JP2021511210A - 運動制御機構、液体吐出ピペットチップ、微小液滴生成装置及び生成方法、流体駆動機構及び流体駆動方法、微小液滴生成方法並びに液体吐出ピペットチップの表面処理方法 - Google Patents
運動制御機構、液体吐出ピペットチップ、微小液滴生成装置及び生成方法、流体駆動機構及び流体駆動方法、微小液滴生成方法並びに液体吐出ピペットチップの表面処理方法 Download PDFInfo
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Description
が得られる。
上記の微小液滴生成方法によれば、液体吐出ピペットチップ110の出口端112は、第二の液体699の液面下に周期的に変化する速度で運動を行い、速度が変化している周期の前半及び後半において、液体吐出ピペットチップ110の出口端112の速度が共に単調変化する。運動の工程では、液滴195に対する第二の液体699の粘性力f2も、液体吐出ピペットチップ110の出口端112の速度が周期的に変化するのに伴い周期的に変化する。液体吐出ピペットチップ110の出口端112と液滴195との最大の付着力f3が液滴195に対する第二の液体699の粘性力 f2よりも小さいと、液滴195が液体吐出ピペットチップ110の出口端112と同期に運動することができなくなり、前記液体吐出ピペットチップ110の出口端112に付着された液滴195が前記液体吐出ピペットチップ110の出口端112から脱離され、第二の液体699の液面下に微小液滴199を形成する。
となる。第一の液体を均一な流速で液体吐出ピペットチップ110の出口端112から排出するように制御する場合に、生成された微小液滴199の体積を均一にすることは、微小液滴199が等時間間隔に液体吐出ピペットチップ110の出口端112から脱落されるということを条件としてなされる。
が得られる。
Claims (82)
- 液体吐出ピペットチップであって、中空のキャビティを有する針軸(113)及び前記針軸(113)の一方端に配置される出口端(112)を含み、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)の端面の法線と前記針軸(113)の延在方向との夾角が90°以下である、ことを特徴とする液体吐出ピペットチップ。
- 前記液体吐出ピペットチップは、直管状であり、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)は、斜めカット構造である、ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ピペットチップ。
- 前記針軸(113)は、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)と近い部分が折り曲げ構造を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ピペットチップ。
- 前記針軸(113)は、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)と近い折り曲げ構造が、遷移する円弧セグメントを有する、ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出ピペットチップ。
- 針ハブ(114)をさらに含み、
前記針ハブ(114)は、前記針ハブ(114)の延在方向に沿って前記針ハブ(114)を貫通する液体リザーバ(115)を有し、
前記液体リザーバ(115)は、一方端が前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)から離れた前記針軸(113)の一方端に連通され、
前記針軸(113)から離れた前記針ハブ(114)の一方端は、前記液体吐出ピペットチップの入口端(111)である、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の液体吐出ピペットチップ。 - 前記針軸(113)から離れた前記針ハブ(114)の一方端の内面には、係止溝(116)が設けられる、ことを特徴とする請求項5に記載の液体吐出ピペットチップ。
- 前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)の端面の法線と前記針軸(113)の延在方向との夾角は15°−75°の範囲にある、ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の液体吐出ピペットチップ。
- 前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)の端面の法線と前記針軸(113)の延在方向との夾角は、30°−60°の範囲にある、ことを特徴とする請求項7に記載の液体吐出ピペットチップ。
- 前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)の端面の法線と前記針軸(113)の延在方向との夾角は、45°である、ことを特徴とする請求項8に記載の液体吐出ピペットチップ。
