DE19742005A1 - Disposable-capillary micropipette forming part of multiple unit used in combinatorial investigations - Google Patents

Disposable-capillary micropipette forming part of multiple unit used in combinatorial investigations

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Abstract

A chamber (11) is shut off from ambient pressure and subjected to defined depression. A reception volume (13) connects via a valve (12) to the chamber. On opening the valve, fluid (16) is pulled in through the lower opening (15), until pressures equalize. A vent valve (17) then introduces ambient pressure (at least), to drive fluid from the reception volume. An Independent claim is included for a multi-pipette based on the unit construction and principles described. Preferred features: The vent valve is connected to a source of pressure and/or vacuum (18), to drive the fluid out under pressure and/or to restore the reduced pressure in the chamber. Dimensions and pressures are selected such that fluid goes no further than its reception volume, which is formed in a replaceable component, especially a capillary tube (14). For each chamber there is a reception volume.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum dosierten Umsetzen von kleinen Flüssigkeitsmengen. Insbesondere betrifft die Erfindung das dosierte Umsetzen von geringsten Flüssigkeitsmengen, d. h. von Mengen, die kleiner als 100 nl sind.The invention relates to an apparatus and a method for the dosed transfer of small amounts of liquid. In particular, the invention relates to metered implementation from the smallest amounts of liquid, d. H. of quantities that are less than 100 nl.

Das Handling von solch kleinen Flüssigkeitsmengen wird insbesondere bei Parallelisierungsversuchen in der kombinatorischen Chemie und der evolutiven Biologie angewandt. Hier werden aus einer Flüssigkeit oder aus einer Vielzahl von Proben, die in sogenannten Substanzbibliotheken im Mikrotiterformat vorliegen, eine Vielzahl von keinen Mengen entnommen und einer ebenso großen Vielzahl von anderen Proben zugeführt. Dieses Umsetzen von kleinen, aber dennoch genau dosierbaren Flüssigkeitsmengen ist erforderlich, da die einzelnen Substanzen häufig nur in geringen Mengen vorliegen und relativ kostenintensiv sind. Bei solchen Versuchen werden in der Regel Pipettierköpfe eingesetzt, die mehrere, also beispielsweise 8×12 = 96, Einzelpipetten aufweisen, um entsprechende Reagenzien umzusetzen und zu kombinieren.The handling of such small amounts of liquid will especially in parallel attempts in the combinatorial chemistry and evolutionary biology applied. Here, a liquid or a Variety of samples in so-called Substance libraries are available in microtiter format, one Variety of no quantities taken and one as well large variety of other samples fed. This Implementation of small, but still precisely dosed Amounts of fluids are required as the individual Substances are often only present in small amounts and are relatively expensive. In such attempts usually used pipetting heads that have multiple, ie for example, 8 × 12 = 96, single pipettes, um implement and combine appropriate reagents.

Es sind unterschiedliche Dosierverfahren bekannt. Es ist beispielsweise möglich, daß mittels einer Kolbenpumpe aus einem Zylinder eine Flüssigkeit über eine Dosierspitze ausgestoßen wird. Es wird ein Tropfen erzeugt, der dann nach Erreichen einer gewissen Größe abfällt. Das dosierte Volumen ergibt sich dabei aus dem Gleichgewicht zwischen Schwerkraft einerseits und Haftkraft andererseits. Kleinere Mengen als 1 µl lassen sich damit jedoch nicht pipettieren.Different dosing methods are known. It is for example possible that by means of a piston pump a cylinder a liquid through a dosing tip is expelled. A drop is created, which then falls off after reaching a certain size. That dosed Volume results from the balance between  Gravity on the one hand and adhesive force on the other. Smaller ones However, volumes of less than 1 µl cannot be pipetted.

