(57)【要約】２つ実質的に平行な表面と入口開口部と出口開口部とを持つ少なくとも１の流体チャンネル（１６）とを有する実質的に平坦な基礎部分（１７）とからなる分配ノズル（１５）である。そのチャンネルが基礎部分（１５）の通常の延長部に対して実質上垂直にあるように位置する。そして、その開口部の少なくとも１つを取り囲む表面が分配される流体に対する高い湿潤角度を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ実質的に平行な表面と入口開口部と出口開口部とを持つ少なくとも１の流体チャンネル（１６）とを有する実質的に平坦な基礎部分（１７）とからなる分配ノズル（１５）であって、上記チャンネルが基礎部分（１５）の通常の延長部に対して実質上垂直にあるように位置することと、上記開口部の少なくとも１つを取り囲む表面が分配される流体に対する高い湿潤角度を有すること、を特徴とする分配ノズル（１５）。
【請求項２】
上記流体チャンネル（１６）が３００μｍ２から０．１ｍｍ２の断面積を有することを特徴とする請求項１に記載の分配ノズル。
【請求項３】
上記ノズルが実質上平坦でトップ表面及び底面を有し、流体チャンネル（１６）はノズル（１５）の表面から底面まで貫通し、流体チャンネル（１６）の出口開口部が底面にへこみとして若しくは突出として設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
ノズルの底面にあるへこみが低い湿潤性表面であることを特徴とする請求項３に記載のノズル。
【請求項５】
流体チャンネルの出口開口部が底面の上に突出として設けられることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項６】
分配部分の底面にある突出領域が低い湿潤性表面を有することを特徴とする請求項５に記載のノズル。
【請求項７】
流体チャンネルが円形断面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の分配部分。
【請求項８】
開口部の円周とその断面面積との比が可能限り大きくなるように流体チャンネルがデザインされることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の分配部分。
【請求項９】
ノズルの底面のみが低い湿潤性の表面を有することを特徴とする上記請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の分配部分。
【請求項１０】
入口開口部、及び、３００μｍ２から０．１ｍｍ２の断面積の出口をもつ流体チャンネルを有する基礎部分を提供するステップと、ここで、上記チャンネルが分配部分の底面の通常の延長に関して実質上垂直になるように配置されることを特徴とし、また、少なくとも高い湿潤特性を伴うノズルの流体チャンネルの一部を、少なくとも低い湿潤特性を伴う分配口を取り囲む分配部分の表面の一部を提供するステップと、からなる請求項１の分配ノズルを製造する方法。
【請求項１１】
分配部分の底面の通常の延長に対してへこみが作られる部分を提供し、そのへこみに開口が作られる流体チャンネルを配置するステップをさらに含んでなる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも低い湿潤表面特性を伴うへこみ部分の一部を提供するステップをさらに含んでなる請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
基礎部分の底面の通常の延長から突出した部分を提供し、そして、上記突出を貫通しその上に開口する流体チャンネルを配置するステップをさらに含んでなる請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも低い湿潤表面特性を伴う突出領域の部分を提供するステップをさらに含んでなる請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
実質上円形断面を伴う流体チャンネルを提供するステップを含んでなる請求項１０乃至請求項１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
与えられた流体チャンネルン断面面積とできるだけ同様の長さの円周を有する流体チャンネルを提供するステップを含んでなる請求項１０乃至請求項１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
プレーティング基層の上に材料の層をプレーティングすることによって基礎部分が製造されることと、上記基層が少なくとも１の流体チャンネルのための１の型として少なくとも１のポストからなることと、を特徴とする請求項１０乃至１６の何れかに記載の方法。