- 流体駆動機構(120)、運動制御機構(130)及び請求項1から9のいずれか一つに記載の液体吐出ピペットチップを含み、
前記液体吐出ピペットチップは、その内部に第一の液体が貯留されており、出口端(112)及び入口端(111)を有し、前記流体駆動機構(120)は、前記液体吐出ピペットチップの入口端(111)に接続され、前記液体吐出ピペットチップの内部に貯留されている第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)から排出するために用いられ、
前記運動制御機構は、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)が第二の液体の液面下で所定軌跡、所定速度又は所定加速度で運動し、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)から排出された第一の液体が表面張力と付着力に打ち勝ち、第二の液体内で微小液滴を形成するように制御するために用いられる、ことを特徴とする微小液滴生成装置。 - 第一の液体を貯留している請求項1から9のいずれか一つに記載の液体吐出ピペットチップを使用する微小液滴生成方法であって、
第二の液体を貯留している微小液滴容器(60)を提供し、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)から排出するように制御すると、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)が第二の液体の液面で前記針軸(113)の延在方向に沿って方形波状の速度変化で周期的に運動するように制御し、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)が周期的に運動している周期の前半及び後半において、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)の速度は、大きさが同じであり方向が反対であり、第一の液体と第二の液体は、互いに非相溶性を持ち、又は、界面反応を有する任意の二つの液体とされる、ことを特徴とする微小液滴生成方法。 - 第一の液体を貯留している請求項1から9のいずれか一つに記載の液体吐出ピペットチップを使用する微小液滴生成方法であって、
第二の液体を貯留している微小液滴容器(60)を提供し、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)から均一な速度で排出するように制御すると、前記液体吐出ピペットチップの出口端(112)が第二の液体の内部において前記針軸(113)の延在方向に沿って正弦波状の変位で周期的に運動するように制御し、第一の液体と第二の液体は、互いに非相溶性を持ち、又は、界面反応を有する任意の二つの液体とされる、ことを特徴とする微小液滴生成方法。 - 支持フレーム(131)と、
液体吐出ピペットチップ(110)に接続されるための接続手段(132)と、
前記支持フレーム(131)に固定され、前記接続手段(132)に動力伝達可能に接続される駆動素子と、を含み、
前記液体吐出ピペットチップ(110)の出口端は、前記駆動素子の駆動により、正弦波状の変位又は方形波状の速度で運動される、運動制御機構。 - 前記駆動素子は、出力軸が前記接続手段(132)に動力伝達可能に接続される振動モーター(133)を含む、ことを特徴とする請求項13に記載の運動制御機構。
- 前記接続手段(132)は、中空の管状である継ぎ手(1321)を含み、前記継ぎ手(1321)は、前記振動モーター(133)の出力軸に動力伝達可能に接続され、一方端が前記液体吐出ピペットチップ(110)に接続され、他方端が前記液体吐出ピペットチップ(110)の流体制御機構に接続されるために用いられる、ことを特徴とする請求項13に記載の運動制御機構。
- 前記継ぎ手(1321)における前記液体吐出ピペットチップ(110)と近い一方端は、その外縁が逆円錐台状であり、前記液体吐出ピペットチップ(110)は、前記継ぎ手(1321)における逆円錐台状となる一方端に周設される、ことを特徴とする請求項15に記載の運動制御機構。
- 前記接続手段(132)は、接続軸(1322)を含み、前記接続軸(1322)は、前記支持フレーム(131)に回転可能に配置され、前記振動モーター(133)に動力伝達可能に接続され、前記継ぎ手(1321)の数は複数であり、複数の前記継ぎ手(1321)は、前記接続軸(1322)に間隔をあけて固定配置される、ことを特徴とする請求項15に記載の運動制御機構。
- 前記接続軸(1322)は、両端が前記支持フレーム(131)に回転可能に配置され、一方端が前記振動モーター(133)に動力伝達可能に接続され、複数の前記継ぎ手(1321)は、前記接続軸(1322)の両端間に固定配置される、ことを特徴とする請求項17に記載の運動制御機構。
- 前記継ぎ手(1321)の軸方向は、前記接続軸(1322)の軸方向と互いに垂直する、ことを特徴とする請求項18に記載の運動制御機構。
