JP2021112737A5

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Publication number: JP2021112737A5
Application number: JP2021004733A
Authority: JP
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2024-04-23
Anticipated expiration: 2041-01-15

Description

本発明は、コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットを駆動する方法、コンピュータプログラム及びシステム並びにそのようなピストンストロークピペット及びそれと協働するデータ処理装置に関する。

ピペット処理装置において、個々の操作によって放出される試料量は、器具内へ吸い上げられる試料量に相当することができる。しかしまた、複数の放出量に相当する、収容されている試料量を段階的に再び放出することもできる。さらにシングルチャネルピペット処理装置とマルチチャネルピペット処理装置が区別され、シングルピペット処理装置は唯一の放出／収容チャネルのみを有し、かつマルチチャネルピペット処理装置は複数の放出／収容チャネルを有しており、それらは特に複数の試料の並列の放出又は収容を許す。ピペット処理装置は、特に手で操作することができ、すなわち移動装置の駆動がユーザーによって行われることを意味し、かつ／又は特に電子的に駆動することができる。移動装置を手で駆動する場合でも、ピペット処理装置は、たとえば実際の放出量又は少なくとも１つの他の駆動パラメータが電気的に調節されることによって、電気的なピペット処理装置とすることができる。本発明の枠内で記述されるピペット処理装置は、電気的なピペット駆動装置を有する、コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットであり、手持ちの電子ピペットとも称される。

本発明はこの課題を、請求項１に記載の方法、請求項１２に記載の手持ちのピストンストロークピペット、請求項１５に記載のシステム、請求項１６に記載のコンピュータプログラム及び請求項１７に記載のデータ処理装置によって解決する。好ましい形態が、特に下位請求項の対象である。
本発明に係る方法は、コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットを駆動する方法であって、そのピストンストロークピペットは液状の試料によってピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するために、特にピペット尖端の内側を自動的にプリウェットするために、用いられ、そのピペット尖端はピストンストロークピペットのワーキングコーンに配置されており、方法は、ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘに従って１つ又は複数のプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを示す関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）を準備し、・ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘの少なくとも１つのパラメータ値を検出し、・関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）から、変数ｘに対応づけられたプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを求め、・１つのプリウェットステップ又は数ｎ＿ｖｂの複数のプリウェットステップの１つのシーケンスを実施し、ｎ＿ｖｂ＜＞０であり、かつプリウェットステップにおいてそれぞれ、ピストンストロークピペットによって、試料容量をピペット尖端内へ収容するために、電気的に駆動されるピストン運動が実施され、それに続いて、ピペット尖端内に含まれる試料容量を少なくとも部分的又は完全に再びピペット尖端から放出するために、逆のピストン運動が実施される、コンピュータ制御されるステップを有する。

プリウェットの数ｎ＿ｖｂを求める場合の他の重要なファクターとして、ピストンストロークピペットの器具タイプが明らかにされた。これは特に、ワーキングコーンの出口とピストンストロークピペットのピストンとの間の空気室の容量が器具毎に異なることによって、説明される。上述した空気室は、均衡を形成するために蒸気圧が生じなければならない、液体とピストン端部との間の空気室全体に、著しく寄与する。したがってピペット処理プロセスを実施するピストンストロークピペットの器具タイプを識別するパラメータＩＤ＿ＧＴも、ファクターもしくはパラメータとして利用することができる。この種のパラメータと同じく重要なのが、それぞれ所定の器具タイプが所定の呼び容量を有する（たとえばピペットセット：１０μｌピペット、１００μｌピペット、３００μｌピペット、１０００μｌピペット、１２００μｌピペット、５ｍｌピペット、１０ｍｌピペット）、既知のピストンストロークピペットのセットにおいて、ピペットの呼び容量を有し、したがってピペットを一義的に識別する、パラメータＶ_ｎｏｍの使用である。

本発明に係る方法は、特に、ピストンストロークピペットのワーキングコーンに配置されているピペット尖端の内側を自動的にプリウェットするための方法であって、請求項に挙げられた、コンピュータ制御されるステップを有する。プリウェットが正確なピペット処理ステップの実施をもたらすので、本発明に係る方法は、特にコンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットを用いてコンピュータ制御されるピペット処理ステップを実施する方法であって、自動的にプリウェットするための本発明に係る方法のステップを有し、かつ数ｎ（ｎ＞＝１）の１つ又は複数のプリウェットステップのシーケンスの実施に続いて、・液状の試料の試料容量Ｖをピペット尖端内へ吸い上げて、特に液状の試料のこの試料容量Ｖを、特に未定の期間又は所定の期間Δｔの間、ピペット尖端内に保持する、コンピュータ制御されるステップが自動的に実施される。

