(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の実験室試料をピペット操作するためのピペッティングデバイス（１）であって：
ピペッティングプロセスを電気的に制御するための電気制御装置（１５）、
可動部分（１２）の動きによって液体試料をピペット操作するための可動部分（１２）、
前記可動部分の速度を規定する第一の速度値に応じて前記可動部分の動きを駆動するための電気的に制御可能なモーター装置（１４）、
前記液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される少なくとも１つの測定値を測定するための測定装置（１６）、
を備え、
ここで、第一の測定値は、前記第一の速度値のためのセットポイント値が達成される後に、前記ピペッティングプロセスの第一の時間間隔以内に前記測定装置により測定され、前記第一の速度値は前記第一の時間間隔において一定に保たれ、
前記測定値は、電気的に制御可能なモーター装置のモーター電流であり、そして、前記制御装置のマイクロプロセッサおよび／またはＣＰＵにおいて実施される比較演算を使用する前記電気制御装置によって評価され、
前記電気制御装置は、少なくとも１つの測定値の評価に応じて、１つの第一の速度値が該電気制御装置により決定できるように構成される、ピペッティングデバイス。
【請求項２】
前記電気制御装置が、少なくとも１つの測定値を自動的に評価し、そして、この評価の結果に応じて、１つの第一の速度値を自動的に修整するように構成される、請求項１に記載のピペッティングデバイス。
【請求項３】
前記電気制御装置が、前記液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される少なくとも１つの測定値に応じて、電気制御装置によるクローズドループ手段において１つの第一の速度値が低減されるように構成される、請求項１または２に記載のピペッティングデバイス。
【請求項４】
ピペッティングプロセスは、前記可動部分の少なくとも１つの作動距離によって特徴づけられ、そして、前記制御装置は、該作動距離に応じて、１つの第一の速度値を決定するように設定され、これにより、ピペッティングプロセスが実施される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のピペッティングデバイス。
【請求項５】
前記電気制御装置が、少なくとも１つの測定値に関してあらかじめ決定された許容差範囲から逸脱することのない方法で、少なくとも１つの測定値に応じて、１つの速度値が自動的に設定されるように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のピペッティングデバイス。
【請求項６】
ピペッティングプロセスは、ピペッティングデバイスの少なくとも１つのエネルギー消費値によって特徴づけられ、そして、前記制御装置は、ピペッティングプロセスが、少なくとも１つのエネルギー消費値に応じて、第一の速度値が設定されるように構成される、請求項１〜５のいずれか１項に記載のピペッティングデバイス。
【請求項７】
ユーザインタフェース装置を備えるピペッティングデバイスであって、前記制御装置が、１つの第二の速度値に応じて１つの第一の速度値を設定するために、ユーザによって選択される１つの第二の速度値を使用するように構成され、前記第二の速度値は、前記１つの第一の速度値があってもよい範囲内に許容差範囲を特徴づける、請求項１〜６のいずれか１項に記載のピペッティングデバイス。
【請求項８】
ユーザインタフェース装置、時計、およびストレージ装置を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載のピペッティングデバイスであって、ここで、前記制御装置が、コンピューター装置を備え、かつ：
*第一の時間間隔中に、１つの第二の速度値を使用してピペッティングプロセスを実施するために、ユーザによって選択された第二の速度値を使用し、
*第一の時間間隔中に、１つの第一の測定値を決定し、
*第一の測定値を、ストレージ装置に保存された参照値と比較するためにコンピューター装置を使用して比較演算を実行するように構成される、ピペッティングデバイス。
【請求項９】
前記第一の測定値が、第一の時間間隔中に動いた液体の実験室試料の第一の抗力を特徴とし、かつ、参照値が、液体の実験室試料の最大許容抗力を特徴とするピペッティングデバイスであって、ここで、前記制御装置が、第一の時間間隔に続く第二の時間間隔中に、以下の：
*第一の測定値が参照値を超える場合：
１つの第二の速度値未満である、１つの第一の速度値を使用してピペッティングプロセスを実施するか、あるいは、
*それに加えて、または、その代わりに：
ピペッティングプロセスを中止すること、
を実施するように構成される、請求項８に記載のピペッティングデバイス。
【請求項１０】
以下のステップ：
ａ）第一の速度値のためのセットポイント値が達成される後に、第一の時間間隔以内にピペッティングプロセス中にピペッティングデバイスの測定装置によって第一の測定値を測定し、前記第一の速度値は前記第一の時間間隔において一定に保たれ、ここで、前記第一の測定値が、液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響され（１１０）、前記第一の速度値はモーター電流である；
ｂ）少なくとも１つの測定値に応じて第一の速度値を、ピペッティングデバイスの電気制御装置によって設定し、ここで、前記第一の速度値が、ピペッティングデバイスの可動部分の速度を規定し、ここで、液体試料が、可動部分の動きによってピペット操作可能である（１２０）；
ｃ）それによってモーター装置が可動部分の動きが駆動されるピペッティングデバイスの電動モーター装置を、可動部分の速度を規定する、ステップｂ）で設定された少なくとも１つの第一の速度値を使用して電気的に制御すること（１３０）、
を含む請求項１〜９のいずれか１項に記載のピペッティングデバイスを操作する方法（１００；１００’；２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ピペッティングデバイス、および電子式ピペッティングデバイスを操作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ピペッティングデバイスは、通常、医療、生物学、生化学、化学、および他の研究室で使用される。研究室において、それらは、小容積の液体試料を輸送及び移しかえるため、特に正確に試料を計量するために使用される。ピペッティングデバイスにおいて、例えば液体試料は、例えばピペットチップのようなピペットコンテナ内に陰圧によって吸引されて、その中に貯蔵され、そこから目的とする場所へと逆に放出される。電子式ピペッティングデバイスは、ピペッティングデバイスの操作に少なくとも影響を及ぼすか、または制御する少なくとも１つの電子式操作パラメーターを使用する。電子式ピペッティングデバイスはまた、以降では「ピペッティングデバイス」という用語によって簡略化された形でも呼称される。
【０００３】
ピペッティングデバイスとしては、例えば、手持ち型のピペット及び反復ピペットが挙げられ、後者はまた、ディスペンサーとも呼称される。ピペットは、器具に組み込まれており、かつ、特にプランジャーを有することがある作動装置によって、ピペットに取り外し可能に接続されているピペッティングコンテナ、特にピペッティングチップ内にピペット操作されるべき試料を吸引し得る器具を意味すると理解される。エアクッションピペットでは、プランジャーが器具に組み込まれており、かつ、ピペットコンテナ内に試料を収容するときに陰圧下にあるエアクッションが、ピペット操作されるべき試料とプランジャー末端の間に位置し、前記陰圧がピペッティングコンテナ内に試料を吸引するのに使用される。ディスペンサーは、特にプランジャーを有することがある作動装置を用いてディスペンサーに接続された、シリンジ原理に従って構成されたピペッティングコンテナ、特にディスペンサーチップ内にピペット操作されるべき体積が吸引され得る器具を意味すると理解され、ここで、作動装置は、例えば、ピペッティングコンテナ内に配置されているプランジャーによって、少なくとも部分的にピペッティングコンテナに組み込まれる。ディスペンサーの場合には、プランジャー末端が、ピペット操作されるべき試料の非常に近くに位置しているか、または該試料に接触しており、そしてそれが、ディスペンサーが直接置換式ピペットとも呼ばれる理由である。ピペットチップまたはディスペンサーチップは、好ましくはプラスチックから成り、使い捨ての物品として使用後に捨てられても、または新しいピペットチップまたはディスペンサーチップに取り替えられてもよい。ピペットチップおよびディスペンサーチップは、様々な容量範囲で計量するために様々なサイズで利用できるように作られている。
【０００４】
ピペッティングデバイスでは、１回の発動によって分注される試料量は器具内に吸引された試料の量に相当することもある。しかしながら、段階的に反復分注されるべき、複数回の分注されるべき量に相当する収容試料量を条件としてもよい。これに加えて、シングルチャンネル型ピペッティングデバイスとマルチチャンネル型ピペッティングデバイスとに区別され、シングルチャンネル型ピペッティングデバイスは、単一の分注／収容チャンネルだけを含み、および、マルチチャンネル型ピペッティングデバイスは、特に複数の試料を並列して分注するか、または収容することを可能にする複数の分注／収容チャンネルを含む。
【０００５】
手持ち型の電子式ピペットの一例が、Eppendorf AG, Germany, Hamburg製のEppendorf Xplorer（登録商標）である。手持ち型の電子式ディスペンサーの例が、Eppendorf AG, Germany, Hamburg製のMultipette stream（登録商標）およびMultipette Xstream（登録商標）である。これらのデバイスは、ピペッティングデバイスの電動モーター装置によって動かされる、ピペッティング可動部分、特にプランジャーによって本発明によるピペッティングデバイスのように電気的に操作される。
【０００６】
電動ピペッティングデバイスは、複数の機能が簡単な形で実現され得るので、非電子式ピペッティングデバイスを上回る多数の利点を提供する。特に、電子式ピペッティングデバイスにおいて、一定の、プログラム制御されたピペッティングプロセスは、これらが自動化または半自動化されることによって簡素化できる。対応するピペッティングプログラムを用いて斯かるピペッティングプロセスを制御するための典型的な操作パラメーターが、液体を吸引または分注するときの体積、その順序と反復、およびこれらのプロセスにわたる時間的配分における任意の時間パラメーターに関係する。特に、斯かる操作パラメーターは、ユーザまたは器具によってあらかじめ決定されるので、これらの操作パラメーターに依存するピペッティングプロセスは、融通がきかず、ときに効率的でない様式に設定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、改良された電子式ピペッティングデバイスと、電子式ピペッティングデバイスを操作する改良法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
