(57)【要約】本発明は、液体サンプルを分配、もしくは吸引／分配する装置１に関し、ポンプ２およびマイクロ放出装置３を備え、マイクロ放出装置３は、チャンバー５を伴うパルス発生器４を有している。パルス発生器４は、液体サンプルが分配されるよう、液体内に圧力波を発生させるために使用される。マイクロ放出装置３はまた、エンドピース６とパルス発生器４をエンドピース６に接続する液体ライン７とを備えている。パルス発生器は、圧力波がチャンバー５を離れるのと同一方向に機能するよう構成されたマイクロアクチュエータ１０を備えている。本発明装置は、エンドピース６から距離を置いて向かい合う末端領域のチャンバー５、もしくは、対応する接続要素１４が、ポンプ２の方向へのいかなる圧力波の拡大も制限する狭くなった部分１６を有する点で特徴付けられる。また、本発明は、このタイプの多重装置を有するシステムに関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ（２）およびマイクロ放出装置（３）を備え、前記マイクロ放出装置（３）は、チャンバー（５）を伴うインパルス発生器（４）を有し、さらに、前記インパルス発生器（４）は、液体サンプルが分配されるよう、液体内に圧力波を発生させるために使用され、前記マイクロ放出装置（３）は、エンドピース（６）とインパルス発生器（４）をエンドピース（６）に接続する配管（７）をさらに備え、また、インパルス発生器は、圧力波がチャンバー（５）を離れるのと同一方向に機能するよう構成されたマイクロアクチュエータ（１０）を備えており、
エンドピース（６）から距離を置いて向かい合う末端領域のチャンバー（５）、もしくは、対応する接続要素（１４）が、ポンプ（２）に向かう方向のいかなる圧力波のいかなる伝播をも制限する狭化部分（１６）を有することで特徴とする、液体サンプルを分配、もしくは吸引／分配する装置（１）。
【請求項２】
マイクロ放出装置（３）全体が、連続する液体コラムで完全に満たされ、分配される液体のサンプルの体積が、インパルス発生器（４）で発生した単一パルスのパラメータによってのみ決定されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの内壁（１９）、および／または、液体用配管（７）に接続されたチャンバー（５）を備える１つの接続要素（１４）を含むインパルス発生器（４）のチャンバー（５）を備え、
チャンバー（５）、エンドピース（６）、配管（７）、および／または、接続要素（１４）が、配管（７）を通る圧力波の連続した伝播を可能にするために、エンドピース（６）までの事実上連続的なトランジションポイント、および事実上一定の内径を形成し、前記内径がエンドピース（６）の開口部直径（１８）より大きいことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
配管（７、９）が、０．１から４ｍｍ、特に０．１から１ｍｍの内径、および０．３から１．２ｍｍの肉厚を有するとことを特徴とする、請求項１から請求項３の１つに記載の装置。
【請求項５】
エンドピース（６）が使い捨てピペット先端として配置され、各使用後に取り替え可能であることを特徴とする、請求項１から請求項４の１つに記載の装置。
【請求項６】
エンドピース（６）は、ナノリットル範囲でサンプル体積を分配するための、２０から１５０μｍの開口部直径（１８）を有していることを特徴とする、請求項１から請求項５の１つに記載の装置。
【請求項７】
エンドピース（６）は、ピコリットル範囲でサンプル体積を分配するための、５０μｍ未満の開口部直径（１８）を有していることを特徴とする、請求項１から請求項５の１つに記載の装置。
【請求項８】
エンドピース（６）から液体サンプルを分配する間、ポンプに液体補充をトリガー可能な構成設けられることを特徴とする、請求項１から請求項７の１つに記載の装置。
【請求項９】
ポンプ（２）に、液体吸引をトリガー可能な構成が設けられることを特徴とする、請求項１から請求項８の１つに記載の装置。
【請求項１０】
