EP4568788A1 - Embout pour pipette de prelevement - Google Patents

Embout pour pipette de prelevement

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Publication number
EP4568788A1
EP4568788A1 EP23787159.5A EP23787159A EP4568788A1 EP 4568788 A1 EP4568788 A1 EP 4568788A1 EP 23787159 A EP23787159 A EP 23787159A EP 4568788 A1 EP4568788 A1 EP 4568788A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
walls
tip
wall portion
interior surface
pipette
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.)
Pending
Application number
EP23787159.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas BATISSE
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.)
Clermont Auvergne Inp
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Gilson SAS
Universite Clermont Auvergne
Original Assignee
Clermont Auvergne Inp
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Gilson SAS
Universite Clermont Auvergne
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 Clermont Auvergne Inp, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Gilson SAS, Universite Clermont Auvergne filed Critical Clermont Auvergne Inp
Publication of EP4568788A1 publication Critical patent/EP4568788A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B01L3/0275—Interchangeable or disposable dispensing tips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858—Side walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B01L2300/165—Specific details about hydrophobic, oleophobic surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B01L2300/165—Specific details about hydrophobic, oleophobic surfaces
    • B01L2300/166—Suprahydrophobic; Ultraphobic; Lotus-effect
    • 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
    • B01L2400/08—Regulating or influencing the flow resistance
    • B01L2400/084—Passive control of flow resistance
    • B01L2400/086—Passive control of flow resistance using baffles or other fixed flow obstructions

Definitions

  • the invention lies in the field of sampling pipettes, also called laboratory pipettes or liquid transfer pipettes, for taking and distributing a sample of a liquid into containers or the like.
  • the invention relates to a pipette tip, suitable for manually operated pipettes, motorized pipettes, or automatic pipetting machines.
  • a surface can have hydrophobic, superhydrophobic, oleophobic or superoleophobic characteristics under static measurement conditions, but can be hydrophilic, superhydrophilic, oleophilic or superoleophilic under conditions of use, in the state immersed in liquid present in the pipette tip.
  • the invention aims to remedy at least partly the disadvantages mentioned above relating to the techniques of the prior art.
  • the invention relates to a tip for a pipette, comprising at least one wall of conical shape of revolution of axis R.
  • the wall portion comprises, on at least part of an interior surface, at least a first wall extending projecting from a base in contact with said interior surface to a vertex at an angle between 40° and 140° relative to said wall.
  • the invention proposes a new and inventive approach making it possible to resolve at least in part some of the disadvantages of the prior art by the fact that the tip has, on at least part of an interior surface of a portion of conical wall, a microtextured surface with protuberances making it possible to trap pockets of air near the deformations, and thus the liquid circulating in the nozzle is at least partially in contact with the air and not entirely with the walls of the tip.
  • the interactions between the liquid and the walls of the tip are limited and, consequently, the risks of liquid retention on the interior surface of the wall of the tip are limited.
  • the at least one first wall extends over the entire perimeter of the interior surface of the wall portion.
  • the at least one first wall can have a circular shape, that is to say form a circle around a periphery of the interior surface of the wall portion.
  • the end piece may comprise, on at least part of an interior surface of said wall, several walls forming a plurality of circles spaced longitudinally, over the length of the tip.
  • the tip may comprise a wall forming a spiral on the interior surface of the tip, along a longitudinal axis of the tip.
  • said at least one first wall has a height h between said base and said top, less than 80pm, preferably between lpm and 50pm, still preferably between 5pm and 8 p.m.
  • said at least one first wall has a first width at the location of said base of between 1 pm and 20 pm, and a second width at the location of said summit between 0.1 pm and 10 pm.
  • this makes it possible to implement a triangular-shaped wall making it easier to unmold when making the end piece.
  • This also makes it possible to implement different triangular shapes depending on the uses.
  • the end piece has a plurality of first walls, the vertex S of each of the first walls being spaced from the vertex S of an adjacent wall by a distance less than 200pm, preferably between 10pm and 80pm.
  • the end piece comprises at least one channel, each channel being delimited by the spacing between two first walls.
  • the end piece comprises, on at least part of an interior surface of said wall portion, a plurality of second walls extending projecting from a base in contact with said interior surface up to a vertex along generators of the tip, said second walls intersecting said first walls, thus forming a plurality of cavities, each cavity being delimited by the intersection between two adjacent first walls and two adjacent second walls .
  • said first walls are distributed around the perimeter of said interior surface of said wall portion and said second walls are distributed around the perimeter of said interior surface of said wall portion, each cavities comprising a volume between lOOpm 3 and 3,200*10 3 pm 3 .
  • said first walls are uniformly distributed around the periphery of said interior surface of said wall portion and said second walls are uniformly distributed around the periphery of said interior surface of said wall portion , each of the cavities having a uniform volume between lOOpm 3 and 3,200*10 3 pm 3 .
  • the invention also relates to a spindle for an injection mold configured for the plastic injection molding of a pipette tip according to one of the aforementioned embodiments, said spindle comprising a wall portion of conical shape of revolution of axis R comprising, on at least a first conical section of an exterior surface, at least a first groove dug from said exterior surface to a bottom at an angle between 40 and 140° relative to said exterior surface, on the periphery of the exterior surface.
