DE4419638A1 - Pipettiereinrichtung für sehr kleine Volumina - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pipettiereinrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art.

Pipettiereinrichtungen für sehr kleine Volumina der hier fraglichen Art weisen als entscheidendes Bauteil eine Pipette auf mit einem robust handhabbaren Rohr von größerem Durchmesser im Milli­ meterbereich und geeigneter Länge von beispielsweise mehreren Zentimetern. An dem Rohr kann die Pipette gehaltert werden, bei­ spielsweise mit einem Mikromanipulator. Die in üblicher Glaszieh­ technik sehr dünn ausgezogene Spitze, die aus Stabilitätsgründen kurz ist, beispielsweise im Millimeterbereich, kann einen Innen­ durchmesser von wenigen µm aufweisen. Durch vorsichtiges An­ saugen und Ausschieben von Flüssigkeit durch die Spitze können extrem kleine Volumina bis herunter in den Femtoliterbereich auf­ genommen und abgegeben werden. Solche Pipetten bestehen übli­ cherweise aus Glas, sind aber auch aus anderen Materialien, wie beispielsweise Kunststoff herstellbar.

Ein wichtiger Anwendungsbereich derartiger Pipettiereinrichtungen liegt in der Medizin und Biologie bei der Manipulation von und an Zellen. Bei einem Innendurchmesser der Spitze von etwa 10 bis 100 µm können Zellen eingesaugt und abgegeben werden. Beispiels­ weise können bei der in vitro Befruchtung Samenzellen in die Pi­ pettiereinrichtung aufgenommen und nach Durchstechen der Eihülle in die Eizelle injiziert werden. Es können mit sehr dünnen Spitzen aus Zellen Proben entnommen und in andere Zellen übertragen werden. Auch das Pipettieren größerer Zellkompartimente ist bei geeignetem Innendurchmesser der Spitze möglich. Für andere An­ wendungsbereiche sind noch größere Innendurchmesser der Spitze möglich bis herauf zu etwa ein Zehntel Millimeter, um größere Volumina zu pipettieren.

Große Probleme ergeben sich bei derartigen Pipettiereinrichtungen mit der reproduzierbaren Steuerung der für das gezielte Ansaugen und Abgeben von Flüssigkeit aus der Spitze erforderlichen Volu­ menverschiebung.

Aus der GB 2 211 111 A ist eine Pipettiereinrichtung bekannt, die nur im Spitzenbereich flüssigkeitsgefüllt ist, während der Arbeitsraum im wesentlichen gasgefüllt ist. Durch Erhitzen und Abkühlen des Gasraumes wird das Gasvolumen verändert, so daß die Flüssigkeit in der Spitze ge­ zielt verschoben wird. Die Reproduzierbarkeit der Volumenver­ schiebung in der sehr engen Spitze ist hierbei aber sehr schlecht. Es ist dabei zu beachten, daß zwischen dem sehr großen Durchmesser des Rohres und dem sehr kleinen Durchmesser der Spitze eine er­ hebliche Querschnittsübersetzung über mehrere Größenordnungen erfolgt. Eine sehr kleine Volumenänderung im Arbeitsraum ergibt also eine sehr große Verschiebung in der Spitze. Sehr geringe Temperaturschwankungen durch Umgebungseinflüsse führen bereits dazu, daß eine in der Spitze aufgenommene Zelle um Millimeter verschoben und beispielsweise unbeabsichtigt ausgestoßen wird. Da die Gasfüllung des Rohres außerdem volumenelastisch ist, können Schwingungen auftreten, die schwer beherrschbar sind.

Eine in dem Aufsatz
Micro-injection by thermal expansion
Marko Zalokar
Microscopica Acta
Vol. 84, Number 3
Mai 1981
Seiten 231-237
S. Hirzel Verlag 1981
beschriebene gattungsgemäße Pipettiereinrichtung verwendet eine Pipette, bei der das der Spitze abgelegene Ende dauerhaft ver­ schlossen ist. Die gesamte Kanüle ist mit Flüssigkeit gefüllt, deren Volumen durch thermische Beeinflussung verändert wird. Da Flüs­ sigkeit inelastisch ist, ergibt sich eine wesentlich gesteigerte Repro­ duzierbarkeit der Flüssigkeitsverschiebung in der Spitze. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist aber die äußerst aufwendige Herstellung, da das Rohr durch die sehr enge Spitze hindurch evakuiert und an­ schließend mit Flüssigkeit gefüllt werden muß. Eventuell noch ver­ bleibende Blasen, die äußerst störend wirken, müssen durch Zentri­ fugieren entfernt werden. Für Routineanwendungen ist diese Kon­ struktion daher nicht geeignet.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pipet­ tiereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei gut reproduzierbarer Beherrschung von Volumina bis hinunter in den Femtoliterbereich einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruches 1 gelöst.

