(57)【要約】ピペット処理装置が開示される。ピペット処理装置は、階段状のプロファイルを有するピストンを含み得る。ピストンは、バレル内に挿入され得、少なくとも２つのシール要素を有し得る。ピペット処理装置は、小容量分注モードおよび大容量分注モードで動作し得る。本発明の実施形態では、単一のピペッタ装置が、大容量の液体が移送され、２つ以上の別個のピペッタ装置を必要とすることなく、高い精度かつ正確さで小容量の液体も移送する能力をさらに提供することを可能にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を移送するための装置であって、
ピストン（１０４）と、
バレル本体（１０２Ａ）および前記バレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含む、バレル（１０２）と、を備え、前記バレル（１０２）が、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）およびより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）を含み、前記バレル（１０２）が、前記より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第１のピペット先端（１３０）と係合するように構成されており、前記バレル（１０２）が、前記バレル（１０２）の前記より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第２のピペット先端（１３２）と係合するようにさらに構成されている、装置。
【請求項２】
前記ピストン（１０４）が、階段状のプロファイルと、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）と、前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する自由端部分（１０４Ｃ）と、を含み、前記自由端部分（１０４Ｃ）が、前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）とは異なる直径を有し、
前記バレル（１０２）が、前記バレル本体（１０２Ａ）によって画定される階段状のボア（１０８）を含み、前記階段状のボア（１０８）が、軸穴（１０８Ａ）および同軸カウンタボア（１０８Ｂ）を有し、前記軸穴（１０８Ａ）が、前記先端（１２２）を通過し、前記装置が、
前記バレル（１０２）と前記自由端部分（１０４Ｃ）との間にあり、前記バレル（１０２）および前記自由端部分（１０４Ｃ）と係合する、第１のシール要素（１１２）と、
前記バレル（１０２）と前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）との間にあり、前記バレル（１０２）および前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）と係合する、第２のシール要素（１１４）と、をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記自由端部分の長さが、前記軸穴（１０８Ａ）の長さよりも大きい、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記階段状のボア（１０８）が、ボア部分（１０８Ｃ）をさらに備え、前記ボア部分（１０８Ｃ）の直径が、前記カウンタボア（１０８Ｂ）の直径よりも小さく、かつ前記軸穴（１０８Ａ）の直径よりも大きく、前記第１のシール要素（１１２）が、前記ボア部分（１０８Ｃ）内に固定されている、請求項２または３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）が、前記先端（１２２）と一致し、前記より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）が、前記より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）から延在し、前記カウンタボア（１０８Ｂ）が、前記より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）内に配設される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記バレル（１０２）の周りに配設され、前記バレル（１０２）に対して軸方向に移動するように構成されている、シャックプレート（１４２）をさらに備える、請求項２〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記第２のピペット先端（１３２）が、管腔（１３２Ｂ）を形成する本体（１３２Ａ）と、前記管腔（１３２Ｂ）にまたがるバリア（１４０）と、を有し、前記第２のピペット先端（１３２）が、前記バレル（１０２）と係合し、前記第２のピペット先端（１３２）が前記バレル（１０２）と係合すると、前記自由端部分（１０４Ｃ）の端部が、前記バリア（１４０）と接触することができる、請求項２〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
シャックプレート（１４２）をさらに備え、前記第２のピペット先端（１３２）が前記バレル（１０２）と係合すると、前記シャックプレート（１４２）が、前記第２のピペット先端（１３２）と接触する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ピストン１０４が、前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する係合部分（１０４Ａ）をさらに備える、請求項２〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記ピストンを上下に移動させるための、前記ピストン（１０４）に結合されたアクチュエータをさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも２つのグリッパフィンガ（７０２、７０４）を有するグリッパをさらに備え、前記アクチュエータが、前記少なくとも２つのグリッパフィンガ（７０２、７０４）を移動させるために、前記グリッパにさらに結合されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ピストン（１０４）が、前記第１のシール要素（１１２）および前記第２のシール要素（１１４）のうちの最大で１つが前記バレル（１０２）と前記ピストン（１０４）との間で係合するように、前記バレル（１０２）内に配設される、請求項２〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記第２のピペット先端（１３２）が、前記ピストン（１０４）で押して、前記バレル（１０２）から前記第２のピペット先端（１３２）を分離することができる、フィルタバリア（１４０）を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