  • said spindle comprises at least a second groove dug from said exterior surface to a bottom along the generating lines of the spindle.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a spindle for an injection mold according to one of the aforementioned embodiments, the method comprising a step of forming at least one groove by micro electro-erosion, by laser, by micro-milling, by ion beam, or by 3D printing.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a pipette tip according to one of the aforementioned embodiments, by plastic injection using a plastic injection mold carrying at least one conical pin according to one of the aforementioned embodiments.
  • Figure 1 is a perspective view of a pipette according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 is a perspective view of a pipette tip according to one embodiment of the invention.
  • Figure 3 is a side sectional view of the end piece of Figure 2;
  • Figure 4a is another side sectional view of the end piece of Figure 2;
  • Figure 4b is a detailed view of part of the tip of Figure 4a;
  • Figure 4c is a detailed view of part of the tip of Figure 4b;
  • Figure 5 is a detailed view of part of the tip of Figure 4c;
  • Figure 6 is a detailed view of a part of a tip according to a second embodiment
  • Figure 7 is a detailed view of a cavity according to the embodiment of Figure 6;
  • Figure 8a is a view of a pin according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 8b is a detailed view of part of the pin of Figure 8a;
  • Figure 9a is a view of a pin according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 9b is a detailed view of part of the pin of Figure 9a.
  • the general principle of the invention is based on the implementation of non-point protuberances on a periphery of at least part of an interior surface of the wall of a pipette tip so as to maintain a so-called Cassie-Baxter state. , and therefore so that the drops of liquid remain at the top of the protuberances during dynamic movement of the liquid.
  • Manual pipettes are intended to be held in the hand by an operator, during liquid sampling and dispensing operations.
  • these operations are carried out by setting in motion a pipetting control button, obtained by applying actuation pressure to this same button which is mechanically transferred to a control rod.
  • the operator's control pressure on the control button generates a signal which is transmitted to the pipette control unit, so that it triggers the movement of the control rod by using a motor embedded in the pipette.
  • the pipetting machines they are placed on the laboratory bench and a control system generates the signal which is transmitted to the control unit of the machine, so that it triggers the movement of the unit. pipetting using a motor.
  • pipettes whether manual, motorized, or automatic, can be air displacement pipettes or positive displacement pipettes.
  • Positive displacement pipettes are used with syringe-style tips where the liquid is in direct contact with the plunger. In this case, the piston is part of the tip and is thrown away after use.
  • Figure 1 illustrates a mechanical manual air displacement pipette 100 having a body 101 surmounted by a pipetting control button 103.
  • the body 101 is extended by a pipetting head 102 carrying, at its end, a tip 1.
  • the end piece illustrated more particularly in Figures 2 to 6, comprises a portion of wall 2 of conical shape of revolution of axis R.
  • this wall portion has a section decreasing towards an outlet end 3 of the liquid from the pipette.
  • the entire wall of the tip could be conical in shape.
  • the wall portion 2 of the nozzle 1 has an exterior surface, and an interior surface intended to be in contact with the liquid taken or to be distributed.
  • the end piece 1 comprises at least a first wall 20 developing around a periphery of at least part of the interior surface of the wall portion 2.
  • This first wall 20 extends projecting from a base 200 in contact with the interior surface to a vertex 201 at an angle of between 40° and 140° relative to the wall portion 2.
  • the first wall 20 extends projecting from a base 200 in contact with the interior surface of the wall portion 2 to a vertex 201 at an angle substantially equal to 90° relative to wall 2.
  • such a tip 1 for a pipette makes it possible to trap pockets of air near the first wall 20, and thus the liquid circulating in the tip is at least partially in contact with the air and not entirely with the surface. interior of the tip.
  • the interactions between the liquid and the walls of the tip are limited and, consequently, the risks of liquid retention on the interior surface of the wall portion 2 of the tip 1 are limited.
  • the interior surface of the wall portion 2 comprises several first walls 20, two of which are shown in Figure 5.
  • each of the first walls 20 has a height h, between the base 200 and the top 201, between 5pm and 20pm.
  • each of the first walls has a height, between the base and the top, of less than 80 pm, preferably between lpm and 50 pm.
  • each of the first walls 20 has a first width b of between 1 pm and 20 pm, and a second width c at the location of the vertex 201 of between 0.01 pm and 10 pm.
  • each of the first walls 20 has a third width at half height a, corresponding to a height at 0.5h, between 0.1b and 0.6b.
  • the first walls have a substantially triangular profile.
  • the advantage of having such a shape for the first walls is that during manufacturing, for example by plastic injection molding, demoulding operations are facilitated.
  • the first walls could be provided with a rectangular or trapezoidal shape.
  • Each of these first walls 20 extends over the entire perimeter of the interior surface of the wall portion 2, and has a circular shape.
  • the interior surface has a plurality of first walls spaced longitudinally and forming circles of different diameters on the interior surface of the wall portion 2.
