KR101571875B1

KR101571875B1 - 2 축 콘트롤러를 가진 전자 피펫

Info

Publication number: KR101571875B1
Application number: KR1020137033085A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 디. 홈베르크; 마이클 씨. 슈미트딜; 토마스 알렌 벨; 하콘 티. 마그누센; 앤드류 바인슈테인; 블레이크 무어
Original assignee: 레이닌 인스트루먼트 엘엘씨
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2015-11-25
Also published as: EP2709764B1; TWI524941B; EP2709764A1; TW201302311A; KR20140025515A; JP2014518764A; WO2012158783A1; CN103547371A; US20120291567A1; JP2016182600A; US8871157B2; JP6325600B2; CN103547371B

Abstract

파지용 전자 피펫은 사용의 용이성을 향상시킬 목적으로 몇가지 특징들을 포함하는데, 칼러 도트 매트릭스 디스플레이, 직관적으로 엄지 손가락으로 조작되는 2 축 콘트롤러 및, 디스플레이에 인접한 다기능 소프트 버튼들을 포함한다. 단순하고 일관성 있는 사용자 인터페이스는 수동 피펫 모드 및 원격 모드를 포함하는, 다양한 작동 모드들에 대한 쉬운 접근을 용이하게 한다.

Description

2 축 콘트롤러를 가진 전자 피펫{Electronic pipette with two-axis controller}

교환 가능한 소모성 플라스틱 팁을 가지며 수동으로 작동되는 파지용 공기 변위 피펫들은 40 년 이상 이용 가능하였으며, 과학 실험실 및 생물 의학 실험실에서 유력한 소체적 액체 취급 도구(tool)로 남아 있다. 이들은 일반적으로 가볍고, 직관적이고 사용이 간단하고 신뢰성이 있다.

비록 전자적으로 작동되는 파지용 피펫들이 25 년 이상 동안 이용되었지만, 그것은 수동 피펫들만큼 널리 보급되어 있지 않다. 전자 피펫들은 직관적인 작동(intuitive operation), 사용의 용이성 또는 인간 공학에 대하여 필적할만한 수준에 도달하지 않았다. 일부 특정한 적용예들을 제외하고, 전자 피펫은 전체적으로 몇가지 이유 때문에 덜 선호된다.

전자 피펫들은 전통적인 수동 작동 피펫들보다 크고 무겁다. 수동 피스톤에서 단순한 플런저 버튼으로 구동되는, 움직이는 피스톤에 더하여, 전자 피펫은 배터리, 제어 회로 및 구동 모터를 위한 공간을 필요로 한다. 역사적으로, 전자 피펫들은 프로그램하고 사용하는 것이 곤란한데, 왜냐하면 낮은 전력의 전자 장치 및 크기와 가격의 제약이 사용자 인터페이스를 서너개의 버튼과 작고 흑백이며 고정된 세그먼트의 LCD 디스플레이에 제한하기 때문이다. 그리고 미완성의 배터리 기술 때문에, 상대적으로 크고 무거운 배터리가 사용될 필요가 있으며, 상당히 빈번한 재충전 또는 교체가 요구된다.

전자 피펫들은 복잡성이 증가되기 때문에 일반적으로 완전 수동 피펫보다 더 비싸다. 전자 피펫은 사용이 덜 감각적이고(tactile), 더 복잡하고, 결국 잠재적으로는 신뢰성이 없다.

다른 한편으로, 전자 피펫들은 전통적인 수동 피펫들에 비해 몇가지 중요한 장점들을 제공한다; 이들은 수동 피펫으로 달성되기 곤란하거나 또는 불가능한 다양한 특징들 및 작동 모드들을 제공한다 (예를 들어, 다중 분배 모드, 복잡한 작동 시퀀스 및, 원격 제어 작동). 스프링 부하를 받는 플런저 로드가 없기 때문에, 전자 피펫은 특히 인체 공학적이며, 사용자의 손은 상당한 힘의 감소를 겪는다. 그리고 전자적인 특성 때문에, 전자 피펫들은 수행되었던 피펫 작동에 관한 정보를 저장할 수 있으며, 사이클 마다 일관성이 있고, 사용자의 기술에 덜 의존적이다.

그러나 전체적으로는 많은 사용자들에게 전자 피펫의 장점들이 단점들보다 많지 않다. 수동 피펫의 사용상 용이성은 전자 피펫이 극복하기 어려운 장점이다.

따라서, 단지 융통성이 있고 강력하기만 하지 않은 전자 피펫의 필요성이 계속 있지만, 작동시에 전통적인 수동 작동 피펫과 경쟁하기에는 단순하다.

본 발명에 따른 전자 작동 피펫은 수동 피펫을 넘어서는 전자 피펫들의 중요한 장점을 전체적으로 유지하면서, 현재 이용 가능한 파지용 피펫들의 단점들중 일부를 해결하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 전자 피펫은 가볍고, 신뢰성이 있으며, 사용이 용이하다. 이것은 크고, 밝으며, 칼러 도트-매트릭스의 디스플레이, 복수개의 다기능 제어 버튼들 및 사용자의 경험을 향상시키는 2 축 콘트롤러를 채용한다. 콘트롤러는 측부에서 측부로 조작될 수 있거나 또는 수직으로 조작될 수 있어서 피펫 작동의 다양한 국면들을 제어하고, 선택을 등록시키도록 눌려질 수 있다. 2 축 콘트롤러 및 다기능 제어 버튼들은 피펫을 손으로 잡고 작동하는 동안 편리하고 안락한 조작이 이루어지도록 배치된다. 커다란 칼러 디스플레이는 사용자에 대한 대형의 그래픽 및 정보 피드백을 용이하게 하고, 보다 유용한 정보를 가지는 상태, 경고 및 오류 스크린들이 표시되게 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 전자 피펫에는 충전 및 원격 제어와 액세서리 호스트 기능(accessory hosting function)을 위하여 마이크로-USB 소켓이 제공된다. 마이크로 SD 는 피펫의 펌웨어를 업데이트시킬 목적으로 메모리 카드를 수용하도록 제공될 수 있어서, 피펫의 작동에 관련된 데이터 로그(data log)들을 위한 이용 가능한 저장부를 구성하거나, 또는 펌웨어에 의해 제공되는 디폴트 모드(default mode) 또는 메모리 카드에 저장된 지시들에 의해서 이루어질 수 있는 추가적인 모드들에서 피펫을 제어하거나 또는 작동하기 위한 데이터 또는 파라미터들을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에서, 전자 피펫은 (읽기만 가능하거나 또는 쓰기도 가능한) RFID 태그를 구비하여 피펫의 추적(tracking), 관리 및, 서비스 및 캘리브레이션 프로토콜과의 컴플라이언스(compliance)를 용이하게 한다.

여기에서 설명되는 바와 같이, 여기에 개시된 구조 및 기능이 능동 변위 피펫(positive displacement pipette) 및 다른 파지용 재료 취급 장치들에 적용 가능하다는 점이 주목되어야 하지만, 본 발명은 특히 공기 변위 전자 피펫에 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 전자 피펫은 수동 피펫이 가지는 단점을 해결함과 동시에, 전자 피펫만이 가지는 우수한 성능을 제공할 수 있다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 아래의 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 명백할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 예시적인 전자 피펫의 외부 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 전자 피펫에 대한 외부 배면도이다.
도 3 은 도 1 의 전자 피펫의 절단면도이며, 다양한 1 차적인 내부 기능 구성 요소들 및 하위 시스템들을 도시한다.
도 4 는 도 1 의 전자 피펫의 디스플레이 및 사용자 제어부의 외부를 나타내며, 2 축 콘트롤러에서 가능한 움직임을 나타내는 화살표가 표시되어 있다.
도 5 는 피펫 충전 스탠드의 외부 사시도이며, 이것은 본 발명에 따른 3 개의 전자 피펫들을 수용 및 충전하도록 구성된다.
도 6 은 도 1 의 전자 피펫의 디스플레이 및 사용자 제어부에 대한 외부를 도시하며, 디스플레이는 기본 피펫 모드과 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 나타낸다.
도 7 은 도 1 의 전자 피펫의 디스플레이 및 사용자 제어부들의 외부를 도시하며, 디스플레이는 어드밴스드(advanced) 피펫 모드과 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 나타낸다.
도 8 은 도 1 의 전자 피펫의 디스플레이 및 사용자 제어부에 대한 외부를 도시하며, 디스플레이는 어드밴스드(advanced) 피펫 모드과 관련된 본 발명에 따른 피펫의 상세한 사용자 인터페이스의 양상을 나타낸다.
도 9 는 어드밴스드 피펫 모드와 관련된 제 1 사양 설정 스크린을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 10 은 어드밴스드 피펫 모드와 관련된 제 2 사양 설정 스크린을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 11 은 어드밴스드 피펫 모드와 관련된 사이클 스피드 설정 스크린을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 12 는 어드밴스드 피펫 모드와 관련된 혼합 설정 스크린을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 13 은 다수 분배 피펫 모드와 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 나타내는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 14 는 수동 피펫 모드와 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 15 는 역 피펫 모드와 관련된 본 발명에 따른 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 16 은 희석 피펫 모드와 관련된 본 발명에 따른 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 17 은 적정 피펫 모드와 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 18 은 셋업 모드(setup mode)와 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 19 는 GLP 파라미터 설정 모드와 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 20 은 피펫의 펌웨어를 업데이트시키도록 이용된 원격 제어 모드와 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 21 은 피펫 작용 및 다른 모드들의 제 1 선택으로부터 제 2 선택으로 전환되는 것과 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.
도 22 는 피펫 및 다른 모드들의 제 2 선택으로부터 제 1 선택으로 역으로 전환되는 것과 관련된 본 발명에 따른 피펫의 1 차적인 하이 레벨 사용자 인터페이스의 양상을 도시하는, 본 발명에 따른 전자 피펫상의 디스플레이를 나타낸다.

