DE3786519T2

DE3786519T2 - Probeentnahmevorrichtung mit Mehrkanalpipette.

Info

Publication number: DE3786519T2
Application number: DE87309434T
Authority: DE
Inventors: Richard W Hanaway; James Hrudicka
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1987-10-26
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2007-10-27
Also published as: NO874388D0; JPH09394U; KR880004853A; NZ222264A; DK556187A; ES2041693T3; FI874674A; PT85989B; AU597104B2; DE3786519D1; EP0266155A3; KR930005313B1; JP2568215Y2; JPS63159765A; DK168855B1; FI874674A0; EP0266155B1; NO172331C; NO172331B; NO874388L

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Mehrpipetten- Probenentnahmesystem und damit verwandte Geräte.
Pipetten unterschiedlicher Konfiguration zur Entnahme bemessener Flüssigkeitsproben aus einem Behälter und zum Transferieren der Proben zu einem zweiten Behälter sind seit langem im Gebrauch und zählen zum Stand der Technik. Typischerweise müssen diese Pipetten mit zeitraubender Sorgfalt angewendet werden, um eine genaue Bemessung zu erreichen, und entsprechend zeitraubend ist ihre Reinigung oder Sterilisation zwischen den jeweiligen Ingebrauchnahmen. Die Meßungenauigkeiten sind auf eine mangelnde Beeinflussung der Form und Lage der Flüssigkeit bei der Oberseite und Spitze der Pipette zur Zeit des Füllens und auch auf Abweichungen in der Menge der in der Pipettenspitze zurückgelassenen Flüssigkeit zur Zeit der Abgabe zurückzuführen. Versuche, diese Ungenauigkeiten in den Griff zu bekommen, haben in der Vergangenheit zu kostspieligen Herstellungsmethoden und zu der Verwendung zusätzlicher Teile bei der Beeinflussung der Lage der eingefüllten Flüssigkeit als auch zu der Verwendung von aufwendigen Geräten zum Erzielen einer gleichförmigen Abgabe geführt.
Fortschritte bei mikrobiologischen, immunologischen und anderen statistischen Untersuchungsmethoden haben eine einzelne Probenentnahme im Hinblick auf die Zeit und die Kosten unpraktisch gemacht. Die Notwendigkeit, eine große Anzahl von Proben verunreinigter Flüssigkeiten zu nehmen, hat das Bedürfnis nach kostengünstigen Mehrpipetten-Probennehmern geweckt, die entsorgbar oder als Einwegartikel ausgebildet sind. Der Stand der Technik offenbart eine Reihe von Geräten, die Versuche zum Lösen der obigen Probleme darstellen, und es existieren bereits auch einige Mehrprobenpipettenanordnungen. Einige dieser Geräte sind in den nachstehenden US-Patentschriften gezeigt: US-A-3 261 208, 3 568 735, 4 158 035, 4 461 328 und 4 468 974. Eine Durchsicht dieser Patentschriften zeigt, daß die Versuche zum Gewinnen einer Mehrzahl genauer Proben höhere Präzision, mehr Materialien oder eine höhere Anzahl von Teilen erfordern - was alles mit höheren Herstellungskosten und Komplexitäten verbunden ist. Es muß deshalb festgestellt werden, daß die bekannten Versuche zur Beeinflussung der Gleichheit und Gleichförmigkeit des Betriebs zu zeitaufwendigen Prozeduren und unförmigen Konstruktionen geführt haben.
Es besteht immer noch ein Bedürfnis nach einem Mehrpipetten-Probenentnahmesystem, das für einen schnellen und bequemen Transfer von mehreren Flüssigkeitsproben in sich wiederholenden Situationen Sorge trägt, wobei die Systemkonstruktion so getroffen ist, daß die Proben genau bemessen sind, die Herstellungskosten minimal sind und es sich vorteilhafterweise um eine Einwegeinheit handelt.