Der an die Spitze anschließende Arbeitsraum des Rohres, der die zur Steuerung des Pipettiervorganges volumensteuerbare Flüssigkeit aufnimmt, ist erfindungsgemäß mit einer Verschließeinrichtung ab­ geschlossen, die als steuerbares Ventil ausgebildet ist. In verschlos­ sener Stellung des Ventiles ist der Arbeitsraum abgeschlossen. Die enthaltene Flüssigkeit kann nun volumengesteuert werden. Zum Füllen dieses Raumes mit Flüssigkeit, kann das Ventil aufgesteuert werden, so daß Flüssigkeit durch die Spitze und das Ventil im Durchfluß so lange gefördert werden kann, bis der Arbeitsraum vor dem Ventil blasenfrei gefüllt ist. Dadurch wird der in dem Aufsatz von Marko Zalokar beschriebene, enorm aufwendige Füllvorgang radikal vereinfacht und somit die Herstellung der einsatzbereiten Pipettiereinrichtung erheblich verbilligt. Die Vorteile der Flüssig­ keitsfüllung hinsichtlich der guten Reproduzierbarkeit der Pipettie­ rung bleiben erhalten.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Die Verschließeinrichtung kann auf einfache Weise, z. B. als Gummi­ pfropfen am Ende oder innerhalb eines Rohres angeordnet bzw. von diesem abgenommen werden. Dadurch ist es möglich, einfache vorgefertigte Rohre ohne Verschließeinrichtung zu verwenden, wie sie in Labors in üblicher Technik für die fraglichen Zwecke ange­ fertigt werden. Der Benutzer ist also nicht auf vorgefertigte Größen angewiesen, sondern kann sich für seinen Bedarf Pipetten mit ge­ eigneten Spitzendurchmessern selbst anfertigen.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Wenn die Verschließeinrichtung nicht am Ende des Rohres, sondern im Innenraum des Rohres angeordnet ist, so kann sie sehr dicht an der Spitze angeordnet werden. Dies ergibt einen sehr kleinen zwischen Spitze und Verschließeinrichtung vorgesehenen Arbeitsraum, der zur Volumensteuerung der Flüssigkeit dient. Dadurch kann das Verhältnis zwischen der Änderung der das Volumen beeinflussen­ den Parameter, wie beispielsweise Temperaturänderung und der sich ergebenden Verschiebung in der Spitze, relativ klein gehalten werden, also die Steuerbarkeit verbessert werden. Dennoch kann das Rohr in seiner Länge ausreichend bleiben, um gute Angriffs­ möglichkeiten, z. B. für die Klemmvorrichtung eines Mikromani­ pulators zu bieten.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Auf diese Weise kann die Verschließleinrichtung sehr einfach durch Betätigung des aus dem Rohr herausragenden Endes der Stange im Rohr an geeigneter Stelle plaziert werden oder zur Ventilbetätigung kraftbeaufschlagt werden.

Die steuerbare Ventilfunktion der Verschließeinrichtung, auch wenn diese tief im Inneren des Rohres angeordnet ist, kann auf vielfältige Weise erreicht werden. So kann beispielsweise die die Verschließeinrichtung haltende Stange als Rohr ausgebildet sein, das die Verschließeinrichtung hält. Eine in diesem Rohr angeordnete Stange kann durch Axialverschiebung zum Öffnen oder Schließen einer Ventilöffnung dienen. Vorteilhaft sind jedoch die Merkmale des Anspruches 5 vorgesehen. Diese Konstruktion ist besonders einfach und daher für den Routinebetrieb im Labor besonders geeignet. An dem in das Rohr hineinragenden Ende einer Stange ist der Dichtkörper vorgesehen, der im zylindrischen Teil des Rohres frei, also am Rand durchlässig verschiebbar ist. Nach Vorschieben bis zum konischen Übergangsteil, bei dem das Rohr in den engen Spitzenbereich übergeht, gelangt der Dichtkörper in dichtende Anlage mit dem konischen Übergangsteil. Bei abgehobener Stellung ist das Ventil geöffnet. Bei Anlage des Dichtkörpers am konischen Übergangsteil ist das Ventil geschlossen.

