JP2010522870A5

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Publication number: JP2010522870A5
Application number: JP2010500096A
Authority: JP
Filing date: 2008-03-03
Publication date: 2010-08-19
Anticipated expiration: 2028-03-03

Claims

ピペット針部の先端と容器に収容されている液体との接触を検出する方法であって、前記検出は、前記ピペット針部がピペット動作を実行するために前記容器内の前記液体に向けて移動する時間間隔内に実施される方法において、
（ａ）前記ピペット針部の先端（１７）から所定距離離れて位置する、前記針部（１１）の一部に機械的に結合されている電子機械変換器（１５）により超音波パルスを前記ピペット針部（１１）に加えることと、
（ｂ）前記超音波パルスを前記ピペット針部に前記加えることにより発生した機械的パルスを、前記ピペット針部（１１）を介して伝送することと、ここで、
（ｃ）前記機械的パルスを伝送することは、前記変換器（１５）により発生した機械的パルスを前記ピペット針部（１１）の前記先端（１７）に向けて伝送することおよび前記先端で反射された機械的パルスを反対方向に伝送することを含む、
（ｄ）前記反射された機械的パルスを前記電子機械変換器（１５）により受信することにより対応する電気出力信号を発生することと、
（ｅ）前記電気出力信号を監視し、飛行時間または信号位相分析によりそれに含まれる少なくとも１つの特定成分を選び、前記ピペット針部（１１）が前記容器（１３）に収容されている前記液体（１２）の自由表面（１４）に接触する、前記針部（１１）の位置を検出するために、前記出力信号の前記少なくとも１つの選ばれた成分のパラメータの所定の特性の時間による変化を評価し、さらに、前記評価の結果を意味する結果的な信号を提供することを含むことを特徴とする方法。
前記超音波パルスは、前記針部（１１）および前記電子機械変換器（１５）に機械的に結合されている連結部材（１６）を介して前記ピペット針部に加えられ、前記連結部材（１６）は、前記ピペット針部の前記先端（１７）から所定距離離れて位置する、前記針部（１１）の一部に結合されていることを特徴とする請求項１記載の方法。
前記針部は、選ばれた波の振動モードを有する超音波パルスが加えられることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の方法。
前記連結部材（１６）は、前記針部の前記先端（１７）で反射された反射超音波の縦波成分を前記電子機械変換器（１５）に選択的に伝送することを特徴とする請求項２または３記載の方法。
前記出力信号の前記少なくとも１つの特定成分を前記選ぶことは、前記反射された機械的パルスの縦波モードおよび／または横波モードに対応するその成分を選ぶことを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
前記少なくとも１つの特定成分は、受信した出力信号の固定飛行時間値により選ばれることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
前記評価することは、前記出力信号の前記少なくとも１つの選ばれた成分の振幅および／または位相の時間による変化を評価することを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
前記評価することは、前記ピペット針部（１１）の前記先端（１７）と容器（１３）に収容されている液体（１２）および／または前記液体（１２）の上部に位置する気泡および／または前記容器の開口を閉鎖する蓋との接触を検出するために、前記出力信号の前記少なくとも１つの選ばれた成分の振幅および／または位相を所定値と比較することを含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
ピペット針部と容器に収容されている液体との接触を検出する液面センサにおいて、
（ａ）超音波を伝送するのに好適な材料を用いて形成されており、また、一方の端部に、液体に対するピペット動作を行うことができる先端（１７）を備えるピペット針部（１１）と、
（ｂ）前記ピペット針部（１１）を保持する針保持器と、
（ｃ）前記ピペット針部（１１）に機械的に結合されている電子機械変換器（１５）と、ここで、前記電子機械変換器は、前記ピペット針部（１１）に伝送される超音波パルスを発生し、前記針部（１１）の前記先端（１７）で反射された反射パルスを受信し、さらに、前記反射パルスに相当する電気出力信号を発生する傾向にある、
（ｄ）（ｅ）前記電子機械変換器（１５）に接続された電子回路手段（３１）と、ここで、前記電子回路手段（３１）は、
（ｅ．１）駆動信号を発生し、また、この信号を、前記ピペット針部（１１）の前記先端（１７）に伝送される対応した超音波パルスを発生する前記電子機械変換器（１５）に入力する電気信号発生手段と、
（ｅ．２）前記電子機械変換器（１５）の前記電気出力信号を受信して処理し、飛行時間または信号位相分析により前記出力信号の少なくとも１つの特定成分を選び、前記ピペット針部（１１）の前記先端（１７）が前記容器（１３）に収容されている前記液体（１２）の自由表面（１４）に接触する、前記針部１１の位置を検出するために、前記出力信号の前記少なくとも１つの選ばれた成分のパラメータの所定の特性の時間による変化を評価し、さらに、前記評価の結果を意味する結果的な信号を提供する電気信号処理手段とを備える、
（ｇ）前記針保持器および前記針部を自動的に移動し、前記針部をピペット動作位置に配置し、さらに、前記針部の前記先端を前記容器に収容されている前記液体の前記自由表面に向けて動かすことができる移動手段とを有する液面センサ。
前記針部および前記電子機械変換器に結合されている連結部材をさらに有し、前記連結部材は、前記ピペット針部の前記先端から所定距離離れて位置する前記針部の一部に機械的に結合されており、前記連結部材は、前記針部に超音波パルスを加え、また、前記針部の前記先端で反射された前記反射パルスを前記電子機械変換器に伝送するようになっていることを特徴とする請求項９記載の液面センサ。
前記ピペット針部（１１）に超音波を伝送するためには第１の電子機械変換器（２５）が用いられ、また、前記反射された超音波パルスを受信するためには第２の電子機械変換器（２７）が用いられることを特徴とする請求項９記載の液面センサ。
前記ピペット針部（１１）に超音波を伝送するためには第１の電子機械変換器（２５）およびそれに結合された第１の連結部材（２６）が用いられ、また、前記反射された超音波パルスを受信するためには第２の電子機械変換器（２７）およびそれに結合された第２の連結部材（２８）が用いられることを特徴とする請求項１１記載の液面センサ。
前記連結部材（１６）は、前記電子機械変換器（１５）により放出された超音波の縦波成分または横波成分を前記針部（１１）に伝送するようになっていることを特徴とする請求項１０記載の液面センサ。
前記連結部材（１６）は、前記針部の前記先端（１７）で反射された反射超音波パルスの縦波成分または横波成分を前記電子機械変換器（１５）に選択的に伝送するようになっていることを特徴とする請求項１０記載の液面センサ。
ピペット針部により一定体積の液体を、容器（１３）に収容されている液体（１２）に投与するまたは容器（１３）に収容されている液体（１２）から吸引するピペット装置において、請求項９〜１４のいずれか１項に記載の液面センサを有することを特徴とするピペット装置。