インパルス発生器（４）が、ソレノイド（２０）、圧電要素（２１）、および／または、熱アクチュエータおよび膜（２２）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項９の１つに記載の装置。
【請求項１１】
ポンプ（２）が、シリンダ（８）、ピストン、およびドライブを含むピストンポンプであることを特徴とする、請求項１から請求項１０の１つに記載の装置。
【請求項１２】
複数のエンドピース（６）、および関連する配管（７）、およびインパルス発生器（４）を含むことを特徴とする、請求項１から請求項１１の１つに記載の装置を伴うシステム。
【請求項１３】
数個のポンプ（２）を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
ポンプ（２）もしくは複数のポンプ（２、２’）の上流へ接続される三方弁（２７）、および同じものに接続される少なくとも１つの貯蔵槽（２８）を含むことを特徴とする、請求項１２もしくは請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも１ｎｌのサンプル体積を受けるよう配列されていることを特徴とする、請求項１２から請求項１４の１つに記載のシステム。
【請求項１６】
少なくとも０．０１ｎｌのサンプル体積を分配するよう構成されていることを特徴とする、請求項１２から請求項１５の１つに記載のシステム。
【請求項１７】
個々のインパルス発生器（４）およびポンプ（２）が、制御ユニットを通して個別にアドレス可能であることを特徴とする、請求項１２から請求項１６の１つに記載のシステム。
【請求項１８】
エンドピース（６）の一次元もしくは二次元アレイを含んでいることを特徴とする、請求項１２から請求項１７の１つに記載のシステム。
【請求項１９】
複数のインパルス発生器（４）が、単一の構成要素上に配置されていることを特徴とする、請求項１２から請求項１８の１つに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
独立請求項１のプレアンブルに従って、本発明は液体サンプルを分配、もしくは吸引／分配する装置に関し、ポンプおよびマイクロ放出装置を含み、前記マイクロ放出装置は、チャンバーを伴うインパルス発生器を有し、前記インパルス発生器は、液体サンプルが分配されるよう、液体内に圧力波を発生させるために使用され、前記マイクロ放出装置は、エンドピースとインパルス発生器をエンドピースに接続する液体ラインとをさらに含み、また、インパルス発生器は、圧力波がチャンバーから離れるのと同一方向に機能するよう構成されたマイクロアクチュエータを有している。さらに、本発明は、こうしたシステムを含む、それぞれのシステムにも関連している。
【０００２】
ピペットが正しく扱われた場合、体積１０μｌ以上の液滴は、液滴が自動的にピペット先端から離れるので、非常に容易に空中から分配可能であることが知られている。つまり、液滴のサイズは、表面張力、もしくは粘着性などのサンプル液体の物理的性質により決定される。その結果、液滴のサイズは、分配されるべき液体の量の分解能に制限を与えることになる。
【０００３】
体積１０μｌ未満の液体サンプルの吸引および分配、すなわち、ピペット操作では、通常、こうした小サンプルの分配を保証する器具と技術を必要とする。ピペット先端での、すなわち、液体サンプルの分配、もしくは、吸引／分配用装置末端部での液体の分配は、空中から（「空気から」）、もしくは表面接触から起こることが可能である。この表面は、液体サンプルが与えられる容器の固体表面（「先端接触上」）であってもよい。また、この表面は、この容器に入った液体の表面（「液体表面上」）であってもよい。分配に続く混合プロセスは、特にナノリットルもしくはピコリットルの範囲の、非常に微小なサンプル体積の場合に推奨されるもので、これにより、サンプル体積は、希釈剤中へ確実に均等分配される。
【０００４】
使い捨ての先端は、サンプル粒子（汚染）の望ましくない伝播の見込みを、実質的に減少させるものである。知られているのは、形状と材質が、非常に微小な体積を正確に分配するよう最適化された、簡単な使い捨て先端（いわゆる「空気置換先端」）である。その内部にポンププランジャを備えた、いわゆる「容積式先端」の使用も知られている。
