DE69937896T2 - Pipette mit verbesserter pipettenspitze und verbesserter montage-achse - Google Patents

Pipette mit verbesserter pipettenspitze und verbesserter montage-achse Download PDF

Info

Publication number
DE69937896T2
DE69937896T2 DE69937896T DE69937896T DE69937896T2 DE 69937896 T2 DE69937896 T2 DE 69937896T2 DE 69937896 T DE69937896 T DE 69937896T DE 69937896 T DE69937896 T DE 69937896T DE 69937896 T2 DE69937896 T2 DE 69937896T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pipette
tip
sealing
shaft
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69937896T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69937896D1 (de
Inventor
Christopher Larkspur KELLY
James S. Danville PETREK
Kenneth Piedmont RAININ
Steven T. Los Gatos NIELSEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rainin Instrument Co Inc
Original Assignee
Rainin Instrument Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22691499&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69937896(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rainin Instrument Co Inc filed Critical Rainin Instrument Co Inc
Priority claimed from PCT/US1999/026251 external-priority patent/WO2000027529A1/en
Publication of DE69937896D1 publication Critical patent/DE69937896D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69937896T2 publication Critical patent/DE69937896T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02Burettes; Pipettes
    • B01L3/0275Interchangeable or disposable dispensing tips

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Devices For Use In Laboratory Experiments (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftverdrängungspipette gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Luftverdrängungspipette dieser Art und eine Wegwerf- bzw. Einweg-Pipettenspitze sind aus der US-A-4 824 641 bekannt, welche eine in eine automatische Probenhandhabungsvorrichtung integrierte Luftverdrängungspipette und zugehörige Pipettenspitzen betrifft.
  • Im Spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung Verbesserungen bei Luftverdrängungspipetten, die einen neuartigen Befestigungsschaft und eine eigene Pipettenspitze umfassen, die speziell an den Befestigungsschaft angepasst ist, so dass die Spitze von einem Pipettenbenutzer auf einfache Weise auf den Schaft aufsetzbar und in eine fluiddichte Position bringbar ist, in welcher die Spitze gegen unerwünschtes, quergerichtetes Wackeln oder eine Ablösung von dem Schaft gesichert ist, und nach der Verwendung auf einfache Weise durch den Pipettenbenutzer von dem Schaft ausgestoßen werden kann; ein solches Aufsetzen und Ausstoßen der Spitze erfordert von dem Pipettenbenutzer für das Aufsetzen und Ausstoßen der Spitze lediglich den Aufwand einer Axialkraft von ungefähr 4,45 Newton (einem Pfund) oder weniger, wodurch im Wesentlichen jede Gefahr einer überlastungsbedingten, schmerzhaften Bewegungseinschränkung (repetitive strain injury: RSI) für den Pipettenbenutzer wegfällt.
  • Die Verwendung von Pipetten zur Übertragung und Abgabe von präzisen Fluidmengen in Analysesystemen ist allgemein bekannt, ebenso wie die Verwendung von Einweg-Spitzenelementen für solche Pipetten. Einwegspitzen ermöglichen die serielle Verwendung solcher Pipettenvorrichtun gen für die Übertragung verschiedener Fluida ohne Verschleppungen bzw. Verunreinigungen.
  • Allgemein gesprochen bestehen Einweg-Pipettenspitzen aus einem Kunststoffmaterial und haben eine hohle, längliche, im Allgemeinen konische Gestalt mit einem offenen proximalen Ende, um ein distales Ende eines langgestreckten, im Allgemeinen konischen Pipettenspitzenbefestigungsschaftes einer Pipettenvorrichtung aufzunehmen und abnehmbar mit diesem zusammenzupassen. Idealerweise sollte die Einwegspitze leichtgängig auf den Befestigungsschaft gleiten, und zwar bis zu einer an das untere Ende einer Spitzenausstoßeinrichtung der Pipettenvorrichtung angrenzenden, axialen Position. In dieser Stellung sollte die Pipettenspitze in Querrichtung stabil auf dem Schaft sitzen und es sollte zu keinem extern bedingten Wackeln relativ zu dem Schaft kommen (etwa während der "berührungsgestützten Abgabe" bzw. wenn sie außer Berührung kommt). Anschließend, wenn die Spitze durch eine neue Spitze ersetzt werden soll, sollte sich die Pipettenspitze auf einfache Weise durch die Betätigung einer Spitzenausstoßeinrichtung von dem Befestigungsschaft entfernen lassen.
  • Um die gewünschten Abdichtkriterien für Einweg-Pipettenspitzen auf Pipettenspitzenbefestigungsschäften zu erfüllen, sind die Innenfläche und die Seitenwände der proximalen Abschnitte der meisten Pipettenspitzen mit einer axialen Verjüngung versehen, und zwar in einem Winkel von ein bis eineinhalb Grad größer als das distale Ende des Pipettenspitzenbefestigungsschafts, und bilden so ein in Axialrichtung langgestrecktes, kegelstumpfförmiges, ringförmiges Dichtband. Das Dichtband ist so dimensioniert, dass es sich nach außen hin ausdehnt ("Fassreifendehnung"), während das distale Ende des länglichen, im Allgemeinen konischen Pipettenspitzenbefestigungsschafts in das proximale Ende der Spitze hin eingepresst wird, um die Spitze fest auf den Schaft aufzusetzen und so eine axial langgestreckte, ringförmige, fluiddichte Abdichtung zwischen dem Dichtband und dem Befestigungsschaft zu schaffen. Andere Pipettenspitzen, wie beispielsweise jene, die in den U.S.-Patenten 4,748,859 und 4,824,641 beschrieben sind, umfassen eine Mehrzahl von axial beabstandeten, komprimierbaren, ringförmigen Dichtringen an einer Innenfläche des proximalen Endabschnitts dieser Spitzen. Die Ringe schaffen mehrere axial beabstandete, fluiddichte Ringdichtungen zwischen der Außenfläche des Pipettenspitzenbefestigungsschafts und der Innenfläche des proximalen Endabschnitts der Spitze, welche dank der axial beabstandeten Ringe während der berührungsgestützten Abgabe gegen ein unerwünschtes, quer gerichtetes Wackeln auf dem Schaft stabilisiert wird.
  • Üblicherweise presst ein Benutzer beim Montieren einer Pipettenspitze auf einem Befestigungsschaft einer Pipette durch Aufwenden einer abwärts gerichteten Kraft von zwischen 53,4 und 66,75 Newton (zwölf bis fünfzehn Pfund) den Befestigungsschaft axial so weit in die Spitze hinein, wie es dem Benutzer ausreichend erscheint, um (i) eine fluiddichte Abdichtung mit der Spitze und (ii) die gewünschte Querstabilität der Spitze auf dem Schaft zu erzeugen. Gelegentlich übt ein Benutzer, von dem falsch verstandenen Bemühen geleitet, die Querstabilität der Pipettenspitze auf dem Befestigungsschaft zu verbessern, eine abwärts gerichtete Aufsetzkraft (z. B. 80,1 bis 111,25 Newton (achtzehn bis fünfundzwanzig Pfund)) auf den Schaft aus, welche ausreicht, um die Spitze so weit auf den Schaft zu treiben, bis eine obere Fläche der Spitze mit dem Ausstoßarm bzw. -kegel der Spitzenausstoßeinrichtung der Pipette in Eingriff tritt bzw. gegen diesen gezwängt wird. Der Kontakt zwischen der unteren Fläche des Spitzenausstoßarms oder -kegels und der oberen Fläche der Spitze schafft jedoch nur einen minimalen Widerstand gegenüber einem Wackeln der Spitze auf dem Schaft und führt daher nur zu einer minimalen Erhöhung der Quer stabilität der Spitze auf dem Schaft. Da darüber hinaus die meisten Pipettenspitzen aus einem relativ starren Kunststoffmaterial gebildet sind, ist die ringförmige Dehnung der Pipettenspitze, die erforderlich ist, um die Bewegung der Spitze auf den Schaft hinauf, insbesondere bis zu einem Punkt, an dem sie mit der unteren Fläche des Spitzenausstoßarms bzw. -kegels in Eingriff tritt, zu bewerkstelligen, nur schwer zu erzielen. Die Axialkräfte, die auf eine herkömmliche Pipette aufgewendet werden müssen, um eine solche Positionierung der Spitze auf dem Pipettenspitzenbefestigungsschaft zu erreichen, übersteigen 53,4 Newton (zwölf Pfund) und können sogar 89 Newton (zwanzig Pfund) betragen, und können von vielen Pipettenbenutzern nur mit Schwierigkeiten aufgewendet werden. Bei den meisten Pipettenentwürfen ist es naturgemäß so, dass je größer die Kraft ist, die aufgewendet wird, um eine Pipettenspitze auf einen Pipettenbefestigungsschaft aufzusetzen, umso größer auch die Kraft ist, welche erforderlich ist, um die Spitze von dem Befestigungsschaft auszustoßen. Somit führt das Aufsetzen einer Pipettenspitze auf einen Befestigungsschaft, bis diese eine gegen eine untere Fläche einer Pipettenspitzenausstoßeinrichtung anliegende Position erreicht, zwar nur zu einer minimalen Erhöhung der Querstabilität der Spitze auf dem Schaft, steht jedoch im Widerspruch zu den Entwurfskriterien für Einweg-Pipettenspitzen, wonach diese auf einfache Weise von dem Schaft entfernbar sein sollen, wenn es gewünscht wird, die Spitze zu ersetzen.
  • Die Entwurfskriterien für Einweg-Pipettenspitzen, wonach diese sicher auf einem Pipettenspitzenbefestigungsschaft anbringbar sein sollen und mit diesem eine fluiddichte Abdichtung bilden sollen, sind nämlich leichter zu erzielen als die Entwurfskriterien, wonach Einweg-Pipettenspitzen leichtgängig auf einen Pipettenspitzenbefestigungsschaft bis zu einer axialen Position aufschiebbar sein sollen, in der eine fluiddichte Abdichtung er zielt wird, und danach ebenso leichtgängig von dem Befestigungsschaft abnehmbar sein sollen, wenn es gewünscht wird, die Spitze zu wechseln.
