CN103285953A - 移液装置以及多通道式移液装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于将至少一个流体实验样本吸移到至少一个移液器皿中的移液装置，具有：沿着轴线方向延伸的主体；至少一个连接部，通过沿正轴线方向的至少部分轴向的连接运动与至少一个移液器皿连接，其中至少一个连接部连接至主体以至少平行于轴线方向可活动；弹簧机构，至少在移液装置的第一操作状态下，所述至少一个连接部通过弹簧机构而带弹簧负载地支撑在主体上，使得在连接运动期间至少一个连接部能够沿正轴线方向进行由弹簧辅助的偏转运动，辅助机构设于移液装置上并设计为至少在移液装置的第二操作状态下作用于所述至少一个连接部的偏转运动，所述移液装置被设计为使得用户可交替将其置于第一或第二操作状态。本发明还涉及多通道式移液装置。

Description

移液装置以及多通道式移液装置

技术领域

本发明涉及一种移液装置以及多通道式移液装置。

背景技术

这种类型移液装置常用于医疗实验室、生物实验室、生物化学实验室、化学实验室以及其它实验室。这种移液装置在实验室中用于输送和传递少量的流体样本、尤其是用于取得精确剂量的样本。在移液装置中，例如液体样本通过真空吸入移液器皿（例如，移液管尖端）中，并且存储在其中，然后在目标地点处再次从这些移液器皿中释放。

移液装置包括例如手持式移液管和配送器。移液管应被理解为这样的器具：借助于分配给该器具且尤其可具有活塞的运动机构，待吸移的样本能够被吸入与移液管连接的移液器皿中。在气垫式移液管中，活塞被分配给（归于）该器具，并且在待吸移样本和活塞的末端之间设有气垫，当样本被取入移液器皿中时，气垫膨胀，因此通过真空将样本吸入到移液器皿中。配送器应被理解为这样的器具：借助于尤其可具有活塞的运动机构，待吸移的量能够被吸入与配送器连接的移液器皿中，其中，该运动机构例如通过将活塞布置在移液器皿中而至少部分地分配给移液器皿。在配送器中，活塞的末端被定位为极靠近待吸移的样本或者与待吸移的样本接触，为此原因，配送器也称为直接置换式移液管。

在移液装置中，通过单次致动所释放的样本量可与吸入器具中的样本量对应。然而，也可以规定：以多个阶段再次释放与多次释放量对应的接收样本量。而且，也区分单通道式移液装置和多通道式移液装置，其中单通道式移液装置仅包含单个释放/接收通道，而多通道式移液装置包含多个释放/接收通道，多通道式移液装置尤其容许多个样本的并行释放或吸取。尤其可通过手动方式操作移液装置，即，可包含由用户驱动的运动机构，和/或尤其能够通过电子方式操作移液装置。

手持式移液管的示例有来自德国汉堡Eppendorf AG的Eppendorf

和Eppendorf

手持式配送器的示例有来自Eppendorf AG的

plus；手持式电子移液管的示例有来自Eppendorf AG的Eppendorf

手持式电子配送器的示例有来自Eppendorf AG的Multipette和

移液管尖端通常储放在容器中，在这些容器中，移液管尖端***到具有孔的板中，因此该尖端自由悬挂且不会被污染。移液管尖端的插塞（也即***）通常发生于移液管的连接部被置于移液管尖端上的过程中，该连接部通常被设计为工作锥（working cone），并且移液管尖端尤其插塞到该连接部上。此处，移液管尖端优选仅插塞至其牢固位于工作锥上的程度。同时，优选的是不用过大的力来插塞尖端，从而避免损坏，并且不会不必要地增大插塞或推出移液管尖端所需的插塞力或推出力。如果不得不更换移液管尖端，则由操作员驱动在大多数情况下设置在移液管上的推出器机构，并且将移液管尖端推出。此处，推出器机构必须克服插塞力。由于推出器机构在大多数情况下传送用户的致动力，所以存在用于尽可能有效地或者以加强的方式将力传送到移液管尖端的相应齿轮，例如DE 198 45 950 C1中所描述的齿轮。

为了减小插塞力并且使用户确认移液管尖端牢固地位于工作锥上，存在用于限制插塞力的相应机构。在DE 10 2004 003 433 B4中描述了一种这样的机构。此处，工作锥安装到壳体中的弹簧上。在移液管的插塞期间，当超过所限定的力阈值时，工作锥移动至壳体或移到壳体中。然后，工作锥屈服于插塞力并且进行偏转运动。选择力阈值，以使移液管尖端牢固地固定到工作锥上。同时，移液管尖端的插塞力受工作锥的屈从或偏转的限制，并且这对移液管尖端的推出行为具有积极效果。在这种安装有弹簧的操作状态下操作的移液装置需要较小的推出力，因而尤其符合人类工程学。

然而，在许多情形下，或者取决于不同用户，通过弹簧机构而在移液装置上限定的插塞力不适于以期望的方式形成移液装置和移液器皿之间的连接。

发明内容

本发明的目的是提供能够更灵活地使用并且尤其在移液器皿（例如，移液管尖端）和移液装置之间的插塞力方面提供更大灵活性的移液装置和多通道式移液装置。

根据本发明，该目的是通过根据权利要求1所述的移液装置和根据权利要求15所述的多通道式移液装置来实现的。优选的实施例尤其是从属权利要求的主题。

根据本发明的移液装置的辅助机构为用户提供了如下优势：用户不仅能够使用移液装置的第一操作状态（在该第一操作状态中，尤其通过弹簧机构在器具上规定了所限定的插塞力），而且能够可替选地进行至少一种第二操作状态，即，在该第二操作状态中，辅助机构作用于至少一个连接部的轴向移动性，尤其阻碍至少一个连接部的轴向移动性，并且尤其额外地阻碍弹簧机构的作用。因此，能够更加灵活地使用根据本发明的移液装置。