【請求項１８】
基礎部分がプレーティング基層の上に第一所望の材質を有する材料の第一層をプレーティングし、そして、第一プレーティングした層の上に第二所望の材質を有する第二材料を含んでなる第二層を実質的にプレーティングすることによって製造され、上記プレーティング基層が少なくとも１の流体チャンネルのための１の型として少なくとも１のポストを有することを特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
第一材質及び第二材質が異なる湿潤角度であることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
基礎部分が基層の鋳型において適当な材料の鋳造によって製造されることと、上記鋳型が少なくとも１の流体チャンネルのための１の型として少なくとも１のポストを含んでなることと、を特徴とする請求項１０乃至１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
基礎部分が基層の鋳型において異なる所望の材質を有する材料で２以上の層を鋳造することによって製造されることと、上記基層の鋳型が少なくとも１の流体チャンネルを形成するための少なくとも１のポストを含んでなることと、を特徴とする請求項１０乃至請求項１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
シリコーンゴム材から製造された鋳型であることを特徴とする請求項２０または請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１鋳造された材料が高分子材料であることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
上記所望の材質が異なる湿潤角度であることを特徴とする請求項２０乃至２２にいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
ディスペンサーと一緒に使用する微量流体用の分配デバイスであって、上記ディスペンサーがマウント方法及び分配機能を提供する方法を有する基本ユニットからなることと、上記分配デバイスが、胴体の第一端に第一開口を、胴体の第二端に第二の開口を有する長い中空の胴体部分からなり、上記第一端にはディスペンサーのマウント手段とマッチングするマウント手段を有することと、上記分配デバイスの胴体（導管）の第二端に請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の分配ノズルが提供されることと、を特徴とする微量流体用の分配デバイス。
【請求項２６】
上記分配デバイスがピペットチップであることを特徴とする請求項２５に記載の分配デバイス。
【請求項２７】
微量の流体を分配するためのディスペンサーであって、
上記ディスペンサーの分配機能が、分配圧力を発生する前もって決めた頻度の往復運動を実行する圧力発生部分によって提供されることと、
上記分配デバイスが請求項２５に記載の分配デバイスをマウントするためのマウント手段を備わることと、を特徴とするディスペンサー。
【請求項２８】
上記圧力発生部分は第一速度で前進し、第一速度に劣る第二速度で後退することと、を特徴とする請求項２７に記載のディスペンサー。
【請求項２９】
上記ディスペンサーが、ディスペンサーから分配デバイスそして最終的に分配ノズルまで伝送される結合圧力パルスを通じて、流体結合の手段によって分配デバイスと流体伝送可能な分配デバイスと離れた場所に設置されることと、を特徴とする請求項２７または請求項２８のいずれかに記載のディスペンサー。
【請求項３０】
微量流体を分配する方法であって、流体を注入しそして分配する手段を有するディスペンサーを提供することと、予めに決まった頻度で分配操作を行うように設けられる分配操作を行う手段を提供することと、少なくとも請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の分配ノズルを有する分配デバイスを提供することと、からなるステップを含んでなることを特徴とする微量流体を分配する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は、僅かな液体の量を分配する分配ノズル、その分配ノズルを製造する方法、当該分配ノズルを含んでなるピペットチップ、当該ピペットチップを含んでなるピペット、新規なピペット部分によって流体を分配する方法に関する。
【０００２】
発明の背景
