JP2007523330A - 試料液体の計量 - Google Patents

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Abstract

試料液体（１７）を計量し、希釈液（２０）と混合する方法は、試料液体（１７）を筐体内に規定されたチャンネル（３３、１０２）内へ導入する工程を含む。筐体は、チャンネル（３３、１０２）に対して開かれ、かつ定量の試料液体（１７）を集め、
チャンネル（３３、１０２）が空にされると集められた量を毛管力によって保持する大きさに作られたポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）を規定する。次いで試料液体（１７）は、集められた定量の試料液体（１７）のポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）内における保持を可能にする状態で、チャンネル（３３、１０２）から取り除かれる。清浄工程に続いて、多量の希釈液（２０）がチャンネル（３３、１０２）内へ導入されて、希釈液（２０）の拡散および試料液体（１７）との混合を生じて、混合物（２１）を形成する。

Description

技術分野
本発明は、例えばピペットを用いて、試料液体を計量し、液体移送装置内で希釈液と混合することに関する。
背景
創薬の科学および経済的側面は、ゲノミクス、組み合わせ化学、およびハイスループット・スクリーニングの分野における発展とともに変化してきた。ゲノミクスの結果、標的の数が増加する一方、組み合わせ化学の結果、小さい分子化合物（試料）の数が劇的に増加した。標的および化合物におけるこの増加は、ハイスループット・スクリーニングを用いて新規化学物質を見つける可能性を増やすために実行する必要がある試験の数に急激な影響を及ぼした。マイクロリットル量の標的および試料で多くのスクリーニング検定を満足させなければならないので、処理量、効率を増大させ、研究開発コストを削減させるための新しい器具を供給するようオートメーション産業に対して圧力をかける。従来の研究開発のスクリーニング活動では、一定分量の濃縮された試料液体を保管容器から、作業容器へ、希釈容器へ、そして最後に検定容器へ移動させるための多数の種類のピペット操作を用いる。この「リフォーマット」処理、または「試料調製」は、処理全体を複雑にし、貴重な試料または標的を無駄にし、そして時間および検定コストを増大させる。
使い捨てのピペット先端、および使い捨てではない、洗浄できる分注装置は、液体を配分するためによく使用される。ピペット先端および分注装置は、入口穴を一端に、分注装置に取り付けるための取付穴を他端に含む。分注装置はピストン・シリンダー容積式機構をしばしば含む。ピペット先端は様々な機械的連結方法によって分注装置に取り付けられる。空気柱はピストン・シリンダー機構を流体界面を介してピペット先端に連結させる。ピストン・シリンダー機構が吸い込んでいる状態でピペット先端の入口穴が液体中に入れられると、液体はピペット先端内へ吸引される。空気柱および吸引された液体は配分量だけピペット先端に引き込まれる。液体はピストン・シリンダー機構の方向を逆にすることによって先端から分配される。吸引、分配され得る液体の量は、ピペット先端の材料、ピペット先端の表面仕上げ、入口穴の毛管力、液体表面エネルギー、およびピストン・シリンダー機構の制限を含むが、それらに限定されない、多くの要因によって制限される。
チューブ、毛管チャンネル、およびプレート表面は、流体の移送に係わる多くの用途で使用される種々の装置を構成する。創薬市場では、「チップ」をベースとする装置の分野における新しい開発は、無数の体系的プロセスによって流体を移動させるための毛管チャンネルに関する。診断市場では、チューブおよび分注装置は多くの液体試験を実行するために使用され、液体実験はすべて、限られた量の液体源に対するそれら液体源で行われる所望の試験の数という問題を抱えている。
要旨
一般に、１つの態様では、本発明は、試料液体を計量し、希釈液と混合する方法を提供し、そして、試料液体を筐体内に規定されたチャンネル内へ導入する工程であって、筐体は、チャンネルに対して開かれ、かつ定量の試料液体を集め、チャンネルが空にされると集められた量を毛管力によって保持する大きさに作られたポケットを規定する、試料液体導入工程と、集められた定量の試料液体のポケット内における保持を可能にする状態で、試料液体をチャンネルから取り除く工程と、多量の希釈液をチャンネル内へ導入して、希釈液の拡散および混合を生じて、混合物を形成する工程とを含む。
ある実施形態は、試料液体のチャンネルからの除去に続いて、かつ希釈液のチャンネル内への導入に先だって、チャンネルを洗浄する工程を含む。洗浄工程は、洗浄液をポケットの下のチャンネル内へ導入する工程と、次いで洗浄液をチャンネルから取り除いて、ポケットの下のチャンネルの表面からどんな残留試料液体も洗い流す工程とを含む。