特に、本発明は、請求項１に記載のピペッティングデバイスおよび請求項１１に記載の方法によってこの目的を達成する。特に、好ましい改良点が従属請求項の内容である。
液体の実験室試料をピペット操作するための本発明によるピペッティングデバイス、より特にピペットまたは反復ピペットであって：それによりピペッティングプロセスが電気的に制御可能である電気制御装置、その動きによって、液体試料がピペット操作可能である、特にピペット操作される可動部分、それによって可動部分の動きを駆動可能であって、特に可動部分の速度を規定する少なくとも１つの第一の速度値に応じて駆動する、電気的に制御可能なモーター装置、それによって液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される少なくとも１つの測定値が、測定可能であるかまたは測定される測定装置、を備えるピペッティングデバイスであって、ここで、電気制御装置は、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を電気制御装置によって決定できるようにする、特に決定するように構成される。好ましくは、電気制御装置は、特に少なくともピペッティングデバイスの作動状態において、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を電気制御装置によって決定するように構成される。
【０００９】
本発明によるピペッティングデバイスは、ピペット操作するとき、特に液体を収容するとき、および／または液体を分注するとき、特にプランジャーの、電気的に駆動される部分の速度を自動的に適合させ得るという利点を提供する。その結果、液体を収容するとき、および／または液体を分注するとき、ピペッティングデバイスの操作は、より柔軟になる。特に、斯かるピペッティングデバイスは、ユーザによって選択されるか、またはピペッティングデバイスによってあらかじめ決定されている単一の速度値に依存するピペッティングプロセスを実施するように制限されない。むしろ、ピペッティングプロセスの速度を、液体試料をピペット操作するとき、液体を収容するとき、および／または液体を分注するときに起こる抗力に適合させることができる。第一の速度値は、特に、ピペッティング速度に比例する。これは、単位時間あたりに開口部断面を通して輸送される液体試料の試料量を意味すると理解される。開口部断面は、ピペッティングデバイスに接続された輸送コンテナ、特にピペッティングチップまたはディスペンサーチップの開口部断面であり得る。
【００１０】
本発明は、ピペッティング速度が生じた抗力に起因して独断的に高くなり得ないという経験に基づいている。まず、ピペッティングデバイスのモーターパワーが制限され、そして、過負荷は避けられなければならない。第二に、速度の出しすぎは、計量誤差につながる。例として、プランジャーと試料との間のエアクッションが試料の高粘度に起因してピペット操作する間に増大される場合に、計量誤差が発生する。さらに、本発明の範囲内で決定されるものは、ユーザが比較的小さくなるようにピペッティング速度を選択することが多く、比較的長期間のピペッティングプロセスをもたらす。通常、既知の規格値は、速度値に関して選択されるか、またはピペッティングデバイスによるデフォルトで使用される。
【００１１】
第一に、本発明は、ユーザまたはピペッティングデバイスによって前もって選択された速度値が、ピペッティング誤差を避けるために自動的に低減される、および／または前もって選択された速度がチェック後に維持されるような方法でピペッティングデバイスを具体化し、および斯かる方法で少なくとも１つの第一の速度値を適合させる可能性を提供する。第二に、本発明は、少なくとも１つの第一の速度値が抗力に応じて増強され、その結果、ピペッティングプロセスの継続期間が短縮され、ピペッティングデバイスを使用するときに生産性が増強されるような方法で、ピペッティングデバイスを具体化し、および斯かる方法で速度値を適合させる選択肢を提供する。
【００１２】
抗力は、液体がその動きに反対する力を意味する物理変数として知られている。抗力は、圧力抵抗および摩擦抵抗を特徴づける。抵抗力ＦWは、液体の流入速度ｖ、液体密度ρおよび動粘度η、ならびに流れが向けられる本体の幾何学的寸法Ｌによって決まる。したがって、特に最大許容モーターパワーにて測定され得る抗力係数の場合、液体流の速度、およびしたがって、液体流を引き起こす可動部分（プランジャー）の速度は、特に液体の粘性によって決まる。ピペッティングデバイスは、異なった粘性を有する異なった液体試料をピペット操作するのに使用される。ピペッティングに好適な可能な速度値の範囲は、それぞれの試料の粘性によって決まる。これらの好適な範囲内において、可動部分、特にプランジャーによって動かされる試料の量は、プランジャーのたわみに比例している。不均質な液体試料の場合では、抗力は、これに加えて、特にフレーク、フィラメント、または他の粒子などの液体試料中に存在する固形物、試料中の集塊または相の違いによる試料中の粘性分布のバリエーションを特徴づけ得る。
【００１３】
測定装置によって登録される測定値は、液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される。測定値は、液体を収容するときと液体を分注するときで異なる可能性があり、別々に測定され得るか、でなければ、それは等しい可能性がある。特に、測定値は、抗力によって決まるか、またはそれは、抗力によって決まる既知の関係または関数である。特に、関係は、あらかじめ知られていた速度値と測定値の表による割り当てであっても、でなければそれによって値の独特な割り当てが計算され得る数学関数であってもよい。
【００１４】
抗力が試料の粘性によって決まるので、測定値は試料の粘性に依存する。ピペッティングデバイスの好ましい実施形態において、電動モーター装置の電動操作パラメーターは、特に、少なくとも間接的に抗力を測定するため、または測定値を登録するための選択肢として評価され、ここで、この操作パラメーターは、特に、あらかじめ決定されている操作条件、特にあらかじめ決定されている速度値の下でモーター装置によって実施される作業のエネルギー消費量または物理変数を特徴としている。特に、あらかじめ決定されている操作条件の下でのモーター装置のエネルギー消費量を特徴づける測定値を測定することが可能である。あるいは、この測定値は、測定プロセス中に可動部分を動かすのに必要な力またはトルクを直接測定し得る。好ましくは、特に可動部分のあらかじめ決定されている速度値の場合に、ここで生じる電動モーター装置のモーター電流が登録される。さらに、少なくとも１つの測定値はまた、ピペッティングデバイスの場合に、ピペッティングプロセス中に動く液体の量が測定される単位時間あたりに開口部断面を通り抜ける液体の量によって測定されることもできる。
【００１５】
測定装置は、好ましくは電動モーター装置に組み込まれる。電動モーター装置は、好ましくはモーター装置に関する操作パラメーターを登録するように、およびこの操作パラメーターが特に電気制御装置によって読み出され得るようにそれを利用可能するように構成される。操作パラメーターは、好ましくはモーター装置のモーター電流である。モーター装置は、ピペッティングデバイスの電気制御装置の一部を備え得る。特に、モーター装置の制御装置はこの測定装置を備え、および／またはそれが、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を設定するように構成され得る。特に、モーター装置は、プログラム制御された様式で作動し得るか、ソフトウェア制御された様式で構成され得るか、および／またはモーター装置の制御装置内に組み込まれたクローズドループ制御装置を有し得る。電気制御装置は、特にモーター装置を制御するように構成される、および／またはそれは、特に制御装置のクローズドループ制御装置によるクローズドループ様式でモーター装置を制御するように構成され、ここで、少なくとも１つの測定値が、特に、このクローズドループ制御に関する測定変数であり得、かつ、少なくとも１つの速度値が、このクローズドループ制御に関する操作変数であり得る。クローズドループ制御装置は、好ましくは比例−微分コントローラ（ＰＤコントローラ）として設定される。
【００１６】
特に、測定装置および／または制御装置は、モーター装置が可動部分を駆動しながら、液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される少なくとも１つの測定値を測定するように構成される。この測定は、好ましくはこの測定によって可動部分の動きが妨げられることなくおこなわれる。その結果、ピペッティングは、特に測定によって妨げられることなくおこなわれ、その結果、ピペッティングデバイスの効率が改善される。特に、測定装置および／または制御装置は、好ましくは少なくとも１つの第一の速度値を設定することによって可動部分の動きが妨げられることなく、モーター装置が可動部分を駆動しながら、電気制御装置を通じて少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を設定するように構成される。
【００１７】
電動モーター装置は、電気的に駆動されるステッピングモーターを有し得る。モーター装置はまた、リニアモーターを有することも可能である。好ましくは、電動モーター装置は、好ましくは特に４Ｖ〜４０Ｖの間ある定常ＤＣ電圧にて、特に１５Ｖにて駆動されるＤＣ電動モーターを備える。ＤＣ電動モーターは、好ましくは段階的に駆動される。これは、矩形波電圧によって（単数もしくは複数の）電気制御装置によりそれが駆動されることに基づいてもたらされることができ、特に、その負荷時間率がステップの継続期間を規定する。特に、矩形波電圧は、０Ｖ〜１５Ｖの間に広がり得る。ステップは、周期的な矩形波電圧の期間によって規定され得る。
【００１８】