  • the longitudinal spacing f between two first walls can be considered as the spacing between two vertices 201 of two first adjacent walls, and can preferably be between lOpm and 80pm.
  • the end piece comprises at least one channel, each channel being delimited by the spacing between two first walls 20.
  • the top 201 of each of the first walls 20 is spaced from the top 201 of an adjacent wall by a distance less than 200 pm.
  • such a longitudinal spacing f allows the liquid, during dynamic displacement, to come into contact with the first walls and soak a height d of the first walls, avoiding coming into contact with the interior surface of the wall portion 2.
  • This longitudinal spacing therefore makes it possible to have a height m between the top 201 of the wall and the bottom of the meniscus which is less than 0.99h.
  • the liquid meniscus forming between two walls has a height m less than the height h so as not to touch the interior surface of the wall portion 2.
  • the tip could comprise a single first wall forming a spiral on the interior surface of the tip, along a longitudinal axis of the tip.
  • the end piece could comprise several portions of first walls aligned on the same altitude of the periphery of the interior surface of the end piece.
  • the tip l' for pipette comprising a wall portion 2' of conical shape of revolution of axis R, with, as for the first embodiment, several first walls 20' developing on a periphery of a part of an interior surface of the wall 2', the first wall extending projecting from a base in contact with the interior surface to a vertex at an angle between 40° and 140° relative to the wall 2'.
  • the end piece further comprises, on at least part of an interior surface of the wall portion 2', a plurality of second walls 21' extending projecting from a base 210' in contact with the interior surface up to a peak 211' along the generators of the tip, these second walls intersecting the first walls 20'.
  • the end piece comprises a plurality of cavities 23', each cavity being delimited by the intersection between two adjacent first walls 20' and two adjacent second walls 21'.
  • first walls 20' are not distributed uniformly around the perimeter of the interior surface of the wall portion 2' and the second walls 21' are distributed uniformly around the perimeter of the interior surface of the wall 2'.
  • a 24' central strip remains free of any wall.
  • each of the cavities 23' comprises a substantially equal volume of between 1OOpm 3 and 3,200*10 3 pm 3 .
  • first walls 20' could be distributed uniformly around the perimeter of the interior surface of the wall portion 2' and/or the second walls could be distributed uniformly around the perimeter of the interior surface of the wall portion 2'. wall 2'.
  • this pin comprises a wall portion of conical shape of revolution of axis R comprising, on at least a first section 90 of an exterior surface at least a first groove 91 dug from the exterior surface to a bottom according to an angle between 40 and 140° relative to the exterior surface, around the perimeter of the exterior surface. More particularly, in this embodiment, this pin comprises a plurality of first grooves 91 dug from the exterior surface to a bottom at an angle of between 40 and 140° relative to the exterior surface.
  • this pin 9' comprises a wall portion of conical shape of revolution of axis R comprising, on at least a first section 90' of an exterior surface at least a first groove 91' dug from the exterior surface up to at a bottom at an angle between 40 and 140° relative to the exterior surface, around the perimeter of the exterior surface.
  • this pin comprises a plurality of first grooves 91' dug from the exterior surface to a bottom at an angle of between 40 and 140° relative to the exterior surface.
  • the spindle of this second embodiment comprises on at least a first conical section of an exterior surface at least one second groove 92' dug from the exterior surface to a bottom at an angle of between 40 and 140° relative to the exterior surface, along the generators of the spindle.
  • the spindle comprises a plurality of second grooves 92' dug from said exterior surface to a bottom along generators of the spindle.
  • Such a pin according to one of the embodiments described above makes it possible to implement a method of manufacturing a pipette tip by plastic injection using a plastic injection mold comprising at least one pin.
  • this spindle for an injection mold can be manufactured by means of a process comprising a step of forming at least one groove by micro electro-erosion, by laser, by micro-milling, by ion beam, or by 3D printing.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un embout (1, 1') pour pipette, comprenant au moins une portion de paroi (2, 2') de forme conique de révolution d'axe (R), caractérisé en ce que ladite portion de paroi (2, 2') comprend, au moins un premier mur (20, 20') se développant sur un pourtour d'au moins une partie d'une surface intérieure, ledit premier mur s'étendant en saillie depuis une base (200, 200') en contact avec ladite surface intérieure jusqu'à un sommet (201, 201') selon un angle compris entre 40° et 140° par rapport à ladite portion de paroi (2, 2').

Description

DESCRIPTION
TITRE : EMBOUT POUR PIPETTE DE PRELEVEMENT
Domaine de l'invention
L'invention se situe dans le domaine des pipettes de prélèvement, également dénommées pipettes de laboratoire ou encore pipettes de transfert de liquide, pour le prélèvement et la distribution d'un échantillon d'un liquide dans des récipients ou similaires.
Plus particulièrement, l'invention concerne un embout pour pipette, adapté pour les pipettes à actionnement manuel, les pipettes motorisées, ou les automates de pipetage.
