TECHNISCHES GEBIET
[0001] Diese Anmeldung bezieht sich auf ein Tray für die Aufnahme von Pipettenspitzen umfassend
wenigstens einen Ablage- bzw. Aufnahmebereich, eine Vielzahl von Aufnahmeplätzen zum
Einsetzen jeweils einer Pipettenspitze, und eine Kombination aus einem derartigen
Tray und wenigstens einer Pipettenspitze.
STAND DER TECHNIK
[0002] Manuelle und automatische Pipettiergeräte bzw. Pipettierautomaten zur Handhabung
von Pipettenspitzen werden in einer Vielzahl von analytischen Anwendungen eingesetzt,
bei denen Flüssigkeiten gehandhabt, beispielsweise transportiert, aufgenommen oder
abgegeben werden, beispielsweise in Laboren. In diesen Geräten bzw. Automaten kommen
Einweg-Pipettenspitzen zum Einsatz. Einweg-Pipettenspitzen sind in der Regel von oben
nach unten konisch geformt und weisen unter Umständen speziell geformte Abschnitte
zum Greifen und zur Abdichtung der Pipettenspitzen gegenüber einer in den Innenraum
der Pipettenspitze eingreifenden Kopplungsvorrichtung des Geräts bzw. des Automaten
auf. Pipettiergeräte bzw. Pipettierautomaten greifen in der Regel an der Oberseite
der Pipettenspitze an. Die Kopplungsvorrichtung wird in vielen Anwendungen in das
obere Innenvolumen der Pipettenspitze eingebracht. Pipettiergeräte bzw. Pipettierautomaten
üben einen Unterdruck aus, um Flüssigkeiten in die Pipettenspitze einzusaugen, und
erzeugen einen Überdruck, um Flüssigkeiten abzugeben.
[0003] Pipettenspitzen werden in der Regel aus einem formbaren Kunststoff, beispielsweise
Polypropylen, z.B. Polypropylen Homopolymer (PP-H), Polyethylen, o.ä., in einem Spritzgussverfahren
hergestellt, da Kunststoffe eine gute Kombination aus Eigenschaften wie chemische
Beständigkeit, geringe Oberflächenadsorption, ggf. Transparenz und kosteneffiziente
Produktion bieten. Pipettenspitzen werden zudem in verschiedenen Größen hergestellt,
um eine genaue und reproduzierbare Handhabung von Flüssigkeiten in einem großen Volumenbereich
(Nanoliter- bis Milliliterbereich) zu ermöglichen.
[0004] In vielen Fällen werden Pipettenspitzen in großen Stückzahlen zum automatisierten
Verarbeiten einer Vielzahl Proben und zum Hinzufügen verschiedener Reagenzien zu Proben
verwendet.
[0005] Jedoch gibt es spezielle Anwendungen, bei denen Pipettenspitzen aus Materialien wie
Keramik oder Metall eingesetzt werden, beispielsweise bei hohen chemischen Anforderungen,
erforderlicher Korrosionsbeständigkeit oder Temperaturbeständigkeit, etc.. Außerdem
können mit Keramik Pipettenspitzen mit kleineren Dimensionen, insbesondere kleineren
Austrittsöffnungen, hergestellt werden. Allerdings sind keramische oder metallische
Pipettenspitzen wesentlich aufwändiger bzgl. Herstellung und Materialeinsatz.
[0006] Um eine gute Handhabung hoher Stückzahlen zu ermöglichen, werden die Pipettenspitzen
häufig in einem Pipettenspitzen- Tray bereitgestellt, das an der Oberseite Öffnungen
aufweist, in denen die Pipettenspitzen in einem Array angeordnet und aufgenommen werden.
Das Tray kann seinerseits auf einem Träger angeordnet oder montiert werden. Das Tray
und der Träger können zweiteilig oder einteilig ausgebildet sein. Der Träger kann
in Form eines Rahmens oder in Form eines Gehäuses ausgebildet sein. Beide Varianten
werden unter dem Begriff "Aufnahmevorrichtung" zusammengefasst. Die Aufnahmevorrichtungen
können u.U. mit einem Deckel ausgestattet sein kann, der die Pipettenspitzen abdeckt.
[0007] Im Übrigen sind Pipettenspitzen-Trays und Aufnahmevorrichtungen für Pipettenspitzen
so aufgebaut, dass in Analyselaboren eine große Probenanzahl parallel analysiert werden
kann, wobei jede Aufnahmevorrichtung für bestimmte Verfahrensschritte eingesetzt wird.
AUFGABE DER ERFINDUNG
[0008] Ausgehend davon besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Tray und/oder
eine Aufnahmevorrichtungen für Pipettenspitzen bereitzustellen, die eine sichere und
exakte Unterbringung und Ausrichtung von Pipettenspitzen erlauben.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Tray für die Aufnahme von Pipettenspitzen nach
Anspruch 1 und eine Kombination eines derartigen Trays mit wenigstens einer Pipettenspitze
nach Anspruch 12. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der
abhängigen Ansprüche.
[0010] Die Ansprüche beziehen sich auf ein Tray. Allerdings sollen im Rahmen der Erfindung
auch Aufnahmevorrichtungen im Sinn einer Kombinationen aus einem Tray mit anderen
Komponenten, wie oben beschrieben, z.B. mit einem Träger, auf dem das Tray angeordnet
oder montiert ist, verstanden werden. Das Tray und der Träger können zweiteilig oder
einteilig ausgebildet sein. Der Träger kann in Form eines Rahmens oder in Form eines
Gehäuses ausgebildet sein. Beide Varianten werden unter dem Begriff "Aufnahmevorrichtung"
zusammengefasst. Die Aufnahmevorrichtungen können u.U. mit einem Deckel ausgestattet
sein kann, der die Pipettenspitzen abdeckt.
[0011] Ein erfindungsgemäßes Tray für die Aufnahme von Pipettenspitzen umfasst wenigstens
einen Ablage- bzw. Aufnahmebereich, eine Vielzahl von sich durch den Ablage- bzw.
Aufnahmebereich erstreckenden Aufnahmeplätze zum Einsetzen jeweils einer Pipettenspitze,
wobei wenigstens einer der Aufnahmeplätze derart an die einzusetzende Pipettenspitze
angepasst ist, dass die Pipettenspitze auf einer ersten Höhe und einer von der ersten
Höhe in einem Abstand (t, t2) beabstandeten zweiten Höhe gegenüber horizontale Translationen
(x-y) arretiert ist.
[0012] Insbesondere weist wenigstens einer der Aufnahmeplätze eine in der ersten Höhe angeordnete
erste Engstelle und eine in der zweiten Höhe angeordnete zweite Engstelle auf.
[0013] Ein Durchmesser der ersten Engstelle ist vorzugsweise größer als ein Durchmesser
der zweiten Engstelle. Die Durchmesser können auch gleich groß sein.
[0014] Unter "Engstelle" wird im Rahmen der Erfindung ein Abschnitt der Aufnahmeplätze verstanden,
durch den die horizontale Beweglichkeit der eingesetzten Pipettenspitze begrenzt wird.
Die Engstelle kann eine Begrenzung mit geringer axialer Erstreckung sein, oder eine
Begrenzung, die Teil einer (z.B. zylindrischen oder kegelförmigen) Fläche mit axialer
Erstreckung darstellt. Die Engstelle kann durch einen kontinuierlich sich um den Umfang
der Engstelle erstreckenden Rahmen oder durch diskrete Punkte, durch die ein Umfang
definiert wird, begrenzt sein. Der kontinuierliche oder durch Punkte definierte Umfang
wird im Folgenden als "Rand" der Engstelle beschrieben. Es sind mindestens zwei oder
mehrere axial zueinander versetzte Engstellen pro Aufnahmeplatz vorhanden.
