DE1917491A1 - Pipettiervorrichtung - Google Patents
PipettiervorrichtungInfo
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Description
191749t
OXFORD LABORATORIES San Mateo, California, V. St. v. A.
Pipettiervorrichtung
Priorität: 16« August I968 Vereinigte Staaten von Amerika
Serial Number 755 268
Die Erfindung betrifft allgemein Pipettiervorrichtungen, und insbesondere eine neuartige Mikropipettiervorrichtung, mit der Flüssigkeiten,
wie Plasma oder Reagentien, mit ausserordentlich hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit verteilt werden können.
Pipetten, wie sie bisher zum Austeilen von Flüssigkeiten verwendet
wurden, weisen verschiedene Nachteile auf, beispielsweise werden gewünschte definierte Flüssigkeitsmengen nicht ausreichend genau reproduzierbar
abgeteilt, durch die manuelle Behandlung der Abgabe» spitzen besteht die Gefahr, daß die Spitzen nicht sauber sind oder
daß eine gegenseitige Verunreinigung stattfindet, schliesslich sind die bekannten Pipetten kompliziert aufgebaut, dementsprechend aufwendig
in der Herstellung und schwierig im Gebrauch«
Durch die Erfindung soll eine neuartige Pipettiervorrichtung verfügbar
gemacht werden, mit der Flüssigkeit genau im Bereich zwischen
5 und 1000 Kikroliter ausgeteilt werden kann und die so aufgebaut
und angeordnet ist, daß eine gegenseitige Verunreinigung der ausgeteilten
Proben od r eine andersartige Verunreinigung derselben vermieden wird.
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Erfindungs^emäss wird eine neuartige Pipettiervorrichtung dieser
Art verfügbar gedacht, die mit einer Präziaions-Mikropipette in
Verbindung mit einem kombinierten Instruinentenhalter und Einsatzspitzen-Halter und -Äufsteckhilfe zusammen mit einer Abzieh vorrichtung
für die Einsatzspitzen ausgestattet ist, wobei die Gesamtvorrichtung
so aufgebaut und angeordnet ist, dad sich keine Handberührung der verwendeten Spitzen ergibt.
Geraäss einer speziellen Ausbildung der Erfindung werden bei der Vorrichtung präzis geformte, nicht benetzbare Wegwerf-Kunststoffspitzen
" verwendet.
V/eitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung; es zeigen:
Pig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Pipettiervorrichtung,
in der die Art mtä Weise veransehaulioht wird, in
der der Instrumentenhelter mit Eins&t-sspltzen-Halter und -Aufsetzhilfe und die Abziehvorrichtung für die Einsaizspitzen verwendet
werden?
Pig. 2 einen Schnitt lange der Linie 2-2 in Pig. 1}
Pig. 3 die Unterseite der Einsatzspitzen-Abziehhilfej
Pig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2?
Pig. 5 eine Teilansicht der Pipette isoi Gebrauch;
Pig. 6 eine Aufsicht auf den Instrumentenhalter mit Einsatzspitsen=
Halter und -Aufsteckvorrichtung;
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Pig. β einen Tellsohnitt durch eine Eineatzepitze während des Heraus-Ziehens aus den Einsatzspitzenhalterj
Fig. 9 eine Ansicht entsprechend dem Pfeil 9»9 in Fig. 8; und
Fig· 10 eine Teilaneicht einer eodifisierten Pipettenform.
