CN101296751B - 两段式移液管 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种两段式电动移液管，其中活塞能够从其基本位置移动到较低位置，且基本位置和较低位置之间的距离能够被改变。

Description

两段式移液管
技术领域
本发明涉及一种用于液体配量的移液管，所述移液管具有电机操作的活塞。本发明尤其涉及到活塞移动的操作。
背景技术
移液管(pipette)在实验室中用于液体配量(liquid dosage)，移液管包括在圆筒内采用电机而可移动的活塞，所述活塞根据选择的移液管功能将活塞液体从与圆筒装置连接的尖端吸入或者排出。所述液体体积通常是可调的。移液管包括控制***和用户界面，用于设定体积及其他需要的调整并用于发出执行操作的指令。用户界面具有用于此目的必要按键。用户界面也包括显示器，通过显示器，体积及其他必要数据能够被显示。所述显示器还可以显示菜单，通过菜单可以使用按键选择功能和输入设定。
移液功能包括例如直接移液、反向移液和分步移液。直接移液包括将所需体积(的液体)吸入移液管内并将该体积(的液体)排出。反向移液功能包括将大于所需体积(的液体)吸入所述移液管内，并接着排出所需体积。分步移液包括将体积(的液体)吸入移液管内，且所述体积(的液体)随后被排放成多个小部分。
活塞具有一个基本位置(或者初始位置；basic position)，从该位置它能够向上运动到一个较高位置。两位置之间的距离限定出配量体积。此外，活塞具有一个较低位置，活塞能从基本位置向下移动到该较低位置，这段长度的运动被称为次级运动。在直接移液中，当吸入液体时，活塞是从基本位置移动到较高位置，当排出液体时，活塞从较高位置移动到较低位置。这样，次级运动确保液体被尽可能完全地排出。在反向移液中，当吸入液体时，活塞从较低位置移动到较高位置，当排出液体时，活塞从较高位置移动到基本位置。在分步移液中，当吸入液体时，活塞从较低位置移动到较高位置，当排出液体时，活塞从较高位置步进到所述基本位置。在分步移液中，通过次级运动吸入的过量体积液体尤其能确保最后一步的配量是充足的。在反向移液和分步移液中，对应的次级运动的体积在移液后通常被抛弃。在现有电动移液管中，次级运动的长度是不变的。
公开的专利文献US3343539公开了一种手动操作的移液管配量装置，其中次级运动的长度也是可调的。公开的专利文献FI44070公开了一种手动操作的移液管，其中所述次级运动的长度也是可调的，特别是其长度与主级运动相同，并与主级运动一起和同时运动。
发明内容
本发明为一种如权利要求1所述的电动移液管。
在本发明中，所述次级运动的长度是可调的。使用者因此能为每次移液操作改变所述长度到尽可能最佳的程度。
附图说明
附图附属于本发明的书面描述且与本发明下面的细节描述相关。在附图中：
图1显示了本发明移液管；
图2显示了移液管作用原理的框图；
图3显示了如何在直接移液中改变次级运动中的体积量；
图4显示了如何改变分步功能中的过量体积。
具体实施方式
在本发明的移液管中，活塞借助于电机移动。活塞具有一个基本位置，从基本位置活塞能够向上移动到一个较高位置。两位置之间的距离限定出配量体积。此外，活塞具有一个较低位置，活塞能从基本位置向下移动到该较低位置，这段长度的运动被称为次级运动。次级运动的长度是可调的。使用者因此能为每次移液功能改变所述长度到尽可能最佳的程度。
在直接移液中，通过次级运动确保排出过程尽可能的完全。依照本发明所述，次级运动的长度是可以按照讨论中的移液功能进行适当的设定。这有利于诸如当配量液体时以及当要求进行此操作时没有空气进入是有利的时候。通过调整，优化排出以使得尖端恰好被排空，而没有空气从所述尖端进入液体中。
在反向移液和分步移液中，通过次级运动吸入过量的配量。在这种情况下，次级运动的可调节性尤其是有用的，因为在移液之后通过次级运动吸入到移液管中的过量液体通常是必须丢弃的。当过量体积能被设定的尽可能小且满足每次移液操作的精度要求，如果上述能够被实现，将会节约试剂及减少废物。
附加的排出运动还可以用于反向或分步操作中，此时活塞被驱动到比吸入液体时更低的位置。在这种方式中，能够确保尖端的排出尽可能的完全。此时，它实际上是一个三段式移液管，其中活塞具有两个较低的位置：一个较低位置用于吸入液体，以及在它下面的较低位置用于排出液体。所述的排出运动也是可调的。在本发明中，也可以采用特定的布置：其中用于吸入的较低位置保持恒定，而用于排出液体的较低位置可调整。
在所述的移液管上，设置有与控制***相关联的用户界面，该界面包括设定键，操作开关以及显示器。
显示器显示例如体积和其它必要数据。显示器也显示菜单，以允许通过设定键输入数据到控制***内，数据包括例如选择期望的移液功能和用于此操作功能的设定。