优选地，移液装置被设计为使得至少一个连接部和/或这些连接部之一和/或这些连接部中的每个连接部能够独立于各其它连接部而在第一操作状态下在起始位置和第一结束位置之间进行轴向偏转运动。第一结束位置优选地通过主体上的和/或主体的推出器机构上的止挡件限定，在偏转运动结束时，与连接部连接的移液器皿抵接该止挡件。通过这种方式，在第一操作状态下，将移液器皿插塞到连接部上的插塞力优选地由弹簧机构限定。第一操作状态优选地使得：插塞力由移液装置的构造、尤其是弹簧机构的构造限定，并且尤其不会受用户影响。移液装置在第一操作状态下的操作是功能性的和符合人体工程学的，因为插塞力被预先限定以使其不高于移液器皿紧密地支承在连接部上所需的力。如在DE 10 2004 003 433 B4中描述的移液装置仅能够在第一操作状态下操作，而不能交替地在第二操作状态下操作。

移液装置还优选地设计为使得至少一个连接部和/或这些连接部之一和/或这些连接部中的每个连接部能够独立于其它各连接部而在第二操作状态下基本上不进行任何轴向偏转运动，或者能够在起始位置和第二结束位置之间进行轴向偏转运动，其中该第二结束位置不同于第一结束位置。特别地，在第二操作状态下，与连接部连接的移液器皿优选地不抵接主体的、和/或主体的推出器机构的止挡件。通过这种方式，在第二操作状态下，移液器皿插塞到连接部上的插塞力优选地由辅助机构和/或用户限定。第二操作状态优选地使得插塞力能够受用户影响并且尤其不通过移液装置的构造来限定。

辅助机构优选地具有至少一个辅助元件，该至少一个辅助元件可活动布置在移液装置上，从而使用户通过辅助动作可将该至少一个辅助元件至少在移液装置上的第一位置和第二位置之间运动，其中移液装置在第一位置处位于第一操作状态，并且，其中移液装置在第二位置处位于第二操作状态。用户自己开始辅助动作，因而决定他是否要在第一操作状态或第二操作状态下操作移液装置。这种类型的构造易于实现且紧凑。

所述至少一个辅助元件优选地布置为使得在移液装置的第一操作状态下至少一个连接部支撑在弹簧机构上。

辅助机构能够被设计为使得用户手动驱动所述至少一个辅助元件，从而执行所述辅助动作。这种类型的构造易于实现且紧凑。辅助机构还能够被设计为使得所述至少一个辅助元件在辅助动作期间由可设置在移液装置上的驱动机构驱动。优选地，移液装置或多通道式移液装置具有用于执行辅助动作、尤其用于电气地启动辅助动作和/或电气地驱动辅助动作的驱动机构。该驱动机构优选地通过电气方式操作。该驱动机构可具有致动器和/或电动机。该驱动机构可尤其具有压电元件、同步电机或步进电机。该驱动机构还可具有齿轮机构，驱动机构的运动尤其通过所述齿轮机构而传输到该辅助动作。优选地，设置有移液装置或多通道式移液装置的电动控制机构，通过该电动控制机构来自动地控制驱动机构。在该情况下，尤其做出如下规定：通过驱动致动元件，用户能够控制该电气驱动的辅助动作，尤其是启动该辅助动作或者使该辅助动作反向。

辅助机构优选地被设计为使得辅助动作被定向为关于轴线方向至少部分地垂直。以此方式，所述至少一个辅助元件可被布置为使得：其能够至少部分地被引入所述至少一个连接部的偏转运动的、至少部分或完全轴向指向的运动轨线中。而且，因此可以确保所述至少一个辅助元件能够被侧向地带到所述至少一个连接部上，结果是辅助动作在移液装置上的轴向上需要较小的空间。特别地，辅助元件不必从上方轴向地到达第二位置，而从上方轴向地到达第二位置将会需要用户以相对耗时的方式将移液装置拆卸成在轴向上上下设置的移液装置零件。

优选地，辅助动作被定向为关于轴线方向大致垂直。以此方式，可实现简单的构造，即，所述至少一个辅助元件能够至少部分地被引入所述至少一个连接部的偏转运动的、至少部分或完全地轴向定向的运动轨线中，其中在轴向上需要最小的空间。

优选地，所述至少一个辅助元件可移动地安装到主体上并且尤其是可移动地连接到主体上，并且尤其不与移液装置分离设置。这对应于本发明的第一优选实施例。特别地，在第一操作状态和第二操作状态下，所述至少一个辅助元件连接至移液装置，尤其是在移液装置的所有操作状态下连接至移液装置。这容许移液装置简单且有符合人体工程学的操作。在正常操作过程中，则不做出将安装到移液装置上的辅助元件从移液装置移除的规定。然而，可能的是，当不需要操作时，为了维护的目的以辅助元件也被移除或者可移除的方式拆卸移液装置。

优选地，辅助机构具有引导机构，通过该引导机构在移液装置上引导所述至少一个辅助元件的辅助动作。该引导机构或所述至少一个辅助元件可具有至少一个引导元件，尤其是轨道元件，或者具有至少一个引导辅助元件，尤其是轨道滑动元件。引导元件可布置在移液装置上或辅助元件上。与此互补，引导辅助元件可布置在辅助元件上或移液装置上。

辅助机构可具有控制元件，用户、尤其是用户的控制运动能够通过该控制元件来控制辅助机构。控制元件可以为滑动元件、旋转式元件或偏转器元件，通过推动和/或转动或枢转、和/或偏转、尤其是挤压或拉动控制元件，能够通过滑动元件、旋转式元件或偏转器元件来实现辅助动作。优选地，辅助机构具有固定机构，期望是闩锁机构，通过该固定机构来将所述至少一个辅助元件固定在、尤其是闩锁到至少第一位置和/或至少第二位置。闩锁机构可被设计为使得处于各闩锁位置的所述至少一个辅助元件被紧固而抵抗例如由于碰撞或振动引起的不利偏移。还可能的是，闩锁动作用于向用户确认所述定位，尤其在已经以另一方式实现了位置的紧固时。

辅助机构可被设计为使得该控制运动被直接传输到所述至少一个辅助元件，这例如通过将控制元件刚性地连接至所述至少一个辅助元件（即，尤其是以在无破坏性情况下不会被释放的方式）的方式实现。