In Fig. 1 iet die erfindungegea&sse Mikropipettiervorriehtung im
Ganzen dargestellt} sie besteht aus zwei Kästen 2 und 3, von denen der .Kasten 2 «inen Pipetten« oder Instrumenten-Halter mit Einsatz«
spitzen«Balter und «Aufsetzhilfe 4 trägt, während der Kasten 3 eine
Bineatzspltzen-Abziehhilfe 5 trägt· Der Instrunenten-Halter mit Einsatzspitzen-Halter 4i der im einseinen in Fig. 6 und 7 dargestellt
ist, besteht aus einer Grundplatte δ, vorzugsweise aus Kunststoff, die
i* allgemeinen rechteckig gefornt ist und einen nach unten weisenden
Umfangsflansoh 7 sowie sin« vorstehende, üefangelippe θ aufweist, mit
der der Balter 4 in den Oberteil des Kastens 2.eingesetzt und auf der
Oberkante dieses Kastens gehalten werden kann. Dieser Balter Bit Aufsetzhilfe weist eine Anzahl nach unten weisender Einsatzspitzen-Aufnahmen 9 auf* die im Abstand voneinander angeordnet sind und sich
verjüngende Bpitzen 10 aufnehoenund tragen können, die präzise geforut, oheaieoh resistent und nicht benetzbar sowie, nach einmaligen
Oebrauoh wegzuwerfen sind· Die Spitzen 10 weisen Rippen 14 auf,
deren untere, als Schultern ausgebildete Enden auf der Oberseite der
Platts 6 aufliegen, ua auf dies· Weise die Spitzen abzustützen. Ersichtlich sind die Spitzen 10 innen verjüngt und so geformt, daß sie
das kegeletuapfföraige untere Bnde einer Pipette 11 aufnehmen können.
Beim Versand der Pipettiervorrichtung sind die Einsatzspitzen 10 gewöhnlich in Kunststoffbeuteln enthalten, die sich in den Kästen 2
und J befinden· Im Cebrauoh wird gewöhnlich die Anzahl Eineatzspitzen,
die an einem Tag benötigt wird, aus den Künstetoffbeutein herausgenommen und in die Aufnahmen 9 i* Halter 4 eingesetzt; die Kunststoff'
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beutel werden zwischenzeitlich weggelegt, beispielsweise in einem
Schrank aufbewahrt.
Die in Verbindung mit den Einsatzspitzen 10 verwendeten Pipetten 1t
können in nach unten weisender) mit offenen Enden versehenen, im Abstand voneinander befindlichen Halterungen 12 stecken, die im Mittelteil der Platte 6 des Instrumenten- und Eineatzspitzen-Halters 4 vor«,
gesehen sind; diese Halterungen 12 sind jeweils Bit einer ringförmigen Stufe zuo Abstützen der Pipetten 11 versehen, wie in Pig» 7 erkennbar ist, und die Pipetten weisen eine Ringschulter 13 auf, die
ψ auf den Halterunge-Stufen aufliegt, wenn die Pipette nicht benutzt
wird.
Die Pipetten 11 bestehen aus einem bohlssylindriechen Hauptkörper 16,
der am unteren Ende offen ist und in dem das obere erweiterte Ende 17 eines naeh unten führenden, hohlen Schaft- oder Hohlkörpers 18 mit
kleinerem Durohmesser eingeschraubt ist} dieser Körper 18 ist am unteren Ende 19 unterhalb der Schulter 13 kegeletumpfförmig ausgebildet,
eo daß er einwandfrei in die Einsatzspitzen 10 passt. Ersichtlich
wird nach dem Einsetzen des Endes 19 in eine Einsatzspitze 10 ein
ringförmiger Raum 20 zwischen der Schulter 15 und der Oberseite der
Spitze 10 gebildet, so daß die Spitze leicht mit Hilfe der Abziehvorrichtung 5 entfernt werden kann, wie noch erläutert wird.