- 複数の前記継ぎ手(1321)は、前記接続軸(1322)の両端間に等間隔配置される、ことを特徴とする請求項18に記載の運動制御機構。
- 前記駆動素子は、圧電セラミック(135)及び弾性手段(136)を含み、
前記圧電セラミック(135)が通電されて第一の方向に変形すると、前記接続手段(132)が第一の方向に運動するように駆動し、前記接続手段(132)に接続される前記弾性手段(136)が弾性変形される一方、前記圧電セラミック(135)が通電されて第一の方向と反対方向に変形すると、前記弾性手段(136)の弾性変形が回復され、前記接続手段(132)が第一の方向と反対方向に運動するように連動するということを繰り返すことにより、前記接続手段(132)は、液体吐出ピペットチップの出口端が正弦波状の変位又は方形波状の速度変化で運動するように連動する、ことを特徴とする請求項13に記載の運動制御機構。 - 前記駆動素子は、変化磁界が生じる電気磁石(137)及び前記接続手段(132)に固定接続される磁気手段(138)を含み、
前記磁気手段(138)は、変化磁界中を運動して、前記接続手段(132)により、液体吐出ピペットチップの出口端が正弦波状の変位又は方形波状の速度変化で運動するように連動する、ことを特徴とする請求項13に記載の運動制御機構。 - 前記駆動素子は、一方端が前記支持フレーム(131)に固定配置される弾性手段(136)をさらに含み、
前記接続手段(132)は、前記弾性手段(136)の他方端に固定配置され、前記磁気手段(138)は、前記接続手段(132)に固定接続され、
前記電気磁石(137)が通電されて前記磁気手段(138)が第一の方向の力を生成すると、前記磁気手段(138)及び前記接続手段(132)が第一の方向に運動しながら、前記弾性手段(136)が弾性変形を発生している一方、前記電気磁石(137)が断電されると、前記弾性手段(136)は、前記接続手段(132)及び前記磁気手段(138)が第一の方向と反対方向に運動するように連動し、
前記電気磁石(137)への通断電を制御することにより、前記磁気手段(138)は、前記接続手段(132)により、液体吐出ピペットチップの出口端が正弦波状の変位又は方形波状の速度変化で運動するように連動する、ことを特徴とする請求項22に記載の運動制御機構。 - 容積可変アセンブリ(121)及びパワーアセンブリ(122)を含み、
前記容積可変アセンブリ(121)は、駆動液体(1214)を貯留可能なシリンジ(1211)及び前記シリンジ(1211)の内壁と摺動可能に協働するブッシュロッド(1212)を含み、前記シリンジ(1211)は、第一の液体(190)を貯留する液体吐出ピペットチップ(110)の入口端に連通するための液体出入口(1213)を有し、
前記パワーアセンブリ(122)は、前記ブッシュロッド(1212)に動力伝達可能に接続され、前記ブッシュロッド(1212)が前記シリンジ(1211)の延在方向に摺動するように駆動するために用いられ、
前記パワーアセンブリ(122)は、微小液滴の生成工程において、前記ブッシュロッド(1212)が、前記シリンジ(1211)に貯留されている前記駆動液体(1214)を押圧するように駆動し、前記駆動液体(1214)が、前記液体吐出ピペットチップ(110)内に貯留されている前記第一の液体(190)を押圧することにより、前記第一の液体(190)が前記液体吐出ピペットチップ(110)の出口端から排出される、流体駆動機構。 - 前記シリンジ(1211)における前記液体出入口(1213)は、前記液体吐出ピペットチップ(110)の入口端に細管を介して連通される、ことを特徴とする請求項24に記載の流体駆動機構。
- 前記パワーアセンブリ(122)は、前記ブッシュロッド(1212)が前記シリンジ(1211)内を均一な速度で摺動するように駆動可能である、ことを特徴とする請求項24に記載の流体駆動機構。
- 前記駆動液体(1214)を貯留するための貯液タンク(125)と、
前記液体吐出ピペットチップ(110)の入口端(111)、前記液体出入口(1213)及び前記貯液タンク(125)にそれぞれ連通される前記第一のポート、前記第二のポート及び前記第三のポートを有する三方切替弁(124)と、をさらに含む、ことを特徴とする請求項24に記載の流体駆動機構。 - 前記パワーアセンブリ(122)は、駆動モーター(1221)、ネジ棒(1222)及びスライドブロック(1223)を含み、前記駆動モーター(1221)の出力軸は、前記ネジ棒(1222)に動力伝達可能に接続され、前記ネジ棒(1222)は、前記スライドブロック(1223)に螺合され、前記スライドブロック(1223)は、前記ブッシュロッド(1212)に固定接続される、ことを特徴とする請求項24に記載の流体駆動機構。
- 前記駆動モーター(1221)は、サーボモーターである、ことを特徴とする請求項24に記載の流体駆動機構。
- 前記容積可変アセンブリ(121)は、その数が複数であり、複数の前記容積可変アセンブリ(121)の前記ブッシュロッド(1212)は、いずれも前記パワーアセンブリ(122)に動力伝達可能に接続される、ことを特徴とする請求項24に記載の流体駆動機構。
