JP2017513700A - 互いに重ねられる２つの吸引室を備えるマルチチャンネルピペット操作システム - Google Patents

Abstract

本発明は、2つの抽出コーン保持端部品(6)と、2つの端部品とそれぞれ係合する2つの吸引室(36a、36b)とを備え、2つの吸引室(36a、36b)が同心である、マルチチャンネルピペット操作システムの底部品のための装置(32)に関する。

Description

本発明は、容器における較正された液体の抽出および導入のための、実験室ピペットまたは空気置換液体移送ピペットとすらも呼ばれる、マルチチャンネル抽出ピペットなどのマルチチャンネルピペット操作システムの分野に関する。

本発明は、好ましくは、液体の抽出および分注の操作の間に操作者によって握られるように意図された抽出ピペットに適用可能であるが、自動ピペット操作システムにも適用可能である。

先行技術では、取手本体に加えて、いくつかのピペット抽出コーン保持体端部品をその端部に有する底部品も一体化する種類の設計を有するマルチチャンネル抽出ピペットが知られており、ピペット抽出コーン保持体端部品の知られている機能は、消耗品とも呼ばれる抽出コーンを保持することである。

したがって、底部品は、その下方端において、列を形成するために、ピペット横方向に沿って互いに離間されている複数の抽出コーン保持体端部品を有する固定本体を備えている。各抽出コーン保持体端部品は、吸引室と連通している貫通ポートを有している。

平行なピストンがそれぞれ上記の吸引室に収容されており、ピストン保持体における吸引室の上方端において、固定本体に対して並進的に(translationally)移動可能に搭載されている。実際、ピストン保持体は、通常、液体抽出段階の間、ピストン保持体に上昇行程を与え、液体移送段階の間に下降行程を与える手動機器または動力供給される機器によって駆動され、上昇行程は、概して、以前の下降行程の間の以前に圧縮されているバネの膨張の効果の下で行われる。

その移動の間、ピストン保持体は、ピストン保持体に連結されるピストンが、通常はピペットの長手方向中心軸と平行であるスライド方向に沿って、結果として同時に移動できるように、それらピストンをピストン保持体と共に駆動する。

抽出される体積は、ピストン行程と、関連付けられるその吸引室の横断方向断面積とに依存することに留意されたい。したがって、各々のコーンにおいて抽出される液体体積が、例えば1200μlの程度と大きいとき、上記のパラメータのうちの一方または両方を大きくすることが必要である。しかしながら、ピストン行程における増加が大き過ぎると、操作者についての人間工学的な観点から問題になる可能性がある。さらに、ピストン直径およびその吸引室における増加が大き過ぎると、ピペットの底部品において、全体的な空間の問題を生じさせる可能性がある。これらの全体的な空間の問題は、抽出コーン保持体端部品同士の間の間隔幅が満足され得ないような厳しさになる可能性があり、この間隔幅は、概して、微量滴定板に設けられる異なる液体入物同士の間の間隔幅によって決定される。

先行技術では、千鳥状の形でのピストンの配置として、上記で特定された問題を解決するための解決策が提供されているが、これらの解決策は十分に満足できるものではなく、そのため完全なものとなれる。

他方で、類似の欠点は、自動化されたピペット操作システムについても存在する。

そのため、本発明の1つの目的は、従来技術の解決策において対処された、前述の問題を少なくとも部分的に克服する解決策を提供することである。

このために、本発明の1つの目的は、第1に、2つの抽出コーン保持端部品に加えて、両方の端部品とそれぞれ係合する2つの吸引室を備え、両方の吸引室が同心である、マルチチャンネルピペット操作システムの底部品のための装置を提供することである。

別の言い方をすれば、本発明は、両方の吸引室を同軸に配置することで、マルチチャンネルピペット操作システムの通常の設計と完全に異なる。この特有性が、全体的な空間を、隣接する吸引室を伴う従来の解決策に対して縮小させることができる。したがって、本発明は、本発明から生じるマルチチャンネルピペット操作システムが、大きな抽出体積についても、縮小された全体的な空間と、人間工学的な観点から満足できるピストン行程と、両方の端部品の間の従来の間隔幅とを有することができるため、非常に満足できる妥協案を提案することができる。

