185363. lajstromszámú szabadalom • Csőpipetta kis folyadékmennyiségek lemérésére és automatikus analizátorban való elhelyezése
1 185 363 2 A 4. ábrán a 3. ábra szerinti rendszer elemeinek működési programját ábrázoltuk. A túlnyomásos csőpipetta alapját a következő három csőből álló rendszer képezi: az 1 emelkedőcső, a 2 túlfolyócső és a 3 nyomócső. Az 1 emelkedőcső alul a 5 4 töltőcsőhöz csatlakozik, amely alulról az 1 emelkedőcsövet az 5 tartaléktartállyal köti össze. Ebben megfelelő módon állandó 6 folyadékszintet tartunk. A 3 nyomócsőhöz a 40 szinten alulról elszűkített 7 cső csatlakozik, amely kétágú 8 kiömlőcsőbe megy át. Ennek 10 szokásos U alakja van. A 6 folyadékszinten a 8 kiömlőcső bővülő 9 részbe megy át, amely szűk 10 cső révén a megmért folyadékot tartalmazó 11 kamrába megy át. Az 1 emelkedőcső és a 3 nyomócső felül kibővülő 12, 13 csövekhez csatlakozik, amelyek felül-egymásba torkoll- 15 nak. Élthez a torkolathoz csatlakozik a nyomás alatti levegő 14 vezetéke, amelyen keresztül a 31 túlnyomásszivattyú csatlakozik a rendszerhez. A 2 túlfolyócső a 6 folyadékszint és a 40 szint között köti össze az 1 emelkedőcsövet a 3 nyomócsővel úgy, hogy a 2 túl- 20 folyócső az 1 csőbe való torkolattól a 3 nyomócső felé süllyed. A 3 nyomócső térfogatának — a 2 túlfolyócső torkolata alatt a 8 kiömlőcsőbe való átmenetig - a kibővülő 9 rész térfogatával kell megegyeznie. Az 1. ábrán a csőpipettát úgy ábrázoltuk, hogy az 1 emelkedőcső 25 és a 3 nyomócső függőleges és a 2 túlfolyócső ferde. Lehet azonban olyan megoldást is alkalmazni, amikor az 1 emelkedőcső és a 3 nyomócső ferde, a 2 túlfolyócső pedig függőleges és az 1 emelkedőcső és a 3 nyomócső a 2 túlfolyócső betorkollási helyénél a helyi disz- 30 pozíció szerint van megtörve. Az 1. ábra szerinti túlnyomásos csőpipetta akkor dolgozik pontosan, ha olyan pneumatikus túlnyomásimpulzusokat alkalmazunk, amelyeknél nyomásemelkedés jön létre és ez a nyomásemelkedés a 6 folyadék- 35 szint és 40 szint közötti folyadékoszlop magasságkülönbségével azonos. Kiindulási állapotban a pipetta csövei a lemért folyadékkal a 6 folyadékszintig fel vannak töltve. A 8 kiömlőcsőben lévő folyadékmagasság reprodukálhatósága biztosítja a kibővülő 9 részben azt 40 az átmenőéit, amelyre a folyadék felszíni feszültsége következtében „fel van függesztve”. Ha a 14 vezetékben megfelelő túlnyomás jön létre, az ! emelkedőcsőben, és a 3 nyomócsőben a szint süllyedni kezd és a folyadék visszatér az 5 tartaléktartályba. Abban a pillanatban, 45 amikor a folyadék szintje a pipettában a 2 túlfolyócső torkolati élét eléri, azon a helyen, ahol az az 1 emelkedőcsőbe torkollik, megindul a folyadék kinyomása az elszűkített 7 csövön és a 8 kiömlőcsövön keresztül a kibővülő 9 részbe és végül a szűk 10 csövön keresztül a 50 lemért folyadékot felvevő 11 kamrába. Eközben olyan túlnyomás keletkezik, hogy a 3 nyomócső pontosan az elszűkített 7 csőbe való átmenőéiig, azaz a 40 szintig ürül ki. Itt a szint reprodukálhatóságát azáltal biztosítjuk, hogy a folyadék - felületi feszültsége 55 következtében - az átmenőéire mintegy „felfüggesztődik”. A 6 folyadékszint és a 40 szint beállításának reprodukálhatóságával a lemért adag nagyságának reprodukálhatósága is biztosítva van. Ha a pneumatikus körben a túlnyomás megszűnik, a folyadék az 1 emelkedő- 50 csőben és a 3 nyomócső alsó részében emelkedni kezd és a folyadékmennyiség a 8 kiömlőcső kibővülő részéből a 2 túlfolyócső torkolati éle alá tér vissza. Ha az 1 emelkedőcsőben a szint