ある場合には、筐体はチャンネルを規定するチューブを含む。これらの場合には、チューブは、試料液体がチューブ内へ引き込まれることによって導入される際に通過する開口下端を有することがある。チャンネルは細く、かつ／またはポケットは、チューブの開口端におけるチャンネルよりも広いチャンネルの部分に配置されることがある。ポケットはチューブの内壁に規定された上方へ延びる切込みを含むことがある。チューブの表面は、チューブの長手方向軸に実質的に垂直であるポケットの最下方を規定することがある。ある実施形態では、ポケットは細長く、チューブの長手方向軸に平行であることがある。
ある場合には、筐体は、液体チャンネルと、ポケットと、チャンネルと流体接触する入口穴とを規定する積層プレートを含む。これらの場合には、試料液体は導入され、チャンネルから空気圧によって取り除かれることがある。
ある実施形態では、方法は定量の混合物を目的のウェル中へ分配する工程をさらに含む。混合物は、筐体から混合物を空気圧によって推進することによって分配されることがある。また、混合物は筐体から加圧ガスによって推進されることがある。
ある場合には、チャンネル内へ導入される希釈液の量は約１ナノリットル〜１ミリリットルの範囲内にある。
ある実施形態では、筐体は互いに間隔をおいた複数の前記ポケットを規定する。
実施は次の特徴の１つ以上を含む場合もある。例えば、ポケットは、成型、機械加工、溶接、およびコーティング、または毛管保持機能を生じる他の適切な手段からなる群から選択される方法によって形成されることがある。ポケットは筐体の内面を形成する材料に取り付けられる材料から形成されることがある。ポケットはチャンネル内へ延びる突出部に規定されることがある。
別の態様では、本発明は、試料液体を計量し、希釈液と混合する方法を提供し、そして、内部空洞を規定し、かつ定量の試料液体を集める大きさに作られたポケットを規定する内壁を有するピペット内へ試料液体を引き込む工程と、続いて、集められた定量の試料液体をポケット内に毛管力によって保持することを可能にする状態で、試料液体をピペットから放出する工程と、次いで、保持された試料液体と接触するのに十分な距離、多量の希釈液をピペット内へ引き込んで、希釈液を拡散させ、試料液体と混合させる工程とを含む。
ある実施形態は、試料液体をピペットから放出した後であって、かつ希釈液をピペット内へ引き込むのに先だって、ピペットを洗浄する工程を含む。洗浄工程は、洗浄液をポケットの下のピペット内へ引き込む工程と、次いで洗浄液をピペットから放出して、ポケットの下の内壁の表面からどんな残留試料液体も洗い流す工程とを含む。
ある実施形態では、この方法は各ピペットから定量の混合物を目的のウェル中へ分配する工程をさらに含む。混合物は、ピペットから混合物を空気圧によって推進することによって分配されることがある。ある場合には、ピペットは毛管穴をピペットの外面と内部空洞との間にさらに規定する。これらの場合には、混合物は、加圧ガスを毛管穴を通して内部空洞内へ強制的に通すことによって、ピペットから推進されることがある。
ある場合には、内部空洞はピペットの上部におけるよりもピペットの下部開口端において狭い。これらの場合には、ポケットは、ピペットの開口端における内部空洞よりも広い内部空洞の部分に配置されることがある。
ある実施形態では、ポケットの最下方を規定するピペットの表面は、ピペットの長手方向軸に実質的に垂直である。
ある場合には、ポケットは細長く、ピペットの長手方向軸に平行である。
ある実施形態では、内部空洞内へ導入される希釈液の量は約１ナノリットル〜約５００マイクロリットルの範囲内にある。
ある場合には、ピペットは、いずれもピペットの軸に平行であるか、あるいは放射状に互いに間隔をおいた複数の前記ポケットを規定することがある。
実施は次の特徴の１つ以上を含む場合もある。例えば、ピペットは合成樹脂から形成されることがある。ポケットは、成型、機械加工、溶接、およびコーティング、または毛管保持機能を生じる他の適切な手段からなる群から選択される方法によって形成されることがある。また、ポケットは内部空洞内へ延びる突出部として規定されることがある。
さらに別の態様では、本発明は、複数の分量の試料液体を計量し、希釈液と混合する方法を提供し、そして、ピペットのアレイを準備する工程であって、各ピペットは内部空洞を規定し、定量の試料液体を集める大きさに作られたポケットを規定する内壁を有する工程と、試料液体をピペット内へ引き込む工程と、次いで、毛管力によって集められた定量の試料液体をポケット内に保持することを可能にする状態で、試料液体をピペットから放出する工程と、次いで、保持された試料液体と接触するのに十分な距離、希釈液をピペット内へ引き込んで、希釈液を拡散させ、試料液体と混合させる工程とを含む。
ある実施形態は、試料液体をピペットから放出した後であって、かつ希釈液をピペット内へ引き込むのに先だって、ピペットを洗浄する工程を含む。洗浄工程は、洗浄液をポケットの下のピペット内へ引き込む工程と、次いで洗浄液をピペットから放出して、ポケットの下の内壁の表面からどんな残留試料液体も洗い流す工程とを含む。
ある実施形態では、方法は各ピペットから定量の混合物を目的のウェル中へ分配する工程を含む。定量を分配する工程は、混合物をピペットから空気圧によって推進する工程を含むことがある。また、各ピペットは毛管穴をピペットの外面と内部空洞との間に規定することがあり、混合物は、加圧ガスを毛管穴を通して内部空洞内へ強制的に通すことによって、ピペットから推進されることがある。
