KR20170056684A - 유체 전달 장치, 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

유체 전달 장치는, 챔버를 갖는 주사기 배럴, 상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 가동하는 제1 플런저를 포함한다. 상기 제1 플런저의 말단부는, 제1 플런저의 말단부와 제2 플런저의 근단부가 맞물릴 때, 제2 플런저가 제1 플런저에 의해 가동되도록 제2 플런저의 근단부와 맞물릴 수 있다. 유체가 제2 플런저의 근단부를 향한 방향으로 통과하도록 하고 유체가 역방향으로 통과할 수 없도록 하기 위해 제2 플런저의 말단부에 체크 밸브가 채용될 수 있다.

Description

유체 전달 장치, 시스템 및 방법{FLUID TRANSFER DEVICE, SYSTEM AND METHOD}
본 발명의 실시예들은 일반적으로 유체 전달 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 유체 샘플링 장치 및 방법들의 각종 실시예들이 기술된다.
약학, 생물공학, 식품, 음료, 및 다른 산업들에 있어서, 공정 개발의 모니터 및/또는 공정 단계들의 최적화를 위해 많은 샘플들을 취하는 것이 종종 요망된다. 종래의 유체 샘플링은 통상적으로 작은 직경의 튜빙을 통해 리액터 또는 다른 처리 용기들에 연결된 침이 없는(needle-free) 샘플링 밸브와 함께 수행된다. 작업자는 우선, 세정제, 일반적으로 에탄올 또는 메탄올 용액으로 샘플링 밸브의 연결부를 닦는다. 다음, 표준 주사기가 연결되고 전체 샘플이 인출, 분리 및 폐기된다. 이는, 부정확한 판독을 유발할 수 있는 임의의 데드 레그의 밸브 및 튜빙을 세정하기 위해 행해진다. 다음, 샘플링 밸브가 재차 세정되고 대표 표본을 취하기 위해 새로운 주사기가 연결된다.
종래의 공정은 작업자 의존형으로 쉽게 실수하거나 또는 부적절하게 수행될 수 있다. 또한, 샘플을 얻기 위해, 작업자는 다른 샘플링 장치들로 시스템에 두 번 연결할 필요가 있어, 오염 기회가 두 배로 된다. 따라서, 종래 유체 샘플링에서의 각종 문제들을 극복할 수 있는 개선된 유체 전달 장치, 시스템 및 방법의 필요성이 제기된다.
유체 전달 장치, 조립체 및 방법의 임의의 실시예들이 이하에 명시된다. 이들 실시예들은, 본 발명이 취할 수 있는 임의 형태의 간단한 요약을 제공하기 위한 것일 뿐으로 이들 실시예들이 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아님을 이해해야 한다. 실제로, 본 발명은 하기에 명시될 수 없는 다양한 실시예들 또는 양태들을 망라할 수 있다.
한 양태에서, 유체 전달 장치는, 챔버를 갖는 주사기 배럴, 상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 제1 플런저, 및 상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 제2 플런저를 포함한다. 상기 제1 플런저의 말단부는, 제1 플런저의 말단부와 제2 플런저의 근단부가 맞물릴 때, 제2 플런저가 제1 플런저에 의해 움직일 수 있도록 제2 플런저의 근단부와 맞물릴 수 있다. 제1 플런저의 말단부와 제2 플런저의 근단부가 맞물리지 않을 때, 제1 플런저는 제2 플런저에 대해 움직일 수 있다. 유체가 제2 플런저의 근단부에 대한 방향으로 통과하도록 하고 유체가 제2 플런저의 근단부로부터의 방향으로 통과하는 것을 방지하기 위해 제2 플런저의 말단부에 체크 밸브가 채용될 수 있다.
다른 양태에서, 유체 전달 조립체는, 유체 원에 결합할 수 있는 제1 유체 전달 장치 및 이 제1 유체 전달 장치에 결합할 수 있는 제2 유체 전달 장치를 포함한다. 상기 제1 유체 전달 장치는 인터페이스 구조부를 구비하고, 제2 유체 전달 장치는 상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부와 상보적인 인터페이스 구조부를 구비하여, 제2 유체 전달 장치가 제1 유체 전달 장치와 함께 위치하여 미끄럼가능하게 움직이도록 한다. 상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 설부들을 포함할 수 있고, 상기 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 상기 하나 이상의 설부들과 상보적인 하나 이상의 홈들을 포함하며, 이에 따라 상기 제2 유체 전달 장치가 상기 제1 유체 전달 장치와 함께 위치하여 미끄럼가능하게 움직일 수 있도록 한다. 대안적으로, 상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 홈들을 포함할 수 있고, 상기 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 홈들과 상보적인 하나 이상의 설부들을 포함할 수 있다.
또 다른 양태에서, 유체 원을 샘플링하기 위한 방법은, 상기 유체 원에 결합된 제1 유체 전달 장치 및 상기 제1 유체 전달 장치에 결합된 제2 유체 전달 장치;를 포함하는 유체 전달 조립체를 유체 원과 연결하는 단계, 및 유체 원으로부터 제1 유체 전달 장치를 통해 제2 유체 전달 장치로 샘플을 인출하는 단계를 포함한다. 상기 제1 유체 전달 장치는 인터페이스 구조부를 포함하고, 상기 제2 유체 전달 장치는 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부에 상보적인 인터페이스 구조부를 포함한다. 유체 전달 조립체를 유체 원과 연결할 때, 상기 제2 유체 전달 장치는, 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 인터페이스 구조부들을 통해 제1 유체 전달 장치와 함께 위치하도록 미끄럼가능하게 움직인다. 어떤 실시예에서, 상기 방법은 제2 유체 전달 장치를 제3 유체 전달 장치로 교체하는 것을 더 포함한다. 상기 제2 유체 전달 장치를 교체하는 단계는 제1 유체 전달 장치로부터 제2 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 교체하는 단계 및 제1 유체 전달 장치와 함께 제3 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 위치시키는 단계를 포함한다.
상기 및 각종의 다른 특징들 및 이점들은 이하의 도면들 및 첨부된 청구범위와 관련된 다음의 상세한 설명으로부터 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치의 사시도이다;
도 1A는 각각 주사기 배럴, 제1 플런저, 및 제2 플런저를 도시한, 도 1의 유체 전달 장치의 분해도이다;
도 1B는 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치의 단면도이다;
도 1C는 도1B의 유체 전달 장치의 부분 확대 단면도이다;
도 1D는 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치에 채용된 더크빌 체크 밸브의 확대 단면도이다;
도 2는 제1 플런저가 한 위치로 후퇴한 것을 나타내는, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치의 단면도이다;
도 3은 제1 플런저와 제2 플런저의 확대 및 제1 플런저와 제2 플런저 사이에 형성된 격리된 볼륨을 나타내는, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치의 단면도이다;
도 3A는 도3에 나타낸 유체 전달 장치의 부분 확대 단면도이다;
도 4는, 제2 플런저와 맞물린 제1 플런저를 후퇴시킴으로써 주사기 배럴 내로의 목표 샘플의 인출을 도시한, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치의 단면도이다;
도 5는, 제2 플런저와 맞물린 제1 플런저를 미는 것에 의한 목표 샘플의 분배를 도시한, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치의 단면도이다;
도 6은, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 장치의 말단부를 둘러싸는 하우징을 포함하는 유체 전달 장치의 개략도이다;
도 7은, 제1 전달 장치, 제2 전달 장치, 및 각각의 제1 및 제2 전달 장치상의 인터페이스 구조부를 포함하는, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른 유체 전달 장치의 개략도이다;
도 8은, 제1 유체 전달 장치와 함께 제자리에 제2 유체 전달 장치를 위치시키고 각각의 제1 및 제2 전달 장치상의 인터페이스 구조부상의 보호 필름을 제거하는 것을 나타낸 개략도이다;
도 9는, 보호 필름이 제거된 상태로 제1 유체 전달 장치와 함께 제자리에 제2 유체 전달 장치를 위치시키는 것을 나타낸 개략도이다;
도 10은, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른, 제1 유체 전달 장치를 다음의 제3 유체 전달 장치로 교체시키는 것을 도시한 개략도이다;
도 11은, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른, 제2 유체 전달 장치를 제3 유체 전달 장치로 교체하는 진행 상태를 도시한 개략도이다;
도 12는, 본 발명의 어떤 실시예들에 따른, 제2 유체 전달 장치의 제3 유체 전달 장치로의 교체 완료를 도시한 개략도이다.
