JPS60137443A - 使い捨てピペットチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は微小な量の液体をどのような所望のしペルにも
取上げそして放出するための使い捨てピペットに関する
ものである。

とｐわけ、征復動するピペットによって自動的に取り上
げられ、排出されるピペットチップに関する。このチッ
プは、好ましくはその基端がピペット円筒と合致する大
体円筒形の部分で終る円錐形の取上げチップ部分を有す
る耐湿潤プラスチックで作られている。円筒部分は、（
１）、停止部分、好ましくはその円錐チップとの連接点
の届、それはピペット円筒からチップの取入れと排出の
レベルまで既知のそして繰返しに適した距離を形成しピ
ペット円筒の端の為の座を限定する。

と（２）、ピペット円筒まわυに低摩擦、空気密封シー
ルを賦課するための円筒の停止部と開放端間の一体にな
った内側円周シールとを有している。

く背景技術〉 微量の液体を精智に操作するためのピペ、２トは化学、
生物学及び生化学の分野で知られている。

これらは特に、培養媒体、希釈液及び他の液体のマイク
ロリッタ一単位量を或位置から他の位置へ分配し、移転
するのに有用である。

一般に、このようなピペットは取替え可能のチッｆ　（
ｔｉｐ　）によってマイクロタイタートレイ（ｍ１ｏｒ
ｏｔｉｔｅｒ　ｔｒａｙ　）中の試験管又はくぼみから
液を吸い取シ又はくほみ中に液を吐き出すために、円筒
内で作用する往復ポングゾランジャーを有する注入器を
含んでいる。このようなピペットは通常単体か又は組に
揃えられた群として人手の操作で用いらｎる。

ビペッＩｆ用いる自動液体移転システムが最近出願人に
よって開発された。このシステムは、特に、複合汚染又
は液体の持越しを避けるために、或液体容積又はサンプ
ルから他の物へそれぞれ液体を移転した後に、取替え可
能チップ全取出し処置することに向けられている。全体
のシステムが幾多の段階を通して連続自動的に適用され
る故に、その夫々は、（１）、容易に挿着離脱する為の
予じめ設定可能の摩擦力を有するチップとピペット筒端
又は円筒間の空気密封接合、及び（２）、チップの入口
端からピペット円筒の端までの所定の取付は距離、と全
要求する。

他の液体との吸上げ又は吐き出しの間に液体が汚染する
のを避けるために各使用後取替える様に、ピペットチッ
プを大体円錐形に形成することは今迄に知られている。

例えば、微生物学的サンプルを満たしたシ薄めたシする
ために、１つ−のチップ全液体の取出し及び調剤の為の
単一用途に用いることがしばしば望まれる。ピペット円
筒と使い捨てチップ間の摩擦と取付けの種々の形状が従
前の作業者によって提案された。しかしながら、この接
合は該円筒とチップ間の流体密封適合を確実にし、ピペ
ットのボンゾ機構によって及ぼされる液体圧力によるチ
ップの不慮の変位を阻止するには本来適切であった。更
にその上、この接合はピペット円筒の端とチップの出入
口端間に予じめ決定された間隔を必要としていない。こ
のピペットとチップは基本的に手で制御又は操作するも
のであるから、単体でも又群としても該チップと円筒間
での全摩擦は重要でない。更にまた、この摩擦適合は、
実質上チップの内側表面と同じテーパーを有するピペッ
ト円筒上での円錐端部の使用によって、たやすく得られ
る。しかしながら、挿入体と被挿入体とのテーパーの直
径でのわずかな変形でさえ、組立体全長では大きな影響
を与え、開先角度（１ｎｃｌｕｄｅｄ　ａｎｇｌｅ　）
での僅かな誤差でも長尺物の先端ではかなりの誤差とな
る。その上、上述で留意された如く、組立て長さが挿入
力に従って変化する。それゆえ、自動挿入はこのクール
装置で重大な長さ誤差に帰す。このテップは標準的にゾ
ラスチ、り材料で塑造されているから、テーパーと内側
寸法との微細な変形が生ずる。

チップをピペット円筒から取外す力も又実買上円錐形シ
ールで多様になる。

自動据付は及び取外しの為に空気密封シールがチップを
通る適切な吸引に必須女性でおるとはいえ、この摩擦は
又低くなければならず、そして各取替の為に実質上再現
出来ねばならない。