特に生物学及び生化学上の応用において、非常に少量の流体を最小限のコスト及び改善される能率でマイクロリットル（μｌ）から順序正しく下げる分配をすることと、制御されうるやり方で当該分配を行うことと、が長い間望まれることである。このような所望な結果に到達するために多くの技術が用いられている。
【０００３】
その技術の一つは、液体を確保するスペースを有するピペットを用いることから構成され、そのスペースには、調整可能なピストン型ポンプあるいは簡単なデバイスを用いて所望の液体の量を注入し、そして、この方法で確保される液体は所望の場所、たとえば、マイクロタイター（ｍｉｃｒｏ−ｔｉｔｒｅ）プレートの上にある分析用ウェルに排出される。
【０００４】
このようなデバイスの問題はその不正確さにある。マイクロリットルのような微小単位における仕事において、このデバイスを用いると分量の不正確さによる不利が生じることが明白である。それは、そのポンプが人の手によって動かすメカニズムとなっているため、上記のような微小な量を所望の正確の量に分配することは困難だからである。また、このポンプメカニズムは、分配される流体量を集まることと、この流体量を分配することとの両方に使われるため、別のエラーの原因を構成する。これは、ポンプの一回の含量が固定されても通常のポンプメカニズムのもとで同じ正確の動きを繰り返すことが困難であることと、特に流体量がピペットから排出されたときにその動きが逆流することとだからである。
【０００５】
分配に正確さを欠ける別の原因はピペットの先端部にある。通常のピペットの先端部は、分配される流体によって充満される内部空間を有する円錐形のプラスチック製のボディからなる。ピペットの先端部の開口部がそのピペットのプラスチック材料から作られているので、所望する程度の正確さを規則正しく達成するこという要求を満たせない。さらに、そのプラスチック材料が低い湿潤角度（ｌｏｗ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｎｇｌｅ）であれば、特にたとえば僅か数マイクロリットルの量を分配することを考えると、その誤差はかなり重要である。その流体の一部がそのピペットの先端部に内側にくっ付き、そして、その量が極めてわずかとなると、それは、分配されるべき量の半分に匹敵する量が先端部の開口のあたりにくっ付くことに意味する。
【０００６】
この問題を解決するためには、高い湿潤角度（ｈｉｇｈ ｗｅｔｔｉｎｇ ａｎｇｌｅ）を有するコーティングする分配部分の底面を提供することと、流体が分配部分にくっ付くのを防止することとが知られている。しかしながら、一定の使用ニーズを満たすようにこのような特性に改良できる分配ノズルを提供することがより好ましい。
【０００７】
関連のある問題としては、正確な伝送の問題である。微量であるため、ピペットチップにくっ付いているその流体の表面張力が分配される流体を分配する方向からそれさせることを引き起こすことがある。それは、分配量の誤りとして無視できない問題である。さらに、微量な流体の分配に適するノズルの製造のための通常技術の中に、使用されているプレーティング技術（ｐｌａｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）は、比較的に限られた物質の使用に限定する、という重大は欠点がある。ノズルの一部部分に個別に特定の表面特性として提供する必要性は数多くの利用にとって影響を及ぼす。このような技術は比較的に高価である。
【０００８】
たとえば、インクジェットプリンターのようにいくつかの応用において、時には、ノズルが印刷される紙との接触でダメージを受けることが問題視とされる。ノズルの出口開口部が紙との接触によってダメージを受けると、そのノズルは使用には適合せず、プリンタードライバの良好な機能を確保するためにノズルの交換が要求されることになる。
【０００９】
最後に、少量の流体を分配するための効力かつ正確な数多くの従来技術はかなり複雑で高価である。それでは、多くの場合において問題となる。競争における数多く種類の分析を常により低コストの環境下に行われること、また、リーズナブルなコストでより多くのユーザーにとってより数多く種類の分析が可能なることが求められるからである。
【００１０】
発明の概要
このように、そこには、廉価で製造でき、分配する流体に対する湿潤角度に関して簡単に改善できる特徴を有し、また、たとえば、マイクロタイタープレート若しくはナノリットルのような微量の場合において高い精度かつ高い効率で分配しなければならないときに対してより合理的かつ性格的な流体の分配を可能にでき、そして、たとえば、ピペットチップのノズルのように数多く異なる分野において応用できる、分配ノズルに対するニーズがある。
【００１１】
このような廉価な分配ノズルを用いて少量の流体を分配するよりコスト的に有効な方法に対するニーズはなお存在する。
【００１２】
上記の問題及びその関連問題は本発明の方法によって解決される。