  • Diesbezüglich weisen die Pipettenspitzenbefestigungsschäfte von Vorrichtungen zum Pipettieren von Flüssigkeitsvolumina in verschiedenen Bereichen verschiedene äußere Formen auf. So weisen beispielsweise die distalen Enden von Standard-Pipettenspitzenbefestigungsschäften von Pipetten zum Pipettieren von Flüssigkeiten mit einem Volumen von mehr als 500 Mikroliter (Großvolumenpipetten) üblicherweise einen einwärts nach unten verlaufenden, axialen Verjüngungswinkel von ungefähr eineinhalb bis zweieinhalb Grad pro Seite in Bezug auf die Längsachse des Befestigungsschafts auf. Andererseits haben die distalen Enden der Befestigungsschäfte von mittel- bis relativ kleinvolumigen Pipettenvorrichtungen (250 Mikroliter und darunter) üblicherweise einen einwärts nach unten verlaufenden axialen Verjüngungswinkel von ungefähr zwei bis fünf Grad je Seite in Bezug auf die Längsachse des Befestigungsschafts, so dass die Nase des Schafts an die Innenwand der Pipettenspitze stößt und eine Fassreifendehnung derselben verursacht, bevor noch die Seite des Schafts mit der Innenwand der Spitze in Berührung tritt. Daher sind zwar die Entwurfskriterien, wonach eine Großvolumenpipettenspitze leichtgängig auf den Befestigungsschaft einer Großvolumenpipettenvorrichtung anbringbar und ebenso leichtgängig von diesem abnehmbar sein soll, dadurch erfüllbar, dass ein proximaler Endabschnitt mit einer Seitenwand von reduzierter Wanddicke vorgesehen wird, wie etwa bei der Großvolumenpipettenspitze, die in dem am 14. Juli 1998 ausgegebenen Patent US-A-5,799,984 beschrieben ist, ein solcher dünnwandiger Entwurf führt jedoch nicht zu einer Pipettenspitze, welche die Entwurfskriterien des einfachen Anbringens und Ausstoßens für mittel- und kleinvolumige Pipettenspitzen erfüllt, die fest an Pipettenspitzenbefestigungsschäften anbringbar sein müssen, welche einen einwärts verlaufenden Verjüngungswinkel von zwei Grad oder darüber aufweisen. Dasselbe gilt für den in US-A-4,072,330 offenbarten Pipettenspitzenentwurf, welcher einen kegelstumpfförmigen Dichtbereich mit einer dünnen Seitenwand aufweist.
  • Wie weiter oben erwähnt, umfassen klein- und mittelvolumige Standard-Pipettenspitzen ein kegelstumpfförmiges, ringförmiges Dichtband bzw. eine dichtende Innenfläche, um mit dem konisch zulaufenden, distalen Ende eines Pipettenspitzenbefestigungsschaft abdichtend in Eingriff zu treten. Der Verjüngungswinkel der Dichtfläche ist üblicherweise annähernd gleich wie (z. B. eineinhalb Grad größer als) jener des Befestigungsschafts (z. B. zwei bis fünf Grad). Eine dünnere Gestaltung der Seitenwand von klein- und mittelvolumigen Standard-Pipettenspitzen in dem Bereich eines solchen Dichtbands trägt kaum etwas zu einer Verringerung der Befestigungs- und Ausstoßkräfte bei, die erforderlich sind, um eine solche Spitze in eine Abdichtposition zu bringen und anschließend die Pipettenspitze wieder von dem Befestigungsschaft abzustoßen. Bei der Bildung der gewünschten ringförmigen Abdichtung ist es erforderlich, dass der kegelstumpfförmige, ringförmige Bereich sich wie ein Fassreifen auswärts dehnt (Fassreifendehnung), und zwar normal zu der geneigten Passfläche des Pipettenspitzenbefestigungsschafts. Große Gegenkräfte in dem Spitzenmaterial leisten einer solchen Fassreifendehnung Widerstand und machen die Aufwendung von großen Axialkräften (z. B. 44,5 Newton oder darüber (zehn Pfund oder darüber)) auf die Spitze erforderlich, um die Spitze an dem Befestigungsschaft zu befestigen und die nötige, ringförmige fluiddichte Abdichtung zu schaffen. Diese Gegenkräfte nehmen zu, während die Spitze zu der Spitzenausstoßeinrichtung der zugehörigen Pipettenvorrichtung hin gedrückt wird.
  • Außerdem werden Einweg-Pipettenspitzen üblicherweise in sterilisierbaren Gestellen angeordnet und gelagert. Solche Gestelle umfassen üblicherwei se ein Ablagetablett mit einer Anordnung von Löchern zur Aufnahme der distalen Enden von Pipettenspitzen, um die Pipettenspitzen nach einem beabstandeten, geradlinigen Muster vertikal auszurichten, wobei die offenen, proximalen Enden der Spitzen freiliegen, um die Befestigungsschäfte einer Pipettenvorrichtung aufzunehmen, an welcher die Pipettenspitzen zu befestigen sind. Um beispielsweise die in einem Spitzengestell enthaltenen Einweg-Pipettenspitzen an den Schäften einer Mehrkanalpipette zu befestigen, wird die Pipettenvorrichtung oberhalb des Gestells platziert, wobei ihre verschiedenen Befestigungsschäfte mit den offenen proximalen Enden einer in einer Reihe angeordneten Serie von Pipettenspitzen ausgerichtet werden. Nach einer leichten, anfänglichen Einführung der Befestigungsschäfte in die offenen proximalen Enden der in Reihe angeordneten Pipettenspitzen wird eine relativ große Abwärtskraft auf die Pipettenvorrichtung ausgeübt, um die Befestigungsschäfte in die Spitzenelemente hineinzupressen. Die Pipettenspitzen sitzen somit sehr fest auf den Befestigungsschäften und werden durch eine Aufwärtsbewegung der Mehrkanalpipette von dem Gestell abgehoben. Leider kommt es bei diesem Mehrpipettenspitzen-Befestigungsverfahren in der Praxis oft dazu, dass einige der Pipettenspitzen in unterschiedlicher axialer Position an einige der Befestigungsschäfte befestigt werden. Benutzer unternehmen oft den Versuch, eine solche nicht gleichförmige Befestigung von Pipettenspitzen an den verschiedenen Kanälen einer Mehrkanalpipette dadurch zu vermeiden, dass sie die Pipette hin- und herbewegen, während die Befestigungsschäfte durch Axialkräfte von annähernd 53,4 bis 66,75 Newton (12 bis 15 Pfund) pro Kanal in die von einem Pipettenspitzengestell getragenen Spitzen hineingepresst werden, um die Spitzen zu der unteren Fläche der Spitzenausstoßeinrichtung der Pipette hin zu pressen.
  • Außerdem ist die Axialkraft, die ein Pipettenbenutzer mit Hand und Daumen aufwenden muss, um die Spitze von dem Schaft auszustoßen, wenn ein Wechsel der Spitze gewünscht wird, umso größer, je kräftiger eine Spitze auf dem Befestigungsschaft der Pipettenvorrichtung befestigt bzw. daran festgezwängt ist. In der Praxis ist es nicht ungewöhnlich, dass die Axialkräfte, die von einem Pipettenbenutzer mit Hand und Daumen beim Abnehmen einer Spitze von einem Befestigungsschaft erzeugt werden, annähernd bei 44,5 Newton (zehn Pfund) pro Pipettenkanal betragen. Im Lauf von mehreren, wiederholten Ausstoßvorgängen, insbesondere bei Mehrkanalpipetten, bei denen die Erzeugung von wesentlich größeren Axialkräften erforderlich ist, werden Hand und Daumen des Benutzers physisch beansprucht, was zu einer überlastungsbedingten, schmerzhaften Bewegungseinschränkung (RSI) für Daumen und Hand und in extremen Fällen zu einem Karpaltunnelsyndrom führen kann.
  • Darüber hinausgehend noch wird bei Standard-Pipettenspitzen wie auch bei jenen, die in US-A-4.072.330 veranschaulicht sind, sowohl die Schaffung der ringförmigen, fluiddichten Abdichtung als auch die ausreichend querstabile Befestigung der Spitze auf dem Schaft, um einem Wackeln bei der berührungsgestützten Abgabe standzuhalten, einzig und allein durch den Dichtbereich der Pipettenspitze geleistet. Die Struktur solcher Pipettenspitzen stellt keine entsprechende Befestigungsstabilität in Querrichtung bereit, und ausgenommen in jenen seltenen Beispielfällen, in denen die Spitzen nach oben bis hin zu dem untersten Teil des Pipettenspitzenausstoßarms bzw. -kegels gezwängt werden, kann damit nur eine minimale Querstabilität der Spitze auf dem Schaft erzielt werden.
  • In dem Bemühen um eine verbesserte Querstabilität und ein verbessertes Haltevermögen der Pipettenspitzen an den Befestigungsschäften mancher Pipetten verwenden manche Hersteller bei ihren Pipetten O-Ringe, welche auf die Spitzenbefestigungsschäfte aufgebracht werden und diese umgeben. So gibt beispielsweise die Brinkmann Instrument Co. für ihre Trans ferpipette 8/12 an, dass solche O-Ringe gewährleisten, dass alle Spitzen während der Verwendung in fest befestigtem Zustand verbleiben. Es tritt jedoch durch wiederholtes Einsetzen der zugehörigen Befestigungsschäfte in die Pipettenspitzen und durch wiederholtes Ausstoßen letzterer von den Schäften ein rascher Verschleiß dieser O-Ringe ein. Bedingt durch diesen Verschleiß bleiben die Spitzen während der Verwendung nicht mehr in fest befestigtem Zustand und Verschleißpartikel von den O-Ringen können die mit den zugehörigen Pipetten gehandhabten Fluidproben verunreinigen.
  • In dem Bemühen, die Hand- und Fingerkräfte, die ein Pipettenbenutzer aufbringen muss, um eine Spitze von dem Befestigungsschaft einer Pipette auszustoßen, zu verringern, haben andere Hersteller, wie beispielsweise LabSystems, Zahnrad- und Sperrklinkenmechanismen zur Verstärkung der von dem Benutzer aufgewendeten Kräfte zum Ausstoßen von Pipettenspitzen von ihren Befestigungsschäften entwickelt und in manche ihrer Pipetten integriert. Leider sind solche Mechanismen teuer und belasten die Pipetten in unerwünschter Weise größen- und gewichtsmäßig.