- 前記容積可変アセンブリ(121)及び前記パワーアセンブリ(122)は、両方も複数で同じ数であり、複数の前記容積可変アセンブリ(121)は、間隔をあけて並列配置され、各前記容積可変アセンブリ(121)は、個別の前記パワーアセンブリ(122)により駆動される、ことを特徴とする請求項24に記載の流体駆動機構。
- 請求項24から31のいずれか一つに記載の流体駆動機構を使用する流体駆動方法であって、
前記パワーアセンブリ(122)は、前記ブッシュロッド(1212)が前記シリンジ(1211)に貯留されている前記駆動液体(1214)を押圧するように駆動し、
前記駆動液体(1214)は、前記液体吐出ピペットチップ(110)に貯留されている前記第一の液体(190)を前記液体吐出ピペットチップ(110)の出口端(112)から排出するように押圧する、ことを特徴とする流体駆動方法。 - 請求項27に記載の流体駆動機構を使用する流体駆動方法であって、
前記三方切替弁(124)を介して、前記容積可変アセンブリ(121)の前記液体出入口(1213)を前記貯液タンク(125)に連通し、前記パワーアセンブリ(122)の連動により、前記ブッシュロッド(1212)に前記シリンジ(1211)内を摺動させ、前記シリンジ(1211)の容積を変更し、前記貯液タンク(125)内の前記駆動液体(1214)を前記シリンジ(1211)に吸入し、
前記三方切替弁(124)を介して、前記容積可変アセンブリ(121)の前記液体出入口(1213)を前記液体吐出ピペットチップ(110)の入口端に連通し、前記パワーアセンブリ(122)の連動により、前記ブッシュロッド(1212)に前記シリンジ(1211)内を摺動させ、前記シリンジ(1211)の容積を変更し、前記シリンジ(1211)内、及び、前記液体吐出ピペットチップ(110)内の気体を排出し、
前記液体吐出ピペットチップ(110)の出口端を前記第一の液体(190)に進入し、前記三方切替弁(124)を介して前記容積可変アセンブリ(121)の前記液体出入口(1213)と前記液体吐出ピペットチップ(110)の入口端を連通することを維持し、前記パワーアセンブリ(122)の連動により、前記ブッシュロッド(1212)に前記シリンジ(1211)内を摺動させ前記シリンジ(1211)の容積を変更し、前記第一の液体(190)を前記液体吐出ピペットチップ(110)に吸入し、
前記三方切替弁(124)を介して、前記容積可変アセンブリ(121)の前記液体出入口(1213)と前記液体吐出ピペットチップ(110)の入口端(111)とを連通し、前記パワーアセンブリ(122)の連動により、前記ブッシュロッド(1212)に前記シリンジ(1211)内を摺動させ、前記シリンジ(1211)の容積を変更し、前記液体吐出ピペットチップ(110)に貯留されている前記第一の液体(190)を均一な流速で前記液体吐出ピペットチップ(110)の出口端(112)から排出する、ことを特徴とする流体駆動方法。 - 出口端を有し、第一の液体を貯留している液体吐出ピペットチップを提供し、開口を有し、第二の液体を貯留している微小液滴容器を提供し、第一の液体と第二の液体は、互いに非相溶性を持ち、又は、界面反応を有する任意の2つの液体とされるステップS201と、
前記液体吐出ピペットチップの出口端を、前記微小液滴容器の開口から第二の液体の液面下に挿入するステップS202と、
前記液体吐出ピペットチップの出口端に、第二の液体の液面下に瞬間加速度運動を含む運動を行わせながら、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端から排出し、前記液体吐出ピペットチップの出口端から排出された第一の液体は、前記液体吐出ピペットチップの出口端に付着される液滴を形成し、液滴は、前記液体吐出ピペットチップの出口端が瞬間で加速度運動の運動を行う工程において、前記液体吐出ピペットチップの出口端から脱離され、第二の液体の液面下に微小液滴を形成するステップS203と、を含む、微小液滴生成方法。 - 前記ステップS203には、前記液体吐出ピペットチップの出口端が第二の液体の液面下に瞬間加速度運動を含む周期的運動を行う、ことを特徴とする請求項34に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS203には、前記液体吐出ピペットチップの出口端が第二の液体の液面下に周期的運動を行う工程に、前記液体吐出ピペットチップの出口端の速度が長方形波状に変化する、ことを特徴とする請求項35に記載の微小液滴生成方法。
