具有導(dǎo)電的實(shí)驗(yàn)皿承載架的實(shí)驗(yàn)皿模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)皿模塊，該實(shí)驗(yàn)皿模塊包括實(shí)驗(yàn)皿承載架（14）和由實(shí)驗(yàn)皿承載架（14）支持的實(shí)驗(yàn)皿（19）。在實(shí)驗(yàn)皿承載架（14）中形成有中間腔室（18）。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)驗(yàn)皿承載架（14）由導(dǎo)電的塑料材料組成。實(shí)驗(yàn)皿（19）由與實(shí)驗(yàn)皿承載架（14）不同的材料組成并且實(shí)驗(yàn)皿承載架（14）的潤(rùn)濕性大于實(shí)驗(yàn)皿（19）的潤(rùn)濕性。本發(fā)明還涉及一種用于將預(yù)定量的液體（23）從輸送容器轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)皿（19）的方法，在該方法中可以使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)皿模塊。本發(fā)明能夠更容易地檢查中間腔室（18）是否仍然容納有足夠量的液體。
【專利說(shuō)明】具有導(dǎo)電的實(shí)驗(yàn)皿承載架的實(shí)驗(yàn)皿模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)皿模塊，該實(shí)驗(yàn)皿模塊包括實(shí)驗(yàn)皿承載架和由該實(shí)驗(yàn)皿承載架保持的實(shí)驗(yàn)皿。在實(shí)驗(yàn)皿承載架中形成有中間腔室。本發(fā)明還涉及一種用于將預(yù)定量的液體從輸送容器轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)皿的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]這種實(shí)驗(yàn)皿模塊能夠用于對(duì)液體進(jìn)行分析，特別是用于對(duì)體液進(jìn)行分析。為進(jìn)行分析，必須將精確計(jì)量量的液體從輸送容器轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)皿。由于輸送容器可能受到過(guò)壓或欠壓，總之難以直接從輸送容器取出規(guī)定量的液體。在處理少量的液體時(shí)尤其如此。因而已知的是，首先將液體引入到中間腔室中，并且從中間腔室精確地測(cè)量出液體的量(參見(jiàn)EPI 867 986)ο
[0003]能夠從中間腔室取出預(yù)定量的液體的先決條件是預(yù)先從輸送容器轉(zhuǎn)移到中間腔室的液體多于所述預(yù)定量的液體。因此，在從中間腔室取出所述預(yù)定量的液體之前，對(duì)中間腔室中的填注液位進(jìn)行測(cè)量。只有在中間腔室中容納有足夠的液體時(shí)，才能夠取出所述預(yù)定量的液體。如果在中間腔室中的液體太少，則表示此狀態(tài)有誤。
[0004]測(cè)量中間容器中的填注液位的一個(gè)可能的方式是，將電傳感器引入液體的表面，并且從電信號(hào)的變化即傳感器浸沒(méi)在液體中的變化來(lái)進(jìn)行推斷。當(dāng)中間腔室如通常情況那樣由塑性材料制成時(shí)，往往出現(xiàn)失真的測(cè)量結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是使得能夠獲得一種實(shí)驗(yàn)皿模塊和相關(guān)的方法，該實(shí)驗(yàn)皿模塊和相關(guān)的方法兩者都有助于對(duì)少量的液體進(jìn)行計(jì)量。從【背景技術(shù)】中提到的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)驗(yàn)皿承載架由導(dǎo)電的塑料材料制成。實(shí)驗(yàn)皿由與實(shí)驗(yàn)皿承載架不同的材料制成，并且實(shí)驗(yàn)皿承載架的潤(rùn)濕性大于實(shí)驗(yàn)皿的潤(rùn)濕性。有利的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中提出。
[0006]首先，對(duì)一些術(shù)語(yǔ)進(jìn)行說(shuō)明。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，實(shí)驗(yàn)皿表示一種容器，計(jì)量量的液體能夠被引入到該容器中以便對(duì)所述液體進(jìn)行分析。液體可以為體液。一種可能的應(yīng)用為對(duì)血液凝固時(shí)間進(jìn)行測(cè)量(參見(jiàn)EP O 369 168)。