[0015] Die erste Engstelle kann einen ersten Rand aufweisen, der eine erste Öffnung begrenzt,
und die zweite Engstelle kann einen zweiten Rand aufweist, der eine zweite Öffnung
begrenzt, wobei einer oder mehrere der Aufnahmeplätze wenigstens teilweise durch Wandbereiche
abgegrenzt sind, die jeweils ein proximales Ende des Wandbereichs aufweisen, das sich
an den jeweiligen ersten Rand anschließt, und ein distales Ende des Wandbereichs,
an das sich der jeweilige zweite Rand anschließt, wobei sich eine Pipettenspitze im
eingesetzten Zustand durch wenigstens die erste Engstelle und die zweite Engstelle
erstreckt. Die erste Engstelle ist zwischen einer oberen Öffnung eines Aufnahmeplatzes
und einem unteren Ende des Aufnahmeplatzes angeordnet ist, und die zweite Engstelle
ist unterhalb der ersten Engstelle zwischen der ersten Engstelle und dem unteren Ende
des Aufnahmeplatzes angeordnet.
[0016] Die Ränder können, aber müssen die Öffnungen nicht vollständig umfassen, sondern
sie können abschnittsweise um die zugehörige Öffnung ausgebildet sein. Ränder der
Engstellen können, aber müssen die Engstellen ebenfalls nicht vollständig umfassen,
sondern sie können abschnittsweise um die zugehörige Öffnung bzw. Engstellen ausgebildet
sein. Die genannten Durchmesser sind nicht rein geometrisch zu verstehen dahin gehend,
dass die Öffnung bzw. Engstelle rund sein muss. Vielmehr kann die Öffnung bzw. Engstelle
durch wenigstens zwei Abschnitte oder Endpunkte definiert sein, durch die ein Kreis
mit einem Durchmesser im Sinn der Erfindung verläuft. Insbesondere kann die Öffnung
bzw. Engstelle durch wenigstens zwei oder drei Abschnitte oder Endpunkte definiert
sein, durch die ein Kreis im Sinn der Erfindung hindurch verläuft bzw. die einen Kreis
mit einem Durchmesser im Sinn der Erfindung definieren. Die wenigstens zwei oder drei
Abschnitte können wenigstens zwei bzw. drei Auflagepunkte oder -flächen bilden, oder
sie können wenigstens zwei bzw. drei horizontale Kontaktpunkte oder -flächen bilden.
[0017] Durch zwei Punkte wird die horizontale Beweglichkeit der Pipettenspitze bereits erheblich
eingeschränkt, durch drei oder mehrere Punkte wird die horizontale Beweglichkeit der
Pipettenspitze vollständig eingeschränkt bzw. blockiert.
[0018] Die Pipettenspitzen werden passgenau in einer der ersten Engstellen und in der zugehörigen
zweiten Engstelle aufgenommen. Da sich der Außendurchmesser von Pipettenspitzen in
der Regel vom proximalen Ende zum distalen Ende hin verjüngt, sind die ersten Engstellen
größer als die zugehörigen zweiten Engstellen. Die Ränder der ersten Engstellen können
eine Auflage für eine im proximalen Bereich (oberer Rand oder darunter oberhalb des
distalen Endes) der Pipettenspitzen gebildete Auflagestufe bilden, die zweiten Engstellen
bilden in der Regel eine Begrenzung für einen Wandbereich der eingesetzten Pipettenspitze,
der zwischen dem proximalen Ende der Pipettenspitze und dem distalen Ende der Pipettenspitze,
also näher dem distalen Ende als die Auflagestufe, angeordnet ist. Eine Auflagestufe
der Pipettenspitze kann aber auch so ausgebildet sein, dass sie bei eingesetzter Pipettenspitze
am Rand der zweiten Engstelle eines der Aufnahmeplätze aufliegt.
[0019] Die Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion liegen in einer verbesserten Zentrierung
der Pipettenspitze, da diese gegen ein Verkippen arretiert ist. Durch den verjüngten
Durchmesser der zweiten Öffnung wird die Spitze besser positioniert. Dadurch kann
eine bessere Aufnahme durch einen Roboter gewährleistet werden. Darüber hinaus wird
ein Wackeln bzw. Spiel der in einen Aufnahmeplatz eingesetzten Pipettenspitze reduziert.
Der kleinere untere Durchmesser minimiert seitliche Bewegungen, dadurch sitzt die
Spitze stabiler im Tray und verhindert das Herausspringen der Spitzen aus dem Aufnahmeplatz.
Zudem kann ein Reibschluss am ersten und/oder am zweiten Rand das Herausspringen der
Spitzen erschweren. Darüber hinaus werden Beschädigungen der Spitzen bzw. Spitzenaufnahmen
vermieden. Die reduzierte seitliche Bewegung verhindert (bzw. reduziert) Beschädigungen
der Spitzenaufnahmen.
[0020] Die Wandbereiche können wenigstens teilweise konisch ausgebildet sein.
[0021] Die Wandbereiche können wenigstens teilweise hülsenartig ausgebildet sein und vorzugsweise
einen zylindrischen Aufnahmeraum begrenzen. Die Wandbereiche können jedoch alternativ
auch sich konisch (kegelartig, kegelstumpfartig) von der ersten Öffnung zur zweiten
Öffnung verjüngend ausgebildet sein, d.h. sie können einen sich konisch (kegelartig,
kegelstumpfartig) von der ersten Öffnung zur zweiten Öffnung verjüngenden Innenraum
definieren. Die Engstellen können somit auch kontinuierlich und/oder stufenlos von
einer ersten Engstelle zu einer zweiten Engstelle verlaufen. So kann zwischen der
ersten Engstelle und der zweiten Engstelle eine kegelartige Fläche, die der Pipettenspitzenaußenwand
angepasst ist, ausgebildet sein.
[0022] Die erste Engstelle kann zur Auflage einer in den Pipettenspitzen ausgebildeten Auflagestufe
und/oder zur Begrenzung wenigstens einer horizontalen Bewegung der Pipettenspitzen
ausgebildet sein.
[0023] Die ersten Ränder (der Öffnungen oder Engstellen) können zur Auflage einer in den
Pipettenspitzen ausgebildeten Auflagestufe und/oder zur Begrenzung wenigstens einer
horizontalen Bewegung der Pipettenspitzen ausgebildet sein. Eine Arretierung gegenüber
einer horizontalen Bewegung bedeutet in diesem Zusammenhang eine Fixierung in der
Ebene x-y, die als horizontale Ebene definiert sein soll. Die Angabe "horizontal"
ist, wie andere Angaben zur Ausrichtung und Position (z.B. "oben", "unten", etc.)
lediglich relativ zu den Ausrichtungen oder Positionen anderer Komponenten zu verstehen.
So sind die Richtungs- und Positionsangaben "oben", "unten", "oberhalb", "Seite",
etc., nicht absolut, sondern relativ zu den Richtungen/Positionen anderer Komponenten
zu verstehen. Beispielsweise bedeutet "horizontal" eine in den Figuren angegeben Ebene
x-y, "oben" bedeutet in positiver z-Richtung gelegen, etc.. Die Längsrichtung und
die zentrale Achse der Durchbrüche bzw. der Pipettenspitzen entspricht einer Orientierung
der z-Achse.