  • Neueren Datums ist im Hinblick auf die zuvor beschriebenen Idealmerkmale und -kriterien für eine Pipettenspitze eine verbesserte Kunststoff-Pipettenspitze entwickelt worden, die durch die Aufwendung einer axialen Befestigungskraft von weniger als 26,7 Newton (sechs Pfund) und einer axialen Ausstoßkraft von sogar nur 13,35 Newton (drei Pfund) auf einem Standard-Pipettenbefestigungsschaft einer Luftverdrängungspipette befestigbar und von diesem ausstoßbar ist. Die verbesserte Pipettenspitze ist in der gleichzeitig eingereichten U.S.-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/188,030, mit dem Titel "Easy Eject Pipette Tip" beschrieben, die nunmehr als US-A-6,197,259 erteilt worden ist. Wie dort beschrieben, umfasst die verbesserte Pipettenspitze, die im Folgenden als "Soft Seal"- Spitze bezeichnet wird, um die Kriterien für Befestigbarkeit und Ausstoß-Leichtgängigkeit für Einweg-Pipettenspitzen zu erfüllen, einen offenen, rohrförmigen proximalen Endabschnitt mit einem erweiterten, kegelstumpfförmigen oberen Abschnitt, der nach unten hin einwärts zusammenläuft und sich in einem ringförmigen Dichtbereich mit einem hohlen, im Wesentlichen zylindrischen Mittelabschnitt der Pipettenspitze verbindet. Der offene obere Abschnitt hat einen ausreichend großen Innendurchmesser, um das distale Ende eines Standard-Pipettenspitzenbefestigungsschafts axial aufzunehmen. Der ringförmige Dichtbereich wird durch den Übergang oder die Verbindungslinie zwischen dem kegelstumpfförmigen, offenen oberen Abschnitt zu dem Mittelabschnitt der Pipette gebildet und umfasst eine ringförmige Seitenwand mit einer Dicke in einem Bereich von 0,20 bis 0,50 mm. Der Mittelabschnitt weist in dem Dichtbereich einen Innendurchmesser auf, der geringer ist als der Durchmesser des Befestigungsschafts der Pipette, und eine federnde, ringförmige Seitenwand mit einer Dicke in einem Bereich von 0,20 bis 0,50 mm und einer axialen Länge in einem Bereich von 0,25 bis 0,65 cm. Somit tritt die kegelstumpfförmige Außenfläche des Befestigungsschafts, während das distale Ende des Befestigungsschafts sich in das erweiterte offene Ende der Pipettenspitze einpasst, mit der Innenfläche des Dichtbereichs an dem untersten Teil des offenen oberen Abschnitts der Pipettenspitze in Eingriff, um den ringförmigen Dichtbereich bzw. die Dichtlinie radial nach außen zu dehnen, während der Befestigungsschaft in den proximalen Abschnitt eingeführt wird, wodurch eine fluiddichte Abdichtung zwischen der Dichtzone und dem Dichtbereich geschaffen wird. Zusätzlich zu dem proximalen Abschnitt umfasst die verbesserte Pipettenspitze einen rohrförmigen distalen Abschnitt, der sich von dem Mittelabschnitt erstreckt und in einer relativ schmalen, distalen Endöffnung endet, durch welche hindurch bei der Betätigung der Pipettenvorrichtung Fluid in die Spitze hinein aufgenommen und aus dieser wieder abgegeben wird. Die verbes serte Pipettenspitze umfasst schließlich angrenzend an den Dichtbereich auch ein seitliches Stabilisierungsmittel an ihrer Innenfläche, das mit der Außenfläche des Befestigungsschafts in Eingriff tritt, um die Spitze an dem Schaft seitlich zu stabilisieren, während dieser in den proximalen Abschnitt eingeführt wird. Dieses seitliche Stabilisierungsmittel umfasst vorzugsweise zumindest drei über den Umfang hinweg beabstandete Kontakte, die sich von der an den Dichtbereich angrenzenden Innenfläche des proximalen Abschnitts der Spitze einwärts erstrecken, um die Außenfläche des Befestigungsschafts in Eingriff zu nehmen, während dieser in den proximalen Abschnitt eingeführt wird, und dadurch die Spitze seitlich an dem Schaft zu stabilisieren. In dieser Hinsicht ist die diametrale Beabstandung der Kontakte dergestalt, dass die Kontakte das distale Ende des Schafts sanft in Eingriff nehmen und diesen gleiten lassen, ohne dass es dabei zu einer Fassreifendehnung der Seitenwände kommt, von denen die Kontakte sich erstrecken. Auf diese Weise wirken die Kontakte mit den Dichtbereichen zusammen, um eine seitliche Stützung für die Pipettenspitze an dem Befestigungsschaft bereitzustellen und die Pipettenspitze daran zu hindern, sich seitwärts zu bewegen, wenn Querkräfte auf den distalen Abschnitt der Spitze ausgeübt werden, wie dies etwa während der berührungsgestützten Abgabe der Fall ist.
  • Die weiter oben beschriebene, verbesserte Pipettenspitze stellt zwar in Bezug auf die Axialkräfte, die erforderlich sind, um die Spitze an einem Befestigungsschaft einer Pipette zu befestigen und die Spitze von diesem auszustoßen, eine wesentliche Verbesserung im Vergleich zu Standard-Pipettenspitzen dar, es besteht jedoch nach wie vor ein Bedarf, die Gefahr einer überlastungsbedingten, schmerzhaften Bewegungseinschränkung (RSI) für Pipettenbenutzer weiter zu verringern, und ein Wunsch, die Axialkräfte, die erforderlich sind, um eine Pipettenspitze fest an dem Befestigungsschaft einer Pipette zu befestigen und eine Pipettenspitze von diesem auszustoßen, weiter zu minimieren. Die vorliegende Erfindung deckt diesen Bedarf ab.
  • Um die bislang unerreichbaren Idealkriterien zu erreichen, wonach Einweg-Kunststoffpipettenspitzen (i) auf einfache Weise an einem Pipettenspitzenbefestigungsschaft befestigbar sein sollen, um eine fluiddichte Verbindung mit dem Schaft bereitzustellen, die so sicher ist, dass die Spitze bei normaler Pipettenbenutzung nicht in Querrichtung auf dem Schaft wackelt oder sich unabsichtlich von diesem ablöst, und (ii) anschließend auf einfache Weise von dem Befestigungsschaft ausstoßbar sein soll, und zwar durch Aufwendung von minimalen, axialen Befestigungs- und Ausstoßkräften, z. B. Kräften von annähernd 4,45 Newton (einem Pfund) oder darunter, verfolgt die vorliegende Erfindung einen eigenen Ansatz.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Luftverdrängungspipette geschaffen, die einen Pipettenspitzenbefestigungsschaft und eine Einweg-Pipettenspitze mit einem an dem Spitzenbefestigungsschaft befestigbaren proximalen Ende und einem distalen Probeaufnahmeende umfasst, wobei der Schaft im Wesentlichen zylindrische und axial beabstandete Außenflächenbereiche mit einer ringförmigen Dichtzone und einer von der Dichtzone axial beabstandeten, seitlichen Stützzone aufweist und wobei die Spitze einen mit der ringförmigen Dichtzone zusammenpassenden, ringförmigen Dichtbereich und einen von dem ringförmigen Dichtbereich axial beabstandeten und mit der seitlichen Stützzone zusammenwirkenden, seitlichen Stützbereich umfasst, wobei der ringförmige Dichtbereich so angepasst ist, dass er eine luftdichte Abdichtung mit der Dichtzone bildet, wenn die Dichtzone in den Dichtbereich eindringt, gekennzeichnet durch: eine Seitenwand in dem ringförmigen Dichtbereich, die ringförmig und ausreichend dünn ausgebildet ist, dass der Dichtbereich sich geringfügig ausdehnt, um eine Presspassung und eine luftdichte Abdichtung zwischen einer Dichtfläche an einer Innenfläche der Seitenwand und der Dichtzone des Schafts zu bilden, wenn die Dichtzone in den Dichtbereich eindringt, so dass Stärken von Spitzenausstoßkräften von weniger als 13,35 Newton (drei Pfund) erzielt werden, wobei der Dichtbereich an die Öffnung des proximalen Endes (42) angrenzend angeordnet ist und näher an der Öffnung gelegen ist als der Stützbereich.
  • Wie am Beginn der Einführung zu dieser Beschreibung festgestellt, sind die vor der Charakterisierungsformulierung vorkommenden Merkmale durch die dem Stand der Technik entsprechende Anordnung nach US-A-4,824,641 bekannt, die jedoch eine Vorrichtung zur automatisierten Probenbehandlung betrifft, bei welcher die Probleme im Zusammenhang mit einer überlastungsbedingten, schmerzhaften Bewegungseinschränkung (RSI) und einem möglichen Wackeln der Spitze auf dem Befestigungsschaft während der berührungsgestützten Abgabe sich nicht stellen. Darüber hinaus besteht, wie in dem Dokument US-A-4,824,641 in Spalte 8, Zeilen 4 bis 7 erwähnt, ein beträchtlicher Widerstand gegen das Befestigen der Spitze auf der Pipette aufgrund der Winkel des Verjüngungsabschnitts und der Dichtfläche relativ zueinander. Wenn der Verjüngungsabschnitt den Dichtring bei der Einführung freigibt, lässt die Kraft nach, was in dem Referenzdokument dazu ausgenützt wird, zu gewährleisten, dass die Spitze auf der Pipette einschnappt.
  • Der Vollständigkeit halber sei hier auch kurz auf die EP-A-0148333 Bezug genommen, die ebenfalls eine für eine automatische Bestückung ausgebildete Einweg-Pipettenspitze betrifft. Das Referenzdokument betrifft in dem ersten vollständigen Satz auf Seite 3 die Gesamtreibung zwischen der Spitze und dem Zylinder, die durch eine konische Form der Spitze verursacht wird (Seite 2, Zeilen 20 bis 23), wobei die Gesamtreibung zwischen dem Zylinder und der Spitze nicht von Bedeutung ist, da solche Pipetten und Spitzen in erster Linie für die Handsteuerung bzw. die händische Benutzung, entweder einzeln oder als eine Gruppe, gedacht sind. Bei dem in letzterem Referenzdokument gezeigten und beschriebenen Entwurf ist zugegebenermaßen das Ziel gegeben, eine sich über den Umfang erstreckende Abdichtung zwischen dem Lumen des Kragens der Spitze und dem Pipettenzylinder zu schaffen, um eine minimale Reibung zu gewährleisten und dabei gleichzeitig eine luftdichte Abdichtung für die Spitzen innerhalb von annehmbaren Fertigungstoleranzen zu gewährleisten (Seite 4, Zeilen 18 bis 21); obwohl zwar eine ringförmige Dichtzone auf dem Schaft und ein ringförmiger Dichtbereich auf dem Kragen der Spitze vorhanden sind, ist jedoch keine von dem ringförmigen Dichtbereich beabstandete, zylindrische Stützzone und kein mit dieser zusammenwirkender Stützbereich vorhanden. Demgemäß berücksichtigt der Entwurf nicht die Kräfte, die während der berührungsgestützten Abgabe auftreten können, wenn eine Handpipette verwendet wird, da diese Kräfte bei Verwendung einer automatisch betriebenen Pipette, auf welche sich das Referenzdokument bezieht, kein Problem darstellen.
  • Die vorliegende Lehre betrifft somit die Konzeption von axial beabstandeten, ringförmigen Dichtzonen und -bereichen und von im Wesentlichen zylindrischen, seitlichen Stützzonen und -bereichen, und zwar jeweils auf dem Befestigungsschaft bzw. auf der Spitze der Pipette. Weiterhin schafft sie ein Mittel zur Gewährleistung einer gleichförmigen Eindringtiefe des Befestigungsschafts in die Pipettenspitze, um einen gleichförmigen Spitzenpresssitz auf dem Befestigungsschaft beizubehalten, während aufeinanderfolgende Spitzen auf dem Befestigungsschaft befestigt und wieder von diesem ausgestoßen werden.
