FI84790B - Foerfarande foer behandling av vaetska medelst pipett. - Google Patents

Description

! 84790

MENETELMÄ NESTEEN KÄSITTELEMISEKSI PIPETIN AVULLA

Keksinnön kohteen on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä nesteen käsittele-5 miseksi pipetin avulla.

Nesteen käsittelemisellä tarkoitetaan tässä yhteydessä halutun nestemäärän tarkkaa ja toistettavaa siirtoa, laimentamista, annostelua, sekoittamista, titraamista ym käsittelyä. Pipetti voi olla yksi- tai 10 monikanavainen laite. Monikanavaisessa laitteessa on esim joukko rinnakkaisia edullisimmin samanaikaisesti toimintaan saatettavia samanlaisia laitteita. Ennestään tunnetaan pipetti, johon kuuluu mäntä, nestetila ja männän käyttölaite halutun nestemäärän siirtämiseksi 15 nestetilaan ja sieltä pois. Käyttölaitteeseen kuuluu yleensä sähkömoottori, jonka avulla siirto toteutetaan.

Ongelmana pipetillä suoritetussa nesteenkäsit-telyssä on tarkkuus, nopeus ja toistettavuus sekä erityisesti niiden yhteensovittaminen. Käsiteltävä nes-20 temäärä esim annostelussa on yleensä pieni, mutta se tulee käsitellä määrätyllä tarkuudella ja toistettavasta Toisaalta nestemäärän käsittely tulisi toteuttaa nopeasti, jotta laitteella voitaisiin käsitellä esim näytteitä suuri määrä.

25 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda julki sellainen uusi menetelmä ennaltamäärät-tyjen nestemäärien käsittelemiseksi pipetin avulla, jossa yksinkertaisella ja luotettavalla tavalla sekä 30 tarkasti ja monia käyttömahdollisuuksia tarjoten ennal-tamäärättyja nestemääriä voidaan käsitellä.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnus-35 omaista, että ensimmäisessä vaiheessa nestettä siirretään pipetin nestetilaan männän avulla tämän tilan määrätystä alkukohdasta mäntää siirtämällä pääasiassa 2 84790 lineaarisesti kiihtyvällä nopeudella, kunnes haluttu ennaltamäärätty männän ja nesteen vakionopeus on saavutettu; toisessa vaiheessa mäntää ja nestettä siirretään vakionopeudella; kolmannessa vaiheessa nesteen siirto 5 pysäytetään äkillisesti, kun siirrettävä nestemäärä on saatu nestetilaan; ja nestemäärä annostellaa yhtenä tai useampana eränä nestetilasta ulos vastaavien edellä esitettyjen vaiheiden mukaisesti siten, että nesteen siirtovaiheet muodostavat kehämäisen syklin.

10 Keksinnön eräässä sovellutuksessa männän liik keen ja nesteen siirron hidastaminen aloitetaan pääasiassa lineaarisesti hidastuvalla nopeudella mainitusta vakionopeudesta, kun siirrettyn nestemäärän havaitaan olevan lähellä lopullista siirrettävää nestemäärää.

15 Keksinnön eräässä sovellutuksessa kaikki no peudet, kiihtyvyydet ja hidastuvuudet on asetettavissa etukäteen.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa kaikki nopeudet, kiihtyvyydet ja hidastuvuudet on valittavissa 20 tietystä ennaltamäärätystä nopeus-, kiihtyvyys- ja hidastuvuusarvojen joukosta etukäteen.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa nestemäärää yhtenä tai useampana eränä nestetilasta ulos annosteltaessa viimeisenä vaiheena on toisiovaihe, jossa nes-25 tetilaa tyhjennetään yli määrätyn alkukohdan, jossa mäntä oli ensimmäisen vaiheen alussa.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa toisiovai-heessa nestetila tyhjennetään siirtämällä mäntä alarajaan asti, jonka jälkeen nestetila palautetetaan 30 ensimmäisen vaiheen alkutilaan siirtämällä mäntä alkukohtaan.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa nestemäärää nestetilasta ulos annosteltaessa männän ja nesteen siirron vakionopeusvaiheesta siirrytään pääasiassa 35 lineaariseen hidastusvaiheeseen, joka muutetaan toisio-vaiheen alussa pääasiassa lineaariseksi kiihdytysvai-heeksi ja edelleen vakionopeusvaiheeksi, josta siir- 3 84790 rytään edullisimmin pääasiassa lineaariseen hidastus-vaiheeseen, kunnes saavutetaan nestetilan alaraja, jonka jälkeen mäntä siirretään nestetilan alarajalta edullisimmin vastaavien vaiheiden kautta alkukohtaan ja 5 nestetila palautetaan ensimmäisen vaiheen alkutilaan, johon pysähdytään.

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on nesteen annostelun täsmällisyys ja tarkkuus.

