JP2568215Y2 - マルチプルピペットサンプラー - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【０００１】産業上の利用分野本考案は流体を取扱う分
野に係わり、特にピペットサンプラー方法及び装置に関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】測定液サンプルを１つの容器から吸入
し、他の容器に移す様々な形状のピペットが従来から使
用されている。特に、これらのピペットは正確な測定、
使用時毎の洗浄及び殺菌に時間のかかるものである。測
定の不正確さは、充填時においてピペットの上部及び先
端の液体の形状及び位置を正確に制御することができな
いこと、また押出し時においてピペットの先端に残る液
体の量が変化することに起因している。これらの測定上
の不正確さを解消するための従来の方法は経済性に欠け
液面位置を設定するのに追加の装置を必要とし、液体を
一様に排出するのに精密な装置が必要であった。微生物
学、免疫学及び他の統計学的研究方法の発達により個々
のサンプリングは時間的な問題及び経済上の問題から実
情にそぐわなくなっている。汚染液体の多量のサンプリ
ングの必要性により安く使い捨ての複数ピペットサンプ
ラーが必要になっている。上述の問題点を解決しようと
する多くの装置が従来より提案されており、いくつかの
マルチプルピペットサンプラーも知られている。例えば
これらの例として米国特許第３，２６１，２０８号、同
第３，５６８，７５５号、同第４，１５８，０３５号、
同第４，４６１，３２８号、及び同第４，４６８，９７
４号がある。これらの米国特許は正確なマルチプルサン
プラーを開示しようとするものであるが、材料の量、部
品の点数が増し、製造コストがかかり、複雑なものであ
った。このように従来技術によると測定の一様さを図る
とその装置の製造及び方法に時間がかかってしまう。 【０００３】従ってそれぞれの場所に位置する複数の液
体サンプルを迅速に容易に移せるマルチプルピペットサ
ンプラーを提供する必要性があり、またサンプラーの構
造も正確なサンプリングができ、製造コストのかからな
い、好ましくは使い捨てのものが望まれている。本発明
はこれらを満たすものである。 【０００４】 【問題点を解決するための手段】上述のような従来のマ
ルチプルピペットサンプラーシステムにおける欠点を解
決するため、本発明は複数のピペットキャビティ内に吸
引されるまたは排出される液体の量を極めて正確に計測
するマルチプルピペットサンプラーシステムを提供する
ものである。本考案の主たる目的は後述するが、本考案
の目的は従来のマルチプルピペットサンプラーの利点を
生かしつつ、その欠点を解消する新規かつ改良型のマル
チプルピペットサンプラーを提供することである。 【０００５】この目的を達成するため、また一様なマル
チプルサンプリングを達成するため、同一のピペットキ
ャビティが薄いプラスチックシート（０．００８〜０．
０４０インチ）に形成される。第２の薄いプラスチック
シートは第１のシートと結合されてマニホールドが形成
され、同一の圧力が各ピペットキャビティにかけられ
る。同時に第１及び第２のシートの結合により、ピペッ
トキャビティを同一面に保持する一体の剛体外殼（モノ
コータ）構造が形成される。 【０００６】一様な初期の状態を得るために、前もって
形成されたプラスチック製充填トレイが提供され液体サ
ンプルの液面が各用途において同一になる。この充填ト
レイにおいて各ピペットの先端は毛細管現象により一定
の液体量を吸引する。 【０００７】迅速な連結解放手段がプラスチックマニホ
ールドに形成されており、小さなアクチュエータ装置が
ピペット装置に取付けられ、負圧または正圧源として作
動する。アクチュエータ装置が作動すると、すなわちマ
ニホールドに負圧が形成されると、キャビティの壁部が
完全に濡れるまでキャビティが過充填され、凸状の表面
張力部がキャビティの上部に形成される。このような凸
部表面張力部を形成する力は大きいものであるので、ピ
ペットアレーの水平度またはプラスチックの表面状態の
違い等により左右されるにも係わらず、過充填液体量は
ほぼ一定である。アクチュエータが所定のストッパーま
で解放されると凹部状の表面張力が各キャビティに形成
され同一量の液体が各キャビティに保持される。ピペッ
トキャビティはその上半分はアワーグラスで形成され、
毛細管部まで先端が小さくされている。このようにする
