微型移液器的制作方法

1.本发明涉及一种微型移液器，更具体地，涉及一种按钮的移动距离可变从而可以在改变移动距离时容易地采集各种样本的微型移液器。


背景技术：

2.用于测量与特定疾病、一般健康状况、感染等相关的生物标志物的各种化学或生化测定通常通过使用各种试剂和仪器的多步化学反应和物理操作来进行。例如，在检测诸如血液的样本中包含的特定化学物质或诸如蛋白质的生化物质时，需要进行几个物理操作步骤：采集样本，将其放入特定容器中与一种或多种试剂反应，从容器中取出样本，然后分配反应后的样本。
3.当使用待分析样本(例如，血液)、利用荧光物质等标记的检测抗体以及全血时，将包含用于红细胞裂解的试剂的溶液(试剂)以一定的比例混合以进行反应。然后，将样本装入分析装置或药筒的样本垫中以进行分析。在这种情况下，只有在装入准确量化(通常为50μl至150μl)的样本时，才能进行准确且可重复的分析。因此，为了获得准确和可重复的结果，在上述每个步骤中测量和使用正确的体积非常重要。在这个过程中，通常使用移液器来测量体积。
4.移液器是一种用于在化学实验、生物学和医学中精确测量和输送少量液体的侧容器(side vessel)。微量移液器用于吸入或排出体积为1至1000μl(微升)的极少量液体，并且这些微量移液器是分子生物学实验中必不可少的仪器。
5.如图1所示，移液器由抽吸样本的具有抽吸室1的吸头2、安装在主体3中以在其直线运动过程中在抽吸室1中产生吸力的活塞4以及为活塞4的直线运动提供弹力的弹簧5组成。
6.为了让用户使用具有这种构造的移液器来采集样本，用户按下形成在活塞4上部的旋钮6以使活塞4下降并且将移液器移到样本处。然后，当释放旋钮6时，活塞4由于弹簧5的恢复力而上升，并且在抽吸室1中产生负压。因此，样本在被吸入抽吸室1的同时被采集。之后，用户将移液器移到分析装置或药筒的样本垫处并且按下旋钮6以在抽吸室1内产生正压，从而将抽吸室1中的样本转移和装到分析装置或药筒的样本垫上。之后，用户进行一系列样本分析。
7.另一方面，常规的移液器的问题在于无法控制样本采集量。也就是说，样本采集量可能因分析目标而异。由于难以用一个移液器控制样本采集量，因此必须使用具有不同容积的抽吸室1的不同类型的移液器以改变样本采集量。因此，对用户来说不便之处在于不得不使用适于每一种待取样本量的单独的移液器。而且，由于需要为每种不同的样本量制造移液器，因此生产常规移液器的成本很高。
8.现有技术文献
9.专利文献：(专利文献1)公开号10-2017-0062465的韩国专利申请。


技术实现要素：

10.技术问题
11.本发明是为了解决上述问题而提出的，并且本发明提供一种微型移液器，其能够控制按钮在中空的外部主体的移动距离，以根据按钮的移动距离来调节抽吸量，使得通过一个外部主体就可以轻松地采集各种量的样本。
12.技术方案
13.用于实现上述目的的本发明提供了一种微型移液器，包括：外部主体，具有中空的移动空间和形成在外部主体下部的抽吸通道；按钮，用于在外部主体的移动空间中往复运动时在抽吸通道中产生负压或正压；弹性装置，用于弹性支撑移动空间中的按钮；以及容量改变装置，形成在外部主体内部，用于改变按钮在移动空间中的移动距离。
14.优选地，容量改变装置由从外部主体的内圆周表面朝向移动空间突出以与按钮配合的抵触突起部(interference protrusion)形成，其中设置有在外部主体的高度方向上对齐的至少一个抵触突起部。
15.优选地，按钮包括：内部主体，内部主体与移动空间的内径相对应，并且形成为具有大于抵触突起部之间的距离的平面长度和小于抵触突起部之间的距离的平面长度；按压部，形成为从内部主体的一端向外延伸，具有比内部主体的外径更小的外径，并且暴露于外部主体的外部；以及引导部，从内部主体的另一端向外延伸并沿抽吸通道被引导，其中由于内部主体与按压部之间的直径差而形成的上方内部阶梯部卡在抵触突起部中从而限制按钮的移动距离。
16.优选地，外部主体分为具有抽吸通道的下方外部主体和具有入口的上方外部主体，按钮的一部分通过入口进出，其中抵触突起部形成在上方外部主体处。
17.优选地，上方外部主体可以基于下方外部主体转动，或者按钮可以被安装为在移动空间中旋转。
18.技术效果