【００１３】
本発明の第一の側面によれば、請求項１で定義された分配ノズルが提供されている。
【００１４】
第二の側面によれば、請求項１０に定義された分配ノズルの製造方法が提供されている。
【００１５】
本発明の第三の側面によれば、請求項２４で定義されたピペットの分配部分が提供されている。
【００１６】
本発明の第四の側面によれば、請求項２５で定義されたディスペンサーが提供されている。
【００１７】
本発明の第五の側面によれば、請求項３０で定義された微量流体を分配する方法が提供されている。
【００１８】
さらなる特徴をもつ本発明はそれたの従属請求項に明らかになっている。
【００１９】
好ましい態様の詳細な説明
まず、図１を参考すると、そこには、数字１０のように一般的にデザインされている、ピペットの先端として使用する本発明の分配デバイスの１態様が示されている。上記デバイスは、第一エンド１２及び第二エンド１３を含む胴体部分１１と、胴体部分１１の第一エンド１２にある第一開口１４ａ及び胴体部分１１の第二エンド１３にある第二開口１４ｂを有する内部導管１４と、から成る。第一エンド１２は、たとえば、通常のスナップロック法（ｓｎａｐ ｌｏｃｋ ｍｅａｎｓ）及びそれに類似する方法でピペットに装着され分配することを可能にする構造（ここでは示していない）からなる。このような構造の例では、この図面には示していないピペットを含むが、それは当業者間に良く知られていることだからである。ピペットが装着されると、内部導管第一開口１４ａがピペットのチャネルを通じて液体の流れを提供でき、また、第二開口１４ｂが外部に通じる。この胴体部分の第二エンド１３の第二開口１４ｂは、本発明による分配ノズル１５を装着する方法を含む。この好ましい態様は以下の記載で詳細に説明する。
【００２０】
本発明の態様によるこの分配ノズル１５は図２〜４に示され、丸い座金の形を有する基礎部分（ｂａｓｅ ｍｅｍｂｅｒ）１７と、座金の中央に設けられた流体チャンネル１６とからなる。この流体チャンネル１６は、およそ２０μｍ以上、たとえばおよそ２００μｍにわたる直径を有する。この液体チャンネル１６の内表面１６ａは高い湿潤性（ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ）を有し、チャンネル１６に導かれた流体をその内表面１６ａに付着させる。流体チャンネル１６の開口部を取り囲むこの表面の一部は低い湿潤性を有することができる。ある分配ノズルの一態様において、底部の表面が低い湿潤性を有し、それは、このような本来の性質を有する底部の表面のための適当な材質の選択によって、若しくは、別にステップによって提供された表面コーティングによって達成される。この方法として考えられるのは、表面に薄い銀若しくは金の膜をスパッタリングし、そしてこの表面をオルタデカンチオール（ｏｃｔａｄｅｃａｎｔｈｉｏｌ）と反応させエタノールに溶かす方法である。この処置では、水に対する高い湿潤角度（ｗｅｔｔｉｎｇ ａｎｇｌｅｓ）を与える、銀あるいは金の表面に薄い分子層を形成させることができる。
【００２１】
このような特徴的な構造を考案したのは、以下の理由によるものである。微細の液量を分配するときに、最も重要とされるのは対象とする量が完全に分配されていることと、対象とする量が現に流体チャンネルを通って当該分配ノズルの出口から離れていくこととが確保されることである。ナノリットル、特にピコリットル単位の量の場合において、ノズル開口から流体を分配するときに容易に見られる分配ノズルの公開部の表面に残存流体がないこと保証することは必要となる。
【００２２】
しかしながら、出口の開口部を取り囲む底面（ｂｏｔｔｏｍ ｓｕｒｆａｃｅ）が低い湿潤性を有すると、それを避けることができる。よって、もし、底面の材質がそのような特性を持ち合わせないときにこのような特性を有する底面の提供が好まれる。発明の詳細な説明及び請求項の範囲において、低い湿潤性は、分配される流体の９０度以上の湿潤角度として認識されうる。表面湿潤性は個別の流体に対し特性をもつので、異なる流体に対する同様な湿潤性を獲得するためには異なる表面コーティングを有する同様のノズル材料を提供することが必要である。
【００２３】
いくつかの応用例において、ノズルの異なる部分における異なる湿潤角度を有することが好ましい。流体チャンネル自体が低湿潤性を持つ部分、たとえば、出口開口部に近い下部、及び、高い湿潤性を持つ部分、たとえば、入口に近い上部を有する。同様に、特定な用途による特定なニーズによって、その上部及び下部の表面の両方を、低い湿潤性のみに、若しくは完全なる高い湿潤性に提供し、若しくはこれらの特性を異なるゾーンにおいて組み合わせる。
【００２４】