と、充填トレイの液体からピペットに吸引するとき液滴
の形成が避けられる。各ピペットキャビティはこのよう
に定量サンプルを保持する。 【０００８】本考案によるマルチプルピペットサンプラ
ーは受け部に移され、アクチュエータが開放され、液体
サンプルが排出される。ピペットサンプルは受け部の液
面下に置かれ、吸引されると毛細管現象により各ピペッ
ト先端からすべての液が排出されるが、これは少量かつ
一定量である。 【０００９】アクチュエータ使用時、アクチュエータは
マルチプルピペットサンプラーアレイに取付けられ、一
体になるので、装置全体は流動的であり、液体サンプル
から片手で早く容易に移すことができる。使用後は、汚
染されたピペットアレイと充填トレイは廃棄されるがア
クチュエータは再使用される。 【００１０】本考案の主要な特徴は上述のようなもので
あるが、本考案の付加的な特徴は当業者にとって考案の
実施に当り有効なものである。本考案の範囲で多くの変
更例が可能である。 【００１１】本考案の目的は、従来の技術の欠点を解消
する改良されたマルチプルピペットサンプラーを提供す
ることである。 【００１２】本考案の目的は製造が容易で、生産性に優
れたマルチプルピペットサンプラーを提供することであ
る。 【００１３】本考案のさらに他の目的は耐久性があり、
信頼性の高い構造を有するマルチプルピペットサンプラ
ーを提供することである。本考案の他の目的は材料及び
労力において製造コストのかからない、すなわち経済性
に優れたマルチプルピペットサンプラーを提供すること
である。 【００１４】本考案の他の目的は従来技術の欠点を解消
しさらにその利点を生かしたマルチプルピペットサンプ
ラーを提供することである。 【００１５】本考案の他の目的は複数のピペットキャビ
ティのそれぞれに極めて正確に液体サンプルを保持する
ことが容易なマルチプルピペットサンプラーを提供する
ことである。 【００１６】本考案の目的、特徴及びその作用効果は以
下の説明により明確にされる。 【００１７】＜実施例＞以下、本考案を実施する改良さ
れたマルチプルピペットサンプラーについて、第１図か
ら第１２図を参照して詳述する。 【００１８】上述のように、マルチプルピペットサンプ
ラーは９６個のマイクロチッターを有するトレイを同時
に吸入排出するものである。第１図及び第２図に示され
るピペットシート（１２）は９６個のピペットキャビテ
ィ（１４）をアレー状に有し、ピペットキャビティ（１
４）は一体の平らなシート（１６）から下方に垂れてい
る。精密ダイスが、０．０１５〜０．０２０インチの塩
化ポリビニル（ＰＶＣ）プラスチックシートを熱形成す
るのに用いられ、各ピペットキャビティ（１４）は同一
のものになっている。各ピペットキャビティ（１４）の
先端は取除かれ、液体がキャビティに吸入される。 【００１９】同様に、ハウジング（１８）は第３図及び
第４図に示すように０．０１５〜０．０２０インチの塩
化ポリビニルプラスチックから第２のダイスにおいて熱
形成される。凹状のハウジング（１８）はスカート部
（２０）と内側に形成されたステップ（２２）とを有し
ている。通気路（２４）がハウジング（１８）の各角部
に形成され、複数の固い押込み部が（２６）がハウジン
グの上面（２８）に熱形成されている。第３図に示され
るように後述するアクチュエータアタッチメント（３
０）が一体成形されるか、またはハウジング（１８）の
上面（２８）に別体に取付けられる。 【００２０】ピペットシート（１２）とハウジング（１
８）は、好ましくは電熱シールにより第５図に示される
ように剛体構造（３２）に結合される。この場合ピペッ
ト（１２）とハウジング（１８）とは番号（３４）で示
される周縁部に沿ってシールされる。このシールにより
マニホールド（分岐路）（３６）が効果的に形成され、
硬化押込み部（２６）が底部（３８）においてピペット
シート（１２）に熱溶着され、第５図に断面で示される
ようなビーム構造を形成する。このように、各ピペット
キャビティ（１４）は同一の真空または加圧を受けるこ
とができ、各キャビティは圧力変動中に剛体面に保持さ
れる。 【００２１】第３図及び第８図に示されるアクチューエ
ータアタッチメントにおいて、このアタッチメントは、
シールされるか、好ましくはハウジング（１８）のキャ
ビティに固着された０．０３０インチの厚さのプラスチ
ック製ワッシャからなる。通過路または開口（４２）は
装置のマニホールド（３６）に設けられている。ワッシ
ャ（３０）はガスケット（４４）のシール面として働