さらに、吸引室と係合するピストンの置換の差に関連する分散現象は、同心の室を伴う設計で有利に低減され得る。したがって、室におけるピストンの摩擦の負担が、潜在的に低減され得る。最後に、本発明により提供される解決策は、既存のマルチチャンネルピペット操作システムに容易に移植可能である。

本発明の第1の好ましい実施形態によれば、装置は、前記2つの吸引室とそれぞれ係合する2つのピストンを備え、両方のピストンが互いに重ねられる(imbricated)。

両方のピストンは、それらのスライド方向に沿って、吸引室において並進的に固定される。例えば、両方のピストンは単一の部品として作られる。

両方の吸引室は、異なる場合であったとしても、本発明の範囲から逸脱することなく、一方が他方の周りに配置される。実際、代替的に、両方の室は、同心のままで、従って、一方が他方の外部に配置される状態で、互いを覆うことなく、互いに軸方向にずらされてもよい。

両方の吸引室のうちの第1のものが、中実の横断方向断面を有し、両方の吸引室のうちの第2のものが、窪んだ横断方向断面を有する。好ましくは、形が異なり得る場合であっても、第1の吸引室が実質的に円板形の横断方向断面を有することと、第2の吸引室が実質的に環状形の横断方向断面を有することとが、検討される。代替的に、第1の吸引室についての円板形の代わりに、楕円形または任意の他の類似の形が保持されてもよい。ピストンは、それらの関連付けられる吸引室の形に相補的な形を有することに留意されたい。

検討される第2の好ましい実施形態によれば、装置は、第1の吸引室および第2の吸引室に加えて、前記吸引室とそれぞれ係合する第1のピストンおよび第2のピストンを備え、第2の吸引室は、実質的に環状形の横断方向断面を有するとともに内部本体と外部本体との間に画成され、前記第2のピストンは第2の吸引室に収容され、第2の吸引室は、第2の吸引室の軸方向の端のうちの一方において、概して、前記第1のピストンを形成するシールによって封止された輪の形態であり、前記第1の吸引室は、シールと前記内部本体の軸方向端との間で軸方向に画定されるとともに第2のピストンによって横方向に画定される。

この第2の実施形態は、より容易な製造可能性の利点を有する。

検討される好ましい実施形態に拘わらず、本発明は、以下の選択的な特性のうちの少なくとも1つを、単独で、または組み合わせて有する。

両方の端部品の中心軸は、微量滴定板において従来から見られる9mmの間隔幅で互いに離間される。

両方の端部品は各々貫通ポートを備え付けられており、貫通ポートは、関連する端部品に対して中心に置かれるか、または、中心に置かれない。これらの貫通ポートを中心から外す可能性は、装置を設計することについてさらなる自由度を提供し、その全体的な空間における縮小を促進する。

両方の吸引室はそれぞれ、横断方向断面において、同一または異なる表面積を有する。表面積が異なる場合、吸引室は、マルチボリューム抽出と呼ばれる、異なる値の抽出が実施されることを可能にする。この有利な条件は、例えば、分析作業を行う場合に特に興味深い。

好ましくは、装置は端部品を2つだけ備え付けられる。しかしながら、N個の端部品が可能なままであり、ｎは３以上である。この場合、最も内側の吸引室が中実の断面を有し、他の吸引室は、優先的には、窪んでおり、互いに重ねられる。また、そのためN個の端部品は、好ましくは、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成が保持され得る場合であっても、列を形成するために並べられる。

本発明の1つの目的は、少なくとも1つの前述したような装置、好ましくは、複数のこれらの装置を備える、マルチチャンネルピペット操作システムの底部品を提供することでもある。