ある実施形態では、内部空洞はピペットの上部におけるよりもピペットの下部開口端において狭い。これらの実施形態では、ポケットは、ピペットの開口端における内部空洞よりも広い内部空洞の部分に配置されることがある。
ある場合には、ポケットはピペットの内壁に規定された上方へ延びる切込みを含む。
ある実施形態では、ポケットの最下方を規定するピペットの表面は、ピペットの長手方向軸に実質的に垂直である。
ある場合には、ポケットは細長く、ピペットの長手方向軸に平行である。
ある実施形態では、内部空洞内へ導入される希釈液の量は約１ナノリットル〜約５００マイクロリットルの範囲内にある。
ある場合には、ピペットは、いずれもピペットの軸に平行であるか、あるいは放射状に互いに間隔をおいた複数の前記ポケットを規定する。
ある実施形態では、方法は定量の混合物を液体受け入れユニットのアレイに分配する工程を含む。これらの実施形態では、ピペットのアレイは液体受け入れユニットのアレイの真上に整列させられることがある。液体受け入れユニットのアレイは多数ウェル容器を含むことがある。多数ウェル容器は、９６ウェルマイクロタイタープレート、３８４ウェルマイクロタイタープレート、および１５３６ウェルマイクロタイタープレートからなる群から選択されることがある。
実施は次の特徴の１つ以上を含む場合もある。例えば、方法は定量の混合物をスライドに分配する工程を含むことがある。また、方法は定量の混合物を電子検定測定器に分配する工程を含むこともある。
１つの態様では、本発明は、外面を有し、かつ本体の下端が開かれた内部空洞を規定する細長い本体を含むピペットを提供し、本体は本体の上部に開口を規定し、この開口を通して空気は空洞から引かれて、流体を本体の下端を通して空洞内へ引き込むことが可能であり、そこでは本体は内部空洞に対して開かれたポケットを規定する内壁を有し、ポケットは、空洞が別のやり方で空にされると、空洞内へ引き込まれる定量の液体を集め、保持する寸法に作られる。
装置のある実施形態では、多数の成形された内部または外部のポケットがあり、可変量の最終分配液体を供給する。装置のある実施形態では、内部または外部のポケットは成型以外の手段、例えば、機械加工されたポケット、溶接されたポケット、コーティングされたポケットなどによって作られることがある。装置のある実施形態では、ポケットは液体移送装置に取り付けられる二次的部品（例えば、オーバーモールドした、またはインサートモールドした部品）である場合もある。
ある場合には、本体は外面から内部空洞へ延びる毛管穴をさらに規定する。
ある場合には、ポケットは、本体の開口端における空洞よりも広い内部空洞の部分に配置される。
ある実施形態では、ポケットは本体の内壁に規定された上方へ延びる切込みを含む。
ある場合には、ポケットの最下方を規定するピペットの表面は、本体の長手方向軸に実質的に垂直である。
実施は次の特徴の１つ以上を含む場合もある。例えば、本体は合成樹脂から形成され得る。本体は、いずれもピペットの軸に平行であるか、あるいは放射状に互いに間隔をおいた複数の前記ポケットを規定することがある。また、ポケットは内部空洞内へ延びる突出部に規定されることがある。
上述のことのいづれかの実施は次の特徴の１つ以上を含む場合もある。ポケットは、約１ナノリットル〜約１０マイクロリットルの定量の試料液体を集める寸法に作られることが好ましい。ポケットは、約５ナノリットル〜約１０マイクロリットルの定量の試料液体を集める寸法に作られることがあることがより好ましい。ポケットの寸法は、幅が約０．００１〜０．０４インチ（０．０２５〜１．０２ミリメーター）、深さが約０．００１〜０．１００インチ（０．０２５〜２．５４ミリメーター）の範囲内にあることが好ましく、幅が約０．００８〜０．０２０インチ（０．２０４〜０．５１ミリメーター）、深さが約０．００８〜０．０４インチ（０．２０４〜１．０２ミリメーター）の範囲内にあることがより好ましい。ポケットの長さは、約０．０１〜１インチ（０．２５〜２５ミリメーター）の範囲内にあることが好ましい。特徴の決定的なサブセットは、約０．０００５〜約０．００５インチ（０．０１３〜０．１２７ミリメーター）の範囲内にあることが好ましい、非常に小さいポケット壁の半径と、２ミクロン〜２５６ミクロンの範囲内にある、きめのある表面仕上げとを含む。希釈液はポケットを横切って多数回往復移動し、試料液体との混合を引き起こすことがある。
本明細書で開示される装置は、表面張力、形状、または化学的接着を用いて、繰り返し可能な量のソース液体を取り込むように設計される。これらの装置は、チューブと、プレートと、ウェルまたは容器と、毛管チャンネルと、使い捨ておよび非使い捨てのピペット先端と、主な機能は液体を吸引し分配することである器具と、主な機能は毛管チャンネル、チューブ、およびピペット先端を通して、またはプレートを横切って液体を移動させることである器具とを含む場合もある。本発明の全ての装置は、上述のポケットに取り込まれ、続いて第２液体によって希釈、混合される、一定または可変量のソース液体を測定するという概念を含むように意図される。この混合物は、全部または一部が分配され、チューブ、ピペット先端、またはチャンネルに蓄えられるか、あるいは毛管チャンネルまたはプレートを通して別の場所へ移動する場合もある。
