JP7220704B2 - 集積化ピペット装置 - Google Patents
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Description
そのため、上記理由から、本分野では、複数のピペットモジュールおよび関連するプロセッサーによって制御され、モーターによって駆動される機械的サブ部材を含む液体処理システムの精確な制御が必要である。
u0(t)はチップ速度の初期値で、
KP、KIおよびKDは前記制御ルールの比率、積分、微分係数の非負定数で、通常、KP= 1、KI = 0.005、KD= 1で、
そして、e(t)は制御誤差で、目的圧力値から測定圧力値を引いたものに相当する。
Claims (12)
- 液体処理システム100用ピペットモジュール10であって、前記液体処理システム100は液体処理システムz軸フレーム120、少なくとも一つの液体処理システムz軸フレーム120に対する所定の容器開口端位置106(R1)を有する容器開口端104を持つ容器102、および前記少なくとも一つの容器102における、液面レベル112(R2)が未知の液体表面110を有する液体108を含み、前記ピペットモジュール10は、
前記液体処理システムz軸フレーム120に取り付けられるピペットモジュールフレーム12と、
前記ピペットモジュールフレーム12に取り付けられ、かつピペットモジュールモーター16によって前記ピペットモジュールフレーム12に対して移動することが可能であるピペットモジュール直進運動フレーム14と、
中に移動可能に設けられているピストン22を有するピペットモジュールシリンダー20、
前記ピペットモジュールシリンダー20に流体的に接続しており、末端がチップ26に連結しているチューブ24、および
前記シリンダー20、前記チューブ24および前記チップ26に流体的に接続している圧力センサー28を含有する
空気式吸引部材18と、
前記ピペットモジュールモーター16および前記圧力センサー28に電気的に接続しているピペットモジュールコントローラー30とを含み、
前記ピペットモジュールシリンダー20、前記チューブ24および前記チップ26は前記ピペットモジュール直進運動フレーム14に取り付けられ、かつそれとともに移動可能で、
前記ピストン22はピストン棒22(32)を介して前記ピペットモジュールフレーム12に固定されており、かつ
前記ピペットモジュールコントローラー30は液面検出操作モードを有し、当該液面検出操作モードは圧力フィードバック制御アルゴリズムを起動させることができ、当該圧力フィードバック制御アルゴリズムは前記圧力センサー28によって検出された前記チップ26中における圧力の変化から前記チップ26が前記液体表面110に接触したことが示されるまで、前記ピペットモジュールモーター16によってz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュール直進運動フレーム14を移動させる、
ことを特徴とするピペットモジュール10。 - 前記ピペットモジュール直進運動フレーム14はリニアスライダー36を介して前記ピペットモジュールフレーム12に取り付けられ、かつネジ38を介して操作可能に前記ピペットモジュールモーター16に連結している、請求項1記載のピペットモジュール10。
- さらに前記ピペットモジュールフレーム12に取り付けられることによってそれとともに移動するチップ外し器34を有し、前記チップ外し器34はチップ外し器ギャップ42で隔てられた対となる第一と第二の平行チップ外し棒40を含み、前記チップ外し器ギャップ42は前記チューブ24の外径を超え、かつ前記チップ26の外径よりも小さく、ここで、前記チップ外し器ギャップ42は前記チューブ24を前記対となるチップ外し棒40の間でz軸に沿って直進運動するように運動させ、かつ前記チップ26がそこを通過することを防止し、そして前記チップ26が前記対となるチップ外し棒40に接触すると、前記ピペットモジュール直進運動フレーム14のさらなるz軸直進運動によって前記チップ26と前記チューブ24が分離される、請求項1記載のピペットモジュール10。
- さらに、前記ピペットモジュール直進運動フレーム14に取り付けられ、かつ別のピペットモジュール直進運動フレームモーター46によって前記ピペットモジュール直進運動フレーム14に対して移動する、別のピペットモジュール直進運動フレーム44、および
前記別のピペットモジュールシリンダー直進運動フレームモーター46、前記圧力センサー28および前記ピペットモジュールコントローラー30に電気的に接続している別のピペットモジュールコントローラー54を含み、
前記空気式吸引部材18は、さらに
前記ピペットモジュールシリンダー20のピペットモジュールシリンダーの体積よりも大きい別のピペットモジュールシリンダー体積を有し、前記ピペットモジュール直進運動フレーム14とともに移動可能で、かつ前記ピペットモジュールシリンダー20、前記チューブ24、前記チップ26および前記圧力センサー28に流体的に接続している、別のピペットモジュールシリンダー48、および
移動可能に前記別のピペットモジュールシリンダー48の中に設けられている、別のピペットシリンダーピストン棒52を介して前記別のピペットモジュールシリンダー直進運動フレーム44に固定されている、別のシリンダーピストン50を含有し、
前記液体処理システム100は、ピペットモジュールマウント114、液体処理システムz軸モーター116および液体処理システムコントローラー118を有し、
そして、前記液体処理システムコントローラー118は吸引操作モードを有し、当該吸引操作モードでは、前記液体処理システムz軸モーター116によって上部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュールマウント114を移動させ、一方、前記ピペットモジュールコントローラー30は同時に前記ピペットモジュールモーター16によって下部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュール直進運動フレーム14を移動させ、かつ前記液体108が前記チップ26に吸い込まれている間、前記チップ26が前記液体表面110と接触したままにし、前記別のピペットモジュールコントローラー54は前記別のピペットモジュールシリンダー直進運動フレームモーター46によって前記ピペットモジュール直進運動フレーム14の下部方向へのz軸直進運動と協調して上部方向にz軸に沿って直進運動するように前記別のピペットモジュールシリンダー直進運動フレーム44を移動させる、
請求項1に記載のピペットモジュール10。 - 少なくとも一つの容器102から液体108を吸引するための液体処理システム100であって、当該容器102は容器開口端104を持ち、前記容器開口端104は前記液体処理システムに対して所定の容器開口端位置106(R1)を有し、前記少なくとも一つの容器102における前記液体は液体表面110を有し、前記液体処理システム100は、