유체 전달 장치, 시스템 및 방법의 임의의 실시예들이 기술된다. 본 발명은 기술된 특정 실시예들에 한정되지 않으며 이런 실시예들은 물론 변경될 수 있다. 특정 실시예와 관련하여 기술된 양태는 그 실시예들에 반드시 제한되지 않으며 임의의 다른 실시예들에서 실행될 수 있다.
본 명세서에 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 특별히 달리 규정되지 않는 한 당해 분야의 숙련자에 의해 보편적으로 이해되는 의미를 갖는다. 명세서의 상세한 설명 및 첨부된 청구범위에 사용된 바와 같이, 단일 형태의 "하나(a, an)" 및 그(the")는 문맥이 명쾌하게 기술되지 않는 한 복수 기준들을 포함한다. 용어 "또는"은 문맥이 명쾌하게 기술되지 않는 한 비배타적인 "또는'을 지칭한다. 다음 설명에서, 잘 알려진 공정 또는 단계들은 본 발명의 실시예들을 불필요하게 애매하게 하는 것을 피하기 위해 상세하게 기술되지 않을 수도 있다.
본 명세서에 사용된 구절 "근단부(proximal end portion)"는 맨 끝단부를 포함하여, 사용시 사용자에 보다 가까운 장치, 부재 또는 부품들의 일부를 지칭한다. 구절 "말단부(distal end portion)"는 맨 끝단부를 포함하여, 사용시 사용자에 보다 먼 장치, 부재 또는 부품들의 일부를 지칭한다.
도면들을 참조하여 유체 전달 장치, 시스템 및 방법의 예시적 실시예들을 이하에 설명한다. 어떤 도면들은 반드시 축척대로 도시되지 않은 것에 유의해야 한다. 도면들은 단지 특정 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위한 것일 뿐이며 철저한 설명이나 또는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 의도가 아니다.
도 1 내지 6을 참조하면, 본 발명의 한 양태에 따른 유체 전달 장치(100)의 각종 실시예들이 도시된다.
도 1 및 도 1A에 도시된 바와 같이, 유체 전달 장치(100)는 주사기 배럴(110), 제1 플런저(200) 및 제2 플런저(300)를 포함한다. 제1 플런저(200)는 주사기 배럴 (110) 내부에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있으며, 근단부(202), 기다란 몸체부(204), 및 말단부(206)를 포함한다. 제2 플런저(300)는 주사기 배럴(110) 내부에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있으며, 근단부(302), 기다란 몸체부(304), 및 말단부(306)를 포함한다. 제1 플런저(200)의 말단부(206)와 제2 플런저(300)의 근단부(302)가 맞물릴 때, 제2 플런저(300)가 제1 플런저(200)에 의해 움직일 수 있고, 또한 제1 플런저(200)의 말단부(206)와 제2 플런저(300)의 근단부(302)가 분리될 때, 제1 플런저(200)가 제2 플런저(300)에 대해 움직일 수 있도록 제1 플런저(200)의 말단부(206)는 제2 플런저(300)의 근단부(302)와 맞물릴 수 있다.
도 1A를 참조하면, 주사기 배럴(110)은 근단부(112), 말단부(114) 및 기다란 몸체부(116)를 포함할 수 있다, 상기 근단부(112)는 단부 개방될 수 있으며, 예컨대, 제1 플런저(200)가 주사기 배럴(110)에 대해 움직일 때, 장치를 지지하기 위해 핑거 그립, 플랜지 등을 구비할 수 있다. 기다란 몸체부(116)는 유체를 유지하기 위해 챔버(120)를 한정하는 내측면(118)을 갖는다. 상기 기다란 몸체부(116)는 일반적으로 원통형 또는 임의의 다른 적절한 형상을 가질 수 있다. 말단부(114)는 챔버(120)와 유체 연통하는 통로(124)를 갖는 팁(122)을 포함할 수 있다. 상기 팁(122)은 샘플링 장치 내로 삽입되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 팁(122)은 루어(luer) 샘플링 밸브와 맞물리도록 구성될 수 있으며, 상기 밸브는 다시 적절한 튜빙을 통해 유체 원(fluid source)에 연결될 수 있다. 또는, 상기 팁(122)은 직접 유체 원에 삽입되도록 구성될 수 있다. 상기 유체 원은, 약학, 생물공학, 식품, 음료 공정 등과 같은 공정이 수행되는 리액터 또는 용기, 또는 상기 리액터 또는 용기에 연결되는 임의의 도관을 포함할 수 있다. 주사기 배럴(110)은 플라스틱, 유리, 금속 등과 같은 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다.
도 1A 및 도 1B를 참조하면, 제1 플런저(200)는 주사기 배럴(110) 내부에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있으며, 근단부(202), 기다란 몸체부(204), 및 말단부(206)를 포함한다. 기다란 몸체부(204)는 주사기 배럴(110)의 내경보다 작은 외측 치수를 갖는 단면을 가질 수 있으며 이에 의해 제1 플런저(200)가 주사기 배럴(110)에 관해 미끄럼가능하게 움직일 수 있도록 한다. 제1 플런저(200)의 기다란 몸체부(204)는 중공으로 될 수 있고 또는 근단부(202)로부터 기다란 몸체부(204)의 일부 또는 전부를 통해 말단부(206)로 연장되는 내부 채널(208)을 가질 수 있으며, 또한 근단부(202)로 더 연장될 수도 있다(도 1B). 기다란 몸체부(204)의 외부는 주사기 배럴(110) 내에서 제1 플런저(200)의 움직임을 용이하게 하기 위해 일반적으로 원통형 또는 임의의 다른 적절한 형상으로 될 수 있다.
제1 플런저(200)의 근단부(202)는 주사기 배럴(110)에 관해 제1 플런저(200)를 지지하고 움직이기 위해 핑거 그립, 플랜지 등을 가질 수 있다. 제1 플런저(200)의 말단부(206)는 주사기 배럴(110)의 내측면(118)에 대해 말단부(206)의 둘레 주위에 액밀(액체 밀폐) 시일(liquid tight seal)를 제공한다.
제1 플런저(200)의 말단부(206) 또는 말단부(206)의 일부는, 주사기 배럴(110)의 내측면(118)과 말단부(206) 사이에 환상 시일을 제공하기 위해, 적절한 밀봉 재료, 예컨대 엘라스토머 중합체로 구성될 수 있다. 또는, 상기 환상 시일은 제1 플런저(200)의 말단부(206)에 결합되는 하나 이상의 별도의 시일 부재에 의해 제공될 수 있다. 도 1B 및 도1C에 도시된 예시적 시일 부재(210)는 일반적으로, 제1 플런저(200)의 기다란 몸체부(204)의 말단부(206)를 수용하도록 구성되는 내부 또는 수용부(receptacle)를 한정하는 베이스 및 환상 측면을 갖는 컵의 형태로 될 수 있다. 상기 시일 부재(210)의 환상 측면의 외면은 주사기 배럴(110)의 내면에 대해 유체 밀폐 시일을 제공하기 위해 환상 림들 및 홈을 가질 수 있다. 시일 부재(210)의 베이스 및 환상 측면의 내측면은, 내측면에 의해 한정된 수용부가 제1 플런저(200)의 기다란 몸체부(204)의 말단부(206)의 형상과 일치하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 말단부(212)는, 이 말단부(212)와 기다란 몸체부(204) 사이에 홈 및 치수가 감소된 단면을 가질 수 있다. 상기 시일 부재(210)는 홈에 수용된 내측으로 연장되는 플랜지를 갖는 환상 에지를 포함할 수 있다. 따라서, 어떤 실시예에서, 제1 플런저(200)의 말단부(206)는 기다란 몸체부(204)의 말단부(212)와 시일 부재(210)의 결합을 포함할 수도 있다. 시일 부재(210) 및 말단부(212)는, 이하에 보다 상세히 기술되는 바와 같이, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)가 제1 플런저(200)의 기다란 몸체부(204)의 내부 채널(208) 내로 통과하여 연장되도록 구성되는 통과부 또는 개구(214)(도1A)를 가질 수 있다.
