JPH09394U - マルチプルピペットサンプラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】複数の液体サンプルを迅速容易に移せ、生産性
に優れ、信頼性が高く、製造コストのかからないマルチ
プルピペットサンプラーを提供する。 【解決手段】マルチプルピペットサンプラーは（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２２を含み
上面に複数の補強用の押込み部２６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１８；
（ｃ）マニホールドに作動可能に取付け可能であって、
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）圧力変動装置を取付けるための、マニ
ホールドに形成されたアタッチメント：を備える。

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４，４６８，９７４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（０．００８〜０．０４ ０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（１４）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 （３０）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（１８）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（４ ８）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０．０１５〜０．０２ ０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（４８）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（４ ６）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（５８）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（６６）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（７６，７８）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（３０）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（８２）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１ １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 （６８）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
充填されたピ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放した後の液
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ペッ
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：アクチェエータ（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

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【手続補正書】

【提出日】平成８年１２月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【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。

【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

Claims (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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記載のマルチプルサンプラー。
3. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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。