KR20110103995A - 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법 및 장치 - Google Patents

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브루스 디 블랙
제임스 엠 주니어 앤더슨
워싱턴 제이 멘도자
라이다 사리-노다우스
조세프 피 바이스트론
크리스틴 에이 올슨
칼 에이치 포페
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올테크 어소시에이츠, 인크.
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Abstract

셔틀 밸브를 이용하여 유체의 시료 샘플을 분리하기 위한 장치 및 방법이 개시된다.

Description

유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR MOVING ALIQUOT SAMPLES OF FLUID}
본 발명은 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
유체의 시료 샘플을 효율적으로 그리고 효과적으로 이동시키는 방법이 소위 당업계에서 요구되고 있다. 또한, 유체의 시료 샘플을 효과적으로 이동시키는 장치가 소위 당업계에서 요구되고 있다.
본 발명은 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 방법의 발견에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 유체의 시료 샘플을 이동시키는 공지된 방법에 대비한 다수의 이점을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 유체의 매우 적은 샘플 부피, 또는 시료(aliquot)를 채널을 통한 스트림(stream)의 유동과 같은 보다 큰 유체 부피로부터 분리하기 위해서 이용될 수 있을 것이다. 본 발명의 방법은 또한 유체의 매우 적은 샘플 부피, 또는 시료를 채널을 통한 스트림의 유동과 같은 보다 큰 유체 부피로부터 분리하기 위해서, 그리고 샘플을 유체의 다른 부피 또는 컨테이너로 이송하기 위해서 이용될 수 있을 것이다.
본 발명은 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법에 관한 것이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법은 제 1 유체를 제공하는 단계, 제 2 유체를 제공하는 단계, 제 1 유체로부터 제 2 유체로 시료를 분리하기 위해서 셔틀(shuttle) 밸브를 이용하는 동시에 상기 제 2 유체의 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 유지하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 유체는 시료가 제 1 유체로부터 분리될 때 개방되어 유지되는 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 포함한다. 다른 실시예에서, 제 1 유체 및 제 2 유체는 시료 샘플이 제 1 유체로부터 분리될 때 개방되어 유지되는 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법은 제 1 유체를 제공하는 단계; 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 유동 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 상태로 제 1 유체로부터 시료 샘플을 분리하기 위해서 셔틀 밸브를 이용하는 단계를 포함한다. 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체 유동의 적어도 일부는 실질적으로 층류(laminar)일 것인데, 이는 제 1 유체 유동 경로의 적어도 일부가 밸브를 통해서 실질적으로 직선형이 되기 때문이다. 추가적인 예시적인 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 압력은 실질적으로 일정하게 유지되고 및/또는 실질적으로 증대되지 않는다. 대안적인 실시예에서, 시료 샘플은 제 1 유체로부터 제 2 유체로 전달된다. 제 2 유체는 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 포함할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 방법은 각 채널의 적어도 일부분이 정적(static) 본체의 제 1 표면과 평행하고 그리고 교차하도록 둘 이상의 관통 채널을 구비하는 정적 본체를 제공하는 단계, 동적(dynamic) 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플(dimple)을 가지는 동적 본체를 제공하는 단계로서, 상기 정적 본체 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고 그리고 상기 채널들 및 시료 딤플은 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 위치되는 동적 본체 제공 단계, 상기 채널들 중 하나를 통해서 제 1 유체를 유동시키고, 상기 채널들 중 다른 채널을 통해서 제 2 유체를 유동시키고, 시료 딤플을 제 1 위치에 정렬시키고, 제 1 유체의 샘플 부분이 시료 딤플 내로 유동할 수 있게 허용하고, 그리고 시료 딤플을 제 2 위치로 이동시킴으로써, 샘플 부분을 제 2 유체로 전달하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치에 관한 것이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 장치는 유체의 매우 적은 샘플 부피, 또는 시료를 유체의 보다 큰 부피로부터, 예를 들어, 채널을 통한 스트림의 유동으로부터 분리하도록 작동적으로(operatively) 구성된 하드웨어를 포함한다. 본 발명의 장치는 또한 유체의 매우 적은 샘플 부피, 또는 시료를 유체의 보다 큰 부피로부터, 예를 들어, 채널을 통한 스트림의 유동으로부터 분리하기 위해서, 그리고 샘플을 유체의 다른 부피 또는 컨테이너로 전달하기 위해서 이용될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 제 1 유체, 제 2 유체, 및 제 1 유체로부터 제 2 유체로 시료를 분리할 수 있는 동시에 상기 제 2 유체의 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 유지할 수 있는 셔틀 밸브를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 장치는 제 1 유체로부터 시료를 분리할 수 있고 동시에 제 1 유체의 셔틀 밸브를 통해서 연속적인 유동 경로를 유지할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 장치는 제 1 유체로부터 시료를 분리할 수 있고 동시에 제 1 유체 및 제 2 유체 모두의 연속적인 유동 경로를 유지할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 제 1 유체 채널, 제 2 유체 채널, 및 셔틀 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 유동 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 상태로 제 1 채널로부터 제 2 채널로 유체의 시료를 분리할 수 있는 셔틀 밸브를 포함한다. 밸브를 통한 제 1 채널의 적어도 일부분이 실질적으로 직선형이 될 수 있다. 이러한 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 1 채널의 적어도 일부분이 시료 딤플과 실질적으로 평행할 수 있고, 이는 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 층류 유동을 제공한다. 추가적인 실시예에서, 밸브를 통한 제 2 채널의 적어도 일부가 실질적으로 직선형이 될 수 있다. 이러한 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 2 채널은 시료 딤플에 실질적으로 평행하고, 이는 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 층류 유동을 제공한다.
