[发明专利]用于确定分配体积的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于识别和量化液体分配到容器中期间的体积损失的方法和装置。

背景技术

高精度地分配小体积的液体试剂微滴是产生医学诊断含量测定的一道基本工序。 这类含量测定常常基于开孔的二维阵列，例如微量滴定板。在以下参考文献中描述了这样 的分配系统的一些例子：US4,107,658、US4,196,615、US4,417,473、US4,818,492、US 5,304,347、US5,601,980、US6,029,896、US6,148,666、US6,213,354、US6,551,558、US 6,823,730、US6,851,778、US6,875,404、US2001/0016177A1、WO98/09151、WO00/51736、 WO01/89694A1、WO02/26499A1、WO03/106936、EP0,164,679、EP0,355,791、EP0,505, 004、EP0,725,267、JP2004251818A、和JP2006058188A。

然而，精确确定分配微滴个体的体积仍然是个问题。

业已发现在基于针的分配系统中，残留在针内空间中的液体目标量在许多情况下 能够例如通过分配活塞的特定运动而得到很好地控制。然而，实际到达接收孔的液体量可 能显示不规则性，这是因为残留在针内空间的液体部分正沿着分配针的外径蠕滑 (creeping)，并且由此形成在特定分配动作中“丢失”的液体量。该机制本身可能在一个或 多个连续分配动作中重复，并且由此可能在针外径上累积相当量的液体。一旦累积到临界 液体量，该液体将“联合成”分配微滴，生成远超过目标分配体积的实际分配体积。

因此需要一种用于精确确定分配微滴个体的实际分配体积的装置和方法。

发明内容

根据本发明的实施例，通过测量分配液体之后“丢失”并留在分配针外侧的一部分 分配目标体积来实现对分配微滴个体的实际分配体积的精确确定。假设残留在针内空间的 液体的目标体积被良好控制，则可以通过从目标体积中减去“丢失”体积确定到达孔的分配 液体的实际体积。已发现可以通过将分配针的尖端插入中空金属圆筒中形成基本同心圆筒 电容器，籍此电容值取决于分配液体之后留在分配针外侧的“丢失”分配体积的体积，从而 极为精确地测量“丢失”体积。

本发明的各种实施例提供了一种用于确定分配液体样品的体积的分配体积传感 器。根据一个实施例，一种分配体积传感器包括用于分配液体样品的分配针和用于接收分 配针的接收圆筒，其中电容器在分配针被收入接收圆筒时形成。电容器的测得电容基本上 与存在于针尖外表面上的材料的介电常数无关。

在另一个实施例中提供了一种分配体积传感器，其具有：布置在至少一行和至少 一列的阵列中的、由第一电绝缘构件固定就位的、且每个都具有针尖的多个分配针；布置在 至少一行和至少一列的匹配阵列中且由第二电绝缘构件支撑的多个接收圆筒，使得当所述 多个分配针插入所述多个接收圆筒中时形成多个电容器。传感器的该实施例可以被配置为 使得分配针的针尖必须穿过所述接收圆筒的至少一个以便将液体分配到布置在匹配阵列 中的多个孔的至少一个中，由此每个分配针对应于所述多个接收圆筒的至少一个和所述多 个孔的至少一个。

另外该实施例还可以包括多路复用器和/或多路分解器。多路复用器具有多个输 入通道和一个输出通道，其中所述多个接收圆筒连接到所述多路复用器的所述多个输入通 道，并且所述输出通道连接到电压表的输入。多路分解器具有一个输入通道和多个输出通 道，其中所述输入通道连接到信号源的输出并且所述多个分配针连接到所述多路分解器的 所述多个输出通道。

再一个实施例提供了一种确定分配液体的体积的方法，所述方法包括将液体样品 的目标体积引入具有针尖的分配针中，将液体样品的实际体积从分配针分配到容器中，将 针尖插入接收圆筒中，由此形成电容器，测量电容器的电容，和通过比较测得电容值与校准 电容值确定分配液体样品的丢失体积的存在。如果测得电容值与校准电容值相比更大，则 表示丢失体积的存在。所述测得电容值与校准电容值的比较可以由处理器执行。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的同心圆筒电容器布置的横截面图，包括沿着分 配针外径的分配丢失体积。

图2根据本发明的一个实施例示出了分配体积丢失传感器的基本电学配置。