[0024] Die horizontale Begrenzung stellt für die ersten und/oder die zweiten Engstellen
bzw. Öffnungen eine Begrenzung der Beweglichkeit der Pipettenspitzen in einer Richtung
schräg oder senkrecht zur Einsatzrichtung (negative z-Richtung) der Pipettenspitzen
in die Aufnahmeräume dar. Damit kann ein Verkippen der in das Tray eingesetzten Pipettenspitzen
sicher verhindert werden.
[0025] Die zweiten Ränder können insbesondere zur Anlage an einer Außenwand einer eingesetzten
Pipettenspitze und zur Begrenzung wenigstens einer horizontalen Bewegung der Pipettenspitze
ausgebildet sein. Durch die doppelte Fixierung bzgl. horizontaler Translation x-y
in einem axialen Abstand t (Fig. 4) bzw. t2 (Fig. 10) wird ein Verkippen der eingesetzten
Pipettenspitze verhindert, wodurch eine sichere und präzise Positionierung möglich
ist.
[0026] Prinzipiell können die ersten, aber auch die zweiten Ränder zur Auflage eines in
den Pipettenspitzen ausgebildeten Vorsprungs oder einer in den Pipettenspitzen ausgebildeten
Auflagestufe eingesetzt werden. Auch eine vertikale Bewegung könnte durch die zweiten
Ränder verhindert werden, wenn beispielsweise die Pipettenspitze sich in diesem Bereich
konisch verjüngt und damit in dem zweiten Rand einen vertikalen Anschlag findet.
[0027] Die zweite Engstelle kann zur Anlage an einer Außenwand einer eingesetzten Pipettenspitze
und zur Begrenzung wenigstens einer horizontalen Bewegung der Pipettenspitze ausgebildet
sein.
[0028] Die zweiten Engstellen können durch sich schräg oder senkrecht von den Wandbereichen
der Aufnahmeplätze in Richtung der zentralen Achse der Aufnahmeplätze erstreckende
Vorsprünge gebildet sein.
[0029] Die Vorsprünge können beispielsweise Stege, Flanschabschnitte oder Wandabschnitte
mit Einbuchtungen sein, deren Ränder die zweiten Öffnungen (wenigstens teilweise)
abgrenzen bzw. Teilbereiche der zweiten Ränder bilden. In der Regel erstrecken sich
die Vorsprünge senkrecht von den Wandbereichen der Durchbrüche.
[0030] Das Tray kann insbesondere so ausgebildet sein, dass die eingesetzten Pipettenspitzen
auf dem jeweiligen ersten Rand und/oder auf dem jeweiligen zweiten Rand und/oder auf
einem Vorsprung einer der Engstellen aufliegen. Dies bedeutet eine zusätzliche Arretierung
einer Bewegung in negative z-Richtung.
[0031] Insbesondere sind die Aufnahmeplätze als Durchbrüche ausgebildet, die jeweils ein
proximales Ende aufweisen, wobei das proximale Ende einen ersten Rand aufweist, der
eine erste Öffnung begrenzt, und die Durchbrüche ein distales Ende aufweisen, wobei
das distale Ende einen zweiten Rand aufweist, der eine zweite Öffnung begrenzt, wobei
die erste Öffnung der ersten Engstelle entspricht und die zweite Öffnung der zweiten
Engstelle entspricht.
[0032] In einer alternativen Ausführungsform kann wenigstens einer der Aufnahmeplätze am
distalen Ende (unten) durch einen Abschluss geschlossen sein.
[0033] Einer oder mehrere der Durchbrüche können wenigstens teilweise durch Wandbereiche
abgegrenzt sind, die jeweils ein proximales Ende des Wandbereichs aufweisen, das sich
an den jeweiligen ersten Rand anschließt, und ein distales Ende des Wandbereichs,
an das sich der jeweilige zweite Rand oder der Abschluss anschließt, wobei sich eine
Pipettenspitze im eingesetzten Zustand durch wenigstens die erste Öffnung erstreckt.
[0034] Das Tray kann so ausgebildet ist, dass eine eingesetzte Pipettenspitze auf dem jeweiligen
ersten Rand und/oder auf dem jeweiligen zweiten Rand oder auf einem Vorsprung einer
der Engstellen eines der Aufnahmeplätze aufliegt.
[0035] Eine erfindungsgemäße Kombination aus einem Tray für die Aufnahme von Pipettenspitzen
wie oben beschrieben und wenigstens einer Pipettenspitze weist eine Auflagestufe zur
Auflage auf einem jeweiligen ersten Rand und/oder auf einem jeweiligen zweiten Rand
und/oder auf einem Vorsprung einer der Engstellen eines der Aufnahmeplätze auf.
[0036] Die Pipettenspitze weist insbesondere ein proximales Ende und ein distales Ende auf,
wobei der Außendurchmesser in einem proximalen Bereich (D, D2) einem Durchmesser einer
der ersten Engstellen entspricht, und der Außendurchmesser in einem distalen Bereich
(d0) einem Durchmesser der jeweiligen zweiten Engstelle entspricht.
[0037] Der Außendurchmesser der eingesetzten Pipettenspitze liegt vorzugsweise im proximalen
Bereich (D, D2) auf der ersten Höhe um einen Abstand (t, t2) oberhalb der zweiten
Höhe des Außendurchmessers im distalen Bereich (d0).
[0038] Als ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Aufnahme von Pipettenspitzen:
wenigstens ein Tray (Ablageteil), das wenigstens einen Ablage- bzw. Aufnahmebereich
mit einer Vielzahl von Durchbrüchen zum Einsetzen der Pipettenspitzen aufweist, wobei
das Tray elektrisch leitfähiges Material zur Ableitung elektrostatischer Ladung von
den Pipettenspitzen aufweist.
[0039] Als problematisch bei der Verwendung von Kunststoffpipettenspitzen kann es sich erweisen,
wenn sich Pipettenspitzen durch die Handhabung elektrostatisch aufladen. Eine statische
Aufladung der Pipettenspitzen und anderer Komponenten der Aufnahmevorrichtung kann
dazu führen, dass sich Spitzen gegenseitig abstoßen, was dazu führen kann, dass die
Spitzen im Tray anders als vorgesehen ausgerichtet sind. Infolgedessen kann die Interaktion
mit Pipettiergeräten oder -automaten negativ beeinflusst werden, was zu ungenauer
Handhabung und damit zu fehlerhaften Analysen führen kann. Möglicherweise kann elektrostatische
Ladung in unerwünschter Weise auf einen Benutzer eines Pipettiergeräts übertragen
werden. Darüber hinaus können hochempfindliche Messgeräte durch statische Aufladung
beeinträchtigt werden.
[0040] Außerdem kann aufgrund statischer Ladung ein effektives Loslösen der Pipettenspitzen
vom Pipettiergerät behindert werden.
[0041] Das Tray kann vollständig oder teilweise aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt
sein, oder lediglich bereichsweise elektrisch leitfähiges Material aufweisen oder
Leiterbahnen/Leitungen aus elektrisch leitfähigem Material aufweisen. Entscheidens
ist, dass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen in die Durchbrüche bzw. Öffnungen
des Trays eingesetzten Pipettenspitzen und einem Träger bzw. einer Standfläche, auf
der die Vorrichtung steht, hergestellt wird, über die elektrostatische Ladung von
den Pipettenspitzen zur Standfläche abgeleitet werden kann. Damit wird eine Art Erdung
der Pipettenspitzen erreicht.