Etat de la Technique
Depuis de nombreuses années, la conception des pipettes à actionnement manuel, motorisé ou automatique (autrement appelés systèmes de pipetage), fait l'objet de nombreuses améliorations visant à simplifier leur conception, à minimiser les coûts de mise en oeuvre, ou à améliorer leur fonctionnement.
Une des problématiques classiques dans le domaine des pipettes est l'écoulement du liquide au sein de la pipette afin d'optimiser les opérations de prélèvement et de distribution, tout en limitant les contaminations entre les différents prélèvements.
Il est ainsi connu de développer des solutions afférentes aux consommables pour pipettes, et notamment à l'embout, afin de maximiser le ratio entre le liquide prélevé et le liquide dispensé afin de ne pas fausser des prélèvements, de limiter les pertes de liquide, et de limiter les contaminations entre les différents prélèvements.
Les solutions connues mettent en jeu des traitements de surface chimiques sur l'embout après sa fabrication par injection plastique ou des texturations topologiques de surface avant ou après la fabrication de l'embout par injection plastique de manière à abaisser l’énergie de surface du polymère, matière constituante de l'embout de prélèvement, et ainsi limiter le liquide retenu dans l'embout de prélèvement par les parois internes.
Toutefois, de tels traitements de surface, même s'ils peuvent présenter une efficacité d'un point de vue de la physique statique, ne prennent pas en compte les aspects relatifs à la dynamique d’écoulement du liquide à l’interface avec le solide durant les deux phases critiques que sont l’aspiration du liquide dans l'embout de prélèvement et la distribution du liquide depuis l'embout de prélèvement.
En effet, une surface peut présenter des caractéristiques hydrophobe, superhydrophobe, oléophobe ou superoléophobe en conditions de mesures statiques, mais peut être hydrophile, superhydrophile, oléophile ou superoléophile en conditions d'utilisation, à l'état immergé par du liquide présent dans l'embout de pipette.
Le maintien d'un état dit Cassie-Baxter, de sorte que les gouttes de liquide restent au sommet de la rugosité d'une surface traitée durant un déplacement dynamique du liquide est donc difficile à obtenir du fait de ces caractéristiques variables selon le régime statique ou dynamique.
Pour contrer ce problème, il est connu de mettre en oeuvre des embouts présentant des parois coniques avec des surfaces intérieures comprenant ponctuellement des pics et des creux.
Toutefois, un inconvénient de ces surfaces intérieures portant des déformations est que le liquide, durant son déplacement, peut facilement pénétrer et mouiller les creux de la texture du fait de l'état de Wenzel, c'est-à-dire de la facilité d’adaptation et de mouillage à la morphologie de la surface.
En outre, cet état, observé sur des surfaces planes, est d'autant plus exacerbé que la pression exercée par le fluide sur la surface est forte, ce qui est typiquement le cas d'un liquide confiné dans un espace de faible diamètre tel que l'embout.
Il existe donc un besoin d'améliorer de tels embouts pour pipettes afin d'améliorer l'écoulement du liquide en aspiration et en distribution et de mieux contrôler la vitesse d'écoulement du liquide, que ce soit pour le retenir ou l'accélérer.
Exposé de l'invention
L'invention a pour but de remédier au moins en partie aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs aux techniques de l'art antérieur.
Pour ce faire, l'invention concerne un embout pour pipette, comprenant au moins une paroi de forme conique de révolution d'axe R. Selon l'invention, la portion de paroi comprend, sur au moins une partie d'une surface intérieure, au moins un premier mur s'étendant en saillie depuis une base en contact avec ladite surface intérieure jusqu'à un sommet selon un angle compris entre 40° et 140° par rapport à ladite paroi.
Ainsi, l'invention propose une approche nouvelle et inventive permettant de résoudre au moins en partie certains des inconvénients de l'art antérieur par le fait que l'embout présente, sur au moins une partie d'une surface intérieure d'une portion de paroi conique, une surface microtexturée avec des protubérances permettant de piéger des poches d'air à proximité des déformations, et ainsi le liquide circulant dans l'embout se trouve au moins partiellement en contact avec de l'air et non intégralement avec les parois de l'embout. De ce fait, les interactions entre le liquide et les parois de l'embout sont limitées et, en conséquence, les risques de rétention de liquide sur la surface intérieure de la paroi de l'embout sont limités. On obtient de ce fait un embout présentant une portion de paroi qui est hydrophobe voire super hydrophobe, ou oléophobe voire super oléophobe, en écoulement dynamique.
En outre, cela permet également de pouvoir mieux contrôler la vitesse d'écoulement en freinant, ou accélérant, le liquide.
Selon un aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, le au moins un premier mur s'étend sur tout le périmètre de la surface intérieure de la portion de paroi.
Dans ce cas, selon un aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, le au moins un premier mur peut présenter une forme circulaire, c'est-à-dire former un cercle sur un pourtour de la surface intérieure de la portion de paroi.
Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, l'embout peut comprendre, sur au moins une partie d'une surface intérieure de ladite paroi plusieurs murs formant une pluralité de cercles espacés longitudinalement, sur la longueur de l'embout.
Selon un autre aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, l'embout peut comprendre un mur formant une spirale sur la surface intérieure de l'embout, selon un axe longitudinal de l'embout.
