[发明专利]用于机动控制自动化或仪器系统的正排量式移液管吸头

说明书

公开了一种用于机动控制自动化或液体处理仪器系统的正排量式移液管吸头。正排量式移液管吸头包括移液管吸头和移液管柱塞。正排量式移液管吸头的移液管吸头的接口部被设计成在例如液体处理仪器中与零插入力移液管吸头夹紧机构结合使用。进一步地，正排量式移液管吸头的移液管柱塞被设计为在例如液体处理仪器中与零插入力移液管柱塞夹紧机构结合使用。

相关申请的交叉引用

本公开的主题涉及于2019年1月28日提交的名称为“用于机动控制自动化或仪器系统的正排量移液吸头”的美国临时专利申请第62/797,688号，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的主题通常涉及液体处理方法，并且更具体地涉及一种用于机动控制自动化或液体处理仪器系统的正排量式移液管吸头。

背景技术

自动化液体处理仪器包括用于在指定的容器之间转移特定量的液体(诸如试剂或样本等)的机器人。液体处理仪器可用于多种应用，包括细胞生物学、基因组学、法医学和药物研究。仪器辅助人类反复作业：转移宽范围的体积的液体，以改进操作的速度和效率，以及所递送体积的精度和准确度。使液体处理过程自动化的优点包括增加操作的产量和效率以及消除人为错误。

在常规的液体处理仪器中，在仪器与移液管吸头中的每个移液管吸头之间通常存在密封接口。该密封接口通常是可压缩的橡胶O形环，该可压缩橡胶O形环需要在仪器的使用期限期间定期维护和/或更换。可压缩橡胶O形环还在移液管吸头插入过程中具有高摩擦的缺点，这最终需要：(1)强有力的致动器来实现所必需的向下力，以及(2)强/重的机械结构来处理来自多个O形环的高摩擦以便为多个移液管吸头(例如，与96个孔样本板一起使用的96个移液管吸头)实行可靠的密封接口。例如，在常规的液体处理仪器中，一个移液管吸头可能需要约100克的插入力，并且因此用于该吸头的致动器必须提供约100克的向下力。因此，在处理例如96个移液管吸头的多通道液体处理仪器中，致动器必须能够承受约9.5千克的向下力。因此，需要具有能够处理高力的强/重机械支撑结构的强有力的致动器。

常规液体处理仪器的其他缺点可包括但不限于：(1)存在排气移液管吸头，该排气移液管吸头在所有移液管吸头接口之间具有共用的空气柱，这可能是能够带到下一工作流程的常见污染源；(2)专用于某个液体类别范围的排气移液管吸头；以及(3)具有一定空气压缩和扩展特性的排气移液管吸头。

发明内容

本描述的主题包括正排量式移液管吸头和使用移液管吸头的液体处理系统。在实施例中，移液管吸头可具有接口部和移液管吸头主体，接口部可以具有内壁和容纳部(receptacle)，移液管吸头主体可以具有沿着移液管吸头主体的长度的流体通道，并且流体通道可以在流体通道的远端处具有开口。

移液管吸头可进一步具有沿着移液管吸头的内侧定位的移液管柱塞，移液管柱塞可具有柱塞上部、柱塞定心部和具有远侧吸头部的柱塞吸头。在实施例中，接口部的容纳部可以适配成接纳柱塞定心部，并且流体通道可以适配成接纳该柱塞吸头的该远侧吸头部。

在另一个实施例中，流体通道可以在流体通道的远端处具有锥形吸头。移液管柱塞的远侧吸头部可具有圆化部，圆化部适配成与流体通道远端处的开口和锥形吸头匹配。

在又一个实施例中，远端吸头部可具有与流体通道的锥形吸头相对应的锥形侧壁。在又一个实施例中，远侧吸头部可以具有外部上边缘，该外部上边缘被定尺寸成能够抵靠并沿着流体通道的壁滑动地密封，以使流体通道的锥形吸头与远侧吸头部的锥形侧壁之间的空隙最小化。

在又一个实施例中，外部上边缘具有形成在其上的密封环特征部。移液管吸头可由聚合物材料形成。移液管柱塞可由与移液管吸头相同或不同的聚合物材料形成。

在又一个实施例中，接口部的内壁包括竖直内壁特征部。在实施例中，竖直内壁特征部中的每一个是沿着接口部的内壁形成的凸起的或突出的竖直线。