通過式清潔移液器的制造方法
【專利說明】通過式清潔移液器
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求Richard J.Shoeneck等人于2013年3月15日提交的發(fā)明名稱為“通過式清潔移液器”、申請?zhí)枮?1/792，453的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于高通量篩選的移液器，并且具體地，涉及用于分配和吸入的通過式清潔移液器的使用。
【背景技術(shù)】
[0004]實驗室使用移液器從一個容器向另一個容器轉(zhuǎn)移液體。用于高通量篩選的自動化移液器通常從一個陣列的容器向另一個陣列的容器轉(zhuǎn)移液體。該容器陣列最經(jīng)常地為96井或384井的微量滴定板。96陣列版采用8行X 12列，使用9mm網(wǎng)格間距。384版采用兩倍的密度，為16行X24列，使用4.5mm網(wǎng)格間距。在使用這些移液器時，當(dāng)改變液體時需要丟棄或清洗端頭。目前的清洗移液管端頭的方法是吸入清洗流體，然后將它分配給廢物容器。重復(fù)清洗循環(huán)多次，以將端頭內(nèi)側(cè)上的殘余物稀釋到可接受的水平。
[0005]此外，人們還關(guān)注移液器的分配體積精度，特別是在體積小于IuL的情況下。當(dāng)分配小體積時，非常小的液滴的潤濕和中斷現(xiàn)象受許多因素影響。如果液體傾向于潤濕目標(biāo)容器(或者是干的，或者已經(jīng)含有液體)，那么當(dāng)浸濕目標(biāo)井時移液管端頭內(nèi)的液體柱將經(jīng)受向下的力。所分配的液體的量是變化的，這取決于與將剩余液體保持在端頭中的力相比的潤濕作用。相反，如果液體從目標(biāo)中排出，那么它可能被推回到端頭中。端頭和容器之間的力經(jīng)常是隨機的和可變的。目前的移液管在液體上面都具有相當(dāng)大體積的空氣，其作為活塞和液體之間的耦合元件。其中的空氣的壓縮性和蒸汽壓力在活塞位置和流體位置之間形成弱耦合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]一種移液器，包括上板、下板和由上板和下板之間空間限定的清洗腔。移液器還包括帶有槽的上密封件以及下密封件，上密封件位于上板下面并且由下密封件保持，并且下密封件位于下板上面并且由上密封件保持。移液器還包括位于下板的下面的墊片、由墊片保持的移液管端頭和帶有錐形端頭的活塞，所述活塞穿過上板、上密封件、下密封件、下板和墊片進(jìn)入移液管端頭。上密封件和下密封件將活塞與清洗腔隔離。通道由活塞限定并且延伸進(jìn)入移液管端頭。移液器還包括用于使活塞前進(jìn)和回退的致動器。當(dāng)致動器使活塞回退使得活塞不再與下密封件密封接觸并且清洗腔被供應(yīng)有清洗流體并受壓時，清洗流體穿過上密封件中的槽并且進(jìn)入由活塞限定的通道中。
[0007]—種操作移液器的方法包括使帶有錐形端頭的活塞回退使得活塞穿過下板和下密封件并不再與下密封件密封接觸，下密封件保持帶有槽的上密封件，并且上密封件保持下密封件。所述方法還包括:在下密封件和上密封件周圍向清洗腔供應(yīng)清洗流體；并且對清洗腔施壓使得清洗流體穿過上密封件的槽進(jìn)入由活塞限定的通道中，該通道穿過下密封件下面的下板，穿過下板下面的墊片并且進(jìn)入由墊片保持的移液管端頭中。所述方法還包括使活塞前進(jìn)使得清洗流體流過通道，填充移液管端頭并且使得活塞從清洗腔密封通道。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的通過式清潔移液器的正視圖；
[0009]圖2是本發(fā)明的通過式清潔移液器沿圖1的線2-2的剖面圖；
[0010]圖3A是本發(fā)明的通過式清潔移液器的密封機構(gòu)的分解圖；