[0007]中間腔室表示實(shí)驗(yàn)皿承載架的一種結(jié)構(gòu)，當(dāng)腔室處于適合的方位時(shí)液體能夠容納在該結(jié)構(gòu)中。中間腔室并非所有的側(cè)面都是常閉的，并因此當(dāng)實(shí)驗(yàn)皿模塊倒置時(shí)液體會(huì)流出中間腔室。中間腔室為實(shí)驗(yàn)皿承載架的組成部分，這意味著中間腔室的壁由導(dǎo)電的塑料制成。詞語(yǔ)“中間”表達(dá)的是中間腔室能夠用于臨時(shí)性地接收液體?！爸虚g”并非意在進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的限制。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，塑料材料的導(dǎo)電性意味著避免了干擾信號(hào)。因此可能的是，通過(guò)電傳感器的浸沒(méi)來(lái)確定中間腔室中的液體的填注液位。因而，能夠容易地確保在將所述預(yù)定量的液體取出并且轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)皿之前，在中間腔室中容納有足夠的液體。[0009]塑料通常是不具有導(dǎo)電性或僅具有非常輕微的導(dǎo)電性的絕緣體。為了從這種塑料出發(fā)并且得到適于本發(fā)明的類型的導(dǎo)電的塑料材料，可以將導(dǎo)電的粒子填充到塑料材料中。為了獲得高程度的導(dǎo)電性，粒子優(yōu)選地以如下濃度添加到塑料材料中:確保粒子彼此之間僅相距較短的距離或甚至彼此接觸。導(dǎo)電的塑料材料優(yōu)選地被調(diào)整成使得材料的電阻率在室溫下小于IO6 Ω cm。
[0010]如果要避免電干擾信號(hào)，則特別是表面電阻應(yīng)當(dāng)是低的。表面電阻是指施加到材料的表面的兩個(gè)電極之間測(cè)量的電阻。表面電阻取決于實(shí)驗(yàn)皿承載架的幾何形狀并且取決于電極在實(shí)驗(yàn)皿承載架上的定位。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，表面電阻的值與下述測(cè)量方式相關(guān)。相應(yīng)的金屬電極被插入到兩個(gè)相鄰的中間腔室中的每個(gè)中，所述電極與中間腔室的三個(gè)壁平面接觸。所述三個(gè)壁可以為兩個(gè)側(cè)壁和底部。對(duì)兩個(gè)電極之間的電阻進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)該測(cè)量的表面電阻優(yōu)選地介于IkQ與501?Ω之間，更優(yōu)選地介于5k Ω與30kQ之間，再優(yōu)選地介于9k Ω與14k Ω之間。
[0011 ] 只有當(dāng)中間腔室被液體完全浸濕時(shí)，才能夠從中間腔室中的填注液位可靠地推導(dǎo)出液體的量。通常，在用作導(dǎo)電的塑料的原始材料的種類的塑料材料中，表面的潤(rùn)濕性并不是特別大。因此，水在表面上形成明顯的液滴，而不是蔓延整個(gè)表面。在導(dǎo)電材料表面潤(rùn)濕性差的情況下，存在有在中間腔室中形成夾氣的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致液體的量不再能夠從填注液位推導(dǎo)出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，如果使用適合的導(dǎo)電性填充材料，則能夠提高塑料材料的潤(rùn)濕性。可能的填充材料具體地為石墨或?qū)щ姷奶己诹Ｗ?。?dāng)這些粒子擴(kuò)散至塑料材料的表面時(shí)，即，當(dāng)表面的一部分由這些粒子形成時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生顯著提高的潤(rùn)濕性。
[0012]相反地，就液體從中間腔室被轉(zhuǎn)移到其中的實(shí)驗(yàn)皿而言，高程度的潤(rùn)濕性事實(shí)上是不期望的。其原因在于，在進(jìn)行分析期間，液體在大多數(shù)情況下與第二液體混合到一起。為了防止液體在分析之前已經(jīng)混合，優(yōu)選的是液體能夠在表面上形成非常明顯的液滴。為此，實(shí)驗(yàn)皿由與實(shí)驗(yàn)皿承載架不同的材料制成，其中，實(shí)驗(yàn)皿承載架的潤(rùn)濕性大于實(shí)驗(yàn)皿的潤(rùn)濕性。實(shí)驗(yàn)皿的潤(rùn)濕角優(yōu)選地比實(shí)驗(yàn)皿承載架的潤(rùn)濕角大出至少10°，更優(yōu)選地大出至少30°，再優(yōu)選地大出至少45°。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)皿模塊通常用于對(duì)少量的液體進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)皿模塊的尺寸應(yīng)當(dāng)適合于液體的量。