【０００５】
１０μｌ未満の体積のピペット操作プロセスを自動化するためには、２つのプロセスを互いに区別することが必要である：液体サンプルの定義された取込み（吸引）および続く分配（分配）。こうした２つの処理の間に、ピペット先端は、液体サンプルの吸引位置がその分配位置と異なったものになるよう、通常、実験者もしくは自動装置により移動される。分配に限った精度では、液体システムは、ポンプ（希釈器）、液体ライン、およびエンドピース（ピペット先端）から成るものに関連している。液体の高精度吸引および分配用の多くの可能なポンプの中で、「カブロ（ＣＡＶＲＯ）ＸＰ３０００モジュラーデジタルポンプ（Ｍｏｄｕｌａｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｕｍｐ）」もしくは「カブロ（ＣＡＶＲＯ）ＸＬ３０００プラスモジュラーデジタルポンプ（ｐｌｕｓ　Ｍｏｄｕｌａｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｕｍｐ）」これらは、米国カリフォルニア州サニーベルのカブロサイエンティフィックインスツルメンツ社（Ｃａｖｒｏ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｉｎｃ．）により供給されている。こうしたポンプは、内部移動可能なプランジャーを伴うシリンダ、およびプランジャーを駆動するステップモーターを含んでいる。ステップモーターは電圧２４Ｖで作動し、外部コンピュータもしくはマイクロプロセッサによりトリガーされる。詳細は、カブロサイエンティフィックインスツルメンツ社（Ｃａｖｒｏ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　Ｉｎｃ．）の「オペレータズマニュアルＰ／Ｎ７２４０４３Ｃ」操作マニュアルに示されている。
【０００６】
この種類の装置およびそれぞれの方法は、米国特許第５，７６３，２７８号明細書で知られている。それは、ピペット操作ニードル、シリンジでの液体出力を伴った希釈器、およびバルブを含む装置による、微小体積自動ピペット操作に関係している。シリンジは、プランジャーとプランジャードライブとを含んでいる。配管は、希釈器および配管が実質的に非圧縮性の液体を含んだ状態で、ニードルと希釈器の針と液体出力とを接続する。インパルス発生器が装置に配置され、少なくとも０．０１Ｎｓの力の機械的なインパルスを配管の液体へ直接放出することが出来るよう配管内の非圧縮性の液体に接続される。こうしたインパルスは、液体をニードルから駆動するために用いられる。液滴サイズは、希釈器プランジャーの明確な前進により決定され、液滴はインパルスでニードルから放出される。希釈器による体積決定の結果として、液滴のサイズとその再現性は、希釈器の分解能に依存し、分解能により制限される。
【０００７】
本発明の目的は、分配液滴サイズおよびその再現性が希釈器の分解能に依存しない、液体サンプルをピコリットルの範囲まで分配、もしくは吸引／分配する装置を提供することである。
【０００８】
この目的は、独立請求項１の特徴により達成される。付加的特徴は、従属請求項に由来する。
【０００９】
ここで、本発明は、好ましい実施例を示した、本発明の範囲を限定しない、概略図を参照することにより、さらに詳細に説明されている。
【００１０】
図１は、第１実施例に従う、液体サンプルを分配、もしくは吸引／分配する装置の図を示している。前記装置１は、ポンプ２とマイクロ放出装置３とを含んでいる。マイクロ放出装置は、チャンバー５を伴うインパルス発生器４を含み、結果として連続する液体コラムを形成する液体で完全に満たされる。インパルス発生器４は、液体サンプルの分配を実現するために、液体中に圧力波を発生させ得るように構成される。マイクロ放出装置３は、さらにエンドピース６と液体配管７とを含んでいる。液体配管７は、一実施例では、およそ１ｍの長さで、インパルス発生器４をエンドピース６に接続している。この実施例では、前記管材料７の内径は０．８ｍｍ、肉厚は０．６ｍｍである。
【００１１】
好ましくは、ポンプ２は、往復ポンプ、もしくは「カブロ（ＣＡＶＲＯ）ＸＰ３０００プラスモジュラーデジタルポンプ（ｐｌｕｓ　Ｍｏｄｕｌａｒ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｕｍｐ）」タイプの希釈器である。希釈器のシリンダ８は、５０から５００μｌｘの範囲の体積で、希釈器の分解能は全ストロークあたり３，０００ステップ、または６，０００、１２，０００、または２４，０００の部分ステップの範囲である。希釈器は、ピペット先端もしくはエンドピース６を満たすために用いられる。これは、分配の間における、サンプル体積の吸引および分配体積の補償の双方を含んでいる。希釈器もしくはポンプ２と、インパルス発生器４は、液体配管９によって互いに接続される。好ましくは、テトラフルオロエチレン‐ヘキサフルオロプロピレン−コポリマー（ＦＥＰ）で製造された配管７、９の内径は、０．１から４ｍｍが好ましく、直径は０．１から１ｍｍが特に好ましい。全ての配管７、９（「配管」）のためには、肉厚０．３から１．２ｍｍが好ましい。
【００１２】
インパルス発生器４は、チャンバー５およびマイクロアクチュエータ１０を含み、希釈器もしくはポンプ２と、使い捨て先端もしくはエンドピース６との間で、液体サンプルの分配もしくは吸引／分配用の装置１内に配置される。マイクロアクチュエータ１０は、（例えば、積層アクチュエータ、もしくは、バイモルク要素としての）圧電要素、磁気要素もしくは熱作動システムを含むことも可能である。これら全てのマイクロアクチュエータの一般態様は、液体中に、機械的インパルスが前記液体に伝えられるような形で、圧力波を発生させることである。圧電アクチュエータは突然の拡大、磁気アクチュエータはソレノイドの加速で作動するが、熱アクチュエータは突然のガス加熱で作動する。前記ガスは、膜により密閉されたチャンバーに位置し、加熱されると突然膨張し、それによって膜が動き、圧力波を発生させるものである。チャンバー５は、入力チャンネル１１と出力チャンネル１２とを含んでいる。マイクロアクチュエータ１０は、電気方形波信号によりトリガーされるのが好ましい。
【００１３】
この方形信号の全ショートパルスが、チャンバー５内の液体にインパルスとして伝えられる、マイクロアクチュエータ１０の形および／または位置を、突然変化させる。一実施例では、強さΔｐが０．０１６Ｎｓと計算された、インパルス発生器４で発生する前記インパルスは、液体内に、好ましくはチャンバー５の出力チャンネル１２へ向かう方向に広がり、そこでチャンバー５を離れる、圧力波を発生させる。
【００１４】
好ましくは、回転対称的構成で提供され、その対称軸１３が出力チャンネル１２に対する共軸的に配置されたチャンバー５は、チャンバー５内の前記圧力波の実質的な均等伝播を可能にする。マイクロアクチュエータ１０は、圧力波がチャンバー５を出るのと同じ方向に作動するよう、チャンバー内に配置されるのが好ましい。全マイクロ放出装置３が常に連続液体コラムで完全に満たされるので、分配される液体サンプルの体積は、インパルス発生器４で発生した単一のインパルスのパラメータのみにより、決定される。
【００１５】
配管７経由でエンドピース６へ向かう圧力波を、実質的に連続して伝えるために、チャンバー５、液体配管７、エンドピース６、および、付加的に提供可能な他のすべての接続要素１４は、事実上連続的なトランジション、および同等の一定内径を備えている。前記内径は、エンドピース６の開口部の直径１８より常に大きいことが好ましい。これらの前提条件の下では、エンドピース６を擁する先端アダプター１５の終端の好ましい肉厚は、配管７およびエンドピース６へのトランジション領域では、０．５ｍｍ未満である。好ましくは、インパルス発生器４とエンドピース６との間の、他のすべてのトランジションが、適宜に調整される。
【００１６】
ポンプ２に向かう方向への波の伝播を妨げるよう、チャンバー５は、エンドピース６から逸らされた終端領域、すなわち、狭化部分１６を備えた入力チャンネル１１のゾーンに提供されるのが好ましい。チャンバー５および配管９が追加接続要素１４に接続される場合、前記接続要素１４には、こうした狭化部分１６が提供可能である。
【００１７】