この装置は生命科学または医療診断産業でありふれた材料から作られ得る。使い捨てのピペット先端用の最もありふれた材料はポリプロピレンであり、これは顔料、炭素、あるいは他の多用途または機能拡張添加剤で充填される場合もある。使い捨てのピペット先端はまた他のありふれた成形プラスチック、例えば、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートなどから作られる場合もある。非使い捨てのピペット先端は、さまざまな等級のステンレス鋼、ガラス、あるいは他の金属またはプラスチックから多くの場合作られ、疎水性コーティング、例えば、テフロンＴＭ（ＴｅｆｌｏｎＴＭ）またはパリレンＴＭ（ＰａｒｙｌｅｎｅＴＭ）で多くの場合覆われる。
本発明の１つ以上の実施形態の細部は以下の添付図面および説明で示される。本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、そして特許請求の範囲から明らかになる。
さまざまな図面の同じ参照記号は同じ素子を示す。全てのピペット先端標示は、使い捨て、非使い捨て、およびチューブをベースとする液体移動手段を含むように意図される。
詳細な説明
図１〜１Ａは第１ピペット先端装置１０を示す。図１Ａを参照すると、ピペット先端１０は入口穴１１および取付け穴１２を有する。内部成形ポケット１３は定量のソース液体を取り込み、保持するように機能する。ピペット先端１０は、チューブの長手方向１１０に沿って延びるチャンネル１０２を規定するチューブ２７を含む。ポケット１３はチャンネル１０２に対して開かれ、チューブ２７の成形内面１０４によって規定される。チューブ２７は、試料液体１７がチューブ内へ引き込まれることによって導入される際に通過する開口下端１０６を有する。チャンネル１０２は、チューブ２７の上部１０８におけるよりもチューブ２７の下端１０６において細い。
図２は、ピペットアダプタアレイ１６に取り付けられるピペット先端１０のアレイの斜視図である。ピペット先端１０のアレイは、例えば９６、３８４、および１５３６などのいろいろなアレイ密度でマイクロタイタープレート１４の上に整列される。各ピペット先端１０は対応するウェル１５と整合する。
図２Ａは、分注器３９に取り付けたピペットアダプタアレイ１６に取り付けられたピペット先端１０のアレイの断面図である。分注器３９は、典型的には、容積式作動のために使用される、分注器シリンダー４０と分注器ピストン４１のアレイから構成される。
ピペット先端装置１０の動作を示すために、図３〜図１０は連続している。
図３において、マイクロタイタープレート１４はソース液体１７を各対応するウェル１５に含む。ピペット先端１０の入口穴１１はソース液体１７中に入れられる。
図４において、分注器は、ピペットアダプタアレイ１６によって、ソース液体１７を入口穴１１を通してピペット先端１０内へ吸引する。ソース液体１７は内部成形ポケット１３と同じか、それよりも高い高さに吸引される。
図５において、分注器は、ピペットアダプタアレイ１６によって、ソース液体１７を入口穴１１を通してピペット先端１０の外へ戻す。ピペット作動装置のさらなる動きは、空気１８を入口穴１１の外へ押し出し始めることになる。
図６において、ソース液体１７の入ったマイクロタイタープレート１４は取り除かれる。内部成形ポケットは定量のソース液体１７を各々取り込み、保持している。
図６Ａにおいて、ソース液体１７で満たされた内部成形ポケット１３の拡大図が示される。
図７において、各対応するウェル１５に希釈システム液２０の入った第２マイクロタイタープレート１４は、入口穴１１が液中に入るように、ピペット先端１０と接触する。
図８において、分注器は、ピペットアダプタアレイ１６によって、定量の希釈システム液２０を入口穴１１を通してピペット先端１０内へ吸引する。
図９において、希釈システム液のマイクロタイタープレート１４は取り除かれる。分注器３９は、ピペットアダプタアレイ１６によって、定量の希釈システム液２０をピペット先端１０内へより高く吸引する。システム液２０が内部成形ポケット１３を通りすぎると、ポケット１３に保持されたソース液体１７は希釈システム液２０によって取得されて、混合物２１になる。分注器３９は、ピペットアダプタアレイ１６によって、システム液２０を１度または複数回上下して混合して、混合物２１を生成する。
図１０において、分注器３９は、ピペットアダプタアレイ１６によって、混合物の全てまたは一部が入口穴１１において小滴になるまで、混合物２１を分配する。最終工程は、滴２１をマイクロタイタープレート１４の対応するウェル１５の硬い壁へ落とすことである。混合物２１の小滴はウェル１５に既にある液体中へ落ちることもあり得る。
図１１〜１１Ａを参照すると、ピペット先端１０は、非接触分配作業中に使用され得る、１つの壁を貫通する成形毛管穴２２を含むことがある。この変更態様では、外部機器は、毛管穴２２に入り、かつ混合物２１を入口穴１１を通してマイクロタイタープレート１４内へ押し出す、空気源を提供する。成形毛管穴２２は、成形ポケットと同様に特定の量のソース液体を計量するために使用されることもあり得る。
図１２〜１２Ａを参照すると、ピペット先端１０は、ソース液体１７を取り込み、保持するために、毛管に似た形状を有する突起部、または内部成形構成２３の他の変更態様を含むことがある。