因而，中間腔室優(yōu)選地具有介于10μ I與500μ I之間的容積，更優(yōu)選地具有介于50μ I與250μ I之間的容積。實(shí)驗(yàn)皿模塊可以設(shè)計(jì)成使得若干次分析可以在一個(gè)流程中執(zhí)行。為此，實(shí)驗(yàn)皿模塊可以包括多個(gè)實(shí)驗(yàn)皿。中間腔室的數(shù)量?jī)?yōu)選地等于實(shí)驗(yàn)皿的數(shù)量。為了便于實(shí)驗(yàn)皿模塊的自動(dòng)處理，可以提供具有排列的齒的實(shí)驗(yàn)皿模塊，機(jī)器的齒輪可以與所述排列的齒嚙合。
[0014]本發(fā)明還涉及一種用于將預(yù)定量的液體從輸送容器轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)皿中的方法。在該方法中，首先將多于所述預(yù)定量的液體的一定量的液體從輸送容器轉(zhuǎn)移到中間腔室，其中，中間腔室由導(dǎo)電的塑料材料制成。中間腔室中的填注液位通過(guò)將電傳感器插入到中間腔室中并且在電傳感器浸入到液體中時(shí)確定電信號(hào)的變化而確定。做出檢查以確定中間腔室中的液體的量是否多于所述預(yù)定量的液體，并且當(dāng)中間腔室中的液體的量沒(méi)有多于所述預(yù)定量的液體時(shí)輸出出錯(cuò)信息。然后，將所述預(yù)定量的液體從中間腔室取出并且轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)皿。
[0015]所述預(yù)定量的液體可以通過(guò)空心針從中間腔室取出。空心針可以同時(shí)用作電傳感器?？招尼樋梢允且灾C振頻率運(yùn)行的諧振電路的組成部分。當(dāng)空心針浸于液體中時(shí)振蕩狀態(tài)變化。參照上文中描述的本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)器皿模塊，該方法可發(fā)展進(jìn)一步的多種特征。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]以下基于優(yōu)選實(shí)施方式并且參照附圖以示例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，在附圖中:
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)皿模塊的立體圖；
[0018]圖2示出了圖1中的實(shí)驗(yàn)皿模塊的俯視圖；
[0019]圖3示出了處于兩種不同位置的實(shí)驗(yàn)皿的示意性截面圖；
[0020]圖4示出了兩種不同的潤(rùn)濕角；
[0021]圖5示出了如何在中間腔室中對(duì)填注液位進(jìn)行測(cè)量的示意圖；
[0022]圖6示出了用于對(duì)表面電阻進(jìn)行測(cè)量的方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在圖1中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)皿模塊包括實(shí)驗(yàn)皿承載架14，該實(shí)驗(yàn)皿承載架14形成了由兩個(gè)橫向腹板15和兩個(gè)縱向腹板16組成的外框架?？v向腹板16中的一個(gè)設(shè)置有排列的齒17，當(dāng)實(shí)驗(yàn)皿模塊在導(dǎo)軌上被引導(dǎo)時(shí)，實(shí)驗(yàn)皿模塊能夠通過(guò)所述排列的齒17進(jìn)行精確定位。
[0024]在兩個(gè)橫向腹板15之間的中央，實(shí)驗(yàn)皿承載架14包括排列的四個(gè)中間腔室18。具有兩個(gè)橫向腹板15、兩個(gè)縱向腹板16和中間腔室18的實(shí)驗(yàn)皿承載架14 一體成形并且由導(dǎo)電的塑料材料制成。導(dǎo)電性通過(guò)使非導(dǎo)電的塑料原始材料填充有足夠含量的導(dǎo)電碳黑粒子而獲得。
[0025]實(shí)驗(yàn)皿承載架14還為四個(gè)實(shí)驗(yàn)皿19配備有支座。四個(gè)實(shí)驗(yàn)皿19生產(chǎn)為注塑模制部件并且由注塑模制所慣用的塑料材料制成。四個(gè)實(shí)驗(yàn)皿19由連接腹板(未在圖1中顯示)相互連接并且作為單元鎖定到實(shí)驗(yàn)皿承載架14的支座中。實(shí)驗(yàn)皿19以及實(shí)驗(yàn)皿承載架14兩者都優(yōu)選地由不與諸如血液之類的體液發(fā)生反應(yīng)的材料制成。