본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 각 채널의 일부가 정적 본체의 제 1 표면과 교차하도록 적어도 2개의 관통 채널을 가지는 정적 본체, 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체를 포함하고, 상기 정적 본체의 제 1 표면 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고, 그리고 상기 채널들 및 시료 딤플은 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 위치되며, 상기 제 1 채널의 적어도 일부분이 정적 본체의 제 1 표면에 실질적으로 평행하다. 다른 대안적인 예시적 실시예에서, 밸브를 통한 제 1 채널의 적어도 일부분이 실질적으로 직선형이다. 예시적인 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 1 채널의 적어도 일부분이 시료 딤플에 대해서 실질적으로 평행이 될 수 있을 것이다. 예시적인 실시예에서, 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 유동이 층류가 된다. 추가적인 실시예에서, 밸브를 통한 제 2 채널의 적어도 일부가 실질적으로 직선형이 된다. 추가적인 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 2 채널은 시료 딤플과 실질적으로 평행할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 유동이 층류가 될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 각 채널의 일부가 정적 본체의 제 1 표면과 교차하도록 적어도 2개의 관통 채널을 가지는 정적 본체, 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체를 포함하고, 상기 정적 본체의 제 1 표면 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고, 그리고 상기 채널들 및 시료 딤플은 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 위치되며, 상기 제 2 채널의 적어도 일부분이 정적 본체의 제 1 표면에 실질적으로 평행하다.
추가적인 예시적 실시예에서, 정적 본체가 시료 딤플을 포함하고 동적 본체가 둘 이상의 관통 채널을 포함하도록 본 발명의 장치가 구성될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 장치는, 예를 들어, 정적 본체가 없이 둘 또는 셋 이상의 동적 본체를 가지는, 동적인 하나 이상의 본체를 포함할 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 관한 이하의 구체적인 설명 및 특허청구범위로부터 본 발명의 이러한 그리고 다른 특징들 및 이점들을 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에서 사용하기에 적합한 예시적인 셔틀 밸브의 작동을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에서 사용하기에 적합한 예시적인 셔틀 밸브의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에서 사용하기에 적합한 셔틀 밸브의 예시적인 정적 본체를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에서 사용하기에 적합한 셔틀 밸브의 예시적인 동적 본체를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 사용하기에 적합한 셔틀 밸브의 예시적인 동적 본체를 도시한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에서 사용하기에 적합한 예시적인 셔틀 밸브의 작동을 도시한 단면도이다.
도 7은 크로마토그래피(색층 분석) 시스템에서 사용하기에 적합한 샘플 분석장치의 일부로서 예시적인 셔틀 밸브를 도시한 도면이다.
도 8은 크로마토그래피 시스템에서 사용하기에 적합한 샘플 분사 밸브로서 예시적인 셔틀 밸브를 도시한 도면이다.
본 발명의 원리를 이해하는데 도움이 되고자, 이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하고 그리고 특정 언어를 이용하여 구체적인 실시예를 설명하였다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 범위가 특정 언어의 이용에 의해서 제한되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 설명된 본 발명의 원리의 변형, 추가적인 변경, 및 추가적인 적용도 소위 당업자에게 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
본원 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 바와 같이, 명백한 기재가 없는 경우에 "단수" 형태는 "복수" 형태를 포함할 것이다. 그에 따라, 예를 들어, "용매"는 복수의 그러한 용매를 포함할 수 있을 것이고 그리고 당업자에게 공지된 균등한 하나 또는 둘 이상의 용매에 대한 기재를 포함할 수 있을 것이다.
본원 명세서의 실시예의 설명에서 사용된 예를 들어, 조성물 내의 성분의 양, 농도, 부피, 프로세스 온도, 프로세스 시간, 회수(recovery) 또는 수율, 유량, 및 유사한 값들, 그리고 그 범위에 관한 "약" 이라는 표현은, 예를 들어, 통상적인 측정 및 취급 과정을 통해서; 이들 과정에서의 의도하지 않은 오류를 통해서; 방법들의 실시를 위해서 이용되는 성분들의 편차를 통해서 발생할 수 있는 수치적 양의 변동 및 유사한 근접적 사고(proximate consideration)를 지칭한다. 또한, "약" 이라는 용어는 특별한 초기 농도 또는 혼합의 포뮬레이션(formulation)의 시효(aging)로 인해서 변화된 양(amounts), 그리고 특별한 초기 농도 또는 혼합의 포뮬레이션의 혼합 또는 프로세싱으로 인해서 변화된 양도 포함한다. "약"이라는 용어의 사용에 무관하게, 특허청구범위는 해당 양의 균등물도 포함한다.
본원 명세서에서 사용된 바와 같이, "셔틀 밸브"라는 용어는 하나 또는 둘 이상의 공급원(들)으로부터 다른 위치로 유체를 공급하는 것을 조정하는 제어 밸브를 의미한다. 셔틀 밸브는 하나의 유체로부터 다른 곳으로 샘플을 이동시키기 위해서 회전 또는 선형 운동을 이용할 수 있을 것이고 그리고 하나 이상의 본체 또는 부분이 동적이 되도록 구성될 수 있을 것이다.
본원 명세서에서 사용된 바와 같이, "유체"라는 용어는 기체, 액체, 및 초임계적(supercritical) 유체를 의미한다.
본원 명세서에서 사용된 바와 같이, "층류 유동"이라는 용어는 유체의 원활하고(smooth), 규칙적인 이동을 의미하며, 여기에서 난류가 없으며, 임의의 주어진 저류(subcurrent)가 다른 인접 저류와 다소 평행하게 이동한다.
본원 명세서에서 사용된 바와 같이, "실질적"이라는 용어는 합리적인(reasonable) 양에 포함된다는 것을 의미하고, 절대 값의 약 0% 내지 약 50%, 약 0% 내지 약 40%, 약 0% 내지 약 30%, 약 0% 내지 약 20% 또는 약 0% 내지 약 10%로 변화될 수 있는 양을 포함한다.
본 발명은 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치 또는 장치 성분에서 이용될 수 있는 컴퓨터 소프트웨어에 관한 것이며, 그러한 컴퓨터 소프트웨어는 본원 명세서에 기재된 바와 같은 하나 또는 둘 이상의 방법 단계를 장치가 실시할 수 있게 한다.
이하에서는, 유체의 시료 샘플을 이동시키는 예시적인 방법 및 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치에 대해서 설명한다.
Ⅰ. 유체의 시료 샘플의 이동 방법
본 발명은 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법에 관한 것이다. 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법은 다수의 프로세스 단계들을 포함할 것이고, 그 중 일부를 이하에서 설명한다.