ピペッティングデバイスは、モーター装置によって作り出される動きを、特に回転速度をステップアップまたはステップダウンするように可動部分、特にプランジャーへと伝えるように、特に、モーター装置と可動部分との間に配置される伝動装置を備えることが可能である。電動モーター装置は、ローターを備え得る。ローターは、ピペッティングデバイスのプランジャーの並進運動を順に引き起こし得る伝動装置のスピンドルを回転させ得る。ローター、スピンドルまたはプランジャーはそれぞれ、この可動部分であると見なされ得る。このように、ローターの速度は、プランジャーの速度を独自に決定し、したがって、ピペッティングプロセスの速度を独自に決定する。速度値は、特に並進によって可動な部分、特にプランジャーの速度であっても、または特に回転によって可動な部分、例えば、ローターまたはスピンドルの回転速度であってもよい。少なくとも１つの速度値が、特にモーター回転速度に比例していても、またはモーター回転速度であってもよい。速度値は、特にモーター装置が段階的に駆動される電動モーターを備えている場合、単位時間あたりのステップ数に比例し得る。
【００１９】
電気制御装置は、電気回路、特に集積回路を備えてもよく、ならびに／あるいはマイクロプロセッサおよび／またはＣＰＵ、データストレージおよび／またはプログラムストレージを備えてもよい。制御装置は、プログラムコードを処理するように構成され得る。プログラムコードは、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を決定するように構成され得、さらにプログラムコードは、特に、本発明の範囲内に記載されたピペッティングデバイスのこの機能の好ましい実施形態を実現するように構成され得る。
【００２０】
特に、電気制御装置は、特にそれを自動的または半自動的に制御するための、少なくとも１つの操作パラメーターに従って、特に複数の操作パラメーターに従ってピペッティングプロセスを制御するように構成される。自動制御とは、ピペッティングプロセスを実施するために、実質的に、開始シグナルだけがピペッティングデバイスのユーザインタフェース装置を通してユーザによって入力されること、および／または、特に、ピペッティングデバイスに接続された少なくとも１つの輸送コンテナ内への少なくとも１つの液体試料の収容プロセスが、ユーザ入力を要求されることなく実施され得るかまたは実施されること、および／または、特に、ピペッティングデバイスに接続された少なくとも１つの輸送コンテナからの少なくとも１つの液体試料の分注プロセスが、ユーザ入力を要求されることなく実施され得るかまたは実施されること、を意味する。半自動制御の場合では、少なくとも１つのさらなるユーザ入力、例えば、開始シグナルを入力した後、かつ、ピペッティングプロセスを実施する前に使用される少なくとも１つの操作パラメーターをユーザが確認することを伴う入力が、開始シグナルの入力に加えて、収容または分注プロセスを実施するために要求される。ピペッティングプロセスの両方の制御−自動制御および半自動制御−は、ピペッティングプロセス中にモーター装置の駆動によって実施されるべき可動部分の動きを提供する。
【００２１】
電動ピペッティングデバイスは、１つの操作モードで、または複数の操作モードで操作されるように構成され得る。１つの操作モードが、自動的に要求され、設定され、および／または適用される、ピペッティングデバイスの１つのピペッティングプロセスに影響を及ぼすかまたは制御するピペッティングデバイスの１もしくは複数の操作パラメーターを伴った１つのセットを提供し得る。ピペッティングデバイスを使用する際に、操作値のうちのどの値に関して決定すべきかは、通常、ユーザによってそれぞれなされ、そして、操作パラメーターがそれにより設定される。操作パラメーターのセットのうちの少なくとも１つの操作パラメーター、特に速度パラメーターのうちのこの少なくとも１つの速度値が、電気制御装置によって設定される。
【００２２】
ピペッティングプログラムによると、プログラム方式のピペッティングデバイスのピペッティングプロセスは、一般的に、特定量の試料が、開始コンテナから、ピペッティングデバイスに接続されたピペッティングコンテナ内に収容されること、そして、特に、それに続いて、標的コンテナへと、再び放出され、特に、計量様式で放出されることを提供する。適用により、（単数もしくは複数の）試料の収容および／または分注は、収容および分注ステップの特定の順、特に順序に従い得る、時間依存様式で実施され得る、および時間内に合わせられ得る。ピペッティングプロセスは、好ましくは、それによって、前述のプロセスが所望されるように影響され得る、１セットの操作パラメーターによって制御され得る。
【００２３】
ピペッティングプロセスを制御するための操作パラメーターは、好ましくは、適宜、ステップの順序および反復に対して、および、適宜、時間内のこれらのプロセスの配分における時間パラメーターに対して、特に、時間内の斯かるプロセス、特に、速度値に基づく速度の変更、および／または試料の吸引または分注の加速に対しても、ピペッティングデバイスに接続されたピペッティングコンテナ内への試料吸引ステップにおいて、またはこのピペッティングコンテナからの試料分注ステップにおいて、ピペット操作されるべき体積を設定することに関係する。本発明によると、制御装置によって設定されるべき速度パラメーターのうちの少なくとも１つの速度値が提供される。
【００２４】
ピペッティングプロセスは、好ましくは、操作パラメーターのセットによって独自に設定される。操作パラメーターのこのセットは、好ましくは、特に、ピペッティングデバイスの操作装置を通して、ユーザによって、少なくとも一部、好ましくは完全に選択および／または入力される。所望のピペッティングプロセスを実施するための制御プログラムは、好ましくは、１セットの操作パラメーターによって制御される。制御プログラムは、制御装置の電気回路の形態で、および／または好ましくはプログラムコードによって制御可能である、および好ましくはプログラム方式である、制御装置を制御するために好適である実行可能なプログラムコードによって、それぞれ構成され得る。
【００２５】
ピペッティングデバイスは、好ましくは、ユーザによって入力されたパラメーター値を自動的にチェックするように、およびそれぞれの操作パラメーターの可能範囲とこれらを比較するように構成される。ユーザによって入力されたパラメーター値が許容範囲外にある場合、入力は、好ましくは、受け付けられないか、あるいは、例えば、最小値もしくは最大値であっても、または入力された最後の許容値であってもよいデフォルト値に設定されるかのいずれかである。
【００２６】
ピペッティングデバイスの作動状態は、ピペッティングプロセスを実施するのに必要な操作パラメーターが、ピペッティングプロセスがこれらの値に基づいて実施され得る値を有するピペッティングデバイスの準備完了状態を意味する。
好ましくは、電気制御装置は、少なくとも１つの測定値を自動的に評価し、そして、特に、自動様式により、この評価の結果に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を修整するように構成される。この機能は、対応する入力および／または実現可能な事項の選択を提供するピペッティングデバイスによりユーザによって稼働可能にすることも、または稼働不可能にすることもできる。これにより、この機能は、特にピペッティングデバイスの少なくとも１つの操作状態で稼働される一方で、この機能が稼働されてないが、ピペッティングデバイス内に存在している操作状態もあり得る。
【００２７】
前述の少なくとも１つの速度値の自動修整は、増加または低減された速度値を提供する。好ましくは、ピペッティングプロセス中に可動部分が動かないようにゼロに設定されるべき少なくとも１つの第一の速度値に関して、それは提供されない。それにもかかわらず、ピペッティングデバイスの好ましい実施形態において、少なくとも１つの測定値の測定に関して提供され、少なくとも１つの速度値が容認できない範囲内にあるので、中止される必要があるピペッティングプロセスをもたらす。この場合、少なくとも１つの速度値が、少なくとも１つの測定値に応じて、制御装置によって設定または修整される本発明による機能に関して間違われないはずである。例として、測定が、ピペッティングデバイスの操作がその損傷につながる可能性がある領域からの測定値、特にモーター電流に関する値を提供する場合、ピペッティングプロセスが中止され得る。この中止条件はまた、緊急停止とも呼ばれる。
【００２８】
ピペッティングデバイスが、測定値に応じて、速度値を低減するように構成されている場合、現れる利点は、特に、緊急停止が避けられる点である。特に、これは、特に、第一の速度値のためのセットポイント値が達成される後に測定される、ピペッティングプロセスの第一の時間間隔以内、例えば、好ましくは５０ｍｓ、好ましくは３０ｍｓ、好ましくは２５ｍｓ、特に好ましくは２０ｍｓ、好ましくは１５ｍｓ、好ましくは１０ｍｓの第一の時間間隔以内に実施される測定、およびその測定の結果によって必要である場合に少なくとも１つの第一の速度が低減されることによって達成され得る。それに基づいて緊急停止が実施される評価を受けるために、同じ測定が使用され得る。あるいは、特に、それに基づいて緊急停止が実施されるこの評価を受けるために、この第一の時間間隔にすぐに隣接し得る、別の時間間隔後に第二の測定が存在し得る。その結果、ピペッティングプロセスを最適化するために第一の測定による速度値を低減すること、ならびにピペッティングデバイスを保護し、かつ、適宜、試料が浪費されるのを避けるために緊急停止が実施され得ることを、同じ測定または第二の測定によって保証すること、が可能である。
【００２９】
測定装置の代替手段として、または測定装置に加えて、電気駆動の回転速度、および／または可動部分、特に、ピペットのプランジャーまたはディスペンサーチップのシリンジプランジャーの動きの速度はまた、センサーによって測定されてもよい。このために、従って、複数のセンサーが提供されてもよい。
【００３０】
好ましくは、制御装置は、少なくとも１つの測定値によって、継続的にまたは段階的な様式で、少なくとも１つの第一の速度値を修整するように構成される。好ましくは、少なくとも１つの第一の速度値から成る複数の異なった一定速度レベルが提供される。これらの速度レベルは、ピペッティングプロセス中にピペッティングデバイスに接続された輸送コンテナのタイプ、特に、そのタイプの最大の容量に応じて選択され、そして、前記速度レベルは、特に、自動的または手作業で選択されてもよい。例として、５＜＝Ｎ３＜＝５０の、Ｎ３速度レベルのそれぞれのあらかじめ決定されたタイプの輸送コンテナのためにその都度、条件が提供され、ここで、それぞれのあらかじめ決定された輸送コンテナの速度レベルは互いに異なっている。このように、特に、輸送コンテナの外形の関数として生じ得る、様々な流動状態および抵抗条件を考慮することが可能である。
【００３１】