Ein anderes Problem bei der Dosierung solcher kleinen Mengen liegt in dem nicht oder nur sehr schwer vorhersehbaren Einfluß der Viskosität und der Oberflächenspannung. Es ist offensichtlich, daß die Kapillarität von diesen Größen abhängt. Eine Dosierung und Umsetzung von kleinen Flüssigkeitsmengen nur unter Hilfe der Kapillarwirkung ist daher mit zu großen Ungenauigkeiten verbunden.Another problem with the dosage of such small ones Amounts are not or only very difficult predictable influence of viscosity and Surface tension. It is obvious that the Capillarity depends on these sizes. A dosage and Implementation of small amounts of liquid only with help the capillary action is therefore too great inaccuracies connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit der bzw. dem es möglich ist, kleinste Mengen Flüssigkeit im wesentlichen unabhängig von deren Viskosität und Oberflächenspannung genau zu dosieren und umzusetzen.The invention has for its object a device and to create a process that makes it possible is essentially independent, smallest amounts of liquid of their viscosity and surface tension dose and implement.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung mit wenigstens einem gegenüber dem Umgebungsdruck verschließbaren definierten Saugvolumen, das mit einem definierbaren Unterdruck beaufschlagbar ist, und mit wenigstens einem Aufnahmevolumen, das über wenigstens eine Ventileinrichtung mit dem Saugvolumen in Verbindung steht und das über eine Einführöffnung die Flüssigkeit aufnehmen kann, so daß durch Öffnen der Ventileinrichtung zwischen dem Saugvolumen und dem Aufnahmevolumen aufgrund des Unterdruckes bis zum Druckausgleich in dem Saugvolumen eine definierte Menge Flüssigkeit in die Aufnahme gelangt, wobei das Saugvolumen über wenigstens ein Belüftungsventil zumindest mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, um die Flüssigkeit aus dem Aufnahmevolumen zu treiben. Mit dieser Anordnung ist es möglich, ein bestimmtes Volumen einer Flüssigkeit unabhängig von deren Viskosität und/oder deren Oberflächenspannung aufzunehmen. Auch ist die aufgenommene Flüssigkeitsmenge unabhängig von der Kapillarität und der geometrischen Form des Aufnahmevolumens. Die aufgenommene Flüssigkeitsmenge bestimmt sich allein durch den Unterdruck und der Größe des abgeschlossenen Saugvolumens.The object is achieved according to the invention by a Device with at least one compared to that Ambient pressure sealable defined suction volume, the can be acted upon with a definable negative pressure, and with at least one receiving volume that at least a valve device in connection with the suction volume stands and the liquid through an insertion opening can record so that by opening the valve device between the suction volume and the intake volume due the negative pressure up to the pressure equalization in the suction volume a defined amount of liquid gets into the intake, wherein the suction volume via at least one ventilation valve at least ambient pressure can be applied to the To expel liquid from the receiving volume. With this It is possible to arrange a certain volume of an arrangement Liquid regardless of their viscosity and / or their Record surface tension. Also is the one recorded  Amount of liquid regardless of capillarity and geometric shape of the recording volume. The recorded one The amount of liquid is determined solely by the negative pressure and the size of the completed suction volume.

Es kann vorgesehen werden, daß das Belüftungsventil mit einer Überdruckquelle in Verbindung steht, um die Flüssigkeit durch Überdruck aus dem Aufnahmevolumen zu treiben. Dadurch wird erreicht, daß eventuelle Kapillarkräfte oder Haftkräfte der Flüssigkeit in dem Aufnahmevolumen bzw. an der Begrenzungsfläche des Aufnahmevolumens überwunden werden. Die Flüssigkeit kann somit im wesentlichen vollständig aus dem Aufnahmevolumen getrieben werden.It can be provided that the ventilation valve with a pressure source is connected to the Liquid due to overpressure from the intake volume float. This ensures that any Capillary forces or adhesive forces of the liquid in the Recording volume or on the boundary surface of the Recording volume can be overcome. The liquid can thus essentially completely from the receiving volume to be driven.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung steht das Belüftungsventil mit einer Unterdruckquelle in Verbindung, um den definierten Unterdruck in dem Saugvolumen zu erzeugen. Damit wird erreicht, daß das Saugvolumen neben dem Verbindungsventil zum Aufnahmevolumen nur noch ein weiteres Ventil benötigt. Grundsätzlich ist es möglich, daß die Unterdruck- und Überdruckquelle durch eine gemeinsame, entsprechend umschaltbare Pumpeneinrichtung gebildet wird.According to a further embodiment of the invention the ventilation valve with a vacuum source in Connection to the defined vacuum in the Generate suction volume. This ensures that Suction volume next to the connection valve to the intake volume only one additional valve is required. Basically it is possible that the negative pressure and positive pressure source by a common, correspondingly switchable pump device is formed.

