СПОСОБ ВЫБОРА НАКОНЕЧНИКА ПИПЕТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК B01L3/02 

Настоящее изобретение относится к способу выбора наконечника пипетки согласно преамбуле к п.1 формулы и устройству для осуществления этого способа.

Известны системы дозирования жидкости, в которых функциональные параметры сменного компонента, установленного в положение для приема дозируемой жидкости, вводят с клавиатуры для программирования работы устройства. Инфузионный насос вышеупомянутого типа описан в патенте США № 4,529,401. Однако в этой публикации не раскрывается выбор сменного компонента.

Ручное дозирование жидкости в лабораториях обычно осуществляется с помощью так называемых, осуществляющих перемещение воздуха пипеток, которые легки и экономичны в использовании. Однако бывают ситуации, в которых рабочие характеристики пипетки, осуществляющей перемещение воздуха, недостаточны и в таком случае пользователь выбирает пипетку, с которой можно соединить одноразовый узел поршень-цилиндр. Типично это происходит, когда используются жидкости, имеющие высокую вязкость или высокую летучесть. Пипетки, снабженные одноразовым узлом плунжера-цилиндра, также хорошо подходят для использования при так называемом многократном дозировании, которое позволяет выдавать жидкость из шприца поэтапно.

При использовании таких сменных узлов плунжера-цилиндра, предназначенных для применения в механических пипетках, пользователь помещает сменный компонент на его место, задает параметр, типично влияющий на рабочий ход, и затем по отдельной таблице проверяет какой объем будет вытеснен при данной длине хода при каждом типе наконечника пипетки. Трудоемкость использования таких узлов плунжера-цилиндра и отдельных таблиц особенно подчеркивает преимущества, даваемые способом по настоящему изобретению, такие как простота в использовании и точность параметров дозирования.

Позднее были разработаны системы пипеток для вышеописанных ситуаций, позволяющие идентифицировать установленный сменный компонент. В известных системах пипеток, содержащих средства идентификации различных типов наконечников, как описано в заявке FI 109337, сменные компоненты приходится снабжать идентификационными средствами, с помощью которых, однако, пользователь системы пипеток при выборе сменных компонентов, т.е. наконечников, должен использовать специально изготовленные наконечники.

В US 6,090,348 раскрыто пипетирующее устройство, в котором предусмотрено использование наконечников разного размера, которые при использовании выбираются из электронного меню. После выбора функциональные параметры программы для пипетки фиксируются в соответствии с объемом выбранного наконечника.

В известных пипетках, таким образом, объемы определяются наладкой пипетки, и наконечники разных размеров отличаются друг от друга тем, что имеют конусы разного размера. При использовании одноразовых узлов плунжера-цилиндра крепежные элементы для разных объемов имеют одинаковый размер и, следовательно, очень высок риск крепления неправильного узла плунжера-цилиндра.

Задачей настоящего изобретения, таким образом, является создание пипетирующего устройства, в котором механизм выбора сменного компонента расположен так, что не требует использования специально изготовленного наконечника, но дает пользователю возможность из заранее определенного набора наконечников выбирать наконечник, подходящий для конкретной операции пипетирования.

Эта задача может быть решена путем использования электронного дозатора жидкости или дозатора жидкости, снабженного электронной системой управления для осуществления способа. Предпочтительно базовая конструкция дозатора жидкости может относиться к тому же типу, что и пипетки с электронным устройством удаления наконечников в серии eLINE компании Biohit.

Более конкретно в способе по настоящему изобретению размер дозы и количество этих доз вводятся в произвольном порядке, и после этого система управления указывает на сменный компонент или сменные компоненты, имеющиеся для релевантного объема дозы и количества доз. Предпочтительно система управления в первую очередь указывает на оптимальный сменный компонент.

Согласно предпочтительному варианту настоящего изобретения сначала (обычно перед реальной ситуацией использования) вводятся данные о множестве сменных компонентах, а после этого те сменные компоненты, которые не будут использованы, исключаются. Перед использованием вводится размер выдаваемой дозы, после чего вводится количество таких доз. В предпочтительном варианте в пипетирующее устройство введена широкая номенклатура сменных компонентов так, чтобы пользователь не мог оказывать на нее влияния, но из этой номенклатуры пользователь может деактивировать те сменные компоненты, которые недоступны. Следовательно, предлагая сменные компоненты, подходящие для каждой операции пипетирования, система управления учитывает только те сменные компоненты, которые фактически доступны.