〈発明の概要〉 本発明は、延ばされた円錐形管、液体の通＋７Ｎｒヲ限
定する該管の小径端及びピペットの端を受入れる大径端
を含んでいる使い捨てピペットチップであり、チップが
ピペット端を受入れるための大体円筒状つばを包含し、
該つばが円錐形管と軸方向に一直線になシ、該管の大径
端中に開いておｐｌそしてピペット端からピペットチッ
プの小径端までの精密に制御された距離を設定するため
に、ビペッ）ｆ係合する停止部、及びピペットの側壁と
で摩擦適合とシールを形成するための円周シールを有し
ていること全特徴とするものである。

指摘された如く、つばの停止部は、据えられた組立体の
全体の既定の長さを提供するために、ピペットの端の為
の着座部を提供している。この方法で、毛細管現象の距
離が、１００分の数ｍの単位の下にチップの入口端と液
体表面との間で、チップが取上げら九る時に、機械的に
制御可能である。更にチップの入口端は、油−水界面で
あるような、マイクロタイター盤のくほみ中でのどのよ
うな所望された又は与えられたレベルでも、正確に位置
させることが出来る。つばの筒腔とピペット円筒間の円
周シールは、合理的な製造上の許容誤差内でチ、ｆに関
する確かな空気シールのための微小摩擦を保証する。円
周リプシールは又、−回使用の後に捨てるためのチップ
の容易な動きを保証し、特に多数のピペットが共に組ま
れてそして１つの排除体が同時にテッゾ全各ピペットか
ら排除する場合にチップの容易な動きを保証している。

〈実施例〉 第１図に示す如く、使い捨てピペットチップ１０は、延
ばされた中空円錐管部分１１’に含み、円錐部分１１の
軸に直角のその取入口及び放出端１２で終っている。円
錐管１１の基端１３は円筒状取付つば１４に一体となっ
ている。第２図で良くわかるように、りば１４は据付片
１８で支えられたピペット円筒１６の筒端１５を有する
据付は及び７−ル装置を備えている。図示の如く、ポン
ゾゾランジャ２２は、液体をチッ７’ＩＯの端１２から
吸込んだシ放出した勺するために、ピペット円筒１６の
内腔２４内で往復動するために配置されている。

本発明によれば、筒端１５のの下端１９は、円錐部分１
１とつば１４の円筒内腔２０間の変シ目で形成された棚
又はつば１７上に着座する。端１９の棚１７上へのこの
着座は据付片１８からチップ取入−放出の出入口１２ま
での精密な距離を定める。棚又はつげ以外の半径方向突
出物がピペット円筒の端に関する軸方向停止を規定する
ために用いられても良いこと、及び該突出物が円錐と円
筒部分間の変シ目に位置する必要のないことが認められ
るだろう。この点に関して、停止は円筒部分の口でリム
（ｒｉｍ）によって限定され、その事はピペットの外側
で半径方向つば或いは他の半径方向部材に係合するのに
応用される。マイクロタイタートレイ（ｍ１ｃｒｏｔｉ
ｔｅｒ　ｔｒａｙ　）　２７のくほみ２６中での出入口
１２の位置で図示される如く、このくぼみ中の液体の量
は常にマイクロリッター内である。それゆえ、液中とチ
ップ１１上間の毛細管引力は、特に出入口１２とくほみ
２６近辺で、移されるべき量の正しい制御に対して重大
である。この理由でつば１７上への筒端の下端１９の着
座は、毛細管現象の長さ、例えばその長さが知られピペ
ットの適尚な自動操作の為に予じめ決められたような、
２８で指摘された毛細管現象の長さの制御を可能とする
。その上細胞培譬に於ては、マイクロタイターくぼみ中
で液葡取出し又は調剤することヲ擢密な水準に合わせて
出来るようにすることがしばしば望まれる。例えば、若
し細胞鰭養が油層の下の水中であれば、水相の移転を油
相の障害なしに可能にするとと或いはその逆をすること
が重要である。

更にまた、本発明ではりば１４の内腔２０が一体となっ
た局面リブ又はリング３０を含んでいる。

第３図で示され第５図の拡大図で示される如く、リプ３
０は好ましくは断面が軸方向に変形したＶ型を有してい
る。この構造は、筒端１５の側壁とチップ１０の内腔２
０間で挿入及び取外し共像摩擦適合を可能にし、同時に
内腔２０の直径と円周で大きな製造上の許容誤差（１０
００分の数センチ）の融通を可能にする。このような許
容誤差は・待にチップ１０の塑造で、好ましくは熱可塑
性又は熱硬化性材料例えばポリゾロピレン、ポリ塩化ビ
ニル及び炭化フッ素等の重合体での塑造ではきわめて重
大である。同時にチップと一被ット間の空気密封シール
が、筒端１５の端１９のまわシの漏れ、又はりば１７ｉ
％面と端１９間の空気シールに関する依存なしに、出入
口１２全通る液体の吸引全可能にするために保証される
。リブ３０の代９として、つばの内側壁は、停止作用に
関して妨げないで、ピペットにつば側壁とシールを形成
させる、ゆるやかな傾斜を持っても良い。