19.根据本发明的微型移液器被配置为能够改变按钮在中空的外部主体的移动距离，从而根据按钮的移动距离来改变抽吸量。它能够通过一个外部主体轻松地采集各种量的样本。也就是说，微型移液器能够利用一个外部主体采集各种量的样本。因此，微型移液器可以通过简单的操作采集各种量的样本，并且此外，由于不需要针对每个样本采集量单独制造微型移液器，因此可以降低微型移液器的制造成本。
附图说明
20.图1示出了常规的微型移液器的横截面图。
21.图2示出了根据本发明的优选实施例的微型移液器的分解立体图。
22.图3a示出了根据本发明的优选实施例的微型移液器的上方外部主体通过切割一部分而切割出的该部分的底部立体图。
23.图3b示出了根据本发明的优选实施例的微型移液器的上方外部主体的仰视图。
24.图4示出了根据本发明的优选实施例的微型移液器的立体图。
25.图5a至图6b示出了根据本发明的优选实施例的按钮的移动距离通过容量改变装置而改变的微型移液器的横截面图。
26.图7a至图8b示出了根据本发明的优选实施例的按钮的移动距离通过容量改变装置而改变的微型移液器的外部立体图。
具体实施方式
27.在下文中，本说明书和权利要求书中使用的术语或词汇不应被解释为仅限于它们的普通含义或字典含义，并且基于发明人可以适当地定义术语的概念以便最好地描述其发明的原则，它们应被解释为与本发明的技术思想一致的含义和概念。
28.在下文中，将参照图2至图8b描述根据本发明的优选实施例的微型移液器。
29.微型移液器允许利用单个移液器改变样本采集量。相应地，微型移液器不需要使用不同容积的细移液器或更换吸头来改变样本采集量，从而提高了样本采集的便利性。并且，由于无需针对各种容量中的每一种分别制造微型移液器，因此能够降低微型移液器的制造成本。
30.如图2至图4所示，微型移液器(以下称为“移液器”)包括外部主体100、按钮200、弹性装置300和容量改变装置400。
31.外部主体100构成移液器的外部，并形成按钮200可以在其中往复运动的中空的移动空间110。优选地，外部主体100如图2所示分开而不是一体形成。外部主体100由下方外部主体120和上方外部主体130组成。下方外部主体120是用于样本采集的吸头2所附接或所拆卸的部分，并且如图5a所示，下方外部主体120在与吸头2的抽吸室1连通时形成产生抽吸力的抽吸通道121。下方外部主体120的上部形成用于打开移动空间110的开口部122，并且联接装置123形成在开口部122周围以联接到上方外部主体130。此时，下方外部阶梯部124形成在下方外部主体120的移动空间110的下部，以限制稍后将在图5a描述的按钮200的过度移动。下方外部阶梯部124形成在移动空间110的上部与形成在移动空间110下部的封闭空间111之间，并且下方外部阶梯部124因移动空间110形成为具有比封闭空间111的内径更大的内径而形成为阶梯状。封闭空间111形成为与抽吸通道121连通，并且封闭空间111的下部因封闭空间111形成为具有比抽吸通道121的内径更大的内径而形成固定槛111a。此时，o形环140位于固定槛111a处，以保持抽吸通道121和封闭空间111的气密性。
32.上方外部主体130包括外部主体100的上部，并被设置为与下方外部主体120连接。上方外部主体130形成中空的移动空间110，并且其下部形成用于打开移动空间110的开口部131。上方外部主体130的移动空间110对应于下方外部主体120的移动空间110，并且形成有联接装置132，上方外部主体130的开口部131通过该联接装置132联接到下方外部主体120的开口部122。另外，入口133形成在上方外部主体130上，使得按钮200可以暴露。入口133形成在上方外部主体130的开口部131的相对侧，并且被配置为将按钮200的一部分暴露到上方外部主体130的外部，以便用户可以通过推动按钮200来按下按钮200。入口133形成为具有比移动空间110的内径相对更小的内径，使得上方外部阶梯部134形成在上方外部主体130的移动空间110的上部。
33.另一方面，联接装置123和132没有特别指定，但可以如图5a所示设置为用于向上和向下交替地相互联接的钩状件。也就是说，优选地，联接装置123、132设置为使得下方外部主体120和上部外装体130可以适配。此时，上方外部主体130联接为基于下方外部主体120旋转。也就是说，上方外部主体130的开口部131安装为沿着下方外部主体120的开口部