Im einzelnen kann die Vorrichtung eine Kammer aufweisen, in der das Saugvolumen angeordnet ist. Das Saugvolumen steht über ein erstes Ventil in Verbindung mit einer weiteren Kammer, die das Aufnahmevolumen aufweist. Es ist eine Einführöffnung zum Aufnahmevolumen vorgesehen, die in den Flüssigkeitsvorrat taucht. Ferner ist das Saugvolumen mit einem zweiten Ventil versehen, über das das Saugvolumen zum einen mit dem erforderlichen Unterdruck und zum anderen mit dem zum Entleeren erforderlichen Überdruck beaufschlagt wird. Zum Aufnehmen der Flüssigkeit wird zunächst das Verbindungsventil zum Aufnahmevolumen geschlossen und bei geöffneten zweiten Ventil der definierte Unterdruck erzeugt. Das zweite Ventil wird geschlossen und anschließend wird das Verbindungsventil geöffnet. Durch den Unterdruck in dem Saugvolumen wird das Aufnahmevolumen mit der Flüssigkeit bis zum Druckausgleich gefüllt.In particular, the device can have a chamber in the suction volume is arranged. The suction volume is there via a first valve in connection with another Chamber that has the receiving volume. It is one Insertion opening to the receiving volume provided in the Liquid supply dips. The suction volume is also included a second valve, through which the suction volume to one with the required negative pressure and the other with the excess pressure required for emptying becomes. To absorb the liquid, this is first  Connection valve to the intake volume closed and at opened second valve the defined vacuum generated. The second valve is closed and then the connection valve is opened. By the Vacuum in the suction volume becomes the intake volume with filled with liquid until pressure equalization.

Die Flüssigkeit befindet sich dann in dem Aufnahmevolumen und kann problemlos umgesetzt und transportiert werden. Es ist offensichtlich, daß gerade bei geringsten Mengen ein Verlust der aufgenommen Flüssigkeit beim Umsetzen nicht zu erwarten ist, da diese durch Kapillarkräfte und/oder Haftkräfte in dem Aufnahmevolumen gehalten wird. Ein zusätzliches Ventil zum Schließen der Einführöffnung ist daher grundsätzlich nicht erforderlich. Nach dem Umsetzen wird das Belüftungsventil geöffnet, so daß die Flüssigkeit abfließen kann. Da dieses drucklose Belüften häufig nicht ausreichen wird, die Kapillarkräfte und/oder Haftkräfte zu überwinden, kann das Saugvolumen mit einem Überdruck beaufschlagt werden, um die gesamte Flüssigkeit auszutreiben.The liquid is then in the receiving volume and can be easily implemented and transported. It it is obvious that even with the smallest amounts a Loss of the absorbed liquid does not increase when moving is to be expected as this is caused by capillary forces and / or Holding forces in the receiving volume is kept. A is an additional valve for closing the insertion opening therefore basically not necessary. After moving the ventilation valve is opened so that the liquid can drain off. Because this unpressurized ventilation is often not will suffice, the capillary forces and / or adhesive forces can overcome the suction volume with an overpressure be applied to all of the liquid to drive out.

Es ist selbstverständlich, daß das Aufnahmevolumen teilweise oder aber auch vollständig in dem Saugvolumen enthalten sein kann. Im letzten Fall dient die Ventileinrichtung nur zum Verschließen der Einführöffnung. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Abmessungen des Saugvolumens und des Aufnahmevolumens sowie des Unterdruckes so bemessen sind, daß die aufgenommene Flüssigkeit nicht in die Ventileinrichtung und das Saugvolumen gelangt. Dies hat den Vorteil, daß die Flüssigkeit nicht in Berührung mit dem Ventil kommt, das dann gegebenenfalls leicht verschmutzen und nicht mehr exakt schließen könnte. It goes without saying that the recording volume partially or completely in the suction volume can be included. In the latter case, the Valve device only for closing the insertion opening. However, it is useful if the dimensions of the Suction volume and the intake volume as well as the Vacuum are dimensioned so that the recorded Liquid not in the valve device and that Suction volume arrives. This has the advantage that the Liquid does not come into contact with the valve that then lightly pollute if necessary and no more could close exactly.  

Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn das Aufnahmevolumen in einem austauschbaren Teil der Vorrichtung angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Dosiereinrichtung schnell und ohne Reinigung des Saugvolumens auf andere Flüssigkeiten umgerüstet werden kann.However, it is particularly useful if that Volume in an interchangeable part of the Device is arranged. This has the advantage that the Dosing device quickly and without cleaning the Suction volume can be converted to other liquids can.