辅助机构还能够被设计为使得控制运动被间接地传输到所述至少一个辅助元件，这例如通过利用耦合机构将控制元件连接至所述至少一个辅助元件的方式实现。该耦合机构可具有齿轮机构，控制元件的控制运动通过该齿轮机构被传输到所述至少一个辅助元件从而实现辅助动作。

辅助动作优选为平移运动。尤其是通过这种方式，辅助机构可被简单地设计为锁定机构，其中辅助元件与所述至少一个连接部的偏转运动的、优选为轴向的运动轨线中的平移运动接合。然而，辅助动作还可完全或部分地为旋转运动。例如，可规定：所述至少一个辅助元件在第一位置和第二位置之间枢转。尤其是通过这种方式，辅助机构可简单地设计为锁定机构，其中辅助元件与所述至少一个连接部的运动轨线中的旋转运动接合。辅助动作还可以为组合了平移和旋转的运动，例如具有螺旋形路线。

优选地，辅助机构被设计为锁定机构，通过该锁定机构使得在第二操作状态下大致完全地阻断偏转运动。可能的是，在第二操作状态下，在主体的连接部的轴向上存在微小的运动自由度。优选地，辅助机构被设计为使得在第二操作状态下，在主体上的连接部的轴向上基本不存在运动自由度。

优选地，所诉至少一个辅助元件为螺栓元件，在第二操作状态下，所述至少一个连接部锁定在该螺栓元件上，并且在第一操作状态下，所述至少一个连接部从螺栓元件上解锁。可能的是，辅助机构以如下方式设计：在第二操作状态下，多个连接部中仅一些连接部任选地在其轴向移动性方面受影响，尤其是被锁定。在第二操作状态下，所述至少一个螺栓元件优选以如下方式安装到主体上：螺栓元件至少相对于主体在正轴线上方上不可活动，并且尤其能够用作插塞力的接合点。然而，所述至少一个螺栓元件能够相对于主体在负轴线方向上运动，例如，在螺栓元件安装到推出器机构的推出器元件上的情况下。

螺栓元件优选地为杆式元件，其尤其沿直线方向延伸，并且尤其布置在移液装置上，使得该方向关于轴线方向成不为0°的角，尤其是相对于轴线方向大致垂直。杆式元件优选是可移位地布置在移液装置上。

尤其优选地，该机构被设计为锁定机构。这容许所述装置的构造尤其简单。优选地，所述至少一个连接部具有至少一个第一接合部，并且螺栓元件具有至少一个第二接合部，其中在第一操作状态下所述至少一个第一接合部和所述至少一个第二接合部彼此不接合，并且在第二操作状态下所述至少一个第一接合部和所述至少一个第二接合部彼此接合并且布置在锁定位置处。在锁定位置上，所述至少一个连接部被布置在主体上以便基本上沿轴向不能移动。

优选地，所述至少一个第一接合部为连接部的凹入部，并且所述至少一个第二接合部为螺栓元件的突出部。突出部优选地布置为相对于轴线方向垂直。

优选地，杆式元件具有多个（N个）接合部，尤其是突出部，其中优选地17>N>1，并且优选地N选自数组｛4,8,12,16,24,32｝。优选地，杆式元件具有至少一个凹入部并且优选地为多个（N1个）凹入部。所述至少一个凹入部优选地以这样的方式设计：优选在第一操作状态下，如果所述至少一个连接部被至少部分地布置到至少一个凹入部中，则所述至少一个连接部是轴向可移动的。优选地，杆式元件的该至少一个凹入部具有圆形或弧形的轮廓。

该凹入部还能够被设计为使得第一凹入区域具有具有第一半径r1的圆形或弧形的轮廓，并且第二凹入区域具有具有第二半径r2的圆形或弧形的轮廓。第一凹入区域和第二凹入区域优选地形成杆式元件的毗邻的凹入部，其中在第一操作状态下连接部被布置在第一凹入区域中，并且在第二操作状态下连接部被至少部分地布置在第二凹入区域中，其中在第二凹入区域中的连接部支承或接合在第二凹入区域的边缘部上。杆式元件的接合部优选地以如下方式形成：凹入部的内边缘部被设计为接合部，尤其是突出部。

优选地，所述至少一个连接部为锥形的，尤其在主体的方向上加宽（在垂直于轴线方向的方向上测量）。连接部优选地以如下方式设计：移液器皿的互补的连接部可插塞到连接部上并且能够通过夹紧方式固定到连接部。

所述至少一个辅助元件可被设计为间隔元件，其大致完全地阻挡、限制或抑制至少一个连接部的移动性，因为所述至少一个连接部在第二操作状态下支撑在间隔元件上、尤其不支撑在弹簧机构上。在第二操作状态下，间隔元件优选地布置在主体上，以使其抵接或支承在主体上。

优选地，辅助机构被设计为使得在第二操作状态下，用于使连接部从其起始位置偏转的力F在第二操作状态下比在第一操作状态下更大。在第二操作状态下，辅助机构通过对所述至少一个连接部的轴向移动性的相互作用来起作用。优选地，所述至少一个连接部具有至少一个第一相互作用部，并且所述至少一个辅助元件（尤其是螺栓元件）具有至少一个第二相互作用部，其中在第一操作状态下至少一个第一相互作用部和至少一个第二相互作用部彼此不相互作用，并且在第二操作状态下所述至少一个第一相互作用部和所述至少一个第二相互作用部彼此相互作用并且因此作用于偏转运动上，尤其是阻碍偏转运动，使得在第二操作状态下尤其是用于使连接部从其起始位置偏转的力F大于在第一操作状态下的力。

特别地，辅助机构可具有第二弹簧机构，该第二弹簧机构能够具有至少一个弹簧元件。该至少一个弹簧元件可具有大致线性的力/行进特性，或者可至少部分地具有非线性的力/行进特性。偏转运动使所述至少一个连接部从起始位置移动到结束位置，其中所述至少一个连接部的结束位置被布置为比其起始位置更靠近主体。