122的圆周旋转。优选地，把手135形成在上方外部主体130上以便用户可以轻松地旋转上方外部主体130。把手135以从上方外部主体130的两侧向外延伸的突起的形式设置。
34.按钮200产生负压或正压以抽吸待采集的样本或将抽吸的样本排放到分析装置。按钮200被安装为在外部主体100的移动空间110中往复运动。如图2所示，按钮200包括内部主体210、按压部220和引导部230。内部主体210被构造为在移动空间110中往复运动时在抽吸通道121中产生负压或正压。内部主体210的外径对应于移动空间110的内径，使得内部主体210可以沿移动空间110自由移动，并且如图2所示，相互面对的表面具有短边和长边，使得其在平面视图中看起来是矩形或椭圆形。也就是说，内部主体210对应于移动空间110的内径，并且形成为具有大于稍后将描述的抵触突起部之间的距离的平面长度(长边：t1)和小于抵触突起部之间的距离的平面长度(短边：t2)。
35.按钮200的按压部220被配置为使得用户可以控制内部主体210的移动，并且通过入口133暴露于外部主体100的外部。按压部220具有形成为比内部主体210的外径更小的外径，并且按压部220被设置为小到足够通过入口133进出移动空间110。相应地，由于内部主体210的外径与按压部220的外径之间的差，在内部主体210的上部形成有上方内部阶梯部211，并且上方内部阶梯部211可以由外部主体100的上方外部阶梯部134或稍后将描述的抵触突起部悬挂和支撑。如上所述，当在平面图中观察主体220时，主体220形成为使得面向一侧的长度和面向另一侧的长度可以不同。因此，上方内部阶梯部211的每个部分也具有不同的长度。另外，标记221形成在按压部220的周围。标记221被配置为供用户识别按压部220的最高点，并且用户可以根据标记221是否暴露在上方外部主体130外来识别采集了多少样本。稍后将提供关于其的详细描述。标记221的形状没有特别指定，并且标记221被制成按压部220周围的凹版并可以着色。数值也可以设置为印刷刻度。优选地，设置有沿按压部220的高度方向对齐的至少一个标记221。引导部230引导内部主体210移动并从内部主体210的下部延伸。引导部230的外径对应于抽吸通道121的内径，并且引导部230沿着抽吸通道121移动。由于如上所述的引导部230的构造，阶梯状的下方内部阶梯部231形成在内部主体210和引导部230之间，并且下方内部阶梯部231可以被下方外部阶梯部124卡住和支撑。
36.弹性装置300为按钮200在移动空间110内的往复运动提供弹力，并安装在移动空间110内。当用户按下然后释放按钮200时，收缩的弹性装置300恢复以沿相反方向推动按钮200，从而在抽吸通道121中产生负压。弹性装置300优选地设置为螺旋弹簧。如图5a所示，弹性装置300介于o形环140和按钮200的下方外部阶梯部124之间。
37.容量改变装置400被配置为改变按钮200的移动距离，从而根据改变的移动距离来控制样本抽吸量。
38.也就是说，当用户按下按钮200以使弹簧300收缩然后使弹簧300的收缩释放时，弹簧300恢复并使按钮200沿相反方向移动，使得由于沿相反方向移动的按钮200所产生的抽吸力可以将样本带入吸头2的内部。容量改变装置400增加或减少按钮200的移动距离以控制样本采集量。容量改变装置400优选地设置为能够与形成在按钮200的内部主体210上的上方内部阶梯部211配合的抵触突起部。抵触突起部400从外部主体100的内圆周表面朝向移动空间110突出，并且优选地如图3a和图3b所示从上方外部主体130的内圆周表面突出。抵触突起部400优选地形成在上方外部主体130的内圆周表面的两侧，并且优选地，至少一个抵触突起部400形成为沿上方外部主体130的高度方向对齐。在本说明书中，为了方便描
述，一个抵触突起部400例示为沿上方外部主体130的高度方向对齐，但是可以设置多个抵触突起部400。在这种情况下，沿上方外部主体130的高度方向对齐的抵触突起部400的数量应该对应于形成在按压部220中的标记221的数量。
39.在下文中，将参照图5a至图8b描述通过使用具有上述构造的微型移液器改变样本采集量来采集样本的过程。