다시 도 1A 및 도 1B를 참조하면, 제2 플런저(300)는 주사기 배럴(110) 내부에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있으며, 근단부(302), 기다란 몸체부(304) 및 말단부(306)를 포함한다. 제2 플런저(300)의 말단부(306)는 주사기 배럴(110)의 내측면(118)에 대해 말단부의 둘레를 따라 액밀 시일을 제공한다. 제2 플런저(300)의 말단부에 결합된 하나 이상의 분리 시일 부재들에 의해 환상 시일(circumferential seal)이 제공될 수 있다. 도 1B 및 도 1C에 도시된 예시적 시일 부재(326)는 제1 플런저(200)의 말단부(212)에 결합된 시일 부재(210)과 유사한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)의 말단부(328)에 결합된 시일 부재(326)는 일반적으로, 제2 플런저(300)의 말단부(328)를 수용하도록 구성되는 내부 또는 수용부를 한정하는 환상 측면 및 베이스를 갖는 컵의 형태로 될 수 있다. 상기 시일 부재(326)의 환상 측면의 외면은 주사기 배럴(110)의 내측면(118)에 대해 유체 밀폐(fluid-tight) 시일을 제공하기 위해 환상 림(rim)들 및 홈을 가질 수 있다. 시일 부재(326)의 베이스 및 환상 측면의 내측면은, 내측면에 의해 한정된 수용부가 기다란 몸체부(304)의 말단부(328)의 형상과 일치하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 말단부(328)는, 이 말단부(328)와 기다란 몸체부(304) 사이에 후방 테이퍼 면 및 치수가 확대된 단면을 가질 수 있다. 상기 시일 부재(326)는 후방 테이퍼 면과 맞물리도록 구성된 내향 연장 플랜지를 갖는 환상 에지를 포함할 수 있다. 따라서, 어떤 실시예에서, 제2 플런저(300)의 말단부(306)는 기다란 몸체부(304)의 말단부(328)와 시일 부재(326)의 결합을 포함할 수도 있다.
도 1B, 1C 및 1D를 참조하면, 어떤 실시예에서, 제2 플런저(300)의 말단부(306)는 체크 밸브(330)를 포함할 수 있다. 체크 밸브(330)는, 유체가 말단부(306)로부터 제2 플런저의 근단부를 향한 방향으로 통과하도록 하고 또한 유체가 제2 플런저(300)의 근단부로부터 말단부로의 방향으로 통과하지 못하도록 구성될 수 있다. 적절한 체크 밸브들의 예로는 더크빌(duckbill) 체크 밸브를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 더크빌 체크 밸브는 더크빌의 형태로 엘라스토머 립 (elastomeric lip)을 포함할 수 있다. 더크빌 체크 밸브는, 예컨대 차동 정압력으로 순방향(forward) 흐름을 가능케 하고 차동 부압력으로 역류를 방지하도록 구성될 수 있다. 재료의 탄성은 충분한 부압의 부재시 닫힌 위치에 빌을 유지한다. 더크빌 체크 밸브들은 잘 알려져 있고 상업적으로 입수가능하다. 도1C에 상세히 도시된 바와 같이, 더크빌 체크 밸브(330)는, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304) 내측에 배치된 더크빌 부분(332)(도 3)으로 시일 부재(326)에 고정될 수 있다. 더크빌 체크 밸브(330)는, 일체형 장치로 구성되고 압입(press-fit) 맞물림 또는 다른 적절한 맞물림에 의해 시일 부재(326)에서 고정될 수 있다. 더크빌 체크 밸브(330)는, 주사기 배럴(110)의 팁(122)에서 통로(124)와 정렬될 수 있다. 또는, 다른 형태의 체크 밸브들이 제2 플런저에 사용될 수 있으며 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 2를 참조하면, 어떤 실시예에서, 제2 플런저(100)의 기다란 몸체부(304)는 제1 플런저(200)의 말단부(206)에서의 개구(214)를 통해 연장되고 또한 제1 플런저(200)의 기다란 몸체부(204)의 내부 채널(208) 내로 연장된다. 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)는, 제1 플런저(200)가 제2 플런저(300)에 대해 움직일 수 있도록, 제1 플런저(200)의 기다란 몸체부(204)의 내부 채널(208)의 단면의 치수보다 작은 외측 치수를 갖는 단면을 가질 수 있다. 예컨대, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)는, 제1 플런저(200)가 제2 플런저(300)에 대해 움직일 때, 개구(214)를 통해 내부 채널(208) 안팎으로 미끄럼가능하게 움직일 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)는 제1 플런저(200)의 말단부 (206)에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있으나, 제1 플런저(200)가 제2 플런저(300)에 대해 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 기다란 몸체부(204) 내로 연장될 필요는 없다.
두 개의 플랜지들의 배치에 의해, 후에 상세히 기술되는 바와 같이 잠재적인 데드 레그(dead-leg) 유체를 유지하기 위해 제1 및 제2 플런저들(200 및 300)의 말단부들 사이에 밀폐된 볼륨의 형성을 가능케 한다. 어떤 실시예에서, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)는, 보다 큰 밀페 볼륨(130)의 형성을 허용하기 위해 주사기 배럴(110)의 단면에 비해 실질적으로 작은 단면을 가질 수 있다.
제1 플런저(200)의 말단부(206)에 있어서 개구(214)의 둘레를 따른 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)에 대한 액밀 시일(liquid tight seal)이 제공될 수 있다. 예컨대, 제1 플런저(200)의 말단부(212)에 결합된 시일 부재(210)는, 탄성 및/또는 유연성 재료로 구성될 수 있고, 개구(214)는, 제1 플런저(200)가 제2 플런저(300)에 대해 미끄러져 움직일 때, 기다란 몸체부(304)에 대한 밀폐를 제공하기 위해 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)의 단면의 외측 치수보다 약간 작은 사이즈로 될 수 있다. 제1 플런저(200)의 말단부(206)에 결합된 시일 부재(210)는 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)에 대해 저마찰 시일 표면을 제공할 수 있는 재료로 형성될 수 있다. 시일 부재(210)를 구성하기 위한 적절한 재료는 고무, 실리콘, 열가소성 엘라스토머, 및 당해 분야에 알려진 각종의 다른 재료들을 포함할 수 있으나, 이들에 한정되지 않는다.
도 3 및 3A를 참조하면, 제2 플런저(300)의 근단부(302)는 제1 플런저(200)의 말단부(206)와 맞물리도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제2 플런저(300)의 근단부(302)는 제1 플런저(200)의 말단부(206)에 있어서의 개구(214)의 크기보다 큰 직경을 갖는 외측 연장 플랜지를 포함할 수 있다. 상기 근단부(302)는 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)의 일체부로 될 수 있다. 제1 플런저(200)가 임의의 거리로 철수될 때, 근단부(302)는 제1 플런저(200)의 말단부(206)와 맞물릴 수 있다. 상기 맞물림은 제1 플런저(200)가 다시 철수될 때 제2 플런저(300)가 제1 플런저(200)와 함께 움직이도록 한다.
