朝试样接纳板的凹槽内的液体引入制造技术

公开了一种用于通过能控制的分配装置（15）将液体（1）引入到试样接纳板（3、3-1、3-3）的凹槽（2、2-1、2-2）中的方法，其中引入液体（1）的过程被分成引入第一液体体积（5）和引入第二液体体积（6）。此外，本发明专利技术涉及一种用于通过控制装置（18）将液体（1）引入到试样接纳板（3、3-1、3-2）的凹槽（2、2-1、2-2）中的分配装置（15），所述控制装置通过下述方式来控制执行器（17）：从分配头（16）的孔口排出第一液体体积（5）和第二液体体积（6）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于通过能控制的分配装置（Dispensiervorrichtung）将液体引入到试样接纳板的凹槽中的方法，试样接纳板在下面在不限定普遍性的情况下还称为滴定板。此外本专利技术还涉及一种用于将液体引入到试样接纳板的凹槽中的分配装置。
技术介绍
在生物和化学领域中存在多种应用，其中液体必须被引入到滴定板的各个凹槽、也称为阱（Well）中。特别是在自动化方法中，在此使用具有多个阱的滴定板。为了填充所述阱，在此可以使用能手动操作的滴管或自动的滴液设备。在自动化的系统中同时限定了可供用于填充所述阱的时间，或者说值得期待的是，减少所需的时间。为此在自动的滴液设备中例如可以同时使用多个滴管，以便在一个工作步骤中同时填充所述阱中的多个阱。然而，尽管如此仍要限定可用于填充每个单独的阱的速度，因为在过高的填充速度时可能导致液体从所述阱中溢出。这一点示例性地在图8中示出。在图8中，在四个时间上连续的图示中可以看出，液体F的液滴T如何从滴管P分落到阱W中。在此，左侧的第一图示示出了，液滴T如何离开所述滴管P。第二图示示出了在碰到所述阱W的底部前不久的液滴T。在第三图示中可以看出，液体F在所述阱的侧壁上如何上升。如果液体F的速度在从所述滴管P排出时过大，则如在右侧的第四图示中可看到的那样，液体F上升超过所述阱W的边缘，并且出现了不希望地弄脏或污染所述阱的周围（在图8中被划掉）。
技术实现思路
因此本专利技术的目的在于，提供一种可能性，提高用于填充阱的滴液速度，而不承担污染阱周围的风险。所述目的一方面通过具有权利要求1的特征的方法来实现，另一方面通过具有权利要求12的特征的分配装置来实现。根据本专利技术，用于通过能控制的分配装置将液体引入到试样接纳板的凹槽中的方法规定：将所述液体的第一液体体积——其例如可以是液滴——从所述分配装置中以第一速度排出到所述凹槽中；并且将所述液体的第二液体体积从所述分配装置以第二速度排出到所述凹槽中。在此所述第二速度大于所述第一速度。在此，第一和第二速度分别表示液体在所述分配装置的排出口处的速度。试样接纳板的凹槽例如还可以称为阱或反应腔。试样接纳板可以理解成任意板形的构成物，其具有用于接纳物质或材料的凹槽。试样接纳板例如还可以称为试剂板、稀释板等。根据本专利技术的用于将液体引入到试样接纳板的凹槽中的分配装置例如还属于滴液装置，其具有：带有孔口的分配头，所述分配头被设计用于容纳待引入的液体。此外设置了执行器，所述执行器与所述分配头耦联，并且被设计用于从所述分配头或者说分配头的孔口排出或者分发所述液体。在此，所述执行器例如可以由具有合适的驱动机构的活塞式注射器等组成。此外，所述执行器本身可以被设计用于，例如从储备容器中提供液体。替选地，所述液体还可以由单独的装置提供。分配头可以理解成任意可以被用于分发液体的元件。所述分配头例如可以具有滴管尖端、钢针、玻璃管等。在此，所述分配头例如可以柱形地或逐渐变尖地构成。其它形状也是可能的。最后设置了控制装置，所述控制装置被设计用于通过下述方式来控制执行器：所述执行器使所述液体的第一液体体积以第一速度从孔口排出到所述凹槽中，并且使所述液体的第二液体体积以第二速度从孔口排出到所述凹槽中，所述第二速度大于所述第一速度。