図１３〜１３Ａを参照すると、ピペット先端１０はその中心に向って突き出る構成要素２４を含む。構成要素２４は、小さい幾何学的空間にどんな液体も閉じ込めないように、非常に軟らかい縁２５を含むことがある。この構成要素はソース液体（図示せず）を取り込む計量ポケット２６を含む。ポケットは幅ｗおよび長さｌを有する。
図１４〜１４Ａを参照すると、チューブ２７は多数のポケットを含むことが示される。図面ではっきり見えるように、チューブ２７はその中心線に沿って切られて、内部ポケット２８および２９を露出する。開いたスロットポケット２９がソース液体２９ａを取り込み、保持すると同じように、閉じたスロットポケット２８はソース液体２８ａを取り込み、保持する。ソース液体は矢印３０の方向に流れ、矢印３１の反対方向に戻って、正確な量のソース液体２８ａおよび２９ａをポケット２８およびポケット２９の両方それぞれに残す。いくつかの実施形態では、ソース液体は有限のスラグであり、矢印３０の方向にだけ流れて、正確な量のソース液体２８ａおよび２９ａをポケット２８およびポケット２９の両方それぞれに残す場合もある。
図１５〜１５Ａを参照すると、チップ３２は多数のポケットを含むことが示される。チップ３２は、液体を移動させるための多数の毛管チャンネルを規定する積層プレートである。いったんチップ上に置かれると、ソース液体試料は、混合、培養、反応、分離、および検出のために必要な工程を実行するために、チップのチャンネルを通して処理される。チャンネルを通る動きは、圧力および／または電圧の組み合わせを用いて制御される。図面ではっきり見えるように、チップ３２はその中心線に沿って切られて、内部ポケット３４および３５を露出する。毛管チャンネル３３は入口穴３６に連結される。ソース液体（図示せず）を含む分注装置（図示せず）は入口穴３６に連結する。分注装置はソース液体を内部ポケット３４および３５を越えて移動させ、その結果液体を入口穴３６から戻す。これにより内部ポケット３４および３５は正確な量のソース液体（図示せず）を含む。分注装置はチップ３２の入口穴３６に再び取り付けられ、希釈剤のスラグ（図示せず）を置く。分注装置は希釈剤をポケット３４および３５を越えて往復移動させ、それによってソース液体と希釈剤を混合する。分注装置が入口穴３６から取り外されると、正確な混合物は毛管チャンネル３３に残される。
図１６において、多数のポケット３８を含むプレート３７が示される。ソース液体を含む装置はソース液体をポケット３８を越えて引き込み、定量のソース液体を置くことがある。ポケット３８は長さｌ、幅ｗ、および深さｄを有する。
図１７〜１７Ａを参照すると、ピペット先端１０ａは、毛管保持機能として作用する、連続する放射状出っ張り４２を含む。所定の定量の液体試料４３が取り込まれ、毛管力によって出っ張りに保持される。図１８および１８Ａのピペット先端１０ｂにおいて、定量の液体試料が取り込まれ、毛管力によって一連の個別出っ張り部分４４に保持される。
本発明による装置は、水性緩衝液、有機溶媒、例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、酸、塩基、タンパク質、オリゴヌクレオチド、および試薬を含む、さまざまな液体との適合するように設計され得る。適合性は、液体と接触する成分を構成するのに適切な材料を選択することによって達成される。成分を構成するための材料は、例えば、ステンレス鋼、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＥＰＤゴム、シリコーンゴム、およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；テフロン（登録商標））である。成分の適切な材料および構成は当該技術分野における通常の技量の内である。
本発明の多くの実施形態が説明されたが、いろいろな変更態様が本発明の精神と範囲を逸脱することなしに行われる場合もあることが理解されるはずである。例えば、内部ポケットは、任意の小さい形状構成、追加部品、あるいは表面強化、例えば、毛管力、表面エネルギー、重力、化学結合、または生物学的結合（または全ての組み合わせ）によって液体を閉じ込め、保持できる、仕上げ面粗さ、化学反応、または生物学的反応（内部または外部）を含む、少量のソース液体が構造または粘着物がある所に粘着することを可能にする、表面構造、あるいは化学的または生物学的粘着物にすぎないことがある。従って、他の実施形態は特許請求の範囲内にある。