好ましくは、制御装置は、その都度、より高い速度レベルがあらかじめ決定された期間以内にそれぞれ達成されない場合に、またはモーター装置を操作するためのあらかじめ決定された電流がそれぞれの速度値を超える場合に、少なくとも１つの第一の速度値を段階的に変更し、特に、後者を段階的に低減する。このあらかじめ決定された期間は、ｍｓの範囲内にあり得、そして、好ましくは１０〜５０ｍｓ、特に好ましくは２０〜４０ｍｓ、特に好ましくは２５ｍｓにある。
【００３２】
好ましくは、制御装置は、好ましくは１ｍｓ、好ましくは８００μｓと、好ましくは５００μｓおよび特に好ましくは３００μｓである、あらかじめ決定された時間間隔以内に、少なくとも１つの第一の速度値またはこれらの複数の第一の速度値からの速度プロフィールの計算を実施するように構成される。これは、最適化されていない第一の速度値を用いたピペット操作が、速度値が適合される前の非常に短い期間内だけで実施され、そして、ピペッティングプロセスが最適条件で続けられる際に有利である。
【００３３】
複数のこれらの第一の速度値から速度プロフィールを計算するとき、既に占められている、可動部分、特にピペッティングデバイスのプランジャーまたはディスペンサーチップのプランジャーの経路が、好ましくは考慮され、そして、計算に含まれる。その結果、ピペット操作されるべき試料体積の高精度が、ピペッティングプロセス中に達成される。
好ましくは、電気制御装置は、ピペッティングデバイスの少なくとも１つの操作状態における少なくとも１つの第一の速度値を、少なくとも１つの測定値に応じて、電気制御装置によって増強するように構成される。
【００３４】
好ましくは、ピペッティングプロセスは、少なくとも１つの時間値によって特徴づけられるので、ピペッティングプロセスが、特に、あらかじめ決定された時間間隔以内の、少なくとも１つの測定値を考慮して実施され得るように、制御装置は、好ましくは、少なくとも１つの時間値によって決まる、少なくとも１つの第一の速度値を設定するように構成される。これは、特に、抗力を特徴づける、少なくとも１つの測定値を考慮する。その結果、ピペッティングプロセスは、時間値に関して適合され得るか、または最適化され得る。特に、時間値は低減されてもよく、特に、ピペッティングプロセスの継続期間全般は、少なくとも１つの測定値を考慮して最小化されてもよい。制御装置は、好ましくは時計を備える。好ましくは、電気制御装置は、少なくとも１つの測定値に関するあらかじめ決定された許容差範囲から逸脱することのない方法によって、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの速度値を自動的に設定するように構成される。その結果、特に、少なくとも１つの第一の速度値を調整することが可能であり、次にそれが、少なくとも１つの測定値に応じて、操作変数としての役割を果たし、次にそれが、クローズドループ制御に関する測定変数としての役割を果たす。少なくとも１つの参照値のように、許容差範囲があらかじめ決定され、そして、ピペッティングデバイスのデータストレージ内に保存され得るか、あるいは、特に、ユーザによって、または機械によって実施される保存によって、そこに保存可能であり得る。
【００３５】
好ましくは、ピペッティングプロセスは、ピペッティングデバイス、特にモーター装置の少なくとも１つのエネルギー消費値、特に経常消費値によって特徴づけられるので、制御装置は、好ましくは、特にあらかじめ決定された、より特に最少量の、エネルギー消費値にてピペッティングプロセスが実施されるような方法で、少なくとも１つのエネルギー消費値によって決まる、少なくとも１つの第一の速度値を設定するように構成される。第一に、これは、信頼できて正確なピペッティングプロセスを可能にするためのエネルギー消費量に直接影響する抗力の許容される値を観察するために使用できる。
【００３６】
第二に、すなわち選択的にまたは追加的に、この機能は、器具のエネルギー消費量を最適化するために使用でき、特に、少なくとも１つの第一の速度値に関してあらかじめ決定された許容差範囲内でエネルギー消費量を低減または最少化するために使用できる。よって、ある速度パラメーターセットの第一の速度値を使用するピペッティングデバイスの操作パラメーターのセットは、ピペッティングデバイスの省エネモード（省エネ機能）を特徴づけ得る。特に、この省エネ機能は、好ましくはピペッティングデバイスに提供され、かつ、特にモーター装置を操作する役割を果たすバッテリーデバイスの荷電状態に応じて実施され得る。よって、特にバッテリーデバイスの荷電状態に応じて、少なくとも１つの第一の速度値が選択され得る。省エネ機能は、特に、荷電状態が特定の閾値を下回って低下したかまたは超えた場合に、特にユーザによって稼働可能および稼働不可能にできる、少なくとも１つの操作状態において自動的に使用されるか、またはスイッチオフされることが可能である。
【００３７】
好ましくは、ピペッティングデバイスは、ユーザインタフェース装置を備えている。後者は、タッチスクリーンとも呼ばれるタッチセンシティブディスプレイおよび／またはディスプレイ、ならびに／あるいは、少なくとも１つの操作ノブ、ロッカー、レバーおよび／または回転式ノブを含み得る。ユーザインタフェース装置は、それによってユーザが、測定値および／または特に少なくとも１つの第一の速度値および／またはピペッティングプロセスの中止について、通知または警告される、特に測定された少なくとも１つの測定値に応じて音波シグナルを放つためのラウドスピーカをさらに備えてもよい。
【００３８】
好ましくは、制御装置は、少なくとも１つの第二の速度値によって決まる少なくとも１つの第一の速度値を設定するために、特にユーザによって選択される少なくとも１つの第二の速度値を使用するように構成される。少なくとも１つの第二の速度値は、その範囲内に、ピペッティングデバイスによって自動的に設定される少なくとも１つの第一の速度値があってもよい許容差範囲を特徴づけ得る。結果として、ユーザが、それによってより柔軟に使用され得るピペッティングデバイスの機能性に影響を及ぼす。
【００３９】
好ましくは、ピペッティングデバイスは、ユーザインタフェース装置、時計、およびデジタルデータを保存するためのストレージ装置を備え、ここで、制御装置は、好ましくは、コンピューター装置、特にＣＰＵまたはマイクロプロセッサを備え、かつ、以下の
*第一の時間間隔中に少なくとも１つの第二の速度値を使用してピペッティングプロセスを実施するためにユーザによって選択される少なくとも１つの第二の速度値を使用するように、
*第一の時間間隔中に少なくとも１つの第一の測定値を決定するように、
*第一の測定値をストレージ装置に保存された参照値と比較するためにコンピューター装置を使用して比較演算を実施するように、設定される。ユーザによって選択される第二の速度値がチェックでき、および、特に、第一の速度値が、好ましくは、測定中に一定に保たれる場合に、第一の測定値を高い信頼性で測定するためにそれが使用されるので、この手順は有利である。第一の時間間隔が、どのような場合でも、高過ぎる第二の速度値の結果としてのピペッティングデバイスへの損傷が避けられる、特にピペッティングデバイスのサービス寿命全体を通じて避けられる、とても短期間になるように、好ましくは５０ｍｓ以下、好ましくは３０ｍｓ以下、好ましくは２０ｍｓ以下、好ましくは１５ｍｓ以下、好ましくは１０ｍｓ以下になるように選択される。
【００４０】
好ましくは、第一の測定値は、第一の時間間隔中に動く液体の実験室試料の第一の抗力を特徴づけ、および参照値は、液体の実験室試料の最大許容抗力を特徴づけ、ここで、制御装置は、特に第一の時間間隔に続く、第二の時間間隔中に、比較演算を実施し、結果によって、以下の：
*第一の測定値が参照値を下回る場合：少なくとも１つの第二の速度値より大きい、少なくとも１つの第一の速度値を使用してピペッティングプロセスを実施し：そして、選択的にまたは追加的に：
*第一の測定値が参照値を超える場合：少なくとも１つの第二の速度値よりより小さい、少なくとも１つの第一の速度値を使用してピペッティングプロセスを実施し：そして、選択的にまたは追加的に：ピペッティングプロセスを中止する（「緊急停止」）、のよう少なくとも１つの操作をさらに実施するように構成される。
【００４１】
少なくとも１つの第一の速度値は、ピペッティングデバイスによって計算されても、または測定された測定値に対して少なくとも１つの第一の速度値を組み込んだ表から推測されてもよい。この表またはこの計算命令が、好ましくは、ピペッティングデバイスのデジタルデータを保存するためのストレージ装置内に保存されるか、または保存可能であるか、あるいはあらかじめ決定されているか、またはあらかじめ決定可能である。
【００４２】
好ましくは、制御装置は、特に、好ましくは５ｍｓ＜＝Ｔ＜＝５０ｍｓの時間間隔Ｔを用いて、特に連続したかまたは定期的に反復する順序で、２＜＝Ｎ１＜＝１０、かつ、Ｎ２＞１０である、複数のＮ１または測定値のＮ２の多重性を測定するように、かつ、速度値の評価を受けるように構成される。次に、少なくとも１つの第一の速度値における変化は、複数の、特に連続した測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値が変更される、特に低減されるかあるいは増強されるような方法で引き起こされ得る。評価は、少なくとも１つの参照値、または複数の参照値と比較されるべき測定値を提供し得る。２つの測定値の間の相違に関して、測定されること、そして特に、相違について参照値と比較されることが可能である。結果として、測定値における非連続性プロフィールが同定でき、そして、この発見が、今度も同じように、測定値の連続したプロフィールを達成するために少なくとも１つの第一の速度値を変更するために使用できる。測定値の非連続性プロフィールは、特に、不均質の液体試料の指標になり得る。
【００４３】
好ましくは、制御装置は、ピペッティングデバイスのデータストレージに、少なくとも１つの測定値に応じて、ピペッティングプロセスを実施するように構成される、少なくとも１つの第一の速度値を保存するように構成される。好ましくは、少なくとも第一の速度値ｖ１と、この速度値で測定される測定値Ｍを含むデータレコードが保存される。特に、データレコードは、例えば、第一の速度ｖ１と測定値Ｍに設定される既知のパラメーターから、ピペッティングデバイスが、第一の速度ｖ１＿ａと測定値Ｍ＿ａのために別のデータレコードを独自に演繹し得る表として、相関関係を含んでいてもよい。他のデータレコードは、第一の速度ｖ１にて測定値Ｍを呈する試料のピペッティングプロセスが最適化値ｖ１＿ａとＭ＿ａを使用して演算される、理想値ｖ１とＭを有することもできる。「最適化」とは、Ｍと表される既知の抗力を有する試料が安全な速度ｖ１＿ａを用いてピペット操作され、そこでは計量誤差が生じないことを意味し得る。値ｖ１は、ピペッティングプロセスが許容速度にてできるだけ早く完了するような方法で選択されてもよい。斯かるデータレコードは、所望の様式でパラメーターｖ１＿ａとＭ＿ａを測定するための追加データをさらに含んでもよい。例として、追加データは、抗力を特徴づけるもの、例えば、ピペッティングデバイスに接続されている輸送コンテナのタイプ、すなわち、ディスペンサーチップまたはピペットチップに関する情報であってもよい。さらに、値ＭまたはＭ＿ａが、試料タイプまたは試料材料に関連した特定の第一の速度値にて確立された測定値に基づいて試料と関係づけられてもよい。材料は、例えば、斯かるピペッティングデバイスに材料または試料識別機能があるようなディスプレイを通してユーザに通知され得る。好ましくは、ピペッティングデバイスは、このピペッティングデバイスによって（「記憶機能」）または別のピペッティングデバイスにおいて確立された、および、特に、出荷時設定またはその後のローディングプロセスによってデータストレージ内に保存された、そうしたデータレコードを有する。