液体を移送するための装置を使用する方法であって、前記装置が、（ａ）ピストン（１０４）と、（ｂ）バレル本体（１０２Ａ）および前記バレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含むバレル（１０２）と、を備え、前記バレル（１０２）が、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）およびより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）を含み、前記バレル（１０２）が、前記より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第１のピペット先端（１３０）と係合するように構成されており、前記バレル（１０２）が、前記バレル（１０２）の前記より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第２のピペット先端（１３２）と係合するようにさらに構成されており、前記方法が、
第１の大容量ピペット処理モードにおいて、第１の液体を、前記バレル（１０２）から前記ピストン（１０４）を引き抜き、前記第１のピペット先端（１３０）を使用して前記第１の液体を分注することによって、吸引することと、
第２の小容量ピペット処理モードにおいて、第２の液体を、前記バレル（１０２）から前記ピストン（１０４）を引き抜き、前記第２のピペット先端（１３２）を使用して前記第２の液体を分注することによって、吸引することと、を含む、方法。
【請求項１５】
前記ピストン（１０４）が、階段状のプロファイルと、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）と、前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する自由端部分（１０４Ｃ）と、を含み、前記自由端部分（１０４Ｃ）が、前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）とは異なる直径を有し、前記バレル（１０２）が、前記バレル本体（１０２Ａ）によって画定される階段状のボア（１０８）を含み、前記階段状のボア（１０８）が、軸穴（１０８Ａ）および同軸カウンタボア（１０８Ｂ）を有し、前記軸穴（１０８Ａ）が、前記先端（１２２）を通過し、第１のシール要素（１１２）が、前記バレル（１０２）と前記自由端部分（１０４Ｃ）との間にあり、前記バレル（１０２）および前記自由端部分（１０４Ｃ）と係合し、第２のシール要素（１１４）が、前記バレル（１０２）と前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）との間にあり、前記バレル（１０２）および前記駆動ロッド部分（１０４Ｂ）と係合し、
前記第１の大容量ピペット処理モードにおいて、前記第１の液体を、前記自由端部分（１０４Ｃ）が前記軸穴（１０８Ａ）の上にあり、前記軸穴（１０８Ａ）から離れる方向に移動するように、前記バレル（１０２）から前記ピストン（１０４）を引き抜くことによって、吸引し、前記第１の液体を、前記自由端部分（１０４Ｃ）が前記軸穴（１０８Ａ）に向かって移動するように、前記バレル（１０２）内に前記ピストン（１０４）を挿入することによって前記第１の液体を分注することによって、分注し、
前記第２の小容量ピペット処理モードにおいて、前記第２の液体を、前記自由端部分（１０４Ｃ）が前記軸穴（１０８Ａ）内に留まるように、前記バレル（１０２）から前記ピストン（１０４）を引き抜くことによって、吸引し、前記第２の液体を、前記自由端部分（１０４Ｃ）が前記軸穴（１０８Ａ）内に留まるように、前記バレル（１０２）内に前記ピストン（１０４）を挿入することによって、分注する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、本明細書に完全に記載されているかのごとく参照により援用される、２０１８年８月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／７２６，０６３号の利益を主張するものである。
【０００２】
大容量ピペット処理能力および精密かつ正確な小容量能力の両方を有するための典型的なアプローチは、互換的に使用される２つ以上の別個のピペッタ装置を有することである。これは、ピペット処理システムのコストおよび複雑さが増加させ、ユーザは大容量ピペット処理と低容量ピペット処理との間で選択する必要がある。ユーザは、ピペッタ装置を交換することなしに、他の容量範囲をピペット処理することができない。ピペッタ装置の交換は、より複雑で、より多くの構成要素を必要とし、より時間がかかる。
【０００３】
本発明の実施形態は、これらおよび他の課題に、個々におよび集合的に対処する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、大容量モードおよび小容量モードにおいて、液体をピペット処理するための装置および方法を対象とする。本発明の実施形態では、単一のピペッタ装置が、大容量の液体が移送され、２つ以上の別個のピペッタ装置を必要とすることなく、高い精度かつ正確さで小容量の液体も移送する能力をさらに提供することを可能にする。
【０００５】
本発明の１つの実施形態は、液体を移送するための装置であって、ピストン（１０４）と、バレル本体（１０２Ａ）およびバレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含むバレル（１０２）と、を備え、バレル（１０２）が、より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）から延在するより大きな直径のセグメント（１０２Ａ）を含み、バレル（１０２）が、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）およびより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）を備え、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第１のピペット先端（１３０）と係合するように構成されており、バレル（１０２）が、バレル（１０２）のより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第２のピペット先端（１３２）と係合するようにさらに構成されている、装置を対象とする。