DE19900347A1 - Vorrichtung zum Pipettieren und Mischen - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Pipettieren und Mischen, umfaßt eine Ansaugvorrichtung mit wenigstens einer volumenveränderlichen Einheit (18), eine Aufnahme (22) für eine Pipettenspitze (24), eine mit der Aufnahme (22) lösbar kuppelbare und bezüglich einer Symmetrieachse (A) im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildete Pipettenspitze (24), welche an ihrer Außenfläche wenigstens einen Mischansatz (44) aufweist, und einen Mischantrieb (50) zum Bewegen wenigstens der Pipettenspitze (24). Erfindungsgemäß ist der Mischantrieb (50) derart ausgebildet oder/und angeordnet, daß sich zumindest die Pipettenspitzen-Aufnahme (22) und die Pipettenspitze (24) um die Symmetrieachse (A) der Pipettenspitze (24) drehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Pipettieren und Mischen mit einer Ansaugvorrichtung, die wenigstens eine volumenveränderliche Einheit aufweist, mit einer Aufnahme für eine Pipettenspitze, mit einer mit der Aufnahme lösbar kuppelbaren und bezüglich einer Symmetrieachse im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Pipettenspitze, welche an ihrer Außenfläche wenigstens einen Mischansatz aufweist, und mit einem Mischantrieb zum Bewegen wenigstens der Pipettenspitze.

Im Bereich der medizinischen Technik bzw. der Analytik, sowie im Bereich der Molekularbiologie und Humandiagnostik, insbesondere bei der Nuklein­ säureanalytik, ist es häufig erforderlich, verschiedene Medien zu pipettieren und zu mischen. Die entstehenden Flüssigkeitsgemische können dabei Flüssig-Gas-Gemische, Flüssig-Feststoff-Gemische, Flüssig-Flüssig-Gemische oder auch Flüssig-Gas-Feststoff-Gemische dergleichen wenigstens zweier Medien sein, von denen wenigstens eines eine Flüssigkeit ist. Die zu mischenden Medien können höchst unterschiedliche Viskosität aufweisen, was an den Mischvorgang erhebliche Anforderungen stellt. Dies ist insbesondere dann kritisch, wenn beim Mischen chemische Reaktionen ablaufen und eine rasche Durchmischung erforderlich ist, um lokale Überkonzentrationen von Reagenzien zu vermeiden, welche zu unerwünsch­ ten Über- bzw. Nebenreaktionen führen können.

Ein weiterer Aspekt ist, daß bei der Suspension von Feststoffen in Flüssigkeit, diese Feststoffe verschiedene Korngrößenverteilungen (1 nm bis 100 µm) aufweisen können. Bei bestimmten Anwendungen, insbesondere in der Mikro- bzw. Molekular-Biologie, kann es sich bei den Feststoffen darüber hinaus um magnetische Partikel handeln. Als spezielles Beispiel sei hier die Probenvorbereitung für eine Nukleinsäureanalyse genannt, wie sie in der EP 0 389 063 A1 beschrieben ist, bei der im sogenannten Lyseschritt hochviskose Lösungen schnell mit biologischen Proben, beispielsweise Blutproben, zusammenpipettiert und gemischt werden müssen.

Gerade im Bereich der Mikrobiologie ist es eine gängige Aufgabenstellung, Flüssig-Flüssig-Gemische oder auch Flüssig-Feststoff-Gemische schnell und sicher zu homogenisieren oder vollständig zu suspendieren. Zum Mischen werden dabei verschiedene Techniken eingesetzt:
Häufig kommt das "Taumelmischen" zum Einsatz, bei welchem ein Misch­ gefäß auf eine Rüttelplatte aufgestellt wird, wie sie in verschiedensten Ausführungen kommerziell angeboten werden (beispielsweise Firma Heidolph). Andere Arten, Medien mittels bewegter Schüttel- oder Rüttel­ platten zu mischen, sind in der EP 0 630 284 A1 beschrieben.

Des weiteren kann mittels eines dem Mischgefäß zugesetzten Magnetfisch gemischt werden, wie dies beispielsweise in der EP 0 653 960 A1 beschrieben ist.

Ferner ist es bekannt, die Medienzugabe mittels der Pipette zum Mischen einzusetzen. Hierzu kann beispielsweise durch schnelles Einspritzen des Mediums aus der Pipette in das Mischgefäß eine Mischung erreicht werden. Alternativ ist es bekannt, durch mehrmaliges Ansaugen und Ausstoßen der Flüssigkeit zu mischen, wie dies beispielsweise in der WO 91/16675 und der EP 0 527 059 A1 beschrieben ist.

Die aus der EP 0 569 851 A1 und der US 3,780,992 bekannten Pipetten­ spitzen werden zum Mischen der im Mischgefäß enthaltenen Medien mittels eines Antriebs durch dieses Mischgefäß bewegt. Aus der US 4,874,114 ist eine Vorrichtung zur dosierten Entnahme und Abgabe von Flüssigkeiten bekannt, bei welcher eine Art Schöpfkelle mit einem der gewünschten Dosis entsprechenden Aufnahmevolumen zur Aufnahme des Mediums durch ein Vorratsgefäß und zur Abgabe des Mediums durch ein Mischgefäß bewegt wird, wobei sich zwangsläufig ein gewisser Mischeffekt einstellen dürfte.

Weiterhin sind im Stand der Technik auch Pipetten bzw. Pipettenspitzen bekannt, welche zum Mischen speziell ausgebildet sind. So ist beispiels­ weise in der GB 2 249 171 A eine Pipette mit Wegwerfspitzen beschrieben, die mit einem Federmechanismus einen Mischstempel durch die Mündungs­ öffnung der Pipettenspitze drückt. Ferner sind aus der US 4,046,515 und der JP 62-145 168 A (Abstract) eine Vorrichtung bekannt, welche eine Pipettiereinrichtung und einen separaten Mischrührer umfaßt, die beide nicht als Wegwerfteile konzipiert sind. Diese Vorrichtung eignet sich daher nicht zur Verwendung in Einsatzgebieten, die hohe Anforderungen hinsichtlich der Vermeidung einer Verschleppung von Flüssigkeit von einem Reaktiongefäß zum nächsten stellen.

Die US 4,563,104, die US 3,811,603 und die US 5,032,343 beschreiben Pipettenausführungen mit einem spatelartigen Vorsatz, der zur Verteilung pipettierter Flüssigkeit über eine bestimmte Fläche bzw. zur Medien­ entnahme an schwierig zu erreichenden Stellen des Mischgefäßes bestimmt ist. Weitere Ausführungsformen von wenigstens einen Mischansatz aufwei­ senden Pipettenspitzen sind beispielsweise in der DE 29 80 6142 U1 und der EP 0 769 547 A1 offenbart.