- 前記液体吐出ピペットチップの出口端の速度が方形波状に変化する、ことを特徴とする請求項36に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS203には、前記液体吐出ピペットチップの出口端が周期的に運動している周期の前半及び後半において、前記液体吐出ピペットチップの出口端の速度は、その大きさが同じであり、かつ、方向が反対することを特徴とする請求項37に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS203には、第二の液体の液面下に前記液体吐出ピペットチップの出口端の運動軌跡は、直線セグメント、円弧セグメント、多角形形状の複数の種類の軌跡のうちの一つ又は複数の組み合わせが含まれる、ことを特徴とする請求項35に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS203には、第二の液体の液面下に、前記液体吐出ピペットチップの出口端の周期的に運動の周波数が0.1Hz〜200Hzの範囲にある、ことを特徴とする請求項35に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS203には、第二の液体の液面下に、前記液体吐出ピペットチップの出口端の運動方向が前記液体吐出ピペットチップの延在方向に対して垂直、平行又は任意の角度である、ことを特徴とする請求項34に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS203には、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端から連続して排出する、ことを特徴とする請求項34から41のいずれか一つに記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS203には、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端から一定の流速で排出する、ことを特徴とする請求項42に記載の微小液滴生成方法。
- 出口端を有し、第一の液体を貯留している液体吐出ピペットチップを提供し、開口を有し、第二の液体を貯留している微小液滴容器を提供し、前記第一の液体と前記第二の液体は、互いに非相溶性を持ち、又は界面反応を有する任意の2つの液体とされるステップS211と、
前記液体吐出ピペットチップの出口端を、前記微小液滴容器の開口から第二の液体の液面下に挿入するステップS212と、
前記液体吐出ピペットチップの出口端に、第二の液体の液面下に速度が周期変化する運動を行わせ、速度が変化している周期の前半及び後半において、前記液体吐出ピペットチップの出口端の速度が単調変化しながら、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端から排出し、前記液体吐出ピペットチップの出口端から排出された第一の液体は、前記液体吐出ピペットチップの出口端に付着される液滴を形成し、液滴は、前記液体吐出ピペットチップの出口端が運動している工程において、前記液体吐出ピペットチップの出口端から脱離され、第二の液体の液面下に、微小液滴を形成するステップS213と、を含む、微小液滴生成方法。 - 前記ステップS213には、速度が変化している一つの周期に、前記液体吐出ピペットチップの出口端の速度が中間時点を中点として中心対称である、ことを特徴とする請求項44に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、第二の液体の液面下に前記液体吐出ピペットチップの出口端の加速度及び運動軌跡が共に周期変化する、ことを特徴とする請求項45に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、第二の液体の液面下に前記液体吐出ピペットチップの出口端の速度が余弦曲線状に変化する、ことを特徴とする請求項46に記載の微小液滴生成方法。
- 前記液体吐出ピペットチップの出口端の速度が変化している周期の前半における加速段階、及び、周期の後半における加速段階に、それぞれ、一つの液滴を前記液体吐出ピペットチップの出口端から脱離して微小液滴を形成する、ことを特徴とする請求項47に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、第二の液体の液面下に、前記液体吐出ピペットチップの出口端の運動軌跡は、直線セグメント、円弧セグメント、多角形の形状の複数の種類の軌跡のうちの一つ又は複数の組み合わせが含まれる、ことを特徴とする請求項47に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、第二の液体の液面下に、前記液体吐出ピペットチップの出口端の周期的に運動の周波数が0.1Hz〜200Hzの範囲にある、ことを特徴とする請求項46に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、速度が変化している一つの周期に、前記液体吐出ピペットチップの出口端が周期の前半及び後半の両方でも等変速運動を行う、ことを特徴とする請求項44に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、周期の前半及び後半に、前記液体吐出ピペットチップの出口端の加速度が同じである、ことを特徴とする請求項51に記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端から連続排出する、ことを特徴とする請求項44から52のいずれか一つに記載の微小液滴生成方法。