いくつかの実施形態では、ピストン（１０４）は、階段状のプロファイルと、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）と、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する自由端部分（１０４Ｃ）と、を含み得、自由端部分（１０４Ｃ）は、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）とは異なる直径を有し、バレル（１０２）は、バレル本体（１０２Ａ）によって画定される階段状のボア（１０８）を含み、階段状のボア（１０８）は、軸穴（１０８Ａ）および同軸カウンタボア（１０８Ｂ）を有し、軸穴（１０８Ａ）は、先端（１２２）を通過し、装置は、バレル（１０２）と自由端部分（１０４Ｃ）との間にあり、これらと係合する、第１のシール要素（１１２）をさらに含み得、かつ装置は、バレル（１０２）と駆動ロッド部分（１０４Ｂ）との間にあり、これらと係合する、第２のシール要素（１１４）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、自由端部分の長さは、軸穴（１０８Ａ）の長さよりも大きい場合がある。いくつかの実施形態では、階段状のボア（１０８）は、ボア部分（１０８Ｃ）をさらに含み得、ボア部分（１０８Ｃ）の直径は、カウンタボア（１０８Ｂ）の直径よりも小さく、かつ軸穴（１０８Ａ）の直径よりも大きく、第１のシール要素（１１２）は、ボア部分（１０８Ｃ）内に固定されている。いくつかの実施形態では、より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）は、先端（１２２）と一致し得、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）は、より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）から延在し得、カウンタボア（１０８Ｂ）は、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）内に配設され得る。いくつかの実施形態では、装置は、バレル（１０２）の周りに配設され、バレル（１０２）に対して軸方向に移動するように構成されている、シャックプレート（ｓｈｕｃｋ  ｐｌａｔｅ）（１４２）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、第２のピペット先端（１３２）は、管腔（１３２Ｂ）を形成する本体（１３２Ａ）と、管腔（１３２Ｂ）にまたがるバリア（１４０）と、を有し得、第２のピペット先端（１３２）は、バレル（１０２）と係合し、第２のピペット先端（１３２）がバレル（１０２）と係合すると、自由端部分（１０４Ｃ）の端部は、バリア（１４０）と接触し得る。いくつかの実施形態では、装置は、シャックプレート（１４２）をさらに含み得、第２のピペット先端（１３���）がバレル（１０２）と係合すると、シャックプレート（１４２）は、第２のピペット先端（１３２）と接触する。いくつかの実施形態では、ピストン１０４は、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する係合部分（１０４Ａ）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、装置は、ピストンを上下に移動させるための、ピストン（１０４）に結合されたアクチュエータをさらに含み得る。装置は、少なくとも２つのグリッパフィンガ（７０２、７０４）を有するグリッパをさらに含み得、アクチュエータは、少なくとも２つのグリッパフィンガ（７０２、７０４）を移動させるために、グリッパにさらに結合されている。いくつかの実施形態では、ピストン（１０４）は、第１のシール要素（１１２）および第２のシール要素（１１４）のうちの最大で１つがバレル（１０２）とピストン（１０４）との間で係合するように、バレル（１０２）内に配設され得る。いくつかの実施形態では、第２のピペット先端（１３２）は、ピストン（１０４）で押して、バレル（１０２）から第２のピペット先端（１３２）を分離することができる、フィルタバリア（１４０）を含み得る。
【０００６】
本発明の別の実施形態は、液体を移送するための装置を使用する方法であって、装置が、（ａ）ピストン（１０４）と、（ｂ）バレル本体（１０２Ａ）およびバレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含むバレル（１０２）と、を備え、バレル（１０２）が、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）およびより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）を含み、バレル（１０２）が、より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第１のピペット先端（１３０）と係合するように構成されており、バレル（１０２）が、バレル（１０２）のより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第２のピペット先端（１３２）と係合するようにさらに構成されており、方法が、第１の大容量ピペット処理モードにおいて、第１の液体を、バレル（１０２）からピストン（１０４）を引き抜き、第１のピペット先端（１３０）を使用して第１の液体を分注することによって、吸引することと、第２の小容量ピペット処理モードにおいて、第２の液体を、バレル（１０２）からピストン（１０４）を引き抜き、第２のピペット先端（１３２）を使用して第２の液体を分注することによって、吸引することと、を含む、方法を対象とする。いくつかの実施形態では、ピストン（１０４）は、階段状のプロファイルと、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）と、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する自由端部分（１０４Ｃ）と、を含み得、自由端部分（１０４Ｃ）は、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）とは異なる直径を有し、バレル（１０２）は、バレル本体（１０２Ａ）によって画定される階段状のボア（１０８）を含み、階段状のボア（１０８）は、軸穴（１０８Ａ）および同軸カウンタボア（１０８Ｂ）を有し、軸穴（１０８Ａ）は、先端（１２２）を通過し、第１のシール要素（１１２）が、バレル（１０２）と自由端部分（１０４Ｃ）との間にあり、これらと係合し、第２のシール要素（１１４）が、バレル（１０２）と駆動ロッド部分（１０４Ｂ）との間にあり、これらと係合し、第１の大容量ピペット処理モードにおいて、第１の液体は、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）の上にあり、そこから離れる方向に移動するように、バレル（１０２）からピストン（１０４）を引き抜くことによって、吸引され、かつ第１の液体は、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）に向かって移動するように、バレル（１０２）内にピストン（１０４）を挿入することによって第１の液体を分注することによって、分注され、第２の小容量ピペット処理モードにおいて、第２の液体は、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）内に留まるように、バレル（１０２）からピストン（１０４）を引き抜くことによって、吸引され、かつ第２の液体は、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）内に留まるように、バレル（１０２）内にピストン（１０４）を挿入することによって、分注される。