さらに、一定のルールに従えば流体チャンネルの形状が多様となることが出来る。流体チャンネルの基本的な形状は、図面に示されたように円筒断面を持つ形状である。しかしながら、この流体チャンネルはいくつかの応用において有利な異なる断面形状にすることができる。チャンネルの円周とその断面の表面面積との間の比率が増加するときに、流体チャンネルの出口開口部における流体の表面張力を破るための圧力が増大するので、円筒状と異なる断面形状を有する流体チャンネルの提供が好ましく、上記円筒断面における円周対断面積の比率を上げるために、たとえば、楕円形、正方形、星型、あるいはその他のいずれの好ましい形状が挙げられる。
【００２５】
本発明の別の態様（図４ｂ）ように分配ノズル３５では、一つのノズルにおいて複数の流体チャンネルを用いることによって増加を達成できる。この方法では、漏れがない点について高い確実性を保ちながら大量の流体がこのノズルによって分配されることができる。このノズル内の流体チャンネルの数が特殊な応用ニーズと共に多様であることはいうまでもない。
【００２６】
本発明の別の態様では、上記した流体チャンネルは、図６ａ及び６ｂに示すように、分配ノズルの底面にへこみを設けてなる。そのへこみの壁部分はノズルの通常の表面（ｇｅｎｅｒａｌ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）と９０°をなす。高い湿潤角度を有するノズルの場合では、この９０°はその材質表面の９０°あるいはその以上の湿潤角度に加わる。さらに、このようなデザインは、特にインクジェットプリンターにおいて印刷される紙との接触によってダメージを受けるノズルに改善された機能を提供する。これは、紙へのノズル開口部の接触が非常に容易である。また、ノズルの開口部は最も敏感な部分で、この態様ではインクジェットプリンターもしくは、ノズルへにダメージを与える危険性のある類似の環境における類似の応用にはよく適合する。
【００２７】
本発明の分配ノズルの別態様では、同様にチャンネル図６ａ及び６ｂに示すように、流体チャンネルは本発明の分配ノズルの底面から突き出す部分を通り抜けて伸びている。同様に、この態様において、ノズルの湿潤性が改善されている。もし、ノズルの出口の開口部が一般的なノズルの底面の平面から突き出す部分に配置しなければ、分配された流体のドロップがその突出に流れ込みノズルの突出からそのドロップが落ちるのがより容易になるはずである。
【００２８】
さらに、本発明がこのような分配ノズルを製造する方法を提供する。この方法によって上記特徴を有する分配ノズルが製造される。また、本発明は、上記ノズルを製造するための鋳型技術の使用方法をも提供する。この技術によれば、たとえば、上記ノズルの材料は高分子材料まで広範囲において選択することができる。湿潤特性に適する性質を有する高分子材料を選択することによって、少なくともノズルの一部分において所望の材料特性を得ることができる。たとえば、プレーティング技術のように後に表面処理が必要とされる別の技術がさらに施されない場合である。
【００２９】
この鋳型自体はいくつかの技術によって製造されうる。たとえば、紫外線による材料を硬化させる（ｃｕｒｉｎｇ）ことによってプレーティングのための基盤を製造する方法が挙げられる。この紫外線が硬化マスク（ｃｕｒｉｎｇ ｍａｓｋ）に照射され、そのマスクの中に穴状の流体のチャンネル一つ若しくは複数が作られる。この場合にノズルは非常に優れた流体チャンネル層を有する。底の基材に設けられた硬化可能な材料は、マスクを通して紫外線に露出されると、硬化された流体チャンネルのメス型を形成し、硬化されていない材料が取除かれ、１以上流体チャンネルポストを形成する。流体チャンネルの長さは流体チャンネルの１若しくは複数のポストの高さによることができる。無論、たとえば、別の環境（条件）下に硬化しうる材料の提供によって、別の技術が基材作りに用いられうる。
【００３０】
本願発明の一つの態様においては、その鋳型はシリコンゴム（ｓｉｌｉｃｏｎ ｒｕｂｂｅｒ）から製造される。シリコンゴムは鋳型作りに用いられるときに所望の性質を有する物質である。それは、シリコンゴムの鋳型から成形された物質を剥がしとることが非常に容易だからである。
【００３１】
鋳型が既に作られたとき、第二の鋳型は流体チャンネルポストに沿って第一鋳型のトップにおかれ、（複数のポストも可能であり、この場合は１以上のノズルを作るときと一つノズルの複数の開口部を有するときである。）そして、従来の方法によって流体チャンネルポストに伝って成形する材料を導入する。そして、その材料が硬化され、もしくは、単に冷やされあるいは凝固され、最後に鋳型が取除かれる。
【００３２】
本発明の別の態様によれば、上記分配ノズル複数レイヤ鋳型によって作られる。この方法においては、たとえば、異なる湿潤角度の特性を有する流体チャンネルの一部において予め適当な性質の材料を用いることが可能である。