Das Aufnahmevolumen kann in zweckmäßiger Weise Bestandteil eines Kapillarröhrchens sein. Die Kapillarröhrchen sind einfach herzustellen, leicht zu handhaben und ermöglichen den erforderlichen kapillaren Halt der Flüssigkeit beim Umsetzen.The receiving volume can conveniently be a component of a capillary tube. The capillary tubes are simple to manufacture, easy to use and enable the required capillary hold of the liquid at Implement.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß jeweils einem Saugvolumen jeweils genau ein Aufnahmevolumen zugeordnet ist. Dadurch wird die Genauigkeit der Dosierung erhöht.According to a preferred embodiment it is provided that exactly one intake volume each for each suction volume assigned. This will increase the accuracy of the dosage elevated.

Die Erfindung betrifft auch eine Pipettiereinrichtung, die mit mehreren Dosiervorrichtungen gemäß der oben erläuterten Art versehen ist. Hier ist insbesondere die Zuordnung von genau einem Saugvolumen zu einem Aufnahmevolumen zweckmäßig, um die geforderte Genauigkeit zu ermöglichen. Es kann hier vorgesehen werden, daß die einzelnen Dosiervorrichtungen mit einer gemeinsamen Unter­ druck- und/oder Überdruckquelle in Verbindung stehen.The invention also relates to a pipetting device which with several dosing devices according to the above Is provided. Here in particular is the assignment of exactly one suction volume to one intake volume appropriate to enable the required accuracy. It can be provided here that the individual Dosing devices with a common sub pressure and / or pressure source are connected.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum dosierten Umsetzen von Flüssigkeit, insbesondere mittels einer Vorrichtung gemäß der oben erläuterten Art. Gemäß der Erfindung wird zunächst ein gegenüber dem Umgebungsdruck definierter Unterdruck in wenigstens einem abgeschlossenen definierten Saugvolumen erzeugt. Anschließend wird das abgeschlossene Volumen mit wenigstens einem Aufnahmevolumen verbunden, das mittels wenigstens einer Einführöffnung die umzusetzende Flüssigkeit aufnehmen kann, so daß aufgrund des Unterdruckes bis zum Druckausgleich in dem Saugvolumen eine vorbestimmbare Menge der Flüssigkeit in das Aufnahmevolumen gelangt. Schließlich wird das Saugvolumen und/oder das Aufnahmevolumen zumindest mit Umgebungsdruck beaufschlagt, um die Flüssigkeit aus dem Aufnahmevolumen zu treiben.The invention also relates to a method for metering Reacting liquid, in particular by means of a Device according to the type explained above Invention is first compared to the ambient pressure defined negative pressure in at least one closed defined suction volume. Then that will closed volume with at least one receiving volume connected, which by means of at least one insertion opening  can absorb liquid to be converted, so that due the negative pressure up to the pressure equalization in the suction volume a predeterminable amount of the liquid in the Volume reached. Finally, the suction volume and / or the receiving volume at least with ambient pressure acted upon to remove the liquid from the receiving volume float.

Zweckmäßiger Weise kann vorgesehen werden, daß zum Entleeren der Flüssigkeit das Saugvolumen und/oder das Aufnahmevolumen mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck beaufschlagt wird. Dadurch kann die Kapillarwirkung überwunden und ein im wesentlichen voll ständiges Entleeren des Aufnahmevolumens bewirkt werden.Appropriately, it can be provided that Emptying the liquid, the suction volume and / or the Recording volume with a compared to the ambient pressure increased pressure is applied. This allows the Capillary action is overcome and essentially one completely emptying the intake volume become.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur den schematischen Aufbau einer Dosiervorrichtung zeigt.The invention will now be described with reference to the drawing explained, the only figure of the schematic structure shows a metering device.

Die Dosiervorrichtung weist ein Saugvolumen 11 auf, das über eine erste Ventileinrichtung 12 mit einem Aufnahmevolumen 13 in Verbindung steht. Das Aufnahmevolumen 13 ist Bestandteil eines Kapillarröhrchens 14, das mit seiner Einführöffnung 15 in die umzusetzende Flüssigkeit 16 taucht.The metering device has a suction volume 11 , which is connected to a receiving volume 13 via a first valve device 12 . The receiving volume 13 is part of a capillary tube 14 , which dips into the liquid 16 to be converted with its insertion opening 15 .