Zum weiteren allgemeinen Stand der Technik wird verwiesen auf die JP 7-080 331 A (Abstract), die JP 4-131 077 A (Abstract) und die EP 0 463 468 A1. Schließlich beschreibt die DE 36 14 960 A1 eine Pipettier-Vorrichtung, bei welcher die Pipette zu Reinigungszwecken mittels eines Hochfrequenz-Oszillators in Schwingungen versetzt wird.

Ein Großteil dieser bekannten Vorrichtungen zum Pipettieren und Mischen hat den Nachteil, daß sie sich nicht oder nur sehr bedingt zum Einsatz in Mischgefäßen mit geringem Füllvolumen eignen, mit denen man es beispiels­ weise beim "high throughput screening" in Form von Mikrotitrationsplatten zu tun hat.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Pipettieren und Mischen der eingangs genannten Art anzugeben, welche es ermöglicht, Flüssigkeitsgemische auch in kleinvolumigen Mischgefäßen zu pipettieren und wirksam zu vermischen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher der Mischantrieb derart ausgebildet oder/und angeordnet ist, daß sich zumindest die Pipettenspitzen-Aufnahme und die Pipettenspitze um die Symmetrieachse der Pipettenspitze drehen. Es ist das Verdienst der Erfinder, erkannt zu haben, daß ein effektives Mischen auch dann möglich ist, wenn die in das Mischgefäß eingetauchte Pipettenspitze lediglich um ihre eigene Symmetrieachse gedreht wird. Dies hat den Vorteil, daß die Querschnittsfläche der Öffnung des Mischgefäßes und somit das gesamte Mischgefäß kleiner ausgebildet sein kann, als die beim Stand der Technik möglich ist, bei dem zur Ermöglichung der Bewe­ gung der Pipettenspitze längs eines vorbestimmten Wegs durch das Misch­ gefäß stets eine entsprechende Mindestquerschnittsfläche erforderlich ist. Erfindungsgemäß ist hingegen für den Mischbetrieb nicht mehr Raum in dem Mischgefäß erforderlich, als zum Einführen der Pipettenspitze in das Mischgefäß benötigt wird.

Die Drehbewegung der Pipettenspitze um ihre Symmetrieachse kann bei­ spielsweise eine unidirektionale Drehbewegung sein, d. h. der Mischantrieb kann die Pipettenspitze immer in die gleiche Richtung drehen, wie dies von herkömmlichen Rührwerken her bekannt ist.

Es ist jedoch ebenso möglich, daß die Drehbewegung der Pipettenspitze eine Hin- und Her-Drehbewegung ist. Diese Hin- und Her-Drehbewegung hat aufgrund der damit verbundenen in dem Flüssigkeitsgemisch erzeugten stär­ keren Turbulenz den Vorteil einer höheren Mischeffizienz und eignet sich daher insbesondere zum Mischen hochviskoser Flüssigkeiten. Ein unidirek­ tionaler Bewegungsabschnitt der Hin- und Her-Drehbewegung kann sich dabei über einen Winkel von bis zu etwa 180° erstrecken. Ferner wird zur Erzielung einer guten Mischeffizienz vorgeschlagen, daß die Frequenz der Hin- und Her-Drehbewegung bis zu 10 Hz, vorzugsweise zwischen 2 Hz und 5 Hz, d. h. bis zu 20, vorzugsweise zwischen 4 und 10 Hin- bzw. Her- Bewegungsabschnitte pro Sekunde, beträgt. Die Mischeffizienz kann weiter dadurch weiter erhöht werden, daß die Drehbewegung der Pipettenspitze durch wenigstens eine Pause einer vorbestimmten Zeitdauer, vorzugsweise von bis zu 2 Sekunden, unterbrochen ist. Schließlich kann ein Bewegungs­ intervall der Hin- und Her-Drehbewegung bis zu zwei Sekunden andauern.

Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die volumen­ veränderliche Einheit und die Pipettenspitzen-Aufnahme drehfest mit­ einander verbunden und mit dem Mischantrieb gekoppelt sind. In diesem Fall wird die gesamte, die volumenveränderliche Einheit, die Pipetten­ spitzen-Aufnahme, deren Verbindungsleitung und die Pipettenspitze selbst umfassende Pipettiereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung um die Symmetrieachse der Pipettenspitze gedreht. Hierdurch können Volumen­ änderungseffekte, Dichtigkeitsprobleme und dergleichenvermieden werden, so daß grundsätzlich ein gleichzeitiges Pipettieren und Mischen möglich ist. Der Mischantrieb kann in diesem Fall beispielsweise einen Elektromotor mit Innenläufer umfassen, der koaxial zu der Symmetrieachse angeordnet ist. Die koaxiale Anordnung des Motors hat den Vorteil besonders ruhigen Laufs.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß eine die volumenveränderliche Einheit mit der Aufnahme verbindende Leitung zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei wenigstens einer der Teile mit dem Mischantrieb gekoppelt ist. Dabei können zwei Teile der Leitung mittels einer Verbindungs­ einheit gekoppelt sein, welche ein Verdrehen eines der beiden Teile relativ zu dem jeweils anderen Teil, vorzugsweise um die Symmetrieachse, ermöglicht. Gemäß einer ersten Weiterbildung kann die Verbindungseinheit wenigstens ein gasdichtes Lager aufweisen. Ein derartiges gasdichtes Läger ermöglicht ebenso wie die vorstehend diskutierte, in sich drehstarre Pipettiereinheit ein gleichzeitiges Pipettieren und Mischen. Gemäß einer zweiten Weiterbildung ist es jedoch ebenso möglich, daß die Verbindungs­ einheit wenigstens ein flexibles Schlauch- oder/und Rohrstück aufweist. Dies stellt eine besonders kostengünstige Ausführung der Verbindungseinheit dar.

In Weiterbildung der Erfindung kann der wenigstens eine Mischansatz mit der Pipettenspitze einstückig ausgebildet sein. Dies verringert die Teileanzahl, was sich günstig auf die Betriebskosten der erfindungsgemäßen Vorrichtung auswirkt.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß der wenigstens eine Misch­ ansatz mit der Pipettenspitze lösbar kuppelbar ist. Dabei kann der wenig­ stens eine Mischansatz an einem vorzugsweise ringförmigen Halterungs­ element vorgesehen sein, vorzugsweise einstückig angeformt sein, welches mit der Pipettenspitze lösbar kuppelbar ist. Dies ermöglicht beispielsweise die Entnahme von Medien aus besonders schmalen Gefäßen mit enger Zugangsöffnung. Nach Abgabe dieser Medien in das Mischgefäß kann dann die Pipettenspitze mit dem den wenigstens einen Mischansatz aufweisenden Halterungselement gekuppelt und anschließend zum Mischen in das Misch­ gefäß eingeführt werden.