다시 도 3 및 3A를 참조하면, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)는 주사기 배럴(110)의 팁(122)에서의 통로(124) 및 체크 밸브(330)와 유체 연통하는 내부 통로(334)를 가질 수 있다. 구멍, 슬롯 등과 같은 개구들(336) 역시, 제1 및 제2 플런저(200, 300)의 말단부들(206, 306) 사이에 형성된 밀폐 볼륨(130)과 유체 연통한다.
도 2로 되돌아가서, 제2 플런저(300)의 근단부(302)와 제1 플런저(200)의 말단부(206)가 맞물리지 않을 때, 제1 플런저(200)는 제2 플런저(300)에 대해 움직일 수 있으며, 즉, 제1 플런저(200)가 주사기 배럴(110)에 대해 후퇴될 때 제2 플런저(300)는 정지 상태로 된다. 이는 제1 플런저(200)의 말단부(206)와 제2 플런저(300)의 근단부(302) 사이에 밀폐된 제1 볼륨(130)을 생성한다. 이 밀폐된 제1 볼륨(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 처음에 제2 플런저(300)의 근단부(302)와 제1 플런저(200)의 말단부(206)가 맞물릴 때 최대로 된다. 주사기 배럴(110)의 내측면에 대해 제1 및 제2 플런저(200, 300)의 말단부들의 환상 시일은 상기 밀폐된 제1 볼륨(130)에서 진공 또는 부압을 생성한다. 이는, 주사기 배럴(110)의 팁(122)의 통로(124), 체크 밸브(330), 내부 통로(334) 및 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부(304)에 있어서의 개구들(336)을 통해 상기 밀폐된 제1 볼륨(130) 내로 유체의 흐름을 허용한다.
도 4를 참조하면, 제2 플런저(300)의 근단부(302)와 제1 플런저(200)의 말단부(206)가 맞물릴 때, 제1 플런저(200)가 다시 철수하여 제2 플런저(300)가 제1 플런저(200)와 함께 움직이도록 한다. 제1 플런저(200)와 제2 플런저(300)의 움직임은 제2 플런저의 말단부와 주사기 배럴(110)의 말단부 사이에 제2 볼륨을 생성한다. 주사기 배럴(110)에 대한 제2 플런저(300)의 말단부의 환상 시일은 제2 볼륨(132)에서 진공 또는 부압을 생성한다. 이는 대표 샘플이 주사기 배럴(110)의 팁(122)에 있어서 통로(124)를 통해 제2 볼륨(132) 내로 인출되도록 한다.
제2 플런저(300)에 체크 밸브(330)의 채용은, 유체, 예컨대 제1 볼륨(130)의 데드 레그 유체가, 대표 샘플을 유지하는 제2 볼륨(132) 내로 역류하지 않도록 한다. 체크 밸브(330)의 사용은, 데드 레그 또는 튜빙의 트랩 및/또는 유체 전달 시스템의 밸브들의 유체가 세정되고 대표 샘플이 인출되기 전에 상기 밀폐된 제1 볼륨(130)에서 격리되도록 한다. 튜빙 및 샘플링 밸브들의 트랩 또는 데드 레그의 유체는 장기간에 걸쳐 부패할 수 있으며 오염 또는 데드 레그 유체와 혼합될 경우 대표 샘플의 판독을 부정확하게 할 수 있다. 통상적으로, 전 샘플을 인출함으로써 튜빙 및 밸브들을 세정하기 위해 별도의 표준 주사기가 사용된다. 전체 샘플을 갖는 주사기는 분리 및 폐기된다. 다음, 대표 샘플을 취하기 위해 새로운 주사기가 연결된다.
본 발명의 어떤 실시예들에 의하면, 상기한 유체 전달 장치(100)는 잠재적 데드 레그 유체를 공히 세정 및 분리하고 대표 샘플을 취하기 위해 사용될 수 있다. 튜빙 및 밸브들의 데드 레그에서의 유체는 밀폐된 제1 볼륨(130) 내로 인출될 수 있다. 체크 밸브(330)는 데드 레그 유체의 역류를 방지하고 밀폐된 제1 볼륨(130)에 분리된 데드 레그 유체를 유지한다. 다음, 대표 샘플이 세정된 튜빙 및 밸브들을 통해 인출된다. 대표 샘플은 제2 볼륨(132)에 유지될 수 있다.
잠재적 데드 레그 유체의 볼륨은 유체 전달 시스템에 사용된 튜빙 또는 밸브드에 기초하여 결정될 수 있다. 밀폐된 제1 볼륨(130)의 최대 용량은 적어도 모든 데드 레그 유체를 수용하도록 규정될 수 있다. 실시예에서, 제2 플런저(300)의 기다란 몸체부의 길이 및 주사기 배럴(110)의 단면의 치수는 유체 범위 약 1 ml 내지 약 50 ml를 유지하기 위해 제1 볼륨(130)의 최대 용량을 제공하도록 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 대표 샘플은 제1 플런저(200)를 미는 것에 의해 분석을 위해 이어서 분배될 수 있다. 제2 플런저(300)의 말단부에 내장된 체크 밸브는 제1 플런저(200)가 밀릴 때 밀폐된 제1 볼륨(130) 내에 데드 레그 유체를 보존한다. 제1 플런저(200)를 미는 것에 의해 제2 볼륨에 압력을 인가하게 되어, 대표 샘플이 제2 볼륨(132)으로부터 분배되도록 한다.
도 6을 참조하면, 어떤 실시예에서, 유체 전달 장치(100)는 하우징(150)을 더 포함할 수 있다. 하우징(150)은 유체 전달 장치의 오염으로부터의 보호 및/또는 샘플링 장치와 유체 전달 장치의 결합을 용이하게 하도록 기능할 수 있다. 예컨대, 하우징(150)은, 샘플링 장치와 맞물리도록 구성되는 주사기 배럴의 임의의 팁 부분을 포함하여, 유체 전달 장치(100)의 말단부를 덮거나 둘러싸도록 구성 또는 형성될 수 있다. 하우징(150)은 샘플링 장치와 결합하거나 그로부터 분리되기 위해 주사기 배럴(110)이 하우징(150)의 내측 안팎으로 축방향으로 슬라이드하도록 구성될 수 있다. O-링 등(152)과 같은 하나 이상의 시일이 주위 환경으로부터 유체 전달 장치(100)의 말단부를 밀폐하도록 제공될 수 있다.
유체 전달 장치(100)는 후에 상세히 기술되는 바와 같이, 샘플링 장치에 있어서 상보적 인터페이스 구조부와 결합하도록 구성되는 인터페이스 구조부를 포함할 수 있다. 인터페이스 구조부(160)는 샘플링 장치에 있어서 상보적 결합 구조와 맞물리도록 구성되는 임의의 적절한 결합 구조부를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 예시적 인터페이스 구조부(160)는 샘플링 장치에 있어서 하나 이상의 설부들과 미끄럼가능하게 맞물리도록 구성되는 하나 이상의 홈들(162)을 포함한다. 할 수 있다. 도 6에 도시된 인터페이스 구조부(160)는 보호 필름(168)으로 덮힌 개구(166)을 갖는 프레임형 부재이다. 한쌍의 홈드(162)은, 샘플링 밸브의 상보적 인터페이스 구조부(160)에 있어서 한쌍의 설부들과 미끄럼가능하게 맞물리도록 구성되는 프레임형 부 부재의 대향측들상에 제공된다.
