吸头杯体的制作方法

文档序号:26760764发布日期:2021-09-25 05:57阅读:70来源:国知局
吸头杯体的制作方法

1.本发明涉及吸液管吸头扩展件,该吸液管吸头扩展件可附连到吸液管吸头。本发明进一步涉及一种组合件,该组合件包括吸液管吸头和吸液管吸头扩展件,以及涉及一种通过使用吸液管吸头扩展件来处理液体中的样品的方法。本发明要求保护国际专利申请第pct/us18/66850号和国际专利申请第pct/us18/66857号(均于2018年12月20日提交)的优先权。


背景技术:

2.在液体处理领域中,使用许多不同的液体处理管。特别在具有生物材料的液体的处理中,管子是一次性使用的塑料管,因为它们帮助降低污染这种生物材料的风险。这类液体处理管通常构造成通过在实验室工作台进行工作实验室人员来封闭,所述人员被训练成特别注意以避免这类污染。但是,盖子或帽盖的处理在液体处理自动化中通常是不利的。在例如对这类液体处理管开盖和重盖中的自动化方面一直在努力,但是解决方案始终很复杂,使得液体自动化中的这类管子的处理仍然是不利的。还存在一些解决方案,其中,管子被聚集在例如特定管子载具中或者被聚集为所谓的微板,这允许由吸液管机器人进行更简易处理并且因此是自动化友好的。但是,如果单独的管子应该用于自动化中,则处理仍然很复杂,特别是例如在应用开发或小批量应用的情境中。


技术实现要素:

3.本发明的一个目的是提供一种用于液体处理的替代解决方案,该解决方案在自动液体处理系统的使用中也是可实用的。特别是,一个目的是提供一种备选液体处理管。
4.这个问题通过一种吸液管吸头扩展件来解决,该吸液管吸头扩展件可附连到吸液管吸头,该吸液管吸头扩展件具有如权利要求1所述的特征。吸液管吸头扩展件以及吸液管吸头扩展件的组合件以及通过使用吸液管吸头扩展件处理样品的吸液管吸头和方法的其他实施例通过如其他权利要求所述的特征来限定。
5.按照本发明的吸液管吸头扩展件可附连到吸液管吸头,并且包括近端、远端和外壁,该外壁在近端与远端之间延伸。外壁具有外侧和内侧并且在近端形成接纳孔,以用于插入吸液管吸头。吸液管吸头扩展件还包括处于远端的底部。吸液管吸头扩展件的内腔被外壁的内侧和底部包封。
6.吸液管吸头扩展件进一步包括一个或多个间隔元件,所述间隔元件被布置在外壁的内侧,并且伸入内腔中。一个或多个间隔元件被确定尺寸以建立与外壁的内侧和底部相邻的流体摄入区。所述流体摄入区从底部一直延伸到接纳孔,并且在接纳孔处与周围大气流体连接。
7.与吸液管吸头扩展件相关的近端是指最接近可插入吸液管吸头的接纳孔的吸液管吸头扩展件的端部。近端偶尔又可能被称作吸液管吸头扩展件的上端。相应地,与吸液管吸头扩展件相关的远端是指更远离用于插入吸液管吸头的接纳孔的吸液管吸头扩展件的
端部。因此,远端与接纳孔相对,并且又可被称作下端或底端。与吸液管吸头相关,术语“近端”是指用于通常附连到吸液管和关联吸液通道的吸液管吸头的上端,而术语“远端”是指吸液管吸头的下端,其中,具有用于吸入或分发液体的排出口。
8.术语“可附连/被附连到吸液管吸头的吸液管吸头扩展件”基本上描述与术语“可插入/被插入吸液管吸头扩展件的吸液管吸头”相同的状况。在这里描述,吸液管吸头扩展件构造为可连接到吸液管吸头。这可被实现,因为特别是,接纳孔的直径以及由外壁和底部所形成的内腔的尺寸适于应该被插入吸液管吸头扩展件中的吸液管吸头的尺寸。接纳孔和内腔的尺寸允许特定吸液管吸头的摄入,并且按照本发明确保在内吸液管吸头的外壁与吸液管吸头扩展件的内壁之间形成间隙,流体或液体能够被移入该间隙中。
9.适当的吸液管吸头例如可以是由塑料材料所制成的可弃置吸液管吸头或者是由金属所制成的所谓固定吸液管吸头。
10.在本发明的情境中,可弃置吸液管吸头是一种吸液管吸头,该吸液管吸头例如可由液体处理装置自动接纳和/或弹出。它可由塑料材料来制成,以及到液体处理装置的连接可通过使塑料略微变形以取得吸头与装置之间的摩擦配合连接来实现。
11.在本发明的情境中,固定吸液管吸头可通过形状配合以机械方式来连接到液体处理装置,例如可被拧到装置。安装和拆卸通常要求手动交互。固定吸液管吸头可由金属制成,以确保稳定形状。
12.一个或多个间隔元件构造成将被插入的吸液管吸头定位在距吸液管吸头扩展件的内壁的限定距离处,并且由此当插入吸液管吸头时还允许流体摄入区在吸液管吸头扩展件的外壁的内侧的形成。因此,间隔元件防止被插入的吸液管吸头完全抵靠吸液管吸头扩展件的外壁的内侧。因此,(一个或多个)间隔元件用作隔离片,这允许当吸液管吸头被插入吸液管吸头扩展件中时流体摄入区通过吸液管吸头进一步限制。
13.一个间隔元件足以将被插入的吸液管吸头与外部壁的内侧隔开,以用于形成被插入的吸液管吸头的外侧与吸液管吸头扩展件的内侧之间的通道。这个通道可接纳将在吸液管吸头与吸液管吸头扩展件之间移动的流体。两个或更多间隔元件的使用可以是优选的,以便为吸液管吸头提供底座,其中,该吸液管吸头没有接触外壁的内侧。
14.无论是当使用一个间隔元件还是当使用更多间隔元件时,间隔元件都没有沿外壁的内侧周向延伸,使得吸液管吸头扩展件或流体摄入区从未被封闭到接纳孔。吸液管吸头扩展件的近端处的接纳孔在使用期间至少部分开启,并且因此不是例如由盖子、密封件、它所附连的吸液管吸头或者它们的组合完全封闭的。通过保持与周围大气的流体连接,当液体从吸液管吸头被分发到所附连吸液管吸头扩展件的流体摄入区中时,充分压力均衡得以确保。
15.间隔元件将内腔细分为流体摄入区和吸液管吸头托管区,它们对应于被插入的吸液管吸头的后期位置。相应间隔元件从吸液管吸头扩展件的内壁朝中轴线突出的每个间隔元件的深度(所述深度对应于长度)可特别限定流体摄入区中可接纳的液体的体积。
16.在本发明的情境中,流体可以是任何类型的液体或气体,例如液体样品、试剂、缓冲剂等。流体还可以是不同液体的混合物(例如乳剂)、不同气体的混合物、液体和气体的混合物(即,气溶胶)或者所述液体中分发的液体和固体的混合物(即,悬浮液)。固体颗粒例如可以是磨料颗粒(例如沙子),或者可以是磁拍。液体还可以是感兴趣分子的溶剂。
17.底部在远端被连接到外壁。底部和外壁(它们围绕中轴线或纵轴线周向延伸)两者形成公共容器状结构,该公共容器状结构可附连到常规吸液管吸头,其方式是吸液管吸头扩展件形成包括分发孔的吸液管吸头的末端的杯体。但是,杯体将被插入的吸液管吸头的内流体通道延伸到吸液管吸头扩展件的内腔中。
18.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,底部和外壁作为整件来形成。这个实施例的吸液管吸头扩展件用作结构稳定的杯状附件。