Die Einsatzspitzen-Abziehvorrichtung 5 besteht aus einem flachen
rechteckigen Deckelteil 21, der vit einem naeh unten weisenden Umfangeflansch 22 auf drei Seiten versehen ist, der an der äusseren
oberen Kante von drei Seiten dee Kastens 5 anliegt, die vierte Seite
des Deckteils 21 hat nach der Montage auf dea Kasten 3 einen Abstand
von dessen vierter Seite, eo daß ein offener Raum 24 verbleibt. Die
Abziehvorrichtung 5 weist auch einen Innenflansch 23 auf, der einen
gewissen Abstand vom **ianech 22 aufweist, so daß die Oberkante des
Kastens 3 zwischen den beiden Flanschen liegen kann} der Innenflansoh
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ist über die vierte Seite des Deckteils 21 im Bereich der Öffnung
24 fortgeführt und bei 25 nach einwärts gekrümmt; diese Einwärtskrümmung
umgibt einen Querschlitz 26 im Deckteil 21, der ausreichend breit bemessen ist, um den sich verjüngenden Teil 19 des
Körpers 18 gerade unterhalb der Schulter 13 und oberhalb einer auf
dem kegelstumpfförmigen Teil 19 sitzenden Spitze 10 aufzunehmen. Der
Raum 20 erlaubt also» das sich verjüngende Ende 19 einzusetzen, wenn
eine Spitze abgezogen werden soll? dieses Abziehen wird dadurch erreicht,
daß die Pipette 11 leicht geneigt wird, wie in Fig. 1 dargestellt» so daß die Spitze 10 abgestreift wird, ohne daß sie berührt
werden muss, wodurch eine Verunreinigung vermieden wirdο
Die Pipette 11 besteht aus einem oberen, äusseren Plungerknopf 27»
der am oberen Ende eines Plungerkolbens 28 befestigt ist, der durch
das obere Ende des Körpers 16 nach unten in dessen hohles Innere
führt, und an dem ein Kalibrierkragen 29 befestigt ist, der vertikal
innerhalb einer Kalibrierhaube 30 verschiebbar ist, die ihrerseits
innerhalb des Innenkörpers 15 verschiebbar ist. Eine relativ steife
Sekundär-Druckfeder 31 liegt am oberen Ende am Boden der Kalibrierhaube
30 an, so daß die Oberkante dieser Haube an der Innenseite des
Oberteils des Körpers I5 anliegt, während das untere Ende dieser
Feder auf der Oberseite einer Federhaiterhtilse 32 aufliegt, die im
Körper 15 η eh unten führt und an einer Nullring-Haltescheibe 53 anliegt, die ihrerseits auf der Oberseite des Schaftes 18 anliegt.
Der Plungerkolben 28 weist einen verjüngten unteren Teil oder Kolben
34 auf, der durch die Scheibe 33 und innerhalb des Schaftes 18 im Körper I5 nach unten reicht. Das hohle Innere des Schaftes 18 hat
einen solchen Durchmesser, daß der Kolben 34 im Gleitsitz geführt
wird, und wenn der Knopf 27 und der Kalibrierkragen 29 sich in
ihrer obersten Stellung gemäss Fig. 4 befinden, bleibt ein Raum 35
innerhalb des Schaftes 18 frei9 der einen Abwärtsbewegung dieses
Kolbens ermöglicht. Der Kolben 34 ist mit einer dünneren Verlange=
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rung 36 versehen, die nach unten in den sich verjüngenden Teil I9
dee Schaftes 18 reicht$ die Mittelöffnung in diesem sich verjüngenden
Teil nimmt die Verlängerung 36 im Gleitsitz auf. Die Oberseite
dee erweiterten Endes 17 des Schaftes 18 ist mit einer zentralen Aussparung zur Aufnahme eines Nullrings 37 versehen, der den Kolben
34 dicht umfasst! dieser Hullring 37 wird mit der Haltescheibe 53
an Ort und Stelle gehalten. Eine Primär»Druckfeder 38 umgibt den
Kolben 34 innerhalb des Körpers I5 und liegt an' einem Ende am Hauptkörper des Plungerkolbens 28 und am anderen Ende an einer geeigneten
Aussparung in der Nullring-Haltescheibe 33 an. Diese Feder ist er·=
heblich schwächer als die Sekundärfeder 31 ♦
Im Betrieb ergreift der Benutzer die Pipette gemäss Fig. 1 so, daß
er den Körper 15 so in der Hand hält, daß der Knopf 27 mit dem
Daumen gedrückt werden kann. Wenn dieser Knopf gegen die Kraft der ' Primärfeder 38 niedergedrückt wird, fühlt der Benutzer einen Anschlag,
d.h. das Anliegen des Kalibrierkragens 29 am Boden der Kalibrierhaube
30; der Knopf 27 befindet sich dann in der la Pig- 4 strichpunktiert
dargestellten Stellung. Dieser Weg von der Ruhestellung
bis zum Anschlag ist die Primär» oder Kalibrierbewegung und drückt
die Primärfeder 38 etwas zusammen. Mit höherem Druek kann der Plungerknopf
weiter in seine tiefste Stellung gedruckt werden, d.h* in
die Stellung, in der die Unterseite des Knopfes direkt am Oberteil des Körpers 15 anschlägt, wie in Fig. 5 dargestellt ist. Dieser Weg
über den Kalibrierbereich hinaus ist die Sekundär- oder Überschuss=
bewegung.