好ましくは、底部品の各端部品の中心軸が、端部品の列を形成するように同じ直線を遮るように、装置が配置される。好ましくは、装置は、この直線に沿って並べられ、おそらくは、千鳥状の(staggered)形で配置される。代替的に、装置あたりの端部品の数に対応するN個の端部品のN個の列を形成するために、これらの同じ装置は、同じ装置の端部品同士の間の間隔方向に直交する方向に沿って並べられてもよい。

好ましくは、横断方向断面において、装置のうちの1つの吸引室のうちの少なくとも1つが、底部品を備えた少なくとも1つの他の装置の吸引室のうちの少なくとも1つの表面積と異なる表面積を有する。ここでも、この特徴はマルチボリューム抽出が行われることを可能にする。

最後に、本発明の1つの目的は、前述したような底部品を備えるマルチチャンネルピペット操作システムであって、このシステムが、優先的には、手動抽出ピペットまたは動力供給される抽出ピペットである、マルチチャンネルピペット操作システムを提供することである。代替的に、これは、自動ピペット操作システムであってもよい。

本発明のさらなる利点および特性は、下記の非限定的な詳細な説明において、明らかとなる。

この記載は、添付の図面を考慮して行われる。

本発明の好ましい実施形態による空気置換マルチチャンネル抽出ピペットの正面図である。 先の図に示したピペットの底部品の部分拡大図である。 本発明の第1の好ましい実施形態の形態を有し、ピペットの底部品を備える、本発明に特有の装置の拡大した長手方向断面図である。 図3の線IV-IVに沿って切り取られた断面図である。 図3および図4に示した装置の斜視分解図である。 別の視野角による、図3〜図5に示した装置の固定部分の斜視図である。 図2の線IV-IVに沿って切り取られた断面図である。 本発明の第2の好ましい実施形態の形態を有する装置の、図3と同様の図である。 図8の線IX-IXに沿って切り取られた断面図である。 図8および図9に示した装置の斜視分解図である。

図1を先ず参照すると、マルチチャンネル抽出ピペット1が、本発明の好ましい実施形態により表されている。しかしながら、本発明はピペットに限定されず、任意のマルチチャンネルピペット操作システムに適用可能であり、特に、オートメーションと呼ばれる自動ピペット操作システムに適用可能である。

手動または動力供給される空気置換ピペット1は、上方部における取手本体2に加えて、本発明の目的でもある底部品4を備えており、底部品4は、その下方端において、コーンまたは消耗品8が嵌め込まれるように意図されているペット抽出コーン保持体端部品6を組み込んでいる。

抽出コーン保持体端部品6は、矢印10によって表されている、ピペット操作システムの横方向、または、さらにはピペット横方向に沿って、互い離間されている。各々の端部品6は、その上方端において吸引室(図1では見ることができない)と連通し、その下方端において抽出コーン8と連通している貫通ポート12を有している。貫通ポート12は、その関連付けられる端部品6において中心に置かれるか、または、中心に置かれなく、つまり、貫通ポート12は、嵌められるコーンが中心に置かれる端部品の中心軸7に置かれるか、または、置かれない。

ピペット1は、底部品4の長手方向中心軸にも対応する長手方向中心軸14を有する。この軸14は、横方向10に直交しており、横方向において軸14のどちらの側にも同一の数の端部品6が配置されるように、通常配置される。さらに、概して、軸14は、貫通ポート12の軸およびそれらの関連付けられるコーン8の軸7と平行であり、後で記載されることになるピペット底部品4の移動可能要素のスライド方向とも平行である。

図1に示した例では、列を形成するために、方向10に沿って8個の端部品6が並べられている。したがって、各々の端部品6の中心軸7は、方向10に沿って延びる同じ直線9を遮る。

当業者には知られているように、底部品4は、優先的には、取手本体2にネジ留めで備え付けられる。

本発明の特徴のうちの1つは底部品4の設計にあり、底部品4は、最初に、第1の好ましい実施形態を表す図2〜図7を参照して説明される。

知られている手法では、底部品4は、固定本体16に加えて、軸14と平行で横方向10に直交するスライド方向18に沿って、この固定本体に対して移動可能な組立体を備えている。移動可能な組立体は、先ず、方向18と平行で、端部品6と各々関連付けられる複数のピストン20a、20bを有している。