Vorgesehen ist nach der Erfindung eine Mehrpipetten- Probenentnahmevorrichtung enthaltend eine Vielzahl Pipettenhohlräume, die in einem Pipettentablett ausgebildet sind, ein Gehäuse, das in dem Pipettentablett unter Ausbildung eines Verteilers dicht befestigt ist, der über dem Pipettentablett angeordnet ist und in Fluidverbindung mit jeder der Pipetten steht, und eine druckvariierende Vorrichtung, die am Verteiler anbringbar ist, um abwechselnd eine Evakuierung und Unterdrucksetzung des Verteilers zu gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipettenhohlräume in einer dünnen flachen Folie durch Thermoverformen mit Kapillarspitzen und einem Rand an der Oberseite jedes Hohlraumes ausgebildet sind, das Gehäuse ebenfalls durch Thermoverformen entstanden ist und eine Vielzahl Versteifungsvertiefungen in seiner Oberseitenoberfläche aufweist und das Gehäuse an dem Pipettentablett unter Ausbildung eines starren selbsttragenden Schalenaufbaus angebracht ist, der das Pipettentablett in einer einzigen Ebene hält, wobei die Vertiefungen mit dem Pipettentablett verbunden sind.
Ferner ist vorgesehen nach der Erfindung ein Verfahren zur Verwendung einer Mehrfachpipette, wie sie oben beschrieben ist, enthaltend die folgenden Schritte:
Einsetzen der Vielzahl Pipetten in eine in einer Füllschale enthaltenen Flüssigkeit, während der Verteiler in Fluidkommunikation mit der Atmosphäre steht, wodurch eine Kapillarwirkung zum teilweisen Füllen der Pipetten mit einem gleichen Volumen der Flüssigkeit zugelassen wird;
Erniedrigen des Drucks im Verteiler in einem genügenden Ausmaß, um die Flüssigkeit nach oben auf ein Niveau oberhalb der Ränder der Pipette zu ziehen, wodurch eine vollständige Benetzung innerer Abschnitte der Pipette bewirkt wird, wobei die Flüssigkeit durch die Ausbildung von ausgedehnten konvex geformten Menisken auf diesem Niveau gehalten wird;
Erhöhen des Luftdrucks in dem Verteiler in einem genügenden Ausmaß, um es den Menisken zu gestatten, eine konkave Gestalt anzunehmen, wodurch die Pipetten in einem vollständig flüssigkeitsgefüllten Zustand gehalten werden;
Entfernen der Vielzahl Pipetten aus der Füllschale und Überführen der Vielzahl Pipetten zu Aufnahmebehältern, wobei die Pipetten unter dem Niveau von Flüssigkeit in den Behältern plaziert werden;
weiteres Erhöhen des Luftdrucks in dem Verteiler in einem genügenden Ausmaß, um die Flüssigkeit in den Pipetten in die Aufnahmebehälter abzugeben; und
Entfernen der Vielzahl Pipetten aus den Aufnahmebehältern, wobei durch Oberflächenspannung die gesamte Flüssigkeit bis auf kleine gleichbleibende Volumen von Flüssigkeit aus den Pipettenspitzen entfernt wird, welche gleichbleibenden Volumen im wesentlichen gleich denjenigen sind, die unmittelbar nach dem Einsetzen der Pipetten in die Füllschale vorhanden sind.
Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind identische Pipettenhohlräume in einer dünnen 0,38 bis 0,5 mm (0,015 bis 0,020'') starken Kunststoff- Folie ausgebildet. Eine zweite dünne Kunststoffolie ist so ausgebildet, daß bei Verbindung mit der ersten Folie ein Verteiler entsteht, wodurch ein gleicher Druck auf Jeden Pipettenhohlraum ausübbar ist. Gleichzeitig entsteht durch die Verbindung der ersten und zweiten Folie ein starrer selbsttragender Schalenaufbau, der die Pipettenhohlräume in einer einzigen Ebene hält.
Um gleichförmige Ausgangszustände zu erhalten, ist eine vorgeformte Kunststoffüllschale vorgesehen, so daß das Niveau der Flüssigkeitsprobe für jede Anwendung identisch ist. Bei Plazierung in der Füllschale zieht jede Pipettenspitze ein gleiches Volumen an Flüssigkeit ein, und zwar wegen der Kapillarwirkung.