[0011]圖3B是本發(fā)明的通過式清潔移液器的密封機構(gòu)的側(cè)視圖；
[0012]圖4A是本發(fā)明的通過式清潔移液器的密封機構(gòu)沿圖3B中的線4-4的剖視圖；
[0013]圖4B是圖4A的密封機構(gòu)的剖視圖的放大圖；
[0014]圖5是本發(fā)明的通過式清潔移液器的移液管端頭的剖視圖。
【具體實施方式】
[0015]圖1是通過式清潔移液器10的正視圖。圖2是通過式清潔移液器10沿圖1的線2-2的剖面圖。如圖1和2所示，清洗徹底的移液管10包括活塞組件12、致動器組件14和端頭盤16。致動器組件14包括致動器框架18、致動器板20、直線軸承22、滾珠螺母24、滾珠螺桿26、致動器電機28和端頭盤夾具30?；钊M件12包括帶有錐形端頭36的活塞32的陣列、活塞板34、頂部密封板38、上密封件40、清洗板上密封件保持器42、清洗腔44、清洗板46、下密封件48、缸體50、端頭貫穿墊片52、供應(yīng)端口 56和端頭墊片保持器58。端頭盤16包括移液管端頭54和端頭保持器60。
[0016]活塞32與活塞板34連接。帶有錐形端頭36的活塞32穿過頂部密封板38、上密封件40、清洗板上密封件保持器42、清洗腔44、清洗板46、下密封件48、缸體50和端頭貫穿墊片52。活塞32限定流體流動通道61。每個流體流動通道61的體積容量由每個活塞32的截面面積乘以最大行程長度確定。最大行程長度為缸體50的厚度與允許活塞32向下進(jìn)入移液管端頭54內(nèi)的長度之和。
[0017]清洗板46包括清洗腔44，清洗腔通過供應(yīng)端口 56被供應(yīng)清洗流體。上密封件40保持在頂部密封板38和清洗板上密封件保持器42之間。下密封件48保持在清洗板46和缸體50之間。上密封件40和下密封件48被設(shè)計用于圍繞活塞32提供密封。端頭貫穿墊片52被設(shè)計為不密封圍繞活塞32。端頭貫穿墊片52被設(shè)計用于密封移液管端頭54的頂部邊緣。端頭貫穿墊片52通過端頭墊片保持器58保持。端頭盤16裝載在端頭盤夾具30中，端頭盤夾具將端頭盤16按壓在端頭貫穿墊片52上，以在移液管端頭54和端頭貫穿墊片52之間形成密封。
[0018]致動器組件14保持活塞組件12和端頭盤16。當(dāng)致動器電機28轉(zhuǎn)動滾珠螺桿26時，致動器電機28驅(qū)動滾珠螺母24，以使致動器板20沿直線軸承22定位。致動器板20與活塞板34螺栓固定以使活塞32移動穿過頂部密封板38、上密封件40、清洗板上密封件保持器42、清洗腔44、清洗板46、下密封件48、缸體50和端頭貫穿墊片52。使活塞32遠(yuǎn)離移液管端頭54回退為吸入運動。在吸入運動期間，流體或空氣被吸入到移液管端頭54中。使活塞32朝向移液管端頭54前進(jìn)為分配運動。在分配運動期間，流體或空氣從移液管端頭54被分配。
[0019]圖3A和3B是圖示通過式清潔移液器10的密封機構(gòu)的分解視圖和側(cè)視圖。圖4A是通過式清潔移液器10的密封機構(gòu)沿圖3B中的線4-4的剖視圖。圖4B是圖4A的密封機構(gòu)的剖視圖的放大圖。通過式清潔移液器10的密封機構(gòu)包括帶有錐形端頭36的活塞32、頂部密封板38、帶有槽62的上密封件40、下密封件48和缸體50。間隙64提供了在頂部密封板38和缸體50之間的空間。上密封件40被下密封件48保持，并且下密封件48被上密封件40保持。
[0020]通過式清潔移液器10的清洗循環(huán)由回退活塞32直至錐形端頭36失去與下密封件48的密封接觸開始，其中下密封件作為向清洗腔44打開流體流動通道61的機械閥。諸如純凈水的清洗流體被供應(yīng)給供應(yīng)端口 56。清洗腔44受壓，上密封件40變得較緊，并且下密封件48變得較松，并且清洗流體涌入清洗腔44。清洗流體流過間隙64進(jìn)入流體流動通道61。上密封件40的槽62確保清洗水可以到達(dá)上密封件40和下密封件48之