き、グラスピングフック（４６）とともに用いられ、グ
ラスピングフック（４６）はアクチュエータ（４８）を
ピペット装置（３２）に固定し、一体の携帯用装置を形
成している。 【００２２】第６図及び第７図に示すように、充填トレ
イ（５０）は０．０１５〜０．０２０インチのプラスチ
ックシートからダイスにおいて熱形成される。トレイ
（５０）の一体構造は４つの角に通気路（５２）を有し
ている。さらに複数の液体保持スロット（５４）がトレ
イ（５０）に形成されており、これらのスロットは後述
するようにピペットキャビティ（１４）に吸入される液
体を保持するように形成されている。 【００２３】第８図を参照してアクチュエータ装置（４
８）をさらに詳述する。アクチュエータ装置（４６）は
ハウジング（５６）を有し、前述のグラスピングフック
（４６）がハウジング（５６）内に取付けられている。
フック（４６）は上方に伸び手動操作用ハンドル（５
８）を有しており、アクチュエータアタッチメント（３
０）に対する迅速な離脱を可能にしている。圧力室すな
わちシリンダ（６０）はハウジング（５６）内に形成さ
れ、往復移動可能なピストン（６２）を有している。ピ
ストン（６２）はシールガスケット（６４）を有してお
り、ピストンの周縁部における空気流を防止している。
ピストン（６２）の最上部は手動操作用ハンドル（６
６）を有しており、圧力室（６０）内でのピストンの上
下動を容易にしている。 【００２４】手動操作可能で充填位置にばね付勢された
キャッチ部材（６８）がハウジング（５６）内に往復移
動可能に取付けられている。 【００２５】キャッチ部材（６８）は突出端部（７０）
を有しており、突出端部（７０）はハンドル（６６）の
突出端（７２）上を摺動するカム面を有している。ま
た、ハンドル（６６）の突出端部（７２）はカム状にな
っており、端部（７０，７２）の摺動係合はハンドル
（６６）の上方への移動中は容易である。端部（７２）
が端部（７０）を過ぎると、ばね（７４）により端部
（７０）は端部（７２）の下に移動し、上方位置にピス
トン（６２）が保持される。 【００２６】アクチュエータ（４８）はストッパー（７
６，７８）を有している。より具体的には、ストッパー
（７６）は、ハンドル（６６）内で上下動可能なねじ部
材を有しており、ハウジング（５６）に対してハンドル
（６６）の移動上限を制限している。効果としては、ス
トッパー（７６）は、ピペットキャビティ（１４）がピ
ストン（６２）の上方移動により正確に充填される位置
を調整できる過充填制限位置を有している。 【００２７】同様に、ハンドル（６６）とストッパー
（７８）との当接状態までピストン（６２）を下方に移
動させることにより達成されるキャビティからの液体排
出量の正確な決定のため、ストッパー（７８）はハウジ
ング（５６）に対する上下動を調節するねじ部材を有し
ており、液体排出制限位置を取る。ストッパー（７８）
はハンドル部（８０）と当接可能であり過充填制限スト
ッパー（７６）はハウジング部（８２）に当接可能であ
る。 【００２８】以下、上記装置の作動を述べる。第９図か
ら第１２図に示されるように前もって計測された吸入液
体量が第６図及び第７図に示す充填トレイ（５０）上に
置かれる。ピペット装置（３２）が充填トレイ（５０）
まで下げられ、ピペットの先端が第９図に示すように毛
細管現象により同一レベルまで充填される。第８図に示
されるように圧力変動装置（４８）が、ワッシャ（３
０）の縁部に取付けられたグラスピングフック（４６）
によりピペット装置（３２）に取付けられシールされ
る。ピストン（６２）がハウジング（５６）内において
上方に引かれると圧力室（６０）の下部に負圧が形成さ
れる。過充填ストッパー（７６）がハウジング端（８
２）に当接するまでピストン（６２）が上方に引かれる
とキャビティの全ての壁部が濡れるまで液体（８４）が
それぞれのピペットキャビティ（１４）に吸引され、表
面張力部（８６）が第１０図に示されるようにそれぞれ
のキャビティの上部に形成される。 【００２９】表面張力部（８６）を形成するのに必要な
負圧は比較的大きいものであるので、各表面張力部はト
レイ（５０）の水平度、不純物またはプラスチック壁の
濡れ性による変動に係わらず過充填状態でピペットキャ
ビティ（１４）に保持された液体量を均等に制限する働
きを有する。ピストンハンドル（６６）を手動にて解放
することによりピストン（６２）は、端部（７２）が端
部（７０）と係合し、充填位置キャッチ部材の一部とな