[0042] Die Leiterbahn kann beispielsweise eine (unter Umständen flächige) Beschichtung,
eine angespritzte Bahn, ein in die Vorrichtung eingearbeitetes Element, z.B. ein Draht,
o.ä., sein. Eine angespritzte Bahn kann beispielsweise in einem 2K (2 Komponenten)
Spritzgussverfahren hergestellt sein.
[0043] Insbesondere umfasst die Vorrichtung einen Träger (Rack) zum Tragen des Trays, wobei
der Träger einen Rahmen mit einem im oberen Bereich des Rahmens angeordnetem Fenster
zum Einsetzen des Trays, und eine im unteren Bereich des Rahmens angeordnete Standfläche
aufweist.
[0044] Insbesondere umfasst die Vorrichtung einen Träger (Rack) zum Tragen des Trays, wobei
der Träger und das Tray einteilig als kombiniertes Träger/Tray Bauteil ausgebildet
sind, das eine im unteren Bereich des Bauteils angeordnete Standfläche aufweist. Dies
bedeutet, dass Tray und Träger einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein können.
[0045] Der Träger kann elektrisch leitfähiges Material zur Ableitung elektrostatischer Ladung
vom Tray zur Standfläche aufweisen.
[0046] Das Tray und/oder der Träger bzw. das kombinierte Träger/Tray Bauteil können aus
elektrisch leitfähigem Material hergestellt sein.
[0047] Das Tray und/oder der Träger bzw. das kombinierte Träger/Tray Bauteil können einen
leitfähigen Kunststoff aufweisen.
[0048] Das Tray und/oder der Träger bzw. das kombinierte Träger/Tray Bauteil können wenigstens
eine Leiterbahn aufweisen, die zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen
den Öffnungen des Trays und der Standfläche ausgebildet ist.
[0049] Die wenigstens eine Leiterbahn kann aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt
sein.
[0050] Die Leiterbahn kann aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff hergestellt sein.
Es kann jedoch auch Metall (z.B. in Form einer Beschichtung, Draht oder Folie) als
leitfähiges Material eingesetzt werden.
[0051] Insbesondere kann die Leiterbahn Kontaktbereiche und/oder Verbindungsbereiche aufweisen.
Die Kontaktbereiche sind insbesondere im Bereich der Öffnungen des Trays angeordnet.
[0052] Das elektrisch leitfähige Material kann in das Material des Trays und/oder des Trägers
bzw. in das Material des kombinierten Träger/Tray Bauteils integriert und/oder als
Beschichtung am Tray und/oder Rack bzw. kombinierten Rack/Tray Bauteil angeordnet
sein
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0053] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung
mit Bezug auf die Figuren deutlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Aufnahme von Pipettenspitzen gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 eine perspektivische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Aufnahme von Pipettenspitzen gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine seitliche Schnittansicht der zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Aufnahme von Pipettenspitzen gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Seitenansicht der dritten Ausführungsform;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Trägers der dritten Ausführungsform;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Trays der dritten Ausführungsform;
Fig. 9 eine seitliche Schnittansicht eines Trays einer vierten Ausführungsform ohne
Pipettenspitzen;
Fig. 10 einen Abschnitt der seitliche Schnittansicht der vierten Ausführungsform mit
Pipettenspitzen;
Fig. 11 ein Detail aus Fig. 10.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER ERFINDUNG
[0054] Die Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Bereitstellung medizinischer Komponenten
bzw. Laborkomponenten mit verbesserter Handhabung, insbesondere verbesserter Positionierung
von Pipettenspitzen oder auch Probenbehältern in einem Tray. Als Nebenaspekt werden
medizinische Komponenten beschrieben, mit deren Hilfe Probleme mit elektrostatischer
Ladung, die während und durch die Handhabung von Pipettenspitzen entstehen kann, behoben
werden können.
Pipettenspitzenaufnahmen
[0055] Eine Pipettenspitzenaufnahme bzw.- ablage ist eine Anordnung von Komponenten, die
Pipettenspitzen zur Verwendung durch einen Benutzer bereitstellt. Pipettenspitzenaufnahmen
weisen häufig wenigstens einen Träger ("Rack") oder Container, einen Deckel und ein
Tray (Tablett), in dem die Pipettenspitzen aufgenommen sind, auf, wobei die Pipettenspitzen
im Wesentlichen unbeweglich in einer Anordnung (Array) im Tray angeordnet sind.
[0056] Das Tray ist an der Oberseite des Trägers angeordnet und weist Durchbrüche zur Aufnahme
der Pipettenspitzen auf. Das Tray kann direkt mit dem Träger integral ausgebildet
sein, z.B. an diesen angeformt sein, oder das Tray kann eine separate Einheit bilden,
die am Träger befestigt wird, z.B. durch eine Schnapp- oder Rastverbindung, durch
Kleben, Verschweißen, etc..
[0057] Die eingesetzten Pipettenspitzen werden herausnehmbar in die Durchbrüche des Trays
eingesetzt. In der Regel liegen sie auf einem Rand einer der Öffnungen des Trays auf.
Sie können nach oben über den Rand des Tray hinausragen, während sich der untere Bereich
der Pipettenspitzen in der Regel unterhalb der unteren Oberfläche des Trays befindet.
Das Tray kann eine geeignete Anzahl von Durchbrüchen/Öffnungen aufweisen, z.B. 8 x
n (n=1, 2,..., 432) Öffnungen.
[0058] Jede Komponente der Pipettenspitzenaufnahme kann aus einem geeigneten Material hergestellt
werden, z.B. aus einem oder mehreren Kunststoffmaterialien, z.B. Polypropylen (PP),
Polyethylen (PE), Polyethylen-Teraphthalat (PET), Polycarbonate, Polyvinylchlorid
(PVC), Polyethylenfluorethylen (PEFE), Polystyrol (PS), Polysiloxane, Polyurethan,
Cellulose, Polyamid (PA), etc..
[0059] Die Komponenten der Pipettenspitzenaufnahme bzw. -ablage können einzeln geformt und
dann zusammengebaut werden. Als Herstellungsverfahren für die Komponenten kommen beispielsweise
Thermoformen, Extrusionsverfahren oder Gussverfahren (wie Kunststoffspritzguss) in
Frage.
[0060] Die Komponenten der Pipettenspitzenaufnahme werden zusammengesetzt bzw. zusammengefügt.
Sie können jedoch auch in 2-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt werden. Der
Deckel kann passgenau auf den Träger aufgesetzt werden, z.B. in eine im Träger angeordnete
Nut oder Vertiefung eingreifen. Der Deckel kann lose oder bewegbar mit dem Träger
verbunden sein, z.B. über Steckverbindungen, oder verschwenkbar über ein Scharnier.
Pipettenspitzen
[0061] Pipettenspitzen mit unterschiedlichen Geometrien sind bekannt. Die Geometrie einer
Pipettenspitze ist so angepasst, dass sie im Zusammenwirken mit einer Kopplungsvorrichtung
eines Pipettiergeräts oder -automaten zum Aufnehmen und Abgeben von Flüssigkeiten
geeignet ist. Pipettenspitzen sind in der Regel in verschiedenen Größen verfügbar,
z.B. 10 Mikroliter, 50 Mikroliter, 100 Mikroliter, 250 Mikroliter, 1000 Mikroliter,
2500 Mikroliter, etc..
[0062] Die Außenkontur und die Innenkontur von Pipettenspitzen sind an die gemeinsame Verwendung
bzw. das Zusammenwirken mit einem bestimmten Pipettiergerät bzw. Pipettierautomaten
angepasst. In der Regel verjüngt sich die Außenkontur von Pipettenspitzen vom oberen
(proximalen) Abschnitt zum unteren (distalen) Abschnitt, der eine kleine Öffnung aufweist.