보호 필름(168)은, 샘플링 장치와 맞물릴 팁을 포함하여, 먼지, 분진, 박테리아 등으로부터 유체 전달 장치(100)를 보호하기 위해 하우징(150)의 개구(166)를 커버하도록 구성된다. 보호 필름(168)은, 종이, 금속 박, 중합체 필름 등의 형태로 될 수 있다. 보호 필름(168)은, 접착 또는 다른 적절한 수단을 통해 인터페이스 구조부(160)에 부착될 수 있고, 또한 인터페이스 구조부(160)로부터 박리되거나 달리 제거될 수 있다. 후에 상세히 기술되는 바와 같이 유체 전달 장치(100)의 인터페이스 구조부(160)가 샘플링 장치에 있어서의 상보적 인터페이스 구조부(160)와 결합된 후 또는 샘플링 장치와 유체 전달 장치(100)의 결합시, 보호 필름(168)은 인터페이스 구조부(160)로부터 필름을 용이하게 박리하기 위해 여분의 길이(169), 탭 등을 포함할 수 있다.
도 7-12를 참조하여, 본 발명의 다른 양태에 따른 유체 전달 조립체(400)의 각종 실시예들이 기술된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 유체 전달 조립체(400)는 제1 유체 전달 장치(500) 및 제2 유체 전달 장치(100)를 포함한다. 제1 유체 전달 장치(500)는 이 제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부(512)와 상보적인 인터페이스 구조부(160)를 포함할 수 있다. 제2 유체 전달 장치(100)는 제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부(512)와 상보적인 인터페이스 구조부(160)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 유체 인터페이스 구조부(512 및 160)는, 미끄럼가능하게 서로 맞물리도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)와 함께 위치하거나 그와 정렬되도록 미끄럼가능하게 움직일 수 있도록 된다. 제1 유체 전달 장치(500)는, 리액터 또는 용기 또는 리액터 또는 용기와 유체 연통하는 도관과 같은 유체 원에 연결되도록 구성될 수 있다. 제2 유체 전달 장치(100)는 제1 유체 전달 장치(500)를 통해 유체 원을 샘플링하기 위해 제1 유체 전달 장치(500)와 무균상태로 맞물리도록 구성될 수 있다.
제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부(512)는 하나 이상의 설부(514)와 같은 결합 구조를 포함할 수 있다. 제2 유체 전달 장치(100)의 인터페이스 구조부(160)는, 제1 및 제2 유체 인터페이스 구조부(512 및 160)가 미끄럼가능하게 서로 맞물리도록 하나 이상의 홈들(162)과 같은 결합 구조를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 홈들을 포함하고 제2 유체 전달 장치(100)의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 상보적 설부들을 포함한다. 일단 장치들이 제자리에 위치된 후 결합 장치를 고정하기 위해 래치, 슬롯, 포크, 멈춤 부재 등과 같은 로크 기구가 인터페이스 구조부에 포함될 수도 있다.
다시 도 7을 참조하면, 어떤 실시예에서, 제1 유체 전달 장치(500)는 하우징(520)을 포함할 수 있고, 인터페이스 구조부(512)는 하우징(520)의 일부로 될 수 있다. 제2 유체 전달 장치(100)는 하우징(150)을 포함할 수 있고, 인터페이스 구조부(160)는 하우징(150)의 일부로 될 수 있다. 이와 같이, 인터페이스 구조부(160)는 하우징(520) 내에 둘러싸인 장치(500)를 오염으로부터 보호하기 위해 보호 필름(518)으로 덮힌 개구(516)를 갖는 프레임형 부재를 포함할 수 있다. 인터페이스 구조부(160)는, 하우징(520) 내에 둘러싸인 장치(100) 또는 장치(100)의 말단부를 오염으로부터 보호하기 위해 보호 필름(168)으로 덮힌 개구(166)를 갖는 프레임형 부재를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 유체 전달 장치(500, 100)가 제자리에 위치되거나 또는 서로에 대해 적절히 정렬되면, 보호 필름(168)이 제거될 수 있고 하우징(520, 150)을 개방하거나 또는 제1 유체 전달 장치(500)와 제2 유체 전달 장치(100)의 결합 또는 맞물림을 위한 통과부를 생성한다. 인터페이스 구조부들(512, 160)은, 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)와 함께 제자리에 위치되고 보호 필름들(168 및 518)이 제거되었을 때, 인터페이스 구조부들(512, 160)이 서로 맞닿도록 구성될 수 있으며, 이는 주위 환경으로부터 하우징들(520, 150)에 대한 밀폐(seal)를 형성한다.
제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부(512)는 하우징(520)에 조립되는 별도로 구성되는 유닛으로 될 수도 있고 또는 하우징(520)과 일체로 될 수도 있다. 제2 유체 전달 장치(100)의 인터페이스 구조부(160)는 하우징(150)에 조립되는 별도로 구성되는 유닛으로 될 수도 있고 또는 하우징(150)과 일체로 될 수도 있다. 제1 및 제2 유체 전달 장치(500, 100)의 하우징들(520, 150)은 플라스틱, 금속 등과 같은 임의의 적절한 재료로 구성될 수 있다. 상기 하우징들(520, 150)은 투명, 반투명 또는 불투명할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 보호 필름들(168 및 518)은, 접착 또는 다른 적절한 수단을 통해 각각 인터페이스 구조부들(512, 160)에 부착될 수 있으며, 또한 이들 모두 예컨대 뜯어내거나 잡아당김으로써 제거될 수 있다. 보호 필름들(168 및 518)은, 먼지, 분진, 박테리아 등과 같은 오염물의 통과를 방치하는 적절한 재료로 구성될 수 있으며, 또한, 종이, 금속 박, 중합체 필름 등의 형태로 될 수 있다. 어떤 실시예에서, 보호 필름들(168 및 518)은, 후에 상세히 기술되는 바와 같이 제1 및 제2 유체 전달 장치(500, 100)이 제자리에 위치된 후 인터페이스 구조부들(512, 160)에 부착된 보호 필름들(168 및 518)의 박리를 용이하게 하기 위해 제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부(512)에 있어서의 슬롯(522)을 싱크 또는 통과하는 연장부들(519, 169)을 각각 가질 수 있다.
제1 및 제2 유체 전달 장치(500, 100)의 초기 조립은 이들의 인터페이스 구조부들(512, 160)을 통해 이들을 미끄럼가능하게 결합함으로써 달성될 수 있다. 예컨대, 제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부가 설부들과 홈들을 포함하고 제2 유체 전달 장치(100)의 인터페이스 구조부가 상보적인 홈들과 설부들을 포함하는 실시예에서, 대응하는 인터페이스 구조부들의 설부 및 홈들은 제1 유체 전달 장치(500)에 대해 제2 유체 전달 장치(100)를 슬라이딩함으로써 정렬 또는 결합될 수 있다. 제2 유체 전달 장치(100)의 보호 필름(168)의 연장부(169)는 설부 및 홈들이 정렬 및 결합되기 전에 제1 유체 전달 장치(500)의 슬롯(522)을 통과할 수 있다. 제1 유체 전달 장치(500)에 대한 제2 유체 전달 장치(100)의 슬라이딩시, 상기 연장부(169)는 슬롯(522)을 통해 뒤로 당겨질 수 있으며 제2 유체 전달 장치(100) 상에 중첩될 수 있다. 이에 따라, 연장된 필름 부(169)의 길이는, 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)와 미끄럼가능하게 위치되거나 정렬되면 그의 단부가 슬롯(522)의 외측에 잔류하도록 선택될 수 있으며, 이에 의해 인터페이스 구조부에 부착된 필름(168)을 잡아당길 수 있게 된다.