19.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,底部和外壁构造为不渗透流体的。在这个实施例中,确保例如在吸液管吸头与吸液管吸头扩展件之间移动的液体完全被阻止在底部区域中或者在外壁的区域中的所述侧上移出流体摄入区。底部或者外壁均不可例如提供例如用于将液体从液体-液体分离或者液-固相萃取或分离的过滤功能。
20.适当材料是例如塑料聚合物(例如聚丙烯、聚乙烯或含氟弹性体)或者玻璃或金属(例如铝或钢)。塑料的优点还在于生产成本比较廉价并且是少许可变形的。这允许例如按照摩擦配合方式将吸液管吸头扩展件附连到吸液管吸头。它也是可弃置使用的优选材料。但是还有可能通过形状配合(例如通过榫槽连接)来附连吸液管吸头扩展件。另一个适当材料是聚四氟乙烯。
21.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件可具有化学惰性材料,例如具有塑料聚合物(例如聚丙烯、聚乙烯或含氟弹性体)或者具有玻璃或金属(例如铝或钢)。塑料的优点在于化学惰性、生产成本比较廉价并且是少许可变形的。这允许例如按照摩擦配合方式将吸液管吸头扩展件附连到吸液管吸头。它也是可弃置使用的优选材料。但是还有可能通过形状配合(例如通过榫槽连接)来附连吸液管吸头扩展件。另一个适当的化学惰性材料是聚四氟乙烯。
22.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件包括相对吸液管吸头扩展件的近端齐平地布置例如直到底部的一个或多个间隔元件,和/或吸液管吸头扩展件包括相对吸液管吸头扩展件的近端有偏差地布置的一个或多个间隔元件。
23.偏差的长度例如可与外壁的一个或多个梯级相耦合或组合。长度可适于应该被插入吸液管吸头扩展件中的吸液管吸头的外部尺寸。
24.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,间隔元件例如可以是内杆,且在吸液管吸头扩展件的外壁的内侧的其他类型的突出体也是可能的,例如鼻状,以及变化形式例如直的或者蛇形或波状杆也是可能的。不同类型或形式的突出体的组合是可能的。不规则形式特别适合于提供对液体的附加混合效果,所述液体被引入吸液管吸头扩展件中。也许有可能的是,在外壁的内侧仅提供一个内间隔元件,只要它适合允许吸液管吸头扩展件的内腔中的流体摄入区的形成。在仅使用一个间隔元件的情况下,吸液管吸头托管区可相对吸液管吸头扩展件的中轴线是离心的。大量间隔元件也是可能的,这允许吸液管吸头扩展件的内腔内的吸液管吸头托管区和流体摄入区的位置的更准确定义。但是,大量间隔元件的使用还允许吸液管吸头
扩展件的内腔内的吸液管吸头的离心定位。特别通过根据吸液管吸头扩展件的内部形式协调每个间隔元件的深度,可定义吸液管吸头是将按照中心还是离心方式来定位在吸液管吸头扩展件内。
25.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,间隔元件的至少一个包括止动表面,该止动表面朝向吸液管吸头扩展件的中轴线,即径向地面向吸液管吸头扩展件的中轴线。当吸液管吸头扩展件被附连到吸液管吸头时,止动表面能够被吸液管吸头抵靠。间隔元件的止动表面在本发明的情境中是接触点或接触表面,所述接触点或接触表面在吸液管吸头扩展件被附连到所述吸液管吸头时被吸液管吸头抵靠。因此,止动表面在流体摄入区与吸液管吸头托管区之间的那个特定位置标记边界。
26.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,在外壁的内侧的一个或多个间隔元件沿从吸液管吸头扩展件的近区朝吸液管吸头扩展件的底部的方向延伸。间隔元件例如构造为相同或变化宽度的内杆,和/或它们沿从近端到远端的方向与它们的宽度上相比是更加细长的,其中,宽度是沿横向的尺寸。至少两个或更多细长间隔元件的使用特别适合于吸液管吸头扩展件内的吸液管吸头的准确定位。例如,按照相互交替方式例如以不规则阵列和/或沿从近端朝远端的方向所定位的大量较短间隔元件可以是可能的,更长并且以规则阵列来布置在外壁的内侧的更少数量的间隔元件或者它们的混合是可能的。作为补充或替代规定,可预知例如将弹性塑料材料提供到间隔元件上,这可通过双组分注塑步骤来施加,以用于增强吸液管吸头上的吸液管吸头扩展件的保持力。
27.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,间隔元件从吸液管吸头扩展件的近区基本上连续地延伸到吸液管吸头扩展件的远区。这种布置特别适合于间隔元件(所述间隔元件例如构造为内杆),并且例如允许例如注塑过程中的制造过程的简化。
28.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,若干间隔元件的止动表面共同形成内腔中的公共止动表面,该公共止动表面能够被被插入的吸液管吸头抵靠,即,能够与被插入的吸液管吸头对齐。间隔元件特别确定尺寸以使得公共止动表面朝吸液管吸头扩展件的远端接近中轴线。公共止动表面分别有助于限定吸液管吸头托管区和流体摄入区的边界。
29.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,每个间隔元件的止动表面与外壁的内侧基本上平行。当吸液管吸头扩展件的外壁在形状上适合待插入吸液管吸头的外壁时,也就是说当两个壁(即,吸液管吸头扩展件的外壁和吸液管吸头的外壁)在被组装时相互平行地布置时,这是特别有利的。
30.例如特别有用的是,使间隔元件的数量和/或每个间隔元件的深度适合吸液管吸头扩展件应该附连的吸液管吸头的外部尺寸。该适合可例如考虑到吸液管吸头的外部尺寸和/或考虑到被插入的吸液管吸头与吸液管吸头扩展件之间的预计摩擦而进行,这取决于是预计紧密摩擦配合还是仅预计宽松插入。还可有用的是,使这些参数适合吸液管吸头扩展件的流体摄入区中应该接纳的液体的体积。例如,吸液管吸头扩展件的摄入体积可对应
于吸液管吸头扩展件应该附连到的吸液管吸头的标称体积。
31.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件包括至少两个间隔元件,优选地至少三个间隔元件。
32.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,至少一个、优选地每个间隔元件构造为细长杆,所述细长杆沿从吸液管吸头扩展件的近端朝远端的方向延伸。
33.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,外壁具有适于插入吸液管吸头扩展件中的吸液管吸头的外形的形状、即外壁的形状。适于尤其还意味着,吸液管吸头扩展件的外壁的至少部分呈现与吸液管吸头的外形相似的形状,但是尺寸不同,优选地尺寸更大。也许有可能的是,吸液管吸头扩展件的外壁的内侧在形状上特别适合吸液管吸头的外形。