예시적인 실시예에서, 본 발명에 따른 셔틀 밸브가 하나의 용기(vessel) 또는 스트림으로부터 다른 용기 또는 스트림으로 유체의 시료 샘플을 전달하는 것을 능동적으로(actively) 제어한다. 본원 명세서에서 사용된 바와 같이, "능동적 제어"라는 문구는 하나의 용기 또는 스트림으로부터 다른 용기 또는 스트림으로의 유체 전달을 제어하기 위한 주어진 셔틀 밸브의 능력을 지칭하며, 이때 셔틀 밸브를 통한 스트림들의 유체 유량은 변화될 수 있을 것이다. 유체 유동을 단지 분할하는 "수동적" 유동 스프리터(splitters)와 달리, 본 발명에서 사용되는 셔틀 밸브는, 예를 들어, 유동 제한부(restrictions), 전체 유량, 온도, 및/또는 용매 조성과 같은 샘플 스트림 내의 유체 유동의 발생가능한 요동(fluctuation)과 관계 없이 하나의 스트림으로부터 다른 스트림으로 유체의 시료 샘플을 제거하는 것을 제어한다.
하나의 스트림 또는 용기로부터 다른 스트림 또는 용기로 유체의 시료 샘플을 전달하는 것을 능동적으로 제어하는 단계는, 예를 들어, (ⅰ) 셔틀 밸브를 활성화시키기 위해서, (ⅱ) 셔틀 밸브를 비활성화(deactivate)시키기 위해서, (ⅲ) 셔틀 밸브의 하나 또는 둘 이상의 유동 및/또는 압력 셋팅을 변화시키기 위해서, 또는 (ⅳ) (ⅰ) 내지 (ⅲ)의 임의 조합을 위해서, 활성화 신호를 본 발명의 셔틀 밸브로 전송하는 단계를 포함한다. 비제한적인 예로서, 적절한 유동 및 압력 셋팅은 (ⅰ) 밸브 위치, (ⅱ) 셔틀 밸브 압력, (ⅲ) 밸브로의 공기 압력, 또는 (ⅳ) (ⅰ) 내지 (ⅲ)의 임의 조합을 포함한다. 통상적으로, 활성화 신호는, 예를 들어, 전기 신호, 공압 신호, 디지털 신호, 또는 무선 신호의 형태이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법은 제 1 유체를 제공하는 단계, 제 2 유체를 제공하는 단계, 상기 제 2 유체의 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 유지하면서 제 1 유체로부터 제 2 유체로 시료를 분리하기 위해서 셔틀 밸브를 이용하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 유체는 시료가 제 1 유체로부터 분리될 때 개방되어 유지되는 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 포함한다. 다른 실시예에서, 제 1 유체 및 제 2 유체는 시료 샘플이 제 1 유체로부터 분리될 때 개방되어 유지되는 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법은 제 1 유체를 제공하는 단계; 제 2 유체를 제공하는 단계; 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 유동 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 상태로 제 1 유체로부터 시료 샘플을 분리하기 위해서 셔틀 밸브를 이용하는 단계를 포함한다. 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체 유동의 적어도 일부는 실질적으로 층류일 것인데, 이는 제 1 유체 유동 경로의 적어도 일부가 밸브를 통해서 실질적으로 직선형이 되기 때문이다. 추가적인 예시적인 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 압력은 실질적으로 일정하게 유지되고 및/또는 실질적으로 증대되지 않는다. 대안적인 실시예에서, 시료 샘플은 제 1 유체로부터 제 2 유체로 전달된다. 제 2 유체는 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 포함할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 방법은 각 채널의 적어도 일부분이 정적 본체의 제 1 표면과 평행하고 그리고 교차하도록 둘 이상의 관통 채널을 구비하는 정적 본체를 제공하는 단계, 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체를 제공하는 단계로서, 상기 정적 본체 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고 그리고 상기 채널들 및 시료 딤플은 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 위치되는 동적 본체 제공 단계, 상기 채널들 중 하나를 통해서 제 1 유체를 유동시키는 단계, 상기 채널들 중 다른 채널을 통해서 제 2 유체를 유동시키는 단계, 시료 딤플을 제 1 위치에 정렬시키는 단계, 제 1 유체의 샘플 부분이 시료 딤플 내로 유동할 수 있게 허용하는 단계, 그리고 시료 딤플을 제 2 위치로 이동시켜 샘플 부분을 제 2 유체로 전달하는 시료 딤플 이동 단계를 포함한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 예시적인 셔틀 밸브 및 하나의 유체 스트림으로부터 다른 유체 스트림으로 유체의 시료 샘플을 제거함으로써 그러한 셔틀 밸브가 어떻게 작동되는지를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 셔틀 밸브(100)는 샘플 스트림 또는 용기로부터 셔틀 밸브(100)로 유체 유동을 제공하는 제 1 스트림의 유입구(111); 상기 유입구(111)를 제 1 스트림의 배출구(114)로 연결하는 채널(117); 동적 본체(119)의 딤플(116) 내의 유입 샘플 시료 부피(118); 상기 배출구(114)는 셔틀 밸브(100)로부터 유체 유동을 샘플 스트림 또는 용기로, 또는 다른 스트림 또는 용기로 제공하고; 셔틀 밸브(100)를 통해서 제 2 스트림의 유체 유동을 제공하는 유입구(115); 딤플(116) 내의 배출(outgoing) 샘플 시료 부피(118); 유입구(115)를 배출구(113)로 연결하고 셔틀 밸브(100)를 통해서 유체 유동을 다른 스트림 또는 용기로 제공하는 채널(120)을 포함한다.