Als Verdrängungseinrichtung kann beispielsweise eine Hei­ zung/Kühlung des vor der Verschließeinrichtung zur Spitze hin ge­ legenen Arbeitsraumes des Rohres verwendet werden, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Vorteilhaft ist aber gemäß An­ spruch 6 die Verschließeinrichtung mit in Achsrichtung des Rohres verschiebbaren Oberflächenteilen ausgebildet, die von außen, bei­ spielsweise durch eine im Rohr verlegte Stange, verschiebbar sind. Dadurch kann eine mechanische Volumenverschiebung erreicht werden, die in der Steuerpräzision einer thermischen Volumenbe­ einflussung überlegen ist.

Vorteilhaft ist dazu gemäß Anspruch 7 die Verschließeinrichtung als elastischer Körper ausgebildet, der an seinem Rand, beispiels­ weise an der Rohrwand gehalten, feststeht und im mittleren Bereich in Achsrichtung verschiebbar ist. Die Verschließeinrichtung ist da­ bei als Steuermembran ausgebildet, die eine sehr präzise Volumen­ verschiebung ermöglicht.

Vorteilhaft ist nach den Ansprüchen 4, 5, 7 und 8 ein elastisch ver­ formbarer Dichtkörper vorgesehen, der zu seiner Ventilfunktion im Rohr zurückgezogen umströmbar ist, nach Vorschieben gegen den konischen Übergangsteil des Rohres abdichtet und bei Betätigung durch eine im Rohr verlegte Stange das vor ihm zur Spitze hin ge­ legene, im konischen Übergangsteil nur noch sehr kleine Volumen des Arbeitsraumes durch Verschieben der angrenzenden Oberfläche verschiebt. Diese Konstruktion zeichnet sich durch große Ein­ fachheit aus. Es ist lediglich eine Stange mit einem am Ende befe­ stigten elastischen Körper erforderlich, z. B. einem kleinen Gummi­ stück. Mit dieser einfachen Vorrichtung wird sowohl die Ventil­ funktion als auch die mechanische Volumenverstellfunktion in her­ vorragender Weise bei äußerst geringen Herstellungskosten erfüllt.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 9 vorgesehen. Die Verschließeinrichtung, also beispielsweise der gemäß Anspruch 8 am Ende einer Stange vorgesehene Dichtkörper, sorgt bei strö­ mungsgünstiger Ausbildung, beispielsweise bei Ausbildung mit ku­ gelähnlichen Oberflächen, dafür, daß beim Füllen während der Flüssigkeitsfüllung keine Luftblasen hängen bleiben können. Da­ durch wird auf einfache Weise eine blasenfreie Füllung erreicht. Die strömungsgünstige Ausbildung wird nicht zur Erhöhung der Fließgeschwindigkeiten od. dgl. verwendet, sondern soll eine glatte und verrundete Oberflächengestaltung bezeichnen, also ohne scharfe Kanten, Vertiefungen u. dgl., an denen Blasen hängenblei­ ben könnten.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 10 vorgesehen. Bei Anschluß einer Pumpeinrichtung kann die Flüssigkeitsfüllung auf einfache Weise erfolgen.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schema­ tisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Achsschnitt durch die Pipette einer Pipet­ tiereinrichtung in erster Ausführungsform,

Fig. 2a, 2b im Schnitt gemäß Fig. 1 eine zweite Ausführungsform in zwei Betriebsstellungen,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 durch eine weitere Ausführungsform,

Fig. 4a, 4b im Schnitt gemäß Fig. 1 eine weitere Ausfüh­ rungsform in zwei Betriebsstellungen und

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Pipettiereinrichtung der Aus­ führungsformen der Fig. 4a und 4b in Gesamtdarstel­ lung.