液状の試料によってピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するための、本発明に係る手持ちのピストンストロークピペットは、電子制御装置、ピストンチャンバとその中で移動可能なピストン、ピストンを移動させるための電気的なピストン駆動装置、特に電気モータ、ワーキングコーンを有し、そのワーキングコーンにピペット尖端が固定可能である。制御装置は、ピストン駆動装置を制御し、かつピペット処理プログラムを実施するように、整えられており、そのピペット処理プログラムは、・１つ又は複数のプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂのシーケンスの実施、プリウェットステップにおいてそれぞれ特に、ピストンストロークピペットによって、試料容量をピペット尖端内へ収容するために、電気的に駆動されるピストン運動が実施され、かつそれに続いて、試料容量を少なくとも部分的又は完全にピペット尖端から放出するために、逆のピストン運動が実施され、・少なくとも１つのプリウェットステップに続いて：液状の試料の試料容量Ｖをピペット尖端内へ吸い込んで、かつ特に液状の試料のこの試料容量Ｖをピペット尖端内に、特に未定の期間又は所定の期間Δｔの間、保持することを内容とする、ステップを有する、ピペット処理プロセスを実施させる。

ピストンストロークピペットは、シングルチャネルピペット又はマルチチャネルピペットとすることができる。シングルチャネルピペットは、唯一の放出チャネル／収容チャネルのみ、もしくは唯一のワーキングコーンのみを有しており、マルチチャネルピペットは、複数の放出チャネル／収容チャネルもしくはワーキングコーンを有し、それらが特に複数の試料の並行の放出又は収容を許す。

本発明は、また、ピペット尖端の内側を自動的にプリウェットするシステムに関するものであって、そのピペット尖端がコンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットのワーキングコーンに配置されており、そのピストンストロークピペットは液状の試料によるピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するために用いられ、システムは少なくとも１つの本発明に係る手持ちのピストンストロークピペット、外部のデータ処理装置を有し、そのデータ処理装置がユーザーインターフェイス装置（たとえばタッチスクリーン）と電子的な制御装置を有し、外部のデータ処理装置とピストンストロークピペットの制御装置は、データ接続、好ましくはデータ遠隔接続、たとえばＷＬＡＮを介してデータを交換するように、整えられており、外部のデータ処理装置の制御装置は、ユーザーインターフェイス装置を用いて変数ｘ、特にピペット処理プロセスにおいてピペット尖端内へ吸い込むべきピペット処理容量Ｖのパラメータ値Ｖ、ピペット処理すべき液状の試料の溶剤を識別するパラメータＩＤ＿ＬＭ、ピペット処理プロセスを実施するピストンストロークピペットの器具タイプを識別するパラメータＩＤ＿ＧＴ又はＶ＿ｎｏｍ及び／又は特にピペット処理プロセス内で使用されるピペット尖端のピペット尖端タイプを識別するパラメータＩＤ＿ＳＴを、検出するように整えられており、特にシステムが少なくとも１つのデータメモリを有しており、そのデータメモリが関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）を有し、それを介して制御装置が変数ｘの上述したパラメータの少なくとも１つ又はすべてからプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂの値を求め、かつシステムは、変数ｘの前述のパラメータの少なくとも１つ又はすべてから関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）を用いてプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂの値を求めるように、整えられており、少なくとも１つのピストンストロークピペットの制御装置は、特に外部のデータ処理装置とのデータ接続を介して、プリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを検出するように、整えられている。ピストンストロークピペットは、好ましくはパワー網に依存せずに駆動される器具であって、特にピストンストロークピペットの電気的な機能のためのエネルギ源としてアキュムレータを有している。