液体処理システムz軸フレーム120と、
前記液体処理システムz軸フレーム120に取り付けられ、液体処理システムz軸モーター116によって前記液体処理システムz軸フレーム120に対してz軸に沿って直進運動するように移動することができるピペットモジュールマウント114と、
前記ピペットモジュールマウント114に取り付けられ、かつそれとともに移動可能である、少なくとも一つの請求項1に記載のピペットモジュール10と、
前記ピペットモジュールコントローラー30および前記液体処理システムz軸モーター116に電気的に接続している、液体処理システムコントローラー118とを含み、
前記液体処理システムコントローラー118は容器索引操作モードを有し、当該容器索引操作モードが起動すると、前記チップ26が前記容器開口端104と同じレベルに到達するまで、前記液体処理システムz軸モーター116によって下部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュールマウント114が移動するようになる、
ことを特徴とする液体処理システム100。 - 前記ピペットモジュールコントローラー30は、前記容器索引操作モード終了後、液面検出操作モードを起動させる、請求項6に記載の液体処理システム100。
- 前記液体処理システムコントローラー118は吸引操作モードを有し、当該吸引操作モードが起動すると、前記液体処理システムz軸モーター116によって上部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュールマウント114が移動し、一方、前記ピペットモジュールコントローラー30は同時に前記ピペットモジュールモーター16によって下部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュール直進運動フレーム14を移動させることで、前記液体108が前記チップ26に吸い込まれている間、前記チップ26が前記液体表面110と接触したままになる、請求項6に記載の液体処理システム100。
- 前記液体処理システムコントローラー118は吸引操作モードを有し、
前記ピペットモジュールコントローラー30は、前記容器索引操作モード終了後、前記液面検出操作モードを起動させ、そして前記液体処理システムコントローラー118は、前記液面検出操作モード終了後、前記吸引操作モードを起動させる、請求項6に記載の液体処理システム100。 - 前記液体処理システムコントローラー118は液体排出操作モードを有し、当該液体排出操作モードが起動すると、前記液体処理システムz軸モーター116によって下部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュールマウント114が移動し、一方、前記ピペットモジュールコントローラー30は同時に前記ピペットモジュールモーター16によって上部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュール直進運動フレーム14を移動させることで、前記チップ26から前記チップ26における液体108が排出される、請求項6に記載の液体処理システム100。
- 前記液体処理システムコントローラー118は吸引操作モードを有し、
前記ピペットモジュールコントローラー30は、前記吸引操作モード終了後、前記液体排出操作モードを起動させる、請求項10に記載の液体処理システム100。 - 前記液体処理システムコントローラー118は液体排出操作モードおよび吸引操作モードを有し、
前記少なくとも一つの容器102は二つまたはそれ以上の容器102で、
前記少なくとも一つのピペットモジュール10は二つまたはそれ以上のピペットモジュール10で、
前記容器索引操作モードが起動すると、前記少なくとも二つのピペットモジュールの少なくとも一つのピペットモジュールの前記チップ26が相応する容器102の前記容器開口端104と同じレベルに到達するまで、前記液体処理システムz軸モーター116によって下部方向にz軸に沿って直進運動するようにピペットモジュールマウント114が移動し、
前記容器索引操作モード終了後、前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記液面検出操作モードが起動し、独立に相応する容器102における前記液体の液体表面を検出し、
前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記液面検出操作モード終了後、前記吸引操作モードが起動し、前記液体処理システムz軸モーター116によって上部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュールマウント114を移動させ、一方、前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記ピペットモジュールコントローラー30は同時に前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記ピペットモジュールモーター16によって下部方向にz軸に沿って直進運動するように前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記ピペットモジュール直進運動フレーム14を移動させることで、前記液体が前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記チップ26に吸い込まれている間、前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記チップ26が相応する容器102の液体表面110と接触したままになり、
そして、前記液体排出操作モードが起動すると、前記液体処理システムz軸モーター116によって下部方向にz軸に沿って直進運動するように前記ピペットモジュールマウント114を移動させ、一方、前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記ピペットモジュールコントローラー30は同時に前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記ピペットモジュールモーター16によって上部方向にz軸に沿って直進運動するように前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記ピペットモジュール直進運動フレーム14を移動させることで、前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記チップ26から前記少なくとも二つのピペットモジュールの各ピペットモジュールの前記チップ26の中における液体108を排出する、
請求項6に記載の液体処理システム100。
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