유체가 채널(117)을 통해서 유입구(111)로부터 배출구(114)로 셔틀 밸브(100)를 통해서 유동함에 따라, 딤플(116) 내의 유입 샘플 시료 부피(118)는 샘플 시료(118)(도 1에서 음영 영역으로 도시된 바와 같음)로서 지칭되는 유체의 특정 부피로 충진된다. 희망하는 시간에, 딤플 회전 경로(121)를 통해서 동적 본체(119) 내의 딤플(116)을 회전시킴으로써 셔틀 밸브(100)는 채널(117)로부터 취해진 딤플(116) 내의 샘플 시료(118)를 채널(120)로 전달한다. 샘플 시료(118)가 채널(120)로 전달되면, 유입구(115)로부터 채널(120)을 통해서 유동하는 가스 또는 액체는 샘플 시료(118)를 배출구(113)로 전달한다. 본 발명의 셔틀 밸브의 다른 이점은 밸브를 통한 채널들의 유체공학적(fluidic) 디자인과 관련된다. 밸브를 통한 배압을 최소화하기 위해서, 채널(117 및 120)을 통한 유동이 연속된다. 이는, 동적 본체(119)가 어떠한 위치에 있더라도 셔틀 밸브(100)를 통한 유체 유동이 연속적(도 2에 도시된 바와 같음)이 되도록, 채널(117 및 120)을 정적 본체(122)내에 위치시킴으로써 달성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 채널(117) 및 채널(120)의 적어도 일부가 실질적으로 평면형 및/또는 선형이 될 것이며, 이는 난류를 줄이고 그리고 밸브를 통한 압력 증가를 추가적으로 최소화한다. 또한, 채널(117) 및 채널(120)의 적어도 일부분은 딤플(116)과 실질적으로 평행할 수 있고, 이는 난류 유동 및 밸브 내의 압력 증가를 추가적으로 제한한다. 예를 들어, 셔틀 밸브를 통한 "압력의 실질적인 증가" 라는 용어는 밸브 내의 압력을 50 psi 보다 높게 증가시키지 않는, 바람직하게는 30 psi 미만, 보다 바람직하게 20 psi 미만, 그리고 보다 더 바람직하게 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 또는 1 psi 미만이 되게 하는 구성을 포함한다. 딤플(116)은 동적 본체(119) 내에 위치되고 그리고 정적 본체(122)와 인접하는 동적 본체의 면과 유체 소통하며, 그에 따라 동적 본체(119)가 제 1 위치에 있을 때, 딤플(116)이 채널(117)과 유체 소통할 것이고, 그리고 제 2 위치에 있을 때, 딤플(116)이 채널(120)과 유체 소통할 것이다. 딤플(116)은 어떠한 형성도 가질 수 있을 것이나, 오목한 반구형으로서 도시되어 있으며, 그 딤플은 어떠한 크기도 가질 수 있을 것이다. 예시적인 실시예에서, 딤플은 극히 작은 크기(예를 들어, 2000 nL 미만, 바람직하게 약 500 nL 미만, 보다 바람직하게 100 nL 미만, 그리고 보다 더 바람직하게 약 1 nL 미만, 그러나 1 nL 내지 2000 nL 중의 임의 크기를 가질 수 있다)를 가질 수 있으며, 이는 빠른 샘플링을 가능하게 한다. 또한, 작은 딤플(116) 크기는 매우 짧은 딤플 회전 경로(121)를 가능하게 하고, 이는 동적 본체(119) 및 정적 본체(122)의 표면들의 마모를 상당히 감소시키고 그리고 셔틀 밸브(100)의 유지 보수가 필요할 때까지의 서비스 수명을 연장시키는 결과(예를 들어, 서비스까지 1천만 사이클 이상이 가능할 수 있다)를 초래한다.
셔틀 밸브(100)는 희망하는 샘플링 빈도수로 샘플로부터 샘플 시료(예를 들어, 샘플 시료(118))를 분리하여 하나 이상의 탐지기로 전송하도록 프로그램될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 샘플링 빈도수는 10초 당 하나 이상의 샘플 시료(또는 5초 당 하나 이상의 샘플 시료, 또는 3초 당 하나 이상의 샘플 시료, 또는 2초 당 하나 이상의 샘플 시료, 또는 0.5초 당 하나 이상의 샘플 시료, 또는 0.1초 당 하나 이상의 샘플 시료)가 된다. 이러한 셔틀 밸브는, 전체가 본원 명세서에서 참조되는 계류중인 미국 가명세서 특허 출원 제 61/005,590 호에서 크로마토그래피 시스템과 관련하여 추가적으로 설명되어 있다.
Ⅱ. 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 장치
본 발명은 또한 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치에 관한 것이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 장치는 유체의 매우 적은 샘플 부피, 또는 시료를 유체의 보다 큰 부피로부터, 예를 들어, 채널을 통한 스트림의 유동으로부터 분리하도록 작동적으로(operatively) 구성된 하드웨어를 포함한다. 본 발명의 장치는 또한 유체의 매우 적은 샘플 부피, 또는 시료를 유체의 보다 큰 부피로부터, 예를 들어, 채널을 통한 스트림의 유동으로부터 분리하기 위해서, 그리고 샘플을 유체의 다른 부피 또는 컨테이너로 전달하기 위해서 이용될 수 있다.
하나의 예시적인 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 제 1 유체, 제 2 유체, 및 상기 제 2 유체의 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 유지하면서 제 1 유체로부터 제 2 유체로 시료를 분리할 수 있는 셔틀 밸브를 포함한다. 일 실시예에서, 상기 장치는 제 1 유체의 셔틀 밸브를 통해서 연속적인 유동 경로를 유지하면서 제 1 유체로부터 시료를 분리할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 장치는 제 1 유체 및 제 2 유체 모두의 연속적인 유동 경로를 유지하면서 제 1 유체로부터 시료를 분리할 수 있다.
본 발명에 따른 다른 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 제 1 유체 채널, 제 2 유체 채널, 및 셔틀 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 유동 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 상태로 제 1 채널로부터 제 2 채널로 유체의 시료를 분리할 수 있는 셔틀 밸브를 포함한다. 밸브를 통한 제 1 채널의 적어도 일부분이 실질적으로 직선형이 될 수 있다. 이러한 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 1 채널의 적어도 일부분이 시료 딤플과 실질적으로 평행할 수 있고, 이는 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 층류 유동을 제공한다. 추가적인 실시예에서, 밸브를 통한 제 2 채널의 적어도 일부가 실질적으로 직선형이 될 수 있다. 이러한 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 2 채널은 시료 딤플에 실질적으로 평행하고, 이는 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 층류 유동을 제공한다.