るまで、圧力室（６０）内を下方に移動する。ピストン
（６２）はこの位置でロックされ、ピストン（６２）の
下方へのわずかな移動によりマニホールド（３６）内の
負圧が少なくとも部分的に解放される。このように所定
の液体量（体積）が全てのピペットキャビティ（１４）
に、第１１図に示されるように保持される。この時各ピ
ペットキャビティリム（８８）は一様に濡れ状態にな
り、表面張力部（８６）は再び液体量を均一にする。ア
クチュエータ装置（４８）とピペット装置（３２）から
なる装置は充填トレイ（５０）から取りはずされ、図示
されないマイクロチッタートレイに移される。第４図に
示されるように、ハウジングスカート（２０）と段部
（ステップ）（２２）によりピペットの先端（９０）が
受け部に位置決めされる。充填位置キャッチ部材（６
８）はハウジング（５６）から手動にて引かれ、端部
（７０），（７２）の係合を解放し、ピストン（６２）
を解放し、圧力室（６０）内で下方に移動させる。ピス
トンは（６２）は最初の位置に戻り、吸入液体（８４）
はピペットキャビティ（１４）から排出される。ピペッ
トの先端（９０）が位置決めされ、マイクロチッタート
レイの受け部内の液体（８４）の液面下に位置する。装
置全体がマイクロチッタートレイから取りはずされ、第
１２図に示すように表面張力により先端（９０）の同一
の液面まで同一体積の液体が吸引され同一液体体積がマ
イクロチッタートレイの凹部に供給される。このよう
に、各先端（９０）における最初の液体量と最後の液体
量は同一であり、すなわち、同一量の液体が第９図及び
第１２図に示される状態において保持される。従って、
ピペットキャビティ（１４）の圧力は測定サイクルの完
了時においては大気圧であり、ピペットの先端（９０）
は液体（８４）が完全になくなるわけではない。 【００３０】装置全体が充填トレイ（５０）に戻されア
クチュエータ装置（３８）が取りはずされピペット装置
（３２）、充填トレイ（５０）及び吸入されなかった液
体（８４）が廃棄される。 【００３１】以上の説明から明らかなように、本考案に
よる各部材の最適な寸法関係、材質、形状、機能、作
動、装置及び用途は当業者にとって自明なものであり、
前述の好適実施例に限定されるものではない。前述のよ
うに、好適実施例は本考案の原理を示すものである。当
業者にとっては多くの変更例が可能であり、好適実施例
に本考案は限定されるものでなく、本考案の範囲におい
て多くの変更が可能である。

【図面の簡単な説明】 【図１】本考案の一部であるピペットシートに形成され
たピペットの平面図である。 【図２】図１のピペットシート構造の側面図である。 【図３】本考案の一部であるハウジングの平面図であ
る。 【図４】ハウジングの側面図である。 【図５】ピペットシートとハウジングの組立体の断面図
である。 【図６】本考案の一部である充填トレイの平面図であ
る。 【図７】図６における線７−７に沿った充填トレイの断
面図である。 【図８】本考案によるアクチュエータアタッチメントの
断面図である。 【図９】液体に最初に挿入されたピペットの断面図であ
り、毛細管現象によりピペットが部分的に充填された状
態を示す図である。 【図１０】アクチュエータアタッチメントにより液体が
充填されたビペットの断面図である。 【図１１】アクチュエータによる負圧を解散した後の液
体充填状態を示すピペットの断面図である。 【図１２】充填された液体を排出した状態を示すピベッ
トの断面図である。 【符号の説明】 １２：ピペットシート １４：ピペットキャビティ １６：シート １８：ハウジング ２０：スカート部 ２２：ステップ ２４：通気路 ２６：押込み部 ２８：ハウジング上面 ３０：アクチュエータアタッチメント ３２：剛体外殻構造 ３４：周縁部 ３６：マニホールド ３８：底部 ４２：開口 ４４：ガスケット ４６：グラスピングフック ４８：アクチュエータ（圧力変動装置） ５０：充填トレイ ５２：通気路 ５４：液体保持スロット ５６：ハウジング ５８：ハンドル ６０：圧力室 ６２：ピストン ６４：シールガスケット ６６：ハンドル ６８：キャッチ部材 ７０：端部 ７２：端部 ７４：ばね ７６，７８：ストッパー ８０：ハンドル部 ８２：ハウジング部 ８４：液体 ８６：表面張力部 ８８：リム部 ９０：ピペット先端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ジェームズ ルディカ アメリカ合衆国 ネヴァダ ラス ヴェ ガス ボックス 3120 スター ルート 89031 (56)参考文献 特開 昭60−50434（ＪＰ，Ａ) 米国特許4461328（ＵＳ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．（ａ）薄いプラスチックシート内にアレー状に形成