Edelleen keksinnön mukaisen menetelmän etuna 10 on sen helppo muunneltavuus ja joustavuus, jolloin sitä on mahdollista soveltaa erilaisiin pipetteihin sekä yksi- että monikanavaisiin pipetteihin.

Edelleen keksinnön mukaisen menetelmän etuna on sen monikäyttöisyys minkä tahansa sopivan yksi- tai 15 monikanavaisen pipetin yhteydessä. Nestemäärien käsittely on helppo hoitaa riippumatta soveluksesta.

Edelleen keksinnön mukaisen menetelmän etuna on että sekä imuvaiheen että annosteluvaiheen lopetus toteutetaan äkillisesti pysäyttämällä männänliike esim 20 tehokkaan jarrulaitteen avulla, jolloin pipetin kärkiosaan ei jää nestepisaraa. Erityisesti nestetilan tyhjennys tapahtuu näin terävästi ja tarkasti, ja näin pisarointiepätarkuus voidaan välttää.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskoh-25 taisesti viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää kaaviomaisesti pipettiä; kuva 2 esittää pipetin männän ja nesteen siirron liike-diagrammia yleisessä muodossa; kuva 3 esittää pipetin perustoimintaa liikediagrammin 30 avulla; kuva 4 esittää pipetin avulla toteutettua annostelutoi-mintaa liikediagrammin avulla; ja kuva 5 esittää pipetin avulla toteutettua laimennus-toimintaa liikediagrammin avulla.

35 Kuvassa 1 on esitetty kaaviomaisesti pipetti, johon kuuluu sylinteri- eli nestetila 1; mäntä 2, joka on sovitettu sylinteritilaan; kärkiosa 3, nestetiehyt 4 4 84790 nestetilan 1 yhdistämiseksi kärkiosaan; käyttölaite 5 männän 2 liikuttamiseksi nestetilassa; ja ohjauslaite 6 käyttölaitteen 5 ja sen välityksellä männän 2 liikkeiden ohjaamiseksi.

5 Kuvassa 2 on esitetty männän ja nesteen siirron liikediagrammi, jossa x-akselilla kuvataan nestetilan ja samalla pipetin pituussuuntaa A - A, ja jossa nestetilan pituus on 1. Liikediagrammin y-akselilla on esitetty männän ja samalla nesteen siirtonopeutta. 10 Männän 2 liikkeen yläraja ja alaraja ovat siis etäisyyden 1 päässä toisistaan. Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää kuvataan yleisesti tähän liikedia-gramroiin viitaten.

Nestettä siirretään pipetin nestetilaan 1.

15 Ensimmäisessä vaiheessa nestettä siirretään pipetin nestetilaan 1 käyttölaitteen 5 ja männän 2 avulla ohjauslaitteen 6 ohjaamana tämän tilan määrätystä alkukohdasta a mäntää siirtämällä pääasiassa lineaarisesti kiihtyvällä nopeudella Ai, kunnes haluttu ennal-20 tamäärätty männän ja nesteen vakionopeus B1 on saavutettu. Toisessa vaiheessa mäntää 2 ja nestettä siirretään vakionopeudella BIO, Bll. Kolmannessa vaiheessa nesteen siirto pysäytetään äkillisesti, kun siirrettävä nestemäärä on saatu nestetilaan Cl. Nestemäärä annostellaa 25 yhtenä tai useampana eränä nestetilasta ulos vastaavien edellä esitettyjen vaiheiden mukaisesti siten, että nesteen siirtovaiheet muodostavat kehämäisen syklin. Kuvassa 2 on esitetty koko toiminta vaiheittain.

Mikäli vakionopeus B1 on on määrättyä vakiono-30 peutta suurempi BIO, männän 2 liikkeen ja nesteen siirron hidastaminen Dl aloitetaan pääasiassa lineaarisesti hidastuvalla nopeudella mainitusta vakionopeudesta Bl, kun siirrettyn nestemäärän havaitaan olevan lähellä lopullista siirrettävää nestemäärää.

35 Kaikki nopeudet, kiihtyvyydet ja hidastuvuudet AI, Bl, BIO, Bll, Dl on asetettavissa etukäteen. Nämä nopeudet, kiihtyvyydet ja hidastuvuudet on edullisesti 5 84790 valittavissa tietystä ennaltamäärätystä nopeus-, kiihtyvyys- ja hidastuvuusarvojen joukosta etukäteen, jotka on syötettävissä ohjauslaitteen muistiin.

Kuten kuvista 2 ja 3 käy ilmi, nestemäärää 5 yhtenä (kuva 2) tai useampana eränä (kuva 3; H, 1- 6, W) nestetilasta ulos annosteltaessa viimeisenä vaiheena on toisiovaihe T, jossa nestetilaa tyhjennetään yli männän 2 määrätyn alkukohdan a, jossa mäntä oli ensimmäisen vaiheen alussa.