Das Saugvolumen 11 steht ferner über ein zweites Ventil 17 in Verbindung mit einer Unterdruckquelle 18. Dieses Ventil kann gleichfalls als Belüftungsventil dienen. Die Unterdruckquelle kann dann als kombinierte Unterdruck- /Überdruckquelle ausgebildet sein, die entsprechend umschaltbar ist. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß eine separates Belüftungsventil zum Saugvolumen vorgesehen ist. The suction volume 11 also communicates via a second valve 17 in communication with a vacuum source 18th This valve can also serve as a ventilation valve. The negative pressure source can then be designed as a combined negative pressure / positive pressure source which can be switched over accordingly. It is of course also possible that a separate ventilation valve is provided for the suction volume.

Zum Umsetzen einer Flüssigkeit ist zunächst das Ventil 12 geschlossen. Über das Ventil 17 wird ein definierter Unterdruck in dem Saugvolumen 11 erzeugt. Anschließend wird das Ventil 17 geschlossen. Die Einführöffnung 15 wird in die Flüssigkeit 16 getaucht bzw. befindet sich bereits dort. Das Ventil 12 wird geöffnet, und ein Teil der Flüssigkeit 16 gelangt aufgrund des Unterdruckes im Saugvolumen 11 in das Aufnahmevolumen 13 des Kapillarröhrchens 14.To convert a liquid, the valve 12 is first closed. A defined negative pressure is generated in the suction volume 11 via the valve 17 . The valve 17 is then closed. The insertion opening 15 is immersed in the liquid 16 or is already there. The valve 12 is opened and part of the liquid 16 reaches the receiving volume 13 of the capillary tube 14 due to the negative pressure in the suction volume 11 .

Das aufgenommene Flüssigkeitsvolumen bemißt sich aus der Größe des Saugvolumens und durch den erzeugten Unterdruck. Nach dem Druckausgleich im Saugvolumen durch das sich um die aufgenommene Flüssigkeit vermindernde Volumen befindet sich die gewünschte, vorbestimmbare Flüssigkeitsmenge in dem Kapillarröhrchen 14. Die Flüssigkeit verbleibt im Kapillarröhrchen aufgrund der Kapillarkraft, so daß die Flüssigkeit problemlos umgesetzt werden kann. Unter Umsetzen wird in diesem Zusammenhang eine relative Bewegung der Dosiervorrichtung zu einer Flüssigkeitsprobe verstanden, um einen Teil der Flüssigkeit in eine andere Probe zu fördern. Dies kann durch eine Bewegung der Dosiervorrichtung oder der Flüssigkeitsproben erfolgen. Bei diesem Umsetzen ist das Kapillarröhrchen zumindest für eine kurze Zeit offen, so daß die Flüssigkeit aufgrund der Kapillarität in dem Röhrchen gehalten wird.The volume of liquid absorbed is measured from the size of the suction volume and the vacuum generated. After the pressure in the suction volume has been equalized by the volume that is reduced by the liquid absorbed, the desired, predeterminable amount of liquid is in the capillary tube 14 . The liquid remains in the capillary tube due to the capillary force, so that the liquid can be easily converted. In this context, transfer means a relative movement of the metering device to a liquid sample in order to convey part of the liquid into another sample. This can be done by moving the metering device or the liquid samples. In this reaction, the capillary tube is open at least for a short time so that the liquid is held in the tube due to the capillarity.

Nach dem Umsetzen wird das Ventil 17 zum Belüften geöffnet, so daß die aufgenommene Flüssigkeit abgegeben werden kann. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß durch das Beaufschlagen des Saugvolumens mit Umgebungsdruck die Flüssigkeit von sich aus dem Kapillarröhrchen strömt. Die Unterdruckquelle 18 ist dann selbstverständlich abgetrennt oder abgeschaltet. After the reaction, the valve 17 is opened for ventilation so that the liquid taken up can be dispensed. The arrangement can be such that the liquid flows out of the capillary tube by the ambient pressure being applied to the suction volume. The vacuum source 18 is then of course disconnected or switched off.