Eine Schnellfreigabeverbindung ist am Kunststoffverteiler vorgesehen, so daß eine kleine Betätigungsvorrichtung an der Pipettenanordnung angebracht werden kann und als Quelle für Vakuum oder Druck betätigbar ist. Wenn die Betätigungsvorrichtung betrieben wird, d. h., wenn sie verwendet wird, um den Verteiler mit einem Vakuum zu beaufschlagen, wird Flüssigkeit in die Pipettenhohlräume gezogen, bis diese bis zu einem Punkt angefüllt sind, bei dem die Hohlraumwände vollständig benetzt sind und ein konvexer, ausgedehnter Meniskus bei der Oberseite jedes Hohlraums ausgebildet ist. Da die Kraft, die zum Erzeugen dieses ausgedehnten oder gestreckten Meniskus groß ist, und zwar im Vergleich zu Unregelmäßigkeiten wie das Niveau der Pipettenanordnung oder Unterschiede in den Oberflächenbedingungen des Kunststoffes, sind die bis zu diesem Punkt überangefüllten Flüssigkeitsvolumen nahezu identisch. Wenn die Betätigungsvorrichtung dann bis auf einen voreingestellten Anschlag nachgelassen wird, werden in jedem Hohlraum identische konkave Menisken ausgebildet, wobei dann gleiche Flüssigkeitsvolumen darin aufbewahrt sind. Die Pipettenhohlräume haben vorteilhafterweise die Gestalt der oberen Hälfte einer Eier- oder Sanduhr, die die Abmaße der Spitzen auf kleine Kapillarröhren vermindert, von denen keine Flüssigkeitstropfen ausgebildet werden, wenn die Pipetten aus der Flüssigkeit in der Füllschale herausgenommen werden. Jeder Pipettenhohlraum enthält jetzt das gleiche Volumen an Flüssigkeitsprobe.
Die nach der Erfindung ausgebildete Mehrpipetten- Probenentnahmevorrichtung wird dann zu den Aufnahmebehältern überführt, die Betätigungsvorrichtung wird freigegeben, und die Flüssigkeitsproben werden ausgestoßen. Die Pipettenspitzen sind so plaziert, daß sie sich unterhalb des Flüssigkeitsniveaus in den Aufnahmebehältern befinden, und, wenn sie herausgezogen werden, wird aufgrund der Kapillarwirkung die gesamte Flüssigkeit aus jeder Pipettenspitze bis auf ein kleines, gleichförmiges Volumen an Flüssigkeit entfernt.
Da die Betätigungsvorrichtung während der Anwendung an der Mehrpipettenanordnung angebracht ist, so daß in Kombination mit der Anordnung eine einzige Einheit entstanden ist, ist die Gesamtvorrichtung vollständig mobil und derart betreibbar, daß mit einem Ein-Hand-Vorgang Flüssigkeitsproben schnell und leicht überführt werden können. Nach dem Gebrauch werden die verunreinigte Pipettenanordnung und die Füllschale weggeworfen, wohingegen die Betätigungsvorrichtung zur weiteren Verwendung aufbewahrt wird.
Die Erfindung wird nachstehend in weiteren Einzelheiten unter Bezugnahme auf ein in beigefügten Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht von oben auf die in einem Pipettentablett ausgebildeten Pipetten, die einen Teil der Erfindung ausmachen,
Fig. 2 eine Ansicht von der Seite des Pipettentablettaufbaus,
Fig. 3 eine Ansicht von oben auf ein Gehäuse, das einen Teil der Erfindung ausmacht,
Fig. 4 eine Ansicht von der Seite des Gehäuses,
Fig. 5 eine quergeschnittene Ansicht des Pipettentabletts und des Gehäuses im zusammengefügten Zustand,
Fig. 6 eine Ansicht von oben auf eine Füllschale, die einen Teil der Erfindung ausmacht,
Fig. 7 eine quergeschnittene Ansicht der Füllschale längs der Linie 7-7 in Fig. 6,
Fig. 8 eine quergeschnittene Ansicht eines Betätigungszubehörs, das in Kombination mit der Erfindung angewendet wird,
Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer Pipette zur Veranschaulichung des anfänglichen Eintauchens der Pipette in eine Flüssigkeit, wobei durch Kapillarwirkung die Pipette teilweise gefüllt wird,