チップ１０の筒端１５に対する容易な取付は及び取外し
を可能とするために、上端又は開口端３２は、好ましく
は、補強上部リム部分３２で終るベル型の口を有してい
る。ベル口は、例えば第１図でチップが孔３１の中心に
ない場合でも筒端１５の円筒部分と内腔２０とはたやす
くお互いが一直線になるように、筒端１５の端１９にと
って容易に出入シさせる。更にリム部分３２は、自動取
外し腕３６上の取外し部材３４によってたやすく係合出
来るピペット筒端１５から半径方向に変位させられた抑
圧用表面を備えている。

本発明による取替えられるチップは、好ましい形状に於
て、また円錐部分１１の上方部分と一体に形成された据
付はスプライン（５ｐｌｉｎｅ　）　３７を３個又はそ
れ以上、好ましくは４個包含している。スプライン３７
は、またつばに差し込み棚１７上に着座する円筒１６の
力が、チップの出入口１２上に変形応力金加えないよう
に、スラスト（ｔｈｒｕｓｔ　）緩和手段金偏えている
。図解された如く、スプライン３７は、望ましくは丁度
つげ又は棚１７の下方の推移リング３９から円錐部分１
１の外部に沿って軸方向に延びておシ、そしてそれぞれ
は、示される如くチップ全保持する支承脚を形成するた
めに、円錐部分の上方７かそれ以下で終っている。好ま
しくは、スプライン端３８は、平面頂部を有する４０の
如き板、管又は箱の支承体に形成された孔３１に押しか
ぶさって着座した時、そのような垂直位置にチップを保
持するために、チップの軸に対して実質上９０’の角度
である。図示の如く、箱４０中の孔３１は、スプライン
端３８のレベルでの円錐部分１１の最大直径よシわずか
に大であるが、孔３１中でのスプライン３７の動かせな
くなることを防ぐために十分率さい。

この方法でスプライン３７は又、す／グ３９か円筒部分
であるりば１４によってスラスト緩和の為に最小限の摩
擦区域を備えている事も又注意されるべきである。スプ
ライン３７の長さは、チップが水平の加速に応じて過度
な揺れ全しないように、その下端３８が丁度テラ７’Ｉ
Ｏの軸方向重力中心の上にあるようになるのが望ましい
。このような水平加速は、ピペット筒端１５によるチッ
プの置換及び高速自動液体移転に於て重要である。この
事は、チップが筒端１５上に置かれている時に、チップ
の過度の揺れが一列整列全確実にするための十分な休止
全必要とするからでちる。

業昇に於けるこれら技術に対して、特にポリプロピレン
のような合成樹脂材料の塑造技術で明白なように、円筒
部分、例えば内腔２０及びスプライン３７、は軸に対し
て２°以下の引抜き角で形成されねばならない。

同じく、筒端部分１５も、通常リブ３０のまわシの密封
作用め為は勿論、内腔２０に関して嵌入と抜脱全容易に
するために、その円筒部分に沿った小さな引抜き角を有
している。リブ３０は筒端１５の側壁の直径又は円周の
不均斉に適合させるための半径方向変形に耐え得る故に
、空気密封シールが、円筒部分１４の側壁の変形又は端
１９とつげ１７間の圧力に単に頼ることなく得られる。

自動ピペット操作に於いて、ピペットチ、ｆの端からマ
イクロタイタ〜くほみの既知のレベルまで制御された距
離を維持することが重要である。

円錐部分ｌｌ中のビイ、トチッゾ全液体を抜取るか又は
、特に細胞培養で表面に浮いた物質では再生可能性を得
るために外側表面に付着している物音引出す事が必須要
件である。自動液体移転システムに於て発生するこの作
用を可能とするために、本発明のチップはそこでは特に
有用であシ、液体と分配端間で毛細管作用が利用される
。この事は距離が共に知られ１０００分の数備中で再生
可能なことを必要とする。このような軸方向の精密な距
離がチップとピペット円筒間でピペットに挿嵌するか又
は排除するかの摩擦にゆだねられることなくたやすく得
られることは、以下の記載から明らかとなろう。同時に
円周リプ３０と円筒１６間のこのような摩擦は既知の１
ヌイクロリツター又はそれ以下から数百マイクロリッタ
ーの範囲に関する液量を収容し又は分配するためのポン
ププランジャー２２の十分効果的な作用を維持するため
に、不利な条件下で空気のシールを形成するのに十分に
適切である。