제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)와 미끄럼가능하게 위치되거나 정렬되면, 제1 및 제2 인터페이스 구조부들(512, 160)에 부착된 보호 필름들(168 및 518)은, 예컨대 당기거나 뜯어냄으로써 제거될 수 있으며, 이에 의해 하우징(520, 150)을 각각 개방하고 또한 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)와 결합 또는 맞물리기 위한 통로를 생성한다. 도 8은 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)와 함께 제자리에 위치되고 보호 필름들(168 및 518)이 박리되는 것을 도시한다, 도 9는 보호 필름들(168 및 518)이 완전히 제거되고, 제2 유체 전달 장치(100)와 제1 유체 전달 장치(500)의 맞물림을 허용하기 위한 통로를 생성하는 것을 도시한다.
제2 유체 전달 장치(100)는, 예컨대 제1 유체 전달 장치(500)에 대해 이 제2 유체 전달 장치(100)를 축방향으로 미는 것에 의해 제1 유체 전달 장치(500)와 맞물릴 수 있다. 다음, 샘플 유체가 제1 유체 전달 장치(500)를 통해 제2 유체 전달 장치(100)에 의해 인출될 수 있다.
어떤 실시예에서, 도 1-5를 참조하여 설명한 바와 같이 제2 유체 전달 장치(100)는 주사기 배럴, 두 개의 플런저들 및 하나의 체크 밸브를 포함할 수 있다. 이와 같이, 예컨대, 유체 원에 연결하는 튜빙의 데드 레그 및/또는 제1 유체 전달 장치(500)의 밸브에서의 유체는 제2 유체 전달 장치(100)에 있어서의 밀폐된 제1 볼륨 내로 그를 인출함으로써 세정될 수 있다. 체크 밸브의 채용에 의해, 데드 ㄹ레레그 유체의 역류를 방지하고 제1 볼륨 내에 분리된 유체를 유지한다. 다음, 대표 샘플이 제2 볼륨 내로 인출될 수 있으며 상기 제2 볼륨은 체크 밸브에 의해 제1 볼륨으로부터 격리된다.
대표 샘플이 인출된 후, 제2 유체 전달 장치(100)는 제1 유체 전달 장치(500)로부터 분리될 수 있으며, 그 다음, 교체 또는 제거되어, 예컨대 분석을 위한 샘플의 분배, 및/또는 유체 원으로부터 부가적인 샘플을 취하도록 다음 또는 제3 유체 전달 장치가 위치 설정되고 제1 유체 전달 장치(500)와 맞물리도록 한다. 제2 유체 전달 장치(100)는 예컨대 제1 유체 전달 장치(500)로부터 떨어져 제2 유체 전달 장치(100)를 축방향으로 철수시킴으로써 제1 유체 전달 장치(500)로부터 분리될 수 있다. 다음, 제2 유체 전달 장치(100)는 인터페이스 구조부들(512, 160)을 통해 미끄러짐으로써 제1 유체 전달 장치(500)의 위치로부터 교체될 수 있다.
도 10은 제2 유체 전달 장치(100)를 제3 유체 전달 장치(600)로 교체하는 방법을 도시한다. 제3 유체 전달 장치(600)는 제2 유체 전달 장치(100)와 동일하거나 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 대안적으로, 제3 유체 전달 장치(600)는 제2 유체 전달 장치(100)와 다른 구조를 가질 수도 있다. 제3 유체 전달 장치(600)는 장치의 말단부를 둘러싸는 하우징(602), 하나 이상의 홈과 같은 인터페이스 구조부, 및 하우징(602)에서 개구를 덮는 인터페이스 구조부(604)에 제거가능하게 부착된 보호 필름(606)을 포함할 수 있다. 상기 보호 필름(606)은 제1 유체 전달 장치(500)의 인터페이스 구조부에서 슬롯(522)을 통과할 수 있는 여분의 길이 또는 탭을 가질 수 있다.
도 10을 참조하면, 어떤 실시예에서, 제1 유체 전달 장치(500)로부터 제2 유체 전달 장치(100)의 교체 및 제1 유체 전달 장치(500)와 함께 제3 유체 전달 장치(600)의 위치설정은 동일한 시간에 행해질 수 있다. 이는, 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)로부터 교체될 때 제3 유체 전달 장치(600)가 제1 유체 전달 장치(500)와 함께 제자리에 위치되도록 인터페이스 구조부를 통해 제2 유체 전달 장치(100)에 대해 제3 유체 전달 장치(600)를 미끄럼가능하게 미는 것에 의해 달성될 수 있다. 제3 유체 전달 장치(600)에 부착된 보호 필름(606)은, 제3 유체 전달 장치(600)가 제2 유체 전달 장치(100)에 대해 밀리는 동안 서서히 박리될 수 있으며, 그에 의해 제3 유체 전달 장치(600)가 서서히 열리고 개방되며 제1 유체 전달 장치(500)의 하우징(520)과 하우징(602)를 무균성으로 연결한다. 요컨대, 제3 유체 전달 장치(600) 상의 보호 필름(606)은 제1 유체 전달 장치(500)와 제3 유체 전달 장치(600)의 위치설정과 동시에 제거될 수 있다. 제3 유체 전달 장치(600)가 제1 유체 전달 장치(500)와 정렬되거나 제자리에 위치되면 보호 필름(606)은 완전히 제거될 수 있다. 상기한 실시예들에 따른 교체 방법은, 초기 또는 제2 유체 전달 장치(100)가 다음 또는 제3 유체 전달 장치(600)로 교체되는 동안 시스템의 살균성이 유지될 수 있기 때문에 바람직하다.
도 11은, 초기 또는 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)로부터 교체되고, 제3 유체 전달 장치(600)가 다음 또는 제3 유체 전달 장치(600)가 제1 유체 전달 장치(500)와 함께 제자리에 위치되고, 제3 유체 전달 장치(600)가 제1 유체 전달 장치(500)에 대해 미끄러지는 동안 보호 필름(606)이 박리되고, 상기 장치가 서서히 열리고 제3 유체 전달 장치(600)의 하우징을 제1 유체 전달 장치(500)의 하우징(520)에 무균성으로 연결할 때의 교체 진행 상태를 개략적으로 도시한다. 도 12는, 제2 유체 전달 장치(100)가 제1 유체 전달 장치(500)로부터 교체되고, 제3 유체 전달 장치(600)가 제1 유체 전달 장치(500)와 함께 위치 및 정렬되고, 제3 유체 전달 장치(600) 상의 보호 필름(606)이 완전히 제거되는 것을 도시한 개략도이다.
제3 유체 전달 장치(600)가 제자리에 위치되고, 제1 유체 전달 장치(500)와 결합 또는 맞물리면, 부가적인 대표 샘플이 제2 유체 전달 장치(100)와 관련하여 앞에서 설명된 것과 동일 또는 유사한 방식으로 인출될 수 있다.
제1 유체 전달 장치(500)는 루어 동작 밸브 샘플링 장치 등을 포함하는 임의의 적절한 샘플링 장치로 될 수 있다. 다양한 루어 동작 밸브들이 당해 분야에 알려져 있으며 이들의 상세한 설명은 본 발명의 실시예들의 설명에 초점을 맞추기 위해 생략된다. 본 출원인에 대한 미국 특허 제8,544,497호는 본 발명의 제1 유체 전달 장치로서 사용될 수 있는 각종 실시예들을 기술하고 있다. 미국 특허 제8,544,497호의 기재는 본 명세서에 전체적으로 채용된다.
제1 유체 전달 장치(500)와 결합될 제2 유체 전달 장치(100), 제3 유체 전달 장치(600), 또는 임의의 후속 유체 전달 장치는 당해 분야에서 입수가능한 임의의 적절한 주사 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 어떤 바람직한 실시예에서, 제2, 제3 및 후속 유체 전달 장치는, 도 1-5와 관련하여 위에서 기술된 주사기 배럴, 각각 주사기 배럴 내에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 두 개의 플런저들, 및 체크 밸브를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 용어 "제1", "제2", 및 "제3"은 각종 실시예의 설명을 용이하게 하기 위해 사용되며, 이는 "제3" 유체 전달 장치가 "제2" 유체 전달 장치로 교체된 후 "제2"로 될 수 있고 상기 용어 "제3"은 동일하거나 실질적으로 동일한 구조를 갖는 복수의 유체 전달 장치들을 포함하는 것으로 이해해야 한다.
유체 전달 장치, 조립체, 및 방법이 기술되었으나, 당해 업계에 숙련된 자들은 본 발명의 정신 및 범위 내에서 각종 다른 변경들이 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 이들 모두 또는 다른 변형예들 및 변경들은 본 발명에 의해 고려되며 본 발명의 범위 내에 있는 것이다.

Claims (44)

  1. 유체 전달 장치로서,
    통로를 포함하는 말단부(distal end portion) 및 챔버를 한정하는 내측면을 갖는 주사기 배럴:
    상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 움직이는 제1 플런저로서, 근단부(proximal endportion), 기다란 몸체부 및 말단부를 포함하고, 제1 플런저의 말단부는 주사기 배럴의 내측면에 대해 환상 시일(circumferential seal)을 제공하는, 제1 플런저;
    상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 가동하는 제2 플런저로서, 근단부, 기다란 몸체부 및 말단부를 포함하고, 제2 플런저의 말단부는 주사기 배럴의 내측면에 대해 환상 시일을 제공하는, 제2 플런저;를 포함하고,
    상기 제1 플런저의 말단부는, 제1 플런저의 말단부와 제2 플런저의 근단부가 맞물릴 때, 제2 플런저가 제1 플런저에 의해 움직일 수 있도록 제2 플런저의 근단부와 맞물릴 수 있는, 유체 전달 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 기다란 몸체부는 내부 채널을 포함하고 상기 제1 플런저의 말단부는 상기 내부 채널 내로의 통과부(pass-through)를 갖고,
    상기 제2 플런저의 기다란 몸체부는 상기 통과부를 통해 미끄럼가능하게 움직일 수 있고, 상기 제2 플런저의 근단부는 제1 플런저의 말단부와 맞물릴 수 있는, 유체 전달 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 말단부에서의 통과부는 상기 제2 플런저의 기다란 몸체부에 대해 환상 시일을 제공하는, 유체 전달 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 플런저가 상기 제2 플런저에 대해 근단부에서 움직일 때 밀폐된 제1 볼륨이 상기 제1 플런저의 말단부와 상기 제2 플런저의 말단부 사이에 한정되고, 상기 제2 플런저가 상기 제1 플런저에 의해 근단부에서 움직일 때 제2 볼륨이 상기 제2 플런저의 말단부와 상기 주사기 배럴의 말단부 사이에 한정되는, 유체 전달 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 플런저의 기다란 몸체부는 상기 밀폐된 제1 볼륨과 유체 연통하는 내부 통로를 갖는, 유체 전달 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 플런저는 말단부에 체크 밸브를 더 포함하는 유체 전달 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 플런저의 말단부는 시일 부재를 포함하고 상기 체크 밸브는 시일 부재에 통합되는, 유체 전달 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 체크 밸브는 더크빌 체크 밸브을 포함하는, 유체 전달 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 플런저의 근단부는 플랜지부를 포함하는, 유체 전달 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐된 제1 볼륨은 1 ml 내지 50 ml의 범위에 있는, 유체 전달 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 유체 전달 장치 또는 그의 말단부를 둘러싸는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징은 보호 필름으로 덮힌 개구를 갖고 또한 인터페이스 구조부를 포함하는, 유체 전달 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 인터페이스 구조부는, 샘플 장치상에 하나 이상의 설부(tongue)들과 상보적인 하나 이상의 홈(groove)들을 포함하는, 유체 전달 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 인터페이스 구조부는, 샘플 장치상에 하나 이상의 홈들과 상보적인 하나 이상의 설부들을 포함하는, 유체 전달 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 보호 필름은 상기 인터페이스 구조부에 제거가능하개 부착되는, 유체 전달 장치.
  15. 유체 전달 조립체로서,
    제1 유체 전달 장치;
    제2 유체 전달 장치를 포함하고, 상기 제2 유체 전달 장치는 상기 제1 유체 전달 장치에 결합할 수 있고,
    상기 제1 유체 전달 장치는 인터페이스 구조부를 포함하고;
    상기 제2 유체 전달 장치는 상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부와 상보적인 인터페이스 구조부를 포함하는, 유체 전달 조립체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 설부들을 포함하고, 상기 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 상기 하나 이상의 설부들과 상보적인 하나 이상의 홈들을 포함하며, 이에 따라 상기 제2 유체 전달 장치가 상기 제1 유체 전달 장치와의 위치설정에서 미끄럼가능하게 움직이도록 하는, 유체 전달 조립체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 홈들을 포함하고, 상기 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 상기 하나 이상의 홈들과 상보적인 하나 이상의 설부들을 포함하며, 이에 따라 상기 제2 유체 전달 장치가 상기 제1 유체 전달 장치와의 위치설정에서 미끄럼가능하게 움직이도록 하는, 유체 전달 조립체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제1 유체 전달 장치는, 이 제1 유체 전달 장치의 적어도 근단부를 둘러싸고 또한 개구를 갖는 하우징, 및 상기 제1 유체 전달 장치의 하우징에서 상기 개구를 덮는 보호 필름을 더 포함하고,
    상기 제2 유체 전달 장치는, 이 제2 유체 전달 장치의 적어도 말단부를 둘러싸고 또한 개구를 갖는 하우징, 및 상기 제2 유체 전달 장치의 하우징에서 상기 개구를 덮는 보호 필름을 더 포함하며,
    상기 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 보호 필름들은 제거가능한, 유체 전달 조립체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 유체 전달 장치의 보호 필름은 이 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부에 제거가능하게 부착되고,
    상기 제2 유체 전달 장치의 보호 필름은 이 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부에 제거가능하게 부착되는, 유체 전달 조립체.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 인터페이스 구조부들은, 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 보호 필름들이 제거되면 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 하우징들을 밀폐하는, 유체 전달 조립체.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 제1 유체 전달 장치의 하우징 및/또는 제2 유체 전달 장치의 하우징은 투명 또는 반투명 플라스틱을 포함하는, 유체 전달 조립체.
  22. 제19항에 있어서,
    제3 유체 전달 장치를 더 포함하고,
    상기 제3 유체 전달 장치는 상기 제2 유체 전달 장치의 구조와 실질적으로 동일한, 유체 전달 조립체.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 유체 전달 장치들은 주사 장치인, 유체 전달 조립체.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 주사 장치는,
    통로를 구비하는 말단부 및 챔버를 한정하는 내측면을 갖는 주사기 배럴:
    상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 제1 플런저로서, 근단부, 기다란 몸체부 및 말단부를 포함하고, 제1 플런저의 말단부는 주사기 배럴의 내측면에 대해 환상 시일을 제공하는, 제1 플런저;
    상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 제2 플런저로서, 근단부, 기다란 몸체부 및 말단부를 포함하고, 제2 플런저의 말단부는 주사기 배럴의 내측면에 대해 환상 시일을 제공하는, 제2 플런저;를 포함하고,
    제1 플런저의 말단부와 제2 플런저의 근단부가 맞물릴 때, 상기 제1 플런저의 말단부가 제2 플런저의 근단부와 맞물릴 수 있는, 유체 전달 조립체.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 기다란 몸체부는 내부 채널을 포함하고 상기 제1 플런저의 말단부는 상기 내부 채널 내로의 통과부를 갖고,
    상기 제2 플런저의 기다란 몸체부는 상기 통과부를 통해 미끄럼가능하게 움직일 수 있고, 상기 제2 플런저의 근단부는 제1 플런저의 말단부와 맞물릴 수 있는, 유체 전달 조립체.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 말단부에서의 통과부는 상기 제2 플런저의 기다란 몸체부에 대해 환상 시일을 제공하는, 유체 전달 조립체.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제1 플런저가 상기 제2 플런저에 대해 근단부에서 움직일 때 밀폐된 제1 볼륨이 상기 제1 플런저의 말단부와 상기 제2 플런저의 말단부 사이에 한정되고, 상기 제2 플런저가 상기 제1 플런저에 의해 근단부에서 움직일 때 제2 볼륨이 상기 제2 플런저의 말단부와 상기 주사기 배럴의 말단부 사이에 한정되는, 유체 전달 조립체.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 제2 플런저는 말단부에 체크 밸브를 더 포함하는 유체 전달 조립체.