【００３３】
本発明の製造方法の別の態様に従えば、流体チャンネルン出口の周りにあるへこみを有するノズルが作られうる。この方法にしたがえば、上の鋳型がへこみのメス形状と一致する形状を有する。これらの鋳型は一つの形状空間を形成するために一つにさせ、メスのへこみと流体チャンネルポストとをそろえ、成形する材料を注入され、そして、硬化あるいは単に冷やされまたは凝固される。
【００３４】
本発明は、流体チャンネルの出口に突出を持つノズルを製造する簡単な製造技術を提供する。この方法では、上の鋳型が突出のメス形状の一致する形状を有する。これらの鋳型は一つの形状空間を形成するために一つにさせ、メスのへこみと流体チャンネルポストとをそろえ、成形する材料を注入され、そして、硬化あるいは単に冷やされまたは凝固される。
【００３５】
たとえば、金属材料あるいは重合体、もしくは、特殊的な目的に適する別の材料のような、シリコンゴムと異なる材料から作られた鋳型の提供が特殊な要請において有利となる。この鋳型は鋳型材料に適する方法によって成形されうる。
【００３６】
本発明は、さらに、基層の上でプレーティング技術によるノズルの製造方法を提供する。この方法は、鋳型製造の観点では新規な鋳型技術と同様であり、ノズルの基本構成が流体チャンネルを含むという事実から離れ、伝導性基層が用いられる何れかのプレーティング技術によって形成される。このプレーティング技術は、たとえばＳＥ−ｘｘｘｘのように周知技術であり、ここではさらなる細かい説明はしない。
【００３７】
いくつかの鋳型材料及び成形材料の結合のため、鋳型から完成されたノズルの取り外しを容易にするためには鋳型の適当の表面処理が施せる鋳型の表面を提供する必要がある。しかしながら、これも当分野において周知技術である。
【００３８】
本発明の別の態様にしたがえば、微量の流体を分配する廉価なディスペンサーを提供することができる。本発明の態様によれば、このディスペンサーは、交換可能な拡声器にみられるようなダイヤフラム（ｄｉａｐｈｒａｇｍ）タイプの圧力発生部分を含んでなる。それは、一方向に動くときに圧力パルスを発生し、別の方向に動くときに吸引パルスを発生する。圧力パルスは、パイプあるいはホースにおいて、たとえば空気ような伝達媒体を介して本発明の分配デバイス及び本発明の分配ノズルに伝達され、分配作業に用いられる。本発明において、ディスペンサーの圧力発生方法は、前もって決めた頻度でこの往復動作を実行する。この方法では、コスト上有益でかつ滴の連続した流れを送る分配が得られる。さらに、圧力発生部分から送られた圧力パルスによって与えられた圧力と、分配デバイスの分配ノズルにおける流れの分配を始めるために要求される開始圧力と、本発明分配ノズルの流体チャンネルの出口開口部部分と、による流れの正確な量の分配を可能とする。
【００３９】
本発明に別の態様によれば、圧力発生部分は第一速度で前進し、第一速度に劣る第二速度で後退する。それは、分配デバイスもしくは分配ノズルが接触している空気あるいは何れかの他の流体が圧力発生部分の往復運動中のリターンの間に分配デバイスに吸い込まれること、を確保するためである。
【００４０】
このディスペンサーが本発明による分配デバイスを装着する装着方法によって提供されることは好ましい。
【００４１】
本発明によるディスペンサーの一つ利点は、そのディスペンサー自身がノズルを含む分配デバイスから離れたところに設置することができる。それは、空気あるいは他の伝送流体が用いられ、それが本発明によるディスペンサー及びディスペンサーによって発生した圧力パルスを伝送するための本発明のノズルを含む分配デバイスの間の管路を十分に提供できるからである。しかしながら、圧力のロスの排除を確実にさせること重要である。これは実質上扱っている微量たる分配した量を影響するからである。
【００４２】
本発明の一側面の特殊の態様において、上述のように、ピペットチップの形をしている分配デバイスが従来のピペットと接合して使用されている。もし、ピペットの従来の吸引機能が分配される流体を流体分配デバイスに注入するために用いられるとき、上記吸引の方法で注入した量は、実際的な理由で予定の分配量よりむしろ大きくなる。そして正しい量がピペットチップから分配されていく。ピペットのチップが捨てられ、別のチップがピペットにマウントされ、そして、上記の手順が繰り返される。この分配手順は、多くの場合においてピペットによる従来の流体の分配方法である。本発明によるコスト的に優れた製造方法のお陰で、１マイクロリットル以下の量を扱えない普通のピペットチップに比べると低いもしくはより低いコストにおいて、微量を分配することができるピペットチップを製造することが可能となった。
【００４３】