34.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件的外壁是周向壁,该周向壁朝吸液管吸头扩展件的下端逐渐变细。外壁可限定吸液管吸头扩展件的形式和外形尺寸,所述吸液管吸头扩展件可以是例如长圆形空心体,例如在远端的区域中至少部分成圆锥形地逐渐变细或者整个地逐渐变细。吸液管吸头扩展件还可具有轴向对称形式,但是轴向不对称形式也是可能的。示范地,当应该使用60mm长的200μl体积吸液管吸头并且应该分发和/或吸入100μl的液体体积时,30mm长的吸液管吸头扩展件是适当的。外壁在整个长度上逐渐变细,或者还可包括例如圆柱区段,所述圆柱区段优选地位于吸液管吸头扩展件的近端。
35.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,接纳孔可在与吸液管吸头扩展件的中轴线正交的平面中具有圆形截面,这特别适合于插入吸液管吸头,但是也许有可能的是,接纳孔具有偏离截面形状。
36.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件的接纳孔的内径可以为6mm,应该进入接纳孔的吸液管吸头的吸头的外径可以为大约1mm。例如当使用具有应该搁置在吸液管吸头扩展件的接纳孔内的大约5mm的外径的可弃置吸液管吸头时,或者当使用具有大约4mm的外径的固定吸头时,这种扩展件是适当的。接纳孔的内径和/或外壁的内侧之间的空间可由一个或多个间隔元件来控制。
37.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件包括用于控制吸液管吸头扩展件内的吸液管吸头的插入深度的收缩元件。收缩元件限定被插入的吸液管吸头的远端与吸液管吸头扩展件的远端之间的间隙高度。特别是,收缩元件建立吸液管吸头的远端与吸液管吸头扩展件的底部之间的间隙。
38.收缩元件用作止动器元件,该止动器元件能够在吸液管吸头扩展件被附连到所述吸液管吸头时限制吸液管吸头的插入深度。收缩元件应该特别防止被插入的吸液管吸头的远端抵靠吸液管吸头扩展件的底部并且由此封闭吸液管吸头的排出口。通过按照本发明将吸液管吸头的插入限制到吸液管吸头扩展件的内腔内的所定义深度,限定间隙或对应间隙高度,当插入吸液管吸头一直到在收缩元件处停止插入时生成该间隙或对应间隙高度。
39.当借助于收缩元件在可控方式下插入吸液管吸头时所生成的间隙高度例如可以为0.1mm至1mm。取决于预计应用,间隙高度可能超过1mm。
40.在本发明的情境中,间隙描述当组装吸液管吸头扩展件和吸液管吸头时在吸液管吸头扩展件的底部与吸液管吸头的远端之间所生成的空间。该间隙用作吸液管吸头的内腔与吸液管吸头扩展件的流体摄入区之间的流体连接,并且也是流体摄入区的一部分。在吸液管吸头插入时,吸液管吸头的内腔与吸液管吸头扩展件之间的流体流动是可能的。取决于吸液管吸头的远端处的内部几何结构以及收缩元件的数量、尺寸和位置,可能影响液体的体积和流率。较高的流率会特别使混合效果最大化。
41.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,收缩元件由下列部分形成:
42.·
一个或多个间隔元件的止动表面或者止动表面的部分,该止动表面或者止动表面的部分朝向吸液管吸头扩展件的中轴线;和/或
43.·
一个或多个隔离块,所述隔离块在吸液管吸头扩展件的内腔中布置在底部。
44.因此,可例如由一个或多个间隔元件和/或由其他部件来形成收缩元件。
45.当收缩元件通过一个或多个间隔元件的止动表面或者止动表面的部分来形成时,间隔元件的尺寸被调节成使得,当吸液管吸头被插入吸液管吸头扩展件时,吸液管吸头抵靠止动表面,当吸液管吸头的远端尚未到达吸液管吸头扩展件的底部时,其达到内腔内的结束位置。在这种情况下,特别是间隔元件的深度限定了间隔元件伸入内腔中的程度以及哪一种深度可用来限定间隙高度。
46.当收缩元件通过一个或多个隔离块(所述隔离块被布置在吸液管吸头扩展件的内腔中的底部)来形成时,吸液管吸头抵靠一个或多个隔离块的上表面。该间隙在该情形中具有间隙高度,该间隙高度对应于隔离块的高度,通过所述高度,隔离块沿纵轴线伸入吸液管吸头扩展件的内腔中。
47.隔离块可构造为单独结构,该单独结构被连接到底部或者作为从底部的突出体来形成。但是,隔离块也可通过间隔元件的远端来形成。在这种情况下,间隔元件的远端形成朝吸液管吸头的中轴线的附加突出体,该突出体沿底部的内侧延伸。在另一替代实施例中,隔离块可通过外壁在内侧的突出来形成,该突出体朝吸液管吸头扩展件的中轴线并沿底部的内侧延伸。
48.隔离块可包括一个或多个附加定位元件,以便将吸液管吸头的远端更好地定位在吸液管吸头扩展件的底部区域内。
49.一个吸液管吸头扩展件中的隔离块的不同实施例的组合可以是可能的,类似构造的隔离块的使用也是可能的。
50.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,收缩元件通过两个或更多隔离块来形成,所述隔离块被布置在吸液管吸头扩展件的底部的内侧。按照随机样式或者按照所定义样式(例如按照星形样式)在底部的内侧上布置隔离块。
51.收缩元件的使用的优点在于,吸液管吸头扩展件内的吸液管吸头的插入深度是由物理结构可控的。插入深度的控制可确保吸液管吸头当被定位在吸液管吸头扩展件内时在其远端下方留下间隙。间隙允许液体通过间隙从吸液管吸头运送到吸液管吸头扩展件的流
体摄入区中。该间隙用作吸液管吸头的内腔与吸液管吸头扩展件的流体摄入区之间的流体连接。在有利实施例中,(一个或多个)间隔元件和最终存在的(一个或多个)收缩元件被布置成使得沿吸液管吸头扩展件的内侧生成连续的流体摄入区,这意味着,优选地没有生成隔离通道,而是每个所生成流体摄入区与其他流体摄入区流体连接。这确保在吸液管吸头与吸液管吸头扩展件之间移动通过样品的液体保持均质。
52.虽然收缩元件对于吸液管吸头到吸液管吸头扩展件中的受控插入不是强制性的,因为插入深度可仅通过插入所使用的力来控制,但是收缩元件是确保可重复间隙高度的附加保护。作为补充或替代规定,可预知例如将弹性塑料材料提供到收缩元件上,这可通过双组分注塑步骤来施加,以用于增强吸液管吸头上的吸液管吸头扩展件的保持力。
53.在没有收缩元件的情况下,吸液管吸头到吸液管吸头扩展件中的插入可通过对插入所用的力的控制来控制。在液体处理工作站的情境中,所要求的力例如可通过用于吸液管吸头扩展件所关联的吸液通道的移动的电流限制来控制。所要求的力可依赖于吸液管吸头的尺寸、应该被附连到吸液管吸头的吸液管吸头扩展件的尺寸,但是例如还依赖于吸液管吸头和吸液管吸头扩展件的材料,例如依赖于其硬度或弹性。