本発明は、コンピュータプログラム、特にコンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットを駆動するコンピュータプログラムにも関するものであり、そのピストンストロークピペットは液状の試料によるピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するため、特にピストンストロークピペットのワーキングコーンに配置されているピペット尖端の内側を自動的にプリウェットするために用いられ、コンピュータプログラムは指令を有し、その指令は、ピストンストロークピペットの、あるいは外部のデータ処理装置の少なくとも１つの電気的な制御装置のセントラルプロセッサによってコンピュータプログラムを実施する場合に、このセントラルプロセッサに、・ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘの少なくとも１つのパラメータ値を検出し；・データメモリへアクセスし、そのデータメモリには関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）が記憶されており、その関数はピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘに従って１つ又は複数のプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを示し、・関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）から、変数ｘに対応づけられた、プリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを求め；少なくとも１つの値ｎ＿ｖｂを準備し、それによってこの値はピストンストロークピペットの制御装置によって、数ｎ＿ｖｂの少なくとも１つのプリウェットステップを実施するために、使用可能であり；選択的に：・１つのプリウェットステップ又は複数のプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂの１つのシーケンスを実施し、プリウェットステップにおいてそれぞれ、ピストンストロークピペットによって、試料容量をピペット尖端内へ収容するために、電気的に駆動されるピストン運動が実施され、かつそれに続いて、試料容量を少なくとも部分的に、あるいは完全にピペット尖端から放出するために、逆のピストン運動が実施され；・選択的に：少なくとも１つのプリウェットステップに続いて、ピペット尖端内へ液状の試料の試料容量Ｖを吸い込み、かつ特にピペット尖端内に液状の試料のこの試料容量Ｖを、特に未定の期間又は、特に３０秒の所定の期間Δｔの間、保持することを内容とする、ピペット処理プロセスを実施する、ステップを実施させる。

ピペット１は、保持フラップ６を備えたグリップ領域７を有しており、ユーザーがピペット１を規定どおりに保持する場合にその保持フラップがユーザーの人差し指上に支持され、グリップ領域７はユーザーの手のひらに収まる。親指によって、特に投下ボタン８に達することができ、その投下ボタンを軸Ａに沿って下方へ押圧することにより、弾性的に支承された投下スリーブ９が下方へ移動されて、ピペット尖端１０をピペット処理装置のワーキングコーン１１から投下する。しかし投下機構は、電子的に駆動することもできる。ピペット１は、上方のセクション４の側面にそれぞれ金属の接触突出部１９を有しており、その接触突出部が内蔵されたアキュムレータの充電に用いられ、そのアキュムレータが電気的なピペットのエネルギ貯蔵器を形成する。

図５は、本発明に係る方法１００の実施例を示している。方法１００は、コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペット１を駆動するために用いられ、そのピストンストロークピペットは、特にピストンストロークピペット１のワーキングコーン１１に配置されている、ピペット尖端１０の内側を自動的にプリウェットするために、液体の試料によるピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するために用いられ、方法は以下のコンピュータ制御されるステップを有している。

