用于釋放可流動的材料的分配器和方法技術

本發明專利技術涉及一種用于釋放可流動的材料（2，2′）的分配器（1）以及相應的方法。所述分配器（1）包括至少一個管（3），所述管（3）具有入口端（4）和出口端（5），所述管（3）用于將可流動的材料（2）從容器（6）輸送至所述出口端（5）。大體上填充有所述材料（2，2′）的所述管（3）被設置成所述入口端（4）放入所述容器（6）的可流動的材料（2，2′）中或者連接至所述容器（6）。停止閥（7）用于控制所述出口端（5）釋放所述可流動的材料（2，2′）；控制單元（8）用于控制所述停止閥（7）的開啟和閉合。根據本發明專利技術的所述分配器（1）的特征在于，所述管（3）包括插在所述停止閥（7）中的彈性部分（9），其中所述停止閥（7）被配置成夾管閥，用于固定地擠壓所述彈性部分（9）以使所述管（3）閉合。此外，所述控制單元（8）控制所述停止閥（7）相應的開啟時間（t），以將限定的、離散量的可流動的材料（2，2′）釋放到樣品器皿（11），其中所述開啟時間（t）僅僅由所要釋放的可流動的材料（2，2′）的性質以及大體上填充有這些材料（2，2′）的所述管（3）的性質確定。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及如獨立權利要求1的前序部分所述的用于分配可流動的或可傾倒的材料的分配器。所述分配器包括至少一根具有入口端和出口端的管，所述管用于將可流動的材料或可傾倒的材料從容器輸送至出口端。同時，將所述管設置成其入口端位于容器的可流動的或可傾倒的材料中或者連接至容器，但是在每種情況下可流動的或可傾倒的材料大體上能填充所述管。分配器還包括用于控制出口端分配可流動的或可傾倒的材料的停止閥。分配器還可包括用于控制停止閥的開啟和閉合的控制單元。本專利技術還涉及如獨立權利要求20的前序部分所述的用于分配可流動的或可傾倒的材料的相應方法。
技術介紹
眾所周知，可采用不同程度的自動化方式來分配液體(分配)。通常將執行此操作的裝置稱為分配器。根據有關分配體積的分配精度要求，這樣的分配器具有各種復雜的結構。在諸如診斷研究室或其它生物或生化實驗室中，常規實驗的效率和可重復性借助于自動化分配過程得以大大提高。然而，對于這樣的實驗室分配器，在分配期間對所要傳輸的液體體積的精度通常有很高的要求。這是因為非常昂貴的試劑(諸如酶、染料等)被頻繁使用，并且所要處理的樣品體積相對較小(約0. 5iU至2ml)。為了滿足分配精度的高要求，分配器會包括特定的泵，以主要控制液體的傳輸。例如，通常所使用的泵是蠕動泵或往復泵。用于對敏感度要求較低的實驗室過程的純分配器優選使用蠕動泵。另一方面，往復泵被內置于分配器和具有吸收功能的復合分配器中，這些分配器必須傳輸很高精度的液體體積，或者如果是移液器還必須吸收同樣的體積。所有分配器的共同點是，分配液體體積的驅動力由泵對液體提供的附加“驅動壓”來提供。但是，在實驗室中使用的分配器由于包含了這些泵而變得比較復雜并且因而相當昂貴。從專利說明書US6，063，339得到的分配器可通過預編程的陣列快速而高精度地分配液體。這種分配器包括正位移泵，其用于調整所要分配的液體流入分配頭的量。控制單元然后控制電磁閥，藉此控制液體流過(或分配)分配頭。所以，這樣的分配器可以高精度和高速度輸送限定的液體體積，但是這使分配器的結構非常復雜。其它稍微簡單的分配器還適于傳輸納升級或微升級的非常小的體積。例如，已知的有德國弗萊堡的IMTEK Institute for Microsystem Technology的名為“移液器”(請參考Streule 等，Journal of the Association for Laboratory Automation JALA0ctober2004:300-306)0在該移液器中，較薄的彈性毛細管通過毛細力而填充有液體。致動器作用于所述毛細管的外側，由于這種作用使得從管排出的一定量的液體不斷重復地移位。在收回致動器之后，毛細管再次彈性膨脹返回初始形狀；毛細管通過毛細力而被再次填充，然后準備經歷下一次作用。本申請人的專利US5，763，278也描述了相似的原理。在該專利中，借助作用于彈性管外面的致動器排出一定量的液體。但是，通過高精度往復泵重新填充管。