いくつかの実施形態では、装置は、バレルの周りに配設され、バレル（１０２）に対して軸方向に移動するように構成されている、シャックプレート（１４２）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、シャックプレート（１４２）を使用して、第１のピペット先端（１３０）をバレル（１０２）から取り外すことをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、シャックプレート（１４２）を使用して、第２のピペット先端（１３２）をバレル（１０２）から取り外すことをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、自由端部分（１０４Ｂ）の長さは、軸穴（１０８Ａ）の長さよりも大きい。方法のいくつかの実施形態では、階段状のボア（１０８）は、ボア部分（１０８Ｃ）をさらに含み得、ボア部分（１０８Ｃ）の直径は、カウンタボア（１０８Ｂ）の直径よりも小さく、かつ軸穴（１０８Ａ）の直径よりも大きく、第１のシール要素（１１２）は、ボア部分（１０８Ｃ）内に固定されている。いくつかの実施形態では、ピストン（１０４）は、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する係合部分（１０４Ａ）をさらに備える。いくつかの実施形態では、方法は、大容量ピペット処理モードおよび小容量ピペット処理モードにおいて、アクチュエータを使用して、ピストン（１０４）を引き抜くこと、および挿入することをさらに含み得る。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、液体を移送するための装置であって、ピストン（１０４）と、バレル本体（１０２Ａ）およびバレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含むバレル（１０２）と、を備え、バレル（１０２）が、ピペット先端（１３２）と係合するように構成されており、ピペット先端（１３２）が、ピストンで押して、バレル（１０２）からピペット先端（１３２）を分離することができる、構造を備える、装置を対象とする。いくつかの実施形態では、装置は、ピペット処理装置であってもよい。いくつかの実施形態では、構造は、フィルタバリア（１４０）であってもよい。いくつかの実施形態では、装置、ピペット先端（１３２）は、第２のピペット先端であり、バレル（１０２）は、第１のピペット先端（１３０）と係合するようにさらに構成され得、第１のピペット先端は、第２のピペット先端（１３２）とは異なる直径を有する。いくつかの実施形態では、装置は、バレル（１０２）から第１のピペット先端（１３０）を分離するように構成されたシャックプレート（１４２）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、装置は、ピペット先端を含み得る。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、装置を使用するための方法であって、装置が、ピストン（１０４）と、バレル本体（１０２Ａ）およびバレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含むバレル（１０２）と、を備え、バレル（１０２）が、ピペット先端（１３２）と係合するように構成されており、ピペット先端（１３２）が、ピストンで押して、バレル（１０２）からピペット先端（１３２）を分離することができる、構造を備え、方法が、ピペット先端（１３２）がバレル（１０２）上にある間、バレル（１０２）内に液体を吸引することと、ピペット先端（１３２）を介して液体を分注することと、ピストン（１０４）で構造を押すことによって、バレル（１０２）からピペット先端（１３２）を分離することと、を含む、方法を対象とする。いくつかの実施形態では、構造は、フィルタバリアであってもよい。いくつかの実施形態では、ピペット先端（１３２）は、第２のピペット先端であり、バレル（１０２）は、第１のピペット先端（１３０）と係合するようにさらに構成され得、第１のピペット先端は、第２のピペット先端（１３２）とは異なる直径を有する。いくつかの実施形態では、方法は、第１のピペット先端（１３０）をバレル（１０２）に取り付けることと、第１のピペット先端（１３０）を使用してバレル（１０２）内に第２の液体を吸引することと、第１のピペット先端（１３０）を介してバレル（１０２）から第２の液体を分注することと、バレル（１０２）から第１のピペット先端（１３０）を分離することと、を含む。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、液体を移送するための装置であって、階段状のプロファイル、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）、および駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する自由端部分（１０４Ｃ）を含む、ピストン（１０４）であって、自由端部分（１０４Ｃ）が、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）よりも小さい直径を有する、ピストン（１０４）と、バレル本体（１０２Ａ）、バレル本体（１０２Ａ）によって画定される階段状のボア（１０８）、およびバレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含む、バレル（１０２）であって、階段状のボア（１０８）が、軸穴（１０８Ａ）および同軸カウンタボア（１０８Ｂ）を有し、軸穴（１０８Ａ）が、先端（１２２）を通過する、バレル（１０２）と、バレル（１０２）と自由端部分（１０４Ｃ）との間にあり、これらと係合する、第１のシール要素（１１２）と、バレル（１０２）と駆動ロッド部分（１０４Ｂ）との間にあり、これらと係合する、第２のシール要素（１１４）と、備える、装置を対象とする。