Claims

コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペット（１）を駆動する方法（１００）であって、前記ピストンストロークピペットが液状の試料によるピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するためにピストンストロークピペットのワーキングコーン（１１）に配置されているピペット尖端（１０）の内側を自動的にプリウェットするために、用いられるものであって、
・ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘに従ってプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを示す関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）を準備し（１０１）、
・ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘのパラメータ値を検出し（１０２）、
・プリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを変数ｘのパラメータ値及び関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）から求め（１０３）、
・数ｎ＿ｖｂのプリウェットステップのシーケンスを実施し（１０４）、
ｎ＿ｖｂ＞０であり、かつ１つのプリウェットステップにおいてそれぞれ、ピストンストロークピペットによって、試料容量をピペット尖端内へ収容するために、電気的に駆動されるピストン運動が実施され、そして次に、ピペット尖端内に含まれる試料容量を少なくとも部分的あるいは完全に再び放出するために、逆のピストン運動が実施される、コンピュータ制御されるステップを有し、変数ｘがピペット処理プロセス内でピペット尖端内へ吸い込むべきピペット処理容量Ｖであり、かつ関数ｎ＿ｖｂ（Ｖ）が、ｎ＿ｖｂ＝ａ＊Ｖ＋ｂ、として記述され、ａとｂは試料に応じた実数である、コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットを駆動する方法。
関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）が、ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘに従ってプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを次のように、すなわち液体の試料とピストンストロークピペットの移動されないピストンとの間の空気クッション内でプリウェットによって得られる空気圧が充分に一定であって、それによってピペット処理プロセス内でピペット尖端内に吸い込むべき試料の滴り落ちが阻止されるように、最適化する、請求項１に記載の方法。
ピペット処理可能な容量Ｖの領域が２つのセクションに分割されており、それらの中でそれぞれ特徴的なパラメータａ、ｂが成立するので、容量の第１のセクションＶ１からＶ２内では関係ｎ＿ｖｂ＝ａ１＊Ｖ＋ｂ１が、そして容量の第２のセクションＶ２からＶ３内では関係ｎ＿ｖｂ＝ａ２＊Ｖ＋ｂ２が成立し、かつａ１＜＞ａ２であり、かつｂ１＜＞ｂ２である、請求項１又は２に記載の方法。
コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットを用いてコンピュータ制御されるピペット処理プロセスを実施する方法であって、
請求項１から３のいずれか１項に記載の方法を有し、かつ
数ｎ＿ｖｂのプリウェットステップのシーケンスの実施に続いて、
・液状の試料の試料容量Ｖをピペット尖端内へ吸い込んで、液体試料のこの試料容量Ｖをピペット尖端内に、未定の期間あるいは所定の期間の間、保持する（２０５）、コンピュータ制御されるステップが自動的に実施される方法。
外部のデータ処理装置が設けられており、前記データ処理装置がユーザーインターフェイス装置と電子的な制御装置とを有し、かつ１つのピストンストロークピペットが設けられ、あるいは複数のピストンストロークピペットが設けられており、ピストンストロークピペットがそれぞれ電子的な制御装置を有し、外部のデータ処理装置とピストンストロークピペットの制御装置が、データ接続を介してデータを交換するように、整えられており、外部のデータ処理装置の制御装置が、ユーザーインターフェイス装置を用いて変数ｘのパラメータ値を検出するように、整えられる、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
外部のデータ処理装置の制御装置が、関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）を用いて変数ｘのパラメータ値からプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂの値を求めるように、整えられている、請求項５に記載の方法。
外部のデータ処理装置及び／又は少なくとも１つのピストンストロークピペットが、データメモリを有しており、前記データメモリ内に関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）が記憶されており、かつ／又は値ｎ＿ｖｂが記憶可能である、請求項５又は６に記載の方法。
少なくとも１つのピストンストロークピペットの制御装置が、データ接続を介して値ｎ＿ｖｂを検出して、ピストンストロークピペットのデータメモリに格納する、請求項７に記載の方法。
液状の試料によってピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するための、手持ちのピストンストロークピペット（１）であって、
電子的な制御装置、
ピストンチャンバとその中で移動可能なピストン、
ピストンを移動させるための電気的なピストン駆動装置、
ピペット尖端を固定することができる、ワーキングコーン、
を有し、
制御装置が、ピストン駆動装置を制御し、かつピペット処理プログラムを実施するように、整えられており、前記ピペット処理プログラムが、
・ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘのパラメータ値を検出し、
・プリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを変数ｘのパラメータ値及び関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）から求め、
・数ｎ＿ｖｂのプリウェットステップのシーケンスを実施し、
