KR20230028549A - 작은 대상체를 조작하기 위한 공구 홀더 - Google Patents

Abstract

작은 대상체를 위한 공구 홀더가 본 명세서에 기재된다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 공구 및 공구 홀더는 한정된 공간에서 작은 대상체(예컨대, 예를 들어 X선 결정학에 사용되는 결정)를 조작하는 가요성 및 능력을 개선시킨다.

Description

작은 대상체를 조작하기 위한 공구 홀더

본 발명은 공구가 작은 대상체를 조작하는 데 사용되는 공구 홀더 및 공구용 어댑터에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 X선 결정학 방법, 예컨대 단결정 조작에서 결정질 물질을 조작하는데 사용하기 위한 공구 홀더에 관한 것이다.

X선 단결정 구조 분석은 유기 화합물의 분자 구조를 결정하는 방법으로서 공지되어 있다. 유기 화합물의 분자 구조는 고품질 단결정을 준비하는 것이 가능한 경우에 X선 단결정 구조 분석을 사용하여 정확하게 결정될 수 있다.

이러한 고품질 단결정의 조작은 전형적으로 작은(전형적으로 0.64 mm 직경; 최대 25 mm 길이) 강철 막대에 부착된 루프 또는 팁으로 구성된 공구를 사용하여 수행된다. 막대의 작은 직경은 이들 공구의 사용을 매우 어렵게 한다. 더 용이한 취급을 위해, 이들 막대는 기계적 펜슬(pencil)에 삽입될 수 있다.

고품질 단결정은 규칙적으로 성장하고 좁은 용기에 저장된다. X선 결정학 분석에 사용하기 전에, 이러한 고품질 단결정은 그의 작은 용기/바이알로부터 제거되어야 한다. 이러한 결정이 좁은 용기에서 성장할 때, 결정의 완전성을 보존함과 동시에 결정을 조심스럽게 제거하기 위한 공구는 존재하지 않는다. 예를 들어, 결정질 다핵 금속 착물을 사용하여 분석물의 결정 구조를 결정하는 방법에서, 다공성 금속 유기 골격체를 포함하는 이러한 단결정 내로의 분석물의 포함은 원뿔형 저부를 갖는 크로마토그래피를 위한 마이크로바이알에서 일어난다.

분석물을 포함하는 고품질 결정질 다핵 금속 착물은 바이알의 저부에 잔류하여 저부에 부착될 수 있다. 이러한 상황에서, 어떠한 공구도 없이 X선 결정학적 분석에 사용하기 위해 단결정을 조작 및 제거하는 것은 가능하지 않다. 따라서, 좁고 한정된 공간 내에서/그로부터 작은 대상체, 예컨대 (분석물을 포함하는) 결정질 다핵 금속 착물의 조작 및 제거를 가능하게 하는 공구 및 공구 홀더가 필요하다.

본 발명은 좁고 및/또는 한정된 공간에서 작은 대상체를 조작하기 위해 적절한 공구를 갖는 전술된 문제에 대한 해결책을 제공한다. 본 발명은 좁은 바이알 내의 결정을 조작할 수 있게 하는 치수를 갖고 파지하기 용이한 상부 부분을 갖는 포획 요소에 끼워질 수 있는 홀더를 제공한다.

일 실시예에서, 본 발명은 샘플을 조작하기 위한 홀더를 제공하며, 홀더는; a.) 샘플을 부착 또는 포획하기 위한 막대형 형상부 상의 포획 요소; b.) 2개의 단부를 갖는 어댑터 부분으로서, 포획 요소가 연결되는 곳과 반대편 단부에서 막대형 형상부에 연결되는, 어댑터 부분, 및 c.) 막대형 형상부가 어댑터에 연결되는 다른 단부에서 어댑터에 연결되는 핸들 부분으로서, 홀더의 수동 조작을 가능하게 하는 그러한 형상을 갖는 핸들 부분을 포함한다.

도 1은 핸들 및 어댑터를 포함하는 공구 홀더를 예시한다.
도 2는 핸들 및 어댑터가 동일한 공구 홀더를 예시한다.