【００４４】
ピペッティングデバイスは、特に、出願人による、ＥＰ１ ８２５ ９１５ Ａ２として公開された、欧州特許出願番号第０６０２７０３８．６号の請求項１〜３０のいずれか１項に記載されているような、またはこの特許出願の似ているシステムの好ましい実施形態に記載されているような、液体を滴定するシステムの計量デバイスとして好ましくは構成され、この点に関する先の開示を参照によって本願に援用する。特に、斯かるピペッティングデバイスは、ピペッティングデバイスの追加の保持装置によって保持される、取り外し可能に接続されたピペッティングコンテナの、特にシリンジまたはチップのタグを読み込むためのリーダー装置を備える。斯かるピペッティングコンテナ、特にシリンジまたはチップには、例えばピペッティングコンテナのそれぞれのタイプおよび／または状態に関する情報を含む少なくとも１つのタグがある。例として、情報は、公称容量、および／またはタイプ（例えば、形態および／または寸法）、および／または材料、および／または純度、および／または製造業者、および／または製造日付、および／または実施されたピペッティングコンテナの用途に関する。計量デバイスは、後者が追加の保持装置によって計量デバイスに保持されたときに、シリンジまたはチップのタグを読み込むように構成されたリーダー装置を備える。制御装置は、リーダー装置によって読み込まれたタグに応じて、可動部分、特にプランジャーの動きを制御する。
【００４５】
この結果、例えば、それぞれ使用されるシリンジまたはチップのタイプおよび／または状態に、可動部分、特にプランジャーを適合させることが可能である。例として、可動部分の速度、加速、および／または変位（すなわち、可動部分によって占められる距離）を、それぞれのピペッティングコンテナに合わせることができる。そのため、分注される体積流量を、特に、それぞれのピペッティングコンテナに合わせることができる。よって、特定の分注ステップの場合に分注される体積流量に関して、ユーザがより簡単に、例えば、異なった公称容量を有するシリンジまたはチップを用いて力価測定おこなう、異なった公称容量を有するピペッティングコンテナの場合に対応することを可能にする。さらに、それぞれ使用されたピペッティングコンテナと独立して、力価測定の最後に少ない、規定量の液体（例えば、液滴）を分注することが可能である。少ない、規定量の液体を分注することは、ユーザが終点を同定するのをより簡単にする。ユーザによる反応時間に起因する間違いを避けることができる。そのため、システムは、ユーザが力価測定の終点に到達することをより容易にする。力価測定の終点を確立するときの異なったピペッティングコンテナの使用に起因する障害は緩和される。
【００４６】
タグは数多くの様々な方法で構成され得る。特に、センサーまたは測定変数レコーダーにより検出可能である様々な実施形態が考えられる。タグは、そこにデータが書き込まれる、および／または書き込み可能であり、かつ、リーダー装置によってデータが読み出され得る、例えばマイクロチップおよび／またはＲＦＩＤを含む。一実施形態によると、タグは機械的または光学的に読み取り可能である。例として、これは、機械的および／または光学的の手段によって読み取り可能である、ピペッティングコンテナの表面の隆起および／またはくぼみに関係する。隆起および／またはくぼみの特定の配置は、それぞれのシリンジまたはチップのタグを形成する。さらなる実施形態によると、リーダー装置は、機械的および／または光学的な読み取りのための装置である。リーダー装置は、機械的および／または光学的に読み取り可能なタグの読み取りに好適である。特に、タグとリーダー装置は、ＥＰ０ ６５７ ２１６ Ｂ１による読み取り表面および読み取り装置のように構成され得るものであり、この点に関する先の開示を参照によって本願に援用する。
【００４７】
好ましくは、ピペッティングデバイスおよび／またはその制御装置は、好ましくは、この第一の速度値にて、あらかじめ設定したピペット操作されるべき試料の抗力の閾値を超えないような方法で、またはデータレコードに保存された相関関係に基づいて、リーダー装置によって確定された、ピペッティングコンテナのそれぞれのタイプおよび／または状態に関する情報によって決まる、可動部分の速度を規定する少なくとも１つの速度値を設定するように構成される。ピペッティングデバイスおよび／またはそのストレージ装置は、好ましくは、一方では、ピペッティングコンテナのそれぞれのタイプおよび／または状態に関する情報と、他方では、それらにそれぞれ割り当てられた少なくとも１つの速度値との間の相関関係を含むデータレコードを含んでいる。このデータレコードもまた、ピペッティングデバイスの通信装置を通してピペッティングデバイスのストレージ装置に送信でき、ここで、この送信は、好ましくは、制御装置によって必要に応じて制御可能である。
【００４８】
ピペッティングコンテナのタイプおよび／または操作状態に関する情報と、少なくとも１つの速度値との間の既知の相関関係の結果として、ピペッティングデバイスは、特に、液体試料のピペッティング中に生じる抗力によって影響される測定値を測定装置が測定する前または後に、または測定されるこの測定値なしで、少なくとも１つの第一の速度値としてリーダー装置によって確定される少なくとも１つの速度値を設定するように構成される。リーダー装置の速度値が、少なくとも１つの第一の速度値として設定され、次に、それは、測定装置の速度値によってチェックされ、特に、確認されるか−ここで、好ましくは、設定した速度値は修整されない、または書き換えられる−ここで、好ましくは、設定された速度値は、修整され、そして新たに設定される。ピペッティングコンテナのタイプが既知である場合、特に、その速度値にて安全、かつ、迅速なピペッティングが可能である既に適合された速度値を使用することが可能である。次に、第一の速度値のさらなる調節、例えば、微調節が、測定した測定値に関する知識を使用して実施されてもよい。制御装置は、好ましくは、測定値によって決まる少なくとも１つの速度値を確定し、そして、ピペッティングコンテナのそれぞれのタイプおよび／または状態に関する情報に応じて明らかになる少なくとも１つの速度値をそれと比較するように構成され、さらに、それは、好ましくは、２つの速度値の比較から少なくとも１つの第一の速度値を設定するように構成される。理想的な速度値はまた、斯かる比較なしで設定されることもできる。
【００４９】
第一の速度値が調整される理想的な第一の速度値の確定を実施することは、クローズドループ制御プロセスにとって望ましい。特に、これは、次のようにして実施され得る：少なくとも１つの測定値を測定するために、可動部分の動きは、好ましくは、可動部分の速度を規定し、かつ、例えばピペッティングデバイスのストレージ装置に保存され得る、および／またはユーザによって調整可能であり得る、少なくとも１つの速度値の関数として電気的に制御可能なモーター装置によって駆動される。好ましくは、少なくとも１つの測定値が確定されると同時に、可動部分が駆動される。特に、これは、駆動が立ち上げられた後に、設定された時間間隔以内に実施され得る。測定値は、好ましくは、特に制御装置のマイクロプロセッサおよび／またはＣＰＵで実施される比較演算を使用することによって、制御装置によって評価され、そして、少なくとも１つの第一の速度値は、好ましくは、この評価の結果に応じて設定される。比較演算において、測定値に対するセットポイント値は、実際の値と形成されるセットポイント値との相違によって、特に、測定値に対する実測値と比較される。この相違は、制御偏差とも呼ばれる。この制御偏差は、特に、クローズドループ制御の操作変数としての役割を果たす少なくとも１つの第一の速度値を決定するときに使用できる。特に、制御は、好ましくはＰＤ、ＩＤまたはＰＩＤ制御であり得る。測定値に対するセットポイント値は、特に、最大許容モーター電流であってもよく、および／または、特に、ピペッティングデバイスのストレージ装置に保存されていてもよい。測定値について、あらかじめ設定された速度値を使用して駆動される可動部分に基づいて、少なくとも１つの速度値を設定した後に新たに確定されることは可能であり、かつ、望ましいので、好ましくは、プロセス中に測定された少なくとも１つの第一の速度値のさらなる評価後に新たに設定された少なくとも１つの第一の速度値に関して、測定がプロセス中に実施される。このプロセスは、特にピペッティングプロセス中に、何度か反復されるか、あるいは、それは、特に、規定の時間間隔を置いて、または別のパラメーター、例えばピペット操作される試料体積に応じて、定期的に反復される。これらのクローズドループ制御プロセスの結果、少なくとも１つの第一の速度値が、理想的な様式で設定され得る。好ましくは、制御偏差は、少なくとも１つの第一の速度値を−特に再び−設定するために前述の評価に使用される。特に、制御偏差は、相互間の相違である。
【００５０】
好ましくは、ピペッティングデバイスは、プロフィール、すなわち、少なくとも１つの速度値と少なくとも１つの測定値から成る値のペアを含む保存されたデータレコードが認識される場合、既に保存された速度値を用いるように構成される。この結果、ピペッティングデバイスのより速い適応が、特に、理想的な第一の速度値のより速い設定によって、可能になる。特に、これは、次のようにして実現され得る：
【００５１】
好ましくは、ピペッティングデバイスおよび／または制御装置は、ａ）少なくとも１つの第一の速度値Ｗ１に応じて確定される、少なくとも１つの測定値Ｍ１、およびｂ）この少なくとも１つの速度値Ｗ１から成るデータレコードＡと、少なくとも１つの第二の速度値Ｗ２および第二の速度値と相関する少なくとも１つの測定値Ｍ２を含むデータレコードＢとを比較するように構成される。第二のデータレコードＢは、ピペッティングデバイスのストレージ装置内に保存され得る。特に、Ｍ１は、特に、相関する値のペア（Μ２i、Ｗ２i）；この比較が、Ｍ１＝Ｍ２iが当てはまることを決定する場合、値Ｗ１は、Ｗ１＝Ｗ２iによって設定される、を伴う表を含むデータレコードＢに基づいて、この比較中にＭ２と比較され得る。また、この比較が、Ｗ１＝Ｗ２iが当てはまることを決定する場合、値Ｍ１は、Ｍ１＝Ｍ２iによって設定され得ることも可能である。