- 前記ステップS213には、第一の液体を前記液体吐出ピペットチップの出口端から一定の流速で排出する、ことを特徴とする請求項53に記載の微小液滴生成方法。
- 液体吐出ピペットチップの表面を処理するための液体吐出ピペットチップの表面処理方法であって、
前記液体吐出ピペットチップにシラン化処理を行うステップS260と、
ジエチルピロカーボネートの水溶液により、前記液体吐出ピペットチップを処理するステップS270と、
前記液体吐出ピペットチップを乾燥させるステップS280と、を含む液体吐出ピペットチップの表面処理方法。 - 前記ステップS260の前に、前記液体吐出ピペットチップを前処理するステップS240をさらに含み、前記ステップS240には、前記前処理に前記液体吐出ピペットチップの脱脂、汚れ除去又は洗浄操作の一つ又は複数が含まれる、ことを特徴とする請求項55に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記ステップS240には、超音波振動により液体吐出ピペットチップの表面に対して補助脱脂、補助汚れ除去又は補助洗浄を行う、ことを特徴とする請求項56に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記液体吐出ピペットチップは、材質がステンレス鋼であり、前記ステップS240には、ステンレス鋼の洗浄剤により前記液体吐出ピペットチップを洗浄する、ことを特徴とする請求項56に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記液体吐出ピペットチップは、材質がステンレス鋼であり、前記ステップS240の後かつ前記ステップS260の前に、前記液体吐出ピペットチップを電解研磨するステップS250をさらに含む、ことを特徴とする請求項56に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記ステップS260には、
脱イオン水により、前記液体吐出ピペットチップを洗浄又は浸漬するステップS261と、
シラン化試薬により、前記液体吐出ピペットチップを処理するステップS262と、
脱イオン水により、前記液体吐出ピペットチップを洗浄又は浸漬するステップS263と、を順次に含む、ことを特徴とする請求項55に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。 - 前記ステップS262には、前記シラン化試薬は、四水素化ケイ素と水素化リンとの混合気体を含む、ことを特徴とする請求項60に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記混合気体における前記四水素化ケイ素の体積パーセントは、95.0%−99.9%であり、前記混合気体における前記水素化リンの体積パーセントは0.1%−5.0%である、ことを特徴とする請求項61に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記ステップS270には、
体積分率が0.5%−1.5%の前記ジエチルピロカーボネート水溶液により、前記液体吐出ピペットチップを10分−20分浸漬するステップS271と、
前記液体吐出ピペットチップを高圧で殺菌するステップS272と、を含む、ことを特徴とする請求項55に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。 - 前記ステップS271には、体積分率が1%の前記ジエチルピロカーボネート水溶液により、前記液体吐出ピペットチップを15分浸漬する、ことを特徴とする請求項63に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記ステップS280には、前記液体吐出ピペットチップを乾燥させる際に窒素ガスを保護気体として使用する、ことを特徴とする請求項55に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記液体吐出ピペットチップは、石英キャピラリー、ガラス管及びダブルファイバーキャピラリーのうちの一つである、ことを特徴とする請求項55に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 前記液体吐出ピペットチップは、一方端が出口端であり、前記液体吐出ピペットチップの表面処理方法は、前記液体吐出ピペットチップの出口端及び外側壁を表面処理するために用いられる、ことを特徴とする請求項55に記載の液体吐出ピペットチップの表面処理方法。
- 筐体(100)と、第一の容積可変アセンブリ(200)と、リニアモーターアセンブリ(300)とを含み、
前記第一の容積可変アセンブリ(200)は、前記筐体(100)に配置され、第一のシリンジ(201)及び第一のブッシュロッド(202)を含み、前記第一のブッシュロッド(202)は、前記第一のシリンジ(201)の内壁と摺動的に協働され、前記第一のシリンジ(201)に第一の駆動液体(810)を貯留可能であり、前記第一のシリンジ(201)は、第三の液体(820)を貯留する第一の液体吐出ピペットチップ(830)の入口端と連通するための液体の出入口を有し、