  • Im Besonderen betrifft die vorliegende Lehre eine Kombination aus einem Pipettenspitzenbefestigungsschaft und einer Pipettenspitze in einer Luftverdrängungspipette. Der Befestigungsschaft umfasst einen axial länglichen Körper mit einem distalen Ende und mit ringförmigen oder im Wesentlichen zylindrischen und axial beabstandeten Außenflächenbereichen, die eine ringförmige Dichtzone und eine ringförmige seitliche Stützzone definieren. Bei der Pipettenspitze handelt es sich um ein längliches Rohr mit einem offenen proximalen Ende, einem offenen, konischen distalen Ende und mit ringförmigen oder im Wesentlichen zylindrischen und axial beabstandeten Innenflächenbereichen, die einen ringförmigen Dichtbereich und einen ringförmigen, seitlichen Stützbereich definieren. Der Außendurchmesser der ringförmigen Dichtzone an dem Befestigungsschaft ist geringfügig größer als der Innendurchmesser des ringförmigen Dichtbereichs an der Pipettenspitze, und die Seitenwand der Spitze in dem Bereich des ringförmigen Dichtbereichs ist ausreichend dünn, so dass der ringförmige Dichtbereich sich geringfügig ausdehnt, um eine Presspassung und eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Befestigungsschaft und der Pipettenspitze zu bilden, wenn die Dichtzone in den Dichtbereich eindringt. Die axiale Beabstandung der Dichtzone und der Stützzone ist im Wesentlichen gleich der axialen Beabstandung des Dichtbereichs und des Stützbereichs. Auch ist der Außendurchmesser der seitlichen Stützzone im Wesentlichen zumindest über einen gewissen Abschnitt des Umfangs der Stützzone hinweg gleich dem Innendurchmesser des seitlichen Stützbereichs. Dies ermöglicht einen gewissen minimalen Kontakt zwischen der Stützzone und dem Stützbereich, ohne dass dadurch eine sekundäre, luftdichte Abdichtung geschaffen wird, die zu einer unerwünschten Erhöhung der Axialkräfte führen würde, die erforderlich sind, um die Pipettenspitze an dem Schaft zu befestigen und von diesem auszustoßen. Bei einem solchen Strukturaufbau nimmt der Stützbereich die Stützzone auf, während die Dichtzone in den Dichtbereich eindringt, und stellt für diese eine seitliche Abstützung bereit, wodurch ein quergerichtetes Wackeln der Pipettenspitze auf dem Befestigungsschaft, zu welchem es ansonsten während der berührungsgestützten Fluidabgabe von der Pipettenspitze kommen könnte, und ein begleitendes, unerwünschtes Ablösen der Pipettenspitze von dem Schaft verhindert wird. Weiterhin umfasst die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die zuvor erwähnte, gesteuerte, luftdichte Presspassung und die dazupassende, ringförmige, seitliche Stützzone, den entsprechenden Stützbereich, sowie ein zusammenwirkendes Mittel auf der Pipette und der Pipettenspitze, um den axialen Weg der Spitze an dem Befestigungsschaft zu begrenzen. Dadurch wird eine gleichförmige Tiefe der Eindringung des Befestigungsschafts in die Pipettenspitze sichergestellt, um den gewünschten Spitzenpresssitz mit dem Befestigungsschaft gleichförmig zu halten, wenn aufeinanderfolgende Spitzen an dem Befestigungsschaft befestigt und von diesem ausgestoßen werden, wobei darin der Unterschied zu dem zuvor erwähnten Dokument US-A-4.824.641 zu sehen ist.
  • Es hat sich erwiesen, dass aufgrund der oben beschriebenen, zusammenwirkenden Strukturmerkmale der Pipettenspitze und des Befestigungsschafts bei der erfindungsgemäßen Kombination aus Pipette und Spitze lediglich axiale Pipettenspitzenbefestigungs- und -ausstoßkräfte von im Wesentlichen nur 4,45 Newton (einem Pfund) oder darunter benötigt werden und dass dabei eine beständige, luftdichte Abdichtung der Spitze auf dem Schaft bereitgestellt wird, die gegen ein unerwünschtes, quer gerichtetes Wackeln der Pipettenspitze auf dem Befestigungsschaft gesichert ist. Die die Erfindung darstellende Kombination erfordert somit von einem Pipettenbenutzer die Aufwendung einer so geringen Hand- und Daumenkraft, dass es unwahrscheinlich ist, dass ein wiederholtes Befestigen und Ausstoßen solcher Pipettenspitzen zu einer überlastungsbedingten, schmerzhaften Bewegungseinschränkung (RSI) führt.
  • Weiterhin wurde die Erkenntnis gewonnen, dass für Kombinationen aus Pipettenspitze und Schaft, bei denen die Presspassung zwischen Dichtzone und Dichtbereich ungefähr 0,075 mm bis ungefähr 0,2 mm beträgt und die Wanddicke der Pipettenspitze in dem Dichtbereich zwischen 0,2 und 0,5 mm liegt, die gewünschten, mit der Erfindung verbundenen, minimalen Spitzenbefestigungs- und -ausstoßkräfte nach wie vor erzielt werden und die Querstabilität der Spitze auf dem Schaft weiter verbessert werden kann, wenn eine kleine Presspassung zwischen dem Stützbereich und der Stützzone vorgesehen ist.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eingehender beschrieben, in denen:
  • 1 eine Seitenansicht einer Standard-Handpipette mit einer Pipettenspitze ist, welche angrenzend an ein unteres Ende einer Spitzenausstoßeinrichtung der Pipette auf einem Befestigungsschaft befestigt ist;
  • 2 eine im Querschnitt dargestellte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft ist;
  • 3 eine vergrößerte, fragmentarische Schnitt-Seitenansicht des Dichtbereichs innerhalb des Kreises 3 für die Pipettenspitze aus 2 ist;
  • 4 eine vergrößerte, fragmentarische Seitenansicht eines oberen Abschnitts der Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft aus 2 ist, welche die fluiddichte Abdichtung zwischen dem Dichtbereich und der Dichtzone, die zusammenpassende Beziehung des seitlichen Stützbereichs und der entsprechenden Stützzone, und eine bevorzugte Ausführungsform des zusammenwirkenden Mittels in Form einer Schulter an der Pipettenspitze zur Begrenzung der Eindringung des Befestigungsschafts in die Spitze zeigt;
  • 5 eine vergrößerte, fragmentarische Seitenansicht ähnlich jener aus
  • 4 ist, welche zusätzlich eine erste alternative Ausführungsform des zusammenwirkenden Mittels in Form einer Schulter an dem Befestigungsschaft zur Begrenzung der Eindringung des Befestigungsschafts in die Spitze zeigt;
  • 6 eine vergrößerte, fragmentarische Seitenansicht ähnlich jener aus 2 ist, welche zusätzlich eine zweite alternative Ausführungsform des zusammenwirkenden Mittels in Form eines unteren Endes der Pipettenspitzenausstoßeinrichtung einer Pipette zur Begrenzung der Eindringung des Befestigungsschafts in die Spitze zeigt;
  • 7 eine Querschnitts-Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft ist, die eine Befestigungsschaftverlängerung zur Verringerung von Luftvolumeneffekten in Verbindung mit Luftverdrängungspipetten umfasst;
  • 8 ein Graph ist, der die Kräfte, welche erforderlich sind, um eine Pipettenspitze der erfindungsgemäßen Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft auf den Befestigungsschaft aufzusetzen und von diesem auszustoßen, mit den Aufsetz- und Ausstoßkräften für eine Standard-Pipettenspitze auf einem Standard-Befestigungsschaft und mit den Aufsetz- und Ausstoßkräften für die in der zuvor erwähnten, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung (nunmehr US-A-6.197.259 ) beschriebene "Soft Seal"-Pipettenspitze auf einem Standard-Befestigungsschaft vergleicht;
  • 9 ein Graph ist, der den Weg der Pipettenspitze der erfindungsgemäßen Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft auf dem Befestigungsschaft mit dem Weg einer Standard-Pipettenspitze und einer "Soft Seal"-Spitze auf einem Standard- Pipettenbefestigungsschaft in Reaktion auf verschiedene Pipettenspitzen-Aufsetzkräfte vergleicht;
  • 10 ein Graph ist, der die Querstabilität der Pipettenspitze der erfindungsgemäßen Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft auf dem Befestigungsschaft mit der Querstabilität einer Standard-Pipettenspitze und einer "Soft Seal"-Spitze auf einem Standard-Befestigungsschaft für mit verschiedenen Pipettenspitzen-Aufsetzkräften befestigte Spitzen vergleicht;
  • 11 ähnlich wie 4 ist und eine vergrößerte, fragmentarische Seitenansicht eines oberen Abschnitts der Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft aus 4 ist, welche die durch eine Presspassung gebildete, fluiddichte Abdichtung zwischen dem Dichtbereich und der Dichtzone, eine kleine Presspassung zwischen dem seitlichen Stützbereich und der entsprechenden Stützzone, und eine bevorzugte Ausführungsform des zusammenwirkenden Mittels in Form einer Schulter an der Pipettenspitze zur Begrenzung der Eindringung des Befestigungsschafts in die Spitze zeigt.
  • 12 eine vergrößerte, fragmentarische Seitenansicht ähnlich jener aus 5 ist, welche zusätzlich die kleine Presspassung zwischen dem seitlichen Stützbereich der Spitze und der seitlichen Stützzone des Schafts zur Schaffung einer verbesserten seitlichen Abstützung der Spitze an dem Schaft zeigt;
  • 13 ähnlich wie 6 ist und zusätzlich die kleine Presspassung zwischen dem seitlichen Stützbereich der Spitze und der seitlichen Stützzone des Schafts zur Schaffung einer verbesserten seitlichen Abstützung der Spitze an dem Schaft zeigt;
  • 14 ähnlich wie 7 ist und zusätzlich die kleine Presspassung zwischen dem seitlichen Stützbereich der Spitze und der seitlichen Stützzone des Schafts zur Schaffung einer verbesserten seitlichen Abstützung der Spitze an dem Schaft zeigt.
  • Die Zeichnung in 1, auf welche nun Bezug genommen wird, veranschaulicht eine Standard-Handpipette, die der PIPETMAN-Pipette ähnelt, die ausschließlich in den Vereinigten Staaten durch die Rainin Instrument Co. Inc., die Abtretungsempfängerin der vorliegenden Erfindung, vertrieben wird. Die Handpipette ist in 1 durch die Zahl 10 bezeichnet und umfasst eine Pipettenspitzenausstoßeinrichtung 12, die in dem am 16. November 1976 ausgegebenen U.S.-Patent Nr. 3,991,617 beschrieben ist, welches durch diese Bezugnahme hierin miteingeschlossen ist.
  • Die Pipette 10 umfasst einen Druckknopf 14, der durch einen Stab 16 mit einem Kolben (nicht gezeigt) verbunden ist, der sich in dem Körper bzw. Gehäuse 18 der Pipette befindet. Der Druckknopf 14 kann von einem Benutzer gedrückt werden, indem dieser eine Abwärtskraft auf den Druckknopf ausübt, um eine Abwärtsbewegung des Kolbens der Pipette zu bewirken. Wenn der Druckknopf 14 losgelassen wird, wird eine bestimmte Menge der Flüssigkeit, von der eine Probe zu nehmen ist, in eine Einweg-Pipettenspitze 20 eingesaugt, die abnehmbar an einem unteren Ende eines Pipettenspitzenbefestigungsschafts 22 der Pipette angebracht ist. Die Probe kann dann durch erneutes Ausüben einer Abwärtskraft auf den Druckknopf 14 in ein anderes Gefäß übertragen werden. Nach einer solchen Verwendung ist es gängige Praxis, die Pipettenspitze 20 von dem Befestigungsschaft 22 auszustoßen und sie für einen wiederholten Betrieb der Pipette 10 zum Ansaugen und Abgeben eines neuen Probenfluids durch eine neue Pipettenspitze zu ersetzen.