【００５２】
好ましくは、ピペッティングデバイスおよび／または制御装置は、データレコード、特にデータレコードＡおよび／またはデータレコードＢが、ピペッティングデバイスと外部データ処理機器、例えばＰＣ、および／または制御装置と外部データ処理機器、例えばＰＣとの間で交換され得る、すなわち、特に、ピペッティングデバイスから外部データ処理機器に送信される、および／または外部データ処理機器からピペッティングデバイスに送信されるような方法で設定される。特に、ピペッティングデバイスは、ワイヤー接続様式またはワイヤレス様式で斯かるデータ交換を可能にするように構成される。
【００５３】
好ましくは、ピペッティングデバイスは、液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される粘性値、特に、ピペット操作されるべき試料の粘性に関する値をユーザが手作業で入力することを可能にするように構成され、そしてその粘性値は、その後、特に、ピペッティングデバイスによって保存され、好ましくは評価される。制御装置は、好ましくは、この手作業で入力された粘性値から、粘性値に割り当てられる少なくとも１つの速度値を選択し、そして、好ましくは、前記速度値を少なくとも１つの第一の速度値になるように設定するように構成される。ピペッティングデバイスの使用は、手作業入力に関する選択肢によってより一層柔軟になる。
好ましくは、ピペッティングデバイスは、出願人による欧州特許出願番号第１２００１９３３．６号の請求項のいずれか１項に従って、またはそこに記載されている好ましい実施形態に従って構成され、この点に関する先の出願の開示を参照によって本願に援用する。
【００５４】
ピペッティングデバイスの少なくとも１つの操作モードに従って、少なくとも１つの液体の実験室試料に対して少なくとも部分的に電気的に制御されたピペッティングプロセスを実施するためのこのピペッティングデバイスは、−ユーザによって設定可能な操作パラメーターのセットによって制御可能であり、そして、ピペッティングプロセスが操作モードに割り当てられ、それぞれ少なくとも１つの操作パラメーターを含む、ピペッティングプロセスを制御するための電気制御装置、ここで、ユーザは、操作パラメーターを設定する目的のために、パラメーター値として操作パラメーターの所望の値を選定し、それによって、少なくとも１つのパラメーター値を伴った１セットのパラメーター値を決定する、−ユーザによって操作パラメーターのセットを設定するための少なくとも１つの操作装置、−少なくとも１セットのパラメーター値を保存するための静電ストレージ装置、を備え、ここで、電気制御装置は、この操作モードの少なくとも１セットの履歴上に残るパラメーター値として、ユーザによって決定された少なくとも１セットのパラメーター値をストレージ装置内に自動的に保存するように構成される。好ましくは、液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される少なくとも１つの測定値を、このパラメーターセットに含んでいる、および／または少なくとも１つの第一の速度値は、特に、少なくとも１つの測定値に応じて得られる。このピペッティングデバイスは、ユーザによって既にあらかじめ設定され、そして、特に使用されたピペッティングデバイスの操作履歴の中の少なくとも１セットのパラメーター値であって、そして、特に、この少なくとも１つの測定値、および／または少なくとも１つの第一の速度値を含むそのセットのパラメーター値は、ピペッティングデバイスの前述の履歴機能が稼働する、特に、稼働した場合、再び設定される必要がないという利点を提供する。このように、ユーザは、時間の経過と共にピペッティングデバイスにおける多くの編集処理を自身でおこなう必要がなくなる可能性がある；特に、それぞれ好適な少なくとも１つの測定値、および／またはユーザの知識からのピペット操作されるべき試料に好適である少なくとも１つの第一の速度値を特に含む、１セットのパラメーター値を使用することを可能にする。よって、理想的な速度値が、さらに迅速にまたはより効率的に設定できる。
【００５５】
本発明によるピペッティングデバイスは、シングルチャンネル型ピペットであっても、またはマルチチャンネル型ピペットであってもよい。そのうえ、特に、それは、ピペットであっても、または反復ピペット（ディスペンサー）であってもよい。ピペッティングデバイスは、好ましくは、手持ち操作用に設定される；すなわち、それは、好ましくは、ユーザが片手を使用して操作できる。しかしながら、ピペッティングデバイスが、特に、液体試料のロボット制御された輸送、計量、および／または分注のように構成される、自動化された実験室機械として設定されることもまた可能であり、かつ、望ましい。本発明による実施形態のないこのタイプの自動化された実験室機械は、特に、Eppendorf AG, Hamburg, Germanyによる商標「epMotion」として特許出願の優先日に提供されている。
【００５６】
さらに、本発明は、ピペッティングデバイス、特に本発明によるピペッティングデバイスを操作する方法であって、以下のステップ：
ａ）ピペッティングプロセス中にピペッティングデバイスの測定装置によって少なくとも１つの測定値を測定し、ここで、少なくとも１つの測定値は、液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響され、特に、決定される；
ｂ）少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を、ピペッティングデバイスの電気制御装置によって自動的に設定し、ここで、斯かる第一の速度値のそれぞれは、ピペッティングデバイスの可動部分の速度を規定し、ここで、液体試料は、可動部分の動きによってピペット操作可能である；
ｃ）それによってモーター装置が可動部分の動きを駆動する、可動部分の速度を規定する、ステップｂ）で設定した少なくとも１つの第一の速度値を使用してピペッティングデバイスの電動モーター装置を電気的に制御すること、
を含む方法に関する。
【００５７】
本発明による方法の特徴および好ましい実施形態は、本発明によるピペッティングデバイスおよびその好ましい実施形態の説明から得られる。
さらに、本発明は：それによってピペッティングプロセスが電気的に制御可能となる電気制御装置、その動きによって液体試料がピペット操作可能となる可動部分、それによって可動部分の動きが、可動部分の速度を規定する少なくとも１つの第一の速度値に応じて駆動可能である電気的に発動可能なモーター装置、およびそれによって液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される少なくとも１つの測定値が測定可能である測定装置、を備え、ここで、特に、電気制御装置は、初めは、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を、電気制御装置によって決定できるようにするために構成されていない、ソフトウェア制御可能なピペッティングデバイス、特に、ピペットまたは反復ピペットのためのプログラムコードに関する。
【００５８】
このソフトウェア制御可能ピペッティングデバイスは、本発明および適宜、その好ましい実施形態の１つによる方法を実施することができるようになるか、または電気制御装置が、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を、電気制御装置によって決定できるように構成されるステップを実施することができるようになり、さらに適宜、プログラムコードを使用することによって、特に、このソフトウェア制御されたピペッティングデバイスのプログラムコードストレージ内にプログラムコードをロードすることによって、既に前述した追加ステップを実施することができるようになる。したがって、本発明はまた、本発明によるプログラムコードを使用することによって、本発明によるピペッティングデバイスへと変換または拡張されたソフトウェア制御可能ピペッティングデバイスのためのプログラムコードにも関する。このように、本発明による特性を有するように電子式ピペッティングデバイスを改装することが可能である。特に、本発明は、本発明によるこのプログラムコードを含有するデータ媒体、例えば、光学的データ媒体、例えばＣＤ、フラッシュメモリまたはハードディスクドライブに関する。
【００５９】
本発明によるピペッティングデバイスおよび本発明による方法のさらなる好ましい実施形態は、図面とその説明と併せて、代表的な実施形態に関するその後の説明から明らかになる。
他の何かが記載されるかまたは他の何か文脈から明らかでない限り、代表的な実施形態において、同じ構成要素は、基本的に同じ引用符号によって表示される。詳しくは以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１ａ】図１ａは、それに接続されたディスペンサーチップと共に、好ましい実施形態に従って、反復ピペットとして構成された本発明によるピペッティングデバイスの側面図を示す。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａのディスペンサーチップを示す。
【図１ｃ】図１ｃは、図１ａのディスペンサーチップを伴った図１ａのピペッティングデバイスを図式的に示す。
【図１ｄ】図１ｄは、電子式エアクッションピペットとして構成され、かつ、その接続コアに接続したピペッティングチップを備える、本発明によるピペッティングデバイスの透視側面図を示す。
【図２ａ】図２ａは、好ましい実施形態によるピペッティングデバイスを操作するための本発明による方法のフローチャートを示す。
【図２ｂ】図２ｂは、好ましい実施形態によるピペッティングデバイスを操作するための本発明による方法のフローチャートを示す。
【図２ｃ】図２ｃは、別の好ましい実施形態によるピペッティングデバイスを操作するための本発明による方法のフローチャートを示す。
【図３】図３は、本発明による方法で、および本発明によるピペッティングデバイスで使用可能である、測定値によって決まる第一の速度値の電子式クローズドループ制御のブロックダイアグラムを示す。
【図４】図４は、好ましい実施形態において本発明による方法で、または本発明によるピペッティングデバイスを用いて実行可能である、ピペッティングプロセス中の時間プロフィールを示す。
【図５】図５は、別の好ましい実施形態において本発明による方法で、または本発明によるピペッティングデバイスを用いて実行可能である、ピペッティングプロセス中の時間プロフィールを示す。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