ピペット先端装置の側面図である。 図１の線１Ａ―１Ａに沿って切った断面図である。 レセプタクルプレートの上に整列したピペット先端のアレイの斜視図である。 ピペットアダプタアレイおよび分注器に取り付けたピペット先端のアレイの断面図である。 先端入口穴がソースレセプタクルプレートに蓄えたソース液体中に入れられた、単一のピペット先端の断面図である。 ソース液体が入口穴に吸引され、内部成形ポケットと接触する、単一のピペット先端の断面図である。 ソース液体がソースレセプタクルプレートに戻される、単一のピペット先端の断面図である。 内部に成形されたピペット先端のポケット内に残るソース液体を示す、単一のピペット先端の断面図である。 １つの内部成形ポケット内に残るソース液体を示す、単一のピペット先端の拡大断面図である。 ピペット先端がシステム液体レセプタクル装置の上に整列された、単一のピペット先端の断面図である。 システム液体が入口穴に吸引される、単一のピペット先端の断面図である。 吸引されたシステム液体が下部と上部の内部成形ポケットの間にある、単一のピペット先端の断面図である。 ２つの内部成形ポケットからのソース液体と混合したシステム液体の最終行き先を示す、単一のピペット先端の断面図である。 壁を貫通する毛管穴を示す、単一のピペット先端の側面図である。 図１１の線１１Ａ―１１Ａに沿って切った断面図である。 単一のピペット先端の側面図である。 内面からピペット先端内へ延びる別の内部成形素子を示す、図１２の線１２Ａ―１２Ａに沿って切った断面図である。 単一のピペット先端の等角図である。 計量形状および表面仕上げを含み、かつ内面からピペット先端内へ延びる、別の内部成形素子を示す、図１３に示すピペット先端の断面図である。 図１３Ａに示すピペット先端の断面図の拡大詳細図である。 形状および表面仕上げによってソース液体を計量するように機能する、１つ以上の内部素子を含むチューブの等角断面図である。 図１４に示すチューブの断面側図である。 形状および表面仕上げによってソース液体を計量するように機能する、１つ以上の内部素子を含む「チップ」上にある毛管チャンネルの等角断面図である。いったんチップ上に置かれると、試料は、混合、培養、反応、分離、および検出のために必要な工程を実行するために、チップのチャンネルを通して処理される。チャンネルを通る動きは、当該分野で公知のように、圧力および／または電圧の組み合わせを用いて制御される。 図１５に示す毛管チップの断面側図である。 形状および表面仕上げによってソース液体を計量するように機能する、１つ以上の内部素子を含むプレートの断面図である。 毛管保持機能を形成する放射状出っ張りを含むピペット先端の断面図である。 図１７の部位１７Ａの拡大図である。 毛管保持機能を形成する一連の放射状出っ張りを含むピペット先端の断面図である。 図１８の部位１８Ａの拡大図である。

Claims (31)

  1. 試料液体（１７）を計量し、希釈液（２０）と混合する方法であって、
    試料液体（１７）を筐体（１０）内に規定されたチャンネル（３３、１０２）内へ導入する工程であって、前記筐体は、前記チャンネル（３３、１０２）に対して開かれ、かつ定量の前記試料液体（１７）を集め、前記チャンネル（３３、１０２）が空にされると前記集められた量を毛管力によって保持する大きさに作られたポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）を規定する、試料液体導入工程と、
    前記集められた定量の前記試料液体（１７）の前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）内における保持を可能にする状態で、試料液体（１７）を前記チャンネル（３３、１０２）から取り除く工程と、
    次いで、多量の希釈液（２０）を前記チャンネル（３３、１０２）内へ導入して、前記希釈液（２０）の拡散および前記試料液体（１７）との混合を生じて、混合物（２１）を形成する工程とを含む方法。
  2. 前記筐体がピペットを備え、前記試料液体（１７）を前記チャンネル（３３、１０２）内へ導入する工程が、試料液体を前記ピペット内へ引き込む工程を含む請求項１に記載の方法。
  3. 前記ピペットがピペットアダプタおよび取外し可能なピペット先端（１０）を備え、試料液体（１７）を前記チャンネル（３３、１０２）から取り除く工程が、前記試料液体（１７）を前記ピペット先端によって規定された前記ポケット（１３）を越えて移動させる工程を含む請求項２に記載の方法。
  4. 前記ピペット先端（１０）が合成樹脂から形成され、前記ポケット（１３）が前記先端の成形内部表面（１０４）によって規定される請求項３に記載の方法。
  5. 前記試料液体（１７）を前記チャンネル（３３、１０２）から取り除いた後であって、かつ前記多量の希釈液（２０）を導入する前に、
    洗浄液を前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）の下の前記チャンネル（３３、１０２）内へ導入する工程と、
    次いで、前記洗浄液を前記チャンネル（３３、１０２）から取り除いて、前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）の下の前記チャンネル（３３、１０２）の表面からどんな残留試料液体（１７）も洗い流す工程とをさらに含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記筐体が前記チャンネル（３３、１０２）を内部に規定するチューブ（２７）を備え、好ましくは、前記チューブ（２７）は、前記試料液体（１７）が前記チューブ（２７）内へ引き込まれることによって導入される際に通過する開口下端（１０６）を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記チャンネル（３３、１０２）が、前記チューブ（２７）の上部（１０８）におけるよりも前記チューブ（２７）の前記下端（１０６）において細く、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記チューブ（２７）の前記開口端における前記チャンネル（３３、１０２）よりも広い前記チャンネル（３３、１０２）の部分に配置される請求項６に記載の方法。