いくつかの実施形態では、自由端部分の長さは、軸穴（１０８Ａ）の長さよりも大きい場合がある。いくつかの実施形態では、階段状のボア（１０８）は、ボア部分（１０８Ｃ）をさらに含み得、ボア部分（１０８Ｃ）の直径は、カウンタボア（１０８Ｂ）の直径よりも小さく、かつ軸穴（１０８Ａ）の直径よりも大きく、第１のシール要素（１１２）は、ボア部分（１０８Ｃ）内に固定されている。いくつかの実施形態では、バレル（１０２）は、階段状の外部プロファイルをさらに含み得、階段状の外部プロファイルは、先端（１２２）と一致するより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）と、より小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）から延在より大きな直径のセグメント（１０２Ａ）と、を有し、カウンタボア（１０８Ｂ）がより大きな直径のセグメント（１０２Ａ）内に配設される。いくつかの実施形態では、装置は、バレルの周りに配設され、バレル（１０２）に対して軸方向に移動するように構成されている、シャックプレート（１４２）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、バレル（１０２）は、第２のピペット先端（１３２）と係合するように構成され得、第２のピペット先端（１３２）は、管腔（１３２Ｂ）を形成する本体（１３２Ａ）と、管腔（１３２Ｂ）にまたがるバリア（１４０）と、を有し、第２のピペット先端（１３２）は、バレル（１０２）と係合し、装置は、バレル（１０２）の先端（１２２）を超えて自由端部分（１０４Ｃ）を突出させるように構成されており、第２のピペット先端（１３２）がバレル（１０２）と係合すると、自由端部分（１０４Ｂ）の端部がバリア（１４０）と接触する。いくつかの実施形態では、バレルは、バレル（１０２）のより小さな直径のセグメント（１０２Ｂ）上に嵌合するようにサイズ決めされた第２のピペット先端（１３２）と係合するようにさらに構成され得る。いくつかの実施形態では、装置は、シャックプレート（１２２）をさらに含み得、シャックプレート（１２２）は、第２のピペット先端（１３２）と接触する。いくつかの実施形態では、ピストン１０４は、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する係合部分（１０４Ａ）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、装置は、ピストンを上下に移動させることができる、ピストン（１０４）に結合されたアクチュエータをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、ピストン（１０４）は、第１のシール要素（１１２）および第２のシール要素（１１４）のうちの最大で１つがバレル（１０２）とピストン（１０４）との間で係合するように、バレル（１０２）内に配設され得る。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、液体を移送するための装置を使用する方法を対象とする。装置は、（ａ）ピストン（１０４）であって、階段状のプロファイル、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）、および駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する自由端部分（１０４Ｃ）を含み、自由端部分（１０４Ｃ）が、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）よりも小さい直径を有する、ピストン（１０４）と、（ｂ）バレル（１０２）であって、バレル本体（１０２Ａ）、バレル本体（１０２Ａ）によって画定される階段状のボア（１０８）、およびバレル本体（１０２Ａ）内に形成された先端（１２２）を含み、階段状のボア（１０８）が、軸穴（１０８Ａ）および同軸カウンタボア（１０８Ｂ）を有し、軸穴（１０８Ａ）が、先端（１２２）を通過する、バレル（１０２）と、（ｃ）バレル（１０２）と自由端部分（１０４Ｃ）との間にあり、これらと係合する、第１のシール要素（１１２）と、（ｄ）バレル（１０２）と駆動ロッド部分（１０４Ｂ）との間にあり、これらと係合する、第２のシール要素（１１４）と、備える。方法は、第１の大容量ピペット処理モードにおいて、第１の液体を、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）の上にあり、そこから離れる方向に移動するように、バレル（１０２）からピストン（１０４）を引き抜くことによって、吸引し、第１の液体を、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）に向かって移動するように、バレル（１０２）内にピストン（１０４）を挿入することによって、分注することと、第２の小容量ピペット処理モードにおいて、第２の液体を、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）内に留まるように、バレル（１０２）からピストン（１０４）を引き抜くことによって、吸引し、第２の液体を、自由端部分（１０４Ｃ）が軸穴（１０８Ａ）内に留まるように、バレル（１０２）内にピストンを挿入することによって、分注することと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は、バレル（１０２）の先端（１２２）に大容量ピペット先端を取り付けることと、第２の小容量ピペット処理モードにおいて、バレル（１０２）の先端（１２２）に小容量ピペット先端を取り付けることと、をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、装置は、バレルの周りに配設され、バレル（１０２）に対して軸方向に移動するように構成されている、シャックプレート（１４２）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、シャックプレートを使用して、大容量ピペット先端を取り外すことをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、シャックプレートを使用して、小容量ピペット先端を取り外すことをさらに含み得る。いくつかの実施形態では、自由端部分の長さは、軸穴（１０８Ａ）の長さよりも大きい場合がある。いくつかの実施形態では、階段状のボア（１０８）は、ボア部分（１０８Ｃ）をさらに含み得、ボア部分（１０８Ｃ）の直径は、カウンタボア（１０８Ｂ）の直径よりも小さく、かつ軸穴（１０８Ａ）の直径よりも大きく、第１のシール要素（１１２）は、ボア部分（１０８Ｃ）内に固定されている。いくつかの実施形態では、ピストン（１０４）は、駆動ロッド部分（１０４Ｂ）から延在する係合部分（１０４Ａ）をさらに含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、大容量ピペット処理モードおよび小容量ピペット処理モードにおいて、アクチュエータを使用して、ピストン（１０４）を引き抜くこと、および挿入することをさらに含み得る。