這種裝置輸送在1-1Oul范圍內的液體體積，與上述移液器不同之處在于，在填滿所述管和分配器尖端(請參考US5，763，278 :圖2)之后，第一數量的液體只用于啟動裝置且會被丟棄，這部分的液體通過致動器從分配器尖端輸送(參考US5，763，278 :圖3)。分配器尖端再返回所希望的輸送位置(諸如在微板的孔的上方)，然后，由所要傳輸的體積精確地推進泵的活塞(參考US5，763，278 :圖4)。這樣，從分配器排出限定的液體體積，且通過致動器的作用而進入孔中(參考US5，763，278 :圖5)。簡單結構的分配器具有較低精度，例如可參見醫院用的輸液系統(請參考US3, 667，464)。輸注液的流體靜壓是最簡單的驅動力形式，通過計量閥(諸如輥夾)設定所希望的下降速度。如果液體體積減少，必須人工重新調整計量閥。然而，如果需要傳輸恒定量的液體，在這樣的輸液系統中也要使用其它泵(輸液泵)，以致于通過附加的壓力以受控方式傳輸液體。這通常采用蠕動泵。如上所述，這些簡單的靠重力驅動的分配器存在的問題是，由于在容器中的液體的液位下降(即伴隨著流體靜壓下降)，流率會降低。此外，還知道輥夾會使軟管逐漸變形，以致于必須不時地重新調整以保持所需的流率。但是，為了保持流率，還需通過泵來頻繁地施加額外的壓力。這可以通過位移泵將壓力直接施加在液體上來實現。或者，如果袋狀彈性容器通過例如彈簧被拉伸，壓力也可作用在容器上(請參考FR2701646)。但是，在這里所述的各種情況下，所產生的額外的壓力會疊加在流體靜壓上。此外，在專利說明書EP0781521B1中，公開了一種配置成分配肥皂液的分配器，在所述分配器中，雖然液位降低，但是流體靜壓本身保持不變以維持恒定的流率。這通過由可響應重量的元件支撐包含液體的容器而實現。隨著多次分配一定量的皂液容器排空，所以容器會變輕，于是應答重量的元件會升高容器。因此，容器的高度始終與所述容器內的液體的液位匹配。根據EP0781521，這樣的應答重量的元件可以是例如適于容器重量的螺旋彈簧。但是，這樣的皂液分配器所傳輸的體積不能滿足傳輸體積的具體精度要求。
技術實現思路
根據第一方面，本專利技術的目的是提供一種分配器，所述分配器可用于非常高精度地傳輸可流動的或可傾倒的材料，但是所述分配器在結構上是簡單的和有利的。根據第二方面，本專利技術的目的是提供另一種方法，所述方法可用于非常高精度地傳輸可流動的或可傾倒的材料。根據本專利技術的第一方面的所述目的通過如獨立權利要求1所述的特征來實現。最初所介紹的根據本專利技術的分配器的特征在于，管包括插在停止閥中的彈性部分，所述彈性部分用于使停止閥的所有部件和可流動的或可傾倒的材料完全隔離，其中停止閥可配置成夾管閥，其用于固定地擠壓所述彈性部分以使管閉合。根據本專利技術的分配器的其它特征在于，控制單元用于控制停止閥的相應的開啟時間t，以將限定的、離散量的可流動的或可傾倒的材料傳輸在樣品器皿中，其中所述開啟時間t可專門由所要傳輸的可流動的或可傾倒的材料的特性以及大體上有這些材料的管的特性來確定。根據本專利技術的第二方面的目的通過獨立權利要求20來實現。根據本專利技術的方法以使用最初介紹的根據本專利技術的分配器為基礎，所述方法的特征在于管的彈性部分插在停止閥中；其中彈性部分用于使停止閥的所有部分與可流動的或可傾倒的材料完全隔離；其中停止閥可配置成夾管閥，用于固定地擠壓所述彈性部分以使管閉合。根據本專利技術的方法的其它特征在于，控制單元用于控制停止閥的相應的開啟時間t，以將限定的、離散量的可流動的或可傾倒的材料傳輸在樣品器皿中，其中所述開啟時間t可專門由所要傳輸的可流動的或可傾倒的材料的特性以及大體上有這些材料的管的特性來確定。本專利技術的其它特征可在如附屬權利要求所述的每一情況下得到。根據本專利技術的分配器具有以下優點一可通過具有簡單結構的材料輸送部分來傳輸高精度量的可傾倒的材料或傳輸高精度體積的液體，所以設備成本較低。一直接使用容器，所要分配的材料可在所述容器中產生、傳輸或儲存。一可以處理無菌包裝的液體，即從同時無菌的容器和管分配所述液體。一可使用完全濕潤的或易受污染的單個組件作為一次性用品。因此可消除或至少最小化交叉污染的風險。這些一次性用品可以作為可消耗的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·施賴伯，
申請(專利權)人：泰肯貿易股份公司，
類型：
國別省市：