[0063] Die Innenwand der Pipettenspitze begrenzt ein sich im Wesentlichen verjüngendes Innenvolumen,
wobei abschnittsweise auch Vergrößerungen des Innendurchmessers oder sich nach innen
erstreckende Vorsprünge vorgesehen sein können. Die Verjüngung kann insgesamt oder
abschnittsweise kontinuierlich und/oder abgestuft, stetig und/oder unstetig sein.
Es muss sichergestellt werden, dass ein aufgenommenes Fluid geeignete Flüssigkeitsfließeigenschaften
aufweist und an einer Kopplungsvorrichtung angebracht werden kann. In den meisten
Ausführungsformen umfasst eine Pipettenspitzenwand wenigstens zwei Verjüngungswinkel.
[0064] Die Außen- und Innenwand weisen eine im Wesentlichen sich verjüngende, beispielsweise
abgestufte oder kegelförmige Kontur auf. Der bzw. die Verjüngungswinkel liegen etwa
zwischen 0° und 30° relativ zur zentralen Längsachse, z.B. 0°, 5°, 10°, 15°, 20°,
25°, 30°. In einigen Ausführungsformen ist die Kontur abgestuft oder zylindrisch.
So können auch Stufen bzw. Anschläge oder Nuten vorgesehen sein.
[0065] Eine typische herkömmliche Pipettenspitze hat eine Gesamtlänge von etwa 2,5 cm bis
10 cm. Die distale Abgabeöffnung weist typischerweise einem inneren Durchmesser etwa
zwischen 0,2 mm und 0,8 mm auf, z.B. 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 0,6 mm, 0,7 mm,
0,8 mm.
[0066] Die Wandstärke in diesem Bereich beträgt etwa 0,1 mm und 0,5 mm, z.B. 0,1 mm, 0,2
mm, 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm.
[0067] Im proximalen Bereich beträgt der Innendurchmesser etwa 2,5 mm bis 10 mm, z.B. 2,5
mm, 5 mm, 7,5 mm, 10 mm, bei einer typischen Wandstärke im proximalen Abschnitt zwischen
0,5 mm und 1,5 mm, z.B. 0,5 mm, 0,75 mm, 1,0 mm, 1,25 mm, 1,5 mm.
[0068] Die Wandstärke kann entlang eines Abschnitts konstant sein oder stetig und/oder stufenweise
variieren.
[0069] Ein proximaler oder distaler Abschnitt einer Pipettenspitze kann einen Filter, einen
Einsatz oder ein anderes Hilfsmaterial enthalten.
[0070] In einem Ausführungsbeispiel umfassen (Einweg-)Pipettenspitzen: eine Wandung, die
einen Innenraum begrenzt; eine erste, obere Öffnung und eine zweite, untere Öffnung,
die am oberen Ende bzw. am unteren Ende des Innenraums angeordnet sind; einen ersten
Abschnitt, der sich an die obere Öffnung anschließt; einen zweiten Abschnitt, der
sich an den ersten Abschnitt anschließt; einen dritten Abschnitt, der sich an den
zweiten Abschnitt anschließt; einen vierten Abschnitt, der sich an den dritten Abschnitt
anschließt; und einen fünften Abschnitt, der sich and en vierten Abschnitt anschließt,
und in die untere Öffnung mündet; einen ersten Übergangsbereich zwischen dem ersten
Abschnitt und dem zweiten Abschnitt; einen zweiten Übergangsbereich zwischen dem zweiten
Abschnitt und dem dritten Abschnitt; einen dritten Übergangsbereich zwischen dem dritten
Abschnitt und dem vierten Abschnitt; wobei die Abschnitte und die Übergangsbereiche
eine Innenkontur bzw. Innengeometrie bzw. eine Ausbildung gemäß der nachfolgenden
Beschreibung der Erfindung aufweisen können.
[0071] Der Begriff "oben" ("oberhalb") steht für einen Bereich der Wandung bzw. des Innenraums
der Pipettenspitze näher zur ersten, oberen (proximalen) Öffnung, in die bestimmungsgemäß
ein Halte-/ Abdichtungsdorn des Pipettierautomaten eindringen kann, um die Pipettenspitze
zu halten und abzudichten. Der Begriff "unten" ("unterhalb") steht für einen Bereich
der Wandung bzw. des Innenraums der Pipettenspitze näher zur zweiten, unteren (distalen)
Öffnung, durch die im Betrieb bestimmungsgemäß das pipettierte Fluid aufgenommen bzw.
abgegeben wird. Die obere Öffnung ist in der Regel größer als die untere Öffnung.
[0072] Die Richtung "von oben nach unten" bedeutet die axiale Richtung von der oberen Öffnung
zur unteren Öffnung. "Axial" ist dabei eine Richtung senkrecht zu einer vom oberen
und/oder unteren Rand der Pipettenspitze definierten Ebene. "Radial" bedeutet eine
Richtung parallel zu der vom oberen und/oder unteren Rand der Pipettenspitze definierten
Ebene, also senkrecht zu "axial". Eine Verjüngung oder Querschnittsreduktion von oben
nach unten bedeutet, dass der Querschnitt in einer Position näher der ersten Öffnung
größer ist als der Querschnitt in einer Position näher der zweiten Öffnung. Eine Aufweitung
oder Querschnittsvergrößerung liegt vor, wenn der Querschnitt in einer Position näher
der ersten Öffnung kleiner ist als der Querschnitt in einer Position näher der zweiten
Öffnung. Dies gilt sowohl für die Abschnitte der Pipettenspitze als auch für die Übergangsbereiche.
[0073] Abschnitte der Wandung bzw. des Innenraums der Pipettenspitze weisen eine axiale
und optional auch eine radiale Erstreckung auf. Übergangsbereiche der Wandung bzw.
des Innenraums der Pipettenspitze können eine axiale Erstreckung und/oder eine radiale
Erstreckung aufweisen. Sie können jedoch auch ohne axiale/radiale Erstreckung als
stetiger Übergang ausgebildet sein, z.B. als Kante.
[0074] Ein Hinterschnitt bzw. eine Hinterschneidung liegt bei einer Aufweitung oder Querschnittsvergrößerung
(bei einer Betrachtung des Innenraums durch die obere Öffnung in Richtung der unteren
Öffnung) vor, wie oben beschrieben. Ein Hinterschnitt kann ein stetiger Übergang mit
axialer oder ohne axiale Erstreckung sein.Eine erfindungsgemäße Pipettenspitze umfasst:
eine Wandung, die einen Innenraum begrenzt; eine erste, obere Öffnung und eine zweite,
untere Öffnung, die am oberen Ende bzw. am unteren Ende des Innenraums angeordnet
sind; einen ersten Abschnitt, der sich an die obere Öffnung anschließt; einen zweiten
Abschnitt, der sich an den ersten Abschnitt anschließt; einen dritten Abschnitt, der
sich an den zweiten Abschnitt anschließt; einen vierten Abschnitt, der sich an den
dritten Abschnitt anschließt; und einen fünften Abschnitt, der sich and en vierten
Abschnitt anschließt, und in die untere Öffnung mündet; einen ersten Übergangsbereich
zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt; einen zweiten Übergangsbereich
zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt; einen dritten Übergangsbereich
zwischen dem dritten Abschnitt und dem vierten Abschnitt); wobei der Durchmesser der
oberen Öffnung größer als der Durchmesser der unteren Öffnung ist; wobei der Innenraum
wenigsten abschnittsweise zylindrische und/oder sich von oben nach unten hin verjüngende
Abschnitte und/oder Übergangsbereiche aufweist.