Sowohl bei der einstückigen Ausführung von Pipettenspitze und Misch­ ansatz als auch bei der kuppelbaren Lösung - insbesondere, wenn der Mischansatz bei der Entnahme von Medien aus Vorratsgefäßen bereits an der Pipettenspitze vorhanden ist - ist es vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Mischansatz von einer Mündungsöffnung der Pipettenspitze in Richtung der Symmetrieachse einen vorbestimmten axialen Abstand aufweist. Dieser vorbestimmte Abstand kann beispielsweise für Anwendungen auf dem Ge­ biet der Labordiagnostik zwischen etwa 1 mm und etwa 10 mm, vorzugs­ weise zwischen etwa 3 mm und etwa 8 mm, betragen. Er stellt sicher, daß der Mischansatz bei der Medienentnahme nicht in das Medium eingetaucht zu werden braucht, so daß sich an seiner relativ großen Oberfläche kein Medium anlagert. Somit kann zum einen eine wohldosierte Pipettierung des Mediums sichergestellt als auch verhindert werden, daß Tropfen oder Partikel des Mediums auf dem Weg vom Vorratsgefäß zum Mischgefäß vom Mischansatz abfallen und die Laboreinrichtung verschmutzen, schlimmsten­ falls kontaminieren.

Damit eine Verschmutzung bzw. Kontaminierung der Laboreinrichtung auch dann vermieden werden kann, wenn die Pipettenspitze und mit ihr der wenigstens eine Mischansatz nach dem Mischen aus dem Mischgefäß zurückgezogen wird, kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden: Hat weder die Pipettenspitze noch der Mischansatz noch Kontakt zu dem im Mischgefäß vorhandenen Flüssigkeitsgemisch, so wird die Pipettenspitze erneut um ihre Symmetrieachse gedreht, so daß die an der Außenfläche der Pipettenspitze und des Mischansatzes anhaftende Flüssigkeit durch Zentri­ fugalkräfte abgeschleudert wird. Hierzu ist es weiter von Vorteil, wenn das Mischgefäß nicht vollständig gefüllt ist.

Der Mischansatz kann in Abhängigkeit vom Einsatzfall sowie in Abhängig­ keit der zu mischenden Medien und dergleichen Betriebsparametern unter­ schiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Mischansatz einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Es ist jedoch ebenso möglich, daß der Abstand einer äußeren Begrenzungskante des Misch­ ansatzes von der Symmetrieachse der Pipettenspitze mit kleiner werdendem axialem Abstand von einer Mündungsöffnung der Pipettenspitze abnimmt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsalternative kann eine äußere Begren­ zungskante des Mischansatzes in Abhängigkeit von der Kontur des Quer­ schnitts eines Mischgefäßes gestaltet sein, vorzugsweise derart, daß der Mischansatz dann, wenn die Symmetrieachsen von Pipettenspitze und Mischgefäß im wesentlichen zusammenfallen, bei einer Drehung der Pipettenspitze um deren Symmetrieachse an der Innenwand des Misch­ gefäßes entlanggleitet und dort etwaig vorhandene Ablagerungen abstreift ("Pottern"). Ein spezieller Anwendungsfall für derartig ausgebildete Mischansätze ist beispielsweise die Suspension von Pellets, etwa bei Membranproteinen nach Zentrifugation. Schließlich ist es auch möglich, daß der Mischansatz nach Art eines Propellerflügels ausgebildet ist bzw. daß der Mischansatz ein im wesentlichen parallel zur Symmetrieachse der Pipetten­ spitze verlaufendes Mischpaddel umfaßt. Ist der wenigstens eine Misch­ ansatzes insbesondere in einer parallell zur Symmetrieachse verlaufenden Richtung derart bemessen, daß er vollständig in dem zu mischenden Mediengemisch untertaucht, so besteht auch bei einer Drehung der Pipettenspitze mit relativ hoher Drehzahl eine geringe Spritzgefahr.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Pipettenspitze, wie dies an sich bekannt ist, aus leitfähigen Kunststoff gefertigt sein. Bevorzugt kommt ein thermisch verformbarer Kunststoff, wie Polyethylen, Polypropylen, Poly­ styrol, Polycarbonat oder dergleichen, zum Einsatz. In diesen können beispielsweise Partikel aus Graphit oder einem Metall eingelagert sein. Elektrisch leitfähige Pipettenspitzen ermöglichen beispielsweise eine kapazitive Bestimmung des Flüssigkeitspegels in dem Mischgefäß.

Ferner ist es möglich, daß die Pipettenspitze einen Aerosolfilter umfaßt, wie er beispielsweise für bestimmte mikrobiologische Anwendungsfälle benötigt wird. Ferner kann die volumenveränderlich Einheit der Ansaugvorrichtung beispielsweise eine Kolbenhubpumpe aufweisen. Ferner ist es denkbar, daß die volumenveränderliche Einheit einen Dilutor umfaßt. Unter einem Dilutor sei dabei eine Vorrichtung verstanden, bei welcher ein erster Anschluß eines Drei-Wege-Ventils mit einem Vorratsgefäß beispielsweise für eine System­ flüssigkeit oder ein Verdünnungsmedium, ein zweiter Anschluß dieses Ventils mit einer Zuleitung zur Pipettenspitze und der dritte Anschluß mit einer Pumpe, beispielsweise einer Kolbenhubpumpe verbunden ist. Durch entsprechend abgestimmte Betätigung des Drei-Wege-Ventils und der Pumpe kann die jeweils gewünschte Menge an Medium aus dem Vorrats­ gefäß entnommen und durch die Pipettenspitze wieder abgegeben werden, gewünschtenfalls zusammen mit dem in die Pipettenspitze angesaugten Medium.