[0026]根據(jù)圖3，實(shí)驗(yàn)皿19各自從面向圖1中的齒17的方向的上端部20延伸到鄰接相對(duì)的縱向腹板16的下端部21。每個(gè)實(shí)驗(yàn)皿19均具有兩個(gè)開(kāi)口 22，當(dāng)實(shí)驗(yàn)皿被布置成圖3A中示出的平躺位置時(shí)，少量的液體23、24能夠通過(guò)所述開(kāi)口 22引入到實(shí)驗(yàn)皿19中。實(shí)驗(yàn)M 19的塑料材料具有低的潤(rùn)濕性，使得所述量的液體23、24在塑料材料的表面上形成明顯的液滴。該液滴具有較大的潤(rùn)濕角25，該潤(rùn)濕角25根據(jù)圖4A約為90°。
[0027]當(dāng)實(shí)驗(yàn)皿19樞轉(zhuǎn)90°至圖3B中示出的位置時(shí)，所述量的液體23、24沿著壁流下并且匯聚在實(shí)驗(yàn)皿19的下端部21處。容納在實(shí)驗(yàn)皿19中的球26也會(huì)滾下并且能夠用于為進(jìn)行分析而借助于磁力攪拌器(未示出)對(duì)所述量的液體23、24進(jìn)行均勻地混合。所述量的液體23可以是例如血液，而所述量的液體24可以是試劑，并且分析可涉及對(duì)凝固時(shí)間的測(cè)量。
[0028]血液通常能夠在封閉的輸送容器(未示出)中獲得，該輸送容器容納有多于進(jìn)行分析所需要的量的液體。由于在輸送容器中可能存在過(guò)壓或欠壓，因此難以直接從輸送容器精確地計(jì)量分析所需要的少量的液體23。為此，首先將多于所述預(yù)定量的液體23的一定量的液體從輸送容器取出并且引入到實(shí)驗(yàn)皿承載架14的中間腔室18中的一個(gè)中。[0029]在從中間腔室18取出所述預(yù)定量的液體23之前，做出檢查以查明容納在中間腔室18中的液體的量是否實(shí)際上多于所述預(yù)定量的液體23。為此，根據(jù)圖5，將空心針27從上方插入到中間腔室18中?？招尼?7被連接到電路28 (僅在圖5中示意性地示出)，該電路28記錄空心針27浸入到液體中時(shí)電信號(hào)的變化。通過(guò)填注液位，對(duì)是否有足夠量的液體容納在中間腔室18中進(jìn)行確定。如果沒(méi)有足夠量的液體容納在中間腔室18中，則給出出錯(cuò)信息。如果在中間腔室18中容納有足夠量的液體，則通過(guò)附接有空心針27的計(jì)量裝置29從中間腔室18中取出所述預(yù)定量的液體23。然后，將空心針27插入到實(shí)驗(yàn)皿19的開(kāi)口 22中的一個(gè)中，并且再次釋放所述預(yù)定量的液體23。
[0030]中間腔室18具有150 μ I的容量，而待計(jì)量的液體23的量可以達(dá)到例如20 μ I。在這種少量的液體的情況下，存在有電信號(hào)(用于確定空心針27在液體中的浸沒(méi))失真的風(fēng)險(xiǎn)。因此，根據(jù)本發(fā)明，做出了如下預(yù)防措施:實(shí)驗(yàn)皿承載架14和中間腔室18的壁由導(dǎo)電的塑料制成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，由此能夠依據(jù)空心針27的浸沒(méi)可靠地確定電信號(hào)的變化。
[0031]為了確定導(dǎo)電的塑料材料是否適于作為實(shí)驗(yàn)皿承載架14的材料，可以對(duì)表面電阻進(jìn)行測(cè)量。為此，將相應(yīng)的金屬電極30插入到兩個(gè)相鄰的中間腔室18中的每個(gè)中，所述電極30的尺寸定為使得所述電極30抵靠于中間腔室18的兩個(gè)相對(duì)側(cè)壁并且抵靠于中間腔室18的底部。在該測(cè)量中，兩個(gè)電極30之間測(cè)量的電阻應(yīng)當(dāng)介于9kΩ與14kΩ之間。
[0032]為了確保能夠從圖5所示的對(duì)填注液位進(jìn)行的測(cè)量中可靠地推導(dǎo)出容納在中間腔室18中的液體量，液體必須均勻地填注在中間腔室18中，并且必須不得有夾雜的氣泡。為此，導(dǎo)電的塑料材料具有高程度的潤(rùn)濕性是有利的。一定量的液體被施加于材料的表面然后漫延過(guò)較大的表面面積并且不形成明顯的液滴。圖4B中示出的潤(rùn)濕角31可以為例如30°，并因此比相同量的液體在實(shí)驗(yàn)皿19的材料上所具有的潤(rùn)濕角25小60°。導(dǎo)電的塑料材料的高程度的潤(rùn)濕性的原因在于:導(dǎo)電的碳黑粒子分布在塑料材料中，從而它們形成了材料的表面的一部分。
【權(quán)利要求】