如果液体的液体体积被引入到空的凹槽中，则最大可用速度通过凹槽的几何特征和液体的物理特征来限制，因为否则液体会如上所述的那样溢出。基于本专利技术的构思现在在于，将引入液体的过程分成两个子过程。在此，液体的第一液体体积以第一速度被引入到所述凹槽中。然后所述第一液体体积用作第二液体体积的缓冲器，所述第二液体体积在第一液体体积之后以与所述第一液体体积相比更高的速度被引入到所述凹槽中。已经以第一液体体积被引入到所述凹槽中的液体展示出一定量的势能并且可以吸收第二液体体积的液体的一部分动能并且使其减速。因此在出现液体从所述凹槽溢出之前，可以由第二液体体积包含的动能与未制动的液体体积相比更大。因此，所述第二液体体积能以明显较高的速度被引入或者说喷入到凹槽中，而没有出现液体的溢出。因此，将各个引入过程分成两个子过程导致缩短了需要用于整个过程的时间。本专利技术的其它特别有利的设计方案和改进方案由从属权利要求以及下面的说明书给出，其中一种权利要求类型的独立权利要求还可以类似于另一种权利要求类型的从属权利要求来改进，并且不同实施例的特征可以组成新的实施例。最大可能的第一速度与多种因数相关。在一种实施方式中，所述第一速度能以下述方式来确定：由所述第一液体体积引入到所述凹槽中的液体在碰到所述凹槽的壁时没有从所述凹槽中流出。为此例如可以考虑下述变量，如第一液体体积的大小、第一液体体积的量和形状、液体的粘度、凹槽的深度、凹槽的几何形状、液体的表面张力等。这同样适用于第二液体体积的第二速度，其中对于所述第二速度同样可以考虑所述第一液体体积的缓冲效果。用于所述第一液体体积和所述第二液体体积的最大可能的速度能以不同的方式和方法来确定。例如所述第一速度和/或所述第二速度可以根据实验来确定。为此在一种实施方式中，针对预先给定的液体，根据本专利技术的引入过程可以利用高速摄像机来记录，且所述记录例如以视觉或自动化的方式、例如借助图像识别系统来测试和评估，并且反复地调整所述速度，直至实现了用于所述第一液体体积和所述第二液体体积的最大可能的速度。这一点能够使所述第一和第二速度简单地与具有实际装入的液体的具体的分配装置相匹配。替选地，所述第一速度和/或所述第二速度还能以计算的方式来确定。为此可以例如与根据有限元法进行的流动分析相组合地使用流体动力学的方程式。这能够实现预先在理论上计算第一速度和第二速度。此外在一种实施方式中可以使用所述两种可能性的组合。从而以计算的方式确定的第一和第二速度可以根据实验来测试和优化。为了进一步精确调节引入过程，所述方法可以规定：等待在排出所述第一液体体积和排出所述第二液体体积之间的预先给定的等待时间。这能够实现进一步优化引入过程且匹配于相应的凹槽或液体。所述等待时间通常称为在主动排出所述第一液体体积和主动排出所述第二液体体积之间的时间。在此，所述等待时间规定了下述时间，在该时间期间所述液体在排出所述第一液体体积和排出所述第二液体体积之间以低于所述第一速度的20%、特别是10%、优选5%的速度从所述分配装置或者说孔口流出，或者在该时间期间在排出所述第一液体体积和排出所述第二液体体积之间没有液体从所述分配装置或孔口流出。在一种实施方式中，所述预先给定的等待时间在此可以至少与所述第一液体体积的大小和/或所述第二液体体积的大小和/或所述液体的粘度和/或液体的表面张力和/或所述凹槽的深度和/或所述凹槽的几何形状相关地来确定。因此在一种实施方式中，本专利技术将所述引入过程分成三个子过程、即引入所述第一液体体积、等待预先给定的等待时间和引入所述第二液体体积。在此这些子过程中的每一个都可以详细匹配于相应的条件。以这种方式可以优化所述引入过程的总持续时间。如果所述第一液体体积的液体在所述凹槽中仍处于运动中，则可能出现，所述第二液体体积的液体强化这种运动并且引起所述液体从所述凹槽中溢出。