【００１１】
本発明のこれらおよび他の実施形態は、図面を参照して、以下にさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による装置の側面断面図を示している。装置は、小容量で変動が少ないピペット処理を行う構成で示されている。
【図２】図１の装置の側面断面図を示している。装置は、装置が遷移ゾーン（ピペット処理なし）にある構成で示されている。
【図３】図１に示される装置の側面断面図を示している。装置は、装置が大容量ピペット処理を行うことができる構成で示されている。
【図４】図１に示される装置の側面断面図を示している。装置は、小容量ピペット処理のためにデッドボリュームが最小限に抑えられている構成で示されている。
【図５】シャックプレートを伴う異なる装置の側面断面図を示している。
【図６】ピストンが、バレルの先端からピペット先端を押しやるためのプランジャとして機能し得る、異なる装置の側面断面図を示している。
【図７Ａ】グリッパマニホールドの側面図である。
【図７Ｂ】グリッパマニホールドの一部分の分解図である。
【００１３】
図では、同様の数字は同様の要素を示しており、いくつかの要素の一部の記述は繰り返されない場合がある。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態は、大容量モードおよび小容量モードにおいて、液体をピペット処理するための装置および方法を対象とする。本発明の実施形態では、単一のピペッタ装置が、大容量の液体が移送されることを可能にし、２つ以上の別個のピペッタ装置を必要とすることなく、高い精度かつ正確さで小容量の液体も移送する能力をさらに提供する。
【００１５】
大容量液体移送モードは、一次試料の吸引およびＤＮＡ抽出用であってもよい。小容量液体移送モードは、核酸移送およびＰＣＲの調製のために使用され得る。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態による装置１００を示している。装置１００は、異なる容量で２つ以上の液体を移送するために使用され得る。装置１００およびその構成要素は、任意の好適な寸法を含み得る。例えば、装置１００の長さは、いくつかの実施形態では、約３インチ以上であってもよい。
【００１７】
装置１００は、階段状のプロファイルを含むピストン１０４を含み得る。ピストン１０４は、ユニタリまたはモノリシックな部品であってもよく、係合部分１０４Ａと、駆動ロッド部分１０４Ｂと、駆動ロッド部分１０４Ｂから延在する自由端部分１０４Ｃと、を含み得る。自由端部分１０４Ｃは、駆動ロッド部分１０４Ｂおよび係合部分１０４Ａよりも小さい直径を有する。係合部分１０４Ａは、駆動ロッド部分１０４Ｂよりも小さい直径を有し得る。係合部分１０４Ａは、約０．５インチ以上を含む、任意の好適な長さのものであってもよい。
【００１８】
ピストン１０４は、任意の好適な材料を含み得る。例えば、ピストンは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのプラスチックを含み得る。
【００１９】
装置１００はまた、バレル本体１０２Ａを含むバレル１０２と、バレル本体１０２Ａによって画定される階段状のボア１０８と、バレル本体１０２Ａ内に形成された先端１２２と、を含み得る。階段状のボア１０８は、軸穴１０８Ａ、ボア部分１０８Ｃ、および同軸カウンタボア１０８Ｂを含む、複数の別個のセクションを有し得る。軸穴１０８Ａは、先端１２２を通過する。示されるように、バレル１０２は、先端１２２と一致し得るより小さな直径のセグメント１０２Ｂと、より小さな直径のセグメント１０２Ｂから延在する、バレル本体１０２Ａのより大きな部分の一部であり得るより大きな直径のセグメントと、を有する、階段状の外部プロファイルをさらに含む。カウンタボア１０８Ｂは、より大きな直径のセグメント内に配設される。
【００２０】
バレル１０２は、任意の好適な材料を含み得る。例えば、バレル１０２は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのプラスチックを含み得る。
【００２１】
装置１００は、いくつかのシール要素を含み得る。装置１００は、ボア部分１０８Ｃ内にあってもよく、バレル１０２とピストン１０４の自由端部分１０４Ｃとの間にあり、これらと係合し得る、第１のシール要素１１２を含む。ボア部分１０８Ｃの直径は、カウンタボア１０８Ｂの直径よりも小さく、かつ軸穴１０８Ａの直径よりも大きい。示されるように、第１のシール要素１１２は、ボア部分１０８Ｃ内に固定され得る。小容量の液体をピペット処理するための小さなチャンバを、軸穴１０８Ａ、第１のシール要素１１２、および自由端部分１０４Ｃによって形成することができる。第１のシール要素１１２は、約０．０５インチ以上を含む、任意の好適な高さを含み得る。
【００２２】
第２のシール要素１１４は、装置１００の頂部近くにあってもよく、バレル１０２とピストン１０４の駆動ロッド部分１０４Ｂとの間にあり、これらと係合し得る。第２のシール要素１１４は、約０．１２５インチ以上を含む、任意の好適な高さを含み得る。
【００２３】
第１および第２のシール要素１１２、１１４は、任意の好適な材料を含み得る。例えば、第１および第２のシール要素１１２、１１４は、ゴムを含み得る。
【００２４】
ピストン１０４は、第１のシール要素１１２および第２のシール要素１１４のうちの最大で１つがバレル１０２およびピストン１０４と係合するように、バレル１０２内に配設される。
【００２５】
アクチュエータ（図示せず）は、ピストン１０４の係合部分１０４Ａと係合し得る。アクチュエータは、ピストン１０４をバレル１０２内に挿入して、装置１００のバレル１０２内に任意の液体を分注するように、移動し得る。アクチュエータはまた、ピストン１０４を装置１００のバレル１０２から引き抜いて、装置１００のバレル１０２内に任意の液体を吸引するように、移動し得る。
【００２６】
装置１００は、大容量ピペット処理モードおよび小容量ピペット処理モードにおいて、任意の好適な容量の液体をピペット処理し得る。例えば、大容量ピペット処理モードにおいて、装置１００は、約０〜５０００マイクロリットルの液体をピペット処理し得る。小容量ピペット処理モードにおいて、装置１００は、約０〜６０マイクロリットルの液体をピペット処理し得る。これらの量は単に例示的なものであり、装置１００は、小容量ピペット処理モードにおいてピペット処理され得る液体の量が大容量ピペット処理モードのものよりも少ない限り、任意の好適な容量の液体をピペット処理し得ることが留意される。
【００２７】