  8. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記チューブ（２７）の内壁（１０４）に規定された上方へ延びる切込み（１３，２６）を備え、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）の最下方を規定する前記チューブ（２７）の表面が、前記チューブ（２７）の長手方向軸（１１０）に実質的に垂直であり、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は細長く、前記チューブ（２７）の長手方向軸（１１０）に平行である請求項６または７に記載の方法。
  9. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記チューブ（２７）の前記長手方向軸に平行に測定すると、約０．０１〜約１インチ（０．２５〜２５ミリメーター）の長さ（ｌ）を有し、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は、約０．００１〜約０．０４インチ（０．０２５〜１．０２ミリメーター）の幅（ｗ）を有し、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は、前記チューブ（２７）の前記長手方向軸から延びる放射状の直線に沿って測定すると、約０．００１〜約０．１００インチ（０．０２５〜２．５４ミリメーター）の深さ（ｄ）を有する請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記筐体が、前記液体チャンネル（３３、１０２）と、前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）と、前記チャンネル（３３、１０２）と流体接触する入口穴とを規定する積層プレート（３２）を備え、好ましくは、前記試料液体（１７）が導入され、前記チャンネル（３３、１０２）から空気圧で取り除かれる請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 定量の前記混合物（２１）を目的のウェル（１５）内へ分配する工程をさらに含み、好ましくは、前記定量を分配する工程は前記混合物（２１）を前記筐体から空気圧で推進する工程を含み、かつ／または前記混合物（２１）は加圧ガスによって前記筐体から推進される請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記筐体が、毛管穴（２２）を前記筐体の外面（１１２）と前記チャンネル（３３、１０２）との間にさらに規定し、好ましくは、前記混合物（２１）が、加圧ガスを前記毛管穴（２２）を通して前記チャンネル（３３、１０２）内へ強制的に通すことによって、前記筐体から推進される請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、約１ナノリットル〜約１０マイクロリットル、特に約５ナノリットル〜約１０マイクロリットルの定量の試料液体（１７）を集める寸法に作られる請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記チャンネル（３３、１０２）内へ導入される希釈液（２０）の量が、約１ナノリットル〜約１ミリリットル、特に約１ナノリットル〜約５００マイクロリットルの範囲内にある請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記筐体が、互いに間隔をおいた複数の前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）を規定する請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記筐体の内面を形成する材料に取り付けられる材料から形成され、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は、前記チャンネル（３３、１０２）内へ延びる突出部（２３）に規定される請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記希釈液（２０）が、前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）を横切って多数回往復移動させ、前記試料液体（１７）との混合を引き起こす請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 試料液体（１７）をアレイ（１６）に配置された多数のピペットの前記チャンネル（３３、１０２）内へ導入する工程を含む請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 定量の前記混合物（２１）を液体受け入れユニット（１５）のアレイ（１４）に分配する工程をさらに含み、詳しくは、ピペットの前記アレイ（１６）が、液体受け入れユニット（１５）の前記アレイ（１４）の真上に整列させられる請求項１８に記載の方法。