본 발명은 예시적인 실시예를 참조로 아래에 설명될 것이다. 본 발명에 따른 시스템은 광범위한 형태로 실시될 수 있다는 점이 명백해질 것이다. 결국, 여기에 개시된 특정의 구조 및 기능상의 세부 내용은 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

도 1 을 우선 참조하면, 본 발명에 따른 파지용 전자 피펫(handheld pipette, 110)이 전체적으로 도시되어 있다.

대부분의 통상적인 파지용 수동 피펫 및 파지용 전자 피펫과 마찬가지로, 도시된 피펫(110)은 수직으로 연장된 길이 방향 축을 가진 전체적으로 신장된 샤프트(114)를 가진다.

하우징(112)의 상부 부분(116)은 길이 방향 축으로부터 뒤로 각도가 형성되며, 하우징(112)의 상부(120)에 인접하여 전방으로 향하는 칼러 도트-매트릭스 액정 디스플레이(LCD, 118)를 포함하는 전방 구획부를 포함한다. 개시된 실시예에서, 디스플레이(118)는 수직으로부터 대략 45 도로 뒤로 각도가 형성된다. 이와 같이 구성되고 위치됨으로써, 사용자가 오른손잡이이든 또는 왼손 잡이이든, 피펫(110)의 모든 작동 모드 동안에 사용자는 디스플레이(118)를 용이하게 볼 수 있다. 디스플레이(118)가 바람직스럽게는 충분한 해상도를 가지는 배면광 LCD 이어서 여기에서 설명된 그래픽 사용자 인터페이스(graphical user interface)를 허용하고 편리하게 한다.

하우징(112)의 상부 부분(116)상에서 디스플레이(118)의 아래에, 2 개의 제어 버튼(예를 들어, 좌측 버트(122) 및 우측 버튼(124))이 위치된다. 제어 버튼(122-124)들은 다기능 버튼들이고, 그들의 작동시에 수행되는 특정의 기능들은 이후에 상세하게 설명되는 바와 같이 피펫(110)의 작동 모드에 따라서 변화될 수 있다. 버튼(122-124)들의 기능들은 디스플레이(118)의 인접한 부분상에 나타나는 기호들에 의해 표시될 수 있다.

제어 버튼(122-124)들 아래에는 2 축 조이스틱 유형의 콘트롤러(126)가 위치된다. 도시된 바와 같이, 콘트롤러(126)는 사용자의 엄지 손가락으로 조작되도록 의도된다. 이것은 측부에서 측부로 또는 수직으로 흔들릴 수 있다. 개시된 실시예에서, 콘트롤러(126)는 눌려졌을 때 추가적인 제어 버튼으로서 작용한다. 바람직스럽게는, 2 축 콘트롤러(126)가 아날로그 특성의 것으로서, 그것이 움직이는 방향을 구분할 수 있을 뿐만 아니라, 스프링 편향된 중심 위치로부터의 그 어떤 이탈이라도 세기(magnitude)를 구분할 수 있다. 따라서, 콘트롤러(126)는 적어도 하나의 축을 따라서, 그리고 여기에서 설명되는 바와 같이 2 개의 축들을 따라서 위치를 나타내는 사용자 입력을 측정하고 수신한다.

개시된 실시예에서, 위에서 설명된 바와 같이, 콘트롤러(126)는 2 축 조이스틱 유형의 장치로서, 수평 위치 및 수직 위치와, 스프링 편향된 중심 위치를 (비록 양자화되었지만) 나타내는 출력 값들의 실질적으로 연속적인 범위를 출력시킬 수 있다. 그러나, 다른 콘트롤러 구현예들이 가능하다는 점이 주목되어야 한다. 예를 들어, 2 축 콘트롤러는 중심 위치가 아닌 홈 위치(home position)로 스프링 편향될 수 있거나, 또는 오직 하나의 축(수평 또는 수직의 축)을 따라서만 스프링 편향되고 다른 축을 따라서는 편향되지 않는다. 또는 어떻든 간에 스프링 편향을 가지지 않을 수 있다. 본 발명의 실시예에서, (예를 들어 수직 축을 따른) 단일 축 연속 콘트롤러는, 다른 축을 따른 움직임을 나타내는, 버튼들과 같은 추가적인 네비게이션 입력에 의해 보충된다.

위에서 설명된 연속적인 조이스틱 유형의 장치 이외에, 다른 콘트롤러의 구성도 가능하다. 예를 들어, 콘트롤러(126)는 트랙볼 콘트롤러, 터치 감지 패드(touch-sensitive pad), 또는 압력 감지 너브(pressure sensitive nub)의 형태를 취할 수 있다. 그러한 2 축 콘트롤러들은 파지용 장치들의 영역에 공지되어 있으며, (예를 들어) 이동 전화 및 휴대용 콤퓨터에서 찾아볼 수 있다. 이러한 유형의 콘트롤러들은 2 축을 따른 실질적으로 연속적인 위치를 출력할 수 있고, 따라서, 여기에 설명된 본 발명과 관련하여 이용되기에 적절하다. 자체 중심 찾기 기능이 없는 트랙볼, 패드, 또는 유사한 콘트롤러를 이용할 때, 논리적인 "중심" 또는 "홈(home)" 위치는 사용자가 처음에 그 또는 그녀의 손가락을 배치시키는 곳으로서 정의될 수 있으며, 즉, 콘트롤러를 이용하는 움직임 또는 거동이 기원하는 위치로서 정의될 수 있다.

콘트롤러(126) 아래에서, 하우징(112)의 수직 핸들 부분(128)의 상부에 팁 탈거 버튼(tip ejector button, 130)이 있다. 많은 통상적인 수동 및 전자 피펫에서와 같이, 팁 탈거 버튼(130)은 피펫(10)에 대하여 부분적으로 내부에 있는 탈거 메카니즘을 통하여 팁 탈거 슬리브(132)에 결합되고, 팁이 샤프트(114)상에 장착되었을 때, 팁 탈거 버튼(130)을 누르는 것은 팁 탈거 슬리브(132)가 팁에 반하여 작용하게 하고 팁이 샤프트(114)로부터 벗어나게 할 것이다.

피펫(110)의 하우징(112)의 상부 부분(116)의 상부에서, USB 소켓(134)이, 바람직스럽게는 마이크로 B 타입의 소켓을 이용할 수 있다. USB 소켓은 피펫(110)과 컴퓨터 워크스테이션 사이의 통신을 위하여 통상적이고 공통적으로 이용 가능한 마이크로 B 케이블로의 타입 A(type A)를 수용하도록 적합화되거나, 또는 마이크로 B 구성을 가진 충전 플러그를 수용할 수 있다.

여기에 설명되고 도시된 전자 피펫(110)에 대한 형상 및 일반적인 구성은 광범위한 사용자들에게 편리하고 안락한 것으로 밝혀졌다. 그러나, 다양한 다른 물리적인 구성이 가능하고, 그것이 본 발명의 범위내에 있다는 점이 주목되어야 한다.

도 2 는 도 1 의 피펫의 배면도이다. USB 소켓(134)은 피펫(110)의 하우징(112)의 상부 부분(116)의 상부에 도시되어 있다. USB 소켓(134)의 아래에는 미끄러질 수 있는 배터리 구획부 덮개(212)가 있는데, 이것은 마이크로 SD 카드 슬롯 및 피펫(110) 안의 실시간 시계를 가동시키는데 이용되는 버튼 셀 배터리뿐만 아니라, 피펫(110)용의 제거 가능하고 재충전 가능한 배터리에 대하여 접근할 수 있도록 제거될 수 있다. 재충전 가능한 배터리, 메모리 카드 슬롯 및, 버튼 셀 배터리(button cell battery)는 이후에 보다 상세하게 설명될 것이다.

배터리 구획부 덮개(212) 아래에서, 2 개의 노출된 전기 접촉부(214)들은 도 5 에 도시되고 이후에 설명되는 급속 충전 스탠드와 같은 충전 스탠드상으로 피펫(110)을 단순히 배치시키는 것으로써 재충전 배터리가 충전될 수 있게 한다. 피펫(110)은 접촉부(214)들을 통하거나 또는 USB 소켓(134)을 통하여 재충전될 수 있다.

핑거 후크(finger hook, 216)는 피펫(110)의 후방 부분에서, 하우징(112)의 수직 핸들 부분(128)과 하우징(112)의 상부 부분(116) 사이의 접합부에 인접하여 위치된다. 사용자가 핸들 부분(128)을 붙잡고 그의 손가락으로 하우징(112) 둘레를 감싸서 피펫(110)을 정상적으로 붙잡고 작동시킬 때, 핑거 후크(216)가 사용자의 집게 손가락 또는 가운데 손가락에 놓이고, 사용자의 엄지 손가락이 자연스럽게 콘트롤러(126) 및 버튼(122-124)에 놓이거나 또는 그에 인접하도록 핑거 후크(216)가 설정된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 피펫(110)의 하우징(112)은 2 개의 주된 상호 잠금 부분들로 이루어지며, 즉, 전방 하우징 세그머트(front housing segment, 312) 및 후방 하우징 세그먼트(rear housing segment, 314)로 이루어진다. 몇개의 추가적인 내부 프레임 부재들이 피펫(110)의 다양한 구성 요소들을 하우징(112) 안에 위치시키도록 이용된다.