このように、最初に設定した目的は本発明の異なる態様の方法によって達成された。本発明の応用として考えられる主な分野は、生物学上もしくは生化学上の分野であるが、本発明の幾つかの実施態様では別の分野における使用でも有利の結果を得ることができる。勿論、当業者にとって本発明を変更させまたは修飾する多くの方法がある。たとえば、本発明の分配する部分はピペットのほかにディスペンサーとして使用されることができ、そして、異なる材料が本発明の全ての側面における異なる態様に使用されることができる。当業者にとって本発明の多くの改良や変更が考えられるが、それらは添付されるクレームに単独に定義された本発明の技術範囲内属する。
【図面の簡単な説明】
本発明異なる具現的な態様は、下記説明の添付図面を参考することより詳細に記載される。
【図１】
図１は、ピペットによる分配法の透視図である。
【図２】
図２ａは、図１における分配法のノズルの平面図である。
図２ｂは、図１におけるノズルのＩＩ−ＩＩラインの断面図である。
【図３】
図３ａ及び３ｂは、それぞれ本発明におけるノズルの１つ好ましいデザインの平面図及び断面図である。
【図４】
図４ａ及び４ｂは、それぞれ本発明におけるノズルの２つ好ましいデザインの平面図及び断面図である。
【図５】
図５ａは、本発明の１態様による鋳型の透視図である。
図５ｂは、本発明の当該態様の第二の具現体による鋳型の透視図である。
【図６】
図６ａと６ｂ
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月29日(2002.11.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ実質的に平行な表面と入口開口部と出口開口部とを持つ少なくとも１の流体チャンネル（１６）とを有する実質的に平坦な基礎部分（１７）とからなる分配ノズル（１５）であって、上記チャンネルが基礎部分（１５）の通常の表面に対して実質上垂直にあるように位置することと、上記開口部の少なくとも１つを取り囲む表面が分配される流体に対する高い湿潤角度を有すること、上記ノズルが実質上平坦でトップ表面及び底面を有し、流体チャンネル（１６）はノズル（１５）の表面から底面まで貫通し、流体チャンネル（１６）の出口開口部が底面にへこみとして若しくは突出として設けられていることと、を特徴とする分配ノズル（１５）。
【請求項２】
上記流体チャンネル（１６）が３００μｍ２から０．１ｍｍ２の断面積を有することを特徴とする請求項１に記載の分配ノズル。
【請求項３】
ノズルの底面にあるへこみが低い湿潤性表面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノズル。
【請求項４】
流体チャンネルの出口開口部が底面の上に突出として設けられることを特徴とする請求項１に記載のノズル。
【請求項５】
分配部分の底面にある突出領域が低い湿潤性表面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノズル。
【請求項６】
流体チャンネルが円形断面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の分配部分。
【請求項７】
開口部の円周とその断面面積との比が可能限り大きくなるように流体チャンネルがデザインされることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の分配部分。
【請求項８】
ノズルの底面のみが低い湿潤性の表面を有することを特徴とする上記請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の分配部分。
【請求項９】
入口開口部、及び、３００μｍ２から０．１ｍｍ２の断面積の出口をもつ流体チャンネルを有する基礎部分を提供するステップと、ここで、上記チャンネルが分配部分の底面の通常の表面に関して実質上垂直になるように配置されることを特徴とし、また、少なくとも高い湿潤特性を伴うノズルの流体チャンネルの一部を、少なくとも低い湿潤特性を伴う分配口を取り囲む分配部分の表面の一部を提供するステップと、からなる請求項１の分配ノズルを製造する方法。
【請求項１０】
分配部分の底面の通常の表面に対してへこみが作られる部分を提供し、そのへこみに開口が作られる流体チャンネルを配置するステップをさらに含んでなる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも低い湿潤表面特性を伴うへこみ部分の一部を提供するステップをさらに含んでなる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