エンドピース６は、「空気置換先端」タイプの使い捨て先端として構成され、例えば、射出成形された高分子材料から成り、使用後に必要に応じて取り替えが可能である。エンドピース６は、配管７の部分を形成する先端アダプター１５上にあり、実験者もしくはロボットアーム１７により保持および誘導される。エンドピース６もしくは使い捨て先端の開口部直径１８は、ナノリットル範囲でのサンプルの分配のため、２０から１５０μｍであることが好ましい。ピコリットル範囲でのサンプル分配では、直径５０μｍ未満が特に好ましい。前記開口部直径１８は、他の形状のエンドピース６であっても、ピペット操作される液体の特性、もしくは、分離されるべきサンプルの所望の体積に、必要に応じて調整可能である。実施例では、開口部直径１８は、約５０μｍである。
【００１８】
図２は、図１および第１の実施例に従う、インパルス発生器４を通る断面図を示している。対称軸１３は、出力チャンネル１２と共軸的である。対称軸１３に対して直角に、後部でチャンバー５を塞ぐバイモルク圧電要素２１を伴った、マイクロアクチュエータ１０が備えられている。入力チャンネル１１は、チャンバー５の内壁１９へのトランジションに、狭化部分１６を伴って設けられる。
【００１９】
図３は、第２の実施例に従う、インパルス発生器４を通る断面図を示している。対称軸１３は、出力チャンネル１２と共軸的である。磁気ベースで作動するマイクロアクチュエータ１０は、対称軸１３に対し直角に配置される。インパルスをチャンバー５内の液体に伝える膜２２は、ソレノイド２０として配置されるアクチュエータとチャンバー５との間に、配置される。前記膜２２は、後部側でチャンバー５を塞ぐ。また、磁気ベース上に働くソレノイドの代わりに、圧電要素（図示せず）の積層が使用可能である。入力チャンネル１１は、狭化部分１６を伴うチャンバー５の内壁１９のトランジションポイントに設けられる。
【００２０】
図４は、第３の実施例に従う、インパルス発生器４を通る断面図を示している。対称軸１３は、出力チャンネル１２と共軸的である。圧電要素２１はマイクロアクチュエータ１０として、対称軸１３に対し直角に配置され、シリコンプレート２３に接着されている。チャンバー５は、このように、後部側でシリコンプレート２３で塞がれる。シリコンプレート２３は、マイクロアクチュエータ１０　とチャンバー５との間に配置され、インパルスをチャンバー５内の液体に伝える。すでに説明された例と対照的に、入力チャンネル１１は、出力チャンネル１２に対して平行に配置される。入力チャンネル１１は、シリコンプレート２３内にエッチングされる接続チャンネル２４経由で、チャンバー５に接続される。前記接続チャンネル２４は、液体の誘導機能に加え、絞り１６の機能を満たす、非常に小さな断面部分を有している。さらに、入力チャンネル１１の内径は、出力チャンネル１２のそれよりはるかに小さくなっている。前記第３の実施例に従う全体構成は、アダプター２５により保持される。前記アダプター２５はまた、マイクロアクチュエータ１０の圧電要素２１に対する電気接点２６を含んでいる。好ましくは、チャンバー５を形成する構成要素２９の上面まで達する区画構造３１は、シールする形で構成要素２９に接続される。前記区画構造３１は、構成要素２９を受けるよう、そこに区画３２を組み込んだガラスプレートであることが好ましい。ガラスプレートの使用により、平面表層３３がシリコンプレート２３を受けるよう作成される利点も満たされる。シリコンプレート２３とガラスプレートとは、このようにして、接着剤を全く用いることなく、陽極形式で互いを有利に接続可能である。
【００２１】
自動ピペット操作装置などの、液体サンプルを分配、もしくは吸引／分配するためのシステムは、１台（図１参照）もしくは、数台の装置１（図示せず）を含むことが可能である。８チャンネルを備える自動ピペット操作装置が好ましく、すなわち、８つのエンドピース６を備える標準の商標マイクロタイタープレート（ｍｉｃｒｏｔｉｔｅｒ　ｐｌａｔｅｓ）ＴＭ（米国９２８３４、カリフォルニア州私書箱３１００フラートン（Ｆｕｌｌｅｒｔｏｎ）、４３００Ｎハーバー大通りのベックマンコールター社（Ｂｅｃｋｍａｎ　Ｃｏｕｌｔｅｒ，Ｉｎｃ．）の商標）、もしくは、液体サンプルが入った９６のウェル（ｗｅｌｌ）を備える、マイクロプレートが装着可能である。