[0075] Optional kann der Innenraum wenigstens einen Abschnitt und/oder einen Übergangsbereich
aufweisen, der sich von oben nach unten hin aufweitet, sodass ein Hinterschnitt ausgebildet
ist.
[0076] Pipettenspitzen können einzeln oder als Verbindung mehrerer Pipettenspitzen, z.B.
in einem Streifen (1x6 Spitzen) oder in einem Array (z.B. 2x3 Spitzen) bereitgestellt
werden.
Elektrisch leitfähige Pipettenspitzenaufnahmen
[0077] Die Pipettenspitzen sollen im Wesentlichen unbeweglich in einem erfindungsgemäßen
Tray angeordnet sein und in Kontakt mit einem elektrisch leitenden Element stehen,
das sich an die Öffnungen des Trays heran erstreckt.
[0078] Derartige Pipettenspitzenaufnahmen (Trays, Container, Träger, etc.) haben den Vorteil,
dass eine elektrostatische Aufladung der in der Pipettenspitzenaufnahme enthaltenen
Pipettenspitzen verhindert wird, indem die Ladung an ein geerdetes Objekt abgeleitet
wird. Die Pipettenspitzen kontaktieren das elektrisch leitende Tray und stehen so
in elektrisch leitendem Kontakt mit dem Bodenbereich des Trägers. Statt einer Ableitung
über den Bodenbereich wäre es auch denkbar, die Ladung über eine externe, das Tray
oder den Träger kontaktierende Erdung durchzuführen.
[0079] Eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung können aus einem elektrisch leitenden
Material bestehen und/oder eines oder mehrere andere Materialien enthalten, die nicht
elektrisch leitend sind, jedoch die Leitfähigkeit des leitfähigen Materials nicht
wesentlich beeinflussen.
[0080] Ein elektrisch leitendes Material kann jede Art von bekanntem elektrisch leitendem
Material umfassen, wie z.B. elektrisch leitfähiges Metall, das an der jeweiligen Komponente
der Aufnahmevorrichtung z.B. in Form von Metallbeschichtungen, an der Komponente angebrachte
Folien, oder innerhalb einer Matrix angeordnet sein kann, z.B. in Form von Metallpulver.
Auch Kohlenstoff ist ein geeignetes elektrisch leitfähiges Materia, das in ein Trägermaterial
eingebettet sein kann.
[0081] Die Pipettenspitzen oder wenigstens Teile davon stehen in Kontakt mit dem elektrisch
leitfähigen Material des Trays, z.B. über die Kontakt- bzw. Auflageflächen zwischen
Pipettenspitze und Tray. Das Tray ist derart und in dem Maß elektrisch leitfähig,
dass die elektrostatische Ladung von den Pipettenspitzen abgeleitet werden kann.
[0082] Ein Verfahren zum Entladen statischer Elektrizität von Pipettenspitzen in einer Vorrichtung
zur Aufnahme von Pipettenspitzen umfasst einen Schritt des Bereitstellens einer Pipettenspitzen-Aufnahmevorrichtung
umfassend einen Träger, ein Tray, ggf. einen Deckel, und Pipettenspitzen, wobei das
Tray leitfähiges Material umfasst, das mit den aufgenommenen Pipettenspitzen in Kontakt
steht.
[0083] Zur Herstellung der elektrischen Leitfähigkeit können Beschichtungsverfahren verwendet
werden, z.B. Dampfabscheidung von Metallschichten, oder Einbringen von leitfähigem
Material in eine Matrix. Die Komponente mit dem leitfähigen Material kann geformt
oder gegossen werden, wobei ein Zusetzen antistatischer Materialien vor oder während
der Formung stattfinden kann.
[0084] In den Figuren 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Aufnahme von Pipettenspitzen 2 weist im oberen
Bereich eine Art Tray 10 (Ablage- bzw. Aufnahmeplatte oder -bereich) mit einem Aufnahmebereich
100 sowie Aufnahmeplätzen, in diesem Ausführungsbeispiel in Form von Durchbrüchen
101, im Aufnahmebereich 100 auf, die an die Form der Pipettenspitzen 2 angepasst sind,
um diese in einer bestimmten Position zu halten. Die Durchbrüche 101 können beispielsweise
von Hülsen 102 begrenzt werden.
[0085] Die Pipettenspitzen 2 (wie oben beschrieben) können dazu am Rand der zugehörigen
Öffnung bzw. der zugehörigen Hülse 102 aufliegen. Die Pipettenspitzen 2 können beispielsweise
von einem automatisierten Liquid-Handling System (nicht dargestellt) aus den Öffnungen
herausgehoben oder in die Öffnungen 101 eingesetzt werden.
[0086] Die Pipettenspitzen 2 weisen eine obere Öffnung 20 mit einem (Außen-)Durchmesser
D und einen sich zu einer unteren Öffnung 21 (mit Austritts(außen-)durchmesser a)
verringernden (Außen-)Durchmesser d auf. Die obere Öffnung 20 wird durch einen oberen
Rand 200 definiert/begrenzt.
[0087] Im unteren Bereich weist die Vorrichtung 1 einen Träger 11 auf, der vier Standbeine
110 umfasst, die sich vom Tray 10 nach unten erstrecken. An der Unterseite der Standbeine
110 ist jeweils eine Standfläche 111 ausgebildet, mittels derer die Vorrichtung 1
beispielsweise auf dem Boden eines Liquid-Handling Systems steht. Tray 10 und Träger
11 sind in diesem Ausführungsbeispiel einteilig bzw. einstückig ausgebildet.
[0088] Die Pipettenspitzen 2 können aus elektrisch leitfähigem oder nicht leitfähigem Material
ausgebildet sein. Die Materialien, insbesondere Kunststoffmaterialien, können optisch
mehr oder weniger transparent bzw. mehr oder weniger opak sein.
[0089] Die im Tray 10 angeordneten Pipettenspitzen 2 können jedoch in bestimmten Phasen
ihrer Lebensdauer, beispielsweise bei der Herstellung, beim Transport oder während
der Benutzungsphase im Liquid-Handling System elektrostatisch aufgeladen werden bzw.
sein, was zu unerwünschten Effekten führt.
[0090] Um diesem Problem zu begegnen, kann die Vorrichtung 1 (also Tray 10 und Träger 11)
aus elektrisch leitendem Kunststoff hergestellt sein, um eine elektrische Verbindung
von den Pipettenspitzen 2 bis zur Standfläche 111 der Vorrichtung 1 herzustellen,
wodurch elektrostatisch Ladung von den Pipettenspitzen zum Boden des Liquid- Handling
Systems abgeleitet werden kann. Auf diese Weise werden Störungen bei der Aufnahme/Abgabe
von Flüssigkeiten in/aus dem Innenraum der Pipettenspitzen 2, bei Messungen, beim
Fluidtransfer, etc., verhindert.
[0091] In den Figuren 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
1 in einer perspektivischen Ansicht mit einem Schnitt durch eine senkrechte Ebene
bzw. als Seitenansicht in einem Querschnitt dargestellt.
[0092] Entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie in Bezug
auf die erste Ausführungsform. Ein Tray 10 liegt, wie etwa in der vorherigen Ausführungsform
beschrieben, fest verbunden oder abnehmbar auf einem Träger 11, insbesondere auf einer
oder mehreren Schultern 112 des Trägers 11, auf.