도 2 와 관련하여 위에서 주목된 바와 같이, 하우징(112)의 상부 부분(116)은 후방 구획부를 구비하며, 후방 구획부는 마이크로프로세서에 전력을 제공하는 재충전 가능 및 교체 가능의 배터리(316) 및 하우징(112) 안에 포함된 모터(318)를 포함한다. 바람직스럽게는, 전방 하우징 세그먼트(312)의 핸들 부분(128)이 내부에 탈거 메카니즘을 포함하는데, 이것은 하우징(112)의 하부 범위에 인접한 위치로 연장되는, 스프링 편향되고 수직으로 이동 가능한 탈거 아암(320)에 결합된 엄지 손가락 작동의 탈거 버튼(130)을 구비한다. 탈거 아암(320)은 탈거 슬리브(132)에 결합되며(도 1), 탈거 슬리브는 피펫(110)의 샤프트(114)를 그것의 하단부에 인접하여 감싼다. 상기와 같이 구성됨으로써, 피펫 팁 탈거부는 팁 탈거부 아암의 하방향 움직임이 있을 때 피펫 팁을 장착 샤프트의 하단부로부터 탈거시키도록 설계된다. 이러한 일반적인 팁 탈거 구성은 1997년 3 월 25 일자의 미국 특허 US 5,614,153 (Homberg)에 상세하게 설명되어 있으며, 상기 문헌은 본원에 참고로서 포함된다.

도 2 와 관련하여 설명된 바와 같이, 후방 하우징 세그먼트(314)는 핑거 후크(216)를 가지며, 이것은 핸들 부분(128)의 상단 상단부에 인접한 위치로부터 후방으로 연장된다. 핑거 후크(216)는 사용자가 핸들을 잡고 있는 동안 사용자의 집게 손가락(필요하다면, 가운데 손가락)의 상부측과 맞물리는 하방향으로 만곡된 하부 표면을 포함하며, 사용자의 엄지 손가락은 그 어떤 소망되는 시퀀스에서도 전자 피펫의 그 어떤 제어부라도 자유롭게 작동시킨다.

따라서, 피펫(110)의 중량은 주로 하우징(112)의 핸들 부분(128)에 대한 사용자의 파지 및 핑거 후크(216)를 지지하는 손가락에 의해서 유지되며, 그러므로 본 발명의 전자 피펫(110)은 사용자의 엄지 손가락, 손 또는 팔뚝에 과도한 스트레스를 가하지 않으면서 연장된 시간 기간 동안 사용될 수 있어서, 사용자의 제어하에 피펫의 모든 작동 모드들중에 피펫의 정확하고 반복 가능한 작동을 가능하게 한다.

위에서 지적된 바와 같이, 여기에 설명된 전자 피펫(110)은 마이크로프로세서에 기초한 장치이다. 따라서, 피펫(110)은 몇 개의 상호 연결된 인쇄 회로 기판들을 포함하는 제어 회로를 구비하며, 인쇄 회로 기판은 사용자의 명령 및 마이크로프로세서의 프로그래밍에 따라서 피펫을 구동하고 그리고 다르게 작동시키도록 함께 작용하는 마이크로프로세서, 메모리 및 다양한 지원 구성 요소들 및 기능적인 구성 요소들을 포함한다.

개시된 실시예에서, 주 회로 기판(322)은 디스플레이(118)와 배터리(316) 사이에서 하우징(112)의 상부 부분(116)에 위치된다. 주 기판(322)은 디스플레이 기판(324)에 전기적으로 결합되고 (이것은 다시 디스플레이(118)에 연결되어 디스플레이를 구동한다) 또한 모터 드라이버 기판(326)에 전기적으로 결합된다. 주 기판은, 마이크로프로세서 및 마이크로SD 메모리 카드 슬롯(328)을 포함하는 지원용 구성 요소들, 내부 프로세서 리셋 버튼(330), 실시간 시계(real time clock)에 전력을 제공하는 교체 가능 버튼 셀 배터리 및, 본 발명의 실시예에서 비휘발성 메모리를 포함한다.

모터 드라이버 보드(326)는 스테퍼 모터(318)를 구동하도록 이용되는 신호를 발생시키는데 필요한 전자 회로를 포함한다. 상업적으로 이용 가능한 전자 피펫에서와 같이, 모터(318)는 모터(318)의 회전 운동을 선형 운동으로 전환시키도록 리이드 스크류(lead screw, 332)를 이용하고, 선형 운동은 하우징(112) 안에서 피스톤(334)을 수직으로 구동한다; 스테퍼 모터(318) 및 리이드 스크류(332)는 함께 선형 액튜에이터를 형성한다. 스테퍼 모터(318)는 1987 년 6 월 9 일자에 간행된 미국 특허 US 4,671,123 (Magnussen 등) 및 2001 년 7 월 3 일자의 미국 특허 US 6,254,832 (Rainin 등)에 전체적으로 설명된 기술 및 방법을 이용하여 구동되며, 상기 문헌들은 본원에 참고로서 포함된다.

스테퍼 모터(318) 및 리이드 스크류(332)에 의해 구동될 때, 피스톤(334)은 피펫(110)의 샤프트(114) 안에서 (스프링(338)에 의해 압축되고 제 위치에 유지되는) 밀봉 조립체(336)를 통하여 수직으로 가로지르며, 그에 의하여 샤프트(114) 및 연결된 피펫 팁 안의 공기를 변위시킨다. 잘 이해되는 이러한 메카니즘에 의하여, 피펫(110)은 유체를 계량하고 취급하는 공기 변위 장치로서 기능한다.

스테퍼 모터(318)는 모터 브래킷(340)을 통하여 하우징(112) 안의 제 위치에 유지되고, 모터 브래킷(motor braket)은 오디오 트랜스듀서(audio transducer, 342)도 유지한다. 모터(318)에는 피스톤이 밀봉 조립체(336) 안에 자체적으로 중심을 찾을 수 있게 하는 어떤 컴플라이언스(compliance)가 제공된다. 오디오 트랜스듀서(342)는 마이크로프로세서 및 지원 구성 요소들에 의해 구동되어 피펫(110)이 작동될 때 사용자에게 오디오 피드백을 제공함으로써, 사용자 인터페이스를 통한 네비게이션(navigation)을 용이하게 하고, 사용자에게 상태 변화, 경보 또는 오작동 상태를 경고한다. 개시된 실시예에서, 오디오 트랜스듀서(342)는 압전 스피커를 포함한다; 전자기 스피커도 이용될 수 있다.

모터 드라이버 보드(326)는 조이스틱 유형의 콘트롤러(126)를 더 유지하며, 이것은 개시된 실시예에서 아날로그 2 축 전위차계(potentiometer) 및 순간 스위치(momentary switch)의 조합이다. 콘트롤러(126)의 수평 위치는 제 1 가변 레지스터(resitor)에 의해 포착되고 제 1 아날로그-대(對)-디지털 콘버터에 의해 디지탈 표시로 변환된다. 이러한 수평 및 수직 디지털 표시들은, (순간 스위치로부터 수신된) 콘트롤러(126)의 가압 여부에 대한 표시 및 2 개의 제어 버튼(122-124)들의 위치들과 함께 모두 마이크로세서로 제공된다.

피펫(110) 안의 전자 회로는, 리튬 이온 배터리(316)로 적절한 일정 전류-일정 전압(constant-current-constant-voltage;CCCV) 충전 신호를 제공하도록 적합화된 배터리 충전 서브시스템, 마이크로SD 메모리 카드 슬롯(328), USB 소켓(134), 실시간 시계 및, 피펫(110)의 다양한 다른 특징부들 및 기능들을 지원하는 회로를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서 마이크로프로세서는 ARM 베이스의 프로세서 아키텍쳐(ARM based processor architecture)를 이용하는 시스템 온 칩(system-on-chip;SOC)으로서, 이것은 상대적으로 적은 전력을 소비하면서 피펫(110)의 작동을 위한 적절한 계산 전력(computing power)을 제공한다. SOC 는 실질적인 수의 외부 구성 요소들을 필요로 하지 않으면서 메모리 및 다양한 입력/출력 인터페이스들을 구비한다. 피펫(110)이 이용되지 않을 때, 마이크로프로세서는 낮은 전력의 수면 모드(sleep mode)에 진입하도록 프로그램됨으로써, 재충전 가능 배터리(316)의 수명을 늘린다. 피펫(110)은 피펫 작동이 계속중일 동안에는 수면 모드로 진입하지 않는 것을 보장하도록 프로그램된다.

마이크로프로세서는 이하에 상세하게 설명되는 바와 같이 다양한 모드들에서의 피펫 작동을 수행하도록 프로그램된다. 다양한 캘리브레이션 및 보정 인자들을 적용함으로써 정확도 및 정밀도가 유지되며, 이것은 마이크로프로세서의 메모리내에 저장될 수 있다. 전자 피펫들의 캘리브레이션 및 보정(compensation)은 1993 년 2월 23 일자에 간행된 미국 특허 US 5,187,990 (Magnussen 등)에 설명되어 있으며, 이것은 본원에 참조로서 포함된다. 메모리에 저장된 캘리브레이션 및 보정 인자들은 단위체에 특유할 수 있고, 제조 이후의 초기 캘리브레이션 과정 동안에 저장될 수 있거나 (또는 차후의 재 캘리브레이션 과정 동안에 저장될 수 있거나) 또는 피펫(110)의 구성 또는 특정 모델에 특유할 수 있다.