【００２２】
こうしたシステムは、それぞれ同数の、１からｎ個のポンプ２と、１からｎ個のインパルス発生器４との組み合わせを含むことが可能である。同様のシステムは、単一のポンプ２と数個のインパルス発生器２との組み合わせを含むことが可能である。好ましいのは、８つのチャンネル、すなわち、８個のインパルス発生器４と８つのエンドピース６とを備えた、自動ピペット操作装置である。エンドピース６は、同時および並行に８、３２、７２もしくは１２８のチャンネルを扱い得るよう、列のフォーム内に１次元アレイで配置されていることが好ましい。同様のシステムは、同時に３８４、８６４、１５３６個さらにそれ以上の平底ブロックを伴うマイクロプレートを装着し得るよう、格子のフォームでエンドピース６の２次元アレイを含むことが可能である。直線もしくは平面アレイ内に配置され、および／または、移動可能なエンドピース６を同時に含む、前述のシステムの組み合わせも可能である。システムが数個のインパルス発生器４を含む場合、それらは、例えば、ユニットのアレイのフォーム内の単一の構成要素上に配置可能である。液体サンプルを分配もしくは吸引／分配するための発明に従うシステムの、さらに好ましい実施例では、エンドピース６は、２次元アレイ上および共通構成要素の上に配置される、インパルス発生器４に直接取り付けられる（図５参照）。
【００２３】
好ましくは、個々のインパルス発生器４およびポンプ２は、制御ユニットを通して、例えば、それぞれのハードウェアおよびソフトウェアを装備したパーソナルコンピュータを通して、こうしたシステム内で、それぞれアドレス可能であり、制御可能である。
【００２４】
多量の液体スループットを伴うマルチチャンネルシステムでは、三方弁２７および同じものに接続された少なくとも一つの貯蔵槽２８があることが特に好ましい。システム液体もしくは分配される液体でさえ、貯蔵槽内に配置することが可能である。システム内で、いくつかの貯蔵槽が、数個のポンプで使用されることが好ましい。
【００２５】
図５は、第４の実施例に従う、インパルス発生器配列を通る断面図を示している。インパルス発生器４に隣接する個々のチャンバー５は、例えば、固形物から一体射出成形され、もしくは個別に作成された、高分子材料から成る構成要素２９内に配置される。ニードル３０は、チャンバー５の対称軸１３と共軸的に配置され、同じものの出力チャンネル１２を形成する。好ましくは、前記ニードル３０は、ステンレススチールから成り、さらに、それらが直接エンドピース６として（すなわち、ピペット先端として）使用されるか、もしくは、それぞれ使い捨て先端を装着し得るか、いずれかの方法で使用可能となるよう、その自由端に向かって先細りとなっている。
【００２６】
前記構成要素２９と部分的に、さらには接近して接触して、区画構造３１は、構成要素２９の上面にシールされて接続される。前記区画構造３１は、ガラスプレートから成り、そこから、区画３２がレジスタ内でチャンバー５と対応するよう配置されるのが望ましい。ガラスプレートの使用により、平面表層３３が作成されるという利点が得られる。シリコンプレート２３とガラスプレートとは、接着剤を全く用いることなく、陽極形式で互いを有利に接続可能である。接続チャンネル２４がその内部にエッチングされる薄いシリコンプレート２３は、前記表層３３に適用される。圧電要素２１のフォームのマイクロアクチュエータ１０は、圧電要素がその分配に関して、基本的チャンバー配置のパターンと一致するチャンバーを避けた、シリコンプレート２３の側面に配置される。サンプル放出に必要とされるインパルスは、このように圧電要素２１により生成され、シリコンプレート２３経由で液体に伝達される。すべてのチャンバー５は、互いに接続され、さらに出力チャンネル１２に対して小さな断面を有する接続チャンネル２４により、希釈器もしくはポンプ２へ導く入力チャンネル１１に接続されており、その結果、すべての前記空のチャンバーが、ニードル３０（さらに、使い捨て先端が使われている場合は、それらも）と同様に、常に液体コラムで完全に満たされることになる。これにより、一方では、絞りを表わす接続チャンネルが、確実にポンプ２に向かう方向の圧力波の伝播を妨げ、さらに、エンドピース６から放出される液体サンプルの体積が、確実にインパルス発生器４で発生するインパルスのパラメータによってのみ決定されるようにする。