[0093] Die Pipettenspitzen 2 weisen eine obere Öffnung 20 mit einem (Außen-)Durchmesser
D und einen sich zu einer unteren Öffnung 21 (mit Austritts(außen-)durchmesser a)
verringernden (Außen-)Durchmesser d auf. Die obere Öffnung 20 wird durch einen oberen
Rand 200 definiert/begrenzt. In einer Tiefe t weist die Pipettenspitze eine Auflagestufe
201 auf.
[0094] Pipettenspitzen 2 sind in Hülsen 102 des Trays 10 angeordnet. Die Pipettenspitzen
2 weisen eine Außenkontur derart auf, dass sie auf Innenvorsprüngen 1020 der Hülsen
102 aufliegen können. Die Innenvorsprünge 1020 können im Wesentlichen in Richtung
der zentralen Achse der eingesetzten Pipettenspitze 2 ragende Stege sein, die sich
von einem unteren Ende der Hülsen 102 senkrecht erstrecken. Die Innenvorsprünge 1020
ragen so weit nach innen in Richtung der zentralen Achse der eingesetzten Pipettenspitze
2, dass diese an der Außenwand der Pipettenspitze, die in diesem Bereich einen Außendurchmesser
d0 aufweist, anliegen. In dieser Ausführungsform liegt die Stufe 201 der Pipettenspitze
2 auf dem bzw. den Innenvorsprüngen 1020 auf. Der bzw. die Innenvorsprünge 1020 können
sich ganz oder teilweise um den Umfang d0 der Pipettenspitze 2 erstrecken, mindestens
jedoch bestehen zwei, insbesondere zwei, vorzugsweise drei Kontaktpunkte mit der Außenwand
der Pipettenspitze 2.
[0095] Insgesamt ist der obere Rand 200 der eingesetzten Pipettenspitze 2 in den oberen
Bereich der zugehörigen Hülse 102 eingepasst und somit gegen Translationsbewegungen
in x-y-Richtung fixiert. In der Tiefe t wird die Außenwand der Pipettenspitze 2 durch
den bzw. die Innenvorsprünge 1020 gegen Translationsbewegungen in x-y-Richtung fixiert.
Damit ist die Pipettenspitze 2 gegenüber Verkippungen fixiert und wird sicher in der
Hülse 102 gehalten.
[0096] Auch in dieser Ausführungsform kann die Vorrichtung 1 (also insbesondere Tray 10
und Träger 11) wahlweise aus elektrisch leitendem Kunststoff hergestellt sein, um
eine elektrische Verbindung von den Pipettenspitzen 2 bis zur Standfläche 111 der
Vorrichtung 1 herzustellen, sodass elektrostatisch Ladung von den Pipettenspitzen
2 zum Boden des Liquid- Handling Systems abgeleitet werden kann. Die elektrostatische
Ladung kann insbesondere über eine Auflagefläche 103 des Trays 10 und die Schulter(n)
112 des Trägers 11 abfließen.
[0097] In den Figuren 5 bis 8 ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
1 gezeigt. In den Figuren 5 und 6 ist die gesamte Vorrichtung 1 dargestellt, in den
Figuren 7 bzw. 8 der Träger 11 bzw. das Tray 10.
[0098] Das Tray 10 ist insbesondere aus elektrisch leitfähigem Kunststoff hergestellt, um
elektrostatische Ladung von eingesetzten Pipettenspitzen 2 zum Träger 11 leiten zu
können.
[0099] In diesem Ausführungsbeispiel kann der Träger 11 auch aus nicht leitfähigem Kunststoff
hergestellt sein. Stattdessen sind an den vier senkrechten Kanten (schraffiert dargestellte)
Leiterbahnen 3 angeordnet. Die Leiterbahnen 3 können in das Bauteil eingeclipst werden
oder aber auch in einem 2K (2-Komponenten) Spritzgussverfahren ein- oder angespritzt
werden. Die Leiterbahnen 3 bestehen aus elektrisch leitfähigem Material, z.B. elektrisch
leitfähigem Kunststoff.
[0100] Wie insbesondere in der Figur 7 erkennbar, besteht jede der Leiterbahnen 3 aus einem
oberen ersten Kontaktbereich 30 zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit dem
Tray 10, und einen Verbindungsbereich 31 zwischen dem ersten Kontaktbereich 30 und
einem zweiten Kontaktbereich 32 zur Herstellung eines elektrischen Kontakts mit der
Auflagefläche A eines Pipettiergeräts (nicht dargestellt).
[0101] Außerdem weist der Träger 11 Positionierstifte 113 auf, die im montierten Zustand
in entsprechende Gegenlager (z.B. Öffnungen) des Trays 10 eingreifen. Der Träger 11
weist außerdem einen Rahmen 114 auf, der ein Fenster 115 umrahmt, in das das Tray
10 eingesetzt werden kann.
[0102] Um einen verbesserten elektrischen Kontakt zwischen dem Tray 10 und dem Trager 11
bzw. der Leiterbahn 3 herzustellen, können auch im Tray leitfähige Bereiche 4 in den
Ecken des abgewinkelten Auflagebereichs 103 ausgebildet bzw. angeordnet sein. Sie
stehen im montierten Zustand mit den ersten Kontaktbereichen 30 des Trägers 11 in
Verbindung.
[0103] Eingesetzte Pipettenspitzen 2 erstrecken sich durch die Durchbrüche 101 des Trays
10 und das Fenster 115 des Trägers 11 in einen Innenraum des Trägers 11.
[0104] In den Figuren 9 bis 11 ist eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trays
10 gezeigt. Entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet
wie in den vorher beschriebenen Ausführungsformen.
[0105] In der Figur 9 ist das Tray 10 ohne eingesetzte Pipettenspitzen dargestellt. Das
Tray 10 weist einen Aufnahmebereich 100 sowie Aufnahmeplätze, in dieser Ausführungsform
als Durchbrüche 101 ausgebildet, im Aufnahmebereich 100 auf, die an die Form der einzusetzenden
Pipettenspitzen angepasst sind, um diese in einer bestimmten Position zu halten. Die
(zylindrischen) Durchbrüche 101 können beispielsweise von Hülsen 102 begrenzt werden.
[0106] Wie besonders deutlich aus der Figur 10 hervorgeht, sind die Pipettenspitzen 2 in
den Hülsen 102 des Trays 10 angeordnet. Die Pipettenspitzen 2 weisen eine Außenkontur
mit einer Auflagestufe 201 derart auf, dass sie am Rand der zugehörigen Öffnung des
Durchbruchs 101 aufliegen.
[0107] Die Innenvorsprünge 1020 können im Wesentlichen in Richtung der zentralen Achse der
eingesetzten Pipettenspitze 2 ragende Stege sein, die sich von einem unteren Ende
der Hülsen 102 senkrecht erstrecken. Die Innenvorsprünge 1020 ragen so weit nach innen
in Richtung der zentralen Achse der eingesetzten Pipettenspitze 2, dass diese an der
Außenwand der Pipettenspitze 2, die in diesem Bereich einen Außendurchmesser d0 aufweist,
anliegen. Der bzw. die Innenvorsprünge 1020 können sich ganz oder teilweise um den
Umfang d0 der Pipettenspitze 2 erstrecken, mindestens jedoch bestehen zwei, insbesondere
drei Kontaktpunkte mit der Außenwand der Pipettenspitze 2.