본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 각 채널의 일부가 정적 본체의 제 1 표면과 교차하도록 적어도 2개의 관통 채널을 가지는 정적 본체, 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체를 포함하고, 상기 정적 본체의 제 1 표면 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고, 그리고 상기 채널들 및 시료 딤플은 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 위치되며, 상기 제 1 채널의 적어도 일부분이 정적 본체의 제 1 표면에 실질적으로 평행하다. 다른 대안적인 예시적 실시예에서, 밸브를 통한 제 1 채널의 적어도 일부분이 실질적으로 직선형이다. 예시적인 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 1 채널의 적어도 일부분이 시료 딤플에 대해서 실질적으로 평행이 될 수 있을 것이다. 예시적인 실시예에서, 밸브를 통한 제 1 채널 내의 유체의 유동이 층류가 된다. 추가적인 실시예에서, 밸브를 통한 제 2 채널의 적어도 일부가 실질적으로 직선형이 된다. 추가적인 실시예에서, 셔틀 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 압력은 실질적으로 증대되지 않는다. 다른 예시적인 실시예에서, 제 2 채널은 시료 딤플과 실질적으로 평행할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 밸브를 통한 제 2 채널 내의 유체의 유동이 층류가 될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 각 채널의 일부가 정적 본체의 제 1 표면과 교차하도록 적어도 2개의 관통 채널을 가지는 정적 본체, 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체를 포함하고, 상기 정적 본체의 제 1 표면 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고, 그리고 상기 채널들 및 시료 딤플은 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 위치되며, 상기 제 2 채널의 적어도 일부분이 정적 본체의 제 1 표면에 실질적으로 평행하다.
본 발명에 따른 추가적인 예시적 실시예에서, 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치는 각 채널의 일부가 정적 본체의 제 1 표면과 교차하도록 적어도 2개의 관통 채널을 가지는 정적 본체, 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체를 포함하고, 상기 정적 본체의 제 1 표면 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고, 그리고 상기 채널들 및 시료 딤플은 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 위치되며, 상기 셔틀 밸브의 수명이 서비스 필요시까지 적어도 약 1 백만 사이클, 2 백만, 3 백만, 4 백만, 5 백만, 6 백만, 7 백만, 8 백만, 9 백만, 1 천만 또는 그 이상의 사이클이 된다.
전술한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 장치의 예시적인 실시예의 구성요소들을 도시한다. 셔틀 밸브 내의 채널들의 구성은 밸브를 통한 연속적인 유동을 제공하고, 밸브를 통해서 유동하는 스트림 내의 상당한 압력 증가를 감소시키며, 및/또는 밸브를 통한 층류 유동을 제공한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 밸브의 예시적인 채널 구성을 도시한다. 밸브 내의 채널들의 적어도 일부는 정적 본체의 제 1 표면에 실질적으로 평행하다. 예를 들어, 도 3a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 셔틀 밸브(100)의 단면을 도시한 도면이다. 정적 본체(122)는 제 1 표면(102)에 평행한 둘 이상의 채널(117 및 120)을 포함하며, 이는 정적 본체 제 1 표면(102)의 전체 폭과 인접한다. 다른 예시적인 실시예에서, 채널(117 및 120)이 정적 본체(122)의 제 1 표면(102)의 적어도 일부와 평행하고 인접한다(도 3b 참조). 추가적인 예시적인 실시예에서, 채널(117 및 120)은 상기 표면에 대해서 평행하고 그리고 원주 방향으로 연장한다(도 3c 참조). 정적 본체(122)의 제 1 표면(102)과 인접한 채널(117 및 120)의 부분의 크기와 형상이 변화될 수 있으나, 통상적으로는 동적 본체(119) 내의 딤플(116)의 크기 보다 크다. 예를 들어, 정적 본체(122)의 제 1 표면(102)과 인접한 채널(117 및 120)의 일부가 장방형, 원형, 타원형일 수 있고, 그리고 정적 본체의 면 상의 여러 위치에 배치될 수 있으나, 통상적으로는 하나의 채널(117)로부터 다른 채널(120)로 회전될 때 딤플(116)과 교차하도록 배치된다.
다른 예시적인 실시예에서, 동적 본체(119)의 딤플(116)은 채널(117)로부터 채널(120)로 용이하게 회전될 수 있도록 구성될 수 있을 것이다. 딤플(116)은 어떠한 형상도 가질 수 있고, 예를 들어, 신속한 유체 또는 매스(mass) 전달을 허용하는 장방형, 원형, 타원형, 정사각형 등의 형상을 가질 수 있으나, 도시된 것은 오목한 반구형이고, 또한 딤플은 어떠한 크기도 가질 수 있다(도 4 참조). 예시적인 실시예에서, 딤플(116)은 극히 작은 크기(예를 들어, 2000 nL 미만, 바람직하게 약 500 nL 미만, 보다 바람직하게 100 nL 미만, 그리고 보다 더 바람직하게 약 1 nL 미만, 그러나 1 nL 내지 2000 nL 중의 임의 크기를 가질 수 있다)를 가질 수 있으며, 이는 빠른 샘플링을 가능하게 한다. 또한, 작은 딤플(116) 크기는 매우 짧은 딤플 회전 경로(121)를 가능하게 하고, 이는 동적 본체(119) 및 정적 본체(122)의 표면들의 마모를 상당히 감소시키고 그리고 셔틀 밸브(100)의 유지 보수가 필요할 때까지의 서비스 수명을 연장시키는 결과(예를 들어, 서비스까지 1천만 사이클 이상이 가능할 수 있다)를 초래한다. 채널(117 및 120)과 용이하게 교차하도록 딤플(116)이 동적 본체(119)의 제 1 표면(104) 상에 위치된다.
다른 실시예에서, 본 발명의 셔틀 밸브는 둘 이상의 채널 및/또는 하나 이상의 딤플을 포함할 수 있고, 이는 동시에 또는 신속하게 연속하여(rapid succession) 복수의 시료 샘플의 이동을 가능하게 하고 및/또는 다수의 샘플들이 동시에 또는 순차적으로 다수의 채널의 내외로 전달될 수 있게 허용한다. 예를 들어, 동적 본체(119)만이 한 방향으로 회전되도록 동적 본체(119)가 동일한 원주를 따라 복수의 딤플(116)을 포함할 수 있다(도 5).