1.一種實(shí)驗(yàn)皿模塊，包括實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)和由所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)支持的實(shí)驗(yàn)皿(19)，所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)中形成有中間腔室(18)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)由導(dǎo)電的塑料材料制成，并且所述實(shí)驗(yàn)皿(19)由與所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)不同的材料制成，并且所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)的潤(rùn)濕性大于所述實(shí)驗(yàn)皿(19)的潤(rùn)濕性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)皿模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電的塑料材料的電阻率在室溫下小于IO6 Ω cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)驗(yàn)皿模塊，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)皿承載架包括兩個(gè)彼此相鄰布置的中間腔室，并且通過(guò)插入到所述中間腔室(18)中的兩個(gè)電極(30)測(cè)量的所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)的表面電阻介于IkQ與50kQ之間，更優(yōu)選地介于5kQ與30kQ之間，再優(yōu)選地介于9k Ω與14k Ω之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)皿模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電的塑料與所述塑料的原始材料相比具有增大的潤(rùn)濕性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)驗(yàn)皿模塊，其特征在于，所述導(dǎo)電的塑料的填充劑為石墨或?qū)щ姷奶己凇?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)皿模塊，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)的潤(rùn)濕角比所述實(shí)驗(yàn)皿(19)的潤(rùn)濕角小至少10°，優(yōu)選地小至少30°，更優(yōu)選地小至少 45。。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)皿模塊，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)皿模塊包括多個(gè)中間腔室(18)和多個(gè)實(shí)驗(yàn)皿(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的實(shí)驗(yàn)皿模塊，其特征在于，所述中間腔室(18)的容積介于10 μ I與500 μ I之間，優(yōu)選地介于50 μ I與250 μ I之間。
9.一種用于將預(yù)定量的液體(23)從輸送容器轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)皿(19)的方法，包括以下步驟: a.將多于所述預(yù)定量的液體(23)的一定量的液體從所述輸送容器轉(zhuǎn)移至中間腔室(18)，其中，所述中間腔室(18)由導(dǎo)電的塑料材料制成； b.通過(guò)將電傳感器插入到所述中間腔室(18)中并且在所述電傳感器浸入到液體中時(shí)確定電信號(hào)的變化來(lái)確定所述中間腔室(18)中的填注液位； c.確定所述中間腔室(18)中的液體的量是否多于所述預(yù)定量的液體(23)，并且當(dāng)所述中間腔室(18)中的液體的量沒(méi)有多于所述預(yù)定量的液體(23)時(shí)輸出出錯(cuò)信息； d.從所述中間腔室(18)取出所述預(yù)定量的液體(23)并且將所述預(yù)定量的液體(23)轉(zhuǎn)移至所述實(shí)驗(yàn)皿(19)，其中，所述實(shí)驗(yàn)皿(19)由與實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)不同的材料制成，并且所述實(shí)驗(yàn)皿承載架(14)的潤(rùn)濕性大于所述實(shí)驗(yàn)皿(19)的潤(rùn)濕性。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定量的液體(23)通過(guò)空心針(27)從所述中間腔室(18)取出，并且所述空心針(27)同時(shí)用作電傳感器。
【文檔編號(hào)】B01L9/06GK103648647SQ201280028589
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月7日
【發(fā)明者】霍爾格·彼尼克 申請(qǐng)人:霍爾格·彼尼克