좁고 한정된 공간에서 단결정과 같은 매우 작은 대상체의 수동 조작을 가능하게 하는 공구는 현재 이용 가능하지 않다. 이러한 공구에 대한 요건은 단결정을 포획하고 조작하기 위한 포획 요소를 포함한다. 또한, 공구는 좁고 한정된 공간에서 조작을 수행하기에 충분한 가요성을 가질 필요가 있을 것이다. 더욱이, 포획 요소 반대편 단부에서, 공구 또는 공구 홀더는 인간이 공구를 수동으로 조작할 수 있도록 충분히 큰 치수를 갖지만, 동시에 치수는 X선 결정학에서 사용되는 분석물을 포함하는 결정질 다핵 금속 착물을 성장시키기 위해 사용되는 바이알과 같은 좁은 용기 내에서 공구를 사용하도록 충분히 작다.

현재 이용 가능한 공구는 포획 요소 및 막대를 가질 수 있지만, 그 자체로 수동 조작을 위해 사용 가능하지 않다. 종종, 공구의 막대형 형상부를 삽입하여 공구의 수동 조작 및 단결정 포획을 가능하게 하는 핸들을 제공하기 위해, 기계적 펜슬 홀더가 사용되었을 수 있다. 이러한 구성은 이용 가능한 조작 공간이 비교적 클 때(또는 조작 공간에 제한이 없는 경우, 예를 들어 대상체 또는 단결정이 개방 디스크에 있을 때) 사용 가능하다. 기계적 펜슬의 사용은 톨(toll)을 초래하며, 이는 좁은 용기에 놓인 대상체(예컨대 예를 들어 분석물을 포함하는 결정질 다핵 금속 착물)의 조작을 허용하기에는 너무 강성이고 너무 부피가 크다.

도 1에 도시된 바와 같은 본 발명의 공구는 이러한 이전의 공구 및 공구 홀더가 적절하게 사용될 수 없는 좁은 공간에서 이러한 조작을 가능하게 한다. 도 1은 예를 들어 오목한 저부를 가질 수 있는 좁은 용기 내에 분석물을 포함하는 결정질 다핵 금속 착물과 같은 작은 대상체의 조작에 사용될 수 있는 공구 또는 공구 홀더(10)를 도시된다. 공구 또는 공구 홀더(10)는 막대형 형상부(14) 상의 포획 요소(13) 및 2개의 단부(16, 17)를 갖는 어댑터 부분(15) 및 핸들 부분(18)을 포함한다. 어댑터(15)의 하나의 단부(16)는 막대형 형상부(14) 및 포획 요소(13)와의 연결을 허용한다. 어댑터(15)의 다른 단부(17)는 핸들 부분(18)에 연결된다.

일 실시예에서, 어댑터(15) 및 핸들 부분(18)은 공구 홀더의 2개의 개별 요소이다. 대체 실시예에서, 핸들 부분(18) 및 어댑터 부분(15) 양자 모두는 도 2에 도시된 것과 같이 단일 요소(20)를 함께 형성한다.

어댑터 부분(15)은 예를 들어 좁은 용기와 같은 한정된 공간 내에서 자유롭게 이동 가능하게 하는 크기 및 직경을 가지면서 막대형 형상부(14) 및 포획 요소(13)와 연결될 수 있도록 설계된다. 어댑터 부분(15)은 2 cm 이상, 적절하게는 2 내지 10 cm, 더욱 더 적절하게는 3 내지 5 cm의 길이를 갖는다. 또한, 어댑터 부분(15)은 용이하게 삽입될 수 있고 좁은 용기에서와 같이 좁은 또는 한정된 공간 내에서 이동 가능하게 하는 직경을 갖는다. 적절하게는 어댑터 부분(15)의 직경은 5 mm 미만, 더 적절하게는 1 내지 3 mm이다.