Предпочтительно способ по настоящему изобретению может осуществляться на устройстве, которое является пипетирующим устройством с электронным управлением, содержащим корпус, имеющий часть для приема сменного компонента. Устройство далее содержит средство электронного управления, которое управляет работой пипетки, а также клавиатуру и привод плунжера, выполненный с возможностью перемещения в направлении корпуса для дозирования раздаваемой жидкости. Устройство далее содержит средство для хранения данных, введенных в устройство, при этом такое средство является запоминающим устройством. Данные, вводимые в устройство, включают размер дозы, количества доз, а также информацию о доступных сменных компонентах. Доступными сменными компонентами являются наконечники пипеток, содержащие плунжер и цилиндр, измерительный объем которых предпочтительно меняется от 0,1 до 50 мл.

В предпочтительном варианте устройство далее содержит запирающее средство с электронным управлением, посредством которого съемный сменный компонент может крепиться или отсоединяться, и средство для передачи информации о состоянии запирающего средства в средство электронного управления, которое предпочтительно является программой. Параметры дозирования и/или тип и/или размер сменного компонента можно вводить в средство электронного управления через клавиатуру устройства.

Устройство пипетирования предпочтительно содержит механизм запирания и отсоединения, работой которого управляет система управления, и посредством которого система управления может обнаруживать отсоединение сменного компонента.

Преимущественным вариантом также является устройство, которое является пипетирующим устройством с электронным управлением, содержащим корпус, имеющий участок наконечника для приема съемного сменного компонента, средство электронного управления для управления работой пипетки; клавиатуру, с помощью которой в электронное средство управления можно вводить параметры дозирования сменного компонента; привод плунжера, выполненный с возможностью перемещения в направлении корпуса для дозирования раздаваемой жидкости; запирающее средство с электронным управлением, выполненное с возможностью регулирования в пипетке в поперечном направлении относительно корпуса для крепления или отсоединения сменного компонента; управляющее средство для управления движением запирающего средства в направлении, отклоняющемся от продольного направления; и при этом движение привода плунжера может продолжаться в продольном направлении так, что продолжающееся продольное движение привода можно преобразовать в движение, отклоняющееся от продольного направления посредством управляющего средства, управляющего движением запирающего средства, посредством чего сменный компонент имеет возможность отсоединения, предпочтительно в осевом направлении.

Согласно настоящему изобретению также может быть создана система пипетирования, содержащая электронное пипетирующее устройство или пипетирующее устройство, снабженное электронным управлением, к которому съемно крепится сменный компонент для приема раздаваемой жидкости, при этом сменный компонент выполнен в форме узла плунжер-цилиндр, плунжер которого выполнен с возможностью перемещения в сменном компоненте, расположенном в пипетирующем устройстве, посредством привода плунжера пипетирующего устройства относительно цилиндра при пипетирующем движении, для аспирации и дозирования раздаваемой жидкости, посредством чего в пипетирующем устройстве могут быть установлены различные типы сменных компонентов, в котором, однако, для всех типов сменных компонентов используется одно и то же относительное положение плунжера и цилиндра так, что все сменные компоненты могут соединяться с пипетирующим устройством одинаковым способом.

Практический пример: Система пипетирования, содержащая пипетирующее устройство, снабженное электронным управлением и имеющее корпус, к которому съемно прикреплен сменный компонент для приема жидкости для пипетирования, при этом сменный компонент сформирован как узел плунжер-цилиндр, плунжер которого выполнен с возможностью перемещения в сменном компоненте, установленном в пипетирующее устройство посредством привода плунжера пипетирующего устройства относительно цилиндра для движения пипетирования для аспирации или дозирования пипетируемой жидкости, благодаря чему в пипетирующем устройстве можно расположить несколько разных типов сменных компонентов, в котором, однако, для всех типов сменных компонентов используется одно и то же относительное положение плунжера и цилиндра.

Электронная пипетка может быть ручной, работающей от аккумулятора, управляемой микропроцессором пипеткой, содержащей корпус, в который встроен источник питания для двигателя, управляющее средство для управления двигателем, и средство для управления работой пипетки, дисплей, наконечник, плунжер которого выполнен с возможностью совершения возвратно-поступательных перемещений в камере цилиндра для изменения объема камеры цилиндра, и средство для преобразования вращательного движения двигателя в движение плунжера по существу в продольном направлении корпуса пипетки в камере цилиндра. Средство для управления работой пипетки состоит предпочтительно, например, из микропроцессора, содержащего, в дополнение к центральному процессору, по меньшей мере средство запоминающего устройства для постоянного хранения данных и/или программ и для временного хранения данных и/или программ, а также средство для соединения микропроцессора со средством для управления дисплеем, с кнопками и/или выключателями для управления работой, датчики для идентификации состояния управляемых элементов пипетки, а также средство для передачи управляющих сигналов от микропроцессора на средство управления двигателем. Данные и программы, хранящиеся в запоминающем устройстве, могут загружаться на этапе производства пипетки, или пользователь может их загружать в процессе эксплуатации пипетки.