【００２７】
個々の電気供給ラインと同様に、個々の圧電要素２１をトリガーさせるのに必要な電子システムは、チャンバー５およびマイクロアクチュエータ１０の分配に対応する形によっても、共通構成要素３４上に配置可能である。好ましくは、下部シェル３５と上側シェル３６とを含むハウジング（図示せず）は、構成要素３４上にインパルス発生器４および関連電子システムを伴う全アレイを含んでいるのが好ましい。こうしたアレイは、例えば多数の８つのインパルス発生器、もしくは、例えば９６もしくは３８４個のインパルス発生器の表面領域さえも含んでいてよい。
【００２８】
液体サンプルを分配もしくは吸引／分配するためのシステムは、例えば以下の通り動作する：
１．　ロボットアーム１７が、保管位置から、円錐形の相互調整された形の先端アダプター１５と、好適な適合およびシールを保証する、使い捨て先端とを伴う、使い捨て先端を取り上げる。
２．使い捨て先端は、希釈器もしくはポンプ２を用いて、システム液（例えば、蒸留され、もしくは消イオン化された水）で完全に満たされる。
３．ロボットアーム１７は、ピペット操作される液体が位置する受容器に移動し、そこで、エンドピース６もしくはピペット先端が液体表面に接触するまで下ろされる。所定の体積の液体が、ポンプ２でエンドピース６により受け取られる（吸引）。
４．ロボットアーム１７は、インパルス発生器４が決定された短いインパルスを正確に発する、放出ポイントへ移動する。これは、液体中で圧力波を発生させ、それはインパルス発生器４のチャンバー５内を、出力チャンネル１２に向かう方向へ伝播し、管材料７を経由して、最終的にエンドピース６を通る。エンドピース６は、同等のものがエンドピース６内の加速度に従うよう、圧力波がカバーすべき全経路中の最狭ポイントを形成する。一旦、圧力波の速度が、液体の表面張力に打ち勝つほど高くなると、特定の、決定された大きさのサンプル体積が放出される。ピペット直径、すなわち、エンドピース６の開口部直径１８は、結果的なサンプル体積、もしくは０．０１から１０ｎｌの範囲にある液滴サイズに、無視出来ない影響を与える。分配された全体積は、単一の分離サンプル（液滴）の体積と、インパルス発生器によって放たれるインパクトの数（分配すること）から得られる。
５．分配の間、ポンプ２のピストンは、分配された液体体積を実質的に補償するように働く。
６．予定量のサンプル液体を分配した後、ロボットアーム１７は、エンドピース６を廃棄物収集ポイントへ移動させ、使い捨て先端を排出する。そして、新しい先端がピックアップされる。
すべての図面において、それぞれのパーツには、同じ参照数字が附されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】液体サンプルを分配、もしくは吸引／分配する装置の図を示す。
【図２】第１実施例に従う、インパルス発生器を通る断面図を示す。
【図３】第２実施例に従う、インパルス発生器を通る断面図を示す。
【図４】第３実施例に従う、インパルス発生器を通る断面図を示す。
【図５】第４実施例に従う、インパルス発生器配列を通る断面図を示す。
【符号の説明】
１　装置、２　ポンプ、３　マイクロ放出装置、４　インパルス発生器、５　チャンバー、６　エンドピース、７　液体配管、９　液体配管、１０　マイクロアクチュエータ、１１　入力チャンネル、１２　出力チャンネル、１４　接続要素、１５　先端アダプター、１６　狭化部分。
【国際公開パンフレット】
2004513376.tif 000003
2004513376.tif 000004
2004513376.tif 000005
2004513376.tif 000006
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【国際調査報告】
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