Fig. 10 eine Querschnittsansicht der Pipette zur Veranschaulichung des mit Flüssigkeit gefüllten Zustands der Pipette nach Anwendung des Betätigungszubehörs, das einen Teil der Erfindung ausmacht,
Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer Pipette zur Veranschaulichung ihres Füllzustandes nach Freigabe des Vakuums des Betätigungszubehörs, und
Fig. 12 eine Querschnittsansicht der Pipette nach einem Abgabevorgang der darin enthaltenen Flüssigkeit.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels Bezugnehmend auf die Zeichnungen und insbesondere auf
Fig. 1 bis 12 der Zeichnungen, wird nachstehend eine neue und verbesserte Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung beschrieben, in der die Prinzipien und Konzepte der Erfindung verwirklicht sind und die allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist.
Die Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung 10 wird zur gleichzeitigen Rehydration und Okulation eines 96- Gefäß-Mikrotiter-Tabletts benutzt. Somit ist das Pipettentablett 12, wie es in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, eine Matrix oder Anordnung aus 96 Pipettenhohlräumen 14, die von einer integralen flachen Folie 16 aus nach unten ragen. Ein Präzisionswerkzeug wird verwendet, um eine 0,38 bis 0,51 mm (0,015 bis 0,020'') starke Polyvinylchlorid-Kunststoffolie durch Thermoverformen so zu gestalten, daß die Hohlräume 14 miteinander identisch sind. Die Spitze jedes Pipettenhohlraumes 14 wird entfernt, so daß eine Flüssigkeit in den Hohlraum gezogen werden kann.
In ähnlicher Weise ist das Gehäuse 18, das in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, aus einer 0,38 bis 0,51 mm (0,015 bis 0,020'') starken Polyvinylchlorid-Kunststoffolie durch Thermoverformen mit Hilfe eines zweiten Werkzeugs hergestellt worden. Das generell konkav geformte Gehäuse 18 enthält einen Randabschnitt 20 und eine auf der Innenseite ausgebildete Stufe oder Abstufung 22. Entlüftungslöcher 24 sind an jeder Ecke des Gehäuses 18 ausgebildet, und mehrere Versteifungsvertiefungen 26 sind durch Thermoverformen in der Oberseitenoberfläche 28 des Gehäuses vorgesehen. Wie es am besten aus Fig. 3 hervorgeht, ist eine noch im einzelnen zu beschreibende Anbringung 30 für eine Betätigungsvorrichtung integral mit der Oberseitenoberfläche 28 des Gehäuses 18 ausgebildet oder dort separat angebracht.
Das Pipettentablett 12 und das Gehäuse 18 werden zu einem starren Gefüge oder Aufbau 32, wie in Fig. 5 ersichtlich, miteinander verbunden, und zwar vorzugsweise durch dielektrisches Heißsiegeln. Das Pipettentablett 12 und das Gehäuse 18 sind längs eines Umfangsrandes miteinander versiegelt oder verschweißt, der im allgemeinen durch die Bezugszahl 34 gekennzeichnet ist. Durch diese Versiegelung oder Verschweißung entsteht eine Art Leitungen oder Rohre betreffender Verzweiger oder Verteiler 36, wobei jede der Versteifungsvertiefungen 26 an ihrem Boden 38 mit dem Pipettentablett 12 verschweißt ist, so daß ein Tragstützenwerk entsteht, wie es deutlich im Querschnitt in Fig. 5 dargestellt ist. Im Ergebnis kann damit jeder Pipettenhohlraum 14 mit dem gleichen Vakuum oder dem gleichen Druck beaufschlagt werden, und jeder derartige Hohlraum wird während solcher Druckänderungen in einer starren oder steifen Ebene gehalten.