Der Mischantrieb kann mit den drehangetriebenen Teilen der Pipettiereinheit auf unterschiedliche Art und Weise verbunden sein:
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Mischantrieb einen Antriebs­ motor umfassen, der bezüglich der Symmetrieachse der Pipettenspitze koaxial angeordnet ist. Dabei kann ein Leitungsabschnitt, der die volumen­ veränderliche Einheit mit der Aufnahme für die Pipettenspitze verbindet, den Läufer des Motors durchsetzen und mit diesem über eine Mitnehmer­ anordnung verbunden sein. Es handelt sich in diesem Fall also um eine Antriebsmotor mit Innenläufer. Ein derartiger Antriebsmotor läßt sich insbesondere in Verbindung mit einer in sich drehstarren Pipettiereinheit mit Vorteil einsetzen.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß der Mischantrieb wenigstens einen Antriebsmotor umfaßt, der bezüglich der Symmetrieachse exzentrisch angeordnet ist, wobei zur Erhöhung der Antriebsleistung auch eine Mehrzahl derartiger exzentrisch angeordneter Antriebsmotoren vorgesehen sein kann. Der exzentrisch angeordnete Antriebsmotor kann mit der Pipettenspitzen­ aufnahme über eine Getriebeeinheit verbunden sein. Diese Getriebeeinheit kann beispielsweise ein mit der Motorwelle verbundenes Ritzel umfassen, das mit einer an der Pipettenspitzen-Aufnahme oder einem mit dieser verbundenen Teil vorgesehenen Verzahnung kämmt. Dabei ist es ferner möglich, daß das Ritzel mit dem Antriebsmotor über ein biegsames Verbindungselement verbunden ist. Letztgenannte Ausführung hat den Vorteil, daß ein leistungsstarker und somit relativ schwerer Antriebsmotor unabhängig von der erfindungsgemäßen Pipettier/Misch-Vorrichtung bereit­ gestellt werden kann und die erfindungsgemäße Vorrichtung dennoch einfach zu handhaben bzw. zu bewegen ist. Darüber hinaus ermöglicht diese Anordnung auch das Mischen hochviskoser Medien.

Als Antriebsmotor kann bevorzugt ein Schrittmotor zum Einsatz kommen. Schrittmotoren haben den Vorteil, daß ihre Bewegung besonders präzise gesteuert werden kann.

Wie vorstehend bereits angesprochen, kann die erfindungsgemäße Pipettier/Misch-Vorrichtung von Hand betätigbar sein und hierzu eine Griffeinheit umfassen. An dieser Griffeinheit können verschiedene Betätigungselemente vorgesehen sein, beispielsweise ein Betätigungs­ element zur Betätigung der volumenveränderlichen Einheit oder/und ein Betätigungselement zur Betätigung des Mischantriebs oder/und ein Betätigungselement zur Betätigung einer Vorrichtung zum Abwerfen der Pipettenspitze von der Aufnahme oder/und ein Betätigungselement zur Betätigung einer Vorrichtung zum Abwerfen des Halterungselements von der Pipettenspitze. In der Griffeinheit kann bevorzugt ferner auch der Mischantrieb aufgenommen sein.

Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, daß die erfindungsgemäße Pipettier/Misch-Vorrichtung Teil eines Pipettier-Roboters, wie er beispielsweise von Fa. TECAN, Fa. Canberra Packard bzw. Fa. Beckmann bezogen werden kann und wie er beispielsweise für das "high throughput screening" eingesetzt wird. Da in diesem Fall von dem XYZ-Arm des Pipettier-Roboters eine Vielzahl von Pipettiereinheiten gleichzeitig bewegt wird, ist es vorteilhaft, wenn der Pipettier-Roboter einen Antriebsmotor aufweist, der zum simultanen Antreiben der Mischantriebe wenigstens einer Mehrzahl dieser Pipettiereinheiten, vorzugsweise aller dieser Pipettier­ einheiten, dient. Den Pipettiereinheiten kann in diesem Fall, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde, ein Ritzel zugeordnet sein, welches über ein biegsames Verbindungselement drehangetrieben ist. Die freien Enden dieser biegsamen Verbindungselemente können wiederum mit Planetenrädern eines herkömmlichen Planetengetriebes verbunden sein, wobei beispielsweise das Sonnenrad dieses Planetengetriebes von einem entsprechend leistungsstarken Antriebsmotor angetrieben ist. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, der Vielzahl von Pipettiereinheiten eine gemeinsame volumenveränderliche Einheit zuzuordnen, die mit den Pipettenaufnahmen jeweils über einen biegsamen Schlauch verbunden ist.

Insbesondere im Zusammenhang mit dem Einsatz eines Pipettier-Roboters ist eine Vorhaltung einer Mehrzahl von Pipettenspitzen/Mischansatz- Kombinationen bzw. getrennte Vorhaltung von Pipettenspitzen und Misch­ ansätzen in einer entsprechenden Anzahl von Magazinen von Vorteil, da diese eine einfache Entnahme der jeweiligen Elemente ermöglichen. Im Hinblick auf die Ermöglichung des "high throughput screening" sollten dabei die Elemente in den Magazinen in der gleichen Weise angeordnet und von­ einander beabstandet sein wie die Pipettiereinheiten am XYZ-Roboterarm.

Nachzutragen ist noch, daß die Pipettenspitzen im allgemeinen eine beispielsweise zylindrische bis konische Form aufweisen, die zu einer Mündungsöffnung hin zusammenläuft. Am entgegengesetzten Ende befindet sich ein Aufnahmeelement, das zur Verbindung mit der Pipettenspitzen- Aufnahme dient. Das Aufnahmeelement kann beispielsweise ein Klemm- Konus sein. Es ist jedoch auch möglich, Aufnahmeelemente mit aktiven Greifmechanismen oder dergleichen einzusetzen.

Ferner sei betont, daß es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten, auswechselbaren Pipettenspitzen um Pipettenspitzen handelt, die lediglich zum einmaligen Gebrauch bestimmt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer von Hand betätig­ baren Pipettier/Misch-Vorrichtung;

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform einer von Hand betätigbaren Pipettier/Misch-Vorrichtung;

Fig. 3 eine weitere, mittels eines Pipettier-Roboters bewegbare Pipettier/Misch-Vorrichtung;

Fig. 4 eine Detaildarstellung einer Ausführungsform einer volumenveränderlichen Einheit der Ansaugvorrichtung der Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2;

Fig. 5 und 6 Detaildarstellungen zweier alternativer Ausführungs­ varianten für den Verbindungsabschnitt des Pipettier­ kanals; und

Fig. 7 bis 9 Seitenschnittansichten verschiedener Ausführungs­ möglichkeiten von Pipettenspitzen; und

Fig. 10 und 11 teilweise im Schnitt gehaltene Draufsichten auf zwei weitere Ausführungsformen von Pipettenspitzen.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Pipettier/Misch-Vorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfaßt ein Gehäuse 12, das zum Ergreifen der Pipettier/Misch-Vorrichtung 10 dient, und eine teilweise in dem Gehäuse 12 aufgenommene Pipettiereinheit 14.