Fig. 1 zeigt eine erste sehr einfach konstruierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pipettiereinrichtung mit einer Pipette 1, die in üblicher Technik aus Glas besteht. Diese ist aus einem Rohr 2 gebildet, das in handhabbaren Abmessungen ausgebildet ist, also beispielsweise mit einem Innendurchmesser von 1 mm, und einer Länge von mehreren Zentimetern. Eine Spitze 3 ist in üblicher Glasziehtechnik aus dem Rohr ausgezogen und weist - aus zeichne­ rischen Gründen ist die Darstellung nicht maßstabgetreu - eine Länge von wenigen mm aus und einen Innendurchmesser von bei­ spielsweise einigen µm.

Ein Arbeitsraum 4 im Rohr 2 ist mit einem Verschließkörper 5 ab­ gesperrt, der von hinten mit einer Stange 6 gegen das Ende des Rohres 2 gedrückt wird. Der Verschließkörper 5 ist beispielsweise aus geeignetem elastischem Material, wie z. B. Gummi, ausgebildet.

Die Stange 6 führt zu einem nicht dargestellten Betätigungsmecha­ nismus, mit dem der Verschließkörper 5 in die in Fig. 1 dar­ gestellte Verschlußlage gebracht oder aus dieser abgehoben werden kann. Dadurch dient der Verschließkörper 5 als Ventilkörper, der den Arbeitsraum 4 öffnen und schließen kann.

Das freie Ende des Rohres 2 und der Verschließkörper 5 sind abge­ dichtet von einem Pumpstutzen 7 umgeben, der auf dem Ende des Rohres 2 dichtend aufsitzt, mit einer Gleitführung die Stange 6 pas­ sieren läßt und einen Anschluß 8 aufweist, an dem eine nicht darge­ stellte Pumpe angeschlossen werden kann.

Bei geöffneter Ventilstellung des Verschließkörpers 5 kann durch die Spitze 3 hindurch Flüssigkeit in den Arbeitsraum 4 und durch den Innenraum des Pumpstutzens 7 zur Pumpe gesaugt oder in um­ gekehrter Richtung gedrückt werden, und zwar so lange, bis der Arbeitsraum 4 blasenfrei mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die in Fig. 1 dargestellte Konstruktion kann flüssigkeitsfrei angeliefert werden und vor Ort beispielsweise durch Ansaugen des Flüssigkeitsmedi­ ums, in dem später gearbeitet wird, gefüllt werden. Dadurch wird auch vermieden, bei der Arbeit, beispielsweise mit empfindlichen lebenden Zellen, fremde Füllflüssigkeiten verwenden zu müssen.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Verschließkörper 5 mit seiner zum Ar­ beitsraum 4 hin liegenden Fläche verrundet ausgebildet, also gut umströmbar, so daß Ecken oder Kanten, an denen Blasen hän­ genbleiben können, vermieden werden.

Als Verdrängungseinrichtung zur Beeinflussung des Flüssigkeits­ volumens im Arbeitsraum 4 ist um das Rohr 2 herum eine Heizwicklung 9 vorgesehen, mit der der Arbeitsraum 4 auf unter­ schiedliche Temperaturen eingestellt werden kann. Da Flüssigkeiten mit der Temperatur ihr Volumen ändern, kann bei Einstellung unterschiedlicher Temperaturen das Volumen der Flüssigkeit im Arbeitsraum 4 verändert und Flüssigkeit durch die Spitze 3 ausge­ schoben oder angesaugt werden. Zu beachten ist dabei der erhebli­ che Querschnittsunterschied zwischen dem Querschnitt des Rohres 2 und der Spitze 3. Kleinste Volumenveränderungen der Flüssigkeit im Arbeitsraum 4 ergeben bereits erhebliche Flüssigkeitsverschie­ bungen in der Spitze 3.

In den Fig. 2a und 2b ist eine weitere Ausführungsform der Pipet­ tiereinrichtung dargestellt. Die Pipette 1 mit Rohr 2 und Spitze 3 entspricht der der Fig. 1. Als Verschließeinrichtung ist in diesem Fall ein Verschließkörper 25 vorgesehen, der mit seinem Rand an einem Innenrohr 26 befestigt ist, welches bei dieser Ausführungs­ form anstelle der Stange 6 der Fig. 1 verwendet wird. Der Ver­ schließkörper 25 entspricht im Außendurchmesser etwa dem Innen­ durchmesser des Rohres 2 und kann in diesem abdichtend gleiten. Er kann also durch Betätigung des Innenrohres 26 im Rohr 2 an beliebiger Stelle positioniert und abgedichtet gehalten werden.