交互作用可使得：在第二操作状态下所述至少一个连接部的轴向移动性完全受到阻挡，即锁定、空间上受限制或受抑制，或者尤其被限制以使在第二操作状态下用于使连接部从其起始位置偏转的力F不同于第一操作状态下的力，优选地大于第一操作状态下的力。可做出如下规定：在第二操作状态下所述至少一个连接部从其起始位置起的偏转运动的预定距离d、尤其是起始位置和结束位置之间的距离，能够通过比第一操作状态下的力F1大的力F2来克服，其中尤其F2>f*F1，并且f为因数，优选地1.5<f<20。

辅助机构优选被设计为使得力F是可调节的，尤其是由用户可调节。为此目的，辅助机构可具有例如通过能够调整弹簧元件的预张力而使其力-行进关系可调的可调节弹簧机构。在第二操作状态下，可调节的弹簧机构优选地被布置为与弹簧机构平行，并且尤其与该弹簧机构一起并且与该弹簧机构并行地起作用。移液装置可具有电动控制机构和/或尤其用户接口机构，其中优选的是，能够通过控制机构来电动地调节力F。

控制机构可具有电路，尤其是集成电路，和/或能够具有微处理器和/或CPU、数据存储器和/或程序存储器。控制机构能够由程序代码来控制，程序代码可尤其设计为根据控制程序来控制辅助动作。

用户接口机构可以是或者可具有致动机构，其能够具有至少一个致动元件，例如，控制按钮。用户接口机构还能够具有指示器元件，例如显示器，从而显示出尤其与移液装置的操作状态和/或操作参数有关的用户信息。

优选地，移液装置被设计为多通道式移液装置。为此目的，移液装置具有多个（N个）连接部，其中优选地17>N>1，并且优选地N选自数组｛4,8,12,16,24,32｝。连接部优选地沿着直线等距地定向，并且被布置为彼此相邻。该距离优选地使得能够同时从标准的微滴板吸取多个样本或同时将多个样本吸入到标准的微滴板中。在具有96个井孔的标准微滴板中（参见ANSI/SBS4-2004），该距离优选地为9mm，并且在具有384个井孔的微滴板中，该距离优选地为4.5mm。例如，根据样本器皿的布置或者样本器皿的类型，能够选择其它间距。

还可能的是，优选地做出如下规定：多通道式移液装置具有用于调节连接部之间的距离的调节机构。在N>2的情况下，相邻连接部之间的距离优选总是不变，因此优选是同时调节该距离。调节机构可被设计为进行无级调节，或者按预设数量的、不同且离散的距离进行调节。调节机构能够通过机械方式、尤其是通过手动方式驱动，和/或能够通过电气方式驱动。通过调节机构，用户能够容易地改造多通道式移液装置以用于通过期望的多样本容器尤其是微滴板进行移液，并且尤其能够与大量的多样本容器一起使用。

多通道式移液装置优选地具有用于移动多个（N个）活塞的运动机构，能够通过单一致动运动来移动这些活塞，或者通过手动方式驱动活塞或者通过机械方式或电气方式驱动活塞。

而且，根据本发明，提出了用于将至少一个流体实验样本吸移到至少一个移液器皿中的多通道式移液装置，所述装置具有：-主体，其沿着轴线方向延伸，尤其至少部分地沿轴线方向或者大体上完全地沿轴线方向延伸；-至少两个连接部，其能够通过正轴线方向上至少部分轴向的连接动作而使至少两个移液器皿与至少两个连接部连接，其中，至少两个连接部被连接至主体以至少在轴向上可活动；-弹簧机构，至少在移液装置的第一操作状态下，至少两个连接部通过该弹簧机构而带弹簧负载地支撑在主体上，使得在连接运动期间所述至少两个连接部能够沿着正轴线方向进行由弹簧辅助的偏转运动，其中辅助机构设置在移液装置上并且被设计为能够与主体至少部分地分离并且被设计为连同弹簧机构的作用一起至少在移液装置的第二操作状态下阻碍所述至少两个连接部的偏转运动，其中，移液装置被设计为使得用户能够交替地将其置于第一操作状态或第二操作状态，并且，其中优选的是，在第一操作状态下辅助机构至少部分地与移液装置分离，并且在第二操作状态下，辅助机构不与移液装置分离。辅助机构可具有至少一个辅助元件，在第一操作状态下所述至少一个辅助元件至少部分地与移液装置分离，并且在第二操作状态下所述至少一个辅助元件不与移液装置分离。通过这种布置，尤其可以对标准的移液装置进行改型，结果能够获得具有本发明的特征的移液装置。

在这种移液装置中，能够通过用户容易地生成第二操作状态，使得移液装置的至少一个辅助元件或全部辅助元件以如下方式布置在移液装置上：这些辅助元件连同弹簧机构的作用一起阻碍自身两个连接部的偏转运动，尤其是辅助元件大致完全地阻挡至少两个连接部的轴向移动。

此处所描述的用于移液装置的优选实施例还能够适用于多通道式移液装置。

至少一个分离的辅助元件可设计为间隔元件，其大致完全地阻挡或至少抑制至少两个连接部的轴向移动。间隔元件可具有相对于轴线方向垂直地测量的至少一个U形横向部，使得能够在垂直于轴线方向的辅助动作方向上将间隔元件容易地输送到第二位置。

可以做出弹簧机构至少部分地或完全地从主体上移除的规定。优选地，在分离的辅助元件被输送到第二位置之前，通过用户来移除弹簧机构的至少一个弹簧元件。

移液装置和多通道式移液装置优选地分别设计为：手持式的，即，通过用户的手握持；-作为实验室机器人，在该情况下（多通道）移液装置不是手持式的，而是由实验室机器人或输送/提升机构的保持部来保持；-手动地操作；-电气地操作；-作为气垫移液管；-作为直接移位式移液管。

优选地，移液装置或多通道式移液装置具有用于气垫移位的位移机构，该机构布置在主体上以便能够沿轴线方向移动。该位移机构具有运动机构，运动机构可具有一个或多个活塞。所述至少一个活塞用于确保：在移液装置或多通道式移液装置的至少一个气缸区域中，至少一个气垫膨胀（在至少一个样本抽吸时）或压缩（在至少一个样本非重力推出时）。