54.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件构造为可通过液体处理工作站的弹出机构从吸液管吸头弹出。弹出机构例如可以是例如耙状结构的被动机构或者被动机构。通过使用被动机构,可通过移动对应吸液通道并且由此移动吸液管吸头扩展件抵靠耙齿移开吸液管吸头或者在该情形中为吸液管吸头扩展件,同时弹出机构是静止的。通过使用主动机构,弹出机构本身相对吸液管吸头扩展件移动,并且由此从吸液管吸头主动移开吸液管吸头扩展件。在该情形中,吸液管与可弃置吸液管吸头之间的摩擦连接有利地大于可弃置吸液管吸头与所附连吸液管吸头扩展件之间的摩擦连接。
55.能够按照任何组合来使用吸液管吸头扩展件的上述实施例的特征,除非它们相互抵触。
56.本发明的另一方面涉及一种组合件,该组合件包括:用于吸入和/或分发液体的吸液管吸头;附连到吸液管吸头的吸液管吸头扩展件;以及一个或多个间隔元件,用于将吸液管吸头与所附连的吸液管吸头扩展件隔开。吸液管吸头扩展件包括近端、远端和外壁,该外壁在近端与远端之间延伸。外壁具有外侧和内侧并且在近端形成接纳孔,以用于插入吸液管吸头。吸液管吸头扩展件进一步包括处于远端的底部以及被外壁的内侧和底部包封的内腔。一个或多个间隔元件被确定尺寸以建立与外壁的内侧、底部和所插入的吸液管吸头相邻的流体摄入区。流体摄入区从底部一直延伸到接纳孔,并且在接纳孔处与周围大气流体连接。
57.吸液管吸头扩展件可包括如以上在单吸液管吸头扩展件的情境中所述的一个或多个特征。能够按照任何组合来使用这些特征和/或不同实施例,除非它们相互抵触。以上对吸液管吸头扩展件给出的定义也适用于作为组合件的部分的吸液管吸头扩展件。
58.本发明的另一方面涉及一种处理液体中的样品的方法。该方法包括下列步骤:提供如上所述的实施例中的吸液管吸头扩展件。将液体吸入吸液管吸头中。将填充有液体的吸液管吸头插入吸液管吸头扩展件中。将液体分发到吸液管吸头扩展件的流体摄入区中。可能的是,将全部液体体积或仅部分体积分发到吸液管吸头扩展件中。可选地,将液体在吸
液管吸头与吸液管吸头扩展件的流体摄入区之间移动一次或多次。例如在应实现例如附加的混合效果的情形中,这是有利的。
59.用于执行如本文所述或者如下面所述的实施例中的方法的吸液管吸头可以是常用的可弃置吸液管吸头,或者替代地是以上所述的所谓固定吸头。
60.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,通过使用手持吸液管或者液体处理工作站的吸液管移动吸液管吸头,来移动插入吸液管吸头中的吸液管吸头扩展件。
61.手持吸液管(或者又称作移液器)构造成由实验室人员手动或者至少半自动使用。手动使用的优点可在于,可采用方法步骤来执行该方法,所述方法步骤单独被选择并且适于实际状况。
62.通过使用液体处理工作站自动执行该方法的优点在于,可精确地以一致质量和特异性来处理大数量的样品。液体处理工作站通常在一个或多个控制器的控制下,所述控制器例如通过吸液头、吸液管的移动、容器等控制吸液机器人、所使用的液体、吸入、分发、混合的步骤或者其他吸液步骤。
63.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸入、分发或移动液体的每个步骤由液体处理工作站来控制,该液体处理工作站包括吸液管吸头所附连的吸液管。
64.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,液体包括样品。
65.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,样品是核酸、蛋白质、包括碳水化合物、脂肪酸、维生素和/或激素的组分,或其他细胞组分。
66.例如,样品可以以隔离的形式获得,或者样品仍然存在于细胞内。细胞可以是任何原核或真核细胞,其内容物应经受分析。细胞可以是例如细菌细胞,包括古细菌细胞。示例性地,细菌细胞可以是大肠杆菌细胞或涉及标准实验室测定的其他细胞,或例如涉及疾病的其他细菌细胞。细胞也可以是真菌细胞,例如酿酒酵母细胞。细胞也可以是源自另一种真核生物体(例如植物、动物或人)的细胞。
67.细胞也可以是细胞培养物的一部分,细胞培养物是生物体外部的培养基或营养液中或上的细胞或细胞群的培养物。细胞培养基适合待培养细胞的要求和测定的要求。例如,细菌细胞可以在所谓的琼脂板形式的半固体或固体细胞培养基中培养。在液体培养基中培养细胞也是已知的,液体培养基通常用于动物或人类细胞培养。细胞培养物的细胞可以是初生细胞(直接从生物体产生)或细胞系(永生细胞)。
68.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,样品结合于液体中的磁珠,或者是在将包含样品的液体分发到吸液管吸头扩展件中之前或之后在吸液管吸头扩展件的内腔中提供配置成允许结合样品的磁珠。
69.在样品结合于液体中的磁珠的情形中,样品例如先前已被隔离。在样品尚未与细胞隔离的情形中,可以首先在吸液管吸头扩展件中进行细胞裂解步骤,然后将配置成与所期望的细胞化合物结合的磁珠添加到吸液管吸头扩展件中。细胞裂解可以例如通过加热进
行或酶促地进行。
70.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,通过使用所插入的吸液管吸头所附连于的手持式吸液管或液体处理工作站的吸液管来移动所插入的吸液管吸头,从而移动包括带有样品和磁珠的液体的吸液管吸头扩展件。
71.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,吸液管吸头扩展件被移动到磁珠分离装置的磁体并被带入磁化位置,在该磁化位置,允许磁珠在吸液管吸头扩展件的流体摄入区内的限定位置处与液体分离。分离通常实现如下,即磁珠在靠近磁体处以芯粒状形式被收获。
72.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,在磁珠分离后进行洗涤步骤,包括以下步骤:
73.-将液体从吸液管吸头扩展件吸入吸液管吸头,并从吸液管吸头扩展件移开吸液管吸头;
74.-将包括洗涤溶液的吸液管吸头插入吸液管吸头扩展件中;
75.-将吸液管吸头扩展件移动到工作位置,并将洗涤溶液分发到吸液管吸头扩展件的流体摄入区中的已分离的磁珠;
76.-可选地吸入和分发洗涤溶液一次或多次。
77.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,在磁珠分离后进行洗脱步骤,包括以下步骤:
78.-将液体从吸液管吸头扩展件吸入吸液管吸头,并从吸液管吸头扩展件移开吸液管吸头;
79.-将包括洗脱溶液的吸液管吸头插入吸液管吸头扩展件中;
80.-将吸液管吸头扩展件移动到工作位置,并用已分离的磁珠将洗脱溶液分发到吸液管吸头扩展件的流体摄入区中;
81.-可选地吸入和分发洗脱溶液一次或多次,由此将样品与磁珠分离;