図１ａは、それに接続されたディスペンサーチップ１１と共に、好ましい実施形態に従って、反復ピペット１として構成された本発明によるピペッティングデバイス１を示す。ピペッティングデバイスは、特に、ピペッティングデバイスの操作パラメーターの値を表示する役割を果たし、かつ、特に、操作パラメーターを記載する役割を果たすディスプレイ３を備えたユーザインタフェース装置を備える。ユーザインタフェース装置には、さらに、上側発動領域４ａと下側発動領域４ｂを有する中央操作部材としての操作ロッカー４を備え、ユーザは、前記ロッカーを押すことによって第一の操作状態（第一の操作区域を押せば）と第二の操作状態（第二の操作区域を押せば）を設定する。特に、第一の操作状態は、あらかじめ決定された操作パラメーターに従って設定される吸引するプロセスによってディスペンサーチップ１１の保存コンテナ内に最初のコンテナ（ここでは未掲載）から液体試料を吸引することを開始する。特に、これらの操作パラメーターは、吸引されるべき試料体積およびプロセスで使用される収容速度（単位時間あたりの体積）または吸引するために使用される時間間隔−既知のコンテナ外形の場合にはそれと同等−に関する。コンテナ外形またはコンテナタイプは、特に、輸送コンテナのコード化による、好ましくは、提供されたリーダー装置を用いてピペッティングデバイスによって自動的に読み取られる。最初に記載したように、ディスペンサーシリンジ１１を用いて試料を移動させるとき、直接置換原理が使用される。
【００６２】
ディスペンサーチップ１１のプランジャー（ここでは未掲載）は、図１ｃに示されるように、ピペッティングデバイスの可動部分１２に結合可能であり−かつ、再び、そこから取り外し可能である−外の方に晒されている接続ラグ１１ａを備える。第二の操作状態は、輸送コンテナ１１内に含まれた試料があらかじめ決定された操作パラメーターに従って分注される分注プロセスを特に開始する。特に、これらの操作パラメーターは、分注ステップ、複数の分注ステップまたはあらゆる分注ステップの間に観察されるはずである、分注ステップの数、分注ステップの分注体積および分注速度（単位時間あたりの体積）またはそれに比例する値を設定する。収容速度と分注速度は、ピペッティングデバイスの電子式制御装置１５によって自動的に設定される、測定値によって決まる少なくとも１つの第一の速度値によって決定され得る。このプロセスは、代表的な様式を使って以下に説明される。説明の個々の特徴は、本発明の好ましい実施形態を規定するために使用され得る。ピペッティングデバイス１は、特に、プログラム制御される、すなわち、ピペッティングプログラムに、したがって、特定の操作モードにそれぞれ組み込まれている操作パラメーターの様々なセットが、ユーザが適宜所望のピペッティングプログラムを選択するような、そして、所望であれば、所望のピペッティングプロセスを実施するように少なくとも１つの操作パラメーターを設定するような、プログラム制御様式で設定され得る。
【００６３】
ディスペンサーチップ１１は、より大きい直径ｄ２を有する保存コンテナを備え、かつ、より小さい直径ｄ１、ｄ１＜ｄ２（図１ｂ）を有する開口部を備える。小さな開口部は、ディスペンサー１１を使用してピペット操作するときに生じる抗力の大部分を招いている。高過ぎるピペッティング速度は、試料とプランジャー末端の間の追加のエアクッションの原因となり、それによって、不正確な計量につながる可能性があるが、一方で、比較的遅いピペッティング速度は、ピペッティングデバイスを使用した際の生産性を低減するであろう長時間のピペッティングプロセスをもたらすであろう。以下に記載した好ましい実施形態のため、ピペッティングデバイス１はこうした不利益を示すことはない。
【００６４】
図１ｃに示されているように、液体の実験室試料をピペット操作するためのピペッティングデバイス１は、少なくとも以下の構成要素：それによってピペッティングプロセスが電気的に制御可能となる、電気制御装置１５、その動きによって液体試料がピペット操作可能となる、可動部分１２、それによって可動部分の動きが、可動部分の速度を規定する少なくとも１つの第一の速度値ｖ１に応じて駆動可能である、電気的に制御可能なモーター装置１４、それによって液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される少なくとも１つの測定値が測定可能である、測定装置１６を備え、ここで、電気制御装置は、少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を、電気制御装置によって決定できるように構成される。
【００６５】
この場合は、測定装置１６は、モーター装置１４−この場合ステッピングモーター１４−の電子式クローズドループ制御装置の構成要素であり、かつ、測定装置１６がそれにシグナルにより接続されている電気制御装置１５の構成要素であると見なされ得る。非常にわずかな増分で、ステッピングモーターがローター装置（ここでは未掲載）を段階的に回転させ（ここでは未掲載）、そのスピンドルの回転が方向Ａに沿ったプランジャーの段階的な並進運動を引き起こし（図１ｃ）、それによって、前記プランジャーが、輸送コンテナ内へのまたは後者からの試料の収容および分注を引き起こす。
そのローター装置は順番に、そのためにスピンドルを動かす。
【００６６】
図１ｄ’は、電子式エアクッションピペット１’として構成され、かつ、その接続コア１１ａ’に接続されたピペッティングチップ１１’を備えた、本発明によるピペッティングデバイス１の透視側面図を示す。エアクッションピペットは、プランジャーが上向きに動くとき、ピペットチップ内部に真空を作り出すことができる、統合プランジャー（ここでは見えない）を備える。それよって、ピペット操作されるべき試料は、さらにピペットチップ内に吸引される。斯かるエアクッションピペットの典型的な最大容量は、数十マイクロメートル〜１ミリメートルにある。エアクッションピペット１’は、ユーザインタフェース装置、特に、選択ホイール３ａ’、ディスプレイ３’、および操作ロッカー４’を備える。ピペットチップは、廃棄ボタン３ｂ’によって廃棄される。エアクッションピペット１’はさらに、電気制御装置および測定装置（そのいずれもここでは見られない）を備える。
【００６７】
電気制御装置、特に制御装置１５は、特に、代表的な様式で図２ａに特に示されている本発明による方法を実施するように構成される：
ピペッティングデバイス１を操作するための本発明による方法１００は、特に、−図２ａに関して−以下のステップ：
【００６８】
（１１０）ピペッティングプロセス中に、ピペッティングデバイスの測定装置を用いて少なくとも１つの測定値を測定し、ここで、少なくとも１つの測定値は、液体試料をピペット操作するときに生じる抗力によって影響される（ａ）；ステップ１１０は、特に、以下に記載したステップ１１１および１１２を含み得る；
【００６９】
（１２０）少なくとも１つの測定値に応じて、少なくとも１つの第一の速度値を、ピペッティングデバイスの電気制御装置を用いて設定し、ここで、速度値は、ピペッティングデバイスの可動部分の速度を規定し、ここで、液体試料は、可動部分の動きによってピペット操作可能である（ｂ）；ステップ１２０は、特に、以下に記載したステップ１２１〜１２４を含み得る；
【００７０】
（１３０）それによってモーター装置が可動部分の動きを駆動する速度を規定する、ステップｂ）において設定した少なくとも１つの第一の速度値を使用してピペッティングデバイスの電動モーター装置を電気的に発動すること（ｃ）；ステップ１３０は、特に、以下に記載したステップ１３１および１３２を含み得る、
を含む。
【００７１】
好ましい実施形態によるピペッティングデバイスを用いて操作される、本発明による方法の２つの異なる、好ましい実施形態において、方法は、図２ａ〜５に基づいて記載される特徴を有する：
収容および／または分注速度は、好ましくは、ピペッティングデバイス１のディスプレイ３に表示可能なメニューを通してユーザによってあらかじめ決定される；これは、「少なくとも１つの第二の速度値」と本発明の説明の範囲の中で記載された値である。この場合、速度値は、それぞれ、器具に特異的なスケールのスケール値である。
ソフトウェアは、とりわけ、少なくとも１つの第一の速度値を自動的に設定する速度プロフィールを計算する。
【００７２】
図２ｂおよび４は、測定値に応じて、第一の速度値が自動的に低減される方法に関する一例を示す。高過ぎるモーター電流の場合、再充電可能バッテリーの保護回路が、過負荷（緊急停止）の場合に時間ｔ７の時点で２０ｍｓ後に有効になるので、測定値はあらかじめ決定された時間間隔−この場合ｔ６−ｔ２−の範囲内で測定され得る。時間間隔ｔ６−ｔ２は、特に、１５ｍｓであり得る。
【００７３】
ステップ１１１：時間ｔ１にてピペッティングプロセスを開始した後（図４）、ステップ１１２にて、プランジャーの動きの速度ｖは、時間ｔ２にて購入者によって選択された最大値（第二の速度値ｖ２）が達成されるまで、勾配Ｒ１が終わるまで増大する。
速度は、第一の時間ｔ２〜第三の時間ｔ３の間、値ｖ２にて一定に維持される（図４）、ここで、ｔ３は、特に、ｔ３＝ｔ２＋ｄｔ２から明らかになり、そこでは、ｄｔ２は、好ましくは＜１５ｍｓの前もって選択された第一の時間間隔である。
ピペッティングの（部分的な）プロセス（例えば、液体の収容）の終了時、速度は勾配Ｒ２によって値０に戻る（図４）。
【００７４】
モーター１４が始動するとき、速度は勾配Ｒ１によって最大値ｖ２まで増大する。この間、ソフトウェア制御された制御電子式はに介入しない（図４）。
図４に示されるように、電動モーターのモーター電流は、時間ｔ２にて最大値に達した後に、（第一の）測定値Ｍとして時間ｔ３にて測定される（１２１）。電流は、参照値である最大値と比較される（１２２）。図４の例では、モーター電流の最大値は、第一の速度の値ｖ１’にちょうどある。
電流に関して測定した測定値Ｍが、最大値より下にある場合、ピペッティングプロセスは、第一の速度のための第一の、あらかじめ計算された速度プロフィールに従って実施される（図２ｂ、１３０ａ）。
【００７５】
