[发明专利]垂直和水平波束混合吸液管校准系统

说明书

相关申请的交叉引用

本发明是非临时申请，并且要求标题为“VERTICAL BEAM CALIBRATION SYSTEM WITH HYBRID MULTI-WAVELENGTH FLOW CELL DESIGN”的、2012年7月13日递交的、序列号为61/671,447并且已经转让给共同的受让人的美国临时专利申请的优先权益。该优先权申请的内容通过引用并入本文。

本发明的背景。

技术领域

本发明涉及使用分光光度计对液体体积的测量。更具体地，本发明涉及使用垂直分光光度计和水平分光光度计的组合来测试或校准液体输送设备的系统和相关方法。

背景技术

用于测试或校准液体输送设备的所有当前制造的比色系统（例如由本发明和申请的受让人缅因州韦斯特布鲁克市的Artel公司提供的PCS®系统和MVS®系统二者，以及由纽约的Mt.Kisco的VistaLab提供的吸液管体积校准套件）都使用多个样本溶液以用于测试广泛的可输送溶液体积的目的。样本溶液被正被测试的设备输送到测量管中的稀释液中，并且在测量产生的混合物的吸收率之前混合溶液。浓缩的样本溶液用于测试小液体输送体积，并且更加稀释的样本溶液用于测试大液体输送体积。如本文所使用的，“管”是任何管形瓶、盒、瓶、微量滴定板或用于在其中保留流体的其他类型的容器，而不管这样的管是否被密封。此外，管可以被设计用于通过使用水平波束分光光度计（诸如像加拿大的帕洛阿尔托的Varian有限公司的Cary 5000的常规UV-Vis分光光度计）或者垂直波束分光光度计（诸如像VT的Winooski的BioTek Instrument的Elx 800的微量滴定板读取器）来收集光学吸收率测量值。

Artel PCS是用于吸液管或其他液体输送系统的校准的光度量方法和系统。其优点是可跟踪国家标准的高度准确和可重复的测量结果、使用的简单性、独立于环境因素（诸如振动、温度变化和气流）以及对于极低（微升）液体分发体积的适用性。其不利之处是相对高的消耗成本，因为稀释溶液被封装在干净的一次性管形瓶中，该干净的一次性管形瓶需要按高光学标准来制造，并且需要操作者干预来在一定数量的样本添加（介于11和40之间的分发，这取决于样本大小和浓度）之后改变到稀释液的新管形瓶。在实现Artel PCS的高度准确性和精确性时一个重要要素是使用水平波束分光光度计，其测量两个波长处的吸收率并且其具有极低噪声和高准确性（在吸收率1处，噪声典型地好于2x10⁵吸收率单位）。

Artel MVS是用于多通道吸液管和自动液体输送设备的校准的光度量测量方法和系统。其基于添加有稀释液和样本溶液二者的专用微量滴定板。其采用垂直波束分光光度计系统来测量在两个波长处的吸收率。在已知微量滴定板中井（well）的尺寸和所测量的吸收率的情况下，可以计算样本溶液的体积。其优点是：对于测量来自多通道分发器（高至一次384分发）的输送体积的适用性、速度、可跟踪国家标准的结果以及独立于操作者技术或环境变量。其弱点是高消耗成本（主要用于专用微量滴定板），以及微量滴定板的每个井仅可以输送一个样本体积的限制。

诸如液体输送设备的自动测试之类的许多应用优选地自动完成而不用操作者干预。应当可能的是一整天自动地调度和实行测试操作而不用操作者关注或干预。上述的现有技术的方法均未实现该需求，因为二者都要求操作者干预以更换一次性管形瓶或微量滴定板。对于许多关键应用（其中频繁验证液体处理机性能是重要的）而言，上述方法中的任一种的消耗成本变得过高。所需的是这样的液体输送校准系统：其不要求操作者干预并且每个测试具有显著更低的消耗成本。还需要的是这样的液体输送校准系统：其使过程中对于操作者时间或装备时间的需要最小化。

发明内容

本发明的目的是提供一种液体输送校准系统，其不要求操作者干预并且每个测试具有显著更低的消耗成本。本发明的还一个目的是提供液体输送校准系统，其使在过程中对于操作者时间和装备时间的需要最小化。本发明的进一步目的包括：a）提供用于成本有效地覆盖从100nl到10ml的体积范围的单个系统和方法；b）降低的消耗成本；c）操作速度应当仅受操作者或自动分发器可以用吸液管进行吸取的速度的限制，对于10个数据点校准而言目标是1到1.5分钟；d）对于环境不敏感，例如包括：对外界低频率振动、气流、温度梯度或电压波动不敏感；以及e）服从ISO 8655第7部分并且结果必须可跟踪国际标准。