피펫(110)은 충격 방지 엔크로져(346) 안에 하우징된 라디오 주파수 식별(RFID) 태그(344)를 더 구비한다. RFID 태그(344)는 피펫(110)에 인접하여 위치된 RFID 리이더(reader)/라이터(writer)를 이용하여 읽고 쓸 수 있으며, 일련 번호 정보, 추가적인 애셋(asset) 추적 정보, 날짜, 시간 및 피펫(110)에서 수행된 캘리브레이션과 유지 관리에 관련된 다른 데이터를 저장할 수 있다.

배터리 구획부 덮개(212) 아래에 위치된 마이크로SD 메모리 카드 슬롯(328)은 피펫(110)이 마이크로SD 형태 인자내의 선택적인 플래쉬 메모리 카드를 읽고 쓸 수 있게 한다. 플래쉬 메모리 카드는 피펫(10)에 대한 펌웨어 업데이트(firmware update)와 함께 프로그램될 수 있거나, 추가적인 피펫 모드들에 관한 정보를 저장할 수 있거나, 또는 피펫(110)에서 구현되는 현존의 모드들에 대한 선택 가능 파라미터들을 저장할 수 있다. 피펫(110)은 카드를 읽을 수 있는 다른 컴퓨터 장비(예를 들어, 워크스테이션)에서 차후의 검토 및 분석을 위하여 데이터 및 수행의 작업 로그(operation log) 및 다른 기록들을 메모리 카드로 저장하도록 더 프로그램될 수 있다. 마이크로SD 메모리 카드 슬롯(328)의 다른 용도는 용이하게 생각될 수 있다.

USB 소켓(134)(그리고 외부 컴퓨터 장비에 결합된 USB 케이블)은 피펫(110)으로의 정보 전달 또는 피펫으로부터의 정보 전달을 위하여 이용될 수도 있거나, 또는 피펫(110)을 업데이트시키거나 다시 프로그램하도록 이용될 수도 있다. 이하에 상세하게 설명되는 바와 같이, USB 소켓(134)은 명령 인터페이스(command interface)로서의 역할도 하여, 피펫(110)이 원격 작동되는 것을 허용한다. 본 발명의 실시예에서, USB 소켓(134)은 USB 장치 호스트(USB device host)로서의 역할을 하도록 가용될 수 있어서, 마이크로프로세서가 USB 소켓(134)을 통하여 연결된 주변 장치를 제어하는 것이 허용되며, 예를 들어 무선(예를 들어, WiFi, Bluetooth, ZigBee 또는 ISM-band) 데이터 인터페이스와 같은 것을 제어할 수 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 피펫(110)상의 콘트롤러(126)를 도시하며, 피펫(110)을 제어하도록 콘트롤러(126)가 어떻게 채용될 수 있는지를 설명한다.

콘트롤러(126)의 상부 표면상에 있는 너브(nub, 412)는 사용자의 엄지 손가락에 대하여 미끄럼 저항 표면을 제공하도록 윤곽이 형성되고 구성된다. 사용자는 제 1 화살표(414)에 대응하는 방향에서 상방향으로 너브(412)를 강제할 수 있고, 따라서 콘트롤러(126)를 강제할 수 있다. 마찬가지로, 사용자는 너브(412) 및 콘트롤러(126)를 제 2 화살표(416)를 따라서 아래로 움직일 수 있거나, 제 3 화살표(418)를 따라서 좌측으로 움직일 수 있거나, 또는 제 4 화살표(420)를 따라서 우즉으로 움직일 수 있다. 이하에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 이러한 움직임들 각각은 피펫(110)의 사용자 인터페이스 또는 소망의 피펫 작용에서 특정의 작용에 대응할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 사용자는 엄밀한 수평 움직임 또는 수직 움직임이 아닌 방향들에서 너브(412)를 강제할 수 있는데, 피펫(110)은 그에 대하여 적절한 응답으로 작용한다. 그러나, 개시된 실시예에서, 피펫(110)은 주로 수평 움직임 및 수직 움직임에 대하여 응답하도록 프로그램된다; 다른 움직임(예를 들어 대각선 움직임)들은 가장 인접한 수평의 대응 부분 또는 수직의 대응 부분으로 맵핑(mapping)되거나 또는 무시된다.

위에서 설명된 바와 같이, 콘트롤러(126)는 아날로그 조이스틱 유형의 2 축 전위차계이며, 따라서 피펫은 방향에 더하여 움직임의 크기에 응답하도록 프로그램될 수 있다. 이것은 수동 피펫 모드와 관련하여 유리하게 채용될 수 있으며, 이것은 도 14 와 관련하여 아래에 설명될 것이다.

도시된 피펫(110)을 참조하여 여기에 설명되는 바와 같이, 콘트롤러(126)는 일반적으로 소망의 결과, 예를 들어, 피펫(110)으로의 입력 또는 그것의 작동에 대한 일부 제어를 이루도록 수평으로 또는 수직으로 움직인다. 그러나, 본 발명의 실시예는 엄밀하게 수평이거나 또는 수직이 아닌 콘트롤러(126)의 방향성 움직임을 채용할 수 있다;예를 들어, 콘트롤러(126)를 이용하는 다양한 대각선 움직임 또는 동작들이 의미를 가질 수 있다. 여기에 설명된 2 축 조이스틱 유형의 전위차계는 그러한 추가적인 방향성 입력 및 동작들과 함께 이용되기에 적절하다.

본 발명에 따른 하나 이상의 피펫들에 있는 배터리(316)를 재충전하기 위한 충전 스탠드(510)가 도 5 에 도시되어 있다. 도시된 충전 스탠드(510)는 3 개의 충전 위치(512)들을 포함하며, 따라서, 동시 충전을 위해 3 개의 피펫들을 수용할 수 있다.

충전 위치들(512) 각각은 새들(saddle, 514)을 포함하며, 대응하는 피펫(110)(도 1)의 핑거 후크(216)가 새들에 놓일 수 있다. 충전 스탠드(510)는 2 개의 스프링 편향된 전극(516)들이 피펫(110)의 대응하는 노출 접촉부(214)들에 전기적으로 연결되는 것을 허용하는 위치에서 피펫(110)을 편리하게 유지하도록 구성된다. 전기 회로는 충전 스탠드(510)의 전극(516)들과 피펫(110)의 접촉부(214)들 사이에서 형성되어, 피펫(110)의 배터리(316)가 충전 스탠드(510)를 통해 공급되는 전력에 의해 충전될 수 있게 하며, 충전 스탠드는 다른 전력원에 연결된다.

본 발명에 따른 피펫(110)의 주 사용자 인터페이스의 몇가지 국면들이 도 6 에 도시되어 있다.

2 축 콘트롤러(126) 및 제어 버튼(122-124)들은 네비게이션(navigation)을 위하여 이용된다. 네비게이션의 가장 높은 레벨에서, 피펫 모드들의 회전 표시부(610)가 디스플레이(118) 중심에 인접한 수평 방향으로 나타난다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 기본 피펫 모드는 아이콘(612)으로 표시된 바와 같이 선택되며, 상기 아이콘은 디스플레이의 중심에 단순 피펫을 나타내고 아이콘(612) 아래에 대응하는 기호(614)("PIPETTE")를 나타낸다.

콘트롤러(126)를 (제 1 화살표(616)를 따라서) 좌측으로 또는 (제 2 화살표(618)를 따라서) 우측으로 움직임으로써, 사용자는 선택된 모드의 좌측 또는 우측으로의 사양을 선택할 수 있다. 도시된 바와 같이, (아래에서 도 21 을 참조하여 설명되는) "LEVEL II"에 대한 아이콘(620)은 선택된 아이콘(612)의 좌측으로의 것이며, 사용자는 콘트롤러(126)를 좌측으로 움직여서 그 모드를 선택할 수 있다. (아래에서 도 7 내지 도 12 를 참조하여 설명되는) "ADVANCED" 피펫 모드에 대한 아이콘(622)은 선택된 아이콘(612)의 우측이며, 사용자는 콘트롤러(126)를 우측으로 움직여서 그 모드를 선택할 수 있다.

콘트롤러(126)가 좌측 또는 우측으로 움직이면서, 회전 표시부가 모드에서 모드로 회전하도록 애니메이션(animation)이 채용되어, 적절한 아이콘이 제 위치로 시각적으로 미끄러진다. 이러한 사용자 요소는 "회전 표시부"(carousel)로 간주되는데 왜냐하면 그것의 실질적으로 원형인 특성 때문이다; 사용자가 좌측으로부터 우측으로 또는 우측으로부터 좌측으로 네이게이션을 수행하면, 각각의 모드 사양이 차례로 나타나고, 끝에 도달하지 않으면서 필요에 따라 반복된다.

디스플레이(118)의 상부에서, 좌측을 따라서, 문자열(624)은 모드들중에서 네비게이션의 "MAIN" 레벨(또는 최상부 레벨)이 이루어지는 중이라는 것을 나타내고, 그것의 아래에는 "LEVEL I"의 문자열(626)이 사양들중 제 1 회전 표시부가 네비게이션되고 있다는 것을 나타낸다. 2 개의 모드 회전 표시부들 사이에서 선택하기 위한 메카니즘이 제공된다: LEVEL I 는 가장 통상적으로 선택되는 모드들중 몇개를 포함하고, LEVEL II 는 광범위의 덜 사용되는 모드들을 포함한다. 회전 표시부 레벨 선택은 도 21 내지 도 22 를 참조하여 이하에 더 상세하게 설명될 것이다.

디스플레이(118)의 상부에서, 우측에, 그날의 시간(628)이 나타나 있으며, 배터리(316)의 충전 상태를 나타내는 아이콘(630)과 함께 있다. 완전한 녹색(green)의 막대는 충전된 배터리를 나타내는 반면에, 작은 녹색 막대 또는 황색 또는 적색 막대들은 배터리 고갈의 연속적인 레벨들을 나타낼 수 있다.