Zur Sicherstellung der Ventilfunktion des Verschließkörpers 25 ist dieser mit einer Durchlaßöffnung 27 versehen. Eine Ventilstange 28 innerhalb des Innenrohres 26 kann mit ihrem verrundeten Vorde­ rende bei leichtem Druck gegen die Verschlußöffnung 27 das so gebildete Ventil schließen oder nach Zurückziehen öffnen.

Ist die Ventilstange 28 zurückgezogen, so ist das Ventil geöffnet. Durch das Innenrohr 26 hindurch kann unter Verwendung beispiels­ weise eines Pumpstutzens entsprechend dem Pumpstutzen 7 der Fig. 1 auf dem Ende des Innenrohres 26 Flüssigkeit durch den Ar­ beitsraum 24 dieser Konstruktion gefüllt werden. Fig. 2a zeigt, daß nach Vorschieben der Ventilstange 28 diese mit leichtem Druck die Verschlußöffnung 27 verschließt. Nun kann im Arbeitsraum 24 durch Volumenbeeinflussung der enthaltenen Flüssigkeit gearbeitet werden. Dabei kann die Volumenbeeinflussung beispielsweise auf die anhand der Fig. 1 geschilderte Weise erfolgen, also mittels Temperaturbeeinflussung durch eine Heizwicklung.

Anhand der Fig. 2a und 2b ist eine weitere Variante der Verdrän­ gungseinrichtung dargestellt, bei der die Volumenbeeinflussung durch membranartige Verschiebung des Verschließkörpers 25 er­ folgt. Vergleicht man die Fig. 2a und 2b, so sieht man, daß durch Vorschieben der Ventilstange 28 der Verschließkörper 25 mem­ branartig in den Arbeitsraum 24 hinein vorgeschoben und dadurch Flüssigkeit verdrängt wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch mechanische Verstellung der Ventilstange 28 zu pipettieren, was unter Umständen besser reproduzierbar und schneller möglich ist als bei thermischer Beeinflussung.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform mit wiederum im we­ sentlichen identischer Pipette 1. Bei der dargestellten Verschließeinrichtung sind die Ventilfunktion und die hier ebenfalls mechanische Verdrängungsfunktion mit getrennten Bauteilen ausge­ führt. Die Ventilfunktion erfolgt hier mit einem elastischen Dicht­ ring 31, der zwischen zwei Rohren 32 und 33 durch Längsver­ schiebung dieser Rohre gegeneinander gequetscht werden kann. Durch Verformung des Dichtringes 31 kann dieser gegenüber der Innenwand des Rohres 2 zur Abdichtung gebracht werden. Das Rohr 33, das das innere der beiden Rohre 32 und 33 ist, ist front­ seitig mit einer Membran 36 verschlossen, die durch eine im Rohr 33 liegende Betätigungsstange 35 durch Vor- und Zurückschieben verformbar ist.

Ist bei der Konstruktion der Fig. 3 der Dichtring 31 entspannt, so kann um das Rohr 32 herum beispielsweise mit einem Pumpstutzen entsprechend dem Pumpstutzen 7 der Fig. 1 der Arbeitsraum 34 ge­ füllt werden. Nach Abdichten durch Quetschen des Dichtringes 31 kann durch Betätigung der Membran 36 mittels der Betätigungs­ stange 35 das Flüssigkeitsvolumen im Arbeitsraum 34 zu Pipettier­ vorgängen beeinflußt werden, ähnlich wie anhand der Fig. 2a und 2b erläutert.

