用于释放可流动的材料的分配器和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于释放可流动的材料（2，2′）的分配器（1）以及相应的方法。所述分配器（1）包括至少一个管（3），所述管（3）具有入口端（4）和出口端（5），所述管（3）用于将可流动的材料（2）从容器（6）输送至所述出口端（5）。大体上填充有所述材料（2，2′）的所述管（3）被设置成所述入口端（4）放入所述容器（6）的可流动的材料（2，2′）中或者连接至所述容器（6）。停止阀（7）用于控制所述出口端（5）释放所述可流动的材料（2，2′）；控制单元（8）用于控制所述停止阀（7）的开启和闭合。根据本发明专利技术的所述分配器（1）的特征在于，所述管（3）包括插在所述停止阀（7）中的弹性部分（9），其中所述停止阀（7）被配置成夹管阀，用于固定地挤压所述弹性部分（9）以使所述管（3）闭合。此外，所述控制单元（8）控制所述停止阀（7）相应的开启时间（t），以将限定的、离散量的可流动的材料（2，2′）释放到样品器皿（11），其中所述开启时间（t）仅仅由所要释放的可流动的材料（2，2′）的性质以及大体上填充有这些材料（2，2′）的所述管（3）的性质确定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及如独立权利要求1的前序部分所述的用于分配可流动的或可倾倒的材料的分配器。所述分配器包括至少一根具有入口端和出口端的管，所述管用于将可流动的材料或可倾倒的材料从容器输送至出口端。同时，将所述管设置成其入口端位于容器的可流动的或可倾倒的材料中或者连接至容器，但是在每种情况下可流动的或可倾倒的材料大体上能填充所述管。分配器还包括用于控制出口端分配可流动的或可倾倒的材料的停止阀。分配器还可包括用于控制停止阀的开启和闭合的控制单元。本专利技术还涉及如独立权利要求20的前序部分所述的用于分配可流动的或可倾倒的材料的相应方法。
技术介绍
众所周知，可采用不同程度的自动化方式来分配液体(分配)。通常将执行此操作的装置称为分配器。根据有关分配体积的分配精度要求，这样的分配器具有各种复杂的结构。在诸如诊断研究室或其它生物或生化实验室中，常规实验的效率和可重复性借助于自动化分配过程得以大大提高。然而，对于这样的实验室分配器，在分配期间对所要传输的液体体积的精度通常有很高的要求。这是因为非常昂贵的试剂(诸如酶、染料等)被频繁使用，并且所要处理的样品体积相对较小(约0. 5iU至2ml)。为了满足分配精度的高要求，分配器会包括特定的泵，以主要控制液体的传输。例如，通常所使用的泵是蠕动泵或往复泵。用于对敏感度要求较低的实验室过程的纯分配器优选使用蠕动泵。另一方面，往复泵被内置于分配器和具有吸收功能的复合分配器中，这些分配器必须传输很高精度的液体体积，或者如果是移液器还必须吸收同样的体积。所有分配器的共同点是，分配液体体积的驱动力由泵对液体提供的附加“驱动压”来提供。但是，在实验室中使用的分配器由于包含了这些泵而变得比较复杂并且因而相当昂贵。从专利说明书US6，063，339得到的分配器可通过预编程的阵列快速而高精度地分配液体。这种分配器包括正位移泵，其用于调整所要分配的液体流入分配头的量。控制单元然后控制电磁阀，藉此控制液体流过(或分配)分配头。所以，这样的分配器可以高精度和高速度输送限定的液体体积，但是这使分配器的结构非常复杂。其它稍微简单的分配器还适于传输纳升级或微升级的非常小的体积。例如，已知的有德国弗莱堡的IMTEK Institute for Microsystem Technology的名为“移液器”(请参考Streule 等，Journal of the Association for Laboratory Automation JALA0ctober2004:300-306)0在该移液器中，较薄的弹性毛细管通过毛细力而填充有液体。致动器作用于所述毛细管的外侧，由于这种作用使得从管排出的一定量的液体不断重复地移位。在收回致动器之后，毛细管再次弹性膨胀返回初始形状；毛细管通过毛细力而被再次填充，然后准备经历下一次作用。本申请人的专利US5，763，278也描述了相似的原理。在该专利中，借助作用于弹性管外面的致动器排出一定量的液体。但是，通过高精度往复泵重新填充管。