CN113000083A - 移液装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移液装置和方法。一种用于对液体进行移液移液装置(10),所述液体由气态工作介质驱动,所述移液装置包括:适于将移液器(21)附接在连接开口(14)处的至少一个移液器连接器(13),加压和/或抽吸的至少一个压力源(11,11',11”),在所述连接开口和所述至少一个压力源之间的气流连接件(12),限定所述气流连接件的至少一部分的限流部(15),构造成测量指示所述限流部的温度的量的第一传感器(16)。本发明还涉及一种用于移液装置的气流连接元件以及一种对液体体积进行移液的方法。

Description

移液装置和方法
技术领域
本发明涉及一种移液装置,更具体地本发明涉及一种用于对液体进行移液的移液装置,所述液体由气态工作介质驱动。在其他方面,本发明涉及一种用于移液装置的气流连接元件以及一种对液体体积进行移液的方法。
背景技术
在液体处理领域,通常使用移液器吸取和分配液体。这样的液体可以例如是化学产品或体液样本。一种类型的移液装置是所谓的空气置换式移液器(air displacementpipette)。当使用这种类型的移液器时,将限定体积的气态工作介质(通常是空气)装入移液器中或从移液器中移出。由此,相对于参考压力减小或增加移液器中的液体的一侧上或移液器的开口附近的压力,使得产生力,所述力将液体驱出移液器或将其驱入移液器。贯穿本说明书和权利要求书将具有用于抽吸和释放液体产品剂量的一个开口并且另外具有第二开口的管状构件理解在“移液器”下。第二开口可以与具有欠压的气态工作介质接触以实现通过第一开口抽移液体,或者可以与具有超压的气态介质接触以实现通过第一开口从移液器内部分配液体。欠压和超压相对于环境压力限定并且可以以受控方式施加。
在例如药物研究、临床诊断和品质保证的领域中,使用了用于操纵、处理和分析液体的高度自动化的设备。在这样的设备中,移液装置通常在产生预定量的液体剂量以及在用于处理或用于分析液体的不同的工作站之间输送液体剂量时发挥中心作用。产生的液体剂量的准确性和精确性非常重要。通常,期望快速处理。这可以通过并行处理液体剂量或通过应用快速重复率来实现。此外,重要的是要长时间保持较高水平的准确性和精确性,尤其是在较长时间序列的类似移液操作中,在序列开始时执行的移液操作不应导致与在序列结束时执行的移液操作不同的结果。使用相同类型和标称尺寸的各个移液器吸头所产生的液体剂量应仅具有最小的差异。
EP 2 412 439 A1公开了一种在气态工作介质的路径中具有限流部的移液装置,所述限流部的尺寸设置成使得限流部中的工作介质的流阻显著低于通过移液器的开口的液体的流阻。这导致降低了对移液器吸头的变化(例如移液器吸头孔口精确直径的变化)的敏感性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于对液体进行移液的替代的移液装置,所述液体由气态工作介质驱动。本发明的另一目的是提供装置和方法,其改善由气态工作介质驱动的液体的移液(即,抽吸或分配中的至少一种)的准确性、精确性和时间稳定性中的至少一个。
该目的通过根据权利要求1所述的移液装置实现。根据本发明的移液装置是用于对液体进行移液的移液装置,所述液体由气态工作介质驱动。
移液装置包括至少一个移液器连接器,其适于将移液器附接在连接开口处。
移液装置包括至少一个加压和/或抽吸压力源。例如,单个活塞泵可用于产生用于分配的超压和用于抽吸的欠压。通过使用选择性地建立与旋转泵的高压侧或低压侧的流体连接的阀,单个压力源既可以是加压压力源又可以是抽吸压力源。替代地,可以将压力罐和真空罐分别设置为单独的加压压力源和抽吸压力源。
移液装置包括在所述连接开口和所述至少一个压力源之间的气流连接件。
移液装置包括限流部,所述限流部限定所述气流连接件的至少一部分。这样,限流部在相对于限流部的上游部分和下游部分中划分气流连接件。限流部限定经过限流部的气态介质的流阻。