Die Pipettiereinheit 14 umfaßt ein Aufnahmerohr 16 mit einem oberen, in das Gehäuse 12 hineinragenden und im wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildeten Rohrabschnitt 16a und einem unteren, sich nach unten hin verjüngenden Rohrabschnitt 16b. Im Bereich des freien Endes des oberen Rohrabschnitts 16a ist eine volumenveränderliche Einheit 18 vorgesehen, an welche sich nach unten hin ein Pipettierrohr 20 anschließt. Das Pipettierrohr 20 tritt am unteren Ende aus dem unteren Rohrabschnitt 16b heraus und bildet dort eine Aufnahme 22 für eine Pipettenspitze 24, welche bezüglich einer Symmetrieachse A im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

Die volumenveränderliche Einheit 18 kann gemäß Fig. 4 beispielsweise als Kolbenhubeinrichtung ausgebildet sein. Sie umfaßt hierzu einen Zylinder 30, in welchem ein Kolben 32 derart verschiebbar aufgenommen ist, daß er das Volumen einer sich an das Pipettierrohr 20 anschließenden Kammer 34 verändern kann. An dem Kolben 32 ist eine Kolbenstange 36 befestigt, an welcher wiederum ein Stößel 38 angeordnet ist. Der Stößel 38 dient zur Betätigung der Kolbenhubeinrichtung 18 in Richtung einer Verkleinerung des Volumens der Kammer 34. Ferner ist eine Feder 40 vorgesehen, welche den Stößel 38 und somit den Kolben 32 in der Darstellung gemäß Fig. 4 nach oben vorspannt, d. h. in Richtung einer Vergrößerung des Volumens der Kammer 34. Am Gehäuse 12 ist ein Drücker 42 derart geführt, daß er mit dem Stößel 38 zur Verringerung des Volumens der Kammer 34 zusammen­ wirken kann. Bei Betätigung des Drückers 42 wird somit in der Pipettenspitze 24 befindliches Medium durch deren Mündungsöffnung 24a ausgestoßen. Läßt man den Drücker 42 hingegen los, so wird unter der Wirkung der Feder 40 die Mündungsöffnung 24a umgebendes Medium in die Pipettenspitze 24 gesaugt.

Das Volumen der Kammer 34 ist vorzugsweise derart bemessen, daß es allenfalls gleich groß ist wie das Aufnahmevolumen der Pipettenspitze 24. Hierdurch kann in einfacher Weise verhindert werden, daß in die Pipetten­ spitze 24 gesaugtes Medium mit dem unteren Ende des Pipettierrohrs 20, d. h. mit der Pipettenspitzen-Aufnahme 22 in Kontakt gelangt und diese benetzt, schlimmstenfalls kontaminiert.

In einem vorbestimmten Abstand d oberhalb der Mündungsöffnung 24a sind an der Pipettenspitze 24 Mischansätze 44 vorgesehen. Diese Mischansätze dienen nach der Abgabe von in der Pipettenspitze 24 aufgenommenen Medium in ein Mischgefäß zum Vermischen der in diesem Gefäß enthaltenen Medien. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die gesamte Pipettier­ einheit 14 in dem Gehäuse 12 drehbar aufgenommen. Ein bezüglich der Achse A koaxial angeordneter Elektromotor 50 dient zum Antrieb der Pipettiereinheit 14. Er umfaßt einen am Gehäuse befestigten Stator 50a mit Permanentmagnetes und einen elektromagnetisch erregbaren Läufer 50b, der am Aufnahmerohr 16 der Pipettiereinheit 14 angeordnet und mit dieser beispielsweise über eine Mitnehmeranordnung 51 verbunden ist. Ferner ist am Gehäuse 12 ein Betätigungselement 52 zum Ein- bzw. Ausschalten des Elektromotors 50 vorgesehen.

Der Übersichtlichkeit der Darstellung halber sind Batterien bzw. ein Stromzuführkabel zur Stromversorgung des Elektromotors 50, sowie eine Steuereinheit zur Steuerung der Bewegung des Elektromotors 50 in Fig. 1 nicht dargestellt. In dieser Steuereinheit kann eine Mehrzahl von Bewegungsschemata abgespeichert sein, welche durch eine entsprechende Eingabe von einer Bedienungsperson in Abhängigkeit des speziellen Anwendungsfalls abgerufen werden können.

Aufgrund des vorstehend erläuterten Aufbaus kann die gesamte Pipettier­ einheit 14 mittels des Motors 50 um die Symmetrieachse A der Pipetten­ spitze 24 gedreht werden. Die Drehbewegung kann beispielsweise eine unidirektionale Drehung sein, wie dies von herkömmlichen Rührwerken her an sich bekannt ist. Es ist jedoch ebenso möglich, die Pipettiereinheit 14 in eine Hin- und Her-Drehung zu versetzen, bei der sich einzelne Bewegungs­ abschnitte mit gegenläufigen Drehsinn abwechseln. Diese Hin- und Her- Drehung kann eine gleichmäßige Drehoszillation sein. Es ist jedoch auch denkbar und im Hinblick auf eine möglichst gute Mischeffizienz sogar erwünscht, die Pipettiereinheit 14 in eine ungleichmäßige Hin- und Her- Drehung zu versetzen. Die Pipettiereinheit 14 kann dabei in einzelnen Bewegungsabschnitten einen Winkel von bis zu 180° überstreichen, wobei sie zwischen etwa 5 und etwa 10 derartige Halbdrehungen pro Sekunde ausführen kann. Zu Erhöhung der Mischeffizienz kann vorgesehen sein, daß Bewegungsintervalle von etwa 2 Sekunden Dauer durch Pausen von ebenfalls etwa 2 Sekunden Dauer unterbrochen sind. Um die unregelmäßige Hin- und Her-Drehbewegung der Pipettiereinheit 14 möglichst präzise steuern zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Motor 50 ein Schrittmotor ist.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 umfaßt das Gehäuse 12 ferner eine Betätigungseinheit 54, welche zur Betätigung einer in den Figuren nicht im Detail dargestellten Vorrichtung 56 zum Abwerfen der Pipettenspitze 24 dient, d. h. einer Vorrichtung 56 zum Lösen des Kupplungszustands zwischen der Pipettenspitzen-Aufnahme 22 und der Pipettenspitze 24.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pipettier/Misch-Vorrichtung dargestellt, welche im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entspricht. Analoge Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Darüber hinaus wird die Pipettier/Misch-Vorrichtung 110 gemäß Fig. 2 im folgenden insoweit beschrieben werden, als sie sich von der Pipettier/Misch-Einrichtung 10 gemäß Fig. 1 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.

Im Unterschied zur Pipettier/Misch-Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 ist bei der Pipettier/Misch-Vorrichtung 110 gemäß Fig. 2 nicht die gesamte Pipettier­ einheit 114 bezüglich des Gehäuses 112 um die Symmetrieachse A der Pipettenspitze 124 drehbar angeordnet, sondern lediglich ein unterer Abschnitt 114a dieser Pipettiereinheit 114, während ein oberer Teil 114b mit dem Gehäuse 112 drehfest verbunden ist.