优选地，移液装置或多通道式移液装置具有推出器机构。推出器机构用于从所述至少一个连接部释放所述至少一个移液管尖端。推出器机构优选地具有被分配给所述至少一个连接部或全部连接部的推出器，其中所述至少一个连接部和推出器相对于彼此可移动，并且推出器机构具有驱动机构，该驱动机构与推出器和/或至少一个连接部可操作地连接，以用于推出器和至少一个连接部的相对运动。为了从移液装置释放移液器皿，需要推出力，其必须作用于移液器皿上。优选地，移液装置的推出器机构、尤其是推出器被手动驱动，以使推出力由用户通过机械方式来施加。然而，还可能且优选的是，以电气方式施加该推出力。优选地，电动移液装置、尤其是推出器的推出器机构是通过电气方式驱动的，尤其通过具有电气驱动器的移液装置来驱动推出器机构。

弹簧机构优选被设计为使得：尤其在第二操作状态下，存在恒定的预设插塞力，该插塞力取决于弹簧机构的至少一个弹簧元件的张力或预张力并且取决于在偏转运动中至少一个连接部所行进的直到移液器皿抵接主体的止挡件的距离。优选地，做出如下规定：弹簧机构以使得当其以期望插塞力位于连接部上时移液管尖端准确地抵接止挡件的方式进行设计，并且如果适当的话进行预张紧。插塞力使得移液管尖端牢固且密封地位于连接部上。根据一个实施例，弹簧元件是可更换的和/或存在用于调节弹簧元件的预张力的机构。以此方式，可以使插塞力和推出力适合于不同形状或尺寸的移液管尖端。以此方式扩展移液装置的使用范围。优选地，调节机构不同于辅助机构。调节机构能够改变借以优选地在第一操作状态下移液器皿能够插塞到连接部上的预设插塞力。优选地，每个连接部经由单独的弹簧元件被支撑在主体上。

优选地，止挡件与主体刚性地连接。根据另一实施例，止挡件能够相对于连接部轴向地移动，并且存在与主体刚性连接的限制装置，该限制装置用于限制止挡件朝向主体的轴向运动。同样可能且优选的是，止挡件形成在推出器上。

优选地，至少一个连接部直接支撑在弹簧机构的弹簧元件上。至少一个连接部与刚性地连接至主体的位移机构的连接能够通过柔性连接来提供，例如，借助于柔性软管或伸缩式管件连接。优选地，至少一个连接部与位移机构刚性地连接，例如，与能够相对于主体轴向运动的活塞/气缸单元的至少一个气缸刚性地连接。然后，位移机构与至少一个连接部一起运动。位移机构的运动能够由用于位移机构的驱动机构来补偿。根据一个实施例，至少一个气缸经由弹簧元件支撑在主体上，使得至少一个连接部经由至少一个气缸间接地缓冲。

优选地，主体具有上部和下部。主体尤其至少部分地沿着轴线方向延伸或者大体上完全沿着轴线方向延伸。这使得在连接运动期间至少一个连接部能够沿着正轴线方向进行弹簧辅助的偏转运动。然而，主体，尤其是上部和/或下部，可具有至少一个部分，该部分至少部分或完全地不与轴线方向平行地延伸。该部分能够沿着倾斜方向延伸，该倾斜方向与轴线方向包围了大于零的角。例如，所述部分能够被构造为提供移液装置的用户接口。上部可具有抓握部。上部和/或下部可具有用户接口，尤其是至少一个控制元件。用户接口可以包括显示器和/或输入元件，例如至少一个按钮、开关或轮子。上部和/或下部可具有控制元件，尤其是电气控制元件，用于控制辅助机构或辅助元件。辅助机构优选地布置在下部上。控制元件可布置在下部上，这使得辅助机构的设计简单，或者可与布置在上部上，这尤其是用于电动控制元件和/或电气操作的辅助机构的优选解决方案。该控制元件优选地布置在上部上，从而容许移液装置或多通道式移液装置的使用更加灵活和/或更加舒适。

下部优选地设计为由用户从上部移除并且随后再次附接，这称为可更换下部。上部和下部优选地沿优选地轴向优选地经由插接耦合可释放且可连接。优选地，下部还具有弹簧机构和/或优选地用于从移液装置释放移液器皿的推出器机构的至少部分。下部还可具有位移机构，位移机构可具有至少一个活塞元件。上部可具有用于驱动至少一个活塞和/或推出器机构的至少一个驱动机构。

至少一个位移机构优选地设计为能够吸移预定的最大容积。该最大容积被测量以使至少一种类型的移液器皿（尤其是移液尖端）能够通过移液而填充至其最大标定容积。市场上可供使用的移液尖端的典型标定容积为例如10μl、20μl、100μl、200μl、300μl、1000μl、1250μl、2500μl、5ml、10ml（μl：微升；ml：毫升）。

弹簧机构和移液装置或多通道式移液装置的进一步优选的实施例，尤其是关于它们在第一操作状态下的功能性，描述于DE 10 2004 003 433 B4中。所述文献通过引用并入到本发明的公开中。

附图说明

根据本发明的移液装置和根据本发明的多通道式移液装置的其它优选实施例将通过下面结合附图及其说明给出的示例性实施例的说明而变得容易理解。除非另外说明或者除非其以其它形式在上下文中出现，否则示例性实施例的相同部件原则上由相同的附图标记表示。在附图中：