这种装置输送在1-1Oul范围内的液体体积，与上述移液器不同之处在于，在填满所述管和分配器尖端(请参考US5，763，278 :图2)之后，第一数量的液体只用于启动装置且会被丢弃，这部分的液体通过致动器从分配器尖端输送(参考US5，763，278 :图3)。分配器尖端再返回所希望的输送位置(诸如在微板的孔的上方)，然后，由所要传输的体积精确地推进泵的活塞(参考US5，763，278 :图4)。这样，从分配器排出限定的液体体积，且通过致动器的作用而进入孔中(参考US5，763，278 :图5)。简单结构的分配器具有较低精度，例如可参见医院用的输液系统(请参考US3, 667，464)。输注液的流体静压是最简单的驱动力形式，通过计量阀(诸如辊夹)设定所希望的下降速度。如果液体体积减少，必须人工重新调整计量阀。然而，如果需要传输恒定量的液体，在这样的输液系统中也要使用其它泵(输液泵)，以致于通过附加的压力以受控方式传输液体。这通常采用蠕动泵。如上所述，这些简单的靠重力驱动的分配器存在的问题是，由于在容器中的液体的液位下降(即伴随着流体静压下降)，流率会降低。此外，还知道辊夹会使软管逐渐变形，以致于必须不时地重新调整以保持所需的流率。但是，为了保持流率，还需通过泵来频繁地施加额外的压力。这可以通过位移泵将压力直接施加在液体上来实现。或者，如果袋状弹性容器通过例如弹簧被拉伸，压力也可作用在容器上(请参考FR2701646)。但是，在这里所述的各种情况下，所产生的额外的压力会叠加在流体静压上。此外，在专利说明书EP0781521B1中，公开了一种配置成分配肥皂液的分配器，在所述分配器中，虽然液位降低，但是流体静压本身保持不变以维持恒定的流率。这通过由可响应重量的元件支撑包含液体的容器而实现。随着多次分配一定量的皂液容器排空，所以容器会变轻，于是应答重量的元件会升高容器。因此，容器的高度始终与所述容器内的液体的液位匹配。根据EP0781521，这样的应答重量的元件可以是例如适于容器重量的螺旋弹簧。但是，这样的皂液分配器所传输的体积不能满足传输体积的具体精度要求。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术的目的是提供一种分配器，所述分配器可用于非常高精度地传输可流动的或可倾倒的材料，但是所述分配器在结构上是简单的和有利的。根据第二方面，本专利技术的目的是提供另一种方法，所述方法可用于非常高精度地传输可流动的或可倾倒的材料。根据本专利技术的第一方面的所述目的通过如独立权利要求1所述的特征来实现。最初所介绍的根据本专利技术的分配器的特征在于，管包括插在停止阀中的弹性部分，所述弹性部分用于使停止阀的所有部件和可流动的或可倾倒的材料完全隔离，其中停止阀可配置成夹管阀，其用于固定地挤压所述弹性部分以使管闭合。根据本专利技术的分配器的其它特征在于，控制单元用于控制停止阀的相应的开启时间t，以将限定的、离散量的可流动的或可倾倒的材料传输在样品器皿中，其中所述开启时间t可专门由所要传输的可流动的或可倾倒的材料的特性以及大体上有这些材料的管的特性来确定。根据本专利技术的第二方面的目的通过独立权利要求20来实现。根据本专利技术的方法以使用最初介绍的根据本专利技术的分配器为基础，所述方法的特征在于管的弹性部分插在停止阀中；其中弹性部分用于使停止阀的所有部分与可流动的或可倾倒的材料完全隔离；其中停止阀可配置成夹管阀，用于固定地挤压所述弹性部分以使管闭合。根据本专利技术的方法的其它特征在于，控制单元用于控制停止阀的相应的开启时间t，以将限定的、离散量的可流动的或可倾倒的材料传输在样品器皿中，其中所述开启时间t可专门由所要传输的可流动的或可倾倒的材料的特性以及大体上有这些材料的管的特性来确定。本专利技术的其它特征可在如附属权利要求所述的每一情况下得到。根据本专利技术的分配器具有以下优点一可通过具有简单结构的材料输送部分来传输高精度量的可倾倒的材料或传输高精度体积的液体，所以设备成本较低。一直接使用容器，所要分配的材料可在所述容器中产生、传输或储存。一可以处理无菌包装的液体，即从同时无菌的容器和管分配所述液体。一可使用完全湿润的或易受污染的单个组件作为一次性用品。因此可消除或至少最小化交叉污染的风险。这些一次性用品可以作为可消耗的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·施赖伯，
申请(专利权)人：泰肯贸易股份公司，
类型：
国别省市：