移液装置包括第一传感器,所述第一传感器构造成测量指示限流部的温度的量。该第一传感器可以例如是电阻器,所述电阻器具有取决于温度的电阻,例如PT-100或PT-1000电阻器。在这种情况下,量是电阻。该量可以转换为温度值。第一传感器(在先前的示例中为电阻器)被安装在限流部附近或与限流部热接触,使得电阻器的温度始终保持接近限流部的与气态介质接触的壁的温度。
本发明人已经认识到,所述类型的移液装置中的限流部的温度显著影响每次通过限流部的气态工作介质的量。出乎意料的是,借助于第一传感器,可以以显著提高的准确性预测每次通过限流部的气态工作介质的量。这进而导致通过借助于气态工作介质驱动液体而移液的液体体积的更高的准确性。
本发明人已经注意到,通过保持流入的气态介质的温度恒定或通过在气态介质达到限流部之前测量气态介质的温度并使用该测量的温度来预测每次通过限流部的气态工作介质的量不能获得相似的准确性。
根据本发明的移液装置的实施例由权利要求2至10所述的特征限定。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何仍待说明的实施例组合,移液装置还包括时间控制器,所述时间控制器可操作地连接到可控阀,所述可控阀构造成以时间受控的方式选择性地打开或中断气流连接件。
本发明人已经认识到,随着在预测每次通过限流部的气态工作介质的量方面所达到的提高的精确性,对气流连接件的打开时间的开环控制足以在移液体积中实现可接受的精确性。这对于0.1微升至5000微升范围内的移液体积特别有用。对于10微升至5000微升的移液体积利用本发明可实现相对于低于10微升的移液体积的2.5%CV或更低、特别是0.5%或更低的相对精度(变异系数,CV)。关闭信号可以完全根据流逝的时间而发送到可控阀,而无需等待对测量信号(例如来自流量传感器)进行评估。可以预先计算可控阀的打开时间,即在将打开信号发送到可控阀之前。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何先前说明的实施例和任何仍待说明的实施例组合,所述移液装置还包括储热块,其中限流部由所述储热块的内壁形成或者其中限流部由嵌置在所述储热块中的限流元件形成,并且其中第一传感器是与储热块热连接的温度传感器。
本发明人已经认识到,包括如上限定的储热块的移液装置显示出移液体积的增加的时间稳定性。特别地,通过令人惊讶的简单手段避免了在较长的移液序列中所要求的体积与有效移液的体积之间的偏差的***性漂移。
在该实施例的一个替代方案中,储热块的内壁直接形成限流部。例如,直接在储热块中钻出的孔可以形成限流部。这种替代方案的优点在于,内壁与储热块热连接良好。对于较高的流量,其中不需要非常小直径的限流部,可以选择这种替代方案。
在该实施例的第二替代方案中,与储热块独立的限流元件可以形成限流部。限流元件(例如可以是毛细管)被嵌置到储热块中。这种第二替代方案的优点在于,可以通过使用预制的限流元件来实现具有非常小的内径或横截面的限流部。对于非常低的流量,根据这种第二替代方案可以实现最高的精确性。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何先前说明的实施例和任何仍待说明的实施例组合,储热块包括金属,特别是其中储热块包括烧结金属,特别是其中储热块由单体烧结金属结构构成。
该实施例的储热块有效地保护了限流部免受由于周围环境或移液装置附近的元件引起的温度波动。具体而言,单体烧结金属结构即使在储热块内部具有弯曲通道的情况下也允许非常紧凑的设计。它可以通过增材制造技术来生产,例如像金属粉末的激光烧结。该实施例提供了一种具有高比热容和高导热率的储热块。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何先前说明的实施例和任何仍待说明的实施例组合,所述限流部由所述储热块的内壁形成,并且所述内壁是通过储热块的通孔的至少一部分的壁,所述通孔特别是通过机械钻孔形成、通过激光钻孔形成或通过增材制造方法形成的通孔。