В предпочтительном варианте при использовании пипетирующего устройства пользователь выбирает режим дозирования, поддерживающий данную функцию (например, d-mode, который работает во всех дозирующих устройствах eLINE компании Biohit и который используется для многократного дозирования). Затем программное средство запрашивает от пользователя (предпочтительно через сообщение, выводимое на дисплей) ввести размер дозы. Когда пользователь с помощью клавиатуры введет в управляющее электронное устройство размер дозы (например, 10 мкл), программное средство запрашивает от пользователя (предпочтительно через сообщение, выводимое на дисплей) ввести количество доз (например, 40). Когда пользователь введет в управляющее электронное устройство количество доз, программное средство предложит (предпочтительно через сообщение, выводимое на дисплей) наконечник, оптимально подходящий для задачи. Измерительные объемы наконечников предпочтительно составляют от 1 до 50 мл. Если имеется несколько альтернатив, можно перемещаться между этими альтернативами, показанными на дисплее, с помощью клавиатуры и далее с помощью клавиатуры выбирать альтернативный вариант. Клавиатура предпочтительно может содержать ролик для облегчения навигации по дисплею.

Пользователь имеет возможность заранее вводить в запоминающее устройство пипетирующего устройства имеющийся набор наконечников, используя то же программное средство и клавиатуру, благодаря чему программное средство может предлагать (предпочтительно через сообщение, выводимое на дисплей) для соответствующей операции пипетирования наконечники имеющихся размеров, исключая те типы наконечников, которые отсутствуют. Операция пипетирования определяется размером дозы и количеством доз.

Группа изобретений относится к системам дозирования жидкости. Способ выбора сменного компонента, сформированного как узел плунжер-цилиндр для соединения с пипетирующим устройством с электронной системой управления, включает следующие шаги, выполняемые в выбранной последовательности и при которых:

- введение пользователем размера дозы в систему управления пипетирующего устройства;

- введение пользователем количества доз;

после чего система управления на основании размера дозы и количества доз указывает на подходящие сменные компоненты из заранее введенной в запоминающее устройство номенклатуры сменных компонентов. Представлено также пипетирующее устройство со сменным узлом плунжер-цилиндр. Достигается упрощение и повышение надежности выбора наконечника для пипетирования. 2 н. и 3 з.п. ф-лы.

1. Способ выбора сменного компонента, сформированного как узел плунжер - цилиндр для соединения с пипетирующим устройством с электронной системой управления, отличающийся тем, что содержит следующие шаги, выполняемые в выбранной последовательности, и при которых:
введение пользователем размера дозы в систему управления пипетирующего устройства;
введение пользователем количества доз;
после чего система управления на основании размера дозы и количества доз указывает на подходящие сменные компоненты из заранее введенной в запоминающее устройство номенклатуры сменных компонентов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть введенной в запоминающее устройство номенклатуры сменных компонентов может быть исключена из использования.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что плунжер в сменном компоненте, расположенном в пипетирующем устройстве, перемещают относительно цилиндра посредством привода плунжера, в связи с движением пипетирования, для аспирации и раздачи жидкости, подлежащей пипетированию, посредством чего в пипетирующем устройстве можно устанавливать различные типы сменных компонентов, посредством чего для всех типов сменных компонентов используют одно и то же относительное положение плунжера и цилиндра.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пипетирующее устройство содержит запирающий и отсоединяющий механизм, работающий под управлением системы управления, посредством которого система управления может обнаруживать отсоединение сменного компонента.

5. Пипетирующее устройство с электронным управлением, содержащее:
корпус, имеющий участок наконечника, в который вставляется сменный компонент;
электронную систему управления, управляющую работой пипетки;
клавиатуру;
плунжер, выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении корпуса для дозирования жидкости, подлежащей пипетированию;
дисплей,
отличающееся тем, что содержит средство для хранения в электронной системе управления параметров различных сменных компонентов, сформированных как узел плунжер - цилиндр;
при этом размер дозы и количество доз можно вводить в электронную систему управления с клавиатуры.