Die Anordnung kann aber auch so geschaltet sein, daß zum Entleeren der Flüssigkeit das Saugvolumen über das Ventil 17 mit Überdruck beaufschlagt wird. Hierzu kann eine separate, nicht dargestellte Druckquelle vorgesehen werden. Es kann aber auch vorgesehen werden, daß die Unterdruckquelle 18 eine kombinierte Druck-/Vakuumpumpe ist, die entsprechend umschaltbar ist.The arrangement can also be switched so that the suction volume through the valve 17 is pressurized to empty the liquid. For this purpose, a separate pressure source, not shown, can be provided. But it can also be provided that the vacuum source 18 is a combined pressure / vacuum pump, which can be switched over accordingly.

Das Aufnahmevolumen 13 ist Bestandteil eines Kapillarröhrchens 14, das in einer nicht näher dargestellten Halterung 19 mit der Vorrichtung verbunden ist. Das Saugvolumen und das Aufnahmevolumen einerseits und der eingestellte Unterdruck vor Aufnahme der Flüssigkeit andererseits sind so gewählt, daß sich die aufgenommene Flüssigkeit nach dem Druckausgleich nur in dem Röhrchen 14 befindet. Dadurch wird erreicht, daß die anderen Teile der Vorrichtung, also insbesondere das Ventil 12, das Saugvolumen 11 und der Verbindungskanal 20 zur Halterung 19 nicht mit der Flüssigkeit benetzt werden. Ein vollständiges Austreiben der Flüssigkeit durch einen Überdruck in dem Saugvolumen 11 ist somit möglich. Insbesondere weist ein Röhrchen keine Vorsprünge und Absätze auf, in denen sich Flüssigkeit sammeln könnte.The receiving volume 13 is part of a capillary tube 14 , which is connected to the device in a holder 19, not shown. The suction volume and the intake volume on the one hand and the negative pressure set before the absorption of the liquid on the other hand are selected so that the absorbed liquid is only in the tube 14 after the pressure equalization. This ensures that the other parts of the device, in particular the valve 12 , the suction volume 11 and the connecting channel 20 to the holder 19 are not wetted with the liquid. A complete expulsion of the liquid by an overpressure in the suction volume 11 is thus possible. In particular, a tube has no projections and shoulders in which liquid could collect.

Es ist auch möglich, daß das Kapillarröhrchen auswechselbar in der Halterung angeordnet ist. Somit wird ein Umrüsten der Dosiervorrichtung auf andere Flüssigkeiten wesentlich erleichtert. Insbesondere wird nur das Kapillarröhrchen 14 von der Flüssigkeit benetzt, so daß ein Reinigen der gesamten Einheit bei einem Wechsel nicht erforderlich ist. It is also possible that the capillary tube is interchangeably arranged in the holder. This makes it much easier to convert the dosing device to other liquids. In particular, only the capillary tube 14 is wetted by the liquid, so that it is not necessary to clean the entire unit when changing.

BezugszeichenlisteReference list

1111

Saugvolumen
Suction volume

1212th

Ventil
Valve

1313

Aufnahmevolumen
Recording volume

1414

Kapillarröhrchen
Capillary tube

1515

Einführöffnung
Insertion opening

1616

Flüssigkeit
liquid

1717th

Ventil
Valve

1818th

Unterdruck-/Überdruckquelle
Negative pressure / positive pressure source

1919th

Halterung
bracket

2020th

Verbindungskanal
Connecting channel

Claims (12)