다른 실시예에서, 본 발명의 셔틀 밸브는 축을 중심으로 회전하는 것과 상이한 구성을 가질 수 있을 것이다. 예를 들어, 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위해서 선형 이동이 이용될 수 있도록, 셔틀 밸브가 디자인될 수 있을 것이다. 도 6a 및 도 6b는 선형 운동 셔틀 밸브(151)의 단면을 도시하며, 여기에서 동적 본체(119)는 정적 본체(122)에 걸쳐 선형 운동으로 이동하며, 그에 따라, 하나의 위치(도 6a에 도시됨)에서, 딤플(118)은 채널(117)과 정렬되고 그리고 다른 위치(도 6b에 도시됨)에서 딤플(118)은 채널(120)과 정렬된다. 이러한 방식에서, 샘플 시료는 채널(117)로부터 채널(120)로 전달된다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 동적 본체(119) 및 정적 본체(122)가 이들 부분 상에서 가장 적은 마모량을 제공하도록 셔틀 밸브(100)가 구성된다. 예를 들어, 딤플(116) 및 채널(117 및 120)은 포트, 홈, 또는 채널의 수를 최소화하도록 디자인되기 때문에, 그리고 이들 개구부들이 점유하는 표면적을 최소화하도록 디자인되기 때문에, 이는 셔틀 밸브(100)의 수명을 연장시킬 수 있게 허용한다(예를 들어, 약 1 백만 사이클 이상, 바람직하게 약 2 백만 사이클 이상, 보다 바람직하게 약 5 백만 사이클 이상, 그리고 보다 더 바람직하게 약 1 천만 사이클 이상). 또한, 이러한 디자인은 높은 작동 압력, 예를 들어, 약 10 psi 이상, 바람직하게는 약 100 psi 이상, 보다 바람직하게는 약 1000 psi 이상, 그리고 보다 더 바람직하게는 약 10,000 psi 이상(예를 들어, 20,000 psi 초과)을 이용할 수 있게 허용한다.
추가적인 예시적 실시예에서, 밸브의 수명을 연장시키는 물질로 셔틀 밸브(100)가 구성된다. 정적 본체(122) 및 동적 본체(119)는 가공이 용이하고 적절한 밀봉, 낮은 토크, 및 정적 본체(122)와 동적 본체(119) 사이의 마모에 대한 내성을 제공하는 물질로 구성된다. 예를 들어, 그러한 물질은 폴리에틸렌(예를 들어, 고분자량 폴리에틸렌), 폴리에테르(예를 들어, 폴리에테르에테르케톤), 플루오로폴리머(예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌), 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리이미드 등, 그리고 이들이 혼합물과 같은 폴리머 물질을 포함하는 유기 물질; 그리고 세라믹, 금속 등과 같은 무기 물질을 포함한다. 그러한 물질은 이들 물질의 혼합물 또는 복합물을 포함할 수 있고, 또는 그러한 물질로 코팅될 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 동적 본체(119)는 초-고분자량 폴리에틸렌로 구성되고 그리고 정적 본체(122)는 천연 폴리에테르에테르케톤으로 구성된다.
Ⅲ. 용도/이용
전술한 방법 및 장치는 하나의 유체로부터 다른 유체로 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위해서 사용될 수 있을 것이다. 전술한 방법 및 장치는, 비제한적인 예를 들어, 유화업계, 의약업계, 분석 실험 등을 포함하는 모든 유체 이용 산업에서 적용될 수 있을 것이다.
도 7은 셔틀 밸브가 어떻게 주어진 유체 크로마토그래피 시스템 내에서 작동하는지를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 셔틀 밸브(100)는 유체 유동을 크로마토그래피 컬럼(예를 들어, 컬럼(11))으로부터 셔틀 밸브(100)로 제공하는 크로마토그래피 컬럼 유입구(111); 딤플(116) 내의 유입 샘플 시료 부피(118); 유체 유동을 셔틀 밸브(100)로부터 미소량(fraction) 수집부(예를 들어, 미소량 수집부(14))로 제공하는 미소량 수집기 배출구(144); 펌프(140)를 이용하여 셔틀 밸브(100)의 일부를 통해서 가스(예를 들어, 공기, 질소 등) 또는 액체(예를 들어, 알콜) 유동을 제공하는 가스 또는 액체 유입구(115); 배출 샘플 시료 부피(118); 그리고 유체 유동을 셔틀 밸브(100)로부터 탐지기(예를 들어, ELSD와 같은 탐지기(31))로 제공하는 탐지기 배출구(113)를 포함한다.
유체가 셔틀 밸브(100)를 통해서 크로마토그래피 카트릿지로부터 유입구(111)로 그리고 채널(117)을 경유하여 미소량 수집기 배출구(144)로 유동함에 따라서, 딤플(116)이 특정 부피의 유입 샘플 시료 부피(118)(도 7에서 음영 영역으로 도시됨)로 충진된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 원하는 시간에, 셔틀 밸브(100)는 딤플 회전 경로(121)를 통해서 채널(120)로 딤플(116) 내의 유입 샘플 시료 부피(118)를 전달한다. 샘플 시료(118)가 채널(120)로 전달되면, 채널(120)을 통해서 유입구(115)로부터 유동하는 가스 또는 액체가 탐지기 배출구(113)를 통해서 샘플 시료(118)를 탐지기(131)(예를 들어, ELSD)로 이송한다.