  20. 液体受け入れユニット（１５）の前記アレイ（１４）が多数ウェル容器（１４）を備え、詳しく言えば、前記多数ウェル容器は、９６ウェルマイクロタイタープレート、３８４ウェルマイクロタイタープレート、および１５３６ウェルマイクロタイタープレートからなる群から選択される請求項１９に記載の方法。
  21. 定量の前記混合物（２１）をスライドまたは電子検定測定器に分配する工程をさらに含む請求項１〜１７のいずれか一項に記載の方法。
  22. 外面（１１２）を有し、かつ下端（１０６）が開かれた内部チャンネル（３３、１０２）を規定する細長い本体（２７）を備えるピペットであって、
    前記本体は前記本体の上部（１０８）に開口（１２）を規定し、前記開口（１２）を通して空気が前記チャンネル（３３、１０２）から引かれて、流体を前記本体の前記下端（１０６）を通して前記チャンネル（３３、１０２）内へ引き込むことが可能であり、
    前記本体は、前記内部チャンネル（３３、１０２）に対して開かれたポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）を規定する内壁（１０４）を有し、前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は、前記チャンネル（３３、１０２）が別のやり方で空にされると、前記チャンネル（３３、１０２）内へ引き込まれる定量の液体を集め、保持する寸法に作られるピペット。
  23. 前記本体が、前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）を規定する取外し可能なピペット先端（１０）を備える請求項２２に記載のピペット。
  24. 前記ピペット先端（１０）が合成樹脂から形成され、前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記先端の成形内面（１０４）によって規定される請求項２３に記載の方法。
  25. 前記本体が、前記外面（１１２）から前記内部チャンネル（３３、１０２）へ延びる毛管穴（２２）をさらに規定する請求項２２〜２４のいずれか一項に記載のピペット。
  26. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、約１ナノリットル〜約１０マイクロリットル、特に約５ナノリットル〜約１０マイクロリットルの定量の試料液体（１７）を集める寸法に作られる請求項２２〜２５のいずれか一項に記載のピペット。
  27. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記本体の前記開口端（１０６）における前記チャンネル（３３、１０２）よりも広い前記内部チャンネル（３３、１０２）の部分に配置される請求項２２〜２６のいずれか一項に記載のピペット。
  28. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記本体の前記内壁（１０４）に規定された上方へ延びる切込み（１３、２６）を備え、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）の最下方を規定する前記ピペットの前記表面が、前記本体の長手方向軸（１１０）に実質的に垂直であり、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は細長く、前記本体の長手方向軸（１１０）に平行である請求項２２〜２７のいずれか一項に記載のピペット。
  29. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記ピペットの前記長手方向軸（１１０）に平行に測定すると、約０．０１〜約１インチ（０．２５〜２５ミリメーター）の長さ（ｌ）を有し、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は、約０．００１〜約０．０４インチ（０．０２５〜１．０２ミリメーター）の幅（ｗ）を有し、かつ／または前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）は、前記ピペットの前記長手方向軸から延びる放射状の直線に沿って測定すると、約０．００１〜約０．１００インチ（０．０２５〜２．５４ミリメーター）の深さ（ｄ）を有する請求項２２〜２８のいずれか一項に記載のピペット。
  30. 前記筐体が、互いに間隔をおいた複数の前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）を規定する請求項２２〜２９のいずれか一項に記載のピペット。
  31. 前記ポケット（１３、２６、２８、２９、３４、３５、３８）が、前記内部チャンネル（３３、１０２）内へ延びる突出部（２３）に規定される請求項２２〜２９のいずれか一項に記載のピペット。
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