图1a示出了在本发明第一优选实施例中根据本发明的移液装置的第一示例性实施例的立体图。

图1b示出了在本发明第一优选实施例中根据本发明的多通道式移液装置的第二示例性实施例的立体图。

图2a示出了在第一操作状态下图1b的多通道式移液装置的前视图。

图2b示出了在第二操作状态下图1b的多通道式移液装置的前视图。

图3示出了移除前壁后的、图1b的多通道式移液装置的下部的前视图。

图4a示出了在第一操作状态下图1b的多通道式移液装置的仰视图。

图4b示出了在第二操作状态下图1b的多通道式移液装置的仰视图。

图5a示出了在第一操作状态下图1b的多通道式移液装置的辅助元件和连接部的仰视图。

图5b示出了在第二操作状态下图1b的多通道式移液装置的辅助元件和连接部的仰视图。

图6a示出了移除前壁后的、根据本发明的第二优选实施例的多通道式移液装置的下部的前视图。

图6b示出了被设计为与图6a的多通道式移液装置可分离的辅助元件。

图6c示出了根据图6a的多通道式移液装置的下部的立体图。

具体实施方式

图1a示出了被设计为机械单通道气垫式移液管的移液装置1。移液器皿9以气密封方式连接至移液装置的连接部（不可见）。移液装置具有主体2，主体2具有上部3和下部4。上部和下部能够通过锁定件（未示出）彼此连接。下部4具有基部4a，该基部4a刚性安装到主体的上部上。用于推出移液器皿的推出器套筒4b带弹簧负载地安装在基部4a上。

这是具有组合控制按钮5的单按钮式移液管。该控制按钮5具有多种功能。控制按钮能够绕轴线方向A旋转，结果，当弹簧安装的释放按钮5a被压下时，能够调节目标移液容积，该目标移液容积经由显示器5b显示给用户。在未被压下的状态下，该释放按钮确保调节后的目标移液容积不会被意外改变。控制按钮5以弹簧负载安装。压下控制按钮5会引起控制按钮5沿轴向向下运动，具体是沿着轴线方向A的笛卡尔坐标系的负z轴方向上，且引起运动机构（未示出）同时的手动驱动，其中该运动机构设置在移液装置中并且具有活塞，该活塞与控制按钮5一起向下运动直到到达第一中间止挡件。该第一运动对应于移液冲程，通过该移液冲程，对布置在气缸中的目标移液容积进行移位。当用户施加的下压力进一步增加时，控制按钮进一步向下运动直到到达第二中间止挡件，这样便获得过冲程，这确保收容在移液器皿9中的样本从具有与目标移液容积对应的样本容积的移液器皿中被完全推出。当用户施加的下压力再一次增加时，控制按钮更向下运动，这具有移液装置的推出器机构的推出器套筒4b向下运动的效果，迫使移液管尖端9摆脱其连接位置并且接着将移液管尖端9向下推出。一旦弹簧安装的控制按钮5被释放，该控制按钮5自动回到起始位置。

在移液装置1的第一操作状态下，被设计为工作锥的移液装置1的连接部（未示出）经由具有轴向定向的螺旋形弹簧（未示出）的弹簧机构（未示出）而带弹簧负载地安装在主体的下部的基部4a上。因此，连接部支撑在螺旋形弹簧上。在第一操作状态下，移液管尖端按如下方式连接至工作锥：移液管尖端以其中空的锥形连接部向上指向的方式安装到移液管尖端保持部中。用户将移液管从上方移动到移液管尖端上并且将工作锥引导到移液管的连接部中。在移液管的向下运动期间，连接部中的工作锥撞击移液管尖端，在弹簧安装的工作锥上的压力增大，并且受该压力作用的工作锥向上（相对于主体进行观察时）偏转，直到移液管尖端的上边缘撞击到主体的固定止挡件。该止挡件为推出器套筒4b的下边缘。随着移液管的用户进一步向下挤压移液管尖端，用于将移液管尖端插塞到移液管的工作锥上的插塞力不再进一步增大。而在移液装置1的这种第一操作状态下，插塞力是由弹簧机构预先设定的，且不受用户影响。

然而，在根据本发明的移液装置中，用户可能使用辅助机构的控制元件6来产生移液装置1的第二操作状态。在第二操作状态下，螺栓元件（不可见）以如下方式布置在移液装置上：连接部（此处为工作锥）不再支撑在弹簧机构的弹簧上，而是支撑在螺栓元件上。螺栓元件以如下方式安装到主体上：螺栓元件沿正轴线方向相对于主体不可活动，并且尤其用作插塞力的接合点。然而，螺栓元件被布置为相对于主体沿负轴线方向可活动，原因在于其安装到推出器套筒4b上，该推出器套筒4b被布置为沿负轴线方向相对于上部3以及相对于紧固到上部上的下部的基部4a可活动。因此，在第二操作状态下，插塞力是由用户将移液管按压到移液管尖端上所使用的力限定的。

控制元件6是滑动控件，该滑动控件能够绕轴线方向A旋转并且用户能够使该滑动控件在第一位置和第二位置之间运动。在第一位置上，螺栓元件被布置为使得存在移液管的第一操作状态，而在第二位置上，螺栓元件被布置为使得存在移液管的第二操作状态。因此，用户能够选择是否要使用预先设定的插塞力或者要自己来限定插塞力。

图1b示出了被设计为机械式8通道气垫式移液管的移液装置10。该移液装置10具有主体12并且具有控制按钮15，主体12由上部13和下部14构成，该控制按钮的功能与移液管1的控制按钮5的功能类似。由于推出器元件14b安装到下部14的基部14a上从而能够在负轴线方向（-A）上轴向运动，多达8个移液管尖端能够被同时推出。上部和下部能够通过锁定件（未示出）彼此连接。总共多达八个移液管尖端能够连接至被设计为工作锥的八个连接部17。

8通道式移液管具有控制元件16，控制元件16被设计为滑动控件，且用户能够使控制元件在图2a示出的第一位置和图2b示出的第二位置之间侧向（与轴线方向A垂直，此处为与x轴平行）运动。在第一位置上，辅助机构的螺栓元件被布置为使得存在8通道式移液管的第一操作状态，并且在第二位置上，螺栓元件被布置为使得存在8通道式移液管的第二操作状态。这样，用户能够选择是否要使用预先设定的插塞力或者要自己来限定插塞力。下文将参照后续附图对辅助机构的功能进行更详细说明。