다른 예시적인 실시예에서, 셔틀 밸브가 단일 시료를 제 1 유체로부터 제 2 유체로 전달하기 위해서 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 제 1 유체가 샘플 딤플로 도입될 수 있고 그리고 샘플 시료를 제 2 유체로 배치하기 위한 하나의 단일 운동이 완료된다. 이러한 구성에서, 본 발명의 셔틀 밸브를 이용하여 크로마토그래피 시스템 또는 컬럼 내로 분리하기 위해서 샘플을 주입할 수 있을 것이다. 이러한 샘플 도입은 다른 주입에 앞서서 컬럼 또는 시스템이 완전히 진행될 수 있게 한다. 이러한 주입 모드 실시예는 통상적으로 보다 통상적인 HPLC 용도에서 이용될 수 있으며 그러한 용도에서는 다른 샘플 부피가 시스템으로 주입되기에 앞서서 단일 샘플 시료(하나의 딤플 부피)가 완전히 분석된다. 본 발명의 셔틀 밸브의 디자인이 유체의 매우 적은 시료 샘플을 허용하기 때문에, 이러한 밸브는 또한 마이크로 및 나노 크로마토그래피 시스템에서도 이용될 수 있을 것이다. 도 8은 그러한 디자인의 예시적인 실시예를 도시하며, 이때 셔틀 밸브(151)는 시료를 샘플 유체(111)로부터 유체(113)로 이어서 크로마토그래피 컬럼(11)으로 주입하기 위해서 이용된다.
다른 예시적인 실시예에서, 본 발명의 셔틀 밸브가 정량 투여(dosing) 장치로서 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 그러한 밸브는 제약, 음식물 조미, 화학적 정량 투여, 재생수(풀장 및 온천) 화학물질 도입, 및 농사용 비료 분배와 같은 산업을 포함하는 많은 제조 프로세스에서 이용될 수 있을 것이다. 하나의 예시적인 실시예에서, 정량 투여 장치가 2개의 유동 경로를 포함할 수 있고, 각각의 유동 경로는 자체적인 유량으로 유동된다. 화합물질(A)이 특정 유량으로 메인 유동 경로로 도입된다. 본 발명의 다른 밸브를 이용하여, 제 2 화학물질(B)이 다른 유량으로 제 2 유동 경로 내로 도입될 수 있다. 다수 밸브를 이용하여, 복합(complex) 화학물질 첨가제가 유동 스트림으로 부가될 수 있고 그리고 스트림들이 다수의 제품 컨테이너로 분배된다. 혼합은 화학물질이 스트림(들)으로 도입되는 것과 동시에 이루어질 수 있는데, 이는 스트림의 유동이 부가된 화학물질을 자연적으로 혼합하기 때문이다. 큰 정량 투여 부피 규모에서, 많은 소비 제품이 물과 같은 주요 캐리어 성분과 함께 제조된다. 펌프를 이용하여 분배하는 것이 세정 및 유지보수를 필요로 하는 것과 대조적으로, 본 발명의 밸브들은 특정 용도에 대한 단순한 대안을 제공한다. 보다 작은 규모에서, 임의 성분 농도의 일반적인(routine) 화학물질 혼합물을 생산하기 위해서 정량 투여 장치가 본 발명의 셔틀 밸브를 포함할 수 있을 것이다. 그 대신에, 만약 중력을 이용하여 화학물질 투여량을 도입한다면, 본 발명의 셔틀 밸브가 이용될 수 있을 것이며, 그에 따라 정량 투여 화학물질의 일회용 컨테이너가 밸브에 임시로 부착될 수 있고 그리고 특정 간격으로 교체될 수 있을 것이다. 이러한 실시예에서, 펌핑 설비는 필요하지 않을 수 있고, 그에 따라 부가적인 하드웨어 비용이 절감될 수 있을 것이다. 이러한 것은, 적은 전력 소모를 이용하면서(예를 들어, 태양 전력) 특정 용도에서 화학물질을 분배하는 것과 같은 예를 들어 농업용 및 가정용의 다양한 시장에서 유리할 것이다.
예
이하의 예를 이용하여 본 발명을 추가적으로 설명하며, 그러한 예는 본 발명의 범위를 제한하지 않을 것이다. 대조적으로, 여러 가지 다른 실시예, 변형예, 및 균등물들도 포함되어야 한다는 것이 분명할 것이고, 그러한 것은, 본원 명세서의 기재 내용으로부터, 본 발명의 범위 및/또는 특허청구범위 내에 포함된다는 것을 당업자가 이해할 수 있을 것이다.
예 1
이러한 예에서, 플래시(flash) REVELERIS™ 시스템(Grace Davison Discovery Sciences 가 공급함)이 이용되었다. 디옥틸 프탈레이트 및 부틸 파라벤(pararben)을 포함하는 4 mL의 혼합물을 4 g GRACERESOLVE™ C18 플래시 카트릿지(Grace Davison Discovery Sciences가 공급)로 주입하였고, 이를 플래시 시스템에 장착하였다. 80/20 메탄올/물 모바일 페이스(mobile phase)가 ALLTECH™ 모델 300 LC 펌프를 이용하여 시스템을 통해서 펌핑되었다. 컬럼 유출물(column effluent)이 본원 명세서에 기재된 바와 같은 셔틀 밸브로 지향되었고, 그러한 셔틀 밸브는 300uL/분의 컬럼 유출물을 ALLTECH™ 3300 ELSD로 전향시켰다. 유출물의 밸런스(balance)가 Ocean Optics UV 탐지기를 통해서 Gilson 미소량 수집기로 유동되었다.
제한된 수의 실시예를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 이러한 특정 실시예들은 본원 명세서에 기재된 그리고 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 예시적인 실시예에 관한 이하의 설명으로부터, 당업자는 다른 변형예, 균등물 및 변화가 가능하다는 것을 명확하게 이해할 수 있을 것이다. 특별한 언급이 없으면, 본원 명세서 및 이러한 예의 모든 부(part) 및 백분율은 중량을 기초로 하는 것이다. 또한, 특성, 측정 단위, 조건, 물리적 상태 또는 백분율의 특별한 세트를 나타내는 것과 같이 상세한 설명 또는 특허청구범위 내에 언급된 수치의 범위는 그 범위 내에 포함되는 모든 수치와 함께 그 범위 내의 숫자들의 모든 하위세트(subset)를 명백하게 포함할 것이다. 예를 들어, 하한(RL) 및 상한(RU)을 가지는 수치 범위가 기재된 경우에, 그러한 범위에 포함되는 모든 수(R)도 구체적으로 개시된 것이라 할 것이다. 특히, 그 범위 내의 이하의 수(R) 즉, R = RL + k(RU-RL) 이 구체적으로 개시되었다 할 것이며, 여기에서 k 는 증분(increment)이 1%인 1%로부터 100%까지의 가변 범위이며, 예를 들어 k는 1%, 2%, 3%, 4%, 5%. ... 50%, 51%, 52%. ... 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 또는 100%이다. 또한, 앞서서 계산된 바와 같은 임의의 2개의 R 값으로 표시된 임의의 수치적 범위 역시 구체적으로 개시된 것이다. 전술한 상세한 설명 및 도면으로부터, 당업자는 본원 명세서에 기재된 것 이외의 모든 변형을 명확하게 인식할 수 있을 것이다. 그러한 변형은 특허청구범위의 권리범위 내에 포함될 것이다. 본원 명세서에서 인용된 모든 공보들은 전체가 참조로서 포함된다.

Claims (21)

  1. 유체의 시료 샘플을 하나의 유체로부터 다른 유체로 이동시키는 방법으로서,
    (a) 제 1 유체를 제공하는 단계,
    (b) 제 2 유체를 제공하는 단계, 그리고
    (c) 셔틀 밸브를 통한 제 2 유체의 연속적인 유동 경로를 유지하면서 제 1 유체로부터 제 2 유체로 유체의 시료 샘플을 분리하기 위해서 셔틀 밸브를 이용하는 단계를 포함하는
    유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유체의 시료 샘플이 제 1 유체로부터 분리될 때 상기 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 연속적인 유동 경로가 유지되는
    유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유체의 시료 샘플이 제 1 유체로부터 분리될 때 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체의 연속적인 유동 경로가 상기 셔틀 밸브를 통해서 유지되는
    유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법.
  4. 유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법으로서,
    (a) 제 1 유체를 제공하는 단계;
    (b) 제 1 유체의 셔틀 밸브를 통한 연속적인 유동 경로를 유지하면서 제 1 유체로부터 유체의 시료 샘플을 분리하기 위해서 셔틀 밸브를 이용하는 단계를 포함하는
    유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 유동이 실질적으로 층류인
    유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체의 압력이 실질적으로 일정하게 유지되는
    유체의 시료 샘플을 이동시키는 방법.
  7. 유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 방법으로서,
    (a) 각 채널의 부분이 정적 본체의 제 1 표면과 교차하도록 둘 이상의 관통 채널을 구비하는 정적 본체를 제공하는 단계,
    (b) 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체를 제공하는 단계로서, 상기 정적 본체 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고, 그리고 상기 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 채널과 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 채널과 유체 소통하도록 상기 채널들 및 시료 딤플이 위치되는, 동적 본체 제공 단계,
    (c) 상기 채널들 중 하나를 통해서 제 1 유체를 유동시키고, 상기 채널들 중 다른 채널을 통해서 제 2 유체를 유동시키고, 시료 딤플을 제 1 위치에 정렬시키고, 제 1 유체의 샘플 부분이 시료 딤플 내로 유동할 수 있게 허용하고, 그리고 시료 딤플을 제 2 위치로 이동시킴으로써, 샘플 부분을 제 2 유체로 전달하는 단계를 포함하고,
    (d) 상기 하나 이상의 채널의 하나 이상의 부분이 상기 제 1 표면에 대해서 실질적으로 평행한
    유체의 시료 샘플을 이동시키기 위한 방법.
  8. 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치로서,
    (a) 제 1 유체 경로,
    (b) 제 2 유체 경로, 및
    (c) 셔틀 밸브를 통한 연속적인 제 2 유체 경로를 유지하면서 제 1 유체로부터 제 2 유체로 유체의 시료 샘플을 분리할 수 있는 셔틀 밸브를 포함하는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 셔틀 밸브는 상기 셔틀 밸브를 통한 연속적인 제 1 유체 경로를 유지하면서 상기 제 1 유체 경로로부터 유체의 시료 샘플을 분리할 수 있는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 셔틀 밸브는 상기 셔틀 밸브를 통한 연속적인 제 1 및 제 2 유체 경로를 유지하면서 상기 제 1 유체 경로로부터 유체의 시료 샘플을 분리할 수 있는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  11. 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치로서,
    (a) 제 1 유체 경로,
    (b) 제 2 유체 경로, 및
    (c) 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체 경로 내에서 실질적으로 일정한 유동을 유지하면서 상기 제 1 유체 경로로부터 제 2 유체 경로로 유체의 시료 샘플을 분리할 수 있는 셔틀 밸브를 포함하는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체 경로 내의 유동이 실질적으로 층류인
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 셔틀 밸브를 통한 제 1 유체 경로 내의 압력이 실질적으로 일정하게 유지되는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  14. 유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치로서,
    (a) 각 경로의 일부가 정적 본체의 제 1 표면과 교차하도록 적어도 2개의 관통 경로를 가지는 정적 본체,
    (b) 동적 본체의 제 1 표면과 교차하는 시료 딤플을 가지는 동적 본체로서, 상기 정적 본체 및 동적 본체의 제 1 표면이 서로 인접하고, 그리고 상기 시료 딤플이 제 1 위치에서 하나의 경로와 유체 소통하도록 그리고 제 2 위치에서 다른 경로와 유체 소통하도록 상기 경로들 및 시료 딤플이 위치되는, 동적 본체를 포함하고,
    (c) 상기 제 1 경로의 적어도 일부분이 상기 시료 딤플에 실질적으로 평행한
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 경로의 적어도 일부분이 상기 정적 본체의 제 1 표면에 평행한
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 경로의 적어도 일부분이 상기 정적 본체의 제 1 표면에 평행한
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 장치가 정량 투여 장치를 포함하는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 장치가 샘플 분석을 위한 샘플 분리 장치를 포함하는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 장치가 크로마토그래피 시스템을 위한 샘플 주입 장치를 포함하는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 장치의 수명이 약 5 백만 사이클 이상인
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 동적 본체는 초-고 분자량 폴리에틸렌으로 이루어지고 그리고 상기 정적 본체는 천연 폴리에테르에테르케톤으로 이루어지는
    유체의 시료 샘플을 이동시킬 수 있는 장치.
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