디스플레이(118)의 저부를 따라서 좌측 버튼(122)에 대한 제 1 기호(632), 방향 안내를 위한 네비게이션 콤파스 아이콘(634) 및, 우측 버튼(124)에 대한 제 2 기호(636)가 있다.

제 1 기호(632) "PREV"는 피펫 작동의 가장 최근에 접근된 모드(즉, 이전 모드)가 좌측 버튼(122)을 누름으로써 접근될 수 있다는 점을 나타낸다. 예를 들어, 만약 사용자가 가장 최근에 기본 피펫 모드를 사용하고, 이후에 주 회전 표시부로 빠져나왔다면, 사용자는 "PREV" 기호에 대응하는 버튼을 누름으로써 기본 피펫 모드에 다시 접근할 수 있다.

제 2 기호(636) "HELP"는 우측 버튼(124)을 누름으로써 문자열 도움 스크린(textual help screen)에 접근될 수 있다는 점을 나타낸다. 피펫(110)이 유리하게는 다수의 개별적으로 접근 가능하고 스크롤(scroll) 가능한 문서 스크린들을 제공하여 사용을 용이하게 한다. 이러한 다양한 도움 스크린(help screen)들은 본 발명에 따른 피펫(11)에 의해 제공되는 모든 작동 모드들로부터 전체적으로 접근 가능하다.

디스플레이(118)의 저부 중심에 있는 네이게이션 콤파스 아이콘(634)은 어떠한 네비게이션 작용들이 콘트롤러(126)를 통하여 허용되는지에 관한 안내를 사용자에게 제공한다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 모든 4 개의 방향성 화살표 및 중심의 점이 네비게이션 콤파스 아이콘에서 비춰져서, 콘트롤러가 (화살표들에 대응하여) 4 개의 방향들중 어느 방향으로도 움직일 수 있거나 또는 (점(dot)에 대응하여) 눌려질 수 있다는 점을 나타낸다. 콘트롤러(126)를 좌측 또는 우측으로 움직이는 것은 위에서 설명된 바와 같이 회전 표시부를 움직이고, 콘트롤러를 위 또는 아래로 움직이거나, 또는 그것을 누르는 것은 현재 밝혀진(highlighted) 모드 사양을 선택할 것이다.

도 6 에 도시된 상태로부터 시작하여, 즉, MAIN 네비게이션 회전 표시부의 LEVEL I 에서 시작하여, 만약 사용자가 콘트롤러를 (제 2 화살표(618)에 대응하는) 우측으로 밀면, ADVANCED 모드가 선택될 것이다. 청각 신호(audio cue)가 변화를 나타내도록 발생될 수 있고, 사용자 인터페이스는 도 7 에 도시된 것으로 변화된다.

도 6 에 도시된 바와 같이, MAIN 네비게이션 회전 표시부 및 LEVEL I 이 여전히 선택되어 있지만, ADVANCED 모드에 대응하는 아이콘(622)이 디스플레이의 중심에 있고 밝혀지고 있으며, 기본 PIPETTE 모드가 더 이상 선택되지 않으면서 그것의 대응하는 아이콘(612)이 좌측에 있다. 다중 분배("MULTIDISP")에 대한 아이콘(712)"은 우측에 있다. 사용자는 콘트롤러(126)를 위, 아래로 움직이거나 또는 그것을 누름으로써 작동의 ADVANCED 모드를 선택할 수 있거나, 또는 회전 표시부를 통해 좌측 또는 우측으로 계속 네비게이션을 할 수 있다.

회전 표시부(610)에서 네비게이션을 수행할 때, 사용자는 콘트롤러(126)를 우측 또는 좌측으로 각각 밀고 그것을 놓음으로써, 한번에 하나의 모드를 좌측으로부터 우측으로, 또는 우측으로부터 좌측으로 움직일 수 있다. 대안으로서, 사용자는 콘트롤러를 놓지 않으면서 어느 한 방향으로 유지함으로써 회전 표시부(610)에서 이용 가능한 모드들을 통해 보다 신속하게 스크롤 할 수 있다.

이제 도 8 을 참조하면, 일단 ADVANCED 피펫 모드가 도 7 을 참조하여 위에서 지시된 바와 같이 선택되었다면, 사용자에게 도 8 에 도시된 것과 유사한 사용자 인터페이스 스크린(810)이 제시된다.

디스플레이(118)의 상부 좌측 부분에, 문자열(812)은 사용자가 ADVANCED MODE 에 있고, 그 아래에, 추가적인 문자열(814)은 팁(tip)이 흡인(ASPIRATE)할 준비가 되거나 또는 유체를 취할 준비가 된 것을 나타낸다.

피펫 팁(816)의 그래픽 묘사는 (피펫(110)에 부착되는 실제 피펫 팁이어야 하는 것처럼) 시각적으로 비어 있는 것으로 나타나며, 액체 수준을 나타내는 시각적 지원으로서의 탈자 부호(caret, 818)가 피펫 팁의 저부에 정렬된다. 이러한 지점에서, 피펫(110)은 ADVANCED 모드에서 피펫 작동을 시작할 준비가 되어 있다.

콘트롤러(126)를 위와 아래로 조작함으로써, 사용자는 피펫(110)을 작동시킬 수 있다. 도시된 상태로부터, 사용자는 콘트롤러(126)를 상방향으로 밀수 있거나 또는 그것을 눌러서 흡인을 활성화시키고 액체를 위로 취한다. 디스플레이(118)상에서 주목된 바와 같이, 피펫(110)은 10.00 ㎕ 의 체적 설정을 가져서, 피펫(110)의 피스톤(334)은 유체의 소망되는 양이 흡인될 것을 보장하도록 적절하게 구동될 것이다. 그와 같은 것이 발생되면, 피펫 팁(816)의 그래픽 묘사는 상승하는 액체 레벨을 나타내며, 10 ㎕ 에 대응하는 레벨에서 끝난다. 탈자 부호(818)도 그 레벨로 움직일 것이다.

흡인 이후에, 사용자는 콘트롤러(126)를 아래 방향으로 밀거나 또는 그것을 눌러서 액체를 분배할 수 있는데, 그 이후에 피펫 작용에서 통상적인, 선택적 분출 행정(blowout stroke)이 이어져서, 모든 액체가 팁으로부터 추출되는 것을 보장한다. 그래픽 피펫 팁(816) 및 탈자 기호(818)는 분배 작용을 나타내도록 에니메이션으로 그려진다.

도 8 의 ADVANCED 스크린(810)상의 네비게이션 콤파스 아이콘(820)은 중심의 점과 함께, 상방향, 하방향 및 우측 지향 화살표들만 밝혀지는 것이 주목될 것이다. 콘트롤러(126)를 위로 움직이거나 또는 그것을 누르는 것은 위에서 설명된 바와 같이 흡인을 개시할 것이다; 콘트롤러를 아래로 움직이는 것은 분출 행정이 발생되게 하여, 팁 안에 있을 수 있는 그 어떤 소망스럽지 않은 액체라도 배출시킬 것이다; 그리고 콘트롤러를 우측으로 움직이는 것은, 소망된다면, 모드 사양(822-828)들에 접근하고 그들이 변화되는 것을 허용할 것이다. 콘트롤러(126)를 좌측으로 움직이는 것에 대하여 그 어떤 작용도 정의되지 않는데, 이것은 네비게이션 콤파스 아이콘(820)의 좌측으로 지향되는 화살표를 밝게 하지 않거나 또는 어둡게 둠으로써 나타낸다.

좌측 버튼(122)에 대응하는 제 1 문자열 기호(830)는 "MAIN"으로 읽혀지며, 그 버튼을 누르는 것은 피펫(110)을 도 6 을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이 메인의 하이 레벨(main high level) 네비게이션 회전 표시부(610)로 복귀시킬 것이다. 우측 버튼(124)에 대응하는 제 2 문자열 기호(832)는 "OPTIONS"으로 읽혀지며, 그 버튼을 누르는 것은 ADVANCED 피펫 모드에 관련된 추가적인 사양의 설정들에 접근할 것이며, 이는 아래의 도 9 및 도 10 을 참조하여 설명될 것이다.

도 8 에 도시된 상태로부터 우측으로 콘트롤러(126)를 움직임으로써, 사용자는 ADVANCED 피펫 모드에 대한 제 1 사양에 접근할 수 있으며, 즉, 체적 설정(822), 사이클(흡인 및 분배) 속도(824), 혼합 설정(826) 및 사이클 카운터(828)에 접근할 수 있다. 콘트롤러(126)를 우측으로 움직인 후에, 체적 설정이 밝혀질 (highlight) 것이며, 콘트롤러(126)를 누르거나 또는 그것을 우측으로 다시 움직임으로써 조절을 위해 선택될 수 있다. 대안으로서, 사용자는 콘트롤러(126)를 위 또는 아래로 움직여서 다른 설정으로 네비게이션할 수 있다.

파라미터 설정이 선택되었을 때, (만약 단일의 체적 설정 또는 사이클 카운터와 같은, 단일의 수치 값이라면) 값을 단일 숫자(digit) 간격으로 조절하도록, 콘트롤러(126)를 위와 아래로 움직여서 직접적으로 조절될 수 있다. 콘트롤러(126)를 좌측 또는 우측으로 움직임으로써 크고, 대략적인 조절들이 이루어질 수 있다. 마무리되었을 때, 사용자는 콘트롤러(126)를 눌러서 (또는 "DONE" 기호가 표시된 제어 키이(122-124)를 눌러서) 네비게이션으로 복귀한다.