어댑터(15)의 하나의 단부(16)는 막대형 형상부(14) 및 포획 요소(13)를 어댑터 부분(15)에 연결하기 위한 수단을 포함한다. 이 연결 수단은 막대형 형상부(14)를 어댑터 부분(15)에 고정하기 위한, 막대형 형상부(14)를 위한 개방부를 포함한다. 어댑터 부분(15)에 대한 막대형 형상부(14)의 이러한 고정은 이러한 2개의 요소의 영구적인 고정일 수 있다. 그러나 바람직하게는 막대형 형상부(14)는 어댑터 부분(15)에 가역적으로 고정된다. 이와 같이, 어댑터 부분(15)의 하나의 단부(16)는 가역적 고정 수단을 더 포함한다. 막대형 형상부(14)를 어댑터(15)에 고정하는 임의의 고정 수단은 바람직하게는 이러한 2개의 요소의 가역적 고정을 허용하는 것이 적절하다. 가역적 고정 수단의 예는 자기 고정 수단이며, 막대형 형상부(14)는 전체적으로 또는 부분적으로 자기 물질로 이루어지는 데, 이는 그 자기력이 어댑터 부분(15)으로부터 막대형 형상부(14)를 수동으로 제거함으로써 용이하게 극복될 수 있는 자기 고정 수단을 사용하여 제자리에 유지될 수 있다. 가역적 고정 수단은 또한 예를 들어 버튼 및 스프링 메카니즘을 통한 기계적 고정 수단을 포함할 수 있다.

어댑터 부분(15)의 다른 단부(17)는 전체 공구 또는 공구 홀더(10)의 수동 조작을 가능케 하는 치수를 갖는 핸들 부분(18)에 연결된다. 핸들 부분(18)의 치수는 적절하게는, 어댑터 부분(15)과 핸들 부분(18)이 적어도 3 cm, 더 적절하게는 적어도 5 cm의 조합된 길이를 갖도록 하는 치수이다. 일 실시예에서, 핸들 부분(18) 및 어댑터 부분(15)의 조합된 길이는 5 cm 내지 10 cm이다. 이와 같이, 핸들 부분(18)은 적절하게는 적어도 2 cm의 길이, 더 적절하게는 2 내지 5 cm의 길이를 갖는다. 핸들 부분(18)의 직경은 전체 공구 또는 공구 홀더(10)의 수동 조작을 가능케 하는 직경이다. 핸들 부분(18)의 직경은 적절하게는 적어도 0.1 cm, 더 적절하게는 적어도 0.5 cm이다. 본 발명의 일 실시예에서, 핸들 부분(18)은 0.5 내지 1 cm의 직경을 갖는다. 본 발명의 일 실시예는 2 내지 5 cm의 길이 및 0.5 내지 1 cm의 직경을 갖는 핸들 부분(18)을 포함한다.

좁은 용기와 같은 좁은 공간에서 포획되고 조작되는 작은 대상체는 임의의 작은 대상체일 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명은 결정질 샘플, 예컨대 X선 결정학에 사용되는 것의 사용 및 조작에 적절하다. 결정질 샘플은 예를 들어 X선 결정학을 통한 분석을 위한 측각기 상에 배치될 임의의 단결정일 수 있다. 일 실시예에서, 결정질 샘플은 다공성 결정질 다핵 금속 착물이다. 적절하게는, 이러한 다공성 결정질 다핵 금속 착물은 X선 결정학을 사용하여 분석될 분석물을 포함한다. 다공성 결정질 다핵 금속 착물의 사용은, 다공성 결정질 다핵 착물로 분석물을 도입하는 것이 통상적으로 오목한 저부를 갖는 작은 좁은 용기에서 수행되기 때문에, 종종 좁은 공간에서의 결정질 물질의 조작을 필요로 한다.

다공성 결정질 다핵 금속 착물은 유기 용매에 저장 및 사용되는 것이 가장 흔하다. 이는 또한 이러한 다공성 결정질 다핵 착물에 분석물을 도입하는 공정 단계에서 유기 용매가 사용되는 것을 포함한다. 포획 요소(13)는 이러한 다공성 결정질 다핵 금속 착물(분석물이 있거나 없음)을 포획 또는 조작하는 데에 사용된다. 일 실시예에서, 적어도 포획 요소(13)는, 안정적이고(예를 들어, 용매화를 통해서와 같이 그 물리적 특성을 변경하지 않음) 유기 용매에 노출될 때 그 형상을 유지하는 물질로 이루어진다. 일 실시예에서, 포획 요소(13)는 유기 용매에 대해 저항성인 물질로 이루어지고, 유기 용매 내에 용해되지 않는다.