因此在一种实施方式中，预先给定的等待时间能以下述方式来确定：在所述第二液体体积被排出之前，由所述第一液体体积本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过能控制的分配装置（15）将液体（1）引入到试样接纳板（3、3‑1、3‑2）的凹槽（2、2‑1、2‑2）中的方法，该方法包括下述步骤：‑ 将所述液体（1）的第一液体体积（5）从所述分配装置（15）以第一速度（7）排出（S1）到所述凹槽（2、2‑1、2‑2）中；和‑ 将所述液体（1）的第二液体体积（6）从所述分配装置（15）以第二速度（8）排出（S2）到所述凹槽（2、2‑1、2‑2）中；其中所述第二速度（8）大于所述第一速度（7）。

【技术特征摘要】
2015.02.16 DE 102015202748.11. 用于通过能控制的分配装置（15）将液体（1）引入到试样接纳板（3、3-1、3-2）的凹槽（2、2-1、2-2）中的方法，该方法包括下述步骤：- 将所述液体（1）的第一液体体积（5）从所述分配装置（15）以第一速度（7）排出（S1）到所述凹槽（2、2-1、2-2）中；和- 将所述液体（1）的第二液体体积（6）从所述分配装置（15）以第二速度（8）排出（S2）到所述凹槽（2、2-1、2-2）中；其中所述第二速度（8）大于所述第一速度（7）。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一速度（7）特别是与所述第一液体体积（5）的大小和/或所述液体（1）的粘度和/或所述凹槽（2、2-1、2-2）的深度和/或所述凹槽（2、2-1、2-2）的几何形状相关地以下述方式来确定：由所述第一液体体积（5）引入到所述凹槽（2、2-1、2-2）中的液体（1）在碰到所述凹槽（2、2-1、2-2）的壁时没有从所述凹槽（2、2-1、2-2）中流出。3. 根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述第二速度（8）特别是与所述第二液体体积（6）的大小和/或所述液体（1）的粘度和/或所述凹槽（2、2-1、2-2）的深度和/或所述凹槽（2、2-1、2-2）的几何形状相关地通过下述方式来确定：由所述第二液体体积（6）和/或所述第一液体体积（5）引入到所述凹槽（2、2-1、2-2）中的液体（1）通过由所述第二液体体积（6）引入的液体（1）碰到由所述第一液体体积（5）引入的液体（1）而没有从所述凹槽（2、2-1、2-2）中流出。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一速度（7）和/或所述第二速度（8）根据实验、特别是基于高速拍摄来确定；和/或其中所述第一速度（7）和/或所述第二速度（8）基于流体动力学的方程式、特别是借助根据有限元法进行的分析来计算。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括：等待（S3）在排出所述第一液体体积（5）和排出所述第二液体体积（6）之间的预先给定的等待时间（9）。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述预先给定的等待时间（9）至少与所述第一液体体积（5）的大小和/或所述第二液体体积（6）的大小和/或所述液体（1）的粘度和/或所述凹槽（2、2-1、2-2）的深度和/或所述凹槽（2、2-1、2-2）的几何形状来确定。7.根据权利要求5和6中任一项所述的方法，其中所述预先给定的等待时间以下述方式来确定：在所述第二液体体积（6）被排出之前，由所述第一液体体积（5）引入到所述凹槽（2、2-1、2-2）中的液体（1）转变为静止状态。8.根据权利要求5和6中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M坎特，M克吕尔，OP韦尔策尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE