JPH0457377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は微小な量の液体をどのような所望のレ
ベルにも取上げそして放出するための使い捨てピ
ペツトに関するものである。

とりわけ、往復動するピペツトによつて自動的
に取り上げられ、排出されるピペツトチツプに関
する。このチツプは、好ましくはその基端がピペ
ツト円筒と合致する大体円筒形の部分で終る円錐
形の取上げチツプ部分を有する耐湿潤プラスチツ
クで作られている。円筒部分は、(1)、停止部分、
好ましくはその円錐チツプとの連接点の肩、それ
はピペツト円筒からチツプの取入れと排出のレベ
ルまで既知のそして繰返しに適した距離を形成し
ピペツト円筒の端の為の座を限定する。と(2)、ピ
ペツト円筒まわりに低摩擦、空気密封シールを賦
課するめの円筒の停止部と開放端間の一体になつ
た内側円周シールとを有している。

＜背景技術＞ 微量の液体を精密に操作するためのピペツトは
化学、生物学及び生化学の分野で知られている。
これらは特に、培養媒体、希釈液及び他の液体の
マイクロリツター単位量を或位置から他の位置へ
分配し、移転するのに有用である。

一般に、このようなピペツトは取替え可能のチ
ツプ（tip）によつてマイクロタイタートレイ
（microtiter tray）中の試験管又はくぼみから液
を吸い取り又はくぼみ中に液を吐き出すために、
円筒内で作用する往復ポンププランジヤーを有す
る注入器を含んでいる。このようなピペツトは通
常単体か又は組に揃えられた群として人手の操作
で用いられる。

ピペツトを用いる自動液体移転システムが最近
出願人によつて開発された。このシステムは、特
に、複合汚染又は液体の持越しを避けるために、
或液体容積又はサンプルから他の物へそれぞれ液
体を移転した後に、取替え可能チツプを取出し処
置することに向けられている。全体のシステムが
幾多の段階を通して連続自動的に適用される故
に、その夫々は、(1)、容易に挿着離脱する為の予
じめ設定可能の摩擦力を有するチツプとピペツト
筒端又は円筒間の空気密封接合、及び(2)、チツプ
の入口端からピペツト円筒の端までの所定の取付
け距離、とを要求する。

他の液体との吸上げ又は吐き出しの間に液体が
汚染するのを避けるために各使用後取替える様
に、ピペツトチツプを大体円錐形に形成すること
は今迄に知られている。例えば、微生物学的サン
プルを満たしたり薄めたりするために、１つのチ
ツプを液体の取出し及び調剤の為の単一用途に用
いることがしばしば望まれる。ピペツト円筒と使
い捨てチツプ間の摩擦と取付けの種々の形状が従
前の作業者によつて提案された。しかしながら、
この接合は該円筒とチツプ間の流体密封適合を確
実にし、ピペツトのポンプ機構によつて及ぼされ
る液体圧力によるチツプの不慮の変位を阻止する
には本来適切であつた。更にその上、この接合は
ピペツト円筒の端とチツプの出入口端間に予じめ
決定された間隔を必要としていない。このピペツ
トとチツプは基本的に手で制御又は操作するもの
であるから、単体でも又群としても該チツプと円
筒間での全摩擦は重要でない。更にまた、この摩
擦適合は、実質上チツプの内側表面と同じテーパ
ーを有するピペツト円筒上での円錐端部の使用に
よつて、たやすく得られる。しかしながら、挿入
体と被挿入体とのテーパーの直径でのわずかな変
形でさえ、組立体全長では大きな影響を与え、開
先角度（included angle）での僅かな誤差でも長
尺物の先端ではかなりの誤差となる。その上、上
述で留意された如く、組立て長さが挿入力に従つ
て変化する。それゆえ、自動挿入はこのシール装
置で重大な長さ誤差に帰す。このチツプは標準的
にプラスチツク材料で塑造されているから、テー
パーと内側寸法との微細な変形が生ずる。

チツプをピペツト円筒から取外す力も又実質上
円錐形シールで多様になる。

自動据付け及び取外しの為に空気密封シールが
チツプを通る適切な吸引に必須要件であるとはい
え、この摩擦は又低くなければならず、そして各
取替の為に実質上再現出来ねばならない。

＜発明の概要＞ 本発明は、延ばされた円錐形管、液体の通路を
限定する該管の小径端及びピペツトの端を受入れ
る大径端を含んでいる使い捨てピペツトチツプで
あり、チツプがピペツト端を受入れるための大体
円筒状つばを包含し、該つばが円錐形管と軸方向
に一直線になり、該管の大径端中に開いており、
そしてピペツト端からピペツトチツプの小径端ま
での精密に制御された距離を設定するために、ピ
ペツトを係合する停止部、及びピペツトの側壁と
で摩擦適合とシールを形成するための円周シール
を有していることを特徴とするものである。

指摘された如く、つばの停止部は、据えられた
組立体の全体の既定の長さを提供するために、ピ
ペツトの端の為の着座部を提供している、この方
法で、毛細管現象の距離が、100分の数cmの単位
の下にチツプの入口端と液体表面との間で、チツ
プが取上げられる時に、機械的に制御可能であ
る。更にチツプの入口端は、油−水界面であるよ
うな、マイクロタイター盤のくぼみ中でのどのよ
うな所望された又は与えられたレベルでも、正確
に位置させることが出来る。つばの筒腔とピペツ
ト円筒間の円周シールは、合理的な製造上の許容
誤差内でチツプに関する確かな空気シールのため
の微小摩擦を保証する。円周リブシールは又、一
回使用の後に捨てるためのチツプの容易な動きを
保証し、特に多数のピペツトが共に組まれてそし
て１つの排除体が同時にチツプを各ピペツトから
排除する場合にチツプの容易な動きを保証してい
る。

＜実施例＞ 第１図に示す如く、使い捨てピペツトチツプ１
０は、延ばされた中空円錐管部分１１を含み、円
錐部分１１の軸に直角のその取入口及び放出端１
２で終つている。円錐管１１の基端１３は円筒状
取付つば１４に一体となつている。第２図で良く
わかるように、つば１４は据付片１８で支えられ
たピペツト円筒１６の筒端１５を有する据付け及
びシール装置を備えている。図示の如く、ポンプ
プランジヤ２２は、液体をチツプ１０の端１２か
ら吸込んだり放出したりするために、ピペツト円
筒１６の内腔２４内で往復動するために配置され
ている。

本発明によれば、筒端１５のの下端１９は、円
錐部分１１とつば１４の円筒内腔２０間の変り目
で形成された棚又はつば１７上に着座する。端１
９の棚１７上へのこの着座は据付片１８からチツ
プ取入−放出の出入口１２までの精密な距離を定
める。棚又はつば以外の半径方向突出物がピペツ
ト円筒の端に関する軸方向停止を規定するために
用いられても良いこと、及び該突出物が円錐と円
筒部分間の変り目に位置する必要のないことが認
められるだろう。この点に関して、停止は円筒部
分の口でリム（rim）によつて限定され、その事
はピペツトの外側で半径方向つば或いは他の半径
方向部材に係合するのに応用される。マイクロタ
イタートレイ（microtiter tray）２７のくぼみ
２６中での出入口１２の位置で図示される如く、
このくぼみ中の液体の量は常にマイクロリツター
内である。それゆえ、液中とチツプ１１上間の毛
細管引力は、特に出入口１２とくばみ２６近辺
で、移されるべき量の正しい制御に対して重大で
ある。この理由でつば１７上への筒端の下端１９
の着座は、毛細管現象の長さ、例えばその長さが
知られピペツトの適当な自動操作の為に予じめ決
められたような、２８で指摘された毛細管現象の
長さの制御を可能とする。その上細胞培養に於て
は、マイクロタイターくぼみ中で液を取出し又は
調剤することを精密な水準に合わせて出来るよう
にすることがしばしば望まれる。例えば、若し細
胞培養が油層の下の水中であれば、水相の移転を
油相の障害なしに可能にすること或いはその逆を
することが重要である。

更にまた、本発明ではつば１４の内腔２０が一
体となつた周面リブ又はリング３０を含んでい
る。第３図で示され第５図の拡大図で示される如
く、リブ３０は好ましくは断面が軸方向に変形し
たＶ型を有している。この構造は、筒端１５の側
壁とチツプ１０の内腔２０間で挿入及び取外し共
低摩擦適合を可能にし、同時に内腔２０の直径と
円筒で大きな製造上の許容誤差（1000分の数セン
チ）の融通を可能にする。このような許容誤差は
特にチツプ１０の塑造で、好ましくは熱可塑性又
は熱硬化性材料例えばポリプロピレン、ポリ塩化
ビニル及び炭化フツ素等の重合体での塑造ではき
わめて重大である。同時にチツプとピペツト間の
空気密封シールが、筒端１５の端１９のまわりの
漏れ、又はつば１７表面と端１９間の空気シール
に関する依存なしに、出入口１２を通る液体の吸
引を可能にするために保証される。リブ３０の代
りとして、つばの内側壁は、停止作用に関して妨
げないで、ピペツトにつば側壁とシールを形成さ
せる、ゆるやかな傾斜を持つても良い。

チツプ１０の筒端１５に対する容易な取付け及
び取外しを可能とするために、上端又は開口端３
２は、好ましくは、補強上部リム部分３２で終る
ベル型の口を有している。ベル口は、例えば第１
図でチツプが孔３１の中心にない場合でも筒端１
５の円筒部分と内腔２０とはたやすくお互いが一
直線になるように、筒端１５の端１９にとつて容
易に出入りさせる。更にリム部分３２は、自動取
外し腕３６上の取外し部材３４によつてたやすく
係合出来るピペツト筒端１５から半径方向に変位
させられた押圧用表面を備えている。

本発明による取替えられるチツプは、好ましい
形状に於て、また円錐部分１１の上方部分と一体
に形成された据付けスプライン（spline）３７を
３個又はそれ以上、好ましくは４個包含してい
る。スプライン３７は、またつばに差し込み棚１
７上に着座する円筒１６の力が、チツプの出入口
１２上に変形応力を加えないように、スラスト
（thrust）緩和手段を備えている。図解された如
く、スプライン３７は、望ましくは丁度つば又は
棚１７の下方の推移リング３９から円錐部分１１
の外部に沿つて軸方向に延びており、そしてそれ
ぞれは、示される如くチツプを保持する支承脚を
形成するために、円錐部分の上方１／４かそれ以下 で終つている。好ましくは、スプライン端３８
は、平面頂部を有する４０の如き板、管又は箱の
支承体に形成された孔３１に押しかぶさつて着座
した時、そのような垂直位置にチツプを保持する
ために、チツプの軸に対して実質上90°の角度で
ある。図示の如く、箱４０中の孔３１は、スプラ
イン端３８のレベルでの円錐部分１１の最大直径
よりわずかに大であるが、孔１３中でのスプライ
ン３７の動かせなくなることを防ぐために十分小
さい。

この方法でスプライン３７は又、リング３９か
円筒部分であるつば１４によつてスラスト緩和の
為に最小限の摩擦区域を備えている事も又注意さ
れるべきである。スプライン３７の長さは、チツ
プが水平の加速に応じて過度な揺れをしないよう
に、その下端３８が丁度チツプ１０の軸方向重力
中心の上にあるようになるのが望ましい。このよ
うな水平加速は、ピペツト筒端１５によるチツプ
の置換及び高速自動液体移転に於て重要である。
この事は、チツプが筒端１５上に置かれている時
に、チツプの過度の揺れが一列整列を確実にする
ための十分な休止を必要とするからである。

業界に於けるこれら技術に対して、特にポリプ
ロピレンのような合成樹脂材料の塑造技術で明白
なように、円筒部分、例えば内腔２０及びスプラ
イン３７、は軸に対して2°以下の引抜き角で形成
されねばならない。

同じく、筒端部分１５も、通常リブ３０のまわ
りの密封作用の為は勿論、内腔２０に関して嵌入
と抜脱を容易にするために、その円筒部分に沿つ
て小さな引抜き角を有している。リブ３０は筒端
１５の側壁の直径又は円周の不均斉に適合させる
ための半径方向変形に耐え得る故に、空気密封シ
ールが、円筒部分１４の側壁の変形又は端１９と
つば１７間の圧力に単に頼ることなく得られる。

自動ピペツト操作に於いて、ピペツトチツプの
端からマイクロタイターくぼみの既知のレベルま
で制御された距離を維持することが重要である。
円錐部分１１中のピペツトチツプ全液体を抜取る
か又は、特に細胞培養で表面に浮いた物質では再
生可能性を得るために外側表面に付着している物
を引出す事が必須要件である。自動液体移転シス
テムに於て発生するこの作用を可能とするため
に、本発明のチツプはそこでは特に有用であり、
液体と分配端間で毛細管作用が利用される。この
事は距離が共に知られ1000分の数cm中で再生可能
なことを必要とする。このような軸方向の精密な
距離がチツプとピペツト円筒間でピペツトに挿嵌
するか又は排除するかの摩擦にゆだねられること
なくたやすく得られることは、以下の記載から明
らかとなろう。同時に円周リブ３０と円筒１６間
のこのような摩擦は既知の１マイクロリツター又
はそれ以下から数百マイクロリツターの範囲に関
する液量を収容し又は分配するためのポンププラ
ンジヤー２２の十分効果的な作用を維持するため
に、不利な条件下で空気のシールを形成するのに
十分に適切である。