82.-将吸液管吸头扩展件移动到磁化位置,在该磁化位置,磁珠被允许在吸液管吸头扩展件的流体摄入区内的限定位置处与洗脱溶液分离;以及
83.-将洗脱溶液从吸液管吸头扩展件吸入所插入的吸液管吸头中,从吸液管吸头扩展件移开吸液管吸头,并将洗脱溶液分配到目标器皿中。
84.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,包括以下步骤:
85.-将液体从吸液管吸头扩展件吸入吸液管吸头,并从吸液管吸头扩展件移开吸液管吸头;
86.-将包括溶剂溶液的吸液管吸头插入吸液管吸头扩展件中;
87.-将吸液管吸头扩展件移动到加热装置并用已分离的磁珠将溶剂溶液分配到吸液管吸头扩展件的流体摄入区中,可选地吸入并分发溶剂溶液,用以将磁珠与溶剂溶液混合;
88.-加热包括溶剂溶液和与样品结合的磁珠的吸液管吸头扩展件,由此使样品从磁珠分离并将样品溶解在溶剂溶液中;
89.-将吸液管吸头扩展件移动到磁珠分离装置的磁化位置,并允许磁珠在吸液管吸头扩展件的流体摄入区内的限定位置处与溶剂溶液分离;
90.-将溶剂溶液从吸液管吸头扩展件吸入所插入的吸液管吸头,从吸液管吸头扩展件移开吸液管吸头,并将包括样品的溶剂溶液分发到目标器皿中。
91.在本发明的实施例(该实施例可与提到或者将要提到的实施例的任何其他实施例相组合,除非存在抵触)中,该方法还包括以下步骤:通过使用液体处理工作站的弹出机构从吸液管吸头扩展件移开吸液管吸头。
92.该方法的上述实施例的特征可以如对本领域技术人员而言合理的那样以任何组合使用,除非它们相互抵触。
93.本发明还涉及如本文所述的吸液管吸头扩展件在按照如本文所述方法制造经处理液体中的使用,以及涉及基于如本文所述所执行的方法产生测试结果。
附图说明
94.下面参照附图更详细描述本发明的实施例。这些实施例仅用于示意性目的,而不应被看作在进行限制。附图中:
95.图1a示出吸液管吸头扩展件的第一实施例的侧视示意图;
96.图1b示出对图1a的吸液管吸头扩展件的近端的示意图;
97.图1c示出按照图1b所示的剖面c-c剖得的图1a的吸液管吸头扩展件的剖视示意图;
98.图1d示出按照图1b所示的剖面d-d剖得的图1a的吸液管吸头扩展件的剖视示意图;
99.图2a示出包括图1a的吸液管吸头扩展件和被插入的吸液管吸头的组合件的侧视示意图;
100.图2b示出图2a的组合件的剖视示意图;
101.图3示出另一实施例中在功能上集成到液体处理工作站中的吸液管吸头扩展件的示意概略图;
102.图4a示出在外壁的内侧的间隔元件的所选实施例的示意图;
103.图4b示出在外壁的内侧的间隔元件的各种实施例的示意图;
104.图5a示出吸液管吸头扩展件的第二实施例的立体侧视示意图;
105.图5b示出图5a的吸液管吸头扩展件的立体纵向剖视示意图;
106.图5c示出图5a的吸液管吸头扩展件的底部区域的切除剖面的立体示意图;
107.图6a示出吸液管吸头扩展件的第三实施例的立体侧视示意图;
108.图6b示出图6a的吸液管吸头扩展件的立体纵向剖视示意图;
109.图6c示出图6a的吸液管吸头扩展件的底部区域的切除剖面的立体示意图;
110.图7示出具有被插入的吸液管吸头的吸液管吸头扩展件的第三实施例的底部的简化剖视示意图;
111.图8示出能够采用吸液管吸头扩展件来执行的可能方法步骤的示意概略图;以及
112.图9示出包括用于处理吸液管吸头扩展件的下保持机构的磁珠分离装置的俯视示意图。
具体实施方式
113.图1a示出吸液管吸头扩展件1的示范实施例的侧视示意图。这里的吸液管吸头扩展件1是细长管状体,其带有近端2和远端3。外壁4在近端2与远端3之间延伸,并且形成吸液管吸头扩展件1的所述接纳孔7。被连接到外壁4的底部8在远端3处封闭吸液管吸头扩展件1。外壁4和底部8包封内腔9,更准确来说是外壁4的内侧6和底部8的内侧。这里所示的吸液管吸头扩展件1是旋转对称体,并且进一步包括三个间隔元件10,所述间隔元件10构造为细长杆,并且与近端2齐平地安装,使得外壁4的近端和间隔元件的每个近端形成公共表面。中轴线13被示出,并且在这里对应于吸液管吸头扩展件1的纵轴线。
114.沿纵轴线,吸液管吸头扩展件1包括三个不同区段:更近区段,其作为大致圆柱管形成;后接有一区段,该区段朝底部8成圆锥形地逐渐变细;第三区段是底部8。这个实施例表明使吸液管吸头扩展件1的形状适合将被插入吸液管吸头扩展件1中的吸液管吸头14的形状的一种可能性。在当前情境中,术语“可附连/被附连到吸液管吸头14的吸液管吸头扩展件1”描述与术语“可插入/被插入吸液管吸头扩展件1的吸液管吸头14”基本上相同的状况。吸液管吸头扩展件1的形状和尺寸的其他调节是可能的,如图5a-c和图6a-c中示范地示出。这类调节并不局限于外壁4的形状的选择。例如,间隔元件10的一个或多个的形状和/或尺寸可用来将吸液管吸头扩展件1构造为可附连到吸液管吸头14。
115.图1b示出对吸液管吸头扩展件1的近端的示意图。近表面在这里通常通过外壁4的近端和间隔元件10的近端来形成。三个间隔元件10通过外壁4来形成,并且伸入内腔9中。被插入内腔9中的吸液管吸头14抵靠间隔元件10,使得吸液管吸头14没有接触外壁4的内侧(同样见图2a和图2b)。因此,一个或多个间隔元件10建立流体摄入区12,该流体摄入区12与外壁4的内侧6基本上相邻并且处于内腔9内。间隔元件10的尺寸可影响流体摄入区12的体积。
116.图1b中,示出两个剖面c-c和d-d的路线,作为图1c和图1d的基础:
117.图1c中,示出按照剖面c-c剖得的吸液管吸头扩展件1的剖视示意图。图1a的吸液管吸头扩展件1在这里能够在纵剖视图中看到,其尤其允许对构造为细长间隔杆的间隔元件10之一间隔元件的视图,以及对吸液管吸头扩展件1的底部8的视图。如能够看到的,底部8在吸液管吸头扩展件1的远端3限制了内腔9。底部8和外壁4相互无缝地连接,并且共同形成吸液管吸头扩展件1的内侧。在该情形中,间隔杆10没有一直延伸到底部8,而是朝底部8留下间隙g。在所示实施例中,(一个或多个)间隔杆确保被插入吸液管吸头扩展件1的吸液管吸头14没有抵靠底部8,而是生成具有间隙高度h的间隙g。这样,建立了所插入的吸液管吸头14与吸液管吸头扩展件1的内腔9之间的连续流体流。
118.间隔杆10具有止动表面11,该止动表面11能够在正面看到。在这个纵剖面中,间隔杆10及其止动表面11与外壁基本上平行地延伸。这可允许制造过程(例如注塑过程)期间的简易处理。被插入的吸液管吸头14抵靠间隔杆的止动表面,使得插入深度得到控制。
119.图1d中,示出按照图1b所示的剖面d-d剖得的吸液管吸头扩展件的剖视示意图。这个剖视图允许图1a的吸液管吸头扩展件的纵剖视图,其中,杆之一的正视图被切(左侧),并且杆之一通过侧视图示出。能够看到在左边的被切的间隔杆的远端与底部8的内侧之间所形成的间隙g。