Der drehfeste Teil 114b der Pipettiereinheit 114 umfaßt die volumenver­ änderliche Einheit 118 und einen oberen Abschnitt 120b des Pipettierrohrs 120. Der drehbare Teil 114a der Pipettiereinheit 114 umfaßt einen unteren Abschnitt 120a des Pipettierrohrs 120, die daran angeordnete Pipetten­ spitzen-Aufnahme 122, die Pipettenspitze 124 sowie das Aufnahmerohr 116, dessen Zylinderabschnitt 116a in dem Gehäuse 112 drehbar gelagert ist. Die beiden Abschnitte 120a und 120b des Pipettierrohrs 120 sind mittels eines Verbindungsabschnitts 120c miteinander verbunden, der eine Relativverdrehung der beiden Abschnitte 120a und 120b um die Achse A herum ermöglicht.

In einer einfachen und kostengünstigen Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, kann der Verbindungsabschnitt 120c' ein flexibles Schlauch­ stück 160' umfassen, welches mit den freien Enden der Rohrabschnitte 120a' und 120b' flüssigkeits- und gasdicht in Eingriff ist. Das Schlauch­ stück 160' kann beispielsweise aus Tygon^TM (Fa. Norton) gefertigt sein, einem Material, das sich durch hohe Beständigkeit gegenüber Verformungen auszeichnet.

Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, daß der Verbindungsabschnitt 120c", wie dies in Fig. 6 dargestellt ist, ein flüssigkeits- und vor allem gasdichtes Lager 162" umfaßt, welches mit dem freien Ende des Rohrab­ schnitts 120b" und einem topfförmig erweiterten Ende des Rohrabschnitts 120a" in Eingriff ist. Derartige Lager sind an sich bekannt. Daher ist in Fig. 6 der Aufbau des Lagers 162" nicht detailliert dargestellt.

Wie die Ausführungsform gemäß Fig. 1 umfaßt auch die Pipettier/Misch- Vorrichtung 110 gemäß Fig. 2 einen koaxial zur Achse A angeordneten Motor 150. Allerdings ist dieser Motor 150 als Motor mit Außenläufer konzipiert, d. h. der permanentmagnetische Stator 150a ist mit dem oberen Abschnitt 120b des Pipettierrohr 120 fest verbunden und von einem elektromagnetisch erregbaren Läufer 150b umgeben, der an der Innen­ wandung des Zylinderabschnitts 116a des Aufnahmerohrs 116 befestigt ist.

Hinsichtlich der Betätigungselemente 142, 152 und 154 sei auf die Beschreibung der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verwiesen.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Pipettier/Misch-Vorrichtung dargestellt, welche im wesentlichen den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 entspricht. Analoge Teile sind daher in Fig. 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Fig. 1 und 2, jedoch verglichen mit Fig. 1 vermehrt um die Zahl 200 bzw. verglichen mit Fig. 2 vermehrt um die Zahl 100. Die Pipettier/Misch- Vorrichtung 210 gemäß Fig. 3 wird im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als sie sich von den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 unterscheidet, auf der Diskussion hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.

Während es sich bei den Pipettier/Misch-Vorrichtungen 10 und 110 gemäß Fig. 1 und 2 um handbetätigbare Vorrichtungen handelt, ist die Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 gemäß Fig. 3 derart konzipiert, daß sie als Teil eines in Fig. 3 lediglich grob schematisch angedeuteten Pipettier- Roboters 264 eingesetzt und von dessen Roboterarm 264a in den drei Raumrichtungen X, Y und Z bewegt werden kann.

Die Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 umfaßt hierzu eine Halterung 266, welche mit dem XYZ-Arm 264a des Pipettier-Roboters 264 verbunden ist. An dieser Halterung ist die Pipettiereinheit 214 angeordnet. Die Pipettier­ einheit 214 umfaßt ein zweiteiliges Pipettierrohr 220, dessen oberer Abschnitt 220b drehfest mit der Halterung 266 verbunden ist und dessen unterer, die Aufnahme 222 für die Pipettenspitze 224 aufweisender Ab­ schnitt 220a mit dem oberen Rohrabschnitt 220b über einen Verbindungs­ abschnitt 220c um die Achse A drehbar verbunden ist. Hinsichtlich der Ausführungsmöglichkeiten des Verbindungsabschnitts 220c wird auf die Erläuterung der Ausführungsform gemäß Fig. 2 bzw. die Diskussion der Fig. 5 und 6 verwiesen.

Mit dem unteren Rohrabschnitt 220a ist ein Aufnahmerohr 216 verbunden, welches einen im wesentlichen "umgekehrt Hut"-förmigen Schnitt aufweist. Im Bereich des oberen Endes des Aufnahmerohrs 216, d. h. im Bereich der "Hutkrempe", ist das Aufnahmerohr 216 mit einer Außenverzahnung 216c versehen, welche mit einem Ritzel 270 des Antriebsmotors 250 kämmt.

Der Antriebsmotor 250 ist gemäß einer ersten, in der linken Hälfte der Fig. 3 dargestellten Ausführungsform an der Halterung 266 befestigt, und das Ritzel 270 ist mit der Ausgangswelle des Motors 250 unmittelbar verbunden.

In einer alternativen Ausführungsvariante, die in der rechten Hälfte der Fig. 3 dargestellt ist, kann das Ritzel 270' jedoch auch an einem Ende eines biegsamen Verbindungselements 272' angeordnet sein, dessen anderes Ende mit einem von der Pipettiereinheit 214 entfernt angeordneten Motor 250' verbunden ist. Das biegsame Verbindungselement hat bei dieser Ausführungsform die Aufgabe, die Drehverbindung zwischen dem Motor 250' und dem Ritzel 270' sicherzustellen und gleichzeitig eine Bewegung der gesamten Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 unter der Steuerung durch den Pipettier-Roboter 264 zu ermöglichen.

Diese Ausführungsvariante hat aufgrund der gesonderten Anordnung des Motors 250' den Vorteil, daß die Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 nur ein relativ geringes Gewicht aufweist und somit den Roboterarm 264a des Pipettier-Roboter 264 nur wenig belastet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn an dem XYZ-Arm 264a des Pipettier-Roboters 264 eine Mehrzahl derartiger Pipettier/Misch-Vorrichtung 210 angeordnet ist, wie dies nicht zuletzt im Hinblick auf den Einsatz beim "high throughput screening" von Bedeutung ist.