개시된 실시예에서, 파라미터 설정에 대한 증가 및 감소는 점증적으로 수행되는데, 콘트롤러(126)를 움직이고 놓을 때마다, 한번에 하나의 소망되는 간격(크든 작든)으로 수행된다. 예를 들어, 체적 설정을 2 개의 간격으로 증가시키도록, 사용자는 순간적으로 콘트롤러(126)를 위로 2 번 움직일 것이다. 만약 콘트롤러(126)가 정해진 시간 간격보다 더 오래 소망의 방향으로 유지된다면, 값은 자동적으로 계속 증가 또는 감소되어, 콘트롤러가 유지되면서, 가능한 값의 범위를 통해 스크롤된다. 파라미터 범위의 끝에 도달되었을 때 최대 체적 설정과 최소 체적 설정 사이에서 연장되도록(roll-over) 프로그램될 수 있거나, 또는 그렇지 않을 수 있다.

설정이 (시퀀스에서의 다수 체적들 또는 사이클 속도와 같은) 다수의 하위 설정(subsetting)을 포함한다면, 조절을 위해 하위 메뉴에 접근된다. 이러한 설정 조절의 모드는 아래의 도 11 및 도 12 를 참조하여 설명될 것이다.

도 8 에 도시된 ADVANCED 피펫 모드 및, 본 발명에 따른 피펫(110)의 다른 작동 모드들은 모드 스크린(812)상에 존재하는 특정의 상태 아이콘들을 가질 수도 있다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 제 1 상태 아이콘(834)은 혼합 모드가 활성화된 것을 나타내고, 제 2 상태 아이콘(836)은 분출 행정이 억제된 것을 나타낸다.

도 9 는 도 8 에 있는 "OPTIONS" 기호(832)에 대응하는 버튼(124)을 작동시킴으로써 접근되는 예시적인 사양 설정 스크린(option setting screen, 910)을 나타낸다.

ADVANCED 피펫 모드는 이러한 방식으로 접근 가능한 여러가지 불 방식의 사양(Boolean option)을 가지는데, 이것은 고정 체적 또는 가변 체적이 설정될 수 있는가의 여부(912); 체적 시퀀스 작용(volume sequencing)(체적 설정을 사이클에서 사이클로 자동적으로 변화시킴)이 활성화되는지의 여부(914); 혼합이 가능한지의 여부(916); 또는 분출 행정이 가능한지 또는 억제되는지의 여부(918)를 포함한다. 이들 파라미터들은 제 1 사양들에 대하여 위에서 설명된 바와 같이 전체적으로 접근되고 변화되는데, 소망의 설정이 밝혀질(highlighted) 때까지 콘트롤러(126)를 움직이고, 설정을 선택하도록 콘트롤러(126)를 누르고 (또는 우측으로 그것을 움직이고), 소망의 값으로 변화시키도록 콘트롤러를 조작하고, 다음에 "DONE" 버튼을 선택하거나 또는 콘트롤러(126)를 다시 눌러서 내비게이션 모드로 복귀함으로써 그렇게 된다.

ADVANCED 피펫 모드에는 도 9 의 스크린(910)상에 제시될 수 있는 것보다 많은 사양들이 있으며, 따라서, 사용자가 도 9 에 있는 분출 사양(918)으로부터 아래로 내비게이션할 때, 제 2 사양 설정 스크린(1010)이 눈에 보일 수 있다. 2 개의 사양 설정 스크린(910,1010)들 사이를 구분하기 위하여, 제 1 스크린(910)은 "OPTIONS 1 of 2"(920)로서 표시되고, 제 2 스크린(1010)은 "OPTIONS 2 of 2"(1012)로서 표시된다. ADVANCED 피펫 모드와 관련하여, 제 2 사양 설정 스크린(1010)은 사이클 카운터가 활성화되었는지의 여부를 판단하는 사양(1014)을 포함한다.

도 8 의 ADVANCED 피펫 모드 스크린(810)에서 사이클 속도 사양(824)에 접근할 때, 사이클 속도 메뉴(1110)는 도 11 에 도시된 바와 같이 나타나서, 흡인, 분배 및 혼합 모드들에 대한 개별 설정을 허용한다. 분리된 하위 설정과 조절 사이의 내비게이션은 본 발명에 따른 피펫에서 다른 파라미터들을 내비게이션하고 조절하기 위하여 위에서 설명된 바와 같이 달성된다.

도 8 의 ADVANCED 피펫 모드 스크린(810)으로부터 접근되는 혼합 설정(826)은 도 12 에 도시된 바와 같은 혼합 설정 메뉴(1210)를 제공한다. 이러한 메뉴로부터, 사용자는 혼합 체적 및 수행되어야 하는 혼합 사이클들의 수 (또는 수동 혼합)을 변화시킬 수 있다. 혼합 설정 메뉴(1210)에서의 내비게이션 및 파라미터 조절은 위에서 설명된 바와 같다.

도 6 을 참조하여 처음에 설명된 주 회전 표시부 사용자 인터페이스로 돌아가면, 도 13 에는 다중 분배(MULTI-DISP) 모드 및 대응하는 아이콘(1310)이 도시되어 있다. 다중 분배 모드에서, 단일의 상대적으로 큰 흡인 체적이 다수의 작은 분할된 양(aliquots)으로 얻어지고 분배된다. MULTI-DISP 모드가 선택될 때 적절한 파라미터들 및 사양들이 이용 가능하고 접근 가능하다.

도 14 에서, MANUAL 피펫 모드 및 대응하는 아이콘(140)이 도시되어 있다. MANUAL 모드에서, 피펫(110)은 콘트롤러(126)를 위와 아래로 소망되는 바와 같이 움직임으로써 액체를 점진적으로 그리고 선택적으로 흡인 및 분배하도록 사용자에 의해서 제어될 수 있다. 콘트롤러(126)를 작은 양으로 위로 움직이는 것은, 콘트롤러(126)가 제 위치에 유지되는 한, 선택 가능한 최대 체적 설정까지 느린 흡인을 초래할 것이다. 콘트롤러(126)를 보다 큰 거리로 위로 움직이는 것은, 선택 가능한 최대 피스톤 속도까지, 보다 빠른 흡인을 초래할 것이다.

마찬가지로, 콘트롤러(126)를 아래로 작은 양으로 움직이는 것은, 모든 액체가 분배될 때까지, 콘트롤러(126)가 제 위치에 유지되는 한, 느린 분배를 초래할 것이다. 콘트롤러(126)를 아래로 큰 거리로 움직이는 것은, 선택 가능한 최대 피스톤 속도까지, 빠른 흡인을 초래할 것이다. 만약 모든 액체를 분배한 후에 콘트롤러(126)가 아래로 움직인다면, 분출 행정이 피펫(110)에 의해 수행될 것이다.

MANUAL 피펫 모드에서는 분리된 흡인 행정 또는 분배 행정이 없다; 사용자는 콘트롤러(126)를 위와 아래로 움직임으로써 피스톤(334)을 완전하게 제어한다. 수직 축을 따른 콘트롤러(126)의 위치가 흡인 발생 속도를 제어하는, 여기에 설명된 콘트롤러(126)의 사용 방법은, 소량이지만 잠재적으로 알려지지 않은 액체의 양을 측정하고 취급하는데 있어서 편리하고, 직관적이고 유용한 제어 방법이라는 점이 밝혀졌다. 본 발명의 개시된 실시예에서, 콘트롤러(126)의 위치와 흡인 또는 분배의 속도 사이의 관계는 선형적이지 않다; 오히려, 그것은 지수 곡선(exponential curve)과 유사하다. 따라서, 피스톤의 움직임은 콘트롤러(126)의 중심 위치 둘레의 영역(band)에서 느리고 제어하기 쉬우며, 오직 콘트롤러(126) 이동의 극점(extreme)에 인접하여 빠른 속도에 도달한다. 콘트롤러 위치와 피스톤 속도 사이의 관계는 전달 함수(transfer function)에 의해서 정의될 수 있는데, 이는 스무스(smooth)하고 연속적인 함수이거나, 또는 별개의 영역들로 분리된 불연속적인 계단 함수(discontinuous stepwise function)일 수 있다 (예를 들어, 콘트롤러의 중심에 인접한 몇개의 분리된 느린 속도들 및, 콘트롤러 움직임의 가장자리에 인접한 영역에서의 하나 또는 그 이상의 빠른 속도들). MANUAL 피펫 모드 또는 유사한 모드들에서의 콘트롤러(126)의 응답 특성들을 정의하도록 참조표가 피펫(110)의 펌웨어에서 유리하게 채용될 수 있다.

본 발명의 개시된 실시예에서, 콘트롤러(126)의 이동은 복수개의 실질적으로 균등하게 이격된 속도 영역들로 분할되지만, 중앙 영역들로부터 외측 영역들로 비선형 방식으로 증가하는 피스톤 속도에 스피드 영역들이 맵핑(mapping)된다. 중앙 영역들은 모두 상대적으로 느려서, 피스톤(334)의 움직임에 걸쳐서 미세한 제어를 허용한다. 콘트롤러 이동의 가장자리에 근접한 영역들은 보다 급속하게 속도가 증가하여, 소망될 때 급속한 피스톤 운동이 허용된다.