Selon un aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit au moins un premier mur présente une hauteur h comprise entre ladite base et ledit sommet, inférieure à 80pm, préférentiellement comprise entre lpm et 50pm, encore préférentiellement comprise entre 5pm et 20pm.
Selon un aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, ledit au moins un premier mur présente une première largeur à l'endroit de ladite base comprise entre 1 pm et 20 pm, et une deuxième largeur à l'endroit dudit sommet comprise entre 0,1 pm et 10pm.
De cette manière, cela donne la possibilité de mettre en oeuvre un mur qui puisse avoir différentes formes.
Par exemple, cela permet de mettre en oeuvre un mur de forme triangulaire permettant de faciliter le démoulage lors de la réalisation de l'embout. Cela permet en outre de mettre en oeuvre différentes formes triangulaires selon les utilisations.
On pourrait également prévoir un mur présentant une forme arrondie au sommet.
Selon un aspect d'au moins un mode de réalisation de l'invention, l'embout présente une pluralité de premiers murs, le sommet S de chacun des premiers murs étant espacé du sommet S d'un mur adjacent d'une distance inférieure à 200pm, préférentiellement entre 10pm et 80pm. En outre, l'embout comprend au moins un canal, chaque canal étant délimité par l'espacement entre deux premiers murs.
Un tel espacement est suffisamment important pour que de l'air puisse venir se piéger entre deux premiers murs. Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation, l'embout comprend, sur au moins une partie d'une surface intérieure de ladite portion de paroi, une pluralité de deuxièmes murs s'étendant en saillie depuis une base en contact avec ladite surface intérieure jusqu'à un sommet le long de génératrices de l'embout, lesdits deuxièmes murs intersectant lesdits premiers murs, formant ainsi une pluralité de cavités, chaque cavité étant délimitée par l'intersection entre deux premiers murs adjacents et deux deuxièmes murs adjacents.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation, lesdits premiers murs sont répartis sur le pourtour de ladite surface intérieure de ladite portion de paroi et lesdits deuxièmes murs sont répartis sur le pourtour de ladite surface intérieure de ladite portion de paroi, chacune des cavités comprenant un volume compris entre lOOpm3 et 3 200*103pm3.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation, lesdits premiers murs sont répartis uniformément sur le pourtour de ladite surface intérieure de ladite portion de paroi et lesdits deuxièmes murs sont répartis uniformément sur le pourtour de ladite surface intérieure de ladite portion de paroi, chacune des cavités présentant un volume uniforme compris entre lOOpm3 et 3 200*103pm3.
L'invention concerne également une broche pour moule à injection configurée pour le moulage par injection plastique d'un embout pour pipette selon l'un des modes de réalisation précités, ladite broche comprenant une portion de paroi de forme conique de révolution d'axe R comportant, sur au moins une première section conique d'une surface extérieure au moins une première rainure creusée depuis ladite surface extérieure jusqu'à un fond selon un angle compris entre 40 et 140° par rapport à ladite surface extérieure, sur le pourtour de la surface extérieure.
Selon un aspect particulier d'au moins un mode de réalisation, ladite broche comprend au moins une deuxième rainure creusée depuis ladite surface extérieure jusqu'à un fond le long de génératrices de la broche.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une broche pour moule à injection selon l'un des modes de réalisation précités, le procédé comprenant une étape de formation d'au moins une rainure par micro électro-érosion, par laser, par micro-fraisage, par faisceau ionique, ou par impression 3D.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un embout pour pipette selon l'un des modes de réalisation précité, par injection plastique à l'aide d'un moule à injection plastique portant au moins une broche conique selon l'un des modes de réalisation précités.
Liste des figures L'invention, ainsi que les différents avantages qu'elle présente, seront plus facilement compris à la lumière de la description qui va suivre d'un mode de réalisation illustratif et non limitatif de celle- ci, et des dessins annexés parmi lesquels :
La figure 1 est une vue en perspective d'une pipette selon un mode de réalisation de l'invention ;
La figure 2 est une vue en perspective d'un embout pour pipette selon un mode de réalisation de l'invention ;
La figure 3 est une vue en coupe latérale de l'embout de la figure 2 ;
La figure 4a est une autre vue en coupe latérale de l'embout de la figure 2 ;
La figure 4b est une vue détaillée d'une partie de l'embout de la figure 4a ;
La figure 4c est une vue détaillée d'une partie de l'embout de la figure 4b ;
La figure 5 est une vue détaillée d'une partie de l'embout de la figure 4c ;
La figure 6 est une vue détaillée d'une partie d'un embout selon un deuxième mode de réalisation ;
La figure 7 est une vue détaillée d'une cavité selon le mode de réalisation de la figure 6 ;
La figure 8a est une vue d'une broche selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
La figure 8b est une vue détaillée d'une partie de la broche de la figure 8a ;
La figure 9a est une vue d'une broche selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et
La figure 9b est une vue détaillée d'une partie de la broche de la figure 9a.
Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention
Le principe général de l'invention repose sur la mise en oeuvre de protubérances non ponctuelles sur un pourtour d'au moins une partie d'une surface intérieure de la paroi d'un embout pour pipette de sorte à maintenir un état dit Cassie-Baxter, et donc de sorte que les gouttes de liquide restent au sommet des protubérances durant un déplacement dynamique du liquide.
On présente maintenant, en relation avec les figures 1 à 5, un premier mode de réalisation de l'invention.
Les pipettes manuelles sont destinées à être tenues en main par un opérateur, durant les opérations de prélèvement et de distribution de liquide. Pour les pipettes manuelles mécaniques, ces opérations sont réalisées par mise en mouvement d'un bouton de commande de pipetage, obtenue par l'application d'une pression d'actionnement sur ce même bouton qui est transférée mécaniquement à une tige de commande. Sur les pipettes motorisées, la pression de commande de l'opérateur sur le bouton de commande engendre un signal qui est transmis à l'unité de commande de la pipette, afin que celle-ci déclenche la mise en mouvement de la tige de commande par le biais d'un moteur embarqué dans la pipette. Quant aux automates de pipetage, ils sont placés sur la paillasse du laboratoire et un système de contrôle engendre le signal qui est transmis à l'unité de commande de l'automate, afin que celui-ci déclenche la mise en mouvement de l'unité de pipetage par le biais d'un moteur.
Il est à noter que les pipettes, qu'elles soient manuelles, motorisées, ou automatiques, peuvent être des pipettes à déplacement d'air ou des pipettes à déplacement positif. Les pipettes à déplacement positif sont utilisées avec des embouts de type seringues où le liquide est en contact direct avec le piston. Dans ce cas, le piston fait partie de l'embout et est jeté après utilisation.
Pour le cas des pipettes à déplacement d'air, le liquide n'est jamais en contact avec le piston, qui se trouve à l'intérieur de la partie basse de la pipette, dans le porte-embout. La figure 1 illustre une pipette manuelle mécanique 100 à déplacement d'air présentant un corps 101 surmonté d'un bouton de commande de pipetage 103. Le corps 101 est prolongé par une tête de pipetage 102 portant, à son extrémité, un embout 1.
Selon l'invention, l'embout, illustré plus particulièrement aux figures 2 à 6, comprend une portion de paroi 2 de forme conique de révolution d'axe R.
Plus particulièrement, cette portion de paroi présente une section diminuant vers une extrémité de sortie 3 du liquide de la pipette.
Selon d'autres modes de réalisation, l'ensemble de la paroi de l'embout pourrait être de forme conique.
La portion de paroi 2 de l'embout 1 comporte une surface extérieure, et une surface intérieure destinée à être en contact avec du liquide prélevé ou à distribuer.
Selon l'invention, l'embout 1 comprend au moins un premier mur 20 se développant sur un pourtour d'au moins une partie de la surface intérieure de la portion de paroi 2.
Ce premier mur 20 s'étend en saillie depuis une base 200 en contact avec la surface intérieure jusqu'à un sommet 201 selon un angle compris entre 40° et 140° par rapport à la portion de paroi 2.
Dans le mode de réalisation illustré, et comme visible notamment en figure 5, le premier mur 20 s'étend en saillie depuis une base 200 en contact avec la surface intérieure de la portion de paroi 2 jusqu'à un sommet 201 selon un angle sensiblement égal à 90° par rapport à la paroi 2.
Ainsi, un tel embout 1 pour pipette permet de piéger des poches d'air à proximité du premier mur 20, et ainsi le liquide circulant dans l'embout se trouve au moins partiellement en contact avec de l'air et non intégralement avec la surface intérieure de l'embout. De ce fait, les interactions entre le liquide et les parois de l'embout sont limitées et, en conséquence, les risques de rétention de liquide sur la surface intérieure de la portion de paroi 2 de l'embout 1 sont limités.
Dans le mode de réalisation illustré, la surface intérieure de la portion de paroi 2 comprend plusieurs premiers murs 20, deux étant représentés sur la figure 5. Dans le mode de réalisation, illustré, chacun des premiers murs 20 présente une hauteur h, comprise entre la base 200 et le sommet 201 comprise entre 5pm et 20pm.
De manière générale, chacun des premiers murs présente une hauteur, comprise entre la base et le sommet, inférieure à 80pm, préférentiellement comprise entre lpm et 50pm.
En outre, dans le mode de réalisation, illustré, chacun des premiers murs 20 présente une première largeur b comprise entre 1 pm et 20 pm, et une deuxième largeur c à l'endroit du sommet 201 comprise entre 0,01 pm et 10pm.
En outre, dans le mode de réalisation illustré, chacun des premiers murs 20 présente une troisième largeur à mi-hauteur a, correspondant à une hauteur à 0,5h, comprise entre 0,1b et 0,6b.
De ce fait, dans ce mode de réalisation, les premiers murs présentent un profil sensiblement triangulaire.
L'avantage d'avoir une telle forme pour les premiers murs est que lors de la fabrication, par exemple par moulage par injection plastique, les opérations de démoulage sont facilitées.