Unter weiterer Bezugnahme auf die bereits oben erwähnte Anbringung 30 für eine Betätigungsvorrichtung, ist es am besten aus Fig. 3 und 8 ersichtlich, daß diese Anbringung eine Kunststoffscheibe ist, die beispielsweise 0,76 mm (0,030'') dick sein kann und am Gehäuse 18, vorzugsweise in einem vorgeformten Hohlraum 40, angeschweißt oder anderweitig befestigt ist. Eine Durchgangsöffnung oder ein Kanal 42 ist im Verteiler 36 der Probenentnahmevorrichtung 10 ausgebildet. Die als Scheibe ausgebildete Anbringung 30 dient als Gegendichtungsfläche für eine Dichtung 44 und als Angriff für Greifhaken 46, die dazu dienen, eine Betätigungsvorrichtung 48 mit dem Pipettenaufbau 32 zu verbinden, um auf diese Weise eine einzige tragbare Einheit zu bilden.
Eine in Fig. 6 und 7 dargestellte Füllschale 50 ist mit Hilfe eines Werkzeugs durch Thermoverformung aus einer 0,38 bis 0,51 mm (0,015 bis 0,020'') dicken Kunststoffolie hergestellt. Der integrale Aufbau der Schale 50 weist Lüftungsöffnungen 52 an den vier Ecken auf. In der Schale 50 sind mehrere querverlaufende Rinnen 54 vorgesehen, die zur Aufnahme einer Flüssigkeit dienen, die in einer noch zu beschreibenden Weise in die Pipettenhohlräume 14 gezogen werden soll.
Zur Vervollständigung der Beschreibung der Betätigungsvorrichtung 48 wird auf die Fig . . 8 Bezug genommen. Wie man sieht, enthält die Betätigungsvorrichtung 48 ein Gehäuse 56, in und an dem die bereits erwähnten Greifhaken 46 verschwenkbar angebracht sind. Die Haken 46 haben nach oben ragende, manuell betätigbare Handgriffe 58, mit deren Hilfe die Haken an der Anbringung 30 schnell angebracht und wieder gelöst werden können. Im Gehäuse 56 ist eine Druckkammer oder ein Druckzylinder 60 ausgebildet, in der sich ein hin- und herverschiebbarer Kolben 62 befindet. Der Kolben 62 hat eine Umfangsdichtung 64, um einen Luftstrom längs der Umfangswand des Kolbens zu vermeiden. Die Oberseite des Kolbens 62 ist mit einem manuell betätigbaren Handgriff 66 verbunden, der die Aufwärts- und Abwärtsverschiebung des Kolbens innerhalb der Kammer 60 erleichtert.
Eine von Hand betätigbare, federvorgespannte Sperre oder Klinke 68, die der gefüllten Position zugeordnet ist, ist verschiebbar im Gehäuse 56 gehaltert. Die Klinke 68 weist einen überstehenden Endabschnitt 70 auf, der eine Schrägfläche hat, die über eine vorstehende Kante 72 des Handgriffes 66 gleiten kann. Die Kante 72 des Handgriffs 66 hat ebenfalls eine geneigte Oberfläche, so daß während einer Aufwärtsbewegung des Handgriffes 66 eine Gleitverschiebung zwischen den Kanten 70 und 72 möglich ist. Sobald die Kante 72 über die Kante 70 hinweggeglitten ist, drückt die Feder 74 die Kante 70 unter die Kante 72, so daß der Kolben 62 in seiner nach oben verschobenen Position zurückgehalten wird.
Die Betätigungsvorrichtung 48 enthält ferner Anschläge 76 und 78. Der Anschlag 76 besteht aus einem schraubenartigen Bauelement, das innerhalb des Handgriffes 66 nach oben oder nach unten verstellt werden kann und dazu dient, die Aufwärtsbewegung des Handgriffes in bezug auf das Gehäuse 56 zu begrenzen. Der Anschlag 76 stellt einen Überfüllgrenzanschlag dar, da er so eingestellt werden kann, daß die Pipettenhohlräume 14 bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 62 präzise vollgefüllt werden können.
Der Anschlag 78 kann ebenfalls von einem schraubenförmigen Bauelement gebildet sein, das in bezug auf das Gehäuse 56 nach oben oder nach unten eingestellt werden kann, wobei dieser Anschlag einen Flüssigkeitsausstoßgrenzanschlag darstellt, so daß bei einer Abwärtsbewegung des Kolbens 62 eine präzise Flüssigkeitsabgabe aus den Hohlräumen erfolgt, bis der nach unten verschobene Handgriff 66 vom Anschlag 78 gestoppt wird. Der Anschlag 78 schlägt an einem verlängerten Handgriffabschnitt 80 an, wohingegen der Überfüllungsgrenzanschlag an einem verlängerten Gehäuseabschnitt 82 anschlägt.