eléri a 2 túlfolyócső torkolati magasságát, akkor a 3 nyomócső a 2 túlfolyó cső alsó éléig meg 55 van töltve. Az új folyadék ekkor a 2 túlfolyócsövön át áramlik és a levegő a 3 nyomócső felső részéből a kibővített 12 csövön keresztül felfelé eltávozik. Végül a csőpipetta valamennyi csöve és a 8 kiömlőcső a 6 szintig fel van töltve. A 2. ábrán lényegében ugyanezt a pipettát ábrázoltuk, csak vákuumimpulzusok számára alkalmas kivitelben. Ezeket az impulzusokat a 66 impulzusforrás szolgáltatja. A 6 folyadékszint az 5 tartaléktartályban és a folyadékszint a 8 kiömlőcsőnek a 9 kibővülő részbe való átmeneténél a 2 túlfolyócsőnek az 1 emelkedőcsőbe való torkolata alatt van és az alatt a 41 szint alatt, ahol a 3 nyomócső az elszűkített 7 csőbe megy át és ahol annak a szűk 10 csőnek a torkolata fekszik, amelyen keresztül a lemért folyadék a 11 kamrába folyik. Az 5 tartaléktartályt az 1 emelkedőcsővel az 1. ábrán bemutatott megoldáshoz hasonlóan 4 töltőcső kötheti össze. Más megoldásban az 1 emelkedőcső közvetlenül az 5 tartaléktartályba nyúlhat, annak folyadékszintje alatt. Ennél a megoldásnál is a 6 folyadéksz ntet megfelelő módon azonos magasságban tartjuk. A vákuumos csőpipettánál nyugalmi állapotban a 8 kiömlőcső a 41 szintig fel van töltve. A kapiilárhatás következtében a szűk 10 cső még éppen teljesen megtöltő t állapotban van. A vákuumos pipetta megtöltését vákuumimpulzusok végzik, amelyeket például membrántöltővel hozunk létre. Ennek olyan nagynak kell lennie, hogy a maximális szívás pillanatában a folyadékszint az 1 emelkedőcsőben biztonsággal magasabb legyen, mint a 2 túlfolyócső torkolatának szintje. Abban a pillanatban, amikor a folyadékszint eléri a 2 túlfolyócső torkolati szintjét, a 8 kiömlőcső kibővülő részének tartalma megtölti a 3 nyomócső alsó részét a 2 túlfolyócsőnek a 3 nyomócsőbe való torkolata alsó szélének magasságáig. Ehhez a feltételhez kell alkalmazkodnia a 8 kiömlőcső kibővülő 9 része térfogatának. Ha a folyadékszint tovább emelkedik az 1 emelkedőcsőben, akkor a folyadék a 2 túlfolyócsövön keresztül a 3 nyomócsőbe áramlik. A levegő a felfelé irányított kibővített 12 csövön keresztül távozik. A maximális szívás pillanatában a folyadékszintnek nem szabad a felfelé irányított kibővített 12 és 13 csövekbe felemelkednie. Az 1 emelkedőcső, 2 túlfolyócső és 3 nyomócső emelőcsövet képez, ezért a folyadék ebben a pillanatban a 8 kiömlőcsőben a 6 folyadékszinten helyezkedik el, azaz azon a szinten, ahol a 8 kiömlőcső kibővülő 9 részbe megy át. A tömlő ezt követő kilégzésekor - megfelelően megválasztott kinetikai művelet mellett - a folyadék a 8 kiömlőcsőben állandóan a 6 folyadékszinten marad, mindaddig, amíg a folyadékszint az 1 emelkedőcsőben nem süllyed a 2 túlfolyócső torkolatának szintje alá. Ekkor a 8 kiömlőcső k bővülő 9 része megtöltődik és a lemért folyadék a szűk 10 csövön keresztül a 11 kamrába folyik le. Ha a vákuum teljesen megszűnik, akkor az eredeti állapot ismét helyreáll. A 3. ábrán három túlnyomásos csőpipettát és azok összekapcsolását ábrázoltuk. A berendezésnek keverő, szerkezete és zárt 17 erzekelőkamrája van, amely például foton ertartályként is alkalmazható. Önálló analizátorban való alkalmazáskor a próbát a 42 csövön keresztül vezetjük be a 33 tápblokkba, amelyben 44 csőlabirint van elhelyezve. Ez utóbbi két egymás mellett fekvő U alakú csatornából áll, amelynek szomszédos karjai egymással össze vannak kötve és szabályozott nyomású levegőt bevezető 45 hozzávetőcsőhöz vannak csatlakoz-3