120.还能够看到,两个可见间隔杆从近端2朝远端3连续延伸,以朝远端3的偏差结束。
面向中轴线13的每个细长杆的表面用作用于被插入的吸液管吸头14的止动表面11;在该情形中,全部止动表面共同形成“公共”止动表面,它们限定吸液管吸头扩展件1内的吸液管吸头14的位置。这个实施例中的吸液管吸头扩展件1相对外壁4、底部8和间隔元件10是单件体。
121.图2a中,能够看到组合件的示意侧视图,该组合件包括具有被插入的吸液管吸头14的吸液管吸头扩展件1。所示的吸液管吸头14是用于例如采用手持吸液管或者采用自动液体处理工作站20的吸液管23来处理液体的典型可弃置吸液管吸头。这种吸液管吸头14是细长管,该细长管具有周向壁15的不同圆柱或成圆锥形地逐渐变细的壁区段,所述壁区段可适于吸液管23和/或吸液管吸头14应该附连以进行吸液的吸液头21的特定技术要求。这里所示的吸液管吸头14在近端包括具有加强支柱的套环16,并且在远端具有排出口17,以用于分发或吸入液体(此处见图7)。吸液管吸头14以近端附连到吸液管23,且套环16防止附连至吸液管23期间的吸液管吸头14的变形,并提供稳定效果。
122.图2a中,吸液管吸头14以排出口17超前被插入吸液管吸头扩展件1,该吸液管吸头扩展件1基本上对应于图1a所示的吸液管吸头扩展件。间隔元件10在这里构造为细长杆,所述细长杆形成与外壁4的内侧6相邻的流体摄入区12,并且还控制吸液管吸头14的插入深度,以便确保吸液管吸头14的远端与吸液管吸头扩展件1的底部8之间的间隙g的形成。
123.在吸液管吸头14的插入之后形成的间隙g能够在图2b的剖视图中看到。图2b是图2a的组合件沿剖面a-a的示意剖视图,在该图中同样变得显而易见的是,这个实施例中的吸液管吸头扩展件1的底部8处的间隙g提供可弃置吸液管吸头14的内部与吸液管吸头扩展件1的内腔9中的流体摄入区12之间的流体连接。类似状况可在图7中看到。由于流体摄入区12还与吸液管吸头扩展件1的近端2处的周围大气流体连接,所以确保液体20可在吸液管吸头14的内部18与吸液管吸头扩展件1的流体摄入区12之间移动(当它们被组装到功能单元时)。间隙g的形成的优点在于,例如在吸液管吸头扩展件1中执行混合步骤时,可取得较高流动速度,由此增加混合的效率。
124.图3中,示出液体处理工作站20的液体处理过程期间的吸液管吸头扩展件1的示意概略图。液体处理工作站20构造成在控制器22的控制下自动地处理液体19。特别是,控制器22控制例如用于吸入和分发液体并且移动液体的吸液头21的活动。图3中,吸液管吸头扩展件1示出为附连到可弃置吸液管吸头14,所述可弃置吸液管吸头14进而附连到吸液头21的吸液管23。例如通过从吸液管吸头14分发,液体19存在于吸液管吸头扩展件1的流体摄入区12中,但也可能液体19之前已经分发并且所示的吸液管吸头14之后插入到包括液体19的吸液管吸头扩展件1中,例如用于吸入和/或将吸液管吸头扩展件1移动到另一位置。在吸液管吸头14的插入之后,吸液管吸头扩展件1在液体处理工作站20的控制下是可移动的。可能的移动通过箭头指示。液体处理工作站20、控制器22与吸液头12之间的功能连接通过连接线指示。
125.液体处理工作站20还可构造成提供将吸液管吸头扩展件1从它所附连的吸液管吸头14移开的机构。这种机构可以是例如用于将可弃置吸头14从吸液头21移开的液体处理工作站20的现有弹出机构31,或者可以是分离的机构,如上述耙。
126.图4a在外壁4的内侧6的示意图中示出间隔元件10的示范实施例,该间隔元件10构造为细长杆,并且与吸液管吸头扩展件1的外壁4的近端齐平地布置。细长杆从近端2朝远端
3延伸,并且具有宽度“a”,该宽度“a”对应于它沿外壁4的内侧6的周长的尺寸,它具有长度“b”,该长度“b”对应于它的纵向尺寸,并且它具有深度“c”,该深度“c”对应于它朝中轴线13伸入内腔7的尺寸。深度a、长度b和宽度c的描述一般也可适用于间隔元件10。
127.图4b示意地示出间隔元件10的不同构造。所示的全部间隔元件10都以对于外周壁4的近端2的偏差布置。所示的是间隔元件10,所述间隔元件10构造为大致细长杆或者构造为圆柱突出体。有可能组合以不同方式构造的间隔元件10,以实现吸液管吸头扩展件1内的特定吸液管吸头14的期望底座。例如,大量细长杆可沿从近端2朝远端3的相同线路来布置。这种分布对于实现吸液管吸头扩展件1内的混合效果可以是特别有利的。除了简单的细长尺寸之外,也可能是偏离的形式,例如蛇形或鼻状扩展件或其他。
128.在更远区段处,示出用于控制吸液管吸头14的插入深度的附加收缩元件24。在左侧,示出间隔杆,该间隔杆在其远端包括朝内腔7的附加突出体。这个附加突出体位于面向内腔9的底部8的一侧。在右侧,示出单个收缩元件24,该单个收缩元件24是直接从外壁4的内侧6起的简单突出体,并且它同样可提供从吸液管吸头14的远端起能被抵靠的止动器或止动表面。
129.可通过所使用的(一个或多个)间隔元件10的数量和几何结构以及还有外壁4的形状的几何结构的相应调整以及在需要时通过使用附加收缩元件24,来调整对应于流体摄入区31的内间隙的几何结构。例如可能特别期望在应该仅使用液体19的较小体积时使流体摄入区12的宽度29最小化;在该情形中,需要特别强调(一个或多个)间隔元件的几何结构,以使潜在流体捕集效应最小化。
130.图5a中,示出吸液管吸头扩展件1的第二实施例的侧视示意图,其涉及外壁4、间隔元件10和收缩元件24的构造。吸液管吸头扩展件1沿中轴线13包括两个不同区段,即,朝近端2的上区段以及朝远端3的下区段。在这个实施例中,上区段比下区段更长,并且构造为基本上圆柱管或者构造为朝下区段仅略微变细的管。下区段构造为具有朝底部8更高程度的逐渐变细的空心管。下区段在吸液管吸头扩展件1的远端3进入底部8,这在图5b和图5c中更清楚可见。上区段具有比下区段更大的直径,使得在从上区段到下区段的过渡处形成台肩。在这个实施例中,在外壁4的外侧5和内侧6上均形成台肩。
131.吸液管吸头扩展件1包括上区段,并且在外壁4的内侧6上包括三个间隔元件10,所述间隔元件10构造为细长杆。这些细长杆与近端2齐平,并且在外壁4的内侧6上连续延伸到至下区段的过渡处的台肩。细长杆在靠近到下区段的过渡的吸液管吸头扩展件的最近端2在较小范围伸入内腔9中。由此,细长杆以及具体来说是它们面向中轴线13的表面(在本情境中又称作止动表面11)在内腔9中形成吸液管吸头14的接纳部,该接纳部从吸液管吸头扩展件1的近端2朝远端3逐渐变细。在这个构造中,吸液管吸头扩展件1对于附连到吸液管吸头14是特别有用的,该吸液管吸头14按照互补方式逐渐变细。