Um eine genaue Flüssigkeitsmenge aufzunehmen und abzugeben, wird zunächst die Pipette von der Halterung 12 im Instrumenten» und Ein·
satsapitzen-IIalter 4 weggenommen. Der sich verjüngende Teil I9 dös
Schaftes 18 wird dann in das Innere einer Einsitzspitze 10 eingeführt, die Pipette fest niedergedrückt und vertikal herausgenommene
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Auf diese Weise wird auch die Einsatzspitze 10 mitgenommen, weil sie kraftschlüssig auf der Pipettenspitze sitzt. Der Knopf 27 wird
jetzt bis zum ersten Anschlag niedergedrückt, d.h„ es wird die
primäre oder Kalibrierbewegung durchgeführt, die sich dadurch ergibt, daß der Kragen 29 am Boden der Haube 30 anschlägt, ehe die
Spitze in die Probenlösung eingeführt wird. Die Spitze wird dann etwa 3 »κ in die Probenlösung eingeführt, und der Plungerknopf 27
dann gleichmässig in seine Ruhestellung zurückgelassen, und dann kann die Pipette aus der Probenlösung herausgenommen und die Spitze
gewünschtenfalls mit einem fusselfreien Material abgewischt werden,
ohne die Spitzenöffnung zu berühren. Die Spitze wird dann in ein Aufnahmegefäss eingeführt, beispielsweise ein Reagenzglas 39» wobei
die Spitze gegen deseen Seitenwand gesetzt wird. Der Plungerknopf
wird jetzt gleichmässig bis zum ersten Anschlag durchgedrückt, und
nach einer Pause weiter in die zweite oder niedrigste Stellung gegen
die Spannung der zweiten, steifen Feder 31 gedrückt, wie in Fig. 5
dargestellt ist. Wenn der Knopf in der untersten Stellung gehalten wird, wird die Pipette langsam herausgezogen, wobei die Spitze 10 an
der Innenwand des Reagenzgläschens 29 gleitet, um alle Flüssigkeits~
spuren zu entfernen. Anschliessend wird die Pipette in die Auskerbung 26 dee Spitzenabziehers 5 eingeführt, wie in Fig. 1 dargestellt
ist, um die Spitze 10 zu lösen.
Die Bewegung des Knopfes 27 bis zum ersten Anschlag sorgt dafür, daß
sich der Kolben 34 von der in Fig. 4 ausgezogen dargestellten Stellung bis in die unterbrochei. dargestellte Stellung bewegt, und das
ist die Länge der Bewegung während des Ladens der Pipette. Die Bewegung von der unterbrochen dargestellten Stellung bis zum Boden des
Raumes 33 stellt den Oberweg des Kolbens während der Bewegung des
riungers 27 in die zweite oder tiefste Stellung des Kolbens 34 dar,
wodurch die dünne Verlängerung 56 des Kolbens veranlasst wird, über
die in Fig. 4 gepunktet dargestellte Stellung in die in Fig. 5 ausge-
-B-
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zogen dargestellte Stellung hinaus zu wandern, in der das unterste
Ende dieser dünnen Verlängerung des Kolbens im wesentlichen glatt mit dem unteren Ende des verjüngten Teile 19 abschliesst. Dieser
Überweg des Kolbens« d.h. der Weg über den Kalibrierbereich hinaus,
dient dazu, im wesentlichen alle Plüssigkeitespuren in der Spitze 10
zu entfernen. Durch Verändern der Dicke des Kalibrierkragens 29 und/
oder der Grosse der Haube 30 und des Durchmessers des Kolbens 56 kann
die Kapazität der Pipette variiert werden. Gewünschtenfalls kann der
Flungerkolben 34 über die ganze Länge gleichen Durchmesser haben, wie
bei 34* in Fig. 10 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform reicht
" die Primärfeder 38' in den Körper 18' hinein» und der Nullring ist
in der Nähe des verjüngten Teils 19 angeordnet.