该实施例实现了如上所述的在储热块中建立限流部的第一替代方案。限流部可以由沿通孔跨储热块的整个长度的整个通孔形成。限流部可以由通孔跨储热块的狭窄部分形成。在后一种情况下,通孔的在限流部上游或下游的部分可以具有较大的横截面,使得狭窄部分主要决定了流过通孔的流体的流阻。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何先前说明的实施例和任何仍待说明的实施例组合,通过嵌置在储热块中的限流元件来形成限流部,其中限流元件的壁由具有第一比导热率(specific thermal conductivity)的第一材料构成,其中储热块由具有第二比导热率的第二材料构成,并且其中第二比导热率高于第一比导热率。
该实施例实现了如上所述的在储热块中建立限流部的第一替代方案。在该替代方案中,限流元件是不同于储热块的元件并且由不同于储热块的材料的材料构成。限流元件的壁或整个限流元件可以例如由玻璃构成,例如像熔融石英。第一导热率于是可以在0.1Wm-1K-1至10Wm-1K-1的范围内。第二比导热率可以在10Wm-1K-1至1000Wm-1K-1的范围内,特别是在100Wm-1K-1至1000Wm-1K-1的范围内。为了实现这一点,储热块可以例如由金属或金属合金(例如不锈钢、铜或青铜)制成。上面给出的比导热率的值是针对25℃。可以选择限流元件的材料,使得加工方法可以适用于限流元件,而其不直接适用于储热块。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何先前说明的实施例和任何仍待说明的实施例组合,可以将所述限流元件形成为管状毛细管,特别是玻璃毛细管,特别是由熔融石英制成。管状毛细管延伸通过形成在储热块中的腔。
牵拉管状毛细管是适用于玻璃、特别是熔融石英的加工方法,并且即使在小于0.5mm、特别是小于0.2mm的范围内的小内径下也导致产生精确可控制的内径。在此直径范围内,机械钻孔不够精确。如发明人已经认识到的那样,该实施例的特征的组合解决了以高精确性可再现地产生小横截面的限流部且同时避免了由于气态工作介质的温度变化而对移液精确性产生负面影响的问题。
在先前讨论的实施例的示例中,腔的内表面布置成使得可以与管状毛细管的外表面交换热辐射。替代地,或者结合先前的示例,腔的内表面与管状毛细管的外表面导热接触。替代地,或结合先前的示例中的一个,腔被部分或完全地填充有比导热率至少为所述管状毛细管的比导热率的材料。特别地,腔可以填充有导热胶。
热辐射的交换可以例如仅跨含有空气的容积进行。该容积可能没有热辐射的障碍,例如固体元件。腔的内壁可沿所有方向或几乎所有方向围绕管状毛细管的外表面。管状毛细管可以胶合到储热块。除了热辐射的交换的可能性以外,胶还提供导热接触。胶可以进一步提供不透流体的垫圈。
作为另一示例,腔可以被部分或完全地填充有胶,尤其是具有高导热率的胶。具有高导热率的胶例如是具有以下填充剂之一的环氧树脂:氧化铝、氮化铝、银或石墨。
本发明人已经认识到,所述实施例的准确性和精确性特别高。在该实施例中,限流部的温度趋于保持接近储热块的温度。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何先前说明的实施例和任何仍待说明的实施例组合,移液装置包括多个连接开口,移液装置在所述连接开口中的每一个和所述至少一个压力源之间包括多个气流连接件,并且移液装置包括多个限流部,每个限流部限定所述多个气流连接件中的所述气流连接件之一的至少一部分。所述多个限流部中的所有限流部都嵌置在储热块中。
在根据本发明的移液装置的一个实施例中,除非存在矛盾,否则其可以与任何先前说明的实施例和任何仍待说明的实施例组合,储热块还容纳至少一个电操作阀,特别是实施例的可控阀,其包括至少一个可控阀。
本发明人已经认识到,令人惊讶的是,当将移液装置的电操作阀容纳在储热块中时,可以实现移液体积的高精确性和高准确性。这是令人惊讶的,因为电操作阀的温度随着开关操作次数的增加而升高使其成为温度漂移的来源。另外,电操作阀打开的时间越长,即,待移液的体积越大,产生的热量就越多。通常,阀的打开与流过阀中的电磁线圈的电流相关联,所述电流产生热量,而阀被弹簧元件关闭,使得在阀的关闭状态下不产生热量。将电操作阀置于限流部的紧邻附近减少了气态工作流体的路径中的死体积。出乎意料的是,通过本发明提出的手段避免了由于电操作阀引起的温度漂移对移液体积的精确性和准确性造成负面影响。储热块的高导热率和储热块的高热容量是有利的,这是因为两种性质均稳定了储热块的温度。增加储热块的材料的比热容或储热块的质量或这两者都增加了储热块的热容量。