[0108] Die Pipettenspitzen 2 weisen eine obere Öffnung 20 mit einem (Außen-)Durchmesser
D und einen sich zu einer unteren Öffnung 21 (mit Austritts(außen-)durchmesser a)
verringernden (Außen-)Durchmesser d auf. Die obere Öffnung 20 wird durch einen oberen
Rand 200 definiert/begrenzt. In einer Tiefe t1 weist die Pipettenspitze eine Auflagestufe
201 auf. In einer Tiefe t1+t2 weist die Pipettenspitze den Außendurchmesser d0 auf.
An dieser Stelle kontaktiert ein Ende des Innenvorsprungs 1020 bzw. kontaktieren die
Enden der Innenvorsprünge 1020 der jeweiligen Hülse 102 die Außenwand der eingesetzten
Pipettenspitze 2.
[0109] Insgesamt ist die eingesetzte Pipettenspitze 2 im Bereich der Auflagestufe 201 (in
der Tiefe t1) in den oberen Bereich der zugehörigen Hülse 102 eingepasst und somit
gegen Translationsbewegungen in x-y-Richtung fixiert. In der Tiefe t 1+t2 wird die
Außenwand der Pipettenspitze 2 durch den bzw. die Innenvorsprünge 1020 gegen Translationsbewegungen
in x-y-Richtung fixiert. Damit ist die Pipettenspitze 2 gegenüber Verkippungen fixiert
und wird sicher in der Hülse 102 gehalten.
[0110] Auch in dieser Ausführungsform kann das Tray 10 wahlweise aus elektrisch leitendem
Kunststoff hergestellt sein, um eine elektrische Verbindung von den Pipettenspitzen
2 zu einem Träger herzustellen, sodass elektrostatisch Ladung von den Pipettenspitzen
2 zum Boden des Liquid- Handling Systems abgeleitet werden kann. Die elektrostatische
Ladung kann so über das Tray 10 abfließen.
[0111] Statt Pipettenspitzen können bei allen Ausführungsformen auch Probengefäße eingesetzt
werden. Diese sollen sich von den beschriebenen Pipettenspitzen insbesondere dadurch
unterscheiden, dass sie keine untere Öffnung aufweisen, sondern einen unteren Abschluss,
durch den deren unteres Ende geschlossen ist. Der untere Abschluss kann unterschiedliche
Innen- und Außengeometrien aufweisen, z.B. pyramidenförmig, schalenförmig (abgerundet),
flach, etc..
1. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) umfassend wenigstens einen Ablage-
bzw. Aufnahmebereich (100), eine Vielzahl von im Ablage- bzw. Aufnahmebereich (100)
ausgebildeten Aufnahmeplätzen (101) zum Einsetzen jeweils einer Pipettenspitze (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer der Aufnahmeplätze (101) derart an die einzusetzende Pipettenspitze
(2) angepasst ist, dass die Pipettenspitze (2) auf einer ersten Höhe und einer von
der ersten Höhe in einem Abstand (t, t2) beabstandeten zweiten Höhe gegenüber horizontalen
Translationen (x-y) arretiert ist.
2. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 1, wobei wenigstens
einer der Aufnahmeplätze (101) eine in der ersten Höhe angeordnete erste Engstelle
und eine in der zweiten Höhe angeordnete zweite Engstelle aufweist.
3. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 2, wobei ein Durchmesser
der ersten Engstelle größer ist als ein Durchmesser der zweiten Engstelle.
4. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
2 oder 3, wobei die erste Engstelle einen ersten Rand aufweist, der eine erste Öffnung
begrenzt, und wobei die zweite Engstelle einen zweiten Rand aufweist, der eine zweite
Öffnung begrenzt,
wobei einer oder mehrere der Aufnahmeplätze (101) wenigstens teilweise durch Wandbereiche
(102) abgegrenzt sind, die jeweils ein proximales Ende des Wandbereichs (102) aufweisen,
das sich an den jeweiligen ersten Rand anschließt, und ein distales Ende des Wandbereichs
(102), an das sich der jeweilige zweite Rand anschließt,
wobei sich eine Pipettenspitze (2) im eingesetzten Zustand durch wenigstens die erste
Engstelle und die zweite Engstelle erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Engstelle zwischen einer oberen Öffnung eines Aufnahmeplatzes (102) und
einem unteren Ende des Aufnahmeplatzes angeordnet ist, und die zweite Engstelle unterhalb
der ersten Engstelle zwischen der ersten Engstelle und dem unteren Ende des Aufnahmeplatzes
angeordnet ist.
5. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 4, wobei die Wandbereiche
wenigstens teilweise konisch ausgebildet sind.
6. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 4, wobei die Wandbereiche
wenigstens teilweise hülsenartig ausgebildet sind.
7. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 2, wobei
die ersten Engstellen zur Auflage einer in den Pipettenspitzen ausgebildeten Auflagestufe
(201) und/oder zur Begrenzung wenigstens einer horizontalen Bewegung der Pipettenspitzen
ausgebildet sind.
8. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 2, wobei
die zweiten Engstellen zur Anlage an einer Außenwand einer eingesetzten Pipettenspitze
(2) und zur Begrenzung wenigstens einer horizontalen Bewegung der Pipettenspitze (2)
ausgebildet sind.
9. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 2 oder 3, wobei
die zweiten Engstellen durch sich schräg oder senkrecht von den Wandbereichen (201)
der Aufnahmeplätze (101) in Richtung der zentralen Achse der Aufnahmeplätze (101)
erstreckende Vorsprünge (2010) gebildet sind.
10. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
2 bis 9, wobei die Aufnahmeplätze (101) als Durchbrüche ausgebildet sind, die jeweils
ein proximales Ende aufweisen, wobei das proximale Ende einen ersten Rand aufweist,
der eine erste Öffnung begrenzt, und die Durchbrüche ein distales Ende aufweisen,
wobei das distale Ende einen zweiten Rand aufweist, der eine zweite Öffnung begrenzt,
wobei die erste Öffnung der ersten Engstelle entspricht und die zweite Öffnung der
zweiten Engstelle entspricht.
11. Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach Anspruch 4, wobei
das Tray (10) so ausgebildet ist, dass eine eingesetzte Pipettenspitze (2) auf dem
jeweiligen ersten Rand und/oder auf dem jeweiligen zweiten Rand oder auf einem Vorsprung
einer der Engstellen eines der Aufnahmeplätze (101) aufliegt.
12. Kombination aus einem Tray (10) für die Aufnahme von Pipettenspitzen (2) nach einem
der vorhergehenden Ansprüche und wenigstens einer Pipettenspitze (2), wobei
die Pipettenspitze eine Auflagestufe (201) zur Auflage auf einem jeweiligen ersten
Rand und/oder auf einem jeweiligen zweiten Rand und/oder auf einem Vorsprung einer
der Engstellen eines der Aufnahmeplätze (101) aufweist.
13. Kombination nach Anspruch 12, wobei
die Pipettenspitze ein proximales Ende (20) und ein distales Ende (21) aufweist, wobei
der Außendurchmesser in einem proximalen Bereich (D, D2) einem Durchmesser einer der
ersten Engstellen entspricht, und der Außendurchmesser in einem distalen Bereich (d0)
einem Durchmesser der jeweiligen zweiten Engstelle entspricht.
14. Kombination nach Anspruch 12 oder 13, wobei
der Außendurchmesser der eingesetzten Pipettenspitze (2) im proximalen Bereich (D,
D2) auf der ersten Höhe um einen Abstand (t, t2) oberhalb der zweiten Höhe des Außendurchmessers
im distalen Bereich (d0) liegt.