在其他方面，所述移液管机构和控制***可以根据与如2004年进入市场的FinnpipetteNovus移液管(制造商：热电公司，芬兰)或如专利FI 96007(对应于EP576967)披露的相同原理进行操作。
下面举例说明本发明的一些实施例。
图1显示了用电机操作的移液管。所述控制***的用户界面包括操作开关1，设定键盘2和显示器3。
操作开关1被设置在相对于主体可旋转的轮4上。这允许使用者调整操作开关的位置。尖端移除套管5的按钮6在开关的相对侧设置在移液管主体中。所述尖端可通过人工移除。优选地通过杠杆机构，尤其优选通过转轮方式促使尖端移除器相对于移液管主体移动，使得所述尖端被释放，如专利FI92374(对应于例如EP566939)中所描述的。
显示器3设置在移液管的顶部，在凸起的上表面上与尖端可移除套管的按钮6向上倾斜离开的位置中。电源设置在所述凸起内。设定键盘2设置在凸起的上表面上，且在其具有主体的一侧的末端。显示器显示关于每次使用设定的必要信息，如使用中的移液体积和功能以及当前功能步骤。显示器也显示在每种情形下不同的菜单，并允许改变设定。
通过设定键盘2，能够改变移液管设定。设定键有：右手边选择键7，左手边选择键8和双功能扫描键(箭头键)9。通过按下任何键，接通电流。基于设定步骤，选择键允许用户在菜单等级中向前或向后或允许使用者开始使用选择的功能。基于设定步骤，扫描键允许用户移动到显示器上的一个选项上或改变显示器上的字符(诸如数字或者文字)。选择功能使用户移动到菜单中期望的位置并通过选择键确认。改变功能浏览一串字符，选择其中所期望的字符。字符可以对功能(例如体积、活塞行程速度)的设定起作用，或者它们可以限于给出信息。
图2是移液操作功能的示意图。控制***的核心是与存储器11连接的中央处理器单元(CPU)10。CPU通过功能键即操作开关1和设定键盘2使用。CPU通过位置传感器12得到活塞的位置信息。CPU将用于制动活塞所需的命令传到驱动器13，所述驱动器13控制步进电机14。所述功能被显示在显示器(液晶显示器LCD)3上。一些功能通过蜂鸣器15用声音信号指示。另外，CPU连接到允许数据输入CPU或从CPU输出的串行接口16。可充电的3.7V锂离子电池17用作电压电源。电池包括电压控制和充电电路18。通过使用支架21内的充电器20，电池能经过接线端19被充电。所述充电也由CPU控制。
图3举例说明在直接移液中如何改变次级移动的体积。通过使用选择键7与8和扫描键9，用户已经从主菜单内的菜单选项中选择了移液功能(直接移液)并设定了体积(1000μl)。在直接移液中吸入液体时，驱动活塞从基本位置移动到较高位置，该较高位置由设定体积限定，以及在排出液体时，驱动活塞经历所谓次级运动长度移动到低于基本位置的较低位置。活塞的冲程速度或所述次级运动的长度(步骤3和4)能够在菜单中(图3步骤2)改变。显示器直接显示在图3步骤3和4中对应于次级运动的体积(喷出体积)从200μl变化到300μl。
图4显示了在分步移液中过量体积的改变。在第一阶段，通过选择使用选择键7和8以及扫描键9，已经选择了步进器功能(分步功能)并且已经设定配制20剂每剂50μl的剂量。当吸入液体时，活塞从较低的吸入位置移动到基本位置并进一步达到通过配量体积的总体积来限定的较高位置。当定量完成后，活塞位于基本位置。通过驱动活塞移动到较低的排出位置，使留在移液管内的过量液体排出。活塞冲程速度、吸入的过量体积或与排出移动相对应的体积(喷出体积)(步骤3和4)能够通过主菜单中的菜单改变。在图3所示的步骤3或4中过量体积从200μl变换到100μl。
在反向移液中过量的体积或排出的体积也能够如分步操作中相似的方式被改变。

Claims (2)

1.一种两段式电动移液管，包括：
圆筒，该圆筒的一个末端开口，在圆筒内有由电机可移动的活塞，活塞具有一个基本位置，从基本位置活塞能够背向所述圆筒的开口端移离至一个较高位置，以及朝向所述圆筒的开口端移动到一个较低位置，由此，在基本位置和较高位置之间的距离限定了将从移液管排出的配量体积，和
控制***，用于设定调整和给出命令；以及
用户界面，所述用户界面与所述控制***相关联；
其特征在于：
所述控制***具有调整功能，通过调整功能，能够改变基本位置和较低位置之间的距离，其中，在不改变较高位置与基本位置之间的距离的情况下能够改变基本位置与较低位置之间的距离。
2.如权利要求1所述的移液管，具有如下功能，通过驱动活塞从较低位置移到较高位置来吸入大于所需配量体积的体积，和通过驱动活塞从较高位置到基本位置来排出所需的配量体积。
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