  • Die Pipettenspitzenausstoßeinrichtung 12 wird dazu verwendet, die Spitze 20 von dem Befestigungsschaft 22 auszustoßen. In dieser Hinsicht umfasst die Einrichtung 12 einen Druckknopf 24, welcher mit einem Stab verbunden ist, der sich in einem Durchgang (nicht gezeigt) befindet, welcher in einem oberen Teil des handgriffartigen Gehäuses 18 der Pipette 10 vorgesehen ist. Der Durchgang und der Stab sind so angeordnet, dass es ermöglicht wird, dem Stab eine Translationsbewegung zu verleihen, die parallel zu einer Achse der Pipette verläuft und gegen eine Feder (nicht gezeigt) wirkt, welche den Stab normal nach oben drückt. Ein abnehmbares Spitzenausstoßelement bzw. ein Spitzenausstoßarm 26 mit einem rohrförmigen oberen Ende erstreckt sich von einem unteren Ende des Stabs, folgt ausgehend von dem Stab dem allgemeinen Außenumriss des Gehäuses 18 der Pipette und endet in Form einer Buchse 28. Die Buchse 28 umschließt ein konisches, unteres Ende 30 des Pipettenspitzenbefestigungsschafts 22, der das obere Ende der Einweg-Pipettenspitze 20 fest aufnimmt. Um die Pipettenspitze 20 von dem unteren Ende des Befestigungsschafts 22 auszustoßen, umfasst ein Benutzer das Pipettengehäuse 18 und drückt den Druckknopf 24 mit dem Daumen nach unten. Die Abwärtskraft des Druckknopfs wird durch den Stab auf den Spitzenausstoßarm 26 und von dort auf die Buchse 28 übertragen, die ihrerseits einen Abwärtsdruck auf ein oberes Ende der Pipettenspitze ausübt. Sobald die von der Buchse 28 übertragene Abwärtskraft die Reibung zwischen der Pipettenspitze 20 und dem Befestigungsschaft 22 übersteigt, wird die Pipettenspitze von dem Befestigungsschaft abgeschoben. Wenn der Druck knopf 24 losgelassen wird, bringt die Feder die Spitzenausstoßeinrichtung 12 in ihre normale Stellung zurück, in welcher die Buchse geringfügig von dem oberen Ende einer Ersatz-Pipettenspitze beabstandet ist, die auf den Befestigungsschaft 22 aufgesetzt wird, um die Pipette 10 für ihren nächsten Ansaug- und Abgabevorgang bereit zu machen.
  • Wie bereits zuvor erwähnt, weist der Pipettenspitzenbefestigungsschaft 22 für klein- und mittelvolumige Standard-Pipetten eine einwärts gerichtete, axiale Verjüngung von zwischen zwei und fünf Grad in Bezug auf die Langsachse des Befestigungsschafts auf. Wie ebenfalls zuvor erwähnt, umfassen klein- und mittelvolumige Standard-Pipettenspitzen, die zur Verwendung mit solchen Standard-Pipettenspitzenbefestigungsschäften bestimmt sind, ein relativ langes, kegelstumpfförmiges, ringförmiges Dichtband bzw. eine an das offene proximale Ende der Spitze angrenzende Innenfläche, um mit dem kegelstumpfförmigen, distalen Ende des Pipettenspitzenbefestigungsschafts in Eingriff zu treten und mit diesem abzudichten und so eine Querstabilität der Spitze auf dem Schaft bereitzustellen. Der Verjüngungswinkel der Dichtfläche liegt gewöhnlich innerhalb ungefähr eines Grads der zwei- bis fünf-Grad-Einwärtsverjüngung des Befestigungsschafts und die Länge der Dichtfläche an dem Schaft ist so, dass die Spitze bei der Bildung der ringförmigen Abdichtung auch relativ fest auf dem Schaft sitzt. Bei der Ausbildung der gewünschten ringförmigen Abdichtung muss der kegelstumpfförmige, ringförmige Dichtbereich sich zusammen mit dem Rest des offenen proximalen Endes der Pipettenspitze wie ein Fassreifen normal zu der geneigten Passfläche des Pipettenspitzenbefestigungsschafts nach außen ausdehnen. Aufgrund der Länge des Dichtbereichs und der relativ dicken Seitenwand der Standard-Spitze kommt es zu großen, plastischen Kräften in dem Spitzenmaterial, die sich einer nach außen gerichteten Fassreifendehnung widersetzen und die Aufwendung von großen Axialkräften auf die Spitze erforderlich ma chen, um die Standard-Spitze auf dem Befestigungsschaft zu befestigen und die erforderliche ringförmige, fluiddichte Abdichtung zu erzeugen. Oft werden Axialkräfte zwischen 53,4 und 66,75 Newton (12 und 15 Pfund) benötigt, um eine Standard-Pipettenspitze an einem Standard-Befestigungsschaft zu befestigen und die gewünschte fluiddichte Abdichtung zu erzeugen. Diese Axialkräfte werden von einem Pipettenbenutzer mit der Hand und dem Unterarm erzeugt, wenn dieser einen Pipettenspitzenbefestigungsschaft in eine Pipettenspitze einsetzt, die üblicherweise in einem Pipettenspitzen-Anordnungsgestell bereitgehalten wird. Wenn es gewünscht wird, eine solche streng befestigte Spitze von einem Pipettenspitzenbefestigungsschaft auszustoßen, muss naturgemäß eine Axialkraft von annähernd 44,5 Newton (10 Pfund) auf den oberen Rand der Pipettenspitze aufgewendet werden, um die Reibungskräfte zwischen der Pipettenspitze und dem Schaft zu überwinden und die Spitze von dem Schaft auszustoßen.
  • Die Beziehung zwischen Spitzenaufsetzkräften und Spitzenausstoßkräften ist in 8 durch die Kurve 60 für eine 250 ml Standard-Pipettenspitze abgebildet, wobei die Spitzenaufsetzkräfte von 0 auf 89,0 Newton (0 bis ungefähr 20 Pfund) ansteigen, und zwar an einem Punkt 62, an welchem die Spitze mit einer Ausstoßvorrichtung der zugehörigen Pipettenvorrichtung in Eingriff tritt. Wie bereits zuvor beschrieben, werden die abwärts gerichteten Spitzenausstoßkräfte von dem Pipettenbenutzer ausgeübt, indem dieser mit dem Daumen oben auf den Druckknopf 24 drückt, um eine Axialkraft über den Ausstoßarm 26 auf den oberen Rand der Pipettenspitze 20 zu übertragen. Wie in 8 angegeben, muss der Pipettenbenutzer, um die Standard-Pipettenspitze von ihrem zugehörigen Befestigungsschaft auszustoßen, eine axiale Ausstoßkraft von ungefähr 53,4 Newton (12 Pfund) erzeugen. Im Lauf mehrerer wiederholter Ausstoßvorgänge werden Daumen und Hand des Benutzers einer physischen Belas tung ausgesetzt. Dies führt oft zu einer überlastungsbedingten, schmerzhaften Bewegungseinschränkung (RSI) des Daumens und der Hand und in extremen Fällen zu einem Karpaltunnelsyndrom.
  • In dem Bestreben, solche Probleme zu überwinden, wurde die zuvor erwähnte und in der gleichzeitig eingebrachten U.S.-Patentanmeldung beschriebene Soft Seal-Pipettenspitzenkonstruktion entwickelt. Wie in 8 durch die Kurve 70 abgebildet, ermöglicht die Soft Seal-Pipettenspitzenkonstruktion das einfache und feste Befestigen einer Pipettenspitze an einem Befestigungsschaft und das einfache Ausstoßen der Pipettenspitze von dem Befestigungsschaft durch die Aufwendung von axialen Befestigungskräften von ungefähr 26,7 Newton (6 Pfund) und axialen Ausstoßkräften von ungefähr 13,35 Newton (3 Pfund). In 8 bildet der Punkt 72 die aufgewendete Kraft ab, die erforderlich ist, um die Soft Seal-Spitze auf einen Befestigungsschaft einer Standard-Pipette aufzusetzen und in eine Position zu bringen, an der die Spitze mit der Spitzenausstoßeinrichtung einer zugehörigen Pipette in Eingriff tritt, und sie von dieser wieder auszustoßen. Die wesentliche Verringerung der Spitzenaufsetz- und -ausstoßkräfte bei der Soft Seal-Pipettenspitze verglichen mit jenen einer Standard-Pipettenspitze geht aus einem Vergleich der Kurve 70 mit der Kurve 60 deutlich hervor.
  • Wie bereits zuvor angegeben, schafft die vorliegende Erfindung einen neuartigen Befestigungsschaft und eine eigene Pipettenspitze, welche speziell an den Befestigungsschaft angepasst ist, so dass die Spitze von einem Pipettenbenutzer noch einfacher auf den Schaft aufgesetzt und in eine fluiddichte Position gebracht werden kann, in welcher die Spitze gegen unerwünschtes, quergerichtetes Wackeln auf dem Schaft oder gegen Ablösung von diesem gesichert ist, und welche von dem Pipettenbenutzer nach dem Gebrauch noch einfacher von dem Schaft ausgestoßen werden kann. Sol che Spitzenaufsetz- und -ausstoßvorgänge erfordern von dem Pipettenbenutzer für das Aufsetzen und Ausstoßen der Spitze lediglich den Aufwand von Axialkräften von ungefähr 4,45 Newton (einem Pfund) oder weniger, wodurch sich jede Gefahr einer überlastungsbedingten, schmerzhaften Bewegungseinschränkung (RSI) für den Pipettenbenutzer ganz wesentlich verringert. Wie in 8 durch die Kurve 80 abgebildet, ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion, die in der Folge als "LTS"-Spitze und/oder -Schaft bezeichnet wird, das einfache und feste Befestigen der erfindungsgemäßen Pipettenspitze auf ihrem zugehörigen Befestigungsschaft und das einfache Ausstoßen der Pipettenspitze von dem Befestigungsschaft durch die Aufwendung von axialen Befestigungs- und Ausstoßkräften von ungefähr 4,45 Newton (1 Pfund). In 8 bildet der Punkt 82 die aufgewendete Kraft ab, die erforderlich ist, um die LTS-Spitze bis zu einer Stelle an dem erfindungsgemäßen Befestigungsschaft aufzusetzen, an der die Spitze mit einer Spitzenaufsetzschulter zum Begrenzen der Eindringung des Schafts in die Spitze in Eingriff tritt. Wie im Folgenden beschrieben, umfasst eine solche Schulter in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Schulter an der Spitze oder an dem Schaft oder die Basis einer Spitzenausstoßeinrichtung der zugehörigen Pipette. Die wesentliche Verringerung der Spitzenaufsetz- und -ausstoßkräfte bei der LTS-Pipettenspitze, verglichen mit jenen der Soft Seal-Spitze und der Standard-Pipettenspitze, geht aus einem Vergleich der Kurve 80 mit den Kurven 70 und 60 in 8 deutlich hervor.
  • In 9 wird die Beziehung zwischen der Pipettenspitzen-Aufsetzkraft und dem von einer Spitze auf einem zugehörigen Pipettenspitzenbefestigungsschaft zurückgelegten Weg für eine 250 ml LTS-Spitze, eine Soft Seal-Spitze und eine Standard-Pipettenspitze grafisch abgebildet. Die Kurven 100 und 110 bilden jeweils die Beziehung zwischen Aufsetzkraft und dem Weg der Soft Seal-Spitze und der Standard-Pipettenspitze auf Stan dard-Befestigungsschäften ab. In dieser Hinsicht ist der Weg der Soft Seal-Spitze und der Standard-Pipettenspitze durch die mit der Pipettenspitze in Eingriff stehende Spitzenausstoßeinrichtung begrenzt, wie durch die Punkte 102 bzw. 112 abgebildet. Die Kurve 90 bildet die Beziehung zwischen Aufsetzkraft und Weg der LTS-Pipettenspitze auf einem LTS-Befestigungsschaft ab. Der Weg der LTS-Pipettenspitze wird durch die zuvor erwähnte Schulter begrenzt, die mit der LTS-Spitze in Eingriff tritt, wie durch den Punkt 92 auf der Kurve 90 abgebildet. Die wesentliche Zunahme des Wegs der Spitze je Einheit der Aufsetzkraft bei der erfindungsgemäßen LTS-Pipettenspitze im Vergleich zu der Soft Seal-Spitze und der Standard-Pipettenspitze geht aus einem Vergleich der Kurven 90, 100 und 110 in 9 deutlich hervor.