10 Toisiovaiheessa T nestetila 1 tyhjennetään siirtämällä mäntä 2 alarajaan ar asti, jonka jälkeen nestetila palautetetaan ensimmäisen vaiheen alkutilaan siirtämällä mäntä alkukohtaan a.

Keksinnön eräässä sovellutuksessa nestemäärää 15 nestetilasta ulos annosteltaessa männän 2 ja nesteen siirron vakionopeusvaiheesta B1 siirrytään pääasiassa lineaariseen hidastusvaiheeseen Dl, joka muutetaan toisiovaiheen T alussa pääasiassa lineaariseksi kiih-dytysvaiheeksi Tl ja edelleen vakionopeusvaiheeksi T2, 20 josta siirrytään edullisimmin pääasiassa lineaariseen hidastusvaiheeseen T3, kunnes saavutetaan nestetilan alaraja ar. Mäntä 2 siirretään nestetilan 1 alarajalta ar vastaavien vaiheiden T3, T4 kautta alkukohtaan a. Nestetila 1 on palautettu ensimmäisen vaiheen alkuti-25 laan, johon pysähdytään. Männän 2 siirto takaisin alkukohtaan pysäytetään tässäkin tapauksessa äkillisesti T5.

Kuva 5 esittää pipetin avulla toteutettua laimennustoimintaa liikediagrammin avulla. Tässä tapauk-30 sessa nestetilaan siirretään männän 2 avulla lähtien alkuasemasta a reagenttia sisäänimuvaiheessa Rl, jonka jälkeen toisessa vaiheessa I imetään ilmakupla nestetilaan 1 ja tämän jälkeen seuraa sample-sisäänimu R2. Annostelu tapahtuu samalla tavalla kuin kuvassa 3 on 35 esitetty. Annostelua seuraa toisiovaihe T, kuten edellä myös on esitetty.

Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan 6 84790 toteuttaa kaikki pipetin toimintafunktiot : annostelu, toisio, paluu alkuasemaan, sisänimu, sisäänimu ja jaksotus, reagent-sisäänimu ilmakupla ja sample-sisäänimu, hystereesin poisto (ks kuva 4 H) ja waste (= w, ks kuva 5 4) .

Keksintöä ei rajata pelkästään edellä esitettyä sovellutusesimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia pysyttäessä patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

Claims (7)

7 84790

1. Menetelmä nesteen käsittelemiseksi erityisesti pipetin tai sen kaltaisen laitteen avulla, 5 tunnettu siitä, että - nestettä siirretään pipetin nestetilaan tämän tilan määrätystä alkukohdasta pääasiassa lineaarisesti kiihtyvällä nopeudella (AI), kunnes haluttu ennaltamäärätty vakionopeus (Bl) on saavutettu; 10. nestettä siirretään vakionopeudella (Bl); - nesteen siirto pysäytetään äkillisesti (Dl), kun siirrettävä nestemäärä on saatu nestetilaan; - nestemäärä annostellaan yhtenä tai useampana eränä nestetilasta ulos vastaavien edellä esitettyjen vaihei- 15 den (A, B, D) mukaisesti siten, että nesteen siirto-vaiheet muodostavat kehämäisen syklin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nesteen siirron hidastaminen aloitetaan pääasiassa lineaarisesti hidastuval- 20 la nopeudella (Cl) mainitusta vakionopeudesta (Bl), kun siirretyn nestemäärän havaitaan olevan lähellä lopullista siirrettävää nestemäärää.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikki nopeudet, 25 kiihtyvyydet ja hidastuvuudet on asetettavissa etukäteen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikki nopeudet, kiihtyvyydet ja hidastuvuudet on valittavissa tietystä 30 ennaltamäärätystä nopeus-, kiihtyvyys- ja hidastu-vuusarvojen joukosta etukäteen.

5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nestemäärää yhtenä tai useampana eränä nestetilasta ulos annos- 35 teltaessa viimeisenä vaiheena on toisiovaihe, jossa nestetilaa tyhjennetään yli määrätyn alkukohdan.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, e 84790 tunnettu siitä, että toisiovaiheessa nestetila tyhjennetään alarajaan asti, jonka jälkeen palataan nesteti1an aikukohtaan.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, 5 tunnettu siitä, että nestemäärää nestetilasta ulos annosteltaessa vakionopeusvaiheesta siirrytään pääasiassa lineaariseen hidastusvaiheeseen, joka muutetaan toisiovaiheen alussa pääasiassa lineaariseksi kiihdytysvaiheeksi ja edelleen vakionopeusvaiheeksi, 10 josta siirrytään edullisimmin pääasiassa lineaariseen hidastusvaiheeseen, kunnes saavutetaan nestetilan alaraja, jonka jälkeen nestetilan alarajalta siirrytään edullisimmin vastaavien vaiheiden kautta nestetilan alkukohtaan, johon pysähdytään. 9 84790