gasvolumen (VL) ansaugt, und nachfolgend ein Flüssigkeitsvolumen entsprechend der Summe von Gasvolumen (VL) und Flüssigkeitsvolumen (VF) abgibt. 4. Control device for controlling a device according to one of claims 9 to 13, characterized in that it is designed for controlling the drive device (1) of the Dosieφumpe that the metering pump immediately before the delivery of a liquid volume to be dispensed (VF) a liquid volume corresponding to Sucks gas volume (VL), and then delivers a liquid volume corresponding to the sum of gas volume (VL) and liquid volume (VF).
EP03718583A 2002-05-24 2003-05-12 Method and device for dosing small volumes of liquid Withdrawn EP1507592A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH8672002 2002-05-24
CH8672002 2002-05-24
PCT/CH2003/000300 WO2003099442A1 (en) 2002-05-24 2003-05-12 Method and device for dosing small volumes of liquid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1507592A1 true EP1507592A1 (en) 2005-02-23

Family

ID=29555527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03718583A Withdrawn EP1507592A1 (en) 2002-05-24 2003-05-12 Method and device for dosing small volumes of liquid

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20050214172A1 (en)
EP (1) EP1507592A1 (en)
AU (1) AU2003222704A1 (en)
WO (1) WO2003099442A1 (en)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6692700B2 (en) 2001-02-14 2004-02-17 Handylab, Inc. Heat-reduction methods and systems related to microfluidic devices
US7010391B2 (en) 2001-03-28 2006-03-07 Handylab, Inc. Methods and systems for control of microfluidic devices
US8895311B1 (en) 2001-03-28 2014-11-25 Handylab, Inc. Methods and systems for control of general purpose microfluidic devices
US6852287B2 (en) 2001-09-12 2005-02-08 Handylab, Inc. Microfluidic devices having a reduced number of input and output connections
US7829025B2 (en) 2001-03-28 2010-11-09 Venture Lending & Leasing Iv, Inc. Systems and methods for thermal actuation of microfluidic devices
JP4996248B2 (en) 2003-07-31 2012-08-08 ハンディーラブ インコーポレイテッド Processing of particle-containing samples
JP4251627B2 (en) * 2003-09-19 2009-04-08 株式会社東芝 Chemical analyzer and dispensing method thereof
US8852862B2 (en) 2004-05-03 2014-10-07 Handylab, Inc. Method for processing polynucleotide-containing samples
FI116612B (en) * 2004-07-05 2006-01-13 Biohit Oyj A suction device
US7479391B2 (en) * 2004-12-10 2009-01-20 Tecan Trading Ag Pipetting apparatus with integrated liquid level and/or gas bubble detection
DK2001990T3 (en) 2006-03-24 2016-10-03 Handylab Inc Integrated microfluidic sample processing system and method for its use
US11806718B2 (en) 2006-03-24 2023-11-07 Handylab, Inc. Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system
US7998708B2 (en) * 2006-03-24 2011-08-16 Handylab, Inc. Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel
US10900066B2 (en) 2006-03-24 2021-01-26 Handylab, Inc. Microfluidic system for amplifying and detecting polynucleotides in parallel
US8883490B2 (en) 2006-03-24 2014-11-11 Handylab, Inc. Fluorescence detector for microfluidic diagnostic system
US8709787B2 (en) 2006-11-14 2014-04-29 Handylab, Inc. Microfluidic cartridge and method of using same
WO2008076817A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-26 Parker-Hannifin Corporation Pipette seal
US8182763B2 (en) 2007-07-13 2012-05-22 Handylab, Inc. Rack for sample tubes and reagent holders
US9186677B2 (en) 2007-07-13 2015-11-17 Handylab, Inc. Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples
US8287820B2 (en) 2007-07-13 2012-10-16 Handylab, Inc. Automated pipetting apparatus having a combined liquid pump and pipette head system
US8105783B2 (en) 2007-07-13 2012-01-31 Handylab, Inc. Microfluidic cartridge
US8324372B2 (en) 2007-07-13 2012-12-04 Handylab, Inc. Polynucleotide capture materials, and methods of using same
US9618139B2 (en) 2007-07-13 2017-04-11 Handylab, Inc. Integrated heater and magnetic separator
US8133671B2 (en) 2007-07-13 2012-03-13 Handylab, Inc. Integrated apparatus for performing nucleic acid extraction and diagnostic testing on multiple biological samples
USD787087S1 (en) 2008-07-14 2017-05-16 Handylab, Inc. Housing
IT1394980B1 (en) * 2009-07-30 2012-08-07 Tecnorama Srl DEVICE FOR DETERMINATION OF DYES IN SOLUTION OR DISPERSION INTENDED FOR THE PREPARATION OF DYEING BATHS FOR TEXTILE MATERIALS.
US20130071629A1 (en) * 2010-03-17 2013-03-21 National University Of Singapore Method of applying a lubricant to a micromechanical device
BR112013026451B1 (en) 2011-04-15 2021-02-09 Becton, Dickinson And Company system and method to perform molecular diagnostic tests on several samples in parallel and simultaneously amplification in real time in plurality of amplification reaction chambers