  • In 10 wird die Beziehung zwischen der Pipettenspitzen-Aufsetzkraft und Querstabilität einer Pipettenspitze auf ihrem zugehörigen Schaft für eine LTS-Spitze, eine Soft Seal-Spitze und eine Standard-Pipettenspitze mit jeweils 250 Mikroliter Fassungsvermögen grafisch abgebildet. Für die Standard-Pipettenspitze und die Soft Seal-Spitze ist die axiale Position der Pipettenspitze auf dem Standard-Pipettenspitzenbefestigungsschaft jener Punkt, an dem die Pipette eine luftdichte Abdichtung mit dem Befestigungsschaft bildet, und befindet sich dieser nahe bei bzw. anliegend an dem untersten Teil der Pipettenspitzenausstoßeinrichtung für die zugehörige Pipette. Für die LTS-Pipettenspitze ist die axiale Position der Spitze durch die zuvor erwähnte Schulter definiert. Jede Pipettenspitze wurde durch berührungsgestützte Abgabe aus der Pipettenspitze während der normalen Pipettenverwendung auf ihre Stabilität hin geprüft. Das heißt, dass nach dem Ansaugen eines Flüssigkeitsvolumens in das distale Ende der Pipettenspitze hinein die Pipette zu einem Gefäß bewegt wird, wo das distale Ende der Spitze in geneigter Position gegen die Gefäßseite platziert wird und zumindest ein Teil des angesaugten Flüssigkeitsvolumens durch Betätigen der Pipette abgegeben wird. Während eines solchen Positionierens der Pipettenspitze steht das distale Ende mit der Seite des Gefäßes in Berührung (d. h. "berührungsgestützte Abgabe"). Während dieses Zeitraums werden Querkräfte auf das distale Ende der Pipettenspitze ausgeübt, die dazu neigen, die Spitze auf ihrem Befestigungsschaft wackeln zu lassen. Die Zyklenanzahl der berührungsgestützten Abgaben, die erforderlich ist, um die Pipettenspitze von ihrem zugehörigen Befestigungsschaft abzulösen ist für verschiedene Aufsetzkräfte in 10 abgebildet. Die Kurve 120 bildet die Beziehung zwischen Aufsetzkraft und Querstabilität für eine Standard-Pipettenspitze ab, während die Kurve 130 die Beziehung für eine Soft Seal-Pipettenspitze abbildet. Die Kurve 140 bildet die Beziehung zwischen Aufsetzkraft und Querstabilität für die erfindungsgemäße LTS-Spitze ab. Aus 10 lässt sich feststellen, dass die Querstabilität der LTS-Spitze im Wesentlichen konstant bei über 50 Zyklen der berührungsgestützten Abgabe liegt, bevor die LTS-Spitze sich von ihrem zugehörigen Befestigungsschaft ablöst. Diese sich gleichmäßig erstreckende Stabilität beginnt bereits bei einer Aufsetzkraft von annähernd 4,45 Newton (1 Pfund). Für die Standard-Pipettenspitze und die Soft Seal-Spitze wird jeweils eine Querstabilität, die sich an jene der LTS-Pipettenspitze annähert, erst bei Aufsetzkräften von annähernd 66,75 Newton (15 Pfund) oder darüber erreicht. Für eher dem Normalen entsprechende Aufsetzkräfte von ungefähr 44,5 Newton (10 Pfund) lösen sich die Standard- und die Soft Seal-Pipettenspitzen bei ungefähr 25 Zyklen der berührungsgestützten Abgabe von ihren zugehörigen Befestigungsschäften ab. Somit ist in 10 die verbesserte Querstabilität für die LTS-Pipettenspitze auf ihrem zugehörigen Befestigungsschaft im Vergleich mit Standard- und Soft Seal-Pipettenspitzen mit vergleichbarem Volumen deutlich abgebildet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Aufbaus der erfindungsgemäßen Kombination aus Pipettenspitze und Befestigungsschaft ist in 2 abge bildet und in 4 in vergrößerter Detailansicht gezeigt. Wie dort veranschaulicht, umfasst der Befestigungsschaft 32 einen axial länglichen Körper mit einem distalen Ende 34 und ringförmige oder im Wesentlichen zylindrische und axial beabstandete Außenflächenbereiche, die angrenzend an das distale Ende 34 eine ringförmige Dichtzone 36 und an dem distalen Ende 34 nahe dem Ende des Schafts 32 eine ringförmige, seitliche Stützzone 38 definieren. Die Pipettenspitze ist durch die Zahl 40 dargestellt und ist ein längliches Kunststoffrohr mit einem offenen proximalen Ende 42, einem offenen, konischen distalen Ende 44 und ringförmigen oder im Wesentlichen zylindrischen und axial beabstandeten Innenflächenbereichen, die einen ringförmigen Dichtbereich 46 und einen ringförmigen, seitlichen Stützbereich 48 definieren, um jeweils mit der Dichtzone 36 und der Stützzone 38 an dem Befestigungsschaft 32 zusammenzupassen. Unter dem hier verwendeten Begriff "im Wesentlichen zylindrisch" ist eine ringförmige Oberfläche mit einer axialen Verjüngung von eineinhalb Grad oder darunter zu verstehen.
  • 3 veranschaulicht in vergrößerter Detailansicht eine bevorzugte Ausführungsform des Dichtbereichs 46 und umfasst den Abschnitt der Pipettenspitze 40 aus 2 innerhalb des Kreises 3. Wie gezeigt, wird der Dichtbereich 46 durch einen sich nach innen erstreckenden, im Wesentlichen V-förmigen Wulst 49 gebildet, der sich von der Seitenwand 50 der Pipettenspitze 40 radial einwärts erstreckt. Die am weitesten innen liegende Fläche des Wulstes 49 bildet ein sehr schmales Dichtband bzw. eine Dichtlinie für den Eingriff mit der im Wesentlichen zylindrischen Dichtzone 36 des Pipettenspitzenbefestigungsschafts 32, um die bereits zuvor beschriebene luftdichte Abdichtung zwischen der Spitze und dem Befestigungsschaft zu bilden.
  • Wie in 4 veranschaulicht, ist der Außendurchmesser der ringförmigen Dichtzone 36 geringfügig größer als der Innendurchmesser des ringförmigen Dichtbereichs 46 an der Pipettenspitze 40, und ist die Seitenwand 50 der Spitze in dem Bereich des ringförmigen Dichtbereichs 46 ausreichend dünn, so dass der ringförmige Dichtbereich sich geringfügig ausdehnt, um eine Presspassung und eine luftdichte Abdichtung zwischen dem Befestigungsschaft 32 und der Pipettenspitze 40 zu bilden, wenn die Dichtzone 36 in den Dichtbereich 46 eindringt. In der Praxis konnte festgestellt werden, dass die gewünschte Presspassung gebildet wird, wenn der Unterschied zwischen dem Außendurchmesser der ringförmigen Dichtzone und dem Innendurchmesser des ringförmigen Dichtbereichs zumindest 0,075 Millimeter (mm) beträgt. Weiterhin wurde in der Praxis festgestellt, dass die Wanddicke der Pipettenspitze in dem Bereich des Dichtbereichs 46 vorzugsweise zwischen 0,20 und 0,50 mm beträgt.
  • Wie in 2 und 4 veranschaulicht, ist die axiale Beabstandung der Dichtzone und der Stützzone im Wesentlichen gleich der axialen Beabstandung des Dichtbereichs und des Stützbereichs. Auch ist der Außendurchmesser der seitlichen Stützzone 38 im Wesentlichen zumindest über einen gewissen Abschnitt des Umfangs der Stützzone hinweg gleich dem Innendurchmesser des seitlichen Stützbereichs 48. Dies ermöglicht einen gewissen minimalen Kontakt zwischen der Stützzone und dem Stützbereich, ohne dass dadurch eine sekundäre, luftdichte Abdichtung geschaffen wird, die zu einer unerwünschten Erhöhung der Axialkräfte führen würde, welche erforderlich sind, um die Pipettenspitze an dem Schaft zu befestigen und von diesem auszustoßen. Bei einem solchen Strukturaufbau nimmt, während die Dichtzone 36 in den Dichtbereich 46 eindringt, der Stützbereich 48 die Stützzone 38 auf und schafft für diese eine seitliche Abstützung, wodurch ein quergerichtetes Wackeln der Pipettenspitze 40 auf dem Befestigungsschaft 32, zu welchem es ansonsten während der berührungsgestützten Abgabe aus der Pipettenspitze kommen könnte, und ein begleitendes, unerwünschtes Ablösen der Pipettenspitze von dem Schaft verhindert wird. Diesbezüglich ist es bevorzugt, dass die axiale Beabstandung der seitlichen Stützzone 38 und des zusammenpassenden seitlichen Stützbereichs 48 von der Dichtzone 36 und dem zusammenpassenden Dichtbereich 46 im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Pipettenspitze 40 im Bereich des Stützbereichs ist. Ein solches Längenverhältnis schafft eine ausgezeichnete Querstabilität für die Pipettenspitze 40 auf dem Befestigungsschaft 32.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin, wie in 2 und 4 veranschaulicht, ein zusammenwirkendes Mittel 52 an der erfindungsgemäßen Pipette und der Pipettenspitze 40 zur Begrenzung des axialen Wegs der Spitze auf dem Befestigungsschaft 32. Dies gewährleistet eine gleichförmige Eindringtiefe des Befestigungsschafts in die Pipettenspitze, um einen gleichförmigen Spitzenpresssitz auf dem Befestigungsschaft beizubehalten, während aufeinanderfolgende Spitzen auf dem Befestigungsschaft befestigt und wieder von diesem ausgestoßen werden. In der in 2 und 4 veranschaulichten Ausführungsform umfasst ein solches zusammenwirkendes Mittel 52 eine ringförmige, nach oben weisende, einwärts gerichtete Schulter 53 an der Innenfläche der Pipettenspitze 40, die unmittelbar an den seitlichen Stützbereich 48 angrenzt. Die Schulter 53 ist so konzipiert, dass eine obere Fläche davon mit einer nach unten weisenden Fläche, wie beispielsweise dem untersten Teil 54 des distalen Endes 34 des Befestigungsschafts 32, an einem Außenrandabschnitt derselben in Eingriff tritt.