In den Fig. 4a und 4b ist eine sehr einfache Konstruktion darge­ stellt, bei der wiederum dieselbe Pipette 1 wie bei den vorher­ gehenden Ausführungsformen verwendet wird. Es ist eine Betäti­ gungsstange 41 vorgesehen, an deren Ende ein elastischer Dicht­ körper 42 befestigt ist. Der Durchmesser des Dichtkörpers 42 ist, wie Fig. 4a zeigt, kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 2. In Stellung gemäß Fig. 4a ist also das Ventil geöffnet. Mit dem Pumpstutzen 7 der Fig. 1 kann gefüllt werden. Wird die Betäti­ gungsstange 41 in die Stellung gemäß Fig. 4b vorgeschoben, so dichtet der Dichtkörper 42 gegen den konischen Übergangsteil 43 des Rohres ab, mit dem das Rohr 2 in die dünne Spitze 3 übergeht. Wird der Dichtkörper 42 in der Lage der Fig. 4b unter Aufrechter­ haltung der Dichtkraft gehalten, so kann durch Vergrößern und Verkleinern der über die Stange 41 auf den Dichtkörper 42 aus­ geübten Kraft die zur Spitze 3 hin freiliegende Oberfläche des Dichtkörpers 42, wie in Fig. 4b gestrichelt dargestellt, bewegt wer­ den. Damit wird auf den davorliegenden Arbeitsraum 44 flüssig­ keitsverschiebend eingewirkt. Die Volumenbeeinflussung wird also auch hier über die Stange 41 mechanisch bewirkt.

Hierbei handelt es sich um eine sehr einfache Konstruktion mit we­ nigen einfachen Bauteilen. Außerdem ist der Arbeitsraum 44 sehr viel kleiner, und zwar noch wesentlich kleiner als bei der hinsicht­ lich der Größe des Arbeitsraumes 24 bereits sehr vorteilhaften Kon­ struktion der Fig. 2a und 2b. Dadurch wird das Übersetzungsver­ hältnis zwischen der Bewegung der Betätigungsstange 41 und der resultierenden Flüssigkeitsverschiebung in der sehr engen Spitze 3 relativ klein gehalten, so daß die Anforderungen an die Genauigkeit des die Betätigungsstange 41 bewegenden Verstellmechanismus re­ lativ gering gehalten werden können.

Fig. 5 zeigt in Gesamtdarstellung eine Pipettiereinrichtung der Aus­ führungsform der Fig. 4a und 4b. Es ist die Pipette 1 dargestellt mit der Betätigungsstange 41 und dem Dichtkörper 42. Das Rohr 2 der Pipette 1 ist in einem Rohrstück 51 mit einem Dichtring 52 abge­ dichtet und kann mit einer Klemmschraube 53 arretiert werden. Die Betätigungsstange 41 verläuft durch das Rohrstück 51 zu einer Membran 54 und ist an dieser befestigt.

Die Membran 54 ist zwischen zwei Gehäuseteilen 55 und 56 am Ende des Rohrstutzens 51 mit Klemmen 57 eingespannt. Das rück­ wärtige Gehäuseteil 56 ist über einen Schlauch 58 an eine nicht dargestellte Druckerzeugungseinrichtung angeschlossen, die durch gesteuerte Druckbeeinflussung der Membran 54 die Betätigungs­ stange 41 in gewünschter Weise längsverstellt.

Der vor der Membran 54 liegende Gehäuseteil 55 mit dem Rohr­ stück 51 ist über einen Schlauch 59 an eine nicht dargestellte Pum­ peinrichtung angeschlossen, mit der durch das Innere des Rohres 2 hindurch bei geöffnetem Ventil, also bei zurückgezogenem Dicht­ körper 42, der Arbeitsraum 44 mit Flüssigkeit gefüllt werden kann. Nach Lösen der Klemmschraube 53 kann die Pipette 1 heraus­ gezogen und gegen eine andere geeignete Pipette, beispielsweise mit anderem Innendurchmesser der Spitze 3 ausgewechselt werden.

Eine Pipette 1 wird in die in Fig. 5 dargestellte Lage gebracht. Nun wird bei geöffnetem Ventil 42, 43 (siehe Fig. 4a) der Arbeitsraum 44 mit Flüssigkeit gefüllt, beispielsweise durch Ansaugen durch die Spitze 3. Anschließend wird die Pipette 1 weiter in Richtung auf die Membran 54 vorgeschoben bis in die in Fig. 4b dargestellte Ver­ schließstellung des Ventiles. Es wird nun die Arretierschraube 53 angezogen und durch Druckbeaufschlagung der Membran 54 pipet­ tiert.

Zu den dargestellten Ausführungsformen sind Abwandlungen mög­ lich, z. B. hinsichtlich der erforderlichen Steuerungsübertragung.