図１の装置１００は、小容量ピペット処理モードで示されており、軸穴１０８Ａのみが、分注される液体で充填される。第１のシール要素１１２および自由端部分１０４Ｃは、小容量ピペット処理モードにおいて、任意の液体が同軸カウンタボア１０８Ｂに通過することを防止する。
【００２８】
図２は、図１の装置１００の側面断面図を示している。装置１００は、装置が、装置１００を大容量ピペット処理モードに変換する遷移ゾーン（ピペット処理なし）にある構成で示されている。示されるように、ピストン１０４の自由端部分１０４Ｃの端部は、第１のシール要素が自由端部分１０４Ｃと係合しないように、第１のシール要素１１２の上に留まる。駆動ロッド部分１０４Ｂもまた、第２のシール要素１１４と係合しない。結果として、ピストン１０４が軸穴１０８Ａから離れる方向に移動する場合、同軸カウンタボア１０８Ｂ内に液体を引き込むことができる。ピストン１０４が軸穴１０８Ａに向かって移動して、先端１２２から任意の液体を押し出す場合、同軸カウンタボア１０８Ｂから液体を分注することができる。
【００２９】
図３は、図１に示される装置の側面断面図を示している。装置は、装置１００が大容量ピペット処理を行う構成で示されている。図３に示されるように、ピストン１０４は、係合部分１０４Ａと結合し得るアクチュエータ（図示せず）によって上方へと引っ張られる。次いで、駆動ロッド部分１０４Ｂが、第２のシール要素１１４とシールを形成し、それによって、液体は同軸カウンタボア１０８Ｂおよび軸穴１１２を充填することができる。自由端部分１０４Ｃは第１のシール要素１１２の穴を充填しないため、第１のシール要素１１２のシール経路が破壊される。
【００３０】
図４は、図１に示される装置の側面断面図を示している。装置は、小容量ピペット処理のためにデッドボリュームが最小限に抑えられている構成で示されている。図４では、駆動ロッド部分１０４Ｂは、同軸カウンタボア１０８Ｂの底部部分全体を充填する。自由端部分１０４Ｃは、軸穴１０８Ａ全体を充填する。
【００３１】
図５は、第１のピペット先端１３０（例えば、大容量ピペット先端）が摩擦嵌合によってバレル本体１０２Ａの先端１２２に取り付けられているときの、装置１５０の一部分の側面断面図を示している。ピストン１０４は、バレル１０２内に完全に挿入され、ピストン１０４の自由端部分１０４Ｃは、軸穴１０８Ａを充填するが、自由端部分１０４Ｃの端部を通過しては延在しない。
【００３２】
シャックプレート１４２は、第１のピペット先端１３０の上にある。シャックプレート１４２は、先端１２２がそれを通過することを可能にすることができるが、第１のピペット先端１３０の上端部がそれを通過することを可能にしない、寸法を有する穴を有する。
【００３３】
シャックプレート１４２は、バレル本体１０２Ａの先端１２２からの第１のピペット先端１３０の取り外しを助ける場合がある。いくつかの実施形態では、シャックプレート１４２を下方へと移動させて、第１のピペット先端１３０を押して、それをバレル本体１０２Ａの先端１２２から分離することができる。
【００３４】
図５はまた、第２のピペット先端１３２（例えば、小容量ピペット先端）が摩擦嵌合を介してバレル本体１０２Ａの先端１２２に取り付けられているときの装置１５２を示している。ピストン１０４は、バレル１０２内に完全に挿入され、ピストン１０４の自由端部分１０４Ｃは、軸穴１０８Ａを充填するが、自由端部分１０４Ｃの端部を通過しては延在しない。第２のピペット先端１３２は、第１のピペット先端１３０とは異なるサイズおよび異なる容量を有する。
【００３５】
装置１５０と同様に、シャックプレート１４２は、小容量ピペット先端１３２の上にある。シャックプレート１４２は、先端１２２がそれを通過することを可能にすることができるが、小容量ピペット先端１３２の上端部がそれを通過することを可能にしない、寸法を有する穴を有する。
【００３６】
シャックプレート１４２は、バレル本体１０２Ａの先端１２２からの小容量ピペット先端１３２の取り外しを助ける場合がある。いくつかの実施形態では、シャックプレート１４２を軸方向下方へと移動させて、小容量ピペット先端１３０を押して、それをバレル本体１０２Ａの先端１２２から分離することができる。
【００３７】
図６は、２つの装置１５４、１５６を示している。装置１５４は、ピストン１０４の自由端部分１０４Ｂの端部が先端１２２の端部を通過して延在することを除き、図３の装置１５０と実質的に同様である。
【００３８】
図６はまた、装置１５６を示している。装置１５６は、ピストン１０４の自由端部分１０４Ｂの端部が先端１２２の端部を通過して延在することを除き、図３の装置１５２と同様である。自由端部分１０４Ｂの長さは、軸穴１０８Ａの長さよりも大きい。また、本体１３２Ａおよび管腔１３２Ｂを含む第２のピペット先端１３２は、管腔１４０内にフィルタバリア１４０を有する。
【００３９】
自由端部分１０４Ｂは、プランジャとして作用し得る。これは、最初に、バレル１０２の先端１２２の軸穴１０８Ａ内の任意の液体を意図された容器に分注することができる。次いで、自由端部分１０４Ｂは、バリア１４０のすぐ上で停止し、先端取り外しステーション（図示せず）へと移動することができる。次いで、アクチュエータ（図示せず）は、自由端部分１０４Ｂの端部がフィルタバリア１４０と接触するように、ピストン１０４をさらに押し下げることができる。フィルタバリア１４０は、第２のピペット先端１３２の第２の部分１３２Ｂの安定したポジションに留まり、その結果、第２のピペット先端１３２全体が下方に押されて、バレル１０２の先端１２２から分離される。フィルタバリア１４０は、第２のピペット先端１３２をバレル１０２から分離するためにピストン１０４によって係合され得る、構造の一例であることに留意されたい。ピペット先端１３２の出っ張りなどのような他の構造は、ピストン１０４によって係合されて、ピペット先端１３２をバレル１０２から分離することができる。
【００４０】
バレル１０２の先端１２２は、第２のピペット先端１３２と係合するように構成されており、第２のピペット先端１３２は、管腔１３２Ｂを形成する本体１３２Ａと、管腔１３２Ｂにまたがるバリア１４０と、を有し、ピペット先端１３０は、バレル１０２と係合する。装置１５６は、バレル１０２の先端１２２を超えて自由端部分１０４Ｂを突出させるように構成され得る。第１のピペット先端１３２がバレル１０２と係合すると、自由端部分１０４Ｂの端部がバリア１４０と接触する。バレル１０２は、バレル１０２の先端１２２のより小さな直径のセグメント上に嵌合するようにサイズ決めされた第２の大容量ピペット先端１３０と係合するようにさらに構成されている。
【００４１】