本发明还涉及根据权利要求11的气流连接元件。根据本发明的气流连接元件是用于根据本发明的实施例的移液装置的气流元件,其包括储热器,并且其中第一传感器是热连接到储热块的温度传感器。它在单个元件中组合了这些实施例的基本特征,可以将其作为移液装置的可更换备件提供。
气流元件包括限流部。
气流元件包括储热块,其中嵌置有限流部,或者其中限流部由储热块的内壁形成。
气流元件包括温度传感器,所述温度传感器热连接到储热块和/或限流部。
本发明的范围还在于根据权利要求12的对一定液体体积的液体进行移液的方法。本发明的方法是通过借助于气态工作介质驱动液体来对一定液体体积的所述液体进行移液的方法。方法包括以下步骤:
a)提供根据本发明的移液装置;
b)限定待移液的液体体积,并且限定移液是抽吸还是分配;
c)从第一传感器读取值;
d)根据至少从第一传感器读取的值来确定限流部的温度;
e)根据待移液的液体体积和在步骤d)中确定的温度来确定至少一个移液参数;
f)通过应用在步骤e)中确定的至少一个移液参数来操作移液装置,所述操作涉及使一定量的气态工作介质流过限流部,从而对所述液体体积进行移液。
方法充分利用了根据本发明的移液装置。
方法的变型由权利要求13至15所述的特征限定。
在根据本发明的方法的一个变型中,除非存在矛盾,否则其可以与仍待说明的任何变型组合,所述方法中使用的移液装置是根据实施例的移液装置,其还包括可操作地连接到可控阀的时间控制器,所述可控阀构造成以时间受控的方式选择性地打开或中断所述气流连接件。根据该方法的这种变型,在步骤e)中确定的至少一个移液参数是可控阀的打开时间,并且
操作移液装置包括分步骤
f1)在于步骤e)中确定的打开时间期间,通过打开至少一个阀来开始液体体积的移液;和
f2)在打开时间已经流逝之后关闭可控阀。
在根据本发明的方法的一种变型中,其可以与涉及可控阀的打开时间的任何变型结合,所述打开时间由开环控制来控制。
该方法的这种变型特别适合于获得非常少量的移液液体。
在根据本发明的方法的另一变型中,其可以与涉及可控阀的打开时间的任何变型组合,所述打开时间进一步根据以下至少一项来确定:
-环境温度,
-环境压力,
-指示可控阀的切换时间的校准数据,
-参数或一组参数,其限定限流部的几何特性,特别是限流部的横截面积、限流部的长度或限流部的对于具有限定的粘度的流体的流阻,
-气态工作介质的粘度的温度依赖性。
可以由移液装置的第一传感器测量的除了指示限流部的温度的量以外的其他参数可以用作模拟限流部中的气态工作介质的行为的计算模型的输入。计算模型可以例如在用于控制移液装置的微处理器上运行。由此,可以甚至以更高的精确性预测每次通过限流部的气态工作介质的量。例如,可以在校准程序中确定限定限流部的几何特性的参数或一组参数,其中比较通过要校准的限流部的体积流量和在相等条件下流过限流标准的体积的体积流量。
附图说明
现在将借助于附图进一步举例说明本发明。附图示出:
图1是根据本发明的移液装置的示意图;
图2是移液装置的实施例的示意图;
图3是移液装置的另一实施例的示意图;
图4.a)是根据本发明的气流连接元件的示意图;
图4.b)、图4.c)、图4.d)分别是通过气流元件的实施例的不同示例的横截面;
图5是储热块的透视图;
图6是根据本发明的对一定液体体积的液体进行移液的方法的流程图。
具体实施方式
图1示意性且简化地示出了根据本发明的移液装置10。为了说明其功能,本视图除了移液装置本身外,还显示了在特定移液情况下的其他进一步元件。所示的移液装置具有附接到移液器连接器13的连接开口14的移液器21。在本视图中示出的移液器容纳液体,所述液体此刻在通过连接开口14进入移液器21中的气态工作体积的压力作用下。一滴液体被从移液器的开口推出,所述开口与移液器的与移液装置的连接开口相连的开口相对。先前产生的液体体积22位于布置在移液器吸头下方的孔板的孔23之一中。
气态工作介质被压力源11加压。气流连接件从压力源11跨限流部15到达移液器连接器,从而建立了从压力源11到连接开口14的连接,气态工作介质能够流过所述气流连接件。第一传感器16构造成测量指示限流部的温度θ的量。第一传感器16紧邻限流部15。测量装置和可能的计算装置可以可操作地连接到第一传感器16。
图2示出了移液装置的实施例的示意图。除了已经在图1的上下文中讨论的元件之外,该实施例还包括可控阀18。可控阀18可操作地连接到时间控制器17,其中该可操作连接由虚线表示。可控阀布置在气流连接件中,在此示出的示例中,相对于限流部布置在气流连接件的上游部分中。可控阀18构造成以时间受控的方式选择性地打开或中断气流连接件12。可控阀可以例如是电磁阀,所述电磁阀通常通过弹簧保持在关闭状态,并且可以通过向线圈施加电流来打开电磁阀,所述电流的定时由时间控制器17控制。在该示例中,时间控制器17和可控阀之间的可操作连接可以通过一对电导线来提供。
图3示出了移液装置的另一实施例的示意图。此处示出的移液装置包括正压力源11'和负压力源11”,它们各自构造成压力罐。连接到移液器连接器的流动连接件12分为两个臂,一个臂通向正压力源,另一个臂通向负压力源。分支在相对于限流部15的上游部分中。在两个臂的每一个中设置双向阀18'和双向阀18”。第三阀是切换阀18”',其允许将流动连接件的第一臂选择性地连接到正压力源11′或参考压力30,例如,大气压力。上面提到的所有三个阀18'、18”、18”'可操作地连接到时间控制器17,如虚线所示。第一双向阀18'和切换阀18”组合形成可控的排放阀装置。第一双向阀18'和第二双向阀18”都是可控阀,其构造成以时间受控的方式选择性地打开或中断所述气流连接件12。限流部15布置在气流连接件12中。第一传感器16构造成测量指示限流部15的温度的量。
图4在局部图4.a)中示出了根据本发明的气流连接元件20的示意图,并且在局部图4.b)、4.c)和4.d)中示出了通过图4.a)中示意性地示出的气流连接元件20的可能实现的横截面。气流连接元件20包括储热块19,限流部15嵌置到所述储热块19中。所有局部图4.a)至4.d)均示出了包括储热块19的实施例,使得这些局部图中所示的元件可以被视为根据包括储热块的上述实施例之一的移液装置的相应部分。在这种情况下是温度传感器的第一传感器16被热连接到储热块19。在图4.a)中,气流连接件12的第一部分被示为紧邻限流部15。在完整的移液装置中,这些部分可以可释放的方式联接到气流连接件12的其他部分。在图4.b)所示的实施例中,在储热块19中形成腔41。管状毛细管跨所述腔延伸,并在相对的两端被胶粘到储热块。胶42在管状毛细管的外表面和储热块之间提供导热接触,并进一步密封储热块和管状毛细管之间的间隙,使得气流被迫使通过形成限流元件15'的毛细管的狭窄的内孔。腔41的内表面围绕毛细管布置并且在它们之间没有辐射阻挡元件,使得可以在管状毛细管的外表面和腔的内表面之间交换热辐射。作为温度传感器的第一传感器16在距离腔的内壁比距离储热元件的外表面更近的位置处定位在形成于储热块中的盲孔的端部处。储热元件可以例如包括金属或可以由金属制成。
在图4.c)所示的示例性实施例中,没有单独的限流元件,而是限流部15由储热块的内壁形成。通孔43的中间部分比通孔的入口和出口部分窄,并形成限流部。在形成限流部15的部分的紧邻附近安装有温度传感器16。在图4.d)所示的另一示例性实施例中,存在毛细管形式的限流元件。限流元件15'嵌置在腔41中,所述腔部分地填充有导热胶44。温度传感器16嵌置在导热胶44中并且紧邻限流元件15'放置。在所示的实施例中,从温度传感器16到毛细管的距离小于毛细管的直径。如在毛细管的左端所示,可以在毛细管和储热元件19之间布置附加的密封元件,以确保气态工作介质流过限流元件15',在这种情况下,所述限流元件具有毛细管的形式。
图5示出了储热块19的实施例的透视图。所示的储热块设有用于容纳四个限流元件15'的通孔。四个限流元件15'示出为在轴向方向上朝着在当前视图中可见的开口偏移的位置。在其最终安装位置,限流元件15'可能从该图中使用的视角来看不可见。限制元件的最终安装位置可以对应于图4.b)或4.d)所示的情况,使得限流元件受到围绕的储热块的良好保护。两个箭头指示两个温度传感器16的可能位置。温度传感器可以例如安装在印刷电路板上,所述印刷电路板可以布置在储热块的表面上。此处示出的储热块的实施例提供了用于将未示出的印刷电路板保持就位的结构。两个温度传感器允许确定储热块的平均温度,以及检测跨储热块存在的温度梯度。利用这种传感器构造,可以以甚至更高的精确性确定四个限流元件15'中的每个的温度。温度传感器以及可能的其他传感器(例如压力传感器或压差传感器)可以布置在印刷品上,为此可以预见切口。如此处所示,具有复杂几何形状的储热块可以被制造为单体烧结金属结构,例如,通过激光烧结金属粉末或类似的增材生产方法。这些生产方法允许在储热块内部形成非直孔。本发明人已经认识到,这种布置导致在根据本发明的气流连接元件20和移液装置10中非常紧凑的设计和非常小的死体积。
图6示出了对一定液体体积的液体进行移液的方法100的流程图。方法的开始和结束分别标有“开始”和“结束”。在该图所示的方法的变型中,一个接一个地执行与步骤a)至f)相对应的步骤101至106,步骤101是第一步骤,而步骤106是最后步骤。根据本发明的方法,一些步骤可以在时间上重叠或部分重叠。不依赖于另一步骤的结果的步骤可以以不同顺序执行,例如步骤b)(步骤102)和步骤c)(步骤103)可以交换,因为从所述第一传感器16读取值与限定待移液的体积相独立。步骤c)甚至可以与该方法的其他步骤并行地连续执行。在该方法的特定变型中,其中在步骤e)中确定的至少一个移液参数是可控阀的打开时间Δt,最后步骤106包括表示为f1)和f2)的分步骤107和108,即:f1)在于步骤e)中确定的打开时间期间通过打开所述至少一个阀来开始液体体积的移液的步骤107;和f2)在打开时间Δt已经流逝之后关闭可控阀的步骤108。
附图标记列表
10 移液装置
11 压力源
11' 加压压力源
11” 抽吸压力源
12 气流连接件
13 移液器连接器
14 连接开口
15 限流部
15' 限流元件
16 第一传感器
17 时间控制器
18、18'、18”、18”' 可控阀
19 储热块
20 气流连接元件
21 移液器
22 液体体积
23 孔
30 参考压力
41 腔(形成在储热块中)
42 胶
43 通孔
44 导热胶
100 对液体体积进行移液的方法
101 方法的步骤a)
102 方法的步骤b)
103 方法的步骤c)
104 方法的步骤d)
105 方法的步骤e)
106 方法的步骤f)
107 分步骤f1)
108 分步骤f2)
p+ 正压
p- 负压
Δt 可控阀的打开时间
θ 限流部的温度
θa 大气温度
Pa 大气压力
η 气态工作介质的粘度

Claims (15)

1.一种用于对液体进行移液的移液装置(10),所述液体由气态工作介质驱动,所述移液装置包括:
适于将移液器(21)附接在连接开口(14)处的至少一个移液器连接器(13),
加压和/或抽吸的至少一个压力源(11,11',11”),
在所述连接开口和所述至少一个压力源之间的气流连接件(12),
限定所述气流连接件的至少一部分的限流部(15),
构造成测量指示所述限流部的温度的量的第一传感器(16)。
2.根据权利要求1所述的移液装置(10),所述移液装置还包括时间控制器(17),所述时间控制器可操作地连接到可控阀(18,18',18”,18”'),所述可控阀构造成以时间受控的方式选择性地打开或中断所述气流连接件(12)。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的移液装置(10),所述移液装置还包括储热块(19),其中所述限流部(15)由所述储热块的内壁形成或者所述限流部(15)由嵌置在所述储热块中的限流元件(15')形成,并且其中所述第一传感器(16)是热连接到所述储热块的温度传感器。
4.根据权利要求3所述的移液装置(10),其中,所述储热块(19)包括金属,特别是其中所述储热块包括烧结金属,特别是其中所述储热块由单体烧结金属结构构成。