Selon d'autres modes de réalisation, on pourrait prévoir que les premiers murs présentent une forme rectangulaire, ou trapézoïdale.
Chacun de ces premiers murs 20 s'étend sur tout le périmètre de la surface intérieure de la portion de paroi 2, et présente une forme circulaire.
De cette manière, et du fait de la forme conique de la portion de paroi, la surface intérieure présente une pluralité de premiers murs espacés longitudinalement et formant des cercles de différents diamètres sur la surface intérieure de la portion de paroi 2.
L'espacement longitudinal f entre deux premiers murs peut être considéré comme l'espacement entre deux sommets 201 de deux premiers murs adjacents, et peut être préférentiellement compris entre lOpm et 80pm.
En outre, entre deux premiers murs, l'embout comprend au moins un canal, chaque canal étant délimité par l'espacement entre deux premiers murs 20.
De manière générale, le sommet 201 de chacun des premiers murs 20 est espacé du sommet 201 d'un mur adjacent d'une distance inférieure à 200pm.
En outre, un tel espacement longitudinal f permet que le liquide, durant un déplacement dynamique, entre en contact avec les premiers murs et trempe une hauteur d des premiers murs, en évitant d'entrer en contact avec la surface intérieure de la portion de paroi 2. Cet espacement longitudinal permet donc d'avoir une hauteur m entre le sommet 201 du mur et le bas du ménisque qui soit inférieure à 0,99h.
En d'autres termes, le ménisque de liquide se formant entre deux murs présente une hauteur m inférieure à la hauteur h de sorte à ne pas toucher la surface intérieure de la portion de paroi 2. Selon une alternative de ce mode de réalisation, l'embout pourrait comprendre un seul premier mur formant une spirale sur la surface intérieure de l'embout, selon un axe longitudinal de l'embout.
Selon une autre alternative de ce mode de réalisation, l'embout pourrait comprendre plusieurs portions de premiers murs alignés sur une même altitude du pourtour de la surface intérieure de l'embout.
On présente maintenant, en relation avec les figures 6 et 7, un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Dans ce mode de réalisation, l'embout l' pour pipette, comprenant une portion de paroi 2' de forme conique de révolution d'axe R, avec, de même que pour le premier mode de réalisation, plusieurs premiers murs 20' se développant sur un pourtour d'une partie d'une surface intérieure de la paroi 2', le premier mur s'étendant en saillie depuis une base en contact avec la surface intérieure jusqu'à un sommet selon un angle compris entre 40° et 140° par rapport à la paroi 2'.
Dans ce deuxième mode de réalisation, l'embout comprend en outre, sur au moins une partie d'une surface intérieure de la portion de paroi 2', une pluralité de deuxièmes murs 21' s'étendant en saillie depuis une base 210' en contact avec la surface intérieure jusqu'à un sommet 211' le long de génératrices de l'embout, ces deuxièmes murs intersectant les premiers murs 20'.
De ce fait, l'embout comprend une pluralité de cavités 23', chaque cavité étant délimitée par l'intersection entre deux premiers murs 20' adjacents et deux deuxièmes murs 21' adjacents.
Dans ce deuxième mode de réalisation, les premiers murs 20' ne sont pas répartis uniformément sur le pourtour de la surface intérieure de la portion de paroi 2' et les deuxièmes murs 21' sont répartis uniformément sur le pourtour de la surface intérieure de la paroi 2'. Une bande centrale 24' reste vierge de tout mur.
Ici, chacune des cavités 23' comprend un volume sensiblement égal compris entre lOOpm3 et 3 200*103pm3.
Selon d'autres modes de réalisation, les premiers murs 20' pourraient être répartis uniformément sur le pourtour de la surface intérieure de la portion de paroi 2' et/ou les deuxièmes murs pourraient être répartis uniformément sur le pourtour de la surface intérieure de la paroi 2'.
On présente maintenant, en relation avec les figures 8a et 8b, un premier mode de réalisation d'une broche pour moule à injection configurée pour le moulage par injection plastique d'un embout 1 pour pipette. Comme illustré, cette broche comprend une portion de paroi de forme conique de révolution d'axe R comportant, sur au moins une première section 90 d'une surface extérieure au moins une première rainure 91 creusée depuis la surface extérieure jusqu'à un fond selon un angle compris entre 40 et 140° par rapport à la surface extérieure, sur le pourtour de la surface extérieure. Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, cette broche comprend une pluralité de premières rainures 91 creusées depuis la surface extérieure jusqu'à un fond selon un angle compris entre 40 et 140° par rapport à la surface extérieure.
On présente maintenant, en relation avec les figures 9a et 9b, un deuxième mode de réalisation d'une broche pour moule à injection configurée pour le moulage par injection plastique d'un embout 1 pour pipette. Comme illustré, cette broche 9' comprend une portion de paroi de forme conique de révolution d'axe R comportant, sur au moins une première section 90' d'une surface extérieure au moins une première rainure 91' creusée depuis la surface extérieure jusqu'à un fond selon un angle compris entre 40 et 140° par rapport à la surface extérieure, sur le pourtour de la surface extérieure.