In den dargestellten Ausführungsformen wird sowohl die Ver­ schließeinrichtung als auch das gegebenenfalls vorgesehene Ventil und im Falle der mechanischen Volumenverstellung auch diese durch Längsverstellung starrer Stangen und Rohre bewirkt. Es wird Bezug genommen auf die Stangen 6, 28, 35, 41 und die Rohre 26, 32 und 33.

Für diese Steuerzwecke kann aber auch eine hydraulische Steuerung vorgesehen sein.

So kann beispielsweise im Falle des Ausführungsbeispieles der Fig. 3 die Membran 36 hydraulisch verstellt werden. Es wird dann die Betätigungsstange 35 weggelassen und das Ende des Rohres 33 an eine hydraulische oder pneumatische Stellpumpe angeschlossen, die den Druck im Inneren des Rohres 33 variiert, so daß entsprechend die Membran 36 vor- und zurückgeschoben wird.

In ähnlicher Weise kann auch die Ausführungsform der Fig. 4 und 5 vorgesehen sein. Ist die Betätigungsstange 41 als Rohr ausgebil­ det, so kann durch deren Inneres die Rückseite des Dichtkörpers 42 druckbeaufschlagt werden, um die in Fig. 4b gestrichelt angedeu­ teten Verformungen zu erzeugen.

Dabei kann, wenn man Fig. 5 betrachtet, die als Rohr ausgebildete Stange 41 an ein Loch in der Membran 54 angeschlossen sein. Die Membran 54 wäre in diesem Fall als starre Wand auszubilden. Druckverstellungen innerhalb des Gehäuses 56 wirken dann auf die Rückseite des Dichtkörpers 42 und verformen diesen. Die Stange 41 kann in einem solchen Fall auch als flexibler Schlauch ausgebil­ det sein.

Claims (10)

1. Pipettiereinrichtung für sehr kleine Volumina, mit einer Pi­ pette (1), die aus einem Rohr (2) größeren Innendurch­ messers und einer als ausgezogenes Ende des Rohres (2) ausgebildeten Spitze (3) kleineren Innendurchmessers be­ steht, sowie mit einer das Rohr (2) verschließenden Ein­ richtung (5, 25, 31, 42) und einer das Volumen der im Betriebszustand im Arbeitsraum (4, 24, 34, 44) zwischen der Verschließeinrichtung (5, 25, 31, 42) und der Spitze (3) im Rohr (2) im Betriebszustand befindlichen Flüssigkeit beein­ flussenden Verdrängungseinrichtung (9, 28, 35, 41), da­ durch gekennzeichnet, daß die Verschließeinrichtung als steuerbares Ventil (5, 27, 31, 42) ausgebildet ist.

2. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschließeinrichtung (5, 31, 42) vom Rohr (2) abnehmbar ausgebildet ist.

3. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschließeinrichtung (31, 42) im Innen­ raum des Rohres (2) angeordnet ist.

4. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschließeinrichtung eine im Rohr (2) an­ geordnete Stange (26; 32, 33; 41) mit an deren Ende befe­ stigtem elastischem Dichtkörper (25, 31, 42) aufweist.

5. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtkörper (42) einen kleineren Außen­ durchmesser aufweist als der Innendurchmesser des Rohres (2) und durch axiale Verschiebung der Stange (41) gegen den konischen Übergangsteil (43) des Rohres (2) in Ventileingriff bringbar ist.

6. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschließeinrichtung (25, 36, 42) eine zur Spitze (3) hin gelegene, durch Betätigung von außen in Tei­ len verschiebbare Oberfläche aufweist.

7. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschließeinrichtung als an seinem Rand fixierter und im mittleren Bereich in Rohrrichtung ver­ schiebbarer elastischer Körper (25, 42) ausgebildet ist.

8. Pipettiereinrichtung nach den Ansprüchen 4, 5 und 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (42) elastisch verformbar ausgebildet ist.

9. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschließeinrichtung (5, 25, 42) zur Spitze (3) hin strömungsgünstig geformt ist.

10. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an den Kanal, der durch das der Spitze (3) ab­ gewandte Ende des Rohres (2) zum Ventil (5, 27, 31, 42) führt, eine Pumpeinrichtung (8, 59) abgedichtet angeschlos­ sen ist.