Betriebsweise

Beim Betrieb wird ein vorbemessenes Volumen einer Impfflüssigkeit 84, die in Fig. 9, 10, 11 und 12 zu sehen ist, in die in Fig. 6 und 7 dargestellte Füllschale 50 gebracht. Der Pipettenaufbau 32 wird dann in die Füllschale 50 abgesenkt, und die Pipettenspitzen füllen sich infolge Kapillarwirkung auf ein gleiches Niveau, wie es in Fig. 9 angedeutet ist. Die insbesondere in Fig. 8 dargestellte Betätigungsvorrichtung 48 wird dann mit Hilfe der Greifhaken 46, die über den Umfangsrand der Scheibe 30 greifen, an dem Pipettenaufbau 32 fluiddicht angebracht. Wenn dann der Kolben 62 innerhalb des Gehäuses 56 nach oben gezogen wird, entsteht im unteren Abschnitt der Druckkammer 60 ein Vakuum. Wenn dann der Kolben 62 nach oben gezogen wird, bis der Überfüllungsgrenzanschlag 76 am verlängerten Gehäuseabschnitt 82 anschlägt, ist die Impfflüssigkeit 84 so weit in Jeden Pipettenhohlraum 14 gezogen, daß die Wände und Ränder 88 all dieser Hohlräume vollständig benetzt sind und auf der Oberseite jedes Hohlraums ein nach oben ausgedehnter Meniskus 86 ausgebildet ist, wie es Fig. 10 zeigt. Jeder Rand 88 (Fig. 11 und 12) ist mit einem Film aus einem hydrophobischen Kunststoff umgeben.
Da das zum Ausbilden eines Meniskus 86 erforderliche Vakuum relativ groß ist, dient jeder Meniskus dazu, die in den Pipettenhohlräumen 14 in diesem Überlaufzustand gehaltenen Flüssigkeitsvolumen zu begrenzen und gleichzumachen, und zwar trotz kleiner Schwankungen oder Abweichungen im Niveau der Füllschale 50, aufgrund von Verunreinigungen oder der Benetzbarkeit der Kunststoffwände. Ein manuelles Loslassen des Kolbenhandgriffes 66 gestattet es dem Kolben 62 im Zylinder 60 teilweise nach unten zu wandern, bis die Kante 72 an der Kante 70 anschlägt, die ein Teil der der gefüllten Position zugeordneten Klinke 68 bildet. Der Kolben 62 wird in dieser Position blockiert, wobei die teilweise Abwärtsbewegung des Kolbens 62 zu einer teilweisen Verringerung des Vakuums innerhalb des Verteilers 36 führt. Die Folge davon ist, daß in allen Pipettenhohlräumen 14 vorbestimmte gleiche Flüssigkeitsvolumen zurückgehalten werden, wie es am besten aus Fig. 11 hervorgeht. In diesem Zustand ist jeder Pipettenhohlraumrand 88 gleichförmig benetzt, und der Meniskus 86 sorgt wieder dafür, daß die Flüssigkeitsvolumen untereinander gleich sind.
Die vollständige Einheit bestehend aus der Betätigungsvorrichtung 48 und dem Pipettenaufbau 32 wird dann von der Füllschale 50 genommen und zu einem nicht dargestellten 96-Gefäß-Mikrotiter-Tablett überführt. Der Gehäuserand 20 und die zugeordnete Stufe 22, die am besten in Fig. 4 dargestellt sind, dienen zum Positionieren der Pipettenspitzen 90 in den Aufnahmegefäßen. Die der gefüllten Position zugeordnete Klinke 68 kann dann von Hand in bezug auf das Gehäuse 56 verschoben werden, wobei sich die Kanten 70 und 72 voneinander lösen und dadurch der Kolben 62 zur weiteren Abwärtsbewegung nach unten im Zylinder 60 freigegeben wird. Der Kolben 62 kehrt dann in seine Ausgangsposition zurück, wobei der größte Teil der Impfflüssigkeit 84 aus den Pipettenhohlräumen 14 ausgestoßen wird. Die Pipettenspitzen 90 sind so positioniert, daß sie sich unterhalb des Niveaus der Flüssigkeit 84 in den Mikrotiter- Tablett-Gefäßen befinden. Die gesamte Einheit wird dann von dem Mikrotiter-Tablett entfernt, und die Oberflächenspannung zieht das Flüssigkeitsvolumen in jeder Spitze 90 nach unten auf ein gleiches Niveau, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, wobei sichergestellt wird, daß gleiche Flüssigkeitsvolumen den Mikrotiter- Tablett-Gefäßen zugeführt worden sind. In diesem Zusammenhang sei festgestellt, daß die Flüssigkeitsvolumen in jeder Spitze 90 zu Beginn und am Ende eines Zyklus gleich sind, d. h., bei den in den Fig. 9 und 12 dargestellten Verfahrensschritten befindet sich jeweils dieselbe Flüssigkeitsmenge in der Spitze. Der Druck in den Pipettenhohlräumen 14 entspricht dem Atmosphärendruck am Ende des Zyklus, und keine einzige Pipettenspitze wird vollständig von der Flüssigkeit 84 entleert.
Die gesamte Einheit wird dann zurück zu Füllschale 50 überführt. Die Betätigungsvorrichtung 38 wird entfernt, und der verunreinigte oder kontaminierte Pipettenaufbau 32 und die Füllschale sowie die gesamte verbleibende Impfflüssigkeit 84 werden entsorgt.