40.为了更好地理解描述，将描述用一个微型移液器采集75μl样本和50μl样本的过程。
41.图5a、图5b、图7a和图7b示出微型移液器用于采集75μl样本。如图5a和图7a所示，标记221暴露在上方外部主体130上方。此时，通过标记221的颜色或刻度，用户可以识别微型移液器采集了多少样本。
42.下文中，用户按下按钮200的按压部220。此时，如图5b和图7b所示，按钮200下降直到内部主体210的下方内部阶梯部231被下方外部阶梯部124卡住并停止。而且，当内部主体210的下方内部阶梯部231到达下方外部阶梯部124时，内部主体210的移动距离l1是上方外部阶梯部134和上方内部阶梯部211之间的距离。此后，当用户将微型移液器的吸头2放在样本上，然后缓慢释放按压部220时，内部主体210由于弹簧300的恢复力而上升，从而在抽吸通道121中产生抽吸力。因此，样本被抽吸到吸头2中，并且在内部主体210上升期间持续抽吸样本，然后上方内部阶梯部211被上方外部阶梯部134卡住并停止。此时，如图5a所示，具有较长的平面长度的上方内部阶梯部211的长边t1不与抵触突起部400配合，并且内部主体210可以移动到上方外部阶梯部134。另外，样本采集量对应于内部主体210向下移动距离l1然后向上往回移动距离l1而形成的抽吸量。然后，当样本采集完成时，用户将微型移液器带到分析装置并按下按钮200以在抽吸通道121中产生正压，从而将样本装入分析装置中。
43.另一方面，为了将样本采集量改变为50μl并使用上述微型移液器采集样本，用户如图7a和图8a所示旋转上方外部主体130。这是为了通过使内部主体210的上方内部阶梯部211的长边t1被如图6a所示的抵触突起部400卡住来减小内部主体210的移动距离。因此，如图6a和图6b所示，内部主体210的移动距离l2位于抵触突起部400和下方外部阶梯部124之间。此时，如上所述，在用户可以旋转按钮200使得具有长平面长度的上方内部阶梯部211的长边t1可以对应于抵触突起部400时，用户可以旋转上方外部主体130使得抵触突起部400可以对应于具有长平面长度的上方内部阶梯部211的长边t1。
44.图6a、图6b、图8a和图8b示出了微型移液器用于采集50μl样本。如图6a和图8b所示，用户看到标记221没有暴露在上方外部主体130外并且可以识别样本采集量为50μl。此时，在如本说明书的实施例中的交替采样的情况下，用户可以根据标记221是否暴露来识别样本采集量，但是在存在三个或更多样本采集量选项时，期望能够通过具有刻度或多色的暴露标记221来识别每个样本采集量。
45.此后，用户按下按钮200的按压部220。此时，如图6b和图8b所示，按钮200下降直到内部主体210的下方内部阶梯部231被下方外部阶梯部124卡住并停止。而且，当内部主体210的下方内部阶梯部231到达下方外部阶梯部124时，内部主体210的移动距离l2是抵触突起部400和上方内部阶梯部211之间的距离。此后，当用户将微型移液器的吸头2放在样本上，然后缓慢释放按压部220时，内部主体210由于弹簧300的恢复力而上升，从而在抽吸通道121中产生抽吸力。因此，样本被抽吸到吸头2中，并且持续抽吸样本直到内部主体210上
升并且上方内部阶梯部211被抵触突起部400卡住并停止。此时，如图6a所示，具有较长平面长度的上方内部阶梯部211的长边t1与抵触突起部400配合，并且内部主体210可以上升到达抵触突起部400。另外，样本采集量对应于内部主体210向下移动距离l2然后向上往回移动距离l2而形成的抽吸量。然后，当样本采集完成时，用户将微型移液器带到分析装置并按下按钮200以在抽吸通道121中产生正压，从而将样本装入分析装置中。
46.如前所述，根据本发明的微型移液器可以改变按钮200在外部主体100的移动空间110中的移动距离，从而可以通过按钮200来控制抽吸量。因此，一个微型移液器可以用于采集不同量的样本。因此，由于不需要针对每个采样量单独制造微型移液器，因此可以降低生产成本并且仅通过旋转上方外部主体130或按钮200就可以轻松地改变样本采集量。
47.尽管已经就所描述的实施例详细描述了本发明，但是对于本领域的技术人员显而易见的是，在本发明的技术思想的范围内可以进行各种修改和变化，并且这样的修改和变化自然是属于所附权利要求的。