USD692162S1 (en) 2011-09-30 2013-10-22 Becton, Dickinson And Company Single piece reagent holder
WO2013049706A1 (en) 2011-09-30 2013-04-04 Becton, Dickinson And Company Unitized reagent strip
WO2013067202A1 (en) 2011-11-04 2013-05-10 Handylab, Inc. Polynucleotide sample preparation device
CN104204812B (en) 2012-02-03 2018-01-05 贝克顿·迪金森公司 The external file that compatibility determines between distributing and test for molecule diagnostic test
US9931665B2 (en) 2014-10-28 2018-04-03 Flextronics Ap, Llc Motorized adhesive dispensing module
WO2016078339A1 (en) * 2014-11-17 2016-05-26 中国科学院微生物研究所 Apparatus, system, and method for generating micro liquid droplets and single-cell/single-molecule analysis apparatus
US9894820B1 (en) 2015-01-29 2018-02-13 Flextronics Ap, Llc SMT DIMM connector auto safe remove nozzle
US10264720B1 (en) 2015-06-23 2019-04-16 Flextronics Ap, Llc Lead trimming module
US11045929B1 (en) 2016-04-26 2021-06-29 Bright Machines, Inc. Angle screw feeding module
ES2770711T3 (en) * 2016-05-11 2020-07-02 Diatron Mi Zrt High precision liquid sampling device on an automated sample analyzer
US10144537B2 (en) 2016-11-30 2018-12-04 Mallinckrodt Nuclear Medicine Llc Systems and methods for dispensing radioactive liquids
DE102016225209A1 (en) * 2016-12-15 2018-06-21 Hamilton Bonaduz Ag Pipetting device for improved pulse-like liquid pipetting
CN106596996A (en) * 2017-01-25 2017-04-26 浙江中医药大学附属第三医院 Pneumatic ELISA sample loading device
CN106596994A (en) * 2017-01-25 2017-04-26 浙江中医药大学 Pressing type ELISA sample adding apparatus capable of being recycled
CN111437897B (en) * 2020-05-21 2023-10-20 浙江大学 Double-flow type monodisperse droplet stream generation method and device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5763278A (en) * 1995-11-01 1998-06-09 Tecan Ag Automated pipetting of small volumes
US5964381A (en) * 1997-11-12 1999-10-12 Ljl Biosystems, Inc. Device for projectile dispensing of small volume liquid samples
AU2634600A (en) * 1999-01-29 2000-08-18 Genomic Instrumentation Services, Inc. Pipetter
AU8026000A (en) * 1999-10-12 2001-05-30 Glaxo Group Limited Non-contact droplet dispensing system and methods
CH695544A5 (en) * 2000-11-17 2006-06-30 Tecan Trading Ag Apparatus for dispensing or aspirating / dispensing liquid samples.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03099442A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20050214172A1 (en) 2005-09-29
WO2003099442A1 (en) 2003-12-04
AU2003222704A1 (en) 2003-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1507592A1 (en) Method and device for dosing small volumes of liquid
DE60131735T2 (en) DEVICE FOR DISTRIBUTING EXACTLY CONTROLLED SMALL FLUID QUANTITIES
EP3328545B1 (en) Pipetting device for pipetting small volumes of liquids
EP1654068B1 (en) Microdosing device and method for the dosed delivery of liquids
EP1206966B1 (en) Device for aspirating and dispensing liquid samples
EP3554706B1 (en) Pipetting device for an improved pulse-based pipetting of liquid
EP1825915B1 (en) System and method for titrating fluids
EP1699560B1 (en) Pipette tip, pipette device, pipette tip actuating device and pipetting method in the nanolitre range
DE1498960C3 (en)
DE2640491A1 (en) AUTOMATIC PIPETTING APPARATUS
DE2011239B2 (en) Device for transferring liquid into receptacles
EP0725267A2 (en) Electrically controlled micro-pipette
DE102017201114A1 (en) A pipetting device for pulse-like pipetting with a pipetting piston movement regulated on the basis of a detection of the working gas pressure
CH666855A5 (en) CASTING PLANT FOR THE PROCESSING OF CASTING RESIN.
EP1333926B1 (en) Device and system for dispensing or aspirating/dispensing liquid samples
WO2011141357A1 (en) Dispenser and process for releasing flowable materials
DE2161218A1 (en) Device for converting a rotary motion into a reciprocating motion
EP1351766A2 (en) Device and method for dosing small amounts of liquid
WO2011006996A1 (en) Dispensing system for dispensing liquid or viscous materials
WO2008098947A1 (en) Apparatus and method for dosing liquids into gas-filled chambers
DE102009023068A1 (en) Dosing device for supplying e.g. washing liquid to blood sample chamber for analytical tasks for patient, has pistons arranged behind each other in pipe, where fluids flow between pistons and escape out from opening and arrive into chamber
DE202021101594U1 (en) Optical measuring device with injection system and measuring system with it
DE69737832T2 (en) DEVICE FOR DISPENSING A LIQUID
DE2611060A1 (en) Metering pipette with exchangeable ends - having piston which protrudes into pipette to reduce dead space
AT519339A1 (en) METHOD AND DOSING SYSTEM FOR PRECISELY DOSING FLUID MEDIA

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20041120

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20081202