  • Alternative Ausführungsformen des zusammenwirkenden Mittels 52 sind in 5 und 6 abgebildet. In 5 umfasst das zusammenwirkende Mittel 52 eine auswärts gerichtete, nach unten weisende, ringförmige Schulter 53' an dem Pipettenspitzenbefestigungsschaft 32, welche beim Einsetzen des Schaftes in das offene, proximale Ende 42 der Spitze mit dem oberen ringförmigen Rand 56 der Spitze in Eingriff tritt, um ein weiteres Eindringen des Schaftes in die Spitze anzuhalten. In 6 wird das zusammenwirkende Mittel 52 als einen untersten Teil 58 der Buchse 28 der Pipettenspitzenausstoßeinrichtung 26 umfassend abgebildet, welche in Bezug auf 1 veranschaulicht und beschrieben worden ist. Wenn die unterste Fläche 58 mit dem oberen, ringförmigen Rand 56 der Pipettenspitze 40 in Eingriff tritt, wird ein weiteres Eindringen des Befestigungsschafts 32 in die Pipettenspitze angehalten. In dem Vorangegangenen wurden zwar bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pipettenspitze im Detail beschrieben und veranschaulicht, es können jedoch Abänderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne dass dadurch von der Wesensart der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. In 7 ist beispielsweise eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgebildet, welche das in 2 und 4 abgebildete, zusammenwirkende Mittel 52 umfasst. Zusätzlich zu der Struktur aus 2 und 4 umfasst die Ausführungsform aus 7 eine längliche, im Wesentlichen zylindrische Verlängerung 62, und zwar ausgehend von dem untersten Teil des distalen Abschnitts 34 des Befestigungsschafts 32. Die Verlängerung 62 ist koaxial mit dem Befestigungsschaft und umfasst eine äußere Seitenwand 63, welche von der Innenfläche der Pipettenspitze 40 beabstandet ist. Die Verlängerung 62 dient dazu, das in der erfindungsgemäßen Pipette eingeschlossene Luftvolumen zu verringern, und reduziert somit den allgemein mit Luftverdrängungspipetten verbundenen Luftvolumeneffekt.
  • Darüber hinausgehend sind 11, 12, 13 und 14 jeweils ähnlich wie 4, 5, 6 und 7 und zeigen alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen eine kleine Presspassung zwischen dem seit lichen Stützbereich 48 und der seitlichen Stützzone 38 vorgesehen ist, um die Querstabilität der Spitze 40 auf dem Schaft 32 weiter zu erhöhen, ohne eine unerwünschte Erhöhung der Axialkräfte zu schaffen, die erforderlich sind, um die Spitze auf den Schaft aufzusetzen und von diesem auszustoßen. In dieser Hinsicht, und wie in den einzelnen 1114 veranschaulicht, wurde die Erkenntnis gewonnen, dass für Kombinationen aus Pipettenspitze und Schaft, bei denen die Presspassung zwischen Dichtzone 36 und Dichtbereich 46 ungefähr 0,075 mm bis ungefähr 0,2 mm beträgt und die Wanddicke der Pipettenspitze in dem Dichtbereich 46 und in dem seitlichen Stützbereich 48 zwischen 0,2 und 0,5 mm liegt, die Querstabilität der Spitze 40 auf dem Schaft 32 weiter erhöht werden kann und die mit der vorliegenden Erfindung verbundenen, erwünschten, minimalen Spitzenaufsetz- und -ausstoßkräfte beibehalten werden, wenn zwischen Stützbereich und Stützzone eine kleine Presspassung vorgesehen ist. Die kleine Presspassung wird durch den seitlichen Stützbereich 48 der Spitze 40 geschaffen, der einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der seitlichen Stützzone 38 des Schaftes 32, z. B. um weniger als 0,075 mm. Außerdem kann, wenn der Schaft 32 und die Spitze 40 in der Stützzone 38 und dem Stützbereich 48 konzentrisch und im Wesentlichen kreisförmig sind, eine sekundäre, luftdichte Abdichtung zwischen Stützzone und Stützbereich geschaffen werden, ohne dass dies zu einer unerwünschten Erhöhung der Axialkräfte führt, die erforderlich sind, um die Spitze an dem Schaft zu befestigen und von diesem auszustoßen. In den Ausführungsformen aus 1114 wird die kleine Presspassung geschaffen, indem der Axialverjüngung der Seitenwand der Spitze zwischen Dichtbereich und Dichtzone ein solcher Verlauf gegeben wird, dass diese sich nach unten hin geringfügig einwärts verjüngt, so dass die Seitenwand der Spitze die Außenseite des Schaftes in der Stützzone in Eingriff nimmt.
  • Demgemäß sei die vorliegende Erfindung in ihrem Umfang nur durch die Begriffe und Formulierungen in den folgenden Patentansprüchen eingeschränkt.

Claims (16)

  1. Luftverdrängungspipette (10) mit einem Pipettenspitzenbefestigungsschaft (32) und einer Wegwerf-Pipettenspitze (40), die ein proximales Ende, das an dem Spitzenbefestigungsschaft befestigbar ist, und ein distales Probenaufnahmeende aufweist, wobei der Schaft (32) im Wesentlichen zylindrische und axial beabstandete Außenflächenzonen aufweist, die eine ringförmige Dichtzone (36) und eine seitliche Stützzone (38) aufweisen, die axial von der Dichtzone (36) beabstandet ist, und die Spitze (40) einen ringförmigen Dichtbereich (46), der mit der ringförmigen Dichtzone (36) zusammenpasst, und einen seitlichen Stützbereich (48) aufweist, der von dem ringförmigen Dichtbereich (46) axial beabstandet ist und mit der seitlichen Stützzone (38) zusammenwirkt, wobei der ringförmige Dichtbereich (46) derart ausgebildet ist, um eine luftdichte Abdichtung mit der Dichtzone (36) zu bilden, wenn die Dichtzone in den Dichtbereich eindringt, dadurch gekennzeichnet, dass: eine Seitenwand (50) in dem ringförmigen Dichtbereich ringförmig und ausreichend dünn ausgebildet ist, so dass sich der Dichtbereich geringfügig ausdehnt, um eine Presspassung und eine luftdichte Dichtung zwischen einer Dichtfläche (49) an einer Innenfläche der Seitenwand und der Dichtzone (36) des Schafts (32) zu bilden, wenn die Dichtzone (36) in den Dichtbereich (46) derart eindringt, dass Niveaus an Spitzenausstoßkräften von weniger als 13,35 Newton (drei Pfund) erreicht werden, wobei der Dichtbereich (46) benachbart der Öffnung des proximalen Endes (42) angeordnet ist und sich näher an der Öffnung befindet, als der Stützbereich (48).
  2. Pipette nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Abstand der Dichtzone (36) und der Stützzone (38) im Wesentlichen gleich dem axialen Abstand des Dichtbereichs (46) und des Stützbereichs (48) ist, so dass, wenn die Dichtzone in den Dichtbereich eindringt, der Stützbereich die Stützzone aufnimmt und eine seitliche Abstützung dafür vorsieht, die ein quer gerichtetes Wackeln der Pipettenspitze (40) an dem Befestigungsschaft (32), das ansonsten auftreten könnte, wenn die Pipettenspitze (40) außer Berührung kommt, und ein begleitendes unerwünschtes Ablösen der Spitze (40) von dem Schaft (32) verhindert.
  3. Pipette nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand der Stützzone (38) und des Stützbereichs (48) von der Dichtzone und dem Dichtbereich im Wesentlichen gleich einem Innendurchmesser der Pipettenspitze in dem Stützbereich ist.
  4. Pipette nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch: Niveaus an axialen Spitzenbefestigungs- und Ausstoßkräften, von denen es unwahrscheinlich ist, dass sie in einer Verletzung durch wiederholte Belastung eines Pipettenanwenders resultieren, der wiederholt und manuell die Spitzen (40) an dem Schaft (32) befestigt und die Spitzen (40) von dem Schaft (32) ausstößt.
  5. Pipette nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch: Niveaus an Spitzenausstoßkräften, die sich 4,45 Newton (ein Pfund) annähern.
  6. Pipette nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die ringförmige innere Dichtfläche (49) eine schmale Fläche einwärts von und an der Seitenwand (50) der Pipettenspitze (40) umfasst.
  7. Pipette nach Anspruch 6, ferner gekennzeichnet durch: ein Mittel (52), um eine gleichförmige Tiefe der Eindringung des Befestigungsschafts (32) in die Pipettenspitze (40) sicherzustellen und damit einen gleichförmigen Spitzenpresssitz mit dem Befestigungsschaft (32) beizubehalten, wenn nachfolgende Spitzen (40) an dem Befestigungsschaft befestigt und von diesem ausgestoßen werden.
  8. Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner dadurch gekennzeichnet, dass: die ringförmige Dichtzone (36) an dem Befestigungsschaft (32) einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig größer als ein Innendurchmesser des ringförmigen Dichtbereichs (46) an der Pipettenspitze ist.
  9. Pipette nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner dadurch gekennzeichnet, dass: die Stützzone (38) an dem Befestigungsschaft (32) und der Stützbereich (48) an der Spitze (40) im Wesentlichen zylindrisch sind und die Stützzone (38) einen Außendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen gleich einem Innendurchmesser des Stützbereichs (48) an der Pipettenspitze ist, um eine dichtungsfreie Abstützung für die Spitze an dem Schaft zu bilden.
  10. Pipette nach Anspruch 1 oder 9, wobei die Seitenwand der Pipettenspitze in dem Dichtbereich (46) eine Dicke zwischen 0,2 und 0,5 mm aufweist.
  11. Pipette nach Anspruch 10, wobei die Seitenwand der Pipettenspitze in dem Stützbereich (48) eine Dicke zwischen 0,2 und 0,5 mm aufweist.
  12. Pipette nach Anspruch 11, wobei der Dichtbereich (46) einen Innendurchmesser aufweist, der etwa 0,075 mm bis etwa 0,2 mm kleiner als der Außendurchmesser der Dichtzone (36) ist, und wobei der Stützbereich (48) der Spitze (40) einen Innendurchmesser aufweist, der um 0,075 mm oder weniger kleiner als der Außendurchmesser der Stützzone (38) ist.
  13. Pipette nach Anspruch 12, wobei der Schaft (32) und die Spitze (40) konzentrisch und im Wesentlichen kreisförmig in der Stützzone (38) und dem Stützbereich (48) sind.
  14. Pipette nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pipettenspitze (40) eine einwärts gerichtete Schulter (53) zwischen dem proximalen Ende (42) und dem distalen Ende (44) aufweist, und wobei der Dichtbereich (46) von der Schulter (53) weiter entfernt ist, als der Stützbereich (48).
  15. Pipette nach Anspruch 1, wobei Niveaus der Spitzenausstoßkräfte kleiner als 4,45 Newton (ein Pfund) sind.
  16. Pipette nach Anspruch 1, wobei die Differenz des Außendurchmessers der ringförmigen Dichtzone und des Innendurchmessers des Dichtbereichs zumindest 0,075 mm beträgt.