In diesem Zusammenhang kommt auch dem biegsamen Verbindungselement 272' besondere Bedeutung zu: Das in der Darstellung gemäß Fig. 3 obere Ende dieses Verbindungselements 272' braucht nämlich nicht unmittelbar mit der Ausgangswelle des Motors 250' verbunden sein. Vielmehr ist es auch denkbar, dieses obere Ende mit einem Planetenrad eines Planeten­ getriebes zu verbinden, wobei die Ausgangswelle des Motors 250' bei­ spielsweise das Sonnenrad dieses Planetengetriebes antreibt. In diesem Planetengetriebe kann ein Mehrzahl von Planetenrädern vorgesehen sein, die in der vorstehend beschriebenen Weise einer Mehrzahl von Pipettier/Misch- Vorrichtungen 210 zugeordnet sind. Somit können die Mischantriebe dieser Mehrzahl von Pipettier/Misch-Vorrichtungen 210 von einem einzigen, entsprechend leistungsstark ausgelegten Motor 250' angetrieben werden.

In analoger Weise ist es auch möglich, die volumenveränderlichen Einheiten der Mehrzahl von Pipettier/Misch-Vorrichtungen 210 zu einer einzigen, entsprechend groß dimensionierten volumenveränderlichen Einheit 218 zusammenzufassen und diese über eine entsprechende Vielzahl biegsamer Schläuche 274' mit den jeweiligen Pipettierrohren 220 zu verbinden.

Die Antriebsmotoren 250 bzw. 250', die volumenveränderliche Einheit 218 und die Pipettenspitzen-Abwurfvorrichtung 256 werden bei der Ausfüh­ rungsform gemäß Fig. 3 bevorzugt von einer (nicht dargestellten) Steuereinheit des Pipettier-Roboters 264 gesteuert.

In den Fig. 7 bis 11 sind verschiedene Ausführungsvarianten für Pipetten­ spitzen bzw. deren Mischansätze dargestellt:
Die in Fig. 7 dargestellte Pipettenspitze 24 entspricht jener, die zum Zwecke der allgemeinen Erläuterung der Pipettier/Misch-Vorrichtung 10, 110, und 210 in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist. Wie vorstehend bereits erläutert, umfaßt sie in einem axialen Abstand d oberhalb der Mündungsöffnung 24a an der Außenseite der sich zur Mündungsöffnung 24a hin konisch verjün­ genden Pipettenspitze 24 einstückig angeformte Mischansätze 44 mit im wesentlichen rechteckförmigen Schnitt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 weisen die Mischansätze 344 eine äußere Begrenzungsfläche 344a auf, die sich wie die Pipettenspitze 324 selbst zu deren Mündungsöffnung 324a hin verjüngt. Wiederum enden die Mischansätze 344 in einem vorbestimmten Abstand d oberhalb der Mündungsöffnung 324a.

Durch den Abstand d soll sichergestellt werden, daß beim Ansaugen von Medium aus einem Vorratsgefäß die Pipettenspitze nur mit der Mündungs­ öffnung 24a, nicht jedoch mit den Mischansätze 44 in das Medium einge­ taucht zu werden braucht. Hierdurch wird eine Benetzung der Mischansätze 44, die eine relativ große Oberfläche aufweisen und somit eine Ver­ schleppung von Medium vermieden, die eine Verschmutzung, schlimmsten­ falls eine Kontaminierung der Laboreinrichtung bzw. anderer Proben nach sich ziehen könnte.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 sind die Mischansätze 444, von denen lediglich einer dargestellt ist, nicht mit der Pipettenspitze 424 einstückig ausgebildet, sondern mit einem Halterungelement 480, welches mit der Pipettenspitze 424 lösbar kuppelbar ist. Da es in diesem Fall möglich ist, den Mischansatz 444 über das Halterungselement 480 erst dann mit der Pipettenspitze 424 zu verbinden, wenn diese das Medium bereits angesaugt hat, und somit die Gefahr einer Verschleppung von Medium nicht besteht, kann sich der Mischansatz 444 bis in die Höhe der Mündungsöffnung 424a der Pipettenspitze 424 oder sogar noch unter dieses Niveau erstrecken.

Grundsätzlich ist es denkbar, die Pipettenspitze 424 und die Mischansätze 444 unter Betätigung der Abwurfvorrichtung 56 stets gemeinsam von der Pipettiereinheit 14 zu trennen. In bestimmten Anwendungsfällen kann es jedoch von Vorteil sein, die Mischansätze 444 bzw. deren Halterungs­ element 480 gesondert abwerfen zu können. Hierzu ist bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 9 die Mischansatz-Abwurfvorrichtung 482 vorgesehen, die entweder über ein entsprechendes Betätigungselement am Gehäuse 12 oder von einer entsprechenden Steuereinheit ausgelöst werden kann.

Zur Ermöglichung des sogenannten "Potterns" kann die äußere Kontur 444b des Mischansatzes 444 in Entsprechung zur Innenkontur des Mischgefäßes ausgebildet sein, um bei der Drehbewegung zum Zwecke des Mischens an der Innenfläche des Mischgefäßes entlanggleiten und von dort etwaige Anlagerungen abstreifen zu können.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 10 und 1l sind die Mischansätze 544 bzw. 644 als Propellerflügel ausgebildet, die strömungstechnisch besonders geformt sind und sich je nach Mischanforderung besonders eignen. Diese Propellerflügel 544 bzw. 644 können sowohl einstückig mit der Pipettenspitze ausgebildet sein, als auch an einem Halterungselement entsprechend dem Halterungselement 480 vorgesehen sein.

Wie in den Fig. 10 und 11 für das Beispiel der Propellerflügel angedeutet ist, unterliegt die Anzahl der an der Pipettenspitze bzw. dem Halterungselement vorgesehenen Mischansätze keiner grundsätzlichen Beschränkung. Aller­ dings ist bei der Anordnung der Mischansätze am Umfang der Pipettenspitze bzw. des Halterungselements darauf zu achten, daß der gemeinsame Schwerpunkt aller Mischansätze im wesentlichen auf der Symmetrieachse A liegt, um eine Unwucht bei der Drehung der Pipettenspitze vermeiden zu können.

Nachzutragen ist noch, daß, wie dies bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 dargestellt ist, im Innenraum der Pipettenspitze 324 ein Aerosolfilter 384 vorgesehen sein kann.

Nachzutragen ist ferner, daß in den Figuren, insbesondere Fig. 1 bis 3, die die Drehbarkeit der Pipettiereinheit bzw. deren drehbarer Teile relativ zum Gehäuse ermöglichenden Lager weder eingezeichnet noch im Detail erläutert sind, da sie herkömmlichen Aufbau aufweisen und dem Fachmann daher geläufig sind.