  29. 유체 원을 샘플링하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    유체 전달 조립체를 유체 원과 연결하는 단계로서,
    상기 유체 전달 조립체는,
    상기 유체 원에 결합된 제1 유체 전달 장치;
    상기 제1 유체 전달 장치에 결합된 제2 유체 전달 장치;를 포함하고,
    상기 제1 유체 전달 장치는 인터페이스 구조부를 포함하고, 상기 제2 유체 전달 장치는 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부에 상보적인 인터페이스 구조부를 포함하고,
    상기 유체 전달 조립체를 유체 원과 연결할 때, 상기 제2 유체 전달 장치는, 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 인터페이스 구조부들을 통해 제1 유체 전달 장치와 위치설정하도록 미끄럼가능하게 움직이는, 단계; 및
    유체 원으로부터 상기 제1 유체 전달 장치를 통해 상기 제2 유체 전달 장치로 샘플을 인출하는 단계를 포함하는, 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 하나 이상의 설부들을 포함하고, 상기 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부는 상기 하나 이상의 설부들과 상보적인 하나 이상의 홈들을 포함하며, 상기 유체 전달 조립체를 유체 원과 연결할 때, 상기 제2 유체 전달 장치는, 하나 이상의 설부들 및 하나 이상의 홈들을 통해 상기 제1 유체 전달 장치와 함께 위치하도록 미끄럼가능하게 움직이는, 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    제2 유체 전달 장치를 제3 유체 전달 장치로 교체하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 유체 전달 장치는, 상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부와 상보적인 인터페이스 구조부를 포함하고, 상기 교체하는 단계는, 상기 제1 유체 전달 장치로부터 제2 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 교체하고 상기 제1 유체 전달 장치와 함께 상기 제3 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 위치시키는 단계를 포함하는, 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 교체 및 위치시키는 단계는, 제1, 제2, 및 제3 유체 전달 장치들의 인터페이스 구조부들을 통해 상기 제2 유체 전달 장치에 대해 상기 제3 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 미는 것을 것을 포함하는, 방법.
  33. 제29항에 있어서,
    상기 제1 유체 전달 장치는, 이 제1 유체 전달 장치의 적어도 일부를 둘러싸고 또한 개구를 갖는 하우징 및 상기 제1 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부에 제거가능하게 부착되고 제1 유체 전달 장치의 하우징에서 상기 개구를 덮는 보호 필름을 포함하고,
    상기 제2 유체 전달 장치는, 이 제2 유체 전달 장치의 일부를 둘러싸고 또한 개구를 갖는 하우징 및 상기 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부에 제거가능하게 부착되고 제2 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부의 하우징에서 상기 개구를 덮는 보호 필름을 포함하며,
    유체 전달 조립체를 유체 원에 연결할 때, 상기 제2 유체 전달 장치가 상기 제1 유체 전달 장치와 미끄럼가능하게 위치된 후 상기 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 보호 필름들이 제거되어, 제1 및 제2 유체 전달 장치들의 하우징들을 연결하는, 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 제2 유체 전달 장치를 제3 유체 전달 장치로 교체하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 유체 전달 장치는, 이 제3 유체 전달 장치의 일부를 둘러싸고 또한 개구를 갖는 하우징, 및 상기 제3 유체 전달 장치의 인터페이스 구조부에 제거가능하게 부착되고 제3 유체 전달 장치의 하우징에서 상기 개구를 덮는 보호 필름을 포함하고,
    상기 교체하는 단계는, 제1 유체 전달 장치로부터 제2 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 교체하고 또한 제1 유체 전달 장치와 함께 제3 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 위치시키는 것을 포함하는, 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 교체 및 위치시키는 단계는, 제1, 제2 및 제3 유체 전달 장치들의 인터페이스 구조부들을 통해 제2 유체 전달 장치에 대해 제3 유체 전달 장치를 미끄럼가능하게 미는 단계를 포함하는, 방법.
  36. 제34항에 있어서,
    제2 유체 전달 장치가 제1 유체 전달 장치로부터 교체되는 동안 및/또는 제3 유체 전달 장치가 제1 유체 전달 장치와 함께 위치되는 동안 제3 유체 전달 장치의 보호 필름을 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  37. 제34항에 있어서,
    상기 보호 필름은 제1 유체 전달 장치와 함께 제3 유체 전달 장치의 위치설정과 동시에 제거되는, 방법.
  38. 제34항에 있어서,
    유체 원으로부터 제1 유체 전달 장치를 통해 제3 유체 전달 장치로 부가적인 샘플을 인출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  39. 제34항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 유체 전달 장치들은 주사 장치를 포함하는, 방법.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 주사 장치는:
    통로를 포함하는 말단부 및 챔버를 한정하는 내측면을 갖는 주사기 배럴:
    상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 제1 플런저로서, 근단부, 기다란 몸체부 및 말단부를 포함하고, 제1 플런저의 말단부는 주사기 배럴의 내측면에 대해 환상 시일(circunferential seal)을 제공하는, 제1 플런저;
    상기 챔버 내측에서 미끄럼가능하게 움직일 수 있는 제2 플런저로서, 근단부, 기다란 몸체부 및 말단부를 포함하고, 제2 플런저의 말단부는 주사기 배럴의 내측면에 대해 환상 시일을 제공하는, 제2 플런저;를 포함하고,
    제1 플런저의 말단부와 제2 플런저의 근단부가 맞물릴 때, 제1 플런저의 말단부가 제2 플런저의 근단부와 맞물릴 수 있는, 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 기다란 몸체부는 내부 채널을 포함하고 상기 제1 플런저의 말단부는 상기 내부 채널로의 통과부(pass-through)를 갖고,
    상기 제2 플런저의 기다란 몸체부는 상기 통과부를 통해 미끄럼가능하게 움직일 수 있고, 상기 제2 플런저의 근단부는 제1 플런저의 말단부와 맞물릴 수 있는, 방법.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제1 플런저의 말단부에서의 통과부는 상기 제2 플런저의 기다란 몸체부에 대해 환상 시일을 제공하는, 방법.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 제1 플런저가 상기 제2 플런저에 대해 근단부에서 움직일 때 밀폐된 제1 볼륨이 상기 제1 플런저의 말단부와 상기 제2 플런저의 말단부 사이에 한정되고, 상기 제2 플런저가 상기 제1 플런저에 의해 근단부에서 움직일 때 제2 볼륨이 상기 제2 플런저의 말단부와 상기 주사기 배럴의 말단부 사이에 한정되는, 방법.
  44. 제43항에 있어서,
    상기 제2 유체 전달 장치로의 샘플의 인출 전 및/또는 상기 제3 유체 전달 장치로의 부가적 샘플의 인출 전에, 상기 방법은, 제1 유체 전달 장치 및/또는 튜빙을 세정하고 제1 유체 전달 장치 및/또는 튜빙에서 유체를 인출함으로써 제1 유체 전달 장치를 유체 원에 연결하고 밀폐된 제1 볼륨에서 유체를 격리하는 것을 더 포함하는, 방법.
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