图3示出了8通道式移液管10的下部14的前视图，其中，前壁被移除且基板被移除。能轴向运动的活塞元件20具有八个互连的活塞杆21，活塞杆各自接合到刚性安装到下部14上的气缸部22中，从而通过能够平行***的八个气缸/活塞单元而同时吸移多达共八个样本。在图示的移液装置10的第一操作状态下，被设计为工作锥的连接部17各自均沿正轴线方向而弹簧安装到螺旋形弹簧18上，螺旋形弹簧18支撑在下部的轴承19上，该轴承19刚性布置在下部14上。八个连接部及弹簧能够彼此独立地运动，使得在该8通道式移液管上可使用1至8个移液管尖端。工作锥17各自均具有弹性密封圈（O形圈），该弹性密封圈围绕锥体的外壁布置，并且通过弹性密封圈以尤其可靠的方式确保移液管尖端和工作锥的气密连接。在移液管尖端的插塞期间，插塞力各自均被自动限制到预先设定的值，原因在于具有移液管尖端的连接部各自均沿正轴线方向抵靠弹簧18而运动，直到移液管尖端的上边缘在下部14的螺栓元件31的底侧的高度处抵接所述螺栓元件。这以与将移液管尖端插塞到移液管1的工作锥上时（如参照图1所述）相同的方式进行。此处，多通道式移液管的推出器23（参见图4a和图4b）的底侧的高度与螺栓元件31的底侧相同，使得在移液管尖端的插塞期间，移液管尖端也以其上边缘抵靠推出器23，因此，推出器23同样用作抵接部。

图4a示出了在第一操作状态下8通道式移液管10的仰视图。螺栓元件31被安装为能够通过引导机构而沿x轴（相对于轴线方向A垂直）运动。螺栓元件31被安装为相对于下部14在与轴线方向A平行的方向上基本不能活动。通过使用滑动控件16，用户能够使螺栓元件在图2a、图4a和图5a中所示的第一位置和图2b、图4b和图5b中所示的第二位置之间运动。

图4a、图4b和图5a、图5b各自上下布置，使得工作锥17沿着x轴布置在由线L与x轴的交叉点限定的同一位置处，而螺栓元件31沿x轴相对于工作锥17运动。

在第一位置上，8通道式移液管10处于第一操作状态，并且在第二位置上，8通道式移液管10处于第二操作状态。在第一位置上，每个工作锥17均能够相对于主体的下部至少沿正轴线方向A运动，并且在第二位置上，每个工作锥17相对于主体的下部沿正轴线方向A完全受阻挡并且不能移动。

该阻挡和锁定效果是通过如下情况获得的：在第二位置上，在轴向上不可活动的螺栓元件的突出部各自接合到在螺栓元件31的高度处（沿z轴或A）各自形成在连接部17中的槽中。螺栓元件为扁平的杆式元件，此处具有正六面体形状的基体32。基体32具有多对重叠的弧形凹入部33、34，多对重叠的弧形凹入部33、34彼此并排地位于x方向上并且具有不同的直径或半径。较大的凹入部33具有直径d1。凹入部33被设计为使得在第一位置上，工作锥17能够在凹入部33内自由地运动。较小的凹入部34具有较小的直径d2，d2<d1。凹入部34的边缘形成突起，在第二位置上，该突起能够至少部分地地接合到形成在工作锥中并且与轴线方向A垂直的槽中，使得在该第二位置上该工作锥基本上无游隙地锁定在轴线方向上。类似于杆式元件本身，突出部具有小的高度h，使得辅助机构在移液管中沿轴向仅占据较小的空间。可选择螺栓元件或突出部的高度h或最大高度h，以使其优选地为0.1mm<h<3.0mm。

螺栓元件31通过螺栓元件的耦合部35与控制元件16耦合，使得当用户在本情况下开始控制元件16的控制运动B时，这直接导致螺栓元件31同样运动。第一位置和第二位置各自经由螺栓元件和/或主体上的控制元件的锁定而固定。

这种类型的多通道式移液装置的操作尤其舒适并且提供了在两种操作状态下使用的完整的灵活性。

图6a示出了前壁被移除的、根据本发明的第二优选实施例的多通道式移液装置100（此处仅显示一部分）的下部114的前视图。在多通道式移液装置的第一操作状态下，包括至多共三个螺栓元件的至少一个辅助元件131不是多通道式移液装置100的构成部件，而是与多通道式移液装置分离的布置。多通道式移液装置100具有与多通道式移液装置10类似的构造，但是具有设有共12个气缸/活塞单元的共12个移液通道。

能够轴向运动的活塞元件120具有12个互连的活塞杆121，12个互连的活塞杆121分别接合到刚性地安装到下部114上的气缸部122中，从而通过能够平行***的12个气缸/活塞单元而同时吸移多达共12个样本。在图示的移液装置100的第一操作状态下，被设计为工作锥的连接部117均沿正轴线方向而弹簧安装到螺旋形弹簧118上，该螺旋形弹簧118支撑在下部的轴承119上，该轴承119刚性地布置在下部114上。12个连接部和弹簧能够彼此独立地运动，使得在12通道式移液管上能够使用1至12的移液管尖端。工作锥117各自具有弹性密封圈（O形圈），该弹性密封圈围绕锥体的外壁布置，并且通过该弹性密封圈以尤其可靠的方式确保移液管尖端和工作锥的气密连接。在移液管尖端的插塞期间，插塞力均被自动限制为预先设定的值，原因在于，带有移液管尖端的连接部均沿正轴线方向抵靠弹簧118而运动，直到移液管尖端的上边缘抵接在下部114的抵接部123上。这以与参照图2所述将移液管尖端插塞到移液管1的工作锥上时相同的方式进行。

多通道式移液装置100以如下方式设计：至少一个弹簧118（尤其是多个弹簧118，在本情况下为四个弹簧）在辅助元件被***之前由用户从多通道式移液装置100中移除，使得辅助元件至少部分地占据原先布置现已移除的弹簧118的位置。辅助元件131被设计为间隔元件，在多通道式移液装置100的第二操作状态下，该间隔元件以如下方式布置在多通道式移液装置100上：间隔元件至少沿正轴线方向牢固地支撑在主体或下部114上，此处为支撑在轴承119上，并且至少一个连接部（在本情况下为四个连接部）以基本上不能移动的方式轴向地支撑在间隔元件上。