피스톤(334)의 속도는 콘트롤러(126)의 위치가 아닌 인자들에 기초하여 MANUAL 피펫 모드에서 변화될 수 있다. 예를 들어, 피스톤 속도는 피펫의 최대 체적 설정에 의존할 수 있거나; 최대 체적 설정 또는 홈(고갈) 위치에 대한 현재 피스톤 위치에 의존할 수 있거나; (전체적으로 팁이 장착되는 특정 피펫에 대한) 사용중인 피펫의 크기에 의존할 수 있거나; 또는 (콘트롤러 위치에 대응하는 속도에 도달하고 맞춰지도록 프로그램된 가속 또는 감속 프로파일 이후에) 얼마나 오래 동안 콘트롤러(126)가 특정의 위치에 유지되는가에 의존할 수 있다.

수동 모드에서 피펫(110)을 제어하는 다른 방법들이 생각될 수 있는데, 이것은 콘트롤러(126)의 위치가 피스톤의 속도보다는 피스톤(334)의 소망 위치로 맵핑(mapping)되는 서보 타입 모드(servo-type mode)를 포함하며, 그러나 이것은 제어하기가 더욱 어려운 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 개시된 실시예에서, MANUAL 피펫 모드는 액체를 한번에 하나의 작은 증분(increment)으로써 계단 방식(stepwise fashion)으로 선택적으로 흡인 또는 분배하도록 스테핑 기능(stepping function)을 포함한다. 제어 버튼(122-124)들중 하나에는 수동 모드 동안 "STEP UP" 또는 "STEP DOWN"과 같은 기호가 표시될 수 있다. 여기에 설명된 피펫(110)에서, MANUAL 피펫 모드에서 흡인하도록 콘트롤러(126)를 위로 움직이는 것은 버튼(122-124)들중 하나가 "STEP UP" 으로 표시되게 하고, 콘트롤러(126)를 스프링 편향된 중심 위치로 복귀시키고 표시된 버튼을 반복적으로 누름으로써, 사용자는 동일한 상방향으로 가장 작은 선택 가능한 간격으로 한번에 한 계단씩 피스톤이 반복적으로 움직이게 할 수 있다. 마찬가지로, 일단 사용자가 콘트롤러(126)를 하방향으로 움직여서 분배하기 시작하면, 버튼은 "STEP DOWN"으로 다시 표시되고, 차후의 버튼 누름은 동일한 하방향으로 최소 선택 가능 간격에서 한번에 한 계단씩 피스톤을 움직이게 할 것이다. 이러한 계단적 함수(stepping function)는 MANUAL 피펫 모드가 유체를 매우 정확하게 흡인 및 분배할 수 있게 한다. 추가적인 속도에 대하여, 버튼이 지정된 시간보다 오래 아래로 유지될 때 피펫(110)은 자동적으로 계단에 기초한(step-based) 분배 작동을 한번 이상 추가적으로 반복할 수 있다.

도 15 는 REVERSE 피펫 모드에 대한 아이콘(1510)의 존재를 도시하며, 여기에서 흡인 행정 동안 소망되는 유체량보다 많이 취해지며 (소망되는 양에 고정된 분출 체적이 더해짐), 다음에 분출 양이 버려지면서 소망되는 바에 따라서 분배된다. 역 피펫 모드(reverse pippet mode)는 상업적으로 유용한 전자 피펫들에서 공지되어 있고 이용될 수 있다;적절한 사양 설정들이 REVERSE 피펫 모드의 선택시에 이용될 수 있다.

도 16 은 희석(DILUTE) 피펫 모드에 대한 회전 표시부 위치 및 아이콘(1610)을 도시한다. DILUTE 모드에서, 피펫(110)은 다수의 액체 샘플을 흡인하고, 선택적으로는 공기 간극(air gap)들에 의해 분리된 액체 샘플들을 흡인함으로써, 다수 샘플 체적들의 팁 안의 희석(in-tip dilution)을 제공한다. 다음에 다수 샘플들은 단일의 분배 행정으로 분배된다. 적절한 사양 설정들이 DILUTE 모드의 작동을 위해 제공된다.

도 17 에 도시된 바와 같이, TITRATE 모드 및 아이콘(1710)이 이용될 수 있으며, 여기에서 피펫(110)은 측정된 분배를 통한 적정(titration, 滴定)을 수행한다. 사용자는 초기의 급속한 분배 체적을 설정하고, 이후에 남아 있는 적정 체적의 정확하게 제어된 수동 분배가 이어진다. MANUAL 모드(도 14)에서와 같이, 적정 사이클의 수동 분배 부분은 사용자에 의해서 조절될 수 있는데, 사용자는 느린 분배를 위하여 콘트롤러를 작은 양으로 하방향으로 밀거나, 빠른 분배를 위하여 상대적으로 큰 거리로 민다. 피펫(110)의 모든 다른 작동 모드들에서와 같이, TITRATE 모드에 대하여 적절한 사양 및 설정들이 이용 가능하다.

도 14 를 참조하여 위에서 설명된 MANUAL 피펫 모드에서와 같이, TITRATE 모드가 바람직스럽게는 분배된 유체량의 정밀하고 정확한 제어를 위하여 버튼 제어된 STEP DOWN 작동을 포함한다.

도 18 에서, SETUP 모드 및 아이콘(1810)이 도시되어 있다. SETUP 모드에서는 피펫 작용이 수행되지 않는다; 오히려, 디스플레이 밝기, 음향 크기, 디스플레이 꺼짐 기간, (저 전력 수면 모드가 활성화되기 전에 비활성 기간 동안의) 수면 타이머(sleep timer), 시간 및 날짜, 언어 및 다른 디스플레이 포맷 설정과 같은, 시스템 수준의 사양들이 설정된다. SETUP 모드에서 다양한 사양들 및 파라미터들이 여기에 설명된 다른 피펫 모드들과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이 접근되고 변경된다.

SETUP 모드에서, 사용자는 서비스 관련 간격(service-related interval)을 설정할 수도 있는데, 이것은 서비스 상기 경고(service reminder warning)가 발령되기 전에 경과될 수 있는 사이클 또는 날짜들의 수와 같은 것이다.

도 19 에는 Service (GLP) 모드가 이용 가능하고, 그것의 아이콘(190)이 도시되어 있다. 서비스 모드에서, 사용자는 피펫(110)에 대한 상세한 기술적 정보를 볼 수 있는데, 이것은 피펫의 일련 번호, 제조일, 모델 번호 및 현재의 펌웨어 버젼을 포함한다. 사용자는 또한 작동 로그(operational log)를 볼 수도 있으며, 이것은 피펫(110)이 마지막으로 서비스를 받은 이후에 몇일이 지났는지 그리고 마지막 서비스 이후에 수행된 피펫 사이클의 수 또는 피펫 수명에 걸쳐서 수행된 피펫 사이클의 수에 대한 상세 내용을 포함한다. 다수의 이전 서비스 간격 동안 데이터가 저장될 수 있다.

주목되어야 하는 바로서, 비록 RFID 태그(344)가 서비스 관련 정보를 저장할 수 있을지라도, 서비스 모드에서 제시된 데이터는 태그(344)로부터 얻지 못하며, 그러나 피펫(110)의 내부에 있고 마이크로프로세서에 연결된 메모리로부터 얻는다. 따라서, 서비스 모드에서 얻은 정보 및 RFID 태그(344)를 읽음으로써 얻어진 정보가 반드시 대응할 필요는 없다; RFID 태그(344)는 소망스러울 때 주로 편리한 추적(tracking)을 위하여 제공되며, 사용될 필요는 없다.

도 20 에 도시된 REMOTE 모드에서는 아이콘(120)을 가지고, 피펫(110)은 USB 소켓(134)을 통해 외부의 워크스테이션에 연결되어 피펫(10)의 펌웨어를 업데이트시킬 수 있다. REMOTE 모드의 이용은 특정 소프트웨어가 워크스테이션상에 설치되고 작동될 것을 필요로 한다.

본 발명의 다양한 실시예들에서, 워크스테이션 또는 다른 USB 가용 장치를 이용함으로써 REMOTE 모드 및 유사한 모드들이 피펫(110)을 실시간으로 제어하도록 이용될 수도 있는데, 상기 워크스테이션 또는 다른 USB 가용 장치는 USB 인터페이스에 걸쳐서 명령을 피펫(110)에 송신하고, 선택적으로 응답으로서 데이터(확인(confirmation) 및 승인(acknowlegement)을 포함)를 수신한다. 피펫(110)에서의 데이터 인터페이스 및 REMOTE 모드의 추가적인 이용도 물론 생각될 수 있다.

도 6 을 참조하여 위에서 주목된 바와 같이, 본 발명에 따른 피펫(110)의 메인 하이 레벨(main high level) 사용자 인터페이스에는 2 개의 회전 표시부 레벨들이 있다. 도 21 에 도시된 바와 같이, 아이콘(2112)은 회전 표시부를 회전 표시부의 1 차적인 LEVEL 1 으로부터, 회전 표시부의 2 차적인 LEVEL II 로 천이시키도록 이용될 수 있으며, 상기 1 차적인 LEVEL 1 에서는 가장 빈번하게 접근되는 모드들이 이용 가능하고, 상기 2 차적인 LEVEL II 에서는 덜 빈번하게 이용되는 모드들이 이용 가능하다. 이러한 아이콘의 선택시에 (그리고 콘트롤러(126)를 누르거나 또는 그것을 위 또는 아래로 움직이는 것에 의한 활성화시에) LEVEL II로의 전환이 수행된다. 도 21 의 회전 표시부 스크린(2110)은 LEVEL I 가 회전 표시부의 현재 작동중인 부분이라는 표시(2114)를 포함한다.