いくつかの代替的な実施形態も可能である。１つの実施形態では、遷移ゾーンを除去し、小さな圧力の蓄積を可能にする一方で、自由端部分（すなわち、小さなプランジャ）がピペット処理のためにより大きなプランジャに遷移するか、またはその逆が可能である。別の実施形態では、３つ以上のピストン直径が存在する場合がある。ピストンを所望の回数だけ階段状にして、単一のピペット処理装置で複数の容量ピペット処理モードを作り出すことができる。例えば、図１のピストン１０４は、２つのステップを有することができ、それにより、３つの異なる容量の液体を単一の装置でピペット処理することができる。さらに別の実施形態では、大容量のシールが底部にあり得、小容量のシールが頂部にあり得る。さらに別の実施形態では、２つ以上のマンドレル幾何学的形状を異なるハブサイズに使用することができる。さらに別の実施形態では、シールは、ピストン上にあり、バレルの内側の代わりに、ピストンで上下に移動させることができる。なおも別の実施形態では、とりわけ、本明細書に記載の装置と共に使用され得るマイクロタイタプレートおよびリッドを把持するために使用され得る、グリッパマニホールド７００（図７Ａ）などのアクセサリ。グリッパは、図７Ａでは閉じたポジションで示される、２つのグリッパフィンガ７０２および７０４を備える。グリッパフィンガ７０２および７０４は、ラジアルベアリング７０６および７０８によって形成される回転軸を中心として外方へと回転する。各グリッパフィンガ７０２および７０４は、ラジアルベアリング７０６および７０８によって形成される回転軸を中心として約１８０度まで回転し得る。グリッパは、ピストン１０４を移動させるために使用されるのと同じアクチュエータによって作動され得、それにより、ピストン１０４、ならびにグリッパフィンガ７０２および７０４の移動に関与する単一のアクチュエータがある。グリッパブラケット７１０は、ピストン１０４を移動させるために使用されるのと同じアクチュエータに取り付けられた頂部プランジャプレート（図示せず）によって上に引っ張られる。グリッパブラケット７１０は、２つのギアラック７１２および７１４に取り付けられ、これらのうちの１つのみが図７Ｂに示されている。ギアラック７１２および７１４は、グリッパマニホールド７００のアンダーカット特徴内に収容され、７１８のみが示される状態で図７Ｂに示される２つのピニオン７１６および７１８を回転させることができる。グリッパフィンガ７０２および７０４（図７Ｂでは７０４のみが示されている）は、各ピニオン７１６および７１８に取り付けられる。第１および第２のラジアルベアリング７２０および７２２は、ピニオン７１６および７１８の各遠位端７２４および７２６に取り付けられて、ギアラック／ピニオンドライブ上の任意の抵抗を低減することができる。グリッパフィンガ７０２に関連付けられた第３および第４のラジアルベアリングは、図７Ｂには示されていない。グリッパマニホールド７００は、ねじりばね７２８および７３０（図７Ｂでは７３０のみが示されている）をさらに備えることができ、これらを、とりわけ、ピニオン７１６および７１８の周りに巻き付けて、使用されていないときはフィンガを上のポジションに格納されたままにし、把持の際に使用されるためにフィンガが作動されるときにはギアラック／ピニオンドライブのヒステリシスを除去することができる。グリッパフィンガは、各フィンガの遠位端にアンダーカット特徴７３２および７３４を有し得る。さらに、グリッパフィンガ７０２および７０４は、マイクロタイタプレートおよびリッドのようなものを保持するために、およそ２ｌｂｆの把持力を有し得る。
【００４２】
本発明の他の実施形態は、上述の装置を使用するための方法を対象とする。いくつかの実施形態では、方法は、装置を使用することを含み、装置は、（ａ）ピストンであって、階段状のプロファイル、駆動ロッド部分、および駆動ロッド部分から延在する自由端部分を含み、自由端部分が、駆動ロッド部分よりも小さい直径を有する、ピストンと、（ｂ）バレルであって、バレル本体、バレル本体によって画定される階段状のボア、およびバレル本体内に形成された先端を含み、階段状のボアが、軸穴および同軸カウンタボアを有し、軸穴が、先端を通過する、バレルと、（ｃ）バレルと自由端部分との間にあり、これらと係合する、第１のシール要素と、（ｄ）バレルと駆動ロッド部分との間にあり、これらと係合する、第２のシール要素と、含む。
【００４３】
図３を参照すると、方法は、第１の大容量ピペット処理モードにおいて、第１の容器内の第１の液体を、自由端部分１０４Ｃが軸穴１０８Ａの上にあり、そこから離れる方向に移動するように、バレル１０２からピストン１０４を引き抜くことによって、吸引することを含む。液体が同軸カウンタボア１０８Ｂ内に入れられると、第１の液体が、バレル１０２内にピストン１０４を挿入することによって分注され、それにより、自由端部分１０４Ｃが、軸穴１０８Ａに向かって移動する。これにより、同軸カウンタボア１０８Ｂおよび軸穴１０８Ａ内の第１の液体のいずれかが、第２の意図された容器内へと押される。端部構成が図４に示され得る。
【００４４】
方法は、第２の小容量ピペット処理モードにおいて、第２の液体を、自由端部分１０４Ｃが軸穴１０８Ａ内に留まり、第１のシール要素１１２とシールを形成するように、バレル１０２からピストン１０４を引き抜くことによって、吸引することをさらに含む。この構成は、図１に示されている。第２の液体が軸方向の空間１０８Ａを充填した後、第２の液体を、バレル１０２内にピストン１０４を挿入することによって分注することができ、それにより、自由端部分１０４Ｃが、軸穴１０８Ａに留まる。端部構成が図４に示され得る。
【００４５】
上記の説明は例示的なものであり、限定的なものではない。本発明の多くの変形例が、本開示の審査時に当業者に明らかになるであろう。したがって、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、その代わりに、係属中の特許請求の範囲およびそれらの全範囲または同等物を参照して決定されるべきである。
【００４６】
任意の実施形態からの１つ以上の特徴を、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の他の実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができる。
【００４７】
「ａ」、「ａｎ」、または「ｔｈｅ」の記述は、特に反対の指示がない限り、「１つ以上」を意味することを意図する。
【００４８】
上述のすべての特許、特許出願、刊行物、および説明は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2021536350.tif 000003
【図２】
2021536350.tif 000004
【図３】
2021536350.tif 000005
【図４】
2021536350.tif 000006
【図５】
2021536350.tif 000007
【図６】
2021536350.tif 000008
【図７Ａ】
2021536350.tif 000009
【図７Ｂ】
2021536350.tif 000010
【国際調査報告】
2021536350.tif 000011
2021536350.tif 000012
2021536350.tif 000013