移動可能な組立体は、ピストン20a、20bの上方で全体に位置付けられたピストン保持体22も有しており、このピストン保持体は、軸14に中心付けられた案内ロッド24に加えて、ロッド24の底部品と一体のピストン支持ヘッド26を備えている。ヘッド26は、横方向10と平行に配置され、したがって、スライド方向18に加えて軸14にも直交して配置されており、その歯の間にピストンの上方端31を収容するラックの形態を取っている。より正確には、ピストンの上方端は、両方のスライド方向18に沿ってのピストン保持体の往復移動に追従することができるようにするために、この同じ方向において、ラックによって並進的にブロックされている。

ピペット底部品の固定本体16は、互いと一体のいくつかの要素を用いて作られる、追加される、または、単一の部品として作られる。これは、先ず、案内シリンダ28が軸14に中心付けられ、移動可能なピストン保持体のロッド24をスライドで収容することである。また、シリンダ28の下に配置される構造30が、支持ヘッド26のスライド空間を画定するために設けられ、この構造は、実質的に、方向10および18と平行な平面に沿って配向される。図1に示しているように、外部取り外し可能キャップ17が固定本体16を完全なものとし、このキャップは、端部品6の下方部のみがこのキャップの外側へと突出するように構造30と装置32とを覆っており、これは以下で全体的に記載されている。

実際、底部品4は、本発明に特有の複数の個別の装置32を備えている。これらは、直線9に沿って並べられた4つの装置である。これらの装置32の各々は、直線9および方向10に沿って互い逸脱されてもいる2つの端部品6を規定する。これらの装置32の固定部品は、互いに独立し、底部品の固定本体16に加えられてもよい、または、この同じ固定部品に加えられた単一部品として作られてもよい。両方の端部品6は、装置32の他の固定部品に付け加えられる。

各々の装置32は、その上方の固定部で2つの同心の吸引室36a、36bを画成しており、内部室36aが外部室36bによって包囲されている。この点において、両方の重ねられた吸引室36a、36bは、必ずしも全体の軸方向の長さにおいてではないが、それらの少なくとも1つの軸方向の部分において、軸方向において互いを覆っていることに留意されたい。

内部吸引室36aまたは第1の室は、実質的に円板形の横断方向断面を有し、一方、外部吸引室36bまたは第2の室36bは、実質的に環状形の横断方向断面を有する。横断方向断面において、両方の室36a、36bは、同じ抽出体積を得るために同一の面積を有する、または、マルチボリューム抽出を実施するために異なる面積を有する。この点に関して、異なる体積のこの可能性が、同じ装置32の両方の室の間で、しかし、様々な装置の間でも可能であることが、指し示されている。このために、装置32のうちの1つの吸引室36a、36bのうちの少なくとも1つが、底部品の少なくとも1つの他の装置32の吸引室36a、36bのうちの少なくとも1つの面積と異なる面積を有することが提供される。

各々の室36a、36bは、それぞれピストン20a、20bをスライドで収容する。したがって、装置32は2つのピストン20a、20bを備え、それらのピストン20a、20bは、内部ピストン20aが円筒の形態を取り、外部ピストン20bが輪の形態を取るように、それらのそれぞれの室の形と相補的な形を有する。両方のピストン20a、20bは、好ましくは、単一の部品として作られ、好ましくは単一の部品に一体化される同じ機械的連結器31によって、ラック26に取り付けられる。したがって、両方のピストン20a、20bは互いに重ねられている。

両方の室36a、36bの封止は、例えば、吸引室36bの底を向く第2のピストン20bの遠位端にOリング37を置くことによって実現される。正確にはこの室の底において、端部品のポート12との空気連通を可能にし、したがってコーン8との空気連通を可能にするポート13bが、設けられている。同じことが、ポート13aを作ることによって、内部室36aの底についても言える。