第６図は、本発明のシールと着座の装置の他の実施例を
図解している。断面で示された如く、着座りば１７は、
端１９用の据付は端座を形成するために１チツプ１０中
に塑造された複数の棚４７として形成されている。望ま
しくは３個又はそれ以上、好ましくは４個の棚４７がこ
の実施例で使用されている。更に示されるように、内腔
２０と筒端１５の円筒側壁間のシールは筒端１５中に形
成された溝４９に置かれたＯリング４８によって提供さ
れることが出来る。第６図は又筒端１５が外形球状にな
るわずかに傾斜した端部分５ｏで形成されていることを
示している。部分５ｏの傾斜が代シに円錐でも良く、そ
して筒端１９の一体形成されたシールリプを有するチッ
プ１０中への挿通と整列を容易にするために端部がわず
かに面取りされても良い。

所望によシ、０リングが、円筒端１５と必要とされる低
摩擦環状７−ルを形成するために、チッ７’ｌＯの内腔
２０の側壁に設置可能であることも文明らかである。

好適実施例で、ただ２つの円周シール装置が示されたと
はいえ、同様外形の補助シールリプが内腔壁２０又は筒
端１５に加えられ、装置のための全体にわたる摩擦制限
を提供さｎ、そしてチップの取除き力が度を越えないこ
とは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第」図は、本発明によって作られ、小仕切夛を有するチ
ップ供給マガジンの一部で外側スプライン上に支承され
た使い捨てピペットチップの実施例の側面図。 第２図は、マイクロタイタートレイのくほみ中で示され
たチップの取入口兼放出端を有し、ピペット円筒或いは
筒端に着座した第１図のチップの縦断面図。 第３図は、着座層、つばのＶ型空気シールリブ及び外側
支持スプラインのピペット先端構造を示す第１図及び第
２図のチップ上端の拡大縦断面図。 第４図は、取入れと放出端を採った第１．２図のチップ
の平面図。 第５図は、塑造工程で形成された一体周面シールリブの
実施例を示す第１．２図のチップのつげ壁の部分の断面
図。 第６図は、他のシールと筒先端着座棚との配置を示すチ
ップのつば部分とピペット先端部分との断面図。 １０：チップ、１１：円錐筒、１２：出入口、１４：つ
ば、１５：ピペット筒端、１７二着座用の棚（／Ｆｌ）
、１９：ピペット下端、２０：つばの内腔、２２：ポン
ププランジャー、３０：リプ、３７ニスｆ２イン。 特許出願人 シタス　コーポレイション 特許出願代理人 弁理士青水　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　戸　１）利　雄 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西　山　雅　也 手続補正書（方式） 昭和６０年１月１７日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第２１３２９２　号２６発明の名
称 使い捨てピペットチップ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　シタス　コーポレイション ４、代理人 （外４　名） ５、補正命令の日付 自発補正 ６、補正の対象 図　面 ７、補正の内容 図面の浄書（内容に変更なし） ８、添付書類の目録 浄書図面　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、小径端が液体の通路を限定し、大径端がピペットの
   筒端を受入れるところの伸びた円錐筒を含むピペットチ
   ップで、該チップがピペットの筒端を受入れるための大
   体円筒状のつばを含み、該つばが軸方向に一直線になシ
   且り円錐筒の大径中に開口しそしてピペット筒端からピ
   ペットチップの小径までの精密に制御された距離を設定
   するためにピペットと係合する停止部、及びピペットの
   側壁とで摩擦適合とシールを形成するための円周シール
   を有していることを特徴とする使い捨てピペットチップ
   。 ２、停止部が、（、）大体円筒形部分と円錐筒の大径端
   との連接点の肩で６Ｄ、（ｂ）つば中で１つ又はそれ以
   上の半径方向突出物：又は（、）つばの口に於けるリム
   によって限定されたことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項の使い捨てピペットチップ。 ３、円周シールが、（ａ）リブ又は（ｂ）つばの内側壁
   のゆるやかなテーパーで限定された特許請求の範囲第１
   項又は第２項の使い捨てピペットチップ。 ４、つばが円錐筒の大径端より大きな直径を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３
   項の使い捨てピペットチップ。 ５、つばがその口の方に２°以下の引抜角度を有し且つ
   口がピペット全受入ｎるためにベル型であること全特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか
   １項の使い捨てピペットチップ。 ６　チップの外側表面が３個又はそれ以上の支承用スプ
   ラインを有し、該スプラインはチップ軸に対して実質上
   平行であシ且クチツブの軸方向重力中心の丁度上方で終
   っていることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ５項までのいずれか１項の使い捨てピペットチップ。