5.根据权利要求3或4中任一项所述的移液装置(10),其中,所述限流部(15)由所述储热块的内壁形成,并且其中所述内壁是通过储热块的通孔的至少一部分的壁,所述通孔特别是通过机械钻孔形成、通过激光钻孔形成或通过增材制造方法形成的通孔。
6.根据权利要求3或4中任一项所述的移液装置(10),其中,所述限流部(15)由嵌置在所述储热块中的限流元件(15')形成,其中所述限流元件(15')的壁由具有第一比导热率的第一材料构成,其中所述储热块(19)由具有第二比导热率的第二材料构成,并且其中所述第二比导热率高于所述第一比导热率。
7.根据权利要求6所述的移液装置(10),其中,所述限流元件(15')形成为管状毛细管,特别是玻璃毛细管,特别是由熔融二氧化硅制成,所述管状毛细管延伸通过形成在所述储热块(19)中的腔(41)。
8.根据权利要求7所述的移液装置(10),其中,所述腔的内表面布置成使得能够与所述管状毛细管的外表面交换热辐射,和/或所述腔的内表面与所述管状毛细管的外表面导热接触,和/或所述腔被部分或完全地填充有比导热率至少为所述管状毛细管的比导热率的材料,特别是填充有导热胶。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的移液装置(10),所述移液装置包括多个连接开口(14)、在每个所述连接开口与所述至少一个压力源(11,11',11”)之间的多个气流连接件(12)和多个限流部(15),每个所述限流部限定所述多个气流连接件中的所述气流连接件之一的至少一部分,其中所述多个限流部中的所有限流部(15)嵌置在所述储热块(19)中。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的移液装置(10),其中,所述储热块(19)还容纳至少电操作阀,特别是所述可控阀(18,18',18”,18”')。
11.一种用于根据权利要求3至10中任一项所述的移液装置(10)的气流连接元件(20),所述气流连接元件包括:
所述限流部(15),
所述储热块(19),以及
所述温度传感器(16),其热连接到所述储热块和/或所述限流部。
12.一种通过借助于气态工作介质驱动液体来对一定液体体积(22)的所述液体进行移液的方法(100),所述方法包括以下步骤:
a)提供(101)根据权利要求1至10中任一项所述的移液装置;
b)限定(102)待移液的液体体积,并且限定移液是抽吸还是分配;
c)从所述第一传感器(16)读取(103)值;
d)根据至少从所述第一传感器(16)读取的所述值确定(104)所述限流部(15)的温度;
e)根据待移液的所述液体体积和在步骤d)中确定的所述温度确定(105)至少一个移液参数;
f)通过应用在步骤e)中确定的所述至少一个移液参数来操作(106)所述移液装置,所述操作涉及使一定量的所述气态工作介质流过所述限流部(15),从而对所述液体体积进行移液。
13.根据权利要求12所述的方法(100),
其中,所述移液装置(10)是根据权利要求2所述的移液装置,
其中,在步骤e)中确定的所述至少一个移液参数是所述可控阀的打开时间(Δt),并且
其中,操作所述移液装置包括分步骤
f1)在于步骤e)中确定的所述打开时间期间通过打开所述至少一个阀来开始(107)所述液体体积的移液;和
f2)在所述打开时间(Δt)已经流逝之后关闭(108)所述可控阀。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述打开时间(Δt)通过开环控制来控制。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其中,所述打开时间(Δt)进一步根据以下至少一项来确定:
环境温度(θa),
环境压力(pa),
指示所述可控阀的切换时间的校准数据,
参数或一组参数,其限定限流部的几何特性,特别是限流部的横截面积、限流部的长度或限流部的对于具有限定的粘度的流体的流阻,
所述气态工作介质的粘度的温度依赖性。
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