吸引室36a、36bに加えて、関連付けられるピストンも同心に配置することによって、底部品の全体的な空間を縮小することと、端部品の中心軸間の適切な間隔幅40を縮小することとが可能である。この間隔幅40は、同じ装置32の両方の端部品6の間だけでなく、隣接するデバイスに属する、2つずつで互いを向く端部品6同士の間でも満足され得る。装置32の上部は、実際、方向10に沿う横方向の全体空間を有し、その空間は、両方の端部品6の累積的な全体的な空間より小さい。指し示している例として、間隔幅40は9mmに設定されており、各々の室36a、36bは、ピストンピペット操作行程が16mmに設定された状態で、75mm²の程度の断面積を有することができる。これは、大きな体積の液体サンプルを抽出させることができ、一方、縮小された全体空間と満足できる人間工学性とを有する。特には、室36bの外径は、14.6mmの程度であるため、実質的に9mmの間隔幅40の値の2倍未満とできる。

知られている手法では、ピストン保持体22の案内ロッド24は、液体抽出段階の間にピストン保持体22に上昇行程を与え、液体移送段階の間に下降行程を与える手動または動力供給される機器によって駆動される。上昇行程は、概して、以前の下降行程の間に先に圧縮されているバネの膨張の効果の下で、手動モードで行われる。その移動の間、ピストン保持体22は、ラック26が結果としてスライド方向18に沿って同時に移動させることができるように、ピストン保持体22と一体と共に、ラック26と一体のピストン20a、20bを駆動する。固定本体16に対して移動可能である組立体に与えられる上昇行程は、抽出される液体の体積を決定し、この体積は、例えば、ノブ、設定ネジ、または数字キーパッドすら用いて、使用者によって正確に以前に設定されている。

ここで図8〜図10を参照すると、単純化された製造によって特徴付けられる、本発明の第2の好ましい実施形態による装置32が、表されている。第2の実施形態は、前述の第1の実施形態と多くの類似点を有している。したがって、図では、同じ符号を有する要素は、同一または同様の要素に対応している。

この第2の好ましい実施形態では、第1の実施形態との主な違いは、第1のピストン20aの設計にある。

実際、第2のピストン20bは、この装置32の上方の固定された部品の内部本体50と外部本体52との間に画成されることで実質的に環状の形とされた横断方向断面のものである室36bに収容されることによって、先に記載したものと同一のままである。内部本体50は、円板形の断面を伴う円筒であり、一方、内部本体50の周りで内部本体50から離して配置された外部本体52は、実質的に環状の横断方向断面を有する。

したがって、第2の室36bに収容された第2のピストン20bは、その概して輪の形を維持し、シールによってその軸方向上端において封止される。この第2の実施形態の特徴のうちの1つは、円板形とされ、軸7に実質的に直交して配置されるこのシールが、第1のピストン20aを作り出すという事実にある。

したがって、両方のピストン20a、20bが同心のままでありつつ、一方が他方の上方に配置されている。この構成であれば、第1の吸引室36aは、シール20aと内部本体50の上軸方向端50'との間で軸方向に画定され、第2のピストン20bの内面によって横方向に画定される。したがって、操作中、第2の室36bの横壁は、第2のピストン20bから成るため、移動可能になるという特徴を有している。両方の室36a、36bは同じく同軸のままでありつつ、一方が他方の上方に配置されている。

内部本体50は、上軸方向端50'において室36aの底へと開くポート13aで穿孔される。ポート13aは、関連付けられる端部品6のポート12へと開口するために、中心付けられる方法または中心付けられない方法で、内部本体50全体を貫いて延びる。同じ方法で、ポート13bは、環状室36bと関連付けられる端部品6のポート12との間の空気連通を確保する。

当然ながら、様々な変更が、非限定的な例だけを用いて記載された本発明に、当業者によって行われ得る。

1 マルチチャンネル抽出ピペット
2 取手本体
4 底部品
6 ペット抽出コーン保持体端部品
7 中心軸
8 コーン、消耗品
9 直線
10 横方向
12 貫通ポート
13a ポート
13b ポート
14 長手方向中心軸
16 固定本体
18 スライド方向
20a 内部ピストン
20b 外部ピストン
22 ピストン保持体
24 案内ロッド
26 ピストン支持ヘッド、ラック
28 案内シリンダ
30 構造
31 上方端
32 装置
36a 内部吸引室、第1の室
36b 外部吸引室、第2の室
37 Oリング
40 間隔幅
50 内部本体
50' 上軸方向端
52 外部本体