基礎部分の底面の通常の表面から突出した部分を提供し、そして、上記突出を貫通しその上に開口する流体チャンネルを配置するステップをさらに含んでなる請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも低い湿潤表面特性を伴う突出領域の部分を提供するステップをさらに含んでなる請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
実質上円形断面を伴う流体チャンネルを提供するステップを含んでなる請求項９乃至請求項１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
与えられた流体チャンネルン断面面積とできるだけ同様の長さの円周を有する流体チャンネルを提供するステップを含んでなる請求項９乃至請求項１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
プレーティング基層の上に材料の層をプレーティングすることによって基礎部分が製造されることと、上記基層が少なくとも１の流体チャンネルのための１の型として少なくとも１のポストからなることと、を特徴とする請求項９乃至１５の何れかに記載の方法。
【請求項１７】
基礎部分がプレーティング基層の上に第一所望の材質を有する材料の第一層をプレーティングし、そして、第一プレーティングした層の上に第二所望の材質を有する第二材料を含んでなる第二層を実質的にプレーティングすることによって製造され、上記プレーティング基層が少なくとも１の流体チャンネルのための１の型として少なくとも１のポストを有することを特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
第一材質及び第二材質が異なる湿潤角度であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
基礎部分が基層の鋳型において適当な材料の鋳造によって製造されることと、上記鋳型が少なくとも１の流体チャンネルのための１の型として少なくとも１のポストを含んでなることと、を特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
基礎部分が基層の鋳型において異なる所望の材質を有する材料で２以上の層を鋳造することによって製造されることと、上記基層の鋳型が少なくとも１の流体チャンネルを形成するための少なくとも１のポストを含んでなることと、を特徴とする請求項９乃至請求項１５のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
シリコーンゴム材から製造された鋳型であることを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
少なくとも１鋳造された材料が高分子材料であることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
上記所望の材質が異なる湿潤角度であることを特徴とする請求項１９乃至２１にいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
ディスペンサーと一緒に使用するピペットチップであって、上記ディスペンサーがマウント方法及び分配機能を提供する方法を有する基本ユニットからなることと、上記分配デバイスが、胴体の第一端に第一開口を、胴体の第二端に第二の開口を有する長い中空の胴体部分からなり、上記第一端にはディスペンサーのマウント手段とマッチングするマウント手段を有することと、上記分配デバイスの胴体（導管）の第二端に請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の分配ノズルが提供されることと、を特徴とするピペットチップ。
【請求項２５】
微量の流体を分配するためのディスペンサーであって、上記ディスペンサーの分配機能が、分配圧力を発生する前もって決めた頻度の往復運動を実行する圧力発生部分によって提供されることと、上記分配デバイスが請求項２４に記載のピペットチップをマウントするためのマウント手段を備わることと、上記圧力発生部分は第一速度で前進し、第一速度に劣る第二速度で後退することと、を特徴とするディスペンサー。
【請求項２６】
上記ディスペンサーが、ディスペンサーから分配デバイスそして最終的に分配ノズルまで伝送される結合圧力パルスを通じて、流体結合の手段によって分配デバイスと流体伝送可能な分配デバイスと離れた場所に設置されることと、を特徴とする請求項２５に記載のディスペンサー。
【国際調査報告】
2004508193.tif 000023
2004508193.tif 000024
2004508193.tif 000025
2004508193.tif 000026