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Claims (1)
- 01-P3DPate ntansprüohe1.'Pipettiervorrichtung, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: Eine Pipette besteht aus einem hohlzylindrischen Körper mit einem im wesentlichen flachen oberen Ende und einem kegeistumpfförmigen,, mit einer Öffnung versehenen unteren Ende, einer hohlen, kegelstumpfförmigen Einsatzspitze, die dem unteren Ende der Pipette entsprechend geformt und kraftschlüssig an-diesem angeordnet ist, um an diesem gehalten zu werden, einem in dem Körper bewegbaren Kolben, der in das kegelstumpf» förmige untere Ende hineinreicht, dessen oberes Ende nach oben durch den Oberteil des Körpers hinausführt, einem am oberen Ende des Kolbens ausserhalb des Körpers befestigtem Knopf, einer relativ schwachen Primär~Druckfeder, die um den Kolben herum angeordnet und zwischen einen Teil desselben und den Körper geschaltet ist, um den Kolben innerhalb des Körpers nach oben zu drängen, einer Kalibrierhaub& innerhalb des Körpers in der Nähe des oberen Teils, einem Kalibrierkragen, der am Kolben befestigt ist und normalerweise an der Innenseite des Körperoberteils anliegt und innerhalb der Haube bewegbar ist, und einer relativ steifen Sekundär-Druckfeder zwischen dem Boden der Haube und dem Körper, wobei das Niederdrücken des Knopfes durch Oberwinden der geringeren Kraft der Primärfeder bis der Kalibrierkragen am Boden der Kalibrierhaube anliegt die Kalibrierbewegung des Kolbens bildet, und ein weiteres Niederdrücken des Knopfes gegen die höhere Kraft der relativ steifen Sekundärfeder bis der Knopf an der Oberseite des Körpers anliegt die ^berschussbewegung des Kolbens bildet.2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Nullring den Kolben dicht innerhalb des zylindrischen Pipettenkörpers umgibt, ein Nullringhalter an einer Seite am Nullring und an der anderen Seite an der Primärfeder anliegt, und eine- A2 -009817/1231- Αβ -Haltehülse innerhalb des Pipettenkörpers an dem Nullringhalter an einer Seite anliegt, die Primärfeder umgibt und führt und am anderen Ende an der Sekundärfeder anliegt.5* Vorrichtung nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbaren Einsatzspitzen mit rippenartigen Vorsprüngen mit Anschlagsehultern versehen sind, ein Instrumenten» und Spitzen-Halter mit einer flachen Oberseite mit einer Anzahl von im Abstand voneinander befindlichen, nach unten weisenden Aufnahmen / für die Spitzen versehen ist, die Rippen mit den Schultern die Einsatzspitzen auf der Oberseite des Halters abstützen, der HaI-P ter einen nach unten weisenden Plansch aufweist, der auf die Oberseite eines Kastens passt, und der Instrumenten- und Einsatzspitzen-Halter nach unten weisende Halterungen für nicht benutzte Pipetten aufweist.4. Vorrichtung nach Anspruch 1,2 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Pipettenkörper mit einem dünneren, unteren Schaft versehen ist, der in das kegelstumpfföraige untere Ende ausläuft, damit der Pipettenkörper in enge Oefässe eingeführt werden kann, und weiter mit einer hervorstehenden Schulter an dem kegelstumpf-, förmigen unteren Ende versehen ist, die als Abstützung beim Entfernen von Binaatzspitzen vom Körper dient.5. Vorrichtung nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, daß einSpitzenabziehgerät mit einer flachen Oberseite mit einem nach unten weisenden ümfangsflansch versehen ist, der auf einen Tragkasten passt, die Beckplatte einen Querschlitz zur Aufnahme des kegelstumpfförmigen unteren Endes der Pipette oberhalb der darauf gehaltenen Einsatzspitze aufweist, und das Neigen der Pipette beim Eintritt in den Schlitz dazu dient, daß die vorstehende Schulter in Zusammenarbeit mit dem Abziehgerät dafür sorgt, daß die Spitze von der Pipette abgezogen wird und in den Kasten fällt, ohne daß sie von Hand berührt werden muss.0 09817/1231
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