Plus particulièrement, dans ce mode de réalisation, cette broche comprend une pluralité de premières rainures 91' creusées depuis la surface extérieure jusqu'à un fond selon un angle compris entre 40 et 140° par rapport à la surface extérieure.
En outre, la broche de ce deuxième mode de réalisation comprend sur au moins une première section conique d'une surface extérieure au moins une deuxième rainure 92' creusée depuis la surface extérieure jusqu'à un fond selon un angle compris entre 40 et 140° par rapport à la surface extérieure, le long de génératrices de la broche.
Plus particulièrement, dans ce deuxième mode de réalisation, la broche comprend une pluralité de deuxièmes rainures 92' creusées depuis ladite surface extérieure jusqu'à un fond le long de génératrices de la broche.
Une telle broche selon l'un des modes de réalisation décrits ci-dessus permet de mettre en oeuvre un procédé de fabrication d'un embout pour pipette par injection plastique à l'aide d'un moule à injection plastique comprenant au moins une broche.
Il est à noter que cette broche pour moule à injection peut être fabriquée par le biais d'un procédé comprenant une étape de formation d'au moins une rainure par micro électro-érosion, par laser, par micro-fraisage, par faisceau ionique, ou par impression 3D.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Embout (1, l') pour pipette, comprenant au moins une portion de paroi (2, 2') de forme conique de révolution d'axe (R), ladite portion de paroi (2, 2') comprenant une pluralité de premiers murs (20, 20'), chacun se développant sur un pourtour d'au moins une partie d'une surface intérieure, chacun desdits premiers murs s'étendant en saillie depuis une base (200, 200') en contact avec ladite surface intérieure jusqu'à un sommet (201, 201') selon un angle compris entre 40° et 140° par rapport à ladite portion de paroi (2, 2'), le sommet (201, 201') de chacun desdits premiers murs (20, 20') étant espacé du sommet (201, 201') d'un mur adjacent d'une distance inférieure à 200pm, préférentiellement entre lOpm et 80pm, ledit embout comprenant au moins un canal, chaque canal étant délimité par l'espacement entre deux premiers murs (20, 20'), caractérisé en ce que ledit embout comprend, sur au moins une partie d'une surface intérieure de ladite portion de paroi (2'), une pluralité de deuxièmes murs (21') s'étendant en saillie depuis une base (210') en contact avec ladite surface intérieure jusqu'à un sommet (211') le long de génératrices dudit embout (1'), lesdits deuxièmes murs (21') intersectant lesdits premiers murs (20'), ledit embout comprenant une pluralité de cavités (23'), chaque cavité étant délimitée par l'intersection entre deux premiers murs (20') adjacents et deux deuxièmes murs (21') adjacents.
[Revendication 2] Embout (1, l') pour pipette selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits premiers murs (20, 20') s'étend sur tout le périmètre de ladite surface intérieure de ladite portion de paroi.
[Revendication 3] Embout (1, l') pour pipette selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun desdits premiers murs (20, 20') présente une hauteur (h), comprise entre ladite base (200, 200') et ledit sommet (201, 201'), inférieure à 80pm, préférentiellement comprise entre lpm et 50pm, encore préférentiellement entre 5pm et 20pm.
[Revendication 4] Embout (1, l') pour pipette selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que I chacun desdits premiers murs (20, 20') présente une première largeur à l'endroit de ladite base (200, 200') comprise entre 1 pm et 20 pm, et une deuxième largeur à l'endroit dudit sommet (201, 201') comprise entre 0,01 pm et 10pm.
[Revendication 5] Embout (1') pour pipette selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits premiers murs (20') sont répartis sur le pourtour de ladite surface intérieure de ladite portion de paroi (2') et lesdits deuxièmes murs (21') sont répartis sur le pourtour de ladite surface intérieure de ladite portion de paroi (2'), chacune des cavités (23') comprenant un volume compris entre lOOpm3 et 3 200*103pm3.
[Revendication 6] Broche pour moule à injection configurée pour le moulage par injection plastique d'un embout (1, l') pour pipette selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite broche comprend au moins une portion de paroi de forme conique de révolution d'axe (R) comportant, sur au moins une première section conique d'une surface extérieure au moins une première rainure creusée depuis ladite surface extérieure jusqu'à un fond selon un angle compris entre 40 et 140° par rapport à ladite surface extérieure, sur le pourtour de la surface extérieure.
[Revendication 7] Broche selon la revendication 6, configurée pour le moulage par injection plastique d'un embout (1') pour pipette selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite broche comprend au moins une deuxième rainure creusée depuis ladite surface extérieure jusqu'à un fond le long de génératrices de la broche.
[Revendication 8] Procédé de fabrication d'une broche pour moule à injection selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de formation d'au moins une rainure par micro électro-érosion, par laser, par micro-fraisage, par faisceau ionique, ou par impression 3D.
[Revendication 9] Procédé de fabrication d'un embout (1, l') pour pipette selon l'une des revendications 1 à 5 par injection plastique à l'aide d'un moule à injection plastique comprenant au moins une broche selon l'une des revendications 6 ou 7.
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