DE69937896T 1998-11-06 1999-11-05 Pipette mit verbesserter pipettenspitze und verbesserter montage-achse Expired - Lifetime DE69937896T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US234197 1994-04-28
US188031 1998-11-06
US09/188,031 US6168761B1 (en) 1998-11-06 1998-11-06 Pipette with improved pipette tip and mounting shaft
US09/234,197 US6171553B1 (en) 1998-11-06 1999-01-20 Pipette with improved pipette tip and mounting shaft
PCT/US1999/026251 WO2000027529A1 (en) 1998-11-06 1999-11-05 Pipette with improved pipette tip and mounting shaft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69937896D1 DE69937896D1 (de) 2008-02-14
DE69937896T2 true DE69937896T2 (de) 2009-01-02

Family

ID=22691499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69937896T Expired - Lifetime DE69937896T2 (de) 1998-11-06 1999-11-05 Pipette mit verbesserter pipettenspitze und verbesserter montage-achse

Country Status (4)

Country Link
US (3) US6168761B1 (de)
EP (1) EP1884286B1 (de)
KR (1) KR100477059B1 (de)
DE (1) DE69937896T2 (de)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19917375C2 (de) * 1999-04-16 2001-09-27 Hamilton Bonaduz Ag Bonaduz Pipettiereinheit
US6673318B1 (en) * 1999-05-31 2004-01-06 Bridgestone Corporation Pipette
JP3750460B2 (ja) * 2000-02-18 2006-03-01 日立工機株式会社 分注装置及び分注方法
US6749812B2 (en) * 2000-06-26 2004-06-15 Vistalab Technologies Automatic pipette detipping
US7416704B2 (en) * 2000-06-26 2008-08-26 Vistalab Technologies, Inc. Handheld pipette
US6568288B2 (en) 2001-06-29 2003-05-27 Rainin Instrument, Llc Pipette with improved pipette tip and mounting shaft
US7335337B1 (en) * 2001-09-11 2008-02-26 Smith James C Ergonomic pipette tip and adapters
WO2003033151A1 (en) * 2001-10-16 2003-04-24 Matrix Technologies Corporation Hand-held pipettor
US6967004B2 (en) * 2001-10-30 2005-11-22 Rainin Instrument, Llc Pipette with improved pipette tip and mounting shaft
US6793891B2 (en) 2002-04-08 2004-09-21 Felxi Yiu Pipettor and externally sealed pipette tip
US6780381B2 (en) 2002-04-08 2004-08-24 Felix H. Yiu Pipettor and externally sealed pipette tip
DE10222511B4 (de) * 2002-05-22 2005-03-17 Eppendorf Ag Pipettenspitze
JP4317816B2 (ja) * 2002-07-23 2009-08-19 プロテダイン・コーポレーション 材料取り扱い工具
US20040071602A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-15 Yiu Felix H. Pipettor head adapter
US20060027033A1 (en) * 2002-10-16 2006-02-09 Richard Cote Hand-held pipette employing voice recognition control
US7284454B2 (en) * 2004-05-27 2007-10-23 Matrix Technologies Corporation Hand held pipette
US20050089450A1 (en) * 2003-10-27 2005-04-28 Integrated Instrument Services, Inc. Pipette with multiple sealing zones
US7396512B2 (en) * 2003-11-04 2008-07-08 Drummond Scientific Company Automatic precision non-contact open-loop fluid dispensing
DE102004003433B4 (de) * 2004-01-21 2006-03-23 Eppendorf Ag Pipettiervorrichtung mit einer Abwurfeinrichtung für Pipettenspitzen
US7641859B2 (en) * 2004-02-11 2010-01-05 Matrix Technologies Corporation Pipette tip mounting and ejection assembly and associated pipette tip
US7409880B2 (en) * 2005-03-28 2008-08-12 Indiana Proteomics Consortium, Llc System useful for holding a sample and in subjecting the sample to chromatographic analysis
JP2007271427A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Sysmex Corp ピペットチップ
EP1862219B1 (de) 2006-05-29 2018-02-07 Qiagen GmbH Vorrichtung zur halterung von pipettenspitzen sowie pipettiervorrichtung
US20080078258A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-03 Price West L Multi-component pipette tip and associated methods
US7662343B2 (en) 2006-10-24 2010-02-16 Viaflo Corporation Locking pipette tip and mounting shaft
US7662344B2 (en) * 2006-10-24 2010-02-16 Viaflo Corporation Locking pipette tip and mounting shaft
US20090071267A1 (en) * 2007-09-17 2009-03-19 Greg Mathus Pipette tip ejection mechanism
EP2197584A4 (de) * 2007-09-19 2011-08-03 Sorenson Bioscience Inc Pipettenspitzenträger und zugehörige verfahren
USD620602S1 (en) 2008-01-03 2010-07-27 Vistalab Technologies, Inc. Pipette
US8202495B1 (en) * 2008-06-23 2012-06-19 Smith James C Ergonomic pipette tip
US8899118B1 (en) 2009-05-11 2014-12-02 Dan Seguin Multi-channel aspirating and dispensing instrument
US8277757B2 (en) * 2009-09-29 2012-10-02 Integra Biosciences Corp. Pipette tip mounting shaft
US8911145B2 (en) * 2009-11-20 2014-12-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method to measure the characteristics in an electrical component
US9486803B2 (en) 2010-01-22 2016-11-08 Biotix, Inc. Pipette tips
US8524170B2 (en) 2011-02-22 2013-09-03 Rainin Instrument, Llc Pipette and sealing tip
US8795606B2 (en) 2012-05-30 2014-08-05 Biotix, Inc. Integrated pipette tip devices
US9815053B2 (en) 2013-01-15 2017-11-14 Mettler-Toledo Rainin, LLC Liquid end assembly for a multichannel air displacement pipette
USD731075S1 (en) * 2013-03-15 2015-06-02 Nalge Nunc International Corporation Pipette
US10343156B2 (en) 2013-03-15 2019-07-09 Nalge Nunc International Corporation Tapered pipette
DE202013003390U1 (de) * 2013-04-11 2014-07-14 Brand Gmbh + Co Kg Pipettiervorrichtung mit einer Mikrodosiereinheit
US10052626B2 (en) 2013-04-30 2018-08-21 Corning Incorporated Pipette tip
US9482215B2 (en) * 2013-07-19 2016-11-01 Norman Werbner Information Services, Inc. Liquid extraction system with reduced exposure to air
USD805651S1 (en) * 2013-12-12 2017-12-19 Eppendorf Ag Flange for a pipette adapter
EP3578260B1 (de) 2016-06-15 2021-10-13 Hamilton Company Pipettenspitze
US11065614B2 (en) 2016-06-15 2021-07-20 Hamilton Company Pipetting device, pipette tip coupler, and pipette tip: devices and methods
US11235318B2 (en) 2016-06-15 2022-02-01 Hamilton Company Pipetting device, pipette tip coupler, and pipette tip: devices and methods
US10898892B2 (en) 2016-06-15 2021-01-26 Hamilton Company Pipetting device, pipette tip coupler, and pipette tip: devices and methods
WO2018026886A1 (en) 2016-08-02 2018-02-08 DPX Technologies, LLC Automated protein precipitation and/or dispersive solid phase extraction using filter tips
CN114453042A (zh) 2017-05-17 2022-05-10 拜欧迪克斯公司 人体工学移液管吸头
US10384841B2 (en) 2017-06-29 2019-08-20 Norman Werbner Information Services, Inc. Liquid extraction, storage, and dispensing system and method of use

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US188030A (en) 1877-03-06 Improvement in fences
US3732734A (en) * 1972-05-25 1973-05-15 Centaur Chemical Co Micropipette with disposable tips
FR2287941A1 (fr) 1974-10-15 1976-05-14 Marteau D Autry Eric Dispositif d'ejection de l'embout amovible d'une pipette
DE7518809U (de) * 1975-06-12 1978-09-14 Eppendorf Geraetebau Netheler & Hinz Gmbh, 2000 Hamburg Pipettenspitze
US4187724A (en) * 1978-01-11 1980-02-12 Indicon Inc. Replaceable tip for a pipette
FI843976L (fi) * 1983-10-13 1985-04-14 Cetus Corp Utbytbar pipettspets.
US4824641A (en) * 1986-06-20 1989-04-25 Cetus Corporation Carousel and tip
US4748859A (en) * 1987-03-06 1988-06-07 Rainin Instrument Co., Inc. Disposable pipette tip
DE3824767A1 (de) * 1988-07-21 1990-02-01 Eppendorf Geraetebau Netheler Aufsteckbare pipettenspitze in form eines entsprechend einem aufsteckkopfstueck, insbesondere konus einer pipette, wenigstens abschnittsweise ausgefuehrten gefaesses
US5232669A (en) * 1991-11-08 1993-08-03 Abbott Laboratories Pipette tip with self-aligning and self-sealing features
US5779984A (en) 1996-12-04 1998-07-14 Rainin Intstrumental Co., Inc. Pipette tip rack and refill pack containing large maximized volume freely nestable pipette tips

Also Published As

Publication number Publication date
US6171553B1 (en) 2001-01-09
KR20010083953A (ko) 2001-09-03
DE69937896D1 (de) 2008-02-14
KR100477059B1 (ko) 2005-03-17
US6168761B1 (en) 2001-01-02
EP1884286B1 (de) 2013-06-05
EP1884286A1 (de) 2008-02-06
US6737023B1 (en) 2004-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69937896T2 (de) Pipette mit verbesserter pipettenspitze und verbesserter montage-achse
EP2606977B1 (de) Pipettenspitze
EP2328483B1 (de) Anschlussstück mit mischelement für austraganordnung
DE102005041183B3 (de) Pipettiervorrichtung
DE2046953A1 (de) Durch die Verschlußoffnung gefüllte Spritze und Verfahren zu ihrer Füllung
EP2024090A1 (de) Vorrichtung zur halterung von pipettenspitzen, pipettenspitze sowie pipettiervorrichtung
DE60118028T2 (de) Pipetten-spanndorn, vorrichtung und verfahren zur fixierung von pipettenspitzen am pippettenschaft
DE3920537C2 (de) Mehrkomponenten-Mischkapsel mit Ausspritzeinrichtung für die gemischte Masse, insbesondere für Dentalzwecke
EP3793738A1 (de) Pipettierkopf, pipettiervorrichtung umfassend einen pipettierkopf und verfahren zum pipettieren mittels eines pipettierkopfes
EP3680016A1 (de) Pipette für den gebrauch mit einer pipettenspitze
EP3694647A1 (de) Pipettenspitze
EP3939702A1 (de) Pipette für den gebrauch mit einer pipettenspitze mit integriertem kolben
DE1750168A1 (de) Ventil zum Verschliessen einer Fuelloeffnung in der Wandung der Treibmittelkammer eines Behaelters
DE1598267C3 (de) Einrichtung für Probenahmen in Analysatoren
DE10022383C2 (de) Vorrichtung zum Aufziehen von Dichtungsringen auf Rohrenden
EP1243531A1 (de) Greifvorrichtung für Flaschen oder dergleichen, insbesondere für PET-Flaschen
EP3056239B1 (de) Ballonkatheter
WO2021198086A1 (de) Pipettenspitze
DE102019001741B4 (de) Packtulpe zum kopfseitigen Ergreifen von Flaschen
DE2328718B2 (de) Blutentnahmevorrichtung
EP3696553B1 (de) Hohlnadel für einen probenpipettor
EP3831486A1 (de) Pipettenspitzenfamilie umfassend pipettenspitzen für den gebrauch mit pipetten einer pipettenfamilie und pipettenfamilie umfassend pipetten für den gebrauch mit pipettenspitzen einer pipettenspitzenfamilie
DE10009990A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen von Doppelwandbehältern
DE1950844A1 (de) Selbsttaetige Mischvorrichtung
DE69218221T2 (de) Sprühbehälter für eine Zweikomponentenzusammensetzung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition