[发明专利]用于置换流体体积的置换设备和方法

说明书

提供了一种用于置换置换体积的置换设备。该设备包括第一流体空间和第二流体空间。第一活塞以可移动的方式布置在第一流体空间内。第一流体空间可连接到移液设备。第一活塞可由移液设备提供的空气或液体的致动体积来致动。第二活塞以可移动的方式布置在第二流体空间内。第二活塞被构造成在第二活塞被致动时置换位于第二流体空间内的流体的置换体积。第二活塞依赖于由致动体积致动的第一活塞来致动。致动体积不同于置换体积。此外，提供了一种包括置换设备的移液系统和置换置换体积的方法。

本发明涉及液体处理系统、尤其涉及自动液体处理系统的技术领域，并且涉及用于置换流体体积的置换设备和包括此种移液设备的移液系统。本发明的另一方面涉及一种用于置换流体体积的方法。

当必须在医学、化学、分析或制药实验室检查大量样品时，如今通常使用自动化实验室系统，以能够快速且可靠地处理每一个体样品。此类实验室系统通常被设计为用于处理液体体积的液体处理系统。此类液体处理系统，例如空气置换移液设备或系统液体移液设备，尤其包括用于抽吸和分配液体的移液器或专门用于分配液体的分配器。大多数实验室应用需要非常精确的移液操作，以达到令人满意的分析精度。为了保证如此精确的移液，自动化实验室系统操作的体积范围受到限制。使用普通的自动化实验室系统，不可能精确抽吸和精确分配相差超过10倍或最大1000倍的液体体积。因此，市场上存在用于较大体积(例如，“mL范围”，诸如0.5mL至25mL)的自动化实验室系统和用于较小体积(例如，“μL范围”，诸如0.5μL至1000μL)的自动化实验室系统。此外，自动化实验室系统可能被限制为仍然可以通过设计进行抽吸和分配的最小体积或最大体积。在实验室处理需要不同液体体积的移液操作的样品分析的情况下，实验室需要至少两个在不同体积范围内操作的不同自动化实验室系统，或包含各种移液器或移液臂的一个自动化实验室系统。

本发明的目的是通过仍然允许在不同的体积范围内操作自动化实验室系统，使得对自动化实验室系统的任何主要适配是多余的。

该目标是通过根据权利要求1所述的置换设备来实现的，该置换设备允许在不同于特定体积范围的体积范围内操作针对所述特定体积范围设计的自动化实验室系统。

根据本发明的置换设备包括第一流体空间和第二流体空间。第一流体空间通过第一活塞的第一活塞置换面积分为第一腔室和第二腔室。第一活塞以可移动的方式布置在第一流体空间内。第一流体空间的第一腔室可连接到移液设备。第一活塞可由移液设备的工作流体的致动体积来致动。第二流体空间通过第二活塞的第二活塞置换面积分为第一腔室和第二腔室。第二活塞以可移动的方式布置在第二流体空间内。第二活塞被构造成在第二活塞被致动时置换位于第二流体空间的第二腔室内的流体的置换体积。第二活塞依赖于由致动体积致动的第一活塞来致动。致动体积不同于置换体积。

移液设备的工作流体可以是气体(诸如，空气、氮气等)、液体(诸如水、油等)或其组合。随后，更详细地解释了三种不同类型的移液设备，以解说根据本发明的置换设备结合所述移液设备的操作模式。请注意，后面的解说不是结论性的列举。

移液设备例如可以是基于经典活塞操作移液管的原理操作的空气移液设备，该移液管包括活塞和待抽吸或分配的液体之间的气垫，该气垫代表工作流体。当连接到根据本发明的置换设备时，气垫的空气被空气吸管设备的活塞置换，并且由于所述置换而致动置换设备的第一活塞。