X선 결정학을 통한 다공성 결정질 다핵 금속 착물 내의 분석물의 분석은 분석물 및 다공성 결정질 다핵 금속 착물이 X선 결정학적 분석을 위한 측각기 상에 조작 및 배치되는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 포획 요소(13) 및 가능하게는 또한 막대형 형상부(14) 또는 그의 일부는 X선 결정학적 분석을 방해하지 않는 물질로 이루어진다.

포획 요소는 예를 들어 얇은 플라스틱 필름으로부터 구성될 수 있고, 플라스틱은 원하는 소수성 또는 친수성을 얻도록 처리되거나, 기계적으로 엠보싱되거나 연마되거나, (예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 또는 PDMS의) 필름으로 코팅될 수 있다. 공구 또는 공구 홀더(10)의 다른 부분이 구성되는 물질은 임의의 특정한 제약에 의해 제한되지 않는다. 적절하게는, 막대형 형상부(14) 또는 막대형 형상부(14) 및 어댑터 요소(15)(또는 어댑터 요소의 부분) 양자 모두는 작은 대상체를 포함하는 좁은 한정된 공간에서 포획 요소를 조작하는 용이성을 증가시키기 위해 강성이지만 가요성인 물질로 이루어진다.

Claims (14)

1. 샘플을 조작하기 위한 홀더로서, 홀더는
   a. 샘플을 부착 또는 포획하기 위한 막대형 형상부 상의 포획 요소,
   b. 2개의 단부를 갖는 어댑터 부분으로서, 포획 요소가 연결되는 곳과 반대편 단부에서 막대형 형상부에 연결되는, 어댑터 부분, 및
   c. 막대형 형상부가 어댑터에 연결되는 다른 단부에서 어댑터에 연결되는 핸들 부분으로서, 홀더의 수동 조작을 가능하게 하는 그러한 형상을 갖는 핸들 부분을 포함하는, 홀더.
2. 제1항에 있어서, 어댑터 부분 및 핸들 부분은 함께 단일 취급 부분을 형성하는, 홀더.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 어댑터가 2 cm 이상의 길이 및 5 mm 이하의 직경을 갖는, 홀더.
4. 제3항에 있어서, 어댑터가 2 내지 10 cm의 길이 및 1 내지 3 mm의 직경을 갖는, 홀더.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 어댑터는 막대형 형상부 및 포획 요소를 어댑터에 연결하기 위한 수단을 포함하는, 홀더.
6. 제5항에 있어서, 막대형 형상부 및 포획 요소를 어댑터에 연결하기 위한 수단은 구멍 및 가역적 고정 수단을 포함하는, 홀더.
7. 제6항에 있어서, 가역적 고정 수단은 자기 물질을 포함하는, 홀더.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 핸들은 적어도 0.1 cm, 바람직하게는 적어도 0.5 cm의 직경, 및 적어도 2 cm의 길이를 갖는, 홀더.
9. 제8항에 있어서, 핸들은 0.5 내지 1 cm의 직경 및 2 내지 5 cm의 길이를 갖는, 홀더.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 어댑터 부분 및 핸들 부분은 적어도 3 cm, 바람직하게는 적어도 5 cm, 더욱 더 적절하게는 5 내지 10 cm의 조합된 길이를 갖는, 홀더.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플은 결정질 샘플인, 홀더.
12. 제11항에 있어서, 결정질 샘플이 다공성 결정질 다핵 금속 착물인, 홀더.
13. 제12항에 있어서, 포획 요소는 분석물을 다공성 결정질 다핵 금속 착물 내로 도입하는데 사용되는 유기 용매를 견디기에 충분히 탄력적인 물질로 이루어지는, 홀더.
14. 제13항에 있어서, 포획 요소는 분석물을 다공성 결정질 다핵 금속 착물 내로 도입하는데 사용되는 유기 용매에서 용해되지 않는 물질로 이루어지는, 홀더.

Images