[发明专利]毛细管分注器

说明书

技术领域

本发明涉及一种毛细管分注器。

背景技术

由专利文献GB23 686 40B公开了一种用于分注微小体积的分注器，其配备有如下毛细管，利用这些毛细管通过毛细效应吸收要分注的液体。为了分注储存在毛细管中的液体，在毛细管的一个端部上产生过压。这可以单个地但优选在所有毛细管上共同地进行，其方式是将毛细管与共同的压力室连接。

在此所描述的分注器由多个两侧打开的毛细管、压缩空气供给装置、用于开关压缩空气的阀和压力室构成，该压力室由具有压缩空气入口的上部件和保持毛细管的下部件构成。压力室的上部件和下部件相对彼此密封，从而在压力室施加压缩空气的情况下使压缩空气均匀地分布到毛细管上并且将在毛细管中的液体排出。

这种毛细管分注器的主要缺点是，毛细管并行地通过共同的压力供给装置来排空。为了可靠地将所有毛细管完全排空，需要在高的压力下工作，因为已排空的毛细管起到“短路”作用并且压缩空气可以以相对较低的阻力通过这些已排空的毛细管泻出。在此情况下典型的工作压力为15-25磅每平方英寸（psi）或1.0-1.7巴。

溢流的空气在此情况下以每秒数米的速度流出毛细管，并且所排出的空气体积依赖于压力室的大小、所施加的压力的大小和毛细管的数量可能是几毫升。实际情况极大地限制了该技术的利用。

将分立的液滴放出到“光滑”表面例如载片上是非常困难的或根本不可能的，因为溢流的空气使液滴分散并且分布到该面上。因此，只还能考虑在所谓的微量滴定板的凹处（槽）中来放出。但在此也有如下限制，即，这样只能放出到空槽中，因为在溢流的空气进到已填充液体的槽中时会形成溅洒，这导致在各个槽之间所谓的串扰，也称作交叉污染。

因此，这种毛细管分注器纯粹针对放出液体到空槽中而设计。然而由此并未完全解决交叉污染的问题。毛细管不会马上被完全排空。在液体排出时，液体膜残留在毛细管内侧上，该液体膜由于重力和溢流的空气而缓慢地朝向毛细管端部运动。在此，由于空气的高的流动速度，该液体膜会被雾化成气溶胶。该气溶胶由于包含高浓度的活化物质或利用足够敏感的测量系统也可以被检测为交叉污染。

在液体处理系统的领域中已公知了所谓的气垫移液器（Luftpolsterpipetten），其在使用活塞气缸单元的情况下可以在与其连接的移液器尖端中吸收液体并且可以从该移液器尖端中放出液体。

移液器尖端在此情况下附着在内气缸的端侧中的开口上。活塞在内气缸内部以能在共同的轴线上运动的方式布置并且相对于该内气缸密封。通过活塞在内气缸内部提升或降低来减小或增大内气缸的与移液器尖端连接的自由体积，由此可以通过移液器尖端与体积改变相应地吸收或放出液体。

如果代替移液器尖端而安装毛细管，那么由于内气缸的自由体积相对于毛细管的体积比较大，所以毛细管已经由于毛细效应在浸没到液体中的情况下自主地填充。于是不需要活塞在内气缸中提升以便通过毛细管吸收液体。

然而，毛细管的排空根据空气压排的原理来进行，其方式是通过活塞在内气缸中的降低来缩小自由的气缸体积并且由此将其中的空气通过毛细管压出。

当为每个单个毛细管设置一个活塞时，空气压排可以非常精细地配量。这能够实现在自由毛细管端部上形成液滴，该液滴可以有针对性地通过与例如载片接触而被移液。

如果活塞的加速度和能达到的速度足够大，那么也可以无接触地放出即自由飞行的液滴/液体束。在此情况下单个毛细管所需的压力小于在使所有毛细管共同排气时的压力，因为该压力不必如由于可能的“短路”（如这种短路在现有技术的描述中被阐述的那样）所需的那样超规格设计。

被活塞压排的内气缸的自由的体积以及因此从毛细管中溢流的空气在实验中小于50μl，并且因此是利用所有毛细管与一个压力室连接的毛细管分注器时的二十分之一至两百分之一。

在较小压力和由此较小放出速度的同时所给出的较小的空气体积不仅能够实现分注到光滑的表面上，而且也可以分注到已含有液体的容器、如微量滴定板的槽中。气溶胶形成由此也在很大程度上避免了。

由于所提到的优点，貌似会促使本领域技术人员去使用分别与毛细管连接的活塞气缸单元。然而与毛细管而不是与移液器连接所带来的缺点导致本领域技术人员偏离该构思。

在每次放出之后，在避免不期望的液体吸收的情况下必须使活塞在重新放出之前再次复位到初始位置中。

发明内容

本发明的任务是找到一种毛细管分注器，其具有至少一个活塞气缸单元，并且在该毛细管分注器中通过结构上的措施可靠地避免无意地吸收液体。