プリウェットステップにおいてそれぞれ、ピストンストロークピペットによって、試料容量をピペット尖端内へ収容するために、電気的に駆動されるピストン運動が実施され、そして次に、試料容量を少なくとも部分的又は完全にピペット尖端から放出するために、逆のピストン運動が実施され、
・少なくとも１つのプリウェットステップに続いて：液状の試料の試料容量Ｖをピペット尖端内へ吸い込んで、液状の試料のこの試料容量Ｖをピペット尖端内に保持することを内容とする、ピペット処理プロセスを実施する、ステップを有し、変数ｘがピペット処理プロセス内でピペット尖端内へ吸い込むべきピペット処理容量Ｖであり、かつ関数ｎ＿ｖｂ（Ｖ）が、ｎ＿ｖｂ＝ａ＊Ｖ＋ｂ、として記述され、ａとｂは試料に応じた実数である、手持ちのピストンストロークピペット。
その制御装置が、ピペット処理プロセス内でピペット尖端内へ吸い込むべきピペット処理容量Ｖの値及び／又は値ｎ＿ｖｂを、データ接続を介して外部のデータ処理装置（２１）から得るように、整えられており、かつデータメモリを有し、前記データメモリ内に値Ｖ及び／又は値ｎ＿ｖｂが記憶可能である、請求項９に記載の手持ちのピストンストロークピペット。
シングルチャネルピペット又はマルチチャネルピペットである、請求項９又は１０に記載の手持ちのピストンストロークピペット。
ピペット尖端の内側を自動的にプリウェットするシステム（２００）であって、前記ピペット尖端がコンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットのワーキングコーンに配置されており、前記ピストンストロークピペットが液状の試料によるピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するために用いられ、
請求項９から１１のいずれか１項に記載の少なくとも１つの手持ちのピストンストロークピペット（１）を有し、
データインターフェイス装置と電子的な制御装置とを備えた、外部のデータ処理装置（２１）を有し、
外部のデータ処理装置とピストンストロークピペットの制御装置が、データ接続を介してデータを交換するように整えられており、
外部のデータ処理装置の制御装置が、データインターフェイス装置を用いて変数ｘを検出するように、整えられ、
システムが、変数ｘから関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）を使用しながらプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂの値を求めるように、整えられており、
少なくとも１つのピストンストロークピペットの制御装置が、データ接続を介してプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを検出するように、整えられ、変数ｘがピペット処理プロセス内でピペット尖端内へ吸い込むべきピペット処理容量Ｖであり、かつ関数ｎ＿ｖｂ（Ｖ）が、ｎ＿ｖｂ＝ａ＊Ｖ＋ｂ、として記述され、ａとｂは試料に応じた実数である、システム。
コンピュータ制御される手持ちのピストンストロークピペットを駆動するための、コンピュータプログラムであって、前記ピストンストロークピペットが液状の試料によってピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するために、ピペット尖端の内側を自動的にプリウェットするために、用いられ、前記ピペット尖端がピストンストロークピペットのワーキングコーンに配置されており、コンピュータプログラムが指令を有し、前記指令が、少なくとも１つの電気的な制御装置のセントラルプロセッサによってコンピュータプログラムを実施する場合に、このセントラルプロセッサに、
・ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘのパラメータ値を検出し、
・データメモリにアクセスし、前記データメモリ内に関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）が記憶されており、前記関数が、ピペット処理プロセスを特徴づける変数ｘに従ってプリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを示し、
・プリウェットステップの数ｎ＿ｖｂを変数ｘのパラメータ値及び関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）から求め、
・ピストンストロークピペットの制御装置によるデータ処理のために少なくとも１つの値ｎ＿ｖｂを準備し、少なくとも１つの値ｎ＿ｖｂをピストンストロークピペットの制御装置へ伝達するステップを実施させ、変数ｘがピペット処理プロセス内でピペット尖端内へ吸い込むべきピペット処理容量Ｖであり、かつ関数ｎ＿ｖｂ（Ｖ）が、ｎ＿ｖｂ＝ａ＊Ｖ＋ｂ、として記述され、ａとｂは試料に応じた実数であるコンピュータプログラム。
・１つのプリウェットステップ又は数ｎ＿ｖｂの複数のプリウェットステップの１つのシーケンスを実施することを更に有し、
プリウェットステップにおいてそれぞれ、ピストンストロークピペットによって、試料容量をピペット尖端内へ収容するために、電気的に駆動されるピストン運動が実施され、それに続いて、試料容量を少なくとも部分的又は完全にピペット尖端から放出するために、逆のピストン運動が実施される、請求項１３に記載のコンピュータプログラム。
・少なくとも１つのプリウェットステップに続いて：液状の試料の試料容量Ｖをピペット尖端内へ吸い込むこと及び液状の試料のこの試料容量Ｖをピペット尖端内に、未定の期間あるいは少なくとも３０秒の所定の期間の間、保持することを内容とする、ピペット処理プロセスを実施することを更にする、請求項１４に記載のコンピュータプログラム。
データ処理装置であって、
・データインターフェイス装置、及び
・電子的な制御装置、
を有し、
データ処理装置の制御装置が、データ接続を介して請求項９から１１のいずれか１項に記載の手持ちのピストンストロークピペットの制御装置とデータを交換するように、整えられており、前記ピストンストロークピペットが液状の試料によるピペット処理プロセスをコンピュータ制御で実施するために用いられ、
データ処理装置の制御装置が、データインターフェイス装置を用いて変数ｘのパラメータ値を検出するように整えられており、かつ
データ処理装置の制御装置が、変数ｘのパラメータ値及び関数ｎ＿ｖｂ（ｘ）から、プリウェットステップの数ｎ＿ｖｂの値を求めて、ピストンストロークピペットの制御装置によるデータ処理のために提供し、かつ／又はデータ接続を介してピストンストロークピペットへ伝達するように、整えられている、データ処理装置。