132.如对于这个第二实施例所述的间隔元件10的构造能够在图5b中更详细看到,图5b是图5a的吸液管吸头扩展件的立体纵剖示意图,由此得到进入内腔9中的视图。由此能够看到,在从上区段到下区段的过渡处,细长杆在下区段与外壁4合并。在任何情形中,吸液管吸头扩展件1的内侧6构造成使得如果吸液管吸头14被插入图5a至图5c的吸液管吸头扩展件1,则所述吸液管吸头14基本上仅抵靠细长间隔杆而不是下区段的外壁4的内表面6。这是至关重要的,因为它确保在外壁4的内侧从底部8一直到吸液管吸头扩展件1的近端2连续形成
流体摄入区。实际上,间隔元件10的构造限定吸液管吸头扩展件1的内腔9内的吸液管吸头14的定位,并且确保流体摄入区12的形成。
133.此处所示的吸液管吸头扩展件1除了间隔元件10之外还包括三个收缩元件24,所述收缩元件24被布置在底部8。这些附加收缩元件24在这里构造为分离的隔离块,所述分离的隔离块在底部8限制吸液管吸头扩展件1内的吸液管吸头14的插入深度。被插入吸液管吸头扩展件1中的吸液管吸头14抵靠隔离块的每个的上侧。防止吸液管吸头14的远端与吸液管吸头扩展件1的底部8的直接接触,并且同时确保在被插入的吸液管吸头14的内腔与吸液管吸头扩展件1的流体摄入区12之间通过间隙g的形成来建立流体连接。
134.这些附加隔离块在图5c中更详细示出。可看到,在这个实施例中,隔离块被定位在底部8上面向内腔9的一侧,并且与外壁4的内侧连接。与外壁4的连接通过隔离块的斜角区段来建立。这个斜角区段的倾斜程度可用作在内腔9内准确定位吸液管吸头14的工具,以确保流体摄入区12的建立以及流体摄入区12与被插入的吸液管吸头14的内腔之间的流体连接。
135.图6a中,示出吸液管吸头扩展件1的第三实施例的侧视示意图,其涉及外壁4、间隔元件10和收缩元件24的构造。同样在这个实施例中,吸液管吸头扩展件1沿中轴线13包括两个不同区段,即,朝近端2的上区段以及朝远端3的下区段。上区段具有比下区段更大的直径,使得在从上区段到下区段的过渡处形成台肩。同样在这个实施例中,在外壁4的外侧5和内侧6上均形成台肩。还相似的是上区段是基本上圆柱管或者作为朝下区段仅略微变细的管,以及下区段也构造为具有朝底部8更高程度的变细的空心管。下区段在吸液管吸头扩展件1的远端3进入底部8。
136.但是,在这个第三实施例中,上区段比下区段更短,且间隔元件10布置在下区段的内侧6。在这里通过上区段所包围的内腔9则是用来在上区段的高度处为流体摄入区提供空间,并且提供与周围大气的流体连接。
137.这个第三实施例中的间隔元件10的构造以及用于进一步限制吸液管吸头14的插入深度的收缩元件24的构造能从图6b和图6c得到。同样在这个实施例中,构造为细长杆的三个间隔元件10用于建立流体摄入区12。三个杆中的每个通过外壁4的突出体来形成,与上区段与下区段之间所形成的台肩齐平地开始,并且朝底部8延伸。细长杆是楔形的,并且朝吸液管吸头扩展件1的远端3逐渐变细。细长杆的倾斜角可适于应该被插入的吸液管吸头14的外形,其中,规定间隔元件10将吸液管吸头14与外壁4的内侧6隔开,以建立流体摄入区12。
138.如特别在图6c可看到,内腔9内的吸液管吸头14的位置在这个实施例中也通过使用吸液管吸头扩展件1的底部8的附加收缩元件24进一步控制。总之,使用三个收缩元件24,各自构造为隔离块。与图5a至图5c所示的实施例形成对照,隔离块在这里没有进一步连接到外壁4。在这个构造中,隔离块没有分离底部区域的流体摄入区12,正如例如在图5a至图5c所示的实施例中的情形。这个构造可因附加流动湍流的引入而具有进一步增加混合效应的优点,但是还可引入增加闭死体积的风险。如能够从图5a-5d和图6a-6d得到,收缩元件24的数量和构造的选择还可对吸液管吸头扩展件1和吸液管吸头14的组合件中的流体流动具有影响。
139.图7中,图6c所示的第三实施例的底部8上使用的隔离块的构造按照更高放大倍率
通过更简化剖视示意图示出。可见到的一个隔离块与底部8和外壁4一起作为整件来形成。在这里,吸液管吸头14示为已经插入,从而抵靠所示的一个隔离块的上表面。所示的隔离块限制吸液管吸头14的插入深度,并且建立吸液管吸头14的远端与吸液管吸头扩展件1的底部8之间的间隙g。间隙g具有间隙高度h,该间隙高度h在该情形中对应于沿吸液管吸头扩展件1的纵向延伸部的隔离块的高度,其中,吸液管吸头14抵靠隔离块。在吸液管吸头扩展件1的底部8所形成的间隙g允许流体在被插入的吸液管吸头14的内腔与吸液管吸头扩展件1中的流体摄入区12之间移动。由于流体摄入区12未被限制在吸液管吸头扩展件1的近端2处朝向周围大气,所以流体可在与例如对于其他标准吸入或分发步骤相同的条件下在吸液管吸头14与吸液管吸头扩展件1之间移动。
140.本文所述实施例之一的或者所述单个元件的不同组合或者它们的等效体的实施例的吸液管吸头扩展件1的特定优点是可能将吸液管吸头扩展件1简单地放到吸液管吸头14上并且通过保持吸液管吸头14的吸液管来移动具有或没有液体19的吸液管吸头扩展件1。这是例如在液体处理工作站20的情境中的特定优点,该液体处理工作站20构造成自动地移动吸液管23。这里的吸液管吸头扩展件1用作液体处理器皿,该液体处理器皿可按照很简单的方式在液体处理工作站20上运送到需要它的地点,而无需用户介入。为了运送液体处理器皿,仅需要用于移动吸液管的现有机器人;在该情形中不需要另外的机器人。
141.图8是在磁珠分离的情景中的吸液管吸头扩展件1的特别有用应用中的一系列方法步骤的示意概略图。对于每个方法步骤,示出了附接到吸液管23的吸液管吸头14。吸液管23是吸液头21的一部分;在本方案中未示出液体处理工作站和控制器22,吸液管23与其功能性连接。
142.在步骤i中,液体19被示出为已被吸入吸液管吸头14。在该情形中,液体19包括样品和磁珠。样品或样品的一部分与磁珠结合。要通过磁珠隔离的常用样品是例如核酸。分布在液体19中的磁珠由吸液管吸头14中液体19的虚线阴影表示。
143.在步骤ii中,带有液体19的吸液管吸头14被示为已插入吸液管吸头扩展件1中。为此,吸液管吸头14已被吸液管23移动。该移动在液体处理工作站20的控制器22的控制下,如由连接到吸液管23的吸液头21的存在所指示的。为了清楚起见,功能性连接的控制器22和液体处理工作站20未示出。
144.吸液管吸头14已移动到吸液管吸头扩展件1先前已定位的存储位置。吸液管吸头14然后被移动到吸液管吸头扩展件1中,直到吸液管吸头14已达到所需的插入深度并且在吸液管吸头14与现在所附接的吸液管吸头扩展件1之间已建立摩擦配合连接为止。在图8中,仅用于控制插入深度的装置由从吸液管吸头扩展件1的底部8向近端2对角延伸的虚线表示,但用于建立摩擦配合连接的附加装置、例如间隔元件10和/或用于建立形状配合连接的装置也是可能的。已经到达吸液管吸头扩展件内的期望位置后,所生成的吸液管吸头扩展件1和吸液管吸头14的组合件现在准备好进行接下来的步骤。
145.在步骤iii中,带有样品和磁珠的液体19已经分发到吸液管吸头扩展件1中。分发是在液体处理工作站20的控制下进行的。由于吸液管吸头扩展件1的构造,被推出吸液管吸头14的液体19经过吸液管吸头14的排出口26并且移动通过吸液管吸头扩展件1底部处的间隙g进入流体摄入区12,该流体摄入区12现在不仅受到过外壁的内侧6的限制,还受到吸液管吸头14的限制。由于流体摄入区12在吸液管吸头扩展件1的接纳孔7处与周围大气流体连
接,因此液体19被移出吸液管吸头14并进入吸液管吸头扩展件1中,而无需通过吸液头21施加额外压力。这意味着液体19可以在与分发到常规液体操作容器中的分发步骤相同的技术设定下分发到吸液管吸头扩展件1。
146.为了分离与磁珠结合的样品,将吸液管吸头扩展件1移动到设计用于磁珠分离的磁珠分离装置27。通常,这种磁珠分离装置27包括一个或多个磁体28和管保持件29,液体处理器皿通过该管保持件定位到磁化位置。这里所示的磁珠分离装置27包括在磁化位置的两个磁体。例如,在图9中还论述了在磁珠分离的情景下将吸液管吸头扩展件1定位到磁化位置或将吸液管吸头14从吸液管吸头扩展件1撤回。
147.通常,已知的管保持器29可构造成接纳标准液体处理反应器皿。可用于当前描述的应用的管保持件29可以不同地构造以适应吸液管吸头扩展件1的形状和尺寸,或者吸液管吸头扩展件1可构造成具有与标准液体处理器皿相当的外形和尺寸。
148.在步骤iv中,示出了内腔9中存在液体19的吸液管吸头扩展件1已经移动并定位到磁珠分离装置27的管保持件29中,并且进入磁化位置(见图9中的位置2),在磁化位置,吸液管吸头扩展件1内的液体19直接受到磁体28磁场的影响。在该图中,现将空的吸液管吸头14从吸液管吸头扩展件1抽出,但同样可能的是,吸液管吸头14可保持插入吸液管吸头扩展件1中,只要液体19存在于吸液管吸头扩展件1的流体摄入区中用于磁化反应即可。
149.在步骤v中,带有样品和磁珠的液体19已经被磁化,因此它们受到磁珠分离装置27的磁体28的磁场的影响,且在磁体28附近,磁珠具有已组装并成形的对应的芯粒。理想地,诸如特定核酸之类的感兴趣样品与磁珠结合,从而与剩余液体分离。
150.为了获得感兴趣的样品,然后如步骤vi所示将上层清液吸入吸液管吸头,以去除上层清液的液体内容物。
151.在特别有用的步骤中,将新的吸液管吸头14插入仍位于磁珠分离装置27中的磁化位置处的吸液管吸头扩展件1中,并且通过移动新插入的吸液管吸头14,将带有组装好的磁珠的吸液管吸头扩展件1从磁化位置移开并移入分离的液体处理位置。在此,例如在拾取扩展件1之前吸入的洗涤溶液被分发到吸液管吸头扩展件1中并且分发到磁珠上。磁珠由此悬浮在洗涤溶液内,同样如虚线阴影所示。在步骤vii中示出重新分布的磁珠,其例如在混合位置(见图9中的位置3),且附近没有磁体。
152.在可选的步骤viii中,重复如对于步骤iv至vii所述的通过磁珠分离装置27从溶液中分离磁珠(理想地仍包含所结合的样品)一次或多次,以完全去除之前的液体19和/或多余的组分。优点在于,吸液管吸头14在液体处理工作站29的控制下可用于将吸液管吸头扩展件1定位在磁化位置与分离的液体处理位置之间。
153.在期望程度的洗涤之后,吸液管吸头扩展件1通过吸液管吸头14被移动到分离的液体处理位置,并且通过将相应的洗脱物缓冲剂分发到吸液管吸头扩展件中1中以及磁珠上而从磁珠移除感兴趣的样品。在所需的培育时间后,通过如前所述的磁珠分离装置27,磁珠与现在溶解在洗脱物缓冲剂中的样品分离,例如是在洗脱位置3(见图9)处,而不受磁体的影响,并且洗脱物缓冲剂被吸入吸液管吸头14用于进一步处理,如步骤ix所示。
154.图9中,示出了包括用于处理吸液管吸头扩展件1的下保持机构32的磁珠分离装置27的俯视示意图。在该俯视图中,示出了吸液管吸头扩展件1的三个不同位置1、2、3。
155.位置1可用作装载位置,在该装载位置,可通过所附连的吸液管吸头14的相应移动
将吸液管吸头扩展件1插入。装载位置没有下保持件32和磁体28或不受磁体28影响。位置2是磁化位置,在该磁化位置,插入磁珠分离装置27的吸液管吸头扩展件1临时固定在位置2,并且其中,磁体28对存在于吸液管吸头扩展件1中的磁珠施加影响。位置3是例如洗脱位置或混合位置,其不受磁体28的影响,但其具有用于将吸液管吸头扩展件临时固定在洗脱位置或混合位置内的下保持件32。
156.这种构造中的磁珠分离装置27可用于从位于磁珠分离装置27内的吸液管吸头扩展件1抽出所插入的吸液管吸头14,而不使用例如液体处理工作站2的弹出机构。在该配置中,下保持件32用作分离的弹出机构,因为其构造成将所插入的吸液管吸头扩展件1临时固定在磁珠分离装置27中。在包括下保持件32的位置2和3中,吸液管吸头可以简单地通过垂直移动而被释放。
157.磁珠分离装置27可构造成通过吸液管吸头扩展件1的水平移动可进入不同位置。相应的移动方向由双箭头指示。例如,吸液管吸头扩展件1可以通过所附连的吸液管吸头14的相应水平移动而从装载位置1移动到磁化位置2。在吸液管吸头14应被抽出的情形中,可以进行移动,移动到包括下保持件32的位置。
158.在该情形中,下保持件32可以是板状结构,其具有尺寸适合于吸液管吸头扩展件1的接纳孔7的尺寸的切口。切口的尺寸允许吸液管吸头14保持插入,然后将吸液管吸头扩展件1移动到下保持件32下方,但此外也足够小以使得当插入的吸液管吸头14要被抽出时吸液管吸头扩展件1抵靠于下保持件。
159.附图标记列表
[0160]1ꢀꢀ
吸液管吸头扩展件
[0161]2ꢀꢀ
近端
[0162]3ꢀꢀ
远端
[0163]4ꢀꢀ
外壁
[0164]5ꢀꢀ
4的外侧
[0165]6ꢀꢀ
4的内侧
[0166]7ꢀꢀ
接纳孔
[0167]8ꢀꢀ
底部
[0168]9ꢀꢀ
内腔
[0169]
10 间隔元件
[0170]
11 止动表面
[0171]
12 流体摄入区
[0172]
13 中轴线
[0173]
14 吸液管吸头
[0174]
15 14的壁
[0175]
16 14的套环
[0176]
17 14的排出口
[0177]
18 14的内壁
[0178]
19 液体
[0179]
20 液体处理工作站
[0180]
21 吸液头
[0181]
22 控制器
[0182]
23 吸液管
[0183]
24 1的收缩元件
[0184]
26 14的排出口
[0185]
27 磁珠分离装置
[0186]
28 磁体
[0187]
29 管保持件
[0188]
30 吸液管吸头托管区
[0189]
31 弹出机构
[0190]
32 下保持件
[0191]
g
ꢀꢀ
间隙
[0192]
h
ꢀꢀ
间隙高度
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