Claims (15)

1. 2つの抽出コーン保持端部品(6)に加えて、両方の端部品とそれぞれ係合する2つの吸引室(36a、36b)を備える、マルチチャンネルピペット操作システムの底部品(4)のための装置(32)であって、両方の吸引室(36a、36b)が同心であることを特徴とする、装置。
2. 前記装置が、前記2つの吸引室(36a、36b)とそれぞれ係合する2つのピストン(20a、20b)を備え、両方のピストンが互いに重ねられていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
3. 両方のピストン(20a、20b)が、それらのスライド方向(18)に沿って、前記吸引室(36a、36b)において並進的に固定されていることを特徴とする、請求項2に記載の装置。
4. 両方の吸引室(36a、36b)は、一方が他方の周りに配置されていることを特徴とする、請求項2または3に記載の装置。
5. 両方の吸引室のうちの第1の吸引室(36a)が、中実の横断方向断面を有し、両方の吸引室のうちの第2の吸引室(36b)が、窪んだ横断方向断面を有することを特徴とする、請求項2から4のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記第1の吸引室(36a)が実質的に円板形の横断方向断面を有し、前記第2の吸引室(36b)が実質的に環状形の横断方向断面を有することを特徴とする、請求項5に記載の装置。
7. 前記装置が、第1の吸引室(36a)および第2の吸引室(36b)に加えて、前記吸引室(36a、36b)とそれぞれ係合する第1のピストンおよび第2のピストン(20a、20b)を備え、前記第2の吸引室(36b)が、実質的に環状形の横断方向断面を有するとともに内部本体(50)と外部本体(52)との間に画成され、前記第2のピストン(20b)が前記第2の吸引室(36b)に収容され、前記第2の吸引室(36b)は、前記第2の吸引室(36b)の軸方向の端のうちの一方において、概して、前記第1のピストン(20a)を形成するシールによって封止された輪の形態であり、前記第1の吸引室(36a)が、前記シールと前記内部本体(50)の軸方向端(50')との間で軸方向に画定されるとともに前記第2のピストン(20b)によって横方向に画定されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
8. 両方の端部品(6)の中心軸(7)が互いに9mmの間隔幅で離間されていることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
9. 両方の端部品(6)が各々貫通ポート(12)を備え付けられており、前記貫通ポート(12)は、関連する端部品に対して中心に置かれるか、または、中心に置かれないことを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
10. 両方の吸引室(36a、36b)がそれぞれ、横断方向断面において、同一または異なる表面積を有することを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記装置には端部品(6)が２つだけ備え付けられていることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
12. 請求項1から11のいずれか一項に記載の装置(32)を少なくとも1つ、好ましくは、請求項1から11のいずれか一項に記載の装置(32)を複数個備える、マルチチャンネルピペット操作システムの底部品。
13. 前記底部品の各端部品(6)の中心軸(7)が端部品の列を形成するように同じ直線(9)を遮るように、前記装置(32)が配置されていることを特徴とする、請求項12に記載の底部品。
14. 横断方向断面において、前記装置(32)のうちの1つの前記吸引室(36a、36b)のうちの少なくとも1つが有する表面積が、前記底部品(4)を備えた少なくとも1つの他の装置(32)の前記吸引室(36a、36b)のうちの少なくとも1つの表面積と異なることを特徴とする、請求項12または13に記載の底部品。
15. 請求項12から14のいずれか一項に記載の底部品(4)を備えるマルチチャンネルピペット操作システム(1)であって、前記システムは、優先的には、手動抽出ピペットまたは動力供給される抽出ピペットである、マルチチャンネルピペット操作システム(1)。

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