前記リニアモーターアセンブリ(300)は、前記筐体(100)に配置され、出力端が前記第一のブッシュロッド(202)に動力伝達可能に接続され、前記第一のブッシュロッド(202)が前記第一のシリンジ(201)の延在方向に沿って摺動するように駆動するために用いられる、流体駆動機構。 - 前記リニアモーターアセンブリ(300)は、ボイスコイルモーター(301)を含み、前記ボイスコイルモーター(301)は、前記第一のシリンジ(201)の片側に配置され、前記ボイスコイルモーター(301)における二次側の摺動方向は、前記第一のシリンジ(201)における前記第一のブッシュロッド(202)の摺動方向と平行であり、前記ボイスコイルモーター(301)の二次側は、前記第一のブッシュロッド(202)に動力伝達可能に接続される、ことを特徴とする請求項68に記載の流体駆動機構。
- 前記リニアモーターアセンブリ(300)は、接続板(302)をさらに含み、前記接続板(302)は、一方端が前記ボイスコイルモーター(301)の二次側に固定接続され、他方端が前記第一のシリンジ(201)に位置する前記第一のブッシュロッド(202)の一方端に固定接続される、ことを特徴とする請求項69に記載の流体駆動機構。
- 前記リニアモーターアセンブリ(300)は、ガイドレール及びスライドブロックを含むガイド手段(303)をさらに含み、前記ガイドレールは、前記筐体(100)に固定配置され、その延在方向が前記第一のブッシュロッド(202)の摺動方向と平行であり、前記スライドブロックは、前記ガイドレールに摺動的に配置され、前記接続板(302)に固定接続される、ことを特徴とする請求項70に記載の流体駆動機構。
- 前記ボイスコイルモーター(301)における前記二次側(312)は、前記接続板(302)に一体的に形成されるボビン(3121)及び前記ボビン(3121)に巻設されるコイル(3122)を含む、ことを特徴とする請求項70に記載の流体駆動機構。
- 前記ボイスコイルモーター(301)は、一次側(311)及び二次側(312)を含み、前記一次側(311)に、第一の磁気体対(3111)及び第二の磁気体対(3112)が含まれており、
前記第一の磁気体対(3111)及び前記第二の磁気体対(3112)は、前記二次側(312)の摺動方向に沿って前記筐体(100)に順次配置され、前記第一の磁気体対(3111)における二つの磁気体の互いに異なる磁極が対向配置され、前記第二の磁気体対(3112)における二つの磁気体の互い異なる磁極が対向配置され、前記第一の磁気体対(3111)間の磁気誘導線の方向は、前記第二の磁気体対(3112)間の磁気誘導線の方向と反対であり、
前記二次側(312)は、ボビン(3121)及び前記ボビン(3121)に巻設されるコイル(3122)を含み、前記コイル(3122)は、通電されると電流方向が反対となる第一のセグメント(3125)及び第二のセグメント(3126)を有し、前記二次側(312)が摺動すると、前記コイル(3122)における前記第一のセグメント(3125)が前記第一の磁気体対(3111)間を摺動し、前記コイル(3122)の前記第二のセグメント(3126)が前記第二の磁気体対(3112)間を摺動する、ことを特徴とする請求項69に記載の流体駆動機構。 - 前記筐体(100)は、対向する第一の装着端面(141)及び第二の装着端面(143)を含み、前記第一の装着端面(141)及び前記第二の装着端面(143)に、対向配置される第一の装着孔(142)及び第二の装着孔(144)がそれぞれ設けられ、
前記ボイスコイルモーター(301)の前記一次側(311)は、それぞれ、前記第一の装着孔(142)及び前記第二の装着孔(144)に着脱可能に固定される第一の装着板(3114)及び第二の装着板(3115)をさらに含み、
前記第一の磁気体対(3111)における二つの磁気体は、前記二次側(312)の摺動方向における前記第一の装着板(3114)及び前記第二の装着板(3115)の一方端にそれぞれ装着され、前記第二の磁気体対(3112)における二つの磁気体は、前記二次側(312)の摺動方向における前記第一の装着板(3114)及び前記第二の装着板(3115)の他方端にそれぞれ装着される、ことを特徴とする請求項73に記載の流体駆動機構。 - 前記リニアモーターアセンブリ(300)は、前記筐体(100)に配置され、前記ボイスコイルモーター(301)に電気接続される変位センサーをさらに含む、ことを特徴とする請求項69に記載の流体駆動機構。
- 前記ボイスコイルモーター(301)は、サーボモーターである、ことを特徴とする請求項69に記載の流体駆動機構。
- 前記流体駆動機構は、第一の切替弁ポート(411)、第二の切替弁ポート(412)及び第三の切替弁ポート(413)を有する切替弁(400)をさらに含み、
前記第一の切替弁ポート(411)、前記第二の切替弁ポート(412)及び前記第三の切替弁ポート(413)は、第一の液体吐出ピペットチップ(830)の入口端、前記液体出入口、及び、第一の駆動液体(810)を貯留する貯液タンクにそれぞれ連通可能であり、