Claims (40)

1. Vorrichtung (10; 110; 210) zum Pipettieren und Mischen, umfassend:

• - eine Ansaugvorrichtung mit wenigstens einer volumenver­ änderlichen Einheit (18; 118; 218'),
• - eine Aufnahme (22; 122; 222) für eine Pipettenspitze (24; 124; 224),
• - eine mit der Aufnahme (22; 122; 222) lösbar kuppelbare und bezüglich einer Symmetrieachse (A) im wesentlichen rotations­ symmetrisch ausgebildete Pipettenspitze (24; 124; 224), welche an ihrer Außenfläche wenigstens einen Mischansatz (44) aufweist, und
• - einen Mischantrieb (50; 150; 250; 250') zum Bewegen wenig­ stens der Pipettenspitze (24; 124; 224),

dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb (50; 150; 250; 250') derart ausgebildet oder/und angeordnet ist, daß sich zumindest die Pipettenspitzen-Aufnahme (22; 122; 222) und die Pipettenspitze (24; 124; 224) um die Symmetrieachse (A) der Pipettenspitze (24; 124; 224) drehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Pipettenspitze (24; 124; 224) eine unidirektionale Drehbewegung ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Pipettenspitze (24; 124; 224) eine Hin- und Her-Drehbewegung ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein unidirektionaler Bewegungsabschnitt der Hin- und Her-Drehbewegung über einen Winkel von bis zu etwa 180° erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Hin- und Her- Drehbewegung bis zu 10 Hz, vorzugsweise zwischen 2 Hz und 5 Hz, beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung der Pipettenspitze (24; 124; 224) durch wenigstens eine Pause einer vorbestimmten Zeitdauer, vorzugsweise von bis zu 2 Sekunden, unterbrochen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bewegungsintervall der Hin- und Her-Drehbewegung bis zu 2 Sekunden andauert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Einheit (18) und die Pipettenspitzen-Aufnahme (22) drehfest miteinander verbun­ den und mit dem Mischantrieb (50) gekoppelt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine die volumenveränderliche Einheit (118; 218') mit der Aufnahme (122; 222) verbindende Leitung (120; 220) zwei- oder mehrteilig ausgebildet ist, wobei wenigstens eines der Teile (120b; 220b) mit dem Mischantrieb (150; 250; 250') gekoppelt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Teile (120a, 120b; 220a, 220b) der Leitung (120; 220) mittels einer Verbindungseinheit (120c; 220c) gekoppelt sind, welche ein Verdrehen eines der beiden Teile relativ zum jeweils anderen Teil, vorzugsweise um die Symmetrieachse (A), ermöglicht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinheit (120c") wenigstes ein gasdichtes Lager (162") aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinheit (120c') wenigstens ein flexibles Schlauch- oder/und Rohrstück (160') aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Mischansatz (44; 344) mit der Pipettenspitze (24; 324) einstückig ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Mischansatz (444) mit der Pipettenspitze (424) lösbar kuppelbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Mischansatz (444) an einem vorzugsweise ringförmigen Halterungselement (480) vorge­ sehen, vorzugsweise einstückig angeformt, ist, welches mit der Pipettenspitze (424) lösbar kuppelbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Mischansatz (44; 344) von einer Mündungsöffnung (24a; 324a) der Pipettenspitze (24; 324) in Richtung der Symmetrieachse (A) einen vorbestimmten axialen Abstand (d) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Abstand (d) zwischen etwa 1 mm und etwa 10 mm, vorzugsweise zwischen etwa 3 mm und etwa 8 mm, beträgt.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischansatz (44) einen im wesent­ lichen rechteckigen Querschnitt aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand einer äußeren Begren­ zungskante (344a) des Mischansatzes (344) von der Symmetrieachse (A) der Pipettenspitze (324) mit kleiner werdendem axialem Abstand von einer Mündungsöffnung (324a) der Pipettenspitze abnimmt.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine äußere Begrenzungskante (444b) des Mischansatzes (444) in Abhängigkeit von der Kontur des Quer­ schnitts eines Mischgefäßes gestaltet ist, vorzugsweise derart, daß der Mischansatz (444) dann, wenn die Symmetrieachsen (A) von Pipettenspitze (424) und Mischgefäß im wesentlichen zusammen­ fallen, bei einer Drehung der Pipettenspitze (424) um deren Symmetrieachse (A) an der Innenwand des Mischgefäßes entlang­ gleitet.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischansatz (544; 644) nach Art eines Propellerflügels ausgebildet ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischansatz (444) ein im wesent­ lichen parallel zur Symmetrieachse (A) der Pipettenspitze (424) verlaufendes Mischpaddel umfaßt.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipettenspitze (24) aus leitfähigem Kunststoff gefertigt ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipettenspitze (324) einen Aerosol­ filter (384) umfaßt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Einheit (18) eine Kolbenhubpumpe umfaßt.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die volumenveränderliche Einheit (18) einen Dilutor umfaßt.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb einen Antriebsmotor (50; 150) umfaßt, der bezüglich der Symmetrieachse (A) koaxial angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitungsabschnitt (20), der die volumenveränderliche Einheit (18) mit der Pipettenspitzen-Aufnahme (22) verbindet, den Läufer (50b) des Motors (50) durchsetzt und mit diesem über eine Mitnehmeranordnung (51) verbunden ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb wenigstens einen Antriebsmotor (250; 250') umfaßt, der bezüglich der Symmetrie­ achse (A) exzentrisch angeordnet ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (250; 250') mit der Pipettenspitzen-Aufnahme (222) über eine Getriebeeinheit (270; 270') verbunden ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb mit dem Antriebs­ motor (250') über ein biegsames Verbindungselement (272') ver­ bunden ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (50; 150; 250; 250') ein Schrittmotor ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Griffeinheit (12; 112) umfaßt, mittels derer sie von Hand betätigbar ist.

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß an der Griffeinheit (12; 112) wenig­ stens ein Betätigungselement (42; 142) zur Betätigung der volumen­ veränderlichen Einheit (18; 118) vorgesehen ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß an der Griffeinheit (12; 112) wenig­ stens ein Betätigungselement (52; 152) zur Betätigung des Misch­ antriebs (50; 150) vorgesehen ist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß an der Griffeinheit (12; 112) wenig­ stens ein Betätigungselement (54; 154) zur Betätigung einer Vorrichtung (56) zum Abwerfen der Pipettenspitze (24; 124) von der Aufnahme (22; 122) vorgesehen ist.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß an der Griffeinheit (12) wenigstens ein Betätigungselement zur Betätigung einer Vorrichtung (482) zum Abwerfen des Halterungselements (480) von der Pipettenspitze (424) vorgesehen ist.

38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischantrieb (50; 150) in der Griffeinheit (12; 112) aufgenommen ist.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß sie Teil eines Pipettier-Roboters (R) ist.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Pipettier-Roboter (R) einen Antriebsmotor (250') aufweist, der zum simultanen Antreiben der Mischantriebe einer Mehrzahl von Pipettier/Misch-Vorrichtungen (210) dient.