1. Vorrichtung zum dosierten Umsetzen von Flüssigkeit gekennzeichnet durch
wenigstens ein gegenüber dem Umgebungsdruck verschließbares definiertes Saugvolumen (11), das mit einem definierbaren Unterdruck beaufschlagbar ist,
wenigstens ein Aufnahmevolumen (13), das über wenigstens eine Ventileinrichtung (12) mit dem Saugvolumen in Verbindung steht und das über eine Einführöffnung (15) die Flüssigkeit aufnehmen kann,
so daß durch Öffnen der Ventileinrichtung (12) zwischen dem Saugvolumen und dem Aufnahmevolumen aufgrund des Unterdruckes bis zum Druckausgleich in dem Saugvolumen eine definierte Menge Flüssigkeit in das Aufnahmevolumen gelangt,
wobei das Saugvolumen über wenigstens ein Belüftungsventil (17) zumindest mit Umgebungsdruck beaufschlagbar ist, um die Flüssigkeit aus dem Aufnahmevolumen zu treiben.
1. Device for the metered conversion of liquid characterized by
at least one defined suction volume ( 11 ) that can be closed with respect to the ambient pressure and that can be acted upon with a definable negative pressure,
at least one receiving volume ( 13 ) which is connected to the suction volume via at least one valve device ( 12 ) and which can receive the liquid via an insertion opening ( 15 ),
so that by opening the valve device ( 12 ) between the suction volume and the receiving volume due to the negative pressure until pressure equalization in the suction volume, a defined amount of liquid gets into the receiving volume,
wherein the suction volume can be acted upon by at least one ventilation valve ( 17 ) with at least ambient pressure in order to drive the liquid out of the receiving volume.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsventil (17) mit einer Überdruckquelle (18) in Verbindung steht, um die Flüssigkeit durch Überdruck aus dem Aufnahmevolumen zu treiben.2. Device according to claim 1, characterized in that the ventilation valve ( 17 ) with a positive pressure source ( 18 ) is connected to drive the liquid by positive pressure from the receiving volume. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsventil (17) mit einer Unterdruckquelle (18) in Verbindung steht, um den definierten Unterdruck in dem Saugvolumen zu erzeugen. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the ventilation valve ( 17 ) with a vacuum source ( 18 ) is connected to generate the defined vacuum in the suction volume. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Saugvolumens (11) und des Aufnahmevolumens (13) sowie des Unterdruckes so bemessen sind, daß die aufgenommene Flüssigkeit nicht in die Ventileinrichtung (12) und das Saugvolumen gelangt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the dimensions of the suction volume ( 11 ) and the receiving volume ( 13 ) and the negative pressure are dimensioned so that the liquid absorbed does not get into the valve device ( 12 ) and the suction volume . 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmevolumen in einem austauschbaren Teil der Vorrichtung angeordnet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the receiving volume in one replaceable part of the device is arranged. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmevolumen Bestandteil eines Kapillarröhrchens (14) ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the receiving volume is part of a capillary tube ( 14 ). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einem Saugvolumen jeweils ein Aufnahmevolumen zugeordnet ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that one suction volume each Recording volume is assigned. 8. Pipettiereinrichtung mit mehreren Dosiervorrichtungen gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.8. Pipetting device with several dosing devices according to one or more of the preceding claims. 9. Pipettiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtungen mit einer gemeinsamen Unterdruck- und/oder Überdruckquelle in Verbindung stehen.9. pipetting device according to claim 8, characterized characterized in that the metering devices with a common negative and / or positive pressure source in Connect. 10. Verfahren zum dosierten Umsetzen von Flüssigkeit, insbesondere mittels einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Erzeugen eines gegenüber dem Umgebungsdruck definierten Unterdruckes in wenigstens einem abgeschlossenen definierten Saugvolumen,
Verbinden des abgeschlossenen Volumens mit wenigstens einem Aufnahmevolumen, das mittels wenigstens einer Einführöffnung die umzusetzende Flüssigkeit aufnehmen kann, so daß aufgrund des Unterdruckes bis zum Druckausgleich in dem Saugvolumen eine vorbestimmbare Menge der Flüssigkeit in das Aufnahmevolumen gelangt, und
Beaufschlagen des Saugvolumens und/oder des Aufnahmevolumens zumindest mit Umgebungsdruck, um die Flüssigkeit aus dem Aufnahmevolumen zu treiben.
10. Method for the metered conversion of liquid, in particular by means of a device according to one or more of the preceding claims, characterized by the following steps:
Generating a vacuum defined in relation to the ambient pressure in at least one defined suction volume,
Connecting the closed volume to at least one receiving volume which can receive the liquid to be converted by means of at least one insertion opening, so that a predeterminable amount of the liquid reaches the receiving volume due to the negative pressure up to pressure equalization in the suction volume, and
Applying at least ambient pressure to the suction volume and / or the receiving volume in order to drive the liquid out of the receiving volume.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entleeren der Flüssigkeit das Saugvolumen und/oder das Aufnahmevolumen mit einem gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhten Druck beaufschlagt wird.11. The method according to claim 10, characterized in that to empty the liquid, the suction volume and / or Recording volume with a compared to the ambient pressure increased pressure is applied. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Saugvolumens und des Aufnahmevolumens sowie der Unterdruck so bemessen sind, daß die aufgenommene Flüssigkeit nicht in die Ventileinrichtung und das Saugvolumen gelangt.12. The method according to claim 10 or 11, characterized characterized in that the dimensions of the suction volume and the intake volume and the vacuum are dimensioned so that the absorbed liquid is not in the Valve device and the suction volume arrives.
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