前記切替弁(400)は、動作している場合に、前記第一の切替弁ポート(411)及び前記第二の切替弁ポート(412)に連通可能であり、又は、前記第三の切替弁ポート(413)及び前記第二の切替弁ポート(412)に連通可能である、ことを特徴とする請求項68に記載の流体駆動機構。 - 前記切替弁(400)は、弁本体(410)及び連通ブロック(420)を含み、前記弁本体(410)は、前記第一の切替弁ポート(411)、前記第二の切替弁ポート(412)及び前記第三の切替弁ポート(413)を含み、
互いに独立する第一の流路(421)、第二の流路(422)及び第三の流路(423)は、前記連通ブロック(420)に設けられ、いずれも、前記連通ブロック(420)を貫通し、一方端が前記第一の切替弁ポート(411)、前記第二の切替弁ポート(412)及び前記第三の切替弁ポート(413)にそれぞれ接続され、他方端が第一の液体吐出ピペットチップ(830)の入口端、前記液体出入口及び第一の駆動液体(810)を貯留する貯液タンクにそれぞれ接続され、内面がそれぞれ研磨され丸角で移行されることを特徴とする請求項77に記載の流体駆動機構。 - 前記筐体(100)は、中空の長方体状であり、前記筐体(100)の一方端面に、接続孔が設けられ、複数の前記筐体(100)は、ベースに前記接続孔を介して並列に装着される、ことを特徴とする請求項68に記載の流体駆動機構。
- 並列に延在される方向における前記筐体(100)の寸法は、18mmである、ことを特徴とする請求項79に記載の流体駆動機構。
- 請求項68から80のいずれか一つに記載の流体駆動機構を使用する流体駆動方法であって、
前記リニアモーターアセンブリ(300)により、前記第一のブッシュロッド(202)が前記第一のシリンジ(201)に貯留されている前記第一の駆動液体(810)を押圧するように駆動し、前記第一の駆動液体(810)により前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)に貯留されている前記第三の液体(820)を押圧し、前記第三の液体(820)を前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)の出口端から排出し、前記第一の駆動液体(810)と前記第三の液体(820)とは、互いに非混和性を持っている、ことを特徴とする、流体駆動方法。 - 請求項77に記載の流体駆動機構を使用する流体駆動方法であって、
前記切替弁(400)を介して、前記第一のシリンジ(201)の前記液体出入口を前記貯液タンクに連通し、前記リニアモーターアセンブリ(300)の連動により、前記第一のブッシュロッド(202)に前記第一のシリンジ(201)内を摺動させ、前記第一のシリンジ(201)の容積を変更して、前記貯液タンク内の前記第一の駆動液体(810)を前記第一のシリンジ(201)に吸入し、
前記切替弁(400)を介して、前記第一のシリンジ(201)の前記液体出入口を前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)の入口端に連通し、前記リニアモーターアセンブリ(300)の連動により、前記第一のブッシュロッド(202)に前記第一のシリンジ(201)内を摺動させ、前記第一のシリンジ(201)の容積を変更して、前記第一のシリンジ(201)内、及び、前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)内の気体を排出し、
前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)の出口端を前記第三の液体(820)に進入し、前記切替弁(400)を介して前記第一のシリンジ(201)の前記液体出入口を前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)の入口端に連通することを維持し、パワーアセンブリの連動により、前記第一のブッシュロッド(202)に前記第一のシリンジ(201)内を摺動させ、前記第一のシリンジ(201)の容積を変更して、前記第三の液体(820)を前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)内に吐出し、
前記切替弁(400)を介して前記第一のシリンジ(201)の前記液体出入口を前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)の入口端に連通し、前記リニアモーターアセンブリ(300)の連動により、前記第一のブッシュロッド(202)に前記第一のシリンジ(201)内を摺動させ、前記第一のシリンジ(201)の容積を変更して、前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)に貯留されている前記第三の液体(820)を、所定流速で前記第一の液体吐出ピペットチップ(830)の出口端から排出する、ことを特徴とする流体駆動方法。
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