디폴트(default)로서, 기본 PIPETTE 모드, ADVANCED 모드, MULTI-DISP 모드 및 MANUAL 모드가 회전 표시부의 1 차적인 LEVEL I 에 있고, REVERSE 모드, DILUTE 모드, TITRATE 모드, SETUP 모드 및 GLP 서비스 모드, 그리고 REMOTE 모드가 회전 표시부의 2 차적인 LEVEL II 에 있다. 이러한 디폴트 위치들은 가장 빈번하게 이용되는 모드들을 LEVEL I 에 배치하는 것으로 간주되고, 덜 빈번하게 이용되는 (또는 특별한) 모드들을 LEVEL II 에 배치하는 것으로 간주된다. 만약 특정한 사용자의 요구가 디폴트로부터 벗어났다면, 위에서 설명된 SETUP 모드에서 적절한 설정에 접근하여 그것을 변화시킴으로써 각각의 모드가 LEVEL I 과 LEVEL II 사이에서 움직일 수 있다.

회전 표시부의 LEVEL II 에서, 아이콘(2212)은 그것이 선택되었을 때 회전 표시부의 LEVEL I 으로 사용자가 복귀하는 것을 허용하도록 제시된다. 회전 표시부의 이러한 아이템(item)은 항상 LEVEL II 에 존재하며, 다시 위치될 수 없다. LEVEL II 이 실시중이라는 LEVEL II 회전 표시부에 대응하여 표시(2214)가 스크린(2210)상에 나타난다.

본 발명의 다양한 실시예들에 대한 상기의 상세한 설명이 일부 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 그러한 상세 내용에 제한되지 않고, 본 발명에 따른 피펫은 개시된 실시예들로부터 다양한 방식으로 달라질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 특히, 본 발명의 실시예들은 많은 상이한 유체 취급 적용예들에 채용될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 설명 및 명확성을 위하여 기능적인 구분들이 위에서 이루어졌다는 점이 주목되어야 한다; 본 발명에 따른 시스템 또는 방법에서의 구조적인 구분들이 동일한 범위를 따라서 이루어질 수 없다. 그러므로, 적절한 발명의 범위는 하기의 청구 범위에 따라서 정해진다.

110. 전자 피펫 112. 하우징
114. 하우징 118. 디스플레이
120. 상부 122. 좌측 버튼
124. 우측 버튼 126. 콘트롤러

Claims

유체를 피펫 팁 안으로 그리고 피펫 팁으로부터 흡인 및 분배하도록 피스톤을 구동하는 모터를 구비한 선형 액튜에이터, 사용자 제어 가능의 마이크로프로세서 및 메모리를 구비하는 피펫용 제어 회로, 마이크로세서에 전기적으로 연결된 디스플레이 및, 마이크로프로세서에 연결된 사용자 작동 가능 콘트롤러를 포함하는, 파지용 전자 피펫으로서,
마이크로프로세서는 사용자 인터페이스를 디스플레이상에서 사용자에게 제시하고 사용자로부터의 명령들 또는 프로그램된 시퀀스에 응답하여 모터를 제어하도록 프로그램되고,
콘트롤러는, 사용자 인터페이스에서 적어도 하나의 사양(option)을 네비게이션(navigation)하고 선택하도록 사용자에 의해서 작동 가능하고,
콘트롤러는 적어도 하나의 축을 따른 위치들을 나타내는 출력 값들의 범위를 출력할 수 있고,
콘트롤러는 적어도 하나의 축을 따른 위치를 나타내는 사용자 입력을 수신하고 상기 위치의 디지털 표시를 발생시키도록 구성되고,
피펫의 적어도 하나의 작동 모드에서, 피펫 작동의 수행중에 피스톤의 소망 속도 또는 소망 위치를 나타내는 콘트롤러로부터의 연속적인 사용자 입력에 직접적으로 응답하여 피스톤을 구동함으로써, 콘트롤러는 피펫의 작동을 지령하도록 더 작동 가능한 것을 특징으로 하는, 파지용 전자 피펫.
제 1 항에 있어서,
디스플레이는 배면광 칼러 도트 매트릭스 LCD(backlit color dot-matrix LCD)를 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 2 항에 있어서,
사용자 인터페이스는 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 1 항에 있어서,
콘트롤러는 2 개 축을 따른 위치를 나타내는 사용자 입력을 수신하도록 구성되는, 파지용 전자 피펫.
제 4 항에 있어서,
콘트롤러는 2 축 콘트롤러를 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 5 항에 있어서,
2 축 콘트롤러는 복수개의 전위차계를 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 5 항에 있어서,
2 축 콘트롤러는 콘트롤러를 누름으로써 작동되는 순간 스위치(momentary switch)를 더 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 1 항에 있어서,
마이크로프로세서에 결합된 적어도 하나의 사용자 작동 가능 다기능 버튼을 더 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 1 항에 있어서,
마이크로프로세서는 사용자 인터페이스의 일부로서 사용자에게 복수개의 선택 가능 작동 모드들을 제시하도록 프로그램되는, 파지용 전자 피펫.
제 9 항에 있어서,
사용자 인터페이스는 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하고,
마이크로프로세서는, 콘트롤러의 조작에 응답하여 작동 모드들에 대응하고 작동 모드들을 나타내는 복수개의 아이콘들을 피펫이 표시하게 하도록, 그리고 콘트롤러 또는 버튼의 특정한 사용자 작동시에 사용자 선택의 작동 모드에 진입하도록 더 프로그램되는, 파지용 전자 피펫.
제 10 항에 있어서,
복수개의 아이콘들이 작동 모드들의 적어도 하나의 시각적인 회전 표시부(visual carousel)에 배치되는, 파지용 전자 피펫.
제 11 항에 있어서,
제 1 회전 표시부는 복수개의 1 차적인 작동 모드들을 포함하고, 제 2 회전 표시부는 복수개의 2 차적인 작동 모드들을 포함하고, 제 1 회전 표시부에 있는 제 1 아이콘은 제 2 회전 표시부를 사용하기 위해 선택되고, 제 2 회전 표시부에 있는 제 2 아이콘은 제 1 회전 표시부를 사용하기 위해 선택되는, 파지용 전자 피펫.
제 9 항에 있어서,
선택 가능한 작동 모드들중 하나는 피스톤이 콘트롤러의 위치에 응답하여 구동되는 모드를 포함하고,
마이크로프로세서는 콘트롤러의 움직임에 응답하여 피펫 팁 안으로 또는 피펫 팁으로부터 액체를 흡인하거나 분배하도록 모터를 제어하게끔 프로그램되고,
흡인 또는 분배의 속도는 적어도 부분적으로 사용자가 콘트롤러를 홈 위치(home position)으로부터 작동시키는 크기에 의해 선택 및 제어되는, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
콘트롤러가 홈 위치로부터 제 1 축을 따라서 제 1 방향으로 조작될 때 흡인이 수행되고, 콘트롤러가 홈 위치로부터 제 1 축을 따라서 제 2 방향으로 조작될 때 분배가 수행되는, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
피스톤이 콘트롤러의 위치에 응답하여 구동되는 모드는 수동 피펫 모드를 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
제 1 축은 수직 축을 포함하는, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
콘트롤러는 홈 위치로 스프링 편향되는, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
홈 위치는 콘트롤러의 중심 위치인, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
콘트롤러는 2 축 콘트롤러인, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
흡인 또는 분배의 선택된 속도는 전달 함수(transfer function)를 통한 콘트롤러의 사용자 작동의 크기에 관련되는, 파지용 전자 피펫.
제 20 항에 있어서,
전달 함수는 비선형 관계(non-linear relationship)를 특정하는, 파지용 전자 피펫.
제 21 항에 있어서,
전달 함수는 지수 관계(exponential relationship)를 특정하는, 파지용 전자 피펫.
제 20 항에 있어서,
전달 함수는 불연속 계단 함수(discontinuous stepwise function)를 특정하는, 파지용 전자 피펫.
제 20 항에 있어서,
흡인 또는 분배의 선택된 속도는: 피펫의 최대 속도 설정, 피펫의 최대 체적 설정; 최대 체적 설정에 대한 피스톤 위치; 최대 체적 설정에 대한 피스톤 위치; 홈 위치에 대한 피스톤 위치; 및, 피펫에 부착된 피펫 팁의 체적;중 적어도 하나에 더 관련되는, 파지용 전자 피펫.
제 20 항에 있어서,
모터는 흡인 또는 분배의 선택된 속도에 맞춰지도록, 프로그램된 프로파일을 통하여 가속 또는 감속되는, 파지용 전자 피펫.
제 13 항에 있어서,
마이크로프로세서는, 버튼의 선택적인 누름에 응답하여 액체를 피펫 팁으로 또는 피펫 팁으로부터 개별적으로 프로그램된 증분(increment)으로써 흡인 또는 분배하도록, 모터를 계단 방식(stepwise fashion)으로 제어하게끔 더 프로그램되는, 파지용 전자 피펫.
제 26 항에 있어서,
마이크로프로세서는 버튼이 유지되는 동안 모터의 계단 방식 제어를 반복하도록 더 프로그램되는, 파지용 전자 피펫.
제 1 항에 있어서,
콘트롤러는 피펫의 작동과 관련된 적어도 하나의 파라미터의 값을 변화시키도록 작동될 수 있는, 파지용 전자 피펫.
제 28 항에 있어서,
파라미터는 적어도 하나의 축을 따른 콘트롤러의 사용자 조작을 통하여 제 1 간격으로 조절되는, 파지용 전자 피펫.
제 29 항에 있어서,
콘트롤러는 2 축 콘트롤러를 포함하고, 파라미터는 제 2 축을 따른 콘트롤러의 사용자 조작을 통하여 제 2 간격으로 조절되는, 파지용 전자 피펫.