Claims

1. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung, enthaltend eine Vielzahl Pipettenhohlräume (14), die in einem Pipettentablett (12) ausgebildet sind, ein Gehäuse (18), das an dem Pipettentablett unter Ausbildung eines Verteilers (36) dicht befestigt ist, der über dem Pipettentablett angeordnet ist und in Fluidverbindung mit jeder der Pipetten steht, und eine druckvariierende Vorrichtung (48), die am Verteiler anbringbar ist, um abwechselnd eine Evakuierung und Unterdrucksetzung des Verteilers zu gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Pipettenhohlräume (14) in einer dünnen flachen Folie (16) durch Thermoverformen mit Kapillarspitzen (90) und einem Rand (88) an der Oberseite jedes Hohlraumes ausgebildet sind, das Gehäuse ebenfalls durch Thermoverformen entstanden ist und eine Vielzahl Versteifungsvertiefungen (26) in seiner Oberseitenoberfläche aufweist und das Gehäuse an dem Pipettentablett unter Ausbildung eines starren selbsttragenden Schalenaufbaus (32) angebracht ist, der das Pipettentablett (12) in einer einzigen Ebene hält, wobei die Vertiefungen (26) mit dem Pipettentablett verbunden sind.

2. Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pipettenhohlraum wie die obere Hälfte einer Sanduhr geformt ist.

3. Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pipettentablett vor der Thermoverformung eine thermoplastische Folie mit einer Dicke von 0,38 bis 0,51 mm (0,015 bis 0,020 Zoll) ist.

4. Probenentnahmevorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Film aus hydrophobem Kunststoff den Rand (88) jeder der Pipettenhohlräume (14) umgibt.

5. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, bei der eine Anbringungsvorrichtung (50) im Verteiler ausgebildet ist, wobei die druckvariierende Vorrichtung an dieser Anbringungsvorrichtung anbringbar ist.

6. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, ferner enthaltend eine Füllschale (50), wobei die Vielzahl Pipetten innerhalb einer in der Füllschale enthaltenen Flüssigkeit positionierbar ist.

7. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Füllschale das Pipettentablett während eines Füllvorganges der Vielzahl Pipetten auf einem ausgewählten gleichbleibenden Niveau hält.

8. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei der ein angeformter Rand (20), der ein Teil des Verteilers ist, die Spitzen der Pipetten daran hindert, daß sie in Oberflächenberührung mit der Füllschale kommen.

9. Mehrpipetten-Entnahmevorrichtung nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, bei der die druckvariierende Vorrichtung einen manuell verschiebbaren Kolben (62) innerhalb eines Gehäuses (56) aufweist.

10. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 9, bei der die druckvariierende Vorrichtung eine hakenartige Vorrichtung (58) zum Bewirken einer Anbringung der druckvariierenden Vorrichtung am Verteiler aufweist.

11. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 10, bei der die hakenartige Vorrichtung manuell betätigbar ist.

12. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei der die druckvariierende Vorrichtung einen einstellbaren Begrenzungsanschlag (76) aufweist, der die Aufwärtsbewegung des Kolbens begrenzt und dadurch eine gewünschte Maximalfüllung der Pipetten aufgrund einer Aufwärtsbewegung des Kolbens bewirkt.

13. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 12, bei der die druckvariierende Vorrichtung einen einstellbaren Begrenzungsanschlag (78) aufweist, der die Abwärtsbewegung des Kolbens begrenzt und dadurch die aus den Pipetten ausgestoßene Flüssigkeitsmenge begrenzt.

14. Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 9 bis 15, ferner enthaltend eine Klinkenvorrichtung (70) zum Begrenzen der Abwärtsbewegung des Kolbens von seiner obersten Stellung aus, bis die Klinkenvorrichtung freigegeben wird, um dadurch eine Erhöhung des Drucks innerhalb des Verteilers zu erleichtern.

15. Verfahren zur Verwendung einer Mehrpipetten-Probenentnahmevorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, enthaltend die Schritte:

Einsetzen der Vielzahl Pipetten in eine in einer Füllschale enthaltenen Flüssigkeit, während der Verteiler in Fluidkommunikation mit der Atmosphäre steht, wodurch eine Kapillarwirkung zum teilweisen Füllen der Pipetten mit einem gleichen Volumen der Flüssigkeit zugelassen wird;

Erniedrigen des Drucks im Verteiler in einem genügenden Ausmaß, um die Flüssigkeit nach oben auf ein Niveau oberhalb der Ränder der Pipetten zu ziehen, wodurch eine vollständige Benetzung innerer Abschnitte der Pipette bewirkt wird, wobei die Flüssigkeit durch die Ausbildung von ausgedehnten konvex geformten Menisken auf diesem Niveau gehalten wird;

Erhöhen des Luftdrucks in dem Verteiler in einem genügenden Ausmaß, um es den Menisken zu gestatten, eine konkave Gestalt anzunehmen, wodurch die Pipetten in einem vollständig flüssigkeitsgefüllten Zustand gehalten werden;

Entfernen der Vielzahl Pipetten aus der Füllschale und überführen der Vielzahl Pipetten zu Aufnahmebehältern, wobei die Pipetten unter dem Niveau von Flüssigkeit in den Behältern plaziert werden;

weiteres Erhöhen des Luftdrucks in dem Verteiler in einem genügenden Ausmaß, um die Flüssigkeit in den Pipetten in die Aufnahmebehälter abzugeben; und

Entfernen der Vielzahl Pipetten aus den Aufnahmebehältern, wobei durch Oberflächenspannung die gesamte Flüssigkeit bis auf deine gleichbleibende Volumen von Flüssigkeit aus den Pipettenspitzen entfernt wird, welche gleichbleibenden Volumen im wesentlichen gleich denjenigen sind, die unmittelbar nach dem Einsetzen der Pipetten in die Füllschale vorhanden sind.