   された複数のピペット： （ｂ）内側に形成されたステップを含みそして上面に複
   数の補強用の押込み部を有する、薄いプラスチックシー
   トから形成された凹状のハウジング：ここで該ハウジン
   グは、該ピペットシートの周縁部を該ステップに実質的
   に永久的にシールすることにより該ピペットシートに結
   合され、これにより複数の該ピペットの夫々と流体連通
   するマニホールドを形成し、そして上記の周縁部のシー
   リングに加えて、該ハウジングの該押込み部の少なくと
   も一つの底部は該ピペットシートと接しそして実質的に
   永久的に結合されて、該ピペットシートを実質的に平面
   の構造に保持する一体の剛体外殻構造を形成する； （ｃ）前記マニホールドに作動可能に取付け可能であっ
   て、前記マニホールドを交互に加圧または減圧する圧力
   変動装置：および （ｄ）該圧力変動装置を取付けるための、該マニホール
   ドに形成されたアタッチメント：を備えたマルチプルピ
   ペットサンプラー。 ２． 前記ピペットシートが誘電加熱処理により前記
   ハウジングに取付けられていることを特徴とする、請求
   項１記載のマルチプルピペットサンプラー。 ３．更に充填トレイ装置を含み、前記複数のピペットが
   前記充填トレイ装置内に収容された液体内に置くことが
   できることを特徴とする、請求項１又は２記載のマルチ
   プルピペットサンプラー。 ４．前記充填トレイ装置が前記複数のピペットを充填す
   る間、前記ピペットシートを所定の均一レベルに保持す
   ることを特徴とする、請求項３記載のマルチプルピペッ
   トサンプラー。 ５．前記マニホールドの一部を形成する一体に形成され
   たスカートにより、前記ピペットの先端が面係合するの
   を防止していることを特徴とする、請求項３記載のマル
   チプルピペットサンプラー。 ６．前記ピペットの先端が液受け部の最終液体レベルに
   保持されており、前記液受け部が前記複数のピペットか
   ら分配される液体を受けるようになっていることを特徴
   とする、請求項５記載のマルチプルピペットサンプラ
   ー。 ７．疎水性プラスチックのフィルムが前記ピペットのそ
   れぞれのリム部をおおっていることを特徴とする、請求
   項１記載のマルチプルピペットサンプラー。 ８．前記ピペットのそれぞれはアワーグラスの上半部と
   して形作られて前記ピペットの先端が毛細管として働
   き、これにより均一な初期の液体の充填と最後の液体分
   配を達成することを特徴とする、請求項１記載のマルチ
   プルピペットサンプラー。 ９．前記圧力変動装置がハウジング内で手動により移動
   可能なピストンを有し、これにより、前記ピストンが下
   方へ移動すると前記マニホールドを加圧し、前記ピスト
   ンが上方へ移動すると前記マニホールドを減圧すること
   を特徴とする、請求項１記載のマルチプルピペットサン
   プラー。 １０．前記圧力変動装置が前記圧力変動装置を前記マニ
   ホールドに取付けるためのフック装置を有することを特
   徴とする、請求項９記載のマルチプルピペットサンプラ
   ー。 １１．前記フック装置が手動操作可能であることを特徴
   とする、請求項１０記載のマルチプルピペットサンプラ
   ー。 １２．前記圧力変動装置の一部を形成する過充填制限ス
   トッパーを更に含み、該ストッパーは前記ピストンの上
   方の移動に応じて前記ピペットの所望の最大充填を行う
   ように調整可能であることを特徴とする、請求項９記載
   のマルチプルピペットサンプラー。 １３．前記ピストンの下方への移動中に前記ピペットか
   ら分配される液体の量を制限するよう調整可能な排出制
   限ストッパーを更に備えていることを特徴とする、請求
   項９記載のマルチプルピペットサンプラー。 １４．前記圧力変動装置内で前記ピストンの下方への移
   動を部分的に制限するための充填位置キャッチ装置を更
   に含み、前記マニホールド内の圧力上昇を容易にするこ
   とを特徴とする、請求項９記載のマルチプルピペットサ
   ンプラー。