在本情况下，间隔元件具有四个分部131a，这四个分部131a均被设计为布置在多通道式移液装置100中，而不是弹簧118中。间隔元件通常可具有与连接部数量相同的分部，即，在本情况下多达12个分部，或者具有更少的分部，尤其仅一个分部或仅两个分部。因此，用户能够选择是否将全部或部分连接部变成第二操作状态，因而将其锁定。

在图6a中，根据第二操作状态，分配给连接部组101的四个连接部在轴向上由间隔元件131阻挡。在连接部组102中，连接部能够沿轴向***，因为四个弹簧118均被移除，这具有连接部不能在正轴线方向上获得支撑而致使不可操作的效果。在连接部组103中，根据第一操作状态，连接部安装到弹簧上并且能够沿轴向运动。

根据本发明的第二优选实施例的多通道式移液装置100尤其适用于想要具有弹性安装的、可移动的连接部并且能够容易转换成具有在轴向上不能移动的至少一些连接部的多通道式移液装置的用户，因为在至少有些情况下这些用户不希望使用第一操作状态。

Claims (16)

1.一种移液装置（1；10；100），其用于将至少一个流体实验样本吸移到至少一个移液器皿（9）中，所述装置具有：

-主体（2；12），其沿着轴线方向延伸，

-至少一个连接部（17；117），其能够通过沿着正轴线方向A的至少部分轴向的连接动作而与至少一个移液器皿连接，其中，所述至少一个连接部被连接至所述主体，以至少平行于所述轴线方向A可活动，

-弹簧机构（18；118），至少在所述移液装置的第一操作状态下，所述至少一个连接部通过所述弹簧机构而带弹簧负载地支撑在所述主体上，使得在所述连接动作期间，所述至少一个连接部能够沿着所述正轴线方向进行由弹簧辅助的偏转运动，

其特征在于

辅助机构（16，31；131）被设置在所述移液装置上并且被设计为在所述移液装置的至少第二操作状态下作用于所述至少一个连接部的所述偏转运动上，

其中，所述移液装置被设计为使得用户能够将其交替地置于所述第一操作状态或所述第二操作状态。

2.根据权利要求1所述的移液装置，其中，所述辅助机构具有至少一个辅助元件（31；131），所述至少一个辅助元件可移动地布置在所述移液装置上，使得用户能够通过辅助动作使所述至少一个辅助元件至少在所述移液装置上的第一位置和第二位置之间移动，其中，所述移液装置在所述第一位置处位于所述第一操作状态，并且，其中所述移液装置在所述第二位置处位于所述第二操作状态。

3.根据权利要求2所述的移液装置，其中，所述辅助动作被定向为关于所述轴线方向至少部分垂直。

4.根据权利要求2或3所述的移液装置，其中，所述至少一个辅助元件可移动地安装到所述主体上。

5.根据权利要求2、3或4所述的移液装置，具有电气驱动机构以执行所述辅助动作。

6.根据权利要求2至5之一所述的移液装置，具有电气控制机构，以至少部分或完全电气地控制所述辅助动作。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的移液装置，其中，所述辅助机构被设计为锁定机构，通过所述锁定机构，在所述第二操作状态下所述偏转运动被基本上完全阻断。

8.根据权利要求2和7之一所述的移液装置，其中，所述辅助元件为螺栓元件（31；131）。

9.根据权利要求8所述的移液装置，其中，所述至少一个连接部具有至少一个第一接合部，并且所述螺栓元件具有至少一个第二接合部，其中在所述第一操作状态下所述至少一个第一接合部和所述至少一个第二接合部彼此不接合，并且在所述第二操作状态下所述至少一个第一接合部和所述至少一个第二接合部彼此接合并且布置在锁定位置上。

10.根据权利要求9所述的移液装置，其中，所述至少一个第一接合部为所述连接部的凹入部，并且所述至少一个第二接合部为所述螺栓元件的突出部。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的移液装置，其中，所述辅助机构被设计为使得：在所述第二操作状态下，用于使所述连接部从其起始位置偏转的力F在所述第二操作状态下比在所述第一操作状态下更大。

12.根据权利要求11所述的移液装置，其中，所述辅助机构具有第二弹簧机构，在所述第二操作状态下，所述第二弹簧机构与所述移液装置的所述弹簧机构并行地作用。

13.根据权利要求11或12所述的移液装置，其中，所述辅助机构被设计为使得所述力F是能够调节的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的移液装置，其被设计为多通道式移液装置（10；100）。

15.尤其根据权利要求14所述的多通道式移液装置（100），其用于将至少一个流体实验样本吸移到至少一个移液器皿（9）中，所述装置具有

-主体（114），其沿着轴线方向A延伸，

-至少两个连接部（117），其能够通过沿着正轴线方向的至少部分轴向的连接动作而与至少两个移液器皿连接，其中，所述至少两个连接部被连接至所述主体，以至少平行于所述轴线方向A可活动，

-弹簧机构（118），至少在所述移液装置的第一操作状态下，所述至少两个连接部通过所述弹簧机构而带弹簧负载地支撑在所述主体上，使得在所述连接运动期间，所述至少两个连接部能够沿着所述正轴线方向进行由弹簧辅助的偏转运动，

其特征在于

辅助机构（131），其设置在所述移液装置上，并且被设计为至少部分地与所述主体可分离，且被设计为至少在所述移液装置的第二操作状态下连同所述弹簧机构的作用一起阻碍所述至少两个连接部的所述偏转运动，

其中，所述移液装置被设计为使得用户能够交替地将其置于所述第一操作状态或所述第二操作状态，并且

其中，在所述第一操作状态下所述辅助机构至少部分地与所述移液装置分离，并且在所述第二操作状态下所述辅助机构不与所述移液装置分离。

16.根据权利要求1至14所述的移液装置和/或根据权利要求15所述的移液装置用于医疗实验室、生物实验室、生物化学实验室和/或化学实验室的用途。

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