ステップ１２２における比較演算１２１が、測定値が、あらかじめ決定された、容認しがたい範囲内にあることを示す場合、以下のステップが、制御装置によって自動的に実施され得る：ステップ１２４：第一の速度値が自動的に新たに確定され、そして、プランジャー速度のクローズドループ制御のためのセットポイント値として使用される。よって、図４の場合のように、電流に関して測定した測定値Ｍが最大値より上にある場合、ピペッティングプロセスは、時間ｔ３にて、好ましくは＜１ｍｓの時間間隔以内、かつ、好ましくは３００μｓ以下で計算される第一の速度のための新しい速度プロフィールに従って続けられる（図２ｂ、１２４）。ここで、第一の速度値ｖ１は、制御装置によって自動的に選択され、前記速度値は、ユーザによって選択された第二の速度値ｖ２を下回る。例として、値ｖ１は、ユーザによって選択された第二の速度値の半分、４分の１、１０分の１または一般にほんのわずかであり、および／またはそれは、特に、第一の測定値を考慮して、制御エレクトロニクスによってあらかじめ決定された様式で設定され得る。第一の速度値ｖ１に第一の速度値を低減した後、かつ、ｔ４とｔ５の間のモーターの定常操作の後、測定値に応じて速度値をさらに調整するため、すなわち、それをｖ１’まで下げる調整するために、図４の場合のように、時間ｔ５にて別の測定が実施され得るか、あるいは、比較演算１２２’が、測定値があらかじめ決定された許容範囲内にあることを示す場合、ピペッティングプロセスは、自動的に設定された第一の速度値を用いて継続され得る（１３０ａ’）。さらなる測定が、時間ｔ７にて実施され得る。図４の例では、後者は、モーター電流に関する測定値が、現在、容認される範囲内にあり、そのため、緊急停止されることはなく、かつ、それが勾配Ｒ２にて止まり、そして、プランジャーの前進が止まり、それによりピペッティングが止まる前に、時間ｔ５にて計算される速度プロフィールに従って操作され続けることができる。
【００７６】
図２ｂ、ステップ１３１：プランジャー速度は、時間ｔ３〜ｔ４の間、勾配Ｒ３に沿った、特に、可動部分の負の加速によって、新しいセットポイント値に調整される。ここで、新しいセットポイント値が、モーター１４のモーター電圧を調整する、制御装置１５のクローズドループ制御装置のＰＤコントローラに送信される。実際の値は、制御装置のカウンターによって記録され、制御装置のクローズドループ制御装置の制御システムに転送される。制御装置のインクリメンタルエンコーダは、モーター１４の回転を可動部分１２（スピンドル、ロッドなど）の行程距離に変換する。行程距離は、収容および分注される試料体積の決め手となる。インクリメンタルエンコーダの値が、制御システムに含まれる。
【００７７】
クローズドループ制御の好ましい実施形態が、図３に図式的に示されている。図３は、本発明による方法および本発明によるピペッティングデバイスにおいて、特に、図２ｂの方法において使用可能である、測定値に依存する第一の速度値の電子式クローズドループ制御に関するブロックダイアグラムを示す。ここで、クローズドループ制御は、電気制御装置の構成要素であり、かつ、第一の速度値を、試料の粘性によって決定されるピペット操作試料の抗力に適合させるのに好適である。モーター装置の少なくとも１つの特徴的な測定値１５０は、ピペッティングデバイスの操作中に記録される（１５１）。斯かる測定値は、好ましくは、モーター電流、すなわち、モーターの電流取り込み、またはその電力供給源からモーターが引き出す電圧、特にモーター電圧、またはトルク、または、例えば、連結されたねじ付ロッド（threaded rod）の行程距離などの回転速度に由来する値であり得る。これらの値が、ＰＤコントローラ１５４に送信され、そして、少なくとも１以上の器具特有の最大許容参照値と比較される（１５２）。特に、「モーター電流」測定値の参照値は、この電流に関してあらかじめ設定された値である。少なくとも１つの参照値、またはすべての参照値が正（あるいは負）の方向に上回っているとき、参照値が過負荷のかかっているモーターに特徴的である場合、特に、コントローラにシグナルを送信することによって、モーターを停止させることができる（緊急停止）。少なくとも１つの（単数もしくは複数の）他の参照値が正（あるいは負）の方向に上回っているとき、あらかじめ決定された程度まで低減される第一の速度値に基づいて、モーターにブレーキをかけることができる。（複数の）測定値または少なくとも１つの測定値が参照値より下にある場合、速度プロフィールの再計算（１５３）が、ユーザによってあらかじめ決定された最大許容境界の範囲内で試みられる。
【００７８】
少なくとも１つの第一の速度値、またはこの第一の速度値のスピードプロフィールについて計算するための時間は、一般的に好ましくは１ｍｓ未満であり、好ましくは３００μｓ未満である。これは、速度値を適合させ、そして、ピペッティングプロセスが理想的な様式で進行する前に、理想的でない第一の速度値を用いたピペッティングがこのような非常に短い期間実施されるだけである点で有利である。
速度プロフィールを計算するとき、既に移動した可動部分、特に、ピペッティングデバイスのプランジャーまたはディスペンサーチップのプランジャーの距離が、考慮され、そして、計算に含まれるのが好ましい。速度プロフィールによる値がコントローラに送信される（１５４）。
【００７９】
ステップ１３２：ピペッティングの（部分的な）プロセスが、時間ｔ４〜時間ｔ５の間、確定したセットポイント値を使用して継続される。測定値が時間ｔ５にて再び測定され、ここで、ｔ５は、特に、ｔ５＝ｔ４＋ｄｔ３から分かり、そこでは、ｄｔ３は、好ましくは１５ｍｓ未満の前もって選択された第一の時間間隔であり、そして、方法ステップ１２２、１３０ａ、１２４、１３１および１３２が、より低い第一の速度値にて類似の様式で、ステップ１２２’、１３０ａ’、１２４’、１３１’および１３２’のように再び実施される。
【００８０】
プランジャーによって占められるべき残り時間または残りの距離に関する新しい速度プロフィールもまた、時間ｔ５にて計算される。このプロフィールに従って、速度は、時間ｔ６まで勾配Ｒ４にて落ちる。速度ｖ２は、時間ｔ６〜時間ｔ９の間、値ｖ２にて一定のままである（図４）。
時間ｔ５またはｔ６は、ピペット操作されるべき所望の試料体積および速度または勾配Ｒ２（減速に相当する、すなわち、負の加速）の値から計算される；速度は、勾配Ｒ２によって、ピペッティングの（部分的な）プロセス（例えば、液体の収容）の終了時に値０に戻る。
【００８１】
これによって、ピペッティングデバイス１が、高過ぎるピペッティング速度に起因する計量誤差なしに高い信頼性で操作され得るという目的が達成される。
図２ｃおよび５は、測定値に応じて、第一の速度値が自動的に増強される方法に関する一例を示す。
【００８２】
ステップ２１１：時間ｔ１にてピペッティングプロセスを開始した後（図５）、ステップ２１２において、プランジャーの動きの速度ｖは、時間ｔ２にて購入者によって選択された第二の速度値ｖ２が達成されるまで、勾配Ｒ１によって増大する。
速度は、第一の時間ｔ２〜第三の時間ｔ３の間、値ｖ２にて一定に維持される（図５）、ここで、ｔ３は、特に、ｔ３＝ｔ２＋ｄｔ２から明らかになり、そこでは、ｄｔ２は、好ましくは＜１５ｍｓの前もって選択された第一の時間間隔である。
【００８３】
ピペッティングの（部分的な）プロセス（例えば、液体収容）の終了時、速度は勾配Ｒ２によって値０に戻る（図５）。
モーター１４が始動するとき、速度は勾配Ｒ１によって最大値ｖ２まで増大する。この間、ソフトウェア制御された制御電子式はに介入しない（図５）。
時間ｔ１にて最大値に達した後、ステッピングモーターのモーター電流が、時間ｔ２〜ｔ３の間で（第一の）測定値Ｍとして測定される（２２１）。電流は最大値と比較される（２２２）。
【００８４】
電流に関して測定された測定値Ｍが最大値より上にある場合、稼働は中止される（２３０ａ）−モーター停止。高過ぎるモーター電流の場合、再充電可能バッテリーの保護回路が過負荷（緊急停止）の場合には２０ｍｓ後に有効になるので、ｄｔ２＝１５ｍｓ以内に決定される。あるいは、ユーザによって選択された第二の速度値より下にある第一の速度値が、制御装置によって自動的に選択される。例として、値は、ユーザによって選択された第二の速度値の半分またはほんのわずかであり、および／または、特に、第一の測定値を考慮して、制御エレクトロニクスによってあらかじめ決定された様式で設定され得る。速度値を第一の速度値に低減した後、速度値をさらに調整するために、すなわち、それを上に調整するかまたはそれを下に調整するために、別の測定が実施され得るか、あるいは、比較演算１２１が、測定値があらかじめ決定された許容範囲内にあることを示す場合、ピペッティングプロセスは、自動的に設定された第一の速度値を用いて継続され得る。
【００８５】
ステップ２２２における比較演算２２１が、測定値があらかじめ決定された許容範囲内にあることを示す場合、以下のステップが、制御装置によって自動的に実施され得る：
【００８６】
ステップ２２４：第一の速度値が自動的に確定され、そして、プランジャー速度のクローズドループ制御のためのセットポイント値として使用される。測定値が最大値より下にある場合、最適化された速度プロフィールが、可動部分１２−プランジャーの経路の残りに関して計算される。この場合のこの速度プロフィールの少なくとも１つの第一の速度ｖ１は、適用のために、すなわち、操作モードのために、ユーザによって許容領域として好ましくはあらかじめ決定された制限ｖ３〜ｖ４の範囲内にある（図５）。
【００８７】
ステップ２３１：プランジャー速度は、時間ｔ３〜ｔ４の間、勾配Ｒ３に沿った、特に、可動部分を加速することによって、新しいセットポイント値に調整される。ここで、新しいセットポイント値が、モーター１４のモーター電圧を調整する、制御装置１５のクローズドループ制御装置のＰＤコントローラに伝達される。実際の値は、制御装置のカウンターによって記録され、制御装置のクローズドループ制御装置の制御システムに転送される。制御装置のインクリメンタルエンコーダは、モーター１４の回転を可動部分１２（スピンドル、ロッドなど）によって占められた経路に変換する。経路は、収容および分注される試料体積の決め手となる。インクリメンタルエンコーダの値が、制御システムに入力される。
【００８８】
先に既に記載したとおり、例えば、第一に、（図４に従って）安全性の理由のために速度を自動的に低減できるようにするため、および／またはピペッティング時間全体を削減するために自動的に速度を増強できるようにするために（図５）、図４および図５における例の手順は組み合わせることもできる。その組み合わせはまた、特に、不均質な試料の場合に決定的となり得る、ピペット操作されるべき試料の粘性の変化に対して柔軟に対応できるようにするために有利である。
【図１ａ】
0006633633.tif 000002
【図１ｂ】
0006633633.tif 000003
【図１ｃ】
0006633633.tif 000004
【図１ｄ】
0006633633.tif 000005
【図２ａ】
0006633633.tif 000006
【図２ｂ】
0006633633.tif 000007
【図２ｃ】
0006633633.tif 000008
【図３】
0006633633.tif 000009
【図４】
0006633633.tif 000010
【図５】
0006633633.tif 000011