第６図は、本発明のシールと着座の装置の他の
実施例を図解している。断面で示された如く、着
座つば１７は、端１９用の据付け端座を形成する
ために、チツプ１０中に塑造された複数の棚４７
として形成されている。望ましくは３個又はそれ
以上、好ましくは４個の棚４７がこの実施例で使
用されている。更に示されるように、内腔２０と
筒端１５の円筒側壁間のシールは筒端１５中に形
成された溝４９に置かれたＯリング４８によつて
提供されることが出来る。第６図は又筒端１５が
外形球状になるわずかに傾斜した端部分５０で形
成されていることを示している。部分５０の傾斜
が代りに円錐でも良く、そして筒端１９の一体形
成されたシールリブを有するチツプ１０中への挿
通と整列を容易にするために端部がわずかに面取
りされても良い。

所望により、Ｏリングが、円筒端１５と必要と
される低摩擦環状シールを形成するために、チツ
プ１０の内腔２０の側壁に設置可能であることも
又明らかである。

好適実施例で、ただ２つの円周シール装置が示
されたとはいえ、同様外形の補助シールリブが内
腔壁２０又は筒端１５に加えられ、装置のための
全体にわたる摩擦制限を提供され、そしてチツプ
の取除き力が度を越えないことは明らかであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によつて作られ、小仕切りを
有するチツプ供給マガジンの一部で外側スプライ
ン上に支承された使い捨てピペツトチツプの実施
例の側面図。第２図は、マイクロタイタートレイ
のくぼみ中で示されたチツプの取入口兼放出端を
有し、ピペツト円筒或いは筒端に着座した第１図
のチツプの縦断面図。第３図は、着座肩、つばの
Ｖ型空気シールリブ及び外側支持スプラインのピ
ペツト先端構造を示す第１図及び第２図のチツプ
上端の拡大縦断面図。第４図は、取入れと放出端
を採つた第１，２図のチツプの平面図。第５図
は、塑造工程で形成された一体周面シールリブの
実施例を示す第１，２図のチツプのつば壁の部分
の断面図。第６図は、他のシールと筒先端着座棚
との配置を示すチツプのつば部分とピペツト先端
部分との断面図。 １０：チツプ、１１：円錐筒、１２：出入口、
１４：つば、１５：ピペツト筒端、１７：着座用
の棚（肩）、１９：ピペツト下端、２０：つばの
内腔、２２：ポンププランジヤー、３０：リブ、
３７：スプライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 小径端が液体の通路を限定し、大径端がピペ
   ツトの筒端を受入れるところの伸びた円錐筒を含
   むピペツトチツプで、該チツプがピペツトの筒端
   を受入れるための大体円筒状のつばを含み、該つ
   ばが軸方向に一直線になり且つ円錐筒の大径中に
   開口しそしてピペツト筒端からピペツトチツプの
   小径までの精密に制御された距離を設定するため
   にピペツトと係合する停止部、及びピペツトの側
   壁とで摩擦適合とシールを形成するための円周シ
   ールを有していることを特徴とする使い捨てピペ
   ツトチツプ。 ２ 停止部が、(a)大体円筒形部分と円錐筒の大径
   端との連接点の肩であり、(b)つば中で１つ又はそ
   れ以上の半径方向突出物：又は(c)つばの口に於け
   るリムによつて限定されたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項の使い捨てピペツトチツプ。 ３ 円周シールが、(a)リブ又は(b)つばの内側壁の
   ゆるやかなテーパーで限定された特許請求の範囲
   第１項又は第２項の使い捨てピペツトチツプ。 ４ つばが円錐筒の大径端より大きな直径を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項又は第３項の使い捨てピペツトチツプ。 ５ つばがその口の方に2°以下の引抜角度を有し
   且つ口がピペツトを受入れるためにベル型である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４
   項までのいずれか１項の使い捨てピペツトチツ
   プ。 ６ チツプの外側表面が３個又はそれ以上の支承
   用スプラインを有し、該スプラインはチツプ軸に
   対して実質上平行であり且つチツプの軸方向重力
   中心の丁度上方で終つていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１
   項の使い捨てピペツトチツプ。